JP2012122496A - Gas fuel feeding apparatus for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow refuelling with a liquefied gas fuel, even in an environment where a refilling station that can supply a liquefied gas fuel is not in the neighborhood.SOLUTION: A gas fuel feeding apparatus 100 for a vehicle 1 driven by a natural gas fuel fed from a liquefied natural gas (LNG) tank 11, is installed in the vehicle 1 and includes the LNG tank 11 filled with a liquefied LNG. The gas fuel feeding apparatus includes: a compressed natural gas (CNG) tank 21 filled with a natural gas fuel in a compressed gaseous state; a coupling passage 41 for introducing the CNG in the CNG tank 21 to the LNG tank 11; and a pressure regulating valve 42 disposed in the coupling passage 41 and reducing the pressure of the CNG introduced from the CNG tank 21.

Description

本発明は、車両にガス燃料を供給するガス燃料供給装置に関するものである。   The present invention relates to a gas fuel supply device that supplies gas fuel to a vehicle.

従来から、CNG(Compressed natural gas:圧縮天然ガス)やLNG(Liquefied natural gas:液化天然ガス)等のガス燃料を使用して走行する車両が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, vehicles that use gas fuel such as CNG (Compressed Natural Gas) and LNG (Liquid Natural Gas) are known.

特許文献1には、液化天然ガス車両の燃料系システムが開示されている。このような液化天然ガス車両では、液相のLNGを気化器によって気化し、CNGの状態でエンジンに供給している。   Patent Document 1 discloses a fuel system for a liquefied natural gas vehicle. In such a liquefied natural gas vehicle, liquid phase LNG is vaporized by a vaporizer and supplied to the engine in a CNG state.

特開2010−144845号公報JP 2010-144845 A

ところで、CNGを車両に補給するための補給施設は全国に数百箇所設けられているため、CNGを補給することは比較的容易である。これに対して、LNGを車両に補給するための補給施設は全国に一箇所しか設けられてないため、走行する方面によってはLNGを補給することが困難となる場合がある。   By the way, since several hundred supply facilities for supplying CNG to vehicles are provided nationwide, it is relatively easy to supply CNG. On the other hand, since only one replenishment facility for replenishing LNG to vehicles is provided nationwide, it may be difficult to replenish LNG depending on the direction of travel.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、液化ガス燃料を補給可能な補給施設が近隣に無い環境であっても、液化ガス燃料の補給を可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable replenishment of liquefied gas fuel even in an environment where there is no replenishment facility in the vicinity that can replenish liquefied gas fuel. .

本発明は、車両に搭載され、液化されたガス燃料が充填された液化ガスタンクを備え、前記液化ガスタンクから供給されたガス燃料によって走行する車両のガス燃料供給装置であって、前記ガス燃料が気体の状態で圧縮されて充填された圧縮ガスタンクと、前記圧縮ガスタンク内のガス燃料を前記液化ガスタンクに導く連結通路と、前記連結通路に設けられ、前記圧縮ガスタンクから導かれたガス燃料を減圧する圧力調整弁と、を備えることを特徴とする。   The present invention is a gas fuel supply device for a vehicle that includes a liquefied gas tank that is mounted on a vehicle and that is filled with liquefied gas fuel, and that travels with the gas fuel supplied from the liquefied gas tank. A compressed gas tank that is compressed and filled in the above state, a connecting passage that leads the gas fuel in the compressed gas tank to the liquefied gas tank, and a pressure that is provided in the connecting passage and depressurizes the gas fuel that is led from the compressed gas tank And a regulating valve.

本発明によれば、圧縮ガスタンクに充填されたガス燃料を減圧し、低温の液化ガスタンクに供給することによって、ガス燃料を液化することができる。したがって、液化ガス燃料を補給可能な補給施設が近隣に無い環境であっても、圧縮ガスタンクに補給されたガス燃料によって、液化ガス燃料の補給が可能となる。   According to the present invention, the gas fuel can be liquefied by reducing the pressure of the gas fuel filled in the compressed gas tank and supplying it to the low-temperature liquefied gas tank. Therefore, even in an environment where there is no replenishment facility in the vicinity where liquefied gas fuel can be replenished, liquefied gas fuel can be replenished by the gas fuel replenished to the compressed gas tank.

本発明の実施の形態に係る燃料供給装置の構成図である。It is a lineblock diagram of a fuel supply device concerning an embodiment of the invention. 燃料供給装置の作用を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the effect | action of a fuel supply apparatus.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るガス燃料供給装置100について説明する。   Hereinafter, a gas fuel supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1を参照して、ガス燃料供給装置100の構成について説明する。   First, the configuration of the gas fuel supply apparatus 100 will be described with reference to FIG.

ガス燃料供給装置100は、車両1に搭載され、車両1の駆動力を発生するエンジン2にガス燃料を供給するものである。以下では、ガス燃料として天然ガスを使用する場合について説明する。   The gas fuel supply device 100 is mounted on the vehicle 1 and supplies gas fuel to the engine 2 that generates the driving force of the vehicle 1. Below, the case where natural gas is used as gas fuel is demonstrated.

一般に、ガス燃料として使用される天然ガスには、気体の状態で数十kPaに圧縮されたCNG(Compressed natural gas:圧縮天然ガス)と、液化されたLNG(Liquefied natural gas:液化天然ガス)とがある。   In general, natural gas used as gas fuel includes CNG (Compressed Natural Gas) compressed to several tens of kPa in a gaseous state, and liquefied LNG (Liquid Natural Gas). There is.

CNG及びLNGとして使用される天然ガスは、約90%がメタンであり、この他にエタン,プロパン,ブタン等を含む。1気圧のときのメタンの標準沸点は、−161.5℃である。メタンは、圧力に応じて沸点が上昇し、臨界温度である−82.6℃を超えると、いくら圧力をかけても液化しない。天然ガスに含まれる成分の中では、メタンの沸点が最も低いため、メタンが液化されれば他の成分も液化されることとなる。   About 90% of natural gas used as CNG and LNG is methane, and in addition, ethane, propane, butane and the like are included. The normal boiling point of methane at 1 atm is -161.5 ° C. The boiling point of methane rises according to the pressure, and when it exceeds a critical temperature of −82.6 ° C., it does not liquefy no matter how much pressure is applied. Since the boiling point of methane is the lowest among the components contained in natural gas, if methane is liquefied, other components will be liquefied.

天然ガスは、気体の状態から液化されると体積が約600分の1になる。そのため、ガス燃料としてLNGを車両に搭載した場合、同容量の燃料タンクであれば、CNGの場合と比較して数十倍の燃料を搭載できることとなる。よって、ガス燃料としてLNGを使用することによって、CNGを使用する場合と比較して、車両の航続可能距離を延ばすことができる。   Natural gas has a volume of about 1/600 when liquefied from the gaseous state. For this reason, when LNG is mounted on a vehicle as gas fuel, a fuel tank of the same capacity can be loaded with tens of times more fuel than CNG. Therefore, by using LNG as the gas fuel, the cruising range of the vehicle can be extended as compared with the case of using CNG.

ガス燃料供給装置100は、液化ガスタンクとしてのLNGタンク11に充填されたLNGをエンジン2に供給するLNG供給部10と、圧縮ガスタンクとしてのCNGタンク21に充填されたCNGをエンジン2に供給するCNG供給部20と、CNGタンク21内のCNGを再液化してLNGを生成する再液化部40とを備える。ガス燃料供給装置100は、コントローラ(図示省略)を備え、このコントローラによって燃料の供給が制御される。   The gas fuel supply device 100 includes an LNG supply unit 10 that supplies the LNG filled in the LNG tank 11 as a liquefied gas tank to the engine 2, and a CNG that supplies the CNG filled in the CNG tank 21 as a compressed gas tank to the engine 2. A supply unit 20 and a reliquefaction unit 40 that reliquefies CNG in the CNG tank 21 to generate LNG are provided. The gas fuel supply apparatus 100 includes a controller (not shown), and the fuel supply is controlled by the controller.

ガス燃料供給装置100は、LNG供給部10から供給されるLNGとCNG供給部20から供給されるCNGとのいずれをエンジン2に供給するかを選択する切換弁31と、エンジン2へのCNGの供給を遮断可能な開閉弁32とを備える。   The gas fuel supply apparatus 100 includes a switching valve 31 that selects which of the LNG supplied from the LNG supply unit 10 and the CNG supplied from the CNG supply unit 20 is supplied to the engine 2, and the CNG to the engine 2. And an on-off valve 32 capable of shutting off the supply.

切換弁31は、LNGタンク11内のLNGを気化させたCNGをエンジン2に供給するか、又はCNGタンク21内のCNGをエンジン2に供給するかを選択的に切り換えるバルブである。切換弁31は、コントローラによって切り換え制御され、通常はCNGタンク21内のCNGを優先的にエンジン2に供給する。   The switching valve 31 is a valve that selectively switches between supplying the engine 2 with CNG vaporized LNG in the LNG tank 11 or supplying the engine 2 with CNG in the CNG tank 21. The switching valve 31 is controlled to be switched by a controller, and normally supplies CNG in the CNG tank 21 to the engine 2 preferentially.

開閉弁32は、開状態に切り換えられると、切換弁31を通過してきたCNGをエンジン2に供給し、閉状態に切り換えられると、切換弁31を通過してきたCNGのエンジン2への供給を遮断するものである。開閉弁32は、コントローラによって開閉制御される。   The on-off valve 32 supplies the CNG that has passed through the switching valve 31 to the engine 2 when switched to the open state, and shuts off the supply of CNG that has passed through the switching valve 31 to the engine 2 when switched to the closed state. To do. The on-off valve 32 is controlled to open and close by a controller.

以下、LNG供給部10について説明する。   Hereinafter, the LNG supply unit 10 will be described.

LNG供給部10は、LNGが充填されたLNGタンク11と、LNGタンク11からのLNGの供給を遮断可能な開閉弁12とを備える。   The LNG supply unit 10 includes an LNG tank 11 filled with LNG, and an on-off valve 12 that can shut off the supply of LNG from the LNG tank 11.

LNGタンク11は、内部にLNGを貯留可能なタンクである。LNGタンク11は、充填されたLNGを−100℃以下の極低温で貯留する。LNGタンク11は、魔法瓶構造に形成され、外部との熱伝達が抑制される。   The LNG tank 11 is a tank capable of storing LNG inside. The LNG tank 11 stores the filled LNG at an extremely low temperature of −100 ° C. or lower. The LNG tank 11 is formed in a thermos structure, and heat transfer with the outside is suppressed.

LNGタンク11の内部には、液化されたLNGとともに、BOG(boil−off gas:蒸発損ガス)と呼ばれるLNGの一部が気化してできた気体の状態の天然ガスが貯留される。LNGタンク11の内部の圧力は約2MPaである。   Inside the LNG tank 11, together with the liquefied LNG, a natural gas in a gas state formed by vaporizing a part of LNG called “boil-off gas” (BOG) is stored. The pressure inside the LNG tank 11 is about 2 MPa.

LNGタンク11は、LNGを外部から供給可能な充填口11aと、内部のLNGの温度を検出する温度検出器11bと、内部のLNGの圧力を検出する圧力検出器11cとを有する。   The LNG tank 11 includes a filling port 11a through which LNG can be supplied from the outside, a temperature detector 11b that detects the temperature of the internal LNG, and a pressure detector 11c that detects the pressure of the internal LNG.

充填口11aは、外部からLNGを補給するための穴である。充填口11aは、通常は閉じられており、LNGを補給可能な補給施設にてLNGを補給する際に開かれる。充填口11aには、LNGタンク11内のLNGが外部に流出することを防止するチェック弁(図示省略)が設けられる。   The filling port 11a is a hole for supplying LNG from the outside. The filling port 11a is normally closed and is opened when replenishing LNG at a replenishment facility capable of replenishing LNG. The filling port 11a is provided with a check valve (not shown) that prevents the LNG in the LNG tank 11 from flowing out.

温度検出器11bは、LNGタンク11内のLNGの温度を検出してコントローラに送信し、圧力検出器11cは、LNGタンク11内のLNGの圧力を検出してコントローラに送信する。   The temperature detector 11b detects the temperature of the LNG in the LNG tank 11 and transmits it to the controller, and the pressure detector 11c detects the pressure of the LNG in the LNG tank 11 and transmits it to the controller.

開閉弁12は、開状態に切り換えられると、LNGタンク11から導かれたCNGがエンジン2に供給可能となり、閉状態に切り換えられると、LNGタンク11から導かれたCNGのエンジン2への供給を遮断する。開閉弁12は、コントローラによって開閉制御される。   When the on-off valve 12 is switched to the open state, the CNG guided from the LNG tank 11 can be supplied to the engine 2, and when it is switched to the closed state, the supply of the CNG guided from the LNG tank 11 to the engine 2 is enabled. Cut off. The on-off valve 12 is controlled to open and close by a controller.

LNG供給部10は、LNGタンク11から供給されたLNGを気化させてCNGとするベポライザ13と、ベポライザ13にて気化したCNGが貯留されるバッファタンク14と、バッファタンク14からエンジン2に供給されるCNGの圧力を調整する圧力調整弁15とを備える。   The LNG supply unit 10 is supplied from the buffer tank 14 to the engine 2, the vaporizer 13 that vaporizes the LNG supplied from the LNG tank 11 to make CNG, the buffer tank 14 that stores the CNG vaporized by the vaporizer 13, and the like. And a pressure adjusting valve 15 for adjusting the pressure of the CNG.

ベポライザ13は、エンジン2を冷却する冷却水を用いて極低温のLNGを気化させるものである。ベポライザ13では、エンジン2の熱によって約100℃近くまで温度が上昇した冷却水との熱交換によってLNGが気化してCNGになる。   The vaporizer 13 vaporizes cryogenic LNG using cooling water for cooling the engine 2. In the vaporizer 13, LNG is vaporized into CNG by heat exchange with the cooling water whose temperature has increased to about 100 ° C. due to the heat of the engine 2.

バッファタンク14は、ベポライザ13にて気化したCNGを、一次的に貯留するものである。バッファタンク14が設けられることによって、エンジン2の負荷が上昇して大量の燃料が必要となったときに、ベポライザ13によるLNGの気化が間に合わずにガス燃料が足りなくなることを防止している。   The buffer tank 14 temporarily stores CNG vaporized by the vaporizer 13. By providing the buffer tank 14, when the load of the engine 2 increases and a large amount of fuel is required, the vaporization of LNG by the vaporizer 13 is not in time, and gas fuel becomes insufficient.

圧力調整弁15は、コントローラによって制御され、バッファタンク14に貯留されたCNGのエンジン2への供給圧力を調整するバルブである。圧力調整弁15にて圧力が調整されたCNGは、切換弁31及び開閉弁32を通過してエンジン2に供給されることとなる。   The pressure adjustment valve 15 is a valve that is controlled by the controller and adjusts the supply pressure of the CNG stored in the buffer tank 14 to the engine 2. The CNG whose pressure is adjusted by the pressure adjusting valve 15 passes through the switching valve 31 and the on-off valve 32 and is supplied to the engine 2.

以下、CNG供給部20について説明する。   Hereinafter, the CNG supply unit 20 will be described.

CNG供給部20は、CNGが充填されたCNGタンク21と、CNGタンク21からのCNGの供給を遮断可能な開閉弁22と、CNGタンク21からエンジン2に供給されるCNGの圧力を調整する圧力調整弁25とを備える。   The CNG supply unit 20 includes a CNG tank 21 filled with CNG, an on-off valve 22 that can shut off the supply of CNG from the CNG tank 21, and a pressure that adjusts the pressure of CNG supplied from the CNG tank 21 to the engine 2. And a regulating valve 25.

CNGタンク21は、内部にCNGを貯留可能なタンクである。CNGタンク21は、充填されたCNGを低温で保持する。CNGタンク21は、魔法瓶構造に形成され、外部との熱伝達が抑制される。   The CNG tank 21 is a tank capable of storing CNG therein. The CNG tank 21 holds the filled CNG at a low temperature. The CNG tank 21 is formed in a thermos structure, and heat transfer with the outside is suppressed.

CNGタンク21の内部には、約20MPaに圧縮された気体の状態の天然ガスが貯留される。   In the CNG tank 21, natural gas in a gas state compressed to about 20 MPa is stored.

CNGタンク21は、CNGを外部から供給可能な充填口21aと、内部のCNGの圧力を検出する圧力検出器21cを有する。   The CNG tank 21 has a filling port 21a through which CNG can be supplied from the outside, and a pressure detector 21c that detects the pressure of the internal CNG.

充填口21aは、外部からCNGを供給するための穴である。充填口21aは、通常は閉じられており、CNGを補給可能な補給施設にてCNGを供給する際に開かれる。充填口21aには、CNGタンク21内のCNGが外部に流出することを防止するチェック弁(図示省略)が設けられる。   The filling port 21a is a hole for supplying CNG from the outside. The filling port 21a is normally closed and is opened when supplying CNG at a supply facility capable of supplying CNG. The filling port 21a is provided with a check valve (not shown) that prevents CNG in the CNG tank 21 from flowing out.

圧力検出器21cは、CNGタンク21内のCNGの圧力を検出してコントローラに送信する。   The pressure detector 21c detects the pressure of CNG in the CNG tank 21 and transmits it to the controller.

開閉弁22は、開状態に切り換えられると、CNGタンク21に貯留されたCNGがエンジン2に供給可能となり、閉状態に切り換えられると、CNGタンク21に貯留されたCNGのエンジン2への供給を遮断する。開閉弁22は、コントローラによって開閉制御される。   When the on-off valve 22 is switched to the open state, the CNG stored in the CNG tank 21 can be supplied to the engine 2, and when it is switched to the closed state, the supply of the CNG stored in the CNG tank 21 to the engine 2 is enabled. Cut off. The on-off valve 22 is controlled to open and close by a controller.

圧力調整弁25は、コントローラによって制御され、CNGタンク21に貯留されたCNGのエンジン2への供給圧力を調整するバルブである。圧力調整弁25にて圧力が調整されたCNGは、切換弁31及び開閉弁32を通過してエンジン2に供給されることとなる。   The pressure adjustment valve 25 is a valve that is controlled by the controller and adjusts the supply pressure of the CNG stored in the CNG tank 21 to the engine 2. The CNG whose pressure is adjusted by the pressure adjustment valve 25 passes through the switching valve 31 and the on-off valve 32 and is supplied to the engine 2.

以下、再液化部40について説明する。   Hereinafter, the reliquefaction unit 40 will be described.

再液化部40は、CNGタンク21内のCNGをLNGタンク11に導く連結通路41と、連結通路41に設けられCNGタンク21から導かれたCNGを減圧する圧力調整弁42と、連結通路41内のCNGを遮断可能な開閉弁43とを備える。   The reliquefaction unit 40 includes a connection passage 41 that guides CNG in the CNG tank 21 to the LNG tank 11, a pressure adjustment valve 42 that is provided in the connection passage 41 and depressurizes CNG that is guided from the CNG tank 21, and the connection passage 41 And an on-off valve 43 capable of shutting off the CNG.

連結通路41は、CNGタンク21に貯留されているCNGを液化させてLNGにするために、LNGタンク11に導くための通路である。   The connection passage 41 is a passage for guiding the CNG stored in the CNG tank 21 to the LNG tank 11 in order to liquefy the LNG.

圧力調整弁42は、コントローラによって制御され、CNGタンク21から導かれたCNGを減圧するものである。CNGタンク21の内部圧力は約20MPaであり、LNGタンク11の内部圧力は約2MPa程度である。圧力調整弁42が設けられることによって、CNGの圧力が下げられ、CNGタンク21内のCNGが一気にLNGタンク11内へ流れ込むことを防止している。つまり、圧力調整弁42が設けられることによって、LNGタンク11内に導かれるCNGの流量が調整される。   The pressure adjustment valve 42 is controlled by a controller and depressurizes CNG guided from the CNG tank 21. The internal pressure of the CNG tank 21 is about 20 MPa, and the internal pressure of the LNG tank 11 is about 2 MPa. By providing the pressure adjustment valve 42, the pressure of CNG is lowered, and CNG in the CNG tank 21 is prevented from flowing into the LNG tank 11 at a stretch. That is, the flow rate of CNG guided into the LNG tank 11 is adjusted by providing the pressure adjustment valve 42.

圧力調整弁42を通過したCNGは、LNGタンク11のLNGにバブリングされ、LNGタンク11内の極低温のLNGによって冷却されて液化する。   The CNG that has passed through the pressure regulating valve 42 is bubbled by the LNG in the LNG tank 11 and is cooled and liquefied by the cryogenic LNG in the LNG tank 11.

圧力調整弁42によってCNGが減圧されると、CNGが断熱膨張して温度が低下する。そのため、圧力調整弁42によってCNGが断熱膨張して温度が低下すると、CNGがLNGにバブリングされたときに液化しやすくなる。   When CNG is depressurized by the pressure regulating valve 42, CNG adiabatically expands and the temperature decreases. Therefore, when CNG is adiabatically expanded by the pressure regulating valve 42 and the temperature is lowered, it becomes easy to liquefy when CNG is bubbled into LNG.

また、LNGは温度が上昇すると気化するため、LNGタンク11内のLNGの温度を極低温に維持する必要がある。圧力調整弁42によってCNGが断熱膨張して温度が低下すると、その分だけCNGがバブリングされたときのLNGタンク11内の温度の上昇が抑制される。   Moreover, since LNG vaporizes when the temperature rises, it is necessary to maintain the temperature of LNG in the LNG tank 11 at a very low temperature. When CNG is adiabatically expanded by the pressure regulating valve 42 and the temperature is lowered, an increase in the temperature in the LNG tank 11 when the CNG is bubbled is suppressed accordingly.

圧力調整弁42は、エンジン2の冷却水が導かれる保温装置(図示省略)によって外部から温められる。これにより、圧力調整弁42は、CNGの断熱膨張によって温度が低下しても圧力調整のための動作が可能となる。   The pressure regulating valve 42 is heated from the outside by a heat retaining device (not shown) through which the cooling water of the engine 2 is guided. As a result, the pressure adjustment valve 42 can operate for pressure adjustment even if the temperature drops due to adiabatic expansion of CNG.

開閉弁43は、開状態に切り換えられると、CNGタンク21から導かれたCNGがLNGタンク11に供給可能となり、閉状態に切り換えられると、CNGタンク21から導かれたCNGを遮断する。開閉弁43は、コントローラによって開閉制御され、温度検出器11bによって検出されたLNGの温度が所定の温度以下である場合に開状態に切り換え可能となる。この所定の温度は、LNGタンク11にCNGを導いても、LNGタンク11内のLNGが液化された状態を維持できる温度であり、約−100℃に設定される。   When the open / close valve 43 is switched to the open state, the CNG guided from the CNG tank 21 can be supplied to the LNG tank 11, and when switched to the closed state, the CNG guided from the CNG tank 21 is shut off. The on-off valve 43 is controlled to open and close by a controller, and can be switched to an open state when the temperature of the LNG detected by the temperature detector 11b is equal to or lower than a predetermined temperature. This predetermined temperature is a temperature at which the LNG in the LNG tank 11 can be maintained in a liquefied state even when CNG is introduced into the LNG tank 11, and is set to about −100 ° C.

次に、図2を参照して、ガス燃料供給装置100におけるCNGの再液化について説明する。   Next, re-liquefaction of CNG in the gas fuel supply apparatus 100 will be described with reference to FIG.

ステップ101では、CNGタンク21内に充填されたCNGの圧力が、CNGタンク21の最低圧力より大きいか否かを判定する。この最低圧力は、CNGタンク21からエンジン2にCNGを供給することが可能な最低の圧力に設定される。   In step 101, it is determined whether or not the pressure of CNG filled in the CNG tank 21 is larger than the minimum pressure of the CNG tank 21. This minimum pressure is set to the lowest pressure at which CNG can be supplied from the CNG tank 21 to the engine 2.

ステップ101において、CNGの圧力が最低圧力より大きいと判定された場合には、ステップ102に移行する。一方、ステップ101において、CNGの圧力が最低圧力以下であると判定された場合には、ステップ106に移行してCNGの再液化を中止する。   If it is determined in step 101 that the CNG pressure is greater than the minimum pressure, the process proceeds to step 102. On the other hand, when it is determined in step 101 that the pressure of CNG is equal to or lower than the minimum pressure, the process proceeds to step 106 and the re-liquefaction of CNG is stopped.

ステップ102では、LNGタンク11内に充填されたLNGの体積が、LNGタンク11の最大体積より小さいか否かを判定する。最大体積は、LNGタンクの容積である。   In step 102, it is determined whether or not the volume of the LNG filled in the LNG tank 11 is smaller than the maximum volume of the LNG tank 11. The maximum volume is the volume of the LNG tank.

ステップ102において、LNGの体積が最大体積より小さいと判定された場合には、LNGタンク11内に空き容量が残っているため、ステップ103に移行する。一方、ステップ102において、LNGの体積が最大体積であると判定された場合には、LNGタンク11内に空き容量が残っていないため、ステップ106に移行してCNGの再液化を中止する。   If it is determined in step 102 that the volume of the LNG is smaller than the maximum volume, there is a free capacity remaining in the LNG tank 11, and the process proceeds to step 103. On the other hand, if it is determined in step 102 that the volume of the LNG is the maximum volume, since there is no free capacity remaining in the LNG tank 11, the process proceeds to step 106 and the re-liquefaction of CNG is stopped.

ステップ103では、LNGタンク11内に充填されたLNGの圧力が、LNGタンク11の最大圧力より小さいか否かを判定する。この最大圧力は、LNGタンク11が耐久可能な最大圧力に設定される。   In step 103, it is determined whether or not the pressure of the LNG filled in the LNG tank 11 is smaller than the maximum pressure of the LNG tank 11. This maximum pressure is set to the maximum pressure that the LNG tank 11 can withstand.

ステップ103において、LNGの圧力が最大圧力より小さいと判定された場合には、LNGタンク11内にCNGを充填して再液化を実行してもLNGタンク11が耐久可能であるため、ステップ104に移行する。一方、ステップ103において、LNGの圧力が最大圧力であると判定された場合には、LNGタンク11内の圧力をこれ以上上げることはできないため、ステップ106に移行してCNGの再液化を中止する。   If it is determined in step 103 that the pressure of the LNG is smaller than the maximum pressure, the LNG tank 11 can be durable even if the LNG tank 11 is filled with CNG and reliquefaction is performed. Transition. On the other hand, if it is determined in step 103 that the LNG pressure is the maximum pressure, the pressure in the LNG tank 11 cannot be increased any more, so the routine proceeds to step 106 and the re-liquefaction of CNG is stopped. .

ステップ104では、温度検出器11bによって検出されたLNGタンク11内のLNGの温度が、所定の温度より低いか否かを判定する。この所定の温度は、LNGタンク11内のLNGが液化された状態を維持できる約−100℃に設定されるが、CNGが圧力にかかわらず液化可能な臨界温度である−82.6℃に設定してもよい。   In step 104, it is determined whether or not the temperature of the LNG in the LNG tank 11 detected by the temperature detector 11b is lower than a predetermined temperature. This predetermined temperature is set to about −100 ° C. at which the LNG in the LNG tank 11 can be maintained in a liquefied state, but is set to −82.6 ° C., which is a critical temperature at which CNG can be liquefied regardless of pressure. May be.

ステップ104において、LNGの温度が所定の温度より低いと判定された場合には、CNGをLNGタンク11に充填して液化可能であるため、ステップ105に移行する。一方、ステップ104において、LNGの温度が所定の温度以上であると判定された場合には、LNGの温度が高くCNGを液化できなくなる可能性があるため、ステップ106に移行してCNGの再液化を中止する。   If it is determined in step 104 that the temperature of the LNG is lower than the predetermined temperature, the LNG tank 11 can be liquefied by filling CNG, and therefore the process proceeds to step 105. On the other hand, if it is determined in step 104 that the temperature of the LNG is equal to or higher than the predetermined temperature, the temperature of the LNG is high and there is a possibility that the CNG cannot be liquefied. Cancel.

ステップ105では、開閉弁43がコントローラによって開状態に切り換えられる。これにより、CNGタンク21からLNGタンク11へのCNGの供給が可能となり、圧力調整弁42によって調圧されたCNGがLNGタンク11内のLNGにバブリングされて液化することとなる。   In step 105, the on-off valve 43 is switched to an open state by the controller. As a result, CNG can be supplied from the CNG tank 21 to the LNG tank 11, and the CNG adjusted by the pressure adjustment valve 42 is bubbled into the LNG in the LNG tank 11 and liquefied.

開閉弁43が開状態に切り換えられた状態では、CNGタンク21から導かれたCNGが、連結通路41に設けられた圧力調整弁42によって減圧され、極低温のLNGが充填されたLNGタンク11にバブリングされることによって液化される。したがって、LNGを補給可能な補給施設が近隣に無い環境であっても、CNGタンク21に補給されたCNGによって、LNGタンク11へのLNGの補給が可能となる。   In a state where the on-off valve 43 is switched to the open state, the CNG guided from the CNG tank 21 is depressurized by the pressure regulating valve 42 provided in the connection passage 41, and the LNG tank 11 filled with the cryogenic LNG is supplied to the LNG tank 11. It is liquefied by being bubbled. Therefore, even in an environment where there is no replenishment facility in the vicinity where LNG can be replenished, LNG can be replenished to the LNG tank 11 by the CNG replenished to the CNG tank 21.

また、LNGタンク11内のLNGが充分に残った状態で、CNGを補給可能な補給施設にてCNGタンク21にCNGを補給すれことによって、気体の状態で補給されたCNGを液化してLNGタンク11に補給し、LNGタンク11を再び満タンにすることができる。このように、CNGタンク21内にCNGを補給することによって、LNGタンク11内のLNGを常に満タンに近い状態に維持することができる。   In addition, in a state where the LNG in the LNG tank 11 remains sufficiently, the CNG tank 21 is replenished with CNG at a replenishment facility capable of replenishing CNG, thereby liquefying the CNG replenished in a gaseous state and LNG tank. 11 to refill the LNG tank 11 again. Thus, by supplying CNG to the CNG tank 21, the LNG in the LNG tank 11 can always be maintained in a nearly full state.

したがって、LNGを車両1に搭載した場合、同容量の燃料タンクであれば、CNGの場合と比較して数十倍の燃料を搭載できるため、CNGとして補給された天然ガスを液化してLNGとして車両1に搭載することによって、車両1の航続可能距離を延ばすことが可能である。   Therefore, when LNG is mounted on the vehicle 1, a fuel tank of the same capacity can be loaded with several tens of times more fuel than in the case of CNG. Therefore, natural gas replenished as CNG is liquefied and converted into LNG. By mounting on the vehicle 1, the cruising range of the vehicle 1 can be extended.

一方、ステップ106では、開閉弁43がコントローラによって閉状態に切り換えられる。これにより、CNGタンク21からLNGタンク11へのCNGの供給が遮断され、LNG供給部10とCNG供給部20とからは、それぞれ独立してエンジン2にCNGを供給することとなる。   On the other hand, in step 106, the on-off valve 43 is switched to the closed state by the controller. As a result, the supply of CNG from the CNG tank 21 to the LNG tank 11 is cut off, and the LNG supply unit 10 and the CNG supply unit 20 supply CNG to the engine 2 independently of each other.

以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above embodiment, the following effects are obtained.

CNGタンク21から導かれたCNGを、連結通路41に設けられた圧力調整弁42によって減圧し、極低温のLNGが充填されたLNGタンク11に供給することによって、CNGを液化することができる。したがって、LNGを補給可能な補給施設が近隣に無い環境であっても、CNGタンク21に補給されたCNGによって、LNGタンク11へのLNGの補給が可能となる。   CNG can be liquefied by reducing the pressure of the CNG guided from the CNG tank 21 by the pressure regulating valve 42 provided in the connection passage 41 and supplying it to the LNG tank 11 filled with the cryogenic LNG. Therefore, even in an environment where there is no replenishment facility in the vicinity where LNG can be replenished, LNG can be replenished to the LNG tank 11 by the CNG replenished to the CNG tank 21.

また、LNGを車両1に搭載した場合、同容量の燃料タンクであれば、CNGの場合と比較して数十倍の燃料を搭載できるため、CNGとして補給された天然ガスを液化してLNGとして車両1に搭載することによって、車両1の航続可能距離を延ばすことが可能である。   Further, when LNG is mounted on the vehicle 1, a fuel tank of the same capacity can be loaded with tens of times more fuel than in the case of CNG. Therefore, natural gas replenished as CNG is liquefied and converted into LNG. By mounting on the vehicle 1, the cruising range of the vehicle 1 can be extended.

本発明は上記の実施の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。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

本発明のガス燃料供給装置は、車両においてエンジンにガス燃料を供給する装置として利用することができる。   The gas fuel supply device of the present invention can be used as a device for supplying gas fuel to an engine in a vehicle.

100 ガス燃料供給装置
1 車両
10 LNG供給部
11 LNGタンク
11b 温度検出器
20 CNG供給部
21 CNGタンク
31 切換弁
40 再液化部
41 連結通路
42 圧力調整弁
43 開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Gas fuel supply apparatus 1 Vehicle 10 LNG supply part 11 LNG tank 11b Temperature detector 20 CNG supply part 21 CNG tank 31 Switching valve 40 Reliquefaction part 41 Connection passage 42 Pressure adjustment valve 43 On-off valve

Claims (4)

車両に搭載され、液化されたガス燃料が充填された液化ガスタンクを備え、
前記液化ガスタンクから供給されたガス燃料によって走行する車両のガス燃料供給装置であって、
前記ガス燃料が気体の状態で圧縮されて充填された圧縮ガスタンクと、
前記圧縮ガスタンク内のガス燃料を前記液化ガスタンクに導く連結通路と、
前記連結通路に設けられ、前記圧縮ガスタンクから導かれたガス燃料を減圧する圧力調整弁と、を備えることを特徴とする車両のガス燃料供給装置。
Equipped with a liquefied gas tank mounted on a vehicle and filled with liquefied gas fuel,
A gas fuel supply device for a vehicle that travels with gas fuel supplied from the liquefied gas tank,
A compressed gas tank filled with the gas fuel compressed in a gaseous state;
A connecting passage for guiding the gas fuel in the compressed gas tank to the liquefied gas tank;
A gas fuel supply device for a vehicle, comprising: a pressure adjusting valve provided in the connection passage and depressurizing gas fuel guided from the compressed gas tank.
前記圧縮ガスタンクには、気体の状態のガス燃料を外部から供給可能であり、
前記液化ガスタンクには、液化されたガス燃料を外部から供給可能であることを特徴とする請求項1に記載の車両のガス燃料供給装置。
The compressed gas tank can be supplied with gaseous fuel in a gaseous state from the outside,
The gas fuel supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the liquefied gas tank can be supplied with liquefied gas fuel from the outside.
前記液化ガスタンクに充填されたガス燃料の温度を検出する温度検出器と、
前記連結通路に設けられ、ガス燃料の流れを遮断可能な開閉弁と、を更に備え、
前記開閉弁は、前記温度検出器によって検出されたガス燃料の温度が所定の温度以下である場合に開状態に切り換え可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両のガス燃料供給装置。
A temperature detector for detecting the temperature of the gas fuel filled in the liquefied gas tank;
An on-off valve provided in the connecting passage and capable of shutting off a flow of gas fuel,
The gas fuel for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the on-off valve is switchable to an open state when the temperature of the gas fuel detected by the temperature detector is equal to or lower than a predetermined temperature. Feeding device.
前記車両は、前記圧縮ガスタンクから供給されたガス燃料によっても走行可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の車両のガス燃料供給装置。   The gas fuel supply device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle can be driven also by gas fuel supplied from the compressed gas tank.
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