(57)【要約】キャニスタに充填される吸着材１０であって、少なくとも、活性炭と、活性炭より熱容量が高い添加材料とを有して構成されており、吸着材１０には、活性炭に由来する１００ｎｍ未満の第１細孔と、メルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔とが形成されており、吸着材１０は、外径が６ｍｍより大きく、５０ｍｍ以下であり、かつ、円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である中空形状の成型体から構成されており、吸着材１０の体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上であり、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、１０％以上２００％以下である。
2019208600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャニスタに充填される吸着材であって、
前記吸着材は、少なくとも、活性炭と、前記活性炭より熱容量が高い添加材料とを有して構成されており、前記吸着材には、前記活性炭に由来する１００ｎｍ未満の第１細孔と、メルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔とが形成されており、
前記吸着材は、外径が６ｍｍより大きく、５０ｍｍ以下であり、かつ、各部の肉厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である中空形状の成型体から構成されており、
前記吸着材の体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上であり、
前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、１０％以上２００％以下である、吸着材。
【請求項２】
前記吸着材の熱伝導率が０．１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上である、請求項１に記載の吸着材。
【請求項３】
前記添加材料は、金属酸化物である、請求項１又は２に記載の吸着材。
【請求項４】
前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下である、請求項３に記載の吸着材。
【請求項５】
前記添加材料は、相変化温度３５℃以下である相変化物質及び相転移温度３５℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質である、請求項１に記載の吸着材。
【請求項６】
前記添加材料の質量は、前記活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下である、請求項５に記載の吸着材。
【請求項７】
前記吸着材に含まれる前記第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、２０％以上９０％以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項８】
前記吸着材を構成する成型体の骨格に対する、骨格中の前記第２細孔の割合が５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項９】
前記メルタブルコアは、繊維状の物質であり、直径が１．０μｍ以上１００μｍ以下であり、長さが１ｍｍ未満である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１０】
前記メルタブルコアは、長さが０．５ｍｍ以下のパルプ繊維である、請求項９に記載の吸着材。
【請求項１１】
前記吸着材は、無機バインダを含んで構成されており、
前記メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、１０質量％以上４５質量％以下である、請求項９又は１０に記載の吸着材。
【請求項１２】
前記メルタブルコアは、Ｃ−Ｎ結合を有する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１３】
前記吸着材は、ｎ−ブタン濃度が５ｖｏｌ％と５０ｖｏｌ％との間でｎ−ブタン濃度の平衡吸着量の差分が３５ｇ／Ｌを超える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１４】
前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上９．７ｇ／ｄＬ未満である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１５】
前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ブタンを吸着させ、続いてブタンを脱離させた後のブタン残存量が１．７ｇ／ｄＬ未満である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１６】
前記吸着材は、ハニカム、中空ペレット及びハニカムペレットの少なくともいずれかの形状の成型体から構成されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１７】
１μｍ以上の前記第２細孔の平均直径が、１μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１８】
前記各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項１９】
前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上３．０倍以下である、請求項１８に記載の吸着材。
【請求項２０】
前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．５倍未満である、請求項１９に記載の吸着材。
【請求項２１】
前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．０倍以下である、請求項２０に記載の吸着材。
【請求項２２】
前記添加材料は、金属酸化物である、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項２３】
前記吸着材に含まれる前記第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、１０％以上９０％以下である、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項２４】
前記吸着材は、無機バインダを含んで構成されており、
前記メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、５質量％以上４５質量％以下である、請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項２５】
前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上１１．０ｇ／ｄＬ未満である、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の吸着材。
【請求項２６】
内燃機関の燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、内燃機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、前記タンクポートから前記大気ポートへと蒸発燃料が流れる吸着材室を有する蒸発燃料処理用のキャニスタにおいて、
前記吸着材室における前記大気ポートに隣接した大気側隣接領域に、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の吸着材が配設されているキャニスタ。
【請求項２７】
前記吸着材室における前記タンクポートに隣接したタンク側隣接領域に、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが１５．０ｇ／ｄＬ以上の活性炭と、相変化温度が３６℃以上である相変化物質及び相転移温度が３６℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料とを含む吸着材が配設されている、請求項２６に記載のキャニスタ。
【請求項２８】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の吸着材の製造方法であって、
少なくとも、前記活性炭と、前記活性炭より熱容量が高い添加材料と、メルタブルコアとを混合し、その後混練し、
前記混練された混練材料を前記成型体に成型し、
前記成型体に乾燥処理及び焼成処理の少なくともいずれかの処理を施す、
吸着材の製造方法。
【請求項２９】
前記添加材料は、金属酸化物である、請求項２８に記載の吸着材の製造方法。
【請求項３０】
前記各部の肉厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、
前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下である、請求項２９に記載の吸着材の製造方法。
【請求項３１】
前記各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満であり、
前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上３．０倍以下である、請求項２９に記載の吸着材の製造方法。
【請求項３２】
前記添加材料は、相変化温度３５℃以下である相変化物質及び相転移温度３５℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質である、請求項２８に記載の吸着材の製造方法。
【請求項３３】
前記添加材料の質量は、前記活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下である、請求項３２に記載の吸着材の製造方法。
【請求項３４】
前記混練材料は、無機バインダを含んで構成されており、
前記メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、１０質量％以上４５質量％以下である、請求項２８〜３３のいずれか１項に記載の吸着材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料が大気中へ放散されることを防止する蒸発燃料処理用のキャニスタに用いられる吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両停止中等に燃料タンク内に貯留されたガソリン燃料が揮発して生じた蒸発燃料を活性炭等からなる吸着材に吸着捕捉し、蒸発燃料が大気中に放散されることを防止する蒸発燃料処理用のキャニスタがある。【０００３】
活性炭等の吸着材は、温度が低いほど吸着容量が多くなり、温度が高いほど吸着容量が低下する特性を有する。したがって、蒸発燃料の吸着時には吸着材の温度は低く、パージ時には吸着材の温度が高いことが望ましい。一方、蒸発燃料は、吸着材に吸着される際に凝縮熱に相当する熱を放出し、吸着材から脱離（パージ）する際に蒸発熱に相当する熱を奪う。すなわち、蒸発燃料の吸着材への吸着は発熱反応であり、吸着材からの脱離は吸熱反応である。そうすると蒸発燃料の吸着・脱離による発熱・吸熱は、吸着材の望ましい温度状態とは逆の方向、すなわち吸着材の吸着・脱離性能を阻害する方向へ作用する。よってキャニスタの性能を向上するために、蒸発燃料の吸着・脱離に伴う発熱・吸熱による、吸着材の温度変化を抑制することが望まれる。【０００４】
特許文献１には、吸着材である活性炭が充填された容器に、活性炭よりも熱容量及び熱伝導性の良好な蓄熱材を分散させることで、温度抑制効果を有する吸着材が開示されている。蓄熱材としては、金属粒子及び金属酸化物粒子が挙げられている。このような蓄熱材が分散された吸着材では、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が蓄熱材に移されるので、活性炭の温度上昇を抑制できる。また、吸着燃料の脱離時には、活性炭が蓄熱材の保有熱を奪うことにより、活性炭の温度低下が抑制される。【０００５】
特許文献１では、例えば金属粒子としてアルミニウム粒子を用いた場合に、活性炭に対するアルミニウム粒子の付着率を１０〜１５ｖｏｌ％として吸着性能を最大に向上させている。また、特許文献１では、例えば金属酸化物粒子としてアルミナ粒子を用いた場合に、活性炭に対するアルミナ粒子の付着率を１５〜２０ｖｏｌ％として吸着性能を最大に向上させている。【０００６】
また、特許文献２には、外径が４〜６ｍｍの円柱状であり、放射状壁の各部の肉厚が０．６〜３ｍｍの吸着材が開示されている。この吸着材では、微視的細孔（直径が２ｎｍ以上１００ｎｍ未満の細孔）に対する、巨視的細孔（直径が１００ｎｍ以上１０００００ｎｍ未満の細孔）の容積の割合が、６５〜１５０パーセントである。特許文献２のキャニスタは、中空であるため中実のペレットよりも圧力損失が低く、パージ性能が良好である。また、巨視的細孔の割合が調整されているため、吸着材の吸着性能を確保しつつ、硬度を高めることができる。【０００７】
また、特許文献３には、特許文献２と同様の外径が４〜６ｍｍの円柱状であり、各部の肉厚が０．６ｍｍ〜１．５ｍｍの中空形状の吸着材が開示されている。特許文献３の吸着材では、ブタンの濃度が５ｖｏｌ％とブタン濃度が５０ｖｏｌ％との間のｎ−ブタンの平衡吸着量の差分が３５ｇ／Ｌを超えるように調整されている。よって、蒸発燃料中のブタンの吸着性能を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３３７３９８号公報
【特許文献２】特許第５８６７８００号公報
【特許文献３】特許第６２０３０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の吸着材では、容器内に活性炭とともに金属酸化物粒子等の蓄熱材が封入されることで温度抑制効果がある程度あるものの、金属酸化物粒子等の含有量が少ないため、吸着性能を十分に確保できない。さらに、吸着材である活性炭とともに金属酸化物粒子等が容器に封入されるため、金属酸化物粒子等が封入される分に応じて活性炭の量が少なくなってしまう。よって、特許文献１の吸着材では、蒸発燃料の吸着性能が低下してしまう。
また、特許文献２の吸着材では、外径が４〜６ｍｍのサイズと比較的に小さいため、強度を確保するために、活性炭の骨格の部分が多くなり、また、そのためにパージ性能が低下することによりＤＢＬ（Diurnal Breathing Loss、ダイアーナルブリージングロス）性能が十分ではない。
また、特許文献３の吸着材では、ｎ−ブタンの平衡吸着量の差分を調整して吸着性能を高めることができるものの、パージ性能が低くパージ後のブタン残存量が多く、ＤＢＬ性能が十分ではない。【００１０】
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、吸着性能及びパージ性能を向上可能な吸着材、キャニスタ及び吸着材の製造方法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】
【００１１】
[構成]
本発明に係る吸着材の特徴構成は、
キャニスタに充填される吸着材であって、
前記吸着材は、少なくとも、活性炭と、前記活性炭より熱容量が高い添加材料とを有して構成されており、前記吸着材には、前記活性炭に由来する１００ｎｍ未満の第１細孔と、メルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔とが形成されており、
前記吸着材は、外径が６ｍｍより大きく、５０ｍｍ以下であり、かつ、各部の肉厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である中空形状の成型体から構成されており、
前記吸着材の体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上であり、
前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、１０％以上２００％以下である点にある。【００１２】
上記特徴構成では、吸着材は、１００ｎｍ未満の第１細孔と、１μｍ以上の第２細孔とを有している。よって、１００ｎｍ未満の第１細孔によって、蒸発燃料中の例えばブタン等を分子レベルで捕捉することができ、吸着性能を高めることができる。また、１μｍ以上の第２細孔は、蒸発燃料が通流する通路となるため、パージ性能を高めることができる。【００１３】
また、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、１０％以上２００％以下であるため、吸着性能及びパージ性能を向上できる。これにより、ＤＢＬ（Diurnal Breathing Loss、ダイアーナルブリージングロス）性能が向上する。なお、前記割合が１０％未満の場合は、蒸発燃料の脱吸着速度が遅く、パージ性能の向上が抑制される。また、前記割合が２００％を超える場合は、蒸発燃料の吸着に寄与する１００ｎｍ未満の第１細孔の割合が少なくなり、吸着性能が低下する。【００１４】
また、吸着材には、活性炭に加えて、活性炭よりも熱容量が高い添加材料が含まれており、吸着材が上述の体積比熱等を有する。よって、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が添加材料に移されるので、活性炭の温度上昇が抑制され、上記吸着材の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が添加材料の保有熱を奪うことにより、活性炭の温度低下が抑制され、上記吸着材のパージ性能が向上する。【００１５】
さらに、吸着材は、外径が６ｍｍより大きく、かつ所定の肉厚の中空形状であるため、この骨格中に第１細孔の容積及び第２細孔の容積を大きく確保できる。よって、吸着性能及びパージ性能が向上し、ＤＢＬ性能が向上する。一方で、吸着材の外径が５０ｍｍ以下であるが、上述した１００ｎｍ未満の第１細孔及び１μｍ以上の第２細孔の存在、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合、吸着材への添加材料の添加等の構成を吸着材が備えている。よって、吸着材の小型化を図りつつ、吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。また、吸着材の硬度が向上する。【００１６】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材の熱伝導率が０．１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上である点にある。【００１７】
上記特徴構成によれば、吸着材が上述の熱伝導率を有する。よって、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が添加材料に移される機能をさらに向上できるので、活性炭の温度上昇が抑制され、上記吸着材の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が添加材料の保有熱を奪う機能をさらに向上できることにより、活性炭の温度低下が抑制され、上記吸着材のパージ性能が向上する。【００１８】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料は、金属酸化物である点にある。【００１９】
金属酸化物は、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きい。上記特徴構成によれば、このような金属酸化物を添加材料として吸着材に添加することで、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。【００２０】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下である点にある。【００２１】
上記特徴構成によれば、活性炭よりも熱容量及び熱伝導率が高い添加材料、例えば、金属酸化物の質量が、活性炭の質量の１．０倍〜３．０倍である。これにより、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
なお、添加材料の割合を大きくすると吸着材中の活性炭の割合が小さくなり、１００ｎｍ未満の第１細孔の割合が小さくなる。よって、吸着性能が低下する可能性がある。前述のように第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合を１０％以上２００％以下と調整し、また吸着材の外径を６ｍｍより大きく、５０ｍｍ以下で中空形状とすることで、吸着性能の低下を抑制できる。【００２２】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料は、相変化温度３５℃以下である相変化物質及び相転移温度３５℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質である点にある。【００２３】
上記特徴構成では、吸着材には、活性炭に加えて、活性炭よりも熱容量が高い添加材料（相変化温度３５℃以下である相変化物質及び相転移温度３５℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質）が含まれている。よって、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が添加材料に移されるので、活性炭の温度上昇が抑制され、上記吸着材の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が添加材料の保有熱を奪うことにより、活性炭の温度低下が抑制され、上記吸着材のパージ性能が向上する。【００２４】
また、添加材料として、相変化温度３５℃以下である相変化物質及び相転移温度３５℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質を用いることができる。ここで、活性炭から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、活性炭の温度が低下して活性炭のパージ性能が低下してしまう。例えば、活性炭の温度が１０℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記の特徴構成によれば、吸着材に、相変化温度が３５℃以下の相変化物質及び相転移温度が３５℃以下の相転移物質の少なくともいずれかの添加材料が含まれているため、吸着材に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。【００２５】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記添加材料の質量は、前記活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下である点にある。
相変化物質及び相転移物質等の添加割合を、活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下とすることで、活性炭の温度を適正温度に調整可能である。例えば、添加割合が０．０５倍未満の場合は、相変化物質及び相転移物質等によって、活性炭の温度の過度な低下を抑制する効果が十分でない。一方、添加割合が０．３倍を超える場合は、相変化物質及び相転移物質等の添加によって、吸着材における活性炭の割合が小さくなり吸着性能が低下する。【００２６】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記吸着材に含まれる前記第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、２０％以上９０％以下である点にある。【００２７】
上記特徴構成によれば、１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満であるので、第１細孔における蒸発燃料中のブタン等の分子の吸着性能が高くなり過ぎず、パージ性能が向上する。なお、第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ以上である場合、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法によるＢＷＣ（Butane Working Capacity（ブタンワーキングキャパシティ））が大きくなり、パージ性能が低下する。結果的には、ＤＢＬ性能が悪くなる。
また、前述の通り第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満でありパージ性能が向上するため、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合を２０％以上９０％以下と、比較的に小さく抑えることができる。【００２８】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記吸着材を構成する成型体の骨格に対する、骨格中の前記第２細孔の割合が５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下である点にある。【００２９】
上記特徴構成によれば、成型体の骨格中の第２細孔の割合を前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。なお、骨格中の第２細孔の割合が５ｖｏｌ％未満の場合は、吸着材の骨格中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、骨格中の第２細孔の割合が４０ｖｏｌ％を超える場合は、吸着材の骨格中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、強度及び吸着性能が低下する。【００３０】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記メルタブルコアは、繊維状の物質であり、直径が１．０μｍ以上１００μｍ以下であり、長さが１ｍｍ未満である点にある。【００３１】
上記特徴構成によれば、所定の直径及び長さのメルタブルコアにより、当該メルタブルコアに由来する第２細孔が吸着材に形成される。この第２細孔は比較的に大きな細孔であり、所定の長さも有するため、第２細孔を通して蒸発燃料の通流が良くなり、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
なお、メルタブルコアの直径が１．０μｍ未満の場合には、蒸発燃料の通流が悪く、脱吸着速度が遅くなり、パージ性能が低下する。一方、メルタブルコアの直径が１００μｍを超える場合、及び、長さが１ｍｍ以上である場合の少なくともいずれかの場合、吸着材の骨格中に存在する第２細孔の容積が大きくなり、吸着材の硬度が低下する。【００３２】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記メルタブルコアは、長さが０．５ｍｍ以下のパルプ繊維である点にある。【００３３】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記吸着材は、無機バインダを含んで構成されており、
前記メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、１０質量％以上４５質量％以下である点にある。【００３４】
上記特徴構成によれば、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアを前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。なお、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の１０質量％未満の場合は、吸着材中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の４５質量％を超える場合は、吸着材中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、強度及び吸着性能が低下する。また、吸着材の硬度が低下する。【００３５】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記メルタブルコアは、Ｃ−Ｎ結合を有する点にある。【００３６】
上記特徴構成によれば、吸着材を形成する場合に、Ｃ−Ｎ結合を有するメルタブルコア、活性炭及び添加材料等を混練して加熱すると、メルタブルコアのＣ−Ｎ結合が加熱により切れ、容易に昇華する。これにより、吸着材に、Ｃ−Ｎ結合を有する繊維状のメルタブルコアに由来する第２細孔を形成できる。【００３７】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材は、ｎ−ブタン濃度が５ｖｏｌ％と５０ｖｏｌ％との間でｎ−ブタン濃度の平衡吸着量の差分が３５ｇ／Ｌを超える点にある。【００３８】
上記特徴構成によれば、蒸発燃料中のブタン等の分子の有効吸着量が大きいため、吸着材の吸着性能を高めることができる。また、吸着材の吸着性能が高いため、吸着材の小型化及び軽量化を図ることができる。吸着性能が高いことによるパージ性能の低下については、金属酸化物および相変化物質等が吸着材中に十分存在しているため、吸脱着時の熱による温度変化を十分に抑制できる。【００３９】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上９．７ｇ／ｄＬ未満である点にある。【００４０】
上記特徴構成によれば、ＢＷＣが大きく、つまりブタンの有効吸着量が大きいため、吸着材の吸着性能を高めることができ、吸着材の小型化・軽量化を図ることができる。【００４１】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ブタンを吸着させ、続いてブタンを脱離させた後のブタン残存量が１．７ｇ／ｄＬ未満である点にある。【００４２】
上記特徴構成の吸着材は、ブタン残存量が１．７ｇ／ｄＬ未満であり、パージ性能に優れている。【００４３】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、
前記吸着材は、ハニカム、中空ペレット及びハニカムペレットの少なくともいずれかの形状の成型体から構成されている点にある。【００４４】
上記特徴構成の吸着材は、ハニカム、中空ペレット及びハニカムペレットの少なくともいずれかの形状であり、中空形状である。よって、中空の領域において蒸発燃料を流れ良く通流させて、活性炭の第１細孔と蒸発燃料及びパージ時の空気との接触時間及び接触面積等を高めて吸着性能を向上できる。【００４５】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、１μｍ以上の前記第２細孔の平均直径が、１μｍ以上１００μｍ以下である点にある。【００４６】
上記特徴構成によれば、第２細孔の平均直径が１μｍ以上１００μｍ以下であるので、吸着材の硬度の低下を抑制できる。なお、第２細孔の平均直径が１００μｍを超えると、吸着材における第２細孔が大きくなりすぎて硬度を保つことができず、吸着材としての実用性に欠ける。【００４７】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である点にある。【００４８】
上記特徴構成によれば、中空形状の吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である。このように肉厚を設定することで、中空形状を形成する各部により構成される空間を比較的に大きく確保できるので空間において蒸発燃料の通流が良くなる。空間内での蒸発燃料の通流がよくなることで、蒸発燃料と第１及び第２細孔との接触を促進できる。これにより、１００ｎｍ未満の第１細孔によって、蒸発燃料中の例えばブタン等を分子レベルで捕捉することができ、吸着性能を高めることができる。また、肉厚が薄くなることおよび１μｍ以上の第２細孔によって、空気によるパージ性能を高めることができる。よって、吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。【００４９】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上３．０倍以下である点にある。【００５０】
添加材料は、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱を抑制して吸着材の吸着性能を向上させるとともに、吸着燃料のパージ時における活性炭の温度低下を抑制して吸着材のパージ性能を向上させる。上記特徴構成によれば、中空形状の吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である場合、活性炭への添加材料の添加割合の下限値を小さくしても吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。【００５１】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．５倍未満である点にある。【００５２】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．０倍以下である点にある。【００５３】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記添加材料は金属酸化物である点にある。【００５４】
金属酸化物は、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きい。上記特徴構成によれば、このような金属酸化物を添加材料として吸着材に添加することで、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。【００５５】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材に含まれる前記第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、１０％以上９０％以下である点にある。【００５６】
吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である場合、上記特徴構成のように１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積の上限値を０．８ｍｌ／ｇ未満とすることができる。前述の通り吸着材の各部により構成される空間において蒸発燃料が通流することで、吸着材に形成された第１及び第２細孔による蒸発燃料中の例えばブタン等の吸着性能及びパージ性能を向上できる。そして、吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、第１細孔の細孔容積の上限値を０．８ｍｌ／ｇ未満と大きくしても、第１細孔における蒸発燃料中のブタン等の分子の吸着性能が高くても、肉厚が薄いことにより、パージ性能及びＤＢＬ性能を向上できる。これは、吸着材の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲であるため、肉厚が薄いことにより、空気によるバージ性能が向上できるためであると考えられる。【００５７】
なお、吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満において、第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ以上である場合、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法によるＢＷＣ（Butane Working Capacity（ブタンワーキングキャパシティ））が大きくなり過ぎて、パージ性能が低下する。結果的には、ＤＢＬ性能が悪くなる。
また、前述の通り第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満においてパージ性能が向上するため、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合の下限値を１０％以上として、比較的に小さく抑えることができる。【００５８】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材は、無機バインダを含んで構成されており、
前記メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、５質量％以上４５質量％以下である点にある。【００５９】
上記特徴構成によれば、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアを前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。そして、吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアの割合の下限値を５質量％以上と小さくしても、吸着材の肉厚が薄いために、パージ性能及びＤＢＬ性能を向上できる。【００６０】
なお、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の５質量％未満の場合は、吸着材中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料および空気の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の４５質量％を超える場合は、吸着材中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、強度及び吸着性能が低下する。また、吸着材の硬度が低下する。【００６１】
[構成]
本発明に係る吸着材の更なる特徴構成は、前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上１１．０ｇ／ｄＬ未満である点にある。【００６２】
上記特徴構成によれば、ＢＷＣが大きく、つまりブタンの有効吸着量が大きいため、吸着材の吸着性能を高めることができ、吸着材の小型化・軽量化を図ることができる。また、吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、ＢＷＣの上限値を１１．０ｇ／ｄＬ未満と比較的に大きくできる。【００６３】
[構成]
本発明に係るキャニスタの特徴構成は、
内燃機関の燃料タンクの上部気室に連通するタンクポートと、内燃機関の吸気通路に連通するパージポートと、大気に開放される大気ポートと、前記タンクポートから前記大気ポートへと蒸発燃料が流れる吸着材室を有する蒸発燃料処理用のキャニスタにおいて、
前記吸着材室における前記大気ポートに隣接した大気側隣接領域に、上記の吸着材が配設されている点にある。【００６４】
吸着材に含まれる活性炭からの蒸発燃料の脱離（パージ）は、パージポートからの吸気によって大気ポートから大気が流入して行われる。活性炭から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、活性炭の温度が低下して活性炭のパージ性能が低下してしまう。例えば、活性炭の温度が１０℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記の特徴構成によれば、吸着材室における大気ポートに隣接した大気側隣接領域に、上述の吸着材が配設されているから、大気側隣接領域における吸着材に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。【００６５】
[構成]
本発明に係るキャニスタの更なる特徴構成は、
前記吸着材室における前記タンクポートに隣接したタンク側隣接領域に、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが１５．０ｇ／ｄＬ以上の活性炭と、相変化温度が３６℃以上である相変化物質及び相転移温度が３６℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料とを含む吸着材が配設されている点にある。【００６６】
上記の特徴構成によれば、吸着材室におけるタンク側隣接領域に、温度変化に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる相変化物質等の添加材料を含む吸着材が配設されている。よって、当該吸着材により活性炭の温度変化を抑制して活性炭の性能低下を防ぐことができる。【００６７】
また、燃料タンクへの給油が行われる際には、一度に多量の蒸発燃料がキャニスタに流入する場合がある。タンクポートから流入した蒸発燃料は、タンクポート近傍から大気ポートへ向けて吸着帯を形成し、その吸着帯では吸着熱により活性炭の温度が上昇する。活性炭は３５℃（約３５℃）を超えると、吸着性能が顕著に低下してしまう。上記の特徴構成によれば、タンク側隣接領域は、燃料タンクへの給油の際、活性炭への蒸発燃料の吸着による発熱によって活性炭の温度が３５℃以上になる領域であり、そのタンク側隣接領域に相変化温度が３６℃以上である相変化物質及び相転移温度が３６℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料を含む吸着材が配設されている。よって、活性炭の温度が３５℃を超える事態が抑制されるので好ましい。
さらに、活性炭を含む吸着材がタンク側隣接領域に配設されるから、吸着材室に収納される活性炭の量の減少が抑制され、吸着性能の低下を抑制できる。【００６８】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の特徴構成は、
少なくとも、前記活性炭と、前記活性炭より熱容量が高い添加材料と、前記メルタブルコアとを混合し、その後混練し、
前記混練された混練材料を前記成型体に成型し、
前記成型体に乾燥処理及び焼成処理の少なくともいずれかの処理を施す点にある。【００６９】
上記特徴構成によって、上記と同様に吸着性能及びパージ性能が向上した吸着材を得ることができる。【００７０】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記添加材料は、金属酸化物である点にある。【００７１】
上記特徴構成によれば、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きい金属酸化物を添加材料として吸着材に添加することで、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。【００７２】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記各部の肉厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下である点にある。【００７３】
上記特徴構成によれば、吸着材の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。【００７４】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満であり、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上３．０倍以下である点にある。【００７５】
上記特徴構成によれば、中空形状の吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満に設定することで、中空形状を形成する各部により構成される空間を比較的に大きく確保できるので空間において蒸発燃料の通流が良くなる。空間内での蒸発燃料の通流がよくなることで、蒸発燃料と第１及び第２細孔との接触を促進できる。これにより、１００ｎｍ未満の第１細孔によって、蒸発燃料中の例えばブタン等を分子レベルで捕捉することができ、吸着性能を高めることができる。また、肉厚が薄くなることおよび１μｍ以上の第２細孔によって、空気によるパージ性能を高めることができる。【００７６】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記添加材料は、相変化温度３５℃以下である相変化物質及び相転移温度３５℃以下である相転移物質の少なくともいずれかの物質である点にある。【００７７】
上記特徴構成によって、上記と同様に吸着性能及びパージ性能が向上した吸着材を得ることができる。【００７８】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、
前記添加材料の質量は、前記活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下である点にある。【００７９】
上記特徴構成によれば、添加材料として、相変化物質及び相転移物質を用いることで、吸着性能及びパージ性能を向上できる。【００８０】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、
前記混練材料は、無機バインダを含んで構成されており、
メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、１０質量％以上４５質量％以下である点にある。【００８１】
上記特徴構成によれば、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアを前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。【００８２】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上３．０倍以下である点にある。
添加材料は、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱を抑制して吸着材の吸着性能を向上させるとともに、吸着燃料のパージ時における活性炭の温度低下を抑制して吸着材のパージ性能を向上させる。上記特徴構成によれば、中空形状の吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である場合、添加材料の質量の下限値を活性炭の質量の約０．４２倍と小さくすることができる。吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、活性炭への添加材料の添加割合の下限値を小さくしても吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。【００８３】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．５倍未満である点にある。また、更なる特徴構成は、前記添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．０倍以下である点にある。【００８４】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記吸着材に含まれる前記第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、前記第１細孔の容積に対する、前記第２細孔の容積の割合が、１０％以上９０％以下である点にある。【００８５】
吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である場合、上記特徴構成のように１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積の上限値を０．８ｍｌ／ｇ未満とすることができる。前述の通り吸着材の各部により構成される空間において蒸発燃料が通流することで、吸着材に形成された第１及び第２細孔による蒸発燃料中の例えばブタン等の吸着性能及びパージ性能を向上できる。そして、吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、第１細孔の細孔容積の上限値を０．８ｍｌ／ｇ未満と大きくしても、第１細孔における蒸発燃料中のブタン等の分子の吸着性能が高くても、肉厚が薄いことにより、パージ性能及びＤＢＬ性能を向上できる。これは、吸着材の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲であるため、肉厚が薄いことにより、空気によるバージ性能が向上できるためであると考えられる。【００８６】
なお、吸着材の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満において、第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ以上である場合、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法によるＢＷＣ（Butane Working Capacity（ブタンワーキングキャパシティ））が大きくなり過ぎて、パージ性能が低下する。結果的には、ＤＢＬ性能が悪くなる。
また、前述の通り第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満においてパージ性能が向上するため、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合の下限値を１０％以上として、比較的に小さく抑えることができる。【００８７】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、
前記吸着材は、無機バインダを含んで構成されており、
前記メルタブルコアは、前記活性炭及び前記無機バインダの合計質量に対して、５質量％以上４５質量％以下である点にある。
活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアを前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。そして、吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアの割合の下限値を５質量％以上と小さくしても、吸着材の肉厚が薄いために、パージ性能及びＤＢＬ性能を向上できる。
なお、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の５質量％未満の場合は、吸着材中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料および空気の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の４５質量％を超える場合は、吸着材中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、強度及び吸着性能が低下する。また、吸着材の硬度が低下する。【００８８】
[構成]
本発明に係る上記の吸着材の製造方法の更なる特徴構成は、前記吸着材は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上１１．０ｇ／ｄＬ未満である点にある。【００８９】
上記特徴構成によれば、ＢＷＣが大きく、つまりブタンの有効吸着量が大きいため、吸着材の吸着性能を高めることができ、吸着材の小型化・軽量化を図ることができる。また、吸着材の肉厚の少なくとも一部を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、ＢＷＣの上限値を１１．０ｇ／ｄＬ未満と比較的に大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】吸着材の形状を示す上面図及び側面図である。
【図２】キャニスタの構造を示す概略断面図である。
【図３】別の吸着材の形状を示す斜視図である
【図４】別の吸着材の形状を示す斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００９１】
〔実施形態〕
以下に、本実施形態に係るキャニスタ及びキャニスタに用いられる吸着材について説明する。本実施形態では、キャニスタは、自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃料の処理に用いられる。吸着材は、このキャニスタ内に充填されている。
エンジン駆動時や車両停止時等に燃料タンクが昇温することで発生した蒸発燃料は、キャニスタ内に充填されている吸着材に吸着されることで、蒸発燃料が大気中へ放散されることが防止される。吸着材に吸着された蒸発燃料は、エンジン駆動時の吸気管負圧やエンジン駆動とは別個独立して駆動制御される吸引ポンプによって脱離（パージ）され、吸着材が再生される。
【００９２】
（１）吸着材の構成
以下に、まずは吸着材の構成について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態の吸着材１０は、外周の円筒状壁１０Ａと、この円筒状壁１０Ａの内側にハニカム形状を構成するハニカム状壁１０Ｂとを有して、中空形状の成型体から構成されている。そして、ハニカム状壁１０Ｂは、円筒状壁１０Ａの内部を上面視においてハニカム形状に区画しており、複数の空間１０Ｃを形成している。円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂは、長手方向（側面視における高さ方向）に延びている。これにより、ハニカム形状に区画された複数の空間１０Ｃが長手方向に延びて形成されている。吸着材１０がこのようなハニカム形状であると、中空の領域において蒸発燃料及びパージ時の空気を流れ良く通流させて、吸着材１０を構成する活性炭と蒸発燃料との接触時間及び接触面積等を高めて吸着性能及びパージ性能を向上できる。
【００９３】
吸着材１０の外径Ｄは、６ｍｍより大きく、５０ｍｍ以下であり、長手方向の長さＬは２００ｍｍ以下である。また、円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。なお、外径Ｄ及び長さＬが比較的に大きいハニカム形状からなる吸着材１０は、単にハニカムと称され、比較的に小さいハニカム形状から成る吸着材１０はハニカムペレットと称される場合がある。本実施形態では、好ましくは、円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚は、０．６ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００９４】
吸着材１０は、少なくとも、細孔（後述の第１細孔）を有する活性炭と、メルタブルコアと、添加材料と、バインダとを含む原材料から形成される。
吸着材１０の製造方法は、次の通りである。前述の活性炭、メルタブルコア、添加材料及びバインダを含む原材料は、例えばリボンミキサ等の混合機を用いて、水と混合及び混練される。そして、混練された混練材料は、押出成型又は金型成型等により図１に示すハニカム形状に成型される。その後、成型された材料は、赤外線、熱風、蒸気及びマイクロ波等を用いて約２００℃以下で乾燥される。次いで、ベルトキルン等により不活性ガス雰囲気下にて６５０℃〜１０００℃で３０分〜４時間焼成され、吸着材１０が製造される。
この焼成等の過程において成型された材料が加熱されることで、吸着材１０には、メルタブルコアが昇華、又は、分解及び揮発して残った細孔（後述の第２細孔）が形成される。
なお、約２００℃以下での比較的に低温での乾燥は、例えば、成型時の水分を飛ばす工程、又は／及び、メルタブルコア等の昇華性物質の昇華工程であり得る。また、６５０℃〜１０００℃での比較的に高温での焼成は、例えば、成型時の水分を飛ばす工程、メルタブルコア等の昇華性物質の昇華工程、又は／及び、バインダに含まれる後述の無機バインダを固める工程であり得る。
【００９５】
活性炭としては、市販されている石炭系、木質系等の活性炭を粉砕して粒子径が３５０μｍ以下（４２メッシュパス）の粉末状の活性炭を用いることができる。活性炭は、多孔質に形成されており、１００ｎｍ未満の大きさの細孔である第１細孔を有している。また、比表面積としては、通常５００〜２５００ｍ２／ｇ、好ましくは１０００〜２０００ｍ２／ｇである。なお、選定する活性炭の比表面積は、吸着材のＢＷＣの値及び活性炭の配合量に応じて、適宜選定することができる。
以下において、ＢＷＣ（Butane WorkingCapacity（ブタンワーキングキャパシティ））とは、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法により測定されるブタン吸着性能の評価値である。
【００９６】
メルタブルコアとしては、融点が高く、分解しやすい材料が用いられる。本実施形態では繊維状のメルタブルコアが用いられ、例えば、融点が高く、分解しやすいポリエステル、ポリプロピレン、パルプ繊維、アミド繊維及びセルロース繊維等のポリマーが用いられる。
【００９７】
繊維状のメルタブルコアは、直径が１．０μｍ以上である。好ましくは、繊維状のメルタブルコアは、直径が１００μｍ以下であり、長さが１ｍｍ未満である。好ましくは、繊維状のメルタブルコアは、直径が５０μｍ以下であり、長さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。より好ましくは、繊維状のメルタブルコアは、直径が４０μｍ以下であり、長さが０．３ｍｍ以下である。
【００９８】
前述の通り、活性炭と、メルタブルコアと、添加材料と、バインダとを含む原材料が混練されて、焼成等を経ることでメルタブルコアが昇華し、第２細孔が形成される。このように第２細孔はメルタブルコアが昇華、又は、分解及び揮発することで形成されるため、第２細孔は繊維状のメルタブルコアと同程度の直径及び長さを有して形成される。つまり、第２細孔は、１μｍ以上の大きさの細孔である。また、第２細孔の好ましい細孔径及び長さは繊維状のメルタブルコアと同程度である。
【００９９】
ここで、孔径は、平均細孔直径を意味し、例えば、窒素吸脱着法による吸着、脱離等温線の測定、水銀圧入法等を用いて測定される。本実施形態では、水銀圧入法を用いて測定している。その他、ＳＥＭによる粒径分析によっても孔径を求めることができる。
【０１００】
このように形成されたメルタブルコアに由来する第２細孔は比較的に大きな細孔であり、所定の長さも有するため、第２細孔を通して蒸発燃料の通流が良くなり、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
なお、メルタブルコアの直径が１．０μｍ未満の場合には、蒸発燃料及びパージ時の空気の通流が悪く、脱吸着速度が遅くなり、パージ性能が低下する。一方、メルタブルコアの直径が１００μｍを超える場合、及び、長さが１ｍｍ以上である場合の少なくともいずれかの場合、吸着材１０の骨格中に存在する第２細孔の容積が大きくなり、吸着材１０の硬度が低下する。
【０１０１】
メルタブルコアがパルプ繊維の場合、長さが０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。
また、メルタブルコアがＣ−Ｎ結合を有すると好ましい。吸着材１０を形成する場合に、Ｃ−Ｎ結合を有するメルタブルコア、活性炭及び添加材料等を混練して加熱すると、メルタブルコアのＣ−Ｎ結合が加熱により切れ、容易に分解及び揮発する。これにより、吸着材１０に、Ｃ−Ｎ結合を有する繊維状のメルタブルコアに由来する第２細孔を形成できる。また、Ｃ−Ｎ結合が存在することにより、加熱時に炭化物の生成による第２細孔の閉塞が抑制できる。
【０１０２】
以上のような吸着材１０の成型体には、活性炭が有する１００ｎｍ未満の第１細孔と、メルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔とを含む細孔が形成されている。より詳細には、図１に示すように吸着材１０の成型体は、円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂからなる骨格から形成されている。この円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂが、活性炭、メルタブルコア、添加材料及びバインダを含む原材料から構成されており、活性炭に由来する１００ｎｍ未満の第１細孔及びメルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔を有している。このような吸着材１０は、１００ｎｍ未満の第１細孔によって、蒸発燃料中の例えばブタン等を分子レベルで捕捉することができ、吸着性能を高めることができる。また、１μｍ以上の第２細孔は、蒸発燃料が通流する通路となるため、パージ性能を高めることができる。
さらに、円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂには、バインダ、特に有機バインダが加熱により昇華することにより形成される細孔も含まれる場合がある。
【０１０３】
添加材料は、活性炭より熱容量が高い材料が用いられるのが好ましい。例えば、添加材料として、活性炭より体積比熱が大きい物質が用いられるのが好ましい。さらに、添加材料として、活性炭より熱伝導率が高い物質が用いられるのが好ましい。本実施形態では、活性炭より体積比熱及び熱伝導率が高い材料であり、例えば、一般的に活性炭に比べて体積比熱及び熱伝導率が大きい金属酸化物が用いられる。金属酸化物は、例えばアルミニウム、鉄等の酸化物である。金属酸化物の体積比熱が０.４ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上で、熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上が好ましい。また、金属酸化物の比熱は、０．２５〜０．４ｋｃａｌ／ｋｇ・℃以上が好ましい。なお、例えば、活性炭の体積比熱は０．０５〜０．１２ｋｃａｌ／Ｌ・℃で、熱伝導率が０．０６４ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
【０１０４】
このように、吸着材１０は、活性炭に加えて、活性炭よりも体積当たり熱容量及び熱伝導率が高い金属酸化物を含んでいる。このような上記の金属酸化物を含む吸着材１０は、体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上であると好ましい。さらに、上記の金属酸化物を含む吸着材１０は、熱伝導率が０．１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上であると好ましい。また、吸着材１０の体積比熱は、より好ましくは０．１２ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上であり、さらに好ましくは０．１２ｋｃａｌ／Ｌ・℃より大きい。また、吸着材１０は、比熱が例えば０．２ｋｃａｌ／ｋｇ・℃以上であると好ましい。よって、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が金属酸化物に移される機能が向上し、活性炭の温度上昇が抑制され、吸着材１０の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が金属酸化物の保有熱を奪う機能が向上することにより、活性炭の温度低下が抑制され、吸着材１０のパージ性能が向上する。特に、添加材料として、前述のように活性炭よりも体積比熱及び熱伝導率が大きい金属酸化物を用いることで、吸着性能及びパージ性能を向上できる。
【０１０５】
また、吸着材１０において、添加材料としての金属酸化物の質量は、活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下であるのが好ましい。つまり、原材料に、活性炭よりも熱容量及び熱伝導率が高い金属酸化物が、活性炭の質量の１．０倍〜３．０倍の多さで含まれており、このような原材料により吸着材１０が形成されている。これにより、吸着材１０の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できる。なお、金属酸化物の質量が活性炭の質量の１．０倍未満の場合には、温度の制御効果が低く、パージ性能が低下する。一方、金属酸化物の質量が活性炭の質量の３．０倍を超える場合には、活性炭の含有割合が少なくなり、吸着性能が低下する。
より好ましくは、金属酸化物の質量は、活性炭の質量の１．５倍〜２．５倍である。
【０１０６】
なお、添加材料は体積比熱及び熱伝導率が活性炭よりも大きければよく、金属酸化物に限られず、ケイ素等の無機酸化物等であってもよい。
【０１０７】
バインダとしては、無機バインダ及び有機バインダが用いられる。
無機バインダとしては、粉末状のベントナイト、木節粘土、シリカゾル、アルミナゾル、白土などの粉体あるいはゾルの固形分が用いられる。このような無機バインダの添加量は、吸着材１０を製造するのに用いる、活性炭、メルタブルコア、添加材料及びバインダを含む原材料の全質量に対して、１０〜５０質量％程度である。
【０１０８】
また、有機バインダとしては、本実施形態では、吸着材１０の製造において焼成の工程が実施されるため、通常のハニカムを成型する際に用いられる有機バインダを使用可能である。有機バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が使用できる。このような有機バインダの添加量は、吸着材１０を製造するのに用いる原材料の全質量に対して、３〜１０質量％程度である。
【０１０９】
以上のような活性炭と、メルタブルコアと、添加材料と、バインダとを含む原材料から形成された吸着材１０では、前述の通り、活性炭が有する１００ｎｍ未満の第１細孔と、メルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔とを含む細孔が形成されている。ここで、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、１０％以上２００％以下であるのが好ましい。前記割合が１０％未満の場合は、蒸発燃料の脱吸着速度が遅く、パージ性能の向上が抑制される。また、前記割合が２００％を超える場合は、蒸発燃料の吸着に寄与する１００ｎｍ未満の第１細孔の割合が少なくなり、吸着性能が低下する。よって、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、１０％以上２００％以下であることで、吸着性能及びパージ性能を向上できる。これにより、ＤＢＬ（Diurnal Breathing Loss、ダイアーナルブリージングロス）性能が向上する。なお、ＤＢＬ性能とは、駐車中にガソリンタンクで発生した蒸発燃料が破過した吸着材から放出されることにより発生する蒸発燃料の量により表現される性能である。
好ましくは、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、１０％以上１７０％以下、より好ましくは、３０％以上１３０％以下であり、さらに好ましくは、５０％以上１００％以下である。
【０１１０】
また、上記実施形態の吸着材１０は、前述の通り、外径が６ｍｍより大きく、かつ所定の肉厚の中空形状であるため、この骨格中に第１細孔の容積及び第２細孔の容積を大きく確保できる。よって、吸着性能及びパージ性能が向上し、ＤＢＬ性能が向上する。一方で、吸着材１０の外径が５０ｍｍ以下であるが、上述した１００ｎｍ未満の第１細孔及び１μｍ以上の第２細孔の存在、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合、吸着材への金属酸化物の添加等の構成を吸着材１０が備えている。よって、吸着材１０の小型化を図りつつ、吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。また、吸着材１０の硬度が向上する。
【０１１１】
なお、上述したように原材料において、添加材料としての金属酸化物の質量が、活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下であると、吸着材１０の温度上昇及び温度低下が抑制され、吸着性能及びパージ性能を向上できるので好ましい。ここで、金属酸化物の割合を大きくすると吸着材１０中の活性炭の割合が小さくなり、１００ｎｍ未満の第１細孔の割合が小さくなる。よって、吸着性能が低下する可能性がある。しかし、前述のように第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合を１０％以上２００％以下と調整し、また吸着材１０の外径を６ｍｍより大きく、５０ｍｍ以下で中空形状とすることで、吸着性能の低下を抑制できる。
【０１１２】
また、吸着材１０に含まれる第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、２０％以上９０％以下であるのが好ましい。ここで、第１細孔の細孔容積は、吸着材１０の骨格を形成する成型体に含まれるすべての第１細孔の容積である。第２細孔の細孔容積も同様である。１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満であるので、第１細孔における蒸発燃料中のブタン等の分子の吸着性能が高くなり過ぎず、パージ性能が向上する。なお、第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ以上である場合、ＢＷＣが大きくなり、パージ性能が低下する。結果的には、ＤＢＬ性能が悪くなる。好ましくは、１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積が０．４５ｍｌ／ｇ未満であり、より好ましくは０．４２ｍｌ／ｇ以下であり、さらに好ましくは０．４ｍｌ／ｇ以下である。
また、前述の通り第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ未満でありパージ性能が向上するため、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合を２０％以上９０％以下と、比較的に小さく抑えることができる。
【０１１３】
また、吸着材１０を構成する成型体の骨格に対する、骨格中の第２細孔の割合が５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であるのが好ましい。吸着材１０を構成する成型体の骨格とは、図１において、活性炭に由来する第１細孔及びメルタブルコアに由来する第２細孔を含む円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂである。よって、第１細孔及び第２細孔を含む円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂからなる骨格の体積に対する、この骨格中の第２細孔の割合が、５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下であるのが好ましい。
【０１１４】
吸着材１０の成型体の骨格中の第２細孔の割合を前述のように調整することで、活性炭の第１細孔と蒸発燃料及びパージ時の空気との接触時間及び接触面積等を高めて吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。なお、骨格中の第２細孔の割合が５ｖｏｌ％未満の場合は、吸着材１０の骨格中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、骨格中の第２細孔の割合が４０ｖｏｌ％を超える場合は、吸着材１０の骨格中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、強度及び吸着性能が低下する。
【０１１５】
より好ましくは、吸着材１０を構成する成型体の骨格に対する、骨格中の第２細孔の割合が５ｖｏｌ％以上３５ｖｏｌ％以下であり、より好ましくは１０ｖｏｌ％以上３０ｖｏｌ％以下である。
【０１１６】
また、原材料において、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して、５質量％以上４５質量％以下であるのが好ましい。
原材料において、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアを前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。なお、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の５質量％未満の場合は、吸着材１０中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料および空気の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の４５質量％を超える場合は、吸着材１０中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、吸着性能が低下する。また、吸着材１０の硬度が低下する。
【０１１７】
また、吸着材１０は、ｎ−ブタン濃度が５ｖｏｌ％と５０ｖｏｌ％との間でｎ−ブタン濃度の平衡吸着量の差分が３５ｇ／Ｌを超えるのが好ましい。この場合、蒸発燃料中のブタン等の分子の有効吸着量が大きいため、吸着材１０の吸着性能を高めることができる。また、吸着材１０の吸着性能が高いため、吸着材１０の小型化・軽量化を図ることができる。
【０１１８】
また、吸着材１０は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上９．７ｇ／ｄＬ未満であるのが好ましい。この場合、ＢＷＣが大きく、つまりブタンの有効吸着量が大きいため、吸着材の吸着性能を高めることができ、吸着材の小型化・軽量化を図ることができる。
【０１１９】
また、吸着材１０は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ブタンを吸着させ、続いてブタンを脱離させた後のブタン残存量が１．７ｇ／ｄＬ未満であるのが好ましい。ブタン残存量が１．７ｇ／ｄＬ未満であり、パージ性能に優れている。
【０１２０】
また、１μｍ以上の第２細孔の平均直径が、１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。第２細孔は、繊維状のメルタブルコアから形成されるが、その孔径の平均が１μｍ以上１００μｍ以下であるので、吸着材１０の硬度の低下を抑制できる。なお、第２細孔の平均直径が１００μｍを超えると、吸着材１０における第２細孔が大きくなりすぎて硬度を保つことができず、吸着材１０としての実用性に欠ける。
好ましくは、５μｍ以上１００μｍ以下であり、また、好ましくは、５μｍ以上５０μｍ以下であり、より好ましくは、１０μｍ以上５０μｍ以下である。
【０１２１】
（２）吸着材の実施例及び比較例
実施例１に係る吸着材、比較例１〜３に係る吸着材を製造し、表１に示す結果を得た。
実施例１及び比較例１〜３では、表１に示す所定量の次の材料を用いた。
活性炭：INGEVITY  BAX1500の粉砕品
有機バインダ：ＨＰＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）
無機バインダ：ベントナイト
メルタブルコア：繊維状セルロース
金属酸化物：酸化鉄
また、比較例１では、炭化物としてヤシがら炭化物を用いた。
【０１２２】
【表１】
2019208600.tif 000003
【０１２３】
表１において、ＤＢＬ性能は次のように評価した。
米国ブリードエミッション試験方法（ＢＥＴＰ）によって、キャニスタのＤＢＬ排出量が２０ｍｇ未満となるパージ量で判断した。
◎は、４０ｇ／ｈｒのブタン添加ステップの後、１００ＢＶ（キャニスタの容量の１００倍のパージ量）以下のパージを与えて２日間のＤＢＬ排出量が２０ｍｇ未満である場合である。
〇は、４０ｇ／ｈｒのブタン添加ステップの後、１５７ＢＶ（キャニスタの容量の１５７倍のパージ量）以下のパージを与えて２日間のＤＢＬ排出量が２０ｍｇ未満である場合である。
△は、４０ｇ／ｈｒのブタン添加ステップの後、２１０ＢＶ（キャニスタの容量の２１０倍のパージ量）以下のパージを与えて２日間のＤＢＬ排出量が２０ｍｇ未満である場合である。
×は、４０ｇ／ｈｒのブタン添加ステップの後、２１０ＢＶ（キャニスタの容量の２１０倍のパージ量）以下のパージを与えて２日間のＤＢＬ排出量が２０ｍｇ以上である場合である。
【０１２４】
実施例１の吸着材は、繊維状のメルタブルコアが８質量部及び金属酸化物が４２質量部を含む原材料から製造されている。肉厚（円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚）は０．６０ｍｍである。この場合、ＢＷＣが６．３ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．０ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が◎で優れている。吸着材の硬度も確保されている。
実施例１の吸着材の原材料において、繊維状のメルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して、２２．９質量％含まれている。
実施例１の吸着材の原材料において、金属酸化物の質量は、活性炭の質量の２．３倍である。
【０１２５】
比較例１の吸着材は、繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物がともに含まれずに製造されており、肉厚は実施例１と同様である。この場合、ＢＷＣが４．７ｇ／ｄＬと小さく吸着性能が低いことが分かる。比較例１の吸着材は、実施例１の吸着材と比較して長さが大きく、比較例１の吸着材の体積は実施例１の吸着材の体積よりも大きい。しかしながら、比較例１のＢＷＣは実施例１よりも小さい。また、ＤＢＬ性能が〇であり、実施例１に比べて劣っている。ブタン残存量は０．８ｇ／ｄＬと小さいが、吸着性能が低く吸着量が少なかったために小さくなったと考えられる。結果として、比較例１の吸着材は、体積が比較的に大きいにも関わらず吸着性能及びＤＢＬ性能等が低く、吸着材の小型化及び軽量化を図ることができていないことが分かる。
【０１２６】
比較例２の吸着材は、繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物がともに含まれずに製造されており、肉厚は実施例１と同様である。比較例２の吸着材は、ＢＷＣが７．１ｇ／ｄＬと大きいが、ＤＢＬ性能が×である。よって、吸着材において、ＢＷＣが比較的に大きい場合に、繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物が含まれていないときには、ＤＢＬ性能が悪化することが分かる。
【０１２７】
比較例３の吸着材は、繊維状のメルタブルコアが１０質量部含まれているが、金属酸化物が含まれずに製造されており、肉厚は実施例１と同様である。比較例３の吸着材は、ＢＷＣが６．８ｇ／ｄＬと大きいが、ＤＢＬ性能が△である。よって、吸着材において、ＢＷＣが比較的に大きい場合に、金属酸化物が含まれていないときには、ＤＢＬ性能が悪化することが分かる。なお、比較例３では、実施例１に比べて繊維状のメルタブルコアの量が多いが、ＤＢＬ性能が悪化している。
【０１２８】
比較例４の吸着材は、繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物が含まれて製造されているが、メルタブルコアが１５質量部と実施例１，２に比べて多い。肉厚は実施例１と同様である。よって、比較例４の吸着材には、繊維状のメルタブルコアに由来する第２細孔が比較的に多く形成されて。よって、ＤＢＬ性能は◎であるものの、硬度が低下していることが分かる。
【０１２９】
比較例５の吸着材は、繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物が含まれて製造されており、活性炭が４２質量部と実施例１に比べて多い。肉厚は実施例１と同様である。活性炭が多く含まれているので、ＢＷＣが９．７ｇ／ｄＬと大きいが、吸着性能が高いためにパージ性能が悪くＤＢＬ性能が△である。
また、比較例５では、１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積が０．７７ｍｌ／ｇである。比較例５では、繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物が含まれており、パージ性能及び温度抑制効果が向上されているはずであるが、ＤＢＬ性能が△と悪い。よって、実施例１、比較例１〜４のそれぞれの第１細孔の細孔容積０．３４ｍｌ／ｇ、０．５４ｍｌ／ｇ、０．５３ｍｌ／ｇ、０．５３ｍｌ／ｇ、０．３４ｍｌ／ｇと比較すると、比較例５の第１細孔の細孔容積は０．５５ｍｌ／ｇ以上であることが分かる。よって、第１細孔の細孔容積が０．５５ｍｌ／ｇ以上である場合は、吸着材に繊維状のメルタブルコア及び金属酸化物が含まれていてもＤＢＬ性能を向上できないことが分かる。
【０１３０】
なお、金属酸化物を含む上記実施例１及び比較例４、５の吸着材は、いずれも、体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上、かつ熱伝導率が０．１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上を満たしている。一方、比較例１〜３の吸着材は、前述の体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上、及び熱伝導率が０．１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上の少なくともいずれかを満たさない。
【０１３１】
（３）キャニスタの構成
図２に、第１実施形態に係るキャニスタ１００の断面図を示す。キャニスタ１００は、自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃料の処理用に設置される。キャニスタ１００は、ケース２１、カバー２２、プレート２８、コイルスプリング２９、フィルタＦを有して構成される。キャニスタ１００の内部には吸着材室Ｒが形成され、上記で製造された吸着材１０が収納される。
【０１３２】
ケース２１は、下方が開口した中空筒状の合成樹脂（例えば、ナイロン）製の部材である。カバー２２は、円盤形状の合成樹脂（例えば、ナイロン）製の部材である。カバー２２は、ケース２１の下側に例えば振動溶接や接着などによって接合されており、ケース２１の開口を塞いでいる。
【０１３３】
ケース２１の上側には、タンクポート２３、パージポート２４、及び大気ポート２５が形成されている。タンクポート２３は、自動車の燃料タンク（図示なし）の上部と連通しており、燃料タンクから発生する蒸発燃料がタンクポート２３を通ってケース２１の内部に流入する。パージポート２４は、内燃機関の吸気通路（図示なし）に連通する。吸気通路は、内燃機関の吸気管に連通されているか、エンジンの駆動とは独立して駆動制御される吸引ポンプに接続されている。大気ポート２５は、大気に開放されており、大気が大気ポート２５を通ってケース２１の内部に流入する。
【０１３４】
ケース２１の内部には、隔壁２６及び補助隔壁２７が形成されている。隔壁２６は、ケース２１の内部の上端からカバー２２の近傍まで延びる隔壁であって、パージポート２４と大気ポート２５との間に位置する。補助隔壁２７は、ケース２１の内部の上端からカバー２２に向けて延びる短寸の隔壁であって、タンクポート２３とパージポート２４との間に位置する。
隔壁２６によって、ケース２１の内部の空間が、左右に分けられている。そして、図中右側の空間（大気ポート２５の側の空間）が、フィルタＦにより上下に仕切られている。この大気ポート２５の側の空間の、下側の空間（カバー２２の側の空間）を第２領域３２とし、上側の空間（大気ポート２５の側の空間）を第３領域３３とする。また、隔壁２６によって分けられたタンクポート２３側の空間を第１領域３１とする。本実施形態では、第３領域３３に、上記の吸着材１０が配設されており、第１領域３１及び第２領域３２に活性炭が配設されている。
【０１３５】
第１領域３１と第２領域３２との間に配置されたフィルタＦは、合成樹脂製の不織布や発泡ウレタン製のフィルタであって、蒸発燃料や空気が通流可能に構成されている。第１領域３１と第２領域３２の下部には、プレート２８が配置されている。プレート２８は、多数の貫通孔が形成された金属板であって、蒸発燃料や空気が通流可能に構成されている。プレート２８は、コイルスプリング２９により上方向へ付勢されており、もって第１領域３１、第２領域３２及び第３領域３３に封入された吸着材１０及び活性炭が上方に押し固められている。
【０１３６】
以上の構成により、キャニスタ１００の内部には、タンクポート２３（及びパージポート２４）と大気ポート２５との間に亘るＵ字状の流路が形成される。タンクポート２３から流入する蒸発燃料は、まず第１領域３１に流入し、プレート２８の下方を通って、第２領域３２に流入し、第３領域３３に流入することになる。第１領域３１、第２領域３２及び第３領域３３は、タンクポート２３から大気ポート２５へ流れる蒸発燃料を吸着する領域であり、活性炭及び吸着材１０を収容しており、以下、吸着材室Ｒと総称する場合がある。また第１領域３１はタンクポート２３に隣接しており、タンク側隣接領域Ｔと呼ぶ場合がある。第３領域３３は大気ポート２５に隣接しており、大気側隣接領域Ｕと呼ぶ場合がある。
【０１３７】
上述の通り、本実施形態では、第３領域３３である大気側隣接領域Ｕに、上記の吸着材１０が配設されている。吸着材１０に含まれる活性炭からの蒸発燃料の脱離（パージ）は、パージポート２４からの吸気によって大気ポート２５から大気が流入して行われる。活性炭から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、活性炭の温度が低下して活性炭のパージ性能が低下してしまう。例えば、活性炭の温度が１０℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記構成によれば、吸着材室Ｒにおける大気ポート２５に隣接した大気側隣接領域Ｕに、上述の吸着材１０が配設されているから、大気側隣接領域Ｕにおける吸着材１０に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。
【０１３８】
なお、本実施形態では、大気側隣接領域Ｕに上記の吸着材１０を配設しているが、タンク側隣接領域Ｔにも上記の吸着材１０を配設することができる。
【０１３９】
〔他の実施形態〕
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【０１４０】
（１）上記実施形態では、蒸発燃料の吸着時の活性炭の温度上昇の抑制と、吸着燃料のパージ時の活性炭の温度低下の抑制とに、添加材料として金属酸化物を用いている。しかし、添加材料としては、金属酸化物以外の相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかを用いることができる。上記実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する点は説明を省略するか簡単にする。
【０１４１】
この変形例での吸着材は、第１細孔を有する活性炭と、メルタブルコアと、相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかと、有機バインダと、無機バインダと、例えばヤシがら炭化物などの炭化物（フィラーＢＷＣ調整材、硬度向上材として機能）とを含む原材料から形成される。添加材料としては、上記実施形態の吸着材１０の金属酸化物の代わりに相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかが用いられる。これら相変化物質及び相転移物質は活性炭よりも熱容量が高い物質であり、相変化物質の相変化温度及び相転移物質の相転移温度における吸着材１０の体積比熱が０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上となるように添加される。
【０１４２】
なお、上記の相変化物質及び相転移物質は、所定の相変化温度及び相転移温度で相が変化及び転移する物質であり、上述の金属酸化物と同様の作用を有する物質である。つまり、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱が相転移物質に移されるので、活性炭の温度上昇が抑制され、吸着材１０の吸着性能が向上する。一方、吸着燃料のパージ時には、活性炭が相転移物質の保有熱を奪うことにより、活性炭の温度低下が抑制され、吸着材１０のパージ性能が向上する。
また、相変化物質及び相転移物質は、潜熱量が比較的に高いことも相まって、上記のように相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかを含む吸着材の吸着性能及びパージ性能を向上できる。
【０１４３】
相変化物質の相変化温度及び相転移物質の相転移温度は３５℃以下であるのが好ましい。また、相変化物質及び相転移物質はカプセル状であるのが好ましい。
相変化物質としては、活性炭の温度変化に応じて固相と液相との間で相変化可能な物質であれば特に限定されず、有機化合物や無機化合物を使用できる。具体的には、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンイコサン、ドコサンなどの直鎖の脂肪族炭化水素や、天然ワックス、石油ワックス、ＬｉＮＯ3・３Ｈ2Ｏ、Ｎａ2ＳＯ4・１０Ｈ2Ｏ、Ｎａ2ＨＰＯ4・１２Ｈ2Ｏなどの無機化合物の水和物、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の脂肪酸類、炭素数が１２から１５の高級アルコール、バルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、ミリスチン酸ミリスチル等のエステル化合物等が挙げられる。
従って、相変化物質を用いる場合には、相変化物質の種類や添加量を調整することにより、相変化温度における吸着材１０の体積比熱を０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上とすることができる。  
【０１４４】
また、相転移物質としては、例えば、二酸化バナジウムとタングステンとの合金（ＶＸＷＹＯ２）が挙げられる（Ｘ＋Ｙ＝１）。後述の実施例２では、Ｘ＝０．９８（９８質量部）、Ｙ＝０．０２（２質量部）の二酸化バナジウムとタングステンとの合金（Ｖ０．９８Ｗ０．０２Ｏ２）を用いている。この場合、相転移物質（Ｖ０．９８Ｗ０．０２Ｏ２）の相転移温度は２０℃となり、当該相転移物質の相転移温度における吸着材１０の体積比熱を０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上とすることができる。
前述の二酸化バナジウムとタングステンとの合金からなる相転移物質において、Ｙ（タングステンの含有割合）をＹ＝０．０２（２質量部）よりも減らすことで、相転移温度を２０℃より大きく調整することが可能である。さらには、Ｙ（タングステンの含有割合）を減らすことで、相転移温度を、２０℃より大きく、かつ、３５℃以下に調整することも可能である。逆に、Ｙ（タングステンの含有割合）をＹ＝０．０２（２質量部）よりも増加することで、相転移温度を２０℃よりも小さく調整することが可能である。このようにＹ（タングステンの含有割合）を調整することで、相転移温度における吸着材１０の体積比熱を０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上とすることができる。また、相転移物質を用いる場合には、相転移物質の種類や吸着材１０への添加量を調整することにより、相転移温度における吸着材１０の体積比熱を０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上とすることができる。
【０１４５】
原材料において、相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかの質量は、活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下であるのが好ましい。
ここで、活性炭から蒸発燃料が脱離する際は、熱が奪われるから、活性炭の温度が低下して活性炭のパージ性能が低下してしまう。例えば、活性炭の温度が１０℃を下回ると、パージ性能が顕著に低下してしまう。上記の吸着材には、相変化温度及び相転移温度が３５℃以下の相変化物質及び相転移物質等の添加材料が含まれているため、吸着材に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。
また、相変化物質及び相転移物質等の添加割合を、活性炭の質量の０．０５倍以上０．３倍以下とすることで、活性炭の温度を適正温度に調整可能である。例えば、添加割合が０．０５倍未満の場合は、相変化物質及び相転移物質等によって、活性炭の温度の過度な低下を抑制する効果が十分でない。一方、添加割合が０．３倍を超える場合は、相変化物質及び相転移物質等の添加によって、吸着材における活性炭の割合が小さくなり吸着性能が低下する。
【０１４６】
この変形例での吸着材は、第１細孔を有する活性炭と、メルタブルコアと、相変化物質及び相転移物質の少なくともいずれかと、有機バインダと、炭化物とを含む原材料から形成される。これらの原材料は、例えばリボンミキサ等の混合機を用いて混合及び混練される。そして、混練された混練材料は、押出成型又は金型成型等により図１に示すハニカム形状に成型される。その後、成型された材料は、赤外線、熱風、蒸気及びマイクロ波等を用いて、相変化物質等のカプセルの分解温度以下であり、かつメルタブルコアの分解温度以上で乾燥され、吸着材となる。
【０１４７】
この変形例での吸着材は、第３領域３３である大気側隣接領域Ｕに配設することができる。これにより、大気側隣接領域Ｕにおける吸着材に含まれる活性炭の温度の過度な低下を抑制して、パージ処理が適切に行われる。
【０１４８】
上記に記載した添加材料として、相転移物質を用いた実施例２に係る吸着材と、相変化物質を用いた実施例３に係る吸着材を製造し、表２に示す結果を得た。
実施例２、３では、表２に示す所定量の次の材料を用いた。
活性炭：INGEVITY  BAX1500の粉砕品
有機バインダ：ＨＰＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）
無機バインダ：ベントナイト
実施例２では、添加材料として相転移物質である二酸化バナジウムとタングステンとの合金（Ｖ０．９８Ｗ０．０２Ｏ２）を用いた。この合金の相転移温度は２０℃であり、当該相転移物質の相転移温度における吸着材１０の体積比熱は０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上である。また、実施例２では、メルタブルコアとして繊維状セルロースを用いた。
実施例３では、添加材料として相変化物質としてヘキサデカンを内包する一次粒径が４ｍｍのマイクロカプセルを用いた。この相変化物質の相変化温度は約１８℃であり、当該相変化物質の相変化温度における吸着材１０の体積比熱は０．０８ｋｃａｌ／Ｌ・℃以上である。なお、実施例３では、メルタブルコアとしてナフタレンを用いており、無機バインダは含まれていない。  また、実施例２、３では、炭化物としてヤシがら炭化物を用いた。
【０１４９】
【表２】
2019208600.tif 000004
【０１５０】
表２において、ＤＢＬ性能等の各種性能等は表１と同様に評価した。
【０１５１】
実施例２の吸着材は、繊維状のメルタブルコアが８質量部及び相転移物質が５質量部を含む原材料から製造されている。肉厚は実施例１と同様である（肉厚（円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚）は０．６０ｍｍである。）。この場合、ＢＷＣが６．３ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．１ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が◎で優れている。吸着材の硬度も確保されている。
実施例２の吸着材の原材料において、相転移物質の質量は、活性炭の質量の０．２８倍である。
また、実施例２の吸着材の原材料には、炭化物（ヤシがら炭化物）が３６質量部含まれている。
【０１５２】
実施例３の吸着材は、繊維状のメルタブルコアとしてのナフタレンが８質量部及び相変化移物質が５質量部を含む原材料から製造されている。肉厚は実施例１と同様である。この場合、ＢＷＣが６．２ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．０ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が◎で優れている。吸着材の硬度も確保されている。
実施例３の吸着材の原材料において、相変化物質の質量は、活性炭の質量の０．２８倍である。
また、実施例３の吸着材の原材料には、炭化物（ヤシがら炭化物）が５１質量部含まれている。
【０１５３】
実施例２，３では、実施例１と比較して、活性炭及びメルタブルコアが同程度の質量部で含まれている。また、実施例２、３では、実施例１の金属酸化物に代えて、それぞれ相転移物質及び相変化物質が含まれている。
表２の結果から、上記のような実施例２，３の吸着材では、実施例１と同様に吸着性能及びパージ性能が向上しているのが分かった。
【０１５４】
（２）上記実施形態では、図１の吸着材１０は、外周の円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下となっている。本変形例では、図１の吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とした構成について説明する。上記実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する点は説明を省略するか簡単にする。
【０１５５】
本変形例では、吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満に設定されており、このハニカム状壁１０Ｂによって、図１に示す吸着材１０の中空形状を構成する複数の空間１０Ｃが形成されている。
ここで、図１に示す吸着材１０（外径Ｄは６ｍｍより大きい）において、一方の吸着材１０では、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の範囲内で設計する。そして、一方の吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚を例えば０．８ｍｍとする。また、一方の吸着材１０と同一の形状及び同一の外径Ｄを有する他方の吸着材１０では、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲内で設計する。ここでは、他方の吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚を例えば０．４ｍｍとする。
【０１５６】
この場合、一方の吸着材１０と他方の吸着材１０とでは同一形状で外径Ｄが同じであるものの、他方の吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚（例えば０．４ｍｍ）は、一方の吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚（例えば０．８ｍｍ）よりも薄い。よって、他方の吸着材１０の蒸発燃料の通流方向視（図１の上図）における各空間１０Ｃの空間面積は、一方の吸着材１０の各空間１０Ｃの空間面積よりも大きい。このように、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲内で設計することで、空間１０Ｃを比較的に大きく確保できるため空間１０Ｃにおける吸着材１０における蒸発燃料の通流が良くなり、また肉厚が薄くなることによりパージ性能が向上する。
【０１５７】
空間１０Ｃ内での蒸発燃料の通流がよくなることで、蒸発燃料と、活性炭が有する１００ｎｍ未満の第１細孔及びメルタブルコアに由来する１μｍ以上の第２細孔を含む細孔との接触を促進できる。これにより、１００ｎｍ未満の第１細孔によって、蒸発燃料中の例えばブタン等を分子レベルで捕捉することができ、吸着性能を高めることができる。また、肉厚が薄くなることおよび１μｍ以上の第２細孔によって、空気によるパージ性能を高めることができる。よって、吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。
【０１５８】
上記実施形態では、吸着材１０において、添加材料としての金属酸化物の質量は、活性炭の質量の１．０倍以上３．０倍以下に設定されている。ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である本変形例では、添加材料としての金属酸化物の質量は、活性炭の質量の０．４２倍以上３．０倍以下に設定されるのが好ましい。
【０１５９】
上記実施形態で説明した通り、添加材料は、蒸発燃料の吸着時における活性炭の発熱を抑制して吸着材の吸着性能を向上させるとともに、吸着燃料のパージ時に活性炭の温度低下を抑制して吸着材のパージ性能を向上させる。本変形例の通り、吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である場合、活性炭への金属酸化物の添加割合の下限値を活性炭の質量の約０．４２倍と比較的に小さくしても、吸着性能及びパージ性能を向上でき、ＤＢＬ性能を向上できる。なお、上記実施形態では、吸着材１０の円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、吸着材１０において、活性炭への金属酸化物の添加割合の下限値は活性炭の質量の１．０倍と本変形例よりも大きくなっている。
【０１６０】
また、好ましくは、添加材料の質量は、活性炭の質量の０．４２倍以上１．５倍未満である。より好ましくは、添加材料の質量が、前記活性炭の質量の０．４２倍以上１．０倍以下である。
【０１６１】
また、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である吸着材１０において、吸着材１０に含まれる第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満であり、かつ、第１細孔の容積に対する、第２細孔の容積の割合が、１０％以上９０％以下であるのが好ましい。ここで、第１細孔の細孔容積は、吸着材１０の骨格を形成する成型体に含まれるすべての第１細孔の容積である。第２細孔の細孔容積も同様である。
【０１６２】
前述の通り、吸着材１０の各部の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である場合、１００ｎｍ未満の第１細孔の細孔容積の上限値を０．８ｍｌ／ｇ未満とすることができる。前述の通り吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂにより構成される空間１０Ｃにおいて蒸発燃料が通流することで、吸着材１０に形成された第１及び第２細孔による蒸発燃料中の例えばブタン等の吸着性能及びパージ性能を向上できる。そして、吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、第１細孔の細孔容積の上限値を０．８ｍｌ／ｇ未満と大きくしても、第１細孔における蒸発燃料中のブタン等の分子の吸着性能が高くても、肉厚が薄いことにより、パージ性能及びＤＢＬ性能を向上できる。これは、吸着材１０の肉厚の少なくとも一部が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲であるため、つまり、吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚が薄いことにより、空気によるバージ性能が向上できるためであると考えられる。
【０１６３】
なお、吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満において、第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ以上である場合、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法によるＢＷＣ（Butane Working Capacity（ブタンワーキングキャパシティ））が大きくなり過ぎて、パージ性能が低下する。結果的には、ＤＢＬ性能が悪くなる。
【０１６４】
また、前述の通り第１細孔の細孔容積が０．８ｍｌ／ｇ未満においてパージ性能が向上するため、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合の下限値を１０％以上として、比較的に小さく抑えることができる。
なお、好ましくは第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合の上限値を７０％以下にできる。より好ましくは当該上限値を５０％以下にできる。さらに好ましくは当該上限値を２５％以下にできる。
【０１６５】
また、原材料において、吸着材１０は、無機バインダを含んで構成されている。そして、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である吸着材１０において、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して、５質量％以上４５質量％以下であるのが好ましい。
原材料において、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアを前述のように調整することで、吸脱着速度を向上しつつ、パージ性能を向上できる。そして、吸着材１０のハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、活性炭及び無機バインダの合計質量中のメルタブルコアの割合の下限値を５質量％以上と小さくしても、吸着材の肉厚が薄いために、パージ性能及びＤＢＬ性能を向上できる。
【０１６６】
なお、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の５質量％未満の場合は、吸着材１０中の１μｍ以上の第２細孔の割合が少なすぎるため、蒸発燃料および空気の通流が阻害され、十分な吸脱着速度及びパージ性能を達成することができない。一方、メルタブルコアの割合が前記の合計質量の４５質量％を超える場合は、吸着材１０中の１μｍ以上の第２細孔の割合が多くなり、強度及び吸着性能が低下する。また、吸着材１０の硬度が低下する。
なお、好ましくは前記の合計質量に対するメルタブルコアの割合の上限値を３０質量％以下にできる。より好ましくは当該上限値を２０％以下にできる。さらに好ましくは当該上限値を１０％以下にできる。
【０１６７】
また、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満である吸着材１０において、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが６．０ｇ／ｄＬ以上１１．０ｇ／ｄＬ未満であるのが好ましい。
ＢＷＣが大きく、つまりブタンの有効吸着量が大きいため、吸着材１０の吸着性能を高めることができ、吸着材１０の小型化・軽量化を図ることができる。また、吸着材１０の肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満の範囲とすることで、ＢＷＣの上限値を１１．０ｇ／ｄＬ未満と比較的に大きくできる。
なお、好ましくは前記のＢＷＣの下限値を７．０ｇ／ｄＬ以上にできる。より好ましくは当該下限値を８．０ｇ／ｄＬ以上にできる。
【０１６８】
なお、上記では、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満としているが、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚及び円筒状壁１０Ａの肉厚の少なくともいずれかを０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とすることができる。
つまり、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とし、円筒状壁１０Ａの肉厚も０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とすることができる。ハニカム状壁１０Ｂの肉厚及び円筒状壁１０Ａの肉厚をともに０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とした場合にも上記と同様の効果を得ることができる。
また、円筒状壁１０Ａの肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とし、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚を０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ未満とすることができる。この場合も上記と同様の効果を得ることができる。
さらには、円筒状壁１０Ａ及びハニカム状壁１０Ｂの少なくとも一部の肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とすることができる。例えば、円筒状壁１０Ａの少なくとも一部の肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とすることもできる。また、例えば、ハニカム状壁１０Ｂの少なくとも一部の肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とすることもできる。また、例えば、円筒状壁１０Ａの少なくとも一部及びハニカム状壁１０Ｂの少なくとも一部の肉厚を０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とすることもできる。この場合も上記と同様の効果を得ることができる。なお、上記と同様の効果を得るために、肉厚０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とする部分の全体（ハニカム状壁１０Ｂ及び円筒状壁１０Ａ）に対する割合を適宜調整するのが好ましい。
【０１６９】
本変形例の吸着材１０として、実施例４〜８、比較例６に係る吸着材を製造し、表３に示す結果を得た。なお、実施例４〜６、比較例６に係る吸着材は、円筒状壁１０Ａの肉厚は０．６０ｍｍであり、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚は０．５０ｍｍである。
実施例４〜８及び比較例６では、表３に示す所定量の次の材料を用いた。
活性炭：ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが１４ｇ／ｄＬの活性炭の粉砕品
有機バインダ：ＨＰＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）
無機バインダ：ベントナイト
メルタブルコア：繊維状セルロース
金属酸化物：酸化鉄
【０１７０】
表３において、ＤＢＬ性能等の各種性能等は表１と同様に評価した。
【０１７１】
【表３】
2019208600.tif 000005
【０１７２】
実施例４の吸着材は、活性炭を４５質量部及び金属酸化物を２８質量部を含む原材料から製造されている。この場合、金属酸化物の質量が活性炭の質量の０．６２倍（２８／４５）である。
また、第１細孔の細孔容積は０．６５ｍｌ／ｇであり、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合は２０％である。
また、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して８質量％（５／（４５＋１６）×１００）である。
実施例４の場合、ＢＷＣが９．６ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．１ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が◎で優れている。吸着材の硬度も確保されている。
【０１７３】
実施例５の吸着材は、活性炭を４７質量部及び金属酸化物を２６質量部を含む原材料から製造されている。この場合、金属酸化物の質量が活性炭の質量の０．５５倍（２６／４７）である。
また、第１細孔の細孔容積は０．６７ｍｌ／ｇであり、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合は１７％である。
また、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して６質量％（４／（４７＋１６）×１００）である。
実施例５の場合、ＢＷＣが９．８ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．１ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が○で良好である。吸着材の硬度も確保されている。
【０１７４】
実施例６の吸着材は、活性炭を５０質量部及び金属酸化物を２４質量部を含む原材料から製造されている。この場合、金属酸化物の質量が活性炭の質量の０．４８倍（２４／５０）である。
また、第１細孔の細孔容積は０．７０ｍｌ／ｇであり、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合は１５％である。
また、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して６質量％（４／（５０＋１６）×１００）である。
実施例６の場合、ＢＷＣが１０．３ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．１ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が○で良好である。吸着材の硬度も確保されている。
【０１７５】
実施例７の吸着材は、活性炭を４０質量部及び金属酸化物を３９質量部を含む原材料から製造されている。この場合、金属酸化物の質量が活性炭の質量の０．９８倍（３９／４０）である。
また、第１細孔の細孔容積は０．５５ｍｌ／ｇであり、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合は２３％である。
また、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して１０質量％（６／（８０＋２５）×１００）である。
実施例７の場合、ＢＷＣが８．７ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．０ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が◎で優れている。吸着材の硬度も確保されている。
【０１７６】
実施例８の吸着材は、活性炭を８０質量部及び金属酸化物を３９質量部を含む原材料から製造されている。この場合、金属酸化物の質量が活性炭の質量の０．４９倍（３９／８０）である。
また、第１細孔の細孔容積は０．７４ｍｌ／ｇであり、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合は１２％である。
また、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して６質量％（６／（８０＋２５）×１００）である。
実施例８の場合、ＢＷＣが１０．４ｇ／ｄＬと大きく、ブタン残存量が１．３ｇ／ｄＬと小さく、ＤＢＬ性能が○で良好である。吸着材の硬度も確保されている。
【０１７７】
比較例６の吸着材は、活性炭を９５質量部及び金属酸化物を３９質量部を含む原材料から製造されている。この場合、金属酸化物の質量が活性炭の質量の０．４１倍（３９／９５）である。
また、第１細孔の細孔容積は０．７６ｍｌ／ｇであり、第１細孔の容積に対する第２細孔の容積の割合は９％である。
また、メルタブルコアは、活性炭及び無機バインダの合計質量に対して５質量％（６／（９５＋２８）×１００）である。
比較例６の場合、ＢＷＣが１１ｇ／ｄＬであり、ブタン残存量が１．７ｇ／ｄＬであり、ＤＢＬ性能が×で不良である。
【０１７８】
実施例４〜８の活性炭（円筒状壁１０Ａの肉厚が０．６ｍｍ、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．５ｍｍ）には、質量基準で、添加材料である金属酸化物が活性炭に対して０．４２倍以上１．０倍未満で含まれている。これにより、吸着材のハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．５ｍｍ（０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ未満に含まれる）である実施例４〜８では、ＢＷＣが９．６〜１０．４ｇ／ｄＬであり大きい。また、ブタン残存量は１．０〜１．３と小さい。また、ＤＢＬ性能は◎又は○で比較的良好である。
【０１７９】
一方、吸着材の円筒状壁１０Ａの肉厚が０．６ｍｍ、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．６ｍｍであり、添加物質が金属酸化物である実施例１では、金属酸化物が活性炭に対して２．３倍（４２／１８）含まれている。この実施例１の活性炭は、ＢＷＣが６．３ｇ／ｄＬであり、ブタン残存量が１．０であり、ＤＢＬ性能は◎であり優れている。
実施例４〜８の活性炭に含まれる金属酸化物の割合は、実施例１の活性炭に含まれる金属酸化物の割合よりも小さい。しかし、実施例４〜８の活性炭のＢＷＣ、ブタン残存量、ＤＢＬ性能及び硬度等の性能は実施例１の活性炭等に比べて劣っていない。
【０１８０】
よって、活性炭の肉厚を薄くした場合には、つまり本実施例のようにハニカム状壁１０Ｂの肉厚を薄くした場合には、活性炭に含まれる金属酸化物の割合を小さくしても、活性炭のＢＷＣ、ブタン残存量、ＤＢＬ性能及び硬度等の性能を良好な状態にできる。
また、上記実施形態の比較例５と本変形例の実施例７との比較から、本変形例の実施例７の方が優れていることが理解できる。つまり、上記実施形態の比較例５（円筒状壁１０Ａの肉厚が０．６ｍｍ、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．６ｍｍ）では、質量基準で、添加材料である金属酸化物が活性炭に対して１．０倍（４２／４２）で含まれている。一方、本変形例の実施例７（円筒状壁１０Ａの肉厚が０．６ｍｍ、ハニカム状壁１０Ｂの肉厚が０．５ｍｍ）では、質量基準で、添加材料である金属酸化物が活性炭に対して０．９８倍（３９／４０）で含まれている。比較例５と実施例７とでは、活性炭に対する金属酸化物の割合が同程度であるが、実施例７の方がＢＷＣ、ブタン残存量、ＤＢＬ性能等の性能が優れている。このことから、活性炭の肉厚を薄くし、つまり本実施例のようにハニカム状壁１０Ｂの肉厚を薄くし場合には、活性炭に含まれる金属酸化物の割合を小さくしても（実施例７では０．９８倍）、活性炭のＢＷＣ、ブタン残存量、ＤＢＬ性能等の性能を良好な状態にできる。
【０１８１】
（３）上記実施形態では、大気側隣接領域Ｕに吸着材１０を配設しているが、タンク側隣接領域Ｔに次の吸着材を配設することができる。
当該変形例の吸着材に用いる活性炭は、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが１５．０ｇ／ｄＬ以上であると好ましい。
そして、ＡＳＴＭＤ５２２８によるＢＷＣ評価法における、ＢＷＣが１５．０ｇ／ｄＬ以上の活性炭と、相変化温度が３６℃以上である相変化物質及び相転移温度が３６℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料とを含む。
【０１８２】
上記構成によれば、吸着材室Ｒにおけるタンク側隣接領域Ｔに、温度変化に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる相変化物質等の添加材料を含む吸着材が配設されている。よって、当該吸着材により活性炭の温度変化を抑制して活性炭の性能低下を防ぐことができる。
【０１８３】
また、燃料タンクへの給油が行われる際には、一度に多量の蒸発燃料がキャニスタ１００に流入する場合がある。タンクポート２３から流入した蒸発燃料は、タンクポート２３近傍から大気ポート２５へ向けて吸着帯を形成し、その吸着帯では吸着熱により活性炭の温度が上昇する。活性炭は３５℃（約３５℃）を超えると、吸着性能が顕著に低下してしまう。上記の構成によれば、タンク側隣接領域Ｔは、燃料タンクへの給油の際、活性炭への蒸発燃料の吸着による発熱によって活性炭の温度が３５℃以上になる領域であり、そのタンク側隣接領域Ｔに相変化温度が３６℃以上である相変化物質及び相転移温度が３６℃以上である相転移物質の少なくともいずれかの添加材料を含む吸着材が配設されている。よって、活性炭の温度が３５℃を超える事態が抑制されるので好ましい。
さらに、活性炭を含む吸着材がタンク側隣接領域Ｔに配設されるから、吸着材室Ｒに収納される活性炭の量の減少が抑制され、吸着性能の低下を抑制できる。
【０１８４】
（４）上記実施形態では、メルタブルコアとして繊維状のものを例に挙げた。しかし、メルタブルコアとしては、少なくとも繊維状のメルタブルコアを含んでいればよく、さらに粉末状のメルタブルコアを含んでいてもよい。粉末状のメルタブルコアとしては、例えば繊維状のメルタブルコアと同様の材料が挙げられ、繊維径が１μｍ未満である。粉末状のメルタブルコア及び繊維状のメルタブルコアと、活性炭と、バインダと、添加材料とを混合及び混練等して、焼成等することで、粉末状及び繊維状のメルタブルコアが昇華する。これにより、粉末状のメルタブルコアに由来する１μｍ未満の細孔と、繊維状のメルタブルコアに由来する１μｍ以上の細孔とを有する吸着材１０が形成される。吸着材１０の成型体において、１μｍ未満の細孔と１μｍ以上の細孔とが分散状態で混在しており、１μｍ以上の細孔が、分散した１μｍ未満の細孔どうしを連通するように形成される場合もある。よって、このような吸着材１０において、蒸発燃料が吸着材１０のメルタブルコア内を流れ良く流通し、メルタブルコア及び活性炭の細孔において蒸発燃料が吸着される。
【０１８５】
（５）上記実施形態では、吸着材１０の形状はハニカム形状に構成されている。しかし、吸着材の形状は、中空形状であればハニカム形状に限定されない。例えば、図３、図４に示す形状の吸着材であってもよい。図３の場合、吸着材４０は、空間４０Ｂを形成する外周の円筒状壁４０Ａを有して、長手方向に空間４０Ｂが延びる中空円筒形状の成型体から構成されている。図４の場合、吸着材４５は、外周の円筒状壁４５Ａと、この円筒状壁４５Ａの内側の放射状壁４５Ｂとを有して、中空形状の成型体から構成されている。放射状壁４５Ｂは、円筒状壁４５Ａの内部を上面視において放射状に区画しており、長手方向に延びる空間４５Ｃを形成している。吸着材４０及び吸着材４５のその他の構成は、吸着材１０と同様である。図３及び図４の吸着材１０は、中空ペレットと称される場合がある。
また、上記実施形態では、吸着材１０は、四角形状の空間４０Ｂが集合したハニカム形状に構成されている。しかし、空間４０Ｂの形状は四角形状に限定されず、三角形状、六角形状等の多角形状であってもよい。
【０１８６】
（６）上記実施形態では、バインダとして有機バインダ及び無機バインダを用いている。しかし、バインダとしては、有機バインダ及び無機バインダの少なくともいずれかを用いてもよい。なお、吸着材１０の製造にあたり、焼成の工程の有無によって、使用する有機バインダを選択するのが好ましい。
【０１８７】
焼成の工程が実施される場合には、通常のハニカムを成型する際に用いられる有機バインダを使用可能である。よって、上記実施形態に記載の通り、有機バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が使用できる。このような有機バインダの添加量は、吸着材１０を製造するのに用いる、活性炭、メルタブルコア、添加材料及びバインダを含む原材料の全質量に対して、３〜１０質量％程度である。
【０１８８】
焼成の工程が実施されない場合には、有機バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシエチルメチルセルロース等のセルロース、ＥＶＡ（Ethylene vinyl acetate）、エポキシ、ラテックス、スチレン及びブタジエン等のエマルジョンバインダー等の有機バインダを使用可能である。なお、耐溶剤性が必要な場合は、架橋剤及び自己架橋型のバインダを採用するのが好ましい。このような有機バインダの添加量は、吸着材１０を製造するのに用いる原材料の全質量に対して、３〜１０質量％程度である。
【０１８９】
（７）上記実施形態では、図２に示すように、吸着材室Ｒが第１領域３１、第２領域３２及び第３領域３３の３つに区分けされている。しかし、第２領域３２及び第３領域３３からなる領域は２つに区分けされるのではなく、３つ以上に区分けされていてもよい。この場合も同様に、大気ポート２５に最も隣接している領域が大気側隣接領域Ｕであり、当該大気側隣接領域Ｕに上記実施形態の吸着材１０が配置される。
【符号の説明】
【０１９０】
１０    ：吸着材
１０Ａ  ：円筒状壁
１０Ｂ  ：ハニカム状壁
１０Ｃ  ：空間
２１    ：ケース
２２    ：カバー
２３    ：タンクポート
２４    ：パージポート
２５    ：大気ポート
２６    ：隔壁
２７    ：補助隔壁
Ｒ      ：吸着材室
Ｔ      ：タンク側隣接領域
Ｕ      ：大気側隣接領域
【図１】
2019208600.tif 000006
【図２】
2019208600.tif 000007
【図３】
2019208600.tif 000008
【図４】
2019208600.tif 000009
【国際調査報告】
2019208600.tif 000010
2019208600.tif 000011
2019208600.tif 000012
2019208600.tif 000013