CN112302833A - 蒸发燃料处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蒸发燃料处理装置。该蒸发燃料处理装置具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层，其提高第1层整体的蒸发燃料的吸附性能。蒸发燃料处理装置具备壳体，该壳体具有通路。壳体具有与通路的一端侧连通的罐口和吹扫口、以及与通路的另一端侧连通的大气口。通路具有第1层和第2层，该第1层和第2层具备吸附材料且直列排列。第1层具备将中侧吸附层夹在中间直列排列的上侧吸附层和下侧吸附层。在上侧吸附层和下侧吸附层填充有第1吸附材料。在中侧吸附层填充有第2吸附材料，该第2吸附材料使中侧吸附层的通气阻力大于上侧吸附层和下侧吸附层的基于第1吸附材料的通气阻力。

Description

蒸发燃料处理装置
技术领域
本说明书中公开的技术涉及一种蒸发燃料处理装置。详细而言，涉及一种主要进行在汽车等车辆的燃料箱产生的蒸发燃料的吸附和脱离的蒸发燃料处理装置。
背景技术
以往，存在例如专利文献1中记载的蒸发燃料处理装置。该蒸发燃料处理装置具备壳体，该壳体具有供气体流通的通路。壳体具有与通路的一端侧连通的罐口和与通路的另一端侧连通的大气口。通路具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层，该罐口侧的第1层和大气口侧的第2层具备用于吸附蒸发燃料的吸附材料且直列排列。在第1层全面填充有作为吸附材料的活性炭。
专利文献1：日本特开2005－195007号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中，作为罐口侧的第1层的吸附材料，在使用与破碎活性炭相比粒径较大的造粒活性炭的情况下，由造粒活性炭形成的第1层的通气阻力较小，吸附时(装料时)自罐口进来的蒸发燃料，即汽油蒸汽难以向第1层整体扩展。因而，在成为蒸发燃料的主要的通路的第1层的中心部，蒸发燃料的吸附量较多，而大量产生凝缩热，因此热容易在第1层的中心部滞留，容易使第1层的蒸发燃料的吸附性能下降。另外，由于也无法有效地利用第1层的中心部的周边部(第1层的壁侧周边部)的造粒活性炭，因而第1层的蒸发燃料的吸附性能较低。
本说明书公开的技术的课题在于一种具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层的蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置提高第1层整体的蒸发燃料的吸附性能。
用于解决问题的方案
本说明书公开的技术采用以下的技术方案。
第1技术方案为一种蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置具备壳体，该壳体具有供气体流通的通路，所述壳体具有与所述通路的一端侧连通的罐口和与所述通路的另一端侧连通的大气口，所述通路具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层，该罐口侧的第1层和大气口侧的第2层填充有用于吸附蒸发燃料的吸附材料并且直列排列，其中，所述第1层具备将第2吸附层夹在中间直列排列的两个第1吸附层，在所述第1吸附层填充有第1吸附材料，在所述第2吸附层填充有第2吸附材料，该第2吸附材料使该第2吸附层的通气阻力大于所述第1吸附层的基于所述第1吸附材料的通气阻力。
根据第1技术方案，对于具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层的蒸发燃料处理装置，在第1层的两个第1吸附层之间的第2吸附层填充有第2吸附材料，该第2吸附材料使第2吸附层的通气阻力大于第1吸附层的基于第1吸附材料的通气阻力。因而，在吸附时，自第1层的上游侧的第1吸附层流入的蒸发燃料在穿过第2吸附层之际容易向第2吸附层的整个通路截面分散。因此，蒸发燃料向下游侧的第1吸附层均匀地分配，由此，能够提高下游侧的第1吸附层的蒸发燃料的吸附性能。另外，由于也利用第2吸附层的第2吸附材料吸附蒸发燃料，因此能够增加第1层的蒸发燃料的吸附量。因而，利用下游侧的第1吸附层的蒸发燃料的吸附性能的提高和第1层的蒸发燃料的吸附量的增加的协同效果，能够提高第1层整体的蒸发燃料的吸附性能。
第2技术方案的蒸发燃料处理装置基于第1技术方案的蒸发燃料处理装置，其中，所述第1吸附材料为造粒活性炭。
根据第2技术方案，由于作为第1吸附材料的造粒活性炭与破碎活性炭相比粒径较大，因此能够减小第1吸附层的基于第1吸附材料的通气阻力。另外，对于造粒活性炭，能够应用通常的蒸发燃料处理装置所使用的造粒活性炭。此外，本说明书所说的“活性炭的粒径”是指活性炭的体积换算值的平均粒径。
第3技术方案的蒸发燃料处理装置基于第1或2技术方案的蒸发燃料处理装置，其中，所述第2吸附材料为破碎活性炭。
根据第3技术方案，由于作为第2吸附材料的破碎活性炭与造粒活性炭相比粒径较小，因此，能够增大第2吸附层的基于第2吸附材料的通气阻力。另外，破碎活性炭与造粒活性炭相比吸附性能降低。因而，由蒸发燃料的吸附产生的凝缩热降低，因此能够抑制第1层的中心部的温度的上升，能够提高第1层的蒸发燃料的吸附性能。另外，对于破碎活性炭，能够应用通常的蒸发燃料处理装置所使用的破碎活性炭。
第4技术方案的蒸发燃料处理装置基于第1～3中任一技术方案的蒸发燃料处理装置，其中，所述两个第1吸附层中的一个第1吸附层配置为靠近所述罐口。
根据第4技术方案，能够使来自罐口的蒸发燃料气体迅速地向一个第1吸附层导入。
第5技术方案的蒸发燃料处理装置基于第4技术方案的蒸发燃料处理装置，其中，在所述一个第1吸附层与所述罐口之间设有空间层。
根据第5技术方案，能够使自罐口向一个第1吸附层即上游侧的第1吸附层导入的蒸发燃料气体在空间层中预先均质化。
发明的效果
根据本说明书中公开的技术，对于具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层的蒸发燃料处理装置，能够提高第1层整体的蒸发燃料的吸附性能。
附图说明
图1是表示一实施方式所涉及的蒸发燃料处理装置的剖视图。
附图标记说明
10、蒸发燃料处理装置；20、通路；22、罐口；23、吹扫口；24、大气口；40、空间层；41、第1层；41a、上侧吸附层(上游侧的第1吸附层、一个第1吸附层)；41b、中侧吸附层(第2吸附层)；41c、下侧吸附层(下游侧的第1吸附层)；42、第2层；51、第1吸附材料；52、第2吸附材料。
具体实施方式
以下，使用附图来说明用于实施本说明书中公开的技术的一实施方式。
(蒸发燃料处理装置的概要)
在本实施方式中，例示搭载于汽车等车辆的作为吸附罐的蒸发燃料处理装置。图1是表示蒸发燃料处理装置的剖视图。其中，蒸发燃料处理装置的搭载方向并没有限定。
如图1所示，蒸发燃料处理装置10具备形成为大致四边形箱状的树脂制的壳体12。壳体12具有下表面开口且上表面封闭的方筒状的壳体主体13和封闭壳体主体13的下表面开口部的大致平板状的盖构件15。壳体主体13具有四边筒状的方筒部13a和封闭上表面的端壁部13b。
壳体主体13的内部利用隔壁部13c在图1中一分为二成左侧的主空间部17和右侧的副空间部19。主空间部17和副空间部19经由形成在壳体主体13与盖构件15之间的连通空间部18连通。由此，形成有包括主空间部17、连通空间部18、副空间部19的U字状的通路20。气体在通路20中流通。
在壳体主体13的端壁部13b分别形成有连通主空间部17的内外的罐口22和吹扫口23。罐口22和吹扫口23连通于通路20的一端侧。罐口22与燃料箱的气层部连通。吹扫口23与发动机的进气通路连通。另外，在端壁部13b形成有连通副空间部19的内外的大气口24。大气口24连通于通路20的另一端侧。大气口24向大气开放。主空间部17为罐口22侧的空间部，副空间部19为大气口24侧的空间部。
在主空间部17的上部设有覆盖罐口22和吹扫口23的片状的过滤器30。在主空间部17的下端开口部设有例如树脂制的具有透气性的第1多孔板26。在第1多孔板26的上表面以层叠状配置有覆盖第1多孔板26的片状的过滤器31。由螺旋弹簧形成的第1弹簧构件27介于第1多孔板26与盖构件15之间。第1弹簧构件27对第1多孔板26向上方施力。如此，在主空间部17设有由过滤器30和过滤器31分隔出的第1层41。
过滤器30相对于壳体主体13的端壁部13b隔开规定间隔地配置。由此，在端壁部13b与过滤器30之间设有空间层40。
在副空间部19的上端部设有覆盖大气口24的片状的过滤器32。在副空间部19的下端开口部设有例如树脂制的具有透气性的第2多孔板28。在第2多孔板28的上表面以层叠状配置有覆盖第2多孔板28的片状的过滤器33。由螺旋弹簧形成的第2弹簧构件29介于第2多孔板28与盖构件15之间。第2弹簧构件29对第2多孔板28向上方施力。如此，在副空间部19设有由过滤器32、33分隔出的第2层42。罐口22侧的第1层41和大气口24侧的第2层42直列排列。第1层41为大容量侧的层，第2层42为小容量侧的层。
第1层41内利用两个过滤器34、35分隔成三层。在过滤器30与过滤器34之间形成有上侧吸附层41a。上侧吸附层41a隔着空间层40配置于罐口22的附近。在过滤器34与过滤器35之间形成有中侧吸附层41b。在过滤器35与过滤器31之间形成有下侧吸附层41c。上侧吸附层41a、中侧吸附层41b、下侧吸附层41c直列排列。上侧吸附层41a相当于本说明书所说的“上游侧的第1吸附层”、“一个第1吸附层”。中侧吸附层41b相当于本说明书所说的“第2吸附层”。下侧吸附层41c相当于本说明书所说的“下游侧的第1吸附层”。
第2层42内利用过滤器36分隔成两层。在过滤器32与过滤器36之间形成有上侧吸附层42a。在过滤器36与过滤器33之间形成有下侧吸附层42b。
第1层41的上侧吸附层41a、中侧吸附层41b、下侧吸附层41c、连通空间部18、第2层42的下侧吸附层42b以及上侧吸附层42a相对于由包含吸附时的蒸发燃料的空气构成的蒸发燃料气体的流动直列配置。也就是说，在吸附时，罐口22侧成为气体的流动的上游侧，大气口24侧成为气体的流动的下游侧。此外，各过滤器31～36例如由树脂制的无纺布、发泡聚氨酯等形成。
在第1层41的上侧吸附层41a和下侧吸附层41c以及第2层42的上侧吸附层42a和下侧吸附层42b填充有能够吸附蒸发燃料并且能够使蒸发燃料脱离的第1吸附材料51。第1吸附材料51使用将粉末状的活性炭使用粘合剂成型成粒状而成的活性炭，即所谓的造粒活性炭。
在第1层41的中侧吸附层41b填充有能够吸附蒸发燃料并且能够使蒸发燃料脱离的第2吸附材料52。第2吸附材料52使用破碎的活性炭，即所谓的破碎活性炭。作为第2吸附材料52的破碎活性炭与作为第1吸附材料51的造粒活性炭相比粒径较小。例如，在将第1吸附材料51的平均粒径设为3mm～7mm的情况下，第2吸附材料51的平均粒径设定为2mm±0.5mm。
(蒸发燃料处理装置10的作用)
＜吸附时＞
在车辆的发动机(未图示)停止的状态等下，由包含在燃料箱内产生的蒸发燃料的空气构成的蒸发燃料气体自罐口22经由空间层40向第1层41导入。在该蒸发燃料气体流过第1层41的上侧吸附层41a、中侧吸附层41b以及下侧吸附层41c的过程中，蒸发燃料被各吸附材料51、52吸附。
此时，自罐口22向第1层41的上侧吸附层41a导入的蒸发燃料气体在空间层40预先被均质化。另外，在第1层41，中侧吸附层41b的作为第2吸附材料52的破碎活性炭与上侧吸附层41a和下侧吸附层41c的作为第1吸附材料51的造粒活性炭相比粒径较小。因而，中侧吸附层41b的基于第2吸附材料52的通气阻力大于上侧吸附层41a和下侧吸附层41c的基于第1吸附材料51的通气阻力。因此，来自空间层40的蒸发燃料在穿过中侧吸附层41b之际向中侧吸附层41b的整个通路截面分散，由此被向下侧吸附层41c均匀地分配(参照图1中箭头)。另外，中侧吸附层41b的破碎活性炭与上侧吸附层41a和下侧吸附层41c的造粒活性炭相比吸附性能较低。因而，由蒸发燃料的吸附产生的凝缩热降低，因此抑制第1层41的中心部的温度的上升。
然后，包含在第1层41未被吸附干净的蒸发燃料的蒸发燃料气体经由连通空间部18向第2层42导入。在该蒸发燃料气体流过第2层42的下侧吸附层42b、上侧吸附层42a的过程中，蒸发燃料被第1吸附材料51吸附。之后，几乎不含蒸发燃料的空气自大气口24被放出到大气中。
＜吹扫时＞
若在发动机的运转期间满足进行吹扫处理的条件，则发动机的进气负压经由吹扫口23施加于壳体12内的通路20。相伴于此，大气中的空气(气体)作为吹扫空气而自大气口24被导入第2层42。吹扫空气使蒸发燃料从第2层42的上侧吸附层42a和下侧吸附层42b的第1吸附材料51脱离。然后，吹扫空气穿过连通空间部18，在使蒸发燃料从第1层41的下侧吸附层41c、中侧吸附层41b、上侧吸附层41a的各吸附材料51、52脱离之后，经由空间层40自吹扫口23输送到发动机，并在发动机内燃烧。此外，吹扫时，大气口24侧成为气体的流动的上游侧，吹扫口23侧成为气体的流动的下游侧。
(本实施方式的优点)
根据本实施方式，对于一种具有罐口22侧的第1层41和大气口24侧的第2层42的蒸发燃料处理装置10，在第1层41的上侧吸附层41a与下侧吸附层41c之间的中侧吸附层41b填充有第2吸附材料52，该第2吸附材料52使中侧吸附层41b的通气阻力大于上侧吸附层41a和下侧吸附层41c的基于第1吸附材料51的通气阻力。因而，在吸附时，自第1层41的上侧吸附层41a流入的蒸发燃料在穿过中侧吸附层41b之际容易向中侧吸附层41b的整个通路截面分散。因此，蒸发燃料向下侧吸附层41c均匀地分配，由此能够提高下侧吸附层41c的蒸发燃料的吸附性能。另外，由于也利用中侧吸附层41b的第2吸附材料52吸附蒸发燃料，因此，能够增加第1层41的蒸发燃料的吸附量。因而，利用下侧吸附层41c的蒸发燃料的吸附性能的提高和第1层41的蒸发燃料的吸附量的增加的协同效果，能够提高第1层41整体的蒸发燃料的吸附性能。
另外，根据专利文献1，为了提高第1层的蒸发燃料的吸附性能，需要通过扩大第1层的容积来增加吸附材料的收容量，而导致壳体的大型化，但根据本实施方式，抑制壳体12的大型化，能够提高针对车辆等的搭载性。
另外，第1层41的上侧吸附层41a和下侧吸附层41c的第1吸附材料51为造粒活性炭。因而，由于造粒活性炭与破碎活性炭相比粒径较大，因而能够减小上侧吸附层41a和下侧吸附层41c的基于第1吸附材料51的通气阻力。另外，对于造粒活性炭，能够应用通常的蒸发燃料处理装置所使用的造粒活性炭。
另外，第1层41的中侧吸附层41b的第2吸附材料52为破碎活性炭。因而，由于破碎活性炭与造粒活性炭相比粒径较小，因而能够增大中侧吸附层41b的基于第2吸附材料52的通气阻力。另外，破碎活性炭与造粒活性炭相比吸附性能较低。因而，由蒸发燃料的吸附产生的凝缩热降低，因此，能够抑制第1层41的中心部的温度的上升，而能够提高第1层41的蒸发燃料的吸附性能。另外，对于破碎活性炭，能够应用通常的蒸发燃料处理装置所使用的破碎活性炭。
上侧吸附层41a配置为靠近罐口22。因而，能够使来自罐口22的蒸发燃料气体迅速地向上侧吸附层41a导入。
另外，在第1层41的上侧吸附层41a与罐口22之间设有空间层40。因而，能够使自罐口22向上侧吸附层41a导入的蒸发燃料气体在空间层40预先均质化。
[其他实施方式]
本说明书中公开的技术并不限定于上述的实施方式，而能够以其他各种形态来实施。例如，本说明书中公开的技术并不限于车辆用的蒸发燃料处理装置，还可以应用于例如船舶、工业用机械等的蒸发燃料处理装置。另外，通路20的形状也不限于U字状，也可以是I字状，还可以变更为任意的形状。另外，蒸发燃料处理装置10具有罐口22和大气口24即可，罐口22也可以兼作吹扫口。另外，空间层40可以省略。另外，第2层42的吸附层的结构、吸附材料等也可以适当变更。

Claims (5)

1.一种蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置具备壳体，该壳体具有供气体流通的通路，
所述壳体具有与所述通路的一端侧连通的罐口和与所述通路的另一端侧连通的大气口，
所述通路具有罐口侧的第1层和大气口侧的第2层，该罐口侧的第1层和大气口侧的第2层填充有用于吸附蒸发燃料的吸附材料并且直列排列，其中，
所述第1层具备将第2吸附层夹在中间直列排列的两个第1吸附层，
在所述第1吸附层填充有第1吸附材料，
在所述第2吸附层填充有第2吸附材料，该第2吸附材料使该第2吸附层的通气阻力大于所述第1吸附层的基于所述第1吸附材料的通气阻力。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其中，
所述第1吸附材料为造粒活性炭。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发燃料处理装置，其中，
所述第2吸附材料为破碎活性炭。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蒸发燃料处理装置，其中，
所述两个第1吸附层中的一个第1吸附层配置为靠近所述罐口。
5.根据权利要求4所述的蒸发燃料处理装置，其中，
在所述一个第1吸附层与所述罐口之间设有空间层。
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