(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼特性を向上させ得るパワーソースの燃料改質装置及び燃料改質装置付きパワーソースを提供すること。【解決手段】パワーソースの燃料改質装置は、熱の発生を伴い作動するパワーソースの燃料改質装置であって、燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器１０と、気液分離器の下流側に設けられ、気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置２０とを備える。燃料改質装置付きパワーソースは、熱の発生を伴い作動するパワーソースと、燃料改質装置とを具備する燃料改質装置付きパワーソースであって、燃料改質装置が、燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器１０と、気液分離器の下流側に設けられ、気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒２２を有する高分子量化触媒装置２０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱の発生を伴い作動するパワーソースの燃料改質装置であって、
原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、
上記気液分離器の下流側に設けられ、上記気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置と、
を備えることを特徴とするパワーソースの燃料改質装置。
【請求項２】
上記高分子量化触媒が、気相燃料を高分子量化したものを吸着及び放出することを特徴とする請求項１に記載のパワーソースの燃料改質装置。
【請求項３】
上記高分子量化触媒が、白金と亜鉛とを含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーソースの燃料改質装置。
【請求項４】
上記高分子量化触媒が、白金と、亜鉛と、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、チタニア、マグネシア及びゼオライトから成る群より選ばれた少なくとも１種の基材と、を含有し、
上記白金及び／又は上記亜鉛が、上記基材に担持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のパワーソースの燃料改質装置。
【請求項５】
上記高分子量化触媒が、白金と、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、チタニア、マグネシア及びゼオライトから成る群より選ばれた少なくとも１種の金属酸化物の表面に亜鉛がコーティングされている基材と、を含有し、
上記白金が、上記基材に担持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のパワーソースの燃料改質装置。
【請求項６】
上記高分子量化触媒が、白金と、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、チタニア、マグネシア及びゼオライトから成る群より選ばれた少なくとも１種の金属酸化物と亜鉛との複合酸化物から成る基材と、を含有し、
上記白金が、上記複合酸化物に担持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のパワーソースの燃料改質装置。
【請求項７】
上記気液分離器が、燃料タンクを兼ねることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載のパワーソースの燃料改質装置。
【請求項８】
熱を発生を伴い作動するパワーソースと、燃料改質装置と、を具備する燃料改質装置付きパワーソースであって、
上記燃料改質装置が、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、
上記気液分離器の下流側に設けられ、上記気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置と、を備えることを特徴とする燃料改質装置付きパワーソース。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーソースの燃料改質装置及び燃料改質装置付きパワーソースに係る。更に詳細には、本発明は、燃焼特性を向上させ得る燃料改質装置及び燃料改質装置付きパワーソースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体燃料を改質して、高オクタン価成分を含有する改質燃料および水素を生成する改質器と、前記改質燃料を内燃機関に供給する装置と、分離した水素を燃料電池に供給する装置とを備えた内燃機関が提案されている（特許文献１参照。）。
また、液体燃料を改質して、高オクタン価の改質液体燃料および水素に富む改質ガス燃料を生成する改質器と、前記改質液体燃料と前記改質ガス燃料を分離する気液分離装置と、前記改質液体燃料を内燃機関に供給する装置とを備えた内燃機関が提案されている（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１８４６６６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の車両においては、ノッキングの抑制などの燃焼特性が十分でないという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃焼特性を向上させ得るパワーソースの燃料改質装置及び燃料改質装置付きパワーソースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねたところ、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、気液分離器の下流側に設けられ、気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置とを設けることなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明のパワーソースの燃料改質装置は、熱の発生を伴い作動するパワーソースの燃料改質装置であって、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、該気液分離器の下流側に設けられ、該気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の燃料改質装置付きパワーソースは、熱の発生を伴い作動するパワーソースと、燃料改質装置とを具備する燃料改質装置付きパワーソースであって、該燃料改質装置が、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、該気液分離器の下流側に設けられ、該気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、気液分離器の下流側に設けられ、気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置とを設けることなどとしたため、燃焼特性を向上させ得るパワーソースの燃料改質装置及び燃料改質装置付きパワーソースを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のパワーソースの燃料改質装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１０】
本発明の燃料改質装置は、熱の発生を伴い作動するパワーソースの燃料改質装置である。前記燃料改質装置は、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、気液分離器の下流側に設けられ、気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置とを備えるものである。通常、原燃料であるガソリンは沸点範囲が３００〜４９０Ｋの石油留分であり、パラフィン、オレフィン及び芳香族炭化水素など、複数の成分が含有されている。本発明は、上記構成により、原燃料中の気相成分における低分子量成分の分子量を高め、オクタン価（火花点火機関で燃料のアンチノック性を表す値）を高めることにより、ノッキングを抑制し得るなど燃焼特性を向上させることができる。
【００１１】
ここで、本願において、「熱の発生を伴い作動するパワーソース」としては、内燃機関などを挙げることができる。また、「気相燃料」とは、水素や、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン等、炭素数が１〜４のものを挙げることができるが、本願では、常温常圧（２５℃、１ａｔｍ）で気体の状態を維持する低分子量炭化水素をいう。上記の例では、水素を除いた炭化水素燃料である。「液相燃料」とは、軽油やガソリン、バイオマスエタノールのようなアルコール燃料等、常温常圧で液体の状態を維持する炭化水素燃料をいう。更に、「高分子量化」とは、気相燃料が高分子量化触媒を通過する前後において、気相燃料の分子量を高めることをいう。
【００１２】
また、本発明の内燃機関の燃料改質装置においては、高分子量化触媒が、気相燃料を高分子量化したものを吸着・放出するものであることが望ましい。このような構成とすることにより、必要な時に高オクタン価の気相燃料を内燃機関に供給することができ、ノッキングを抑制し得るなど燃焼特性をより向上させることができる。例えば、低温時に高分子量化した気相燃料を吸着し、高温時に放出する高分子量化触媒を備える場合には、低温始動性を阻害しないという効果を奏するものとなる。このような触媒の吸着・放出能は、触媒中にゼオライトなど、低温時には分子を吸着し、高温になると分子を放出する成分を含有させておくことにより、得ることができる。
【００１３】
更に、本発明の内燃機関の燃料改質装置においては、高分子量化触媒が、白金と亜鉛とを含有することが望ましい。このような組成とすることによって、気相燃料を高分子量化したものが得られるだけでなく、気相燃料を高オクタン価化したものが得られる。具体的には、炭素数１〜４の低分子量炭化水素を結合させ、炭素数が６〜１０の炭化水素にすることができる。このような高分子量化触媒としては、図１（Ａ）に示すように、白金２と、亜鉛３と、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、チタニア、マグネシア若しくはゼオライト、又はこれらの任意の組合せに係る金属酸化物４からなる基材とを含有し、白金２及び亜鉛３の双方が、この金属酸化物４からなる基材上に担持されている触媒１が挙げられる。また、図１（Ｂ）に示すように、白金２と、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、チタニア、マグネシア若しくはゼオライト、又はこれらの任意の組合せに係る金属酸化物４の表面に亜鉛３がコーティングされている基材とを含有し、白金２がこの基材上に担持されている触媒５が挙げられる。更に、図１（Ｃ）に示すように、白金２と、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、チタニア、マグネシア若しくはゼオライト、又はこれらを任意に組み合わせた金属酸化物と亜鉛との複合酸化物６から成る基材と、を含有し、白金２が複合酸化物６から成る基材上に担持されている触媒７が挙げられる。ゼオライトとしては、モルデナイト、Ｙ型、ＵＳＹ、β−ゼオライト、ＺＳＭ−５（ＭＦＩ）など、高分子量化された気相燃料を吸着・放出することができるゼオライトを使用することができる。ただ、本発明に用いる高分子量化触媒はこれら図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示された構造に限定されるわけではなく、白金、亜鉛及び金属酸化物が含有されている触媒であればいかなるものも使用することができる。
【００１４】
ここで、図１（Ａ）の触媒１の製造方法としては、まず、金属酸化物粉末を、白金水溶液（ジニトロジアミン白金溶液など）及び亜鉛水溶液（硝酸亜鉛水和物（Ｚｎ（ＮＯ３）２・Ｈ２Ｏ）の水溶液など）の混合溶液に混合、撹拌し、その後この溶液を加熱して乾燥させる。これにより、金属酸化物の表面に白金及び亜鉛が担持された触媒１の粉末を得ることができる。図１（Ｂ）の触媒５の製造方法としては、まず、金属酸化物粉末を亜鉛水溶液に混合、撹拌し、その後、この溶液を加熱して乾燥させる。これにより、金属酸化物の表面に亜鉛がコーティングされた粉末を得ることができる。更に、この亜鉛がコーティングされた金属酸化物粉末を白金水溶液に混合、撹拌し、その後この溶液を加熱して乾燥させる。これにより、金属酸化物の表面に亜鉛がコーティングされ、更に亜鉛膜上に白金が担持された触媒５の粉末を得ることができる。図１（Ｃ）の触媒７の製造方法としては、金属酸化物と亜鉛との複合酸化物粉末を、白金溶液に混合、撹拌し、その後この溶液を加熱して乾燥させる。これにより、複合酸化物の表面に白金が担持された触媒７の粉末を得ることができる。
【００１５】
なお、図１（Ａ）の触媒１では、白金２と亜鉛３が共に金属酸化物４上に担持され、白金粒子と亜鉛粒子が隣接しているが、本発明では、金属酸化物４上に白金２と亜鉛３のいずれか一方が担持されている場合でも高分子量化触媒２２としての機能を果たすことができる。また、金属酸化物としてゼオライトを用いた場合には、白金２と亜鉛３が担持されていない場合でも高分子量化触媒２２としての機能を果たすことができる。ただ、白金２と亜鉛３の両方が金属酸化物上に担持されている場合、低分子量炭化水素の高分子化能が最も高いため、これらの成分が含有された触媒を用いることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に用いる高分子量化触媒は、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）の触媒１、５、７をモノリス担体の内部にコーティングしたものであることが好ましい。具体的には、図２に示すように、複数のセル２４ａを備えるモノリス担体２４の内壁に触媒１、５、７がコーティングされているものを使用することが好ましい。これにより、気相燃料と触媒１、５、７との接触面積が大幅に向上し、低分子量炭化水素を効率的に高分子量化することができる。
【００１７】
本発明の内燃機関の燃料改質装置において、原燃料から気相燃料と液相燃料を分離する気液分離器としては、従来のものを使用することができる。また、本願では、気液分離器が燃料タンクを兼ねていてもよい。つまり、燃料タンクの上部から気相燃料を取出し、下部から液相燃料を取出することができる。このように、燃料タンクの空間部分を気液分離器として機能させる構成とすることにより、部品数を少なくすることができる。
【００１８】
次に、本発明の燃料改質装置付きパワーソースについて説明する。本発明の燃料改質装置付きパワーソースは、熱の発生を伴い作動するパワーソースと、燃料改質装置とを具備するパワーソースであって、燃料改質装置が、原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する気液分離器と、気液分離器の下流側に設けられ、気相燃料を高分子量化する高分子量化触媒を有する高分子量化触媒装置とを備えるものである。このような構成とすることにより、気相燃料の分子量を向上させることができ、ノッキングを抑制し得るなど燃焼特性を向上させることができる内燃機関となる。
【００１９】
次に、本発明の燃料改質装置付き内燃機関の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００２０】
（第一実施形態）
図３は、本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第一実施形態の構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関は、気液分離器１０と、高分子量化触媒装置２０と、燃料タンク３０と、内燃機関の一例であるエンジン４０と、を備える。上述のように、気液分離器１０は原燃料を気相燃料と液相燃料とに分離する機能を有する。高分子量化触媒装置２０は、上述の高分子量化触媒２２と、高分子量化触媒２２を内部で保持するケーシング２１と、を備えている。そして、高分子量化触媒装置２０は、気液分離器１０とエンジン４０とを連通する気相燃料供給路２６上に設けられている。また、燃料タンク３０には、軽油やガソリン、アルコール燃料などの原燃料が貯蔵されている。
【００２１】
本実施形態の動作について説明する。本実施形態の内燃機関では、まず、原燃料が原燃料供給路２５を通じて燃料タンク３０から気液分離器１０に送給される。供給された原燃料は、気液分離器１０において気相燃料と液相燃料とに分離される。分離された気相燃料は、気相燃料供給路２６を通じて気液分離器１０の下流側に設けられた高分子量化触媒装置２０に供給される。そして、供給された気相燃料は、高分子量化触媒２２によって高分子量化される。高分子量化された気相燃料は、気相燃料供給路２６を通じてエンジン４０に供給される。また、液相燃料は、液相燃料供給路２７を通じてエンジン４０に供給される。そして、液相燃料と、高分子量化された気相燃料と、空気とが、混合され、若しくは各々別個にエンジン４０に供給される。
【００２２】
なお、液相燃料と高分子量化された気相燃料は、次のように、運転状況に応じてエンジン４０に供給することが好ましい。まず、エンジン４０の負荷が低く、しかもエンジン回転数が低い領域（通常運転に使用している領域）では、気相燃料を供給する。気相燃料は希薄燃焼が可能で、高圧縮比下でノッキングを起こさない特性から、大幅な燃費向上が可能となる。次に、エンジン負荷が高い領域では、液相燃料を供給する。この領域で気相燃料を使用すると、吸気の充填効率が低下して出力が低下するため、液相燃料でかつ高オクタン価の燃料が好ましい。これら以外の中間の領域では、気相燃料と液相燃料とを併用する。具体的には、主に、気相燃料を使用し、不足分として液相燃料を供給する。このように気相燃料と液相燃料を使い分けることによって、いずれの領域においても高圧縮比化を実現でき、熱効率の向上による燃費及び出力の大幅な向上を図ることができる。また、低負荷運転時は気相燃料を使用し、高負荷運転時は液相燃料を使用することで、特に低負荷運転時の燃費向上と高負荷運転時の出力向上とを高い次元で両立させることができる。なお、エンジン４０への液相燃料及び気相燃料の供給量は、気相燃料供給路２６及び液相燃料供給路２７にそれぞれ設けたバルブ（図示せず）により制御することができる。
【００２３】
なお、図示しないが、燃料タンク３０又は気液分離器１０からエンジン４０に原燃料を直接供給できるバイパス流路を設けてもよい。これにより、低温始動性をより向上させることができる。
【００２４】
（第二実施形態）
図４は、本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第二実施形態の構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関は、気液分離器１０と、高分子量化触媒装置２０と、燃料タンク３０と、エンジン４０と、コンプレッサ５０と、気化器６０と、排気触媒コンバータ７０と、を備える。コンプレッサ５０は、空気供給路５２を介して後述する気化器６０と連通しており、空気を気化器６０に圧送する機能を有する。また、気化器６０は、気相燃料供給路２６を介して高分子量化触媒装置２０と連通しており、高分子量化触媒装置２０によって高分子量化された気相燃料が送給される。更に、燃料タンク３０は、液相燃料供給路２７を介して気化器６０と連通しており、液相燃料を送給する。排気触媒コンバータ７０は、エンジン４０から排出される排気ガス中の炭化水素及び一酸化炭素を酸化して二酸化炭素及び水に変換し、更に排気ガス中の窒素酸化物を還元して窒素に変換する機能を有する。
【００２５】
本実施形態の動作について説明する。本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関では、まず、原燃料が原燃料供給路２５を通じて燃料タンク３０から気液分離器１０に送給される。供給された原燃料は、気液分離器１０において、気相燃料と液相燃料とに分離される。分離された気相燃料は、気相燃料供給路２６を通じて、気液分離器１０の下流側に設けられた高分子量化触媒装置２０において、高分子量化触媒２２によって高分子量化される。高分子量化された気相燃料は、気相燃料供給路２６を通じて気化器６０に供給される。また、液相燃料は、液相燃料供給路２７を通じて気化器６０に供給される。一方、コンプレッサ５０により圧縮された空気も気化器６０に送給される。その後、液相燃料と、高分子量化された気相燃料と、空気とが、気化器６０において混合され、気化される。そして、気化された液相燃料と気相燃料と空気との混合ガスがエンジン４０に供給される。混合ガスは、エンジン４０において燃焼し、排気ガスとなる。排気ガスは、排気触媒コンバータ７０を通過して、浄化されて外部に排出される。なお、気化器６０としては、排気ガスの熱により液相燃料を気化する装置を用いることができる。
【００２６】
（第三実施形態）
図５は、本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第三実施形態の構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関は、気液分離器１０と、高分子量化触媒装置２０と、燃料タンク３０と、エンジン４０と、コンプレッサ５０と、を備える。そして、高分子量化触媒装置２０は、エンジン４０のウォータージャケット４２の近傍に設けられている。
【００２７】
本実施形態の動作について説明する。本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関では、まず、燃料タンク３０から気液分離器１０に送給される燃料は、気液分離器１０において、気相燃料と液相燃料とに分離される。そして、気相燃料は、気液分離器１０の下流側であってエンジン４０のウォータージャケット４２の近傍に設けられた高分子量化触媒装置２０において、温められた高分子量化触媒２２によって高分子量化される。また、液相燃料と、高分子量化された気相燃料と、コンプレッサ５０により圧縮された空気との混合ガスがエンジン４０に供給される。本実施形態では高分子量化触媒装置２０が、エンジン４０の上部に設けられ、シリンダーブロック及びシリンダーヘッド中の冷却水が満たされたウォータジャケット４２の近傍に設けられている。ウォータージャケット４２はエンジンの熱エネルギにより加熱されていることから、この近傍に高分子量化触媒２２を設けることにより、ウォータージャケット４２からの伝熱によって触媒２２が温められ、白金及び亜鉛の触媒活性を向上させることができる。更に高分子量化触媒２２にゼオライトを使用している場合には、エンジンが始動直後でウォータージャケット４２が十分温められていない場合には、高分子量化触媒２２も低温であることから、高分子量化された気相燃料を触媒２２に吸着させておくことができる。その後、ウォータージャケット４２が十分温められた場合には、高分子量化触媒２２も高温となっていることから、気相燃料を触媒２２から放出させることができる。
【００２８】
（第四実施形態）
図６は、本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第四実施形態の構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関は、気液分離器１０と、高分子量化触媒装置２０と、燃料タンク３０と、エンジン４０と、コンプレッサ５０と、気化器６０と、排気触媒コンバータ７０と、高オクタン価化触媒装置８０と、を備える。高オクタン価化触媒装置８０は、高オクタン価化触媒８２と、高オクタン価化触媒８２を内部で保持するケーシング８１と、を備えている。そして、高オクタン価化触媒装置８０は、気液分離器１０と、気化器６０とを連通する液相燃料供給路２７上に設けられている。高オクタン価化触媒装置８０内の高オクタン価化触媒８２は、液相燃料が通過することにより液相燃料のオクタン価を高めることができる触媒である。更に、本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関では、高オクタン価化触媒装置８０に酸素を供給するための酸素供給路５４が設けられている。酸素供給路５４は液相燃料供給路２７に接続されており、上記コンプレッサ５０と高オクタン価化触媒装置８０とを連通させ、高オクタン価化触媒装置８０に空気を供給する。更に、この燃料改質装置付き内燃機関では、気液分離器１０と液相燃料供給路２７及び酸素供給路５４の接続部との間に液相燃料を気化する気化器５６を設けることが好ましい。
【００２９】
本実施形態の動作について説明する。本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関では、まず、燃料タンク３０から気液分離器１０に送給される燃料は、気液分離器１０において、気相燃料と液相燃料とに分離される。また、気相燃料は、気液分離器１０の下流側に設けられた高分子量化触媒装置２０において、高分子量化触媒２２によって高分子量化される。一方、液相燃料は、気液分離器１０の下流側に設けられた気化器５６によって気化され、更にコンプレッサ５０から圧送された空気（酸素）と混合され、高オクタン価化触媒８２に導入される。高オクタン価化触媒８２では、液相燃料と酸素の混合ガスが反応し、液相燃料のオクタン価が高められる。その後、高オクタン価化された液相燃料と、高分子量化された気相燃料とが気化器６０に送給される。一方、コンプレッサ５０により圧縮された空気も気化器６０に送給される。その後、高オクタン価化された液相燃料と、高分子量化された気相燃料と、空気とが、気化器６０おいて混合される。そして、液相燃料と、気相燃料と空気との混合ガスがエンジン４０に供給される。混合ガスは、エンジン４０において燃焼し、排気ガスとなる。排気ガスは、排気触媒コンバータ７０を通過して、浄化されて外部に排出される。
【００３０】
本実施形態の燃料改質装置付き内燃機関では、第二実施形態の燃料改質装置付き内燃機関に対し、更に高オクタン価化触媒装置８０を設けたことを特徴とする。これにより、液相燃料のオクタン価を高め、更にアンチノック性を向上させることが可能となる。
【００３１】
なお、高オクタン価化触媒８２としては、ロジウムを含有するものを挙げることができる。更に、高オクタン価化触媒８２に導入する、酸素分子と液相燃料との分子数比（Ｏ２／液相燃料）は０．００５〜１．０であることが望ましい。１．０より大きい場合には、液相燃料が燃焼してしまうことがあり、０．００５未満の場合には、オクタン価を高めることができないことがある。
【００３２】
また、気化器５６としては、液相燃料を噴霧して気化するインジェクタを使用することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、高オクタン価化された液相燃料と、高分子量化された気相燃料と、空気とが混合される気化器６０を設けたが、特別に気化器６０を設けずに、気相燃料供給路２６、液相燃料供給路２７及び空気供給路５２を連結するだけでもよい。これによりシステムの簡素化、軽量化を図ることができる。
【実施例】
【００３４】
次に、本発明の燃料改質装置を実施例により更に詳細に説明する。
【００３５】
（実施例１）
ＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）をディスク状に圧縮した後、破砕し、３６〜７０μｍの粒径にそろえた。次いで、粉砕したＭＦＩゼオライト０．１ｇとケイ砂０．１３ｇとを混合し、ガラス管に充填した。その後、このガラス管内に３００ｃｍ３／ｍｉｎで２％水素含有窒素を流通させた。そして、この窒素雰囲気下、ＭＦＩゼオライトとケイ砂の混合物を４００℃にて３０ｍｉｎ加熱し、活性化処理を行った。次いで、このガラス管を窒素雰囲気下で５０℃に冷却して、本例に用いる高分子量化触媒を得た。
得られた高分子量化触媒を上述の燃料改質装置付き内燃機関の高分子量化触媒装置に設置して、本例の燃料改質装置付き内燃機関を得た。
【００３６】
（実施例２）
ＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）に替えて、２質量％の白金が担持されたＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の燃料改質装置付き内燃機関を得た。
【００３７】
（実施例３）
ＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）に替えて、２０質量％の亜鉛が担持されたＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の燃料改質装置付き内燃機関を得た。
【００３８】
（実施例４）
ＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）に替えて、図１（Ａ）に示されたような、２質量％の白金と２０質量％の亜鉛とが担持されたＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の燃料改質装置付き内燃機関を得た。
【００３９】
（実施例５）
ＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）に替えて、図１（Ｂ）に示されたような、ＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）に亜鉛をコーティングし、次いで亜鉛層上に白金を担持して得られた、２質量％の白金と２０質量％の亜鉛とが担持されたＭＦＩゼオライト（Ｓｉ／Ａｌ比：４０）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の燃料改質装置付き内燃機関を得た。
【００４０】
［性能評価］
各例に用いる高分子量化触媒に対して、０．５質量％ブタン含有ヘリウムガスを３００ｃｍ３／ｍｉｎ供給しながら、１００℃から昇温し、ガスクロマトグラフィーにて出口ガスを分析した。
その結果、実施例１〜５の燃料改質装置付き内燃機関に用いる高分子量化触媒において、ブタン（リサーチオクタン価：９３．８）及び二分子重合体であるキシレン（リサーチオクタン価：１１６．４）が検出された。また、実施例４及び５の燃料改質装置付き内燃機関に用いる高分子量化触媒において、２００℃の高沸点成分がそれぞれ０．８ｖｏｌ％ずつ確認された。
【００４１】
以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上記実施例においては、気相燃料としてブタンを適用した例を挙げたが、気相燃料としては、メタンやエタン、エチレン、プロパン、プロピレンなどを適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の燃料改質装置に用いられる高分子量化触媒の例を示す概略図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図２】高分子量化触媒をモノリス担体に塗布した状態を示す概略図である。
【図３】本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第一実施形態の構成を示す概略図である。
【図４】本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第二実施形態の構成を示す概略図である。
【図５】本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第三実施形態の構成を示す概略図である。
【図６】本発明に係る燃料改質装置付き内燃機関の第四実施形態の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，５，７  高分子量化触媒
２          白金
３          亜鉛
４          金属酸化物
６          複合酸化物
１０          気液分離器
２０          高分子量化触媒装置
２１          ケーシング
２２          高分子量化触媒
２４          モノリス担体
２４ａ        セル
２５          原燃料供給路
２６          気相燃料供給路
２７          液相燃料供給路
３０          燃料タンク
４０          エンジン
４２          ウォータージャケット
５０          コンプレッサ
５２          空気供給路
５４          酸素供給路
５６          気化器
６０          気化器
７０          排気触媒コンバータ
８０          高オクタン価化触媒装置
８１          ケーシング
８２          高オクタン価化触媒  
【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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