(57)【要約】  排気熱回収装置は、車両に搭載され、伝達部と、流入口と、流出口とを有する。伝達部は、車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する。また、流入口は、伝達空間に空気を流入させる。また、流出口は、燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、空気により吸着材に吸着した燃料蒸気をエンジンに流出させるキャニスタに向けて、伝達空間から空気を流出させる。そして、伝達部は、管状部材と、外殻部材とを有する。管状部材は、排ガスを車両の外部に排出する排気管の側面をなす。また、外殻部材は、管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、管状部材との間に伝達空間をなす隙間を有した状態で、管状部材を側方から覆う。
2017141428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される排気熱回収装置であって、
前記車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、前記車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する伝達部と、
前記伝達空間に前記空気を流入させるための流入口と、
燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、前記空気により前記吸着材に吸着した前記燃料蒸気を前記エンジンに流出させるキャニスタに向けて、前記伝達空間から前記空気を流出させる流出口と、を有し、
前記伝達部は、
前記排ガスを前記車両の外部に排出する排気管の側面をなす管状部材と、
前記管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、前記管状部材との間に前記伝達空間をなす隙間を有した状態で、前記管状部材を側方から覆う外殻部材と、
を有することを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気熱回収装置において、
前記管状部材は、当該管状部材の周囲を側方から取り囲んだ状態で配置され、側方に向かって突出する部位であって、内部に、前記排気管を流下する前記排ガスが進入可能な空間を有する複数の周回部を有すること、
前記複数の周回部は、前記管状部材が延びる方向に沿って並んで配置されていること、
を特徴とする排気熱回収装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の排気熱回収装置において、
前記管状部材を流下する前記排ガスの向きを、流下方向とし、
前記流入口は、前記流出口の前記流下方向側に位置すること、
を特徴とする排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、キャニスタに蓄積された燃料の脱離に用いられる空気を加熱するための排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性炭等の吸着材により、車両の燃料タンクから発生する燃料蒸気を蓄積するキャニスタが知られている。キャニスタでは、エンジンの負圧により車外から流入した空気（以後、パージエアと記載）により、吸着材に吸着した燃料を脱離するパージが行われる。パージの際、吸着材から脱離した燃料はエンジンに向けて流出される。【０００３】
しかし、近年では、車両のハイブリッド化等によりパージエアの量が減少している。その結果、パージによる燃料の脱離が困難となる。これに対し、特許文献１に記載された技術では、排気管の熱により加熱された伝熱液体をキャニスタに送ることで、キャニスタの活性炭を加熱する。これにより、活性炭から燃料が脱離し易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５７０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、伝熱液体がキャニスタの内部に配置された液体通路を流下することで、活性炭が加熱される。このため、液体通路から離れた位置にある活性炭の加熱が不十分となる恐れがあり、その結果、燃料を良好に脱離できない可能性がある。【０００６】
キャニスタの吸着材から燃料を良好に脱離するのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面は、車両に搭載される排気熱回収装置であって、伝達部と、流入口と、流出口とを有する。伝達部は、車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する。また、流入口は、伝達空間に空気を流入させる。また、流出口は、燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、空気により吸着材に吸着した燃料蒸気をエンジンに流出させるキャニスタに向けて、伝達空間から空気を流出させる。そして、伝達部は、管状部材と、外殻部材とを有する。管状部材は、排ガスを車両の外部に排出する排気管の側面をなす。また、外殻部材は、管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、管状部材との間に伝達空間をなす隙間を有した状態で、管状部材を側方から覆う。【０００８】
このような構成によれば、キャニスタでのパージに用いられるパージエアの温度を上昇させることができる。そして、パージの際、キャニスタに進入したパージエアはキャニスタ内部で拡散し、多くの吸着材と接触する。このため、広範囲にわたって吸着材を加熱することが可能となる。したがって、パージの際、キャニスタの吸着材から良好に燃料が脱離される。【０００９】
また、本開示において、管状部材は、当該管状部材の周囲を側方から取り囲んだ状態で配置され、側方に向かって突出する部位であって、内部に、排気管を流下する排ガスが進入可能な空間を有する複数の周回部を有していても良い。そして、複数の周回部は、管状部材が延びる方向に沿って並んで配置されていても良い。【００１０】
このような構成によれば、管状部材における伝達空間内の空気（換言すれば、パージエア）に触れる部分の面積が広くなる。このため、パージエアの温度をより効率的に上昇させ、昇温時間を短縮することができる。【００１１】
また、本開示において、管状部材を流下する排ガスの向きを、流下方向とし、流入口は、流出口の流下方向側に位置しても良い。
このような構成によれば、伝達空間を流下するパージエアの方向と、管状部材における排ガスの流下方向とが反対になる。このため、これらの方向が同じである場合に比べ、排ガスからパージエアに熱を伝達する際の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の排気熱回収装置等の配置状態を示す説明図である。
【図２】図２Ａは、本実施形態の排気熱回収装置を排気管の側方から見た側面図である。図２Ｂは、本実施形態の排気熱回収装置を排気管の側方から見た際の内部構造を示す断面図である。図２Ｃは、本実施形態の排気熱回収装置を排気管の上流側から見た側面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１…排気熱回収装置、２…キャニスタ、５…排気管、１０…側面部、１１…上流側蓋部、１２…下流側蓋部、１３…流出部、１４…流入部、１５…伝達空間、５０…排気部、５１…周回部、６１…パージ管、６２…パージ管。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１５】
［構成の説明］
本実施形態の排気熱回収装置１は、キャニスタ２と共に車両に搭載される（図１）。以後、排気熱回収装置１が搭載された車両を、自車両と記載する。
【００１６】
キャニスタ２は、略直方体形状の合成樹脂製の容器を有する。容器は、１又は複数の空間（以後、室と記載）を有する。室には、燃料蒸気を吸着するための吸着材が配置される。吸着材とは、例えば、活性炭、ペレット、又は、ハニカム吸着体等であっても良い。なお、ペレットとは、活性炭をバインダにより固めて成形された粒状の部材である。また、ハニカム吸着体とは、蒸発した燃料の吸着と脱離とが可能なハニカム構造の部材である。ハニカム吸着体は、予め定められた方向に延びる筒状の部材であり、該方向に延びる流体の通路を多数有する。ハニカム吸着体は、活性炭をバインダにより固めることで形成されても良い。
【００１７】
キャニスタ２は、流入管６３を介して自車両の燃料タンク３に接続されている。燃料タンク３に蓄積された燃料から生じた燃料蒸気は、流入管６３からキャニスタ２の室に流入する。そして、燃料蒸気は、室に配置された吸着材に吸着する。これにより、キャニスタ２に燃料が蓄積される。
【００１８】
また、キャニスタ２には、パージ管６１，６２を介して、自車両外部の空気が流入する。該空気は後述するパージに用いられる。また、該空気は、燃料を注入する注入部の周辺に配置された開口部からパージ管６１，６２に流入する。なお、注入部から注入された燃料は、インレットパイプ６０を介して燃料タンク３に流入する。
【００１９】
また、キャニスタ２は、流出管６４を介して自車両のエンジン４の吸気管に接続されている。そして、エンジン４の吸気負圧により、パージ管６１，６２を介して、自車両外部の空気（以後、パージエアと記載）がキャニスタ２の室に流入する。この時、パージエアにより吸着材に吸着した燃料が脱離し、該燃料は流出管６４を介してエンジンに向けて流出する。これにより、吸着材に吸着していた燃料が除去され、吸着材が再生される。以後、このようにして吸着材を再生させることを、パージと記載する。
【００２０】
また、パージ管６１，６２には、排気熱回収装置１が設けられている（図２Ａ〜２Ｃ）。以後、排ガスが流下する排気管５の上流側，下流側を、単に、上流側，下流側と記載する。また、排ガスが排気管５を流下する方向（換言すれば、上流側から下流側に向かう方向）を、流下方向と記載する。
【００２１】
排気熱回収装置１は、エンジン４からの排ガスを車外に排出する排気管５に沿って配置されている。以後、排気管５における排気熱回収装置１が配置された区間を、回収区間と記載する。回収区間は、直線状に延びる。排気熱回収装置１は、回収区間を流下する排ガスの熱を、パージ管６１，６２を流下するパージエアに伝達する。これにより、パージエアが加熱される。排気熱回収装置１は、側面部１０と、上流側蓋部１１と、下流側蓋部１２と、流出部１３と、流入部１４と、排気部５０とを有する。
【００２２】
排気部５０は、排気管５における回収区間の側面をなす管状の部位である。本実施形態では、一例として、排気部５０は円筒状となっている。排ガスは、排気部５０の内部を流下する。
【００２３】
排気部５０の側面の形状は、蛇腹状になっている。より詳しくは、排気部５０は、その側面に、側方に突出した部位である複数の周回部５１を有する。各周回部５１は、排気部５０の周囲を側方から取り囲む（換言すれば、排気部５０の側面を周回する）１つのリブ状の部位である。各周回部５１は、Ｕ字状に湾曲した形状である。つまり、各周回部５１は、内部に、排気部５０を流下する排ガスが進入可能な空間を有する。複数の周回部５１は、排気部５０の延びる方向（換言すれば、流下方向）に並ぶ。
【００２４】
これ以外にも、各周回部は、例えば、屈曲した形状となっていても良い。換言すれば、各周回部は、角を有した形状（例えば、Ｖ字状等）となっていても良い。また、各周回部は、１つのリブ状の部位ではなく、例えば、排気部５０の側方に突出する複数の突出部であっても良い。周回部としての複数の突出部は、排気部５０の周囲を側方から取り囲んだ状態（換言すれば、排気部５０の側面を周回した状態）で並ぶ。また、各突出部は、湾曲又は屈曲した形状であっても良い。
【００２５】
また、側面部１０、上流側蓋部１１、及び、下流側蓋部１２は、排気部５０の側方を覆う。側面部１０は、管状の部位である。本実施形態では、一例として、側面部１０は、円筒状となっている。側面部１０は、排気部５０との間に隙間を有した状態で、排気部５０を側方から取り囲む。以後、該隙間を伝達空間１５と記載する。伝達空間１５は、排気部５０の側方を取り囲む環状の空間である。
【００２６】
一方、上流側蓋部１１及び下流側蓋部１２は、環状の部位である。側面部１０における両端をなす開口では、それぞれ、該開口の中央から、上流側又は下流側に向かって排気管５が突出した状態となる。上流側蓋部１１は、排気管５と、上流側の端部をなす開口の縁部（換言すれば、側面部１０における上流側の縁部）との間の隙間を塞ぐ。また、下流側蓋部１２は、排気管５と、下流側の端部をなす開口の縁部（換言すれば、側面部１０における下流側の縁部）との間の隙間を塞ぐ。
【００２７】
また、流出部１３及び流入部１４は、筒状の部材である。流出部１３及び流入部１４は、伝達空間１５と外部の空間とを繋ぐ。流出部１３及び流入部１４は、側面部１０から側方に突出した状態で配置される。より詳しくは、流出部１３及び流入部１４は、同方向に突出し、平行に並ぶ。そして、流入部１４は下流側に、流出部１３は上流側に位置する。なお、本実施形態では、一例として、流入部１４は、側面部１０における下流側の端部の付近に配置される。また、流出部１３は、側面部１０における上流側の端部の付近に配置される。そして、流出部１３は、パージ管６２を介してキャニスタ２に接続される。また、流入部１４は、パージ管６１を介して、自車両外部の空気がパージエアとして流入する開口部に接続される。
【００２８】
［効果］
本実施形態の排気熱回収装置１によれば、キャニスタ２でのパージに用いられるパージエアの温度を、上昇させることができる。そして、パージの際、キャニスタ２に進入したパージエアは、室にて拡散する。このため、広範囲にわたって吸着材を加熱することが可能となる。したがって、パージの際、キャニスタ２の吸着材から良好に燃料が脱離される。
【００２９】
また、排気熱回収装置１の排気部５０の側面の形状は、蛇腹状になっている。このため、排気部５０における伝達空間１５内の空気（換言すれば、パージエア）に触れる部分の面積を広げることができる。このため、パージエアの温度をより効率的に上昇させ、昇温時間を短縮することができる。
【００３０】
また、伝達空間１５を流下するパージエアの方向と、排気部５０における排ガスの流下方向とが反対になる。このため、これらの方向が同じである場合に比べ、排ガスからパージエアに熱を伝達する際の効率を向上させることができる。
【００３１】
［他の実施形態］
（１）本実施形態の排気熱回収装置１では、排気部５０の形状は蛇腹状である。しかし、排気部５０は、凹凸を有さない形状であっても良い。また、排気部５０は、蛇腹状とは異なる形状の凹凸を有していても良い。具体的には、例えば、周回部５１に替えて、排気部５０に、例えば、排ガスの流下方向に沿って配置された流下部を設けても良い。流下部は、周回部と同様にして側方に突出する部位である。流下部は、周回部と同様、１つのリブ状の部位であっても良いし、流下方向に沿って並ぶ複数の突出部であっても良い。
【００３２】
（２）本実施形態では、排気熱回収装置１の流出部１３及び流入部１４は、同方向に突出し、平行に並ぶ。しかし、流出部１３及び流入部１４は、様々な方向に突出していても良い。また、本実施形態では、流入部１４は側面部１０の下流側に、流出部１３は側面部１０の上流側に配置されている。しかし、流入部１４は側面部１０の上流側に、流出部１３は側面部１０の下流側に配置されていても良い。
【００３３】
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
【００３４】
側面部１０、上流側蓋部１１、下流側蓋部１２、及び、排気部５０が、伝達部の一例に、排気部５０が管状部材の一例に、側面部１０、上流側蓋部１１、及び、下流側蓋部１２が外殻部材の一例に相当する。また、流出部１３が流出口の一例に、流入部１４が流入口の一例に相当する。
【図１】
2017141428.tif 000003
【図２】
2017141428.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月13日(2017.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される排気熱回収装置であって、
前記車両のエンジンから排出された排ガスの熱を、前記車両の外部から流入した空気に伝達させる伝達空間を有する伝達部と、
前記伝達空間に前記空気を流入させるための流入口と、
燃料タンクから流入した燃料蒸気を吸着材に吸着させると共に、前記空気により前記吸着材に吸着した前記燃料蒸気を前記エンジンに流出させるキャニスタに向けて、前記伝達空間から前記空気を流出させる流出口と、を有し、
前記伝達部は、
前記排ガスを前記車両の外部に排出する排気管の側面をなす管状部材と、
前記管状部材を側方から取り囲んだ状態で配置され、前記管状部材との間に前記伝達空間をなす隙間を有した状態で、前記管状部材を側方から覆う外殻部材と、
を有することを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気熱回収装置において、
前記管状部材は、当該管状部材の周囲を側方から取り囲んだ状態で配置され、側方に向かって突出する部位であって、内部に、前記排気管を流下する前記排ガスが進入可能な空間を有する複数の周回部を有すること、
前記複数の周回部は、前記管状部材が延びる方向に沿って並んで配置されていること、
を特徴とする排気熱回収装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマフラにおいて、
前記複数の周回部は、蛇腹状であること、
を特徴とする排気熱回収装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の排気熱回収装置において、
前記管状部材を流下する前記排ガスの向きを、流下方向とし、
前記流入口は、前記流出口の前記流下方向側に位置すること、
を特徴とする排気熱回収装置。
【国際調査報告】
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