(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料を気化して、気化燃料ガスを生成する蒸発器と、
前記蒸発器に原燃料を供給する原燃料供給手段と、
気化燃料ガスと酸化剤を反応させて水素を含む改質ガスを生成する改質反応器と、
改質ガスと酸化剤を反応させて改質ガス中の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器とを備えた燃料改質装置において、
前記一酸化炭素除去器に導入される、改質ガスの流量と改質ガス中の一酸化炭素濃度に基づき、前記一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量を制御する制御手段を備え、
前記改質ガスの流量と前記一酸化炭素濃度は、原燃料の前記蒸発器への供給量に応じて設定される前記蒸発器及び前記改質反応器での応答遅れに基づいて算出され、
前記応答遅れは、前記蒸発器での原燃料の供給量が変化してから気化燃料ガスの流量が変化するまでの時間及び気化燃料ガスの流量が変化してから改質ガスの流量が変化するまでの時間である無駄時間と、気化燃料ガス及び改質ガスの流量が変化してから原燃料の供給量に相当する気化燃料ガス流量及び改質ガス流量が生じるまでの時間である遅れ時間とからなり、
前記無駄時間と前記遅れ時間は、原燃料の供給量の変化量が大きいほど長くなることを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
前記蒸発器によって生成した気化燃料ガスの流量を算出する手段と、
前記改質反応器に供給される酸化剤の流量を検出する手段とを備え、
前記気化燃料ガスの流量を算出する手段の出力と、前記酸化剤流量を検出する手段の出力により前記改質ガスの流量を算出することを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項３】
前記気化燃料ガスの流量を算出する手段は、原燃料の流量変化に基づいて前記気化燃料ガスの流量を算出することを特徴とする請求項２に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記蒸発器に供給される原燃料の流量を検出する手段と、
前記蒸発器の温度を検出する手段とを備え、
前記蒸発器に供給される原燃料の流量を検出する手段の出力と前記蒸発器の温度を検出する手段の出力から前記気化燃料ガスの流量を算出することを特徴とする請求項３に記載の燃料改質装置。
【請求項５】
前記改質反応器の温度を検出する手段を備え、
前記改質反応器の温度を検出する手段の出力と前記気化燃料ガスの流量を算出する手段の出力と前記改質反応器に供給される酸化剤の流量を検出する手段の出力とから前記一酸化炭素の濃度を検出することを特徴とする請求項４に記載の燃料改質装置。
【請求項６】
前記改質ガスの流量は前記一酸化炭素除去器に供給される前記改質ガスの流量を検出する流量センサによって検出されることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項７】
前記一酸化炭素の濃度は前記一酸化炭素除去器に供給される前記改質ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度センサによって検出されることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、炭化水素と水を含む原燃料を改質することにより、水素を含む改質ガスを生成する燃料改質装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料改質装置としては特開平１０−２９９６５５号公報に記載のものがある。
【０００３】
これは燃料改質装置において、蒸発器に供給する炭化水素系燃料（例えば、メタノール）流量、水流量、蒸発器を出た炭化水素系燃料と水からなる原燃料蒸気の温度または改質触媒の温度、改質反応器に供給する酸化剤の流量を用いて、一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量を制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの従来技術では、蒸発器に供給する炭化水素系燃料流量と水流量とを用いて、一酸化炭素除去器に供給する酸化剤の流量を制御するため、以下の問題を生じる。
１．蒸発器で生じる蒸発遅れ、すなわち炭化水素系燃料流量や水流量（液体での流量）を変化させてから改質反応部に供給される炭化水素系燃料と水のガス流量が変化するまでの遅れを考慮していないため、過渡的な状態では一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量が炭化水素系燃料や水を増量した時には過多となり、減量した時には過少となる。
２．改質反応器での遅れ、すなわち改質反応器に供給される原燃料蒸気の流量が変化してから改質反応器から排出される改質ガス流量が変化するまでの遅れを考慮していないため、過渡的な状態では一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量が炭化水素系燃料や水を増量した時には過多となり、減量した時には過少となる。
３．改質反応器での改質反応の過渡的な変化、すなわち過渡的な原燃料蒸気の中の炭化水素燃料と水との比率変動などを考慮していないため、過渡的な状態では一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量が前記比率変動に基づく一酸化炭素濃度の変化に追従できず、過多または過少となる。
【０００５】
この結果、一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量が過多の時は、一酸化炭素除去器で水素を消費してしまい、改質反応効率が低下するとともに、過剰な発熱が生じる。結果として、燃料電池に十分な水素を供給できず、発電効率が低下する。また一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量が過少の時は、一酸化炭素除去器で十分に一酸化炭素を低減できない。そのため燃料電池の一酸化炭素被毒が発生し、発電効率が低下する。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題を解決する、燃料改質装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、原燃料を気化して、気化燃料ガスを生成する蒸発器（５）と、前記蒸発器に原燃料を供給する原燃料供給手段（６、７）と、原燃料と酸化剤を反応させて水素を含む改質ガスを生成する改質反応器（２）と、改質ガスと酸化剤を反応させて改質ガス中の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器（４）とを備えた燃料改質装置において、前記一酸化炭素除去器に導入される、改質ガスの流量と改質ガス中の一酸化炭素濃度に基づき、前記一酸化炭素除去器（４）に導入される酸化剤の流量を制御する制御手段（１）を備え、前記改質ガスの流量と前記一酸化炭素濃度は、原燃料の前記蒸発器への供給量に応じて設定される前記蒸発器及び前記改質反応器での応答遅れに基づいて算出され、前記応答遅れは、前記蒸発器での原燃料の供給量が変化してから気化燃料ガスの流量が変化するまでの時間及び気化燃料ガスの流量が変化してから改質ガスの流量が変化するまでの時間である無駄時間と、気化燃料ガス及び改質ガスの流量が変化してから原燃料の供給量に相当する気化燃料ガス流量及び改質ガス流量が生じるまでの時間である遅れ時間とからなり、前記無駄時間と前記遅れ時間は、原燃料の供給量の変化量が大きいほど長くなる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記蒸発器（５）によって生成した気化燃料ガスの流量を算出する手段（１Ｅ）と、前記改質反応器（２）に供給される酸化剤の流量を検出する手段（１５）とを備え、前記気化燃料ガスの流量を算出する手段（１Ｅ）の出力と、前記酸化剤流量を検出する手段（１５）の出力により前記改質ガスの流量を算出する。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記気化燃料ガスの流量を算出する手段（１Ｅ）は、原燃料の流量変化に基づいて前記気化燃料ガスの流量を算出する。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、前記蒸発器（５）に供給される原燃料の流量を検出する手段（１３、１４）と、前記蒸発器（５）の温度を検出する手段（１８）とを備え、前記蒸発器（５）に供給される原燃料の流量を検出する手段（１３、１４）の出力と前記蒸発器（５）の温度を検出する手段（１８）の出力から前記気化燃料ガスの流量を算出する。
【００１２】
第５の発明は、第４の発明において、前記改質反応器（２）の温度を検出する手段（１６）を備え、前記改質反応器（２）の温度を検出する手段（１６）の出力と前記気化燃料ガスの流量を算出する手段（１Ｅ）の出力と前記改質反応器（２）に供給される酸化剤の流量を検出する手段（１５）の出力とから前記一酸化炭素の濃度を検出する。
【００１３】
第６の発明は、第１の発明において、前記改質ガスの流量は前記一酸化炭素除去器（４）に供給される前記改質ガスの流量を検出する流量センサ（１０）によって検出される。
【００１４】
第７の発明は、第１の発明において、前記一酸化炭素の濃度は前記一酸化炭素除去器（４）に供給される前記改質ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度センサ（１１）によって検出されるなお、上記括弧内の符号は実施の形態で用いられる符号に対応する。
【００１５】
【発明の効果】
第１の発明では、原燃料を気化して、気化燃料ガスを生成する蒸発器と、前記蒸発器に原燃料を供給する原燃料供給手段と、原燃料と酸化剤を反応させて水素を含む改質ガスを生成する改質反応器と、改質ガスと酸化剤を反応させて改質ガス中の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器とを備えた燃料改質装置において、前記一酸化炭素除去器に導入される、改質ガスの流量と改質ガス中の一酸化炭素濃度に基づき、前記一酸化炭素除去器に導入される酸化剤の流量を制御する制御手段を備えたので、常に適正な酸化剤流量で一酸化炭素除去器を作動させることができ、燃料電池の効率を最大限に高め、かつ一酸化炭素除去器での発熱を最小限に留めることができる。
また、前記改質ガスの流量と前記一酸化炭素濃度は、前記蒸発器および前記改質反応器での応答遅れに基づいて算出されるので、過渡運転時における蒸発器や改質反応器の応答遅れが生じても、常に適正な酸化剤流量で一酸化炭素を効率よく低減することができる。
【００１７】
第２の発明では、前記蒸発器によって生成した気化燃料ガスの流量を算出する手段と、前記改質反応器に供給される酸化剤の流量を検出する手段とを備え、前記気化燃料ガス流量を検出する手段の出力と、前記酸化剤流量を検出する手段の出力により前記改質ガスの流量を算出するので、高温の改質ガスの流量を検出する流量センサを備える必要がなく、燃料改質装置の価格を低く抑えることができる。
【００１８】
第３、４の発明では、前記気化燃料ガスの流量を算出する手段は、原燃料の流量変化に基づいて、すなわち前記蒸発器に供給される原燃料の流量を検出する手段と、前記蒸発器の温度を検出する手段とを備え、前記蒸発器に供給される原燃料の流量を検出する手段の出力と前記蒸発器の温度を検出する手段の出力から前記気化燃料ガスの流量を算出するので、高温の気化燃料ガスの流量を検出する流量センサを備える必要がなく、燃料改質装置の価格を低く抑えることができる。
【００１９】
第５の発明では、前記改質反応器の温度を検出する手段を備え、前記改質反応器の温度を検出する手段の出力と前記気化燃料ガスの流量を算出する手段の出力と前記改質反応器に供給される酸化剤の流量を検出する手段の出力とから前記一酸化炭素の濃度を検出するので、改質ガス中の一酸化炭素濃度を改質反応器の代表温度と、気化燃料ガスの流量と、酸化剤の流量とから推定することができるので、高価な一酸化炭素濃度センサを設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【００２０】
第６、７の発明では、前記改質ガスの流量は前記一酸化炭素除去器に供給される前記改質ガスの流量を検出する流量センサによって、また前記一酸化炭素の濃度は前記一酸化炭素除去器に供給される前記改質ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一酸化炭素濃度センサによって検出されるので、一酸化炭素除去器に供給される改質ガスの流量および改質ガス中の一酸化炭素濃度を直接測定でき、改質反応器や蒸発器などの経時変化に左右されることなく、一酸化炭素除去器に導入する酸化剤の流量を制御することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態の燃料改質装置の構成を示す。
【００２２】
燃料改質装置は原燃料（例えば、メタノールなどの炭化水素系燃料と水）を反応させて水素を含んだ改質ガスを生成する改質反応器２と、改質反応器２に酸化剤としての空気を供給する空気源３（例えば、コンプレッサ）と、改質反応器２で生成された改質ガス中の一酸化炭素濃度を所定濃度まで低減する一酸化炭素除去器４（以下、ＣＯ除去器４と示す。また一酸化炭素はＣＯと示す）と、改質反応器２に導入する原燃料を気化する蒸発器５と、蒸発器５に原燃料を供給する手段としての燃料用タンク（純水用タンク６とメタノール用タンク７）と、ＣＯ除去器４に供給する空気量を制御する制御手段１から構成される。なお以下、蒸発器５によって気化された原燃料を気化燃料ガスという。また蒸発器５に供給される液体状の燃料のことを原燃料といい、改質反応器２に供給される気化燃料ガスと区別する。
【００２３】
純水タンク６から純水がインジェクタ８を介して蒸発器５に導入される。またメタノールタンク７からメタノールがインジェクタ９を介して蒸発器５に導入される。水とメタノールの原燃料は蒸発器５によって気化燃料ガスとなり、改質反応器２に供給される。改質反応器２には気化燃料ガスに加えて、酸化剤としての空気が空気源３から供給される。改質反応器内ではメタノールと水と空気との間で改質反応が生じ、改質ガスが生成され、この改質ガス中に含まれるＣＯを減少させるため改質ガスをＣＯ除去器４に導入する。ＣＯ除去器４にはさらに空気源３から空気が導入され、これらＣＯ除去器４に導入された改質ガスと空気は酸化反応を生じ、図示しない燃料電池の許容するＣＯ濃度までＣＯ濃度を低下させて、発電を行う燃料電池に送られる。
【００２４】
ＣＯ除去器４に供給される空気量を制御する制御手段１は酸化剤流量算出手段１Ａと酸化剤流量制御手段１Ｂとから構成される。酸化剤流量算出手段１ＡにはＣＯ除去器４に導入される改質ガスの流量を検出する流量センサ１０の出力と、同じくＣＯ除去器４に導入される改質ガスのＣＯ濃度を検出する一酸化炭素濃度センサ１１の出力が入力される。
【００２５】
酸化剤流量算出手段１Ａは各入力値に基づいて下式より改質ガス中のＣＯ量を算出する。
【００２６】
改質ガス中のＣＯ量＝改質ガス流量×改質ガス中のＣＯ濃度    （１）
求めた改質ガス中のＣＯ量に基づき、下式でＣＯ除去器４に供給する空気流量を算出する。
【００２７】
空気流量＝改質ガス中のＣＯ量×１．０５÷０．８            （２）
ここで、定数１．０５はＣＯ除去器４でのＣＯ低減効率、定数０．８は空気中の酸素濃度に関する値である。
【００２８】
なお、ＣＯ除去器４に導入される改質ガスの流量は流量センサ１０を用いて直接検出することができるので、改質反応器２や蒸発器５の過渡運転時における応答遅れや経時劣化に左右されることなく、ＣＯ除去器４に導入される酸化剤（すなわち空気）の流量を算出することができる。
【００２９】
酸化剤流量算出手段１Ａで算出された空気流量は、酸化剤流量制御手段１Ｂに出力され、酸化剤流量制御手段１ＢがＣＯ除去器４に空気源３から供給される空気の流量を制御する流量制御弁１２の開度を制御する。
【００３０】
このようにＣＯ除去器４に導入されるＣＯ量を算出し、ＣＯ量に応じてＣＯ除去器４に供給する空気流量を決定するので、過渡的な運転状態であっても常に適正な空気流量でＣＯを効率よく低減することができる。
【００３１】
なお、ＣＯ低減効率を一定の１．０５として計算を行ったが、例えば、ＣＯ除去器４の温度に応じて変化させてもよい。
【００３２】
図２には第２の実施形態の概略構成図が示されている。
【００３３】
第２の実施形態は第１の実施形態に対して、制御手段１の制御内容をより精度よく行うものである。制御手段１は酸化剤流量算出手段１Ａと酸化剤流量制御手段１Ｂに加えて、改質ガス流量検出手段１Ｃと、ＣＯ濃度検出手段１Ｄと、気化燃料ガスの流量を算出する手段１Ｅとから構成される。
【００３４】
さらに蒸発器５に設置された純水インジェクタ８の上流に純水の流量を検出する手段として流量センサ１３が、同じく蒸発器５に設置されたメタノ−ルインジェクタ９の上流にメタノールの流量を検出する手段として流量センサ１４が設けられて、これらの検出値が気化燃料ガス流量算出手段１Ｅに出力される。さらに蒸発器５の温度を検出する手段として温度センサ１８が設置される。
【００３５】
改質反応器２には改質反応器２内の温度を検出する手段として温度センサ１６が設置され、その出力値はＣＯ濃度検出手段１Ｄに出力される。
【００３６】
また、空気源３から改質反応器２に空気を導入する通路には空気の流量を検出する手段として流量センサ１５が設置され、その出力値は改質ガス流量検出手段１Ｃに出力される。
【００３７】
気化燃料ガス流量算出手段１Ｅでは気化燃料ガス流量を推定し、推定された気化燃料ガス流量は改質ガス流量検出手段１ＣとＣＯ濃度検出手段１Ｄに出力される。改質ガス流量検出手段１Ｃは推定気化燃料ガス流量と改質反応器２に導入される空気流量に基づいて改質ガス流量を推定し、酸化剤流量算出手段１Ａに出力する。同様にＣＯ濃度検出手段１Ｄは推定気化燃料ガス流量と改質反応器２内の温度とに基づいてＣＯ濃度を推定し、その結果を酸化剤流量算出手段１Ａに出力する。酸化剤流量算出手段１Ａではこれら入力値に基づいて目標酸化剤流量を算出し、酸化剤流量制御手段１Ｂに出力する。酸化剤流量制御手段１Ｂは目標酸化剤流量となるように、流量制御弁１２の開度を制御する。
【００３８】
次に気化燃料ガス流量算出手段１Ｅでの動作を説明する。
【００３９】
気化燃料ガス流量算出手段１Ｅは蒸発器５への原燃料（メタノールと水）の流量と蒸発器５の温度から改質反応器２へ供給される気化燃料ガスの流量を推定するものである。気化燃料ガス流量算出手段１Ｅでは蒸発器５へ供給される純水およびメタノールの流量が変化した場合に、改質反応器２に供給される気化燃料ガスがどのように変化するかを図６および図７のマップを参照することにより、算出する。
【００４０】
ここで蒸発器５の構成を図３を用いて説明すると、蒸発器５は図示しない熱源、例えば、燃料電池から排出された排改質ガスと排空気を燃焼させる燃焼器、から供給された熱量を用いてメタノールと水を蒸発させる。
【００４１】
図３を参照すると、水とメタノールの供給量を変化させると液相の領域が変化する。すなわち、供給量を減らすと液相は減少し、供給量を増やすと液相は増加する。水とメタノールの供給量を増加させた場合には、液相の部分が供給量に見合う領域を満たすまで、気化燃料ガスは増加しない。すなわち図４の無駄時間が生じることになる。一方、水とメタノールの供給量を減少させた場合には、図５に示すように、液相の部分が供給量に見合う領域に減少するまで、気化燃料ガスは減少しない。すなわち図５に示す無駄時間が生じることになる。
【００４２】
この図４および図５に示した無駄時間は、図６に示すように水とメタノールの供給量の変化量が大きい程、長くなる傾向にある。液相の部分が供給量に見合う領域になった後、気化燃料ガスの量は徐々に増加もしくは減少する（図４および図５の遅れ時間で示す）。この遅れ時間も無駄時間と同様に図７に示すように、水とメタノールの供給量の変化量が大きい程、長くなる傾向にある。
【００４３】
ここで、図６、図７の関係は、蒸発器５の温度がある温度条件のときにおいて、例えば実験的に求めたマップであるが、蒸発器５の温度を変化させて図６、図７に相当する複数のマップを実験的に求めておき、温度センサ１８により検出された蒸発器５の温度に基づいてこの複数のマップを参照すれば、無駄時間および遅れ時間をより正確に求めることができる。
【００４４】
なお、図６、図７の関係は前記マップを用いなくとも、蒸発器５の温度、容積、熱伝達率、水とメタノールの比率と沸点から物理的なモデルを作って計算して求めることもできる。
【００４５】
このように改質反応器２に流入する気化燃料ガスの流量を原燃料のメタノール（炭化水素）と水の流量（より正確には蒸発器５の温度）から推定することができるので、高温の気化燃料ガスの流量を検出する流量計を設ける必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００４６】
次に改質ガス流量検出手段１Ｃの動作について説明する。
【００４７】
改質ガス流量検出手段１Ｃは改質反応器２に供給される気化燃料ガスと酸素の流量からＣＯ除去器４へ供給される改質ガスの流量、つまり改質反応器２から出て行く改質ガスの流量を推定するものである。
【００４８】
定常的には改質反応器２に導入される気化燃料ガスと空気と、改質反応器２から排出される改質ガスの流量は一致する。
【００４９】
改質ガス流量検出手段１Ｃでの動作を模式的に示した図８を用いて説明する。ここで、改質反応器２に導入される気化燃料ガスと空気の流量の合計値Ｑ１は気化燃料ガス流量算出手段１Ｅおよび流量センサ１５において求められた流量である。また、改質ガス密度ρ2とＣＯ低減後の改質ガス密度ρ3はほぼ一定とみなすことができる。さらに、ＣＯ除去器出口圧力計１７によりＣＯ除去器出口圧力Ｐ４を測定する。よって下記数式（３）から（６）を用いて改質ガス流量Ｑ２を推定することができる。
【００５０】
【数３】
【００５１】
【数４】
【００５２】
【数５】
【００５３】
【数６】
このようにＣＯ除去器４へ供給される改質ガスの流量Ｑ２を改質反応器２に流入する気化燃料ガスと空気の流量Ｑ１と改質反応器２の諸元から推定することができるので、高温の改質ガスの流量を検出する流量計が不要となり、コストを低減することができる。
【００５４】
図９に改質ガス流量検出手段１Ｃと気化燃料ガス流量算出手段１Ｅによって推定した、改質ガス流量と気化燃料ガス流量の、原燃料供給量に対する変化を表す模式図を示す。一点鎖線で示した気化燃料ガス流量算出手段１Ｅの気化燃料ガス流量の推定結果から原燃料供給量の増加に対して、まず、蒸発器５での無駄時間分遅れが生じ、その後徐々に気化燃料ガス流量が増加していき、目標の燃料供給量に達することになる。
【００５５】
これに実線で示した改質ガス流量検出手段１Ｃの改質ガス流量の推定結果を加えると、蒸発器５での無駄時間に加え、改質反応器２での無駄時間が加わり、その後改質ガス流量が徐々に増加していくが、その増加率は気化燃料ガスの場合よりさらに小さい。最終的に目標燃料供給量になることは気化燃料ガス流量の場合と同じである。
【００５６】
次に、ＣＯ濃度検出手段１Ｄでの動作について説明する。
【００５７】
ＣＯ濃度検出手段１Ｄでは改質反応器２によって生成した改質ガス中のＣＯ濃度を推定する。
【００５８】
改質反応器２内の反応遅れは改質ガスの流量の変化に比して十分に小さく、無視することができる。
【００５９】
ここで、図１０にはＰＯＸ率一定の場合の改質反応器２内温度とＣＯ濃度との関係を示す。ここでＰＯＸ率は空気流量（ｍｏｌ）／メタノール流量（ｍｏｌ）で示される。
【００６０】
図１１には、改質反応器２内温度一定の場合のＰＯＸ率とＣＯ濃度との関係を示す。
【００６１】
これら図１０、図１１の関係により、改質反応器２内の温度（例えば、気化燃料ガス導入部の温度）と気化燃料ガスの流量から求めたメタノールの流量と改質反応器２に供給される空気の流量からＣＯ濃度を算出することができる。
【００６２】
このようにして改質ガス中のＣＯ濃度を推定し、酸化剤流量算出手段１Ａに出力し、酸化剤流量制御手段１ＢがＣＯ除去器４に導入される空気流量を制御する流量制御弁１２を制御する。
【００６３】
このように改質ガス中のＣＯ濃度を改質反応器２の代表温度と、混合ガスの流量と、酸化剤の流量とから推定することができるので、高価なＣＯ濃度センサを設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【００６４】
蒸発器５での遅れについては実測値に基づく演算を行ったが、伝熱、液相の充填について物理的なモデルを作成し、それを用いても同様の結果が得られることはいうまでもない。
【００６５】
また第１実施形態との組み合わせで、例えば、ＣＯ濃度は第１実施形態の手法を使用し、改質ガス流量が第２実施形態の手法を用いて検出および推定を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の全体構成図である。
【図２】  本発明の第２実施形態の全体構成図である。
【図３】  同じく蒸発器５の概略構成図である。
【図４】  同じく蒸発器５での遅れを説明する模式図（原燃料供給量増量時）である。
【図５】  同じく蒸発器５での遅れを説明する模式図（原燃料供給量減量時）である。
【図６】  同じく無駄時間を表すマップ図である。
【図７】  同じく遅れ時間を表すマップ図である。
【図８】  同じく改質ガス流量検出手段での動作の模式図である。
【図９】  気化燃料ガス流量検出手段、改質ガス流量検出手段での遅れを説明する模式図である。
【図１０】  改質反応器温度と一酸化炭素濃度との関係図である。
【図１１】  空気流量と一酸化炭素濃度との関係図である。
【符号の説明】
１  制御手段
２  改質反応器
３  空気源
４  一酸化炭素除去器
５  蒸発器
６  純水タンク
７  メタノールタンク
【数３】0003729053.tif 000002
【数４】0003729053.tif 000003
【数５】0003729053.tif 000004
【数６】0003729053.tif 000005
ここで、
α2：改質反応器２の物理的諸元（改質反応器２の体積圧損など）
α3：ＣＯ除去器４の物理的諸元（ＣＯ除去器４の体積圧損など）
β2：改質反応器下流の物理的諸元（改質反応器下流の配管の直径、圧力損失など）
β3：ＣＯ除去器下流の物理的諸元（ＣＯ除去器下流の配管の直径、圧力損失など）
Ｑ1：気化燃料ガスと空気の流量
Ｑ2：改質ガス流量
Ｑ3：ＣＯ低減後の改質ガス流量
Ｐ2：改質反応器内部圧力
Ｐ3：ＣＯ低減部圧力
Ｐ4：ＣＯ除去器出口圧力
ρ2：改質ガス密度
ρ3：ＣＯ低減後の改質ガス密度
【図１】
0003729053.tif 000006
【図２】
0003729053.tif 000007
【図３】
0003729053.tif 000008
【図４】
0003729053.tif 000009
【図５】
0003729053.tif 000010
【図６】
0003729053.tif 000011
【図７】
0003729053.tif 000012
【図８】
0003729053.tif 000013
【図９】
0003729053.tif 000014
【図１０】
0003729053.tif 000015
【図１１】
0003729053.tif 000016