JP2010096111A - Fuel tank system for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用燃料タンクシステムに関する。 The present invention relates to an automobile fuel tank system.
近年、内燃機関の燃料として、ガソリンとアルコールとの混合燃料を用いることが行われている。前記混合燃料によれば、前記アルコールとして、植物性物質、例えばサトウキビ、トウモロコシ等の農作物の発酵、蒸留により得たエタノールを用いることにより、所謂カーボンニュートラル効果を得ることができると考えられている。前記カーボンニュートラル効果とは、前記エタノールとして植物性物質起源のものを用いるときには、原料となる植物自体が二酸化炭素を吸収しているので、係る植物性物質から得られたエタノールを燃焼させたとしても、排出される二酸化炭素の量は前記植物自体が吸収した二酸化炭素の量に等しく、総計としての二酸化炭素の排出量は理論的にはゼロになるというものである。従って、ガソリンとエタノールとの混合燃料を自動車用燃料に用いることにより、二酸化炭素の排出量を削減し、地球の温暖化防止に寄与することができる。 In recent years, a mixed fuel of gasoline and alcohol has been used as a fuel for internal combustion engines. According to the mixed fuel, it is considered that a so-called carbon neutral effect can be obtained by using ethanol obtained by fermentation or distillation of a plant substance such as sugarcane or corn as the alcohol. The carbon neutral effect means that when a plant-derived material is used as the ethanol, since the plant itself as a raw material absorbs carbon dioxide, even if ethanol obtained from the plant material is burned, The amount of carbon dioxide emitted is equal to the amount of carbon dioxide absorbed by the plant itself, and the total amount of carbon dioxide emission is theoretically zero. Therefore, by using a mixed fuel of gasoline and ethanol as fuel for automobiles, it is possible to reduce carbon dioxide emissions and contribute to the prevention of global warming.
前記ガソリンとエタノールとの混合燃料の利用方法として、従来、該混合燃料に水を添加することにより、ガソリンとエタノール−水混合液とに分離し、ガソリンとエタノール−水混合液とをそれぞれ任意の割合で混合してエンジンに供給する技術が知られている。また、前記技術において、前記混合燃料に添加する水を車上で入手するために、エンジンの排気ガス中の水分を凝縮させて得られる凝縮水を回収することが提案されている(例えば特許文献1参照)。 As a method of using the mixed fuel of gasoline and ethanol, conventionally, by adding water to the mixed fuel, it is separated into gasoline and ethanol-water mixed liquid, and gasoline and ethanol-water mixed liquid are each arbitrarily mixed. There is known a technique of mixing at a ratio and supplying it to an engine. Moreover, in the said technique, in order to obtain the water added to the said mixed fuel on a vehicle, it is proposed to collect | recover the condensed water obtained by condensing the water | moisture content in an engine exhaust gas (for example, patent document) 1).
前記凝縮水を回収する技術では、例えば、排気管に凝縮器を設け、該凝縮器を外気により冷却して前記排気ガスの温度を水の露点以下とすることにより、該排気ガス中の水分を凝縮させている。 In the technology for recovering the condensed water, for example, a condenser is provided in an exhaust pipe, and the condenser is cooled by outside air so that the temperature of the exhaust gas is set to be equal to or lower than the dew point of water, thereby reducing moisture in the exhaust gas. It is condensed.
しかしながら、前記のように前記凝縮器を外気により冷却するときには、外気温が高い季節には前記排気ガスの温度を水の露点以下とすることが難しいことがあるという不都合がある。
本発明は、かかる不都合を解消して、外気温が高い季節に、ガソリンとアルコールとの混合燃料に添加する水を車上で入手することができる自動車用燃料タンクシステムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an automobile fuel tank system that can eliminate such inconvenience and can obtain water added to a fuel mixture of gasoline and alcohol on a vehicle in a season when the outside air temperature is high. To do.
かかる目的を達成するために、本発明は、ガソリン−アルコール混合燃料を収容するメインタンクと、水を収容する水タンクと、ガソリン−アルコール混合燃料に水を混合してガソリンと水−アルコール混合液とに分離する分離タンクとを備える自動車用燃料タンクシステムにおいて、カーエアコンの凝縮水を回収して前記水タンクに供給するカーエアコン凝縮水回収手段を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a main tank for storing a gasoline-alcohol mixed fuel, a water tank for storing water, and a gasoline-water-alcohol mixed liquid by mixing water into the gasoline-alcohol mixed fuel. An automobile fuel tank system including a separation tank that separates the air-conditioner into a car tank is provided with a car air-conditioner condensate recovery unit that recovers the condensate of the car air-conditioner and supplies the condensed water to the water tank.
本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記水タンクに収容されている水を前記分離タンクに供給する一方、前記メインタンクに収容されている前記ガソリン−アルコール混合燃料を該分離タンクに供給する。この結果、前記分離タンクにおいて、前記ガソリンアルコール混合燃料に前記水を混合して、ガソリンと水−アルコール混合液とに分離することができる。 In the fuel tank system for automobiles of the present invention, water stored in the water tank is supplied to the separation tank, while the gasoline-alcohol mixed fuel stored in the main tank is supplied to the separation tank. As a result, in the separation tank, the gasoline alcohol mixed fuel can be mixed with the water and separated into gasoline and a water-alcohol mixture.
ところで、一般に自動車にはカーエアコンが装備されており、外気温が高い季節には該カーエアコンが使用される。前記カーエアコンは、蒸発器で冷媒を蒸発させることにより、該蒸発器の外部の大気から熱を奪い、冷却された大気を車室内に供給するものである。このとき、前記蒸発器の外部の大気が前記のように冷却されることにより、該大気中の水分が凝縮し、凝縮水が生成する。 By the way, in general, a car is equipped with a car air conditioner, and the car air conditioner is used in a season when the outside temperature is high. The car air conditioner removes heat from the atmosphere outside the evaporator by evaporating the refrigerant with the evaporator, and supplies the cooled atmosphere to the vehicle interior. At this time, the atmosphere outside the evaporator is cooled as described above, whereby moisture in the atmosphere is condensed and condensed water is generated.
そこで、本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記カーエアコン凝縮水回収手段により前記凝縮水を回収し、前記水タンクに供給する。従って、本発明の自動車用燃料タンクシステムによれば、外気温が高い季節に車上で容易に水を入手することができ、前記ガソリンアルコール混合燃料を、ガソリンと水−アルコール混合液とに分離することができる。 Therefore, in the fuel tank system for automobiles of the present invention, the condensed water is recovered by the car air conditioner condensed water recovery means and supplied to the water tank. Therefore, according to the fuel tank system for automobiles of the present invention, water can be easily obtained on the vehicle in a season when the outside air temperature is high, and the gasoline alcohol mixed fuel is separated into gasoline and water-alcohol mixed liquid. can do.
また、本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、排気ガス再循環装置により内燃機関に再循環される排気ガス中の水分を凝縮して凝縮水を得る再循環排気ガス凝縮手段と、該再循環排気ガス凝縮手段で得られた得られた凝縮水を回収して前記水タンクに供給する再循環排気ガス凝縮水回収手段とを備えることが好ましい。 In the fuel tank system for automobiles of the present invention, the recirculated exhaust gas condensing means for condensing moisture in the exhaust gas recirculated to the internal combustion engine by the exhaust gas recirculation device to obtain condensed water, and the recirculated exhaust gas It is preferable to provide a recirculated exhaust gas condensed water collecting means for collecting the condensed water obtained by the gas condensing means and supplying the condensed water to the water tank.
前記排気ガス再循環装置は、エンジンの排気ガスの一部を吸気管に再循環することにより、燃費向上を図るために用いられる。ところが、前記排気ガスが高温であると、該排ガスを前記吸気管に再循環したときに吸気充填効率が低下するので、該排気ガスは前記再循環排ガス凝縮手段で凝縮されることにより、ある程度冷却された状態で該吸気管に再循環される。このとき、前記再循環排ガス凝縮手段では、前記排気ガスが冷却されることにより、該排気ガス中の水分が凝縮し、凝縮水が生成する。 The exhaust gas recirculation device is used to improve fuel efficiency by recirculating a part of engine exhaust gas to an intake pipe. However, if the exhaust gas is at a high temperature, the intake gas charging efficiency is reduced when the exhaust gas is recirculated to the intake pipe. Therefore, the exhaust gas is condensed by the recirculated exhaust gas condensing means and cooled to some extent. In this state, the air is recirculated to the intake pipe. At this time, in the recirculation exhaust gas condensing means, the exhaust gas is cooled, whereby moisture in the exhaust gas is condensed and condensed water is generated.
そこで、前記構成を備える本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記再循環排気ガス凝縮水回収手段により前記凝縮水を回収し、前記水タンクに供給する。前記再循環排気ガス凝縮水回収手段によれば、前記カーエアコン凝縮水回収手段による水の入手を補助することができ、車上でさらに容易に水を入手することができる。 Therefore, in the automobile fuel tank system of the present invention having the above-described configuration, the condensed water is recovered by the recirculated exhaust gas condensed water recovery means and supplied to the water tank. According to the recirculated exhaust gas condensate recovery means, the water acquisition by the car air conditioner condensate recovery means can be assisted, and the water can be obtained more easily on the vehicle.
また、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒は、該蒸発器の外部の大気から熱を奪って蒸発することにより温度が上昇しているものの、前記排気ガスを冷却して露点以下の温度とするには十分に低温である。そこで、本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により排気ガスを冷却し、該排気ガス中の水分を凝縮して凝縮水を得る排気ガス凝縮手段と、該排気ガス凝縮手段で得られた凝縮水を回収して前記水タンクに供給する排気ガス凝縮水回収手段とを備えることが好ましい。 In addition, the refrigerant obtained from the downstream side of the evaporator of the car air conditioner rises in temperature by removing heat from the atmosphere outside the evaporator and evaporates, but the exhaust gas is cooled and below the dew point. The temperature is sufficiently low. Therefore, in the automobile fuel tank system of the present invention, the exhaust gas condensing means for cooling the exhaust gas with the refrigerant obtained from the downstream side of the evaporator of the car air conditioner and condensing the moisture in the exhaust gas to obtain condensed water. And exhaust gas condensed water recovery means for recovering the condensed water obtained by the exhaust gas condensing means and supplying the condensed water to the water tank.
前記排気ガス凝縮水回収手段によれば、前記カーエアコン凝縮水回収手段による水の入手を補助することができ、車上でさらに容易に水を入手することができる。 According to the exhaust gas condensate recovery means, the water acquisition by the car air conditioner condensate recovery means can be assisted, and the water can be obtained more easily on the vehicle.
また、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により前記排気ガスを冷却する場合には、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により前記水タンクに収容される水を冷却する水冷却手段と、該水冷却手段により冷却された水を前記排気ガス凝縮手段に循環させる冷却水循環手段とを備えるようにしてもよい。 Further, when the exhaust gas is cooled by the refrigerant obtained from the downstream side of the evaporator of the car air conditioner, the water stored in the water tank is cooled by the refrigerant obtained from the downstream side of the evaporator of the car air conditioner. And a cooling water circulating means for circulating the water cooled by the water cooling means to the exhaust gas condensing means.
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図1は本発明の自動車用燃料タンクシステムの一実施形態を示すシステム構成図、図2は本発明の自動車用燃料タンクシステムの他の実施形態を示すシステム構成図、図3は図2に示す自動車用燃料タンクシステムの変形例を示すシステム構成図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an automotive fuel tank system of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram showing another embodiment of the automotive fuel tank system of the present invention, and FIG. 3 is shown in FIG. It is a system block diagram which shows the modification of the fuel tank system for motor vehicles.
まず、図1に本発明の第1の実施形態の自動車用燃料タンクシステム1を示す。本実施形態の自動車用燃料タンクシステム1は、図1に示すように、自動車等の車両Aに搭載されており、ガソリン−アルコール混合燃料としてのガソリン−エタノール燃料を収容するメインタンク2と、水を収容する水タンク3と、分離タンク4とを備えている。メインタンク2は混合燃料導管5を介して分離タンク4に接続されており、水タンク3は水導管6を介して分離タンク4に接続されている。
First, FIG. 1 shows an automotive fuel tank system 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an automobile fuel tank system 1 of this embodiment is mounted on a vehicle A such as an automobile, and includes a main tank 2 that stores gasoline-ethanol fuel as a gasoline-alcohol mixed fuel, And a separation tank 4 are provided. The main tank 2 is connected to the separation tank 4 via a mixed fuel conduit 5, and the
分離タンク4は、混合燃料導管5を介してメインタンク2から供給されるガソリン−エタノール混合燃料に、水導管6を介して水タンク3から供給される水を混合して、該ガソリン−エタノール混合燃料をガソリンと水−エタノール混合液とに分離する。分離タンク4内で、前記ガソリンと水−エタノール混合液とは上下2層に分離しており、相対的に比重の小さい該ガソリンが上層、相対的に比重の大きな水−エタノール混合液が下層になっている。
The separation tank 4 mixes the gasoline-ethanol mixed fuel supplied from the main tank 2 via the mixed fuel conduit 5 with the water supplied from the
そこで、分離タンク4は、上部から前記ガソリンを取り出して車両Aのエンジン7に供給するガソリン導管8と、下部から前記水−エタノール混合液を取り出してエンジン7に供給する水−エタノール混合液導管9とを備えている。そして、自動車燃料タンクシステム1では、ガソリン導管8から供給される前記ガソリンと、水−エタノール混合液導管9から供給される前記水−エタノール混合液との比率をエンジン7の負荷に応じて変化させることにより、広範囲の要求負荷に対応することができる。
Therefore, the separation tank 4 takes out the gasoline from the upper part and supplies it to the
一方、車両Aは、カーエアコン10を搭載している。カーエアコン10は、エバポレータ11、エンジン7に付設されたコンプレッサ12、エアコンコンデンサ13、冷媒導管14とを備えている。冷媒導管14は、エバポレータ11、コンプレッサ12、エアコンコンデンサ13の順に冷媒を循環させるものであり、エバポレータ11の上流側にエキスパンションバルブ15を備えている。
On the other hand, the vehicle A is equipped with a
カーエアコン10では、まず、エバポレータ11の出口から得られた冷媒を、冷媒導管14によりコンプレッサ12に導入し、圧縮することにより高温、高圧とする。次に、コンプレッサ12で高温、高圧とされた冷媒を、冷媒導管14によりエアコンコンデンサ13に導入し、凝縮させることにより液化させる。次に、エアコンコンデンサ13で液化された冷媒を、冷媒導管14によりエバポレータ11に導入する。
In the
このとき、冷媒は、エバポレータ11の上流側に介装されたエキスパンションバルブ15からエバポレータ11に噴射されることにより気化し、エバポレータ11の外部の大気から気化熱を奪う。気化した冷媒は、冷媒導管14によりコンプレッサ12に導入され、前記作動を繰り返す。
At this time, the refrigerant is vaporized by being injected to the
この結果、エバポレータ11の外部には温度の低下した大気が得られるので、カーエアコン10は、温度の低下した該大気を車室内に送ることにより、該車室内の冷房を行うことができる。一方、エバポレータ11の外部の大気の温度が前記のように低下すると、該大気中に含まれる水分が凝縮し、液体の凝縮水が得られる。
As a result, since the air having a reduced temperature is obtained outside the
そこで、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム1では、エバポレータ11から前記凝縮水を回収するエアコン凝縮水回収導管16が設けられており、エアコン凝縮水回収導管16は水タンク3に接続されている。この結果、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム1では、エバポレータ11の凝縮水をエアコン凝縮水回収導管16により回収して、分離タンク4において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
Therefore, in the automobile fuel tank system 1 of the present embodiment, an air conditioner condensed
尚、エアコン凝縮水回収導管16は、例えば、エバポレータ11のドレンパイプ(図示せず)に接続することにより、前記凝縮水を容易に回収することができる。
Note that the condensate can be easily recovered by connecting the air conditioner
また、車両Aは、エンジン7の排気ガスの一部を取り出して、エンジン7に還流する排気ガス再循環(EGR)装置20を備えている。EGR装置20は、排気ガス取出導管21と、排気ガス取出導管21の途中に設けられた排気コンデンサ22とを備えている。排気ガス取出導管21は、一方の端部がエンジン7の排気管23において浄化触媒装置24の下流側に接続される共に、他方の端部が制御バルブ25を介してエンジン7の吸気管26に接続されている。
Further, the vehicle A includes an exhaust gas recirculation (EGR)
EGR装置20では、排気ガス取出導管21により浄化触媒装置24の下流側で排気管23から前記排気ガスの一部を取出し、該排ガスを排気コンデンサ22により所定の温度に冷却した後、制御バルブ25を介して吸気管26に循環させる。この結果、吸気管26からエンジン7に吸入される外気が、前記排気ガス取出導管21により吸気管26に循環される前記排気ガスにより加熱されるので、EGR装置20は燃費の向上に寄与することができる。一方、前記排気ガスは、排気コンデンサ22で冷却されると、該排気ガス中に含まれる水分が凝縮し、液体の凝縮水が得られる。
In the
そこで、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム1では、排気コンデンサ22から前記凝縮水を回収するEGR凝縮水回収導管27が設けられており、EGR凝縮水回収導管27は水タンク3に接続されている。この結果、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム1では、排気コンデンサ22の凝縮水をEGR凝縮水回収導管27により回収して、分離タンク4において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
Therefore, in the automobile fuel tank system 1 of the present embodiment, an EGR condensed
次に、図2に本発明の第2の実施形態の自動車用燃料タンクシステム31を示す。本実施形態の自動車用燃料タンクシステム31は、図2に示すように、排気ガス再循環装置20を備えず、排気管23において浄化触媒装置24の下流側に設けられた排気ガス凝縮器32を備えると共に、エバポレータ11から導出された冷媒導管14を排気ガス凝縮器32を経由してコンプレッサ12に接続するようにしたことを除いて、図1に示す自動車用燃料タンクシステム1と全く同一の構成を備えている。
Next, FIG. 2 shows an automotive
エバポレータ11の下流側から得られる得られる冷媒は、エバポレータ11の外部の大気から熱を奪って蒸発することにより温度が上昇しているが、排気管23中の前記排気ガスを冷却するには十分低温である。そこで、エバポレータ11の下流側から得られる得られる冷媒を冷媒導管14を介して排気ガス凝縮器32に導入することにより、前記排気ガスを冷却して、該排気ガス中に含まれる水分を凝縮させることにより、液体の凝縮水が得られる。
The temperature of the refrigerant obtained from the downstream side of the
そこで、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム31では、排気ガス凝縮器32から前記凝縮水を回収する排気ガス凝縮水回収導管33が設けられており、排気ガス凝縮水回収導管33は水タンク3に接続されている。この結果、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム31では、排気ガス凝縮器32の凝縮水を排気ガス凝縮水回収導管33により回収して、分離タンク4において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
Therefore, in the
次に、図3に第2の実施形態の変形例としての自動車用燃料タンクシステム41を示す。本実施形態の自動車用燃料タンクシステム41は、図3に示すように、エバポレータ11から導出された冷媒導管14を水タンク3内を経由してコンプレッサ12に接続するようにすると共に、水タンク3に収容されている水を排気ガス凝縮器32と水タンク3との間で循環させる水循環導管42を設けたことを除いて、図2に示す自動車用燃料タンクシステム1と全く同一の構成を備えている。
Next, FIG. 3 shows an automotive
自動車用燃料タンクシステム41によれば、エバポレータ11の下流側から得られる得られる冷媒を冷媒導管14により水タンク3を経由してコンプレッサ12に導入することにより、水タンク3に収容されている水を冷却することができる。そして、水タンク3内で冷却された水を水循環導管42を介して排気ガス凝縮器32に循環させることにより、前記排気ガスを冷却して、該排気ガス中に含まれる水分を凝縮させ、液体の凝縮水を得ることができる。
According to the automobile
自動車用燃料タンクシステム41では、上述のようにして得られた凝縮水は、自動車用燃料タンクシステム31と全く同一にして排気ガス凝縮水回収導管33により回収し、分離タンク4において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
In the automotive
尚、図2,3に示す自動車用燃料タンクシステム31,41では、排気ガス再循環装置20を備えないものとして説明しているが、排気ガス再循環装置20を備えるようにしてもよい。
2 and 3, it is described that the exhaust
1,31,41…自動車用燃料タンクシステム、 2…メインタンク、 3…水タンク、 4…分離タンク、 10…カーエアコン、 11…エバポレータ、 14…冷媒導管、 16…エアコン凝縮水回収導管、 20…排気ガス再循環(EGR)装置、 22…排気コンデンサ、 27…EGR凝縮水回収導管、 32…排気ガス凝縮器、 33…排気ガス凝縮水回収導管、 42…水循環導管。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
カーエアコンの凝縮水を回収して前記水タンクに供給するカーエアコン凝縮水回収手段を備えることを特徴とする自動車用燃料タンクシステム。 A fuel for an automobile comprising a main tank for storing a gasoline-alcohol mixed fuel, a water tank for storing water, and a separation tank for mixing water into the gasoline-alcohol mixed fuel and separating it into gasoline and a water-alcohol mixture. In the tank system,
A vehicle fuel tank system comprising: a car air conditioner condensate collecting means for collecting condensate water of a car air conditioner and supplying the condensed water to the water tank.
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