JPS5924263B2 - 内燃機関におけるキヤブレ−タ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のキャフルータ一部から蒸発する燃料
が大気中に放散するのを防止するためのキャブレータ−
の構造に関する。

近年、交通、運輸の発達に伴い輸送量、交通量が増大し
、各種自動車、航空機、モーターボート等に用いられる
ガソリン機関、各種船舶、発電、ポンプ、建設機械等に
用い′られるディーゼル機関等から排出される排気ガス
、蒸発燃料蒸気が人体や生物に対して与える悪影響が問
題になり、上記排気ガス、蒸発燃料蒸気の排出を規制す
ることが検討されている。

したがってこれら有毒ガスの放散を防止するだめの対策
及び研究が急がれている。

燃料蒸気の放散防止法としては、燃料蒸気をブローバイ
ガスとともに処理する方法、活性炭粉末を使用して燃料
蒸気を吸着する方法が知られているが、これらの方法で
は、燃料蒸気の放散を確実に防止するにはなお不充分で
あり、吸着効果を向上させるだめに活性炭層を増加すれ
ば圧力損失が大きくなって運転時の空気吸込に支障をき
たす。

本発明者らは、前述のような欠点を解消するために鋭意
研究の結果、本発明のキャブレータ−の構造に到達した
。

すなわち、本発明は燃料蒸気を吸着する吸着材を内蔵し
、エンジン停止中は蒸発する燃料を該吸着材で吸着させ
、運転中は該吸着材から脱着させ脱着燃料をエンジン部
へ送りこむ機構を有してなる燃料蒸気放散防止装置を近
傍に取付けたキャブレータ−において、前記吸着材が活
性炭素繊維を主材とするウェッブ、トウのような繊維集
合体であることを特徴とするものである。

本発明によれば、従来の活性炭の場合、即ちエンジン停
止中は蒸発する燃料を活性炭で吸着させ運転中は該活性
炭から脱着させ脱着燃料蒸気をエンジン部へ送りこむ構
造を有してなる燃料蒸気放散防止機構（エアフィルター
）を近傍に装着したキャブレータ−を採用する場合に比
べて表面積がはるかに人きいために燃料蒸気、ことにガ
ソリン蒸気の吸着速度がきわめて速く、燃料蒸気を吸着
層を通して短時間に吸着させる場合にきわめて有利であ
る、また、この活性炭素繊維は表面積が大きいために脱
着速度も速く、吸着と脱着をくり返しながら行なう吸着
法によるガソリン蒸気の放散防止装置に使用すると非常
に好都合である。

更に上記活性炭素繊維は燃料蒸気の平衡吸着後に新しい
空気で脱着したときの燃料蒸気の残存量（吸着保持量）
との差が活性炭より人きぐ、これもまた燃料蒸気の放散
防止装置に使用して有利な点である。

更に活性炭素繊維層を用いれば、繊維層の両側の圧力損
失が小さいだめに、運転時の空気吸込が容易に行なわれ
、かつ新しい空気による一旦吸着した燃料蒸気の脱着が
容易である。

また活性炭素繊維は活性炭に比べて粉体化しがたく、取
扱いが容易であるという利点もある。

本発明に係るキャブレータ−に装備せる活性炭Ｍ維はレ
ーヨン、綿のようなセルロース系のものであり、これは
燃料蒸気の吸着力が大きく好オしい。

特にリン酸、リン酸アンモニウム、縮合リン酸、リン酸
尿素縮合物、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウム
化合物のようなリン含有化合物、硫酸、硫酸アンモ−ラ
ム、硫酸−尿素縮合物のような硫酸系化合物、塩酸、ホ
ウ酸のような酸類、塩化アルミニウム、塩化錫のような
塩類でセルロース系繊維を前処理し、次いで炭化したも
のが特に吸着力が大きくて更に好ましい。

上記炭素繊維は、例えば次のようにして製造される。

すなわち、セルロース系繊維に上記前処理剤（６０重量
％以下の濃度が好ましい）を含浸させたのち、２５０〜
４００℃の温度で加熱処理し、元のセルロース系繊維の
乾燥重量に対して５０％以上の減損率になるように炭化
し、その後、酸素、炭酸ガス、水蒸気等の気体中で３５
０’Ｃ以上に加熱して、上記減損率を６５〜９５％、炭
素含有率を６０重量％以上にすることにより製造する。

この活性炭素繊維は布帛、不織布等のウェッブあるいは
トウ等の通気性の繊維集合体として使用する。

またこれらの繊維集合体には活性炭素繊維以外に天然繊
維、合成繊維を混用してもよく、更に補強材として無機
系の繊維、例えば石綿繊維、金属繊維を混用してもよい
。

上記炭素繊維は前述のような効果がいっそうすぐれてい
るばかりでなく、活性炭に比べて燃料蒸気の吸着量の温
度依存性が少なく、このことは運転中および運転後にか
なりの高温にさらされる燃料蒸気の放散防止装置の適用
にはきわめて有利である。

本発明の活性炭素繊維集合体は前述のようなすぐれた諸
行性を有するので、特にガソリン機関のキャブレータ−
近傍に取付けてエンジン停止中は蒸発するガソリン蒸気
を吸着させ、運転中は上記繊維集合体を通して空気を吸
込ませることによって、いったん吸着したガソリンを脱
着して最終的に燃焼室に送りこむことによってガソリン
蒸気が大気中に放散するのを防止するのにきわめて有効
である。

次に実施例について説明する。

なお実施例中に用いたガソリン吸着試験法は次のとおり
である。

ガソリン吸着試験法：ＪＩＳＫ１４１２に示されている
粒状活性炭のベンゼン吸着力の試験方法に準じて行なっ
た。

第１図には試験装置を示す。１は恒温水槽で、２の水は
２０°Ｃに調節されている。

３，４及び５はそれぞれひんを示し、びん３には６のレ
ギュラーガソリンをほぼ４入れる。

７及び８は細いガラス管を示し、一定量の空気を矢印で
示した如く吹込む。

びん３で生成したガソリン蒸気飽和空気は９の蛇管など
で温度調節され、空びん４を経て混合びん５にてガラス
管Ｉからの空気によって適当に希釈され、Ｕ字管１０に
充填された試料１１を通過して試料に吸着される。

なおＵ字管１０の試料１１の径は約１６關、その長さは
約２００ｍｍである。

実施例 ■、５ｄのポリノジック繊維よりなるフェルトを１００
重量％リン酸水素ニアンモニウムの溶液に３０分間浸漬
した後、５０℃で充分乾燥した。

次にこのフェルトを２５０°Ｃに保った空気浴中に入れ
て、３℃／分の昇温速度で温度が３１０℃に到達するま
で昇温加熱した。

原料フェルトの乾燥重量に対する上記処理後の重量減損
率は５９％であった。

さらに上記浴中の雰囲気を３５容量係の炭酸ガスを含有
する窒素におきかえ、３１０°Ｃから５°Ｃ／分の昇温
速度で温度が６００°Ｃに達するまで昇温加熱した。

こうして得られた活性炭素繊維のフェルトはリン含有率
０．５重量％、炭素含有率７５５重量％上記の重量減損
率８２％であった。

上記活性炭素繊維を使用して、まずその吸着速度及び吸
着量を測定した。

第１図において、秤量したＵ字管１０に図の如く、約１
０ｇの試料を精秤して充填し、ガラス管８より一定流速
の空気（２，３６Ｘ １０−３ｇ／５ｅｃ）を送り込ん
でびん３でガソリンをバブリングさせながらその飽和蒸
気を作り、ガラス管７よりは空気を送らずに直接２０℃
に於けるガソリンの飽和蒸気を試料に吸着させた。

一定時間毎にＵ字管１０をばずしてその重量を測り、単
位重量当りの試料へのガソリン蒸気の吸着量を求めた。

結果を第２図に示す。

Ａは活性炭素繊維、Ｂは活性炭（ヤシガラ破砕炭）を用
いた場合におけるガソリン蒸気の吸着量の時間的変化で
ある。

第２図から活性炭素繊維のガソリン吸着速度及び吸着量
が著しく大きいことが確認される。

次に上記活性炭素繊維のガソリン蒸気脱着速度を測定し
た。

ガソリン蒸気を飽和するまで吸着した上記活性炭素繊維
及び活性炭の試料を上記Ｕ字管に充填し、ガラス管８よ
り新鮮な空気を一定流速（２，３６Ｘ １０ ’、ｐ／
５ｅｃ）で吹込みながら、一定時間毎にＵ字管１０をは
ずしてその重量をばかり、単位重量当りの試料中に残存
するガソリン蒸気の量を求めた。

結果を第３図に示す。Ａ、 Ｂはそれぞれ本発明の活性
炭素繊維及び活性炭の場合である。

第３図より、活性炭素繊維からのガソリン蒸気の脱着速
度は活性炭に比較して著しく大きいことが確認された。

以上のことから、本発明の活性炭素繊維は内燃機関のキ
ャブレータ一部からのガソリン蒸気の放散防止のだめの
素材として極めて優秀であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカッリン蒸気の吸着試験に用いた装置の説明図
、第２図は単位重量当りの試料へのガソリン蒸気の吸着
速度を示すグラフ、第３図はガソリン蒸気で吸着平衡に
到達した試料の脱着速度を示すグラフである。 １・・・恒温槽、２・・・水、３・・・ガソリンびん、
４・・・空びん、５・・・混合ひん、６・・・レギュラ
ー・ガソリン、７，８・・・ガラス管、９・・・蛇管、
１０・・・Ｕ字管、１１・・・試料、Ａ・・・活性炭素
繊維の場合の曲線、Ｂ・・・活性炭の場合の曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料蒸気を吸着する吸着材を内蔵し、エンジン停止
   中は蒸発する燃料を該吸着材で吸着させ、運転中は該吸
   着材から脱着させ脱着燃料蒸気をエンジン部へ送りこむ
   機構を有してなる燃料蒸気放散防止装置を近傍に取付け
   たキャブレータ−において、前記吸着材が活性炭素繊維
   を主材とするウェッブ、トウのような繊維集合体から構
   成さｆてなることを特徴とする内燃機関におけるキャブ
   レータ−８