滤毒罐制造技术

本发明专利技术涉及一种滤毒罐。通过调整大气开放侧的室内填充的吸附材料，提高吸附/解吸性能，并且谋求滤毒罐的小型、轻量化。在沿着盒(2)内的流动方向竖列配置的数个室(5)～(8)中，在大气口(5)侧的室(7)、(8)内填充的吸附材料为形成50nm以上大小的宏观细孔的物质，其成为外径为4～6mm的圆柱状或直径为4～6mm的球形且各部位的壁厚为0.6mm～1.5mm的中空形状。该吸附材料中的50nm以上大小的宏观细孔中，不足500nm大小的宏观细孔的体积比例设定为30～70％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于例如汽车用内燃机的燃料蒸汽处理等的、使用具有微观细孔和宏 观细孔的活性炭作为吸附材料的滤毒罐。
技术介绍
例如在汽车用内燃机中，为了防止从车辆的燃料罐蒸发的燃料蒸汽向外部的放 出，设计了能够吸附和解吸燃料蒸汽的滤毒罐。如所公知，该滤毒罐的盒内填充有吸附材 料，在流动方向的一端侧设置有大气开放口，在另一端侧设置有连通燃料罐的燃料蒸汽流 入部（充气口）和连通内燃机的进气通路的燃料蒸汽流出部（清洗口）。在车辆停止后等 产生的燃料蒸汽通过流入部从燃料罐被导入滤毒罐中，被吸附材料暂时吸附。在其后的行 驶中，在内燃机的进气循环中来自大气开放口的大气流入，产生由流出部流出的空气流，通 过该进气流，吸附于吸附材料的燃料成分与新鲜气体一起解吸，从流出部经由内燃机的进 气通路于燃烧室内进行燃烧处理。 在这样的滤毒罐中，为了使得吸附解吸有效进行，例如在专利文献1中公开有，在 滤毒罐的盒内，沿着流动方向竖列配置填充有吸附材料的数个室，在大气开放侧的室中，配 置热容大的吸附材料。 并且，在专利文献2中，作为大幅降低昼夜换气损失排放（Diurnal breathing Loss ;DBL)的技术，将填充于滤毒罐的吸附材料划分为在正丁烷浓度在5体积％至50体 积％之间时正丁烷浓度的平衡吸附量的差别超过35g/L的活性炭（以下称为"A炭"）和在 35g/L以下的活性炭（以下称为"B炭"）两种，在流入/流出部侧的室内填充使用A炭的吸 附材料，在大气开放侧的室内填充使用B炭的吸附材料。由此，通过在大气开放侧配置平衡 吸附量的差别小的活性炭，即有效吸附量（吸附时与解吸后的吸附量的差别）小且解吸性 能优异的B炭，抑制燃料蒸汽向大气开放侧的排出，谋求昼夜换气损失排放（DBL)的降低。 日本特开2009-19572号公报 日本特表2005-510654号公报
技术实现思路
然而，如果如上所述在大气开放侧配置使用有效吸附量小的B炭的吸附材料，则 具有用于确保规定有效吸附量的必要活性炭的容量（体积）增加，滤毒器的大型化或重量 增加的问题。因此，本专利技术的目的为提供一种新型滤毒罐，其即使在大气开放侧配置使用有效 吸附量大的活性炭的吸附材料的情况下，也具有优异的解吸性能，能够充分降低昼夜换气 损失排放（DBL)。 本专利技术所述滤毒罐，其在沿着盒内的流动方向竖列配置的数个室内填充吸附材 料，并且在所述流动方向的一端具备燃料蒸汽的流入/流出部，在另一端具备大气开放口。 所述数个室中，至少在所述大气开放侧的室内填充的吸附材料为，在具有不足 50nm大小的微观细孔的活性炭粉末中，添加在烧制时消失的熔芯和粘结剂进行烧制，由此 形成50nm以上大小的宏观细孔的物质。 并且，在该大气开放侧的室内填充的吸附材料为外径为4~6mm的圆柱状或直径 为4~6mm的球形并且各部位的壁厚为0. 6mm~I. 5mm的中空形状，吸附材料中50nm以上 大小的宏观细孔中，不足500nm大小的宏观细孔的体积比在30~70%的范围内。换言之， 超过500nm大小的宏观细孔的体积比在70~30%的范围内。 在这样的本专利技术中，滤毒罐的大气开放侧的室内填充的吸附材料由于其外形尺寸 为比较大的4~6mm，因此当填充至滤毒罐内时，通气阻力小。并且，由于制成中空形状而使 得与外形尺寸相比各部位的壁厚设定得比较小，因此解吸性能也优异。 此外，本专利技术人等着眼于大气开放侧填充的吸附材料的宏观细孔的大小，发现了 不足500nm大小的宏观细孔的体积比例在30~70%的范围内的情况下的有效性。即，通过 按照宏观细孔的大小以500nm左右为基准并使其平均分布而设定细孔结构，通过所述吸附 材料的大小、形状（中空形状和其壁厚）的组合，不仅能够将对于滤毒器重要的通气阻力维 持在低水平，而且能够兼顾吸附性能和解吸性能。 根据本专利技术，典型地，作为所述大气开放侧的室内填充的吸附材料，可以使用在丁 烷浓度在5体积％至丁烷浓度在50体积％之间时正丁烷的平衡吸附量的差别超过35g/L 的A炭，通过使用这样的有效吸附量多的A炭，能够抑制吸附材料的体积、重量，谋求滤毒器 的小型化/轻量化。即使在使用这样的A炭的情况下，通过调整如上所述的吸附材料的大 小、形状，进一步调整宏观细孔的大小分布，能够确保充分的解吸性能，并且能够充分降低 昼夜换气损失排放（DBL)。 并且，在沿着所述盒内的流动方向竖列配置4个以上室的滤毒罐中，优选，在该4 个以上室中，作为在从所述大气开放侧起第1个室和第2室内填充的吸附材料，填充具有上 述大小、形状和宏观细孔大小分布的结构的吸附材料，由此通过这两个室能够更加确实地 降低燃料蒸汽从大气开放口的排出，并且能够大幅降低昼夜换气损失排放（DBL)。 根据本专利技术，通过将吸附材料的外形尺寸设置为足够大能够谋求通气阻力的降 低，通过将吸附材料形成为中空形状并限制各部分的壁厚，并且通过以500nm左右为基准 分布宏观细孔的大小，能够兼顾燃料蒸汽的吸附性能和解吸性能，并且能够抑制吸附材料 的容量，提供轻量且小型的滤毒罐。【附图说明】 图1为显示滤毒罐的一个实施例的截面图。 图2为大气开放侧的室内填充的吸附材料的侧视图（a)和正视图（b)。 图3为显示能够作为吸附材料使用的5种活性炭的各个数据的表格。 图4为显示图3的5种活性炭的形状的截面图。 图5为显示图3的5种活性炭的宏观细孔大小分布的图。 图6为显示3种活性炭的宏观细孔大小分布的图。 图7为显示图6的3种活性炭的透过量（破過量）的图。 1…滤毒罐 2 …盒 3…充气口（流入部） 4…清洗口（流出部） 5…大气口（大气开放口） 6、7、8、9…室 10、11…吸附材料。【具体实施方式】 图1显示根据本专利技术的滤毒罐1的一个实施例。该滤毒罐1为由合成树脂制的盒 2以两层U形弯形状形成流路，在流动方向的一端设置有作为燃料蒸汽流入部的充气口 3和 作为燃料蒸汽流出部的清洗口 4,在流动方向的另一端设置有作为大气开放口的大气口 5。 上述充气口 3例如被连接至图中未示出的汽车燃料罐，上述清洗口 4例如被连接至内燃机 的进气系统。 上述盒2内，作为容纳吸附材料的室，从上述充气口 3和清洗口 4 一侧按顺序竖列 设置第1室6、第2室7、第3室8和第4室9。第1室6和第2室7中填充有如下所述的由 活性炭A-I或活性炭A-3形成的相对粒径小的吸附材料10。在第3室8和第4室9中填充 有如下所述的由活性炭A-2形成的相对粒径大的吸附材料11。由此，能够达到滤毒罐1的 流路中，特别是在大气口 5附近的部分的通气阻力的降低，提高滤毒罐1整体的解吸性能。 上述第1室6、第2室7、第3室8和第4室9之间，通过例如具有通气性的多孔板或过滤器 彼此划分。 上述吸附材料10、11除了具有活性炭本身的微观细孔（直径在2nm以上且不足 50nm的细孔），还具有形成燃料蒸汽通路的宏观细孔（直径在50nm以上且不足1000 OOnm 的细孔），例如，为在粉末状的活性炭中，将常温下为固体且在下述烧制时的温度下气化、升 华或分解的熔芯与粘结剂一起添加，进行成型并且烧制，从而制得规定大小的粒状物质。 活性炭为例如将市售的石炭类、木质类等活性炭粉碎成粒径在350 μπι本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤毒罐，其为在沿着盒内的流动方向竖列配置的数个室内填充有吸附材料，并且在所述流动方向的一端具备燃料蒸汽流入/流出部，在另一端具备大气开放口的滤毒罐；其特征在于，其中，所述数个室中，至少在所述大气开放侧的室内填充的吸附材料为，向具有不足50nm大小的微观细孔的活性炭粉末中加入烧制时消失的熔芯和粘结剂进行烧制，由此形成50nm以上大小的宏观细孔的物质；另外，在该大气开放侧的室内填充的吸附材料为，外径为4～6mm的圆柱状或直径为4～6mm的球形且各部位的壁厚为0.6mm～1.5mm的中空形状，并且该吸附材料中的50nm以上大小的宏观细孔中，不足500nm大小的宏观细孔的体积比例为30～70％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：荒瀬雄治，大道顺平，莲见贵志，山碕弘二，
申请(专利权)人：株式会社马勒滤清系统，
类型：发明
国别省市：日本;JP