JP2011121541A - 液化ガス燃料車 - Google Patents

Abstract

【課題】空調装置の作動時における燃料消費量を低減できる液化ガス燃料車を提供する。
【解決手段】液化天然ガスを燃料として走行する液化ガス燃料車であって、液化天然ガスを貯留するＬＮＧ容器１０と、ＬＮＧ容器１０から取出される液化天然ガスをエンジンに供給する燃料供給装置２と、ＬＮＧ容器１０から取出される気化した天然ガスを冷媒として車室内に送られる空気を熱交換によって冷却する空調装置３とを備え、空調装置３を通過した天然ガスが燃料供給装置２に導入される構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化天然ガスを燃料として走行する液化ガス燃料車に関するものである。

従来の液化ガス燃料車は、液化天然ガスを貯留するＬＮＧ容器と、このＬＮＧ容器から取出される液化天然ガスをエンジンに供給する燃料供給装置とを備え、液化天然ガスを燃料として走行する。

液化ガス燃料車に搭載される空調装置は、一般の車両と同様に、コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータ等で構成される冷媒ガスが循環するサイクルを備え、冷媒ガスとの熱交換によって車室内に送られる空気を除湿、冷却するようになっている（特許文献１参照）。

特開昭５８−６７５１３号公報

しかしながら、このような従来の空調装置は、その作動時にエンジンによってコンプレッサを駆動する必要があり、コンプレッサの駆動損失によって車両の燃料消費量が増えるという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、空調装置の作動時における燃料消費量を低減できる液化ガス燃料車を提供することを目的とする。

本発明は、液化天然ガスを燃料として走行する液化ガス燃料車であって、液化天然ガスを貯留するＬＮＧ容器と、このＬＮＧ容器から取出される液化天然ガスをエンジンに供給する燃料供給装置と、ＬＮＧ容器から取出される気化した天然ガスを冷媒とする熱交換によって車室内に送られる空気を冷却する空調装置とを備え、空調装置を通過した天然ガスが燃料供給装置に導入される構成としたことを特徴とするものとした。

本発明によると、ＬＮＧ容器から取出される気化した低温の天然ガスは、空調装置において冷媒として車室内に送られる空気を除湿、冷却した後、燃料供給装置に導入され、エンジンの燃料として燃焼する。

これにより、空調装置は、従来の空調装置に比べて、冷媒を圧縮するコンプレッサや冷媒を放熱させるコンデンサが不要になる。このため、液化ガス燃料車は、コンプレッサの駆動損失が解消され、燃料消費量を大幅に低減できる。また、従来の空調装置に用いられていた冷媒ガスが不要になり、環境保全に貢献できる。

本発明の実施形態を示す液化ガス燃料車のシステム図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、液化ガス燃料車の燃料供給装置２及び空調装置３の概略構成を示すシステム図である。

液化ガス燃料車は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯留するＬＮＧ容器１０と、このＬＮＧ容器１０から取出される液化天然ガスを気化させて図示しないエンジンに燃料として供給する燃料供給装置２とを備える。

ＬＮＧ容器１０は、密閉した内側容器１１及び外側容器１２からなり、これらの間に減圧された断熱空間１３が画成される。

ＬＮＧ容器１０には図示しない充填用管路を介して高圧の液化天然ガスが充填され、貯留される。

ＬＮＧ容器１０には、その内部の圧力Ｐ０を検出する圧力計１５が設けられる。

燃料供給装置２は、ＬＮＧ容器１０内の下部に接続される液相部配管１４と、この液相部配管１４から取出される液化天然ガスを気化させる気化器１８と、気化した天然ガスを一時的に貯留するバッファタンク２０とを備える。

バッファタンク２０から取出される天然ガスは、図示しない減圧弁等により圧力が調整され、エンジンに供給される。エンジンは、供給される天然ガスを燃焼させ、車両を走行させる動力を発生する。

液相部配管１４には、バルブ２１、電磁バルブ２２が介装される。バルブ２１は、手動にて開閉される開閉弁である。電磁バルブ２２は、常閉式電磁開閉弁であり、エンジンの運転停止時に閉弁しており、エンジンの始動に連動して開弁する。

気化器１８は、図示しないラジエータとの間で温水（エンジン冷却水）が循環し、これを通過する液化天然ガスを加熱して気化させる。

バッファタンク２０は、所定の容量を有する。バッファタンク２０に気化した天然ガスが一時的に貯留されることにより、エンジンの過渡運転時に対応して安定した燃料の供給が行われる。バッファタンク２０の圧力Ｐ１は、ＬＮＧ容器１０の圧力Ｐ０より低い圧力に保たれる。

空調装置３は、図示しない車室内に送られる空気を除湿、冷却するエバポレータ３８を備え、エバポレータ３８に導かれる冷媒としてＬＮＧ容器１０から取出される気相の天然ガスを用いる。

空調装置３は、車室内に送られる空気を通す空調ダクト３１と、この空調ダクト３１に送風ファン３２とエバポレータ３８が介装される。送風ファン３２の回転によって空調ダクト３１を通過する空気は、エバポレータ３８の熱交換部３７を通過する冷媒との間で熱交換を行う。エバポレータ３８を通過した空気は、図示しないヒータコア、エアミックスドア等が介装されたダクトを通り、車室内に送られる。

空調装置３は、冷媒を導く通路として、ＬＮＧ容器１０から気相の天然ガスを取出す気相部配管３４と、エバポレータ３８の熱交換部３７と、エバポレータ３８の熱交換部３７を循環した天然ガスを取出す冷媒取出し配管３９とを備える。

気相部配管３４は、ＬＮＧ容器１０内の液相部配管１４が接続される位置より高い上部に接続され、ＬＮＧ容器１０内にて気化した低温の天然ガスを取出す。

気相部配管３４には、安全弁３５、電磁バルブ３６が介装される。

安全弁３５は、ＬＮＧ容器１０内の圧力Ｐ０が所定値以下で閉弁しており、圧力Ｐ０が所定値を超えて上昇すると開弁する。これにより、安全弁３５を介してＬＮＧ容器１０内の天然ガスが外部に逃がされ、ＬＮＧ容器１０内の圧力Ｐ０が過度に上昇することを抑えられる。

電磁バルブ３６はその開度がコントローラ４０によって空調装置３の作動状態に応じて制御される。

空調ダクト３１を通って車室内に送られる空気の温度Ｔ０を検出する温度検出器４１が設けられる。

コントローラ４０は、空調装置３を作動させる操作スイッチ（図示せず）がＯＮになる空調作動時、温度検出器４１によって検出される車室内に送られる空気の温度Ｔ０に応じて電磁バルブ３６の開度を設定値に近づけるようにフィードバック制御する。

具体的には、空気の温度Ｔ０が設定値より高い場合に、電磁バルブ３６の開度が大きく調節される。これにより、エバポレータ３８の熱交換部３７に導かれる天然ガスの流量が増え、エバポレータ３８における熱交換量（冷却量）が増やされ、エバポレータ３８を通過する空気の温度Ｔ０を低下させて設定値に近づける。

一方、空気の温度Ｔ０が設定値より低い場合に、電磁バルブ３６の開度が小さく調節される。これにより、エバポレータ３８の熱交換部３７に導かれる天然ガスの流量が減り、エバポレータ３８における熱交換量（冷却量）が減らされ、エバポレータ３８を通過する空気の温度Ｔ０を上昇させて設定値に近づける。

空調装置３の冷媒取出し配管３９は、燃料供給装置２のバッファタンク２０に接続される。エバポレータ３８を通過した天然ガスは、冷媒取出し配管３９を通ってバッファタンク２０に流入し、所定の容量を有するバッファタンク２０にて気化器１８を通過した天然ガスと合流して一時的に貯留された後、エンジンに供給される。これにより、エバポレータ３８を通過する天然ガスの流量変動による影響を少なくし、バッファタンク２０の圧力Ｐ１が略一定に保たれ、エンジンに安定した燃料の供給が行われる。

以上のように、本実施形態では、液化天然ガスを燃料として走行する液化ガス燃料車であって、液化天然ガスを貯留するＬＮＧ容器１０と、このＬＮＧ容器１０から取出される液化天然ガスをエンジンに供給する燃料供給装置２と、ＬＮＧ容器１０から取出される気化した天然ガスを冷媒とする熱交換によって車室内に送られる空気を冷却する空調装置３とを備え、空調装置３を通過した天然ガスが燃料供給装置２に導入される構成とした。

上記構成に基づき、ＬＮＧ容器１０から取出される気化した低温の天然ガスは、空調装置３において冷媒として車室内に送られる空気を除湿、冷却した後、燃料供給装置２に導入され、エンジンの燃料として燃焼する。

これにより、空調装置３は、従来の空調装置に比べて、冷媒を圧縮するコンプレッサや冷媒を放熱させるコンデンサが不要になる。このため、液化ガス燃料車は、コンプレッサの駆動損失が解消され、燃料消費量を大幅に低減できる。

また、従来の空調装置に用いられていた冷媒ガスが不要になり、環境保全に貢献できる。

本実施形態では、燃料供給装置２は、ＬＮＧ容器１０から取出される液化天然ガスを気化させる気化器１８と、気化した天然ガスを一時的に貯留するバッファタンク２０とを備え、空調装置３は、ＬＮＧ容器１０から取出される天然ガスと車室内に送られる空気との間で熱交換が行われるエバポレータ３８と、このエバポレータ３８を通過した天然ガスをバッファタンク２０に導く冷媒取出し配管３９とを備え、バッファタンク２０から取出される液化天然ガスをエンジンに供給する構成とした。

上記構成に基づき、所定の容量を有するバッファタンク２０にて、エバポレータ３８を通過した天然ガスと、気化器１８を通過した天然ガスとが合流し、一時的に貯留された後にエンジンに供給されることにより、エバポレータ３８を通過する天然ガスの流量の変動による影響を少なくしてエンジンに供給される天然ガスの流量を安定させることができ、エンジンの運転性が確保される。

本実施形態では、空調装置３は、冷媒を導く通路として、ＬＮＧ容器１０から天然ガスを取出してエバポレータ３８に導く気相部配管３４と、この気相部配管３４に介装される電磁バルブ３６と、車室内に送られる空気の温度Ｔ０を検出する温度検出器４１と、この温度検出器４１によって検出される空気の温度Ｔ０に応じて電磁バルブ３６の開度を設定値に近づけるようにフィードバック制御するコントローラ４０とを備える構成とした。

上記構成に基づき、車室内に送られる空気の温度Ｔ０に応じてエバポレータ３８の熱交換部３７に導かれる天然ガスの流量が調節され、車室内に送られる空気の温度Ｔ０を設定値に保つことができる。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

２ 燃料供給装置
３ 空調装置
１０ ＬＮＧ容器
１４ 液相部配管
１８ 気化器
２０ バッファタンク
３１ 空調ダクト
３２ 送風ファン
３４ 気相部配管
３６ 電磁バルブ
３７ 冷媒通路
３８ エバポレータ
３９ 冷媒取出し配管
４０ コントローラ
４１ 温度検出器

Claims (3)

1. 液化天然ガスを燃料として走行する液化ガス燃料車であって、
   液化天然ガスを貯留するＬＮＧ容器と、
   このＬＮＧ容器から取出される液化天然ガスをエンジンに供給する燃料供給装置と、
   前記ＬＮＧ容器から取出される気化した天然ガスを冷媒とする熱交換によって車室内に送られる空気を冷却する空調装置と、を備え
   前記空調装置を通過した天然ガスが前記燃料供給装置に導入される構成としたことを特徴とする液化ガス燃料車。
2. 前記燃料供給装置は、
   前記ＬＮＧ容器から取出される液化天然ガスを気化させる気化器と、
   気化した天然ガスを一時的に貯留するバッファタンクと、を備え、
   前記空調装置は、
   前記ＬＮＧ容器から取出される天然ガスと前記車室内に送られる空気との間で熱交換が行われるエバポレータと、
   このエバポレータを通過した天然ガスを前記バッファタンクに導く冷媒取出し配管とを備え、
   前記バッファタンクから取出される天然ガスをエンジンに供給する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス燃料車。
3. 前記空調装置は、
   前記ＬＮＧ容器から天然ガスを取出して前記エバポレータに導く気相部配管と、
   前記気相部配管に介装される電磁バルブと、
   前記車室内に送られる空気の温度Ｔ０を検出する温度検出器と、
   この温度検出器によって検出される空気の温度Ｔ０に応じて前記電磁バルブの開度を設定値に近づけるようにフィードバック制御するコントローラとを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液化ガス燃料車。