JP2000514520A - 燃料の燃焼を改善する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本装置（９）は、オキシダントガスによって燃料の燃焼を改善するものであって、燃料取り入れ口（３）と、オキシダント取り入れ口（５）と、燃焼室（２）に向かって流れる時にナフタリン蒸気を装入するため固形のナフタリンをオキシダントガス取り入れ口内に保持する手段を備えている。ナフタリンをオキシダントガス流内に保持する手段は、ナフタリンを装填した少なくとも１つのカートリッジ（１１）を備えており、カートリッジに開口（１３）を設けて、燃焼室（２）へ向かうオキシダントガスの流れ方向にまさに一致した方向に沿ってオキシダントガスが開口を通過するようにしている。この装置は、好ましくは内燃機関（２）の空気フィルタ（１）内か、中央暖房バーナーの空気取り入れ口内に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料の燃焼を改善する装置 本発明は、炭化水素等の一定の燃料の燃焼の改善に関する。 さらに正確に言うと、本発明は、特に消費量の減少と共に燃焼の本質的な改良 による汚染の低減の観点から、特に内燃機関または暖房バーナー等の装置におけ る炭化水素または他の同様な燃料の燃焼の改善に関する。 米国特許第２，０６４，５６１号は、固形の化学物質を蒸発させる装置を内燃 機関に追加して、その物質を蒸発させてオキシダント空気と混合してから、石油 またはディーゼル等の通常の燃料と共に燃焼させることをすでに提案している。 使用される化学物質は、専門家には何年も前から知られているように、内燃機 関の作動に対して好都合な影響を与えるナフタリンである。 上記書類では、ナフタリンは固形ボールとして容器に入れられており、その容 器の入口は大気に連通し、その出口は内燃機関の気化器に通じている。従って、 エンジンによって吸い込まれた空気がナフタリンを通り抜けることによってナフ タリンが蒸発し、シリンダに入る前の空気と混合することによって、ナフタリン を装入した空気及び燃料を含む混合気を確実に燃焼させることができる。 容器の形状は、特にナフタリンの蒸発及びそれとオキシダント空気との混合を 促進するように設計されている。 空気／ナフタリン混合物は、エンジン内で燃焼したガスの排気管によって加熱 される。排気管はエンジンの出口の容器上流を貫通している。 上記先行特許に記載されている燃焼改善装置には多くの問題点がある。第１に 、容器を特に内燃機関に取り付ける必要があるために追加コストが高く、エンジ ンの単価が上昇する。また、容器へのナフタリンの装填は不慣れな人には困難で ある結果、この装填を自動車修理工に委託しなければならない。最後に、容器の 構造から空気はナフタリンボールを効果的に通り抜けることができず、また、空 気の流れは正弦波経路をたどるため、エンジンの吸気マニホルドに向かう経路の そのような流れは大きな抵抗を受ける。 本発明の目的は、上記特許に記載されている従来技術の装置の問題を解決する ことである。 従って、本発明は、燃料入口及びオキシダントガス入口を備えてオキシダント ガスの補助で燃料を燃焼する装置における燃焼を改善するために、オキシダント ガスが燃焼装置に向かって流れる時にナフタリン蒸気を装入するためにオキシダ ントガス入口内に固形ナフタリンを保持する手段を備えている装置であって、そ のオキシダントガス流内にナフタリンを保持する手段は、ナフタリンを装填した 少なくとも１つのカートリッジを備えており、カートリッジに開口を設けて、燃 焼装置へ向かうオキシダントガスの流れ方向にまさに一致した方向でオキシダン トガスの少なくとも一部が開口を通過するようにしたことを特徴とする装置に関 する。 本発明に従った装置は、ガス燃料の流れに対してそれの第１到着点からまっす くな経路を定めているため、燃焼領域に向かうそのような流れに対する抵抗が非 常に低いため、特に内燃機関及び中央暖房バーナーにおける炭化水素の燃焼の改 善に有益で効果的に適用できるが、本発明はこれらの２つの特定用途に制限され ることはない。 本発明の別の特徴によれば、カートリッジはオキシダントガス入口内に配置さ れた支持体、好ましくは取り外し式支持体に取り付けられている。 本発明の別の特徴によれば、この支持体は、オキシダントガス入口内に取り付 けられてカートリッジを固定できるメッシュの形をしている。 本発明の別の特徴によれば、各カートリッジは、開口を有すると共にナフタリ ンボールを装填した管の形をしている。この場合、好ましくは管の内径はナフタ リンボールの直径よりもわずかに大きい。 本発明の別の特徴によれば、開口は、オキシダントガスの流れ方向において直 径方向に向き合った２列に配置されており、列のそれぞれの開口は対を成すよう に整合している。 本発明の別の特徴によれば、装置内のナフタリンの量は、燃焼装置が作動中に 装置を通過するオキシダントガス１リットル当たり５ｍｇを超えない量のナフタ リンがオキシダントガスに装入されるように決定される。 本発明の１つの好適な特徴によれば、カートリッジは、燃焼装置のオキシダン トガス入口内に配置されたオキシダントガスフィルタ内に設置されている。この 特徴は、本発明の装置をエンジンの既存の空気フィルタ内に配置できるようにす るため、自動車の内燃機関の場合に特に好都合である。 本発明の別の特徴によれば、フィルタは、回転対称軸線を有するほぼ円筒形で あって、その軸線の周囲に等角度間隔で分散配置された複数の管を有している。 本発明のさらなる特徴によれば、着臭物質がナフタリンに混合されている。 本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら一例として以下に述 べる説明から明らかになるであろう。 第１図は、内燃機関用の空気フィルタの軸方向断面図であって、本発明に従っ た装置がフィルタに組み込まれており、 第２図は、カバーを取り外した状態の第１図のフィルタの平面図であり、 第３図は、本発明の装置を装備した燃料オイルバーナー、特に中央暖房バーナ ーの概略的平面図である。 第１図及び第２図に示されている発明の実施形態では、内燃機関のガス燃料フ ィルタ１内に燃焼改善装置が使用されている。エンジンは矩形２で記号表示され ている。それは燃料入口３で燃料タンク４から燃料を受け取る。 内燃機関は、周知のいずれの形式でもよく、また炭化水素から成る燃料を使用 する周知のいずれの形式の気化装置を備えることもできる。例えば、現在入手で きるすべての石油及びディーゼルエンジンが、本発明に従った装置を装備するこ とができる。 フィルタ１はオキシダントガス入口５に連結されており、オキシダントガスは ほとんどの用例で空気である。 フィルタ１はフィルタハウジング６を備えており、本例ではこれは軸線Ｘ−Ｘ を有するほぼ円筒形であるが、本発明はこの形状に制限されない。ハウジング６ は、例えばハウジング６の上縁部に留め付けられるカバー７で閉鎖されている。 ハウジング６は通常のフィルタ部材８を収容しており、これはいずれの適当な 形式のものでもよいが、本目的には発泡プラスチックが一般的な材料である。こ の部材は、Ｘ−Ｘ軸線と同心状の円筒形である。 燃焼を改善する（ここでは内燃機関２の気化を改善する）装置９は、例えばこ のフィルタ部材８の最小直径よりも小さい直径を有するやはりほぼ円筒形の支持 体１０を備えている。従って、支持体１０はこのフィルタ部材の内側に配置され るが、逆の構造も同様に実現可能である。支持体１０は、通り抜けるオキシダン トガスに過大な頭損失を生じるこどなく必要な剛性を与えるために比較的細かい メッシュの形であることが好ましい。 燃焼改善装置９はまた、支持体１０に固定された少なくとも１つの円形断面の ディフューザカートリッジまたは管１１を備えており、その軸線はフィルタ１の 軸線Ｘ−Ｘに平行である。本例では、装置９は、軸線Ｘ−Ｘの周囲に等角度間隔 に分散配置された４つのそのようなディフューザ管１１を有している。各々に一 定数のナフタリンボール１２が装填されており、その直径は管１１の内径よりわ ずかに小さい。各管には、エンジン２の作動中にフィルタ１を通り抜けるガス燃 料流の流れ方向に整合した少なくとも２列の開口１３が設けられている。開口１ ３は、各管の軸線に直交する方向に対になるように整合し、その対が管の長手方 向に沿って等間隔に分布していることが好ましい。 第１図に矢印で示されているガス燃料流は、ガス燃料入口５の一部であって大 気と連通している入口管１４を通ってフィルタ１に入る。それの軸線Ｙ−Ｙは、 フィルタ１の対称軸線Ｘ−Ｘに対して半径方向に向いている。ガス流は、出口管 １５を通ってフィルタ１から流出するが、この出口管１５もオキシダントガス入 口５の一部であって、エンジン２の入口管（図示せず）と連通するようにフィル タの底部に位置している。 第１図及び第２図に示されている実施形態では、ナフタリンが消耗した後に再 装填しやすいように、装置９は取り外し式になっている。このため、それはハウ ジング６にはめ込まれて、カバー７をハウジングに留め付けた時にそのカバー７ によって軸方向に固定されるだけである。変更例として、改善装置をハウジング ６内に永久的に固定することも同様に可能である。 内燃機関２が作動している時、入口５から吸い込まれたオキシダントガス流は 、一部がそれの通常経路から偏向しないでディフューザ管１１を通る。従って、 それはナフタリンボール１２を通り抜けるため、管によって流れに加えられる追 加 抵抗は非常にわずかである。 ナフタリンは蒸発して、オキシダントガス流に一定添加量を装入する。ディフ ューザ管１１の寸法は、エンジン２が作動している時に装置９を通り抜けるオキ シダントガス１リットル当たり５ｍｇを超えない量の蒸発ナフタリンがオキシダ ントガスに装入されるように選択される。 ナフタリンボール１２は、ナフタリンの臭いの少なくとも部分的なマスキング 及び中和の両方またはいずれか一方を行うことができる着臭物質を一定比率で含 有することが好ましく、その比率は例えば１重量％ないし３重量％、好ましくは １.２重量％程度である。 上記燃焼改善装置９は、あらゆる種類の車両または装置（乗用車、貨物自動車 、農業用トラクタ、ブルドーザー及び他の公共工事機械、芝刈り機、チェーンソ ー等）に搭載されたいずれの内燃機関にも使用することができる。 それは燃料消費量を低減させ、カーボンデポジットを減少させ、装置の構成部 品の有効寿命を延ばす。 第３図は、本発明を中央暖房バーナーに適用した別の例を示している。ボイラ ーの燃焼室２０に、例えば燃料オイル用の燃料入口２２と、この場合もやはり空 気であるオキシダントガス用の入口２３を有するバーナー装置２１が設けられて いる。 オキシダントガス入口２３は、それの入口を構成する流量調節器２４を備えて いる。調節器は詳細には図示されていないが、周知のようにして、一方が回転可 能である２枚のディスクの両方に開口を設けて、ディスクの相対位置に従ってそ れらの重なりの度合いが増減することによって調整量のオキシダント空気を流す ことができるように形成することができる。 調節器２４の下流側に本発明に従った改善装置２５が設けられており、これは ナフタリンボール２８を装填した複数のディフューザカートリッジまたは管２７ を支持体２６に固定することによって形成されている。支持体２６はメッシュに することができ、ディフューザ管２７に開口２９が設けられており、全体構造は 第１図及び第２図を参照しながら説明したものと同様であるが、もちろん装置２ ５の全体形状は円筒形ではなく平板形であることを除く。しかし、この全体形状 は、個々のバーナー装置の構造に応じて決まり、第３図は本発明のこの用例を説 明するための１つの簡単な例を示しているだけである。 装置２５の上流側で、オキシダントガスはディフレクタ３０によって案内され 、入口２３は流れ室３１から混合室３２に通じており、また混合室３２内に燃料 が入口２２から噴霧された後、バーナー装置の出口で点火される。 本発明の本実施形態では、混合室３２へ進む途中のオキシダントガス流に、そ れがディフューザ管２７を通り抜ける際にナフタリン蒸気が装入される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 シグレ―ラスロップ，パトリック・ジャ ン・ジョルジュ フランス国・エフ―75008・パリ・リュ パスキエ・44ビ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 燃料入口（３；２２）及びオキシダントガス入口（５；２３）を備えてオ キシダントガスの補助で燃料を燃焼する装置（２；２０，２１）における燃焼を 改善するために、前記燃焼装置（２；２０，２１）に向かって流れる時にナフタ リン蒸気を装入するために前記オキシダントガス入口（５；２３）内に固形ナフ タリンを保持する手段を備えている装置（９；２５）であって、オキシダントガ ス流内にナフタリンを保持する前記手段は、ナフタリンを装填した少なくとも１ つのカートリッジ（１１；２８）を備えており、そのカートリッジに開口（１３ ；２９）を設けて、燃焼装置（２；２０，２１）へ向かうオキシダントガスの流 れ方向に一致した方向でオキシダントガスの少なくとも一部がその開口を通過す るようにしたことを特徴とする装置。 ２． 前記カートリッジ（１１；２７）は、前記オキシダントガス入口（５；２ ３）内に配置された支持体（１０；２６）、好ましくは取り外し式支持体に取り 付けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ３． 前記支持体（１１；２７）は、前記オキシダントガス入口（５；２３）内 に取り付けられて前記カートリッジ（１１，２７）を固定できるメッシュの形を していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。 ４． 各カートリッジ（１１；２７）は、開口（１３；２９）を有すると共にナ フタリンボール（１２；２８）を装填した管の形をしている請求の範囲第１項か ら第３項までのいずれか１項に記載の装置。 ５． 前記開口（１３；２９）は、オキシダントガスの流れ方向において直径方 向に向き合った２列に配置されており、列のそれぞれの開口は対を成すように整 合していることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。 ６． 前記管（１１；２７）の内径は、好ましくはナフタリンボール（１２；２ ８）の直径よりわずかに大きいことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の装置 。 ７． 前記装置（９；２５）内のナフタリンの量は、前記燃焼装置（２；２０， ２１）の作動中に装置を通り抜けるオキシダントガス１リットル当たり５ｍｇを 超えない量のナフタリンがオキシダントガスに装入されるように決定されること を特徴とする請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の装置。 ８． 前記カートリッジ（１１）は、前記燃焼装置（２）のオキシダントガス入 口（５）内に配置されたオキシダントガスフィルタ（１）内に設置されているこ とを特徴とする先行の請求の範囲のいずれか１項に記載の装置。 ９． 前記フィルタ（１）は、回転対称軸線（Ｘ−Ｘ）を有するほぼ円筒形であ って、その軸線の周囲に等角度間隔で分散配置された複数の管（１１）を有して いることを特徴とする請求の範囲第４項から第７項までのいずれか一項に従属し た請求の範囲第８項に記載の装置。 １０． 着臭物質がナフタリンに混合されていることを特徴とする請求の範囲第 １項から第９項までのいずれか１項に記載の装置。