JPH09317576A

JPH09317576A - 流体燃料の改質装置

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Publication number: JPH09317576A
Application number: JP8156135A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamashita; 驍山下; Hiroshi Yamashita; 洋山下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-09
Also published as: AU710498B2; AR003032A1; EP0810279A1; ZA965090B; TW328560B; NO962464L; CN1166572A; ID16701A; NO962464D0; KR970075297A; US5752157A; CA2178973A1; SG49962A1; MX9602872A; AU5598896A; BR9603365A

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関や燃焼装置内での燃焼効率の向上と
排気ガス中の窒素化合物の減少を図り得る改質装置を提
供する。【解決手段】ガソリンや可燃性ガス等の流体燃料が通
過する燃料通路１６を内部に形成したボビン本体１２
と、このボビン本体１２の外周に所要回数の巻回を施し
てなるコイル１４と、前記燃料通路１６に封入されると
共に前記流体燃料の接触通過を許容する磁性体金属の多
表面体１８とからなり、前記コイル１４に所要電圧を印
加して磁界を発生させると共に、この磁界により前記燃
料通路１６中における磁性体金属の多表面体１８を磁化
させ、前記燃料通路１６において流体燃料を前記磁化さ
れた磁性体金属の多表面体１８に接触させつつ流過させ
ることにより、該流体燃料の改質を行なうようにした流
体燃料の改質装置。この場合に磁性体金属の多表面体に
代えて、アモルファス合金の多表面体としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は流体燃料の改質装
置に関し、更に詳細には、例えばガソリンエンジンの如
き内燃機関その他ボイラ用燃焼装置等に使用される液体
燃料や、液化天然ガス(ＬＮＧ)の如き気体燃料を改質し
て、内燃機関や燃焼装置内での燃焼効率の向上および排
気ガスに含まれる窒素化合物(ＮＯx)の減少を図り得る
燃料改質装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンを搭載した自動車に関
して、エンジン内でガソリンを略完全に燃焼させて燃料
消費効率を増大させ、併せて排気ガス中の窒素化合物
(ＮＯx)を減少させる手段が従来より種々提案されてい
る。一例として、タンク中のガリンをポンプによりキャ
ブレータへ圧送する燃料供給パイプの外側に、複数個の
永久磁石を所要間隔で環状に配設するようにした燃費改
善装置が知られている。この装置によれば、パイプ内を
流れるガソリンの分子配列を前記永久磁石が発生する磁
界により変化させて所謂活性化を図り、これにより燃費
の改善を達成し得るというのである。また点火コイルか
らの高圧コードとエンジンの点火プラグとの接続部分に
特殊なバンドを巻付けるだけで、良好な点火用火花が得
られてガソリンの燃焼効率が増大する、という触れ込み
の手段も一部で商品化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
燃費改善装置は、提案者が力説するほどの効能は有して
おらず、実験上も燃費の改善という有意の効果は得られ
ていないのが実状である。例えば前述した燃料供給パイ
プの外側に永久磁石を環状に配設する装置は、ガソリン
に磁界を作用させて分子レベルで電子にスピンを与え、
これにより分子配列を変化させて燃料の活性化を図るこ
とを企図したものであるらしい。しかし永久磁石からの
磁界は燃料供給パイプの外側から与えられるために、ま
た該磁界の方向も一定となっているために、恐らくは分
子配列を変化させるには充分でないようである。更に前
述した点火プラグに特殊なバンドを巻付ける手段の如き
は、これにより燃焼効率を何故に増大させ得るのか理由
が全く付かず、また推察通り有意のデータは得られてい
ない。

【０００４】

【発明の目的】この発明は、従来技術に係る燃費改善装
置では達成し得なかった流体燃料の改質を可能として、
内燃機関や燃焼装置内での燃焼効率の向上を図って燃費
改善を実現し、併せて排気ガス中の窒素化合物(ＮＯx)
の減少を図り得る改質装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を好適に達成するため本発明に係る流体燃料の改
質装置は、ガソリンや可燃性ガス等の流体燃料が通過す
る燃料通路を内部に形成したボビン本体と、このボビン
本体の外周に所要回数の巻回を施してなるコイルと、前
記燃料通路に封入されると共に前記流体燃料の接触通過
を許容する磁性体金属の多表面体とからなり、前記コイ
ルに所要電圧を印加して磁界を発生させると共に、この
磁界により前記燃料通路中における磁性体金属の多表面
体を磁化させ、前記燃料通路において流体燃料を前記磁
化された磁性体金属の多表面体に接触させつつ流過させ
ることにより、該流体燃料の改質を行なうようにしたこ
とを特徴とする。

【０００６】同じく前記課題を克服し、所期の目的を好
適に達成するため本願の別の発明に係る流体燃料の改質
装置は、ガソリンや可燃性ガス等の流体燃料が通過する
燃料通路を軸心に整列させて内部に形成したボビン本体
と、このボビン本体の外周に所要回数の巻回を施してな
るコイルと、前記燃料通路に封入されると共に前記流体
燃料の接触通過を許容するアモルファス金属の多表面体
とからなり、前記コイルに所要電圧を印加して磁界を発
生させると共に、この磁界により前記燃料通路中におけ
るアモルファス金属の多表面体を磁化させ、前記燃料通
路において流体燃料を前記磁化されたアモルファス金属
の多表面体に接触させつつ流過させることにより、該流
体燃料の改質を行なうようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る流体燃料の改
質装置につき、アモルファス金属の多表面体を採用した
改質装置をガソリンエンジンに装着した実施例を挙げ
て、添付図面を参照しながら以下説明する。図１は、実
施例に係る流体燃料の改質装置１０の縦断面を示し、こ
の改質装置１０は、非磁性体材料からなる円筒状のボビ
ン本体１２と、このボビン本体１２の外周に巻回したコ
イル１４と、該ボビン本体１２の内部に形成した燃料通
路１６と、この燃料通路１６に封入されて前記流体燃料
の接触通過を許容するアモルファス金属の多表面体１８
とから基本的に構成される。すなわちボビン本体１２
は、例えば硬質合成樹脂の如き非磁性体を材質とし、長
手方向の両端部に所要直径のフランジ２０,２０が形成
されている。またボビン本体１２の中心軸線に沿って、
ガソリンや可燃性ガス等の流体燃料の通過を許容する通
孔が燃料通路１６として貫通的に形成され、この燃料通
路１６の略中央部分に該通路の内径を拡大させた内径拡
大室２２が画成されている。この内径拡大室２２には、
後述するアモルファス金属の多表面体１８が収容され
る。

【０００８】そこで多表面体１８を内径拡大室２２に収
納する作業を簡単にするため、図２に示すように、一方
のフランジ２０の開放端面に対して着脱自体な分割蓋体
２４を設けるのが好適である。この分割蓋体２４には、
内径拡大室２２との液密を確保するために耐油侵食性に
富むシールリング２３が被着されている。またフランジ
２０の開放端面には、半径方向に所要中心角で複数の雌
ネジ２５が穿設されると共に、分割蓋体２４の取着面に
は、半径方向に所要中心角で複数の通孔２６が穿設され
ている。そして対応し合う雌ネジ２５と通孔２６にボル
ト２８をねじ込むことにより、前記フランジ２０と分割
蓋体２４の確実な取付けが達成される。なお分割蓋体２
４および他方のフランジ２０には、前記燃料通路１６に
連通するニップル３０,３０が形成されて軸線方向外方
に突出している。これらのニップル３０,３０は、後述
する如く燃料ポンプ３４の吐出側から導出したパイプ３
６およびキャブレータ３８の入口側から導出したパイプ
４０に連通接続される(図３参照)。

【０００９】前記ボビン本体１２の円筒状外周面で、か
つフランジ２０,２０で挾まれた領域には、例えば線径
０.５ミリの絶縁被覆銅線が約２０００回巻き付けられ
て前記コイル１４を形成している。またコイル１４の巻
付開始端および巻付終了端からリード線３２,３２が導
出され、所要の直流電源または交流電源に接続されるよ
うになっている。例えば前記コイル１４には１２ボルト
程度の直流電圧が印加され、また必要に応じて１２ボル
ト程度の交流電圧が印加される。

【００１０】前記燃料通路１６における内径拡大室２２
には、一例としてアモルファス金属の多表面体１８が収
容される。このアモルファス金属の多表面体１８を内径
拡大室２２に収納するには、先に述べた如くボビン本体
１２のフランジ２０から分割蓋体２４を外して内径拡大
室２２を開放させる。そしてアモルファス金属の多表面
体１８を前記内径拡大室２２に必要量だけ挿入した後、
前記分割蓋体２４をフランジ２０の開放端面に被着し、
前記対応し合う雌ネジ２５と通孔２６にボルト２８をね
じ込んで固定する。

【００１１】このアモルファス金属は、好適には透磁率
が高く耐腐食性に優れた金属の中から選択されるもの
で、鉄(Ｆｅ)、ニッケル(Ｎｉ)、珪素(Ｓｉ)、コバルト
(Ｃｏ)、ボロン(Ｂ)、クロム(Ｃｒ)等を成分とするアモ
ルファス金属が好適である。例えば鉄心材料に使用され
るＡｍ-Ｆｅ₇₈Ｓｉ₁₀Ｂ₁₂や、高透磁率材料として好適
なＡｍ-Ｆｅ₃Ｃｏ₇₀Ｓｉ₁₀Ｂ₁₅等が使用可能である。そ
してアモルファス金属の多表面体１８としては、アモル
ファス金属の細長い薄帯片を丸めてランダムな形状の寄
せ集めとした集合体が好適に使用される。同じくアモル
ファス金属の多表面体１８として、アモルファス金属の
細長い線材を網状に編成したものをランダムな形状に寄
せ集めた集合体としてもよい。

【００１２】前記の実施例では、アモルファス金属の多
表面体１８を使用する場合につき述べたが、これに代え
て磁性体金属の多表面体１８を使用するようにしてもよ
い。この磁性体金属は、例えば鉄系金属に耐腐食性のメ
ッキを施した細長い薄帯片が使用されるが、更に好適に
は透磁率が高く耐腐食性に優れた金属の中から選択する
のがよい。この場合に磁性体金属の多表面体１８として
は、磁性体金属の細長い薄帯片を丸めてランダムな形状
の寄せ集めとした集合体が好適に使用される。同じく磁
性体金属の多表面体１８として、磁性体金属の細長い線
材を網状に編成したものをランダムな形状に寄せ集めた
集合体としてもよい。

【００１３】(実施例の使用の実際)次に、実施例に係る
改質装置の使用の実際につき説明する。改質装置を構成
するボビン本体１２の燃料通路１６には、予め所要量の
アモルファス金属の多表面体１８が収納されている。こ
のボビン本体１２のニップル３０,３０には、図３に示
す如く、燃料ポンプ３４の吐出側から導出したパイプ３
６およびキャブレータ３８の入口側から導出したパイプ
４０が連通接続されている。従って燃料タンク４２から
燃料ポンプ３４を介してパイプ３６を圧送されるガソリ
ンは、ボビン本体１２の燃料通路１６を通過した後、パ
イプ４０を経てキャブレータ３８に供給される。このと
きガソリンは、燃料通路１６内において前記アモルファ
ス金属の多表面体１８に密に接触しながら流過すること
になる。またボビン本体１２に巻回したコイル１４はリ
ード線３２,３２を介して車載用バッテリー４４に接続
され、直流１２ボルトの電圧が印加されている。但し、
車載用バッテリー４４からの直流１２ボルトを交流に変
換するコンバータを使用することによって、所要電圧の
交流を前記コイル１４に印加するようにしてもよい。な
お前記の如くガソリンをガソリンエンジンに供給して燃
焼させる場合は、該エンジンの回転数をセンサで検出す
ると共に、車載用バッテリー４４から得られる直流を前
記センサで検出した回転数と同期した周波数の交流に変
換し、この交流電圧を前記コイル１４に印加するように
してもよい。また前記コイル１４に供給される直流電圧
または交流電圧は、適宜のスイッチング回路を介するこ
とにより定期的な時間間隔またはランダムな時間間隔で
断続させるようにしてもよい。

【００１４】このようにコイル１４に所要の直流電圧を
印加することにより磁界が発生し、この磁界はボビン本
体１２の燃料通路１６(内径拡大室２２)に収納したアモ
ルファス金属の多表面体１８に作用してこれを強力に磁
化させる。この状態の下でガソリンを前記燃料ポンプ３
４を介してボビン本体１２に圧送すれば、該ガソリンは
強力に磁化されたアモルファス金属の多表面体１８に接
触しつつ流過することにより改質がなされる。すなわち
燃料通路１６を流れるガソリンは、磁化されたアモルフ
ァス金属の多表面体１８に直接接触する際に、該多表面
体１８により多方向からもたらされる磁気作用に晒され
る結果として、ガソリンを組成する炭素と水素の結合が
不安定となり、所謂イオン化を生ずるものと考えられ
る。

【００１５】このイオン化によりガソリンは、エンジン
内で燃焼するに当り酸素との結合が良好となり(活性
化)、完全に近い燃焼を行なうことになる。ガソリンが
完全に近い燃焼を行なえば、シリンダ内での爆発力が向
上すると共に排気圧が低下し、排気ガスに含まれる窒素
化合物(ＮＯx)も減少するものである。そして爆発力の
向上は、エンジン馬力の増大および回転トルクの増大を
もたらすことになる。また排気圧の低下はマフラーにお
ける排気抵抗の減少をもたらし、アクセルを踏んだとき
の応答性や瞬発力を増大させて、エンジン性能を最大限
にまで引き出すことができる。但し、本発明に係る改質
装置を設けることにより、後述の実験例のデータに示す
如く有意の効果は明らかに認められるが、何故ガソリン
等の流体燃料の改質が図られるか、については明確な理
論的解明がなされている訳ではない。従って前述したイ
オン化による説明は推察に基づくもので、必ずしも理論
的に解明された結果のものではない。

【００１６】(実験例)以下の諸元の下で実験を行なっ
た。・実験場所日産工機株式会社・実験日１９９５年１月３１日・実験型式シャーシダイナモを使用・使用車両日産自動車製マーチ(車体番号Ｋ１０−８
０６２０９) ・エンジン型式ＭＡ１０Ｓ・３段切換え自動変速機・１０−１５モード走行・無鉛ガソリン使用・直流１２ボルト使用

【００１７】

【表１】

【００１８】この実験例から明らかな如く、ガソリンエ
ンジン内での燃焼効率の向上および燃料消費率の低減が
図られると共に、排気ガスに含まれる窒素化合物(ＮＯ
x)の減少が達成された。なおガソリンや軽油の如き石油
系液体燃料に限らず、アルコール系の液体燃料その他天
然ガスや石炭乾留ガスの如き気体燃料にあっても、本発
明に係る流体燃料の改質装置を使用することにより同様
の効果が達成される。またボイラ用の燃焼装置等に関し
ても、この改質装置を使用することにより、重油等の液
体燃料や天然ガス等の気体燃料を完全燃焼させ、これに
よる燃焼効率の向上、燃料消費率の低減および排気ガス
に含まれる窒素化合物(ＮＯx)の減少を併せて達成し得
る。

【００１９】前述した改質装置は、流体燃料の改質に限
らず、水、水容液その他各種溶液の改質にも有効であ
る。例えば、水を前記改質装置１０に通しつつ前記コイ
ル１４に所要の電圧を印加すると、前記磁化されたアモ
ルファス金属の多表面体に接触して流過する前記水は、
その水素イオン濃度が高まると共に水の分子集団(クラ
スター)が小さくなる。従って浸透力の高い水となるた
めに、ボイラの水管内壁面に付着したスケールを取る水
に使用したり、洗濯用・食器洗浄用・半導体洗浄用等の
水としたり、浴用水として使用したり、更には薬液製造
用の原水として使用し得る。また清涼飲料やアルコール
飲料等その他の水容液を前記改質装置に通すことによっ
ても、これら水容液の改質が行なわれて、同じく水素イ
オン濃度が高まりかつクラスターが小さくなる。従って
該改質を行なった清涼飲料やアルコール飲料その他水容
液は、人体その他の動植物への吸収が極めて良好となる
利点がある。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べた如く本発明に係る流体燃料
の改質装置は、例えばガソリンエンジンの如き内燃機関
やボイラ用の燃焼装置に使用される液体燃料、その他液
化天然ガス(ＬＮＧ)の如き気体燃料を改質して、内燃機
関や燃焼装置内での燃焼効率の向上および排気ガスに含
まれる窒素化合物(ＮＯx)の減少を図り得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施例に係る流体燃料の改質装置
の縦断面図である。

【図２】図１に示す流体燃料の改質装置の一部切欠斜視
図である。

【図３】図１に示す流体燃料の改質装置を自動車用エン
ジンの燃料供給系に接続した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１２ボビン本体１４コイル１６燃料通路１８磁性体金属(アモルファス金属)の多表面体２２内径拡大室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガソリンや可燃性ガス等の流体燃料が通
過する燃料通路(16)を内部に形成したボビン本体(12)
と、このボビン本体(12)の外周に所要回数の巻回を施してな
るコイル(14)と、前記燃料通路(16)に封入されると共に前記流体燃料の接
触通過を許容する磁性体金属の多表面体(18)とからな
り、前記コイル(14)に所要電圧を印加して磁界を発生させる
と共に、この磁界により前記燃料通路(16)中における磁
性体金属の多表面体(18)を磁化させ、前記燃料通路(16)において流体燃料を前記磁化された磁
性体金属の多表面体(18)に接触させつつ流過させること
により、該流体燃料の改質を行なうようにしたことを特
徴とする流体燃料の改質装置。
【請求項２】前記磁性体金属は、好適には透磁率が高
く耐腐食性に優れた金属の中から選択される請求項１記
載の流体燃料の改質装置。
【請求項３】前記磁性体金属の多表面体(18)は、磁性
体金属の細長い薄帯片をランダムに寄せ集めた集合体で
ある請求項１または２に記載の流体燃料の改質装置。
【請求項４】前記磁性体金属の多表面体(18)は、磁性
体金属の細長い線材をランダムに寄せ集めた集合体であ
る請求項１または２に記載の流体燃料の改質装置。
【請求項５】前記燃料通路(16)は前記ボビン本体(12)
の中心軸線に沿って貫通する通孔であって、該燃料通路
(16)の略中央部分に前記磁性体金属の多表面体(18)を収
容する内径拡大室(22)が形成される請求項１〜４の何れ
かに記載の流体燃料の改質装置。
【請求項６】ガソリンや可燃性ガス等の流体燃料が通
過する燃料通路(16)を軸心に整列させて内部に形成した
ボビン本体(12)と、このボビン本体(12)の外周に所要回数の巻回を施してな
るコイル(14)と、前記燃料通路(16)に封入されると共に前記流体燃料の接
触通過を許容するアモルファス金属の多表面体(18)とか
らなり、前記コイル(14)に所要電圧を印加して磁界を発生させる
と共に、この磁界により前記燃料通路(16)中におけるア
モルファス金属の多表面体(18)を磁化させ、前記燃料通路(16)において流体燃料を前記磁化されたア
モルファス金属の多表面体(18)に接触させつつ流過させ
ることにより、該流体燃料の改質を行なうようにしたこ
とを特徴とする流体燃料の改質装置。
【請求項７】前記アモルファス金属は、好適には透磁
率が高く耐腐食性に優れた金属の中から選択される請求
項６記載の流体燃料の改質装置。
【請求項８】前記アモルファス金属の多表面体(18)
は、アモルファス金属の細長い薄帯片をランダムに寄せ
集めた集合体である請求項６または７に記載の流体燃料
の改質装置。
【請求項９】前記アモルファス金属の多表面体(18)
は、アモルファス金属の細長い線材をランダムに寄せ集
めた集合体である請求項６または７に記載の流体燃料の
改質装置。
【請求項１０】前記燃料通路(16)は前記ボビン本体(1
2)の中心軸線に沿って貫通する通孔であって、該燃料通
路(16)の略中央部分に前記アモルファス金属の多表面体
(18)を収容する内径拡大室(22)が形成される請求項６〜
９の何れかに記載の流体燃料の改質装置。
【請求項１１】前記コイル(14)には直流電圧が印加さ
れる請求項１〜１０の何れかに記載の流体燃料の改質装
置。
【請求項１２】前記コイル(14)には交流電圧が印加さ
れる請求項１〜１０の何れかに記載の流体燃料の改質装
置。
【請求項１３】前記流体燃料を内燃機関に供給して燃
焼させる場合は、前記コイル(14)に前記内燃機関の回転
数に同期した周波数の交流電圧を印加するようにしてな
る請求項１〜１０の何れかに記載の流体燃料の改質装
置。
【請求項１４】前記コイル(14)に断続的に直流電圧ま
たは交流電圧を印加するようにしてなる請求項１〜１０
の何れかに記載の流体燃料の改質装置。