JP2001234819A - Fuel reformer and inflow air reformer - Google Patents
Fuel reformer and inflow air reformerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼効
率向上や排気浄化改善に、特に、燃料及び流入空気を改
質して、燃焼効率を高めるとともに、排気ガス中の粒状
物質等の環境汚染物質の排出量を低減することができる
流体改質器、及び流体の改質方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvement of combustion efficiency and exhaust gas purification of an internal combustion engine, and more particularly, to improvement of combustion efficiency by reforming fuel and inflow air, and to environmental protection of particulate matter and the like in exhaust gas. The present invention relates to a fluid reformer capable of reducing the discharge amount of pollutants and a fluid reforming method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、自動車の使用台数が急増の一途を
たどり、その排気ガスによる環境汚染に伴った人体毒性
影響、および炭酸ガス(CO2)による地球温暖化の促進
が大きな社会問題となっている。そのため、自動車分野
においては、排気ガス中の粒子状物質(PM)、窒素酸化
物(NOX)、炭化水素(HC)などの有害物を削減する排
気浄化技術および燃焼効率を改善して、使用する燃料を
減少させてCO2の排出量を削減する燃費向上技術の開発
が必須課題となっている。このため、一部の新型のガソ
リン車では、直噴方式を採用し、燃料を内燃機関内に直
接噴霧して、燃料を微細化することにより、燃焼効率を
高めて燃費向上を図っている。しかし、この方式は、既
存の使用過程車には改造することにより適用することは
殆ど不可能である。また、一部の新型車では内燃機関と
電気モーターを組み合わせたハイブリット方式を採用し
ている。この方式では、エンジン駆動力に余裕があると
きに発電して電力を蓄電池に蓄え、その電力を利用して
燃費向上を図るものである。しかし、このハイブリット
方式は、車両価格が高いこと、また、最終的に産業廃棄
物となる有害な金属や電解質を含む蓄電池の処理などを
考えると、必ずしも優れた方式とは言い難いものであ
る。また、既存の使用過程車を改造することにより適用
することは殆ど不可能である。使用過程車の粒子状物
質、NOXなどの有害排出物およびCO2などの排出量の低減
策としては、燃料改質方式、触媒による後処理方式、放
電処理方式が既に採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, the number of automobiles used has been rapidly increasing, and the effects of human exhaustion on the human body due to environmental pollution due to exhaust gas and the promotion of global warming due to carbon dioxide (CO 2 ) have become major social problems. ing. Therefore, in the automotive field, particulate matter in the exhaust gas (PM), nitrogen oxides (NO X), to improve the exhaust gas purification technology and combustion efficiency to reduce harmful substances such as hydrocarbons (HC), using development of fuel efficiency technology fuel reduces to by reducing the emissions of CO 2 is essential issue. For this reason, some new gasoline-powered vehicles employ a direct injection method, in which fuel is directly sprayed into an internal combustion engine to make the fuel finer, thereby improving combustion efficiency and improving fuel efficiency. However, it is almost impossible to apply this method to existing in-use vehicles by modifying them. Also, some new models use a hybrid system that combines an internal combustion engine and an electric motor. In this method, power is generated and stored in a storage battery when there is sufficient engine driving force, and the power is used to improve fuel efficiency. However, this hybrid system is not necessarily an excellent system in view of the high vehicle price and the treatment of storage batteries containing harmful metals and electrolytes that eventually become industrial waste. Moreover, it is almost impossible to apply it by modifying an existing in-use vehicle. Particulate matter during use vehicles, the emission reduction measures of hazardous emissions and CO 2, such as NO X, the fuel reforming method, the catalyst according to the post-processing method, discharge treatment method has already been employed.
【0003】(1) 燃料改質方式 イ. 含酸素燃料供給:酸素を含有する化合物を燃料に
添加し、燃料の燃焼効率を高める方法である。ガソリン
基材としては軽質であるが、オクタン価が極めて高く、
酸素を約12重量%含むメチルターシャルブチルエーテ
ル(MTBE)が1991年より配合が認可され、現在一部
のプレミアムガソリンに利用されている。しかし、この
添加ガソリンは無添加ガソリンに比べて高価であること
から、繁用されていないのが現状である。上記のガソリ
ンと同様に、ディーゼル用燃料としても含酸素化合物を
添加することにより燃焼改善効果が認められている。含
酸素化合物としては、10%前後の酸素含有量をもつ廃食
用油、あるいはそのメチル化体などが用いられている。
しかし、廃食用油そのままを添加した場合には排気ガス
が異臭を帯びる欠点がある。一方、廃食用油の精製した
ものや、あるいはメチル誘導体化したものなどは、排気
ガスが異臭をしないという改善点は評価されるものの、
無添加燃料に比べて高価となる欠点がある。また、燃焼
室にカーボンデポジットが堆積するという問題点があ
る。(1) Fuel reforming method a. Supply of oxygen-containing fuel: This is a method in which a compound containing oxygen is added to fuel to increase the combustion efficiency of the fuel. Although it is light as a gasoline base material, it has an extremely high octane number,
Methyl tertiary butyl ether (MTBE) containing about 12% by weight of oxygen was approved for blending in 1991 and is currently used in some premium gasoline. However, since this added gasoline is more expensive than non-added gasoline, it is currently not used widely. As in the case of the gasoline described above, it has been recognized that the addition of an oxygen-containing compound also has a combustion improving effect as a diesel fuel. As the oxygen-containing compound, waste edible oil having an oxygen content of about 10% or a methylated product thereof is used.
However, when waste cooking oil is added as it is, there is a disadvantage that the exhaust gas has an off-flavor. On the other hand, refined waste edible oils or those derivatized with methyl derivatives have been evaluated for improvement in that the exhaust gas does not give off odor,
There is a disadvantage that it is more expensive than the non-added fuel. There is also a problem that carbon deposits accumulate in the combustion chamber.
【0004】ロ. 燃料分子の結合変化:電気石粉末と
金属塩の混合物を乾燥、ペレット状に成形して管内に充
填する。あるいは、ハニカム状に成形する。その管内や
ハニカム状成形物に燃料を直接接触させながら通過さ
せ、燃料分子の結合を変化させ、燃焼効率を高める方法
がある「電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼
排気ガスの浄化手段と製造方法」(特公平8−2302
5)。また、電気石を配合した球状の触媒セラミック、
球状のセラミックおよび円盤状のセラミックを管内に層
状に充填する。この管内の充填物と直接接触させながら
燃料を通過させることにより、燃料分子の結合を変化さ
せ、燃焼効率を高める方法もある「液体燃料触媒装置」
(特許番号第2887703号)。これらの方法は、排
気ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)を削減
し、燃費改善に顕著な効果がある。しかし、燃料が充填
改質材に直接接触して通過するため、燃料成分あるいは
燃料中の水分や不純物により、改質材が機能劣化した
り、あるいは改質材の一部が剥離や溶解して内燃機関内
に流入する可能性があり、長期間の使用が困難な欠点が
予想される。一方、凝灰岩などのゼオライトを細粉し、
セラミック粉末に混合して、球状に焼成した粒子状球を
管内に充填し、その管内に燃料を通過させ、燃料分子の
結合を変化させ燃焼効率を高めるとともに、有害排気物
の生成量低減を図る方法もまた開発されている。しか
し、この方式に類する提案製品が既に市販されてはいる
ものの、今一つその低減効果が弱く実用拡販されていな
い。B. Change in binding of fuel molecules: A mixture of tourmaline powder and a metal salt is dried, formed into pellets, and filled in a tube. Alternatively, it is formed into a honeycomb shape. There is a method to increase the combustion efficiency by changing the bonding of fuel molecules and passing the fuel through the pipe and the honeycomb-shaped molded article while directly contacting the fuel. "Improvement of fuel efficiency and purification of exhaust gas by oil-based fuel reforming using tourmaline" Means and Manufacturing Method ”(JP-B 8-2302)
5). In addition, spherical catalyst ceramic blended with tourmaline,
The spherical ceramic and the disc-shaped ceramic are filled in layers in the tube. There is also a method of increasing the combustion efficiency by changing the binding of the fuel molecules by passing the fuel while making direct contact with the filling in this tube.
(Patent No. 2887703). These methods reduce carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in exhaust gas and have a remarkable effect on improving fuel economy. However, since the fuel passes through the contacted reforming material in direct contact, the function of the reforming material is deteriorated by the fuel component or moisture or impurities in the fuel, or a part of the reforming material is separated or dissolved. A drawback is that it may flow into the internal combustion engine, making long-term use difficult. On the other hand, fine powder of zeolite such as tuff is
Filling a tube with particulate spheres that have been mixed with ceramic powder and fired into a sphere, allowing fuel to pass through the tube, altering the binding of fuel molecules, increasing combustion efficiency, and reducing the amount of harmful emissions generated Methods have also been developed. However, although a proposed product similar to this method is already on the market, its reduction effect is still weak and has not been commercialized.
【0005】(2)触媒による後処理方式 ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質、
NOXの削減対策として、各種触媒が公開されているが、
後付装置の困難性、触媒質への付着物増大による機能低
下、高価格、保守の繁雑性などから、まだ実用域を出る
ものの例は極めて少ない。 (3)放電処理方式 排気ガスの後処理として、排気ガスに放射線(電子線)
を印加して物理化学的に分解したり、排気ガスを放電プ
ラズマ化して熱分解処理する方式等があるが、装置が複
雑かつ高価な上に、装置の大型化に伴う適切な装着場所
がないといった問題などがあり、この方式の実用車への
繁用性は低いものと推測される。(2) Catalytic aftertreatment system Particulate matter contained in exhaust gas of a diesel engine,
As measures to reduce NO X, Various catalysts have been published,
Due to the difficulty of retrofitting equipment, functional deterioration due to increased deposits on the catalyst, high cost, and complicated maintenance, there are very few examples that are still out of the practical range. (3) Discharge treatment method As post-treatment of exhaust gas, radiation (electron beam) is applied to the exhaust gas.
Is applied to decompose physicochemically, or the exhaust gas is converted to discharge plasma to perform a thermal decomposition process. However, the device is complicated and expensive, and there is no suitable mounting place due to the enlargement of the device. Therefore, it is assumed that the versatility of this method in a practical vehicle is low.
【0006】直噴方式を採用しているガソリン車におい
ては、その方式により燃焼効率が向上し、燃費の低減化
をもたらす利点があるが、使用過程車には改造すること
により、その方式を適用することが困難である。また、
一部の新車で使用されているハイブリット方式は、極め
て燃費が優れているが、車両価格が高く、最終的に廃棄
物となる有害な金属や電解質を含む蓄電池の処理等の問
題点がある。上記と同様に、この方式もまた使用過程車
を改造して適用することは殆ど不可能である。一方、前
記したガソリンエンジン用含酸素燃料であるメチルター
シャルブチルエーテルは、高価であり、一部のプレミア
ムガソリンに配合されているのみである。[0006] Gasoline vehicles employing the direct injection system have the advantage of improving combustion efficiency and reducing fuel consumption by the system. However, the system is applied to the in-use vehicle by modification. Is difficult to do. Also,
Although the hybrid system used in some new vehicles is extremely excellent in fuel efficiency, it has a problem in that the vehicle price is high and a storage battery containing harmful metals and electrolytes that eventually become waste is treated. As before, this method also makes it almost impossible to retrofit the in-use vehicle. On the other hand, methyl tert-butyl ether, which is the oxygen-containing fuel for gasoline engines described above, is expensive and is only blended in some premium gasolines.
【0007】また、燃料資源のリサイクルの一環とし
て、近年、ディーゼルエンジン用燃料として用いられて
いる廃食用油、その油の精製物あるいはその油のメチル
化誘導体は、排気ガスに異臭化をもたらしたり、またそ
の値段も必ずしも低価格とは言い難いという問題点があ
る。さらに、長期間の使用においては、噴射ノズルや燃
焼室にカーボンデポジットが堆積するという難点があ
る。「電気石粉末と金属塩の混合、固化乾燥物」あるい
は「電気石とセラミック」を用いた燃料改質材を用いる
方法は、これらの改質材に燃料を直接接触される手法を
用いるため、改質材の機能劣化等により長期間の使用が
困難である可能性が高い。一方、ゼオライト等の触媒に
より燃料を改質して燃焼効率を高め、有害物質の排出量
の低減化を図ろうとする方法は、実用上の効果があまり
期待できないという難点がある。触媒装置による排気ガ
スの処理は、後付装置の困難性、燃料中の硫黄分や他の
不純物等の付着による触媒機能低下、高価格および保守
の繁雑性などの問題点がある。[0007] As part of the recycling of fuel resources, waste edible oil, a refined product of the oil, or a methylated derivative of the oil, which has recently been used as a fuel for diesel engines, may cause odor in the exhaust gas. Also, there is a problem that the price is not necessarily low. Further, there is a drawback that carbon deposits accumulate in the injection nozzle and the combustion chamber during long-term use. The method of using a fuel modifier using "mixed and solidified dried product of tourmaline powder and metal salt" or "tourmaline and ceramic" uses a method in which the fuel is brought into direct contact with these reformers, There is a high possibility that long-term use is difficult due to functional deterioration of the modifier. On the other hand, the method of improving the combustion efficiency by reforming the fuel with a catalyst such as zeolite to reduce the emission of harmful substances has a drawback that practical effects cannot be expected much. Exhaust gas treatment by a catalytic device has problems such as difficulty of a retrofitting device, deterioration of catalytic function due to adhesion of sulfur content and other impurities in fuel, high cost, and complicated maintenance.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、装置に設け
られた流体通路に処理すべき流体を通すだけで、流体の
物理又は化学特性を改質することができる流体改質器を
提供することを目的とする。本発明は、又、新規製造車
及び使用過程車への取付が容易であり、それらの燃焼効
率を高めるとともに、有害物質生成抑制効果が半永久的
に持続可能な燃料及び流入空気改質器を提供することを
目的とする。本発明は、又、簡易に流体の特性を改質で
きる方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a fluid reformer capable of modifying the physical or chemical properties of a fluid simply by passing the fluid to be treated through a fluid passage provided in the apparatus. The purpose is to: The present invention also provides a fuel and inflow air reformer that can be easily attached to newly manufactured vehicles and vehicles in use, enhances their combustion efficiency, and has a semi-permanently sustainable effect of suppressing the generation of harmful substances. The purpose is to do. Another object of the present invention is to provide a method capable of easily modifying the properties of a fluid.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、処理されるべ
き流体と改質材とが非接触状態となるように、容器であ
る筐体に両者の収容部を設け、かつ改質材の中に良導体
を配置し、筐体にアース線と接続した構造とすると、上
記課題を効率的に解決できるとの知見に基づいてなされ
たものである。すなわち、本発明は、流体と改質材とが
非接触となるように流体通路と改質材収容部を分離して
設けた筐体と、前記改質材収容部に収容した改質材と、
該改質材の中に配置した良導体と、前記筐体に接続した
アース線とを有することを特徴とする流体改質器を提供
する。本発明は、又、上記流体改質器の流体流入口から
処理すべき流体を導入し、流体改質器の流体流出口から
処理ずみの流体を取り出すことを特徴とする流体の改質
方法を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a housing which is a container is provided with a housing for both the fluid to be treated and the modifier so that the fluid to be treated is not in contact with the modifier. The present invention has been made based on the finding that the above-described problem can be efficiently solved if a good conductor is arranged inside and the housing is connected to a ground wire. That is, the present invention relates to a housing provided with a fluid passage and a reforming material storage portion separated so that the fluid and the reforming material are not in contact with each other, and a reforming material stored in the reforming material storage portion. ,
A fluid reformer comprising: a good conductor disposed in the reforming material; and a ground wire connected to the casing. The present invention also provides a method for reforming a fluid, comprising introducing a fluid to be treated from a fluid inlet of the fluid reformer and extracting a treated fluid from a fluid outlet of the fluid reformer. provide.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の流体改質器を形成するた
めの筐体は、流体通路と改質材収容部を内部に設けるた
めの容器若しくはハウジングであり、その形状は、直方
体状、板状、円柱状など任意の形状とすることができ
る。本発明では、該筐体に流体通路と改質材収容部を、
流体と改質材とが非接触状態となるように分離して設け
ることが重要である。具体的には、流体通路と改質材収
容部とが、前記筐体を構成する材料で形成された分離壁
により分離されているのがよい。このような形態として
は、管状などの流体通路の壁面が液体不透過材料で形成
され、流体通路壁面の反対側の少なくとも一部、場合に
より全部を取り巻き接触するように改質材収容部が設け
られている態様があげられる。流体通路は、直管または
屈曲管構造とするのが好ましいが、これらに限定されな
い。又、改質材収容部は、直方体状、円筒状及び円柱状
など任意とすることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A casing for forming a fluid reformer of the present invention is a container or a housing for providing a fluid passage and a reforming material accommodating portion therein, and has a rectangular parallelepiped shape. Any shape such as a plate shape and a column shape can be adopted. In the present invention, the housing includes a fluid passage and a reformer storage section,
It is important to provide the fluid and the modifier separately so that they are not in contact with each other. Specifically, it is preferable that the fluid passage and the reforming material storage portion are separated by a separation wall formed of a material forming the housing. In such a form, the wall surface of the fluid passage such as a tube is formed of a liquid-impermeable material, and at least a part on the opposite side of the fluid passage wall surface is provided with a reformer containing portion so as to surround and possibly contact the entire surface. Are mentioned. The fluid passage preferably has a straight pipe or a bent pipe structure, but is not limited thereto. In addition, the modifying material accommodation section can have any shape such as a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, and a columnar shape.
【0011】筐体を構成する材料としては、常磁性金
属、その合金、プラスチック、磁器、陶器、炭素繊維及
びガラスから選ばれる少なくとも1種の材料があげられ
る。プラスチック、磁器、陶器、炭素繊維及びガラスな
どは、導電性カーボンブラックなどの導電性材料を含有
したものも適用できる。常磁性金属としては、アルミニ
ウムやマグネシウム等が好ましい。筐体を構成する材料
としては常磁性金属が好ましく、特にアルミニウムが好
ましい。本発明では、特に、上記分離壁を含めて筐体全
体を、上記材料で形成するのが好ましい。尚、改質材収
容部の内部壁表面の少なくとも一部に金、銀、銅等の反
磁性金属または合金等を被着させておくのがよい。本発
明では、改質材収容部に収容する改質材として、電気石
(トルマリン)を用いる。電気石(トルマリン)は、自
発分極特性を有する鉱石であり、地球創生期に高温・高
圧下で生成した硼素のケイ酸塩結晶鉱物である。その化
学組成式は(Ca,Na)X3Al6(BO3)3 Si6O18(OH,F)4で
表される。ただし、Xは、Mg、Fe、Mn、LiおよびAlのい
ずれか、またはそれらの組み合わせである。電気石は、
外部電界を印加しなくても自発分極し、電磁波及び陰イ
オンを放射する特性がある。特に、微粉末化にすれば、
極度に強い電界を発揚し、その電界強度は数ミクロンに
なると104V/m〜107V/mになるとの公開データがあ
る。Examples of the material constituting the housing include at least one material selected from paramagnetic metals, alloys thereof, plastics, porcelain, ceramics, carbon fibers, and glass. Plastics, porcelain, pottery, carbon fiber, glass, and the like that include a conductive material such as conductive carbon black can also be used. As the paramagnetic metal, aluminum, magnesium and the like are preferable. Paramagnetic metals are preferred as the material forming the housing, and aluminum is particularly preferred. In the present invention, it is particularly preferable that the entire housing including the separation wall is formed of the above material. Preferably, a diamagnetic metal or alloy such as gold, silver, or copper is adhered to at least a part of the inner wall surface of the modified material storage section. In the present invention, tourmaline is used as the modifying material accommodated in the modifying material accommodation section. Tourmaline is a ore having spontaneous polarization characteristics, and is a boron silicate crystal mineral generated under high temperature and high pressure during the earth's creation. Its chemical composition formula is represented by (Ca, Na) X 3 Al 6 (BO 3 ) 3 Si 6 O 18 (OH, F) 4 . Here, X is any of Mg, Fe, Mn, Li and Al, or a combination thereof. Tourmaline
There is a characteristic that it spontaneously polarizes without applying an external electric field and emits electromagnetic waves and anions. In particular, if it is made into fine powder,
According to public data, an extremely strong electric field is generated, and when the electric field intensity reaches several microns, the electric field intensity becomes 10 4 V / m to 10 7 V / m.
【0012】また、電気石には、圧電気性および温度変
化電気性という特性があり、圧力を加えたり、加温する
と電磁波の放射が増強されると共に、電気石周囲にピエ
ゾ電気およびピロ電気と呼ばれる電流が強く発揚するこ
とが知られている。特に、温度変化電気性は温度が10
℃上昇するごとに、2倍増加することが明らかとなって
いる。本発明は、基本的には電気石微細粉末の自発分極
による強力な電磁波放射を利用して、燃料及び流入空気
を改質し、燃料の燃焼効率向上をもたらすと共に、排気
ガスの浄化を計るものである。従って、電気石を、粉砕
して、平均粒径約3μmのものを用いるのがよい。本発
明では、電気石(トルマリン)粉末単独又は、これと、
植物性炭化物、黒鉛、ケイ酸とその塩類、2価を呈する
金属の酸化物及び塩類から選ばれる少なくとも1種の粉
末との混合物を用いることができる。又、これらを無機
塩を含む水溶液または水で、混練、固化した後、焼結し
たものも用いることができる。これらのうち、電気石
(トルマリン)と、植物性炭化物、黒鉛、ケイ酸とその
塩類、2価を呈する金属の酸化物及び塩類から選ばれる
少なくとも1種との焼結体を用いるのが好ましい。この
焼結体は、例えば、電気石、二価を呈する金属の酸化物
及び塩類、黒鉛、植物性炭化物、ケイ酸とその塩類の微
細粉末を、無機塩含有水で混練、固化及び焼結させて得
ることができる。Further, tourmaline has properties of piezoelectricity and temperature change electricality. When pressure is applied or heated, the emission of electromagnetic waves is enhanced, and piezo-electricity and pyroelectricity are generated around the tourmaline. It is known that the so-called current emanates strongly. In particular, the temperature change electrical property is 10
It is evident that for every increase in ° C., it increases twice. The present invention basically utilizes strong electromagnetic wave radiation due to spontaneous polarization of tourmaline fine powder to reform fuel and inflow air, thereby improving fuel combustion efficiency and purifying exhaust gas. It is. Accordingly, tourmaline is preferably pulverized to have a mean particle size of about 3 μm. In the present invention, tourmaline (tourmaline) powder alone or,
A mixture of at least one powder selected from vegetable carbides, graphite, silicic acid and salts thereof, divalent metal oxides and salts, can be used. Further, those obtained by kneading and solidifying these with an aqueous solution or water containing an inorganic salt and then sintering them can also be used. Among them, it is preferable to use a sintered body of tourmaline and at least one selected from vegetable carbides, graphite, silicic acid and salts thereof, divalent metal oxides and salts. This sintered body is, for example, kneading, solidifying and sintering fine powder of tourmaline, oxides and salts of divalent metal, graphite, vegetable carbide, silicic acid and salts thereof with inorganic salt-containing water. Can be obtained.
【0013】特に、マンガン等の2価を呈する金属の酸
化物及び塩類との混和により、電気石の電磁波放射性が
増強された。この理由は、理論的にはまだ不明な部分が
多いが、上記の金属、その酸化物及び塩類の多くのもの
は遷移性を有することから、電気石の自発分極性を向上
するものと推察される。黒鉛は、六角形の網目状を呈す
る、炭素原子の平面膜が重なり合った層状構造を有する
巨大分子であり、良好な電気伝導性を有する物質であ
る。この黒鉛との混和により、電気石の電磁波の発揚性
が増強された。この理由についても理論的にはまだ明確
でないが、黒鉛との均一混合により、電気石が発する電
磁波が、均一かつ一定の方向性を有することが、結果と
して電磁波効果を増強するものと推定される。植物性炭
化物、ケイ酸およびその塩類も、黒鉛と同様に電気良導
性があることが知られている。これらとの均一混和によ
り、電気石の電磁波の発揚性が増強された。In particular, by mixing with oxides and salts of divalent metals such as manganese, the electromagnetic radiation of tourmaline is enhanced. The reason for this is still unknown in theory, but many of the above metals, their oxides, and salts have transition properties, and are presumed to improve the spontaneous polarization of tourmaline. You. Graphite is a macromolecule that has a hexagonal network and has a layered structure in which planar films of carbon atoms overlap each other, and is a substance having good electrical conductivity. By mixing with graphite, the expulsion of electromagnetic waves of tourmaline was enhanced. Although the reason for this is not theoretically clear yet, it is presumed that the uniform mixing with graphite causes the electromagnetic waves emitted by tourmaline to have a uniform and constant direction, thereby enhancing the electromagnetic wave effect. . It is known that vegetable carbides, silicic acid and salts thereof also have electrical conductivity like graphite. The homogenous mixing with them enhanced the emissivity of tourmaline for electromagnetic waves.
【0014】無機塩含有水は、通常の水と比較して、電
気伝導性が大きい。この無機塩含有水で、電気石、2価
を呈する金属の酸化物及びその塩類、黒鉛、植物性炭化
物、ケイ酸及びその塩類の微粉末を混練することによ
り、電磁放射性がより一層増強された。本発明で用いる
前記良導体としては、金属材料で形成された線状又板状
部材であるのが好ましく、特に、銀又は銀合金で形成さ
れた線状又板状部材若しくは銀又は銀合金で表面被覆さ
れてなる線状又板状部材であるのが好ましい。良導体
は、改質材の中に配置されるが、改質材収容部の内部壁
表面に接触又は非接触のいずれでもよいが、内部壁表面
の少なくとも一部に接するように設けるのがよい。特
に、改質材収容部の内部壁表面のうち、流体通路に近い
部分に設けるのがよい。良導体は1本でもよいが複数本
設けるのがよい。尚、良導体は、改質材収容部内に、流
体通路の全長に沿って設けることができるが、その一部
に設けても良い。Inorganic salt-containing water has higher electrical conductivity than ordinary water. By mixing fine particles of tourmaline, divalent metal oxides and salts thereof, graphite, vegetable carbides, silicic acid and salts thereof with this inorganic salt-containing water, the electromagnetic radiation was further enhanced. . The good conductor used in the present invention is preferably a linear or plate-like member formed of a metal material, particularly a linear or plate-like member formed of silver or a silver alloy, or a surface of silver or a silver alloy. It is preferably a linear or plate-like member coated. The good conductor is disposed in the modifying material, and may be in contact with or not in contact with the inner wall surface of the modifying material accommodating portion, but is preferably provided so as to contact at least a part of the inner wall surface. In particular, it is preferably provided at a portion near the fluid passage on the inner wall surface of the reformer storage section. One good conductor may be provided, but a plurality of good conductors are preferably provided. The good conductor can be provided along the entire length of the fluid passage in the modified material accommodating portion, but may be provided in a part thereof.
【0015】本発明の流体改質器では、筐体にアース線
が接続される。アース線の材質は任意とすることができ
るが、銀や銅などの反磁性金属製、あるいはその合金
製、または金メッキ銅製や銀メッキ銅製のものを用いる
のがよい。アース線は筐体の流体流出部分に接続されて
いるのがよい。このように、筐体にアース線が接続され
ていると、改質材が発する電磁波の影響範囲をより拡大
させることができる。本発明において、対象とする流体
としては、ガソリンやディーゼル燃料などの内燃および
外燃機関用燃料、自動車用排ガス、水道水などの各種
水、プロパンなどの気体燃料などがあげられる。これら
のうち、自動車燃料や自動車用排ガスが好ましい。次
に、本発明の流体改質器を、燃料及び流入空気の改質器
を代表例として、図面を用いて説明する。In the fluid reformer of the present invention, a ground wire is connected to the housing. The material of the ground wire can be arbitrarily selected, but it is preferable to use a material made of a diamagnetic metal such as silver or copper, or an alloy thereof, or a material made of gold-plated copper or silver-plated copper. The ground wire may be connected to the fluid outlet of the housing. As described above, when the ground wire is connected to the housing, the range of influence of the electromagnetic waves generated by the modifying material can be further expanded. In the present invention, examples of the target fluid include fuels for internal combustion and external combustion engines such as gasoline and diesel fuel, exhaust gas for automobiles, various waters such as tap water, and gaseous fuels such as propane. Of these, automobile fuel and automobile exhaust gas are preferred. Next, the fluid reformer of the present invention will be described with reference to the drawings, using a fuel and inflow air reformer as a representative example.
【0016】図1は、本発明の燃料及び流入空気改質器
1の分解斜視図であり、図2は図1の改質器1の横断面
図である。図中、改質器1は、流体流入口2と流体流出
口3をもつアルミニウム製キャップ4を備え、内部に流
体通路5が設けられたアルミニウム製の胴体6とで形成
されている。つまり、筐体は、キャップ4と胴体6とか
ら構成されている。流体通路5は、長手方向に4本の連
続した流路となっているが、流体通路5の下側に分離壁
7が設けられており、流体通路5と波形間隙形状の改質
材収容部8とが分離されて設けられている。分離壁7も
胴体6と同様にアルミニウム製であり、最も薄い部分の
肉厚は約2mmである。改質材収容部8の内部表面に良
導体である銀線9が展長してある。尚、改質材収容部8
の内部表面には銀線9の位置決め用の溝を形成してあ
る。そして改質材収容部8に改質材10が充填してあ
る。銅製アース線11は、改質器1の胴体に接続してい
る。ここで、改質材としては、電気石(トルマリン)、
植物性炭化物、黒鉛、ケイ酸とその塩類、2価を呈する
金属の酸化物及び塩類の微粉末との焼結体が用いられて
いる。FIG. 1 is an exploded perspective view of the fuel and inflow air reformer 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the reformer 1 of FIG. In the figure, a reformer 1 is provided with an aluminum cap 4 having a fluid inlet 2 and a fluid outlet 3 and is formed of an aluminum body 6 provided with a fluid passage 5 therein. That is, the housing is composed of the cap 4 and the body 6. The fluid passage 5 has four continuous flow passages in the longitudinal direction. However, a separation wall 7 is provided below the fluid passage 5, and the modified material accommodating portion has a corrugated gap shape with the fluid passage 5. 8 are provided separately. The separation wall 7 is also made of aluminum similarly to the body 6, and the thinnest portion has a thickness of about 2 mm. A silver wire 9 which is a good conductor is extended on the inner surface of the modifying material container 8. In addition, the modifying material storage unit 8
A groove for positioning the silver wire 9 is formed on the inner surface of the. Then, the modifying material container 8 is filled with the modifying material 10. The copper ground wire 11 is connected to the body of the reformer 1. Here, as a modifier, tourmaline, tourmaline,
A sintered body of fine powder of vegetable carbide, graphite, silicic acid and salts thereof, divalent metal oxides and salts, is used.
【0017】流体通路5は、流体流入口2と流体流出口
3を有し、流体流入口2に燃料供給パイプおよび流体流
出口3に内燃機関への燃料供給パイプが接続された時
に、この接続部をホースバンド等で締め付けることによ
り、燃料漏れを起こさないようになっている。また、流
体通路5の断面形状は、実施形態においては円形として
いるが、これに限らず楕円形、方形等であっても構わな
い。また、本実施形態においては、流体通路5は、4本
の連続した屈曲管状を有しているが、その屈曲本数は4
本以外であっても構わない。また、屈曲をしない直管等
であってもよい。銀線9と改質材10は、胴体6と同じ
長さにして成形され、その両端部は、それぞれ流体流入
口2および流体流出口3を有するアルミニウム製キャッ
プ4で密閉されている。本実施形態における改質器1の
外観は、方形をしているが、多角方形、円筒形、楕円球
形、球形等であっても改質器に適用できる。本実施形態
の改質器1におけるアルミニウム製キャップ4は、片側
のものに流体流入口2と流体流出口3の両方を有してい
るが、両側のキャップ4がそれぞれ別々に流体流入口2
と流体流出口3をもっていてもよい。The fluid passage 5 has a fluid inlet 2 and a fluid outlet 3. When the fuel supply pipe is connected to the fluid inlet 2 and the fuel supply pipe to the internal combustion engine is connected to the fluid outlet 3, the connection is established. By tightening the part with a hose band or the like, fuel leakage does not occur. The cross-sectional shape of the fluid passage 5 is circular in the embodiment, but is not limited to this, and may be elliptical, square, or the like. In the present embodiment, the fluid passage 5 has four continuous bent tubes, but the number of bent tubes is four.
It may be other than a book. Further, a straight pipe or the like that does not bend may be used. The silver wire 9 and the modifier 10 are formed to have the same length as the body 6, and both ends thereof are sealed by an aluminum cap 4 having a fluid inlet 2 and a fluid outlet 3, respectively. Although the appearance of the reformer 1 in the present embodiment has a square shape, a polygonal square, a cylinder, an elliptical sphere, a sphere, or the like can be applied to the reformer. The aluminum cap 4 in the reformer 1 of the present embodiment has both the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3 on one side, but the caps 4 on both sides are separately provided on the fluid inlet 2.
And the fluid outlet 3 may be provided.
【0018】アルミニウム製キャップ4の一端部には、
内径が流体通路5の内径とほぼ等しい流体流入口2及び
流体流出口3が取り付けられている。一方、アルミニウ
ム製キャップ4の他端部は、胴体6の両端各々の外周部
に嵌合するようになっている。尚、胴体6は、上部基盤
と下部基盤を組み合わせて、形成してもよい。改質器1
は、故障がなく半永久的使用が可能であるので、分解保
守の必要性がないため、胴体6及びキャップ4との接合
部は、ネジ12による固定のほか、ロウづけ、溶接、接
着剤による接着等の方法で固定してもよい。この改質器
1において、改質材収容部8の内部表面に銀線9を長手
方向に添って挿入しているのは、改質材10から放射さ
れる電磁波を流体通路5の方向に呼び集め、電磁波密度
を高くして燃料の改質を高めるためである。本実施形態
では、銀を利用しているが、集電磁波効果を持つ銅、金
等の反磁性金属を利用することもできる。また、本実施
形態では、銀線9は改質材収容部8の内部表面で流体通
路に沿って挿入されており、流体通路に並行して両端部
まで伸長しているが、銀線9の挿入は、並行方向でなく
ても、流体通路に対して直角方向、斜方向等であっても
よい。また、銀線9は、銀メッキ、銀箔等に代替するこ
とも可能である。At one end of the aluminum cap 4,
A fluid inlet 2 and a fluid outlet 3 whose inner diameters are substantially equal to the inner diameter of the fluid passage 5 are attached. On the other hand, the other end of the aluminum cap 4 is fitted to the outer periphery of each of both ends of the body 6. The body 6 may be formed by combining an upper base and a lower base. Reformer 1
Since there is no need for disassembly and maintenance because there is no failure and semi-permanent use is possible, the joint between the body 6 and the cap 4 is not only fixed with the screw 12 but also brazed, welded, and bonded with the adhesive. Or the like. In this reformer 1, the reason why the silver wire 9 is inserted along the longitudinal direction into the inner surface of the modified material accommodating portion 8 is that electromagnetic waves radiated from the modified material 10 are called in the direction of the fluid passage 5. The purpose is to increase the electromagnetic wave density to improve the fuel reforming. In this embodiment, silver is used, but a diamagnetic metal such as copper or gold having an electromagnetic wave collecting effect can also be used. Further, in the present embodiment, the silver wire 9 is inserted along the fluid passage on the inner surface of the modifying material container 8 and extends to both ends in parallel with the fluid passage. The insertion may not be in a parallel direction but may be in a direction perpendicular to the fluid passage, in an oblique direction, or the like. Further, the silver wire 9 can be replaced with silver plating, silver foil or the like.
【0019】アース線11は、改質材10から放射する
電磁波を誘導し、電磁波の影響範囲を、自然吸気型のガ
ソリンエンジンや直噴型のガソリンエンジン及びディー
ゼルエンジンの燃料吐出部の噴射ノズルまで拡大するだ
けではなく、さらに空気流入部にまでも拡大することに
より、燃料の改質効果を増強するとともに、流入空気を
も改質するために設けられたものである。そのため、ア
ース線11の一端は改質器1の胴体と接続し、他端は改
質器1を取り付けたガソリン車やディーゼル車の燃料吐
出部の噴射ノズルに接続させるのがよい(図3参照。な
お、図3の詳細については後述する)。アース線11の
材質は、集電磁波効果の高い銅、銀等の反磁性金属、あ
るいはそれらの合金、及び銀メッキ銅線、金メッキ銅線
等が利用できるが、本実施形態では、入手が容易で価格
が安いプラスチック製被服材を有する銅線を使用してい
る。本発明では、改質器1の胴体に接触させた良導体の
銅製アース線11を内燃機関の燃料吐出装置に接続させ
ると、改質材10から発せられる電磁波の影響範囲が拡
大するので好ましい(図3参照。なお、図3の詳細につ
いては後述する)。この電磁波の影響範囲の拡大によ
り、燃料の一層の改質および流入空気の改質が可能とな
る。The ground wire 11 guides electromagnetic waves radiated from the reforming material 10, and extends the range of influence of the electromagnetic waves to the injection nozzle of the fuel discharge portion of a naturally aspirated gasoline engine, a direct injection gasoline engine, and a diesel engine. It is provided not only to enlarge, but also to the air inflow portion to enhance the fuel reforming effect and also reform the inflow air. Therefore, one end of the ground wire 11 is preferably connected to the body of the reformer 1, and the other end is preferably connected to an injection nozzle of a fuel discharge portion of a gasoline or diesel vehicle to which the reformer 1 is attached (see FIG. 3). 3 will be described later in detail). As the material of the ground wire 11, diamagnetic metals such as copper and silver having a high electromagnetic wave collecting effect, or alloys thereof, and silver-plated copper wires and gold-plated copper wires can be used. Uses copper wire with inexpensive plastic clothing material. In the present invention, it is preferable to connect a good conductor copper ground wire 11 that is in contact with the body of the reformer 1 to the fuel discharge device of the internal combustion engine, because the range of influence of the electromagnetic waves emitted from the reforming material 10 is increased (see FIG. 3 (the details of FIG. 3 will be described later). By expanding the range of influence of the electromagnetic waves, it is possible to further reform the fuel and reform the inflow air.
【0020】図1の改質器では、改質材10の充填部分
に近接させて流体通路5を設け、燃料や空気がこの流体
通路5を高速に通過する際、改質材10を加圧し、電気
石の圧電気性を増強させている。尚、図1の改質器で
は、改質材収容部8は、波形間隙形状となっているが、
直方体状などでもよく、又、改質材収容部8の下側だけ
でなく、上側に設けてもよいが、図1に示すように、波
形間隙形状として、下側に設けるのが好ましい。次に、
改質器1を用いて燃料の改質方法を、図3を用いて説明
する。図3は、本発明に係わる燃料および流入空気改質
器18を備えたガソリンエンジンあるいはディーゼルエ
ンジンの構造を示している。図中、エンジン本体13、
流入管14、燃料パイプ15、インジェクター(ガソリ
ンエンジン)16あるいは噴射ノズル(ディーゼルエン
ジン、ガソリンエンジン)16および排気管17を示
す。また、エンジンルーム内には、燃料パイプ15より
補給される燃料(ガソリン、軽油等)と、流入管14よ
り補給される空気を改質することができる本改質器18
(アース線19を含む)を備えている。In the reformer shown in FIG. 1, a fluid passage 5 is provided close to a portion filled with the reforming material 10, and when fuel or air passes through the fluid passage 5 at a high speed, the reforming material 10 is pressurized. , To increase the piezoelectricity of tourmaline. In addition, in the reformer of FIG. 1, although the reforming material accommodating portion 8 has a waveform gap shape,
It may be provided in the shape of a rectangular parallelepiped or the like, and may be provided not only on the lower side but also on the upper side of the reforming material accommodating section 8, but it is preferably provided on the lower side as a corrugated gap shape as shown in FIG. next,
A method of reforming the fuel using the reformer 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the structure of a gasoline engine or a diesel engine provided with the fuel and inflow air reformer 18 according to the present invention. In the figure, the engine body 13,
Shown are an inlet pipe 14, a fuel pipe 15, an injector (gasoline engine) 16 or an injection nozzle (diesel engine, gasoline engine) 16 and an exhaust pipe 17. Further, in the engine room, the fuel (gasoline, light oil, etc.) supplied from the fuel pipe 15 and the main reformer 18 capable of reforming the air supplied from the inflow pipe 14 are provided.
(Including the ground wire 19).
【0021】改質器18は、図1と2に示した改質器1
と同様のものであり、エンジン本体13の上部に近接し
た位置に設置され、またアース線19は、インジェクタ
ー16あるいは噴射ノズル16と接続することにより、
改質器内の改質材から放射された電磁波の影響を図中の
網目で示す範囲に及ぼすことが可能となる。このこと
は、改質器18の本体のみの設置に較べて、改質器18
からアース線19をインジェクター16あるいは噴射ノ
ズル16と接続することにより、燃費および排気ガス浄
化が向上することによって裏付けられた。尚、エンジン
ルーム内に設置するのは、内燃機関の稼働による加温を
利用して、電気石の温度反応電気性が増強するからであ
る。The reformer 18 is the reformer 1 shown in FIGS.
Is installed at a position close to the upper part of the engine body 13, and the ground wire 19 is connected to the injector 16 or the injection nozzle 16 so that
The effect of the electromagnetic wave radiated from the reforming material in the reformer can be exerted on the range shown by the mesh in the figure. This means that compared to the installation of the main body of the reformer 18 alone,
By connecting the ground wire 19 to the injector 16 or the injection nozzle 16, fuel efficiency and exhaust gas purification are improved. The reason why the electric stone is installed in the engine room is to enhance the temperature-responsive electric property of tourmaline by using the heating by the operation of the internal combustion engine.
【0022】従って、燃料パイプ15から補給される燃
料は、網目状の範囲で電磁波の作用により燃料分子団が
帯電し、微細化状態が保持される。また、吸入管14よ
り補給される空気中の酸素は、網目状範囲で燃料と同様
に電磁波の作用を受けて、酸素分子が帯電、分散化を起
こし、酸素分子の反応性が高まっていることが推測され
る。本発明の優れた効果を、次のようにして求めた。先
ず、図1に示される改質器1を用い、電気石が発すると
推定される陰イオンを計測することを目的として改質器
1の流体流入口から直接空気を導入し、イオンテスター
(KST-900)を用いて流体流出口から排出する空気中の
陰イオン数の計測を試みた。また、対照実験として燃料
改質材が充填されていない同型の改質器を用いて同様な
検討を行った。その結果、両者の1cc当たりの陰イオン
数は共に平均54個であり、両者にほとんど差は認めら
れなかった(図4)。さらに、同様な実験系にて、排出
される空気中の陽イオン数についても計測を行った場合
においても、両者の陽イオン数に差が観察されなかっ
た。従って、本改質器の作用は、電気石が発する陰イオ
ンによる作用ではないことが明らかとなった。上記の結
果より、本改質器の作用原理としては、電磁波による作
用であることが推定されたことにより、以下の検討によ
り、その証明実験を試みた。Therefore, the fuel supplied from the fuel pipe 15 is charged with the fuel molecular groups by the action of the electromagnetic wave in the mesh-like range, and the fine state is maintained. In addition, oxygen in the air supplied from the suction pipe 14 is subjected to the action of electromagnetic waves in the mesh-like area in the same manner as fuel, causing oxygen molecules to be charged and dispersed, thereby increasing the reactivity of the oxygen molecules. Is assumed. The excellent effects of the present invention were determined as follows. First, using the reformer 1 shown in FIG. 1, air is introduced directly from the fluid inlet of the reformer 1 for the purpose of measuring anions presumed to be generated by tourmaline, and an ion tester (KST -900) was attempted to measure the number of anions in the air discharged from the fluid outlet. As a control experiment, a similar study was conducted using a reformer of the same type not filled with a fuel reforming material. As a result, the number of anions per cc for both was 54 on average, and almost no difference was observed between them (FIG. 4). Furthermore, even when the number of cations in the discharged air was measured in a similar experimental system, no difference was observed between the numbers of the cations of the two. Therefore, it was clarified that the action of the present reformer was not the action of the anions generated by tourmaline. From the above results, it was presumed that the action principle of the present reformer was an action by an electromagnetic wave, and a proof experiment was attempted by the following examination.
【0023】600MHzの核磁気共鳴装置(NMR;GM社製
Omega 600)を用いて、NMR分析用のサンプルチューブ
内に水を入れ、図1に示される改質器1を用い、改質材
と非接触的に5分間作用させた後に、上記NMRで計測し
た結果、作用させていない水のクラスターの大きさと比
較して、作用させた水のクラスターが著しく微細化して
いることが観察された(図5)ことより、この作用は電
磁波の作用であることが確認された。A 600 MHz nuclear magnetic resonance apparatus (NMR; manufactured by GM)
Using Omega 600), put water into the sample tube for NMR analysis, and use the reformer 1 shown in FIG. As a result, it was observed that the size of the acted water cluster was remarkably reduced compared to the size of the unacted water cluster (FIG. 5). Was confirmed.
【0024】次に、ディーゼル車の燃料として用いられ
ている軽油成分中の芳香族化合物のモデルとして、エチ
ルベンゼンを用いて上記したNMRを用いて比較検討を行
った。実験方法としては、二重管構造を有するNMR分析
用サンプルチューブを用いて、その外管部にエチルベン
ゼンを入れ、一方、内管部には、無添加(1)、電気石
原末(2)、および電気石(トルマリン)、植物性炭化
物、黒鉛、ケイ酸とその塩類、2価を呈する金属の酸化
物及び塩類を含む原料を微粉末の焼結前(3)と焼結後
(4)の改質材をそれぞれ入れて、外管部と内管部の非
接触的条件下で上記4条件下におけるエチルベンゼンの
スペクトルの変化を比較、検討した。その結果、無添加
の場合は、エチルベンゼンの帯電は観察されなかったの
に対して、上記した電気石原末や改質材を内部に入れた
場合のエチルベンゼンは、どれも帯電した状態になって
おり、その中でも焼結後の改質材を入れ、5分間だけの
非接触的に改質材が発する電磁波を照射したエチルベン
ゼンにおいては、この改質材を取り除いた後でも長時間
のエチルベンゼンの強い帯電状態が認められた(図
6)。さらに、ガソリンの主成分である鎖状炭化水素の
モデルとして、ヘキサンを用いて上記と同様な条件下で
NMRを用いて比較、検討を行ったところ、上記と同様に
顕著な帯電結果が得られた。その帯電時間はエチルベン
ゼンに比較して短いものであった。Next, as a model of an aromatic compound in a light oil component used as a fuel for a diesel vehicle, a comparative study was conducted using the above-mentioned NMR using ethylbenzene. As an experimental method, a sample tube for NMR analysis having a double tube structure was used, and ethylbenzene was put in the outer tube portion, while no addition (1), tourmaline powder (2), And raw materials containing tourmaline, vegetable carbides, graphite, silicic acid and salts thereof, divalent metal oxides and salts, before (3) and after (4) sintering of the fine powder. The change of the spectrum of ethylbenzene under the above four conditions was compared and examined under the non-contact condition of the outer tube portion and the inner tube portion, respectively, by adding the modifier. As a result, in the case of no addition, no charging of ethylbenzene was observed, whereas, in the case where the above-mentioned tourmaline powder or the modifying material was placed inside, the ethylbenzene was in a charged state. Among them, in the case of ethylbenzene irradiated with the electromagnetic wave emitted from the modifier in a non-contact manner for only 5 minutes after putting the modifier after sintering, the strong charge of ethylbenzene for a long time even after removing this modifier A condition was observed (FIG. 6). Furthermore, hexane was used as a model for chain hydrocarbons, the main component of gasoline, under the same conditions as above.
As a result of comparison and examination using NMR, remarkable charging results were obtained in the same manner as described above. The charging time was shorter than that of ethylbenzene.
【0025】更なる効率的な燃焼を目的として、上記の
知見を基礎として、改質器流出後の燃料も常時、上記電
磁波の影響下におくことを考案した。すなわち、燃料流
入部全体に電磁波を作用させるため、図3に示すよう
に、エンジン本体上部に設置した改質器18本体から導
かれた良導性金属のアース線をエンジンの燃料吐出装置
に接続した。これにより改質器本体から放射された電磁
波の影響範囲を燃料吐出装置およびエンジンへの空気流
入部まで拡張可能となり、燃料の一層の改質と流入空気
の改質をもたらし、燃焼効率の向上と排気ガス浄化の向
上を図ることができた。For the purpose of further efficient combustion, based on the above findings, it has been devised that the fuel after flowing out of the reformer is always under the influence of the electromagnetic waves. That is, as shown in FIG. 3, a conductive metal ground wire led from the reformer 18 main body installed at the upper part of the engine main body is connected to the fuel discharge device of the engine, as shown in FIG. did. As a result, the range of influence of the electromagnetic waves radiated from the reformer body can be extended to the fuel discharge device and the air inflow portion to the engine, resulting in further reforming of the fuel and reforming of the inflow air, improving combustion efficiency and The exhaust gas purification was improved.
【0026】従って、図3の方法によれば、燃料パイプ
15から補給される燃料は、網目状の範囲で電磁波の作
用により燃料分子団が帯電し、微細化状態が保持され
る。また、吸入管14より補給される空気中の酸素は、
網目状範囲で燃料と同様に電磁波の作用を受けて、酸素
分子が帯電、分散化を起こし、酸素分子の反応性が高ま
っていることが推測される。特に、燃料分子団の帯電化
に関しては、上述したヘキサンおよびエチルベンゼンの
NMRスペクトルの計測結果からも支持される。また、空
気中や燃料に含まれている水分についても、電磁波によ
り、水のクラスターが微少化される。この水のクラスタ
ーの微少化は、上述したNMRスペクトルの結果からも明
らかとなっている。上記、水のクラスターの微少化は、
燃料分子団の燃焼効率の改善にも寄与しており、結果と
して燃費の向上にも貢献している。燃焼理論における燃
焼効率の改善とは、燃料分子団を分散化させ、酸素分子
と高効率に反応できる燃料分子の割合を増加させること
である。この燃焼反応の効率化は、燃料分子的側面だけ
ではなく、酸素分子の状態によっても大きく変わる。す
なわち、三重項酸素と比較して、活性化された一重項酸
素は、酸化反応性が約千倍以上も強いことが報告されて
いる。Therefore, according to the method shown in FIG. 3, in the fuel supplied from the fuel pipe 15, the fuel molecular groups are charged by the action of the electromagnetic wave in the mesh-like range, and the fine state is maintained. The oxygen in the air supplied from the suction pipe 14 is
It is presumed that the oxygen molecules are charged and dispersed under the action of the electromagnetic wave in the mesh-like range similarly to the fuel, and the reactivity of the oxygen molecules is increased. In particular, regarding the charging of the fuel molecular groups, the hexane and ethylbenzene described above are used.
It is supported by the NMR spectrum measurement results. Also, with respect to the moisture contained in the air and the fuel, clusters of water are reduced by the electromagnetic waves. This miniaturization of water clusters is also evident from the results of the NMR spectra described above. The miniaturization of water clusters described above
It also contributes to the improvement of the combustion efficiency of the fuel molecule, and consequently to the improvement of fuel efficiency. Improving combustion efficiency in the combustion theory means dispersing the fuel molecular groups and increasing the proportion of fuel molecules that can react with oxygen molecules with high efficiency. Efficiency of this combustion reaction largely depends not only on the aspect of the fuel molecule but also on the state of the oxygen molecule. That is, it has been reported that activated singlet oxygen has an oxidation reactivity about 1000 times or more stronger than triplet oxygen.
【0027】次に、燃料及び流入空気改質器搭載車の燃
費改善及び排出ガス浄化効果を次のようにして測定し
た。図1の改質器1を実際にガソリン及びディーゼル車
に搭載した場合における、満タン方式による一般走行試
験において、取り付け前1ヶ月間と、取り付け後1ヶ月
間の燃費改善率を比較した。その結果を表1に示すが、
燃費効率は、ガソリン車では22〜27%であった。ガ
ソリンテスト車4台のうち、3台はハイオクガソリン使
用車であるが、改質器装着後はレギュラーガソリンでも
十分に使用することができ、しかも燃費効率が25〜2
7%も改善された。また、ディーゼル車においては22
〜56%もの著しい改善が認められた。この結果は、上
記のエチルベンゼンのNMRスペクトルの計測データ、
および水分子団のNMRスペクトルのデータからも支持
される。Next, the fuel efficiency improvement and exhaust gas purification effects of the vehicle equipped with the fuel and inflow air reformer were measured as follows. When the reformer 1 of FIG. 1 was actually mounted on a gasoline or diesel vehicle, in a full running test using the full tank system, the fuel efficiency improvement rates for one month before the installation and one month after the installation were compared. Table 1 shows the results.
Fuel efficiency was 22-27% for gasoline vehicles. Of the four gasoline test vehicles, three use high-octane gasoline, but after the reformer is installed, regular gasoline can be used satisfactorily and fuel efficiency is 25 to 2
That's a 7% improvement. For diesel vehicles, 22
A significant improvement of ~ 56% was observed. This result is the measured data of the above NMR spectrum of ethylbenzene,
And from the data of the NMR spectrum of the water molecular group.
【0028】次に、ガソリン車とディーゼル車における
排気ガス中の有害物質の浄化効果について検討を行っ
た。その結果を表2に示すが、ディーゼル車においては
アイドリング時、及び時速50km走行時(2000rp
m)において、改質器装着前に比べて、改質器装着後
は、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(C
O)、炭化水素(HC)濃度がいずれも減少した。また、
ガソリン車の実車テストにおいても、アイドリング時
で、本改質器装着により排気ガス中のNOx、COおよびHC
濃度が顕著に減少するという、排気ガス浄化効果が認め
られた。さらに、上記のディーゼル車における黒煙(粒
子状物質:PM)の排出量についても比較を試みた。その
結果を表3に示すが、本改質器の装着により黒煙の排出
量が、黒煙度(%)を指標とした場合、14〜40%、
平均28%も低減することが観察された。Next, the effect of purifying harmful substances in exhaust gas on gasoline vehicles and diesel vehicles was examined. The results are shown in Table 2. In the case of a diesel vehicle, the vehicle was idling and running at 50 km / h (2000 rp).
m), the nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (C
O) and hydrocarbon (HC) concentrations decreased. Also,
In the actual vehicle test of gasoline-powered vehicles, NOx, CO and HC
The exhaust gas purification effect that the concentration was significantly reduced was recognized. Furthermore, a comparison was also made on the emission of black smoke (particulate matter: PM) from the above diesel vehicles. The results are shown in Table 3. When the reformer was installed, the amount of black smoke emission was 14 to 40% when the black smoke degree (%) was used as an index.
An average reduction of 28% was observed.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】[0031]
【表3】 [Table 3]
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明は、燃料分子団の帯電による分散
化、流入空気中の酸素分子の帯電に伴う分散化、および
燃料や流入空気中に含まれている水分子団のクラスター
の微少化等により、燃料分子と酸素の反応性が増大し、
燃焼効率の向上をもたらすことができる改質器を提供す
る。従って、本発明の改質器の使用により、実用的に燃
焼効率の向上(燃費)及び排気ガス浄化の向上をもたら
すことができる。事実、改質器を搭載したガソリン車や
ディーゼル車を用いた実車テストにおいて、燃費がかな
り向上するとともに、最近、社会問題となっている排気
ガス中の未燃物である粒子状物質(PM:黒煙)の生成
が減少する。また、本発明の改質器は、自動車のみなら
ず、一般産業用のガソリンエンジン、ディーゼルエンジ
ン、ボイラー、ヒーター等の一般家庭及び産業用燃焼機
器においても、さらに、火力発電及び廃棄物焼却炉等の
大型産業用燃焼装置における燃料の燃焼効率や排気ガス
浄化向上にも適用できる。According to the present invention, the dispersing by the charging of the fuel molecular groups, the dispersing by the charging of the oxygen molecules in the inflow air, and the miniaturization of the clusters of the water molecular groups contained in the fuel and the inflow air. The reactivity between fuel molecules and oxygen increases,
Provided is a reformer capable of improving combustion efficiency. Therefore, by using the reformer of the present invention, it is possible to practically improve combustion efficiency (fuel efficiency) and improve exhaust gas purification. In fact, in actual vehicle tests using gasoline or diesel vehicles equipped with a reformer, fuel efficiency has been significantly improved, and particulate matter (PM: Black smoke) is reduced. Further, the reformer of the present invention is applicable not only to automobiles, but also to general household and industrial combustion equipment such as gasoline engines, diesel engines, boilers, heaters, etc. for general industry, as well as to thermal power generation and waste incinerators, etc. It can also be applied to the improvement of fuel combustion efficiency and exhaust gas purification in large industrial combustion devices.
【図1】本発明の改質器の断面斜視図である。FIG. 1 is a sectional perspective view of a reformer of the present invention.
【図2】図1の改質器の横断面である。FIG. 2 is a cross section of the reformer of FIG.
【図3】本発明の改質器を自動車のエンジンに取り付け
た状態を示す概略図であるFIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the reformer of the present invention is attached to an automobile engine.
【図4】本発明の改質器を用いた場合と用いない場合の
空気中の陰イオン数の計測結果を示す。FIG. 4 shows the measurement results of the number of anions in air when the reformer of the present invention is used and when it is not used.
【図5】本発明の改質器を用いた場合と用いない場合の
水クラスターの変化を示す。FIG. 5 shows changes in water clusters when the reformer of the present invention is used and when it is not used.
【図6】本発明の改質器を用いた場合と用いない場合の
エチルベンゼンの帯電状態の計測結果を示す。 図中、1と18は改質器、2は流体流入口、3は流体流
出口、4はキャップ、5は流体通路、6は胴体(筐体
は、キャップ4と胴体6)、7は分離壁、8は改質材収
容部、9は銀線、11はアース線である。FIG. 6 shows measurement results of the charged state of ethylbenzene when the reformer of the present invention is used and when it is not used. In the figure, 1 and 18 are reformers, 2 is a fluid inlet, 3 is a fluid outlet, 4 is a cap, 5 is a fluid passage, 6 is a body (the housing is a cap 4 and a body 6), and 7 is a separation. Reference numeral 8 denotes a wall for modifying material, 9 denotes a silver wire, and 11 denotes a ground wire.
Claims (10)
体通路と改質材収容部を分離して設けた筐体と、前記改
質材収容部に収容した改質材と、該改質材の中に配置し
た良導体と、前記筐体に接続したアース線とを有するこ
とを特徴とする流体改質器。A housing provided with a fluid passage and a reforming material storage portion separated so that the fluid and the reforming material are not in contact with each other; a reforming material stored in the reforming material storage portion; A fluid reformer comprising: a good conductor disposed in the reforming material; and a ground wire connected to the housing.
有する請求項1記載の流体改質器。2. The fluid reformer according to claim 1, wherein the modifying material contains tourmaline.
と、植物性炭化物、黒鉛、ケイ酸とその塩類、2価を呈
する金属の酸化物及び塩類から選ばれる少なくとも1種
との焼結体である請求項2記載の流体改質器。3. The method according to claim 1, wherein the modifying material is tourmaline.
3. The fluid reformer according to claim 2, wherein the fluid reformer is a sintered body of at least one selected from the group consisting of vegetable carbide, graphite, silicic acid and salts thereof, and oxides and salts of divalent metal.
ラスチック、磁器、陶器、炭素繊維及びガラスから選ば
れる少なくとも1種の材料から構成されてなる請求項1
記載の流体改質器。4. The housing is made of at least one material selected from a paramagnetic metal, an alloy thereof, plastic, porcelain, pottery, carbon fiber, and glass.
A fluid reformer as described.
を構成する材料で形成された分離壁により分離されてい
る請求項1記載の流体改質器。5. The fluid reformer according to claim 1, wherein the fluid passage and the reforming material accommodating portion are separated by a separation wall formed of a material forming the casing.
状又板状部材である請求項1記載の流体改質器。6. The fluid reformer according to claim 1, wherein the good conductor is a linear or plate-like member formed of a metal material.
線状又板状部材若しくは銀又は銀合金で表面被覆されて
なる線状又板状部材である請求項6記載の流体改質器。7. The fluid reforming according to claim 6, wherein the good conductor is a linear or plate-like member made of silver or silver alloy or a linear or plate-like member whose surface is coated with silver or silver alloy. vessel.
続されている請求項1記載の流体改質器。8. The fluid reformer according to claim 1, wherein a ground wire is connected to a fluid outflow portion of the housing.
求項1〜8のいずれか1項記載の流体改質器。9. The fluid reformer according to claim 1, wherein the fluid is a liquid fuel or air.
体改質器の流体流入口から処理すべき流体を導入し、流
体改質器の流体流出口から処理ずみの流体を取り出すこ
とを特徴とする流体の改質方法。10. A fluid to be treated is introduced from a fluid inlet of the fluid reformer according to claim 1, and a treated fluid is taken out from a fluid outlet of the fluid reformer. A method for reforming a fluid, comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2000
- 2000-02-24 JP JP2000047268A patent/JP2001234819A/en active Pending
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