JP2000192863A - 自動車用燃料蒸気処理装置 - Google Patents
自動車用燃料蒸気処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、自動車用燃料蒸気処理装置におい
て、内燃機関の運転性能及び大気に影響を与えることな
く、かつ燃料タンクからの燃料蒸気をエネルギーとして
有効に利用することを課題とする。 【解決手段】 自動車用燃料蒸気処理装置において、燃
料タンク１で発生した燃料蒸気をキャニスタ２で吸着さ
せ、キャニスタ２で吸着された燃料蒸気を離脱させて燃
料蒸気改質器３に流入させる。燃料蒸気改質器３で炭化
水素からなる燃料蒸気と空気中の酸素を改質して水素と
二酸化炭素に変換し、アルカリ形燃料電池４で燃料蒸気
改質器３からの水素と空気中の酸素を電気エネルギーと
水に変換する。二酸化炭素と水を大気に排出し、電気エ
ネルギーをバッテリー５に蓄電する。
て、内燃機関の運転性能及び大気に影響を与えることな
く、かつ燃料タンクからの燃料蒸気をエネルギーとして
有効に利用することを課題とする。 【解決手段】 自動車用燃料蒸気処理装置において、燃
料タンク１で発生した燃料蒸気をキャニスタ２で吸着さ
せ、キャニスタ２で吸着された燃料蒸気を離脱させて燃
料蒸気改質器３に流入させる。燃料蒸気改質器３で炭化
水素からなる燃料蒸気と空気中の酸素を改質して水素と
二酸化炭素に変換し、アルカリ形燃料電池４で燃料蒸気
改質器３からの水素と空気中の酸素を電気エネルギーと
水に変換する。二酸化炭素と水を大気に排出し、電気エ
ネルギーをバッテリー５に蓄電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
クで発生した燃料蒸気を解質して水素を発生させ、水素
が持つ化学エネルギーを燃料電池で電気に変換する自動
車用燃料蒸気処理装置に関する。
クで発生した燃料蒸気を解質して水素を発生させ、水素
が持つ化学エネルギーを燃料電池で電気に変換する自動
車用燃料蒸気処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動車用燃料蒸気処理装置とし
て、触媒容器に酸化触媒を収容し、自動車用燃料タンク
の燃料蒸気を整流装置に通してから触媒容器に流入させ
るものがある（例えば実開昭６０−５８８６１号公報参
照）。この装置では、触媒容器内の酸化触媒を例えば２
５０°Ｃに加熱し、加熱により活性化された触媒が、整
流され安定化された燃料蒸気を燃焼させ、水と二酸化炭
素として大気中に放出する。したがって、燃料蒸気は酸
化触媒により燃焼され、無害成分として大気へ放出され
るので、大気汚染のおそれがない。しかも、燃料蒸気が
内燃機関へ吸入されることがないので、濃度が一定でな
い燃料蒸気による空燃比の変動はなく、運転性能の低下
が回避される。
て、触媒容器に酸化触媒を収容し、自動車用燃料タンク
の燃料蒸気を整流装置に通してから触媒容器に流入させ
るものがある（例えば実開昭６０−５８８６１号公報参
照）。この装置では、触媒容器内の酸化触媒を例えば２
５０°Ｃに加熱し、加熱により活性化された触媒が、整
流され安定化された燃料蒸気を燃焼させ、水と二酸化炭
素として大気中に放出する。したがって、燃料蒸気は酸
化触媒により燃焼され、無害成分として大気へ放出され
るので、大気汚染のおそれがない。しかも、燃料蒸気が
内燃機関へ吸入されることがないので、濃度が一定でな
い燃料蒸気による空燃比の変動はなく、運転性能の低下
が回避される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術は、燃
料蒸気を無害成分として排出し、そして内燃機関の運転
性能の低下は回避されたが、そのかわり燃料蒸気の有す
るエネルギーを有効に利用していないという欠点を有す
る。本発明は、自動車用燃料蒸気処理装置において、内
燃機関の運転性能及び大気に影響を与えることなく、か
つ燃料タンクからの燃料蒸気をエネルギーとして有効に
利用することを課題とする。
料蒸気を無害成分として排出し、そして内燃機関の運転
性能の低下は回避されたが、そのかわり燃料蒸気の有す
るエネルギーを有効に利用していないという欠点を有す
る。本発明は、自動車用燃料蒸気処理装置において、内
燃機関の運転性能及び大気に影響を与えることなく、か
つ燃料タンクからの燃料蒸気をエネルギーとして有効に
利用することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車用燃料
蒸気処理装置であって、燃料タンクで発生した燃料蒸気
をキャニスタで吸着させ、キャニスタで吸着された燃料
蒸気を離脱させて燃料蒸気改質器に流入させ、燃料蒸気
改質器で炭化水素からなる燃料蒸気と空気中の酸素を改
質して水素と二酸化炭素に変換し、アルカリ形又は固体
高分子形の燃料電池で燃料蒸気改質器からの水素と空気
中の酸素を電気エネルギーと水に変換し、二酸化炭素と
水を大気に排出し、電気エネルギーをバッテリに蓄電す
ることを第１構成とする。 本発明は、第１構成におい
て、燃料蒸気改質器には流量制御弁、燃料蒸気改質部及
びＣＯ浄化部があり、燃料タンクに温度センサを配設
し、燃料タンクとキャニスタの入口ポートとを連通させ
る通路にチェック弁を配設し、キャニスタのパージポー
トと燃料蒸気改質器とを連通させる通路にポンプを配設
し、温度センサの出力をコントロールユニットに入力さ
せ、コントロールユニットによりポンプ、流量制御弁及
び燃料蒸気改質器のヒーターを制御するようにしたこと
を第２構成とする。本発明は、自動車用燃料蒸気処理装
置であって、燃料タンクで発生した燃料蒸気を燃料蒸気
改質器に流入させ、燃料蒸気改質器で炭化水素からなる
燃料蒸気と空気中の酸素を改質して水素と二酸化炭素に
変換し、アルカリ形又は固体高分子形の燃料電池で燃料
蒸気改質器からの水素と空気中の酸素を電気エネルギー
と水に変換し、電気エネルギーをバッテリに蓄電するこ
とを第３構成とする。本発明は、第３構成において、燃
料蒸気改質器には流量制御弁、燃料蒸気改質部及びＣＯ
浄化部があり、燃料タンクに圧力センサを配設し、燃料
タンクと燃料蒸気改質器とを連通させる通路にチェック
弁を配設し、圧力センサの出力をコントロールユニット
に入力させ、コントロールユニットにより流量制御弁及
び燃料蒸気改質器のヒーターを制御するようにしたこと
を第４構成とする。
蒸気処理装置であって、燃料タンクで発生した燃料蒸気
をキャニスタで吸着させ、キャニスタで吸着された燃料
蒸気を離脱させて燃料蒸気改質器に流入させ、燃料蒸気
改質器で炭化水素からなる燃料蒸気と空気中の酸素を改
質して水素と二酸化炭素に変換し、アルカリ形又は固体
高分子形の燃料電池で燃料蒸気改質器からの水素と空気
中の酸素を電気エネルギーと水に変換し、二酸化炭素と
水を大気に排出し、電気エネルギーをバッテリに蓄電す
ることを第１構成とする。 本発明は、第１構成におい
て、燃料蒸気改質器には流量制御弁、燃料蒸気改質部及
びＣＯ浄化部があり、燃料タンクに温度センサを配設
し、燃料タンクとキャニスタの入口ポートとを連通させ
る通路にチェック弁を配設し、キャニスタのパージポー
トと燃料蒸気改質器とを連通させる通路にポンプを配設
し、温度センサの出力をコントロールユニットに入力さ
せ、コントロールユニットによりポンプ、流量制御弁及
び燃料蒸気改質器のヒーターを制御するようにしたこと
を第２構成とする。本発明は、自動車用燃料蒸気処理装
置であって、燃料タンクで発生した燃料蒸気を燃料蒸気
改質器に流入させ、燃料蒸気改質器で炭化水素からなる
燃料蒸気と空気中の酸素を改質して水素と二酸化炭素に
変換し、アルカリ形又は固体高分子形の燃料電池で燃料
蒸気改質器からの水素と空気中の酸素を電気エネルギー
と水に変換し、電気エネルギーをバッテリに蓄電するこ
とを第３構成とする。本発明は、第３構成において、燃
料蒸気改質器には流量制御弁、燃料蒸気改質部及びＣＯ
浄化部があり、燃料タンクに圧力センサを配設し、燃料
タンクと燃料蒸気改質器とを連通させる通路にチェック
弁を配設し、圧力センサの出力をコントロールユニット
に入力させ、コントロールユニットにより流量制御弁及
び燃料蒸気改質器のヒーターを制御するようにしたこと
を第４構成とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の自動車
用燃料蒸気処理装置の実施の形態第１の原理図である。
図１において、燃料タンク１で発生する燃料蒸気は、通
路を通ってキャニスタ２に流入し、キャニスタ２内の吸
着剤に吸着される。キャニスタ２内からキャニスタ２の
出口ポート（パージポート）に流れる流体によって、吸
着剤から離脱した燃料蒸気（パージガス）は、キャニス
タ２の出口ポート（パージポート）から通路（パージラ
イン）を通って燃料蒸気改質器３に流入する。燃料蒸気
改質器３は図２に示す構成であり、燃料蒸気は燃料蒸気
改質器３入口から流量制御弁７を通って流量を制御され
て燃料蒸気改質部８に流入する。
用燃料蒸気処理装置の実施の形態第１の原理図である。
図１において、燃料タンク１で発生する燃料蒸気は、通
路を通ってキャニスタ２に流入し、キャニスタ２内の吸
着剤に吸着される。キャニスタ２内からキャニスタ２の
出口ポート（パージポート）に流れる流体によって、吸
着剤から離脱した燃料蒸気（パージガス）は、キャニス
タ２の出口ポート（パージポート）から通路（パージラ
イン）を通って燃料蒸気改質器３に流入する。燃料蒸気
改質器３は図２に示す構成であり、燃料蒸気は燃料蒸気
改質器３入口から流量制御弁７を通って流量を制御され
て燃料蒸気改質部８に流入する。
【０００６】燃料蒸気改質部では酸化触媒（例えば銅系
触媒）を電力源６からの電力により加熱しかつ空気（酸
素）を流入させ、加熱された触媒（例えば約９００°
Ｃ）のもとで燃料蒸気（ガス状炭化水素）を吸熱改質反
応によって、水素ガスＨ2 、一酸化炭素ガスＣＯ、二酸
化炭素ガスＣＯ2 に直接変換する。二酸化炭素を大気に
放出し、水素ガスと一酸化炭素ガスを通路を通してＣＯ
浄化部９に流入させ、ＣＯ浄化部９で更に酸化させて水
素ガスＨ2 と二酸化炭素ガスＣＯ2 に変える。二酸化炭
素を大気に放出し、水素ガスを燃料蒸気改質器３の出口
から図１のアルカリ形又は固体高分子形の燃料電池（電
気化学的発電装置）４に流入させる。燃料電池４の正極
に空気（酸素）を供給し、負極に水素ガスを供給し、生
成物の水Ｈ 2 Ｏを外部に排出し、電力をバッテリ５に充
電する。
触媒）を電力源６からの電力により加熱しかつ空気（酸
素）を流入させ、加熱された触媒（例えば約９００°
Ｃ）のもとで燃料蒸気（ガス状炭化水素）を吸熱改質反
応によって、水素ガスＨ2 、一酸化炭素ガスＣＯ、二酸
化炭素ガスＣＯ2 に直接変換する。二酸化炭素を大気に
放出し、水素ガスと一酸化炭素ガスを通路を通してＣＯ
浄化部９に流入させ、ＣＯ浄化部９で更に酸化させて水
素ガスＨ2 と二酸化炭素ガスＣＯ2 に変える。二酸化炭
素を大気に放出し、水素ガスを燃料蒸気改質器３の出口
から図１のアルカリ形又は固体高分子形の燃料電池（電
気化学的発電装置）４に流入させる。燃料電池４の正極
に空気（酸素）を供給し、負極に水素ガスを供給し、生
成物の水Ｈ 2 Ｏを外部に排出し、電力をバッテリ５に充
電する。
【０００７】図３は実施の形態第１の具体化例を示す説
明図であり、流量制御弁７、燃料蒸気改質部８、ＣＯ浄
化部９から燃料蒸気改質器３が構成され、燃料電池４、
バッテリ５を備えた点は原理図と同じである。キャニス
タ２Ａの内部には活性炭が充填されており、入口ポート
であるタンクポート13が上部の円筒部を介して活性炭内
部に連通されており、パージポート15が円筒部の回りの
フィルタを介して活性炭に連通されている。キャニスタ
２Ａの下部空間と活性炭との間にフイルタが装着され、
下部空間が大気ポート14を介して大気に連通されてい
る。
明図であり、流量制御弁７、燃料蒸気改質部８、ＣＯ浄
化部９から燃料蒸気改質器３が構成され、燃料電池４、
バッテリ５を備えた点は原理図と同じである。キャニス
タ２Ａの内部には活性炭が充填されており、入口ポート
であるタンクポート13が上部の円筒部を介して活性炭内
部に連通されており、パージポート15が円筒部の回りの
フィルタを介して活性炭に連通されている。キャニスタ
２Ａの下部空間と活性炭との間にフイルタが装着され、
下部空間が大気ポート14を介して大気に連通されてい
る。
【０００８】燃料タンク１の上部空間とキャニスタ２Ａ
のタンクポート13とを連通する通路31にチェック弁12が
配設され、燃料タンク１には温度センサ17が配置されて
いる。キャニスタ２Ａのパージポート15と流量制御弁７
の入口ポートを連通する通路32に、電磁開閉弁18及びポ
ンプ19が配設され、燃料蒸気改質部８内にヒーター20が
配設されている。電力源６からヒーター20への電力、電
磁開閉弁18及びポンプ19はコントロールユニット11によ
って制御される。コントロールユニット11は、燃料蒸気
改質器３及び燃料電池４をキャニスタ２Ａに所定量の燃
料蒸気が蓄積したときに作動させ、蓄積量が少ないとき
は停止させる。こうして、燃料蒸気処理装置の効率を向
上させることができる。
のタンクポート13とを連通する通路31にチェック弁12が
配設され、燃料タンク１には温度センサ17が配置されて
いる。キャニスタ２Ａのパージポート15と流量制御弁７
の入口ポートを連通する通路32に、電磁開閉弁18及びポ
ンプ19が配設され、燃料蒸気改質部８内にヒーター20が
配設されている。電力源６からヒーター20への電力、電
磁開閉弁18及びポンプ19はコントロールユニット11によ
って制御される。コントロールユニット11は、燃料蒸気
改質器３及び燃料電池４をキャニスタ２Ａに所定量の燃
料蒸気が蓄積したときに作動させ、蓄積量が少ないとき
は停止させる。こうして、燃料蒸気処理装置の効率を向
上させることができる。
【０００９】温度上昇により燃料タンク１に発生した燃
料蒸気の圧力が一定値を越えると、燃料蒸気がチェック
弁12を開き通路31、タンクポート13を通ってキャニスタ
２Ａの内部に流入し、キャニスタ２Ａ内の活性炭に吸着
される。温度センサ17により燃料タンク１内の温度を計
測し、温度から推測される燃料蒸気の発生量を計算し、
積算値（蓄積量）が設定値を越え、これ以上キャニスタ
２Ａに流入させると、活性炭の吸着能力を越えると判断
されると、コントロールユニットにより燃料蒸気改質器
３及び燃料電池４の作動が始められる。
料蒸気の圧力が一定値を越えると、燃料蒸気がチェック
弁12を開き通路31、タンクポート13を通ってキャニスタ
２Ａの内部に流入し、キャニスタ２Ａ内の活性炭に吸着
される。温度センサ17により燃料タンク１内の温度を計
測し、温度から推測される燃料蒸気の発生量を計算し、
積算値（蓄積量）が設定値を越え、これ以上キャニスタ
２Ａに流入させると、活性炭の吸着能力を越えると判断
されると、コントロールユニットにより燃料蒸気改質器
３及び燃料電池４の作動が始められる。
【００１０】燃料蒸気改質部８のヒーター20に電流を流
し、吸熱改質反応を起こす設定温度まで加熱する。ヒー
ター20が設定温度に上昇したことを判定した（ここでは
加熱時間により推定）後に、流量制御弁７の開度を制御
し、電磁開閉弁18を閉位置から開位置へ切り換え、ポン
プ19を駆動させる。キャニスタ２Ａの下部の大気ポート
14から流入する空気により、活性炭から燃料蒸気を離脱
（パージ）させ、この燃料蒸気を含んだパージエアをパ
ージポート15から通路32、電磁開閉弁18、ポンプ19、流
量制御弁７、通路33を通して燃料蒸気改質部８に流入さ
せる。燃料蒸気改質部８における吸熱改質反応によって
パージエア及び空気（酸素）が水素ガスＨ2 、一酸化炭
素ガスＣＯ、二酸化炭素ガスＣＯ2 に直接変換される。
し、吸熱改質反応を起こす設定温度まで加熱する。ヒー
ター20が設定温度に上昇したことを判定した（ここでは
加熱時間により推定）後に、流量制御弁７の開度を制御
し、電磁開閉弁18を閉位置から開位置へ切り換え、ポン
プ19を駆動させる。キャニスタ２Ａの下部の大気ポート
14から流入する空気により、活性炭から燃料蒸気を離脱
（パージ）させ、この燃料蒸気を含んだパージエアをパ
ージポート15から通路32、電磁開閉弁18、ポンプ19、流
量制御弁７、通路33を通して燃料蒸気改質部８に流入さ
せる。燃料蒸気改質部８における吸熱改質反応によって
パージエア及び空気（酸素）が水素ガスＨ2 、一酸化炭
素ガスＣＯ、二酸化炭素ガスＣＯ2 に直接変換される。
【００１１】図１、図２で説明したとおり、二酸化炭素
を通路38を通して大気に放出し、水素ガスと一酸化炭素
ガスを通路34を通してＣＯ浄化部９に流入させ、ＣＯ浄
化部９で更に酸化させて水素ガスＨ2 と二酸化炭素ガス
ＣＯ2 に変える。二酸化炭素を通路39を通して大気に放
出し、水素ガスを燃料蒸気改質器３の出口から通路35を
通してアルカリ形又は固体高分子形の燃料電池４に流入
させる。アルカリ形燃料電池では温度が常温から２４０
°Ｃで化学反応が行われ、固体高分子形燃料電池では温
度が常温から８０°Ｃで化学反応が行われるので、ここ
では常温の儘とし、温度制御を省略する。燃料電池４で
発生した電力をバッテリ５に充電する。キャニスタ２Ａ
に蓄積された燃料蒸気及びその後にキャニスタ２Ａに流
入された燃料蒸気が、すべて吸熱改質反応により処理さ
れたと判断されたとき（加熱時間により推定）、ヒータ
ー20への通電を停止し、電磁開閉弁18を閉位置へ切り換
え、ポンプ19を停止する。こうして、キャニスタ２Ａへ
の燃料蒸気の蓄積が開始され、前記の作用が繰り返され
る。
を通路38を通して大気に放出し、水素ガスと一酸化炭素
ガスを通路34を通してＣＯ浄化部９に流入させ、ＣＯ浄
化部９で更に酸化させて水素ガスＨ2 と二酸化炭素ガス
ＣＯ2 に変える。二酸化炭素を通路39を通して大気に放
出し、水素ガスを燃料蒸気改質器３の出口から通路35を
通してアルカリ形又は固体高分子形の燃料電池４に流入
させる。アルカリ形燃料電池では温度が常温から２４０
°Ｃで化学反応が行われ、固体高分子形燃料電池では温
度が常温から８０°Ｃで化学反応が行われるので、ここ
では常温の儘とし、温度制御を省略する。燃料電池４で
発生した電力をバッテリ５に充電する。キャニスタ２Ａ
に蓄積された燃料蒸気及びその後にキャニスタ２Ａに流
入された燃料蒸気が、すべて吸熱改質反応により処理さ
れたと判断されたとき（加熱時間により推定）、ヒータ
ー20への通電を停止し、電磁開閉弁18を閉位置へ切り換
え、ポンプ19を停止する。こうして、キャニスタ２Ａへ
の燃料蒸気の蓄積が開始され、前記の作用が繰り返され
る。
【００１２】図４は実施の形態第２の原理図であり、図
１のキャニスタ２を省略し、燃料タンク１で発生する燃
料蒸気を、通路を通して燃料蒸気改質器３に流入させる
ものである。図５は実施の形態第２の具体化例を示す説
明図であり、図３のキャニスタ２Ａ、ポンプ19及び電磁
開閉弁18を省略し、燃料タンク１には温度センサ17に代
えて圧力センサ22が配置されている。図４及び図５にお
いて、図１・図２及び図３と同一の部材には図１・図２
及び図３と同一の符号を付し、その説明は省略する。図
４及び図５に示されたその他の構成は、図１・図２及び
図３に示された構成と同じである。
１のキャニスタ２を省略し、燃料タンク１で発生する燃
料蒸気を、通路を通して燃料蒸気改質器３に流入させる
ものである。図５は実施の形態第２の具体化例を示す説
明図であり、図３のキャニスタ２Ａ、ポンプ19及び電磁
開閉弁18を省略し、燃料タンク１には温度センサ17に代
えて圧力センサ22が配置されている。図４及び図５にお
いて、図１・図２及び図３と同一の部材には図１・図２
及び図３と同一の符号を付し、その説明は省略する。図
４及び図５に示されたその他の構成は、図１・図２及び
図３に示された構成と同じである。
【００１３】図５において、燃料タンク１内の温度が上
昇し、燃料が蒸発すると、ほぼ密閉状態の燃料タンク１
の圧力が上昇する。所定圧力への上昇により、燃料蒸気
がチェック弁12を開き通路31を通って燃料蒸気改質器３
に流入する。そして、燃料タンク１内の圧力上昇は圧力
センサ22によってコントロールユニット11へ伝送され、
圧力センサ22の出力に応じてコントロールユニット11が
ヒーター20を通電させ、吸熱改質反応を起こす設定温度
まで加熱する。ヒーター20が設定温度に上昇したことを
判定した（ここでは加熱時間により推定）後に、流量制
御弁７の開度を制御し、燃料蒸気を流量制御弁７、通路
33を通して燃料蒸気改質部８に流入させる。図３の場合
と同様に、燃料蒸気改質部８で改質され、ＣＯ浄化部９
で更に酸化され、燃料電池４で発生した電力をバッテリ
５に充電する。
昇し、燃料が蒸発すると、ほぼ密閉状態の燃料タンク１
の圧力が上昇する。所定圧力への上昇により、燃料蒸気
がチェック弁12を開き通路31を通って燃料蒸気改質器３
に流入する。そして、燃料タンク１内の圧力上昇は圧力
センサ22によってコントロールユニット11へ伝送され、
圧力センサ22の出力に応じてコントロールユニット11が
ヒーター20を通電させ、吸熱改質反応を起こす設定温度
まで加熱する。ヒーター20が設定温度に上昇したことを
判定した（ここでは加熱時間により推定）後に、流量制
御弁７の開度を制御し、燃料蒸気を流量制御弁７、通路
33を通して燃料蒸気改質部８に流入させる。図３の場合
と同様に、燃料蒸気改質部８で改質され、ＣＯ浄化部９
で更に酸化され、燃料電池４で発生した電力をバッテリ
５に充電する。
【００１４】燃料タンク１内の温度が低下し、燃料タン
ク１の圧力が所定圧力に下降すると、チェック弁12が閉
じ、燃料蒸気の燃料蒸気改質器３への流入が停止する。
燃料タンク１内の圧力降下は圧力センサ22によってコン
トロールユニット11へ伝送され、圧力センサ22の出力に
応じて流量制御弁７が閉じられ、ヒーター20の加熱が停
止され、水素への変換が停止すると、燃料電池４も停止
する。このように、燃料タンク１内の温度が高く、燃料
が蒸発して所定圧力以上のとき、燃料蒸気改質器３及び
燃料電池４が化学反応を起こし、燃料タンク１内の温度
が低く、燃料が蒸発して所定圧力に達しないとき、燃料
蒸気改質器３及び燃料電池４が停止する。
ク１の圧力が所定圧力に下降すると、チェック弁12が閉
じ、燃料蒸気の燃料蒸気改質器３への流入が停止する。
燃料タンク１内の圧力降下は圧力センサ22によってコン
トロールユニット11へ伝送され、圧力センサ22の出力に
応じて流量制御弁７が閉じられ、ヒーター20の加熱が停
止され、水素への変換が停止すると、燃料電池４も停止
する。このように、燃料タンク１内の温度が高く、燃料
が蒸発して所定圧力以上のとき、燃料蒸気改質器３及び
燃料電池４が化学反応を起こし、燃料タンク１内の温度
が低く、燃料が蒸発して所定圧力に達しないとき、燃料
蒸気改質器３及び燃料電池４が停止する。
【００１５】
【発明の効果】本発明の請求項１，３の自動車用燃料蒸
気処理装置では、燃料タンクで発生した燃料蒸気と空気
中の酸素を燃料蒸気改質器で改質して水素と二酸化炭素
に変換し、アルカリ形又は固体高分子形の燃料電池で水
素と空気中の酸素を電気エネルギーと水に変換し、電気
エネルギーをバッテリに蓄電する。燃料蒸気改質器で発
生する二酸化炭素と、燃料電池で発生する水は大気に排
出される。このように、燃料タンクで発生した燃料蒸気
は内燃機関には流入しないので、内燃機関の運転性能に
影響を与えず、二酸化炭素と水は無害成分として大気へ
排出されるので、大気汚染のおそれがない。しかも、燃
料タンクからの燃料蒸気を電気エネルギーとして有効に
利用している。また、本発明の請求項２，４の自動車用
燃料蒸気処理装置では、温度が上昇して燃料蒸気が発生
しているときにのみ燃料蒸気処理装置を作動させるの
で、燃料蒸気の処理効率の向上が図られている。
気処理装置では、燃料タンクで発生した燃料蒸気と空気
中の酸素を燃料蒸気改質器で改質して水素と二酸化炭素
に変換し、アルカリ形又は固体高分子形の燃料電池で水
素と空気中の酸素を電気エネルギーと水に変換し、電気
エネルギーをバッテリに蓄電する。燃料蒸気改質器で発
生する二酸化炭素と、燃料電池で発生する水は大気に排
出される。このように、燃料タンクで発生した燃料蒸気
は内燃機関には流入しないので、内燃機関の運転性能に
影響を与えず、二酸化炭素と水は無害成分として大気へ
排出されるので、大気汚染のおそれがない。しかも、燃
料タンクからの燃料蒸気を電気エネルギーとして有効に
利用している。また、本発明の請求項２，４の自動車用
燃料蒸気処理装置では、温度が上昇して燃料蒸気が発生
しているときにのみ燃料蒸気処理装置を作動させるの
で、燃料蒸気の処理効率の向上が図られている。
【図１】本発明の自動車用燃料蒸気処理装置の実施の形
態第１の原理図である。
態第１の原理図である。
【図２】図１の燃料蒸気改質器の構造を示す原理図であ
る
る
【図３】実施の形態第１の具体化例を示す説明図であ
る。
る。
【図４】本発明の自動車用燃料蒸気処理装置の実施の形
態第２の原理図である。
態第２の原理図である。
【図５】実施の形態第２の具体化例を示す説明図であ
る。
る。
１ 燃料タンク ２・２Ａ キャニスタ ３ 燃料蒸気改質器 ４ 燃料電池 ５ バッテリ ６ 電力源 ７ 流量制御弁 ８ 燃料蒸気改質部 ９ ＣＯ浄化部 11 コントロールユニット 12 チェック弁 13 入口ポート（タンクポート） 15 パージポート 17 温度センサ 19 ポンプ 20 ヒーター 22 圧力センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料タンクで発生した燃料蒸気をキャニ
スタで吸着させ、キャニスタで吸着された燃料蒸気を離
脱させて燃料蒸気改質器に流入させ、燃料蒸気改質器で
炭化水素からなる燃料蒸気と空気中の酸素を改質して水
素と二酸化炭素に変換し、アルカリ形又は固体高分子形
の燃料電池で燃料蒸気改質器からの水素と空気中の酸素
を電気エネルギーと水に変換し、二酸化炭素と水を大気
に排出し、電気エネルギーをバッテリに蓄電する自動車
用燃料蒸気処理装置。 - 【請求項２】 燃料蒸気改質器には流量制御弁、燃料蒸
気改質部及びＣＯ浄化部があり、燃料タンクに温度セン
サを配設し、燃料タンクとキャニスタの入口ポートとを
連通させる通路にチェック弁を配設し、キャニスタのパ
ージポートと燃料蒸気改質器とを連通させる通路にポン
プを配設し、温度センサの出力をコントロールユニット
に入力させ、コントロールユニットによりポンプ、流量
制御弁及び燃料蒸気改質器のヒーターを制御するように
した請求項１記載の自動車用燃料蒸気処理装置。 - 【請求項３】 燃料タンクで発生した燃料蒸気を燃料蒸
気改質器に流入させ、燃料蒸気改質器で炭化水素からな
る燃料蒸気と空気中の酸素を改質して水素と二酸化炭素
に変換し、アルカリ形又は固体高分子形の燃料電池で燃
料蒸気改質器からの水素と空気中の酸素を電気エネルギ
ーと水に変換し、電気エネルギーをバッテリに蓄電する
自動車用燃料蒸気処理装置。 - 【請求項４】 燃料蒸気改質器には流量制御弁、燃料蒸
気改質部及びＣＯ浄化部があり、燃料タンクに圧力セン
サを配設し、燃料タンクと燃料蒸気改質器とを連通させ
る通路にチェック弁を配設し、圧力センサの出力をコン
トロールユニットに入力させ、コントロールユニットに
より流量制御弁及び燃料蒸気改質器のヒーターを制御す
るようにした請求項３記載の自動車用燃料蒸気処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10368592A JP2000192863A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 自動車用燃料蒸気処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10368592A JP2000192863A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 自動車用燃料蒸気処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000192863A true JP2000192863A (ja) | 2000-07-11 |
Family
ID=18492229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10368592A Pending JP2000192863A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 自動車用燃料蒸気処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000192863A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102018205612B4 (de) | 2017-04-17 | 2022-02-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Behandlung von verdampftem Kraftstoff |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP10368592A patent/JP2000192863A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2003052854A3 (en) * | 2001-12-17 | 2005-02-24 | Nissan Motor | Fuel cell system |
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| JPWO2017104211A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2018-10-04 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法 |
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| US20190252713A1 (en) * | 2016-09-15 | 2019-08-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| US11127969B2 (en) | 2016-09-15 | 2021-09-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| DE102018205612B4 (de) | 2017-04-17 | 2022-02-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Behandlung von verdampftem Kraftstoff |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |