JP2007203813A - Water discharge mechanism and automobile equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放水機構及びこれを備えた自動車に関し、特に、天然ガスハイドレート(NGH:Natural Gas Hydrate)を燃料とする自動車(NGH自動車)に実装される放水機構及びこれを備えるNGH自動車に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water discharge mechanism and a vehicle equipped with the same, and more particularly to a water discharge mechanism mounted on a vehicle (NGH vehicle) using natural gas hydrate (NGH) as fuel and an NGH vehicle equipped with the same. It is.
近年、地球環境への配慮から燃料として天然ガスハイドレート(NGH)が注目されている(非特許文献1参照)。NGHは、メタン、エタン、プロパンなどを主成分とする天然ガスの分子(ゲスト)が水分子のクラスタ中に取り込まれた包接水和物であり、マイナス20℃の大気圧環境下で約170倍のガスを包蔵することができる。ガスエネルギーとしては液化天然ガス(LNG)がよく知られているが、LNGはマイナス162℃の極低温下で製造・貯蔵されるため、NGHは製造、輸送、貯蔵、ガス化というシステム全体面でLNGよりも有利な点が多い。また、NGHはガソリンなどに比べて二酸化炭素や大気汚染物質の排出量が少ないことから、クリーンエネルギーとしても注目されている。
NGHを燃料とする自動車(NGH自動車という)は、NGHの分解によって得られるメタンガス等を燃料とするが、NGHを分解したときには多量の水が副次的に生成される。水の生成率はNGHに対する体積比で約80%であることから、かなり多量の水が生成されることになる。しかしながら、従来のNGH自動車においてはこの水の使い道がないため、そのまま排水するしかなかった。 An automobile using NGH as a fuel (referred to as an NGH automobile) uses methane gas or the like obtained by the decomposition of NGH as a fuel, but when NGH is decomposed, a large amount of water is produced as a secondary. Since the generation rate of water is about 80% by volume ratio with respect to NGH, a considerably large amount of water is generated. However, since there is no way to use this water in the conventional NGH automobile, it has to be drained as it is.
一方、自動車は夏場になると車体、車内ともに非常に高温となる。車内についてはエアコンにより適温に保つことができるが、エアコンを稼働させた場合には燃費が悪くなるという問題がある。また、車内は適温に保てるものの、車体は非常に高温のままであるため、車内の冷却効果が十分ではなく、車体に触れるとやけどをするおそれもある。このような問題は、NGH自動車のみならず、NGHを燃料とする他の装置・設備・機器においても生じうる問題である。 On the other hand, in the summer, the car body and the interior of the car become extremely hot. Although the inside of the vehicle can be kept at an appropriate temperature by an air conditioner, there is a problem that the fuel efficiency is deteriorated when the air conditioner is operated. In addition, although the interior of the vehicle can be kept at an appropriate temperature, the vehicle body remains very hot, so the cooling effect inside the vehicle is not sufficient, and there is a risk of burns when touching the vehicle body. Such a problem is a problem that may occur not only in NGH automobiles but also in other devices, facilities, and equipment that use NGH as fuel.
したがって、本発明の目的は、NGHの分解によって得られる水を活用した放水機構及びこれを備えたNGH自動車を提供することにある。 Therefore, the objective of this invention is providing the water discharge mechanism using the water obtained by decomposition | disassembly of NGH, and an NGH vehicle provided with the same.
本発明の上記目的は、NGHが貯蔵されたNGHタンクと、前記NGHタンクより供給されるNGHを分解して燃料ガスと水とを生成するNGH分解装置と、前記水を所定の対象物へ放水するための放水口とを備えることを特徴とする放水機構によって達成される。 An object of the present invention is to provide an NGH tank in which NGH is stored, an NGH decomposition apparatus that decomposes NGH supplied from the NGH tank to generate fuel gas and water, and discharges the water to a predetermined object. It achieves by the water discharge mechanism characterized by providing the water discharge port for doing.
本発明においては、前記NGH分解装置によるNGH分解圧力を利用して前記放水口から前記水を放水することが好ましい。これによれば、ポンプ等を用いることなく放水することができる。また、本発明の放水機構は、前記NGH分解装置により生成された前記水を貯蔵する貯水タンクと、前記貯水タンク内の水を汲み出すためのポンプをさらに備え、前記ポンプで汲み出された水を放水することが好ましい。これによれば、NGH分解装置により生成された水を一時的に貯蔵することができ、貯蔵された水を適宜放水することができる。 In the present invention, it is preferable that the water is discharged from the water outlet using the NGH decomposition pressure by the NGH decomposition apparatus. According to this, water can be discharged without using a pump or the like. The water discharge mechanism of the present invention further includes a water storage tank for storing the water generated by the NGH decomposition apparatus, and a pump for pumping out the water in the water storage tank, and the water pumped out by the pump It is preferable to discharge water. According to this, the water produced | generated by the NGH decomposition | disassembly apparatus can be stored temporarily, and the stored water can be discharged appropriately.
本発明の上記目的はまた、NGHが貯蔵されたNGHタンクと、前記NGHタンクより供給されるNGHを分解して燃料ガスと水を生成するNGH分解装置と、前記燃料ガスによって駆動されるエンジンと、前記水を車体へ放水するための放水機構とを備えることを特徴とする自動車によっても達成される。 The above object of the present invention is also achieved by an NGH tank in which NGH is stored, an NGH decomposition apparatus that decomposes NGH supplied from the NGH tank to generate fuel gas and water, and an engine driven by the fuel gas. The vehicle is also provided with a water discharge mechanism for discharging the water to the vehicle body.
本発明において、前記放水機構は、前記NGH分解装置によるNGH分解圧力を利用して前記水を放水するための放水口を備えていることが好ましい。これによれば、ポンプ等を用いることなく放水することができる。前記貯水タンク内の水を汲み出すポンプと、前記ポンプで汲み出された水を放水する放水口とを備えていることが好ましい。これによれば、NGH分解装置により生成された水を一時的に貯蔵することができ、貯蔵された水を適宜放水することができる。いずれの場合においても、前記放水口は、車体へ放水可能に取り付けられていることが好ましく、車体のルーフ前方に取り付けられていることが特に好ましい。NGH分解装置より得られる水が自動車のルーフ前方から放水された場合には、冷水の気化熱により車体全体を冷却することができる。 In this invention, it is preferable that the said water discharge mechanism is equipped with the water discharge port for discharging the said water using the NGH decomposition pressure by the said NGH decomposition | disassembly apparatus. According to this, water can be discharged without using a pump or the like. It is preferable that a pump for pumping water in the water storage tank and a water discharge port for discharging water pumped by the pump are provided. According to this, the water produced | generated by the NGH decomposition | disassembly apparatus can be stored temporarily, and the stored water can be discharged appropriately. In any case, the water outlet is preferably attached to the vehicle body so that the water can be discharged, and particularly preferably attached to the front of the roof of the vehicle body. When the water obtained from the NGH decomposition apparatus is discharged from the front of the roof of the automobile, the entire vehicle body can be cooled by the heat of vaporization of the cold water.
本発明においては、前記ルーフの表面が光触媒でコーティングされていることが好ましい。これによれば、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。 In the present invention, the surface of the roof is preferably coated with a photocatalyst. According to this, evaporation of water can be promoted by the superhydrophilic effect of the photocatalyst, and the heat dissipation effect can be enhanced.
本発明においては、前記自動車が冷凍車であることが好ましい。これによれば、冷凍室内の温度を一定に保ちやすくなり、本発明による効果が顕著となる。 In the present invention, the automobile is preferably a refrigerator car. According to this, it becomes easy to keep the temperature in a freezer compartment constant, and the effect by this invention becomes remarkable.
本発明によれば、NGH分解装置より得られる冷水を冷却水として用いることができることから、冷水の気化熱により車体などの外装体全体を冷却することができる。これにより、車体などが高温になるという問題が解決され、エアコンのみに頼ることなく車内を適温に保つことができ、燃費の向上を図ることができる。 According to the present invention, since the cold water obtained from the NGH decomposition apparatus can be used as the cooling water, the entire exterior body such as the vehicle body can be cooled by the heat of vaporization of the cold water. As a result, the problem that the vehicle body becomes hot is solved, the interior of the vehicle can be kept at an appropriate temperature without relying only on the air conditioner, and fuel consumption can be improved.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施形態に係るNGH自動車10の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an
図1に示すように、NGH自動車10は、車体11と、車体11に搭載されたNGHタンク12と、NGHタンク12より供給されるNGHを分解するNGH分解装置13と、NGH分解装置13がNGHを分解することにより得られた燃料ガスの気圧を調整するレギュレータ14と、レギュレータ14からの燃料ガスによって駆動されるエンジン15と、NGH分解装置13により分解された水を一時的に蓄える貯水タンク16と、貯水タンク16から水を取り出すポンプ17と、ポンプ17で汲み出された水を放水するための放水口18とを備えている。その他にも、本実施形態のNGH自動車10は通常の自動車として機能するための種々の構成要素を備えているが、本発明の要旨とは直接関係がないため、これらについての図示及び説明は省略する。
As shown in FIG. 1, the NGH
本実施形態において、NGHタンク12は車体11の後方に設けられており、NGH分解装置13はNGHタンク12の近傍に設けられている。NGHタンク12は車体11から着脱可能であり、空になったNGHタンク12を取り出し、満タンのNGHタンク12に交換することができる。このとき、NGHタンク12とNGH分解装置13は自動的に接続されることが好ましい。但し、本発明においてNGHタンク12が着脱可能であることは必須でなく、NGHを補給可能な構成としても構わない。
In the present embodiment, the NGH
図2は、NGH分解装置13の構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
図2に示すように、NGH分解装置13は、NGHタンク12から供給されるNGHを分解するためのNGH分解槽21と、NGH分解槽21を加熱するための電熱ヒータ22と、電熱ヒータ22を制御するためのコントローラ23とを備えている。NGH分解槽21内で発生した燃料ガスはNGH分解槽21のガス排出口21aから排出され、NGH分解槽21内で発生した水は排水口21bから排出される。このとき得られる水は冷水であり、水温は常温よりも低い。なお、NGH分解槽21で得られた水の温度を調整する水温調整器を設けてもよい。
As shown in FIG. 2, the
そして図1に示すように、ガス排出口21aから排出された燃料ガスは燃料配管を通ってレギュレータ14に送られる。そして、燃料ガスはレギュレータ14によって例えば2.0MPaから0.4MPaに減圧された後、エンジン15に供給される。また、排水口21bから排出された水は配水管を通って貯水タンク16に供給され、貯水タンク16内に貯蔵される。貯水タンク16内の水は必要に応じてポンプ17で汲み出され、配水管を通って放水口18から散水される。放水口18は、走行中でも車体11のルーフ11aの全体に水が行き渡るようにルーフ11aの前方に設けられ、放水口の数、放水口の向き、散水方式等が定められている。
And as shown in FIG. 1, the fuel gas discharged | emitted from the
本実施形態においては、車体のルーフ11aの全面に光触媒をコーティングすることが好ましい。光触媒をコーティングした場合には、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。さらに、防汚効果も期待できる。ここで、光触媒としては、紫外線又は可視光線により光触媒反応を起こすものであれば特に限定されないが、酸化チタンの他、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化鉛、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。中でも、光触媒活性に優れたアナターゼ型の酸化チタンが好ましい。また、光触媒コーティング材のバインダーとしては、耐久性に優れた無機バインダーが好ましく、中でもアルコキシシラン、コロイダルシリカが好ましい。
In the present embodiment, it is preferable to coat the photocatalyst on the entire surface of the
以上説明したように、本実施形態によれば、NGH分解装置13より得られる冷水が自動車のルーフ前方から必要に応じて放水されるので、冷水の気化熱により車体全体を冷却することができる。これにより、車体が高温になるという問題が解決され、エアコンのみに頼ることなく車内を適温に保つことができ、燃費の向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the cold water obtained from the
本発明は、以上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種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
例えば、上記実施形態においては、貯水タンク16内の水をポンプ17で汲み出すことで放水口18に送り出しているが、放水のためのポンプ17は必須でなく、NGH分解装置13から得られる高圧の水を利用すればポンプ17の省略が可能である。
For example, in the above-described embodiment, the water in the
また、上記実施形態においては、車体のルーフ11a表面に水を放水する場合について説明したが、ルーフ以外の箇所、例えば、ボンネット、車体の両サイド、窓ガラス等に放水してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where water was discharged on the
また、上記実施形態においては、冷水を放水する場合について説明したが、温水を放水することも可能である。尚、その場合には、貯水タンクから汲み出された冷水を加熱するヒータが必要となる。温水を放水した場合には、ルーフに積もった雪を溶かしたり、フロントガラスの凍結を溶かしたりすることも可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the case where cold water was discharged was demonstrated, warm water can also be discharged. In that case, a heater for heating the cold water drawn from the water storage tank is required. When the hot water is discharged, it is possible to melt the snow accumulated on the roof or to melt the windshield from freezing.
また、上記実施形態においては、NGHを分解するための加熱に電熱ヒータを用いているが、エンジンの排熱を利用することも可能である。また、エンジンが暖機するまでは電熱ヒータを利用する等、エンジンの排熱と電熱ヒータの両方を組み合わせて利用することも可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the electrothermal heater is used for the heating for decomposing | disassembling NGH, it is also possible to utilize the exhaust heat of an engine. It is also possible to use a combination of both the exhaust heat of the engine and the electric heater, such as using an electric heater until the engine is warmed up.
本発明が適用されるNGH自動車は、普通自動車の他、トラックやバス等の大型自動車に適用することもできる。特に、生鮮食品や冷凍食品を輸送する冷凍車や冷蔵車の場合には、本発明の効果が顕著となる。また、本発明の放水機構は、自動車のみならずいろいろな物に適用可能であり、自動車の車体のみならずあらゆる物を放水の対象物とすることができる。 The NGH vehicle to which the present invention is applied can be applied to large vehicles such as trucks and buses in addition to ordinary vehicles. In particular, the effect of the present invention is remarkable in the case of a frozen car or a refrigerator car that transports fresh food or frozen food. Further, the water discharge mechanism of the present invention can be applied not only to automobiles but also to various objects, and not only automobile bodies but also all objects can be targeted for water discharge.
10 自動車
11 車体
11a ルーフ
12 NGHタンク
13 NGH分解装置
14 レギュレータ
15 エンジン
16 貯水タンク
17 ポンプ
18 放水口
21 NGH分解槽
22 電熱ヒータ
23 コントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記NGHタンクより供給されるNGHを分解して燃料ガスと水とを生成するNGH分解装置と、
前記水を所定の対象物へ放水するための放水口とを備えることを特徴とする放水機構。 An NGH tank in which NGH is stored;
An NGH decomposition apparatus that decomposes NGH supplied from the NGH tank to generate fuel gas and water;
A water discharge mechanism comprising a water discharge port for discharging the water to a predetermined object.
前記放水口は、前記ポンプで汲み出された水を放水することを特徴とする請求項1に記載の放水機構。 A water storage tank for storing the water generated by the NGH decomposition apparatus, and a pump for pumping out the water in the water storage tank,
The water discharge mechanism according to claim 1, wherein the water discharge port discharges water pumped out by the pump.
前記NGHタンクより供給されるNGHを分解して燃料ガスと水を生成するNGH分解装置と、
前記燃料ガスによって駆動されるエンジンと、
前記水を車体へ放水するための放水機構とを備えることを特徴とする自動車。 An NGH tank in which NGH is stored;
An NGH decomposition apparatus that decomposes NGH supplied from the NGH tank to generate fuel gas and water;
An engine driven by the fuel gas;
An automobile comprising: a water discharge mechanism for discharging the water to a vehicle body.
前記放水口は、前記車体へ放水可能に取り付けられていることを特徴とする請求項4に記載の自動車。 The water discharge mechanism includes a water storage tank that stores the water generated by the NGH decomposition apparatus, a pump that pumps out the water in the water storage tank, and a water discharge port that discharges the water pumped out by the pump. ,
The automobile according to claim 4, wherein the water outlet is attached to the vehicle body so that water can be discharged.
The automobile according to any one of claims 4 to 8, wherein the automobile is a refrigerator car.
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---|---|---|---|
JP2006022866A JP2007203813A (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Water discharge mechanism and automobile equipped therewith |
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---|---|---|---|---|
JP2007247187A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Motor sprinkler |
EP2023208A1 (en) | 2007-08-06 | 2009-02-11 | Ricoh Company, Ltd. | Single component development device, process cartridge and toner |
CN114251198A (en) * | 2021-12-20 | 2022-03-29 | 常州大学 | Natural gas automobile gas supply system based on natural gas hydrate slurry |
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2006
- 2006-01-31 JP JP2006022866A patent/JP2007203813A/en active Pending
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