(57)【要約】【課題】給油タンクに貯蔵された未改質燃料を改質反応器で改質し、これによって得られた改質燃料を改質燃料タンクに貯蔵するまでの過程で必要なエネルギーを抑制できる燃料改質システムを提供すること。【解決手段】燃料改質システム１は、炭化水素を主体とした燃料を、酸素を用いて改質してアルコールを含む改質燃料を生成するものであって、入口から燃料と空気との混合気が供給されると、改質触媒の作用下で改質反応が進行し出口から改質燃料を排出する改質反応器３と、改質反応器３の出口に接続され、この出口から排出される気液混合の改質燃料を気相と凝縮相とに分離する高温気液分離器９と、高温気液分離器９によって分離された凝縮相の改質燃料の少なくとも一部を混合器２に還流する高温燃料循環装置７Ｈと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素を主体とした燃料を、酸素を用いて改質してアルコールを含む改質燃料を生成する燃料改質システムであって、
入口から酸化ガスと燃料との混合気が供給されると、改質触媒の作用下で改質反応が進行し出口から改質燃料を排出する改質反応器と、
前記出口に接続され、当該出口から排出される気液混合の改質燃料を気相と凝縮相とに分離する気液分離器と、
前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料の少なくとも一部を前記入口に還流する還流器と、を備えることを特徴とする燃料改質システム。
【請求項２】
前記改質反応器は、混合気が流れるとともに前記改質反応が進行する反応流路が設けられた筒状の胴体を備え、
前記還流器は、前記気液分離器と前記入口とを接続し前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料が流れる還流管を備え、
前記還流管は、前記胴体の内部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質システム。
【請求項３】
前記出口は前記入口より高い位置に設けられ、
前記還流器は、前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料を、その自重を利用して前記気液分離器から前記入口へ還流することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料改質システム。
【請求項４】
前記気液分離器によって分離された気相の改質燃料を凝縮する凝縮器をさらに備え、
前記還流器は、前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料を、前記凝縮器を介さずに前記入口に還流することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の燃料改質システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素を主体とした燃料を改質しオクタン価を向上させる燃料改質システムに関する。より詳しくは、従来と比較して少ないエネルギーで燃料を改質できる燃料改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の熱効率のさらなる向上を目指して、内燃機関の圧縮比を高くする技術の研究が進められている。例えばガソリンエンジンにおいて圧縮比を高くすると、エンドガス（点火プラグから離れた場所における未燃混合気）が、燃焼室全体に火炎が到達する前に圧縮によって自己着火してしまう、所謂ノッキングが発生しやすくなる。したがって内燃機関の高効率化を実現するには、高圧縮比にしながらノッキングの発生を回避することが重要である。近年、数多く提案されている高圧縮比の内燃機関では、点火時期を遅らせることによってノッキングの発生を抑制するものが多い。しかしながら点火時期を遅らせると熱効率が低下するため、ノッキングの発生を抑制する技術としては十分とは言い難い。
【０００３】
そこで、外部から車両に給油された燃料を車両上で改質することによって内燃機関で用いる燃料のオクタン価を向上する技術が注目されている。例えば特許文献１には、ガソリンを改質しアルコールを生成する燃料改質システムであって、車両に搭載可能なものが本願出願人によって提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の燃料改質システムは、炭化水素を主体とする燃料と空気とを混合して混合気を生成する混合器と、生成された混合気を改質触媒の作用下で改質してアルコールを生成する改質反応器と、改質反応器で生成した気液混合状態の改質燃料を凝縮する凝縮器と、凝縮した改質燃料を貯蔵する改質燃料タンクと、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０７６３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上記特許文献１の燃料改質システムでは、改質反応器内で燃料の酸化改質を促進するため、給油タンクから改質反応器に供給された未改質燃料を改質反応器内で加熱する必要がある。また改質反応器を経て高温になった改質燃料は凝縮器を経て再び冷却される。このため給油タンクに貯蔵された未改質燃料を改質反応器で改質して改質燃料タンクに貯蔵するまでの過程で、燃料の加熱と冷却とをそれぞれ別々の装置で行う必要がある。このため、燃料改質システム全体でエネルギーが有効に利用されているとは言い難く、また改質反応器及び凝縮器でそれぞれ必要な加熱及び冷却を実現できるように、改質反応器及び凝縮器を共に大型化し、相応の加熱機能及び冷却機能を備えたものにする必要がある。
【０００７】
本発明は、給油タンクに貯蔵された未改質燃料を改質反応器で改質し、これによって得られた改質燃料を改質燃料タンクに貯蔵するまでの過程で必要なエネルギーを抑制できる燃料改質システム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】
【０００８】
（１）本発明の燃料改質システム（例えば、後述の燃料改質システム１，１Ａ）は、炭化水素を主体とした燃料を、酸素を用いて改質してアルコールを含む改質燃料を生成するものであって、入口から酸化ガスと燃料との混合気が供給されると、改質触媒の作用下で改質反応が進行し出口から改質燃料を排出する改質反応器（例えば、後述の改質反応器３，３Ａ）と、前記出口に接続され、当該出口から排出される気液混合の改質燃料を気相と凝縮相とに分離する気液分離器（例えば、後述の高温気液分離器９）と、前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料の少なくとも一部を前記入口に還流する還流器（例えば、後述の高温燃料循環装置７Ｈ，７ＨＡ）と、を備える。
【０００９】
（２）この場合、前記改質反応器は、混合気が流れるとともに前記改質反応が進行する反応流路が設けられた筒状の胴体（例えば、後述の胴体３２，３２Ａ）を備え、前記還流器は、前記気液分離器と前記入口とを接続し前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料が流れる還流管（例えば、後述の高温燃料還流管７６２）を備え、前記還流管は、前記胴体の内部に設けられることが好ましい。
【００１０】
（３）この場合、前記出口は前記入口より高い位置に設けられ、前記還流器は、前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料を、その自重を利用して前記気液分離器から前記入口へ還流することが好ましい。
【００１１】
（４）この場合、燃料改質システムは、前記気液分離器によって分離された気相の改質燃料を凝縮する凝縮器（例えば、後述の凝縮器７１３）をさらに備え、前記還流器は、前記気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料を、前記凝縮器を介さずに前記入口に還流することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
（１）本発明では、還流器によって改質反応器を経た改質燃料の一部を再び改質反応器の入口に還流する。これにより本発明では、外部から供給された未改質燃料を改質反応器に複数回通過させることができる。例えば未改質燃料を改質反応器に１回だけ通過させることによって所定の目標オクタン価の改質燃料を得ようとすると、改質反応器に供給する燃料の量に対し相応の空気を供給せねばならず、改質反応器を大型化する必要があった。これに対し本発明では、還流器を用いて改質反応器に未改質燃料を複数回通過させることによって目標オクタン価の改質燃料が得られるようにできるので、最終的に得ようとする目標オクタン価に応じて改質反応器を大型化する必要がない。また未改質燃料を改質反応器に１回だけ通過させることによって目標オクタン価の改質燃料を得ようとすると、改質反応器で目標オクタン価に応じた酸化反応が進むように改質反応器に燃料や空気を供給するポンプの能力を変化させる複雑な制御が必要となる。これに対し本発明では、目標オクタン価の改質燃料を得るためには還流器によって燃料を循環させる回数を管理するだけで良いので、ポンプ能力を変化させる複雑な制御も不要となる。また改質触媒の作用下で酸素を用いた改質反応によってアルコールを含む改質燃料を生成する場合、改質反応器を経た反応済みの改質燃料は、反応速度を向上する効果がある。本発明では、還流器によってこのような反応済みの改質燃料を再度改質反応器へ供給することにより、従来と比較して速やかに目標オクタン価の改質燃料を得ることができる。
【００１３】
さらに本発明では、改質反応器の出口に接続された気液分離器を用いて得られた凝縮相の改質燃料の少なくとも一部を還流器によって改質反応器の入口に還流する。これにより、改質反応器の入口には、改質反応器を経て高温になった凝縮相の改質燃料を供給できるので、改質反応器には給油タンク内で冷えた未改質燃料を供給していた従来の燃料改質システムと比較して、改質反応器内の燃料の加熱に必要なエネルギーを抑制でき、またその分だけ改質反応器を小型化できる。また高温の改質燃料を還流器によって還流することにより、従来の燃料改質システムと比較して蒸発燃料の量を減らすことができる。また本発明によれば、改質反応器で加熱した燃料をその都度凝縮器で凝縮する必要がないので、上述のような従来の燃料改質システムと比較して燃料の冷却に必要なエネルギーも抑制でき、またその分だけ凝縮器を小型化できる。
【００１４】
（２）本発明では、気液分離器によって分離された高温の凝縮相の改質燃料を改質反応器の入口に還流する還流管を、改質反応器の胴体の内部に設ける。これにより、改質燃料が気液分離器から改質反応器の入口へ向けて還流管を流れる過程で冷えるのを防止できるので、改質反応器で燃料を加熱するために必要なエネルギーをさらに抑制できる。
【００１５】
（３）本発明では、改質反応器の出口を入口より高い位置に設け、この出口において気液分離器によって分離された凝縮相の改質燃料をその自重を利用して入口へ還流することにより、改質燃料を還流するためのポンプを設ける必要がなくなり、またポンプを駆動するためのエネルギーも不要となる。
【００１６】
（４）本発明では、改質反応器の出口に気液分離器を設け、この気液分離器で分離した高温の気相の改質燃料を凝縮器で凝縮させ、高温の凝縮相の改質燃料は凝縮器を介さずに高温のまま還流器を用いて改質反応器の入口に供給する。これにより、改質反応器を経た高温の気液混合の改質燃料を全て凝縮器で凝縮する従来の燃料改質システムと比較して、凝縮器で冷却すべき改質燃料の量を減らすことができるので、燃料の冷却に必要なエネルギーを抑制でき、またその分だけ凝縮器を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料改質システムの構成を示す図である。
【図２】未改質燃料に反応済みの改質燃料を所定の割合で混ぜて改質した場合と、未改質燃料に反応済みの改質燃料を混ぜずに改質した場合とで、最終的に得られた改質燃料の１時間当たりの酸化進行度を比較した図である。
【図３】上記実施形態に係る燃料改質システムにおいて所定の目標オクタン価かつ所定の目標残量の改質燃料を得る手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る燃料改質システムの構成を示す図である。
【図５】上記実施形態に係る燃料改質システムにおいて所定の目標オクタン価かつ所定の目標残量の改質燃料を得る手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る燃料改質システム１の構成を示す図である。燃料改質システム１は、図示しない車両に搭載される。燃料改質システム１は、改質反応器３を備えており、炭化水素を主体とした燃料（例えば、ガソリン）と酸化ガスとしての空気を用いて改質反応器３によってアルコールやケトン等を含む改質燃料を生成し、この改質燃料を車両の動力発生源であるエンジンに供給する。
【００１９】
燃料改質システム１は、空気と燃料の混合気を生成する混合器２と、混合気が供給されると改質反応が進行しその出口から改質燃料を排出する改質反応器３と、改質反応器３の改質燃料の出口に接続された高温気液分離器９と、混合器２に空気を供給する空気供給装置４と、混合器２に車外から給油された未改質燃料を供給する未改質燃料供給装置５と、混合器２に改質反応器３における改質反応を促進するための触媒を供給する主触媒供給装置６と、改質反応器３を含む循環経路内で改質反応器３から排出される改質燃料を循環させる改質燃料循環装置７と、これらの電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）８と、を備える。
【００２０】
空気供給装置４は、空気供給管４１と、空気フィルタ４２と、空気ポンプ４３と、空気流量計４５と、空気弁４６と、を備え、これらを用いて空気を混合器２に供給する。空気供給管４１は、燃料改質システム１の外と混合器２とを接続する配管である。外気（空気）は、この空気供給管４１を流れ、混合器２の内部へ供給される。空気フィルタ４２は、空気供給管４１に設けられ、空気中の異物を取り除く。空気ポンプ４３は、空気供給管４１に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて空気供給管４１から導入される外気を圧縮し、圧縮空気を混合器２へ供給する。空気流量計４５は、空気供給管４１に設けられ、空気供給管４１を流れる空気の流量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ８へ送信する。空気弁４６は、空気供給管４１に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて開閉する。ＥＣＵ８は、空気流量計４５の検出信号を用いて空気ポンプ４３の回転数及び空気弁４６の開度を制御することによって、混合器２に供給される空気の流量（以下、「空気供給量」ともいう）を調整する。
【００２１】
未改質燃料供給装置５は、給油燃料タンク５１と、燃料供給管５２と、燃料ポンプ５３と、燃料流量計５４と、燃料弁５５と、エンジン用燃料ポンプ５６と、を備え、これらを用いることによって改質反応器３を未だ経ていない未改質燃料を混合器２に供給する。給油燃料タンク５１は、炭化水素を主体とした未改質燃料（例えば、ガソリン）を貯蔵する。車外から給油される未改質燃料は、始めにこの給油燃料タンク５１に供給される。燃料供給管５２は、給油燃料タンク５１と混合器２とを接続する配管である。未改質燃料は、この燃料供給管５２を流れ、混合器２の内部へ供給される。燃料ポンプ５３は、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて給油燃料タンク５１内に貯蔵された未改質燃料を混合器２へ圧送する。燃料流量計５４は、燃料供給管５２を流れる未改質燃料の流量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ８へ送信する。燃料弁５５は、燃料供給管５２に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて開閉する。ＥＣＵ８は、燃料流量計５４の検出信号を用いて燃料ポンプ５３の回転数及び燃料弁５５の開度を制御することにより、混合器２に供給される未改質燃料の流量（以下、「未改質燃料供給量」ともいう）を調整する。エンジン用燃料ポンプ５６は、給油燃料タンク５１内に貯蔵された未改質燃料を、改質反応器３を介さずにエンジンの燃料噴射装置（図示せず）へ供給する。
【００２２】
主触媒供給装置６は、主触媒タンク６１と、触媒供給管６２と、触媒フィルタ６３と、触媒ポンプ６４と、触媒流量計６５と、触媒弁６６と、を備え、これらを用いることによって改質反応器３における改質反応を促進する改質触媒を構成する主触媒を、混合器２へ供給する。主触媒タンク６１は、車外から供給される液体の主触媒を貯蔵する。なお、この主触媒の具体的な構成については、後述の助触媒の構成とともに後に詳細に説明する。触媒供給管６２は、主触媒タンク６１と混合器２とを接続する配管である。主触媒は、この触媒供給管６２を流れ、混合器２の内部へ供給される。触媒フィルタ６３は、触媒供給管６２を流れる主触媒中の異物を取り除く。触媒ポンプ６４は、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて主触媒タンク６１内に貯蔵された主触媒を混合器２へ圧送する。触媒流量計６５は、触媒供給管６２を流れる主触媒の流量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ８へ送信する。触媒弁６６は、触媒供給管６２に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて開閉する。ＥＣＵ８は、触媒流量計６５の検出信号を用いて触媒ポンプ６４の回転数及び触媒弁６６の開度を制御することにより、混合器２に供給される主触媒の流量（以下、「主触媒供給量」ともいう）を調整する。
【００２３】
混合器２は、空気導入部２１と未改質燃料導入部２２と触媒導入部２３と低温燃料導入部２４Ｌと高温燃料導入部２４Ｈとが設けられた混合容器２５と、この混合容器２５の内部に充填された粒子状物質又は多孔質物質（図示せず）と、混合容器２５内に導入された流体を加熱するヒータ（図示せず）と、を備える。空気導入部２１には空気供給管４１が接続されている。空気供給装置４によって流量が調整された空気は、空気導入部２１を介して混合容器２５内に供給される。未改質燃料導入部２２には燃料供給管５２が接続されている。未改質燃料供給装置５によって流量が調整された未改質燃料は、未改質燃料導入部２２を介して混合容器２５内に供給される。触媒導入部２３には触媒供給管６２が接続されている。主触媒供給装置６によって流量が調整された主触媒は、触媒導入部２３を介して混合容器２５内に供給される。低温燃料導入部２４Ｌには、改質燃料循環装置７の後述の低温燃料還流管７１５が接続されている。改質燃料循環装置７によって流量が調整された改質燃料は、低温燃料導入部２４Ｌを介して混合容器２５内に供給される。高温燃料導入部２４Ｈには、改質燃料循環装置７の後述の高温燃料還流管７５１が接続されている。改質燃料循環装置７によって流量が調整された改質燃料は、高温燃料導入部２４Ｈを介して混合容器２５内に供給される。
【００２４】
また混合器２における粒子状物質としては、例えば、石英石、二酸化ケイ素、ゼオライト等が用いられる。また多孔質物質としては、例えば、ステンレスの焼結体であるポーラスステンレスや、その他のポーラス金属等が用いられる。各導入部２１〜２４Ｌ，２４Ｈから導入された流体が混合容器２５の内部で均一に混合され、さらにこのようにして生成された混合気が改質反応器３の複数の混合気の入口へ均等の圧力で供給されるように、これら粒子状物質や多孔質物質は混合容器２５内にむらなく充填されている。
【００２５】
各導入部２１〜２４Ｌ，２４Ｈを介して混合容器２５内に導入される空気や未改質燃料等の流体は、ヒータによって改質反応器３における改質反応に適した温度まで昇温されるとともに、混合容器２５の内部に設けられた粒子状物質又は多孔質物質によってその流れが分散、変転、転換（回転）され、均一な混合気が生成される。混合容器２５の内部で生成された混合気は、鉛直方向上方に設けられた改質反応器３の複数の混合気の入口へ押し出される。
【００２６】
改質反応器３は、混合器２によって生成された混合気の流路となる複数の反応管３１と、これら複数の反応管３１を収容する筒状の胴体３２とを備え、胴体３２の内部のうち反応管３１の周囲に冷媒が流れる冷媒流路が形成された多管式熱交換器である。
【００２７】
各反応管３１の入口は上述の混合器２の内部と連通している。また各反応管３１の内部には、改質反応を促進するための改質触媒を構成する助触媒が担持された粒子状物質又は多孔質物質が充填されている。混合器２によって各反応管３１の入口へ均等の圧力で押し上げられた混合気は、各反応管３１の内部を流れ、その出口から後述の高温気液分離器９へ排出される。混合器２において空気、主触媒、未改質燃料、及び改質燃料を所定の割合で混合して形成された混合気は、各反応管３１の内部を流れる過程で、改質触媒の作用下で酸素を用いた改質反応が進行し、改質燃料として気液混合の状態で出口から排出される。なお図１に示すように、混合器２から供給される混合気がその自重に逆らって鉛直方向に沿って下方から上方へ流れるように、各反応管３１の出口を入口より高くしかつ鉛直方向に対して平行に設けられる。
【００２８】
胴体３２のうち反応管３１の出口側には、外部から供給される冷媒を受け入れる冷媒導入部３３が設けられ、胴体３２のうち反応管３１の入口側には、胴体３２の内部から冷媒を排出する冷媒排出部３４が設けられている。冷媒導入部３３及び冷媒排出部３４は、エンジンを冷却するための冷却水が循環する冷却水循環回路（図示せず）に接続されている。これにより胴体３２の内部には、エンジンを熱源とし、ラジエタによって温度調整された冷却水が流れる。
【００２９】
改質反応器３に供給する冷却水の温度は、例えば７０〜１１０℃の範囲内であることが好ましい。冷却水の温度が７０℃未満になると、各反応管３１内における改質反応速度を上昇させる効果が低下する。また、冷却水の温度が高くなるほど改質反応速度を上昇させる効果も上昇するが、冷却水の温度が１１０℃を超えるとエンジンの冷却水の使用が難しくなる。そこでＥＣＵ８は、改質反応器３を用いて燃料を改質する時期であって、冷却水の温度が上記温度範囲内にある場合には、冷却水循環回路の冷却水ポンプを駆動し、改質反応器３に冷却水を循環させ、冷却水の温度が上記温度範囲外にある場合には、冷却水ポンプを停止し、冷却水の循環を停止する。これにより、反応管３１内における改質反応が進行して反応管３１内の温度が既に高温に達しているときには、冷却水は反応管３１を冷却するように作用し、改質反応の初期で反応管３１内の温度が低温の場合には、冷却水は反応管３１を暖めるように作用する。これにより、各反応管３１内の混合気の改質反応速度が向上する。
【００３０】
次に、主触媒及び助触媒の具体的な構成について説明する。上述の主触媒供給装置６によって混合器２を介して各反応管３１に供給される主触媒には、ガソリン中の炭化水素から水素原子を引き抜いてアルキルラジカルを生成させるように作用するものが用いられる。具体的には、主触媒としては、Ｎ−ヒドロキシイミド基を有するＮ−ヒドロキシイミド基含有化合物が用いられる。中でも、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド（以下、「ＮＨＰＩ」という）やＮＨＰＩ誘導体は上記作用が顕著であるため、好ましく用いられる。
【００３１】
また反応管３１の内部に担持されている助触媒には、アルキルラジカルから生成するアルキルヒドロペルオキシドを還元してアルコールを生成させるとともに、このアルコールを上記アルキルラジカルと反応させてケトンを生成させる能力を有するものが用いられる。具体的には、助触媒としては、遷移金属化合物が用いられる。中でも、コバルト化合物、マンガン化合物及び銅化合物からなる群より選ばれる化合物が好ましく用いられる。コバルト化合物としては酢酸コバルト（ＩＩ）等が用いられ、マンガン化合物としては酢酸マンガン（ＩＩ）等が用いられ、銅化合物としては塩化銅（Ｉ）等が用いられる。
【００３２】
各反応管３１内では、以上のような主触媒及び助触媒から成る改質触媒の作用下で、以下のような改質反応が進行する。先ず、本実施形態の改質反応は、下記の反応式（１）に示すように、ガソリン中の炭化水素から水素原子が引き抜かれてアルキルラジカルが生成する水素引き抜き反応により開始される。この水素引き抜き反応は、主触媒、ラジカル及び酸素分子等の作用により進行する。
［化１］
ＲＨ  →  Ｒ・      …反応式（１）
［反応式（１）中、ＲＨは炭化水素を表し、Ｒ・はアルキルラジカルを表す。］
【００３３】
次いで、水素引き抜き反応により生成したアルキルラジカルは、下記の反応式（２）に示すように、酸素分子と結合してアルキルペルオキシラジカルを生成する。
［化２］
Ｒ・  ＋  Ｏ２  →  ＲＯＯ・      …反応式（２）
［反応式（２）中、Ｏ２は酸素分子を表し、ＲＯＯ・はアルキルペルオキシラジカルを表す。］
【００３４】
次いで、反応式（２）により生成したアルキルペルオキシラジカルは、下記の反応式（３）に示すように、ガソリン中に含まれる炭化水素から水素原子を引き抜いて、アルキルヒドロペルオキシドを生成する。
［化３］
ＲＯＯ・  ＋ＲＨ  →  ＲＯＯＨ  ＋  Ｒ・      …反応式（３）
［反応式（３）中、ＲＯＯＨはアルキルヒドロペルオキシドを表す。］
【００３５】
次いで、反応式（３）により生成したアルキルヒドロペルオキシドは、下記の反応式（４）に示すように、助触媒の作用によりアルコールに還元される。
［化４］
ＲＯＯＨ  →  ＲＯＨ      …反応式（４）
［反応式（４）中、ＲＯＨはアルコールを表す。］
【００３６】
また反応式（３）により生成したアルキルヒドロペルオキシドは、下記の反応式（５）に示すように、助触媒又は熱の作用によりアルコキシラジカルとヒドロキシラジカルとに分解する。
［化５］
ＲＯＯＨ  →  ＲＯ・  ＋  ・ＯＨ      …反応式（５）
［反応式（５）中、ＲＯ／はアルコキシラジカルを表し、・ＯＨはヒドロキシラジカルを表す。］
【００３７】
次いで、反応式（５）により生成したアルコキシラジカルは、ガソリン中に含まれる炭化水素から水素原子を引き抜いて、アルコールを生成する。
［化６］
ＲＯ・  ＋  ＲＨ  →  ＲＯＨ  ＋  Ｒ・      …反応式（６）
【００３８】
以上のようにして、ガソリン中に主体的に含まれる炭化水素が酸化改質され、アルコールに変換される。より詳しくは、ガソリン中に含まれる炭化水素は炭素数が４〜１０の炭化水素であるため、これら炭化水素が、炭素数４〜１０のアルコールに変換される。なお、上述のようにして生成したアルコールＲＯＨのうち、その大部分は第２級アルコールＲ−ＣＨＯＨ−Ｒ’である。
【００３９】
次いで、上述のようにして生成した第２級アルコールＲ−ＣＨＯＨ−Ｒ’は、下記の反応式（７）に示すように、例えばアルキルペルオキシラジカルＲＯＯ・のようなアルキルラジカルと反応して、ヒドロキシアルキルラジカルＲ−Ｃ・ＯＨ−Ｒ’を生成する。
［化７］
Ｒ−ＣＨＯＨ−Ｒ’  ＋  ＲＯＯ・  →  Ｒ−Ｃ・ＯＨ−Ｒ’  ＋  ＲＯＯＨ
…反応式（７）
［反応式（７）中、Ｒ−ＣＨＯＨ−Ｒ’は第２級アルコールを表し、Ｒ−Ｃ・ＯＨ−Ｒ’はヒドロキシアルキルラジカルを表す。］
【００４０】
次いで、ヒドロキシアルキルラジカルＲ−Ｃ・ＯＨ−Ｒ’は、さらに下記の反応式（８）に示すように、例えばアルキルペルオキシラジカルＲＯＯ・のようなアルキルラジカルと反応して、ケトンＲ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ’を生成する。
［化８］
Ｒ−Ｃ・ＯＨ−Ｒ’  ＋  ＲＯＯ・  →  Ｒ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ’  ＋ＲＯＯＨ
…反応式（８）
［反応式（８）中、Ｒ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ’はケトンを表す。］
【００４１】
以上のようにして、本実施形態の燃料改質システム１では、外部から給油されたガソリンを、ケトンを含む高オクタン価燃料に改質することができ、燃料のオクタン価を向上できる。
【００４２】
高温気液分離器９は、改質反応器３の各反応管３１の出口に接続され、この出口から気液混合状態で排出される改質燃料を気相と凝縮相とに分離してそれぞれ別々の配管へ排出する。より具体的には、高温気液分離器９は、気相の改質燃料については気相排出部９１から排出し、凝縮相の改質燃料については凝縮相排出部９２から排出する。
【００４３】
改質燃料循環装置７は、比較的低温の改質燃料が循環する低温燃料循環装置７Ｌと、比較的高温の改質燃料が循環する高温燃料循環装置７Ｈと、によって構成される。
【００４４】
低温燃料循環装置７Ｌは、改質燃料タンク７１１と、低温燃料回収管７１２と、凝縮器７１３と、低温気液分離器７１４と、低温燃料還流管７１５と、改質燃料ポンプ７１６と、低温燃料流量計７１７と、低温燃料弁７１８と、を備え、これらを用いることによって改質反応器３を含む循環経路内で改質燃料を循環させる。
【００４５】
低温燃料回収管７１２は、高温気液分離器９の気相排出部９１から延び改質燃料タンク７１１に至る配管である。改質反応器３の出口から排出された反応済みの改質燃料のうち高温気液分離器９によって分離された気相の改質燃料は、この低温燃料回収管７１２を介して改質燃料タンク７１１に供給される。
【００４６】
凝縮器７１３は、低温燃料回収管７１２に設けられ、車両が走行することによって発生する走行風又は図示しない電動ファンを駆動することによって発生する冷却風を利用することにより、高温気液分離器９によって分離された気相の改質燃料を凝縮する。低温気液分離器７１４は、低温燃料回収管７１２のうち凝縮器７１３の下流側に設けられ、凝縮器７１３を経て凝縮された改質燃料を、凝縮相と気相とに分離して別々の配管へ排出する。より具体的には、凝縮器７１３を経た改質燃料のうち凝縮相は、低温気液分離器７１４によって低温燃料回収管７１２を介して改質燃料タンク７１１へ排出される。また凝縮器７１３を経た改質燃料のうち気相は、低温気液分離器７１４によって気相排出管７２１を介し、エンジンの吸気負圧を利用してエンジンの吸気通路（図示せず）へ排出される。ここで凝縮相の物質には、改質反応によって生成されたアルコールや他の副生成物等が含まれ、気相の物質には、窒素、酸素、及び改質反応によって生成された他の副生成物等が含まれる。
【００４７】
改質燃料タンク７１１は、改質反応器３から排出され、上記のように凝縮器７１３及び低温気液分離器７１４を経た凝縮相の改質燃料を貯蔵する。この改質燃料タンク７１１には、エンジン用燃料ポンプ７１９とレベルセンサ７２０とが設けられている。エンジン用燃料ポンプ７１９は、改質燃料タンク７１１内に貯蔵された改質燃料を、エンジンの燃料噴射装置（図示せず）へ供給する。レベルセンサ７２０は、改質燃料タンク７１１内に貯蔵されている改質燃料の水位を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ８へ送信する。ＥＣＵ８では、このレベルセンサ７２０からの検出信号を用いて改質燃料タンク７１１内の改質燃料の残量が把握される。
【００４８】
低温燃料還流管７１５は、改質燃料タンク７１１から混合器２の低温燃料導入部２４Ｌに至る配管である。改質燃料タンク７１１に回収された反応済みの改質燃料は、この低温燃料還流管７１５を介して混合器２に供給される。改質燃料ポンプ７１６は、改質燃料タンク７１１内に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて改質燃料タンク７１１内の底部に溜まった改質燃料を混合器２へ圧送する。低温燃料流量計７１７は、低温燃料還流管７１５を流れる改質燃料の流量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ８へ送信する。低温燃料弁７１８は、低温燃料還流管７１５に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて開閉する。ＥＣＵ８は、低温燃料流量計７１７の検出信号を用いて改質燃料ポンプ７１６の回転数及び低温燃料弁７１８の開度を制御することにより、改質燃料タンク７１１から混合器２に供給される改質燃料の流量（以下、「低温燃料供給量」ともいう）を調整する。
【００４９】
高温燃料循環装置７Ｈは、高温燃料還流管７５１と、還流ポンプ７５２と、残燃料回収管７５３と、三方弁７５４と、を備え、これらを用いることによって高温気液分離器９によって分離された凝縮相の改質燃料の少なくとも一部を混合器２に還流する。
改質反応器３を含む循環経路内で改質燃料を循環させる。
【００５０】
高温燃料還流管７５１は、高温気液分離器９の凝縮相排出部９２から延び混合器２の高温燃料導入部２４Ｈ至る配管である。改質反応器３の出口から排出された反応済みの改質燃料のうち高温気液分離器９によって分離された凝縮相の改質燃料は、この高温燃料還流管７５１を介して混合器２に供給される。
【００５１】
残燃料回収管７５３は、高温燃料還流管７５１から分岐し低温燃料回収管７１２のうち凝縮器７１３の上流側に至る配管である。混合器２への空気や燃料等の供給を停止することによって混合器２内の圧力が改質燃料タンク７１１内の圧力と同程度まで低下すると、改質反応器３内には反応済みの改質燃料が残留する。このように改質反応器３に残留する改質燃料は、この残燃料回収管７５３を介して低温燃料回収管７１２内に導入され、凝縮器７１３及び低温気液分離器７１４を経て、改質燃料タンク７１１に回収される。
【００５２】
三方弁７５４は、高温燃料還流管７５１のうち残燃料回収管７５３の分岐部に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて改質燃料の流路を混合器２側の流路と、残燃料回収管７５３側の流路とで切り替える。還流ポンプ７５２は、高温燃料還流管７５１のうち三方弁７５４よりも高温気液分離器９側に設けられ、ＥＣＵ８からの制御信号に応じて高温気液分離器９から排出される凝縮相の改質燃料を吸引し三方弁７５４側へ圧送する。
【００５３】
三方弁７５４によって改質燃料の流路が混合器２側の流路に設定されている状態で還流ポンプ７５２を駆動すると、高温気液分離器９から排出される凝縮相の改質燃料は、高温燃料導入部２４Ｈを介して混合器２に還流される。ＥＣＵ８は、高温燃料循環装置７Ｈを用いて改質燃料を混合器２に還流する時には、三方弁７５４を駆動して改質燃料の流路を混合器２側に切り換えて還流ポンプ７５２の回転数を制御することにより、混合器２に供給される改質燃料の流量（以下、「高温燃料供給量」ともいう）を調整する。
【００５４】
また三方弁７５４によって改質燃料の流路が残燃料回収管７５３側に設定されている状態で還流ポンプ７５２を駆動すると、高温気液分離器９から排出される凝縮相の改質燃料は、上述のような回収経路を経て改質燃料タンク７１１に回収される。ＥＣＵ８は、混合器２への空気や燃料の供給を停止した後には、三方弁７５４を駆動して改質燃料の流路を残燃料回収管７５３側に切り換えて還流ポンプ７５２の回転数を制御することにより、改質反応器３内に残留する改質燃料を改質燃料タンク７１１に回収する。
【００５５】
以上のような低温燃料循環装置７Ｌによれば、混合器２と改質反応器３と高温気液分離器９と低温燃料回収管７１２と改質燃料タンク７１１と低温燃料還流管７１５と凝縮器７１３と低温気液分離器７１４とによって、反応済みの改質燃料が循環する低温燃料循環経路が形成される。また高温燃料循環装置７Ｈによれば、混合器２と改質反応器３と高温気液分離器９と高温燃料還流管７５１とによって、反応済みの改質燃料が循環する高温燃料循環経路が形成される。これら低温燃料循環経路と高温燃料循環経路とを比較すると、低温燃料循環経路には凝縮器７１３が設けられているのに対し、高温燃料循環経路では高温気液分離器９によって分離された凝縮相の改質燃料を、凝縮器７１３を介さずに混合器２に改質燃料を還流する。このため高温燃料循環経路を循環し混合器２へ再度供給される改質燃料の温度は、低温燃料循環経路を循環して混合器２へ再度供給される改質燃料の温度よりも高い。
【００５６】
ＥＣＵ８は、センサの検出信号をＡ／Ｄ変換するＩ／Ｏインターフェース、各種データや各種プログラムを記憶するＲＡＭやＲＯＭ、各種プログラムを実行するＣＰＵ、並びにこの処理の下で決定した態様で空気供給装置４、未改質燃料供給装置５、主触媒供給装置６、及び改質燃料循環装置７等を構成する各種デバイスを駆動する駆動回路等で構成されるマイクロコンピュータである。ここで、ＥＣＵ８において実行されるプログラムとしては、空気供給装置４による空気供給量と未改質燃料供給装置５による未改質燃料供給量と主触媒供給装置６による主触媒供給量と低温燃料循環装置７Ｌによる低温燃料供給量と高温燃料循環装置７Ｈによる高温燃料供給量とを制御するプログラム（例えば、後述の図３のフローチャート参照）や、混合器２によって混合気を生成するタイミングに合わせてそのヒータを駆動するプログラムや、改質反応器３で混合気を改質するタイミングに合わせてその冷却水ポンプを駆動するプログラム等、がある。
【００５７】
次に、改質燃料循環装置７を用いて改質反応器を経た反応済みの改質燃料を再度改質反応器に供給することの効果を検証するために行った実験とその結果について説明する。この実験では、改質反応器を用いて所定量の未改質燃料を所定時間かけて改質し、最終的に得られた改質燃料のオクタン価の上昇速度と相関のある酸化進行度［％］を測定した。特に本実験では、上記実施形態の燃料改質システムのように改質反応器に未改質燃料と改質燃料と空気と主触媒とを供給した場合、すなわち、未改質燃料に所定量の反応済みの改質燃料を混ぜて改質反応器に供給した場合の酸化進行度と、従来の燃料改質システムのように改質反応器に未改質燃料と空気と主触媒とを供給した場合、すなわち改質燃料を混ぜずに未改質燃料を改質反応器に供給した場合の酸化進行度とを取得し、これらを比較した。
【００５８】
図２は、未改質燃料に反応済みの改質燃料を所定の割合（反応済みの改質燃料を１．０とした場合、未改質燃料は０．２５の割合）で混ぜて改質した場合（図２の右側）と、未改質燃料に反応済みの改質燃料を混ぜずに改質した場合（図２の左側）とで、最終的に得られた改質燃料の１時間当たりの酸化進行度を比較した図である。
【００５９】
図２に示すように、未改質燃料に反応済みの改質燃料を混ぜて改質反応器に供給した場合、これらを混ぜずに未改質燃料のみを改質反応器に供給した場合と比較して１時間当たりの酸化進行度が上昇する。すなわち、酸素を用いた改質反応を利用して燃料を改質する場合、反応済みの改質燃料には改質反応器における改質反応速度を上昇させ、速やかにオクタン価を上昇させる効果がある。これは、反応済みの改質燃料には極性があり、このため反応速度が向上するものと考えられる。またこのような極性のある改質燃料を供給すると、混合気中の主触媒の溶解度が上昇し、これによって混合気の主触媒の濃度が高くなるので、このような理由によっても反応速度が向上すると考えられる。
【００６０】
次に、燃料改質システムにおいて給油燃料タンクに貯蔵された未改質燃料を改質反応器によって改質し、そのオクタン価を高くする具体的な制御手順について説明する。
図３は、上記燃料改質システムにおいて所定の目標オクタン価かつ所定の目標残量の改質燃料を得る手順を示すフローチャートである。図３の処理は、ＥＣＵにおいて、改質燃料の生成が要求されている間に所定の周期で実行される。
【００６１】
始めにＳ１では、ＥＣＵは、燃料改質システムによる燃料改質が完了したか否かを判定する。ここで燃料改質が完了したか否かは、例えば、改質燃料タンク内に目標オクタン価より高くかつ目標残量より多い改質燃料が貯蔵されているか否かによって判断される。ここで改質燃料タンク内の改質燃料の残量は、レベルセンサの出力を用いて取得することができる。また改質燃料のオクタン価を推定する方法としては、エンジンに供給する燃料の未改質燃料と改質燃料の割合を変化させたときにノッキングの発生を検出したタイミングに基づいてオクタン価を推定する方法や、空燃比センサを用いたフィードバック制御におけるフィードバック補正係数の値に基づいてオクタン価を推定する方法等、既知の推定方法が用いられる。
【００６２】
Ｓ１の判定がＮＯである場合には、ＥＣＵは、改質燃料循環装置を用いて反応済みの改質燃料を循環させながら改質反応器で燃料を改質する循環運転を行う（Ｓ２参照）。Ｓ２の循環運転では、ＥＣＵは、未改質燃料供給量と高温燃料供給量と低温燃料供給量と空気供給量と主触媒供給量とを予め定められた割合になるように制御し、改質燃料タンクに貯蔵されている改質燃料のオクタン価を目標オクタン価に到達するまで上昇させかつ残量を目標残量に到達するまで増加させる。すなわち循環運転では、ＥＣＵは、燃料ポンプをオンにしかつ燃料弁を開き、還流ポンプをオンにしかつ三方弁を混合器側にセットし、低温燃料ポンプをオンにしかつ低温燃料弁を開き、空気ポンプをオンにしかつ空気弁を開き、さらに触媒ポンプをオンにしかつ触媒弁を開く。またこの際、ＥＣＵは、改質反応器内における燃料（未改質燃料と、高温燃料循環装置によって供給される比較的高温の反応済みの改質燃料と、低温燃料循環装置によって供給される比較的低温の反応済みの改質燃料と、を合わせたもの）と空気又は酸素との体積比が、循環運転時用に定められた所定の目標範囲内になるように、未改質燃料供給量や高温燃料供給量等を制御する。図２を参照して説明したように、反応済みの改質燃料は、改質反応器内における改質反応速度を向上する効果がある。したがって、このような循環運転を行うことにより、改質反応器を流れる燃料には反応済みの改質燃料が混ざるので、改質反応器における改質反応速度を向上しつつ残量を徐々に増加させることができる。
【００６３】
Ｓ１の判定がＹＥＳである場合には、すなわち上記のように循環運転を行うことによって改質燃料タンクには目標オクタン価より高くかつ目標残量より多い改質燃料を取得できた場合には、ＥＣＵは、改質反応器の運転を停止すべくＳ３以降の処理を実行する。Ｓ３では、ＥＣＵは、混合器への未改質燃料、低温の改質燃料、空気、及び主触媒の供給を停止すべく、燃料ポンプ、改質燃料ポンプ、空気ポンプ、及び触媒ポンプを停止する。これにより、混合器内の圧力が徐々に低下する。Ｓ４では、ＥＣＵは、三方弁を残燃料回収管側にセットする。その後Ｓ５及びＳ６では、ＥＣＵは、改質反応器内に残留する改質燃料が全て改質燃料タンクに回収されるまで還流ポンプを駆動し続ける。Ｓ７では、ＥＣＵは、残留燃料の回収が終了したことに伴い、還流ポンプを停止する。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図４は、本実施形態に係る燃料改質システム１Ａの構成を示す図である。本実施形態の燃料改質システム１Ａは、図１に示された第１実施形態の燃料改質システム１と、改質燃料循環装置７Ａ（特に、その高温燃料循環装置７ＨＡ）、改質反応器３Ａ及びＥＣＵ８Ａの構成が異なる。以下では、燃料改質システム１Ａについて燃料改質システム１と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
高温燃料循環装置７ＨＡは、凝縮燃料回収部７６１と、高温燃料還流管７６２と、を備え、これらを用いることによって高温気液分離器９によって分離された凝縮相の改質燃料の少なくとも一部を混合器２に還流する。凝縮燃料回収部７６１は、高温気液分離器９で分離された凝縮相の改質燃料を回収する漏斗である。
【００６６】
高温燃料還流管７６２は、凝縮燃料回収部７６１の燃料排出部から延び混合器２の高温燃料導入部２４Ｈに至る配管である。また高温燃料還流管７６２は、図４に示すように、少なくともその一部の区間が改質反応器３Ａの胴体３２Ａの内部に設けられる。これにより、改質燃料が高温気液分離器９側から混合器２側へ向けて高温燃料還流管７６２を流れる過程で冷えるのを防止できるので、混合器２において燃料を加熱するために必要なエネルギーをさらに抑制できる。
【００６７】
ここで、第１実施形態において説明したように改質反応器３の各反応管３１の出口は入口よりも高い位置に設けられる。よって凝縮燃料回収部７６１は、混合器２よりも高い位置に設けられる。したがって、改質反応器３の出口から排出された反応済みの改質燃料のうち高温気液分離器９によって分離されさらに凝縮燃料回収部７６１によって回収された凝縮相の改質燃料は、その自重によって高温燃料還流管７６２を伝い、より低所に設けられた混合器２に供給される。
【００６８】
ただし、混合器２に空気や燃料等を供給し、改質燃料を改質燃料タンク７１１で回収している間、混合器２内の圧力は、改質反応器３の各反応管３１の入口から出口までの間で発生する力降下分だけ高くなる。したがって、上記のように凝縮相の改質燃料をその自重を利用して混合器２内に導入するには、混合器２の内圧をＰｍ［Ｎ／ｍ２］とし、重力加速度をｇ［ｍ／ｓ２］とし、高温燃料還流管７６２の長さをｈ［ｍ］とし、高温燃料還流管７６２内の凝縮相の改質燃料の密度をρ［ｋｇ／ｍ３］とした場合、不等式（ρ×ｇ×ｈ＞Ｐｍ）を満たす必要がある。したがって高温燃料還流管７６２の長さや管径等は、上記不等式が成立するように設計される。以上のように、本実施形態の高温燃料循環装置７ＨＡによれば、第１実施形態の高温燃料循環装置７Ｈと異なり還流ポンプや三方弁等のデバイスを制御することなく、混合器２の内圧に応じた量の改質燃料が混合器２に供給される。したがってＥＣＵ８は、高温燃料循環装置７ＨＡを用いて改質燃料を混合器２に還流する時には、混合器２の内圧を制御することにより、高温燃料還流管７６２を介して混合器２に供給される改質燃料の流量（以下、「高温燃料供給量」ともいう）を調整する。
【００６９】
図５は、上記燃料改質システムにおいて所定の目標オクタン価かつ所定の目標残量の改質燃料を得る手順を示すフローチャートである。図５の処理は、ＥＣＵにおいて、改質燃料の生成が要求されている間に所定の周期で実行される。
【００７０】
始めにＳ１１では、ＥＣＵは、図３のＳ１と同じ手順によって燃料改質システムによる燃料改質が完了したか否かを判定する。Ｓ１１の判定がＮＯである場合、ＥＣＵは、改質燃料循環装置を用いて反応済みの改質燃料を循環させながら改質反応器で燃料を改質する循環運転を行う（Ｓ１２参照）。Ｓ１２の循環運転では、ＥＣＵは、未改質燃料供給量と高温燃料供給量と低温燃料供給量と空気供給量と主触媒供給量とを予め定められた割合になるように制御し、改質燃料タンクに貯蔵されている改質燃料のオクタン価を目標オクタン価に到達するまで上昇させかつ残量を目標残量に到達するまで増加させる。すなわち循環運転では、ＥＣＵは、燃料ポンプをオンにしかつ燃料弁を開き、低温燃料ポンプをオンにしかつ低温燃料弁を開き、空気ポンプをオンにしかつ空気弁を開き、さらに触媒ポンプをオンにしかつ触媒弁を開く。またこの際、ＥＣＵは、改質反応器内における燃料（未改質燃料と、高温燃料循環装置によって供給される比較的高温の反応済みの改質燃料と、低温燃料循環装置によって供給される比較的低温の反応済みの改質燃料と、を合わせたもの）と空気又は酸素との体積比が、循環運転時用に定められた所定の目標範囲内になるように、未改質燃料供給量や高温燃料供給量等を制御する。
【００７１】
Ｓ１１の判定がＹＥＳである場合には、ＥＣＵは、改質反応器の運転を停止すべくＳ１３以降の処理を実行する。Ｓ１３では、ＥＣＵは、混合器への未改質燃料、低温の改質燃料、空気、及び主触媒の供給を停止すべく、燃料ポンプ、改質燃料ポンプ、空気ポンプ、及び触媒ポンプを停止する。これにより、混合器内の圧力が徐々に低下する。Ｓ１４では、ＥＣＵは、改質燃料タンクに貯蔵された改質燃料を混合器に供給する際における改質燃料ポンプの回転方向を正の供給方向と定義して、改質燃料ポンプの回転方向を負の回収方向にセットする。その後Ｓ１５及びＳ１６では、ＥＣＵは、改質反応器内に残留する改質燃料が全て改質燃料タンクに回収されるまで改質燃料ポンプを負の回収方向で駆動し続ける。Ｓ１７では、ＥＣＵは、残留燃料の回収が終了したことに伴い、改質燃料ポンプを停止する。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。
例えば上記第１及び第２実施形態では、主触媒を未改質燃料とともに混合器へ供給する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば主触媒は、助触媒と同様に、改質反応器の反応管内に充填された粒子状物質又は多孔質物質に担持させてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ…燃料改質システム
３，３Ａ…改質反応器
３２，３２Ａ…胴体
７，７Ａ…改質燃料循環装置
７１３…凝縮器
７Ｈ，７ＨＡ…高温燃料循環装置（還流器）
７６２…高温燃料還流管（還流管）
９…高温気液分離器（気液分離器）
【図１】
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【図２】
2018003799.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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