JPH09317565A - 圧縮天然ガス自動車のガス容器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮を防止する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮天然ガス自動車において、燃料ガス中の重
質炭化水素分がガス容器内で凝縮するのを防止する。 【解決手段】自動車のエンジン冷却水を車載のガス容器
外側に循環させるか、またはエンジン周囲の暖められた
空気をガス容器外側に誘導することにより、エンジンの
熱を利用して当該容器を加温するようになし、この容器
加温の制御は当該容器の温度を温度センサで検出して、
その検出温度に基づいてエンジン冷却水の循環またはエ
ンジン周囲の暖められた空気の誘導を制御することによ
り行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮天然ガス自動
車において、車載のガス容器内で燃料ガス中の重質炭化
水素分の凝縮を防止するための方法と、その方法を実施
するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮天然ガス自動車の燃料ガスとしてブ
タン等の重質炭化水素分を多く含む燃料ガスを用いた場
合に、温度及び圧力の条件によっては重質炭化水素分が
ガス容器内で凝縮し、当該容器からエンジンへと送出さ
れる燃料ガスの組成に変化を来すことがある。ところ
が、圧縮天然ガス自動車において、車載のガス容器内で
燃料ガス中の重質炭化水素分が凝縮するのを防ぐ方法や
装置は、従来提供されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は斯る状況に鑑
みて成されたもので、その目的とするところは、圧縮天
然ガス自動車の燃料ガスとしてブタン等の重質炭化水素
分を多く含む燃料ガスを用いる場合に、それら重質炭化
水素分がガス容器内で凝縮するのを防止することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段及びその作用、効果】上記
目的を達成するために本発明においては、請求項１にお
いて定義する圧縮天然ガス自動車のガス容器内における
燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防止方法を提案す
る。即ち、請求項１の方法は自動車のエンジンで発生す
る熱を車載のガス容器外側に誘導して当該容器を加温す
るものである。

【０００５】斯る方法によれば、ガス容器内の燃料ガス
が加温され、温度や圧力の条件によって重質炭化水素分
が凝縮するのが防止される。これによって、当該容器か
らエンジンへと送出される燃料ガスの組成が変化するの
を防ぐことができる。しかも、この発明は自動車のエン
ジンで発生する熱を利用して車載のガス容器を加温し、
ひいては当該容器内の燃料ガスを加温するため、当該容
器若しくは当該容器内の燃料ガスを加温するための特別
な加熱源を別途設けることを必要としない。

【０００６】上記のエンジンで発生する熱の誘導につい
ては、車載のガス容器の温度を検出して、当該容器の温
度を所定の温度範囲内に保持するように、当該容器への
エンジンで発生する熱の誘導を制御することが望ましい
（請求項２）。これにより、燃料ガスの加温が必要なと
きにのみ、当該容器の外側にエンジンで発生する熱を誘
導して加温し、加温する必要のないときにはエンジンで
発生する熱の誘導を停止するようにすることができる。
そのため、燃料ガスが必要以上の高温にまで加熱される
危険を防止することが可能となる。

【０００７】上記方法は、具体的にはエンジンで発生す
る熱を利用して熱媒を加熱し、この熱媒を車載のガス容
器外側に循環させる（請求項３）か、またはエンジン周
囲の暖められた空気を車載のガス容器外側に誘導して
（請求項６）当該容器を加温することを特徴とし、前者
においては当該ガス容器の温度を検出して、その温度に
基づいて、当該容器の温度を所定の温度範囲内に保持す
るように熱媒の当該容器外側への循環を制御し（請求項
４）、後者においては当該容器の温度を検出して、当該
容器の温度を所定の温度範囲内に保持するようにエンジ
ン周囲の暖められた空気の当該容器外側への誘導を制御
する（請求項７）ようになす。

【０００８】熱媒にはオイル等、色々な分野で熱媒とし
て広く使用されている種々の物質を用いることができる
が、本発明ではエンジン冷却水を利用するのが便利であ
る。エンジン冷却水はラジエータ等、エンジン冷却水循
環系の適所から配管を取出すことにより、簡単に車載の
ガス容器の所まで循環することができるし、当該容器外
側に循環させることにより当該容器との間で熱交換し
て、当該容器を加温することができ、その循環流動を停
止することにより当該容器の加温を停止することができ
る。一方、エンジン周囲の暖められた空気も、エンジン
周囲から車載のガス容器への通風路を設けることにより
簡単に当該容器の外側まで誘導することができ、誘導し
た空気と当該容器との間で熱交換させて当該容器を加温
することができるし、通風を停止することにより当該容
器の加温を停止することができる。

【０００９】更に本発明では、圧縮天然ガス自動車のガ
ス容器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮を
防止する上述の方法を実施するために使用する装置とし
て、請求項８と請求項９の装置を提供する。上記請求項
８は、ラジエータ等、エンジン冷却水循環系の適所から
エンジン冷却水を取出して車載のガス容器外側へ循環さ
せるための配管と、当該配管に設けられてその管路を開
閉する冷却水制御弁と、当該容器の温度を検出する温度
検出手段と、当該温度検出手段が所定の下限温度以下の
温度を検出すると上記冷却水制御弁を開弁駆動し、所定
の上限温度を検出すると冷却水制御弁を閉弁駆動する循
環制御手段とを備える圧縮天然ガス自動車のガス容器内
における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防止装置を
定義する。

【００１０】また、請求項９は圧縮天然ガス自動車のエ
ンジン周囲の暖められた空気を車載のガス容器外側へ誘
導するための通風路と、当該通風路に設けられてその通
風路を開閉する通風路制御弁と、当該容器の温度を検出
する温度検出手段と、当該温度検出手段が所定の下限温
度以下の温度を検出すると上記通風路制御弁を開弁駆動
し、所定の上限温度を検出すると通風路制御弁を閉弁駆
動する通風制御手段とを備える圧縮天然ガス自動車のガ
ス容器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防
止装置を定義するものである。

【００１１】前者によれば、温度検出手段で当該容器の
温度を検出し、検出温度が下限温度以下、即ち加温を必
要とする温度であれば冷却水制御弁が開き、エンジン冷
却水が配管を介して当該容器外側へと循環し、当該容器
を加温する。この加温中も温度センサによる当該容器温
度の監視が継続され、上限温度、即ち十分加温されたと
判断される温度に達した時に冷却水制御弁が閉じて冷却
水の循環流動が停止する。

【００１２】また、後者によれば、温度検出手段で当該
容器の温度を検出し、検出温度が下限温度以下、即ち加
温を必要とする温度であれば通風路制御弁が開き、エン
ジン周囲の暖められた空気が通風路を介して当該容器の
外側へと誘導され当該容器を加温する。この加温中も温
度センサによる当該容器温度の監視が継続され、上限温
度、即ち十分加温されたと判断される温度に達したとき
に通風路制御弁が閉じてエンジン周囲の暖められた空気
の誘導が停止する。

【００１３】いずれの装置においても、常に車載のガス
容器の温度を温度センサで監視して、当該容器の温度を
予め設定された所定の温度幅に保つことができる。これ
により、温度や圧力の条件によって重質炭化水素分がガ
ス容器内で凝縮するのを防止して、当該容器からエンジ
ンへと送出される燃料ガスの組成が変化することを防ぐ
ことができる。

【００１４】

【実施の形態】以下図に基づいて本発明の実施の形態を
説明する。図１に示す実施形態（第１実施形態と称す
る）は請求項８の圧縮天然ガス自動車のガス容器内にお
ける燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防止装置に対応
するものであり、当該装置の全体構成の概略を示してい
る。図１において、１は圧縮天然ガス自動車のエンジ
ン、２は当該エンジンを冷却するための水冷式冷却装
置、３は燃料ガスとして圧縮天然ガスを充填した車載の
ガス容器である。ガス容器３のネック部には容器元弁31
が設けられ、当該元弁31から取出されたガス送出管32が
エンジン１に連絡し、ガス容器３に充填された圧縮天然
ガスをエンジン１に供給するようになっている。

【００１５】また、このガス容器３には温度センサ４が
設けられており、当該容器３の温度を検出して検出値に
対応した出力を発生する。上記温度センサ４は後述の循
環制御手段５に連絡しており、温度センサ４の出力は当
該制御手段５に入力される。

【００１６】一方、上記冷却装置２は、エンジン１のシ
リンダ11周囲に水ジャケット21を設け、ラジエータ22で
冷やしたエンジン冷却水を上記水ジャケット21に不図示
のポンプで循環させる周知の構造、形態を有するもので
あるが、そのエンジン冷却水循環系の適所、例えばラジ
エータ22又は水ジャケット21からエンジン冷却水を当該
容器３の外側に循環させるための配管６が取出されてい
る。

【００１７】上記配管６は当該容器３の外面に接触若し
くは近接するように設けられ、その中途部適宜箇所には
当該配管６の管路を開閉する冷却水制御弁７が設けられ
ている。上記冷却水制御弁７は電気的に駆動する、例え
ば電磁弁からなり、その開閉駆動は循環制御手段５によ
り制御されるようになっている。

【００１８】循環制御手段５は例えばマイクロコンピュ
ータからなり、温度センサ４の出力を入力し、当該セン
サ４の検出温度に基づいて加温が必要か否かを判断し、
冷却水制御弁７に開弁信号若しくは閉弁信号を送出し、
冷却水制御弁７の開弁又は閉弁の駆動を制御するように
構成されおり、温度センサ４の検出温度が予め設定した
下限温度以下の場合には冷却水制御弁７に開弁信号を出
力して当該制御弁７を開弁駆動し、予め設定した上限温
度になった場合には当該制御弁７に閉弁信号を出力して
当該制御弁７を閉弁駆動する。尚、図において33，34は
夫々上記ガス送出管32に設けた主止弁と減圧弁、８はエ
ンジンスイッチである。

【００１９】次に、この装置の作動を具体的に説明す
る。エンジンスイッチ８をＯＮとすることにより制御が
開始され、温度センサ４はガス容器３の温度の監視を始
める。例えば下限温度を20℃、上限温度を35℃に設定し
て、制御温度幅を20℃〜35℃とした場合において、エン
ジンスイッチ８をＯＮとしたときの温度センサ４の検出
温度が20℃以下、仮に10℃であったとすると、循環制御
手段５は加温が必要と判断し、冷却水制御弁７に開弁信
号を送って当該制御弁７を開弁駆動する。これにより、
冷却装置２のエンジン冷却水は配管６を介してガス容器
３外側へ循環流動するようになり、エンジン１の熱で温
度上昇した冷却水により当該容器３が加温され始める。

【００２０】この間も温度センサ４は常にガス容器３の
温度を監視しており、当該容器３の温度が35℃に達した
時点で循環制御手段５は加温を不必要と判断し、冷却水
制御弁７に閉弁信号を送って当該制御弁７を閉弁駆動す
る。このため、エンジン冷却水のガス容器３外側への循
環流動は停止され、当該容器３は加温されなくなるた
め、当該容器３の温度は下降し始める。

【００２１】その後も温度センサ４によるガス容器３の
温度監視は継続され、当該容器３の温度が下限温度であ
る20℃まで下降した時点で循環制御手段５は再び加温が
必要と判断し、冷却水制御弁７に開弁信号を送って上記
のサイクルを繰り返すことになり、これがエンジンスイ
ッチ８のＯＦＦまで繰返される。斯る作動のタイムチャ
ートを図２に示す。尚、上記制御温度幅は20℃〜35℃に
限定されるものではなく、任意の温度に設定することが
できる。以上に説明した実施の形態では、熱媒としてエ
ンジン冷却水を利用したが、オイル等、他の熱媒を用い
てガス容器を加熱するようになすことも可能である。そ
の場合には、エンジン回りに熱媒を収容したジャケット
等を別途設置し、当該ジャケットから熱媒をガス容器の
外側に循環させるための配管を設けることになる。

【００２２】次に図３に示す実施形態（第２実施形態と
称する）は請求項９の圧縮天然ガス自動車のガス容器内
における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防止装置に
対応するものであり、図において前述した第１実施形態
と同じ要素については同一の符号で示してある。この第
２実施形態は車載のガス容器３を加温するために、エン
ジン１周囲の暖められた空気を利用するようになってお
り、エンジン１搭載箇所からエンジン１周囲の暖められ
た空気をガス容器３搭載箇所に誘導するための通風路９
を備えている。

【００２３】通風路９はガス容器３がエンジン１より後
方へ搭載されている場合には、自動車の前進により起き
る空気の後方への自然の流動を利用してエンジン１周囲
の暖められた空気を当該容器３へと誘導するように構成
されており、その中途部の適宜位置には通風制御手段55
により制御されて通風路９を開閉する通風路制御弁10を
備えている。

【００２４】上記通風制御手段55による通風路制御弁10
の開閉制御は、第１実施形態における循環制御手段５に
よる冷却水制御弁７の開閉制御と実質的に変わるところ
はなく、温度センサ４でガス容器３の温度を検出して、
その検出温度に基づいて通風制御手段55がガス容器３の
加温が必要か否かを判断して、通風路制御弁10の開閉を
制御するようになっている。詳細については第１実施形
態の説明を参照されたい。

【００２５】通風路制御弁10の開弁によりエンジン１周
囲の暖められた空気が通風路９を介してガス容器３へと
誘導され、この暖かい空気により当該容器３が加温され
る。一方、通風路制御弁10が閉弁すると通風路９が閉鎖
されるため、当該通風路９を介するエンジン１周囲の暖
められた空気のガス容器３外側への誘導が止まり、ガス
容器３の加温が停止される。

【００２６】尚、上記説明では通風路９は、自動車の前
進により起きる空気の後方への自然の流動を利用してエ
ンジン１周囲の暖められた空気をガス容器３へと誘導す
るように構成したが、当該容器３がエンジン１より前方
へ搭載されている場合など、空気の自然の流動を利用す
るのが不適当な場合には、送風機等を用いて当該空気を
強制的に誘導するようになすことも任意である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体構成の概略を示す
説明図。

【図２】作動のタイムチャート。

【図３】本発明の第２実施形態の全体構成の概略を示す
説明図。

【符号の説明】 １：エンジン ２：冷却装
置 ３：ガス容器 ４：温度セ
ンサ（温度検出手段） ５：循環制御手段 ６：配管 ７：冷却水制御弁 ９：通風路 10：通風路制御弁 55：通風制
御手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮天然ガス自動車において、エンジンで
   発生する熱を車載のガス容器外側に誘導して当該容器を
   加温することを特徴とする圧縮天然ガス自動車のガス容
   器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮を防止
   する方法。
2. 【請求項２】ガス容器の温度を検出して、当該容器の温
   度を所定の温度範囲内に保持するように、エンジンで発
   生する熱の当該容器外側への誘導を制御することを特徴
   とする請求項１記載の圧縮天然ガス自動車のガス容器内
   における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮を防止する
   方法。
3. 【請求項３】圧縮天然ガス自動車において、エンジンで
   発生する熱を利用して熱媒を加熱し、この熱媒を車載の
   ガス容器外側に循環させて当該容器を加温することを特
   徴とする圧縮天然ガス自動車のガス容器内における燃料
   ガス中の重質炭化水素分の凝縮を防止する方法。
4. 【請求項４】ガス容器の温度を検出して、当該容器の温
   度を所定の温度範囲内に保持するように、熱媒の当該容
   器外側への循環を制御することを特徴とする請求項３記
   載の圧縮天然ガス自動車のガス容器内における燃料ガス
   中の重質炭化水素分の凝縮を防止する方法。
5. 【請求項５】熱媒が当該自動車のエンジン冷却水である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の圧縮天然
   ガス自動車のガス容器内における燃料ガス中の重質炭化
   水素分の凝縮を防止する方法。
6. 【請求項６】圧縮天然ガス自動車において、エンジン周
   囲の暖められた空気を車載のガス容器外側に誘導して当
   該容器を加温することを特徴とする圧縮天然ガス自動車
   のガス容器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝
   縮を防止する方法。
7. 【請求項７】ガス容器の温度を検出して、当該容器の温
   度を所定の温度範囲内に保持するように、エンジン周囲
   の暖められた空気の当該容器外側への誘導を制御するこ
   とを特徴とする請求項６記載の圧縮天然ガス自動車のガ
   ス容器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮を
   防止する方法。
8. 【請求項８】圧縮天然ガス自動車のエンジン冷却水循環
   系の適所からエンジン冷却水を取出して車載のガス容器
   外側へ循環させるための配管と、 当該配管に設けられてその管路を開閉する冷却水制御弁
   と、 当該容器の温度を検出する温度検出手段と、 当該温度検出手段が所定の下限温度以下の温度を検出す
   ると上記冷却水制御弁を開弁駆動し、所定の上限温度を
   検出すると冷却水制御弁を閉弁駆動する循環制御手段と
   を備えることを特徴とする圧縮天然ガス自動車のガス容
   器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防止装
   置。
9. 【請求項９】圧縮天然ガス自動車のエンジン周囲の暖め
   られた空気を車載のガス容器外側へ誘導するための通風
   路と、 当該通風路に設けられてその通風路を開閉する通風路制
   御弁と、 当該容器の温度を検出する温度検出手段と、 当該温度検出手段が所定の下限温度以下の温度を検出す
   ると上記通風路制御弁を開弁駆動し、所定の上限温度を
   検出すると通風路制御弁を閉弁駆動する通風制御手段と
   を備えることを特徴とする圧縮天然ガス自動車のガス容
   器内における燃料ガス中の重質炭化水素分の凝縮防止装
   置。