JP2002512668A - 燃料活性化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 縮径中空パイプ（２）、拡径中空パイプ（３）及び入口（５）と出口（７）とを有する一対のカバー（４，６）を有する本体（１）と、前記縮径中空パイプ（２）に設けられ中央凸部（９）を有する凸状網（８）と、円錐状突起（１２）及び外面に時計回りに形成された複数の螺旋溝（１１）を有する円筒状加速バー（１０）並びに傾斜部及び小さい供給穴（１５）を有する噴霧リング（１３）を備えた衝突・渦化手段と、外面に反時計回りに形成された複数の螺旋溝（１７）を有しその後端の一部がリング（１８）に挿入された円筒状加速バー（１６）を備えた衝突・逆渦化手段と、前記縮径中空パイプの端部と貫通穴（２１）を有し前記拡径中空パイプ（３）がねじ込まれた係合部材（２０）とにはめ込まれた複数のネット（１９）と、円錐状突起（２３）、鋸歯状外面（２４）及び該鋸歯状外面（２４）の下に形成された複数の穴（２５）を有する中央拡散チューブ（２２）であって、鋸歯状外面（２４）を有する前記中央拡散チューブ（２２）と複数の穴（２８）が形成された円筒状分散板（２６）とが微小の隙間（２９）をもって配置された中央拡散チューブ（２２）と、前記本体の外面に所定の厚みをもって設けられたゴムカバー（３０）と、を備えたことを特徴とする油活性化装置。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料活性化装置技術分野 本発明は、一般に、燃料油（ガソリン、軽油、灯油等）を完全燃焼させるため の燃料活性化装置に係る。特に、本発明は、燃料油の分散、濾過、第１衝突、渦 化、第２衝突、分散を行って、パイプを介して車両エンジンに燃料油を供給する 過程において燃料油の運動エネルギーを最大にし、燃料油を酸素と十分に混合し 、燃料油を完全燃焼させるための燃料活性化装置に関する。背景技術 一般的に、自動車又は他の動力装置のエンジンは、燃料油を密閉容器に流し込 み、それを圧縮してから点火して爆発させる。この爆発によって生じた力を利用 して動力を得る。 燃料油等の液体は、圧縮及び点火による爆発の際に燃料の物理的特性が向上す るように前処理を施され、これにより、不完全燃焼による大気汚染が著しく減少 する。 燃料油等の液体がノズルを介して高速で噴射されると、該液体は、ノズルを通 って圧力を解放し、瞬間的に膨張して微粒子になる。微粒子になった液体は、周 囲の空気に接し、溶解する酸素の量が増加する。 振動若しくは衝撃を液体に与えたり、液体を高速で噴射したりすると、液体の 結合状態が不安定になる。微粒子間に隙間が生じ、大量の酸素がそこに付着する ため、液体が活性化する。活性化した燃料油が完全燃焼することによって、すす のような煙が著しく減少し、これにより、排気ガスによる環境汚染が防止される 。更に、燃焼効率が向上する。 従来技術は、液体を圧縮し膨張させるための加速バーを設けるか、又は、円筒 状分散板及び回転する加速バーによって燃料の圧縮及び膨張を繰り返すことによ り、燃料油を活性化する。 従来の燃料活性化装置によれば、燃料タンクの燃料油は加速バー又は回転する 加速バーによって供給されるため分散せず、燃料の燃焼効率が最大とならない。発明の概要 したがって、本発明は、関連技術の限界及び欠点によって生じる問題を解決す るための燃料活性化装置に係る。 本発明の目的は、燃料油の分散、濾過、衝突、渦化、衝突、逆渦化、分散を順 に連続的に行い、燃料油を酸素と十分に混合することにより、燃焼効率を最大に することを可能とする燃料活性化装置を提供することである。 本発明の他の特徴及び利点は以下に説明され、またその一部は該説明から明ら かであり、又は本発明の実施によって分かるであろう。本発明の目的及び他の利 点は、詳細な説明、請求の範囲及び添付図面において特に示された構造によって 実現され達成される。 これらの及び他の利点を達成するために本発明の目的に従って、具体化され広 く説明されているように、本発明は、縮径中空パイプ及び拡径中空パイプが一体 形成され、入口と出口とを有する一対のカバーが両端にねじ込まれた、本体と、 前記縮径中空パイプに設けられ、中央凸部を有する、凸状網と、狭い上部及び広 い下部、前記凸状網に接する部分に一体形成された円錐状突起、並びに外面に時 計回りに形成された複数の螺旋溝、を有する円筒状加速バーと、傾斜部及び小さ い供給穴が後端部に形成された噴霧リングと、を備えた衝突・渦化手段と、狭い 上部及び広い下部、前記噴霧リングに接する部分に形成された凹状溝、並びに外 面に反時計回りに形成された複数の螺旋溝、を有しその後端の一部がリングに挿 入された円筒状加速バー、を備えた衝突・逆渦化手段と、前記縮径中空パイプの 端部と直径の小さい貫通穴を有し前記拡径中空パイプがねじ込まれた係合部材と にはめ込まれた複数のネットと、円錐状突起、鋸歯状外面、及び該鋸歯状外面の 下に円周上に形成された複数の穴、を有する中央拡散チューブであって、鋸歯状 外面を有する前記中央拡散チューブと複数の穴が形成された円筒状分散板とが微 小の隙間をもって適切に配置された中央拡散チューブと、前記本 体の外面に所定の厚みをもって設けられたゴムカバーと、を備える油活性化装置 を提供する。 前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明は、代表的かつ説明的なものであり 、請求の範囲に記載された本発明の更なる説明を提供することが目的であること が、理解されるであろう。図面の簡単な説明 本発明は、以下の詳細な説明及び添付図面によって更に十分に理解できる。な お、添付図面は例示のためだけに与えられるものであり、本発明を限定するもの ではない。 図１は、本発明に係る燃料活性化装置の構成の概略を示した断面図である。 図２は、本発明に係る装置の構成要素である加速バーの斜視図である。 図３は、本発明に係る装置の構成要素である噴霧リングの斜視図である。 図４は、本発明に係る装置の円筒状分散板の斜視図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、電子顕微鏡によって観察した燃料油と水との混合物を示 した図である。発明を実施するための最良の態様 本発明の好適な実施例は、以下の詳細な説明を添付図面を参照しながら検討す ることにより明らかになる。 本発明の好適な実施例についてこれから言及し、それらの例を添付図面に例示 する。 入口５及び出口７を有するカバー４及び６は、縮径中空パイプ２及び拡径中空 パイプ３が一体形成された本体１の両端にねじ込まれる。縮径中空パイプ２は、 中央凸部９とともに一体形成された凸状網８を有しており、この網８により、燃 料が分散され異物が濾し取られる。凸状網８に接する円筒状加速バー１０の外面 に、複数の螺旋溝１１が時計回りに形成されており、このようにして、本体１の 後端の外面に接する噴霧リング１３と連結される衝突・渦化手段が、凸状網８及 び螺旋溝１１を通過する燃料油を圧縮し、それにより燃料油の速さを増すために 、設けられる。 燃料油は、噴霧リング１３に接する部分の螺旋溝１１を通過する。噴霧リング １３の傾斜部１４及び円筒状加速バー１０の円錐状突起１２で生じた衝撃波によ って、燃料油が噴霧リング１３の小さい供給穴１５を通って微粒子になる。円筒 状加速バー１６の外面の噴霧リング１３に接する部分に、複数の螺旋溝１７が反 時計回りに形成されており、円筒状加速バー１６の後端部分が挿入されるリング １８を備えた衝突・逆渦化手段が設けられている。噴霧リング１３を通過した微 粒子状の燃料油は、凹状溝１６Ａが一体形成された円筒状加速バー１６の螺旋溝 １７の方向に沿って渦を巻き、流れながら圧縮される。リング１８に挿入されな がら徐々に浅くなった螺旋溝１７の部分では、燃料油がより速く流れる。縮径中 空パイプ２の加速バー１６を通過した燃料油が流入する端部に、複数のネット１ ９がはめ込まれて座金１９Ａを介して固定され、狭い貫通穴２１を有する係合部 材２０がねじ込まれる。更に、燃料油を分散させないために拡径中空パイプ３が ねじによって結合されている。 円錐伏突起23及び鋸刃状外面２４が一体に形成された中央拡散チューブ２２が 、拡径中空パイプ３内に挿入される。各々が複数の穴２８を有する拡散プレート ２６が、中央拡散チューブ２２の外側に配設され、そして拡散プレート２６と中 央拡散チューブ２２との間に微少な隙間２９が形成される。所定の厚みを持つゴ ムカバー３0が、本体１の外側に設けられている。符号３１は密閉リングを示し ており、矢印は燃料油の流動する方向を示している。 本発明の燃焼活性化装置は、ボイラー、焼却炉等の噴煙する消費装置の燃料供 給ライン、あるいはガソリンエンジン等の内燃機関、ディーゼルエンジン等の外 燃焼機関の燃料供給ラインに使用される。本体１の一方側にねじ込まれたカバー ４の入口５は燃料タンクに接続され、本体１の他方側にねじ込まれたカバー６の 出口７はエンジンに接続され、燃料油を供給する。この時点でエンジンが運転さ れると、燃料油はポンプ及び燃料油から発生する基本圧力及び吸引力（２〜５ｋ ｇ／ｃｍ）によって入口５を介して縮径中空パイプ２に導かれ、該燃料は該入口 に設けられた凸状網８によって拡散される。また同時に、中央凸部９は異物を濾 し取ってエンジンにきれいな燃料油を提供する。凸状網８を通過しながら拡散さ れた燃料油は、衝突・渦化手段の加速バー１０に衝突し、時計回りに形成された 複数の螺旋溝１１に沿って流れる。この時点で、圧縮効果があり、圧力に対する 抗力もまた螺旋状のカーブによる燃料油の流れによって最小化される。最大加速 はスピン回転の 速度によって達成することができる。この渦は、燃料油内に熱を発生させ、微細 分解を向上させる。 螺旋溝１１を有する円柱状加速バー１０は、燃料の加速及び拡散を更に促進する ために円錐状に形成される。油の速さは、円柱状加速バー１０の螺旋溝１１の後 端部で更に増す。螺旋溝１１を通過する燃料油は、哨霧リング１３の傾斜部１４ に衝突し、そして円柱状加速バー１０の円錐状突起１２に衝突して、これにより 、油速度が変化し、超音速波と同様の衝撃波が発生する。これにより、圧縮され た粒子となった燃料油は、噴霧リング１３の小さい供給穴１５を通って排出され る。燃料油は、衝突・逆渦化手段の円柱状加速バー１６に衝突し、反時計回りに 形成された螺旋溝１７に沿って流れて、渦流となる。 加速レバー１６の螺旋溝１７に沿って流れる燃料油の粒子は、互いに衝突して 振動を生じ、これにより、微小粒子が再度分解される。リング１８に挿入され狭 くなった部分を有する螺旋溝１７を通過する燃料油には速度の増加が見られ、燃 料油の分解が速くなる。加速レバー１０及び１６を通過した燃料油は複数のネッ ト１９に順に衝突し、燃料粒子は衝撃波によって分解され、燃料油は活性化され る。燃料油は、係合部材２０の穴２１を通過して拡径中空パイプ３へ流れる間に 分解される。燃料油の一部は、中央拡敗チューブ２２の中央に突出する円錐状突 起２３に衝突して再度拡散し、また燃料油の他の部分は、鋸刃状外面２４及び２ ７に衝突し、これにより、分散効果が最大化される。この後、燃料油は、複数の 穴２５及び２８を通って中央に集められ、カバー６の出口７を通ってエンジンへ 供姶される。 本体１の外面は、粒子化した燃料油が金属の本体１の隙間に漏出するのを防止 するため、ゴムカバー３０で覆われている。本発明の燃料活性化装置はエンジン に近接した場所に搭載されるので、ゴムカバー３０は、外部の熱を遮断し、また 燃料油が揮発性である場合は外部の熱による爆発を防止する。軽油が使用される 場合、自動車の始動時は、本発明の燃料活性化装置は外部の低温に対して車両を 保温する。出口７を通ってエンジンに供給される燃料は、約０．００５μｍに霧 化され、容易に空気と混合され混合比を高め、それによって燃焼効率を向上させ る。 図５Ａ及び図５Ｂは、電子顕微鏡によって観察した８５％のバンカーＣ重油と １５％の水との混合物を示す。図５Ａにおいて、バンカー油は水と良く混ざり合 っていない。燃料油が本発明の燃料活性化装置を通して微細に霧化されると、図 ５Ｂに示すように、燃料油は水と良く混ざり合う。 本発明の燃料活性化装置によれば、燃料の拡散、濾過、渦化、第１の旋回、衝 突及び逆渦化、第 ２の旋回、衝突、第３の旋回、及び拡散が、自動車用の燃料油がオイルパイプを 通ってそのエンジンに供給される経路において起こる。本発明の燃料活性化装置 は、燃料油の運動エネルギーを最大化することができ、また燃料油と水とを十分 に混合することができるので、燃料を確実に完全燃焼させることができる。 本発明の好適な実施例がその説明を目的として開示されているが、当業者は、 付随するクレームに記載された発明の範囲及び精神から外れることなくあらゆる 改良、付加、及び代用が可能であることを理解するであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，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，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 央拡散チューブ（２２）と、前記本体の外面に所定の厚 みをもって設けられたゴムカバー（３０）と、を備えた ことを特徴とする油活性化装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．縮径中空パイプ及び拡径中空パイプが一体形成され、入口と出口とを有する 一対のカバーが両端にねじ込まれた、本体と、 前記縮径中空パイプに設けられ、中央凸部を有する、凸状網と、 狭い上部及び広い下部、前記凸状網に接する部分に一体形成された円錐状突起 、並びに外面に時計回りに形成された複数の螺旋溝、を有する円筒状加速バーと 、傾斜部及び小さい供給穴が後端部に形成された噴霧リングと、を備えた衝突・ 渦化手段と、 狭い上部及び広い下部、前記噴霧リングに接する部分に形成された凹状溝、並 びに外面に反時計回りに形成された複数の螺旋溝、を有しその後端の一部がリン グに挿入された円筒状加速バー、を備えた衝突・逆渦化手段と、 前記縮径中空パイプの端部と直径の小さい貫通穴を有し前記拡径中空パイプが ねじ込まれた係合部材とにはめ込まれた複数のネットと、 円錐状突起、鋸歯状外面、及び該鋸歯状外面の下に円周上に形成された複数の 穴、を有する中央拡散チューブであって、鋸歯状外面を有する前記中央拡散チュ ーブと複数の穴が形成された円筒状分散板とが微小の隙間をもって適切に配置さ れた中央拡散チューブと、 前記本体の外面に所定の厚みをもって設けられたゴムカバーと、 を備えたことを特徴とする油活性化装置。