JPH0663853U

JPH0663853U - ガス燃料使用車両の空調装置

Info

Publication number: JPH0663853U
Application number: JP417793U
Authority: JP
Inventors: 秀一中村
Original assignee: 日産ディーゼル工業株式会社
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】【目的】低コストで、フロンを使用しない環境浄化に有
効なガス燃料使用車両用の空調装置を提供することを目
的とする。【構成】クーラスイッチ24をＯＮとして電磁開閉弁22を
駆動し、ガス燃料の一部をバイパス通路21からエバポレ
ータ14に導入し、ここで、ガス燃料の断熱膨張に伴う気
化潜熱を利用して空調ダクト11の空気を冷却して車内に
供給する。気化したガス燃料はミキサー５から機関本体
１に燃料として供給する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガス燃料を使用する車両の空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）やＬＰＧ（液化石油ガス）等のガス燃料を使用する内燃機関が提案されている（特開平４−１０３８６４号公報、特開平４ −９４４４３号公報及び実開昭６０−９２７４２号公報等参照）。このようなガス燃料を使用する内燃機関では、ボンベやタンク内にガス燃料を高圧充填し、機関に供給する際にガス燃料を調圧弁で減圧して供給するようにしている。

【０００３】ところで、このような車両に搭載される空調装置としては、例えば実開昭５７ −８１０５号公報等に示されたような空調装置が一般的である。このものは、機関で駆動されるコンプレッサで冷媒を圧縮し、高温高圧となった冷媒をコンデンサ（凝縮器）で冷却し液化し、この液化した冷媒をエバポレータ（蒸発器）に送り圧力を下げることによって蒸発させ、この時の気化潜熱を利用して車内に送風する空気との熱交換により空気を冷やす。冷媒はエバポレータで気体となり、再びコンプレッサによって高温高圧に圧縮される。以上の一連の冷凍サイクル動作を繰り返すことにより、車内に冷たい空気を供給するようになっている。

【０００４】また、ターボクーラを使用する空調装置も提案されている（例えば実開昭６３ −１２６５２２号公報等参照）

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前者の一般的な空調装置は、冷媒としてフロンガスを使用しており、環境汚染の問題からフロンガスの使用が規制されるようになっている。また、後者は、フロンガスを用いてはいないが、コトスが高く、また、機関の吸気の一部を空調に利用するので、吸気量不足となり、機関の出力低下を招く虞れがある。

【０００６】そして、従来のガス燃料使用内燃機関では、高圧のガス燃料の圧力エネルギを回収して有効利用するものはなかった。尚、水素エンジン車において、液体水素を気化する際の気化潜熱を冷凍システムの冷熱源として有効利用したものが提案されているが、規模が大きくコストの高いものとなる。

【０００７】本考案は上記の事情に鑑みてなされたものであり、燃料として使用しているガス燃料の気化潜熱を利用して、低コストで、環境浄化に有効な空調装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案では、吸気通路に介装したミキサーにガス燃料を供給して吸気と混合して燃焼室に混合気を供給するガス燃料使用車両の空調装置において、前記ミキサーとガス燃料供給源とを連通する燃料供給通路から分岐して再度燃料供給通路に合流する分岐通路を冷媒通路として設け、該分岐通路に、空調作動スイッチに連動して開閉する電磁開閉弁と熱交換器を介装し、前記分岐通路を流れるガス燃料と車室内に空調ダクトを介して供給される空気とを前記熱交換器で熱交換させる構成とした。

【０００９】また、前記空調装置において、前記熱交換器の上流側分岐通路に過給機のタービンを介装する一方、該タービンで駆動されるコンプレッサを、空調用ブロアの代わりに空調ダクトに介装する構成とした。

【００１０】

【作用】

かかる構成において、機関に供給するガス燃料の一部を、熱交換器で断熱膨張させ、この時の気化潜熱を利用して熱交換器で空調用ダクト内の空気を冷却する。これにより、機関の燃料であるガス燃料の有効利用ができると共に、フロンガスを使用しなくて済み、しかも、クーラ用のコンプレッサ及びコンデンサが不要となり、空調使用時のエンジン出力及び燃費を向上できるようになる。

【００１１】また、ガス燃料の圧力エネルギを利用してタービンを駆動し、このタービンでコンプレッサを駆動して空調用の空気を送風するようにし、過給機を空調用ブロアの代わりに用いるようにすれば、ブロアが不要となりブロア駆動用の電力が節約できる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１に本考案に係る空調装置の第１実施例の全体構成を示す。図１において、機関本体１に接続する吸気マニホールド２には、吸気管３が接続され、該吸気管３には、エアクリーナ４、ミキサー５、スロットル弁６が介装されている。また、機関本体１に接続する排気マニホールド７には、排気管８が接続され、該排気管８には、触媒９、排気マフラ１０が介装されている。

【００１３】一方、車室内に空気を供給する空調ダクト１１には、外気と内気とを切り換える切換弁１２が設けられると共に、その下流側にはブロア１３、熱交換器としてのエバポレータ１４が介装されている。前記ブロア１３は、図示しないバッテリに、ブロアスイッチ１５とキースイッチ（図示せず）を介して接続されている。機関に供給するガス燃料が充填されている燃料供給源としての燃料タンク１６は、燃料供給通路１７によってミキサー５に接続されており、燃料供給通路１７には、減圧弁１８と調量弁１９が介装されている。また、燃料タンク１６の出口には過流防止弁２０が装着されている。また、前記燃料供給通路１７には、前記減圧弁１８をバイパスする分岐通路としてのバイパス通路２１が設けられている。このバイパス通路２１には、電磁開閉弁２２と前記エバポレータ１４が介装され、空調用空気を冷却する冷媒通路を構成している。また、エバポレータ１４の冷媒入口には、膨張弁２３が装着されている。前記電磁開閉弁２２は、空調作動スイッチとしてのクーラスイッチ２４からの信号に基づいてコントロールユニット２５により開弁率を制御できるように構成されている。

【００１４】次に第１実施例装置の動作を説明する。機関本体１が始動すると、燃料タンク１６から燃料供給通路１７を通って減圧弁１８である程度減圧されたガス燃料が調量弁１９を介してミキサー５に供給される。そして、ミキサー５によって吸気管３からの吸気と混合され、混合気を生成してスロットル弁６を通って機関本体１の燃焼室に供給され燃焼に供される。

【００１５】一方、キースイッチをＯＮにして、ブロアスイッチ１４をＯＮすると、ブロア１３が駆動して空調ダクト１１を介して空気が車室内に供給される。そして、クーラスイッチ２４をＯＮにすると、コントロールユニット２５によって電磁開閉弁２２の開弁率を適切に制御してガス燃料の一部をバイパス通路２１を介してエバポレータ１４に供給する。エバポレータ１４では、ガス燃料は、膨張弁２３で断熱膨張して気化し、この時に気化潜熱を発生する。これにより、ブロア１３により吸引されエバポレータ１４に導入された空気流は、温度低下したガス燃料との熱交換により冷却されて空調ダクト１１を介して車室内に供給されて車室内を冷却する。エバポレータ１４を通過した低温のアルコールは、再度、燃料供給通路１７で燃料タンク１６からのガス燃料と合流してミキサー５に供給され、燃料として使用される。

【００１６】クーラスイッチ２４がＯＦＦの時は、電磁開閉弁２２が閉弁状態となって、燃料タンク１６からのガス燃料は、全量がミキサー５に供給されて燃焼に供されるようになっている。このように、機関燃料として使用するガス燃料を利用し、その気化潜熱によって空調用空気を冷却することで、フロンガスを使用しないで済み、地球環境の改善に有益である。また、従来の空調用コンプレッサ及びコンデンサが不要となり、空調運転時に前記コンプレッサを駆動する必要がなく、機関の出力及び燃費を向上でき、ターボクーラのように機関の出力低下の心配がない。

【００１７】次に、図２に本考案の第２実施例を示し説明する。尚、第１実施例と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。図２において、本実施例装置は、ブロア１３の代わりに、ガス燃料の持つ圧力エネルギを利用して駆動する過給機を使用するようにしてものである。即ち、バイパス通路２１に、過給機３０のタービン３０Ａを電磁開閉弁２２とエバポレータ１４との間に介装すると共に、該タービン３０Ａで駆動されるコンプレッサ３０Ｂを、第１実施例のブロア１３に代えて空調ダクト１１に介装する構成とした。

【００１８】次に動作を説明する。クーラスイッチ２４のＯＮ操作に基づいてコントロールユニット２５を介して電磁開閉弁２２が駆動してバイパス通路２１にガス燃料の一部が導入されると、導入されたガス燃料の持つ圧力エネルギによって過給機３０のタービン３０Ａが駆動される。このとき、ガス燃料は断熱膨張して温度低下する。一方、タービン３０Ａによって空調ダクト１１に介装された過給機３０のコンプレッサ３０Ｂが駆動されて、空調ダクト１１に空気が吸引されエバポレータ１４に供給される。そして、タービン３０Ａを通過してエバポレータ１４に流入した低温のガス燃料と空調用空気との熱交換により、冷却された空気は車室内に供給されて車室内を冷却する一方、エバポレータ１４から排出されたガス燃料は、ミキサー５に供給されて燃料として使用される。

【００１９】かかる構成によれば、ガス燃料の持つ圧力エネルギを有効に利用することができると共に、従来の空調用ブロアが不要となり、ブロア駆動用の電力が不要となってバッテリを節約できるという効果を有する。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、ガス燃料を冷媒としてその気化潜熱を利用して空調用空気の冷却を行う構成としたので、フロンガスを使用する必要がなく、地球環境の改善が図れる。また、空調用のコンプレッサやコンプレッサ等が不要となるので、コンプレッサ駆動エネルギが不要となり、空調運転時の機関出力及び燃費を改善できる。

【００２１】また、ガス燃料の持つ圧力エネルギを利用して過給機を駆動し、この過給機を空調用ブロアの代用とする構成にすれば、ガス燃料の圧力エネルギを有効に回収できると共に、ブロアが不要となり、ブロア駆動のための電力がいらず、バッテリを節約できるとうい効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るガス燃料使用車両の空調装置の第
１実施例を示す全体構成図

【図２】本考案に係るガス燃料使用車両の空調装置の第
２実施例を示す全体構成図

【符号の説明】

１機関本体３吸気管５ミキサー１１空調ダクト１３ブロア１４エバポレータ１６燃料タンク１７燃料供給通路２１バイパス通路２２電磁開閉弁２４クーラスイッチ３０過給機３０Ａタービン３０Ｂコンプレッサ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】吸気通路に介装したミキサーにガス燃料
を供給して吸気と混合して燃焼室に混合気を供給するガ
ス燃料使用車両の空調装置において、前記ミキサーとガ
ス燃料供給源とを連通する燃料供給通路から分岐して再
度燃料供給通路に合流する分岐通路を冷媒通路として設
け、該分岐通路に、空調作動スイッチに連動して開閉す
る電磁開閉弁と熱交換器を介装し、前記分岐通路を流れ
るガス燃料と車室内に空調ダクトを介して供給される空
気とを前記熱交換器で熱交換させる構成としたことを特
徴とするガス燃料使用車両の空調装置。
【請求項２】前記熱交換器の上流側分岐通路に過給機
のタービンを介装する一方、該タービンで駆動されるコ
ンプレッサを、空調用ブロアの代わりに空調ダクトに介
装する構成としたことを特徴とする請求項１記載のガス
燃料使用車両の空調装置。