JP2011503444A5 - - Google Patents

Claims (13)

1. 自動車の高圧燃料ガス用タンクのための熱管理システムであって、該熱管理システムは、
   該タンクを出入りする燃料ガスの循環経路であって、該タンク内の内部熱交換器を通り、タンクの外部熱交換器を通る該循環経路を備え、
   ａ） 補給の際には、補給貯蔵所からの燃料ガスは、該内部熱交換器及び該外部熱交換器を通る経路内を循環し、循環の進行において、循環する前記補給貯蔵所からの燃料ガスの一部分は、該タンクの圧力容量に達するまで該タンクの中に導入され、かつ、
   ｂ） 運転の際には、該タンクから消費されて自動車を駆動する燃料ガスは、該外部熱交換器及び該内部熱交換器を循環し、循環の進行において、該循環経路からの燃料ガスの一部分は、該熱管理システムの低温設計限界を越える温度に至るまで該タンクの中に導入されることを特徴とする熱管理システム。
2. 請求項１に記載の熱管理システムであって、
   該外部熱交換器と該タンクの入口との間に、該循環経路内の燃料ガスの循環を駆動するためのポンプを具備していることを特徴とする熱管理システム。
3. 請求項２に記載の熱管理システムであって、
   該ポンプは、ベンチュリ式ポンプであることを特徴とする熱管理システム。
4. 請求項１に記載の熱管理システムであって、
   該循環経路は、該タンクの入口の開口部及びタンク出口開口部を出入りし、該内部熱交換器及び該タンクの該外部熱交換器を出入りするガス流れを調整する制御可能なバルブを具備していることを特徴とする熱管理システム。
5. 請求項２または３に記載の熱管理システムであって、
   該循環経路は、該外部熱交換器の出口との間に介装された切替可能なバルブを具備し、一の切替位置においては該外部熱交換器からポンプの吸引入口へのガス流れと該タンクへのガス流れ入口へのガス流れを導き、他の切替位置においては該外部熱交換器を通して該タンクからガス流れを導くことを特徴とする熱管理システム。
6. 請求項３または５に記載の熱管理システムであって、
   該循環経路は、該外部熱交換器の出口との間に切替可能な２方向バルブを具備し、第１の位置においては該外部熱交換器からベンチュリ式ポンプの吸引入口及びタンクへのガス流れ入口にガス流れを導き、第２の位置においては該外部熱交換器を通してタンクからガス流れを導くことを特徴とする熱管理システム。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の熱管理システムであって、
   該循環経路は、該外部熱交換器の片側とポンプの吸引入口との間に介装された切替バルブを具備し、該循環経路は、該タンクの入口と該タンクの出口との開口部にチェックバルブを具備し、該タンクの入口及び該タンクの出口の開口部は、該外部熱交換器における吸引入口と出口とに面した、切替バルブの側とは反対側における切替バルブの入口に結合された導管に相互結合されていることを特徴とする熱管理システム。
8. 請求項４に記載の熱管理システムであって、
   該バルブは一以上のチェックバルブであって、
   ａ） 自動車の動作が再充填モード中のときは、該チェックバルブは、該タンクから、該自動車の動力プラントへのガス流れを防止し、かつ、
   ｂ） 自動車の動作が運転モード中のときは、該チェックバルブは、該タンクから、該タンクの補給入口へのガス流れを防止する、ことを特徴とする熱管理システム。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の熱管理システムであって、
   ａ） 自動車の動作が再充填モードにあるとき、前記タンク内部の内部熱交換器を通って該タンクからガスが流れ、再充填中のガス圧縮の結果、該タンク内に蓄積した熱は、該外部熱交換器への経路を流れるガスによって運ばれ、ここで、熱は外部環境に排出され、
   ｂ） 自動車の動作が運転中モードにあるとき、燃料が消費されると、該タンクからガスが排出され、該タンクに残されたガスは該タンクの減圧の結果冷却され、該タンクから消費されるガスは、まず該外部熱交換器を通って外部環境から熱を吸収し、該ガスに吸収された熱は前記タンク内部の内部熱交換器に運ばれて該タンク内に残るガスを暖めることを特徴とする熱管理システム。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の熱管理システムであって、
    該ガスの該循環経路は、遮断可能なループ回路を構成し、所定量のガスがタンクに出入りすることを許容し、
    該ループ回路は、該ガスの流れの方向に応じて、該タンクの入口開口部、該タンクの出口開口部、該内部熱交換器の入口及び出口、及び該外部熱交換器の入口及び出口に出入りする流路を備え、
    所定の体積のガスが流路を循環する回数は、タンクの外部の温度Ｔ_{ＯＵＴＳＩＤＥ}とタンクの内部の温度Ｔ_{ＩＮＳＩＤＥ}との温度差ｄＴと、該ループ回路内においてガスの１回の周回あたりの熱伝達の熱容量Ｑとに依存することを特徴とする熱管理システム。
11. 請求項１０に記載の熱管理システムであって、
    該タンクの外部の温度Ｔ_{ＯＵＴＳＩＤＥ}と該タンクの内部の温度Ｔ_{ＩＮＳＩＤＥ}との間の該温度差ｄＴは、該ループ回路におけるガスの１回の周回あたりの熱伝達の熱容量Ｑの該タンクの補給中又はタンクからのガスの消費中におけるタンク内の
    圧力変化の速度に依存することを特徴とする熱管理システム。
12. 請求項１１に記載の熱管理システムであって、
    該ループ回路を通って出入りするガスの量は、該タンクの外部の温度Ｔ_{ＯＵＴＳＩＤＥ}と該タンクの内部の温度Ｔ_{ＩＮＳＩＤＥ}との間の該温度差ｄＴと、前記所定の体積のガスが流路を循環する回数とに依存することを特徴とする熱管理システム。
13. 請求項１１または１２に記載の熱管理システムであって、
    該循環経路は、制御可能なバルブを具備し、該タンクの入口開口部と該タンクの出口開口部とを出入りし、該内部熱交換器および該外部熱交換器を出入りするガス流れを調整することを特徴とする熱管理システム。