JPH05263721A - 液体燃料改質装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック体を燃料タンクに浸漬させること
を不要にして、燃料タンクの損傷や異音の発生を防止す
ると共に、機関燃焼室に供給される液体燃料の全量をセ
ラミックに確実且つ均一に接触させて、液体燃料の構成
成分のイオン化を促進し、エンジン出力、燃費、排気性
能等の向上を図る。 【構成】 燃料タンク50から機関燃焼室51a 近傍に至る
燃料供給経路52の途中に、液体燃料改質装置１を設置
し、この装置１のケーシング２内部の流通路４に、多数
のセラミック小球状体９…９を充填させる。そして、ケ
ーシング２の入口孔６及び／又は出口孔７に、網状体1
1、13を張り渡し、前記セラミック小球状体９の表面に
樹脂コーティングを施し、更に前記ケーシング内部の流
通路４に磁界を生成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種輸送機器や産業機
器に搭載されているエンジンに液体燃料を供給する際
に、当該液体燃料の特性に有効な改質を加えて、エンジ
ン出力、燃費、排気性能等を向上させるための装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車や船舶等の輸送機
器或いはボイラー等の産業機器には、ガソリンエンジン
やディーゼルエンジン等が搭載されるが、この種のエン
ジンは、ガソリン、軽油、重油、灯油等の液体燃料を機
関内で霧化或いは気化して燃焼させることより、動力を
得るものである。そして、近年においては、エンジン出
力や燃費更には排気性能等の向上を目的として種々の対
策が講じられており、その一手段として、触媒等を使用
して液体燃料に化学変化等を生ぜしめ、その特性の改質
を図ることが行われている。一方、近年おいては、液体
燃料の有する特性を改質するために、セラミックを有効
利用することが行われているが、これを原理的に述べる
と、液体燃料がセラミックに接触することにより、好適
な物理化学的変化が生じて当該燃料の構成成分がイオン
化し、燃焼しやすい状態に変化するという理論に基づく
ものである。そして、この事実を立証すべく複数種のガ
ソリン車とディーゼル車とについて、セラミック使用時
と未使用時との比較検討を行った結果、セラミック使用
時における燃費が未使用時よりも向上しており、また排
気ガス中の有害成分であるＣＯやＨＣの量も低減するも
のであることが判明している。これを受けて、エンジン
の燃料系において液体燃料をセラミックに接触させた後
に機関燃焼室近傍に供給することが実施されるに至って
いるが、この接触を行わせるための具体的手段として現
時点において実用化されているものは、燃料タンク内に
セラミックの固体を浸漬させておき、この浸漬により燃
料タンク内で液体燃料とセラミックとを接触させるとい
うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、燃料タンク内に浸漬されるセラミックが大容
量のものであり、而も、このセラミックを貯留液体燃料
中に単に沈めていたのでは両者間の接触が良好に行われ
ないが故に、セラミックを貯留液体燃料中に吊り下げ支
持し或いは浮遊状態とせねばならず、このため車両等の
走行時における振動に起因してセラミックが燃料タンク
内壁に衝突し、異音の発生やタンク損傷等の不具合を招
いていた。また、燃料タンク内において貯留液体燃料の
全部にわたってセラミックを接触させることは、実質的
に不可能な事であり、好適な物理化学的影響を受け得る
のは一部の液体燃料に限られるという難点があると共
に、貯留液体燃料の残存量は時々刻々と変化するもので
あるため、物理化学的影響を常に均一に受けることがで
きないという問題を生じていた。更に、既存の燃料タン
ク内にセラミックを投入する作業は、燃料注入口から行
わねばならず、この燃料注入口は極めて流路面積が小さ
く、而も、燃料注入口からタンク部分に至るまでの流路
距離が長いため、セラミックの投入及びその吊り下げ支
持等が良好に行えず、作業性の悪化を招いていた。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、セラミックを燃料タンク内に収納することを不要
にして、燃料タンクの保護を図ると共に、機関燃焼室近
傍に供給される液体燃料の全てをセラミックに確実に接
触させ、且つ、この接触を常に均一に行い得るように
し、もって液体燃料の構成成分のイオン化を増進させ、
エンジン出力，燃費、排気性能等の向上を図ることを技
術的課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成す
べくなされた本発明に係る液体燃料改質装置は、以下に
示すような特徴を有するものである。すなわち、燃料タ
ンクから機関燃焼室近傍に通じる燃料供給経路に液体燃
料改質装置を設置すると共に、この液体燃料改質装置に
おけるケーシングの内部に入口孔から出口孔に至る内部
燃料流通路を形成し、該内部燃料流通路の途中に、セラ
ミックでなる多数の小球状体を充填せしめたものであ
る。そして好ましくは、前記セラミックでなる小球状体
よりも小さい目を有する網状体を、前記入口孔及び／又
は出口孔を覆うように張り渡し、また前記セラミックで
なる小球状体の表面に、セラミックパウダーを混入して
なる樹脂コーティングを施し、更に前記内部燃料流通路
の途中に、磁界を形成させるものである。

【０００６】

【作用】上記手段によると、燃料タンクから機関燃焼室
近傍に供給される液体燃料は、その供給経路の途中で、
当該液体燃料改質装置の入口孔からケーシングの内部燃
料流通路に流入し、この内部燃料流通路に充填されてい
る多数のセラミック小球状体の相互間の隙間を通過する
ことによりセラミックと充分に接触して確実に物理化学
的影響を受け、この後、ケーシングの出口孔から流出し
てストレーナ等を経由して機関燃焼室近傍に供給され
る。この場合、前記入口孔及び／又は出口孔には網状体
が張り渡されているので、この液体燃料改質装置からセ
ラミック小球状体が外部の燃料供給経路に流出すること
はなく、またセラミック小球状体の表面には樹脂コーテ
ィングが施されているので、セラミックが粉状化してそ
の微粉末がストレーナ等に詰まるといった事態が回避さ
れる。更に、前記ケーシングの内部燃料流通路には磁界
が形成されているので、液体燃料がセラミックと接触す
ることにより得られる効果と、液体燃料に磁力線が作用
することにより得られる効果との相乗効果を奏すること
となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明に係る液体燃料改質装置１が設置
される燃料系の一例を示す概略構成図であり、図２及び
図３は、前記液体燃料改質装置１の単体構造を示す縦断
正面図及び横断平面図である。先ず、図１に基づいて、
燃料系全体構成の一例を説明すると、燃料タンク50から
エンジン51の燃焼室51a 近傍に至る燃料供給経路52に
は、本発明に係る燃料改質装置１と、その直上流側のス
トレーナ53とが設置されている（他の部品については図
示せず) 。この図示例のものは、内燃機関のうちのレシ
プロエンジンに関するものであるが、本発明はロータリ
ーエンジンやディーゼルエンジン、更には外燃機関等に
ついても同様に適用できるものである。

【０００８】図２に示すように、本発明に係る液体燃料
改質装置１は、筒状のケーシング２と、該ケーシング２
の内部に固定されたファインセラミックでなる小径の内
筒体３とを有し、この内筒体３の外周とケーシング２と
の間に上流側内部流通路４が形成されていると共に、前
記内筒体３の内周部に下流側内部流通路５が形成されて
いる。そして、前記ケーシング２の上面部には、上流側
内部流通路４に連通する入口孔６が形成された導入管６
ａと、下流側内部流通路５に連通する出口孔７が形成さ
れた排出管７ａとが固着されていると共に、前記上流側
及び下流側内部流通路４，５は、内筒体３の端部に固定
された有孔小筒体８の通孔８ａを介して相互間が連通状
態とされている。

【０００９】一方、前記上流側内部流通路４には、セラ
ミックでなる多数の小球状体９…９が充填されていると
共に、この上流側内部流通路４の外周部（ケーシング２
の内周面）には、磁場を形成するための異極性磁石10…
10が固定されている (図３参照）。前記小球状体９…９
は、例えば 1〜7mm(好ましくは 3〜4mm)径のセラミック
球状体の表面に、セラミックパウダーを混入してなる樹
脂コーティングを施して、例えば 2〜8mm(好ましくは 4
〜6mm)径としたものであり、この樹脂コーティングに
は、液体燃料に溶融しない特性を有するもの（例えばエ
ポキシ樹脂系等）が採用される。そして、前記入口孔６
における上流側内部流通路４への連通部には、セラミッ
ク小球状体９よりも目の小さいステンレス製の網状体11
が張り渡されていると共に、前記上流側及び下流側内部
流通路４，５を連通する有孔小筒体８の通孔８ａの周囲
にも同様の網状体12が張り渡され、更に下流側内部流通
路５における出口孔７への連通部にも同様の網状体13が
張り渡されており、これによりセラミック小球状体９…
９の外部への流出が阻止されるようになっている。

【００１０】次に、上記実施例の作用を説明する。図１
に示す燃料タンク50から燃料供給経路52に吸い込まれた
液体燃料は、該経路に設置されている液体燃料改質装置
１の導入管６ａから、図２に示す入口孔６を経由してケ
ーシング２内部の上流側内部流通路４に流入し、この後
において多数のセラミック小球状体９…９の相互間の隙
間を通過することにより、液体燃料がセラミックと接触
する。これと同時に、液体燃料は異極性磁石10…10によ
る磁力線の影響を受ける。この後、液体燃料は矢印で示
すように、有孔小筒体８の通孔８ａを通過して内筒体３
の内部の下流側内部流通路５に流入し、排出管７ａの出
口孔７から排出される。そして、この排出された液体燃
料は、図１に示す燃料供給経路52に導かれ、ストレーナ
53で濾過された後、エンジン51の気化器54に供給され
る。

【００１１】以上のように、本発明に係る液体燃料改質
装置を搭載したガソリン車及びディーゼル車について、
実際に走行試験を行った結果、燃費が約１０〜３５％向
上することを確認した。また、排気ガス中の有害成分で
あるＣＯ及びＨＣについては、６５〜８５％の大幅な減
少を確認し、ディーゼル車の黒煙については、３０〜５
０％程度の減少を確認した。この実験結果は、液体燃料
とセラミックとの接触が充分に行われ且つ磁力線の影響
を伴って、液体燃料のイオン化が迅速に進行し、炭化水
素であるガソリンや軽油等の液体燃料の鎖状結合が分離
して、液体燃料の構成成分が細かく分割されて、燃焼し
やすい状態となったことを、定性的に示すものである。

【００１２】

【発明の効果】本発明に係る液体燃料改質装置は、上述
の通り構成されているので、以下に示す効果を奏する。
即ち、請求項１に記載の液体燃料改質装置によれば、燃
料タンクから所定の経路を介してケーシングの内部燃料
流通路に至った液体燃料は、多数のセラミック小球状体
の間を通過することより、セラミックとの接触が確実且
つ均一に行われることとなり、燃料構成成分のイオン化
を従来に増して促進させることが可能になると共に、セ
ラミック体を従来のように燃料タンク内に浸漬させる必
要がなくなり、燃料タンクの損傷や異音の発生等が効果
的に防止されることとなる。また、請求項２に記載の液
体燃料改質装置によれば、網状体の作用より、セラミッ
ク小球状体の外部への流出が阻止されて、液体燃料の円
滑な流れが維持できることとなる。更に、請求項３に記
載の液体燃料改質装置によれば、セラミック小球状体の
表面に樹脂コーティングが施されていることにより、セ
ラミック本体が粉状化することが阻止され、セラミック
の微粉末が燃料供給経路のストレーナ等に流入して目詰
まりを生じさせるといった不具合が回避されることとな
る。更に又、請求項４に記載の液体燃料改質装置によれ
ば、セラミックとの接触による効果に加えて、液体燃料
に対して磁力線が作用することによる好適な物理化学的
影響をも同時に受け得ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体燃料改質装置が設置される燃
料系の一例を示す概略構成図である。

【図２】上記液体燃料改質装置を示す縦断正面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ 液体燃料改質装置 ２ ケーシング ４ 内部燃料流通路（上流側内部流通路） ５ 内部燃料流通路（下流側内部流通路） ６ 入口孔 ７ 出口孔 ９ セラミックの小球状体 10 磁石 11 網状体 12 網状体 13 網状体 50 燃料タンク 51a 機関燃焼室 52 燃料供給経路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから機関燃焼室近傍に通じる
   燃料供給経路に液体燃料改質装置を設置すると共に、こ
   の液体燃料改質装置におけるケーシングの内部に入口孔
   から出口孔に至る内部燃料流通路を形成し、該内部燃料
   流通路の途中に、セラミックでなる多数の小球状体を充
   填せしめたことを特徴とする液体燃料改質装置。
2. 【請求項２】 セラミックでなる小球状体よりも小さい
   目を有する網状体を、入口孔及び／又は出口孔を覆うよ
   うに張り渡したことを特徴とする請求項１に記載の液体
   燃料改質装置。
3. 【請求項３】 セラミックでなる小球状体の表面に、セ
   ラミックパウダーを混入してなる樹脂コーティングを施
   したことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体燃料
   改質装置。
4. 【請求項４】 内部燃料流通路の途中に、磁界を形成さ
   せたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の液体
   燃料改質装置。