JP4333904B2 - Liquid fuel reformer - Google Patents
Liquid fuel reformer Download PDFInfo
- Publication number
- JP4333904B2 JP4333904B2 JP2003071330A JP2003071330A JP4333904B2 JP 4333904 B2 JP4333904 B2 JP 4333904B2 JP 2003071330 A JP2003071330 A JP 2003071330A JP 2003071330 A JP2003071330 A JP 2003071330A JP 4333904 B2 JP4333904 B2 JP 4333904B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid fuel
- reforming apparatus
- outer tube
- fuel reforming
- inner tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y02T10/126—
-
- Y02T10/32—
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌が排出する排気ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、及び窒素酸化物(NOx)、黒煙等の原因となる、ガソリン・エンジンおよびディーゼル・エンジン等の液体燃料中に含まれる物質を処理するための、液体燃料の改質装置に関するものである。
【0002】
そして、本発明の液体燃料の改質装置は、従来の三元触媒コンバータおよびディーゼル微粒子除去装置(DPF)に置き換わるものである。また、本発明の液体燃料の改質装置は、車輌のエンジン、船舶のエンジン、ジェット・エンジンの排気ガスの有害成分を除去する装置にも適するものである。
【0003】
【従来の技術】
自動車等の排気ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)等の有害物質を除去するためには、エンジンからマフラーに至る排気系に触媒コンバータを設置することが広く行われている。
【0004】
現在では、白金、パラジウム、ロジウム、ゼオライトなどを触媒の材料に用いた三元触媒コンバータが一般的である。この三元触媒コンバータは、これらの材料によりハニカム状に形成されている。これの使用時には、このハニカム状に形成された開口部に約800℃で排気ガスを通し、有害物質との酸化および還元反応を生じさせている。有害な一酸化炭素と炭化水素は酸化されて、それぞれ、無害な二酸化炭素(CO2 )と水(H2 O)に変換され、かつ有害な窒素酸化物(NOx)は還元されて、無害な窒素(N2 )と酸素(O2 )に変換される。これが、三元触媒コンバータの動作原理である。この三元触媒コンバータの形状は、扁平な楕円柱であって、長手方向の大きさが約20〜50cm、厚みが約10〜20cmである。その重量は、1個当り、付属品込みで10〜20kgである。
【0005】
一方、ディーゼル・エンジンの場合、燃焼室内の圧縮により、混合ガスが自然着火して、排気ガスがエキゾースト側から排出される。このような動作原理から、混合ガスが完全燃焼することは不可能である。そのために、ディーゼル・エンジンの場合、不完全燃焼に伴う黒煙の排出は阻止しがたい。
【0006】
この黒煙は、大気汚染を引き起こすのみならず、塩素等と化合して猛毒なダイオキシンとなったり、発ガン性物質になる。現在、ディーゼル・エンジンからの黒煙を除去するために、エキゾースト側に、再燃焼装置と交換式フィルターからなるディーゼル微粒子除去装置(DPF:Diesel Particulate Filter)を設置することが行われている。
【0007】
近年の排ガス規制の強化に伴い、ガソリン・エンジン車の排気系には、2または3個の触媒コンバータを装備しなければならなくなって来ている。
【0008】
図1は、自動車に3個の触媒コンバータを装備させた状況を示す。3個の三元触媒コンバータ100は、エンジン105からマフラ−104に至る排気系において、エキゾースト・マニホールド102とマフラ−104との間に直列に設置されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、三元触媒コンバータ100は、相当な大きさを有しているので、2または3個の触媒コンバータ100を設置する場所を確保することが、困難であると言う問題がある。触媒コンバータ100は、少なくとも10cmの厚みを有するので、触媒コンバータ100を自動車の床に設置する場合には、自動車の床を嵩上げしなければならず、これは、車内空間を減少させてしまうと言う問題を生じる。
【0010】
これに加え、触媒コンバータ100は、1個の重量が10〜20kgであるので、3個の触媒コンバータ100を設置することは、自動車に対し数10kgの重量を増加させることになる。また、ディーゼル微粒子除去装置(DPF)は、1台当り100kgもの重量を有するので、ディーゼル・エンジン車輌の場合、重量増加の問題はガソリン・エンジン車輌の場合より深刻である。このような重量増加は、車輌の燃費を悪化させると言う問題を発生させる。さらに、触媒コンバータ100やディーゼル微粒子除去装置(DPF)は高価であるので、これらを車輌に装備させるためには、相当の費用負担が発生するという問題もある。
【0011】
また、磁気処理は、液体燃料改質による燃料効率の改善など、広い分野の改善に利用され得ることが知られている。
【0012】
この磁気処理を液体燃料の改質処理装置として利用することが試みられている。本出願人は、先に、炭化水素化合物の分子を含む液体燃料の流れに対して直角な磁界を形成し印加する排出ガスの有害物質処理装置を提唱し(特許文献1参照)、また、先に、自動車等が排出する排気ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)及び窒素酸化物(NOX )、黒煙等の有害物質を減少せしむる排出ガスの有害物質処理装置を提唱し(特許文献2参照)、また、先に、自動車等が排出する排気ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、硫黄酸化物(SOx)及び窒素酸化物(NOx)、黒煙等の有害物質を減少せしむる液体燃料の活性化による排出ガス抑制装置を提唱した(特許文献3参照)。
【0013】
【特許文献1】
特開平11−333286号公報(特願平10−149225号)
【0014】
【特許文献2】
特開2001−201042公報(特願2000−6684号)
【0015】
【特許文献3】
特開2002−371926公報(特願2001−183394号)
【0016】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、自動車等が排出する排気ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、硫黄酸化物(SOx)及び窒素酸化物(NOx)、黒煙等の有害物質の減少をより促進させ、しかも、軽量で、コンパクトで、かつ廉価である液体燃料の改質装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液体燃料の改質装置は、一方の異方性磁気体を収容した磁性体製の一方の磁石保持ケースと、他方の異方性磁気体を収容した磁性体製の他方の磁石保持ケースとを有し、一方の磁石保持ケースと他方の磁石保持ケースがそれぞれの合せ目において磁気誘導回路の一部を構成するように、互いに磁気吸着していて、かつ液体燃料が流動する非磁性体製の接続管を挟み込み、一方の異方性磁気体と他方の異方性磁気体とにより形成される磁界が接続管に対して直交している液体燃料の改質装置であって、接続管が、非鉄金属からなる外側管体と、外側管体の内部に収容された、外側管体のそれとは異なる非鉄金属からなる内側管体とを有し、かつ内側管体の内部、及び内側管体と外側管体の壁部との間に、接続管の入口側から出口側に抜ける流路を有し、外側管体と内側管体との間に電位差が発生するように、2種類の非鉄金属を選択するようにしたものである。
【0018】
かかる構成により、磁界が垂直に印加される、接続管内の液体燃料中に存在する金属元素には、静電気が発生する。これらの金属元素は、ローレンツ力の働きにより、液体燃料中から除去される。その結果、改質後の液体燃料が、黒煙、ダイオキシン等を発生させることはない。
【0019】
一方、磁界が接続管を流れる液体燃料に印加されることにより、液体燃料に起電力が発生するが、これは、液体燃料中の炭化水素化合物の連鎖結合を細分化させる。炭化水素化合物の連鎖結合が細分化されると、燃料の表面積が増大し、その結果、液体燃料の燃焼温度は低下する。燃焼温度が低下すると、窒素酸化物(NOx)および黒煙が生成されなくなり、燃焼速度が促進され、完全燃焼によって黒煙が削減され、燃焼効率も向上する。
【0020】
外側管体と内側管体を構成する2種類の非鉄金属の間には、それぞれが有する電位(H=0Vとした場合の基準の標準電位)の電位差が存在する。
【0021】
つまり、外側管体と内側管体との間に電池が形成される。この電位差も、上記した磁界による起電力と同様に、流路を流れる液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをする。従って、これら両者の働きにより、効率的に、炭化水素化合物の連鎖結合が細分化される。これが、本発明の液体燃料の改質装置により排ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)および黒煙を激減させることが出来る理由である。
【0022】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、外側管体が、プラスの単極電位を発生させる非鉄金属により形成されていて、内側管体が、マイナスの単極電位を発生させる非鉄金属により形成されていることを特徴とする。
【0023】
外側管体には、酸化および腐食しにくく、イオン化傾向が小さい、単極電位がプラス電位で一価、二価および三価の物理化学的性質を有する非鉄金属、具体的には、金、銀、銅またはプラチナを用いることが好ましい。
【0024】
内側管体には、イオン化傾向が大きく、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有する非鉄金属、具体的には、チタン、タングステンまたはアルミニウムを用いることが好ましい。
【0025】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、外側管体の押潰し量により流路の断面積を変えるようにしたものである。
【0026】
かかる構成により、外側管体の押潰し量により流路の断面積を変えることで、流路を流れる液体燃料の流速を変えて、上記した磁界による起電力を変化させ、液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをエンジン排気量に応じて適正化することができる。
【0027】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、外側管体の押潰し量をエンジン排気量により変化させるようにしたものである。
【0028】
そして、エンジン排気量が125CC前後の場合に、外側管体の内径寸法が3.2mmであり、内側管体の外径寸法が1.5mmであり、押潰し量が1mmであることが好ましい。
【0029】
また、エンジン排気量が250CC前後の場合に、外側管体の内径寸法が4.0mmであり、内側管体の外径寸法が2.5mmであり、押潰し量が2mmであることが好ましい。
【0030】
また、エンジン排気量が500CC前後の場合に、外側管体の内径寸法が4.0mmであり、内側管体の外径寸法が3.5mmであり、押潰し量が3mmであることが好ましい。
【0031】
また、エンジン排気量が1000CC前後の場合に、外側管体の内径寸法が6.0mmであり、内側管体の外径寸法が4.0mmであり、押潰し量が2.5mmであることが好ましい。
【0032】
また、エンジン排気量が2000CC前後の場合に、外側管体の内径寸法が6.0mmであり、内側管体の外径寸法が4.0mmであり、押潰し量が3.5mmであることが好ましい。
【0033】
また、エンジン排気量が4000CC前後の場合に、外側管体の内径寸法が6.0mmであり、内側管体の外径寸法が5.0mmであり、押潰し量が4.5mmであるあることが好ましい。
【0034】
かかる構成により、液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをエンジン排気量に応じて適正化することができ、排気ガス中の有害物質の減少をより促進させることができる。
【0035】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、異方性磁気体が、上面が長方形である直方体であるものである。
【0036】
かかる構成により、異方性磁気体が、上面が長方形である直方体である液体燃料の改質装置は、上面が長方形以外の形状(例、円)である改質装置に比較して、磁場の強度が大きい。
【0037】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、磁石保持ケースの角部に、曲げ角度が56度以上のアールを形成したものである。
【0038】
かかる構成により、磁石保持ケースの角部に、曲げ角度が56度以上のアールを形成した液体燃料の改質装置は、磁気漏れの無い強力な磁気誘導閉回路を実現する。
【0039】
磁気誘導閉回路とは、磁界が保持ケースの外部に存在しない回路のことを言う。
【0040】
本出願において、液体燃料とは、ガソリン、軽油、灯油、重油、エタノールなど、炭化水素(CH)を含む液体の燃料を意味する。
【0041】
本出願において、「車輌」とは、ガソリン・エンジンまたはディーゼル・エンジンを使用する、自動車、トラック、バス、ディーゼルカー、ショベルカー、オートバイ、スノ一モービルなど全ての陸上移動手段を意味する。
【0042】
本発明の液体燃料の改質装置を搭載したガソリン・エンジンおよびディーゼル・エンジンは、モーターボートおよび船舶などの水上/水中移動手段にも使用できる。
【0043】
本発明の液体燃料の改質装置の動作原理は、ジェット・エンジンにも適応される。したがって、ジェット・エンジンに対しても、本発明の液体燃料の改質装置により改質された液体燃料を供給することにより、その排気ガスから有害成分を除去することが出来る。
【0044】
本発明の液体燃料の改質装置を搭載したジェット・エンジンは、航空機に使用することができる。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0046】
本発明の液体燃料の改質処理装置Aは、図2に示すように、一方の磁気処理体1と、他方の磁気処理体2と、接続管24とで構成してある。
【0047】
一方の磁気処理体1と他方の磁気処理体2とは同構成である。この一方の磁気処理体1は、軟鉄材料から成るボックス形状の一方の磁石保持ケースである磁石保持ケース3を有しており、この磁石保持ケース3は、図4に示すように底面部3Aと左、右面部3B、3Cと前、後面部3D、3Eとを有している。また、前、後面部3D、3Eの辺縁部には半円状の溝部6が形成してある。
【0048】
そして、磁石保持ケース3の底面部3Aの内面には、一方の異方性磁気体である永久磁石7が固着してあり、また、磁石保持ケース3内には、非磁性材料である合成樹脂、例えばエポキシ樹脂より成る充填材8が充填してあり、この充填材8の中央に永久磁石7が表出している。この場合、磁石保持ケース3の角部は、曲げ角度が56度以上のアールにしてあり、磁気漏れを防ぐようにしてある。
【0049】
永久磁石7は角形直方体(厚み:10mm)であり、上面が長方形(20mm×25mm)である。また、図2に示すように磁気保持ケース3の長さlは40mmである。
【0050】
他方の磁気処理体2は一方の磁気処理体1と同構成ではあるために、一方の磁気処理体1における部品及び部位の符号に´を付して説明を省略する。
【0051】
そして、本発明の液体燃料の改質処理装置Aは、一方の磁気処理体1と他方の磁気処理体2とを、処理対象としての液体燃料を流す非磁性体で製作された接続管24を挟んだ状態で互いに連結して構成される。
【0052】
すなわち、図3に示されるように、磁気保持ケース3と磁気保持ケース3´とは、相互の磁力により合体し、溝部6、6´により、接続管24が挿入される開口を形成する。接続管24は、非磁性体により形成されていて、外側管体24Aと内側管体24Bとから構成されている。
【0053】
接続管24の外側管体24Aは、その内径が5mm〜6mmであり、外径は7mm〜8mmであり、また、内側管体24Bは、その内径が3mm程度であり、外径は4mm程度である。また、外側管体24Aの長さは115mm、内側管体24Bの長さは24mmであり、両者の合計重量は250gである。
【0054】
外側管体24Aは、酸化および腐食しにくいイオン化傾向の小さい非鉄金属により形成されている。イオン化傾向の小さい非鉄金属には、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、プラチナ(Pt)等が挙げられる。
【0055】
この外側管体24Aの両側部には、8ミリホース用ジョイント部9と、9ミリホース用ジョイント部10とが、それぞれ設けられている。8ミリホース用ジョイント部9は、膨出部11と抜止め引掛り部12とを有し、9ミリホース用ジョイント部10は、膨出部13と抜止め引掛り部14とを有している。
【0056】
内側管体24Bの材料には、イオン化傾向が大きく、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン(Ti)、タングステン(W)、およびアルミニウム(Al)等が使用される。
【0057】
図5に示されるように、押潰部30が、外側管体24A内に内側管体24Bを同心的に収容した状態で、外側管体24Aの中央部において、互いに対向する部位を押し潰すことにより形成されている。内側管体24Bは、押潰部30により外側管体24Aと同心的に外側管体24Aに収容固定されている。内側管体24Bと外側管体24Aの間には、押潰部30を除いて、外側流路31が形成されている。また、内側管体24B内部は内側流路32になっている。
【0058】
磁気保持ケース3と磁気保持ケース3´とは、図5に示されるように、それぞれの合せ目(縁部)3a,3a´で合わされ、半円状の溝部6,6´(図5参照)により形成される円形孔を、接続管24が貫通している。永久磁石7と永久磁石7´は、接続管24を挟んで対向している。永久磁石7の対向端部7aはS極で、永久磁石7´の対向端部7a´はN極である。
【0059】
図5に示されるように、磁石保持ケース3,3´は、合体して連続する枠体を構成する。この枠体は磁気誘導閉回路を構成する。図示されている断面の大きさは、40mm×40mmで、磁石保持ケース3,3´の重量は200gである。この枠体は、いわゆる磁気回路の一部を形成する。磁気保持ケース3の永久磁石7の対向端部(S極)7aから永久磁石7´の対向端部(N極)7a´に向かって磁束密度の高い(6000〜8000ガウス)磁場が形成されている。
【0060】
磁力線Fは、接続管24を貫き、枠体の中心部10を通過して永久磁石7に収束する。この磁力線Fにより、磁気回路(誘導磁気回路)が構成されている。磁石保持ケース3,3´の角部に、曲げ角度が56度以上のアールを形成することにより、磁気漏れの無い磁気誘導閉回路が実現している。
【0061】
内、外側流路32,31を流れる液体燃料の流速を、毎秒1.2m〜1.6mとし、液体燃料の燃料圧力を2kg〜3kgとし、液体燃料の吐出量を毎時60リットル〜110リットルとした。
【0062】
液体燃料中には、微量な金属元素(カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、アルミニウム、鉄、チタン)が存在する。これらの金属元素自体は有害ではないが、これらの金属元素が、液体燃料の燃焼中に、塩素、臭素、硫黄等と化合して、塩化物、臭化物、硫化物になる可能性がある。これら塩化物、臭化物、硫化物は、黒煙、ダイオキシン等の有害物質の生成に関与するものと考えられているので、液体燃料中に含まれているこれらの金属元素は化合物から除去しておくことが望ましい。
【0063】
6000〜8000ガウスの磁界が垂直に印加される、接続管24内の液体燃料中に存在する金属元素には、静電気(流速毎秒1.2mでは0.06mA、流速毎秒1.6mでは0.08mAの静電電流)が発生する。これらの金属元素は、ローレンツ力の働きにより、液体燃料中から除去される。これが、本発明の液体燃料の改質装置により液体燃料中の微量な金属元素の自由電子が除去され、その結果、液体燃料が燃焼しても、黒煙、ダイオキシン等が発生しなくなることの原理である。
【0064】
一方、6000〜8000ガウスの磁界が接続管24内を流れる液体燃料に印加されることにより、液体燃料に起電力が発生するが、これは、液体燃料中の炭化水素化合物の連鎖結合を細分化させる。炭化水素化合物の連鎖結合が細分化されると、燃料の表面積が増大し、その結果、液体燃料の燃焼温度は低下しする。燃焼温度が低下すると、窒素酸化物(N0x)が生成されなくなり、燃焼効率も向上する。燃料の連鎖結合を細分化することにより、燃料の表面積が増大し、燃焼速度が促進され、完全燃焼によって黒煙が削減される。
【0065】
外側管体24Aと内側管体24Bを構成する2種類の非鉄金属の間には、それぞれが有する電位(H=0Vとした場合の基準の標準電位)の電位差が存在する。つまり、外側管体24Aと内側管体24Bとの間に電池が形成される。例えば、外側管体24Aを、単極電位がプラス電位の一価および三価の物理化学的性質を有する金(金の単極電位は1.7)により形成し、内側管体24Bを、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン(チタンの単極電位は−1.75)により形成した場合、外側管体24Aと内側管体24Bとの間には、3.45Vの電位差が発生する。
【0066】
この電位差も、上記した磁界による起電力と同様に、内、外側流路32,31を流れる液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをする。
【0067】
従って、本発明の液体燃料の改質装置Aは、これら両者の働きにより、効率的に、炭化水素化合物の連鎖結合を細分化する。これが、本発明の液体燃料の改質装置Aにより排ガス中の窒素酸化物(N0x)および黒煙を激減させることが出来る理由である。
【0068】
外側管体24Aと内側管体24Bの組合せは、上述した金(Au)とチタン(Ti)に限らない。金(Au)とアルミニウム(Al)、プラチナ(Pt)とチタン(Ti)、プラチナ(Pt)とアルミニウム(Al)、銀(Ag)とチタン(Ti)、銅(Cu)とチタン(Ti)を、それぞれ、外側管体24Aと内側管体24Bに採用した場合にも、両者の間に電位差が発生する。
【0069】
本発明の液体燃料の改質装置を、自動車のガソリン・エンジンの燃料供給装置に装備させた例を、図6および図7を用いて説明する。
【0070】
自動車のガソリン・エンジンの燃料供給装置は、燃料を空気と混合してシリンダ内に供給するための装置である。この燃料供給装置は、図6に示されるように燃料タンク21と、この燃料タンク21内に収納された燃料供給ポンプ23と、この燃料供給ポンプ23の吐出側に燃料ホース22を介して接続された燃料フィルタ−23Aと、この燃料フィルタ−23Aに燃料ホース27を介して接続され且つ吸入マニホールド26A側に装着されたインジェクタ−25とを備えている。
【0071】
液体燃料であるガソリンは、燃料供給管路、即ち、燃料タンク21内で燃料供給ポンプ23に吸引され、この燃料供給ポンプ23から吐出されたガソリンは燃料フィルタ−23Aで濾過された後にインジェクタ−25に送られ、ここで霧状に気化され、シリンダに供給される。なお、25Aはプレッシャ・レギュレターである。
【0072】
燃料供給ポンプ23の吐出側には合成樹脂製の8ミリ径の燃料ホース27が接続されている。この燃料ホース27の端部27aには、液体燃料の改質装置Aの接続管24の一方が、その8ミリホース用ジョイント部9を用いて接続されている。液体燃料の改質装置Aの接続管24の他方には、その8ミリホース用ジョイント部9を用いて別の燃料ホース28の端部28aが接続されていて、この燃料ホース28はインジェクタ−25に接続されている。
【0073】
前述したように、本発明の液体燃料の改質装置Aは、磁石保持ケース3,3´が40mmの直方体で、接続管24の長さが115mmであり、その重量が250gに過ぎないので、極めて軽量で且つコンパクトな装置である。したがって、本装置は、前述したように、エンジンと燃料タンク21を結ぶ燃料ホースに直接設置することが出来る。
【0074】
しかも、エンジンの排気ガスを処理する従来の触媒コンバータとは異なり、本発明の液体燃料の改質装置Aは、エンジンに供給される液体燃料における有害物質を除去するので、エンジンには、極めてクリーンな液体燃料が供給される。この結果、エンジンの排気ガスに含まれる有害物質は、激減し、その効果は、従来の触媒コンバータによる有害物質の除去効果よりも優れている。
【0075】
これに対し、従来の触媒コンバータが、50cm×10cm×10cmのような大きさで、10Kgの重量があるので、その設置場所およびその設置に伴う重量増加に対する深刻な問題があることを考慮すると、本発明の液体燃料の改質装置が、重量比で、従来の触媒コンバータの1/200以下であって、かつそれよりも優れた有害物質の除去効果を示すことは、本発明の装置の技術的効果が如何に大きいかを示すことになる。
【0076】
外側管体24Aに金を用い、かつ内側管体24Bにチタンを用いた本発明の液体燃料の改質装置Aを、排気量2400CCのダットサンに装備させた場合と装備させない場合について、空燃比を一定にした状態で、その排気ガスを堀場製作所の排ガス測定器MEXA−554Jによって測定した。
【0077】
その結果、本発明の液体燃料の改質装置Aを装備させない場合には、COの排出量が、0.10%vol.HCのそれが、31ppmvolであったのに対し、本発明の液体燃料の改質装置Aを装備させた場合には、COの排出量は、0.01%vol.HCのそれが−2ppmvo(測定誤差の範囲で測定不可能)であった。
【0078】
また、COの排出量は、1/10に激減し、HCのそれも、31ppmvolから測定不可能な値にまで激減している。
【0079】
次に、従来の三元触媒コンバータを装備させた自動車と、本発明の液体燃料の改質装置Aを装備させた自動車のいくつかについて、その効果についての実測データを示す。
【0080】
(比較例)
三元触媒コンバータを装備させた、最高速度240km急のFR駆動・オートマティック車について、エンジンの回転数を変えて、そのトルクの変化を測定した。その結果は、図8に示されている。この図8および以下の図9〜図11において、縦軸は、エンジンのトルク(単位Nm)で、横軸は、エンジンの回転数(rpm)である。図8によると、三次元触媒コンバータを装備させた自動車のエンジンの場合、回転数が、0〜3200回転の間、そのトルクは、50Nm程度にしかならない。
【0081】
(具体例1)
外側管体24Aに金、内側管体24Bにチタンを用い、6500Gの磁場を発生させた本発明の液体燃料の改質装置Aを装備させた、最高速度200Km/hのFR駆動・オートマティック車について、エンジンの回転数を変えて、そのトルクの変化を測定した。その結果を図9に示す。図9を図8と比較すると、全ての回転数においては、具体例1の場合、トルクが向上している。特に、4000回転以下において、そのトルクの向上は著しい。
【0082】
(具体例2)
外側管体24Aにチタン、内側管体24Bにアルミニウムを用い、6500Gの磁場を発生させた本発明の液体燃料の改質装置Aを装備させた、最高速度200Km/hのFR駆動・オートマティック車について、エンジンの回転数を変えて、そのトルクの変化を測定した。その結果を図10に示す。図10を図8と比較すると、0〜4200回転においては、具体例2の場合、トルクが格段に向上している。例えば、3000回転時においては、そのトルクは、比較例の場合の4倍にもなっている。
【0083】
(具体例3)
外側管体24Aに金、内側管体24Bにチタンを用い、6500Gの磁場を発生させた本発明の液体燃料の改質装置Aを装備させた、最高速度200Km/hのFR駆動・オートマティック車について、エンジンの回転数を変えて、そのトルクの変化を測定した。その結果を図11に示す。図11を図8と比較すると、全ての回転数においては、具体例3の場合、トルクが向上している。特に、4000回転以下において、そのトルクの向上は著しい。
【0084】
また、本発明の液体燃料の改質装置Aにあっては、外側管体24Aの押潰し量により内、外側流路32、31の断面積を変えて、この外側管体24Aの押潰し量をエンジン排気量により変化させるようにした。
【0085】
このように、外側管体24Aの押潰し量により内、外側流路32、31の断面積を変えることで、内、外側流路32、31を流れる液体燃料の流速を変えて、上記した磁界による起電力を変化させ、液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをエンジン排気量に応じて適正化することができ、排気ガス中の有害物質の減少をより促進させることができる。
【0086】
エンジン排気量が125CC前後の場合に、外側管体24Aの内径寸法が3.2mmであり、内側管体24Bの外径寸法が1.5mmであり、押潰し量が1mmである。
【0087】
また、エンジン排気量が250CC前後の場合に、外側管体24Aの内径寸法が4.0mmであり、内側管体24Bの外径寸法が2.5mmであり、押潰し量が2mmである。
【0088】
また、エンジン排気量が500CC前後の場合に、外側管体24Aの内径寸法が4.0mmであり、内側管体24Bの外径寸法が3.5mmであり、押潰し量が3mmである。
【0089】
また、エンジン排気量が1000CC前後の場合に、外側管体24Aの内径寸法が6.0mmであり、内側管体24Bの外径寸法が4.0mmであり、押潰し量が2.5mmである。
【0090】
また、エンジン排気量が2000CC前後の場合に、外側管体24Aの内径寸法が6.0mmであり、内側管体24Bの外径寸法が4.0mmであり、押潰し量が3.5mmである。
【0091】
また、エンジン排気量が4000CC前後の場合に、外側管体24Aの内径寸法が6.0mmであり、内側管体24Bの外径寸法が5.0mmであり、押潰し量が4.5mmである。
【0092】
本発明の液体燃料の改質装置Aを、自動車のディーゼル・エンジンの燃料供給装置に装備させた例を、図12および図13を用いて説明する。
【0093】
自動車のディーゼル・エンジンの燃料供給装置は、燃料タンク40と、この燃料タンク40内に収納された燃料供給ポンプ42と、この燃料供給ポンプ42の吐出側に燃料フィルタ−48を介して燃料ホース41により接続された分配器45と、この分配器45に噴射管46を介して接続された噴射ノズル47とを備えている。
【0094】
燃料フィルタ−48の出口側には合成樹脂製の9ミリ径の燃料ホース50が接続されていて、この燃料ホース50の後端部50aには、液体燃料の改質装置Aの接続管24の一方が、その9ミリホース用ジョイント部10を用いて接続されている。
【0095】
また、液体燃料の改質装置Aの接続管24の他方には、その9ミリホース用ジョイント部10を用いて別の燃料ホース51の端部51aが接続されていて、この燃料ホース51は分配器45に接続されている。
【0096】
なお、この液体燃料の改質装置Aは、燃料供給ポンプ42の吐出側から分配器45に至る燃料供給系のいずれかの場所に設置するようにしてもよい。
【0097】
以上、ガソリン・エンジンおよびディーゼル・エンジンに、本発明の液体燃料の改質装置Aを、適用させる例について述べたが、本発明の液体燃料の改質装置Aの動作原理は、そのままジェット・エンジンにも適応される。
【0098】
したがって、ジェット・エンジンに対しても、本発明の液体燃料の改質装置Aにより改質された液体燃料を供給することにより、その排気ガスから有害成分を除去することが出来る。
【0099】
本発明の液体燃料の改質装置Aを搭載したジェット・エンジンは、航空機に使用することができる。
【0100】
なお、本出願において、液体燃料とは、ガソリン、軽油、灯油、重油、エタノールなど、炭化水素(CH)を含む液体の燃料を意味する。
【0101】
そして、本発明の液体燃料の改質装置Aは、従来の三元触媒コンバータおよびディーゼル微粒子除去装置(DPF)に置き換わるものである。また、本発明の液体燃料の改質装置Aは、車輌のエンジン、船舶のエンジン、ジェット・エンジンの排気ガスの有害成分を除去する装置にも適するものである。
【0102】
ここで、「車輌」とは、ガソリン・エンジンまたはディーゼル・エンジンを使用する、自動車、トラック、バス、ディーゼルカー、ショベルカー、オートバイ、スノ一モービルなど全ての陸上移動手段を意味する。
【0103】
本発明の液体燃料の改質装置Aを搭載したガソリン・エンジンおよびディーゼル・エンジンは、モーターボートおよび船舶などの水上/水中移動手段にも使用できる。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液体燃料の改質装置によれば、磁界が垂直に印加される、接続管内の液体燃料中に存在する金属元素には、静電気が発生する。これらの金属元素は、ローレンツ力の働きにより、液体燃料中から除去される。その結果、改質後の液体燃料が、黒煙、ダイオキシン等を発生させることはない。
【0105】
一方、磁界が接続管を流れる液体燃料に印加されることにより、液体燃料に起電力が発生するが、これは、液体燃料中の炭化水素化合物の連鎖結合を細分化させる。炭化水素化合物の連鎖結合が細分化されると、燃料の表面積が増大し、その結果、液体燃料の燃焼温度は低下する。燃焼温度が低下すると、窒素酸化物(NOx)および黒煙が生成されなくなり、燃焼速度が促進され、完全燃焼によって黒煙が削減され、燃焼効率も向上する。
【0106】
また、外側管体と内側管体を構成する2種類の非鉄金属の間には、それぞれが有する電位(H=0Vとした場合の基準の標準電位)の電位差が存在する。つまり、外側管体と内側管体との間に電池が形成される。この電位差も、上記した磁界による起電力と同様に、流路を流れる液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをする。
【0107】
従って、これら両者の働きにより、効率的に、炭化水素化合物の連鎖結合が細分化される。これが、本発明の液体燃料の改質装置により排ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)および黒煙を激減させることができる。
【0108】
また、本発明の液体燃料の改質装置によれば、外側管体の押潰し量により流路の断面積を変えることで、流路を流れる液体燃料の流速を変えて、上記した磁界による起電力を変化させ、液体燃料の炭水化合物の連鎖結合を細分化する働きをエンジン排気量に応じて適正化することができて、排気ガス中の有害物質の減少をより促進させることができる。
【0109】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、異方性磁気体が、上面が長方形である直方体であるために、上面が長方形以外の形状(例、円)である改質装置に比較して、磁場の強度が大きくなる。
【0110】
また、本発明の液体燃料の改質装置は、磁石保持ケースの角部に、曲げ角度が56度以上のアールを形成したことにより、磁気漏れの無い磁気誘導閉回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】触媒コンバータが設置された自動車の説明図である。
【図2】本発明の液体燃料の改質装置の斜視図である。
【図3】本発明の液体燃料の改質装置における一方及び他方の磁気処理体を組み合わせた状態の正面図である。
【図4】一方及び他方の磁気処理体の斜視図である。
【図5】本発明の液体燃料の改質装置の中央部の断面図である。
【図6】自動車のガソリン・エンジンの燃料供給装置の構成説明図である。
【図7】本発明の液体燃料の改質装置における接続管とガソリン・エンジンの燃料供給装置の燃料ホースとの接続の説明図である。
【図8】三元触媒コンバータを装備させた自動車のエンジンの回転数とトルクの関係についての測定結果を示す。
【図9】本発明の具体例1についての測定結果を示す。
【図10】本発明の具体例2についての測定結果を示す。
【図11】本発明の具体例3についての測定結果を示す。
【図12】自動車のディーゼル・エンジンの燃料供給装置の構成説明図である。
【図13】本発明の液体燃料の改質装置における接続管とディーゼル・エンジンの燃料供給装置の燃料ホースとの接続の説明図である。
【符号の説明】
A 液体燃料の改質処理装置
1 一方の磁気処理体
2 他方の磁気処理体
3 磁石保持ケース(一方の磁石保持ケース)
3´ 磁石保持ケース(他方の磁石保持ケース)
7 永久磁石(一方の異方性磁気体)
7´ 永久磁石(他方の異方性磁気体)
8,8´ 充填材
24 接続管
24A 外側管体
24B 内側管体
30 押潰部
31 外側流路
32 内側流路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gasoline engine, a diesel engine, or the like that causes carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NOx), black smoke, etc. in exhaust gas discharged from a vehicle. The present invention relates to a liquid fuel reforming apparatus for processing substances contained in liquid fuel.
[0002]
The liquid fuel reforming apparatus of the present invention replaces the conventional three-way catalytic converter and diesel particulate removing apparatus (DPF). Further, the liquid fuel reforming apparatus of the present invention is also suitable for an apparatus for removing harmful components of exhaust gas from a vehicle engine, a ship engine, and a jet engine.
[0003]
[Prior art]
To remove harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas of automobiles, etc., a catalytic converter is installed in the exhaust system from the engine to the muffler. Installation is widely done.
[0004]
At present, a three-way catalytic converter using platinum, palladium, rhodium, zeolite, or the like as a catalyst material is common. This three-way catalytic converter is formed in a honeycomb shape from these materials. When this is used, exhaust gas is passed through the openings formed in the honeycomb shape at about 800 ° C. to cause oxidation and reduction reactions with harmful substances. Harmful carbon monoxide and hydrocarbons are oxidized and converted to harmless carbon dioxide (CO2) and water (H2 O), respectively, and harmful nitrogen oxides (NOx) are reduced to harmless nitrogen ( N2) and oxygen (O2). This is the operating principle of the three-way catalytic converter. The shape of this three-way catalytic converter is a flat elliptic cylinder having a longitudinal size of about 20 to 50 cm and a thickness of about 10 to 20 cm. The weight is 10 to 20 kg including accessories.
[0005]
On the other hand, in the case of a diesel engine, the mixed gas is spontaneously ignited by compression in the combustion chamber, and the exhaust gas is discharged from the exhaust side. From such an operating principle, it is impossible for the mixed gas to completely burn. Therefore, in the case of a diesel engine, it is difficult to prevent the emission of black smoke accompanying incomplete combustion.
[0006]
This black smoke not only causes air pollution, but also combines with chlorine to form highly toxic dioxins and become carcinogenic substances. Currently, in order to remove black smoke from the diesel engine, a diesel particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter) comprising a reburner and a replaceable filter is installed on the exhaust side.
[0007]
With the recent tightening of exhaust gas regulations, it has become necessary to equip the exhaust system of gasoline engine vehicles with two or three catalytic converters.
[0008]
FIG. 1 shows a situation where an automobile is equipped with three catalytic converters. The three three-way
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, since the three-way
[0010]
In addition, since one
[0011]
Further, it is known that magnetic treatment can be used for improvement in a wide range of fields such as improvement of fuel efficiency by liquid fuel reforming.
[0012]
Attempts have been made to use this magnetic treatment as a liquid fuel reforming treatment apparatus. The present applicant has previously proposed an apparatus for treating harmful substances of exhaust gas that forms and applies a magnetic field perpendicular to the flow of liquid fuel containing hydrocarbon compound molecules (see Patent Document 1). In addition, an exhaust gas hazardous substance treatment device that reduces harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NOx), black smoke, etc. in exhaust gas emitted by automobiles, etc. Proposed (see Patent Document 2), and first, carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), sulfur oxide (SOx) and nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas discharged from automobiles, etc. An exhaust emission control device by activation of liquid fuel that reduces harmful substances such as black smoke was proposed (see Patent Document 3).
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-333286 (Japanese Patent Application No. 10-149225)
[0014]
[Patent Document 2]
JP 2001-201042 A (Japanese Patent Application No. 2000-6684)
[0015]
[Patent Document 3]
JP 2002-371926 A (Japanese Patent Application No. 2001-183394)
[0016]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object thereof is carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), sulfur in exhaust gas discharged from automobiles and the like. To provide a liquid fuel reforming apparatus that further promotes the reduction of harmful substances such as oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), and black smoke, and that is lightweight, compact, and inexpensive. .
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid fuel reforming apparatus of the present invention accommodates one magnet holding case made of a magnetic material containing one anisotropic magnetic material and the other anisotropic magnetic material. And the other magnet holding case is magnetically attracted to each other so as to form a part of the magnetic induction circuit at each joint. And a non-magnetic connecting pipe through which the liquid fuel flows, and the magnetic field formed by one anisotropic magnetic body and the other anisotropic magnetic body is perpendicular to the connecting pipe The connecting pipe has an outer pipe made of non-ferrous metal and an inner pipe made of non-ferrous metal different from that of the outer pipe housed inside the outer pipe, And inside the inner tube and between the inner tube and the wall of the outer tube, It has a flow path passing from the inlet side to the outlet side of the connection tube, such that a potential difference is generated between the outer tube body and the inner tube, in which to choose two types of non-ferrous metals.
[0018]
With such a configuration, static electricity is generated in the metal element present in the liquid fuel in the connecting pipe to which the magnetic field is applied vertically. These metal elements are removed from the liquid fuel by the action of Lorentz force. As a result, the reformed liquid fuel does not generate black smoke, dioxin, or the like.
[0019]
On the other hand, when a magnetic field is applied to the liquid fuel flowing through the connecting pipe, an electromotive force is generated in the liquid fuel, which subdivides the chain bonds of hydrocarbon compounds in the liquid fuel. When the chain bonds of hydrocarbon compounds are subdivided, the surface area of the fuel increases, and as a result, the combustion temperature of the liquid fuel decreases. When the combustion temperature is lowered, nitrogen oxide (NOx) and black smoke are not generated, the combustion speed is accelerated, black smoke is reduced by complete combustion, and the combustion efficiency is also improved.
[0020]
Between the two types of non-ferrous metals constituting the outer tube and the inner tube, there is a potential difference of the potential (reference standard potential when H = 0 V).
[0021]
That is, a battery is formed between the outer tube body and the inner tube body. This potential difference also functions to subdivide the chain bonds of the liquid fuel carbon-water compounds flowing through the flow path, similar to the electromotive force generated by the magnetic field. Therefore, the chain bonds of hydrocarbon compounds are efficiently subdivided by the action of both of them. This is the reason why the carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NOx) and black smoke in the exhaust gas can be drastically reduced by the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
[0022]
In the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, the outer tube is formed of a non-ferrous metal that generates a positive monopolar potential, and the inner tube is formed of a non-ferrous metal that generates a negative monopolar potential. It is formed.
[0023]
Non-ferrous metals, such as gold, silver, which are difficult to oxidize and corrode, have a low ionization tendency, have a monopolar potential with a positive potential, and have monovalent, divalent and trivalent physicochemical properties. Preferably, copper or platinum is used.
[0024]
For the inner tube, it is preferable to use a non-ferrous metal having a large ionization tendency, a monopolar potential of minus potential, and monovalent physicochemical properties, specifically titanium, tungsten, or aluminum.
[0025]
In the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, the cross-sectional area of the flow path is changed depending on the amount of crushing of the outer tubular body.
[0026]
With this configuration, the flow area of the liquid fuel flowing through the flow path is changed by changing the cross-sectional area of the flow path according to the crushing amount of the outer tubular body, and the electromotive force due to the above-described magnetic field is changed. The function of subdividing the chain bonds can be optimized according to the engine displacement.
[0027]
In the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, the crushing amount of the outer tubular body is changed according to the engine displacement.
[0028]
When the engine displacement is around 125 CC, the inner diameter of the outer tube is 3.2 mm, the outer diameter of the inner tube is 1.5 mm, and the crushing amount is preferably 1 mm.
[0029]
In addition, when the engine displacement is around 250 CC, the inner diameter of the outer tube is 4.0 mm, the outer diameter of the inner tube is 2.5 mm, and the crushing amount is preferably 2 mm.
[0030]
In addition, when the engine displacement is around 500 CC, it is preferable that the inner diameter of the outer tube is 4.0 mm, the outer diameter of the inner tube is 3.5 mm, and the crushing amount is 3 mm.
[0031]
Further, when the engine displacement is around 1000 CC, the inner diameter of the outer tube is 6.0 mm, the outer diameter of the inner tube is 4.0 mm, and the crushing amount is 2.5 mm. preferable.
[0032]
In addition, when the engine displacement is around 2000 CC, the inner diameter of the outer tube is 6.0 mm, the outer diameter of the inner tube is 4.0 mm, and the crushing amount is 3.5 mm. preferable.
[0033]
Also, when the engine displacement is around 4000 CC, the inner diameter of the outer tube is 6.0 mm, the outer diameter of the inner tube is 5.0 mm, and the crushing amount is 4.5 mm. Is preferred.
[0034]
With this configuration, it is possible to optimize the function of subdividing the chain bonds of the liquid fuel carbon-water compounds according to the engine displacement, and it is possible to further promote the reduction of harmful substances in the exhaust gas.
[0035]
In the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, the anisotropic magnetic body is a rectangular parallelepiped whose upper surface is rectangular.
[0036]
With this configuration, the liquid fuel reforming apparatus in which the anisotropic magnetic body is a rectangular parallelepiped whose upper surface is rectangular has a magnetic field that is higher than that of a reforming apparatus whose upper surface has a shape other than a rectangle (eg, a circle). High strength.
[0037]
In the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, a round having a bending angle of 56 degrees or more is formed at the corner of the magnet holding case.
[0038]
With such a configuration, the liquid fuel reforming apparatus in which the radius of the bending angle of 56 degrees or more is formed at the corner of the magnet holding case realizes a strong magnetic induction closed circuit without magnetic leakage.
[0039]
A magnetic induction closed circuit refers to a circuit in which a magnetic field does not exist outside the holding case.
[0040]
In the present application, the liquid fuel means a liquid fuel containing hydrocarbon (CH) such as gasoline, light oil, kerosene, heavy oil, and ethanol.
[0041]
In the present application, “vehicle” means all land transportation means such as automobiles, trucks, buses, diesel cars, excavators, motorcycles, snowmobiles, etc., using gasoline engines or diesel engines.
[0042]
The gasoline engine and diesel engine equipped with the liquid fuel reforming apparatus of the present invention can also be used for water / underwater transportation means such as motor boats and ships.
[0043]
The principle of operation of the liquid fuel reforming apparatus of the present invention is also applied to a jet engine. Therefore, harmful components can be removed from the exhaust gas of the jet engine by supplying the liquid fuel reformed by the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
[0044]
The jet engine equipped with the liquid fuel reforming apparatus of the present invention can be used for an aircraft.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0046]
As shown in FIG. 2, the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention includes one
[0047]
One
[0048]
And the
[0049]
The
[0050]
Since the other
[0051]
The liquid fuel reforming apparatus A according to the present invention includes a connecting
[0052]
That is, as shown in FIG. 3, the
[0053]
The
[0054]
The outer
[0055]
An 8 mm hose joint 9 and a 9 mm hose joint 10 are provided on both sides of the outer
[0056]
As the material of the
[0057]
As shown in FIG. 5, the crushing
[0058]
As shown in FIG. 5, the
[0059]
As shown in FIG. 5, the
[0060]
The magnetic field lines F pass through the connecting
[0061]
The flow rate of the liquid fuel flowing through the inner and
[0062]
Trace amounts of metallic elements (calcium, sodium, magnesium, potassium, aluminum, iron, titanium) are present in the liquid fuel. Although these metal elements themselves are not harmful, these metal elements may combine with chlorine, bromine, sulfur, etc. during the combustion of liquid fuel to form chlorides, bromides, and sulfides. Since these chlorides, bromides, and sulfides are thought to be involved in the generation of harmful substances such as black smoke and dioxins, these metal elements contained in the liquid fuel should be removed from the compounds. It is desirable.
[0063]
Metallic elements present in the liquid fuel in the connecting
[0064]
On the other hand, an electromotive force is generated in the liquid fuel when a magnetic field of 6000 to 8000 gauss is applied to the liquid fuel flowing in the
[0065]
There is a potential difference between the two types of non-ferrous metals composing the
[0066]
This potential difference also functions to subdivide the chain bonds of the liquid fuel carbon-water compounds that flow through the inner and
[0067]
Accordingly, the liquid fuel reformer A of the present invention efficiently subdivides the chain bonds of hydrocarbon compounds by the action of both of them. This is the reason why the nitrogen oxide (N0x) and black smoke in the exhaust gas can be drastically reduced by the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention.
[0068]
The combination of the outer
[0069]
An example in which the liquid fuel reforming apparatus of the present invention is installed in a fuel supply apparatus for an automobile gasoline engine will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
[0070]
A fuel supply device for an automobile gasoline engine is a device for mixing fuel with air and supplying the fuel into a cylinder. As shown in FIG. 6, this fuel supply device is connected to a
[0071]
Gasoline, which is a liquid fuel, is sucked into the fuel supply line, that is, the
[0072]
An 8 mm
[0073]
As described above, in the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention, the
[0074]
Moreover, unlike the conventional catalytic converter that processes the exhaust gas of the engine, the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention removes harmful substances in the liquid fuel supplied to the engine, so that the engine is extremely clean. Liquid fuel is supplied. As a result, the harmful substances contained in the exhaust gas of the engine are drastically reduced, and the effect is superior to the removal effect of the harmful substances by the conventional catalytic converter.
[0075]
On the other hand, since the conventional catalytic converter has a size of 50 cm × 10 cm × 10 cm and a weight of 10 kg, considering that there is a serious problem with respect to the installation location and the weight increase associated with the installation, The liquid fuel reforming apparatus of the present invention is less than 1/200 of the conventional catalytic converter in weight ratio and exhibits a superior harmful substance removal effect than that of the apparatus of the present invention. It shows how great the effect is.
[0076]
The air-fuel ratio is adjusted depending on whether or not the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention, which uses gold for the
[0077]
As a result, when the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention is not equipped, the CO emission amount is 0.10% vol. Whereas that of HC was 31 ppm vol, when equipped with the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention, the CO emissions were 0.01% vol. The value of HC was -2 ppmvo (impossible to measure within the measurement error range).
[0078]
In addition, the amount of CO emissions has been drastically reduced to 1/10, and that of HC has been drastically reduced from 31 ppmvol to a value that cannot be measured.
[0079]
Next, actual measurement data on the effects of a vehicle equipped with the conventional three-way catalytic converter and some of the vehicles equipped with the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention will be shown.
[0080]
(Comparative example)
For a FR drive / automatic vehicle equipped with a three-way catalytic converter and having a maximum speed of 240 km, the change in torque was measured by changing the engine speed. The result is shown in FIG. 8 and the following FIGS. 9 to 11, the vertical axis represents the engine torque (unit: Nm), and the horizontal axis represents the engine speed (rpm). According to FIG. 8, in the case of an automobile engine equipped with a three-dimensional catalytic converter, the torque is only about 50 Nm while the rotation speed is 0 to 3200 rotations.
[0081]
(Specific example 1)
FR drive / automatic vehicle with a maximum speed of 200 Km / h equipped with the liquid fuel reformer A of the present invention that uses gold for the
[0082]
(Specific example 2)
FR drive automatic vehicle with maximum speed of 200 Km / h equipped with liquid fuel reformer A of the present invention using titanium for
[0083]
(Specific example 3)
FR drive / automatic vehicle with a maximum speed of 200 Km / h equipped with the liquid fuel reformer A of the present invention, which uses gold for the
[0084]
Further, in the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention, the crushing amount of the outer
[0085]
Thus, by changing the cross-sectional area of the inner and
[0086]
When the engine displacement is around 125 CC, the inner diameter of the
[0087]
When the engine displacement is around 250 CC, the inner diameter of the
[0088]
When the engine displacement is around 500 CC, the inner diameter of the
[0089]
Further, when the engine displacement is around 1000 CC, the inner diameter of the
[0090]
Further, when the engine displacement is around 2000 CC, the inner diameter of the
[0091]
Further, when the engine displacement is around 4000 CC, the inner diameter of the
[0092]
An example in which the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention is installed in a fuel supply apparatus for an automobile diesel engine will be described with reference to FIGS.
[0093]
A fuel supply device for an automobile diesel engine includes a
[0094]
A 9 mm
[0095]
The other end of the connecting
[0096]
The liquid fuel reforming apparatus A may be installed at any location in the fuel supply system from the discharge side of the
[0097]
The example in which the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention is applied to a gasoline engine and a diesel engine has been described above, but the operating principle of the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention is a jet engine as it is. Also adapted.
[0098]
Therefore, by supplying the liquid fuel reformed by the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention to the jet engine, harmful components can be removed from the exhaust gas.
[0099]
The jet engine equipped with the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention can be used for an aircraft.
[0100]
In the present application, the liquid fuel means a liquid fuel containing hydrocarbon (CH) such as gasoline, light oil, kerosene, heavy oil, and ethanol.
[0101]
The liquid fuel reforming apparatus A of the present invention replaces the conventional three-way catalytic converter and diesel particulate removing apparatus (DPF). Further, the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention is also suitable for an apparatus for removing harmful components from exhaust gases of vehicle engines, ship engines, and jet engines.
[0102]
Here, the “vehicle” means all land transportation means such as automobiles, trucks, buses, diesel cars, excavators, motorcycles, snowmobiles, etc., which use gasoline engines or diesel engines.
[0103]
The gasoline engine and diesel engine equipped with the liquid fuel reforming apparatus A of the present invention can also be used for water / underwater transportation means such as motor boats and ships.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, static electricity is generated in the metal element present in the liquid fuel in the connecting pipe to which the magnetic field is applied vertically. These metal elements are removed from the liquid fuel by the action of Lorentz force. As a result, the reformed liquid fuel does not generate black smoke, dioxin, or the like.
[0105]
On the other hand, when a magnetic field is applied to the liquid fuel flowing through the connecting pipe, an electromotive force is generated in the liquid fuel, which subdivides the chain bonds of hydrocarbon compounds in the liquid fuel. When the chain bonds of hydrocarbon compounds are subdivided, the surface area of the fuel increases, and as a result, the combustion temperature of the liquid fuel decreases. When the combustion temperature is lowered, nitrogen oxide (NOx) and black smoke are not generated, the combustion speed is accelerated, black smoke is reduced by complete combustion, and the combustion efficiency is also improved.
[0106]
In addition, there is a potential difference between the two types of non-ferrous metals composing the outer tube and the inner tube (reference standard potential when H = 0 V). That is, a battery is formed between the outer tube body and the inner tube body. This potential difference also functions to subdivide the chain bonds of the liquid fuel carbon-water compounds flowing through the flow path, similar to the electromotive force generated by the magnetic field.
[0107]
Therefore, the chain bonds of hydrocarbon compounds are efficiently subdivided by the action of both of them. This can drastically reduce carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx) and black smoke in the exhaust gas by the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
[0108]
Further, according to the liquid fuel reforming apparatus of the present invention, the flow area of the liquid fuel flowing in the flow path is changed by changing the cross-sectional area of the flow path according to the amount of crushing of the outer tube, and the above-described magnetic field is generated. The function of changing the electric power and subdividing the chain bonds of the liquid fuel coal-water compounds can be optimized according to the engine displacement, and the reduction of harmful substances in the exhaust gas can be further promoted.
[0109]
In addition, the liquid fuel reforming apparatus of the present invention is a rectangular parallelepiped whose upper surface is rectangular because the anisotropic magnetic body is compared with a reforming apparatus whose upper surface has a shape other than a rectangle (eg, a circle). As a result, the strength of the magnetic field increases.
[0110]
Moreover, the liquid fuel reforming apparatus of the present invention can realize a magnetic induction closed circuit free from magnetic leakage by forming a radius of 56 degrees or more at the corner of the magnet holding case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an automobile in which a catalytic converter is installed.
FIG. 2 is a perspective view of the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a state in which one and the other magnetic processing bodies are combined in the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of one and the other magnetic processing bodies.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a central portion of the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a fuel supply device for an automobile gasoline engine.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the connection between the connecting pipe and the fuel hose of the gasoline engine fuel supply device in the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
FIG. 8 shows the measurement results for the relationship between the rotational speed and torque of an automobile engine equipped with a three-way catalytic converter.
FIG. 9 shows the measurement results for Example 1 of the present invention.
FIG. 10 shows measurement results for Example 2 of the invention.
FIG. 11 shows the measurement results for Example 3 of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of a fuel supply device for an automobile diesel engine.
FIG. 13 is an explanatory diagram of the connection between the connecting pipe and the fuel hose of the diesel engine fuel supply device in the liquid fuel reforming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
A Liquid fuel reformer
1 Magnetic processing body
2 The other magnetic processing body
3 Magnet holding case (one magnet holding case)
3 'magnet holding case (the other magnet holding case)
7 Permanent magnet (one anisotropic magnetic body)
7 'Permanent magnet (the other anisotropic magnetic body)
8,8 'filler
24 Connection pipe
24A outer tube
24B inner tube
30 Crushing part
31 Outer channel
32 Inner channel
Claims (14)
前記接続管が、非鉄金属からなる外側管体と、前記外側管体の内部に収容された、前記外側管体のそれとは異なる非鉄金属からなる内側管体とを有し、かつ前記内側管体の内部、及び前記内側管体と前記外側管体の壁部との間に、前記接続管の入口側から出口側に抜ける流路を有し、
前記外側管体と前記内側管体との間に電位差が発生するように、前記2種類の非鉄金属を選択するようにし、
前記外側管体の中央部に一つの押潰部を設けることによって前記内側管体と接触させ、かつ、
当該押潰部を囲う態様で前記接続管を前記各磁気保持ケースで挟み込むことによって、磁気誘導閉回路を形成することを特徴とする液体燃料の改質装置。One magnet holding case made of a magnetic body containing one anisotropic magnetic body and the other magnet holding case made of a magnetic body containing the other anisotropic magnetic body, the one magnet holding case The case and the other magnet holding case constitute a part of the magnetic induction circuit at each joint, sandwiching a non-magnetic connecting pipe through which liquid fuel flows and is magnetically attracted to each other, A liquid fuel reforming apparatus, wherein a magnetic field formed by one anisotropic magnetic body and the other anisotropic magnetic body is orthogonal to the connecting pipe,
The connecting pipe has an outer tube made of a non-ferrous metal, and an inner tube made of a non-ferrous metal different from that of the outer tube, housed in the outer tube, and the inner tube And between the inner tube body and the wall portion of the outer tube body, there is a flow path extending from the inlet side to the outlet side of the connection pipe,
The two types of non-ferrous metals are selected so that a potential difference is generated between the outer tube and the inner tube ,
Contacting the inner tube by providing one crushing portion at the center of the outer tube; and
An apparatus for reforming liquid fuel, wherein a magnetic induction closed circuit is formed by sandwiching the connecting pipe between the magnetic holding cases in a form surrounding the crushing portion .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003071330A JP4333904B2 (en) | 2002-04-10 | 2003-03-17 | Liquid fuel reformer |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002142204 | 2002-04-10 | ||
JP2003071330A JP4333904B2 (en) | 2002-04-10 | 2003-03-17 | Liquid fuel reformer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004003450A JP2004003450A (en) | 2004-01-08 |
JP4333904B2 true JP4333904B2 (en) | 2009-09-16 |
Family
ID=30447597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003071330A Expired - Fee Related JP4333904B2 (en) | 2002-04-10 | 2003-03-17 | Liquid fuel reformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4333904B2 (en) |
-
2003
- 2003-03-17 JP JP2003071330A patent/JP4333904B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004003450A (en) | 2004-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4162235B2 (en) | Liquid fuel reformer | |
JP4462556B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP6190182B2 (en) | Exhaust purification system for rough terrain cranes | |
US20120042637A1 (en) | Tall vertical scr | |
CN104234801A (en) | An exhaust gas sampling device | |
EP2299080B1 (en) | Exhaust gas purification apparatus | |
JP2006242020A (en) | Exhaust emission control device | |
JP6131129B2 (en) | Rough terrain crane | |
WO2012011148A1 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4333904B2 (en) | Liquid fuel reformer | |
JP2005076460A (en) | Exhaust emission control device | |
JPH1122566A (en) | Combustion acceleration auxiliary device for internal combustion engine | |
JP5914410B2 (en) | Construction machinery | |
JP2008151102A (en) | Reforming device of liquid fuel | |
EP3617466B1 (en) | Exhaust gas purification system and automotive vehicle | |
JP2006161768A (en) | Exhaust emission control device | |
JPH1047173A (en) | Liquid fuel improving device | |
WO2017150538A1 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
US9140172B2 (en) | Gas flow distributing flexible coupling | |
JP4344565B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
WO2021075276A1 (en) | Catalyst for purification of exhaust gas | |
WO2017150513A1 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
KR100361844B1 (en) | Soots reducing apparatus of diesel engine | |
CN113544334A (en) | Construction machine | |
JP2005233066A (en) | Exhaust emission control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090323 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090518 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090618 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090618 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130703 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |