JP2001527460A - 燃料の処理の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 燃焼効率を改良するために、少なくとも１種の水素化物発生要素、並びに電解質基準で前記水素化物発生要素より高活性の少なくとも１種の要素及び電解質基準で前記水素化物発生要素より低活性の少なくとも１種の要素を含む燃料用触媒が提供される。水素化物発生要素は、周期表第IV族及び第Ｖ族の少なくとも１種からの元素を含むのが好ましい。より高活性の要素及び、より低活性の要素は、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、パラジウム、銀、銅及びセリウムの少なくとも１種を含むのが好ましい。触媒要素の好ましい配合物には:a)アンチモン20〜60重量％、スズ10〜30重量％、亜鉛10〜80重量％及び銀１〜５重量％;b)アンチモン40重量％、スズ18重量％、亜鉛40重量％及び銀２重量％;c)アンチモン20〜60重量％、スズ10〜30重量％、マグネシウム20〜80重量％、セリウム１〜８重量％及びパラジウム０.１〜１.０重量％;d)アンチモン40重量％、スズ25重量％、マグネシウム30重量％、セリウム４.８重量％及びパラジウム０.２重量％;並びにe)アンチモン25重量％、スズ25重量％、亜鉛39重量％及びアルミニウム11重量％が挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料の処理の方法及び装置 技術分野 本発明は、概ね、燃焼効率を高めて排気物質を減らすために燃焼に先立って燃 料を処理する方法及び装置に関する。 背景技術 炭化水素燃料の燃焼系の燃焼効率を改良するために装置及び方法を開発するこ とは、長年にわたって、各種産業界における多くの企業の目的であった。燃料効 率の改良に関する著しい進歩は、米国特許第5,580,359号に記載されていて、燃 焼の前に燃料を処理するのに使用できる燃料用触媒を開発したことであった。燃 料用触媒が有効であることが判っている一方で、操作の根元的メカニズムは以前 は解明されていなかった。従って、追加の触媒を詳細にわたって開発出来るよう に、燃料用触媒の操作の根元的メカニズムを決めることが本発明の目的である。 発明の概要 本発明は、燃料用触媒が燃料から水素を発生することにより燃焼効率を改良す る根元的メカニズムと考えられている発明に基づいている。根元的メカニズムの 発明に基づくと、新規の燃料用触媒要素の配合を詳細にわたって決めることがで きる。好ましい実施態様では、燃焼効率を改良するためであって、少なくとも１ 種の水素化物発生要素、並びに電解質基準で前記水素化物発生要素より高活性の 要素及び電解質基準で前記水素化物発生要素より低活性の要素を含む燃料用触媒 が提供される。 水素化物発生要素は、周期表第IV族及び第Ｖ族の少なくとも１種からの元素を 含むのが好ましい。より高活性の要素及び、より低活性の要素は、亜鉛、 マグネシウム、アルミニウム、パラジウム、銀、銅及びセリウムの少なくとも１ 種を含むのが好ましい。触媒要素の好ましい配合物には:a)アンチモン20〜60重 量％、スズ10〜30重量％、亜鉛10〜80重量％及び銀１〜５重量％;b)アンチモン4 0重量％、スズ18重量％、亜鉛40重量％及び銀２重量％;c)アンチモン20〜60重量 ％、スズ10〜30重量％、マグネシウム20〜80重量％、セリウム１〜８重量％及び パラジウム０.１〜１.０重量％;d)アンチモン40重量％、スズ25重量％、マグネ シウム30重量％、セリウム４.８重量％及びパラジウム０.２重量％;並びにe)ア ンチモン25重量％、スズ25重量％、亜鉛39重量％及びアルミニウム11重量％が挙 げられる。とりわけ、インライン型ハウジング、組込み型ハウジング、被覆型燃 料ライン及びタンク内部に燃料用触媒を配置することを含めて、燃料を燃料用触 媒要素と接触させるのに種々の機構を使用することができる。 図面の簡単な説明 本発明の幾つかの好ましい実施態様及び次の図面を参照しながら更に詳細に本 発明を説明する:即ち、 図１は、本発明による燃料用触媒を組み入れた燃料処理装置の縦断面図であり ; 図２は、図１の装置を線Ａ−Ａに沿って切った断面図であり; 図３は、本発明の燃料用触媒を用いてガソリンを処理したことを説明するイオ ンクロマトグラムであり; 図４は、未処理のガソリンのイオンクロマトグラムであり; 図５は、本発明の燃料用触媒で処理されたインドレン(lndolene)のイオンクロ マトグラムであり; 図６は、未処理のインドレンのイオンクロマトグラムであり; 図７は、本発明の燃料用触媒で処理されたディーゼル燃料を示すイオンクロマ トグラムであり; 図８は、未処理のディーゼル燃料のイオンクロマトグラムであり; 図９〜図11は、処理されたガソリンの、各々、質量数57、71及び85の化合物の イオンクロマトグラムを示し; 図12〜図14は、未処理のガソリンの、各々、質量数57、71及び85の化合物のイ オンクロマトグラムを示し; 図15は、図３の40〜80分の部分の注解付きのクロマトグラムを示し; 図16〜図18は、処理されたインドレンの、各々、ベンゼン、トルエン、キシレ ンを表す質量数77、91及び105を示し; 図19〜図21は、未処理のインドレンの、各々、ベンゼン、トルエン、キシレン を表す質量数77、91及び105を示し; 図22は、本発明の燃料用触媒を組み入れる燃料処理装置の縦断面図であり; 図23は、端末キャップが取り外された、図22に示す装置の端面図であり; 図24は、本発明の燃料用触媒を組み入れる別の燃料処理装置の縦断面図であり ; 図25は、本発明の燃料用触媒を組み入れる、更に別の燃料処理装置の縦断面図 であり; 図26は、図25に示す燃料処理装置に組み入れられる燃料用触媒保持器の正面図 であり; 図27は、図26の燃料用触媒保持器の側面図であり; 図28は、組込み型燃料処理装置の平面図であり; 図29は、図28の組込み型燃料処理装置の断面側面図であり;そして 図30は、図28および図29に示す組込み型燃料処理の端面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 米国特許第5,580,359号に記載されている燃料用触媒は、燃焼効率を高め、排 気ガス汚染物質及び粉塵を減らし、そして出力を高めるのに各種燃料の中で充分 に機能する。燃料をエンジン、炉又はボイラーに供給する時に、燃料を処理する 燃料処理装置の中に燃料用触媒を容易に組み入れることがで きる。例えば、図１は、燃料流の入口12と燃料出口14を含む円筒形の２つの部分 を含むインライン型ハウジング即ち容器を含む燃料処理装置を示している。この 容器10はプラスチック材料、金属、複合材料又は他の合成材料から作ることがで きる。図１に示す実施態様では、複数の触媒要素16が容器10の内部に置かれて図 ２に示すように３個の要素が２組を成して配置されている。触媒要素16は、要素 スペース18と軟鋼製網状ディスク20の間に配置されている。要素スペーサー18は 、燃料が触媒要素16と接触する過程で燃料流の入口12から燃料流の出口14へ軟鋼 網状ディスク20と同じ様に燃料が通過できる穿孔型プラスチックディスクが好ま しい。容器10が軟鋼製の場合、別の軟鋼網状ディスク20を入れる必要はない。 米国特許第5,580,359号に記載されているように、要素16は、不純物は別にし て、スズ60ないし80重量％、アンチモン15ないし30重量％、鉛２ないし７重量％ 、及び水銀３ないし12重量％を含むのが好ましく、鋳造、押出し、切削、又は形 削によって形成して任意の所望の形状にすることができる。図示の実施態様では 、要素16はの底部直径は約20ｍｍである。６個の要素が図示されているけれども 、所要の特定の数は、燃料処理装置を所望の通りに採用して実施することにより 決めるのが普通である。更に、要素16の数を変更すると、装置に使用される要素 スペーサー18や鋼製網状ディスク20の数を変更するのが普通である。燃料が容器 10を通過する間に燃料と要素16との間に触媒反応が起こり、それによって燃料が 燃焼する時に燃料の燃焼の改良が行なわれる。 別の実施態様では、要素16は、スズ70ないし75重量％、アンチモン15ないし25 重量％、鉛２ないし４重量％及び水銀３ないし７重量％の組成物から成り、次の 方法で製造される: a)軟鋼の鍋の中でスズ、アンチモン、鉛を溶融温度より約50℃高くまで一緒に 溶融させ、そうして生成した材料を軟鋼ロッド即ち棒を使って３ないし４分間撹 はんする; b)水銀を加えて更に50ないし100℃昇温し、そうして生成した材料を更に２ 分間撹する; c)軟鋼又はステンレススチール製とりなべを使ってこの溶融材料をモールドブ ロックの中の(所望の要素の形状の)モールドに注入するが、このブロックは軟鋼 製であってこの溶融材料の注入が終わって１秒足らずでは凝固しない程の高い温 度に予熱されている。 水銀の添加後の全経過時間が45分を超えないならば、鋳造間違い要素、又は溶 融鍋の中で凝固させたいずれの配合物も再溶融して再鋳造することができること に留意しなければならない。 更に別の実施態様では、スズ約75重量％、アンチモン21重量％及び鉛４重量％ の合金から要素16を作ることができるが、その場合、この合金５.０kgに水銀０. ５kgと白金０.０２０kgを加える。 燃料用触媒は、ディーゼル、ガソリン、(メタノールもエタノールも)アルコー ル、及び加熱油の燃焼過程を改良することが実験的に証明されている。例えば、 オークリッジ国立研究所の高度推進技術センター(Advanced Propulsion Technol ogy Center、Oak Ridge National Laboratory)によって実施された試験によると 、要素16で燃料を処理すると、ガソリン、インドレン及びディーゼルでは燃料の 成分を、高オクタン価の方向へ、即ち高エネルギー燃料成分へ変化させることが 判った。選ばれた分析方法は、ガスクロマトグラムフィーとそれに続く質量分析 検出法(GC／MS)であった。GC／MSは、燃料のような有機化合物の複雑な混合物の 化学組成を決めることができる。試験は、ポリエチレン製のケージ(cage)の中で 、前述のタイプの直径３.５インチの要素を含む前記の種類の触媒パック(pack) を使って行なわれた。ディーゼル燃料、ガソリン(無鉛品、オクタン価87)、及び インドレン(研究用ガソリン)の各々、２個の250ｍｌの試料を、テフロン(Teflon )(登録商標)で内張りされたキャップ付きの予熱された着色ガラス瓶の中に入れ た。１個の要素パックを各タイプの燃料の１つのジャー(jar)に入れて、１分間 振とうした後、12時間静置した。次に、処理済みと未処理の各燃料の25ｍｌを分 取して、事前洗浄した40ｍｌのヘッドスベース付きの試料バイアルに入れた後、 GC／MS分析用に保管した。G C／MS分析物は、各バイアルのヘッドスベースからの０.５ｍｌの試料から成って た(即ち、バイアルの中の燃料の上部の蒸気の試料)。ヒューレットパッカード(H ewlett-Packard)(HP)5890シリーズ11GCの内部で０℃までの極低温に冷却した60 ｍのDB−624キャピラリーカラムに各試料を途切れることなく注入した。GCの操 作条件は、10分間０℃、次いで３Ｃ／分で０〜250℃であり、こうすることによ って組成物の優れた分離が得られた。検出は、HPケミステーション(Chemstation )ソフトウェアによって制御されるHP5971MSDで行なった。 ガソリン、インドレン及びディーゼル燃料の各々について、処理済み品及び未 処理品の６個の再構成イオンクロマトグラムを図３〜図８に示している。ケムス テーションソフトウェアを使って詳細にデータの解析を行なった。これらの実験 結果によると、燃料試料では大きい変化が起こることが判る。図３〜図８での未 処理の燃料と処理済み燃料の大まかな比較によると、これらの要素は、燃料試料 中の個々の成分の量を大幅に変化させたことが判る。図３に示すように、処理さ れたガソリンは、図４の未処理のガソリンと比較して40分と80分の間の実験で多 くの比較的大きいピークを発生する。濃度は、図面のピーク高さに比例すること に留意しなければならない。これらの質量スペクトルに基づいてピークを同定す ることができる場合、その同定品はピークの隣に示されている。例として、図４ での50と51.2分の間の３個のピークはキシレンの３種類の異性体として同定され る。ピークは、約200,000から500,000単位までの高さの範囲である。図３では、 キシレンの同じ異性体は約５倍の濃度に増加した1,200,000から2,500,000までの 高さの範囲である。ピークの高さが同じように変化することはディーゼル燃料と インドレンの場合に観察される。 ガソリンの場合、40分から80分のクロマトグラムの領域で大抵の変化が観察さ れた。イオンクロマトグラムのこの領域は、ガソリンのオクタン価を高める化合 物が溶離する個所である。飽和アルカンの結果を図９Ａ〜図９Ｃ及び図10Ａ〜図 10Ｃに示している。アルカンであることを示す質量数が57、71及び85のこれらの 化合物だけを図９〜図11及び図12〜図14に示している。処理され たガソリンは、イオンクロマトグラムの比較的高い沸点部分に比較的多くのこれ らの化合物を含み、多分、比較的長鎖のパラフィンの分解によって触媒要素がこ れらの化合物を生成することを示している。従って、処理されたガソリンは、未 処理のガソリンよりはるかに多くのオクタン、ナノン及びデカンを含み、このこ とはオクタン価が比較的高いことを意味する。更に、図15は、図３の処理された ガソリンの40〜80分の部分の注解付きのクロマトグラムを示している。図４は、 この領域では殆ど化合物は溶離しないことを示しているが、図15では暫定的に同 定された多くの化合物が存在する。これらの化合物は、事実上、殆ど芳香族であ り、ベンゼンが主成分であることを意味する。従って、図15は、トルエン(メチ ルベンゼン)、キシレン、エチルベンゼン、及びＣ₃-ベンゼン及びＣ₄-ベンゼン の種々の異性体であることを示している。芳香族炭化水素は、単位炭素当たり最 も大きいエネルギーを持ち、従って、最も高いオクタン価を持つので、触媒処理 は、芳香族化合物を生成することによりガソリンのオクタン価とエネルギー含量 を高めると考えられる。これらの化合物の正確な発生源はこのような初期の実験 解析から決めることは出来なかったけれども、これらの化合物は全ての市販のガ ソリンを汚染するアスファルテン(高分子量タール)及びその他の多環式芳香族に 由来すると思われた。従って、触媒要素によって燃料を処理する真の効果はガソ リンの中の高オクタン価成分、即ち高エネルギー成分を増やすことであると思わ れた。 処理されたインドレンと未処理のインドレンとの間にも変化が観察された。図 16〜図18及び図19〜図21は、処理されたインドレン及び未処理のインドレンにつ いて、各々、ベンゼン、トルエン及びキシレンを表す質量数77、91及び105を示 している。処理されたインドレンは、未処理の燃料よりキシレンが遥かに高い比 率であることを示している。Ｃ₃-ベンゼン及びＣ₄-ベンゼンは、触媒要素によっ てこれらの化合物に転化されつつあると思われる。ディーゼル燃料は、主要留分 がＣ₁₂とＣ₁₆の間であってＣ₈ないしＣ₁₈の飽和アルカンから主として構成され ている。比較的軽い留分は、ディーゼルのセタン価を下げ、一方、比較的重い留 分は効率よく燃焼されない。図７及び図８には、注解を付けて種々の Ｃ値を示している。１個の炭素が加わる毎に、ピーク間は正しい間隔となってい る。図８の目盛をみると、Ｃ₇、Ｃ₈、Ｃ₉の濃度は、図７に図示されている処理 済み燃料の濃度とほぼ同じであることが判る。Ｃ₁₀−Ｃ₁₂の量は処理済み燃料で は比較的多い。特に、ほぼ10倍の増加が観察される。従って、触媒要素は、長鎖 パラフィンを分解して分子量が小さくなった飽和アルカンを生成することが判る 。芳香族は、概ねディーゼルではそれほどは多くないので、ガソリンの中で目立 つ芳香族誘導体は見られない。前記の試験に加えて、本発明による燃料処理装置 は、米国連邦規則法典第40編第85.2114条の要件の全てを満たしたとして米国環 境保護庁により認定されていて、この要件は、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化 物、二酸化炭素及び燃料スス排出物質が実質的に減少することを確認した種々の 政府期間によって導入された試験に基づいている。更に、ピッツバーグ大学の応 用研究センター(バッテリー技術センター)(University of Pittsburg Applied R eseach Center(Battery Technology Center))によって行なわれた試験によって 、要素16は正常な触媒反応として作用し、処理対象の燃料の中に溶解しないこと が確認されている。 従って、本燃料用触媒は各種の試験方法によって有効であることが証明されて いるけれども、化学的に似ていない各種燃料の中で本燃料用触媒を機能させるこ とができる実際のメカニズムは未だ解明されていない。従って、基本的根元的メ カニズムが確認されない場合、更なる改良は経験的手法によってしか得ることが できない。この目的に対して、分析的手法を使って別の燃料用触媒を開発できる ように、詳細な研究は根本的メカニズムを理解するのに焦点を合わせてきた。 燃料用触媒の取扱いの基本となる根元的メカニズムは、触媒作用による燃料か らの水素ガスの発生にあると現在は思われる。前述の燃料用触媒は、アンチモン 、スズ、鉛及び水銀を利用している。特に、アンチモンとスズは、プロトン溶媒 の中で水素化物発生剤として作用する。酸性基があると、燃料用触媒の要素は電 気分解電池と同じように作用する。この要素は、一組の短絡したガルバーニ電池 として作用し、この電池では１種以上の元素が共通のアノード (水素発生のに対して高い過電圧を持つ)であり、そして１種以上の元素がカソー ド(比較的低い水素過電圧を持つ)として作用する。水素ガスがカソードから発生 する間に、金属イオンが共通のアノードを離れる。 弱酸性溶液中では、より活性な電解質元素(より卑である)、及びより不活性な 電解質元素(より貴である)、例えば鉛及び水銀が存在する時、アンチモンもスズ もスチビン水素化物(SbH₃)とスタナン水素化物(SnH₄)を生成する。これらの水素 化物は極めて不安定であり、特に同類でない金属があると、素早く分解して水素 と親金属を生成する。炭化水素燃料では、常に酸性不純物、及び全ての燃料の中 に或る程度の可溶性の水が存在している。これらは燃料用触媒に不安定な水素イ オンを供給して少量ながら確実な量の水素を発生させる。従って、触媒作用から 生成する水素は燃焼プロセスを改良することが出来、出力で確認された改良、即 ち汚染物質や粉塵の減少、及び走行距離を延長することができると思われる。 触媒反応過程で水素発生を確認する試験を行なってきた。200ｍｌのエタノー ルと燃料用触媒要素の入ったフラスコに２ミリリットルの塩酸緩衝溶液を入れた 。生成した水素ガスは、フラスコの側面の枝管に火炎を当てて完全に燃焼させた 。 炭化水素燃料の中に比較的少量の水素を導入することは馬力を急激に高めて大 気汚染物質の排出を少なくすることが既に知られているけれども、水素を燃焼プ ロセスへ導入する安全でかつ簡単な方法を見い出すこと難しかった。水素がカソ ードで発生する電解質電池、又は圧縮水素ガスのタンク、又は熱を正しく加えて 水素ガスを発生させるパラジウム−水素系を利用する各先行技術の方法は、複雑 で、大げさで、そして煩わしい。対照的に、燃料が触媒の上を流れる時に水素を 発生する燃料用触媒の使用方法は、簡単で、しかも安全である。燃料用触媒の利 用する場合、水素は燃料の流量に比例して発生する。 前述の点から、水素化物発生要素を使って、例えば電解質基準で、より活性な 要素と、より不活性な要素と組み合わせて周期表第IV族及び第Ｖ族の元素からの 水素化物発生要素を利用することにより、燃料用触媒を細部にわ たって設計することが今や可能である。従って、水銀及び鉛のような金属は、亜 鉛、マグネシウム、アルミニウム、パラジウム、銀、銅及びセリウムのような金 属で置き換えることができる。前記の情報を使って、亜鉛40重量％、アンチモン 40重量％、スズ18重量％及び銀２重量％を含む燃料用触媒要素は溶融プロセスを 使って調製した。例えば、アンチモン、スズ及び銀を組み合わて1100〜1200°Ｆ の温度のるつぼの中で溶融し、完全に合金となるまで撹はんする。次に、亜鉛を この混合物に加えてモールドの中に注入して鋳造するか、又は低温化(drop)して シヨット品(shot)を形成する。次に、本発明の燃料用触媒を、前記の米国特許第 5,580,359号の燃料用触媒及び燃料用触媒を使用しない対照品と比較した。対照 品、米国特許第5,580,359号の燃料用触媒及び前述の細部にわたって開発した新 規の燃料用触媒に関して６個の個別の実験を行い、その間にCO、CO₂、HC及びＯ₂ の測定を行なった。６個の実験の結果の平均値を表１に示している。 試験結果によると、'359燃料用触媒では一酸化炭素が53％と炭化水素が42％減 少したが、一方、細部にわたって開発した新規燃料用触媒では一酸化炭素が63％ と炭化水素が50％減少することから、この新規触媒での方がより旨く行なわれた ことが判った。 得られた結果に基づくと亜鉛10〜80重量％、アンチモン20〜60重量％、銀１〜 ５重量％及びスズ10〜30重量％を含む触媒要素が有益な結果をもたらすだろうと 思われる。別の組み合わせも考えられる。別の好ましい実施態様は、パラジウム ０.１〜１.０重量％、マグネシウム20〜80重量％、アンチモン 20〜60重量％、スズ10〜30重量％及びセリウム１〜８重量％を含み、前記の範囲 内の別の好ましい実施態様は、パラジウム０.２重量％、マグネシウム30重量％ 、アンチモン40重量％、スズ25重量％及びセリウム４.８重量％を含む。更に別 の実施態様は、亜鉛39重量％、アルミニウム11重量％、スズ25重量％及びアンチ モン25重量％を含む。 触媒要素と軟鋼との相互作用はこの時点では完全に理解されていない。電解質 基準で比較的活性がある物質として、軟鋼も触媒要素と組み合わさって作用して いると考えられる。鋼製金網の腐食による問題を避けるために、鋼製金網を非腐 食性の＃316ステンレススチール金網に置き換えることを試みた。しかしながら 、＃316ステンレススチールは、燃料用触媒の効率に悪い影響を及ぼしそうだと いうことが判った。しかしながら、ニッケルと銅の合金、例えばモネル(Monel)4 00は、軟鋼の代わりに使用されて成功を収めていることが判った。モネル404、 モネル405、及びモネルＫ500ばかりでなく同等の特性を持つ他のタイプの合金も 含めたその他の合金も利用できる。例えば、黄銅、銅、及び銅とニッケルとの合 金も好適である。このような場合、銅は、電解質基準で、より高活性の元素とし て燃料触媒要素と組み合わさって作用していると考えられる。 選ばれる燃料用触媒要素の配合及び目的とする用途に左右されるが、鋼製もし くは合金製容器又は金網を使用する必要がないかも知れない。例えば、前述の酸 試験結果によると、燃料用触媒が燃料と組み合わされて水素を発生するには燃料 用触媒単独でも充分である。事実、“クリーンな(clean)”燃料と比較して燃料 用触媒が“汚れた(dirty)”燃料、即ち酸を含む燃料に対して実際に効果的に作 用するので、この燃料用触媒は燃料の中の酸と連携して作用することが本発明の 長所であると思われる。或る用途では、大量の燃料を処理することによるか、又 は燃焼系内で酸注入機構を取り付けるかのいずれかによって、水素の発生量を増 やすために燃料に酸を加えることは本当に望ましいことかも知れない。 前記の燃料用触媒要素は全て、燃料処理のための複数の異なる容器に組 み入れてもよい。例えば、図22及び図23は、複数の触媒要素16が軟鋼スクリーン 即ちスペーサー28によって３個の段階に分離されているインライン型ハウジング 26の別の実施態様を示している。更に、図24は、複数の要素16が、ネジ式端末キ ャッブ34付きの円筒形ハウジング30の中に配置された軟鋼スクリーン金網保持器 32内部に保持されているインライン型ハウジング30を示している。図25は、図26 と図27で示されるタイプであって、複数の要素16がモネルスクリーン又はワッシ ャーと組み合わせされた要素スペーサー37の中に保持されているインライン型ハ ウジング35を示している。 尚、更に、前記の燃料用触媒要素は全て、組込み型ハウジングに組込み可能で ある。図28〜図301は、複数の要素16を保持できるスナップフィット式プラスチ ック容器から成る組込み型ハウジング即ちケージ(cage)36を示している。穴38、 40は、この型のハウジング36に取り付けられているので、燃料はこのハウジング 36を通り要素16と接触することができる。組込み型ハウジング36は、燃料処理の ために鋼製燃料タンクの中に落し込まれ、例えば芝生メンテナンス装置を含む小 型エンジン用に特に有用である。組込み型ハウジング36がプラスチック燃料タン クの中で使用される場合、このハウジングは、軟鋼、モネルもしくは適切な合金 から作られること、或いはこれらの要素を保持するのにスクリーンが使用される ことが好ましい。 本発明を、本発明の幾つかの好ましい実施態様を参照しながら説明してきた。 しかしながら、添付の請求の範囲の範囲内で修正や変形が可能であることは理解 されるであろう。例えば、触媒要素はいずれの所望のタイプのハウジング内で使 用するためにいずれの所望の形状にも形成することができる。これらとは別に、 触媒要素は、乾燥粉末又は半乾燥ペーストとして形成できること、及び燃料タン クに直接注入できること、或いは車両、バーナー、炉又はその他の燃焼装置の燃 料分配装置の一部として形成できる。触媒要素を保持するハウジング又は容器も いずれの所望の形状に形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １.少なくとも１種の水素化物発生要素、電解質基準で前記水素化物発生要素よ り高活性の少なくとも１種の要素、及び電解質基準で前記水素化物発生要素より 低活性の少なくとも１種の要素を含む少なくとも１種の触媒要素;並びに 燃料を前記触媒要素と接触させる手段、 を含むことを特徴とする燃焼効率を改良する装置。 ２.前記水素化物発生要素が、周期表第IV族及び第Ｖ族の元素の少なくとも１種 を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 ３.前記の、より高活性の要素及び前記の、より低活性の要素が、亜鉛、マグネ シウム、アルミニウム、パラジウム、銀、銅及びセリウムの少なくとも１種を含 むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 ４.前記触媒要素が、亜鉛10〜80重量％、アンチモン20〜60重量％、銀１〜５重 量％及びスズ10〜30重量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の 装置。 ５.前記触媒要素が、亜鉛40重量％、アンチモン40重量％、スズ18重量％及び銀 ２重量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 ６.前記触媒要素が、パラジウム０.１〜１.０重量％、マグネシウム20〜80重量 ％、アンチモン20〜60重量％、スズ10〜30重量％及びセリウム１〜８重量％を含 むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 ７.前記触媒要素が、パラジウム０.２重量％、マグネシウム30重量％、アンチ モン40重量％、スズ25重量％及びセリウム４.８重量％を含むことを特徴とする 、請求の範囲第１項に記載の装置。 ８.前記触媒要素が、亜鉛39重量％、アルミニウム11重量％、スズ25重量％及び アンチモン25重量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 ９.燃料を前記触媒要素に接触させる前記手段が、燃料入口及び燃料出口を含む インライン型ハウジングを含むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装 置。 10.複数の触媒要素が、前記ハウジング内部に提供されることを特徴とする、請 求の範囲第９項に記載の装置。 11.前記複数の要素が、直線状、直線状に配置された多段の組、及び多段式の少 なくとも１種に配置されることを特徴とする、請求の範囲第10項に記載の装置。 12.燃料を前記触媒要素に接触させる前記ハウジング手段が、組込み型ハウジン グを含むことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。 13.複数の触媒要素が、組込み型ハウジングに配置されることを特徴とする、請 求の範囲第12項に記載の装置。 14.燃料を、少なくとも１種の水素化物発生要素、電解質基準で前記水素化物発 生要素より高活性の少なくとも１種の要素、及び電解質基準で前記水素化物発生 要素より低活性の少なくとも１種の要素を含む少なくとも１種の触媒要素と接触 させること;並びに 前記燃料を燃焼プロセスで燃焼すること、を含むことを特徴とする燃料の燃焼 の効率を改良する方法。 15.前記水素化物発生要素が、周期表第IV族及び第Ｖ族の元素の少なくとも１種 を含むことを特徴とする、請求の範囲第14項に記載の方法。 16.前記の、より高活性の要素及び前記の、より低活性の要素が、各々、亜鉛、 マグネシウム、アルミニウム、パラジウム、銀、銅及びセリウムの少なくとも１ 種を含むことを特徴とする、請求の範囲第14項に記載の方法。 17.前記触媒要素が、亜鉛10〜80重量％、アンチモン20〜60重量％、銀１〜５重 量％及びスズ10〜30重量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第14項に記載の 方法。 18.前記触媒要素が、亜鉛40重量％、アンチモン40重量％、スズ18重量％及び銀 ２重量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第14項に記載の方法。 19.前記触媒要素が、パラジウム０.１〜１.０重量％、マグネシウム20〜80重量 ％、アンチモン２０〜６０重量％、スズ１０〜３０重量％及びセリウム１〜８重 量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第14項に記載の方法。 20.前記触媒要素が、パラジウム０.２重量％、マグネシウム30重量％、アンチモ ン40重量％、スズ25重量％及びセリウム４.８重量％を含むことを特徴とする、 請求の範囲第14項に記載の方法。 21.前記触媒要素が、亜鉛39重量％、アルミニウム11重量％、スズ25重量％及び アンチモン25重量％を含むことを特徴とする、請求の範囲第14項に記載の方法。 22.少なくとも１種の水素化物発生要素; 電解質基準で前記水素化物発生要素より高活性の少なくとも１種の要素;及び 電解質基準で前記水素化物発生要素より低活性の少なくとも１種の要素;を含 むことを特徴とする燃焼効率を改良する燃料用触媒。 23.前記水素化物発生要素が、周期表第IV族及び第Ｖ族の元素の少なくとも１種 を含むことを特徴とする、請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。 24.前記の、より高活性の要素及び前記の、より低活性の要素が、亜鉛、マグネ シウム、アルミニウム、パラジウム、銀、銅及びセリウムの少なくとも１種を含 むことを特徴とする、請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。 25.前記水素化物発生要素が、アンチモン20〜60重量％及びスズ10〜30重量％の 少なくとも１種を含むこと;並びに、より高活性の前記要素及びより低活性の前 記要素が、各々、亜鉛10〜80重量％、銀１〜５重量％の少なくとも１種を含むこ とを特徴とする、請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。 26.前記水素化物発生要素が、アンチモン40重量％及びスズ18重量％の少なくと も１種を含むこと;並びに、より高活性の前記要素及び、より低活性の前記要素 が、各々、亜鉛40重量％及び銀２重量％の少なくとも１種を含むことを特徴とす る、請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。 27.前記水素化物発生要素が、アンチモン20〜60重量％及びスズ10〜30重量％の 少なくとも１種を含むこと;並びに、より高活性の前記要素及び、より低活性の 前記要素が、各々、マグネシウム20〜80重量％、セリウム１〜８重量％及びパラ ジウム０.１〜１.０重量％の少なくとも１種を含むことを特徴とす る、請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。 28.前記水素化物発生要素が、アンチモン40重量％及びスズ25重量％の少なくと も１種を含むこと;並びに、より高活性の前記要素及び、より低活性の前記要素 が、各々、マグネシウム30重量％、セリウム４.８重量％及びパラジウム０.２重 量％の少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求の範囲第22項に記載の燃料 用触媒。 29.前記水素化物発生要素が、アンチモン25重量％及びスズ25重量％の少なくと も１種を含むこと;並びに、より高活性の前記要素及び、より低活性の前記要素 が、各々、亜鉛39重量％及びアルミニウム11重量％の少なくとも１種を含むこと を特徴とする、請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。 30.前記燃料用触媒が、燃料と接触する時に水素を発生することを特徴とする、 請求の範囲第22項に記載の燃料用触媒。