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公開番号2024076182
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-05
出願番号2022187620
出願日2022-11-24
発明の名称気化器
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社鈴木商館
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類F28F 1/00 20060101AFI20240529BHJP(熱交換一般)
要約【課題】コンパクトな液体水素用の気化器を提供する。
【解決手段】液体の熱媒体と液体水素とが通流し、熱媒体により液体水素を気化させる気化器100であって、スパイラル状に巻回され、内部に液体水素が流れるスパイラルチューブ20と、内部にスパイラルチューブ20を収容し、内部に収容したスパイラルチューブ20の外面に熱媒体が流れる中空長手部材のケーシング10と、を備え、スパイラルチューブ20の巻回内径E1の内側に配置される長手部材のスペーサ30を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体の熱媒体と液体水素とが通流し、前記熱媒体により前記液体水素を気化させる気化器であって、
スパイラル状に巻回され、内部に前記液体水素が流れるスパイラルチューブと、
内部に前記スパイラルチューブを収容し、内部に収容した前記スパイラルチューブの外面に前記熱媒体が流れる中空長手部材のケーシングと、を備え、
前記スパイラルチューブの巻回内径の内側に配置される長手部材のスペーサを備えること、
を特徴とする気化器。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
請求項１に記載の気化器であって、
前記スペーサは、前記ケーシングの長手方向に延びる中空閉断面部材であり、前記ケーシングの内面との間で前記ケーシングの長手方向に延びて前記熱媒体が長手方向に通流する環状流路を構成すること、
を特徴とする気化器。
【請求項３】
請求項２に記載の気化器であって、
前記スパイラルチューブは、前記ケーシングの内面と、前記スペーサの外面との間にそれぞれ隙間が空くように前記環状流路の中に配置されていること、
を特徴とする気化器。
【請求項４】
請求項３に記載の気化器であって、
前記ケーシングは、大円筒部と、前記大円筒部の両端にそれぞれ取付けられた大端板とで構成され、前記大円筒部の内面に取り付けられて長手方向に延びる棒状の外チューブ受を備え、
前記スペーサは、小円筒部と、前記小円筒部の両端にそれぞれ取付けられた小端板とで構成され、前記小円筒部の外面に取り付けられて長手方向に延びる内チューブ受を備え、
前記大円筒部の内面と前記小円筒部の外面とは、前記環状流路を構成し、
前記スパイラルチューブは、前記外チューブ受と前記内チューブ受とで巻回外径側の面と巻回内径側の面とが前記大円筒部の内面と前記小円筒部の外面との間とそれぞれ隙間が空くように前記環状流路の中に取り付けられていること、
を特徴とする気化器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の気化器であって、
前記熱媒体は、ＬＬＣ、又は水であること、
を特徴とする気化器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体水素を気化させる気化器の構造に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
液体水素を気化して内燃機関に供給する気化器が提案されている。例えば、特許文献１には、加熱したヘリウムガスと液体水素とを熱交換させて液体水素を気化する気化器が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、水素エンジンと膨張エンジンを備え、水素エンジンの排気ガスで熱媒体を加熱して膨張エンジンを駆動し、膨張エンジンの高温の排気ガスで液体水素を加熱して水素ガスとして水素エンジンに供給するシステムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０２１４３３号公報
特許第２８８６２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体水素は極低温なので、特許文献２に記載されたようなシステムでは、熱交換させる熱媒体中の水分が凍結してしまい、流路が閉塞したり熱交換効率が低下したりするおそれがある。一方、特許文献１に記載されたシステムのようにヘリウムガスを中間熱媒体とすると熱媒体が凍結することはなくなるが、ガスとの熱交換となるので熱交換効率が悪くなり、気化器が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、コンパクトな液体水素用の気化器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の気化器は、液体の熱媒体と液体水素とが通流し、前記熱媒体により前記液体水素を気化させる気化器であって、スパイラル状に巻回され、内部に前記液体水素が流れるスパイラルチューブと、内部に前記スパイラルチューブを収容し、内部に収容した前記スパイラルチューブの外面に前記熱媒体が流れる中空長手部材のケーシングと、を備え、前記スパイラルチューブの巻回内径の内側に配置される長手部材のスペーサを備えること、を特徴とする。
【０００８】
この構成により、液体の熱媒体の流れる流路面積を小さくして、ケーシング内での液体の熱媒体の流速を高くして、熱媒体が凍結することを抑制できる。
【０００９】
本発明の気化器において、前記スペーサは、前記ケーシングの長手方向に延びる中空閉断面部材であり、前記ケーシングの内面との間で前記ケーシングの長手方向に延びて前記熱媒体が長手方向に通流する環状流路を構成してもよい。
【００１０】
この構成により、液体の熱媒体の流れる流路面積をより小さくして、ケーシング内での液体の熱媒体の流速をより高くして、熱媒体が凍結することをより抑制できる。また、これにより、スペーサを軽量化でき、気化器をコンパクトにできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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