JP3115958U

JP3115958U - 燃料改質具

Info

Publication number: JP3115958U
Application number: JP2005005652U
Authority: JP
Inventors: 悟朗鎌田
Original assignee: 株式会社北紋建設; 株式会社自然環境綜合研究所
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2015-07-15

Abstract

【課題】十分に改質作用を高めることができる燃料改質具を提供することを課題とする。
【解決手段】燃料改質具２０は、炭素、アルミナ、シリカを主成分とする黒鉛珪石の原石を砕いてなる原石粒２２と、原石の粉末は通さないが燃料は通す布や織物で構成し且つ原石粒２２を詰める通液袋２３と、この通液袋２３を保護するために通液袋２３を囲う金属製保護部材２４と、この金属製保護部材２４の両端に付設したマグネット２１、２１とからなる。通液袋２３は原石粒２２を詰めた後に紐２５で口を閉じるため、原石粒２２及び原石の粉末が漏れる心配はない。
【効果】黒鉛珪石の原石粒を採用し、燃料を原石粒に満遍なく接触させることができたことにより、１０％以上の燃料消費量の改善が実験的に確認できた。
【選択図】図４

Description

本考案は、燃料タンクに介在させることで、燃料と接触させて燃料の改質を図る燃料改質具に関する。

地球資源の有効活用や原油高騰対策の一環として燃料の改質技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３１４３８５公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の基本原構成を説明する図であり、燃料改質具１００は、特殊セラミックで形成した固形改良部材１０１・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を直列に並べ、ステンレスの細線を密に巻いてなるケース１０２で囲い、このケース１０２の一端から操作部１０３を延ばし、このような操作部１０３の先端にフック１０４を備えてなる。

そして、燃料タンク内へ燃料改質具１００を投入する。なお、フック１０４は交換に備えて燃料タンクの給油口近傍に掛けておく。
特許文献１段落番号［００２１］下から１行目〜４行目記載の「特殊セラミックの効果で酸化還元作用が起こり、燃料の質が改善され、燃料効率が良くなり、エンジン内での爆発力が高まり、燃費やパワーも向上する。」という効果が発揮される。

周知のとおりに、ｃｅｒａｍｉｃ（セラミック）は、陶器の（形容詞）の英語表記である。産業界では無機質材料を焼き固めたものを指す。
無機質材料の粉末をバインダーで固める際にワックスを混入しておけば、焼成の際にワックスを飛ばすことで、無数の空洞を形成することができる。この無数の空洞に燃料を導くことで、燃料とセラミックとの接触を促すことができる。

本考案者等が特許文献１の技術を検証したところ、次に示す問題があることが判明した。
第１にセラミックの場合は、有効成分と強度成分と接着材としてのバインダーとを混合して焼成するため、有効成分の割合が５０％を超えることは難しいと言われている。有効成分が少ないため、期待した程の改質効果が得られないという問題がある。

第２に焼成の温度が低いなどの理由で、セラミックから粉末がでることがある。粉末は燃料噴射弁の詰まりの要因となり、ガソリンエンジンやデーゼルエンジンには不向きであるという問題がある。
第３に焼成温度を高めるとセラミックの強度が高まり、粉末の発生を抑えることができる。しかし、焼成温度が高い程、有効成分が変質し易くなり、期待した改質効果が得られ難くなるという問題がある。

本考案は、上述の第１から第３の問題を解消することができ、十分に改質作用を高めることができる燃料改質具を提供することを課題とする。

請求項１に係る考案は、燃料タンクに介在させることで、燃料と接触させて燃料の改質を図る燃料改質具において、この燃料改質具は、炭素、アルミナ、シリカを主成分とする黒鉛珪石の原石を砕いてなる原石粒と、原石の粉末は通さないが燃料は通す布や織物で構成し且つ前記原石粒を詰める通液袋と、この通液袋を保護するために通液袋を囲う金属製保護部材と、から構成したことを特徴とする。

請求項２に係る考案では、金属製保護部材は、金属製コイルバネであることを特徴とする。

請求項３に係る考案では、金属製保護部材は、金属の繊維で編んだ金属メッシュ筒であることを特徴とする。

請求項４に係る考案では、金属製保護部材は、金属製の燃料タンクに吸着させることのできるマグネットを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る考案では、黒鉛珪石の原石粒を採用した。燃料を原石粒に満遍なく接触させることができたことにより、１０％以上の燃料消費量（以下、燃費と略記する。）の改善が実験的に確認できた。実験データは後述する。

原石粒を長期間使用すると表面の一部が粉末になり剥離する。この粉末は燃料噴射弁などに悪影響を及ぼすため、本考案では原石粒を通液袋に充填することにした。通液袋は粉末を封じ込めるため、燃料噴射弁などが詰まる心配はない。

さらに、通液袋は燃料タンクの底や壁で擦れると穴が開き、この穴から原石粒や原石の粉末が漏れることが考えられる。本考案では通液袋を金属製保護部材で保護することで、通液袋を健全な状態に保つことができる。

請求項２に係る考案では、金属製保護部材は、金属製コイルバネとした。金属製コイルバネは可撓性に優れるため、燃料改質具を燃料タンクの形状に合わせて自由に変形させることができる。加えて、金属製コイルバネは安価である。

請求項３に係る考案では、金属製保護部材は、金属の繊維で編んだ金属メッシュ筒とした。金属メッシュ筒は可撓性に優れるため、燃料改質具を燃料タンクの形状に合わせて自由に変形させることができる。

請求項４に係る考案では、金属製保護部材はマグネットを備える。マグネットで金属保護部材を燃料タンクに固定することができる。加えて、マグネットで発生する磁力が燃料を構成する液体の微粒子に作用して、活性化させ、さらなる改質を図ることができる。

本考案を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本考案に係る燃料改質具を備えた燃料タンクの断面図であり、燃料タンク１０は、磁石で吸着可能な金属製のタンク本体１１に給油パイプ１２、給油キャップ１３、ブリーザブパイプ１４及び開閉可能なリッド１５を備えると共に、底に旋回槽１６を一体的に備えてなる。

この旋回槽１６へはリッド１５を介して燃料ポンプ１７を上から差し入れる。燃料が少なくなってもこの燃料を旋回槽１６に満たすことができる。車体を急旋回させると、遠心力で燃料がタンク本体１１の一方に寄るが、旋回槽１６ではその影響を受けない。そのため、燃料ポンプ１７は切れ目無く燃料を吸い上げることができる。

リッド１５及び燃料ポンプ１７をタンク本体１１から外した上で、上部開口１８から本考案に係る燃料改質具２０をタンク内へ入れ、例えば、旋回槽１６を囲うようにして、タンク底１９に配置する。

図２は図１の２−２矢視図であり、燃料改質具２０を略Ｕ字形に曲げた上で、両端に設けたマグネット２１、２１をタンク底１９に吸着させることで、固定する。

図３は本考案に係る燃料改質具の分解図であり、燃料改質具２０は、黒鉛珪石の原石を砕いてなる原石粒２２・・・と、原石の粉末は通さないが燃料は通す布や織物で構成し且つ原石粒２２・・・を詰める通液袋２３と、この通液袋２３を保護するために通液袋２３を囲う金属製保護部材２４と、この金属製保護部材２４の両端に付設したマグネット２１、２１とからなる。

黒鉛珪石は、炭素、アルミナ、シリカを主成分とし、トルマリンと同等のマイナスイオンを放射する性質を有すると共に日本国内（北海道檜山郡上ノ国町が有名）で産出するために入手容易で、トルマリンよりは廉価である。

通液袋２３は、ポリエステル糸を織って作った袋であり、燃料油は通すが、原石の粉末は通さないような大きさの織り目で織り上げた袋であり、口を閉じる紐２５を備える。
なお、ポリエステル４７％、黒鉛珪石３％、綿５０％の組成からなる繊維を織って作った袋も採用できる。この袋は高価であるが、黒鉛珪石を含んでいる分、燃料改質作用を強化できるため、好ましい。

金属製保護部材２４は、通液袋２３がタンク底などに擦れないように保護する部材であり、図示する金属製コイルバネ又は図示しないがＳＵＳ３０４の繊維で編んだ金属メッシュ筒が好適である。

マグネット２１は永久磁石であり、金属製保護部材２４を燃料タンクに吸着保持させる部品である。加えて、マグネット２１は、燃料に磁力線を照射する作用も発揮させる。そのために、できるだけ強力な永久磁石を使用する。

図４は本考案に係る燃料改質具の組立図であり、燃料改質具２０は、炭素、アルミナ、シリカを主成分とする黒鉛珪石の原石を砕いてなる原石粒２２・・・と、原石の粉末は通さないが燃料は通す布や織物で構成し且つ原石粒２２・・・を詰める通液袋２３と、この通液袋２３を保護するために通液袋２３を囲う金属製保護部材２４と、この金属製保護部材２４の両端に付設したマグネット２１、２１とからなる。通液袋２３は原石粒２２・・・を詰めた後に紐２５で口を閉じるため、原石粒２２・・・及び原石の粉末が漏れる心配はない。

以上の構成からなる燃料改質具の作用を次に説明する。
図１において、タンク底１９の上に配置した燃料改質具２０は燃料に浸漬する。逆に、燃料は、図４に示す金属製保護部材２４を通過し、通液袋２３を通過し、原石粒２２・・・に接触する。

黒鉛珪石の原石粒２２は燃料に次の作用を付与すると考えられる。
先ず、原石粒２２がマイナスイオンや遠赤外線を照射する。この照射により、液体燃料を構成する燃料分子のクラスタ（分子の塊）がより細分化される。細分化されることで、燃料分子は燃焼空気中の酸素と活発に結合して燃焼するため、燃料効率が向上する。マイナスイオンや遠赤外線は、燃料中に不可避的に含まれる水分にも好ましい作用を発揮する。すなわち、照射により水の分子が細分化され、徐々に蒸発することから、燃焼を妨げる水分の影響を弱めることができ、燃焼効率の低下を抑制することができる。

次に、黒鉛珪石は炭素を豊富に含むため、微量の炭素が燃料中に溶け出し、この炭素が一種の触媒となって、燃焼を促し、燃焼速度の向上が図れる。
さらには、原石粒２２は、天然鉱物であるため、磁鉄鉱が含まれる。この磁鉄鉱が発する磁力が燃料の分子に波動エネルギーを与え、燃焼効率を高めることが期待される。

本考案者等は、本考案の燃料改質具の効果を定量的に計測するために、実走行実験を実施した。
実験の条件は次のとおりである。
１．使用車両トヨタ自動車製ヴォクシー排気量２０００ｃｃ車両重量１．５トン
２．使用燃料レギュラーガソリン
３．実験場所紋別市を出発地／到着地とした北海道内
４．実験時期２００５年５月〜７月
５．黒鉛珪石の原石粒の量２００ｇ又は１０００ｇ
実測した走行距離及び燃料消費量を次表に示す。

実験１は、比較対照のために燃料タンクに原石を入れない状態、すなわち通常状態で走行実験を行った。累積した走行距離は２５１０ｋｍ、燃料消費量は２８１．０リットルであった。２５１０÷２５１＝８．９の計算により、燃費は８．９ｋｍ／リットルであった。

実験２〜９は、燃料タンクに２００ｇの原石を入れた状態で走行実験を行った。
表の最下行に実験２〜９の合計を示し、合計した走行距離は１８０７ｋｍ、燃料消費量は１７３．０リットルであった。１８０７÷１７３＝１０．４の計算により、燃費は１０．４ｋｍ／リットルであった。

実験１０〜１２は、燃料タンクに１０００ｇの原石を入れた状態で走行実験を行った。
表の最下行に実験１０〜１２の合計を示し、合計した走行距離は３７６ｋｍ、燃料消費量は３０．７リットルであった。３７６÷３０．７＝１０．４の計算により、燃費は１２．２ｋｍ／リットルであった。

図５は燃費の比較グラフであり、原石を投入しない実験１の燃費が８．９ｋｍ／リットル、２００ｇの原石を燃料タンクに介在させた実験２〜９の燃費が１０．４ｋｍ／リットル、１０００ｇの原石を燃料タンクに介在させた実験１０〜１２の燃費が１２．２ｋｍ／リットルであることを示す。
原石を投入しない場合に比較して、２００ｇの原石を投入したときには１６％、１０００ｇの原石を投入したときには３７％もの燃費向上が達成できた。

次に本考案を灯油タンクに適用した例を説明する。
図６は本考案に係る燃料改質具を備えた灯油タンク及び灯油ストーブの配置図を示し、北海道などの寒冷地では、居室２７に大型の灯油ストーブ２８を設置し、この灯油ストーブ２８へ屋外に設置した大型の燃料タンク１０からパイプ２９を通じて灯油３０を供給する。パイプ２９にはバルブ３１やストレーナー３２を設ける。

灯油ストーブ２８では、一日当たり５〜１５リットル、一シーズン（１００日）で５００〜１５００リットルもの灯油を消費するため、燃費向上が求められる。

そこで、燃料タンク１０に本考案の燃料改質具２０を設置する。燃料タンク１０は固定物であるからマグネット２１、２１は必ずしも必要ではない。しかし、給油キャップ１３を外して燃料タンク１０へ灯油を補充する際に、燃料改質具２０が移動してパイプ２９の入り口を塞ぐ虞があるため、マグネット２１、２１で固定することが好ましい。マグネット２１、２１は固定作用の他に燃料改質の作用も発揮する。実験は省略するが、２０％前後の燃費向上が期待できる。

尚、本考案は、車載燃料タンク（ガソリン、デーゼル）や固定型灯油タンクに適用する他、液体燃料を貯留する燃料タンクであれば広く適用することができる。

また、燃料タンクは金属製タンクの他、樹脂製タンクであっても差し支えない。樹脂製タンクの場合は、樹脂製タンクに金属板を沈め、この金属板にマグネットを吸着させるかい、又はマグネットを使用しないで別の手段で固定するか、又は固定しないまま使用する。

本考案は、車載燃料タンクに投入する燃料改質具に好適である。

本考案に係る燃料改質具を備えた燃料タンクの断面図である。図１の２−２矢視図である。本考案に係る燃料改質具の分解図である。本考案に係る燃料改質具の組立図である。燃費の比較グラフである。本考案に係る燃料改質具を備えた灯油タンク及び灯油ストーブの配置図である。従来の技術の基本原構成を説明する図である。

符号の説明

１０…燃料タンク、２０…燃料改質具、２１…マグネット、２２…原石粒、２３…通液袋、２４…金属製保護部材。

Claims

燃料タンクに介在させることで、燃料と接触させて燃料の改質を図る燃料改質具において、
この燃料改質具は、炭素、アルミナ、シリカを主成分とする黒鉛珪石の原石を砕いてなる原石粒と、原石の粉末は通さないが燃料は通す布や織物で構成し且つ前記原石粒を詰める通液袋と、この通液袋を保護するために通液袋を囲う金属製保護部材と、から構成したことを特徴とする燃料改質具。
前記金属製保護部材は、金属製コイルバネであることを特徴とする請求項１記載の燃料改質具。
前記金属製保護部材は、金属の繊維で編んだ金属メッシュ筒であることを特徴とする請求項１記載の燃料改質具。
前記金属製保護部材は、金属製の燃料タンクに吸着させることのできるマグネットを備えたことを特徴とする請求項１記載の燃料改質具。