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公開番号2024170114
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-06
出願番号2023087096
出願日2023-05-26
発明の名称燃料改質システム
出願人フタバ産業株式会社
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類F02M 27/02 20060101AFI20241129BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】改質触媒における燃料を含むガスの改質効率が向上する技術を提供する。
【解決手段】内燃機関の吸気系に配置される燃料改質システムは、流路部材と、燃料噴射装置と、改質触媒と、ガス拡散装置と、を備える。燃料噴射装置は、流路部材が構成する吸気流路内に燃料を噴射するように構成される。改質触媒は、吸気流路内における燃料噴射装置よりも下流側に位置し、空気と燃料との混合ガスを改質した改質ガスを生成するように構成される。ガス拡散装置は、吸気流路内における燃料噴射装置よりも下流側、かつ、改質触媒よりも上流側に位置し、加熱部と、拡散部と、を有する。混合ガスを加熱する加熱部、及び、混合ガスを拡散する拡散部は、一体に形成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の吸気系に配置される燃料改質システムであって、
空気が流れる吸気流路を構成する流路部材と、
前記吸気流路内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、
前記吸気流路内における前記燃料噴射装置よりも下流側に位置し、前記空気と前記燃料との混合ガスを改質した改質ガスを生成するように構成された改質触媒と、
前記吸気流路内における前記燃料噴射装置よりも下流側、かつ、前記改質触媒よりも上流側に位置し、前記混合ガスを加熱するように構成された加熱部と、前記混合ガスを拡散するように構成された拡散部と、を有するガス拡散装置と、
を備え、
前記加熱部及び前記拡散部は、一体に形成される、燃料改質システム。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
内燃機関の吸気系に配置される燃料改質システムであって、
空気が流れる吸気流路を構成する流路部材と、
前記吸気流路内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、
前記吸気流路内における前記燃料噴射装置よりも下流側に位置し、前記空気と前記燃料との混合ガスを改質した改質ガスを生成するように構成された改質触媒と、
前記吸気流路内における前記燃料噴射装置よりも下流側、かつ、前記改質触媒よりも上流側に位置し、前記混合ガスを拡散するように構成されたガス拡散装置と、
を備え、
前記ガス拡散装置は、前記混合ガスに旋回流を生じさせる、燃料改質システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃料改質システムであって、
前記ガス拡散装置は、前記流路部材の内面に固定される固定部と、前記固定部の下流側の端部から突出する複数の羽根と、を有し、
前記複数の羽根は、前記混合ガスを旋回するように案内し、前記混合ガスを拡散させる、燃料改質システム。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の燃料改質システムであって、
前記吸気流路内における前記改質触媒よりも下流側に位置し、前記改質ガスを冷却するように構成された熱交換器を更に備える、燃料改質システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料改質システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ガス加熱部、ガス噴射ノズル、燃料供給ノズル及び改質触媒部を備える燃料改質器が開示されている。ガス加熱部、ガス噴射ノズル、燃料供給ノズル及び改質触媒部は、この順にガスの流れ方向に並んで改質器ハウジング内に収容される。この燃料改質器では、ガス加熱部によりキャリアガスが加熱され、加熱されたキャリアガスがガス噴射ノズルから噴射される。そして、ガス噴射ノズルの先端に燃料供給ノズルにより燃料が供給されることで、当該燃料がガス噴射ノズルから噴射されたキャリアガスにより微粒子化される。その後、微粒子化された燃料が改質触媒部で分解されて還元ガスに改質される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１２２５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した燃料改質器では、改質触媒部にキャリアガスが到達する前に、燃料及びガス噴射ノズルとの接触によって加熱したキャリアガスの温度が低下したり、噴射されたキャリアガスにより燃料の微粒子化が十分にできなかったりする場合がある。このような場合には、改質触媒部における燃料を含むガスの改質効率が低下しやすいという問題があった。
【０００５】
本開示の一局面は、改質触媒における燃料を含むガスの改質効率が向上する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、内燃機関の吸気系に配置される燃料改質システムであって、流路部材と、燃料噴射装置と、改質触媒と、ガス拡散装置と、を備える。流路部材は、空気が流れる吸気流路を構成する。燃料噴射装置は、吸気流路内に燃料を噴射するように構成される。改質触媒は、吸気流路内における燃料噴射装置よりも下流側に位置し、空気と燃料との混合ガスを改質した改質ガスを生成するように構成される。ガス拡散装置は、吸気流路内における燃料噴射装置よりも下流側、かつ、改質触媒よりも上流側に位置し、加熱部と、拡散部と、を有する。加熱部は、混合ガスを加熱するように構成される。拡散部は、混合ガスを拡散するように構成される。加熱部及び拡散部は、一体に形成される。
【０００７】
このような構成によれば、混合ガスを加熱可能であるため、改質触媒に流入する混合ガスの温度を低下しにくくすることができる。また、混合ガスを加熱することで燃料の蒸気化を促しつつ、混合ガスが拡散されるため、改質触媒に流入する混合ガスの流れの偏りを抑制して、混合ガスを改質触媒の広い範囲に接触させやすくすることができる。したがって、改質触媒における混合ガスの改質効率を向上させることができる。
【０００８】
本開示の一態様は、内燃機関の吸気系に配置される燃料改質システムであって、流路部材と、燃料噴射装置と、改質触媒と、ガス拡散装置と、を備える。流路部材は、空気が流れる吸気流路を構成する。燃料噴射装置は、吸気流路内に燃料を噴射するように構成される。改質触媒は、吸気流路内における燃料噴射装置よりも下流側に位置し、空気と燃料との混合ガスを改質した改質ガスを生成するように構成される。ガス拡散装置は、吸気流路内における燃料噴射装置よりも下流側、かつ、改質触媒よりも上流側に位置し、混合ガスを拡散するように構成される。また、ガス拡散装置は、混合ガスに旋回流を生じさせる。
【０００９】
このような構成によれば、混合ガスが旋回流によって拡散されやすいため、改質触媒に流入する混合ガスの流れの偏りを抑制して、混合ガスを改質触媒の広い範囲に接触させやすくすることができる。したがって、改質触媒における混合ガスの改質効率を向上させることができる。
【００１０】
本開示の一態様では、ガス拡散装置は、固定部と、複数の羽根と、を有してもよい。固定部は、流路部材の内面に固定される。複数の羽根は、固定部の下流側の端部から突出する。複数の羽根は、混合ガスを旋回するように案内し、混合ガスを拡散させてもよい。このような構成によれば、混合ガスが、複数の羽根により旋回するように案内されて、ガス拡散装置よりも下流側の吸気流路内へ拡散するように流出するため、混合ガスの流れの偏りを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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