JP3692408B2 - ディーゼル燃料の有害排出物削減装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、ディーゼル燃料の有害排出物削減装置であり、具体的には、ディーゼル燃料の有害排出物削減用新型装置に関する。本発明の装置は、前処理装置に相当し、ディーゼル燃料の分子と分子活動を活性化するように、ディーゼル内燃機関の燃料供給口の表側に設置されている。特に、電磁波と磁場の効果的誘導という視点から、磁石、セラミック柱及びコイル等の補足設備が本発明の装置に設けられ、この構成によって燃料が供給口を通過する時、物理化学的変化がディーゼル燃料にもたらされるという方法で、ディーゼル燃料の完全燃焼条件が与えられる。このように、本発明の装置には、ａ）ディーゼルの燃焼後、排気ガス中の有害物質の放出が大幅に抑制され、また、ｂ）燃料消費が更に改善されるという利点がある。
背景技術
ディーゼル燃料の排気ガスから有害物質が生成される過程は次のように要約される：ディーゼル機関の燃焼が起きると、空気とディーゼル燃料がその反応中に部分的に混合する。即ち、空気とディーゼル燃料との反応は、相互に反応しあいながら、ガスの混合、生成、発火、燃焼及び爆発が連続的に起きる一連の過程で行われる。このような状況下では、混合ガス又は空気の濃縮比は一定ではないので、一部では燃焼が起き、他方では気化等の加熱が行われる。
ディーゼル燃料と空気の反応帯の濃い部分を加熱すると、燃料粒子の表面の蒸気ポケットから反応が起き、次いで炭化水素から炭素粒子が分離される。分離した炭素粒子の発火がこの反応で妨げられると、炭素粒子は燃焼せず、すすの形で空気中に放出される。すすを含むガス状の一部有害排出物はＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ及びＳＯｘと一緒に放出される。特に、ディーゼル機関の場合には、空気過剰状態で燃焼が起こるので、ＣＯの放出量は重要ではないが、低負荷及び／又は低温駆動から生ずる不燃焼炭化水素は環境に重大な問題を与えてきている。
このように、ディーゼル機関が放出するある粒子物質は環境汚染物質であり、その中のすすは人間の視覚障害や悪臭その他の原因となっている。更にすすを吸収されている芳香炭化水素が人体に影響があるかどうかの問題は論争中である。いずれにせよ、すすが人間の空気呼吸器官に吸い込まれるとすると、望ましくない影響が起きる可能性がある。ディーゼル機関の正常、異常燃焼に伴う問題を機械的に、また化学的に検討すると、ディーゼル機関の燃焼はガソリン機関と異なり、ディーゼル燃料の噴射はある期間継続するという形で行われる。このように、燃料噴射の間隔がある燃料の燃焼に大きな影響を与えることになる。一般に、ディーゼル機関は空気とシリンダー内に噴射された燃料を往復圧縮することで、ほぼ混合ガスの形にし自然に発火するように形成する点に特徴がある。こうして焔状の多くの核が同時に形成され、シリンダー全面にわたる燃焼が同時に発生する。
図１は、ディーゼル機関の燃焼過程を示すグラフである。ディーゼル燃料が「Ａ」点で噴射されると加熱と化学変化のため極めて短い時間内に着火遅延が「Ａ」と「Ｂ」の間隔で発生する。このため、着火遅延が大きいと図２が示すように最大爆発力が高くなる。これに反し着火遅延が小さいと、噴射燃料は噴射順に従ってゆっくり発火する。ついで、シリンダー内の圧力は強烈な増加もなく、低いので最高爆発力はシリンダー内に形成された圧力で維持される。したがって、着火遅延が小さいと最大爆発力は図３で示すように図２よりも低くなる。
ディーゼル機関内のディーゼル燃料は一定圧で発火するのでゆっくりした爆発圧が要求される。ディーゼル燃料に着火遅延の大きいものが使用されると、強烈な燃焼が逆一定圧燃焼のもとでもディーゼルノック現象のもととなる。爆発圧は図１の示す「Ｂ」及び「Ｃ」の間隔で同時に急激に増加するので「Ａ」と「Ｂ」の間に蓄積したディーゼル燃料は引き続き発火と同時に爆発する。これは、基本サイクルの静態的燃焼に沿った変化なので、外部からのいかなる方法でも規制することはできない。
燃焼チャンバー内の圧力と温度は図１の「Ｃ」と「Ｄ」との間隔での必要レベルにうまく達するので、噴射したディーゼル燃料は噴射順序で発火し、この過程はほぼ一定圧で維持される。しかし、この期間がより長くなると、ディーゼル燃料の打ち切り比が拡大し、熱効率が低下する。限定シリンダー内で、高出力で最高効率を維持するために考慮すべきことは、最高燃焼効果は噴射量と噴霧化及び空気との正しい混合率での過剰空気の量を最小とすることで得られるということである。
更に、図１の「Ｄ」の点でまだ発火していない残余燃料はアフターバーニング状態を維持しているが、この燃料は燃焼排出熱を増加させ、また排出ガスの色を濃くする点で何ら役に立たない。これらの現象は大きな着火遅延のディーゼル燃料を使用していることより起こるものであり、そこには固定燃料弁が再び開いたままの累積現象がある。
上述の通り、ディーゼルノックは異常な熱伝導による温度損傷に責任はないがトルクの急激な変動により静かな駆動ができなくなり、また更にその影響が不要な圧力を生む結果になる危険がある。（Automobile Engineering,Won-Sup Bae,1992,Domgmyung Publication Co.,pp.222-230;Diesel Engine,Eung-Suh Kim,1996,Semoon Publication Co.,pp.367-370:Automobile Engine diesel engine,Jea-Hwi Kim,17,Choongwon Publication Co.,pp.442-444.参照）
ガソリン機関と違い、ディーゼル機関はディーゼルノックについての範囲が不明確でそれかつ、過小評価されているのかもしれない。基本的には短い着火遅延のディーゼルノックは避けられる。このように着火遅延はディーゼルノックによってもたらされるものなので、この現象を避けるためには発火性の高いディーゼル燃料を使用する必要があり、そうでなければ、それに代わる良い方法を構築しなければならない。
ディーゼル機関にかわる燃焼関連問題を解決するためには圧縮比や、吸気／シリンダー温度といった要求を考えなければならない。ゆえに、このことは燃焼チャンバーに吸い込まれた空気にはより高い圧縮が与えられることを意味するので圧縮と吸気の温度は高いのが望ましい。
この状況で、空気取り入れの流動性とディーゼル燃料噴射の正しい時間を定めなければならない。渦巻き状または荒れ狂った状態で空気を取り入れられると混合過程での化学反応が容易に行われる。その上、取り入れ空気温度が高いと、ディーゼル燃料の噴霧化が促進され、噴射したディーゼル油が更に粒状化するのを助長する。こうして、着火遅延は短くなる。また、燃料の噴射期間が上死点で決められると、このことは温度と圧力が最大となり、着火遅延は更に短くなることを意味する。
しかし、機械には限界があるので機械的限度を克服するには必然的に着火遅延期間をディーゼル燃料の持つ最大問題の一つとして決定するにあたり、着火遅延期間を短くする時はディーゼル燃料の外観又は性質を正しく管理するという方法によらなければならない。この時点において、外観及び霧化、分散過程を含めたディーゼル燃料に関し考え得べき事柄は、高発火温度のディーゼル燃料が大きい着火遅延に責任があるので、セタンメンバーの多いディーゼル燃料を使用すべきこと、噴射した燃料を高温度の空気に接触させるため霧化、分散は機械的に考えるべきことである。更に、物理化学的理由からの意味で、ディーゼル燃料の性質に関連する問題解決法として次の規制方法が考えられる。
第一に、ディーゼル燃料の粘性を検討する時、炭化水素の粘性は炭素材料の増加に伴い拡大すること。炭素材料が同じならナフテン系の粘性がオレフィン又は、パラフィン系の粘性より高いこと。総体として、ディーゼル燃料の沸点が低ければその粘性は霧化と近い関係がある；ディーゼル燃料の粘性が低ければ高められた散布性と粒状の散布によって、加熱と霧化が容易になり、着火遅延を短くし燃焼を改善するのに役立つ。しかし、もしディーゼル燃料の粘性が非常に低ければ、燃焼チャンバーの通過力が弱く、シリンダー内でのディーゼル燃料の均質分布を失わせる結果となり、空気との接触が悪く均質でない燃焼のせいとなる。更に、射出ポンプ又は射出ノズルによる油滑の悪さが発生し、ディーゼル燃料の漏れの危険が高くなる。これと対称に、ディーゼル油の粘性がより高いと、内部機関に残渣が積もり、すすと悪臭とを発生させる。
その性質上、粘性に更に多くの変化のあるディーゼル燃料においては、燃料温度は一定レベルに維持されなければならない。従って、ディーゼル燃料の粘性は通常３０℃又は、３７．８℃で２−５．８ｍｍ²／ｓとなっている。にも関わらず、上述の通り、ディーゼル油は透過力が良好な分散と高粒子化等の条件が保証されたものであることが重要である。
第二に、ディーゼル燃料には良発火性があり、ディーゼル機関内でディーゼルノックが発生せず、通常の燃焼が確実なものでなければならない。総体的に、発火性を明確化するにはセタン番号が用いられる。高速ディーゼル機関燃料のセタン番号は最低でも４５となっている。多くのセタン番号のあるディーゼル燃料であるならばより優れた始動点によって更に効率的駆動に貢献する。しかし、ディーゼル燃料が非常に多くのセタン番号を有する時には、普通のパラフィンベースの炭化水素より多くの部分を占め、また低密度低粘度かつ噴射燃料の低透過力の因になり不完全燃焼をもたらす結果となる。
第三に、すすの生成に関連し、ディーゼル燃料がより拡大された緻密性が分子構造を有する場合、すす排出パラフィン、ナフテーン及び芳香系の順序で大きくなる傾向がある。
次の化学式１で示すように、通常のパラフィンはＣ_nＨ_2n+2の分子式を持つ炭化水素結合のリニアー鎖型（直列鎖型）を有している。

また、次の化学式２に示すように、ナフテン列は分子式Ｃ_nＨ_2+nをもつ環状単結合炭化水素構造からなる。二重結合がないので、その構造は化学的に安定である。

さらに、次の化学式３に示すように、芳香列は環状二重結合炭化水素構造からなる。その基本構造は、６個の炭素原子をもつ３つの二重結合ベンゼン環である。その他いくつかの分子もベンゼン環に結合するかもしれないが、その発火性は低く、またアンチノック性は強い。

上記化学式１，２及び３で示したように、炭素の分子構造がディーゼル燃料の燃焼中にすすを発生させる要因かもしれないということが言える。
また、燃焼で放出したディーゼル燃料の固体粒子物質の大部分は約φ０．０１−１０μmの範囲の大きさである。したがって、平均の大きさが直径φ１μm以下の粒子径であるすすの固体粒子物質のいくつかは分離するべきであり、もしくは燃焼前にディーゼル燃料の外観もまた、制御するべきである。上記結果からみると、このような固体粒子物質の生成は、炭化水素の化学反応のおかげである。
さしあたり、化学式２及び化学式３のものに近いディーゼル燃料の炭化水素に関しては、炭化水素からの炭素粒子は、燃料粒子の表面のポケット内での加熱反応中に分離させられ、またその反応が連続的に行われた場合にこれらの炭素粒子の燃焼は阻止されて不燃焼炭素粒子がすすの形で空気中に放出される。炭素粒子が分離された状態で、阻止された分離炭素粒子の燃焼は上記の事実で説明できるかもしれないが、他の要因としては環状炭化水素、化学式２及び３の分子構造の中で、炭素の二重結合分子構造は解体していないのに水素だけが分離しているということがある。つまり、燃焼中の不十分な酸素内での燃焼や、内部ディーゼル機関の操作状態のような様々な理由によって、いくつかの固体粒子物質は生成されすすの形で放出される。
前記の通りに、粘度、燃焼性、及びすすの生成に基いた起こりうる仮説としては、ディーゼル燃料の相反する問題に応じるためにより良い噴射性を設けるべきであり、同時にその発火性も高くさらに、ディーゼル燃料によって生成された固体粒子物質のいくつかは取り除かれるべきであるということがある。
前記の性状を考えると、ディーゼル内燃機関からのすすの生成を減らして燃料消費を抑えるように意図してある燃焼効果を改善するために、以下の事柄を考慮すべきである。まず最初は、空気からディーゼル機関に吸入された乾燥気体である。すなわち、乾燥気体の化学組成は、７８vol％（７５wt％）の窒素（Ｎ₂）と２１vol％（２３．２wt％）の酸素（Ｏ₂）からなる。窒素と酸素から成る気体の中では大体の場合、窒素と酸素がシリンダーに吸い込まれてもっと高い圧力で圧縮される時に、起こりうる窒素との反応なしで酸素は酸化のための炭化水素の気化状態ですぐにディーゼル燃料と反応するように、気体の吸入より前に何らかの調節手段が酸素に施されるべきである。
二番目に、ａ）気化した炭化水素が酸素と反応するように、そしてｂ）水素、炭素、酸素間での適切な反応によって完全燃焼がなされるように、水素から炭素が分離する時にいくつかの適切な手段がさらに施されるべきである。
それゆえ、本発明者は上記のいくつかの問題に打ち勝つために大規模な研究を行い、気体状の有害廃棄物及び粒子状の有害廃棄物の放出を抑制し、そして同時に燃料消費を大幅に改善するような本発明を完成させた。本発明は、ａ）燃料タンクから燃料ホースもしくはパイプへ供給される時のディーゼル燃料の燃焼状態を改善するために、ディーゼル燃料から成るたくさんの炭化水素（約１７０−３７０℃に沸騰した約１０−２０個の炭素を有する炭化水素の混合物）は電磁調節法によって誘導されて、炭化水素の分子性質が完全燃焼に大体適するようになることと、ｂ）さらに効果的な燃焼のために、吸気されて圧縮された気体中の酸素は吸気孔からの電磁調節法によって制御されることと、ｃ）余剰気体においての不十分な酸素による凝固粒子炭素と、ｅ）炭素はいかなる反応帯でも酸素と十分反応するだろうということを特徴とする。
発明の開示
従って、本発明の装置は従来知られているものではなく新規の構造であり、本発明の目的はディーゼル燃料の吸入ホースもしくはパイプの表面で燃料タンクに隣接した場所に燃料の前処理装置として設けられた場合にディーゼル燃料の燃焼状態を改善するように意図してあるディーゼル燃料の有害廃棄物削減用の装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
図１は、ディーゼル機関の燃焼過程を示すグラフ。
図２は、ディーゼル機関の燃焼ラグとその爆発圧力との相互関係を示すグラフ。
図３は、図２の別の状態での相互関係を示すグラフ。
図４ａは、本発明によるディーゼル燃料の有害廃棄物削減用の装置の構造を図示した独立した透視図。
図４bは、図４ａに図示された内部構造の側面図。
図４ｃは、図４ａに図示された内部構造の平面図。
図５は、図４ａに図示されたセラミック三角柱の構造を示す透視図。
図６は、本発明の装置が燃料供給口に取り付けられている概念図。
図７ａは、本発明の装置がディーゼル内燃機関の燃料供給口に取り付けられている回路図。
図７ｂは、パルス生成電磁波がディーゼル内燃機関によって吸引された吸気部から供給された回路図。
図８は、ディーゼル機関から吸気された部分を示す断面構造図。
〔図の主要部分に明記された符号の表示〕
１−ゴム帯体 ２−銅シート
３−アルミニウムシート ４ａ，４ｂ−ゴムシール材
５ａ，５ｂ，５ｃ−磁気誘導ピン ６ａ，６ｂ，６ｃ−マグネット
７ａ，７ｂ−セラミック三角極 ８，３１−コイル
９−電磁誘導ピン １０−アルミニウムパイプ
１１−絶縁体 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ−−孔
１３−シール材 ２０−吸気部
２１−吸気孔 ２２−燃焼チャンバー
２３−エアクリーナ ２４−吸気マニホールド
発明を実施するための最良の形態
本発明を添付図面を参照して以下にさらに詳細に説明する。
本発明は、ディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置であって、
銅シート２及びアルミニウムシート３がゴム帯体１上にこの順序で重ねられており、
六面体ゴムシール材４ａ、４ｂの各々が前記ゴム帯体１の内側上面の左右頂部側面に取り付けられ、
解放上面を有するチャンネル型の各々がその内側部分で前記ゴムシール材４ａ、４ｂに取り付けられ、
マグネット６ａ、６ｂ、６ｃの各々が前記磁気誘導ピン内に取り付けられ、
セラミック三角極７ａ、７ｂが前記磁気誘導ピン５ａ、５ｂ、５ｃの間に連結され、
コイル８を有する電磁波誘導ピン９が前記セラミック三角極７ａ、７ｂから選ばれた一つに取り付けられ、
前記ゴム帯体１の角形アルミニウムパイプ１０内に挿入され、前記パイプ１０の外側が絶縁体１１で被覆されている。
一方、図示しない参照符号１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、セラミック三角極７ａ、７ｂに形成された穴を示し；符号１３はアルミニウムパイプ１０をシールするためのシール材を示し；符号２０はディーゼル内燃機関に空気が吸入される吸気部を示し；符号２１は吸気部２０の吸気孔を示し；２２は燃焼チャンバーを示し；２３はエアクリーナを示し；符号３１は吸気孔２１内に設けられたパルス波発生コイルを示す。
以下に本発明をさらに詳しく説明する。
本発明は、図４ａ、図４ｂ及び図４ｃに示された装置に関する。図４ａ、図４ｂ及び図４ｃに示されるように、本発明の装置は、左右のゴムシール材４ａ、４ｂがゴム帯体１上に取り付けられ、同じ幅の銅シート２がゴム帯体１上に取り付けられ、またアルミニウムシート３が銅シート３の上側に取り付けられている。さらに、磁気誘導ピン５ａ、５ｂ、５ｃがゴム帯体１の左右両側及び中央に取り付けられ、永久磁石または電磁石のマグネット６ａ、６ｂ、６ｃが磁気誘導ピン５ａ、５ｂ、５ｃの底部内側のみにそれぞれ取り付けられ、一方、絶縁体が絶縁体のピンホイール部分の内側に両側で取り付けられ、アルミニウムシート３撚りも小さいベースを有する各セラミック三角極７ａ、７ｂが左側の磁気誘導ピン５ａ、５ｃ間に挿入され、磁気誘導ピン５ｂは中心に位置され、アルミニウムシート３に取り付けられている。一方、セラミック三角極７ａ、７ｂは図５に示す構造を有している。
具体的には、本発明によれば、電磁波誘導ピン９は、右側セラミック三角極７ｂの中心に取り付けられ、このセラミック三角極７ｂは、セラミック三角極７ａ、７ｂの一方を選択することにより、右側電磁誘導ピン５ｃ及び中心の電磁誘導ピン５ｂ間に挿入されている。一方、電磁波誘導ピン９内に両ホイールが形成され、コイル８が誘導ピン９内に配置されている。図４ａに示すように、このようになされた構造は、方形アルミニウムパイプ１０内に挿入され、シーリングで処理される。すなわち、その外側カバー全体は絶縁体１１で被覆され、ラップされる。
ディーゼル内燃機関の燃料タンクを経てエンジンに供給するための供給ポートとして作用させてもよい本発明の装置は、ディーゼル燃料の有毒排出物を減少させるために設計された予備処理装置であり、使用に先立って、燃料タンクになるべく隣接する位置にあるホースまたはφ部の表面側に、これを損傷、切断あるいは取り外すことなく取り付けられる。
中速及び低速内燃機関を含むディーゼル燃料を使用する高速ディーゼルエンジンの自動車に使用するように意図された本発明の装置は、ディーゼル燃料を収容する燃料タンクにできるだけ隣接する位置でホースまたはパイプに取り付けられる。ディーゼル燃料が内燃機関から燃焼するとき、本発明の装置は完全燃焼に近い最良の燃焼状態を提供する。特に、炭化水素混合物（いくつかの炭化水素が炭素粒子に吸着されている）、イオウ及びエアロゾル化合物並びに公害ガス（例えばＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ及びＳＯｘ）及び煤煙、排気ガスに伴われる固体粒子の形態の有毒排出物、のような煤煙粒子の放出を防止するために、ディーゼル燃料に対してそればエンジンに流れる前に適切な制御がなされる電磁レギュレーション法に基づく原理が部分的に適用される。
このような生成について、ディーゼル燃料の分子構造及び活性が前もって、吸気孔及び燃料供給ホースまたはパイプから改善され、これによりディーゼルエンジン内でほぼ完全燃焼を有するようにディーゼル燃料を前処理することが可能になる。したがって、前処理装置とは、燃料が内燃機関内に噴射される前に、有毒物質の放出を抑制するために設計された物理化学的方法に基づく装置を指し、一方、後処理装置に対応するものは、内燃機関の点火あるいは他の熱源のための焼却から放出される有毒物質の中から、特に固形煤煙粒子が濾別される装置を指す。
上記の煤煙を形成するプロセスで述べたように、燃料粒子の大きい密度、すなわちこの順序で大きくなるパラフィン、ナフタレン及び芳香族系のために、煤煙を放出する傾向が大きくなる。したがって、このような増加傾向は、水素構造に対する炭素の直鎖構造から、環状構造に注目すべきである。なぜならば、これは、二重結合炭素が存在する安定位置で水素が分離され、元の分子構造がそのまま残るということを意味するからである。この点において、環状の炭素群を小さく分解するためには、これが安定であればあるほど、このような構造を分解する圧縮熱源以外のより多くのエネルギーが必要となる。
この観点において、本発明者らは、炭素原子が、よく酸化される温度で発生する多くの遠赤外波長を使用すると推測する。すなわち、本発明のメカニズムは、液相の炭化水素のディーゼル燃料の、同じ波長の特定の熱遠赤外波長を与えることにより、ディーゼルっｆの燃料に先立って、共鳴運動の下で、酸素原子と反応する。
このように、本発明の水素原子と炭素原子が或るレベルの起電力を有するとき、これらは液相の炭化水素の粘度及び温度に無関係に、外部の、すなわち電磁波に感応するようになる。これを利用するためには、液相の炭化水素の起電力がまず発生しなければならず、同時に、液相の炭化水素が外部の電磁波によって共鳴していなければならない。さらに、液相の炭化水素が起電力を有するままにしておくために、第１の方法は、排出あるいは低下を経る種々の原因のために内燃機関の構造から発生する静電気あるいは種々の波長を安定化することである。このような安定状態の下では、炭化水素は共鳴を可能にするのに必要な起電力及びエネルギー波を安定に受ける。
さらに、液相の炭化水素が活性分子運動に必要な起電力を即座に有するようにするためには、ディーゼル燃料は低い磁界から高い磁界に転移されなければならない。
この目的のために、Ｎ極またはＳ極の一方が連続的に選択され、磁界内の磁力の方向に対して９０°の一定角度で速やかに移動されなければならない。エンジンに向けてディーゼル燃料が移動するホースまたはパイプは、このような運動方向及び速度を維持するのに最適な材料である。この目的に適合する最適な場所の選択において、エンジンルームの内部は不適当であり、可能であれば、多くの電子制御回路があるエンジンルームから遠く離れた場所を選択するのが有利である。すなわち、燃料タンクに接続されたディーゼル燃料パイプに近い場所が適当である。
図６は、本発明の装置が燃料供給ポートに取り付けられた場合の図である。マグネット６ａ（0.22ｗｂ／ｍ²）、マグネット６ｂ（0.21ｗｂ／ｍ²）及びマグネット６ｃ（0.2ｗｂ／ｍ²）は、エンジン内に流れる燃料に対して一定の間隔で配置され、ａ）からｂ）の方向に流れるディーゼル燃料は、９０°の角度でマグネット６ｃ→マグネット６ｂ→マグネット６ａのＮ極上を移動する。
一方、パイプのサイズ、材料及び流量により、ディーゼル燃料中の起電力にはいくらかの相違があるが、φ８ｃｍの磁界スコープにおける磁気速度は許容できる範囲であり、所望の起電力が得られる。図６を参照すると、液相の炭化水素は起電力を有し、これは３つのマグネット６ａ、６ｂ、６ｃの各点を通過する。ついで、低周波数の電磁波が炭化水素に放電されるとき、これらは共鳴運動を行う。
さらに、セラミック三角極７ａ、７ｂ及び図５に示す各チャンネル部磁気誘導ピン５ａ、５ｂ、５ｃ、本発明の装置のいくつかの要素は、磁波の形態で電磁波を発生し、これらは同じ遠赤外周波数８〜２０Hz、低周波電磁波を有する。したがって電磁波は電力２．５Ｖ・１１μＡ〜３．０Ｖ・１１μＡの電磁波である。本発明の装置のこのような要素は、燃料供給ポート上に装備され、電磁波及びその発生に関連する回路構造は図７ａに示される。磁気誘導ピン５ａ、５ｂ、５ｃによって誘導された電磁波がディーゼル燃料に向けられ、これは１０〜１８Ｈｚの波長によって共鳴下にある。特に、炭素原子は誘導され、セラミック三角極７ａ、７ｂのバンド上を通過する燃料の中で、炭素原子は、セラミックの固有熱遠赤外光によって８〜２０Ｈｚでの共鳴下にある。
また、本発明の装置に使用されたマグネット６ａ、６ｂ、６ｃの材料は、Ｎｄ₄Ｆｅ₁₄Ｂ、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂの鋳造物、及びＮｄ₄Ｆｅ₁₄Ｂの同等品を含む。袋（sachet）の単位には７２の原子が含まれ、Ｆｅ層及び／またはＮｄあるいはＢ層をこの順序で有する材料の使用が好ましい。接地される場合には、特別な電磁波の中でも、材料としてネオジムイオンを含有する超磁石が使用され、これにより液相の炭化水素の分子構造に適した起電力が発生する。
さらに、本発明のセラミック三角極７ａ、７ｂの製造には一般のセラミック材料が使用でき、特にＡｌ−Ｓｉ−Ｃａ−Ｎａ−Ｋ−Ｔｉ系を使用するのが好ましい。例えば、好ましい化学組成は、Ａｌ₂Ｏ₃４２％、ＳｉＯ₂３１％、Ｃａ１０％、ＮａＯ７％、Ｋ₂Ｏ３％、ＴｉＯ₂３％及び希土類元素３〜５％からなる。またセラミック三角極は、粒径１〜１０μｍを有する混合物であり、1,200〜1,300℃の温度で可塑化された最終製品が使用できる。
両側の三角コーナーで直線の相互に連通する３つの孔がセラミック三角極７ａ、７ｂ内に形成され、これは非鉄及び鉄合金の両方の極を収容する空間を形成する。三角極７ａ、７ｂの断面から、その底部に対する孔のサイズは９：２が好ましい。２つのネオジム鉄極と、気化力誘導電磁波によっては接地されないアルミニウム99.4％の極が、その空の孔内に形成され、これは全体として三角極７ａ、７ｂから発生する電磁波を制御するように働く。
さらに、各三角極７ａ、７ｂは、三角極によって放射される電磁波がＮ−極に向けられるような方法で製造される。コイル８を内部に有する電磁波誘導ピン９の場合には、セラミック三角極７ａ、７ｂに対する一側が0.01〜0.1ｍｍの１８Ｋの金からなり、対称の反対側は99.4％以上の銅からなる。三角極７ａ、７ｂの基部からリング方向に移動するイオン電荷は吸収され、図７に示す回路から発生する波長とともに、これらはＮ−極に向けて放射される。したがって電磁波は電力２．５Ｖ・８１μＡ〜３．０Ｖ・８１μＡの電磁波の波長を有し、炭素原子上の強い衝撃がディーゼル燃料を活性化する。
ディーゼル燃料は、炭素分子と水素分子が結合した炭化水素構造からなる。ここでは、高度に圧縮された吸入空気中に存在する酸素が適切な燃焼のために炭素と結合するためには、空気の吸入の前に酸素がその性質の完全な理解の下で活性化エネルギーを有するべきであり、自由炭素が相互に固化しないために、炭素と酸素との間の反応が適切な燃焼のためにさらに誘導されるべきである。このような条件を与えるために、活性酸素分子と水素分子が水を作る反応を越えて酸素が炭素と容易に反応する場合、酸素の範囲を最大にするべきである。このような適切な制御方法が可能であれば、炭素の固体粒子を生成するいくつかの原因が防止されるという推測のもとで、酸素及び水素両方の物理化学的性質を十分に利用することが好ましい。
このように、本発明の装置が接地されている燃料供給ポートでのディーゼル燃料の活性化に伴って、吸気孔内での空気の活性化もまた利用可能である。この目的のために、吸気孔にはコイル３１が設けられ、別のパルス波を供給するための装置、及び空気が吸入されるとき、酸素は、図７ｂに示す回路から発生した8,000〜20,000Ｈｚの電磁波によって共鳴下にある。したがって、酸素がディーゼル燃料中に存在する炭素原子とともにある間、顕著な反応性が燃焼効率の改善を実現する。
燃料と吸引酸素の間の相互関係において、粘度とディーゼル燃料の点火ラグの短縮、ならびに前述のような煤煙の生成が相互に干渉するという問題が伴う。これらの問題に対処するためには、炭素の性質を再考することが必要である。すなわち一般に液相の炭化水素が予熱され、その粘度が構造的な性質の故に低下する傾向がある。
液相のディーゼル燃料がディーゼルエンジンに噴射されるとき、適切な粘度が、シリンダー内への燃料の分配をもたらす。シリンダー内の燃料は、粒子化と噴霧のプロセスで酸化される。過剰の酸素が存在すると、即座に煤煙が発生する。このような現象は、炭素原子の性質からもたらされるものである。しかしながら、水素原子の回転移行運動が活性であると、ディーゼル燃料中の炭素原子は、粒子化分散まで、水素原子に付着する性質をもつ。このような性質の利用により、炭化水素は粒子になり、その燃料粒子の表面ポケットから加熱プロセスの間、炭素原子が炭化水素構造から分離される。したがって短い点火ラグについては、空気の過剰に存在するシリンダー内で酸素原子によって炭素原子が酸化されることは困難ではない。これに対して、水素原子は、回転移行運動が低下するまで保持され、この結果、点火ラグの短縮をもたらす。
また、圧縮熱エネルギーの一部は、炭素原子を酸素原子で酸化させるために必要である。ディーゼルの性質から、２５０〜３００ＫＪ／ｋｇの気化熱は比較的小さく、すなわち気化速度は速い。すなわち、ディーゼル燃料を粒子化及び気化させる過程において、酸素と反応させる空間を広げる、すなわち反応帯域を広げることが可能な手段であれば、燃料粒子の表面ポケット面積を広げる。炭素原子が起電力を有している場合、それは相互の接着を拒絶する傾向があり、炭素原子間で固体粒子を形成する過程に反映する。したがって、排気ガス及び排出物の放出のためにディーゼル燃料中の液相の炭化水素の付勢下記の工程が必要になる：燃料→起電力の発生→電磁波の共鳴運動の誘導→噴射→気化（酸素でディーゼル燃料拡張の反応帯域の粒子化による表面ポケットの拡大）→点火→爆発→解放。上記の工程中の気化の場合、圧縮空気の高温での状態を考慮すべきであり、空気取り入れの間、空気中に２１％の酸素が存在することを確認すべきである。
図８の空気取り入れ部に示すように、２１％の酸素と７８％の窒素を含有する雰囲気中で空気取り入れ孔２１を通して空気を取り入れたとき、２１％の酸素は圧縮空気の均一な分配を維持するように渦を巻くべきである。酸素原子は高温で圧縮されているとはいえ、酸素原子がシリンダー燃焼チャンバ２２内で活発に拡散する状態にある。
本発明の装置によれば、その相互利用のために、図８に示す空気取り入れ部２０の点「ａ」にコイル３１が設けられている。すなわち、図７ｂに示された回路によって発生したパルス波の作用は、燃焼チャンバーシリンダー内で空気が活発に運動するのを可能にし、取り入れが空気中の酸素原子は、ディーゼル燃料中に存在する水素原子と炭素原子が水と二酸化炭素に還元または酸化されように、ディーゼル燃料の完全な値賞をもたらし、これによりディーゼル燃料と酸素の両方にとって有効な燃焼状態が与えられる。図７ｂに示すように、パルス電磁波を発生する回路は、２．５〜３．９Ｖ／８１μＡの容量を有し、2.000〜20,000Ｈｚで振動する。気化状態にある炭化水素構造から酸素が供給されたとき、パルス電磁波によるその反応は、全体として、ディーゼル油の完全燃焼に必要な酸素原子の活動を容易にするように作用し、水（Ｈ₃Ｏ⁺、ＯＨ^-）及び二酸化炭素（ＣＯ₂）になるが、７００℃の高温では酸素と窒素の間の反応を幾分阻害する。さらに、酸素原子及び窒素原子は、相互に異なる性質であり、空気中では安定化されているが、それらの高温での本質的な性質は、同じパルス波を有する電磁波による衝撃の後も維持される。すなわち、高温で圧縮された状態では、酸素原子及び窒素原子は時間制御力を有し、酸化窒素の生成がシリンダー内では抑止される。
さらに、燃焼チャンバー２２に外気が取り込まれる前に、図８に示す「ｂ」の箇所で、吸い込んだ空気の渦巻き現象が起こり、高温で取り込まれた圧縮された空気によって引き起こされる渦作用は、空気が燃焼チャンバー内に取り込まれていても、完全燃焼に近づくまでディーゼル燃料内で活性状態を有する炭素原子と水素原子との間の反応を拡大するように作用する。また、このような渦現象は、図８に示す位置「ａ」から生成するパルス電磁波酸素によって維持される。
したがって、酸素原子の活性は、たとえ物理的（機械的）方法によって図８の位置「ｂ」で渦現象が起きているとしても、シリンダーの高温及び高圧の下では制限される。本発明によれば、パルス電磁波が図８の位置「ａ」で、上記のような制限を乗り越えるために酸素原子それ自身にある種の運動学上のエネルギーを加え、取り込まれた酸素原子にこの運動学上のエネルギーを与え、それにおり完全燃焼を実現する。
このように、本発明の装置によれば、電源（図示せず）に通常の方法で接続されている電磁波誘導ピン９内に設けられたコイル８は、図７ａに示した回路構造を有する。このコイル８は、電磁波の発生によりディーゼル油を活性化するように働く。このような本発明の装置に加えて、パルス波を発生するコイル３１が空気取り入れ孔２１内に設けられ、ここで空気がディーゼル燃料の燃焼のために吸入される。磁気パルス波の発生が図７ｂの方法により誘導されたとき、空気が取り入れられる前に吸入された酸素原子が、エアフィルタを通過するのに先立って、空気取り入れ孔内にパルス波によってある運動学上のエネルギーが与えられる。この活性化された酸素原子は、ディーゼル燃料及び吸入空気の活性化に大きく寄与し、燃焼効率を最大化する協同効果をもたらす。
実際のディーゼル燃料の燃焼状態及びその有毒排出物の放出を測定するために、本発明の回路を有する前述の装置にもとづいて、いくつかのテストが行われた。本発明の装置はディーゼル自動車に取り付けられた。下記の表１から、本発明の装置が、毒性排出ガス及び固体粒状物質の形態の毒性排出物を顕著に減少させ、そしてきわめて顕著で目立った値昇降率を示したことが分かる。

産業上の利用可能性
以上に説明したように、本発明の装置はディーゼル燃料の内燃機関に、使用に先立ってその外から容易に取り付けられ、燃料供給エンジンの使用時に何らのダメージを与えない。
さらに、本発明の装置は、空気吸引孔内の空気中の酸素を同時に活性化する方法により運動効率を、完全燃焼に近い燃焼効率をもって最大限にし、本発明の装置は毒性物質の生成並びに燃料消費を低下させる。
したがって、本発明の装置は、内燃機関の毒性排出物に対して理想的な装置であり、炭化水素燃料に伴うより深刻な大気汚染の緩和に寄与し、さらに完全燃焼にもとづくさらなるエネルギー節約効果を有する。

Claims (7)

1. ディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置であって、
   銅シート（２）及びアルミニウムシート（３）がゴム帯体（１）上にこの順序で重ねられており、
   六面体ゴムシール材（４ａ）、（４ｂ）の各々が前記ゴム帯体（１）の内側上面の左右頂部側面に取り付けられ、
   解放上面を有するチャンネル型の各々がその内側部分で前記ゴムシール材（４ａ）、（４ｂ）に取り付けられ、マグネット（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）の各々が前記磁気誘導ピン内に取り付けられ、セラミック三角極（７ａ）、（７ｂ）が前記磁気誘導ピン（５ａ）、（５ｂ）、（５ｃ）の間に連結され、コイル（８）を有する電磁波誘導ピン（９）が前記セラミック三角極（７ａ）、（７ｂ）から選ばれた一つに取り付けられ、前記ゴム帯体（１）の角形アルミニウムパイプ（１０）内に挿入され、前記パイプ（１０）の外側が絶縁体（１１）で被覆されていることを特徴とするディーゼル燃料の有毒排出物削減装置。
2. 前記マグネット（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）の各々が、それぞれ０．２２ｗｂ／ｍ²，０．２１ｗｂ／ｍ²，０．２ｗｂ／ｍ²である請求項１に記載のディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置。
3. 前記セラミック三角極（７ａ）、（７ｂ）の両側の三角コーナーに３つの相互に連通する直線孔が形成され、この孔内に２つのニオブ鉄極と１つのアルミニウム極が挿入されている請求項１または２に記載のディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置。
4. 前記電磁波誘導ピン（９）の前記三角極（７ｂ）接触する一側が１８Ｋの金からなり、対称の反対側からなる請求項１に記載のディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置。
5. 前記電磁波誘導ピン（９）が周波数８〜２０Ｈｚで、電力２．５Ｖ・１１μＡ〜３．０Ｖ・１１μＡの低周波電磁波を発する請求項１または４に記載のディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置。
6. ディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置を使用する方法であって、請求項１に記載の装置が燃料ポートの表面にディーゼル燃料を活性化するように取り付けられ、同時にディーゼル燃料を燃焼させるためのコイル（３１）が吸気孔（２１）に設けられ、これにより吸入空気中の酸素を活性化させる方法。
7. 前記コイル（３１）が周波数２ｋ〜２０ｋＨｚで、電力２．５Ｖ・８１μＡ〜３．０Ｖ・８１μＡの電磁波を誘導するようになされている請求項６に記載のディーゼル燃料の有毒排出物を減少させる装置を使用する方法。

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