JP2002180071A - 低公害燃料 - Google Patents
低公害燃料Info
- Publication number
- JP2002180071A JP2002180071A JP2000377359A JP2000377359A JP2002180071A JP 2002180071 A JP2002180071 A JP 2002180071A JP 2000377359 A JP2000377359 A JP 2000377359A JP 2000377359 A JP2000377359 A JP 2000377359A JP 2002180071 A JP2002180071 A JP 2002180071A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- cooled
- low
- weight
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料用液体炭化水素のＮＯＸとＰＭの減少を
同時に行うことは原則として相反する事項として困難な
問題であり、燃料自体からこの問題に対する有効な対策
が殆どなかった。唯一、燃料にアルコールを混入してＰ
Ｍを減少する手段があるが、反面アルデヒドの発生が大
きく、大気汚染がさらにひどくなる問題点が指摘されて
いる。 【解決手段】 −１０℃から−３０℃に冷却した燃料用
液体炭化水素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から
−３０℃に冷却した天然ガスを溶解させてなるものであ
る。
同時に行うことは原則として相反する事項として困難な
問題であり、燃料自体からこの問題に対する有効な対策
が殆どなかった。唯一、燃料にアルコールを混入してＰ
Ｍを減少する手段があるが、反面アルデヒドの発生が大
きく、大気汚染がさらにひどくなる問題点が指摘されて
いる。 【解決手段】 −１０℃から−３０℃に冷却した燃料用
液体炭化水素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から
−３０℃に冷却した天然ガスを溶解させてなるものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（ガソリ
ンエンジン、ディーゼルエンジン等）に用いる燃料用液
体炭化水素に関するもので、有害排出物の原因となって
いる従来のものに代わり、経済性に優れた低公害燃料を
提供するものである。
ンエンジン、ディーゼルエンジン等）に用いる燃料用液
体炭化水素に関するもので、有害排出物の原因となって
いる従来のものに代わり、経済性に優れた低公害燃料を
提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関は、燃料が安価で取り扱いの容
易なこと、インフラの整備等によって入手し易く現在で
も熱機関の主流を占めている。しかし、その稼動によっ
て、多量の浮遊粒子状物質（ＰＭ）や窒素化合物（ＮＯ
Ｘ）、ハイドロカーボン、アルデヒド等の有害物質の排
出を引き起こし、大気汚染並びに公害病の要因となって
いる。燃料用液体炭化水素は、炭素と水素を主成分とし
ている。その分子量の違いによりガソリン、軽油、重油
等に分けられている。内燃機関の燃料としてこれらを使
用する場合、エネルギーの発生はこれらの液体炭化水素
の酸化反応である。通常理論空燃比で燃焼させる場合、
排出されるガスは炭酸ガスと水である。しかしディーゼ
ルエンジンの場合、理論空燃比で燃焼させると局所燃焼
と高温のため多量のＮＯＸが発生する。このＮＯＸはそ
の後の発生熱により徐々に分解されるが、完全に分解さ
れる前に排出されて排気ガスとなる。
易なこと、インフラの整備等によって入手し易く現在で
も熱機関の主流を占めている。しかし、その稼動によっ
て、多量の浮遊粒子状物質（ＰＭ）や窒素化合物（ＮＯ
Ｘ）、ハイドロカーボン、アルデヒド等の有害物質の排
出を引き起こし、大気汚染並びに公害病の要因となって
いる。燃料用液体炭化水素は、炭素と水素を主成分とし
ている。その分子量の違いによりガソリン、軽油、重油
等に分けられている。内燃機関の燃料としてこれらを使
用する場合、エネルギーの発生はこれらの液体炭化水素
の酸化反応である。通常理論空燃比で燃焼させる場合、
排出されるガスは炭酸ガスと水である。しかしディーゼ
ルエンジンの場合、理論空燃比で燃焼させると局所燃焼
と高温のため多量のＮＯＸが発生する。このＮＯＸはそ
の後の発生熱により徐々に分解されるが、完全に分解さ
れる前に排出されて排気ガスとなる。
【０００３】このＮＯＸの発生を抑えるため、燃焼のタ
イミングを前倒しして早く燃焼を始めるようにする方法
がある。すると、燃焼時間が延びてＮＯＸの分解時間が
とれて、ＮＯＸの発生量を結果として抑えられることに
なる。しかしこの方法をとると、燃焼室に余分の力がか
かり、加速時と同様の状況が発生するためＰＭの発生量
が増加する。また、加速時の燃焼室は空気フィルターに
よる減圧が大きく酸素不足がおこるため、多量のＰＭの
発生が起こる。
イミングを前倒しして早く燃焼を始めるようにする方法
がある。すると、燃焼時間が延びてＮＯＸの分解時間が
とれて、ＮＯＸの発生量を結果として抑えられることに
なる。しかしこの方法をとると、燃焼室に余分の力がか
かり、加速時と同様の状況が発生するためＰＭの発生量
が増加する。また、加速時の燃焼室は空気フィルターに
よる減圧が大きく酸素不足がおこるため、多量のＰＭの
発生が起こる。
【０００４】現況では、ＮＯＸとＰＭの減少を同時に行
うことは原則として相反する事項として困難な問題であ
った。これらの問題の対策が様々採られているが、燃料
自体からこの問題に対する有効な対策が殆どなかった。
唯一、燃料にアルコールを混入してＰＭを減少する手段
が採用されたが、反面アルデヒドの発生が大きく、大気
汚染がさらにひどくなる問題点が指摘され、現状抜本的
な解決策は存在しない。
うことは原則として相反する事項として困難な問題であ
った。これらの問題の対策が様々採られているが、燃料
自体からこの問題に対する有効な対策が殆どなかった。
唯一、燃料にアルコールを混入してＰＭを減少する手段
が採用されたが、反面アルデヒドの発生が大きく、大気
汚染がさらにひどくなる問題点が指摘され、現状抜本的
な解決策は存在しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】燃焼理論に基づけば、
炭化水素により多くの酸素と水素を導入すれば、燃焼速
度の上昇と、未反応炭素の酸化、高温度域で発生するＮ
ＯＸの速やかな分解とをもたらし、排出されるガスの浄
化を齎すことになる。燃料自体からこの問題を解決する
には、燃料に酸素と水素を取り入れることにより解決す
るしか手立てがない。酸素や水素を安定的に燃料用炭化
水素に溶解させるには、通常非常に困難な問題であっ
た。本発明はかかる課題に挑戦して、多くの酸素や水素
又は水酸基を燃料用液体炭化水素に安定的に含有させて
低公害燃料を提供しようとするものである。
炭化水素により多くの酸素と水素を導入すれば、燃焼速
度の上昇と、未反応炭素の酸化、高温度域で発生するＮ
ＯＸの速やかな分解とをもたらし、排出されるガスの浄
化を齎すことになる。燃料自体からこの問題を解決する
には、燃料に酸素と水素を取り入れることにより解決す
るしか手立てがない。酸素や水素を安定的に燃料用炭化
水素に溶解させるには、通常非常に困難な問題であっ
た。本発明はかかる課題に挑戦して、多くの酸素や水素
又は水酸基を燃料用液体炭化水素に安定的に含有させて
低公害燃料を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素や酸素を
多量に含有している天然ガスや含酸素有機物（エーテ
ル、アルコール、オレフィン系炭化水素）等を低温で加
圧して燃料用炭化水素に溶解せしめ、常温に戻したとき
も安定的な溶解状況で存在させることで問題を解決した
のである。
多量に含有している天然ガスや含酸素有機物（エーテ
ル、アルコール、オレフィン系炭化水素）等を低温で加
圧して燃料用炭化水素に溶解せしめ、常温に戻したとき
も安定的な溶解状況で存在させることで問題を解決した
のである。
【０００７】
【発明の実施の態様】請求項１の発明に係る低公害燃料
は、−１０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水
素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−３０℃に
冷却した天然ガスを溶解させて得るものである。このと
き温度、圧力により燃料用液体炭化水素１００重量部に
対して１０から４０重量部が溶け込むが、常温にした場
合、そのうち５から２０重量部程度は気体に戻ってしま
う。結果として、５から３５重量部の範囲で天然ガスが
安定的に溶解する。この方法は経済的に優れた低公害燃
料である。
は、−１０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水
素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−３０℃に
冷却した天然ガスを溶解させて得るものである。このと
き温度、圧力により燃料用液体炭化水素１００重量部に
対して１０から４０重量部が溶け込むが、常温にした場
合、そのうち５から２０重量部程度は気体に戻ってしま
う。結果として、５から３５重量部の範囲で天然ガスが
安定的に溶解する。この方法は経済的に優れた低公害燃
料である。
【０００８】温度範囲を−１０℃から−３０℃にしたの
は、−１０℃以上では天然ガスの溶解量が少なく効果が
あまり発現しないし、−３０℃以下では溶解後常温に戻
したとき、気体に戻ってしまう量が多いため不経済だか
らである。圧力を３から１０気圧にしたのは、３気圧未
満だと溶解量不十分であるし１０気圧を越えると常温に
戻したとき気体に戻る量が多いため不経済だからであ
る。燃料用液体炭化水素を−１０℃から−３０℃に冷却
するには液化天然ガスの蒸発熱を利用してなす。
は、−１０℃以上では天然ガスの溶解量が少なく効果が
あまり発現しないし、−３０℃以下では溶解後常温に戻
したとき、気体に戻ってしまう量が多いため不経済だか
らである。圧力を３から１０気圧にしたのは、３気圧未
満だと溶解量不十分であるし１０気圧を越えると常温に
戻したとき気体に戻る量が多いため不経済だからであ
る。燃料用液体炭化水素を−１０℃から−３０℃に冷却
するには液化天然ガスの蒸発熱を利用してなす。
【０００９】請求項２の発明に係る低公害燃料は、−１
０℃から３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−１
０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコー
ルを混合した後、−１０℃から−３０℃に冷却して３か
ら１０気圧に加圧した天然ガスを溶解させて得るもの
で、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１０から
４５重量部溶解させたものである。請求項３の発明に係
る低公害燃料は、−１０℃から３０℃に冷却した燃料用
液体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したオレ
フィン系炭化水素、グリコール、アセタールから選択し
た一種類以上と混合した後、３から１０気圧に加圧し−
１０℃から−３０℃に冷却した天然ガスを溶解させて得
るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１
０から４０重量部溶解させたものである。
０℃から３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−１
０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコー
ルを混合した後、−１０℃から−３０℃に冷却して３か
ら１０気圧に加圧した天然ガスを溶解させて得るもの
で、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１０から
４５重量部溶解させたものである。請求項３の発明に係
る低公害燃料は、−１０℃から３０℃に冷却した燃料用
液体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したオレ
フィン系炭化水素、グリコール、アセタールから選択し
た一種類以上と混合した後、３から１０気圧に加圧し−
１０℃から−３０℃に冷却した天然ガスを溶解させて得
るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１
０から４０重量部溶解させたものである。
【００１０】請求項２、３の発明は、液体炭化水素中に
天然ガスをより多く安定的に溶解させるための手段であ
る。請求項２の発明では、液体炭化水素にエーテルやア
ルコールを予め溶解させておく。その結果、液体炭化水
素にはＲ−Ｏ−ＲやＲ−ＯＨの分子構造をもった分子が
混入される。（Ｒ＝ＣnＨ2n+2） この−Ｏ−結合や−ＯＨ結合の酸素に天然ガスに存在す
る水素が水素結合をおこし、より一層安定的に水素を液
体炭化水素に溶解せしめる。このときの温度、圧力は請
求項１と同じ条件で行う。製品の基本配合比は、液体炭
化水素５５から９０重量部、アルコール５から２０重量
部、エーテル５から２０重量部、水素０から１０重量部
になる。
天然ガスをより多く安定的に溶解させるための手段であ
る。請求項２の発明では、液体炭化水素にエーテルやア
ルコールを予め溶解させておく。その結果、液体炭化水
素にはＲ−Ｏ−ＲやＲ−ＯＨの分子構造をもった分子が
混入される。（Ｒ＝ＣnＨ2n+2） この−Ｏ−結合や−ＯＨ結合の酸素に天然ガスに存在す
る水素が水素結合をおこし、より一層安定的に水素を液
体炭化水素に溶解せしめる。このときの温度、圧力は請
求項１と同じ条件で行う。製品の基本配合比は、液体炭
化水素５５から９０重量部、アルコール５から２０重量
部、エーテル５から２０重量部、水素０から１０重量部
になる。
【００１１】請求項３は、エーテルやアルコールの代わ
りにオレフィン系炭化水素やグリコール、アセタールを
あらかじめ溶解させた方法である。オレフィン系炭化水
素はＲ＝ＲＣＯＯＨの分子構造、グリコールはＣＯ−Ｒ
−ＯＨの分子構造、アセタールはＲ−ＣＨ−（Ｏ−Ｒ）
2 の分子構造を夫々もつ。いずれの分子も炭化水素の構
造内に多くの酸素を含有し酸素の極性をもつため水素と
の水素結合が出来やすい。溶解条件は請求項１と同じ条
件で行う。製品の基本配合比は、液体炭化水素３０から
９０重量部、オレフィン系炭化水素５から３５重量部、
グリコール５から３５重量部、アセタール５から３５重
量部、水素０から１０重量部となる。
りにオレフィン系炭化水素やグリコール、アセタールを
あらかじめ溶解させた方法である。オレフィン系炭化水
素はＲ＝ＲＣＯＯＨの分子構造、グリコールはＣＯ−Ｒ
−ＯＨの分子構造、アセタールはＲ−ＣＨ−（Ｏ−Ｒ）
2 の分子構造を夫々もつ。いずれの分子も炭化水素の構
造内に多くの酸素を含有し酸素の極性をもつため水素と
の水素結合が出来やすい。溶解条件は請求項１と同じ条
件で行う。製品の基本配合比は、液体炭化水素３０から
９０重量部、オレフィン系炭化水素５から３５重量部、
グリコール５から３５重量部、アセタール５から３５重
量部、水素０から１０重量部となる。
【００１２】請求項４の発明に係る低公害燃料は、−１
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコ
ールを混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃か
ら−３０℃に冷却した低分子エーテル、低分子アルコー
ル、低分子のオレフィン系炭化水素から選択した一種類
と水素ガスを溶解させて得るものである。燃料用液体炭
化水素１００重量部に対して１０から４０重要部溶解さ
せたものである。
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコ
ールを混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃か
ら−３０℃に冷却した低分子エーテル、低分子アルコー
ル、低分子のオレフィン系炭化水素から選択した一種類
と水素ガスを溶解させて得るものである。燃料用液体炭
化水素１００重量部に対して１０から４０重要部溶解さ
せたものである。
【００１３】請求項５の発明に係る低公害燃料は、−１
０℃から３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−１
０℃から−３０℃に冷却したグリコール又はアセタール
を混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−
３０℃に冷却した低分子気体のグリコール、アセター
ル、エステルの１又は２以上と水素ガスを溶解させてな
るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１
０から４５重要部溶解させたものである。
０℃から３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−１
０℃から−３０℃に冷却したグリコール又はアセタール
を混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−
３０℃に冷却した低分子気体のグリコール、アセター
ル、エステルの１又は２以上と水素ガスを溶解させてな
るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１
０から４５重要部溶解させたものである。
【００１４】請求項４、５の発明は、天然ガスを使用し
ない方法で製造した低公害燃料である。請求項４の発明
は、請求項２と同じ条件で材料を溶解して製造した方法
で、天然ガスの代わりに低分子のエーテル、低分子のア
ルコール、低分子のオレフィン系炭化水素と水素ガスを
溶解させたものであり、製品の配合比は請求項２と同じ
である。請求項５の発明は、請求項３と同じ条件で同じ
材料を溶解して製造した方法で、天然ガスの代わりに低
分子のグリコール、低分子のアセタール、低分子のエス
テルと水素ガスを溶解させた低公害燃料であり、製品の
配合比は請求項３と同じである。
ない方法で製造した低公害燃料である。請求項４の発明
は、請求項２と同じ条件で材料を溶解して製造した方法
で、天然ガスの代わりに低分子のエーテル、低分子のア
ルコール、低分子のオレフィン系炭化水素と水素ガスを
溶解させたものであり、製品の配合比は請求項２と同じ
である。請求項５の発明は、請求項３と同じ条件で同じ
材料を溶解して製造した方法で、天然ガスの代わりに低
分子のグリコール、低分子のアセタール、低分子のエス
テルと水素ガスを溶解させた低公害燃料であり、製品の
配合比は請求項３と同じである。
【００１５】
【作用】本発明は、ただ単に含酸素炭化水素を燃料に混
ぜるという単純な製造方法ではなく、液体炭化水素中に
水素結合した水素をいかに多く溶解させるかという問題
を解決した方法である。液体炭化水素を低温にすること
によって、まずは含酸素炭化水素を容易に溶け込ませる
と同時に、加圧、低温によってそれぞれの分子間距離を
接近せしめ、溶解している含酸素炭化水素の酸素分子
に、水素分子を水素結合させる。この水素は常温では安
定して水素結合しているが、高圧、高温になると、他の
共有結合している分子より早く分離する。燃焼室に入っ
た液体炭化水素から真っ先に分離した水素が燃焼室内の
酸素とまず反応する。この反応時間は他の炭化水素や含
酸素炭化水素の数倍に達する。このため、燃焼室の反応
は素早く始まり燃焼室を加熱する。この後、通常の燃焼
が行われることになり、結果として通常の燃焼時間より
長い燃焼時間となり、ＮＯＸの分解に必要な時間が取れ
ることになり、排気ガスのＮＯＸの減少につながる。
ぜるという単純な製造方法ではなく、液体炭化水素中に
水素結合した水素をいかに多く溶解させるかという問題
を解決した方法である。液体炭化水素を低温にすること
によって、まずは含酸素炭化水素を容易に溶け込ませる
と同時に、加圧、低温によってそれぞれの分子間距離を
接近せしめ、溶解している含酸素炭化水素の酸素分子
に、水素分子を水素結合させる。この水素は常温では安
定して水素結合しているが、高圧、高温になると、他の
共有結合している分子より早く分離する。燃焼室に入っ
た液体炭化水素から真っ先に分離した水素が燃焼室内の
酸素とまず反応する。この反応時間は他の炭化水素や含
酸素炭化水素の数倍に達する。このため、燃焼室の反応
は素早く始まり燃焼室を加熱する。この後、通常の燃焼
が行われることになり、結果として通常の燃焼時間より
長い燃焼時間となり、ＮＯＸの分解に必要な時間が取れ
ることになり、排気ガスのＮＯＸの減少につながる。
【００１６】また、燃焼時間がとれることにより、アル
デヒドの分解が行われ排気ガスのアルデヒドの発生も抑
えられる。含酸素炭化水素の混入により、燃焼室の酸素
不足を補い酸化反応に寄与し、粒子状炭素の酸化を促
し、排気ガスのＰＭやＮＯＸの発生を押えることにな
る。
デヒドの分解が行われ排気ガスのアルデヒドの発生も抑
えられる。含酸素炭化水素の混入により、燃焼室の酸素
不足を補い酸化反応に寄与し、粒子状炭素の酸化を促
し、排気ガスのＰＭやＮＯＸの発生を押えることにな
る。
【００１７】この含酸素炭化水素や水素ガスを、経済的
に最も効率よく液体炭化水素に溶け込ませるためには、
液化天然ガス（ＬＮＧ）を使用して、低温と圧力を得る
ことが経済的である。液化天然ガス（ＬＮＧ）には多量
の水素ガス、含酸素炭化水素が含まれており、これを効
率的に液体炭化水素に溶け込ませる方法として有力であ
る。
に最も効率よく液体炭化水素に溶け込ませるためには、
液化天然ガス（ＬＮＧ）を使用して、低温と圧力を得る
ことが経済的である。液化天然ガス（ＬＮＧ）には多量
の水素ガス、含酸素炭化水素が含まれており、これを効
率的に液体炭化水素に溶け込ませる方法として有力であ
る。
【００１８】
【実施例】本発明の低公害燃料について実施例及び試験
結果を以下に説明する。請求項１の発明に関するものは
次の通りである。軽油１００重量部を−２８℃に冷却
し、−２４℃の天然ガスを３０重量部加えた後、容器内
で放置し、常温１気圧（大気圧）に戻した。このときの
天然ガスの蒸発は６重量部であった。
結果を以下に説明する。請求項１の発明に関するものは
次の通りである。軽油１００重量部を−２８℃に冷却
し、−２４℃の天然ガスを３０重量部加えた後、容器内
で放置し、常温１気圧（大気圧）に戻した。このときの
天然ガスの蒸発は６重量部であった。
【００１９】この低公害燃料について、１０１７０ccの
いすゞ８トントラックで排気ガスのテストを行った。従
来の軽油で走行した後、排気ガスの検査を行い、その後
燃料をすべて抜き取り、この発明に係る低公害燃料を注
入し、１時間走行後排気ガスを測定し、その結果を比較
したものである。（以下同様の手法をとった） 自動車：いすゞ ８トントラック 排気量：１０１７０cc 初年度登録 ：平成７年（西暦１９９５年） 検査場所：福岡
いすゞ８トントラックで排気ガスのテストを行った。従
来の軽油で走行した後、排気ガスの検査を行い、その後
燃料をすべて抜き取り、この発明に係る低公害燃料を注
入し、１時間走行後排気ガスを測定し、その結果を比較
したものである。（以下同様の手法をとった） 自動車：いすゞ ８トントラック 排気量：１０１７０cc 初年度登録 ：平成７年（西暦１９９５年） 検査場所：福岡
【表１】
【００２０】請求項２の発明に関するものは次の通りで
ある。まず、軽油を−２５℃に冷却した軽油に、−２５
℃に冷却したメチールアルコールとエチールエーテルを
混合する。配合比は軽油８０wt％、メチールアルコール
１０wt％、メチールエーテル１０wt％とした。この配合
軽油１００重量部を、７気圧の圧力で−２５℃の天然ガ
スを３５重量部加えた後、容器内で放置して常温、１気
圧（大気圧）に戻した。このときの天然ガスの蒸発は８
重量部であった。この低公害燃料について、８０００cc
の日野の４トントラックで排気ガスのテストを行った。
ある。まず、軽油を−２５℃に冷却した軽油に、−２５
℃に冷却したメチールアルコールとエチールエーテルを
混合する。配合比は軽油８０wt％、メチールアルコール
１０wt％、メチールエーテル１０wt％とした。この配合
軽油１００重量部を、７気圧の圧力で−２５℃の天然ガ
スを３５重量部加えた後、容器内で放置して常温、１気
圧（大気圧）に戻した。このときの天然ガスの蒸発は８
重量部であった。この低公害燃料について、８０００cc
の日野の４トントラックで排気ガスのテストを行った。
【００２１】自動車：日野４トントラック 排気量：７９８０cc 検査場所：大阪府
【表２】 窒素酸化物、ハイドロカーボン、一酸化炭素、アルデヒ
ドについては次の通り。
ドについては次の通り。
【表３】
【００２２】自動車：トヨタ自家用貨物（バン）平成６
年登録 排気量：１８７０cc 原動機の型式 ２Ｃ 検査場所：大阪府
年登録 排気量：１８７０cc 原動機の型式 ２Ｃ 検査場所：大阪府
【表４】 窒素酸化物、ハイドロカーボン、一酸化炭素については
次の通り。
次の通り。
【表５】
【００２３】請求項３の発明に関するものは次の通りで
ある。−２２℃に冷却した軽油に、−２２℃に冷却した
エチレングリコールとアセタールを添加混合する。配合
比は軽油８０wt％、エチレングリコール１０wt％、アセ
タール１０wt％にした。この配合軽油１００重量部を、
８気圧の圧力で−２２℃にした天然ガスを２５重量部加
えた後、容器内で放置して常温、１気圧（大気圧）に戻
した。このときの天然ガスの蒸発量は５重量部であっ
た。試験結果は次の通りであった。 自動車：日産ディーゼル １０トントラック 排気量：１２５０３cc 初年度登録 ：平成８年（西暦１９９６年） 検査場所：大阪府
ある。−２２℃に冷却した軽油に、−２２℃に冷却した
エチレングリコールとアセタールを添加混合する。配合
比は軽油８０wt％、エチレングリコール１０wt％、アセ
タール１０wt％にした。この配合軽油１００重量部を、
８気圧の圧力で−２２℃にした天然ガスを２５重量部加
えた後、容器内で放置して常温、１気圧（大気圧）に戻
した。このときの天然ガスの蒸発量は５重量部であっ
た。試験結果は次の通りであった。 自動車：日産ディーゼル １０トントラック 排気量：１２５０３cc 初年度登録 ：平成８年（西暦１９９６年） 検査場所：大阪府
【表６】
【００２４】請求項４の発明に関するものは次の通りで
ある。−２５℃に冷却した軽油に、−２５℃に冷却した
ジメチルエーテルとエチルアルコールを添加混合する。
配合比は軽油８０wt％、ジメチルエーテル１０wt％、エ
チルアルコール１０wt％にした。一方、メチルエーテル
４０wt％とエチルエーテル２０wt％と水素ガス４０wt％
を混合した気体を−２５℃に冷却し、９気圧に加圧し
た。配合軽油１００重量部に、後者の水素ガス混合物３
５重量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガス
の蒸発量は１３重量部であった。このようにした得た低
公害燃料について、１８７０ccのトヨタの自家用貨物車
（バン）で走行試験を行った。 自動車：トヨタ 自家用貨物車 排気量：１８７０cc 初年度登録 ：平成６年（西暦１９９４年） 検査場所：大阪府
ある。−２５℃に冷却した軽油に、−２５℃に冷却した
ジメチルエーテルとエチルアルコールを添加混合する。
配合比は軽油８０wt％、ジメチルエーテル１０wt％、エ
チルアルコール１０wt％にした。一方、メチルエーテル
４０wt％とエチルエーテル２０wt％と水素ガス４０wt％
を混合した気体を−２５℃に冷却し、９気圧に加圧し
た。配合軽油１００重量部に、後者の水素ガス混合物３
５重量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガス
の蒸発量は１３重量部であった。このようにした得た低
公害燃料について、１８７０ccのトヨタの自家用貨物車
（バン）で走行試験を行った。 自動車：トヨタ 自家用貨物車 排気量：１８７０cc 初年度登録 ：平成６年（西暦１９９４年） 検査場所：大阪府
【表７】
【００２５】請求項５の発明に関するものは次の通りで
ある。軽油８０wt％を−２５℃に冷却し、−２５℃に冷
却したエチレングリコール２０wt％と添加混合する。一
方、アセタール６０wt％と水素４０wt％を混合した気体
を−２５℃に冷却し、７気圧に加圧した。配合軽油１０
０重量部に、後者のアセタール・水素ガス混合物２５重
量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガスの蒸
発量は３重量部であった。このようにして得た低公害燃
料について、７１２０ccのいすゞのトラックで走行試験
を行った結果は次の通りであった。 自動車：いすゞ ４トントラック 排気量：７１２０cc 初年度登録 ：平成７年４月（西暦１９９５年） 検査場所：東京都
ある。軽油８０wt％を−２５℃に冷却し、−２５℃に冷
却したエチレングリコール２０wt％と添加混合する。一
方、アセタール６０wt％と水素４０wt％を混合した気体
を−２５℃に冷却し、７気圧に加圧した。配合軽油１０
０重量部に、後者のアセタール・水素ガス混合物２５重
量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガスの蒸
発量は３重量部であった。このようにして得た低公害燃
料について、７１２０ccのいすゞのトラックで走行試験
を行った結果は次の通りであった。 自動車：いすゞ ４トントラック 排気量：７１２０cc 初年度登録 ：平成７年４月（西暦１９９５年） 検査場所：東京都
【表８】
【００２６】
【発明の効果】試験結果から明らかなように、本発明に
係る低公害燃料は粒状浮遊物質削減において顕著な効果
が認められる。また、窒素酸化物、ハイドロカーボン、
一酸化炭素の削減においても効果が認められる。本発明
によれば、液体炭化水素に溶解される含酸素炭化水素と
水素により、燃焼時間を延ばすことにより、ＮＯＸの削
減と粒状浮遊物質の削減を可能にした点では本発明の効
果は大きい。さらに、アルコール含有燃料のように、化
合された水酸基が反応後排ガス中にアルデヒドを作るよ
うな反応機構とはまったく反応機構を異にしている。す
なわちアルコール含有燃料では、化合された水酸基は、
反応時ＣＨＯの結合がつよく未反応物質として残るた
め、排気ガス中のアルデヒド発生につながる。しかし、
本発明による水素は含酸素炭化水素と水素結合している
ため、水素が容易に遊離してアルデヒドの発生を抑え
る。
係る低公害燃料は粒状浮遊物質削減において顕著な効果
が認められる。また、窒素酸化物、ハイドロカーボン、
一酸化炭素の削減においても効果が認められる。本発明
によれば、液体炭化水素に溶解される含酸素炭化水素と
水素により、燃焼時間を延ばすことにより、ＮＯＸの削
減と粒状浮遊物質の削減を可能にした点では本発明の効
果は大きい。さらに、アルコール含有燃料のように、化
合された水酸基が反応後排ガス中にアルデヒドを作るよ
うな反応機構とはまったく反応機構を異にしている。す
なわちアルコール含有燃料では、化合された水酸基は、
反応時ＣＨＯの結合がつよく未反応物質として残るた
め、排気ガス中のアルデヒド発生につながる。しかし、
本発明による水素は含酸素炭化水素と水素結合している
ため、水素が容易に遊離してアルデヒドの発生を抑え
る。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年９月６日（２００１．９．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 低公害燃料
【特許請求の範囲】
【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（ガソリ
ンエンジン、ディーゼルエンジン等）に用いる燃料用液
体炭化水素に関するもので、有害排出物の原因となって
いる従来のものに代わり、経済性に優れた低公害燃料を
提供するものである。
ンエンジン、ディーゼルエンジン等）に用いる燃料用液
体炭化水素に関するもので、有害排出物の原因となって
いる従来のものに代わり、経済性に優れた低公害燃料を
提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関は、燃料が安価で取り扱いの容
易なこと、インフラの整備等によって入手し易く現在で
も熱機関の主流を占めている。しかし、その稼動によっ
て、多量の浮遊粒子状物質（ＰＭ）や窒素化合物（ＮＯ
Ｘ）、ハイドロカーボン、アルデヒド等の有害物質の排
出を引き起こし、大気汚染並びに公害病の要因となって
いる。燃料用液体炭化水素は、炭素と水素を主成分とし
ている。その分子量の違いによりガソリン、軽油、重油
等に分けられている。内燃機関の燃料としてこれらを使
用する場合、エネルギーの発生はこれらの液体炭化水素
の酸化反応である。通常理論空燃比で燃焼させる場合、
排出されるガスは炭酸ガスと水である。しかしディーゼ
ルエンジンの場合、理論空燃比で燃焼させると局所燃焼
と高温のため多量のＮＯＸが発生する。このＮＯＸはそ
の後の発生熱により徐々に分解されるが、完全に分解さ
れる前に排出されて排気ガスとなる。
易なこと、インフラの整備等によって入手し易く現在で
も熱機関の主流を占めている。しかし、その稼動によっ
て、多量の浮遊粒子状物質（ＰＭ）や窒素化合物（ＮＯ
Ｘ）、ハイドロカーボン、アルデヒド等の有害物質の排
出を引き起こし、大気汚染並びに公害病の要因となって
いる。燃料用液体炭化水素は、炭素と水素を主成分とし
ている。その分子量の違いによりガソリン、軽油、重油
等に分けられている。内燃機関の燃料としてこれらを使
用する場合、エネルギーの発生はこれらの液体炭化水素
の酸化反応である。通常理論空燃比で燃焼させる場合、
排出されるガスは炭酸ガスと水である。しかしディーゼ
ルエンジンの場合、理論空燃比で燃焼させると局所燃焼
と高温のため多量のＮＯＸが発生する。このＮＯＸはそ
の後の発生熱により徐々に分解されるが、完全に分解さ
れる前に排出されて排気ガスとなる。
【０００３】このＮＯＸの発生を抑えるため、燃焼のタ
イミングを前倒しして早く燃焼を始めるようにする方法
がある。すると、燃焼時間が延びてＮＯＸの分解時間が
とれて、ＮＯＸの発生量を結果として抑えられることに
なる。しかしこの方法をとると、燃焼室に余分の力がか
かり、加速時と同様の状況が発生するためＰＭの発生量
が増加する。また、加速時の燃焼室は空気フィルターに
よる減圧が大きく酸素不足がおこるため、多量のＰＭの
発生が起こる。
イミングを前倒しして早く燃焼を始めるようにする方法
がある。すると、燃焼時間が延びてＮＯＸの分解時間が
とれて、ＮＯＸの発生量を結果として抑えられることに
なる。しかしこの方法をとると、燃焼室に余分の力がか
かり、加速時と同様の状況が発生するためＰＭの発生量
が増加する。また、加速時の燃焼室は空気フィルターに
よる減圧が大きく酸素不足がおこるため、多量のＰＭの
発生が起こる。
【０００４】現況では、ＮＯＸとＰＭの減少を同時に行
うことは原則として相反する事項として困難な問題であ
った。これらの問題の対策が様々採られているが、燃料
自体からこの問題に対する有効な対策が殆どなかった。
唯一、燃料にアルコールを混入してＰＭを減少する手段
が採用されたが、反面アルデヒドの発生が大きく、大気
汚染がさらにひどくなる問題点が指摘され、現状抜本的
な解決策は存在しない。
うことは原則として相反する事項として困難な問題であ
った。これらの問題の対策が様々採られているが、燃料
自体からこの問題に対する有効な対策が殆どなかった。
唯一、燃料にアルコールを混入してＰＭを減少する手段
が採用されたが、反面アルデヒドの発生が大きく、大気
汚染がさらにひどくなる問題点が指摘され、現状抜本的
な解決策は存在しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】燃焼理論に基づけば、
炭化水素により多くの酸素と水素を導入すれば、燃焼速
度の上昇と、未反応炭素の酸化、高温度域で発生するＮ
ＯＸの速やかな分解とをもたらし、排出されるガスの浄
化を齎すことになる。燃料自体からこの問題を解決する
には、燃料に酸素と水素を取り入れることにより解決す
るしか手立てがない。酸素や水素を安定的に燃料用液体
炭化水素に溶解させるには、通常非常に困難な問題であ
った。本発明はかかる課題に挑戦して、多くの酸素や水
素又は水酸基を燃料用液体炭化水素に安定的に含有させ
て低公害燃料を提供しようとするものである。
炭化水素により多くの酸素と水素を導入すれば、燃焼速
度の上昇と、未反応炭素の酸化、高温度域で発生するＮ
ＯＸの速やかな分解とをもたらし、排出されるガスの浄
化を齎すことになる。燃料自体からこの問題を解決する
には、燃料に酸素と水素を取り入れることにより解決す
るしか手立てがない。酸素や水素を安定的に燃料用液体
炭化水素に溶解させるには、通常非常に困難な問題であ
った。本発明はかかる課題に挑戦して、多くの酸素や水
素又は水酸基を燃料用液体炭化水素に安定的に含有させ
て低公害燃料を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素や酸素を
多量に含有している天然ガスや含酸素有機物（エーテ
ル、アルコール、オレフィン系炭化水素）等を低温で加
圧して燃料用液体炭化水素に溶解せしめ、常温に戻した
ときも安定的な溶解状況で存在させることで問題を解決
したのである。
多量に含有している天然ガスや含酸素有機物（エーテ
ル、アルコール、オレフィン系炭化水素）等を低温で加
圧して燃料用液体炭化水素に溶解せしめ、常温に戻した
ときも安定的な溶解状況で存在させることで問題を解決
したのである。
【０００７】
【発明の実施の態様】請求項１の発明に係る低公害燃料
は、−１０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水
素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−３０℃に
冷却した天然ガスを溶解させて得るものである。このと
き温度、圧力により燃料用液体炭化水素１００重量部に
対して１０から４０重量部が溶け込むが、常温にした場
合、そのうち５から２０重量部程度は気体に戻ってしま
う。結果として、５から３５重量部の範囲で天然ガスが
安定的に溶解する。この方法は経済的に優れた低公害燃
料である。
は、−１０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水
素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−３０℃に
冷却した天然ガスを溶解させて得るものである。このと
き温度、圧力により燃料用液体炭化水素１００重量部に
対して１０から４０重量部が溶け込むが、常温にした場
合、そのうち５から２０重量部程度は気体に戻ってしま
う。結果として、５から３５重量部の範囲で天然ガスが
安定的に溶解する。この方法は経済的に優れた低公害燃
料である。
【０００８】温度範囲を−１０℃から−３０℃にしたの
は、−１０℃以上では天然ガスの溶解量が少なく効果が
あまり発現しないし、−３０℃以下では溶解後常温に戻
したとき、気体に戻ってしまう量が多いため不経済だか
らである。圧力を３から１０気圧にしたのは、３気圧未
満だと溶解量不十分であるし１０気圧を越えると常温に
戻したとき気体に戻る量が多いため不経済だからであ
る。燃料用液体炭化水素を−１０℃から−３０℃に冷却
するには液化天然ガスの蒸発熱を利用してなす。
は、−１０℃以上では天然ガスの溶解量が少なく効果が
あまり発現しないし、−３０℃以下では溶解後常温に戻
したとき、気体に戻ってしまう量が多いため不経済だか
らである。圧力を３から１０気圧にしたのは、３気圧未
満だと溶解量不十分であるし１０気圧を越えると常温に
戻したとき気体に戻る量が多いため不経済だからであ
る。燃料用液体炭化水素を−１０℃から−３０℃に冷却
するには液化天然ガスの蒸発熱を利用してなす。
【０００９】請求項２の発明に係る低公害燃料は、−１
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコ
ールを混合した後、−１０℃から−３０℃に冷却して３
から１０気圧に加圧した天然ガスを溶解させて得るもの
で、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１０から
４５重量部溶解させたものである。請求項３の発明に係
る低公害燃料は、−１０℃から−３０℃に冷却した燃料
用液体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したオ
レフィン系炭化水素、グリコール、アセタールから選択
した一種類以上と混合した後、３から１０気圧に加圧し
−１０℃から−３０℃に冷却した天然ガスを溶解させて
得るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して
１０から４０重量部溶解させたものである。
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコ
ールを混合した後、−１０℃から−３０℃に冷却して３
から１０気圧に加圧した天然ガスを溶解させて得るもの
で、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１０から
４５重量部溶解させたものである。請求項３の発明に係
る低公害燃料は、−１０℃から−３０℃に冷却した燃料
用液体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したオ
レフィン系炭化水素、グリコール、アセタールから選択
した一種類以上と混合した後、３から１０気圧に加圧し
−１０℃から−３０℃に冷却した天然ガスを溶解させて
得るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して
１０から４０重量部溶解させたものである。
【００１０】請求項２、３の発明は、燃料用液体炭化水
素中に天然ガスをより多く安定的に溶解させるための手
段である。請求項２の発明では、燃料用液体炭化水素に
エーテルやアルコールを予め溶解させておく。その結
果、燃料用液体炭化水素にはＲ−Ｏ−ＲやＲ−ＯＨの分
子構造をもった分子が混入される。（Ｒ＝ＣnＨ2n+2） この−Ｏ−結合や−ＯＨ結合の酸素に天然ガスに存在す
る水素が水素結合をおこし、より一層安定的に水素を燃
料用液体炭化水素に溶解せしめる。このときの温度、圧
力は請求項１と同じ条件で行う。製品の基本配合比は、
燃料用液体炭化水素５５から９０重量部、アルコール５
から２０重量部、エーテル５から２０重量部、水素０か
ら１０重量部になる。
素中に天然ガスをより多く安定的に溶解させるための手
段である。請求項２の発明では、燃料用液体炭化水素に
エーテルやアルコールを予め溶解させておく。その結
果、燃料用液体炭化水素にはＲ−Ｏ−ＲやＲ−ＯＨの分
子構造をもった分子が混入される。（Ｒ＝ＣnＨ2n+2） この−Ｏ−結合や−ＯＨ結合の酸素に天然ガスに存在す
る水素が水素結合をおこし、より一層安定的に水素を燃
料用液体炭化水素に溶解せしめる。このときの温度、圧
力は請求項１と同じ条件で行う。製品の基本配合比は、
燃料用液体炭化水素５５から９０重量部、アルコール５
から２０重量部、エーテル５から２０重量部、水素０か
ら１０重量部になる。
【００１１】請求項３は、エーテルやアルコールの代わ
りにオレフィン系炭化水素やグリコール、アセタールを
あらかじめ溶解させた方法である。オレフィン系炭化水
素はＲ＝ＲＣＯＯＨの分子構造、グリコールはＣＯ−Ｒ
−ＯＨの分子構造、アセタールはＲ−ＣＨ−（Ｏ−Ｒ）
2 の分子構造を夫々もつ。いずれの分子も炭化水素の構
造内に多くの酸素を含有し酸素の極性をもつため水素と
の水素結合が出来やすい。溶解条件は請求項１と同じ条
件で行う。製品の基本配合比は、燃料用液体炭化水素３
０から９０重量部、オレフィン系炭化水素５から３５重
量部、グリコール５から３５重量部、アセタール５から
３５重量部、水素０から１０重量部となる。
りにオレフィン系炭化水素やグリコール、アセタールを
あらかじめ溶解させた方法である。オレフィン系炭化水
素はＲ＝ＲＣＯＯＨの分子構造、グリコールはＣＯ−Ｒ
−ＯＨの分子構造、アセタールはＲ−ＣＨ−（Ｏ−Ｒ）
2 の分子構造を夫々もつ。いずれの分子も炭化水素の構
造内に多くの酸素を含有し酸素の極性をもつため水素と
の水素結合が出来やすい。溶解条件は請求項１と同じ条
件で行う。製品の基本配合比は、燃料用液体炭化水素３
０から９０重量部、オレフィン系炭化水素５から３５重
量部、グリコール５から３５重量部、アセタール５から
３５重量部、水素０から１０重量部となる。
【００１２】請求項４の発明に係る低公害燃料は、−１
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコ
ールを混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃か
ら−３０℃に冷却した低分子エーテル、低分子アルコー
ル、低分子のオレフィン系炭化水素から選択した一種類
と水素ガスを溶解させて得るものである。燃料用液体炭
化水素１００重量部に対して１０から４０重要部溶解さ
せたものである。
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したエーテル又は及びアルコ
ールを混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃か
ら−３０℃に冷却した低分子エーテル、低分子アルコー
ル、低分子のオレフィン系炭化水素から選択した一種類
と水素ガスを溶解させて得るものである。燃料用液体炭
化水素１００重量部に対して１０から４０重要部溶解さ
せたものである。
【００１３】請求項５の発明に係る低公害燃料は、−１
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したグリコール又はアセター
ルを混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃から
−３０℃に冷却した低分子気体のグリコール、アセター
ル、エステルの１又は２以上と水素ガスを溶解させてな
るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１
０から４５重要部溶解させたものである。
０℃から−３０℃に冷却した燃料用液体炭化水素に、−
１０℃から−３０℃に冷却したグリコール又はアセター
ルを混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃から
−３０℃に冷却した低分子気体のグリコール、アセター
ル、エステルの１又は２以上と水素ガスを溶解させてな
るもので、燃料用液体炭化水素１００重量部に対して１
０から４５重要部溶解させたものである。
【００１４】請求項４、５の発明は、天然ガスを使用し
ない方法で製造した低公害燃料である。請求項４の発明
は、請求項２と同じ条件で材料を溶解して製造した方法
で、天然ガスの代わりに低分子のエーテル、低分子のア
ルコール、低分子のオレフィン系炭化水素と水素ガスを
溶解させたものであり、製品の配合比は請求項２と同じ
である。請求項５の発明は、請求項３と同じ条件で同じ
材料を溶解して製造した方法で、天然ガスの代わりに低
分子のグリコール、低分子のアセタール、低分子のエス
テルと水素ガスを溶解させた低公害燃料であり、製品の
配合比は請求項３と同じである。
ない方法で製造した低公害燃料である。請求項４の発明
は、請求項２と同じ条件で材料を溶解して製造した方法
で、天然ガスの代わりに低分子のエーテル、低分子のア
ルコール、低分子のオレフィン系炭化水素と水素ガスを
溶解させたものであり、製品の配合比は請求項２と同じ
である。請求項５の発明は、請求項３と同じ条件で同じ
材料を溶解して製造した方法で、天然ガスの代わりに低
分子のグリコール、低分子のアセタール、低分子のエス
テルと水素ガスを溶解させた低公害燃料であり、製品の
配合比は請求項３と同じである。
【００１５】
【作用】本発明は、ただ単に含酸素炭化水素を燃料に混
ぜるという単純な製造方法ではなく、燃料用液体炭化水
素中に水素結合した水素をいかに多く溶解させるかとい
う問題を解決した方法である。燃料用液体炭化水素を低
温にすることによって、まずは含酸素炭化水素を容易に
溶け込ませると同時に、加圧、低温によってそれぞれの
分子間距離を接近せしめ、溶解している含酸素炭化水素
の酸素分子に、水素分子を水素結合させる。この水素は
常温では安定して水素結合しているが、高圧、高温にな
ると、他の共有結合している分子より早く分離する。燃
焼室に入った燃料用液体炭化水素から真っ先に分離した
水素が燃焼室内の酸素とまず反応する。この反応時間は
他の炭化水素や含酸素炭化水素の数倍に達する。このた
め、燃焼室の反応は素早く始まり燃焼室を加熱する。こ
の後、通常の燃焼が行われることになり、結果として通
常の燃焼時間より長い燃焼時間となり、ＮＯＸの分解に
必要な時間が取れることになり、排気ガスのＮＯＸの減
少につながる。
ぜるという単純な製造方法ではなく、燃料用液体炭化水
素中に水素結合した水素をいかに多く溶解させるかとい
う問題を解決した方法である。燃料用液体炭化水素を低
温にすることによって、まずは含酸素炭化水素を容易に
溶け込ませると同時に、加圧、低温によってそれぞれの
分子間距離を接近せしめ、溶解している含酸素炭化水素
の酸素分子に、水素分子を水素結合させる。この水素は
常温では安定して水素結合しているが、高圧、高温にな
ると、他の共有結合している分子より早く分離する。燃
焼室に入った燃料用液体炭化水素から真っ先に分離した
水素が燃焼室内の酸素とまず反応する。この反応時間は
他の炭化水素や含酸素炭化水素の数倍に達する。このた
め、燃焼室の反応は素早く始まり燃焼室を加熱する。こ
の後、通常の燃焼が行われることになり、結果として通
常の燃焼時間より長い燃焼時間となり、ＮＯＸの分解に
必要な時間が取れることになり、排気ガスのＮＯＸの減
少につながる。
【００１６】また、燃焼時間がとれることにより、アル
デヒドの分解が行われ排気ガスのアルデヒドの発生も抑
えられる。含酸素炭化水素の混入により、燃焼室の酸素
不足を補い酸化反応に寄与し、粒子状炭素の酸化を促
し、排気ガスのＰＭやＮＯＸの発生を押えることにな
る。
デヒドの分解が行われ排気ガスのアルデヒドの発生も抑
えられる。含酸素炭化水素の混入により、燃焼室の酸素
不足を補い酸化反応に寄与し、粒子状炭素の酸化を促
し、排気ガスのＰＭやＮＯＸの発生を押えることにな
る。
【００１７】この含酸素炭化水素や水素ガスを、経済的
に最も効率よく燃料用液体炭化水素に溶け込ませるため
には、液化天然ガス（ＬＮＧ）を使用して、低温と圧力
を得ることが経済的である。液化天然ガス（ＬＮＧ）に
は多量の水素ガス、含酸素炭化水素が含まれており、こ
れを効率的に燃料用液体炭化水素に溶け込ませる方法と
して有力である。
に最も効率よく燃料用液体炭化水素に溶け込ませるため
には、液化天然ガス（ＬＮＧ）を使用して、低温と圧力
を得ることが経済的である。液化天然ガス（ＬＮＧ）に
は多量の水素ガス、含酸素炭化水素が含まれており、こ
れを効率的に燃料用液体炭化水素に溶け込ませる方法と
して有力である。
【００１８】
【実施例】本発明の低公害燃料について実施例及び試験
結果を以下に説明する。請求項１の発明に関するものは
次の通りである。軽油１００重量部を−２８℃に冷却
し、−２４℃の天然ガスを３０重量部加えた後、容器内
で放置し、常温１気圧（大気圧）に戻した。このときの
天然ガスの蒸発は６重量部であった。
結果を以下に説明する。請求項１の発明に関するものは
次の通りである。軽油１００重量部を−２８℃に冷却
し、−２４℃の天然ガスを３０重量部加えた後、容器内
で放置し、常温１気圧（大気圧）に戻した。このときの
天然ガスの蒸発は６重量部であった。
【００１９】この低公害燃料について、１０１７０ccの
いすゞ８トントラックで排気ガスのテストを行った。従
来の軽油で走行した後、排気ガスの検査を行い、その後
燃料をすべて抜き取り、この発明に係る低公害燃料を注
入し、１時間走行後排気ガスを測定し、その結果を比較
したものである。（以下同様の手法をとった） 自動車：いすゞ ８トントラック 排気量：１０１７０cc 初年度登録 ：平成７年（西暦１９９５年） 検査場所：福岡
いすゞ８トントラックで排気ガスのテストを行った。従
来の軽油で走行した後、排気ガスの検査を行い、その後
燃料をすべて抜き取り、この発明に係る低公害燃料を注
入し、１時間走行後排気ガスを測定し、その結果を比較
したものである。（以下同様の手法をとった） 自動車：いすゞ ８トントラック 排気量：１０１７０cc 初年度登録 ：平成７年（西暦１９９５年） 検査場所：福岡
【表１】
【００２０】請求項２の発明に関するものは次の通りで
ある。まず、軽油を−２５℃に冷却した軽油に、−２５
℃に冷却したメチールアルコールとエチールエーテルを
混合する。配合比は軽油８０wt％、メチールアルコール
１０wt％、メチールエーテル１０wt％とした。この配合
軽油１００重量部を、７気圧の圧力で−２５℃の天然ガ
スを３５重量部加えた後、容器内で放置して常温、１気
圧（大気圧）に戻した。このときの天然ガスの蒸発は８
重量部であった。この低公害燃料について、８０００cc
の日野の４トントラックで排気ガスのテストを行った。
ある。まず、軽油を−２５℃に冷却した軽油に、−２５
℃に冷却したメチールアルコールとエチールエーテルを
混合する。配合比は軽油８０wt％、メチールアルコール
１０wt％、メチールエーテル１０wt％とした。この配合
軽油１００重量部を、７気圧の圧力で−２５℃の天然ガ
スを３５重量部加えた後、容器内で放置して常温、１気
圧（大気圧）に戻した。このときの天然ガスの蒸発は８
重量部であった。この低公害燃料について、８０００cc
の日野の４トントラックで排気ガスのテストを行った。
【００２１】自動車：日野４トントラック 排気量：７９８０cc 検査場所：大阪府
【表２】 窒素酸化物、ハイドロカーボン、一酸化炭素、アルデヒ
ドについては次の通り。
ドについては次の通り。
【表３】
【００２２】自動車：トヨタ自家用貨物（バン）平成６
年登録 排気量：１８７０cc 原動機の型式 ２Ｃ 検査場所：大阪府
年登録 排気量：１８７０cc 原動機の型式 ２Ｃ 検査場所：大阪府
【表４】 窒素酸化物、ハイドロカーボン、一酸化炭素については
次の通り。
次の通り。
【表５】
【００２３】請求項３の発明に関するものは次の通りで
ある。−２２℃に冷却した軽油に、−２２℃に冷却した
エチレングリコールとアセタールを添加混合する。配合
比は軽油８０wt％、エチレングリコール１０wt％、アセ
タール１０wt％にした。この配合軽油１００重量部を、
８気圧の圧力で−２２℃にした天然ガスを２５重量部加
えた後、容器内で放置して常温、１気圧（大気圧）に戻
した。このときの天然ガスの蒸発量は５重量部であっ
た。試験結果は次の通りであった。 自動車：日産ディーゼル １０トントラック 排気量：１２５０３cc 初年度登録 ：平成８年（西暦１９９６年） 検査場所：大阪府
ある。−２２℃に冷却した軽油に、−２２℃に冷却した
エチレングリコールとアセタールを添加混合する。配合
比は軽油８０wt％、エチレングリコール１０wt％、アセ
タール１０wt％にした。この配合軽油１００重量部を、
８気圧の圧力で−２２℃にした天然ガスを２５重量部加
えた後、容器内で放置して常温、１気圧（大気圧）に戻
した。このときの天然ガスの蒸発量は５重量部であっ
た。試験結果は次の通りであった。 自動車：日産ディーゼル １０トントラック 排気量：１２５０３cc 初年度登録 ：平成８年（西暦１９９６年） 検査場所：大阪府
【表６】
【００２４】請求項４の発明に関するものは次の通りで
ある。−２５℃に冷却した軽油に、−２５℃に冷却した
ジメチルエーテルとエチルアルコールを添加混合する。
配合比は軽油８０wt％、ジメチルエーテル１０wt％、エ
チルアルコール１０wt％にした。一方、メチルエーテル
４０wt％とエチルエーテル２０wt％と水素ガス４０wt％
を混合した気体を−２５℃に冷却し、９気圧に加圧し
た。配合軽油１００重量部に、後者の水素ガス混合物３
５重量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガス
の蒸発量は１３重量部であった。このようにした得た低
公害燃料について、１８７０ccのトヨタの自家用貨物車
（バン）で走行試験を行った。 自動車：トヨタ 自家用貨物車 排気量：１８７０cc 初年度登録 ：平成６年（西暦１９９４年） 検査場所：大阪府
ある。−２５℃に冷却した軽油に、−２５℃に冷却した
ジメチルエーテルとエチルアルコールを添加混合する。
配合比は軽油８０wt％、ジメチルエーテル１０wt％、エ
チルアルコール１０wt％にした。一方、メチルエーテル
４０wt％とエチルエーテル２０wt％と水素ガス４０wt％
を混合した気体を−２５℃に冷却し、９気圧に加圧し
た。配合軽油１００重量部に、後者の水素ガス混合物３
５重量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガス
の蒸発量は１３重量部であった。このようにした得た低
公害燃料について、１８７０ccのトヨタの自家用貨物車
（バン）で走行試験を行った。 自動車：トヨタ 自家用貨物車 排気量：１８７０cc 初年度登録 ：平成６年（西暦１９９４年） 検査場所：大阪府
【表７】
【００２５】請求項５の発明に関するものは次の通りで
ある。軽油８０wt％を−２５℃に冷却し、−２５℃に冷
却したエチレングリコール２０wt％と添加混合する。一
方、アセタール６０wt％と水素４０wt％を混合した気体
を−２５℃に冷却し、７気圧に加圧した。配合軽油１０
０重量部に、後者のアセタール・水素ガス混合物２５重
量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガスの蒸
発量は３重量部であった。このようにして得た低公害燃
料について、７１２０ccのいすゞのトラックで走行試験
を行った結果は次の通りであった。 自動車：いすゞ ４トントラック 排気量：７１２０cc 初年度登録 ：平成７年４月（西暦１９９５年） 検査場所：東京都
ある。軽油８０wt％を−２５℃に冷却し、−２５℃に冷
却したエチレングリコール２０wt％と添加混合する。一
方、アセタール６０wt％と水素４０wt％を混合した気体
を−２５℃に冷却し、７気圧に加圧した。配合軽油１０
０重量部に、後者のアセタール・水素ガス混合物２５重
量部を混合し容器内に放置した。放置後の水素ガスの蒸
発量は３重量部であった。このようにして得た低公害燃
料について、７１２０ccのいすゞのトラックで走行試験
を行った結果は次の通りであった。 自動車：いすゞ ４トントラック 排気量：７１２０cc 初年度登録 ：平成７年４月（西暦１９９５年） 検査場所：東京都
【表８】
【００２６】
【発明の効果】試験結果から明らかなように、本発明に
係る低公害燃料は粒状浮遊物質削減において顕著な効果
が認められる。また、窒素酸化物、ハイドロカーボン、
一酸化炭素の削減においても効果が認められる。本発明
によれば、燃料用液体炭化水素に溶解される含酸素炭化
水素と水素により、燃焼時間を延ばすことにより、ＮＯ
Ｘの削減と粒状浮遊物質の削減を可能にした点では本発
明の効果は大きい。さらに、アルコール含有燃料のよう
に、化合された水酸基が反応後排ガス中にアルデヒドを
作るような反応機構とはまったく反応機構を異にしてい
る。すなわちアルコール含有燃料では、化合された水酸
基は、反応時ＣＨＯの結合がつよく未反応物質として残
るため、排気ガス中のアルデヒド発生につながる。しか
し、本発明による水素は含酸素炭化水素と水素結合して
いるため、水素が容易に遊離してアルデヒドの発生を抑
える。
係る低公害燃料は粒状浮遊物質削減において顕著な効果
が認められる。また、窒素酸化物、ハイドロカーボン、
一酸化炭素の削減においても効果が認められる。本発明
によれば、燃料用液体炭化水素に溶解される含酸素炭化
水素と水素により、燃焼時間を延ばすことにより、ＮＯ
Ｘの削減と粒状浮遊物質の削減を可能にした点では本発
明の効果は大きい。さらに、アルコール含有燃料のよう
に、化合された水酸基が反応後排ガス中にアルデヒドを
作るような反応機構とはまったく反応機構を異にしてい
る。すなわちアルコール含有燃料では、化合された水酸
基は、反応時ＣＨＯの結合がつよく未反応物質として残
るため、排気ガス中のアルデヒド発生につながる。しか
し、本発明による水素は含酸素炭化水素と水素結合して
いるため、水素が容易に遊離してアルデヒドの発生を抑
える。
Claims (5)
- 【請求項１】 −１０℃から−３０℃に冷却した燃料用
液体炭素に、３から１０気圧に加圧し−１０℃から−３
０℃に冷却した天然ガスを溶解せしめて製造した低公害
燃料。 - 【請求項２】 −１０℃から−３０℃に冷却した燃料用
液体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したエー
テル及び又はアルコールを混合した後、３から１０気圧
に加圧し−１０℃から−３０℃に冷却した天然ガスを溶
解せしめて製造した低公害燃料。 - 【請求項３】 −１０℃から３０℃に冷却した燃料用液
体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したオレフ
ィン系炭化水素、グリコール、アセタールから選択した
１種類を混合した後、３から１０気圧に加圧し−１０℃
から−３０℃に冷却した天然ガスを溶解せしめて製造し
た低公害燃料。 - 【請求項４】 −１０℃から−３０℃に冷却した燃料用
液体炭化水素に、−１０℃から−３０℃に冷却したエー
テル又は及びアルコールを混合した後、３から１０気圧
に加圧し−１０℃から−３０℃に冷却した低分子エーテ
ル、低分子アルコール、低分子のオレフィン系炭化水素
から選択した一種類以上と水素ガスを溶解させて製造し
た低公害燃料。 - 【請求項５】 −１０℃から３０℃に冷却した燃料用液
体炭素に、−１０℃から−３０℃に冷却したグリコール
又はアセタールを混合した後、３から１０気圧に加圧し
−１０℃から−３０℃に冷却した低分子気体のグリコー
ル、アセタール、エステルの１又は２以上と水素ガスを
溶解せしめて製造した低公害燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377359A JP2002180071A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 低公害燃料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377359A JP2002180071A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 低公害燃料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180071A true JP2002180071A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18846090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000377359A Pending JP2002180071A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 低公害燃料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002180071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035805A1 (fr) * | 2001-10-23 | 2003-05-01 | Wataru Murota | Composition liquide a base d'hydrocarbure contenant de l'oxygene, procede d'elaboration, et procede d'elaboration de combustible liquide faiblement polluant |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000377359A patent/JP2002180071A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035805A1 (fr) * | 2001-10-23 | 2003-05-01 | Wataru Murota | Composition liquide a base d'hydrocarbure contenant de l'oxygene, procede d'elaboration, et procede d'elaboration de combustible liquide faiblement polluant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5720784A (en) | Fuel blends | |
| CA2187076C (en) | Aqueous fuel for internal combustion engine and method of preparing same | |
| WO2001018154A1 (en) | Motor fuel for diesel engines | |
| AR014789A1 (es) | UNA COMPOSICIoN DE GASOLINA DE MOTOR FORMULADA SIN PLOMO. | |
| US20090298674A1 (en) | Catalysts for hydrocarbon oxidation | |
| US5090967A (en) | Method and composition for providing an improved combustion in processes of combustion containing hydrocarbon compounds | |
| PT949968E (pt) | Composicao catalitica que melhora a combustao do carburante e processos de formulacao e de utilizacao dessa composicao | |
| JP2004507567A (ja) | ディーゼル燃料組成物 | |
| CN104830381B (zh) | 一种cfmv车用清洁燃料及制备方法 | |
| NL8201324A (nl) | Stabiele en homogene brandstofsamenstelling voor inwendige verbrandingsmotor alsmede werkwijze ter bereiding daarvan. | |
| US9303224B2 (en) | Tert-butyl hydroperoxide (TBHP) as a diesel additive | |
| JP2002180071A (ja) | 低公害燃料 | |
| US20170260466A1 (en) | Enhanced fuel and method of producing enhanced fuel for operating internal combustion engine | |
| JPH08231969A (ja) | ディーゼルエンジンの燃焼方法 | |
| JP3716180B2 (ja) | 水含有燃料安定化用添加剤およびこの添加剤により安定化された燃料 | |
| JPS5874789A (ja) | ジ−ゼル燃料 | |
| CN108424795A (zh) | 新型环保汽车尾气清洁剂 | |
| WO1994004636B1 (en) | Unleaded mmt fuel composition | |
| KR100699086B1 (ko) | 연료첨가제 | |
| JP4294519B2 (ja) | ガソリン組成物 | |
| GB2529399A (en) | Combustion Engine And Method | |
| JPS588793A (ja) | 相溶性向上剤および混合燃料油組成物 | |
| GB2529398A (en) | Fuel, System and Method | |
| JP2005272651A (ja) | ガソリン組成物 | |
| Syamsulbahri et al. | Effects of Fuel Additive on Combustion, Performance and Emissions of Internal Combustion Engine |