JP5428177B2

JP5428177B2 - Fuel tank

Info

Publication number: JP5428177B2
Application number: JP2008087224A
Authority: JP
Inventors: 秀一麻生
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2009241625A

Description

本発明は、燃料タンクに関する。 The present invention relates to a fuel tank.

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。 Some fuel tanks provided in vehicles such as automobiles are made of resin. For example, in Patent Document 1, a glass mat layer containing glass fiber and a binder resin is integrally molded and deposited on the lower surface side of a resin tank body, and the lower surface of the glass mat layer is covered so as to be flame retardant. A fuel tank having a heat insulating material layer made of resin foam is described.

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 However, in the structure described in Patent Document 1, since the heat insulating material layer itself is made of a foam, a part of the foamed portion is exposed to the outside, and the heat insulating effect may be lowered. In an actual fuel tank, it is required to further enhance the heat insulation effect.
Japanese Utility Model Application No. 68045

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。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a fuel tank having a high heat insulating effect.

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、を有し、前記最外層にのみ、内部の空間に気体のみが存在する中空バルーン及び赤外線反射顔料を含有することを特徴とする。 The invention according to claim 1 includes a resin layer and a barrier layer having lower fuel permeability than the resin layer, an inner layer composed of a resin layer inside the barrier layer, and an outer layer outside the barrier layer. A fuel tank having an outer layer composed of a resin layer, wherein the outer layer is an outermost layer located on the outermost side of the fuel tank, and an intermediate layer located between the outermost layer and the barrier layer. And having a hollow balloon and an infrared reflecting pigment in which only gas exists in the internal space only in the outermost layer.

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。さらに、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層構造とされている。そして、最外層にのみ、内部の空間に気体のみが存在する中空バルーン、及び赤外線反射顔料が含有されている。赤外線反射顔料は、外部からの赤外線を反射するので、最外層に赤外線反射顔料を含有しない構成と比較して、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。 In the present invention, the fuel tank includes a barrier layer and an inner layer and an outer layer made of resin sandwiching the barrier layer. Further, the outer layer has a two-layer structure having an outermost layer located on the outermost side of the fuel tank and an intermediate layer located between the outermost layer and the barrier layer. And only in the outermost layer, the hollow balloon in which only gas exists in an internal space , and the infrared reflective pigment are contained. Since the infrared reflecting pigment reflects infrared rays from the outside, a higher heat insulating effect can be obtained as compared with the configuration in which the outermost layer does not contain the infrared reflecting pigment. The hollow balloon has a hollow portion (a gas such as air may be present, but the density of the gas may be low enough to be regarded as a vacuum) acts as a heat insulating layer. In contrast, this hollow portion is not exposed to the outside. For this reason, a high heat insulation effect is acquired.

特に、最外層に赤外線反射顔料と中空バルーンの双方が含有されているので、高い断熱効果が得られる。 In particular, since both the infrared reflective pigment and the hollow balloon are contained in the outermost layer, a high heat insulating effect can be obtained.

しかも、本発明では、赤外線反射顔料や中空バルーンは、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。 Moreover, in the present invention, the infrared reflective pigment and hollow balloons, the inner layer does not contain. Therefore, basic performance as a fuel tank, for example, fuel permeation resistance, can be ensured by the inner layer.

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。 Since the present invention has the above configuration, a fuel tank having a high heat insulating effect can be obtained.

図１には、本発明の第１参考例の燃料タンク１２が示されている。本参考例に係る燃料タンク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。 FIG. 1 shows a fuel tank 12 of a first reference example of the present invention. As an example of the fuel tank 12 according to this reference example , a fuel tank body 14 having a substantially rectangular parallelepiped shape is constituted by a fuel tank structure 16 shown in FIG. The fuel tank body 14 includes an inlet pipe for supplying fuel, a supply pipe for supplying fuel to the engine, and a vapor pipe for sending vapor (evaporated fuel) generated inside to the canister (not shown) ) Is connected.

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。 The fuel tank structure 16 has, for example, a resin layer made of high-density polyethylene (HDPE) and a barrier layer 24 disposed in an intermediate portion in the thickness direction of the resin layer. The resin layer and the barrier layer 24 are overlaid and bonded by the adhesive layer 30. The resin layer located inside the fuel tank 12 is the inner layer 26 according to the present invention. On the other hand, the resin layer located outside the fuel tank 12 is the outer layer 28 according to the present invention.

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。 As can be seen from FIG. 3A, the outer layer 28 includes an outermost layer 28A located on the outermost side of the fuel tank 12, and an intermediate layer 28B located between the outermost layer 28A and the barrier layer 24. ing. In particular, the intermediate layer 28B contains a pulverized product 32 obtained by pulverizing burrs or the like generated during blow molding, and is a so-called regenerated layer. On the other hand, the pulverized product 32 is not contained in the outermost layer 28A.

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。 As shown in FIG. 3A, the outermost layer 28A and the intermediate layer 28B contain an infrared reflective pigment 34 and a hollow ceramic balloon 36.

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、ＰａｌｉｏｇｅｎｎＢｌａｃｋ（登録商標）Ｌ００８４を挙げることができる。 The infrared reflective pigment 34 is dispersed in the resin constituting the outermost layer 28A and the intermediate layer 28B, and has a function of reflecting infrared rays. An example of a material that exhibits such an action is Paliogen Black (registered trademark) L0084.

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（本参考例では特に球殻状）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、実質的に真空と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。 The hollow ceramic balloon 36 is formed in a hollow shell shape (in particular, a spherical shell shape in the present reference example) with ceramics such as a zir core, silicon boride, and a titania composite portion. In the internal space, a gas such as air may be present at a pressure equivalent to the atmospheric pressure, may be a pressure lower than the atmospheric pressure, or may be a pressure low enough to be regarded as a vacuum. In any case, since the hollow ceramic balloon 36 has such a hollow structure, the heat insulating effect is higher than that of a non-hollow structure.

このように、本参考例の燃料タンク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。 As described above, in the fuel tank 12 of the present reference example , the outermost layer 28A and the intermediate layer 28B located outside the barrier layer 24 contain the infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36. For this reason, compared with the structure which does not contain the infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36, the heat from the exterior of the fuel tank 12 becomes difficult to be transmitted to the inside of the fuel tank 12, and the heat insulation effect becomes high.

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。 In particular, the hollow ceramic balloons 36 each independently maintain an internal space, and this space is connected to the outside of the fuel tank 12, or connected to the inside of the outermost layer 28A or the inside of the intermediate layer 28B. There is no. For this reason, compared with the thing of the structure which formed the bubble in resin which comprises a fuel tank, for example, a higher heat insulation effect can be acquired.

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。 For example, as shown in FIG. 1, a part of the heat HT from the road surface RS and the heat source HS of the vehicle that reaches the fuel tank 12 as infrared rays is reflected by the infrared reflective pigment 34. Further, since the hollow ceramic balloon 36 exists in the outermost layer 28A and the intermediate layer 28B, the heat reaching the surface of the fuel tank 12 is not easily transmitted to the inside.

しかも、本参考例では、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。 In addition, in this reference example , the infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36 are contained only in the outermost layer 28 </ b> A and the intermediate layer 28 </ b> B, and are not contained in the inner layer 26 and the barrier layer 24. Therefore, the fuel resistance and durability required for the inner layer 26 and the fuel permeation resistance required for the barrier layer 24 are not affected, and these characteristics are not deteriorated.

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。 In this way, by suppressing the temperature rise inside the fuel tank 12, the amount of vapor generated can also be suppressed. For example, the amount of vapor flowing out to a canister (not shown) can also be suppressed, and the emission amount can be reduced. .

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、本参考例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。 In particular, in a hybrid vehicle using an electric motor in addition to the engine, the drive time of the engine is relatively shortened, so that the time for purging the canister is also shortened. Therefore, a large capacity canister may be required. However, it is not necessary to increase the size of the canister in the hybrid vehicle by increasing the heat insulating effect of the fuel tank 12 and suppressing the amount of vapor flowing out to the canister as in this reference example . In other words, in the hybrid vehicle, it becomes possible to reduce the purge amount by reducing the size of the canister, so that the driving time of the engine can be shortened and the fuel consumption can be improved.

なお、本参考例では、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。 In this reference example , the temperature rise of the fuel itself is also suppressed by suppressing the temperature rise inside the fuel tank 12. For this reason, the emission due to the fuel permeating through the fuel tank main body 14 can also be reduced.

図３（Ｂ）には、本発明の第１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２参考例として、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）。 FIG. 3B shows an example of a fuel tank in which the infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36 are contained only in the outermost layer 28A and not in the intermediate layer 28B as the first embodiment of the present invention . It has been. In FIG. 3C, as a second reference example of the present invention, an example of a fuel tank in which the infrared reflecting pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36 are contained only in the intermediate layer 28B but not in the outermost layer 28A. (The whole picture of the fuel tank is not shown).

いずれの構成においても、第１参考例と比較して、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１参考例のほうが、第１実施形態や第２参考例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。 In any configuration, since the number of layers containing the infrared reflecting pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36 is small as compared with the first reference example , the fuel tank 12 can be easily manufactured. Of course, the heat insulation effect is higher in the first reference example in which the infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36 are contained in both the outermost layer 28A and the intermediate layer 28B compared to the first embodiment and the second reference example. . Further, if the infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloon 36 are contained in the outermost layer 28A close to the road surface RS and the heat source HS, these are not contained in the outermost layer 28A (however, they are contained in the intermediate layer 28B). ) The heat insulation effect is higher than the configuration.

いずれにしても、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。 Anyway, infrared reflective pigment 34 and the hollow ceramic balloons 36, need not be contained over the entire surface of the fuel tank 12, for example, in a portion away from the road surface RS and heat sources HS, not be contained In some cases, a desired heat insulating effect can be obtained.

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。 The “hollow balloon” of the present invention does not necessarily need to be made of ceramic, and the shell does not inadvertently enter and exit the outside (so that the vacuum state is maintained in the case of a vacuum). However, it is preferable to use ceramics because it is excellent in heat resistance and shape stability.

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、３層以上の構造であってもよい。 Furthermore, in the above, the example in which the outer layer of the fuel tank has a two-layer structure of the outermost layer 28A and the intermediate layer 28B is given as an example, but the outer layer is not limited to the two-layer structure, and has a structure of three or more layers. There may be.

本発明の第１参考例の燃料タンクの全体構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the whole structure of the fuel tank of the 1st reference example of this invention. 本発明の第１参考例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。It is sectional drawing which expands and shows the fuel tank structure which comprises the fuel tank of the 1st reference example of this invention. 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１参考例、（Ｂ）は第１実施形態、（Ｃ）は第２参考例をそれぞれ示す。It is sectional drawing which expands and shows the outer layer of the fuel tank of this invention, (A) shows the 1st reference example , (B) shows 1st Embodiment , (C) shows the 2nd reference example , respectively.

符号の説明Explanation of symbols

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Fuel tank 14 Fuel tank main body 16 Fuel tank structure 24 Barrier layer 26 Inner layer 28 Outer layer 28A Outermost layer 28B Middle layer 30 Adhesive layer 32 Ground material 34 Infrared reflective pigment 36 Hollow ceramic balloon RS Road surface HS Heat source

Claims

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、を有し、
前記最外層にのみ、内部の空間に気体のみが存在する中空バルーン及び赤外線反射顔料を含有することを特徴とする燃料タンク。 A resin layer and a barrier layer having a lower fuel permeability than the resin layer, an inner layer composed of a resin layer inside the barrier layer, and an outer layer composed of a resin layer outside the barrier layer A fuel tank having
The outer layer has an outermost layer located on the outermost side of the fuel tank, and an intermediate layer located between the outermost layer and the barrier layer;
A fuel tank comprising only the outermost layer, a hollow balloon having only gas in an internal space, and an infrared reflective pigment.