(57)【要約】【課題】電気的エネルギの供給が最適化されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素を効率良く生成すること。【解決手段】改質器１００のプラス電極５とマイナス電極６との両電極間に瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加されプラズマ放電が発生されることで蓋付ガラス容器１内の炭化水素系物質としてのディーゼルエンジンオイル中にプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電によりディーゼルエンジンオイルが分解され低級炭化水素としてのメタンやエチレン等が生成される。このように、電気的エネルギの供給が最適化されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素を効率良く生成することができる。【選択図】　　　図１
2004076701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に炭化水素系物質を入れ、前記容器の中央軸方向にプラス電極及びマイナス電極のうち一方の電極、前記容器の外周囲に他方の電極を設置し、これら両電極間に数〔ｎｓ：ナノ秒〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的、かつ、パルス的な数十〔ｋＶ：キロボルト〕の高電圧を繰返し印加する電圧印加手段と、
前記高電圧の印加により前記炭化水素系物質中にプラズマ放電を発生させる放電発生手段と、
前記炭化水素系物質をプラズマ放電により分解させ低級炭化水素を生成する分解生成手段と
を具備することを特徴とする低級炭化水素生成装置。
【請求項２】
容器内に所定の物質を混入した炭化水素系物質を入れ、前記容器の中央軸方向にプラス電極及びマイナス電極のうち一方の電極、前記容器の外周囲に他方の電極を設置し、これら両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な数十〔ｋＶ〕の高電圧を繰返し印加する電圧印加手段と、
前記高電圧の印加により前記所定の物質が混入された前記炭化水素系物質中にプラズマ放電を発生させる放電発生手段と、
前記炭化水素系物質をプラズマ放電により分解させ低級炭化水素を生成する分解生成手段と
を具備することを特徴とする低級炭化水素生成装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段は、前記両電極間が短絡しアーク放電を起こす以前のタイミングにて高電圧を繰返し印加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の低級炭化水素生成装置。
【請求項４】
前記炭化水素系物質は、各種内燃機関用石油系燃料または各種内燃機関用石油系オイルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の低級炭化水素生成装置。
【請求項５】
前記所定の物質は、活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項２に記載の低級炭化水素生成装置。
【請求項６】
容器内に炭化水素系物質を入れ、前記容器の中央軸方向にプラス電極及びマイナス電極のうち一方の電極、前記容器の外周囲に他方の電極を設置し、これら両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的、かつ、パルス的な数十〔ｋＶ〕の高電圧を繰返し印加する電圧印加工程と、
前記高電圧の印加により前記炭化水素系物質中にプラズマ放電を発生させる放電発生工程と、
前記炭化水素系物質をプラズマ放電により分解させ低級炭化水素を生成する分解生成工程と
からなることを特徴とする低級炭化水素生成方法。
【請求項７】
容器内に所定の物質を混入した炭化水素系物質を入れ、前記容器の中央軸方向にプラス電極及びマイナス電極のうち一方の電極、前記容器の外周囲に他方の電極を設置し、これら両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な数十〔ｋＶ〕の高電圧を繰返し印加する電圧印加工程と、
前記高電圧の印加により前記所定の物質が混入された前記炭化水素系物質中にプラズマ放電を発生させる放電発生工程と、
前記炭化水素系物質をプラズマ放電により分解させ低級炭化水素を生成する分解生成工程と
からなることを特徴とする低級炭化水素生成方法。
【請求項８】
前記電圧印加工程は、前記両電極間が短絡しアーク放電を起こす以前のタイミングにて高電圧を繰返し印加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の低級炭化水素生成方法。
【請求項９】
前記炭化水素系物質は、各種内燃機関用石油系燃料または各種内燃機関用石油系オイルであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の低級炭化水素生成方法。
【請求項１０】
前記所定の物質は、活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項６に記載の低級炭化水素生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化水素系物質から低級炭化水素を生成する低級炭化水素生成方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、低級炭化水素生成方法及び装置に関連する先行技術文献としては、特開平７−２９２３７２号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、燃料であるガソリンに水素を混合し内燃機関に供給することでリーンバーン（希薄燃焼）を可能とするもので、水素を安全かつ経済的に供給する技術が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、エンジン本体からの排出ガスに混合された燃料をプラズマ処理部における燃料改質部にてプラズマ化することで改質し水素を発生させ、この排出ガスをＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気ガス再循環）システムに利用するとしている。この燃料改質部は、ガス流通路内を流通する排出ガスに対して誘電体を挟んで対向する電極からなり、電極間に高周波電圧を印加することで排出ガス中に含まれた燃料が改質され水素が発生するとしている。しかし、排出ガス中に含まれた燃料に誘電体を挟んで対向する電極を介して単に高周波電圧を印加するだけでは、電気的エネルギの無駄が大きく、かつ燃料の改質効果が薄く実用性に乏しいという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、電気的エネルギの供給が最適化されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素を効率良く生成する低級炭化水素生成方法及び装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の低級炭化水素生成装置によれば、電圧印加手段にて容器内の中央軸方向及びその外周囲に設置された両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加され、放電発生手段にてプラズマ放電が発生されることで炭化水素系物質中にプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電により分解生成手段で炭化水素系物質が分解され低級炭化水素が生成される。これにより、電気的エネルギの供給が最適化され、発生されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素が効率良く生成されるという効果が得られる。
【０００６】
請求項２の低級炭化水素生成装置によれば、電圧印加手段にて容器内の中央軸方向及びその外周囲に設置された両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加され、放電発生手段にてプラズマ放電が発生されることで所定の物質が混入された炭化水素系物質中にプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電により分解生成手段で炭化水素系物質が分解され低級炭化水素が生成される。これにより、電気的エネルギの供給が最適化され、発生されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素が効率良く生成されるという効果が得られる。
【０００７】
請求項３の低級炭化水素生成装置における電圧印加手段では、プラス電極及びマイナス電極間が短絡しアーク放電を起こす以前のタイミングにて高電圧が繰返し印加されるため、連続した好適なプラズマ放電が得られる。
【０００８】
請求項４の低級炭化水素生成装置における炭化水素系物質が、各種内燃機関用石油系燃料または各種内燃機関用石油系オイルとされる。このため、炭化水素系物質の供給や保管が簡単であり、例えば、内燃機関への適用が容易となる。
【０００９】
請求項５の低級炭化水素生成装置における所定の物質が、活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンのうち少なくとも１つとされる。この所定の物質は、炭化水素系物質との隣接部分にてプラズマ放電を起こさせるために必要であるが、このもの自体は変化されることがないため、低級炭化水素の生成途中で補充する必要がないという効果が得られる。
【００１０】
請求項６の低級炭化水素生成方法によれば、電圧印加工程にて容器内の中央軸方向及びその外周囲に設置された両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加され、放電発生工程にてプラズマ放電が発生されることで炭化水素系物質中にプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電により分解生成工程で炭化水素系物質が分解され低級炭化水素が生成される。これにより、電気的エネルギの供給が最適化され、発生されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素が効率良く生成されるという効果が得られる。
【００１１】
請求項７の低級炭化水素生成方法によれば、電圧印加工程にて容器内の中央軸方向及びその外周囲に設置された両電極間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加され、放電発生工程にてプラズマ放電が発生されることで所定の物質が混入された炭化水素系物質中にプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電により分解生成工程で炭化水素系物質が分解され低級炭化水素が生成される。これにより、電気的エネルギの供給が最適化され、発生されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素が効率良く生成されるという効果が得られる。
【００１２】
請求項８の低級炭化水素生成方法における電圧印加工程では、プラス電極及びマイナス電極間が短絡しアーク放電を起こす以前のタイミングにて高電圧が繰返し印加されるため、連続した好適なプラズマ放電が得られる。
【００１３】
請求項９の低級炭化水素生成方法における炭化水素系物質が、各種内燃機関用石油系燃料または各種内燃機関用石油系オイルとされる。このため、炭化水素系物質の供給や保管が簡単であるという効果が得られる。
【００１４】
請求項１０の低級炭化水素生成方法における所定の物質が、活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンのうち少なくとも１つとされる。この所定の物質は、炭化水素系物質との隣接部分にてプラズマ放電を起こさせるために必要であるが、このもの自体は変化されることがないため、低級炭化水素の生成途中で補充する必要がないという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる低級炭化水素生成装置としての改質器（Ｒｅａｃｔｏｒ：リアクタ）の実験室段階における評価装置の全体構成を示す概略断面図である。
【００１７】
図１において、１００は蓋付ガラス容器１からなる改質器であり、この改質器１００の蓋付ガラス容器１の中央軸方向にプラス電極５、その外周囲に網目状のマイナス電極６を設置した。この蓋付ガラス容器１内に炭化水素系物質として例えば、ディーゼルエンジンオイルを２／３程度満たした。そして、蓋付ガラス容器１の蓋側に設けられた一方の導入管２から不活性ガスとしての窒素（Ｎ２　）ガスを導入した。次に、プラス電極５とマイナス電極６との間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な数十〔ｋＶ〕の高電圧を繰返し印加した。
【００１８】
これにより、蓋付ガラス容器１内のディーゼルエンジンオイル中にプラズマ放電を発生させた。そして、蓋付ガラス容器１の蓋側に設けられた他方の導出管３から導出された生成物を含む窒素ガスを集め、窒素ガス中の生成物である低級炭化水素を分析機器であるフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）またはガスクロマトグラフィにて測定した。
【００１９】
次に、図２を参照し、本実施例における瞬間的かつパルス的な高電圧の繰返し印加によるストリーマ成長について、従来例としての連続的な高電圧の印加によるストリーマ成長と比較して説明する。なお、図２（ａ）は本実施例によるストリーマ成長、図２（ｂ）は従来例によるストリーマ成長を示す。
【００２０】
まず、図２（ｂ）に示す従来例では、連続的な高電圧の印加によりマイナス電極側から電離されたｅ（エレクトロン：電子）が増加し、加速電子によりプラス電極のストリーマが成長し、遂にはストリーマがプラス電極とマイナス電極とをつなぐまでに成長しプラス電極とマイナス電極と間を短絡させ、アーク放電が起こる。これにより、炭化水素系物質が高温化するという不具合が生じる。
【００２１】
これに対して、図２（ａ）に示す本実施例では、瞬間的かつパルス的な高電圧の繰返し印加によりマイナス電極側から電離されたｅ（エレクトロン）が増加し、加速電子によりプラス電極のストリーマが成長される。ここで、瞬間的かつパルス的な高電圧を最適制御することでストリーマがプラス電極とマイナス電極とをつなぐまでに成長される以前に印加電圧が遮断されるまで低温のままプラズマ放電の発生を継続できる。
【００２２】
したがって、本実施例による両電極間に対する瞬間的かつパルス的な高電圧の繰返し印加によれば、炭化水素系物質が高温化することないため高電圧化が可能であり、反応性の高い、高エネルギのｅ（エレクトロン）生成が可能となる。これにより、プラズマ放電の発生による炭化水素系物質からの低級炭化水素の生成がより効率的となる。
【００２３】
このように、本実施例の低級炭化水素生成装置は、容器である蓋付ガラス容器１内に炭化水素系物質を入れ、蓋付ガラス容器１の中央軸方向に一方のプラス電極５及び蓋付ガラス容器１の外周囲に他方の網目状のマイナス電極６を設置し、これら両電極５，６間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な数十〔ｋＶ〕の高電圧を繰返し印加する改質器１００にて達成される電圧印加手段と、高電圧の印加により炭化水素系物質中にプラズマ放電を発生させる改質器１００にて達成される放電発生手段と、炭化水素系物質をプラズマ放電により分解させ低級炭化水素を生成する改質器１００にて達成される分解生成手段とを具備するものである。また、本実施例の改質器１００にて達成される電圧印加手段は、両電極５，６間が短絡しアーク放電を起こす以前のタイミングにて高電圧を繰返し印加するものである。そして、本実施例の低級炭化水素生成装置としての改質器１００で使用する炭化水素系物質は、各種内燃機関用石油系オイルであるディーゼルエンジンオイルとするものである。
【００２４】
つまり、改質器１００では、瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加されプラズマ放電が発生されることでディーゼルエンジンオイル中に連続した好適なプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電により炭化水素系物質としてのディーゼルエンジンオイルが分解され低級炭化水素としてのメタンやエチレン等が生成される。これにより、電気的エネルギの供給が最適化され、発生されたプラズマ放電により炭化水素系物質から低級炭化水素を効率良く生成することができる。
【００２５】
なお、本実施例の低級炭化水素生成装置における各手段を工程に読変えることにより、低級炭化水素生成方法の実施例とすることができ、同様の作用・効果を得ることができる。
【００２６】
ところで、上記実施例では、炭化水素系物質としてディーゼルエンジンオイルを用いたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、他の炭化水素系物質としての各種内燃機関用石油系オイルや各種内燃機関用石油系燃料を適宜、使用し所望の生成物を得るようにしてもよい。また、この際に不活性ガスとして窒素ガスを用いたが、他の気体を組合わせてもよい。
【００２７】
また、プラズマ放電の時間や炭化水素系物質の量等によっても生成濃度が変化する。更に、上記実施例では、蓋付ガラス容器に窒素ガスの導入管と導出管とを設け循環させるようにしているが、事前に蓋付ガラス容器内に窒素ガスを充填したのち完全密閉し、プラズマ放電後に生成物を含む窒素ガスを取出してもよい。この際、蓋付ガラス容器内に炭化水素系物質のみを入れ完全密閉し、プラズマ放電後に生成物のみを取出してもよい。
【００２８】
更に、上記実施例による生成物として、最終的に水素（Ｈ２　）を発生するに至れば、燃料電池や水素燃料への展開が可能となる。
【００２９】
図３は図１の改質器における炭化水素系物質であるディーゼルエンジンオイル中に、更に所定の物質として活性炭ペレット、またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３　）ペレット、またはタングステン（Ｗ）線のうちの１つを混入した変形例の全体構成を示す概略断面図である。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
図３において、改質器２００の蓋付ガラス容器１内のディーゼルエンジンオイル中に活性炭ペレット、またはチタン酸バリウムペレット、またはタングステン線のうちの１つが混入されているため、ディーゼルエンジンオイルと活性炭ペレット、またはチタン酸バリウムペレット、またはタングステン線との隣接部分にてプラズマ放電を起こさせることができる。
【００３１】
これにより、炭化水素系物質としてのディーゼルエンジンオイルがその中に混入された活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンとの間のプラズマ放電により分解され低級炭化水素が生成された。このことから、炭化水素系物質中に混入された所定の物質により生成物を効率良く、また、その物質を変えることで必要とする生成物を効率良く、即ち、必要とする生成物を高濃度で生成することが可能となった。
【００３２】
このように、本変形例の低級炭化水素生成装置は、容器である蓋付ガラス容器１内に所定の物質を混入した炭化水素系物質を入れ、蓋付ガラス容器１の中央軸方向に一方のプラス電極５及び蓋付ガラス容器１の外周囲に他方の網目状のマイナス電極６を設置し、これら両電極５，６間に数〔ｎｓ〕から数百〔ｎｓ〕までの瞬間的かつパルス的な数十〔ｋＶ〕の高電圧を繰返し印加する改質器２００にて達成される電圧印加手段と、高電圧の印加により所定の物質が混入された炭化水素系物質中にプラズマ放電を発生させる改質器２００にて達成される放電発生手段と、炭化水素系物質をプラズマ放電により分解させ低級炭化水素を生成する改質器２００にて達成される分解生成手段とを具備するものである。また、本変形例の改質器２００にて達成される電圧印加手段は、両電極５，６間が短絡しアーク放電を起こす以前のタイミングにて高電圧を繰返し印加するものである。そして、本変形例の低級炭化水素生成装置としての改質器２００で使用する炭化水素系物質は、各種内燃機関用石油系オイルであるディーゼルエンジンオイルとするものである。更に、本変形例の低級炭化水素生成装置としての改質器２００で使用する所定の物質は、活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンのうちの１つとするものである。
【００３３】
つまり、改質器２００では、瞬間的かつパルス的な高電圧が繰返し印加されプラズマ放電が発生されることでディーゼルエンジンオイルと活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンとの隣接部分に連続した好適なプラズマ放電が起こり、このプラズマ放電により炭化水素系物質としてのディーゼルエンジンオイルが分解され低級炭化水素としてのメタンやエチレン等が生成される。これにより、電気的エネルギの供給が最適化され、ディーゼルエンジンオイルと活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンとの隣接部分に容易にプラズマ放電を起こすことができるため、炭化水素系物質から低級炭化水素を効率良く生成することができる。
【００３４】
なお、本変形例の低級炭化水素生成装置における各手段を工程に読変えることにより、低級炭化水素生成方法の実施例とすることができ、同様の作用・効果を得ることができる。
【００３５】
図４は図３の改質器における窒素ガスの導入経路の変形例の全体構成を示す概略断面図である。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
図４では、改質器３００の蓋付ガラス容器１の側周底面側に不活性ガスとしての窒素ガスを導入する導入管２を設け、その導入管２の先端側に例えば、セラミックス製からなる気泡発生器２ａを接続した。この気泡発生器２ａによって窒素ガスはバブリング気体として、炭化水素系物質としてのディーゼルエンジンオイル及びその中に混入された所定の物質としての活性炭ペレット、またはチタン酸バリウムペレット、またはタングステン線との間に介在することとなる。
【００３７】
これにより、ディーゼルエンジンオイルがその中に混入された活性炭またはチタン酸バリウムまたはタングステンとの間のプラズマ放電、更に、気泡発生器２ａからの窒素ガスを介したプラズマ放電により分解され低級炭化水素が生成された。このことから、炭化水素系物質中に混入された所定の物質及びバブリング気体により生成物を効率良く、また、その物質を変えることで必要とする生成物を効率良く、即ち、必要とする生成物をより高濃度で生成することが可能となった。
【００３８】
次に、上述の低級炭化水素生成装置としての改質器１００（２００，３００）が適用された具体的な内燃機関及びその周辺機器の構成を示す図５の概略図について説明する。
【００３９】
図５において、内燃機関１０には吸気通路１１が接続され、この吸気通路１１には上流側からエアクリーナ１２、スロットルバルブ１３、インジェクタ（燃料噴射弁）１４が配設されている。このインジェクタ１４からスロットルバルブ１３の下流側の吸気通路１１内に噴射供給される燃料とスロットルバルブ１３を介して吸入された空気との混合気は、吸気バルブ１５の開閉によって吸気ポート１６を通ってピストン２１とシリンダブロック２２とで囲まれた燃焼室２３内に導入される。そして、燃焼室２３内で燃焼された排気ガスは排気バルブ２４の開閉によって排気ポート２５を通って排気通路２６に排出される。
【００４０】
３０はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ３０では図示しない各種センサ信号等が読込まれ、これら各種センサ信号等に基づき各種制御量及び制御タイミングが算出され、インジェクタ１４や後述のサブインジェクタ１７、改質器１００に配設された両電極間に瞬間的かつパルス的な高電圧を発生させる高電圧発生回路３１、分離装置３２Ａ，３２Ｂ、分離・圧送装置３４Ａ，３４Ｂ、ＶＳＶ（Ｖａｃｃｕｍ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｖａｌｖｅ：バキュームスイッチングバルブ）３５、混合装置３６等が制御される。
【００４１】
一方、インジェクタ１４から噴射供給される燃料と同等の内燃機関用石油系燃料である炭化水素系物質が改質器１００に供給される（図５に示す「白抜矢印」参照）。この改質器１００にて炭化水素系物質から生成された気体中の低級炭化水素は、分離装置３２Ａに導入され、必要成分のみが分離され逆止弁３３Ａを通ってスロットルバルブ１３より下流側の吸気通路１１内の開口部に至る。また、改質器１００にて炭化水素系物質から低級炭化水素が生成された残りの液体は分離装置３２Ｂに導入され、低級炭化水素以外で必要とされる炭化水素系物質が分離され逆止弁３３Ｂを通ってスロットルバルブ１３より下流側の吸気通路１１内の開口部に至る。
【００４２】
このようにして、改質器１００にて生成された低級炭化水素やその他の必要とされる炭化水素系物質が、スロットルバルブ１３からの空気及びインジェクタ１４からの燃料に吸気通路１１内の負圧によって供給され混合されることで、アンチノック性の向上や燃焼改善による低エミッション化・燃費向上等が期待できる。また、生成された低級炭化水素が内燃機関用石油系燃料のような誘電率の大きな炭化水素系物質に吸収され易い性質を有しているため、瞬間的かつパルス的な高電圧によるプラズマ放電のエネルギを効率良く燃料に伝播することができ、プラズマ放電発生に要する電気的エネルギを最小限に抑えることができることで、内燃機関全体での熱効率を高く維持することができる。
【００４３】
次に、上述の構成からなる改質器１００（２００，３００）が適用された具体的な内燃機関及びその周辺機器の構成の第１の変形例を示す図６の概略図について説明する。なお、図中、上述の図５の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略すると共に、その相違点についてのみ詳述する。
【００４４】
図６において、改質器１００にて炭化水素系物質から生成された気体中の低級炭化水素は、分離・圧送装置３４Ａに導入され、必要成分のみが分離され圧送される。また、改質器１００にて炭化水素系物質から低級炭化水素が生成された残りの液体は分離・圧送装置３４Ｂに導入され、低級炭化水素以外で必要とされる炭化水素系物質が分離され圧送される。そして、分離・圧送装置３４Ａから圧送される低級炭化水素に対して、必要に応じて分離・圧送装置３４Ｂから圧送される必要とされる炭化水素系物質がＶＳＶ３５の作動にて混合され、サブインジェクタ１７からスロットルバルブ１３より下流側の吸気通路１１内に噴射供給される。
【００４５】
このようにして、改質器１００にて生成される低級炭化水素やその他の必要とされる炭化水素系物質が、スロットルバルブ１３からの空気及びインジェクタ１４からの燃料にサブインジェクタ１７から適量混合されることで、アンチノック性の向上や燃焼改善による低エミッション化・燃費向上等が期待できる。また、生成された低級炭化水素が内燃機関用石油系燃料のような誘電率の大きな炭化水素系物質に吸収され易い性質を有しているため、瞬間的かつパルス的な高電圧によるプラズマ放電のエネルギを効率良く燃料に伝播することができ、プラズマ放電発生に要する電気的エネルギを最小限に抑えることができることで、内燃機関全体での熱効率を高く維持することができる。
【００４６】
次に、上述の構成からなる改質器１００（２００，３００）が適用された具体的な内燃機関及びその周辺機器の構成の第２の変形例を示す図７の概略図について説明する。なお、図中、上述の図５の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略すると共に、その相違点についてのみ詳述する。
【００４７】
図７において、改質器１００にて炭化水素系物質から生成された気体中の低級炭化水素は、分離・圧送装置３４Ａに導入され、必要成分のみが分離され圧送される。また、改質器１００にて炭化水素系物質から低級炭化水素が生成された残りの液体は分離・圧送装置３４Ｂに導入され、低級炭化水素以外で必要とされる炭化水素系物質が分離され圧送される。そして、分離・圧送装置３４Ａから圧送される低級炭化水素に対して、必要に応じて分離・圧送装置３４Ｂから圧送される必要とされる炭化水素系物質がＶＳＶ３５の作動にて混合されたのち、更に、通常の燃料と混合装置３６にて混合されインジェクタ１４から吸気通路１１内に噴射供給される。
【００４８】
このようにして、改質器１００にて生成された低級炭化水素やその他の必要とされる炭化水素系物質が通常の燃料に適量混合されたのちインジェクタ１４から噴射供給されスロットルバルブ１３からの空気に混合されることで、アンチノック性の向上や燃焼改善による低エミッション化・燃費向上等が期待できる。また、生成された低級炭化水素が内燃機関用石油系燃料のような誘電率の大きな炭化水素系物質に吸収され易い性質を有しているため、瞬間的かつパルス的な高電圧によるプラズマ放電のエネルギを効率良く燃料に伝播することができ、プラズマ放電発生に要する電気的エネルギを最小限に抑えることができることで、内燃機関全体での熱効率を高く維持することができる。
【００４９】
ところで、上記実施例による低級炭化水素生成装置としての改質器１００が適用された具体的な内燃機関としてガソリン機関への適用を示したが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、ディーゼル機関にも適用することができ、この場合にも同様の作用・効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる低級炭化水素生成装置としての改質器の実験室段階における評価装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は図１の瞬間的かつパルス的な高電圧の繰返し印加によるストリーマ成長を連続的な高電圧の印加によるストリーマ成長と比較して示す説明図である。
【図３】図３は図１の改質器における炭化水素系物質中に所定の物質を混入した変形例の全体構成を示す概略断面図である。
【図４】図４は図１の改質器における窒素ガスの導入経路の変形例の全体構成を示す概略断面図である。
【図５】図５は図１の改質器が適用された具体的な内燃機関及びその周辺機器の構成を示す概略図である。
【図６】図６は図１の改質器が適用された具体的な内燃機関及びその周辺機器の構成の第１の変形例を示す概略図である。
【図７】図７は図１の改質器が適用された具体的な内燃機関及びその周辺機器の構成の第２の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
１　蓋付ガラス容器
５　プラス電極
６　マイナス電極
３０　ＥＣＵ（電子制御ユニット）
３１　高電圧発生回路
１００　改質器
【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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