JP2007113438A - 液体燃料等の流体燃料改質器 - Google Patents

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Abstract

【課題】セラミックの持つ機能の相乗効果を発揮させ液体燃料又は気体燃料の活性化をより一層高め、流体燃料の燃料消費量の低減化また液体燃料又は気体燃料の流路が狭い箇所に設置されていた場合等においても燃料改質器自体が可撓性を有しているために該燃料改質器の取付けが容易である液体燃料等の流体燃料改質器を提供する。
【解決手段】本発明に係る液体燃料等の流体燃料改質器は放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料等の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填する。
【選択図】図2

Description

本発明は各種熱機関の燃料供給側経路の途中に使用され、ガソリン、軽油、重油、メタノール等の液体燃料又はLPガス等の気体燃料の流体燃料改質器に関する。
従来のこの種の燃料改質シートは可撓性を有する支持体上に両面接着シートを貼着し、該両面接着シートの上面に、セラミック粉末と放射性希土鉱石粉末及びバインダーを含有する粉末状混合物を吹き付け固着せしめたものである。また前記燃料改質シートにおける前記セラミック粉末と放射性希土鉱石粉末の粉体粒子の大きさは250〜350メッシュとしたものである。さらに前記燃料改質シートにおける前記可撓性を有する支持体は薄いステンレス板又は耐熱、耐寒、耐候性を有する熱可塑性樹脂板としたものである。また前記燃料改質シートにおける前記粉末状混合物中に増量材としてセリサイトを添加混合するとともにバインダーは磁鉄鉱粉末としたものである(特許文献1参照)。
また別の従来技術の液体燃料の燃費改質器として、下部に燃料流入口及び上部に燃料流出口を有する金属製外側容器の内側に、同じく下部に燃料流入口及び上部に燃料流出口を有するガラス製又は陶磁器製内側容器を嵌合し、該内側容器内に800〜2300℃で焼成した放射性元素を含有するセラミックの塊状体を充填したものがある(特許文献2参照)。
特開平11-30160号公報 特開平5-320670号公報
しかしながら、上記特許文献1の燃料改質シートは例えば自動車エンジンの空気吸入口とエアフィルターとの間のエアフィルターに近い位置の空気流通通路に設置して使用するものであり、空気と接触することにより、酸素分子にエネルギーを与え、イオン化が起こり、このイオン化が酸素と混合された燃料を完全燃焼させるため、パワーアップ及び燃費の向上、排気ガスの低減を得ることができるものではあるが、熱機関に投入する前の液体燃料等を通過させる流体燃料通路に直接設置するものではなく、またセラミック粉末と放射性希土鉱石粉末の粉体粒子であるから、粉体粒子自体が液体燃料等との接触面積を十分確保する事ができない。
また、上記特許文献2の液体燃料の燃費改質器は、下部に燃料流入口及び上部に燃料流出口を有する金属製外側容器の内側に、同じく下部に燃料流入口及び上部に燃料流出口を有するガラス製又は陶磁器製内側容器を嵌合し、該内側容器内に800〜2300℃で焼成した放射性元素を含有するセラミックの塊状体を充填したものであるから、内側容器としてガラス製又は陶磁器製のものを使用しているので、セラミック中の放射線が吸収されることなく十分に燃料に注がれるので液体燃料の燃費改質に大いに寄与し、併せて外部からの衝撃等は金属製外側容器によって保護されているという効果がある反面、セラミックの塊状体は液体燃料との接触が十分ではなく、燃費改質も満足のいくものではなく、かつ外側容器が金属製であるために液体燃料の流路が狭い箇所に設置されていた場合等においては取付けが困難である等の難点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体を内燃機関に供給する前の液体燃料又は気体燃料の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填することにより両セラミックの持つ機能の相乗効果を発揮させ液体燃料又は気体燃料の活性化をより一層高め、燃料消費量の低減化をより一層図るものである。
また本発明は液体燃料又は気体燃料の流路が狭い箇所に設置されていた場合等においても燃料改質器自体が可撓性を有しているために該燃料改質器の取付けが容易である液体燃料等の流体燃料改質器を提供することにある。
本発明に係る液体燃料等の流体燃料改質器は放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料等の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填することを特徴とする。
本発明に係る液体燃料等の流体燃料改質器は放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体との混合割合は7:3〜5:5であることを特徴とする。
本発明に係る液体燃料等の流体燃料改質器は放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料等の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填し、該チューブは耐圧性の可撓性チューブで形成し、該チューブの軸心部位にはチューブの可撓性の動きに支障のない長さの回転可能な螺旋羽根付きの軸棒を1個または所定間隔をおいて複数個設けたことを特徴とする。
本発明に係る液体燃料等の流体燃料改質器は放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料等の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填し、該チューブは耐圧性の可撓性チューブで形成し、該チューブの軸心部位にはチューブの可撓性の動きに支障のない長さの回転可能な螺旋羽根付き軸棒を1個または所定間隔をおいて複数個設けるとともに前記チューブ内にチューブの可撓性の動きに支障のない長さの流体燃料通過専用管を1個または所定間隔をおいて複数個設けたことを特徴とする。
本発明は放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料等の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填することにより両セラミック焼成球状体の持つ相互の機能の相乗作用により液体燃料等である炭化水素系の燃料に単分子化を促す一方、電気石の圧電作用により液体燃料等の活性化をより一層高め、燃料消費量の低減化がより一層図ることができ、ランニングコストを抑えることができる。
また本発明は液体燃料等の流体燃料の流路が狭い箇所等に設置されていた場合等においてもチューブ自体が可撓性であるために燃料改質器の取付けが容易であり、液体燃料等がチューブを通過する際に螺旋羽根付きの軸棒が回転させられ、液体燃料等はセラミック焼成球状体との接触の機会が増え、炭化水素系の燃料の活性化が効率良く行なわれる。
以下、本発明に係る液体燃料等の流体燃料改質器の一実施例を図面に基いて説明する。
1は耐圧性の可撓性チューブで、内燃機関(図示せず)に供給する前の流体燃料供給路(図示せず)の途中に継手を介して配設される。本例ではテクノフレックス社製の継手を備えたフレキシブルメタルホースS220又はS225を使用した場合を示したが本発明はこれらに限定されるものではない。本例で使用するチューブの長さは継手を含めて全長約3mであり、波形断面がU字形状をしており、独立山で形成されており、強さ、耐熱性、耐候性のステンレス鋼素材のチューブ本体1aとその本体を被覆するワイヤーブレイド1bで形成されている。図中、1cはユニオンツバ、1dはユニオンナット、1eはカラー、1fはガスケット、1gはユニオンネジ、1hは燃料吸入口、1iは燃料排出口をそれぞれ示す。尚、本例ではチューブが可撓性である場合について説明しているが、剛体性の材料で作られたチューブでも本発明に適用可能である場合がある。
2は可撓性チューブ1内に充填した放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体、3は可撓性チューブ1内に充填した電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体をそれぞれ示す。
放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体2は、セラミック粉末と放射性希土鉱石粉末を混練、造粒、乾燥、焼成、研磨して略同一径に形成した球状体である。セラミック粉末はアルミナとシリカをベースにしたもので、放射性希土鉱石粉末は酸化トリウム等の放射物質を有する希土鉱石を粉砕して得られる。セラミック粉末と放射性希土鉱石粉末の配合割合は重量比で約70%対30%の比率とし、これにバインダーを混ぜて混練し、造粒、乾燥、焼成(1280°C〜1300°C)、研磨して略同一径(直径約5.5mm)に形成した。希土鉱石の成分としては、SiO2 、Al23 、P25 、K2O 、CeO2 、La23 、Nd23 等を主成分とする他、微量の金属酸化物その他の酸化物を含有している鉱物である。
電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体3はセラミック粉末と電気石(トルマリン)
粉末を混練、造粒、乾燥、焼成、研磨して略同一径例えば直径5mm〜7mm程度の範囲に形成した球状体である。
放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体2と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体3との混合割合は7:3〜5:5の範囲であることが望ましい。この範囲は使用する流体燃料の種類等によって混合割合を変える。電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体3の配合割合を超えて多くすると流体燃料の消費量低減化が図られない。
放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体2は放射性物質から放射される放射線(α、β、γ線)の照射によって流体燃料の拡散、熱伝導に伴う粘性のある流体燃料に影響を与える。β、γ線は流体燃料に対して電離作用、励起作用が働き、流体燃料を構成する炭化水素系の分子の分解反応を促進させると考えられる。
また電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体3は圧電効果及び焦電効果があり、流体燃料に対してイオン化作用があり、液体燃料が電気石と接触することにより瞬間的ではなく、連続的、持続的にイオン化が起こる。
4は可撓性チューブ1の軸心部位に設けた螺旋羽根付き軸棒である。軸棒4aは可撓性チューブ1の可撓性の動きに支障のない長さであり、例えば5cmから6cmくらいの長さに形成する。軸棒4aの長手方向周囲には連続した螺旋形状の螺旋羽根4bが固定した状態で形成されている。螺旋羽根付きの軸棒4は可撓性チューブ1の内部に1個または所定間隔をおいて複数個設ける。本例では2個配設した場合を示す。可撓性チューブ1の内部に螺旋羽根付きの軸棒4及び放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体2並びに電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体3がそれぞれ所定混合割合で充填されているので、可撓性チューブ1を通る流体燃料は螺旋羽根4bによって螺旋状に回転しながら通過する過程でセラミック焼成球状体2、3も回転しながら流体燃料に強制的に接触することとなり流体燃料の活性化が一層促進される。
図4は本発明の他の実施例を示し、可撓性チューブの内部構造の概略を示す説明図である。
基本的な構造は先の実施例と同じであるが、可撓性チューブ1内にチューブの可撓性の動きに支障のない長さの流体燃料通過専用管5を1個または所定間隔をおいて複数個設けた点が異なる。本例では2個配設した場合を示す。
流体燃料通過専用管5はその両端にセラミック焼成球状体2、3が通過しないようにするために柵5aが設けられている。流体燃料通過専用管5を可撓性チューブ1内に設けることによりセラミック焼成球状体2、3の充填に伴う流体燃料の圧力増加が流体燃料通過専用管5を通過させることで緩和され、流体燃料の流れが停滞することなくスムーズとなる。
上記本発明に係る第1の実施例に基く流体燃料改質器を用いてA重油の燃料消費量及び黒煙低減降下の試験を行なった。
試験場所:長崎県下県郡美津島町(対馬) X造船工場
試験日 :平成17年8月7日
試験機材:1 第1の実施例の流体燃料改質器
2 コマツディーゼルゼネレーター 115Ph 使用時間 4069H
3 負荷条件:11KWコンプレッサー
試験方法:試験運転時間 60分
使用燃料 A重油
燃料4Lを使用し、本件改質器の未装着の場合と、装着した場合のそれぞれについて60分、1500rpmで運転を行い、各々の残量燃料の測定を実施した。また黒煙排出状態は目視で検証観察をおこなった。

試験結果:本件改質器未装着の場合の燃料消費量 :3.40L/H
本件改質器装着の場合の燃料消費量 :3.18L/H
燃料消費量の低減結果は6.47%であった。
黒煙は本件改質器装着の場合、運転開始後14分経過の後著しく改善状態が確認された。
上記本発明に係る第1の実施例に基く流体燃料改質器を用いてA重油の燃料消費量及び黒煙低減降下の試験の第2回目を行なった。

試験場所:長崎県下県郡美津島町(対馬) X造船工場
試験日 :平成17年8月30日
試験機材:1 第1の実施例の流体燃料改質器
2 コマツディーゼルゼネレーター 110Ph 使用時間 4069H
3 負荷条件:11KWコンプレッサー
試験方法:試験運転時間 120分
使用燃料 A重油
燃料10Lを使用し、本件改質器の未装着の場合と、装着した場合のそれぞれについて120分、1500rpmで運転を行い、各々の残量燃料の測定を実施した。また黒煙排出状態は目視で検証観察をおこなった。

試験結果:本件改質器未装着の場合の燃料消費量 :7.00L
本件改質器装着の場合の燃料消費量 :6.35L
0.65÷7×100=9.285%の低減率を確認した。
黒煙は本件改質器装着の場合、運転開始後14分経過の後著しく改善状態が確認された。
実験の結果、第1回の場合に比べ第2回の実験結果の方が良好な結果が得られた理由
はエンジンが徐々に活性化した燃料に対して順応した結果と思われる。
本発明の一実施例を示す正面図である。 本発明の一実施例を示す可撓性チューブの内部構造の概略を示す説明図である。 本発明の一実施例を示す断面図である。 本発明の他の実施例を示す可撓性チューブの内部構造の概略を示す説明図である。 本発明の他の実施例を示す可撓性チューブの内部に流体燃料通過専用管を装着した場合の構造の概略を示す説明図である。 本発明の他の実施例を示す可撓性チューブの内部に螺旋羽根付き軸棒を装着した場合構造の概略を示す説明図である。
符号の説明
1 可撓性チューブ
1a チューブ本体
1b ワイヤーブレイド
1c ユニオンツバ
1d ユニオンナット
1e カラー
1f ガスケット
1g ユニオンネジ
1h 燃料吸入口
1i 燃料排出口
2 放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体
3 電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体
4 螺旋羽根付き軸棒
4a 軸棒
4b 螺旋羽根
5 流体燃料専用管
5a 柵

Claims (4)

  1. 放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料又は気体燃料の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填することを特徴とする液体燃料等の流体燃料改質器。
  2. 放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体との混合割合は7:3〜5:5であることを特徴とする請求項1記載の液体燃料等の流体燃料改質器。
  3. 放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料又は気体燃料の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填し、該チューブは耐圧性の可撓性チューブで形成し、該チューブの軸心部位にはチューブの可撓性の動きに支障のない長さの回転可能な螺旋羽根付きの軸棒を1個または所定間隔をおいて複数個設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の液体燃料等の流体燃料改質器。
  4. 放射性希土鉱石粉末を含有するセラミック焼成球状体と、電気石粉末を含有するセラミック焼成球状体とを内燃機関に供給する前の液体燃料又は気体燃料の流体燃料供給路の途中に配設したチューブに充填し、該チューブは耐圧性の可撓性チューブで形成し、該チューブの軸心部位にはチューブの可撓性の動きに支障のない長さの回転可能な螺旋羽根付き軸棒を1個または所定間隔をおいて複数個設けるとともに前記チューブ内にチューブの可撓性の動きに支障のない長さの液体燃料通過専用管を1個または所定間隔をおいて複数個設けたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の液体燃料等の流体燃料改質器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009078257A1 (ja) * 2007-12-18 2009-06-25 Alive Corporation Co., Ltd. 燃焼機関用燃焼効率向上材
KR101114512B1 (ko) 2009-02-25 2012-02-24 군산대학교 산학협력단 매연 저감을 위한 연료 개질 장치
JP5346420B1 (ja) * 2012-09-25 2013-11-20 洋 角田 舶用c重油改質装置及び舶用c重油改質材の製造方法
CN114941594A (zh) * 2022-05-30 2022-08-26 包头稀土研究院 机动车燃料催化器及其生产方法和用途

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