JP2002012406A - 燃料改質装置 - Google Patents

燃料改質装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料ガスに含まれる煤を捕集すると共に捕集
した煤を除去し、改質効率を向上させて装置の小型化を
図る。 【解決手段】 複数の間隙を有する多孔質材料により形
成されたハニカムフィルタ３２の１つ置きの半分のセル
の下流側を栓４１により閉じて原料ガス供給流路４０を
形成すると共に残りの半分のセルの上流側を栓４３によ
り閉じて濾過処理ガス流路４２を形成し、隔壁３４の濾
過処理ガス流路４２側の表面に改質触媒を担持させる。
炭化水素系の燃料を含む原料ガスを改質部３０に供給し
てハニカムフィルタ３２で濾過すると、原料ガス中に含
まれる煤１２は隔壁３４の間隙や表面などで捕捉され、
炭化水素系の燃料は改質触媒上で水素と一酸化炭素とを
含む改質ガスに改質される。所定時間毎にブロア２６で
供給する空気量を所定量だけ増加することにより、隔壁
３４で捕捉された煤１２を燃焼除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料改質装置に関
し、詳しくは、炭化水素系の燃料を水素リッチな燃料ガ
スに改質する燃料改質装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料改質装置としては、
炭化水素系の燃料の約半分を完全燃焼すると共に残りの
半分を部分酸化反応させるものが提案されている（例え
ば、特開平７−２１５７０２号公報など）。この装置で
は、完全燃焼により生じる水蒸気と部分酸化反応により
生じる一酸化炭素とをシフト反応により水素と二酸化炭
素にシフトすることにより、水素収率の向上を図ると共
に煤の生成を抑制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た燃料改質装置では、完全に煤の発生を抑制することは
困難である。理論空燃比として炭化水素系の燃料を完全
燃焼するものとしても、炭化水素系の燃料と空気とを完
全な混合状態とすると共に混合状態の全ての部分で完全
燃焼を生じさせることはできないことや炭化水素系の燃
料の供給や空気の供給に伴う計器の誤差により完全な理
論空燃比の状態を常に保持することは困難であることか
ら、炭化水素系の燃料の炭素に起因して若干の煤が発生
してしまう。上述の燃料改質装置では、完全燃焼させる
炭化水素系の燃料に対して理論空燃比より若干多めの空
気を供給することにより煤の発生を抑制するものとして
いるが、この場合でも、完全な混合状態を得ることと混
合状態の全ての部位で完全燃焼を行なわせるのは容易で
ない。また、この装置では、理論空燃比より若干多めの
空気を供給することにより後段の部分酸化反応に必要な
空気の調節も困難なものとなってしまう。
【０００４】本発明の燃料改質装置は、炭化水素系の燃
料の炭素に起因して生じる煤を捕集することを目的の一
つとする。また、本発明の燃料改質装置は、捕集した煤
を除去することを目的の一つとする。さらに、本発明の
燃料改質装置は、炭化水素系の燃料を含む原料ガスを効
率よく水素リッチな燃料ガスに改質することを目的の一
つとする。あるいは、本発明の燃料改質装置は、装置の
小型化を図ることを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の燃料改質装置は、上述の目的の少なくとも一部を
達成するために以下の手段を採った。
【０００６】本発明の第１の燃料改質装置は、炭化水素
系の燃料を水素リッチな燃料ガスに改質する燃料改質装
置であって、主として所定の有効径以下の複数の間隙を
有する間隙材料により形成され少なくとも一方の面に前
記炭化水素系の燃料を含む原料ガスを水素を含む改質ガ
スに改質する改質触媒を担持する改質濾過部材を有し、
前記原料ガスを前記改質濾過部材を用いて濾過する際に
該原料ガスを前記改質ガスに改質する改質手段を備える
ことを要旨とする。
【０００７】この本発明の第１の燃料改質装置では、主
として所定の有効径以下の複数の間隙を有する間隙材料
により形成され少なくとも一方の面に炭化水素系の燃料
を含む原料ガスを水素を含む改質ガスに改質する改質触
媒を担持する改質濾過部材を用いて原料ガスを濾過する
際に原料ガスを改質ガスに改質する。原料ガスが改質ガ
スに改質される際に生じ得る煤や原料ガスが高温とされ
ることに基づいて生じ得る煤は、改質濾過部材を透過す
る際に捕集される。したがって、本発明の第１の燃料改
質装置によれば、原料ガスが改質される際に生じ得る煤
や原料ガスが高温とされることに基づいて生じ得る煤を
捕集することができる。また、少なくとも一方の面に改
質触媒を担持する改質濾過部材で原料ガスを濾過するこ
とにより、原料ガスと改質触媒との積極的な接触を図る
ことができるから、改質触媒による改質反応をより促進
することができると共に改質手段の小型化、即ち装置の
小型化を図ることができる。
【０００８】こうした本発明の第１の燃料改質装置にお
いて、前記改質手段は、前記改質濾過部材の一方の面に
沿って略平行に前記原料ガスを流して該改質濾過部材に
該原料ガスを供給する原料ガス供給流路と、該改質濾過
部材の他方の面に沿って略平行に濾過したガスを流す濾
過処理ガス流路とを備えるものとすることもできる。こ
うすれば、改質濾過部材の濾過面積を大きく採ることが
できる。また、濾過後のガスと濾過面との接触も図るこ
とができるから、濾過後のガス中に未反応の炭化水素系
の燃料が存在する場合でも濾過面との接触により改質反
応を生じさせることができる。この態様の本発明の第１
の燃料改質装置において、前記改質手段は、前記間隙材
料により形成されたモノリス担体を用いて前記改質濾過
部材，前記原料ガス流路，前記濾過処理ガス流路を構成
してなるものとすることもできる。こうすれば、改質濾
過部材の濾過面積を大きく採ることができると共に改質
手段のより一層の小型化を図ることができる。
【０００９】改質手段が原料ガス供給流路と濾過処理ガ
ス流路とを備える態様の本発明の第１の燃料改質装置に
おいて、前記改質手段は、前記濾過処理ガス流路が前記
改質濾過部材の前記改質触媒を担持する面に配置されて
なる手段であるものとすることもできる。こうすれば、
濾過後のガス中に未反応の炭化水素系の燃料が存在する
場合における濾過面との接触による改質反応をより有効
に生じさせることができる。
【００１０】こうした濾過処理ガス流路が改質濾過部材
の改質触媒を担持する面に配置されてなる態様の本発明
の第１の燃料改質装置において、前記改質濾過部材は、
前記原料ガス流路側の面を不活性処理してなる部材であ
るものとすることもできる。こうすれば、改質濾過部材
の原料ガス流路側における不測の反応を防止することが
できる。また、濾過処理ガス流路が改質濾過部材の改質
触媒を担持する面に配置されてなる態様の本発明の第１
の燃料改質装置において、前記改質濾過部材は、前記原
料ガス流路側の面に前記炭化水素系の燃料を部分酸化す
る部分酸化触媒を担持してなる部材であるものとするこ
ともできる。こうすれば、改質濾過部材の原料ガス流路
側で炭化水素系の燃料の部分酸化反応を行なわせること
ができる。
【００１１】本発明の第１の燃料改質装置において、前
記改質濾過部材は、前記炭化水素系の燃料に起因して前
記原料ガスに生じる煤を捕捉可能な寸法を前記所定の有
効径とする複数の間隙を有する材料で形成されてなる部
材であるものとすることもできる。こうすれば、煤を有
効に捕捉することができる。
【００１２】本発明の第１の燃料改質装置において、改
質濾過部材を形成する間隙材料の前記所定の有効径とし
ては、１０００μｍや５００μｍ，１００μｍ，７０μ
ｍ，５０μｍ，３０μｍ，２０μｍ，１０μｍなど種々
のものを選択可能である。原料ガスに含まれる炭化水素
系の燃料の種類や運転条件などにより生じる煤の粒径に
応じた有効径の間隙材料により改質濾過部材を形成すれ
ばよい。
【００１３】また、本発明の第１の燃料改質装置におい
て、所定の条件のとき、前記原料ガスの空気の割合が所
定割合だけ多くなるよう前記原料ガスを調製する原料ガ
ス調製手段を備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、改質濾過部材で捕捉した煤を燃焼除去することがで
きる。ここで、「所定の条件」には、前回の所定割合だ
け空気の割合が多くなる調製を終了してから所定時間経
過したときや改質濾過部材の上流部と下流部との圧力偏
差が所定値以上となったとき、装置の始動後所定時間が
経過したときなどが含まれる。また、「所定割合だけ多
く」には、一定量の増加や所定時間内における増加など
が含まれる。
【００１４】さらに、本発明の第１の燃料改質装置にお
いて、前記改質濾過部材は、多孔質材料，網目状材料，
発泡材料，不織布，焼結材料のいずれかにより形成され
てなるものとすることもできる。
【００１５】本発明の第２の燃料改質装置において、炭
化水素系の燃料を水素リッチな燃料ガスに改質する燃料
改質装置であって、前記炭化水素系の燃料を含む原料ガ
スを水素を含む改質ガスに改質する改質触媒を有する改
質手段と、前記原料ガスに生じ得る煤を捕集する煤捕集
手段とを備えることを要旨とする。
【００１６】この本発明の第２の燃料改質装置によれ
ば、煤捕集手段により原料ガスに生じ得る煤を捕集する
から、煤による後段の処理における不都合を回避するこ
とができる。ここで、「原料ガスに生じ得る煤」には、
原料ガスが改質ガスに改質される際に生じ得る煤や原料
ガスが高温にされることに基づいて生じ得る煤などが含
まれる。
【００１７】こうした本発明の第２の燃料改質装置にお
いて、前記煤捕集手段は、主として所定の有効径以下の
複数の間隙を有する間隙材料により形成され、前記原料
ガスを濾過する濾過部材であるものとすることもでき
る。ここで、所定の有効径としては、１０００μｍや５
００μｍ，１００μｍ，７０μｍ，５０μｍ，３０μ
ｍ，２０μｍ，１０μｍなど種々のものを選択可能であ
る。原料ガスに含まれる炭化水素系の燃料の種類や運転
条件などにより生じる煤の粒径に応じて所定の有効径を
定めればよい。この態様の本発明の第２の燃料改質装置
において、前記濾過部材は、少なくとも一方の面に前記
改質触媒を担持し、前記改質手段の少なくとも一部とし
て機能する部材であるものとすることもできる。こうす
れば、原料ガスを濾過部材で濾過する際に煤を捕集する
ことができると共に改質触媒による改質反応を行なわせ
ることができるから、装置の小型化を図ることができ
る。
【００１８】また、本発明の第２の燃料改質装置におい
て、前記煤捕集手段により捕集した煤を除去する煤除去
手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、捕
集した煤を除去するから、煤捕集手段を連続して使用す
ることができる。この態様の本発明の第２の燃料改質装
置において、前記煤除去手段は、前記煤捕集手段により
捕集された煤に酸素を含有する酸素含有ガスを供給する
手段であるものとすることもできる。こうすれば、煤捕
集手段により捕集された煤を酸素含有ガスを用いて燃料
除去することができる。
【００１９】各態様を含め本発明の第１または第２の燃
料改質装置において、前記炭化水素系の燃料はガソリン
であるものとすることもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
燃料改質装置２０の構成の概略を示す構成図である。実
施例の燃料改質装置２０は、図示するように、燃料ポン
プ２４による燃料タンク２２からの炭化水素系の燃料
（例えば、ガソリンなど）とブロア２６による空気と水
蒸気供給源５０からの水蒸気との供給を受け炭化水素系
の燃料を気化すると共に空気や水蒸気と混合して原料ガ
スとする気化混合部２８と、原料ガスを水素と一酸化炭
素とを含む改質ガスに改質する改質部３０と、水蒸気供
給源５０から供給される水蒸気と改質ガスとの混合ガス
中の水蒸気と一酸化炭素とを水素と二酸化炭素とにシフ
トするシフト部５２と、装置全体をコントロールする電
子制御ユニット６０とを備える。本発明の中核は、改質
部３０の構造と改質部３０に供給する原料ガスの調製に
あるから、改質部３０の構成と原料ガスの調製を中心に
説明し、それ以外の構成などについての詳細な説明は省
略する。なお、実施例の燃料改質装置２０では、炭化水
素系の燃料としてガソリンを用い、改質部３０は改質触
媒が活性化する６００〜１０００℃程度で運転され、シ
フト部５２はシフト反応触媒が活性化する２００〜６０
０℃程度で運転される。
【００２１】改質部３０は、有効径が１００μｍ以下の
複数の間隙を有する多孔質材料（例えば金属酸化物など
のセラミックや発泡金属材料，網目状材料など）により
形成されたモノリス担体としてのハニカムチューブの半
分のセルのガスの出口側（図１中右側）を栓４１により
閉じて原料ガス供給流路４０を形成すると共に残りの半
分のセルのガスの入口側（図１中左側）を栓４３により
閉じて濾過処理ガス流路４２を形成したハニカムフィル
タ３２を備える。原料ガス供給流路４０と濾過処理ガス
流路４２とは隔壁３４を挟んで隣接するよう配置されて
おり、原料ガス供給流路４０から供給された原料ガスが
隔壁３４を透過して濾過処理ガス流路４２から排出され
るようになっている。
【００２２】図２は、ハニカムフィルタ３２の隔壁３４
を拡大して模式的に示す拡大模式図である。図示するよ
うに、ハニカムフィルタ３２の隔壁３４の表面には、ア
ルミナなどの不活性材料によるコーティング３６が施さ
れており、濾過処理ガス流路４２側の表面と複数の間隙
の濾過処理ガス流路４２側には、炭化水素系の燃料を水
素と一酸化炭素とを含む改質ガスに改質する改質触媒
（例えば、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ），ロジウ
ム（Ｒｈ），ニッケル（Ｎｉ）など）３８が担持されて
いる。したがって、原料ガス供給流路４０から供給され
る原料ガスは、隔壁３４を濾材として透過する際に隔壁
３４の間隙に担持された改質触媒３８や濾過処理ガス流
路４２側に担持された改質触媒３８上で改質反応を生じ
る。図１に示すように原料ガス供給流路４０と濾過処理
ガス流路４２は隔壁３４を挟んで隔壁３４に沿って平行
に形成されているから、隔壁３４を透過したガス中に未
反応の炭化水素系の燃料が存在する場合となっても、濾
過処理ガス流路４２を流れている最中に隔壁３４の濾過
処理ガス流路４２側に担持された改質触媒３８との接触
により未反応の炭化水素系の燃料は改質反応を生じて水
素と一酸化炭素とを含む改質ガスとなる。
【００２３】隔壁３４の複数の間隙は、実施例では有効
径を１００μｍ以下としたが、これは炭化水素系の燃料
としてのガソリンに空気を混合し６００〜１０００℃の
温度としたときにガソリンを構成する炭素に起因して生
じる粒径が数十μｍ程度の煤１２を隔壁３４で捕捉する
ためである。隔壁３４の間隙の有効径は、用いる炭化水
素系の燃料や気化混合部２８による混合状態，改質部３
０の運転条件などにより生じる煤の粒径に応じて定めれ
ばよく、例えば１０００μｍや５００μｍ，１００μ
ｍ，７０μｍ，５０μｍ，３０μｍ，２０μｍ，１０μ
ｍなど種々の有効径とすることができる。
【００２４】電子制御ユニット６０は、ＣＰＵ６２を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したＲＯＭ６４と、一時的にデータ
を記憶するＲＡＭ６６と、入出力ポート（図示せず）と
を備える。この電子制御ユニット６０には、気化混合部
２８や改質部３０，シフト部５２の運転状態を表わす温
度や流量などの信号が入力ポートを介して入力されてい
る。また、電子制御ユニット６０からは、燃料ポンプ２
４への駆動信号やブロア２６への駆動信号，気化混合部
２８や改質部３０やシフト部５２への制御信号，水蒸気
供給源５０への駆動信号などが出力ポートを介して出力
されている。
【００２５】次に、こうして構成された実施例の燃料改
質装置２０の動作、特に改質部３０における煤１２の捕
集や改質反応の様子，捕集した煤１２の除去の様子につ
いて説明する。改質部３０における煤１２の捕集や改質
反応の様子については、改質部３０の構成を説明する際
に説明した。即ち、原料ガスをハニカムフィルタ３２で
濾過する際に、ハニカムフィルタ３２の隔壁３４に形成
された複数の間隙の表面または間隙の内部で原料ガス中
に含まれる煤１２を捕捉すると共に隔壁３４に形成され
た複数の間隙の表面や濾過処理ガス流路４２側の表面に
担持された改質触媒３８上で原料ガス中に含まれる炭化
水素系の燃料を水素と一酸化炭素とを含む改質ガスに改
質する。なお、隔壁３４を透過したガス中に未反応の炭
化水素系の燃料が存在する場合となっても、未反応の炭
化水素系の燃料は、濾過処理ガス流路４２を流れている
最中に隔壁３４の濾過処理ガス流路４２側に担持された
改質触媒３８と接触して改質反応を生じ、水素と一酸化
炭素とを含む改質ガスに改質される。
【００２６】ハニカムフィルタ３２の隔壁３４で捕集し
た煤１２の除去は、図３に例示する煤除去ルーチンを実
行することにより行なわれる。このルーチンは、所定時
間毎（例えば、２時間毎）に繰り返し実行される。煤除
去ルーチンが実行されると、電子制御ユニット６０のＣ
ＰＵ６２は、ブロア２６から気化混合部２８に導入され
る空気量を所定量だけ増加するようブロア２６に駆動信
号を出力する（ステップＳ１００）。そして所定時間経
過するのを待って（ステップＳ１０２）、増加した導入
空気量を元の空気量に戻す処理を行なって（ステップＳ
１０４）、本ルーチンを終了する。導入空気量を増加す
ると、空気の割合が増加した原料ガスがハニカムフィル
タ３２に供給される。ハニカムフィルタ３２の隔壁３４
の表面または間隙に捕捉されている煤１２はカーボン粒
子であるから、空気中の酸素により燃焼されて二酸化炭
素となり、濾過処理ガス流路４２側に透過して除去され
る。したがって、ステップＳ１０２の所定時間は、煤除
去ルーチンを繰り返し実行する間に隔壁３４で捕捉され
る煤１２の全て或いはその大半を燃焼除去できる空気量
を供給すると共に燃焼に必要な時間を考慮して設定され
る。
【００２７】以上説明した実施例の燃料改質装置２０に
よれば、有効径が１００μｍ以下の複数の間隙を有し改
質触媒３８を担持するハニカムフィルタ３２で原料ガス
を濾過することにより、原料ガスに含まれる煤１２を捕
捉すると共に原料ガスを効率よく水素と一酸化炭素とを
含む改質ガスに改質することができる。しかも、原料ガ
ス供給流路４０と濾過処理ガス流路４２を隔壁３４を挟
んで隔壁３４に沿って平行に形成したから、濾過後のガ
ス中に未反応の炭化水素系の燃料が存在する場合となっ
ても、隔壁３４の濾過処理ガス流路４２側に担持された
改質触媒３８との接触により改質反応を生じさせること
ができる。また、濾過面積の大きなハニカムフィルタ３
２を用いるから、改質部３０の小型化、即ち装置の小型
化を図ることができる。
【００２８】また、実施例の燃料改質装置２０によれ
ば、所定時間毎に煤除去ルーチンを実行することによ
り、ハニカムフィルタ３２の隔壁３４で捕捉した煤１２
を燃焼除去することができる。煤１２の除去を原料ガス
における空気の割合を増加することにより行なうから、
煤１２の除去のために装置の運転を停止する必要がな
い。
【００２９】実施例の燃料改質装置２０では、ハニカム
フィルタ３２の隔壁３４に形成された間隙の濾過処理ガ
ス流路４２側の表面と隔壁３４の濾過処理ガス流路４２
側の表面とに改質触媒３８を担持させたが、間隙の全面
にも改質触媒３８を担持させるものとしてもよく、隔壁
３４の原料ガス供給流路４０側の表面にも改質触媒３８
を担持させるものとしてもよい。
【００３０】実施例の燃料改質装置２０では、ハニカム
フィルタ３２の隔壁３４の原料ガス供給流路４０側の表
面にアルミナなどの不活性材料によるコーティング３６
を施したが、コーティング３６を施さないものとしても
よい。また、図４の変形例のハニカムフィルタ３２Ｂの
隔壁３４Ｂに示すように、ハニカムフィルタ３２Ｂの隔
壁３４Ｂの原料ガス供給流路４０側の表面に部分酸化反
応に高活性な部分酸化触媒（例えば、白金（Ｐｔ）やパ
ラジウム（Ｐｄ）など）４６を担持すると共に隔壁３４
Ｂの濾過処理ガス流路４２側に炭化水素系の燃料の水蒸
気改質反応に高活性な改質触媒（例えば、ロジウム（Ｒ
ｈ）やニッケル（Ｎｉ）など）４８を担持するものとし
てもよい。この変形例のハニカムフィルタ３２Ｂでは、
部分酸化触媒４６上で生じた部分酸化による反応熱は、
隔壁３４Ｂ中の伝播とガスの顕熱によって直接隣接した
改質触媒４８に供給され、改質触媒４８上で生じる水蒸
気改質反応に用いられる。即ち、部分酸化による反応熱
を、反応器外部への放熱などにより損なわれることな
く、改質触媒４８上で生じる水蒸気改質反応に用いるこ
とができる。
【００３１】実施例の燃料改質装置２０では、ハニカム
フィルタ３２で煤１２を捕捉すると共に改質反応を生じ
させるものとしたが、ハニカムフィルタ３２では改質反
応だけを生じさせるものとしてもよい。この場合、ハニ
カムフィルタ３２の上流側に煤１２を捕捉する煤除去フ
ィルタを備えるものとしてもよいし、煤除去フィルタを
備えないものとしてもよい。いずれの場合でも隔壁３４
の間隙の有効径の自由度は大きくなる。
【００３２】実施例の燃料改質装置２０では、ハニカム
フィルタ３２を用いたが、濾過可能な部材であれば如何
なる部材でもよい。例えば、薄板状の原料ガス供給流路
と薄板状の濾過処理ガス流路とにより多孔質材料により
形成された隔壁を挟むように複数積層してなる構造とし
てもよい。
【００３３】実施例の燃料改質装置２０では、所定時間
毎（例えば、２時間毎）に煤除去ルーチンを実行して隔
壁３４で捕捉された煤１２を燃焼除去するものとした
が、燃料改質装置２０の始動に暖機終了後所定時間経過
したときに煤除去ルーチンを実行するものとしてもよ
い。また、実施例の燃料改質装置２０では、電子制御ユ
ニット６０により処理プログラムとしての煤除去ルーチ
ンを実行し、ブロア２６による導入空気量を増加して隔
壁３４で捕捉された煤１２を除去したが、タイマを用い
て所定時間経過したときに所定量だけ空気を改質部３０
に供給するよう機械的に煤１２を除去するものとしても
よい。
【００３４】実施例の燃料改質装置２０では、炭化水素
系の燃料としてガソリンを用いて説明したが、ガソリン
以外の炭化水素系の燃料、例えばメタンやエタンなどの
飽和炭化水素やエチレンやプロピレンなどの不飽和炭化
水素，メタノールやエタノールなどのアルコール類など
ガス状および液状の種々の炭化水素系の燃料を用いる燃
料改質装置に適用することができる。この場合、原料ガ
スに煤が含まれるものは勿論、原料ガスに煤が含まれな
いものにも適用することができる。また、実施例の燃料
改質装置２０では、炭化水素系の燃料としてガソリンを
用い、改質反応の後にシフト反応を行なうものとした
が、ガス状の炭化水素系の燃料を用いる場合には、気化
混合部２８では気化は必要ないし、改質反応とシフト反
応とを同時に行なうタイプの燃料改質装置ではシフト部
５２を設ける必要がない。
【００３５】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である燃料改質装置２０の
構成の概略を示す構成図である。
【図２】 ハニカムフィルタ３２の隔壁３４を拡大して
模式的に示す拡大模式図である。
【図３】 実施例の燃料改質装置２０の電子制御ユニッ
ト６０により実行される煤除去ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
【図４】 変形例のハニカムフィルタ３２Ｂの隔壁３４
Ｂを拡大して模式的に示す拡大模式図である。
【符号の説明】
１２ 煤、２０ 燃料改質装置、２２ 燃料タンク、２
４ 燃料ポンプ、２６ブロア、２８ 気化混合部、３０
改質部、３２，３２Ｂ ハニカムフィルタ、３４，３
４Ｂ 隔壁、３６ コーティング、３８ 改質触媒、４
０ 原料ガス供給流路、４１ 栓、４２ 濾過処理ガス
流路、４３ 栓、４６ 部分酸化触媒、４８ 改質触
媒、５０ 水蒸気供給源、５２ シフト部、６０ 電子
制御ユニット、６２ ＣＰＵ、６４ ＲＯＭ、６６ Ｒ
ＡＭ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EB23 EB34 EB43 EB45 EC07 4G070 AA01 AB05 BB05 CA01 CA06 CB17 CC02 DA21 4G075 AA02 AA05 BA05 BA06 BB02 CA54 DA01 EB21 EC07

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炭化水素系の燃料を水素リッチな燃料ガ
    スに改質する燃料改質装置であって、 主として所定の有効径以下の複数の間隙を有する間隙材
    料により形成され少なくとも一方の面に前記炭化水素系
    の燃料を含む原料ガスを水素を含む改質ガスに改質する
    改質触媒を担持する改質濾過部材を有し、前記原料ガス
    を前記改質濾過部材を用いて濾過する際に該原料ガスを
    前記改質ガスに改質する改質手段を備える燃料改質装
    置。
  2. 【請求項２】 前記改質手段は、前記改質濾過部材の一
    方の面に沿って略平行に前記原料ガスを流して該改質濾
    過部材に該原料ガスを供給する原料ガス供給流路と、該
    改質濾過部材の他方の面に沿って略平行に濾過したガス
    を流す濾過処理ガス流路とを備える請求項１記載の燃料
    改質装置。
  3. 【請求項３】 前記改質手段は、前記間隙材料により形
    成されたモノリス担体を用いて前記改質濾過部材，前記
    原料ガス流路，前記濾過処理ガス流路を構成してなる請
    求項２記載の燃料改質装置。
  4. 【請求項４】 前記改質手段は、前記濾過処理ガス流路
    が前記改質濾過部材の前記改質触媒を担持する面に配置
    されてなる手段である請求項２または３記載の燃料改質
    装置。
  5. 【請求項５】 前記改質濾過部材は、前記原料ガス流路
    側の面を不活性処理してなる部材である請求項４記載の
    燃料改質装置。
  6. 【請求項６】 前記改質濾過部材は、前記原料ガス流路
    側の面に前記炭化水素系の燃料を部分酸化する部分酸化
    触媒を担持してなる部材である請求項４記載の燃料改質
    装置。
  7. 【請求項７】 前記改質濾過部材は、前記炭化水素系の
    燃料に起因して前記原料ガスに生じる煤を捕捉可能な寸
    法を前記所定の有効径とする複数の間隙を有する材料で
    形成されてなる部材である請求項１ないし６いずれか記
    載の燃料改質装置。
  8. 【請求項８】 前記所定の有効径は、１００μｍである
    請求項１ないし６いずれか記載の燃料改質装置。
  9. 【請求項９】 前記所定の有効径は、５０μｍである請
    求項１ないし６いずれか記載の燃料改質装置。
  10. 【請求項１０】 前記所定の有効径は、３０μｍである
    請求項１ないし６いずれか記載の燃料改質装置。
  11. 【請求項１１】 所定の条件のとき、前記原料ガスの空
    気の割合が所定割合だけ多くなるよう前記原料ガスを調
    製する原料ガス調製手段を備える請求項１ないし１０い
    ずれか記載の燃料改質装置。
  12. 【請求項１２】 前記改質濾過部材は、多孔質材料，網
    目状材料，発泡材料，不織布，焼結材料のいずれかによ
    り形成されてなる請求項１ないし１１いずれか記載の燃
    料改質装置。
  13. 【請求項１３】 炭化水素系の燃料を水素リッチな燃料
    ガスに改質する燃料改質装置であって、 前記炭化水素系の燃料を含む原料ガスを水素を含む改質
    ガスに改質する改質触媒を有する改質手段と、 前記原料ガスに生じ得る煤を捕集する煤捕集手段とを備
    える燃料改質装置。
  14. 【請求項１４】 前記煤捕集手段は、主として所定の有
    効径以下の複数の間隙を有する間隙材料により形成さ
    れ、前記原料ガスを濾過する濾過部材である請求項１３
    記載の燃料改質装置。
  15. 【請求項１５】 前記濾過部材は、少なくとも一方の面
    に前記改質触媒を担持し、前記改質手段の少なくとも一
    部として機能する部材である請求項１４記載の燃料改質
    装置。
  16. 【請求項１６】 前記煤捕集手段により捕集した煤を除
    去する煤除去手段を備える請求項１３ないし１５いずれ
    か記載の燃料改質装置。
  17. 【請求項１７】 前記煤除去手段は、前記煤捕集手段に
    より捕集された煤に酸素を含有する酸素含有ガスを供給
    する手段である請求項１６記載の燃料改質装置。
  18. 【請求項１８】 前記炭化水素系の燃料は、ガソリンで
    ある請求項１ないし１７いずれか記載の燃料改質装置。
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