蜂窝状吸附材料及其制造方法和筒罐技术

本发明专利技术提供一种蜂窝状吸附材料及其制造方法和筒罐。具体而言，提供作为配设在离筒罐的排放口最近的位置的吸附材料，同时满足减少泄漏排放、降低通气阻力、和确保BWC的蜂窝状吸附材料(11)。圆柱形的蜂窝状吸附材料(11)具有沿着轴向的多个巢室通路(12)，巢室通路(12)的间距P为1.5mm～1.8mm，壁(13)的厚度T在0.45mm～0.60mm的范围内。由此，具有6.5g/dL以上的BWC。通过配混烧制时消失的纤维状可熔核，其具有相对于蜂窝状吸附材料的总重量占0.15mL/g～0.35mL/g体积的大孔，并且含有具有相对于活性炭150～250％的重量比例的金属氧化物粒子。

Honeycomb like adsorbents and their manufacturing methods and canisters

The invention provides a honeycomb adsorption material and a manufacturing method and a cylinder thereof. In particular, an adsorption material is provided to be located at the nearest location of the discharge port of the canister, and satisfies the honeycomb like adsorption material (11) that reduces the leakage, reduces the ventilation resistance, and ensures the BWC. The cylindrical honeycomb adsorption material (11) has multiple nesting pathways along the axis (12), the spacing of nesting pathways (12) is P 1.5mm to 1.8mm, and the thickness of the wall (13) is within the range of 0.45mm to 0.60mm. Thus, there is a BWC above 6.5g/dL. Through the disappearing fibrous nugget, the total weight of the honeycomb adsorption material is 0.15mL/g to 0.35mL/g volume, and it contains metal oxide particles with the weight ratio of 150 to 250% of the activated carbon.

【技术实现步骤摘要】
蜂窝状吸附材料及其制造方法和筒罐
本专利技术涉及作为例如汽车内燃机的燃料蒸汽的处理等中使用的吸附材料的、将活性炭粉末制成蜂窝状得到的蜂窝状吸附材料，及其制备方法，进一步涉及具备该蜂窝状吸附材料的筒罐。
技术介绍
例如，在汽车内燃机中，为了防止从车辆的燃料罐蒸发的燃料蒸汽向外部排放，设置了能够吸附和解吸燃料蒸汽的筒罐，使得暂时吸附车辆停止后等产生的燃料蒸汽，并且，在之后的行驶中，通过空气流使吸附的燃料成分解吸并通过内燃机进行燃烧处理。筒罐通过在由套管构成的流路的一端具备充入口和吹扫口，在另一端具备排放口而构成，吹扫时从排放口流入大气。这里根据近些年的排气规定，要求减少在车辆停止中随时间过去而从排放口漏出的极少燃料成分的泄漏(即所谓的泄漏排放)。作为泄漏排放的试验，例如规定了DBL(昼间换气损失)试验等。为了控制从排放口的泄漏排放，减少筒罐内排放口一侧的吸附残留量是有效的。专利文献1中公开了，为了降低排放口一侧的吸附残留量，在筒罐的排放口一侧的吸附材料室内，配置吸附能力(例如BWC(丁烷工作容量))低的活性炭。另外，公开了使用将活性炭挤出成型为蜂窝状得到的蜂窝状吸附材料。此外，在专利文献2中，公开了减小筒罐的排放口一侧的吸附材料室的通路截面积，在此处配置大孔的大粒活性炭。专利文献3中公开了作为与主筒罐的排放口连接的次筒罐使用蜂窝状吸附材料的构成，特别地，记载了通过使蜂窝状吸附材料的分隔壁的厚度薄至0.35mm以下，提高巢室的开口面积比例，抑制压力损失。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]美国专利第6540815号说明书[专利文献2]日本特开2009-19572号公报[专利文献3]日本特开2005-306710号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]作为筒罐的排放口一侧的吸附材料室内配设的蜂窝状吸附材料，为了降低泄漏排放而减少吸附残留量，如专利文献3那样的使蜂窝的分隔壁的厚度变薄而提高解吸效率是有效的方法。如果使分隔壁的厚度变薄，并且提高巢室的开口面积比例的话，则同时降低了通气阻力。然而，如果像这样为了提高解吸效率而使分隔壁的厚度变薄，则同时BWC降低。因此，当从充入口一侧的吸附材料室扩散出来的燃料成分的量多时，为了防止该燃料成分的漏出，则大型的蜂窝状吸附材料是必需的。也就是说，作为位于排放口一侧的蜂窝状吸附材料，降低泄漏排放、确保BWC、和降低通气阻力这3点是重要的，但是同时满足这3点是困难的。[解决问题的方法]本专利技术所述的蜂窝状吸附材料为将活性炭粉末与粘结剂一起成型为圆柱形并烧制得到的蜂窝状吸附材料，在筒罐的多个吸附材料室中，将其装填在离排放口最近的吸附材料室中而使用。该蜂窝状吸附材料含有沿着轴向的多个巢室通路，和通过加入烧制时消失的纤维状可熔核形成的相对于蜂窝状吸附材料的总重量占0.15mL/g～0.35mL/g体积的大孔，和相对于活性炭具有150～250％的重量比例的金属氧化物粒子，彼此相邻的巢室通路之间的间距在1.5mm～1.8mm的范围内，分隔巢室通路的壁的厚度在0.45mm～0.60mm的范围内，并且具有6.5g/dL以上的BWC。活性炭粉末原本具有微细的微孔和中孔(微观孔)。大孔(宏观孔)为通过活性炭粉末与粘结剂一起成型时加入纤维状可熔核形成的更大的孔。微孔定义为直径不足2nm的孔，中孔定义为直径在2nm以上且不足50nm的孔，大孔定义为直径在50nm以上且不足1000nm的孔。本专利技术的大孔对应于可熔核的形状形成细长的孔。该大孔的存在有助于提高解吸效率。金属氧化物粒子增加吸附材料的总比重，通过大的比热而增加热容量。由此，吸附材料吸附时和解吸时的温度变化缓慢，提高了吸附效率和解吸效率。另外，与其它的金属粒子等相比，金属氧化物粒子在蜂窝状吸附材料的制造过程中不发生变化，并且也不妨碍活性炭的吸附和解吸。此外，其还具有与作为粘结剂的能够保持蜂窝状吸附材料形状的粘土的亲和性高、不会使蜂窝状吸附材料的强度下降的优点。因此，通过大孔和金属氧化物粒子的存在，即使巢室通路之间的壁比较厚，在DBL试验等中，利用在离排放口最近的位置处的蜂窝状吸附材料的燃料成分的残留量减少，充分降低了泄漏排放。本专利技术中的巢室通路之间的壁的厚度与已知的一般蜂窝状吸附材料中的壁厚相比大，巢室通路的间距反而小。由此，不会过分增加通气阻力，减少了泄漏排放。此外，通过具有6.5g/dL以上的BWC，能够更加确实地阻止从充入口一侧的吸附材料室扩散出的燃料成分的漏出。在一个优选的实例中，由蜂窝状吸附材料的外形尺寸与巢室通路的尺寸确定的占有率为至少50％。占有率被定义为，基于蜂窝状吸附材料的外形尺寸，从表观外形体积减去巢室通路的体积再除以表观外形体积得到的比例。也就是说，表示巢室通路以外的吸附材料所存在部分的比例。所述巢室通路的截面形状优选六边形、四边形、三角形、圆形的任何一种，更优选六边形。作为所述金属氧化物可以使用氧化铁(Fe2O3)或氧化镁(MgO)等，从比重和比热这几点来考虑，优选氧化铁。在具备本专利技术的蜂窝状吸附材料的筒罐中，例如在位于充入口一侧的其它的吸附材料室中，可以进一步含有至少一种追加的吸附材料。然后，本专利技术的蜂窝状吸附材料的制造方法为，在活性炭粉末中，加入相对于该活性炭具有150～250％的重量比例的金属氧化物粒子、由烧制时消失的比重为1.1g/cm3～1.3g/cm3的纤维构成的相对于活性炭的重量比例在40～100％的范围内的可熔核和粘结剂，准备成型材料，将所述成型材料挤出成型为蜂窝状中具有多个巢室通路的圆柱形的中间成型体，烧制所述中间成型体，使得得到彼此相邻的巢室通路之间的间距在1.5mm～1.8mm的范围内、分隔巢室通路的壁的厚度在0.45mm～0.60mm的范围内、具有6.5g/dL以上的BWC的蜂窝状吸附材料。构成可熔核的纤维优选使用聚酰胺树脂纤维或聚酯树脂纤维。构成可熔核的纤维例如其纤维直径为10μm，纤维长为1mm以下，优选0.5mm。[专利技术效果]根据本专利技术，能够提供作为适合于筒罐的排放口一侧的吸附材料室的蜂窝状吸附材料，可以同时满足降低泄漏排放、确保BWC、和降低通气阻力的蜂窝状吸附材料。附图说明图1为筒罐的一个例子的示意图。图2为显示蜂窝状吸附材料的一个实施例的立体图。图3为显示巢室通路的结构的平面图。图4为总结巢室通路的间距P以及壁厚T与BWC的值的关系的气泡图。图5为总结巢室通路的间距P以及壁厚T与通气阻力的关系的气泡图。图6为总结巢室通路的间距P以及壁厚T与泄漏排放量的关系的气泡图。图7为显示尼龙纤维的配混量与泄漏排放量的关系的图。图8为显示金属氧化物的配混量与泄漏排放量的关系的图。图9为显示大孔量与泄漏排放量的关系的图。[符号的说明]1…筒罐5…排放口11…蜂窝状吸附材料。具体实施方式图1显示使用本专利技术所述的蜂窝状吸附材料11的筒罐1的一个例子。该筒罐1为通过合成树脂制的套管2形成U形形状的流路的筒罐，在流动方向的一端设置有作为燃料蒸汽的流入部的充入口3和作为燃料蒸汽的流出部的吹扫口4，在流动方向的另一端设置有作为大气开放口的排放口5。所述充入口3例如连接在图中未显示的汽车的燃料罐上，所述吹扫口4例如连接在内燃机的进气系统上。所述排放口5除了具备直接向大气开放的结构，还可以具备某种阀机构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝状吸附材料，其为将活性炭粉末与粘结剂一起成型为圆柱形并烧制得到的蜂窝状吸附材料，在筒罐的多个吸附材料室中装填在离排放口最近的吸附材料室中而使用的蜂窝状吸附材料中含有，沿着轴向的多个巢室通路，和通过加入烧制时消失的纤维状可熔核形成的、相对于蜂窝状吸附材料的总重量占0.15mL/g～0.35mL/g体积的大孔，和相对于活性炭具有150～250％的重量比例的金属氧化物粒子；彼此相邻的巢室通路之间的间距在1.5mm～1.8mm的范围内，分隔巢室通路的壁的厚度在0.45mm～0.60mm的范围内，并且所述蜂窝状吸附材料具有6.5g/dL以上的BWC。

【技术特征摘要】
2016.12.26 JP 2016-2516461.一种蜂窝状吸附材料，其为将活性炭粉末与粘结剂一起成型为圆柱形并烧制得到的蜂窝状吸附材料，在筒罐的多个吸附材料室中装填在离排放口最近的吸附材料室中而使用的蜂窝状吸附材料中含有，沿着轴向的多个巢室通路，和通过加入烧制时消失的纤维状可熔核形成的、相对于蜂窝状吸附材料的总重量占0.15mL/g～0.35mL/g体积的大孔，和相对于活性炭具有150～250％的重量比例的金属氧化物粒子；彼此相邻的巢室通路之间的间距在1.5mm～1.8mm的范围内，分隔巢室通路的壁的厚度在0.45mm～0.60mm的范围内，并且所述蜂窝状吸附材料具有6.5g/dL以上的BWC。2.根据权利要求1所述的蜂窝状吸附材料，其中由所述蜂窝状吸附材料的外形尺寸和巢室通路的尺寸确定的占有率为至少50％。3.根据权利要求1所述的蜂窝状吸附材料，其中所述巢室通路的截面形状为六边形、四边形、三角形和圆形的任何一种。4.根据权利要求3所述的蜂窝状吸附材料，其中所述巢室通路的截面形状为六边形。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：莲见贵志，大道顺平，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