JP2009156237A - Fuel separator - Google Patents

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Masaaki Kubo
賢明 久保
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To separate fuel components different in boiling points and octane numbers (ignitability). <P>SOLUTION: A cylindrical separation membrane 6 is arranged in a fuel piping 2, and the inside of the separation membrane is formed as a throttle passage 4, and the inner circumferential surface of the separation membrane 6 is set up to be a super cavitation (S/C) generation section 5. A suction pump 9 is arranged on a fuel taking-out passage 7 extending from an outer circumferential side (a permeation side; separation of a fuel with a low octane number) of the separation membrane 6 to the outside. Further, a branched passage 11 is branched from the fuel taking-out passage 7 at an upstream side of the suction pump 9. A control means (ECU) controls generation of the S/C by adjusting a fuel flow rate in the fuel piping 2 by a flow rate regulation device 3. When the S/C is generated, it collects the fuel with a low boiling point from the fuel taking-out passage 7 by operating the suction pump 9. When the S/C is not generated, it collects the fuel with a high boiling point from the branched passage 11 by stopping the suction pump 9. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料分離装置に関する。   The present invention relates to a fuel separator.

従来、燃料から性状の異なる成分を分離する方法として、燃料の蒸留特性を用いた方法が知られている。しかし、この蒸留特性を用いた燃料分離方法では、燃料を蒸発させる必要があり、この蒸発の際に多くのエネルギーを消費するので、この燃料分離方法を、エンジンを駆動源にした車両に適用することは困難である。   Conventionally, as a method for separating components having different properties from fuel, a method using the distillation characteristics of fuel is known. However, in the fuel separation method using this distillation characteristic, it is necessary to evaporate the fuel, and much energy is consumed during the evaporation. Therefore, this fuel separation method is applied to a vehicle using an engine as a drive source. It is difficult.

そこで特許文献1記載の脱気装置では、キャビテーションの一形態であるスーパーキャビテーション(液体流路内にて液体の飽和蒸気圧に近い極低圧の停留空洞が発生する現象)を用い、燃料配管の内周面にてスーパーキャビテーションにより形成された空洞内に液体燃料中の気体を析出させ、この析出した気体を真空ポンプにより連続的に脱気(分離)している。   Therefore, in the deaeration apparatus described in Patent Document 1, super cavitation (a phenomenon in which a very low pressure retention cavity close to the saturated vapor pressure of the liquid is generated in the liquid flow path), which is a form of cavitation, is used. A gas in the liquid fuel is deposited in a cavity formed by super cavitation on the peripheral surface, and the deposited gas is continuously deaerated (separated) by a vacuum pump.

一方、特許文献2記載の給油装置では、オクタン価(RON)の低い燃料と高い燃料とに分離可能な分離手段と、この分離手段にて分離されたオクタン価の低い燃料からオクタン価の高い燃料へ燃料改質する改質手段とを備えることで、供給燃料に比べオクタン価の高い燃料を得ている。
特開2007−021500号公報 特開2006−070148号公報
On the other hand, in the fuel supply device described in Patent Document 2, the separation means that can be separated into a fuel having a low octane number (RON) and a fuel having a high octane number (RON) and a fuel having a low octane number separated by the separation means are changed to a fuel having a high octane number. By providing the reforming means to improve the quality, a fuel having a higher octane number than the supplied fuel is obtained.
JP 2007-021500 A JP 2006-070148 A

例えばディーゼルエンジンの場合、低温始動時には、沸点が低く、かつ、オクタン価の低い燃料を使用すると、燃料の着火性が向上するので、不完全燃焼によるすすの発生などを抑制することが可能である。この場合において、特許文献1に記載の技術を用いて供給燃料から沸点の低い燃料を分離し、さらに、特許文献2に記載の技術を用いて、沸点の低い燃料からオクタン価の低い燃料を分離することにより、供給燃料に比べ沸点が低く、かつ、オクタン価の低い燃料を分離するという方法も考えられる。しかしながら、この方法にて供給燃料から沸点及びオクタン価の異なる燃料を分離しようとした場合、燃料分離装置が大きくなるので、この装置を車両に搭載するときにレイアウト上の問題が生じる。   For example, in the case of a diesel engine, when using a fuel having a low boiling point and a low octane number at low temperature start, the ignitability of the fuel is improved, so that it is possible to suppress the occurrence of soot due to incomplete combustion. In this case, a fuel having a low boiling point is separated from the supplied fuel by using the technique described in Patent Document 1, and further, a fuel having a low octane number is separated from the fuel having a low boiling point by using the technique described in Patent Document 2. Thus, a method of separating a fuel having a lower boiling point than the supplied fuel and a low octane number is also conceivable. However, when fuels having different boiling points and octane numbers are to be separated from the supplied fuel by this method, the fuel separation device becomes large, which causes layout problems when the device is mounted on a vehicle.

本願発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、供給燃料から沸点及びオクタン価(着火性)の異なる燃料を分離する、コンパクトな燃料分離装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the compact fuel separation apparatus which isolate | separates the fuel from which a boiling point and an octane number (ignitability) differ from supplied fuel.

そのため本発明では、燃料配管に設けられ、スーパーキャビテーションを発生可能なスーパーキャビテーション発生部と、スーパーキャビテーション発生部に設けられ、スーパーキャビテーション発生部の燃料を分子構造に応じて透過もしくは非透過することで燃料を分離する分離膜と、分離膜を透過する燃料を取り出す燃料取出通路と、燃料取出通路に設けられ、透過燃料を吸引する負圧吸引手段と、を備える。   Therefore, in the present invention, a super cavitation generator provided in the fuel pipe and capable of generating super cavitation, and provided in the super cavitation generator, the fuel in the super cavitation generator is permeated or non-permeated depending on the molecular structure. A separation membrane that separates the fuel; a fuel extraction passage that extracts the fuel that permeates the separation membrane; and a negative pressure suction unit that is provided in the fuel extraction passage and sucks the permeated fuel.

本発明によれば、燃料配管のスーパーキャビテーション発生部にて、供給燃料から沸点の低い燃料を分離し、キャビテーション発生部に設けられた分離膜にて、沸点の低い燃料からオクタン価(着火性)の異なる燃料を分離することにより、分離膜の透過側から、供給燃料に比べ沸点が低く、かつ、オクタン価の異なる燃料を取り出すことができる。また、燃料配管内に分離膜が設けられているので、分離膜を燃料配管外に設ける場合に比べ、コンパクトな燃料分離装置にすることができる。   According to the present invention, the fuel having a low boiling point is separated from the supplied fuel in the super cavitation generating portion of the fuel pipe, and the octane number (ignitability) of the fuel having the low boiling point is separated from the fuel having the low boiling point by the separation membrane provided in the cavitation generating portion. By separating different fuels, it is possible to take out fuel having a lower boiling point and a different octane number than the supplied fuel from the permeate side of the separation membrane. Further, since the separation membrane is provided in the fuel pipe, the fuel separation device can be made more compact than when the separation membrane is provided outside the fuel pipe.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態における燃料分離装置の構成図である。
エンジンを駆動源にする車両に備えられた燃料タンク1には、外部から供給された燃料(供給燃料)が貯留されている。ここで、供給燃料の具体例として、ガソリン、エタノール混合ガソリン、軽油、合成軽油(GTL;Gas To Liquid)、バイオディーゼル燃料混合軽油などが考えられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel separation device according to a first embodiment of the present invention.
Fuel supplied from the outside (fuel supplied) is stored in a fuel tank 1 provided in a vehicle that uses an engine as a drive source. Here, as specific examples of the supplied fuel, gasoline, ethanol-mixed gasoline, light oil, synthetic light oil (GTL), biodiesel-fuel mixed light oil, and the like can be considered.

燃料タンク1には燃料配管2の両端が接続しており、この燃料配管2を介して、供給燃料が循環可能になっている。
燃料配管2には、この配管内の燃料流量を調節する流量調節装置(流量調節手段)3が備えられている。この流量調節装置3は、循環ポンプ(図示せず)と流量制御弁(図示せず)とにより構成され、この流量制御弁の開度を制御することにより、燃料配管2内の燃料流量を調節する。ここで流量調節装置3は上述の他、循環ポンプのみにて構成し、この循環ポンプの回転数を制御することにより、燃料配管2内の燃料流量を調節してもよい。また流量調節装置3は、燃料配管2の内周面近傍にて供給燃料が乱流になるように燃料流量を調節している。
Both ends of a fuel pipe 2 are connected to the fuel tank 1, and the supplied fuel can be circulated through the fuel pipe 2.
The fuel pipe 2 is provided with a flow rate adjusting device (flow rate adjusting means) 3 for adjusting the fuel flow rate in the pipe. The flow rate adjusting device 3 is composed of a circulation pump (not shown) and a flow rate control valve (not shown), and the fuel flow rate in the fuel pipe 2 is adjusted by controlling the opening degree of the flow rate control valve. To do. Here, in addition to the above, the flow rate adjusting device 3 may be configured by only a circulation pump, and the fuel flow rate in the fuel pipe 2 may be adjusted by controlling the rotation speed of the circulation pump. Further, the flow rate adjusting device 3 adjusts the fuel flow rate so that the supplied fuel becomes a turbulent flow in the vicinity of the inner peripheral surface of the fuel pipe 2.

また燃料配管2には、その一部に断面積を急激に縮小させた一定の長さの絞り通路4が設けられている。燃料配管2を流れる供給燃料は、この絞り通路4にて流速(動圧)が急激に上昇するので、これに伴い、絞り通路4を流れる供給燃料の圧力(静圧)が急激に低下する。このため、絞り通路4を流れる供給燃料の圧力(静圧)が供給燃料に含まれる蒸気圧の高い燃料(低沸点燃料)の飽和蒸気圧を下回ると、この低沸点燃料が気化し始め、絞り通路4の上流側端部4a(剥離点)より下流側の絞り通路4の内周面に、低沸点燃料を含む停留空洞が形成される。この停留空洞を発生させる現象がスーパーキャビテーションであり、このスーパーキャビテーションを発生可能な絞り通路4の内周面が、スーパーキャビテーション発生部5になる。   Further, the fuel pipe 2 is provided with a throttle passage 4 having a certain length in which a cross-sectional area is rapidly reduced. The flow rate (dynamic pressure) of the supplied fuel flowing through the fuel pipe 2 rapidly increases in the throttle passage 4. Accordingly, the pressure (static pressure) of the supplied fuel flowing in the throttle passage 4 rapidly decreases. For this reason, when the pressure (static pressure) of the supplied fuel flowing through the throttle passage 4 is lower than the saturated vapor pressure of the high vapor pressure fuel (low boiling point fuel) contained in the supplied fuel, the low boiling point fuel starts to vaporize, A stationary cavity containing a low-boiling point fuel is formed on the inner peripheral surface of the throttle passage 4 on the downstream side of the upstream end 4a (peeling point) of the passage 4. The phenomenon that generates the stationary cavity is super cavitation, and the inner peripheral surface of the throttle passage 4 capable of generating the super cavitation becomes the super cavitation generating unit 5.

絞り通路4の内周面(スーパーキャビテーション発生部5)は、燃料の分子構造に応じて透過・非透過することで燃料を分離する分離膜6で構成されている。即ち、燃料配管2内に円筒状に形成した分離膜6を設けて、その内側を絞り通路4とし、また分離膜6の内周面をスーパーキャビテーション発生部5とする。そして、分離膜6の外周側は、分離膜6を介して燃料配管2内の燃料流路と隔てられた燃料取出空間とし、この燃料取出空間を燃料配管2外壁に設けた開口により開口させて、外部への燃料取出通路7としてある。   The inner peripheral surface (super cavitation generating portion 5) of the throttle passage 4 is composed of a separation membrane 6 that separates fuel by permeation / non-permeation according to the molecular structure of the fuel. That is, a separation membrane 6 formed in a cylindrical shape is provided in the fuel pipe 2, the inside thereof is used as a throttle passage 4, and the inner peripheral surface of the separation membrane 6 is used as a super cavitation generator 5. The outer peripheral side of the separation membrane 6 is a fuel extraction space that is separated from the fuel flow path in the fuel pipe 2 via the separation membrane 6, and this fuel extraction space is opened by an opening provided on the outer wall of the fuel pipe 2. , A fuel extraction passage 7 to the outside.

分離膜6は、本実施形態において、燃料のうち、直鎖系炭化水素燃料(ノルマルパラフィン系炭化水素燃料)を透過し、直鎖系炭化水素以外の炭化水素燃料(環状炭化水素燃料、オレフィン系炭化水素燃料、側鎖系炭化水素燃料など)を非透過とする特性を有するものであり、具体的には、ゼオライト膜などを用いている。この特性により、本実施形態においては、分離膜6の透過側(外周側)にて、燃料取出通路7を介して、供給燃料に比べオクタン価の低い(着火性の高い)燃料を取り出すことが可能である。ここで、燃料取出通路7にて取り出される燃料は、スーパーキャビテーションの発生時は、蒸気圧の高い燃料(低沸点燃料)であり、スーパーキャビテーションの非発生時は、蒸気圧の低い燃料(高沸点燃料)である。   In the present embodiment, the separation membrane 6 permeates the straight chain hydrocarbon fuel (normal paraffin hydrocarbon fuel) among the fuels, and the hydrocarbon fuel other than the straight chain hydrocarbon (cyclic hydrocarbon fuel, olefin type). Hydrocarbon fuel, side chain hydrocarbon fuel, and the like), and specifically, a zeolite membrane or the like is used. Due to this characteristic, in this embodiment, it is possible to take out fuel having a lower octane number (higher ignitability) than the supplied fuel through the fuel extraction passage 7 on the permeation side (outer peripheral side) of the separation membrane 6. It is. Here, the fuel taken out in the fuel extraction passage 7 is a fuel with a high vapor pressure (low boiling point fuel) when super cavitation occurs, and a fuel with a low vapor pressure (high boiling point) when super cavitation does not occur. Fuel).

燃料取出通路7には、圧力センサ(スーパーキャビテーション発生検知手段)8が備えられており、この圧力センサ8の出力信号に基づいて、絞り通路4の内周面(スーパーキャビテーション発生部5)にてスーパーキャビテーションが発生しているか否かの判定をすることが可能である。即ち、スーパーキャビテーションの発生時は、燃料取出通路7が主に気体で満たされている一方、スーパーキャビテーションの非発生時は、燃料取出通路7が主に液体で満たされているので、これら気体と液体との圧力差に基づいて、スーパーキャビテーションの発生の有無が判定可能になる。   The fuel take-out passage 7 is provided with a pressure sensor (super cavitation generation detecting means) 8. Based on the output signal of the pressure sensor 8, the inner surface of the throttle passage 4 (super cavitation generating portion 5). It is possible to determine whether or not super cavitation has occurred. That is, when super cavitation occurs, the fuel extraction passage 7 is mainly filled with gas. When super cavitation does not occur, the fuel extraction passage 7 is mainly filled with liquid. Based on the pressure difference from the liquid, it is possible to determine whether super cavitation has occurred.

燃料取出通路7は、燃料を吸引する吸引ポンプ(負圧吸引手段)9を介して、第1の透過側燃料タンク10に接続している。また、吸引ポンプ9より上流側の燃料取出通路7から分岐する分岐通路11が備えられており、この分岐通路11は、逆止弁12を介して第2の透過側燃料タンク13に接続する。   The fuel extraction passage 7 is connected to the first permeate side fuel tank 10 via a suction pump (negative pressure suction means) 9 for sucking fuel. A branch passage 11 that branches from the fuel take-out passage 7 upstream from the suction pump 9 is provided, and this branch passage 11 is connected to the second permeate side fuel tank 13 via a check valve 12.

上述した流量調節装置3及び吸引ポンプ9は、制御手段であるエンジンコントロールユニット(ECU;図示せず)により作動制御される。またECUには、上述の圧力センサ8からの信号の他、エンジン回転数やエンジントルクなどエンジンの運転状態に関する信号が入力される。   The flow control device 3 and the suction pump 9 described above are controlled in operation by an engine control unit (ECU; not shown) which is a control means. In addition to the signal from the pressure sensor 8 described above, a signal related to the engine operating state such as the engine speed and the engine torque is input to the ECU.

次に、本実施形態における燃料の分離方法について、図2に基づいて説明する。
図2は、本実施形態における燃料分離制御のフローチャートである。
ECUは、ステップS101にて、供給燃料から分離する燃料(要求燃料)が低沸点燃料であるか否かの判定を行う。ここで、要求燃料の判定は、第1の透過側燃料タンク10及び第2の透過側燃料タンク13の燃料残量に応じて行う他、エンジンの運転状態に応じて行うことも可能である。
Next, the fuel separation method in the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a flowchart of fuel separation control in the present embodiment.
In step S101, the ECU determines whether or not the fuel (requested fuel) to be separated from the supplied fuel is a low boiling point fuel. Here, the determination of the required fuel can be performed according to the operating state of the engine as well as according to the remaining amount of fuel in the first permeate side fuel tank 10 and the second permeate side fuel tank 13.

ステップS101にて要求燃料が低沸点燃料であると判定された場合は、ステップS102に進み、流量調節装置3を用いて、スーパーキャビテーション(S/C)発生時の燃料流量制御を行う。尚、このときの燃料流量は、後述するスーパーキャビテーション(S/C)非発生時の燃料流量に比べ、多くなるように設定される。   If it is determined in step S101 that the required fuel is a low boiling point fuel, the flow proceeds to step S102, and the flow rate control device 3 is used to perform fuel flow rate control when super cavitation (S / C) occurs. Note that the fuel flow rate at this time is set to be larger than the fuel flow rate when super cavitation (S / C) described later is not generated.

この後、ステップS103に進み、圧力センサ8からの出力信号に基づき、スーパーキャビテーション(S/C)が発生しているか否かの判定を行う。スーパーキャビテーション(S/C)が発生していなければ、ステップS103に戻り、再度判定を行う。スーパーキャビテーション(S/C)が発生していれば、ステップS104に進む。   Thereafter, the process proceeds to step S103, where it is determined whether or not super cavitation (S / C) has occurred based on the output signal from the pressure sensor 8. If super cavitation (S / C) has not occurred, the process returns to step S103 and the determination is performed again. If super cavitation (S / C) has occurred, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、スーパーキャビテーション(S/C)が発生してから、予め設定された所定時間を経過しているか否かの判定を行う。ここで所定時間とは、スーパーキャビテーション(S/C)が発生した後、燃料取出通路7に残留した高沸点燃料がスーパーキャビテーション(S/C)発生部5にて生じた負圧により燃料配管2側へ吸い出されるまでの時間である。所定時間が経過していなければ、ステップS104に戻り、再度判定を行う。所定時間が経過していれば、ステップS105に進む。   In step S104, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the occurrence of super cavitation (S / C). Here, the predetermined time refers to the fuel pipe 2 due to the negative pressure generated in the super cavitation (S / C) generator 5 by the high boiling point fuel remaining in the fuel extraction passage 7 after super cavitation (S / C) has occurred. It is the time until it is sucked out to the side. If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S104 and the determination is performed again. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、吸引ポンプ9を作動させる。これにより、燃料取出通路7を介して第1の透過側燃料タンク10に低沸点・低オクタン価燃料が回収される。
また、ステップS101にて要求燃料が低沸点燃料ではないと判定された場合(即ち、要求燃料が高沸点燃料であると判定された場合)は、ステップS112に進み、流量調節装置3を用いて、スーパーキャビテーション(S/C)非発生時の燃料流量制御を行う。尚、このときの燃料流量は、上述したスーパーキャビテーション(S/C)発生時の燃料流量に比べ、少なくなるように設定される。これにより、燃料配管2内にスーパーキャビテーション(S/C)は発生しない。
In step S105, the suction pump 9 is operated. As a result, the low-boiling point / low-octane fuel is recovered in the first permeate side fuel tank 10 via the fuel extraction passage 7.
If it is determined in step S101 that the required fuel is not a low-boiling point fuel (that is, if it is determined that the required fuel is a high-boiling point fuel), the process proceeds to step S112 and the flow control device 3 is used. The fuel flow control is performed when super cavitation (S / C) is not generated. Note that the fuel flow rate at this time is set to be smaller than the fuel flow rate when super cavitation (S / C) occurs. Thereby, super cavitation (S / C) does not occur in the fuel pipe 2.

この後、ステップS113に進み、吸引ポンプ9を停止する。このとき、絞り通路4の内周面(スーパーキャビテーション発生部5)の燃料圧力は、燃料取出通路7の燃料圧力に比べて高いので、これら燃料圧力の差により供給燃料が分離膜6にて分離され、燃料取出通路7から分岐通路11を介して第2の透過側燃料タンク13に高沸点・低オクタン価燃料が回収される。   Then, it progresses to step S113 and the suction pump 9 is stopped. At this time, the fuel pressure on the inner peripheral surface (super cavitation generating portion 5) of the throttle passage 4 is higher than the fuel pressure in the fuel take-out passage 7, so that the supplied fuel is separated by the separation membrane 6 due to the difference in these fuel pressures. Then, the high boiling point / low octane number fuel is recovered from the fuel take-out passage 7 through the branch passage 11 to the second permeate side fuel tank 13.

このようにして、2つの燃料タンク(第1の透過側燃料タンク10、第2の透過側燃料タンク13)にはそれぞれ異なる沸点の燃料が回収される。これら燃料と、燃料タンク1に貯留されている燃料とは、エンジンの運転状態に応じて選択され、図示しない燃料供給手段を介してエンジンに供給される。   In this manner, fuels having different boiling points are recovered in the two fuel tanks (the first permeate side fuel tank 10 and the second permeate side fuel tank 13). These fuels and the fuel stored in the fuel tank 1 are selected according to the operating state of the engine and are supplied to the engine via a fuel supply means (not shown).

尚、本実施形態においては、分離膜6の透過側燃料を多く取り出すほど、燃料配管2を流れる燃料(及び燃料タンク1に貯留される燃料)のオクタン価が高くなる。これは、分離膜6の透過側燃料のオクタン価が、燃料配管2を流れる燃料のオクタン価に比べて低いので、分離膜6の透過側燃料を多く取り出すほど、燃料配管2を流れる燃料に含まれる低オクタン価燃料の比率が低下し、相対的に高オクタン価燃料の比率が増加するからである。   In the present embodiment, the more the fuel on the permeate side of the separation membrane 6 is extracted, the higher the octane number of the fuel flowing through the fuel pipe 2 (and the fuel stored in the fuel tank 1). This is because the octane number of the permeate side fuel of the separation membrane 6 is lower than the octane number of the fuel flowing through the fuel pipe 2. This is because the ratio of the octane fuel is decreased and the ratio of the high octane fuel is relatively increased.

本実施形態によれば、燃料配管2に設けられ、スーパーキャビテーションを発生可能なスーパーキャビテーション発生部5と、スーパーキャビテーション発生部5に設けられ、スーパーキャビテーション発生部5の燃料を分子構造に応じて透過もしくは非透過することで燃料を分離する分離膜6と、分離膜を透過する燃料を取り出す燃料取出通路7と、燃料取出通路7に設けられ、透過燃料を吸引する負圧吸引手段(吸引ポンプ9)とを備えるので、コンパクトな装置にて、供給燃料から低沸点・低オクタン価燃料を取り出すことができる。また、スーパーキャビテーション発生部5に分離膜6が設けられていることにより、分離膜6のスーパーキャビテーション発生部5に対応する側の表面に燃料の乱流域が形成されるので、分離膜6にて効率よく燃料分離を行うことができる。   According to the present embodiment, the super cavitation generator 5 provided in the fuel pipe 2 and capable of generating super cavitation and the super cavitation generator 5 are provided, and the fuel of the super cavitation generator 5 is permeated according to the molecular structure. Alternatively, the separation membrane 6 that separates the fuel by non-permeation, the fuel extraction passage 7 that extracts the fuel that permeates the separation membrane, and the negative pressure suction means (suction pump 9) that is provided in the fuel extraction passage 7 and sucks the permeated fuel. ), A low boiling point / low octane fuel can be taken out from the supplied fuel with a compact device. Further, since the separation membrane 6 is provided in the super cavitation generating section 5, a turbulent flow region of fuel is formed on the surface of the separation membrane 6 on the side corresponding to the super cavitation generating section 5. Fuel separation can be performed efficiently.

また本実施形態によれば、スーパーキャビテーション発生部5でのスーパーキャビテーションの発生を制御する制御手段(ECU)と、負圧吸引手段(吸引ポンプ9)より上流側の燃料取出通路7から分岐する分岐通路11とを備え、制御手段(ECU)は、スーパーキャビテーション発生時には負圧吸引手段(吸引ポンプ9)を作動させて燃料取出通路7により低沸点燃料を回収し、スーパーキャビテーション非発生時には負圧吸引手段(吸引ポンプ9)を停止して分岐通路11により高沸点燃料を回収するを備えているので、分離膜6の透過側に吸引ポンプ9を複数備えることなく、供給燃料から高沸点・低オクタン価燃料と低沸点・低オクタン価燃料とを分離することができると共に、燃料タンク1に貯留された燃料のオクタン価を向上させることができる。また、これら3種類の燃料(供給燃料,高沸点・低オクタン価燃料,低沸点・低オクタン価燃料)を使い分けることにより、圧縮着火燃焼や火炎伝播燃焼など、あらゆる燃焼形態に応じた燃料をエンジンに供給することが可能になるので、エンジンの低燃費かつ低エミッションを実現することができる。更に、エンジンでの燃焼形態が圧縮着火燃焼や火花点火燃焼である場合、エンジンの燃焼室温度が十分に高いときは高沸点燃料を用い、エンジンの低温始動時は低沸点燃料を用いるというように燃焼室の温度に応じてエンジンに供給する燃料を使い分けたり、燃焼室中心部では高沸点燃料を用い、燃焼室壁面近傍の低温域では低沸点燃料を用いるというように燃焼室内の位置に応じて燃料を使い分けたりすることが可能であるので、燃焼室内にて良好な燃焼を実現することができ、すすの発生などを抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the control means (ECU) for controlling the generation of super cavitation in the super cavitation generating section 5 and the branch branched from the fuel take-out passage 7 upstream from the negative pressure suction means (suction pump 9). The control means (ECU) operates the negative pressure suction means (suction pump 9) when super cavitation occurs and collects low-boiling point fuel through the fuel take-out passage 7, and sucks negative pressure when super cavitation does not occur. Since the means (suction pump 9) is stopped and the high-boiling point fuel is recovered by the branch passage 11, a high boiling point and low octane number can be obtained from the supplied fuel without providing a plurality of suction pumps 9 on the permeate side of the separation membrane 6. The fuel can be separated from the low boiling point / low octane fuel, and the octane number of the fuel stored in the fuel tank 1 is improved. It can be. In addition, by properly using these three types of fuel (supplied fuel, high-boiling / low-octane fuel, low-boiling / low-octane fuel), fuel is supplied to the engine according to all combustion modes, including compression ignition combustion and flame propagation combustion. Therefore, low fuel consumption and low emission of the engine can be realized. Furthermore, when the combustion mode in the engine is compression ignition combustion or spark ignition combustion, a high boiling point fuel is used when the combustion chamber temperature of the engine is sufficiently high, and a low boiling point fuel is used when the engine is cold started. Depending on the position in the combustion chamber, depending on the temperature of the combustion chamber, the fuel to be supplied to the engine is used properly, the high boiling point fuel is used in the center of the combustion chamber, and the low boiling point fuel is used in the low temperature region near the combustion chamber wall. Since it is possible to use different fuels, good combustion can be realized in the combustion chamber, and soot generation can be suppressed.

また本実施形態によれば、スーパーキャビテーションの発生を検知するスーパーキャビテーション発生検知手段(圧力センサ8)を備え、制御手段(ECU)は、スーパーキャビテーション発生検知手段(圧力センサ8)にてスーパーキャビテーションの発生を検知してから所定時間を経過した後に、吸引ポンプ9を作動させるので、スーパーキャビテーションが発生した後、所定時間が経過するまでの間に、スーパーキャビテーション発生部5にて生じた負圧により、燃料取出通路7に残留した高沸点燃料が燃料配管2側へ吸い出されるため、スーパーキャビテーション発生部5から取り出される低沸点燃料に、高沸点燃料が混入するのを抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the super cavitation generation detecting means (pressure sensor 8) for detecting the occurrence of super cavitation is provided, and the control means (ECU) is configured to detect the super cavitation by the super cavitation generation detecting means (pressure sensor 8). Since the suction pump 9 is operated after a predetermined time has elapsed since the occurrence of the occurrence of the occurrence, the negative pressure generated in the super cavitation generating unit 5 after the super cavitation has occurred and before the predetermined time has elapsed. Since the high-boiling point fuel remaining in the fuel take-out passage 7 is sucked out to the fuel pipe 2 side, it is possible to suppress the high-boiling point fuel from being mixed into the low-boiling point fuel taken out from the super cavitation generating unit 5.

また本実施形態によれば、燃料配管2内の燃料流量を調節する流量調節手段(流量調節装置3)を備え、制御手段(ECU)は、流量調節手段(流量調節装置3)の作動を制御することにより、スーパーキャビテーション発生部5でのスーパーキャビテーションの発生を制御するので、燃料流量を多くすることによりスーパーキャビテーションを発生させて低沸点燃料を分離し、燃料流量を少なくすることによりスーパーキャビテーションを発生させずに高沸点燃料を分離することができる。   Moreover, according to this embodiment, the flow rate adjusting means (flow rate adjusting device 3) for adjusting the fuel flow rate in the fuel pipe 2 is provided, and the control means (ECU) controls the operation of the flow rate adjusting means (flow rate adjusting device 3). By controlling the generation of super cavitation in the super cavitation generating unit 5, the super cavitation is generated by increasing the fuel flow rate to generate super cavitation to separate the low boiling point fuel and reducing the fuel flow rate. High boiling point fuel can be separated without generating it.

また本実施形態によれば、スーパーキャビテーション発生部5は、燃料配管2の一部に燃料配管2より小断面積に形成された絞り通路4の内側であるので、簡易な構成にて安定したスーパーキャビテーションを発生させることができる。   In addition, according to the present embodiment, the super cavitation generating unit 5 is inside the throttle passage 4 formed in a part of the fuel pipe 2 with a smaller cross-sectional area than the fuel pipe 2, so that a stable super structure can be obtained with a simple configuration. Cavitation can be generated.

尚、本実施形態では、分離膜6の透過側に燃料タンクを複数備え、分離膜6を透過側した燃料は、これら燃料タンクを介してエンジンに供給されているが、この他、透過燃料は、これら燃料タンクを介さずに直接エンジンに供給されるようにしてもよい。   In this embodiment, a plurality of fuel tanks are provided on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel that has permeated the separation membrane 6 is supplied to the engine through these fuel tanks. The fuel tank may be directly supplied to the engine without going through the fuel tank.

次に、本発明の第2の実施形態について、図3及び図4に基づいて説明する。
尚、本実施形態において用いられる燃料分離装置の構成は、上述した第1の実施形態と同様であるが、本実施形態では、ECUは、要求燃料のオクタン価(着火性)に応じ、流量調節装置3を介して、燃料配管2内の燃料流量を調節することが可能である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, although the structure of the fuel separator used in this embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, in this embodiment, ECU is a flow control apparatus according to the octane number (ignitability) of a request | requirement fuel. 3, the fuel flow rate in the fuel pipe 2 can be adjusted.

図3及び図4は、本実施形態における燃料配管内の燃料流量と、供給燃料のオクタン価及び分離膜透過燃料のオクタン価との関係を示す図である。ここで、図3は、供給燃料としてガソリンを用いた場合の一例であり、図4は、供給燃料として軽油を用いた場合の一例である。また、図中の実線は供給燃料を示し、一点鎖線はスーパーキャビテーション(S/C)非発生時の透過燃料を示し、二点鎖線はスーパーキャビテーション(S/C)発生時の透過燃料を示す。   3 and 4 are diagrams showing the relationship between the fuel flow rate in the fuel pipe, the octane number of the supplied fuel, and the octane number of the separation membrane permeated fuel in the present embodiment. Here, FIG. 3 is an example when gasoline is used as the supply fuel, and FIG. 4 is an example when light oil is used as the supply fuel. Further, the solid line in the figure indicates the supplied fuel, the one-dot chain line indicates the permeated fuel when super cavitation (S / C) is not generated, and the two-dot chain line indicates the permeated fuel when super cavitation (S / C) occurs.

図3及び図4において、燃料配管2内にてスーパーキャビテーション(S/C)が発生していない場合(即ち、燃料配管2内の燃料流量が低流量域である場合)、燃料流量の変化に対して、透過燃料(一点鎖線)のオクタン価は一定である。   3 and 4, when super cavitation (S / C) does not occur in the fuel pipe 2 (that is, when the fuel flow rate in the fuel pipe 2 is in the low flow rate range), the change in the fuel flow rate is caused. On the other hand, the octane number of the permeated fuel (one-dot chain line) is constant.

これに対し、燃料配管2内にてスーパーキャビテーション(S/C)が発生している場合(即ち、燃料配管2内の燃料流量が中・高流量域である場合)、燃料流量が多くなるほど、透過燃料(二点鎖線)のオクタン価は低くなる。この理由を以下に説明する。   On the other hand, when super cavitation (S / C) occurs in the fuel pipe 2 (that is, when the fuel flow rate in the fuel pipe 2 is in the middle / high flow rate range), the higher the fuel flow rate, The octane number of the permeated fuel (two-dot chain line) is low. The reason for this will be described below.

燃料流量が多くなるほど、燃料圧力(静圧)が低くなるため、スーパーキャビテーションにより形成された停留空洞内の負圧が強化される。これに伴い、停留空洞内に析出する燃料中に、飽和蒸気圧の低い(沸点の高い)燃料が多く含まれるようになる。ここで、停留空洞内に析出した燃料のうち分離膜6を透過する燃料は、上述の通り、直鎖系炭化水素燃料(ノルマルパラフィン系炭化水素燃料)であり、この燃料は一般的に、その炭素数が大きくなるほど、沸点が高くなり、オクタン価が低くなる特性を有する。このため、停留空洞内に析出する燃料中に、沸点の高い燃料が多く含まれるほど、透過燃料には炭素数の大きな直鎖系炭化水素燃料が含まれることになり、透過燃料のオクタン価は低下する。従って、燃料流量が多くなるほど、スーパーキャビテーションの停留空洞内の負圧が強化され、この停留空洞内に析出される燃料中に、沸点の高い燃料が多く含まれるようになり、透過燃料には炭素数の大きな直鎖系炭化水素燃料が含まれるようになるので、透過燃料のオクタン価は低くなる。具体的には、供給燃料にガソリンを用いた場合(図3参照)、燃料流量が多くなるほど、透過燃料は、炭素数4(n−ブタン)のみのものから、炭素数4(n−ブタン),炭素数5(n−ペンタン),炭素数6(n−ヘキサン)及び炭素数7(n−ヘプタン)を含むものへ連続的にシフトしていくので、透過燃料のオクタン価は低くなる。また、供給燃料に軽油を用いた場合(図4参照)、燃料流量が多くなるほど、透過燃料は、炭素数10(n−デカン)のみのものから、炭素数10(n−デカン),炭素数15(n−ペンタデカン),炭素数16(n−ヘキサデカン)及び炭素数20(n−エイコサン)を含むものへ連続的にシフトしていくので、透過燃料のオクタン価は低くなる。   As the fuel flow rate increases, the fuel pressure (static pressure) decreases, so that the negative pressure in the stationary cavity formed by super cavitation is strengthened. As a result, the fuel deposited in the stationary cavity contains a lot of fuel with a low saturated vapor pressure (high boiling point). Here, the fuel that permeates the separation membrane 6 out of the fuel deposited in the stationary cavity is a straight chain hydrocarbon fuel (normal paraffin hydrocarbon fuel) as described above. The larger the carbon number, the higher the boiling point and the lower the octane number. For this reason, the more fuel with a high boiling point is contained in the fuel deposited in the retention cavity, the permeated fuel contains linear hydrocarbon fuel having a larger carbon number, and the octane number of the permeated fuel decreases. To do. Therefore, the higher the fuel flow rate, the stronger the negative pressure in the supercavitation detention cavity, and the fuel deposited in this detention cavity contains more fuel with a high boiling point. Since a large number of linear hydrocarbon fuels are included, the octane number of the permeated fuel is lowered. Specifically, when gasoline is used as the supply fuel (see FIG. 3), the permeated fuel increases from the one having only 4 carbon atoms (n-butane) to 4 carbon atoms (n-butane) as the fuel flow rate increases. , Continuously shifting to one containing carbon number 5 (n-pentane), carbon number 6 (n-hexane) and carbon number 7 (n-heptane), the octane number of the permeated fuel is lowered. In addition, when light oil is used as the supply fuel (see FIG. 4), the permeated fuel increases from the one having only 10 carbon atoms (n-decane) to 10 carbon atoms (n-decane) and carbon number as the fuel flow rate increases. Since it shifts continuously to those containing 15 (n-pentadecane), 16 carbon atoms (n-hexadecane) and 20 carbon atoms (n-eicosane), the octane number of the permeated fuel is lowered.

尚、本実施形態において、スーパーキャビテーション発生時の透過燃料を貯留する燃料タンク(第1の透過側燃料タンク10)は単数に限らず、所望のオクタン価(着火性)に応じて複数備えてもよい。また、透過燃料を直接エンジンに供給するようにしてもよい。   In the present embodiment, the number of fuel tanks (first permeate side fuel tank 10) for storing the permeated fuel at the time of occurrence of super cavitation is not limited to one, and a plurality of fuel tanks may be provided according to a desired octane number (ignitability). . Further, the permeated fuel may be directly supplied to the engine.

特に本実施形態によれば、分離膜6は、燃料配管2の燃料流量が多くなるほど、透過燃料の着火性が高くなる(オクタン価が低くなる)特性を有し、制御手段(ECU)は、透過燃料の着火性を高くする(オクタン価を低くする)場合には流量調節手段(流量調節装置3)を用いて燃料流量を増加させ、透過燃料の着火性を低くする(オクタン価を高くする)場合には流量調節手段(流量調節装置3)を用いて燃料流量を減少させる制御を行うので、あらゆる燃焼形態に応じた燃料をエンジンに供給することが可能になり、エンジンの低燃費かつ低エミッションを実現することができる。   In particular, according to this embodiment, the separation membrane 6 has a characteristic that the ignitability of the permeated fuel becomes higher (the octane number becomes lower) as the fuel flow rate in the fuel pipe 2 increases, and the control means (ECU) When increasing the ignitability of the fuel (decreasing the octane number), increasing the fuel flow rate using the flow rate adjusting means (flow rate adjusting device 3) and decreasing the ignitability of the permeated fuel (increasing the octane number) Controls the fuel flow rate by using the flow rate control means (flow rate control device 3), so it is possible to supply the engine with fuel according to any combustion mode, realizing low fuel consumption and low emissions of the engine. can do.

また本実施形態によれば、燃料配管2を流れる燃料(ガソリン、軽油など)は少なくとも直鎖系炭化水素(ノルマルパラフィン系炭化水素)を含む燃料であって、分離膜6は直鎖系炭化水素(ノルマルパラフィン系炭化水素)を透過させ、直鎖系炭化水素以外の炭化水素(環状炭化水素、オレフィン系炭化水素、側鎖系炭化水素など)は非透過とさせる特性を有するので、一般に流通している燃料を用いて、簡易にオクタン価(着火性)の異なる燃料を分離することができる。   According to the present embodiment, the fuel (gasoline, light oil, etc.) flowing through the fuel pipe 2 is a fuel containing at least a linear hydrocarbon (normal paraffin hydrocarbon), and the separation membrane 6 is a linear hydrocarbon. (Normal paraffin hydrocarbons) are permeated and hydrocarbons other than straight chain hydrocarbons (cyclic hydrocarbons, olefinic hydrocarbons, side chain hydrocarbons, etc.) are not permeated. It is possible to easily separate fuels having different octane numbers (ignitability) using the existing fuel.

次に、本発明の第3の実施形態について、図5及び図6に基づいて説明する。
図5は第3の実施形態における燃料分離装置の構成図である。
図1にて示した第1の実施形態との相違点について説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a configuration diagram of a fuel separator according to the third embodiment.
Differences from the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.

エンジンを駆動源にする車両には、燃料タンク1とは独立して、供給燃料を貯留する燃料タンク21が備えられている。ここにおいて、燃料タンク1に貯留されている燃料の飽和蒸気圧は、燃料タンク21に貯留されている燃料の飽和蒸気圧に比べて高く(即ち、燃料タンク1に貯留されている燃料の沸点は、燃料タンク21に貯留されている燃料の沸点に比べて低く)なっており、本実施形態では、燃料タンク1にはガソリンが貯留され、燃料タンク21には軽油が貯留されている。また本実施形態では、燃料タンク1に貯留されている燃料(ガソリン)と、燃料タンク21に貯留されている燃料(軽油)とは、エンジンの運転状態に応じて選択され、図示しない燃料供給手段を介してエンジンに供給される。   A vehicle that uses an engine as a drive source is provided with a fuel tank 21 that stores the supplied fuel independently of the fuel tank 1. Here, the saturated vapor pressure of the fuel stored in the fuel tank 1 is higher than the saturated vapor pressure of the fuel stored in the fuel tank 21 (that is, the boiling point of the fuel stored in the fuel tank 1 is In this embodiment, gasoline is stored in the fuel tank 1, and light oil is stored in the fuel tank 21. Further, in this embodiment, the fuel (gasoline) stored in the fuel tank 1 and the fuel (light oil) stored in the fuel tank 21 are selected according to the operating state of the engine, and fuel supply means (not shown) To be supplied to the engine.

燃料タンク21には、燃料配管2とは独立した燃料配管22の両端が接続しており、この燃料配管22を介して、供給燃料が循環可能になっている。
燃料配管22には、この配管内の燃料流量を調節する流量調節装置(流量調節手段)23が備えられている。この流量調節装置23は、循環ポンプ(図示せず)と流量制御弁(図示せず)とにより構成され、この流量制御弁の開度を制御することにより、燃料配管22内の燃料流量を調節する。ここで流量調節装置23は上述の他、循環ポンプのみにて構成し、この循環ポンプの回転数を制御することにより、燃料配管22内の燃料流量を調節してもよい。また流量調節装置23は、燃料配管22の内周面近傍にて供給燃料が乱流になるように燃料流量を調節している。
Both ends of a fuel pipe 22 independent of the fuel pipe 2 are connected to the fuel tank 21, and the supplied fuel can be circulated through the fuel pipe 22.
The fuel pipe 22 is provided with a flow rate adjusting device (flow rate adjusting means) 23 for adjusting the fuel flow rate in the pipe. The flow rate adjusting device 23 is constituted by a circulation pump (not shown) and a flow rate control valve (not shown), and the fuel flow rate in the fuel pipe 22 is adjusted by controlling the opening degree of the flow rate control valve. To do. Here, in addition to the above, the flow rate adjusting device 23 may be composed of only a circulation pump, and the fuel flow rate in the fuel pipe 22 may be adjusted by controlling the rotation speed of the circulation pump. Further, the flow rate adjusting device 23 adjusts the fuel flow rate so that the supplied fuel becomes a turbulent flow in the vicinity of the inner peripheral surface of the fuel pipe 22.

また燃料配管22には、その一部に断面積を急激に縮小させた一定の長さの絞り通路24が設けられており、この絞り通路24の内周面には、スーパーキャビテーションを発生可能なスーパーキャビテーション発生部25(負圧吸引手段)が設けられている。   Further, the fuel pipe 22 is provided with a throttle passage 24 having a certain length whose cross-sectional area is sharply reduced at a part thereof, and super cavitation can be generated on the inner peripheral surface of the throttle passage 24. A super cavitation generator 25 (negative pressure suction means) is provided.

絞り通路24の中間部内周面(スーパーキャビテーション発生部25の中間部)には、分離膜6の透過側(外周側)から外部に延びた燃料取出通路7が接続・開口している。
燃料取出通路7において、分離膜6の透過側端と、スーパーキャビテーション発生部25側端とには、それぞれ圧力センサ(図示せず)が備えられており、これら圧力センサの出力信号に基づいて、分離膜6の透過側での燃料圧力P1と、スーパーキャビテーション25での燃料圧力P2とを測定することが可能である。
A fuel extraction passage 7 extending from the permeation side (outer periphery side) of the separation membrane 6 to the outside is connected and opened to the inner peripheral surface of the intermediate portion of the throttle passage 24 (intermediate portion of the super cavitation generating portion 25).
In the fuel extraction passage 7, pressure sensors (not shown) are respectively provided at the permeation side end of the separation membrane 6 and the super cavitation generation unit 25 side end, and based on the output signals of these pressure sensors, It is possible to measure the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel pressure P2 in the super cavitation 25.

流量調節装置3及び流量調節装置23は、制御手段であるエンジンコントロールユニット(ECU;図示せず)により作動制御される。またECUには、燃料取出通路7に設けられた2つの圧力センサからの信号の他、エンジン回転数やエンジントルクなどエンジンの運転状態に関する信号が入力される。   The flow control device 3 and the flow control device 23 are controlled by an engine control unit (ECU; not shown) that is a control means. In addition to the signals from the two pressure sensors provided in the fuel take-out passage 7, signals relating to the engine operating state such as the engine speed and engine torque are input to the ECU.

次に、本実施形態における燃料の分離方法について、図6に基づいて説明する。
図6は、本実施形態における燃料分離制御のフローチャートである。
ECUは、ステップS201にて、燃料配管2内の燃料(ガソリン)から取り出す透過燃料(要求燃料)は低沸点燃料であるか、もしくは高沸点燃料であるかの判定を行う。この判定は、エンジンの運転状態に応じて行われ、例えば、低温始動時に揮発性の高い軽油が必要な場合は、透過燃料として低沸点燃料が要求され、高負荷・高回転時にオクタン価の高いガソリンが必要な場合は、透過燃料として高沸点燃料が要求される。
Next, a fuel separation method according to this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a flowchart of fuel separation control in the present embodiment.
In step S201, the ECU determines whether the permeated fuel (requested fuel) taken out from the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2 is a low-boiling point fuel or a high-boiling point fuel. This determination is made according to the operating state of the engine.For example, when low-volatile gas oil is required at low temperature start, low-boiling point fuel is required as a permeated fuel, and gasoline having a high octane number at high load and high rotation is required. Is required, a high boiling point fuel is required as the permeated fuel.

ステップS201にて要求燃料が低沸点燃料であると判定された場合は、ステップS202に進み、流量調節装置3及び流量調節装置23を用いて、スーパーキャビテーション発生部5及びスーパーキャビテーション発生部25にてスーパーキャビテーション(S/C)を発生させるように燃料流量制御を行う。このとき、燃料配管2内の燃料(ガソリン)は燃料配管22内の燃料(軽油)に比べて飽和蒸気圧が高い(沸点が低い)ので、スーパーキャビテーション発生部5の燃料圧力は、スーパーキャビテーション発生部25の燃料圧力に比べて高くなる。このため、分離膜6の透過側での燃料圧力P1と、スーパーキャビテーション発生部25での燃料圧力P2との関係はP1>P2になるので、燃料配管2内の燃料(ガソリン)のうち、分離膜6を透過した低沸点・低オクタン価燃料が、スーパーキャビテーション発生部25により吸引されて、燃料配管22内の燃料(軽油)に混入される。これにより、燃料配管22内の燃料(軽油)の揮発性が向上する。   If it is determined in step S201 that the required fuel is a low boiling point fuel, the process proceeds to step S202, and the super cavitation generating unit 5 and the super cavitation generating unit 25 use the flow control device 3 and the flow control device 23. Fuel flow control is performed so as to generate super cavitation (S / C). At this time, since the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2 has a higher saturated vapor pressure (lower boiling point) than the fuel (light oil) in the fuel pipe 22, the fuel pressure in the super cavitation generating unit 5 is super cavitation generated. It becomes higher than the fuel pressure of the portion 25. For this reason, since the relationship between the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel pressure P2 in the super cavitation generating unit 25 is P1> P2, the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2 is separated. The low boiling point / low octane fuel that has permeated through the membrane 6 is sucked by the super cavitation generator 25 and mixed into the fuel (light oil) in the fuel pipe 22. Thereby, the volatility of the fuel (light oil) in the fuel pipe 22 is improved.

尚、ステップS202において、燃料配管2内の燃料(ガソリン)から低沸点・低オクタン価燃料を取り出すほど、燃料配管2内の燃料(ガソリン)及び燃料配管22内の燃料(軽油)の組成が変わり、分離膜6の透過側での燃料圧力P1と、スーパーキャビテーション発生部25での燃料圧力P2との圧力差は小さくなる。この圧力差が減少し続け、分離膜6の透過側での燃料圧力P1と、スーパーキャビテーション発生部25での燃料圧力P2との関係がP1≦P2になった場合は、ステップS202にて、流量調節装置3を用いて、燃料配管2内の燃料流量を減少させる制御を行う。これにより、スーパーキャビテーション発生部5でのスーパーキャビテーションの発生が停止し、スーパーキャビテーション発生部5での燃料(ガソリン)の状態が液相になるので、分離膜6の透過側での燃料圧力P1が短期間に上昇する。この圧力上昇により、分離膜6の透過側での燃料圧力P1と、スーパーキャビテーション発生部25での燃料圧力P2との関係が短期間にP1>P2になるので、燃料配管22を流れる燃料(軽油)が、燃料取出通路7を介して、燃料配管2に流れるのを防止することができる。   In Step S202, the composition of the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2 and the fuel (light oil) in the fuel pipe 22 changes as the low boiling point / low octane fuel is extracted from the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2. The pressure difference between the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel pressure P2 in the super cavitation generating unit 25 becomes small. If this pressure difference continues to decrease and the relationship between the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel pressure P2 at the super cavitation generator 25 becomes P1 ≦ P2, the flow rate is determined in step S202. Using the adjusting device 3, control is performed to reduce the fuel flow rate in the fuel pipe 2. Thereby, the generation of super cavitation in the super cavitation generating unit 5 is stopped, and the state of the fuel (gasoline) in the super cavitation generating unit 5 becomes a liquid phase, so that the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 is It rises in a short time. Due to this pressure increase, the relationship between the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel pressure P2 in the super cavitation generating unit 25 becomes P1> P2 in a short period of time. ) Can be prevented from flowing into the fuel pipe 2 via the fuel extraction passage 7.

また、ステップS201にて要求燃料が高沸点燃料であると判定された場合は、ステップS212に進み、流量調節装置3及び燃料調節装置23を用いて、スーパーキャビテーション発生部5にてスーパーキャビテーション(S/C)を発生させず、かつ、分離膜6の透過側での燃料圧力P1と、スーパーキャビテーション発生部25での燃料圧力P2との関係がP1>P2になるように燃料流量制御を行う。これにより、燃料配管2内の燃料(ガソリン)のうち、分離膜6を透過した高沸点・低オクタン価燃料が、スーパーキャビテーション発生部25により吸引されるので、燃料配管2内の燃料(ガソリン)のオクタン価が向上する。尚、ステップS202において、P1>P2になるように燃料流量制御を行うのは、燃料配管22を流れる燃料(軽油)が、燃料取出通路7を介して、燃料配管2に流れるのを防止するためである。   If it is determined in step S201 that the required fuel is a high-boiling point fuel, the process proceeds to step S212, where the super cavitation generator 5 uses the flow rate adjusting device 3 and the fuel adjusting device 23 to perform super cavitation (S / C), and the fuel flow rate control is performed so that the relationship between the fuel pressure P1 on the permeate side of the separation membrane 6 and the fuel pressure P2 in the super cavitation generator 25 satisfies P1> P2. Thereby, among the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2, the high boiling point / low octane fuel that has permeated through the separation membrane 6 is sucked by the super cavitation generating unit 25, so that the fuel (gasoline) in the fuel pipe 2 Octane number is improved. In step S202, the fuel flow rate control is performed so that P1> P2 in order to prevent the fuel (light oil) flowing through the fuel pipe 22 from flowing into the fuel pipe 2 via the fuel extraction passage 7. It is.

このようにして、スーパーキャビテーション発生部5及びスーパーキャビテーション発生部25にてスーパーキャビテーションが発生しているときは、ガソリンから取り出した低沸点・低オクタン価燃料を軽油に供給することにより、軽油の揮発性が向上するので、この揮発性が向上した軽油をエンジンの低温始動時に使用すると、着火性が向上し、不完全燃焼によるすすの発生を抑制することができる。また、スーパーキャビテーション発生部5にてスーパーキャビテーションが発生していないときは、ガソリンから高沸点・低オクタン価燃料を取り除くことにより、ガソリンのオクタン価が向上するので、このオクタン価が向上したガソリンをエンジンの高負荷・高回転時に使用することにより、エンジンの低燃費かつ低エミッションを実現することができる。   In this way, when super cavitation is generated in the super cavitation generating unit 5 and the super cavitation generating unit 25, the low-boiling-point / low-octane fuel extracted from gasoline is supplied to the light oil, whereby the volatility of the light oil is increased. Therefore, if this light oil with improved volatility is used at the time of starting the engine at a low temperature, the ignitability is improved and the generation of soot due to incomplete combustion can be suppressed. Also, when super cavitation is not generated in the super cavitation generating section 5, the high-boiling point / low-octane fuel is removed from the gasoline to improve the octane number of the gasoline. By using it under load and high rotation, it is possible to realize low fuel consumption and low emission of the engine.

また、本実施形態において、上述した第2の実施形態と同様に、ECUが、要求される透過燃料のオクタン価(着火性)に応じ、流量調節装置3を介して、燃料配管2内の燃料流量を調節することもできる。この場合、燃料配管2内の燃料流量(ガソリンの流量)が多くなるほど、透過燃料には炭素数の大きな直鎖系炭化水素燃料が含まれるようになるので、透過燃料のオクタン価は低くなる。具体的には、燃料配管2内の燃料流量(ガソリンの流量)が多くなるほど、透過燃料は、炭素数4(n−ブタン)のみのものから、炭素数4(n−ブタン),炭素数5(n−ペンタン),炭素数6(n−ヘキサン)及び炭素数7(n−ヘプタン)を含むものへ連続的にシフトしていくので、透過燃料のオクタン価は低くなる(図3参照)。   In the present embodiment, as in the second embodiment described above, the fuel flow rate in the fuel pipe 2 is controlled by the ECU via the flow rate adjusting device 3 in accordance with the required octane number (ignitability) of the permeated fuel. Can also be adjusted. In this case, as the fuel flow rate (gasoline flow rate) in the fuel pipe 2 increases, the permeated fuel contains linear hydrocarbon fuel having a large number of carbon atoms, so the octane number of the permeated fuel decreases. Specifically, as the fuel flow rate (gasoline flow rate) in the fuel pipe 2 increases, the permeated fuel changes from only 4 carbon atoms (n-butane) to 4 carbon atoms (n-butane) and 5 carbon atoms. Since it continuously shifts to one containing (n-pentane), 6 carbon atoms (n-hexane) and 7 carbon atoms (n-heptane), the octane number of the permeated fuel is lowered (see FIG. 3).

特に本実施形態によれば、負圧吸引手段は、燃料配管2を一方として、これとは独立した他方の燃料配管22に設けられたスーパーキャビテーション発生部25であり、一方の燃料配管2を流れる燃料の飽和蒸気圧は、他方の燃料配管22を流れる燃料の飽和蒸気圧に比べて高いので、燃料取出通路7に吸引ポンプを備えることなく、分離膜6の透過燃料を他方の燃料配管22に供給することができる。   In particular, according to the present embodiment, the negative pressure suction means is the super cavitation generator 25 provided in the other fuel pipe 22 independent of the fuel pipe 2, and flows through the one fuel pipe 2. Since the saturated vapor pressure of the fuel is higher than the saturated vapor pressure of the fuel flowing through the other fuel pipe 22, the permeated fuel of the separation membrane 6 is transferred to the other fuel pipe 22 without providing a suction pump in the fuel extraction passage 7. Can be supplied.

また本実施形態によれば、一方の燃料配管2を流れる燃料はガソリンであり、他方の燃料配管22を流れる燃料は軽油であるので、ガソリンに含まれる低沸点・低オクタン価燃料を取り出して軽油に供給することができる。このため、コンパクトな装置にてガソリンのオクタン価をさらに高く(着火性をさらに低く)することができると共に、軽油の揮発性を向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, the fuel flowing through one fuel pipe 2 is gasoline, and the fuel flowing through the other fuel pipe 22 is light oil. Therefore, the low boiling point / low octane fuel contained in gasoline is taken out and converted into light oil. Can be supplied. For this reason, it is possible to further increase the octane number of gasoline (lower ignitability) with a compact device, and to improve the volatility of light oil.

また本実施形態によれば、一方の燃料配管2と他方の燃料配管22とは、各燃料配管ごとに、各々の燃料流量を調節する流量調節手段(流量調節装置3,23)を備え、制御手段(ECU)は、流量調節手段(流量調節装置3,23)の作動を制御することにより、一方の燃料配管2のスーパーキャビテーション発生部5でのスーパーキャビテーションの発生と、他方の燃料配管22のスーパーキャビテーション発生部25でのスーパーキャビテーションの発生とを制御するので、スーパーキャビテーション発生部5及びスーパーキャビテーション発生部25にてスーパーキャビテーションを発生させることにより、沸点の低い透過燃料を他方の燃料配管22に供給することができ、スーパーキャビテーション発生部5にてスーパーキャビテーションを発生させないことにより、沸点の高い透過燃料を他方の燃料配管22に供給することができる。   In addition, according to the present embodiment, the one fuel pipe 2 and the other fuel pipe 22 are provided with the flow rate adjusting means (flow rate adjusting devices 3 and 23) for adjusting the respective fuel flow rates for each fuel pipe. The means (ECU) controls the operation of the flow rate adjusting means (flow rate adjusting devices 3, 23), thereby generating super cavitation in the super cavitation generating unit 5 of one fuel pipe 2 and the other fuel pipe 22. Since super cavitation generation in the super cavitation generation unit 25 is controlled, super cavitation is generated in the super cavitation generation unit 5 and the super cavitation generation unit 25, whereby permeated fuel having a low boiling point is supplied to the other fuel pipe 22. Super cavitation at the super cavitation generator 5 By not generated Deployment can supply high transmission fuel boiling point in the other fuel pipe 22.

また本実施形態によれば、制御手段(ECU)は、一方の燃料配管2のスーパーキャビテーション発生部5での燃料圧力が、他方の燃料配管22のスーパーキャビテーション発生部25での燃料圧力に比べて小さい場合、一方の燃料配管2の流量調節手段(流量調節装置3)を用いて一方の燃料配管2の燃料流量を減少させる制御を行うので、他方の燃料配管22側から一方の燃料配管2へ燃料が流れるのを防止することができる。   Further, according to the present embodiment, the control means (ECU) causes the fuel pressure in the super cavitation generating unit 5 of one fuel pipe 2 to be higher than the fuel pressure in the super cavitation generating unit 25 of the other fuel pipe 22. If it is smaller, control is performed to reduce the fuel flow rate of one fuel pipe 2 using the flow rate adjusting means (flow rate adjusting device 3) of one fuel pipe 2, so that the other fuel pipe 22 side to the one fuel pipe 2 is controlled. It is possible to prevent the fuel from flowing.

また本実施形態によれば、分離膜6は、一方の燃料配管2の燃料流量が多くなるほど、透過燃料の着火性が高くなる(オクタン価が低くなる)特性を有し、制御手段(ECU)は、透過燃料の着火性を高くする(オクタン価を低くする)場合には一方の燃料配管2の流量調節手段(流量調節装置3)を用いて一方の燃料配管2の燃料流量を増加させ、透過燃料の着火性を低くする(オクタン価を高くする)場合には一方の燃料配管2の流量調節手段(流量調節装置3)を用いて一方の燃料配管2の燃料流量を減少させる制御を行うので、他方の燃料配管22内を流れる燃料にて要求されるオクタン価(着火性)に応じて、連続的に透過燃料のオクタン価(着火性)を変更することができる。   Further, according to the present embodiment, the separation membrane 6 has a characteristic that the ignitability of the permeated fuel becomes higher (the octane number becomes lower) as the fuel flow rate of one fuel pipe 2 increases, and the control means (ECU) When increasing the ignitability of the permeated fuel (decreasing the octane number), the fuel flow rate in one fuel pipe 2 is increased using the flow rate adjusting means (flow rate adjusting device 3) in one fuel pipe 2 to thereby transmit the permeated fuel. In the case of lowering the ignitability of the fuel (increasing the octane number), the flow rate control means (flow rate control device 3) of one fuel pipe 2 is used to control the fuel flow rate of one fuel pipe 2 to be decreased. The octane number (ignitability) of the permeated fuel can be continuously changed according to the octane number (ignitability) required for the fuel flowing through the fuel pipe 22.

また本実施形態によれば、一方の燃料配管2を流れる燃料(ガソリン)は少なくとも直鎖系炭化水素(ノルマルパラフィン系炭化水素)を含む燃料であって、分離膜6は直鎖系炭化水素(ノルマルパラフィン系炭化水素)を透過させ、直鎖系炭化水素以外の炭化水素(環状炭化水素、オレフィン系炭化水素、側鎖系炭化水素など)は非透過とさせる特性を有するので、一般に流通している燃料を用いて、簡易にオクタン価(着火性)の異なる燃料を分離することができる。   Further, according to the present embodiment, the fuel (gasoline) flowing through one fuel pipe 2 is a fuel containing at least a linear hydrocarbon (normal paraffinic hydrocarbon), and the separation membrane 6 is a linear hydrocarbon ( Because it has the property of permeating normal paraffin hydrocarbons) and non-straight chain hydrocarbons (cyclic hydrocarbons, olefinic hydrocarbons, side chain hydrocarbons, etc.) It is possible to easily separate fuels having different octane numbers (ignitability) using the existing fuel.

次に、本発明の第4の実施形態について、図7及び図8に基づいて説明する。
図7は、絞り通路が複数設けられた燃料配管の詳細図であり、図8は、図7のA−A断面図である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
7 is a detailed view of the fuel pipe provided with a plurality of throttle passages, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

図1にて示した第1の実施形態及び図5にて示した第3の実施形態との相違点について説明する。
燃料配管2の途中には、複数の連通口を有した仕切板41a,41bと、これら仕切板41a,41bに挟まれた空間に平行に並び、一方の開口端が仕切板41aの連通口と連通し、他方の開口端が仕切板41bの連通口と連通した複数の中空管状の分離膜61とにより、複数の絞り通路4が形成されている。また、絞り通路4の内側(中空管状の分離膜61の内側)にはそれぞれ、スーパーキャビテーション発生部5(図示せず)が設けられている。また、中空管状の分離膜61の透過側には、燃料を取り出すための燃料取出通路7が接続している。尚、本実施形態において、燃料取出通路7は、燃料配管2の内周面と仕切板41a,41bと中空管状の分離膜61の外周面とに囲まれた空間71と、燃料配管2に設けられた燃料取出孔72とを含んで構成される。
Differences from the first embodiment shown in FIG. 1 and the third embodiment shown in FIG. 5 will be described.
In the middle of the fuel pipe 2, the partition plates 41 a and 41 b having a plurality of communication ports and parallel to the space sandwiched between the partition plates 41 a and 41 b are arranged, and one open end is connected to the communication port of the partition plate 41 a. A plurality of throttle passages 4 are formed by a plurality of hollow tubular separation membranes 61 that communicate with each other and whose other open end communicates with the communication port of the partition plate 41b. Further, super cavitation generating portions 5 (not shown) are respectively provided inside the throttle passage 4 (inside the hollow tubular separation membrane 61). A fuel extraction passage 7 for extracting fuel is connected to the permeation side of the hollow tubular separation membrane 61. In the present embodiment, the fuel extraction passage 7 is provided in the fuel pipe 2 and the space 71 surrounded by the inner peripheral surface of the fuel pipe 2, the partition plates 41 a and 41 b and the outer peripheral surface of the hollow tubular separation membrane 61. And a fuel take-out hole 72 formed.

特に本実施形態によれば、絞り通路4は複数並列に設けられているので、絞り通路4が単数である場合に比べてスーパーキャビテーション発生部5の表面積が大きくなり、高効率にて、実用的に低沸点燃料を分離することができる。   In particular, according to the present embodiment, since the plurality of throttle passages 4 are provided in parallel, the surface area of the super cavitation generating unit 5 is larger than that in the case where the number of the throttle passages 4 is single, and it is practical with high efficiency. In addition, low boiling point fuel can be separated.

第1の実施形態における燃料分離装置の構成図1 is a configuration diagram of a fuel separation device according to a first embodiment. 第1の実施形態における燃料分離制御のフローチャートFlow chart of fuel separation control in the first embodiment 第2の実施形態における燃料配管内の燃料流量と、供給燃料(ガソリン)のオクタン価及び分離膜透過燃料のオクタン価との関係を示す図The figure which shows the relationship between the fuel flow volume in the fuel piping in 2nd Embodiment, the octane number of supplied fuel (gasoline), and the octane number of a separation membrane permeation | transmission fuel. 第2の実施形態における燃料配管内の燃料流量と、供給燃料(軽油)のオクタン価及び分離膜透過燃料のオクタン価との関係を示す図The figure which shows the relationship between the fuel flow volume in the fuel piping in 2nd Embodiment, the octane number of supplied fuel (light oil), and the octane number of a separation membrane permeation | transmission fuel. 第3の実施形態における燃料分離装置の構成図The block diagram of the fuel separator in 3rd Embodiment 第3の実施形態における燃料分離制御のフローチャートFlow chart of fuel separation control in the third embodiment 第4の実施形態における絞り通路が複数設けられた燃料配管の詳細図Detailed view of fuel pipe provided with a plurality of throttle passages in the fourth embodiment 図7のA−A断面図AA sectional view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料タンク
2 燃料配管
3 流量調節装置(流量調節手段)
4 絞り通路
5 スーパーキャビテーション発生部
6 分離膜
7 燃料取出通路
8 圧力センサ(スーパーキャビテーション発生検知手段)
9 吸引ポンプ(負圧吸引手段)
10 第1の透過側燃料タンク
11 分岐通路
12 逆止弁
13 第2の透過側燃料タンク
21 燃料タンク
22 燃料配管
23 流量調節装置(流量調節手段)
24 絞り通路
25 スーパーキャビテーション発生部(負圧吸引手段)
41a,41b 仕切板
61 分離膜(中空管状)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel tank 2 Fuel piping 3 Flow control apparatus (flow control means)
4 Throttle passage 5 Super cavitation generating part 6 Separation membrane 7 Fuel extraction passage 8 Pressure sensor (Super cavitation generation detection means)
9 Suction pump (negative pressure suction means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st permeation | transmission side fuel tank 11 Branch passage 12 Check valve 13 2nd permeation | transmission side fuel tank 21 Fuel tank 22 Fuel piping 23 Flow control apparatus (flow control means)
24 Restriction passage 25 Super cavitation generating part (negative pressure suction means)
41a, 41b Partition plate 61 Separation membrane (hollow tubular)

Claims (16)

燃料配管に設けられ、スーパーキャビテーションを発生可能なスーパーキャビテーション発生部と、
このスーパーキャビテーション発生部に設けられ、前記スーパーキャビテーション発生部の燃料を分子構造に応じて透過もしくは非透過することで燃料を分離する分離膜と、
この分離膜を透過する燃料を取り出す燃料取出通路と、
この燃料取出通路に設けられ、前記透過燃料を吸引する負圧吸引手段と、を備えることを特徴とする燃料分離装置。
A super cavitation generator that is provided in the fuel pipe and can generate super cavitation;
A separation membrane that is provided in the super cavitation generating unit and separates the fuel by permeating or non-permeating the fuel of the super cavitation generating unit according to the molecular structure;
A fuel extraction passage for taking out the fuel that permeates the separation membrane;
And a negative pressure suction means provided in the fuel take-out passage for sucking the permeated fuel.
前記スーパーキャビテーション発生部でのスーパーキャビテーションの発生を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1記載の燃料分離装置。   2. The fuel separator according to claim 1, further comprising control means for controlling generation of super cavitation in the super cavitation generating section. 前記負圧吸引手段より上流側の前記燃料取出通路から分岐する分岐通路を備え、
前記制御手段は、スーパーキャビテーション発生時には前記負圧吸引手段を作動させて前記燃料取出通路により低沸点燃料を回収し、スーパーキャビテーション非発生時には前記負圧吸引手段を停止して前記分岐通路により高沸点燃料を回収することを特徴とする請求項2記載の燃料分離装置。
A branch passage branched from the fuel extraction passage upstream of the negative pressure suction means;
The control means activates the negative pressure suction means when super cavitation occurs and collects low-boiling point fuel through the fuel take-off passage, and stops the negative pressure suction means when super cavitation does not occur and stops the high boiling point via the branch passage. The fuel separator according to claim 2, wherein the fuel is recovered.
スーパーキャビテーションの発生を検知するスーパーキャビテーション発生検知手段を備え、前記制御手段は、前記スーパーキャビテーション発生検知手段にてスーパーキャビテーションの発生を検知してから所定時間を経過した後に、前記負圧吸引手段を作動させることを特徴とする請求項3記載の燃料分離装置。   Super cavitation detection means for detecting the occurrence of super cavitation is provided, and the control means detects the negative pressure suction means after a predetermined time has elapsed since the super cavitation detection means detected the occurrence of super cavitation. The fuel separator according to claim 3, wherein the fuel separator is operated. 前記燃料配管内の燃料流量を調節する流量調節手段を備え、前記制御手段は、前記流量調節手段の作動を制御することにより、前記スーパーキャビテーション発生部でのスーパーキャビテーションの発生を制御することを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1つに記載の燃料分離装置。   Flow control means for adjusting the fuel flow rate in the fuel pipe is provided, and the control means controls the generation of super cavitation in the super cavitation generating part by controlling the operation of the flow rate control means. The fuel separator according to any one of claims 2 to 4. 前記分離膜は、前記燃料配管の燃料流量が多くなるほど、前記透過燃料の着火性が高くなる特性を有し、前記制御手段は、前記透過燃料の着火性を高くする場合には前記流量調節手段を用いて前記燃料流量を増加させ、前記透過燃料の着火性を低くする場合には前記流量調節手段を用いて前記燃料流量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項5記載の燃料分離装置。   The separation membrane has a characteristic that the ignitability of the permeated fuel becomes higher as the fuel flow rate of the fuel pipe increases, and the control means is configured to increase the ignitability of the permeated fuel. 6. The fuel separation according to claim 5, wherein when the fuel flow rate is increased by using the fuel flow rate and the ignitability of the permeated fuel is lowered, the fuel flow rate control means is used to reduce the fuel flow rate. apparatus. 前記燃料配管を流れる燃料は少なくとも直鎖系炭化水素を含む燃料であって、前記分離膜は直鎖系炭化水素を透過させ、前記直鎖系炭化水素以外の炭化水素は非透過とさせる特性を有することを特徴とする請求項6記載の燃料分離装置。   The fuel flowing through the fuel pipe is a fuel containing at least a linear hydrocarbon, and the separation membrane allows the linear hydrocarbon to permeate, and the hydrocarbon other than the linear hydrocarbon does not permeate. The fuel separator according to claim 6, further comprising: 前記負圧吸引手段は、前記燃料配管を一方として、これとは独立した他方の燃料配管に設けられたスーパーキャビテーション発生部であり、前記一方の燃料配管を流れる燃料の飽和蒸気圧は、前記他方の燃料配管を流れる燃料の飽和蒸気圧に比べて高いことを特徴とする請求項1記載の燃料分離装置。   The negative pressure suction means is a super cavitation generator provided in the other fuel pipe independent of the fuel pipe, and the saturated vapor pressure of the fuel flowing through the one fuel pipe is 2. The fuel separator according to claim 1, wherein the fuel vapor is higher than a saturated vapor pressure of the fuel flowing through the fuel pipe. 前記一方の燃料配管を流れる燃料はガソリンであり、前記他方の燃料配管を流れる燃料は軽油であることを特徴とする請求項8記載の燃料分離装置。   9. The fuel separator according to claim 8, wherein the fuel flowing through the one fuel pipe is gasoline, and the fuel flowing through the other fuel pipe is light oil. 前記一方の燃料配管のスーパーキャビテーション発生部でのスーパーキャビテーションの発生と、前記他方の燃料配管のスーパーキャビテーション発生部でのスーパーキャビテーションの発生とを制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項8又は請求項9記載の燃料分離装置。   9. A control means for controlling generation of super cavitation in a super cavitation generating part of the one fuel pipe and generation of super cavitation in a super cavitation generating part of the other fuel pipe. Alternatively, the fuel separator according to claim 9. 前記一方の燃料配管と前記他方の燃料配管とは、各燃料配管ごとに、各々の燃料流量を調節する流量調節手段を備え、前記制御手段は、前記流量調節手段の作動を制御することにより、前記一方の燃料配管のスーパーキャビテーション発生部でのスーパーキャビテーションの発生と、前記他方の燃料配管のスーパーキャビテーション発生部でのスーパーキャビテーションの発生とを制御することを特徴とする請求項10記載の燃料分離装置。   The one fuel pipe and the other fuel pipe include a flow rate adjusting means for adjusting the fuel flow rate for each fuel pipe, and the control means controls the operation of the flow rate adjusting means, 11. The fuel separation according to claim 10, wherein generation of super cavitation in a super cavitation generation part of the one fuel pipe and generation of super cavitation in a super cavitation generation part of the other fuel pipe are controlled. apparatus. 前記制御手段は、前記一方の燃料配管のスーパーキャビテーション発生部での燃料圧力が、前記他方の燃料配管のスーパーキャビテーション発生部での燃料圧力に比べて小さい場合、前記一方の燃料配管の流量調節手段を用いて前記一方の燃料配管の燃料流量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項11記載の燃料分離装置。   When the fuel pressure at the super cavitation generating part of the one fuel pipe is smaller than the fuel pressure at the super cavitation generating part of the other fuel pipe, the control means controls the flow rate of the one fuel pipe. The fuel separation device according to claim 11, wherein control is performed to reduce the fuel flow rate of the one fuel pipe using a fuel cell. 前記分離膜は、前記一方の燃料配管の燃料流量が多くなるほど、前記透過燃料の着火性が高くなる特性を有し、前記制御手段は、前記透過燃料の着火性を高くする場合には前記一方の燃料配管の前記流量調節手段を用いて前記一方の燃料配管の燃料流量を増加させ、前記透過燃料の着火性を低くする場合には前記一方の燃料配管の前記流量調節手段を用いて前記一方の燃料配管の燃料流量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項11又は請求項12記載の燃料分離装置。   The separation membrane has a characteristic that the ignitability of the permeated fuel increases as the fuel flow rate of the one fuel pipe increases, and the control means is configured to increase the ignitability of the permeated fuel. In the case of increasing the fuel flow rate of the one fuel pipe using the flow rate adjusting means of the fuel pipe and reducing the ignitability of the permeated fuel, the one of the fuel pipes is adjusted using the flow rate adjusting means of the one fuel pipe. The fuel separator according to claim 11 or 12, wherein control is performed to reduce the fuel flow rate of the fuel pipe. 前記一方の燃料配管を流れる燃料は少なくとも直鎖系炭化水素を含む燃料であって、前記分離膜は直鎖系炭化水素を透過させ、前記直鎖系炭化水素以外の炭化水素は非透過とさせる特性を有することを特徴とする請求項13記載の燃料分離装置。   The fuel flowing through the one fuel pipe is a fuel containing at least a straight chain hydrocarbon, and the separation membrane allows the straight chain hydrocarbon to permeate and allows hydrocarbons other than the straight chain hydrocarbon to be non-permeable. 14. The fuel separator according to claim 13, wherein the fuel separator has characteristics. 前記スーパーキャビテーション発生部は、前記燃料配管の一部に前記燃料配管より小断面積に形成された絞り通路の内側に設けられることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれか1つに記載の燃料分離装置。   The super cavitation generating portion is provided inside a throttle passage formed in a part of the fuel pipe with a smaller cross-sectional area than the fuel pipe. The fuel separator described. 前記絞り通路は、複数並列に設けられることを特徴とする請求項15記載の燃料分離装置。   The fuel separation device according to claim 15, wherein a plurality of the throttle passages are provided in parallel.
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