BR102020026559A2

BR102020026559A2 - Dispositivo de adsorção de combustível e aparelho de processamento de combustível evaporado incluindo o mesmo

Info

Publication number: BR102020026559A2
Application number: BR102020026559-8A
Authority: BR
Inventors: Takashi Hasumi; Hiroshi Iwauchi; Junpei OMICHI; Yuya YAMASHITA
Original assignee: Mahle International Gmbh; Mahle Filter Systems Japan Corporation
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-07-13
Also published as: JP2021102937A; CN113027640A; US11242824B2; US20210199072A1

Abstract

dispositivo de adsorção de combustível e aparelho de processamento de combustível evaporado incluindo o mesmo. carbono ativado em um aparelho de processamento de combustível evaporado é eficientemente carregado e aquecido. um aparelho de processamento de combustível evaporado, de acordo com a presente invenção, é caracterizado pelo fato de incluir um envoltório 40, feito de metal, possuindo um formato multicilíndrico, e acomodando uma pluralidade de adsorventes 50 capazes de adsorver e dessorver o combustível evaporado; e um aquecedor 60 fornecido para o envoltório 40, onde o envoltório 40 inclui uma parte de parede cilíndrica 41; pelo menos uma segunda parte de parede cilíndrica 42 disposta mais para dentro que a primeira parte de parede 41; e partes de conexão 43 conectando a primeira parte de parede 41 e a segunda parte de parede 42 uma à outra, um adsorvente 51, dentre a pluralidade de adsorventes 50, sendo fornecido em um primeiro espaço 44 entre a primeira parte de parede 41 e a segunda parte de parede 42, e outro adsorvente 52 sendo fornecido em um segundo espaço 45 mais para dentro que a segunda parte de parede 42, e o aquecedor 60 sendo fornecido em uma superfície externa da primeira parte de parede 41.

Description

DISPOSITIVO DE ADSORÇÃO DE COMBUSTÍVEL E APARELHO DE PROCESSAMENTO DE COMBUSTÍVEL EVAPORADO INCLUINDO O MESMO

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de adsorção de combustível que acomoda um adsorvente capaz de adsorver e dessorver o combustível evaporado e é utilizado em adição a um recipiente principal, e a um aparelho de processamento de combustível evaporado incluindo o mesmo.

Técnica Antecedente

[0002] Um aparelho de processamento de combustível evaporado, que é um recipiente para um veículo, suprimindo a emissão do combustível evaporado em um tanque de combustível para a atmosfera, por exemplo, incluindo um adsorvente, em um automóvel abastecido com gasolina, é conhecido.

[0003] No aparelho de processamento de combustível evaporado, o combustível evaporado gerado no tanque de combustível durante o tempo de inatividade de um veículo ou similar é adsorvido no carbono ativado, que é um adsorvente, enquanto um componente de combustível (por exemplo, vapor de gasolina) é dessorvido (purgado) do carbono ativado através do ar, a partir da atmosfera introduzida através de uma porta de drenagem que se comunica com o exterior do veículo durante a operação de um motor de combustão interna. O componente de combustível dessorvido entra em um sistema de entrada do motor de combustão interna novamente.

[0004] O aquecimento do carbono ativado, a fim de aperfeiçoar a eficiência de dessorção do componente de combustível adsorvido no carbono ativado, é conhecido. Pelo aquecimento do carbono ativado, a quantidade restante de HC (hidreto de carbono) no carbono ativado depois da dessorção pode ser suprimida.

[0005] Por exemplo, um aparelho de processamento de combustível evaporado, que inclui um alojamento feito de resina, um núcleo tipo colmeia que acomoda o carbono ativado granulado, e aquecedores que aquecem o carbono ativado, é publicamente conhecido (por exemplo, ver Literatura de Patente 1).

[0006] Adicionalmente, um recipiente de armazenamento, que inclui um alojamento feito de resina, carbono ativado acomodado em um alojamento, e um aquecedor que é embutido no carbono ativado e aquece o carbono ativado a partir de dentro, é publicamente conhecido (por exemplo, ver Literatura de Patente 2). O carbono ativado é carregado entre uma pluralidade de aletas formadas na periferia externa de um envoltório aquecedor.

Lista de Citação Literatura de Patente

[0007] Literatura de Patente 1 – Patente Japonesa aberta a Inspeção Pública Nº. 2012-31783

[0008] Literatura de Patente 2 – Patente Japonesa aberta a Inspeção Pública Nº. 2017-106384

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0009] Por acaso, no aparelho de processamento de combustível evaporado na Literatura de Patente 1, os aquecedores são fornecidos apenas em partes de algumas paredes de célula que formam o núcleo tipo colmeia. Locais, onde o aquecimento do carbono ativado pelos aquecedores é insuficiente, surgem.

[0010] No recipiente de armazenamento na Literatura de Patente 2, o carbono ativado é carregado entre a pluralidade de aletas possuindo formatos complicados. De acordo, existe uma margem para se aperfeiçoar a eficiência de abastecimento do carbono ativado. Adicionalmente, os espaços ocorrem entre o carbono ativado e as aletas do envoltório aquecedor. Existe uma margem para aperfeiçoamento, também, na eficiência de aquecimento do carbono ativado.

[0011] De acordo, a presente invenção foi criada em vista dos problemas descritos acima, de acordo com o objetivo de fornecer uma técnica que possa carregar e aquecer de forma eficiente o carbono ativado em um aparelho de processamento de combustível evaporado.

Solução para o Problema

[0012] Para se solucionar os problemas descritos acima, um dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com a presente invenção, é caracterizado pelo fato de incluir: um envoltório, feito de metal, possuindo um formato multicilíndrico, e acomodando uma pluralidade de adsorventes capazes de adsorver e dessorver o combustível evaporado; e um aquecedor fornecido para o envoltório, onde o envoltório inclui: uma primeira parte de parede cilíndrica, pelo menos uma segunda parte de parede cilíndrica disposta mais para dentro que a primeira parte de parede; e partes de conexão que conectam a primeira parte de parede e a segunda parte de parede uma à outra, um adsorvente, dentre a pluralidade de adsorventes, sendo fornecido em um primeiro espaço, entre a primeira parte de parede e a segunda parte de parede, e outro adsorvente, dentre a pluralidade de adsorventes, sendo fornecido em um segundo espaço mais para dentro que a segunda parte de parede, e o aquecedor sendo fornecido em uma superfície externa da primeira parte de parede.

[0013] De acordo com esse aspecto, o carregamento dos adsorventes pode ser facilitado pela configuração simples do envoltório, e as partes de parede são conectadas uma à outra pelas partes de conexão. Consequentemente, a eficiência de aquecimento de cada adsorvente pode ser aperfeiçoada. De acordo, a dessorção do componente de combustível adsorvido nos adsorventes é facilitada, e a emissão de componente de combustível para a atmosfera pode ser suprimida.

[0014] As partes de conexão podem ser fornecidas em posições voltadas uma para a outra. De acordo com esse modo, um percurso de aquecimento para outro adsorvente, disposto distante do aquecedor, é adicionalmente fornecido, e dois primeiros espaços possuem o mesmo formato, o que pode simplificar o projeto do envoltório e de um adsorvente.

[0015] O aquecedor pode ser fornecido em uma posição que está em uma periferia externa da primeira parte de parede e à qual as partes de conexão se estendem. Nesse modo, o calor do aquecedor alcança o outro adsorvente na distância mínima através das partes de conexão. De acordo, a eficiência do aquecimento do outro adsorvente é aperfeiçoada.

[0016] As partes de conexão podem se estender ao longo de uma direção longitudinal a partir de uma extremidade de cada primeira parte de parede e segunda parte de parede para outra extremidade da mesma. De acordo com esse modo, todo o adsorvente acomodado no envoltório pode ser aquecido de forma eficiente.

[0017] Em um percurso que começa em um tanque de combustível de um veículo e que leva para fora do veículo, o primeiro espaço pode ser disposto mais perto do tanque de combustível do que o segundo espaço, e o um adsorvente pode possuir um desempenho de adsorção mais alto do que o outro adsorvente. De acordo com esse modo, o desempenho de adsorção é configurado para ser adequadamente diferente entre um adsorvente, através do qual o combustível evaporado, possuindo uma alta concentração de componente combustível, passa primeiro, e o outro adsorvente, que está mais perto da atmosfera, e através do qual o combustível evaporado, possuindo uma baixa concentração de componente combustível, passa.

[0018] Adicionalmente, para se solucionar os problemas descritos acima, um aparelho de processamento de combustível evaporado, de acordo com a presente invenção, é caracterizado pelo fato de incluir: um recipiente principal, que adsorve e dessorve o combustível evaporado a partir de um tanque de combustível de um veículo, e um recipiente de armazenamento que se comunica com o recipiente principal, e adsorve e dessorve o combustível evaporado do recipiente principal, onde o recipiente de armazenamento inclui o dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com o aspecto descrito acima.

[0019] De acordo com esse aspecto, o carregamento dos adsorventes pode ser facilitado pela simples configuração do envoltório, e as partes de parede são conectadas uma à outra por partes de conexão. Consequentemente, a eficiência de aquecimento de cada adsorvente pode ser aperfeiçoada. De acordo, a dessorção do componente combustível adsorvido no adsorvente é facilitada, e a emissão do componente combustível para a atmosfera pode ser suprimida. A contaminação ambiental decorrente da movimentação do veículo pode ser suprimida.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0020] A presente invenção pode carregar e aquecer de forma eficiente um adsorvente no aparelho de processamento de combustível evaporado.

Breve Descrição dos Desenhos

[0021] A Figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho de processamento de combustível evaporado que inclui um dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com a presente invenção;

[0022] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um recipiente de armazenamento;

[0023] A Figura 3(a) é uma vista transversal longitudinal do recipiente de armazenamento tirada ao longo da linha A-A ilustrada na Figura 2, e (b) é uma vista transversal longitudinal do recipiente de armazenamento tirada ao longo da linha B-B ilustrada na Figura 2;

[0024] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um alojamento do recipiente de armazenamento;

[0025] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um envoltório;

[0026] A Figura 6 é uma vista transversal longitudinal do envoltório tirada ao longo da linha D-D ilustrada na Figura 5;

[0027] A Figura 7 é uma vista transversal do recipiente de armazenamento tirada ao longo da linha C-C ilustrada na Figura 2;

[0028] A Figura 8 é um diagrama ilustrando uma curva característica de temperatura durante o aquecimento do envoltório;

[0029] A Figura 9 é uma vista esquemática ilustrando o fluxo de combustível evaporado durante a adsorção (carga) de um componente de combustível;

[0030] A Figura 10 é uma vista esquemática ilustrando o fluxo de ar durante a dessorção (purga) de um componente combustível;

[0031] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um envoltório, de acordo com a variação 1;

[0032] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de um envoltório, de acordo com a variação 2;

[0033] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de um envoltório, de acordo com a variação 3;

[0034] A Figura 14 é uma vista em perspectiva de um envoltório, de acordo com a variação 4;

[0035] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de um envoltório, de acordo com a variação 5.

Descrição da Modalidade

[0036] Modalidades preferidas da presente invenção são descritas com referência aos desenhos.

[0037] Um dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com a presente invenção é, por exemplo, um recipiente de armazenamento que acomoda o adsorvente, por exemplo, carbono ativado, e é utilizado, adicionalmente, para o recipiente principal e é aplicado a um aparelho de processamento de combustível evaporado. O aparelho de processamento de combustível evaporado, ao qual o dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com a presente invenção, é aplicado, não está limitado a um aparelho de processamento de combustível evaporado específico. Por exemplo, um dispositivo de adsorção de combustível 1, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é aplicado a um aparelho de processamento de combustível evaporado ilustrado na Figura 1.

[0038] A Figura 1 é uma vista esquemática do aparelho de processamento de combustível evaporado 1 que inclui o dispositivo de adsorção de combustível 1, de acordo com a presente invenção. O aparelho de processamento de combustível evaporado 100 adsorve o combustível evaporado gerado a partir de dentro de um tanque de combustível durante o tempo de inatividade de um veículo. Nos veículos que utilizam gasolina, o aparelho de processamento de combustível evaporado 100 suprime a emissão de combustível evaporado no tanque de combustível para a atmosfera. O componente combustível adsorvido no aparelho de processamento de combustível evaporado 100 através do ar recebido durante o acionamento de um motor de combustão interna é dessorvido do aparelho de processamento de combustível evaporado 100 e queimado no motor de combustão interna.

[0039] O aparelho de processamento de combustível evaporado 100, que acumula, temporariamente, o componente de combustível, inclui um recipiente principal, 110, e o dispositivo de adsorção de combustível (doravante, também chamado de "recipiente de armazenamento") 1. O recipiente principal 110 e o recipiente de armazenamento 1 se comunicam um com o outro através de uma mangueira 150 flexível.

[0040] O recipiente principal 110 é uma área não aquecida, e a capacidade do mesmo é relativamente maior do que a do recipiente de armazenamento 1. O recipiente principal 110 inclui um alojamento 111 feito de resina sintética. O alojamento 111 inclui duas partes cilíndricas 112 e 113.

[0041] A parte cilíndrica 112 é formada de modo a apresentar um formato tubular quadrado alongado, e inclui uma porta de purga 114 e uma porta de carga 115 em uma parte de extremidade. A porta de purga 114 se comunica com um percurso de entrada 132 de um motor de combustão interna 131 através de um percurso de purga 130. Uma válvula de aceleração 133 é disposta no percurso de entrada 132. A porta de purga 114 se comunica com o percurso de entrada 132 em um lado a jusante da válvula de aceleração 133. Uma válvula de controle de purga 134 é intercalada no percurso de purga 130. O grau de abertura da válvula de controle de purga 134 é controlado por uma unidade de controle de motor 135.

[0042] A porta de carga 115 se comunica com um tanque de combustível 139 de um veículo através de um percurso de carga 138.

[0043] A parte cilíndrica 113 é formada para ter um formato tubular quadrado alongado, e inclui uma porta de conexão 115 em uma parte de extremidade. As duas partes cilíndricas 112 e 113 são conectadas uma à outra com um espaço leve entre as mesmas.

[0044] A parte cilíndrica 112 e a parte cilíndrica 113 se comunicam uma com a outra através de um percurso de conexão 118 em outra extremidade. De acordo, uma capacidade interna em formato de U, isso é, um percurso de fluxo, se comunicando com o interior do alojamento 111, é formada. O interior das partes cilíndricas 112 e 113 é preenchido com carbono ativado 117 que é granulado. O carbono ativado 117 é um adsorvente capaz de adsorver e dessorver o componente combustível.

[0045] Em uma extremidade da parte cilíndrica 112, um elemento de tela 119, possuindo permeabilidade ao ar, é fornecido. Em outra extremidade da parte cilíndrica 112, um elemento de tela 120, possuindo permeabilidade ao ar, é fornecido. O elemento de tela 120 divide um espaço interno S1 da parte cilíndrica 112 e do percurso de conexão 118 para longe um do outro. Na parte cilíndrica 112, o espaço interno S1 é preenchido com carbono ativado 117.

[0046] Em uma extremidade da parte cilíndrica 113, um elemento de tela 121, possuindo permeabilidade ao ar, é fornecido. Em outra extremidade da parte cilíndrica 113, um elemento de tela 122, possuindo permeabilidade ao ar, é fornecido. O elemento de tela 122 divide um espaço interno S2 da parte cilíndrica 113 e o percurso de conexão 118 para longe um do outro. Na parte cilíndrica 113, o espaço interno S2 é preenchido com carbono ativado 117.

[0047] Os elementos de tela 120 e 122 das partes cilíndricas 112 e 113 são suportados por placas porosas (não ilustradas) a partir de um lado mais próximo do percurso de conexão 118. O percurso de conexão 118 é fornecido com duas molas 123 em um estado comprimido. As molas 123 empurram as placas porosas e os elementos de tela 120 e 122 na direção dos elementos de tela respectivos 119 e 121. De acordo, o carbono ativado 117 é comprimido.

[0048] O carbono ativado 117 utilizado no recipiente principal 110 não é especificamente limitado. No entanto, por exemplo, o carbono ativado típico, possuindo uma capacidade de trabalho de butano (BWC) de 11,0 g/dL, é utilizado. Note-se que os tipos de carbono ativado, possuindo características que diferem entre as partes cilíndricas 113 e 113, podem ser utilizados.

[0049] O recipiente de armazenamento 1 é externamente fixado ao alojamento 111 do recipiente principal 110 possuindo a configuração descrita acima. A Figura 2 é uma vista em perspectiva do recipiente de armazenamento 1. Por motivos de conveniência de descrição, no recipiente de armazenamento 1, um lado no qual a conexão ao recipiente principal 110 é realizada (um lado ao qual a mangueira 150 é conectada) é considerado um "U ascendente" e um lado oposto ao lado de conexão com o recipiente principal 111 é considerado um "D decrescente".

[0050] A Figura 3(a) é uma vista transversal longitudinal do recipiente de armazenamento 1 tirada ao longo da linha A-A ilustrada na Figura 2 e a Figura 3(b) é uma vista transversal longitudinal do recipiente de armazenamento 1 tirada ao longo da linha B-B ilustrada na Figura 2. O recipiente de armazenamento 1, de acordo com a presente modalidade, inclui: um alojamento cilíndrico 10 cujas extremidades opostas podem ser fechadas; um envoltório 40 que é multicilíndrico, feito de metal, acomodado no alojamento 10, e acomoda uma pluralidade de adsorventes (doravante, também chamados de "carbono ativado") 50 capaz de adsorver e dessorver o combustível evaporado; e aquecedores 60 fornecidos no envoltório 40. O envoltório 40 inclui: uma primeira parte de parede cilíndrica (doravante, também chamada de "parte de parede externa") 41; pelo menos uma segunda parte de parede cilíndrica (doravante, também chamada de "parte de parede interna") 42 disposta mais para dentro que a primeira parte de parede 41; e partes de conexão (doravante, também chamadas de "partes de parede de conexão") 43 que conectam a primeira parte de parede 41 e a segunda parte de parede 42 uma à outra. Um adsorvente (doravante, também chamado de "carbono ativado externo") 51, dentre os adsorventes 50 é fornecido em um primeiro espaço (doravante, também chamado de "espaço externo") 44 entre a primeira parte de parede 41 e a segunda parte de parede 42. Outro adsorvente (doravante, também chamado de "carbono ativado interno") 52 entre os adsorventes 50 é fornecido em um segundo espaço (doravante, também chamado de "espaço interno") 44 disposto mais para dentro que a segunda parte de parede 42. Os aquecedores 60 são fornecidos na primeira parte de parede 41. Doravante, a configuração do recipiente de armazenamento 1 é especificamente descrita.

[0051] O recipiente de armazenamento 1 inclui o alojamento 10, duas coberturas 20 e 30, o envoltório 40, os carbonos ativados 50 e os aquecedores 60. As partes de extremidade do alojamento 10, que abrem o U ascendente e o D decrescente são fechadas com as coberturas respectivas 20 e 30.

[0052] A Figura 4 é uma vista em perspectiva do alojamento 10 do recipiente de armazenamento 1. O alojamento 10 é formado de resina sintética para apresentar um formato cilíndrico. O alojamento 10 define um espaço de armazenamento S3 que acomoda o envoltório 40 em torno de um eixo geométrico x.

[0053] O alojamento 10 possui duas aberturas de formato cortado 11. As aberturas 11 são fornecidas em posições voltadas uma para a outra em uma direção radial. As aberturas 11 se estendem ao longo do eixo geométrico x. As aberturas 11 são formadas para apresentarem um formato substancialmente retangular em uma vista plana. O caso 40 acomodado no alojamento 10 é exposto nas aberturas 11.

[0054] O alojamento 10 inclui um par de nervuras 12. As nervuras 12 se estendem ao longo das bordas de aberturas 11 ao longo de um eixo geométrico x. As nervuras 12 se estendem para fora na direção radial a partir da periferia externa do alojamento 10. O aquecedor 60 é acomodado em uma área definida pelas nervuras 12.

[0055] O alojamento 10 inclui uma parte de flange 13 na extremidade do U ascendente. A parte de flange 13 se estende de forma anular ao longo da periferia externa, e se estende para fora na direção radial.

[0056] A cobertura 20 é fixada ao alojamento 10 no lado do U ascendente (doravante, também chamada de "cobertura superior"). A cobertura superior 20 inclui uma parte de parede periférica 21, e a parte de parede de teto 22. A parte de parede periférica 21 se estende ao longo da parte de flange 13 do alojamento 10, e se estende ao longo do eixo geométrico x.

[0057] A parte de parede periférica 21 inclui uma parte de flange 23 em uma borda periférica mais próxima do alojamento 10. A parte de flange 23 se estende de forma anular ao longo da borda periférica da parte de parede periférica 21, e se estende para fora na direção radial a partir da parte de parede periférica 21. A cobertura 20 é soldada por vibração, na parte de flange 23, à parte de flange 13 do alojamento 10.

[0058] A parte de parede de teto 22 é fornecida em uma parte de extremidade da parte de parede periférica 21 que é oposta à parte de flange 23. A parte de parede de teto 22 inclui uma porta de carga 24 e uma porta de purga 25. A porta de carga 24 está em uma posição excêntrica com relação ao eixo geométrico x. A porta de carga 214 é uma porta cilíndrica que se estende em um U ascendente. A porta de carga 24 se comunica, na parte da extremidade de D decrescente, com o interior da cobertura superior 20. A mangueira 150 se comunica com a porta de carga 24.

[0059] A porta de purga 25 é formada no centro da parte de parede de teto 22, e é fornecida no eixo geométrico x. A porta de purga 25 é uma parte cilíndrica que se estende em um U ascendente. A porta de purga 25 se comunica, na parte de extremidade de D decrescente, com o interior da cobertura superior 20. O recipiente de armazenamento 1 se comunica com a atmosfera através da porta de purga 25. Em um estado no qual a cobertura superior 20 é fixada ao alojamento 10, o espaço superior 26 é definido pela parte de parede periférica 21 e a parte de parede de teto 22.

[0060] A cobertura 30 é fixada ao alojamento 10 no lado do D decrescente (doravante, também chamada de "cobertura inferior"). A cobertura inferior 30 inclui uma parte de parede periférica 31, e uma parte de parede inferior 32.

[0061] A parte de parede periférica 31 é pressionada para dentro do alojamento 10 a partir da abertura de D decrescente do alojamento 10. A parte de parede periférica 31 inclui um anel de vedação 33 e uma pluralidade de partes de projeção 34. O anel de vedação 33 é acomodado em uma parte anular recuada formada para parte de parede periférica 31. As partes de projeção 34 são fornecidas como D decrescente a partir do anel de vedação 33. As partes de projeção 34 são parcialmente formadas, centralizadas no eixo geométrico x, na direção circunferencial da parte de parede periférica 31. As partes de projeção 34 são engatadas com os cortes 14 formados na parte de extremidade de D decrescente do alojamento 10.

[0062] A parte de parede inferior 32 é fornecida na parte de extremidade de D decrescente da parte de parede periférica 31. A parte de parede inferior 32 se estende na direção radial a partir da periferia externa da parte de parede periférica 31. Em um estado no qual a cobertura inferior 30 é pressionada para dentro do alojamento 10, um espaço inferior 35 é definido pela parte de parede periférica 31 e a parte de parede inferior 32.

[0063] O envoltório 40 é formado de um material excelente em termos de condutividade térmica e é fabricado utilizando-se alumínio ou uma liga de alumínio por moldagem por extrusão ou similar. A Figura 5 é uma vista em perspectiva do envoltório 40. A Figura 6 é uma vista transversal longitudinal do envoltório 40 tirada ao longo da linha D-D ilustrada na Figura 5. A Figura 7 é uma vista transversal do recipiente de armazenamento 1 tirada ao longo da linha C-C ilustrada na Figura 2. O envoltório 40 possui uma estrutura cilíndrica dupla. O envoltório 40 inclui uma parte de parede externa 41, uma parte de parede interna 42, e duas partes de parede de conexão 43.

[0064] A parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42 são formadas de maneira cilíndrica. O diâmetro externo da parte de parede externa 41 é maior do que o diâmetro externo da parte de parede interna 42. A parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42 são dispostas concentricamente uma com a outra. A parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42 se estendem ao longo da direção longitudinal (direção do eixo geométrico x) do envoltório 40 através de comprimentos que são idênticos um ao outro.

[0065] Cada parte de parede de conexão 43 conecta a parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42 uma à outra. As partes de parede de conexão 43 são fornecidas entre a parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42, e são fornecidas em posições opostas uma à outra na direção radial. As partes de parede de conexão 43 se estendem ao longo do eixo geométrico x (direção longitudinal) de uma extremidade para a outra das partes de parede externa 41 e parte de parede interna 42, ao longo do eixo geométrico x. No envoltório 40, as partes de parede de conexão 43 se conformam às posições das aberturas respectivas 11.

[0066] No envoltório 40, entre a parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42, dois espaços externos 44 são definidos pela parte de parede externa 41, a parte de parede interna 42 e as partes de parede de conexão 43. Os dois espaços externos 44 possuem a mesma capacidade. O carbono ativado externo 51 é acomodado nos espaços externos 44.

[0067] O espaço interno 45, mais para dentro na direção radial que a parte de parede interna 42, é definido pela parte de parede interna 42. O carbono ativado interno 52 é acomodado no espaço interno 45.

[0068] O carbono ativado externo 51 possui um desempenho de adsorção relativamente mais alto do que o carbono ativado interno 52. O carbono ativado externo 51 se estende ao longo do eixo geométrico x, e possui um formato que corresponde ao formato dos espaços externos 44 em uma vista plana. As periferias externas do carbono ativado externo 51 nos espaços externos 44 estão em contato plano com a parte de parede externa 41, a parte de parede interna 42 e as partes de parede de conexão 43. O desempenho de adsorção do carbono ativado externo 51 é igual a ou superior a 13,0 g/dl.

[0069] Em um estado no qual o carbono ativado externo 51 é acomodado nos espaços externos 44 do envoltório 40, elementos de tela 53 são fornecidos nas extremidades opostas no eixo geométrico x. Os elementos de tela 53 são formados de tecido não tramado. Os elementos de tela 53 são acomodados junto com o carbono ativado externo 51 nos espaços externos 44. Os elementos de tela 53 possuem formatos em conformidade com os formatos dos espaços externos 44 em uma vista plana.

[0070] O carbono ativado interno 52 possui um desempenho de adsorção relativamente mais baixo do que o carbono ativado externo 51. O carbono ativado interno 52 é formado de modo a ser colunar, e possui um formato circular que corresponde ao formato do espaço interno 45 em uma vista plana. A periferia externa do carbono ativado interno 52 está em contato plano com a parte de parede interna 42 através de toda a circunferência. O desempenho de adsorção do carbono ativado interno 52 varia de 6 a 10 g/dl.

[0071] Em um estado no qual o carbono ativado interno 52 é acomodado no espaço interno 45 do envoltório 40, os elementos de tela 54 são fornecidos em extremidades opostas no eixo geométrico x. Os elementos de tela 54 são formados de tecido não tramado. Os elementos de tela 54 são acomodados junto com o carbono ativado interno 52 no espaço interno 45 do envoltório 40. Os elementos de tela 54 possuem formatos que se conformam aos formatos do espaço interno 45 em uma vista plana.

[0072] O carbono ativado externo 51 e os elementos de tela 53 são carregados nos espaços externos 44 do envoltório 40 a partir de uma extremidade para a outra extremidade do envoltório 40 ao longo do eixo geométrico x. O carbono ativado interno 52 e os elementos de tela 54 são carregados em uma parte central no espaço interno 45 do envoltório 40 na direção do eixo geométrico x.

[0073] Em uma parte do U ascendente do envoltório 40, os elementos de tela 53 e 54 são suportados em um D descendente por uma placa porosa 55 feita de resina sintética. A placa porosa 55 e formada para ter um formato circular em uma vista plana. A placa porosa 55 inclui uma parte de disco 55a, e uma parte cilíndrica 55b.

[0074] A parte de disco 55a é disposta em conformidade com os espaços externos 44 do envoltório 40, e suporta os elementos de tela 53. Na parte de disco 55a, uma pluralidade de furos de fluxo 55c é formada, os furos sendo separados um do outro em intervalos regulares em torno do eixo geométrico x.

[0075] A parte cilíndrica 55b é fornecida em uma abertura no centro da parte de disco 55a. A parte cilíndrica 55b se projeta em um U ascendente e em um D descendente a partir da placa porosa 55. Uma parte da parte cilíndrica 55b que projeta o U ascendente está em contato próximo com a superfície interna da parte de parede de teto 22 da cobertura 20. Uma parte da parte cilíndrica 55b que projeta o D descendente entra no interior do espaço interno 45 do envoltório 40.

[0076] O espaço superior 26 é definido pela cobertura superior 20, e a parte cilíndrica 55b da placa porosa 55. A porta de purga 25 da parte de parede de teto 22 e a parte cilíndrica 55b se comunicam uma com a outra. No recipiente de armazenamento 1, o espaço superior 26 e um espaço interno 55d da parte cilíndrica 55b são completamente divididos um do outro. O espaço interno 55d da parte cilíndrica 55b conecta o carbono ativado externo 51 disposto no espaço interno 45 do envoltório 40 e a porta de purga 25 da parte de parede de teto da cobertura 20 um ao outro.

[0077] Os elementos de tela 53 em uma parte de D descendente do envoltório 40 são suportados em um U ascendente por uma placa porosa 56 feita de resina sintética. A placa porosa 56 é formada para ter um formato circular em uma vista plana. A placa porosa 56 é disposta em conformidade com os espaços externos 44 do envoltório 40, e suporta os elementos de tela 53. A placa porosa 56 possui uma pluralidade de furos de fluxo 56a. Os furos de fluxo 56a são formados para serem separados um do outro em intervalos regulares em torno do eixo geométrico x.

[0078] No espaço inferior 35, formado entre o envoltório 40 e a cobertura inferior 30, a placa porosa 56 é empurrada em um U ascendente por uma mola 37 fornecida em um estado comprimido.

[0079] O elemento de tela 54 em uma parte de D descendente do envoltório 40 é suportado em um U ascendente por um corpo cilíndrico 57 feito de resina sintética. O corpo cilíndrico 57 entra no interior do espaço interno 45 do envoltório 40, e entra em contato com os elementos de tela 54. O corpo cilíndrico 57 é empurrado para o U ascendente por uma mola 38 fornecida em um estado comprimido no espaço inferior 35.

[0080] Os aquecedores 60 são dispostos nas aberturas 11 do alojamento 10. Os aquecedores 60 são fornecidos em posições que estão na periferia externa da parte de parede externa 41 exposta a partir das aberturas 11 e onde as partes de parede de conexão 43 se estendem. Como os aquecedores 60, aquecedores publicamente conhecidos, tal como aquecedores elétricos podem ser utilizados. Por exemplo, aquecedores PTC de controle automático e aquecedores cerâmicos podem ser utilizados.

[0081] De forma convencional, tem havido um problema técnico de aquecimento eficiente de carbono ativado, que possui, tipicamente, um baixo coeficiente de transferência de calor, a fim de aumentar a quantidade de componente combustível que é adsorvido no carbono ativado e é retornado para o motor de combustão interna durante a purga. Pelo aquecimento eficiente do carbono ativado, a dessorção do componente combustível do carbono ativado é facilitada, e a quantidade de componente combustível que permanece no carbono ativado e é emitido para a atmosfera pode ser suprimida.

[0082] De acordo com o recipiente de armazenamento 1, como descrito acima, com uma configuração simples sendo adotada, o carbono ativado externo 51 e o carbono ativado interno 52 são aquecidos de forma eficiente em um curto período de tempo, e o carbono ativado pode ser carregado de forma eficiente no envoltório 40.

[0083] O envoltório 40 do recipiente de armazenamento 1 inclui a parte de parede externa 41, e a parte de parede interna 42 e é formado para ter um formato cilíndrico duplo. O calor dos aquecedores 60 fornecido na parte de parede externa 41 é transferido para toda a parte de parede externa 41, que pode aquecer todo o carbono ativado externo 51 acomodado nos espaços externos 44.

[0084] Adicionalmente, os aquecedores 60 são fornecidos nas posições das partes de parede de conexão 43. O calor dos aquecedores 60 pode ser transferido para a parte de parede interna 42 através das partes de parede de conexão 43. No envoltório 40, a transferência pode ser realizada efetivamente ao longo do eixo geométrico x para a parte de parede interna 42 em duas direções através das partes de parede de conexão 43. Consequentemente, o calor dos aquecedores 60 pode ser efetivamente transferido para o carbono ativado interno 52.

[0085] A parte de parede interna 42 e o carbono ativado interno 52 são encerrados pelo carbono ativado externo 51 no envoltório 40. De acordo, a liberação de calor do carbono ativado interno 52 é impedida, e a propriedade de retenção térmica do carbono ativado interno 52 é aperfeiçoada.

[0086] A Figura 8 é um diagrama ilustrando uma curva característica da temperatura durante o aquecimento do envoltório 40. A medição de temperatura é realizada na parte de parede externa 41, parte de parede interna 42, partes de parede de conexão 43, carbono ativado externo 51, e carbono ativado interno 52. Note-se que é sabido que a dessorção do componente combustível adsorvido no carbono ativado externo 51 e no carbono ativado interno 52 é mais facilitada de 50 C a 90 C, particularmente a 60 C.

[0087] Como ilustrado também no diagrama, a velocidade na qual o calor aumenta nas partes de parede de conexão 43 fornecidas com os aquecedores 60 é mais alta. A velocidade do carbono ativado interno 52 acomodado no espaço interno 45 da parte de parede interna 42 conectada às partes de parede de conexão 43 alcançando 60 C é maior do que a velocidade na qual o carbono ativado externo 51 alcança 60 C.

[0088] Em adição ao fato de que a eficiência de aquecimento do carbono ativado interno 52 é maior do que a do carbono ativado externo 51, o fato de o desempenho de adsorção do carbono ativado externo 51 ser mais alto do que o desempenho de adsorção do carbono ativado interno 52 é uma característica do recipiente de armazenamento 1.

[0089] A Figura 9 é uma vista esquemática ilustrando o fluxo de combustível evaporado durante a adsorção (carga) do componente combustível. O combustível evaporado gerado no tanque de combustível 139 durante o tempo de inatividade do motor de combustão interna entra no espaço superior 26 do recipiente de armazenamento 1 através da porta de carga 24. O componente de combustível no combustível evaporado é adsorvido basicamente no carbono ativado externo 51. Uma parte do combustível evaporado atravessa o carbono ativado externo 51 e alcança o espaço inferior 35. A seguir, o combustível evaporado restante entra no espaço interno 45 do envoltório 40, e o componente combustível é substancialmente totalmente adsorvido no carbono ativado interno 52.

[0090] A Figura 10 é uma vista esquemática ilustrando o fluxo de ar durante a dessorção (purga) do componente combustível. Pela pressão negativa gerada durante o acionamento do motor de combustão interna em um estado parado, o ar é puxado para dentro do recipiente de armazenamento 1 através da porta de purga 25. Com o ar mencionado acima, o componente combustível adsorvido no carbono ativado interno 52 é dessorvido. A seguir, o ar que inclui o componente combustível dessorvido atravessa o espaço inferior 35 e, então, atravessa o carbono ativado externo 51. O ar adsorve o componente de combustível adsorvido no carbono ativado externo 51, e é transferido na direção do motor de combustão interna a partir da porta de carga 24. Isso é, no percurso do tanque de combustível 139 do veículo para fora do veículo, os espaços externos 44 do envoltório 40 e o carbono ativado externo 51 são dispostos mais perto do tanque de combustível 139 (lado a montante) do que o espaço interno 45 do envoltório 40 e do carbono ativado interno 52.

[0091] Como descrito acima, no recipiente de armazenamento 1, primeiro, o combustível evaporado tendo entrado no espaço superior 26 atravessa os espaços externos 44 do envoltório 40. De acordo, é preferível que o carbono ativado externo 51, que possui um alto desempenho de adsorção, seja fornecido nos espaços externos 44.

[0092] Quanto ao fluxo de combustível evaporado durante o carregamento, a quantidade de componente combustível adsorvido no carbono ativado interno 52, que reside no lado a jusante do carbono ativado externo 51, é menor do que a quantidade de componente combustível adsorvido no carbono ativado externo 51. De acordo, o desempenho de adsorção do carbono ativado interno 52 pode ser inferior ao desempenho de adsorção do carbono ativado externo 51. A função principal necessária para o carbono ativado interno 52, residente em um lado mais próximo da atmosfera na direção do motor de combustão interna na direção da atmosfera, é impedir que o componente combustível seja emitido para a atmosfera. De acordo, o componente combustível deve ser dessorvido de forma eficiente a partir do carbono ativado interno 52. No envoltório 40, o calor dos aquecedores 60 pode ser transferido de forma eficiente para a parte de parede interna 42, que acomoda o carbono ativado interno 52, através das partes de parede de conexão 43. De acordo, o carbono ativado interno 52 pode ser aquecido suficientemente.

[0093] Apesar de a modalidade preferida da presente invenção ter sido descrita dessa forma, a presente invenção não está limitada à modalidade mencionada acima, e inclui todos os modos englobados no conceito das reivindicações da presente invenção. Para se solucionar e alcançar pelo menos uma parte dos problemas mencionados acima e efeitos vantajosos, os componentes podem ser adequadamente combinados. Por exemplo, o formato, material, disposição, tamanho e similares de cada elemento de configuração na modalidade descrita acima podem ser adequadamente alterados em conformidade com os modos de uso específicos da presente invenção. Por exemplo, na modalidade descrita acima, os carbonos ativados 50 não são especificamente limitados. O adsorvente tipo colmeia formado de um material poroso, tal como carbono ativado em pó, para apresentar formatos cilíndricos ocos, pode ser utilizado como o carbono ativado interno 52. O adsorvente tipo colmeia é, por exemplo, um adsorvente cilíndrico que possui uma estrutura tipo colmeia na qual as paredes finas em formato de grade são formadas internamente em uma seção que intersecta o eixo geométrico x.

[0094] Os aquecedores 60 na modalidade descrita acima são fornecidos ao longo de partes de parede de conexão 43, mas podem ser enrolados por toda a periferia externa da parte de parede externa 41. De acordo, o envoltório 40 e os carbonos ativados 50 podem ser totalmente e, adicionalmente, aquecidos de forma eficiente.

[0095] Na modalidade descrita acima, os aquecedores 60 são fornecidos. Alternativamente, o envoltório 40 propriamente dito pode ser utilizado como um eletrodo, que pode, adicionalmente, aperfeiçoar a eficiência de transferência de calor.

[0096] A parte de parede externa 41 do envoltório 40 pode ser coberta com um material de isolamento de calor. De acordo, o calor liberado da parte de parede externa 41 pode ser suprimido, e a eficiência de calor e a propriedade de retenção de calor do envoltório 40 são aperfeiçoadas.

[0097] A configuração do envoltório 40 não está limitada à modalidade descrita acima. A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um envoltório 40A de acordo com a variação 1. No envoltório 40, na modalidade descrita acima, as duas partes de parede de conexão 43 são fornecidas. No entanto, o envoltório 40A inclui três partes de parede de conexão 43. As partes de parede de conexão 43 são fornecidas separadamente uma da outra em intervalos regulares. Pelas três partes de parede de conexão 43, o número de percursos de transferência de calor dos aquecedores 60 para o carbono ativado externo 51 e o carbono ativado interno 52 aumenta, e o carbono ativado externo 51 e o carbono ativado interno 52 podem ser aquecidos mais rapidamente. De acordo, a dessorção do componente de combustível do carbono ativado interno 52 pode ser facilitada.

[0098] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de um envoltório 40B de acordo com a variação 2. O envoltório 40B inclui quatro partes de parede de conexão 43. As partes de parede de conexão 43 são fornecidas separadamente uma da outra em intervalos regulares. Pelas quatro partes de parede de conexão 43, o número de percursos de transferência de calor dos aquecedores 60 para o carbono ativado externo 51 e o carbono ativado interno 52 aumenta, e o carbono ativado externo 51 e o carbono ativado interno 52 podem ser aquecidos muito mais rapidamente. De acordo, a dessorção do componente de combustível a partir do carbono ativado interno 52 pode ser adicionalmente facilitada.

[0099] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de um envoltório 40C, de acordo com a variação 3. O envoltório 40 da modalidade descrita acima possui uma estrutura de paredes duplas incluindo a parte de parede externa 41 e a parte de parede interna 42. No entanto, o envoltório 40C possui uma estrutura de parede tripla. O envoltório 40C inclui uma segunda parte de parede interna 42C mais para dentro que a parte de parede interna 42. A segunda parte de parede interna 42C é formada cilindricamente. A parte de parede externa 41, a parte de parede interna 42, e a segunda parte de parede interna 42C são dispostas concentricamente uma com a outra. O diâmetro da segunda parte de parede interna 42C é menor do que o diâmetro da parte de parede interna 42. As partes de parede de conexão 43 se estendem para a periferia externa da segunda parte de parede interna 42C.

[0100] A parte de parede interna 42, a segunda parte de parede interna 42C e as partes de parede de conexão 43 definem dois espaços internos 45C. Os espaços internos 45C acomodam o carbono ativado interno 52 possuindo formatos respectivos que se conformam aos formatos dos espaços internos 45C. O carbono ativado cilíndrico é acomodado no segundo espaço 46C, que reside mais para dentro da segunda parte de parede interna 42C.

[0101] De acordo com o envoltório 40C, tipos de carbono ativado possuindo desempenhos de adsorção diferentes podem ser acomodados nos dois espaços internos 45C e segundo espaço interno 46C.

[0102] O envoltório 40 na modalidade descrita acima possui um formato circular em uma vista plana. Alternativamente, um envoltório possuindo um formato poligonal em uma vista plana pode ser adotado. A Figura 14 é uma vista em perspectiva de um envoltório 40D, de acordo com a variação 4. O formato plano do envoltório 40D possui um formato triangular em uma vista plana. Uma parte de parede externa 41D e uma parte de parede interna 42D são formadas de modo a apresentarem um formato cilíndrico que possui um formato triangular em uma vista plana.

[0103] As partes centrais dos lados da parte de parede externa 41D e da parte de parede interna 42D são conectadas uma à outra por partes de parede de conexão 43D. No envoltório 40D, entre a parte de parede externa 41D e a parte de parede interna 42D, três espaços externos 44D são definidos pela parte de parede externa 41D, a parte de parede interna 42D e as partes de parede de conexão 43D. Mais para dentro da parte de parede interna 42D, um espaço interno 45D possuindo um formato triangular em uma vista plana é definido pela parte de parede interna 42D.

[0104] Os espaços externos 44D acomodam o carbono ativado externo 51 possuindo formatos que se conformam ao formato dos espaços externos 44D. O espaço interno 45D acomoda o carbono ativado interno 52 possuindo um espaço em conformidade com o formato do espaço interno 45D.

[0105] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de um envoltório 40E, de acordo com a variação 5. O formato plano do envoltório 40E possui um formato retangular em uma vista plana. Uma parte de parede externa 41E e uma parte de parede interna 42E são, cada uma, formadas para apresentarem um formato cilíndrico que possui um formato retangular em uma vista plana.

[0106] Partes centrais dos lados da parte de parede externa 41E e a parte de parede interna 42E são conectadas uma à outra por partes de parede de conexão 43E. No caso 40E, entre a parte de parede externa 41E e a parte de parede interna 42E, quatro espaços externos 44E são definidos pela parte de parede externa 41E, a parte de parede interna 42E e as partes de parede de conexão 43E. Mais para dentro da parte de parede interna 42E, um espaço interno 45E, possuindo um formato retangular em uma vista plana, é definido pela parte de parede interna 42E.

[0107] Os espaços externos 44E acomodam o carbono ativado externo 51 possuindo formatos que se conformam aos formatos dos espaços externos 44E. O espaço interno 45E acomoda o carbono ativado interno 52 possuindo um formato que se conforma ao formato do espaço interno 45E.

[0108] Ambos os envoltórios 40D e 40E, de acordo com as variações, podem exercer efeitos vantajosos idênticos aos da modalidade descrita acima. Um alojamento que acomoda os envoltórios 40D e 40E é formado em conformidade com os formatos dos envoltórios 40E e 40E.

Lista de Sinais de Referência

[0109] 1 recipiente de armazenamento (dispositivo de adsorção de combustível), 10 alojamento, 20 cobertura superior, 30 cobertura inferior, 40 envoltório, 41 parte de parede externa (primeira parte de parede), 42 parte de parede interna (segunda parte de parede), 43 parte de parede de conexão (parte de conexão), 44 espaço externo (primeiro espaço), 45 espaço interno (segundo espaço), 51 carbono ativado externo (um adsorvente), 52 carbono ativado interno (outro adsorvente), 60 aquecedor, 100 aparelho de processamento de combustível evaporado.

Claims

Dispositivo de adsorção de combustível, caracterizado pelo fato de compreender:
Um envoltório, feito de metal, possuindo um formato multicilíndrico, e acomodando uma pluralidade de adsorventes capazes de adsorver e dessorver combustível evaporado; e
Um aquecedor fornecido para o envoltório;
Onde o envoltório inclui: uma primeira parte de parede cilíndrica; pelo menos uma segunda parte de parede cilíndrica disposta mais para dentro da primeira parte de parede; e partes de conexão conectando a primeira parte de parede e a segunda parte de parede uma à outra;
Um adsorvente, dentre a pluralidade de adsorventes, é fornecido em um primeiro espaço entre a primeira parte de parede e a segunda parte de parede, e outro adsorvente, entre a pluralidade de adsorventes, é fornecido em um segundo espaço mais para dentro da segunda parte de parede; e
O aquecedor é fornecido em uma superfície externa da primeira parte de parede.
Dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as partes de conexão serem fornecidas em posições opostas uma à outra.
Dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o aquecedor ser fornecido em uma posição que está em uma periferia externa da primeira parte de parede e à qual as partes de conexão se estendem.
Dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de as partes de conexão se estenderem ao longo de uma direção longitudinal a partir de uma extremidade de cada uma dentre a primeira parte de parede e a segunda parte de parede para outra extremidade da mesma.
Dispositivo de adsorção de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de em um percurso de um tanque de combustível de um veículo para um exterior do veículo, o primeiro espaço ser disposto mais perto do tanque de combustível do que o segundo espaço; e
O um adsorvente possuir um desempenho de adsorção mais alto do que o outro adsorvente.
Aparelho de processamento de combustível evaporado, caracterizado pelo fato de compreender:
Um recipiente principal que adsorve e dessorve o combustível evaporado a partir de um tanque de combustível de um veículo; e
Um recipiente de armazenamento que se comunica com o recipiente principal, e adsorve e dessorve o combustível evaporado a partir do recipiente principal,
Onde o recipiente de armazenamento inclui o dispositivo de adsorção de combustível, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.