(57)【要約】    【課題】  燃費の向上や汚染物質の発生を低減する燃焼改善剤を提供すること。    【解決手段】  本発明では、タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、炭素、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を８８０℃〜１１５０℃で焼成した焼成体又はこの焼成体の酸化物、或いは、タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を酸素、窒素、又はアルミナとともに１２００℃〜３６００℃で焼成した酸化焼成体、窒化焼成体、又はアルミナ焼成体、或いは、炭素を３６００℃〜２００００℃で焼成した焼成体を含有する燃焼改善剤とした。【選択図】      図３
2006152807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、炭素、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を８８０℃〜１１５０℃で焼成した焼成体又はこの焼成体の酸化物を含有することを特徴とする燃焼改善剤。
【請求項２】
タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を酸素、窒素、又はアルミナとともに１２００℃〜３６００℃で焼成した酸化焼成体、窒化焼成体、又はアルミナ焼成体を含有することを特徴とする燃焼改善剤。
【請求項３】
炭素を３６００℃〜２００００℃で焼成した焼成体を含有することを特徴とする燃焼改善剤。
【請求項４】
前記焼成体は、１０μｍ以下の粉体としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項５】
前記焼成体は、エンジン冷却水に０．１％〜３０％含有したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項６】
前記焼成体は、水溶性カプセル内に充填されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項７】
前記焼成体は、可溶性結合剤で錠剤状としたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項８】
前記焼成体に界面活性剤を添加したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項９】
前記焼成体に消泡剤を添加したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項１０】
前記焼成体に不凍剤を添加したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の燃焼改善剤。
【請求項１１】
エンジン内部での燃焼過程でエンジンから冷却液に向けて放出される電磁波エネルギーを内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で自己エネルギーのバランスを保持するために内部からエンジン内部の燃焼反応領域に向けて反射電磁波の形態でエネルギーを放出する特性を有するエネルギー反射によりエンジンの燃焼効率を改善する燃焼改善剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン内などでの燃焼特性を改善する燃焼改善剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンからの排気ガスによる大気汚染の防止やエンジンでの燃焼効率の向上を目的とした燃焼改善方法が種々考案されている。
【０００３】
たとえば、赤外線を照射するものや磁気コイルを利用した加磁によるものや自然放射線を利用するものやイオン化させるために電気石を利用するものなどが考えられている（たとえば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１４７２９４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、赤外線を照射するものでは、エンジン本体の発振赤外線量の方が照射する赤外線量よりもはるかに多く、また、磁気コイルを利用した加磁によるものでは、気化器から噴霧される霧化粒子に影響を与えることができるだけの電気的な安定性を維持することが困難であり、いずれの方法もその効果において極めて疑問視されている。
【０００５】
また、自然放射線を利用するものでは、主にγ線発信体を用いているが、γ線自体が間接電離放射線であることから、有効照射距離とエネルギー量とが十分に確保されていなければ有効とは考えられず、点火や爆発によって生じる高密度の電磁波エネルギーと比較するとエネルギーが微弱であり、帯電したシリンダを介して燃焼に有効な影響を与える割合は極めて小さく、やはり効果において疑問視されている。これは、エンジン停止時にエンジン外部に向けて照射されるγ線量が環境中のγ線量と大差無いことからも検察される。
【０００６】
さらに、電気石を利用したものでも、エンジン本体そのものが電気的にかなりのエネルギーを保有しており、粒子及び粒子の運動によって生じる電気的効果を打ち消してしまい、この場合も効果が疑問視されている。
【０００７】
このように、従来の方法では、原料そのものの自発的なエネルギーに頼った改善効果を目的としており、基本的にその作用力に限界があり、また、エンジン本体が電気的に帯電性を有していることから効果を発揮することができず、しかも、いずれも定常的な作用であるために、エンジン内部での燃焼状態の変動に追従することができないものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、請求項１に係る本発明は、タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、炭素、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を８８０℃〜１１５０℃で焼成した焼成体又はこの焼成体の酸化物を含有することを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【０００９】
また、請求項２に係る本発明は、タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を酸素、窒素、又はアルミナとともに１２００℃〜３６００℃で焼成した酸化焼成体、窒化焼成体、又はアルミナ焼成体を含有することを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１０】
また、請求項３に係る本発明は、炭素を３６００℃〜２００００℃で焼成した焼成体を含有することを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１１】
また、請求項４に係る本発明は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体は、１０μｍ以下の粉体としたことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１２】
また、請求項５に係る本発明は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体は、エンジン冷却水に０．１％〜３０％含有したことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１３】
また、請求項６に係る本発明は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体は、水溶性カプセル内に充填されたことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１４】
また、請求項７に係る本発明は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体は、可溶性結合剤で錠剤状としたことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１５】
また、請求項８に係る本発明は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体に界面活性剤を添加したことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１６】
また、請求項９に係る本発明は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体に消泡剤を添加したことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１７】
また、請求項１０に係る本発明は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに係る燃焼改善剤において、前記焼成体に不凍剤を添加したことを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【００１８】
また、請求項１１に係る本発明は、エンジン内部での燃焼過程でエンジンから冷却液に向けて放出される電磁波エネルギーを内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で自己エネルギーのバランスを保持するために内部からエンジン内部の燃焼反応領域に向けて反射電磁波の形態でエネルギーを放出する特性を有するエネルギー反射によりエンジンの燃焼効率を改善する粒体（燃焼改善剤）を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
そして、本発明では、燃焼によって発生するエネルギー波を焼成体の内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で焼成体から燃焼反応領域に向けて電磁波の形態でエネルギーが放出され、これによって燃料粒子の活性化や細分化が行われ、燃費の向上や排気ガス中に含有される汚染物質の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る燃焼改善剤は、エンジン内などでの燃焼特性を改善するものであり、主に重油、ガソリン、軽油、ＬＰＧなどの化石燃料を使用するエンジンの燃焼特性を改善し、燃費の向上や排気ガス中に含有される汚染物質の発生を低減する効果を有するものであり、エンジンの冷却液中に添加して使用するものである。
【００２１】
この燃焼改善剤は、燃焼によって発生するエネルギー波を焼成体の内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で焼成体から燃焼反応領域に向けて電磁波の形態でエネルギーが放出され、これによって燃料粒子の活性化や細分化が行われ、それと同時にピストンやシリンダの金属面の相互作用によって発生したイオンの効果で燃焼反応そのものを安定化させることができるとともに、窒素化合物の生成を抑制し、結果的に燃費の向上や排気ガス中に含有される汚染物質の発生を低減することができるものである。
【００２２】
この燃焼改善剤による燃焼改善方法が上記従来の方法と大きく異なる点は、エンジン内部での燃焼に要するエネルギー以外に多量に放出される拡散エネルギー（たとえばバーナー燃焼時の輻射熱）を一定限度量まで蓄積され、一定限度量を超えた場合に電磁波としてエネルギーを反射の形態で発する点であり、そのために、エンジンの低出力低回転時には小さく反射し、高出力高回転時には大きく反射し、エンジン内部での燃焼状態の変動に追従させることができる点にある。
【００２３】
また、燃焼改善剤に含有される焼成結晶体が低温時には直接的に熱エネルギーとして放出する特性をも併せ持ち、同一流量の冷却液に比較して２５％〜３０％の冷却能力の増大も可能となり、シリンダとピストンとの間のオーバーギャップを発生させることがなくなり、シリンダとピストンとの間に潤滑油の薄層を安定的に形成することができ、これによっても燃焼効率を上昇させることができる。
【００２４】
なお、ここで言う電磁波とは、極めて広義のエネルギー波全体を総称しており、一般的にエンジンノイズと呼ばれる特性範囲内のものや、紫外域から遠赤外域や一部可視光範囲までをも含めたエネルギー波を指している。
【００２５】
本発明に係る燃焼改善剤は、具体的には、タリウム（Ｔｌ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ２１２）、アクチニウム（ＡＣ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カルシウム（Ｃａ）、臭素（Ｂｒ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ラドン（Ｒｎ）、炭素（Ｃ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、硫黄（Ｓ）のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を８８０℃〜１１５０℃で焼成した焼成体又はこの焼成体の酸化物を含有する燃焼改善剤をエンジンの冷却液に添加したところ、燃費が向上し、また、汚染物質の発生が低減されることが確認された。
【００２６】
これは、上記焼成体が、エンジン内部での点火や爆発時の燃焼過程においてエンジンから冷却液に向けて放出される電磁波エネルギー及び熱エネルギーを結晶体の内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で自己エネルギーのバランスを保持するために結晶体内部からエンジン内部の燃焼反応領域に向けて反射電磁波の形態でエネルギーを放出する特性を有しているからであると考えられる。
【００２７】
上記焼成体を１０μｍ以下（より好ましくは０．５μｍ±２０％）の粉体として、エンジンの冷却液に添加したところ、燃費がさらに向上し、また、汚染物質の発生がさらに低減されることが確認された。
【００２８】
また、上記焼成体をエンジンの冷却水中に０．１％〜３０％含有したところ、燃費が向上し、また、汚染物質の発生が低減されることが確認された。ここで、０．１％以下の場合には、効果が確認できず、また、３０％以上の場合には、冷却水中で燃焼改善剤が沈殿してしまい、効果が確認できなかった。
【００２９】
また、上記焼成体を水溶性カプセル内に充填した場合や上記焼成体を可溶性結合剤で錠剤状とした場合には、このカプセルや錠剤を冷却水タンクに投入することができ、使い勝手を向上させることができる。
【００３０】
また、上記焼成体に界面活性剤や消泡剤を添加した場合には、焼成体の親水性を向上させることができる。
【００３１】
また、上記焼成体にエチレングリコールなどの不凍剤を添加した場合には、焼成体の凍結を防止することができる。
【００３２】
また、タリウム、ビスマス、鉛、アクチニウム、ケイ素、アルミニウム、ベリリウム、カルシウム、臭素、ストロンチウム、ユーロピウム、ラドン、銀、チタン、マグネシウム、硫黄のうちのいずれか一種又はこれらの混合体を酸素、窒素、又はアルミナのうちのいずれか一種とともに１２００℃〜３６００℃で焼成した酸化焼成体、窒化焼成体、又はアルミナ焼成体のうちのいずれか一種を含有する燃焼改善剤をエンジンの冷却液に添加したところ、燃費が向上し、また、汚染物質の発生が低減されることが確認された。
【００３３】
この場合も、上記焼成体が、エンジン内部での点火や爆発時の燃焼過程においてエンジンから冷却液に向けて放出される電磁波エネルギー及び熱エネルギーを結晶体の内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で自己エネルギーのバランスを保持するために結晶体内部からエンジン内部の燃焼反応領域に向けて反射電磁波の形態でエネルギーを放出する特性を有しているからであると考えられる。
【００３４】
上記焼成体を１０μｍ以下（より好ましくは０．５μｍ±２０％）の粉体として、エンジンの冷却液に添加したところ、燃費がさらに向上し、また、汚染物質の発生がさらに低減されることが確認された。
【００３５】
また、上記焼成体をエンジンの冷却水中に０．１％〜３０％含有したところ、燃費が向上し、また、汚染物質の発生が低減されることが確認された。ここで、０．１％以下の場合には、効果が確認できず、また、３０％以上の場合には、冷却水中で燃焼改善剤が沈殿してしまい、効果が確認できなかった。
【００３６】
また、上記焼成体を水溶性カプセル内に充填した場合や上記焼成体を可溶性結合剤で錠剤状とした場合には、このカプセルや錠剤を冷却水タンクに投入することができ、使い勝手を向上させることができる。
【００３７】
また、上記焼成体に界面活性剤や消泡剤を添加した場合には、焼成体の親水性を向上させることができる。
【００３８】
また、上記焼成体にエチレングリコールなどの不凍剤を添加した場合には、焼成体の凍結を防止することができる。
【００３９】
また、炭素を３６００℃〜２００００℃で焼成した焼成体を含有する燃焼改善剤をエンジンの冷却液に添加したところ、燃費が向上し、また、汚染物質の発生が低減されることが確認された。
【００４０】
この場合も、上記焼成体が、エンジン内部での点火や爆発時の燃焼過程においてエンジンから冷却液に向けて放出される電磁波エネルギー及び熱エネルギーを結晶体の内部に一定限度量まで蓄積し、一定限度量を超えた段階で自己エネルギーのバランスを保持するために結晶体内部からエンジン内部の燃焼反応領域に向けて反射電磁波の形態でエネルギーを放出する特性を有しているからであると考えられる。
【００４１】
上記焼成体を１０μｍ以下（より好ましくは０．５μｍ±２０％）の粉体として、エンジンの冷却液に添加したところ、燃費がさらに向上し、また、汚染物質の発生がさらに低減されることが確認された。
【００４２】
また、上記焼成体をエンジンの冷却水中に０．１％〜３０％含有したところ、燃費が向上し、また、汚染物質の発生が低減されることが確認された。ここで、０．１％以下の場合には、効果が確認できず、また、３０％以上の場合には、冷却水中で燃焼改善剤が沈殿してしまい、効果が確認できなかった。
【００４３】
また、上記焼成体を水溶性カプセル内に充填した場合や上記焼成体を可溶性結合剤で錠剤状とした場合には、このカプセルや錠剤を冷却水タンクに投入することができ、使い勝手を向上させることができる。
【００４４】
また、上記焼成体に界面活性剤や消泡剤を添加した場合には、焼成体の親水性を向上させることができる。
【００４５】
また、上記焼成体にエチレングリコールなどの不凍剤を添加した場合には、焼成体の凍結を防止することができる。
【００４６】
以下に実測データについて説明する。以下の実測データにおいて、試料１は、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、チタンの焼成体を含有する燃焼改善剤であり、試料２は、ケイ素、アルミニウム、カルシウム、ストロンチウムの焼成体を含有する燃焼改善剤である。これら試料１及び試料２の詳細な成分は、蛍光Ｘ線分析によって表１及び表２、図１及び図２に示している。
【００４７】
【表１】
2006152807.tif 000003
【００４８】
【表２】
2006152807.tif 000004
【００４９】
試料１について、ガソリンエンジンの燃費を計測したところ、表３に示すように、試料１をエンジンの冷却液に含有させた場合は、含有させなかった場合に比べて１８．７％も燃費が向上することが実測された。
【００５０】
【表３】
2006152807.tif 000005
【００５１】
また、試料１をエンジンの冷却液に含有させた場合には、表４に示すように、含有させなかった場合に比べてアイドリング時（約９００ｒｐｍ）に排気ガスが浄化されており、エンジンの回転数を増加させるとさらに排気ガスが良好に浄化されることが実測された。なお、この結果から、実走行時にはエンジンの回転数がさらに増加することからより一層排気ガスの浄化が行われることが予測される。
【００５２】
【表４】
2006152807.tif 000006
【００５３】
上記の燃費や排気ガスの浄化については、試料２をエンジンの冷却液に含有させることによってさらに向上させることができた。
【００５４】
これは、試料１に比べて試料２のほうが反射率が高いことから理解される。すなわち、図３は、常温時での試料１と試料２の反射率を波長毎に実測したデータであるが、この図３より、波長全般にわたって試料２のほうが試料１よりも反射率が向上していることがわかる。これは、試料２にストロンチウムが含有されており、酸化ストロンチウムに起因する効果であると考えられる。
【００５５】
また、図４は、高温（１１０℃）時での試料１と試料２の反射率を波長毎に実測したデータであるが、この図４と図３とを比較すると、温度の上昇に伴って反射率が向上することが実測された。この結果からも、実走行時にはエンジン周辺の温度が上昇することからより一層反射量が増加して、燃費の向上や排気ガスの浄化が良好に行われることが予測される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】試料１の蛍光Ｘ線分析の実測データ。
【図２】試料２の蛍光Ｘ線分析の実測データ。
【図３】試料１及び試料２の反射率の実測データ（常温時）。
【図４】試料１及び試料２の反射率の実測データ（高温時）。
【図１】
2006152807.tif 000007
【図２】
2006152807.tif 000008
【図３】
2006152807.tif 000009
【図４】
2006152807.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月6日(2005.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量比が、酸素６１．８９０３％、ナトリウム３．３８６８％、マグネシウム０．７４８８％、アルミニウム６．０６５２％、ケイ素２６．３１１０％、リン０．１９２９％、カリウム０．６４０８％、カルシウム０．５６３３％、チタン０．０５５１％、鉄０．１４５８％を含有する焼成体からなる燃焼改善剤。
【請求項２】
重量比が、酸素５４．５９５６％、ナトリウム２．３６０７％、アルミニウム９．４７１７％、ケイ素３１．８０４８％、カリウム１．４３５６％、カルシウム０．１６２０％、鉄０．０５６１％、銅０．０２１２％、ストロンチウム０．０９２３％を含有する焼成体からなる燃焼改善剤。
【請求項３】
前記焼成体を粉体とし、水溶性カプセル内に充填し、エンジン冷却水中に０．１％〜３０％含有させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃焼改善剤。
【請求項４】
前記焼成体を粉体とし、可溶性結合剤で錠剤状とし、エンジン冷却水中に０．１％〜３０％含有させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃焼改善剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
そこで、請求項１に係る本発明は、重量比が、酸素６１．８９０３％、ナトリウム３．３８６８％、マグネシウム０．７４８８％、アルミニウム６．０６５２％、ケイ素２６．３１１０％、リン０．１９２９％、カリウム０．６４０８％、カルシウム０．５６３３％、チタン０．０５５１％、鉄０．１４５８％を含有する焼成体からなる燃焼改善剤を提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、請求項２に係る本発明は、重量比が、酸素５４．５９５６％、ナトリウム２．３６０７％、アルミニウム９．４７１７％、ケイ素３１．８０４８％、カリウム１．４３５６％、カルシウム０．１６２０％、鉄０．０５６１％、銅０．０２１２％、ストロンチウム０．０９２３％を含有する焼成体からなる燃焼改善剤を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、請求項３に係る本発明は、前記請求項１又は請求項２に係る燃焼改善剤において、前記焼成体を粉体とし、水溶性カプセル内に充填し、エンジン冷却水中に０．１％〜３０％含有させることを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項４に係る本発明は、前記請求項１又は請求項２に係る燃焼改善剤において、前記焼成体を粉体とし、可溶性結合剤で錠剤状とし、エンジン冷却水中に０．１％〜３０％含有させることを特徴とする燃焼改善剤を提供するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】