JP2009241625A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】高い断熱効果を有する燃料タンクを得る。
【解決手段】燃料タンクを構成する燃料タンク構成体は、バリアー層２４の外側の外層２８が、最外層２８Ａと中間層２８Ｂとで構成される。最外層２８Ａと中間層２８Ｂには、赤外線反射顔料及び中空セラミックバルーンが含有されており、断熱効果が高められている。赤外線反射顔料及び中空セラミックバルーンは内層２６やバリアー層２４には含有されていないので、内層２６に求められる耐燃料性や耐久強度や、バリアー層２４に求められる耐燃料透過性には影響はない。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料タンクに関する。

自動車等の車両に備えられる燃料タンクには、樹脂製のものがある。たとえば特許文献１では、樹脂製のタンク本体の下面側に、ガラス繊維及びバインダ樹脂を含有したガラスマット層を一体に成形・被着し、さらにガラスマット層の下面を覆うようにして、難燃樹脂の発泡体からなる断熱材層を具備した燃料タンクが記載されている。

しかし、特許文献１に記載の構造では、断熱材層自体を発泡体で構成しているため、発泡部分の一部が外部に露出することになり、断熱効果が低くなることがある。実際の燃料タンクにおいては、さらに断熱効果を高めることが求められる。
実願平６８０４５号公報

本発明は上記事実を考慮し、高い断熱効果を有する燃料タンクを得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、樹脂層と、この樹脂層よりも燃料の透過性が低いバリアー層と、を備え、バリアー層の内側の樹脂層で構成された内層と、バリアー層の外側の樹脂層で構成された外層とを有する燃料タンクであって、前記外層の少なくとも一部に、赤外線反射顔料と中空バルーンの少なくとも一方を含有することを特徴とする。

本発明では、燃料タンクが、バリアー層と、このバリアー層を挟む樹脂製の内層及び外層で構成される。外層の少なくとも一部には、赤外線反射顔料と中空バルーンの少なくとも一方が含有されている。赤外線反射顔料は、外部からの赤外線を反射するので、高い断熱効果が得られる。また、中空バルーンは、中空部分（空気等の気体が存在していてもよいが、気体の密度が実質的に真空とみなせる程度に低くても良い）が断熱層として作用するが、発泡体と異なり、この中空部分は外部に露出しない。このため、高い断熱効果が得られる。

もちろん、外層が赤外線反射顔料と中空バルーンの双方を含有する構成でもよく、この構成では、さらに高い断熱効果が得られる。

しかも、本発明では、赤外線反射顔料や中空バルーンは外層にのみ含有されており、内層には含有されていない。したがって、燃料タンクとしての基本的性能、たとえば、耐燃料透過性等は、内層により確保することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記外層が、燃料タンクの最も外側に位置する最外層と、この最外層と前記バリアー層との中間に位置する中間層と、を有する２層構造とされ、前記最外層に前記赤外線反射顔料と前記中空バルーンの少なくとも一方を含有することを特徴とする。

このように、最外層に赤外線反射顔料と中空バルーンの少なくとも一方を含有する構造では、最外層にこれらのいずれも含有しない構成（ただし中間層には含有している）と比較して、より高い断熱効果が得られる。

本発明は上記構成としたので、高い断熱効果を有する燃料タンクが得られる。

図１には、本発明の一実施形態の燃料タンク１２が示されている。本実施形態に係る燃料タンク１２は、一例として、略直方体状の燃料タンク本体１４が、図２に示す燃料タンク構成体１６によって構成されたものを挙げている。燃料タンク本体１４には、燃料を給油するためのインレットパイプや、燃料をエンジンに供給するための供給配管、内部で生じたベーパ（蒸発燃料）をキャニスタに送るためのベーパ配管（いずれも図示省略）が接続されている。

燃料タンク構成体１６は、たとえば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製の樹脂層と、この樹脂層の厚み方向の中間部分に配設されたバリアー層２４とを有している。樹脂層とバリアー層２４とは重層され、接着層３０により接着されている。燃料タンク１２の内側に位置する樹脂層が、本発明に係る内層２６となっている。これに対し、燃料タンク１２の外側に位置する樹脂層が、本発明に係る外層２８となっている。

外層２８は、図３（Ａ）からも分かるように、燃料タンク１２の最も外側に位置する最外層２８Ａと、この最外層２８Ａとバリアー層２４の間に位置する中間層２８Ｂと、で構成されている。特に、中間層２８Ｂには、ブロー成形時に生じるバリ等を粉砕して得られる粉砕物３２が含有されており、いわゆる再生層となっている。これに対し、最外層２８Ａには、このような粉砕物３２は含有されていない。

図３（Ａ）に示すように、最外層２８Ａ及び中間層２８Ｂには、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が含有されている。

赤外線反射顔料３４は、最外層２８Ａおよび中間層２８Ｂを構成する樹脂中に分散されており、赤外線を反射する作用を有している。このような作用を奏する材料としては、たとえば、Ｐａｌｉｏｇｅｎｎ Ｂｌａｃｋ（登録商標） Ｌ００８４を挙げることができる。

中空セラミックバルーン３６は、ジルコア、ホウ化ケイ素、チタニア複合部等のセラミックスによって中空の殻状（本実施形態では特に球殻状）に形成されている。内部の空間には、空気等の気体が大気圧と同程度の気圧で存在していてもよいし、大気圧よりも低い気圧でもよく、実質的に真空をみなせる程度に低い気圧でもよい。いずれにしても中空セラミックバルーン３６は、このように中空の構造になっていることで、中空でない構造と比較して、断熱効果が高くなっている。

このように、本実施形態の燃料タンク１２では、バリアー層２４よりも外側に位置する最外層２８Ａ及び中間層２８Ｂが、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６を含有している。このため、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６を含有しない構成と比較して、燃料タンク１２の外部からの熱が燃料タンク１２の内部に伝わりにくくなり、断熱効果が高くなっている。

特に、中空セラミックバルーン３６は、それぞれが独立して内部の空間を維持しており、この空間が燃料タンク１２の外部と繋がったり、最外層２８Ａの内部や中間層２８Ｂの内部で繋がったりすることがない。このため、たとえば燃料タンクを構成する樹脂に気泡を形成した構造のものと比較して、より高い断熱効果を得ることができる。

たとえば、図１に示すように、路面ＲＳや、車両の熱源ＨＳからの熱ＨＴのうち、赤外線として燃料タンク１２に及ぶものは、その一部が赤外線反射顔料３４により反射される。また、燃料タンク１２の表面に達した熱は、最外層２８Ａ及び中間層２８Ｂに中空セラミックバルーン３６が存在しているため、内部には伝わりにくい。

しかも、本実施形態では、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が最外層２８Ａ及び中間層２８Ｂにのみ含有されており、内層２６やバリアー層２４には含有されていない。したがって、内層２６に求められる耐燃料性や耐久強度、及びバリアー層２４に求められる耐燃料透過性には影響がなく、これらの特性が低下することもない。

そしてこのように、燃料タンク１２の内部の温度上昇を抑制することで、ベーパーの発生量も抑制できるので、たとえば、図示しないキャニスタへのベーパー流出量も抑制でき、エミッション量の低減が可能になる。

特に、エンジンに加えて電動モーターを用いたハイブリッド車においては、エンジンの駆動時間が相対的に短くなるため、キャニスタをパージする時間も短くなる。したがって、キャニスタとしては大容量のものが必要になることがある。しかし、本実施形態のように燃料タンク１２の断熱効果を高めてキャニスタへのベーパーの流出量を抑制することで、ハイブリッド車においてキャニスタを大型化する必要がなくなる。換言すれば、ハイブリッド車において、キャニスタを小型化することでパージ量を低減することが可能になるので、エンジンの駆動時間をより短くして、燃費を向上させることが可能になる。

なお、本実施形態では、燃料タンク１２の内部の温度上昇を抑制することで、燃料自体の温度上昇も抑制している。このため、燃料が燃料タンク本体１４を透過することによるエミッションも低減させることができる。

上記では、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が最外層２８Ａと中間層２８Ｂの双方に含有された例を挙げたが、最外層２８Ａと中間層２８Ｂのいずれか一方に含有されていてもよい。

図３（Ｂ）には、本発明の第２実施形態として、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が最外層２８Ａにのみ含有され、中間層２８Ｂには含有されていない燃料タンクの例が挙げられている。また、図３（Ｃ）には、本発明の第３実施形態として、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が中間層２８Ｂにのみ含有され、最外層２８Ａには含有されていない燃料タンクの例が挙げられている（いずれも燃料タンクの全体像は図示省略）。

いずれの構成においても、第１実施形態と比較して、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６を含有させる層が少なくて済むので、燃料タンク１２の製造が容易になる。もちろん、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が最外層２８Ａと中間層２８Ｂの双方に含有された第１実施形態のほうが、第２実施形態や第３実施形態と比較して断熱効果は高くなる。また、路面ＲＳや熱源ＨＳに近い最外層２８Ａに赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６を含有させれば、最外層２８Ａにこれらが含有されていない（ただし、中間層２８Ｂには含有されている）構成と比較して、断熱効果が高くなる。

いずれにしても、外層２８の少なくとも一部に赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６の少なくとも一方が含有されていればよい。また、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６は、燃料タンク１２の全面にわたって含有されている必要はなく、たとえば、路面ＲＳや熱源ＨＳから離れた箇所では、含有されていなくても、所望の断熱効果が得られる場合もある。

また、上記では、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６が含有された例を挙げたが、これらのいずれか一方を含有する構成でもよい。すなわち、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６では、上記したように、断熱作用を発揮する具体的な作用が異なっているため、熱源の種類等に応じて、赤外線反射顔料３４及び中空セラミックバルーン３６のいずれを含有させるべきか（あるいは、双方を含有させるべきか）を決めればよい。

本発明の「中空バルーン」としては、必ずしもセラミック製とされている必要はなく、内部の空気が不用意に外部と出入りしないように（真空の場合には真空状態が維持されるように）殻状の閉曲面が維持されればよいが、特にセラミック製とすると耐熱性や形状安定性の点で優れるので好ましい。

さらに、上記では、燃料タンクの外層が、最外層２８Ａと中間層２８Ｂの２層構造とされているものを例に挙げたが、外層は２層構造に限定されず、１層構造、あるいは３層以上の構造であって

本発明の第１実施形態の燃料タンクの全体構成を概略的に示す断面図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンクを構成する燃料タンク構成体を拡大して示す断面図である。 本発明の燃料タンクの外層を拡大して示す断面図であり、（Ａ）は第１実施形態、（Ｂ）は第２実施形態、（Ｃ）は第３実施形態をそれぞれ示す。

符号の説明

１２ 燃料タンク
１４ 燃料タンク本体
１６ 燃料タンク構成体
２４ バリアー層
２６ 内層
２８ 外層
２８Ａ 最外層
２８Ｂ 中間層
３０ 接着層
３２ 粉砕物
３４ 赤外線反射顔料
３６ 中空セラミックバルーン
ＲＳ 路面
ＨＳ 熱源

Claims (2)

1. 樹脂層と、この樹脂層よりも燃料の透過性が低いバリアー層と、を備え、バリアー層の内側の樹脂層で構成された内層と、バリアー層の外側の樹脂層で構成された外層とを有する燃料タンクであって、
   前記外層の少なくとも一部に、赤外線反射顔料と中空バルーンの少なくとも一方を含有することを特徴とする燃料タンク。
2. 前記外層が、燃料タンクの最も外側に位置する最外層と、この最外層と前記バリアー層との中間に位置する中間層と、を有する２層構造とされ、
   前記最外層に前記赤外線反射顔料と前記中空バルーンの少なくとも一方を含有することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。

Images