(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃料供給装置を用いたエンジンの燃料供給方法であって、
前記エンジンの燃料供給装置は、
液化ガス燃料を貯蔵するための液化ガス燃料タンクと、
前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを貯蔵する蒸発ガス貯蔵部と、
前記蒸発ガスを、前記液化ガス燃料タンクから前記蒸発ガス貯蔵部に排出するための蒸発ガス排出路と、
前記蒸発ガス排出路を介して前記蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出する際に、前記液化ガス燃料タンク内の圧力を調節するための第１圧力制御弁と、
前記蒸発ガス貯蔵部に貯蔵されている蒸発ガスを、エンジンに供給するための蒸発ガス供給路と、
前記蒸発ガス供給路に設けられ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を調節するための第２圧力制御弁とを備え、
前記蒸発ガス貯蔵部には、前記液化ガス燃料タンクから排出された前記蒸発ガスを吸着して貯蔵するための吸着剤と、前記吸着剤を冷却するための蓄冷材とが設けられ、
前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部との間には、前記液化ガス燃料を前記蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部が設けられており、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記液化ガス燃料タンクで発生した前記蒸発ガスにより、当該液化ガス燃料タンク内の圧力が一定値以上に高くなった場合、前記第１圧力制御弁を開状態にし、一定量の当該蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出させ、前記吸着剤に当該蒸発ガスを吸着させて貯蔵し、
前記エンジンが駆動しており、かつ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力が一定値以上の場合、前記液化ガス燃料タンクから前記液化ガス燃料を前記エンジンに供給すると共に、前記第２圧力制御弁を開状態にし、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を減圧して、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスを脱着させ、当該脱着した蒸発ガスを、前記蒸発ガス供給路を介して前記エンジンに供給するものであり、
さらに、前記エンジンが駆動している場合に於いて、
前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたときは、前記液化ガス燃料供給部より、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給して、当該蓄冷材を冷却し、
前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、前記液化ガス燃料供給部より、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給するのを停止するエンジンの燃料供給方法。
【請求項２】
エンジンの燃料供給装置を用いたエンジンの燃料供給方法であって、
前記エンジンの燃料供給装置は、
液化ガス燃料を貯蔵するための液化ガス燃料タンクと、
前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを、吸着剤を用いた吸着により貯蔵する蒸発ガス貯蔵部と、
前記蒸発ガスを、前記液化ガス燃料タンクから前記蒸発ガス貯蔵部に排出するための蒸発ガス排出路と、
前記蒸発ガス排出路を介して前記蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出する際に、前記液化ガス燃料タンク内の圧力を調節するための第１圧力制御弁と、
前記蒸発ガス貯蔵部に貯蔵されている蒸発ガスを、エンジンに供給するための蒸発ガス供給路と、
前記蒸発ガス供給路に設けられ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を調節するための第２圧力制御弁と、
前記蒸発ガス貯蔵部を内部に収容し、前記液化ガス燃料タンクから供給された液化ガス燃料中に浸漬させて、前記吸着剤を冷却させるための蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクと、
前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクとの間に設けられ、前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに供給するための液化ガス燃料供給路とを備え、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記液化ガス燃料タンクで発生した前記蒸発ガスにより、当該液化ガス燃料タンク内の圧力が一定値以上に高くなった場合、前記第１圧力制御弁を開状態にし、一定量の当該蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出させ、前記吸着剤に当該蒸発ガスを吸着させて貯蔵し、
前記エンジンが駆動しており、かつ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力が一定値以上の場合、前記液化ガス燃料タンクから前記液化ガス燃料を前記エンジンに供給すると共に、前記第２圧力制御弁を開状態にし、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を減圧して、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスを脱着させ、当該脱着した蒸発ガスを、前記蒸発ガス供給路を介して前記エンジンに供給するものであり、
さらに、前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたとき、及び／又は前記エンジンが停止しているときは、
前記液化ガス燃料供給路を介して前記液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに液化ガス燃料を供給することにより、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させ、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤を冷却し、
前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、
前記液化ガス燃料供給路を介して蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクから前記液化ガス燃料タンクに液化ガス燃料を供給することにより、当該蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内に貯蔵されている液化ガス燃料の液面を低下させて、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させないようにし、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤の冷却を停止するエンジンの燃料供給方法。
【請求項３】
前記エンジンが駆動している場合に、前記吸着剤を加熱する請求項１又は２に記載のエンジンの燃料供給方法。
【請求項４】
前記吸着剤は、ＢＥＴ法により測定した比表面積が８００〜２５００ｍ２／ｇの範囲であり、嵩密度が０．２〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲の分子ふるい炭素からなる活性炭であり、
温度２５℃、吸着圧力１ＭＰａの条件下でのメタンの平衡吸着量が、当該活性炭の充填体積当たり、３０ｍｌ／ｍｌ以上である請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの燃料供給方法。
【請求項５】
液化ガス燃料を貯蔵する液化ガス燃料タンクと、
前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを貯蔵する蒸発ガス貯蔵部と、
前記蒸発ガスを、前記液化ガス燃料タンクから前記蒸発ガス貯蔵部に排出するための蒸発ガス排出路と、
前記蒸発ガス排出路を介して前記蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出する際に、前記液化ガス燃料タンク内の圧力を調節するための第１圧力制御弁と、
前記蒸発ガス貯蔵部に貯蔵されている蒸発ガスを、エンジンに供給するための蒸発ガス供給路とを備えるエンジンの燃料供給装置であって、
前記蒸発ガス貯蔵部には、前記液化ガス燃料タンクから排出された前記蒸発ガスを吸着して貯蔵するための吸着剤と、前記吸着剤を冷却するための蓄冷材とが設けられ、
前記蒸発ガス供給路には、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を調節するための第２圧力制御弁が設けられ、
前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部との間には、前記液化ガス燃料を前記蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部が設けられており、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記液化ガス燃料タンクで発生した前記蒸発ガスにより、当該液化ガス燃料タンク内の圧力が一定値以上に高くなった場合、前記第１圧力制御弁が開状態になることにより、一定量の当該蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出させるものであり、
前記エンジンが駆動しており、かつ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力が一定値以上の場合、前記液化ガス燃料タンクは前記エンジンに液化ガス燃料を供給しており、また、前記第２圧力制御弁は開状態となることにより、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を減圧し、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスを脱着させ、当該脱着した蒸発ガスを、前記蒸発ガス供給路を介して前記エンジンに供給させるものであり、
さらに、前記液化ガス燃料供給部は、前記エンジンが駆動している場合に於いて、
前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたときは、前記液化ガス燃料供給部より、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給して、当該蓄冷材を冷却し、
前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、前記液化ガス燃料供給部より、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給するのを停止するエンジンの燃料供給装置。
【請求項６】
液化ガス燃料を貯蔵する液化ガス燃料タンクと、
前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを、吸着剤を用いた吸着により貯蔵する蒸発ガス貯蔵部と、
前記蒸発ガスを、前記液化ガス燃料タンクから前記蒸発ガス貯蔵部に排出するための蒸発ガス排出路と、
前記蒸発ガス排出路を介して前記蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出する際に、前記液化ガス燃料タンク内の圧力を調節するための第１圧力制御弁と、
前記蒸発ガス貯蔵部に貯蔵されている蒸発ガスを、エンジンに供給するための蒸発ガス供給路と、
前記蒸発ガス供給路に設けられ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を調節するための第２圧力制御弁と、
前記蒸発ガス貯蔵部を内部に収容し、前記液化ガス燃料タンクから供給された液化ガス燃料中に浸漬させて、前記吸着剤を冷却させるための蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクと、
前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクとの間に設けられ、前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに供給するための液化ガス燃料供給路とを備えるエンジンの燃料供給装置であって、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記液化ガス燃料タンクで発生した前記蒸発ガスにより、当該液化ガス燃料タンク内の圧力が一定値以上に高くなった場合、前記第１圧力制御弁が開状態になることにより、一定量の当該蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出させるものであり、
前記エンジンが駆動しており、かつ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力が一定値以上の場合、前記液化ガス燃料タンクは前記エンジンに液化ガス燃料を供給しており、また、前記第２圧力制御弁は開状態となることにより、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を減圧し、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスを脱着させ、当該脱着した蒸発ガスを、前記蒸発ガス供給路を介して前記エンジンに供給させるものであり、
さらに、前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたとき、及び／又は前記エンジンが停止しているときは、
前記液化ガス燃料供給路を介して前記液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに液化ガス燃料を供給することにより、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させ、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤を冷却し、
前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、
前記液化ガス燃料供給路を介して蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクから前記液化ガス燃料タンクに液化ガス燃料を供給することにより、当該蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内に貯蔵されている液化ガス燃料の液面を低下させて、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させないようにし、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤の冷却を停止させるエンジンの燃料供給装置。
【請求項７】
前記蒸発ガス貯蔵部には、前記エンジンが駆動している場合に、前記吸着剤を加熱するための加熱部が設けられている請求項５又は６に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項８】
前記吸着剤は、ＢＥＴ法により測定した比表面積が８００〜２５００ｍ２／ｇの範囲であり、嵩密度が０．２〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲の分子ふるい炭素からなる活性炭であり、
温度２５℃、吸着圧力１ＭＰａの条件下でのメタンの平衡吸着量が、当該活性炭の充填体積当たり、３０ｍｌ／ｍｌ以上である請求項５〜７の何れか１項に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項９】
請求項５〜８の何れか１項に記載のエンジンの供給装置を備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置に関するものであり、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを長期にわたり貯蔵し、又は外部に放出させずに、エンジンの駆動に利用させることが可能なエンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス自動車は粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）の排出がほとんどなく、ＮＯｘ等の排出量も比較的少ないことから、大気汚染防止の観点に於いても有利な側面を持つ。そのため、天然ガス自動車の普及が望まれている。しかし、例えば、実用化が先行している圧縮天然ガス（ＣＮＧ：Compressed Natural Gas）自動車等では、圧縮天然ガスの１回の充填に於ける航続距離が短く、かつ、その充填時間も長いという課題があり、小型トラックなどにのみの普及にとどまっている。
【０００３】
この問題を解決するために、液化天然ガス（ＬＮＧ：Liquefied Natural Gas）を燃料として搭載するＬＮＧ自動車の開発が進められている。ＬＮＧは大気圧に於いて−１６２℃と超低温であり、二重殻真空断熱容器の燃料タンクで保冷された状態で保持される。走行時はＬＮＧを気化器で蒸発させ、天然ガスとしてエンジンに供給する。
【０００４】
しかし、液化天然ガスの場合、燃料タンクへの侵入熱により気化して、いわゆるボイルオフガス（ＢＯＧ：Boil Off Gas）が発生し、当該燃料タンクの内圧を上昇させる。そのため、燃料タンクには安全弁が設けられており、例えば、作動圧力（約２ＭＰａ）に達すると、当該安全弁よりＢＯＧを大気に放出させている。
【０００５】
ＢＯＧは可燃性ガスであり危険性がある。また、温室効果ガスでもあるため、環境負荷の点を考慮すると、大気への放出は極力避けたい。例えば、従来のＬＮＧトラックの開発が国交省による「次世代低公害車開発・実用化促進プロジェクト」の対象車種として行われているが（下記、非特許文献１参照）、当該トラックをエンジンが停止した状態で放置した場合、４日間程度でＢＯＧを大気に放出するとされている。従って、ＢＯＧの大気放出までの期間を更に伸ばすことが課題となっている。
【０００６】
前記の課題に関し、例えば、特許文献１には、ＢＯＧを貯蔵する気体貯蔵容器を設け、ＬＮＧ燃料タンクの圧力を一定範囲に調節したり、圧縮機でＢＯＧを気体貯蔵容器へ昇圧させて送り込んだりする燃料供給システムが開示されている。しかし、システム内の圧力調整によりＢＯＧを気体貯蔵容器に保持する場合、気体貯蔵容器の容量を大きくする必要があるため、車載用途には不向きである。また、圧縮機を用いた場合には、当該圧縮機が故障するリスクがあり、メンテナンスも煩雑になるという課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３５１１３３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】後藤雄一、「次世代自動車技術とシェール革命」、株式会社情報機構、ｐ．７０−７２（２０１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、液化ガス燃料から発生する蒸発ガスの貯蔵期間の長期化と、系外への放出の抑制を可能にし、エンジンの燃料に利用することが可能なエンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題は、以下に述べる発明により解決される。
即ち、本発明に係るエンジンの燃料供給方法は、前記の課題を解決する為に、エンジンの燃料供給装置を用いたエンジンの燃料供給方法であって、前記エンジンの燃料供給装置は、液化ガス燃料を貯蔵するための液化ガス燃料タンクと、前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを貯蔵する蒸発ガス貯蔵部と、前記蒸発ガスを、前記液化ガス燃料タンクから前記蒸発ガス貯蔵部に排出するための蒸発ガス排出路と、前記蒸発ガス排出路を介して前記蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出する際に、前記液化ガス燃料タンク内の圧力を調節するための第１圧力制御弁と、前記蒸発ガス貯蔵部に貯蔵されている蒸発ガスを、エンジンに供給するための蒸発ガス供給路と、前記蒸発ガス供給路に設けられ、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を調節するための第２圧力制御弁とを備え、前記蒸発ガス貯蔵部には、前記液化ガス燃料タンクから排出された前記蒸発ガスを吸着して貯蔵するための吸着剤が設けられており、前記エンジンが停止しており、かつ、前記液化ガス燃料タンクで発生した前記蒸発ガスにより、当該液化ガス燃料タンク内の圧力が一定値以上に高くなった場合、前記第１圧力制御弁を開状態にし、一定量の当該蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出させ、前記吸着剤に当該蒸発ガスを吸着させて貯蔵し、前記エンジンが駆動している場合、前記液化ガス燃料タンクから前記液化ガス燃料を前記エンジンに供給すると共に、前記第２圧力制御弁を開状態にし、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を減圧して、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスを脱着させ、当該脱着した蒸発ガスを、前記蒸発ガス供給路を介して前記エンジンに供給することを特徴とする。
【００１１】
前記の構成によれば、エンジンの停止中に液化ガス燃料タンク内で液化ガス燃料から蒸発ガスが発生し、これにより、液化ガス燃料タンク内の圧力が所定値以上に高くなった場合、第１圧力制御弁を開状態にすることにより、蒸発ガス排出路を介して、当該蒸発ガスを蒸発ガス貯蔵部に排出させる。また、蒸発ガス貯蔵部には、蒸発ガスを吸着により固定化することが可能な吸着剤が設けられているので、当該蒸発ガス貯蔵部の容量を抑制しつつ、多量の蒸発ガスを貯蔵することが可能になる。そのため、系外への蒸発ガスの放出をできるだけ延ばし、又は抑制することができる。
【００１２】
また、前記の構成によれば、液化ガス燃料タンクから液化ガス燃料をエンジンに供給し、当該エンジンを駆動させているときには、第２圧力制御弁を開状態にし、蒸発ガス貯蔵部の内圧を減圧することで、吸着剤に吸着している蒸発ガスを脱着させる。更に、脱着した蒸発ガスは、蒸発ガス供給路を介してエンジンに燃料の一部として供給される。その結果、前記の構成によれば、液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを系外に放出させることなく、エンジンの駆動に効率良く利用することができ、効率性に優れている。
【００１３】
前記の構成に於いては、前記エンジンが駆動している場合に、前記吸着剤を加熱することが好ましい。これにより、吸着剤の吸着容量を低下させ、吸着している蒸発ガスの脱着を促進させることができる。その結果、吸着剤に吸着している蒸発ガスを、エンジンに一層効率的に供給することができる。
【００１４】
前記の構成に於いて、前記蒸発ガス貯蔵部には、前記吸着剤を冷却するための蓄冷材が設けられ、前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部との間には、前記液化ガス燃料を前記蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部が設けられており、前記エンジンが駆動している場合に於いて、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたときは、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給して、当該蓄冷材を冷却し、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給するのを停止することが好ましい。
【００１５】
前記の構成によれば、蒸発ガス貯蔵部には蓄冷材が設けられており、これにより、吸着剤の冷却が可能となっている。また、液化ガス燃料タンクと蒸発ガス貯蔵部との間には、液化ガス燃料を蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部が設けられているので、当該液化ガス燃料を用いて蓄冷材の冷却を可能にしている。そして、エンジンが駆動している場合であって、吸着剤に吸着していた蒸発ガスが一定量以上、燃料の一部としてエンジンに供給されたときは、液化ガス燃料タンクに貯蔵されている液化ガス燃料を、液化ガス燃料供給部により蓄冷材に供給する。これにより、蓄冷材を冷却しておくことができる。さらに、蓄冷材による吸着剤の冷却により、当該吸着剤の吸着能を向上させることができる。その一方、吸着剤に吸着している蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、液化ガス燃料供給部による液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部への液化ガス燃料の供給を停止し、蓄冷材を冷却させないようにする。これにより、吸着剤からの蒸発ガスの脱着が阻害されるのを防止することができ、エンジンの燃料に効率的に利用することができる。
【００１６】
また前記の構成に於いて、前記エンジンの燃料供給装置は、前記蒸発ガス貯蔵部を内部に収容し、前記液化ガス燃料タンクから供給された液化ガス燃料中に浸漬させて、前記吸着剤を冷却させるための蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクと、前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクとの間に設けられ、前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに供給するための液化ガス燃料供給路とを備え、前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたとき、  及び／又は前記エンジンが停止しているときは、前記液化ガス燃料供給路を介して前記液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに液化ガス燃料を供給することにより、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させ、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤を冷却し、前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、前記液化ガス燃料供給路を介して蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクから前記液化ガス燃料タンクに液化ガス燃料を供給することにより、当該蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内に貯蔵されている液化ガス燃料の液面を低下させて、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させないようにし、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤の冷却を停止することが好ましい。
【００１７】
前記の構成によれば、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内には、蒸発ガス貯蔵部を浸漬して冷却するための液化ガス燃料が満たされており、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部に設けられている吸着剤を間接的に冷却可能にしている。蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内の液化ガス燃料は、液化ガス燃料タンクより液化ガス燃料供給路を介して供給されるものである。
【００１８】
例えば、吸着剤を冷却し蒸発ガスに対する吸着能を向上させたい場合には、蒸発ガス貯蔵部を液化ガス燃料中に浸漬させ、間接的に吸着剤を冷却することにより可能となる。また、吸着剤に吸着している蒸発ガスを脱着させたい場合には、蒸発ガス貯蔵部を液化ガス燃料中に浸漬されない様にし、これにより、吸着剤の冷却を停止して、蒸発ガスの脱着が阻害されない様にする。
【００１９】
ここで、蒸発ガス貯蔵部の液化ガス燃料への浸漬の制御は、前記液化ガス燃料供給路を用いることで可能になる。エンジンが駆動している場合であって、吸着剤に吸着している蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたとき、及び／又はエンジンが停止しているときは、液化ガス燃料供給路を介して、液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに、液化ガス燃料を供給することにより、蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させ、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている吸着剤を間接的に冷却可能にする。その一方、エンジンが駆動している場合であって、吸着剤に吸着している蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、液化ガス燃料供給路を介して、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクから液化ガス燃料タンクに、液化ガス燃料を戻すことにより、蒸発ガス貯蔵部が液化ガス燃料中に浸漬しない様にする。その結果、蒸発ガスが吸着剤から脱着するのを阻害されない様にすることができる。
【００２０】
前記構成に於いては、前記吸着剤は、ＢＥＴ法により測定した比表面積が８００〜２５００ｍ２／ｇの範囲であり、嵩密度が０．２〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲の分子ふるい炭素からなる活性炭であり、温度２５℃、吸着圧力１ＭＰａの条件下でのメタンの平衡吸着量が、当該活性炭の充填体積当たり、３０ｍｌ／ｍｌ以上であることが好ましい。前記分子ふるい炭素からなる活性炭は、比表面積が８００ｍ２／ｇ以上であるので、アルカン類等の蒸発ガスの分離能が急激に低下するのを抑制することができる。その一方、前記比表面積が２５００ｍ２／ｇ以下であるので、嵩密度が低下するのを抑制することができる。また、前記活性炭は、嵩密度が０．２ｇ／ｃｍ３以上であるので、当該活性炭の充填体積当りの吸着容量を良好に維持することができる。その一方、前記嵩密度が１．２ｇ／ｃｍ３以下であるので、活性炭の細孔の連通性が低下するのを防止し、吸着能力の低下を抑制することができる。すなわち、前記の構成であると、例えば、椰子殻活性炭等と比較して、蒸発ガスの吸着能に優れているので、蒸発ガスの貯蔵期間の長期化、又は系外への放出の一層抑制を可能にする。
【００２１】
また、本発明のエンジンの燃料供給装置は、前記の課題を解決する為に、液化ガス燃料を貯蔵する液化ガス燃料タンクと、前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを貯蔵する蒸発ガス貯蔵部と、前記蒸発ガスを、前記液化ガス燃料タンクから前記蒸発ガス貯蔵部に排出するための蒸発ガス排出路と、前記蒸発ガス排出路を介して前記蒸発ガスを前記蒸発ガス貯蔵部に排出する際に、前記液化ガス燃料タンク内の圧力を調節するための第１圧力制御弁と、前記蒸発ガス貯蔵部に貯蔵されている蒸発ガスを、エンジンに供給するための蒸発ガス供給路とを備えるエンジンの燃料供給装置であって、前記蒸発ガス貯蔵部には、前記液化ガス燃料タンクから排出された前記蒸発ガスを吸着して貯蔵するための吸着剤が設けられ、前記蒸発ガス供給路には、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を調節するための第２圧力制御弁が設けられており、前記エンジンが駆動している場合、前記液化ガス燃料タンクは前記エンジンに液化ガス燃料を供給しており、また、前記第２圧力制御弁は開状態となることにより、前記蒸発ガス貯蔵部内の圧力を減圧し、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスを脱着させ、当該脱着した蒸発ガスを、前記蒸発ガス供給路を介して前記エンジンに供給させるものであることを特徴とする。
【００２２】
前記の構成によれば、エンジンの停止中に液化ガス燃料タンクで蒸発ガスが発生し、これにより、液化ガス燃料タンク内の圧力が所定値以上に高くなった場合、第１圧力制御弁が開状態となることにより、蒸発ガス排出路を介して、当該蒸発ガスを蒸発ガス貯蔵部に排出させる。そのため、系外への蒸発ガスの放出を抑制することができる。また、蒸発ガス貯蔵部には、蒸発ガスを吸着により固定化することが可能な吸着剤が設けられているので、当該蒸発ガス貯蔵部の容量を抑制しつつ、多量の蒸発ガスを貯蔵することが可能になる。
【００２３】
また、前記の構成によれば、液化ガス燃料タンクから液化ガス燃料をエンジンに供給し、当該エンジンを駆動させているときには、第２圧力制御弁が開状態となり、これにより、蒸発ガス貯蔵部の内圧を減圧するので、吸着剤に吸着していた蒸発ガスを脱着させることができる。更に、蒸発ガス供給路により、脱着した蒸発ガスをエンジンに燃料の一部として供給する。その結果、前記の構成によれば、液化ガス燃料から発生する蒸発ガスを系外に放出させることなく、エンジンの燃料に効率良く利用することができ、効率性に優れている。
【００２４】
前記の構成に於いて、前記蒸発ガス貯蔵部には、前記エンジンが駆動している場合に、前記吸着剤を加熱するための加熱部が設けられていることが好ましい。エンジンの駆動中に、加熱部が吸着剤を加熱することにより、当該吸着剤の吸着容量を低下させ、吸着している蒸発ガスの脱着を促進させることができる。その結果、吸着剤に吸着している蒸発ガスを、エンジンに一層効率的に供給することができる。
【００２５】
前記の構成に於いては、前記蒸発ガス貯蔵部には、前記吸着剤を冷却するための蓄冷材が設けられ、前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部との間には、前記液化ガス燃料を前記蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部が設けられており、前記液化ガス燃料供給部は、前記エンジンが駆動している場合に於いて、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたときは、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給して、当該蓄冷材を冷却し、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、当該液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部に於ける前記蓄冷材に供給するのを停止することが好ましい。
【００２６】
前記の構成によれば、蒸発ガス貯蔵部には蓄冷材が設けられており、これにより、吸着剤の冷却を可能にしている。また、液化ガス燃料タンクと蒸発ガス貯蔵部との間に、液化ガス燃料を蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部を備えているので、当該液化ガス燃料を用いて蓄冷材を冷却することができる。そして、エンジンが駆動している場合であって、吸着剤に吸着していた蒸発ガスが一定量以上、燃料の一部としてエンジンに供給されたときは、液化ガス燃料供給部は、液化ガス燃料タンクに貯蔵されている液化ガス燃料を蓄冷材に供給する。これにより、蓄冷材を冷却しておくことができる。さらに、蓄冷材による吸着剤の冷却により、当該蓄冷材の吸着能を向上させることができる。その一方、吸着剤に吸着している蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給していないときは、液化ガス燃料供給部は、液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部への液化ガス燃料の供給を停止し、蓄冷材を冷却しないようにする。これにより、吸着剤からの蒸発ガスの脱着が阻害されるのを防止することができ、エンジンの燃料に効率的に利用することができる。
【００２７】
前記の構成に於いて、前記蒸発ガス貯蔵部を内部に収容し、前記液化ガス燃料タンクから供給された液化ガス燃料中に浸漬させて、前記吸着剤を冷却させるための蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクと、前記液化ガス燃料タンクと前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクとの間に設けられ、前記液化ガス燃料タンク内の前記液化ガス燃料を前記蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに供給するための液化ガス燃料供給路とを備え、前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたとき、及び／又は前記エンジンが停止しているときは、前記液化ガス燃料供給路を介して前記液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに液化ガス燃料を供給することにより、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させ、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤を冷却し、前記エンジンが駆動している場合であって、前記吸着剤に吸着していた前記蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、前記液化ガス燃料供給路を介して蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクから前記液化ガス燃料タンクに液化ガス燃料を戻すことにより、当該蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内に貯蔵されている液化ガス燃料の液面を低下させて、前記蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させないようにし、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている前記吸着剤の冷却を停止させることが好ましい。
【００２８】
前記の構成によれば、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内には、蒸発ガス貯蔵部を浸漬して冷却するための液化ガス燃料が満たされており、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部に設けられている吸着剤を間接的に冷却可能としている。蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内の液化ガス燃料は、液化ガス燃料タンクより液化ガス燃料供給路を介して供給されるものである。
【００２９】
例えば、吸着剤を冷却し蒸発ガスに対する吸着能を向上させたい場合には、蒸発ガス貯蔵部を液化ガス燃料で浸漬させ、間接的に吸着剤を冷却することにより可能となる。また、吸着剤に吸着している蒸発ガスを脱着させたい場合には、蒸発ガス貯蔵部が液化ガス燃料で浸漬されない様にし、これにより、吸着剤の冷却を停止して、蒸発ガスの脱着が阻害されない様にする。
【００３０】
より具体的には、液化ガス燃料タンクと液体貯蔵部冷却用タンクとの間に、液化ガス燃料供給路を設け、エンジンが駆動している場合であって、吸着剤に吸着していた蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されたとき、及び／又はエンジンが停止しているときは、液化ガス燃料供給路を介して、液化ガス燃料タンクから蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクに、液化ガス燃料を供給することにより、蒸発ガス貯蔵部の少なくとも一部を液化ガス燃料中に浸漬させ、当該蒸発ガス貯蔵部内に設けられている吸着剤を間接的に冷却可能にする。その一方、エンジンが駆動している場合であって、吸着剤に吸着している蒸発ガスが一定量以上、前記エンジンに供給されていないときは、液化ガス燃料供給路を介して、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンクから液化ガス燃料タンクに、液化ガス燃料を戻すことにより、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク内に貯蔵されている液化ガス燃料の液面を低下させ、蒸発ガス貯蔵部に対する冷却を停止する。その結果、蒸発ガスが吸着剤から脱着するのを阻害されない様にすることができる。
【００３１】
前記の構成に於いて、前記吸着剤は、ＢＥＴ法により測定した比表面積が８００〜２５００ｍ２／ｇの範囲であり、嵩密度が０．２〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲の分子ふるい炭素からなる活性炭であり、温度２５℃、吸着圧力１ＭＰａの条件下でのメタンの平衡吸着量が、当該活性炭の充填体積当たり、３０ｍｌ／ｍｌ以上であることが好ましい。前記分子ふるい炭素からなる活性炭は、比表面積が８００ｍ２／ｇ以上であるので、アルカン類等の蒸発ガスの分離能が急激に低下するのを抑制することができる。その一方、前記比表面積が２５００ｍ２／ｇ以下であるので、嵩密度が低下するのを抑制することができる。また、前記活性炭は、嵩密度が０．２ｇ／ｃｍ３以上であるので、当該活性炭の充填体積当りの吸着容量を良好に維持することができる。その一方、前記嵩密度が１．２ｇ／ｃｍ３以下であるので、活性炭の細孔の連通性が低下するのを防止し、吸着能力の低下を抑制することができる。すなわち、前記の構成であると、例えば、椰子殻活性炭等と比較して、蒸発ガスの吸着能に優れているので、蒸発ガスの貯蔵期間の長期化、又は系外への放出の一層抑制を可能にする。
【００３２】
また、本発明の自動車は、前記の課題を解決する為に、前記に記載のエンジンの供給装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、エンジンの停止中に液化ガス燃料タンク内の液化ガス燃料から蒸発ガスが発生しても、当該蒸発ガスを貯蔵する蒸発ガス貯蔵部に吸着剤を設けており、当該吸着剤に蒸発ガスを吸着させて貯蔵するので、当該蒸発ガスの貯蔵量を増加させることができる。その結果、系外への蒸発ガスの放出までの期間を長期化することができ、又は抑制することが可能になる。また、吸着剤を用いることにより蒸発ガス貯蔵部の容量も抑えることができる。さらに、エンジンの駆動中は、吸着剤に吸着している蒸発ガスを脱着させて、燃料の一部としてエンジンに供給するので、当該蒸発ガスを系外に放出させることなく、エンジンの駆動にも利用することができ、効率性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るエンジンの燃料供給装置を表す概略説明図である。
【図２】分子ふるい炭素からなる活性炭及び椰子殻活性炭に関する吸着等温線を表すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態２に係るエンジンの燃料供給装置を表す概略説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るエンジンの燃料供給装置を表す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（実施の形態１）
＜エンジンの燃料供給装置＞
本実施の形態１に係るエンジンの燃料供給装置（以下、「燃料供給装置」という。）について、図１を参照しながら以下に説明する。但し、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にする為に拡大又は縮小等して図示した部分がある。
【００３６】
本実施の形態の燃料供給装置１は、液化ガス燃料タンク１１と、蒸発ガス貯蔵部１２と、蒸発ガス排出路１３と、第１圧力制御弁１４と、蒸発ガス供給路１５と、第２圧力制御弁１６とを主な構成要素として備える。
【００３７】
液化ガス燃料タンク１１は、炭化水素系の天然ガスや石油ガス、及び水素等の燃料ガスを液化状態にした液化ガス燃料１７を貯蔵するためのものである。より具体的な液化ガス燃料１７の例としては、液化天然ガス（ＬＮＧ：Liquefied Natural Gas）等が挙げられる。ＬＮＧの沸点は−１６２℃であるため、これを液化ガス燃料１７に用いる場合には、液化ガス燃料タンク１１は断熱性を有するものが好ましい。これにより、液化ガス燃料タンク１１への侵入熱により、液化ガス燃料が気化して発生する蒸発ガス（ボイルオフガス（ＢＯＧ：Boil Off Gas）。以下、「ＢＯＧ」という。）の抑制が可能になる。
【００３８】
液化ガス燃料タンク１１には、ＢＯＧを排出するための蒸発ガス排出路１３が接続されている。蒸発ガス排出路１３は、例えば、液化ガス燃料タンク１の上部で接続されている。また、蒸発ガス排出路１３には、第１圧力制御弁１４が設けられている。第１圧力制御弁１４は、例えば、液化ガス燃料タンク１１内で発生したＢＯＧに起因して、内部の圧力が一定の値以上に上昇した場合に、開状態になる様に制御するものである。これにより、液化ガス燃料タンク１１の内部圧力の許容値を超えない様にすることができる。
【００３９】
また、液化ガス燃料タンク１１には、液化ガス燃料１７をエンジンに供給するための燃料供給路１８が接続されている。この燃料供給路１８には、液化状態にある燃料ガスを熱媒体と熱交換することで気化するための熱交換器１９が設けられている。この熱交換器１９により液化ガス燃料１７は燃料ガスに変換され、エンジンに供給される。燃料供給路１８の熱交換器１９の下流側には、エンジンに供給される燃料ガス及び後述するＢＯＧの圧力を調整するための圧力調整弁２０が設けられている。これにより、気化された液化ガス燃料をエンジンに供給することができる。
【００４０】
蒸発ガス貯蔵部１２は、液化ガス燃料タンク１１から蒸発ガス排出路１３を介して排出されたＢＯＧを、一時的に貯蔵するためのものである。蒸発ガス貯蔵部１２には、ＢＯＧを吸着又は脱着させることが可能な吸着剤（詳細については、後述する。）が設けられている。
【００４１】
蒸発ガス貯蔵部１２には、吸着剤を加熱するための加熱部２１が設けられている。これにより、吸着剤に吸着した蒸発ガスを脱着させたい場合に、当該加熱部２１による吸着剤の加熱で当該吸着剤の吸着容量を低下させ、脱着の促進を図ることができる。加熱部２１としては、例えば、ヒーターやエンジンの冷却水を用いることができる。
【００４２】
また、蒸発ガス貯蔵部１２には、ＢＯＧをエンジンに供給するための蒸発ガス供給路１５が設けられている。更に、蒸発ガス供給路１５には、第２圧力制御弁１６が設けられている。第２圧力制御弁１６は、エンジンにＢＯＧを供給する際に、蒸発ガス貯蔵部１２の内部の圧力を低下させることにより、吸着剤からＢＯＧを脱着させることを可能にする。また、蒸発ガス供給路１５には、ＢＯＧをエンジンに供給する際に開状態となる開閉弁２２が設けられている。尚、蒸発ガス供給路１５に於いては、蒸発ガス貯蔵部１２と第２圧力制御弁１６との間にコンプレッサを設置してもよい。これにより、ＢＯＧの脱着の際に、蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力を一層低下させることができる。
【００４３】
＜エンジンの燃料供給方法＞
次に、本実施の形態１に係る燃料供給装置１を用いたエンジンの燃料供給方法について説明する。
【００４４】
先ず、エンジンの停止中に於いて、液化ガス燃料タンク１１内に貯蔵されている液化ガス燃料１７からＢＯＧが発生し、これにより、液化ガス燃料タンク１１内の圧力が一定値以上（例えば、１．５ＭＰａ以上）に高くなった場合、第１圧力制御弁１４を開状態にする。これにより、一定量のＢＯＧは蒸発ガス貯蔵部１２に排出させる。
【００４５】
蒸発ガス貯蔵部１２に排出されたＢＯＧは、当該蒸発ガス貯蔵部１２内に充填されている吸着剤により吸着され、貯蔵される。蒸発ガス貯蔵部１２でのＢＯＧの貯蔵量は、吸着剤を用いない場合と比較して、例えば、当該蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力が１ＭＰａ（ａｂｓ．）の場合、約５〜７倍に増大させることができる。尚、この場合、吸着剤は加熱部２１により加熱されない様にしている。また、開閉弁２２は閉状態とし、ＢＯＧがエンジンに供給されないようにする。これにより、ＢＯＧが系外に漏出するのを防止することができる。
【００４６】
ＢＯＧを貯蔵する際の蒸発ガス貯蔵部１２の内部の圧力（貯蔵圧力）は特に限定されないが、加圧条件下であることが好ましい。貯蔵圧力を大きくすることにより、吸着剤による吸着性能（貯蔵性能）を向上させることができる。貯蔵圧力としては、通常は０．２ＭＰａ以上であり、好ましくは０．３ＭＰａ〜０．７ＭＰａ、より好ましくは１．８ＭＰａ〜２．４ＭＰａである。前記圧力を０．２ＭＰａ以上にすることにより、吸着剤に対するＢＯＧの良好な吸着量を維持することができる。尚、貯蔵圧力の上限は、気体貯蔵部１２の内部圧力の許容値に基づき適宜設定することができる。
【００４７】
次に、エンジンが駆動している場合、液化ガス燃料タンク１１は、燃料供給路１８を介して液化ガス燃料１７をエンジンに供給する。また、第２圧力制御弁１６を開状態とし、蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力を減圧する。これにより、吸着剤に吸着しているＢＯＧを脱着させることができる。減圧させたときの蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力は特に限定されないが、例えば、−０．１ＭＰａ〜３ＭＰａ、好ましくは−０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ、より好ましくは−０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａまで減圧させる。
【００４８】
また、エンジンが駆動している場合、開閉弁２２は開状態となっているので、ＢＯＧは蒸発ガス供給路１５を介してエンジンに供給させることができる。尚、第１圧力制御弁１４は閉状態となっている。また、前述の通り、蒸発ガス貯蔵部１２と第２圧力制御弁１６との間にコンプレッサを設けることにより、当該蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力が一層低下するようにしてもよい。
【００４９】
更に、吸着剤に於けるＢＯＧの脱着の際には、加熱部２１を用いて当該吸着剤を加熱してもよい。加熱温度は、−２００℃〜２５０℃の範囲内が好ましく、０℃〜２５０℃の範囲内がより好ましく、６０℃〜２５０℃の範囲内が更に好ましい。ＢＯＧを脱着させる際に吸着剤を加熱することにより、その吸着容量を低下させ、ＢＯＧの脱着を促進させることができる。
【００５０】
＜吸着剤＞
【００５１】
前記吸着剤としては特に限定されず、例えば、活性アルミナ、シリカ、ゼオライト、活性炭等が挙げられる。さらに、前記活性炭としては、ヤシ殻、コーヒー豆殻、木材、竹材等の植物原料の活性炭、石炭、石油ピッチ、タール等の鉱物油原料の活性炭、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂類を原料とした活性炭、分子ふるい炭素からなる活性炭等を用いることができる。吸着剤の形状としては特に限定されず、粉末吸着剤、粒状吸着剤、繊維状吸着剤のいずれでもよい。更に、前記粉末吸着剤、粒状吸着剤、繊維状吸着剤等を、バインダーを用いて粒状、ペーパー状又はその他適宜の形状に成形して使用することもできる。
【００５２】
前記に例示した吸着剤のうち、本実施の形態に於いては、分子ふるい炭素からなる活性炭が特に好ましい。
【００５３】
前記分子ふるい炭素からなる活性炭の比表面積は、８００〜２５００ｍ２／ｇの範囲であり、好ましくは９００〜２２００ｍ２／ｇ、より好ましくは１０００〜２０００ｍ２／ｇである。前記比表面積を８００ｍ２／ｇ以上にすることにより、アルカン類の分離能が急激に低下するのを抑制することができる。その一方、前記比表面積を２５００ｍ２／ｇ以下にすることにより、嵩密度が低下するのを抑制することができる。尚、前記活性炭の比表面積は、比表面積測定装置（商品名；BELSORP MINI II、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて、窒素ガス吸着によるＢＥＴ法で測定した値である。
【００５４】
前記分子ふるい炭素からなる活性炭の嵩密度（タップ密度）は、０．２〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲であり、好ましくは０．２５〜１．０ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．２８〜１．０ｇ／ｃｍ３である。前記嵩密度を０．２ｇ／ｃｍ３以上にすることにより、蒸発ガス貯蔵部１２への充填当りの吸着容量を良好に維持することができる。その一方、前記嵩密度を１．２ｇ／ｃｍ３以下にすることにより、活性炭の細孔の連通性が低下するのを防止し、吸着能力の低下を抑制することができる。
【００５５】
尚、前記嵩密度の値は、メスシリンダーを用いて得ることができる。即ち、先ず、１Ｌのメスシリンダーの質量を予め測定しておき、当該メスシリンダーに前記活性炭を投入する。投入後、十分にタッピング充填を行い、活性炭の体積を測定する。さらに、充填後のメスシリンダーの質量を測定し、前記活性炭投入前の質量との差と、体積の値から嵩密度を算出することができる。
【００５６】
また、前記分子ふるい炭素からなる活性炭は、メタンの単位充填体積当たり平衡吸着量（メタン吸着量（Ｌ（Ｎｏｒｍａｌ））／吸着剤充填体積（Ｌ））が、温度２５℃、吸着圧力１ＭＰａの条件下において、３０ｍｌ／ｍｌ以上である。
【００５７】
前記分子ふるい炭素からなる活性炭のメタンに関する平衡吸着量は、例えば、自動ガス／蒸気吸着量測定装置（型番：ＢＥＬＳＯＲＰ−１８、日本ベル株式会社製）を用いて測定することができる。具体的には、当該活性炭としてのベルファイン（登録商標）ＢＧ−１０（商品名、エア・ウォーターベルパール株式会社製）を２ｇ秤取り、吸着温度２７３Ｋ、２９８Ｋ、３２３Ｋの３種類についてそれぞれ測定すると、図２に示す様な吸着等温線が得られる。尚、ベルファインＢＧ−１０の比表面積は１０００ｍ２／ｇであり、嵩密度は０．５７ｇ／ｍｌである。
【００５８】
比較のために、椰子殻活性炭（商品名；２ＧＧ、クラレケミカル株式会社製）を用いて、メタンの平衡吸着量を測定した場合についても、図２に示す。尚、椰子殻活性炭２ＧＧの比表面積は１１００〜１２００ｍ２／ｇであり、嵩密度は０．４６ｇ／ｍｌである。同図から分かる通り、分子ふるい炭素からなる活性炭を用いた場合には、椰子殻活性炭の場合と比較して、メタンに対する吸着性能が高いことが分かる。
【００５９】
前記分子ふるい炭素からなる活性炭は、熱硬化性フェノール樹脂粉末、熱硬化性樹脂の溶液及び高分子バインダーの均一混合物（以下、「均一混合物」という場合がある。）を粒状に成形し、非酸化性雰囲気又は弱酸化性雰囲気下に於いて５００℃〜１１００℃の範囲で一次加熱処理し、更に酸化性雰囲気下に於いて３００℃〜１０５０℃の範囲で３０分〜２４０分間、二次加熱処理して得られるものである。
【００６０】
前記熱硬化性フェノール樹脂粉末としては、粒径１〜１５０μｍのフェノール樹脂の球状一次粒子、又はそれとその二次凝集物からなるものが用いられる。好ましい球状一次粒子の粒径は２〜８０μｍの範囲である。また、前記熱硬化性フェノール樹脂粉末は、少なくとも全体の５０質量％は１００タイラーメッシュ篩を通過し得る大きさのものが用いられる。より好ましくは、全体の少なくとも９０重量％は１００タイラーメッシュ篩を通過し得る大きさである。
【００６１】
更に、前記熱硬化性フェノール樹脂粉末は、適度に、しかしながら可成りの割合でメチロール基を含有するものが用いられる。即ち、ＫＢｒ錠剤法による赤外線吸収スペクトルに於いて１６００ｃｍ−１（ベンゼンに帰属する吸収ピーク）の吸収強度をＤ１６００とし、９００〜１０１５ｃｍ−１（メチロール基に帰属する吸収ピーク）の範囲の最も大きな吸収強度をＤ９００〜１０１５とし、８９０ｃｍ−１（ベンゼン核の孤立の水素原子の吸収ピーク）の吸収強度をＤ８９０として表わした場合に、下記式（１）及び（２）を満足するものが用いられる。ここで、Ｄ９００〜１０１５／Ｄ１６００の比の値は、好ましくは０．３〜７．０の範囲であり、より好ましくは０．４〜０．５の範囲である。
Ｄ９００〜１０１５／Ｄ１６００＝０．２〜９．０…（１）
Ｄ８９０／Ｄ１６００＝０．０９〜１．０…（２）
【００６２】
更に、前記熱硬化性フェノール樹脂粉末は、還流下でのメタノールに対する溶解度が５０質量％以下となる熱硬化性フェノール樹脂微粉末を用いることができる。
【００６３】
ここで、前記メタノール溶解度は、試料約１００ｇを精秤し（その精秤重量Ｃとする）、１００％のメタノール約５００ｍｌ中に於いて３０分間還流下で加熱処理した後、ガラスフィルターで濾過し、更にフィルター残試料をフィルター上で約１００ｍｌのメタノールで洗浄し、ついでフィルター残試料を１００℃の温度で２時間乾燥し（その精秤重量をＤとする）下記の式（３）で求められるものである。
メタノール溶解度（％）＝（Ｃ−Ｄ）／Ｃ×１００…（３）
【００６４】
前記式（３）で定義されるメタノール溶解度は、前記フェノール樹脂微粉末が架橋密度が適度にコントロールされ、かつメチロール基を可成り多量に含有しているという構造を有することによって発現する性質である。即ち、架橋密度が低くメチノール基の含有量が大きい場合にはメタノール溶解度が高く、逆に架橋密度が高く、反応性メチロール基が減少するとメタノール溶解度は低くなる。前記メタノール溶解度は、好ましくは１〜４０質量％であり、より好ましくは２〜３５質量％である。
【００６５】
前記熱硬化性樹脂の溶液としては、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂の溶液を好適に用いることができる。また、前記フェノール樹脂の溶液としては、例えば液状のレゾール樹脂やノボラック樹脂が挙げられる。
【００６６】
前記レゾール樹脂は、フェノール類をアルデヒド類と塩基性触媒の存在下で反応させることにより得られる初期生成物であり、通常メチロール基に富む質量平均分子量約６００以下の自己熱架橋性のフェノール樹脂である。通常、メタノールやアセトンを溶媒として液状樹脂として使用されることが多いが、フェノール１モルに対し、１．５〜３．５モルのアルデヒド類をやや過剰のアルカリ触媒の存在下で反応させた初期縮合物を安定な水溶性の状態に保った水溶性レゾール樹脂としても使用される。レゾール樹脂の硬化を促進する硬化触媒としては、硫酸、塩酸等の無機酸、あるいはシュウ酸、酢酸、パラトルエンスルホン酸、マイレン酸、マロン酸等の有機酸類を使用することができる。
【００６７】
前記ノボラック樹脂は、フェノール類とアルデヒド類を、モル比が例えば１／０．７〜１／０．９となるようなフェノール過剰の状態に於いて、例えばシュウ酸、ギ酸、塩酸等の酸触媒の存在下で、フェノールとホルマリンを反応させて得られる。メタノール、アセトン等の溶媒により液状樹脂として供給することができる。このノボラック樹脂は、例えばヘキサメチレンテトラミン（ヘキサミン）を加えて加熱反応させることにより硬化することができる。
【００６８】
前記メラミン樹脂は、メラミン−ホルムアルデヒドの初期縮合物であり、水溶性を有するので水溶液として使用できる。メラミン樹脂の硬化剤としては、例えば塩酸、硫酸等の無機酸やシュウ酸ジメチルエステルの様なカルボン酸エステル類、エチルアミン塩酸塩やトリエタノールアミン塩酸塩のようなアミン類の塩酸塩等を用いることができる。
【００６９】
前記高分子バインダーとしては、ポリビニルアルコール、又は水溶性若しくは水膨潤性セルロース誘導体を用いることができる。
【００７０】
前記ポリビニルアルコールとしては、重合度１００〜５０００、けん化度７０％以上のものが好ましい。また、カルボキシル基等で一部変性されたものも好適に用いられる。
【００７１】
また、前記セルロース誘導体としては、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が好適に使用される。セルロース誘導体は、メトキシ基（−ＯＣＨ３）及び／又はヒドロキシプロポキシ基（−ＯＣ３Ｈ３ＯＨ）の導入量、重合度等により調整した、各種粘度のものを用いることができる。
【００７２】
前記均一混合物における熱硬化性樹脂の溶液の混合量は、熱硬化性フェノール樹脂粉末１００質量部に対して、５〜５０質量部が好ましく、７〜４０質量部がより好ましく、１０〜３０質量部がさらに好ましい。
【００７３】
また、前記均一混合物における高分子バインダーの混合量は、熱硬化性フェノール樹脂粉末１００質量部に対して、１〜３０質量部が好ましく、２〜２０質量部がより好ましく、３〜１５質量部がさらに好ましい。
【００７４】
前記均一混合物においては、水を混合させてもよい。この場合の水の添加量は、均一混合物固形分を基準にして、好ましくは５〜３０重量％であり、より好ましくは８〜２０重量％である。
【００７５】
また均一混合物においては、例えば澱粉、その誘導体又は変性体を添加してもよい。この場合の澱粉等の添加量は、熱硬化性フェノール樹脂微粉末１００質量部当り５〜５０質量部、より好ましくは１０〜４０質量部である。
【００７６】
前記澱粉等としては、例えば馬鈴薯澱粉、とうもろこし澱粉の如き澱粉、酢酸澱粉、硫酸澱粉、燐酸澱粉の如きエステル化澱粉、ヒドロキシアルキル澱粉、カルボキシメチル澱粉の如きエーテル化澱粉、燐酸ジスターチ、グリセロールジスターチの如き架橋澱粉等の澱粉誘導体、あるいは酵素変性デキストリンの如き変性澱粉等を例示することができる。
【００７７】
前記澱粉等は、気孔形成剤として好適に作用するものであり、後述する非酸化性雰囲気下での炭化時の熱分解による気孔の生成に関与するものと考えられる。これらの成分は、粉体として水に分散させた状態で、又は温水でアルファー化処理等の熱処理をした状態で、使用することができる。
【００７８】
また、前記活性炭の製造にあたっては、その特性を失わない範囲内で、例えばエチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリカルボン酸アンモニウム塩等の界面活性剤、液状熱硬化性樹脂の硬化剤、ポリビニルアルコールの架橋剤、押出造粒用の可塑剤、ヤシガラ微粉末、コール微粉末、タール、ピッチあるいはその他の合成樹脂等を少量加えることができる。これにより、作業性の一層の向上が可能になる。
【００７９】
前記均一混合物の作製においては、例えばリボンミキサー、Ｖ型ミキサー、コーンミキサー、ニーダー等の混合機を用いることができる。
【００８０】
前記均一混合物の作製においては、前記混合機を用いて、熱硬化性フェノール樹脂粉末、熱硬化性樹脂の溶液及び高分子バインダーをそのまま混合してもよい。また、水の存在下でこれらを混合することもできる。さらに、水を添加する場合は、３成分を混合する前に、高分子バインダーを水に溶解した形で添加することもできる。
【００８１】
また、所定量の熱硬化性フェノール樹脂微粉末に、必要に応じて澱粉等を加えて乾式混合したのち、所定量の熱硬化性樹脂の溶液及び予め温水に溶解して準備したポリビニルアルコールの如き高分子バインダーを加え、前記混合機にて十分に混合して作製してもよい。
【００８２】
前記均一混合物を粒状に成形する際には、例えば単軸又は二軸の湿式押出造粒機、バスケット・リューザー等の竪型造粒機、半乾式でのディスクペレッター等を用いることができる。
【００８３】
特に湿式の押出造粒剤機により造粒した粒状体は、粒子の強度が大きく、炭化後の活性炭の分離能も大きいので好ましい。粒状物の形状は特に限定されず、例えば円柱状又は球状とすることができる。この造粒により得られる粒状体の大きさは、特に限定されないが、例えば円柱状の場合、直径０．５〜５ｍｍ、長さ０．５〜１０ｍｍ程度、球状の場合、直径０．５〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【００８４】
この様にして得られた粒状の成形体を、非酸化性雰囲気又は弱酸化性雰囲気下に於いて５００〜１１００℃の温度で一次加熱処理する。
【００８５】
前記非酸化性雰囲気は、例えばＨ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２等の不活性ガス雰囲気として得ることができる。また、弱酸化性雰囲気は、微量の酸化性ガスを含んだ雰囲気で、例えば、不活性ガスと微量の酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気又はこれらの混合物等の酸化性ガスを混合した雰囲気として得ることが出来る。この混合比率は特に限定しないが、非酸化性雰囲気の同一条件で加熱処理した場合の残炭率に対して、９５％以上の残炭率になるように酸化性ガス量を決めるのが好ましい。残炭率が９５％以上であれば、メタン、エタン、プロパンやブタンなど、常温で気体であるアルカン類を高純度に分離精製するのに適した細孔が形成されやすい。残炭率とは、加熱処理前の質量に対する加熱処理後の質量の割合を示す。
【００８６】
前記一次加熱処理は、加熱温度が５００〜１１００℃の範囲で行なわれる。５００℃以上にすることにより、比表面積が大きく、吸着容量が十分であり、吸着選択性が高い活性炭を得ることができる。その一方、１１００℃以下にすることにより、得られた活性炭の細孔が収縮するのを抑制し、比表面積、細孔容積が大きく、吸着容量の高い活性炭を得ることができる。
【００８７】
前記一次加熱処理の加熱温度は、好ましくは６００〜１０５０℃の範囲であり、より好ましくは６５０〜１０００℃の範囲である。また、前記加熱温度に到達するまでの昇温速度は、好ましくは５〜３００℃／ｈｒであり、より好ましくは１０〜１８０℃／ｈｒであり、更に好ましくは１５〜１２０℃／ｈｒである。
【００８８】
ついで、前記一次加熱処理された粒状の成形体に対し、二次加熱処理を行う。二次加熱処理は、酸化性雰囲気下に於いて、温度３００〜１０００℃の範囲で、３０〜２４０分間行う。
【００８９】
酸化性雰囲気は、上述したように、酸化性ガスを含んだ雰囲気で、例えば、不活性ガスと酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気又はこれらの混合物等の酸化性ガスを混合した雰囲気として得ることが出来る。この混合比率は特に限定しないが、非酸化性雰囲気の同一条件で加熱処理した場合の残炭率に対して、６５％以上の残炭率になるように酸化性ガス量を決めるのが好ましい。残炭率が６５％以上であれば、メタン、エタン、プロパンやブタン等の常温で気体のアルカン類を高純度に分離精製するのに適した細孔が形成されやすい。
【００９０】
前記二次加熱処理は、加熱温度３００〜１０５０℃の範囲で行なわれる。３００℃以上にすることにより、細孔を十分に拡大させ、ＢＯＧの十分な吸着速度や脱着速度を得ることができる。その一方、１０５０℃以下にすることにより、細孔が拡大し過ぎることを防止することができる。
【００９１】
前記二次加熱処理の加熱温度は、例えば、加熱する際の酸化性雰囲気として水蒸気と窒素の混合ガス等を用いた雰囲気の場合、５００〜９５０℃の範囲が好ましく、酸化性雰囲気として二酸化炭素を含む雰囲気の場合、８００〜１０００℃の範囲が好ましい。昇温速度は特に限定されないが、昇温は不活性ガスの雰囲気下で行い、加熱温度に達した後に、酸化性雰囲気に切り替えるのが望ましい。
【００９２】
（実施の形態２）
＜エンジンの燃料供給装置＞
本実施の形態２に係るエンジンの燃料供給装置について、図３を参照しながら以下に説明する。尚、前記実施の形態１に係る燃料供給装置１と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態のエンジンの燃料供給装置（以下、「燃料供給装置」という。）２は、前記実施の形態１の場合と同様、吸着剤が充填された蒸発ガス貯蔵部１２を用いて、エンジンが停止している場合はＢＯＧを貯蔵し、エンジンが駆動している場合は当該ＢＯＧをエンジンに供給して、ＢＯＧを長期にわたり貯蔵し、又は系外に放出されるのを防止すると共に、ＢＯＧを燃料の一部に利用することにより燃料消費の効率性を向上させるものである。
【００９４】
但し、本実施の形態の燃料供給装置２に於いては、燃料供給装置１と比較して、蒸発ガス貯蔵部１２に、吸着剤を冷却するための蓄冷材充填タンク２３を設け、更に、液化ガス燃料タンク１１と蒸発ガス貯蔵部１２との間に、液化ガス燃料１７を蓄冷材に供給するための液化ガス燃料供給部２４が設けられている点が異なる。また、燃料供給路１８には、液化ガス燃料タンク１１からエンジンへの液化ガス燃料１７の供給を制御するための開閉弁２５が設けられている点が異なる。
【００９５】
蓄冷材充填タンク２３は、蓄冷材と、他の熱交換器３０とを備えている。蓄冷材は、吸着剤を一定期間冷却し、当該吸着剤に於けるＢＯＧの吸着能を向上させるためのものである。蓄冷材としては特に限定されないが、例えば、水や不凍液等、常温では液体であり、冷却されたときは、固体に相変化するものが好ましい。特に、凝固温度が低く、かつ、凝固潜熱が大きい蓄冷材が好ましい。他の熱交換器は、液化ガス燃料タンク１１から供給された液化ガス燃料１７の温度で、前記蓄冷材を冷却させるためのものである。
【００９６】
液化ガス燃料供給部２４は、液化ガス燃料タンク１１に貯蔵されている液化ガス燃料１７の一部を、蓄冷材充填タンク２３を冷却する熱交換器３０に供給させるものである。また、液化ガス燃料供給部２４には、開状態又は閉状態に制御するための開閉弁２６が設けられている。更に、液化ガス燃料供給部２４は燃料供給路１８にも接続されており、これにより、液化ガス燃料１７が蓄冷材充填タンク２３に供給された後は、当該燃料供給路１８を通じてエンジンに供給させることができる。
【００９７】
尚、蒸発ガス貯蔵部１２は断熱容器であることが好ましい。
【００９８】
＜エンジンの燃料供給方法＞
次に、本実施の形態２に係る燃料供給装置２を用いたエンジンの燃料供給方法について説明する。
【００９９】
本実施の形態の燃料供給方法に於いては、蓄冷材充填タンク２３に設けられている蓄冷材を用いて、吸着剤の予冷が行われる。予冷は、エンジンが駆動している場合であって、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されているときに行われる。
【０１００】
具体的には、液化ガス燃料タンク１１に貯蔵されている液化ガス燃料１７の一部が、液化ガス燃料供給部２４の開閉弁２６を開状態にすることにより、当該液化ガス燃料供給部２４を介して、蒸発ガス貯蔵部１２に供給される。供給された液化ガス燃料１７は、蓄冷材充填タンク２３に於ける他の熱交換器３０で一部が気化され、液化ガス燃料１７の温度で蓄冷材を冷却する。冷却された蓄冷材は、エンジンが停止し、液化ガス燃料供給部２４で液化ガス燃料１７が供給されなくなった後も、一定期間吸着剤を冷却することができる。そして、他の熱交換器３０により気化された液化ガス燃料は、燃料供給路１８を介して熱交換器１９に供給され、当該熱交換器１９で完全に気化された後、燃料としてエンジンに供給される。
【０１０１】
また、実施の形態１の場合と同様、液化ガス燃料タンク１１は、燃料供給路１８を介して、液化ガス燃料１７をエンジンに供給する。尚、第２圧力制御弁１６及び開閉弁２２は閉状態となっており、ＢＯＧはエンジンに供給されない様になっている。また、第１圧力制御弁１４も閉状態となっており、ＢＯＧが蒸発ガス貯蔵部１２に供給されない様になっている。
【０１０２】
エンジンの駆動を停止し、液化ガス燃料タンク１１内の圧力が一定値以上（例えば、１．５ＭＰａ以上）となるＢＯＧが発生したときは、実施の形態１の場合と同様、当該ＢＯＧを蒸発ガス貯蔵部１２において貯蔵し、ＢＯＧが系外に放出されるのを防止する。
【０１０３】
具体的には、第１圧力制御弁１４を開状態にし、これにより、ＢＯＧを蒸発ガス排出路１３を介して蒸発ガス貯蔵部１２に排出させる。そして、蒸発ガス貯蔵部１２内に充填されている吸着剤にＢＯＧを吸着させ、これにより、一時的に貯蔵する。ここで、蒸発ガス貯蔵部１２の吸着剤は、蓄冷材により予め冷却されているため、例えば、常温の際の吸着剤と比較して、ＢＯＧの吸着量は増大している。そのため、実施の形態１の場合と比較して、より多くのＢＯＧを吸着させることができる。
【０１０４】
尚、エンジンの停止中は、液化ガス燃料供給部２４を閉状態とし、液化ガス燃料１７の蓄冷材充填タンク２３への供給を停止する。液化ガス燃料１７の供給を停止しても、蓄冷材は一定期間、吸着剤を冷却させるので、吸着能が低下するのを抑制することができる。
【０１０５】
エンジンが駆動している場合であって、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されていないときは、実施の形態１の場合と同様、当該ＢＯＧを吸着剤から脱着させ、エンジンに供給する。
【０１０６】
具体的には、実施の形態１の場合と同様、開閉弁２２を開状態にし、かつ、第２圧力制御弁１６も開状態とすることで、蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力を減圧させる。これにより、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されていたＢＯＧを、蒸発ガス供給路１５を介してエンジンに供給する。また、蒸発ガス貯蔵部１２と第２圧力制御弁１６との間にコンプレッサを設けて、当該蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力が一層低下するようにしてもよい。
【０１０７】
また、液化ガス燃料供給部２４の開閉弁２６を閉状態にして、液化ガス燃料１７が蒸発ガス貯蔵部１２の蓄冷材充填タンク２３に供給されるのを停止し、蓄冷材及び吸着剤が冷却されない様にする。
【０１０８】
尚、実施の形態１の場合と同様、液化ガス燃料タンク１１は、燃料供給路１８を介して液化ガス燃料１７をエンジンに供給している。また、加熱部２１を用いて当該吸着剤を加熱してもよい。これにより、吸着剤の吸着容量を低下させ、ＢＯＧの脱着を促進させることができる。さらに、第１圧力制御弁１４は閉状態となっている。
【０１０９】
本実施の形態に於いて、吸着剤に吸着しているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されたのか否かについての判断は、例えば、蒸発ガス貯蔵部１２の内部の圧力や駆動（走行）時間を基準に行うことができる。より具体的には、蒸発ガス貯蔵部１２の内部圧力を基準にする場合には、当該内部圧力が一定値以上であるとき、吸着剤には、脱着していないＢＯＧが残っているとして、液化ガス燃料１７の一部の蓄冷材充填タンク２３への供給を停止する。また、エンジンの駆動時間を基準とする場合には、当該駆動時間が一定時間以下であるとき、吸着剤には、脱着していないＢＯＧが残っているとして、液化ガス燃料１７の蓄冷材充填タンク２３への供給を停止する。
【０１１０】
（実施の形態３）
＜エンジンの燃料供給装置＞
本実施の形態３に係るエンジンの燃料供給装置について、図４を参照しながら以下に説明する。尚、前記実施の形態１の燃料供給装置１及び実施の形態２の燃料供給装置２と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１１】
本実施の形態のエンジンの燃料供給装置（以下、「燃料供給装置」という。）３は、前記実施の形態１及び２の場合と同様、吸着剤が充填された蒸発ガス貯蔵部１２を用いて、エンジンが停止している場合はＢＯＧを貯蔵し、エンジンが駆動している場合は当該ＢＯＧをエンジンに供給して、ＢＯＧを長期にわたり貯蔵し、又は系外に放出されるのを防止すると共に、ＢＯＧを燃料の一部に利用することにより燃料消費の効率性を向上させるものである。
【０１１２】
但し、本実施の形態の燃料供給装置３に於いては、燃料供給装置１と比較して、蒸発ガス貯蔵部１２を冷却するための蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７が設けられている点が異なる。また、液化ガス燃料タンク１１と蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７との間には、当該液化ガス燃料タンク１１に貯蔵されている液化ガス燃料１７の一部を蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７に供給するための液化ガス燃料供給路２８と、液化ガス燃料タンク１１と蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７との間の圧力を調節するための第３圧力制御弁２９とが設けられている点が異なる。
【０１１３】
蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７は、蒸発ガス貯蔵部１２を内部に収容することができ、当該蒸発ガス貯蔵部１２を、液化ガス燃料タンク１１から供給された液化ガス燃料１７に浸漬させることが可能な構造となっている。これにより、蒸発ガス貯蔵部１２に充填されている吸着剤を冷却することができ、当該吸着剤の吸着能を向上させることができる。尚、ＬＮＧの沸点は−１６２℃であるため、そのような低温の液化ガス燃料を用いる場合には、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７は断熱性を有するものが好ましい。
【０１１４】
また、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７の上部は、液化ガス燃料タンク１１の底部よりも低くなる位置に設けられている。これにより、液化ガス燃料タンク１１の内部と、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７の内部が等圧の場合には、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内を液化ガス燃料で十分に満たすことができるので、蒸発ガス貯蔵部１２を十分に浸漬させることができる。
【０１１５】
蒸発ガス貯蔵部１２の冷却用の液化ガス燃料は、液化ガス燃料タンク１１より、液化ガス燃料供給路２８を介して蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７に供給される。液化ガス燃料供給路２８は、液化ガス燃料タンク１１に対しては、その底部に於いて接続されている。また、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７に対しても、その底部に於いて接続されている。
【０１１６】
第３圧力制御弁２９は、液化ガス燃料タンク１１の内部と、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７の内部の圧力差を調整するためのものである。蒸発ガス貯蔵部１２を冷却する場合は、第３圧力制御弁２９を開状態にし、液化ガス燃料タンク１１の内部と、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７の内部を等圧にする。その一方、蒸発ガス貯蔵部１２を冷却させずに、吸着剤に吸着しているＢＯＧを脱着させる場合は、第３圧力制御弁２９を閉状態にし、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内の圧力を上昇させる。これにより、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内に満たされている液化ガス燃料の液面高さを上下に制御することができる。
【０１１７】
＜エンジンの燃料供給方法＞
次に、本実施の形態３に係る燃料供給装置３を用いたエンジンの燃料供給方法について説明する。
【０１１８】
本実施の形態の燃料供給方法に於いては、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７を用いて、吸着剤の予冷が行われる。予冷は、エンジンが駆動している場合であって、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されているときに行われる。
【０１１９】
具体的には、先ず、第３圧力制御弁２９を開状態にすることにより、液化ガス燃料タンク１１内の圧力と、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内の圧力を等圧にする。蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７は、その上部が液化ガス燃料タンク１１の底部よりも低くなる位置に設けられているので、これにより、当該蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内に満たされている液化ガス燃料の液面高さを上昇させることができる。その結果、蒸発ガス貯蔵部１２を液化ガス燃料に浸漬させることができる。蒸発ガス貯蔵部１２が液化ガス燃料に浸漬されると、当該蒸発ガス貯蔵部１２内に充填されている吸着剤が冷却され、その結果、吸着剤のＢＯＧに対する吸着能を向上させることができる。
【０１２０】
また、実施の形態１の場合と同様、液化ガス燃料タンク１１は、燃料供給路１８を介して、液化ガス燃料１７をエンジンに供給する。尚、第２圧力制御弁１６及び開閉弁２２は閉状態となっており、ＢＯＧはエンジンに供給されない様になっている。また、第１圧力制御弁１４も閉状態となっており、ＢＯＧが蒸発ガス貯蔵部１２に供給されない様になっている。
【０１２１】
エンジンの駆動を停止し、液化ガス燃料タンク１１内の圧力が一定値以上（例えば、１．５ＭＰａ以上）となるＢＯＧが発生したときは、実施の形態１の場合と同様、当該ＢＯＧを蒸発ガス貯蔵部１２において貯蔵し、ＢＯＧが系外に放出されるのを防止する。
【０１２２】
具体的には、第１圧力制御弁１４を開状態にし、これにより、ＢＯＧを、蒸発ガス排出路１３を介して蒸発ガス貯蔵部１２に排出させる。そして、蒸発ガス貯蔵部１２内に充填されている吸着剤にＢＯＧを吸着させ、これにより、一時的に貯蔵する。ここで、蒸発ガス貯蔵部１２の吸着剤は、蒸発ガス貯蔵部用冷却タンク２７に満たされている液化ガス燃料により、予め冷却されているため、例えば、常温の際の吸着剤と比較して、ＢＯＧの吸着量は増大している。その結果、実施の形態１及び２の場合と比較して、より多くのＢＯＧを吸着させることができる。
【０１２３】
尚、エンジンの停止中は、第３圧力制御弁２９を開状態にしてもよい。また、第２圧力制御弁１６及び開閉弁２２は閉状態となっており、ＢＯＧがエンジンに供給されない様になっている。
【０１２４】
エンジンが駆動している場合であって、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されていないときは、実施の形態１の場合と同様、当該ＢＯＧを吸着剤から脱着させ、これをエンジンに供給する。
【０１２５】
具体的には、実施の形態１の場合と同様、開閉弁２２を開状態にし、かつ、第２圧力制御弁１６も開状態とすることで、蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力を減圧させる。これにより、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されていたＢＯＧを、蒸発ガス供給路１５を介してエンジンに供給する。また、蒸発ガス貯蔵部１２と第２圧力制御弁１６との間にコンプレッサを設けて、当該蒸発ガス貯蔵部１２内の圧力が一層低下するようにしてもよい。
【０１２６】
さらに、第３圧力制御弁２９を閉状態とし、蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内の圧力を上昇させ、当該蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク２７内に満たされている液化ガス燃料の液面高さを低下させる。これにより、液化ガス燃料による蒸発ガス貯蔵部１２の冷却が停止され、当該蒸発ガス貯蔵部１２は外気温により温められる。その結果、吸着剤に吸着している蒸発ガスの脱着が阻害されるのを防止することができる。
【０１２７】
尚、実施の形態１の場合と同様、液化ガス燃料タンク１１は、燃料供給路１８を介して液化ガス燃料１７をエンジンに供給している。また、実施の形態１の場合と同様、加熱部（図示しない）を用いて当該吸着剤を加熱してもよい。これにより、吸着剤の吸着容量を低下させ、ＢＯＧの脱着を一層促進させることができる。さらに、第１圧力制御弁１４は閉状態となっている。
【０１２８】
本実施の形態に於いて、吸着剤に吸着しているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されたのか否かについての判断は、実施の形態２において述べたのと同様、蒸発ガス貯蔵部１２の内部の圧力や駆動（走行）時間を基準に行うことができる。
【０１２９】
尚、本実施の形態３においては、エンジンが駆動している場合であって、蒸発ガス貯蔵部１２に貯蔵されているＢＯＧが一定量以上、エンジンに供給されている場合に吸着剤を予冷する場合を例にして説明した。しかしながら、本実施の形態は、この態様を限定されるものではなく、例えば、エンジンが停止しているときに、吸着剤の冷却を行うことも可能である。さらに、エンジンが駆動中の予冷と、エンジンが停止中の冷却を併用してもよい。
【０１３０】
（その他の事項）
本実施の形態１〜３においては、蒸発ガス貯蔵部が１つの場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。液化ガス燃料タンクに貯蔵される液化ガス燃料の量等に応じて、蒸発ガス貯蔵部を複数備えた態様であってもよい。
【０１３１】
また、本実施の形態１〜３に係るエンジンの供給装置は、トラック等のＬＮＧ自動車等に適用することができ、これにより、環境への影響が極めて少ない自動車を提供することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１〜３  エンジンの燃料供給装置
１１  液化ガス燃料タンク
１２  蒸発ガス貯蔵部
１３  蒸発ガス排出路
１４  第１圧力制御弁
１５  蒸発ガス供給路
１６  第２圧力制御弁
１７  液化ガス燃料
１８  燃料供給路
１９、３０  熱交換器
２０  圧力調整弁
２１  加熱部
２２、２５、２６  開閉弁
２３  蓄冷材充填タンク
２４  液化ガス燃料供給部
２７  蒸発ガス貯蔵部冷却用タンク
２８  液化ガス燃料供給路
２９  第３圧力制御弁
【図１】
0006416054.tif 000002
【図２】
0006416054.tif 000003
【図３】
0006416054.tif 000004
【図４】
0006416054.tif 000005