(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化された燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段（１１）と、
前記液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を気化させる第１燃料気化手段（１４）と、
前記第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を気化させる第２燃料気化手段（１５）と、
前記第１燃料気化手段（１４）にて気化する燃料の気化潜熱によって熱交換対象物を冷却する冷却手段（２１）と、
前記第２燃料気化手段（１５）にて気化された気体燃料を消費してエネルギを出力するエネルギ出力手段（ＥＧ）とを備え、
第２燃料気化手段（１５）における燃料の第２エンタルピ（Ｈ２）が、第１燃料気化手段（１４）における燃料の第１エンタルピ（Ｈ１）よりも高くなっており、
前記第１燃料気化手段（１４）は、前記液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を、第１熱媒体とを熱交換させることによって気化させ、
前記第２燃料気化手段（１５）は、前記第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を、第２熱媒体とを熱交換させることによって気化させ、
前記第２熱媒体の第２温度（Ｔ２）は、前記第１熱媒体の第１温度（Ｔ１）よりも高くなっており、
さらに、前記液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料が流れる通路に燃料流量調整手段（１２）を設けるとともに、前記燃料流量調整手段（１２）の下流側に、前記液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を分岐する分岐部を設け、
前記分岐部にて分岐された燃料の一方を前記第１燃料気化手段（１４）に流入させ、前記分岐部にて分岐された燃料の他方を前記第２燃料気化手段（１５）に流入させることを特徴とする燃料供給システム。
【請求項２】
前記第１燃料気化手段（１４）と前記第２燃料気化手段（１５）との間に配置された区画プレート（１３ｃ）を備え、
前記区画プレート（１３ｃ）には、前記第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を前記第２燃料気化手段（１５）に流入させる貫通穴（１３４）が形成され、
前記分岐部にて分岐された燃料の他方を前記貫通穴（１３４）に導くことにより、前記液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を前記第２燃料気化手段（１５）に直接供給することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記第１燃料気化手段（１４）および前記第２燃料気化手段（１５）は、１つの熱交換器（１３）として一体的に構成されており、
前記熱交換器（１３）のうち前記第１燃料気化手段（１４）を構成する熱交換領域と前記第２燃料気化手段（１５）を構成する熱交換領域は、前記第１燃料気化手段（１４）と前記第２燃料気化手段（１５）との間の熱移動を抑制する断熱手段（１３ｃ）によって区画されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項４】
前記第１燃料気化手段（１４）にて気化された燃料あるいは前記第２燃料気化手段（１５）にて気化された燃料を蓄えるバッファタンク（１６）を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料供給システム。
【請求項５】
車両に適用される燃料供給システムであって、
車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング（２３）を備え、
前記熱交換対象物は、前記送風空気であり、
前記冷却手段は、前記第１燃料気化手段（１４）にて気化する燃料の気化潜熱によって冷却された前記第１熱媒体と前記送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（２１）で構成されており、
さらに、前記第１燃料気化手段（１４）は、前記ケーシング（２３）の外部に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の燃料供給システム。
【請求項６】
冷媒を蒸発させて前記送風空気を冷却する蒸発器（３４）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（３０）を備え、
前記蒸発器（３４）は、前記ケーシング（２３）の内部に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧液体燃料を気化させて、気化された燃料をエネルギ出力手段へ供給する燃料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、高圧液体燃料である液化天然ガスを気化手段にて気化させて、気化させた天然ガスを内燃機関、すなわち機械的エネルギを出力するエネルギ出力手段へ供給する燃料供給システムが開示されている。
【０００３】
より具体的には、この特許文献１の燃料供給システムは、気化手段にて気化する天然ガスと蒸気圧縮式の冷凍サイクルの高温高圧冷媒（熱交換対象物）とを熱交換させる熱交換手段を備えており、気化手段にて気化する天然ガスの温度が高温高圧冷媒の温度よりも低いときに、高温高圧冷媒を熱交換手段へ流入させて、気化手段にて気化する天然ガスと高温高圧冷媒とを熱交換させるようにしている。
【０００４】
これにより、特許文献１の燃料供給システムでは、気化手段にて気化する天然ガスの気化潜熱によって冷凍サイクルの高温高圧冷媒を冷却するとともに、高温高圧冷媒が放熱する熱量を利用して天然ガスの気化を促進させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の燃料供給システムでは、冷凍サイクルの高温高圧冷媒が放熱する熱量を利用して天然ガスの気化を促進させているので、内燃機関が要求される出力（以下、要求出力という）を出力するために必要な流量の天然ガスを気化させることができなくなってしまうことがある。
【０００７】
例えば、内燃機関の高負荷時には、内燃機関への天然ガスの供給流量を増加させる必要があるにも関わらず、冷凍サイクルの冷却負荷が小さいと高温高圧冷媒が放熱する総放熱量が少なくなる。その結果、充分な流量の天然ガスを気化させることができなくなり、内燃機関に対して、要求出力を出力するために必要な供給流量の天然ガスを供給できなくなってしまう。
【０００８】
上記点に鑑み、本発明では、高圧液体燃料を気化させる際の気化潜熱によって熱交換対象物を冷却可能に構成された燃料供給システムにおいて、エネルギ出力手段へ充分な供給流量の燃料を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、液化された燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段（１１）と、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を気化させる第１燃料気化手段（１４）と、第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を気化させる第２燃料気化手段（１５）と、第１燃料気化手段（１４）にて気化する燃料の気化潜熱によって熱交換対象物を冷却する冷却手段（２１）と、第２燃料気化手段（１５）にて気化された気体燃料を消費してエネルギを出力するエネルギ出力手段（ＥＧ）とを備え、
第２燃料気化手段（１５）における燃料の第２エンタルピ（Ｈ２）が、第１燃料気化手段（１４）における燃料の第１エンタルピ（Ｈ１）よりも高くなっている燃料供給システムを特徴とする。
【００１０】
これによれば、第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を第２燃料気化手段（１５）にて気化させる構成を採用するとともに、第２エンタルピ（Ｈ２）が第１エンタルピ（Ｈ１）よりも高くなっているので、第１燃料気化手段（１４）における燃料の気化よりも第２燃料気化手段（１５）における燃料の気化を促進できる。
【００１１】
従って、冷却手段（２１）に要求される冷却負荷が小さくなり、第１燃料気化手段（１４）にて気化させることのできる燃料流量が少なくなってしまっても、第１燃料気化手段（１４）にて気化させることのできなかった燃料を第２燃料気化手段（１５）にて気化させることができる。その結果、冷却手段（２１）に要求される冷却負荷によらず、エネルギ出力手段（ＥＧ）へ充分な供給流量の燃料を供給することができる。
【００１２】
なお、本請求項における第１、第２燃料気化手段（１４、１５）における燃料の第１、第２エンタルピ（Ｈ１、Ｈ２）は、それぞれ第１、第２燃料気化手段（１４、１５）の内部を流通する燃料の平均的なエンタルピによって定義することができる。また、それぞれ第１、第２燃料気化手段（１４、１５）の燃料流入部あるいは燃料流出部等の対応する部位におけるエンタルピによって定義してもよい。
【００１３】
さらに、請求項１に記載の発明では、第１燃料気化手段（１４）は、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を、第１熱媒体とを熱交換させることによって気化させ、第２燃料気化手段（１５）は、第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を、第２熱媒体とを熱交換させることによって気化させ、第２熱媒体の第２温度（Ｔ２）は、第１熱媒体の第１温度（Ｔ１）よりも高くなっていることを特徴とする。
【００１４】
これによれば、第１、第２燃料気化手段（１４、１５）として、それぞれ内部を流通する燃料と第１、第２熱媒体とを熱交換させる構成を採用し、第２温度（Ｔ２）を第１温度（Ｔ１）よりも高くしているので、極めて容易に、第２燃料気化手段（１５）における燃料の第２エンタルピ（Ｈ２）を、第１燃料気化手段（１４）における燃料の第１エンタルピ（Ｈ１）よりも高くすることができる。
請求項１に記載の発明では、さらに、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料が流れる通路に燃料流量調整手段（１２）を設けるとともに、燃料流量調整手段（１２）の下流側に、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を分岐する分岐部を設け、分岐部にて分岐された燃料の一方を第１燃料気化手段（１４）に流入させ、分岐部にて分岐された燃料の他方を第２燃料気化手段（１５）に流入させることを特徴とする。
これによれば、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を、分岐部から直接、第２燃料気化手段（１５）に流入させることができるので、第１燃料気化手段（１４）にて気化させることのできる流量によらず、第２燃料気化手段（１５）にて充分な流量の燃料を確実に気化させることができる。
【００１５】
なお、本請求項における第１、第２熱媒体の第１、第２温度（Ｔ１、Ｔ２）は、それぞれ第１、第２燃料気化手段（１４、１５）の内部を流通する熱媒体の平均的な温度によって定義することができる。また、それぞれ第１、第２燃料気化手段（１４、１５）の熱媒体流入部あるいは熱媒体流出部等の対応する部位における温度によって定義してもよい。
【００１６】
請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料供給システムにおいて、第１燃料気化手段（１４）と第２燃料気化手段（１５）との間に配置された区画プレート（１３ｃ）を備え、区画プレート（１３ｃ）には、第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料を第２燃料気化手段（１５）に流入させる貫通穴（１３４）が形成され、分岐部にて分岐された燃料の他方を貫通穴（１３４）に導くことにより、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した燃料を第２燃料気化手段（１５）に直接供給するようにしてもよい。
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の燃料供給システムにおいて、第１燃料気化手段（１４）および第２燃料気化手段（１５）は、１つの熱交換器（１３）として一体的に構成されており、熱交換器（１３）のうち第１燃料気化手段（１４）を構成する熱交換領域と第２燃料気化手段（１５）を構成する熱交換領域は、第１燃料気化手段（１４）と第２燃料気化手段（１５）との間の熱移動を抑制する断熱手段（１３ｃ）によって区画されていることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、第１燃料気化手段（１４）および第２燃料気化手段（１５）を１つの熱交換器として構成しているので、第１燃料気化手段（１４）および第２燃料気化手段（１５）を小型化できる。
【００１８】
また、第１燃料気化手段（１４）の燃料出口側と第２燃料気化手段（１５）の燃料入口側とを近接配置することができるので、第１燃料気化手段（１４）の燃料出口側から第２燃料気化手段（１５）の燃料入口側へ至る燃料配管にて燃料が外気等に放熱してエンタルピを低下させて再凝縮してしまうことを抑制できる。
【００１９】
さらに、第１燃料気化手段（１４）を構成する第１熱交換領域および第２燃料気化手段（１５）を構成する第２熱交換領域を断熱手段（１３ｃ）によって区画しているので、第１燃料気化手段（１４）における燃料の第１エンタルピ（Ｈ１）と第２燃料気化手段（１５）における燃料の第２エンタルピ（Ｈ２）との差を効率的に確保することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料供給システムにおいて、第１燃料気化手段（１４）から流出した燃料あるいは第２燃料気化手段（１５）から流出した燃料を蓄えるバッファタンク（１６）を備えることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、バッファタンク（１６）を備えているので、エネルギ出力手段（ＥＧ）の要求出力が急増した場合であっても、バッファタンク（１６）に蓄えられた燃料をエネルギ出力手段（ＥＧ）へ供給できるので、より一層確実に、エネルギ出力手段（ＥＧ）へ充分な供給流量の燃料を供給することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明のように、車両に適用される請求項１ないし４のいずれか１つに記載の燃料供給システムであって、車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング（２３）を備え、熱交換対象物は、送風空気であり、冷却手段は、第１燃料気化手段（１４）にて気化する燃料の気化潜熱によって冷却された熱媒体と送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器（２１）で構成されており、さらに、第１燃料気化手段（１４）は、ケーシング（２３）の外部に配置されていてもよい。
【００２３】
これにより、熱媒体を介して車室内へ送風される送風空気を間接的に冷却することのできる燃料供給システムが実現できる。さらに、第１燃料気化手段（１４）がケーシング（２３）の外部に配置されているので、何らかの理由で、第１燃料気化手段（１４）から燃料が漏れても、燃料が車室内に送風されてしまうことを防止できる。
【００２４】
さらに、請求項６に記載のように、請求項５に記載の燃料供給システムにおいて、冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する蒸発器（３４）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（３０）を備え、蒸発器（３４）は、ケーシング（２３）の内部に配置されていてもよい。
【００２５】
これによれば、冷凍サイクル（３０）にて送風空気を冷却する際に、冷却用熱交換器（２１）の冷却能力によって冷凍サイクル（３０）の冷却能力を補助できるので、冷凍サイクル（３０）の消費動力を低減できる。従って、冷凍サイクル（３０）を駆動する場合、この消費動力の低減度合いに応じてエネルギ出力手段（ＥＧ）における効率低下を抑制することができる。
【００２６】
つまり、冷凍サイクル（３０）の消費動力を低減させること、および、充分な供給流量の燃料を供給することによってエネルギ出力手段（ＥＧ）の効率低下を抑制することの両立を図ることができる。
【００２７】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の燃料供給システムの全体構成図である。
【図２】第１実施形態の熱交換器の分解斜視図である。
【図３】第１実施形態の熱交換器における燃料、循環水および冷却水の流れを示す説明図である。
【図４】第１実施形態の熱交換器における燃料の状態を示すモリエル線図である。
【図５】第２実施形態の燃料供給システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態の燃料供給システム１の全体構成図である。この燃料供給システム１は、車両に適用されており、車両走行用の駆動力を出力するエンジン（内燃機関）ＥＧへ燃料を供給する機能を有するとともに、後述する車両用空調装置２において、車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を有している。
【００３０】
まず、燃料供給システム１は、加圧されて液化された高圧液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段としての高圧タンク１１を備えている。本実施形態では、この高圧タンク１１に貯蔵される燃料として、可燃性を有し、比較的気化潜熱が高く、さらに、高圧化においては常温（１５℃〜２５℃程度）でも液化する燃料を採用している。
【００３１】
つまり、本実施形態の燃料は、エンジンＥＧにて燃料として燃焼させるために可燃性が必要となる。また、後述するように、その気化潜熱によって送風空気を冷却するために比較的気化潜熱が高い燃料であることが望ましい。さらに、その製造コストを低減するとともに減圧することで容易に気化させることができるように常温でも液化しやすい燃料であることが望ましい。
【００３２】
具体的には、本実施形態では、可燃性を有し、気化潜熱が水の気化潜熱の２０％以上であり、常温であっても１．５ＭＰａ以下で液化する燃料として、アンモニアを採用している。さらに、アンモニアは水素を含有する燃料（水素化合物）であるので、改質することによって可燃性を有する水素ガスを生成することもできる。
【００３３】
この他にも同等の性質を有する燃料として、ジメチルエーテル、アルコール含有燃料等を採用してもよい。さらに、水素を含有する燃料であって、同燃料の分子中に、Ｓ（硫黄）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）およびハロゲンのうち少なくとも１種の原子が含まれるものであり、かつ、分子間にて水素結合が発現するものを採用してもよい。
【００３４】
高圧タンク１１の燃料流出口には、開閉弁１２を介して、燃料を気化させる熱交換器１３の燃料流入口（燃料流入ポート１３１）が接続されている。開閉弁１２は、高圧タンク１１の燃料流出口から熱交換器１３の燃料流入口へ至る燃料通路を開閉する電磁弁であり、後述するシステム制御装置から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
【００３５】
そして、システム制御装置が、開閉弁１２の開弁時間を調整することによって、熱交換器１３へ流入する燃料流量が調整される。従って、開閉弁１２は、燃料流量調整手段を構成している。もちろん、燃料流量調整手段として、弁開度を調整することによって燃料流量を調整する流量調整弁を採用してもよい。また、開閉弁１２は、高圧タンク１１の燃料流出口側に一体的に設けられていてもよいし、熱交換器１３の燃料流入口側に一体的に設けられていてもよい。
【００３６】
熱交換器１３は、高圧タンク１１から流出した燃料を、熱媒体と熱交換させることによって加熱して気化させる気化用熱交換器である。さらに、この熱交換器１３は、高圧タンク１１から流出した液相状態の燃料（液体燃料）を気化させる第１燃料気化部１４と、第１燃料気化部１４から流出した液体燃料あるいは気液二相状態の燃料（二相燃料）を気化させる第２燃料気化部１５とを一体的に構成したものである。
【００３７】
より具体的には、第１燃料気化部１４は、高圧タンク１１から流出した液体燃料と後述する車両用空調装置２の熱媒体循環回路２０を循環する循環水（第１熱媒体）とを熱交換させることによって、液体燃料を加熱して気化させる熱交換部である。また、第２燃料気化部１５は、第１燃料気化部１５から流出した液体燃料あるいは二相燃料と後述する冷却水循環回路４０を循環するエンジンＥＧの冷却水（第２熱媒体）とを熱交換させることによって、液体燃料あるいは二相燃料を加熱して気化させる熱交換部である。
【００３８】
従って、熱交換器１３の第１、第２燃料気化部１４、１５は、それぞれ特許請求の範囲に記載された第１、第２燃料気化手段に対応している。なお、熱交換器１３の具体的構成については後述する。
【００３９】
熱交換器１３の気体燃料出口（燃料流出ポート１３５）には、熱交換器１３にて気化された気相状態の燃料（気体燃料）を蓄えるバッファタンク１６が接続されている。バッファタンク１６から流出した気体燃料の流れは、２つの流れに分岐され、分岐された一方の気体燃料は、気体燃料をエンジンＥＧの燃焼室内へ噴射供給する燃料噴射弁（インジェクタ）１７へ流入し、分岐された他方の気体燃料は、気体燃料を改質して水素ガスを発生させる改質器（リフォーマ）１８へ流入する。
【００４０】
エンジンＥＧは、いわゆるレシプロ型エンジンで構成されており、熱交換器１３からバッファタンク１６を介して供給される気体燃料を燃焼させることによって、車両走行用の駆動力となる機械的エネルギを出力するエネルギ出力手段である。
【００４１】
インジェクタ１７は、エンジンＥＧのシリンダヘッドに固定されて、エンジンＥＧの吸気ポートに向けて気体燃料を噴射するものである。これにより、気体燃料と燃焼用空気（吸気）が混合された混合気が燃焼室内へ供給される。より具体的には、インジェクタ１７は、吸気経路内に燃料を供給する燃料供給通路を開閉する電磁弁によって構成されている。この電磁弁は、システム制御装置から出力される制御電圧によってその作動が制御される。
【００４２】
そして、システム制御装置が、電磁弁を開く開弁時間を調整することによって、燃焼室内へ供給される燃料の供給流量を調整することができる。なお、図１では、図示の明確化のため、エンジンＥＧの１つの気筒のみを図示しているが、このエンジンＥＧは、多気筒型（例えば、４気筒）のエンジンであり、インジェクタ１７は、各気筒に対して１個づつ設けられている。
【００４３】
リフォーマ１８は、気体燃料を触媒下で改質可能温度まで加熱して改質反応させることによって、水素ガスを発生させるものである。具体的には、本実施形態では、燃料として水素含有燃料であるアンモニアを採用しているので、燃料を３５０℃以上となるまで加熱して、触媒下にて改質反応をさせて水素ガスを発生させている。
【００４４】
リフォーマ１８にて発生した水素ガスは、補助燃料として吸気に混合されてエンジンＥＧの吸気ポートより燃焼室へ供給される。エンジンＥＧにて燃焼した気体燃料および水素ガスは、エンジンＥＧの排気ポートから排気される。
【００４５】
次に、車両用空調装置２について説明する。車両用空調装置２は、熱媒体循環回路２０に配置された冷却用熱交換器２１、蒸気圧縮式の冷凍サイクル３０の蒸発器３４、ヒータ２２、並びに、これらの冷却用熱交換器２１、蒸発器３４およびヒータ２２を収容するケーシング２３等を有して構成されている。
【００４６】
ケーシング２３は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、車室内に向けて送風される送風空気の空気通路を形成するもので、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて形成されている。ケーシング２３の送風空気流れ最上流側には、車室内空気（内気）と車室外空気（外気）とを切替導入する図示しない内外気切替装置が配置されている。
【００４７】
内外気切替装置の空気流れ下流側には、内外気切替装置を介して吸入された空気を車室内へ向けて送風する送風機２４が配置されている。この送風機２４は、システム制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される電動送風機である。送風機２４の空気流れ下流側には、熱媒体循環回路２０の冷却用熱交換器２１が配置されている。
【００４８】
ここで、熱媒体循環回路２０について説明する。熱媒体循環回路２０は、第１熱媒体としての循環水（例えば、水、エチレングリコール水溶液）を循環させる回路で、熱交換器１３の第１燃料気化部１４の第１熱媒体通路１４ｂ、冷却用熱交換器２１、第１熱媒体循環手段としての循環水ポンプ２１ａを環状に接続したものである。
【００４９】
循環水ポンプ２１ａは、第１熱媒体通路１４ｂへ循環水を圧送する電動式のポンプであり、システム制御装置から出力される制御信号によって回転数（流量）が制御される。そして、システム制御装置が循環水ポンプ２１ａを作動させると、循環水は、循環水ポンプ２１ａ→第１熱媒体通路１４ｂ→冷却用熱交換器２１→循環水ポンプ２１ａの順に循環する。
【００５０】
これにより、第１燃料気化部１４の第１燃料通路１４ａを流通する液体燃料が、第１熱媒体通路１４ｂを流通する循環水によって加熱されて気化される。一方、循環水は、第１熱媒体通路１４ｂにて第１燃料通路１４ａを流通する燃料の気化潜熱によって冷却されて、冷却用熱交換器２１へ流入する。冷却用熱交換器２１では、燃料の気化潜熱によって冷却された循環水と送風機２４によって送風された送風空気とが熱交換して、送風空気が冷却される。
【００５１】
つまり、本実施形態では、循環水を介して、燃料の気化潜熱によって送風空気を間接的に冷却することができる。従って、本実施形態の冷却用熱交換器２１は、特許請求の範囲に記載された冷却手段に対応し、送風空気が特許請求の範囲に記載された熱交換対象物に対応している。
【００５２】
また、送風機２４から送風される送風空気の温度は、内外気切替装置がケーシング２３内の空気通路に外気を導入するように切り替えている場合には外気温となり、車室内空気を導入するように切り替えている場合には車室内空気温度となる。従って、循環水ポンプ２１ａから第１熱媒体通路１４ｂへ圧送される循環水の温度（以下、第１温度という）Ｔ１は、外気温あるいは車室内空気温度程度（具体的には、２０℃〜４０℃）の常温となる。
【００５３】
冷却用熱交換器２１の送風空気流れ下流側には、蒸発器３４が配置されている。蒸発器３４は、冷凍サイクル３０において低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器であって、冷却用熱交換器２１にて冷却された送風空気をさらに冷却する機能を果たす。冷凍サイクル３０は、冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機３１、冷媒圧縮機３１吐出冷媒を外気と熱交換させて放熱させる放熱器３２、放熱器３２流出冷媒を減圧膨張させる膨張弁３３、蒸発器３４を環状に接続したものである。
【００５４】
蒸発器３４の送風空気流れ下流側には、ヒータ２２が配置されている。ヒータ２２は、送風機２４から送風されて冷却用熱交換器２１および蒸発器３４を通過して冷却された送風空気（冷風）を加熱する空気加熱手段である。本実施形態では、ヒータ２２として電力を供給されることによって発熱する電気ヒータを採用しており、ヒータ２２の加熱能力は、システム制御装置から出力される制御電圧によって制御される。
【００５５】
もちろん、ヒータ２２として、高温流体と送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器を採用してもよい。このような高温流体としては、具体的に、冷却水循環回路４０を循環するエンジン冷却水のうち、エンジンＥＧから流出した高温の冷却水、ヒートポンプサイクル（冷凍サイクル）の高温高圧冷媒等を採用することができる。
【００５６】
ケーシング２３の空気流れ最下流部には、ヒータ２２にて加熱された空調風を、空調対象空間である車室内へ吹き出す吹出口が配置されている。具体的には、この吹出口としては、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）が設けられている。
【００５７】
さらに、フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。
【００５８】
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、システム制御装置から出力される制御信号によって作動が制御される図示しないサーボモータによって駆動される。
【００５９】
次に、冷却水循環回路４０について説明する。冷却水循環回路４０は、第２熱媒体としてのエンジンＥＧの冷却水（例えば、水、エチレングリコール水溶液）を循環させる回路で、熱交換器１３の第２燃料気化部１５の第２熱媒体通路１５ｂ、エンジンＥＧ内に形成されたエンジンＥＧの冷却用通路４２、第２熱媒体循環手段としての冷却水ポンプ４３を環状に接続したものである。
【００６０】
冷却水ポンプ４３は、第２熱媒体通路１５ｂへ冷却水を圧送する電動式のポンプであり、システム制御装置から出力される制御信号によって回転数（流量）が制御される。そして、システム制御装置が、冷却水ポンプ４３を作動させると、冷却水は、冷却水ポンプ４３→エンジンＥＧ内の冷却用通路４２→第２熱媒体通路１５ｂ→冷却水ポンプ４３の順に循環する。
【００６１】
これにより、第２燃料気化部１５の第２燃料通路１５ａを流通する液体燃料あるいは二相燃料が、第２熱媒体通路１５ｂを流通する冷却水によって加熱されて気化される。一方、冷却水は、第２熱媒体通路１５ｂにて、第２燃料通路１５ａを流通する燃料の気化潜熱によって冷却されて、エンジンＥＧ内の冷却用通路４２へ流入する。冷却用通路４２では、冷却水がエンジンＥＧの廃熱を吸熱して、エンジンＥＧが冷却される。
【００６２】
また、本実施形態では、エンジンＥＧのオーバーヒートの抑制およびエンジンＥＧ潤滑用オイルの粘度増加によるフリクションロスの低減のために、システム制御装置が、エンジンＥＧの温度が８０℃〜１００℃程度となるように、冷却水ポンプ４３の冷却水循環流量を調整している。従って、冷却水ポンプ４３から第２熱媒体通路１５ｂへ圧送される冷却水の温度（以下、第２温度という）Ｔ２は、８０℃〜１００℃程度の高温となる。
【００６３】
つまり、冷却水ポンプ４３から第２熱媒体通路１５ｂへ圧送される冷却水の第２温度Ｔ２は、循環水ポンプ２１ａから第１熱媒体通路１４ｂへ圧送される循環水の第１温度Ｔ１よりも高くなる。なお、エンジンＥＧの廃熱が多く、第２燃料気化部１５にて冷却水を充分に冷却することができない場合は、冷却水循環回路４０に、外気と熱媒体とを熱交換させるラジエータを追加してもよい。
【００６４】
次に、図２、図３を用いて、熱交換器１３の具体的構成について説明する。なお、図２は、熱交換器１３の分解斜視図であり、図３は、熱交換器１３における燃料、循環水および冷却水の流れを模式的に示した説明図である。
【００６５】
熱交換器１３は、図２に示すように、略長方形状の金属板材にプレス加工を施すことによって形成された複数枚のプレート部材１３ａ〜１３ｅを順次積層して、各プレート部材１３ａ〜１３ｅ間に形成される隙間を燃料等が流通する通路とする積層型プレート熱交換器（いわゆる積層型熱交換器）として構成されている。
【００６６】
具体的には、この熱交換器１３では、第１、第２伝熱プレート１３ａ、１３ｂを介して、燃料と循環水あるいは燃料と冷却水が熱交換する。さらに、本実施形態では、燃料と循環水が熱交換する熱交換領域および燃料と冷却水が熱交換する熱交換領域を、区画プレート１３ｃによって区画することによって、第１燃料気化部１４および第２燃料気化部１５に機能的に分割している。
【００６７】
第１燃料気化部１４では、第１、第２伝熱プレート１３ａ、１３ｂを順次積層することによって、第１伝熱プレート１３ａと第２伝熱プレート１３ｂとの間に、高圧タンク１１から流出した液体燃料を流通させる第１燃料通路１４ａ、および、循環水ポンプ２１ａから圧送された循環水を流通させる第１熱媒体通路１４ｂが積層方向に交互に形成されている。
【００６８】
さらに、第１燃料通路１４ａおよび第１熱媒体通路１４ｂの内部には、燃料と循環水との熱交換を促進するインナーフィン１３ｆが配置されている。インナーフィン１３ｆは、薄板状金属を、波状に折り曲げて形成したものである。より詳細には、本実施形態のインナーフィン１３ｆは、各通路１４ａ、１４ｂを流通する流体の流れ方向から見たときに波状となるように折り曲げられている。
【００６９】
また、第１、第２各プレート部材１３ａ、１３ｂの長辺方向の両端側には、それぞれ２個ずつ合計４つのタンク形成部が、積層方向に打ち出し成形されている。タンク形成部は、その中央部に貫通穴を有しており、第１、第２プレート部材１３ａ、１３ｂが積層された際に、燃料および循環水を分配あるいは集合させる４つのタンク部を形成する。そして、これらのタンク部のうち所定の２つのタンク部が第１燃料通路１４ａに連通し、残りの２つのタンク部が第１熱媒体通路１４ｂに連通している。
【００７０】
第１燃料気化部１４の積層方向一端側には、第１エンドプレート１３ｄが配置されている。第１エンドプレート１３ｄには、高圧タンク１１から流出した液体燃料を第１燃料気化部１４へ流入させる燃料流入ポート１３１、循環水を第１燃料気化部１４へ流入させる第１熱媒体流入ポート１３２、および、循環水を第１燃料気化部１４から流出させる第１熱媒体流出ポート１３３が形成されている。
【００７１】
従って、第１燃料気化部１４では、図３に示すように、燃料流入ポート１３１から流入した燃料が太実線矢印に示すように流れ、第１熱媒体流入ポート１３２から流入した循環水が太破線矢印に示すように流れて第１熱媒体流出ポート１３３から流出していく。
【００７２】
一方、第１燃料気化部１４の積層方向の他端側には、区画プレート１３ｃが配置されている。この区画プレート１３ｃは、第１燃料気化部１４と第２燃料気化部１５との間の熱移動を抑制する断熱手段としての機能を果たす。具体的には、区画プレート１３ｃは、２枚の板状部材を貼り合わせて中空状に形成したもので、その内部空間には空気が封入されている。もちろん、断熱性能を高めるために、内部空間を真空としてもよい。
【００７３】
さらに、区画プレート１３ｃには、その表裏を貫通する貫通穴１３４が形成されている。この貫通穴１３４は、第１燃料気化部１４から流出した液体燃料あるいは二相燃料を第２燃料気化部１５へ流入させる燃料通路として機能する。
【００７４】
第２燃料気化部１５の基本的構成は、第１燃料気化部１４と同様である。従って、第２燃料気化部１５では、第１、第２プレート部材１３ａ、１３ｂを順次積層することによって、第１プレート部材１３ａと第２プレート部材１３ｂとの間に、第１燃料気化部１４から流出した液体燃料あるいは二相燃料を流通させる第２燃料通路１５ａ、および、冷却水ポンプ４３から圧送された冷却水を流通させる第２熱媒体通路１５ｂが積層方向に交互に形成されている。
【００７５】
さらに、第２燃料通路１５ａおよび第２熱媒体通路１５ｂの内部にも、第１燃料気化部１４と同様に、燃料と冷却水との熱交換を促進するインナーフィン１３ｆが配置されている。
【００７６】
また、第２燃料気化部１５の積層方向の他端側（区画プレート１３ｃの反対側）には、第２エンドプレート１３ｅが配置されており、この第２エンドプレート１３ｅには、気体燃料を第２燃料気化部１５から流出させる燃料流出ポート１３５、冷却水を第２燃料気化部１５へ流入させる第２熱媒体流入ポート１３６、および、冷却水を第２燃料気化部１５から流出させる第２熱媒体流出ポート１３７が形成されている。
【００７７】
従って、第２燃料気化部１５では、図３に示すように、区画プレート１３ｃの貫通穴１３４から流入した燃料が太実線矢印に示すように流れて燃料流出ポート１３５から流出し、第２熱媒体流入ポート１３６から流入した冷却水が太一点破線矢印に示すように流れて第２熱媒体流出ポート１３７から流出していく。
【００７８】
なお、本実施形態では、燃料としてアンモニアを採用しているので、熱交換器１３の各構成部材（プレート部材１３ａ〜１３ｅ、インナーフィン１３ｆ）は、いずれも耐食性に優れる金属（例えば、ステンレス合金）で形成されている。また、本実施形態では、図２、図３に示すように、熱交換器１３のうち、第１燃料気化部１４が占める領域に対して第２燃料気化部１５が占める領域の割合は、略１／２としている。
【００７９】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。システム制御装置は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵおよびプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶回路を含む周知のマイクロコンピュータ、各種制御対象機器への制御信号（あるいは制御電圧）を出力する出力回路、各種センサの検出信号が入力される入力回路、並びに、電源回路等から構成されている。
【００８０】
システム制御装置の出力側には、前述した各種制御対象機器１２、１７、２１ａ、２４、４３等が接続され、システム制御装置はこれらの制御対象機器の作動を制御する。システム制御装置の入力側には、エンジンＥＧの作動を制御するために用いられる物理量を検出するエンジン制御用のセンサ群、車両用空調装置２の作動を制御するために用いられる物理量を検出する空調制御用のセンサ群等が接続されている。
【００８１】
具体的には、エンジン制御用のセンサ群としては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、エンジンＥＧの回転数を検出する回転数センサ、インジェクタ１７へ流入する燃料圧力を検出する燃圧センサ、エンジンＥＧの吸気経路に配置されて吸気流量を調整するスロットルバルブの弁開度を検出するスロットルポジションセンサ、エンジンＥＧの冷却用通路４２から流出した冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ（いずれも図示せず）等が設けられている。
【００８２】
また、空調制御用のセンサ群としては、車室内温度を検出する内気温センサ、車室外気温を検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、冷却用熱交換器２１から吹き出される送風空気（冷風）の温度を検出する冷風温度センサ、蒸発器３４における冷媒蒸発温度に相関を有する温度（本実施形態では、蒸発器３４の温度）を検出する蒸発器温度センサ、ヒータ２２にて加熱された空調風の温度を検出する空調風温度センサ（いずれも図示せず）等が設けられている。
【００８３】
さらに、システム制御装置の入力側には、車両を起動あるいは停止させるスタートスイッチ、エンジンＥＧを始動させるイグニションスイッチ等のエンジン操作用のスイッチ群の操作信号が入力されるとともに、車両用空調装置２の作動スイッチ、車両用空調装置２の自動制御を設定あるいは解除するオートスイッチ、車室内の目標温度を設定する目標温度設定手段としての車室内温度設定スイッチ等の空調操作用のスイッチ群の操作信号が入力される。
【００８４】
なお、上述の如く、本実施形態のシステム制御装置は、エンジン制御および空調制御の双方を司る制御装置として構成されているが、もちろん、主にエンジン制御を行うエンジン制御用の制御装置と、主に空調制御を行う空調制御用の制御装置とを別体の制御装置として構成してもよい。
【００８５】
また、システム制御装置は、上述した各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、システム制御装置のうち各制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、循環水ポンプ２１ａの作動を制御する構成が第１熱媒体流量制御手段を構成し、冷却水ポンプ４３の作動を制御する構成が第２熱媒体流量制御手段を構成している。
【００８６】
次に、上記構成における本実施形態の燃料供給システム１の作動について説明する。まず、イグニションスイッチが投入されてエンジンＥＧが始動すると、システム制御装置が、その記憶回路に記憶されたエンジン制御プログラムを実行する。このエンジン制御プログラムでは、エンジンの運転状態に応じて、インジェクタ１７からエンジンＥＧへ供給される燃料の供給流量等を決定して、インジェクタ１７等の作動を制御する。
【００８７】
まず、エンジン制御プログラムが実行されると、システム制御装置は、所定の制御周期毎にエンジン制御用のセンサ群の各種検出値を読み込み、読み込まれた各種検出値に基づいて、冷却水ポンプ４３の冷却水圧送能力、インジェクタ１７の開弁時間、開閉弁１２の開弁時間等を決定する。
【００８８】
具体的には、冷却水ポンプ４３の冷却水圧送能力については、冷却水温度センサの検出温度が８０℃以上１００℃以下となるように決定する。また、インジェクタ１７の開弁時間については、エンジン回転数、アクセル開度信号、スロットルバルブの弁開度等に基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、エンジンＥＧに要求されている駆動トルクを発生させるために必要な目標燃料供給流量を決定する。
【００８９】
そして、この目標燃料供給流量、エンジン回転数、インジェクタ１７入口側の燃料圧力等に基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、インジェクタ１７から燃焼室へ供給される供給流量が、目標燃料供給流量となるインジェクタ１７の開弁時間を決定する。
【００９０】
ここで、本実施形態のエンジンＥＧには、熱交換器１３（具体的には、第１燃料気化部１４および第２燃料気化部１５）にて気化された燃料が供給される。さらに、熱交換器１３にて気化された燃料は、エンジンＥＧのみならずリフォーマ１８にも供給される。そのため、熱交換器１３にて気化される燃料の流量（質量流量）は、インジェクタ１７から燃焼室へ供給される燃料の供給流量（質量流量）より多くなっている必要がある。
【００９１】
そこで、システム制御装置では、上述したインジェクタ１７の開弁時間と同様に、目標燃料供給流量、高圧タンク１１から流出する燃料の圧力等に基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、熱交換器１３へ供給される燃料流量が、目標燃料供給流量よりも所定量多くなるように、開閉弁１２の開弁時間を決定する。
【００９２】
そして、システム制御装置は、上述の如く決定された制御状態となるように、出力回路あるいは駆動回路（ＥＤＵ）から冷却水ポンプ４３、インジェクタ１７および開閉弁１２に対して制御信号を出力する。
【００９３】
その後、スタートスイッチによって車両の停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→冷却水ポンプ４３の冷却水圧送能力、インジェクタ１７および開閉弁１２の開弁時間等の決定→決定された冷却水圧送能力および開弁時間となる制御信号の出力といった制御ルーチンを繰り返す。
【００９４】
この際、熱交換器１３では、第１燃料気化部１４の第１燃料通路１４ａを介して第２燃料通路１５ａへ流入した液体燃料が、第２熱媒体通路１５ｂを流通する冷却水に加熱されて気化される。一方、第２熱媒体通路１５ｂを流通する冷却水は、第１燃料通路１４ａを流通する燃料の気化潜熱によって冷却される。
【００９５】
前述の如く、開閉弁１２の開弁時間は、熱交換器１３へ流入させる燃料の流量が目標燃料供給流量よりも多くなるように決定されているとともに、冷却水の第２温度Ｔ２が８０℃〜１００℃の高温となるので、熱交換器１３では、要求されている駆動トルクを発生させるために充分な流量の燃料を気化させることができる。
【００９６】
さらに、本実施形態のシステム制御装置は、エンジンＥＧの始動に伴って、リフォーマ１８に設けられた改質用加熱手段としての電気ヒータ（図示せず）に通電し、改質可能な温度以上となるまで燃料を加熱する。これにより、エンジンＥＧの燃焼室に水素ガスを補助燃料として供給することができる。
【００９７】
次に、エンジンＥＧの始動中に、車両用空調装置２の作動スイッチが投入された状態で、オートスイッチが投入されると、システム制御装置が、その記憶回路に記憶された空調制御プログラムを実行する。この空調制御プログラムでは、空調負荷に応じて、システム制御装置の出力側に接続された空調用の制御対象機器の制御状態を決定し、決定された制御状態となるように、制御対象機器の作動を制御する。
【００９８】
具体的には、空調制御プログラムが実行されると、システム制御装置が、予め定めた基準回転数（基準熱媒体圧送能力）となるように、循環水ポンプ２１ａを作動させる。さらに、システム制御装置は、車室内温度、車室外気温、日射量等に基づいて、各吹出口から車室内に吹き出される送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを決定する。
【００９９】
そして、この目標吹出温度ＴＡＯおよび空調制御用のセンサ群の検出信号に基づいて、制御対象機器の作動を制御する。例えば、送風機２４の目標送風量、すなわち送風機２４の電動モータに出力する制御電圧については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、目標吹出温度ＴＡＯが高温時および低温時に中間温度時よりも高くなるように決定される。
【０１００】
また、冷凍サイクル３０の冷媒圧縮機３１の冷媒吐出能力については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って上昇するように蒸発器３４における目標冷媒蒸発温度ＴＥＯを決定し、フィードバック制御手法を用いて目標冷媒蒸発温度ＴＥＯと蒸発器温度センサによって検出された検出値との偏差が縮小するように決定される。
【０１０１】
また、ヒータ２２に出力される制御電圧については、ヒータ２２に加熱された空調風の温度と車室内温度設定スイッチによって設定された目標温度との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いてヒータ２２から吹き出される空調風の温度が目標冷風温度ＴＥＯに近づくように決定される。
【０１０２】
そして、システム制御装置は、出力回路あるいは駆動回路から上記の如く決定された制御信号を制御対象機器に対して出力する。その後、車両用空調装置２の作動停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→制御対象機器の制御状態の決定→決定された制御状態が得られる制御信号の出力といった制御ルーチンを繰り返す。
【０１０３】
この際、熱交換器１３では、図４のモリエル線図に示すように、第１燃料気化部１４および第２燃料気化部１５にて、エンジンＥＧに要求出力を出力させるために充分な流量の燃料が気化させることができる。つまり、高圧タンク１１から流出した液体燃料（図４のａ点）は、開閉弁１２を通過する際の圧力損失によって減圧され（図４のａ点→ｂ点）、第１燃料気化部１４の第１燃料通路１４ａへ流入する。
【０１０４】
第１燃料通路１４ａへ流入した液体燃料は、第１熱媒体通路１４ｂへ流入した第１温度Ｔ１（２０℃〜４０℃）の循環水と熱交換して、そのエンタルピを上昇させる（図４のｂ点→ｃ点）。これにより、循環水が冷却されるとともに、第１燃料通路１４ａへ流入した液体燃料の一部が気化されて、二相燃料となって第２燃料気化部１５の第２燃料通路１５ａへ流入する。
【０１０５】
第２燃料通路１５ａへ流入した二相燃料は、第２熱媒体通路１５ｂへ流入した第２温度Ｔ２（８０℃〜１００℃）の冷却水と熱交換して、そのエンタルピをさらに上昇させる（図４のｃ点→ｄ点）。これにより、冷却水が冷却されるとともに、第２燃料通路１５ａへ流入した二相燃料がさらに気化されて、気体燃料となって熱交換器１３から流出する。
【０１０６】
つまり、熱交換器１３では、冷却水の第２温度Ｔ２が循環水の第１温度Ｔ１よりも高くなっていることによって、第２燃料気化部１５における燃料の平均的なエンタルピＨ２が、第１燃料気化部１４における燃料の平均的なエンタルピＨ１よりも高くなる。換言すると、第２燃料気化部１５の所定の部位における燃料のエンタルピが、第１燃料気化部１４の対応する部位における燃料のエンタルピよりも高くなる。
【０１０７】
つまり、第２燃料気化部１５の燃料流入部における燃料のエンタルピは、第１燃料気化部１４の燃料流入部における燃料のエンタルピよりも高くなっており、第２燃料気化部１５の燃料流出部における燃料のエンタルピは、第１燃料気化部１４の燃料流出部における燃料のエンタルピよりも高くなっている。
【０１０８】
また、車両用空調装置２の作動時であっても、開閉弁１２の開弁時間は、熱交換器１３へ流入させる燃料の流量が、目標燃料供給流量よりも多くなるように決定されているので、熱交換器１３では、要求されている駆動トルクを発生させるために充分な流量の燃料を気化させることができる。
【０１０９】
さらに、車両用空調装置２では、送風機２４から送風された送風空気が、冷却用熱交換器２１および蒸発器３４にて冷却され、冷却用熱交換器２１にて冷却された冷風は、ヒータ２２によって乗員の所望の温度に温度調整されて、各吹出口を介して車室内へ吹き出される。そして、車室内に吹き出される空調風によって、車室内温度が車室外気温より低く冷やされる場合には車室内の冷房が実現され、車室内温度が車室外気温より高く加熱される場合には、車室内の暖房が実現される。
【０１１０】
本実施形態の燃料供給システム１は、上記の如く作動するので、以下のような優れた効果を得ることができる。
【０１１１】
まず、第１燃料気化部１４から流出した燃料を第２燃料気化部１５にて気化させる熱交換器１３を備えているとともに、第２燃料気化部１５における燃料のエンタルピＨ２を第１燃料気化部１４における燃料のエンタルピＨ１よりも高くしているので、第１燃料気化部１４における燃料の気化よりも第２燃料気化部１５における燃料の気化を促進できる。
【０１１２】
これにより、車両用空調装置２を作動させない場合のように冷却用熱交換器２１に冷却負荷が要求されない場合、あるいは、車両用空調装置２の作動時であっても冷却用熱交換器２１に要求される冷却負荷が小さくなり、第１燃料気化部１４にて気化させることのできる燃料流量が少なくなってしまった場合でも、第１燃料気化部１４にて気化させることのできなかった燃料を第２燃料気化部１５にて気化させることができる。
【０１１３】
従って、第１燃料気化部１４にて気化させることのできる流量によらず、第２燃料気化部１５にて充分な流量の燃料を気化させることができる。すなわち、冷却用熱交換器２１に要求される冷却負荷によらず、エネルギ出力手段（ＥＧ）へ充分な供給流量の燃料を供給することができる。
【０１１４】
また、本実施形態の熱交換器１３では、第２燃料気化部１５の第２熱媒体通路１５ｂへ流入させる冷却水の第２温度Ｔ２を、第１燃料気化部１４の第１熱媒体通路１４ｂへ流入させる循環水の第１温度Ｔ１よりも高くしているので、極めて容易に、第２エンタルピＨ２を第１エンタルピＨ１よりも高くすることができる。
【０１１５】
また、本実施形態の熱交換器１３では、第１燃料気化部１４を構成する第１熱交換領域および第２燃料気化部１５を構成する第２熱交換領域を断熱性を有する区画プレート１３ｃによって区画しているので、第１エンタルピＨ１と第２エンタルピＨ２との差を効率的に確保することができる。
【０１１６】
また、本実施形態の燃料供給システム１では、バッファタンク１６を備えているので、エンジンＥＧの要求出力が急増した場合であっても、バッファタンク１６に蓄えられた気体燃料をエンジンＥＧへ供給できる。従って、より一層確実に、エンジンＥＧへ充分な供給流量の燃料を供給することができる。
【０１１７】
さらに、本実施形態の第１燃料気化部１４では、熱媒体循環回路２０を循環する循環水を介して、間接的に熱交換対象物である送風空気を冷却しているので、第１燃料気化部１４を車両用空調装置２のケーシング２３の外部（すなわち、送風空気の空気通路外）に配置することができる。
【０１１８】
従って、何らかの理由で、燃料供給システム１から燃料が漏れたとしての、可燃性を有する燃料が車室内に送風されてしまうことを防止できる。また、仮に毒性を有する燃料を採用したとしても、燃料が車室内に送風されてしまうことを防止して乗員の安全性を確保することができる。
【０１１９】
なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態は、燃料供給システム１にて気化する燃料の気化潜熱によって熱交換対象物を冷却する熱管理システム、あるいは冷却システムについて説明したものと表現することができる。
【０１２０】
すなわち、本実施形態は、
液化された燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段（高圧タンク１１）と、
前記液体燃料貯蔵手段から流出した燃料を気化させる第１燃料気化手段（第１燃料気化部１４）と、
前記第１燃料気化手段から流出した燃料を気化させる第２燃料気化手段（第２燃料気化部１５）と、
前記第１燃料気化手段にて気化する燃料の気化潜熱によって熱交換対象物を冷却する冷却手段（冷却用熱交換器２１）とを備え、
第２燃料気化手段における燃料の第２エンタルピ（Ｈ２）が、第１燃料気化手段における燃料の第１エンタルピ（Ｈ１）よりも高くなっていることを特徴とする熱管理システムあるいは冷却システムについて説明したものと表現することができる。
【０１２１】
（第２実施形態）
本実施形態では、図５の全体構成図に示すように、開閉弁１２の下流側に燃料の流れを分岐する分岐部を設け、分岐された一方の燃料を、第１実施形態と同様に熱交換器１３の燃料流入ポート１３１へ流入させ、分岐された他方の燃料を第１燃料気化部１４の出口側（第２燃料気化部１５の入口側）へ流入させる構成としている。
【０１２２】
このような構成は、区画プレート１３ｃの貫通穴１３４へ、分岐された他方の燃料を導く構成とすれば、容易に実現できる。その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、高圧タンク１１から直接、第２燃料気化部１５へ燃料を流入させることができるので、第１燃料気化部１４にて気化させることのできる流量によらず、第２燃料気化部１５にて充分な流量の燃料を確実に気化させることができる。
【０１２３】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【０１２４】
（１）上述の実施形態では、第１、第２燃料気化手段である第１、第２燃料気化部１４、１５を１つの熱交換器１３として一体的に構成した例を説明したが、第１、第２燃料気化手段は、これに限定されない。もちろん、第１、第２燃料気化手段を、それぞれ別々の熱交換器で構成してもよいし、他の形式の熱交換器として一体的に構成してもよい。
【０１２５】
例えば、第１熱媒体（循環水）が流通する第１チラータンクの内部に、第１燃料通路を構成する燃料配管を配置し、第２熱媒体（冷却水）が流通する第２チラータンクの内部に第２燃料通路を構成する燃料配管を配置する熱交換器構造を採用してもよい。この場合は、第１チラータンクと第２チラータンクとを断熱部材を介在させて一体化すればよい。
【０１２６】
さらに、第１、第２燃料気化手段として、燃料を気化させる気化空間を形成する気化容器、および、気化空間内に配置された熱媒体通路に向けて高圧液化燃料を霧状に噴射する噴射弁等を有して構成される噴射式の気化器を採用してもよい。
【０１２７】
（２）上述の実施形態では、第１熱媒体として熱媒体循環回路２０を循環する循環水を採用し、第２熱媒体として冷却水循環回路４０を循環する冷却水を採用した例を説明したが、第１熱媒体および第２熱媒体はこれに限定されない。つまり、第２熱媒体の第２温度Ｔ２が第１熱媒体の第１温度Ｔ１よりも高くなっていればよい。従って、例えば、第２熱媒体としてリフォーマ１８を冷却する冷却水を採用してもよい。
【０１２８】
（３）上述の実施形態では、熱交換対象物として車室内に送風される送風空気を冷却する構成について説明したが、熱交換対象物は、これに限定されない。つまり、熱交換対象物としては、燃料の気化潜熱によって冷却可能なものの全てが採用できる。
【０１２９】
例えば、内燃機関や燃料電池のようなエネルギ出力手段、電動モータやこれに電力を供給するインバータ回路等の電気回路等、作動時に発熱を伴う発熱機器等を採用してもよいし、飲料水や熱媒体のような流体を採用してもよい。
【０１３０】
また、上述の実施形態では、熱交換対象物である送風空気を、熱媒体を介して間接的に冷却する例を説明したが、もちろん、直接的に冷却してもよい。さらに、上述の第２実施形態では、第２燃料気化部１５にて気化する燃料によって、エンジンＥＧを間接的に冷却する例を説明したが、第２燃料気化部１５にて気化する燃料によって、他のものを冷却してもよい。
【０１３１】
例えば、リフォーマ１８を冷却してもよいし、エネルギ出力手段として、燃料電池を採用する場合には、燃料電池を冷却してもよい。
【０１３２】
（４）上述の実施形態では、バッファタンク１６を熱交換器１３の燃料流れ下流側、すなわち第２燃料気化部１５の燃料流れ下流側に配置した例を説明したが、バッファタンク１６の配置はこれに限定されない。例えば、第１燃料気化部１４の燃料出口側と第２燃料気化部１５の燃料入口側との間に配置してもよい。
【０１３３】
例えば、上述の実施形態のように、第１燃料気化部１４と第２燃料気化部１５が１つの積層型熱交換器として一体的に構成されている場合は、区画プレート１３ｃの内部空間を利用してバッファタンクとしてもよい。
【０１３４】
（５）第１実施形態の図４のモリエル線図にて説明したように、燃料が開閉弁１２を通過する際には、燃料が減圧されることによって気化が促進される。そこで、例えば、開閉弁１２の下流側に減圧機構（ノズル、オリフィス等）を配置して、熱交換器１３（具体的には、第１燃料気化部１４）へ流入する燃料を減圧させてもよい。
【０１３５】
（６）上述の実施形態では、エネルギ出力手段として、エンジン（内燃機関）ＥＧを採用した例を説明したが、エネルギ出力手段は、これに限定されない。例えば、リフォーマ１８にて発生させた燃料ガス（水素ガス）と酸化剤ガス（空気）とを電気化学反応させることによって燃料を消費して、電気エネルギを出力する燃料電池を採用してもよい。
【０１３６】
（７）上述の実施形態では、本発明の燃料供給システムを車両に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、エンジン駆動式の定置型空調装置あるいは冷凍装置に適用してもよいし、燃料を燃焼させて熱エネルギを出力するボイラ装置に適用して温水と冷水とを同時に作り出すシステムなどに適用してもよい。
【０１３７】
（８）上述の実施形態では、エンジンＥＧへ補助燃料としての水素ガスを供給するために、リフォーマ１８を採用した例を説明したが、このリフォーマ１８は、エンジンＥＧへ充分な供給流量の燃料を供給するという効果を得るための必須の構成ではないので、廃止してもよい。また、上述の実施形態では、冷凍サイクル３０によって送風空気を冷却する例を説明したが、冷却用熱交換器２１にて充分に送風空気を冷却できる場合には、冷凍サイクル３０を廃止してもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１１          高圧タンク
１３          熱交換器
１４、１５    第１、第２燃料気化部
１６          バッファタンク
２１          冷却用熱交換器
２３          ケーシング
３０          冷凍サイクル
３４          蒸発器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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