JPH07806A - 液体の活性化装置並びに均質混合体製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦帯電の現象を積極的に利用して液体を活
性化すると共に、活性化された液体の利用技術を開発す
る。 【構成】 摩擦帯電を生じやすい絶縁性固体材料からな
る収容体４と、この収容体４中に供給された絶縁性液体
を収容体４に対して高速で移動させる移動手段２と、上
記収容体の外面に接して収容体に帯電した電荷を接地す
る接地手段、とを備えた。 【効果】 絶縁性液体は収容体との摩擦で帯電して活性
化状態となる。例えばエンジンやボイラーの燃料供給に
応用すれば、燃料が活性化されて燃焼効率が向上し、排
気ガス中の有害成分が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、摩擦帯電を積極的に
利用して液体を活性化し、またこの活性化状態を利用し
て液体を均質に混合する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、絶縁性のゴムホースにガソリン
を通すと摩擦帯電の現象によってガソリンが帯電し、静
電気の放電によるスパークで発火することがあるので、
導電性材料製のホースを用いるなどの帯電防止対策が施
されている。このように、従来は摩擦帯電は厄介な問題
とされており、技術の重点は専らこの摩擦帯電の防止に
向けられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の点に
着目し、摩擦帯電の現象を積極的に利用して液体を活性
化すると共に、活性化された液体の利用技術を開発する
ことを課題としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この発明の液体の活性化装置は、摩擦帯電を生じ
やすい絶縁性固体材料からなる収容体と、この収容体中
に供給された絶縁性液体を収容体に対して高速で移動さ
せる移動手段と、上記収容体の外面に接して収容体に帯
電した電荷を接地する接地手段、とを備えている。この
ような装置は、例えば収容体として合成樹脂あるいは合
成ゴム製の細いチューブを用い、移動手段として燃料噴
射ポンプやキャブレタなどの燃料供給装置を用い、接地
手段として上記チューブの外側に金属性被覆体を設ける
ことにより、各種のエンジンやボイラーなどにおける燃
料の活性化装置として応用可能である。

【０００５】また、この発明の液体の均質混合体製造方
法は、摩擦帯電を生じやすい絶縁性固体材料からなる収
容体に２種類以上の絶縁性液体を収容し、絶縁性液体を
撹拌して収容体に対して高速で移動させることによっ
て、絶縁性液体を帯電あるいは双極子を生じた状態とし
て活性化し、異なる絶縁性液体間を帯電あるいは双極子
による静電気の吸引力によって相互に結合させるように
しており、例えば、水と油の均質混合体の製造などに応
用可能である。

【０００６】なお、上記の収容体は容器状のものやチュ
ーブ状のものなど適宜の形状が可能であり、収容体に用
いられる絶縁性固体材料としては、例えばポリエチレ
ン、ポリエステル、ポリプロピレン、フッ素樹脂、合成
ゴムのＮＢＲ(ニトリルゴム)、ポリエステルを用いたＦ
ＲＰ(繊維強化プラスチック)などが利用可能である。ま
たこの発明の処理対象となる絶縁性液体としては、例え
ばガソリン、軽油、灯油等の石油系燃料、機械油、食用
油、各種の有機溶剤などがある。

【０００７】

【作用】収容体中を高速で移動する絶縁性液体は、収容
体との摩擦によって帯電して反応しやすい活性化状態と
なるので、活性化された液体の性状を利用した種々の活
用が可能となる。例えばエンジンやボイラーの燃料供給
に応用すれば、燃料が活性化されて燃焼効率の向上や排
気ガス中の有害成分の低減が可能となる。

【０００８】また、収納体に２種類以上の絶縁性液体を
収容して撹拌し、静電気の吸引力によって異なる絶縁性
液体間を結合させることにより、従来完全な混合ができ
なかった液体、例えばエマルジョンの状態でしか混合で
きなかった水と油を均質で分離しにくい状態で混合する
ことが可能となる。

【０００９】

【実施例１】次に、請求項１及び２の活性化装置に関す
る発明をエンジンの燃料供給に適用した第１の実施例に
ついて、図１及び図２により説明する。

【００１０】図１において、１は燃料タンク、２は燃料
噴射ポンプやキャブレタなどの燃料供給装置、３はディ
ーゼルエンジンやガソリンエンジンなどのエンジン、４
は燃料タンク１と燃料供給装置２の間の燃料供給路に挿
入された活性化チューブである。この活性化チューブ４
は、図２の断面図に示すように樹脂チューブ４ａの外側
に金属チューブ４ｂを被覆した２重構造であって、例え
ば樹脂チューブ４ａとしては内径３mm、厚さ３mm、長さ
１ｍのフッ素樹脂チューブが、また金属チューブ４ｂと
しては樹脂チューブ４ａの外径に対応した内径を有する
銅管がそれぞれ用いられており、狭いエンジンルーム内
に収納できるように内径８０mm程度のコイル状に巻かれ
ている。

【００１１】金属チューブ４ｂは大地またはバッテリに
適宜アースされるのであり、このアースによって帯電し
た燃料からスパークが飛ぶことは防止される。なお、金
属チューブ４ｂに代えて裸銅線や金網を樹脂チューブ４
ａに巻き、これをアースするようにしてもよい。また樹
脂チューブ４ａの上記寸法は一例であり、基本的には細
く且つ長くて燃料を速い速度で通すことができるような
寸法であればよい。

【００１２】以上の構成において燃料を燃料タンク１か
らエンジン３に供給すると、燃料は活性化チューブ４を
通過する際に接触摩擦で燃料の個々の分子あるいはその
集合体である分子群がそれぞれ同一極性に帯電する。こ
のため、燃料の各分子間あるいは分子群間には反発力が
生じ、粘度を高める一因である相互間の吸引力あるいは
粘着力が打ち消されて粘度が大幅に低下することにな
り、従来よりも細かい微粒子となって噴射される。また
同一極性に帯電しているため、噴射後は相互の反発力で
３次元的に拡散する。

【００１３】従って、噴射された燃料粒子の径が小さ
く、体積に対する空気との接触面積比が大きくなって従
来よりも燃焼性が改善されると共に、噴射後の拡散で空
気との接触が一層良好になるので、この面からも更に燃
焼性が改善される。このため、完全燃焼が容易となって
燃焼効率が向上すると共に、排気ガス中の有害成分が低
減される。なお、帯電による活性化によって燃料が反応
しやすくなっており、この点も燃焼性向上に寄与してい
るものと考えられる。

【００１４】ちなみに、実施例によれば、黒煙はほとん
ど認められず、未燃焼物質であるＨＣやＣＯは１／２乃
至１／１０程度に激減し、ＮＯｘは３／４程度に減少
し、燃費は２０〜４０％向上するという結果を得ること
ができた。この事実から、この発明は燃料の節約だけで
なく、公害防止の面からも大きな効果が得られるものと
認められる。

【００１５】上述の例では、燃料の供給路に活性化チュ
ーブ４を挿入しているが、図３のような活性化容器５を
用いることもできる。すなわち、活性化容器５は例えば
ポリエチレン等の合成樹脂製容器５ａの外側をアースさ
れた金属カバー５ｂで覆ったものであり、これに絶縁性
液体６を入れて絶縁された撹拌機７で撹拌する構造にな
っている。これによれば、撹拌によって絶縁性液体６は
容器５ａと接触して摩擦され、液体を構成する個々の分
子あるいはその集合体である分子群がそれぞれ同一の極
性に帯電し、反応しやすい活性化状態となるから、この
ような手段で例えば活性化された燃料を得ることができ
るのである。

【００１６】

【実施例２】次に、請求項３及び４の発明に対応する均
質混合体製造方法、すなわち２種類以上の絶縁性液体を
活性化して混合する方法の実施例を述べる。

【００１７】この方法は図３の活性化容器５に２種類以
上の絶縁性液体６を入れて撹拌するのであり、図３の装
置をそのまま利用して実施することができる。この方法
の対象となるのは混合の困難な絶縁性液体であって、水
と油が最も適した対象物ということができる。すなわ
ち、例えば容量１００リットルの容器５に３０リットル
の灯油を入れ、これに更に５リットルの水を加えて３０
分間撹拌すると透明な液体が得られる。なお、条件によ
っては撹拌直後はエマルジョン状であることもあるが、
この場合でも２〜３日放置しておけば次第に均質で透明
な液体となる。

【００１８】こうして得られる液体は灯油と水とが混合
されたものではあるが、従来の常識による白濁したエマ
ルジョンではなく、また比重差で２層に分離したもので
もなく、全く均質で透明な性状の液体である。この液体
を別のガラス瓶に移して保存したところ、１ヵ月以上経
過しても同一の性状を安定して持続することが確認され
た。なお、水は通常の上水道水でよく、また油は上述の
ような灯油以外の各種の燃料油や食用油などでもよく、
すべて同様な結果が得られている。

【００１９】このように、従来完全な混合ができなかっ
た水と油がいかなる理由で均質で完全な混合状態を保つ
ことができるのかは未だ究明されておらず、理論的な解
明は今後の研究に待つほかないが、一応次のような推測
が可能である。すなわち、絶縁性液体がいずれの極性に
帯電するかは液体と収容体の組合せによって決まるので
あるが、上述の場合には活性化によって灯油がいずれか
の極性に帯電すると共に、水が分極して双極子を生じて
おり、灯油の分子の帯電した部分とこれに対応する水の
双極子の一方の極とがイオン的結合をしているものと推
測することができる。

【００２０】従って、この明細書では一応「混合」とい
う用語を用いてはいるが、水と油とはエマルジョンの状
態でしか混合できないという従来の常識を越えて、従来
から知られたものとは異なる状態による結合で新しい物
質が生じているとも考えられるのであり、この明細書で
はこのような状態も含んだ意味で「混合」という用語を
用いている。なお、この現象の理論的な解明とこの技術
による混合液体の用途開発は、今後の研究によって徐々
に進むものと期待され、また単独で活性化された液体の
応用先の開発についても同様である。

【００２１】

【発明の効果】上述の実施例から明らかなように、この
発明の液体の活性化装置は、摩擦帯電を生じやすい絶縁
性固体材料からなる収容体に絶縁性液体を供給して高速
で移動させて摩擦帯電を生じさせるようにしたものであ
り、活性化された液体の性状を利用した種々の活用が可
能となる。

【００２２】特に、絶縁性の細いチューブを経て燃料を
供給するようにした燃料供給装置では、燃焼効率が向上
して燃料消費が節約されるだけでなく、排気ガス中の有
害成分が低減されるので公害防止の面からも大きな効果
があり、自動車や船舶、航空機などの各種エンジンの燃
料供給のほか、ボイラーなどの燃料供給にも応用するこ
とができる。

【００２３】また、この発明の液体の均質混合体製造方
法は、摩擦帯電を生じやすい絶縁性の収容体に２種類以
上の絶縁性液体を収容し、絶縁性液体を撹拌して絶縁性
液体を帯電あるいは双極子を生じた状態として活性化
し、異なる絶縁性液体間の静電気の吸引力によって相互
に結合させるようにしたものである。従って、例えば水
と油のようにエマルジョンの状態でしか混合できなかっ
た２種類の液体を均質で分離しにくい状態で混合するこ
とができるようになり、新しい用途への活用が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置の一実施例の概略図である。

【図２】同実施例の活性化チューブの断面図である。

【図３】別の実施例の概略図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ 燃料供給装置 ３ エンジン ４ 活性化チューブ ４ａ 樹脂チューブ ４ｂ 金属チューブ ５ 活性化容器 ５ａ 合成樹脂製容器 ５ｂ 金属カバー ６ 絶縁性液体 ７ 撹拌機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 摩擦帯電を生じやすい絶縁性固体材料か
   らなる収容体と、この収容体中に供給された絶縁性液体
   を収容体に対して高速で移動させる移動手段と、上記収
   容体の外面に接して収容体に帯電した電荷を接地する接
   地手段、とを備えたことを特徴とする液体の活性化装
   置。
2. 【請求項２】 収容体が合成樹脂あるいは合成ゴム製の
   細いチューブであり、移動手段がエンジンへの燃料供給
   装置であり、接地手段が上記チューブの外側に設けられ
   た金属性被覆体であり、絶縁性液体が燃料である請求項
   １記載の液体の活性化装置。
3. 【請求項３】 摩擦帯電を生じやすい絶縁性固体材料か
   らなる収容体に２種類以上の絶縁性液体を収容し、絶縁
   性液体を撹拌して収容体に対して高速で移動させること
   によって、絶縁性液体を帯電あるいは双極子を生じた状
   態として活性化し、異なる絶縁性液体間を帯電あるいは
   双極子による静電気の吸引力によって結合させることを
   特徴とする液体の均質混合体製造方法。
4. 【請求項４】 ２種類の絶縁性液体の一方が水であり、
   他方が油である請求項３記載の液体の均質混合体製造方
   法。