JPH0987645A - 内燃機関用のｌｐガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法、その使用方法及びその供給装置 - Google Patents
内燃機関用のｌｐガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法、その使用方法及びその供給装置Info
- Publication number
- JPH0987645A JPH0987645A JP26937895A JP26937895A JPH0987645A JP H0987645 A JPH0987645 A JP H0987645A JP 26937895 A JP26937895 A JP 26937895A JP 26937895 A JP26937895 A JP 26937895A JP H0987645 A JPH0987645 A JP H0987645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- mixed
- pressure
- combustion engine
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 石油代替性を有し、エネルギー密度の高い内
燃機関用の燃料ガス及びその使用方法を提供する。 【解決手段】 ＬＰガス略４０容量％以下と、天然ガス
略６０容量％以上との混合ガスからなり、該混合ガスが
常温で略１００〜２５０kg／cm2 の範囲に加圧されて混
合液体又は超臨界流体となっている内燃機関用のＬＰガ
ス・天然ガス混合加圧燃料ガスを、圧力容器１０の下方
部の液相部又は超臨界相部から燃料として取り出し、液
面が下がって気液分離が生じても圧力容器１０の下方部
から取り出し、さらに気相部のみになっても圧力容器１
０の下方部からの取り出しを継続する。
燃機関用の燃料ガス及びその使用方法を提供する。 【解決手段】 ＬＰガス略４０容量％以下と、天然ガス
略６０容量％以上との混合ガスからなり、該混合ガスが
常温で略１００〜２５０kg／cm2 の範囲に加圧されて混
合液体又は超臨界流体となっている内燃機関用のＬＰガ
ス・天然ガス混合加圧燃料ガスを、圧力容器１０の下方
部の液相部又は超臨界相部から燃料として取り出し、液
面が下がって気液分離が生じても圧力容器１０の下方部
から取り出し、さらに気相部のみになっても圧力容器１
０の下方部からの取り出しを継続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油代替性を有す
る内燃機関用のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、
その製造方法、その使用方法（取り出し方法）及びこの
燃料ガスの内燃機関への供給装置に関するものである。
る内燃機関用のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、
その製造方法、その使用方法（取り出し方法）及びこの
燃料ガスの内燃機関への供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題やエネルギーセキュリテ
ィーの観点から石油代替燃料が検討されている。これら
を背景に現在有望視されているものは、天然ガス（主成
分はメタンガス）の利用である。無論、将来は電気によ
るものとしても、それまでの間、資源豊富で石油代替性
を合わせ持つ天然ガスを利用することが考えられる。
ィーの観点から石油代替燃料が検討されている。これら
を背景に現在有望視されているものは、天然ガス（主成
分はメタンガス）の利用である。無論、将来は電気によ
るものとしても、それまでの間、資源豊富で石油代替性
を合わせ持つ天然ガスを利用することが考えられる。
【０００３】天然ガスの主成分はメタン（ＣＨ4 ）であ
り、これを燃焼すると、他の炭化水素系の燃料（ガソリ
ン等）よりＣＯ2 の発生量が２〜３割少なく、ガソリン
や軽油に比べ、ＳＰＭ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｐａｒｔ
ｉｃｌｅ Ｍａｔｔｅｒ）やＳＯｘの排出量がきわめて
少ない。また、天然ガスは一部に石油随伴ガスとして採
掘されることもあるが、多くは石油田とは別の天然ガス
田から得られるガスで、石油代替燃料性を有する。現
に、天然ガスを２００kg／cm2 程度の高圧でボンベに詰
めた圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を用いる天然ガス自動車が
既に開発され使用されている。
り、これを燃焼すると、他の炭化水素系の燃料（ガソリ
ン等）よりＣＯ2 の発生量が２〜３割少なく、ガソリン
や軽油に比べ、ＳＰＭ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｐａｒｔ
ｉｃｌｅ Ｍａｔｔｅｒ）やＳＯｘの排出量がきわめて
少ない。また、天然ガスは一部に石油随伴ガスとして採
掘されることもあるが、多くは石油田とは別の天然ガス
田から得られるガスで、石油代替燃料性を有する。現
に、天然ガスを２００kg／cm2 程度の高圧でボンベに詰
めた圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を用いる天然ガス自動車が
既に開発され使用されている。
【０００４】一方、メタンが炭化水素系の溶媒に吸収さ
れることは、従来から知られている（例えば、雑誌「Ｐ
ＥＴＲＯＴＥＣＨ」第１２巻第７号（１９８９年）第５
４６頁〜第５４９頁参照）。 また、メタンを７０kg／cm2 程度でＣ3 〜Ｃ5 の炭化水
素に吸収させ、これを自動車燃料に用いることも知られ
ている（例えば、１９９０年２月２６日〜３月２日に米
国ミシガン州デトロイトで開催された国際会議における
報文「ＳＡＥＴｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ Ｓｅｒ
ｉｅｓ」第１頁〜第５頁参照）。
れることは、従来から知られている（例えば、雑誌「Ｐ
ＥＴＲＯＴＥＣＨ」第１２巻第７号（１９８９年）第５
４６頁〜第５４９頁参照）。 また、メタンを７０kg／cm2 程度でＣ3 〜Ｃ5 の炭化水
素に吸収させ、これを自動車燃料に用いることも知られ
ている（例えば、１９９０年２月２６日〜３月２日に米
国ミシガン州デトロイトで開催された国際会議における
報文「ＳＡＥＴｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ Ｓｅｒ
ｉｅｓ」第１頁〜第５頁参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】圧縮天然ガスを利用す
る際の課題は、エネルギー密度の低さにある。つまり、
同一容量の燃料ボンベに天然ガスを２００kg／cm2 の高
圧で充填しても、ガソリンと比較すれば僅か１／４程度
のエネルギー密度でしかなく、換言すれば航続距離が略
１／４であり、これは実用上解決すべき課題の一つにな
る。
る際の課題は、エネルギー密度の低さにある。つまり、
同一容量の燃料ボンベに天然ガスを２００kg／cm2 の高
圧で充填しても、ガソリンと比較すれば僅か１／４程度
のエネルギー密度でしかなく、換言すれば航続距離が略
１／４であり、これは実用上解決すべき課題の一つにな
る。
【０００６】また、上記の７０kg／cm2 程度までの範囲
でメタンを他の炭化水素（ＬＰガス）に吸収させた混合
ガスは、常温においては略１００kg／cm2 まで気液二層
の状態であり、メタンを主とする気相成分とプロパン、
ブタン等にメタンが吸収された低比重量の液層成分とが
分離独立している。したがって、このような状態におい
て気相部からメタンを取り出して燃料として利用する場
合、消費するにつれて容器（ボンベ）内圧が低下し、３
０〜４０kg／cm2 以下になれば、取り出されるガスは急
激にプロパン、ブタンを主成分とするものへと変化す
る。これでは、内燃機関の燃焼状態を常に適正に保つこ
とができなくなり、ＣＯの増加やＨＣの増加のみなら
ず、出力低下をも招く結果となる。言い換えれば、この
混合ガスを略１００kg／cm2 以下で利用するとすれば、
有効に燃料として利用できるのは気相成分の変化が比較
的少ない略１００kg／cm2〜４０kg／cm2 の範囲に限定
され、しかも、吸収液であるＬＰを燃料として利用する
ことが事実上困難であると言える。
でメタンを他の炭化水素（ＬＰガス）に吸収させた混合
ガスは、常温においては略１００kg／cm2 まで気液二層
の状態であり、メタンを主とする気相成分とプロパン、
ブタン等にメタンが吸収された低比重量の液層成分とが
分離独立している。したがって、このような状態におい
て気相部からメタンを取り出して燃料として利用する場
合、消費するにつれて容器（ボンベ）内圧が低下し、３
０〜４０kg／cm2 以下になれば、取り出されるガスは急
激にプロパン、ブタンを主成分とするものへと変化す
る。これでは、内燃機関の燃焼状態を常に適正に保つこ
とができなくなり、ＣＯの増加やＨＣの増加のみなら
ず、出力低下をも招く結果となる。言い換えれば、この
混合ガスを略１００kg／cm2 以下で利用するとすれば、
有効に燃料として利用できるのは気相成分の変化が比較
的少ない略１００kg／cm2〜４０kg／cm2 の範囲に限定
され、しかも、吸収液であるＬＰを燃料として利用する
ことが事実上困難であると言える。
【０００７】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、混合ガスを略１００kg／cm2 〜２
５０kg／cm2 の範囲まで昇圧することによって、この混
合ガスを液相状態又は超臨界相状態に置き、この混合ガ
スを容器下方部より燃料として抜き出すことにより、全
体の消費を通じて圧力変化（３０〜４０kg／cm2 以下に
なっても）に伴う組成変化が少なく、実用上、燃焼状態
に影響を与えることの少ない内燃機関用のＬＰガス・天
然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法及びその使用方
法（取り出し方法）を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、上記のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃
料ガスを内燃機関へ供給する装置を提供することにあ
る。
で、本発明の目的は、混合ガスを略１００kg／cm2 〜２
５０kg／cm2 の範囲まで昇圧することによって、この混
合ガスを液相状態又は超臨界相状態に置き、この混合ガ
スを容器下方部より燃料として抜き出すことにより、全
体の消費を通じて圧力変化（３０〜４０kg／cm2 以下に
なっても）に伴う組成変化が少なく、実用上、燃焼状態
に影響を与えることの少ない内燃機関用のＬＰガス・天
然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法及びその使用方
法（取り出し方法）を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、上記のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃
料ガスを内燃機関へ供給する装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の内燃機関のＬＰガス・天然ガス混合加圧
燃料ガスは、ＬＰガス４５容量％以下、望ましくは４０
容量％以下で下限は１５容量％、望ましくは２０容量％
と、天然ガス５５容量％以上、望ましくは６０容量％以
上で上限は８５容量％、望ましくは８０容量％との混合
ガスとからなり、該混合ガスが常温で１００kg／cm2 〜
２５０kg／cm2 の範囲に加圧された混合液体又は超臨界
流体となっていることを特徴としている。ＬＰガスが上
記範囲を超える場合は、次のような課題がある。つま
り、ＬＰガスに天然ガスを加圧充填する時、液相部（Ｌ
Ｐガス）は天然ガスの溶解によって体積増加を起こす。
ところが、ＬＰガスの容量が上記範囲を超える場合は、
１００kg／cm2 を超える上記圧力に到達する前に容器全
体が液相となってしまい、それ以上に加圧を続ければ、
容器充填口からオーバーフローすることになる。加圧圧
力が上記の範囲未満の場合は、圧力容器の上から（気相
側から）燃料として取り出しても、圧力容器の下から
（液相側から）燃料を取り出しても、取り出し中に燃料
の組成変化が大きく起こり、上からの場合は、メタンガ
スリッチからＬＰガスリッチへと徐々に大きく変化し、
下からの場合はＬＰガスリッチがさらにＬＰガスリッチ
へと変化した上、液面が下がってついに液相がなくなっ
た所で、大きくメタンリッチに組成変化を起こす。ま
た、加圧圧力が上記の範囲を超える場合は、天然ガス充
填量が増えず、圧力だけが上昇する。このため、圧力容
器のエネルギー密度を増加させ得ない。
めに、本発明の内燃機関のＬＰガス・天然ガス混合加圧
燃料ガスは、ＬＰガス４５容量％以下、望ましくは４０
容量％以下で下限は１５容量％、望ましくは２０容量％
と、天然ガス５５容量％以上、望ましくは６０容量％以
上で上限は８５容量％、望ましくは８０容量％との混合
ガスとからなり、該混合ガスが常温で１００kg／cm2 〜
２５０kg／cm2 の範囲に加圧された混合液体又は超臨界
流体となっていることを特徴としている。ＬＰガスが上
記範囲を超える場合は、次のような課題がある。つま
り、ＬＰガスに天然ガスを加圧充填する時、液相部（Ｌ
Ｐガス）は天然ガスの溶解によって体積増加を起こす。
ところが、ＬＰガスの容量が上記範囲を超える場合は、
１００kg／cm2 を超える上記圧力に到達する前に容器全
体が液相となってしまい、それ以上に加圧を続ければ、
容器充填口からオーバーフローすることになる。加圧圧
力が上記の範囲未満の場合は、圧力容器の上から（気相
側から）燃料として取り出しても、圧力容器の下から
（液相側から）燃料を取り出しても、取り出し中に燃料
の組成変化が大きく起こり、上からの場合は、メタンガ
スリッチからＬＰガスリッチへと徐々に大きく変化し、
下からの場合はＬＰガスリッチがさらにＬＰガスリッチ
へと変化した上、液面が下がってついに液相がなくなっ
た所で、大きくメタンリッチに組成変化を起こす。ま
た、加圧圧力が上記の範囲を超える場合は、天然ガス充
填量が増えず、圧力だけが上昇する。このため、圧力容
器のエネルギー密度を増加させ得ない。
【０００９】本発明のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料
ガスの製造方法は、圧力容器内にＬＰガスを該圧力容器
の内容積の４５容量％以下、望ましくは４０容量％以下
で下限は１５容量％、望ましくは２０容量％となるよう
に、予め常温で飽和蒸気圧よりわずかに高い圧力で充填
しておき、ついで、天然ガスを該圧力容器内に加圧充填
するとともに、常温で略１００〜２５０kg／cm2 の範囲
まで昇圧して混合液体又は超臨界流体とすることを特徴
としている。
ガスの製造方法は、圧力容器内にＬＰガスを該圧力容器
の内容積の４５容量％以下、望ましくは４０容量％以下
で下限は１５容量％、望ましくは２０容量％となるよう
に、予め常温で飽和蒸気圧よりわずかに高い圧力で充填
しておき、ついで、天然ガスを該圧力容器内に加圧充填
するとともに、常温で略１００〜２５０kg／cm2 の範囲
まで昇圧して混合液体又は超臨界流体とすることを特徴
としている。
【００１０】本発明のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料
ガスの使用方法は、上記のようにして製造した混合加圧
燃料ガスを圧力容器の下方部の液相部から燃料として取
り出し、液面が下がって気液分離が生じても圧力容器の
下方部から取り出し、さらに気相部のみになっても圧力
容器の下方部からの取り出しを継続することを特徴とし
ている。すなわち、混合加圧ガスを圧力容器の下方部か
ら液体又は超臨界流体として取り出し、圧力が下がって
気液分離が生じても、圧力容器の下方部から液体として
取り出し、さらに液面が下がって液相がなくなっても、
残った気体をも圧力容器の下方部から継続して取り出
す。
ガスの使用方法は、上記のようにして製造した混合加圧
燃料ガスを圧力容器の下方部の液相部から燃料として取
り出し、液面が下がって気液分離が生じても圧力容器の
下方部から取り出し、さらに気相部のみになっても圧力
容器の下方部からの取り出しを継続することを特徴とし
ている。すなわち、混合加圧ガスを圧力容器の下方部か
ら液体又は超臨界流体として取り出し、圧力が下がって
気液分離が生じても、圧力容器の下方部から液体として
取り出し、さらに液面が下がって液相がなくなっても、
残った気体をも圧力容器の下方部から継続して取り出
す。
【００１１】本発明のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料
ガスの供給装置は、ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを
常温で加圧して混合液体又は超臨界流体として収納する
圧力容器と、この圧力容器の下方部の液相部又は超臨界
相部に圧力配管を介して接続されたベーパライザーと、
このベーパライザーに圧力配管を介して接続された、内
燃機関への燃料供給装置と、を包含することを特徴とし
ている。
ガスの供給装置は、ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを
常温で加圧して混合液体又は超臨界流体として収納する
圧力容器と、この圧力容器の下方部の液相部又は超臨界
相部に圧力配管を介して接続されたベーパライザーと、
このベーパライザーに圧力配管を介して接続された、内
燃機関への燃料供給装置と、を包含することを特徴とし
ている。
【００１２】
【発明の実施の形態】圧力容器内にＬＰＧを、この圧力
容器の略４０容量％以下、予め常温で充填しておき、つ
いで、天然ガスをこの圧力容器内に充填しつつ、常温で
略１００〜２５０kg／cm2 の範囲に加圧して混合液体又
は超臨界流体とする。図１は、ＬＰＧ１００％の場合、
圧縮天然ガス（ＣＮＧ）１００％の場合、ＬＰＧ３０vo
l ％とＣＮＧ７０vol ％とを混合した場合の圧力と密度
との関係を示している。図１から、混合ガスはＣＮＧ１
００％の場合に比べて、密度が大きくなっていることが
わかる。なお、ＣＮＧとしては、下記の性状の都市ガス
１３Ａを使用した。 メタン ＣＨ4 ８８．０％ エタン Ｃ2 Ｈ6 ５．８％ プロパン Ｃ3 Ｈ8 ４．５％ ブタン Ｃ4 Ｈ10 １．７％ ペンタン Ｃ5 Ｈ12 ０．３％ 炭酸ガス ＣＯ2 ０．４％ 酸素 Ｏ2 − 窒素 Ｎ2 ０．４％ 総発熱量 kcal／Nm3 １１，０００ 低発熱量 kcal／Nm3 ９，９３０ 比重量 kg／Nm3 （０℃） ０．８４ 理論空燃比 Ａ／Ｆ（重量比） １６．８ 理論空燃比 Ａ／Ｆ（容量比） １０．９ また、ＬＰＧとしては、下記性状の自動車用ＬＰガスを
使用した。 プロパン Ｃ3 Ｈ8 １９％ ｎ−ブタン Ｃ4 Ｈ10 ５５％ ｉ−ブタン Ｃ4 Ｈ10 ２４％
容器の略４０容量％以下、予め常温で充填しておき、つ
いで、天然ガスをこの圧力容器内に充填しつつ、常温で
略１００〜２５０kg／cm2 の範囲に加圧して混合液体又
は超臨界流体とする。図１は、ＬＰＧ１００％の場合、
圧縮天然ガス（ＣＮＧ）１００％の場合、ＬＰＧ３０vo
l ％とＣＮＧ７０vol ％とを混合した場合の圧力と密度
との関係を示している。図１から、混合ガスはＣＮＧ１
００％の場合に比べて、密度が大きくなっていることが
わかる。なお、ＣＮＧとしては、下記の性状の都市ガス
１３Ａを使用した。 メタン ＣＨ4 ８８．０％ エタン Ｃ2 Ｈ6 ５．８％ プロパン Ｃ3 Ｈ8 ４．５％ ブタン Ｃ4 Ｈ10 １．７％ ペンタン Ｃ5 Ｈ12 ０．３％ 炭酸ガス ＣＯ2 ０．４％ 酸素 Ｏ2 − 窒素 Ｎ2 ０．４％ 総発熱量 kcal／Nm3 １１，０００ 低発熱量 kcal／Nm3 ９，９３０ 比重量 kg／Nm3 （０℃） ０．８４ 理論空燃比 Ａ／Ｆ（重量比） １６．８ 理論空燃比 Ａ／Ｆ（容量比） １０．９ また、ＬＰＧとしては、下記性状の自動車用ＬＰガスを
使用した。 プロパン Ｃ3 Ｈ8 １９％ ｎ−ブタン Ｃ4 Ｈ10 ５５％ ｉ−ブタン Ｃ4 Ｈ10 ２４％
【００１３】また、図２は圧力容器に天然ガスを加圧充
填する場合、空容器とＬＰガス３０容量％が予め入って
いる容器とで、天然ガス充填重量の違いを示した図であ
る。図２から、ＬＰガス３０容量％が入った容器の場
合、略１６０kg／cm2 の圧力までは、ＬＰガスへの吸収
量が大きく、空容器に加圧充填する場合より多く充填で
きるが、１６０kg／cm2 を超えると、吸収能力が減り、
圧力を上げても徐々に充填量が減り、外挿すると略２５
０kg／cm2 を超える範囲では大きな充填量増は望めなく
なることがわかる。
填する場合、空容器とＬＰガス３０容量％が予め入って
いる容器とで、天然ガス充填重量の違いを示した図であ
る。図２から、ＬＰガス３０容量％が入った容器の場
合、略１６０kg／cm2 の圧力までは、ＬＰガスへの吸収
量が大きく、空容器に加圧充填する場合より多く充填で
きるが、１６０kg／cm2 を超えると、吸収能力が減り、
圧力を上げても徐々に充填量が減り、外挿すると略２５
０kg／cm2 を超える範囲では大きな充填量増は望めなく
なることがわかる。
【００１４】図３は、ＣＮＧ（上記の都市ガス１３Ａ）
と上記のＬＰＧ（オートガス）との混合加圧燃料ガスの
ＣＮＧ組成と圧力との関係を示している。図３から、Ｃ
ＮＧ組成略６０容量％以上の範囲の混合ガスは、略１０
０kg／cm2 以上の圧力下で、液相又は超臨界相状態にあ
ることがわかる。
と上記のＬＰＧ（オートガス）との混合加圧燃料ガスの
ＣＮＧ組成と圧力との関係を示している。図３から、Ｃ
ＮＧ組成略６０容量％以上の範囲の混合ガスは、略１０
０kg／cm2 以上の圧力下で、液相又は超臨界相状態にあ
ることがわかる。
【００１５】図４は、ＣＮＧとＬＰＧの加圧混合ガス相
の包絡線（ｐｈａｓｅ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）を示してい
る。図４から、この組成の加圧混合ガスでは、常温で圧
力が１１０kg／cm2 以上で、液相状態にあることがわか
る。
の包絡線（ｐｈａｓｅ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）を示してい
る。図４から、この組成の加圧混合ガスでは、常温で圧
力が１１０kg／cm2 以上で、液相状態にあることがわか
る。
【００１６】上記のように、混合ガスを略１００kg／cm
2 以上まで昇圧することによって、図５に示すように、
この混合ガスを燃料ボンベ（圧力容器）１０内に液相又
は超臨界相状態に置き、この混合ガスをボンベ下方部よ
り燃料として抜き出す。１２はバルブである。抜き出さ
れたガスはこの混合ガスの飽和蒸気圧、例えば、前記の
ＬＰＧ３０vol ％とＣＮＧ７０vol ％との混合ガスの場
合は常温において略１１０kg／cm2 まではメタン、プロ
パン、ブタン等がある一定の割合で混ざり合った均一組
成となる。同じく常温において略１１０kg／cm2 以下に
なり、気液分離が生じても、その組成は大きく変化しな
い。その後、３０〜４０kg／cm2 以下になっても、それ
までの消費により大部分のブタン、プロパンがなくなっ
ているため、決してブタン、プロパンリッチとはなら
ず、逆にごく僅かにメタンリッチとなる。
2 以上まで昇圧することによって、図５に示すように、
この混合ガスを燃料ボンベ（圧力容器）１０内に液相又
は超臨界相状態に置き、この混合ガスをボンベ下方部よ
り燃料として抜き出す。１２はバルブである。抜き出さ
れたガスはこの混合ガスの飽和蒸気圧、例えば、前記の
ＬＰＧ３０vol ％とＣＮＧ７０vol ％との混合ガスの場
合は常温において略１１０kg／cm2 まではメタン、プロ
パン、ブタン等がある一定の割合で混ざり合った均一組
成となる。同じく常温において略１１０kg／cm2 以下に
なり、気液分離が生じても、その組成は大きく変化しな
い。その後、３０〜４０kg／cm2 以下になっても、それ
までの消費により大部分のブタン、プロパンがなくなっ
ているため、決してブタン、プロパンリッチとはなら
ず、逆にごく僅かにメタンリッチとなる。
【００１７】図７は、本発明のＬＰＧとＣＮＧとの混合
ガスをボンベの上から抜き出した場合及びボンベの下か
ら抜き出した場合の混合加圧ガスの組成変化を示してい
る。図７から明らかなように、ボンベ下方部から抜き出
す場合は、全体の消費を通じて圧力変化に伴う組成変化
は少なく、実用上、内燃機関における燃焼状態に影響を
及ぼすことは少ない。しかも、吸収液の役割を担うＬＰ
Ｇまでもが燃料として利用でき、併せてエネルギー密度
が向上し、航続距離も延びる。
ガスをボンベの上から抜き出した場合及びボンベの下か
ら抜き出した場合の混合加圧ガスの組成変化を示してい
る。図７から明らかなように、ボンベ下方部から抜き出
す場合は、全体の消費を通じて圧力変化に伴う組成変化
は少なく、実用上、内燃機関における燃焼状態に影響を
及ぼすことは少ない。しかも、吸収液の役割を担うＬＰ
Ｇまでもが燃料として利用でき、併せてエネルギー密度
が向上し、航続距離も延びる。
【００１８】図５は燃料ボンベを縦置き状態にした場合
の燃料の取り出し方法を示しているが、図６に示すよう
に、燃料ボンベ１０を横置き状態にする場合は、液相に
抜き出しパイプ１４を入れてこのパイプ１４からバルブ
１２を経て燃料を取り出すようにすればよい。
の燃料の取り出し方法を示しているが、図６に示すよう
に、燃料ボンベ１０を横置き状態にする場合は、液相に
抜き出しパイプ１４を入れてこのパイプ１４からバルブ
１２を経て燃料を取り出すようにすればよい。
【００１９】図８は、本発明の混合ガスを内燃機関１６
へ供給する装置の一例を示している。１０は燃料ボンベ
（圧力容器）で、ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを常
温で２００kg／cm2 Ｇ前後まで加圧した混合液体を充填
している。なお上述の２００kg／cm2 は国内の天然ガス
自動車用充填設備を用いた場合の最高加圧圧力である。
この燃料ボンベ１０の下方部の液相部に圧力配管（高圧
配管）１８を介してベーパライザーが接続されている。
ベーパライザーは、一例として、２００kg／cm2 Ｇ前後
の圧力を４kg／cm2 Ｇ前後の圧力に減ずる高圧減圧弁２
２と、４kg／cm2 Ｇ前後の圧力を大気圧に減ずる低圧減
圧弁２４、これらの減圧弁２２、２４の間に設けられた
昇圧防止スイッチ２６等からなっている。このベーパラ
イザーには、圧力配管（低圧配管）２８を介してミキサ
ー等の燃料供給装置３０が接続されている。３２は燃料
充填口、３４は燃料充填弁、３６は例えば、０〜２５０
kg／cm2 Ｇの圧力計、３８は逆止弁、４０、４４は遮断
弁、４２は運転席の圧力計、４６は減圧弁２４、２４間
の圧力計である。なお、バルブ１２には過流防止機構が
組み込まれている。また、低圧減圧弁２４の代わりにベ
ーパライザーを設ける場合もある。
へ供給する装置の一例を示している。１０は燃料ボンベ
（圧力容器）で、ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを常
温で２００kg／cm2 Ｇ前後まで加圧した混合液体を充填
している。なお上述の２００kg／cm2 は国内の天然ガス
自動車用充填設備を用いた場合の最高加圧圧力である。
この燃料ボンベ１０の下方部の液相部に圧力配管（高圧
配管）１８を介してベーパライザーが接続されている。
ベーパライザーは、一例として、２００kg／cm2 Ｇ前後
の圧力を４kg／cm2 Ｇ前後の圧力に減ずる高圧減圧弁２
２と、４kg／cm2 Ｇ前後の圧力を大気圧に減ずる低圧減
圧弁２４、これらの減圧弁２２、２４の間に設けられた
昇圧防止スイッチ２６等からなっている。このベーパラ
イザーには、圧力配管（低圧配管）２８を介してミキサ
ー等の燃料供給装置３０が接続されている。３２は燃料
充填口、３４は燃料充填弁、３６は例えば、０〜２５０
kg／cm2 Ｇの圧力計、３８は逆止弁、４０、４４は遮断
弁、４２は運転席の圧力計、４６は減圧弁２４、２４間
の圧力計である。なお、バルブ１２には過流防止機構が
組み込まれている。また、低圧減圧弁２４の代わりにベ
ーパライザーを設ける場合もある。
【００２０】
【実施例】高圧容器（燃料ボンベ）に予めＬＰガス（主
成分はブタン、プロパンである前述の組成のＬＰＧ）を
１／３容量注入しておき、その後、天然ガス（前述の都
市ガス１３Ａ）を２００kg／cm2 Ｇになるまで充填し
た。この場合、後から注入された天然ガスはＬＰガスに
吸収されるため、ＬＰを注入しない同一容量の容器に天
然ガスのみを２００kg／cm2 Ｇで充填した場合と比べ
て、約１．３〜１．４倍のガス量（天然ガスのみ）を封
入することができた。したがって、予め注入されたＬＰ
と加え合わせれば、総エネルギー量は約１．７倍程度と
なった。すなわち、航続距離が従来の天然ガスのみを用
いる場合に対して１．７倍延びることになる。
成分はブタン、プロパンである前述の組成のＬＰＧ）を
１／３容量注入しておき、その後、天然ガス（前述の都
市ガス１３Ａ）を２００kg／cm2 Ｇになるまで充填し
た。この場合、後から注入された天然ガスはＬＰガスに
吸収されるため、ＬＰを注入しない同一容量の容器に天
然ガスのみを２００kg／cm2 Ｇで充填した場合と比べ
て、約１．３〜１．４倍のガス量（天然ガスのみ）を封
入することができた。したがって、予め注入されたＬＰ
と加え合わせれば、総エネルギー量は約１．７倍程度と
なった。すなわち、航続距離が従来の天然ガスのみを用
いる場合に対して１．７倍延びることになる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを２００kg／
cm2 前後まで昇圧することによって液相状態とし、これ
を容器下方部から燃料として抜き出すので、全体の消費
を通じて圧力変化（２０〜３０kg／cm2 以下になって
も）に伴う組成変化は少なく、実用上、内燃機関におけ
る燃焼状態に影響を及ぼすことは少ない。 （２） 吸収液の役割を担うＬＰガスも燃料として利用
でき、併せてエネルギー密度が向上し航続距離を延ばす
ことができる。 （３） 石油代替性を有する燃料を提供することができ
る。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを２００kg／
cm2 前後まで昇圧することによって液相状態とし、これ
を容器下方部から燃料として抜き出すので、全体の消費
を通じて圧力変化（２０〜３０kg／cm2 以下になって
も）に伴う組成変化は少なく、実用上、内燃機関におけ
る燃焼状態に影響を及ぼすことは少ない。 （２） 吸収液の役割を担うＬＰガスも燃料として利用
でき、併せてエネルギー密度が向上し航続距離を延ばす
ことができる。 （３） 石油代替性を有する燃料を提供することができ
る。
【図１】ＬＰＧ１００％、ＣＮＧ１００％、ＬＰＧ３０
vol ％とＣＮＧ７０vol ％の混合加圧燃料ガスの圧力と
密度との関係を示すグラフである。
vol ％とＣＮＧ７０vol ％の混合加圧燃料ガスの圧力と
密度との関係を示すグラフである。
【図２】圧力容器が空の場合とＬＰＧ３０容量％が入っ
た場合の天然ガス充填重量比較を説明する線図である。
た場合の天然ガス充填重量比較を説明する線図である。
【図３】ＬＰＧとＣＮＧとの混合加圧燃料ガスにおける
ＣＮＧ組成と圧力との関係を示すグラフである。
ＣＮＧ組成と圧力との関係を示すグラフである。
【図４】ＣＮＧ７０％、ＬＰＧ３０％組成の混合加圧燃
料ガスにおける相の包絡線を示すグラフである。
料ガスにおける相の包絡線を示すグラフである。
【図５】本発明の混合加圧燃料ガスの抜き出し状態の一
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図６】本発明の混合加圧燃料ガスの抜き出し状態の他
の例を示す説明図である。
の例を示す説明図である。
【図７】ＬＰＧ３０％とＣＮＧ７０％の混合加圧燃料ガ
スのメタン濃度と圧力との関係と、同ガスの取り出し時
の組成変化を説明する線図である。
スのメタン濃度と圧力との関係と、同ガスの取り出し時
の組成変化を説明する線図である。
【図８】本発明の混合加圧燃料ガスを内燃機関へ供給す
る装置の一例を示す系統図である。
る装置の一例を示す系統図である。
１０ 燃料ボンベ（圧力容器） １２ バルブ １４ 抜き出しパイプ １６ 内燃機関 １８ 圧力配管（高圧配管） ２２ 高圧減圧弁 ２４ 低圧減圧弁又はベーパライザー ２８ 圧力配管（低圧配管） ３０ 燃料供給装置
Claims (4)
- 【請求項１】 常温で１００kg／cm2 〜２５０kg／cm2
の範囲の圧力に加圧された状態で、ＬＰガスが４５容量
％以下と、天然ガスが５５容量％以上の成分比率で混合
液体又は超臨界流体となっていることを特徴とする内燃
機関用のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料ガス。 - 【請求項２】 圧力容器内にＬＰガスを該圧力容器の内
容積の４５容量％以下となるように、予め、常温で加圧
充填しておき、ついで、天然ガスを該圧力容器内に加圧
充填するとともに、常温で１００kg／cm2 〜２５０kg／
cm2 の範囲に加圧して、混合液体又は超臨界流体とする
ことを特徴とする内燃機関用のＬＰガス・天然ガス混合
加圧燃料ガスの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の内燃機関用のＬＰガス・
天然ガス混合加圧ガスを圧力容器の下方部から液体又は
超臨界流体として取り出し、圧力が下がって気液分離が
生じても、圧力容器の下方部から液体として取り出し、
さらに液面が下がって液相がなくなっても、残った気体
をも圧力容器の下方部から継続して取り出すことを特徴
とする内燃機関用のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料ガ
スの使用方法。 - 【請求項４】 ＬＰガスと天然ガスとの混合ガスを常温
で加圧して混合液体又は超臨界流体として収納する圧力
容器と、 この圧力容器の下方部の液相部又は超臨界流体部に圧力
配管を介して接続されたベーパライザーと、 このベーパライザーに圧力配管を介して接続された、内
燃機関への燃料供給装置と、を包含することを特徴とす
る内燃機関用のＬＰガス・天然ガス混合加圧燃料ガスの
供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26937895A JP2748245B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 内燃機関用のｌｐガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法、その使用方法及びその供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26937895A JP2748245B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 内燃機関用のｌｐガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法、その使用方法及びその供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987645A true JPH0987645A (ja) | 1997-03-31 |
| JP2748245B2 JP2748245B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17471577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26937895A Expired - Fee Related JP2748245B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 内燃機関用のｌｐガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法、その使用方法及びその供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748245B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036335A1 (fr) * | 1998-12-15 | 2000-06-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme pour stocker du gaz dissous a base de methane |
| JP2002228091A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-14 | Toyota Motor Corp | 燃料混合充填用タンク |
| JP2002235898A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Toyota Motor Corp | 燃料混合充填装置 |
| JP2008510873A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | シーワン マリタイム コーポレーション | 液体溶媒中での天然ガスの貯蔵ならびに天然ガスの吸収方法および分離方法 |
| JP2010144913A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Ud Trucks Corp | 液化天然ガス車両の燃料系システム |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP26937895A patent/JP2748245B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036335A1 (fr) * | 1998-12-15 | 2000-06-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme pour stocker du gaz dissous a base de methane |
| US6584780B2 (en) | 1998-12-15 | 2003-07-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for storing dissolved methane-base gas |
| JP2002228091A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-14 | Toyota Motor Corp | 燃料混合充填用タンク |
| JP4630471B2 (ja) * | 2001-02-01 | 2011-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料混合充填用タンク |
| JP2002235898A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Toyota Motor Corp | 燃料混合充填装置 |
| JP2008510873A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | シーワン マリタイム コーポレーション | 液体溶媒中での天然ガスの貯蔵ならびに天然ガスの吸収方法および分離方法 |
| JP4839313B2 (ja) * | 2004-08-26 | 2011-12-21 | シーワン マリタイム コーポレーション | 液体溶媒中での天然ガスの貯蔵ならびに天然ガスの吸収方法および分離方法 |
| JP2010144913A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Ud Trucks Corp | 液化天然ガス車両の燃料系システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2748245B2 (ja) | 1998-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Semin | A technical review of compressed natural gas as an alternative fuel for internal combustion engines | |
| CA2054482C (en) | Special purpose blends of hydrogen and natural gas | |
| CN110248866B (zh) | 用于在液化天然气燃料船中供应燃料的系统和方法 | |
| CA2566088C (en) | Gas engine | |
| JP4173852B2 (ja) | 圧縮着火内燃機関の制御方法 | |
| CA2964597A1 (en) | System for fueling electric powered hydraulic fracturing equipment with multiple fuel sources | |
| Setiyo et al. | Characteristics of 1500 CC LPG fueled engine at various of mixer venturi area applied on Tesla A-100 LPG vaporizer | |
| JP2748245B2 (ja) | 内燃機関用のｌｐガス・天然ガス混合加圧燃料ガス、その製造方法、その使用方法及びその供給装置 | |
| Bassi | Liquefied natural gas (LNG) as fuel for road heavy duty vehicles technologies and standardization | |
| DeLuchi et al. | Methanol vs. natural gas vehicles: a comparison of resource supply, performance, emissions, fuel storage, safety, costs, and transitions | |
| JPH024773B2 (ja) | ||
| Ray et al. | Production, storage and properties of hydrogen as internal combustion engine fuel: a critical review | |
| Tiwari | Converting a diesel engine to dual-fuel engine using natural gas | |
| KR20140073044A (ko) | 연료가스 공급 시스템 | |
| US5323752A (en) | Utilization system for gaseous fuel powered vehicles | |
| Gandhidasan et al. | Review of methanol and compressed natural gas (CNG) as alternative for transportation fuels | |
| Yadav et al. | Hydrogen compressed natural gas and liquefied compressed natural gas: Fuels for future | |
| Al-Baghdadi | Green hydrogen and the beginning of a new energy era | |
| Namasivayam | Combustion, performance and emissions characteristics of compression-ignition engines fuelled by sustainable fuels | |
| McJones et al. | Natural gas fueled vehicles exhaust emissions and operational characteristics | |
| KR20100085973A (ko) | 액화 가스 조성물의 사용 | |
| Takagi | Applicability of LP/Natural Gas Mixture for Internal Combustion Engines | |
| JP2002275481A (ja) | 炭化水素系燃料組成物 | |
| US11788481B2 (en) | Internal combustion engine comprising a methane-DME (natural gas-dimethyl ether) fuel supply system and method for operating the internal combustion engine | |
| SU1377437A1 (ru) | Способ предварительной подготовки топлива дл двигател внутреннего сгорани |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |