專利名稱：燃料重整器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改善燃料的質(zhì)量的燃料重整器，更具體地說，本發(fā)明涉及改善供給鍋爐、熱處理爐、加熱爐、內(nèi)燃機、供暖設(shè)備、干燥機、通過其它的燃料的燃燒，獲得動力，發(fā)熱等的裝置，甚至設(shè)備(在本說明書中，將它們稱為“燃燒器”)的燃燒室的燃料的質(zhì)量，對其活化處理的燃料重整器。
背景技術(shù)：
近年，為了確保地球環(huán)保，人們針對大氣污染的改善，采用了各種各樣的對策，作為一個實例，以汽車領(lǐng)域為例，采取各種的排出物質(zhì)降低對策。
特別是在裝載柴油發(fā)動機的車輛的場合，在其排氣中，包含引起呼吸器官疾病、支氣管炎、肺癌等的健康損害的氮氧化物(NOx)，以及造成黑煙的顆粒狀物質(zhì)(Particulate MatterPM)、造成地球變暖的的二氧化碳等的有害物質(zhì)。其中，上述PM不僅造成哮喘，而且在最近，人們還指出其具有引發(fā)癌癥的可能，作為大氣污染對策，重要的是降低Ox以及降低PM的排出量。
由此，同樣在政府的城市地域的柴油車的排出物質(zhì)限制中，不僅包括作為過去限制的對象物質(zhì)的NOx，而且包括PM，對于車種，除了卡車、公共汽車等的大型汽車以外，還包括柴油普通車等，降低它們的有害物質(zhì)的排出的必要性提高。
具體來說，為了確保達到上述限制的基準(zhǔn)值，今后通過城市的柴油車必須換為裝載新型柴油發(fā)動機的車輛，或后置安裝降低有害物質(zhì)的排出的裝置。
面對這樣的狀況，人們開發(fā)了可降低汽車的排氣中的有害物質(zhì)的各種裝置。比如，作為排氣凈化器，包括設(shè)置于排氣的排路中，吸附，去除柴油發(fā)動機所排出的PM的“柴油顆粒過濾器”(在下面稱為“DPF”)。
該DPF由蜂窩結(jié)構(gòu)的多孔質(zhì)陶瓷的單元的集合體構(gòu)成，在從柴油發(fā)動機排出的PM通過單元的壁時，將其俘獲，使其燃燒，由此，抑制PM在大氣中擴散。
但是，DPF具有下述這樣的問題。
按照DPF，雖然可有效地降低PM，但是，由于無法確立同時進行氮氧化物(NOx)的去除的技術(shù)，故無法謀求PM、NOx這兩者的降低。
目前，人們開發(fā)了可降低PM、NOx這兩者的催化劑，但是，該催化劑具有下述的問題，即，必須采用具有共軌式(commonrail)(電子控制燃料噴射器)的發(fā)動機，并且在硫黃程度較高的輕油的場合，產(chǎn)生由于該硫黃成分而不能使用，凈化能力的降低等不可避免的情況，且因輕油的品質(zhì)，影響壽命。
另外，為了確實使PM燃燒，減少排出量，DPF必須按照與發(fā)動機控制技術(shù)相組合的方式開發(fā)。于是，新車安裝用的DPF必須與柴油發(fā)動機廠商共同開發(fā)，后置用的DPF必須針對每個車種而設(shè)計，并且發(fā)動機為汽車的主部件，必須針對每個系列而開發(fā)，由此，導(dǎo)致該系列之外的其他物品的處理與使用困難，缺乏互換性，而且在售后服務(wù)方面，也具有問題。
另一方面，人們還開發(fā)了目的在于去除排氣中包含的NOx的排氣凈化器，為了將NOx分解，具有將其還原的NOx還原催化劑的類型等，具有為了實現(xiàn)該催化劑的活化，必須要求較高的溫度，或作為還原劑，必須將燃料添加于排氣中等情況，由此，導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
在前述那樣的有害物質(zhì)的去除方法中，均在將排氣中的有害物質(zhì)去除之后，將其排出，由此，減少排放到空氣中的有害物質(zhì)的排出量，但是，如果能夠減少獲得相同的作工量所必需的燃料的消耗量本身，則可相對地減少有害物質(zhì)的排出量。
如此，為了使燃燒器，具體來說，供給內(nèi)燃機的燃料產(chǎn)生活性，提高消耗率的效率，則人們提出有下述的方法，其中，制作貴金屬吸附于多孔質(zhì)陶瓷上的催化劑，將其投入浸漬于燃料液中，或在箱內(nèi)，涂敷分散有催化劑粉末，通過催化劑，提高燃燒效率(參照專利文獻1)。
此外，人們還提出有利用光催化劑，進行前述那樣的燃料的活化的燃料重整器(參照專利文獻2～4)。
本發(fā)明的已有技術(shù)文獻信息包括有下述的信息。
專利文獻1JP特開平10-196496號文獻專利文獻2JP特開平10-176615號文獻專利文獻3JP特開平10-265783號文獻專利文獻4JP特開平2004-52601號文獻發(fā)明的公開發(fā)明要解決的課題在上述過去技術(shù)中的，專利文獻1所述的方法中，通過上述燃料的活化處理，“只要是燃燒空氣，則不會產(chǎn)生接近安全的脫NOx、脫SOx”(專利文獻1，第6左欄第29～31行)，為了去除NOx等，則具有必須在燃料本身中添加添加劑，或在排氣系統(tǒng)中，通過特殊的清洗液，對排氣進行清洗的裝置等，裝置整體尺寸大，另外，進行必須要求對內(nèi)燃機的燃料的供給系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)進行大幅度的改造等措施，在實用方面具有各種問題。
此外，在上述專利文獻2中，人們還提出了燃料重整催化劑采用光催化劑的燃料貯藏槽，但是，由于該光催化劑對紫外線作出反應(yīng)，發(fā)揮光催化劑效果，故為了在沒有紫外線的貯藏槽的內(nèi)部，獲得該光催化劑效果，必須設(shè)置用于向光催化劑，輻射紫外線的光源，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且整體尺寸大。由此，上述專利文獻2中記載的燃料貯存槽構(gòu)成較大尺寸的裝置，具有無法在汽車上裝載，設(shè)置場所受限制等問題。
還有，人們還開發(fā)了下述的燃料重整器，其可實現(xiàn)汽車裝載，燃料重整催化劑采用光催化劑攜帶于丸狀顆粒的多孔體上的類型(專利文獻3)，由于該裝置所采用的光催化劑也必須要求紫外線輻射，故在設(shè)置于沒有紫外線的汽車的燃料供給系統(tǒng)中時，不僅具備紫外線輻射用的特殊的光源，而且必須要求該光源的定期的維護。另外，如果在沒有間隙的情況下，將上述多孔體接納于燃料重整器的密封容器內(nèi)部，則在與光源保持距離的多孔體中，通過上述光源輻射的紫外線受到其它的多孔體的遮擋，無法投射，導(dǎo)致無法充分地發(fā)揮光催化劑效果。
另一方面，如果為了充分地進行紫外線的輻射，減小接納于上述密封容器內(nèi)部的多孔體的數(shù)量，則具有下述的問題，即，燃料重整性能降低，并且因汽車行駛時的振動，產(chǎn)生多孔體之間碰撞等情況，多孔體破碎，或因該破碎而產(chǎn)生的碎片將燃料過濾器堵塞。
相對該情況，在專利文獻4所述的燃料重整器中，在燃料所通過的外殼的室的內(nèi)部，設(shè)置由在表面上形成光催化物質(zhì)的膜的網(wǎng)狀的金屬網(wǎng)，蜂窩樣的結(jié)構(gòu)體等構(gòu)成的多孔板，通過使形成于該多孔板上的光催化物質(zhì)的膜與燃料接觸，改善燃料的質(zhì)量，但是，由于改善燃料的質(zhì)量的光催化物質(zhì)為氧化金屬膜，其即使相對其波長大于紫外線的電磁波(γ射線、X射線、可見光線、紅外線、電磁波等)，仍作出反應(yīng)，發(fā)揮光催化性能，具有隨著從表面向內(nèi)部的進入，與氧的結(jié)合慢慢地缺乏的結(jié)構(gòu)(在本說明書中，稱為“氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)”。)，故將其接納于沒有紫外線透射的外殼的內(nèi)部，制造燃料重整器，另外，即使在外殼的內(nèi)部未設(shè)置輻射紫外線的光源的情況下，仍可改善燃料的質(zhì)量。
但是，在專利文獻4所述的燃料重整器中，作為容納于外殼的內(nèi)部的催化物質(zhì)，容納在表面上形成具有上述的氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬的膜的多孔板，但是，在這樣的結(jié)構(gòu)的燃料重整器中，燃料的重整效率達到極限，無法形成更高效率的燃料重整器。
作為一個實例，在上述專利文獻4中作為試驗實例1而記載的燃料重整器中，代替用作催化物質(zhì)的多孔板的“38個鈦網(wǎng)+18個陶瓷蜂窩”，而采用“600個鈦網(wǎng)”，其它的條件共同，測定燃料消耗率，盡管多孔板的表面積增加約10倍，仍無法提高專利文獻4的實施例1所述的燃料消費率以上的燃料消耗率。
另外，提高上述這樣的燃料消耗率，阻止有害物質(zhì)的發(fā)生的目的不是前述的柴油發(fā)動機等的內(nèi)燃機的特有課題，而是屬于使燃料燃燒，獲得動力的發(fā)生，發(fā)熱等的，各種的燃燒器共同的課題。
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種燃料重整器，其中，在原樣保持不必設(shè)置用于輻射紫外線的光源等，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，并且小型，不選擇適用對象的，前述的專利文獻4所述的燃料重整器的有利的特征的狀態(tài)，可以更高的效率，改善將上述燃料供給鍋爐、熱處理爐、加熱爐、內(nèi)燃機、供暖設(shè)備、干燥機、通過其它的燃料的燃燒，獲得動力，發(fā)熱等的裝置的燃料的質(zhì)量，并且本發(fā)明的目的在于提供一種燃料重整器，其中，可通過更進一步地提高這些燃燒器的燃料消耗率，減少所采用的燃料量，相對地減少伴隨燃燒器的動作而產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)、顆粒狀物質(zhì)(PM)、二氧化碳等的排出量。
發(fā)明要解決的課題為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃料重整器(1)的特征在于其由外殼(20)和催化物質(zhì)(10)構(gòu)成；該外殼設(shè)置于從燃料的供給源，到燃燒器的燃料供給系統(tǒng)中，該外殼具有流入口(21)，該流入口與上述燃料的供給源連通；流出口(22)，該流出口與上述燃燒器連通；處理室(24)，該處理室與上述流入口(21)和流出口(22)連通；
該催化物質(zhì)填充于上述外殼(20)的處理室(24)的內(nèi)部，呈顆粒狀；在上述催化物質(zhì)(10)的表面上，形成具有隨著從表面，向內(nèi)部的進入，與氧的結(jié)合慢慢缺乏的結(jié)構(gòu)，并且具有對其波長大于紫外線的電磁波作出反應(yīng)的光催化性能的氧化金屬的膜(12)(權(quán)利要求1)。
在上述權(quán)利要求1所述的燃料重整器中，最好，上述催化物質(zhì)(10)按照以下述式定義的空間率在50％以下的方式填充于上述處理室(24)的內(nèi)部，該下述式為空間率(％)＝[(處理室內(nèi)的容積-催化物質(zhì)的總體積)/處理室內(nèi)的容積]×100(權(quán)利要求2)另外，在上述結(jié)構(gòu)的燃料重整器1中，按照相對通過上述處理室(24)的燃料的流量0.1L/min，填充于上述處理室(24)的內(nèi)部的催化物質(zhì)(10)的表面積的總值在5000cm2以上，最好在10000cm2以上的方式上述催化物質(zhì)(10)填充于上述處理室(24)的內(nèi)部(權(quán)利要求3)，或在上述燃燒器為發(fā)動機的場合，按照相對該發(fā)動機的排氣量1000cc，填充于上述處理室(24)的內(nèi)部的催化物質(zhì)(10)的表面積的總值在5000cm2以上，最好在10000cm2以上的方式上述催化物質(zhì)填充于上述處理室(24)的內(nèi)部(權(quán)利要求4)。
在上述催化物質(zhì)(10)的粒徑最好在20mm以下，尤其最好在10mm以下，其中，特別是最好在6mm以下(權(quán)利要求5)。
另外，最好，上述催化物質(zhì)為中空結(jié)構(gòu)(權(quán)利要求6)。另外，可形成具有穿過上述催化物質(zhì)(10)的開孔(13)的結(jié)構(gòu)(權(quán)利要求7)。
外殼(20)包括呈筒狀的主體部(23)；蓋體(25，26)，該蓋體分別覆蓋該主體部(23)的兩端開口，上述蓋體(在

圖1所示的實施例中的蓋體26)可按照可裝卸的方式安裝于上述主體部(23)的兩端開口中的至少一者上(權(quán)利要求8)。
此外，也可采用上述處理室(24)中的至少端部通過網(wǎng)狀體(30)形成的方案(權(quán)利要求9)。
發(fā)明的效果顆粒狀的催化物質(zhì)(10)填充于外殼(20)的內(nèi)部的本發(fā)明的燃料改質(zhì)器(1)通過與形成于催化物質(zhì)(10)的表面上的氧化金屬膜(12)的接觸，改善燃料的質(zhì)量，但是，由于在作為重整對象的燃料通過該燃料重整器(1)時，該燃料在接納于外殼(20)的內(nèi)部中的多個顆粒狀的催化物質(zhì)(10)之間流動，可確保與形成于催化物質(zhì)(10)的表面上的氧化金屬膜(12)的接觸面積較寬，故有效地通過上述氧化金屬膜(12)，改善燃料的質(zhì)量。
象這樣，可減少在該燃燒器中消耗的燃料量，因此可大幅度地減少所產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)、顆粒狀物質(zhì)(PM)、二氧化碳。
在以在50％以下，最好，在45％以下的空間率，將上述催化劑物(10)填充于處理室(24)的內(nèi)部的燃料重整器中，可顯著地減少燃料的消耗量。
另外，按照相對通過上述處理室(24)的燃料的流量0.1L/min，催化物質(zhì)(10)的表面積的總值在5000cm2以上，最好在10000cm2以上的方式將上述催化物質(zhì)(10)填充于上述處理室(24)的內(nèi)部，或在上述燃燒器為發(fā)動機的場合，按照表面積的總值在5000cm2以上，最好在10000cm2以上的方式將上述催化物質(zhì)(10)填充于上述處理室(24)的內(nèi)部，在該方式與特別是，上述空間率在50％以下，最好在45％以下的組合中，形成上述任意的填充量，由此，燃料消耗量的減少更加顯著。
此外，在上述催化物質(zhì)(10)的粒徑在20mm以下，最好在10mm以下，特別是最好在6mm以下的場合，可增加外殼(20)的處理室(24)的內(nèi)部的單位容積的催化物質(zhì)(10)的表面積，形成于催化物質(zhì)(10)之間的，構(gòu)成燃料的流路的間隙較窄，并且復(fù)雜，可使流過該間隙的燃料與氧化金屬膜(12)確實接觸。其結(jié)果是，可提供提高燃料的重整效率的燃料重整器(1)。
在采用呈中空狀的催化物質(zhì)(10)的場合，可在不降低燃料的重整效率的情況下，簡單地減輕燃料重整器(1)的重量。
還有，在上述催化物質(zhì)(10)呈球狀，形成沿該催化物質(zhì)(10)的直徑方向貫穿的開孔(13)的場合，與上述中空結(jié)構(gòu)的催化物質(zhì)(10)相同，可減小燃料重整器(1)的整體重量，并且即使在該開孔(13)的內(nèi)部，仍形成上述氧化金屬膜(12)，由此，不增加燃料重整器(1)的整體尺寸，可擴大與燃料接觸的氧化金屬膜(12)的表面積，可提供更高效率的燃料重整器(1)。
在于上述外殼主體(23)的兩端開口的至少一者上，以可裝卸的方式安裝蓋體(26)的燃料重整器中，容易進行填充的催化物質(zhì)的更換等的維修，并且容易在外殼(20)的處理室(24)的內(nèi)部，在沒有松動的情況下填充催化物質(zhì)(10)。
另外，上述處理室(24)中的至少端部通過網(wǎng)狀體(30)形成，由此，填充于處理室(24)的內(nèi)部的催化物質(zhì)夾持于該網(wǎng)狀體(30)之間，在處理室(24)的內(nèi)部，不產(chǎn)生松動等情況，于是，可防止相互碰撞等。
附圖的簡要說明圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式的燃料重整器的主要部分的剖視圖；圖2為多孔板的金屬網(wǎng)(金屬網(wǎng))的平面；圖3為金屬網(wǎng)的部分放大透視圖；圖4為催化物質(zhì)的剖視圖，圖4(A)表示中空結(jié)構(gòu)，圖4(B)表示開孔結(jié)構(gòu)，圖4(C)表示中空，并且開孔結(jié)構(gòu)的催化物質(zhì)；圖5為表示燃料重整器的配置的燃料供給系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)說明圖。
標(biāo)號的說明
標(biāo)號1表示燃料重整器；標(biāo)號2表示燃料箱；標(biāo)號3表示燃料過濾器；標(biāo)號4表示燃料噴射泵；標(biāo)號5表示燃燒室；標(biāo)號6表示燃料供給系統(tǒng)；標(biāo)號10表示催化物質(zhì)；標(biāo)號11表示顆粒狀體；標(biāo)號12表示氧化金屬膜；標(biāo)號13表示開孔；標(biāo)號20表示外殼；標(biāo)號21表示流入口；標(biāo)號22表示流出口；標(biāo)號23表示外殼主體；標(biāo)號24表示處理室；標(biāo)號25，26表示蓋體；標(biāo)號27，28表示連接件；標(biāo)號30表示金屬網(wǎng)(多孔板)。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選方式下面參照附圖，對本發(fā)明的燃料重整器1進行描述。
(燃料重整器的整體結(jié)構(gòu))本發(fā)明的燃料重整器1包括外殼20，該外殼20設(shè)置于從燃料箱等的燃料的供給源，到燃燒器的燃燒供給系統(tǒng)中，在可使燃料通過的外殼20的處理室24的內(nèi)部，包括填充催化物質(zhì)10的結(jié)構(gòu)，其中，在由金屬、陶瓷或這些混合體形成的顆粒狀物質(zhì)的表面上，形成具有伴隨從表面，向內(nèi)部的進入，與氧的結(jié)合缺乏的結(jié)構(gòu)，并且具有對其波長大于紫外線的電磁波作出反應(yīng)的光催化劑性的氧化金屬的膜，通過使燃料從填充于該外殼20的處理室24的內(nèi)部的催化物質(zhì)10之間通過，可使重整對象的燃料接觸形成于催化物質(zhì)10的表面上的氧化金屬膜，改善燃料的質(zhì)量。
下面分別對本發(fā)明的燃料重整器1的作為主要結(jié)構(gòu)部件的前述外殼20和催化物質(zhì)10的結(jié)構(gòu)進行具體描述。
(外殼)在構(gòu)成本發(fā)明的燃料重整器1的主要的結(jié)構(gòu)部件的一個的上述外殼20形成下述空間，該空間用于在其內(nèi)部，接納有呈顆粒狀的催化物質(zhì)10，并且導(dǎo)入作為重整對象的燃料，使該燃料從已接納的催化物質(zhì)10之間通過，使該催化物質(zhì)10和燃料之間接觸，象圖1所示的那樣，在外殼20的內(nèi)部，形成有處理室24，該處理室24接納有催化物質(zhì)10，并且已導(dǎo)入的燃料通過該處理室24。
另外，在該外殼20的一端，具有流入口21，該流入口21用于將構(gòu)成重整對象的燃料導(dǎo)入上述處理室24中，在外殼20的另一端，具有流出口22，該流出口22用于排出通過外殼20的處理室24的內(nèi)部，實現(xiàn)重整的燃料。
如果上述外殼20的材料在其質(zhì)量不通過與燃料的接觸而改變等的情況下，具有盡可能按照設(shè)置于向燃燒器的燃燒室，供給燃料的管等的燃料供給系統(tǒng)6中的方式使用的強度，則其可為任意的材料，比如，可采用不銹鋼、其它的金屬。
此外，如果外殼的尺寸為在供給燃燒器的燃料的流量的關(guān)系方面，可在該外殼內(nèi)部接納具有可確保與燃料的充分的接觸面積的接觸面積的催化物質(zhì)10，并且可確?？蛇B續(xù)地供給燃燒器所必需的量的燃料的燃料的流量的程度，則該尺寸不是特別限定的，該外殼的形狀也可采用圓筒狀、矩形筒狀、多邊形筒狀等的各種形狀。
最好，上述外殼20按照下述方式構(gòu)成，該方式為在導(dǎo)入燃料時，在形成于其內(nèi)部的處理室24中，上述催化物質(zhì)可在沒有松動的情況下填充于外殼20的內(nèi)部，以便實現(xiàn)形成于接納在外殼20的內(nèi)部的催化物質(zhì)的表面上的氧化金屬膜和燃料之間的充分接觸，由此，即使在比如，汽車的發(fā)動機的燃料供給系統(tǒng)，以及在于使用時，預(yù)計產(chǎn)生振動等的燃料器上安裝本發(fā)明的燃料重整器的情況下，仍可防止因振動等，催化物質(zhì)相互沖突等的情況，可防止這樣的沖突造成的開裂、缺陷等的破損的產(chǎn)生。
還有，在沒有松動的情況下將催化物質(zhì)接納于外殼20的內(nèi)部，由此，可增加與燃料接觸的氧化金屬膜的表面積，提高燃料的重整效率。
象這樣，為了在沒有松動的情況下將催化物質(zhì)填充于外殼20的內(nèi)部，最好，本發(fā)明的燃料重整器的外殼20通過呈圓筒狀的外殼的主體部23，與蓋體25，26形成，該蓋體25，26分別覆蓋上述主體部23的兩端開口，上述蓋體25，26中的至少一個(在圖示的實例中，蓋體26)以可拆卸的方式安裝于上述主體部23上。
在本實施方式中，在主體部23中的至少一者的開口端的周緣上，形成沿外周方向突出的法蘭23a，在該法蘭23a上，通過密封圈等，重合從上述蓋體26的周緣部突出的法蘭26a，并且在該重合狀態(tài)，將螺栓插入穿過兩個法蘭23a，26a的螺栓孔內(nèi)部，并且將螺母與螺栓螺合，通過上述等的作業(yè)，在主體部23的一端開口，以可裝卸的方式固定蓋體25，26中的一者26。
象這樣，以可裝卸的方式安裝蓋體26，該蓋體26覆蓋外殼的主體部23的開口端中的至少一者的開口端，由此，在通過蓋體，覆蓋主體部23的開口端時，將填充于外殼20的內(nèi)部催化物質(zhì)10稍稍地壓入主體部23的內(nèi)部，這樣，容易在沒有松動的情況下將催化物質(zhì)10填充于外殼20的處理室24的內(nèi)部。
另外，象這樣，可裝卸覆蓋外殼主體23的一端開口的蓋體26，這樣，一旦接納于外殼20的內(nèi)部，可容易實現(xiàn)燃料的重整所采用的催化物質(zhì)的交換、其它的維修。
最好，形成于該外殼20內(nèi)部的處理室24的端部通過最好具有柔性的金屬網(wǎng)30等的多孔板構(gòu)成，象這樣，通過金屬網(wǎng)等的網(wǎng)狀體，構(gòu)成處理室24的端部，由此，可通過金屬網(wǎng)30，將已填充的催化物質(zhì)固定，難以產(chǎn)生松動，并且催化物質(zhì)10本身的流失，開裂，甚至產(chǎn)生缺陷的催化物質(zhì)、與催化物質(zhì)的表面剝離的氧化金屬膜等通過具有過濾器的金屬網(wǎng)30等的多孔板而俘獲，可防止這些異物與燃料一起，從處理室流出的情況。
特別是，在覆蓋外殼主體23的開口端的蓋體25，26象圖1所示的那樣，呈向外方鼓出的彎曲狀的場合，如果在將催化物質(zhì)10填充于外殼主體23的內(nèi)部之后，通過蓋體，覆蓋該外殼主體的開口端，則具有在鼓出部分，產(chǎn)生未填充催化物質(zhì)的間隙，但是，通過具有柔性的上述金屬網(wǎng)30等的多孔板，覆蓋外殼主體23的開口端，即使在通過彎曲狀的蓋體26，覆蓋外殼主體23的開口端的情況下，仍可在沒有松動的情況下，將催化物質(zhì)10填充于外殼20的內(nèi)部。
作為一個實例，上述金屬網(wǎng)30為抵抗腐蝕等的性能較高的鈦制的金屬網(wǎng)，采用呈線徑為0.2mm，開孔13的尺寸為長度3mm×寬度2mm的基本菱形狀的網(wǎng)(參照圖2和圖3)。
本實施方式中所采用的鈦制的金屬網(wǎng)30為稱為所謂“l(fā)ath”的結(jié)構(gòu)的金屬網(wǎng)，在該“l(fā)ath”中，包括有在金屬制的薄板中，以一定間距形成多個切口，沿與該切口的長度方向相垂直的方向拉伸該薄板而呈網(wǎng)狀的金屬網(wǎng)、通過金屬絲形成的絲網(wǎng)等，但是，在本發(fā)明中，用作多孔板的金屬網(wǎng)30也可為其中的任意的結(jié)構(gòu)，另外，并不限于上述金屬網(wǎng)，如果為具有對作為改善質(zhì)量對象的燃料的性能的類型，可采用已知的各種金屬網(wǎng)。
另外，本實施方式的外殼20由奧氏體系不銹鋼(SUS304)制成，按照通過沿延長外殼主體的兩端的方向中間部鼓出的蓋體25，26，覆蓋呈圓筒狀的外殼主體的兩端開口的方式形成，在該蓋體25，26的相應(yīng)的中間部分，安裝連接件27，28，該連接件27，28具有與形成于主體內(nèi)部的處理室24連通的流路，通過該連接件27，28內(nèi)的流路，分別形成前述的流入口21和流出口22。
此外，在圖1所示的燃料重整器1中，燃料的流動方向并不特別限定，流入口21和流出口22也可分別替換地使用。
(催化物質(zhì))接納于上述的外殼20的內(nèi)部的催化物質(zhì)通過下述方式形成，該方式為在通過金屬、陶瓷或它們的混合體形成的顆粒體的表面上，形成借助采用通過氧化，獲得光催化性的金屬粉末，進行噴丸硬化處理的方式形成的氧化金屬的膜，形成定形、或不定形的顆粒狀體。
在本實施方式中，構(gòu)成該催化物質(zhì)的核的上述顆粒體呈直徑在20mm以下，最好在10mm以下，特別是最好在6mm以下的球狀，對該表面，如上所述，噴射通過氧化，獲得光催化性的金屬，形成氧化金屬的膜。
由形成上述的氧化金屬的膜的金屬、陶瓷或這些混合體形成的顆粒體也可采用如圖1所示，呈球狀的顆粒體，但是，為了謀求裝置整體的重量的減輕，如圖4(A)和圖4(B)所示，其也可呈中空，甚至呈具有孔的形狀，另外，如圖4(C)所示，也可呈中空，并且呈開孔形狀。
還有，在催化物質(zhì)10呈開孔形狀的場合，由于已導(dǎo)入的燃料也在形成于催化物質(zhì)10中的開孔內(nèi)部流動，故最好，還在形成于顆粒體11中的開孔13的內(nèi)部，形成后述的氧化金屬膜12，由此，不增加外殼20，進而不增加燃料重整器1的整體的尺寸，或不增加填充于外殼20內(nèi)部的催化物質(zhì)10的量，可增加與燃料接觸的氧化金屬膜12的表面積，并且催化物質(zhì)10之間的燃料的流動復(fù)雜，由此，可提高燃料的重整效率。
如果構(gòu)成上述催化物質(zhì)的核的顆粒體11的材質(zhì)為下述類型，即，如下所述，噴射因氧化，獲得光催化性的金屬的粉末，由此，可在其表面上形成金屬膜，并且，即使與作為重整對象的燃料接觸，仍不產(chǎn)生變質(zhì)、浸蝕等的情況，具有可設(shè)置于從燃料箱2，到內(nèi)燃機的燃燒室5的燃料的供給系統(tǒng)6的強度等，則可采用任意的材料，作為一個實例，可采用鈦、不銹鋼等的金屬、具有氧化物、鐵氧體等的陶瓷，或采用它們的混合體等。
特別是，在構(gòu)成催化物質(zhì)10的核的顆粒體11采用比如，產(chǎn)生遠紅外線的陶瓷的場合，也可通過遠紅外線的輻射，對燃料進行活性處理，改善其質(zhì)量，通過與氧化金屬膜12的重整的加倍效果，可以更高的效率，改善燃料的質(zhì)量。
另外，如果不妨礙必要的燃料的流動，可確保與燃料的充分的接觸面積，則粒徑、其形狀、尺寸的均勻性等的有無等均并不特別限定，比如，顆粒形狀可呈多邊形、圓、橢圓、其它的各種的形狀。
象這樣，用于確保與燃料的接觸面積的催化物質(zhì)的粒徑作為一個實例，在20mm以下，最好，在10mm以下，特別是最好在6mm以下。
上述催化物質(zhì)10也按照一種物質(zhì)填充于多個外殼20的內(nèi)部的方式使用，但是，尺寸、形狀不同的催化物質(zhì)10也可按照2種，3種以上進行多種組合的方式使用，還可這樣構(gòu)成，即，在形成于較大直徑的催化物質(zhì)之間的間距內(nèi)部，按照設(shè)置較小直徑的催化物質(zhì)的方式，混合狀況的催化物質(zhì)10填充于外殼20的內(nèi)部，由此，擴大與燃料接觸的氧化金屬膜的表面積。
在構(gòu)成催化物質(zhì)的核的顆粒體的表面上形成氧化金屬膜，該氧化金屬膜為象前述那樣，獲得光催化性的金屬的氧化物，具有從表面，向內(nèi)部的進入，與氧的結(jié)合慢慢地缺乏的傾斜結(jié)構(gòu)(在本說明書中，稱為“氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)”。)，作為重整對象的燃料在通過燃料重整器1的內(nèi)部時，與形成于上述催化物質(zhì)的表面上的氧化金屬膜接觸，實現(xiàn)其質(zhì)量的改善。
具有這樣的氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬膜12可通過下述方式形成，該方式為高速地將通過氧化，獲得光催化性的，比如，鈦等的金屬的粉末投射到構(gòu)成催化物質(zhì)10的核的顆粒體11的表面上。
作為用于該膜形成的金屬(噴射粉末)，可例舉有鈦(Ti)、鋅(Zn)、鎢(W)、錫(Sn)、鋯(Zr)和它們的合金等，如果采用比如，壓縮空氣，將這些金屬粉末高速地噴射到由構(gòu)成上述催化物質(zhì)的核的金屬、陶瓷、它們的混合體等構(gòu)成的顆粒體的表面上，則該金屬粉末熔融附著于上述顆粒體的表面上，并且在該熔融附著時，與噴射顆粒體、周邊氣氛的氧結(jié)合，發(fā)生氧化，這樣，在顆粒體的表面上，形成TiO2、ZnO、WO3、SnO2、ZrO2等的氧化金屬膜。
通過上述方法形成的氧化金屬膜具有伴隨相對膜表面的深度的增加，與氧的結(jié)合每次微量而缺乏的氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)，具有該結(jié)構(gòu)的氧化金屬膜對其波長大于紫外線的電磁波(γ射線、X射線、可見光、紅外線、電波等)作出反應(yīng)，發(fā)揮對構(gòu)成改善質(zhì)量對象的燃料進行活性處理的光催化性能。
在過去，人們知道，上述TiO2、ZnO、WO3、SnO2、ZrO2等的氧化金屬膜用作通過紫外線的照射，發(fā)揮優(yōu)良的分解功能的，所謂的光催化劑，但是，通常，這些氧化金屬膜通過紫外線的照射，發(fā)揮光催化劑功能。由此，為了在紫外線未達到的內(nèi)燃機的燃料供給部，獲得上述氧化金屬的光催化劑作用，必須單獨地設(shè)置用于對該氧化金屬，輻射紫外線的特殊的光源。
但是，如上所述，形成于催化物質(zhì)10的表面上的，具有氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬膜12具有對其波長大于紫外線的電磁波(γ射線、X射線、可見光線、紅外線、電波等)作出反應(yīng)的性質(zhì)，如果上述電磁波中的任意的能量，則可發(fā)揮光催化劑功能，即使在象前述那樣，設(shè)置于外殼20的內(nèi)部，在紫外線，可見光線未達到的狀況使用的情況下，仍不必要求采用過去的光催化劑那樣的紫外線輻射用的光源，可發(fā)揮催化劑作用。
另外，在通過上述金屬粉末的噴射形成的氧化金屬膜12中，還具有包括穩(wěn)定的氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。
具有氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬膜12的形成所采用的金屬粉末的形狀最好為球狀或多邊形狀，而其粒徑在200μm以下，最好在30～100μm的范圍內(nèi)。另外，也可采用噴射壓力在0.3MPa以上，噴射粉末的材料等，但是，為了使形成于表面上的氧化膜穩(wěn)定，上述噴射壓力尤其是最好在0.5MPa以上。
如果所采用的金屬的種類也為通過氧化，發(fā)揮光催化性能的類型，則并不限于上述的實例，可采用各種金屬，另外，也可按照將上述的多種金屬組合的方式使用。
此外，在噴射金屬粉末，形成覆蓋膜時，將白金(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、銅(Cu)等的貴金屬粉末混合，同時進行噴射，由此，既可在膜中攜帶這些金屬，另外，也可在已形成的氧化金屬膜12中，注入釩、鉻等的金屬離子。
通過在氧化金屬膜12上，攜帶這些貴金屬，或注入金屬離子，可更進一步地提高光催化劑性能，可進行有效的燃料的重整。
在本實施方式中，在前述的顆粒體的表面上，噴射鈦(Ti)粉末，形成二氧化鈦(氧化鈦TiO2)膜，通過該二氧化鈦膜，獲得光催化劑作用。本發(fā)明打算實現(xiàn)的電磁波反應(yīng)型的光催化劑功能不需要紫外線的輻射，并且在進行氧化、還原的方面，實現(xiàn)與僅僅進行氧化分解的過去的一般的光催化劑不同的功能。在這里，為了形成具有氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬膜，氧化鈦由金紅石型和/或銳鈦礦型構(gòu)成。
如上述的構(gòu)成的上述催化物質(zhì)10按照下述的空間率，填充于上述處理室24的內(nèi)部，該空間率按照公式空間率(％)＝[(處理室內(nèi)的容積-催化物質(zhì)的總體積)/處理室內(nèi)的容積]×100來定義，其在50％以下，最好在45％以上。由此，通過燃料重整器1的內(nèi)部的燃料可與形成于催化物質(zhì)10的表面上的氧化金屬膜12進行最佳接觸，確實改善燃料的質(zhì)量。
還有，上述催化物質(zhì)10按照下述方式填充于上述處理室24的內(nèi)部，該方式為相對通過處理室24的燃料的流量0.1L/min，其表面積的總值在5000cm2以上，最好在10000cm2以上。
特別是在供給重整后的燃料的燃燒器為發(fā)動機的場合，按照無論通過燃料重整器1的內(nèi)部的燃料的流量，相對該發(fā)動機的排氣量1000cc，其表面積的總值在5000cm2以上，最好在10000cm2以上的方式上述物質(zhì)填充于上述處理室24的內(nèi)部。
象這樣，就通過燃料重整器1的內(nèi)部的燃料的流量，或供給重整后的燃料的燃燒器(發(fā)動機)的排氣量之間的關(guān)系來說，填充于燃料重整器1的處理室24的內(nèi)部的催化物質(zhì)10的表面積為前述的數(shù)值，由此，在燃料的消耗量，燃燒器(發(fā)動機)的排氣量之間的關(guān)系方面，可充分地確保與燃料接觸的催化物質(zhì)的表面積，可確實地減少燃料的消耗量。
特別是在同時滿足前述的空間率在50％以下，最好在45％以下的條件，與相對上述燃料的流量或燃燒器(發(fā)動機)的排氣量的催化物質(zhì)的表面積的條件的燃料重整器1中，可更加確實地進行燃料的重整，可顯著地降低供給該重整后的燃料的燃燒器的燃料的消耗量。
(燃料重整器的作用)人們認(rèn)為，產(chǎn)生采用通過本發(fā)明的燃料重整器1的燃料的燃料消耗量的上升的原因在于在反應(yīng)前，燃燒物質(zhì)產(chǎn)生活化(電離化離子化)現(xiàn)象，該活化作為燃燒的前驅(qū)現(xiàn)象而產(chǎn)生，或轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸磻?yīng)(燃燒)。
產(chǎn)生上述前驅(qū)現(xiàn)象的能量包括有作為燃燒的3個要素中的1個的熱能，但是，人們認(rèn)為，具有前述的氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬包括相當(dāng)量的使燃料產(chǎn)生活性的能量，人們認(rèn)為，該能量包括使物質(zhì)產(chǎn)生活性的電離輻射線。
由此，人們認(rèn)為，在導(dǎo)入本發(fā)明的燃料重整器1內(nèi)部的燃料從填充于外殼20的處理室24的內(nèi)部的催化物質(zhì)10之間通過，與形成于催化物質(zhì)10的表面上的氧化金屬膜12接觸時，通過該低度的輻射線(自然現(xiàn)象程度的輻射線)，燃料(CmHn)產(chǎn)生電離(離子)現(xiàn)象，促進燃料反應(yīng)，由此，燃料消耗率上升。
此外，在于外殼20的內(nèi)部填充顆粒狀的催化物質(zhì)10的本發(fā)明的燃料重整器1中，特別是在按照相對前述的空間率、燃料的流量的催化物質(zhì)10的表面積，或相對燃燒器(發(fā)動機)的排氣量的催化物質(zhì)的表面積，將催化物質(zhì)10填充于處理室24的內(nèi)部的燃料重整器1中，與燃料接觸的上述氧化金屬膜12的表面積寬，還有，導(dǎo)入外殼20的內(nèi)部的燃料通過形成于催化物質(zhì)10之間的復(fù)雜的形狀的流路的內(nèi)部，由此，與氧化金屬膜的接觸時間長，并且確實與氧化金屬膜12接觸，于是，在本發(fā)明的燃料重整器1中，可高效率地實現(xiàn)燃料的重整。
實施例下面對進行以上說明的本發(fā)明的燃料重整器的性能試驗的結(jié)果進行描述。
另外，在下面給出的各試驗實例中，在用于本申請的燃料重整器的催化物質(zhì)中，在陶瓷的球體的表面上，形成具有前述的氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化鈦的膜，其具體內(nèi)容如下面的表1所述。
(表1)催化物質(zhì)的規(guī)格陶瓷球的材料Al2O3+SiO292％以上催化物質(zhì)的比重3.62

另外，比較例中所采用的“鈦網(wǎng)”指在鈦制的金屬網(wǎng)的表面上形成具有氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化鈦的膜的網(wǎng)，其具體內(nèi)容如下面的表2所述。
(表2)
鈦網(wǎng)的規(guī)格比重4.54

(試驗例1)將通過本發(fā)明的燃料重整器的燃料(A重油)供給以重油為燃料的干燥器。
表1表示測定該干燥器中的設(shè)定溫度為280℃，干燥器內(nèi)部的溫度為280℃所需要的燃燒時間(分)、燃料的使用量(公升)的結(jié)果。
另外，已使用的燃料重整器按照下述方式使用，該方式為圓筒狀的外殼主體部分的直徑為100mm，長度為900mm，其中形成具有氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化鈦的膜的，直徑為3mm的陶瓷球15kg作為催化物質(zhì)而填充。
填充于容量為1公升的空間中的催化物質(zhì)的重量為2030g(表1)相對催化物質(zhì)的比重為3.62，容量為1公升的空間中的催化物質(zhì)的體積為2030/3.62＝560.8cm3。
于是，該催化物質(zhì)的空間率[(1000-560.8)/1000]×100＝43.92(％)此外，相對每個催化物質(zhì)顆粒的重量0.047g(表1)，催化物質(zhì)的表面積的總值(15000/0.047)×0.2826＝90191.5(cm2)相對73分鐘的燃料使用量22.76公升(表3)，燃料的每分鐘的流量為22.76/73＝0.312(L/min)
于是，流量0.1L/min的催化物質(zhì)的表面積的總值90191.5/3.12＝28907.5(cm2)已采用的干燥器為具有作為燃燒器的槍式燃燒器的直火式熱發(fā)生器，發(fā)熱量為300000kcal/h。
(表3)干燥器的運轉(zhuǎn)試驗(試驗例1)

作為上述的結(jié)果，就溫度上升到設(shè)定溫度(280℃)之前的所需時間來說，在采用通過本發(fā)明的燃料重整器的燃料的場合，與采用未進行重整處理的燃料的場合相比較，燃料時間縮短15分鐘。
另外，在即使對于上升到設(shè)定溫度之前所采用的燃料，仍采用通過本發(fā)明的燃料重整器之后的燃料的場合，與采用未進行重整處理的普通的燃料的場合相比較，可使所采用的燃料的量減少7.55公升。
此外，表中的“提高率”指以未安裝燃料重整器的場合為基準(zhǔn)，安裝了燃料重整器時的燃料消耗率的提高量通過百分比表示的值，即，[(30.31-22.76)/30.31]×100(％)＝24.9(％)在安裝本發(fā)明的燃料重整器的場合，與未安裝燃料重整器的場合相比較，燃料消耗率也提高24.9％。
(試驗例2)本發(fā)明的燃料重整器安裝于小型卡車的燃料供給系統(tǒng)上，通過該燃料重整器的燃料供給發(fā)動機，進行行駛試驗(用于巡回銷售)。表4表示測定此時的燃料消耗量與燃料消耗率的提高率的結(jié)果。
另外，已采用的燃料重整器采用下述的制品，其中，外殼的主體部分的直徑為100mm，長度為60mm，在該外殼內(nèi)部，填充形成有二氧化鈦的膜的，直徑為3mm的填充球10kg。
用于行駛試驗的小型卡車為平成13年式(行駛距離為45000km)，屬于排氣量為3000cc的柴油發(fā)動機車。
填充于外殼的內(nèi)部的催化物質(zhì)的空間率與前述的“試驗例1”相同，為43.92％相對每個催化物質(zhì)顆粒的重量0.047g(表1)，催化物質(zhì)的表面積的總值為(10000/0.047)×0.2826＝60127.7(cm2)相對作為燃燒器的發(fā)動機的排氣量3000cc，每1000cc的催化物質(zhì)的表面積的總值為60127.7/3＝20042.6(cm2)汽車的燃料供給系統(tǒng)一般象如5所示，燃料箱2、燃料過濾器3、燃料噴射泵4、燃燒室5分別通過管而連接，在本試驗例中，上述燃料重整器安裝于燃料箱和燃料過濾器之間的管路上。
另外，將燃料重整器安裝于上述位置的目的在于即使在催化物質(zhì)中產(chǎn)生開裂，缺陷，或發(fā)生形成于催化物質(zhì)的表面上的氧化膜局部地剝離等情況，在重整的燃料中，混入異物的情況下，通過設(shè)置于下游側(cè)的過濾器，仍可將混入燃料中的異物去除，防止異物導(dǎo)入燃燒室中的情況，燃料重整器的安裝位置并不限于本實例，如果可在供給燃燒室之前，對燃料進行重整處理，則也可安裝于從燃料箱，到燃料噴射泵之間的任意位置。
對于燃料重整器1的安裝，在外殼20中安裝形成構(gòu)成流入口21和流出口22的流路的連接件27，28等的場合，將燃料箱2和燃料過濾器3之間連通的過去的管更換為專用的管，將連接件與該專用管連接，由此，可容易安裝。
(表4)小型卡車的行駛試驗(試驗例2)

作為上述的結(jié)果而可確認(rèn)，在安裝本發(fā)明的燃料重整器的小型卡車中，與不安裝燃料重整器的卡車相比較，燃料消耗率提高20.2％。可感覺到馬力、起動性、加速性的提高，即使通過目視，仍可明確地確認(rèn)特別是道路上坡的黑煙的排出的減少。
(試驗例3)本發(fā)明的燃料重整器安裝于小型卡車的燃料供給系統(tǒng)(安裝位置與試驗例2相同)上，通過將該燃料重整器的燃料供給發(fā)動機，進行行駛試驗(用于巡回銷售)。表5表示測定此時的燃料消耗量和燃料消耗率的提高率的結(jié)果。
另外，燃料重整器采用下述的制品，其中，外殼的主體部分的直徑為100mm，長度為300mm，在外殼內(nèi)部，填充形成有二氧化鈦的膜的直徑為3mm的陶瓷球6kg。
用于行駛試驗的小型卡車為平成15年式(行駛距離為15000km)，屬于排氣量為2000cc的汽油發(fā)動機車。
填充于外殼內(nèi)部的催化物質(zhì)的空間率與前述的(試驗例1)相同，為43.92(％)。
相對每個催化物質(zhì)顆粒的重量0.047g(表1)，催化物質(zhì)的表面積的總值為(6000/0.047)×0.2826＝36076.6(cm2)相對作為燃燒器的發(fā)動機的排氣量2000cc，每1000cc的催化物質(zhì)的表面積的總值36076.6/2＝18038.3(cm2)作為比較實例，在與上述本發(fā)明的燃料重整器相同的外殼的內(nèi)部，采用下述的燃料重整器，其中，插入表2的厚度為0.2mm的鈦網(wǎng)呈直徑為100mm的圓盤狀的產(chǎn)品800個，進行相同的行駛試驗。
此外，每個鈦網(wǎng)的重量為2.08g，800個的鈦網(wǎng)的總重量為1664g，鈦網(wǎng)的比重為4.54，填充了該鈦網(wǎng)的燃料重整器的空間率為{[2355-(1664/4.54)]/2355}×100＝84.44(％)相對每個鈦網(wǎng)的表面積46cm2，填充于外殼內(nèi)部的800個鈦網(wǎng)的總表面積46×800＝36800cm2相對作為燃燒器的發(fā)動機的排氣量2000cc，每1000cc的鈦網(wǎng)的表面積的總值36800/2＝18400(cm2)
(表5)小型卡車的行駛試驗(試驗例3)

作為上述的結(jié)果，在安裝本發(fā)明的燃料重整器的小型卡車中，與未安裝燃料重整器的小型卡車相比較，確認(rèn)已消耗的燃料減少25％。另外，可以確認(rèn)馬力、起動性、加速性的提高。
另外，在試驗例3中，與作為柴油發(fā)動機車中的行駛試驗的試驗例2的試驗結(jié)果相比較，燃料消耗率的提高率進一步上升，由此確認(rèn)，本發(fā)明的燃料重整器與輕油相比較，發(fā)揮高于汽油的重整的重整性能。
相對該情況，在填充作為比較實例的鈦網(wǎng)的燃料改善器中，如果與未安裝燃料重整器的場合相比較，雖然確認(rèn)燃料消耗量的減少，但是，與安裝本發(fā)明的燃料重整器的場合相比較，其提高率極低。
人們認(rèn)為，在本發(fā)明的燃料重整器、比較例的燃料重整器中，填充于內(nèi)部的催化物質(zhì)的表面積均呈現(xiàn)基本相同的數(shù)值，但是，由于空間率顯著不同，故該空間率的差異是作為效果的差而呈現(xiàn)的。
人們認(rèn)為，特別是由于在本試驗例中使用的小型卡車采用排氣量較小的發(fā)動機，在燃料重整器的內(nèi)部流動的燃料的流量少，燃料沒有阻力地供給發(fā)動機，由此，即使在氧化鈦膜的表面積相同的情況下，在比較例的燃料重整器中，其表面積未有效地作用，于是，其效果差。
于是可以確認(rèn)，對應(yīng)于燃料的流量，或在所采用的燃燒器為發(fā)動機的場合，對應(yīng)于該發(fā)動機的排氣量，在規(guī)定的范圍內(nèi)增加氧化鈦膜的表面積，并且處理室內(nèi)的空間率在一定的范圍內(nèi)以下，通過這樣的組合，可有效地提高燃料重整器的燃料重整的效率。
(試驗例4)催化物質(zhì)的填充量不同的燃料重整器安裝于小型卡車的燃料供給系統(tǒng)(安裝位置與試驗例2相同)上，通過該燃料重整器的燃料供給發(fā)動機，進行行駛試驗(用于巡回銷售)。表6表示此時的各燃料重整器的空間率、排氣量為1000cc的催化物質(zhì)的表面積、燃料消耗量與燃料消耗率的提高率。
另外，作為燃料重整器，準(zhǔn)備下述的制品，其中，外殼的主體部分的直徑為100mm，長度為300mm，在該外殼的內(nèi)部，填充形成有二氧化鈦的膜的直徑為4mm的陶瓷球5kg，將1～7個該制品連接，形成催化物質(zhì)的填充量為5kg、10kg、15kg、20kg、25kg、30kg、35kg的燃料重整器。另外，下面的表6中的催化物質(zhì)的填充量“0”為未安裝燃料重整器的小型卡車的行駛試驗結(jié)果。
用于行駛試驗的小型卡車為平成15年式(行駛距離為15000km)，屬于排氣量為2000cc的汽油發(fā)動機車。
(表6)填充量的變化和燃料消耗率的提高率


作為上述的結(jié)果，即使在采用催化物質(zhì)的填充量為5kg的燃料重整器的情況下，仍可確認(rèn)燃料消耗量的減少，但是，與催化物質(zhì)的填充量在10kg以上的場合相比較，其效果較低。
由于在用于上述各行駛試驗的燃料重整器中，空間率均為相同值，故該空間率在50％以下，最好在45％以下，并且伴隨發(fā)動機的排氣量的增加，使催化物質(zhì)的表面積的總值增加，由此，確認(rèn)獲得顯著的效果。
(試驗例5)已填充的催化物質(zhì)的粒徑分別不同的多個燃料重整器安裝于小型卡車的燃料供給系統(tǒng)(安裝位置與試驗例2相同)上，通過燃料重整器的燃料供給發(fā)動機，進行行駛試驗(用于巡回銷售)。
在已使用的燃料重整器中，外殼的主體部分的直徑為100mm，長度為300mm，在該外殼內(nèi)部，準(zhǔn)備分別填充了形成有二氧化鈦的膜的直徑為2mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、15mm、20mm的陶瓷球的制品。
用于行駛試驗的小型卡車為平成15年式(行駛距離為15000km)，屬于排氣量為2000cc2的汽油發(fā)動機車。
表7表示測定上述行駛試驗的催化物質(zhì)的直徑、排氣量為1000cc的催化物質(zhì)的表面積、空間率、平均燃料消耗量和提高率的結(jié)果。
表7空間率和表面積的變化與燃料消耗率的提高率

根據(jù)以上的結(jié)果而確認(rèn)，在空間率超過50％的場合(作為一個實例，空間率為50.1％的場合)，提高率是微小的，為2％，但是在空間率在50％以下的場合(作為一個實例，空間率為48.1％的場合)，提高率為前述場合的1倍，即4％，另外，在空間率在45％以下(44.8％)的場合，提高率為17％，提高率顯著提高。
另外，雖然即使在每1000cc的排氣量的催化物質(zhì)的表面積在5000cm2以下的情況下，仍呈現(xiàn)燃料消耗率的提高，但是，可確認(rèn)在該表面積在5000cm2以上時，提高率提高而接近10％(在該表面積為6510cm2時，提高率為13％)，此外，在該表面積在10000cm2以上時，提高率在20％以上(在該表面積為10253cm2時，提高率為23％)，顯著提高。
根據(jù)以上的結(jié)果而可確認(rèn)，通過使空間率在50％以下，最好在45％以下，則燃料消耗率顯著提高，并且可確認(rèn)每1000cc的排氣量的催化物質(zhì)的表面積在5000cm2以上，最好在10000cm2以上，這樣，燃料消耗率顯著提高。
權(quán)利要求
1.一種燃料重整器，該燃料重整器由外殼和催化物質(zhì)構(gòu)成；該外殼設(shè)置于從燃料的供給源，到燃燒器的燃料供給系統(tǒng)中，該外殼具有流入口，該流入口與上述燃料的供給源連通；流出口，該流出口與上述燃燒器連通；處理室，該處理室與上述流入口和流出口連通；該催化物質(zhì)填充于上述外殼的處理室的內(nèi)部，呈顆粒狀；在上述催化物質(zhì)的表面上，形成具有隨著從表面，向內(nèi)部進入，與氧的結(jié)合慢慢缺乏的結(jié)構(gòu)，并且具有對其波長大于紫外線的電磁波作出反應(yīng)的光催化性能的氧化金屬的膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料重整器，其特征在于上述催化物質(zhì)按照以下述式定義的空間率在50％以下的方式填充于上述處理室的內(nèi)部，該下述式為空間率(％)＝[(處理室內(nèi)的容積-催化物質(zhì)的總體積)/處理室內(nèi)的容積]×100
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料重整器，其特征在于按照相對通過上述處理室的燃料的流量0.1L/min，填充于上述處理室內(nèi)部的催化物質(zhì)的表面積的總值在5000cm2以上的方式上述催化物質(zhì)填充于上述處理室的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料重整器，其特征在于上述燃燒器為發(fā)動機，按照相對該發(fā)動機的排氣量1000cc，填充于上述處理室內(nèi)部的催化物質(zhì)的表面積的總值在5000cm2以上的方式將上述催化物質(zhì)填充于上述處理室的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任何一項所述的燃料重整器，其特征在于上述催化物質(zhì)的粒徑在20mm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任何一項所述的燃料重整器，其特征在于上述催化物質(zhì)為中空結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任何一項所述的燃料重整器，其特征在于上述催化物質(zhì)具有穿過該催化物質(zhì)的開孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中的任何一項所述的燃料重整器，其特征在于上述外殼包括呈筒狀的主體部；蓋體，該蓋體分別覆蓋該主體部的兩端開口，上述蓋體按照可裝卸的方式安裝于上述主體部的兩端開口中的至少一者上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中的任何一項所述的燃料重整器，其特征在于上述處理室中的至少端部通過網(wǎng)狀體形成。
全文摘要
燃料重整器(10)通過下述方式形成，即，在形成于具有燃料的流入口(21)和流出口(22)的外殼(20)的內(nèi)部的處理室(24)的內(nèi)部，填充顆粒狀的催化物質(zhì)(10)，在該催化物質(zhì)的表面上，具有通過噴丸硬化形成的，具有氧缺乏傾斜結(jié)構(gòu)的氧化金屬膜。導(dǎo)入該燃料重整器(1)的內(nèi)部的燃料通過與形成于上述催化物質(zhì)(10)的表面上的氧化金屬膜(12)的接觸而活化，使供給該燃料的燃燒器的燃料消耗率提高。
文檔編號F23C13/08GK1946928SQ20058001220
公開日2007年4月11日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者宮坂四志男 申請人:株式會社不二機販