(57)【要約】【課題】５００℃以下のエンジンの排熱を有効利用してシステム効率に優れたエンジンシステムを提供することを目的とする。【解決手段】水素を含む改質ガスを燃料として駆動するエンジンを備えたエンジンシステムであって、エンジン１０１の排熱を用いてメタンを主成分とする原燃料の水蒸気改質により水素を含む改質ガスを生成する改質器１０３と、改質器１０３から排出される改質ガスを冷却する冷却器１０８と、冷却器１０８を通過した改質ガスをエンジン１０１の吸気管１０９に供給する改質ガス供給ライン１１３と、冷却器１０８で凝縮した水分を水タンク１１０に回収する水回収ライン１１４と、を備え、  エンジン１０１はリーン燃焼となる条件で駆動され、改質器１０３に供給される排ガス温度が４００〜５００℃であることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を含む改質ガスを燃料として駆動するエンジンを備えたエンジンシステムであって、
前記エンジンの排熱を用いてメタンを主成分とする原燃料の水蒸気改質により水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器から排出される改質ガスを冷却する冷却器と、
前記冷却器を通過した改質ガスを前記エンジンの吸気管に供給する改質ガス供給ラインと、
前記冷却器で凝縮した水分を水タンクに回収する水回収ラインと、
を備え、
前記エンジンはリーン燃焼となる条件で駆動され、前記改質器に供給される排ガス温度が４００〜５００℃であることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンシステムにおいて、前記改質器に供給する水の供給量が、水蒸気改質反応に必要な水の量よりも多いことを特徴とするエンジンシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンシステムにおいて、前記エンジンの圧縮比が１２以上であることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、前記改質器に供給する水の供給量を一定として、始動から停止までエンジンを駆動することを特徴とするエンジンシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、前記改質器に供給するメタンと水のモル比が１：３から１：８の領域であることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、前記ガス供給ラインから供給されるガスのみで前記エンジンが駆動されることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のエンジンシステムにおいて、前記エンジンに供給される燃料の燃料供給量の制御が、前記改質器に供給する原燃料の供給量制御のみで行われることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、前記原燃料が水蒸気を含む含水メタン燃料であることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のエンジンシステムにおいて、前記エンジンがディーゼルエンジンであり、前記エンジンにディーゼル燃料を供給する手段を備えることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のエンジンシステムにおいて、前記エンジンの定常運転時に前記改質ガスとともに前記ディーゼル燃料が着火剤としてエンジンに供給されることを特徴とするエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは供給する燃料の発熱量（投入燃料エネルギー）の５０〜６０％が排熱として捨てられる。そのため、排気熱を回収し、動力もしくは冷熱などに変換することで、システム全体として高効率化、投入燃料エネルギーの高度利用が可能となる。排熱を活用して、天然ガスなどの燃料を水素、一酸化炭素もしくは二酸化炭素へ改質する場合、この反応が吸熱反応であることから、排熱を燃料の発熱量として回収することが可能となる。つまり、化学反応により排熱回収が可能となる。天然ガスや石油系燃料は上記改質反応が可能であるが、改質温度が５００〜７００℃と高いため、高温の排気熱を使うことになる。しかし、高温の改質反応を継続するには定常状態での運転が必要である。また、エンジンの高効率運転には希薄燃焼が有効であるが、希薄燃焼では排気ガスの温度が低温化する。出力変動や希薄燃焼のためには反応温度を低温化した改質システムが必要である。
【０００３】
改質器とその他熱利用機器を組み合わせたシステムとして、たとえば、特許文献１に記載のシステムが挙げられる。このシステムは燃料をエンジンの排気管に装着した改質器で水蒸気改質して水素等を生成するものである。特許文献１では、水素分離膜を用いた改質器を用いることで、排気ガスの温度が７００℃以下と低い場合でも高い効率で水蒸気改質反応を達成できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９３８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のシステムは水素分離膜が必要であり、反応器周辺にもインジェクタや圧力調整機器など多くの補機を必要として、複雑な構成となっている。このように、これまでの改質器を搭載したエンジンでは、排気管に改質器とその後流に熱回収システムを設けるため、装置の構成部品点数が多くなっていた。また、高温の反応器を稼働させる必要があり、エンジン部品の高温対策なども必要であった。また、エンジンからの排熱は反応器を通過してもまだ高温の状態であるために、多くの熱が利用されずに捨てられていることから排熱回収率が低下し、システム全体の効率が低下するという課題がある。
【０００６】
本発明は、５００℃以下のエンジンの排熱を有効利用してシステム効率に優れたエンジン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】
【０００７】
本発明のメタン改質エンジンシステムは、水素を含む改質ガスを燃料として駆動するエンジンであり、エンジンの排熱を用いてメタンを主成分とする原燃料の水蒸気改質により水素を含む改質ガスを生成する改質器と、改質器から排出される改質ガスを冷却する冷却器と、冷却器を通過した改質ガスをエンジンの吸気管に供給する改質ガス供給ラインと、冷却器で凝縮した水分を水タンクに回収する水回収ラインと、を備え、エンジンはリーン燃焼となる条件で駆動され、改質器に供給される排ガス温度が４００〜５００℃であることを特徴とするシステムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンの排熱を有効利用してシステム効率に優れたエンジンシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のエンジンシステムの概略図を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るメタン改質エンジンシステム構成図。
【図３】改質器の構成の一例を示す模式図である。
【図４】第２実施形態に係るメタン改質エンジンシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に本発明のエンジンシステムの概略図を示す。エンジン１の排気管２に改質器３を搭載し、改質器に燃料４と水５を供給する。天然ガスを例として説明する。天然ガスは多成分であるが、以下では主成分であるメタン(ＣＨ4)を例に説明する。メタンの水蒸気改質反応は式（１）となる。
ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ  ⇒  ＣＯ＋３Ｈ2−２０５．７ｋＪ  ・・・（１）
【００１１】
式（１）は吸熱反応であることから、メタン１ｍｏｌを反応させることで、２０５．７ｋＪの熱が吸収される。つまり、メタン１ｍｏｌの低位発熱量（８０２．７ｋＪ）が、水蒸気改質により、２０５．７ｋＪ高くなる。つまり改質後燃料である一酸化炭素と水素の合計発熱量はメタンよりも１．２５倍高くなる。この吸熱量を排気熱でまかなうことで、排熱が燃料の発熱量として回収され、有効利用される。
【００１２】
式（１）に示したメタンの水蒸気改質反応では、転化率８０％を確保するには６５０℃以上、転化率５０％を確保するには５５０℃以上の改質温度が必要である。エンジンの排気温度は中負荷以上のストイキ燃焼であれば６５０℃以上を確保でき、水素生成の吸熱反応を利用した排熱回収による高効率化が可能である。ストイキ燃焼での排熱回収によるシステム全体の効率は全改質の場合で２５％程度向上する。
【００１３】
しかし、水素を利用した水素混合燃焼では、ガソリンに比べて希薄限界空気過剰率が8倍大きくなることから、大幅な希薄燃焼が可能となる。これによって、比熱比向上、低負荷時のポンピングロス低減効果によって熱効率を向上することができ、ストイキ燃焼よりもリーン燃焼の方が効率向上を見込める。一般にメタンガスに水素を２０％添加すれば１０〜２０％の効率改善が可能である。一方、リーン燃焼の場合には排気温度が低く、改質率が３０〜４０％程度となるため、排熱回収としての効率向上は１０％以下となる。しかし、リーン燃焼では水素混合で２０％程度改善するとともに排熱回収の効果を加味することで、３０％以上の効率向上が見込める。このように、水素混合燃料によるリーン燃焼では燃焼改善効果が大きく寄与できるので、システム全体では３０％以上の効率改善が見込め、ストイキ燃焼よりもシステム全体の効率改善が可能になる。
［第１実施形態]
図２に第１実施形態に係る改質器を組み合わせたエンジンシステムの構成図を示す。
【００１４】
火花点火のエンジン１０１の排気管１０２に改質器１０３が接続されている。改質器１０３には、燃料ボンベ１０４から原燃料が供給され、水タンク１１０からポンプ１０５を介して水が供給される。この際、流量調整器１０６で原燃料の流量とポンプ１０５の出口圧力調整弁１０７で水の流量を調整し、原燃料と水が混合した状態で改質器１０３に投入される。投入された原燃料と水は改質器１０３で改質され、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、未反応メタン、水蒸気などの改質ガスに変換される。改質器１０３から排出された改質ガスは、高温のままでは吸気管１０９に直接投入できないため、冷却器１０８で安全な温度まで冷却される。冷却器１０８で水蒸気が除去された改質ガスは、改質ガス供給ライン１１３から吸気管１０９に投入され、吸気管１０９で空気と予混合された改質ガスがエンジン１０１に投入される。一方、改質器１０３の水蒸気改質で利用されなかった余剰の水蒸気は冷却器１０８で凝縮されて、凝縮水が水回収ライン１１４を介して水タンク１１０に回収され、再度、改質反応に利用される。なお、不足分の水分は浄水器１１１を介して処理した水道水などの水を水タンク１１０に適時添加する。この際、水タンク１１０に装着したレベルセンサ１１２によって水タンク内１１０の水の量を一定にしておくことで、必要な水をポンプ１０５から安定に供給できるようにしている。
【００１５】
火花点火式のエンジンでは、圧縮比と作動流体の比熱比が高くなるほど理論効率が高くなる。本実施形態のエンジンシステムでは、水素を含む改質ガスが耐ノッキング性の高い高オクタン価燃料であるため、圧縮比が１２以上の高圧縮比のエンジンを使用することができる。これにより、水素混合ガスと希薄燃焼の組合せによる熱効率向上とともに、高圧縮比による熱効率向上が図られる。
【００１６】
本実施形態のエンジンシステムでは、できるだけ部品点数を少なくしてシステムの簡素化を図っている。そのため、原燃料及び水を改質器１０３にすべて投入し、改質器１０３の改質ガスを吸気ポートからエンジン１０１にすべて投入し、エンジン側に燃料や空気の流量を調整するためのインジェクタなどの部品を装着していない。エンジン１０１への燃料供給量の制御は、改質器への原燃料の供給量で制御するだけでよい。原燃料の供給量は燃料ボンベ１０４と改質器１０３の間に設置してある流量調節器１０６で調整するが、この流量調節器１０６は圧力調整器など機械式のもので対応することができる。水の流量制御についても同様に圧力調整器などの機械式の制御でよい。原燃料の供給量とエンジンの出力は連動するため、細かい制御を必要とする場合にはマスフローやインジェクタなどの流量調整器を用いる。一方、２０％、５０％、７５％、１００％といった決まった出力の他段階設定での出力変動であれば、圧力調整弁を数個設けて、他段階に導入ラインを増減することで調整することもできる。一方、水の流量は出力変動に関係なく常に一定の流量で供給する。そのため、水の供給量を調整する圧力調整器は一つで対応可能である。メタンの改質は生成物がＣＯの場合メタン１モルに水１モル、ＣＯ2の場合メタン１モルに対して水２モル必要である。しかし、実際の反応では炭化の抑制などを考慮し、水はメタンの数倍を供給する。本システムの場合は水の流量は１００％出力時にメタン１モルに対して１．５モル以上に設定することで対応することができる。余剰分の水は水タンクで回収して再利用するので、使用する水の量が増えることはない。むしろ、低負荷や中負荷では排気温度が低いので、大量の水を供給することで改質前に気化熱、顕熱として熱を回収し、効率よく触媒に熱を供給することができる。この際、原燃料のメタンは気体であることから熱回収量は少なく、水を利用した改質器への熱供給が有効となる。これは始動時においても有効であり、水が熱回収をすることで改質器の温度上昇が早く、３分以内で水素供給が可能である。このように、水蒸気改質に必要な水の量よりも多い量の水を改質器に供給することで熱回収効率を向上できる。この時のメタンと水の比率は理論量より多い１：３が好ましく、さらにより改質器への熱供給量を多くするために、反応器の後段で水を気化するように気化器を配置すれば水を過剰供給し、改質器への熱供給量を多くするとともに、メタンの分圧を小さくすることで反応効率を高くすることができる。しかし、メタンと水の比率が１：８以上になると、水の気化に要する熱が大きくなりすぎ、所定の反応温度に触媒が達することが難しくなり、結果として、最大メタン１に対して水を８まで過剰供給できる。
【００１７】
空気流量調整用のスロットルは、特に設ける必要はないが、始動時に点火しにくい場合は装備しておく。また、排ガスの浄化のためにマニホールド直下に排ガス浄化触媒を装着し、排ガス規制に対応できるようにすることが望ましい。
【００１８】
燃料ボンベ１０４に貯蔵される原燃料としては、メタンガスの他、都市ガスやＬＮＧを用いてもよく、バイオガスやメタンハイドレート噴出ガス及び温泉などからの噴出ガスなどメタンを主成分とするガスであれば、使用することができる。ただし、ガス中に硫黄成分が含まれる場合は、流量調整機１０６の前後の少なくとも一方に脱硫装置を設ける。バイオガスやメタンハイドレート及び噴出メタンなどの水蒸気を多く含んだ含水メタン燃料を用いる場合には、水タンク１１０への水の補給が不要となり、浄水器１１１などの水補給用の補機を省略でき、よりシンプルな構成にすることができる。
【００１９】
水タンク１１０に注入する水は、例えば水道水を利用することができる。また、水道水に限らず工業用水や河川、あるいは海水を淡水化したものを利用してもよい。この際、浄水器１１１で塩素や無機質を取り除いて使用することが好ましい。もちろん上述のように、含水メタン燃料を用いる場合には水を別途注入する必要はない。
【００２０】
次に改質器について説明する。改質器は、図３（ａ）に示すように、外形が円柱状を呈する複数本の反応セル３１と、複数の反応セル３１を収容した円筒状の第１ケーシング３２と、を備えている。そして、天然ガスと水蒸気が各反応セル３１内を通流し、高温の排気ガスが反応セル３１の外であって第１ケーシング３２内を通流するようになっている。
【００２１】
第１ケーシング３２及び後記する第２ケーシング３４は、熱伝導率が高くなるように金属製（例えば、ＳＵＳ）で形成されている。なお、第１ケーシング３２、第２ケーシング３４の形状は、円筒状に限定されず、その他に例えば、四角形筒状、多角形筒状でもよい。
【００２２】
反応セル３１は、図３（ｂ）に示すように、積層された複数枚の反応シート３３と、複数枚の反応シート３３を収容した第２ケーシング３４と、を備えている。
【００２３】
各反応シート３３は、図３（ｃ）に示すように、ベースとなる金属箔３５と、金属箔３５の両面にそれぞれ形成された多孔質層３６と、多孔質層３６に担持された触媒３７と、を備えている。つまり、各反応シート３３は、触媒３７を担持した多孔質層３６、金属箔３５、触媒３７を担持した多孔質層３６の順で積層した三層構造である。
【００２４】
なお、厚さ方向において隣り合う反応シート３３間には、天然ガス、水蒸気、生成した水素及び一酸化炭素が通流可能な隙間が形成されている。
【００２５】
また、反応シート３３はシート状であるから、その熱容量が小さく、熱が反応シート３３を速やかに伝導し、触媒３７がその触媒機能を良好に発揮する温度に速やかに昇温する。これにより、天然ガスと水蒸気を水素と一酸化炭素とに分解する分解反応の効率は、高くなっている。
【００２６】
さらに、各反応シート３３には、複数の貫通孔３３ａが形成されている。これにより、排気ガスの熱が厚さ方向に良好に伝導し、また、天然ガス、水蒸気、生成した水素及び一酸化炭素が、厚さ方向にも良好に通流するようになっている。
【００２７】
金属箔３５は、例えばアルミニウム箔で構成され、その厚さは５０〜２００μｍ程度とされる。
【００２８】
ただし、金属箔３５を備えず、又は、金属箔３５に代えて、ベースとなる多孔質層を備え、反応シート３３全体を多孔質構造としてもよい。
【００２９】
多孔質層３６は、触媒３７を担持するための層であって、天然ガス、水蒸気、生成した水素及び一酸化炭素が通流可能な複数の細孔を有している。このような多孔質層３６は、例えば、アルミナを主体とする酸化物で構成される。
【００３０】
触媒３７は、天然ガス、水蒸気を分解し、水素及び一酸化炭素を生成させるための触媒である（式（１）参照）。このような触媒３７は、例えば、白金を主体に、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、モリブデン、レニウム、タングステン、バナジウム、オスミウム、クロム、コバルト、鉄等から選択された少なくとも１種で構成される。
【００３１】
次に、第１実施形態で適用するエンジンシステムの運転状態の一例と効果について説明する。本システムは、エンジン排ガスからの熱を回収し、システム効率を高めるものである。エンジンは一般的に排ガス熱と冷却水熱の２種類の廃熱がある。排ガス熱は温度が高く、火花点火エンジンの場合、５００〜１０００℃と高い排ガス熱が排出される。ストイキでの運転では排ガス温度が高く、リーンでの運転では低くなる。そのため、ストイキ運転では高温対策など部材のメンテナンスを十分考慮して設計される。一方、リーン運転では排ガス温度が低くなるため部品等への負荷は低くなるが、改質には厳しい温度域になる。リーン運転での排ガス温度はエンジン出口で５００〜７００℃となり、改質器入口ではより低温になるためメタンを改質するには転化率が３０〜４０％の領域となる。しかし、上述したようにリーン運転での効率向上と排熱回収の効果を組み合わせれば十分な効率改善が期待できる。
【００３２】
以下に運転の一例を説明する。原燃料であるメタンを主成分とする燃料を改質器１０３に投入し、改質器１０３より出てきたガスをエンジンの吸気管１０９から導入しエンジンを起動させる。このとき、改質器１０３は室温であるため改質反応は進行しない。そのため、原燃料ガスがそのままエンジンで着火した状態である。エンジン着火後、高温の排気ガスにより改質器１０３が加熱され、徐々に改質器１０３の温度が上昇し始める。この時、水のポンプを起動して改質器１０３に水を導入する。水が導入されたことで、急速に改質器１０３の温度が上昇し４００℃を超えたあたりで改質反応によって水素ガス等が生成する。この段階で原燃料の供給量を所定の運転負荷に必要なガス量へ増加させて水素発生量を増加させる。ここで、改質器１０３への原燃料の供給量はリーン燃焼となるように調整される。エンジンの定常運転時には排ガス温度が５００℃程度となり、改質器入口で４５０℃、出口で４３０℃程度となる。この状態で改質率は３０〜４０％となり、改質ガスによる運転状態を確立することができる。この時のガス組成は燃焼熱比で水素が２０〜３０％となり、エンジン効率を向上できる。ここまでにかかる時間は５分程度である。これは熱交換型の改質器とそれに用いる触媒、そして周辺補機の削減といった可能な限りの熱容量を低減したことにより、排ガスの熱を効率よく化学反応に利用することができたことにより達成される。さらに、過剰の水を供給することにより排ガスの熱伝達率も向上することで反応速度の低下が熱律速になることを防止している。水素分離膜を用いた改質反応システムでも低温化が可能であるが、実流体での反応では水素分離膜や分離システムに伴う周辺補機の熱容量の増加により、排ガスの熱が増加部品の加熱に利用されることで、実際の化学反応への利用が減少するとともに、反応速度も部品の増加により熱伝達率が低下することで熱律速になり低下してしまう。
【００３３】
エンジンに供給される燃料は改質ガス及び未反応のメタンを主体とするガスの混合ガスであるが、高圧縮比のエンジンを利用し、高空燃比（リーン燃焼）で運転させ、水素の燃焼特性を活かして均一にガスを燃焼させることで、高効率に燃焼することができる。
【００３４】
以上のように、メタンの水蒸気改質反応を行う改質器で排熱回収を行うエンジンシステムにおいて、水素混合燃焼、希薄燃焼（リーン燃焼）、高圧縮比燃焼の効果によるエンジン効率の向上と改質反応の排熱回収による効率向上により、システム全体として３０％の効率改善を実現することができる。
[第２実施形態]
図４に第２実施形態に係るエンジンシステムの構成図を示す。図２との違いはエンジンがディーゼルエンジンである点であり、軽油あるいは重油などディーゼル燃料のポンプとインジェクタが備わっている。ディーゼルエンジン４０１では、改質ガスだけでは着火しないため、着火剤として軽油や重油などのディーゼル燃料を同時に供給して着火させ、筒内の改質ガスへ火炎伝搬させることでエンジンを運転させる必要がある。そこで、ディーゼル燃料タンク４０２のディーゼル燃料を昇圧する昇圧ポンプ４０３とディーゼル燃料をエンジン４０１に直噴するためのインジェクタ４０４を備えている。その他の構成は、図２に示した第１実施形態と同様である。
【００３５】
本実施形態のエンジンシステムは第１実施形態と同様に、できるだけ部品点数を少なくしてシステムの簡素化を図っている。そのため燃料及び水を改質器にすべて投入し、改質器からエンジンへは吸気ポートからすべて投入し、エンジン側に燃料や空気の流量を調整するためのインジェクタなどの部品を装着していない。
【００３６】
本実施形態のエンジンシステムで使用するディーゼルエンジンとしては、可能であれば排ガス規制を考慮しコモンレール式のディーゼルエンジンを使用することが望ましい。ディーゼルエンジン４０１には、軽油などのディーゼル燃料を筒内に噴射するための液体燃料供給ラインと、吸気管１０９から改質ガスを導入するための改質ガス供給ライン１１３を設ける。ディーゼル燃料を用いるといっても、始動時以外は着火剤としてディーゼル燃料は利用されるため改質ガスが主たる燃料となる。排ガスの浄化のためにマニホールド直下に排ガス浄化触媒を装着し、排ガス規制に対応できるようにすることが望ましい。
【００３７】
次に、第２実施形態で適用するエンジンシステムの運転状態の一例と効果について説明する。ディーゼルエンジンの場合、４５０〜７００℃の排ガス熱が排出される。ディーゼルエンジンはもともとリーン運転であり排ガス温度はエンジン出口で４００〜６００℃となり、改質器入口ではより低温になるためメタンを改質するには転化率が２０〜４０％の領域となる。しかし、火花点火式の場合と同様にディーゼルの高効率燃焼と排熱回収の効果を組み合わせれば十分な効率改善が期待できる。
【００３８】
以下に運転の一例を説明する。ディーゼル燃料である軽油を昇圧ポンプ４０３で昇圧してインジェクタ４０４から直噴により供給しエンジン４０１を起動させる。このとき、改質器１０３には原燃料ガスを供給しない。これは、改質器１０３に原燃料ガスを供給しても、改質器１０３の温度が低く改質反応が進行しないためである。エンジン着火後、高温の排気ガスにより改質器１０３が加熱され、徐々に改質器１０３の温度が上昇し始める。
この時、原燃料のメタンガスを改質器１０３に供給するとともに、水のポンプを起動して改質器１０３に水を導入する。水が導入されたことで、急速に改質器１０３の温度が上昇し４００℃を超えたあたりで水素ガス等が生成する。この段階で原燃料の供給量を所定の運転負荷に必要なガス量へ増加させ、反応を十分に行うことで、改質器入口で４５０℃、出口で４３０℃の状態で改質率は２０〜４０％となり、改質ガスを主体にして、軽油を５〜１０％添加の程度で運転状態を確立することができる。なお、改質ガスの反応性や効果については第１実施形態と同様である。
【００３９】
本実施形態のエンジンシステムでは、ディーゼルの高効率燃焼とともに、改質反応により８％程度の効率改善が可能となり、システム全体として５０％以上の高効率運転を実現することができる。
【００４０】
本発明のエンジンシステムは、例えば分散電源用のエンジン発電機やガスヒートポンプのガスエンジンなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・エンジン、２・・・排気管、３・・・改質器、４・・・燃料、５・・・水、６・・・吸気管、１０１・・・エンジン、１０２・・・排気管、１０３・・・改質器、１０４・・・燃料ボンベ、１０５・・・ポンプ、１０６・・・流量調節器、１０７・・・圧力調整弁、１０８・・・冷却器、１０９・・・吸気管、１１０・・・水タンク、１１１・・・浄水器、１１２・・・レベルセンサ、１１３・・・改質ガス供給ライン、１１４・・・水回収ライン、３１・・・反応セル、３２・・・第１ケーシング、３３・・・反応シート、３３ａ・・・貫通孔、３４・・・第２ケーシング、３５・・・金属箔、３６・・・多孔質層、３７・・・触媒、４０１・・・エンジン、４０２・・・ディーゼル燃料タンク、４０３・・・昇圧ポンプ、４０４・・・インジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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