JP2023147869A - 燃料改質装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料を改質するときの燃焼性、安全性、および効率性を確保する。【解決手段】燃料改質装置１００は、内燃機関５の燃料を貯留する燃料タンク１および改質燃料タンク３と、燃料タンク１から供給される燃料を温度に応じて改質する改質器２と、改質器２の温度を調整するヒータ８と、改質された燃料を燃料タンク１の気相へ導く第１流路と、改質された燃料を改質燃料タンク３へ導く第２流路と、第１、第２流路のいずれかを開放する切換弁１８と、外気温を検出する外気温センサ１９と、外気温に基づいて切換弁１８およびヒータ８を制御するコントローラ２０と、を備える。コントローラ２０は、内燃機関５の始動時、外気温が所定温度を超えているとき、第１流路を開放するように切換弁１８を制御し、外気温が所定温度以下のとき、第２流路を開放するように切換弁１８を制御するとともに外気温に基づいてヒータ８を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃料を改質する燃料改質装置に関する。

従来、内燃機関のエタノール燃料をＤＥＥ（ジエチルエーテル）に改質するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。上記特許文献１記載の装置では、シリカ／アルミナ比が２０以上４５以下であるＭＦＩ型ゼオライトやシリカ／アルミナ比が１８以上３５以下であるモルデナイト型ゼオライトを触媒としてエタノールをＤＥＥに改質し、改質により得られたＤＥＥを含有する燃料を、内燃機関の始動時に供給する。

特開２００８－１４４７３０号公報

気候変動の緩和または影響軽減に寄与する観点では、炭素強度の高い従来の化石燃料をバイオエタノール等の再生可能燃料で代替し、炭素排出量を低減することが望ましいが、このような新しい燃料は、従来の燃料とは揮発性等の性質が異なる。持続可能な輸送システムの発展に寄与する観点では、このような新しい燃料を従来の内燃機関に適用する場合、燃焼性能を確保するために必要な改質を行うだけでなく、安全性や効率性を考慮して貯留や改質、内燃機関への供給を行うことが望ましい。しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、この点について十分な考慮がされていない。

本発明の一態様である燃料改質装置は、内燃機関の燃料を貯留する第１貯留部および第２貯留部と、第１貯留部から供給される燃料を温度に応じて改質する改質器と、改質器の温度を調整する温度調整部と、改質器で改質された燃料を第１貯留部の気相へ導く第１流路と、改質器で改質された燃料を第２貯留部へ導く第２流路と、第１流路および第２流路のいずれかを開放する切換弁と、外気温を検出する外気温検出部と、外気温検出部により検出された外気温に基づいて切換弁および温度調整部を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、内燃機関の始動時、外気温検出部により検出された外気温が所定温度を超えているとき、第１流路を開放するように切換弁を制御し、内燃機関の始動時、外気温検出部により検出された外気温が所定温度以下のとき、第２流路を開放するように切換弁を制御するとともに、外気温検出部により検出された外気温に基づいて温度調整部を制御する。

本発明によれば、燃料を改質するときの燃焼性、安全性、および効率性を確保することができる。

本発明の実施形態に係る燃料改質装置の全体構成の一例を模式的に示すブロック図。 本発明の実施形態に係る燃料改質装置の要部構成の一例を模式的に示すブロック図。 内燃機関の始動時の外気温と目標ＤＥＥ濃度との関係について説明するための図。 改質温度とＤＥＥ濃度との関係について説明するための図。 本発明の実施形態に係る燃料改質装置により実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１～図５を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る燃料改質装置は、内燃機関に供給される燃料を必要に応じて改質する。

地球の平均気温は、大気中の温室効果ガスにより、生物に適した温暖な状態に保たれている。具体的には、太陽光で暖められた地表面から宇宙空間へと放射される熱の一部を温室効果ガスが吸収し、地表面へと再放射することで、大気が温暖な状態に保たれている。このような大気中の温室効果ガスの濃度が増加すると、地球の平均気温が上昇する（地球温暖化）。

温室効果ガスの中でも地球温暖化への寄与が大きい二酸化炭素の大気中における濃度は、植物や化石燃料として地上や地中に固定された炭素と、二酸化炭素として大気中に存在する炭素とのバランスによって決定される。例えば、植物の生育過程での光合成により大気中の二酸化炭素が吸収されると大気中の二酸化炭素濃度が減少し、化石燃料の燃焼により二酸化炭素が大気中に放出されると大気中の二酸化炭素濃度が増加する。地球温暖化を抑制するには、化石燃料をバイオエタノール等の再生可能燃料で代替し、炭素排出量を低減することが必要となる。

バイオエタノール燃料は、トウモロコシなどの作物（植物）を原料として栽培する過程で大気中のＣＯ₂を吸収する。バイオエタノール燃料中の炭素成分は、原料作物の生育過程で大気中から吸収されたＣＯ₂に由来するため、燃焼によりＣＯ₂として大気中に再放出されても固定された炭素と大気中に存在する炭素とのバランスを変えることがない（カーボンニュートラル）。

しかしながら、エタノールは、ガソリンに比して低温での蒸気圧が低いため、そのまま内燃機関の燃料として適用されると低温始動時の燃焼性能を確保することが難しい。この点、低温始動時にはエタノールを低温での蒸気圧が十分高いＤＥＥ（ジエチルエーテル）に改質した上で内燃機関に供給することで、低温始動性を向上することができる。

一方、ＤＥＥは沸点が低く（ＤＥＥの沸点：約３５℃、エタノールの沸点：約７８℃）、気化しやすいため、過剰な改質によりＤＥＥ濃度が高まると、ＤＥＥのベーパーロックにより、かえって燃焼性能を低下させるおそれがある。また、エタノールを改質して得られたＤＥＥを必要以上に消費すると、装置全体の効率が低下する。

また、エタノールは、ガソリンに比して内燃機関の使用が想定される温度域（概ね１００℃以下）での蒸気圧が低いため、ガソリンであれば燃料タンク内で酸素不足となるような状況であっても、エタノールでは爆発範囲に入ってしまう。このため、エタノールでは燃料タンク内を爆発範囲外に維持することがガソリンの場合よりも難しい。

そこで本実施形態では、低温では適切な改質を行い、一定温度以上では燃料タンク内を爆発範囲外に維持することで、燃料を改質するときの燃焼性、安全性、および効率性を確保することができるよう、以下のように燃料改質装置を構成する。

図１は、本発明の実施形態に係る燃料改質装置１００の全体構成の一例を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、燃料改質装置１００は、エタノールを主成分とする燃料を貯留する燃料タンク１と、燃料を改質する改質器２と、改質後の燃料を貯留する改質燃料タンク３と、改質前後の燃料と空気とを混合して混合気を生成する混合器４と、を有する。混合器４により生成された混合気は、内燃機関５の燃焼室に供給される。混合器４は、燃焼室に燃料を直接噴射する直噴式の内燃機関５の一部として構成してもよい。

燃料タンク１の液相と改質器２の入口とは、配管６を介して接続され、配管６に設けられた電動ポンプ７により、配管６を介して、燃料タンク１に貯留された燃料が改質器２に供給される。電動ポンプ７の動作は、コントローラ２０（図２）により制御される。

改質器２には、下式の分子間脱水反応（吸熱反応）を促進する適宜な触媒が充填される。改質器２には、改質器２の温度を調整するヒータ８が設けられ、温度に応じた改質率で、燃料タンク１から供給された燃料に含まれるエタノールをＤＥＥに改質する。改質後の燃料には、改質率に応じた割合で、反応後のＤＥＥとともに未反応のエタノールが含まれる。なお、改質温度は１００℃以上であり、改質後の燃料は気体となる。ヒータ８の動作は、コントローラ２０（図２）により制御される。
２Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（ｌ）→Ｃ₂Ｈ₅ＯＣ₂Ｈ₅（ｇ）＋Ｈ₂Ｏ（ｇ）

改質器２の出口と燃料タンク１の気相とは、配管９を介して接続され、改質器２の出口と改質燃料タンク３とは、配管１０を介して接続される。改質器２で改質された改質後の燃料は、配管９を通る第１流路を介して燃料タンク１の気相に供給され、配管１０を通る第２流路を介して改質燃料タンク３に供給される。

燃料タンク１の気相は、さらに、逆止弁１１ａが設けられた配管１１を介して、適宜な吸着材が充填されたキャニスタ１２に接続される。改質器２で改質された改質後の燃料が配管９（第１流路）を介して燃料タンク１の気相に流入すると、給油時等に混入して燃料タンク１の気相に存在していた空気が掃気され、配管１１を介して流出する。空気とともに流出する燃料成分はキャニスタ１２で吸着、回収され、燃料成分が回収された後の空気は大気開放される。燃料タンク１には濃度センサ１ａが設けられ、燃料タンク１の気相のＤＥＥ濃度（分圧）を検出する。濃度センサ１ａによる検出結果を示す信号は、コントローラ２０（図２）に送信される。

改質器２と改質燃料タンク３との間の配管１０（第２流路）には、凝縮器１３が設けられる。改質後の気体の燃料は、凝縮器１３で凝縮し、液体として改質燃料タンク３に貯留される。改質燃料タンク３には濃度センサ３ａが設けられ、改質燃料タンク３に液体として貯留された改質後の燃料のＤＥＥ濃度（改質後のＤＥＥ濃度）を検出する。濃度センサ３ａによる検出結果を示す信号は、コントローラ２０（図２）に送信される。

燃料タンク１の液相は、さらに、配管１４を介して混合器４に接続される。燃料タンク１に貯留された改質前の燃料は、配管１４に設けられた電動ポンプ１５により、配管１４を介して混合器４に供給される。改質燃料タンク３の液相は、配管１６を介して混合器４に接続される。改質燃料タンク３に貯留された改質後の燃料は、配管１６に設けられた電動ポンプ１７により、配管１６を介して混合器４に供給される。電動ポンプ１５，１７の動作は、コントローラ２０（図２）により制御される。

混合器４には濃度センサ４ａが設けられ、混合器４で生成された混合気中のエタノール濃度およびＤＥＥ濃度を検出する。濃度センサ４ａによる検出結果を示す信号は、コントローラ２０（図２）に送信される。

改質器２の出口には、配管９を通る第１流路と配管１０を通る第２流路とを切り換える切換弁１８が設けられる。切換弁１８は、第１流路および第２流路のいずれか一方を開放するほか、第１流路および第２流路の両方を閉鎖することができる。切換弁１８は、電磁弁として構成され、切換弁１８の動作は、コントローラ２０（図２）により制御される。

図２は、本発明の実施形態に係る燃料改質装置１００の要部構成の一例を模式的に示すブロック図である。図２に示すように、燃料改質装置１００は、図１に示す各部のほかに、外気温を検出する外気温センサ１９と、コントローラ２０と、を有する。外気温センサ１９による検出結果を示す信号は、コントローラ２０に送信される。コントローラ２０には、濃度センサ１ａ，３ａ，４ａと、外気温センサ１９と、電動ポンプ７，１５，１７と、ヒータ８と、切換弁１８とが接続される。

コントローラ２０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。より具体的には、コントローラ２０は、ＣＰＵ等の処理部２１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部２２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。コントローラ２０は、内燃機関５の動作を制御するエンジン制御用ＥＣＵの一部として構成してもよい。

図３は、内燃機関５の始動時の外気温と目標ＤＥＥ濃度との関係について説明するための図であり、内燃機関５の使用が想定される低温域における改質後のＤＥＥ濃度の目標値を示す。図３に示すように、例えば、外気温－１２℃での目標ＤＥＥ濃度は、１０［ｍｏｌ％］に設定される。このような特性は、予め定められ、コントローラ２０の記憶部２２に記憶される。

図４は、改質温度とＤＥＥ濃度との関係について説明するための図であり、改質温度を変えて改質反応を行ったときの改質後のＤＥＥ濃度の試験結果を示す。また、改質器２に充填される触媒の種類として、アンバーリスト（登録商標）、シリカ／アルミナ比が１８のＨ－モルデナイト、シリカ／アルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライト、およびシリカ／アルミナ比が４０のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライトを用いた。これらはすべて交換基を水素イオン形に転換したＨ型の固形酸触媒である。

図４に示すように、例えば、外気温－１２℃での目標ＤＥＥ濃度１０［ｍｏｌ％］を達成するために必要な改質温度は、モルデナイトの場合は約１４５℃、アンバーリスト（登録商標）の場合は１５８℃となる。このような特性は、改質器２に充填される触媒の種類に応じて予め試験により定められ、コントローラ２０の記憶部２２に記憶される。

ここで、適切な触媒の種類について検討するために発明者らが行った、ピリジン吸着法による触媒表面の酸点量の比較試験について説明する。比較試験は、以下の(i)～(iv)の触媒サンプルについて行った。比較試験では、ピリジンを吸着させた各触媒サンプルについて赤外拡散反射測定を行い、測定結果を比較することで各触媒サンプル表面のブレンステッド酸点およびルイス酸点の量を比較した。
(i)シリカ／アルミナ比が４０のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライト
(ii)活性アルミナ
(iii)シリカ／アルミナ比が１８のＨ－モルデナイト
(iv)シリカ／アルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライト
(v)硫酸化ジルコニア
(vi)Ｈ－モルデナイト（Ｗ）

比較試験の結果、ブレンステッド酸点の量は、(iii)＞(iv)＞(i)＞(v)＞(vi)＞(ii)の順に多く、シリカ／アルミナ比が１８のＨ－モルデナイトが最も多く、次いでシリカ／アルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライトが多かった。また、活性アルミナについては検出下限以下であった。ルイス酸点の量は、(ii)＞＞(v)＞(iv)＞(iii)＞(i)＞(vi)の順に多く、活性アルミナが最も多く、Ｈ－モルデナイト（Ｗ）については検出下限以下であった。

図４の試験結果に示されるように、シリカ／アルミナ比が１８のＨ－モルデナイトとシリカ／アルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライトは、比較的低い改質温度で高い改質率（ＤＥＥ濃度）を達成している。したがって、触媒表面の酸点量の比較試験結果を併せて考慮すると、改質器２に充填される触媒の種類としては、シリカ／アルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライトよりブレンステッド酸点の量が多い触媒を用いることが好ましい。

コントローラ２０の処理部２１は、外気温センサ１９により検出された外気温が所定温度以下のとき、図１の配管１０を通る第２流路を開放するように切換弁１８を制御する。所定温度は、図３に示される目標ＤＥＥ濃度が０［ｍｏｌ％］となる温度であり、例えば１４℃である。また、記憶部２２に記憶された図３の特性を参照し、外気温センサ１９により検出された外気温に基づいて目標ＤＥＥ濃度を決定し、図４の特性を参照して目標ＤＥＥ濃度の達成に必要な改質温度を決定し、改質温度に応じてヒータ８を制御する。これにより改質率が適切に調整されるため、過剰なＤＥＥが生成されることがなく、ＤＥＥのベーパーロックを確実に防止することができる。

コントローラ２０の処理部２１は、外気温センサ１９により検出された外気温が所定温度を超えているとき、図１の配管９を通る第１流路を開放するように切換弁１８を制御する。これにより改質後の燃料が燃料タンク１の気相に流入し、給油時等に混入していた空気が燃料タンク１の気相から外部に掃気される。

その後、コントローラ２０の処理部２１は、濃度センサ１ａにより検出されたＤＥＥ濃度が爆発上限界（４８［ｖｏｌ％］）以上であることを条件として、第１流路を閉鎖するように切換弁１８を制御する。すなわち、燃料タンク１の気相におけるＤＥＥ濃度が爆発上限界を超えるまで改質後の燃料を流入させ、空気を掃気する。これにより、燃料タンク１の気相における可燃性ガス濃度が爆発範囲外に維持され、燃料タンク１内で気化したエタノールと酸素（空気）との反応が確実に防止される。

コントローラ２０の処理部２１は、外気温にかかわらず、濃度センサ４ａにより検出されたエタノール濃度およびＤＥＥ濃度が爆発範囲内となるように混合器４（電動ポンプ７，１５，１７）を制御する。より具体的には、濃度センサ４ａにより検出されたエタノール濃度およびＤＥＥ濃度が下式を満たすように、混合器４に燃料を供給する電動ポンプ７，１５，１７を制御する。このように、内燃機関５に供給される混合気の可燃性ガス濃度を爆発範囲内とすることで、内燃機関５の燃焼性能が確保される。
エタノール濃度／エタノールの爆発下限界＋ＤＥＥ濃度／ＤＥＥの爆発下限界≧１

図５は、本発明の実施形態に係る燃料改質装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートであり、コントローラ２０の処理部２１で実行される処理の一例を示す。図５の処理は、例えばコントローラ２０が起動すると開始される。

図５に示すように、先ずステップＳ１で、内燃機関５の始動時であるか否かを判定する。ステップＳ１で否定されると、ステップＳ２に進み、第１流路および第２流路の両方を閉鎖するように切換弁１８を制御して処理を終了する。

ステップＳ１で肯定されると、ステップＳ３に進み、外気温センサ１９により検出された外気温が所定温度を超えているか否かを判定する。ステップＳ３で肯定されると、ステップＳ４に進み、第１流路を開放するように切換弁１８を制御し、ステップＳ５に進み、濃度センサ１ａにより検出された気相のＤＥＥ濃度が爆発上限界以上であるか否かを判定する。ステップＳ５は、肯定されるまで繰り返される。ステップＳ５で肯定されると、ステップＳ２に進み、第１流路および第２流路の両方を閉鎖するように切換弁１８を制御して処理を終了する。

ステップＳ３で否定されると、ステップＳ６に進み、第２流路を開放するように切換弁１８を制御し、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、記憶部２２に記憶された図３の特性を参照し、外気温センサ１９により検出された外気温に基づいて改質後の目標ＤＥＥ濃度を決定し、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、記憶部２２に記憶された図４の特性を参照してステップＳ７で決定された目標ＤＥＥ濃度の達成に必要な改質温度を決定し、決定された改質温度に応じてヒータ８を制御する。

次いでステップＳ９に進み、濃度センサ３ａにより検出された改質後のＤＥＥ濃度が目標濃度であるか否かを判定する。ステップＳ９で否定されると、ステップＳ７に戻り、ステップＳ９で肯定されると、ステップＳ２に進み、第１流路および第２流路の両方を閉鎖するように切換弁１８を制御して処理を終了する。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）燃料改質装置１００は、内燃機関５の燃料を貯留する燃料タンク１および改質燃料タンク３と、燃料タンク１から供給される燃料を温度に応じて改質する改質器２と、改質器２の温度を調整するヒータ８と、改質器２で改質された燃料を燃料タンク１の気相へ導く第１流路と、改質器２で改質された燃料を改質燃料タンク３へ導く第２流路と、第１流路および第２流路のいずれかを開放する切換弁１８と、外気温を検出する外気温センサ１９と、外気温センサ１９により検出された外気温に基づいて切換弁１８およびヒータ８を制御するコントローラ２０と、を備える（図１、図２）。

コントローラ２０は、内燃機関５の始動時、外気温センサ１９により検出された外気温が所定温度（１４℃）を超えているとき、第１流路を開放するように切換弁１８を制御する（図３）。また、内燃機関５の始動時、外気温センサ１９により検出された外気温が所定温度以下のとき、第２流路を開放するように切換弁１８を制御するとともに、外気温センサ１９により検出された外気温に基づいてヒータ８を制御する（図３、図４）。これにより、燃料を改質するときの燃焼性、安全性、および効率性を確保することができる。

（２）燃料タンク１の液相に貯留される燃料は、主成分としてエタノールを含む。改質器２は、燃料タンク１から供給される燃料に含まれるエタノールを、温度に応じた改質率でＤＥＥに改質する。改質温度を調整し、改質率を適切に調整することで、過剰なＤＥＥによるベーパーロックを確実に防止することができる。

（３）燃料改質装置１００は、燃料タンク１の気相のＤＥＥ濃度を検出する濃度センサ１ａをさらに備える（図１、図２）。コントローラ２０は、内燃機関５の始動時、外気温センサ１９により検出された外気温が所定温度を超えているとき、濃度センサ１ａにより検出されたＤＥＥ濃度が爆発上限界以上であることを条件として、第１流路を閉鎖するように切換弁１８を制御する。これにより燃料タンク１の気相における可燃性ガス濃度が爆発範囲外に維持され、燃料タンク１内で気化したエタノールと酸素（空気）との反応が確実に防止される。

（４）燃料改質装置１００は、燃料タンク１および改質燃料タンク３に貯留された燃料と空気とを混合し、混合気を生成する混合器４と、混合器４により生成された混合気中のエタノール濃度およびＤＥＥ濃度を検出する濃度センサ４ａと、をさらに備える（図１、図２）。コントローラ２０は、濃度センサ４ａにより検出されたエタノール濃度およびＤＥＥ濃度が爆発範囲内となるように混合器４（電動ポンプ７，１５，１７）を制御する。このように、内燃機関５に供給される混合気の可燃性ガス濃度が爆発範囲内とすることで、内燃機関５の燃焼性能を確保することができる。

（５）改質器２には、シリカ／アルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライトよりブレンステッド酸点の量が多い触媒が充填される。これにより、目標ＤＥＥ濃度を達成するために必要な改質温度を低く抑え、ヒータ８によるエネルギー消費を抑制することができる。

（６）燃料改質装置１００は、第２流路に設けられ、改質器で改質された燃料を凝縮させる凝縮器１３をさらに備える。これにより改質後の燃料を液体として改質燃料タンク３に貯留することができる。

上記実施形態では、図１等でヒータ８により改質器２の温度を調整する例を説明したが、改質器の温度を調整する温度調整部は、このようなものに限らない。例えば、内燃機関５の排気や冷却水を介して廃熱を利用してもよい。

上記実施形態では、第１流路および第２流路の両方を閉鎖可能な切換弁１８を用いる例を説明したが、切換弁は、第１流路および第２流路のいずれかを開放できるものであればよく、これらを閉鎖不能なものであってもよい。

上記実施形態では、コントローラ２０が、濃度センサ１ａにより検出された燃料タンク１の気相のＤＥＥ濃度が所定濃度（４８［ｖｏｌ％］）以上であることを条件として第１流路を閉鎖するように切換弁１８を制御する例を説明したが、これに限らない。例えば、燃料タンク１の気相のＤＥＥ濃度に代えて酸素濃度を検出する濃度センサを設け、気相の酸素濃度に応じて第１流路を閉鎖してもよい。すなわち、燃料タンク１の気相のＤＥＥ濃度が爆発上限界４８［ｖｏｌ％］のとき、空気濃度は５２［ｖｏｌ％］、酸素濃度は約１０％であるため、気相の酸素濃度が所定濃度（１０［ｖｏｌ％］）以下であることを条件として第１流路を閉鎖するように切換弁１８を制御してもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ 燃料タンク、１ａ，３ａ，４ａ 濃度センサ、２ 改質器、３ 改質燃料タンク、４ 混合器、５ 内燃機関、６，９，１０，１１，１４，１６ 配管、７，１５，１７ 電動ポンプ、８ ヒータ、１１ａ 逆止弁、１２ キャニスタ、１３ 凝縮器、１８ 切換弁、１９ 外気温センサ、２０ コントローラ、２１ 処理部、２２ 記憶部、１００ 燃料改質装置

Claims (9)

1. 内燃機関の燃料を貯留する第１貯留部および第２貯留部と、
   前記第１貯留部から供給される燃料を温度に応じて改質する改質器と、
   前記改質器の温度を調整する温度調整部と、
   前記改質器で改質された燃料を前記第１貯留部の気相へ導く第１流路と、
   前記改質器で改質された燃料を前記第２貯留部へ導く第２流路と、
   前記第１流路および前記第２流路のいずれかを開放する切換弁と、
   外気温を検出する外気温検出部と、
   前記外気温検出部により検出された外気温に基づいて前記切換弁および前記温度調整部を制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記内燃機関の始動時、前記外気温検出部により検出された外気温が所定温度を超えているとき、前記第１流路を開放するように前記切換弁を制御し、
   前記内燃機関の始動時、前記外気温検出部により検出された外気温が前記所定温度以下のとき、前記第２流路を開放するように前記切換弁を制御するとともに、前記外気温検出部により検出された外気温に基づいて前記温度調整部を制御することを特徴とする燃料改質装置。
2. 請求項１に記載の燃料改質装置において、
   前記第１貯留部の液相に貯留される燃料は、アルコールを含み、
   前記改質器は、前記第１貯留部から供給される燃料に含まれるアルコールを、温度に応じた改質率でエーテルに改質することを特徴とする燃料改質装置。
3. 請求項２に記載の燃料改質装置において、
   前記第１貯留部の気相のエーテル濃度を検出する濃度検出部をさらに備え、
   前記コントローラは、前記内燃機関の始動時、前記外気温検出部により検出された外気温が前記所定温度を超えているとき、前記濃度検出部により検出されたエーテル濃度が爆発上限界以上であることを条件として、前記第１流路を閉鎖するように前記切換弁を制御することを特徴とする燃料改質装置。
4. 請求項２または３に記載の燃料改質装置において、
   前記第１貯留部および前記第２貯留部に貯留された燃料と空気とを混合し、混合気を生成する混合器と、
   前記混合器により生成された混合気中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出部と、
   前記混合器により生成された混合気中のエーテル濃度を検出するエーテル濃度検出部と、をさらに備え、
   前記コントローラは、前記アルコール濃度検出部により検出されたアルコール濃度および前記エーテル濃度検出部により検出されたエーテル濃度が爆発範囲内となるように前記混合器を制御することを特徴とする燃料改質装置。
5. 請求項２～４のいずれか１項に記載の燃料改質装置において、
   前記アルコールは、エタノールであり、
   前記エーテルは、ジエチルエーテルであることを特徴とする燃料改質装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の燃料改質装置において、
   前記所定温度は、摂氏１４度であることを特徴とする燃料改質装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の燃料改質装置において、
   前記改質器には、ブレンステッド酸点の量が所定量より多い触媒が充填されることを特徴とする燃料改質装置。
8. 請求項７に記載の燃料改質装置において、
   前記所定量は、シリカアルミナ比が２４のＨ－ＺＳＭ－５ゼオライトのブレンステッド酸点の量であることを特徴とする燃料改質装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の燃料改質装置において、
   前記第２流路に設けられ、前記改質器で改質された燃料を凝縮させる凝縮器をさらに備えることを特徴とする燃料改質装置。

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