(57)【要約】車両燃油通路触媒式燃料節約装置は、触媒反応器（Ｉ）、触媒反応器（Ｉ）を囲う加熱箱（ＩＩ）、電気加熱温度制御要素（ＩＩＩ）、燃油リターンライン調節部（ＩＶ）、および燃料油を節約するためのリターン配管を含む。 触媒装置（Ｉ）は、金属箱（６）、金属箱（６）内に封入された触媒スタック（７）、触媒スタック（７）の間隙と連通する入口継手（５）および出口継手（８）を含む。触媒装置（Ｉ）の燃油入口は、ポンプ燃油パイプに出口（１）と接続され、燃油出口は、エンジンの主流れライン（４５）と接続されている。燃料油を節約するためのリターン配管は、触媒装置（Ｉ）の入口と、車両エンジンの本来のリターンパイプ（４１，４２，４６）との間に接続されている。燃料油節約装置は、燃料油を十分に燃焼させることが可能であり、エンジンの熱効率は顕著に向上することができる。【その他】平成２０年１２月５日付にて、出願人名義変更届を提出しています。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両燃油通路触媒式燃料節約装置であって、
触媒反応器（Ｉ）、該触媒反応器（Ｉ）を囲む加熱箱（ＩＩ）、電気加熱温度制御要素（ＩＩＩ）、燃油リターンライン調節部（ＩＶ）および燃料を節約するためのリターン配管を含み、
前記触媒反応器（Ｉ）は、金属箱（６）、該金属箱（６）に封入された触媒スタック（７）、入口継手（５）および出口継手（８）を含み、前記入口継手（５）および前記出口継手（８）の両方が、触媒スタック（７）の間隙と接続されており、触媒反応器（Ｉ）の前記燃油入口は、ポンプ燃油パイプの出口と接続されており、触媒反応器（Ｉ）の前記燃油出口は、エンジンの主流れ配管と接続されており；燃料油を節約するための前記リターン配管は、触媒反応器（Ｉ）の入口と車両エンジンの本来のリターン配管の間の部位に接続されており、燃油リターンライン調節部（ＩＶ）は、適切なリターン燃油の量を確保するために燃料油を節約するためのリターン配管上に設けられており；前記電気加熱温度制御要素（ＩＩＩ）は、選択された温度制御点の安定性を確保するために使用される温度制御器であり、加熱箱（ＩＩ）は、車両電源を使用し加熱する、車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【請求項２】
加熱箱（ＩＩ）が、金属または非金属の外殻（９）、該外殻上に設定された配線端子（１０，１１，１２，１３）および通気弁（１４）を含み、加熱箱（ＩＩ）は触媒反応器（Ｉ）から絶縁されるとともに、燃油媒体で充填されており、加熱箱（ＩＩ）および触媒反応器（Ｉ）は、一体型または独立であることを特徴とする、請求項１に記載の車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【請求項３】
電気加熱温度制御要素（ＩＩＩ）が、電気加熱部（１５）、絶縁体ブラケット、温度検知要素（１８）、温度制御器（２１）および配線を含み、前記電気加熱部（１５）は、前記絶縁体ブラケット上に固定されて、前記電気加熱部（１５）および前記温度検知要素の両方が、触媒反応器（Ｉ）の外壁の近傍の加熱箱（ＩＩ）中に入れられており、前記加熱箱内における前記電気加熱部（１５）および前記温度検知要素（１８）の２対の配線（１６，１７，１９，２０）が、すべて、前記加熱箱の外側の４つの配線端子（１０，１１，１２，１３）と接続されており、次いで配線を使用して配線端子を、温度制御器の加熱継手（１６，１７）および温度検知要素の継手（１９，２０）と接続し、前記温度制御器（２１）は、２つの配線（２２、２３）を有し、「−」マークの一方（２２）は、エンジンの外殻と接続されており、「＋」マークの他方（２３）は、車両のスイッチと接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【請求項４】
燃油リターンライン調節部ＩＶは、流れ制御弁（２７）、電磁弁（３１）、リレー（３６）、導管、通過継手、Ｔ形継手および配線を含み、前記流れ制御弁の入口は、触媒反応器の入口と接続されており、前記流れ制御弁の出口は、前記電磁弁の入口と接続されており、前記電磁弁の出口は、エンジンの本来のリターン配管と接続されていることにより、燃料油を節約するためのリターン配管が、前記触媒反応器の入口と前記エンジンのリターン配管との間に形成され；前記電磁弁の一方の配線（３３）は、エンジン外殻と接続され、他方の配線（３４）は、最初に前記リレーの通常開放端子（３５）に接続され、次いで車両の始動スイッチと接続されており；車両が始動されると、前記電磁弁（３１）が開放されて、過剰の燃料が、最初に前記触媒反応器の吸入器の入口から前記車両エンジンのリターン配管に流れ、次いで、燃料タンクに流れ、リレーコイルの一方の配線（３７）が、エンジン外殻と接続され、他方の配線（３８）がエンジンの始動スイッチと接続されており；車両が始動されると、前記リレーは通電された後に電磁気を生成して、前記リレー通常開放端子（３５）におけるバネ片が引き付けられて、前記通常開放端子が切断または開放され、前記電磁弁（３１）が切断され、触媒式燃料節約装置の燃油リターン配管は阻止され；車両が動作すると、キーがエンジンの作動位置に戻り、前記リレー（３６）がオフにされて、バネ片が通常開放位置に戻り、前記電磁弁が電気ループを形成し、弁が引き上げられて、触媒式燃料節約装置に経路を形成させ、次いで流れ制御弁（２７）が調節されることにより、適当なリターン燃油量が調節されることを特徴とする、請求項１に記載の車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【請求項５】
触媒スタック（７）は、いくつかの重ね合わせられた触媒チップによって製作されており、これらのチップの間に３０μｍ〜８０μｍの間隙があることを特徴とする、請求項１に記載の車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【請求項６】
触媒チップは、Ｒｕ＋Ｐｄ＋Ａｇの近ナノメートルサイズの粉末懸濁液で被覆された担体として、焼結ＳｉＯ２またはＳｉＣまたはＡｌ２Ｏ３片を製作するか、または最初にＣｕＯ＋ＭｎＯ２＋Ａｕの近ナノメートルサイズの粉末懸濁液で担体を被覆して、次いで担体を焼結することによって製作されることを特徴とする、請求項５に記載の車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【請求項７】
加熱箱（ＩＩ）内の温度制御点の温度が、通常、５０℃〜２００℃の範囲であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両燃油通路触媒式燃料節約装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両燃油通路システム用の触媒式燃料節約装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気噴射車両は、気化器車両よりも燃油消費が少なく、排出汚染物質の放出量も少ない。しかしながら、電気噴射車両の燃油消費は非常に多く、その有効熱効率の平均値はわずかに２６％にすぎず、排出汚染物質の量は、高まり続ける環境保護標準の要件を満足しない。有効熱効率を向上させるとともに排出汚染物質放出を低減するために、１９９６年７月１０日付で公開された中国特許番号ＺＬ９６１０６７８０．２は、気化器変性されたガスエンジンの燃料を燃焼させる方法および装置を開示しているが、これには次のような欠点がある。第１に、触媒スタックを加熱するために回収された排気管ガスと冷却水を使用すると、一定温度を維持することができず、これによって触媒スタックが燃油の使用量を不安定にし、さらに内燃エンジンの回転速度が不安定になる。第２には、触媒スタックの前方には燃油リターンラインを設けてないので、内燃エンジン内部での混合気の比率を適切に調節するのが困難である。第３には、装置の構造が複雑であり、電気噴射車両およびディーゼル油気化器と協同で使用することができない。
【発明の開示】
【０００３】
（１）解決しようとする技術課題
本発明は、車両燃油通路触媒式燃料節約装置を提供することをねらいとして、ホースと継手を用いて本発明を車両エンジン燃油通路に接続することにより、車両構造を変更することなく、電気噴射車両でも、気化器車両でも、４０％〜５０％の燃料節約率を実現できる。
【０００４】
（２）技術的な解決手段
本発明による車両燃油通路触媒式燃料節約装置は、４つの部分：触媒スタック、加熱箱、電気加熱温度制御要素および燃油リターンライン調節部を含む。この触媒スタックの進入口は、金属箱に封入された触媒スタックの間隙と接続されてあり、燃料節約装置の進入口、すなわち触媒スタックの進入口は、ホースと継手を用いて主燃料注入パイプの気化器エンジンに接続し、触媒式燃料反応器節約装置の一端は、ホースを用いて、触媒反応器の入口のＴ形継手の中間に接続し、他端は、ホースを用いて、車両エンジンの本来のリターン配管のＴ形継手の中間に接続して、触媒節約装置の燃油リターンラインを形成し、それは、電源加熱触媒反応器および温度制御機器を使用し、適当な量のリターン燃料を確保するために流れ制御弁を使用して、選択された制御点の一定温度を維持し、燃料は、シリンダに入る前に触媒反応器内の触媒スタックの間隙を通過して流れなくてはならず、燃料は、触媒および熱エネルギーの条件下でガス化されて、触媒反応器の進入口から出て空気と混合されて、シリンダに入ると燃焼する。
【０００５】
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、触媒反応器は、触媒スタック、金属箱、注入継手、放出継手を含む。触媒スタックは、金属箱内に封入されて、注入継手および放出継手の両方が、触媒スタックの間隙と接続されている。
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、触媒スタックはいくつかの重ね合わせられた触媒チップで製作されている。これらのチップの間には３０μｍ〜１８０μｍの間隙がある。
【０００６】
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、触媒チップは、ＳｉＯ２またはＳｉＣまたはＡｌ２Ｏ３を焼結し、次いでＲｕ＋Ｐｄ＋Ａｇの近ナノメートルサイズの粉末懸濁液で被覆するか、またはＣｕＯ＋ＭｎＯ２＋Ａｕの近ナノメートルサイズの粉末懸濁液で担体を被覆して、次いでその担体を焼結して製作される担体を有する。
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、加熱箱は、金属または非金属の外殻、外殻上の配線端子および空気弁を含み、加熱箱は触媒反応器から絶縁され；加熱箱は、燃油媒体で充満しており；加熱箱は、触媒反応器と一体化することができるし、それらを独立に製作することもでき；加熱箱は、触媒反応器の全周を包囲する。
【０００７】
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、電気加熱温度制御要素は、電気加熱部、絶縁体ブラケット、温度検知要素、温度制御器および配線を含み、電気加熱部は、絶縁体ブラケット上に固定され、電気加熱部および温度検知要素は、触媒反応器の外壁の近傍の加熱箱内に入れられており、温度検知要素および電気加熱部の２対の配線は、加熱箱の外部の４つの配線端子に接続され、次いで配線を使用して配線端子を、温度制御器の加熱継手、および温度検知要素の継手とも接続し、温度制御器は２本の配線を有し、「−」配線はエンジンの外殻に接続され、「＋」配線は車両のスイッチに接続される。  
【０００８】
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、加熱箱内の温度制御点は、通常は５０〜２００℃の範囲である。
【０００９】
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置によれば、燃油リターンライン調節部は、流れ制御弁、電磁弁、リレー、導管、通過継手、Ｔ形継手および配線を含み、流れ制御弁の注入継手は、ホースによって触媒反応器のＴ形注入継手の中間継手と接続し、流れ制御弁の放出継手は、電磁弁の注入継手と接続し、電磁弁の放出継手は、エンジンの本来の燃油リターンラインのＴ形継手の中間継手に接続されていることにより、触媒反応器の注入口とエンジンのリターン配管の間に燃料油を節約するためのリターン配管を形成し、電磁弁の１本の配線は、エンジンの外殻に接続し、他方はリレーの通常開放端子に接続し、次いで、車両の作業スイッチに接続する。車両が動作中のときには、電磁弁が開放され、余剰燃料が触媒反応器の吸入器の注入継手からエンジンの燃油リターンラインへと流れ、次いで燃料タンクへ流れ、リレーコイルの一方の配線がエンジンの外殻に接続し、他方はエンジンの作業スイッチに接続し、車両が始動するときには、リレーは電磁気を生成し、次いでリレーの通常開放端子バネが引き付けられて、通常開放端子を切断または開放させて、電磁弁を切断して、触媒節約装置の燃油リターンラインを阻止し；車両が作動中のときには、キーはエンジンの位置に戻され、リレーは切断され、バネは通常開放位置に戻り、電磁弁は電気回路を形成し、弁を引き上げて、それによって触媒式燃料節約装置に経路を形成させて、次いで流れ制御弁が調節されることにより、適当なリターン燃油を制御する。
【００１０】
上記の車両燃油通路触媒式燃料節約装置は、燃料車両に適切である。
【００１１】
（３）有利な効果
本発明による車両燃油通路触媒式燃料節約装置は、以下に示す利点および有益な効果を有する。車両燃油通路触媒式燃料節約装置を車両燃油通路に接続した後に、車両が動作中のときには、加熱箱内側の加熱要素の回路がオンにされて、加熱箱の内側の温度が連続的に上昇し、加熱箱の内側の温度センサは、配線によって温度制御器に情報を伝送し、温度が温度制御器の指示温度までに上がると、温度制御器は命令を送り、加熱要素の電気回路が直ちに切断されて、加熱が停止され、温度が下がると、温度制御器は直ちに、加熱要素の電気回路のスイッチをオンにする命令を送って加熱を開始し、それが反復されて温度が安定化される。
【００１２】
加熱箱の内側の熱は、触媒反応器の金属外殻を通過して触媒スタックに伝達されるので、触媒反応器の温度も同様に温度制御器に制御され、触媒スタックの間隙の内側の燃料は絶え間なく熱エネルギーを吸収し、触媒の活性化エネルギーが、燃料の脱水素・分解または脱酸素・分解に達したときに、触媒スタックの間隙の内側の燃料は、微粉化燃料ではなく微細分子化された燃料ガスに変質し、その結果、燃料の燃焼効率を向上させることができ、微細分子化燃料ガスは酸素と混合して完全に燃焼することが可能である。
【００１３】
実施形態
以下に本発明の車両燃油通路触媒式燃料節約装置の実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明するが、この形態は本発明の範囲を定義することを意図するものではない。
【００１４】
本発明による車両燃油通路触媒式燃料節約装置においては、図１に示すように、燃油流動方向は、二重矢印が注入流れ方向を示し、単一矢印は燃油リターン流れ方向を示すように、矢印で印されている。車両燃油通路触媒式燃料節約装置は４つの部分：触媒反応器Ｉ、加熱箱ＩＩ、電気加熱温度制御要素ＩＩＩ、燃油リターンライン調節部ＩＶからなる。触媒反応器Ｉは、金属箱６、封入された触媒スタック７、触媒反応器間隙と接続された燃油入口継手５および燃油出口継手８からなり、触媒反応器７は、いくつかの重ね合わせられた触媒チップで構成されて、これらのチップ間には３０μｍ〜８０μｍの間隙がある。好ましい触媒チップは、ＳｉＯ２またはＳｉＣまたはＡｌ２Ｏ３の焼結片を、粉末スラリーで被覆した担体として焼結する方法で製作され、その粉末スラリーは、Ｒｕ＋Ｐｄ＋ＡｇまたはＣｕＯ＋ＭｎＯ２＋Ａｕの配合剤から近ナノメータサイズに乳棒で摩り下ろされたものである。もちろんのこと、触媒チップは、その他任意の既知の構造または成分を有する触媒チップとしてもよい。
【００１５】
加熱箱ＩＩは、触媒スタックの外壁を包囲する金属または非金属の外殻９、電気加熱部配線端子１０，１１、温度検知要素配線端子１２，１３および外殻壁上の通気弁１４からなり；電気加熱温度制御要素ＩＩＩは、電気加熱部１５、電気加熱部の配線１６，１７、温度検知要素１８、温度検知要素の配線１９，２０および温度制御器２１からなる。温度制御器の「−」配線２２は車両の外殻に接続されるとともに車両蓄電池に接続されており、「＋」配線２３は、車両操作スイッチに接続され、次いで車両蓄電池の「＋」極に接続されている。
【００１６】
燃油リターンライン調節部ＩＶは、流れ制御弁２７、流れ制御弁の燃油入口継手２６および燃油出口継手２８、電磁弁３１、電磁弁の燃油入口継手３０および燃油出口継手３２、電磁弁の配線３３，３４、リレー３６、リレーの配線３７，３８、リレーの開閉配線３４、３５からなる。
燃油入口通路の流れ方向：触媒反応器の燃油入口継手５は、ホース４で油ポンプ出口のＴ形出口継手３に接続され、３方向パイプ３の他方の出口継手は、ホース２で燃油ポンプパイプの出口継手１に接続されており、触媒反応器の出口継手８は、ホース４４で車両エンジンの主燃油出口パイプ４５に接続され、車両エンジンの主燃油出口パイプ４５の出口は、複数の分岐シリンダ入口継手４７に接続されており、それによって燃油は、１，２，３，４，５を通過して、触媒反応器７の間隙に流入して、間隙を通って流れた後に、触媒反応器の燃油出口継手８から、さらに車両エンジンの本来の出口経路中に流入して、次いで燃焼のために各シリンダに進入する。
【００１７】
燃油リターンラインの流動方向：流れ制御弁２７の入口継手２６は、ホース２５で燃油入口Ｔ形の中間継手２４に接続されるとともに、触媒反応器の燃油入口に接続され、流れ制御弁の出口継手２８は、ホース２９で磁気弁入口継手３０に接続されており、電磁弁３１の出口継手３２は、ホース３９で車両エンジンの本来の燃油リターンパイプの中間片のＴ形中間継手４０に接続されており、ここで４１，４２，４６は車両の本来の燃油リターンラインであり、図１に示す燃油リターンラインの流れ方向は、単一矢印で示されている。
【００１８】
実施例１
本発明は、気化器車両に次のようにして装着される：Ｔ形入口３を燃油ポンプ出口ホースに接続し、触媒式燃料節約装置の出口８を気化器フロート室の入口継手に接続し、ホース３８で電磁弁出口３２をエンジンの燃油リターンラインのＴ型の中間継手に接続し、次いで、磁気弁の配線３３、リレーの配線３７および温度制御器の配線２２をエンジンの外殻に接続し、電磁弁のその他の配線３５および温度制御器の配線２３を車両動作スイッチに接続し、リレーの他方の配線３８を車両始動スイッチに接続する。車両が作動を開始すると同時に、本発明も、同様に動作する。本発明は、Ｊｅｔｔａ、Ｓａｎｔａｎａ、Ｈｏｎｇｑｕｉなどの気化器車両に試験装着して、１００キロメートルでの気化器車両の燃油消費の４８％〜５２％を低減することができる。
【００１９】
実施例２
本発明は、電気噴射車両に次のようにして装着される：Ｔ形入口３を電気噴射車両の燃油ポンプの主燃油出口パイプに接続し、出口継手８を、ホース４４で主燃油出口パイプの端部継手に接続し、燃油リターンラインの出口パイプ３２を、ホース３９でエンジンの燃油リターンラインのＴ形の中間片に位置する中間継手中に接続し、次いで電磁弁の配線３３、リレーの配線３７および温度制御器の配線２２を、エンジンの外殻上に接続し、電磁弁の他方の配線３５、温度制御器の配線２３を車両動作スイッチに接続し、リレーの他方の配線３８を車両の始動スイッチ上に接続する。車両が動作を開始すると同時に、本発明も同様に動作する。本発明品を、Ｊｅｔｔａ、Ｓａｎｔａｎａ、Ｈｏｎｇｑｉなどの電気噴射車両に試験装着し、１００キロメートルでの電気噴射車両の燃油消費の４０〜４２％を低減することができる。
【００２０】
上記に本発明の最良の形態を記載したが、当業者にとって明白な類似および代用の解決手段は、本発明の範囲の一部に含めるべきである。
【００２１】
産業上の利用可能性
本発明の車両燃油通路触媒式燃料節約装置は、気化器車両、電気噴射車両またはディーゼル油車両に使用することができる。本発明の車両燃油通路触媒式燃料節約装置が車両の燃油通路に接続されると、触媒反応器内の触媒スタックが車両蓄電池の電気によって加熱される。燃料は、燃料が触媒スタックの間隙を通過するときに、触媒と熱エネルギーの作用によって、複数の微小分子のガスに変換されて、次いでエンジンシリンダに進入して燃焼する。触媒式燃料節約装置は、燃料を完全に燃焼させるだけでなく、エンジンの熱効率を向上させることが可能で、１００キロメートルでの電気噴射車両の燃油消費の４０〜４２％を低減し、１００キロメートルでの気化器車両の燃油消費の４８〜５２％を低減することが可能であり、また車両の排出ガスにおける汚染物質を除去する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による車両燃油通路触媒式燃料節約装置の構築および接続形態を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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