特許ウォッチ

公開番号2025115178
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009569
出願日2024-01-25
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F02B 51/06 20060101AFI20250730BHJP(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】本開示の一態様は、内燃機関の吸気系に設けられる燃料改質システムにおいて、内燃機関の稼働状態によらず、燃料を含むガスを改質しやすくするための技術を提供する。
【解決手段】内燃機関の吸気系に設けら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、光源装置と、を備える。流路部材は、内燃機関への吸気流路を形成する。燃料噴射装置は、吸気流路内へ燃料を噴射するように構成されている。改質触媒は、吸気流路における燃料噴射装置よりも下流側において、噴射された燃料を含むガスを改質するように構成されている。光源装置は、改質触媒に対して、赤外線を含む光束を出射するように構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の吸気系に設けられる燃料改質システムであって、
前記内燃機関への吸気流路を形成する流路部材と、
前記吸気流路内へ燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、
前記吸気流路における前記燃料噴射装置よりも下流側において、噴射された前記燃料を含むガスを改質するように構成された改質触媒と、
前記改質触媒に対して、赤外線を含む光束を出射するように構成された光源装置と、
を備える、燃料改質システム。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
請求項１に記載の燃料改質システムであって、
前記改質触媒は、前記吸気流路の流れ方向へ延びる複数の筒状の部位である複数のセルを有し、
前記光源装置は、前記光束を構成する複数の光線の少なくとも一部が前記複数のセルの内面に交差するように、前記光束を出射するように構成されている、燃料改質システム。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料改質システムであって、
前記光源装置は、
前記複数の光線が集束する前記光束を出射するように構成され、
前記光束における前記複数の光線が集束する領域が、前記複数のセルの外面のうち前記吸気流路の流れ方向における前記光源装置側の面に重ならないように配置されている、燃料改質システム。
【請求項４】
請求項２に記載の燃料改質システムであって、
前記光源装置は、
前記複数の光線が互いに平行な前記光束を出射するように構成され、
前記光束の出射方向が前記複数のセルの内面に交差するように配置されている、燃料改質システム。
【請求項５】
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、
前記光源装置は、前記改質触媒に対して上流側から前記光束を出射するように構成されている、燃料改質システム。
【請求項６】
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、
前記光源装置は、ハロゲンランプヒータである、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、内燃機関の吸気系に設けられる燃料改質システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、蒸発器と、熱交換器と、改質触媒と、を備える改質ガスエンジンシステムが記載されている。特許文献１に記載のシステムにおいて、蒸発器は、燃料を蒸発させて改質触媒に供給する。熱交換器は、改質触媒を加熱する。そして、改質触媒は、熱交換器により加熱された状態において、蒸発器により供給された燃料を含むガスを改質する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２２８６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
引用文献１に記載のシステムにおいて、改質触媒が燃料を含むガスを改質するためには、改質触媒は、活性化温度まで加熱される必要がある。しかしながら、引用文献１に記載のシステムでは、熱交換器は、内燃機関からの排ガスの熱エネルギを利用して改質触媒を加熱するように構成されている。このため、例えば、内燃機関が稼働する前などの排ガスが発生していない状態や、内燃機関が稼働した直後などの排ガスの温度が低い状態においては、熱交換器が改質触媒を加熱することが難しい場合があった。すなわち、内燃機関の稼働状態によっては、熱交換器が改質触媒を加熱することが難しい場合があった。改質触媒が加熱されにくい場合、燃料を含むガスが改質されにくくなってしまう。
【０００５】
本開示の一態様は、内燃機関の吸気系に設けられる燃料改質システムにおいて、内燃機関の稼働状態によらず、燃料を含むガスを改質しやすくするための技術を提供する。
【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設けら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、光源装置と、を備える。流路部材は、内燃機関への吸気流路を形成する。燃料噴射装置は、吸気流路内へ燃料を噴射するように構成されている。改質触媒は、吸気流路における燃料噴射装置よりも下流側において、噴射された燃料を含むガスを改質するように構成されている。光源装置は、改質触媒に対して、赤外線を含む光束を出射するように構成されている。このような構成によれば、燃料改質システムにおいて、内燃機関の稼働状態によらず、燃料を含むガスを改質しやすくすることができる。
【０００７】
本開示の一態様では、改質触媒は、複数のセルを有してもよい。複数のセルは、吸気流路の流れ方向へ延びる複数の筒状の部位である。光源装置は、光束を構成する複数の光線の少なくとも一部が複数のセルの内面に交差するように、光束を出射するように構成されていてもよい。このような構成によれば、燃料改質システムにおいて、内燃機関の稼働状態によらず、燃料を含むガスを一層改質しやすくすることができる。
【０００８】
本開示の一態様では、光源装置は、複数の光線が集束する光束を出射するように構成されてもよい。また、光源装置は、光束における複数の光線が集束する領域が、複数のセルの外面のうち吸気流路の流れ方向における光源装置側の面に重ならないように配置されていてもよい。このような構成によれば、燃料改質システムにおいて、改質触媒の劣化を抑制することができる。
【０００９】
本開示の一態様では、光源装置は、複数の光線が互いに平行な光束を出射するように構成されていてもよい。また、光源装置は、光束の出射方向が複数のセルの内面に交差するように配置されていてもよい。
【００１０】
本開示の一態様では、光源装置は、改質触媒に対して上流側から光束を出射するように構成されていてもよい。このような構成によれば、光源装置が改質触媒に対して下流側から光束を出射するように構成されている場合と比較して、内燃機関の稼働状態によらず、燃料を含むガスを改質しやすくする効果を維持しつつ、改質触媒を通過したガスの温度が高くなりすぎることを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許