CN107461283A - 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能够抑制由振动等引起的粒状吸附材料晃荡。蒸发燃料处理装置(10)用于处理在燃料箱(32)内产生的蒸发燃料。在中空状的外壳(12)内收纳有块状的吸附弹性构件(53)。吸附弹性构件(53)具有用于吸附和脱离蒸发燃料的粒状吸附材料(55)和具有弹性及透气性且分散配置有多个粒状吸附材料(55)的透气弹性体(57)。

Description

蒸发燃料处理装置
技术领域
本发明涉及一种蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置用于处理例如在搭载于汽车等车辆的燃料箱内产生的蒸发燃料。
背景技术
以往，为了抑制在燃料箱内产生的蒸发燃料向大气中流出，有一种在外壳内以堆积状态填充有活性碳而成的蒸发燃料处理装置，该活性碳作为粒状吸附材料，用于吸附和脱离蒸发燃料(例如参照专利文献1)。此外，作为粒状吸附材料，提出了一种直径是1.8mm以上且11mm以下、长度/直径之比是1/4～3/1、从截面的一端到另一端具有多个贯通孔的蜂窝状吸附材料(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3－47455号公报
专利文献2：日本专利5022337号公报
发明内容
发明要解决的问题
采用专利文献1的蒸发燃料处理装置，存在由车辆的振动等导致在外壳内的堆积状态下粒状吸附材料(活性碳)晃荡这样的问题。此外，利用专利文献2的蜂窝状吸附材料，在以堆积状态填充在外壳内的情况下也存在蜂窝状吸附材料晃荡这样的问题。粒状吸附材料(活性碳、蜂窝状吸附材料)的晃荡也会引起粒状吸附材料的细粉化，导致透气阻力增大或者导致产生沙沙声，因此并不理想。本发明欲解决的课题在于提供一种能够抑制由振动等引起的粒状吸附材料的晃荡的蒸发燃料处理装置。
用于解决问题的方案
利用本发明的蒸发燃料处理装置能够解决所述课题。第1发明是一种蒸发燃料处理装置，其用于处理在燃料箱内产生的蒸发燃料，其中，在中空状的外壳内收纳有块状的吸附弹性构件，所述吸附弹性构件具有用于吸附和脱离所述蒸发燃料的粒状吸附材料和具有弹性及透气性且分散配置有多个所述粒状吸附材料的透气弹性体。采用该结构，在收纳于外壳内的吸附弹性构件中，在具有弹性和透气性的透气弹性体中分散配置有多个用于吸附和脱离蒸发燃料的粒状吸附材料。因而，利用透气弹性体能够弹性地保持粒状吸附材料并确保其相对于粒状吸附材料的透气性。因此，能够抑制由振动等引起的粒状吸附材料晃荡。进而，能够抑制粒状吸附材料的细粉化，抑制透气阻力增大，并且抑制产生沙沙声。
根据第2发明，在第1发明的蒸发燃料处理装置中，所述吸附弹性构件利用所述透气弹性体的弹性配置在所述外壳内。采用该结构，能够利用透气弹性体的弹性将吸附弹性构件在外壳内定位。
根据第3发明，在第1发明或第2发明的蒸发燃料处理装置中，所述透气弹性体由发泡聚氨酯形成。采用该结构，利用发泡聚氨酯能够弹性地保持粒状吸附材料并确保其相对于粒状吸附材料的透气性。
根据第4发明，在第1发明～第3发明的蒸发燃料处理装置中，所述粒状吸附材料为圆柱形状且具有在轴向上贯通的贯通孔。采用该结构，与单纯的圆柱形状的结构相比能够减小粒状吸附材料的透气阻力。此外，通过增加粒状吸附材料的表面积，能够提升吸附性能。
附图说明
图1是表示具备实施方式1的蒸发燃料处理装置的蒸发燃料***的剖视图。
图2是将吸附弹性构件局部剖切地表示的立体图。
图3是表示粒状吸附材料的立体图。
图4是表示实施方式2的蒸发燃料处理装置的剖视图。
图5是表示实施方式3的蒸发燃料处理装置的剖视图。
图6是表示实施方式4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；12、外壳；32、燃料箱；53、吸附弹性构件；55、粒状吸附材料；55a、贯通孔；57、透气弹性体；60、蒸发燃料处理装置；64、捕集外壳(外壳)；77、吸附弹性构件。
具体实施方式
以下，使用附图说明用于实施本发明的方式。
[实施方式1]
在本实施方式中例示搭载于汽车等车辆的蒸发燃料处理装置。图1是表示具备蒸发燃料处理装置的蒸发燃料***的剖视图。在图1中用剖视图表示蒸发燃料处理装置。此外，对于蒸发燃料处理装置而言，基于图1决定上下左右的方位，但并不特别指定蒸发燃料处理装置的配置方式。如图1所示，蒸发燃料处理装置10具备树脂制且中空四边形箱状的外壳12。外壳12由有顶方筒状的外壳主体13和封闭外壳主体13的下表面开口部的盖板14构成。外壳主体13内被分隔壁16分隔为大小二室18、20。较大的室设为主吸附室18，较小的室设为副吸附室20。在外壳主体13的下端部形成有使主吸附室18和副吸附室20连通的连通通路22。
在外壳主体13的上表面侧形成有从右向左排列的箱口24、吹扫口25、大气口26。箱口24和吹扫口25与主吸附室18连通。主吸附室18的上端部被分隔板28分隔为箱口24侧的部分和吹扫口25侧的部分。此外，大气口26与副吸附室20连通，并向大气开放。
箱口24通过蒸发燃料通路30与燃料箱32(详细地讲是气层部)连通。此外，吹扫口25通过吹扫通路34与发动机36的吸气管37连通。吹扫通路34在用于控制吸入空气量的节气门38的下游侧与吸气管37连通。在吹扫通路34的中途安装有吹扫阀39。吹扫阀39利用未图示的控制装置(ECU)来开闭控制。
在主吸附室18内以堆积状态填充有多个零散状态的粒状的吸附材料(以下称作“零散粒状吸附材料”)41。作为零散粒状吸附材料41例如使用粒状的活性碳。粒状的活性碳能够使用破碎的活性碳(破碎碳)、将粒状或粉末状的活性碳与粘合剂一同造粒而成的造粒碳等。此外，作为零散粒状吸附材料41的形状，例如能够选择球状、圆轴状、凸型多面形状、凹型多面形状等各种各样的形状。此外，在主吸附室18的下表面开口部内以封闭该开口部的方式设有具有透气性的多孔板43。在多孔板43和盖板14之间夹装有由螺旋弹簧形成的弹簧构件44。利用弹簧构件44的弹性隔着多孔板43按压堆积状态的零散粒状吸附材料41。另外，虽未图示，但堆积状态的零散粒状吸附材料41的上表面和下表面被由树脂制的无纺布、发泡聚氨酯等形成的片状的过滤器所覆盖。
副吸附室20包括上、中、下的3个室。在副吸附室20的上室内以堆积状态填充有多个零散粒状吸附材料(标注附图标记46)。此外，在副吸附室20的中室内收纳有后述的吸附弹性构件53。此外，在副吸附室20的下室内以堆积状态填充有多个零散粒状吸附材料(标注附图标记48)。作为零散粒状吸附材料46、48例如可以使用与填充在主吸附室18内的零散粒状吸附材料41相同或者不同的粒状的活性碳。此外，在副吸附室20的下表面开口部内以封闭该开口部的方式设有具有透气性的多孔板50。在多孔板50和盖板14之间夹装有由螺旋弹簧形成的弹簧构件51。利用弹簧构件51的弹性隔着多孔板50按压堆积状态的零散粒状吸附材料48。另外，虽未图示，但堆积状态的零散粒状吸附材料46、48的上表面和下表面与零散粒状吸附材料41同样被片状的过滤器所覆盖。此外，在两个零散粒状吸附材料46、48之间配置有吸附弹性构件53。
接着，说明收纳在副吸附室20的中室的吸附弹性构件53。图2是将吸附弹性构件局部剖切地表示的立体图。如图2所示，吸附弹性构件53形成为四边形块状。吸附弹性构件53一体地具有用于吸附和脱离蒸发燃料的粒状的吸附材料(以下称作“粒状吸附材料”)55和分散配置有多个粒状吸附材料55的透气弹性体57。
图3是表示粒状吸附材料的立体图。如图3所示，粒状吸附材料55由将粒状或粉末状的活性碳与粘合剂一同造粒而成的造粒碳形成。粒状吸附材料55为圆柱形状且具有在轴向上贯通的多条(在图3中表示4条)贯通孔55a。即，粒状吸附材料55由圆筒状的筒状部55b和将筒状部55b内分隔成十字形的4根分隔肋55c形成。利用分隔肋55c将筒状部55b的内部空间分隔成截面扇形的4条贯通孔55a。此外，粒状吸附材料55的直径55d和55L例如被设定为55d＜55L。另外，粒状吸附材料55的直径55d和55L也可以被设定为55d＝55L，还可以被设定为55d＞55L。
粒状吸附材料55使用具有比零散粒状吸附材料41、46、48的平均粒径大的直径55d的大粒的材料。例如在将零散粒状吸附材料41、46、48的平均粒径设为2mm的情况下，粒状吸附材料55的直径55d和55L被设定为3mm～7mm，优选被设定为4mm～6mm。另外，平均粒径表示粒状吸附材料的体积换算值的平均粒径，是指将一定体积的颗粒从较小的颗粒的按顺序筛分，区分出与其50％体积相当的颗粒的时刻的粒径。
透气弹性体57由发泡聚氨酯形成，其具有弹性和透气性。透气弹性体57通过在混合有多个粒状吸附材料55的状态下成形而形成为四边形块状。考虑透气弹性体57的透气孔的大小设定粒状吸附材料55的大小，从而利用透气弹性体57将粒状吸附材料55全部或者大半部分弹性地约束。
吸附弹性构件53的平截面形成为比副吸附室20的通路截面大的大致相似形的四边形。由此，吸附弹性构件53利用压入配置在外壳12的副吸附室20内。即，吸附弹性构件53利用透气弹性体57的弹性配置在外壳12的副吸附室20内。随之，能够利用吸附弹性构件53按压副吸附室20的上室内的堆积状态的零散粒状吸附材料46。
接着，说明具备蒸发燃料处理装置10的蒸发燃料***(参照图1)的作用。另外，蒸发燃料处理***由蒸发燃料处理装置10、蒸发燃料通路30、燃料箱32、吹扫通路34、吸气管37、吹扫阀39等构成。
在车辆的发动机36停止的状态下，在燃料箱32等中产生的蒸发燃料经由蒸发燃料通路30被导入到主吸附室18。该蒸发燃料被主吸附室18内的零散粒状吸附材料41所吸附。未被主吸附室18内的零散粒状吸附材料41所吸附的蒸发燃料通过连通通路22被导入到副吸附室20，依次被副吸附室20的下室内的零散粒状吸附材料46、中室内的吸附弹性构件53的粒状吸附材料55、上室内的零散粒状吸附材料46所吸附。
此外，在发动机36运转的过程中，通过吹扫阀39开阀，对蒸发燃料处理装置10内作用进气负压。随之，从大气口26将大气中的空气(新空气)导入到副吸附室20。该空气在使蒸发燃料依次自副吸附室20的上室内的粒状吸附材料46、中室内的吸附弹性构件53的粒状吸附材料55、下室内的粒状吸附材料48脱离之后经由连通通路22被导入到主吸附室18，使蒸发燃料自主吸附室18内的零散粒状吸附材料41脱离。该含有蒸发燃料的空气通过经由吹扫通路34被向吸气管37排出即吹扫而在发动机36中进行燃烧处理。
采用所述的蒸发燃料处理装置10，在收纳于外壳12内的吸附弹性构件53中，在具有弹性和透气性的透气弹性体57中分散配置有多个用于吸附和脱离蒸发燃料的粒状吸附材料55。因而，利用透气弹性体57能够弹性地保持粒状吸附材料55并确保其相对于粒状吸附材料55的透气性。因此，能够抑制由车辆的振动等引起的粒状吸附材料55的晃荡。进而，能够抑制粒状吸附材料55的细粉化，抑制透气阻力增大，并且抑制沙沙声的产生。
此外，吸附弹性构件53利用透气弹性体57的弹性配置在外壳12的副吸附室20的中室内。因而，能够利用透气弹性体57的弹性将吸附弹性构件53在副吸附室20的中室内定位。另外，在蒸发燃料处理装置10的制造生产线上，仅将吸附弹性构件53压入到外壳12的副吸附室20的中室内即可，能够削减或省略用于将吸附弹性构件53定位的其他构件。因此，能够提升吸附弹性构件53的组装性。此外，与以零散状态填充粒状吸附材料55的情况相比，能够削减该填充所需要的工序，降低制造成本。
此外，透气弹性体57由发泡聚氨酯形成。因而，利用作为透气弹性体57的发泡聚氨酯能够弹性地保持粒状吸附材料55并确保其相对于粒状吸附材料55的透气性。
此外，粒状吸附材料55为圆柱形状且具有在轴向上贯通的贯通孔55a。因而，与单纯的圆柱形状的方式相比能够减小粒状吸附材料55的透气阻力。此外，通过增加粒状吸附材料55的表面积，能够提升吸附性能。
粒状吸附材料55使用具有比零散粒状吸附材料41、46、48的平均粒径大的直径55d的大粒的材料。因而，与零散粒状吸附材料41、46、48相比能够减小粒状吸附材料55的透气阻力。
[实施方式2]
本实施方式是对实施方式1施加变更而成的，因此，说明其变更部分，省略重复的说明。图4是表示蒸发燃料处理装置的剖视图。如图4所示，本实施方式的蒸发燃料处理装置(标注附图标记60)是将实施方式1(参照图1)的蒸发燃料处理装置10作为主吸附罐(标注附图标记11)而追加捕集吸附罐62而成的。
捕集吸附罐62具备树脂制且中空状的捕集外壳64。捕集外壳64由中空圆筒状的捕集外壳主体65和封闭捕集外壳主体65的上下两端面的上下一对两盖板66、68构成。在上侧的盖板66形成有与捕集外壳64内连通的连接口67。在下侧的盖板68形成有与捕集外壳64内连通的大气口69。大气口69向大气开放。
在捕集外壳64内以堆积状态填充有多个零散粒状吸附材料(标注附图标记71)。作为零散粒状吸附材料71例如可以使用与填充在主吸附室18内的零散粒状吸附材料41相同或者不同的粒状的活性碳。另外，虽未图示，但堆积状态的零散粒状吸附材料71的上表面和下表面与零散粒状吸附材料41同样被片状的过滤器所覆盖。
主吸附罐11的大气口26设为连接口26(标注与大气口26相同的附图标记)。在连接口26上经由连接管73连接有捕集吸附罐62的连接口67。
主吸附罐11的副吸附室20包括上、下两个室。因此，省略了实施方式1(参照图1)的堆积状态的零散粒状吸附材料46。此外，在上室内与实施方式1同样收纳有吸附弹性构件53。在下室内与实施方式1同样填充有多个零散粒状吸附材料48。零散粒状吸附材料48适当地增加数量。
[实施方式3]
本实施方式是对实施方式2施加变更而成的，因此，说明其变更部分，省略重复的说明。图5是表示蒸发燃料处理装置的剖视图。如图5所示，本实施方式在实施方式2(参照图4)的主吸附罐11的副吸附室20的上室中配置有堆积状态的零散粒状吸附材料48，在副吸附室20的下室中收纳有吸附弹性构件53。
[实施方式4]
本实施方式是对实施方式2施加变更而成的，因此，说明其变更部分，省略重复的说明。图6是表示蒸发燃料处理装置的剖视图。如图6所示，本实施方式将实施方式2(参照图4)的主吸附罐11的副吸附室20内设为一个室，在副吸附室20内与零散粒状吸附材料41同样地填充有多个零散粒状吸附材料(标注附图标记75)。另外，虽未图示，但堆积状态的零散粒状吸附材料75的上表面和下表面与零散粒状吸附材料41同样被片状的过滤器所覆盖。
在捕集吸附罐62的捕集外壳64内收纳有吸附弹性构件(标注附图标记77)而替代实施方式2(参照图4)的零散粒状吸附材料71。另外，捕集外壳64相当于本说明书中所说的“外壳”。吸附弹性构件77的平截面形成为比捕集外壳64的通路截面大的大致相似形状。由此，吸附弹性构件77利用压入配置在捕集外壳64的捕集外壳主体65内。另外，吸附弹性构件77的其他结构与实施方式2的吸附弹性构件53是同样的。
[其他的实施方式]
本发明并不限定于实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行变更。例如也可以在外壳12内全部地配置1个或多个吸附弹性构件53。在这种情况下，省略填充粒状吸附材料55所需要的设备，能够降低制造成本。此外，吸附弹性构件53的贯通孔55a的截面形状除了扇形之外，也可以是椭圆形、圆形、矩形等形状。此外，吸附弹性构件53的粒状吸附材料55的贯通孔55a也可以是1个。此外，吸附弹性构件53的粒状吸附材料55也可以是实心状。此外，吸附弹性构件53的粒状吸附材料55也可以是除圆柱形状之外的形状、例如四棱柱形状、五棱柱形状、六棱柱形状等。此外，作为吸附弹性构件53的粒状吸附材料55既可以使用零散粒状吸附材料所采用的活性碳，也可以将多种粒状吸附材料混合使用。此外，在实施方式中，零散粒状吸附材料41、46、48、71使用相同的零散粒状吸附材料，但也可以是零散粒状吸附材料41、46、48、71中的至少一者使用不同的平均粒径和/或吸附性能零散粒状吸附材料。

Claims (4)

1.一种蒸发燃料处理装置，其用于处理在燃料箱内产生的蒸发燃料，其中，
在中空状的外壳内收纳有块状的吸附弹性构件，
所述吸附弹性构件具有用于吸附和脱离所述蒸发燃料的粒状吸附材料和具有弹性及透气性且分散配置有多个所述粒状吸附材料的透气弹性体。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其中，
所述吸附弹性构件利用所述透气弹性体的弹性配置在所述外壳内。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发燃料处理装置，其中，
所述透气弹性体由发泡聚氨酯形成。
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，
所述粒状吸附材料为圆柱形状且具有在轴向上贯通的贯通孔。
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