JPH06159163A - ガソリン蒸気捕集器 - Google Patents
ガソリン蒸気捕集器Info
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Abstract
ソリンを活性炭で吸着せしめた後、脱着する装置におい
て、吸着槽の内部が活性炭及び繊維組織からなる充填層
を交互に水平に積層した構造を有することを特徴とする
ガソリン蒸気捕集器である。 【効果】本発明はガソリン蒸気捕集器いわゆるキャニス
ターとして使用する装置で、捕集器の内部を多段階に活
性炭層と不織布層を交互の積層した構造にしたものであ
る。このため、ガソリン蒸気とその液滴を含む混合ガス
から、活性炭によりガソリンを吸着捕集した後、脱着さ
せて再使用したり或いは回収する場合、ガソリンの液滴
が捕集器内に均一に分散して流れる様にすることによ
り、効率よくガソリンを回収することが出来る特徴を有
する捕集器である。
Description
ゆるキャニスターに関するもので、更に詳しく述べる
と、自動車或いはガソリンスタンド等のガソリンタンク
から蒸発した、ガソリン蒸気とその液滴を含む混合ガス
からガソリンを回収して再使用する装置である。本装置
は、特にガソリン蒸気の他その液滴を含む混合ガスから
も、効率よくガソリンを回収することが出来る特徴を有
する捕集器である。
ンスタンド等のガソリンタンクから蒸発したガソリン蒸
気は、従来は回収することなく大気中に放出されてい
た。しかし、近年は主として公害問題に対する配慮か
ら、大気中への放出パイプの途中に吸着剤を充填した捕
集器を取り付け、蒸発したガソリンを吸着させ、次の走
行時逆方向に空気を通して脱着してエンジンに供給し、
或いはガソリンスタンド等の捕集器では一定期間吸着さ
せた後、回収する方式が採用されている。また、ガソリ
ンの吸着剤としてしばしば活性炭が使用されているが、
捕集器の内部には活性炭が単一層に充填されて使用され
ていた。
態が、ガソリンの液滴を全く含まない気相状態或いはガ
スを全く含まない液相の場合には、吸着剤として活性炭
を単一層に充填して使用しても、捕集器の内部における
ガソリンの流れが不均一となる様な現象は認められず、
従って、原料の流れが不均一となるために回収効率が低
下することはなかった。
分散した状態になっている場合には、液滴が捕集器の内
部に充填された活性炭に局部的に吸着され易く、このた
め活性炭が全体としては未だ吸着余力が充分残っている
にも拘らず、破過する現象がしばしば認められ、このた
め回収効率が著しく低下することがあった。
とその液滴を含む混合ガスから、活性炭によりガソリン
を吸着捕集した後、脱着させて再使用したり或いは回収
する場合、ガソリンの液滴が捕集器内に均一に分散して
流れる様にすることにより、回収効率が高いガソリン捕
集器を提供しようとするものである。
蒸気とその液滴を含む混合ガスから、活性炭によりガス
状及び液滴状のガソリンを吸着して回収する場合、捕集
器の見掛上の飽和吸着量が著しく低下する現象がしばし
ば認められる点に注目しその原因を調べた。その結果捕
集器を厳密に垂直に設置し、粒度が揃った活性炭を均一
に充填して、原料ガスを上部より導入し下部から取り出
す方式で吸着させた場合でさえも、ガソリンの液滴は偏
流して捕集器に充填された一部の活性炭にのみ吸着さ
れ、捕集器内の液相状ガソリンの流れが不均一になった
ためであることが分かった。
た捕集器であるにも拘らず、ガソリンの液滴が偏流する
のは、ガソリンの液滴と活性炭表面との親和性が比較的
低いため、換言すれば活性炭表面はガソリンにより濡れ
る性質が意外に乏しいため、ガソリンの液滴は、最初に
濡れて生成した活性炭の道筋のみを伝わって流れること
が、偏流の原因になっていることが分かった。
偏流を防止する方法について、種々検討した結果、捕集
器内部の活性炭充填層を複数層に分割すると共に、その
層間に不織布層を設けるとその層が分散板と同様な作用
をするため、液状のガソリンの偏流防止に極めて効果が
あることを見出し、これに基づいて本発明に到達した。
混合ガスからガソリンを活性炭で吸着せしめた後、脱着
する装置において、吸着槽の内部が活性炭及び繊維組織
からなる充填層を交互に水平に積層した構造を有するこ
とを特徴とするガソリン蒸気捕集器である。
ソリンスタンド等のガソリンタンクから蒸発したガソリ
ン蒸気は、回収されることなく大気中に放出されてい
た。しかし、最近は光化学スモッグ、オキシダント等の
公害問題が深刻となり、大気中に放出されたガソリン中
に含まれる炭化水素が、その主要な原因の一つと考えら
れているため、放出量の減少が重要な課題となってい
る。このため、自動車或いはガソリンスタンド等から発
生するガソリン蒸気を、大気中へ放出するパイプの途中
に吸着剤を充填した捕集器いわゆるキャニスターを取り
付け、蒸発したガソリンを吸着させて、次の走行時に逆
方向に空気を通して脱着してエンジンに供給し、或いは
ガソリンスタンド等の捕集器では一定期間吸着させた
後、脱着して回収する方式が採用されている。
ガソリンスタンド等のガソリンタンクから蒸発した、ガ
ソリン蒸気とその液滴を含む混合ガスからガソリンを回
収して再使用する装置である。これらのガソリンタンク
から蒸発した、ガソリン蒸気は自動車の走行状態に伴う
車内温度の変化或いは、ガソリンスタンドの場合日中の
気温変化等により、季節によっても異なるが通常は蒸発
後ガソリン蒸気が一部凝縮して微小な液滴を含んでい
る。
リン蒸気とその液滴を含む混合ガスを使用する必要があ
る。混合ガス中にガソリン蒸気とその液滴が分散した状
態とは、気液混合状態のガソリンの他通常は空気も含ま
れているが、空気の他の種類のガスが共存した状態でも
よい。また、気相中に含まれるガソリンの液滴の比率は
特に限定せず、殆ど大部分がガスでその中に少量の液状
ガソリンが含まれている場合或いは反対に、大部分が液
状ガソリンでその中に極少量のガスが含まれている状態
でもよい。
クタン価ガソリン等、自動車用ガソリンの他類似の組成
を有する、炭化水素類にも適用出来る。
吸着剤には、活性炭を使用する必要がある。ここで使用
する活性炭は、通常1gあたり数100 m2〜1000m2またはそ
れ以上の大きな表面積を有し、高い吸着性を示す炭素材
料であれば広範囲に使用できる。活性炭の原料は通常ヤ
シ殻または木材等の炭化物或いは石炭が使用されるが何
れでもよい。また賦活法も水蒸気或いは二酸化炭素によ
り高温でまたは、塩化亜鉛、リン酸、濃硫酸処理等の化
学的処理のいづれの方法により得られたものでもよい。
は顆粒状の何れでも本発明の効果は認められるが、圧損
失及び入替等取扱い上均一な粒子状とした造粒炭または
活性炭を添着したシート状吸着層が便利である。造粒炭
は常法に従って炭素材料100部に、30〜60部の石油ピッ
チ或いはコールタール等をバインダーとして加え、混和
成型後賦活して調製される。
粒状の他繊維状活性炭でもよい。繊維状活性炭は、破砕
状或いは造粒状活性炭と比較して比表面積が著しく大き
く、1500〜3000 m2/g に達し、またマクロ的な接触面積
も大きく不純物も極めて少ないため、回収されたガソリ
ンの純度が低下しないメリットがある。
の上下には、繊維組織の層を設ける必要がある。繊維組
織は特に限定せず、織物、編物、不織布或いは紙等でも
よいが、不織布が最も好ましい。不織布の素材には種々
の繊維材料が広く使用出来るが、ガソリンの主成分であ
る炭化水素に対して親和性が高い材質がより好ましい。
天然繊維も使用可能であるが、一般には合成繊維はガソ
リンに対して天然繊維よりも親和性が高く、且つ耐油性
にも優れているためより好ましい。例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナ
イロン等が使用可能であり、これらの中ポリプロピレン
超極細繊維を含む不織布が優れたガソリン吸着性を示し
た。
通気抵抗が過大にならぬ範囲内で選択することが好まし
い。例えば、繊度0.005 〜0.01デニルの超極細繊維であ
るメルトブロー繊維、スパンボンド等の単層または積層
した不織布で通気抵抗が比較的低い組織が好ましい。ま
た通気抵抗が過大でない範囲内ならば、ニードルパンチ
により成型した不織布でもよい。
が活性炭充填層と不織布充填層を、交互に水平に積層し
た構造を有する必要がある。破砕状或いは造粒状活性炭
充填層の上下には不織布充填層が設けられているから、
いわば活性炭充填層が不織布層によって複数層に仕切ら
れた状態になっている。繊維状活性炭を使用した場合に
は、織物状或いはフェルト状の活性炭繊維の層と不織布
の層が積層された状態になっている。ここで、活性炭の
層は吸着剤として作用し、不織布の層は槽内のガソリン
の液滴の流れを均一にするための分散板として作用する
ものである。また、捕集器に入る原料ガスはガソリン蒸
気中にガソリンの液滴が分散した状態であるから、活性
炭吸着層に吸着させる場合ガスはダウンフローさせるこ
とが好ましく、その際ガス中に含まれる液滴を均一に吸
着させるためには、活性炭層は水平に保持する必要があ
る。
まれる液滴の粒径、含有率、その成分及びガスの流速そ
の他吸着条件等によって変わるが、一般には3〜4段か
ら10〜12段程度が適当で、それ以上段数が増加すると圧
損失が高くなって好ましくない。
とその液滴を含む混合ガス中から、ガソリンの液滴及び
気相中に含まれるガソリンも同時に吸着させるために使
用される。そのため通常原料ガスは槽内をダウンフロー
する様になっている。若しその際活性炭吸着層が一層の
みであれば、ガス中のガソリン蒸気は先ず捕集器の入口
付近の活性炭に吸着され、飽和状態に達すると順次それ
に隣接した部分に吸着され、それが吸着層の出口に達す
ると破過して、ガソリンが捕集器から漏出する。
ンの液滴は特異な挙動を示し、捕集器の入口付近で何処
か活性炭表面がガソリンの液滴で濡れた部分が生成する
と、ガソリンの液滴はその部分に集中して吸着され、そ
の部分が飽和に達すると次にはそれに隣接した部分の中
何処か一部にのみ集中して吸着され、その様にして活性
炭充填層内に部分的に吸着量が飽和状態に達した道筋が
出来て偏流する。従って、その道筋が吸着槽の出口に達
するとガソリンが吸着槽から漏出し、破過した状態にな
る。その時は他の部分の活性炭の吸着能力には未だ充分
余裕があるにも拘らず、吸着操作を停止して脱着操作を
開始しなければならない。
かにガソリンに対する親和性が高いため、ガソリンの液
滴が吸着され易く、従ってほぼ均一に不織布全面に吸着
される。このため、活性炭充填層に不織布層が接触して
いる場合、活性炭層の一部のみが液状のガソリンで濡れ
た状態になっていても、それと接触している不織布層は
全面がほぼ均一にガソリンで濡れた状態になる。従っ
て、活性炭の充填層の間に不織布層を挿入すると液状の
ガソリンの分散板として作用する。このため、活性炭充
填層の内部を不均一に流れていた炭化水素液滴も、次の
不織布層に達するとほぼ均一に含浸され、次の活性炭充
填層の全面にガソリンの液滴が均一に流れる様に送り出
されるため、活性炭充填層の層高を低くして、不織布と
相互に複数層を積層することにより、捕集器全体のガソ
リンの液滴の流れの均一性が著しく高くなる。
合には、自動車の停止中には常にガソリンタンクから蒸
発したガソリンの蒸気を吸着させ、走行中は常に吸着さ
れているガソリンをエンジンへの吸気を利用して脱着さ
せて、エンジンに供給する様な方式で使用される。ま
た、ガソリンスタンドのガソリンタンクに取り付けて使
用される場合には、一定時間毎にガソリンを含まないキ
ャリヤーガスの吹き込み、加熱或いは減圧、またはこれ
らの操作の組合せにより常法によりガソリンを脱着して
回収される。
着時ガソリンをどの様に放出させるかが重要な問題であ
る。急速に脱着されたり或いは急に停止する等脱着速度
が変化すると、自動車の速度が変動するため極めて危険
である。従って、一定の速度で脱着されることが望まし
くそのためには、ガソリン蒸気捕集器は、捕集器内の吸
着剤に均一に吸着されていること及び、脱着時ほぼ均一
な速度で脱着される様な構造にする必要がある。
組織からなる充填層を交互に水平に積層した構造を有す
る場合は、後述の実施例11と比較例3、4を対比して示
す様に脱着速度を均一化する効果を有する。これは繊維
組織からなる充填層が吸着の場合と同様に分散板として
の役割を果たすためと考えられる。
説明する。
ソリン蒸気捕集器の見取図を示す。捕集器の吸着槽は内
径50 mmm、高さ約200 mmのガラス管で、吸着剤として8
〜24メッシュの破砕状活性炭200 mlを充填し、充填層の
上下或いは内部に分散板として作用する厚さ3mmのポリ
プロピレンの超極細繊維を含む不織布を挿入し、上部の
分液ロートからベンゼンを 5.7ml/分の一定の速度で滴
下した場合、吸着層が破過してベンゼンが吸着槽から下
部に滴下し始めた時の、吸着槽のベンゼン保持量を測定
した。
漬して、充填層全体にベンゼンが飽和する迄吸着させた
時のベンゼン保持量を測定しておき、べンゼンを滴下し
て破過させた時のベンゼン保持量と飽和吸着時の保持量
の比率を計算し、活性炭充填層及び不織布の積層段数と
保持比率の関係を検討した。
填層が1層でその上下に不織布層2層を挿入した構造で
あり、実施例2は図2(b) に示す様に活性炭充填層が2
層でその上下に不織布層計3層を挿入した構造、実施例
3は図2(c) に示す様に活性炭充填層が3層でその上下
に不織布層計4層を挿入した構造、また、実施例4は図
2(d) に示す様に活性炭充填層が5層で、その上下に不
織布層計6層を挿入した構造である。
層が1層でその上下に40メッシュの金網2枚を挿入した
構造であり、比較例2は図3(b) に示す様に、活性炭充
填層が5層でその上下に40メッシュの金網6枚を挿入し
た構造である。
破過した時の吸着槽のベンゼン保持量と積層段数の関係
を図4に、破過した時のベンゼン保持量と飽和吸着時の
保持量の比率と積層段数との関係を図5及び表1に示
す。尚、ここで積層段数とは上下を不織布或いは金網で
挟まれた活性炭充填層の段数を示したものである。
時のベンゼン保持量及び飽和吸着時の保持量に対する比
率は、活性炭層及び不織布層の積層段数の増加と共に急
激に上昇し、飽和吸着時の比率に接近することが認めら
れる。不織布層の代わりに金網を使用した比較例の結果
を考慮すれば、不織布層の分散板としての機能が顕著で
あることが認められる。
性炭のガソリンに対する親和性を調べるため、直径50mm
のカラムに試料を高さ100mm に充填し、充填層の下端を
ガソリンを満たした容器に浸漬し、常温で10分間放置し
た場合のガソリンの吸上量及び吸上げ高さを測定した。
りである。バインダーとして尿素−メラミン系接着剤10
%を加えて調整した、繊維の太さ15〜20μm 、目付42g/
m2のポリエステルスパンボンド(実施例5)、ポリプロ
ピレンメルトブロー繊維不織布2枚をエンボス加工によ
り積層した、繊維の太さ3〜4μm 、目付20g/m2の不織
布(実施例6)、2枚の繊維の太さ2〜3μm のポリプ
ロピレンメルトブロー繊維不織布で、繊維の太さ20〜25
μm のポリプロピレンスパンボンドを、ニードルパンチ
加工によりサンドイッチにした3層不織布(実施例
7)、2枚の繊維の太さ20〜25μm のポリプロピレンス
パンボンドで、繊維の太さ2〜3μm のポリプロピレン
メルトブロー繊維不織布を、ニードルパンチ加工により
サンドイッチにした3層不織布(実施例8)、繊維の太
さ2〜3μm のポリプロピレンメルトブロー繊維不織布
及び繊維の太さ20〜25μm のポリエステルスパンボンド
をニードルパンチ加工により積層した2層不織布(実施
例9)、繊維の太さ17μm のコアーは綿、スキンはポリ
エステルの芯・鞘繊維不織布(実施例10)及び8〜20メ
ッシュの破砕状活性炭(実施例11) を使用した。
示す。また併せて、ガソリンを含浸する前の乾燥状態の
試料に、空気を15 l/min で通した場合の圧損失を測定
して示した。
試料に空気を通してガソリンを脱着させた場合の、空気
通過量とガソリン脱着量の関係を図6に示す。
炭に比べるとガソリンへの親和性が著しく高く、特にメ
ルトブロー繊維を含む不織布は親和性が高い。活性炭充
填層の液状ガソリン吸着性は不織布と比較して著しく低
いが、空気をキャリヤーガスとして脱着させたときガソ
リンを徐々に放出する性質いわゆるダンパー効果は非常
に高いことが認められる。
内に保持している液状ガソリンを急激に放出する性質を
有するが、実施例5のポリプロピレンメルトブロー繊維
不織布の様にかなりダンパー効果を示す材質もある。そ
の反面メルトブロー繊維を含む不織布は直径が大きい繊
維の不織布に比べて圧損失が高いデメリットがある。
と不織布層を交互に多数段に積層した充填層、単一の活
性炭充填層及び、単一の不織布充填層にガソリンを含浸
させた後、逆方向に一定速度で空気を通して充填層に保
持されているガソリンを脱着させた時の、空気通過量と
ガソリン脱着速度の関係を調べた。
である。内径50 mmm、高さ約200 mmのガラス管に吸着剤
として8〜24メッシュの破砕状活性炭20 ml の充填層
と、厚さ3mmのポリプロピレンの超極細繊維を含む不織
布を交互に、活性炭層として11層積層し活性炭層の上下
が不織布でサンドイッチにされた構造とした充填層(実
施例12) 、吸着カラムのサイズは同一で吸着層として8
〜24メッシュの破砕状活性炭220 mlを充填し、充填層の
上下を厚さ3mmのポリプロピレンの超極細繊維を含む不
織布でサンドイッチにした構造(比較例3) 及び、厚さ
3mmのポリプロピレンの超極細繊維を含む不織布を重ね
て、実施例12の活性炭充填層と同一の高さにしたもの
(比較例4) である。
した後、空気を15 l/minで通した場合の、空気通過量と
ガソリン脱着量との関係を調べた。
徐々に吸着されたガソリン蒸気が放出されるが、比較例
4の不織布のみの充填層は最初急速に不織布の繊維組織
内に保持していたガソリンが多量の液滴を含んだ状態で
放出され、その後は徐々に放出されるため放出されるガ
ソリンの量が不均一になり、自動車用キャニスターには
不適当である。
互に多数段積層した場合は、比較例4の様に最初急速に
放出されることがなく、適当な速度で放出されキャニス
ターに適した脱着曲線を示す。また、比較例3の活性炭
単一層は前記の実施例1〜4と比較例1、2の対比で述
べた様に、吸着時破過し易いデメリットがあるためキャ
ニスターには不適当である。
ャニスターとして使用する装置で、捕集器の内部を多段
階に活性炭層と不織布層を交互の積層した構造にしたも
のである。このため、ガソリン蒸気とその液滴を含む混
合ガスから、活性炭によりガソリンを吸着捕集した後、
脱着させて再使用したり或いは回収する場合、ガソリン
の液滴が捕集器内に均一に分散して流れる様にすること
により、効率よくガソリンを回収することが出来る特徴
を有する捕集器である。
す。(a) は実施例1、(b) は実施例2、(c) は実施例
3、(d) は実施例4である。
す。(a) は比較例1、(b) は比較例2である。
の関係を示した図表である。
の比率と、積層段数の関係を示した図表である。
を示す。
を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガソリン蒸気とその液滴を含む混合ガス
からガソリンを活性炭で吸着せしめた後、脱着する装置
において、吸着槽の内部が活性炭及び繊維組織からなる
充填層を交互に水平に積層した構造を有することを特徴
とするガソリン蒸気捕集器。 - 【請求項2】 繊維組織からなる充填層が不織布からな
る充填層である、請求項1記載のガソリン蒸気捕集器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334992A JPH06159163A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ガソリン蒸気捕集器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334992A JPH06159163A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ガソリン蒸気捕集器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159163A true JPH06159163A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18283521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4334992A Pending JPH06159163A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ガソリン蒸気捕集器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159163A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5914457A (en) * | 1995-07-06 | 1999-06-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Activated charcoal canister |
| JP2015042382A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 矢野運送有限会社 | 吸油シート |
| CN106179227A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-12-07 | 李�杰 | 一种油气吸附剂 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP4334992A patent/JPH06159163A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5914457A (en) * | 1995-07-06 | 1999-06-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Activated charcoal canister |
| JP2015042382A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 矢野運送有限会社 | 吸油シート |
| CN106179227A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-12-07 | 李�杰 | 一种油气吸附剂 |
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