(57)【要約】【課題】炭化水素系燃料にアルコール成分を部分的に混入したアルコール含有燃料から、アルコールと炭化水素系燃料とを非常に簡易に、かつ、コンパクトなシステムで、分離しつつ改質ガスを得る。【解決手段】リザーバタンク１から水ポンプ２によって供給した水と、燃料タンク３から燃料ポンプ４によって供給した炭化水素系燃料にアルコール成分を部分的に混入したアルコール含有燃料とを、混合槽５内で混合攪拌することにより、炭化水素系燃料を混合槽上部５ａに、アルコールと水との混合流体を混合槽下部５ｂに分離しつつ生成し、炭化水素系燃料を炭化水素系燃料チューブ６によって取り出すと共に、混合流体を混合流体チューブ７から取り出して改質器８に供給し、改質器８内で混合流体を水蒸気方法によって改質して改質ガスを得て、改質ガス蓄圧室９に蓄える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を供給する水供給手段と、
アルコール以外の炭化水素系燃料に、アルコール成分を部分的に混入したアルコール含有燃料を供給するアルコール含有燃料供給手段と、
前記アルコール含有燃料供給手段から供給されたアルコール含有燃料に、前記水供給手段から水を供給することで、水とアルコールからなる混合流体と前記炭化水素系燃料とを生成する２種燃料生成手段と、
前記２種燃料生成手段により生成された前記混合流体と前記炭化水素系燃料とを分離する２種燃料分離手段と、
前記２種燃料分離手段により分離された前記混合流体を改質して改質ガスを発生する改質手段と、
を備えた構成したことを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
前記水供給手段は、前記水を貯蔵するリザーバタンクと、該リザーバタンク内の水を圧送する水ポンプとで構成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３】
前記アルコール含有燃料供給手段は、アルコール含有燃料を貯蔵する燃料タンクと、該燃料タンク内のアルコール含有燃料を圧送する燃料ポンプとで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記２種燃料生成手段は、前記水供給手段から供給された水と前記アルコール含有燃料供給手段から供給されたアルコール含有燃料とを混合して前記混合流体と前記炭化水素系燃料を分離しつつ生成する混合槽で構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料改質装置。
【請求項５】
前記２種燃料分離手段は、前記混合槽と、該混合槽の比較的上部から前記炭化水素系燃料を取り出し、比較的下部から混合流体を取り出すことで前記混合流体と前記炭化水素系燃料とを分離する手段と、で構成され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】
前記改質手段は、前記混合流体を水蒸気改質方法によって改質することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の燃料改質装置。
【請求項７】
前記２種燃料生成手段に供給される前記水と前記アルコール含有燃料との割合は、水の量がアルコール含有燃料の量に対して５％以下であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料改質装置。
【請求項８】
前記アルコール含有燃料は、バイオエタノールを含有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の燃料改質装置。
【請求項９】
アルコール以外の炭化水素系燃料に、アルコール成分を部分的に混入してアルコール含有燃料を生成し、
前記アルコール含有燃料に水を供給して、水とアルコールからなる混合流体と、前記炭化水素系燃料とを生成し、
前記混合流体と前記炭化水素系燃料とを分離し、
前記混合流体を改質して改質ガスを発生することを特徴とする燃料改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素系燃料にアルコール成分を部分的に混入したアルコール含有燃料から、アルコールと炭化水素系燃料とを分離しつつ改質ガスを得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アルコール含有燃料を分離する方法として、アルコール含有燃料を加熱し、蒸留特性を用いてアルコールとガソリンに分離する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭５８−３５２５８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の方法では、燃料を分離するために加熱手段をもった蒸留装置が必要であり、コストが非常に大きくなってしまうだけでなく、サイズも大きくなってしまうといった問題点があった。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、非常に簡易でコンパクトなサイズでありながら、アルコール含有燃料からアルコールと炭化水素系燃料とを分離しつつ改質ガスを得ることができる燃料改質装置および方法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】
【０００４】
このため本発明は、
水を供給する水供給手段と、
アルコール以外の炭化水素系燃料に、アルコール成分を部分的に混入したアルコール含有燃料を供給するアルコール含有燃料供給手段と、
前記アルコール含有燃料供給手段から供給されたアルコール含有燃料に、前記水供給手段から水を供給することで、水とアルコールからなる混合流体と前記炭化水素系燃料とを生成する２種燃料生成手段と、
前記２種燃料生成手段により生成された前記混合流体と前記炭化水素系燃料とを分離する２種燃料分離手段と、
前記２種燃料分離手段により分離された前記混合流体を改質して改質ガスを発生する改質手段と、
を備えた構成した。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、アルコール含有燃料と水とを混合することで水とアルコールからなる混合流体と、ガソリンなどの炭化水素系燃料とを分離し、その後、混合流体を改質する構成としているため、非常に低温で高効率に水素を含む改質ガスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る実施形態の全体システムを示す図１において、リザーバタンク１には、水が蓄えられ、該リザーバタンク１の下端部には、水を圧送する水ポンプ２が取り付けられている。
これらリザーバタンク１及び水ポンプ２により、水供給手段が構成される。
【０００７】
また、燃料タンク３には、炭化水素系燃料にアルコール成分を部分的に混入したアルコール含有燃料が蓄えられ、該燃料タンク３の下端部には、アルコール含有燃料を圧送する燃料ポンプ４が取り付けられている。
ここで、一般にはアルコールも炭化水素系燃料に含まれるが、本発明（実施形態）で用いる炭化水素系燃料は、アルコール以外の炭化水素系燃料をいう。また、アルコールとしては、例えばエタノールを用いることができ、特に、さとうきびなどを原料とするバイオエタノールを用いても改質されることにより十分なエネルギを発生することができる。
【０００８】
なお、上記燃料タンク３と燃料ポンプ４によりアルコール含有燃料供給手段が構成される。
混合槽５は、上記水ポンプ２から供給された水と、燃料ポンプ４から供給されたアルコール含有燃料とを混合し、新たにアルコールと水との混合流体と、アルコール以外の炭化水素系燃料とに分離しながら生成する。
【０００９】
この混合・分離生成作用について、詳述する。
混合槽５に供給された水とアルコール含有燃料とは、混合槽５内で攪拌される。ここで、アルコールと水との親和性は、アルコールと炭化水素系燃料との親和性より高いのでアルコールと水とがくっつきあってアルコールと水の混合流体を生成し、また、その生成によってアルコール含有燃料中の残りの炭化水素系燃料（ガソリン等）と分離される。
【００１０】
この際、混合槽５に供給する水は、同じく混合槽５に供給されるアルコールに炭化水素系燃料の量に対して５％以下でよい。５％程度加えることで、水とアルコールとが十分にくっつくことになるからである。
ここで、混合流体の比重は、炭化水素系燃料の比重に比べて大きいため、攪拌混合後に放置すると、重力の影響によって混合槽５の比較的上部にある混合槽上部５ａに炭化水素系燃料が、比較的下部にある混合槽下部５ｂに混合流体が、それぞれ分離されることになる。
【００１１】
このように、混合槽５の上下に炭化水素系燃料と混合流体が分離されているため、炭化水素系燃料は、混合槽５の比較的上部に連結された炭化水素系燃料チューブ６から取り出され、一方、混合流体は、混合槽５の比較的下部に連結された混合流体チューブ７から取り出される。
また、混合槽５の容器を回転させ、または混合槽５内の液体を回転させる流路を通過させ、遠心力を用いて炭化水素系燃料と混合流体とを容易に分離することも可能である。
【００１２】
上記水とアルコールの混合流体と、炭化水素系燃料とを分離しつつ生成する混合槽５が、２種燃料生成手段を構成すると共に、該混合槽５と、炭化水素系燃料チューブ６及び混合流体チューブ７が、２種燃料分離手段を構成する。
前記混合流体チューブ７から取り出された混合燃料は、改質手段としての改質器８へ送られる。
【００１３】
この改質器８は、混合流体を水蒸気改質方法によって改質ガスへ改質できる装置であり、ここで、混合流体は改質ガスへ改質される。
上記の水蒸気改質方法は吸熱反応であるため、外部から熱を加えることによって成立する。
ここで得られる改質ガスは例えば水素と一酸化炭素、および低級炭化水素の混合燃料である。これら改質ガスは一旦加圧し、改質ガス蓄圧室９へ送られる。これにより、炭化水素系燃料と改質ガスとをそれぞれ得ることができる。
【００１４】
本実施形態では、水供給手段を、水を貯蔵するリザーバタンク１と、該リザーバタンク１内の水を圧送する水ポンプ２とで構成したので、水を安定して供給することができる。
また、本実施形態では、アルコール含有燃料供給手段を、アルコール含有燃料を貯蔵する燃料タンク３と、該燃料タンク３内のアルコール含有燃料を圧送する燃料ポンプ４とで構成したので、安定してアルコール含有燃料を供給することができる。
【００１５】
また、本実施形態では、２種燃料生成手段を、リザーバタンク１から水ポンプ２によって供給された水と、燃料タンク３から燃料ポンプ４によって供給されたアルコール含有燃料とを混合する混合槽５で構成したため、これら水とアルコール含有燃料とを混合攪拌することにより、親和性の高い水とアルコールとがくっついてこれらの混合流体が生成されつつ残る炭化水素系燃料が分離され、混合流体と炭化水素系燃料との２種の燃料に分離しつつ生成することができる。
【００１６】
また、本実施形態では、２種燃料分離手段を、混合槽５と、該混合槽５の比較的上部から炭化水素系燃料を取り出す炭化水素系燃料チューブ６と、混合槽５の比較的下部から混合流体を取り出す混合流体チューブ７と、で構成したため、前記混合槽５内に、混合攪拌後に、比重が相対的に小さい炭化水素系燃料が混合槽５の上部に、比重が相対的に大きい混合流体が混合槽５の下部に分離するので、それぞれ上下配置された炭化水素系燃料チューブ６と、混合流体チューブ７とにより、高純度に分離された各燃料を効率よく取り出すことができる。
【００１７】
また、本実施形態では、改質器８が、混合流体を水蒸気改質方法によって改質したため、簡便な方法で混合流体を水素、一酸化炭素、低級炭化水素などの混合燃料からなる改質ガスに改質することができる。また、水蒸気改質方法は、吸熱反応であるため、発熱による装置等への影響を懸念する必要がない。
また、本実施形態では、混合槽５に供給される水と前記アルコール含有燃料との割合を、水の量がアルコール含有燃料の量に対して５％以下であるようにしたため、アルコールに水をくっつけ、かつ、炭化水素系燃料を分離するのに必要最低限な量にすることで、燃料のエネルギ密度の低下を防止することができる。また、備蓄しておく水の量を抑えることができるため、リザーバタンク１のサイズを小さくすることができる。
【００１８】
また、本実施形態で例示したように、アルコール含有燃料として、バイオエタノールを含有する構成とすれば、バイオ燃料（地球温暖化を抑制するために用いられている）を改質することができるため、炭化水素系燃料とバイオエタノールよりなるバイオ燃料であっても十分なエネルギを発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施形態の全体システムを示すブロック図。
【符号の説明】
【００２０】
１    リザーバタンク
２    水ポンプ
３    燃料タンク
４    燃料ポンプ
５    混合槽
５ａ    混合槽上部
５ｂ    混合槽下部
６    炭化水素系燃料チューブ
７    混合流体チューブ
８    改質器
９    改質ガス蓄圧室
【図１】
2007231150.tif 000003