JP2015150937A - 燃料蒸気処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給油の際に燃料蒸気に含まれる有害成分を分解処理する。
【解決手段】燃料蒸気処理装置Ａは、給油口１１から給油ガンＧが挿入されるようになっている給油孔１０と、ブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌと給油口１１との間に設けられ、ブリーザパイプ１６を通して排出された燃料蒸気Ｖを通過させる処理流路２６と、処理流路２６内に設けられ、燃料蒸気Ｖを接触させる光触媒３５と、光触媒３５を活性化させる光源３７とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料蒸気処理装置に関するものである。

特許文献１には、給油ガンが挿入される給油孔に、燃料タンク内の燃料蒸気を排出するためのブリーザパイプの下流端を連通させ、その連通部分に設けた遮蔽壁により、燃料蒸気に含まれる燃料飛沫が給油口側へ漏出するのを規制する技術が開示されている。

特開２００９−１１３６５７号公報

特許文献１に記載された技術では、燃料蒸気が給油孔を通って大気中に放出されるのであるが、燃料蒸気の主成分である炭化水素は大気汚染等の原因となるため、対応が望まれる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、給油の際に燃料蒸気に含まれる有害成分を分解処理することを目的とする。

本発明の燃料蒸気処理装置は、
給油口から給油ガンが挿入されるようになっている給油孔と、
ブリーザパイプの下流端と前記給油口との間に設けられ、前記ブリーザパイプを通して排出された燃料蒸気を通過させる処理流路と、
前記処理流路内に設けられ、燃料蒸気を接触させる光触媒と、
前記光触媒を活性化させる光源とを備えている
ところに特徴を有する。

ブリーザパイプを通過した燃料蒸気は、処理流路内を流れる間に、光源により活性化した光触媒に接触する。これにより、燃料蒸気の主成分である炭化水素が、二酸化炭素と水に分解される。したがって、本発明によれば、給油口から大気中に放出される燃料蒸気の有害成分を低減することができる。

実施例１の燃料蒸気処理装置の断面図 図１の部分拡大断面図

（１）本発明の燃料蒸気処理装置は、前記処理流路は、前記給油孔の外部に配置されていて、透光性を有する材料からなる壁部によって構成されており、前記光源が前記処理流路の外部に配置されていてもよい。この構成によれば、光源の取付けや交換等の作業を簡単に行うことができる。

（２）本発明の燃料蒸気処理装置は、前記処理流路がラビリンス状の経路を有していてもよい。この構成によれば、限られたスペース内で処理流路の上流端から下流端に至る経路を長く確保できるので、燃料蒸気を確実に光触媒に接触させて分解処理することができる。

（３）本発明の燃料蒸気処理装置は、前記給油孔内には、前記給油ガンを貫通させる隔壁が設けられ、前記給油ガンが前記給油孔に挿入されている状態では、前記給油孔内が、前記給油口に臨む手前側空間と、前記手前側空間よりも奥に位置する奥側空間とに区画されるようになっており、前記ブリーザパイプの下流端と前記処理流路の上流端が、前記奥側空間に連通しているとともに、前記処理流路の下流端が前記手前側空間に連通しており、前記隔壁が、前記給油ガンの外周面に弾性的に密着可能なゴム製とされていてもよい。この構成によれば、ブリーザパイプから奥側空間に流入した燃料蒸気は、直接、手前側空間に流入し難いので、未処理のまま給油口から大気中に放出される燃料蒸気の量を低減することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図２を参照して説明する。本実施例の燃料蒸気処理装置Ａは、給油の際に、燃料タンク（図示省略）内からブリーザパイプ１６を通って給油孔１０に流入した燃料蒸気Ｖが、そのままの状態で給油口１１から大気中に放出されるのを防止するためのものである。そのための手段として、燃料蒸気処理装置Ａは、燃料蒸気Ｖがブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌから給油口１１に至る間に、燃料蒸気Ｖの主成分である炭化水素を光触媒３５と光源３７を用いて分解処理するようになっている。以下、その詳しい構成を説明する。

燃料蒸気処理装置Ａは、給油孔１０と、ブリーザパイプ１６と、処理ユニット２４を備えて構成されている。給油孔１０は、車両のボディ（図示省略）の外面に開口する給油口１１を有する。燃料タンクに燃料Ｆを供給する際には、給油ガンＧが給油口１１から給油孔１０内に挿入されるようになっている。本実施例において、給油孔１０は、給油口１１から給油ガンＧの先端までの領域であると定義する。

給油孔１０を構成する筒状部材１２には、給油孔１０の内部と外部とを連通させる連通孔１３が貫通形成されている。筒状部材１２における連通孔１３よりも給油口１１に近い位置には、給油孔１０の内部と外部とを連通させる流出孔１４が貫通形成されている。筒状部材１２における流出孔１４よりも給油口１１に近い位置には、給油孔１０の内部と外部とを連通させる流入孔１５が貫通形成されている。

ブリーザパイプ１６は、給油孔１０と燃料タンクとの間に配索され、給油中に燃料タンク内の空気（燃料蒸気Ｖ）を排出するための流路である。ブリーザパイプ１６は筒状部材１２の外部に配置され、ブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌは、筒状部材１２の連通孔１３を介して給油孔１０内に開口（連通）している。したがって、ブリーザパイプ１６を通過した燃料蒸気Ｖは、給油孔１０内に流入するようになっている。

ブリーザパイプ１６を通って給油孔１０内に流入する燃料蒸気Ｖには、燃料飛沫（図示省略）が含まれている。そこで、この燃料飛沫が給油口１１側へ流出するのを防止する手段として、連通孔１３（ブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌ）の近傍には遮蔽板１７が設けられている。遮蔽板１７は、連通孔１３と流出孔１４との間を仕切るように配置されているので、ブリーザパイプ１６から給油孔１０内に流入した燃料飛沫は、流出孔１４に到達しないようになっている。遮蔽板１７には、給油ガンＧを貫通させるためのガイド孔１８が貫通形成されている。また、遮蔽板１７におけるガイド孔１８よりも下方の位置には、燃料飛沫が排除された燃料蒸気Ｖを給油口１１側へ通過させるための通気孔１９が貫通形成されている。

給油孔１０内には、弾性変形が可能なゴム材料からなり、貫通孔２１が形成された隔壁２０が設けられている。隔壁２０は、給油ガンＧが挿入されている給油孔１０の内部を、給油口１１に臨む手前側空間２２と、手前側空間２２よりも奥に位置する奥側空間２３とに区画する。隔壁２０は、遮蔽板１７よりも給油口１１に近い位置において、流出孔１４と流入孔１５とを仕切るように配置されている。したがって、遮蔽板１７は奥側空間２３内に位置し、連通孔１３（ブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌ）と流出孔１４は奥側空間２３内に開口している。また、流入孔１５は、手前側空間２２に開口している。給油孔１０に挿入された給油ガンＧは貫通孔２１を貫通する。そして、その給油ガンＧの外周面には、貫通孔２１の孔縁が弾性変形した状態でほぼ気密状に密着するようになっている。

処理ユニット２４は、全体として円環状をなし、給油孔１０の外部において給油孔１０を全周に亘って包囲するように配置されている。処理ユニット２４は、ハウジング２５と、処理流路２６と、光触媒３５と、光源３７とを備えて構成されている。ハウジング２５の内部は、ハウジング２５の内周面に開口する収容空間３６となっている。収容空間３６内には、処理流路２６が収容されている。

処理流路２６は、全体として円環状をなし、給油孔１０（筒状部材１２）に外嵌されている。処理流路２６は、給油孔１０の軸線と平行な方向の寸法が小さくて、筒状部材１２の外周面から同心円状に拡がる第１〜第４放射状流路２７〜３０を有する。第１〜第４放射状流路２７〜３０は、給油孔１０の奥側から手前側に向かって、順に並ぶように配置されている。

処理流路２６は、第１〜第４放射状流路２７〜３０の他に、第１大径連通路３１と、小径連通路３２と、第２大径連通路３３とを有している。第１大径連通路３１は、給油孔１０（筒状部材１２）と同士の円環形をなし、第１放射状流路２７の外周縁部と第２放射状流路２８の外周縁部とを連通している。小径連通路３２は、給油孔１０と同心の円筒状をなし、第２放射状流路２８の内周縁部と第３放射状流路２９の内周縁部とを連通している。第２大径連通路３３は、給油孔１０（筒状部材１２）と同士の円環形をなし、第３放射状流路２９の外周縁部と第４放射状流路３０の外周縁部とを連通している。

第１放射状流路２７の内周側の開口部は、流出孔１４を介して給油孔１０の奥側空間２３と連通しており、処理流路２６の上流端２６Ｕとなっている。また、第４放射状流路３０の内周側の開口部は、流入孔１５を介して給油孔１０の手前側空間２２と連通しており、処理流路２６の下流端２６Ｌとなっている。そして、４つの放射状流路２７〜３０と３つの連通路３１〜３３により、処理流路２６は、その上流端２６Ｕから下流端２６Ｌに至るラビリンス状（迷路状）の流路となっている。

処理流路２６を構成する壁部３４は、透光性を有する材料からなる。本実施例において、透光性を有するとは、可視光線や紫外線が透過可能であり、いわゆる透明又は半透明である、と定義する。材質としては強化ガラスでもよいが、軽量化や耐衝撃性の点で合成樹脂が好ましい。図２に示すように、この処理流路２６を構成する壁部３４の内面には、その全領域に亘って光触媒３５が塗布されている。光触媒３５としては、比較的安価であり、物理的及び化学的に安定している酸化チタン等が用いられている。この酸化チタンからなる光触媒３５は、光が照射される活性化し、酸化反応を促進する高い触媒作用を発揮する。

ハウジング２５の内面と処理流路２６を構成する壁部３４の外面との間には、スペースが確保されている。そして、このスペース内には、ＬＥＤからなる複数の光源３７が、壁部３４の外面に対向するような向きに配置された状態で収容されている。光源３７は、壁部３４の外面におけるほぼ全領域に対し、壁部３４の透明度に応じた波長の光（紫外線又は可視光線）を照射するようになっている。また、光源３７における発光は、給油口１１を開閉するキャップ（図示省略）が外されている間、又は自動車のボディの給油口１１を開閉するカバー（図示省略）が開いている間だけ行われるようになっている。

給油を行う際には、まず、給油口１１のカバーを空けてキャップを外し、給油ガンＧを、給油孔１０内に差し込んで貫通孔２１とガイド孔１８とに貫通させる。この状態で、燃料の注入を開始すると、燃料タンク内の燃料蒸気Ｖがブリーザパイプ１６を通って給油孔１０内に流入する。流入した燃料蒸気Ｖに含まれる燃料飛沫は、遮蔽板１７に当たることにより、給油口１１側へ飛散が防止され、給油パイプＰを通って燃料タンクに戻る。

一方、燃料蒸気Ｖは、ガイド孔１８の内周縁と給油ガンＧの外周面との隙間や通気孔１９を通ることにより、遮蔽板１７よりも給油口１１側の空間に流入する。しかし、この空間と給油口１１との間には隔壁２０が存在し、隔壁２０の貫通孔２１の内縁部が給油ガンＧの外周面に密着している。これにより、給油孔１０内は、隔壁２０を介して、ブリーザパイプ１６側の奥側空間２３と、給油口１１側の手前側空間２２とに気密状に仕切られている。したがって、奥側空間２３内の燃料蒸気Ｖは、隔壁２０を通過して手前側空間２２へ流出することはない。

奥側空間２３には、流出孔１４を介して処理流路２６の上流端２６Ｕが連通している。処理流路２６の下流端２６Ｌは、流入孔１５を介して手前側空間２２が連通し、この手前側空間２２は給油口１１を介して大気中に開放されている。このように、奥側空間２３から給油口１１を介して大気中に至る流路が構成されているので、奥側空間２３内の燃料蒸気Ｖは、流出孔１４から処理流路２６内へ流出し、処理流路２６内を手前側空間２２に向かって流動する。

処理流路２６内では、光触媒３５が、光源３７から照射されて壁部３４を透過した光を受けることにより、活性化して酸化作用を発揮し得る状態となっている。この活性化した光触媒３５に燃料蒸気Ｖが接触すると、燃料蒸気Ｖの主成分である炭化水素が、光触媒３５の酸化作用により二酸化炭素と水に分解される。

この燃料蒸気Ｖに対する光触媒３５の酸化作用は、燃料蒸気Ｖが処理流路２６内を流れる間に進行するので、処理流路２６の下流端２６Ｌにおいては、燃料蒸気Ｖの主成分である酸化炭素の殆どすべてが、二酸化炭素と水に分解処理される。そして、酸化作用により生成された気体は、処理流路２６の下流端２６Ｌから流入孔１５を通って手前側空間２２に流入し、給油口１１を通って大気中に放出される。

本実施例の燃料蒸気処理装置Ａは、給油口１１から給油ガンＧが挿入されるようになっている給油孔１０と、下流端１６Ｌが給油口１１の近傍に配置されたブリーザパイプ１６と、ブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌと給油口１１との間に設けられ、ブリーザパイプ１６を通して排出された燃料蒸気Ｖを通過させる処理流路２６を有する。処理流路２６内には、燃料蒸気Ｖを接触させる光触媒３５が設けられ、光触媒３５は光源３７により活性化されるようになっている。この構成によれば、ブリーザパイプ１６を通過した燃料蒸気Ｖは、処理流路２６内を流れる間に、光源３７により活性化した光触媒３５に接触する。これにより、燃料蒸気Ｖの主成分である炭化水素が、二酸化炭素と水に分解される。したがって、本実施例の燃料蒸気処理装置Ａによれば、給油口１１から大気中に放出される燃料蒸気Ｖの有害成分を低減することができる。

また、処理流路２６は、給油孔１０の外部に配置されていて、透光性を有する材料からなる壁部３４によって構成されており、光源３７は処理流路２６の外部に配置されている。この構成によれば、光源３７の取付けや交換等の作業を簡単に行うことができる。さらに、処理流路２６がラビリンス状の経路を有しているので、限られたスペース内で処理流路２６の上流端２６Ｕから下流端２６Ｌに至る経路を長く確保できる。これにより、燃料蒸気Ｖを確実に光触媒３５に接触させて分解処理の効率アップを図ることができる。

また、給油孔１０内には、給油ガンＧを貫通させる隔壁２０が設けられ、給油ガンＧが給油孔１０に挿入されている状態では、給油孔１０内が、給油口１１に臨む手前側空間２２と、手前側空間２２よりも奥に位置する奥側空間２３とに区画されるようになっている。また、ブリーザパイプ１６の下流端１６Ｌと処理流路２６の上流端２６Ｕが、奥側空間２３に連通しているとともに、処理流路２６の下流端２６Ｌが手前側空間２２に連通している。そして、隔壁２０は、給油ガンＧの外周面に弾性的に密着可能なゴム製とされている。この構成によれば、ブリーザパイプ１６から奥側空間２３に流入した燃料蒸気Ｖは、直接、手前側空間２２に流入し難いので、未処理のまま給油口１１から大気中に放出される燃料蒸気Ｖの量を低減することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、処理流路を給油孔の外部に配置したが、処理流路は給油孔の内部に設けてもよい。
（２）上記実施例では、処理流路をラビリンス状にしたが、処理流路は、直線状、又は屈曲部の少ない単純な経路であってもよい。
（３）上記実施例では、光触媒を処理流路の内壁面に塗布したが、光触媒は、処理流路の内壁面から離間した状態で配置してもよい。
（４）上記実施例では、処理流路を構成する壁部を透光性とし、光源を処理流路の外部に配置したが、光源は処理流路の内部に配置してもよい。この場合、処理流路を構成する壁部は、透光性を有しないものとしてもよい。
（５）上記実施例では、ブリーザパイプの下流端と処理流路の上流端を、給油孔を介して連通させたが、ブリーザパイプの下流端と処理流路の上流端を直接、連通させてもよい。この場合、燃料飛沫が処理流路へ流入するノズルを防止するための遮蔽手段を設けることが望ましい。
（６）上記実施例では、隔壁を、給油ガンの外周面に対して弾性的に密着可能なゴム製としたが、隔壁は、金属や合成樹脂等、弾性変形し難い材料のものであってもよい。
（７）上記実施例では、光触媒を活性化させる光源としてＬＥＤを用いたが、光源は、ＬＥＤ以外の発光体であってもよい。

Ａ…燃料蒸気処理装置
Ｇ…給油ガン
Ｖ…燃料蒸気
１０…給油孔
１１…給油口
１６…ブリーザパイプ
１６Ｌ…ブリーザパイプの下流端
２０…隔壁
２２…手前側空間
２３…奥側空間
２６…処理流路
２６Ｌ…処理流路の下流端
２６Ｕ…処理流路の上流端
３４…壁部
３５…光触媒
３７…光源

Claims (4)

1. 給油口から給油ガンが挿入されるようになっている給油孔と、
   ブリーザパイプの下流端と前記給油口との間に設けられ、前記ブリーザパイプを通して排出された燃料蒸気を通過させる処理流路と、
   前記処理流路内に設けられ、燃料蒸気を接触させる光触媒と、
   前記光触媒を活性化させる光源とを備えていることを特徴とする燃料蒸気処理装置。
2. 前記処理流路は、前記給油孔の外部に配置されていて、透光性を有する材料からなる壁部によって構成されており、
   前記光源が前記処理流路の外部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の燃料蒸気処理装置。
3. 前記処理流路がラビリンス状の経路を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料蒸気処理装置。
4. 前記給油孔内には、前記給油ガンを貫通させる隔壁が設けられ、
   前記給油ガンが前記給油孔に挿入されている状態では、前記給油孔内が、前記給油口に臨む手前側空間と、前記手前側空間よりも奥に位置する奥側空間とに区画されるようになっており、
   前記ブリーザパイプの下流端と前記処理流路の上流端が、前記奥側空間に連通しているとともに、前記処理流路の下流端が前記手前側空間に連通しており、
   前記隔壁が、前記給油ガンの外周面に弾性的に密着可能なゴム製とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の燃料蒸気処理装置。

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