(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく、気化室における燃料の滞留時間を長くして、燃料の気化効率を高めることができる燃料気化装置及び気化反応システムを提供する。【解決手段】燃料気化装置１０は、内燃機関５の排気管５１内に配置された排気浄化触媒５３へ供給する還元剤Ｋを生成するための燃料Ｆを気化させるものである。燃料気化装置１０は、気化室２０を形成する気化容器２、気化室２０の第２内端面２３１に衝突するように燃料Ｆを噴射するインジェクタ３、及び気化室２０に酸素含有気体Ａを導入し、第２内端面２３１に衝突して跳ね返った燃料Ｆが、内周面２１１の周方向Ｃに沿って旋回する酸素含有気体Ａに巻き込まれた旋回流Ｓを形成するための気体供給ユニット４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（５）の排気管（５１）内に配置された排気浄化触媒（５３）へ供給する還元剤（Ｋ）又は燃焼ガス（Ｈ）を生成するための燃料（Ｆ）を気化させる燃料気化装置（１０）であって、
曲面状の内周面（２１１）及び互いに対向する一対の内端面（２２１，２３１）を有する気化室（２０）を形成する気化容器（２）と、
前記気化容器の、一対の前記内端面のうちの第１内端面（２２１）を形成する第１端部（２２）に配置され、一対の前記内端面のうちの第２内端面（２３１）に衝突するように燃料を噴射するインジェクタ（３）と、
前記気化容器内に酸素含有気体（Ａ）を導入し、前記第２内端面に衝突して跳ね返った燃料が、前記内周面の周方向（Ｃ）に沿って旋回する酸素含有気体に巻き込まれた旋回流（Ｓ）を形成するための気体供給ユニット（４）と、を備える燃料気化装置。
【請求項２】
前記気化容器の、前記第２内端面を形成する第２端部（２３）には、前記第２内端面を加熱するヒータ（２４）が配置されている、請求項１に記載の燃料気化装置。
【請求項３】
前記気化室の前記内周面には、前記気体供給ユニットから前記気化室内へ酸素含有気体を導入するための導入口（２１２）が形成されており、
前記気化室の前記第２内端面には、前記気化室内から外部へ燃料と酸素含有気体との混合気（Ｍ）を導出するための導出口（２３２）が形成されている、請求項１又は２に記載の燃料気化装置。
【請求項４】
前記導入口は、前記気化容器の、前記内周面を形成する壁部において、前記内周面の法線方向に対して前記内周面の接線方向の側に傾斜する状態で形成されている、請求項３に記載の燃料気化装置。
【請求項５】
前記気化室の前記内周面における前記導入口の縁部には、前記導入口から前記気化室内へ導入される酸素含有気体を、前記内周面の法線方向に比べて前記内周面の接線方向に近い方向へ案内する案内壁（２５）が形成されている、請求項３又は４に記載の燃料気化装置。
【請求項６】
前記気化容器は、前記気化室の前記第２内端面が鉛直方向下側に向くように配置されており、
前記第２内端面は、前記気化容器の中心軸線（Ｏ）に対して垂直な垂直面（２３０）、又は前記垂直面を想定したときに、前記垂直面に対して前記導出口に向けて３０°以内の傾斜角度（θ）で下降傾斜する傾斜面として形成されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の燃料気化装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料気化装置と、
前記燃料気化装置から燃料と酸素含有気体との混合気（Ｍ）が供給されて、前記混合気の改質反応を行って還元剤を生成するための改質触媒（６２）、又は前記混合気の燃焼反応を行って燃焼ガスを生成するための発熱源（６５）が配置された反応通路（６１）と、を備える気化反応システム。
【請求項８】
前記反応通路における、前記改質触媒又は前記発熱源の配置位置よりも前記混合気の流れの上流側に位置する内壁面には、前記混合気に混合させる酸素含有気体を前記反応通路内へ導入するための二次導入口（６１１）が形成されている、請求項７に記載の気化反応システム。
【請求項９】
前記気体供給ユニットは、
前記反応通路の壁部に配置されて、前記改質触媒又は前記発熱源によって加熱された前記壁部の熱を酸素含有気体に回収する熱回収通路（４１）と、
前記熱回収通路へ酸素含有気体を供給する供給源（４２）と、
前記気化容器を収容し、前記熱回収通路から供給される酸素含有気体を前記気化室へ導く気体導入管（４３）と、を有する、請求項７又は８に記載の気化反応システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を気化させる燃料気化装置及び気化反応システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の排気管内には、ＮＯｘ等の有害物質を一旦吸蔵し、また有害物質を還元するための還元剤が供給されたときに、有害物質を無害なガスに浄化する排気浄化触媒を配置することが知られている。排気浄化触媒へ供給される還元剤は、例えば、排気管に合流する合流管に設けられたインジェクタから噴射される燃料を改質して生成することがある。また、還元剤には、内燃機関における空燃比を燃料リッチ側にした際に排気管へ排気される未燃ガスを用いることもある。また、還元剤を生成する以外にも、インジェクタから噴射される燃料を燃焼させて、この燃焼後の燃焼ガスによって排気浄化触媒を加熱することもある。
【０００３】
燃料を気化させる燃料気化装置としては、例えば、特許文献１に記載された燃料蒸発装置がある。この燃料蒸発装置においては、改質ガスを生成する燃料改質器に燃料蒸気を供給する際に、燃料の一部を空気と燃焼させ、このときの燃焼熱によって、未燃焼の燃料を蒸発させることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１７４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料気化装置における燃料の、単位時間当たりの気化量としての気化効率を高めるためには、燃料が分散しやすくするとともに、燃料が気化する時間を長くすることが考えられる。特許文献１の燃料蒸発装置においては、燃料蒸発器内を燃料及び空気が直線状に流れて、燃料が気化される（蒸発する）。そのため、特許文献１においては、燃料が気化する時間を長くするためには、燃料蒸発器を長く形成する必要がある。そのため、燃料蒸発装置を大型化することなく、燃料が気化する時間を長くすることができない。また、特許文献１においては、空気の流速を低下させると、燃料が分散しにくくなり、空気の流速を上昇させると、燃料が気化する時間が短くなる。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、装置を大型化することなく、気化室における燃料の滞留時間を長くして、燃料の気化効率を高めることができる燃料気化装置及び気化反応システムを提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、内燃機関（５）の排気管（５１）内に配置された排気浄化触媒（５３）へ供給する還元剤（Ｋ）又は燃焼ガス（Ｈ）を生成するための燃料（Ｆ）を気化させる燃料気化装置（１０）であって、
曲面状の内周面（２１１）及び互いに対向する一対の内端面（２２１，２３１）を有する気化室（２０）を形成する気化容器（２）と、
前記気化容器の、一対の前記内端面のうちの第１内端面（２２１）を形成する第１端部（２２）に配置され、一対の前記内端面のうちの第２内端面（２３１）に衝突するように燃料を噴射するインジェクタ（３）と、
前記気化容器内に酸素含有気体（Ａ）を導入し、前記第２内端面に衝突して跳ね返った燃料が、前記内周面の周方向（Ｃ）に沿って旋回する酸素含有気体に巻き込まれた旋回流（Ｓ）を形成するための気体供給ユニット（４）と、を備える燃料気化装置にある。
【０００８】
本発明の他の態様は、前記燃料気化装置と、
前記燃料気化装置から燃料と酸素含有気体との混合気（Ｍ）が供給されて、前記混合気の改質反応を行って還元剤を生成するための改質触媒（６２）、又は前記混合気の燃焼反応を行って燃焼ガスを生成するための発熱源（６５）が配置された反応通路（６１）と、を備える気化反応システムにある。
【発明の効果】
【０００９】
（燃料気化装置）
前記一態様の燃料気化装置においては、気化容器及び気体供給ユニットによって、気化容器の気化室内に、燃料が巻き込まれた酸素含有気体の旋回流を形成する。燃料は、インジェクタの噴射口から噴射されて、気化室の第２内端面に衝突して微細化した状態で酸素含有気体に巻き込まれる。酸素含有気体の旋回流を形成することにより、微細化した燃料が気化室内に滞留する時間を長くすることができる。これにより、旋回流に巻き込まれた燃料が気化しやすくすることができ、燃料気化装置による燃料の気化効率を高めることができる。
【００１０】
また、燃料は、気化容器の気化室における第２内端面に衝突して分散される。そして、この分散された燃料が酸素含有空気の旋回流に巻き込まれる。そのため、燃料が分散されやすい状態を維持したまま、燃料が気化する時間を長くして、燃料の気化効率を高めることができる。燃料の気化効率は、燃料の単位時間当たりの気化量として捉えることができる。前記一態様の燃料気化装置においては、燃料が分散しやすく、かつ燃料の気化時間を長くすることができるため、燃料の気化効率を効果的に高めることができる。
【００１１】
また、旋回流を形成する構成により、酸素含有気体を気化室内へ導入する流速を速くすることによって、燃料が巻き込まれた酸素含有気体が気化室の内周面を旋回する回数、長さ等を増やすことができる。そのため、酸素含有気体に巻き込まれた燃料が気化室内に滞留する時間をより長くすることができる。そして、燃料の滞留時間を長くするために、気化容器を長く形成する必要がなく、燃料気化装置が大型化することを防止することができる。
【００１２】
それ故、前記一態様の燃料気化装置によれば、装置を大型化することなく、気化室における燃料の滞留時間を長くして、燃料の気化効率を高めることができる。
【００１３】
なお、気化室の内周面の周方向に沿って旋回する酸素含有気体の旋回流は、気化室の外部へ適宜導出される。気化室内においては、酸素含有気体による旋回流に燃料の噴霧液滴が巻き込まれて、混合気の旋回流が形成される。
【００１４】
気化供給ユニットは、気化容器内へ酸素含有気体を供給する種々の構成とすることができる。酸素含有気体及び混合気の旋回流は、気化容器の形状等の構成と気化供給ユニットの構成とによって形成される。
【００１５】
（気化反応システム）
前記他の態様の気化反応システムは、前述した燃料気化装置を用いて、反応通路において還元剤又は燃焼ガスを生成するものである。気化反応システムにおいては、気化容器において十分に気化された燃料を含む混合気の改質反応又は燃焼反応を行うことにより、還元反応による還元剤の生成又は燃焼反応による燃焼ガスの生成を効果的に行うことができる。
【００１６】
なお、本発明の一態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１にかかる、燃料気化装置及び気化反応システムを示す説明図。
【図２】実施形態１にかかる、排気管に配置された気化反応システムを示す説明図。
【図３】実施形態１にかかる、図１のIII−III断面を示す説明図。
【図４】実施形態１にかかる、案内壁を設けた場合の図１のIII−III断面を示す説明図。
【図５】実施形態１にかかる、他の案内壁を設けた場合の図１のIII−III断面を示す説明図。
【図６】実施形態１にかかる、ノズル管を設けた場合の図１のIII−III断面を示す説明図。
【図７】実施形態１にかかる、燃料気化装置の一部を拡大して示す説明図。
【図８】実施形態１にかかる、気化容器における加熱面の温度と、燃料の噴霧液滴の蒸発時間との関係を示すグラフ。
【図９】実施形態１にかかる、図１のIX−IX断面を示す説明図。
【図１０】実施形態２にかかる、燃料気化装置及び気化反応システムを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
前述した燃料気化装置及び気化反応システムにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
本形態の燃料気化装置１０は、図１及び図２に示すように、内燃機関５の排気管５１内に配置された排気浄化触媒５３へ供給する還元剤Ｋを生成するための燃料Ｆを気化させるものである。燃料気化装置１０は、気化容器２、インジェクタ３及び気体供給ユニット４を備える。気化容器２は、曲面状の内周面２１１及び互いに対向する一対の内端面２２１，２３１を有する気化室２０を形成するものである。インジェクタ３は、気化容器２の、一対の内端面２２１，２３１のうちの第１内端面２２１を形成する第１端部２２に配置されており、一対の内端面２２１，２３１のうちの第２内端面２３１に衝突するように燃料Ｆを噴射するものである。気体供給ユニット４は、気化容器２内に酸素含有気体Ａを導入するものであり、第２内端面２３１に衝突して跳ね返った燃料Ｆが、内周面２１１の周方向Ｃに沿って旋回する酸素含有気体Ａに巻き込まれた旋回流Ｓを形成するためのものである。
【００１９】
本形態の気化反応システム１は、燃料気化装置１０の他に反応通路６１を備える。反応通路６１は、燃料気化装置１０から燃料Ｆと酸素含有気体Ａとの混合気Ｍが供給される通路である。反応通路６１内には、混合気Ｍの改質反応を行って還元剤Ｋを生成するための改質触媒６２が配置されている。
【００２０】
以下に、本形態の燃料気化装置１０及び気化反応システム１について詳説する。
（排気浄化触媒５３）
図２に示すように、本形態の燃料気化装置１０及び気化反応システム１は、車両に搭載されるものであり、排気浄化触媒５３は、車両に搭載された内燃機関（エンジン）５の排気管５１内に配置されている。排気浄化触媒５３は、排気管５１を流れる排気ガスＧに含まれる、有害ガスとしてのＮＯｘ（窒素酸化物）を吸蔵し、排気管５１から大気へＮＯｘが排出されないようにするものである。本形態の排気浄化触媒５３は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒である。排気浄化触媒５３に吸蔵されたＮＯｘは、内燃機関５から排気される未燃ガスとは別に、気化反応システム１によって生成される還元剤Ｋを用いて還元される。排気浄化触媒５３に吸蔵する、排気ガスＧ中の有害ガスは、ＮＯｘ以外のガスとすることもできる。
【００２１】
排気浄化触媒５３に吸蔵されたＮＯｘは、内燃機関５における空燃比を、理論空燃比よりも燃料リッチ側にして、内燃機関５における燃焼運転を行ったときに、内燃機関５から排気管５１に排気される排気ガスＧに含まれる未燃ガスによって還元し、浄化することもできる。この場合には、気化反応システム１は、内燃機関５から排気される未燃ガスによる排気浄化触媒５３中のＮＯｘの還元を補助する目的で使用することができる。
【００２２】
未燃ガス中には、排気浄化触媒５３中のＮＯｘを還元する際の還元剤Ｋとなる一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ2）、炭化水素（ＨＣ）等が含まれる。また、気化反応システム１の改質触媒６２においては、水素等が生成される。そして、未燃ガス、水素等が、有害物質であるＮＯｘと反応することにより、ＮＯｘが無害なＮ2（窒素）に還元・浄化される。
【００２３】
本形態の排気浄化触媒５３は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒であり、ＮＯｘ吸蔵還元触媒には、ＮＯｘ（窒素酸化物）が吸蔵される。ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、有害物質であるＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2Ｏ等のＮＯｘを吸蔵し、ＮＯｘを無害なＮ2（窒素）に還元して浄化するものである。
【００２４】
排気浄化触媒５３は、複数のセル孔を有するハニカム状等に形成されたセラミックス（金属酸化物）の担持体に、ＮＯｘの吸蔵を促進する物質、ＮＯｘの還元反応を促進する触媒としての貴金属、酸素を放出する機能を有する酸化セリウム（セリア、ＣｅＯ2）等が担持されたものである。排気浄化触媒５３の複数のセル孔は、三角状、四角状、六角状等の種々の形状に形成することができる。排気浄化触媒５３は、排気管５１内に配置された、ＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯの有害物質を浄化する三元触媒と併用することができる。
【００２５】
気化反応システム１は、排気浄化触媒５３に吸蔵されたＮＯｘを還元する用途の他に、内燃機関５の始動時に排気浄化触媒５３を暖気（加熱）する用途として使用することもできる。内燃機関５の始動時においては、排気浄化触媒５３が排気ガスＧによって加熱されておらず、排気浄化触媒５３の温度が、例えば１５０℃未満の低温になっている。
【００２６】
排気浄化触媒５３の温度が２００℃未満程度に低い場合には、排気浄化触媒５３がＮＯｘを吸蔵する能力が低く、その性能を確保しにくい。そこで、内燃機関５の始動時において、気化反応システム１によって、排気浄化触媒５３へ改質触媒６２によって生成された還元剤Ｋとしての水素を供給し、この水素と、排気管５１を流れて排気浄化触媒５３中に存在する酸素とを反応させる。これにより、水素と酸素とが反応する際の熱によって、排気浄化触媒５３を昇温させることができる。
【００２７】
排気浄化触媒５３においては、２５０〜３００℃において、ＮＯｘを吸蔵する能力が最も高くなると考えられる。そのため、気化反応システム１を用いることにより、内燃機関５の始動時において、排気浄化触媒５３を２５０〜３００℃に迅速に昇温することができる。
【００２８】
また、気化反応システム１は、内燃機関５から排気管５１へ排気される排気ガスＧ中の未燃ガスによって、排気浄化触媒５３中のＮＯｘを還元する際に、排気浄化触媒５３から排気管５１における排気ガスＧの流れの下流側に流出されるＮＯｘを還元する用途として用いることもできる。内燃機関５から排気管５１へ排気された未燃ガスが排気浄化触媒５３に到達するときには、排気浄化触媒５３に担持された酸化セリウムが酸素を放出する。そして、この酸素と未燃ガスとが反応することにより、排気浄化触媒５３の温度が上昇し、排気浄化触媒５３に吸蔵されたＮＯｘが放出される。そして、このＮＯｘは、排気浄化触媒５３における貴金属を触媒として未燃ガスと反応して還元され、Ｎ2等の無害な物質に浄化される。
【００２９】
ただし、炭化水素が多く含まれる未燃ガスによるＮＯｘの還元反応の反応速度はそれほど速くない。一方、気化反応システム１から排気浄化触媒５３に供給される水素によるＮＯｘの還元反応の速度は、炭化水素によるＮＯｘの還元反応の速度と比べて速い。そこで、内燃機関５において燃料リッチな状態で燃焼を行った後の排気ガスＧに含まれる未燃ガスによって、排気浄化触媒５３からＮＯｘが放出されるタイミングに合わせて、気化反応システム１から排気浄化触媒５３へ水素を供給する。これにより、排気浄化触媒５３から排気管５１における排気ガスＧの流れの下流側へのＮＯｘの流出をほとんどなくすことができる。
【００３０】
（内燃機関５）
図２に示すように、本形態の内燃機関５は、自己着火によって燃焼を行うディーゼルエンジンであり、ディーゼルエンジンにおいては、燃料弁から噴射された燃料としての軽油が空気と混合されて燃焼する。また、本形態のインジェクタ３における燃料には、軽油が用いられる。
【００３１】
内燃機関５は、複数の気筒を有するレシプロエンジンの他、ロータリーエンジン等の種々のエンジンとすることができる。また、内燃機関５は、ガソリンを用い、点火コイルによってガソリンに着火して燃焼を行うガソリンエンジンとすることもできる。
【００３２】
（排気浄化システム）
気化反応システム１は、排気浄化触媒５３におけるＮＯｘの還元又は排気浄化触媒５３の加熱を行う排気浄化システムとして機能する。気化反応システム１は、排気管５１における、排気浄化触媒５３の配置位置の排気ガスＧの流れの上流側に接続された合流管６に形成されている。
【００３３】
（気化容器２）
図１に示すように、気化容器２は、気体供給ユニット４による混合気Ｍの旋回流Ｓを形成するための容器である。気化容器２は、合流管６内の先端側の位置に配置されている。本形態の気化容器２は、断面円形状の円筒壁部２１と、円筒壁部２１の鉛直方向上側に位置する第１端部２２と、円筒壁部２１の鉛直方向下側に位置する第２端部２３とを有する。円筒壁部２１の内周面２１１には、酸素含有気体Ａの導入口２１２が形成されており、第２端部２３の第２内端面２３１には、混合気Ｍの導出口２３２が形成されている。
【００３４】
気化容器２は、気化室２０の第２内端面２３１が鉛直方向下側に向くように配置されている。なお、鉛直方向下側とは、鉛直方向に平行な方向の下側だけでなく、鉛直方向に対して、例えば１０°以下の傾斜角度θを有する方向の下側も含む。
【００３５】
気化容器２の円筒壁部２１は、断面円形状に形成する以外にも、断面楕円形状、断面オーバル形状（断面長穴形状）等の曲面状の内周面２１１を有する形状に形成することができる。気化容器２の第１端部２２には、インジェクタ３が配置された配置孔２２２が形成されている。導出口２３２は、気化室２０内から気化室２０の外部にある反応通路６１へ混合気Ｍを導出するためのものであり、気化容器２の第２端部２３に形成されている。
【００３６】
図３に示すように、導入口２１２は、気体供給ユニット４から気化室２０内へ酸素含有気体Ａを導入するためのものであり、気化容器２の円筒壁部２１に形成されている。導入口２１２は、気化容器２の、内周面２１１を形成する円筒壁部２１において、内周面２１１の法線方向に対して内周面２１１の接線方向の側に傾斜する状態で形成されている。換言すれば、導入口２１２の中心軸線は、内周面２１１の法線方向（径方向Ｒ）の中心に向く位置から横にオフセットした位置に配置されている。この構成により、導入口２１２から気化室２０内へ導入された酸素含有気体Ａが内周面２１１の周方向Ｃに沿って流れやすくなる。そして、気化室２０内の内周面２１１の周方向Ｃに沿った、酸素含有気体Ａ及び混合気Ｍの旋回流Ｓを形成しやすくなる。
【００３７】
本形態の導入口２１２の中心軸線は、気化室２０の内周面２１１の接線方向に近い方向に向けられている。導入口２１２は、気化室２０の内周面２１１の接線方向に平行な状態で形成することができる。
【００３８】
本形態の導入口２１２は、気化容器２の円筒壁部２１（気化室２０の内周面２１１）の１箇所に形成されている。導入口２１２は、酸素含有気体Ａが周方向Ｃの一方側へ旋回するよう、気化容器２の円筒壁部２１の複数箇所に形成することもできる。
【００３９】
（案内壁２５）
気化室２０の内周面２１１における、導入口２１２の近傍には、導入口２１２から気化室２０内へ導入される酸素含有気体Ａが気化室２０の内周面２１１の周方向Ｃに沿って流れやすくする種々の工夫をすることができる。例えば、図４及び図５に示すように、気化室２０の内周面２１１における導入口２１２の縁部には、導入口２１２から気化室２０内へ導入される酸素含有気体Ａを、内周面２１１の法線方向（径方向Ｒ）に比べて内周面２１１の接線方向に近い方向へ案内する案内壁２５を形成することができる。
【００４０】
案内壁２５は、酸素含有気体Ａの流れが、気化室２０の中心側ではなく、中心側から外周側にずれた方向に向けられるようにするものであればよい。気化室２０内に配置された案内壁２５によって、酸素含有気体Ａ及び混合気Ｍの旋回流Ｓを容易に形成することができる。
【００４１】
案内壁２５は、導入口２１２の形成方向に応じて、図４に示すように、直線状に形成してもよく、図５に示すように、屈曲形状に形成してもよい。案内壁２５は、気化室２０の内周面２１１における、導入口２１２の片側の側縁部に形成し、酸素含有気体Ａが、気化室２０の内周面２１１と案内壁２５との間を通って気化室２０の内周面２１１の周方向Ｃへ流入されるようにする。案内壁２５は、導入口２１２の側縁部における、旋回流Ｓが形成される側とは反対側の位置に形成される。
【００４２】
本形態の気化容器２は、合流管６の先端部に接続されて、酸素含有気体Ａが流入する気体導入管４３内に収容されている。そして、酸素含有気体Ａは、気体導入管４３から気化容器２の導入口２１２へ導入される。気化容器２が気体導入管４３内に収容された構成においては、気体導入管４３内に配置スペースを確保しにくいため、案内壁２５を気化室２０内に形成することが有効である。
【００４３】
一方、図６に示すように、酸素含有気体Ａが気化容器２の導入口２１２に直接導入される場合には、導入口２１２の縁部であって気化室２０の径方向Ｒの外周側の位置に、酸素含有気体Ａが流れるノズル管２６を設けることができる。この場合には、ノズル管２６の軸線方向を、径方向Ｒよりも周方向Ｃに近い側に向けることにより、気化室２０内に酸素含有気体Ａ及び混合気Ｍの旋回流Ｓを形成することができる。
【００４４】
図１及び図７に示すように、気化容器２の導出口２３２は、気化容器２の第２端部２３の中心位置に形成されている。気化容器２の第２端部２３及び第２内端面２３１は、導出口２３２に向けて下降するように傾斜する傾斜板及び傾斜面として形成されている。第２端部２３及び第２内端面２３１は、気化容器２の中心軸線Ｏに対して垂直な垂直板及び垂直面２３０として形成することもでき、導出口２３２に向けて上昇するように傾斜する傾斜板及び傾斜面として形成することもできる。
【００４５】
気化室２０の第２内端面２３１を導出口２３２に向けて下降傾斜して形成する場合には、気化容器２の中心軸線Ｏに対して垂直な垂直面２３０を想定したときに、傾斜面は、垂直面２３０に対して導出口２３２に向けて３０°以内の傾斜角度θで下降傾斜する状態で形成することが好ましい。導出口２３２に向けて下降傾斜する傾斜面の傾斜角度θが３０°超過であって４５°、６０°と大きくなるほど、第２内端面２３１に衝突した燃料Ｆの噴霧液滴が、導出口２３２が位置する第２内端面２３１の内周側（中心側）へ跳ね返りやすくなる。この場合には、燃料Ｆの噴霧液滴が、酸素含有気体Ａによる旋回流Ｓに巻き込まれずに導出口２３２へ導出される可能性が高くなる。
【００４６】
一方、導出口２３２に向けて下降傾斜する第２内端面２３１の傾斜角度θが３０°以内である場合、及び第２内端面２３１が垂直面２３０である場合には、第２内端面２３１に衝突する燃料Ｆの噴霧液滴が気化室２０の外周側に近い方向に跳ね返りやすくなる。そのため、これらの場合には、第２内端面２３１に衝突した燃料Ｆの噴霧液滴が、酸素含有気体Ａによる旋回流Ｓに巻き込まれやすくなる。そして、燃料Ｆの噴霧液滴が気化室２０内に滞留する時間を長くして、燃料Ｆの気化効率を高めることができる。
【００４７】
（ヒータ２４）
図１に示すように、気化容器２の第２端部２３には、第２内端面２３１を加熱するヒータ２４が配置されている。本形態のヒータ２４は、第２端部２３の外側面に配置されている。第２内端面２３１は、ヒータ２４によって加熱された加熱面となる。第２内端面２３１は、インジェクタ３から噴射された、燃料Ｆの噴霧液滴が衝突して、噴霧液滴を微細化させる面となる。ヒータ２４は、第２端部２３を加熱する種々の構成とすることができる。ヒータ２４は、通電によって発熱する発熱体によって構成することができる。
【００４８】
ヒータ２４によって気化容器２の第２端部２３を加熱する温度は、燃料Ｆの噴霧液滴が第２内端面２３１に接触した際に分裂（気化）しやすい温度とする。気化容器２の第２端部２３を加熱する温度は、インジェクタ３から噴射される燃料Ｆが遷移沸騰する温度又は膜沸騰する温度とする。具体的には、気化容器２の第２端部２３を加熱する温度は、３５０℃以上とすることができる。
【００４９】
図８には、燃料Ｆとしての軽油の噴霧液滴が加熱面に接触するときに、加熱面の温度（℃）と噴霧液滴の蒸発時間（ｓ）との関係を示す。加熱面の温度が３５０℃未満である場合には、噴霧液滴が核沸騰し、３５０℃に近づくに連れて蒸発時間が短くなる。また、噴霧液滴が核沸騰する際には、噴霧液滴は加熱面に付着する。
【００５０】
一方、加熱面の温度が３５０〜４８０℃の付近においては、噴霧液滴が遷移沸騰し、加熱面の温度が４８０℃を超えると、噴霧液滴が膜沸騰する。核沸騰とは、沸点に達した部分から蒸気泡が発生する状態の沸騰を示し、膜沸騰とは、加熱面（伝熱面）を、沸騰した蒸気が膜となって覆う状態の沸騰を示す。また、遷移沸騰とは、核沸騰と膜沸騰との間を遷移する状態の沸騰を示す。
【００５１】
また、遷移沸騰を行う際には、噴霧液滴と加熱面との間に薄い蒸気の膜が形成されるライデンフロスト現象が生じる。そのため、遷移沸騰する際には、噴霧液滴は加熱面に付着せず、衝突時の運動エネルギーによってせん断されて微粒化し、気化室２０内に跳ね返る。ライデンフロスト現象を利用した燃料Ｆの噴霧液滴の気化を促進したければ、ヒータ２４によって気化容器２の第２端部２３を加熱する温度は３５０℃以上とすることができ、好ましくは４００℃以上とすることができる。
【００５２】
ただし、ヒータ２４による気化容器２の第２端部２３の加熱温度には、部分的な偏りが生じるおそれがある。そして、局所的に３５０℃付近の核沸騰が生じることを防ぐためには、ヒータ２４による気化容器２の第２端部２３の加熱温度は膜沸騰が生じる５００℃以上とすることが好ましい。
【００５３】
（インジェクタ３）
図１に示すように、インジェクタ３は、燃料Ｆを噴射する燃料噴射弁であり、合流管６の、排気管５１から離れた側の先端部であって、気化容器２の第１端部２２に配置されている。インジェクタ３は、気化容器２の中心軸線Ｏ上の位置に、気化容器２と同心状に配置されている。インジェクタ３の先端部は、気化容器２の中心軸線Ｏ上の位置に形成された導出口２３２と対向している。
【００５４】
インジェクタ３へは、燃料タンク３３から燃料ポンプ３４によって燃料Ｆが送り出される。また、インジェクタ３には、燃料Ｆを加熱する燃料ヒータ３２が設けられている。燃料ヒータ３２によってインジェクタ３から噴射される燃料Ｆが加熱されることにより、燃料Ｆが気化しやすくすることができる。
【００５５】
図７に示すように、インジェクタ３の先端部には、気化容器２の第２内端面２３１に向けて燃料Ｆを噴射する噴射口３１が形成されている。噴射口３１は、インジェクタ３の先端部に複数形成されている。そして、複数の噴射口３１から噴射される燃料Ｆの噴霧液滴は、噴霧液滴の全体が、気化容器２の中心軸線Ｏの周りに円錐状に広がって、気化容器２の第２内端面２３１に衝突する。
【００５６】
複数の噴射口３１は、燃料Ｆの噴霧液滴が導出口２３２に直接噴射されないように形成することが好ましい。燃料Ｆは、導出口２３２を除く第２内端面２３１に衝突するように噴射することが好ましい。また、燃料Ｆの一部は、気化室２０の内周面２１１に衝突してもよい。第２内端面２３１、及び場合によっては内周面２１１に衝突する燃料の噴霧液滴は、分散されて跳ね返る。
【００５７】
気化容器２の導出口２３２は、第２内端面２３１の中心部に形成されている。インジェクタ３は、気化容器２の第１端部２２における、導出口２３２に対向する位置に配置されている。複数の噴射口３１は、インジェクタ３の中心軸線の周りに放射状に複数形成されるとともに、インジェクタ３の中心軸線の側から外周側へ傾斜して燃料Ｆを噴射する状態で形成されている。また、各噴射口３１から噴射される燃料Ｆの噴霧液滴は、円錐状に広がるように噴射される。本形態のインジェクタ３の中心軸線は、気化容器２の中心軸線Ｏと同じである。
【００５８】
（気体供給ユニット４）
気体供給ユニット４は、酸素含有気体Ａを気化容器２へ供給する種々の構成とすることができる。図１及び図２に示すように、本形態の気体供給ユニット４は、改質触媒６２において発生した熱を酸素含有気体Ａへ回収する構成を有する。気体供給ユニット４は、反応通路６１の壁部としての合流管６の壁部に配置された熱回収通路４１、熱回収通路４１へ酸素含有気体Ａを供給する供給源４２、及び気化容器２を収容する気体導入管４３を有する。
【００５９】
熱回収通路４１は、改質触媒６２によって加熱された合流管６の壁部の熱を酸素含有気体Ａに回収するものである。本形態の熱回収通路４１は、合流管６の壁部内に形成されている。そして、供給源４２によって熱回収通路４１へ送られる酸素含有気体Ａは、改質触媒６２による熱によって加熱された後、気体導入管４３内へ流入する。酸素含有気体Ａは、熱回収通路４１を通過する際に、改質触媒６２、混合気Ｍ等によって予熱された後、気化室２０内に導入される。
【００６０】
酸素含有気体Ａの供給源４２の配管は、熱回収通路４１に接続されており、熱回収通路４１は、反応通路６１の側方において気体導入管４３まで形成されている。合流管６は、外管６３と、外管６３内に挿通された内管６４とによる二重管構造を有する。そして、本形態の熱回収通路４１は、外管６３と内管６４との隙間において環状に形成されている。
【００６１】
気体導入管４３は、熱回収通路４１から供給される酸素含有気体Ａを、気化室２０の導入口２１２へ導くものである。熱回収通路４１は、気体導入管４３内に連通されている。なお、熱回収通路４１は、合流管６における複数箇所において、合流管６の中心軸線に沿った方向に貫通して形成してもよい。合流管６の中心軸線は、気化容器２の中心軸線Ｏと同じである。
【００６２】
気化容器２と気体導入管４３とは、種々の態様で形成することができる。図１に示すように、本形態の気化容器２及び気体導入管４３は、円筒壁部２１及び第２端部２３が形成された内周側部材４４と、第１端部２２及び外周側壁部４５１が形成された外周側部材４５とを組み合わせて形成されている。インジェクタ３は、外周側部材４５の第１端部２２に配置されている。
【００６３】
供給源４２は、酸素含有気体Ａとしての空気を加圧して送り出すエアポンプによって構成されている。また、供給源４２は、ブロア（送風装置）とすることもでき、酸素含有気体Ａを送り出す種々の構成とすることができる。
【００６４】
本形態の酸素含有気体Ａは、空気である。酸素含有気体Ａは、酸素とすることができ、空気に比べて酸素濃度を高くした気体とすることもできる。
【００６５】
（改質触媒６２）
図１に示すように、改質触媒６２においては、主に、以下に示す反応が行われて、燃料Ｆから還元剤Ｋとしての水素が生成される。まず、改質触媒６２においては、インジェクタ３から噴射された燃料Ｆにおける炭化水素（ＨＣ）と酸素（Ｏ2）とによって水が生成される。この水が生成される反応は、発熱を伴った酸化反応として、ＨＣ＋Ｏ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2（反応式１）として表される。
【００６６】
次いで、主に、改質触媒６２においては、インジェクタ３から噴射された燃料Ｆにおける炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）と水（Ｈ2Ｏ）とによって水素（Ｈ2）が生成される。この水素が生成される反応には、２通りの反応がある。その一つは、吸熱を伴った水蒸気改質反応として、ＨＣ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋Ｈ2（反応式２）として表される。もう一つは、発熱を伴った水性ガスシフト反応として、ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2（反応式３）として表される。
【００６７】
反応式１の酸化反応によって生成された水が、反応式２の水蒸気改質反応及び反応式３の水性ガスシフト反応に用いられる。また、水蒸気改質反応によって生成された一酸化炭素又は燃料Ｆに含まれる一酸化炭素が、水性ガスシフト反応に用いられる。
【００６８】
改質触媒６２は、ヒータ２４によって加熱される混合気Ｍ、合流管６からの熱伝達等によって加熱される。改質触媒６２の温度が低い状態かつ混合気Ｍが燃料リーンの状態においては、主に反応式１の酸化反応が生じ、このときの発熱によって改質触媒６２が加熱される。そして、改質触媒６２の温度が６５０℃以上かつ混合気Ｍが燃料リッチの状態になると、反応式２の水蒸気改質反応及び反応式３の水性ガスシフト反応が生じる。還元剤Ｋは、燃料Ｆを改質したものであるので、改質還元剤Ｋということもできる。本形態においては、反応式１〜３によって表される各反応を合わせて、改質反応という。改質触媒６２においては、反応式１〜３によって示される各反応とは異なる改質反応が行われてもよい。
【００６９】
改質触媒６２は、複数の孔を有する多孔体によって構成されている。改質触媒６２は、複数のセル孔を有するハニカム体によって構成することができる。改質触媒６２には、酸化触媒としてのＲｈ等を担持しておくことができる。気化室２０の導出口２３２から改質触媒６２へ供給される混合気Ｍは、改質触媒６２の複数の孔を通過する際に改質され、混合気Ｍから、水素及び一酸化炭素を含む還元剤Ｋが生成される。
【００７０】
また、本形態の気化容器２において混合気Ｍを生成する際には、気体供給ユニット４による空気の供給量に対するインジェクタ３による燃料Ｆの供給量を多くして、意図的に燃料リッチな混合気Ｍを生成する。そして、酸化反応が行われた後においても、混合気Ｍ中に炭化水素が残存するようにし、水蒸気改質反応及び水性ガスシフト反応が行われる際の炭化水素を確保する。また、改質触媒６２が熱によって損傷しないようにするため、改質触媒６２の温度が９００℃未満になるように各反応が制御される。
【００７１】
（合流管６）
図２に示すように、気化反応システム１は、排気管５１に合流する状態で形成された合流管６の内部及び外部に形成されている。合流管６は、排気管５１における、排気浄化触媒５３の配置位置の上流側の位置に接続されている。合流管６は、排気管５１を構成する側壁の一部に設けられた開口部５４に接続されている。
【００７２】
燃料気化装置１０は、合流管６の外部における先端部に接続されており、改質触媒６２が配置された反応通路６１は、合流管６内に形成されている。本形態の合流管６は、水平方向又は水平方向に近い状態に配置された排気管５１に対して、上方から接続されている。また、排気管５１内には、排気ガスＧが流れる排気通路５２が形成されている。
【００７３】
図２及び図９に示すように、合流管６における反応通路６１の内壁面には、気化容器２の導出口２３２から流入する混合気Ｍに混合させる酸素含有気体Ａとしての空気を反応通路６１内へ導入するための二次導入口６１１が形成されている。本形態の二次導入口６１１は、熱回収通路４１の途中において内周側部材４４を貫通する状態で形成されている。二次導入口６１１から反応通路６１内には、改質触媒６２によって加熱された、酸素含有気体Ａとしての空気が供給される。
【００７４】
二次導入口６１１は、熱回収通路４１とは別の経路によって空気の供給源４２に接続されていてもよい。二次導入口６１１は、供給源４２とは別の空気の供給源に接続されていてもよい。
【００７５】
改質触媒６２は、反応通路６１の、二次導入口６１１の形成位置よりも混合気Ｍの流れの下流側の位置に配置されている。そして、改質触媒６２へは、気化室２０の導出口２３２から反応通路６１へ供給される混合気Ｍと、二次導入口６１１から反応通路６１へ導入される空気とが混ざった状態で供給される。二次導入口６１１からの空気の導入により、改質触媒６２に供給される酸素と燃料Ｆの混合比率を適切に調整することができる。そして、燃料気化装置１０によって燃料Ｆの気化効率が高められた混合気Ｍを用いて、還元剤Ｋの生成効率を高めることができる。
【００７６】
（制御装置７）
図２に示すように、気化反応システム１におけるインジェクタ３、ヒータ２４、供給源４２等は、制御装置７に接続されている。インジェクタ３、ヒータ２４、供給源４２等は、制御装置７からの指令を受けて動作する。制御装置７は、車両の、コンピュータを用いた電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって構築されている。制御装置７は、内燃機関５の電子制御ユニットに構築することができ、内燃機関５の電子制御ユニットとは別の電子制御ユニットに構築することもできる。
【００７７】
（ＮＯｘセンサ７１）
図２に示すように、排気管５１における、排気浄化触媒５３の下流側位置には、排気浄化触媒５３に吸蔵しきれなくなったＮＯｘが流出したことを検出するＮＯｘセンサ７１を配置することができる。この場合には、ＮＯｘセンサ７１が排気浄化触媒５３からのＮＯｘの流出を検出するときには、気化反応システム１から排気浄化触媒５３へ還元剤Ｋを供給することができる。そして、排気浄化触媒５３におけるＮＯｘを還元剤Ｋとしての水素等によって還元することができる。
【００７８】
（気化反応システム１の動作）
図２に示すように、内燃機関５における燃焼状態を受けて、又は排気管５１における、排気浄化触媒５３の下流側位置に配置されたＮＯｘセンサ７１から信号を受けて、排気浄化触媒５３に吸蔵されたＮＯｘを浄化するときには、制御装置７からの指令を受けて、ヒータ２４への通電、及び空気の供給源４２の動作が行われる。また、制御装置７からの指令を受けて、インジェクタ３からの燃料Ｆの噴射が行われる。
【００７９】
供給源４２としてのエアポンプが動作すると、酸素含有気体Ａとしての空気（大気）が合流管６の熱回収通路４１を流れ、気体導入管４３内に流入する。そして、気体導入管４３内に流入した空気は、気化容器２の導入口２１２から気化室２０内へ導入される。このとき、導入口２１２が気化室２０の径方向Ｒよりも周方向Ｃ側に向けられていることにより、空気は気化室２０の内周面２１１に沿って気化室２０内に流れる。
【００８０】
また、インジェクタ３から気化室２０内に噴射された燃料Ｆの噴霧液滴は、気化室２０の第２内端面２３１に衝突して、複数に分裂しながら跳ね返る。このとき、第２内端面２３１から跳ね返る燃料Ｆの噴霧液滴が、気化室２０内を周方向Ｃに旋回する空気に巻き込まれる。そして、空気とともに気化室２０内を旋回する燃料Ｆの噴霧液滴には遠心力が作用し、この燃料Ｆの噴霧液滴は、遠心力が作用する間は気化室２０内を旋回し続ける。そして、噴霧液滴が気化して空気と混合され、空気と燃料Ｆの混合気Ｍが生成される。
【００８１】
また、気化室２０内を旋回する間に燃料Ｆの噴霧液滴の粒径が小さくなると、噴霧液滴に作用する遠心力が小さくなる。そのため、噴霧液滴は、空気とともに混合気Ｍとなって導出口２３２へ導かれる。また、気化室２０内の混合気Ｍが導出口２３２へ導かれる流れにより、空気及び混合気Ｍの旋回流Ｓは、気化室２０内を旋回しながら導出口２３２へ導かれる。
【００８２】
気化室２０の導出口２３２から反応通路６１内へ流れた混合気Ｍは、二次導入口６１１から反応通路６１内に流入する酸素含有気体Ａとしての空気とさらに混合されて改質触媒６２へ流れる。そして、改質触媒６２において、混合気Ｍの改質反応が行われて還元剤Ｋが生成される。改質触媒６２において生成された還元剤Ｋは、反応通路６１から排気管５１の排気通路５２へ流れ、排気浄化触媒５３に供給される。
【００８３】
また、空気の供給源４２から熱回収通路４１へ流れる空気は、熱回収通路４１を通過する際に、改質触媒６２等からの伝熱を受けて加熱される。これにより、気化室２０へ供給される空気が予熱される。そして、予熱された空気が気化室２０に導入されることにより、気化室２０における燃料Ｆの気化効率をより高くすることができる。
【００８４】
（作用効果）
本形態の燃料気化装置１０及び気化反応システム１においては、気化容器２及び気体供給ユニット４によって、気化容器２の気化室２０内に、燃料Ｆの噴霧液滴が巻き込まれた酸素含有気体Ａとしての空気の旋回流Ｓを形成する。燃料Ｆの噴霧液滴は、インジェクタ３の噴射口３１から噴射されて、気化室２０の第２内端面２３１に衝突して微細化した状態で空気に巻き込まれる。そして、燃料Ｆの噴霧液滴は、空気の旋回流Ｓに巻き込まれて気化する。
【００８５】
旋回流Ｓを形成することにより、微細化した燃料Ｆの噴霧液滴が気化室２０内に滞留する時間を長くすることができる。これにより、旋回流Ｓに巻き込まれた燃料Ｆの噴霧液滴が気化しやすくすることができ、燃料気化装置１０による燃料Ｆの気化効率を高めることができる。
【００８６】
また、燃料Ｆの噴霧液滴は、気化容器２の気化室２０における第２内端面２３１に衝突して分散される。そして、この分散された燃料Ｆが空気の旋回流に巻き込まれる。そのため、燃料Ｆが分散されやすい状態を維持したまま、燃料Ｆが気化する時間を長くして、燃料Ｆの気化効率を高めることができる。
【００８７】
燃料Ｆの気化効率は、燃料Ｆの単位時間当たりの気化量として捉えることができる。本形態の燃料気化装置１０においては、燃料Ｆが分散しやすく、かつ燃料Ｆの気化時間を長くすることができるため、燃料Ｆの気化効率を効果的に高めることができる。
【００８８】
また、旋回流Ｓを形成する構成により、空気を気化室２０内へ導入する流速を速くすることによって、燃料Ｆの噴霧液滴が巻き込まれた空気が気化室２０の内周面２１１を旋回する回数、長さ等を増やすことができる。そのため、空気に巻き込まれた燃料Ｆの噴霧液滴が気化室２０内に滞留する時間をより長くすることができる。そして、燃料Ｆの噴霧液滴の滞留時間を長くするために、気化容器２を長く形成する必要がなく、燃料気化装置１０が大型化することを防止することができる。
【００８９】
それ故、本形態の燃料気化装置１０によれば、装置を大型化することなく、気化室２０における燃料Ｆの噴霧液滴の滞留時間を長くして、燃料Ｆの気化効率を高めることができる。
【００９０】
また、気化反応システム１においては、燃料気化装置１０、及び反応通路６１に収容された改質触媒６２によって、水素、一酸化炭素等の還元剤Ｋが生成される。そして、気化反応システム１においては、気化容器２において十分に気化された燃料Ｆを含む混合気Ｍの改質反応を行うことにより、還元反応による還元剤Ｋの生成を効果的に行うことができる。
【００９１】
＜実施形態２＞
本形態は、図１０に示すように、合流管６の反応通路６１内に、改質触媒６２を配置する代わりに、混合気Ｍの燃焼反応を行うための発熱源６５を配置した場合について示す。本形態の気化反応システム１は、気化室２０の導出口２３２から反応通路６１内に供給される混合気Ｍを発熱源６５によって加熱して、混合気Ｍを自己着火させるよう構成されている。
【００９２】
発熱源６５は、通電によって発熱するグロープラグによって構成されている。発熱源６５は、燃料Ｆとしての軽油が気化して、酸素含有気体Ａとしての空気に混合された混合気Ｍを、自己着火する温度まで加熱する。反応通路６１においては、混合気Ｍが自己着火して燃焼したことによる高温の燃焼ガスＨが生成される。そして、この燃焼ガスＨは、合流管６の反応通路６１から排気管５１の排気通路５２における排気浄化触媒５３へ供給される。この燃焼ガスＨの供給によって、排気浄化触媒５３が、有害ガスとしてのＮＯｘを吸蔵する能力が十分に発揮される温度に加熱される。そして、排気浄化触媒５３によるＮＯｘの吸蔵を効果的に行うことができる。
【００９３】
本形態においては、気化室２０に供給される酸素含有気体Ａとしての空気は、熱回収通路４１を通過する際に、燃焼ガスＨによる熱によって加熱されて、気化室２０の導入口２１２及び反応通路６１の二次導入口６１１へ供給される。本形態の熱回収通路４１は、発熱源６５によって加熱された、合流管６の壁部の熱を酸素含有気体Ａに回収する構成を有する。
【００９４】
本形態の燃料気化装置１０及び気化反応システム１における、その他の構成、作用効果等については、実施形態１の場合と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の場合と同様である。
【００９５】
本発明は、実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。
【符号の説明】
【００９６】
１  気化反応システム
１０  燃料気化装置
２  気化容器
２０  気化室
２４  ヒータ
３  インジェクタ
４  気体供給ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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