JPWO2017141428A1 - Exhaust heat recovery device - Google Patents
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Abstract
排気熱回収装置は、車両に搭載され、伝達部と、流入口と、流出口とを有する。伝達部は、車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する。また、流入口は、伝達空間に空気を流入させる。また、流出口は、燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、空気により吸着材に吸着した燃料蒸気をエンジンに流出させるキャニスタに向けて、伝達空間から空気を流出させる。そして、伝達部は、管状部材と、外殻部材とを有する。管状部材は、排ガスを車両の外部に排出する排気管の側面をなす。また、外殻部材は、管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、管状部材との間に伝達空間をなす隙間を有した状態で、管状部材を側方から覆う。The exhaust heat recovery device is mounted on a vehicle and includes a transmission unit, an inflow port, and an outflow port. The transmission unit has a transmission space for transmitting the heat of the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle to the air flowing in from the outside of the vehicle. The inflow port allows air to flow into the transmission space. Further, the outlet allows the fuel vapor flowing in from the fuel tank to be adsorbed by the adsorbent, and causes the air to flow out from the transmission space toward the canister that causes the fuel vapor adsorbed to the adsorbent by air to flow out to the engine. The transmission unit includes a tubular member and an outer shell member. The tubular member forms a side surface of an exhaust pipe that discharges exhaust gas to the outside of the vehicle. The outer shell member is disposed in a state of surrounding the tubular member from the side, and covers the tubular member from the side with a gap forming a transmission space between the outer member and the tubular member.
Description
本開示は、キャニスタに蓄積された燃料の脱離に用いられる空気を加熱するための排気熱回収装置に関する。 The present disclosure relates to an exhaust heat recovery apparatus for heating air used for desorption of fuel accumulated in a canister.
活性炭等の吸着材により、車両の燃料タンクから発生する燃料蒸気を蓄積するキャニスタが知られている。キャニスタでは、エンジンの負圧により車外から流入した空気(以後、パージエアと記載)により、吸着材に吸着した燃料を脱離するパージが行われる。パージの際、吸着材から脱離した燃料はエンジンに向けて流出される。 There is known a canister that accumulates fuel vapor generated from a fuel tank of a vehicle by an adsorbent such as activated carbon. In the canister, purging for desorbing the fuel adsorbed on the adsorbent is performed by air flowing from outside the vehicle due to the negative pressure of the engine (hereinafter referred to as purge air). During purging, the fuel desorbed from the adsorbent flows out toward the engine.
しかし、近年では、車両のハイブリッド化等によりパージエアの量が減少している。その結果、パージによる燃料の脱離が困難となる。これに対し、特許文献1に記載された技術では、排気管の熱により加熱された伝熱液体をキャニスタに送ることで、キャニスタの活性炭を加熱する。これにより、活性炭から燃料が脱離し易くなる。 However, in recent years, the amount of purge air has decreased due to the hybridization of vehicles and the like. As a result, it becomes difficult to desorb fuel by purging. On the other hand, in the technique described in Patent Document 1, the activated carbon of the canister is heated by sending the heat transfer liquid heated by the heat of the exhaust pipe to the canister. Thereby, the fuel is easily detached from the activated carbon.
しかしながら、特許文献1では、伝熱液体がキャニスタの内部に配置された液体通路を流下することで、活性炭が加熱される。このため、液体通路から離れた位置にある活性炭の加熱が不十分となる恐れがあり、その結果、燃料を良好に脱離できない可能性がある。 However, in Patent Document 1, the activated carbon is heated by causing the heat transfer liquid to flow down the liquid passage disposed inside the canister. For this reason, there is a possibility that heating of the activated carbon at a position away from the liquid passage may be insufficient, and as a result, the fuel may not be desorbed satisfactorily.
キャニスタの吸着材から燃料を良好に脱離するのが望ましい。 It is desirable to successfully desorb the fuel from the canister adsorbent.
本開示の一側面は、車両に搭載される排気熱回収装置であって、伝達部と、流入口と、流出口とを有する。伝達部は、車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する。また、流入口は、伝達空間に空気を流入させる。また、流出口は、燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、空気により吸着材に吸着した燃料蒸気をエンジンに流出させるキャニスタに向けて、伝達空間から空気を流出させる。そして、伝達部は、管状部材と、外殻部材とを有する。管状部材は、排ガスを車両の外部に排出する排気管の側面をなす。また、外殻部材は、管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、管状部材との間に伝達空間をなす隙間を有した状態で、管状部材を側方から覆う。 One aspect of the present disclosure is an exhaust heat recovery device mounted on a vehicle, and includes a transmission unit, an inflow port, and an outflow port. The transmission unit has a transmission space for transmitting the heat of the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle to the air flowing in from the outside of the vehicle. The inflow port allows air to flow into the transmission space. Further, the outlet allows the fuel vapor flowing in from the fuel tank to be adsorbed by the adsorbent, and causes the air to flow out of the transmission space toward the canister that causes the fuel vapor adsorbed to the adsorbent by air to flow out to the engine. The transmission unit includes a tubular member and an outer shell member. The tubular member forms a side surface of an exhaust pipe that discharges exhaust gas to the outside of the vehicle. The outer shell member is disposed in a state of surrounding the tubular member from the side, and covers the tubular member from the side with a gap forming a transmission space between the outer member and the tubular member.
このような構成によれば、キャニスタでのパージに用いられるパージエアの温度を上昇させることができる。そして、パージの際、キャニスタに進入したパージエアはキャニスタ内部で拡散し、多くの吸着材と接触する。このため、広範囲にわたって吸着材を加熱することが可能となる。したがって、パージの際、キャニスタの吸着材から良好に燃料が脱離される。 According to such a configuration, the temperature of the purge air used for purging in the canister can be raised. When purging, purge air that has entered the canister diffuses inside the canister and comes into contact with many adsorbents. For this reason, it becomes possible to heat an adsorbent over a wide range. Therefore, the fuel is favorably desorbed from the adsorbent of the canister during the purge.
また、本開示において、管状部材は、当該管状部材の周囲を側方から取り囲んだ状態で配置され、側方に向かって突出する部位であって、内部に、排気管を流下する排ガスが進入可能な空間を有する複数の周回部を有していても良い。そして、複数の周回部は、管状部材が延びる方向に沿って並んで配置されていても良い。 Further, in the present disclosure, the tubular member is arranged in a state of surrounding the tubular member from the side and protrudes toward the side, and the exhaust gas flowing down the exhaust pipe can enter the inside. You may have several circumference parts which have a space. And a plurality of circumference parts may be arranged along with the direction where a tubular member extends.
このような構成によれば、管状部材における伝達空間内の空気(換言すれば、パージエア)に触れる部分の面積が広くなる。このため、パージエアの温度をより効率的に上昇させ、昇温時間を短縮することができる。 According to such a structure, the area of the part which contacts the air (in other words purge air) in the transmission space in a tubular member becomes large. For this reason, the temperature of purge air can be raised more efficiently and the temperature raising time can be shortened.
また、本開示において、管状部材を流下する排ガスの向きを、流下方向とし、流入口は、流出口の流下方向側に位置しても良い。
このような構成によれば、伝達空間を流下するパージエアの方向と、管状部材における排ガスの流下方向とが反対になる。このため、これらの方向が同じである場合に比べ、排ガスからパージエアに熱を伝達する際の効率を向上させることができる。Moreover, in this indication, the direction of the waste gas which flows down a tubular member may be made into the flow direction, and an inflow port may be located in the flow direction direction side of an outflow port.
According to such a configuration, the direction of purge air flowing down the transmission space is opposite to the flow direction of exhaust gas in the tubular member. For this reason, compared with the case where these directions are the same, the efficiency at the time of transferring heat from exhaust gas to purge air can be improved.
1…排気熱回収装置、2…キャニスタ、5…排気管、10…側面部、11…上流側蓋部、12…下流側蓋部、13…流出部、14…流入部、15…伝達空間、50…排気部、51…周回部、61…パージ管、62…パージ管。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust heat recovery apparatus, 2 ... Canister, 5 ... Exhaust pipe, 10 ... Side surface part, 11 ... Upstream side cover part, 12 ... Downstream side cover part, 13 ... Outflow part, 14 ... Inflow part, 15 ... Transmission space, 50 ... exhaust part, 51 ... circulation part, 61 ... purge pipe, 62 ... purge pipe.
以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Embodiments of the present disclosure are not limited to the following embodiments, and various forms can be adopted as long as they belong to the technical scope of the present disclosure.
[構成の説明]
本実施形態の排気熱回収装置1は、キャニスタ2と共に車両に搭載される(図1)。以後、排気熱回収装置1が搭載された車両を、自車両と記載する。[Description of configuration]
The exhaust heat recovery apparatus 1 of this embodiment is mounted on a vehicle together with a canister 2 (FIG. 1). Hereinafter, a vehicle on which the exhaust heat recovery device 1 is mounted is referred to as a host vehicle.
キャニスタ2は、略直方体形状の合成樹脂製の容器を有する。容器は、1又は複数の空間(以後、室と記載)を有する。室には、燃料蒸気を吸着するための吸着材が配置される。吸着材とは、例えば、活性炭、ペレット、又は、ハニカム吸着体等であっても良い。なお、ペレットとは、活性炭をバインダにより固めて成形された粒状の部材である。また、ハニカム吸着体とは、蒸発した燃料の吸着と脱離とが可能なハニカム構造の部材である。ハニカム吸着体は、予め定められた方向に延びる筒状の部材であり、該方向に延びる流体の通路を多数有する。ハニカム吸着体は、活性炭をバインダにより固めることで形成されても良い。
The
キャニスタ2は、流入管63を介して自車両の燃料タンク3に接続されている。燃料タンク3に蓄積された燃料から生じた燃料蒸気は、流入管63からキャニスタ2の室に流入する。そして、燃料蒸気は、室に配置された吸着材に吸着する。これにより、キャニスタ2に燃料が蓄積される。
The
また、キャニスタ2には、パージ管61,62を介して、自車両外部の空気が流入する。該空気は後述するパージに用いられる。また、該空気は、燃料を注入する注入部の周辺に配置された開口部からパージ管61,62に流入する。なお、注入部から注入された燃料は、インレットパイプ60を介して燃料タンク3に流入する。
In addition, air outside the host vehicle flows into the
また、キャニスタ2は、流出管64を介して自車両のエンジン4の吸気管に接続されている。そして、エンジン4の吸気負圧により、パージ管61,62を介して、自車両外部の空気(以後、パージエアと記載)がキャニスタ2の室に流入する。この時、パージエアにより吸着材に吸着した燃料が脱離し、該燃料は流出管64を介してエンジンに向けて流出する。これにより、吸着材に吸着していた燃料が除去され、吸着材が再生される。以後、このようにして吸着材を再生させることを、パージと記載する。
The
また、パージ管61,62には、排気熱回収装置1が設けられている(図2A〜2C)。以後、排ガスが流下する排気管5の上流側,下流側を、単に、上流側,下流側と記載する。また、排ガスが排気管5を流下する方向(換言すれば、上流側から下流側に向かう方向)を、流下方向と記載する。
Moreover, the exhaust pipe | tube heat recovery apparatus 1 is provided in the
排気熱回収装置1は、エンジン4からの排ガスを車外に排出する排気管5に沿って配置されている。以後、排気管5における排気熱回収装置1が配置された区間を、回収区間と記載する。回収区間は、直線状に延びる。排気熱回収装置1は、回収区間を流下する排ガスの熱を、パージ管61,62を流下するパージエアに伝達する。これにより、パージエアが加熱される。排気熱回収装置1は、側面部10と、上流側蓋部11と、下流側蓋部12と、流出部13と、流入部14と、排気部50とを有する。
The exhaust heat recovery device 1 is disposed along an
排気部50は、排気管5における回収区間の側面をなす管状の部位である。本実施形態では、一例として、排気部50は円筒状となっている。排ガスは、排気部50の内部を流下する。
The
排気部50の側面の形状は、蛇腹状になっている。より詳しくは、排気部50は、その側面に、側方に突出した部位である複数の周回部51を有する。各周回部51は、排気部50の周囲を側方から取り囲む(換言すれば、排気部50の側面を周回する)1つのリブ状の部位である。各周回部51は、U字状に湾曲した形状である。つまり、各周回部51は、内部に、排気部50を流下する排ガスが進入可能な空間を有する。複数の周回部51は、排気部50の延びる方向(換言すれば、流下方向)に並ぶ。
The shape of the side surface of the
これ以外にも、各周回部は、例えば、屈曲した形状となっていても良い。換言すれば、各周回部は、角を有した形状(例えば、V字状等)となっていても良い。また、各周回部は、1つのリブ状の部位ではなく、例えば、排気部50の側方に突出する複数の突出部であっても良い。周回部としての複数の突出部は、排気部50の周囲を側方から取り囲んだ状態(換言すれば、排気部50の側面を周回した状態)で並ぶ。また、各突出部は、湾曲又は屈曲した形状であっても良い。
In addition to this, each circulating part may have a bent shape, for example. In other words, each circulating portion may have a cornered shape (for example, a V shape). Moreover, each circumference part may not be one rib-shaped part, but may be a plurality of protrusions that protrude to the side of the
また、側面部10、上流側蓋部11、及び、下流側蓋部12は、排気部50の側方を覆う。側面部10は、管状の部位である。本実施形態では、一例として、側面部10は、円筒状となっている。側面部10は、排気部50との間に隙間を有した状態で、排気部50を側方から取り囲む。以後、該隙間を伝達空間15と記載する。伝達空間15は、排気部50の側方を取り囲む環状の空間である。
Further, the
一方、上流側蓋部11及び下流側蓋部12は、環状の部位である。側面部10における両端をなす開口では、それぞれ、該開口の中央から、上流側又は下流側に向かって排気管5が突出した状態となる。上流側蓋部11は、排気管5と、上流側の端部をなす開口の縁部(換言すれば、側面部10における上流側の縁部)との間の隙間を塞ぐ。また、下流側蓋部12は、排気管5と、下流側の端部をなす開口の縁部(換言すれば、側面部10における下流側の縁部)との間の隙間を塞ぐ。
On the other hand, the
また、流出部13及び流入部14は、筒状の部材である。流出部13及び流入部14は、伝達空間15と外部の空間とを繋ぐ。流出部13及び流入部14は、側面部10から側方に突出した状態で配置される。より詳しくは、流出部13及び流入部14は、同方向に突出し、平行に並ぶ。そして、流入部14は下流側に、流出部13は上流側に位置する。なお、本実施形態では、一例として、流入部14は、側面部10における下流側の端部の付近に配置される。また、流出部13は、側面部10における上流側の端部の付近に配置される。そして、流出部13は、パージ管62を介してキャニスタ2に接続される。また、流入部14は、パージ管61を介して、自車両外部の空気がパージエアとして流入する開口部に接続される。
Moreover, the
[効果]
本実施形態の排気熱回収装置1によれば、キャニスタ2でのパージに用いられるパージエアの温度を、上昇させることができる。そして、パージの際、キャニスタ2に進入したパージエアは、室にて拡散する。このため、広範囲にわたって吸着材を加熱することが可能となる。したがって、パージの際、キャニスタ2の吸着材から良好に燃料が脱離される。[effect]
According to the exhaust heat recovery apparatus 1 of the present embodiment, the temperature of purge air used for purging in the
また、排気熱回収装置1の排気部50の側面の形状は、蛇腹状になっている。このため、排気部50における伝達空間15内の空気(換言すれば、パージエア)に触れる部分の面積を広げることができる。このため、パージエアの温度をより効率的に上昇させ、昇温時間を短縮することができる。
Moreover, the shape of the side surface of the
また、伝達空間15を流下するパージエアの方向と、排気部50における排ガスの流下方向とが反対になる。このため、これらの方向が同じである場合に比べ、排ガスからパージエアに熱を伝達する際の効率を向上させることができる。
In addition, the direction of purge air flowing down the
[他の実施形態]
(1)本実施形態の排気熱回収装置1では、排気部50の形状は蛇腹状である。しかし、排気部50は、凹凸を有さない形状であっても良い。また、排気部50は、蛇腹状とは異なる形状の凹凸を有していても良い。具体的には、例えば、周回部51に替えて、排気部50に、例えば、排ガスの流下方向に沿って配置された流下部を設けても良い。流下部は、周回部と同様にして側方に突出する部位である。流下部は、周回部と同様、1つのリブ状の部位であっても良いし、流下方向に沿って並ぶ複数の突出部であっても良い。[Other Embodiments]
(1) In the exhaust heat recovery apparatus 1 of this embodiment, the shape of the
(2)本実施形態では、排気熱回収装置1の流出部13及び流入部14は、同方向に突出し、平行に並ぶ。しかし、流出部13及び流入部14は、様々な方向に突出していても良い。また、本実施形態では、流入部14は側面部10の下流側に、流出部13は側面部10の上流側に配置されている。しかし、流入部14は側面部10の上流側に、流出部13は側面部10の下流側に配置されていても良い。
(2) In this embodiment, the
[特許請求の範囲との対応]
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。[Correspondence with Claims]
The correspondence between the terms used in the description of the above embodiment and the terms used in the description of the claims is shown.
側面部10、上流側蓋部11、下流側蓋部12、及び、排気部50が、伝達部の一例に、排気部50が管状部材の一例に、側面部10、上流側蓋部11、及び、下流側蓋部12が外殻部材の一例に相当する。また、流出部13が流出口の一例に、流入部14が流入口の一例に相当する。
The
Claims (3)
前記車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、前記車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する伝達部と、
前記伝達空間に前記空気を流入させるための流入口と、
燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、前記空気により前記吸着材に吸着した前記燃料蒸気を前記エンジンに流出させるキャニスタに向けて、前記伝達空間から前記空気を流出させる流出口と、を有し、
前記伝達部は、
前記排ガスを前記車両の外部に排出する排気管の側面をなす管状部材と、
前記管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、前記管状部材との間に前記伝達空間をなす隙間を有した状態で、前記管状部材を側方から覆う外殻部材と、
を有することを特徴とする排気熱回収装置。An exhaust heat recovery device mounted on a vehicle,
A transmission unit having a transmission space for transmitting heat of exhaust gas discharged from the engine of the vehicle to air flowing in from the outside of the vehicle;
An inlet for allowing the air to flow into the transmission space;
An outlet for allowing the fuel vapor flowing in from the fuel tank to be adsorbed by an adsorbent and for causing the air to flow out of the transmission space toward a canister that causes the fuel vapor adsorbed to the adsorbent by the air to flow out to the engine; Have
The transmission unit is
A tubular member forming a side surface of an exhaust pipe for discharging the exhaust gas to the outside of the vehicle;
An outer shell member that is disposed in a state of surrounding the tubular member from the side, and that covers the tubular member from the side, with a gap forming the transmission space between the tubular member;
An exhaust heat recovery apparatus comprising:
前記管状部材は、当該管状部材の周囲を側方から取り囲んだ状態で配置され、側方に向かって突出する部位であって、内部に、前記排気管を流下する前記排ガスが進入可能な空間を有する複数の周回部を有すること、
前記複数の周回部は、前記管状部材が延びる方向に沿って並んで配置されていること、
を特徴とする排気熱回収装置。The exhaust heat recovery apparatus according to claim 1,
The tubular member is disposed in a state of surrounding the tubular member from the side and protrudes toward the side, and a space into which the exhaust gas flowing down the exhaust pipe can enter is disposed inside. Having a plurality of surrounding portions,
The plurality of circular portions are arranged side by side along a direction in which the tubular member extends;
An exhaust heat recovery device characterized by.
前記管状部材を流下する前記排ガスの向きを、流下方向とし、
前記流入口は、前記流出口の前記流下方向側に位置すること、
を特徴とする排気熱回収装置。In the exhaust heat recovery device according to claim 1 or 2,
The direction of the exhaust gas flowing down the tubular member is the flowing direction,
The inlet is located on the downstream side of the outlet;
An exhaust heat recovery device characterized by.
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