(57)【要約】【課題】外気温が高い季節にガソリン−アルコール混合燃料に添加する水を車上で入手できる自動車用燃料タンクシステムを提供する。【解決手段】自動車用燃料タンクシステム１は、メインタンク２と、水タンク３と、分離タンク４と、カーエアコン１０の凝縮水を水タンク３に供給するエアコン凝縮水回収導管１６を備える。排気ガス再循環装置２０の排気ガス中の水分を凝縮し凝縮水を得る排気コンデンサ２２と、該凝縮水を水タンク３に供給する再循環排気ガス凝縮水回収導管２７を備える。自動車用燃料タンクシステム３１は、エバポレータ１１の下流側冷媒により排気ガスを冷却し凝縮水を得る排気ガス凝縮器３２と、該凝縮水を水タンク３に供給する排気ガス凝縮水回収導管３３を備える。自動車用燃料タンクシステム４１は、水タンク３に収容される水を冷却する冷媒導管１４と、冷却された水を排気ガス凝縮器３２に循環させる水循環導管４２とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリン−アルコール混合燃料を収容するメインタンクと、水を収容する水タンクと、ガソリン−アルコール混合燃料に水を混合してガソリンと水−アルコール混合液とに分離する分離タンクとを備える自動車用燃料タンクシステムにおいて、
カーエアコンの凝縮水を回収して前記水タンクに供給するカーエアコン凝縮水回収手段を備えることを特徴とする自動車用燃料タンクシステム。
【請求項２】
排気ガス再循環装置により内燃機関に再循環される排気ガス中の水分を凝縮して凝縮水を得る再循環排気ガス凝縮手段と、該再循環排気ガス凝縮手段で得られた凝縮水を回収して前記水タンクに供給する再循環排気ガス凝縮水回収手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の自動車用燃料タンクシステム。
【請求項３】
前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により排気ガスを冷却し、該排気ガス中の水分を凝縮して凝縮水を得る排気ガス凝縮手段と、該排気ガス凝縮手段で得られた凝縮水を回収して前記水タンクに供給する排気ガス凝縮水回収手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動車用燃料タンクシステム。
【請求項４】
前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により前記水タンクに収容される水を冷却する水冷却手段と、該水冷却手段により冷却された水を前記排気ガス凝縮手段に循環させる冷却水循環手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の自動車用燃料タンクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用燃料タンクシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の燃料として、ガソリンとアルコールとの混合燃料を用いることが行われている。前記混合燃料によれば、前記アルコールとして、植物性物質、例えばサトウキビ、トウモロコシ等の農作物の発酵、蒸留により得たエタノールを用いることにより、所謂カーボンニュートラル効果を得ることができると考えられている。前記カーボンニュートラル効果とは、前記エタノールとして植物性物質起源のものを用いるときには、原料となる植物自体が二酸化炭素を吸収しているので、係る植物性物質から得られたエタノールを燃焼させたとしても、排出される二酸化炭素の量は前記植物自体が吸収した二酸化炭素の量に等しく、総計としての二酸化炭素の排出量は理論的にはゼロになるというものである。従って、ガソリンとエタノールとの混合燃料を自動車用燃料に用いることにより、二酸化炭素の排出量を削減し、地球の温暖化防止に寄与することができる。
【０００３】
前記ガソリンとエタノールとの混合燃料の利用方法として、従来、該混合燃料に水を添加することにより、ガソリンとエタノール−水混合液とに分離し、ガソリンとエタノール−水混合液とをそれぞれ任意の割合で混合してエンジンに供給する技術が知られている。また、前記技術において、前記混合燃料に添加する水を車上で入手するために、エンジンの排気ガス中の水分を凝縮させて得られる凝縮水を回収することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
前記凝縮水を回収する技術では、例えば、排気管に凝縮器を設け、該凝縮器を外気により冷却して前記排気ガスの温度を水の露点以下とすることにより、該排気ガス中の水分を凝縮させている。
【０００５】
しかしながら、前記のように前記凝縮器を外気により冷却するときには、外気温が高い季節には前記排気ガスの温度を水の露点以下とすることが難しいことがあるという不都合がある。
【特許文献１】特開２００７−１３８８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる不都合を解消して、外気温が高い季節に、ガソリンとアルコールとの混合燃料に添加する水を車上で入手することができる自動車用燃料タンクシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明は、ガソリン−アルコール混合燃料を収容するメインタンクと、水を収容する水タンクと、ガソリン−アルコール混合燃料に水を混合してガソリンと水−アルコール混合液とに分離する分離タンクとを備える自動車用燃料タンクシステムにおいて、カーエアコンの凝縮水を回収して前記水タンクに供給するカーエアコン凝縮水回収手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記水タンクに収容されている水を前記分離タンクに供給する一方、前記メインタンクに収容されている前記ガソリン−アルコール混合燃料を該分離タンクに供給する。この結果、前記分離タンクにおいて、前記ガソリンアルコール混合燃料に前記水を混合して、ガソリンと水−アルコール混合液とに分離することができる。
【０００９】
ところで、一般に自動車にはカーエアコンが装備されており、外気温が高い季節には該カーエアコンが使用される。前記カーエアコンは、蒸発器で冷媒を蒸発させることにより、該蒸発器の外部の大気から熱を奪い、冷却された大気を車室内に供給するものである。このとき、前記蒸発器の外部の大気が前記のように冷却されることにより、該大気中の水分が凝縮し、凝縮水が生成する。
【００１０】
そこで、本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記カーエアコン凝縮水回収手段により前記凝縮水を回収し、前記水タンクに供給する。従って、本発明の自動車用燃料タンクシステムによれば、外気温が高い季節に車上で容易に水を入手することができ、前記ガソリンアルコール混合燃料を、ガソリンと水−アルコール混合液とに分離することができる。
【００１１】
また、本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、排気ガス再循環装置により内燃機関に再循環される排気ガス中の水分を凝縮して凝縮水を得る再循環排気ガス凝縮手段と、該再循環排気ガス凝縮手段で得られた得られた凝縮水を回収して前記水タンクに供給する再循環排気ガス凝縮水回収手段とを備えることが好ましい。
【００１２】
前記排気ガス再循環装置は、エンジンの排気ガスの一部を吸気管に再循環することにより、燃費向上を図るために用いられる。ところが、前記排気ガスが高温であると、該排ガスを前記吸気管に再循環したときに吸気充填効率が低下するので、該排気ガスは前記再循環排ガス凝縮手段で凝縮されることにより、ある程度冷却された状態で該吸気管に再循環される。このとき、前記再循環排ガス凝縮手段では、前記排気ガスが冷却されることにより、該排気ガス中の水分が凝縮し、凝縮水が生成する。
【００１３】
そこで、前記構成を備える本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記再循環排気ガス凝縮水回収手段により前記凝縮水を回収し、前記水タンクに供給する。前記再循環排気ガス凝縮水回収手段によれば、前記カーエアコン凝縮水回収手段による水の入手を補助することができ、車上でさらに容易に水を入手することができる。
【００１４】
また、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒は、該蒸発器の外部の大気から熱を奪って蒸発することにより温度が上昇しているものの、前記排気ガスを冷却して露点以下の温度とするには十分に低温である。そこで、本発明の自動車用燃料タンクシステムでは、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により排気ガスを冷却し、該排気ガス中の水分を凝縮して凝縮水を得る排気ガス凝縮手段と、該排気ガス凝縮手段で得られた凝縮水を回収して前記水タンクに供給する排気ガス凝縮水回収手段とを備えることが好ましい。
【００１５】
前記排気ガス凝縮水回収手段によれば、前記カーエアコン凝縮水回収手段による水の入手を補助することができ、車上でさらに容易に水を入手することができる。
【００１６】
また、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により前記排気ガスを冷却する場合には、前記カーエアコンの蒸発器の下流側から得られる冷媒により前記水タンクに収容される水を冷却する水冷却手段と、該水冷却手段により冷却された水を前記排気ガス凝縮手段に循環させる冷却水循環手段とを備えるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本発明の自動車用燃料タンクシステムの一実施形態を示すシステム構成図、図２は本発明の自動車用燃料タンクシステムの他の実施形態を示すシステム構成図、図３は図２に示す自動車用燃料タンクシステムの変形例を示すシステム構成図である。
【００１８】
まず、図１に本発明の第１の実施形態の自動車用燃料タンクシステム１を示す。本実施形態の自動車用燃料タンクシステム１は、図１に示すように、自動車等の車両Ａに搭載されており、ガソリン−アルコール混合燃料としてのガソリン−エタノール燃料を収容するメインタンク２と、水を収容する水タンク３と、分離タンク４とを備えている。メインタンク２は混合燃料導管５を介して分離タンク４に接続されており、水タンク３は水導管６を介して分離タンク４に接続されている。
【００１９】
分離タンク４は、混合燃料導管５を介してメインタンク２から供給されるガソリン−エタノール混合燃料に、水導管６を介して水タンク３から供給される水を混合して、該ガソリン−エタノール混合燃料をガソリンと水−エタノール混合液とに分離する。分離タンク４内で、前記ガソリンと水−エタノール混合液とは上下２層に分離しており、相対的に比重の小さい該ガソリンが上層、相対的に比重の大きな水−エタノール混合液が下層になっている。
【００２０】
そこで、分離タンク４は、上部から前記ガソリンを取り出して車両Ａのエンジン７に供給するガソリン導管８と、下部から前記水−エタノール混合液を取り出してエンジン７に供給する水−エタノール混合液導管９とを備えている。そして、自動車燃料タンクシステム１では、ガソリン導管８から供給される前記ガソリンと、水−エタノール混合液導管９から供給される前記水−エタノール混合液との比率をエンジン７の負荷に応じて変化させることにより、広範囲の要求負荷に対応することができる。
【００２１】
一方、車両Ａは、カーエアコン１０を搭載している。カーエアコン１０は、エバポレータ１１、エンジン７に付設されたコンプレッサ１２、エアコンコンデンサ１３、冷媒導管１４とを備えている。冷媒導管１４は、エバポレータ１１、コンプレッサ１２、エアコンコンデンサ１３の順に冷媒を循環させるものであり、エバポレータ１１の上流側にエキスパンションバルブ１５を備えている。
【００２２】
カーエアコン１０では、まず、エバポレータ１１の出口から得られた冷媒を、冷媒導管１４によりコンプレッサ１２に導入し、圧縮することにより高温、高圧とする。次に、コンプレッサ１２で高温、高圧とされた冷媒を、冷媒導管１４によりエアコンコンデンサ１３に導入し、凝縮させることにより液化させる。次に、エアコンコンデンサ１３で液化された冷媒を、冷媒導管１４によりエバポレータ１１に導入する。
【００２３】
このとき、冷媒は、エバポレータ１１の上流側に介装されたエキスパンションバルブ１５からエバポレータ１１に噴射されることにより気化し、エバポレータ１１の外部の大気から気化熱を奪う。気化した冷媒は、冷媒導管１４によりコンプレッサ１２に導入され、前記作動を繰り返す。
【００２４】
この結果、エバポレータ１１の外部には温度の低下した大気が得られるので、カーエアコン１０は、温度の低下した該大気を車室内に送ることにより、該車室内の冷房を行うことができる。一方、エバポレータ１１の外部の大気の温度が前記のように低下すると、該大気中に含まれる水分が凝縮し、液体の凝縮水が得られる。
【００２５】
そこで、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム１では、エバポレータ１１から前記凝縮水を回収するエアコン凝縮水回収導管１６が設けられており、エアコン凝縮水回収導管１６は水タンク３に接続されている。この結果、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム１では、エバポレータ１１の凝縮水をエアコン凝縮水回収導管１６により回収して、分離タンク４において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
【００２６】
尚、エアコン凝縮水回収導管１６は、例えば、エバポレータ１１のドレンパイプ（図示せず）に接続することにより、前記凝縮水を容易に回収することができる。
【００２７】
また、車両Ａは、エンジン７の排気ガスの一部を取り出して、エンジン７に還流する排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置２０を備えている。ＥＧＲ装置２０は、排気ガス取出導管２１と、排気ガス取出導管２１の途中に設けられた排気コンデンサ２２とを備えている。排気ガス取出導管２１は、一方の端部がエンジン７の排気管２３において浄化触媒装置２４の下流側に接続される共に、他方の端部が制御バルブ２５を介してエンジン７の吸気管２６に接続されている。
【００２８】
ＥＧＲ装置２０では、排気ガス取出導管２１により浄化触媒装置２４の下流側で排気管２３から前記排気ガスの一部を取出し、該排ガスを排気コンデンサ２２により所定の温度に冷却した後、制御バルブ２５を介して吸気管２６に循環させる。この結果、吸気管２６からエンジン７に吸入される外気が、前記排気ガス取出導管２１により吸気管２６に循環される前記排気ガスにより加熱されるので、ＥＧＲ装置２０は燃費の向上に寄与することができる。一方、前記排気ガスは、排気コンデンサ２２で冷却されると、該排気ガス中に含まれる水分が凝縮し、液体の凝縮水が得られる。
【００２９】
そこで、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム１では、排気コンデンサ２２から前記凝縮水を回収するＥＧＲ凝縮水回収導管２７が設けられており、ＥＧＲ凝縮水回収導管２７は水タンク３に接続されている。この結果、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム１では、排気コンデンサ２２の凝縮水をＥＧＲ凝縮水回収導管２７により回収して、分離タンク４において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
【００３０】
次に、図２に本発明の第２の実施形態の自動車用燃料タンクシステム３１を示す。本実施形態の自動車用燃料タンクシステム３１は、図２に示すように、排気ガス再循環装置２０を備えず、排気管２３において浄化触媒装置２４の下流側に設けられた排気ガス凝縮器３２を備えると共に、エバポレータ１１から導出された冷媒導管１４を排気ガス凝縮器３２を経由してコンプレッサ１２に接続するようにしたことを除いて、図１に示す自動車用燃料タンクシステム１と全く同一の構成を備えている。
【００３１】
エバポレータ１１の下流側から得られる得られる冷媒は、エバポレータ１１の外部の大気から熱を奪って蒸発することにより温度が上昇しているが、排気管２３中の前記排気ガスを冷却するには十分低温である。そこで、エバポレータ１１の下流側から得られる得られる冷媒を冷媒導管１４を介して排気ガス凝縮器３２に導入することにより、前記排気ガスを冷却して、該排気ガス中に含まれる水分を凝縮させることにより、液体の凝縮水が得られる。
【００３２】
そこで、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム３１では、排気ガス凝縮器３２から前記凝縮水を回収する排気ガス凝縮水回収導管３３が設けられており、排気ガス凝縮水回収導管３３は水タンク３に接続されている。この結果、本実施形態の自動車用燃料タンクシステム３１では、排気ガス凝縮器３２の凝縮水を排気ガス凝縮水回収導管３３により回収して、分離タンク４において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
【００３３】
次に、図３に第２の実施形態の変形例としての自動車用燃料タンクシステム４１を示す。本実施形態の自動車用燃料タンクシステム４１は、図３に示すように、エバポレータ１１から導出された冷媒導管１４を水タンク３内を経由してコンプレッサ１２に接続するようにすると共に、水タンク３に収容されている水を排気ガス凝縮器３２と水タンク３との間で循環させる水循環導管４２を設けたことを除いて、図２に示す自動車用燃料タンクシステム１と全く同一の構成を備えている。
【００３４】
自動車用燃料タンクシステム４１によれば、エバポレータ１１の下流側から得られる得られる冷媒を冷媒導管１４により水タンク３を経由してコンプレッサ１２に導入することにより、水タンク３に収容されている水を冷却することができる。そして、水タンク３内で冷却された水を水循環導管４２を介して排気ガス凝縮器３２に循環させることにより、前記排気ガスを冷却して、該排気ガス中に含まれる水分を凝縮させ、液体の凝縮水を得ることができる。
【００３５】
自動車用燃料タンクシステム４１では、上述のようにして得られた凝縮水は、自動車用燃料タンクシステム３１と全く同一にして排気ガス凝縮水回収導管３３により回収し、分離タンク４において前記ガソリン−エタノール混合燃料を前記ガソリンと前記水−エタノール混合液とに分離するための用水とすることができる。
【００３６】
尚、図２，３に示す自動車用燃料タンクシステム３１，４１では、排気ガス再循環装置２０を備えないものとして説明しているが、排気ガス再循環装置２０を備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の自動車用燃料タンクシステムの一実施形態を示すシステム構成図。
【図２】本発明の自動車用燃料タンクシステムの他の実施形態を示すシステム構成図。
【図３】図２に示す自動車用燃料タンクシステムの変形例を示すシステム構成図
【符号の説明】
【００３８】
１，３１，４１…自動車用燃料タンクシステム、  ２…メインタンク、  ３…水タンク、  ４…分離タンク、  １０…カーエアコン、  １１…エバポレータ、  １４…冷媒導管、  １６…エアコン凝縮水回収導管、  ２０…排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置、  ２２…排気コンデンサ、  ２７…ＥＧＲ凝縮水回収導管、  ３２…排気ガス凝縮器、  ３３…排気ガス凝縮水回収導管、  ４２…水循環導管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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