JPH0949462A

JPH0949462A - 液体燃料活性化装置

Info

Publication number: JPH0949462A
Application number: JP7219583A
Authority: JP
Inventors: Sumio Kakiaya; 澄夫貝阿弥
Original assignee: NIPPON RIYOTSUKEN KK
Current assignee: NIPPON RIYOTSUKEN KK
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】液体燃料をより活性化することができ、それ
により有害物質を高効率で低減させることができ、しか
もその効果を長続きさせることができる液体燃料活性化
装置を提供する。【解決手段】一端を燃料流入部２１、他端を燃料吐出
部２２とし、内部に燃料通路３３を有する筒状のケーシ
ング２０と、このケーシング２０内の燃料通路３３内に
燃料と接する状態で充填された球その他の形状を有する
多数のセラミックスまたはセラミックス含有無機物３４
と、ケーシング２０の内周面に沿って間隔的に配設され
た磁石３５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石油等の液体燃料を
活性化する液体燃料活性化装置に係り、特に各種内燃機
関やボイラー等の排気ガス中に含まれる有害物質を低減
する上で好適な液体燃料活性化装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種プラントや輸送機器、特に自
動車の排気ガスなどによって環境が汚染されることが大
きな社会問題となっている。例えば自動車のガソリンエ
ンジンの排気ガスに含まれる主成分は二酸化炭素、水蒸
気および空気であるが、ガソリンの不完全燃焼の結果、
有機物（ガソリンの燃え残り）および有毒な一酸化炭素
（ＣＯ）も生成され、これらが大気汚染の原因となって
いる。

【０００３】また、１５００℃以上の火炎燃焼反応で
は、空気中の酸素と窒素との反応によって窒素化合物
（ＮＯｘ）が発生し、これが炭化水素（ＨＣ）と共存す
ると、光化学反応によってオキシダントが生成される。
オキシダントは、森林の枯渇の原因物質になる。自動車
の燃料効率は一般に６０％程度である。つまり、約４０
％の燃料は不完全燃焼し、その分だけ有毒ガスを空気中
に撒き散らしていることになる。これらの問題解決の手
段は、石油燃料を低温燃焼させるとともに完全燃焼に近
付けることである。燃料の完全燃焼は、環境汚染の点だ
けでなく、経済的観点からも重要な課題である。

【０００４】一般に液体燃料では分子が小さい程、比重
が小さい。自動車用燃料であるガソリンと軽油の比重を
比較した場合、ガソリンが０．７４、軽油が０．８３と
なる。そして、燃料の分子（比重）が小さいほど、低温
で燃焼効率が良くなる。したがって、燃料の分子を小さ
く（比重を小さく）することは、熱エネルギーを効率よ
く運動エネルギーに変換することに繋がる。

【０００５】ところで従来より、液体燃料を遠赤外線や
磁力線によって改質し、燃焼効率を向上させて排ガス中
の有害物質を低減する試みが行われている。例えば、特
開平５年２６３７２１号公報では、ケーシングの内部
に、セラミックスから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物質
と、磁石とを挿入し、液体燃料をケーシング内に流通さ
せて改質する液体燃料改質装置についての技術が開示さ
れている。

【０００６】また、特開閉４年３２１７６５号公報で
は、ケーシングの内部にトルマリン（電磁石）と、遠赤
外線放射セラミックスとを配置し、液体燃料をケーシン
グ内に流通させて改質する液体燃料触媒装置についての
技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開閉５年２６３７２１号公報に記載されているセラ
ミックスから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物質では、樹
脂コーティングの内部に位置するセラミックスからの遠
赤外線放射が必ずしも液体燃料の改質に有効に作用せ
ず、十分な改質効果を発揮することが困難である。

【０００８】また、特開閉４年３２１７６号公報の発明
では触媒物質のトルマリンが高温焼成（９５０℃以上）
では触媒特性を失ってしまうため、触媒物質としての耐
久性が得られないこと、および誘電性セラミックスとし
てのトルマリンの電気特性（誘電性）が微弱になり、電
気特性が生かされなくなる等の問題を含んでいる。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、液体燃
料をより活性化することができ、それにより有害物質を
高効率で低減させることができ、しかもその効果を長続
きさせることができる液体燃料活性化装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、強い磁場の働きによって液体燃料の電子
のエネルギー順位を分裂させ、分子の細分化（エネルギ
ー活性化）、すなわちゼーマン効果の向上を図ったもの
である。さらに遠赤外線を多く発するセラミックスの働
きで、温熱効果と清浄効果とを図ったものである。これ
らの相乗効果によって、エンジン等における燃費の向上
が図れるとともに、ＣＯやＨＣの発生を大幅に減少する
とともに、ディーゼル車における排気中の黒煙発生量を
大幅に減少することも可能となる。また、エンジンのパ
ワーアップが図れ、一段上のギヤでの走行が可能とな
り、パワーアップにより出足、加速がよくなる（アクセ
ルが軽くなる）。さらに、ノッキングがなくなり、特に
ディーゼル車等ではエンジン音の低減が図れるようにな
る。さらにまた、運転中の疲労が軽減でき、運転の快適
性を増すことができる。

【００１１】すなわち、請求項１の発明は、電磁波発生
物質を含有させた通気性材からなる電磁波発生手段と、
磁場発生手段とを備えたことを特徴とする液体燃料活性
化装置にある。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載の液体燃
料活性化装置において、通気性材がシリコン系組成物で
あることを特徴とする液体燃料活性化装置にある。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１記載の液体燃
料活性化装置において、電磁波発生手段が粉粒状の電磁
波発生物質の焼結により固形化した球その他の形状を有
するセラミックスまたはセラミックス含有無機物であ
り、電磁波発生手段が磁石であることを特徴とする液体
燃料活性化装置にある。

【００１４】請求項４の発明は、一端を燃料流入部、他
端を燃料吐出部とし、内部に燃料通路部を有する筒状の
ケーシングと、このケーシング内の燃料通路部内に燃料
と接する状態で充填された球その他の形状を有する多数
のセラミックスまたはセラミックス含有無機物と、前記
ケーシングの内周面に沿って間隔的に配設された磁石と
を備えたことを特徴とする液体燃料活性化装置にある。

【００１５】請求項５の発明は、請求項３または４記載
の液体燃料活性化装置において、セラミックス含有無機
物は、マグネタイト、酸化コバルト、チタン酸ジルコン
酸鉛、フェライトの中から選択される少なくとも２種以
上の材料と、セラミックスとからなることを特徴とする
液体燃料活性化装置にある。

【００１６】請求項６の発明は、請求項３から５までの
いずれかに記載の液体燃料活性化装置において、セラミ
ックスはアルミナ、けい酸、酸化ジルコニューム、酸化
チタン、酸化ナトリューム、酸化鉄、カリューム、トル
マリンの中から選択される少なくとも２種以上の材料か
らなることを特徴とする液体燃料活性化装置にある。

【００１７】このように、本発明では粉粒状の電磁波発
生物質を含有させた通気性材からなる電磁波発生手段
と、磁場発生手段とを備えたものである。この構成要素
のひとつである粉粒状の電磁波発生物質としては、 III
Ｂ族元素の酸化物とIVＢ族元素の酸化物の化合物とIVＡ
族元素の酸化物、IIＡ族元素とVIII族元素の化合物の酸
化物、VIII族元素の酸化物等を挙げることができる。ま
た、通気性材としては、シリコン系組成物からなるポリ
オレガノシロキサン、石油系高分子からなるポリウレタ
ン、合成ゴムからなるウレタンゴム等を挙げることがで
きる。

【００１８】さらに、構成要素の一つである磁場発生手
段としては、フェライト磁石、コバルト磁石、希土類磁
石等を使用することができる。なお、ガソリン、軽油、
重油等液体燃料の種類によって、燃料を十分に磁化する
のに必要な磁力には差があるので、目的の燃料油を、十
分に磁化するのに必要な磁力を有する物を用いるのが好
ましい。

【００１９】本発明の液体燃料活性化装置を内燃機関等
の燃料通過部位に装着して液体燃料を通過させると、粉
粒状の電磁波発生物質による電磁波の作用と、磁場発生
手段による磁力線の作用とによりクラスターの細分化が
なされ、燃焼室における燃焼作用に均一化され、これが
持続する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２１】図１は本発明に係る液体燃料活性化装置１
１を車両（乗用車）１２に取り付けた状態を示してい
る。すなわち、車両１２の後部下に燃料タンク１３が搭
載され、この燃料タンク１３に管継手１４を介して燃料
パイプ１５が接続されて車体前方に伸びている。燃料パ
イプ１５には、まず液体燃料活性化装置１１が接続さ
れ、この液体燃料活性化装置１１に続いて燃料フィルタ
１６、燃料ポンプ１７、燃料噴射ノズル１８およびエン
ジン１９が順次に接続されている。

【００２２】つまり、燃料は運転時にエンジンに供給さ
れるとき、まず本発明の液体燃料活性化装置１１を通る
ようになっている。なお、この図１に示すように、液体
燃料活性化装置１１は円筒状に形成されたケーシング２
０で外面が形成されてほぼ水平に配置されており、その
一端側の燃料流入部２１に燃料タンク１３から供給され
る燃料が流入し、他端側の燃料吐出部２２から燃料が流
出して後段の燃料フィルタ１６に吐出されるようになっ
ている。

【００２３】図２は、液体燃料活性化装置１１の全体構
成を詳細に示す断面図であり、説明の都合上、円筒軸線
を縦方向に沿わせた配置としている。この図２におい
て、縦長に示されているケーシング２０下部が燃料流入
部２１であり、上部が燃料吐出部２２である。図３は図
２のＡーＡ線に沿う横断面図であり、図４は液体燃料活
性化装置１１の構成部材を分解して示す斜視図である。

【００２４】これらの図２〜図４に示すように、液体燃
料活性化装置１１は、耐蝕鋼または表面耐蝕処理を施し
た金属によって形成された両端が開口した円筒状のケー
シング２０を有している。このケーシング２０内に、同
様に耐蝕鋼または表面耐蝕処理を施した金属によって形
成された両端が開口した円筒状の内部筒３１が同軸的に
挿入されている。この内部筒３１はケーシング２０とほ
ぼ同一の長さであり、周壁部分に四角形状の窓孔３２が
軸方向および周方向に一定の間隔をあけて並列的に揃え
られた配置で多数形成されている。

【００２５】そして、内部筒３１の内部が燃料通路３３
とされ、この燃料通路３３の内部に電磁波発生手段とし
てセラミックス含有無機物からなる小径な球状の粒体３
４が充填されるとともに、この内部筒３１の多数の窓孔
３２に磁場発生手段として四角板状の磁石３５がそれぞ
れ内部筒３１の内外周面から突出するように嵌合固着さ
れている。内部筒３１はケーシング２０の内周面に対し
て隙間があく程度の径とされているが、磁石３５の外側
面がケーシング２０の内周面に接する状態で、この内部
筒３１がケーシング２０内に嵌合固定されている。ケー
シング２０の上下両端の開口部には、円形網状の押さえ
部材３６、４３が蓋状に被せて設けられ、これによって
多数の小径な球状の粒体３４が上下方向から保持されて
いる。

【００２６】ケーシング２０の下端には漏斗状の燃料入
口側キャップ３７が、またケーシング２０の上端には漏
斗状の燃料出口側キャップ３８がそれぞれ被せられてい
る。すなわち、ケーシング２０の上下端の外周面には雄
ねじ３９、４０がそれぞれ形成してあり、燃料入口側キ
ャップ３７と燃料出口側キャップ３８の大径部分の内周
面には雌ねじ４１、４２がそれぞれ形成してある。そし
て、燃料入口側キャップ３７の雌ねじ４１がケーシング
２０の下側の雄ねじ３９に螺合され、また燃料出口側キ
ャップ３８の雌ねじ４２がケーシング２０の上側の雄ね
じ４０に螺合されて、両キャップ３７、３８がケーシン
グに固定されている。

【００２７】各キャップ３７、３８の小径な部分の内側
には、それぞれリング状の溝５１、５２が形成されてお
り、これらの各溝５１、５２には網状のフィルター５
３、５４が嵌め込んである。これにより、各キャップ３
７、３８の内部の孔からなる燃料通路部４８、４９内
で、燃料に混合する固形体がフィルター５３、５４で捕
獲されるようになっている。

【００２８】各キャップ３７、３８の小径な先端側に
は、燃料ホースに接続されるニップル５５、５６がそれ
ぞれ連結されている。これらのニップル５５、５６は、
筒状部５７、５８と、この筒状部５７、５８と直交する
配置の小管部５９、６０とからなっており、流路６１、
６２がそれぞれ直角に曲った形状をなしている。これら
のニップル５５、５６は、各キャップの３７、３８の先
端にシールリング６３、６４を介して当接されており、
さらに各ニップル５５、５６の外側にはそれぞれ別のシ
ールリング６５、６６が載せられ、その上から押さえボ
ルト６７、６８が挿入されて各キャップ３７、３８に固
定されている。

【００２９】すなわち、各キャップ３７、３８の小径な
先端側にはそれぞれ雌ねじ６９、７０が形成されてお
り、これらの雌ねじ６９、７０に押さえボルト６７、６
８の先端の雄ねじ７１、７２が螺合されている。そし
て、各押さえボルト６７、６８の頭部側に設けたフラン
ジ７３、７４によって、各ニップル５５、５６が外側の
シールリング６５、６６を介してそれぞれ押圧され、こ
れにより各ニップル５５、５６が各キャップ３７、３８
の小径な先端側にそれぞれ連結されている。なお、押さ
えボルト６７、６８には流路６１、６２と連通する孔８
１、８２がそれぞれ設けられ、ニップル５５、５６内に
挿入した状態でも燃料が流れるようになっている。

【００３０】次に、電磁波発生手段としてのセラミック
ス含有無機物からなる小径な球状の粒体３４と、磁場発
生手段として四角板状の磁石３５について詳述する。

【００３１】電磁波発生手段としての粒体３４は、例え
ば粉粒状電磁波発生物質であるコージライト、アルミナ
シリカ、ジルコニア、フェライト、マグネタイトおよび
カルシュームを、通気性材であるポリオレガノシロキサ
ンに重量比で各５０％配合したものである。これを１０
０℃で３０分加熱してシリコンラバーとし、一辺が約５
mmの立方体に切断したものである。

【００３２】また、図５では、粒体３４の別構成として
の実施例を示している。同図に示すように、この実施例
では重量比で、マグネタイト１．０％、酸化コバルト、
１．０％、チタン酸ジルコン酸鉛０．５％、フェライト
１．５％、各種セラミックス（Ａ）２．５％、セラミッ
クス（Ｂ）１．５％、セラミックス（Ｃ）２．０％を含
むものとしている。マグネタイトと酸化コバルトはＮＯ
ｘ低減用触媒であり、チタン酸ジルコン酸鉛は超強力電
気石であり、フェライトは黒煙低減用触媒であり、各種
セラミックス（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は遠赤外線放射用
である。

【００３３】図６では、各種セラミックス（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）を構成する材料組成の範囲を表してい
る。同図に示すように、重量比でアルミナ３０〜４０
％、けい酸５〜１０％、酸化ジルコニウム１５〜２０
％、酸化チタン０．５〜１．０％、酸化ナトリューム
０．１〜０．５％、カリウム０．１〜０．５％、トルマ
リン１０〜１５％である。

【００３４】さらに、図７では、各種セラミックス
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を構成する材料組成の具体例を
示している。この図７に示すように、セラミックス
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では、アルミナ、けい酸、酸化
ジルコニューム、酸化チタン、酸化ナトリューム、カリ
ューム、トルマリンのいずれかについて、それぞれ限定
している。

【００３５】なお、本発明においては、セラミックス含
有無機物は、マグネタイト、酸化コバルト、チタン酸ジ
ルコン酸鉛、フェライトの中から選択される少なくとも
２種以上の材料と、セラミックスとからなるものが適用
できる。

【００３６】また、セラミックスはアルミナ、けい酸、
酸化ジルコニューム、酸化チタン、酸化ナトリューム、
酸化鉄、カリューム、トルマリンの中から選択される少
なくとも２種以上の材料からなるものが適用できる。

【００３７】また、磁場発生手段としての磁石３５は、
フェライト磁石であり、ハードタイプのストロンチウム
フェライトを材料として作製された市販品を用いた。な
お、磁力は３０００〜５０００ガウス前後のものが好ま
しい。

【００３８】以上の構成による本発明の液体燃料活性化
装置１１は、図１に示すように車両１２の燃料パイプ１
５に接続して、燃料タンク１３からの燃料をエンジン１
９に供給する際に燃料をこの液体燃料活性化装置１１に
通すことによって活性化するものである。

【００３９】図８では、本発明の液体燃料活性化装置１
１により活性化された燃料を島根県立工業技術センター
においてテストした測定結果を示している。この図８に
示したように、燃料油Ｘ、Ｙの２種について留出容量お
よび留出温度を調べたところ、本発明の液体燃料活性化
装置を通過させた液体燃料Ｙは、未処理の液体燃料Ｘに
比べて、燃料が質的に変化したことが認められる。

【００４０】また、図９では、本発明の液体燃料活性化
装置１１を自動車の燃料経路に取り付けして（図１参
照）、財団法人日本自動車研究所においてテストした測
定結果を示したものである。なお、上記のテスト車両
は、1994年12月１日施行のＮＯｘ法により今回の車検満
了日（1995年４月27日）以降は、特定地域内を使用の本
拠地として使用することを禁止された車両であるが、液
体燃料活性化装置を装着し、公的機関における測定結果
が、法の定める基準値（当該車両の場合、ＣＯ998ppm・
ＨＣ670ppm・ＮＯｘ520ppm）以下であることが証明され
た。当該車両はＮＯｘ法適合車となるので、継続車検に
合格し引き続き使用することが可能となったものであ
る。

【００４１】また、本発明による液体燃料活性化装置１
１を取り付けた車両を走行させたところ、約３０分後の
測定結果では、ＣＯ／ＨＣが約７０％以上減少した。約
１〜２か月後の測定ではＣＯ／ＨＣが約９０％以上減少
した。新車両に取り付け後、約８万km走行時のＣＯ／Ｈ
Ｃの排出量はゼロであった。

【００４２】トラック等登坂時にはプラグの汚れの減少
が顕著に現れた。また、エンジン内部の汚れが減少し
た。このことはエンジン寿命の延長に繋がる。エンジン
オイルの汚れも減少するので、走行距離の延長になる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明による液体燃料活性
化装置によれば、内燃機関等の燃料供給経路に取り付け
て使用することで、液体燃料が装置内部を通過すること
により、電磁波、および磁力線エネルギーの影響を受
け、その相乗効果により、溶存酸素等の原因で巨大化し
たクラスターの細分化や均一化がなされる。そのため、
燃焼室で完全燃焼に近い均一な燃焼となり排気ガス中の
有害物質（ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ）が著しく低減されるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すもので、液体燃料活性
化装置を車両に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施形態を示すもので、液体燃料活性
化装置の全体構成を示す縦断面図である。

【図３】本発明の実施形態を示すもので、図２のＡーＡ
線に沿う横断面図である。

【図４】本発明の実施形態を示すもので、液体燃料活性
化装置の構成部品を分解して示す斜視図である。

【図５】本発明の実施例を示すもので、電磁波発生物質
の材料組成を示す図である。

【図６】本発明の実施例を示すもので、電磁波発生物質
の材料組成を示す図である。

【図７】本発明の実施例を示すもので、電磁波発生物質
の材料組成を示す図である。

【図８】本発明の実施例を示すもので、液体燃料活性化
装置で活性化した燃料の例を示す図である。

【図９】本発明の実施例を示すもので、液体燃料活性化
装置で活性化した燃料の例を示す図である。

【符号の説明】

１１液体燃料活性化装置１２車両（乗用車）１３燃料タンク１４管継手１５燃料パイプ１６燃料フィルタ１７燃料ポンプ１８燃料噴射ノズル１９エンジン２０ケーシング２１燃料流入部２２燃料吐出部３１内部筒３２窓孔３３燃料通路３４粒体３５磁石３６、４３押さえ部材３７燃料入口側キャップ３８燃料出口側キャップ３９、４０雄ねじ４１、４２雌ねじ５１、５２溝５３、５４フィルター５５、５６ニップル５７、５８筒状部５９、６０小管部６１、６２流路６３、６４シールリング６５、６６シールリング６７、６８押えボルト６９、７０雌ねじ７１、７２雄ねじ７３、７４フランジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波発生物質を含有させた通気性材か
らなる電磁波発生手段と、磁場発生手段とを備えたこと
を特徴とする液体燃料活性化装置。
【請求項２】請求項１記載の液体燃料活性化装置にお
いて、通気性材がシリコン系組成物であることを特徴と
する液体燃料活性化装置。
【請求項３】請求項１記載の液体燃料活性化装置にお
いて、電磁波発生手段が粉粒状の電磁波発生物質の焼結
により固形化した球その他の形状を有するセラミックス
またはセラミックス含有無機物であり、電磁波発生手段
が磁石であることを特徴とする液体燃料活性化装置。
【請求項４】一端を燃料流入部、他端を燃料吐出部と
し、内部に燃料通路部を有する筒状のケーシングと、こ
のケーシング内の燃料通路部内に燃料と接する状態で充
填された球その他の形状を有する多数のセラミックスま
たはセラミックス含有無機物と、前記ケーシングの内周
面に沿って間隔的に配設された磁石とを備えたことを特
徴とする液体燃料活性化装置。
【請求項５】請求項３または４記載の液体燃料活性化
装置において、セラミックス含有無機物は、マグネタイ
ト、酸化コバルト、チタン酸ジルコン酸鉛、フェライト
の中から選択される少なくとも２種以上の材料と、セラ
ミックスとからなることを特徴とする液体燃料活性化装
置。
【請求項６】請求項３から５までのいずれかに記載の
液体燃料活性化装置において、セラミックスはアルミ
ナ、けい酸、酸化ジルコニューム、酸化チタン、酸化ナ
トリューム、酸化鉄、カリューム、トルマリンの中から
選択される少なくとも２種以上の材料からなることを特
徴とする液体燃料活性化装置。