(57)【要約】【課題】冷却性能を確保しつつ、空調装置の稼働率を抑えられる燃料冷却装置を得ること。【解決手段】燃料冷却装置１０が、エンジン１２と燃料タンク１４を接続し、エンジン１２から燃料タンク１４へ液化ガス燃料を回収する燃料回収経路２６と、燃料回収経路２６の途中に設けられ、液化ガス燃料をエアコン１６の冷媒と熱交換させて冷却する第１熱交換器２８と、燃料回収経路２６の途中に第１熱交換器２８と並列に設けられ、液化ガス燃料を外気と熱交換させて冷却する第２熱交換器３０と、燃料回収経路２６の途中に設けられ、液化ガス燃料の流通経路を第１熱交換器２８を通過する第１経路３４又は第２熱交換器３０を通過する第２経路３６に切り替える切替弁３２と、を備えること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと燃料タンクを接続し、前記エンジンから前記燃料タンクへ液化ガス燃料を回収する燃料回収経路と、
前記燃料回収経路の途中に設けられ、前記液化ガス燃料を空調装置の冷媒と熱交換させて冷却する第１の熱交換器と、
前記燃料回収経路の途中に前記第１の熱交換器と並列に設けられ、前記液化ガス燃料を外気と熱交換させて冷却する第２の熱交換器と、
前記燃料回収経路の途中に設けられ、前記液化ガス燃料の流通経路を前記第１の熱交換器を通過する第１経路又は前記第２の熱交換器を通過する第２経路に切り替える切替弁と、
を備えた燃料冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、外気温と燃料タンクの内圧に基づいて液化ガス燃料（例えば、ＬＰＧ）の冷却要否を判断し、冷却の必要がある場合には、空調装置を稼働させて冷媒との熱交換によって液化ガス燃料を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７１５８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１では、例えば、冬場のような外気温が低くいときでも、冷却の必要があると判断した場合には、空調装置を稼働させて液化ガス燃料を冷却している。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、冷却性能を確保しつつ、空調装置の稼働率を抑えられる燃料冷却装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明に係る燃料冷却装置は、エンジンと燃料タンクを接続し、前記エンジンから前記燃料タンクへ液化ガス燃料を回収する燃料回収経路と、前記燃料回収経路の途中に設けられ、前記液化ガス燃料を空調装置の冷媒と熱交換させて冷却する第１の熱交換器と、前記燃料回収経路の途中に前記第１の熱交換器と並列に設けられ、前記液化ガス燃料を外気と熱交換させて冷却する第２の熱交換器と、前記燃料回収経路の途中に設けられ、前記液化ガス燃料の流通経路を前記第１の熱交換器を通過する第１経路又は前記第２の熱交換器を通過する第２経路に切り替える切替弁と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る燃料冷却装置では、液化ガス燃料の流通経路を第２の熱交換器を通過する第２経路に切り替えることで、液化ガス燃料が外気との熱交換によって冷却されるため、空調装置を停止して空調装置の稼働率を抑えることができる。一方、液化ガス燃料の流通経路を第１の熱交換器を通過する第１経路に切り替えることで、液化ガス燃料が空調装置の冷媒との熱交換によって冷却されるため、外気温に関わらず冷却性能を確保することができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の本発明に係る燃料冷却装置は、冷却性能を確保しつつ、空調装置の稼働率を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る燃料冷却装置の概略構成図である。
【図２】（Ａ）切替弁によって液化ガス燃料の流通経路が第１経路とされた状態を示す液化ガス燃料の流通経路図である。（Ｂ）切替弁によって液化ガス燃料の流通経路が第２経路とされた状態を示す液化ガス燃料の流通経路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る燃料冷却装置の一実施形態について説明する。図１に示されるように、本実施形態の燃料冷却装置１０が設けられる車両には、エンジン１２、燃料タンク１４、空調装置としてのエアコン１６が設けられている。
【００１１】
エンジン１２は、液化ガス燃料（例えば、ＬＰＧ（液化石油ガス））を用いる液化ガス燃料エンジンであり、エンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」と記載する）１８によって駆動を制御されている。このＥＣＵ１８には、車両に設けられた外気温センサ２０で検出された外気温（車室外の温度）Ｔ１の検出信号Ｓ１が送信されるように構成されている。
【００１２】
燃料タンク１４は、エンジン１２に供給するための液化ガス燃料を貯留可能とされている。この燃料タンク１４には、タンク内温度Ｔ２を検出するための温度センサ１５が取り付けられている。この温度センサ１５で検出された検出信号Ｓ２は、ＥＣＵ１８に送信されるように構成されている。
【００１３】
エアコン１６は、コンプレッサ１６Ａ、コンデンサ１６Ｂ、レシーバ１６Ｃ、膨張弁１６Ｄ及びエバポレータ１６Ｅを備えた一般的構成とされている。このエアコン１６では、コンプレッサ１６Ａで圧縮されて高温、高圧となった冷媒をコンデンサ１６Ｂで冷却して液化させ、レシーバ１６Ｃで気液分離して液化した冷媒（液相状態の冷媒）を膨張弁１６Ｄから霧状にしてエバポレータ１６Ｅ内に噴出し気化させて、エバポレータ１６Ｅ周囲の空気を冷却した後、気化した冷媒（気相状態の冷媒）をコンプレッサ１６Ａに送るように冷媒が循環される。なお、冷媒が循環される冷媒循環経路を図１では、符号２２で示している。
【００１４】
エンジン１２と燃料タンク１４の間には、エンジン１２と燃料タンク１４を各々接続する燃料供給経路２４と燃料回収経路２６が設けられている。この燃料供給経路２４は、燃料タンク１４からエンジン１２へ液化ガス燃料を供給するための経路であり、燃料回収経路２６は、エンジン１２と燃料タンク１４を接続してエンジン１２から燃料タンク１４へ液化ガス燃料を回収するための経路である。
【００１５】
燃料供給経路２４は、燃料タンク１４の燃料供給口からエンジン１２に設けられたインジェクタ（図示省略）に延びる配管によって構成されている。この燃料供給経路２４を構成する配管を通じて燃料タンク１４から高圧の液化ガス燃料がインジェクタへ供給される。なお、図１では、燃料供給経路２４を実線で示し、燃料供給経路２４を構成する配管については図示省略している。
なお、インジェクタでは、供給される液化ガス燃料をエンジン１２の吸気マニホールド（図示省略）内へ噴出する。噴出された液化ガス燃料は、吸入空気と混合されてエンジン１２で燃焼される。
【００１６】
燃料回収経路２６の途中には、第１熱交換器２８と第２熱交換器３０が互いに並列に設けられている。また、燃料回収経路２６の途中には、第１熱交換器２８及び第２熱交換器３０よりも液化ガス燃料の流通方向上流側に切替弁３２が設けられている。この切替弁３２は、燃料回収経路２６を流通する液化ガス燃料の流通経路を、第１熱交換器２８を通過する第１経路３４と、第２熱交換器３０を通過する第２経路３６とに切り替えることができる。
なお、本実施形態の第１熱交換器２８は本発明の第１の熱交換器の一例であり、本実施形態の第２熱交換器３０は本発明の第２の熱交換器の一例である。また、本実施形態の燃料冷却装置１０は、燃料回収経路２６、第１熱交換器２８、第２熱交換器３０及び切替弁３２を含んで構成されている。また、本実施形態の燃料回収経路２６は、第１経路３４及び第２経路３６を含んで構成されている。
【００１７】
燃料回収経路２６は、エンジン１２のインジェクタから切替弁３２、第１熱交換器２８、第２熱交換器３０を経て燃料タンク１４の燃料回収口へ延びる複数の配管によって構成されている。この燃料回収経路２６を構成する各配管を通じてインジェクタから液化ガス燃料が燃料タンク１４へ回収される。なお、図１では、燃料回収経路２６（第１経路３４及び第２経路３６含む）を実線で示し、燃料回収経路２６を構成する各配管については図示省略している。
【００１８】
第１熱交換器２８は、液化ガス燃料が通過する燃料通過部２８Ａと、エアコン１６の冷媒が通過する冷媒通過部２８Ｂとを備えている。冷媒通過部２８Ｂとエアコン１６の冷媒循環経路２２との間には、冷媒（液相状態の冷媒）を冷媒通過部２８Ｂに導くための冷媒導入経路３８と、冷媒を冷媒通過部２８Ｂから回収するための冷媒回収経路４２とが設けられている。この冷媒導入経路３８の途中には、液化した冷媒の流量を制御するための絞り弁４０が配設されている。また、冷媒導入経路３８は、冷媒循環経路２２のレシーバ１６Ｃと膨張弁１６Ｄとの間から分岐し、絞り弁４０を経て冷媒通過部２８Ｂに延びる複数の配管によって構成されている。この冷媒導入経路３８を構成する各配管を通じて冷媒循環経路２２から液化ガス燃料が冷媒通過部２８Ｂへ導入される。一方、冷媒回収経路４２は、冷媒循環経路２２のエバポレータ１６Ｅとコンプレッサ１６Ａとの間から分岐して冷媒通過部２８Ｂに延びる配管によって構成されている。この冷媒回収経路４２を構成する配管を通じて冷媒通過部２８Ｂから液化ガス燃料が冷媒循環経路２２へ回収される。
【００１９】
第１熱交換器２８の燃料通過部２８Ａと冷媒通過部２８Ｂは、互いに隣接して配置され、各々の内部を通過する液化ガス燃料と冷媒との熱交換が効率よく行われるように構成されている。この構成により、第１熱交換器２８は、第１経路３４（第１経路３４を構成する配管）を通過する液化ガス燃料をエアコン１６の冷媒と熱交換させて冷却することができる。
【００２０】
また、第１熱交換器２８の燃料通過部２８Ａと冷媒通過部２８Ｂは、断熱材２９で覆われて外気から隔離されている。この断熱材２９により、外気温の影響を受けずに（外気温から受熱せずに）液化ガス燃料と冷媒との熱交換が行われる。
【００２１】
第２熱交換器３０は、液化ガス燃料が通過する燃料通過部３０Ａと、この燃料通過部３０Ａに取り付けられた複数枚のフィン３０Ｂとを備えている。このフィン３０Ｂには、燃料通過部３０Ａを通過する液化ガス燃料の熱が燃料通過部３０Ａの壁部を介して伝達されるように構成されている。この構成により、燃料通過部３０Ａを通過する液化ガス燃料の熱が複数のフィン３０Ｂを介して空気中に放熱される。すなわち、第２熱交換器３０は、第２経路３６（第２経路３６を構成する配管）を通過する液化ガス燃料を空気（外気）と熱交換させて冷却することができる。
【００２２】
切替弁３２は、ＥＣＵ１８によって制御されており、ＥＣＵ１８から制御信号Ｓ３を受けることで液化ガス燃料の流通経路を第１経路３４又は第２経路３６に切り替えるようになっている。具体的には、ＥＣＵ１８は、外気温Ｔ１℃とタンク内温度Ｔ２℃が以下の式（１）の関係を満たすときには液化ガス燃料の流通経路が第１経路３４となるように切替弁３２を制御し（図２（Ａ）参照）、外気温Ｔ１℃とタンク内温度Ｔ２℃が以下の式（１）の関係を満たすときには液化ガス燃料の流通経路が第２経路３６となるように切替弁３２を制御する（図２（Ｂ）参照）。
【００２３】
タンク内温度Ｔ２℃−Ｘ（定数）℃＜外気温Ｔ１℃・・・・式（１）
タンク内温度Ｔ２℃−Ｘ（定数）℃＞外気温Ｔ１℃・・・・式（２）
なお、定数Ｘについては、種々設定することができるが、本実施形態では一例として５℃としている。
【００２４】
なお、ＥＣＵ１８では、外気温Ｔ１℃とタンク内温度Ｔ２℃が式（１）の関係を満たしている場合にはエアコン１６を稼働させて第１経路３４を流れる液化ガス燃料を第１熱交換器２８を用いて冷却する。一方、外気温Ｔ１℃とタンク内温度Ｔ２℃が式（２）の関係を満たしている場合には乗員の操作がない限り、エアコン１６を停止させて第２経路３６を流れる液化ガス燃料を第２熱交換器３０を用いて冷却する。
【００２５】
次に、本実施形態の燃料冷却装置１０の作用効果について説明する。
燃料冷却装置１０では、液化ガス燃料の流通経路を第２熱交換器３０を通過する第２経路３６に切り替えることで、液化ガス燃料が外気との熱交換によって冷却されるため、エアコン１６を停止してエアコン１６の稼働率を抑えることができる。これにより、車両の燃費向上を図ることできる。一方、液化ガス燃料の流通経路を第１熱交換器２８を通過する第１経路３４に切り替えることで、液化ガス燃料がエアコン１６の冷媒との熱交換によって冷却されるため、外気温に関わらず冷却性能を確保することができる。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２７】
１０      燃料冷却装置
１２      エンジン
１４      燃料タンク
１６      エアコン（空調装置）
２６      燃料回収経路
２８      第１熱交換器（第１の熱交換器）
３０      第２熱交換器（第２の熱交換器）
３２      切替弁
３４      第１経路
３６      第２経路
【図１】
2015090095.tif 000003
【図２】
2015090095.tif 000004