【実施例】
【0065】
図面に於けるそれぞれの寸法関係は、重要部分は拡大し、詳細が解り難いところは誇張している、また広範囲部分、又は本願発明で重要度の低い部分を、記載する時は縮小している、従って図面間及び図面内の寸法は比例していないし、実寸、縮尺寸法ではない。
又線間の間隔が狭い場合スキャンの段階で黒く太く1本の線に成り易いので、線間の間隔を広げるか、一本の線で記載している。
【0066】
更に本願発明の根幹(主要)機構以外部に付いては、図面間で省略している部分もある。
【0067】
水素と一酸化炭素はエネルギー的には殆ど等価であるつまり(高位)発熱量はほぼ同じである、従って本願の明細書に於ける詳細説明は水素を燃料とする公知技術を引用している部分が多々ある。さらに「CO
2」を合成ガスに改質する技術についても公知技術を引用している部分が多々ある。
本願の主構成は多種の公知技術(中には特許登録されており権利が生きている物も一部含んでいる)を引用しているが、個々の公知技術のみでは得ることが出来ない物を本願で効果を得るべく多様に組み合わせた構成構造にしたことで、前記温室効果ガス排出削減と燃費の向上の面に於いて驚愕する様な効果を得る事が出来た。
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
公知技術であるが二酸化炭素を触媒存在下で、水素、一酸化炭素等に転換する技術には1例をあげると本願特許文献2、特開平11−106770.の記載では、含炭素有機化合物を触媒の存在下でスチーム及び/又は二酸化炭素と反応させて合成ガスを製造する方法とその方法に適した触媒の発明もしており、この技術を本願の二酸化炭素をも燃料に改質する技術として使用している。
また特許文献4の特開2007−177684、車両用二酸化炭素回収装置及びそれを備えた車両の記載では二酸化炭素吸収材に二酸化炭素を吸収させて二酸化炭素を回収している
【0072】
【0073】
【0074】
エンジン内で水蒸気→排気管路で吸熱反応→一酸化炭素と水素の合成ガスまたは水素を生成し当該エンジンの燃料として使用するサイクルであるが、
*この案の件案事項としては
畜ガスタンク内容積を広く、蓄圧を低く、出来るタンクにして、車載場所を何処にして、どの様な構造にすれば、車が大破する事故でも畜ガスタンクが破裂しない構造にする事が出来るかであった。
*前記件案事項を下記の構造構成にして解決した。
1、合成ガスタンクの設置場所を車の車体上部に設けるか車のシャーシー部に設けている事であり、車体上部に設ける事は車が崖から転落しても、また乗用車が大型トラックと大型トラックの間にサンドイッチ状には挟まれ潰される様な事故でも畜ガスタンクは爆発しない構造のタンクが要求されるが車載可能なボンベで業者が目標としている500Km走行できる目安の水素は水素4Kgで20MPaの圧力では容器内容積が300L必要となり、
マツダ(企業名)プレマシイハイドロジェンREハイブリッド車で搭載の水素74L/35MPaでは満タン充填で計算上123Kmしか走行出来ないので水素のみでは走行出来ないので、500Km走行するには約4倍の300L/35MPaの水素タンクが必要と成るが300Lの水素を74L/35MPの容器で賄うには、約150MPa圧縮で充填出来る容器が必要となり現在の技術では困難である。
そこで載内燃機関で合成ガスを生成することを立案したが載内構造の加圧ポンプでは圧縮圧を上げれば多くの動力を加圧ポンプのために消費する事になるので。スタート時点では油圧機器のアキュウムレーターに相当する機器で畜ガスする事であったが、その畜ガス器を何処に設置すれば良いか、又高速道路の事故で、前記車が崖から転落して上下が逆転するか、乗用車が大型トラックと大型トラックの間にサンドイッチ状には挟まれ潰される様な事故をテレビで見て、この様な事故が発生した時爆発を回避出来る構造構成でないと車載は無理とあきらめていた。
合成樹脂を使った他の案件の立案のために先行文献検索やインターネットで前記合成樹脂関係を調べていたら下記発砲ポリエチレン、(前記部材は対弾丸性があり軍事兵器に使用されているもので、一例としては軍隊の水面移動用ゴムホートの外面に発砲ポリエチレンを固着しており、ライフル銃等で狙撃された場合、弾丸は前記ゴムホートに穴を空けられない程の対弾丸性を有している)を、見つける事が出来これを使えば前記事故があっても爆発しない所まで解決出来た。しかし最後に残されたタンクの設置場所の問題で頓挫していた。
昨年出願のエコドライブ方法の実験を繰り返す中で車の軽量化するのに何処を樹脂化すれば良いかと考えていた時に乗用車のルーフの考察時、頓挫していた本願の畜ガスタンクを乗用車のルーフに搭載して前記事故時には離れ飛ぶ構成を思いつき、何とか実施可能案となり出願するに至ったので、この畜ガスタンクの構造構成が本願のキーポイントである。(
図1A,
図2参照)
2,上記畜ガスタンクの外面を
図2に記載しているように、ポロン繊維強化プラスチック若しくは発砲ポリエチレン、(前記部材は対弾丸性があり軍事兵器に使用されているもので、一例としては軍隊の水面移動用ゴムホートの外面に発砲ポリエチレンを固着しており、ライフル銃等で狙撃された場合、弾丸は前記ゴムホートに穴を空けられない程の対弾丸性を有している)を、前記タンク部を覆う形に固着成形するとか、あるいは、塗布、あるいは、他の合成樹脂材と、多層コーティングして、車が転落、大破する衝撃が掛った時に、車の車体から分離するタンク分離手段を設け、跳ね飛んでも爆発しない構造にしている。(遠くに飛び過ぎない係止構造を設けるのが好ましい。)
3.前記タンクの出し入れ管の車ボディとの分離構造の一例として、電磁バルブの接点構成で通電時はON.非通電時はOFFと成る電磁バルブシーケンス回路を使用し、合成ガスタンクが車のボディから飛ぶ衝撃力が掛かると前記タンクのガス出し入れ管が抜けて(あるいは破損して)も、電磁バルブの作動によりタンクからのガス管路は閉じる構造にしている。(
図2.H参照)
4.畜ガスの圧縮圧の問題も補助燃料使用と前記昨年出願のエコドライブ方と内燃機関は発電のみにしているマツダ(企業名)プレマシイハイドロジェンREハイブリッド車の構成を使用すれば補助燃料を使用しなくても、合成ガスのみ又は水素のみあるいは合成ガスと水素との切換え使用でも良い実施例と成リ蓄ガス圧も次段落で説明しておる様に低い圧縮圧で対応出来る。
【0075】
【0076】
第一の発明に記載の内燃機関から生成したガスの貯ガスタンクを車の上部に設け、前記貯ガスタンクに、衝撃緩衝材(発砲ポリエチレン,ボロン繊維強化プラスチック等)を固着あるいはコーティングあるいは多層に積層した物の何れかを固着・若しくは貯ガスタンクに包括固着して設け車が大破する事故時の破裂・爆発対策とした貯ガスタンク。
【0077】
図1を説明すると、1図に記載の車は商用車フロントエンジンタイプ商用車に本願の構造を設置した概略構成図であり、フロントエンジンルームに設置した水素ロータリーピストンエンジン(内燃機関)から排気管部に設けた吸熱反応合成ガス生成部でガスを生成して、取り出した合成ガスを上部に設けた貯ガスタンクMTに貯ガスして当該水素ロータリーピストンエンジンの燃料として使用し、ガス生成過程のエネルギーロス分をサブタンクSTの燃料に切り替えて使用している、概略構成図で、
図1Bはレシプロエンジンの水蒸気生成部のエンジンブロックと合成ガス生成吸熱反応流路部と燃料供給・噴射系統と点火栓の概略構成レシプロエンジンの水蒸気生成部のエンジンブロックと合成ガス生成吸熱反応流路部と燃料供給・噴射系統と点火栓の概略構成フロー図であって、4気筒のレシプロエンジンのエンジンブロック内に水HO
2を水蒸気Jにする通水路Kをもうけて、水H
2O(または水と二酸化炭素)を供給口より供給して水蒸気生成手段(または/及び二酸化炭素の吸熱手段)としおり、吸気口A
Pへ空気0
2を供給する管路3を設けて空気0
2を吸気口A
Pへ供給しており、排気口E
Pから管路4にて合成ガス生成部の排気管に連結しており、前記排気管MS内には排気管内に合成ガス生成吸熱反応部の吸熱反応管をコイル状にして設けており、前記コイル状にしている吸熱反応管内に前記レシプロエンジンのエンジンブロック内で生成された水蒸気Jを導入するとともに炭素を新たに投入しており、合成ガス生成部の排気管にMSを流れる、エンジン燃焼行程で発生する排気ガスE
Xの排熱でCO+H
2の合成ガスを生成して、生成された合成ガスは合成ガス貯蔵タンク(畜ガスタンク)MTに畜ガスしており、前記生成燃料の不足分を補う為にサブタンクSTを設けてサブ燃料を貯油しており、サブタンク燃料と畜ガスタンクに畜ガスしておる合成ガスを切換え弁CBで切り替えて燃料供給管路5でインジエクターE
CH
2に供給しており、更に強制着火のプラグPをもうけた構成にしておる内燃機関の概略構成図である。
【0078】
上記エンジンブロック内に水HO
2を水蒸気Jにする通水路Kを設けて、水H
2Oを供給口より供給して水蒸気生成手段としおる通水路Kに加えて、CO2を加熱する通気路K‘とCO2供給口を設けて、複数設けた排気管路の内少なくとも何れかの一方以上のCO2を改質する管路に供給しており、CO2を改質する管路の他のいずれかを水蒸気改質する管路にするか合成ガス改質路にするかして、水蒸気Jは全てか複数かの管路に供給して必要に応じて前記管路K、K’の両方からの供給をいずれかに切り替える供給路にする構成を付加して設けた構成にも出来る。
【0079】
図2A.は
図1のA−A断面図であり、本図は一例として合成ガスタンクを円筒形状の物MTB4本を、発泡ポリエチレン、ボロン繊維強化プラスチック、等HPEの衝撃緩衝材で1個の包括体にして車上部に固定保持しており、前記固定保持の固定保持具MT1で車上部に固着固定している固定具MT5に固着している状態図で、前記固定具MT5は車が大破する様な衝撃が掛かると前記V字状の切り掛けMT6が集中応力により破断し、前記衝撃緩衝材の包括体MT3(一例としてタンク支持体MT2を一体としている)が前記固定具MT5から外れる(完全に外れ飛ぶのでは無く糸体等で前記固定具MT5等に係止する構造を取ることが、前記衝撃緩衝材の包括体MT3が完全に外れ飛ぶ2次被害を回避する策と成るので好ましい形態である)。
【0080】
上記衝突及び転落時の力が上記タンクに掛った時、1例として、事故時の保持構造を設けて、車から外れ飛ぶ構造(一部は車と繋がっているのが望ましい)を設けており、車から外れ飛んだタンクは、前記タンク外面にコートあるいは全面に固着して設けている、発泡ポリエチレン・ボロン繊維強化プラスチック・衝撃緩衝材等(HTP)であり、衝撃力を吸収あるいは拡散されるので爆発しない構造である。
前記コーティングあるいは全面に固着する、発泡ポリエチレン、ボロン繊維強化プラスチック、衝撃緩衝材等は現時点では高価かも判らないが、2000万台/年・(日本自動車メーカー全体で)近く生産されているので、量産効果によりコストは低くなる。
【0081】
図2Bは.リヤーエンジン車に上記衝撃緩衝材の包括体MT3を進行方行に対して直交する形にタンクを搭載した例図であり、D.E.図は搭載タンクの数及び形状には拘らない事を図示したもの、E,は車のルーフ部に前記タンクを前後方向の凹部に格納搭載しており、横面からの美観を良くした物、F.はキャビンの下にエンジンを搭載するタイプにE.と同様にタンクを設置している図、であり、搭載するガスタンクMTB及びタンク包括体MT3の形状設置方向は、設置するタンク容量とガス圧力の関係での設計上の問題である。
【0082】
図2Hは.上記ガスタンクMTB1個のみの場合のガス出入り口部の構造の部分断面図であり合成ガス生成部Sから取り出されたガスはタンク開閉バルブGTbsec (一例として電磁バルブを通電時ON・非通電時OFFとなる接点回路としている)を経由してタンクに貯ガスされ、更にエンジンの燃料切換えバルブCbに導入する構造にしている概略図であり、この非通電時OFFとなる構造にすれば上記衝突及び転落時の力が上記タンクに掛り貯ガスタンクが外れ飛ぶ事態になれば電気配線もはずれ飛ぶので電磁バルブはOFFとなりタンク内のガスは漏れ出ない構造である。
図2,Iは.車上部に固着固定している固定具MT5の両端部に弾性性状を有する逆J状の係止固定構造KRsecを設け、(下部図)車か大破する様な衝撃が掛かると、前記逆J状の係止固定構造KRsecの逆J状の係止機能部が伸びてHPE体が上部に離脱する構造(上部図)にした1例図であり、前記車か大破する様な衝撃力が掛かるとHPE体が上部に離脱する機能を有する構造であれば、金属・合成樹脂・その他・材質および形状にはこだわらない。
上記畜ガスタンクの構造で二酸化炭素畜ガスタンク・水素畜ガスタンクを設ける事が好ましい。
【0083】
上記補足記載であるが、前記水蒸気改質で生成した合成ガスはCOとH
2の概略物質量1:1の混合物である。気体体積は物質量に比例するので、一酸化炭素量=水素量で気体は標準状態で22.4L/molの体積である。(液体水素:高圧 水素=6:1の運搬効率)水素は1Lあたり39g(700気圧のタンク内重量)である。
前記CO
2改質で生成したガスは上記第
一の発明の段落に記載しているが、一例として改質物質をジメジエーテルとした場合は、ジメジエーテルに水蒸気か二酸化炭素の何れか一方か両方かを加えて反応させると、
A.CH
3OCH
3+H
2O→2CO+4H
2 −48.9Kal/mol 水蒸気の場合
B.CH
3OCH
3++CO
2→3CO+3H
2 −58・8Kal/mol二酸化炭素の場合
C.2CH3OCH3+H2O+CO2−107.7Kal/mol両方の場合
のようになる。
*水素の性質・拡散が早く漏れやすい・高い反応性・特に鉄鋼を含む金属を脆くする。
【0084】
図3A.は
図1Aの前後方向断面図で、ロータリーピストンエンジンの水素対応構造部の説明は
図6に記載しており後述する。
ロータリーピストンエンジン ロータリーハウジングの内壁と外壁間に少なくとも1/2周する通水路Kを設けており、1方の、水の導入管からは水を前記ロータリーハウジングの内壁と外壁間の通水路Kに送り込み、前記水が燃料の燃焼熱で吸気→圧縮→爆発→排気工程部に当接する通水路を通る過程で水蒸気Jとなり吸熱反応流路部Sへ送り込まれ、炭素C挿入管より炭素が挿入される、
他方のロータリーピストンエンジン内に空気O
2が送り込まれ、次に燃料の合成ガスMTCかサブタンクST燃料(ブタン・バイオ燃料・合成ガス等の何れか)がエンジン内に送り込まれ、→圧縮→爆発→排気E
Xとなり、吸熱反応流路部Sへ送り込まれる、3図の記載では前記排気E
Xは吸熱反応流路部Sの管中央部を流れ、水蒸気Jと挿入された炭素は熱反応流路管MSの管壁面に接してコイル状に設けられた合成ガス生成管を流れ、前記管中央部を流れる排気E
Xの熱で合成ガスに生成されて取り出し管から取り出され貯ガスタンクMTへ移送される構造の1例概略図である。
CO2改質、合成ガス改質に対応するロータリーハウジングの通水路・通気路の構成は
図1B・
図3、の説明構成を適用する。
【0085】
図3B.は
図3A.の水(H
2O)の導入管部に水蒸気Jと炭素Cの混合体を前記ロータリーハウジングの内壁と外壁間の通水路Kに送り込み前記熱反応流路管MSの管内壁面に接してコイル状に設けられた合成ガス生成管を流れ、前記管中央部を流れる排気E
Xの熱で合成ガスに生成されて取り出し管から取り出され貯ガスタンクMTへ移送される構造概略図である。
CO
2改質、合成ガス改質に対応するロータリーハウジングの通水路・通気路の構成は
図3A,B,
図4にも
図1Bの説明構成を適用する。
【0086】
図4は
図3の熱反応流路管MSの管内壁面に接してコイル状に設けられた合成ガス生成管路をストレートの細い管にして設け、前記細い管と細い管の間を排気E
Xが流れる構成にしたものであり、又吸熱反応流路の設計は排気ガス処理システムで触媒を対峙させて排気を無害化させるシステムで多種実用化されているので、その構造構想を適用しても良い。
【0087】
図5は特開2007−211608の水素ロータリーピストンエンジンを示す概略図である。
【0088】
図6は水素ロータリーピストンエンジンの電子制御噴射構造部の主構成を示した図であり前記電子制御噴射弁は、例えば100KWの出力を得る為には2300NL/minの大容量を噴射する必要がある、上図の2個の噴射弁40,42を設けて大容量を噴射している。
さらにローターハウジング側面に大容量の吸気ポート16と排気ポート18を設け、更に爆発室を爆発寸前時に2分する構造にしており2個の点火プラグ14,15を設けている図。
【0089】
【0090】
【0091】
2020年迄に温室効果ガス(CO
2)の排出を 25%削減しようと言う目標も囁かれている中で、世界中がこの目標にどうやって到達するか凌ぎを削っている、日本のCO
2排出の主役は内燃機関からの排出と発電量の約82%(2012年電気事業連合会統計)を占める火力発電のボイラーからの排出である、これらのCO
2は、石炭・石油・天然ガスを始とする化石燃料の使用による物であり、石炭・石油・天然ガスを始とする化石燃料は限りある資源であり、言うまでも無く再生産不可能な資源である。
【0092】
京都議定書によれば、植物の炭素Cの燃焼等により生成される炭酸ガスCO
2は植物の炭素同化作用で消費される為 プラス マイナス ゼロでありCO
2排出量としてカウントされない約束に成っている、従って化石燃料の炭素の消費を、植物の炭素にシフトしていき、温室効果ガスCO
2排出の 25%削減を早期に達成するには、上記合成ガス生成サイクルの案を実現するのが最良と思う。(環境省2010年資料によると、温室効果ガスCO
2は全世界で303億tを排出しており日本はその3.8%である)
【0093】
太陽光発電(ソーラー発電パネル使用システム・太陽光集光し、熱で蒸気発生→発電)が今後の発電の主流になる日はそう遠くない。しかしながら太陽光発電は夜・雨・曇りと24Hフルタイム発電出来ないのと、大規模に設置する場所となると電力使用地からかなり遠隔地になるので変電・送電設備を新たに設置する事に成るのが欠点で、太陽光発電のみで賄うには大容量の蓄電設備が必要で、又日照率の良い場所(例えば年間降雨量の少ない砂漠が筆頭候補)となると厖大な送電・受電設備が必要である(前記大容量の蓄電設備・厖大な送電・受電設備には、日本が発明した超伝導があり、すでに実験プラントが試稼動中であり、2008年に1,100, 000Vの国際規格も国際承認を得たところであるが、想定コストとの格差が問題とされている)。
そこで本願発明の燃料製造機構を併用し、太陽光発電可能時間以外は短時間稼動可能な本願発明の内燃機関発電とすれば、温室効果ガスCO
2の排出削減は、より早期に達成出来ると言える。
【0094】
【0095】
図10は小規模炭化装置の想定概略図であり、炭素生成室CSに本願の炭素材に適した炭化植物を入れ釜戸の役割をする燃焼室FCに本願の炭素材の概略半分の炭化材植物を燃焼させ、出来た炭素Cの形で集積場に集積する方式にすれば、枝付木材での運搬よりはるかに運搬コストを下げる事が出来る物であり、
酸素が入らない環境で植物原料(木材等)を加熱して炭化させる炭化室CSに木材等を投入して、前記炭化室を加熱する加熱用燃料(木材等の植物原料又はその他の燃焼材)を燃焼させる燃焼室FCに投入して燃焼させ、炭化室の内壁に燃焼室FCの排ガス排出管路Exと水タンクから導入した水H
2Oを水蒸気にする水蒸気生成手段の管路Jを設けており、前記炭化過程で発生するガスC4を水蒸気とともに導入管C4で燃焼室に導入して炭化室を加熱する燃料とする構成構造であり、
【0096】
上記第
一の発明の段落に記載している構造の改質部(CO
2の改質)を、上記排ガス管路の排出部(煙突)に設けて、一例として改質物質をジメジエーテルとして、触媒を対峙させておる該改質部に、ジメジエーテルに水蒸気か二酸化炭素の一方か両方かを、前記反応させ小規模炭化装置の燃料とする構成にすると、更に炭化に消費する燃料の節減となり、温室効果ガスの排出削減となる。
更に改質部(CO
2の改質)の使用により、石炭等の化石燃料を使用する事が出来、燃料としていた木材等を植物原料のCに改質する出発改質材に出来る。
前記触媒は一例として鉄系金属及び/または化合物の他に他の金属あるいは化合物を合わせて用いる事が出来る、他の金属あるいは化合物の例としては亜鉛、ニッケル、クロムマンガン、スズ、セリュウム、ランタン及びこれらの化合物、他の金属あるいは化合物である。
【0097】
前記記載の合成ガスは水素と一酸化炭素のみとは限らない、前記合成ガスは主構成を表し、例えば、未燃焼炭素、二酸化炭素、水分、その他大気中に存在する気体及び不純物等を含有している場合も含む。
【0098】
【0099】
温室効果ガスCO
2の排出枠の日本の買い取り金額は約1兆数千億円と試算されているが、この買い取り金額を前記炭素の調達コストの一部として使用すれば、本願発明の実現時期は早くなる。
*、化学工場・製鉄工場・アルミ工場・塵焼却場・石油精製から工場等からパイプラインで水素と一酸化炭素の混合気体・二酸化炭素・水素等の輸送手段とすれば運輸機器での輸送よりはるかに輸送コストを下げる事が出来る。
アメリカや欧州各国ではそれぞれ数千Kmの水素輸送パイプラインを敷設しており、世界を競争相手として勝ち残るためにも政府の後押しで早期に実現するべきである。
【0100】
本願の内燃機関を動力とした動力発電設備は、比較的小規模の動力発電設備(前記動力発電機は1000KW/Hの出力機を仮に1単位/台とするならば、1単位から数百単位の設置台数)にする事が出来るので、離島や山間部の僻地、工業団地と言った単位毎の塊での自給体制とする分散型発電設備とすることが出来るので、海底送電ケーブルや電力需要の変化に対応する、送電設備や変電・受電設備を大幅に削減することが出来る。
更に現火力、原子力発電所は水源に隣接する必要があるが、本願動力発電設備の立地条件は水源に隣接する必要はなく可能な限り電力需要地に近接設置出来るメリットがある。
【0101】
メタノールを内燃機関の燃料とする場合、もともとメタノールは化学平衡から有利な高圧にして水素と一酸化炭素から合成されたものである。従って水素に転換して使用するよりは、水素と一酸化炭素の合成ガスの形で使用するのがエネルギー的には最も効率が高い。
【0102】
圧縮水素と液体水素の輸送であるが、水素の陸上輸送では、水素ガスの体積貯蔵密度が小さい問題を補うために、14.7〜19.6MPaに加圧し圧縮水素として輸送するが、Cr−Mo鋼の水素容器は重量が重く、一例をあげれば100Kgの水素を輸送するトレイラー車は水素容器の重量だけで7tになる、圧縮水素の輸送コスト低減には、アルミ合金ライナーや高密度ポリエチレンライナーにガラス繊維や炭素繊維で強化したタンクにする必要がある、
現行法規(日本ではJIS B 8265の登録を完了している段階であり・国際的にはISO 16528がある)では輸送用のCFRP(高密度ポリエチレンライナーの全面をガラス繊維や炭素繊維で強化したタンク)容器は圧力35MPa容量360Lまでと成っているので該容器を活用するには規制緩和が必要である。(日本産業ガス協会,水素ガス容器基準}
【0103】
一方液体水素は体積貯蔵密度が水素ガスの800倍強でタンクローリ―とか断熱コンテナーが使用されているが、液体水素は液化にエネルギーを必要とすることや、沸点が−253°Cで蒸発ロスが発生する欠点がある。
【0104】
本願発明の内燃機関は
水素ガスを燃料としているが、該
水素ガスは運輸機器載内機関内でのパイプ配管供給であり、該内燃機関で生成された
水素ガスを畜ガスする畜ガスタンクの蓄圧は前述現存の水素エンジン車に搭載されている圧縮ガスの35MPaの畜ガスタンクにする必要は無く1/40程度の蓄圧であっても良く、その蓄圧を低く出来る分加圧ポンプに使用するエネルギーを使わなくて済むし、蓄ガスタンク構造も現行法規内での多くて数MPa程度の構造にする事も出来る。
【0105】
水素の定常的大量輸送にはパイプラインによる輸送が最適であり欧州と米国各地ではおのおの千数百Km布設されている、本願の合成ガスも性状は水素と類似性状であり前記パイプラインによる輸送をするのが最適手段である。
前記水素パイプラインのパイプ材としては、現在の先端技術では、通常のラインパイプ鋼材に比し、バナジュウムを減らしニッケルやクロムを少量加えた耐サワー材であれば、通常の輸送環境下での使用材と出来るとしており、それによるコストUP分も10%以下とされておる。
【0106】
水素を燃料としたロータリ−エンジン車は、マツダプレマシーハイドロジェンREハイブリッド車で、水素を燃料とする走行とガソリンを燃料とする走行を選択できる構造にしており、高圧水素燃料タンク(35MPa,74L)と、ガソリンタンクを車載しており、水素(又はガソリン)ロータリーエンジンの回転で発電してリチウムイオンバッテリーに蓄電しており、車輪の駆動はバッテリーに蓄電しておる電気であり、
この車の特徴は燃費の良い条件でエンジンを運転して、車の走行状態による車速変動等の制御は電気制御としておる所であり、
短所としては高圧水素燃料タンク満タンでの走行距離が100Kmと短く、又水素の運搬手段も(車での運搬を想定)タンク重量に対する水素積載重量比が悪く、水素ステーション等のインフラ整備が進まない点や水素製造&輸送コストが高い点等である。
【0107】
水素を燃料とした東京都市大学が開発している水素エンジンバスは35MPaに圧縮したタンクを6本屋根の上に積んでおり、該タンクを満タンにした状態で200Km走行できるバスでエンジンはディーゼルエンジンを改良した物で主な改良部位はインテークマニホールドと水素の噴射弁と点火プラグを追加したぐらいで有る。
【0108】
水素を燃料とした東京都市大学が開発して作った、水素レシプロエンジンでワゴンタイプの武蔵10は水素冷却インタークーラー付水素エンジンで、液体水素100Lのタンクを搭載しており1充填で300Kmの連続走行を可能にした車である。
上記水素を燃料とする現存車の短所は、水素の運搬手段の(車での運搬を想定)タンク重量に対する水素積載重量比が悪く、水素ステーション等のインフラ整備が進まない点や水素製造コストが高い点等である。
【0109】
マツダ(企業名)の水素ロータリーピストンエンジンでは、水素H
2を燃料として発電し、その電気でモーターを回転させているのでその発電構成部分を動力発電機として使用出来、その動力発電機としておる発電構成部分を、本願内燃機関に適用している。
【0110】
前段落の動力発電設備とする場合、合成ガス・水素を副産物としているか、あるいは大量に熱を廃棄している製鋼所・化学工場・アルミ製造工場・鋳造工場・鍛造工場・ごみ焼却所・石油精製所とかに、隣接若しくは近接して動力発電所を設置すればさらにランニングコストは低減される。
【0111】
本願の内燃機関動力発電設備とする場合、比較的小規模の動力発電設備(前記内燃機関動力発電機は1000KW/Hの出力機を仮に1単位/台とするならば、1単位から数百単位の設置台数)にする事が出来る、離島や山間部の僻地、工業団地と言った単位毎の塊での自給体制とする分散型発電設備とすることが出来るので、海底送電ケーブルや電力需要の変化に対応する、送電設備や変電・受電設備を大幅に削減することが出来る。
更に現火力、原子力発電所は水源に隣接する必要があるが、本願動力発電設備の立地条件は水源に隣接する必要はなく可能な限り電力需要地に近接設置出来るメリットがある。
【0112】
【0113】
【0114】
本願明細書に記載及び特許請求の範囲に記載されている事象から容易に想到出来る種々の実施形態も、前記特許請求の範囲を逸脱しない範囲であれば本願発明に含まれる。