液化石油ガス噴射エンジン車両用熱交換器
【課題】エアコンシステムを循環する冷媒と、ボンベに還流されるＬＰＧ燃料と、を熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低くした後、ボンベに流入させ、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止するＬＰＩ車両用熱交換器を提供する。
【解決手段】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、エアコンシステムの冷媒配管上に設けられ、三重管構造に形成され、中央に配置され冷媒が移動する冷媒パイプと、冷媒パイプの外側に配置され、前記冷媒パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料が移動する燃料パイプと、燃料パイプの外側に配置されＬＰＧ燃料がバイパスして流されるバイパス流路が形成されるバイパスパイプと、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、エアコンシステムの冷媒配管上に設けられ、三重管構造に形成され、中央に配置され冷媒が移動する冷媒パイプと、冷媒パイプの外側に配置され、前記冷媒パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料が移動する燃料パイプと、燃料パイプの外側に配置されＬＰＧ燃料がバイパスして流されるバイパス流路が形成されるバイパスパイプと、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化石油ガス噴射エンジン車両用熱交換器に係り、より詳しくは、エアコンシステムの冷媒配管上に装着して、エアコンシステムを循環する冷媒と液化石油ガスとを熱交換させる液化石油ガス噴射エンジン車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液化石油ガス噴射エンジン（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ、以下［ＬＰＩ］と記す）は、液化石油ガス（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ、以下「ＬＰＧ」と記す）ボンベの圧力に依存した機械式ＬＰＧ燃料噴射方式とは異なって、ボンベ内に燃料ポンプを設け、燃料ポンプによってＬＰＧ燃料を高圧（５乃至１５ｂａｒ）で液状化させる。液状燃料は、インジェクタ（Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を用いて気筒に噴射されることによって、エンジンが駆動される。
【０００３】
このようなＬＰＩは液状の燃料を噴射するため、ベポライザー（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）やミキサー（Ｍｉｘｅｒ）等の構成部品は必要としない。その代わりに、高圧インジェクタ、及びボンベに設けられる燃料ポンプ、燃料供給ライン、ＬＰＩ専用電子制御装置（ＥＣＵ）及び燃料圧力を調節するレギュレータユニットを追加して装備する必要がある。
【０００４】
このようなＬＰＩの電子制御装置は、各種センサの入力信号を受信してエンジンの状態を判断し、最適の空燃比及びエンジン性能を達成するために燃料ポンプ、インジェクタ、及び点火コイルを制御する。
そして、エンジンが要求する燃料量に応じて燃料ポンプを制御し、液状燃料をエンジンに供給し、ＬＰＩインジェクタはエンジンのシリンダに順次に燃料を噴射して、最適の空燃比による運転を実施する。
【０００５】
ところが、従来のＬＰＩシステムが適用された車両は、エンジンから高温の燃料がボンベに還流されることによって、ボンベ内のＬＰＧ燃料の温度が上昇し、これによってボンベの内部圧力が高まる現象が発生した（例えば特許文献１を参照）。特に、ボンベの内部圧力がＬＰＧ燃料充填所の充填圧力よりも高い場合には、ＬＰＧ燃料がボンベ内に充填できないという問題がある。
【０００６】
エンジンから還流される燃料の温度を低くするためには、別途の燃料冷却装置をリターンライン上に設けなければならないため、製作及び設置費用が上昇し、狭いエンジンルームの内部に設置空間を確保するに制約が発生するなどの問題点も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１９６５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、エアコンシステムの冷媒配管上に装着して、エアコンシステムを循環する冷媒と、ボンベに還流されるＬＰＧ燃料と、を熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低くした後、ボンベに流入させ、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止するＬＰＩ車両用熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するための本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、ＬＰＧ燃料を用いるＬＰＩ車両で、エンジンから還流される高温のＬＰＧ燃料を冷却するためのＬＰＩ車両用熱交換器であって、
エアコンシステムの圧縮器と蒸発器とを連結する冷媒配管上に設けられ、中心に冷媒が流れ、外側にエンジンから還流されるＬＰＧ燃料が流れ、冷媒とＬＰＧとが熱交換されるパイプユニットと、パイプユニットの一端に装着され、圧縮器に連結された冷媒配管とパイプユニットとを連結し、ＬＰＧ燃料が流入される流入ポートが形成された第１連結部材と、パイプユニットの他端に装着され、蒸発器に連結された冷媒配管とパイプユニットとを連結し、パイプユニットを通過したＬＰＧ燃料が排出される排出ポートが形成された第２連結部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明のパイプユニットは、三重管構造に形成され、冷媒が、パイプユニットの中央に形成された一つの管を流れ、ＬＰＧ燃料が、一つの管の外側に形成された二つの管に分かれて流れるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明のパイプユニットは、冷媒配管を介して蒸発器から供給される低温、低圧の気体冷媒が移動する冷媒流路を有し、中央に配置される冷媒パイプと、冷媒パイプの外側に配置され、冷媒パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料が移動する燃料流路が形成される燃料パイプと、燃料パイプの外側に配置され、燃料パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料がバイパスして流されるバイパス流路が形成されるバイパスパイプと、を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明のパイプユニットは、冷媒パイプとバイパスパイプとの間に、長さ方向に形成され、冷媒パイプに対して燃料パイプとバイパスパイプとを固定し、燃料流路とバイパス流路とを複数の部分に区画する１以上の隔壁を更に有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、隔壁が、冷媒パイプと燃料パイプとを連結する第１隔壁と、燃料パイプとバイパスパイプとを連結する第２隔壁と、を有し、第１隔壁と第２隔壁とが、冷媒パイプの中心を基準に同一線上に形成されたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の第１連結部材は、一端が冷媒配管と連結され、他端が冷媒パイプの一端と連結される第１内側パイプと、外周面に流入ポートが形成され、一端が第１内側パイプの一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプの一端の外周面を囲む形状で取り付けられる第１外側パイプと、を有することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の第２連結部材は、一端が冷媒配管と連結され、他端が冷媒パイプの他端と連結される第２内側パイプと、外周面に排出ポートが形成され、一端が第２内側パイプの一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプの他端の外周面を囲む形状で取り付けられる第２外側パイプと、を有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、ＬＰＧ燃料と冷媒とは、互いに反対方向に流されることを特徴とする
また本発明は、冷媒パイプ、燃料パイプ、及びバイパスパイプが、圧出成形によって一体に形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、冷媒パイプと燃料パイプとが、圧出成形によって一体に形成された後、別途に形成されたバイパスパイプに挿入されたことを特徴とする。
また本発明の隔壁は、冷媒パイプと燃料パイプとを連結する第１隔壁と、燃料パイプの外周面で半径外側に突出する第２隔壁と、を有することを特徴とする。
また本発明は、バイパスパイプの内周面に、第２隔壁に対応して、第２隔壁が挿入される挿入溝が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、エンジンから還流される高温のＬＰＧ燃料を冷却してボンベに排出することによって、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止することができる。
また、ボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止することによって、ボンベの充填時に燃料の注入を円滑にし、車両の商品性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、三重管構造に形成され、冷媒がパイプユニットの中央に形成された冷媒流路を流れ、ＬＰＧ燃料が冷媒流路外側に形成されたバイパス流路を流れ、燃料流路とバイパス流路を通過したＬＰＧ燃料が混合されることによって、ＬＰＧ燃料は適正水準の温度とされ、ＬＰＧ燃料が過冷却されることが防止され、冷媒と燃料流路を通過するＬＰＧ燃料がエンジンルームの熱気によって熱交換されることによって冷媒の温度が上昇するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器が適用されたエアコンシステムの構成図である。
【図２】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器に適用される連結部材の斜視図である。
【図６】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器の作動を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器に適用されるパイプユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の好ましい実施例について添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明によるＬＰＩ車両用熱交換器が適用されたエアコンシステムの構成図であり、図２は、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器の斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図５は、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器に適用される連結部材の斜視図である。
【００２２】
図１〜５に示すように、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、エアコンシステムの冷媒配管７上に装着され、エアコンシステムを循環する冷媒とボンベ５に還流されるＬＰＧ燃料とを相互熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低くした後、ボンベに流入させる。これにより、熱交換器１００は、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止することができる。
【００２３】
ここで、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、図１に示すように、冷媒を圧縮する圧縮器１０と、圧縮器１０から圧縮された冷媒が供給されて凝縮をする凝縮器２０と、凝縮器２０によって凝縮された液体冷媒を膨張させる膨張バルブ３０と、膨張バルブ３０によって膨張した冷媒を空気との熱交換を通じて蒸発させる蒸発器４０とを有するエアコンシステムに連結して用いられる。
【００２４】
ここで、熱交換器１００は、圧縮器１０と蒸発器４０とを連結する冷媒配管７上に装着され、ＬＰＧ燃料を用いるＬＰＩ車両のエンジン３から還流される高温のＬＰＧ燃料を冷媒との熱交換によって冷却する。
【００２５】
このために、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、図２、３に示すように、パイプユニット１１０と、第１連結部材１２０と、第２連結部材１３０と、を含んで構成される。
【００２６】
パイプユニット１１０は、圧縮器１０と蒸発器４０とを連結する冷媒配管７上に設けられ、三重管構造に形成される。
パイプユニット１１０は、その中心に冷媒が流され、その外側には、冷媒との混入が防止された状態で、エンジン３から還流される高温のＬＰＧ燃料が流されながら冷媒と熱交換され、更にその外側にはＬＰＧ燃料がバイパスされて流される。
【００２７】
ここで、パイプユニット１１０は、図３、４に示すように、冷媒パイプ１１１、燃料パイプ１１３、バイパスパイプ１１５、及び隔壁１１７から構成される。これを各構成要素別に更に詳しく説明する。
冷媒パイプ１１１は、その内部に冷媒配管７を介して蒸発器４０から供給される低温、低圧の気体冷媒が移動する冷媒流路１１２が形成され、パイプユニット１１０の中央部に配置される。
【００２８】
本実施例において、燃料パイプ１１３は、冷媒パイプ１１１の外側を囲んで形成され、燃料パイプ１１３の内周面と冷媒パイプ１１１の外周面との間にＬＰＧ燃料が流れる燃料流路１１４が形成される。
バイパスパイプ１１５は、燃料パイプ１１３の外側を囲んで形成され、バイパスパイプ１１５の内周面と燃料パイプ１１３の外周面との間にはＬＰＧ燃料がバイパスされるバイパス流路１１６が形成される。
【００２９】
バイパス流路１１６に、パイプユニット１１０に流入されたＬＰＧ燃料の一部を通過させることによって、燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料と冷媒流路１１２を通過する冷媒とがエンジンルームの熱気と熱交換して冷媒の温度が上昇するのを防止する。
【００３０】
本実施例において、隔壁１１７が、冷媒パイプ１１１とバイパスパイプ１１５との間に形成されており、冷媒パイプ１１１に対して、燃料パイプ１１３とバイパスパイプ１１５とを固定する。
少なくとも一つ以上の隔壁１１７が、パイプユニット１１０の長さ方向に形成され、燃料流路１１４とバイパス流路１１６とを複数の部分に区画する。
【００３１】
ここで、複数の隔壁１１７は円周方向に沿って離隔するように形成される。隔壁１１７は、冷媒パイプ１１１と燃料パイプ１１３とを連結する第１隔壁１１８と、燃料パイプ１１３とバイパスパイプ１１５とを連結する第２隔壁１１９とを有する。
【００３２】
第１隔壁１１８と第２隔壁１１９とは、冷媒パイプ１１１の中心を基準に同一線上に形成されてもよい。
隣り合う第１隔壁１１８と第２隔壁１１９との間の角度は４５°であってもよく、冷媒パイプ１１１の円周方向に沿って８個の第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９が形成されてもよい。
【００３３】
このような第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９は、燃料流路１１４とバイパス流路１１６とを複数の部分に区画する。
ここで、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９によって区画された燃料流路１１４とバイパス流路１１６とは、各パイプ１１１、１１３、１１５の直径の差によってそれぞれ異なる断面積を有する。
これにより、パイプユニット１１０に流入されたＬＰＧ燃料は、別途のバルブがなくても流量が配分される。
【００３４】
即ち、エンジン３から還流されたＬＰＧ燃料が、パイプユニット１１０の内部で、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９によって区画された燃料流路１１４とバイパス流路１１６とに流入するとき、燃料流路１１４とバイパス流路１１６との断面積差によって、ＬＰＧ燃料の一定量が燃料流路１１４に流入し残部のＬＰＧ燃料が断面積が最も大きいバイパス流路１１６に流入する。
【００３５】
これにより、冷媒流路１１２を通過する低温、低圧の気体冷媒と燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料とが熱交換する。
この際、バイパス流路１１６を通過するＬＰＧ燃料は、エンジンルームの熱気と冷媒とが熱交換するのを防止するヒートプロテクターの機能を果たす。
【００３６】
また、燃料流路１１４を通過しながら冷媒によって温度が下げられたＬＰＧ燃料が、パイプユニット１１０から排出されるとき、バイパス流路１１６を通過したＬＰＧ燃料と混合される。これによって、ＬＰＧ燃料が過冷却されることが防止される。
【００３７】
冷媒パイプ１１１、燃料パイプ１１３、及びバイパスパイプ１１５は、圧出成形によって一体に形成されてもよく、この過程で隔壁１１７も一体に圧出成形によって形成されてもよい。
【００３８】
上記では、８個の第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９が形成されることを一実施例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１隔壁１１８と第２隔壁１１９との個数及び位置は変更されてもよい。
また、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９が同一線上に形成されることを例として説明しているが、これに限定されるものではなく、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９は同一線上に形成されないこともある。
【００３９】
本実施例において、第１連結部材１２０は、パイプユニット１１０の一端に装着され、圧縮器１０に連結された冷媒配管７とパイプユニット１１０とを連結する。第１連結部材１２０の一側には、ＬＰＧ燃料が流入される流入ポート１２６が形成される。
【００４０】
また、第２連結部材１３０は、パイプユニット１１０の他端に装着され、蒸発器４０に連結された冷媒配管７とパイプユニット１１０とを連結する。第２連結部材１３０の一側には、パイプユニット１１０を通過したＬＰＧ燃料が排出される排出ポート１３６が形成される。
【００４１】
ここで、第１連結部材１２０は、図５に示すように、第１内側パイプ１２２と第１外側パイプ１２４とから構成される。
第１内側パイプ１２２は、一端が冷媒配管７と連結され、他端が冷媒パイプ１１１の一端と連結される。
第１外側パイプ１２４は、外周面に流入ポート１２６が形成され、一端が第１内側パイプ１２２の一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプ１１５の一端の外周面を囲む形状で取り付けられる。第１外側パイプ１２４の他端の直径は、第１内側パイプ１２２の直径よりも更に大きく形成される。
【００４２】
第２連結部材１３０は第２内側パイプ１３２と第２外側パイプ１３４とから構成される。
第２内側パイプ１３２は、一端が冷媒配管７と連結され、他端が冷媒パイプ１１１の他端と連結される。
【００４３】
第２外側パイプ１３４は、外周面に排出ポート１３６が形成され、一端が第２内側パイプ１３２の一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプ１１５の他端の外周面を囲む形状で取り付けられる。第２外側パイプ１３４の他端の直径は、第２内側パイプ１３２の直径よりも更に大きく形成される。
【００４４】
第１連結部材１２０は、エンジン３から還流されるＬＰＧ燃料を、流入ポート１２６を介して燃料流路１１４とバイパス流路１１６とに流入させる。
第２連結部材１３０は、パイプユニット１１０の燃料流路１１４を通過しながら冷却されたＬＰＧ燃料と、バイパス流路１１６を通過したＬＰＧ燃料と、を第２内側パイプ１３２と第２外側パイプ１３４との間に形成される空間で混合した後、混合されたＬＰＧ燃料を排出ポート１３６を介してボンベ５に排出する。
【００４５】
以下に、本発明の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器１００の作動及び作用について詳しく説明する。
図６は、本発明の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器の作動を示す断面図である。
図６に示すように、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、エンジン３から還流されたＬＰＧ燃料を流入ポート１２６を介して第１連結部材１２０の内部に流入させる。
流入されたＬＰＧ燃料は、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９により区画された燃料流路１１４とバイパス流路１１６とに分かれて流入される。
【００４６】
この際、燃料流路１１４の断面積はバイパス流路１１６の断面積よりも小さく形成されることによって、一定量のＬＰＧ燃料のみが燃料流路１１４に流入され、残部のＬＰＧ燃料はバイパス流路１１６に流入される。
冷媒は、蒸発器４０から冷媒配管７を介して流入され、冷媒流路１１２内で燃料の流動方向とは反対方向に移動する。この過程で、燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料は冷媒と熱交換を通じて冷却される。
【００４７】
そしてバイパス流路１１６を通過するＬＰＧ燃料は、エンジンルームの熱気が冷媒に伝達されないように防止することによって、冷媒の温度上昇を防止すると同時に、燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料と相互熱交換する。
熱交換によって冷却されたＬＰＧ燃料は、第２連結部材１３０の第２内側パイプ１３２と第２外側パイプ１３４との間の空間に流入され、混合され、適正水準の温度とされる。
【００４８】
ＬＰＧ燃料は、排出ポート１３６を介してボンベ５に排出される。
したがって、熱交換器１００は、エンジン３から還流された高温のＬＰＧ燃料を冷媒との熱交換によって冷却した後、バイパスされるＬＰＧ燃料と混合して、適正水準の温度にする。その後、熱交換器１００は、ＬＰＧ燃料をボンベ５に排出させることによって、高温状態のＬＰＧ燃料の流入によるボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止する。
【００４９】
したがって、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、エアコンシステムを循環する冷媒とボンベ５に還流されるＬＰＧ燃料とを熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低下させた後、ボンベ５に流入させる。これによってボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止することができる。
また、ボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止することによって、ボンベ５の充填時に燃料の注入を円滑にし、商品性を向上させることができる。
【００５０】
本発明は、パイプユニット１１０を構成する冷媒流路１１２、燃料流路１１４、及びバイパス流路１１６を半径の内側から外側に向けて順次に配置し、冷媒流路１１２に冷媒が流れるようにし、燃料流路１１４とバイパス流路１１６とには燃料が流れるようにする。したがって、エンジンルームの内部に配置された冷媒配管７を移動する冷媒が、エンジンルームの熱気と直接熱交換するのを防止し、熱損失を低減し、エアコンシステムの性能低下を最小化することができる。
【００５１】
また、パイプユニット１１０を通過する燃料の一部のみを冷媒と熱交換させ、残部の燃料は冷媒と熱交換しないようにした後、冷却した一部の燃料と残部の燃料とを混合して、ボンベ５に排出させる。これによって、ＬＰＧ燃料を適正水準に冷却することができる。
一方、図７は、本発明の他の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器に適用されるパイプユニットの分解斜視図である。
【００５２】
図７に示すように、本発明の他の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器１００は、パイプユニット２２０の内部構造を除いては、本発明の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器１００と同一である。
即ち、本発明の他の実施例による冷媒パイプ２１１と燃料パイプ２１３とは圧出成形によって一体に形成される。冷媒パイプ２１１と燃料パイプ２１３とは、別途に形成されたバイパスパイプ２１５に挿入されてもよい。
【００５３】
ここで、隔壁２１７は、冷媒パイプ２１１と燃料パイプ１１３とを連結する第１隔壁２１８と、燃料パイプ２１３の外周面で半径外側に突出する第２隔壁２１９と、を含む。
また、バイパスパイプ２１５の内周面には、第２隔壁２１９に対応して挿入溝２２１が形成される。第２隔壁２１９は挿入溝２２１に挿入される。
【００５４】
つまり、圧出成形によって、冷媒パイプ２１１、燃料パイプ２１３、第１隔壁２１８、及び第２隔壁２１９は一体に成形され、第２隔壁２１９がバイパスパイプ２１５に形成された挿入溝２２１に挿入されて、冷媒パイプ２１１と燃料パイプ２１３とがバイパスパイプ２１５に組み立てられる。
【００５５】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
３ エンジン
５ ボンベ
７ 冷媒配管
１０ 圧縮器
２０ 凝縮器
３０ 膨脹バルブ
４０ 蒸発器
１００ ＬＰＩ車両用熱交換器
１１０、２２０ パイプユニット
１１１、２１１ 冷媒パイプ
１１２ 冷媒流路
１１３、２１３ 燃料パイプ
１１４ 燃料流路
１１５、２１５ バイパスパイプ
１１６ バイパス流路
１１７、２１７ 隔壁
１１８、２１８ 第１隔壁
１１９、２１９ 第２隔壁
１２０ 第１連結部材
１２２ 第１内側パイプ
１２４ 第１外側パイプ
１２６ 流入ポート
１３０ 第２連結部材
１３２ 第２内側パイプ
１３４ 第２外側パイプ
１３６ 排出ポート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化石油ガス噴射エンジン車両用熱交換器に係り、より詳しくは、エアコンシステムの冷媒配管上に装着して、エアコンシステムを循環する冷媒と液化石油ガスとを熱交換させる液化石油ガス噴射エンジン車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液化石油ガス噴射エンジン（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ、以下［ＬＰＩ］と記す）は、液化石油ガス（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ、以下「ＬＰＧ」と記す）ボンベの圧力に依存した機械式ＬＰＧ燃料噴射方式とは異なって、ボンベ内に燃料ポンプを設け、燃料ポンプによってＬＰＧ燃料を高圧（５乃至１５ｂａｒ）で液状化させる。液状燃料は、インジェクタ（Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を用いて気筒に噴射されることによって、エンジンが駆動される。
【０００３】
このようなＬＰＩは液状の燃料を噴射するため、ベポライザー（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）やミキサー（Ｍｉｘｅｒ）等の構成部品は必要としない。その代わりに、高圧インジェクタ、及びボンベに設けられる燃料ポンプ、燃料供給ライン、ＬＰＩ専用電子制御装置（ＥＣＵ）及び燃料圧力を調節するレギュレータユニットを追加して装備する必要がある。
【０００４】
このようなＬＰＩの電子制御装置は、各種センサの入力信号を受信してエンジンの状態を判断し、最適の空燃比及びエンジン性能を達成するために燃料ポンプ、インジェクタ、及び点火コイルを制御する。
そして、エンジンが要求する燃料量に応じて燃料ポンプを制御し、液状燃料をエンジンに供給し、ＬＰＩインジェクタはエンジンのシリンダに順次に燃料を噴射して、最適の空燃比による運転を実施する。
【０００５】
ところが、従来のＬＰＩシステムが適用された車両は、エンジンから高温の燃料がボンベに還流されることによって、ボンベ内のＬＰＧ燃料の温度が上昇し、これによってボンベの内部圧力が高まる現象が発生した（例えば特許文献１を参照）。特に、ボンベの内部圧力がＬＰＧ燃料充填所の充填圧力よりも高い場合には、ＬＰＧ燃料がボンベ内に充填できないという問題がある。
【０００６】
エンジンから還流される燃料の温度を低くするためには、別途の燃料冷却装置をリターンライン上に設けなければならないため、製作及び設置費用が上昇し、狭いエンジンルームの内部に設置空間を確保するに制約が発生するなどの問題点も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１９６５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、エアコンシステムの冷媒配管上に装着して、エアコンシステムを循環する冷媒と、ボンベに還流されるＬＰＧ燃料と、を熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低くした後、ボンベに流入させ、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止するＬＰＩ車両用熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するための本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、ＬＰＧ燃料を用いるＬＰＩ車両で、エンジンから還流される高温のＬＰＧ燃料を冷却するためのＬＰＩ車両用熱交換器であって、
エアコンシステムの圧縮器と蒸発器とを連結する冷媒配管上に設けられ、中心に冷媒が流れ、外側にエンジンから還流されるＬＰＧ燃料が流れ、冷媒とＬＰＧとが熱交換されるパイプユニットと、パイプユニットの一端に装着され、圧縮器に連結された冷媒配管とパイプユニットとを連結し、ＬＰＧ燃料が流入される流入ポートが形成された第１連結部材と、パイプユニットの他端に装着され、蒸発器に連結された冷媒配管とパイプユニットとを連結し、パイプユニットを通過したＬＰＧ燃料が排出される排出ポートが形成された第２連結部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明のパイプユニットは、三重管構造に形成され、冷媒が、パイプユニットの中央に形成された一つの管を流れ、ＬＰＧ燃料が、一つの管の外側に形成された二つの管に分かれて流れるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明のパイプユニットは、冷媒配管を介して蒸発器から供給される低温、低圧の気体冷媒が移動する冷媒流路を有し、中央に配置される冷媒パイプと、冷媒パイプの外側に配置され、冷媒パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料が移動する燃料流路が形成される燃料パイプと、燃料パイプの外側に配置され、燃料パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料がバイパスして流されるバイパス流路が形成されるバイパスパイプと、を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明のパイプユニットは、冷媒パイプとバイパスパイプとの間に、長さ方向に形成され、冷媒パイプに対して燃料パイプとバイパスパイプとを固定し、燃料流路とバイパス流路とを複数の部分に区画する１以上の隔壁を更に有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、隔壁が、冷媒パイプと燃料パイプとを連結する第１隔壁と、燃料パイプとバイパスパイプとを連結する第２隔壁と、を有し、第１隔壁と第２隔壁とが、冷媒パイプの中心を基準に同一線上に形成されたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の第１連結部材は、一端が冷媒配管と連結され、他端が冷媒パイプの一端と連結される第１内側パイプと、外周面に流入ポートが形成され、一端が第１内側パイプの一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプの一端の外周面を囲む形状で取り付けられる第１外側パイプと、を有することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の第２連結部材は、一端が冷媒配管と連結され、他端が冷媒パイプの他端と連結される第２内側パイプと、外周面に排出ポートが形成され、一端が第２内側パイプの一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプの他端の外周面を囲む形状で取り付けられる第２外側パイプと、を有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、ＬＰＧ燃料と冷媒とは、互いに反対方向に流されることを特徴とする
また本発明は、冷媒パイプ、燃料パイプ、及びバイパスパイプが、圧出成形によって一体に形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、冷媒パイプと燃料パイプとが、圧出成形によって一体に形成された後、別途に形成されたバイパスパイプに挿入されたことを特徴とする。
また本発明の隔壁は、冷媒パイプと燃料パイプとを連結する第１隔壁と、燃料パイプの外周面で半径外側に突出する第２隔壁と、を有することを特徴とする。
また本発明は、バイパスパイプの内周面に、第２隔壁に対応して、第２隔壁が挿入される挿入溝が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、エンジンから還流される高温のＬＰＧ燃料を冷却してボンベに排出することによって、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止することができる。
また、ボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止することによって、ボンベの充填時に燃料の注入を円滑にし、車両の商品性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器は、三重管構造に形成され、冷媒がパイプユニットの中央に形成された冷媒流路を流れ、ＬＰＧ燃料が冷媒流路外側に形成されたバイパス流路を流れ、燃料流路とバイパス流路を通過したＬＰＧ燃料が混合されることによって、ＬＰＧ燃料は適正水準の温度とされ、ＬＰＧ燃料が過冷却されることが防止され、冷媒と燃料流路を通過するＬＰＧ燃料がエンジンルームの熱気によって熱交換されることによって冷媒の温度が上昇するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器が適用されたエアコンシステムの構成図である。
【図２】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器に適用される連結部材の斜視図である。
【図６】本発明のＬＰＩ車両用熱交換器の作動を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器に適用されるパイプユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の好ましい実施例について添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明によるＬＰＩ車両用熱交換器が適用されたエアコンシステムの構成図であり、図２は、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器の斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図５は、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器に適用される連結部材の斜視図である。
【００２２】
図１〜５に示すように、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、エアコンシステムの冷媒配管７上に装着され、エアコンシステムを循環する冷媒とボンベ５に還流されるＬＰＧ燃料とを相互熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低くした後、ボンベに流入させる。これにより、熱交換器１００は、ボンベの内部圧力が上昇するのを防止することができる。
【００２３】
ここで、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、図１に示すように、冷媒を圧縮する圧縮器１０と、圧縮器１０から圧縮された冷媒が供給されて凝縮をする凝縮器２０と、凝縮器２０によって凝縮された液体冷媒を膨張させる膨張バルブ３０と、膨張バルブ３０によって膨張した冷媒を空気との熱交換を通じて蒸発させる蒸発器４０とを有するエアコンシステムに連結して用いられる。
【００２４】
ここで、熱交換器１００は、圧縮器１０と蒸発器４０とを連結する冷媒配管７上に装着され、ＬＰＧ燃料を用いるＬＰＩ車両のエンジン３から還流される高温のＬＰＧ燃料を冷媒との熱交換によって冷却する。
【００２５】
このために、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、図２、３に示すように、パイプユニット１１０と、第１連結部材１２０と、第２連結部材１３０と、を含んで構成される。
【００２６】
パイプユニット１１０は、圧縮器１０と蒸発器４０とを連結する冷媒配管７上に設けられ、三重管構造に形成される。
パイプユニット１１０は、その中心に冷媒が流され、その外側には、冷媒との混入が防止された状態で、エンジン３から還流される高温のＬＰＧ燃料が流されながら冷媒と熱交換され、更にその外側にはＬＰＧ燃料がバイパスされて流される。
【００２７】
ここで、パイプユニット１１０は、図３、４に示すように、冷媒パイプ１１１、燃料パイプ１１３、バイパスパイプ１１５、及び隔壁１１７から構成される。これを各構成要素別に更に詳しく説明する。
冷媒パイプ１１１は、その内部に冷媒配管７を介して蒸発器４０から供給される低温、低圧の気体冷媒が移動する冷媒流路１１２が形成され、パイプユニット１１０の中央部に配置される。
【００２８】
本実施例において、燃料パイプ１１３は、冷媒パイプ１１１の外側を囲んで形成され、燃料パイプ１１３の内周面と冷媒パイプ１１１の外周面との間にＬＰＧ燃料が流れる燃料流路１１４が形成される。
バイパスパイプ１１５は、燃料パイプ１１３の外側を囲んで形成され、バイパスパイプ１１５の内周面と燃料パイプ１１３の外周面との間にはＬＰＧ燃料がバイパスされるバイパス流路１１６が形成される。
【００２９】
バイパス流路１１６に、パイプユニット１１０に流入されたＬＰＧ燃料の一部を通過させることによって、燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料と冷媒流路１１２を通過する冷媒とがエンジンルームの熱気と熱交換して冷媒の温度が上昇するのを防止する。
【００３０】
本実施例において、隔壁１１７が、冷媒パイプ１１１とバイパスパイプ１１５との間に形成されており、冷媒パイプ１１１に対して、燃料パイプ１１３とバイパスパイプ１１５とを固定する。
少なくとも一つ以上の隔壁１１７が、パイプユニット１１０の長さ方向に形成され、燃料流路１１４とバイパス流路１１６とを複数の部分に区画する。
【００３１】
ここで、複数の隔壁１１７は円周方向に沿って離隔するように形成される。隔壁１１７は、冷媒パイプ１１１と燃料パイプ１１３とを連結する第１隔壁１１８と、燃料パイプ１１３とバイパスパイプ１１５とを連結する第２隔壁１１９とを有する。
【００３２】
第１隔壁１１８と第２隔壁１１９とは、冷媒パイプ１１１の中心を基準に同一線上に形成されてもよい。
隣り合う第１隔壁１１８と第２隔壁１１９との間の角度は４５°であってもよく、冷媒パイプ１１１の円周方向に沿って８個の第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９が形成されてもよい。
【００３３】
このような第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９は、燃料流路１１４とバイパス流路１１６とを複数の部分に区画する。
ここで、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９によって区画された燃料流路１１４とバイパス流路１１６とは、各パイプ１１１、１１３、１１５の直径の差によってそれぞれ異なる断面積を有する。
これにより、パイプユニット１１０に流入されたＬＰＧ燃料は、別途のバルブがなくても流量が配分される。
【００３４】
即ち、エンジン３から還流されたＬＰＧ燃料が、パイプユニット１１０の内部で、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９によって区画された燃料流路１１４とバイパス流路１１６とに流入するとき、燃料流路１１４とバイパス流路１１６との断面積差によって、ＬＰＧ燃料の一定量が燃料流路１１４に流入し残部のＬＰＧ燃料が断面積が最も大きいバイパス流路１１６に流入する。
【００３５】
これにより、冷媒流路１１２を通過する低温、低圧の気体冷媒と燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料とが熱交換する。
この際、バイパス流路１１６を通過するＬＰＧ燃料は、エンジンルームの熱気と冷媒とが熱交換するのを防止するヒートプロテクターの機能を果たす。
【００３６】
また、燃料流路１１４を通過しながら冷媒によって温度が下げられたＬＰＧ燃料が、パイプユニット１１０から排出されるとき、バイパス流路１１６を通過したＬＰＧ燃料と混合される。これによって、ＬＰＧ燃料が過冷却されることが防止される。
【００３７】
冷媒パイプ１１１、燃料パイプ１１３、及びバイパスパイプ１１５は、圧出成形によって一体に形成されてもよく、この過程で隔壁１１７も一体に圧出成形によって形成されてもよい。
【００３８】
上記では、８個の第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９が形成されることを一実施例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１隔壁１１８と第２隔壁１１９との個数及び位置は変更されてもよい。
また、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９が同一線上に形成されることを例として説明しているが、これに限定されるものではなく、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９は同一線上に形成されないこともある。
【００３９】
本実施例において、第１連結部材１２０は、パイプユニット１１０の一端に装着され、圧縮器１０に連結された冷媒配管７とパイプユニット１１０とを連結する。第１連結部材１２０の一側には、ＬＰＧ燃料が流入される流入ポート１２６が形成される。
【００４０】
また、第２連結部材１３０は、パイプユニット１１０の他端に装着され、蒸発器４０に連結された冷媒配管７とパイプユニット１１０とを連結する。第２連結部材１３０の一側には、パイプユニット１１０を通過したＬＰＧ燃料が排出される排出ポート１３６が形成される。
【００４１】
ここで、第１連結部材１２０は、図５に示すように、第１内側パイプ１２２と第１外側パイプ１２４とから構成される。
第１内側パイプ１２２は、一端が冷媒配管７と連結され、他端が冷媒パイプ１１１の一端と連結される。
第１外側パイプ１２４は、外周面に流入ポート１２６が形成され、一端が第１内側パイプ１２２の一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプ１１５の一端の外周面を囲む形状で取り付けられる。第１外側パイプ１２４の他端の直径は、第１内側パイプ１２２の直径よりも更に大きく形成される。
【００４２】
第２連結部材１３０は第２内側パイプ１３２と第２外側パイプ１３４とから構成される。
第２内側パイプ１３２は、一端が冷媒配管７と連結され、他端が冷媒パイプ１１１の他端と連結される。
【００４３】
第２外側パイプ１３４は、外周面に排出ポート１３６が形成され、一端が第２内側パイプ１３２の一端と一体に形成され、他端がバイパスパイプ１１５の他端の外周面を囲む形状で取り付けられる。第２外側パイプ１３４の他端の直径は、第２内側パイプ１３２の直径よりも更に大きく形成される。
【００４４】
第１連結部材１２０は、エンジン３から還流されるＬＰＧ燃料を、流入ポート１２６を介して燃料流路１１４とバイパス流路１１６とに流入させる。
第２連結部材１３０は、パイプユニット１１０の燃料流路１１４を通過しながら冷却されたＬＰＧ燃料と、バイパス流路１１６を通過したＬＰＧ燃料と、を第２内側パイプ１３２と第２外側パイプ１３４との間に形成される空間で混合した後、混合されたＬＰＧ燃料を排出ポート１３６を介してボンベ５に排出する。
【００４５】
以下に、本発明の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器１００の作動及び作用について詳しく説明する。
図６は、本発明の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器の作動を示す断面図である。
図６に示すように、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、エンジン３から還流されたＬＰＧ燃料を流入ポート１２６を介して第１連結部材１２０の内部に流入させる。
流入されたＬＰＧ燃料は、第１隔壁１１８及び第２隔壁１１９により区画された燃料流路１１４とバイパス流路１１６とに分かれて流入される。
【００４６】
この際、燃料流路１１４の断面積はバイパス流路１１６の断面積よりも小さく形成されることによって、一定量のＬＰＧ燃料のみが燃料流路１１４に流入され、残部のＬＰＧ燃料はバイパス流路１１６に流入される。
冷媒は、蒸発器４０から冷媒配管７を介して流入され、冷媒流路１１２内で燃料の流動方向とは反対方向に移動する。この過程で、燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料は冷媒と熱交換を通じて冷却される。
【００４７】
そしてバイパス流路１１６を通過するＬＰＧ燃料は、エンジンルームの熱気が冷媒に伝達されないように防止することによって、冷媒の温度上昇を防止すると同時に、燃料流路１１４を通過するＬＰＧ燃料と相互熱交換する。
熱交換によって冷却されたＬＰＧ燃料は、第２連結部材１３０の第２内側パイプ１３２と第２外側パイプ１３４との間の空間に流入され、混合され、適正水準の温度とされる。
【００４８】
ＬＰＧ燃料は、排出ポート１３６を介してボンベ５に排出される。
したがって、熱交換器１００は、エンジン３から還流された高温のＬＰＧ燃料を冷媒との熱交換によって冷却した後、バイパスされるＬＰＧ燃料と混合して、適正水準の温度にする。その後、熱交換器１００は、ＬＰＧ燃料をボンベ５に排出させることによって、高温状態のＬＰＧ燃料の流入によるボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止する。
【００４９】
したがって、本発明のＬＰＩ車両用熱交換器１００は、エアコンシステムを循環する冷媒とボンベ５に還流されるＬＰＧ燃料とを熱交換させることによって、ＬＰＧ燃料の温度を低下させた後、ボンベ５に流入させる。これによってボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止することができる。
また、ボンベ５の内部圧力が上昇するのを防止することによって、ボンベ５の充填時に燃料の注入を円滑にし、商品性を向上させることができる。
【００５０】
本発明は、パイプユニット１１０を構成する冷媒流路１１２、燃料流路１１４、及びバイパス流路１１６を半径の内側から外側に向けて順次に配置し、冷媒流路１１２に冷媒が流れるようにし、燃料流路１１４とバイパス流路１１６とには燃料が流れるようにする。したがって、エンジンルームの内部に配置された冷媒配管７を移動する冷媒が、エンジンルームの熱気と直接熱交換するのを防止し、熱損失を低減し、エアコンシステムの性能低下を最小化することができる。
【００５１】
また、パイプユニット１１０を通過する燃料の一部のみを冷媒と熱交換させ、残部の燃料は冷媒と熱交換しないようにした後、冷却した一部の燃料と残部の燃料とを混合して、ボンベ５に排出させる。これによって、ＬＰＧ燃料を適正水準に冷却することができる。
一方、図７は、本発明の他の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器に適用されるパイプユニットの分解斜視図である。
【００５２】
図７に示すように、本発明の他の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器１００は、パイプユニット２２０の内部構造を除いては、本発明の実施例によるＬＰＩ車両用熱交換器１００と同一である。
即ち、本発明の他の実施例による冷媒パイプ２１１と燃料パイプ２１３とは圧出成形によって一体に形成される。冷媒パイプ２１１と燃料パイプ２１３とは、別途に形成されたバイパスパイプ２１５に挿入されてもよい。
【００５３】
ここで、隔壁２１７は、冷媒パイプ２１１と燃料パイプ１１３とを連結する第１隔壁２１８と、燃料パイプ２１３の外周面で半径外側に突出する第２隔壁２１９と、を含む。
また、バイパスパイプ２１５の内周面には、第２隔壁２１９に対応して挿入溝２２１が形成される。第２隔壁２１９は挿入溝２２１に挿入される。
【００５４】
つまり、圧出成形によって、冷媒パイプ２１１、燃料パイプ２１３、第１隔壁２１８、及び第２隔壁２１９は一体に成形され、第２隔壁２１９がバイパスパイプ２１５に形成された挿入溝２２１に挿入されて、冷媒パイプ２１１と燃料パイプ２１３とがバイパスパイプ２１５に組み立てられる。
【００５５】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
３ エンジン
５ ボンベ
７ 冷媒配管
１０ 圧縮器
２０ 凝縮器
３０ 膨脹バルブ
４０ 蒸発器
１００ ＬＰＩ車両用熱交換器
１１０、２２０ パイプユニット
１１１、２１１ 冷媒パイプ
１１２ 冷媒流路
１１３、２１３ 燃料パイプ
１１４ 燃料流路
１１５、２１５ バイパスパイプ
１１６ バイパス流路
１１７、２１７ 隔壁
１１８、２１８ 第１隔壁
１１９、２１９ 第２隔壁
１２０ 第１連結部材
１２２ 第１内側パイプ
１２４ 第１外側パイプ
１２６ 流入ポート
１３０ 第２連結部材
１３２ 第２内側パイプ
１３４ 第２外側パイプ
１３６ 排出ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化石油ガス（以下ＬＰＧと記す）燃料を用いる液化石油ガス噴射エンジン（以下ＬＰＩと記す）車両で、エンジンから還流される高温のＬＰＧ燃料を冷却するためのＬＰＩ車両用熱交換器であって、
エアコンシステムの圧縮器と蒸発器とを連結する冷媒配管上に設けられ、中心に冷媒が流れ、外側に前記エンジンから還流される前記ＬＰＧ燃料が流れ、前記冷媒と前記ＬＰＧとが熱交換されるパイプユニットと、
前記パイプユニットの一端に装着され、前記圧縮器に連結された前記冷媒配管と前記パイプユニットとを連結し、前記ＬＰＧ燃料が流入される流入ポートが形成された第１連結部材と、
前記パイプユニットの他端に装着され、前記蒸発器に連結された前記冷媒配管と前記パイプユニットとを連結し、前記パイプユニットを通過した前記ＬＰＧ燃料が排出される排出ポートが形成された第２連結部材と、
を有することを特徴とするＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項２】
前記パイプユニットは、三重管構造に形成され、前記冷媒が、前記パイプユニットの中央に形成された一つの管を流れ、前記ＬＰＧ燃料が、前記一つの管の外側に形成された二つの管に分かれて流れるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項３】
前記パイプユニットは、
前記冷媒配管を介して前記蒸発器から供給される低温、低圧の気体冷媒が移動する冷媒流路を有し、中央に配置される冷媒パイプと、
前記冷媒パイプの外側に配置され、前記冷媒パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料が移動する燃料流路が形成される燃料パイプと、
前記燃料パイプの外側に配置され、前記燃料パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料がバイパスして流されるバイパス流路が形成されるバイパスパイプと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項４】
前記パイプユニットは、前記冷媒パイプと前記バイパスパイプとの間に、長さ方向に形成され、前記冷媒パイプに対して前記燃料パイプと前記バイパスパイプとを固定し、前記燃料流路と前記バイパス流路とを複数の部分に区画する１以上の隔壁を更に有することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項５】
前記隔壁は、前記冷媒パイプと前記燃料パイプとを連結する第１隔壁と、前記燃料パイプと前記バイパスパイプとを連結する第２隔壁と、を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項６】
前記第１隔壁と第２隔壁とは、前記冷媒パイプの中心を基準に同一線上に形成されたことを特徴とする請求項５に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項７】
前記第１連結部材は、一端が前記冷媒配管と連結され、他端が前記冷媒パイプの一端と連結される第１内側パイプと、外周面に前記流入ポートが形成され、一端が前記第１内側パイプの一端と一体に形成され、他端が前記バイパスパイプの一端の外周面を囲む形状で取り付けられる第１外側パイプと、を有することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項８】
前記第２連結部材は、一端が前記冷媒配管と連結され、他端が前記冷媒パイプの他端と連結される第２内側パイプと、外周面に前記排出ポートが形成され、一端が前記第２内側パイプの一端と一体に形成され、他端が前記バイパスパイプの他端の外周面を囲む形状で取り付けられる第２外側パイプと、を有することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項９】
前記ＬＰＧ燃料と前記冷媒とは、互いに反対方向に流されることを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１０】
前記冷媒パイプ、前記燃料パイプ、及び前記バイパスパイプは、圧出成形によって一体に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１１】
冷媒パイプと燃料パイプとが、圧出成形によって一体に形成された後、別途に形成されたバイパスパイプに挿入されたことを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１２】
前記隔壁は、前記冷媒パイプと前記燃料パイプとを連結する第１隔壁と、前記燃料パイプの外周面で半径外側に突出する第２隔壁と、を有することを特徴とする請求項１１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１３】
前記バイパスパイプの内周面に、前記第２隔壁に対応して、前記第２隔壁が挿入される挿入溝が形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１】
液化石油ガス（以下ＬＰＧと記す）燃料を用いる液化石油ガス噴射エンジン（以下ＬＰＩと記す）車両で、エンジンから還流される高温のＬＰＧ燃料を冷却するためのＬＰＩ車両用熱交換器であって、
エアコンシステムの圧縮器と蒸発器とを連結する冷媒配管上に設けられ、中心に冷媒が流れ、外側に前記エンジンから還流される前記ＬＰＧ燃料が流れ、前記冷媒と前記ＬＰＧとが熱交換されるパイプユニットと、
前記パイプユニットの一端に装着され、前記圧縮器に連結された前記冷媒配管と前記パイプユニットとを連結し、前記ＬＰＧ燃料が流入される流入ポートが形成された第１連結部材と、
前記パイプユニットの他端に装着され、前記蒸発器に連結された前記冷媒配管と前記パイプユニットとを連結し、前記パイプユニットを通過した前記ＬＰＧ燃料が排出される排出ポートが形成された第２連結部材と、
を有することを特徴とするＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項２】
前記パイプユニットは、三重管構造に形成され、前記冷媒が、前記パイプユニットの中央に形成された一つの管を流れ、前記ＬＰＧ燃料が、前記一つの管の外側に形成された二つの管に分かれて流れるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項３】
前記パイプユニットは、
前記冷媒配管を介して前記蒸発器から供給される低温、低圧の気体冷媒が移動する冷媒流路を有し、中央に配置される冷媒パイプと、
前記冷媒パイプの外側に配置され、前記冷媒パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料が移動する燃料流路が形成される燃料パイプと、
前記燃料パイプの外側に配置され、前記燃料パイプの外周面との間にＬＰＧ燃料がバイパスして流されるバイパス流路が形成されるバイパスパイプと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項４】
前記パイプユニットは、前記冷媒パイプと前記バイパスパイプとの間に、長さ方向に形成され、前記冷媒パイプに対して前記燃料パイプと前記バイパスパイプとを固定し、前記燃料流路と前記バイパス流路とを複数の部分に区画する１以上の隔壁を更に有することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項５】
前記隔壁は、前記冷媒パイプと前記燃料パイプとを連結する第１隔壁と、前記燃料パイプと前記バイパスパイプとを連結する第２隔壁と、を有することを特徴とする請求項４に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項６】
前記第１隔壁と第２隔壁とは、前記冷媒パイプの中心を基準に同一線上に形成されたことを特徴とする請求項５に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項７】
前記第１連結部材は、一端が前記冷媒配管と連結され、他端が前記冷媒パイプの一端と連結される第１内側パイプと、外周面に前記流入ポートが形成され、一端が前記第１内側パイプの一端と一体に形成され、他端が前記バイパスパイプの一端の外周面を囲む形状で取り付けられる第１外側パイプと、を有することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項８】
前記第２連結部材は、一端が前記冷媒配管と連結され、他端が前記冷媒パイプの他端と連結される第２内側パイプと、外周面に前記排出ポートが形成され、一端が前記第２内側パイプの一端と一体に形成され、他端が前記バイパスパイプの他端の外周面を囲む形状で取り付けられる第２外側パイプと、を有することを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項９】
前記ＬＰＧ燃料と前記冷媒とは、互いに反対方向に流されることを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１０】
前記冷媒パイプ、前記燃料パイプ、及び前記バイパスパイプは、圧出成形によって一体に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１１】
冷媒パイプと燃料パイプとが、圧出成形によって一体に形成された後、別途に形成されたバイパスパイプに挿入されたことを特徴とする請求項３に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１２】
前記隔壁は、前記冷媒パイプと前記燃料パイプとを連結する第１隔壁と、前記燃料パイプの外周面で半径外側に突出する第２隔壁と、を有することを特徴とする請求項１１に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【請求項１３】
前記バイパスパイプの内周面に、前記第２隔壁に対応して、前記第２隔壁が挿入される挿入溝が形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のＬＰＩ車両用熱交換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１３２９６（Ｐ２０１３−１１３２９６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３１２５１（Ｐ２０１２−１３１２５１）
【出願日】平成２４年６月８日（２０１２．６．８）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月８日（２０１２．６．８）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
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