(57)【要約】  本発明は、内燃エンジンを有する自動車内の燃料貯蔵系からの燃料蒸発蒸気を最小限にするための蒸発ガス防止装置に関する。より特定的には、本発明は、炭化水素吸着剤が充填されたキャニスターを含む蒸発ガス防止装置に関する。本発明は、炭化水素吸着剤スラリーで被覆された担体基体を含む蒸発ガス防止装置にも関する。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の燃料タンクからの蒸発ガスを低減するための蒸発ガス防止装置であって、
前記燃料タンクと接続した蒸発ガス処理キャニスターを有し、及びこのキャニスター内に第１の炭化水素吸着剤が含まれることを特徴とする蒸発ガス防止装置。
【請求項２】
更に、第２の炭化水素吸着剤を含む炭化水素ブリードエミッションスクラバーを含み、及び前記炭化水素ブリードエミッションスクラバーは、蒸発ガスを更に処理するために、前記蒸発ガス処理キャニスターの下流に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項３】
前記第２の炭化水素吸着剤が、前記炭化水素ブリードエミッションスクラバーに含まれる、押出成形された炭化水素吸着剤及び担体基体に被覆されたワッシュコートスラリーから選ばれることを特徴とする請求項２に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項４】
前記炭化水素ブリードエミッションスクラバーが、外部シリンダーとこの外部シリンダーの内部に配置された内部シリンダーを含み、
前記外部シリンダーと内部シリンダーとの間には環状の空間が形成され、
前記内部シリンダーの少なくとも一部は、蒸発ガスが通過可能な多孔性材料で形成され、
前記環状の空間は、前記第２の炭化水素吸着剤を含み、又は前記外部シリンダーが、前記第２の炭化水素吸着剤で被覆され、
前記スクラバーは、蒸発ガスのための入口を有し、及び前記第２の炭化水素吸着剤で処理された蒸発ガスを前記炭化水素ブリードエミッションスクラバーから導くための出口を有することを特徴とする請求項２に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項５】
前記第１の炭化水素吸着剤が分子篩を有することを特徴とする請求項１に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項６】
前記第１の炭化水素吸着剤がワッシュコートスラリーとして施された被覆物を含み、この被覆物は、
ａ）蒸発炭化水素を吸着するための、１種以上の炭化水素吸着剤；
ｂ）前記炭化水素吸着剤の、前記キャニスターの表面への接着を改良するための有機高分子バインダー；及び
ｃ）アニオン性分散剤、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項７】
前記スラリーが、該スラリーを安定化させるために、約４〜約１０のスラリーｐＨを有していることを特徴とする請求項６に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項８】
前記炭化水素吸着剤ワッシュコートスラリーが、更にアニオン性分散剤で安定化されていることを特徴とする請求項６に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項９】
前記第１の炭化水素吸着剤が、前記炭化水素ブリードエミッションスクラバーに含まれる、押出成形された炭化水素吸着剤及び担体基体に被覆されたワッシュコートスラリーから選ばれることを特徴とする請求項１に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項１０】
自動車の燃料タンクからの蒸発ガスを低減するための蒸発ガス防止装置であって、
前記燃料タンクと接続したキャニスターを有し、このキャニスターは、炭化水素遮断膜で被覆された壁流モノリス及び該膜に被覆された第１の炭化水素吸着剤を含むことを特徴とする蒸発ガス防止装置。
【請求項１１】
更に、第２の炭化水素吸着剤を含む炭化水素ブリードエミッションスクラバーを含み、及び、前記炭化水素ブリードエミッションスクラバーは、蒸発ガスを更に処理するために、前記蒸発ガス処理キャニスターの下流に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の蒸発ガス防止装置。
【請求項１２】
前記蒸発ガス処理キャニスターが、分子篩の床を含むことを特徴とする請求項７に記載の蒸発ガス防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車からの炭化水素蒸発ガスを制御するための方法と装置に関する。更に具体的には、本発明は、自動車(motor vehicle)の燃料貯蔵系内の炭化水素蒸気を、炭化水素が大気に放出される前に吸着するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン供給器の供給ノズル等の通常の供給装置から、自動車のガソリンタンク等の燃料貯蔵器に燃料が供給されると、ガソリンタンクからガソリン蒸気が移動する。この蒸気が所定の方法で集められなければ、この蒸気は大気に放出される。自動車の燃料補給は非常に多数になるので、燃料蒸気のこのような放出は、環境に対して大きな危険（障害）となり、特に人口の多い地域ではこの傾向が強い。炭化水素等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ’ｓ）からなるこれら蒸気は、連邦規制及び地方条例の重要なそしてますます重要になる現在の課題である。
【０００３】
通常、このような蒸発ガスは、周囲圧力及び／又は温度において毎日起こる変化（日周的変化）に起因する燃料タンクからの燃料蒸気、加熱状態のエンジン及び／又は排気ガス系による燃料の蒸発、及び乗物に燃料補給している間の燃料蒸気の放出から発生するものである。毎日起こる圧力及び／又は温度の変化に起因する、燃料タンクからの燃料蒸気の移行（すなわち日周的放出）は、蒸発ガス(蒸発して放出すること：evaporative emission)の大半の原因になっている。圧力及び／又は温度の日周的変化は、燃料タンクへ流れる空気及び燃料タンクから流れる空気を発生させる。燃料タンクから流れ出る空気は、必然的に燃料蒸気（この燃料蒸気は、燃料タンク内において燃料上に存在する空気に燃料が蒸発することによって形成される。）を含む。この空気の流れが処理されることがなく、そして大気中に直接的に逃れ出る場合、望ましくない放出(emission)が発生する。
【０００４】
自動車工業は、蒸発キャニスター(evaporative canister)を使用することにより、日周的な放出のレベルを低減してきた。通常、蒸発キャニスターは、蒸気入口、浄化ポート(purge port)、及びベントポート（空気流通口：vent port）を有している。蒸気入口は、蒸気導管によって、燃料タンク中の空気空間と流体的に連結（接続）されている。圧力及び／又は温度の日周的変化により、燃料タンク内の空気は、蒸気導管(vapor conduit)を通して流れ、及び蒸気入口を介して蒸発キャニスター内に流れる。空気は、燃料蒸気及び／又は炭化水素を運ぶ。蒸発キャニスターは、活性炭等の吸着剤材料を含み、吸着剤材料は、空気がキャニスターを流れる時に空気から燃料蒸気を除去する。処理された空気は、次にベントポートから大気中に流出する。浄化ポートは、バルブ付の浄化導管によって、自動車エンジンの燃焼空気取入口と流体的に連結されている。エンジンが作動している時、この燃焼空気取入口は、大気圧以下(sub-atmospheric pressure)であり、そしてバルブは開かれ、これにより浄化ポートと燃焼空気取入口とが連結される。新鮮な空気が大気圧以下圧力によって、浄化ポートを通して蒸発キャニスター内に吸入される。新鮮な空気は、吸着剤を通して流れ、浄化ポートを出てそして燃焼空気入口に流れる。新鮮な空気の蒸発キャニスターを通しての流れは、吸着剤から、貯蔵した燃料蒸気及び／又は炭化水素を除去し、これにより炭化水素の蒸発キャニスターを浄化する。
【０００５】
特許文献１（ＤＥ３６０９９７６Ｃ２）は、自動車の燃料供給系のための活性炭フィルター（この活性炭フィルターは、活性炭粒子が充填された容器を含んでいる。）を開示している。この容器は、片方側に、新鮮な空気を取り入れるための開口部を有しており、この開口部は、フィルター材料で覆われている。この容器の反対側には、活性炭フィルターを燃料供給系に連結するための手段が設けられている。新鮮な空気を活性炭フィルターに取り入れるための開口部の領域では、電気加熱アレンジメント（電気加熱装置）が金属格子の状態で設けられている。エンジンが閉められた時、炭化水素含有ガスが、燃料供給系から蒸発し、そして活性炭フィルターに達し、活性炭フィルターが炭化水素を吸着する。エンジンがスタートすると、新鮮な空気がそれぞれの開口部を通して、活性炭フィルターに流れる。新鮮な空気は、加熱装置によって事前に加熱されており、これにより活性炭フィルターは、エンジンの稼動が開始されると直ちに再生され、そして活性炭粒子によって吸着された炭化水素は放出され、そして燃焼のために内燃エンジンに供給される。
【０００６】
更に、特許文献２（ＤＥ１９５１４８８７Ａ１）によって、空気洗浄システムに、吸着カバーフリース（吸着カバーフリースは、活性炭を含んで良い）からなる薄いフィルター層を備えることが公知である。
【０００７】
自動車の燃料タンクから、揮発性炭化水素蒸気を捕捉するための他の装置（システム）と方法も公知である。このようなある装置は、典型的には蒸発が発生しない制御装置と称され、及び活性炭等の再生可能な吸着剤を含むキャニスターに信頼をよせている。吸着剤は、揮発性炭化水素を吸着し、そしてエンジン稼動条件が捕捉した炭化水素を燃焼させるために適切である場合、空気の流れが吸着剤に通され、吸着剤が脱着し、そして炭化水素を含んだ（搭載した）空気流がエンジンに通され、エンジンで脱着した炭化水素が燃焼される。蒸発物の発生しない制御装置を開示したＵ．Ｓ．特許は、例えば以下のものを含む：特許文献３（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，８７７，００１）；特許文献４（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，７５０，４６５）；及び特許文献５（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，３０８，８４１）。
【０００８】
しかしながら、活性炭フィルターの貯蔵容量は、貯蔵された炭化水素の量が増加するに従い連続的に低下し、そして従って、活性炭フィルターを規則的な間隔ごとに再生する必要があり；すなわち、貯蔵した炭化水素を活性炭フィルターから再度除去する必要がある。この目的のために、活性炭フィルターは、再生バルブ(regeneration valve)を介して、エンジンの、燃焼空気を引き込む機能を有する吸気マニホールド（インテークマニホールド）に連結される。再生バルブを開くことにより、活性炭フィルターと吸気マニホールドの間の圧力損失は大きくなり、これにより、活性炭フィルター内に貯蔵された炭化水素が、（最終的にエンジン内で燃焼させ、そしてこれにより処理するために）吸気マニホールド内に導かれる。
【０００９】
炭化水素の脱着が不完全なために、炭化水素の微小レベルが、浄化した蒸発キャニスターの吸着剤材料に貯蔵された状態で残り得る。ここで使用される「ヒール(heel)」という用語は、キャニスターが浄化(purge)された又は「クリーン」な状態の時に、通常、吸着剤材料上に存在している、残留炭化水素を意味し、そして、ヒールは、吸着剤の吸着容量が低下する要因になり得る。一方、ブリード放出(bleed emission)は、吸着剤材料から逃れ出る放出を意味する。ブリードは、例えば、吸着と脱着の間の平衡において、吸着よりも脱着の傾向が相当に強い場合に発生する。燃料タンクの加熱は、空気を燃料タンクから、キャニスターを通して、ベントポートに流出させ、そして大気中に流出させる要因になり得る。条件が、脱着の傾向（例えば、吸着剤の不完全な脱着、これによる吸着容量の低下）にある場合には、空気は、キャニスターからのブリード放出をもたらし、そして（ブリード放出の）大気放出を発生し得る。
【００１０】
経済的理由により、押出成形された顆粒が充填されたキャニスター、又は炭素と一緒に押出成形されたモノリスのいずれの状態においても、活性炭の使用は商業的に優位である。しかしながら、蒸発ガスの規制が世界的により厳しくなっているので、カーボンベースの装置の技術的な規制は、より明確化される。特に、過度に高い「ブリード」速度又は、恒久的な炭化水素ヒールの形成は、カーボンベースの装置の設計と使用を問題の多いものにする。この結果、新しい材料とシステムが望まれる。
【００１１】
ゼオライトベースの装置は、自動車の燃料貯蔵系からの蒸発ガスを制御するために、カーボン使用の装置に替わることができる。通常、ゼオライトは、カーボンよりも高価であるが、これにもかかわらずゼオライトの炭化水素吸着特性は、固有ブリード速度を克服し、そしてカーボンに関するヒール形成問題をも克服する。自動車の排気ガス流中の未燃焼炭化水素を吸着するためにゼオライト材料を使用することは公知である。これらの装置と方法は、自動車エンジンのコールドスタート（冷えた状態での開始）の間に放出される未燃焼炭化水素を吸着するために特に有用である。
【００１２】
例えば、特許文献６（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，９８５，２１０）は、自動車のための排気ガス浄化装置に関して開示している。この装置は、３元触媒を使用しており、３元触媒の上流で炭化水素を捕捉するためにＹ−タイプゼオライト又はモルデナイトが使用されている。特許文献７（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，９８５，２１０）の図２には、活性炭の床が吸着領域の上流に配置されている。ソレノイド操作のバルブ機構が、排気ガス流の温度に依存して、排気ガスを活性炭床を通して、又はその周囲の何れにも向けるように機能し、そして排気ガス流は、次に吸着領域及び３元触媒に通される。
【００１３】
特許文献８（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，０５１，２４４）は、エンジン排気ガス流を処理するための方法に関して開示している。この文献では、ガス流は、エンジン操作のコールドスタート段階の間、吸着領域中の分子篩を通して案内されている。炭化水素が脱着を開始した時、吸着領域は、触媒がその操作温度に達するまで、バイパス（迂回）される。操作温度に達した時点で、ガス流が再度吸着領域を通して流され、炭化水素が吸着され、そしてこれらは触媒領域に運搬される。Ｍ．Ｈｅｉｍｒｉｃｈ，Ｌ．Ｓｍｉｔｈ及びＪ．Ｋｏｔｏｗｓｋｉによる、表題が、Ｃｏｌｄ−Ｓｔａｒｔ  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ，  ＳＡＥ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒ９２０８４７の報告書には、特許文献８（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，０５１，２４４）の装置に類似した機能を有する装置が開示されている。
【００１４】
特許文献９（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，１２５，２３１）には、炭化水素の放出を低減するためのエンジン排気装置が開示されており、このエンジン排気装置は、炭化水素吸着剤としてベータゼオライトが使用されている。シリカ／アルミナ割合が７０／１〜２００／１のゼオライトが好ましい吸着剤である。この装置は、コールドスタート操作の間、第１のコンバーター（変換器）から第２のコンバーターに、排気ガスを直接的に案内するためのバイパスラインとバルブを含んでおり、そして第１のコンバーターがその着火（点火）温度に達すると、バイパスラインとバルブは、（排気ガスを）第２のコンバーターを迂回させるか、又はそこから流出して第１のコンバーターに再循環させる。
【００１５】
特許文献１０（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，１５８，７５３）には、排気ガス浄化装置が開示されている。この装置は、エンジンの排気ガスを処理するために、内燃エンジンの排気ガス通路内に組み込まれる触媒装置；エンジンの排気ガスを処理するために、触媒装置と内燃エンジンとの間の排気ガス通路に組み込まれた吸着装置を含んでいる。ある実施の形態では、内燃エンジンから吸着装置に流れる排気ガスと、吸着装置から触媒装置に流れる排気ガスとの間で熱伝導を行うために、熱交換器が含まれている。この代わりに、触媒装置は、熱交換器の低温側ガス流通路に固定された触媒を含んでおり、そして内燃エンジンから吸着装置に流れる排気ガスは、熱交換器の高温側ガス流通路に流される。
【００１６】
特許文献１１（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，１７１，５５６）には、炭化水素と他の汚染物質を含む排気ガス流を処理するための方法と装置が開示されている。この方法は、排気ガス流を触媒構成要素(catalytic member)を通して流す工程を含んでおり、触媒構成要素は、第１の触媒領域と第２の触媒領域を有するモノリス体を含んでいる。そして、排気ガスを第１の触媒領域中で接触させ、排気ガス中の汚染物質を、無害の生成物へと、少なくとも部分的に変換させている。次に排気ガス流は、触媒構成要素から排出され、そして吸着領域を通って流れ、吸着組成物で、炭化水素汚染物質の少なくとも一部が吸着される。排気ガス流は、吸着領域から流出し、そして第２の触媒領域に流れて汚染物質の少なくとも一部を無害の生成物に変換する。このように処理された排気ガス流は、次に適切な排出手段を通って大気に排出される。好ましい吸着剤は、シリカのアルミナに対する割合が比較的高く、そしてブレンステッド酸性が低いゼオライトである。好ましい吸着剤組成物は、ベータゼオライトを含む。
【００１７】
上述のように、ゼオライトは種々の高温での吸着と触媒の適用のために、モノリス基体の被覆物（被膜）としてしばしば使用される。この場合、高温（例えば、＞５００℃）下に置かれて機能保持可能であり、そして良好な被覆粘着（被覆接着）を提供する無機バインダー系が使用される。しかしながら、低温適用（例えば＜５００℃）では、結合特性が非常に低下するので、無機タイプのバインダーは適切でない場合がしばしば発生する。これらの低温適用では、有機高分子バインダー（有機ポリマーバインダー）が理想的である。この理由は、これらは構造的に安定であり、そして卓越した被覆接着を提供するからである。このことは、スラリー処方物に適切な安定化剤を添加することにより達成される。
【００１８】
例えば、同一出願人による、特許文献１２（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．２００４／０２２６４４０）（この文献は、参照により、本明細書に導入される）には、炭化水素吸着装置が開示されている。この装置は、自動車エンジンの空気取り入れ機構中に配置されており、そして空気取入部と排出部とを有している。適用に従い、吸着剤材料は、シリカゲル、分子篩、及び／又は活性炭であって良く、そして材料を、好ましくは水性スラリーとして基体の表面に接着させる有機高分子バインダー及びアニオン性、非イオン性又はカチオン性の分散剤を含んで良い。
【００１９】
しかしながら、これら安定化剤の適切な選択がなければ、ゼオライト粒子の粒子間の塊状化(agglomeration)又はゼオライトとバインダー粒子の凝固が発生し、従って被覆においてスラリーが不安定になる。この結果、ゼオライトベースの被覆処方物は、低い温度で（特に、金属基体に対して）良好な接着性を有しているのみならず、卓越した吸着性をも有するように開発されなければならない。
【００２０】
【特許文献１】ＤＥ３６０９９７６Ｃ２
【特許文献２】ＤＥ１９５１４８８７Ａ１
【特許文献３】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，８７７，００１
【特許文献４】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，７５０，４６５
【特許文献５】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，３０８，８４１
【特許文献６】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，９８５，２１０
【特許文献７】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，９８５，２１０
【特許文献８】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，０５１，２４４
【特許文献９】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，１２５，２３１
【特許文献１０】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，１５８，７５３
【特許文献１１】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，１７１，５５６
【特許文献１２】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．２００４／０２２６４４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
従って、本発明の目的は、自動車燃料貯蔵系からの蒸発ガスを制御するための改良された蒸発ガス防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の要約
燃料貯蔵系内で発生する燃料蒸気を除去し、そしてこれにより大気に放出される燃料蒸気が低減される蒸発ガス防止装置が、内燃エンジン（以降、エンジンと称する）を有する自動車内に設けられる。本発明の蒸発ガス防止装置は、燃料貯蔵系、例えば燃料タンク、蒸発蒸気通気路、炭化水素吸着剤を含むキャニスター、及び大気への清浄空気通気路を含む。燃料タンクから流出する燃料蒸気は、キャニスター内で吸着剤によって空気から除去され、大気中に排出される燃料蒸気の量は低減される。エンジンを操作する時に、大気の空気が浄化流としてキャニスター内に導入され、既に炭化水素吸着剤によって吸着されていた炭化水素が脱着され、そして燃焼のために、浄化路（パージライン）を通してエンジンに再循環される。
【００２３】
他の実施の形態では、蒸発ガス防止装置のキャニスターは、蒸発炭化水素ガスを低減するために、炭化水素吸着スラリーが被覆された担体基体、例えば、流通モノリス担体を自動車内に含む。下部被覆層を使用し、スラリーワッシュコートの基体表面への接着性を改良することができる。
【００２４】
図面の簡単な説明
本発明を、詳細な説明と図面により詳細に説明する。以下に図面を簡単に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態における自動車用の蒸発ガス防止装置の機能ブロック図である。
図２Ａは、本発明の実施の形態における、炭化水素吸着剤を含むキャニスターの断面図（図１のライン２−２におけるもの）である。
図２Ｂは、図２Ａのハニカムモノリスの流通セルの拡大図である。
図３は、本発明の実施の形態の、壁流モノリスの長手方向の拡大断面図である。
図４は、本発明の実施の形態の、自動車用の他の蒸発ガス防止装置の機能ブロック図である。
図５は、図４に示した、炭化水素吸着剤粒子を充填したキャニスターの断面図である。
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の他の実施の形態の円筒状排気処理キャニスターの断面図である。
図７は、排気処理装置の他の実施の形態で、炭化水素ブリードエミッションスクラバーを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
発明の詳細な説明
本発明の蒸発ガス防止装置は、燃料貯蔵系、例えば、燃料タンク、蒸発蒸気通気路、炭化水素吸着剤を含むキャニスター、及び大気への清浄空気通気路を含む。ある実施の形態では、キャニスターは、炭化水素吸着粒子で充填される。他の実施の形態では、炭化水素吸着剤材料は、スラリーに処方（処理）され、スラリーは、担体基体、例えば蒸発ガス処理キャニスター内に配置される流通モノリス担体に被覆される。
【００２７】
図１及び図２には、本発明の一実施の形態として、エンジン４(Engine 4)を含む自動車用の蒸発ガス防止装置２が示されている（本発明はこの実施の形態に限られるものではない）。本実施の形態の蒸発ガス防止装置２は、燃料タンク１０、蒸発蒸気通気路１２、炭化水素吸着剤材料２１を含むキャニスター１６、及び大気への清浄空気通気路２６を含んでいる。キャニスター１６は、更にハウジング１７を含んでおり、ハウジング１７は、モノリス担体２０を含んでおり、モノリス担体２０は、（好ましくは水性スラリーとしての）炭化水素吸着剤材料２１で被覆されている（詳細については後述する）。
【００２８】
モノリス２０は、典型的には自動車触媒の適用に使用される標準セラミック又は金属性「ハニカム」デザイン又は壁流モノリスが可能であり、これらは例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．４，３９０，３５５，４，５０９，９６６及び５，４９２，６７９（これら文献は、参照によりここに導入される）に開示されている。セル形状、セル密度を改質し、及び金属性モノリスの場合には、ホイルデザインを改質して（例えば、スキューホイル又はヘリングボーンホイルデザイン）物質移動及び蒸気接触を改良することができる。本願のために適切な他のモノリス基体デザインは、金属性又はセラミック性フォーム、熱交換器（例えば代表例では、自動車ラジエータ又は静止型空調冷却器(stationary air conditioning condenser)に使用される）、及び典型的には構造設計材料として使用される、拡張金属性ホイル（例えばアルミニウム）ハニカムを含む。被覆された金属性スクリーン、メッシュ、及び織ワイヤー(woven wire)も本発明の範囲内に含められると考えられる。燃料貯蔵系及び構成部材であるキャニスターの温度環境が低温であるために、合成樹脂（例えば、合成樹脂押出成形モノリス、拡張Ｎｏｍｅｘハニカム等）、ポリマー性ファイバー（例えば、不織布）、及びポリマー性フォーム（例えば、ポリウレタン）から製造された担体基体も可能である。基体表面は、ポリマー又はアルミニウム、チタニウム、ステンレススチール、Ｆｅ−Ｃｒ合金、又はＣｒ−Ａｌ−Ｆｅ合金等の金属をシート、メッシュ、ホイル等の状態で含むことが好ましい。吸着体の表面積を増加させるために、金属基体は波形になった状態で存在することが望ましい。典型的には、炭化水素吸着体は、基体に約０．２〜約５ｇ／ｉｎ3、好ましくは約１．２５〜約３ｇ／ｉｎ3の搭載量で沈殿（析出）される。
【００２９】
また、図１及び２において、エンジン４は、コントローラー６（Controller 6）によって制御された内燃エンジンであることが好ましい。エンジン４は、典型的には、ガソリン、エタノール、及び他の揮発性炭化水素ベースの燃料を燃焼させる。コントローラー６は、分離コントローラーであって良く、又はエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）又は他の自動車コントローラーの一部を形成して良い。
【００３０】
エンジン操作（稼動）の間、ガソリンは燃料ポンプによって、燃料管を通って燃料タンク１０から燃料噴射器に輸送される（これらは全て概略的に通路１１で示されている。）。燃料噴射器のタイミングと操作、及び噴射される燃料の量は、信号ライン８を介してコントローラー６によって管理される。典型例では、燃料タンク１０は、蒸発蒸気通気路１２及び充填チューブ１４を除いては閉鎖した容器である。燃料タンク１０は、しばしば吹込成形された高密度のポリエチレンでできている（内部にはガソリンが浸透しない内部層が設けられている。）。
【００３１】
燃料タンク１０は、蒸発蒸気通気路１２を含んでおり、蒸発蒸気通気路１２は、燃料タンク１０から蒸発ガス処理キャニスター１６まで伸びている。燃料タンク１０から蒸発した、炭化水素を含んだ燃料蒸気は、燃料タンク１０から、蒸発蒸気通気路１２を通って蒸発ガス処理キャニスター１６へと通ることができる。この特定の実施の形態では、キャニスター１６は、モノリス担体２０を含んだハウジング１７を含んでおり、またモノリス担体２０は、炭化水素吸着剤材料２１で被覆されている。図２にハニカムとして示したモノリスは、個々の流通セル２３を有しており、流通セル２３の内部は炭化水素吸着剤材料２１の層で被覆されている。流通セル２３は、図示のように、断面が四角形状であって良く、又他の如何なる形状であっても良い。上述のように、モノリスは、炭化水素吸着剤の層を維持し、そして蒸気を吸着剤に接触させることができる、有用な如何なる形状であっても良い。キャニスター１６は、適切な如何なる材料からでも形成して良い。例えば、代表例では、ナイロン等の成形熱可塑性ポリマーが使用される。
【００３２】
燃料蒸気圧力は、燃料タンク１０内のガソリンの温度が上昇するに従い上昇する。本発明の蒸発ガス防止装置２が使用されない場合、燃料蒸気は、処理されることなく大気に排出される。しかしながら、本発明に従い、燃料蒸気は蒸発ガス処理キャニスター１６によって処理される。通気バルブ２８が開き及び浄化バルブ３４が閉じられた時、燃料蒸気が圧力下に燃料タンク１０から、蒸発蒸気通気路１２、蒸気入口１８を通り、そして次にモノリス担体２０の流通セル２３を通って流れる。モノリス担体２０の流通セル２３は、燃料蒸気中の炭化水素を吸着する炭化水素吸着剤材料２１で被覆されている。処理されると、最初に燃料タンク１０から発生した燃料蒸気は、通気開口部２２及び通気路２８を介して清浄空気としてキャニスター１６から流出し、そして大気に排出される。
【００３３】
徐々に、炭化水素吸着剤材料は、炭化水素（この炭化水素は、燃料蒸気から吸着されたものである）を搭載する。炭化水素吸着剤２１が炭化水素で飽和した場合、燃料タンク１０からの燃料蒸気を継続して処理するために、この炭化水素は、炭化水素吸着剤２１から脱着させる必要がある。エンジン操作の間、エンジンコントローラー６は、それぞれ信号導線３０と３６を介してバルブ２８と３４に開状態にするように指令し、これにより大気とエンジン４との間の空気流路が開かれる。浄化バルブ３４が開くことにより、清浄な空気が清浄空気通気路２６を介して大気から吸引可能になる。清浄空気又は浄化空気は、清浄空気通気路２６を通って流入し、通気開口出口部２２を通過し、そしてキャニスター１６に流れる。次に清浄空気は、モノリス担体基体２０を通って流れ、そして個々の流通セル２３を通って流れる。流通セル２３は、炭化水素で飽和した状態の炭化水素吸着剤２１で被覆されている。清浄空気は飽和した炭化水素吸着剤２３から炭化水素を脱着させる。次に浄化空気と炭化水素の流れは浄化出口２４と浄化通路３２を通ってキャニスター１６から排出される。浄化空気と炭化水素は、浄化通路３２と浄化バルブ３４を通ってエンジン４に流れる。燃料を搭載した（含んだ）空気は、浄化通路３２と浄化バルブ３４を通ってエンジン４に案内され、次にエンジン４で炭化水素が燃焼される。他の実施の形態では、この実施の形態の蒸発ガス防止装置は、下流の炭化水素ブリードエミッションスクラバーと結合して使用することができる（このことについては後に詳述する。図７参照）。
【００３４】
図３には、蒸発ガス処理キャニスター（図示せず）内に配置された壁流モノリス基体４０が示されているが、本発明はこの実施の形態に限られない。壁流モノリス基体４０は、多数の内部結合した、及び交錯した（織り交ざった）、薄い多孔性内壁４２を含んでいる。内壁４２は、その内部にそれぞれ入口通路４４と出口通路４６を含んだ２組の平行な通路を規定している。入口通路４４と出口通路４６はそれぞれ壁流モノリス４０の反対側に延びている。入口通路４４は、壁流モノリス４０の入口端４８で開口しており、そして出口端５０で閉じている。一方、出口通路４６は壁流モノリス４０の入口端４８で閉じており、そして出口端５０で開口している。図示のように、入口通路４４と出口通路４６は、それぞれ断面が四角形形状であって良く、また他の如何なる形状であっても良い。更に、入口通路４４と出口通路４６は、（断面図に示したように）それぞれ、垂直と水平の列に並べられ、そして入口通路４４と出口通路４６は、格子状(checkerboard pattern)に交互している。従って、基体の各内壁部分４２が、（その表面について全て、）入口通路４４と出口通路４６の間に位置していることがわかる。その結果、入口通路４４は、出口通路４６が介在することにより、相互に間隔があけられており、及びこの逆のこともあてはまる。壁流モノリス４０の構成について、内壁４２は多孔性であり、排気ガスは内壁４２を介して、入口通路４４から出口通路４６に通ることができる。
【００３５】
更に他の実施の形態では、多孔性炭化水素遮断膜（例えば、有機フッ素を含むもの）が、壁流モノリスに任意に被覆されて良い。炭化水素遮断膜は、モノリスに存在した状態から、大気に排出される炭化水素蒸発ガスの流れを低減させる。壁流モノリスの炭化水素捕捉容量を更に増すために、炭化水素吸着剤被覆物（例えば、ゼオライト）を、モノリスの表面と炭化水素遮断膜の間においてモノリスに施すことができる。炭化水素吸着剤被覆物の頂部上の炭化水素遮断膜被覆物は、壁流モノリスの内壁の燃料蒸気側に存在し、従って、炭化水素が、壁流モノリスの内壁を通って通過することを防止する。炭化水素吸着剤５２は、入口通路４４及び／又は出口通路４６の内壁４２の内部表面に被覆される。任意に、炭化水素遮断膜５４を、炭化水素吸着剤被覆物の外側表面に施すことができる。
【００３６】
この実施の形態に従い、燃料蒸気は、壁流モノリス４０を含む蒸発ガス処理キャニスターによって処理される。燃料蒸気は、壁流モノリス４０の入口通路４４に流入する。炭化水素遮断膜５２を使用することにより、燃料蒸気が壁流モノリス４０の内壁４２を通って、入口通路４４から出口通路４６に流れる時に、排気ガス中の炭化水素分子は部分的にブロックされる。これにより、大気中に排出される前に、燃料蒸気から炭化水素が除去される。
【００３７】
本発明の炭化水素吸着剤は、シリカゲル、分子篩、活性炭、又はこれらの混合物であって良い。この材料は担体基体、例えばモノリス基体に、シリカゲル、分子篩又は活性炭の単一層として又は別個の層として設けられて良い。この材料は、分子篩を単体で含むか、又は孔サイズ（孔径が）約５〜約５００オングストロームで、約５〜約５０質量％の活性炭との混合物として含むことが好ましい。特に好ましい、ある実施の形態では、本発明の炭化水素吸着剤材料は、ゼオライトベースの炭化水素吸着スラリーである。
【００３８】
本発明のゼオライトベースの炭化水素吸着スラリーは、１種以上のゼオライト炭化水素吸着剤とバインダーを含む。吸着剤材料は、ファージャサイト、菱沸石、クリノプチロライト、モルデン沸石、シリカライト、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、超安定性ゼオライトＹ、ＺＳＭゼオライト、オフレタイト、又はベータゼオライト等の如何なる公知の天然又は合成ゼオライトも含む。好ましいゼオライトは、ＺＳＭ、Ｙ及びベータゼオライトを含む。特に好ましい吸着剤は、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，１７１，５５６（この文献は、参照により、その全てがここに導入される。）に開示されたタイプのベータゼオライトを含む。
【００３９】
好ましいゼオライトベースの吸着剤材料は、シリカのアルミナに対する割合が高いゼオライトである。通常、いわゆる３次元的な孔形状を有する篩材料は、１次元又は２次元孔形状を有する篩材料よりも好ましいが、後者であっても良好に作用する。使用可能な材料は、代表例では、ミクロ孔径が３〜８オングストロームのものである。ゼオライト（好ましくはベータゼオライト）は、シリカ／アルミナモル割合が少なくとも約２５／１、好ましくは少なくとも約５０／１であり、有用な範囲では、約２５／１〜１０００／１、５０／１〜５００／１であり、また約２５／１〜３００／１、約１００／１〜２５０／１であり、又はこの代わりに約３５／１〜１８０／１も例示される。好ましいベータゼオライトは、Ｈ／ベータゼオライト及びＦｅ／ベータゼオライト等のイオン交換ベータゼオライトである。
【００４０】
上述したように、好ましいゼオライトは、ＺＳＭゼオライト、Ｙ及びベータゼオライトを含んで良く、ベータゼオライトが特に好ましい。好ましいゼオライトは、処理して酸性部位の数を減少させることができる。このことは、ゼオライトを、有機又は無機酸で、浸出させること(leaching)により達成することができる。好ましい酸は、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸等の強有機酸、及びトリフルオロ酢酸等のカルボン酸、及びシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸等のジカルボン酸を含む。有用な酸は、多酸(polyacid)、好ましくは二官能性の酸、より好ましくはジカルボン酸を含むことが好ましく、シュウ酸が最も好ましい。酸の使用は、０．０２〜１２Ｎの濃度、好ましくは０．１〜１０Ｎの濃度での使用であり、そして固体ゼオライトの濃度は、０．０１〜１．０ｇ／ｍｌの濃度、及び好ましくは０．０５〜０．５ｇ／ｍｌの濃度であることが好ましい。浸出は、適切な温度範囲で行われ、典型例では、１０〜１００℃；例えば、硫酸を使用する場合、７０〜１００℃が好ましく、シュウ酸を使用する場合、１０〜５０℃が好ましい。浸出は、（浸出条件と濃度で）シリカのアルミナに対する所望の割合が達成される十分な時間で行われ、典型例では０．５〜５時間であり、０．５〜３時間が好ましい。
【００４１】
ゼオオライトは、３５０〜９００℃で蒸気を使用して蒸気処理するとこができる。好ましくは４００〜８００℃、より好ましくは５００〜７００℃、最も好ましい範囲では５５０〜７５０℃で蒸気処理が行われる。蒸気温度は、１時間につき１００〜６００℃等の適切な速度で増加させることができる。有用な蒸気濃度は、空気とのバランスで、１０〜１００％であり、そして好ましくは３０〜１００％、より好ましくは約５０〜１００％の濃度である。蒸気化(steaming)は、大気圧で行うことが好ましい。蒸気処理の継続時間は、ゼオライトを処理するのに充分な時間であり、そして典型例では、０．５〜４８時間、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは０．５〜８時間及び最も好ましくは０．５〜５時間である。蒸気処理は、ゼオライトの骨格からアルミニウムを少なくとも部分的に除去することにより、ゼオライトの酸性を低減させると信じられている。蒸気処理されたゼオライトは、ガス流中の炭化水素を吸着するのに使用された場合、永続性（耐久力）が増し、そしてコークスの形成に耐え得ることがわかった。ゼオライトは、浸出と蒸気処理の両方で処理可能なことが好ましい。特に好ましい方法では、ゼオライトは、最初に酸浸出され、次に蒸気処理される。任意に、蒸気処理と蒸気化の工程は、所望の順序で繰り返すことができる。例えば、浸出された及び蒸気処理されたゼオライトは、浸出と、これに続く蒸気化を繰り返すことができる。特定の実施の形態では、ゼオライトは、浸出処理し、蒸気処理し、そして再度浸出処理が可能である。
【００４２】
ベータゼオライトを処理する有用な方法は、例えばＣＮ１０５９７０１Ａ（１９９２年５月２５日公開）に開示されており、そして参照によりここに導入される。この参照文献は、有機アミンテンプレートプロセスによって製造されたベーラゼオライトから窒素化合物を、か焼することにより除去し、これにより製造された高Ｓｉベータゼオライトを開示している。有機酸又は無機酸溶液を使用し、１０〜１００℃の温度で０．５〜５時間、好ましくは１〜３時間、ベータゼオライトの浸出が行われており、ここで、有機酸又は無機酸溶液は、濃度が、０．０２〜１２Ｎ、好ましくは０．１〜１０Ｎ、及び固体ゼオライド濃度が、０．０１〜１．０ｇ／ｍｌであり、及び好ましくは０．０５〜０．５ｇ／ｍｌである。浸出の後、ゼオライトは蒸気で処理されており、この蒸気処理は、４００〜９００℃で、蒸気温度を１時間当たり１００〜６００℃の速度で増加させて行っている。有用な蒸気濃度は、システム圧力が５０〜５００ＫＰａで、１００％である。蒸気処理の継続時間は、０．５〜５時間である。
【００４３】
本発明において、特に興味深い事項のひとつは、ゼオライト骨格中のアルミナによって与えられた酸性である。浸出によって達成される、シリカのアルミナに対する高い割合が、ゼオライトの酸性に関係すると信じられている。典型例では３００〜８００℃の温度範囲、及びより典型的には３５０℃〜６００℃の温度範囲の、自動車等の排気流及び工業排気流から炭化水素を吸着するのに使用された場合、ゼオライトの酸性は、永続性（耐久力）に影響を与えると信じられている。このような環境に使用された場合、主に孔の閉塞及び／又はゼオライトの骨格の崩壊に起因して、ゼオライトは吸着効率を失う傾向がある。ゼオライトが取り扱われる条件を制御することにより、ゼオライト骨格の安定した維持が可能になる。このような条件は、酸濃度、流れの温度及びこれらに類似するものを含む。よりマイルド（温和）な条件が、処理の間、ゼオライト骨格を劣化させる傾向を低減させ、そして（アルミナが除去された配置構成において、）骨格を安定化させる。
【００４４】
追加的に、蒸気処理は、ゼオライト骨格からアルミニウムを除去すると信じられている。影響を受けたアルミニウムは、ゼオライト中、おそらくは孔中に存在し続ける。ゼオライトの骨格は、アルミニウム無しで安定化し、そして孔中のアルミニウムイオンはアルミナになると信じられている。孔中に残っているアルミナは、低減（還元）されるゼオライトの酸性に貢献しないと信じられている。孔中のアルミナは、残存することができ、又洗浄可能であり、又次の浸出工程で浸出除去可能である。
【００４５】
蒸気処理された又は蒸気処理されていないゼオライトは、コークス化に対する耐性が改良されていることがわかった。すなわち、このゼオライトでは、エンジン試験の間、コークスの形成が有意に低減される。（ゼオライトの）シリカのアルミナに対する割合を増加させる酸浸出法が、酸性を低減させることが公知である一方、このような方法は、ゼオライト粒子からアルミナを無差別に除去すると信じられている。蒸気化等の方法は、ゼオライトの骨格において、ブレンステンド酸サイトから優先的にアルミニウムを除去する。このことが重要であることは、次の両面から認識することができる。すなわち、コークス化に対する耐性がより効果的であることと、そして骨格の劣化を最小限にしてこのような特性を達成するというゼオライト処理方法の知識面の両方から、その重要性を認識することができる。実質的に、ゼオライトを徹底して浸出させることは、ブレンステッドの酸性を低減することになる；しかし、蒸気処理等の方法だけを使用すること、又は好ましくは浸出とバランスさせて使用することは、本発明に従う炭化水素吸着体として使用するために、より耐久性のあるゼオライトを与えることになる。
【００４６】
一実施の形態では、本発明の金属性担体基体は、下部被覆高表面積成分で被覆することができる。この成分は、事前処理金属性熱アークスプレー層、及び任意に酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化ジルコニウム等のワッシュコート層を含む。金属性熱アークスプレー層の被覆は、追加的な下部被覆層と同様、ワッシュコート層の接着（粘着）を容易化するのに有用であり得る。本発明の金属性熱アークスプレー層は、通常、熱スプレー法(thermal spraying process)を使用して施され、この方法には、プラズマスプレー、シングルワイヤープラズマスプレー、高速オキシ燃料スプレー、燃焼ワイヤー及び／又はパウダースプレー、電気アークスプレー等が含まれる。
【００４７】
本発明のある局面では、モノリスハニカム担体基体上への金属の電気アークスプレー、例えばツインワイヤーアークスプレーは、ワッシュコート層、例えば耐火金属酸化物又はゼオライトベースの炭化水素吸着剤ワッシュコートスラリーのための、予期できない、優れた有用性を有する構造を形成する（ここで、本明細書と請求項で使用される、この金属という用語は、金属の混合物、金属合金、シュードアロイ、及び他の金属間の組み合わせを含み、そして本発明はこれらに限定されるものではない。）。ツインワイヤーアークスプレー（ここでは、「ワイヤーアークスプレー」という用語とより広い「電気アークスプレー」という用語が含まれる）は公知の方法であり、例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ４，０２７，３６７が参照され、この文献は参照によりここに導入される。簡潔に述べれば、ツインワイヤーアークスプレー法では、２つの原料ワイヤーが２つの消費性電極として作用する。これらワイヤーが、（ワイヤーフレームガンと類似した方法で）スプレーガンのスプレーノズルに供給される時には、これらワイヤーは、互いに絶縁（隔離）されている。これらワイヤーは、ノズル内で発生したガス流の中央で出会う。電気アークがワイヤー間で発生し、ワイヤーを流れる電流がワイヤー先端を溶解する。圧縮された霧化ガス（通常は空気）がノズルを通って、及びアーク領域を横切って導かれ、溶融液滴がせん断されてスプレーを形成し、基体上に吹き付けられる。原料は導電性でなければならないので、アークスプレーシステムでは金属ワイヤー原料だけが使用可能である。スプレーガンによって形成された粒子の高温状態は、金属基体上の衝突点に小さな溶接領域を形成する。この結果、このような電気アークスプレー被覆（しばしば、「アンカー層」とも称される）は、良好な結合力（粘着力）及び基体への非常に良好な接着結合を有する。
【００４８】
本発明に従えば、種々の組成の熱アークスプレー層が、金属性モノリスハニカム担体上に沈殿（析出）可能であり、この沈殿は、以下の金属又は金属混合物の原料を使用することによって行われる（本発明はこれらに限定されるものではない。）：Ａｌ、Ｎｉ、Ｎｉ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｃｒ、Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｌ／Ｙ、Ｃｏ／Ｃｒ、Ｃｏ／Ｃｒ／Ａｌ／Ｙ、Ｃｏ／Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｌ／Ｙ、Ｆｅ／Ａｌ、Ｆｅ／Ｃｒ、Ｆｅ／Ｃｒ／Ａｌ、Ｆｅ／Ｃｒ／Ａｌ／Ｙ、Ｆｅ／Ｃｒ／Ａｌ／Ｙ、Ｆｅ／Ｎｉ／Ａｌ、Ｆｅ／Ｎｉ／Ｃｒ、３００及び４００シリーズステンレス鋼、及び任意にこれらの１種以上の混合物。一実施の形態では、金属性熱アークスプレー層は、ニッケルとアルミニウムを含んで良い。３〜１０パーセントのアルミニウム、任意に６〜８パーセントのニッケルとアルミニウムの合計質量を、金属製アークスプレー層に含んで良い。
【００４９】
他の実施の形態では、担体基体表面を、表面積の広い耐火性金属酸化物のスラリーで事前被覆し、約９０〜約１２０℃で０．５〜約２時間乾燥させ、そしてその後、０．５〜約２時間４５０〜６５０℃でか焼することができる。表面積の広い耐火性金属酸化物は、この技術分野では公知である。典型的には、耐火性金属酸化物は、比表面積が、約６０〜約３００ｍ2／ｇである。有用な耐火性金属酸化物は、酸化アルミニウム（アルミニウム酸化物）、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、ガンマアルミナ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、及び以下の混合物すなわち、アルミナと、チタニア、ジルコニア、セリア、バリア及びシリケートの１種以上の混合物を含む。耐火性金属酸化物は、ガンマ−アルミナを含むことが好ましい。
【００５０】
この後、耐火性金属酸化物で被覆された基体表面は、所望の吸着剤のスラリーで被覆され、そして（例えば、約１０５℃で）乾燥される。この代わりに、耐火性金属酸化物で被覆された基礎体は、シリカゲル、分子篩及び／又は活性炭等の炭化水素吸着剤の別のスラリーで被覆して層を形成して良く、この場合、各層間で上述した乾燥を行っても良い。
【００５１】
所望により、表面積の広い耐火性金属酸化物の更なる頂層被覆層が吸着剤の頂部に施されても良く、この後、各層を施した後、上述のように乾燥を行って良い。
【００５２】
炭化水素吸着スラリーは、材料を基体の表面に接着（粘着）させるバインダーを含んでも良い。このようなバインダーは、ワッシュコートバインダーとも称される。典型的にはスラリーの処方物に使用されるワッシュコートバインダーは、以下のものを含むが、本発明はこれらに限定されるものではない；アルミナ、シリカ、又はジルコニアのゾル；アルミニウム、シリカ又はジルコニウムの無機塩、有機塩及び／又は加水分解生成物；アルミニウム、シリカ又はジルコニウムの水酸化物；シリカに加水分解可能な有機シリケート；及びこれらの混合物。
【００５３】
好ましいバインダーは、材料の質量に対して、０．５〜２０、好ましくは２〜１０質量％の（バインダー）量で使用される有機ポリマーである。有機ポリマーは、熱硬化性又は熱可塑性のポリマーであって良く、及び合成樹脂（プラスチック）又はエラストマー系であって良い。ポリマー性バインダーは、この技術分野では公知の適切な安定化剤及び耐老化剤(age resistor)を含んで良い。吸着剤組成物にラテックスとして導入（スラリーとして導入することが好ましい）される、熱硬化性、エラストマー性ポリマーが最も好ましい。組成物の適用と乾燥に加え、バインダー材料は、炭化水素吸着粒子をそれ自体と基体表面に固定し、そしてある場合では、それ自体が架橋して改良された接着（粘着）を提供することができる。このことは、被覆の完全性（全体性）、基体への接着性を高め、そして自動車内で発生する種々のバリエーションにおいて構造的な安定性を提供する。バインダーの使用は、下部被覆層を必要とすることなく、材料が基体に接着することを可能にする。バインダーは、添加剤を含み、これにより耐水性と接着性を改良することもできる。
【００５４】
有用な有機高分子バインダー組成物（有機ポリマーバインダー組成物）は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィンコポリマー、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリブタジエンコポリマー、塩化ゴム、ニトリルゴム、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン−ジエンエラストマー、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ（ビニルエステル）、ポリ（ビニルハロゲン化物）、ポリアミド、セルソース製ポリマー、ポリイミド、アクリル系、ビニルアクリル系、及びスチレンアクリル系、ポリビニルアルコール、熱可塑性ポリエステル、熱硬化性ポリエステル、ポリ（フェニレンオキシド）、ポリ（フェニレンサルファイド）、ポリ（テトラフルオロエチレン）ポリビニリデンフルオリド、ポリ（ビニルフルオリド）等のフッ素化ポリマー、及びエチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー等のクロロ／フルオロコポリマー、ポリアミド、フェノール性樹脂、及びエポキシ樹脂、ポリウレタン、アクリル性／スチレンコポリマーラテックス及びシリコンポリマーを含む。アクリル性／スチレンコポリマーラテックスが、特に好ましいポリマー性バインダーである。
【００５５】
炭化水素吸着剤を含むスラリーの成分と、ラテックスエマルジョン等のポリマー性バインダーとの両立性が、スラリーの安定性と均一性を維持するために重要であることがわかった。本発明の目的のために、「両立性」は、バインダーと炭化水素吸着剤材料がスラリー中で別々の粒子の混合物として残っていることを意味する。ポリマー性バインダーがラテックスエマルジョンであり、そしてエマルジョンと炭化水素吸着剤材料が電荷を有しており、これによりエマルジョンと炭化水素吸着剤材料が互いに反発する場合、エマルジョンと炭化水素吸着剤材料とは両立性であり、そしてスラリーは安定であり、そして液体媒体、例えば水等の水性液体中で、炭化水素吸着剤材料とポリマーラテックスは、均一な分散状態になっていると信じられている。触媒材料とラテックスエマルジョン粒子とが、互いに反発しない場合、炭化水素吸着剤材料上にラテックスの不可逆的な凝集（塊状化）が発生すると考えられる。これらの材料は、従って、両立不可能なもので、そしてラテックスが、エマルジョンから出てくる。
【００５６】
低いｐＨ混合物を生成することになるゼオライトを水中に分散させる場合、ｐＨを増加させることにより追加的な改良が達成可能である。この技術分野に一般的に使用される有機ラテックスバインダーエマルジョンはアニオン的に荷電されており、そして従って、一般的には７よりも大きいｐＨを有しているので、このことは重要である。高ｐＨバインダーエマルジョンと低ｐＨゼオライトスラリーの組み合わせは、不安定性をもたらし、そしてしばしばスラリーの凝固をもたらす。スラリーのｐＨは、吸着剤材料の酸性に依存して制御可能であり、ここでスラリーのｐＨレベルは、約４〜約１０である。
【００５７】
他の実施の形態では、分散剤をバインダーと組合せて使用することが好ましい。分散剤は、アニオン性、非イオン性、又はカチオン性であって良く、そして典型例では、分散剤は、材料の質量に対して０．１〜１０質量％の量で使用される。分散剤の特定の選択が重要になることは驚くべきことではない。適切な分散剤は、ポリアクリレート、アルコキシレート、カルボキシレート、ホスフェートエステル、スルホネート、タウレート、スルホスシネート、ステアレート、ラウレート、アミン、アミド、イミダゾリン、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムジオクチルスルホスシネート、及びこれらの混合物を含んで良い。一実施の形態では、好ましい分散剤は、低分子量のポリアクリル酸（この中で、酸上の多くのプロトンがナトリウムと置換される）である。特に好ましい実施の形態では、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート及びナトリウムジオクチルスルホスシネート等の低分子量のアニオン性分散剤が、ゼオライトの卓越した分散とゼオライト−バインダーの卓越した安定性を提供することがわかった。例えば、Ｓｉ／Ａｌ割合が高いＳＡＬ−Ｂｅｔａゼオライト（すなわち、硫酸浸出ベータゼオライト）及びスチレン−アクリル性ラテックスバインダーエマルジョンで処方されたスラリー、低分子アニオン性分散剤が、卓越したゼオライト分散及びゼオライト−バインダー安定性を提供することがわかった。好ましい複合物は、約９０質量％のベータゼオライト、約９質量％のアクリル性ポリマーラテックス及び約１質量％のナトリウムドデシルベンゼンスルホネート又はナトリウムジオクチルスルスシネートを含む。
【００５８】
スラリーｐＨを増加させるか又はアニオン性分散剤を単独で加えることが、スラリー混合物に充分な安定化を提供して良く、この一方で、ｐＨの増加とアニオン性分散剤の両方が使用された場合に、最良の結果が得られて良い。例えば、水及び／又は分散剤中に分散された場合に、低いｐＨを形成するゼオライトベースのスラリーのために、ｐＨを上昇させることにより、上述のように追加的な安定化を達成することができる。
【００５９】
本発明の炭化水素吸着剤スラリー、特にポリマーラテックスを含むスラリーは、シックナー、殺生物剤、酸化防止剤、及びこれらに類似するもの等の通常の添加剤を含むことができる。一実施の形態では、キサンタンガムシックナー又はカルボキシメチルセルロースシックナー等のシックナー（増粘剤）が使用可能である。シックナーは、比較的小さい表面積の基体上に、十分な量の被覆を可能にする（及び従って、十分な炭化水素吸着容量を可能にする）。シックナーは、分散粒子の立体障害によってスラリー安定化を増加させ、これにより第２の役割をも果たす。シックナーは、被覆表面の接着をも補助する。
【００６０】
本発明の改良された炭化水素吸着剤接着スラリーは、この技術分野の如何なる公知の方法によってでも、担体基体に施すことができる。例えば、処方物は、スプレー被覆、パウダー被覆、又はブラッシング、又は表面のスラリーへのディッピングにより施すことができる。
【００６１】
他の実施の形態では、炭化水素吸着剤、例えばゼオライトは、押出成形されて良く、又は燃料系蒸発ガス処理キャニスター内に配置される担体基体、例えば流通又は壁流モノリスの形状に形成されて良い。炭化水素吸着剤は、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，６９６，３８４に開示されているように、バインダー、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロースを使用して担体基体に押出成形されて良く、ここでこの文献は参照によりここに導入される。押出成形された基体の使用は、トラップの全体的な炭化水素貯蔵容量を増加させ（すなわち、より多くの炭化水素吸着剤を使用できる）、この一方で、全体的な圧力損失を低く維持するという有利な点を有している。ディーゼルエンジン粒子濾過に使用されるもの（例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．４，３９０，３５５、４，５０９，９６６、及び５，４９２，６７９、参照、これら文献は参照により、ここに導入される）に類似した壁流又はフィルタータイプのモノリスが、好ましい押出成形担体基体である。この理由は、これらは、炭化水素の蒸気のモノリスを通っての「見通し(line-of-sight)」通路を除外し、そして従って、蒸気と炭化水素吸着剤とのより密接な接触を促進させるからである。また、仕上られた基体に高い多孔性を与えることができる、如何なる技術（例えば、か焼の間、酸化されて基体に空洞（ボイド）を形成する、有機成分と一緒に押出成形すること）によってでも製造可能な多孔性ブロック又はフォームタイプデザインも有用である。
【００６２】
更に、他の実施の形態では、自動車の燃料貯蔵系からの蒸発ガスを制御するために、粉末化されたゼオライトベースのシステムが、カーボン粒子のものの代わりに可能である。前述のように、ゼオライトは、炭化水素分子を吸着するために高い容量（受容力）を有する公知の材料である。ゼオライトは、種々の異なる形式で、及び異なる形状で燃料貯蔵蒸発ガス防止装置に導入可能である。例えば、一実施の形態では、ゼオライト粉末は、如何なるサイズ又は形状の顆粒にも押出成形可能であり、又は大きな粗大粒子にスプレー乾燥可能であり、及び自動車燃料貯蔵系内で、炭化水素を吸着する目的で、キャニスター内に直接的に搭載（すなわち、充填床）可能である。
【００６３】
燃料システム蒸発ガスキャニスター内の圧力損失（圧力低下）が重視される場合（すなわち、スプレー乾燥した粉末が使用され場合）、放射状流（放射状流は如何なるタイプであっても良い）の設計を組み込んだ充填床が使用可能である。例えば、押出成形されたゼオライトは、環内（この環は、異なる直径を有する２個のシリンダーを入れ子状にすることにより形成されている）に配置可能である。従って、炭化水素蒸気は、環内のゼオライトによって捕捉可能であり、一方充填床システムの全体的な圧力損失は比較的低く維持される。図６Ａ及び６Ｂは、本発明の蒸発ガス処理キャニスター（この蒸発ガス処理キャニスターは、互いに直径が異なる２個のシリンダーを入れ子状にすることにより形成されている）の追加的な実施の形態（本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。）を説明している。
【００６４】
ここで、図６Ａを参照すると、シリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０は、外側シリンダーハウジング１１４と内側シリンダーハウジング１２２とを含んでいる。内側シリンダーハウジング１２２は、外側シリンダーハウジング１１４よりも直径が小さく、そして外側シリンダーハウジング１１４内部に（入れ子状に）配置されており、これにより、２個の異なるチャンバー（部屋）、内部チャンバー１１６と外部チャンバー１１８がそれぞれ形成されている。外部チャンバー１１８は、内側シリンダーハウジング１２２と外側シリンダーハウジング１１４との間の環(annulus)でもあり、そして外部チャンバー１１８には、粉末ゼオライト等の粉末状の又は顆粒状の炭化水素吸着剤１２０が、蒸発炭化水素ガス（蒸発性炭化水素ガス）を処理するために充填されている。内側シリンダーハウジング１２２と外側シリンダーハウジング１１４は、それぞれ、適切な如何なる材料によってでも形成して良い。しかしながら、内側シリンダーハウジング１２２は、典型的には、（蒸気が、内部チャンバー１１６から外部チャンバー１１８へと通過することができる）多孔性スクリーン又は膜である。蒸発ガス処理キャニスターは、更に、蒸気入口路１１２、及び清浄な空気を大気に排出する２個の蒸気出口路１２４を含んでいる。本実施の形態のシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０は、第１の主要蒸発ガス処理キャニスターとして使用可能であり、又は燃料蒸気炭化水素の追加的な処理のために、下流エミッションスクラバーとしても使用可能である（このことについては、後に詳述する。）。
【００６５】
ここで、図６Ｂには、シリンダー状蒸発ガス処理キャニスターの他の実施の形態が示されている。本実施の形態では、シリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０は、外側シリンダーハウジング１１４と内側シリンダーハウジング１２２を含んでいる。内側シリンダーハウジング１２２は、外側シリンダーハウジング１１４よりも小さな直径を有しており、そして外側シリンダーハウジング１１４内に配置されており、これにより２個の別々のチャンバー、内部チャンバー１１６と外部チャンバー１１８を形成している。外部チャンバー１１８は、内側シリンダーハウジング１２２と外側シリンダーハウジング１１４との間の環でもあり、そして外部チャンバー１１８には、外側シリンダーハウジング１１４の内部表面上に被覆物がワッシュコート１３２として施されている。内側シリンダーハウジング１２２と外側シリンダーハウジング１１４は、それぞれ、適切な如何なる材料によってでも形成して良い。しかしながら、内側シリンダーハウジング１２２は、典型的には、（蒸気が、内部チャンバー１１６から外部チャンバー１１８へと通過することができる）多孔性スクリーン又は膜である。蒸発ガス処理キャニスターは、更に、蒸気入口路１１２、及び清浄な空気を大気に排出する２個の蒸気出口路１２４を含んでいる。本実施の形態のシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０は、第１の主要処理キャニスターとして使用可能であり、又は燃料蒸気炭化水素の追加的な処理のために、下流エミッションスクラバーとしても使用可能である（このことについては、後に詳述する。）。
【００６６】
図６Ａ及び６Ｂに基いて説明すると、操作（稼動）の間、燃料タンク（図示せず）からの蒸発燃料蒸気（蒸発炭化水素を含む）は、蒸気入口路１１２を介してシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０に入る（ここでは、矢印１２６で示されている）。最初に内部チャンバー１１６に入った蒸発蒸気は、次に内側シリンダー１２２を形成している多孔性スクリーン又は膜を通って外部チャンバー１１８に循環する（ここでは、矢印１２８で示されている）。外部チャンバーは、蒸発燃料中に含まれる炭化水素を処理及び／又は吸着するために、炭化水素吸着剤を含んでいるか又は炭化水素吸着剤で被覆されている。蒸発燃料ガスは、次に蒸気出口路１２４を介してシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０から排出される（ここでは、矢印１３０で示されている）。
【００６７】
エンジン操作の間、エンジン、本実施の形態のシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０は浄化流によって再生することができる。上述したように、浄化流は、蒸気出口路１２４を介してシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０に入り、そして外部チャンバー１１８と内部チャンバー１１６を通って連続的に案内される（例えば、図１参照）。清浄空気は、飽和した炭化水素吸着剤から炭化水素を脱着させる。次に、浄化空気と炭化水素の流れは、蒸気入口路１１２を介してシリンダー状蒸発ガス処理キャニスター１１０から流出し、そしてエンジン（図示せず）に再循環される。
【００６８】
更に本発明の他の実施の形態について、図４と図５は、エンジン６２を含む自動車のための蒸発ガス防止装置６０を示している（本発明は、この実施の形態に限られない）。図４と図５から分かるように、蒸発ガス防止装置６０は、燃料タンク６８、蒸発蒸気通気路７０、ゼオライトベースの炭化水素吸着剤材料７８を含むキャニスター７４、及び大気への清浄空気通気路８４を含んでいる。キャニスター７４は、更にハウジング７５を含んでおり、ハウジング７５は、ゼオライトベースの炭化水素吸着剤材料７８を含んでいる。
【００６９】
エンジン６２は、コントローラー６４によって制御された内燃エンジンであることが好ましい。エンジン６２は、典型的には、ガソリン、エタノール、及び他の揮発性炭化水素ベースの燃料を燃焼させる。コントローラー６４は、分離コントローラーであって良く、又はエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）又は他の自動車コントローラーの一部を形成して良い。
【００７０】
エンジン操作（稼動）の間、ガソリンは燃料ポンプによって、燃料管を通って燃料タンク６８から燃料噴射器に輸送される（これらは概略的に全て管路６９で示されている）。燃料噴射器のタイミングと操作及び噴射される燃料の量は信号ライン６６を介してコントローラー６４によって管理される。典型例では、燃料タンク６８は、蒸発蒸気通気路７０及び充填チューブ７２を除いては閉鎖した容器である。燃料タンク６８は、しばしば吹込成形された高密度のポリエチレンで形成されている（内部にはガソリンが浸透しない内部層が設けられている。）。
【００７１】
燃料タンク６８は、蒸発蒸気通気路７０を含んでおり、蒸発蒸気通気路７０は、燃料タンク６８から蒸発ガス処理キャニスター７４まで伸びている。燃料タンク６８から蒸発した、炭化水素を含んだ燃料蒸気は、燃料タンク６８から、蒸発蒸気通気路７０を通って蒸発ガス処理キャニスター７４へと通ることができる。図４に示すように、この特定の実施の形態では、キャニスター７４は、２個の分離したチャンバー９６とチャンバー９８を含んでおり、これらは、バッフル又は区分１００で分離されている。チャンバー９６とチャンバー９８は、それぞれ粉末状のゼオライトベースの炭化水素吸着剤材料７８で充填されている。キャニスター７４は、適切な如何なる材料からでも形成して良い。例えば、代表例では、ナイロン等の成形熱可塑性ポリマーが使用される。
【００７２】
燃料蒸気圧力は、燃料タンク６８内のガソリンの温度が上昇するに従い上昇する。本発明の蒸発ガス防止装置６０が使用されない場合、燃料蒸気は、処理されることなく大気に排出される。しかしながら、本発明に従い、燃料蒸気は蒸発ガス処理キャニスター７４によって処理される。通気バルブ８６が開き及び浄化バルブ８２が閉じられた時、燃料蒸気が圧力下に燃料タンク６８から、蒸発蒸気通気路７０、蒸気入口７６を通り、そして次に分離したチャンバー９６とチャンバー９８（チャンバー９６とチャンバー９８には、それぞれ粉末状のゼオライトベースの炭化水素材料７８が充填されている。）を通って流れる。処理されると、燃料蒸気は、最初に燃料タンク６８から発生した燃料蒸気は、通気開口部８０及び清浄空気通気路８４、及び通気バルブ８６を介して清浄空気としてキャニスター７４から流出し、そして大気に排出される。徐々に、炭化水素吸着剤材料は、炭化水素（この炭化水素は、燃料蒸気から吸着されたものである）を搭載する。
【００７３】
ゼオライトベースの炭化水素吸着剤７８が燃料蒸気、及び従って炭化水素で飽和した場合、燃料タンク６８からの燃料蒸気を継続して処理するために、この炭化水素は、ゼオライトベースの炭化水素吸着剤７８から脱着させる必要がある。エンジン操作の間、エンジンコントローラー６４は、それぞれ信号導線８８と９４を介してバルブ８６と９２に開状態にするように指令し、これにより大気とエンジン６２との間の空気流路が開かれる。浄化バルブ９２が開くことにより、清浄な空気が清浄空気通気路８４を介して大気からキャニスター７４に吸引可能になる。清浄空気又は浄化空気は、清浄空気通気路８４を通って流入し、通気開口出口部８０を通過し、そしてキャニスター７４に流れる。次に清浄空気は、分離したチャンバー９８とチャンバー９６内に含まれる粉末状のゼオライトベースの炭化水素吸着剤７８を通って流れる。次に清浄空気は、それぞれ分離したチャンバー９８とチャンバー９６を通って流れ、炭化水素で飽和した状態の粉末状ゼオライトベースの炭化水素吸着剤７８から、含まれている炭化水素を脱着させる。次に浄化空気と炭化水素の流れは浄化出口９２と浄化通路９０を通ってキャニスター７４から排出される。浄化空気と炭化水素は、浄化通路９０と浄化バルブ９２を通ってエンジン６２に流れる。前述のように、浄化バルブ９２は、信号導線を介してコントローラー６４によって操作される。エンジン６２が稼動している時、コントローラー６４は浄化バルブ９２を開き、燃料を搭載した空気を浄化通路９０と浄化バルブ９２を通してエンジン６２に吸引し、エンジン６２で炭化水素が燃焼される。
【００７４】
本実施の形態のゼオライトベースの炭化水素吸着剤材料５８として使用される好ましいゼオライトは、ベータゼオライト、ＡＳＭ−５、Ｙゼオライト、Ｘゼオライト、フォージャサイト、モルデナイト、フェリエライト、シリケート、及びこれらの混合物である（本発明は、これらの物質に限定されない）。好ましいゼオライトベースの炭化水素吸着剤材料については前述した。
【００７５】
更に、他の実施の形態では、本発明の蒸発ガス防止装置は、炭化水素ブリードエミッションスクラバーを含むことができる。炭化水素ブリードエミッションスクラバーは、蒸発ガス処理キャニスターの下流に流体的に連結（接続）されており、そして（空気を大気中に排出する前に、）蒸発ガス処理キャニスターからの空気流から、残存する燃料蒸気及び／又炭化水素を除去する。通常、炭化水素ブリードエミッションスクラバーは、公知の如何なる炭化水素吸着剤（例えば、分子篩、ゼオライト、カーボン等）も含むことができる。一実施の形態では、炭化水素炭化水素吸着剤は、炭化水素ブリードエミッションスクラバーに充填される粉末化された又は顆粒状の炭化水素吸着剤である。他の実施の形態では、炭化水素吸着剤は、担体、例えば、流通又は壁流モノリス上のワッシュコートである（詳細については上述した。）。更に他の実施の形態では、炭化水素吸着剤は、蒸発炭化水素を処理するために、基体に押出成形される。例えば、炭化水素吸着剤は、流通又は壁流モノリス（詳細については上述した）に押出成形することができる。ここで、本発明の蒸発ガス処理システムは、蒸発ガス処理キャニスターと下流の炭化水素ブリードエミッションスクラバーの両方を含む場合、スクラバーは、蒸発炭化水素を処理するための蒸発ガス処理システムの全体的な効率を改良するために、異なる基体ジオメトリー（例えば、流通モノリスの場合、高セル濃度）及び／又は異なる炭化水素吸着剤を含むことができる。
【００７６】
図７には、エンジン１４２を含み、及び炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４を含む自動車のための蒸発ガス防止装置１４０を示している（本発明は、この実施の形態に限られない）。本実施の形態の蒸発ガス防止装置１４０は、燃料タンク１４８、蒸発蒸気通気路１５０、ゼオライトベースの炭化水素吸着剤材料（図示せず）を含む蒸発ガス処理キャニスター１５４、及び大気への清浄空気通気路１６６を含んでいる。蒸発ガス処理キャニスター１５４は、更にハウジング１５５を含んでおり、ハウジング１５５は、炭化水素吸着剤材料を含んでいる。
【００７７】
エンジン１４２は、コントローラー１４４によって制御された内燃エンジンであることが好ましい。エンジン１４２は、典型的には、ガソリン、エタノール、及び他の揮発性炭化水素ベースの燃料を燃焼させる。コントローラー１４４は、分離コントローラーであって良く、又はエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）又は他の自動車コントローラーの一部を形成して良い。
【００７８】
エンジン操作（稼動）の間、ガソリンは燃料ポンプによって、燃料管を通って燃料タンク１４８から燃料噴射器に輸送される（これらは全て管路１４３によって概略的に示されている）。燃料噴射器のタイミングと操作及び噴射される燃料の量は信号ライン１４６を介してコントローラー１４４によって管理される。典型例では、燃料タンク１４８は、蒸発蒸気通気路１５０及び充填チューブ１５２を除いては閉鎖した容器である。燃料タンク１４８は、しばしば吹込成形された高密度のポリエチレンで形成されている（内部にはガソリンが浸透しない内部層が１種以上設けられている。）。
【００７９】
燃料タンク１４８は、蒸発蒸気通気路１５０を含んでおり、蒸発蒸気通気路１５０は、燃料タンク１４８から蒸発ガス処理キャニスター１５４まで伸びている。燃料タンク１４８から蒸発した、炭化水素を含んだ燃料蒸気は、燃料タンク１４８から、蒸発蒸気通気路１５０を通って蒸発ガス処理キャニスター１５４へと通ることができる。蒸発ガス処理キャニスター１５４は、適切な如何なる材料からでも形成して良い。例えば、代表例では、ナイロン等の成形熱可塑性ポリマーが使用される。
【００８０】
燃料蒸気圧力は、燃料タンク１４８のガソリンの温度が上昇するに従い上昇する。本発明の蒸発ガス防止装置１４０が使用されない場合、燃料蒸気は、処理されることなく大気に排出される。しかしながら、本発明に従い、燃料蒸気は蒸発ガス処理キャニスター１５４によって処理され、及びこの特定の実施の形態では、蒸発ガス処理キャニスター１５４の下流に設けられた炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４によって処理される。通常、炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４には、公知の如何なる炭化水素吸着剤（例えば、ゼオライト炭化水素吸着剤）も使用することができる。通気バルブ１６８が開き及び浄化バルブ１６０が閉じられた時、燃料蒸気が圧力下に燃料タンク１４８から、蒸発蒸気通気路１５０、蒸気入口１５６を通り、そして次に蒸発ガス処理キャニスター１５４内に含まれる炭化水素吸着剤材料を通って流れる。次に、燃料蒸気は、通気開口部１５８と通気路１６２を介して蒸発ガス処理キャニスター１５４から流出する。そして、蒸気は、更なる処理のために炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４に入る。処理されると、燃料蒸気は、清浄空気通気路１６６、及び通気バルブ１６８を介して炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４から流出し、そして大気に排出される。
【００８１】
蒸発ガス処理キャニスター１５４と炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４に含まれている炭化水素吸着剤材料は、徐々に炭化水素（この炭化水素は、燃料蒸気からの吸着されるものである）を搭載する。炭化水素吸着剤が燃料蒸気、及び従って炭化水素で飽和した場合、燃料タンク１４８からの燃料蒸気を継続して処理するために、この炭化水素を、炭化水素吸着剤から脱着させる必要がある。エンジン操作の間、エンジンコントローラー１４４は、それぞれ信号導線１７０と１７５を介してバルブ１６８と１７４に開状態にするように指令し、これにより大気とエンジン１４２との間の空気流路が開かれる。浄化バルブ１７４が開くことにより、清浄な空気が、清浄空気通気路１６６と通気路１６２を介して大気から炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４及び次に蒸発ガス処理キャニスター１５４に吸引可能になる。清浄空気又は浄化空気は、清浄空気通気路１６６を通り、炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４を通り、通気路１６２を通り、通気開口部１５８を通過し、そして蒸発ガス処理キャニスター１５４に流れる。清浄空気は、炭化水素ブリードエミッションスクラバー１６４と蒸発ガス処理キャニスター１５４に含まれる炭化水素吸着剤を通過し及び／又は通って流れ、炭化水素で飽和した状態炭化水素吸着剤から炭化水素を脱着させる。そして、浄化空気と炭化水素の流れは浄化バルブ１７４と浄化通路１７２を通って、蒸発ガス処理キャニスター１５４から排出される。浄化空気と炭化水素は、浄化通路１７２と浄化バルブ１７４を通ってエンジン１４２に流れる。前述のように、浄化バルブ１７４は、信号導線１７５を介してコントローラー１４４によって操作される。エンジン１４２が稼動している時、コントローラー１４４は浄化バルブ１７４を開き、燃料を搭載した空気を、浄化通路１７２と浄化バルブ１７４を通してエンジン１４２に吸引し、次にエンジン１４２で炭化水素が燃焼される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態における自動車用の蒸発ガス防止装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における、炭化水素吸着剤を含むキャニスターの説明図で、  図２Ａは、本発明の実施の形態における、炭化水素吸着剤を含むキャニスターの断面図（図１のライン２−２におけるもの）、図２Ｂは、図２Ａのハニカムモノリスの流通セルの拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態の、壁流モノリスの長手方向の拡大した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の、自動車用の他の蒸発ガス防止装置の機能ブロック図である。
【図５】図４に示した、炭化水素吸着剤粒子を充填したキャニスターの断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態の円筒状排気処理キャニスターの説明図で、図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ本発明の他の実施の形態の円筒状排気処理キャニスターの断面図である。
【図７】排気処理システムの他の実施の形態で、炭化水素ブリードエミッションスクラバーを示している。
【符号の説明】
【００８３】
２  蒸発ガス防止装置
１０  燃料タンク
１２  蒸発蒸気通気路
１６  キャニスター
１７  ハウジング
１８  蒸気入口
２０  モノリス担体
２１  炭化水素吸着剤材料
２３  流通セル
２４  浄化出口
２６  清浄空気通気路
２８  通気バルブ
３０  信号線
３２  浄化通路
３４  浄化バルブ
３６  信号線
４０  壁流モノリス基体
４２  内壁
４４  入口通路４４
４６  出口通路
４８  入口端
５０  出口端
５２  炭化水素吸着剤
５４  炭化水素遮断膜
５８  炭化水素吸着剤材料
６０  蒸発ガス防止装置
６２  エンジン
６４  コントラーラー
６８  燃料タンク
７０  蒸発蒸気通気路
７４  キャニスター
７６  蒸気入口
７８  炭化水素吸着材料
８０  通気開口部
８２  浄化バルブ
８４  清浄空気通気路
８６  通気バルブ
８８  信号導線
９０  浄化通路
９２  浄化バルブ
９４  信号導線
９６  チャンバー
９８  チャンバー
１１０  蒸発ガス処理キャニスター
１１２  蒸気入口路
１１４  外側シリンダーハウジング
１１６  内部チャンバー
１１８  外部チャンバー
１２０  炭化水素吸着剤
１２２  内側シリンダーハウジング
１２４  蒸気出口路
１３２  ワッシュコート
１４０  蒸発ガス防止装置
１４２  エンジン
１４４  コントローラー
１４６  信号ライン
１４８  燃料タンク
１５０  蒸発蒸気通気路
１５２  充填チューブ
１５４  蒸発ガス処理キャニスター
１５５  ハウジング
１５６  蒸気入口
１６４  炭化水素ブリードエミッションスクラバー
１６６  清浄空気通気路
１６８  通気バルブ
１７０  信号導線
１７４  浄化バルブ
１７５  信号導線
【図１】
2009516128.tif 000003
【図２Ａ】
2009516128.tif 000004
【図２Ｂ】
2009516128.tif 000005
【図３】
2009516128.tif 000006
【図４】
2009516128.tif 000007
【図５】
2009516128.tif 000008
【図６Ａ】
2009516128.tif 000009
【図６Ｂ】
2009516128.tif 000010
【図７】
2009516128.tif 000011
【国際調査報告】
2009516128.tif 000012
2009516128.tif 000013
2009516128.tif 000014
2009516128.tif 000015
2009516128.tif 000016