JP2012047150A - Evaporated fuel processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車用内燃機関の蒸発燃料の処理等に用いられる蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus used, for example, for evaporative fuel processing of an internal combustion engine for automobiles.
従来、ケースの吸着材室内に導入される蒸発燃料を吸着材に吸着させ、吸着材室内を流れる空気により吸着材から蒸発燃料を脱離させるように構成された蒸発燃料処理装置がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is an evaporative fuel processing apparatus configured to adsorb evaporative fuel introduced into an adsorbent chamber of a case to the adsorbent and desorb the evaporated fuel from the adsorbent by air flowing in the adsorbent chamber (for example, Patent Document 1).
活性炭等の吸着材を用いた蒸発燃料処理装置においては、吸着材から蒸発燃料が脱離する際(脱離時)は、いわゆる吸熱反応であるため、吸着材の温度が低下し、その温度低下に伴って蒸発燃料を脱離する脱離性能(以下、単に「脱離性能」という)が低下することが知られている。ところで、前記特許文献1のものでは、吸着材室内には通電により発熱する加熱手段が設けられている。蒸発燃料の脱離時において、吸着材に吸着されている蒸発燃料を加熱手段により加熱することによって、脱離性能の向上と吸着性能の早期回復を図っている。
In an evaporative fuel processing apparatus using an adsorbent such as activated carbon, when the evaporative fuel is desorbed from the adsorbent (at the time of desorption), the temperature of the adsorbent decreases because of a so-called endothermic reaction. Accordingly, it is known that the desorption performance for desorbing the evaporated fuel (hereinafter simply referred to as “desorption performance”) decreases. By the way, in the thing of the said
しかしながら、前記特許文献1の加熱手段では、複数のPTC素子(本発明でいう「PTCヒータ」に相当する)が、円筒状の吸着材室内の軸心部において高さ方向(軸方向)に異なる位置に配置されたものにすぎなかった。このため、吸着材室内の軸心部が複数のPTCヒータにより局所的に加熱されるものの、吸着材室内を広範囲に亘って効率良く加熱することができないという問題があった。このことは、吸着材室内において加熱斑を生じ、脱離性能の低下を招くことから好ましくない。
However, in the heating means of
本発明が解決しようとする課題は、ケースの吸着材室内を広範囲に亘って効率的に加熱することのできる加熱手段を備えた蒸発燃料処理装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus provided with a heating means capable of efficiently heating the adsorbent chamber of a case over a wide range.
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする蒸発燃料処理装置により解決することができる。
すなわち、請求項1に記載された蒸発燃料処理装置によると、ケースの吸着材室内に導入される蒸発燃料を吸着材に吸着させ、吸着材室内を流れる空気により吸着材から蒸発燃料を脱離させるように構成され、かつ、吸着材室内には通電により発熱する加熱手段が設けられる蒸発燃料処理装置であって、加熱手段は、直線部と折返し部とを有する蛇行状に形成されかつ直線部が吸着材室内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に延びるように配置された抵抗加熱型ヒータと、その抵抗加熱型ヒータに介装されたPTCヒータとを備えている。このように構成すると、加熱手段において、直線部と折返し部とを有する蛇行状に形成されかつ直線部がケースの吸着材室内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に延びるように配置された抵抗加熱型ヒータによって、吸着材室内を広範囲に亘って加熱する一方、抵抗加熱型ヒータに介装されたPTCヒータの自己温度制御性によりPTCヒータを温度セーブ及び電力セーブを行うスイッチング素子として活用するとともにそのPTCヒータの加熱範囲は狭い範囲でよい。したがって、ケースの吸着材室内を広範囲に亘って効率的に加熱することのできる加熱手段を備えた蒸発燃料処理装置を提供することができる。ひいては、吸着材室内における加熱斑の発生を防止し、脱離性能を向上することができる。
The above-mentioned problem can be solved by an evaporative fuel processing apparatus having the gist of the configuration described in the claims.
That is, according to the evaporative fuel processing apparatus described in
また、請求項2に記載された蒸発燃料処理装置によると、加熱手段は、抵抗加熱型ヒータに所定間隔毎に介装された複数のPTCヒータを備えている。このように構成すると、加熱手段において、抵抗加熱型ヒータに所定間隔毎に介装された複数のPTCヒータの自己温度制御性により抵抗加熱型ヒータの加熱温度を多段階に調整することができる。 According to the evaporated fuel processing apparatus of the second aspect, the heating means includes a plurality of PTC heaters interposed in the resistance heating type heater at predetermined intervals. If comprised in this way, in a heating means, the heating temperature of a resistance heating type heater can be adjusted in multiple steps by the self temperature controllability of a plurality of PTC heaters interposed in the resistance heating type heater at predetermined intervals.
また、請求項3に記載された蒸発燃料処理装置によると、複数のPTCヒータは、ケースの吸着材室内を流れる空気の流れ方向に分散的に配置されている。このように構成すると、各PTCヒータの自己温度制御性による抵抗加熱型ヒータの加熱温度の調整を、ケースの吸着材室内の吸着材からの蒸発燃料の脱離状態に応じて段階的に行わせることができる。 Further, according to the evaporated fuel processing apparatus of the third aspect, the plurality of PTC heaters are distributed in the flow direction of the air flowing in the adsorbent chamber of the case. If comprised in this way, adjustment of the heating temperature of a resistance heating type heater by the self-temperature controllability of each PTC heater will be performed in steps according to the desorption state of the evaporated fuel from the adsorbent in the adsorbent chamber of the case. be able to.
また、請求項4に記載された蒸発燃料処理装置によると、抵抗加熱型ヒータは、直線部の長さの和が折返し部の長さの和よりも長くなるように構成されている。このように構成すると、ケースの吸着材室内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に延びる抵抗加熱型ヒータの直線部の長さが、空気の流れ方向に延びる抵抗加熱型ヒータの折返し部の長さの和よりも長い。このため、抵抗加熱型ヒータの直線部によって、ケースの吸着材室内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に幅広く加熱することができる。 According to the evaporative fuel processing apparatus of the fourth aspect, the resistance heating type heater is configured such that the sum of the lengths of the straight portions is longer than the sum of the lengths of the folded portions. With this configuration, the length of the straight portion of the resistance heating heater that extends in the direction orthogonal to the flow direction of the air flowing through the adsorbent chamber of the case is equal to the length of the folded portion of the resistance heating heater that extends in the direction of air flow. Longer than the sum. For this reason, it can heat widely in the direction orthogonal to the flow direction of the air which flows through the adsorbent chamber of a case by the linear part of a resistance heating type heater.
また、請求項5に記載された蒸発燃料処理装置によると、抵抗加熱型ヒータは、PTCヒータよりも電気抵抗率が低いヒータで構成されている。このように構成すると、PTCヒータよりも電気抵抗率が低い抵抗加熱型ヒータに電気が流れやすく、抵抗加熱型ヒータが発熱しやすいため、抵抗加熱型ヒータの長尺化に有効である。 Further, according to the evaporated fuel processing apparatus of the fifth aspect, the resistance heating type heater is constituted by a heater having a lower electrical resistivity than the PTC heater. If comprised in this way, since electricity will flow easily into a resistance heating type heater whose electric resistivity is lower than a PTC heater, and a resistance heating type heater will generate | occur | produce easily, it is effective for lengthening of a resistance heating type heater.
また、請求項6に記載された蒸発燃料処理装置によると、加熱手段は、シート状に構成されている。このように構成すると、加熱手段の熱容量を低減し、発熱面を拡大することにより、ケースの吸着材室内を効率良く加熱することができる。これとともに、吸着材室内において加熱手段が占める容積を減少し、吸着材42の充填量の減少を抑制することができる。
Moreover, according to the evaporative fuel processing apparatus of Claim 6, the heating means is comprised by the sheet form. If comprised in this way, the adsorption capacity room | chamber interior of a case can be efficiently heated by reducing the heat capacity of a heating means and enlarging a heat generating surface. At the same time, the volume occupied by the heating means in the adsorbent chamber can be reduced, and a decrease in the filling amount of the
また、請求項7に記載された蒸発燃料処理装置によると、加熱手段の抵抗加熱型ヒータ及びPTCヒータは、絶縁性を有するシート状の絶縁材に印刷によって形成されている。このように構成すると、加熱手段を薄肉化及び軽量化することができる。 According to the evaporative fuel processing apparatus of the seventh aspect, the resistance heating type heater and the PTC heater of the heating means are formed by printing on an insulating sheet-like insulating material. If comprised in this way, a heating means can be reduced in thickness and weight.
以下、本発明を実施するための一実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態では、自動車等の車両に搭載される蒸発燃料処理装置について例示する。図1は蒸発燃料処理装置を示す平断面図である。説明の都合上、図1の状態を基準として蒸発燃料処理装置の左右を定め、図1における上側を前側、同じく下側を後側、同じく紙面表側を上側、同じく紙面裏側を下側と定めることにする。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an evaporative fuel processing apparatus mounted on a vehicle such as an automobile will be exemplified. FIG. 1 is a plan sectional view showing an evaporative fuel processing apparatus. For convenience of explanation, the left and right sides of the evaporative fuel processing apparatus are determined based on the state of FIG. 1, and the upper side in FIG. 1 is defined as the front side, the lower side is the rear side, the front side is the upper side, and the back side is also the lower side. To.
図1に示すように、キャニスタとしての蒸発燃料処理装置10は、樹脂製のケース12を備えている。ケース12は、前端面(図1において上端面)を閉塞しかつ後端面(図1において下端面)を開口する角筒状のケース本体13と、ケース本体13の後端面を閉塞する蓋部材14とにより構成されている。ケース本体13内は、隔壁15により左右二室に仕切られており、左側に中空四角筒状の主吸着材室17が形成され、また右側に中空四角筒状の副吸着材室18が形成されている。主吸着材室17と副吸着材室18とは、蓋部材14の内側すなわちケース本体13の後端部(図1において下端部)に形成された連通路20によって相互に連通されている。
As shown in FIG. 1, the evaporated
前記ケース本体13の前側面(図1において上面)には、前記主吸着材室17に連通するタンクポート22およびパージポート23と、前記副吸着材室18に連通する大気ポート24が形成されている。タンクポート22は、蒸発燃料通路26を介して燃料タンク27内の気層部に連通されている。また、パージポート23は、パージ通路30を介して内燃機関31の吸気管32に連通されている。また、吸気管32には、吸入空気量を制御するスロットルバルブ33が設けられている。また、パージ通路30は、吸気管32に対してスロットルバルブ33の下流側において連通されている。また、パージ通路30の途中には、パージ弁34が介装されている。パージ弁34は、図示しないエンジンコントロールユニットいわゆるECUによって開閉制御される。また、大気ポート24は大気に連通されている。
A
前記主吸着材室17内および前記副吸着材室18内のそれぞれの前端面には、前側のフィルタ36がそれぞれ設けられている。なお、主吸着材室17の前端部内は仕切壁35により、前記タンクポート22に連通する左側部分と前記パージポート23に連通する右側部分とに仕切られているため、主吸着材室17内の各部分の前端面に左右2枚の前側のフィルタ36が配置されている。また、主吸着材室17内および副吸着材室18内のそれぞれの後端面には、後側のフィルタ37がそれぞれ設けられている。前後の両フィルタ36,37は、例えば樹脂製の不織布、発泡ウレタン等により形成されている。また、主吸着材室17内および副吸着材室18内におけるそれぞれの後側のフィルタ37の後側(図1において下側)には、多孔板38がそれぞれ積層状に設けられている。また、各多孔板38と前記蓋部材14との間には、コイルバネからなるバネ部材40がそれぞれ介装されている。
前記主吸着材室17内および前記副吸着材室18内(詳しくは前側のフィルタ36と後側のフィルタ37との間の室内)には、粒状の吸着材42がそれぞれ充填されている。吸着材42としては、例えば粒状の活性炭を用いることができる。さらに、粒状の活性炭としては、破砕した活性炭(破砕炭)、粒状あるいは粉末状の活性炭をバインダともに造粒した造粒炭等を用いることができる。
前記副吸着材室18内には、通電により発熱する加熱手段としての加熱装置50が配置されている。加熱装置50は、四角形シート状に構成されており、副吸着材室18内(詳しくは前側のフィルタ36と後側のフィルタ37との間の室内)に、シート面を上下方向(図1において紙面表裏方向)に向けた状態で、副吸着材室18内の吸着材42中に埋設した状態で配置されている。なお、図2は加熱装置を示す平面図、図3は加熱装置を示す側断面図である。
A
図3に示すように、前記加熱装置50は、2枚の絶縁性を有する樹脂製(例えば、ポリイミド樹脂製)のシート状(フィルム状を含む)の絶縁材52の間に、蛇行状をなす線状発熱体53が介装されてなる。線状発熱体53は、図2に示すように、前後方向(図2において上下方向)に並ぶ6本の直線部53Lと、前後に隣り合う直線部53Lの端末部を相互に連結する左側3本と右側2本の折返し部53Tとを有して蛇行状に形成されている。各直線部53Lは、左右方向(いわゆる幅方向)に延びている。すなわち、各直線部53Lは、前記副吸着材室18内において空気の流れ方向すなわち前後方向(図1において上下方向)に直交する方向すなわち左右方向(幅方向)に延びている。また、計6本の直線部53Lの長さの和は、計5本の折返し部53Tの長さの和よりも長くなるように設定されている。また、線状発熱体53の前後の両端末部には、電極54がそれぞれ接続されている。両電極54は、前記両絶縁材52における右側の側縁部の前後両端部に配置されている。また、両電極54は、それぞれリード線55を介して電源(図示省略)に接続されている。電源は、前記ECU(図示省略)によって通電制御がなされる。なお、ECUは本明細書でいう「制御手段」に相当する。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、前記線状発熱体53は、直列に接続された複数本(本実施の形態では4本を示す)の抵抗加熱型ヒータ56と、抵抗加熱型ヒータ56の相互間に介装された複数(抵抗加熱型ヒータ56の本数よりも1個少ない複数で、本実施の形態は3個を示す)のPTCヒータ57とを備えている。また、抵抗加熱型ヒータ56としては、PTCヒータ57よりも電気抵抗率が低いヒータ、例えばカーボンヒータが用いられている。また、計3個のPTCヒータ57のうち、1個目(第1)のPTCヒータ57(符号、(1)を付す)は、前端部(図2において上端部)から1本目の直線部53Lの中央部に配置されている。また、2個目(第2)のPTCヒータ57(符号、(2)を付す)は、同じく3本目の直線部53Lの中央部に配置されている。また、3個目(第3)のPTCヒータ57(符号、(3)を付す)は、同じく5本目の直線部53Lの中央部に配置されている。各PTCヒータ57は、前後方向(図2において上下方向)に分散的に配置されている。このようにして、線状発熱体53は、直列に接続された4本の抵抗加熱型ヒータ56を主体として蛇行状に構成されており、抵抗加熱型ヒータ56の接続部にPTCヒータ57が配置されてなる。
As shown in FIG. 2, the
また、前端部から1本目(第1)の抵抗加熱型ヒータ56(符号、(a)を付す)は、前側の電極54と第1のPTCヒータ57(1)との間で直線状に形成されている。すなわち第1の抵抗加熱型ヒータ56(a)は、前端部から1本目の直線部53Lの右半部に相当する部分を構成している。また、同じく2本目(第2)の抵抗加熱型ヒータ56(符号、(b)を付す)は、第1のPTCヒータ57(1)と第2のPTCヒータ57(2)との間でS字状に形成されている。すなわち第2の抵抗加熱型ヒータ56(b)は、1本目の直線部53Lの左半部と、それに続く左側の折返し部53Tと、それに続く2本目の直線部53Lと、それに続く右側の折返し部53Tと、それに続く3本目の直線部53Lの右半部とに相当する部分を構成している。また、同じく3本目(第3)の抵抗加熱型ヒータ56(符号、(c)を付す)は、第2のPTCヒータ57(2)と第3のPTCヒータ57(3)との間でS字状に形成されている。すなわち第3の抵抗加熱型ヒータ56(c)は、3本目の直線部53Lの左半部と、それに続く左側の折返し部53Tと、それに続く4本目の直線部53Lと、それに続く右側の折返し部53Tと、それに続く5本目の直線部53Lの右半部とに相当する部分を構成している。また、同じく4本目(第4)の抵抗加熱型ヒータ56(符号、(d)を付す)は、第3のPTCヒータ57(3)と後側の電極54との間で横向きU字状に形成されている。すなわち第4の抵抗加熱型ヒータ56(d)は、5本目の直線部53Lの左半部と、それに続く左側の折返し部53Tと、それに続く6本目の直線部53Lとに相当する部分を構成している。なお、加熱装置50は、本明細書でいう「加熱手段」に相当する。
Also, the first (first) resistance heater 56 (reference numeral, (a)) from the front end is formed linearly between the
次に、前記蒸発燃料処理装置10を備えた蒸発燃料システムの作用について説明する(図1参照)。なお、蒸発燃料処理システムは、蒸発燃料処理装置10、蒸発燃料通路26、燃料タンク27、パージ通路30、吸気管32、パージ弁34等によって構成されている。
まず、車両の内燃機関31が停止している状態では、パージ弁34が閉弁されており、燃料タンク27等で発生した蒸発燃料が蒸発燃料通路26を介して主吸着材室17に導入される。導入された蒸発燃料は、主吸着材室17内の吸着材42に吸着される。主吸着材室17内の吸着材42に吸着されなかった蒸発燃料は、連通路20を通り、副吸着材室18に導入され、副吸着材室18内の吸着材42に吸着される。
Next, the operation of the evaporated fuel system including the evaporated
First, when the
一方、内燃機関31の運転中においては、ECUによりパージ弁34が開弁されることで、蒸発燃料処理装置10内に吸気負圧が作用する。これにともない、大気ポート24から大気中の空気(新気)が副吸着材室18に導入される。副吸着材室18に導入された空気は、副吸着材室18内の吸着材42から蒸発燃料を脱離させた後、連通路20を介して主吸着材室17に導入され、主吸着材室17内の吸着材42から蒸発燃料を脱離させる。そして、吸着材42から離脱された蒸発燃料を含んだ空気は、パージ通路30を介して吸気管32に排出すなわちパージされることにより、内燃機関31で燃焼処理される。
On the other hand, during the operation of the
また、蒸発燃料の脱離時において、副吸着材室18内に配置された加熱装置50の線状発熱体53に、ECUにより電源電圧が印加されることにより、線状発熱体53が通電されると、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)及びPTCヒータ57(1)〜(3)が発熱する。これにともない、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)及びPTCヒータ57(1)〜(3)から発せられた熱は、両絶縁材52を介して周辺部の吸着材42に放熱される。その熱によって、吸着材42及び吸着材42の表面に吸着されている蒸発燃料が加熱される。これにより、蒸発燃料の脱離時の吸熱反応による吸着材42の温度低下が抑制されるため、脱離性能が向上されるとともに、吸着性能の早期回復を図ることができる。
Further, when the evaporated fuel is desorbed, the
また、前記加熱装置50では、副吸着材室18内を流れる空気の流れ方向すなわち前から後方に向かって分散的に配置されたPTCヒータ57(1)〜(3)(図2参照)によって、副吸着材室18内における吸着材42の蒸発燃料の脱離状況に応じて自動的に発熱量を制御することができる。すなわち、各PTCヒータ57(1)〜(3)の周辺部では、吸着材42から蒸発燃料が脱離する際に、蒸発燃料の気化潜熱で吸着材42が冷やされる。このため、各PTCヒータ57(1)〜(3)の周辺部の吸着材42で蒸発燃料が正常に脱離しているときは、各PTCヒータ57(1)〜(3)からの放熱と燃料の気化潜熱との間で均衡がとれ、各PTCヒータ57(1)〜(3)の周辺部の温度は安定している。しかし、各PTCヒータ57(1)〜(3)の周辺部の吸着材42で蒸発燃料が少なくなると、各PTCヒータ57(1)〜(3)からの放熱と蒸発燃料の気化潜熱との間で均衡がくずれ、各PTCヒータ57(1)〜(3)の周辺部の温度が上昇する。すると、各PTCヒータ57(1)〜(3)の抵抗値が上昇して電流が減少し、発熱量つまり放熱量が減少する。
Further, in the
ここで、PTCヒータ57の特性について説明する。なお、図4はPTCヒータの温度の抵抗との関係を示す特性図である。図4において、横軸は温度(吸着材の温度)を示し、縦軸は抵抗値を示し、特性線AはPTCヒータ57の温度と抵抗値との関係を示す。
図4に示すように、PTCヒータ57の抵抗値(特性線A参照)は、始めは温度が上昇するにつれて下がり、ある温度Tmで最小値Rmになるが、この最小値Rmを過ぎると高くなり、キュリー温度Tc付近の抵抗値Rcから急激に高くなる。PTCヒータ57は、周辺部の吸着材42で燃料が正常に脱離している状態の下では、負の温度特性領域NC内で発熱するように設定される。そして、周辺部の吸着材42で脱離する燃料が少なくなることによって、周辺部の温度が温度Tmを越え、キュリー温度Tcよりも高くなると、正の温度特性領域PCに入ってPTCヒータ57の抵抗値が急激に上昇する。これによって、電流が制限され、PTCヒータ57の発熱が低下又は停止する。
Here, the characteristics of the
As shown in FIG. 4, the resistance value of the PTC heater 57 (see the characteristic line A) first decreases as the temperature rises and reaches a minimum value Rm at a certain temperature Tm, but increases after the minimum value Rm. The resistance value Rc near the Curie temperature Tc increases rapidly. The
また、副吸着材室18内で蒸発燃料が減少するときは、大気ポート24側(前側)から後方へ次第に減少していくので、第1のPTCヒータ57(1)から第2のPTCヒータ57(2)、第3のPTCヒータ57(3)の順で段階的に発熱が低下又は停止することになる。なお、図5は蒸発燃料の脱離時における時間と温度及び抵抗値との関係を示す特性図である。
Further, when the vaporized fuel decreases in the
図5において、横軸は時間を示し、縦軸の上段は抵抗値を示し、縦軸の下段は温度(吸着材の温度)を示し、特性線Bは線状発熱体53の時間と抵抗値との関係を示す。また、特性線C1は第1のPTCヒータ(1)の時間と温度の関係を示し、特性線C2は第2のPTCヒータ(2)の時間と温度の関係を示し、特性線C3は第3のPTCヒータ(3)の時間と温度の関係を示す。
図5に示すように、蒸発燃料の脱離時の時間経過にともない、第1のPTCヒータ57(1)がキュリー温度に到達すると(特性線C1の点Tc1参照)、第1のPTCヒータ57(1)の抵抗値が急激に上昇する(特性線Bの部分P1参照)。続いて、第2のPTCヒータ57(2)がキュリー温度に到達すると(特性線C2の点Tc2参照)、第2のPTCヒータ57(2)の抵抗値が急激に上昇する(特性線Bの部分P2参照)。続いて、第3のPTCヒータ57(3)がキュリー温度に到達すると(特性線C3の点Tc3参照)、第3のPTCヒータ57(3)の抵抗値が急激に上昇する(特性線Bの部分P3参照)。これにより、副吸着材室18内の温度制御が自動的にかつ段階的に行われる。すなわち、各PTCヒータ57(1)〜(3)が自己温度制御性により温度セーブ及び電力セーブを行うスイッチ機能を発揮する。
In FIG. 5, the horizontal axis represents time, the upper part of the vertical axis represents the resistance value, the lower part of the vertical axis represents the temperature (temperature of the adsorbent), and the characteristic line B represents the time and resistance value of the
As shown in FIG. 5, when the first PTC heater 57 (1) reaches the Curie temperature as time elapses when the evaporated fuel is desorbed (see the point Tc1 of the characteristic line C1), the
また、前記加熱装置50の電気回路について説明する。図6は加熱装置の電気回路図である。
図6において、前記蒸発燃料処理装置10(図1参照)の副吸着材室18内の蒸発燃料が減少するにつれて、PTCヒータ57(1)、(2)、(3)の順で段階的に抵抗値が急激に上昇し、その度に電気回路60の電源回路61よりPTCヒータ57(1)、(2)、(3)へ供給される電流Iが段階的に減少する。なお、電源回路61に電流検出回路を内蔵して電流Iの変化を検出することで、各PTCヒータ57の抵抗変化し、副吸着材室18内の蒸発燃料の残量を監視することができる。
The electric circuit of the
In FIG. 6, as the evaporated fuel in the
また、電気回路60では、電源回路61と第1の抵抗加熱型ヒータ56(a)との間にリレースイッチ62が接続されている。第3のPTCヒータ57(3)の抵抗値変化または電流Iの変化から副吸着材室18内で蒸発燃料が減少したことを検出したときは、リレースイッチ62を開いて電流Iを完全に遮断することにより、消費電力を節減することができる。
In the
前記した蒸発燃料処理装置10(図1参照)によると、ケース12の副吸着材室18内に設けられた加熱装置50(図2参照)において、直線部53Lと折返し部53Tとを有する蛇行状に形成されかつ直線部53Lが副吸着材室18内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に延びるように配置された線状発熱体53の抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)によって、副吸着材室18内を広範囲(高面積)に亘って加熱する一方、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)に介装されたPTCヒータ57(1)〜(3)の自己温度制御性によりPTCヒータ57(1)〜(3)を温度セーブ及び電力セーブを行うスイッチング素子として活用するとともにそのPTCヒータ57(1)〜(3)の加熱範囲は狭い範囲(小面積)でよい。したがって、副吸着材室18内を広範囲に亘って効率的に加熱することのできる加熱装置50を備えた蒸発燃料処理装置10を提供することができる。ひいては、副吸着材室18内における加熱斑の発生を防止し、脱離性能を向上することができる。
According to the fuel vapor processing apparatus 10 (see FIG. 1) described above, the heating device 50 (see FIG. 2) provided in the
また、PTCヒータ57に比べて安価な抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)を主な加熱に用い、PTCヒータ57(1)〜(3)を温度セーブ及び電力セーブを行うスイッチング素子として活用することによって、加熱装置50を低コスト化することができる。また、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の相互間に直列に配置された複数のPTCヒータ57(1)〜(3)を温度セーブ及び電力セーブを行うスイッチング素子として活用することによって、広範囲に亘って温度管理を行うことができ、加熱装置50を省エネ化することができる。
Also, resistance heating type heaters 56 (a) to (d), which are less expensive than the
また、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)に所定間隔毎に介装された複数のPTCヒータ57(1)〜(3)の自己温度制御性により抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の加熱温度を多段階に調整することができる。 Further, the resistance heating heaters 56 (a) to 56 (a) are provided with the self-temperature controllability of the plurality of PTC heaters 57 (1) to (3) interposed at predetermined intervals in the resistance heating heaters 56 (a) to (d). The heating temperature of (d) can be adjusted in multiple stages.
また、各PTCヒータ57(1)〜(3)の自己温度制御性による抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の加熱温度の調整を、ケース12の副吸着材室18内の吸着材42からの蒸発燃料の脱離状態に応じて段階的に行わせることができる。
Further, the adjustment of the heating temperature of the resistance heating type heaters 56 (a) to (d) by the self-temperature controllability of each PTC heater 57 (1) to (3) is performed by adjusting the adsorbent in the
また、ケース12の副吸着材室18内を流れる空気の流れ方向に直交する方向(左右方向いわゆる幅方向)に延びる抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の直線部53Lの長さが、空気の流れ方向に延びる抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の折返し部53Tの長さの和よりも長い。このため、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の直線部53Lによって、ケース12の副吸着材室18内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に幅広く加熱することができる。
Further, the length of the
また、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)は、PTCヒータ57(1)〜(3)よりも電気抵抗率が低いヒータであるカーボンヒータで構成されている。したがって、PTCヒータ57(1)〜(3)よりも電気抵抗率が低い抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)に電気が流れやすく、抵抗加熱型ヒータ56(1)〜(3)が発熱しやすいため、抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)の長尺化に有効である。 The resistance heating type heaters 56 (a) to (d) are constituted by carbon heaters which are heaters having a lower electrical resistivity than the PTC heaters 57 (1) to (3). Therefore, electricity easily flows to the resistance heating heaters 56 (a) to (d) having a lower electrical resistivity than the PTC heaters 57 (1) to (3), and the resistance heating heaters 56 (1) to (3) Since it is easy to generate heat, it is effective for elongating the resistance heating type heaters 56 (a) to (d).
また、加熱装置50がシート状に構成されている。したがって、加熱装置50の熱容量を低減し、発熱面を拡大することにより、ケース12の副吸着材室18内を効率良く加熱することができる。これとともに、副吸着材室18内において加熱装置50が占める容積を減少し、吸着材42の充填量の減少を抑制することができる。
Moreover, the
また、加熱装置50の抵抗加熱型ヒータ56(a)〜(d)及びPTCヒータ57(1)〜(3)は、絶縁性を有するシート状の絶縁材に印刷によって形成することも可能である。この場合、加熱装置50を薄肉化及び軽量化することができる。
The resistance heaters 56 (a) to (d) and the PTC heaters 57 (1) to (3) of the
次に、前記蒸発燃料処理装置10の変更例について説明する。図7は蒸発燃料処理装置を示す平断面図である。本変更例は、前記実施の形態に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。
図7に示すように、本実施の形態は、ケース12の主吸着材室17及び副吸着材室18内にそれぞれ加熱装置64,66を配置したものである。説明の都合上、主吸着材室17内に配置された加熱装置64を「主加熱装置64」といい、副吸着材室18内に配置された加熱装置66を「副加熱装置66」という。
Next, a modified example of the fuel
As shown in FIG. 7, in this embodiment,
前記主加熱装置64の線状発熱体53は、6本の直線部(符号省略)と、左側2本と右側3本の折返し部(符号省略)とを有して蛇行状に形成されている。線状発熱体53の各直線部の中央部に、計6個のPTCヒータ57が配置されている。これにともない、計7本の抵抗加熱型ヒータ56が各PTCヒータ57を介して直列に接続されている。
また、副加熱装置66の線状発熱体53は、6本の直線部(符号省略)と、左側3本と右側2本の折返し部(符号省略)とを有して蛇行状に形成されている。線状発熱体53の前(図7において上)から3本目の直線部53Lの中央部にPTCヒータ57が配置されている。これにともない、計2本の抵抗加熱型ヒータ56がPTCヒータ57を介して直列に接続されている。
The
Further, the
本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、ケースの吸着材室には、複数枚のシート状の加熱手段を空気の流れ方向(図1において上下方向)に配置したり、空気の流れ方向に直交する方向(図1において左右方向)に配置したり、面方向(図1において紙面表方向)に所定間隔を隔てて積層状に配置したりすることができる。また、抵抗加熱型ヒータとしては、カーボンヒータに限らず、銀ヒータ、セラミックヒータ等を用いることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the adsorbent chamber of the case, a plurality of sheet-like heating means are arranged in the air flow direction (vertical direction in FIG. 1), or in a direction orthogonal to the air flow direction (horizontal direction in FIG. 1). Or can be arranged in a stacked manner at a predetermined interval in the surface direction (the surface direction in FIG. 1). Moreover, as a resistance heating type heater, not only a carbon heater but a silver heater, a ceramic heater, etc. can be used.
10…蒸発燃料処理装置
12…ケース
17…主吸着材室
18…副吸着材室
42…吸着材
50…加熱装置(加熱手段)
53…線状発熱体
53L…直線部
53T…折返し部
56(a)〜(d)…抵抗加熱型ヒータ
57(1)〜(3)…PTCヒータ
DESCRIPTION OF
53 ...
Claims (7)
前記加熱手段は、直線部と折返し部とを有する蛇行状に形成されかつ前記直線部が前記ケースの吸着材室内を流れる空気の流れ方向に直交する方向に延びるように配置された抵抗加熱型ヒータと、その抵抗加熱型ヒータに介装されたPTCヒータとを備えていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel introduced into the adsorbent chamber of the case is adsorbed by the adsorbent, and the evaporative fuel is desorbed from the adsorbent by the air flowing through the adsorbent chamber. An evaporative fuel processing apparatus provided with heating means that generates heat when energized,
The heating means is a resistance heating heater that is formed in a meandering shape having a straight portion and a folded portion, and the straight portion is disposed so as to extend in a direction perpendicular to the flow direction of air flowing through the adsorbent chamber of the case. And a PTC heater interposed in the resistance heating type heater.
前記加熱手段は、前記抵抗加熱型ヒータに所定間隔毎に介装された複数の前記PTCヒータを備えていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus of Claim 1, Comprising:
The evaporative fuel processing apparatus, wherein the heating means includes a plurality of the PTC heaters interposed in the resistance heating heater at predetermined intervals.
前記複数のPTCヒータは、前記ケースの吸着材室内を流れる空気の流れ方向に分散的に配置されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to claim 2,
The evaporative fuel processing apparatus, wherein the plurality of PTC heaters are distributed in a flow direction of air flowing through the adsorbent chamber of the case.
前記抵抗加熱型ヒータは、前記直線部の長さの和が前記折返し部の長さの和よりも長くなるように構成されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The evaporative fuel processing apparatus is characterized in that the resistance heater is configured such that the sum of the lengths of the straight portions is longer than the sum of the lengths of the folded portions.
前記抵抗加熱型ヒータは、前記PTCヒータよりも電気抵抗率が低いヒータで構成されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
The evaporative fuel processing apparatus is characterized in that the resistance heating type heater is composed of a heater having an electric resistivity lower than that of the PTC heater.
前記加熱手段は、シート状に構成されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus as described in any one of Claims 1-5,
The evaporative fuel processing apparatus, wherein the heating means is configured in a sheet shape.
前記加熱手段の抵抗加熱型ヒータ及びPTCヒータは、絶縁性を有するシート状の絶縁材に印刷によって形成されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
It is an evaporative fuel processing apparatus of Claim 6, Comprising:
The resistance heating type heater and the PTC heater of the heating means are formed by printing on an insulating sheet-like insulating material.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010192240A JP2012047150A (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Evaporated fuel processing device |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013249805A (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Toyota Motor Corp | Fuel tank internal pressure adjusting device |
| US9169810B2 (en) | 2012-06-01 | 2015-10-27 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel vapor processing apparatus |
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2010
- 2010-08-30 JP JP2010192240A patent/JP2012047150A/en active Pending
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