JP2004300954A

JP2004300954A - 燃料活性装置

Info

Publication number: JP2004300954A
Application number: JP2003092279A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Sakamoto; 泰孝坂本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】炭素数の多い液体燃料を効率よく熱エネルギー或いは運動エネルギーとして使用するには高効率な方法であり，完全燃焼に伴い未燃焼排気物による大気汚染等環境に好ましくない物性の排出を低減する液体燃料活性装置の提供。
【解決手段】燃焼にいたる流路中に圧縮、磁気回路、燃焼補助気体の混和、電化によって分子間疎力を持って燃焼効率を向上させる装置において、供給燃料中の活性率を溶存酸素率、イオン化傾向、磁気分極、供給燃料流速などフィードバック信号として燃料活性状態の機関制御を行なう。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、燃料活性装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃焼装置において液体燃料の燃焼性を高める方策として、遠赤外線放射特性をもったセラミック、燃焼性を高めるための触媒装置などが考案されてきたが、決定的に燃焼性を高めクリーンな排気を実施できる装置は殆ど達成されていなかった。また、燃料流通経路中に外部より永久磁石による磁界を与えて燃料活性を実施するという試みも一部あったが、外部から与える磁界は距離の二乗に反比例して減衰し大きな磁気抵抗となって所望の効果を確認するには至らなかった。
【０００３】
また、従来からの観念として液体燃料の燃焼は炭化水素を主体とした構成であるために燃焼を誘発継続するためには、外部から酸化剤としての酸素を取り入れることが常識となっていた。しかし、燃焼時に必要とされる酸素消費量は燃焼条件によって大きく変化しても、大気組成に準じた酸素濃度しか供給されることはなく、加給装置などを使用して吸入大気を圧縮してもその濃度に変化はなく密閉された空間内に少し大目の酸素分子が存在する程度であり、また、大気組成の大部分を占める窒素もまた比例的に上昇し希望の燃焼効率は達成されなかった。
【０００４】
燃焼という状態を達成するためには、燃焼は炭化水素化合物と酸素の持つ分子特性での酸化状態であり、液体状態での燃焼はありえない。燃料が特定条件で気体となって燃焼に移行できるものであり、高粘度の液体燃料においてはその気体に移行する蒸発温度に達するまでの時間差が瞬間時間内の燃焼状態が排気ガスの良し悪しを決定するといっても過言ではない。燃焼空間内に供給された液体燃料がどれほど短時間で気化できるかが問題であり、微細な粒子状態で瞬間気化できるほどの微細粒での燃料供給が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
効率のよい燃焼を達成するためには、適量な酸化剤である酸素の供給が不可欠であり、また、燃料が液体から気体に速やかに移行できることが効率的な燃焼を達成する要となる。燃焼の推移としては水素と酸素の反応であり他の混和物は不純物と解釈できる。その意味では、液体燃料中の炭化水素化合物からいかに水素分子と他の混和物との結合を緩慢あるいは遊離させるかが課題となる。
【０００６】
Ｃ６Ｈ１４、Ｃ７Ｈ１６、Ｃ８Ｈ１８、Ｃ９Ｈ２０、Ｃ１０Ｈ２２等はガソリンとして、Ｃ１１Ｈ２４、Ｃ１２Ｈ２６、Ｃ１３Ｈ２８、Ｃ１４Ｈ３０は灯油、Ｃ１５Ｈ３２、Ｃ１６Ｈ３４、Ｃ１７Ｈ３６を軽油Ｃ１８Ｈ３８、Ｃ１９Ｈ４０を重油として使用しているが、本来燃焼に寄与する分子はＨが必要であり、Ｃは有機構造体として存在するのみで燃焼という酸化現象には不要な物であるが、炭素水素結合として強固な結びつきを持っている。炭素分子が多いほど燃焼状態は緩慢であり排気ガス中にも多くの炭化物として或いは他の分子との結合によって未燃焼生成物として大気中に放出する物の減少の達成。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体燃料に対して高圧縮による高速流体の実現、磁気回路、イオン化された微細な気体の内包を図り、活性化された液体燃料を高速に周回することにより、遠心力を応用し燃料分子間にまで該効果を浸透させる。該液体燃料が燃焼移行時、微細な気泡に内包された気体が加温されることにより膨張破裂し、液体燃料塊を微粒粉砕すると共に破裂に伴う超音波による火炎の均一な広がりにより効率的な燃焼、清浄な排気を最も主要な特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
燃料タンクより燃焼装置への流路中に本発明装置を附加する形で設置し、活性化された液体燃料は種々のセンサーにより最適な活性状態を維持するためにフィードバック制御により細密な燃焼状態を維持できることとした。
【０００９】
【実施例】
図１は、本発明装置の１実施例の構造図であって、図２は主要部分の詳細図である。非活性化液体燃料は１燃料流入路より６燃料導入間を経由して３ギヤポンプローター、４ローターシャフト、５ギヤポンプ蓋、７ギヤポンプ筐体、８ローター駆動シャフト、９ギヤポンプ駆動モーター、１０モーター給電線より構成されるギヤポンプに導入され加圧される。
【００１０】
加圧された液体燃料は出口を細く絞り込まれたギヤポンプより高速液体燃料流体となって、１５サイクロン蓋、１６サイクロン筐体、１７整流板、１８活性燃料出口、２４活性燃料導出管によって構成される活性混交器であるサイクロン部に導かれると共にサイクロン部液体高速通過経路近傍に設置された、１１電磁石巻線、１２電磁石ヨーク１、１３電磁石ヨーク２、１４電磁石給電線によって構成される電磁石によって磁束を与えられサイクロン部液体高速通過経路内部に設置された通過磁束回路を構成する、１９非磁性体皮膜に被われた２０高透磁率ヨークは磁気回路は全体で閉磁気回路を構成しており、相互に配置された２０高透磁率ヨーク間に高磁界を発生させる。炭化水素である液体燃料は多くの水素原子より構成され、水素は炭素よりも大きな磁性を持っているため強磁界中に置かれたときスピン核運動量は変化する。
【００１１】
磁気回路により燃料中の水素は磁性から開放され本来のスピン核運動の戻ろうとすると共に炭化水素の構造に若干の変化をもたらし、ながら１７整流板によって定められた進行方向に高速で周回を始める。
【００１２】
１７整流板によって周回方向が定められ高速流体として移動を始めるが、２１流路障害物によって通過進路を阻害され、加圧供給された燃料の通過速度はさらに高められ２１流路障害物を乗り越えるかのように流れるが、物理定理としてベルヌーイの定理が存在し高速流体の周りは気圧が低下する事により、２１流路障害物端面に設けられた微細口２２気体噴出口より２７セラミック収納筐体、２８導入気体イオン化セラミックを経由し２５導入気体絞り弁において流量を制御された燃焼補助気体が２３気体導入管を経由して高速で周回する液体燃料中に極微細な気泡として供給される。また、周回燃料は１６サイクロン筐体中周回中繰り返し磁界の影響を受け、常磁性体である酸素は磁界の方向に物理適応力を受けることにより、液体燃料とよく混和する事を繰り返し微細な気泡に粉砕され液体燃料中に平均的に分布する。
【００１３】
燃焼補助気体とは液体燃料の燃焼性を促進する物であり、大気、酸素、オゾンなど酸化促進気体が使用される。高速周回する液体燃料は３ギヤポンプモーターの回転に伴い補給され、１６サイクロン筐体中の液面が上昇するに伴い１８活性燃料出口を浸すほどに液面上昇すると、１８活性燃料出口は金属で構成されており、３０電荷供給線によって２９電荷供給端子に給電された電荷は２９電荷供給端子に設けられた接触端子により荷電されており、活性燃料にさらに直流或いは交番電圧による電界を与えて液体燃料構成分子構成を整える。
【００１４】
供給電荷の値は元素ごとに定められたイオン化電圧或いは電子親和力を印加することにより液体燃料中を構成する分子結合状態を変化することができる。
【００１５】
この後、内燃機関に充分に予測燃焼状態を整えられた液体燃料は燃焼することになる。便宜のためディーゼル機関を例題として提示する。ディーゼル機関はシリンダー内に蓄えられる空気を高圧縮の環境に置き、圧縮空気温度を高め使用燃料である軽油をシリンダー内に直接吹き込み軽油が自己発火することによりその燃焼エネルギーを爆発力として機関動力としている。この環境中に本発明により活性化された液体燃料としてに軽油を使用することにより、燃料噴射ノズルから噴出する燃料は超微細な粒子でシリンダー内に拡散する。これは電荷を与えることにより微粒として粉砕された燃料の粒が帯電するために起こる現象であり、クーロンの法則による疎力が働くために起こる現象である。
【００１６】
微細化され帯電し相互に適当な距離を持った燃料は表面から燃焼を始めるが燃料内に内包された気泡が温度の上昇と共に膨張爆発し、さらに微粒な燃料を粉砕気化する。気泡の膨張爆発に伴い超音波の発生による衝撃波が燃焼火炎と燃焼中の分子に物理適応力が働き均一な完全燃焼が瞬時に達成される。また、気泡膨張爆発による力も機関出力に加味されることも付け加えておく。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の液体燃料活性装置は、炭素数の多い液体燃料を効率よく熱エネルギー或いは運動エネルギーとして使用するには高効率な方法である。完全燃焼に伴い未燃焼排気物による大気汚染等環境に好ましくない物性の排出を低減するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料活性装置の構成を示した説明図である。
【図２】燃料活性装置の部穂印詳細を示した説明図である。
【符号の説明】
１燃料流入経路
２燃料流出経路
３ギヤポンプローター
４ローターシャフト
５ギヤポンプ蓋
６燃料導入管
７ギヤポンプ筐体
８ローター駆動シャフト
９ギヤポンプ駆動モーター
１０モーター給電線
１１電磁石巻線
１２電磁石ヨーク１
１３電磁石ヨーク２
１４電磁石給電線
１５サイクロン蓋
１６サイクロン筐体
１７整流板
１８活性燃料導入口
１９非磁性体被覆
２０高透磁率ヨーク
２１流路障害物
２２気体噴出口
２３気体導入管
２４活性燃料導出管
２５導入気体絞り弁
２６導入気体絞り弁給電線
２７セラミック収納筐体
２８導入気体イオン活性化セラミック
２９電荷給電端子
３０電荷給電線

Claims

炭化水素を主体とした液体燃料において、車両、ボイラーを始めとする内燃機関、溶解炉等燃焼装置において、燃焼に至る流路中に圧縮、磁気回路、燃焼補助気体の混和、電荷によって分子間疎力をもって燃焼効率を向上させる装置。
炭化水素を主体とした液体燃料において、車両、ボイラーを始めとする内燃機関、溶解炉等燃焼装置において、燃焼に至る流路中に圧縮、磁気回路、燃焼補助気体の混和、電荷によって分子間疎力をもって燃焼効率を向上させる装置において、供給燃料中の活性率を溶存酸素率、イオン化傾向、磁気分極、供給燃料流速等フィードバック信号として燃料活性状態の帰還制御を行なう電子回路を有した装置。
炭化水素を主体とした液体燃料において、車両、ボイラーを始めとする内燃機関、溶解炉等燃焼装置において、燃焼に至る経路中に圧縮、磁気回路、燃焼補助気体の混和、電荷によって分子間疎力をもって燃焼効率を向上させる装置において、燃焼、排気状態を監視し、排気中の生成物状態および排気温度等をフィードバック信号として燃料活性状態の帰還制御を行なう電子回路を有した装置。
通過燃料流路に電磁石による磁気回路を設け、外部より励磁した磁気回路の構成が燃料流路中におよび流路中の磁気回路構成が強磁性体であり、非磁性体が外包する構造を有し、通過燃料に接触しつつ、磁気回路の一部として制御回路によって、適度な漏洩磁束をもって燃料中の金属原子の磁気分極を促し燃料活性を行なう構成となる磁気回路。
通過燃料流路に永久磁石による磁気回路を設け、外部より励磁した磁気回路の構成が燃料流路中におよび流路中の磁気回路構成が強磁性体であり、非磁性体が外包する構造を有し、通過燃料に接触しつつ、磁気回路の一部として適度な漏洩磁束をもって燃料中の金属原子の磁気分極を促し燃料活性を行なう構成となる磁気回路構成。
加圧装置によって高速に流れる通過燃料をサイクロン構造に導き、高速周回軌道上に障害物を設け、障害物後方に発生する渦流れによって発生する負圧により、自発的に燃焼補助気体を吸引し、燃料中に混和することにより、燃焼性を改善する装置。
加圧装置によって高速に流れる通過燃料流路をサイクロン構造に導き、高速周回軌道上に障害物を設け、障害物後方に発生する渦流れによって発生する負圧により、自発的に吸引される燃焼補助気体を絞り弁によって制御吸引し、燃料中に混和しすることにより、燃焼性を改善する装置。
燃焼補助気体において、導入気体のイオン化を目的として、微量の放射性物質を混和してなる焼成セラミックを設置し、大気或いは燃焼促進の意図を持って導入される気体をイオン化する事により燃焼性を高める装置。
液体燃料に直流或いは交番電圧の電荷を付与することにより、液体燃料構成中の原子および分子間距離にクーロンの法則に準じる変化をもたらし、燃焼時或いは気化時に燃焼性を高める装置。