專利名稱：燃油蒸氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對燃油蒸氣處理裝置的改進(jìn)，其中的燃油蒸氣處理裝置被用來吸收汽車燃油箱等裝置中揮發(fā)出的燃油蒸氣，并在發(fā)動機工作過程中將所吸收的燃油釋放出來，用以在發(fā)動機中進(jìn)行燃燒。
背景技術(shù)：
第2002-30998號日本專利臨時公開文件中介紹了這種類型的燃油蒸氣處理裝置，下面將參照圖18對這種處理裝置進(jìn)行討論。該燃油蒸氣處理裝置包括一殼體1，其具有一與燃油箱2相連接的充入口3、一與發(fā)動機4進(jìn)氣岐管5相連接的吹送口3、以及一與大氣環(huán)境相通的大氣通口。在發(fā)動機停機過程中，含燃油蒸氣(燃油成分)的氣體被從充入口3引入到殼體內(nèi)。在殼體1中填充有活性炭等能吸附燃油蒸氣的材料8，從而可吸收或清除氣體中的燃油蒸氣。其中已去除了燃油蒸氣的氣體經(jīng)大氣通口7釋放到環(huán)境大氣中。當(dāng)發(fā)動機在此狀態(tài)下開始工作時，燃油蒸氣吸附材料8中的燃油蒸氣會被從吹送口6吸入到發(fā)動機的進(jìn)氣側(cè)中，以便于在發(fā)動機中燃燒掉。此時，燃油蒸氣吸附材料8中的燃油蒸氣受到經(jīng)大氣通口7進(jìn)入的環(huán)境大氣的作用而排出。
殼體1的內(nèi)部被一分隔壁9分成一第一裝料室10和一第二裝料室11，第一裝料室10與充入口3和吹送口6相通，第二裝料室11則與大氣通口7相通。第一、第二裝料室10、11的端部利用一通道12實現(xiàn)了相互連通，由此在殼體1中形成一總體上為U形的氣體通道。第一裝料室10是由相對布置的過濾體13、14限封而成的，其內(nèi)部填充有燃油蒸氣吸附材料8。第二裝料室11是由相對布置的過濾體15、17限封而成的，并由設(shè)置在過濾體15、17之間的另一過濾體16進(jìn)一步分成兩個腔室。第二裝料室11中的兩個腔室內(nèi)也填充有燃油蒸氣吸附材料8。因此，經(jīng)充入口3進(jìn)入到殼體1中的燃油蒸氣主要是由第一裝料室10中的燃油蒸氣吸附材料8進(jìn)行吸收，然后，剩余部分的燃油蒸氣經(jīng)通道12通向到第二裝料室11中的燃油蒸氣吸附材料8，以便于被燃油蒸氣吸附材料8所吸收。
設(shè)置這種常規(guī)燃油蒸氣處理裝置的目的是為了降低燃油箱向環(huán)境大氣排放的燃油蒸氣量。但是，近些年來，對排放到環(huán)境大氣中的燃油蒸氣量進(jìn)行控制的法規(guī)變得更為嚴(yán)厲，因而就需要進(jìn)一步降低環(huán)境大氣中的燃油蒸氣排放量。在此方面，已知的一種有效措施是增大燃油蒸氣吸附材料層的長度(L)與吸附材料層有效橫截面的直徑(D)的比值(L/D值)，以此來降低燃油蒸氣向環(huán)境大氣的排放量。在這一方面，人們已經(jīng)進(jìn)行了很多研究來提高L/D值。
在上述的普通燃油蒸氣處理裝置中，考慮到了增大L/D值的因素；但是，為了能充分地增大L/D值，必須要重新設(shè)計燃油蒸氣處理裝置的整個殼體，因而，不可避免的是燃油蒸氣處理裝置的生產(chǎn)成本會增加。
另外，目前存在這樣的需求分別制造出具有不同規(guī)格的多種燃油蒸氣處理裝置，以獲得不同的L/D值。為了滿足這一需求，必須要預(yù)備多種生產(chǎn)設(shè)備，以分別制出多種不同的殼體，這樣，就需要考慮到這樣的問題制造燃油蒸氣處理裝置的生產(chǎn)效率會降低。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的燃油蒸氣處理裝置，其能有效地克服現(xiàn)有燃油蒸氣處理裝置所面臨的問題。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種改進(jìn)的燃油蒸氣處理裝置，該裝置能有效地實現(xiàn)兩方面的要求既能充分地降低燃油蒸氣向環(huán)境大氣的排放量，又能提高制造燃油蒸氣處理裝置的生產(chǎn)率。
本發(fā)明再一個目的在于提供一種改進(jìn)的燃油蒸氣處理裝置，無需改變該燃油蒸氣處理裝置殼體的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，就能容易地改變該裝置的L/D值。
本發(fā)明的一個方面在于提供一種燃油蒸氣處理裝置，其具有一殼體，該殼體具有一個與燃油箱相連接的充入口、一個與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口、以及一個大氣通口，其中，外界大氣經(jīng)所述的大氣通口通入到殼體內(nèi)，殼體包括一個靠近大氣通口的部分。在殼體內(nèi)填充燃油蒸氣吸附材料。另外，在殼體的所述部分內(nèi)設(shè)置一吸附材料筒盒，且該筒盒被制成與殼體是分體的。吸附材料筒盒中具有燃油蒸氣吸附材料。從大氣通口引入的空氣可流經(jīng)吸附材料筒盒中的燃油蒸氣吸附材料而進(jìn)入到殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料中。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種燃油蒸氣處理裝置，其具有一殼體，該殼體具有一個與燃油箱相連接的充入口、一個與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口、以及一個大氣通口，其中，外界大氣經(jīng)所述的大氣通口通入到殼體內(nèi)，殼體包括一個靠近大氣通口的部分。殼體內(nèi)填充有燃油蒸氣吸附材料。另外，在殼體的所述部分內(nèi)設(shè)置一吸附材料筒盒，其包括一筒形的主體部分，筒盒主體部分的外周面限定了一定的橫截面積，該橫截面積小于由殼體的內(nèi)周面限定的橫截面積。吸附材料筒盒具有相互對置的第一端部和第二端部。第一端部比第二端部更靠近大氣通口。第一、第二端部上分別制有第一、第二開孔，從大氣通口流入的空氣可流經(jīng)第一、第二開孔而進(jìn)入到殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料中。筒盒的主體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料。
本發(fā)明的再一方面提供一種燃油蒸氣處理裝置，其包括一殼體，該殼體具有一第一殼體部分和一第二殼體部分，第一殼體部分具有一與燃油箱相連接的充入口、以及一與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口，第二殼體部分具有一大氣通口，環(huán)境大氣經(jīng)該大氣通口進(jìn)入。殼體的第一、第二殼體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料。在第二殼體部分靠近大氣通口的一個部分中設(shè)置一吸附材料筒盒，其包括一圓筒形的主體部分，筒盒主體部分的外周面限定了一定橫截面積，該橫截面積小于由第二殼體部分所述部分的內(nèi)周面限定的橫截面積。吸附材料筒盒具有相互對置的第一端部和第二端部。第一端部比第二端部更靠近大氣通口。第一、第二端部上分別制有第一、第二開孔，從大氣通口流入的空氣可流經(jīng)第一、第二開孔而進(jìn)入到第一、第二殼體部分內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料中。筒盒的主體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料。另外，在筒盒主體部分主要部位的外側(cè)固定地設(shè)置有一圓筒形的空氣引導(dǎo)構(gòu)件，其具有相對的第一端部和第二端部，且第一、第二端部分別靠近筒盒主體部分的第一端部和第二端部。導(dǎo)氣構(gòu)件的第一端部被固定到第二殼體部分上，并制有一個開孔，筒盒主體部分被設(shè)置在該開孔中。導(dǎo)氣構(gòu)件的第二端部是封閉的，從而在導(dǎo)氣構(gòu)件與筒盒主體部分之間形成了一個空間，該空間與筒盒主體部分的內(nèi)部相通，并與第二殼體部分的內(nèi)部相通。
本發(fā)明的又一方面在于提供一種燃油蒸氣處理裝置，其包括一殼體，該殼體具有一第一殼體部分和一第二殼體部分，第一殼體部分具有一與燃油箱相連接的充入口、以及一與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口，第二殼體部分具有一大氣通口，環(huán)境大氣經(jīng)該大氣通口進(jìn)入。殼體的第一、第二殼體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料。一筒體壁部分從第二殼體部分靠近大氣通口的一個部分延伸到第二殼體部分中。筒體壁部分具有一第一端部，其與第二殼體部分上的所述部分相連接；以及一第二端部，空氣可流經(jīng)該第二端部。筒體壁部分外周面所限定的橫截面積小于由第二殼體部分上所述部分的內(nèi)周面所限定的橫截面積。在筒體壁部分內(nèi)設(shè)置一吸附材料筒盒，從大氣通口流入的空氣可流經(jīng)該吸附材料筒盒而流向筒體壁部分的第二端部。另外，在筒體壁部分主要部位的外側(cè)固定地設(shè)置有一圓筒形的空氣引導(dǎo)構(gòu)件，其具有相對的第一端部和第二端部，且第一、第二端部分別靠近筒體壁部分的第一端部和第二端部。導(dǎo)氣構(gòu)件的第一端部被固定到第二殼體部分上，并制有一個開孔，筒體壁部分被設(shè)置在該開孔中。導(dǎo)氣構(gòu)件的第二端部是封閉的，從而在導(dǎo)氣構(gòu)件與筒體壁部分之間形成了一個空間，該空間與筒體壁部分的內(nèi)部相通，并與第二殼體部分的內(nèi)部相通。


附圖中，相同的部件和元件在所有附圖中均由相同的數(shù)字標(biāo)號指代，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第一實施方式的垂直剖視圖；圖2是一局部放大的剖視圖，表示了圖1所示燃油蒸氣處理裝置的一個主要部件；
圖3是圖1所示燃油蒸氣處理裝置中吸附材料筒盒的放大軸測圖；圖4是一局部放大的垂直剖視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第二實施方式的一個主要部件；圖5中放大的軸測圖表示了圖4所示燃油蒸氣處理裝置的吸附材料筒盒；圖6中的垂直剖視圖表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第三
具體實施例方式
下面參見圖1到圖3，圖中表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第一實施方式。該蒸氣處理裝置包括一用樹脂材料(合成樹脂)制成的殼體20。殼體20一端部的一側(cè)設(shè)置有一充入口21、一吹送口22、以及一大氣通口23。充入口21與汽車上的燃油箱(圖中未示出)相連接，吹送口22與車輛內(nèi)燃機(圖中未示出)的進(jìn)氣側(cè)或進(jìn)氣系統(tǒng)(圖中未示出)相連接。大氣通口23與外界大氣相通。殼體20的內(nèi)部被分割成一第一裝料室24和一第二裝料室25。換言之，殼體20包括一第一殼體部分(未標(biāo)數(shù)字)和一第二殼體部分(未標(biāo)數(shù)字)，第一殼體部分中形成了第一裝料室24，第二殼體部分中形成了第二裝料室25。第一裝料室24與充入口21和吹送口22相連通。第二裝料室25則與大氣通口23相通。第一、第二裝料室24、25都沿軸向延伸，并具有各自的第一端部(右側(cè)端)和第二端部(左側(cè)端，兩端部在圖中均未標(biāo)注)。充入口21和吹送口22所處位置靠近第一裝料室24的第一端部。大氣通口23的位置靠近第二裝料室25的第一端部。如圖所示，第一、第二裝料室24、25的第二端部利用一通道26相互連通。該通道26是由固定在殼體20的第一、第二殼體部分的開口端部上一蓋板20A形成的。因此，在殼體20中形成一總體上為U形的流道，該流道包括相互連通的第一裝料室24、通道26、以及第二裝料室25。第二裝料室25的橫截面積被制成小于第一裝料室24的橫截面積。第二裝料室25的橫截面積約為第一裝料室24橫截面積的1/2。
過濾體27a和27b被布置在第一裝料室24的第一端部處，所處位置分別靠近充入口21和吹送口22。來自于充入口21的燃油蒸氣經(jīng)過濾體27a流入到第一裝料室24中。第一裝料室24中的燃油蒸氣經(jīng)過過濾體27b從吹送口22排出。在第一裝料室24的第二端部處也設(shè)置了一過濾體29，其由一多孔板28支撐著，多孔板28與第一殼體部分的內(nèi)表面可滑動地配合著，并在靠近端口21和22的方向上受到彈簧30的偏置作用。作為燃油蒸氣吸附材料的活性炭31被填充或裝入到第一裝料室24中，且位于相互對正的過濾體27a、27b與過濾體30之間，形成了第一活性炭層31A。活性炭31為顆粒狀，通過將活性炭研磨成粉末、或通過將活性炭制成顆粒狀就能制得該活性炭31。
在第二燃油蒸氣裝料室25的第一端部處設(shè)置一吸附材料筒盒或單元32，下文將對該筒盒作詳細(xì)的介紹，其所處位置靠近大氣通口23。在第二裝料室25的第二端部處設(shè)置一過濾體34，其由一多孔板33支撐著。多孔板33與過濾體34一道形成了端壁(位于第二端部處)，多孔板被可滑動地裝配到第二殼體部分的內(nèi)表面上，且在朝向大氣通口23的方向上受到彈簧35的偏置作用。被用作燃油蒸氣吸附材料的活性炭31被填充或裝入到第二裝料室25中，且位于吸附材料筒盒32與過濾體34之間，形成了第二活性炭層31B。另外，在吸附材料筒盒13中也填充有活性炭12，這樣就形成一第三活性炭層31C。
此處，在第一活性炭層31A和第二活性炭層31B中，由于包括多孔板28和過濾體29的端壁、以及包括多孔板33和過濾體34的端壁分別在彈簧30和35的偏置作用是可動的，所以可根據(jù)燃油蒸氣處理裝置的技術(shù)規(guī)格而對其中填充的活性炭量進(jìn)行調(diào)整。填充在吸附材料筒盒32中的活性炭量則是固定的，因而無法進(jìn)行調(diào)整。
盡管在對第一實施方式的表示和描述中，第一、第二、第三活性炭層31A、31B、31C中僅包括活性炭材料，但可以領(lǐng)會除了活性炭等燃油蒸氣吸附材料之外，第一、第二、第三活性炭層31A、31B、31C中也可包括蓄熱材料。蓄熱材料可與燃油蒸氣吸附材料任意混合地填充到裝料室24、25或筒盒32中。不然的話，也可將蓄熱材料和燃油蒸氣吸附材料分別制成層體，并交替地布置來填充裝料室24、25或筒盒32。還可用粘合劑將蓄熱材料和燃油蒸氣吸附材料預(yù)先混合制成單塊蜂窩體或顆粒體，該單塊體或顆粒體被裝入到裝料室24、25或筒盒32中。蓄熱材料例如是導(dǎo)熱性和比熱都很高的鋁、陶瓷等材料。
在蓄熱材料被與活性炭等吸附材料一起填充到裝料室24、25或筒盒32中的情況下，在吸收燃油蒸氣的過程中，通過吸收燃油蒸氣吸附材料的熱量，可提高燃油蒸氣吸附材料的吸收性能，同時，在將燃油蒸氣從吸附材料中釋放出來的過程中，通過利用蓄熱材料中蓄積的熱量阻止燃油蒸氣吸附材料溫度的降低，可增大從吸附材料中釋放出的燃油蒸氣量。為了簡化描述，在下文對其它實施方式進(jìn)行討論的過程中，將不對上文的內(nèi)容作重復(fù)描述，但可以理解在將蓄熱材料與燃油蒸氣吸附材料混合起來、或?qū)⑿顭岵牧现瞥砂加驼魵馕讲牧系念w?；蚍涓C形單塊體之后，其被裝入到第一裝料室24、第二裝料室25、和/或吸附材料筒盒32中。
另外可用由燃油蒸氣吸附材料制成的蜂窩狀單塊體來取代第一、第二、第三活性炭層31A、31B、31C。
從圖2和圖3可清楚地看出，吸附材料筒盒32包括一圓筒形的主體部分36，該主體部分形成了一個其內(nèi)填充有或裝有活性炭31的裝料室。筒盒主體部分36與殼體20是分離開的，且可從殼體20中取出。筒盒主體部分36裝料室的橫截面積(垂直于筒盒主體部分36軸線的面積)小于第二裝料室25的橫截面積。筒盒主體部分36上一體地設(shè)置有第一(右側(cè))凸緣37和第二(左側(cè))凸緣38。第一凸緣37從筒盒主體部分36的第一端部(右側(cè)端)沿徑向向外延伸，并從筒盒主體部分36的第一端部向徑向內(nèi)側(cè)延伸，從而形成一內(nèi)凸緣部分(圖中未加數(shù)字標(biāo)號)。換言之，第一凸緣37垂直于吸附材料筒盒32的軸線。第二凸緣38從筒盒主體部分36第二端部(左側(cè)端)向徑向外側(cè)延伸。一段筒體壁部分39與內(nèi)凸緣制為一體，其從吸附材料筒盒32內(nèi)凸緣部分沿軸向延伸。殼體20的第二殼體部分包括一段筒體壁部分40，其與第二殼體部分的主體是一體的，但橫截面積小于第二殼體部分主體的橫截面積，因而，在第二殼體部分的主體與筒體壁部分40之間形成一基本上為環(huán)形的臺階部分(圖中未注標(biāo)號)。吸附材料筒盒32的第一凸緣37與該臺階部分相接觸，且筒盒32的筒體壁部分39被插入到筒體壁部分40中。環(huán)繞著筒體壁部分39的外周面設(shè)置了一基本上為環(huán)形的密封構(gòu)件或填封構(gòu)件41，由此可在筒體壁部分39的外周面與筒體壁部分40的內(nèi)周面之間實現(xiàn)氣密密封。如圖3所示，密封構(gòu)件41的橫斷面基本上為U形，從而形成了兩條沿徑向向外延伸、并相互平行的環(huán)形密封唇(未注標(biāo)號)?？梢岳斫庠谕搀w壁部分39的外徑與筒體壁部分40的內(nèi)徑基本上相等的情況下，可以取消密封構(gòu)件41，這樣作實際上不會帶來任何問題。因此，吸附材料筒盒32被制成與殼體20是分體的，且可從殼體20中取出。
在筒盒主體部分17內(nèi)設(shè)置了一第一(右側(cè))過濾體42a，其按照一定方式位于筒盒主體部分36的第一(右側(cè))端部處，以便于能與內(nèi)凸緣部分相接觸。因而，第一過濾體42a所處的位置靠近大氣通口23，以使筒體壁部分39位于第一過濾體42a和大氣通口23之間。在筒盒主體部分36的內(nèi)部設(shè)置一第二(左側(cè))過濾體42b，其位于筒盒主體部分36的第二(左側(cè))端部。在過濾體42a、42b之間填充有活性炭31。這些過濾體42a、42b是用聚氨酯樹脂等具有柔性的材料制成的，以便于允許第三活性炭層31C在受熱等條件下發(fā)生體積改變。第一、第二凸緣37、38都被制成具有一外周緣部分，其輪廓形狀對應(yīng)于殼體20的第二殼體部分壁板內(nèi)周面的形狀，以便能可滑動地裝配到第二殼體部分的內(nèi)周面上。
另外，在面向活性炭層31B的那一表面上，由無紡布制成的過濾體43被焊接或固定到第二凸緣38上，由此可擋住第二活性炭層31B的活性炭31，并將這些活性炭保持就位。過濾體43的外周所圍成的面積略大于由第二凸緣38的外周所圍成的面積。因而，當(dāng)吸附材料筒盒32被按照一定方式安裝到第二裝料室25中、以使得第二凸緣38與第二殼體部分圍成第二裝料室25的內(nèi)表面相配合時，過濾體43的外周部分就會變?yōu)槁晕嚎s的狀態(tài)，且在壓縮作用下產(chǎn)生變形，進(jìn)而可與第二裝料室25的內(nèi)表面緊密地配合著。結(jié)果就是，可確?；钚蕴?1無法通過第二凸緣38與形成第二裝料室25的內(nèi)表面之間的間隙。在圖2中，數(shù)字標(biāo)號44指代一支撐銷，其從用于定位/支撐過濾體43的第二凸緣38延伸出，圖中的數(shù)字標(biāo)號45指代一凸肋，其被與筒盒主體部分36制為一體，且位于開孔處(該開孔被形成在第一凸緣37的內(nèi)部)，用于支撐過濾體42a。
此處，位于吸附材料筒盒32中的第三活性炭層31C具有一定的L/D數(shù)值(圖2中尺寸L與D之間的比值)，該L/D值約為1.5，其中，L為第三活性炭層31C的長度，D為第三活性炭層31C有效橫截面積的直徑。有效橫截面積是指在一個與第三活性炭層31C軸線垂直的平面內(nèi)的面積，該面積在實際上即為吸收燃油蒸氣的有效面積。已進(jìn)行的大量實驗和測試表明從防止燃油蒸氣發(fā)散到大氣環(huán)境中的角度考慮，L/D值不小于1.0的情況將是優(yōu)選的。在此方面，在燃油蒸氣處理裝置的該實施方式中，為留有一定的設(shè)計余量，將L/D值設(shè)定為約1.5。不難理解整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值被計為第一、第二、以及第三活性炭層31A、31B、31C各自L/D值的總和。因此，即使在第一、第二活性炭層31A、31B的體積發(fā)生改變的情況下，燃油蒸氣處理裝置總的L/D值也能始終保持為不小于1.5，吸附材料筒盒32的L/D值即為該數(shù)值。
另外，第三活性炭層31C中活性炭的體積被設(shè)為該燃油蒸氣處理裝置中所用活性炭總體積的約3％。優(yōu)選地是，甚至在第一、第二活性炭層31A、31B的體積發(fā)生改變的情況下，第三活性炭層31C中活性炭的體積也不超過燃油蒸氣處理裝置中所用活性炭總體積的10％。
下面，將對該燃油蒸氣處理裝置第一實施方式的工作過程進(jìn)行描述。
在車輛停駛過程中，所產(chǎn)生的燃油蒸氣被從充入口21引入到殼體1的內(nèi)部，從而由活性炭31吸附燃油蒸氣。燃油蒸氣是一種混合氣，其主要包括碳?xì)浠衔?下文稱為HC)氣體和空氣。HC氣體被活性炭31吸收，而空氣則流經(jīng)第一、第二、第三活性炭層31A、31B、31C后從大氣通口23排出。
在車輛發(fā)動機工作過程中，環(huán)境空氣從大氣通口23進(jìn)入，并流經(jīng)第三、第二、以及第一活性炭層31C、31B、31A(按照這一順序)和吹送口22，從而可被吸入到發(fā)動機中。此時，被吸附到活性炭31中的HC氣體在流經(jīng)各活性炭層的空氣作用下被排出。HC的吹沖物被從第三活性炭層31C一側(cè)轉(zhuǎn)移到了第一活性炭層31A一側(cè)，在此過程中，這些被吹送著的HC氣體流經(jīng)吹送口22，并被引入到發(fā)動機進(jìn)氣部分或進(jìn)氣歧管中，從而在發(fā)動機中被燃燒掉。在對HC執(zhí)行吹沖的情況下，活性炭31獲得再生，由此使活性炭31恢復(fù)了吸附燃油蒸氣的能力。
此處，有少量的HC未能被吹沖出去，而留在活性炭層31A、31B、31C中，其中，這些HC會發(fā)生氣化，并在活性炭層31A、31B、31C中擴(kuò)散開。在燃油蒸氣處理裝置的該實施方式中，位于吸附材料筒盒32中的第三活性炭層31C的L/D值被設(shè)定為1.5，以使得整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值被設(shè)定為不小于1.5，因而可有效地抑制HC的擴(kuò)散、以及由于擴(kuò)散而使HC向大氣環(huán)境的釋放。
在燃油蒸氣處理裝置的該實施方式中，吸附材料筒盒32中活性炭31的體積占整個燃油蒸氣處理裝置中活性炭31的總體的比例相當(dāng)小，少達(dá)3％，因而，在發(fā)動機工作過程中，經(jīng)第三活性炭層31C流入的環(huán)境大氣量與第三活性炭層31C的比值(即所謂的凈化床層體積)是很大的。結(jié)果就是，在發(fā)動機工作過程中，第三活性炭層31C所吸附的燃油蒸氣能獲得充分的吹沖，因而能可靠地釋放掉所吸附的燃油蒸氣。因此，當(dāng)燃油蒸氣從燃油箱流入到燃油蒸氣處理裝置中時，流過第二活性炭層31B的HC氣體能被第三活性炭層31C可靠地吸收。
該實施方式的燃油蒸氣處理裝置是按照如下的過程組裝而成的預(yù)先制出其中含有活性炭31的吸附材料筒盒32，并將該筒盒插入到第二裝料室25中。然后，過濾體27a、27b被安裝到第一裝料室24中的合適位置上。而后，將活性炭31填充到第一、第二裝料室24、25內(nèi)的剩余空間內(nèi)。之后，過濾體29和34、多孔板28和33、以及彈簧30和35被布置到圖1所示的各自位置上。而后，將蓋板20A安裝上，以封閉第一、第二裝料室24、25的第二端部，并形成通道26，隨后將蓋板20A的周邊部分焊接到殼體20上。
盡管在上文所描述的實施方式中吸附材料筒盒32是被預(yù)先制出后再被裝配到殼體20中的，但可以理解也可不預(yù)先制出吸附材料筒盒32，在此方式中，其上設(shè)置有封填材料或O型圈等密封構(gòu)件41的筒盒主體部分36被設(shè)置到殼體20筒體壁部分40中，然后，向殼體20上設(shè)置其它的部件和活性炭31。
如上所述，該實施方式的燃油蒸氣處理裝置被設(shè)計成能提高整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值，從而可幾乎完全抑制燃油成分(HC)向環(huán)境大氣的排放。通過將吸附材料筒盒32安裝到殼體20中就可實現(xiàn)上述改進(jìn)，其中的殼體20與普通燃油蒸氣處理裝置的殼體幾乎完全相同。換言之，吸附材料筒盒32中活性炭裝料部分(或筒盒主體部分36內(nèi)部)的橫截面積小于第二裝料室25的橫截面積，因而能容易地將吸附材料筒盒32自身的L/D值設(shè)定為較大的數(shù)值。另外，通過將該吸附材料筒盒32安裝在合適的位置上，也能保證整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值不小于吸附材料筒盒32的L/D值。另外，很自然地可在同一生產(chǎn)線上一起制造帶有吸附材料筒盒32的燃油蒸氣處理裝置、以及不帶有吸附材料筒盒的燃油蒸氣處理裝置(即L/D值不同的裝置)，或交替地制造這兩種處理裝置。另外，通過將活性炭層長度L不同、有效橫截面積的直徑D不同的吸附材料筒盒32安裝到殼體20中，就易于根據(jù)發(fā)動機的排量和燃油箱的尺寸制造合適的燃油蒸氣處理裝置(其帶有或不帶有吸附材料筒盒)。
具體來講，在燃油蒸氣處理裝置的該實施方式中，吸附材料筒盒32的主體部分36的兩相對端部上設(shè)置有第一、第二凸緣37、38，且在面向第二活性炭層31B的表面上，構(gòu)成一支撐壁的過濾體43被焊接到第二凸緣38上。結(jié)果就是，在將吸附材料筒盒32安裝到第二裝料室25中之后，僅可通過將第二活性炭層31B的活性炭32傾倒到第二裝料室25中就可完成第二裝料室25的填充，因而，可提高該燃油蒸氣處理裝置的組裝效率。
在該實施方式的吸附材料筒盒32中，使第一、第二凸緣37、38與第二裝料室25的內(nèi)壁面相配合，因而可防止吸附材料筒盒32在組裝后出現(xiàn)間隙。另外，在安裝吸附材料筒盒32的過程中，只有寬度較小的第一、第二凸緣37、38與第二裝料室25的內(nèi)壁面滑動接觸，從而增加了吸收材料筒盒32可滑動特性，這樣就能提高組裝燃油蒸氣處理裝置時的工作效率。
按照如下的方式將吸附材料筒盒32裝配到第二裝料室25中使第一凸緣37與筒體壁部分40上一體的環(huán)形臺階部分相接觸；將筒體壁部分59插入到殼體20的筒體壁部分40中；用斷面基本上為U形的密封構(gòu)件或封填材料41填充兩筒體壁部分39、40之間的間隙。因此，可防止透過第二活性炭層31B的燃油成分不經(jīng)過第三活性炭層31C、而是從吸附材料筒盒32的外部環(huán)周空間流向大氣通口23，并能防止來自于大氣通口23的外界空氣不經(jīng)過第三活性炭層31C地流入到第二活性炭層31B中。結(jié)果就是，燃油蒸氣和外界空氣能被可靠地引入到第三活性炭層31C中。
由于從燃油箱揮發(fā)出的燃油蒸氣量取決于燃油箱的尺寸和形狀，所以，在燃油蒸氣處理裝置要被應(yīng)用到具有不同規(guī)格燃油箱的車輛上的情況下，可根據(jù)燃油箱的規(guī)格使用活性炭含量不同的燃油蒸氣處理裝置。在燃油蒸氣處理裝置的該實施方式中，第一裝料室24的端壁(包括多孔板28和過濾體29)與第二裝料室25的端壁(包括多孔板33和過濾體34)分別受到彈簧30、35的偏置作用，從而可根據(jù)燃油箱的規(guī)格自由地改變或調(diào)整第一、第二裝料室24和25中活性炭31的填充量。即使在此情況下，也能通過采用吸附材料筒盒32取保將整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值設(shè)定為必要的數(shù)值。因此，根據(jù)燃油蒸氣處理裝置該實施方式的設(shè)計原理，可方便地單獨制出多種規(guī)格的燃油蒸氣處理裝置，且不會使燃油蒸氣向環(huán)境大氣的排放量超過法定水平。
從上文的描述可領(lǐng)會到按照該實施方式的設(shè)計，在吸附材料筒盒的L/D值的影響下，整個燃油蒸氣處理裝置能獲得必要的L/D值。吸附材料筒盒主體部分(裝有吸附材料部分)的橫截面積小于殼體中裝有吸附材料的部分或腔室的橫截面積，因而，其在L/D中的值D是一個較小的值。因此整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值可以容易地設(shè)定較大。因此，通過安裝具有不同L/D值的吸附材料筒盒，無需改變整個殼體的設(shè)計，就能容易地改變整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值。
圖4和圖5表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第二實施方式，其與燃油蒸氣處理裝置的第一實施方式類似。在該實施方式中，吸附材料筒盒52包括一圓筒形的主體部分56，其內(nèi)形成一裝料室，活性炭31填充到該裝料室中。筒盒主體部分56裝料室的橫截面積小于第二裝料室25的橫截面積。筒盒主體部分56上一體地設(shè)置有第一(右側(cè))凸緣或內(nèi)凸緣57和第二(左側(cè))凸緣58。第一凸緣57從筒盒主體部分56的第一端部(右側(cè)端)沿徑向向內(nèi)延伸。換言之，第一凸緣57垂直于吸附材料筒盒32的軸線。第二凸緣58從筒盒主體部分56第二端部(左側(cè)端)向徑向外側(cè)延伸。筒體壁部分59被與內(nèi)凸緣部分制為一體，并從吸附材料筒盒52內(nèi)的第一凸緣部分57沿軸向延伸。殼體20的第二殼體部分20a包括一段筒體壁部分50，其與第二殼體部分20a的主體是一體的，但橫截面積小于第二殼體部分20a主體的橫截面積，因而，在第二殼體部分的主體與筒體壁部分50之間形成一基本上為環(huán)形的臺階部分(圖中未注標(biāo)號)。吸附材料筒盒52的第一凸緣57與該臺階部分相接觸，且筒盒52的筒體壁部分59被插入到筒體壁部分50中。一環(huán)形密封構(gòu)件或O型圈51被裝配到筒體壁部分59外周面上制出的一環(huán)槽(圖中未注標(biāo)號)中，由此可在筒體壁部分59的外周面與筒體壁部分50的內(nèi)周面之間實現(xiàn)氣密密封。筒盒主體部分56上一體地制有多條凸肋60，這些凸肋從主體部分沿徑向向外延伸，并在軸向上延伸而與第二凸緣58成為一體。每一凸肋60的徑向外端邊緣以及第二凸緣58外周邊緣的形狀都被設(shè)計成與形成第二裝料室25的第二殼體部分20a的內(nèi)周面相適配，且與第二殼體部分20a的內(nèi)周面可滑動地配合著。
在該實施方式中，按照一定方式在殼體20的第二殼體部分20a上固定地安裝一制有大氣通口53的蓋帽部分(圖中未加標(biāo)號)，以使得其環(huán)形的底部固定到第二殼體部分20a的環(huán)形臺階部分上。大氣通口53被制在一管體部分(圖中未加標(biāo)號)中，該管體部分垂直于吸附材料筒盒52的軸線，因此，在吸附材料筒盒52的上游處形成了一個總體上為L形的氣流通道。
盡管在上文所述的第一、第二實施方式中，被設(shè)置在吸附材料筒盒52筒體壁部分與殼體20第二殼體部分20a的筒體壁部分之間的密封構(gòu)件41、51的橫斷面基本上為U形，或者為O形圈的形式，但可以理解，密封構(gòu)件的橫斷面也可以基本上為V形或D形。
圖6表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第三實施方式，其與圖1到圖3所示燃油蒸氣處理裝置的第一實施方式類似，區(qū)別僅在于去掉了殼體20′的第一殼體部分(形成第一裝料室24)，在該實施方式中，充入口21和吹送口22被制在第二殼體部分(形成第二裝料室25)的第二(左側(cè))端部處。更具體來講，充入口21和吹送口22被制在殼體20的底壁20B上。彈簧35被設(shè)置在底壁20B與多孔板33之間。因而，該實施方式的燃油蒸氣處理裝置具有兩個活性炭層，而不帶有第一活性炭層31A。盡管在上述實施方式中吸附材料筒盒32被描述為預(yù)先制出、然后被組裝到殼體20′中，但不難理解也可不預(yù)先制出吸附材料筒盒32，在此設(shè)計形式中，其上設(shè)置有封填材料或O型圈等密封構(gòu)件41的筒盒主體部分36被設(shè)置到殼體20筒體壁部分40中，然后，向殼體20′上設(shè)置其它的部件和活性炭31。
圖7表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第四實施方式，該實施方式與第一實施方式的燃油蒸氣處理裝置類似，區(qū)別在于吸附材料筒盒132的形狀以及環(huán)繞著筒盒132的結(jié)構(gòu)設(shè)置。在該實施方式中，吸附材料筒盒132包括一主體部分136，該主體部分中形成了填充有活性炭31、從而形成第三活性炭層31C的裝料室。筒盒主體部分136裝料室的橫截面積小于第二裝料室25的橫截面積。與燃油蒸氣處理裝置的第一實施方式相同，第三活性炭層31C的L/D值約為1.5(不小于1.0)。筒盒主體部分136上一體地設(shè)置有一凸緣71，其從筒盒主體部分136的第一端部(右側(cè)端)沿徑向向外延伸。換言之，凸緣71垂直于吸附材料筒盒132的軸線。筒體壁部分39被與凸緣71制為一體，并從凸緣71沿軸向延伸。殼體20的第二殼體部分包括筒體壁部分40，其與第二殼體部分的主體是一體的，但橫截面積小于第二殼體部分主體的橫截面積，因而，在第二殼體部分的主體與筒體壁部分40之間形成一基本為環(huán)形的臺階部分76。筒盒132的凸緣71與筒體壁部分39被插入到筒體壁部分40中。環(huán)繞著筒體壁部分39的外周面設(shè)置一基本為環(huán)形的密封構(gòu)件或封填材料41，由此可在筒體壁部分39的外周面與筒體壁部分40的內(nèi)周面之間實現(xiàn)氣密密封。在筒盒主體部分136的第一端部(右端部)制出一氣流開孔70a，其通過筒體壁部分39中圍成的空間與大氣通口23相通。
設(shè)置了一個帽狀的導(dǎo)氣構(gòu)件74來遮蓋住筒盒主體部分136的主要部分。該導(dǎo)氣構(gòu)件74包括一主體部分72，其內(nèi)徑略大于筒盒主體部分136的外徑，該主體部分的底端或第二(左側(cè))端是封閉的。導(dǎo)氣構(gòu)件74上一體地設(shè)置有凸緣73，其從導(dǎo)氣構(gòu)件74的第一端部(右側(cè)端)向徑向外側(cè)延伸，并形成了一個開孔，筒盒主體部分136被設(shè)置在該開孔中。該導(dǎo)氣構(gòu)件74遮蓋了筒盒主體部分136的主要部分，并在其內(nèi)周面與筒盒主體部分136主要部分的外周面之間保持了一定的環(huán)形空間。
導(dǎo)氣構(gòu)件74處于這樣的狀態(tài)凸緣73與筒體壁部分40上一體連接著的環(huán)形臺階部分76相接觸，并支撐在該臺階部分上，其中，在殼體20第二殼體部分的內(nèi)壁面與導(dǎo)氣構(gòu)件主體部分72的外壁面之間形成一環(huán)形空間。該環(huán)形空間內(nèi)填充有活性炭31，因而，在該環(huán)形空間內(nèi)形成了第二活性炭層31B的一部分。凸緣73上制有一氣流開孔77，第二活性炭層31B借助于該開孔77通向吸附材料筒盒132的凸緣71和導(dǎo)氣構(gòu)件74凸緣73之間的空間。在面向第二活性炭層31B的表面上，一環(huán)形的過濾體79被焊接固定到凸緣73上，以便于擋住活性炭31。環(huán)形空間78與導(dǎo)氣構(gòu)件74的內(nèi)周面與筒盒主體部分136主要部分外周面之間形成的環(huán)形空間相通，因而，在導(dǎo)氣構(gòu)件74與吸附材料筒盒132形成了一條曲折的氣流通道75，從而，到達(dá)制在筒盒主體部分136第二端部(左側(cè)端)的氣流開孔70b的路徑是曲折的。
在導(dǎo)氣構(gòu)件主體部分72內(nèi)周面上制有多條軸向凸肋80。另外，在底部的內(nèi)表面上也制有多條凸肋81，這些凸肋沿徑向布置。凸肋80、81的延伸方向被制成不會阻礙燃油蒸氣的流動。這些凸肋80、81可增強導(dǎo)氣構(gòu)件74，并防止在吸附材料筒盒142與導(dǎo)氣構(gòu)件74之間形成游隙。另外，當(dāng)導(dǎo)氣構(gòu)件74被插入到第二裝料室25中、且環(huán)繞著吸附材料筒盒132進(jìn)行安裝時，凸肋80、81可起到插入引導(dǎo)件的作用。
在該實施方式中，吸附材料筒盒132中第三活性炭層31C的L/D值被設(shè)定為約1.5，因而，整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值變得大于第三活性炭層31C的L/D值。結(jié)果就是，與第一實施方式中的燃油蒸氣處理裝置類似，能充分地抑制HC氣體向大氣的排放。另外，在該實施方式的燃油蒸氣處理裝置中，HC氣體經(jīng)過曲折的氣流通道75從第二活性炭層31B流到第三活性炭層31C中，從而使HC氣體以“之”字形的路線改變前進(jìn)方向，其中，曲折流道75是在導(dǎo)氣構(gòu)件74與吸附材料筒盒132之間形成的。這將足以阻止HC氣體在第三活性炭層31C中的擴(kuò)散，由此進(jìn)一步抑制了HC氣體經(jīng)大氣通口23向外界的排放。
另外，在該實施方式的燃油蒸氣處理裝置中，在殼體20的第二殼體部分中安裝了導(dǎo)氣構(gòu)件74，其遮蓋著吸附材料筒盒132主要部分(包括圓筒形外周面和頂端面)，因而可在第二裝料室25中、環(huán)繞著導(dǎo)氣構(gòu)件74形成第二活性炭層31B的一部分。因此，吸附材料筒盒132實際上可被布置在殼體20中，且不會在第二裝料室25中形成無用空間。換言之，在該燃油蒸氣處理裝置中，導(dǎo)氣構(gòu)件74被設(shè)置成遮蓋著其橫截面積小于具有一定橫截面積的第二裝料室25的截面積的吸附材料筒盒132，其中，在環(huán)繞著導(dǎo)氣構(gòu)件74的區(qū)域內(nèi)填充有活性炭31(或活性炭31與蓄熱材料的混合顆粒)。結(jié)果就是，第二裝料室25中并不存在無助于吸收HC氣體和阻礙HC氣體擴(kuò)散的無用空間，因而實際上利用了殼體20內(nèi)的幾乎所有空間。
另外，在燃油蒸氣處理裝置的該實施方式中，設(shè)置了帶有凸緣73的導(dǎo)氣構(gòu)件74，凸緣73上制有氣流開孔77，且凸緣73與臺階部分76按照一定方式相接觸，以使得第二裝料室25與空間78的開孔77相通。因此，只要使凸緣73與臺階部分76相接觸，就能容易地形成與彎折氣流通道75相通的流道。
另外，在該燃油蒸氣處理裝置中，在導(dǎo)氣構(gòu)件主體部分72的內(nèi)周面上制有凸肋80，這些凸肋在導(dǎo)氣構(gòu)件主體部分72的軸向上延伸。凸肋80可增強導(dǎo)氣構(gòu)件74自身，并限制導(dǎo)氣構(gòu)件74與吸附材料筒盒132之間出現(xiàn)徑向游隙。另外，當(dāng)導(dǎo)氣構(gòu)件74被裝配到殼體20中時，凸肋81可被用作導(dǎo)氣構(gòu)件74的引導(dǎo)件，因而能將導(dǎo)氣構(gòu)件74容易地安裝成環(huán)繞著吸附材料筒盒132的外周面。另外，在導(dǎo)氣構(gòu)件74大體為帽形的端壁的內(nèi)表面上制有徑向延伸的凸肋81。這些凸肋81也能增強導(dǎo)氣構(gòu)件74，并能抑制吸附材料筒盒132的徑向游隙。
該實施方式的燃油蒸氣處理裝置是按照如下的過程組裝而成的預(yù)先制出其中填充有活性炭31的吸附材料筒盒132，并將裝配到筒體壁部分40的內(nèi)壁面上。隨后，將導(dǎo)氣構(gòu)件74和過濾體79安裝到第二裝料室25中的合適位置上。然后，將過濾體27a、27b在第一裝料室24中安裝就位。而后，將活性炭31填充到第一、第二裝料室24、25內(nèi)的剩余空間中。之后，將過濾板29和34、多孔板28和33、以及彈簧30和35設(shè)置在圖7所示的各自位置上。而后，安裝蓋板20A，以封住第一、第二裝料室24、25的第二端，并形成連接通道26，隨后將蓋板20A的周邊部分焊接到殼體20上。
此外，在該實施方式中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定吸附材料筒盒132和導(dǎo)氣構(gòu)件74，可根據(jù)發(fā)動機的排量、燃油箱的尺寸等指標(biāo)提供一種良好的燃油蒸氣處理裝置。另外，盡管在該實施方式的描述中，將吸附材料筒盒132組裝到殼體20中之后，再環(huán)繞著吸附材料筒盒132安裝導(dǎo)氣構(gòu)件74，以便于利用第二活性炭層31B擠壓導(dǎo)氣構(gòu)件74，但可以理解，也可將導(dǎo)氣構(gòu)件74與殼體20制為一體，在此設(shè)計中，要另外制出一個出口部件(圖中未示出)，其上一體地設(shè)置有筒體壁部分40，并制有大氣通口23，然后，將其上連接著吸附材料筒盒132的出口部件焊接到殼體20上。
盡管該實施方式的吸附材料筒盒中所用的燃油蒸氣吸附材料(活性炭)被表示和描述為顆粒狀的，但也可如圖8到圖10所示那樣用蜂窩結(jié)構(gòu)的燃油蒸氣吸附材料來取代顆粒狀的燃油蒸氣吸附材料，在該設(shè)計形式中，蜂窩結(jié)構(gòu)的吸附材料的外周面上設(shè)置有由無紡布等材料制成的襯墊，用于防止筒盒主體部分136的內(nèi)周面與吸附材料外周面之間出現(xiàn)間隙。
圖8到圖10表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第五實施方式，該實施方式與圖7所示的第四實施方式類似，主要的區(qū)別在于第二裝料室25內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，具體而言，區(qū)別在于包括第三活性炭層31C的一個區(qū)域的結(jié)構(gòu)。在該實施方式中，殼體20第一殼體部分上制有充入口21和吹送口22的第一端部設(shè)置了用于保持住活性炭31的共用過濾體27。
下面對第五實施方式結(jié)構(gòu)設(shè)計的討論將針對于與第四實施方式不同的部分及其周圍部位進(jìn)行。在該實施方式中，第三活性炭層31C是由一吸附材料單塊成形體90制成的，該單塊體中含有作為主要成分的活性炭。吸附材料成形體90具有所謂的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其中具有許多沿軸向延伸的細(xì)微的氣流通道。吸附材料成形體90的橫截面積(垂直于吸附材料成形體中各條氣流通道的軸線的橫截面積)小于第二裝料室25的橫截面積(垂直于軸線)。整塊吸附材料成形體90的L/D值被設(shè)定為約1.5(不小于1)。吸附材料成形體90是通過用粘接劑將粉末狀的活性炭制為一定的形狀而形成的，優(yōu)選地是，粘接劑的導(dǎo)熱性和比熱要大于活性炭。采用該粘接劑和活性炭所能獲得的效果與上文所述燃油蒸氣處理裝置第一實施方式的情況(將活性炭與蓄熱材料填充到第三活性炭層31C中)相同。
另外，殼體20第二殼體部分第一端部(制有大氣通口23)的端壁上一體地設(shè)置有一筒體壁部分95，其延伸向第二殼體部分的第二端部。吸附材料成形體90與密封構(gòu)件91和過濾體92被布置在筒體壁部分95中。密封構(gòu)件91被布置在吸附材料成形體90與筒體壁部分95的內(nèi)周面之間，從而在兩者之間實現(xiàn)氣密密封。過濾體92被裝配到筒體壁部分95的內(nèi)周面上，由此可防止吸附材料成形體90脫離其位置。筒體壁部分95的頂端部上設(shè)置有凸肋93，其可防止密封構(gòu)件91和吸附材料成形體90經(jīng)筒體壁部分95的頂端部從其中脫出。附圖標(biāo)號94指代一無紡布，其被間置在吸附材料成形體90的外周面與筒體壁部分95之間，由此可防止吸附材料成形體90與筒體壁部分95之間產(chǎn)生間隙。吸附材料成形體90、密封構(gòu)件91、過濾體92以及無紡布94構(gòu)成了吸附材料筒盒。換言之，吸附材料成形體90構(gòu)成了吸附材料筒盒的主體部分或主要部件。不難理解也可將顆粒狀的活性炭直接裝入到筒體壁部分95中，或包裝在另一個容器中之后再裝入到筒體壁部分95中，以取代吸附材料筒盒。
從圖10可清楚地看出，在筒體壁部分95的底部、以及殼體20第二殼體部分的第一端部(制有大氣通口23)的內(nèi)表面上一體地制有多個凸肋96。這些凸肋96從筒體壁部分95的底部向徑向外側(cè)延伸。用于遮蓋筒體壁部分95主要部分的圓筒形導(dǎo)氣構(gòu)件174被與凸肋96的上端邊緣配合到一起，且被該上端邊緣支撐著。具體來講，導(dǎo)氣構(gòu)件174包括一基本上為圓筒形的主體部分172，其內(nèi)周面的直徑略大于筒體壁部分95的外周面直徑，且其頂端是封閉的。在導(dǎo)氣構(gòu)件主體部分172的底端(具有一個開孔)上一體地制有一向徑向外側(cè)延伸的環(huán)形凸緣173。該凸緣173與凸肋96的上端邊緣相接觸。
導(dǎo)氣構(gòu)件174處于這樣的狀態(tài)其被安裝在殼體20的第二殼體部分中，該殼體部分限定了位于第二裝料室25中的第二活性炭層31B，而且，導(dǎo)氣構(gòu)件在其自身與筒體壁部分95之間形成一曲折的氣流通道175，該通道從導(dǎo)氣構(gòu)件174的外側(cè)延伸到另一氣流通道中，另一氣流通道形成于通道175與筒體壁部分95之間。另外，殼體20的第二殼體部分的第二端部的直徑是縮小的，從而形成了環(huán)形的臺階部分76。將一過濾體79布置成與臺階部分76以及導(dǎo)氣構(gòu)件174的凸緣173相接觸，這樣就能保持著第二活性炭層31B中的活性炭31。凸緣173被制成其外徑略小于臺階部分76的內(nèi)徑，因而，形成一環(huán)形的間隙，氣流可從該間隙流過，這樣，氣體可在導(dǎo)氣構(gòu)件172的外部與內(nèi)部之間流動。與殼體20制為一體的凸緣96在導(dǎo)氣構(gòu)件174的凸緣173與殼體20第二殼體部分的端壁之間形成一空間178，由此使第二活性炭層31B經(jīng)該空間178與曲折的氣流通道175相通。
利用第五實施方式中這樣設(shè)計的燃油蒸氣處理裝置，在發(fā)動機停機過程中到達(dá)第二活性炭層31B中的HC氣等氣體曲折地穿過導(dǎo)氣構(gòu)件174底部的環(huán)周空間178、以及彎折的氣流通道175，以便于到達(dá)筒體壁部分95的頂端側(cè)。這樣，HC氣體經(jīng)筒體壁部分95的頂端流入到吸附材料成形體90中，并被吸附到材料成形體90中。
在該實施方式中，吸附材料成形體90的橫截面積小于第二裝料室25的橫截面積，且吸附材料成形體90的L/D值被設(shè)定為約1.5(不小于1)，由此使整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值變得大于1.5。另外，第二活性炭層31B與吸附材料成形體90通過筒體壁部分95與導(dǎo)氣構(gòu)件174之間形成的曲折的氣流通道175實現(xiàn)了相互連通，因而，從第二活性炭層31B流向第三活性炭層31C(或吸附材料成形體90)的HC氣體會受到曲折流道175的影響。因此，在該實施方式中，在兩方面效果的作用下，經(jīng)大氣通口23排放出的HC氣體受到可靠的抑制作用，其中的兩方面效果是指整個燃油蒸氣處理裝置較大的L/D值所帶來的效果；以及由于HC氣體流經(jīng)曲折流道175蜿蜒流動而對擴(kuò)散作用的阻滯效果。
在該實施方式中，筒體壁部分95被與殼體20制為一體，在該設(shè)計形式中，在超出筒體壁部分95的位置處，將一制有大氣通口23的部分焊接到殼體20上，因而，只通過替換將要安裝到筒體壁部分95中的、具有不同軸向長度或橫截面積的吸附材料成形體90(或吸附材料筒盒)，就能很方便地改變整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值，而無需對整個殼體20的結(jié)構(gòu)作重新設(shè)計。
另外，在該實施方式中，罩蓋著筒體壁部分95主要部分(包括圓筒形外周面和頂端表面)的導(dǎo)氣構(gòu)件174被安裝到殼體20的第二殼體部分中，從而，在第二裝料室25中，一部分第二活性炭層31B被制成環(huán)繞著導(dǎo)氣構(gòu)件174。因此，吸附材料成形體90可被有效地布置在殼體20中，而不會在第二裝料室25中形成無用空間。這就使得整個燃油蒸氣處理裝置變得更為緊湊。
圖11表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第六實施方式，其與圖8到圖10所示的第五實施方式類似，區(qū)別在于環(huán)繞著導(dǎo)氣構(gòu)件174凸緣173A的結(jié)構(gòu)不同。在該實施方式中，導(dǎo)氣構(gòu)件174的凸緣173A被制成與環(huán)形臺階部分76配合著，但在該設(shè)計形式中，凸緣173A上制有氣流開孔97。在此方面，在第五實施方式中，如所描述和表示的那樣，在殼體20環(huán)形臺階部分76的內(nèi)周面與導(dǎo)氣構(gòu)件174凸緣173之間形成環(huán)形間隙，以此作為氣流的通道。在當(dāng)前的實施方式中，只需將導(dǎo)氣構(gòu)件174的凸緣173A與殼體20的環(huán)形臺階部分76相接觸，就能使填充在導(dǎo)氣構(gòu)件174外部的活性炭經(jīng)過氣流開孔97與曲折流道175相通，因而易于形成與曲折流道175相連的流道。
圖12到圖14表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第七實施方式，其基本上類似于第五和第六實施方式，區(qū)別在于導(dǎo)氣構(gòu)件274上凸緣273的外周部與環(huán)形臺階部分76的內(nèi)表面相接觸，并由其支撐著。更具體來講，凸緣273具有一外周邊緣，其輪廓形狀對應(yīng)于其內(nèi)形成了第二裝料室25的第二殼體部分的內(nèi)周面形狀。凸緣273上制有兩個氣流開孔297，它們的外周邊基本上對應(yīng)著臺階部分76的內(nèi)圓周。通過使該凸緣273與臺階部分76的表面相接觸，并由臺階部分的表面支撐著，可在凸緣273與殼體20第二殼體部分的端壁之間形成一個空間98，該空間能將氣流開孔297與氣流流道175連通起來。
可以領(lǐng)會到該實施方式所帶來的效果與第五、第六實施方式所達(dá)到的效果基本上相同，并能實現(xiàn)另外一方面的有利效果無需在殼體20一側(cè)上制出凸肋，就能方便地形成用于將第二活性炭層31B與曲折氣流通道175連接起來的通道(空間98)。
圖15表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第八實施方式，其與圖12到圖14所示的第七實施方式類似，區(qū)別在于吸附材料成形體390被制成橫截面基本上為正方形或矩形。在該實施方式中，筒體壁部分395和導(dǎo)氣構(gòu)件374的主體部分372的橫截面形狀也被制成基本上為方形或矩形，以便于與吸附材料成形體90的橫截面形狀相對應(yīng)。在這一方面，在第七實施方式的燃油蒸氣處理裝置中，吸附材料成形體90被制成圓柱形。
圖16表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第九實施方式，其與圖12到圖14所示的第七實施方式類似，區(qū)別在于殼體20上一體地形成了一個帶有大氣通口23的部分，且筒體壁部分495的端部上未制有任何凸肋，從而，包括吸附材料成形體90的吸附材料筒盒經(jīng)筒體壁部分495的頂端部(具有一個開孔)插入。在此情況下，分別在筒體壁部分495靠近大氣通口23的內(nèi)表面上、以及導(dǎo)氣構(gòu)件474的底部內(nèi)表面上制有凸肋99a和99b，以防止吸附材料成形體90從筒體壁部分495中脫出，并能防止產(chǎn)生游隙。另外，在此情況下，可將顆粒狀的活性炭直接裝入到筒體壁部分95中，或包裝在另一個容器中之后再裝入到筒體壁部分95中，以取代吸附材料筒盒。吸附材料成形體90的兩相對端部上設(shè)置有密封構(gòu)件(或封填材料)91、91A，該成形體被布置在殼體20第二殼體部分的筒體壁部分495中。每個密封構(gòu)件91、91A都被間置在吸附材料成形體90的外周面與筒體壁部分495的內(nèi)周面之間，從而可在吸附材料成形體90與筒體壁部分495之間實現(xiàn)氣密密封。在此方面，在第七實施方式中，筒體壁部分495的頂端部分上設(shè)置有凸緣93，用于防止密封構(gòu)件91和吸附材料成形體90經(jīng)筒體壁部分95的頂端部分從筒體壁部分95中脫出，從而，經(jīng)筒體壁部分95的底部上的開孔，吸附材料成形體90被插入到筒體壁部分95中。
圖17表示了根據(jù)本發(fā)明的燃油蒸氣處理裝置的第十實施方式，其與第五到第九實施方式類似，區(qū)別在于吸附材料筒盒的支撐結(jié)構(gòu)不同，并取消了導(dǎo)氣構(gòu)件。在該實施方式中，過濾體43被布置在第二裝料室25或殼體20第二殼體部分的內(nèi)部，以便于為第二活性炭層31B形成一腔室。吸附材料成形體90的兩相對端部上設(shè)置有密封構(gòu)件(或封填材料)41，且吸附材料成形體被布置在一腔室內(nèi)，該腔室是在過濾體43與殼體20第二殼體部分的第一端部之間形成的。兩密封構(gòu)件41都被布置在吸附材料成形體90的外周面與殼體20的第二殼體部分的內(nèi)周面之間，以便于在吸附材料成形體90與殼體20之間形成氣密密封。在此方面，在第五到第九實施方式中，吸附材料筒盒90被安裝在殼體20上一體形成的筒體壁部分95中，且導(dǎo)氣構(gòu)件174被布置在筒體壁部分95的外部，由此在第二裝料室25中為位于導(dǎo)氣構(gòu)件174外側(cè)的吸附材料或活性炭31形成了空間。
此外，在該實施方式中，與其它實施方式相同，可將導(dǎo)氣構(gòu)件174與殼體20的第二殼體部分制為一體，并可制出與殼體20分開的筒體壁部分和一帶有大氣通口的大氣通口部分，其中的筒體壁部分被布置在殼體20的第二殼體部分中。在此情況下，諸如活性炭等的燃油吸附材料被設(shè)置到筒體壁部分中，由此形成了吸附材料筒盒。盡管殼體20被表示、描述成具有基本為U形的氣流通道，但殼體20的形狀也可以像圖6所示第三實施方式那樣為直線形，在該設(shè)計形式中，直線形的殼體20上制有位于其中一軸向端的充入口21和吹送口22、以及位于另一軸向端的大氣通口，這樣就形成了從殼體20一軸向端延伸向另一軸向端的直線形氣流通道。
從上文的描述可領(lǐng)會到根據(jù)本發(fā)明，其主體部分橫截面小于殼體橫截面的吸附材料筒盒被設(shè)置到筒盒中。不然的話，將橫截面積小于殼體橫截面積的吸附材料成形體布置到殼體中。因而，通過更換吸附材料筒盒或吸附材料成形體，能容易地改變整個燃油蒸氣處理裝置的L/D值，且不需要改動整個殼體的設(shè)計或重新進(jìn)行設(shè)計。這能實現(xiàn)兩方面的優(yōu)點既能降低燃油蒸氣向大氣的排放，又能提高燃油蒸氣處理裝置的制造效率。另外，通過在吸附材料筒盒的周圍設(shè)置導(dǎo)氣構(gòu)件以形成曲折的氣體流道，可使HC氣體沿著彎折流道曲折地流動，以便于急劇地改變其前進(jìn)方向，因而可充分抑制HC氣體的擴(kuò)散，進(jìn)而可靠地阻止HC氣體經(jīng)大氣通口排放到環(huán)境大氣中。
第P2002-206865號日本專利申請(于2002年7月16日提交)以及第P2003-194096號日本專利申請(于2003年7月9日提交)的全部公開內(nèi)容都被結(jié)合到本申請中作為參考背景。
盡管上文參照特定的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不僅限于上述的實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員在上文內(nèi)容的啟示下可對上述實施方式執(zhí)行改動和變型。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種燃油蒸氣處理裝置，其包括一殼體，該殼體具有一個與燃油箱相連接的充入口、一個與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口、以及一個大氣通口，其中，外界大氣經(jīng)所述大氣通口進(jìn)入到殼體內(nèi)，殼體包括一個靠近大氣通口的部分；填充在殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料；以及一吸附材料筒盒，其被設(shè)置在殼體的所述部分內(nèi)，且被制成與殼體是分開的，吸附材料筒盒中具有燃油蒸氣吸附材料，來自于大氣通口的空氣流經(jīng)吸附材料筒盒中的燃油蒸氣吸附材料而流向殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料中。
2.一種燃油蒸氣處理裝置，其包括一殼體，該殼體具有一個與燃油箱相連接的充入口、一個與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口、以及一個大氣通口，其中，外界大氣經(jīng)所述大氣通口進(jìn)入到殼體內(nèi)，殼體包括一個靠近大氣通口的部分；填充在殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料；以及一吸附材料筒盒，其被設(shè)置在殼體的所述部分內(nèi)，并包括一筒形的主體部分，筒盒主體部分的外周面限定了一定的橫截面積，該橫截面積小于由殼體內(nèi)周面所限定的橫截面積，吸附材料筒盒具有相互對置的第一端部和第二端部，第一端部比第二端部更靠近大氣通口，第一、第二端部上分別制有第一、第二開孔，來自于大氣通口的空氣流經(jīng)第一、第二開孔而流向殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料，筒盒的主體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于吸附材料筒盒包括一凸緣，其被制在筒盒主體部分的第二端部處，凸緣外周邊緣部分的輪廓與殼體所述部分的內(nèi)周面形狀相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于殼體包括一筒體壁部分，其與殼體的所述部分相連接并形成一臺階部分，其中，吸附材料筒盒包括一筒體壁部分，其與筒盒主體部分的第一端部相連接，來自于大氣通口的空氣可流經(jīng)該筒體壁部分的內(nèi)部而進(jìn)入到筒盒主體部分中，在吸附材料筒盒的一個部分與臺階部分接觸之后，筒盒主體部分的筒體壁部分相對于殼體的筒體壁部分實現(xiàn)固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于還包括一筒形的導(dǎo)氣構(gòu)件，其被固定地布置在筒盒主體部分主要部分的外側(cè)，并具有彼此相對的第一、第二端部，兩端部所處位置分別靠近筒盒主體部分的第一、第二端部，導(dǎo)氣構(gòu)件的第一端部被固定到殼體的所述部分上，且制有一開孔，筒盒主體部分被布置在該開孔中，導(dǎo)氣構(gòu)件的第二端部是封閉的，從而在導(dǎo)氣構(gòu)件與筒盒主體部分之間圍出一個空間，該空間與筒盒主體部分的內(nèi)部、以及殼體所述部分的內(nèi)部相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于燃油蒸氣吸附材料至少是從如下一組材料中選出的一種，所述材料組包括丸粒狀的燃油蒸氣吸附材料、以及由燃油蒸氣吸附材料形成的蜂窩狀單塊體。
7.一種燃油蒸氣處理裝置，其包括一殼體，該殼體具有一第一殼體部分和一第二殼體部分，第一殼體部分具有一與燃油箱相連接的充入口、以及一與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口，第二殼體部分具有一大氣通口，環(huán)境大氣經(jīng)該大氣通口進(jìn)入；填充在殼體第一、第二殼體部分中的燃油蒸氣吸附材料；一吸附材料筒盒，其被布置在第二殼體部分靠近大氣通口的一個部分處，該吸附材料筒盒包括一筒形的主體部分，筒盒主體部分的外周面限定了一定橫截面積，該橫截面積小于由第二殼體部分的所述部分的內(nèi)周面限定的橫截面積，吸附材料筒盒具有相互對置的第一端部和第二端部，第一端部比第二端部更靠近大氣通口，第一、第二端部上分別制有第一、第二開孔，來自于大氣通口的空氣流經(jīng)第一、第二開孔而流向第一、第二殼體部分內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料，筒盒的主體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料；以及一筒形的空氣引導(dǎo)構(gòu)件，其被固定在筒盒主體部分主要部位的外側(cè)，該構(gòu)件具有彼此相對的第一端部和第二端部，且第一、第二端部分別靠近筒盒主體部分的第一端部和第二端部，導(dǎo)氣構(gòu)件的第一端部被固定到第二殼體部分上，并制有一個開孔，筒盒主體部分被設(shè)置在該開孔中，導(dǎo)氣構(gòu)件的第二端部是封閉的，從而在導(dǎo)氣構(gòu)件與筒盒主體部分之間形成了一個空間，該空間與筒盒主體部分的內(nèi)部相通，并與第二殼體部分的內(nèi)部相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于殼體包括一筒體壁部分，其按照與第二殼體部分的所述部分相連接，并形成一臺階部分，其中，吸附材料筒盒包括一筒體壁部分，其與筒盒主體部分的第一端部相連接，來自于大氣通口的空氣流經(jīng)該筒體壁部分的內(nèi)部而進(jìn)入到筒盒主體部分中，在吸附材料筒盒的一個部分與臺階部分接觸之后，筒盒主體部分的筒體壁部分相對于第二殼體部分的筒體壁部分實現(xiàn)固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于燃油蒸氣吸附材料至少是從如下一組材料中選出的一種，所述材料組包括丸粒狀的燃油蒸氣吸附材料、以及由燃油蒸氣吸附材料形成的蜂窩狀單塊體。
10.一種燃油蒸氣處理裝置，其包括一殼體，該殼體具有一第一殼體部分和一第二殼體部分，第一殼體部分具有一與燃油箱相連接的充入口、以及一與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口，第二殼體部分具有一大氣通口，環(huán)境大氣經(jīng)該大氣通口進(jìn)入；填充在殼體第一、第二殼體部分中的燃油蒸氣吸附材料；一筒體壁部分，其從第二殼體部分靠近大氣通口的一個部分延伸到第二殼體部分中，筒體壁部分具有一第一端部，其與第二殼體部分上的所述部分相連接；以及一第二端部，空氣可流經(jīng)該第二端部，筒體壁部分外周面所限定的橫截面積小于由第二殼體部分上所述部分的內(nèi)周面所限定的橫截面積；一設(shè)置在筒體壁部分內(nèi)的吸附材料筒盒，來自于大氣通口的空氣流經(jīng)該吸附材料筒盒而流向筒體壁部分的第二端部；以及一筒形的空氣引導(dǎo)構(gòu)件，其被固定在筒體壁部分主要部分的外側(cè)，該構(gòu)件具有彼此相對的第一端部和第二端部，且第一、第二端部分別靠近筒體壁部分的第一端部和第二端部，導(dǎo)氣構(gòu)件的第一端部被固定到第二殼體部分上，并制有一個開孔，筒體壁部分被設(shè)置在該開孔中，導(dǎo)氣構(gòu)件的第二端部是封閉的，從而在導(dǎo)氣構(gòu)件與筒體壁部分之間形成了一個空間，該空間與筒體壁部分的內(nèi)部相通，并與第二殼體部分的內(nèi)部相通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于筒體壁部分與第二殼體部分上所述部分的內(nèi)壁面是一體的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于還包括一大氣通口部分，其帶有所述的大氣通口，該大氣通口部分與第二殼體部分是一體的，并具有一內(nèi)壁面，筒體壁部分從該內(nèi)壁面延伸到第二殼體部分中。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油蒸氣處理裝置，其特征在于吸附材料筒盒包括一筒盒主體部分，該部分是由燃油蒸氣吸附材料構(gòu)成的蜂窩狀單塊體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于抑制車輛燃油箱等設(shè)備燃油蒸氣排放量的燃油蒸氣處理裝置。該燃油蒸氣處理裝置包括一殼體，該殼體具有一個與燃油箱相連接的充入口、一個與發(fā)動機進(jìn)氣部分相連接的吹送口、以及一個大氣通口，外界大氣經(jīng)所述大氣通口進(jìn)入到殼體內(nèi)。殼體內(nèi)填充有燃油蒸氣吸附材料。另外，在殼體的一個部分內(nèi)設(shè)置一吸附材料筒盒，其包括一筒形的主體部分，筒盒主體部分的橫截面積小于殼體的橫截面積。筒盒的主體部分中填充有燃油蒸氣吸附材料。從大氣通口流入的空氣可流經(jīng)筒盒主體部分而進(jìn)入到殼體內(nèi)的燃油蒸氣吸附材料中。
文檔編號F02M25/08GK1650102SQ0380947
公開日2005年8月3日 申請日期2003年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者內(nèi)野雅志, 中野勝, 山田英司, 吉田博行, 岡田泰明 申請人:馬勒-特耐株式會社