筒罐的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于汽车的蒸发燃料处理装置的筒罐，特别是涉及实现了DBL(Diurnal Breathing Loss，昼间换气损失)性能的提高的筒罐。
【背景技术】
[0002]众所周知，在使用内燃机的汽车中，为抑制燃料箱内的蒸发燃料向大气中放出，具备以筒罐为主体的蒸发燃料处理装置。
[0003]筒罐为在壳体内充填有活性炭等吸附材料的装置，其构成为，在停车时等，使吸附材料吸附从燃料箱内产生的蒸发燃料，另一方面，在内燃机工作时，通过从排放端口导入的大气从吸附材料脱离(净化)燃料成分，并将其吸入内燃机的进气系统。
[0004]专利文献1、2中公开有如下结构:在利用这种吸附材料的筒罐中，为促进吸附的燃料成分的脱离，设有对吸附材料进行加热的加热器。特别是，在专利文献I中，为如下结构:为减少吸附于排放端口附近的吸附材料的燃料成分的量，以在通过加热器加热时排放端口附近的温度比靠净化端口的部分的温度高的方式对加热器的发热量赋予梯度。另外，专利文献2中公开有将活性炭加热至40°C?100°C。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开2013 — 249797号公报
[0008]专利文献2:日本实开昭61 — 118956号公报
【发明内容】
[0009](发明要解决的问题)
[0010]与汽车用内燃机关联的排气标准处于逐渐严酷的趋势，在蒸发燃料处理装置的筒罐中，要求更高的DBL性能。此外，DBL试验中，假定I昼夜这样长时间的停车，伴随期间的外气温的温度变化，测定从筒罐排出的燃料成分的量。
[0011]另一方面，在内燃机暂时工作的混合动力车辆等中，成为可净化筒罐的机会乃至可用于净化的气体量(来自排放端口的大气导入量)这双方减少的趋势，筒罐所要求的条件逐渐严格。
[0012]针对这样的各种要求，在专利文献1、2现有的具备加热器的筒罐中，未必能够得到足够的性能，还有改善的余地。例如，如专利文献I，在将排放端口侧设为高温时，如专利文献2所公开，由于活性炭过度成为高温，从而排放端口附近的吸附能力反而会降低，例如在DBL试验中，较稀薄的染料蒸汽容易从排放端□排出。另外，专利文献2中公开有优选加热至低于100°C，但不能将具有规定容量的活性炭通过加热器加热到均一的温度，例如与加热器相邻的部分局部成为高温，所以终究不能避免部分的吸附能力的降低。
[0013](解决技术问题的技术方案)
[0014]本发明提供一种筒罐，其在设有活性炭的内部容积的流动方向的一端部具备加料端口及净化端口，并且在流动方向的另一端部具备排放端口而成，所述筒罐的特征在于，所述内部容积被区分为所述加料端口及净化端口侧的非加热区域和所述排放端口侧的加热区域，并且，所述加热区域还被区分为至少两个区域，在位于排放端口侧的第一区域充填有丁烷工作容量为6g/dL以上且低于10g/dL的活性炭，在位于非加热区域侧的第二区域充填有丁烷工作容量为13g/dL以上的活性炭，具有对包含所述第一区域及所述第二区域的所述加热区域整体进行加热的加热装置。
[0015]在上述结构中，由于具备加热装置的加热区域相对于非加热区域被配置在排放端口侦U，所以在进行净化时，吸附于加热区域的燃料成分被积极地脱离。例如，在DBL试验中，残存于非加热区域的燃料成分在车辆放置中朝向排放端口扩散移动，但其大多被加热区域吸附。这样，通过仅局部加热排放端口侧的加热区域，以相对较少的热量(换言之为少的电力)即可有效抑制车辆放置中的从排放端口的燃料成分的泄漏即所谓微小透过。
[0016]而且，在车辆放置中扩散移动的燃料成分(主要是丁烷)朝向排放端口被逐渐吸附，因此，越接近排放端口，燃料蒸汽的浓度越逐渐稀薄。在此，如果将被充填于第一区域的丁烷工作容量(BWC)为6g/dL?10g/dL的活性炭和被充填于第二区域的BWC为13g/dL以上的活性炭进行比较，则前者相对于稀薄蒸汽的吸附特性优异。因此，在靠排放端口的第一区域，可以更有效地吸附稀薄的燃料蒸汽，可以抑制稀薄燃料带来的微小透过。
[0017]而且，前者的活性炭与后者的活性炭相比，水分吸附性低，因此，即使在被过度加热而在活性炭上脱离成稳定化的碳化氢成分时，也不会产生相对于燃料蒸汽的吸附性能的降低。即，即使通过加热装置加热活性炭时有不可避免地产生的局部的过度的高温化，也能够稳定地得到相对于稀薄蒸汽的吸附特性，能够进行在车辆放置中的排放端口附近的稀薄蒸汽的可靠的吸附。
[0018]本发明中，优选通过所述加热装置将所述加热区域的活性炭加热至低于100°C的温度。更优选加热为50°C?90°C的温度。
[0019]通过加热至这样的温度，实现促进吸附的燃料成分的脱离，另一方面，可以防止因过度的加热带来的水分向活性炭的吸附，可以避免伴随水分吸附带来的燃料成分的吸附能力的降低。
[0020]在本发明优选的一方式中，所述筒罐被分成成为非加热区域的主筒罐和成为加热区域的缓冲筒罐而构成，各自具备独立的外壳。在这样的结构中，非加热区域和加热区域被明确区分，可以通过加热装置有效加热具备独立的外壳的缓冲筒罐的内部。
[0021]此外，本发明的活性炭的BWC是基于ASTMD5228的值。
[0022](发明的效果)
[0023]根据本发明，通过在筒罐的排放端口侧设置加热区域，并且在该加热区域内配置BWC为6g/dL?10g/dL的活性炭和BWC为13g/dL以上的活性炭，可以得到高的DBL性能。
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明的筒罐的一实施例的整体结构的结构说明图。
[0025]图2是缓冲筒罐的一实施例的剖面图。
[0026]图3是关于有无60°C加热来表示DBL试验中的筒罐吸附量和透过量的关系的特性图。
[0027]图4是关于活性炭的组合来表示DBL试验中的筒罐吸附量和透过量的关系的特性图。
[0028]图5是表示透过时的吸附量和加热温度的关系的特性图。
[0029]符号说明
[0030]I…筒罐
[0031]2...主筒罐
[0032]3…缓冲筒罐
[0033]5...外壳
[0034]6…净化端口
[0035]7…加料端口
[0036]21…外壳
[0037]25…排放端口
[0038]44…第一区域
[0039]45…第二区域
[0040]46…第一活性炭
[0041]47…第二活性炭
[0042]48…电加热器。
【具体实施方式】
[0043]以下，基于附图详细说明本发明的一实施例。
[0044]图1中一并表示本发明的筒罐I与蒸发燃料处理装置的概略结构。暂时蓄积燃料成分的筒罐I由作为非加热区域的容量相对较大的主筒罐2、和作为加热区域的容量相对较小的缓冲筒罐3构成，两者经由具有挠性的管4连接。
[0045]主筒罐2具有合成树脂制的外壳5。该外壳5具有在端部相邻设置有净化端口6和加料端口 7的细长的方筒状的第一筒状部8、和在端部设有连结端口 9的细长的方筒状的第二筒状部10，这两个筒状部8、10经由极小的间隙相互相邻配置，并且相互一体连结。第一筒状部8及第二筒状部10的另一端部经由连接路11相互连通，由此，在外壳5内部构成U字形连续的内部容积即流路。
[0046]在第一筒状部8的内部及第二筒状部10的内部充填有粒状的活性炭12作为可进行燃料成分(例如汽油气)的吸附/脱离的吸附材料。详细而言，在第一筒状部8的一端部设有将与净化端口 6以及加料端口 7之间分别隔开的具有通气性的筛网部件14、15，并且，在另一端部设有将与连接路11之间隔开的具有通气性的筛网部件16，在这些筛网部件14、15和筛网部件16之间的容积内充填有活性炭12。在第二筒状部10，也同样地在两端部分别设有具有通气性的筛网部件17、18，并在这些筛网部件17、18之间的容积内充填有活性炭12。此外，第一筒状部8及第二筒状部10的连接路11侧的筛网部件16、18分别由未图示的多孔板支承，通过用以压缩状态配设的弹簧19、20施力，适宜压缩活性炭12。
[0047]本发明中，用于主筒罐2的吸附材料没有特别限定，也可以是任何种类的吸附材料，但作为一实施例，使用BWC为11.0g/dL的一般的活性炭12。此外，也可以在第一筒状部8和第二筒状部1使用不同的特性的活性炭。另外，主筒罐2的收容活性炭12的空间的容积例如为 2300cc。
[0048]另一方面，缓冲筒罐3具有合成树脂制的独立的外壳21。该外壳21形成将直径相对较大的大径部22和直径相对较小的小径部23串联连接而成的大致圆筒形，在大径部22侧的端部侧面设有连结端口 24，并且在小径部23侧的端部侧面设有排放端口 25。该缓冲筒罐3的连结端口 24经由上述的管4与主筒罐2的连结端口 9连接。
[0049]因此，作为筒罐I整体，第一筒状部8、第二筒状部10及缓冲筒罐3这三者的内部容积实质上串联连续而构成，以构成从流路一端的净化端口 6以及加料端口 7连续至流路另一端的排放端口 25的一连串的流路。
[0050]上述加料端口7经由加料通路31与车辆的燃料箱32的上部空间连接，上述净化端口 6经由净化通路33与内燃机34的进气通路35(详细而言为节流阀36下游侧)连接。在上述净化通路33插装有净化控制阀37，通过发动机控制单元38控制净化控制阀37的开度。另外，排放端口 25向大气开放，但以根据需要遮断排放端口 25向大气的开放的方式在缓冲筒罐3的端部附加电磁阀39。
[0051]图2表示作为加热区域的缓冲筒罐3的内部结构。该缓冲筒罐3的内部容积通过设于小径部23侧的端部的具有通气性的筛网部件41、和设于大径部22侧的端部的同样的筛网部件42、和设于中间部的同样的筛网部件43区划成两个区域44、45。