JP2002054514A - 燃焼効率改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料を空気と混合して燃焼させるあらゆる燃
焼機関、燃焼装置に対して、より簡便な使用方法で、そ
の混合気の元となる空気中の酸素や水蒸気を活性化し、
燃焼反応を促進し、燃焼効率を改善することで、燃費や
出力、又は熱効率の工場を図ると共に、排出ガス中の一
酸化炭素や不完全燃焼による有害物質の軽減を図ること
ができる、燃焼効率改善装置を得る。 【解決手段】 ランタンやセリウム等の希土類金属とト
リウムを含む天然鉱石の粒子と酸化チタンや鉄粉を金属
板や耐熱性材料の表面に固定し、空気との接触を容易な
形状に加工し、これを燃焼機関の高速流速の空気と接触
する部分や、燃焼装置の燃焼室に最も近い部分に装着
し、接触した空気中の酸素や水蒸気を励起し活性が高い
フリーラジカルを発生させて、これを燃料と混合させる
ことで混合気の燃焼性を高めて燃焼効率の改善効果を得
る装置を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関、外燃機
関をはじめとする燃料を燃焼させることで動力や熱エネ
ルギー、電気エネルギー等を得る、あらゆる燃焼機関
の、燃料と混合される空気の流通経路に用いることで、
これと接触した空気中の酸素を活性化し、その空気と燃
料の混合気体の燃焼効率を改善する燃焼効率改善装置と
その使用方法及び製造方法に関する。主原料として、例
えばチェフキナイトやヴァイカナイト等のように、ラン
タンやセリウム等のランタノイド系元素の他に、微量の
トリウムを含む希土類金属を含む天然鉱石と、触媒作用
を持つ酸化チタンや鉄粉等を含む天然鉱石を用いること
で、これと接触した空気中の酸素や水蒸気が、トリウム
が持つ電磁波による励起作用で、スーパーオキサイドア
ニオンラジカルやＯＨラジカルのようなフリーラジカル
となり、これが燃料と混合されることで燃焼の反応性が
促進され、燃焼効率の改善効果がもたらされるものであ
る。ただし、この励起されたフリーラジカルはその寿命
が極端に短く、瞬時に元の状態に戻ってしまうため、内
燃機関や外燃機関の空気の流通路の、高速流速の空気が
接触する部分や、ボイラー等の燃焼室に最も近い部分
に、その形状や設置方法を装着対象ごとに対応させるこ
とで、自動車エンジンのような内燃機関だけでなく、外
燃機関、ボイラー等あらゆる燃焼機関に使用可能とした
もので、空気中の酸素の活性を上げ、その混合気の燃焼
効率を改善し、燃費及び出力の向上や熱効率の改善を図
ると共に排出ガス中の一酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸
化物、ハイドロカーボンのような不完全燃焼による有機
物等の軽減効果を得る燃焼効率改善装置である。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、主に内燃機関の燃焼
効率改善方法として、一度燃焼させた排出ガスをある程
度再度燃焼室に導き、再燃焼させることで完全燃焼させ
るシステム、燃焼室の近隣に副燃焼室を設け燃焼室内の
混合気中の燃料濃度が低濃度であっても効率よく燃焼さ
せ得る内燃機関、混合気への着火点を改良し燃焼ムラを
少なくする内燃機関等が開発されてきた。又システムそ
のもの以外では、排気管に排気を加速する装置を設置す
ることで、内燃機関側の吸気を促進し、混合気の燃焼効
率を改善する装置や、特殊な成分を含むセラミックを液
体燃料と接触させて燃料の改質を図り燃焼効率を上げる
装置や、燃料にある種の触媒や酸化剤等を添加すること
で燃焼効率を改善する添加剤等が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関の燃焼効率改
善においては、前述の各システムは、内燃機関等の設計
の段階から導入すべきものであり、既存の自動車等に対
して、後から装着ができるシステムではなく、新たに製
造される一部の自動車等に限られている。排気管に設置
する装置については、目的とは逆に排気の抵抗因子とな
らないように、装着対象ごとに企画設計をする必要があ
り、また自動車等の内燃機関のみがその対象である。特
殊な成分を含むセラミックを用いた燃料改質装置につい
ては、装置が燃料と満遍なく接触する必要があり、燃料
タンクの構造や容量との兼ね合いで燃料と装置との接触
にムラが出る可能性も否定できない上、このような装置
は燃料そのものを分子レベルでクラスターを小さくする
などして燃料の改質を図るものであるが、このような方
法で分子集団を変化させた場合、その寿命は極端に短
く、効果そのものにムラが出る可能性が高い。燃料添加
剤は、液体燃料のみが対象である上に、それ自体が燃料
と共に燃焼する消耗品であるため燃料補給のたびに一定
量を計って添加しなくてはならないことや、液体燃料の
種類によって添加剤そのものの種類も異なるなど、使用
の簡便性等の点で問題が残っていた。

【０００４】本発明の目的は、上記の問題に鑑み、燃料
の種類が液体、気体にかかわらず、又、対象の燃焼機関
が内燃機関であっても外燃機関であっても、またその新
旧にかかわらず、燃料を空気と混合して燃焼させるあら
ゆる燃焼機関及び燃焼装置に対して、より簡便な使用方
法で、その混合気の元となる空気中の酸素を励起させ、
燃焼反応を促進し、燃焼効率を改善し、燃費や出力、又
は熱効率の向上を図るとともに、排出ガス中の一酸化炭
素、窒素酸化物、硫黄酸化物、不完全燃焼による排出ガ
ス中の有機物等の軽減を図ることができる燃焼効率改善
装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の燃焼効率改善装置（以下本発明１と
記す）は、ランタン、セリウム等のランタノイド系元素
と微量のアクチノイド系元素のトリウムを含む希土類金
属を含む天然鉱石を粉砕し、粉末又は粒状としたもの
と、この天然鉱石の他に、酸化チタンや鉄などを含む天
然鉱石を粉砕し、粒状又は粉末化したものを混ぜ合わせ
たものを原料とし、これをシート状の塑形変形性が大き
く加工しやすい金属板や樹脂板の、片面或いは両面に接
着固定させたものである。

【０００６】請求項２記載の燃焼効率改善装置（以下本
発明２と記す）は、本発明１を基本にして、これに多数
の切り込みを入れてある程度引き延ばし、切り込み部分
に隙間を作るか、半円形や凹型等のそれ自体が閉じてい
ない切り込みを多数入れ、その切り込み部分を曲げて角
度を持たせることで、装置自体に空気の透過性を持たせ
ると同時に立体構造とし、その表面の、空気との接触面
積を大きくし、様々な形状の装着部分に対応することを
可能としたものである。

【０００７】請求項３記載の燃焼効率改善装置（以下本
発明３と記す）は、本発明１を基本にして、これを筒状
に加工し、これを束ねて固定するか又は、同シートを格
子状に組み合わせ、ハニカム構造とすることで、複数の
流通路を持つ筒状に加工し、その空気との接触面積を多
くとることを可能とすると同時に、それ自体が空気の流
通路となりうる形状としたものである。

【０００８】請求項４記載の燃焼効率改善装置（以下本
発明４と記す）は、本発明３の筒状の装置の片側に、フ
ィルターを装着することで、燃焼効率改善装置表面の粒
子が剥離し、燃焼機関内部に入り込んだ場合に、機関そ
のものに悪影響を及ぼす可能性がある部分にも、装着す
ることを可能としたものである。

【０００９】請求項５記載の燃焼効率改善装置（以下本
発明５と記す）は、有効成分の粒子を固定する基材を金
属板や樹脂板ではなく、陶器やタイル等の耐熱性のある
素材とすることで、ボイラーの燃焼室に最も近い部分の
ように、高熱高温になるところにも、装着することを可
能としたものである。

【００１０】本発明１、本発明２、本発明３、本発明
４、本発明５の何れも、請求項６記載のように、液体燃
料或いは気体燃料を空気と混合して燃焼させるあらゆる
燃焼装置及び燃焼機関の、燃焼室に供給される直前の空
気と接触する部分や、内燃機関等の高速流速の空気と接
触する部分、又はボイラー等の燃焼室に最も近い部分に
等、燃焼室で燃料と混合される空気と接触する部分に使
用することで、燃焼効率の改善効果を得るものである。

【００１１】本発明５においては、有効成分である天然
鉱石の粒子を水平面に敷き、その上に基材となる粘度等
を流し込み、乾燥させた後に焼成することで、表面に天
然鉱石の層を持つ陶器或いはタイルを製造することを可
能としたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して説明する。本発明において、主な原
料として用いる天然鉱石は、チェフキナイトやヴァイカ
ナイト等のように、ランタン、セリウム等のランタノイ
ド系元素の他に、微量のアクチノイド系元素のトリウム
を含む希土類金属を含む天然鉱石と、酸化チタンを含む
鉱石や、鉄粉やマンガン等を含む鉱石或いは砂鉄等を粒
状又は粉末状にしたものを原料とする。

【００１３】この原料の配合比については、希土鉱石を
単独で用いても効果を得ることは可能であるが、酸化チ
タンや磁気を持つ鉄粉や俗に電気石と呼ばれる鉄やアル
ミニウム、珪素等を含む鉱石を混ぜ合わせて用いること
で、効果を落とさずにコストを落とすことが可能であ
る。

【００１４】上記の原料を粉砕し、粒状又は粉末とした
ものを基材となる金属板や樹脂板の表面に、接着剤又は
粘着剤等を用いて、接着し、圧力をかけて固定する。こ
こで用いる基材はシート状のアルミニウムのように、塑
形変形性が大きく、加工がしやすく、それ自体が腐食に
比較的強いものが望ましく、接着剤又は粘着剤について
は接着硬化後にも、ある程度の弾性や柔軟性が有るもの
が良い。

【００１５】図１は、本発明１による燃焼効率改善装置
のうち、基材の片面に天然鉱石粒子を固定したものの概
要図である。図１において、１は基材の金属板、２は接
着剤又は粘着剤、３は天然鉱石の粒子である。

【００１６】図２は、同じく本発明１による燃焼効率改
善装置のうち、基材の両面に、天然鉱石粒子を接着固定
したものの概要図である。図２において、１は基材の金
属板２は接着剤又は粘着剤、３は天然鉱石の粒子であ
る。この場合、二倍の接触面積を持つことになる。

【００１７】図３は、本発明１を加工して作成した、本
発明２の一例の概要図である。本発明１のうち、両面に
天然鉱石の細粒を固定したものに、多数の直線の切り込
みを施し、全体を少し引き延ばし、切り込み部分に隙間
を作ったもので、装置自体に空気の透過性を持たせ、厚
みをあまりとらずに、多少の立体構造を持たせると共
に、様々な装着箇所に対して、変形させ易くしたもので
ある。図３で、４はその切り込みの一例を示す。

【００１８】図４は、本発明２の、別の形態を持つ一例
の概要図である。本発明１のうち、両面に天然鉱石の粒
子を固定したものに、半円形や凹型等、それ自体が閉じ
ていない曲線の切り込みを入れ、この切り込み部分を折
り曲げて角度を持たせる。やはりこれも同様に、装置自
体に空気の透過性を持たせ、立体構造を持たせたもの
で、装着箇所が比較的余裕のある空間である場合に、装
着を容易にしたものである。図４で、５は、この切り込
み部分の一例を示し、この切り込み部分を折り曲げた状
態を示している。

【００１９】上記のように、シートそのものに多数の切
り込みによる隙間を作り、その切り込み部分を折り曲げ
ることで、シートに立体構造を持たせ、シートそのもの
に空気の透過性を持たせることができる。これは燃焼効
率改善装置を装着する対象がいかなる形態をしたもので
も対応可能、かつ接着固定など行わなくても装着が容易
であるように考慮したものである。

【００２０】図５及び図６は、本発明３を作成する手順
を簡単に説明した概要図である。図５で、６は、本発明
３の内部を構成する部品の一つで、本発明１のうち、両
面に天然鉱石粒子を固定したものの一辺側から中央付近
まで切り込みを入れたものを示し、図５は、これを組み
合わせる様子を示したものである。これを複数作成し、
図５の矢印で示すように組み合わせ、格子状又はハニカ
ム構造のものを作成する。

【００２１】図６は、上記の格子状又はハニカム構造状
のものの外周に、本発明１を巻き付けて、複数の流通路
を持つ筒状のものを作成したもので、これが本発明３の
一例の概要図である。図６の、７は、外周に巻き付け、
固定した、本発明１を示す。

【００２２】本発明３においては、上記の製作方法の他
に、装着対象の形状や規模等に応じて、本発明１のシー
トを筒状にしたものを複数束ねて、その周囲に本発明１
のシートを巻き付ける方法もある。

【００２３】図７は、本発明４の燃焼効率改善装置の断
面図を示す。複数の流通路を備えた、本発明３の筒状の
装置の片側に、フィルターを装着固定したもので、図４
の８は、フィルターであり、これを装着することで、装
置の表面に固定した天然鉱石の細粒や粉末が、剥離した
場合に、装置内にこれを留めることが可能である。これ
は内燃機関において、エアクリーナーを通過した後の空
気が通過する部分に装着した場合に装置の天然鉱石の粒
子が剥離、落下することがあっても、内燃機関内部に到
達することがないように考慮したものである。

【００２４】図８は、本発明５による燃焼効率改善装置
の概略図で、図８の９は、タイルや陶器等の、焼成して
得られる耐熱性の基材である。このように耐熱性の高い
基材を用いることで、ボイラーの燃焼室のごく近い部分
のように高熱高温に曝される部分にも装着、使用を可能
としたものである。

【００２５】本発明１、本発明２、本発明３、本発明
４、本発明５の何れの燃焼効率改善装置も、液体燃料或
いは気体燃料を空気と混合させて燃焼させる、あらゆる
燃焼装置及び燃焼機関の、燃焼室に供給される空気と接
触する部分や、ボイラー等の燃焼室に最も近い部分に装
着して使用する。

【００２６】その使用方法の一例として、図９に、本発
明２を内燃機関の空気取り入れ口に繋がるエアクリーナ
ーケースの内側に装着した場合の、カッタウェイヴュウ
での概要図を記す。図９で、１０はエアクリーナーケー
ス、１１はエアクリーナー、１２は本発明２の燃焼効率
改善装置である。

【００２７】別の使用方法の一例として、図１０に、本
発明４を内燃機関の空気の流通経路に装着した場合の断
面図での概要図を記す。図１０で、１３はエアクリーナ
ーケースからエンジンに繋がるパイプ又はチューブ、１
４は本発明４の燃焼効率改善装置である。

【００２８】更に、図１１に、本発明５をボイラーの燃
焼室直前の空気の流通路に装着した場合の概要図を記
す。図１１で、１５はボイラー本体、１６は燃焼室、１
７は空気の流通路、１８は本発明５の燃焼効率改善装置
である。

【００２９】本発明５においては、原料の天然鉱石の細
粒又は粉末を水平面に敷き詰め、その上に粘土等の基材
材料を流し込み、乾燥させた後に焼成することで、図５
に記した陶器又はタイル状の燃焼効率改善装置を製造す
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明がもたらす効果の実証例として、
以下の実験及び試験等を実施したのでその結果をデータ
に基づいて説明する。

【００３１】

【表１】

【００３２】本発明は、ランタンやセリウム等のランタ
ノイド系元素を含む、電子工学的に特殊な挙動を持つ元
素と、アクチノイド系元素のトリウムを含む天然鉱石を
主原料とし、他に鉄、アルミニウム、シリカ、チタン等
を含む原料を用いている。本発明のうち、効果、加工、
工業利用の面から考えて、特に用い易い組成の原料につ
いて、蛍光Ｘ線回析装置によって、分析を行った。その
結果に基づき、主な成分を示したものが、上記の

【表１】である。

【００３３】上記のように、多種類の金属元素を含んで
おり、希土類金属も数種類含んでいる。このうちトリウ
ムは、アクチノイド系元素であり、ある種の電磁波を発
生する元素である。これは放射線の一種であるが、その
放射線量は、希土鉱石の配合比をごく少量に押さえるこ
とで極めて微量とし、加えて共存するランタノイド系元
素をはじめとする他成分による放射線の吸収作用もあっ
て、直接接触している部分以外では殆ど測定不可能な状
態まで調整することが可能である。又、ＡＢＳ樹脂やゴ
ム板等でその殆どが遮蔽されてしまうため、実用上殆ど
問題は無い。

【００３４】上記成分を持つ本発明が、空気と直接接触
した場合、これの発する電磁波によって、空気中の酸素
や、空気中の水蒸気が励起され、活性化されたフリーラ
ジカルが発生する。この活性化されてエネルギー準位が
高いフリーラジカルの代表的なものが、スーパーオキサ
イドアニオンラジカルやＯＨラジカルである。これらの
フリーラジカルは不安定で、極めて反応性が高く、接触
したものの酸化還元反応を促進する方向に働く。更に、
酸化チタンを用いることで接触した分子の酸化促進、又
磁気を帯びた鉄粉により有極性分子の配列がある種の方
向性を持って供給される等の効果も考えられる。従っ
て、本発明における燃焼効率改善装置は、燃焼室に供給
される空気中の酸素等を活性化させ、その反応性が高い
空気を燃料と混合することで、燃焼室内の燃焼性を高
め、結果燃焼効率を改善するというのが基本原理であ
り、液体燃料でも気体燃料でも対応できる燃焼効率改善
装置である。

【００３５】次に、本発明の原料が持つ、酸素の活性化
作用を確認するために、以下の実験を実施したので、図
面を参照して説明する。

【００３６】図１２のような装置を組み、酸性染料に対
する、酸化分解反応の程度を吸光光度法測定した。図１
２で、１９はフラスコ、２０はガラス管、２１はエアポ
ンプ２２は本発明３による燃焼効率改善装置、２３は染
料の水溶液、２４はゴム栓、２５はシリコンチューブ、
２６は排気用ガラス管である。染料は、酸性染料のう
ち、アマランスを使用した。これは、医薬品及び化粧品
等の着色にも用いられる染料で、強い酸化剤によって分
解される。

【００３７】図１２の装置を用いて、ガラス管より空気
を送り込んだ時に、ガラス管内の本発明３の装置に接触
した空気がフラスコ内の染料の水溶液内に直接送り込ま
れるようにする。空気の流速が可能な限り速くなるよう
にエアポンプを調整し、又、本発明３の装置と染料の水
溶液の距離は可能な限り近づけるように装置を組む。以
上の条件でエアポンプを作動させ、本発明３の装置と接
触した空気で染料の水溶液を暴気する。比較対照とし
て、同装置を用いて、本発明３の装置を用いずに同様に
暴気したもの、同溶液に暴気も何もしないものを用意す
る。各々一時間経過又は暴気した後に、吸光光度計を用
いて、波長５２２ｎｍ付近の吸光度を測定する。

【００３８】図１３は上記実験の結果である。各ピーク
曲線は、上より、染料溶液に何もしなかったもの、暴気
のみ行ったもの、本発明３の装置と接触した空気で暴気
したもの、の曲線を示している。何も処理を行わなかっ
たものをブランクとした場合、暴気のみ行ったものは若
干吸光度が低下しているように見えるが、これは暴気に
よって送り込まれた空気中の酸素により、ある程度の酸
化分解がなされた可能性が考えられるが、誤差の範囲と
も言える程度の変化しか見られなかった。しかし、本発
明３の装置を用いたものでは、明らかな吸光度の低下が
見られた。これは、本発明３の装置と接触した空気中の
酸素が活性化され、その活性化された酸素のフリーラジ
カルによって染料の酸化分解が促進されたためと考えら
れる。

【００３９】次に、本発明の内燃機関にもたらす効果を
検討するために、実際の自動車を用いて以下のような実
験を実施した。

【００４０】まず、ガソリンエンジン搭載の車輌を用い
て、エンジン温度を一定まで上昇させるために、一時間
程度走行した後に、アイドリング時の排気ガス中の一酸
化炭素濃度、及びハイドロカーボン（ＨＣ）濃度を測定
し、次に本発明１の燃焼効率改善装置をエアクリーナー
ケースの内側に装着し、同様に一時間程度走行した後
に、同じくアイドリング時の、排気ガス中の一酸化炭素
濃度、及びハイドロカーボン濃度を測定する。尚、一定
時間走行した後に測定するのは、触媒の温度がある程度
上昇していない場合に、正確な測定が行えないため、よ
り正確な測定値を得られるように、上記の条件を設け
た。測定にはＨＯＲＩＢＡ−ＭＥＸＡ−３２４Ｊを使用
した。これは、測定を実施した整備工場で、車検を行う
際に実際に使用している装置にて測定を行ったものであ
る。

【表２】にその結果を記す。

【００４１】

【表２】

【００４２】上記の結果を見ると、排気ガス中の有害物
質である一酸化炭素濃度、ハイドロカーボン濃度とも
に、減少していることがわかる。これは、本発明１の燃
焼効率改善装置と接触し、活性化された酸素が燃料と共
に混合気となって供給されることで、燃焼機関内での燃
焼性が上昇し、燃焼効率が改善された結果として、不完
全燃焼が減少した結果、不完全燃焼によって発生する一
酸化炭素及び燃料の燃え残りと言えるハイドロカーボン
の濃度が低下したものと考えられる。

【００４３】更に、ディーゼルエンジン搭載車におけ
る、黒煙濃度についても同様に、本発明１の燃焼効率改
善装置を用いて測定した。この場合も、同様に一定時間
走行した後に、アイドリング時の黒鉛濃度を、イヤサカ
ＧＳＭ−１０Ｈを使用して測定した。 一酸化炭素濃度
及びハイドロカーボン濃度の測定時と同様に、本測定機
器も、実際の自動車整備工場で、業務に使用している装
置を用いた。その結果が

【表３】である。

【００４４】

【表３】

【００４５】ディーゼルエンジンが発する黒煙は、ＳＰ
Ｍと呼ばれる空中浮遊物質の一種であり、これも燃料で
ある軽油の不完全燃焼によって発生する有害物質であ
る。この結果についても同様に、本発明１の燃焼効率改
善装置と接触し、活性化された酸素が燃料とともに混合
気として供給されることで燃焼効率が改善し、不完全燃
焼が減少したものと考えられる。

【００４６】以上のように、本発明の燃焼効率改善装置
を用いることで、アイドリング時における排気ガス中の
有害物質濃度が低下することは確認できた。これは、燃
焼効率を改善するためであるが、前に記したように本発
明の燃焼効率改善装置によって励起され、活性化しフリ
ーラジカルとなった分子は、極端に寿命が短いため、実
際にはアイドリング時よりも実走行時により効果が発揮
される。そこで、本発明の燃焼効率改善装置を装着した
場合と非装着の場合の燃費を測定し、その効果を検討し
た。

【００４７】まず、ガソリンエンジン搭載の乗用車を用
いて、燃費を測定した。

【表４】はその結果であるが、何れの車輌も高速道路を
走行し、一定の区間を速度、道路状況等の諸条件を極力
等しくし、満タン方式で走行距離と燃料の消費量から算
出した。車種についてはメーカー名と名称及び排気量を
記し、区間は出発地と終着地を、距離は燃料給油地から
給油地までの距離、巡航速度は出発時及び終着時前後の
低速域は無視し、高速道路を走行中の速度を記載、不要
な加速、追い越し等は行わないようにした。

【００４８】

【表４】

【００４９】上記のように、高速走行においては、測定
車輌全てにおいて１０％以上の燃費改善率を得る結果と
なり、エンジンの回転数を高い数値で維持する、高速走
行時の燃焼効率改善効果を得る結果となった。

【００５０】次に、気体燃料として、ＬＰＧを用いる、
業務用車輌で燃費測定を実施した。業務用車輌の場合、
道路状況、乗車人員、積載量、速度等々、走行条件の統
一が大変困難であるため、業務における乗務記録をもと
に、一ヶ月単位で総合的に燃費計算を行い、装着前の平
均値と、装着後の一ヶ月ごとの平均値を算出、８ヶ月間
比較検討した。その結果を

【表５】に記す。

【００５１】

【表５】

【００５２】上記のような結果を得た。装着１ヶ月目に
おいては効果が得られていない例が見られるが、これは
エンジン内部の汚染の程度等の諸条件により現れた結果
と考えられる。尚、５台の車輌全てが同車種であるにも
かかわらず、効果に差が見られるのは、試験車輌がタク
シーであったため、走行距離が長い車輌も、待機時間が
長くアイドリング状態が多い車輌と、まちまちで、走行
条件に差があったためであるが、２ヶ月目以降は、何れ
の車輌においても効果がみられた。

【００５３】以上、内燃機関を中心に、本発明による効
果の実証例を記したが、気体燃料を使用するバーナーに
ついて、以下の試験を実施した。

【００５４】エアー配管径４０Ａのラジアントチューブ
バーナーを用い、都市ガスを燃料として、本発明１の燃
焼効率改善装置をエアー配管内の、バーナーから２５ｃ
ｍ離れた位置に設置した場合とバーナー直近に設置した
場合、設置していない場合とで、燃焼量を同じくした時
の一酸化炭素濃度を比較した。

【表６】にその結果を記す。

【００５５】

【表６】

【００５６】上記のように、燃焼量及び酸素濃度がほぼ
一定の条件下で、バーナーから２５ｃｍ離れたところに
設置して、一酸化炭素濃度が４０％減少し、バーナーの
直近に設置して、９７．７％減少した。前に記したよう
に、本発明の燃焼効率回全装置によって活性化され、得
られるフリーラジカルは、極めて寿命が短いため、バー
ナー直近に設置した方が、より効果を得られたものであ
るが、ある程度の距離をおいて設置しても、燃焼効率の
改善効果を得ることができるとての結果を得た。

【００５７】以上のように、本発明品は、既存の内燃機
関や外燃機関、燃焼装置の構造を変えずに、それぞれの
構造に合わせて最も適したものを装着するだけで、供給
される空気中の酸素や水蒸気の活性化作用により、燃焼
効率の改善効果をもたらし、結果として燃料消費率の改
善、排出ガス中の有害物質の減少、総合的に資源の浪費
を含めた環境への悪影響の緩和をもたらすことができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明１による、燃焼効率改善装置のうち、基
材となる金属板の片面に、天然鉱石の粒子を固定させた
ものの概要図である。

【図２】本発明１による、燃焼効率改善装置のうち、基
材となる金属板の両面に、天然鉱石の粒子を固定したも
のの概要図である。

【図３】本発明２による燃焼効率改善装置のうち、本発
明１の燃焼効率改善装置に、多数の直線の切り込みを入
れ、全体を少し引き延ばして、切り込み部分に隙間を設
けた燃焼効率改善装置の概要図である。

【図４】本発明２による燃焼効率改善装置のうち、本発
明１の燃焼効率改善装置に、多数の半円形の切り込みを
入れ、その切り込み部分を折り曲げた状態の燃焼効率改
善装置の概要図である。

【図５】本発明３による、燃焼効率改善装置を作成する
場合の、主な構成部分の作成方法を簡単に示す概要図で
ある。

【図６】本発明３による、筒状の焼効率改善装置の概要
図である。

【図７】本発明４による、筒状のものの片側に、フィル
ターを装着した燃焼効率改善装置の断面図である。

【図８】本発明５による、陶器或いはタイル表面に、天
然鉱石粒子を固定した、燃焼効率改善装置の概要図であ
る。

【図９】本発明２による燃焼効率改善装置を、内燃機関
のエアクリーナーケース内に装着した場合の、内部を表
すために一部カッティングした状態で描いた、装着例の
概要図である。

【図１０】本発明４による燃焼効率改善装置を、内燃機
関の空気の流通路のうち、エアフィルターを通過した後
の空気と接触する部分に装着した場合の断面図である。

【図１１】本発明５による燃焼効率改善装置を、ボイラ
ーの空気の流通路のうち、燃焼室に近い部分に装着した
場合の断面図である。

【図１２】本発明による燃焼効率改善装置の、空気中の
酸素や水蒸気に対する活性化作用を確認するために実施
した実験の、実験装置の概要図である。

【図１３】図１２に記した装置を用いて実施した実験
の、吸光光度計による測定結果を示すピーク曲線であ
る。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 接着剤 ３ 天然鉱石粒子 ４ 切り込み ５ 曲線の切り込み部分 ６ 本発明３による燃焼効率改善装置の内部構成部品 ７ 本発明１による燃焼効率改善装置 ８ フィルター ９ 陶器又はタイル １０エアクリーナーケース １１エアエレメント １２本発明２による燃焼効率改善装置 １３パイプ １４本発明４による燃焼効率改善装置 １５ボイラー本体 １６燃焼室 １７空気の流通路 １８本発明５による燃焼効率改善装置 １９フラスコ ２０ガラス管 ２１エアポンプ ２２本発明１による燃焼効率改善装置 ２３染料液 ２４ゴム栓 ２５シリコンチューブ ２６排気用ガラス管

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月３０日（２０００．１０．
３０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年７月２０日（２００１．７．２
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】

【表２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】

【表３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】削除

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】削除

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】削除

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】削除

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ランタン、セリウム等のランタノイド系元
   素の他に、微量のアクチノイド系元素のトリウムを含む
   希土類金属を含む天然鉱石を粉砕し、粒状又は、粉末化
   したものと、この天然鉱石の他に、酸化チタンや鉄など
   を含む他の天然鉱石を粉砕し、粒状又は粉末化したもの
   を混ぜ合わせたものを原料とし、これをシート状の、塑
   形変形性が大きく加工しやすい金属板や樹脂板の、片面
   或いは両面に接着固定させたことを特徴とし、これと接
   触した空気中の酸素や水蒸気が励起されて発生する、ス
   ーパーオキサイドアニオンラジカルやＯＨラジカル等の
   フリーラジカルを燃料との混合気に供給することで、燃
   焼性を高め、燃焼反応を促進し、燃焼効率を改善するこ
   とを特徴とする燃焼効率改善装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の燃焼効率改善装置のシート
   に多数の切り込みを入れ、全体をある程度引き延ばし、
   切り込み部分に隙間を作るか、又は、半円形や凹型等そ
   れ自体が閉じていない切り込みを多数入れ、その切り込
   み部分を曲げて角度を持たせることで、シートに空気の
   透過性を持たせると同時にシートを立体構造とし、その
   表面の、空気との接触面積を大きくするとともに、様々
   な形状の装着部分に対応することを容易にしたことを特
   徴とする燃焼効率改善装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の燃焼効率改善装置のシート
   を筒状に加工し、これを束ねて固定するか又は、同シー
   トを格子状に組み合わせ、ハニカム構造とすることで、
   複数の流通路を持つ筒状に加工し、その空気との接触面
   積を多くとることを可能とすると同時に、それ自体が空
   気の流通路となりうる形状としたことを特徴とする燃焼
   効率改善装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の燃焼効率改善装置を一定の
   太さの筒状とし、その片側にフィルターを装着すること
   で、有効成分である天然鉱石の粒子が剥離して、燃焼機
   関内部に入り込んだ場合に、機関そのものに悪影響を及
   ぼす可能性が考えられるような部分、例えば、内燃機関
   の空気の流通経路のうちエアエレメントを通過した後の
   空気と接触する部分等にも、装着することを可能とした
   ことを特徴とする燃焼効率改善装置。
5. 【請求項５】請求項１の燃焼効率改善装置の天然鉱石の
   細粒を固定する対象である基材を金属板や樹脂板等では
   なく、陶器やタイル等の耐熱性のあるものとすること
   で、例えばボイラーや発電機等の燃焼室に最も近い部分
   に装着して用いることを可能としたことを特徴とする燃
   焼効率改善装置。
6. 【請求項６】請求項１、及び請求項２、及び請求項３、
   及び請求項４、及び請求項５記載の何れの燃焼効率改善
   装置も、液体燃料或いは気体燃料を空気と混合して燃焼
   させる、あらゆる燃焼装置及び燃焼機関の、燃焼室に供
   給される直前の空気と接触する部分や、内燃機関等の高
   速流速の空気と接触する部分、また、ボイラー等の燃焼
   室に最も近い部分に装着し、使用することで、本装置と
   接触した空気中の酸素を活性化し、この酸素と燃料の混
   合気体を燃焼させることで、燃焼効率を改善する、燃焼
   効率改善装置の使用方法。
7. 【請求項７】請求項５の燃焼効率改善装置において、水
   平面に天然鉱石の細粒を敷き、その上に粘土等の基材原
   料を流し込み、乾燥させた後に一定温度で焼成し、片側
   に天然鉱石の層を持つ陶器又はタイル状の燃焼効率改善
   装置を得る、製造方法。