JPH0823025B2

JPH0823025B2 - 電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法

Info

Publication number: JPH0823025B2
Application number: JP4122925A
Authority: JP
Inventors: 哲治郎久保; 輝太郎中村; 隆夫渡辺; 健一佐藤; 信夫平澤
Original assignee: KUBO GIJUTSU JIMUSHO JUGEN; Maruenu KK
Current assignee: KUBO GIJUTSU JIMUSHO JUGEN; Maruenu KK
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0657264A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広くは油性燃料の改質
に関するものであり、特にその燃費を向上した発明に関
するものである。就中、電気石を主として用いた油性燃
料改質によって、その燃費を改良すると同時に排気ガス
の浄化をする方法と手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関や一般燃焼機器の油性燃料改質
・省燃費と排気ガスの浄化手段の製造方法や手段は、い
ろいろ提案され実用化されているものも多い。それは＜
次世代を担う新しいエネルギーが実用化されるまでの化
石燃料の節約のためであり、排気ガスの浄化は人類の生
存をかけた戦いでもある。しかして、自動車等の内燃機
関に使用されているガソリンや軽油や重油等の油性燃
料、およびボイラー等その他の燃焼機器に使用される油
性燃料の改質による省燃費の方法や装置は、電場処理、
磁気処理、超音波処理、遠赤外線照射処理等多くの提案
がなされ、それらの一部の装置や方法は実用化されてい
る。

【０００３】これらの技術はいずれも、燃料分子の会合
体（クラスター）に提案の刺激を与えることにより、ク
ラスターを小さくし、その粘性を下げ霧化を促進させ、
燃焼効率と排気ガスを清浄しようとしたものである。ま
た水の油性燃料へのエマルジョン化による省燃効率・馬
力のアップと煤の生成抑制を狙ったものも提案されてい
る。

【０００４】上記の提案は、燃焼温度や回転数や負荷等
の使用条件や使用する油性燃料の種類や内燃機関の違い
によって効果がテンポラリーで一定でなく、再現性に問
題があったり、効果があってもきわめて不安定で、エン
ジンや燃焼バーナー等に改質された油性燃料が供給され
る前にその効果を失ってしまうものが多い。また、水の
油性燃料へのエマルジョン化は、通常混入されている水
の飽和水分量以上の水をエマルジョン化することはでき
ないし、余分な水は内燃機関の材質を腐食させる結果を
招いている。その証拠に発明者の主張と違い、毎年地球
上で生産される４千万台以上の自動車に、これらの技術
が正式に採用普及されていないのが実情である。

【０００５】従来の技術が採用している燃費の改善と排
気ガスの浄化手段と製造方法は、油性燃料を改質するの
でなく、いずれも燃焼条件を定量的にコントロールする
方法や装置を採用している。すなわち、コンピュータを
駆使して空燃費を制御し完全燃焼を目指した効果であっ
て、精密な電子燃料噴射システムや点火時期を制御する
電子制御点火システムやＯ₂ センサーフィードバックシ
ステム等で構成されたものが代表的である。それでも排
出される排気ガスは、高価な白金やロジウム系の３元触
媒コンバータで後処理されている。もちろん、本発明に
かかる電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排
気ガスの浄化手段と製造方法は、これらの方法や手段と
併用することを妨げない。

【０００６】一方、触媒の発見とその研究開発が今日の
化学の発展の全てに貢献したと言っても言い過ぎでない
ほど、触媒は化学の発達に大きな役割を果たしてきた。
したがって、これは殆ど研究し尽くされ、現在では理論
的に成り立つ新たな発明が出ない程になってしまった。
それゆえに、「触媒は特許にならない」と俗に言われて
いる位である。

【０００７】しかして、触媒には白金とか銅等の金属触
媒がよく知られ一般的であり、上述のごとくにこれらに
は殆ど開発の余地はない。しかし、触媒には金属触媒以
外にも、「電極触媒」と言うものがある。これは、電極
そのものが触媒としての働きをすると言う理論であっ
て、理論としては認められている。したがって、この分
野での開発が大きく期待されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般のガソリンや軽油
には、微量のガム状物質が含まれ、それが空気と接触し
て酸化重合物が生成される。この酸化重合物が、内燃機
関のヒューエルストレーナやノズルおよびバルブ等に沈
着して障害を招いている。特に、自動車の油性燃料は、
水の侵入のチャンスも多いが、使用中は空気と激しく接
触して攪拌されるチャンスが多い。温度によってその物
性変化の度合は異なるが、油性燃料への水の侵入と空気
との接触は、精製された飽和炭化水素を酸化させ、不飽
和炭化水素を生成させる。このように、油性燃料は酸化
重合し、ラジカルを生成・酸敗させたりして、分子を成
長させ燃焼しにくいものに変質している。その結果、油
性燃料精製時の所定のオクタン価が下がり、内燃機関の
性能までも著しく下げる場合がある。殊に、長期保存の
場合等にもこれと同じような劣化が生ずるため、酸化防
止剤等の投入を行っている。しかし、これにより油性燃
料に劣化が生じ、しかもその効果も完全とは言えない。

【０００９】以上のように、従来の方法や装置は、油性
燃料を改質し省燃費と排気ガスを減少及び浄化しようと
するものと、燃焼条件を定量的にコントロールして、省
燃費と排気ガスを減少及び浄化しようとする方法や装置
である。しかし、前者はコストは安いが、その効果は燃
焼環境や使用条件によって一定でなく、再現性に乏し
い。後者はコンピュータでコントロールされるため、結
果は安定してはいるがコストがかかる。さらに、後処理
で排気ガスの浄化を行う方法や手段ある。また、これら
の二つの技術の併用も当然考えられるが、まだ実用化さ
れているものはない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願出願の発明者は、本
発明の出願人と同一人が既に出願した発明（特願平１−
２５７１３０）の明細書に記述したように、電気石結晶
が永久電極を有する事を発見し実験的によって実証し
た。さらに、これを微細粉末にして得た無数の電気石微
細電極による水の電解によって、界面活性を持つ水をつ
くることを発明した。これは日本物理学会その他におい
て発表され「久保理論」と呼ばれ、多くの研究者によっ
て実験的にも追認され、各方面での応用研究が始まり、
その一部は実施されている。

【００１１】この電極の強さは、電気石を数ミクロンの
微細な結晶に粉砕してはじめて検証することができる。
電極の数はおおよそ結晶の長さの３乗に反比例し、電極
間の示す外部電場の強さは、電極間距離の２乗に反比例
する。この理由により、電気石結晶の微細化によって初
めて永久電極の存在を実験的に検証することができ、電
気石の効果を引き出すことが可能となり、実用的な応用
技術を開発することができる。このような電気石の微細
結晶の反対符号の電極同士が相互に打ち消し合わないよ
うに、これに適当な電気的絶縁性を持つ誘電体物質を適
量混合し粒状、繊維状等用途に適した形に成型したもの
を用いて、この永久電極の性質を色々な用途に利用する
ことができる。

【００１２】以上のごとく、本発明は、本発明の出願人
と同一人が既に出願した発明（特願平１−２５７１３
０）から始まった電気石・シリカ・アルミナ等から成る
電気石粒状物のもつ微細電極を発展させたものであっ
て、上記の出願に続いてさらに本発明の出願人が先に出
願した発明である「電気石結晶によるイオン物質の電着
除去方法と金属電着電気石結晶」（特願平２−４６４４
９）および、その後の「電気石利用の担持金属媒触とそ
の製造方法」（特願平３−３２８３１２）に発展させた
ものである。

【００１３】この触媒作用を、さらに油性燃料に作用さ
せる研究をして、その改質の方法と装置としたもので、
これが極めて有効であることをつきとめたものである。
これによって、本発明における触媒の機能はその使用範
囲が拡大され、使用条件も向上されたものとなる。すな
わち、従来油性燃料の精製・改質のために開発されて来
た金属触媒に使用されている殆どの金属を、電気石微細
粉末の永久電極のうち負極に電着させ、従来の担持金属
触媒の触媒反応と電極反応がハイブリッド化した高活性
触媒がつくられる。そして、これに用いられる金属はそ
のイオン化傾向が適当に小さく、いわゆる「メッキ」で
用いられる電解質金属塩の水溶液をつくるものは全て利
用することが出来る。なお、当該明細書において「排気
ガスの浄化」とは、エンジン等から出てきた汚染度の高
い排気ガスを後で浄化するものではなく、油性燃料改質
により「汚染度のより低い排気ガスをエンジン等が排出
する」と言う意味である。

【００１４】本発明にかかる電気石を用いた内燃機関等
の油性燃料改質と排気ガスの浄化手段と製造方法は、電
気石・シリカ・アルミナ等から成る電気石粒状物の持つ
微細電極と触媒作用による油性燃料改質の方法と装置で
あり、また電気石による内燃機関等の燃料改質と排気ガ
スの浄化の方法と手段であり、派生的効果である水によ
る金属腐蝕等の弊害の除去の方法と手段である。以下
に、本発明にかかる電気石を用いた油性燃料改質による
燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法の具体的な構
成を詳細に説明する。これは、１種類以上の金属塩の水
溶液に電気石結晶の粉末またはこれを成形したものを担
体物質として入れて、この担体物質と頻繁に接触するよ
うにこの水溶液を攪拌や循環等により金属を電着させ、
この担体物質をその水溶液から分離して、その水溶液を
蒸発させて乾燥して成るものであって且つ油性燃料燃焼
装置に装着する担持金属触媒である。

【００１５】つぎに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項２の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の構成を説明する。
これは、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と
同一ゆえ、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文の
内から下記の点を除きここに引用して、以下の構成の説
明をこれに追加する。すなわち、その金属塩の水溶液は
２種類以上から成り、その金属はそのイオン化傾向の大
きさに反比例して電気石粉末の電極に順次電着されたも
のである。

【００１６】そして、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項３の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の構成を説明する。
これは、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と
同一ゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文
をここに引用し、以下の構成の説明をこれに追加する。
すなわち、その金属電着担体物質の乾燥時に、ペレット
（球状体も含む）やハニカム状、フィルムや板状アスベ
スト、無機繊維等用途に応じて決められた形状に固化し
て触媒担体とされたものである。

【００１７】さらに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項４の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の構成を説明する。
これは、以下の点以外は上記の請求項３の発明の構成と
同一ゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文
の内から下記の点を除きここに引用し、以下の構成の説
明をこれに追加する。すなわち、その金属電着担体物質
は、ペレット（球状体も含む）やハニカム状、フィルム
や板状アスベスト、無機繊維等用途に応じて決められた
形状に固化して触媒担体とされたものであって、さらに
その金属塩の水溶液は２種類以上から成り、その金属は
そのイオン化傾向の大きさに反比例して電気石粉末の電
極に順次電着されたものである。

【００１８】そして、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項５の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の構成を
説明する。これは、１種類以上の金属塩の水溶液に電気
石結晶の粉末またはこれを成形したものを担体物質とし
て入れ、この担体物質と頻繁に接触するようにこの水溶
液を攪拌や循環等により金属を電着させる。そして、こ
の担体物質をその水溶液から分離し、水洗乾燥し、油性
燃料燃焼装置に装着する担持金属触媒とするものであ
る。

【００１９】さらに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項６の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の構成を
説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項５の発
明の構成と同一ゆえに、上記の請求項５の発明の構成の
説明の全文をここに引用し、以下の構成の説明をこれに
追加する。すなわち、その金属塩の水溶液は２種類以上
から成り、その金属はそのイオン化傾向の大きさに反比
例して電気石粉末の電極に順次電着されたものとする。

【００２０】そして、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項７の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の構成を
説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項５の発
明の構成と同一ゆえに、上記の請求項５の発明の構成の
説明の全文をここに引用し、以下の構成の説明をこれに
追加する。すなわち、その金属電着担体物質は、ペレッ
ト（球状体も含む）やハニカム状やフィルムや板状アス
ベスト、無機繊維等用途に応じて決められた形状に固化
して触媒担体とするものである。

【００２１】さらに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項８の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の構成を
説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項５の発
明の構成と同一ゆえに、上記の請求項５の発明の構成の
説明の全文の内から下記の点を除きここに引用して、以
下の構成の説明をこれに追加する。すなわち、その金属
電着担体物質の乾燥時に、ペレット（球状体も含む）や
ハニカム状、フィルムや板状アスベスト、無機繊維等用
途に応じて決められた形状に固化して触媒担体とするも
のであり、さらにその金属塩の水溶液は２種類以上から
成り、その金属はそのイオン化傾向の大きさに反比例し
て電気石粉末の電極に順次電着されたものとする。

【００２２】

【作用】最初に、本発明にかかる電気石を用いた油性燃
料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法
の請求項１に記載の電気石を用いた油性燃料改質による
燃費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の作用を説明す
る。これは、１種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入れ
金属を電着させ油性燃料燃焼装置に装着するものゆえ
に、この担体物質が油性燃料燃焼装置装着用の担持金属
触媒となる。

【００２３】つぎに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項２の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の作用を説明する。
これは、以下の点以外は上記の請求項１の発明の作用と
同一ゆえに、上記の請求項１の発明の作用の説明の全文
の内から下記の点を除きここに引用し、以下の作用の説
明をこれに追加する。すなわち、その金属塩の水溶液は
２種類以上から成り、その金属はそのイオン化傾向の大
きさに反比例して電気石粉末の電極に順次電着されたも
のであるゆえ、それぞれの金属触媒の機能を発揮して、
電極触媒の機能との相乗作用が生じる場合も少なくな
い。

【００２４】そして、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項３の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の作用を説明する。
これは、以下の点以外は上記の請求項１の発明の作用と
同一ゆえに、上記の請求項１の発明の作用の説明の全文
をここに引用し、以下の作用の説明をこれに追加する。
すなわち、その金属電着担体物質の乾燥時に、ペレット
（球状体も含む）やハニカム状、フィルムや板アスベス
ト、無機繊維等用途に応じて決められた形状に固化して
触媒担体とされたものであるゆえ、それぞれの分野に応
用されて機能する。

【００２５】さらに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項４の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の発明の作用を説明する。
これは、以下の点以外は上記の請求項３の発明の作用と
同一ゆえに、上記の請求項３の発明の作用の説明の全文
の内から下記の点を除きここに引用し、以下の作用の説
明をこれに追加する。すなわち、その金属電着担体物質
の乾燥時に、ペレット（球状体も含む）やハニカム状、
フィルムや板状アスベスト、無機繊維等用途に応じて決
められた形状に固化して触媒担体とされたものであり、
さらにその金属塩の水溶液は２種類以上からなり、その
金属の電着イオンか傾向の大きさに反比例して電気石粉
末の電極に順次電着されるものであるゆえに、それぞれ
の分野に応用されて機能し、一方それぞれの金属触媒の
機能を発揮し、電極触媒の機能との相乗作用が生じる場
合も少なくない。

【００２６】そして、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項５の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の作用を
説明する。これは、１種類以上の金属塩の水溶液に電気
石結晶の粉末またはこれを成形したものを担持物質とし
て入れて金属を電着させ油性燃料燃焼装置に装着するも
のゆえに、この担体物質が油性燃料燃焼装置装着用の担
体金属触媒が出来る。

【００２７】さらに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項６の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の作用を
説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項５の発
明の作用と同一ゆえ、上記の請求項５の発明の作用の説
明の全文をここに引用して、以下の作用の説明をこれに
追加する。すなわち、その金属塩の水溶液は２種類以上
から成り、その金属はそのイオン化傾向の大きさに反比
例して電気石粉末の電極に順次電着されたものとする故
に、それぞれの金属触媒の機能を発揮し、電極触媒の機
能との相乗作用が生じる場合も少なくない。

【００２８】そして、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項７の電気石を用いた油性燃料改質による燃
費向上兼排気ガス減少及び浄化手段の製造方法の発明の
作用を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項
５の発明の作用と同一ゆえに、上記の請求項５の発明の
作用の説明の全文をここに引用して、以下の作用の説明
をこれに追加する。すなわち、その金属電着担体物質の
乾燥時に、ペレット（球状体も含む）やハニカム状やフ
ィルムや板状アスベスト、無機繊維等、その用途に応じ
て決められた形状に固化して触媒担体とするものである
ゆえに、それぞれの分野に応用されて機能する。

【００２９】さらに、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の請求項８に記載の電気石を用いた油性燃料改質に
よる燃費向上兼排気ガスの浄化手段の製造方法の発明の
作用を説明する。これは、以下の点以外は上記の請求項
５の発明の作用と同一ゆえに、上記の請求項５の発明の
作用の説明の全文の内から下記の点を除きをここに引用
し、以下の作用の説明をこれに追加する。すなわち、そ
の金属電着担体物質の乾燥時に、ペレット（球状体も含
む）やハニカム状やフィルムや板状アスベスト、無機繊
維等用途に応じて決められた形状に固化して触媒担体と
するものであり、さらにその金属塩の水溶液は２種類以
上から成り、その金属はそのイオン化傾向の大きさに反
比例して電気石粉末の電極に順次電着されたものとする
ゆえに、それぞれの分野に応用されて機能し、一方それ
ぞれの金属触媒の機能を発揮し、電極触媒の機能との相
乗作用が生じる場合も少なくない。

【００３０】

【実施例】以下に、本発明にかかる電気石を用いた油性
燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方
法を、その一実施例を用いて添付の図面と共に詳細に述
べる。この燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法
は、電気石の微小電極による電極反応（電気分解および
一般に電気刺激と呼ばれている反応を言う）と、電気石
粒状物の成分の一部を構成するシリカ・アルミナ等の固
体酸の持つ触媒作用との相乗効果によって、使用直前ま
でに劣化した油性燃料を石油精製時のオクタン価とセタ
ン価のを劣化以前の状態に戻し、さらにそれ以上のもの
に改善するものである。すなわち、油性燃料が酸化・劣
化し、燃料分子が互いに複雑に絡み合っている炭化水素
の鎖を電気石の電極反応によって分断、分解して低分子
量の炭化水素にし、燃料分子会合体（クラスター）を小
さくするものである。このような燃料油の電気刺激によ
る表面張力の低下、粘性の低下、低分子成分の増加に関
する報告は、過去色々な研究機関やグループによって発
表されているが、いづれも外部から何等かの手段で加え
られた電気エネルギーで発生した電気刺激によるもので
あり、電気石の永久電極によるものとことなっている。

【００３１】原油は、内燃機関の油性燃料としては全く
使い物にはならない。油性燃料の改質は、石油の精製時
に行われている。石油の精製方法は、対象の原油の性質
や抽出する目的の油性燃料の種類によって色々な手法が
開発されているが、代表的な石油精製方法の一つである
「水素化分解法」を次に述べる。「水素化分解法」では
原料油を二元機能を有する触媒を使用して、分解と水素
化を行っている。この時使用する触媒は、分解能は固体
酸触媒であるシリカ−アルミナやゼオライトを担体と
し、水素化能はＮｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｄ，Ｐｔ等の
金属をこれに担持させたものである。反応により対象原
油の芳香族が高度に水素化され、高品質な油性燃料を得
ることが出来る。その反応条件を変えることにより、高
品質で色々な油性燃料を得ることができるが、留出油を
対象とした場合の条件は、凡そ次の如くである。

【００３２】［反応条件］温度：３５０〜４３０ ℃ 圧力：１００〜１５０ｋｇ／ｃｍ² 液空間速度：０．３〜１．０／ｈｒ

【００３３】一方、高オクタン価を必要としているガソ
リンエンジン等の油性燃料に対しては、「接触改質法」
や「水素異性化法」等が用いられている。これらの触媒
は、いずれも水素化活性をもつＰｔ、Ｎｉを、シリカ−
アルミナやゼオライトに担持させたものを使用し、一定
の温度や雰囲気等の反応条件下で厳重な装置の中で油性
燃料の改質を行っている。本発明にかかる電気石を用い
た油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と
製造方法は、常温、常圧力下でしかも自動車の中で、燃
焼する直前で行うものである。

【００３４】石油精製時に行う改質を行う場合は、高い
反応温度、高い反応圧力、液空間速度が必要であるが、
本発明にかかる電気石を用いた油性燃料改質による燃費
向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法はこれらの反応条
件を必要としない。本発明にかかる電気石を用いた油性
燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方
法の油性燃料改質の方法とそのプロセスは、つぎの如く
である。先ず、電気石の微小電極の電極反応と、電気石
粒状物の成分の一部を構成するシリカ・アルミナ等が固
体酸として持つ触媒作用と、既に知られているPt,Ni,C
u,PdW等やその他の金属触媒との多重な相乗効果によ
り、分子間の結合エネルギーが低下して、その結合力が
弱まる。この時に、水素イオンが存在すると水素還元が
起こり、不飽和の油性燃料はそれと結合し空気中の酸素
およびその他の過酸化物と結合して、オクタン価の低く
なった燃料分子・酸化重合によって巨大化した燃料分子
の鎖を断ち切り、油性燃料は微細化される。さらに、本
発明の電気石の電極による電極反応は、一部の炭化水素
から水素イオンを引き抜き、カルボニュウムイオンを生
成させ、炭化水素のＣ−Ｃ結合を切り、重質油分を軽質
油分に改質する。その結果、油性燃料の低下した使用直
前のセタン価とオクタン価を再び取り戻して、さらに改
善することができる。

【００３５】油性燃料精製時には、水素化脱硫によって
対象原油に含まれている硫黄や窒素化合物等を除去する
ために「水素化脱硫」等が行われている。この時の水素
反応に用いられる触媒もまた、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗ等
の硫化物を、アルミナ等に担持させたものをである。こ
の水素反応の結果、硫黄化合物は炭化水素と硫化水素に
分解され、硫黄化合物は炭化水素とアンモニアに分解さ
れる。この時の反応条件は次の如くである。

【００３６】［反応条件］温度：２８０〜３４０℃ 圧力：３０〜５０ｋｇ／ｃｍ² 液空間速度：３．０〜５．０／ｈｒ

【００３７】油性燃料の燃焼にともなうＮＯx の生成
は、油性燃料中の窒素分から生成されるフューエルＮＯ
x と、空気中の窒素分から生成されるサーマルＮＯx が
あり、それぞれその生成機構が異なるために、必然的に
抑制方法も異なる。この事が、ＮＯx の減少、排気ガス
清浄を困難なものにしている。サーマルＮＯx の抑制方
法は、蒸気噴射や水エマルジョンの混合やＥＧＲ（排気
ガス再燃焼法）等によって油性燃料の燃焼温度を低下さ
せたり、酸素濃度を減少させて、また高温燃焼帯での滞
留時間の短縮等による燃焼方法の改善で、かなりの効果
を得ることができる。

【００３８】本発明にかかる電気石を用いた油性燃料改
質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法は、
常温と常圧力下で、しかも自動車の中で、燃焼する直前
から燃焼中にかけても行なわれるものである。その結
果、油性燃料は所定のセタン価やオクタン価を取り戻す
と同時に、排気ガス中の有害物質・ＳＯx 、ＮＯx 等の
酸素化合物の生成を押さえることができる。また、ヒュ
ーエルストレーナーや各種コントロールバルブ、噴射ノ
ズル等の詰まり等油性燃料に含まれている微量のガム状
物質の酸化重合物の生成および付着を防止できる。

【００３９】一方、自動車等の内燃機関に使用する油性
燃料では、水の侵入は日常茶飯事的に起こる事は前述の
通りであるが、本発明にかかる電気石を用いた油性燃料
改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法
は、今まで有害だったこれ等の水をあらゆる点でプラス
に転ずることができる。油性燃料に通常混入されている
飽和水分量は、レギュラーガソリンで0.010％、無煙ガ
ソリンで 0.0113％程度である。この電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法の触媒作用を行う電気石粒状物（電気石・シリカ・
アルミナ）は、電気石の永久電極によって、油性燃料に
含まれている水分子を電離し弱い電気分解を行う。この
反応は、２Ｈ₂０→Ｈ⁺（水素イオン）＋Ｈ₃０₂ ^- （ヒド
ロキシルイオン）と示すことができる。

【００４０】この時発生する水素イオンは、電気石の負
の電極面で放電し水素原子となり、つぎに水素分子・Ｈ
2 となるが、いづれも不安定で活性が強く、いわゆる水
素化および還元作用を行う。本発明にかかる電気石を用
いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段
と製造方法は、燃料分子の結合力をゆるめると述べた
が、油性燃料側にも水素イオンと結合し、不飽和なもの
を飽和なものに変えやすい状態をもたらす。これらの反
応もまた、原油精製時に用いられる油性燃料改質方法の
一つである「アルキル化法」等と反応プロセスが同じで
ある。

【００４１】電極反応により発生した水素イオン・Ｈ^-
は、油性燃料の中に結合する相手の過酸化物等が存在し
なければ、油性燃料の中に水素の微小気泡（気泡ゾル）
を作る。この「気泡ゾル」は、同一記号の電荷を帯び相
反発するため、合体して大きな気泡に成長することはな
く、固体コロイドのように燃料油の中に安定した分散系
をつくる。この水素の気泡ゾルは、ガソリン等の油性燃
料の燃焼条件とよく調和するので、油性燃料の燃焼効率
をプラスに導く。電気石の永久電極による電極反応によ
って、油性燃料に含まれている水分子の電離（弱い電気
分解）により、ヒドロキシルイオン・Ｈ₃０₂ ^- が生ま
れるが、このヒドロキシルイオンは０／Ｗ型の乳化、分
散、浸透等の作用を示す界面活性物質である。

【００４２】最近の水の分子構造についての理論によれ
ば、水は（Ｈ₂ ０）ｎで、ｎ＝１〜６との説が多い。ヒ
ドロキシルイオンの構造は、（Ｈ０）−（Ｈ₂０）のモ
デルで現しているが、この説にしたがえばその分子構造
は、（Ｈ０）−（Ｈ₂ ０）ｎであり、ｎは１から６のも
のが存在すると考えられる。界面活性作用の性質を現す
ＨＬＢ値は、疎水基と親水基の間のバランスによって変
わるのでｎの数値によって各々のＨＬＢ値も異なる。す
なわち、ｎ＝１の時にはＨＬＢ値は８〜１０であるが、
ｎ＝６ではＨＬＢ値は１７〜１８程度である。界面活性
物質・ヒドロキシルイオンは６種類のものがあることに
なり、これが混合されて複合的な界面活性作用と効果を
示すものと考えられている。

【００４３】乳化作用で言えば、ｎ＝１としたとき油の
中に水のエマルジョンをつくる０／Ｗ型の乳化作用を示
す。ｎ＝１〜６のときは、その乳化作用は複雑なものと
なって、異なったＨＬＢをもつ界面活性物質の混合され
たものとなる。油の中にＷ／Ｏ型の水のエマルジョンを
分散、乳化し、この水のエマルジョンの中にさらにＯ／
Ｗ型の油のエマルジョンを含む複合型エマルジョンがつ
くられ、この結果として油の中の水の飽和エマルジョン
の量も増大する。

【００４４】この水の飽和エマルジョンの含有量の増加
は、燃焼室での燃料油の微粒化に役立ち、パワーと燃焼
効率を上げると同時に燃焼温度を下げる働きをし、ＮＯ
_X や煤の生成を抑制する。水エマルジョンを含む燃料の
省燃費の効果は、色々な実験データがすでに報告されて
いる。しかし、現在一部の用途にしか使用されないの
は、油に水エマルジョンを分散させる装置（特公昭５９
−６９６０４）が複雑で取扱いやメンティナンスが面倒
であったり、さらに短時間で油と水の分離を起こし元に
戻ったり、燃料システムにおける錆の発生等の欠点があ
る事も原因して実用化が進んでいない。

【００４５】本発明品から生まれる、水の界面活性物質
であるこのヒドロキシルイオン・Ｈ ₃Ｏ₂ ^- による界面活
性効果は、１〜２日間保持される事が実験で分かってい
る。従来燃料へ侵入して来る水は、ごく一部は燃料にエ
マルジョンとなり安定した分散系を作るが水の量が多く
なると余分な水は燃料と水との比重差により、燃料タン
クやフィルターの底部に滞留し、その容器の腐食等の原
因となる。

【００４６】電気石の永久電極が作る界面活性を持った
水は、水の接する界面の鉄系材料の表面に不働態被膜を
作る。また、この不働態被膜は、この水の界面における
この水の還元性によって破壊されずに保持され、金属を
腐食から防ぐ役割を果たしている。ゴム部品等各種の材
料の劣化、変質、膨潤等は、これらの材料の耐酸化性の
劣化に原因するが、界面におけるこの水の示す還元性と
水の電離で生じる水の界面活性は、この劣化を防いでい
る。

【００４７】以下に、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造
方法を具体的に、それぞれの各実施例を用いて添付の図
面と共に詳細に述べる。図１は、本発明にかかる電気石
を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの減少
と浄化及び減少手段をエンジンに用いた油性燃料改質方
法のブロックダイアグラムである。図２は、本発明にか
かる電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気
ガスの浄化手段の一実施例の正面断面図を示したもので
ある。図３は、図２のものを横にした状態の一実施例の
概略斜視説明図である。図４は、本発明にかかる電気石
を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化
手段の誘電体物質と混合した電気石を、ハニカム状に焼
結又は表面にカッテングした状態の一実施例の概略斜視
説明図である。図５、図６、図７も同様、に電気石の結
晶を適当な電気的絶縁性を持つ誘電体物質と混合したも
のの概略斜視説明図であり、図５はフィルターの濾紙に
練りこんだもの、図６はそれをスポンジに練りこんだも
の、図７はそれを繊維・布に練りこんだもの、である。

【００４８】しかして、本実施例に使用の電気石微粉末
混合粒状物１の担体は、まず細かく粉砕した電気石の結
晶を、適当な電気的絶縁性をもつ誘電体物質の粉末（セ
ラミック）と混合し、球状に造粒し焼成したものであ
る。この仕上がりの直径は、平均3.0〜4.0ミリ程度であ
り、これをステンレス（ＳＵＳ３０４）等の金属でつく
られたものやプラスチック製の成型した円筒形の容器２
に入れる。この中を、網目のフィルター３を通して目的
の油性燃料を通過させるものである。これを自動車のエ
ンジンの燃料に使用のためにその機構に装着の場合は、
図２のごときものを軽油やガソリンの流路に設けるもの
である。

【００４９】しかして、本発明のそれぞれの請求項の各
実施例の金属触媒を整理すると以下のごとくになる。ま
ず、請求項１の発明のものは以下のごとくである。これ
は、１種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶の粉末ま
たはこれを成形したものを担体物質として入れ、この担
体物質と頻繁に接触するようにこの水溶液を攪拌や循環
等で混合することにより金属を電着させ、この担体物質
をその水溶液から分離し、水洗した後に乾燥してなる担
持金属触媒であって且つ燃料燃焼装置に装着する金属触
媒である。

【００５０】また、その請求項２以下のものを以下に順
次述べる。まず、この金属塩の水溶液は２種類以上と
し、その金属はそのイオン化傾向の大きさに反比例して
電気石粉末の電極に層状に順次電着されたものとしても
よい。さらには、その金属電着担体物質は、ペレット
（球状体も含む）にして金属やプラスチックの網に収納
したり（３図）、ハニカム状（４図）、フィルター状
（５図）やスポンジ（６図）あるいは布（７図）その他
フィルムや板状アスベスト、無機繊維等用途に応じて決
められた形状に固化して触媒担体とされたものである。
また、その金属電着担体物質を直接流体が油性燃料を通
過する流路の部品に塗布してもよい。そして、これらの
２者の混合も考えられる。

【００５１】以上を製造方法の観点から捉えると以下の
ごとくになる。すなわち、１種類以上の金属塩の水溶液
に電気石結晶の粉末またはこれを成形したものを担体物
質として入れ、この担体物質と頻繁に接触するようにこ
の水溶液を攪拌や循環等で混合することにより金属を電
着させる。そして、この担体物質をその水溶液から分離
し、水洗の後に乾燥した、担持金属触媒であって且つ燃
料燃焼装置に装着する金属触媒とするものである。

【００５２】この金属塩の水溶液は２種類以上とし、そ
の金属はそのイオン化傾向の大きさに反比例して電気石
粉末の電極に順次層状に電着させてもよい。さらには、
その金属電着担体物質の乾燥時に、ペレット（球状体も
含む）やハニカム状、フィルムや板状アスベスト、無機
繊維等用途に応じて決められた形状に固化して、触媒担
体とさせてもよい。そして、これら２者の混合も考えら
れる。

【００５３】しかして、本明細書中で述べた理論の一部
をここでもう一度確認する。まず、担持金属触媒であっ
て且つ燃料燃焼装置に装着する金属触媒の直接の担体は
負の電極であって、静電極との間で電極反応を生じると
言うこと。つぎに、この発明に使用する電気石以外の主
な物質は、アルミナとシリカで構成され、これらもまた
触媒機能を持っていると言うこと。そして、金属は、す
でに触媒機能が明らかにされているゆえに、白金や銅や
ニッケルその他の金属を容易に応用できると言うこと。
さらに、この金属触媒は、単一のものに限らず、２種以
上の合金触媒を作ることや電着を数度に分けて行うこと
により、合金膜や複数の層の膜を作ることも可能の色々
のものを作ることができる。

【００５４】最後に、本発明にかかる電気石を用いた油
性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段とエン
ジン特にディーゼルエンジンに関して少々述べる。ま
ず、ディーゼル燃料油（軽油）の性状と燃焼過程を述べ
る。ディーゼル燃料油（軽油）は原油から分留され、蒸
留性状がほぼ180〜350℃程度であるが、寒冷地用は灯油
が混合されるのでほぼ150〜350℃程度である。原油から
分留された軽油は硫黄分が多いので、水素化脱硫装置に
より0.4 ％程度に低減される。軽油を構成する炭化水素
の炭素数は、Ｃ₁₂〜Ｃ₂₂程度で、ｎパラフィン、ナフテ
ン、オレフィン、イソパラフィン、芳香族炭化水素の混
合物である。その他に若干の残留炭素分、分散した水分
および微量の硫黄化合物、窒素化合物、金属成分等さま
ざまなものが混じっている。

【００５５】精製された軽油は各地の貯蔵所に運ばれ、
貯蔵所からスタンドに運ばれて自動車に給油される。こ
れは、貯蔵中や運搬中および給油時に空気中の酸素と化
合して酸化され、品質が劣化する。特に、タンクローリ
ーの移し変え時や自動車への給油時には、空気と激しく
攪拌されるため酸化が進む。また、温度が高くなると酸
化が促進され、さらに劣化する。この燃料が酸化される
と、酸化した燃料になるだけでなく、重合などの複雑な
作用が起こり燃料の分子が大きくなり、さらに燃えにく
い燃料になる。このため、実際にユーザーが使用する燃
料は精製した直後の状態ではなく、一部劣化した燃えに
くい燃料になっている。

【００５６】ディーゼルエンジンに要求される燃料の性
質は第１に着火性である。ディーゼルエンジンでは、燃
料はシリンダ内の高圧、高温の圧縮空気の中に噴射ポン
プによって噴射され、油滴が気化して混合気が形成さ
れ、自然発火して燃焼する。燃焼過程は図９の通りで、
燃料の噴射から燃料の終了までは、四つの過程に分けら
れる。図９のＡからＢは、噴射から着火までの時間（着
火遅れ）で油滴の気化や拡散による混合気形成に要する
時間と混合気が形成されてから着火するまでに要する時
間の合計である。後者（混合気が形成されてから着火す
るまでの時間）が燃料の着火性でセタン価で表示され、
燃料の自然着火温度が低いほど良い。セタン価は、ｎパ
ラフィンがもっとも高く、ナフテン、オレフィン、イソ
パラフィンそして、芳香族の順である。

【００５７】図９のＢからＣは、着火遅れの間に噴射さ
れていた燃料が一気に燃焼する過程で、予混合燃焼と言
い、エンジンのパワーになる。着火遅れが長時間になる
と、より多く噴射された燃料が一気に着火するので急激
な圧力上昇となり、ディーゼルノックをおこす。図９の
ＣからＤは、その後の噴射に応じて燃焼する過程で拡散
燃焼と言う。図９のＤからＥは、噴射終了後に未燃の燃
料が燃焼する過程で、後燃えと呼ばれている粒子状物質
が多くなる。

【００５８】ディーゼル車の排出ガスでは、ＮＯ_X、黒
煙および粒子状物質が問題であって、ＣＯとＨＣはガソ
リン車に比較して少ない。ディーゼル車の排出ガス対策
では、排出ガス中に黒煙（カーボン）などを成分とする
粒子状物質を含むので、ガソリン車で採用されている触
媒法（キャタライザー）や排気循環法（ＥＧＲ）の採用
には問題があり、したがって対策が遅れ、現在の規制が
低い水準にある。ＣＯは燃料の不完全燃焼によるもので
あるが、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べ
て空気過剰率が大きく、空気が十分にあって燃焼が行わ
れるために、ＣＯ₂ まで反応が進み、ＣＯの発生濃度は
極めて少ない。ＨＣは燃料が燃え残ったまま排出される
ものがほとんどで、外気温度が非常に低い場合や着火お
くれの長い燃料を使用した時に生ずることがあるが、ガ
ソリンエンジンに比べ発生濃度は極めて少ない。

【００５９】ＮＯ_X は、ＮＯ（一酸化窒素）とＮＯ₂
（二酸化窒素）である。燃焼ガス中のＮＯ_X の主成分は
ＮＯであるが、ＮＯは大気中でただちに酸化されてＮＯ
₂ になる。燃焼の際に生成するＮＯ_X には、空気中での
高温燃焼により空気の成分の窒素と酸素が反応してＮＯ
を生成するサーマルＮＯ_X と、燃料中にわずかに含まれ
ている窒素化合物が燃焼してＮＯを生成するフューエル
ＮＯ_X とがあるが、圧倒的にサーマルＮＯ_X が多い。Ｎ
Ｏ_X は燃焼温度が高い場合に発生しやすい。燃焼室の形
状が直接噴射式の場合は、副室式に比べて熱の発生率が
高いのでＮＯ_X も発生しやすいが、いずれの方式にして
も、燃焼室内の空気渦流を適切に発生させて、燃料と空
気との混合を良くし、燃焼が最適に行われるようにする
とＮＯ_X の発生量が少なくなる。ディーゼルエンジン
は、ガソリンエンジンに比べてプローバイ・ガス中のＨ
Ｃは少なくて、ガソリンエンジンの１／50以下なので、
殆んど問題にされていない。黒煙は、局部的に酸素不足
が生じて、不完全燃焼が起こったときに発生し、「す
す」となって排出される。これが大気を汚染し、スモッ
グや視界を低下させる原因となる。

【００６０】そして、ディーゼルエンジンは、ガソリン
エンジンと異なり、運転状態が変化しても燃焼室中に吸
入される空気量はほぼ一定であるため、高負荷や加速時
のように、燃料噴射量が多いときに不完全燃焼を起こ
し、黒煙を発生する。また、噴射ポンプの圧力低下、噴
射時期の調整不良によっても発生する。パティキュレー
ト（粒子状物質）は、主成分は黒煙（すす）であって、
燃料油（特に軽油）に含まれる高沸点留分、芳香族炭化
水素分、残留炭素分および潤滑油（エンジンオイル）に
よるものが含まれている。

【００６１】そこで、図２にこの電気石（トルマリン）
燃料改質装置の構造を示す。まず、電気石原石を３μ以
下に微粉砕し、シリカおよびアルミナを主成分としたセ
ラミックスと混合して、３mm程度の球状に焼成する。そ
して、この焼成した電気石に触媒となる貴金属、特に白
金を電着する。この電気石粒状物は、まず第一に、燃料
油（特に軽油）中に含まれる水を電気分解し、Ｈ⁺ イオ
ン（水素イオン）とＨ₃Ｏ₂ イオン（ヒドロキシルイオ
ン）を発生する。この反応は、２Ｈ₂Ｏ→Ｈ＋Ｈ₃Ｏ₂ と書ける。

【００６２】燃料油（特に軽油）中には、物理的補水量
として0.012 ％程度の水が含まれている。実際には、空
気中の湿気やタンク内での結露等により、0.2 ％以上含
まれていると言われている。この粒状物は、燃料油（特
に軽油）中の水を電気分解すると同時に、電気石のエネ
ルギーによって燃料油が活性化され、その燃料油分子の
結合が緩むと共に、水素イオンと結合しやすい状態にす
る。そして、水の電気分解で出来た水素イオンが、酸化
によって出来た不飽和炭化水素と接触すると水素還元作
用が起こり、不飽和炭化水素が元の飽和炭化水素に戻
り、燃焼しやすくなる。一方、水酸イオンは界面活性を
持ち、その作用によって燃料の粘性を下げて、燃料パイ
プやシリンダー壁面に粘着するのを防止すると共に、燃
料粒子の霧化を促進し、空気との混合が良くなり、燃焼
しやすくなる。

【００６３】つぎに、電気石中に含まれる珪酸塩および
シリカ−アルミナの触媒作用によって、一部の炭化水素
の水素イオンを引き抜き、カルボニウムイオンが生成さ
れ、炭化水素のＣ−Ｃ結合が切断されて、重質油分が軽
質油分に分解され燃焼しやすくなる。これは接触分解法
と呼ばれ、原油精製時に行われている方法である。そし
て、水の電気分解で出来た水素イオンおよび珪酸塩、シ
リカ−アルミナが持っている水素イオンは、白金その他
貴金属の触媒作用により、燃料を水素化分解して、燃焼
しやすくする。さらに、電気石の電極反応作用および電
気石に電着された白金その他の貴金属は、上記の反応を
助長し燃料を改質すると共に、燃焼状態にプラスとして
働き、排出ガスを浄化する。

【００６４】以上の様な反応が複雑にからみあって起こ
り、燃焼しやすい燃料に改質され、空気との混合が良く
なり、より完全燃焼に近づくことによって、排出ガスを
浄化し、エンジンのパワーを引き出す。

【００６５】

【発明の効果】本発明にかかる電気石を用いた油性燃料
改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段と製造方法
は、以上のごとくになしたゆえに以下のごとき多大な効
果が生じた。すなわち、電気石の電極反応と触媒作用に
より燃料油を改質して、完全燃焼を促し、ＮＯx 、Ｃ
Ｏ、ＨＣ、煤等の環境汚染物質の生成を押さえることが
出来る。さらに、特異的な事象として、燃料油に侵入し
た水による油性燃料システムにおける金属等の腐食を防
ぐこと等、水によって従来生じていた弊害・弱点をプラ
スの効果をもたらす有用物質に換えることができる。し
かも、その装置は、簡素な構造で簡単な設置方法と低コ
ストで、さらに二次的公害も全くなしで行う事が可能と
なった。本発明の主な効果は、エンジンや油性燃料機器
の種類、油性燃料の種類とそのバラツキの影響を受けな
いため、従来の省燃費機器、排気ガス清浄システムを変
更することなくそのまま使用でき、それらの機器の効果
は本発明の効果にプラスされる。

【００６６】かようにして、本発明にかかる電気石を用
いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化手段
と製造方法は、電気石粒状物（電気石・シリカ・アルミ
ナ）の触媒効果の多重相乗効果によって、酸化し劣化し
たガソリンおよびジーゼル車等の油性燃料を「水素化分
解」等で、精製時の物性・オクタン価およびセタン価に
取り戻すことである。すなわち、精製時に行う油性燃料
の改質を常温、常圧下で、電気石粒状物に油性燃料が接
触するだけで、しかも車両の中で行うことである。その
結果油性燃料は、設計値通りの効率のよい燃焼・爆発を
行うことができる。

【００６７】自動車等の内燃機関にとって、いままで水
は決して有用な物資ではなかった。しかし、本発明にか
かる電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気
ガスの浄化手段と製造方法は、電気石粒状物による水分
子の電離（弱い電気分解）によって生ずる水素イオン・
Ｈ⁺ やヒドロキシルイオン・Ｈ₃Ｏ₂ ^- の示す触媒作用と
還元作用は、今まで厄介者であったこの水を、有用なも
のに変換するものである。

【００６８】こうして、第１に内燃機関の油性燃料の流
路における錆の発生の防止し、色々な酸化物生成を抑制
するものである。そして、第２に水素イオン・Ｈ⁺ やヒ
ドロキシルイオン・Ｈ₃Ｏ₂ ^- の示す触媒作用と還元作用
および電極反応によって一部の油性燃料分子を分断し、
あるいは油性燃料分子会合体（クラスター）を小さくす
ることにより、良い燃焼反応を生じる油性燃料に改質
し、その結果燃焼効率を向上させ、同時に排気ガスの浄
化にも役立つものである。第３に油性燃料に含水してい
る水分子の電気石の永久電極による電離（弱い電気分
解）によって生ずるヒドロキシルイオン・Ｈ₃Ｏ₂ ^- の界
面活性作用によって油の中に混入した水を乳化、微細化
し積極的に燃焼効率向上に寄与させると共に、煤やＮＯ
_X 等の生成を抑制する。

【００６９】さらに、本発明の電気石を用いた油性燃料
の改質による省燃費と排気ガスは、特定のエンジン、特
定の燃焼装置等の条件にとらわれる事なくその効果を発
揮させる事ができる。また、全ての燃焼装置や油性燃料
でテストを行ったわけではないが、実施例が示している
テストデーター、および油性燃料に対する電気石の永久
電極による電極反応および還元作用の効果からみて産業
上の利用分野は次のごとくになる。

【００７０】・自動車および一般産業用のガソリン・ジ
ーゼルエンジンの油性燃料の改質による省燃費と排気ガ
スの浄化。・ボイラー、ヒーター等、一般家庭、産業用の燃焼機器
の油性燃料の改質による省燃費と排気ガスの浄化。・火力発電、廃棄物燃焼炉等の大型産業用燃焼機器の油
性燃料の改質による省燃費と排気ガスの浄化。

【００７１】以上のような多岐にわたる効果が、実施例
の図が示すように構造と設置方法が簡単で、複雑な電気
配線等も全く不要で、エネルギーコストを大幅に削減さ
せ、化石燃料を使用している広い産業分野の内燃機関、
および燃焼機器にその効果が大きく現れる。

【００７２】なお、以上の効果の一部を証明するため
に、その実験データを表にしたのでそれをここに添付す
る。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電気石を用いた油性燃料改質に
よる燃費向上兼排気ガスの浄化及び減少手段をエンジン
に用いた油性燃料改質方法のブロックダイアグラムであ
る。

【図２】本発明にかかる電気石を用いた油性燃料改質に
よる燃費向上兼排気ガスの浄化及び減少手段の一実施例
の正面断面図を示したものである。

【図３】図２のものを横にした状態の一実施例の概略斜
視説明図である。

【図４】本発明にかかる電気石を用いた油性燃料改質に
よる燃費向上兼排気ガスの浄化手段の誘電体物質と混合
した電気石を、ハニカム状に焼結又は表面にカッテング
した状態の一実施例の概略斜視説明図である。

【図５】電気石の微粉末を適当な電気的絶縁性を持つ誘
電体物質と混合したものをフィルターの濾紙に練りこん
だものの概略斜視説明図である。

【図６】電気石の微粉末を適当な電気的絶縁性を持つ誘
電体物質と混合したものをスポンジに練りこんだものの
概略斜視説明図である。

【図７】電気石の微粉末を適当な電気的絶縁性を持つ誘
電体物質と混合したものを繊維・布に練りこんだものの
概略斜視説明図である。

【図８】ディゼルエンジンの燃焼過程のクランク角度対
圧力と温度の関係を示した図表である。

【符号の説明】

１電気石微粉末混合粒状物２容器

フロントページの続き (72)発明者平澤信夫新潟県長岡市南町２丁目４番10号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させ、この担体物質
をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発させて乾燥
して成るものであって且つ油性燃料燃焼装置に装着する
担持金属触媒、より構成されたことを特徴とする電気石
を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化
手段。
【請求項２】２種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させ、この担体物質
をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発させて乾燥
して成るものであって且つ油性燃料燃焼装置に装着する
担持金属触媒、より構成されたことを特徴とする電気石
を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化
手段。しかして、上記の金属は、そのイオン化傾向の大
きさに反比例して電気石粉末の電極に順次電着されたも
のである。
【請求項３】１種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させ、この担体物質
をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発させて乾燥
して成るものであって且つ油性燃料燃焼装置に装着する
担持金属触媒、より構成されたことを特徴とする電気石
を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化
手段。しかして、その金属電着担体物質の乾燥時に、ペ
レット（球状体も含む）やハニカム状、フィルムや板状
アスベスト、無機繊維等用途に応じて決められた形状に
固化して触媒担体とされたものである。
【請求項４】２種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させ、この担体物質
をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発させて乾燥
して成るものであって且つ油性燃料燃焼装置に装着する
担持金属触媒、より構成されたことを特徴とする電気石
を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気ガスの浄化
手段。しかして、その金属電着担体物質の乾燥時に、ペ
レット（球状体も含む）やハニカム状、フィルムや板状
アスベスト、無機繊維等用途に応じて決められた形状に
固化して触媒担体とされたものであり、さらに上記の金
属はそのイオン化傾向の大きさに反比例して電気石粉末
の電極に順次電着されたものである。
【請求項５】１種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させる。そして、こ
の担体物質をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発
させて乾燥し、油性燃料燃焼装置に装着する担持金属触
媒とするものであること、より構成されたことを特徴と
する電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気
ガスの浄化手段の製造方法。
【請求項６】２種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させる。そして、こ
の担体物質をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発
させて乾燥し、油性燃料燃焼装置に装着する担持金属触
媒とするものであること、より構成されたことを特徴と
する電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気
ガスの浄化手段の製造方法。しかして、上記の金属は、
そのイオン化傾向の大きさに反比例して電気石粉末の電
極に順次電着されたものとする。
【請求項７】１種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させる。そして、こ
の担体物質をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発
させて乾燥し、油性燃料燃焼装置に装着する担持金属触
媒とするものであること、より構成されたことを特徴と
する電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気
ガスの浄化手段の製造方法。しかして、その金属電着担
体物質の乾燥時に、ペレット（球状体も含む）やハニカ
ム状、フィルムや板状アスベスト、無機繊維等用途に応
じて決められた形状に固化して触媒担体とされたもので
ある。
【請求項８】２種類以上の金属塩の水溶液に電気石結晶
の粉末またはこれを成形したものを担体物質として入
れ、これを混合攪拌して金属を電着させる。そして、こ
の担体物質をその水溶液から分離し、その水溶液を蒸発
させて乾燥し、油性燃料燃焼装置に装着する担持金属触
媒とするものであること、より構成されたことを特徴と
する電気石を用いた油性燃料改質による燃費向上兼排気
ガスの浄化手段の製造方法。しかして、その金属電着担
体物質の乾燥時に、ペレット（球状体も含む）やハニカ
ム状、フィルムや板状アスベスト、無機繊維等用途に応
じて決められた形状に固化して触媒担体とされたもので
あり、さらに上記の金属はそのイオン化傾向の大きさに
反比例して電気石粉末の電極に順次電着されたものであ
る。