JP3018170B2 - 車両用燃料ボンベの加温装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＬＰＧ燃料
ボンベ等の車両用燃料ボンベの加温装置に関し、特に、
低温時においても燃料圧力の不足による動力性能の低下
を防止する車両用燃料ボンベの加温装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料と
する車両は、特開平６−２３９１５０号公報で開示され
るように、ＬＰＧを気化するレギュレータ又はこのレギ
ュレータにＬＰＧを供給する供給管を加温し、ＬＰＧの
気化を促進することにより、車両の始動性の向上や低温
時におけるエンジンの動力性能の向上が図られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のＬＰＧを燃料とする車両においては、レギュレータ
や該レギュレータにＬＰＧを供給する供給管を加温して
いたので、ＬＰＧの気化促進は図れるが、燃料ボンベ圧
力が不足した場合の圧力上昇を図ることはできず、低温
時におけるエンジンの動力性能の向上は不十分であると
いう問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、車両用燃料ボンベを加温して該ボンベ内の圧力を
上昇させることにより、エンジンの動力性能を低温時に
おいても維持することができる車両用燃料ボンベの加温
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る車両用燃料ボンベの加温装置におい
ては、車両用の燃料ボンベの少なくとも一部を覆うよう
に、該燃料ボンベ外周形状に倣って形成されると共に、
当該燃料ボンベと別体構造をなす加温装置本体と、車両
のエンジンの熱を回収する熱回収部で加温された液体
を、前記加温装置本体に導入する導入部と、該導入部に
より導入された液体が前記加温装置本体内で流れるため
の液体通路と、該液体通路の液体を前記加温装置本体か
ら排出する排出部と、を有することを特徴とする。

【０００６】かかる構成によれば、熱回収部により加温
されて導入部から導入された液体は、加温装置本体内の
液体通路を流れて、その温度を燃料ボンベに伝わらせて
加温し、排出部から排出される。請求項２に係る車両用
燃料ボンベの加温装置においては、前記加温装置本体
が、前記燃料ボンベの下部を覆うように断面が下に凸の
弧状に形成され、前記導入部は加温装置本体の最下部近
傍に形成されるとともに、前記排出部は加温装置本体の
２つの上端部近傍に形成されることを特徴とする。

【０００７】かかる構成によれば、温水は加温装置本体
下部から導入され、２つの上端から排出される。請求項
３に係る車両用燃料ボンベの加温装置においては、液体
の温度及び前記燃料ボンベの圧力に基づいて前記加温装
置本体に導入される液体を遮断、又は通過させる制御手
段が形成されたことを特徴とする。

【０００８】かかる構成によれば、制御手段は、液体が
過度に高温となった場合や、燃料ボンベの圧力が所定圧
力に達した時点で、加温装置本体に導入される液体を遮
断する。請求項４に係る車両用燃料ボンベの加温装置に
おいては、前記加温装置本体内には、フィンが形成され
たことを特徴とする。 かかる構成によれば、加温装置本
体内に形成されるフィンによって、加温された液体の熱
が車両用燃料ボンベに効率よく伝達される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。一般的に、ＬＰＧ自動
車は、ボンベに液体で貯蔵されたＬＰＧを蒸気圧で押し
出し、緊急遮断装置、フュエルパイプ、フュエルフィル
タ、ソレノイドバルブを経て、圧力調節器（ベーパライ
ザ等）に導き、適当な空燃比の混合気とする構成とされ
ている。

【００１０】図１に示すように、本実施形態による車両
用燃料ボンベの加温装置１は、車両用燃料ボンベである
ＬＰＧ燃料ボンベ２の下部を覆って配設されており、エ
ンジンの熱を利用してＬＰＧ燃料ボンベ２を加温するも
のである。ＬＰＧ燃料ボンベ２を加温する循環系Ｂは、
エンジンで加温された液体としての温水を循環する循環
系Ａから熱交換器３（熱回収部）を介して熱を回収す
る。

【００１１】熱交換器３と加温装置本体４とは配管Ｃ１
によって連結されており、熱交換器３で加温された温水
は、配管Ｃ１を通って導入部１ａ（図２参照）に導か
れ、加温装置本体４内に導入される。配管Ｃ１には、内
部を流れる温水を遮断することができるソレノイドバル
ブ８が配設されている。加温装置本体４は、その内部に
導入部１ａからの温水を流すための温水通路を有してお
り、この温水通路内を温水が流れることによってＬＰＧ
燃料ボンベ２に温水の熱を伝達し、該ＬＰＧ燃料ボンベ
２を加温する。温水通路の終端には、排出部１ｂ（図２
参照）が形成されており、加温作用を終えた温水を排出
する。

【００１２】ここで、加温装置本体４は、図２に示すよ
うに、ＬＰＧ燃料ボンベ２の下部を覆うように断面が下
に凸の弧状に形成されており、導入部１ａは加温装置本
体４の最下部近傍に形成されるとともに、排出部１ｂは
加温装置本体４の２つの上端部近傍に形成されている。
このような構成により、以下のような効果を有する。即
ち、導入部１ａが最下部、排出部１ｂが上端部にそれぞ
れ形成されることで、温水中に含まれたエアが加温装置
本体４内上部に溜まるのを防止し、排出部１ｂが２つの
上端部のそれぞれに形成されることで、温水が加温装置
本体４内の片側だけを流れ他の片側の温水が滞留するの
を防止することができ、効率よくＬＰＧ燃料ボンベ２を
加温することができる。

【００１３】また、加温装置本体４内にはフィン４ａが
形成されており、温水の熱を効率よくＬＰＧ燃料ボンベ
２へ伝達することができる。２つの排出部１ｂは、それ
ぞれから延びた一対の配管Ｃ２及び配管Ｃ３を介してウ
ォータポンプ５に連結されている。ウォータポンプ５
は、温水を循環系Ｂ内で循環させる駆動ポンプであり、
後述するコントロールユニット７からの信号で、ＯＮ、
ＯＦＦ制御される。

【００１４】ウォータポンプ５と熱交換器３とは、リザ
ーバタンク６を介して連結されており、液温の変化によ
って生ずる循環系Ｂ内の容積変化を吸収している。コン
トロールユニット７は、温水の温度及び前記ＬＰＧ燃料
ボンベ２内の圧力に基づいて加温装置本体４に導入され
る温水を遮断、又は通過させる制御手段であり、循環系
Ａ及び配管Ｃ１に配設されたセンサからそれぞれの温水
の温度を検知するとともに、ＬＰＧ燃料ボンベ２内に配
設されたセンサからボンベ内の圧力を検知し、これら検
知結果に基づいてウォータポンプ５に対しＯＮ，ＯＦＦ
制御信号を送るとともにソレノイドバルブ８に対し開閉
制御信号を送る。

【００１５】以下、コントロールユニット７による制御
を図３に基づいて説明する。まず、Ｓ１でエンジンが運
転中か否かを判断し、運転中でなければ温水を循環系Ｂ
内に循環させる必要がないので、後述する一連の工程を
省略し、循環系Ｂ内の温水を循環させない。運転中であ
ればＳ２に進み、ＬＰＧ燃料ボンベ２内の圧力が所定圧
力Ｐ１以下であるか否かを判断する。ここでの所定圧力
Ｐ１は、過圧状態とならない値に適宜設定される。圧力
が所定圧力Ｐ１より高ければ、更なるＬＰＧ燃料ボンベ
２内の圧力上昇を講ずる必要がないので、後工程を省略
し、循環系Ｂ内の温水を循環させない。

【００１６】圧力が所定圧力Ｐ１以下であればＳ３に進
み、循環系Ａ内の温度が所定温度Ｔ１以上か否かを判断
する。所定温度Ｔ１は、循環系Ｂ内を加温するのに適し
た温度に適宜設定される。温度が所定温度Ｔ１未満であ
れば、循環系Ｂを加温するのに適さない温度であるか
ら、後工程を省略し、循環系Ｂ内の温水を循環させな
い。

【００１７】循環系Ａ内の温度が所定温度Ｔ１以上であ
ればＳ４に進み、配管Ｃ１の導入部１ａ近傍の温度が所
定温度Ｔ２以下か否かを判断する。所定温度Ｔ２は、Ｌ
ＰＧ燃料ボンベ２を過熱しない温度に適宜設定される。
温度が所定温度Ｔ２より高い場合は、更なる加温は不適
切であるため、後工程を省略し、循環系Ｂ内の温水を循
環させない。

【００１８】配管Ｃ１の温度が所定温度Ｔ２以下であれ
ばＳ５に進み、ウォータポンプ５を駆動させるとともに
ソレノイドバルブ８を開けることにより、循環系Ｂ内の
温水を循環させる。上記構成により、ＬＰＧ燃料ボンベ
２内の圧力は、図４に示すように、有効に上昇するた
め、低温時におけるエンジンの動力性能を維持すること
ができる。

【００１９】以上、本実施形態について述べたが、本発
明はこれに限らず、ボンベ内にＬＮＧ等他の燃料を貯蔵
する車両にも適用することができる。また、上記実施形
態では、エンジンの熱を回収する熱回収部として熱交換
器３を用いているが、エンジンの熱を回収するものであ
れば他の手段或いは方法であってもよく、例えば、循環
系Ａの温水を直に加温装置本体４に導入してもよい。

【００２０】更に、ウォータポンプ５を配管Ｃ１に配設
してもよく、リザーバタンク６やコントロールユニット
７を省いたものに適用してもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されたの
で、請求項１に係る車両用燃料ボンベの加温装置によれ
ば、車両用燃料ボンベを加温してボンベ内の圧力を上昇
させるので、エンジンの動力性能を低温時においても維
持することができる。更に、加温に利用される熱は、車
両のエンジンから回収しているので、新たなる熱源を不
要とし、本装置を適用した場合の製造コスト及び維持コ
スト等を抑制することができる。

【００２２】また、請求項２に係る車両用燃料ボンベの
加温装置によれば、液体が加温装置本体下部から導入さ
れて２つの上端から排出されるので、加温装置本体内に
おける液体やエアの滞留を抑制し、液体の循環性を向上
し、効率よく燃料ボンベの加温を行うことができる。ま
た、請求項３に係る車両用燃料ボンベの加温装置によれ
ば、液体の温度及び前記燃料ボンベの圧力に基づいて制
御弁を動作させるので、燃料ボンベの過熱や過圧を防止
することができる。また、請求項４に係る車両用燃料ボ
ンベの加温装置によれば、加温装置本体内に形成される
フィンによって、加温された液体の熱を車両用燃料ボン
ベに効率良く伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用燃料ボンベの加温装置をＬ
ＰＧ自動車に適用した模式図

【図２】本発明による車両用燃料ボンベの加温装置を示
す側面図、及びそのＸ−Ｘ断面図

【図３】本発明による車両用燃料ボンベの加温装置の制
御を示すフローチャート

【図４】本発明による車両用燃料ボンベの加温装置によ
る圧力上昇効果を示すグラフ

【符号の説明】

１…加温装置 ２…ＬＰＧ燃料ボンベ ３…熱交換器 ４…加温装置本体 ５…ウォータポンプ ７…コントロールユニット ８…ソレノイドバルブ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両用の燃料ボンベの少なくとも一部を覆
   うように、該燃料ボンベ外周形状に倣って形成されると
   共に、当該燃料ボンベと別体構造をなす加温装置本体
   と、 車両のエンジンの熱を回収する熱回収部で加温された液
   体を、前記加温装置本体に導入する導入部と、 該導入部により導入された液体が前記加温装置本体内で
   流れるための液体通路と、 該液体通路の液体を前記加温装置本体から排出する排出
   部と、 を有することを特徴とする車両用燃料ボンベの加温装
   置。
2. 【請求項２】前記加温装置本体は、前記燃料ボンベの下
   部を覆うように断面が下に凸の弧状に形成され、前記導
   入部は加温装置本体の最下部近傍に形成されるととも
   に、前記排出部は加温装置本体の２つの上端部近傍に形
   成されることを特徴とする請求項１記載の車両用燃料ボ
   ンベの加温装置。
3. 【請求項３】液体の温度及び前記燃料ボンベの圧力に基
   づいて前記加温装置本体に導入される液体を遮断、又は
   通過させる制御手段が形成されたことを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の車両用燃料ボンベの加温装
   置。
4. 【請求項４】 前記加温装置本体内には、フィンが形成さ
   れたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１
   つに記載の車両用燃料ボンベの加温装置。