JP2001304056A

JP2001304056A - 黒煙低減装置

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Publication number: JP2001304056A
Application number: JP2000117392A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Nozato; 清野里
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Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-31
Also published as: EP1148232A2; EP1148232A3; US20010032629A1; TW487782B; CA2344798A1; US6405719B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安価でありながら、液体燃料からの黒煙発生
量を低減させるとともに、合わせて燃費の低減化にも貢
献し得るするようにする。【解決手段】一端面の中央位置に液体燃料の導入口２
５を備えるとともに、周面に液体燃料を吐出する吐出口
２７を備えた外筒部材２と、この外筒部材２に導入口２
５からの液体燃料を受け入れ得るように略同心で内装さ
れた内筒部材３と、この内筒部材３に略密着状態で外嵌
される複数個の合成樹脂製の静電気発生円盤４０とを備
えて構成され、内筒部材３は、周面に長手方向の所定長
に亘って複数段で穿設された複数の燃料透過孔３２を有
し、静電気発生円盤４０は、外径寸法が外筒部材２の内
径寸法より小さく寸法設定されているとともに、燃料透
過孔３２に対向した液体燃料導入用の入口部と、周面に
形成された液体燃料排出用の出口部と、この出口部と入
口部とをつなぐ渦巻き溝４２とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンや軽油等
の液体燃料を、主に内燃機関の動力源として燃焼させた
ときに発生する黒煙の量を低減させることが可能である
とともに、合わせて燃費の低減化に寄与することができ
る黒煙低減装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、実開昭５８−４０２４４号公報に
よって開示されたような、燃料油のスラッジ除去装置が
知られている。このスラッジ除去装置は、ガソリンや軽
油等の燃料油を、流路に介設された磁石間に通し、磁力
によって燃料油中の鉄分等をスラッジにからめて取り除
くようにしたものであり、かかる装置に燃料油を通すこ
とによって燃料油中のスラッジが除去されるため、処理
後の燃料油を内燃機関の燃料として使用した場合には、
燃焼効率が向上すると記載されている。また、スラッジ
が低減した分、黒煙の減少も期待される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなスラッジ除去装置にあっては、燃費向上効果およ
び黒煙低減効果が認められるとはいいながら、その効果
は少なく、さらなる効果が得られる安価な装置の開発が
嘱望されていたのが実情であった。

【０００４】因みに、燃料油を燃焼装置に供給する前に
フィルターで濾過することによってスラッジを取り除く
装置や、各種の触媒を用いて燃料油を高カロリーのもの
に改質する装置等が各種開発されているが、濾過方式の
ものは、スラッジの除去で黒煙の発生量を抑えることが
できても、燃焼効率の向上は望むべくもなく、また、触
媒を用いた改質装置は、触媒が非常に高価であることか
ら、広く普及していないのが実情である。

【０００５】本発明は、上記のような状況に鑑みなされ
たものであって、安価でありながら、液体燃料を主に内
燃機関の動力源として燃焼させたときに発生する黒煙の
量を従来にも増して低減させることができるとともに、
合わせて燃費の低減化にも貢献する黒煙低減装置を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
液体燃料を通過させることによって液体燃料の燃焼時に
発生する黒煙の発生量を低減する黒煙低減装置であっ
て、液体燃料が通過する容器と、この容器内を通過する
液体燃料との摩擦によって液体燃料に均一に静電気を発
生させる静電気発生手段とからなることを特徴とするも
のである。

【０００７】この発明によれば、液体燃料を静電気発生
手段に通すことにより、静電気発生手段から導出された
液体燃料は、静電気が帯電した状態になっているため、
この帯電液体燃料を燃焼させるに際し、例えば噴霧器で
霧状にすることにより、同一種類の静電気同士の反発力
により燃料の霧状の微粒子がさらに径寸法の小さい微粒
子に分離し、液体燃料の全体的な表面積が格段に大きく
なるとともに、帯電した微粒子同士が互いに離間し合う
ことによって霧状の液体燃料が広く拡散した状態にな
る。これらによって、液体燃料は空気中の酸素との接触
状態が極めて良好になり、確実な完全燃焼が実現するた
め、排ガス中の黒煙が減少するとともに、燃焼効率も向
上する。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記容器は、一端面の中央位置に液体燃料
の導入口を備えるとともに、周面に液体燃料を吐出する
吐出口を備えた外筒と、この外筒に上記導入口からの液
体燃料を受け入れ得るように略同心で内装された内筒と
からなり、上記静電気発生手段は、上記内筒に略密着状
態で外嵌される複数個の合成樹脂製の静電気発生円盤に
よって形成され、上記内筒は、周面の長手方向に所定ピ
ッチで穿設された複数の貫通孔を有し、上記静電気発生
円盤は、外径寸法が上記外筒の内径寸法より小さく寸法
設定されているとともに、上記貫通孔に対向した液体燃
料導入用の入口部と、周面に形成された液体燃料排出用
の出口部と、この出口部と上記入口部とをつなぐ渦巻き
状流路とを有していることを特徴とするものである。

【０００９】この発明によれば、導入口から内筒内に導
入された液体燃料は、貫通孔を通って静電気発生円盤の
入口部から渦巻き状流路内に導入され、この渦巻き状流
路内を流通する間に液体燃料と静電気発生円盤との間の
摩擦力に起因した静電気が発生し、この静電気が帯電し
た状態になる。そして帯電した液体燃料は、渦巻き状流
路の出口部から外筒内に導出され、外筒の吐出口から外
部に吐出される。

【００１０】このように、静電気発生円盤に渦巻き状流
路を設けることにより、液体燃料の円盤内での滞留時間
を長くすることが可能になり、これによって液体燃料の
帯電化が促進される。また、渦巻き状流路の形成によっ
て長い流路を確保した上で、装置のコンパクト化が実現
する。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記静電気発生手段は、静電気発生円盤の
複数個が積層されて形成され、隣接する静電気発生円盤
間に静電気発生円盤と略等しい形状の環状磁石が介設さ
れていることを特徴とするものである。

【００１２】この発明によれば、液体燃料が静電気発生
円盤の渦巻き状流路を通過することにより液体燃料に帯
電した電荷は、液体燃料の移動に伴って環状磁石からの
磁力線を横切るように運動するため、帯電した液体燃料
に磁力が作用し、これによる改質で液体燃料は完全燃焼
し易くなり、黒煙が減少する。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の発明において、上記内筒内には、その内周面と摺
接状態で内嵌されたピストン部材が設けられ、このピス
トン部材は、付勢手段によって上記導入口側に向けて付
勢されていることを特徴とするものである。

【００１４】この発明によれば、内筒内に導入される液
体燃料の流量に比例してピストン部材は付勢手段の付勢
力に抗して押し下げられ、内筒内の液体燃料の圧力と付
勢手段の付勢力とが均等になった状態でピストン部材は
その位置が設定されるため、貫通孔の数が液体燃料の流
量に見合って適正なものになり（すなわち液体燃料は、
流量が増えると多くの貫通孔を通って多くの渦巻き状流
路に供給されることになり）、常に同一条件で液体燃料
と静電気発生円盤との間で摩擦力に起因した静電気が発
生し、液体燃料に対する常に安定した静電気帯電処理が
実現する。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項２乃至４の
いずれかに記載の発明において、上記外筒の底部には、
液体燃料の脈動を防止する弾性部材製の脈動防止材が装
填されていることを特徴とするものである。

【００１６】この発明によれば、外筒内に導入された液
体燃料が脈動していても、弾性部材製の脈動防止材がこ
の脈動を受けて弾性変形で伸縮するため、液体燃料の脈
動は脈動防止材に吸収されて緩和される。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る黒煙低減装
置の第１実施形態を示す一部切欠き分解斜視図であり、
図２は、その組立て斜視図である。また、図３は、図２
に示す黒煙低減装置の断面図である。これらの図に示す
ように、黒煙低減装置１は、金属製の外筒部材２と、こ
の外筒部材２に内装される金属製の内筒部材３と、内筒
部材３に密着状態で交互に外嵌される静電気発生手段４
と、上記外筒部材２内に摺接状態で内嵌されるピストン
部材５と、外筒部材２に内装される脈動防止材６とを備
えた基本構成を有している。

【００１８】上記外筒部材２は、円筒状の外筒本体２１
と、この外筒本体２１の底部を閉止する底板２２と、同
頂部を閉止する天板２３とからなっている。外筒本体２
１の底部内周面には雌ねじ２１ａが螺設されている一
方、底板２２の外周面には上記雌ねじ２１ａに対応した
雄ねじ２２ａが螺設され、この雄ねじ２２ａを雌ねじ２
１ａに螺着締結することにより底板２２が外筒本体２１
に固定されるようになっている。

【００１９】かかる底板２２には、内周面に雌ねじの螺
設されたドレン孔２２ｂが貫通されているとともに、こ
のドレン孔２２ｂには、この孔を着脱自在に閉止するド
レン栓２２ｃが螺着されている。ドレン孔２２ｂは、外
筒本体２１の底部に溜まったドレンを抜き出すためのも
のであり、普段はドレン栓２２ｃによって閉止されてい
る。

【００２０】上記天板２３は、その中心位置に穿設され
たねじ孔２３ａを有し、このねじ孔２３ａに内側から第
１ニップル２４が装着されている。この第１ニップル２
４は、上記ねじ孔２３ａより大径の円形頭部２４ａとこ
の頭部２４ａから同心で延設された頭部２４ａより小径
でかつ上記ねじ孔２３ａと同径の胴部２４ｂとからなっ
ている。胴部２４ｂの基端側には、上記ねじ孔２３ａの
雌ねじに対応した雄ねじが螺設され、外筒部材２内から
この雄ねじをねじ孔２３ａの雌ねじに螺着して締結する
ことにより、第１ニップル２４が天板２３に固定される
ようになっている。

【００２１】本実施形態においては、このような第１ニ
ップル２４の中心孔によって、黒煙低減装置１に対する
液体燃料の導入口２５が形成されている。

【００２２】また、天板２３の適所には、内周面に雌ね
じの螺設されたエア導入孔２３ｂが設けられている。こ
のエア導入孔２３ｂは、上記ドレン孔２２ｂを開放した
ときに開放されるものであり、普段は閉止ボルト２３ｃ
が螺着されている。

【００２３】かかる天板２３は、その外周面に螺設され
た雄ねじを有している一方、外筒部材２の上端内周面に
は天板２３の外周面の雄ねじに対応した雌ねじが螺設さ
れ、これらを互いに螺着して締結することにより天板２
３が外筒部材２に装着されるようになっている。

【００２４】そして、外筒本体２１の周面の適所には、
液体燃料を導出するための導出孔２１ｂが穿設されてい
るとともに、この導出孔２１ｂを囲むように、内周面に
雌ねじの螺設された第２ニップル２６が溶接止めで固定
されている。この第２ニップル２６の中心孔によって内
部の液体燃料を吐出するための吐出口２７が形成されて
いる。

【００２５】上記内筒部材３は、内径寸法が上記第１ニ
ップル２４の頭部２４ａの外径寸法と同一かあるいは僅
かに大きく寸法設定された円筒体によって形成され、上
端部が頭部２４ａに外嵌された状態で外筒本体２１と同
心で外筒部材２内に嵌挿されている。かかる内筒部材３
の下端部は、底板２２の上面に当接されている一方、底
板２２の上面には、内径寸法が内筒部材３の外径寸法と
同一か僅かに大きい環状突条２２ｄが設けられ、この環
状突条２２ｄ内に内筒部材３の下端部が内嵌されること
によって内筒部材３の外筒部材２内への装着状態が確実
になるようにしている。

【００２６】このような内筒部材３の外周面には、周方
向に９０°ずつの移送ずれで穿設された４つの燃料透過
孔（貫通孔）３２からなる孔群３１が、上下寸法の略１
／３の高さ位置から頂部に亘って等ピッチで複数群設け
られている。従って、導入口２５を通って内筒部材３内
に導入された液体燃料は、各燃料透過孔３２を通り、さ
らに上記静電気発生手段４を介して一旦外筒本体２１内
に導入されてから吐出口２７を通って系外に吐出される
ことになる。

【００２７】上記静電気発生手段４は、第１実施形態に
おいては、複数枚が積層される静電気発生円盤４０によ
って構成されている。かかる静電気発生手段４は、内径
寸法が内筒部材３の外径寸法より僅かに小さく寸法設定
された中心孔４１を有しているとともに、外径寸法が外
筒本体２１の内径寸法よりも小さく寸法設定され、これ
によって静電気発生円盤４０を内筒部材３に外嵌し得る
とともに、静電気発生円盤４０が外嵌された状態の内筒
部材３を外筒部材２内に装着することができるようにな
っている。そして、複数枚の静電気発生円盤４０が積層
状態で外嵌された内筒部材３を外筒本体２１内に装着し
た状態で、各静電気発生円盤４０の外周面と外筒本体２
１の内周面との間には、図３に示すように、液体燃料が
通過し得る環状流路４９が形成されるようになってい
る。

【００２８】図４は、図２に示す黒煙低減装置１の平面
視の断面図である。この図に示すように、静電気発生円
盤４０は、その表面に中心孔４１から周縁部の外に通じ
る径方向で等ピッチの４条の渦巻き溝（渦巻き状流路）
４２を有しているとともに、その所定枚数が積層状態で
内筒部材３に外嵌された状態で、各渦巻き溝４２の中心
孔４１側の開口（入口部４３）が内筒部材３の燃料透過
孔３２に対向するように厚み寸法が設定されている。従
って、内筒部材３内から燃料透過孔３２を通って導出さ
れた液体燃料は、渦巻き溝４２を通って周縁部の開口
（出口部４４）から一旦環状流路４９に導出され、ここ
から第２ニップル２６の吐出口２７を介して系外に排出
されることになる。

【００２９】このような静電気発生円盤４０は、流通す
る液体燃料との摩擦によって液体燃料に正の静電気を発
生させる材料によって形成されている。かかる材料とし
ては、ポリエチレンやポリプロピレンのようなオレフィ
ン系の合成樹脂が好適に使用されるが、オレフィン系の
合成樹脂に限定されるものではなく、液体燃料に静電気
を発生させ得るような材料であれば、各種の材料が適用
可能である。

【００３０】そして、内筒部材３における最下位の燃料
透過孔３２より若干下方位置には、図１に示すように、
その外周面に上部Ｃリング３３を装着するための上部リ
ング装着溝３４が凹設されており、この上部リング装着
溝３４に上部Ｃリング３３を嵌め込んだ状態で上から内
筒部材３に静電気発生円盤４０を嵌め込むことにより、
内筒部材３に外嵌された静電気発生円盤４０のずり落ち
が阻止されるようになっている。

【００３１】上記ピストン部材５は、内筒部材３に内装
されるものであり、本実施形態では、下部ピストン部材
５ａ、中間ピストン部材５ｂ、および上部ピストン部材
５ｃの３つが採用されている。これらのピストン部材５
は、いずれも内筒部材３の内周面に摺接状態で嵌挿され
るピストン５１と、このピストン５１の下部に装着され
た、上方に向かって径寸法が漸減する渦巻き状コイルば
ね５２とからなっている。

【００３２】かかるピストン部材５は、上部開口から下
部ピストン部材５ａ、中間ピストン部材５ｂおよび上部
ピストン部材５ｃの順に内筒部材３内に挿入され、これ
によって内筒部材３内に３つのピストン部材５が積み重
ねられた状態になっている。内筒部材３内に液体燃料が
導入されないときは、図３に示すように上部ピストン部
材５ｃのピストン５１が上から３つめより下の燃料透過
孔３２を閉止した状態になっているが、導入口２５を介
して内筒部材３内に液体燃料が導入されることにより、
その圧力でピストン５１が渦巻き状コイルばね５２の付
勢力に抗して押圧されて下降し、これによって上部ピス
トン部材５ｃのピストン５１より上方位置の燃料透過孔
３２の数が多くなるようにしている。

【００３３】そして、ピストン５１に対する押圧力は、
液体燃料の流量に比例して大きくなるため、液体燃料の
流量が多くなると、それに応じて最上位のピストン５１
の下降量も大きくなり、これによる燃料透過孔３２の数
の増加によって液体燃料は多くの燃料透過孔３２を通過
することになる。ピストン５１上の液体燃料の圧力と３
つの渦巻き状コイルばね５２の付勢力とが同一になった
状態で最上位のピストン５１の高さレベルが決まること
になる。

【００３４】因みに、ピストン部材５の数については特
に３つに限定されるものではなく、２つ以下でもよい
し、４つ以上であってもよい。

【００３５】上記脈動防止材６は、液体燃料が、経時的
に圧力変動をきたしながら脈流状態で黒煙低減装置１内
に導入されるような場合に、その圧力変動を緩和して系
外に送出すためのものであり、本実施例の場合、柔軟な
発泡ゴムによって形成されている。

【００３６】かかる脈動防止材６は、外径寸法が外筒本
体２１の内径寸法より若干小さく寸法設定されていると
ともに、中心位置に内筒部材３の外径寸法と等しい内径
寸法を有する嵌挿孔６１が穿設されている。この嵌挿孔
６１が内筒部材３の下部位置に外嵌されることにより、
脈動防止材６が内筒部材３に装着された状態になるよう
にしている。

【００３７】一方、内筒部材３の下部位置には、環状の
下部リング装着溝３６が凹設され、この下部リング装着
溝３６に下部Ｃリング３５が装着された状態で脈動防止
材６が内筒部材３に外嵌されることにより、脈動防止材
６のずり落ちが防止されるようにしている。

【００３８】以下、主に図３を基に、また必要に応じて
他の図面も参照しながら本発明の作用について説明す
る。液体燃料を、図３に矢印で示すように、導入口２５
から黒煙低減装置１内に送り込むと、この液体燃料は、
まず内筒部材３内に導入されて上部ピストン部材５ｃの
ピストン５１を押圧しながら燃料透過孔３２を通って外
部に導出される。燃料透過孔３２から導出された液体燃
料は、燃料透過孔３２に対向している静電気発生円盤４
０の渦巻き溝４２（図４）に導入され、この渦巻き溝４
２内を通過する間に静電気発生円盤４０との間で生じる
摩擦力によって正の静電気が帯電された状態になる。

【００３９】ついで、静電気を帯電した液体燃料は、各
渦巻き溝４２から外筒本体２１と内筒部材３との隙間に
形成された環状流路４９に集められ、吐出口２７を通っ
て内燃機関等の燃焼設備に供給される。

【００４０】そして、燃焼設備に供給された液体燃料
は、正の静電気が帯電しているため、燃焼ノズルから燃
焼室内に噴霧された状態で、霧状燃料の微粒子の径寸法
が極めて小さくなるとともに、各微粒子間で互いに反発
し合い、これによって微粒子間の距離が互いに広げられ
た状態になる。従って、燃料微粒子が極めて小さいこと
で液体燃料の全体的な表面積は、通常の噴霧状態のとき
に比べて格段に大きくなるとともに、粒子間の距離が大
きいことで、周りの空気中の酸素との接触状態が良好に
なり、これらによって液体燃料は完全燃焼を果たすこと
が可能になり、結果として従来に比較し燃焼排ガス中の
黒煙の量が減少するとともに、燃焼効率が向上する。

【００４１】図５は、黒煙低減装置１の適用例を示す説
明図である。この適用例は、黒煙低減装置１をジーゼル
エンジン７に適用した場合のものである。この図に示す
ように、黒煙低減装置１は、エンジンルーム内の適所の
フレーム７１に取付け金具７２を介して取り付けられて
いる。そして、かかる黒煙低減装置１は、燃料タンク７
３から燃料送出ポンプ７４、フィルター７５および燃料
噴射ポンプ７６を介してジーゼルエンジン７に向けて配
設された燃料パイプ７７におけるフィルター７５と燃料
噴射ポンプ７６との間に介設されている。

【００４２】そして、フィルター７５から延設された燃
料パイプ７７の先端部が黒煙低減装置１の導入口２５に
接続されているとともに、同吐出口２７から燃料噴射ポ
ンプ７６に向けて燃料パイプ７７が配管されている。従
って、燃料送出ポンプ７４の駆動で送出された燃料タン
ク７３内の液体燃料は、燃料パイプ７７を通ってまずフ
ィルター７５で濾過処理が施され、引き続き黒煙低減装
置１内で静電気が付与され、燃料噴射ポンプ７６で霧化
処理が施された状態でジーゼルエンジン７に供給される
ことになる。

【００４３】そして、燃料噴射ポンプ７６において細か
い霧になった液体燃料の微小粒子は、それぞれが同極に
磁化されているため、互いに反発し合ってさらなる微小
粒子化が進行するとともに、お互い同士が分散し合い、
これによって極めて良好な拡散状態が得られ、ジーゼル
エンジン７内での完全燃焼に寄与することによって、黒
煙の減少および燃費の向上が達成される。

【００４４】図６は、本発明に係る黒煙低減装置の第２
実施形態を示す一部切欠き分解斜視図であり、図７は、
その組立て断面図である。これらの図に示すように、第
２実施形態の黒煙低減装置１ａは、上記の外筒部材２、
内筒部材３、ピストン部材５および脈動防止材６とを備
えて構成されている点については、第１実施形態の黒煙
低減装置１と同様であるが、静電気発生手段４ａが、上
記同様の静電気発生円盤４０と、環状磁石４５（点描で
表示）とからなっている点が第１実施形態の黒煙低減装
置１と異なっている。

【００４５】すなわち、第２実施形態の黒煙低減装置１
ａにおいては、静電気発生手段４ａは、静電気発生円盤
４０と環状磁石４５とが交互に積層されて形成されてい
る。静電気発生円盤４０については、第１実施形態のも
のと全く同一のものが採用されている。環状磁石４５
は、外径寸法および厚み寸法が静電気発生円盤４０のそ
れらと同一に寸法設定されているとともに、中心位置に
内径寸法が静電気発生円盤４０の内径寸法と同一に径設
定された中心孔４６を有している。

【００４６】そして、内筒部材３に静電気発生円盤４０
および環状磁石４５が交互に外嵌されることによって第
２実施形態の静電気発生手段４ａが形成されている。か
かる環状磁石４５は、複数のものが静電気発生円盤４０
を介して上下で互いに異極が対向するように（すなわち
Ｎ極とＳ極とが対向するように）積層されている。

【００４７】第２実施形態の黒煙低減装置１ａによれ
ば、導入口２５を介して内筒部材３内に導入された液体
燃料は、燃料透過孔３２を通って静電気発生円盤４０の
渦巻き溝４２に導入され、この渦巻き溝４２内を流下す
る間に液体燃料に静電気が付与されるとともに、上下の
環状磁石４５から磁力が与えられ、これによってさらに
良好な黒煙減少効果を得ることができる。

【００４８】なお、黒煙減少に対する磁石の作用につい
ては、詳らかではないが、液体燃料は、静電気発生円盤
４０の渦巻き溝４２を通過する間に静電気を帯電するた
め、この静電気を帯電した液体燃料が移動している状態
のところに磁力が作用して液体燃料に何らかの力を及ぼ
し、これによる液体燃料を構成している分子団の分断に
よる微小化によって燃焼効率が向上し、黒煙の発生が抑
えられるのではないかと考えられる。

【００４９】

【実施例】本発明の効果を確認するために、本発明の黒
煙低減装置１で処理した軽油（実施例）を用いた場合の
ジーゼルエンジンを搭載した大型トラックの１リットル
当りの走行距離数を調べるとともに、比較例として全く
処理しなかった無処理の軽油（比較例１）、および従来
の磁石式の処理装置で処理した軽油（比較例２）につい
ても同様に１リットル当りの走行距離数を調べた。な
お、比較例２は、単に磁石の間に軽油を通すだけのもの
であり、磁石を静電気発生円盤４０との組み合わせで用
いたものではない。

【００５０】この試験に使用したトラックは、毎日長距
離を荷物を積んで運送する商用のものである。そして、
毎日の軽油の補給量と、走行距離とを記録し、月単位で
これらのデータを集計するとともに、走行距離を軽油補
給量で除すことにより月毎の軽油１リットル当りの走行
距離数（ｋｍ／ｌ）を算出した。

【００５１】試験結果は、図８のグラフに示す通りであ
る。このグラフから判るとおり、軽油に対して全く処理
を行わなかった比較例１の場合は、２ヶ月の平均で１リ
ットル当りの走行距離数が３．５６（ｋｍ／ｌ）であっ
たのに対し、磁石式の処理装置で処理をした軽油を用い
た比較例２の場合は、３ヶ月の平均で１リットル当りの
走行距離数は３．６４（ｋｍ／ｌ）と若干向上している
ことが認められた。

【００５２】これらに対し、本発明の黒煙低減装置１で
処理した軽油を用いた実施例の場合は、４ヶ月の平均で
１リットル当りの走行距離数が３．９２（ｋｍ／ｌ）と
大幅に向上しており（比較例１に対して１０％、比較例
２に対して８％それぞれ増加）、本発明の黒煙低減装置
１が燃費の低減化を図る上で優れたものであることを確
認することができた。また、黒煙については、実施例の
場合、各比較例に比べて視認できる程少なくなっている
ことを確認することができた。

【００５３】ついで、上記実施例の軽油を用いてジーゼ
ルエンジンを駆動した場合の各軸回転数（ｒｐｍ）毎に
軸トルク（ｋｇ−ｍ）、黒煙低減率（％）および軸出力
（ＰＳ）について測定するとともに、比較例１および比
較例２の軽油についても同様の測定を行った。図９は、
測定結果を示すグラフである。

【００５４】このグラフに示すように、実施例の軸トル
ク、黒煙低減率および軸出力のいずれについても、各比
較例の軽油に比べて黒煙低減装置１で処理をした実施例
の軽油が優れたものであることを確認することができ
た。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、黒煙低減
装置は、液体燃料の流路に介設され、かつ、流通する液
体燃料との摩擦によって液体燃料に均一に静電気を発生
させる静電気発生手段を有しているため、液体燃料を静
電気発生手段に通すことにより、静電気発生手段から導
出された液体燃料は、静電気が帯電した状態になり、こ
の帯電液体燃料を燃焼させるに際し、例えば噴霧器で霧
状にすることにより、同一種類の静電気同士の反発力に
より燃料の霧状の微粒子がさらに径寸法の小さい微粒子
に分離し、液体燃料の全体的な表面積が格段に大きくな
るとともに、帯電した微粒子同士が互いに離間し合うこ
とによって霧状の液体燃料を広く拡散した状態にするこ
とができ、これによって液体燃料を空気中の酸素との接
触状態が極めて良好なものにすることが可能であり、そ
の結果、確実な完全燃焼が実現することにより排ガス中
の黒煙を減少させることができるとともに、燃焼効率を
向上させることができる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、導入口から
内筒内に導入された液体燃料は、貫通孔を通って静電気
発生円盤の入口部から渦巻き状流路内に導入され、この
渦巻き状流路内を流通する間に液体燃料と静電気発生円
盤との間の摩擦力に起因した静電気が発生し、これによ
って液体燃料に静電気を帯電させることができる。

【００５７】このように、静電気発生円盤に渦巻き状流
路を設けることにより、液体燃料の円盤内での滞留時間
を長くすることが可能になり、これによって液体燃料の
帯電化を促進することができる。また、渦巻き状流路の
形成によって静電気発生円盤内で液体燃料を流通させる
長い流路を形成させることが可能になり、装置のコンパ
クト化を実現することができる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、隣接する静
電気発生円盤間に静電気発生円盤と略等しい形状の環状
磁石を介設したため、液体燃料が静電気発生円盤の渦巻
き状流路を通過することにより液体燃料に帯電した電荷
は、液体燃料の移動に伴って環状磁石からの磁力線を横
切るように運動し、帯電した液体燃料に磁力が作用する
ことによる改質で液体燃料は完全燃焼し易くなり、燃焼
時の黒煙を減少することができる。

【００５９】請求項４記載の発明によれば、内筒内に、
その内周面と摺接状態で内嵌されたピストン部材を設
け、このピストン部材を付勢手段によって導入口側に向
けて付勢したため、内筒内に導入される液体燃料の流量
に比例してピストン部材は付勢手段の付勢力に抗して押
し下げられ、内筒内の液体燃料の圧力と付勢手段の付勢
力とが均等になった状態でピストン部材はその位置が設
定される。従って、貫通孔の数を液体燃料の流量に見合
って適正なものにすることが可能にあり、常に同一条件
下で液体燃料と静電気発生円盤との間で摩擦に起因した
静電気を発生させることができるため、液体燃料に対し
て常に安定した静電気帯電処理を施すことができる。

【００６０】請求項５記載の発明によれば、外筒の底部
に液体燃料の脈動を防止する弾性部材製の脈動防止材を
装填したため、外筒内に導入された液体燃料が脈動して
いても、脈動防止材がこの脈動を受けて弾性変形で伸縮
し、液体燃料の脈動をこの伸縮に吸収させることによっ
て緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る黒煙低減装置の第１実施形態を示
す一部切欠き分解斜視図である。

【図２】図１に示す黒煙低減装置の組立て斜視図であ
る。

【図３】図２に示す黒煙低減装置の断面図である。

【図４】図２に示す黒煙低減装置の平面視の断面図であ
る

【図５】黒煙低減装置の適用例を示す説明図である

【図６】本発明に係る黒煙低減装置の第２実施形態を示
す一部切欠き分解斜視図である。

【図７】図６に示す黒煙低減装置の組立て断面図であ
る。

【図８】本発明装置の効果確認試験の結果を示すグラフ
である。

【図９】実施例および比較例の軽油を用いてジーゼルエ
ンジンを駆動した場合の軸回転数に対する軸トルク、黒
煙低減率および軸出力の測定結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１黒煙低減装置２外筒部材２１外筒本体２５導入口２７吐出口３内筒部材３１孔群３２燃料透過孔４静電気発生手段４０静電気発生円盤４１中心孔４２渦巻き溝（渦巻き状流路）４５環状磁石５ピストン部材６脈動防止材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体燃料を通過させることによって液体
燃料の燃焼時に発生する黒煙の発生量を低減する黒煙低
減装置であって、液体燃料が通過する容器と、この容器
内を通過する液体燃料との摩擦によって液体燃料に均一
に静電気を発生させる静電気発生手段とからなることを
特徴とする黒煙低減装置。
【請求項２】上記容器は、一端面の中央位置に液体燃
料の導入口を備えるとともに、周面に液体燃料を吐出す
る吐出口を備えた外筒と、この外筒に上記導入口からの
液体燃料を受け入れ得るように略同心で内装された内筒
とからなり、上記静電気発生手段は、上記内筒に略密着
状態で外嵌される複数個の合成樹脂製の静電気発生円盤
によって形成され、上記内筒は、周面の長手方向に所定
ピッチで穿設された複数の貫通孔を有し、上記静電気発
生円盤は、外径寸法が上記外筒の内径寸法より小さく寸
法設定されているとともに、上記貫通孔に対向した液体
燃料導入用の入口部と、周面に形成された液体燃料排出
用の出口部と、この出口部と上記入口部とをつなぐ渦巻
き状流路とを有していることを特徴とする請求項１記載
の黒煙低減装置。
【請求項３】上記静電気発生手段は、静電気発生円盤
の複数個が積層されて形成され、隣接する静電気発生円
盤間に静電気発生円盤と略等しい形状の環状磁石が介設
されていることを特徴とする請求項２記載の黒煙低減装
置。
【請求項４】上記内筒内には、その内周面と摺接状態
で内嵌されたピストン部材が設けられ、このピストン部
材は、付勢手段によって上記導入口側に向けて付勢され
ていることを特徴とする請求項２または３記載の黒煙低
減装置。
【請求項５】上記外筒の底部には、液体燃料の脈動を
防止する弾性部材製の脈動防止材が装填されていること
を特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の黒煙低
減装置。