細孔(直徑在50nm以上且不足1000 OOnm 的細孔)。即,得到的吸附材料11在具有由宏觀細孔形成的所謂的大孔結構的同時,還具有 捕捉燃料蒸汽分子的由微觀細孔形成的所謂的介孔結構。
[0043] 并且,雖然吸附材料11的宏觀細孔的大小主要由所使用的活性炭決定,但是也 可以通過熔芯的比例等來調整。在本實施例中,吸附材料11的直徑在50nm以上且不足 1000 OOnm的宏觀細孔的體積中的30~70%不足500nm。另外,宏觀細孔的體積或大小的分 布可以通過例如"IS015901-1"中所規定的汞壓法測定。
[0044] 并且,吸附材料11具有如圖2所示的截面形狀。即,成為具有外側的圓筒壁11A, 和在該圓筒壁IlA的中心部設置的十字形的放射狀壁IlB的中空圓筒狀。并且,各部位的 壁厚在0· 6mm以上且I. 5mm以下的范圍內。例如,圓筒壁IlA的外徑Dl為4. 5mm,內徑D2 為3. 0mm。并且,放射狀壁IlB的各個壁厚d為例如0. 8mm,圓筒壁IlA的壁厚(半徑方向 的厚度)為例如〇.8_。并且,軸向的長度L為4_。但是這些尺寸在實際切斷加工時產生 的偏差很大。
[0045] 另外,吸附材料11的外徑可以為球形,并且作為放射狀壁11B,除了如上所述的十 字形,還可以為向三個方向延伸的放射狀、或者向兩個方向延伸的I字形等各種形狀。
[0046] 除了抑制濾毒器1的通氣阻力,吸附材料11的大小較大也是有利的。但是,隨之 而來的是吸附材料11的壁厚(在為單純的球形的情況下,其直徑相當于壁厚)增厚,作為 吸附材料的吸附解吸性能尤其是解吸性能變差。因此,特別地,將在大氣開放側的第3室8 和第4室9中填充的吸附材料11制成中空形狀,使各部位的壁厚薄。
[0047] 圖3為顯示吸附材料所使用的5種活性炭A-l、A-2、A-3、B-l、B-2的各種數據的 表格。如上所述,在上述實施例中,使用活性炭A-I (或A-3)的吸附材料10被填充于第1 室6和第2室7中,使用活性炭A-2的吸附材料11被填充于第3室8和第4室9。活性炭 A-l、A-3和B-I如圖4(A)所示,成形為呈無中空的圓柱狀的吸附材料10,其外徑(粒徑) 為2_。活性炭A-2如上述圖2和圖4(B)所示,成形為具有十字形的放射狀壁IlB的中空 圓筒狀的吸附材料11。活性炭B-2如圖4 (C)所示,為在濾毒罐1的一個室內插入/配置的 一種成型為大的蜂窩狀的吸附材料13中所使用的物質,其呈具有外側的圓筒壁13A和在該 圓筒壁13A的內側設置的格子狀壁13B的中空圓筒狀,通過格子狀壁13B將圓筒壁13A的 內部分隔成沿著通路的長度方向的數個空間。圓筒壁13A的外徑為30_,格子狀壁13B的 厚度為〇. 3mm。
[0048] 活性炭A-l、A-2和A-3為正丁烷濃度在5體積% (vol % )至50體積%之間時 正丁烷濃度的平衡吸附量的差別超過35g/L的物質,相當于上述的"A炭"。活性炭B-I和 B-2為丁烷濃度在5體積% (vol% )至50體積%之間時正丁烷濃度的平衡吸附量的差別 為35g/L以下的物質,相當于上述"B炭"。
[0049] 圖5顯示該5種活性炭的宏觀細孔的大小(孔徑)分布。如該圖5所示,在5種活 性炭中,活性炭A-2和活性炭A-3對于50~1000 OOnm的宏觀細孔的全部體積,具有50~ 500nm(即不足500nm)大小的宏觀細孔的體積比例(不足500nm大小的宏觀細孔的體積/ 宏觀細孔的全部體積X100)在30~70%的范圍內。換言之,按體積比例計,宏觀細孔的 70~30%為超過500nm大小的細孔結構。更具體而言,如圖3所示,不足500nm的體積比 例,活性炭A-2為54 %,活性炭A-3為52 %。即,形成了具有以500nm左右為基準或平均值 的宏觀細孔大小分布的細孔結構。
[0050] 另一方面,活性炭A-I和活性炭B-I具有占宏觀細孔的不足500nm的體積比例分 別為較30 %低的27 %、20 %,平均遠大于500nm的細孔占多數的細孔結構。并且活性炭B-2 具有占宏觀細孔的不足500nm的體積比例為82%,即較70%還高,且較500nm小的細孔占 大部分的細孔結構。
[0051] 參考圖6和圖7,活性炭A-4和活性炭A-5為,相對于本實施例中大氣開放側的室 7、8內填充的吸附材料11中使用的活性炭A-2,形狀、大小相同,但是其宏觀細孔大小分布 不同的物質。特別地,在本實施例中使用的活性炭A-2或活性炭A-4中,不足500nm大小的 宏觀細孔的體積比例為47 %、54 %,但與此相對,活性炭A-5中該體積比例超過90 %。
[0052] 圖7為顯示這些活性炭A-2、A-4、A-5的DBL測試時的透過量的特性圖,圖中越靠 上側透過量越多,即表示解吸性能差。如該圖所示,在相對于宏觀細孔的全部體積的不足 500nm大小的宏觀細孔的體積比例為30~70%的活性炭A-2和活性炭A-4中,與上述體積 比例超過90 %的活性炭A-5相比,透過量被充分抑制,已確認解吸性能優異。
[0053] 另外,雖然圖中沒有顯示,但在相對于宏觀細孔的全部體積的不足500nm大小的 宏觀細孔的體積比例為30~70 %的活性炭中,與上述體積比例不足30 %的活性炭相比,也 同樣確認了相當優異的解吸性能。
[0054] 這樣,本實施例中,作為大氣開放側的第3室7和第4室8中填充的吸附材料(活 性炭A-2),通過采用外徑為比較大的4~6_的中空的圓柱或球形的形狀,能夠確保作為吸 附材料的強度,并且能夠降低通氣阻力。并且,通過將占宏觀細孔的不足500nm大小的宏觀 細孔體積比例設為30~70%,即組合具有以500nm左右為基準的宏觀細孔大小分布的細孔 結構,能夠大幅提尚解吸性能。
[0055] 這樣,由于提高了解吸性能,使用平衡吸附量的差別大、有效吸附量大的活性炭 A-2等的A炭成為可能,能夠確保所希望的吸附/解吸性能,并且能夠抑制活性炭的容量,謀 求濾毒罐1的小型化、輕量化。
[0056] 特別地,如本實施例的沿著盒2內的流動方向豎列配置4個以上的室5~8的濾 毒罐1中,對于從大氣開放側起的第1個第4室8和第2個第3室7兩者中填充的吸附材 料,其形狀、大小或體積比例如上所設定,由此通過2個室8、7能夠更加確實地降低燃料蒸 汽從大氣開放口 5的排出,能夠大幅降低晝夜換氣損失排放(DBL)。
[0057] 如上所述,基于具體實施例說明了本發明,但是本發明并不限定于上述實施例,其 還包含各種變形/變更。例如,雖然在上述實施例中將濾毒罐內劃分為4個室,但也可以將 其分割為3個室,在最靠近大氣開放側的室內填充上述吸附材料。
【主權項】
1. 一種濾毒罐,其為在沿著盒內的流動方向豎列配置的數個室內填充有吸附材料,并 且在所述流動方向的一端具備燃料蒸汽流入/流出部,在另一端具備大氣開放口的濾毒 罐;其特征在于, 其中,所述數個室中,至少在所述大氣開放側的室內填充的吸附材料為,向具有不足 50nm大小的微觀細孔的活性炭粉末中加入燒制時消失的熔芯和粘結劑進行燒制,由此形成 50nm以上大小的宏觀細孔的物質; 另外,在該大氣開放側的室內填充的吸附材料為,外徑為4~6mm的圓柱狀或直徑為 4~6mm的球形且各部位的壁厚為0. 6mm~I. 5mm的中空形狀,并且該吸附材料中的50nm 以上大小的宏觀細孔中,不足500nm大小的宏觀細孔的體積比例為30~70%。
2. 根據權利要求1所述的濾毒罐,其特征在于,所述大氣開放側的室內填充的吸附材 料為在正丁烷濃度在5體積%至50體積%之間時正丁烷濃度的平衡吸附量的差別超過 35g/L的物質。
3. 根據權利要求1或2所述的濾毒罐,其特征在于,沿著所述盒內的流動方向豎列配置 4個以上的室,在該4個以上的室中,從所述大氣開放側起第1個室和第2個室內填充的吸 附材料為,向具有不足50nm大小的微觀細孔的活性炭粉末中加入燒制時消失的熔芯和粘 結劑進行燒制,由此形成50nm以上大小的宏觀細孔的物質; 另外,從該大氣開放側起第1個室和第2個室內填充的吸附材料為,外徑為4~6mm的 圓柱狀或直徑為4~6mm的球形且各部位的壁厚為0. 6mm~I. 5mm的中空形狀,并且該吸 附材料中的50nm以上大小的宏觀細孔中,不足500nm大小的宏觀細孔的體積比例為30~ 70%〇
【專利摘要】本發明涉及一種濾毒罐。通過調整大氣開放側的室內填充的吸附材料,提高吸附/解吸性能,并且謀求濾毒罐的小型、輕量化。在沿著盒(2)內的流動方向豎列配置的數個室(5)~(8)中,在大氣口(5)側的室(7)、(8)內填充的吸附材料為形成50nm以上大小的宏觀細孔的物質,其成為外徑為4~6mm的圓柱狀或直徑為4~6mm的球形且各部位的壁厚為0.6mm~1.5mm的中空形狀。該吸附材料中的50nm以上大小的宏觀細孔中,不足500nm大小的宏觀細孔的體積比例設定為30~70%。
【IPC分類】F02M25-08
【公開號】CN104747325
【申請號】CN201410828629
【發明人】荒瀬雄治, 大道順平, 蓮見貴志, 山碕弘二
【申請人】株式會社馬勒濾清系統
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月26日
【公告號】US20150184621