JP4498193B2 - 車載用冷却装置、及びそれを搭載する車両 - Google Patents

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Description

本発明は、車載用冷却装置、及びそれを搭載する車両に関する。
ほとんどの場合、バスや自動車には、カーエアコンが標準装備されている。このカーエアコンは、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒と外気とを熱交換させる熱交換器、凝縮器からの冷媒を減圧する減圧装置、減圧装置からの冷媒を蒸発させる蒸発器、車内空気を吸気して蒸発器に送風し、そして車内に吹出すファン等を有している。
また、近年発達したトラックによる冷蔵貨物輸送や冷凍貨物輸送の際の冷却にあたっても、カーエアコンに使用されるのと同様の上記エアーポンプが利用されている。
これらの冷却装置において、圧縮機はエンジンにより駆動され、その動力はエンジンから供給されるので、その分燃費等を低下させる問題があった。そこで、天然ガスを燃料として利用し、エンジンに天然ガスを供給する際に発生する冷熱を有効利用する試みがなされた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２８２１８
本発明は、天然ガスを燃料とする車両において効率よく駆動される車載用冷却装置及びその冷却装置を搭載した車両を提供することを目的としてなされた。
ガスの一形態として、ガスハイドレート（ＧＨ）は、水分子のつくるクラスター中にガスが取り込まれた包接水和物である。ガスハイドレートは、大気圧では、−２０℃で固体として安定であり、液化ガスのように超低温にする必要がないことや、自己保持性により、液化ガスより長時間の保存が可能であることなどから、発明者らは、ガスの輸送形態として適しており、自動車の燃料形態として非常に有望であると考え、本発明の完成に至った。
本発明は、ガスハイドレート貯蔵容器からガスを気化し、燃料としてエンジンに供給する車両に搭載される車載用冷却装置において、前記ガスハイドレート貯蔵容器に貯蔵されたガスハイドレートをガス化する再ガス化装置と、前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して空気を冷却する熱交換器と、を設け、前記再ガス化装置が、前記エンジンの排熱を利用して前記ガスハイドレート貯蔵容器からの前記ガスハイドレートをガス化することを特徴とする。
また、本発明は、ガスハイドレート貯蔵容器からガスを気化し、燃料としてエンジンに供給する車両に搭載される車載用冷却装置において、前記ガスハイドレート貯蔵容器に貯蔵されたガスハイドレートをガス化する再ガス化装置と、前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して空気を冷却する熱交換器と、を設け、前記再ガス化装置において前記ガスハイドレートをガス化する際に発生した水を利用して前記空気を加湿することができる加湿器をさらに備えることを特徴とする。
前記冷却装置において、前記空気を加温することができる加温装置をさらに備えてもよい。この際、前記空気を、０℃以下に保つことのできること、０℃〜４℃に保つことのできること、１０℃〜２０℃に保つことのできること、２０℃〜３０℃に保つことのできることを特徴としてもよい。
さらに、前記ガスが、天然ガス、メタンガス、または水素ガスであってもよい。
本発明にかかる車両は、前記いずれかの冷却装置を備えることを特徴とする。また、前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して、前記エンジンの冷却を行うことを特徴とする。この車両は、危険物運搬車両または消防車であってもよい。
また、本発明にかかる車両は、前記空気によって貨物温度を調節することができることを特徴としてもよい。この際、前記空気によって、冷凍貨物温度を０℃以下に調節することができることを特徴とする冷凍貨物運搬用車両であっても、冷蔵貨物温度を０℃〜４℃に保つことのできる調節することができる冷蔵貨物運搬用車両であっても、ワインの温度を１０℃〜２０℃に調節することができるワイン運搬用車両であっても、２０℃〜３０℃に座席温度を調節することができる人運搬用車両であってもよい。
本発明によって、天然ガスを燃料とする車両において効率よく駆動される車載用冷却装置及びその冷却装置を搭載した車両を提供することができるようになった。
以下、好ましい実施の形態につき、添付図面を用いて詳細に説明するが、以下は本発明を実現化するための例であって、本発明を以下の実施形態に限定する意図で記載するものではない。
＝＝冷却装置を備える車両の構成＝＝
図１は、本発明の冷却装置を備えるトラック２０であり、図２はその構成図である。図３は、本発明の冷却装置を備えるバス４０であり、図４はその構成図である。なお、以下の説明ではこのトラック２０及びバス４０を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の冷却装置は、ガスハイドレート貯蔵容器４からガスを気化し、燃料としてエンジン６に供給する車両に登載される車載用冷却装置であって、ガスハイドレート貯蔵容器４に貯蔵されたガスハイドレートをガス化する再ガス化装置８と、ガス化の際に発生する冷熱を利用して空気を冷却する熱交換器１０と、を設ける。
この冷却装置を搭載する車両は、燃料としてガスを用いる車両であれば何でもよいが、例えば、エアコンを搭載した自動車、バスやタクシーなどの人運搬用車両、冷蔵貨物運搬用車両、危険物運搬車、消防車などが好ましい。
ガスハイドレート貯蔵容器４は、固体状ガスハイドレートを貯蔵する。気化しないように、低温で保存するのが好ましく、−２０℃以下でガスハイドレートを貯蔵するための冷凍装置を備え、低温・高圧に耐える材料で形成されている。
再ガス化装置８は、ガスハイドレート貯蔵装置４から供給されるガスハイドレートからガスを生成する装置である。このガス化の際、冷熱が発生する。効率よくガスハイドレートを分解しガスを発生させるためには、ガスハイドレートを加温・加熱すればよい。比較的外気温が高い時期には、外気から温熱を供給してガスを発生させることができる。また、例えば冷却系統２を利用して車両のエンジン６の排熱を得ることによりガスを発生させてもよい。
この再ガス化装置８で発生したガスは、エンジンに送られ、燃料として使用される。従って、ここで用いられるガスは、車の燃料になり、ハイドレートとして貯蔵できるものであれば何でもよく、例えば、水素、天然ガス、メタンなどが考えられる。
熱交換器１０は、再ガス化装置８で発生した冷熱を利用して、空気を冷却する。再ガス化装置８から熱交換器１０への冷熱の移動は、ヒートポンプ１２（図２）や冷却系統２（図４）を用いて行ってもよい。この熱交換器１０による冷却によって、運転席や貨物庫内の空気を冷却でき、運転席や貨物庫内の温度を下げることができる。
この熱交換器１０による冷却で、目的温度にならない場合、空気を冷却するための冷却装置（図示せず）をさらに備えてもよい。例えば、運転席や貨物庫内の空気を冷却するためのエアコンや貨物を冷却するための冷蔵庫・冷凍庫などが考えられる。
また、空気を加温することができる加温装置（図示せず）を備えていてもよい。この加温装置は、運転席や貨物庫内の温度を上げることができ、特に外気温が目的温度より低い時に有用である。この加温装置の熱源として、エンジンの廃熱を利用してもよい。また、熱交換器１０が、加温装置を兼ねていてもよい。
さらに、空気を加湿することができる加湿装置１４を備えていてもよい。この加湿装置１４は、再ガス化装置８で発生した水を用いて、運転席や貨物庫内や座席を加湿することができる。
＝＝冷却装置の利用＝＝
本発明の車載用冷却装置は、どんな車両にでも搭載できるが、以下のような車両に搭載したとき最もその効果が発揮される。
例えば、エアコン付きの自動車、バスやタクシーなどが考えられる。この場合、運転席、客席あるいは車内全体の温度を調節することができる。特に加温装置を設けることにより、外気温が車内より高いときは車内を冷却し、外気温が車内より低いときには車内を暖房することができる。調節温度は、２０℃から３０℃に保つのが好ましい。また、加湿装置１４を設けることで、冬場の乾燥にも対処することができる。再ガス化装置で発生する水は圧力を持つため、特に長距離バスなどの場合、その水を車内に設けられた洗面所などにも利用できる。また、冷媒（ジャケット水，バス車内空気との熱交換用冷却水）の補充等にも利用可能である。
また、冷蔵貨物運搬用車両、特に冷蔵貨物運搬トラックも好適例である。この場合、冷凍食品などの冷凍品を運搬するときには０℃以下、生鮮食料品のような冷蔵品を運搬するときには０〜４℃、ワインなどの定温品を運搬するときには１０〜２０℃に温度を保つのが好ましい。貨物を０℃以上に保つ必要のあるときは、外気温が低い時のために、加温装置を設けることが好ましい。また、ワインなど加湿して保存するのが好ましい貨物に対しては、加湿装置を設けることが好ましい。
また、危険物運搬車両や消防車も好適例である。危険物運搬車両においては、本発明の冷却装置を設けることによって、ガスハイドレートからガスを生成する時に生じる水によって、事故時の車両用燃料の火災の抑制や、火災が起きてもその延焼の防止などに効果がある。また、消防車においては、事故時や火災発生現場での車両用燃料の火災の抑制だけでなく、現場周辺での冷水散布などの効果を有する。
本発明の実施の形態における冷却装置を備えたトラックの模式図である。 図１に示したトラック内の冷却装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態における冷却装置を備えたバスの模式図である。 図３に示したバス内の冷却装置の構成を示す模式図である。
符号の説明
２ 冷却系統
４ ガスハイドレート貯蔵容器
６ エンジン
８ 再ガス化装置
１０ 熱交換器
１２ ヒートポンプ
１４ 加湿装置
２０ トラック
４０ バス

Claims (9)

  1. ガスハイドレート貯蔵容器からガスを気化し、燃料としてエンジンに供給する車両に搭載される車載用冷却装置において、
    前記ガスハイドレート貯蔵容器に貯蔵されたガスハイドレートをガス化する再ガス化装置と、
    前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して空気を冷却する熱交換器と、
    を設け、
    前記再ガス化装置が、前記エンジンの排熱を利用して前記ガスハイドレート貯蔵容器からの前記ガスハイドレートをガス化することを特徴とする冷却装置。
  2. ガスハイドレート貯蔵容器からガスを気化し、燃料としてエンジンに供給する車両に搭載される車載用冷却装置において、
    前記ガスハイドレート貯蔵容器に貯蔵されたガスハイドレートをガス化する再ガス化装置と、
    前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して空気を冷却する熱交換器と、
    を設け、
    前記再ガス化装置において前記ガスハイドレートをガス化する際に発生した水を利用して前記空気を加湿することができる加湿器をさらに備えることを特徴とする冷却装置。
  3. 前記再ガス化装置が、前記エンジンの排熱を利用して前記ガスハイドレート貯蔵容器からの天然ガスをガス化することを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
  4. 前記空気を冷却するための冷却装置をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の冷却装置。
  5. 前記空気を加温することができる加温装置を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の冷却装置。
  6. 前記ガスが、天然ガス、メタンガス、または水素ガスであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の冷却装置。
  7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の冷却装置を備えた車両。
  8. ガスハイドレート貯蔵容器からガスを気化し、燃料としてエンジンに供給する車両であって、
    前記ガスハイドレート貯蔵容器に貯蔵されたガスハイドレートをガス化する再ガス化装置と、前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して空気を冷却する熱交換器と、が設けられた冷却装置を備え、
    前記ガス化の際に発生する冷熱を利用して、前記エンジンの冷却を行うことを特徴とする車両。
  9. 前記空気によって貨物温度を調節することができることを特徴とする、請求項７又は８に記載の車両。
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