JP6588329B2 - 内燃機関への燃料供給装置及びその供給方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、自動車に搭載可能なコンパクトな内燃機関への燃料供給装置及びその供給方法を提供することにある。
従って、自動車で消費される燃料を部分的に水で代替することにより、自動車における燃料の削減が可能となると同時に、自動車での使用燃料の削減を通じて、自動車からの排気ガスの量を減少させ、地球環境の負荷の低減が可能となる。
このように、前記水が、イオンクロマトグラフ法により、Naイオンが検出されると共にMgイオン及びCaイオンが検出されず、26℃における表面張力が、65mN/m以上であり、油性液体と混合して撹拌したときに乳化する性質を有する乳化性の水であるため、融和燃料を、高活性の原子状水素を含む加工水を用いて生成でき、エネルギー効率の高い融和燃料を供給可能となる。
また、加工水を用いているため、乳化剤を用いなくても燃料油と混合可能であり、乳化剤無添加の混合燃料を達成できる。
更に、混合燃料は、Caイオン及びMgイオンが除去された軟水である加工水を原料とし、かつ、乳化剤を含まないため、内燃機関における酸化,錆や腐食が抑制され、混合燃料による内燃機関の劣化が抑制できる。
このように、戻り油を、燃料油タンク内に戻すため、ポンプに過剰な負荷がかからず、安定性の高い内燃機関への燃料供給装置を構成できる。
また、燃料配管のポンプ上流側の端部には、リターン路の出口側端部に対向した開口を備えた容器体が接続されているため、リターン路から戻された戻り油が、燃料油タンク内の燃料油よりも優先して混合手段に汲み上げられることとなり、燃料油タンク内に、戻り油及び水が過度に蓄積することがない。その結果、燃料油タンク内に蓄積した水による燃料油タンク内の各部材の錆び等を抑制することができる。
このように構成しているため、燃料油よりも比重の大きい水又は混合燃料を、優先的に混合手段に汲み上げることができる。
このように構成しているため、混合燃料の分散の度合いの適正化を図ることができる。
このように構成しているため、燃料油と水を効率よく分散できる。
従って、自動車で消費される燃料を部分的に水で代替することにより、自動車における燃料の削減が可能となると同時に、自動車での使用燃料の削減を通じて、自動車からの排気ガスの量を減少させ、地球環境の負荷の低減が可能となる。
なお、本明細書の実施形態及び実施例は、融和燃料を供給する例を記載しているが、水性液体と油性液体が完全に又はほぼ完全に分散した完全エマルジョン燃料又はエマルジョン燃料にも適用可能である。
本明細書において、「混合手段」「混合燃料」は、「融和手段」「融和燃料」の上位概念であって、エマルジョン生成手段、エマルジョン燃料を含む意味で用いる。
以下、本発明の一実施形態に係る内燃機関への燃料供給装置及びその供給方法について、自動車に適用して具体化したものを、図1〜図10を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の内燃機関への燃料供給装置Sを示す概念構成図である。
内燃機関とは、熱機関の一種であって、燃料の燃焼が機関の内部で行われ、燃焼ガスを動作ガスとして熱エネルギーを機械的エネルギーに変える原動機である。本実施形態において、内燃機関であれば、ディーゼルエンジン等、どのようなものでも用いることができるが、ガソリンエンジンであると好適である。
また、燃料油としては、ガソリン、軽油、灯油、重油、植物油、廃油等を用いることができるが、ガソリンを用いると好適である。
本実施形態の内燃機関への燃料供給装置Sは、例えば、自動車に搭載して、ガソリンエンジンに燃料を供給するために使用することができる。
本実施形態の内燃機関への燃料供給装置Sは、図1で示すように、燃料油タンクとしての燃料タンク1と、燃料タンク1内の液体の微小な異物を除去する公知のフィルタ2と、フィルタ2が先端に取付けられた燃料配管3と、原水から図4の加工水処理器Wで処理した乳化性の水としての加工水が貯蔵される水タンクとしての加工水タンク21と、燃料油と加工水とを撹拌・混合して融和燃料を生成する混合手段としての融和器5,7と、ポンプとしてのフューエルポンプ8と、融和燃料をインジェクタ31へ送出する主配管11と、混合燃料としての融和燃料のうち余剰の戻り油を燃料タンク1に戻すリターン路9と、不図示の内燃機関(エンジン)の各気筒に対して融和燃料を噴射するインジェクタ31と、を主要構成要素とする。
フィルタ2は、図1に示すように一方の端部が開口13aとなった中空の容器体13内に配置されている。容器体13は、開口13aが、リターン路9の端部9aに対向し、開口13aが燃料タンク1の底面1bに接するように、又は、底面1bの近傍に、配置されている。
融和器5は、加工水供給管25から送られた加工水と燃料配管3から送られた燃料油の混合物を、細孔から太い径の空間に噴出させることによりエマルジョン化する装置である。
融和器5は、図2に示すように、ハウジング51,54,57が直列に連結された略筒状長尺体からなる。
ハウジング51は、略円筒体からなり、上流側の軸方向端部に、上流側の燃料配管3に連結されるための燃料油流入口としての筒状の連結部51aが形成されている。また、上流側の軸方向側部に、加工水供給管25の下流端に連結するための水流入口としての筒状の連結部51bが形成されている。
また、下流側の軸方向端部に、端部を閉塞する閉塞部53と、閉塞部53を軸方向に対して斜めに貫通する貫通孔及び細孔部としての一対の細孔53aが形成されている。
一対の細孔53aは、ハウジング51の中心軸を通る面を中心として、相互に対称になるように形成されている。
なお、細孔53aは、一対に限られず、4つなど、3つ以上の複数設けられていてもよい。
連結部51aと閉塞部53との間は、細孔53aよりも大径筒状の大径部としての大径空間52が形成されている。
ハウジング57は、下流側の軸方向端部に、下流側の燃料配管3が連結される連結部58bを備えることを除いては、ハウジング54と略同じ形状からなる。
融和器7には、図1に示すように、上流側の連結部51aに、燃料配管3から、融和器5で融和された融和燃料が供給され、細孔53aから大径空間55までと、細孔56aから大径空間58までとの2度の噴出拡散を経ることにより、エマルジョン化の度合いが高められて、下流側の連結部58bから燃料配管3へ、分散,懸濁の度合いが高められた融和燃料が供給される。
融和器5,7のそれぞれの上流には、燃料油又は融和燃料が上流側に向かって逆流することを防ぐ公知の逆止弁4,6が配置されている。
燃料配管3は、フューエルポンプ8の下流で、インジェクタ31に接続された主配管11と、燃料タンク1の底部に向かって延びるリターン路9に分岐している。
主配管11は、フューエルポンプ8によりインジェクタ31に融和燃料を供給するための流路である。
リターン路9には、公知のプレッシャレギュレータ10が設けられている。プレッシャレギュレータ10は、フューエルポンプ8から吐出された融和燃料を導入し、導入された融和燃料を燃料タンク1の内圧に対して一定に調圧して、余った融和燃料を、リターン路9から端部9aを通じて燃料タンク1へ戻す。
このように、リターン路9及びプレッシャレギュレータ10を備えていることにより、燃料タンク1内で融和燃料をリターンさせ、内燃機関が消費する分量のみを一定燃圧で供給可能となる。これにより、内燃機関を通過して加熱された融和燃料が燃料タンク1に戻ることがなくなり、燃料タンク1内のエバポレーションガスの発生を抑えることが可能となる。
本実施形態では、図4で示す加工水処理器Wで生成した加工水を用いると好適である。
軟水製造装置100は、原水から軟水を製造する装置である。
軟水とは、硬度が100mg/l未満の水をいう。硬度とは、水に含まれるCa濃度及びMg濃度で表される指標であり、硬度=Ca濃度(mg/l)×2.5+Mg濃度(mg/l)×4.1で算出される。
第1の軟水生成器110には、例えば水道のような圧力のある原水が水供給管120から連絡管122を介して内部に導入される。
但し、原水として、湧き水、井戸水、雨水、川の水を、公知の水浄化用の濾過フィルタ,殺菌装置等により浄化,消毒処理を施したものや、清浄な湧き水、井戸水を用い、不図示のポンプで水供給管120、連絡管122を介して第1の軟水生成器110に導入してもよい。
水供給管120と連絡管122との間には、蛇口のような入口用開閉弁124が備えられ、連絡管122の途中には逆止弁126が備えられる。黒曜石収納器116の出口側には吐出管128aが取り付けられ、吐出管128aの先端または途中に出口用開閉弁130aが備えられる。
2RzSO3Na + Ca2+ → (RzSO3)2Ca + 2Na+
2RzSO3Na + Mg2+ → (RzSO3)2Mg + 2Na+
2RzSO3Na + Fe2+ → (RzSO3)2Fe + 2Na+
即ち、イオン交換樹脂132を通すことによって、原水に含まれているCa2+やMg2+やFe2+等が除去され、Na+が発生する。
H2O → H+ + OH−
H2O + H+ → H3O+
トルマリンは、プラスの電極とマイナスの電極とを有し、このプラスの電極とマイナスの電極によって、水に4〜14ミクロンの波長の電磁波を持たせ、かつ水のクラスターを切断してヒドロニウムイオン(H3O+)を発生させる。4〜14ミクロンの波長の電磁波が持つエネルギーは、約0.004watt/cm2である。
トルマリンと金属板との重量比は、10:1〜1:10が望ましい。その範囲を超えると、一方の素材が多くなりすぎ、両方の素材の効果を同時に発揮することができない。
H2O → H+ + OH−
更に、水素イオンと水とによって、界面活性作用を有するヒドロニウムイオン(H3O+)が発生する。イオン生成器114におけるヒドロニウムイオンの発生量は、イオン交換樹脂132によって発生する量よりはるかに多い。
H2O + H+ → H3O+
発生したヒドロニウムイオンの一部は、水と結びついてヒドロキシルイオン(H3O2 −)と水素イオンになる。
H3O+ + H2O → H3O2 − + 2H+
Cl2 + 2e− → 2Cl−
このCl−と前記Na+とはイオンとして安定した状態になる。安定した状態とは、イオン状態が長期間保たれることを意味する。また、ヒドロキシルイオンもイオンとして安定した状態になる。水が黒曜石を通過することによって、イオン生成器114を通過した水と比べて、ヒドロニウムイオンが更に発生し、かつヒドロキシルイオンも水素イオンも更に発生する。
H3O+ + H2O → H3O2 − + 2H+
水が黒曜石を通過することによって、その他に、以下の反応も発生する。
OH− + H+ → H2O
2H+ + 2e− → 2H2
更に、水が黒曜石収納器116を通過すると、黒曜石のマイナス電子によって、水の酸化還元電位が+340mVから−20〜−240mVになる。更に、黒曜石を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。
また、水を、イオン生成器114、黒曜石収納器116に通過させる順序を逆にして、黒曜石収納器116に通過した後の水をイオン生成器114に通過させてもよい。
表面張力向上器140は、軟水製造装置100で原水から生成された軟水を、トルマリン粉末又はトルマリンペレット及び/又は黒曜石収納器116を通過させることにより、軟水の表面張力を向上させると共に、軟水中の原子状水素の量を増加させる装置である。
表面張力向上器140を構成するイオン生成器114及び/又は黒曜石収納器116の構成は、軟水製造装置100に含まれるものと同様である。
もっとも下流の黒曜石収納器116の出口側には吐出管128bが取り付けられ、吐出管128bの先端または途中に出口用開閉弁130bが備えられており、表面張力向上器140で生成された加工水を吐出させるための不図示の蛇口が連結される。
本実施形態では、この不図示の蛇口より加工水を吐出させて、図1の加工水タンク21に加工水を貯留させる。
加工水には、Na+と、Cl−と、H+と、OH−と、H2と、ヒドロニウムイオン(H3O+)と、ヒドロキシルイオン(H3O2 −)と、活性水素(原子状水素)と、溶存酸素とを多く含む。
但し、原水が、軟水製造装置100を通過した軟水であって、表面張力向上器140を通過していないものを、加工水として用いてもよい。
軟水製造装置100を通過後に表面張力向上器140を通過した加工水に多く含まれるヒドロキシルイオン(H3O2 −)は、燃焼時において、イオン中に含まれる2つのOがO2となり、3つのHが活性な原子状水素となり、これがHガスとなって燃焼する。
また、表面張力は、原水(水道水)よりも高く、超純水と同等の水準まで高められている。
このように、本実施形態の加工水処理器Wで処理された加工水は、Mgイオン、Caイオン、Feイオンを含有せず、Naイオン濃度が高いため、油と加工水を混合して撹拌すると、Naイオンと油に含まれるトリグリセライドが加水分解して脂肪酸を遊離し、Naイオンと化合して、界面活性剤である脂肪酸ナトリウムを生成する。従って、本実施形態の加工水は、乳化剤を用いることなく、燃料油と混合して撹拌することにより、部分的に分散,懸濁した融和状態にすることが可能である。
本実施形態の融和燃料は、乳化剤無添加で、本実施形態の加工水と燃料油を不完全エマルジョン化したものであり、表面張力向上器140によって表面張力が高められ、原子状水素を含む加工水を用いていることから、原料となる燃料油よりも、燃焼による発熱量が多く、燃焼効率がよい。
本実施形態の融和燃料は、以下の燃料供給方法により、製造され、不図示のガソリンエンジンに供給される。
まず、原水から加工水を調整する原水加工工程を行う。
原水加工工程では、図4の加工水処理器Wに、水道のような圧力のある原水を供給する。
第1の軟水生成器110と第2の軟水生成器112の強酸性カチオン交換樹脂等からなるイオン交換樹脂132を通過させて、原水に含まれているCa2+やMg2+やFe2+等の金属イオンを除去して、原水を軟水にすると共に、原水の中にNa+とOH−とヒドロニウムイオン(H3O+)とを発生させる。
その後、軟水を、イオン生成器114及び黒曜石収納器116の少なくとも一方を、通過させて、加工水を生成する。つまり、イオン生成器114のみ、又は黒曜石収納器116のみ、又はイオン生成器114及び黒曜石収納器116の双方の循環時間は、30分以上とする。
内燃機関(エンジン)の駆動が安定した後、電磁弁23を開き、燃料配管3を通る燃料油に、融和器5の大径空間52において加工水を混合させる。加工水と燃料油との比率は、加工水の流量を調整する流量調整バルブ24で調整する。
加工水と燃料油の混合物は、融和器5,7の細孔53a,56aから大径空間55,58に噴出されて、加工水と燃料油が部分的に分散,不完全エマルジョン化された融和燃料が生成される。
戻り油の融和燃料は、燃料タンク1内の燃料油内に、吐出されるが、容器体13の開口13aが端部9aに対向して配置されているため、容器体13内部に向かって吐出されることとなる。従って、戻り油の融和燃料は、周囲の燃料油よりも優先して、容器体13内のフィルタ2からフューエルポンプ8によって吸い上げられる。
また、フィルタ2によって吸い上げられなかった融和燃料は、燃料油よりも加工水の比重が大きいことから、燃料タンク1の底部に貯まり、燃料タンク1の底部に接して、又は低部近傍に設けられた容器体13を介してフューエルポンプ8により優先して吸い上げられる。従って、燃料タンク1内に残存する融和燃料又は加工水の量は、非常に少ない量に抑えられる。
加工水と燃料油の比率が3:7である融和燃料を供給した場合の不図示のガソリンエンジンの回転数は、加工水を混ぜていない燃料油100%を供給した場合と同等程度であり、加工水を分散させても、同等程度のエネルギーが得られる。
図5では、フューエルポンプ8下流の主配管11の途中から分岐するリターン路9´と、リターン路9´に設けられたプレッシャレギュレータ10と、を備えている。融和器7´には、図6に示すように、最下流のハウジング57の軸方向側部に、リターン路9´に連結するための筒状の連結部57b´が形成されている。
このように構成しているため、プレッシャレギュレータ10は、フューエルポンプ8から吐出された融和燃料を導入し、導入した融和燃料を、融和器7´の内圧に対して一定に調圧して、余った融和燃料をリターン路9´を通じて融和器7´のハウジング57に戻す。
図5では、加工水を含む融和燃料が燃料タンク1に戻らないため、燃料タンク1に混入する水の量を極めて少量に抑制でき、燃料タンク1を正常な状態に保持可能となる。
<試験例1〜7 加工水の特性分析>
試験例1〜7では、本発明で用いられる加工水の特性分析を行った。
(試験例1 加工水の乳化安定性)
図4の軟水製造装置100に、水道水を供給して通過させた後、イオン生成器114及び黒曜石収納器116を、それぞれ、30分ずつ通過させて、実施例1の加工水を得た。
実施例1の加工水と、水道水、蒸留水、及び超純水を、それぞれ、ビーカーに入れ、2.7重量%、3重量%、5重量%のA重油をそれぞれ添加し、スターラーで撹拌して、それぞれのエマルジョンを調製した。調整直後、3時間後、1日後、3日後に、それぞれのサンプルの乳化状態を観察した。
5重量%のサンプルでは、加工水、蒸留水、超純水のすべてで、水相と分離した油相が観察されたが、油相の厚みは、蒸留水>超純水>加工水の順であった。
図7の結果より、調整後1時間経過の時点では、加工水と、蒸留水、及び超純水との間で、エマルジョン粒子径のばらつきには、殆ど差がなかった。エマルジョン粒子の平均径は、加工水よりも蒸留水、超純水の方が若干小さいが、殆ど差がなかった。
図4の軟水製造装置100に、水道水を供給して通過させた後、イオン生成器114を30分、1時間、3時間循環させた実施例2〜4の加工水と、図4の軟水製造装置100に、水道水を供給し、軟水製造装置100を通過させた後、黒曜石収納器116を、30分、1時間、3時間、4時間、5時間循環させた実施例5〜9の加工水を得た。
実施例2〜9の加工水と、超純水について、測定時の試料温度26.0℃の表面張力を測定した。
結果を、図8に示す。図8の結果より、イオン生成器114を30分、1時間、3時間循環させた実施例2〜4の加工水、黒曜石収納器116を、30分、1時間、4時間循環させた実施例5、6、8の加工水の表面張力は、超純水と同水準にあった。
図4の軟水製造装置100に、水道水を供給して通過させた後、黒曜石収納器116を、5時間通過させた実施例10の加工水を得た。
実施例10,11の加工水と、超純水、実施例10,11の調整に用いた原水(水道水)、この原水(水道水)に、界面活性剤を添加した界面活性剤添加水道水について、測定時の試料温度26.0℃の表面張力を、測定した。
結果を、図9に示す。図9の結果より、実施例10,11の加工水の表面張力は、原水よりも高く、超純水よりも低い値を示した。界面活性剤添加水道水は、他のサンプルよりも大幅に低い表面張力値を示し、10,11の加工水の表面張力は、界面活性剤添加水道水よりも大幅に高い、超純水、原水と同じレベルの値であった。
図8,図9の結果より、実施例2〜11の加工水は、超純水に近い表面張力値を示し、極めて清浄な水であることが示された。
試験例1で調整した実施例1の加工水と、超純水、陰イオン交換樹脂を通過させたイオン交換水、蒸留水のそれぞれに、A重油を添加して撹拌して各サンプルのエマルジョンを得た。これらのエマルジョンのゼータ電位を、ゼータ電位測定装置を用いて測定した。
測定結果を、表1に示す。
試験例1で調整した実施例1の加工水と、この加工水の原水(水道水)を、イオンクロマトグラフィを用いて、アニオン分析用イオンクロマトグラフ法、カチオン分析用イオンクロマトグラフ法を行った。
測定結果を、図10に示す。図10の各グラフの上段は、加工水の測定結果、下段は、原水の測定結果を示している。
図10の測定結果より、実施例1の加工水では、原水(水道水)と対比すると、Mgイオン、Caイオンが除去され、Naイオンが4倍に増加していた。
図4の軟水製造装置100に、水道水を供給して通過させた後、イオン生成器114及び黒曜石収納器116を、順次5分ずつ通過させた対比例1、イオン生成器114及び黒曜石収納器116を、順次15分ずつ通過させた実施例12の加工水を得た。
実施例12の加工水は、測定値が、127.0であり、水に溶け込んだサラダ油の量は、20.06mMolで、水道水に対比すると、2.5倍の量のサラダ油を溶かした。それに対し、対比例1の加工水は、測定値が、74.9であり、水に溶け込んだサラダ油の量は、11.83mMolで、水道水に対比すると、1.5倍の量のサラダ油を溶かした。
図4の軟水製造装置100に、水道水(日本国上田市営水道)を供給して通過させた後、イオン生成器114及び黒曜石収納器116を、それぞれ、30分ずつ循環させた実施例1の加工水と、図4の軟水製造装置100に、水道水(上田市営水道)を供給して通過させた後、イオン生成器114を30分循環させた実施例2の加工水と、図4の軟水製造装置100に、水道水(上田市営水道)を供給し、軟水製造装置100を通過させた後、黒曜石収納器116を30分循環させた実施例5の加工水と、図4の軟水製造装置100に、水道水(上田市営水道)を供給して通過させた対比例2の加工水と、実施例1,2,5及び対比例2の加工水の原水である対比例3の水道水(上田市営水道)について、上水試験方法(2011年版)により、pH,溶存酸素量,Naイオン濃度,酸化還元電位を測定した。
結果を、表2に示す。
従って、対比例2,3では、溶存酸素量が、純水の飽和溶存酸素量より若干低い値を示した。それに対し、実施例1,2,5では、いずれも、溶存酸素量が、純水の飽和溶存酸素量より高い値を示しており、本発明の加工水が、純水の飽和溶存酸素量よりも多い酸素が溶解していることが分かった。
本発明の実施例に適用された加工水は、蒸留水、超純水よりも乳化し易く、ゼータ電位でマイナスの符号を示していた。また、Mgイオン、Caイオンを有さず、Naイオンが増加していた。
これらの結果より、油の成分と結合するMgイオン、Caイオンが存在しないため、加工水と油との混合時には、Naイオンと油に含まれるトリグリセライドが加水分解して脂肪酸を遊離し、Naイオンと化合して、界面活性剤である脂肪酸ナトリウムを生成することが分かった。
また、本発明の実施例に適用された加工水は、超純水に近い表面張力を有しており、高い表面張力を持ちながら、別途界面活性剤を無添加の状態で、油と混合されたときに、界面活性剤を自ら合成して、油と乳化する能力を持つという、特殊な性質を有することが分かった。
更に、本発明の実施例に適用された加工水は、純水の飽和溶存酸素量よりも多い量の酸素が溶解していることが分かった。溶存酸素は、燃料油とエマルジョン化したエマルジョン燃料の燃焼効率を向上させる要因となる。
図1の内燃機関への燃料供給装置Sを搭載したロータリーエンジン車(マツダRX8)を用いて、燃料油供給及び融和燃料供給走行試験を行い、燃料油供給時及び融和燃料供給時の性能比較を行った。
本試験では、図1の内燃機関への燃料供給装置Sにおいて、まず、燃料油としてガソリンを用い、電磁弁23を閉めて、フューエルポンプ8を駆動させてガソリンのみを主配管11を通じてインジェクタ31に噴出させ、ガソリンのみでの走行を行う対比例1の走行試験を行った。走行は、日本国内の国道で、走行,停止の繰返し運転による通常の街中走行とした。測定項目は、エンジン性能に関する代表項目,つまり、エンジン回転数,ノッキング遅角量,点火時期,エンジン負荷,燃料噴射パルス,オルタネータ出力とし、計測器として、インターサポート社製のG-scan2を用いた。測定項目のデータは、走行試験中、1秒ごとにデータログを取得した。このデータログを用いて、5分間平均値を算出した。
基油であるガソリンに対して30%前後の加水量とすることにより、50%前後の基油削減率となる。
その後、電磁弁23を閉めて、燃料タンク1内の燃料油と戻り油のみにより、同様に街中走行を行う実施例14の走行試験を行った。同様の測定項目についてデータを取得した。
試験の結果を、表3に示す。表3には、それぞれの項目の最高値,最低値と、5分間の平均値を示す。
なお、本試験例において、対比例1の計測地点が、実施例13の計測地点に比べて、比較的上り坂の多い地点であったことから、エンジン回転数,エンジン負荷,燃料噴射パルスの値が、対比例1において、実際よりも若干高くなる傾向がみられたと考えられる。
1 燃料タンク
2 フィルタ
3 燃料配管
5,7 融和器
8 フューエルポンプ
9 リターン路
9a 端部
10 プレッシャレギュレータ
11 主配管
13 容器体
13a 開口
21 加工水タンク
22 加工水流量計
23 電磁弁
24 流量調整バルブ
25 加工水供給管
31 インジェクタ
31p デリバリパイプ
Claims (8)
- 燃料を内燃機関に供給する内燃機関への燃料供給装置であって、
燃料油を保持する燃料油タンクと、該燃料油タンク内の液体を、前記燃料油タンク外の内燃機関に送出する燃料配管と、を備え、
前記燃料油タンク内には、
水を取り込む水流入口と前記液体を取り込む燃料油流入口を備え、前記水流入口及び前記燃料油流入口から取り込んだ前記水と前記液体とを合流させると共に混合して、前記水と前記燃料油が分散した混合燃料を生成する混合手段と、
該混合手段で生成された前記混合燃料を、前記燃料配管を通じて前記内燃機関に圧送するポンプと、を備えることを特徴とする内燃機関への燃料供給装置。 - 前記水は、イオンクロマトグラフ法により、Naイオンが検出されると共にMgイオン及びCaイオンが検出されず、26℃における表面張力が、65mN/m以上であり、油性液体と混合して撹拌したときに乳化する性質を有する乳化性の水であって、
前記水流入口は、前記燃料タンク外に設けられて前記乳化性の水を保持する水タンクに連結された水供給配管に接続され、
前記燃料油は、ガソリンであることを特徴とする請求項1記載の内燃機関への燃料供給装置。 - 前記燃料配管の前記ポンプ下流側は、前記内燃機関に接続された主配管と、余剰の前記混合燃料を戻り油として前記燃料油タンク内に戻すリターン路と、に分岐され、
前記燃料配管の前記ポンプ上流側の端部には、前記リターン路の出口側端部に対向した開口を備えた容器体が接続されていることを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関への燃料供給装置。 - 前記容器体の前記開口は、前記燃料油タンクの底面に接し、又は、前記底面の近傍に配置され、前記リターン路の前記出口側端部の径と同じかそれより大きな径を有していることを特徴とする請求項3記載の内燃機関への燃料供給装置。
- 前記燃料配管には、前記混合手段の下流に、前記混合手段で生成された前記混合燃料を混合して前記混合燃料の分散の度合いを向上させる第二の混合手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の内燃機関への燃料供給装置。
- 前記混合手段及び前記第二の混合手段は、径の細い貫通孔からなる細孔部と、該細孔部の下流に連続して設けられた筒状の大径部と、を備えた分散部を備え、
前記細孔部は、前記混合手段の延長方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項5記載の内燃機関への燃料供給装置。 - 内燃機関への燃料供給方法であって、
燃料油を保持する燃料油タンク内に配置された水と前記燃料油が部分的に分散した混合燃料を生成する混合手段に、前記燃料油タンク内に配置されたポンプの圧力により、前記燃料油タンク内の液体を、前記混合手段に設けられた燃料油流入口を通じて供給すると共に、前記混合手段に設けられた水流入口を通じて水を供給して、前記液体と前記水を混合して前記混合燃料を生成する混合工程と、
該混合工程で生成した前記混合燃料を、前記ポンプの圧力により、前記内燃機関に送出する送出工程と、を行うことを特徴とする内燃機関への燃料供給方法。 - 前記送出工程において、余剰の前記混合燃料を、前記燃料油タンク内の前記液体を前記燃料油タンク外の前記内燃機関に送出する燃料配管の前記ポンプ下流側において、前記内燃機関に接続される主配管と分岐して設けられたリターン路を通じて、戻り油として前記燃料油タンク内に戻すリターン工程と、
前記リターン路の出口側端部に対向して設けられた開口を有する容器体を通じて、前記燃料油タンク内の前記液体を、前記混合手段の前記燃料油流入口に供給することを特徴とする請求項7記載の内燃機関への燃料供給方法。
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