JP2012503135A

JP2012503135A - 燃料蒸気貯蔵装置

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Publication number: JP2012503135A
Application number: JP2011527410A
Authority: JP
Inventors: チュンフイントゥ
Original assignee: マストカーボンオートモーティヴリミテッド
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2029-09-21
Also published as: JP5461564B2; CA2736158A1; CA2736158C; EP2326824B1; GB0817315D0; PL2326824T3; EP2326824A1; WO2010032065A1; RU2011115832A; CN102159823B; RU2476715C2; KR20110053365A; CN102159823A; US20110168025A1; KR101291025B1

Abstract

【解決手段】自動車の蒸気性燃料蒸気放出制御システムに用いられる燃料蒸気貯蔵キャニスター、例えばカーボンキャニスターが記載される。該キャニスターは、内壁と外壁を定めたハウジングと、前記内壁によって画定された容量内に配設され前記燃料タンクに接続される第１の燃料蒸気貯蔵室と、前記第１の燃料蒸気貯蔵室に連通する第２の燃料蒸気貯蔵室とを具備する燃料蒸気貯蔵キャニスターを配し、前記ハウジングの前記内壁と前記外壁の間の流路と共に前記第１の燃料蒸気貯蔵室と前記第２の燃料蒸気貯蔵室の間に空気を流し、通路を方向に曲げ、空気が前記第１の燃料蒸気貯蔵室との間で熱交換関係にさせる。当該キャニスターのパージングの間に第２の燃料蒸気貯蔵室での吸熱脱着により冷却された空気は外壁を囲っている大気（或いは他のサーマルマス）で第１の燃料蒸気貯蔵室に至る前に暖められ、よって第１の燃料蒸気貯蔵室でより効率の良い脱着を行う。同様に、キャニスターのローデイングの間に第１の燃料蒸気貯蔵室での発熱吸着で加熱された空気は、第２の燃料蒸気貯蔵室に至る前に大気で冷却され、よって第２の燃料蒸気貯蔵室でより効率の良い吸着を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は自動車の蒸気放出の低減、特に、この目的のために自動車に適合した燃料蒸気貯蔵キャニスターの提供に関し、そのような、適合するキャニスターを備えた自動車と、そのようなキャニスターを用いた車両燃料タンクからの燃料蒸気の放出を管理する方法に関する。本発明はまた出願日２００８年９月２２日の英国特許出願、第０８１７３１５．５号に記載されるものであって、その開示内容は当該言及により全体として包摂されるものとされる。

自動車の燃料（例えば自動車用のガソリン）は比較的に揮発性であり、大気に逃れる燃料蒸気の量を低減することが一般的に望まれている。まさに多くの国では、自動車から放出される燃料蒸気の量に制限をおく規制がなされている。燃料蒸気の放出は、主に車両の燃料タンクからの通気により発生する。燃料は揮発性であることから、燃料タンクの空気は一般的に燃料蒸気が充満したものとされ、この空気の大気への逃げが車両からの燃料蒸気の放出の主たる源となっている。

燃料タンクからの燃料蒸気の通気は主に２つのタイプとされ、所謂ダイアーナルブリージングロス（diurnal breathing loss/DBL）と給油ロス（refueling loss）である。ダイアーナルブリージングロス（またブリーディングとも知られる。）は、例えば車両が駐車したときのように、温度および／または圧力の変化が炭化水素を含んだ空気を燃料タンクから逃がすとき、一般的にゆっくりと時間をかけて発生する。給油ロスは、タンクから燃料が空気を置き換えるに従って給油中により短時間に発生する。燃料タンクから処理していない空気が大気に到達することを防止する手順を踏まない限り、燃料蒸気は大気に散逸する。

よって、燃料タンクからの燃料蒸気の一時的な貯蔵装置としての燃料蒸気貯蔵キャニスターを具備する自動車を提供することはよく知られたことであり、例えば発生するブリーディングや給油ロスを吸収させる。（本記載に亘って使用されるように吸着の用語は、文脈が他であること要求しないかぎりにおいて、吸着を含んで広く解釈されるべきものである。）貯蔵された燃料蒸気は燃料蒸気貯蔵キャニスターから引き出されて、車が使用中の間に燃焼のために車のエンジンに導入される。これらの燃料蒸気貯蔵キャニスターは、しばしば"カーボンキャニスター"と称される。これは、例えば活性炭のような炭素が燃料蒸気を構成する炭化水素を貯蔵する吸着材料として共通に使用されているためである。

欧州自動車市場での燃料回収システムでは、欧州の法規制から、これらの給油排出は一般にカーボンキャニスターを介して排出される必要はないので、給油のロスや排出は重要な役割を担わない。しかしながら、例えば北米市場向けの統合型の燃料蒸気貯蔵回収システムでは、給油排出はカーボンキャニスターを介して排出されるものとなっており、本市場向けのカーボンキャニスターはしばしばより早期の損失に対処できる必要がある。

自動車の燃料タンクシステムを密閉してしまうことは現実的ではない。大気への燃料蒸気損失を減らすため、燃料タンクは好適な燃料吸着材料を含んだキャニスターを介して通気される。高表面積の活性炭粒（或いはペレット形状）は燃料蒸気を一時的に吸収するために広く使用されている。よって、燃料を豊富に含んだ空気が燃料タンクから排気されると、それはキャニスターを通過し、空気の炭化水素成分は炭素への吸着によって低減される。燃料蒸気のキャニスターへの吸着を"ローディング（loading）"と呼ぶことができる。車両エンジンの運転時には、キャニスターは気路を介してエンジンの空気取り入れマニホールドに接続される。取り入れマニホールドにおける低減した圧力はキャニスターを介して大気から空気を吸い込むように機能し、以前の充填段階において当該キャニスターに貯蔵された燃料蒸気をキャニスター内の吸着材料から放出させ（脱着：desorption）、燃焼のためにエンジンに吸い込まれる空気に送られる。キャニスターからの貯蔵した炭化水素の除去は"パージング（purging）"と呼ばれる。通常の使用では、カーボンキャニスターはローディングとパージングのサイクルの一連を経て、燃料蒸気は継続的にキャニスターに捕えられ、車両のエンジンに燃焼のために放出される。

米国特許公報、第6540814号（ヒルヅィクその他、ウエストヴァコ）は、単一の容量を持った活性炭を含んでいる現在のキャニスターシステムは、吸着とエアパージング再生サイクルの間に１００グラムの蒸気の捕集と放出を簡単に行うことができる。これらのキャニスターシステムは、給油時に移動した空気と燃料タンクからの炭化水素からの蒸気の一体の流れを確保するため、低流の制限を有する必要がある。その作者はさらに蒸気を制御すべき方法についての方策に変化を要する規則が発布されたことを開示する。キャニスターからの許容される放出レベルは、現状の従来の蒸気放出制御が高効率除去を成し得ていることから、放出される蒸気の主たる源、燃料タンクが最早主たる関心とはならないような低いレベルに低減される。むしろ、今の関心は、再生（パージ）段階の後の残りの"ヒール（heel）"としてカーボン吸着材そのものに残る炭化水素である。このような放出は、車両が駐車され、数日の期間に日中温度が変化するときに典型的に発生し、共通して"ダイアーナルブリージングロス（diurnal breathing loss）"と呼ばれる。カリフォルニア州の低放出車両規制法は、キャニスターシステムからのこれらのダイアーナルブリージングロス放出は望ましくは２００３年モデルの車両のいくつかは１０ｍｇより小さくされ（"PZEV"）、２００４年モデルの車両の多数は５０ｍｇ、典型的には２０ｍｇより小さく（"LEV-II"）される（"PZEV"と"LEV-II"はカリフォルニア低放出車両規制法の基準である。）。開示された解決策は直列に接続された第１、第２、第３の吸着ベッドを有し、体積測定ベースで平坦な吸着等温線を示す吸着材を有する当該キャニスターの第３の吸着ベッド若しくは通気側に該吸着材を具備するキャニスターを提供するものである。この等温線形状は、吸着ベッドの深さに亘るパージ効率に関連する理由で重要とされていた。平坦な吸着等温線を有する吸着材においては、より鋭い傾斜の等温線を有する吸着材に比べて吸着された炭化水素が除去されるので、吸着された炭化水素との平衡時における炭化水素蒸気の濃度はその定義によりさらに減少する。このような材料がキャニスターの通気側領域の吸収材容量として使用されるとき、パージはパージ入口の領域の蒸気濃度をかなり低いレベルに減らすことができる。それはたまたまブリードとしてあらわれるパージ入口近くの蒸気であることから、当該濃度を減少させることはブリード放出レベルを下げることになる。

米国特許出願公開 7114492（レディ、ジーエムグローバルテクノロジー）は、ハイブリット車においては、ブリード放出の問題が特に顕著であることを開示する。ハイブリッド車はガソリン燃料の内燃機関（IC）と電気モータをより良い燃料経済のために結合させたものである。理解されるように、ハイブリッド車では、内燃機関エンジンは車両の運転時間の半分近くの時間は止められる。カーボンキャニスターのパージングは内燃機関エンジンの運転中にのみ生ずることから、カーボンキャニスターの新鮮な空気を用いたパージングはハイブリット車が走行している時間の半分以下の時間で発生する。よって、従来の車両とほぼ同じ量の気化した燃料蒸気を発生させるが、その低いパージレートによりカーボンキャニスターの外に吸収した燃料を除去するのには不十分であり、より高い蒸気ブリードやブレークスルー放出に至る。開示された解決策は、第１、第２、第３の吸着ベッドを有するキャニスターを提供することであり、第３の吸着ベッドは"洗浄集じん装置（scrubber）"と称され、吸着した炭化水素の除去を促進するため、パージ段階の間にエンジン排気からの熱を供給する。

国際出願 WO2009/080127（キャットンその他、カウテックステクストロン社、その開示は言及によりここにその盛り込まれる内容とされる）は、顕著な量のエタノールからなる所謂フレキシ燃料の使用により生ずる問題を考慮する。エタノールは高揮発性の燃料であり、比較的に高い蒸気圧を有する。例えば、所謂Ｅ１０燃料（１０％エタノール）は現在市場で最も高い蒸気生成を行う。これは燃料タンクからカーボンキャニスターに取り込まれる燃料蒸気が極めて高いことを意味する。一方、従来のカーボンキャニスターの通常パージモードにおいては、取り込まれた燃料蒸気のあるパーセントだけが放出される。結果として、一般的なカーボンキャニスターの燃料蒸気の容量は相対的に早く使い果たされてしまう。十分に満たされたカーボンキャニスターのブリード放出は通常、法のもとで認められる放出値を超えるまでに増加する。前記発明者らは燃料蒸気の貯蔵及び回収キャニスターを提供することを目的とし、該キャニスターは、例えば改善されたダイアーナルブリージングロス効率を有するような、所謂ブリード放出に関して改善されたものであり、これを相対的に小さな炭素容量でありながら高い可動容量を有する相対的にコンパクトなデザインで成しうるものである。その解決策は、直列に接続した少なくとも第１、第２の吸着材ベッドを有するキャニスターを提供することであり、該ベッドはエアギャップ拡散バリアによって互いに別個とされる。特に、いくつかの蒸気貯蔵室やいくつかの蒸気貯蔵ベッドの間にエアギャップ絶縁物を提供することによって、炭化水素の低濃度への、すなわち大気への炭化水素の拡散は顕著に遅くなり、よってダイアーナルブリージングロスを大きく減らすことになる。燃料蒸気貯蔵装置の一実施形態においては、少なくとも第１と第２の吸着材ベッドが同心円の関係で配設され、ここで用語"同心円"の意味は必ずしも
吸着材ベッドが円形の断面を有していることを意味しない。更なる実施形態では、パージングの間に作動させられるパージヒーターを具備しており、これは内燃機関の運転中の炭化水素の除去率を顕著に改善させる。パージヒーターは、パージポートと直接連通するパージヒーター室内に置かれる。パージヒーターはパージサイクルの間の空気流の上流端部に配置され、パージヒーターからカーボンベッドへの熱移動を高めるために、断熱されない方法でパージヒーター室は吸着材ベッドに囲まれるという利点があり、これによって周囲のベッドへの熱の放射を可能とし、パージングの効率を改善させる。

米国出願公開 5743943号（マレダ他、日本電装）はカーボンキャニスターの製造に関し、該キャニスターに亘る許容できない圧力の低下なしに炭化水素の蒸気の拡散を減らすことができる。これは、横並びに配列され牛耕式（行ごとに反対方向となる）領域を有する連通路で内部接続された第１、第２の吸着室を有する吸着キャニスターを開示する。しかしながら連通路の牛耕式領域は吸着室の間の拡散路の増加にのみ使用され、気体が充填された室によって第１、第２の吸着室とは分けられている。牛耕式若しくは他の非線形領域を有する流路の使用が前記ベッドの壁を介した熱伝搬による吸着材ベッドからの熱を受ける熱交換機として用いられることは言うまでもない。

本発明の第１の特徴は、内壁と外壁を定めたハウジングと、前記内壁によって画定された容量内に配設される第１の燃料蒸気貯蔵室と、該第１の燃料蒸気貯蔵室に空気流チャンネルを介して連通する第２の燃料蒸気貯蔵室とを具備する燃料蒸気貯蔵キャニスターを配し、その空気流チャンネルはハウジングの内壁と外壁の間を通過するように配設された部分を有する。

ハウジングの内壁と外壁の間を通過するように配設された空気流チャンネルの部分は、チャンネル内の空気と外壁の外側の環境との間の熱を交換する熱交換機能を提供し、その環境は、大気や、金属の塊及び／又は熱ワックスを含むチャンバーの如きヒートシンクであっても良い。この熱交換機能は、ローディング時とパージング時の両方でキャニスターの効率を改善することを促すことができる。これは、ローディング工程は低い温度でより効率良くされるが、吸着工程自体は発熱を伴うことによる。本発明の実施形態によれば、キャニスターのローディング時に第１の燃料蒸気室内での発熱吸着によって加熱された空気は、さらなる蒸気吸着のために第２の燃料蒸気室に至る前にキャニスターの外壁の近くのチャンネルを介して通過する。よって、第１の燃料蒸気室内で発熱するローディングから加熱された空気は、キャニスターを囲んでいる大気、または他のサーマルマス若しくはヒートシンクへの外壁を介する熱伝導によって冷やされる。空気に積まれた燃料蒸気は第２の燃料蒸気室に至る前に冷やされるので、第２の燃料蒸気室での吸着工程はより効率良く行われる。同様に、パージング工程は高い温度（図１の設計でヒーターの使用により）でより効率良く行われるが、除去工程自体は吸熱を伴う。本発明の実施形態によれば、第２の燃料蒸気室での吸熱を伴う除去によって冷却される空気は、キャニスターを囲んでいる大気、または他のサーマルマス若しくはヒートシンクからの外壁を介する熱伝導によって暖められる。パージングのための空気は第１の燃料蒸気室に至る前に暖められるため、第２の燃料蒸気室での除去工程はより効率の良いものとなる。さらに、内壁と外壁の間の空隙もより一般的にはキャニスターの環境温度変動の影響を減らす絶縁層、例えば、温度増加による炭化水素拡散損失を遅らせる絶縁層として機能する。

内壁と外壁は同心円の配列とすることができ、例えば、内壁が少なくとも部分的には外壁に覆われた構造とされる。これはコンパクトなデザインに役に立つものである。内壁と外壁の間を流れる空気流チャンネルの部分の少なくとも一部は、内壁と外壁の間を接続する１つ若しくは複数の流れ分割壁によって隣接する他の小区分とは分離された複数の小区分に分割される。これは内壁と外壁の間のギャップ中で複数回（すなわち、前後にジグザグに）空気流チャンネルが通過することになる。これは空気流チャンネルが熱交換器として機能するのに実効のある長さをもたらし、キャニスターの全体の特徴的なサイズよりも大きなものとなる。これは空気流チャンネルの空気とキャニスターの周囲の間のより効率の高い熱交換を提供し、同時に２つの室の間の拡散バリア長さを増加させることができる。

少なくとも第１の燃料蒸気貯蔵室の部分は内壁によって定めることができる。さらに、第１と第２の燃料蒸気貯蔵室は、同心円の構成とすることができ、例えば、第２の燃料蒸気貯蔵室は、少なくとも部分的には第１の燃料蒸気貯蔵室に囲まれたものとすることができる。これらのアプローチは、よりコンパクトなキャニスターの設計をもたらすことができる。内壁と外壁の間を流れる空気流チャンネルの部分の少なくとも一部は、第１の燃料蒸気貯蔵室に囲まれた第２の燃料蒸気貯蔵室の部分に比べて第１の燃料蒸気貯蔵室の反対側に設けられる。第１の燃料蒸気貯蔵室は円形の断面を有することができ、空気流チャンネルの一部は第１の燃料蒸気貯蔵室の端部近傍で対応する円形リングの一部を少なくとも有する。空気流チャンネルの円形リング部は例えば穴あけされた壁によって第１の燃料蒸気貯蔵室と別にされる。これは空気流チャンネルと第１の燃料蒸気貯蔵室の間を移動する空気の効率の良い移動ポートを提供する。第１及び第２の燃料蒸気貯蔵室は、例えば粒状若しくはペレット状の活性炭、またはバルクの多孔質カーボン構造のような炭素系の燃料吸着材料を含むことができる。

燃料蒸気貯蔵キャニスターはさらに第２の空気流チャンネルを介して第２の燃料蒸気貯蔵室と連通する第３の燃料蒸気貯蔵室を有することができる。これはキャニスターにとってより大きな全体としての貯蔵容量を与えることになり、また第２の拡散バリアを提供する。燃料蒸気貯蔵キャニスターはさらに、例えばパージングの間に空気流チャンネルの中の空気を加熱するための外壁に巻かれた加熱素子というようなキャニスター内で空気を加熱するように作動できるヒーターを有することができる。

本発明の第２の特徴によれば、燃料タンクからの燃料蒸気放出を管理する方法であって、内壁と外壁を定めたハウジングと、前記内壁によって画定された容量内に配設され前記燃料タンクに接続される第１の燃料蒸気貯蔵室と、前記第１の燃料蒸気貯蔵室に連通する第２の燃料蒸気貯蔵室とを具備する燃料蒸気貯蔵キャニスターを配し、前記ハウジングの前記内壁と前記外壁の間の流路と共に前記第１の燃料蒸気貯蔵室と前記第２の燃料蒸気貯蔵室の間に空気を流すことを特徴とする。

本発明がどのような効果をもたらすかについては、例示のみであるが、添付の図面を参照しながら説明する。
本発明による蒸気放出キャニスターの主要部を示すブロック図である。図１ａに示すキャニスターのローディングモード時を示す図である。図１ａに示すキャニスターのパージモード時を示す図である。横からで少し上からの蒸気放出キャニスターの実施形態を示す図である。図１ａに示すキャニスターの実用形式の模式図であって、垂直断面とキャニスターの作動若しくはローディングモードの間におけるガス流を示す。その内部仕切りと牛耕式配列の流路を示すキャニスターの第１と第２の吸着材ベッドの間の流路の部分の展開模式図であり、キャニスターの作動モードとローディングモードでの流れとそのモードで示される代表温度を示す。図２の実施形態のように図１ａのキャニスターのさらなる実施形態の模式的垂直断面であり、第２と第３の吸着材ベッドの間の部分を除き、作動モードとローディングモードでの流れと示されるキャニスター内の点での代表温度を示す。再生又はパージモードの流れを除いて、図４と類似の図である。再生又はパージモードの流れを除いて、図５と類似の図である。第３の吸着ベッドがキャニスターの内部空間に位置するキャニスターのさらなる実施形態を示す詳細と、再生又はパージモードに使用されるヒーターも示される。

本発明の実施形態は、自動車燃料タンクから放出の制御のための吸着材キャニスターをもたらすものであって、前記キャニスターは第１、第２の吸着材ベッドと、前記ベッドを直列に接続するように構成された流路とを有し、前記流路は前記第１の吸着材ベッドと大気の間の熱を交換するように構成された熱交換器を有し、該熱交換器は前記第１の吸着材ベッドの外周壁の上の曲折通路内に空気を導入するように内部的に分割されていることを特徴とする。

第１の吸着材ベッドは端から端までの流れをなし、多角形、楕円、若しくは円筒形の側壁を有しており、該熱交換器は前記側壁の５０％より大きな領域を、さらなる実施形態では前記側壁の７５％より大きな領域を、またさらなる実施形態では前記側壁の９０％より大きな領域を覆うように構成されていても良い。前記熱交換器の内部分割部は、前記側壁の表面を気体が２つ、４つ若しくは６つに別れて通過するように構成されていても良い。前に説明したように、実施形態においては、キャニスターは前記第１の吸着材ベッドの一端から他端に延長される内部通路を有し、前記２の吸着材ベッドは前記流路内に位置する。さらに、いくつかの実施形態における内部通路と第２の吸着材ベッドの壁は、第１の吸着材ベッドと第２の吸着材ベッドの間の空隙を定めることができる。さらに第３の吸着材ベッドと、前記第２、第３の吸着材ベッドを直列に接続する第２の流路とを有するものとすることもできる。いくつかの実施形態では、第３の吸着材ベッドは内部通路に位置しており、他の実施形態では内部通路の端部から突出している。後者の場合、空気が第２と第３の吸着材ベッドの間で３回通るように第２の空気路が分割壁で曲げられる。第３の吸着材ベッドと内部通路の出口の間でヒーターが直列に接続され、１つもしくはそれ以上の管状カーボンモノリスを有していても良い。

本発明のさらなる実施形態は、いずれかの結びついた先行する請求項のキャニスターを有する自動車燃料タンクを提供し、その燃料タンクは乗用車、商品（商業）用バン、或いはこれらに類似ものであって、いくつかの実施形態においては内燃機関と電気自動車のハイブリットを含むものとされる。

本発明による自動車蒸気放出キャニスター若しくは燃料蒸気貯蔵キャニスターは、少なくとも２つの直列接続の炭化水素吸着ベッドを有する。図１ａ乃至図１ｃの実施形態においては、燃料タンクポート１０とパージポート１２が、活性炭若しくはその他の燃料蒸気吸着材料の第１の吸着材ベッド１４の第１の端部で、燃料タンク蒸気ライン１１とエンジンパージライン１３とに連通する。第１の流路１８は、第２の吸着材ベッド２０の第１の端部でベッド１４の第２の端部と連通する。第２の流路２４は、第３の吸着材ベッド２６の第１の端部でベッド２０の第２の端部と連通し、第３の吸着材ベッドの第２の端部は通気ポート２８と接続して、該通気ポートは大気と連通する。ベッド１４、２０、２６のそれぞれは、異なる吸着材材料を含んでいても良く、それらのうちの２つが同じ材料を含んでいて、第３のベッドのそれが異なるものでも良く、或いはそれらの全てが同じ吸着材料を含んでいても良く、後者の構造で炭化水素の特殊なグレードの使用を避けたものが本発明の実施形態に関して有益である。好適な材料は活性炭のペレット、顆粒であり、塵の散乱に陥りにくいから、ペレットがより好ましい。３つのベッドは、容積、径、及び長さの関係で、第１が最も大きく、第２がその次で、第３が最も小さくされる。気体が充填されるスペース１６、２２は、以下に議論されるように第１及び第２の吸着材ベッド１４、２０の側壁を囲む。蒸気ライン１１とパージライン１３のソレノイド制御バルブ１１ａ，１３ａはキャニスターを介した気体流の方向を制御するのに配される。

カーボンキャニスターが使用される自動車のエンジンのシャットオフ（停止）期間では、キャニスターは蒸気入口若しくはタンクポート１０を介して自動車の燃料タンクに接続され、通気ポート２８を介して大気に接続される。エンジンへのパージポート１２は、例えばソレノイドで作動するバルブ１３ａを介して閉じられる。エンジンが停止している間、燃料タンク内の燃料は燃料上部の空隙に蒸発する。この空気に取り込まれた蒸気は蒸気入口ポート１０からカーボンキャニスターに流れ、ソレノイドで制御されるバルブ１１ａは開かれる。ダイアーナルブリージングロス（また"ブリーディング"としても知られる）は一般に、例えば車が駐車されるときの比較的にゆっくりと時間をかけて、温度及び／又は圧力が炭化水素が取り込まれた空気を燃料タンクから逃がすようにさせる。給油ロスは、タンクから燃料が空気を置き換える給油の間により迅速に発生する。車両（少なくとも統合型蒸気放出制御システムの中）の給油の間、燃料タンクにくみ上げられている燃料はタンク内の空気を置換し、蒸気入口ポート１０を介して空気流を生じさせる（給油ロス）。その流速は広く給油速度に対応する。これらの状況において、燃料タンクから空気に取り込まれた炭化水素は、カーボンキャニスターを介して単位分あたり６０リッターの速さの流速で置換される。カーボンキャニスターの様々なベッド１４、２０、２６内の活性炭は、通気ポート２８から大気に放出される空気が低い燃料蒸気内容となるように炭化水素（すなわち、炭化水素分子が炭素の内部多孔構造内に捕獲される）を吸収する。この状態は、図１ｂに描かれており、空気と燃料蒸気の流れが矢印で描かれている。

図１ｃに示すように、車両のエンジン運転サイクルの間では、キャニスターはパージポート１２を介してエンジン空気入口ポート１３に接続され、通気ポート２８を介して大気に接続され、ソレノイド制御バルブ１３ａは開かれる。燃料タンクからの蒸気入口ポート１０は、例えばソレノイド作動バルブ１１ａにより閉められる。このパージ段階では、内燃機関は、通気ポート２８を介して大気からカーボンキャニスターを亘ってパージポート１２に至る、内燃機関の気筒内で燃焼されるある量の空気を吸いこみ、これによってエンジンが（スイッチオフで）停止したときにカートリッジは吸着材の容量を保持するように吸着された燃料蒸気の全部または一部のカーボンキャニスターの吸着材料をパージし、矢印で示すように空気と蒸気の流れは図１ｂのそれから反対向きとなる。

図２は（図示のように）、横からで少し上からの斜めの図で、図１ａから１ｃの燃料蒸気貯蔵キャニスターの実施形態を示す。その貯蔵キャニスターは、参照番号３０で一般に示されている。本実施形態における構造部品は大部分が或いは全部が幾つかの実施形態で摂氏１２０から１３０度で溶融する高密度ポリエチレンで製造されるが、適当な熱抵抗と機械的な特性を有する他のプラスチック、例えばポリプロピレン、ポリブチレン、ポリアミド、或いはＡＢＳ、或いは外壁は金属からなるものであっても良い。本実施形態においては、キャニスター３０は一般的に全体が円筒形状で、長手軸３２（図３）について概ね円形に対称である。他の形状も可能であり、キャニスターが適合する必要があり、移動でき、且つ置き換えることができる車両内の得られる空間によって主に定められる。例えば、キャニスターは断面楕円であっても良く、長い端部が角丸の四角や三角などであっても良い。本実施形態においては、長さ（軸３０に平行）が約２２０mmであり、径が約１５０ｍｍである。キャニスターの記述の助けとして、図２、図３で最上部のキャニスターの端部がキャニスターの"上部"であり、図２、図３で最下部のキャニスターの端部がキャニスターの"底部"若しくは"基礎部"である。上部と底部の間で接続しているキャニスターの構造部は"側部"と呼ばれる。しかしながら、これらの用語は、図２，３に示される向きに関しての説明を簡単にするためだけのものと理解すべきである。使用時、例えば、自動車、バン、あるいはトラックに設置したときに、キャニスター３０はそこに割り当てられた空間内に当て嵌まることが望まれるようにどの向きでも配設され得る。

図２に見られるように、キャニスターは本実施形態では円柱に近い極めて浅い先細りの円錐形状で、第１および第２の吸着材ベッド１４、２０を収容する本体３２を有する。本体はその上端部で燃料タンクポート１０及びパージポート１２と第１の吸着材ベッド１４の第１の端部を連通する充填領域３４を有する。キャニスター３０が車両内に設置されたとき、タンクポート１０は車両の燃料タンクに接続され、パージポートコネクター１２は車両のエンジンの空気入口に、車両内でのカーボンキャニスターを設置する通常のいかなる方法で、例えばホースやソレノイド作動のバルブを用いて、接続される。

図３に見られるように、キャニスター３０は３つの気体充填スペースを有し、一般に参照番号３１で示される。充填領域は本体３２の上部閉じ部を提供し、短くほぼ円筒形状の側壁と、下面３８と、ほぼ円形の上部壁４０で定められ、該上部壁４０はポート１０、１２と連通し第１のベッド１４の第１の端部への下部円形開口部を有する円形の充填チャンバー４２を定め、前記第１のベッド１４は例えばポリエステルスクリーン材料などのガス透過ベッド保持材料４４の輪に嵌合する。中央下部面領域３８ａは上部壁４０の輪の中に現れ、上側の突出している第３のベッド２６を受ける開口部を有する。２部構成のカバー４６、４８はパージポート１２の近くで露出する領域３６を残して上部壁４０に適合し、ポート２８で終端する第３のベッド２６の上部を収納する概ね上向きの円柱突出部を有する。本体３２はガス非透過性の内部側壁５４を有し、該内部側壁５４は概ね円筒形状で、ガス非透過性の外部側壁５６を有し、該外部側壁５６は同心円状とされ、キャニスター３０の概ね周縁の周りを通過する環状空隙部６０を定めるように示される浅い上向き且つ内向きのテーパーと共に径方向外向きに空間を有している。キャニスター３０は、本実施形態では高さが約２２０ｍｍであり、キャニスターの周囲の長さが約４４０ｍｍである。外部側壁５６はその上端の領域５８で曲げられて内部側壁５４に合わせられ、その下端部は外側に曲げられたフランジ５０が形成されて、該フランジ５０には下端部キャップ５２の適合するフランジが嵌合してキャニスターの気密な底部閉じ込みをもたらす。内部側壁５４はキャニスターの内部容積を定める。本実施形態では、内部容積は円筒形状であり、約１３０ｍｍの径を有する。中央の壁は基礎部からキャニスターの上部まで延長されており、当該キャニスターを介した通路を定める。比較的に大きな径の下部領域６２、内側に段差が設けられ長さに亘った途中の円錐形状領域６４、径小上部領域６６が形成されている。

第１の吸着材ベッド１４は環状で内部側壁５４と中央壁６２、６４，６６の間でほぼキャニスターの軸長分を延長され、本実施形態では約２００ｍｍの軸長である。ポート１０に近い上部領域と充填チャンバー４２は比較的に厚い厚みを有し、本実施形態では４０ｍｍである。円錐壁領域６４の下の下部領域は本実施形態では２０ｍｍである。ベッド１４の下端部は孔列カバー７０に含まれ、孔列カバー７０はガスが図１ｂ、図１ｃのいずれかの方向にベッド１４を介して流れるような発泡プラスチック、スパンボンドの材料、或いはその他のガス透過性の環状拡散部７２により、壁５４、６２の下端部に押圧嵌合され若しくは取り付けられる。第２の吸着材ベッド２０は、本実施形態において、円筒形状であり、円錐状壁領域６４と通路の下端部の間のキャニスターに亘る通路内に位置する。ベッド２０を保持し流体非透過の側壁７４は、長さに亘った途中の円錐形状領域６４に依存しており、中央壁に取り付けられ若しくは一体に形成される。これはガス空間７８を定め、第１の吸着材ベッド１４の下部と第２のベッド２０の間の熱障壁を形成し、その下端部はカバー７０の流体透過孔列領域７６に当接する。第２のベッド３０は、発泡プラスチック、スパンボンドの材料、或いはその他のガス透過性ディスク８０よって、その下端部で支持及び保持され、例えばポリエステル系のスクリーンからなるガス透過性材料のディスク８２によってその上端部が保持される。本実施形態において、それは約６５ｍｍの径を有し、長さ（軸３２に平行）が約７０ｍｍである。前述のように、本実施形態の第３の吸着材ベッド２６はハウジング３２により定められる包絡線には含まれずそこから上向きに突出している。第３の吸着材ベッド２６は、下端では、孔列を有する支持部材８４と、発砲プラスチック、スパンボンド材料、あるいはその他の流体透過性拡散ディスク８６とにより定められ、直立する円柱状側壁８８と、上端ではポリエステル系スクリーンとすることができるディスク９０により定められる。本実施形態では、第３のベッドは、約５０ｍｍの径、約５０ｍｍの長さ（軸３８に平行に）を有する。第３のベッドは、第１、第２の燃料蒸気貯蔵室と同心円状には配設される。"同心円状"の語は、ここではキャニスターが円柱状若しくは円錐状の壁を有する本実施形態に限らずその形状が楕円、正方形、三角形、その他のものであって示すようにベッド１４、２０、２６の中心が概ね一致する他の実施形態の関係についても言及すると理解されるものである。ただし機能や種々の空気移送通路が過度に妨げられないことを条件として、第１のベッドからの厳しい同心円から第２、第３のベッドがずれることもあり得ると理解されるものである。

第１のベッド１４の第２側部と第２のベッド１９の第１の側部の間のガス通路１８は、端部キャップ５２の位置と、第１のベッド１４の周りを囲うガス充填スペース６０によって定められる。図４は、ガス充填スペース６０の平面展開を示し、そこからはスペースは当該スペース６０の全高に延長されるパーティション１０２と、当該スペースのその中途まで下端部と上端部から交互に延長されるパーティション１０４、１０６、１０８とにより分割されて流れチャンネル６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを定めることが示され、そのチャンネルからはガスが牛耕式（すなわち、１つの流れチャンネルから次に方向が反転する）でキャニスターの周囲に沿って流れ、ベッド１４とは熱交換関係とされる。本実施形態では、ガス流がキャニスターの長さに沿って隣り合う関係の４つの流路を形成するように３つの部分高さのパーティション１０４、１０６、１０８があるが、他の構成も可能である。もし１つのパーティションがあるならば、ガスはキャニスターの長さに沿って２つの通路をなす。５つの交互のパーティションが配設されると、ガスは６つの通路をなし、７つのこのようなパーティションが配設されると、ガスは８つの通路をなす。空気流の長さと拡散マス（g/100 ml of 炭素）との間の逆関係と、第１と第２の吸着材ベッド１４、２０の間のかなり拡張したガス通路は、例えば車両が止まっているときの１つのベッドから他のベッドへの炭化水素の拡散を低減する。それゆえスペース６０は、吸着材ベッドの間の長い空気通路を提供する目的と、統合され自己活性する熱交換器を提供する目的の２つに用いられる。ガス充填スペース６０へのガス流入及びガス流出のためのポート９４、９８があり、これらは全高のパーティション１０２に隣接し且つ反対側に定められる流れチャンネル６０ａ、６０ｂの下端部に配設される。図３をもう一度参照すると、パーティション９２を含む端部キャップ５２に関連した構造は第１のポート９４を定め、該第１のポート９４は矢印９６で示すようなベッド１４の第２の端部とスペース６０の間のガス流接続を提供し、さらに第２のポート９８を定め、該第２のポートは矢印１００で示すようなベッド２０の第１の端部とスペース６０の間のガス流接続を提供する。

第２と第３の吸着材ベッド２０、２６の間のガス通路２４は本実施形態において２つのベッドの間の通路内のガスがキャニスターの長さの関連する部分にそって３回通るように、長手方向に通路２４ａ、２４ｂ、２４ｃに曲げられる。曲げは円柱状壁１０１、１０３を直立させ依存させることで行われ、壁のそれぞれは通路２４の長さの全てではないがほとんどを延長してなる。しかしながら、曲げることは追加的な事項であり、図５の本実施形態では曲げて画定される壁１０１、１０３は省略されている。ガス通路が図５のように平面とされ或いは図３のように曲げられても、造られた通路長さは第２と第３の吸着材ベッド２０、２６の間の拡散マスを低減し、それ故に炭化水素蒸気の放出を低減するのに役立つことになる。

図４、５はでは、ローディングモードでのキャニスターに亘る空気流が模式的に文字と空気の代表温度で表示されるブロック矢印の群により示されている。温度は特別なキャニスター設計とローディング動作のためにモデル化されてはいないが、キャニスターの作動の元となる原理を説明する例として純粋に選択されたものである。図４及び図５に示されるローディングモードでは、タンクポート１０は自由に車両の燃料タンクに接続される。しかしながら、図で太字のバツ印で模式的に示されるように（他の実施形態では、パージポートコネクターはローディングの間に車両のエンジンに自由に接続されたままとなる。）、例えばパージポートコネクターを車両のエンジンに接続する通路内の従来型ソレノイド作動バルブを用いて、パージポート１２は遮断される。ローディングの間、タンクポート１０の空気圧は上昇する。これは、ダイアーナルブリージングロス（ブリーディング）の場合タンク内の燃料若しくは燃料蒸気の熱膨張によるもの、または給油ロスの場合車両タンクに供給された燃料が空気を置き換えるからである。タンクポート１０で上昇した圧力はキャニスター３０に通して空気を通気ポート２８に押し出す。この例においては、車両は給油されているプロセスにありと仮定され、これがキャニスターを介して空気を駆動するものとされる。給油時の流速について先に説明したように、ローディングは典型的には毎分６０リッター程度に高く、これは炭化水素の発熱を伴う吸着が比較的に速く発生し、比較的に高い温度を導く。例えば、この速度での単一の典型的サイズのカーボンベッドを介して通過する燃料の取り込まれた空気は摂氏９０度程度に加熱され、十分にパージされた"新鮮な"キャニスターでは多分摂氏１２０度程度まで加熱されるであろう。それにも拘わらず、概ね遅い速度ながら、類似の空気流はブリージングの間にも発生する。

よって、空気流のＡで印をつけた矢印により図４に示されるように、燃料タンクから置き換えられた燃料を取り込んだ空気はポート１２よりキャニスターに入る。この例においては、大気は摂氏２５度であり、キャニスターに入る空気の温度である。空気流の矢印Ｂ、Ｃ、Ｄは第１の吸着材ベッド１４を通過するところの空気を示す。空気中の燃料蒸気はこのベッドのカーボン顆粒に吸着され、それは発熱を伴い、故に空気はベッド１４を通過する間に吸着によって摂氏９０度の温度に加熱される。もしこの温度でベッド１４を出る空気が第２の吸着ベッド２０に直接導入されるならば、空気が高温なためにそのベッド内の吸着は比較的に非効率である。しかしながら、本発明の実施形態によれば、空気は初めに空隙部６０を通過する。第１の流れチャンネル６０ａに流れこむ空気は矢印Ｅで図４、５に模式的に示すように、約摂氏９０度の温度である。空気が空隙部６０を通過するほどに、それはキャニスターの外壁５６と近い接触をすることとなり、それは摂氏２５度の大気と接することになる。熱伝導（キャニスターから離れる方向の波打つ矢印で図５に模式的に示す）により、外壁５６は空隙部６０に進入した暖かい空気を冷やすことになる。いくつかの実施形態では、例えば金属放射素子などのヒートシンク素子を追加したり、外壁５６と熱接触する熱ワックスの室を設けたり（或いは外壁５６自体を金属にする）することで、壁５６の実効サーマルマスを増加させることは役に立つことである。流れチャンネル６０ａ−６０ｄを通過する空気は、矢印Ｆ−Ｒの温度で示されるように冷やされ、摂氏約５４度で流出し、チャンネル６０ｄの対応する値に比較してチャンネル６０ａの空気温度と大気温度の違いが大きいことから、チャンネル６０ａの冷却速度はチャンネル６０ｄのそれよりいくらか速いものとなる。空気は第２の吸着材ベッド２０に約摂氏９０度の温度よりはむしろ摂氏５０度に近い温度で通過し、第２の吸着材ベッドでのローディングは冷却がなかった場合に比べてより効率の良いものとなる。

矢印Ｔ（図５）は第２の吸着材ベッド２０を中途までの空気を表す。この空気はベッド２０内のカーボン顆粒によって吸着されることで追加の燃料蒸気を失ったものであり、さらなる発熱反応の結果、この地点で摂氏６０度に戻るものとされる。発熱を伴う加熱は第２の吸着材ベッド２０を介して継続し、空気はここで流出すると仮定され、第２と第３の燃料蒸気貯蔵室の間のチャンネル２４に空気流矢印Ｕで図５に示すように約摂氏７０度の温度で流入する。空気流矢印Ｖは第３の吸着材ベッド２６に近づく空気を表す。この領域の空気は、摂氏７０度であると仮定され、すなわち矢印Ｕによって表される領域と同じである。矢印Ｗはベッド２６を通過する空気を表し、大気に解放される。第３のベッドを通過するうちに、空気はカーボン顆粒による吸着を通してより多くの燃料蒸気を貯めることになる。これはさらに多くの発熱を伴う加熱をもたらし、この例では、空気は出口で摂氏８０度にされ、大気に放出される。実際では、第３のベッド２６での温度上昇は、既に多くの燃料蒸気が第１及び第３のベッド（特に第１のベッド）で除去されている空気程度に比較的小さく、よって第３の室での相応のより少ない発熱吸収が生ずることになる。しかしながら、上述のように、ここで使用される例示の温度は本発明の実施形態の原理を説明するためのものであり、どのような特殊な条件においてもキャニスターの挙動の正確なモデルを表示するものではない。

よって、図４、５を参照しながら説明したように、図２、３に示すキャニスター３０は燃料吸着材料へのより効率の高い炭化水素のローディングを可能とする。この効率の高い吸着は、後続の吸着材ベッドでの吸着をより効率高くするように第１の吸着材ベッドでのローディング間の発熱吸着によって加熱される空気を大気で冷却するようにする。燃料タンクから空気中への燃料蒸気の高い分率はキャニスターに吸収されるため、より効率の高いローディングは全体として蒸気の放出を低減させるのに役立つものとなり、結果として大気ポート２８からはより清浄な空気が放出される。

図６、７はパージングモード、すなわち、以前のローディングサイクルでキャニスター内に貯蔵された燃料蒸気を除去する際のキャニスター内の空気流路を模式的に示す。空気流路は再びブロック矢印の群により模式的に示されている。文字は表示として意味を以て各矢印の先頭にＡからＢ、Ｃ、Ｄなどへ流れるキャニスター内の空気流と共に配される。各矢印はまた温度表示と関連し、各矢印の領域の流れる空気の温度を表す。これらの温度はこの特別なキャニスターの設計のためにモデル化されたものではなく、キャニスターの作動の元となる原理を実践するための例として使用されるものである。

図６，７に表されるパージモードの間、パージポート１２は車両のエンジンの真空ポートに自由に接続され、タンクポート１０を介した空気流は、図において太字の×印で模式的に示される、例えばタンクポート１０を車両の燃料タンクに接続する通路の中に従来のソレノイド作動バルブを使用して閉塞される。これは車両の燃料タンクからの燃料蒸気を取り込んだ空気がパージング時にカーボンキャニスターに入るのを防止する。従来のように、パージングは車両のエンジンが運転中に生じ、パージポート２８の空気圧を下げ、大気からの空気がキャニスターを介して引かれることになる。図６に空気流矢印Ａで示すように、摂氏２５度の空気が初めにポート２８を介してキャニスターに引かれる。矢印Ｂは第３の吸着材ベッド２６を通過した空気を表し、それは今ベッド内のカーボン顆粒から脱着した燃料を含んでいる。脱着は吸熱を伴う反応であり、空気は第３の吸着材ベッドを通過する際に例えば摂氏２０度まで冷却される。矢印Ｃは第２の吸着材ベッド２０に近づく空気を表す。この領域の空気は摂氏２０度と仮定されるが、実用上は、周囲の第１の吸着材ベッド１４が通路２４内の空気よりもより冷たいとされるため、矢印Ｂから矢印Ｃへの通過する際に少し冷却されることになりうる。矢印Ｄは第２の吸着材ベッド２０を途中まで通過する空気を表す。この空気はベッド２０のカーボン顆粒からの脱着からより多くの燃料蒸気を集めることになり、それは更なる吸熱冷却をこの例では摂氏１５度までに生じさせる。パージング時に容量のための容量となるように低い温度では脱着の効率が低いものとなり、第２の吸着材ベッドから抽出される燃料蒸気は第３の吸着材ベッドからのより効率が低くなる。吸熱冷却は第２の燃料蒸気貯蔵室を介して空気が通過する間は続けられ、脱着された燃料蒸気を収集し続ける。結果として、空気は矢印Ｅで示されるように約摂氏１０度でベッド２０を流出することが仮定される。もし、この温度でベッド２０に存在している空気が継続するパージングの間に直接第１の吸着ベッド１４に導かれたならば、空気が冷たいことから第１の吸着材ベッド１４の脱着は効率の良いものではなくなる。しかしながら、本発明の実施形態によれば、空気は直接ベッド１４を通過することはなく、キャニスターの内壁５４と外壁５６の間の空隙部６０を最初に通過し、そこで空気は壁５６を亘って大気と熱交換をすることで暖められることになる。

空気は第２の中間空気流チャンネル８４（図５、６には特には示していない）に沿って空気流矢印Ｅの領域から図５、６で空気流Ｆによって示されるように第２のキャビティポート６２を介して空隙部３５に進入するように流れる。この簡単な実施例においては、この領域の空気はまだ１０度とされる。空気は第２ポート９８から流路６０ｄ（図７）に入り、内壁５４と外壁５６及びパーティション１０２−１０９によって定められる流路を介して引かれる。再び、流路は空隙部の高さの約４倍の長さの実効長を有する。空気が空隙部６０を介して引かれるほどに、空気はキャニスターの外壁５６と密着するようになり、よって摂氏２５度の大気と接触することになる。空隙部の外壁はこのように熱源として用いられ、図６に波状の矢印で模式的に示すように熱伝導で空隙部６０を通過する冷たい空気を暖めることになる。もう一度であるが、いくつかの実施形態では、例えば金属放射素子などのヒートシンク素子を追加したり、或いは外壁５６自体を金属にすることで、空隙部の壁５６の実効サーマルマスを増加させることは役に立つことである。空気はチャンネル６０ｄから６０ａに沿ってポート９４へ空隙部６０を介して流れ、代表温度は空気流矢印Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，及びＳによって示される。本例において、空気は空隙部に十分長くとどまり、壁を介した伝導効率は矢印Ｓで示されるようにポート６１介して流出する際に空気が大気温度（摂氏２５度）にまで十分に暖められるほどに十分高い。図７において各空気流矢印に印される温度で示されるように、本例において空隙部を介して通過する空気はその通路に沿って継続的に暖めるが、空気とキャニスターの外壁５６の間には大きな温度の差異（例えば、摂氏２度矢印ＧとＨ、摂氏１度矢印ＱとＲ）があるので、空隙部を介した通路の終わりに向かってよりも初めで少しだけ早く暖められることが示される。

暖められた空気は、ポート９６を介して空隙部６０から環状の第１の吸着材ベッド１４にメッシュまたは孔列の下部壁を介して戻される。暖められた空気は、熱交換空隙部６０がない場合よりもベッド１４のより効率の高いパージングを提供する。空気流矢印Ｔ、Ｕ、Ｖは模式的に第１のベッド１４を介しパージポート１２に向かって通過する空気を示す。ポートを介してキャニスター３０を離れる空気は、空気流矢印Ｗによって示されるように、摂氏５度であり、車両のエンジンに引き込まれて、脱着またはパージング工程でキャニスターを介して通過する間に空気に収集される燃料蒸気はエンジン内で燃えることになる。カーボン顆粒からできるだけ多くの燃料蒸気を回復させ、エンジンが停止した時はさらなる吸着のためにそれらを再生するために、キャニスターを介して空気が継続して引かれるようにエンジンが運転される限り、パージポート１２から車両のエンジンへの接続は開いたままとされる。代替え的に、ある時間の長さのあとパージングの認められるべきレベルは生じ得るものと決定しても良く、パージポートコネクター１２への車両エンジンの接続が、さらなるキャニスターを介して空気の引き出しがないように、この時間（例えば、ソレノイド作動バルブによって）の後ブロックされる。

以上説明したように、図２、３に示すキャニスターは、他の可能な特にヒーターのないカーボンキャニスターのものよりも早く複数の室（本例では、３つの室があり、しかし他の場合、さらに多く若しくは２つだけの室が使用されていても良い。）で燃料吸着材料に貯蔵される炭化水素の脱着を可能とする。パージングの間に吸熱脱着によって冷やされた空気を大気で暖めることで、空気がキャニスターを通過するに伴う空気中の続く脱着がより効率良くなるように、このより早い脱着が得られる。もしキャニスターが介在するパージングサイクルにより効果的に洗浄されていればローディングサイクルの間のキャニスターの貯蔵容量は実際増加するため、より効率の良いパージングは、全体としての蒸気放出を低減させることに役立つことができる。このことは特に重要で、例えば、与えられるパージング時間が比較的に短く、例えば車両が短い旅程だけに使用される場合や、あるいはエンジンがハイブリット車に組み込まれるからである。本発明の実施形態では、圧力低下が６０Ｌ／分で１．２ｋＰａであり、ＬＥＶＩＩパージ容量が５０Ｂ．Ｖ.（bed volumes）より小さく、ＰＺＥＶパージ容量が８０Ｂ．Ｖ.より小さくなることが予想される。

本発明を逸脱することなしで、上述の実施形態への種々の変形例が可能である。例えば、図８では、第３の吸着材ベッド２６はその通路の長さに沿った中途で吸着材ベッド１４を介した通路内に再配設して第２の吸着材ベッド２０とに接触し若しくは間を空けた関係とすることもできる。ベッド２６とポート２８の間にヒーター素子１２０を配設することもでき、例えば、米国特許出願２００７−００５６９５４号に記載されるカーボンモノリスの形式であっても良い。ヒーター素子１２０は、燃料蒸気貯蔵回復装置のパージング動作の間だけ活性化させ、大気から引かれる空気を加熱することに用いられ、それは上述のように、パージングの効率を改善することが知られる。これは炭化水素が冷たい条件よりも暖かい条件では吸着材料からより簡単にパージされ（脱着され）るからである。第１の吸着材ベッドの熱交換器としても機能する、曲げられた若しくは複数回通過する第１の流路１８との組み合わせで、ＰＺＥＶ標準を満たすことが必要なハイブリット車ではパージ容量が５０Ｂ．Ｖ.以上であることが、炭化水素の放出が２ｍｇ毎日未満とともに十分である。

Claims

自動車燃料タンクからの放出を制御する吸着材キャニスターであって、該キャニスターは第１、第２の吸着材ベッドと、前記ベッドを直列に接続するように構成された流路とを有し、前記流路は前記第１の吸着材ベッドと大気の間の熱を交換するように構成された熱交換器を有し、該熱交換器は前記第１の吸着材ベッドの外周壁の上の曲折通路内に空気を導入するように内部的に分割されていることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項１記載のキャニスターであって、前記第１の吸着材ベッドは端から端までの流れをなし、多角形、楕円、若しくは円筒形の側壁を有しており、該熱交換器は前記側壁の５０％より大きな領域を覆うように構成されていることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項２記載のキャニスターであって、前記熱交換器は前記側壁の７５％より大きな領域を覆うように構成されていることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項２記載のキャニスターであって、前記熱交換器は前記側壁の９０％より大きな領域を覆うように構成されていることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項２、３、または４記載のキャニスターであって、前記熱交換器の内部分割部は前記側壁の表面を気体が２つ、４つ若しくは６つに別れて通過するように構成されていることを特徴とする吸着材キャニスター。
先行する請求項のいずれかに記載のキャニスターであって、当該キャニスターは前記第１の吸着材ベッドの一端から他端に延長される内部通路を有し、前記２の吸着材ベッドは前記流路内に位置することを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項６記載のキャニスターであって、前記内部通路の壁と前記第２の吸着材ベッドは前記第１の吸着材ベッドと前記第２の吸着材ベッドの間の空隙部を定めることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項６または７記載のキャニスターであって、さらに第３の吸着材ベッドと、前記第２、第３の吸着材ベッドを直列に接続する第２の流路とを有することを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項８記載のキャニスターであって、前記第３の吸着材ベッドは前記内部通路内に位置することを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項８記載のキャニスターであって、前記第３の吸着材ベッドは前記内部通路の端部から突出することを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項９または１０記載のキャニスターであって、前記分割部は、前記第２、第３の吸着材ベッドの間で空気が３つの通路を成すように前記第２の空気の通路を折り曲げることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項８記載のキャニスターであって、前記第３の吸着材ベッドと前記内部通路の出口の間にヒーターが直列に接続されることを特徴とする吸着材キャニスター。
請求項１２記載のキャニスターであって、前記ヒーターは１つ若しくはそれ以上のカーボンモノリスを有することを特徴とする吸着材キャニスター。
自動車燃料タンクからの放出を制御する吸着材キャニスターであって、前記キャニスターは実質的に添付図面の図１乃至図７及び／又は図８を参照して説明され図示されるところのものであることを特徴とする吸着材キャニスター。
先行するいずれかの請求項記載のキャニスターを接続させたことを特徴とする車両燃料タンク。
請求項１５記載の燃料タンクであって、乗用車用であることを特徴とする車両燃料タンク。
請求項１５又は１６記載の燃料タンクであって、内燃機関と電気のハイブリット車用であることを特徴とする車両燃料タンク。
燃料タンクからの燃料蒸気放出を管理する方法であって、
内壁と外壁を定めたハウジングと、前記内壁によって画定された容量内に配設され前記燃料タンクに接続される第１の燃料蒸気貯蔵室と、前記第１の燃料蒸気貯蔵室に連通する第２の燃料蒸気貯蔵室とを具備する燃料蒸気貯蔵キャニスターを配し、
前記ハウジングの前記内壁と前記外壁の間の流路と共に前記第１の燃料蒸気貯蔵室と前記第２の燃料蒸気貯蔵室の間に空気を流し、通路を方向に曲げ、空気が前記第１の燃料蒸気貯蔵室との間で熱交換関係にさせることを特徴とする燃料タンクからの燃料蒸気放出を管理する方法。
燃料タンクからの燃料蒸気放出を管理する方法であって、実質的に添付図面を参照して説明されるところのものであることを特徴とする燃料タンクからの燃料蒸気放出を管理する方法。