(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャニスタ内の吸着層から排出されるパージガスを内燃機関の吸気系へ導くパージ経路に配置され、ケース内に配置された吸着層により前記パージガス中の燃料成分を一時的に吸着するパージバッファ装置であって、
前記ケース内への前記パージガスの導入を開始した初期段階で、前記パージガス中の燃料成分の一部が他に先行して前記ケースを通り抜けるような通過特性を前記ケース内に生じさせる流れ調整構造を備えたことを特徴とする内燃機関のパージバッファ装置。
【請求項２】
前記ケース内の吸着層に不均一な構成を与えることにより前記流れ調整構造が実現されていることを特徴とする請求項１に記載のパージバッファ装置。
【請求項３】
前記ケース内のパージガスの通過方向に関する当該ケース内の吸着層の経路長が前記通過方向と直交する方向において不均一に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のパージバッファ装置。
【請求項４】
前記ケース内の吸着層の出口側の端面に、段部又は前記通過方向に対して斜めに傾く勾配が設けられることにより、前記経路長が不均一に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のパージバッファ装置。
【請求項５】
前記ケースの入口側における前記ケース内の吸着層の端面に凹部が設けられることにより前記経路長が不均一に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のパージバッファ装置。
【請求項６】
前記ケース内の吸着層の両端面のそれぞれが各端面の中心部に向かうほど突出し、又は陥没する形状に形成されることにより前記経路長が不均一に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のパージバッファ装置。
【請求項７】
前記ケース内のパージガスの通過方向と交差する方向において前記燃料成分の通過特性が変化するように前記ケース内の吸着層の構成が不均一に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のパージバッファ装置。
【請求項８】
燃料成分の通過特性が異なる複数層を前記通過方向と直交する方向に積層することにより、前記吸着層の構成を不均一に設定したことを特徴とする請求項７に記載のパージバッファ装置。
【請求項９】
燃料成分の通過特性が異なる複数層をそれらの境界面が前記通過方向に対して斜めに傾くようにすることにより、前記吸着層の構成を不均一に設定したことを特徴とする請求項７に記載のパージバッファ装置。
【請求項１０】
前記複数層のそれぞれ構成する吸着剤の種類、粒径又は充填密度の少なくともいずれか一つが互いに異なることにより、前記複数層の前記吸着特性に差が与えられていることを特徴とする請求項８又は９のいずれか一項に記載のパージバッファ装置。
【請求項１１】
前記ケース内のパージガスの通過方向と直交する方向における前記ケース内の吸着層の断面積が、前記通過方向の上流側よりも下流側で拡大するように前記吸着層の断面積が不均一に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のパージバッファ装置。
【請求項１２】
前記ケース内のパージガスの通過方向に沿って複数の吸着層が間隔を空けて配置されることにより、前記流れ調整手段が実現されていることを特徴とする請求項１に記載のパージバッファ装置。
【請求項１３】
前記ケース内のパージガスの通過方向と直交する断面内で前記パージガスの通過抵抗を不均一に設定することにより、前記流れ調整構造が実現されていることを特徴とする請求項１に記載のパージバッファ装置。
【請求項１４】
前記ケース内の吸着層の構成を前記ケース内のパージガスの通過方向と交差する方向において変化させることにより前記通過抵抗を不均一に設定していることを特徴とする請求項１３に記載のパージバッファ装置。
【請求項１５】
前記ケース内の吸着層を構成する吸着剤の種類、粒径又は充填密度の少なくともいずれか一つを変化させることにより前記通過抵抗を不均一に設定していることを特徴とする請求項１４に記載のパージバッファ装置。
【請求項１６】
前記ケース内の吸着層に対して前記通過方向と直交する方向の一部の範囲で接触するフィルタを設けることにより、前記通過抵抗を不均一に設定していることを特徴とする請求項１３に記載のパージバッファ装置。
【請求項１７】
前記ケース内の吸着層を迂回して一部のパージガスを導くバイパス路を前記ケース内に設けることにより前記通過抵抗を不均一に設定していることを特徴とする請求項１３に記載のパージバッファ装置。
【請求項１８】
前記バイパス路と前記ケース内の吸着層との間で燃料成分が流通できるように前記バイパス路の壁面の少なくとも一部に前記吸着層の吸着剤が露出していることを特徴とする請求項１７に記載のパージバッファ装置。
【請求項１９】
前記バイパス路が前記ケース内のパージガスの通過方向と交差する方向に蛇行しつつ吸着層を貫いていることを特徴とする請求項１８に記載のパージバッファ装置。
【請求項２０】
前記バイパス路が前記ケース内のパージガスの通過方向に対して斜め方向に吸着層を貫いていることを特徴とする請求項１８に記載のパージバッファ装置。
【請求項２１】
前記バイパス路には括れ部が設けられていることを特徴とする請求項１８に記載のパージバッファ装置。
【請求項２２】
前記ケース内の吸着層の入口側における端面の一部へのパージガスの流入を、当該端面の他の部分と比べて制限することにより、前記流れ調整構造が実現されていることを特徴とする請求項１に記載のパージバッファ装置。
【請求項２３】
前記入口側における端面の一部を前記ケースの内面と密着させることにより前記端面の一部へのパージガスの流入を制限することを特徴とする請求項２２に記載のパージバッファ装置。
【請求項２４】
前記ケースの入口を前記ケース内に突出しかつ前記流入側の端面よりも小径の管状に設けることにより、前記端面の一部へのパージガスの流入を制限することを特徴とする請求項２２に記載のパージバッファ装置。
【請求項２５】
燃料蒸気中の燃料成分を吸着する吸着層を有するキャニスタ、及び該キャニスタの吸着層から排出されるパージガスと内燃機関の吸気系とを結ぶパージ経路を開閉するパージ弁とを備え、前記キャニスタの吸着層と前記パージ弁との間のパージ経路上に、請求項１〜２４のいずれか一項のパージバッファ装置が接続されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャニスタから内燃機関の吸気系に導かれるパージガス中の燃料成分を一時的に吸着してパージ処理の開始時におけるパージガス濃度の変化を緩和するパージバッファ装置及びこれを用いた蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料タンクで発生する燃料蒸気の大気への放出を防ぐための蒸発燃料処理装置として、活性炭等の吸着剤を収容したキャニスタを燃料タンクに接続する装置が知られている。このようなキャニスタを使用する場合、吸着剤の吸着能力には限界があるため、吸着剤が飽和する前に吸着剤から燃料成分を放出させるパージ処理が必要となる。パージ処理は、一般に、キャニスタに大気を取り込んで吸着剤から燃料成分を放出させ、その放出された燃料成分を含んだパージガスを内燃機関の吸気系に導入することにより実施されている。しかしながら、パージ処理を実行する場合、その処理の開始時にパージガスの濃度が急激に変化すると内燃機関の空燃比制御に好ましくない影響が及ぶ。そこで、一次キャニスタから内燃機関の吸気系にパージガスを導くためのパージ経路上に二次キャニスタをパージバッファ装置として設置し、その二次キャニスタ内の吸着剤にパージガス中の燃料成分を一時的に吸着させることにより、吸気系に導かれるパージガス濃度の変化を抑えるようにした蒸発燃料処理装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４９３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のパージバッファ装置では、二次キャニスタの内部の吸着層がパージガスの通過方向及びこれと直交する方向のいずれに関しても均一に構成されている。従って、二次キャニスタを設けない場合と比較して、吸気系に燃料成分が導入される時期を遅らせることはできても、二次キャニスタからの燃料成分の排出が開始された後はパージガス濃度が急激に上昇し、その濃度変化を緩和することができない。
【０００４】
そこで、本発明は、パージ処理の開始時に吸気系に導かれるパージガスの濃度の上昇を緩和することが可能なパージバッファ装置及びこれを用いた蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のパージバッファ装置は、キャニスタ内の吸着層から排出されるパージガスを内燃機関の吸気系へ導くパージ経路に配置され、ケース内に配置された吸着層により前記パージガス中の燃料成分を一時的に吸着するパージバッファ装置であって、前記ケース内への前記パージガスの導入を開始した初期段階で、前記パージガス中の燃料成分の一部が他に先行して前記ケースを通り抜けるような通過特性を前記ケース内に生じさせる流れ調整構造を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
本発明のパージバッファ装置によれば、ケース内へのパージガスの導入を開始すると、流れ調整構造の作用により、その導入されたパージガスに含まれる燃料成分の一部が他に先行してケースを通り抜ける。このため、ケース内に導入されるパージガスの濃度に対してケースから排出されるパージガスの濃度が初期段階において低下し、その後、パージ処理の進行に伴ってパージガス濃度が徐々に上昇する。これにより、パージバッファ装置から吸気系に導かれるパージガスの濃度の上昇を緩和することができる。
【０００７】
本発明のパージバッファ装置の一形態においては、前記ケース内の吸着層に不均一な構成を与えることにより前記流れ調整構造が実現されてもよい（請求項２）。パージバッファ装置のケース内の吸着層それ自体の構成を不均一に構成することにより、吸着層に流入したパージガスの燃料成分に不均一な流れを生じさせてその一部を他に先行して吸着層から排出させることができる。
【０００８】
吸着層を不均一に構成する形態には種々の例が存在する。例えば、前記ケース内のパージガスの通過方向に関する当該ケース内の吸着層の経路長を前記通過方向と直交する方向において不均一に設定すればよい（請求項３）。経路長を不均一に設定することにより、経路長が短い部分では燃料成分が早期に吸着層を通り抜け、経路長が長い部分では燃料成分の通り抜けが遅くなる。経路長を不均一に設定するためには、例えば、前記ケース内の吸着層の出口側の端面に、段部又は前記通過方向に対して斜めに傾く勾配を設けてもよい（請求項４）。
【０００９】
あるいは、前記ケースの入口側における前記ケース内の吸着層の端面に凹部が設けられることにより前記経路長を不均一に設定してもよい（請求項５）。このような凹部を設けた場合には、経路長が変化するばかりでなく、凹部に流入したパージガスの一部が、ケース内におけるパージガスの通過方向と異なる方向に沿って吸着層に流入する。これにより、その凹部に流入したパージガス中の燃料成分の一部が吸着層に対してパージガスの通過方向と異なる方向に拡散し、その拡散した燃料成分が吸着層を通り抜けるためにより長い時間を要する。その結果、パージバッファ装置からパージガスが排出される当初のパージガス濃度がより低下する。さらに、前記ケース内の吸着層の両端面のそれぞれが各端面の中心部に向かうほど突出し、又は陥没する形状に形成されることにより前記経路長を不均一に設定してもよい（請求項６）。このような形状を両端面に与えることにより、吸着層へのパージガスの流入方向、及び吸着層からのパージガスの流出方向をケース内におけるパージガスの通過方向に対して幾らか偏向させ、それにより一部の燃料成分を先行して吸着層から排出させることができる。
【００１０】
吸着層に不均一な構成を与える他の例として、前記ケース内のパージガスの通過方向と交差する方向において前記燃料成分の通過特性が変化するように前記ケース内の吸着層の構成を不均一に設定してもよい（請求項７）。吸着層の通過特性が不均一に設定されることにより、パージガスの通過方向と直交する方向に関する一部の領域では燃料成分が早期に通り抜け、他の領域では燃料成分の通り抜けが遅くなる。燃料成分の通過特性を不均一に設定するためには、例えば、燃料成分の通過特性が異なる複数層を前記通過方向と直交する方向に積層すればよい（請求項８）。あるいは、燃料成分の通過特性が異なる複数層をそれらの境界面が前記通過方向に対して斜めに傾くようにしてもよい（請求項９）。境界面を通過方向に対して斜めに傾けた場合には、パージガスの通過方向に占める各層の割合がその通過方向と直交する方向の位置に応じて変化し、その変化を利用して吸着層の入口側の端面から出口側の端面までの通過特性を連続的に変化させることができる。なお、吸着層の通過特性は、複数層のそれぞれ構成する吸着剤の種類、粒径又は充填密度の少なくともいずれか一つを互いに異なるように設定することにより、差別化することができる（請求項１０）。
【００１１】
吸着層に不均一な構成を与えるさらに他の例として、前記ケース内のパージガスの通過方向と直交する方向における前記ケース内の吸着層の断面積が、前記通過方向の上流側よりも下流側で拡大するように前記吸着層の断面積が不均一に設定されてもよい（請求項１１）。このように断面積を変化させた場合、パージガスの通過方向の下流側に向かうに従って燃料成分が吸着層の外周側に拡散しつつ吸着されるため、吸着層から排出されるパージガス中の燃料成分の一部が他に先行して吸着層から排出される。
【００１２】
本発明のパージバッファ装置の他の一形態においては、前記ケース内のパージガスの通過方向に沿って複数の吸着層が間隔を空けて配置されることにより、前記流れ調整手段が実現されてもよい（請求項１２）。吸着層が均一に構成されている場合でも、ケースの中心部と外周部とでは燃料成分の排出時期に幾らかのずれが生じることがある。本形態では、上流側の吸着層から先行して排出された燃料成分を吸着層間の隙間で拡散しつつ下流側の吸着層に流入させ、さらにその下流側の吸着層で燃料成分の排出時期にずれを生じさせることにより、ケースから排出されるパージガスの濃度を初期段階において低下させることができる。
【００１３】
本発明のパージバッファ装置のさらに他の一形態においては、前記ケース内のパージガスの通過方向と直交する断面内で前記パージガスの通過抵抗を不均一に設定することにより、前記流れ調整構造が実現されてもよい（請求項１３）。この形態によれば、通過抵抗を不均一に設定することにより、パージガス中の燃料成分がケースを通り抜けるために要する時間に差を生じさせ、それにより燃料成分の一部を他に先行してパージバッファ装置から排出させることができる。
【００１４】
パージガスの通過抵抗を不均一に設定する形態には種々の例が存在する。例えば、前記ケース内の吸着層の構成を前記ケース内のパージガスの通過方向と交差する方向において変化させることにより前記通過抵抗を不均一に設定してもよい（請求項１４）。さらに具体的には、吸着層を構成する吸着剤の種類、粒径又は充填密度の少なくともいずれか一つを変化させることにより前記通過抵抗を不均一に設定することができる（請求項１５）。あるいは、前記ケース内の吸着層に対して前記通過方向と直交する方向の一部の範囲で接触するフィルタを設けることにより、前記通過抵抗を不均一に設定してもよい（請求項１６）。
【００１５】
あるいは、前記ケース内の吸着層を迂回して一部のパージガスを導くバイパス路を前記ケース内に設けることにより前記通過抵抗を不均一に設定してもよい（請求項１７）。バイパス路を設けた場合には、燃料成分を含んだ一部のパージガスを吸着層の吸着作用あるいは通過抵抗の影響を受けることなくパージバッファ装置から迅速に排出させることができる。残りのパージガスは吸着層による吸着作用を受けつつパージバッファ装置を遅れて通り抜ける。従って、吸気系におけるパージガス濃度の上昇を緩和しつつ、その濃度の立ち上がりを早めることができる。これにより、パージガス濃度の検出値、あるいは推定値に基づく空燃比制御等を実施する場合の制御の応答性を向上させることができる。
【００１６】
バイパス路を設ける場合においては、さらに、そのバイパス路と前記ケース内の吸着層との間で燃料成分が流通できるように前記バイパス路の壁面の少なくとも一部に前記吸着層の吸着剤を露出させてもよい（請求項１８）。この場合、バイパス路を通過するパージガスを吸着剤と接触させてその燃料成分の少なくとも一部を吸着層に吸着させることができる。これにより、初期段階におけるパージガスの濃度をより低く抑えつつ、適量の燃料成分を吸気系に迅速かつ確実に導入することができる。
【００１７】
吸着層の吸着剤をバイパス路に露出させる場合、前記バイパス路が前記ケース内のパージガスの通過方向と交差する方向に蛇行しつつ吸着層を貫くようにしてもよい（請求項１９）。あるいは、前記バイパス路が前記ケース内のパージガスの通過方向に対して斜め方向に吸着層を貫くようにしてもよい（請求項２０）。これらの例によれば、バイパス路の長さを増加させることができる。従って、バイパス路を通過するパージガスと吸着剤との接触面積を拡大し、それにより、燃料成分の吸着量を増加させてパージバッファ装置から排出されるパージガスの濃度をさらに低下させることができる。また、吸着層の吸着剤をバイパス路に露出させる場合において、前記バイパス路には括れ部が設けられてもよい（請求項２１）。括れ部を設けることによりバイパス路内にベンチュリ効果が発生し、括れ部の上流側ではパージガスの流れが淀んでパージガスから吸着層に燃料成分が吸着され、他方、括れ部の下流側では圧力降下が生じてバイパス路の周囲の吸着層からバイパス路へ燃料成分が吸い込まれる。これにより、パージガス濃度の上昇を抑えつつ、適量の燃料成分を迅速かつ確実にパージバッファ装置から排出させることができる。
【００１８】
本発明のパージバッファ装置のさらに他の一形態においては、前記ケース内の吸着層の入口側における端面の一部へのパージガスの流入を、当該端面の他の部分と比べて制限することにより、前記流れ調整構造が実現されてもよい（請求項２２）。この形態によれば、吸着層の入口側の端面の一部に対するパージガスの流入を制限しているので、その入口側の端面に流入するパージガスの流量又は流速が不均一となる。これにより、パージガス中の燃料成分が吸着層を通り抜けるために要する時間に、流量又は流速の差に応じたずれが生じる。従って、燃料成分の一部を他に先行してパージバッファ装置から排出させることができる。
【００１９】
パージガスの流入を制限する形態としては種々の例が存在する。例えば、前記入口側における端面の一部を前記ケースの内面と密着させることにより前記端面の一部へのパージガスの流入を制限してもよい（請求項２３）。あるいは、前記ケースの入口を前記ケース内に突出しかつ前記流入側の端面よりも小径の管状に設けることにより、前記端面の一部へのパージガスの流入を制限してもよい（請求項２４）。
【００２０】
本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料蒸気中の燃料成分を吸着する吸着層を有するキャニスタ、及び該キャニスタの吸着層から排出されるパージガスと内燃機関の吸気系とを結ぶパージ経路を開閉するパージ弁とを備え、前記キャニスタの吸着層と前記パージ弁との間のパージ経路上に、上述したいずれかのパージバッファ装置が接続されているものである（請求項２５）。この蒸発燃料処置装置によれば、キャニスタからパージバッファ装置へのパージガスの導入を開始する初期段階において、吸気系に導かれるパージガスの濃度をパージバッファ装置によって低下させ、その濃度上昇を緩和することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上に説明したように、本発明によれば、パージガスをパージバッファ装置のケース内に導入した初期段階において、ケース内に導入されるパージガスの濃度に対してケースから排出されるパージガスの濃度を低下させることができるので、パージ処理の開始時に吸気系に導かれるパージガスの濃度の上昇を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（蒸発燃料処理装置の全体構成）
図１は本発明の一形態に係る内燃機関用の蒸発燃料処理装置を示している。蒸発燃料処理装置１は、キャニスタ２と、パージバッファ装置３とを備えている。キャニスタ２は、樹脂等を素材として形成されたケース４の内部に吸着層５が設けられた公知の構成を備えている。吸着層５は活性炭等の吸着剤をほぼ均一に充填して構成される。キャニスタ２には、燃料タンク６からベーパ経路７を介して導かれる燃料蒸気を吸着層５の流れ方向一端部に取り込むベーパポート２ａと、大気経路８からフィルタ９を介して導かれる大気を吸着層５の流れ方向他端部に取り込む大気ポート２ｂと、吸着層５から放出されるパージガスをパージ経路１１に送り出すためのパージポート２ｃとが設けられている。また、パージバッファ装置３も、ケース３０の内部に吸着層３１が設けられたものであるが、その詳細は後述する。
【００２３】
パージ経路１１は、パージポート２ｃから送り出されるパージガスを内燃機関（以下、エンジンと略称する。）１２の吸気系に導くために設けられている。パージ経路１１の下流側端部は、エンジン１２００の吸気通路１３に設けられたスロットル弁１４とインテークマニホールド１５との間に接続されている。パージ経路１１の途中にはパージ弁１６が設けられており、パージバッファ装置３はパージポート２ｃとパージ弁１６との間に配置されている。
【００２４】
パージ弁１６を閉じた場合、燃料タンク６にて発生した燃料蒸気がベーパ経路７を介してキャニスタ２に導かれ、その燃料蒸気に含まれる燃料成分が吸着層５に吸着される。一方、エンジン１２００が運転している状態でパージ弁１６を開いた場合には、スロットル弁１４の下流で発生した負圧がキャニスタ２の内部に作用する。それにより、大気ポート２ｂからキャニスタ２内に大気が取り込まれ、その大気と吸着層５から放出される燃料成分とが混ざり合ったパージガスがパージポート２ｃからパージバッファ装置３及びパージ弁１６を通過して吸気通路１３に導かれる。吸気通路１３に導かれたパージガスは、エアフィルタ１７にて濾過された吸入空気ととともにインテークマニホールド１５を経てブランチ管１８に送られる。ブランチ管１８には燃料噴射弁１９が設けられ、その燃料噴射弁１９には燃料タンク６内のポンプユニット２０から燃料経路２１を介して燃料が圧送される。
【００２５】
吸気通路１３に送り込まれたパージガスの燃料成分は燃料噴射弁１９から噴射される燃料とともにエンジン１２００のシリンダ（不図示）内に吸入されて燃焼に供される。このため、パージガスの濃度（パージガスに含まれる燃料成分の質量をパージガスに含まれる空気質量で除した値）が変化すれば、エンジン１２の空燃比も変化する。特に、パージ処理の開始時点、すなわち、パージ弁１６を開いて吸気通路１３へのパージガスの導入を開始した時点では、キャニスタ２の吸着層５に大量の燃料成分が吸着されているため、パージガスの濃度が急激に上昇して空燃比制御の安定性が損なわれるおそれがある。パージバッファ装置３はこのパージ処理の開始時点におけるパージガスの濃度の急激な上昇を抑えるために設けられている。この目的を達成するため、パージバッファ装置３は、ケース３０へのパージガスの導入を開始した初期段階で、パージガスに含まれる燃料成分の一部が他に先行してケースを通り抜けるような通過特性をケース内に生じさせる流れ調整構造を備えている。以下、パージバッファ装置３の各種の形態について説明する。
【００２６】
（パージバッファ装置の第１の形態）
第１の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１に不均一な構成を与えることによって流れ調整構造を実現した例であって、より具体的には、吸着層３１の経路長を変化させたものである。図２は第１の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。上述したように、パージバッファ装置３はケース３０とそのケース３０の内部に配置された吸着層３１とを備えている。ケース３０は例えば樹脂製であり、軸線方向に関して断面積が一定の筒状に形成されている。例えば円筒形状、角筒形状等の筒型形状をケース３０に与えることができる。ケース３０の両端部には、パージガスが流入する入口ポート３２、及びパージガスが流出する出口ポート３３がそれぞれ設けられている。ポート３２、３３はケース３０の中心線と同軸の管状に形成されている。これらのポート３２、３３を結ぶ方向がパージガスの通過方向に相当する。ポート３２、３３のそれぞれのケース内面側の端部はケース３０の内面と略面一である。つまり、各ポート３２、３３はケース３０の内部には突出していない。入口ポート３２はキャニスタ２のパージポート２ｃに接続され、出口ポート３３はパージ弁１６に接続される。
【００２７】
吸着層３１は、粒状の吸着剤（例えば活性炭）をケース３０内を半径方向に埋めるように充填して構成される。吸着剤の充填密度は吸着層３１の全域に亘ってほぼ均一であり、吸着層３１の各部における吸着能力も略一定である。つまり、吸着層３１から任意の領域を取り出したとき、その領域が吸着し得る燃料成分の量は略一定である。吸着層３１の入口ポート３２側の端面（入口側の端面）３１ａ及び出口ポート３３側の端面（出口側の端面）３１ｂは、それぞれパージガスの通過方向に対して直交する平面状に形成されている。端面３１ａと入口ポート３２との間には、入口ポート３２から流入するパージガスが端面３１ａの全域に満遍なく広がるように隙間が設けられている。また、端面３１ｂと出口ポート３３との間には、端面３１ｂの全域からパージガスを流出させて出口ポート３３に導くことができるように隙間が設けられている。さらに、吸着層３１の経路長を変化させるため、出口ポート３３側の端面３１ｂには、ケース３０の中心線に沿って入口ポート３２側に後退する段部３１ｃが形成されている。
【００２８】
以上のパージバッファ装置３によれば、段部３１ｃが設けられていない部分、つまりケース３０の半径方向に関して段部３１ｃの外側に位置する領域において吸着層３１の経路長が長く、段部３１ｃが設けられている部分で経路長が短くなる。従って、入口ポート３２からパージガスの導入を開始した初期段階、つまり、吸着層３１が燃料成分を吸着していない状態からパージガスの導入を開始した段階において、吸着層３１の中心線付近（中心部）を燃料成分が通り抜けるために要する時間は、吸着層３１の外周部を燃料成分が通り抜ける時間よりも短くなる。すなわち、吸着層３１からの燃料成分は吸着層３１に吸着されつつ出口ポート３３に向かって移動するため、吸着層３１の長さが短い中心部よりも外周部の方が燃料成分が通り抜ける時間が長くなる。図中の矢印は、吸着層３１を燃料成分が通り抜ける時間の長短を矢印の長さに置き換えて例示したものである。燃料成分が吸着層３１を通り抜けるために必要な時間に差が生じることにより、入口ポート３２から導入されたパージガス中の燃料成分の一部が他よりも先行して装置内部を通り抜けて出口ポート３３から流出する。そのため、パージガスの導入を開始した初期段階において、出口ポート３３から排出されるパージガスの濃度は、入口ポート３２から導入されるパージガス、つまりキャニスタ２から排出されるパージガスの濃度よりも小さく抑えられる。出口ポート３３から排出されるパージガスの濃度は徐々に上昇し、吸着層３１が飽和すればその濃度はキャニスタ２から排出されるパージガスの濃度と等しくなる。
【００２９】
図３は本形態のパージバッファ装置３から排出されるパージガスの濃度変化の様子を例示したもので、実線Ａは本形態のパージバッファ装置３の場合の濃度変化を、点線Ｂはパージバッファ装置３が省略された場合、つまりキャニスタ２のパージポート２ｃから排出されるパージガスの濃度を変化をそれぞれ示す。図中の原点はパージ処理の開始時点、つまり、パージ弁１６を開いてキャニスタ２の吸着層５からパージガスの放出を開始した時点に相当する。また、段部３１ｃを省略し、吸着層３１の出口ポート３３側の端面３１ｂをその全面に亘ってパージガスの通過方向と直交する平面に形成した場合にパージバッファ装置から排出されるパージガスの濃度変化を一点鎖線Ｃで示す。この図から明らかなように、パージバッファ装置３が存在しない場合にはパージ処理の開始時点から短時間でパージガス濃度が急上昇するのに対して、本形態のパージバッファ装置３を介在させた場合にはパージガス濃度が緩やかに上昇する。
【００３０】
なお、段部３１ｃはケース３０の中心線上に限らず、適宜の位置に設けてよい。例えば、図４に示すように段部３１ｃを吸着層３１の外周部の一部に配置してもよい。段部３１ｃは複数設けられてもよい。あるいは、図５に示すように、吸着層３１の端面３１ｂに、パージガスの通過方向に対して斜めに傾く勾配を与えることにより、吸着層３１の通過方向に関する経路長を不均一に設定してもよい。段部３１ｃと端面３１ｂの勾配とを組み合わせてもよい。
【００３１】
（パージバッファ装置の第２の形態）
第２の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１に不均一な構成を与えることによって流れ調整構造を実現した他の例であって、より具体的には、燃料成分の通過特性がパージガスの通過方向と交差する方向において変化するように吸着層３１の構成を不均一に設定したものである。図６は第２の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図６のパージバッファ装置３では、吸着層３１が、パージガスの通過方向と直交する方向に第１層３１Ａと第２層３１Ｂとを組み合わせた二層構造に形成されている。そして、第１層３１Ａと第２層３１Ｂとは燃料成分の通過特性が互いに異なる。例えば、第１層３１Ａよりも第２層３１Ｂの方が単位体積当たりの燃料成分の吸着量が大きくなるように各層を構成する吸着剤の種類が選択されることにより、各層３１Ａ、３１Ｂの通過特性に差が与えられる。あるいは、吸着量に代えて、パージガスの通過抵抗が第１層３１Ａよりも第２層３１Ｂにおいて大きくなるように各層３１Ａ、３１Ｂの吸着剤の種類を選択してもよい。なお、吸着層３１の端面３１ａ、３１ｂはパージガスの通過方向と直交する一様な平面に形成されており、第１層３１Ａ、第２層３１Ｂの通過方向における経路長は互いに等しい。
【００３２】
本形態のパージバッファ装置３によれば、入口ポート３２からのパージガスの導入を開始した初期段階において、パージガス中の燃料成分が吸着層３１を通り抜けるために要する時間は、第１層３１Ａの方が第２層３１Ｂよりも短くなる（図中の矢印参照）。従って、入口ポート３２から導入されたパージガスの燃料成分の一部が他に先行して装置内部を通り抜けて出口ポート３３から流出する。これにより、パージガスの導入を開始した初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を図３に実線Ａで示したように緩やかに上昇させることができる。なお、第１層３１Ａと第２層３１Ｂとの間における燃料成分の通過特性の差は、吸着剤の種類以外によっても実現可能である。例えば、同一種類の吸着剤を使用した場合でも、その粒径、あるいは充填密度を変化させることにより、各層３１Ａ、３１Ｂにおける単位体積あたりの燃料成分の吸着量、あるいはパージガスの通過抵抗を変化させ、それにより燃料成分がこれらを通り抜ける時間に差を与えることができる。つまり、本形態のパージバッファ装置３は、吸着層３１の構成をパージガスの通過方向と交差する方向に変化させてパージガスの通過抵抗を不均一に設定することにより、流れ調整構造を実現した一形態にも相当する。吸着層３１は二層構造に限らず、三層以上の積層構造であってもよい。パージガスの通過方向と直交する方向に関して吸着層３１の通過特性を連続的に変化させてもよい。
【００３３】
（パージバッファ装置の第３の形態）
第３の形態のパージバッファ装置は、パージガスの通過方向と直交する断面内でパージガスの通過抵抗を不均一に設定することにより、流れ調整構造を実現した一例であって、より具体的には、吸着層３１と一部の範囲で接触するフィルタを利用して通過抵抗を不均一に設定したものである。図７は第３の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図７のパージバッファ装置３においては、吸着層３１の入口ポート３２側の端面３１ａの一部に、パージガスに対して通気抵抗を与えるフィルタ３４が重ね合わされることにより、吸着層３１が通過方向と直交する方向に関して実質的に第１層３１Ａと第２層３１Ｂとに区分されている。但し、吸着層３１に使用される吸着剤の種類、粒径、充填密度は第１の形態と同一でよい。フィルタ３４の通気抵抗は適宜に設定してよい。
【００３４】
本形態のパージバッファ装置３によれば、第１層３１Ａに流入する単位面積当たりのパージガスの流量が第２層３１Ｂに流入するパージガスの単位面積当たりの流量よりも大きくなる。つまり、パージガスの通過方向と直交する方向において吸着層３１を通り抜けるパージガスの流量に差が生じる。吸着層３１に流入するパージガスの流速についても同様の差が生じる。従って、第１層３１Ａ、第２層３１Ｂにおける吸着剤の種類、粒径、及び密度が同一であっても、第１層３１Ａにおける燃料成分の吸着が第２層３１Ｂにおける吸着よりも早期に進行し、その結果、第１層３１Ａを燃料成分が通り抜けるために要する時間が第２層３１Ｂのそれよりも短くなり、入口ポート３２から導入されたパージガスの燃料成分の一部が他に先行して装置内部を通り抜けて出口ポート３３から流出する。これにより、パージガスの導入を開始した初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を図３に実線Ａで示したように緩やかに上昇させることができる。なお、フィルタ３４を省略し、上述した第２の形態で述べたように、第１層３１Ａと第２層３１Ｂとで吸着剤の粒径、充填密度等に差を与えることにより、各層３１Ａ、３１Ｂにおけるパージガスの通過抵抗に差を生じさせた場合でも、同様にパージガスの流量又は流速に差が生じる。また、本形態のパージバッファ装置３のフィルタ３４は、吸着層３１の入口側の端面３１ａの一部へのパージガスの流入をその端面３１ａの他の部分と比べて制限することにより、流れ調整構造を実現する手段としても機能する。なお、フィルタ３４はパージガスの通過に対して抵抗を与えてその流入量を制限できるものであればよく、不織布のように目視不能な程度に微細な透孔を有する素材にて構成されたものでもよいし、パンチングメタルのように目視可能な内径の多数の透孔を備えた部材でもよい。
【００３５】
（パージバッファ装置の第４の形態）
第４の形態のパージバッファ装置は、パージガスの通過方向と直交する断面内でパージガスの通過抵抗を不均一に設定することにより、流れ調整構造を実現した一例であって、より具体的には、パージガスの一部が吸着層を迂回して流れるようにケース内を構成したものである。図８は第４の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図８のパージバッファ装置３においては、ケース３０の内部に、吸着層３１を貫通するバイパス路３５が設けられている。バイパス路３５の壁面の少なくとも一部には、バイパス路３５と吸着層３１との間で燃料成分が流通できるように吸着層３１の吸着剤を露出させてもよい。例えば、吸着材が通過不能な内径の多数の透孔を有するチューブを吸着層３１を貫くように配置することによりバイパス路３５を形成しつつその壁面に吸着材を露出させることができる。あるいは、バイパス路３５と吸着層３１の吸着剤とが仕切壁等によってパージガスの流通ができないように完全に仕切られてもよい。なお、吸着層３１の端面３１ａ、３１ｂはパージガスの通過方向と直交する平面状に形成されており、それらの端面３１ａ、３１ｂの間には単一種類の吸着剤が略一定の密度で充填されている。従って、吸着層３１の各部における燃料成分の通過特性は略一定である。
【００３６】
本形態のパージバッファ装置３によれば、入口ポート３２からパージガスの導入を開始した初期段階において、パージガスの一部が吸着層３１を迂回してバイパス路３５から出口ポート３３へ流出し、残りのガスが吸着層３１に流入する。吸着層３１に流入したパージガスの燃料成分は吸着剤に吸着されつつ出口ポート３３へ向かうため、その燃料成分が吸着層３１を通り抜けるために要する時間は燃料成分がバイパス路３５を通り抜けるために要する時間よりも長くなる。このため、入口ポート３２から導入されたパージガスの燃料成分の一部が他に先行して装置内部を通り抜けて出口ポート３３から流出する。従って、パージガスの導入初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を図３に実線Ａで示したように緩やかに上昇させることができる。
【００３７】
また、バイパス路３５を通過する燃料成分の少なくとも一部は吸着層３１に吸着されずにケース３０内を通過するため、入口ポート３２にてパージガスの導入を開始した時点から出口ポート３３にて燃料成分の流出が始まるまでのタイムラグが上述した第１〜第３の形態と比較して小さくなる。従って、図９に実線Ａ′で示したように、第１の形態等におけるパージガス濃度の上昇を示す破線Ａと比較して、パージ処理の開始直後におけるパージガス濃度の立ち上がり時期を早めることができる（図中のＤ部参照）。このため、パージガス濃度を学習してエンジン１２００の空燃比をフィードバック制御する場合には、その学習効果がより早期に出現してエンジン１２００の空燃比制御の安定性が向上する。なお、バイパス路３５は適宜の位置に設けてよく、その本数も２本以上であっても構わない。バイパス路３５はパージガスの通過方向に直線的に延びる形状に限らず、適宜の形状に形成してよい。バイパス路３５の断面積も適宜に変更してよい。バイパス路３５の断面積、通過抵抗等を調整することにより、パージガス濃度の変化を適宜に調整することができる。
【００３８】
（パージバッファ装置の第５の形態）
第５の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１に不均一な構成を与えることによって流れ調整構造を実現したさらに他の例であって、より具体的には、吸着層の断面積がパージガスの通過方向の上流側よりも下流側で拡大するように断面積を不均一に設定したものである。図１０は第５の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１０のパージバッファ装置３においては、ケース３０が入口ポート３２から出口ポート３３へ向かうに従ってその断面積が徐々に拡大する形状に形成されている。なお、吸着層３１の外周はその全周に亘ってケース３０の内面と密着する。吸着層３１の端面３１ａ、３１ｂはパージガスの通過方向（この場合は入口ポート３２と出口ポート３３とを結ぶ方向）と直交する平面状であり、それらの端面３１ａ、３１ｂにおける吸着剤の充填密度は略一定である。吸着層３１の各部における吸着能力も略一定である。端面３１ａ、３１ｂと入口ポート３２及び出口ポート３３との間には第１の形態と同様に隙間が設けられている。
【００３９】
本形態のパージバッファ装置３によれば、入口ポート３２から出口ポート３３へ向かうに従って吸着層３１の断面積が徐々に増加するため、入口ポート３２からのパージガスの導入を開始した初期段階において、そのパージガスは吸着層３１内で外周側に拡散しながら出口ポート３３へ移動する。このため、出口ポート３３へ向かうに従って吸着層３１による燃料成分の吸着量が増加してパージガスの濃度が徐々に薄められ、パージガス導入の初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度が入口ポート３２に流入するパージガスのそれよりも低下する。つまり、入口ポート３２から導入されたパージガスの燃料成分の一部が他に先行して吸着層３１を通り抜けて出口ポート３３から流出するようになる。従って、パージガスの導入を開始した初期段階で、出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を図３に実線Ａで示したように緩やかに上昇させることができる。
【００４０】
（パージバッファ装置の第６の形態）
第６の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１の経路長及び断面積を不均一に設定することによって流れ調整構造を実現した例である。図１１は第６の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１１のパージバッファ装置３において、ケース３０は第１の形態等と同様に断面積一定の筒状に形成されている。吸着層３１は、その入口ポート３２側の端面３１ａの外周部がケース３０の入口ポート３２側の端面に密着するように設けられており、その端面３１ａの中心部には入口ポート３２からのパージガスを吸着層３１に導くための凹部３１ｄが設けられている。凹部３１ｄにより吸着層３１の経路長が変化し、かつ、吸着層３１の断面積がパージガスの通過方向の上流側よりも下流側で拡大する。
【００４１】
図１１の例によれば、図中に矢印で示したように、入口ポート３２から流入したパージガスが凹部３１ｄからパージガスの通過方向に沿って吸着層３１に流れ込むだけでなく、凹部３１ｄから吸着層３１の外周に向かっても流れ込む。これにより、一部のパージガスの燃料成分が入口ポート３２から出口ポート３３に向かってほぼ真っ直ぐに吸着層３１内を通り抜ける一方で、他の一部の燃料成分は吸着層３１の外周に向かって拡散する。しかも、吸着層３１の外周は凹部３１ｄが存在せず、パージガスの通過方向に関する経路長が長い。このため、吸着層３１の中心部では燃料成分が早期に通り抜け、その一方、吸着層３１の外周部では燃料成分の通り抜けが遅くなる。従って、パージガスの導入を開始した初期段階で、出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を低下させ、パージガス濃度を緩やかに上昇させることができる。
【００４２】
なお、図１１のパージバッファ装置３は、吸着層３１の入口側の端面３１ａの一部をケース３０の内面と密着させてパージガスの流入を制限することにより、流れ調整構造を実現した形態の一例にも相当する。但し、図１１のように端面３１ａに凹部３１ｄを設けて経路長あるいは断面積の相違に基づく濃度上昇の緩和作用を得る目的であれば、端面３１ａとケース３０の入口ポート３２との間には端面３１ａの全域にパージガスが導かれるように隙間を設けてもよい。
【００４３】
（パージバッファ装置の第７の形態）
第７の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１に不均一な構成を与えることによって流れ調整構造を実現したさらに他の例であって、より具体的には、吸着層の入口側の端面及び出口側の端面の形状を第１の形態から変更して経路長を不均一に設定したものである。図１２及び図１３は第７の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１２のパージバッファ装置３は、吸着層３１における通過方向の端面３１ａ、３１ｂが、それらの端面３１ａ、３１ｂの中心部に向かうほど突出する錐状（例えば円錐状、あるいは角錐状）に形成されたものである。一方、図１３のパージバッファ装置３は、吸着層３１の通過方向の端面３１ａ、３１ｂが各端面３１ａ、３１ｂの中心部に向かうほど錐状に陥没するように形成されたものである。これらの例によっても吸着層３１の経路長が変化するため、第１の形態と同様に燃料成分の一部を他に先行して吸着層３１から排出させることができる。
【００４４】
また、入口ポート３２から流入したパージガスが、端面３１ａの突出又は陥没によって、入口ポート３２と出口ポート３３とを結ぶパージガスの通過方向とは異なる方向に偏向し、それにより吸着層３１に取り込まれる燃料成分はその一部がパージガスの通過方向と異なる方向に拡散しつつ出口ポート３３側へ向かう。さらに、出口ポート３３側の端面３１ｂの突出又は陥没により吸着層３１を通過したパージガスもその一部が通過方向とは異なる方向に向かって流出する。これらの作用により、パージガスの通過方向とは異なる方向への燃料成分の拡散作用が発生し、上述した経路長の相違と相俟って、パージガスの濃度の上昇を緩和することができる。
【００４５】
（パージバッファ装置の第８の形態）
第８の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１の入口側の端面３１ａの一部をケース３０の内面と密着させてパージガスの流入を制限することにより、流れ調整構造を実現した形態の他の例である。図１４は第８の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１４のパージバッファ装置３では、ケース３０の吸着層３１が収容される部分に拡大部３０ａが形成され、その拡大部３０ａを埋めるようにして吸着層３１が設けられている。吸着層３１の端面３１ａ、３１ｂはパージガスの通過方向と直交する平面であり、それらの端面３１ａ、３１ｂとポート３２、３３との間には隙間が空いている。但し、それらの隙間は吸着層３１の端面３１ａ、３１ｂと比べてパージガスの通過方向と直交する方向に縮小されている。つまり、端面３１ａ、３１ｂの外周部はケース３０の内面と密着することによりパージガスが流入できないように覆われている。
【００４６】
本形態のパージバッファ装置３によれば、端面３１ａの中心部、すなわちケース３０によって塞がれていない部分に限ってパージガスが流入するため、吸着層３１の中心部においてパージガスの単位面積当たりの流量が大きく、吸着層３１の外周側で流量が小さくなる。つまり、パージガスの通過方向と直交する方向において吸着層３１を通り抜けるパージガスの流量に差が生じる。しかも、中心部に流入したパージガス中の燃料成分は吸着層３１の外周側に拡散しつつ吸着層３１内を移動する。その結果、吸着層３１の中心部では燃料成分が吸着層３１の外周側よりも早期に通り抜けるとともに、拡散作用により中心部を通過するパージガスの濃度も薄められる。これにより、パージガスの導入を開始した初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を図３に実線Ａで示したように緩やかに上昇させることができる。なお、第６〜第８の形態のパージバッファ装置３は、燃料成分をパージガスの通過方向と異なる方向に拡散させることにより、パージガスの導入を開始した初期段階で燃料成分の一部を他に先行して吸着層３１から排出させる点で共通する。
【００４７】
（パージバッファ装置の第９の形態）
第９の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１に不均一な構成を与えることによって流れ調整構造を実現した例であって、より具体的には、燃料成分の通過特性がパージガスの通過方向と交差する方向において変化するように吸着層３１の構成を不均一に設定したさらなる例である。図１５は第９の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１５のパージバッファ装置３においては、吸着層３１が第１層３１Ａと第２層３１Ｂとを組み合わせた二層構造に形成されている。第１層３１Ａと第２層３１Ｂとの境界面３１ｅはパージガスの通過方向に対して斜めに傾けられている。第１層３１Ａと第２層３１Ｂとは、燃料成分の通過特性が互いに異なる。例えば、第１層３１Ａよりも第２層３１Ｂの方が単位体積当たりの燃料成分の吸着量が大きくなるように各層を構成する吸着剤の種類が選択されることにより、各層３１Ａ、３１Ｂの通過特性に差が与えられる。あるいは、吸着量に代えて、パージガスの通過抵抗が第１層３１Ａよりも第２層３１Ｂにおいて小さくなるように各層３１Ａ、３１Ｂの吸着剤の種類を選択してもよい。各層３１Ａ、３１Ｂに同一種類の吸着剤を使用しつつ、その粒径、あるいは充填密度を変化させることにより、各層３１Ａ、３１Ｂにおける単位体積あたりの燃料成分の吸着量、あるいはパージガスの通過抵抗を変化させてもよい。なお、吸着層３１の端面３１ａ、３１ｂはパージガスの通過方向と直交する一様な平面に形成されており、吸着層３１の通過方向における経路長は一定である。
【００４８】
本形態のパージバッファ装置３によれば、パージガスの通過方向において第１層３１Ａ及び第２層３１Ｂがそれぞれ占める割合に応じて吸着層３１における燃料成分の通過特性が連続的に変化する。すなわち、吸着層３１の上端では吸着層３１の略全体を第１層３１Ａが占めるために燃料成分が最も遅く通過し、吸着層３１の下端に向かうに従って第２層３１Ｂが占める割合が増加して燃料成分の通り抜けが徐々に早くなる。このため、入口ポート３２から導入されたパージガスの燃料成分の一部が他に先行して装置内部を通り抜けて出口ポート３３から流出する。従って、パージガスの導入初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度を緩やかに上昇させることができる。なお、本形態のパージバッファ装置３は、吸着層３１の構成をパージガスの通過方向と交差する方向に変化させてパージガスの通過抵抗を不均一に設定することにより、流れ調整構造を実現した一形態にも相当する。境界面３１ｅはパージガスの通過方向に対して斜め方向の傾きを備えていればよく、曲面状、あるいは階段状であってもよい。
【００４９】
（パージバッファ装置の第１０の形態）
第１０の形態のパージバッファ装置は、吸着層３１の入口側の端面３１ａの一部へのパージガスの流入をその端面３１ａの他の部分と比べて制限することにより、流れ調整構造を実現したさらに他の例である。図１６は第１０の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１６のパージバッファ装置３においては、入口ポート３２の先端に、ケース３０の内部への突出部３２ａが設けられている。突出部３２ａは管状であり、その直径は吸着層３１の入口側の端面３１ａのそれよりも小径である。このような突出部３２ａを設けることにより、入口ポート３２からケース３０内に流入したパージガスの一部が入口ポート３２の中心線に沿って出口ポート３３側へ直線的に移動する一方で、パージガスの他の一部は突出部３２ａから外周側に回り込んでその流れに淀みが生じる。これにより、吸着層３１に流入するパージガスの流量又は流速が中心部では大きく、外周部では小さくなる。これにより、吸着層３１がその全体に亘って略一定の吸着能力を備えた構成であっても、パージガス中の燃料成分が吸着層３１の外周部よりも中心部においてより短時間で吸着層３１を通り抜ける。従って、パージガスの導入初期段階において、入口ポート３２から導入されたパージガスの燃料成分の一部が他に先行して装置内部を通り抜けて出口ポート３３から流出し、その結果、パージガスの導入初期段階で出口ポート３３から流出するパージガスの濃度が図３に実線Ａで示したように緩やかに上昇する。
【００５０】
なお、吸着層３１の入口側端面３１ａの一部へのパージガスの流入を制限する手段は、入口ポート３２の突出部３２ａ以外にも適宜の手段を採用することができる。例えば、例えば入口ポート３２を第１の形態（図２）と同様に構成しつつ、その開口部の周囲にリング状の偏向板を配置して一部のパージガスを外周側に偏向させるように構成してもよい。
【００５１】
（パージバッファ装置の第１１の形態）
第１１の形態のパージバッファ装置は、吸着層を貫通するバイパス路を設けることによって流れ調整構造を実現した点で第４の形態（図８）と共通するが、そのバイパス路の少なくとも一部をパージガスの通過方向に対して交差する方向に向けている点が異なる。図１７は第１１の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１７のパージバッファ装置３では、吸着層３１をその両端面３１ａ、３１ｂ間において貫通するバイパス路３６が設けられている。そのバイパス路３６は、パージガスの通過方向と直交する方向に蛇行を繰り返しつつ入口ポート３２側の端面３１ａから出口ポート３３側の端面３１ｂまで延びている。バイパス路３６が吸着層３１をパージガスの通過方向に貫く位置においては、パージガスの通過抵抗がその通過方向と直交する方向において不均一となる。バイパス路３６の壁面には、バイパス路３６の全長に亘って吸着層３１を構成する吸着剤が露出している。
【００５２】
本形態のパージバッファ装置３によれば、入口ポート３２から流入したパージガス中の燃料成分の一部が吸着層３１に吸着されることなくバイパス路３６を通り抜けて出口ポート３３に達し、他のパージガスは吸着層３１に吸着されつつ出口ポート３３側に向かうようになる。従って、パージガスの導入を開始した初期段階で、パージガス中の燃料成分の一部が他に先行して出口ポート３３から流出するようになり、第４の形態と同様にパージガス濃度が緩やかに上昇する。さらに、バイパス路３６の流路長が第４の形態のそれと比して長くなるため、バイパス路３６とこれを通過するパージガスとの接触面積を拡大して燃料成分の吸着層３１へ吸着量を増加させ、それにより、初期段階におけるパージガスの濃度をさらに低く抑えることができる。
【００５３】
なお、本形態のバイパス路３６は蛇行するものに限らず、その形状は適宜に変更可能である。例えば、図１８に示したように、吸着層３１をパージガスの通過方向に対して斜め方向に貫くようにバイパス路３６を設けてもよい。図１８の例において、バイパス路３６は斜め方向に直線的に延びるものに限定されず、その少なくとも一部に曲線区間あるいは階段状に折れ曲がる区間があってもよい。その他にも、パージガスの通過方向に対して様々な方向にバイパス路３６を延ばしてよい。
【００５４】
（パージバッファ装置の第１２の形態）
第１２の形態のパージバッファ装置は、パージガスの通過方向に沿って複数の吸着層３１を互いに間隔を空けて配置したものである。図１９は第１２の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図１９のパージバッファ装置３においては、ケース３０の内部に、パージガスの通過方向に関して２つの吸着層３１が設けられている。しかも、それらの吸着層３１の間には吸着剤を排除した拡散室３７が設けられている。なお、各層３１の端面３１ａ、３１ｂはいずれもパージガスの通過方向に対して直交する平面に形成されている。各吸着層３１において、吸着剤は同一種類であり、その充填密度は吸着層３１の全域に亘って略均等である。
【００５５】
本形態のパージバッファ装置３においては、上流側の吸着層３１に同一種類の吸着剤が略均等に充填されているても、その外周部ではケース３０の壁面の粘性抵抗の影響でパージガスの流速が幾らか低下し、それにより、パージガス中の燃料成分の移動速度は図中に一点鎖線で示したように吸着層３１の外周部から中心部に向かうほど高くなる。従って、パージガスの導入初期段階では、上流側の吸着層３１の端面３１ｂの中心部により早く燃料成分が排出される。そして、端面３１ｂの中心部から排出された燃料成分は拡散室３７で拡散して下流側の吸着層３１の端面３１ａの全域に流入する。そして、下流側の吸着層３１において燃料成分が同様に移動することにより、下流側の吸着層３１の端面３１ｂの中心部からはより少ない量の燃料成分が外周部に先行して排出される。従って、パージガスの導入初期段階において出口ポート３３から流出するパージガス濃度を大きく低下させ、パージガス濃度を緩やかに上昇させることができる。なお、吸着層は２層に限らず、３層以上設けられてもよい。
【００５６】
（パージバッファ装置の第１３の形態）
第１３の形態のパージバッファ装置は、吸着層を貫通するバイパス路を設けることにより流れ調整構造を実現した点で第４の形態（図８）及び第９の形態（図１７及び図１８）と共通するが、そのバイパス路に括れ部を設けた点で異なる。図２０は第１３の形態に係るパージバッファ装置３の一例を示す。図２０のパージバッファ装置３においては、吸着層３１の中心線上にパージガスの通過方向に延びるバイパス路３８が設けられている。バイパス路３８の壁面は吸着層３１とバイパス路３８との間で燃料成分が流通できるように、吸着層３１を構成する吸着剤と接している。そして、バイパス路３８の下流部にはその直径を絞り込むことによって括れ部３８ａが形成されている。
【００５７】
本形態のパージバッファ装置３によれば、パージガスの導入初期段階において、入口ポート３２から流入したパージガス中の燃料成分の一部が吸着層３１に吸着されることなくバイパス路３８を通り抜けて出口ポート３３に達し、他のパージガスは吸着層３１に吸着されつつ出口ポート３３側に向かうため、パージガスの導入初期段階で、パージガス中の燃料成分の一部が他に先行して出口ポート３３から流出するようになり、第４の形態と同様にパージガス濃度が緩やかに上昇する。しかも、括れ部３８ａにおいてベンチュリ効果が生じ、それにより括れ部３８ａの上流ではパージガスの流れが淀んで燃料成分が吸着層３１へと吸着され、その一方、括れ部３８ａよりも下流では圧力降下が生じて図中に矢印で示したように吸着層３１からバイパス路３８へ吸引力が作用し、括れ部３１ａの周囲に吸着された一部の燃料成分が他の燃料成分に先行してバイパス路３８に吸い込まれて出口ポート３３へと運ばれる。従って、パージガスの導入初期段階で出口ポート３３から流出するパージガス濃度を低下させ、パージガス濃度を緩やかに上昇させることができる。なお、括れ部３８ａは複数箇所に設けられもよい。バイパス路３８の位置は吸着層３１の中心線上に限らず、適宜の位置に設けてよい。バイパス路３８の本数も１本に限らず、２本以上であってもよい。
【００５８】
本発明は以上の形態に限定されることなく、適宜の形態で実施することができる。例えば、図１の構成にさらにバイパス路を追加する等、各形態を適宜に組み合わせてよい。上記の形態ではパージバッファ装置をキャニスタとは別部品として設けているが、パージバッファ装置をキャニスタの内部に組み込んでもよい。図２１及び図２２はその一例を示す。この例では、キャニスタ２のパージポート２ｃの手前にパージバッファ室５０が設けられ、そのパージバッファ室５０に吸着層３１が設けられることにより、キャニスタ２の内部にパージバッファ装置３が組み込まれている。パージバッファ室５０はキャニスタ２内のヘッドスペース２ｄと仕切板５１にて区分され、その仕切板５１にはパージガスを吸着層３１に均等に流入させるための透孔（不図示）が適宜数設けられている。勿論、仕切板５１と吸着層３１との間に隙間を設けるとともに、その仕切板５１に入口ポート３２を設けてもよい。この例では、ヘッドスペース２ｄからパージポート２ｃがパージ経路の一部として機能する。パージポート２ｃはパージバッファ装置３の出口ポートとして機能し、キャニスタ２のケース４がパージバッファ装置３のケースとして兼用される。なお、図２１及び図２２では吸着層３１を図４に示した構成としているが、パージバッファ室５０には上述した各種の構成のパージバッファ装置３を組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一形態に係る内燃機関用の蒸発燃料処理装置を示す図。
【図２】第１の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図３】パージバッファ装置から排出されるパージガスの濃度変化の様子を比較例とともに示す図。
【図４】第１の形態に係るパージバッファ装置の他の例を示す断面図。
【図５】第１の形態に係るパージバッファ装置のさらに他の例を示す断面図。
【図６】第２の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図７】第３の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図８】第４の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図９】第４の形態に係るパージバッファ装置から排出されるパージガスの濃度変化の様子を示す図。
【図１０】第５の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１１】第６の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１２】第７の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１３】第７の形態に係るパージバッファ装置の他の例を示す断面図。
【図１４】第８の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１５】第９の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１６】第１０の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１７】第１１の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図１８】第１１の形態に係るパージバッファ装置の他の例を示す断面図。
【図１９】第１２の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図２０】第１３の形態に係るパージバッファ装置の一例を示す断面図。
【図２１】パージバッファ装置をキャニスタのケースに内蔵した構成を示す断面図。
【図２２】図２１のXXII部を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１  蒸発燃料処理装置
２  キャニスタ
２ａ  ベーパポート
２ｂ  大気ポート
２ｃ  パージポート
３  パージバッファ装置
４  キャニスタのケース
５  キャニスタの吸着層
１１  パージ経路
１２  内燃機関
１６  パージ弁
３０  パージバッファ装置のケース
３０ａ  ケースの拡大部
３１  パージバッファ装置の吸着層
３１ａ  入口側の端面
３１ｂ  出口側の端面
３１ｃ  段部
３１ｄ  凹部
３１ｅ  境界面
３２  入口ポート
３２ａ  入口ポートの突出部
３３  出口ポート
３４  フィルタ
３５、３６、３８  バイパス路
３７  拡散室
３８ａ  括れ部
【図１】
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【図２】
0004561639.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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