JP2007255261A - 非接触型燃料改質器及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関などにおいて燃料を改質して燃焼効率を高め、排ガスの性質を変えて有害物質を減少させ、燃料消費を減らすように構成した燃料改質器を提供する。
【解決手段】本発明の燃料改質器１００は、外側に配置された外管１１１と、外管１１１の内部に配置され、かつ、燃料を通すことができるように構成された内管１１２と、内管１１２の内部に配置された導電部材１１３と、外管１１１と内管１１２との間に収容された燃料改質剤１１４とを備える。燃料改質剤１１４は、電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａと、エネルギーを出す配合剤Ｂと、配合剤Ａと配合剤Ｂとを結びつける結合剤Ｃとで構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触型の燃料改質器に関するものである。特に、本発明は、内燃機関などにおいて燃料と接触しないで燃料改質剤を収容し、この燃料改質剤の改質作用によって燃料を改質し、排出ガスに含まれる有害物質を浄化することができるようにした燃料改質器に関する。さらに、本発明は、優れた改質性能を持つ非接触型の燃料改質器を備えた燃料改質器システムに関する。

従来の内燃機関の排出ガス清浄化システムは、内燃機関において燃料を燃焼させた後に排出されるガスに含まれる有害物質を酸化触媒などによって浄化し、或いは、排出ガスに含まれる有害物質をフィルタで捕集するという手法が取られていた。

また、従来の非接触型の燃焼材料改質装置は、トルマリンを主成分とする燃焼材料改質剤を、燃焼材料に接触させることなく改質剤収容部の中に収容し、改質剤収容部及び流体通路を通過する燃焼材料に磁力線を作用させていた（特許文献１参照）。また、従来の他の燃料改質器は、流体通路と改質材収容部とを分離して筐体に設け、改質材の中に配置した良導体と、前記筐体に接続したアース線とを有している。二重管構造を有するＮＭＲ分析用サンプルチューブの内管部には、電気石（トルマリン）などを入れている（特許文献２参照）。さらに、従来の他の液体燃料改善装置は、電気石と、遠赤外線発生物質と、アルミナと、結合材からなるそれぞれ粉末状の原料を混練し、成粒し、焼成してなる液体燃料改善を用いている（特許文献３参照）。

（特許文献のリスト）
特開２００４−２４５２０６号公報 特開２００１−２３４８１９号公報 特開２００５−１２７１３８号公報

従来の酸化触媒、或いは、フィルタを用いる排出ガス清浄化システムでは、下記の課題があった。
（イ）排出ガスの装置が高熱になり、溶融したり、消耗老化することがある。
（ロ）触媒として白金などを使用する場合、触媒が高価である。
（ハ）排出ガス中の各有害物質の成分により、熱コントロールが難しく、装置の構造が複雑である。

従来の電気石（トルマリン）を用いる燃焼材料改質装置（燃料改質器）では、磁力線発生装置や遠赤外線発生物質が必要となり、装置の構造が複雑で、高価になっている。また、電気石（トルマリン）は、天然鉱石であるがゆえに、その品質には各種の差が出ている。したがって、電気石（トルマリン）によって発生される電気的なエネルギーの強さにも差が出ており、電気エネルギーが不足するおそれがある。

本発明の目的は、内燃機関において燃料を改質することによって燃焼の効率を高め、内燃機関から排出されるガス自体の性質を変えて有害物質を減少させ、合わせて、燃料の消費を減少するように構成した燃料改質器を提供することにある。本発明の他の目的は、装置の構造が簡素であり、効率良く燃料の改質を行うことができる非接触型の燃料改質器を提供することにある。本発明の更なる目的は、上記のような優れた特徴を持つ非接触型の燃料改質器を複数個数備えた、燃料の改質性能が良い燃料改質器システムを提供することにある。

本発明の燃料改質器は、燃料を改質することにより燃焼の効率を高めることによって、内燃機関において排出されるガス自体の性質を変えることができるものである。現在一般的に使用されている燃料は化石燃料が主であり、その成分は主に炭酸ガスと水である。現実には、排気ガス中に多くの未燃焼物が含まれており、それらの未燃焼物が変化して有害物質として大気中に放出されている。もし、燃料を燃えやすくすれば、燃料の燃焼効率が上がり、燃料の消費量が少なくなり、排気ガス中の未燃焼物を減らすことができ、環境に及ぼす負荷を低減することができる。

本発明の燃料改質器が燃料をどのように改質しているのかということについては、ＮＭＲ（核磁気共鳴）試験によって、燃料の分子団（クラスター）が小さくなっていることから理解することができる。すなわち、燃料の分子団（クラスター）が小さくなるのは、電磁波による帯電分解による燃料の分子団（クラスター）の微細化であると考えられる。また、燃料の分子団（クラスター）の微細化による燃焼の変化については、排気ガス中の成分測定、排煙濃度測定、あるいは、実走行による燃費の測定結果などから明らかになっている。

本発明の燃料改質器は、主として２つの部分から成り立っている。すなわち、第１の部分は改質剤であり、第２の部分は前記改質剤を封入して燃料を効果的に帯電させながら通過させる筐体部分である。本発明の燃料改質器では、燃料が通過するときに電磁波の帯電による分子団（クラスター）の微細化が行われる。ここで、その微細化の作用をもたらす改質剤は、燃料が通過する内管を包囲するように配置された外管の中に封入されている。このような本発明の構成では、改質剤は、内管を通る燃料と直接的に接触しないので、改質剤が燃料に溶け込むことはなく、改質剤の劣化を防止することができる。

本発明は、内燃機関の燃料を改質するための燃料改質器において、外側に配置された外管と、前記外管の内部に配置され、かつ、燃料を通すことができるように構成された内管と、前記内管の内部に配置された導電部材と、前記外管と前記内管との間に収容された燃料改質剤とを備えるように構成した。この燃料改質器では、燃料は燃料改質剤と接触することなしに内管の内部を導電部材に案内されるようにして通過することができる。したがって、内管の外部に配置された燃料改質剤が発生する電気エネルギーは、内管の内部に配置された導電部材に向けられるので、この電気エネルギーは効率良く内管内部の燃料に到達することができる。したがって、本発明の燃料改質器を用いることにより、燃料改質剤が発生する電気エネルギーにより燃料を改質して、内燃機関において燃料を改質して燃焼効率を高め、排ガスの性質を変えて有害物質を減少させることができる。また、本発明の燃料改質器を用いることにより、燃料が効果的に改質されるので、内燃機関などにおいて燃料の消費量を削減することができる。

本発明の燃料改質器では、前記導電部材は、銅製の平織金網で構成され、四辺を内巻きにして螺旋状に形成され、前記導電部材の一部分が前記内管の内壁に接触するように構成するのが好ましい。この構成により、内管の外部に配置された燃料改質剤が発生する電気エネルギーを、内管の内部に配置された導電部材に効率良く向けることができる。本発明の燃料改質器では、前記内管の外側に銀めっきを施すのが好ましい。この構成により、燃料改質剤が発生する電気エネルギーを効率良く内管内部の燃料に到達させて、燃料の改質性能を向上させることができる。

本発明の燃料改質器では、前記内管は銅製であって、両端に絞り加工でニップルが形成されるのが好ましい。この構成により、燃料改質器内部で燃料の流速を下げて、燃料の改質性能を向上させることができる。本発明の燃料改質器では、前記外管は、ゴム製の外被と、コーキング剤で密閉されるのが好ましい。この構成により、装置の密閉構造を確実にすることができ、極めて効率良く燃料の改質を行うことができる。

本発明の燃料改質器では、前記燃料改質剤は、少なくとも電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａを含むようにするのがよい。本発明の燃料改質器では、前記燃料改質剤は、電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａと、電気エネルギーを出す配合剤Ｂと、前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂとを結びつける結合剤Ｃとで構成されるのがよい。この構成により、極めて良好な改質性能を実現することができる。本発明の燃料改質器では、前記配合剤Ａの配合比率は２３重量％から７０重量％であり、前記配合剤Ｂの配合比率は５重量％から３０重量％であり、前記結合剤Ｃの配合比率は５重量％から３０重量％であるのが好ましい。この配合により、良好な改質性能を実現することができる。

本発明の燃料改質器では、前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂと前記結合剤Ｃとを配合した後の珪素比率は２５重量％以上であるのが好ましい。この配合により、良好な改質性能を実現することができる。本発明の燃料改質器では、前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂは精製水で練り合わされて生成されるのが好ましい。このように生成することにより、改質効果を上げることができる。本発明の燃料改質器では、精製水で練り合わされた前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂは、熱を加えて焼結されるのが好ましい。このように焼結することにより、改質能力の低下を防ぐことができる。

本発明の燃料改質器では、精製水で練り合わされた前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂの焼結は、低温で２段階に温度と時間を変えて行われ、最後に真空焼結されるのが好ましい。このように焼結することにより、改質効果の持続を長く維持することができる。本発明の燃料改質器では、前記配合剤Ａは最低比重が３以上であるのが好ましい。この配合により、良好な改質性能を実現することができる。本発明の燃料改質器では、前記配合剤Ａは、少なくとも珪素を配合比率で３５重量％から５５重量％含み、かつ、アルミニウムを配合比率で２０重量％から３５重量％含むのが好ましい。この配合により、良好な改質性能を実現することができる。本発明の燃料改質器では、前記配合剤Ｂは、珪酸ナトリウムを含むのが好ましい。この配合により、良好な改質性能を実現することができる。本発明の燃料改質器では、前記結合剤Ｃは、炭素を９０重量％以上含むのが好ましい。この配合により、良好な改質性能を実現することができる。

さらに、本発明は複数の燃料改質器を含む燃料改質器システムであって、入力側に配置され、かつ、複数の端子部を含む第１の分配管と、出力側に配置され、かつ、複数の端子部を含む第２の分配管と、上記の特徴を有する複数個数の燃料改質器とを備え、前記複数個数の燃料改質器のそれぞれの一方の端部が、前記第１の分配管の端子部に連結され、かつ、前記複数個数の燃料改質器のそれぞれの他方の端部が、前記第２の分配管の端子部に連結されることを特徴とする。本発明の燃料改質器システムは、優れた改質性能を持つ非接触型の燃料改質器を複数個数備えているので、燃料の改質性能が非常に良く、装置の耐久性がよい。

本発明の燃料改質器システムでは、前記第１の分配管の端子部と前記燃料改質器の端部との連結部にフレキシブルジョイントが設けられ、前記第２の分配管の端子部と前記燃料改質器の端部との連結部にフレキシブルジョイントが設けられるのが好ましい。この構成により、確実な連結を達成することができる。本発明の燃料改質器システムでは、前記複数の燃料改質器をそれぞれ通る燃料の滞留時間が異なるように、前記複数の燃料改質器は、前記第１の分配管の端子部と、前記第２の分配管の端子部とに連結されるのが好ましい。この構成により、燃料のある一部分が改質剤を通過する速度と、燃料の他の一部分が改質剤を通過する速度とが異なるので、燃料の改質を異なる速度で行うことができ、燃料の改質を極めて効率良く行うことができる。

本発明の燃料改質器は、エンジンなどの内燃機関において、燃料を改質することによって燃焼の効率を高め、内燃機関から排出されるガス自体の性質を変えて有害物質を減少させることができる。また、本発明の燃料改質器は、エンジンなどの内燃機関において、燃料の消費を削減することができる。さらに、本発明の燃料改質器は、非接触型であって、装置の構造が簡素であり、効率良く燃料の改質を行うことができる。本発明の燃料改質器システムは、優れた特徴を持つ非接触型の燃料改質器を複数個数備えているので、燃料の改質性能が非常に良い。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（１）第１の実施の形態：
最初に、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１および図２を参照すると、本発明の第１の実施の形態において、内燃機関の燃料を改質するための燃料改質器１００は、外側に配置された外管１１１と、外管１１１の内部に配置され、かつ、燃料を通すことができるように構成された内管１１２とを備える。外管１１１と内管１１２は、燃料改質器１００の筐体を構成する。外管１１１の両端部は、内管１１２の外周部に対して端板１１１ａ、１１１ｂで閉鎖される。或いは、外管１１１の両端部を絞り加工して、内管１１２の外周部に対して閉鎖することもできる。改質すべき燃料は内管１１２の中を、一方の端部から他方の端部に向って通過するように構成される。

導電部材１１３が、内管１１２の内部に配置される。導電部材１１３は銅などの導電性材料である金属で製造されるのが好ましい。例えば、導電部材１１３は、２０メッシュの銅網（平織金網など）で構成することができる。導電部材１１３は、四辺を内巻きにして螺旋状に形成される。このように導電部材１１３を形成することによって、内管１１２の中を通過する燃料が、管内のどの部位を通過したとしても、改質されやすくなっている。導電部材１１３の少なくとも一部分が、内管１１２の内壁に接触するように構成されるのが好ましい。この構成により、導電性材料で形成された導電部材１１３と、導電性材料で形成された内管１１２は、常に電気的に導通される。

内管１１２は、厚さが１ｍｍで円筒形状のものであり、銅で製造されるのが好ましい。内管１１２の長さは、例えば２７０ｍｍに形成することができる。内管１１２の外径ＤＡは、例えば１５ｍｍに形成することができる。内管１１２の外径ＤＡが１５ｍｍである部分の長さは、例えば１７０ｍｍにわたって形成される。内管１１２の外側に銀めっきが施されるのが好ましい。このように銀めっきを設けることにより、改質剤からの電気エネルギーを効果的に引き寄せるのを助けることができる。銀めっきを施すの効果は、後述するように、実証によって確認されている。内管１１２は、両端に絞り加工でニップル１１６、１１７が形成される。ニップル１１６、１１７の外径ＤＢは８ｍｍに形成することができる。ニップル部を設けることにより、内管１１２の耐圧性能を向上させることができる。

外管１１１は、厚さが１ｍｍで円筒形状のものであり、銅で製造されるのが好ましい。外管１１１の長さは、例えば２０４ｍｍに形成することができる。外管１１１の外径ＤＣは、例えば３０ｍｍに形成することができるし、或いは、４０ｍｍに形成することができる。外管１１１の円筒形状部は、ゴム製の外被（チューブ）１１８で密閉されるのが好ましい。外管１１１の両端部は、コーキング剤１１５を用いて密閉するのが好ましい。ゴム製の外被（チューブ）１１８とコーキング剤１１５を用いることによって、外管１１１の外部から内部への湿気の流入を防止すると共に、外管１１１の内部から外部への電気エネルギーの漏出を効果的に抑えることができる。

燃料改質剤１１４が、外管１１１と内管１１２との間に形成される円管状空間部１２２に収容される。燃料改質剤１１４は、少なくとも電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａを含む。燃料改質剤１１４は、電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａと、電気エネルギーを出す配合剤Ｂと、前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂとを結びつける結合剤（バインダ）Ｃとで構成されるのがよい。配合剤Ａは非常に不安定であり、微力な電気エネルギーを出すものである。このような特性をもつ配合剤Ａに配合剤Ｂを混ぜ合わせることによって、安定した電気エネルギーの出力を得ることができる。さらに、配合剤Ａと配合剤Ｂは精製水で練り合わされて生成される。この方法により、より多くの改質剤を円管状空間部１２２の内部に詰めることが可能になり、結合剤（バインダ）Ｃが配合剤Ａおよび配合剤Ｂに含まれる粉末同士を密に結びつける作用を発生させることができる。

精製水で練り合わされた配合剤Ａと配合剤Ｂを含む燃料改質剤１１４を円管状空間部１２２の内部に充填した後、熱を加えて燃料改質剤１１４を焼結させる。高温（例えば、３００°Ｃ以上）で処理を行うと電気エネルギーの出力が非常に弱くなることが確認されているので、低温（例えば、１００°Ｃから２２０°Ｃ程度）で燃料改質剤１１４を焼結させる。精製水で練り合わされた配合剤Ａと配合剤Ｂを含む燃料改質剤１１４の焼結は、低温で２段階に温度と時間を変えて行われ（例えば、１００°Ｃから１２０°Ｃで８時間の第１段階と、１８０°Ｃから２２０°Ｃで１２時間の第２段階からなる２つの段階で）、最後に真空焼結される。

燃料改質剤１１４において、配合剤Ａの配合比率は２３重量％から７０重量％であるのが好ましい。また、燃料改質剤１１４において、配合剤Ｂの配合比率は５重量％から３０重量％であるのが好ましい。また、燃料改質剤１１４において、物質Ｃの配合比率は５重量％から３０重量％であるのが好ましい。燃料改質剤１１４において、配合剤Ａと、配合剤Ｂと、結合剤（バインダ）Ｃの配合比率（重量）は、３：２：２であるのが特に好ましい。配合剤Ｂの比率が少ないときは、配合剤Ａと配合剤Ｂを混合する時に、精製水にＮａ水溶液を加えて使用するのがよい。この場合、Ｎａ濃度は１０重量％から２０重量％であるのが好ましい。配合剤Ａと配合剤Ｂと結合剤（バインダ）Ｃとを配合した後の珪素比率は２５重量％以上であるのが好ましい。配合剤Ａは最低比重が３以上であるのが好ましい。

配合剤Ａは、少なくとも珪素を配合比率で３５重量％から５５重量％含み、かつ、アルミニウムを配合比率で２０重量％から３５重量％含むのが好ましい。また、配合剤Ａは、少なくともマグナシウムを配合比率で３重量％から１０重量％含むのが好ましい。また、配合剤Ａは、少なくとも鉄を配合比率で２重量％から１０重量％含むのが好ましい。また、配合剤Ａは、少なくともカリウムを配合比率で１重量％から５重量％含むのが好ましい。また、配合剤Ａは、少なくともカルシウムを配合比率で１重量％から５重量％含むのが好ましい。また、配合剤Ａは、少なくともチタンを配合比率で１重量％から５重量％含むのが好ましい。また、配合剤Ａは、少なくともナトリウムを配合比率で０．５重量％から３重量％含むのが好ましい。配合剤Ａは、珪素を４８重量％含み、アルミニウムを３１重量％含み、マグナシウムを７重量％含み、鉄を５重量％含み、カリウムを３重量％含み、カルシウムを３重量％含み、チタンを２重量％含み、ナトリウムを１重量％含むのが特に好ましい。

配合剤Ａは、３０から５０メッシュ粉末である配合剤Ａ１と、１００から２００メッシュ粉末である配合剤Ａ２とで構成されるのが好ましい。配合剤Ａ１は、少なくとも珪素を４８重量％含み、アルミニウム（５０から１５０メッシュ）を３１重量％含み、マグナシウムを７重量％含み、鉄（４５メッシュ）を５重量％含み、カリウムを３重量％含み、カルシウムを３重量％含み、チタン（４５メッシュ）を２重量％含み、ナトリウムを１重量％含むのが好ましい。配合剤Ａ２は、少なくとも珪素を４８重量％含み、アルミニウム（５０から１５０メッシュ）を３１重量％含み、マグナシウムを７重量％含み、鉄（１５０メッシュ）を５重量％含み、カリウムを３重量％含み、カルシウムを３重量％含み、チタン（７５メッシュ）を２重量％含み、ナトリウムを１重量％含むのが好ましい。上記の配合剤Ａ１と配合剤Ａ２を２：１の配合比率（重量）で混合した後、さらに、５０重量％の精製水に混合して、１００°Ｃから１２０°Ｃで８時間と、１８０°Ｃから２２０°Ｃで１２時間の２段階について、真空加熱して水分を除去するのがよい。

配合剤Ｂは、珪酸ナトリウムを含む粉末で構成されるのがよい。例えば、配合剤Ｂは、Ｎａ₂Ｏを配合比率で１５重量％から２５重量％含み、かつ、ＳｉＯ₂を配合比率で４５重量％から６５重量％含むのが好ましい。結合剤（バインダ）Ｃは、炭素を９０重量％以上含むのが好ましい。例えば、結合剤Ｃは、少なくとも炭素（活性炭素）を９０重量％以上含み、白金を配合比率で０．５重量％から５重量％含み、銀を配合比率で０．５重量％から５重量％含むのが好ましい。或いは、結合剤Ｃは、白金を含まないようにしてもよい。或いは、結合剤Ｃは、銀を含まないようにしてもよい。結合剤Ｃに含まれる炭素（活性炭素）として、例えば、油種由来製の「Charcoal Activated Powd」を用いることができる。

各種の配合剤成分の配合比率の選定は、実証実験に基づいて決めることができる。各種の配合比率の選定のポイントは「電位差の保持と増幅」である。配合剤Ａは電気エネルギーを常に放出するものであるが、その電気エネルギーの出力は微力であり、非常に不安定な出力状態のものである。この配合剤Ａの電気エネルギーを増強するためには、何らかの外的刺激を与えるのが有効であることが実証実験によって確認された。最初に、配合剤Ａのみを筐体に封入して実験を行った。この筐体を小型のディーゼル発電機に装着して排ガス成分を測定した。筐体に熱を加えたり、バイブレータで筐体に振動を与えたりすると、ＣＯやＨＣ、Ｏ₂ 、ＮＯx などの測定値に変化が現われ、その変化傾向から燃焼効率が上がったと判断できた。配合剤Ａに配合剤Ｂと結合剤Ｃを配合して加熱処理することによって、上記実験で筐体に熱や振動を加えた状態と同様な状態を維持することができると考えられる。

配合剤Ａを製造するにあたって、各種の配合剤成分の選定は、自然界にあるモデルに基づいて行った。この自然界にあるモデルは「地電流」といわれるものであって、この大地の中を流れる微弱な電流は、一定方向に安定して流れている所もあれば、電流が乱れている所もある。何故にこのような「地電流」が流れるのかは未だに解明されていないけれども、種類の違う複数の鉱物間に存在する僅かな電位差によって、局所的に電流が流れやすくなっている場所があることがわかっている。また、家を建てたりする場合に、この「地電流」の方向が不安定だったり、低くなっているときに、炭素を地中に埋めて「地電流」の状態を改善することが、非常に昔から行われていたことがわかっている。このような自然界にあるモデルに基づいて、各種の配合剤成分の選定を行い、その配合比率を変化させて改質効果を確認した。

配合剤Ｂとして珪酸ナトリウムを選定した理由は、珪酸ナトリウムは伝導性があり、固形化させやすいことと、配合剤Ａに含まれる珪素とナトリウムの働きを補強するためである。結合剤Ｃとして炭素を選定した理由は、炭素には微弱な電流を一定方向に向けるように電流状態を改善する働きがあることと、炭素は、電池に使われているように、電位差から電流を生じさせる場合に有効な物質であるためである。

上述した好ましい配合比率の範囲外であっても、何らかの改質作用が働くことは確認することができたけれども、改質作用により望ましい効果が達成されるものという観点から、上記の好ましい配合比率を決定している。このような好ましい配合比率は、排ガス成分測定を行う実証実験の結果から導き出されたものであり、一時的に効果を生じることがあっても、除々に効果が変化しやすい配合比率があることも確認されている。また、配合剤Ａ、配合剤Ｂ、結合剤Ｃに関する好ましい配合比率についても、実証実験の結果から最も適切なものを選定している。

従来の他の改質器に用いられる主原材料はトルマリン鉱石を多く含ものである。しかしながら、トルマリン鉱石は天然鉱石であり、その品質には各種差があり、出力することができる電気エネルギーの強さにも差が出るのが現実である。実際に、従来の他の改質器を用いて排ガス成分測定と、燃費の測定を行ったところ、その改質効果に１５％から５０％の差があることが認められた。

また、配合後の改質剤を焼結処理したものと、配合後の改質剤を焼結処理しないものとについて、排ガス成分測定と、燃費の測定を行ってその結果を比較した。その結果、焼結処理したものの方が、配合後の改質剤を焼結処理ないものよりも２０％以上も改質効果が優れていることが認められた。また、配合後の改質剤を焼結する温度を、例えば３００°Ｃ以上に設定すると、改質効果が悪化したり、改質剤の耐用時間が短くなることが確認された。特に、配合後の改質剤を焼結する温度を４００°Ｃ以上に設定すると、ほとんど改質効果がなくなることも確認された。さらに、配合後の改質剤を焼結する温度を２５０°Ｃよりも高く設定すると、２週間から４週間の経過で、改質効果が半減することがあることも確認された。したがって、上記温度よりも低い温度において配合後の改質剤を真空焼結させることによる改質効果は、焼結させないものと比較すると５０％以上も優ることがあることも確認された。

（２）第２の実施の形態：
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。以下の説明は、本発明の第２の実施形態が本発明の第１の実施形態と異なる点を主に述べる。したがって、以下に記載がない個所は、前述した本発明の第１の実施形態についての説明をここに準用する。

図３を参照すると、本発明の第２の実施の形態において、燃料改質器システム２００は複数の燃料改質器、例えば３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３を含むように構成される。それぞれの燃料改質器２０１、２０２、２０３の構成は、前述した本発明の第１の実施形態における構成と同様に構成することができる。図３には３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３を示すけれども、燃料改質器システム２００に用いられる燃料改質器の個数は、図４に示すように２個であってもよいし、図３に示すように３個であってもよいし、或いは、例えば図５に示す構成のように４個以上であってもよい。或いは、本発明により、図示していないけれども、４分管等を使用する燃料改質器システムなども実現できる。

図３を参照すると、第１の分配管２１０が、燃料改質器システム２００の上流側に配置される。第１の分配管２１０は、上流側端部を有する連結本管２１２と、連結本管２１２から下流側に延びる３個の端子部２１４、２１６、２１８とを含む。３個の端子部２１４、２１６、２１８は、等しい間隔を隔てて連結本管２１２から互いに平行に延びるように構成するのが好ましい。連結本管２１２の上流側端部は、上流側配管２３２の下流側端部に連結される。３個の端子部２１４、２１６、２１８の下流側端部は、それぞれ３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３の上流側端部に連結される。改質すべき燃料は、燃料タンク（図示せず）から上流側配管２３２を通して燃料改質器２０１、２０２、２０３に導入される。

第１の分配管２１０の端子部２１４、２１６、２１８と、燃料改質器２０１、２０２、２０３の上流側端部との連結部にフレキシブルジョイント２３６を設けるのが好ましい。連結本管２１２の上流側端部と、上流側配管２３２の下流側端部との連結部にフレキシブルジョイント２３６を設けるのが好ましい。すべてのフレキシブルジョイントは兼用設計とすることができる。フレキシブルジョイントとして、例えば、ラバージョイントを用いることができる。

第２の分配管２２０が、燃料改質器システム２００の下流側に配置される。第２の分配管２２０は、下流側端部を有する連結本管２２２と、連結本管２２２から上流側に延びる３個の端子部２２４、２２６、２２８とを含む。３個の端子部２２４、２２６、２２８は、等しい間隔を隔てて連結本管２２２から互いに平行に延びるように構成するのが好ましい。連結本管２２２の下流側端部は、下流側配管２３４の上流側端部に連結される。３個の端子部２２４、２２６、２２８の上流側端部は、それぞれ３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３の下流側端部に連結される。燃料改質器２０１、２０２、２０３を通過して改質された燃料は、下流側配管２３４を通して内燃機関（図示せず）に供給される。第２の分配管２２０の端子部２２４、２２６、２２８と、燃料改質器２０１、２０２、２０３の下流側端部との連結部にフレキシブルジョイント２３６が設けられるのが好ましい。連結本管２２２の下流側端部と、下流側配管２３４の上流側端部との連結部にフレキシブルジョイント２３６が設けられるのが好ましい。

第１の分配管２１０の寸法・形状・材質などは、第２の分配管２２０の寸法・形状・材質などと同様に構成することができる。すなわち、２つの分配管は兼用設計とすることができる。図示したような本発明の構成では、３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３をそれぞれ通る燃料の滞留時間が異なるように、３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３は、第１の分配管２１０の端子部２１４、２１６、２１８と、第２の分配管２２０の端子部２１４、２１６、２１８とに連結されている。この構成では、燃料改質器２０１を通る燃料の滞留時間は、燃料改質器２０２を通る燃料の滞留時間よりも長い。また、燃料改質器２０３を通る燃料の滞留時間は、燃料改質器２０２を通る燃料の滞留時間よりも短い。この構成により、複数の燃料改質器を用いて、非常に効率良く燃料の改質を行うことができる。

図６を参照すると、分配管２５０は、連結本管２５２と、３個の端子部２５４、２５５、２５６とを含む「３分管」として構成することができる。３個の端子部２５４、２５５、２５６は、等しい間隔（例えば、中心間距離が５０ｍｍ）を隔てて連結本管２１２から互いに平行に延びる。連結本管２１２は、厚さが１ｍｍで、外径が１５ｍｍで、入口がある方の端部側に外径が８ｍｍの部分を含むように形成される。入口と反対側の端部は閉鎖されている。連結本管２５２は、全長が１８０ｍｍの銅管で形成するのが好ましい。３個の端子部２５４、２５５、２５６は、外径が８ｍｍである。

３個の端子部２５４、２５５、２５６は、連結本管２５２の中心軸線を基準として長さが４０ｍｍの銅管で形成するのが好ましい。連結本管２５２の中心軸線と、３個の端子部２５４、２５５、２５６の中心軸線とのなす角度は、直角であるように構成することができる。連結本管２５２の中心軸線と、３個の端子部２５４、２５５、２５６の中心軸線とのなす角度は、例えば、４５度から９０度の範囲の角度に構成してもよい。第１の分配管２１０および第２の分配管２２０として、図６に示す分配管２５０を用いることができる。

或いは、図７を参照すると、変形例として、分配管２６０は、連結本管２６２と、２個の端子部２６４、２６５とを含む「２分管」として構成することができる。２個の端子部２６４、２６５は、例えば、中心間距離が５０ｍｍの間隔を隔てて連結本管２６２から互いに平行に延びる。連結本管２６２は、全長が１３０ｍｍの銅管で形成するのが好ましい。分配管２６０に関する他の仕様は、上述した分配管２５０と同様である。

図４を参照すると、本発明の第２の実施の形態において、燃料改質器システム２００Ｂは２個の燃料改質器２０１、２０２を含むように構成される。燃料改質器システム２００Ｂは、２つの２分管２１０Ｂ、２２０Ｂとを使用する。第１の分配管２１０Ｂは２つの端子部２１４Ｂ、２１６Ｂを有する。第２の分配管２２０Ｂは２つの端子部２２４Ｂ、２２６Ｂを有する。第１の分配管２１０Ｂおよび第２の分配管２２０Ｂとして、図７に示す分配管２６０を用いることができる。燃料改質器２０１の上流側端部は第１の分配管２１０Ｂの端子部２１４Ｂに連結される。燃料改質器２０１の下流側端部は第２の分配管２２０Ｂの端子部２２４Ｂに連結される。燃料改質器２０２の上流側端部は第１の分配管２１０Ｂの端子部２１６Ｂに連結される。燃料改質器２０２の下流側端部は第２の分配管２２０Ｂの端子部２２６Ｂに連結される。それぞれの連結部にフレキシブルジョイント２３６を設けるのが好ましい。

図５を参照すると、本発明の第２の実施の形態において、２分管を用いた燃料改質器システムの変形例の構造が示されている。この変形例では、燃料改質器システム２００Ｃは４個の燃料改質器２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂを含むように構成される。燃料改質器システム２００Ｃは、２つの２分管２１０Ｂ、２２０Ｂとを使用する。第１の分配管２１０Ｂは２つの端子部２１４Ｂ、２１６Ｂを有する。第２の分配管２２０Ｂは２つの端子部２２４Ｂ、２２６Ｂを有する。第１の分配管２１０Ｂおよび第２の分配管２２０Ｂとして、図７に示す分配管２６０を用いることができる。燃料改質器２０１Ａの上流側端部は第１の分配管２１０Ｂの端子部２１４Ｂに連結される。燃料改質器２０１Ａの下流側端部は燃料改質器２０１Ｂの上流側端部に連結される。燃料改質器２０１Ｂの下流側端部は第２の分配管２２０Ｂの端子部２２４Ｂに連結される。燃料改質器２０２Ａの上流側端部は第１の分配管２１０Ｂの端子部２１６Ｂに連結される。燃料改質器２０２Ａの下流側端部は燃料改質器２０２Ｂの上流側端部に連結される。燃料改質器２０２Ｂの下流側端部は第２の分配管２２０Ｂの端子部２２６Ｂに連結される。それぞれの連結部にフレキシブルジョイント２３６を設けるのが好ましい。

或いは、図８を参照すると、更に変形例として、分配管２７０は、連結本管２７２と、４個の端子部２７４、２７５、２７６、２７７とを含む「４分管」として構成することができる。４個の端子部２７４、２７５、２７６、２７７は、等しい間隔（例えば、中心間距離が５０ｍｍ）を隔てて連結本管２７２から互いに平行に延びる。連結本管２７２は、全長が２３０ｍｍの銅管で形成するのが好ましい。分配管２７０に関する他の仕様は、上述した分配管２５０と同様である。ここで詳細に説明しないけれども、５個以上の端子部を含む分配管を構成することもできる。

図９を参照すると、図９は３分管を用いた燃料改質器システム２００を利用する燃料系統の構成を示す概略ブロック図である。内燃機関の１つであるエンジン３１０と、燃料タンク３２０との間に燃料改質器システム２００が連結される。燃料改質器システム２００は、第１の分配管２１０と、３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３と、第２の分配管２２０とを含む。第１の分配管２１０は、連結本管２１２と、３個の端子部２１４、２１６、２１８とを含む。第２の分配管２２０は、連結本管２２２と、３個の端子部２２４、２２６、２２８とを含む。

エンジン３１０は、エアを導入するインテークマニホールド３１２と、燃料を受け入れて噴射するインジェクタ３１４とを有する。燃料改質器システム２００は、３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３を含む。燃料タンク３２０から送られる燃料は、タンクパイプ３２１を通って燃料ポンプ３２２に導入される。燃料ポンプ３２２で加圧された燃料は、燃料パイプ３２３を通ってダンパ３２４に導入される。次いで、燃料は、ダンパ３２４で燃料の脈動をおさえられ、ダンパパイプ３２５を通ってフィルタ３２６に導入される。フィルタ３２６で濾過された燃料は、パイプ３２７を介して分配器３２８に導入される。インジェクタ３１４からエンジン３１０に噴射する燃料の圧力を一定に保つために、プレッシャレギュレータ３４０が分配器３２８に連結される。

分配器３２８で分離されてエンジンに送られる燃料は、上流側パイプ３２９を通って連結本管２１２の上流側端部に導入される。余分な燃料は分配器３２８で分離され、プレッシャレギュレータ３４０を通り、リターンパイプ３４２を通って燃料タンク３２０に戻される。連結本管２１２に導入された燃料は３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３を通ることによって改質され、連結本管２２２に導入される。改質された燃料は、連結本管２２２からエンジンパイプ３５０を通ってインジェクタ３１４に導入され、インジェクタ３１４のノズルからエンジン３１０に噴射される。この構成により、３個の燃料改質器２０１、２０２、２０３により適正に改質された燃料をエンジン３１０に送ることができる。

次に、本発明の実施例について、比較例と比較した実証実験結果に関して説明する。
（１）実験項目の概要：
（１・１）他社改質器との比較実験：
本発明の実施例と、他社改質器との比較実験に用いたのサンプルの仕様の概略は以下のとおりである。

（１・１・１）本発明の実施例：
燃料改質器システムの構造として「２分管」と「３分管」を用いた。それぞれの燃料改質器において、外管の外径ＤＣは３０ｍｍのものと、４０ｍｍのものとを用いている。改質剤として、上記の実施形態において記載した燃料改質剤１１４を用いている。ここで用いる本発明の実施例の改質剤は、炭素と珪素を多く含有しているが、これらの成分については２つの効果と作用があると考えられる。炭素はＡｌ（アルミニウム）やＭｇ、Ｆｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｎａなどの物質の電位差によって流れる直流電流を増幅させながら移動させる導体と考えられる。珪酸ナトリウムは導電させるとともに、各物質間が電気的に不安定な状態で固定させる役目を担っている。電位が違う物質を組み合わせることによって生じる電気的なエネルギーを増幅させ、常に一定以上のエネルギーを導きだすために、これらの物質を配合して焼結処理している。この焼結処理のときに、高温下で処理すると、いわゆる発電エネルギーが弱くなるので、低温で処理する必要がある。最終的に、真空低温焼結によって、各配合剤が電気的に不安定な状態で物質的に安定化している。

（１・１・２）比較例１〜７：
比較例１および比較例２に用いられた改質器はＡ社製の改質器であり、すなわち、燃料パイプにバンド磁石を巻き付けるタイプの改質器である。比較例３に用いられた改質器はＢ社製の改質器であり、すなわち、改質器内に封入された改質剤と燃料を接触させるタイプの接触型改質器である。比較例４および比較例５に用いられた改質器はＣ社製の改質器であり、すなわち、改質器内に封入された改質剤と燃料を接触させないタイプの非接触型改質器である。比較例６および比較例７に用いられた改質器は、特許文献２に開示されている箱型の燃料改質器に本発明に用いる改質剤を充填した改質器である。

前処理接触型改質器は、トルマリン鉱石を細粒化し、珪藻土、アルミニウム等と混ぜ合わせたものをセラミック状に焼結させたボールを金属製の筒状部材内に充填し、その筒状部材の中に燃料を通す構造のものである。燃料タンク内に吊り下げて使用するタイプの接触型改質器も、同様に、セラミック化させたものか、トルマリン鉱石を金属製メッシュに包み込んだものを用いている。

前処理非接触型改質器において、Ｃ社製の改質剤は、微細化したトルマリン鉱石に、黒鉛、植物性炭化物、珪酸とその塩類、２価を呈する金属の酸化物とその塩類の微粉末を焼結させたものである。同様なものとして公知な改質剤は、トルマリン鉱石に炭素、珪素、金、銀、白金族元素などを使用しており、この改質剤において、トルマリン鉱石の配合率は９０重量パーセント以上である。なお、改質剤は配合後、トルマリン鉱石を使用したものと、トルマリン鉱石を使用しないものとの間に、顕著な差は見られなかった。

（１・２）筐体サイズの比較実験：
本発明の実施例４、５について、筐体サイズの比較実験として、外管の外径（以下、「ＤＣ」と称する）ＤＣが３０ｍｍの改質器と、ＤＣが４０ｍｍの改質器を用意して比較実験を行った。

（１・３）内管比較実験：
本発明の実施例について、内管比較実験として、下記の項目に関して、走行実験車両として「アルファロメオ（排気量が３０００ｃｃのガソリンエンジン搭載）」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。
(a)内管外部への銀めっき；
(b)内管外部への金めっき；
(c)内管外部への銀線巻き；
(d)内管外部への加工無し；
(e)内管内部への銅メッシュ封入；
(f)内管内部への銅板封入；
(g)内管内部への加工無し；
(h)内管形状をストレートとし、内管外径（以下、「ＤＡ」と称する）ＤＡを８ｍｍから１０ｍｍへ変え、そして８ｍｍに変えた。

（２）実験結果の概要：
（２・１）他社改質器との比較実験結果：
表１を参照すると、比較例１として用意したＡ社製の改質器（燃料パイプにバンド磁石を指示書通りに燃料ホースに巻き付けるように装着）について、ガソリンエンジンを搭載した「ＢＭＷ３２５Ｍ」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表１．比較他社燃料改質器装着・排ガス測定結果（１）

測定年月日： 1999年11月25日〜2000年1月18日
装着車両・走行距離： BMW325M ・ 66300km〜67800km
排気量・使用燃料： 2700cc ・ ガソリン
装着状態：比較例１：Ａ社製・MP(バンド状磁石本体を指示書通りに燃料パイプに巻き付けた。)

アイドリング時
装着前数値 CO% 0.45〜0.62
HCppm 16〜52
CO₂% 7.1〜7.7
NOxppm 46〜112
O₂% 2.11〜2.89
装着後数値 CO% 0.44〜0.62
HCppm 15〜56
CO₂% 7.2〜7.8
NOxppm 44〜114
O₂% 2.11〜2.90
走行後数値 CO% 0.43〜0.63
HC% 17〜57
CO₂% 7.0〜7.9
NOxppm 43〜105
O₂% 2.10〜2.88

装着前 装着後
燃費データ km/l 9.66km/l 9.68km/l

表１を参照すると、ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では１６〜５２ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１５〜５６ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には１７〜５７ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では４６〜１１２ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では４４〜１１４ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には４３〜１０５ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は９．６６ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は９．６８ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例１の改質器の改質効果は不充分であることが確認された。

表２を参照すると、比較例２として用意したＡ社製の改質器（燃料パイプにバンド磁石を指示書通りに燃料ホースに巻き付けるように装着）について、ディーゼルエンジンを搭載した「三菱ジープＪ５５」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表２．他社比較燃料改質器装着・排ガス測定結果（２）

測定年月日： 2000年9月20日〜2000年11月23日
装着車両・走行距離： 三菱ジープJ55 ・ 37600km〜38400km
排気量・使用燃料： 2700cc ・ ディーゼル
装着状態：比較例２：Ａ社製・MP(バンド状の磁石を説明書通りに燃料ホースに巻き付けるように装着。)

アイドリング時
装着前数値 CO% 0.05〜0.07
HCppm ９〜11
CO₂% 1.8〜2.1
NOxppm 179〜191
O₂% 16.98〜17.26
装着後数値 CO% 0.05〜0.07
HCppm ８〜10
CO₂% 1.9〜11
NOxppm 183〜195
O₂% 16.97〜17.30
走行後数値 CO% 0.05〜0.07
HC% 10〜12
CO₂% 1.8〜2.0
NOxppm 180〜188
O₂% 17.01〜17.20

装着前 装着後
燃費データ km/l 5.7〜6.6 5.5〜6.8

表２を参照すると、ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では９〜１１ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では８〜１０ｐｐｍを示し、８００ｋｍの走行後には１０〜１２ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では１７９〜１９１ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では、１８３〜１９５ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には１８０〜１８８ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は５．７〜６．６ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は５．５〜６．８ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例２の改質器の改質効果は不充分であることが確認された。

表３を参照すると、比較例３として用意したＢ社製の改質器（前処理型・直接接触タイプ）について、ガソリンエンジンを搭載した「ＢＭＷ３２５Ｍ」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表３．比較他社燃料改質器装着・排ガス測定結果（３）

測定年月日： 2000年２月10日〜2000年４月5日
装着車両・走行距離： BMW325M ・ 68700km〜７0100km
排気量・使用燃料： 2700cc ・ ガソリン
装着状態：比較例３：Ｂ社製・前処理型・直接接触タイプ

アイドリング時
装着前数値 CO% 0.44〜0.61
HCppm 15〜55
CO₂% 7.1〜7.7
NOxppm 45〜115
O₂% 2.10〜2.89
装着後数値 CO% 0.36〜0.55
HCppm 13〜45
CO₂% 7.0〜7.7
NOxppm 46〜117
O₂% 2.09〜2.96
走行後数値 CO% 0.38〜0.58
HC% 15〜50
CO₂% 7.1〜7.9
NOxppm 47〜121
O₂% 2.10〜2.98

装着前 装着後
燃費データ km/l 9.66km/l 9.71km/l

表３を参照すると、ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では１５〜５５ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１３〜４５ｐｐｍを示し、１４００ｋｍの走行後には１５〜５０ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では４５〜１１５ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では４６〜１１７ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には４７〜１２１ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は９．６６ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は９．７１ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例３の改質器の改質効果は不充分であることが確認された。

表４を参照すると、比較例４として用意したＣ社製の箱型の改質器（ガソリン用前処理型・直接接触タイプ）について、ガソリンエンジンを搭載した「ＢＭＷ３２５Ｍ」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表４．比較他社燃料改質器装着・排ガス測定結果（４）

測定年月日： (A)比較例４：2000年5月15日〜2000年11月2日
(B)実施例１：2001年3月26日〜2003年10月3日
装着車両： BMW325M
走行距離： (A)71600km〜73400km (B)84600km〜119000km
排気量・使用燃料：2700cc・ガソリン
装着機器：比較例４：Ｃ社製箱型ガソリン用前処理型非接触タイプ
実施例１：２本Ｆ字並列（30φ＆40φ）

排ガス測定結果 比較例４ 実施例１
装着前数値 CO% 0.40〜0.62 0.47〜0.57
HCppm 14〜55 14〜46
CO₂% 7.1〜7.6 7.2〜7.8
NOxppm 46〜117 43〜102
O₂% 2.10〜2.90 2.12〜2.92
装着後数値 CO% 0.28〜0.35 0.49
HCppm 14〜45 1〜9
CO₂% 7.8〜9.1 9.8
NOxppm 38〜95 43
O₂% 1.89〜2.78 3.77
走行後数値 CO% 0.10〜0.17 −0.01
HC% 9〜34 −01
CO₂% 8.3〜9.8 13.9〜14.3
NOxppm 34〜76 9〜10
O₂% 1.86〜2.56 1.68〜2.00

燃費測定結果（実走行・満タン方式平均値）
燃費データ(km/l) 9.68 ⇒ 10.1 9.68 ⇒ 12.16

表４を参照すると、ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では１４〜５５ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１４〜４５ｐｐｍを示し、１８００ｋｍの走行後には９〜３４ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では４６〜１１７ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では３８〜９５ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には３４〜７６ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は９．６８ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は１０．１ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例４の改質器の改質効果は不充分であることが確認された。

本発明の実施例１では、１つの改質器のＤＣが３０ｍｍであり、もう１つの改質器のＤＣが４０ｍｍである燃料改質器システムについて、ガソリンエンジンを搭載した「ＢＭＷ３２５Ｍ」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では１４〜４６ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１〜９ｐｐｍを示し、３４４００ｋｍの走行後には、ほぼ０ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では４３〜１０２ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では４３ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には９〜１０ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は９．６８ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は１２．１６ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、実施例１の改質器の改質効果は、比較例４よりも非常に優れていることが確認された。

表５を参照すると、比較例５として用意したＣ社製の箱型の改質器（ディーゼル用前処理型・非直接接触タイプ）について、ディーゼルエンジンを搭載した「三菱ジープＪ５５」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表５．比較他社燃料改質器装着・排ガス測定結果（５）

測定年月日： (A)比較例５：2001年1月18日〜2001年3月26日
(B)実施例２：2001年8月23日〜2003年11月2日
装着車両： 三菱社製ジープJ55
走行距離： (A)39000km〜40100km (B)41000km〜63000km
排気量・使用燃料： 2700cc ・ ディーゼル
装着機器：(A)比較例５：Ｃ社製箱型ディーゼル用前処理型非接触タイプ
(B)実施例２： 40φ(40−15−10) １本

排ガス測定結果
比較例５ 実施例２
装着前数値 CO% 0.03〜0.06 0.04
HCppm 8〜11 ８
CO₂% 1.9〜2.1 2.0
NOxppm 180〜198 182
O₂% 16.96〜17.35 17.30
装着後数値 CO% 0.02〜0.05 −0.01〜0.00
HCppm 7〜10 −01〜00
CO₂% 1.5〜1.85 1.3〜1.5
NOxppm 145〜185 45〜55
O₂% 16.9〜17.55 17.90〜17.95
走行後数値 CO% 0.02〜0.04 0.00
HC% ６〜７ −01
CO₂% 1.6〜1.7 1.4
NOxppm 138〜158 53
O₂% 17.2〜17.4 17.63

燃費測定結果(実走行・満タン方式平均値)
燃費（km/l） 5.6〜6.8 ⇒ 6.9〜7.9 5.8〜6.8 ⇒ 11.4〜13.4

表５を参照すると、ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では８〜１１ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では７〜１０ｐｐｍを示し、１１００ｋｍの走行後には６〜７ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では１８０〜１９８ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１４５〜１８５ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には１３８〜１５８ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は５．６〜６．８ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は６．９〜７．９ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例５の改質器の改質効果は不充分であることが確認された。

本発明の実施例２では、ＤＣが４０ｍｍである改質器を１本含む燃料改質器システムについて、ディーゼルエンジンを搭載した「三菱ジープＪ５５」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では８ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では、ほぼ０ｐｐｍを示し、２２０００ｋｍの走行後には、ほぼ０ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では１８２ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では４５〜５５ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には５３ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は５．８〜６．８ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は１１．４〜１３．４ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、実施例２の改質器の改質効果は、比較例５よりも非常に優れていることが確認された。

表６を参照すると、比較例６として用意したＣ社製の箱型の改質器（ディーゼル用）について、ディーゼルエンジンを搭載した「トヨタ・ランドクルーザー（ＨＺＪ７０Ｖ）」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表６．燃料改質器排ガス測定比較実験結果（６）

測定年月日： (A)比較例６：2001年５月20日〜2001年8月26日
(B)比較例７：2001年9月23日〜2001年12月15日

装着車両： トヨタ・ランドクルーザー(HZJ70V)
走行距離： (A)38013km〜41525km (B)42600km〜44700km
排気量・使用燃料： 4200cc ・ ディーゼル
装着機器：(A)比較例６：Ｃ社製箱型ディーゼル用
(B)比較例７：箱型筐体に本発明で用いる改質剤を封入

排ガス測定結果
(A)比較例６ (B)比較例７
装着前数値 CO% 0.07 0.07
HCppm 13 15
CO₂% 1.75 1.76
NOxppm 310 315
O₂% 18.20 18.40
装着後数値 CO% 0.03 0.01
HCppm ６ ２
CO₂% 1.80 1.90
NOxppm 135 110
O₂% 18.08 17.80
走行後数値 CO% 0.03 0.01
HC% ６ ２
CO₂% 1.82 1.91
NOxppm 138 100
O₂% 18.20 18.10

燃費測定結果(実走行・満タン方式平均値)
燃費（km/l） (A) 6.1 ⇒ 6.8 (B) 6.1 ⇒ 7.4

表６を参照すると、ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では１３ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では６ｐｐｍを示し、３５１２ｋｍの走行後には６ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では３１０ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１３５ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には１３８ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は６．１ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は６．８ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例６の改質器の改質効果は不充分であることが確認された。

さらに、比較例７として、Ｃ社製の箱型の改質器の筐体に本発明で用いる改質剤を封入したサンプルを用意した。すなわち、比較例７の改質器は、寸法形状は比較例６の改質器と同じであるけれども、筐体内に封入する改質剤として、本発明の実施例と同じ改質剤を使用している。比較例７について、ディーゼルエンジンを搭載した「トヨタ・ランドクルーザー（ＨＺＪ７０Ｖ）」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。ＣＨ（炭化水素）の測定値は、改質器を装着する前では１３ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では２ｐｐｍを示し、２１００ｋｍの走行後には、２ｐｐｍを示した。また、ＮＯｘの測定値は、改質器を装着する前では３１５ｐｐｍを示し、改質器を装着した後では１１０ｐｐｍを示し、１５００ｋｍの走行後には１００ｐｐｍを示した。さらに、改質器を装着する前の燃費は６．１ｋｍ／リットルを示し、改質器を装着した後の燃費は７．４ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、比較例７の改質器の改質効果は若干認められたが、まだ充分でないことが確認された。

（２・２）実施例４における筐体サイズの比較実験結果：
表７から表９を参照して、本発明の実施例４について、筐体サイズの比較実験結果を説明する。

表７．排ガス測定結果（７）

実験車両： 三菱ジープJ55
排気量： 2700cc ディーゼル
走行距離： 41,000km⇒ 41500km⇒ 63000km
全走行距離： 22000km
エンジン概要： ４気筒・インタークーラー付きディーゼルターボ
燃費： 5.8km/l〜6.8km/l ⇒ 11.4km/l〜13.4km/l
実施日： 2001年8月23日・9月30日 〜 2003年11月2日
装着状態： 実施例４：30φ2本F字並列 ⇒ 40φ１本

表７を参照すると、ガソリンエンジンを搭載した「ＢＭＷ３２５Ｍ」を用いて、筐体サイズの比較実験を行った。この車は、排気量が２７００ｃｃのガソリンエンジンを搭載しているにもかかわらず車両重量が軽いので、燃費は良好である。また、排ガス測定においても、燃焼状態が良いことを推察させるデータが得られた。

表８を参照すると、ＤＣが３０ｍｍである改質器を２本含む燃料改質器システムを「ＢＭＷ３２５Ｍ」に装着して、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。燃料改質器システムを装着した直後では、ＣＨ（炭化水素）が４ｐｐｍに抑えられていたが、４９００ｋｍの走行後には７〜１０ｐｐｍに上昇した。ＮＯｘとＯ₂ の数値が不安定になっていることから、完全燃焼に近づきつつも、燃料の改質効果が弱いと推察された。

表８．燃料改質器装着・排ガス測定結果（８）

測定年月日： 2001年3月16日〜2001年3月20日〜2001年3月26日
装着車両・走行距離： BMW325M ・ 75600km〜80500km〜84600km
排気量・使用燃料： 2700cc ・ ガソリン
装着状態：実施例４： 30−12×２本Ｆ字

アイドリング時
装着前数値 CO% 0.47〜0.57
HCppm 14〜46
CO₂% 7.2〜7.8
NOxppm 43〜102
O₂% 2.12〜2.92
装着後数値 CO% 0.15
HCppm 04
CO₂% 9.8
NOxppm 06
O₂％ 3.29
走行後数値 CO% 0.01〜0.08
３−26測定 HC% 07〜10
CO₂% 13.6〜13.8
NOxppm 13〜16
O₂% 1.66〜1.83

装着前 装着後
燃費データ km/l 9.68 10.3

次に、ＤＣが３０ｍｍである改質器よりも改質効果が強いＤＣが４０ｍｍである改質器に変えて測定を行った。その結果、燃料改質器システムを装着した直後にＣＯ、ＣＨ、ＮＯｘは上昇値を示したが、２００ｋｍ程度の走行後には、ＣＯ、ＣＨは共に０数値を示した。したがって、この状態は完全燃焼に近づいているものと考えられる。

表９．燃料改質器装着・排ガス測定結果（９）

測定年月日： 2001年3月26日〜2003年10月3日
装着車両・走行距離： ＢＭＷ325M 84600km〜119000km
排気量・使用燃料： 2700cc ガソリン
装着状態：実施例４：2本F字（30-12-9）×2⇒2本F字（40-15-10）&（30-15-10）

アイドリング時 2000rpm時
装着前数値 CO% 0.01〜0.08
HCppm 07〜10
CO₂% 13.6〜13.8
NOxppm 13〜16
O₂% 1.66〜1.83
装着後数値 CO% 0.49
HCppm 1〜9
CO₂% 9.8
NOxppm 43
O₂% 3.77
走行後数値 CO% −0.01 0.32〜0.37
HC% −01 −01
CO₂% 13.9〜14.3 14.8〜15.0
NOxppm 9〜10 47〜65
O₂% 1.68〜2.00 0.95〜1.10

未装着 装着前 装着後
燃費データ km/l 9.68 10.3 12.16

表９を参照すると、ＮＯｘは、燃料改質器システムを装着する前に４０〜１００ｐｐｍであったけれども、アイドリング時に９〜１０ｐｐｍに減少した。通常、燃焼効率が良くなれば、燃焼温度の上昇に伴ってＮＯｘの生成が促され、ＮＯｘ数値の上昇が認められるものであるが、現実には、このＮＯｘ数値は顕著に低減した。このＮＯｘ数値の低減は、燃焼効率が上がったことによって、より少ない燃料でエンジンの回転を維持できるために、燃料噴射装置により燃料が絞られたと考えられる。燃料改質器システムを装着した直後、一時的にＮＯｘ数値の上昇が認められたことが、燃料噴射装置の上記作動を裏付けている。

また、燃費の観点からも、燃焼効率の良好な変化が認められた。燃費については、燃料改質器システムを装着する前に燃費は９．６８ｋｍ／リットルであったが、ＤＣが３０ｍｍである改質器を２本含む燃料改質器システムを装着した後に燃費は１０．３ｋｍ／リットルに改善された。さらに、１つの改質器のＤＣが３０ｍｍであり、もう１つの改質器のＤＣが４０ｍｍである燃料改質器システムを装着すると、燃費は１２．１６ｋｍ／リットルになった。燃費の測定は満タン方式で測定したものの平均値であるので、走行状態が良い高速道路において燃費は１３ｋｍ／リットルを示したこともあった。その後の走行試験においても燃費、排ガスの測定値に若干の変化が見られたものの、大体においてそれらの測定値は安定しており、約４００００ｋｍの走行後においても改質能力に劣化はみられなかった。

一方、平均気温が２７°Ｃを超えた夏において、改質能力が若干強くなった。この変化は１０％程度であり、問題がないと考えられる。この状態では、燃費は最良の値の７％減であり、温度による多大な影響はないものと判断することができた。排気臭について、いわゆる「ガソリン臭」、「刺激臭」は消えていた。また、排気管に付着していたカーボンは、４００００ｋｍの走行後において確認したところ、うっすらと赤錆が付着した状態になっていた。走行中にエンジン回転数の低下を確認することができた。燃料改質器システムを装着する前に燃費は１００ｋｍ／ｈで走行したときに３４００ｒｐｍであったが、燃料改質器システムを装着した後に３０００ｒｐｍに低下した。さらに、燃料改質器システムを装着すると、オートマティックトランスミッションのロックアップが早くなることを確認することもできた。

ＮＯｘ数値の低下からわかるように、エンジン冷却水の水温の変化が認められた。連続で高速走行後にエンジン冷却水の水温の上昇が認められたが、燃料改質器システムを装着すると、全体的に水温が低くなった。この水温低下は、燃焼に必要な燃料が少なくなったために、エンジンシリンダの周囲の温度上昇が抑えられたためであると考えられ、それによって、ＮＯｘの生成も抑えられたと考えられる。

以上の実験結果から、燃料改質器システムの改質能力の劣化は認められないと判断することができる。そして、燃料改質器システムを装着することによって、その本来の目的である排ガスの浄化とともに、燃費改善に代表される経済効果も期待できることが明らかになった。

（２・３）実施例５における筐体サイズの比較実験結果：
表１０から表１２を参照して、本発明の実施例５について、筐体サイズの比較実験結果を説明する。ディーゼルエンジンを搭載した「三菱ジープＪ５５」について、筐体サイズの比較実験を行った。この「三菱ジープＪ５５」は、排気量が２７００ｃｃのディーゼルエンジンを搭載している。

燃料改質器システムを装着する前の測定において、サンプル検体としての条件を満たす理想的な数値を確認することができた。排ガスの測定値はディーゼルエンジンの燃焼状態を整合性がある数値で表し、燃費テストでは、市街地走行時における燃費と、高速走行時における燃費の差をはっきりと確認することができた。

表１０を参照すると、最初に、ＤＣが３０ｍｍである改質器を２本含む燃料改質器システムを装着し、次に、改質器のＤＣが４０ｍｍである改質器を１本含む燃料改質器システムを装着して、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表１０．排ガス測定結果（１０）

実験車両： 三菱ジープJ55
排気量： 2700cc ディーゼル
走行距離： 41,000km⇒ 41500km⇒ 63000km
全走行距離： 22000km
エンジン概要： ４気筒・インタークーラー付きディーゼルターボ
燃費： 5.8km/l〜6.8km/l ⇒ 11.4km/l〜13.4km/l
実施日： 2001年8月23日・9月30日 〜 2003年11月2日
装着状態：実施例５： 30φ2本F字並列 ⇒ 40φ１本

燃料改質器システムに含まれる改質器の数を変えても、排ガスの測定数値に差は認められなかったが、燃費については若干の差が認められた。「三菱ジープＪ５５」はマニュアルトランスミッションであるため、１速と２速でのトルク感な差が感じられたので、改質器のＤＣが４０ｍｍである改質器を１本含む燃料改質器システムを装着する選択を行った。

表１１を参照すると、走行時の測定結果が示されている。

表１１．排ガス測定結果（１１）

実施例５：
アイドリング時 50km/h時 60km/h時
CO 0.00% −0.01% −0.01%
HC −01ppm −01ppm −01ppm
NOx 53ppm 20ppm 17ppm

表１１を参照すると、この測定結果から、実走時にエンジンに負荷を与えても、燃焼効率が改善され、燃料消費が減っているので排ガスの浄化作用が効果的に行われていると推察したことが実証された。すなわち、ディーゼルエンジンを搭載した自動車の場合においても、ガソリンエンジンを搭載した自動車と同じような改質効果が得られ、その耐久性においても問題がないことがわかった。ガソリンと比べると、軽油には帯電分解が起こりにくいけれども、軽油は一度帯電すると容易に戻らないことは、実験室におけるＮＭＲ実験において確認されていたが、実車実験において、ディーゼルエンジンを搭載した自動車の場合、走行を繰り返すたびに、軽油の帯電分解の現象が顕著に現れてくることが、実験の初期段階で確認された。これは、燃料改質器システムを装着した直後よりは、燃料改質器システムを装着して走行を繰り返し、燃料を補充するたびに、改質効果が良好になることを意味している。この改質効果は、燃料タンク３個分の燃料を補充して、６００ｋｍの走行後に安定した。

表１２を参照すると、ディーゼルエンジンに燃料改質器システムを装着すると、排ガスの測定において、完全燃焼に近づいている事が実証された。これは、ＣＯ、ＣＨの値が、アイドリング時も、２０００ｐｐｍにおいても０数値を示したことと、Ｏ₂ の数値が上昇したことによって確認することができた。

表１２．燃料改質器装着・排ガス測定結果（１２）

測定年月日： 2001年8月23日〜2003年11月２日
装着車両・走行距離： 三菱ジープJ55 ・ 41,000km〜63000km
排気量・使用燃料： 2700cc ・ ディーゼル
装着状態：実施例５： ４０φ １本

2001年8月23日測定 アイドリング時 2000rpm時
装着前数値 CO% 0.04 0.02
HCppm 8 ６
CO₂% 2.0 2.1
NOxppm 182 98
O₂% 17.30 16.95
2001年9月30日測定
装着後数値 CO% −0.01〜0.00 0.00〜0.02
HCppm −01〜00 −01〜01
CO₂% 1.3〜1.5 2.1〜2.4
NOxppm 45〜55 35〜39
O₂% 17.90〜17.95 16.45〜16.77
2003年11月2日測定
走行後数値 CO% 0.00 0.00
HC% −01 −01
CO₂% 1.4 2.1
NOxppm 53 35
O₂% 17.63 16.76

装着前 装着後
燃費データ km/l 5.8〜6.8 11.4〜13.4

燃焼の基本として、燃焼効率が上がれば、燃焼温度の上昇に伴ってＮＯｘの生成が促され、ＣＯ₂ が増加して、酸素が余ることがわかっている。しかしながら、実際の測定で確認されたことは、ＣＯ₂ 、ＮＯｘの数値は減少し、Ｏ₂ の数値のみが上昇したことである。このような一見すると矛盾しているように思われる現象を説明するためには、燃費と水温の変化に注目しなければならない。

燃費が飛躍的に伸び、水温は燃料改質器システムの装着前と比較して上がらなくなっていることから推察すると、燃料の供給を少なくしても充分にエンジンの運転を維持できるような燃焼効率の改善が進んだと考えられる。このことから、燃焼に必要な燃料の量が少なくなっているために排出される不完全燃焼物の絶対量も少なくなり、これとともに、シリンダ周囲の温度上昇が抑えられることによりＮＯｘの生成も抑えられたと考えられる。燃焼に使われている燃料自体が少なくなっているうえに、Ｏ₂ の排出量が燃料改質器システムの装着前より多くなっているということは、燃焼時に酸素が相当量余ってきていると考えられる。これらのことからも、燃焼状態が完全燃焼に近づいたと考えられる。

燃料改質器システムを装着した後の実走テストでは、高速走行時において、燃料改質器システムを装着していない時の平均時速が９０ｋｍ／ｈであるのに対して、燃料改質器システムを装着した時の平均時速が１１０ｋｍ／ｈに上がっているにもかかわらず、水温は下がっており、燃料改質器システムを装着していない時の燃費は６．８ｋｍ／リットルであるのに対して、燃料改質器システムを装着した時の燃費は１１．４ｋｍ／リットルに伸びた。市街地走行時において、燃料改質器システムを装着していない時の燃費は５．８ｋｍ／リットルであるのに対して、燃料改質器システムを装着した時の燃費は１２．８ｋｍ／リットルであった。通常、高速走行時の方が燃費が伸びるものと考えられているので、高速走行時において、燃料改質器システムを装着した時の平均速度を９０ｋｍ／ｈに下げて再度燃費を測定すると、燃費測定値は１３．４ｋｍ／リットルであった。

約２００００ｋｍの走行後に排ガスの測定を行った。おいても改質能力に劣化はみられなかった。その結果、ＣＯ、ＣＨは０数値を示し、ＮＯｘなどの数値も２００００ｋｍの走行前と変わらなかった。したがって、約２００００ｋｍの走行後においても改質能力に劣化はみられないものと判断した。

以上のような実験の結果、軽油の帯電分解によって燃料が非常に燃焼しやすくなり、それによって、不完全燃焼物である排ガスの浄化が進み、燃焼効率の改善によって燃費の向上が見られるということが実証された。さらに、このような改質効果は長期間にわたって持続可能であるという、燃料改質器システムの耐久性も確認された。

（２・４）内管比較実験結果：
表１３を参照すると、実施例６について、３０００ｃｃのガソリンエンジンを搭載した「アルファロメオ１６４・Ｖ６」を用いて、実走行燃費測定と、排ガス測定を行った。

表１３．燃料改質器性能比較実験結果（１３）

実験目的：
燃料改質器の内管形状ならびに改質剤との接触面への加工の違いを比較する。

使用車両： アルファロメオ164・V6・3000ccガソリン

実験方法：
排ガス測定はアイドリング時とする。燃費測定は満タン方式とし、市街地と高速道路を各々、約200kmの実走行を3回行い、その平均値とする。

実施例６（その１）
A.装着前 燃費
CO(%) 0.04〜0.06 市街地 5.64 km/l
HC(ppm) 19〜58 高速道 9.85 km/l
CO₂(%) 14.8〜15.2 平均 7.29 km/l
O₂(%) 0.71〜0.78
NOx(ppm) 13〜46

B.基本型改質器:内管(8φ→16φ→8φ)・銅製メッシュ入り・銀メッキ
30φを3本装着 燃費
CO(%) −0.01〜0.00 市街地 8.6 km/l
HC(ppm) 5〜10 高速道 12.66 km/l
CO₂(%) 15.4〜15.8 平均 10.63 km/l
O₂(%) 0.22〜0.48
NOx(ppm) ５〜20

C.内管外部に金メッキ 燃費
CO(%) −0.01〜0.00 市街地 8.7 km/l
HC(ppm) 5〜9 高速道 12.88 km/l
CO₂(%) 15.4〜16.0 平均 10.79 km/l
O₂(%) 0.22〜0.46
NOx(ppm) 5〜18

燃料改質器システムを装着する前では、ＣＨ（炭化水素）の測定値は１９〜５８ｐｐｍを示し、燃費は平均で７．２９ｋｍ／リットルを示した。基本型の燃料改質器システム（銅製メッシュ入り、銀めっき）を装着した後では、ＣＨ（炭化水素）の測定値は５〜１０ｐｐｍを示し、燃費は平均で１０．６３ｋｍ／リットルを示した。内管外部に金めっきを施した後では、ＣＨ（炭化水素）の測定値は５〜９ｐｐｍを示し、燃費は平均で１０．７９ｋｍ／リットルを示した。

さらに、表１４を参照すると、実施例６について、内管外部に銀線を巻いた後では、ＣＨ（炭化水素）の測定値は５〜１０ｐｐｍを示し、燃費は平均で１０．６９ｋｍ／リットルを示した。

表１４．燃料改質器性能比較実験結果（１４）

実施例６（その２）
D.内管外部に銀線巻き 燃費
CO(%) −0.01〜0.00 市街地 8.6 km/l
HC(ppm) 5〜10 高速道 12.78 km/l
CO₂(%) 15.5〜15.8 平均 10.69 km/l
O₂(%) 0.21〜0.48
NOx(ppm) 5〜20
E.内管外部加工無し 燃費
CO(%) 0.03〜0.04 市街地 7.2 km/l
HC(ppm) 8〜35 高速道 10.98 km/l
CO₂(%) 15.0〜15.6 平均 9.09 km/l
O₂(%) 0.36〜0.65
NOx(ppm) ６〜25
F.内管内部へ銅版(ねじり)封入 燃費
CO(%) 0.00〜0.03 市街地 7.8 km/l
HC(ppm) ６〜10 高速道 11.52 km/l
CO₂(%) 15.2〜15.5 平均 9.66 km/l
O₂(%) 0.25〜0.47
NOx(ppm) ７〜23
G.内管内部封入物無し 燃費
CO(%) 0.01〜0.05 市街地 7.1 km/l
HC(ppm) ８〜20 高速道 10.６ km/l
CO₂(%) 15.0〜15.4 平均 8.85 km/l
O₂(%) 0.28〜0.55
NOx(ppm) ７〜25
H.内管形状ストレート(8φ→10φ→8φ) 燃費
CO(%) 0.01〜0.04 市街地 6.9 km/l
HC(ppm) ８〜21 高速道 10.1 km/l
CO₂(%) 15.0〜15.2 平均 8.5 km/l
O₂(%) 0.28〜0.60
NOx(ppm) ８〜27

内管外部に加工をしていないものでは、ＣＨ（炭化水素）の測定値は８〜１５ｐｐｍを示し、燃費は平均で９．０９ｋｍ／リットルを示した。内管内部に銀板（ねじり）を封入したものでは、ＣＨ（炭化水素）の測定値は６〜１０ｐｐｍを示し、燃費は平均で９．６６ｋｍ／リットルを示した。内管内部に封入物が無いものでは、ＣＨ（炭化水素）の測定値は８〜２０ｐｐｍを示し、燃費は平均で８．８５ｋｍ／リットルを示した。内管形状がストレートのものでは、ＣＨ（炭化水素）の測定値は８〜２１ｐｐｍを示し、燃費は平均で８．８５ｋｍ／リットルを示した。以上のことから、実施例６の燃料改質器システムの改質効果があることが確認された。

（３）比較実験結果についての考察：
燃料改質器（システム）の性能を比較する比較実験結果から以下のことが確認された。
(3. 1) 本発明の実施例の燃料改質器（システム）と、他社の従来の燃料改質器の性能比較実験により、本発明の実施例の燃料改質器（システム）は、従来の燃料改質器と比較して良好な性能を有するものであることが確認された。
(3. 2) 筐体に本発明の実施例の改質剤を封入して行った比較実験により、本発明の実施例に用いた改質剤は、改質剤の効果が従来の改質剤と比較して有効に働いていることが確認された。
(3. 3) 箱型筐体と環状筐体の比較実験によって、全周囲からのエネルギー照射が、一方向からのエネルギー照射よりも効果的であることが確認された。
(3. 4) 筐体の外管内径（口径）を大きくすると、改質剤の封入量を多くすることができ、改質効果が増すことが確認された。

(3. 5) 改質剤との接触部、すなわち、燃料が通過する内管の外周部に筐体の素材である銅より導電率が良い材料をめっきし、或いは、そのような材料を用いた部材を巻きつけることによって、改質性能が向上することが確認された。
(3. 6) 筐体の素材である銅のメッシュや、ねじり加工した銅板を、燃料が通過する内管の内部に封入することによって内管内部における燃料の滞留時間を延ばし、燃料と筐体の接触面積を増すことが可能になる。その結果、改質性能が向上することが確認された。同様に、内管の形状を変えることによって、すなわち、内管の両端部付近を絞り加工して溜まり部を設けることによって、良好な改質効果が確認された。
(3. 7) 耐熱性のガラスチューブ内に改質剤を封入し、これをガラスコップ内の水に入れて５分間放置した後に、ＮＭＲ（核磁気共鳴）試験によって分析すると、改質剤を封入していないものと比較すると、ＮＭＲ試験の結果の間に差があることが確認された。これによって、改質剤が導電性をもたないガラスを通しての改質効果を生じることが確認された。

(3. 8) 改質剤を調合するとき、改質剤に含まれる各物質の電位を参考にして、電位が大きい物質と電位が小さい物質とを組み合わせながら、ベースとなる低位物質の中に高電位物質を分散配置した状態で固定することによって、改質効果が上がることがわかった。このことから、物質間の電位差によって、電気的なエネルギーを発生させ、増幅させているものと考えられる。また、このようにして発生される電気的なエネルギーは直流であると考えられるが、一般的に知られているように、マイナスイオンを発生させていないことを下記の実験によって確認した。すなわち、本発明の実施例に係る改質器をマイナスイオン・カウンタで測定した数値と、改質器筐体内に改質剤を入れていないものを測定した数値に差がないことが確認された。
(3. 9) 改質器からの電磁波の発生は、上記の実験結果から容易に推察される。電磁波計による電磁波の測定では、発生した電磁波は非常に微力なものであり、改質器を装着したエンジンルーム内に発生する各種の電磁波より強力な電磁波を測定することはできなかった。

(3.10) 改質剤を焼結加工するとき、通常の磁器や瀬戸物を生成する温度で焼結加工すると、改質能力が低下することが確認された。
(3.11) 改質剤を焼結加工するとき、真空低温の焼結工程を設けることによって、改質効果が上がることが確認された。
(3.12) 真空焼結加工した改質剤は、真空焼結加工しない改質剤よりも改質効果の持続が長いことが確認された。
(3.13) 改質剤を調合するとき、改質剤の粒子サイズの大きさに差があるものは、改質剤の粒子サイズを統一したものよりも、改質効果が強いことが確認された。
(3.14) 改質剤を調合するとき、改質剤の粒子形状にエッジがあるもの（角がとがった粒子を用いたもの）は、改質剤の粒子形状が丸いものよりも、改質効果が強いことが確認された。
(3.15) 改質効果は、燃料の滞留時間と密接な関係にあることが確認された。

本発明により、内燃機関などの燃料と接触しないように燃料改質剤を収容し、この燃料改質剤の改質作用によって燃料を改質し、排出ガスに含まれる有害物質を浄化することができる燃料改質器を効率的に製造することができる。さらに、本発明により、優れた改質性能を有する燃料改質器システムを効率的に製造することができる。

本発明の第１の実施形態において、燃料改質器の概略構造を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態において、図１のＡ−Ａにおける横断面図である。 本発明の第２の実施形態において、３分管を用いた燃料改質器システムの構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態において、２分管を用いた燃料改質器システムの構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態において、２分管を用いた燃料改質器システムの変形例の構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態において、３分管の構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態において、２分管の構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態において、４分管の構造を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態において、３分管を用いた燃料改質器システムを利用する燃料系統の構成を示す概略ブロック図である。

符号の説明

１００ 燃料改質器
１１１ 外管
１１２ 内管
１１３ 導電部材
１１４ 燃料改質剤
１１５ コーキング剤
１１８ 外被
２００ 燃料改質器システム
２０１〜２０３ 燃料改質器
２１０ 第１の分配管
２２０ 第２の分配管

Claims (19)

1. 内燃機関の燃料を改質するための燃料改質器（１００）において、
   外側に配置された外管（１１１）と、
   前記外管（１１１）の内部に配置され、かつ、燃料を通すことができるように構成された内管（１１２）と、
   前記内管（１１２）の内部に配置された導電部材（１１３）と、
   前記外管（１１１）と前記内管（１１２）との間に収容された燃料改質剤（１１４）とを備える、
   ことを特徴とする燃料改質器。
2. 前記導電部材（１１３）は、銅製の平織金網で構成され、四辺を内巻きにして螺旋状に形成され、前記導電部材（１１３）の一部分が前記内管（１１２）の内壁に接触するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料改質器。
3. 前記内管（１１２）の外側に銀めっきが施されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料改質器。
4. 前記内管（１１２）は銅製であって、両端に絞り加工でニップルが形成されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料改質器。
5. 前記外管（１１１）は、ゴム製の外被（１１８）と、コーキング剤（１１５）で密閉されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料改質器。
6. 前記燃料改質剤（１１４）は、少なくとも電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａを含むことを特徴とする、請求項１に記載の燃料改質器。
7. 前記燃料改質剤（１１４）は、電磁波を発生させるために電位の異なる物質を組み合わせた配合剤Ａと、電気エネルギーを出す配合剤Ｂと、前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂとを結びつける結合剤Ｃとで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料改質器。
8. 前記配合剤Ａの配合比率は２３重量％から７０重量％であり、前記配合剤Ｂの配合比率は５重量％から３０重量％であり、前記結合剤Ｃの配合比率は５重量％から３０重量％であることを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
9. 前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂと前記結合剤Ｃとを配合した後の珪素比率は２５重量％以上であることを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
10. 前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂは精製水で練り合わされて生成されることを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
11. 精製水で練り合わされた前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂは、熱を加えて焼結されることを特徴とする、請求項１０に記載の燃料改質器。
12. 精製水で練り合わされた前記配合剤Ａと前記配合剤Ｂの焼結は、低温で２段階に温度と時間を変えて行われ、最後に真空焼結されることを特徴とする、請求項１１に記載の燃料改質器。
13. 前記配合剤Ａは最低比重が３以上であることを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
14. 前記配合剤Ａは、少なくとも珪素を配合比率で３５重量％から５５重量％含み、かつ、アルミニウムを配合比率で２０重量％から３５重量％含むことを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
15. 前記配合剤Ｂは、珪酸ナトリウムを含むことを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
16. 前記結合剤Ｃは、炭素を９０重量％以上含むことを特徴とする、請求項７に記載の燃料改質器。
17. 複数の燃料改質器を含む燃料改質器システム（２００）であって、
    入力側に配置され、かつ、複数の端子部（２１４、２１６、２１８）を含む第１の分配管（２１０）と、
    出力側に配置され、かつ、複数の端子部（２２４、２２６、２２８）を含む第２の分配管（２２０）と、
    複数個数の請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の燃料改質器（２０１、２０２、２０３）とを備え、
    前記複数個数の燃料改質器（２０１、２０２、２０３）のそれぞれの一方の端部が、前記第１の分配管（２１０）の端子部（２１４、２１６、２１８）に連結され、かつ、前記複数個数の燃料改質器（２０１、２０２、２０３）のそれぞれの他方の端部が、前記第２の分配管（２２０）の端子部（２２４、２２６、２２８）に連結される、
    ことを特徴とする燃料改質器システム。
18. 前記第１の分配管（２１０）の端子部（２１４、２１６、２１８）と前記燃料改質器（２０１、２０２、２０３）の端部との連結部にフレキシブルジョイント（２３６）が設けられ、前記第２の分配管（２２０）の端子部（２２４、２２６、２２８）と前記燃料改質器（２０１、２０２、２０３）の端部との連結部にフレキシブルジョイント（２３６）が設けられることを特徴とする、請求項１７に記載の燃料改質器システム。
19. 前記複数の燃料改質器（２０１、２０２、２０３）をそれぞれ通る燃料の滞留時間が異なるように、前記複数の燃料改質器（２０１、２０２、２０３）は、前記第１の分配管（２１０）の端子部（２１４、２１６、２１８）と、前記第２の分配管（２２０）の端子部（２１４、２１６、２１８）とに連結されることを特徴とする、請求項１７に記載の燃料改質器システム。

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