(57)【要約】  本発明は、周囲温度のもとでは液化され、冷却により低温貯蔵されている燃料、例えば水素を蒸発するためのシステム並びに方法に関する。本発明の基礎を成す課題は、高い固有安全性により傑出し且つ調整技術的な観点で長所を提供する、低温貯蔵されている燃料を蒸発するためのシステム並びに方法を創作することである。この課題は、本発明に従い、次のことにより解決される。即ち、燃料消費装置（ＢＫ）の領域で生じる熱を利用し、低温貯蔵されている燃料を蒸発するためのシステム（Ｓ１）において、このシステムが、タンク装置（Ｔ）から燃料を導出するための取り出しライン装置（ＥＬ）と、蒸発熱（ＱＤ）を取り入れながら、取り出しライン（ＥＬ）を介して取り寄せられる燃料を蒸発するための蒸発器装置（ＶＤ）と、蒸発された燃料を前記の消費装置（ＢＫ）に導入するためのガスライン装置（ＧＬ）と、消費装置（ＢＫ）の領域で生じる熱を受容するために消費装置（ＢＫ）の領域に設けられている熱移送システムと、熱移送流体が通流する燃料・熱交換器装置（２７）とを備え、この燃料・熱交換器装置が蒸発器装置の一部を形成し、前記の熱移送システムから取り寄せられる熱流（ＱＶ）により蒸発熱（ＱＤ）を準備するためのものであり、この際、フォワードフロー部分（ＶＬ）及びリターンフロー部分（ＲＬ）を介し、前記の熱移送システムと燃料・熱交換器装置（２７）の連結が、蒸発熱（ＱＤ）を取り入れるために要求される燃料・熱交換器装置（２７）を通じる熱移送流体の処理量がフォワードフロー部分（ＶＬ）及び／又はリターンフロー部分（ＲＬ）を通じる流体処理量と異なって調節可能であるように行なわれていること。
2007518940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料消費装置の領域で生じる熱を利用し、低温貯蔵されている燃料を蒸発するためのシステムにおいて、このシステムが、
−  蒸発熱を取り入れながら、燃料タンクから取り寄せられる燃料を蒸発するための蒸発器装置と、
−  蒸発された燃料を前記の消費装置に導入するためのガスライン装置と、
−  消費装置の領域で生じる熱を受容するために消費装置の領域に設けられている熱移送システムと、
−  熱移送流体が通流する燃料・熱交換器装置とを備え、この燃料・熱交換器装置が蒸発器装置の一部を形成し、前記の熱移送システムから取り寄せられる熱流により蒸発熱を準備するためのものであり、
−  この際、フォワードフロー部分及びリターンフロー部分を介し、前記の熱移送システムと燃料・熱交換器装置の連結が、蒸発熱を取り入れるために要求される燃料・熱交換器装置を通じる熱移送流体の処理量がフォワードフロー部分及び／又はリターンフロー部分を通じる流体処理量と異なって調節可能であるように行なわれていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
消費装置側の熱移送システムと、燃料・熱交換器装置との熱連結が、中間熱交換器の介在のもと行なわれていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
燃料・熱交換器装置の連結が、１つの１次回路及び少なくとも１つの２次回路への流体回路の分離のもと行なわれていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
流体回路が分離されている場合、異なる熱移送流体が各々の流体回路内に受容されていることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
ラインブリッジを含んだ連結が行なわれていて、このラインブリッジが、燃料・熱交換器装置の入口側に対し、燃料・熱交換器装置から流出する熱移送流体流の部分フィードバックを可能にすることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
燃料加熱装置を迂回し、フォワードフロー部分とリターンフロー部分との間の流体接続を作り出すために、バイパスライン装置を含んだ連結が行なわれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
燃料加熱装置の入口における熱移送流体の入口温度を検知するために入口温度検知機構が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
燃料加熱装置の出口における熱移送流体の出口温度を検知するために出口温度検知機構が設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
燃料加熱装置を通じて熱移送流体を送るためにポンプ装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
燃料加熱装置を通じる通流条件を調節するために、調節要素、特にバルブが設けられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
バイパスライン又はブリッジングラインを通じる通流条件を調節するために、調節要素、特にバルブが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
消費装置の現在の稼動状態に適合されたシステム調節が得られるようフォワードフロー部分及びリターンフロー部分及び／又は燃料加熱装置を通じる流体処理量を調節するために制御装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
燃料加熱装置が次のように稼動される、即ち、出口側で流出する熱移送流体流により、冷却ポテンシャルが、消費装置、特にエンジン、及び／又は排出ガスフィードバックシステム、及び／又はチャージエア冷却システム、及び／又は車両温度調節システム、及び／又は変速機装置のために提供されるように燃料加熱装置が稼動されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
燃料加熱装置を通じて蒸発力を加えるために十分に高い温度ポテンシャルを使用可能とする消費装置の領域から熱移送流体の分岐が行なわれることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
消費装置側の熱移送システムの迅速に加熱する部分及び／又は高温部分から前記の分岐が行なわれることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
燃料加熱装置の熱の取り寄せにより冷却されている熱移送流体流が、冷却水熱交換器の上流側で冷却流体流内に供給されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
消費装置が燃焼動力機械であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
消費装置が燃料電池であることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記の熱移送システムが消費装置の冷却剤回路を形成することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記の熱移送システムが排出ガスフィードバックシステムと協働することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
廃熱システムが消費装置の潤滑剤回路又は従動系統コンポーネントを含んでいることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
燃料加熱装置内の熱移送が選択的に並流原理又は向流原理により行なわれることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
燃料が少なくとも一時的に液状の状態で熱交換器内に達することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
燃料として水素が使用されることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
タンク内の燃料が、１５０Ｋよりも低い温度、水素の場合は特に２０Ｋよりも低い温度を有することを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
低温貯蔵されている燃料、特に水素を蒸発するための方法において、この方法では、燃料がタンク装置から導出され、熱交換器として形成されている蒸発器装置を介して加熱されて蒸発され、更に、燃料の連続する蒸発に必要な熱流が、温度調整されている熱移送流体流を介して取り寄せられ、この熱移送流体流が、消費装置側に設けられている熱移送システムから導出され、更に、消費装置側の熱移送流体流から導出される流体流、及び蒸発器装置を通じて導かれる蒸発器流体流が、消費装置の稼動状態に依存し、少なくとも段階ごとに様々な液位に調節されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
予め定められている温度勾配の領域において、ガス状水素を提供するために必要な熱量を提供するという条件のもと、流体流の調節が行なわれることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
予め定められている蒸発器流体流の流入温度より低く、ガス状水素を提供するために必要な熱量を提供するという条件のもと、流体流の調節が行なわれることを特徴とする、請求項２６又は２７に記載の方法。
【請求項２９】
予め定められている蒸発器流体流の流出温度の到達時に、ガス状水素を提供するために必要な熱量を提供するという条件のもと、流体流の調節が行なわれることを特徴とする、請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に周囲温度のもとでは液化され、冷却により低温貯蔵されている燃料、例えば水素を蒸発するためのシステム並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
危険な温度が通常の周囲温度よりも下に位置する燃料の貯蔵は、絶縁されたタンク装置内で行なわれる。このタンク装置、またクライオタンクとも称されるタンク装置は、比較的小さい自重の他、有利な構成空間／貯蔵容量比によっても傑出している。
【０００３】
冷却され且つ液化されている低温燃料（クライオ燃料）を液状貯蔵するために設けられているタンク装置は、好ましくは所定の過圧のもと液状燃料で充填される。タンク圧により決定される貯蔵温度レベルは、冷却装置により並びに燃料の蒸発（気化）により維持され得る。自動車（モータビークル）内でこの種のタンクシステムを使用する場合、消費装置への燃料の導入は、通常は気体状態で行なわれ、この際、燃焼動力機械（内燃機関）の稼動のために必要なガス供給流は、先ずは液状燃料に対し熱を調整して供給することより行なわれ、供給された熱に対応し、ガス状燃料が発生される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の基礎を成す課題は、高い固有安全性により傑出し且つ調整技術的な観点で長所を提供する、低温貯蔵されている燃料を蒸発するためのシステム並びに方法を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題は、本発明に従い、次のことにより解決される。即ち、燃料消費装置の領域で生じる熱を利用し、低温貯蔵されている燃料を蒸発するためのシステムにおいて、このシステムが、
−  タンク装置から燃料を導出するための取り出しライン装置と、
−  蒸発熱を取り入れながら、取り出しラインを介して取り寄せられる燃料を蒸発するための蒸発器装置と、
−  蒸発された燃料を前記の消費装置に導入するためのガスライン装置と、
−  消費装置の領域で生じる熱を受容するために消費装置の領域に設けられている熱移送システムと、
−  熱移送流体が通流する燃料・熱交換器装置とを備え、この燃料・熱交換器装置が蒸発器装置の一部を形成し、消費装置側の熱移送システムから取り寄せられる熱流により蒸発熱を準備するためのものであり、
−  この際、フォワードフロー部分及びリターンフロー部分を介し、消費装置側の熱移送システムと燃料・熱交換器装置の連結が、蒸発熱を取り入れるために要求される燃料・熱交換器装置を通じる熱移送流体の処理量（スループット）がフォワードフロー部分及び／又はリターンフロー部分を通じる流体処理量と異なって調節可能であるように行なわれていること。
【０００６】
それにより、特に燃焼動力機械（内燃機関）として又は流体冷却式の燃料電池として形成されている消費装置において、燃料の蒸発のためにこの消費装置に供給すべき熱流を、この消費装置の現在の稼動状態をより良く考慮するように調節することが可能である。
【０００７】
更に、本発明に従う解決策コンセプトにより、燃料の冷気ポテンシャルを他の冷却目的のために利用することも可能である。本発明に従う解決策コンセプトを基礎にし、特に、場合により消費装置側で過剰に生じる廃熱の導出を、機器技術的に有利には、高い温度勾配のもと小型の廃熱交換器を用いて行なうことも可能である。
【０００８】
本発明の特に有利な実施形態に従い、消費装置の領域に設けられている熱移送システムと、燃料・熱交換器装置との連結は、中間熱交換器の介在のもと行なわれている。それにより有利には、消費装置側の熱移送回路と蒸発器側の熱移送回路とを互いに液圧的に分離して実施することが可能となる。また流体回路の分離により、特に、これらの流体回路を異なる熱移送流体で充填することも可能である。各々の熱移送回路の充填のために設けられている流体は、有利には、各々の熱移送にとって問題に温度レベル、並びに各々の流体経路の構成上の特性に対して適合され得る。特に、蒸発器側の流体回路を耐低温性の流体で充填することが可能である。
【０００９】
中間熱交換器の介在のもと又はこの措置の組み合わせとして消費装置側の熱移送回路に蒸発器側の熱移送回路を連結することに対して選択的に、ラインブリッジを含んで連結を行なうことも可能で、このラインブリッジは、燃料・熱交換器装置の入口側に対し、燃料・熱交換器装置から流出する熱移送流体流のフィードバックを可能にする。それにより特に、継続的に且つ体積流に関して適合された蒸発器側の熱移送流体の循環を燃料・熱交換器装置を通じて実現することが可能である。現在要求されている蒸発力を考慮する熱量は、消費装置側の熱移送システムから蒸発器側の熱移送システム内への熱移送流体部分流の調整された導入により達成され得る。
【００１０】
更に消費装置側の熱移送システムと蒸発器側の熱移送システムとの連結はバイパスライン装置を含んでも行なわれ得て、これは、燃料・熱交換器装置を迂回し、フォワードフロー部分とリターンフロー部分との間の流体接続を作り出すためである。このバイパスライン装置を介し、同様に、消費装置側の領域から蒸発器側の領域内への熱入力を要求されている蒸発器出力に適合することが可能である。
【００１１】
本発明の特に有利な実施形態に従い、燃料・熱交換器装置の入口における熱移送流体の入口温度を検知するために入口温度・検知機構が設けられている。それにより検知可能な熱移送流体の入口温度は、燃料・熱交換器装置を通じて導かれる流体流の確定時に考慮され得る。
【００１２】
特に前述の措置との組み合わせとして、好ましくは燃料・熱交換器装置の領域に、燃料・熱交換器装置の出口における熱移送流体の出口温度を検知するために出口温度・検知機構が設けられている。燃料・熱交換器装置を介して構成される温度勾配を検知すること、並びに好ましくは絶対温度をも検知することにより、燃料・熱交換器装置を通じて導かれる体積流を介し、取り入れられた加熱力を、蒸発器装置内で蒸発された燃料の放出温度が予め定められた目標値に対して僅かなずれだけを有するように適合することが可能である。
【００１３】
燃料・熱交換器装置を通じて熱移送流体を送るために、本発明の特に有利な実施形態に従い、ポンプ装置が設けられていて、この際、このポンプ装置の送出力は、好ましくは現在要求されている蒸発器出力に応じ、又は特に消費装置の別の稼動パラメータを考慮して調節され得る。
【００１４】
更に本発明の特に有利な他の実施形態に従い、燃料・熱交換器装置を通じる通流条件、並びに好ましくは消費装置側の熱移送システムのフォワードフロー部分とリターンフロー部分との間で設置され得る接続ライン部分を通じる通流条件を調節するために、調節要素、特にバルブが設けられている。この種の調節要素、特にバルブは、特にバイパスライン又はブリッジングラインを通じる通流条件を調節するために設けられ得る。
【００１５】
有利には、消費装置の現在の稼動状態に関して有利に適合されたシステム調節が得られるようフォワードフロー部分及びリターンフロー部分及び／又は燃料・熱交換器装置を通じる流体処理量を調節するために制御装置が設けられている。それにより水素稼動式の燃焼動力機械の場合、暖機運転段階中、例えば暖機運転段階の完了後の流体流の調節のためとして、流体流の調節のために他のパラメータを選択することが可能となる。流体流の調節は特に周囲温度を考慮しても行なわれ得る。制御装置は、好ましくはプログラミング可能な計算機装置を含んでいる。それに対して選択的に、この種の制御装置の組み合せとしても、自己調整式要素、例えばワックス・サーモスタットバルブにより流体流の適合を行なうことが可能であり、その結果、計算機によって導かれるシステム調整にも依存せず、システムは十分に安定し、特に、許されない状態に達することはない。
【００１６】
本発明の特に有利な実施形態に従い、燃料・熱交換器装置は次のように稼動される、即ち、出口側で流出する熱移送流体流により、冷却ポテンシャルが、エンジン或いは消費装置、及び／又は少なくとも段階ごとに冷却すべき下位システムのために使用可能であるようである。この種の下位システムは、例えば排出ガスフィードバックシステム及び／又はチャージエア冷却システム及び／又は車両温度調節システム及び／又は変速機冷却システム、並びに吸気を乾燥するための空気乾燥システムに係るものであり得る。
【００１７】
消費装置側の領域から熱移送流体を分岐することは、好ましくは、要求される加熱力を加えるために十分に高い温度ポテンシャルを使用可能とするシステム箇所において行なわれる。特に冷間始動段階の枠内で、十分な蒸発器出力を保証するためには、好ましくは消費装置側の熱移送システムの迅速に加熱する部分及び／又は高温部分から熱移送流体の分岐が行なわれる。高い温度レベルでの熱移送媒体の抜き取りは、燃料の蒸発時に特に高い調整動特性を可能とする。
【００１８】
また、消費装置の領域からの熱移送を可能にする熱移送媒体の抜き取りを、熱移送媒体が正に十分に高い温度レベルで使用可能状態にあるシステム箇所において行なうことも可能である。それにより一方では、リターンフロー部分を介して流れ戻る熱移送媒体が高い冷却ポテンシャルを有し、他方では、この試みにより、場合により必要である消費装置の更なる廃熱の導出を、高い温度レベル上、従って周囲に対して高い温度勾配のもと、従ってコンパクトな熱交換器を用いて行なうことも可能である。バルブ装置を設けることも可能であり、これらのバルブ装置により、その都度で最も有利な熱移送流体の分岐が温度に依存して又は消費装置の他の稼動パラメータに依存して制御され得る。
【００１９】
燃料・熱交換器装置の熱の取り寄せにより冷却され、消費装置側の流体回路内にリターンフロー部分を介して流れ戻る熱移送流体流は、本発明の特に有利な実施形態に従い、冷却水熱交換器のインレット領域内に供給され得て、その結果、冷却水熱交換器では流体流の混合により決定される温度レベルが支配し、リターンフロー流の適合が、後置されたサーモスタットバルブ装置を介して全体的に行なわれ得る。またそれに対して選択的に、冷却流体流内への逆供給を冷却水熱交換器の下流側で行なうことも可能である。それにより、過剰の廃熱を導出するために、冷却水熱交換器の入口において高い温度レベルを維持することが可能である。
【００２０】
本発明に従う熱移送システムは、特に水素稼動式の燃焼動力機械の稼動のために適している。それに対して選択的に又はそれとの組み合わせとして、本発明に従う熱移送システムを介し、燃料電池装置にガス状水素を供給することも可能である。
【００２１】
消費装置側の熱移送システムは、好ましくは消費装置の冷却剤回路の構成部分を形成する。燃焼動力機械として消費装置を構成する場合、有利には、特に、冷却されて流れ戻る流体流を排出ガスフィードバックシステムを介して導くことが可能であり、その結果、排出ガスフィードバックシステムの領域で、必要に応じ、所定のエンジン稼動段階でフィードバックされる排出ガスの冷却が可能とされている。
【００２２】
また、消費装置側の熱移送システムを、この熱移送システムが、潤滑剤回路、例えばエンジンオイル回路、又は変速機コンポーネントを含んでいるように形成することも可能である。燃料・熱交換器装置の通流は、好ましくは向流原理により行なわれ、その結果、流出側では熱移送流体の低いリターンフロー温度が支配している。しかし、燃料・熱交換器装置を、この熱交換器が並流原理で行なわれるように配設することも可能である。燃料・熱交換器装置の熱移送力は、この燃料・熱交換器装置が並流原理又は向流原理により稼動されることでも適合され得る。
【００２３】
燃料タンクからの燃料の導出は、燃料が液状の状態で熱交換器内に到達するように行なわれる。燃料・熱交換器装置は、好ましくは、この燃料・熱交換器装置内で発生する万一の氷結が流体経路の完全な封鎖を引き起こさないように形成されている。
【００２４】
蒸発器装置への燃料の供給流を、配量装置、特にポンプ装置により制御することが可能である。燃料を１回（バッチ）ごとに蒸発器内に流入させることが可能である。
【００２５】
冒頭に記載した課題は、本発明に従い、低温貯蔵されている燃料、特に水素を蒸発するための方法によっても解決され、この方法では、燃料がタンク装置から導出され、熱交換器を含む蒸発器装置を介して加熱されて蒸発され、この際、燃料の連続する蒸発に必要な熱流は、温度調整されている熱移送流体流を介して取り寄せられ、この熱移送流体流は、消費装置側に設けられている熱移送システムから導出され、この際、消費装置側の熱移送システムから導出される流体流、及び蒸発器装置を通じて導かれる熱移送流体流は、消費装置の稼動状態に依存し、少なくとも段階ごとに様々な液位（Pegel：レベル）に調節され得る。
【００２６】
この方法には、燃料内への熱入力を熱キャリア流体の質量流（マスフロー）を介して調節するという試みが基礎としてあり、その質量流は、少なくとも段階ごとに、消費装置からの熱の抜き取りのために成される質量流と異なっている。質量流のこの連結解除は、本発明に従い、３つの異なる試みを基礎にして行なわれ、この際、これらの試みは組み合せとしても使用され得る。これらの試みは、中間・熱交換の試み、再循環・熱交換の試み、並びにブリッジングの試みである。中間・熱交換の試みと再循環・熱交換の試みは、燃料・熱交換器内で熱移送流体の質量流を調節することを可能にし、この質量流は、消費装置からの要求される熱量の抜き取りのために必要な熱移送流体の質量流よりも大きいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の他の詳細及び特徴は、図面と関連する以下の説明から見てとれる。
【実施例１】
【００２８】
図１は、ここでは燃焼動力機械（内燃機関）ＢＫとして形成されている燃料消費装置の領域に生じる熱の利用により、燃料タンクＴ内に低温貯蔵されている燃料を蒸発（気化）するためのシステムＳ１を概要図の形式で示している。
【００２９】
システムＳ１は、前記の燃料タンクＴから燃料を導出するための取り出しライン装置ＥＬと、蒸発熱ＱＤを取り入れて取り出しライン装置ＥＬを介して場合により液状形態で取り寄せられる燃料を蒸発及び温度調整するための蒸発器装置ＶＤと、前記の消費装置ＢＫに対して蒸発された燃料を導入するためのガスライン装置ＧＬと、消費装置ＢＫの領域に設けられていて消費装置ＢＫの領域で生じる熱を受容するための熱移送システムの部分と、熱移送流体が通流する燃料・熱交換器装置２７とを含んでいて、この燃料・熱交換器装置２７は蒸発器装置ＶＤの一部を形成し、また熱移送システムから取り寄せられる熱流ＱＶにより蒸発熱流ＱＤを提供するためのものである。
【００３０】
このシステムは次のことにより傑出している。即ち、蒸発熱ＱＤを取り入れるために要求されるもので燃料・熱交換器装置２７を通じる熱移送流体の処理量（スループット）が、フォワードフロー部分ＶＬ及び／又はリターンフロー部分ＲＬを通じる流体処理量とは異なって調節可能であるように、フォワードフロー部分ＶＬ及びリターンフロー部分ＲＬを介した消費装置側の熱移送システムと蒸発器装置ＶＤの連結が行なわれていることである。
【００３１】
図示されている実施例において消費装置側の熱移送システムと燃料・熱交換器装置２７の熱連結は中間熱交換器ＺＷの介在のもと行なわれている。燃料・熱交換器装置２７のこのように行なわれた連結により、流体回路を１つの１次回路及び少なくとも１つの２次回路に分離することが達成される。分離された両方の流体回路内には、各々標準的な温度領域に適合されている異なった熱移送流体が受容され得る。
【００３２】
蒸発器装置ＶＤの領域には入口温度検知機構ＮＴＣ１が設けられていて、これは、燃料・熱交換器装置２７の入口における熱移送流体の入口温度を検知するためのものである。また蒸発器ＶＤの出口における蒸発された燃料の出口温度を検知するために蒸発器ＶＤの出口には燃料出口温度検知機構ＮＴＣ２が設けられている。更に出口温度検知機構ＮＴＣ３も設けられていて、これは、蒸発器ＶＤの出口における熱移送流体の出口温度を検知するためのものである。
【００３３】
温度検知機構を介して検知された温度を基礎にし、２次循環回路の熱移送流体の質量流（マスフロー）を、現在要求される蒸発力を考慮する熱供給流ＱＤが蒸発器ＶＤの領域で行なわれるように適合することが可能である。
【００３４】
流体処理量は、好ましくはポンプ３４により調節される。このポンプ３４は送出力に関して制御可能なポンプとして形成され得る。また２次回路内に調節機構を設けることも可能であり、この調節機構により、一定の送出力を有するポンプの使用時には２次回路内の流体処理量が適合可能である。この種の調節機構はサーモスタットバルブ（温度調整弁）として形成され得る。
【００３５】
１次循環回路から２次循環回路への熱伝達は同様に温度検知機構ＮＴＣにより検知される。１次回路側における中間熱交換器の通流は圧力差（圧力勾配）の作用のもとで行なわれ得て、この圧力差は、消費装置の領域に設けられているウォータポンプＷＡＰＵにより生成される。
【００３６】
消費装置側の他の熱移送システムとのシステムＳ１の連結は、フォワードフローライン部分ＶＬ及びリターンフローライン部分ＲＬを介して行われる。リターンライン部分ＲＬを介して流れ戻る熱移送流体の冷却ポテンシャルは補助機器ＮＡを冷却するために援用され得る。この際、この補助機器ＮＡは、排出ガスフィードバックシステム用の熱交換器や、空気乾燥装置や、変速機コンポーネントや、電気補助ユニットや、また車両エアコンディショナの熱交換器に係るものであり得る。システムＳ１の稼動は、要求されるリターンフロー温度が達成されるように適合されて行われ得る。
【００３７】
システムの適合は、蒸発器ＶＤにおいて、要求される蒸発力を考慮する熱流が燃料内に導入されるように、好ましくは電子制御ユニットＣの使用のもと行われる。この制御ユニットＣは、好ましくは、各々のシステム部分における熱移送流体の温度をも含め、消費装置ＢＫの現在の稼動状態に関するデータに対するアクセスを有している。これらのデータを基礎にし、システムの稼動が、例えば、供給予備力、システム効率、安全裕度などのような複数の基準のもと適合され得る。
【００３８】
この実施形態において消費装置ＢＫの流体回路から分離されている２次回路は耐低温性の熱移送流体で充填されている。この２次循環回路は固有の調整容器ＡＧＢ及び固有のガス抜きシステムを有する。このガス抜きシステムは、２次回路内に浸入する万一のガスが導出され、場合により触媒作用を用いて酸化されるように構成されている。２次循環回路内のシステム圧は、蒸発された燃料の圧力よりも高い値に調節され得て、その結果、万一の非密閉性の場合に燃料が２次循環回路内に浸入することはない。またそれに対して選択的に２次循環回路内の圧力を、この圧力が１次循環回路内の圧力の下に位置するように小さく選択することも可能である。それにより１次循環回路内への引火可能なガスの伝達が防止される。
【００３９】
中間熱交換器ＺＷはシステムインタフェースとして形成され得て、このシステムインタフェースは、蒸発器の簡単でモジュール式の連結、又は特に組込式の蒸発器を備えたタンクシステムの簡単でモジュール式の連結を可能にする。制御ユニットＣは下位ユニットとしてタンクシステム内に組み込み可能であり、又は消費装置ＢＫのエンジン管理機構によっても提供され得る。
【００４０】
リターンフローライン部分ＲＬを介して流れ戻る流体の熱移送システム内への再供給は、冷却水熱交換器Ｋの下流側で、又は鎖線で示唆されているように冷却水熱交換器Ｋの上流側でも行われ得る。両方の再供給バリエーションが可能であるようにラインシステムを形成することが可能であり、この際、対応する流体案内は、好ましくはバルブ制御式で適合され得る。このために設けられているバルブ装置Ｖ１は、このバルブ装置Ｖ１が、混合状態、即ち、冷却器Ｋの下流側での部分流供給と、冷却器Ｋの上流側での部分流供給とを提供し得るように形成され得る。バルブ装置Ｖ１の切替状態は、選択されているエンジン稼動パラメータ、特に冷却器リターンフロー温度に依存して確定され得る。
【実施例２】
【００４１】
図２ａは、本発明に従う蒸発システムの第２バリエーションを示し、この蒸発システムでは、フォワードフローラインＶＬを介して消費装置の領域から流出する熱移送流体がフィルタ装置３３を介して分岐箇所ＴＳ１に流入し、２次回路ポンプＳＰを介して蒸発器装置ＶＤ内に流入し得る。蒸発器装置ＶＤを通流する熱移送流体の導出はアウトフローラインＡＬを介して行なわれ、このアウトフローラインＡＬは分岐箇所ＴＳ２に通じている。分岐箇所ＴＳ２は、リターンライン部分ＲＬに通じる出口と、フィードバックライン部分ＲＦに通じる出口とを提供する。分岐箇所ＴＳ２の領域にはバルブ装置２８が設けられていて、このバルブ装置２８により、アウトフローラインＡＬを介して流れる熱移送流体流の、リターンフローライン部分ＲＬ及びフィードバックライン部分ＲＦに対する分配が確定され得る。このバルブは、外部制御ユニットに応じて制御されるバルブとして、又は特に自ら温度に依存して調整するバルブとしてとしても形成され得る。図示された回路構成により、基本的にフォワードフローライン部分ＶＬを介し、流体量であってバルブ２８により調節され且つリターンフローライン部分ＲＬ内に流出する体積流に対応する流体量だけが、フィードバックライン部分ＲＦを含んで形成されている２次回路内に入ることが可能である。バルブ２８により確定されている流出体積流に依存せず、２次回路ポンプＳＰを介し、蒸発器装置を通じる熱移送流体の所望の処理量が調節され得る。
【００４２】
この実施形態において分岐箇所ＴＳ１は混合箇所を形成し、この混合箇所ではフィードバックライン部分ＲＦを介してフィードバックされた熱移送流体がフォワードフローラインＶＬを介して流れ込む流体流と合流する。フィードバックライン部分ＲＦを含んで形成されている２次回路内では、フォワードフローライン部分ＶＬを介して流れ込む熱移送流体の温度の遥かに下に位置する流体温度が調整され得る。それにより蒸発器装置ＶＤの熱交換領域の熱的な及び構造力学的な負荷が減少される。入口温度検知機構ＮＴＣ１及び出口温度検知機構ＮＴＣ３を介して蒸発器装置ＶＤにおける熱移送流体の流入温度及び流出温度を検知することにより、２次回路ポンプＳＰを介し、蒸発器装置ＶＤの熱交換力が高い調整動特性をもって調整され得る。
【実施例３】
【００４３】
図２ｂは、その構成において図２ａに従う前述の実施形態に実質的に対応する熱交換システムの実施形態を示すものであるが、バイパスラインＢＬのところが追加的に拡張されている。このバイパスラインＢＬを介し、フィードバックライン部分ＲＦを含んで形成されている２次回路の領域において蒸発器装置ＶＤをブリッジングすることが可能となる。バイパスラインＢＬは調節バルブＳＶを介してリターンフローライン部分ＲＬと連結されている。バイパスラインＢＬを図示されたように組み込むことにより、調節バルブＳＶを介し、フォワードフローライン部分ＶＬ及びフィードバックライン部分ＲＦを介して分岐箇所ＴＳ１で合流する体積流の混合比に対して追加的に影響を及ぼすことが可能となる。この措置により、２次回路内で循環される熱移送流体の温度が、更に向上された調整動特性をもち、要求される蒸発器出力に適合され得て、また取り付けられている排出ガスフィードバック装置にも提供され得る。
【実施例４】
【００４４】
図２ｃは、本発明に従う熱移送システムの第４バリエーションを示し、このバリエーションではバルブ２８が分岐箇所ＴＳ１のところに設けられている。この際、フォワードフローライン部分ＶＬを介して供給される熱移送流体の、フィードバックライン部分ＲＦを含んで形成されている２次回路内への供給流が、バルブ２８を介して制御され得る。
【実施例５】
【００４５】
図２ｄは第５バリエーションを示し、このバリエーションでは、蒸発器装置ＶＤを通じて導かれる熱移送流体体積流を、フォワードフローライン部分ＶＬを介した供給流とは異なって調節することが、蒸発器装置ＶＤをブリッジングし且つ調節バルブＳＶを備えたバイパスラインＢＬにより達成可能である。ここで示されているシステム構成は、ポンプＰを無調整で稼動すること、及び蒸発器装置ＶＤ及びバイパスラインＢＬを介して流出する流体流の分配を両方の流体路部分の流れ抵抗の比に対応して設定することを可能にする。この際、バイパスライン部分ＢＬの流れ抵抗は、調節バルブＳＶを介し、予め定められた領域内で可変に調節され得る。調節バルブＳＶの駆動は、制御装置を介し、現在要求されている蒸発器出力に応じ並びに温度検知機構ＮＴＣ１、ＮＴＣ２、ＮＴＣ３により検知された信号に応じて制御され得る。
【実施例６】
【００４６】
図３は、前に図２ａと関連して説明した熱移送システムの具体的な適用事例を示し、この熱移送システムは、自動車（モータビークル）の水素稼動式の燃焼動力機械ＢＫのためにガス状水素を生成するためのものである。図示されている蒸発器システムには図２ａに関する実施形が有効とされている。フォワードフローライン部分ＶＬは、燃焼動力機械ＢＫ内に形成されているウォータジャケットシステムと接続状態にある。フォワードフローライン部分ＶＬの分岐場所は、フォワードフローライン部分を介して燃焼動力機械の運転開始後にできるだけ早期に熱移送流体（ここではエンジン冷却水）が高い温度レベルで使用可能であるように選択されている。リターンフローライン部分ＲＬは、本発明の特別な観点に従い、消費装置側の熱移送回路に次のように連結されている。即ち、リターンフローライン部分ＲＬを介して流れ戻る流体が消費装置側の熱移送回路の低温領域内に供給可能であるようにである。この実施形においてリターンフローライン部分ＲＬは、車両冷却器Ｋの低温領域内に通じるライン部分と連結されていて、その結果、リターンフローライン部分ＲＬを通じる熱移送流体のリターンフローが、エンジン回転数により過剰には強く影響されない僅かな背圧に抗して行なわれる。
【００４７】
ここで示されている冷却剤循環回路システムは４つの下位システムＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に分割され得る。下位システムＳ１は、その構成において、前で図２ａと関連して説明したシステムに対応する。下位システムＳ２は、燃焼動力機械ＢＫとして形成されている消費装置の領域に構成されていて消費装置により生成された熱を受容するための熱移送システムに係るものである。下位システムＳ３は、過剰に生じる熱を冷却水熱交換器Ｋにより周囲に導出するための廃熱システムに係るもので、変速機オイル冷却装置を含み得る。下位システムＳ４は自動車の客室を加熱するためのコンフォート・加熱システムを形成している。
【００４８】
下位システムＳ１はフォワードフローライン部分ＶＬ及びリターンフローライン部分ＲＬを介して下位システムＳ２と連結されている。下位システムＳ２は、エンジンフォワードフローラインＭＶ及びエンジンリターンフローラインＭＲを介して下位システムＳ３と連絡している。ここで記入されているライン部分ＨＲは、確かに燃焼動力機械のブロック領域を通じて導かれているが直接的にはブロック側の冷却剤流路とは連絡しないヒータリターンフローラインに係るものである。下位システムＳ２の領域には更に水冷式のジェネレータＫＦも設けられていて、このジェネレータＫＦはラインＧ１、Ｇ２を介して冷却循環回路内に組み込まれている。
【００４９】
廃熱システムＳ３は、冷却水熱交換器Ｋと、機械的なウォータポンプＷＰと、サーモスタット装置ＨＴＥと、冷却水調整容器ＡＧＢと、オイル熱交換器ＯＥＷＴ（ＯＥ：ドイツ語のＯウムラウト）とを含んでいる。冷却水調整容器ＡＧＢは、接続ラインＡ１を介してウォータポンプＷＰのフォワードフロー領域に連結されている。この調整容器は更に排気ラインＡ２、Ａ３を介して冷却器Ｋ並びに燃焼動力機械ＢＫのシリンダヘッド側の冷却流路と連結されている。サーモスタット装置ＨＴＥにより、ライン部分ＨＲ及びＭＶを介して流れ込む流体流の温度に依存し、これらの流体流の統合、及び冷却器Ｋへの又は直接的にウォータポンプＷＰのフォワードフロー領域へのこれらの流体流の転送を行なうことを可能にする。オイル熱交換器ＯＥＷＴの領域には調整カートリッジが設けられていて、この調整カートリッジにより、温度調整式で、低温リターンフローＮＴを通じる流体処理量、及び補助ラインＮＬを通じる流体処理量が調節可能である。
【００５０】
下位システムＳ４はヒータフォワードフローラインＨＶＬ及びヒータリターンフローラインＨＲＬを介して熱移送回路内に組み込まれている。このヒータシステムＳ４は、別個のフォワードフロー部分を介してコントロール可能な複数の熱交換部分を備えたヒータ熱交換器を含んでいる。またこのヒータシステムＳ４は、ライン部分Ａ４を介してそのヒータ熱交換器に流れ込み且つ必要に応じて補助ポンプＨＰにより送られる流体流を選択的に加熱するための補助ヒータＳＨＧを含んでいる。
【００５１】
システムＳ４の領域には加熱バルブ装置ＨＶＥが設けられていて、この加熱バルブ装置ＨＶＥによりヒータフォワードフローラインＨＶＬが遮断され得て、ブリッジングラインＡ５を介して補助ポンプＨＰの入口がヒータ熱交換器のリターンフローと連結可能である。
【００５２】
本発明の特別な観点に従い、補助ヒータ装置を装備した下位システムＳ４を、選択的に補助ヒータＳＨＧを介した熱供給をも行なわれ得るように下位システムＳ１と、即ち水素蒸発装置と連結することが可能である。これに関しては例として破線で補助ライン装置ＨＬ１が描かれていて、この補助ライン装置ＨＬ１を介し、流体の抜き取りが補助ヒータＳＨＧの上流側で行なわれ得る。補助ライン装置ＨＬ１の介入はバルブＶ２により行なわれる。リターンフローライン（非図示）を設けることが可能で、このリターンフローラインを介し、システムＳ２、Ｓ３を迂回してシステムＳ１からの流体リターンフローが可能である。（「スモール・パラレル・加熱回路」）
【００５３】
システムＳ１の領域内、特に温度センサＮＴＣ１とＮＴＣ２の間の熱交換区間内に除氷加熱装置を設けることが可能であり、この除氷加熱装置により熱交換器の領域内の万一の氷結が溶かされ得る。この除氷装置は特に電気抵抗ヒータとして形成され得る。特に消費装置の冷間始動段階中には、この除氷加熱装置及び場合により補助ヒータ装置も、これらのヒータにより追加的な熱入力が達成されるようにスイッチオンすることが可能である。
【実施例７】
【００５４】
図４は、図２ｃに従う燃料蒸発システムＳ１の構成を備えた自動車用の冷却剤循環回路の実施形態を示している。図３に関する実施形がそのために有効とされている。
【実施例８】
【００５５】
図５は、図２ｄに従う蒸発システムＳ１を使用した冷却剤循環回路の構成を示している。因みに図３に関する実施形がここでも有効とされている。
【実施例９】
【００５６】
図６は、排出ガスフィードバック装置ＡＧＲを装備した水素稼動式の燃焼動力機械における冷却剤循環回路の実施形態を示している。蒸発システムＳ１は図２ｂに従う実施形態に対応している。燃焼動力機械はここでも単に例としてＶエンジンとして形成されている。燃焼動力機械の各シリンダバンクには排出ガスフィードバック装置ＡＧＲが付設されている。各排出ガスフィードバック装置は、流体循環回路内に組み込まれている熱交換器を含んでいる。これらの熱交換器の冷却剤付勢は、サーモスタットバルブ３２の組み込みのもとリターンフローライン部分ＲＬを介して行なわれる。リターンフローラインＲＬを介して流れる熱移送流体が、要求される排出ガスフィードバックシステムの領域内の冷却効果に適合されたリターンフロー温度を有するように、ここで詳細には図示されていない制御装置によって蒸発システムＳ１を稼動することが可能である。
【実施例１０】
【００５７】
図７は、前に図６との関連で説明したものと同じ方式で冷却剤循環回路内に組み込まれている排出ガスフィードバック装置を備えた燃焼動力機械の冷却剤循環回路の実施形態を示している。燃料蒸発システムＳ１の構成は図２ｃのバリエーションに対応している。
【実施例１１】
【００５８】
図８は、水冷式で且つ排出ガスフィードバック装置を装備した燃焼動力機械用の冷却剤循環回路の他の実施形態を示している。蒸発システムＳ１は、その構成において、図２ｄとの関連で説明したバリエーションに対応している。因みに図３並びに図６及び図７に関する実施形が有効とされている。
【００５９】
これまで説明した本発明に従うシステムは、Ｈ２温度に関しても冷却剤温度に関しても高い調整品質により傑出している。燃焼動力機械のブロック領域、例えばＶ空間からＨ２熱交換器に向かうフォワードフローの分岐により、並びに冷却器フォワードフローにリターンフローを結合することにより、エンジン回転数に関し、Ｈ２熱交換器を介して流れる冷却剤体積流の依存性が減少されている。更に要求に応じ、Ｈ２熱交換器における高いフォワードフロー温度が信頼性をもって達成され得る。説明したバイパスバリエーションでは、冷却水リターンフロー内に大きな体積流を供給することが、メインサーモスタットと協力して構成される調整回路により考慮される。
【００６０】
サーモスタット又は電気コントロール式のバルブを使用し、Ｈ２熱交換器におけるスモール循環回路を介してＨ２温度を調整することにより、局所的にＨ２熱交換器において、残りの冷却循環回路におけるよりも低い冷却剤温度レベルが調節され得る。従って、燃料、特に水素と、Ｈ２熱交換器における冷却剤との間の（そのようにしなければ）大きな温度差が減少され得て、それによりＨ２熱交換器のコンポーネントの熱的な及び機械的な負荷に関して長所が得られる。
【００６１】
要求に応じ、「従来の」冷却循環回路に対し、Ｈ２熱交換器（リターンフロー内の大きな体積流）を介したバイパス調整及びポンプ調整が可能である。
【００６２】
記載されたＡＧＲ冷却器を使用することによりＮＯＸ還元が可能とされる。ＡＧＲ冷却器の流れはバルブ及びサーモスタット制御式で行なわれ得る。このバルブは（Ｈ２熱交換器の負荷時に依存せず）Ｈ２熱交換器・リターンフロー内の体積流を増加するために用いられる。そのサーモスタットは中でも加熱特性の改善（消費量減少、加熱力増加）のために用いられる。危険な冷間始動時にはＡＧＲバイパスを介してＡＧＲ冷却器の加熱による熱損失が排除され得て（排出ガス側のＡＧＲ稼動ではない）、ＡＧＲ冷却器の圧力損失が除去され得る。このことは、特に冷間始動時において大きな稼動温度領域をもたらす。ＡＧＲ熱交換器内の冷却水の加熱時（排出ガス側のＡＧＲ稼動）においてＡＧＲ・冷却器・バイパスは閉じられ、冷却水は完全にＡＧＲ熱交換器を介して導かれる。ＡＧＲ冷却器内の圧力損失は、冷却剤温度がより高い場合（粘性変化）には少ない。調整のためにバイパス稼動時にはＡＧＲ冷却器から調整サーモスタットに向かい小さな漏れ体積流が流れるべきであり、それにより温度信号が調整要素（例えばワックス要素）へと伝達される。
【００６３】
Ｈ２熱交換器の保護のために、好ましくは前記の冷却剤フィルタ３３が使用される。Ｈ２熱交換器内の冷却剤通路の横断面が極めて小さい場合、冷却剤フィルタなしでは冷却循環回路内の汚染物質（ガラス繊維）によりＨ２熱交換器がさえぎられる／塞がれることになる。冷却剤フィルタ３３は、好ましくはＨ２熱交換器の直前に組み込まれている。
【００６４】
ポンプの調整可能性は、冷却剤温度の変動を僅かに留めることを可能にし、このことは、部分負荷或いは全負荷時にＨ２温度差の減少を導き、搭載電気系統を負荷解除する。ポンプ出力の調整可能性によりＨ２熱交換器における冷却剤流入温度調整も実施され得て、この冷却剤流入温度調整では、Ｈ２熱交換器における冷却剤流出温度及びそれと共にＨ２流出温度も冷却剤体積流を介して調整され得る。
【００６５】
Ｈ２熱交換器のフォワードフロー及びリターンフロー内の温度センサは追加ウォータポンプを調整するために援用され得る。これらのセンサは、Ｈ２熱交換器の起こり得る氷結を認識するため（Ｈ２熱交換器の損傷の危険の回避）並びに最大エンジン出力を制限するためにも利用され得て、又はバイバレント稼動時にガソリン稼動に切り替えるために援用され得る。対応する制御装置は、この制御装置が、伝達される熱量を基礎にして妥当性検査を行なうアルゴリズムに応じて作動するようにシステム構成され得る。この制御装置はＣＥ制御機器により実現され得る。
【００６６】
Ｈ２熱交換器を通じて熱移送流体を送るために設けられているポンプは、好ましくは診断可能なＥポンプとして形成されていて、クリーン・エネルギー・適用時のための稼動に適合され得る。このポンプは、冷間始動時及び「通常」稼動時に関して自動車内でシステムを使用するために設計され得る。それにより大きな稼動温度領域（ほぼ−２５℃〜）が達成され、出力増加のためのオプション（Ｈ２熱交換器のための加熱力がより高いことと同時にエンジン出力がより大きい）が提供される。例えば−１５℃より低い始動温度時のエンジンの出力減少は、同様に制御装置の対応的なシステム構成により考慮され得る。
【００６７】
ポンプのコントロールは、好ましくは複数の特性マップを介して行なわれる。これらの特性マップでは、エンジン回転数、Ｈ２熱交換器における冷却剤流出温度、Ｈ２熱交換器におけるＨ２流出温度、Ｈ２熱交換器における冷却剤温度差（最大限で全ての４つの特性マップを介した選択）及びポンプ温度（最低限の選択）が考慮され得る。
【００６８】
Ｈ２熱交換器のリターンフローを冷却器フォワードフローチューブ内に結合することにより、有利には、直接的に調整容器内への信頼性のある排気が達成され得る。冷却力を多大に損なうことなく、Ｈ２熱交換器を車両冷却器前のリターンフロー前に連結することが可能である。
【００６９】
ヒータ循環回路（補助ヒータを備える）及びＨ２熱交換器循環回路を連結解除することにより加熱力が多大に増加され得る。同時に補助ヒータ稼動時には最大限可能な加熱力が請求可能である。Ｈ２熱交換器の説明した組み込みにより補助ヒータ稼動が走行稼動に依存せずに可能である。
【００７０】
Ｈ２熱交換器のリターンフローを冷却器フォワードフローチューブ内に結合することにより、因みにリターンフローが冷却器フォワードフローチューブ内の圧力になるが、冷却器フォワードフローチューブ内の圧力が高められ、変速機オイル熱交換器を介した通流が拡大され得る。変速機オイル温度はそれにより持続的に減少される。
【００７１】
燃料蒸発のために設けられている熱交換システムの説明された組み込みは、個々の部分システム、エンジン冷却系統、エンジンオイル冷却系統、変速機オイル冷却系統、及びヒータを劣化させることなく、必要とされる熱量を提供することを可能にする。
【００７２】
本発明に従う蒸発システムは、特に次に掲げる長所により傑出している：
−  高い調整品質、冷却剤循環回路の少ない温度振動特性、従ってガス温度或いはＨ２温度の少ない温度振動特性。従って、走行力に対し、負荷交換、エンジン回転数変化、ヒータのオン／オフの影響が少ない（全負荷時には一定のＨ２温度＝＞一定の最大速度）；
−  氷結の危険の減少、及びＨ２熱交換器の氷結の認識；
−  ポンプにより稼動状態に適合された電気的な搭載電気系統負荷；
−  高い稼動安全性；
−  冷却剤循環回路のより確実な排気；
−  走行稼動及び予備ヒータ稼動時における車両内部空間（コンフォート）のための高い加熱力；
−  車両冷却器の冷却力の最適利用；
−  変速機オイル温度の減少（より少ない温度コレクティブがより長い耐久性を導く）；
−  Ｈ２温度の調整に関する高い柔軟性（調整サーモスタット又は電気バルブ、Ｈ２・熱交換器・部分循環回路に対するフォワードフロー／リターンフロー内の大きな又は小さな体積流が可能）；
−  １次循環回路と２次循環回路の分離はシステムの安全性を向上させる（Ｈ２が車両の１次側の冷却循環回路内に達することはない）。それに加え、Ｈ２熱交換器の作業時（例えば交換）、全冷却剤が冷却循環回路から排出される或いは全冷却循環回路が排気されるわけではない。２次循環回路内には、適切な材料選択により、より高いグリコール濃度で作動する可能性、従って氷結を防止する可能性がある（冷間始動時の稼動温度領域の拡大）。従ってＨ２熱交換器内のグリコール濃度は材料許可に依存せず「従来の」冷却循環回路内で選択可能である；
−  冷却循環回路内へのＨ２熱交換器の組み込みは、Ｈ２熱交換器における冷気入力により、車両冷却器において排出すべき熱量を減少する。それによりモノバレントなＨ２稼動では冷却器面／冷却器深さの減少（エンジン空間通流においてより少ない圧力損失）が可能である。従ってＨ２の深冷貯蔵のコンセプトが、冷却循環回路内にＨ２熱交換器を組み込むこと及び車両側の対応的な適応（冷却器流入面など）と同時にｃｘ値の改善及びつまりは燃費の減少を導くことになる。ｃｘ値の最適化の他、歩行者保護にとってもデザインにとっても新たな可能性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】水素稼動される燃焼動力機械用の冷却剤循環回路の第１バリエーションの簡素化した概要図であり、この冷却剤循環回路では中間熱交換器が設けられていて、この中間熱交換器は、消費装置側の流体回路を蒸発器側の流体回路から分離することを可能にする。
【図２ａ】リターンフローバルブ制御式の再循環ラインを備えた本発明に従う第２バリエーションを説明するための概要図であり、その再循環ラインは、水素蒸発器から流出する熱移送流体の部分流を水素蒸発器の入口領域へと逆循環することを可能にしている。
【図２ｂ】同様にリターンフローバルブ制御式の再循環ラインと、バルブ制御式で活動化可能な追加的なバイパスラインとを備えた本発明に従う第３バリエーションを説明するための概要図である。
【図２ｃ】フォワードフローバルブ制御式の再循環ラインを備えた本発明に従う第４バリエーションを説明するための概要図である。
【図２ｄ】バルブ制御式のバイパスラインを備えた本発明に従う第５バリエーションを説明するための概要図である（図２ｂによるシステムであるが再循環ラインを伴わないものである）。
【図３】図２ａに従う蒸発システムを備えた液体冷却式の燃焼動力機械用の熱移送媒体のための循環回路システムの全体図である。
【図４】図２ｃに従う蒸発システムを備えた液体冷却式の燃焼動力機械用の熱移送媒体のための循環回路システムの全体図である。
【図５】図２ｄに従う蒸発システムを備えた液体冷却式の燃焼動力機械用の熱移送媒体のための循環回路システムの全体図である。
【図６】図２ｂに従う蒸発システムと、リターンフロー部分を介して冷却される排出ガスフィードバックシステムを備えた液体冷却式の燃焼動力機械用の熱移送媒体のための循環回路システムの全体図である。
【図７】図２ｃに従う蒸発システムと、リターンフロー部分を介して冷却される排出ガスフィードバックシステムを備えた液体冷却式の燃焼動力機械用の熱移送媒体のための循環回路システムの全体図である。
【図８】図２ｄに従う蒸発システムと、リターンフロー部分を介して冷却される排出ガスフィードバックシステムを備えた液体冷却式の燃焼動力機械用の熱移送媒体のための循環回路システムの全体図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ１            接続ライン
Ａ２、Ａ３      排気ライン
Ａ４            ライン部分
Ａ５            ブリッジングライン
ＡＧＢ          調整容器
ＡＧＲ          排出ガスフィードバック装置
ＡＬ            アウトフローライン
ＢＫ            燃焼動力機械
ＢＬ            バイパスライン
Ｃ              電子制御ユニット
ＥＬ            取り出しライン装置
Ｇ１、Ｇ２      ライン
ＧＬ            ガスライン装置
ＨＬ１          補助ライン装置
ＨＰ            補助ポンプ
ＨＲ            ヒータリターンフローライン
ＨＲＬ          ヒータリターンフローライン
ＨＴＥ          サーモスタット装置
ＨＶＥ          加熱バルブ装置
ＨＶＬ          ヒータフォワードフローライン
Ｋ              冷却水熱交換器
ＫＦ            水冷式のジェネレータ
ＭＲ            エンジンリターンフローライン
ＭＶ            エンジンフォワードフローライン
ＮＡ            補助機器
ＮＬ            補助ライン
ＮＴＣ          温度検知機構
ＮＴ            低温リターンフロー
ＯＥＷＴ        オイル熱交換器
Ｐ              ポンプ
ＱＤ            蒸発熱
ＱＶ            熱流
ＲＦ            フィードバックライン部分
ＲＬ            リターンフロー部分
Ｓ１〜Ｓ４      下位システム
ＳＨＧ          補助ヒータ
ＳＰ            ２次回路ポンプ
ＳＶ            調節バルブ
Ｔ              燃料タンク
ＴＳ            分岐箇所
Ｖ１、Ｖ２      バルブ装置
ＶＤ            蒸発器装置
ＶＬ            フォワードフロー部分
ＷＡＰＵ        ウォータポンプ
ＷＰ            ウォータポンプ
ＺＷ            中間熱交換器
２７            燃料・熱交換器装置
２８            バルブ装置
３２            サーモスタットバルブ
３３            フィルタ装置
３４            ポンプ
【図１】
2007518940.tif 000003
【図２ａ】
2007518940.tif 000004
【図２ｂ】
2007518940.tif 000005
【図２ｃ】
2007518940.tif 000006
【図２ｄ】
2007518940.tif 000007
【図３】
2007518940.tif 000008
【図４】
2007518940.tif 000009
【図５】
2007518940.tif 000010
【図６】
2007518940.tif 000011
【図７】
2007518940.tif 000012
【図８】
2007518940.tif 000013
【国際調査報告】
2007518940.tif 000014
2007518940.tif 000015
2007518940.tif 000016
2007518940.tif 000017
2007518940.tif 000018
2007518940.tif 000019