特許 7535113 液化ガスを製造するための方法および関連装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-06

(45)【発行日】2024-08-15

(54)【発明の名称】液化ガスを製造するための方法および関連装置

(51)【国際特許分類】

   F25J 1/00 20060101AFI20240807BHJP

【ＦＩ】

F25J1/00 D

F25J1/00 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022537601

(86)(22)【出願日】2020-12-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-10

(86)【国際出願番号】 IB2020061878

(87)【国際公開番号】W WO2021124062

(87)【国際公開日】2021-06-24

【審査請求日】2023-01-18

(31)【優先権主張番号】102019000025078

(32)【優先日】2019-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】515198555

【氏名又は名称】エフピーティー インダストリアル ソチエタ ペル アツィオーニ

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】デピーロ，クリノ

【審査官】池田 周士郎

(56)【参考文献】

【文献】仏国特許出願公開第０２８７５２６５（ＦＲ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５０９３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５８０２８４０（ＵＳ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５１１６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｊ １／００－ ５／００

Ｆ０２Ｂ １／００－７９／００

Ｆ０２Ｍ １／００－９９／００

Ｆ０２Ｄ １／００－４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液化ガスを製造するための方法であって、
（ｉ）車両（ＶＨ）に包含される内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）であって、少なくとも１つのシリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）と排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）とを包含する内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）を提供するステップと、
（ｉｉ）前記シリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）を包含し、空気のための流入口（ＡＦ）を空気圧利用の形で前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ接続するフロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）を提供するステップと、
（ｉｉｉ）流れ方向に応じ、前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）に沿って、前記空気のための流入口（ＡＦ）から前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ向けて空気を運ぶステップと、
（ｉｖ）前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）の部分（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）に沿って前記空気を圧縮するステップと、
（ｖ）前記ステップ（ｉｖ）の間に圧縮される前記空気の少なくともガス状構成成分を液化するステップと、
を包含する、液化ガスを製造するための方法。

【請求項2】

前記ステップ（ｖ）は、温度膨張バルブ（ＬＶ）を通じて前記ガス状構成成分を膨張させることを包含する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ステップ（ｖ）は、さらに、前記圧縮空気または前記ガス状構成成分を、前記温度膨張バルブ（ＬＶ）を通じた前記膨張に先行して冷却することを包含する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記ステップ（ｉｖ）は、前記シリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）の内側において実行される、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記内燃エンジン（ＩＣＥ”）は、分割サイクル・タイプであり、両方ともに前記フロー回路（ＦＣ”）の一部を形成する少なくとも１つの膨張シリンダ（ＣＹＥ”）と圧縮シリンダ（ＣＹＣ”）とを包含し；前記シリンダは、前記圧縮シリンダ（ＣＹＣ”）によって定義される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記ステップ（ｖ）を実行するための前記圧縮空気は、前記圧縮シリンダ（ＣＹＣ”）と前記膨張シリンダ（ＣＹＥ”）の間において前記フロー回路（ＦＣ”）から引き込まれる、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

ステップ（ｖ）を実行するための前記圧縮空気は、前記内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）がエンジン・ブレーキ状態で動作するときに前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）から引き込まれる、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

液化ガスを製造するための装置（ＬＧＡ；ＬＧＡ’；ＬＧＡ”）であって、
－ 車両（ＶＨ）に包含される内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）であって、少なくとも１つのシリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）と排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）とを包含する内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）と、
－ 前記シリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）を包含し、流れの方向に応じ、フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）に沿って空気のための流入口から前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ向けて前記空気を運ぶことが可能となるように前記空気のための流入口（ＡＦ）を前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ空気圧利用の形で接続するフロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）と、
－ 前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）の部分に配された、それの中で運ばれる前記空気を圧縮するための圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）と、
－ 前記圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）によって圧縮された前記空気の少なくともガス状構成成分を液化するための液化手段（ＧＬ）と、
－ 前記流れの方向に従って前記部分の下流において、前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）に接続され、かつ前記圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）によって圧縮された前記空気を前記液化手段（ＧＬ）へ供給するべく構成された供給ライン（Ｌ６；Ｌ６’；Ｌ６”）と、
を包含する、液化ガスを製造するための装置（ＬＧＡ；ＬＧＡ’；ＬＧＡ”）。

【請求項9】

前記液化手段（ＧＬ）は、前記ガス状構成成分を膨張させるための温度膨張バルブ（ＬＶ）を包含する、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）は、前記シリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）を包含する、請求項８に記載の装置。

【請求項11】

前記内燃エンジン（ＩＣＥ”）は、分割サイクル・タイプであり、両方ともに前記フロー回路（ＦＣ”）の一部を形成する少なくとも１つの膨張シリンダ（ＣＹＥ”）と圧縮シリンダ（ＣＹＣ”）とを包含し；前記シリンダは、前記圧縮シリンダ（ＣＹＣ”）によって定義される、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記供給ライン（Ｌ６；Ｌ６’；Ｌ６”）は、前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）から前記液化手段（ＧＬ）へ向かうガスの流れを許可するか、または妨げるべくコントロール可能な流量規制デバイス（ＶＬ；ＶＬ’；ＶＬ”）を包含し、装置（ＬＧＡ；ＬＧＡ’；ＬＧＡ”）は、さらに、前記内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）のエンジン・ブレーキ状態を設定するか、または識別するべく構成され、かつ前記エンジン・ブレーキ状態が設定されるか、または識別されたときに、前記液化手段（ＧＬ）へ向かう圧縮された空気の流れを可能にするように前記流量規制デバイス（ＶＬ；ＶＬ’；ＶＬ”）をコントロールするべくプログラムされた、コントロール・ユニット（ＥＣＵ）を包含する、請求項８に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本件特許出願は、２０１９年１２月２０日に出願されたイタリア特許出願第１０２０１９００００２５０７８号の優先権を主張するものであり、当該出願の開示のすべては、参照によりこれに援用される。

【0002】

本発明は、液化ガスを製造するための方法および液化ガスを製造するための関連装置、特に車両内に取り付けが可能な関連装置に関する。

【背景技術】

【0003】

液化ガスを製造するための方法および装置は、概して、相当な量のＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２、または全体としての空気といった工業用ガスを獲得する目的のためのそれが知られており、さらにまた、前記液化ガスは、特に小さい空間内に蓄えることが可能なエネルギ貯蔵として使用することが可能である。

【0004】

実際、大気温および大気圧において気体状態で利用可能となる液化製品は、それらの圧縮、気化、および膨張を通じて、仕事を生み出すために都合よく使用することが可能である。

【0005】

同時に、液化製品は、それらが比較的高圧において圧縮される場合でさえ、気体状態にあるときと比較して有意により小さい比体積を有する。

【0006】

通常、たとえばコンプレッサによって圧縮される圧縮ガスの液化は、温度膨張バルブ内における圧縮ガスの等エンタルピ膨張によってジュール・トムソン効果を通じて獲得される。

【0007】

温度膨張バルブ内における膨張に先立って、コンプレッサから流出した圧縮ガスが、一般に等圧態様で冷却されて、たとえば熱交換器を通って流れ、それにおいて圧縮ガスが、ガスの非液化部分へ熱を解放し、それが温度膨張バルブ内において膨張し、当該熱交換器を通じて適切にリダイレクトされる。

【0008】

場合によっては、コンプレッサから流出した圧縮ガスの部分が、それの圧力エネルギが回収されるようにタービン内において別々に膨張させられ、その後、温度膨張バルブから到来する非液化部分とともに、熱交換器を通じてリダイレクトされる。

【0009】

圧縮ガスから熱を受け取る膨張したガスは、最終的にコンプレッサの流入口へ引き渡すことが可能であり、その結果、いわゆる逆ブレイトン・ジュール・サイクルが完全な態様で実行されることが可能となる。

【0010】

概して言えば、ともすれば失われてしまう車両の運動エネルギの使用が可能になり、従来技術と比較して、特により高い効率を伴って車両の消費を改善するような方法で液化ガスが製造されることが必要とされている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上に論じられている必要性を満たすことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の目的は、付随する特許請求の範囲に従った液化ガスを製造するための方法および関連装置によって達成される。

【0013】

従属請求項は、本発明の特別な実施態様を定義する。

【0014】

本発明は、次に挙げる添付図面を参照した単なる非限定的な例の形で提供されるいくつかの実施態様の説明の閲読により、もっとも良好に理解されることになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に従った液化ガスを製造するための装置の第１の実施態様を包含する車両を示した図式である。

【図2】本発明に従った液化ガスを製造するための装置の第２の実施態様を示した図式である。

【図3】本発明に従った液化ガスを製造するための装置の第３の実施態様を示した図式である。

【図4】先行する図に示されている実施態様のガス液化アッセンブリをより詳細に示した図式である。

【図5】図４のガス液化アッセンブリの変形を示した図式である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１を参照すると、参照記号ＶＨが全体として車両を示しており、その構成要素は、略図的な態様で部分的に示されている。

【0017】

より詳細に述べれば、車両ＶＨは、
－ 内燃エンジンＩＣＥと、
－ エンジンＩＣＥを過給するターボチャージャＴＣと、
－ ターボチャージャＴＣが吸引する空気が通るエアフィルタＡＦと、
－ ターボチャージャＴＣによって圧縮される空気を冷却する熱交換器ＣＡＣと、
を包含する。

【0018】

エンジンＩＣＥは、具体的に述べれば、空気およびディーゼル燃料の混合気を燃焼させるべく適合された圧縮解放エンジンである。

【0019】

エンジンＩＣＥは、複数のシリンダＣＹと、吸気マニフォールドＩＭをはじめ、排気マニフォールドＥＭとを包含する。

【0020】

エンジンＩＣＥの動作においては、シリンダＣＹが吸気マニフォールドＩＭから有限体積の空気を吸引し、それがシリンダＣＹの内側において圧縮され、その中に噴射された燃料滴と混合される。したがって、シリンダＣＹの内側において自然発生的態様で、混合気の燃焼および膨張が生じる。混合気の膨張が完了すると、排気マニフォールドＥＭが燃焼後のガスをシリンダＣＹから受け取る。

【0021】

ターボチャージャＴＣは、圧縮されることになる空気を、具体的に述べればエアフィルタＡＦから受け取るべく適合されたコンプレッサ部分Ｃと、排気マニフォールドＥＭからの排気ガスを膨張させるべく適合され、コンプレッサ部分Ｃによって使用されることになる仕事を生み出すタービン部分Ｔとを包含するターボ機関である。

【0022】

熱交換器ＣＡＣは、インタークーラーという技術用語としても知られ、コンプレッサ部分Ｃによって圧縮された空気に、当該圧縮された空気より低い温度の冷媒流体、たとえば空気または水との熱接触をもたらすべく構成される。

【0023】

エアフィルタＡＦから吸気マニフォールドＩＭへ空気を導くために、車両ＶＨは、供給ラインＳＬを包含し、それがエアフィルタＡＦと、コンプレッサ部分Ｃと、熱交換器ＣＡＣと、吸気マニフォールドＩＭとを互いに直列に接続する。

【0024】

供給ラインＳＬは、特に、
－ エアフィルタＡＦの流出口とコンプレッサ部分Ｃの流入口を接続する第１のダクトＬ１と、
－ コンプレッサ部分Ｃの流出口と熱交換器ＣＡＣの圧縮空気流入口を接続する第２のダクトＬ２と、
－ 熱交換器の圧縮空気流出口と吸気マニフォールドＩＭを接続する第３のダクトＬ３と、
を含む。

【0025】

したがって、コンプレッサ部分Ｃと熱交換器ＣＡＣは、供給ラインＳＬとともに、エンジンＩＣＥのための供給回路ＳＣ、すなわちエンジンＩＣＥへ空気を、具体的に述べれば、与圧された空気を供給する回路の一部を構成する。

【0026】

排気ガスを大気中へ解放するために、さらに車両ＶＨは、排気ラインＥＬを包含し、それが、排気マニフォールドＥＭを、タービン部分Ｔを通して大気と直接接触する排気管（図示せず）へ接続する。

【0027】

特に排気ラインＥＬは、排気マニフォールドＥＭをタービン部分Ｔの流入口へ接続する第４のダクトＬ４と、タービン部分Ｔの流出口を排気管へ接続する第５のダクトＬ５とを包含する。

【0028】

したがって、排気ラインＥＬおよびタービン部分Ｔは、エンジンＩＣＥのための排気回路ＥＣ、すなわちエンジンＩＣＥの排気ガスを大気中へ解放する回路の一部である。

【0029】

したがって、供給回路ＳＣと、排気回路ＥＣと、吸気および排気マニフォールドＩＭ、ＥＭと、シリンダＣＹは、具体的に述べればエアフィルタＡＦの流出口によって定義される空気流入口を排気マニフォールドＥＭへ接続するフロー回路ＦＣを定義する一役を担う。

【0030】

好都合には、さらに車両ＶＨが、エンジンＩＣＥと、フロー回路ＦＣと、圧縮空気を受け取り、かつ少なくともそれの構成成分、たとえば窒素または空気自体を液化するべく適合されたガス液化アッセンブリＧＬとを含む、液化ガスを製造するための装置ＬＧＡとを包含する。

【0031】

さらにまた、アッセンブリＧＬを供給するために、装置ＬＧＡは、ターボチャージャＴＣの下流のポイントにおいて、都合よくは、熱交換器ＣＡＣと吸気マニフォールドＩＭの間においてフロー回路ＦＣに接合するさらなる供給ラインＬ６を包含し、それが、図１に示されているとおりに含められている。

【0032】

供給ラインＬ６は、特に、単一の供給ダクトをアッセンブリＧＬのために有する。好ましくは、さらに供給ラインＬ６は、アッセンブリＧＬへの供給を行う供給ダクトに沿って、すなわちフロー回路ＦＬからアッセンブリＧＬへ向かってガスが流れることを許可するか、または禁止するようにコントロールすることが可能な流量規制デバイスＶＬを包含する。

【0033】

より正確に述べると、流量規制デバイスＶＬは、アッセンブリＧＬへの供給を行う供給ダクトに沿って配置されるバルブ、具体的に述べればオン・オフ・バルブを包含する。あるいはデバイスＶＬは、供給ラインＬ６とフロー回路ＦＣの間の接合部に三路バルブを包含することが可能である。

【0034】

それに加えて装置ＬＧＡは、デバイスＶＬをコントロールするためにそれに接続されるコントロール・ユニットＥＣＵ、たとえば車両ＶＨの電子コントロール・ユニットを包含する。具体的に述べれば、コントロール・ユニットＥＣＵは、エンジンＩＣＥがエンジン・ブレーキ状態の下に動作するとき、アッセンブリＧＬへ向かう圧縮空気の流れを許可するべくデバイスＶＬをコントロールするようにプログラムされる。

【0035】

実際、エンジン・ブレーキ状態の下においては、エンジンＩＣＥが過給される必要はないが、コンプレッサ部分Ｃから流れ出る空気の圧力は、少なくとも空気自体の構成成分を液化するためにアッセンブリＧＬにとって有用なものとなり得る。

【0036】

コントロール・ユニットＥＣＵは、自然な態様で、たとえば車両ＶＨが長い下り坂の道に沿って走っているときに、またはギアのシフトダウンの間に生じるエンジン・ブレーキ状態の発生を識別するべく、かつ／または能動的に、前記エンジン・ブレーキ状態の下においてエンジンＩＣＥが動作することを強制するべく構成される。最後に述べた場合においては、ダクトＬ５内に配され、かつコントロール・ユニットＥＣＵによって少なくとも部分的にダクトＬ５を閉じるようにコントロールされるシャッタ・バルブＶＯを、排気ラインＥＬが都合よく包含している。シャッタ・バルブＶＯは、一般に、エンジン・ブレーキ状態が向上するように、タービン部分Ｔがそれの最大回転速度に到達した後に付勢される。言い換えるとシャッタ・バルブＶＯは、排気管へ向かうガスの流れが調整されるように、コントロール・ユニットＥＣＵによってコントロールされ得る。

【0037】

エンジン・ブレーキ状態の間にわたって、コントロール・ユニットＥＣＵは、さらに、都合よくシリンダＣＹ内への燃料の噴射を抑制するべくプログラムされる。

【0038】

図４は、供給された圧縮空気の構成成分の液化に適した、可能性のある液化アッセンブリＧＬの構造の単なる説明的かつ非限定的な例をより詳細に示している。

【0039】

図４の例においては、液化アッセンブリＧＬが、圧縮空気内の構成成分を、特に等エンタルピ態様で膨張させる温度膨張バルブＬＶと、好ましくは、膨張の前に当該構成成分を冷却する冷却デバイスＨＥ１とを包含する。

【0040】

この具体的な場合においては、冷却デバイスＨＥ１は、膨張されることになる構成成分と、まだ気体状態にあり、温度膨張バルブＬＶを通じて膨張される、それと同じ構成成分との間の熱接触を作り出す熱交換器である。

【0041】

実際、その構成成分が温度膨張バルブＬＶを通じて膨張するとき、ジュール・トムソン効果に起因してその構成成分の一部が液化するが、残りの部分は、温度膨張バルブＬＶの流入口における温度と比較してより低い温度であるにもかかわらず、気体状態のまま残る。

【0042】

アッセンブリＧＬは、ガス状部分と液化部分を分離する分離デバイスを包含し、特に、分離デバイスは、ダクトＮ１によって温度膨張バルブＬＶの流出口と接続されるタンクＴＬを包含する。

【0043】

タンクＴＬの内側においては、液化部分がタンクＴＬのボトムへ向かって落下するが、ガス状部分は、液化部分の上方にとどまる。

【0044】

したがって、図４の例においては、アッセンブリＧＬが、ダクトＮ１のほかに、
－ タンクＴＬのトップを冷却デバイスＨＥ１の膨張構成成分用の流入口へ接続するダクトＮ２と、
－ 冷却デバイスＨＥ１の膨張構成成分用の流出口を車両ＶＨのさらなる排気管（図示せず）へ接続するダクトＮ３と、
を包含する。

【0045】

さらにまた、図４の例においては、アッセンブリＧＬが、
－ 圧縮された構成成分を受け取るように供給ラインＬ６へ接続され、また冷却デバイスＨＥ１の圧縮構成成分用の流入口と接続されるダクトＮ４と、
－ 冷却デバイスＨＥ１の流出口を温度膨張バルブＬＶの流入口へ接続するダクトＮ５と、
を包含する。

【0046】

図４によれば、膨張された構成成分と圧縮された構成成分のそれぞれが、冷却デバイスＨＥ１を通る反対方向の流れを有する。言い換えると、冷却デバイスＨＥ１は、向流を受け取るべく構成される。

【0047】

オプションとして、アッセンブリＧＬへ供給される圧縮された空気から、圧縮された構成成分、たとえば窒素を分離する分離デバイスＳＤによってラインＬ６がダクトＮ４に接続される。分離デバイスＳＤは、アッセンブリＧＬの一部であり、周知のタイプであることから詳細に説明することはしない。

【0048】

それ以外の場合には、ラインＬ６が直接ダクトＮ４と接続され、圧縮された構成成分は、アッセンブリＧＬへ供給される圧縮された空気によって定義されることになる。

【0049】

指摘しておく必要があるが、アッセンブリＧＬは、気体状態の流体を圧縮するべく適合された圧縮デバイスを備えていない。

【0050】

図５は、可能性のあるアッセンブリＧＬの変形を示しており、追加の要素を伴い、異なるダクトの構成を伴う。

【0051】

より正確に述べると、図５の変形においては、アッセンブリＧＬが、さらなる冷却デバイスＨＥ２、たとえば熱交換器とタービンＴＲとを包含する。

【0052】

冷却デバイスＨＥ１と同様に、冷却デバイスＨＥ２もまた、圧縮構成成分が膨張構成成分へ熱を解放するように圧縮構成成分と膨張構成成分の間に熱接触を生じさせることをねらいとする。

【0053】

冷却デバイスＨＥ１、ＨＥ２は、圧縮構成成分が最初にデバイスＨＥ１を通り、その後デバイスＨＥ２を通って流れ、一方で膨張構成成分は、その逆の経路を辿り、最初にデバイスＨＥ２を通り、その後デバイスＨＥ１を通って流れるように直列に構成される。したがって、冷却デバイスＨＥ１、ＨＥ２は、向流を受け取るべく構成される。

【0054】

タービンＴＲは、完全にオプションであり、圧縮構成成分の一部を膨張させて仕事を生み出すために使用され、それを、たとえば電気エネルギの生成に利用することが可能である。タービンＴＲ内において膨張する部分は冷え、したがって、圧縮構成成分の冷却のために冷却デバイスＨＥ１、ＨＥ２のうちの１つへリダイレクトすることが可能である。

【0055】

したがって、ダクトＮ５に代えて図５の変形のアッセンブリＧＬは、特に、
－ １つの流入口と２つの流出口を有する分流要素Ｒ１、たとえば三路バルブと、
－ 冷却デバイスＨＥ１の圧縮構成成分用の流出口を要素Ｒ１の流入口へ接続するダクトＮ５１と、
－ 要素Ｒ１の流出口のうちの１つを冷却デバイスＨＥ２の圧縮構成成分用の流入口へ接続するダクトＮ５２と、
－ 冷却デバイスＨＥ２の圧縮構成成分用の流出口を温度膨張バルブＬＶの流入口へ接続するダクトＮ５３と、
－ 要素Ｒ１の流出口のうちの別の１つをタービンＴＲの流入口へ接続するダクトＮ５４と、
を包含する。

【0056】

さらにまた、ダクトＮ２に代えて図５の変形のアッセンブリＧＬは、
－ ２つの流入口と１つの流出口を有する合流要素Ｒ２、たとえば三路バルブと、
－ タンクＴＬのトップを要素Ｒ２の流入口へ接続するダクトＮ２１と、
－ タービンＴＲの流出口を要素Ｒ２の別の流入口へ接続するダクトＮ２２と、
－ 要素Ｒ２の流出口を冷却デバイスＨＥ２の膨張構成成分用の流入口へ接続するダクトＮ２３と、
－ 冷却デバイスＨＥ２の膨張構成成分用の流出口を冷却デバイスＨＥ１の膨張構成成分用の流入口へ接続するダクトＮ２４と、
を包含する。

【0057】

明らかであろうが、タービンＴＲが存在しない場合においては、同様に要素Ｒ１、Ｒ２をはじめ、ダクトＮ５４、Ｎ２２も存在しない。さらにまた、ダクトＮ５１、Ｎ５２をはじめ、ダクトＮ２１、Ｎ２３が、互いに接合される。

【0058】

次に、図２を参照して液化ガスを製造するための装置のさらなる実施態様を説明するが、それにおいては、参照記号ＬＧＡ’によって装置が示されている。装置ＬＧＡ’は、装置ＬＧＡに類似しており、そのため、前者と後者を明確に区別することだけを詳細に説明する。装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’の対応する要素は、同一の参照記号を用いて示されることになる。

【0059】

装置ＬＧＡ’は、エンジンＩＣＥと、フロー回路ＦＣと、アッセンブリＧＬとを含む。

【0060】

装置ＬＧＡ’においては、アッセンブリＧＬへ供給される空気の圧縮が、可能性として、フロー回路ＦＣ内における存在がオプションとなるターボチャージャＴＣによって行われる予備圧縮に加えて、少なくともシリンダＣＹの内側において行われる。

【0061】

実際、供給ラインＬ６に代えて、装置ＬＧＡ’は、類似する供給ラインＬ６’を包含し、それが、シリンダＣＹの下流のポイントのエリア内、都合よくは、排気マニフォールドＥＭとタービン部分Ｔの間においてフロー回路ＦＣと接合するが、排気マニフォールドＥＭは、図２に示されているとおりに含められている。

【0062】

供給ラインＬ６’は、対応する流量規制デバイスＶＬと同じ機能を有する流量規制デバイスＶＬ’を包含する。好ましくは装置ＬＧＡ’の一部であるコントロール・ユニットＥＣＵが、デバイスＶＬ’に接続され、かつデバイスＶＬのコントロールに類似する態様でデバイスＶＬ’をコントロールする。

【0063】

より正確に述べると、シリンダＣＹへの燃料の噴射が抑制されるとき、すなわち、たとえばエンジンＩＣＥがエンジン・ブレーキ状態の下に動作するときにだけ、アッセンブリＧＬへ向かう圧縮空気の流れを可能にするようにデバイスＶＬ’がコントロールされる。

【0064】

このようにして、フロー回路ＦＣは、実質的にシリンダＣＹの下流へ圧縮空気を運び、その結果、アッセンブリＧＬが、排気ガスの代わりに圧縮空気を受け取る。

【0065】

オプションとして、供給ラインＬ６’が、たとえば少量の潤滑油またはシリンダＣＹの内側の堆積物等の不純物を除去する図示されていないさらなるフィルタを含むことも可能である。

【0066】

必要な場合には、アッセンブリＧＬへ向かって空気が流れることをデバイスＶＬ’が可能にするとき、コントロール・ユニットＥＣＵは、通常はシリンダＣＹと関連付けされる排気バルブ（図示せず）を、圧縮行程の間またはその終了時に、シリンダＣＹ内において空気の膨張が可能になる前にそれらを開かせるようにコントロールしてもよい。

【0067】

装置ＬＧＡ’においては、したがって、アッセンブリが、装置ＬＧＡにおいて受け取られる圧縮空気より高い圧力の圧縮空気を受け取ることになる。実際、シリンダＣＹの圧縮作用が、ターボチャージャＴＣの圧縮作用に追加されることになる。

【0068】

次に、図３を参照して液化ガスを製造するための装置のさらなる実施態様を説明するが、それにおいては、参照記号ＬＧＡ”によって装置が示されている。装置ＬＧＡ”は、装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’に類似しており、そのため、前者と後者を明確に区別することだけを詳細に説明する。装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’、およびＬＧＡ”の対応する要素は、同一の参照記号を用いて示されることになる。

【0069】

装置ＬＧＡ”は、エンジンＩＣＥの代わりに、分割サイクル内燃エンジンＩＣＥ”を包含する。たとえば、エンジンＩＣＥ”が周知である。

【0070】

エンジンＩＣＥと同様に、エンジンＩＣＥ”は、吸気マニフォールドＩＭ”と、排気マニフォールドＥＭ”と、複数のシリンダＣＹ”とを包含する。

【0071】

一方、シリンダＣＹ”は、複数の圧縮シリンダＣＹＣ”と、複数の膨張シリンダＣＹＥ”とを包含する。

【0072】

エンジンＩＣＥ”の動作においては、圧縮シリンダＣＹＣ”が吸気マニフォールドＩＭ”から空気を吸引し、その内側でそれが圧縮され、その一方で膨張シリンダＣＹＥ”が圧縮シリンダＣＹＣ”から圧縮空気を受け取る。燃料は、膨張シリンダＣＹＥ”内にだけ噴射され、空気－燃料混合気の燃焼および膨張の両方がそこで生じる。

【0073】

膨張シリンダＣＹＥ”は、排気マニフォールドＥＭ”と、膨張シリンダＣＹＥ”が排出した排気ガスが後者によって受け取られるように連通する。

【0074】

圧縮シリンダＣＹＣ”と膨張シリンダＣＹＥ”を接続するために、エンジンＩＣＥ”は、接続ラインＣＮＬ”を包含し、たとえばそれは、図３に略図的に示されている複数のダクトを有する。

【0075】

さらにまた、装置ＬＧＡ”は、フロー回路ＦＣ”を包含し、これは、吸気マニフォールドＩＭ”と、排気マニフォールドＥＭ”と、シリンダＣＹ”とを、吸気マニフォールドＩＭと、排気マニフォールドＥＭと、シリンダＣＹに代えて包含すること、およびそれに加えて接続ラインＣＮＬ”を包含することだけがフロー回路ＦＣと異なる。

【0076】

さらにまた装置ＬＧＡ”は、アッセンブリＧＬを含む。装置ＬＧＡ’についてすでに説明したとおり、フロー回路ＦＣ”内におけるターボチャージャＴＣの存在はオプションである。

【0077】

実際、供給ラインＬ６に代えて、装置ＬＧＡ”は、類似する供給ラインＬ６”を包含し、それが、圧縮シリンダＣＹＣ”の下流の、都合よくは、接続ラインＣＮＬ”に属するポイントのエリア内、すなわち、圧縮シリンダＣＹＣ”と膨張シリンダＣＹＥ”の間においてフロー回路ＦＣ”と接合する。

【0078】

したがって、装置ＬＧＡ”においては、アッセンブリＧＬへ供給される空気の圧縮が、可能性として、ターボチャージャＴＣによって行われる予備圧縮に加えて、少なくともシリンダＣＹＣ”の内側において行われる。

【0079】

供給ラインＬ６”は、対応する流量規制デバイスＶＬ、ＶＬ’と同じ機能を有する流量規制デバイスＶＬ”を包含する。好ましくは装置ＬＧＡ”の一部であるコントロール・ユニットＥＣＵが、デバイスＶＬ”に接続され、かつ対応するデバイスのコントロールに類似する態様で後者をコントロールする。

【0080】

シリンダＣＹＣ”は、装置ＬＧＡ内において受け取られる圧縮空気より高い圧力の圧縮空気を装置ＬＧＡ”内においてアッセンブリＧＬが受け取るように、吸気マニフォールドＩＭ”によって吸引された空気の圧縮に排他的に専用化される。具体的に述べれば、シリンダＣＹの圧縮作用が、ターボチャージャＴＣのそれに追加される。

【0081】

装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’、ＬＧＡ”のそれぞれの動作は、本発明に従った方法の対応する特定の実施態様を定義する。

【0082】

上記に負うところにより装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’、ＬＧＡ”、および本発明に従った方法の利点は明らかである。

【0083】

実際、液化ガスを車両ＶＨ内において製造することが、たとえば、内燃エンジンＩＣＥまたはＩＣＥ”がエンジン・ブレーキ状態の下に動作しているとき、空気を圧縮する追加のデバイスを伴うことなく可能である。

【0084】

一般的なガス液化装置とは異なり、アッセンブリＧＬへ供給される圧縮空気は、フロー回路ＦＣ、ＦＣ’、ＦＣ”から到来し、そのため、アッセンブリＧＬは、それ独自の専用のコンプレッサを必要としない。

【0085】

したがって、アッセンブリＧＬは、ガスを圧縮して液化させるために仕事を吸い上げないことから、ほかの周知のアッセンブリより効率的である。

【0086】

装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’、ＬＧＡ”は、ほかの周知の装置と比較してより単純な構造を有する。実際、アッセンブリＧＬ内に専用のコンプレッサが存在しないことは、アッセンブリＧＬとエンジンＩＣＥおよびＩＣＥ”の間にアッセンブリＧＬによる吸い上げが可能な仕事を提供するための機械的接続が存在しないことも含意する。

【0087】

車両ＶＨのオンボードで製造された液化ガスは、いくつかの有利な用途を有することが可能である。たとえば、液化空気は、エンジンＩＣＥまたはＩＣＥ”の過給に使用することが可能である。また液化空気をシリンダＣＹまたは膨張シリンダＣＹＥ”内に噴射することも可能であり、燃焼における温度レデューサとして、したがって、汚染物質レデューサ、具体的にはサーマルＮｏｘの場合におけるそれの有益な効果は、よく知られているとおりである。

【0088】

さらにまた、液化ガスは、熱交換流体として使用されるとき、強力な冷却手段となる。たとえば、液化空気は、車両ＶＨの、特に冷蔵輸送の場合における内側コンパートメントの調和、および車両ＶＨ自体の機械的な部品の冷却に使用することが可能である。

【0089】

また液化ガスを効果的に使用して、必要な圧縮の仕事が減じられるように、シリンダＣＹＣ”内において生じる圧縮を冷却することも可能である。

【0090】

それに加えて、車両ＶＨのオンボードで製造された液化ガスは、車両ＶＨ自体によって必要とされる量を超える場合には、種々の用途のために車両ＶＨ外で使用されることが可能である。

【0091】

最後に述べるが、装置ＬＧＡ、ＬＧＡ’、ＬＧＡ”、および本発明に従った方法が変更および変形を受けることはあり得るが、それにもかかわらず、それらは、付随する特許請求の範囲に示されている保護の範囲を越えない。

【0092】

特に、実施態様を互いに組み合わせることは可能である；たとえば、エンジンＩＣＥをエンジンＩＣＥ”によって置き換えること、およびその逆も常に可能である。同様に、ラインＬ６、Ｌ６’、Ｌ６”のそれぞれを、回路ＦＣ、ＦＣ’、ＦＣ”のそれぞれに適切に取り付けることが可能である。

【0093】

ターボチャージャＴＣを、異なるコンプレッサ、たとえば電気的に動力を得るコンプレッサによって置き換えることが可能である。

【0094】

アッセンブリＧＬの構造は、詳細を説明し、論じたものと異なることが可能である。特に、ダクトの数が異なること、異なる態様で配されること、アッセンブリＧＬの多様な要素への接続が異なることが可能である。

【0095】

圧縮空気からの液化されるべき構成成分の分離は、アッセンブリＧＬの異なるエリア、たとえば冷却デバイスＨＥ１または冷却デバイスＨＥ２の下流において生じさせることが可能である。

【0096】

圧縮構成成分を冷却する冷却デバイスの存在は、アッセンブリＧＬへ供給される圧縮空気の圧力に応じて不要とすることが可能である。類似した理由のため、たとえば、圧縮空気の温度を、それの圧力に応じてさらに下げるように、さらなる冷却デバイスを直列に提供し、かつ構成することが可能である。

【0097】

フロー回路ＦＣ、ＦＣ’、ＦＣ”のアレンジメントを、この中に示されているものとは異なるものとすることが可能である。さらにまた、エアフィルタＡＦまたは熱交換器ＣＡＣ等の要素は、明らかに有利であるにもかかわらず、厳密に必要であるというわけではない。

【0098】

それに加えて、次の例を、より容易な参照が可能となるように番号付きの順序でリストして提供する。
１．好ましくは次のステップを包含する液化ガスを製造するための方法の例：
（ｉ）少なくとも１つのシリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）と排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）とを包含する内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）を提供するステップと、
（ｉｉ）前記シリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）を包含し、空気流入口（ＡＦ）を空気圧利用の形で前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ接続するフロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）を提供するステップと、
（ｉｉｉ）流れ方向に応じ、前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）に沿って、前記空気流入口（ＡＦ）から前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ向けて空気を運ぶステップと、
（ｉｖ）前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）の部分（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）に沿って前記空気を圧縮するステップと、
（ｖ）ステップ（ｉｖ）の間に圧縮される前記空気の少なくともガス状構成成分を液化するステップ。
２．例１に従った方法において、ステップ（ｖ）は、温度膨張バルブ（ＬＶ）を通じて前記ガス状構成成分を膨張させることを包含する。
３．例１または２に従った方法において、ステップ（ｖ）は、さらに、前記圧縮空気または前記ガス状構成成分を、前記温度膨張バルブ（ＬＶ）を通じた前記膨張に先行して冷却することを包含する。
４．例１乃至３のうちのいずれかに従った方法において、ステップ（ｖ）を実行するための前記圧縮空気は、前記空気流入口（ＡＦ）と前記内燃エンジン（ＩＣＥ）の吸気マニフォールド（ＩＭ）の間において前記フロー回路（ＦＣ）から引き込まれ；ステップ（ｉｖ）は、過給コンプレッサ（ＴＣ）によって実行される。
５．好ましくは以下を包含する液化ガスを製造するための装置（ＬＧＡ；ＬＧＡ’；ＬＧＡ”）の例：
－ 少なくとも１つのシリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）と排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）とを包含する内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）と、
－ 前記シリンダ（ＣＹ；ＣＹＣ”）を包含し、空気流入口（ＡＦ）を、流れ方向に応じ、前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）に沿って、前記空気流入口から前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）へ向けて空気が運ばれることが可能となるように前記排気マニフォールド（ＥＭ；ＥＭ”）と空気圧利用の形で接続するフロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）と、
－ 前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）の部分のエリア内に配された、それの中で運ばれる空気を圧縮する圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）と、
－ 前記圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）によって圧縮された前記空気の少なくともガス状構成成分を液化するための液化手段（ＧＬ）と、
－ 前記流れ方向に従って前記部分の下流において、前記フロー回路（ＦＣ；ＦＣ’；ＦＣ”）に接続され、かつ前記圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）によって圧縮された前記空気を前記液化手段（ＧＬ）へ供給するべく構成された供給ライン（Ｌ６；Ｌ６’；Ｌ６”）。
６．例５に従った装置において、前記液化手段（ＧＬ）は、前記ガス状構成成分を膨張させるための温度膨張バルブ（ＬＶ）を包含する。
７．例５または６に従った装置において、前記圧縮手段（ＴＣ；ＣＹ；ＣＹＣ”）は、前記空気流入口（ＡＦ）と前記内燃エンジン（ＩＣＥ；ＩＣＥ”）の吸気マニフォールド（ＩＭ；ＩＭ”）の間に配される過給コンプレッサ（ＴＣ）を包含する。

【符号の説明】

【0099】

ＡＦ エアフィルタ
ＣＡＣ 熱交換器
ＣＮＬ” 接続ライン
ＣＹ シリンダ
ＣＹ” シリンダ
ＣＹＣ” 圧縮シリンダ、シリンダ
ＣＹＥ” 膨張シリンダ
Ｅ２ 冷却デバイスＨ
ＥＣ 排気回路
ＥＣＵ コントロール・ユニット
ＥＬ 排気ライン
ＥＭ 排気マニフォールド
ＥＭ” 排気マニフォールド
ＦＣ フロー回路
ＦＣ” フロー回路
ＧＬ ガス液化アッセンブリ、アッセンブリ、液化アッセンブリ
ＨＥ１ 冷却デバイス
ＩＣＥ 内燃エンジン、エンジン
ＩＣＥ” エンジン
ＩＭ 吸気マニフォールド
ＩＭ” 吸気マニフォールド
Ｌ１ 第１のダクト
Ｌ２ 第２のダクト
Ｌ３ 第３のダクト
Ｌ４ 第４のダクト
Ｌ５ 第５のダクト、ダクト
Ｌ６ 供給ライン、ライン
Ｌ６’ 供給ライン
ＬＧＡ 液化ガスを製造するための装置、装置
ＬＧＡ’ 装置
ＬＧＡ” 装置
ＬＶ 温度膨張バルブ
Ｎ１ ダクト
Ｎ２ ダクト
Ｎ２１ ダクト
Ｎ２２ ダクト
Ｎ２３ ダクト
Ｎ２４ ダクト
Ｎ３ ダクト
Ｎ４ ダクト
Ｎ５ ダクト
Ｎ５１ ダクト
Ｎ５２ ダクト
Ｎ５３ ダクト
Ｎ５４ ダクト
Ｒ１ 分流要素、要素
Ｒ２ 合流要素、要素
ＳＣ 供給回路
ＳＤ 分離デバイス
ＳＬ 供給ライン
Ｔ タービン部分
ＴＣ ターボチャージャ
ＴＬ タンク
ＴＲ タービン
ＶＨ 車両
ＶＬ 流量規制デバイス、デバイス
ＶＬ’ 流量規制デバイス、デバイス
ＶＬ” 流量規制デバイス、デバイス
ＶＯ シャッタ・バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】