(57)【要約】【課題】  気液混合燃料装置の気液混合燃料の圧力調整。【解決手段】  気液混合燃料製造装置において、開放圧力を無段開に調整可能な圧力調整器と、気液混合燃料の圧力を測定する圧力センサーと、気液混合燃料の温度を測定する温度センサーと、圧力センサーからの情報、温度センサーからの情報、内燃機関および燃焼装置からの情報により圧力開放器の開放圧力を制御する制御装置を備え、圧力開放器の開放圧力制御により気液混合燃料の圧力を可変可能にした気液混合燃料の圧力調整。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液混合燃料製造装置における気液混合燃料の圧力制御であって、
燃料タンクからの液体燃料をオイルポンプにより加圧し、加圧した液体燃料に圧縮気体を混入し、攪拌することで気液混合燃料とし、気液混合燃料を一時貯留する貯留タンクを設け、貯留タンクの上部より気液混合燃料を燃料タンクに戻す配管と配管の燃料タンク内に圧力開放器を設け、圧力開放器により気液混合燃料を一定圧力で圧力を開放することにより気液混合燃料を一定圧力に維持し、貯留タンクの下部より内燃機関および燃焼装置の燃料配管に接続し、気液混合燃料として使用することを可能にする気液混合燃料製造装置において、
気液混合燃料の圧力を検知する圧力センサーと、
気液混合燃料の温度を検知する温度センサーと、
気液混合燃料の圧力を調整する圧力開放器と、
気液混合燃料の圧力情報、温度情報、内燃機関および燃焼装置からの情報により前記気気液混合燃料の圧力開放器を制御する制御回路を備え、
圧力開放器の開放圧力を制御することで気液混合燃料の圧力を調整することを可能にした気液混合燃料製造装置における気液混合燃料の圧力制御方法。
【請求項２】
前記圧力開放器は開放圧力を無段開に調整可能な圧力開放器であって、
制御回路の制御により開放圧力を制御することにより気液混合燃料の圧力を制御する請求項１に記載の気液混合燃料製造装置における気液混合燃料の圧力制御方式。
【請求項３】
前記圧力開放器は開放圧力の異なる固定された固定圧力開放器を複数備え、
制御回路の制御により固定圧力開放器の選択により開放圧力を制御する請求項１に記載の気液混合燃料製造装置における気液混合燃料の圧力制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、内燃機関や燃焼装置に供給する軽油、重油、バイオ燃料あるいはガソリン等の液体燃料に気体を混合させた気液混合燃料を製造する気液混合燃料製造装置における気液混合燃料の圧力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】  ガソリン、軽油、バイオ燃料あるいは重油等の液体燃料を使用する自動車用のエンジンなどの内燃機関、あるいは、バーナー等の燃焼装置においては、燃焼を促進させることにより、出力の増加、低燃費化、効率の向上及び排出される有害物質の低減化を達成するための様々な工夫が提案されている。【０００３】  液体燃料を使用する内燃機関及び燃焼装置において、噴射ノズルからの燃料の粒子径をより微細にすることにより、燃焼効を率向上させ、排気ガスからの有害物質の低減、出力の増加を達成するための工夫がされている。【０００４】  特にディーゼルエンジンにおいては、燃料噴射粒子径の微細化のため、噴射ノズルの孔径をより微細に複数加工し、微細加工の効果を出すためより高圧力で更に間欠噴射などの工夫がなされている。【０００５】  内燃機関及び燃焼装置においては気体が混入することにより、出力の低下および、排出ガス内の有害物質の増加、時として内燃機関の停止及び燃焼装置の不完全燃焼や燃焼停止を引き起こしている。
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１２２７１号公報
【特許文献２】特願２００８−１６９２５０号公報
【特許文献３】特願２００９−２５７１７５号公報
【特許文献４】特願２００７−２４０１２号公報
【特許文献５】特願２０１０−２７５９６６号公報
【特許文献６】特願２００７−１００７１２号公報
【特許文献７】特願２００３−３３６５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特許文献２によれば、気体（空気）を微細化して混入させた液体燃料（軽油）を使用して直噴ディーゼルエンジンを駆動したところ、正味燃料消費率が平均１４％の低減率であったと記述されている。このように、空気を微細化して混入させた液体燃料を使用することにより、エンジンの低燃費化を実現できるものと期待される。【００８】  しかしながら、このようにディーゼルエンジンにおける燃料消費率が改善されたにも関わらず、未だ実用化されていない。この原因は、燃料消費率の平均値が１４％であり、数％程度から２０％程度のバラツキが大きいためであると推察される。燃費改善及び排気ガスの低減のメカニズムがはっきりしない点にあると分析される。また、特許文献２によれば、燃料に気体を混入させた気体量も１％と少なくい混入量である。【００９】  液体燃料に気体を混入するにおいて、常気圧のもとで混入しようと試みらおり、液体燃料内に一定以上の気体が混入すると、噴射ポンプの加圧により気体の体積減少分だけが燃料をシリンダー内に噴射で出来なくなり、一定以上の気体の混入が出来ない。【００１０】  液体燃料を使用する内燃機関及び燃焼装置においては、液体燃料の噴射粒子径が小さいほど燃料消費率が良くなり、有害物質の排出も減り、燃焼効率が向上するが、噴射ポンプの圧力及び噴射ノズルの径に左右されている。【００１１】  液体燃料の噴射粒子を小さくするため、より細い噴射ノズル径が要求されるが、噴射ノズル径を細くすることにより、より高圧での噴射が要求される。噴射ノズルの径を細くし、高圧力での噴射において噴射量を確保するため噴射ノズル穴を複数設ける、数回に分けて噴射することで解決している。【００１２】  噴射ノズルの精密な微細加工及び微細穴径のため、金属イオン及びその他の不純物がノズルに付着し、閉塞等の問題も発生し、対策が新たに必要で、この対策の提案もなされている。【００１３】  排気ガスからの粒子状物質の削減は新製品の内燃機関及び燃焼装置だけでなく、現在稼動中の機器も必要とされているが、現在稼動中の燃焼装置に対して対象外となっている。【００１４】  環境対策のため、新基準に適合した排出基準の機種に切り替えるよう補助金等で促進しようと試みられているが、特に建設機械等は高額のため、買い替えには至っていない。【００１５】  燃料噴射の粒子を微細化する簡単な方法及び既存装置に取り付け可能な装置の開発が望まれている。【００１６】  液体燃料を直接使用する内燃機関および燃焼装置において、新開発の装置は勿論、稼動中の装置においても排気ガスから放出される有害物質の削減および燃焼効率の向上、温暖化ガス排出の削減が求められている。【００１７】  気液混合燃料の製造において、液体燃料を加圧し、加圧した液体燃料に圧縮気体を混入し、攪拌して気液混合燃料にし、内燃機関及び燃焼装置の燃料として供給する。また、気液混合燃料を安定して内燃機関及び燃焼装置に供給するため、一定の圧力で圧力を開放する圧力開放器を取り付ける。加圧された液体燃料内で一定量以内の気体は気液混合燃料内で気体が透明となり微細気泡化し、溶解に近い状態に有ると推察される。液体燃料内で気体が透明となり溶解に近い状態にある気液混合燃料は噴射ポン��で再加圧されても体積の減少が起こらないため、内燃機関及び燃焼装置の液体燃料として使用可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】  特許文献２によれば、気体（空気）を微細化して混入させた液体燃料（軽油）を使用して直噴ディーゼルエンジンを駆動したところ、正味燃料消費率が平均１４％の低減率であったと記述されている。このように、空気を微細化して混入させた液体燃料を使用することにより、エンジンの低燃費化を実現できるものと期待される。【００１９】  しかしながら、このようにディーゼルエンジンにおける燃料消費率が改善されたにも関わらず、未だ実用化されていない。この原因は、燃料消費率の平均値が１４％であり、数％程度から２０％程度のバラツキが大きいためであると推察される。このバラツキの要因を分析すると、第一に、空気を微細化したときに、その気泡の直径にバラツキがあり、数百マイクロメートル以上の大径の気泡が混入した場合には、エンジンに噴射するときに大径の気泡により液体燃料の噴射圧力が低下してエンジンへの燃料噴射が遮断され、燃料の燃焼が一時的に停止すること、また、第二に、エンジンへ液体燃料を噴射させるポンプ内に大径の気泡が混入することにより、ポンプが空転あるいは停止するなどの機能が低下して液体燃料の噴射が滞ることが推察される。【００２０】  これに対し、液体燃料を加圧し、圧縮気体を混入し、攪拌することで気液混合燃料を造る気液混合燃料製造方法が有る。【００２１】  この気液混合燃料製造方法および装置は、液体燃料をオイルポンプにより、所定の圧力に加圧し、加圧された液体燃料に圧縮気体を気液混合器で混入させ、更に攪拌器により攪拌することで気液混合燃料とする。前期気液混合燃料を一時貯留する貯留タンクが備わっており、貯留タンクの上部より燃料タンクに気液混合燃料を戻す配管が備わっており、前記配管の燃料タンク内に一定の圧力で圧力を開放する圧力開放器を設けてある。この貯留タンクは浮上する比較的気泡の大きな気液混合燃料を圧力開放器を通して外部に放出する。また、下部から内燃機関および燃焼装置に燃料として供給される。前記貯留タンクは浮上する気液混合燃料を圧力開放器を通して燃料タンクに戻すことにより、気液混合燃料の浮上分離する役割も兼ね備えている。【００２２】  内燃機関および燃焼装置によっては液体燃料内の気体を抜くための戻り配管および余剰燃料を戻す戻り配管を持つ機種が有り、この戻り配管のおのおの叉は一緒にした戻り配管に圧力開放器を設けられている。【００２３】  前記貯留タンクに接続された圧力開放器および前記戻り配管に接続された圧力開放器の開放圧力は同一圧力とすることで、気液混合燃料内の圧力は一定に維持される。【００２４】  気液混合燃料を製造するに当たり、液体燃料を加圧し、加圧された液体燃料に圧縮気体を混入させ、気体が混入された液体燃料を攪拌し、貯留タンクで貯留させ、貯留タンクで気液混合燃料を浮上分離することで、液体燃料は微細化した気液混合燃料となり、貯留タンクの下部より内燃機関および燃焼装置の燃料配管と接続する。気体流量調整器で圧縮気体の流量を調整することで、貯留タンク下部から内燃機関および燃焼装置の燃料として供給する気液混合燃料は透明となり、気体が溶解に近い状態となる。【００２５】  液体燃料内で気体が微細気泡化し、透明となることにより、噴射ポンプで再加圧��れても体積は減少しない。体積の減少を起こさない。気液混合燃料は噴射ポンプで再加圧されても体積の減少を起こさず内燃機関および燃焼装置の燃料として使用可能となる。【００２６】  気液混合燃料内で気体が透明となる気体量は圧力依存性がある。加えた圧力が高いほど混入量が増え、圧力が低いほど混入量は少なくなる。【００２７】  また、気液混合燃料内で気体が透明となる気体量は温度依存性があり、気液混合燃料の温度が高いほど気体含有量は減り、低いほど気体含有量は増える。【００２８】  気体含有が少ないときは燃焼効率に影響を与えるため、気液混合燃料が透明となる最高の気体量が理想である。気液混合燃料の気体量が多いときは、気液混合燃料が白濁し、燃料噴射ポンプの燃料噴射に影響を及ぼす。【００２９】  前記気液混合燃料製造において、装置内に気液混合燃料の圧力を測定する圧力センサーを備え、気液混合燃料の温度を測定する温度センサーを備え、液体燃料に混合する圧縮気体の流量を調整する気体流量調整期を備え、気液混合比を制御する制御回路を備え、圧力センサーからの情報、温度センサーからの情報、内燃機関および燃焼装置からの情報、気液混合製造装置からの情報により、気液混合燃料が透明となる上限の気液混合比となる様、気体流量調整器の調整、圧力開放器の開放圧力を制御ずる。【００３０】  液体燃料内に気体を混入して使用する気液混合燃料の効果として、気液混合燃料内に気体が透明となり、再加圧されても体積の減少を起こさない状態にあるとき、内燃機関および燃焼装置の燃料噴射ポンプで正常に燃料の供給が可能である。【００３１】  内燃機関および燃焼装置において、燃焼室に燃料が微細粒子として噴射される。この噴射される粒子が微細で有れば有るほど、燃焼効率が上がり、有害物質の排出も少なく出来る。現状では、噴射粒子も微細化するための開発競争が行われている。【００３２】  気液混合燃料の利用において、内燃機関および燃焼装置から供給される燃料には気体が混入しており、燃料噴射ポンプから燃焼室に燃料が噴射される。噴射された気体を混入した気液混合燃料は、燃焼室内が高温のため、燃料内の気体が熱膨張を起こす。【００３３】  ディーゼルエンジンを例にとって説明すると、シリンダー内の温度は６００℃と言われている。空気において２７３℃の温度上昇で体積が２倍になり、５４６℃温度が上昇すると体積が４倍になる。【００３４】  シリンダー内に噴射される燃料粒子径の中心値が０．１ミクロンと言われる。気液混合燃料の微細粒子は、混入している気体が約４倍に膨張し、０．１ミクロンの微細粒子を内部から膨張破裂させ、更に微細粒子化すると考えられる。【００３５】  私的な実験によると、燃費が３０％以上向上し、黒煙が１／１０以下になり、出力も２５％以上向上した。噴射ノズルからの気液混合燃料の微細粒子が膨張破裂により更に微細化したことによると推察される。なおこのときの気体混入量は常気圧において、体積比１００％である。【００３６】  気液混合燃料内に溶解可能な気体量は圧力依存性があり、気液混合燃料の圧力を監視し、圧力開放器の開放圧力を制御することで気液混合比に最適な圧力に調整をする。【００３７】  気液混合燃料の圧力を調整するメリットは��気液混合燃料の温度が上がり、気液混合燃料の気体が微細気泡化するが、気液混合燃料の圧力を上げることにより、気液混合燃料を透明にすることが出来る。【００３８】  気液混合燃料内に気体が微細気泡化し、白濁した状態の気液混合燃料を内燃機関の燃料とし、内燃機関の噴射ポンプで再加圧されると微細気泡化した気体の体積が減少分だけ、噴射ノズルからの液体燃料の噴射量を減らすことになる。【００３９】  気液混合燃料の圧力を変える効果として、ディーゼル発電機に例をとって説明すると、ディーゼル発電機の始動時、一定の回転数にするため、過剰の燃料供給が行われ、大量の黒煙を排出する。供給する気液混合燃料内に微細気泡を発生させ、微細気泡の体積減少分だけ、噴射ノズルからの液体燃料の供給が減り、燃料過剰状態による不完全燃焼を抑え、排出する黒鉛の量を減らすことが出来る。【００４０】  気液混合燃料内で気体が微細気泡化し、白濁した状態とする方法には、気液混合燃料内に混入させる気体の量を増やし、液体燃料内で気体が飽和状態以上にする方法と、液体燃料が透明となる最大の気体を混入させた状態で、圧力を下げる方法が有る。ともに液体燃料内で気体が微細気泡化し、白濁させることが出来る。【００４１】  液体燃料に過剰の気体を流入させる方法で気液混合燃料を白濁させ、ディーゼル発電機に供給する方法においては、安定回転に至り、気体の混入量を通常に戻しても白濁した状態から透明な気液混合燃料に切り替わるまでに時間差が生じ、白濁した気液混合燃料が圧力開放器から燃料タンクまたはディーゼル発電機の燃料として消費されまでの間、白濁した燃料が供給される。【００４２】  気液混合燃料の圧力を下げることにより、白濁した気液混合燃料をディーゼル発電機に供給したときは、発電機の回転数が安定回転数に戻り次第、気液混合燃料の圧力を通常圧力以上に戻すことにより、白濁した気液混合燃料に圧力が加わり、元の透明な気液混合燃料に戻るか気体が微細気泡として残存しても少なくすることが出来、応答速度を早くすることが出来る。【００４３】  気液混合燃料内で微細気泡を発生させ、内燃機関および燃焼装置の燃料として供給することによる噴射ポンプからの燃料噴射量の調整はアクセル等とは違った燃料の噴射量の制御が可能となる。【００４４】  気液混合燃料の圧力調整により、白濁した燃料供給の調整は例えば、ディーゼル自動車において、登坂時等の様な燃料過剰状態を解消し、黒煙等の有害物質の排出を減らせることが出来る。また、急激なアクセルの踏み込みにおいても、大量の燃料が供給され、燃料過剰により排気ガスに多くの黒煙が含まれるが、この黒鉛での抑制にも利用可能である。【００４５】  内燃機関を主体に説明したが、燃焼装置でも同様で、気液混合燃料製造装置において、運転に応じた気液混合燃料の圧力を制御し、気液混合燃料の微細気泡状態を利用することで、有害物質の排出を抑制できるほか、効率の良い気液混合燃料の状態により有害物質の排出を減らすことを可能にする。【００４６】  上記の様な運転状況とは限らず、気液混合燃料内で気体が透明となり、溶解に近い状態となる上限の気体流量を調整した後、気液混合燃料の圧力を制御することで、気液混合燃料の温度上昇により微細気��化することを防止できる。また、内燃機関および燃焼装置の排出する排気ガスを含む運転状況、気液混合燃料の温度、外気温、外気圧等の情報により、気液混合燃料の圧力を制御していくことが出来る。【００４７】  朝と昼、夏と冬、低地と高地によって外気温が変化し、気液混合燃料内の温度に変化を生じるが、気液混合燃料の圧力を可変することで環境の変化に応じた最適な気液混合燃料とすることが出来る。【００４８】  制御回路は気液混合燃料の圧力情報、温度情報、内燃機関および燃焼装置の排気ガス情報、運転状況等により、気体流量調整器の流量を制御するとともに、圧力開放器の開放圧力を制御する。【００４９】  圧力開放器による気液混合燃料の圧力の調整には、無段開に調整可能な圧力開放器を気液混合燃料の内部情報及び内燃機関、燃焼装置からの外部情報から制御回路により調整される。【００５０】  固定された圧力の圧力開放器を複数用意し、気液混合燃料製造装置の内部情報及び内燃機関、燃焼装置からの外部情報により、制御回路により、固定された圧力開放器の選択により調整される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】は本発明に関わる気液混合燃料製造装置における可変可能な圧力開放器の開放圧力可変による気液混合燃料の圧力調整の構成図である。
【００３６】
【図２】は気液混合燃料製造装置における開放圧力の固定された圧力開放器を複数持ち、固定圧力開放器の選択することにより、気液混合燃料の圧力可変を可能にした構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】  以降、図１に従って説明する。
【００３８】  図１において、燃料タンク（１）より供給された燃料はオイルポンプ（２）によって加圧される。
【００３９】  気体圧縮機（３０）によって圧縮された圧縮気体は気体流量調整器（３）により、気体の混入量が決められる。
【００４０】  気液混合器（３）により、燃料内に気体が混入され、攪拌器（４）により、液体燃料と気体を攪拌され、気液混合燃料を作る。
【００４１】  攪拌された気液混合燃料は貯留タンク（７）に入る。貯留タンクは上部から気液混合燃料を燃料タンクに戻す配管（７１）が接続され、配管の燃料タンク内には開放圧力可変可能な気液混合燃料用圧力開放器（２３）を設けている。
【００４２】  貯留タンク下部より内燃機関および燃焼装置の燃料配管に接続される。
【００４３】  内燃機関および燃焼装置には液体燃料内に混入した気体を戻すための気体戻し配管（２１）および余剰燃料を戻す戻し配管（２２）の存在する機種があるが、この戻し配管おのおの叉は一緒にして燃料タンク内に開放圧力可変可能な戻し配管用圧力開放器（２４）を設けている。
【００４４】  開放圧力可変可能な気液混合燃料用圧力開放器（２３）と開放圧力可変可能な戻し配管用圧力開放器（２４）の開放圧力を同一にし、制御することで気液混合燃料内の圧力を可変することが出来る。
【００４５】  前記貯留タンク（７）は浮上する気液混合燃料を開放圧力可変可能な気液混合燃料用圧力開放器（２３）から燃料タンクに戻し、微細な気泡のみをない内燃および燃焼装置の燃料とする浮上分離の役割も担っている。
【００４２】  前記攪拌器から貯留タンクに送られる配管の途中に圧力センサー（５）および温度センサー（６）が取りつけられ、それぞれ圧力情報線（５１）、温度情報線（６１）を通して制御回路（９）に送られる。
【００４３】  制御回路（９）は圧力情報、温度情報のみならず、内燃機関および燃焼装置からの情報線（８１）を通して内燃機関および燃焼装置の情報を取得し、圧力開放器制御線（９２）を通して開放圧力可変可能な気液混合燃料用圧力開放器（２３）および開放圧力可変可能な戻し配管用圧力開放器（２４）を制御することで、気液混合燃料の圧力可変を行う。
【００４４】  制御回路はまた、気体流量調整器制御線（９１）を通して気体流量調整器（１０）を制御することで、気液混合比のコントロールも出来る。
【００４７】  図２は固定気液混合燃料用圧力開放器（２５）の圧力開放器の選択および固定戻り配管用圧力開放器（２６）の圧力開放器の選択により、気液混合燃料の圧力を可変する構成図である。
【００４８】  前記貯留タンクから内燃機関および燃焼装置に送る気液混合燃料は、液体燃料に混入する流量調整器の調整により、燃料内に気体が微細気泡化し、透明にすることが出来る。
【００４９】  気体流量調整器の流量調整により、気液混合燃料の温度および圧力一定の条件下で気液混合燃料が透明になるように調整する。気液混合燃料を透明にすることで、内燃機関および燃焼装置の液体燃料として問題なく使用することができる。
【００５０】  気体流量調整器の流量を増やすことにより、透明の以上に余剰気体は気液混合燃料内微細気泡化し、白濁する。
【００５１】  透明となる限界の気体流量を混入させ、圧力開放器の開放圧力を下げることで透明であった気液混合燃料内で余剰気体が微細気泡化し、白濁が始まる。
【００５２】  透明になった気液混合燃料は内燃機関および燃焼装置の燃料噴射ポンプにより、再加されても体積の減少を起こさない。気液混合燃料内で気体が微細気泡化することで、燃料ポンプの再加圧により体積を減少させることにより、気体の燃料供給に支障をきたす。
【００５３】  気液混合燃料が透明となる条件においては気液混合燃料の温度依存性、圧力依存性がある。通常の状態においては混入させる気体流量を調整することで、気液混合燃料を透明になるように制御することが求められる。
【００５４】  気液混合燃料内で気体が微細気泡化することで、内燃機関および燃焼装置の燃料噴射量を減らすことを利用して、例えばディーゼル発電機の始動時、一定の回転数になるまでの間、大量の黒煙を排出する。これは燃料過剰状態による不完全燃焼によるものと思われる。始動時、気液混合燃料が微細気泡した燃料を供給することにより、噴射ポンプでの再加圧により燃料供給が減り、黒煙を減少させることが出来る。
【００５５】  気液混合燃料内で気体が微細気泡化する方法として、混入する気体流量を増やす方法があるほか、一定圧力の元、透明となる上限に気体を混入させ、気液混合燃料の圧力を下げる方法が有る。
【００５６】  気体流量を増やす方法は透明の気液混合燃料に戻す時、過剰気体の気液混合燃料が消費されるか、圧力開放器により燃料タンクに戻されるまでの時間差があるが、圧力を下げる方法は、下げた圧力分の気体が気泡化するが、圧力を戻すことにより、微細気泡化した気泡は気液混合燃料内で溶解に近い状態を短時間で造ることが出来る。
【００５６】  外気温、外気圧、気液混合燃料の温度、気液混合燃料の圧力により燃料内で気体が透明となる気体量が決まり、季節の変化及び地域によりさまざまに変化する環境の変化においても変化に対応した圧力制御が求められる。
【実施例】
【００５５】  気液混合燃料装置における気液混合燃料による内燃機関の運転では、通常運転中も黒鉛の減少及び、排気ガスの匂いの減少、また出力の向上が見られた。これは気体を混入し、気体が気液混合燃料内で透明となった気液混入燃料が燃料ポンプによりシリンダー内に噴射される。シリンダー内は高温になっており、噴射された気液混合燃料内の気体がシリンダー内の高温により熱膨張し、熱破裂により燃料が更に微細化し、燃焼効率を上げる方向に働いたものと推察される。【００５６】  ディーゼル発電機において、始動時から通常回転数と同量の燃料が供給するため、安定した回転になるまで大量の燃料が供給され、燃料過多による黒煙を排出する。これは過剰燃料による不完全燃焼が引き起こすものと思われる。【００５７】  気液混合燃料製造装置を付加し、透明な気液混合燃料内の気体流入量を多くし、微細気泡と発生させ、気液混合燃料を白濁して始動したところ、始動時の黒煙を大幅に少なくすることが出来た。更に気液混合燃料の気体流量を多くしたところ、排気ガス内の黒煙が確認できなくなるまで減らすことが出来た。【００５８】  ディーゼル発電機が安定回転数に達し、気液混合燃料に流入する気体流量を通常状態に戻したが、エンジンの回転が不安定であった。時間経過とともにエンジンの回転数が安定した。これは気液混合燃料内に過剰に混入させた気体が微細気泡化し、気液混合燃料が透明に近づくまで続いた。過剰に混入させた気体がディーゼルエンジンに消費され、また圧力開放器から排出されことにより解消したものと推察される。【００５９】  次に、圧力開放器を調整し、透明になった気液混合燃料が白濁させた実験を試みた。気液混合燃料が白濁した状態でのディーゼル発電機の始動時の動作は混入する気体流量を増やすことによる動作と同等であった。【００６０】  次に、ディーゼル発電機が始動とともに気液混合燃料の圧力を少しずつ通常圧力に戻した。始動から安定運転に至る過程で、エンジン回転が安定していた。このことから、透明であった気液混合燃料が減圧されることで微細気泡化し、始動時の黒煙を減らすことが出来、回転とともに気液混合燃料の圧力を戻すことにより、気液混合燃料内の微細気泡が減り、安定運転においても支障をきたさなかったと推察される。【００６１】  圧力開放器を調整することで透明になった気液混合燃料の圧力を下げたところ気泡が発生し、白濁した実験でも頷けた。気液混合燃料の混入気体の調整による微細気泡と比較した応答性が良い。【００６１】  気液混合燃料の圧力を可変することで、例えばディーゼル自動車の登坂時のような過負荷による黒煙排出の削減、加速時の黒煙の排出削減にも応用できる。【００６２】  気液混合燃料に混入させる気体流量の調整と、気液混合燃料の圧力調整と、双方の利点を取り、組み合わせることにより、内燃機関および燃焼装置の安定した作動および、有害物質の排出を減らす効果を生む。【００７６】  本発明は、ディーゼル発電機の始動時の黒煙減少の実施例を主体について説明したが、ディーゼル発電機の始動時の黒煙を減少させる目的に限定したものではなく、気液混合燃料の気体混入量をコントロールすることにより、内燃機関及び燃焼装置の排気ガス及び燃費、出力を���善なものとすることを可能とする方向で活用される。【００７７】  また、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。前述した各実施例において、内燃機関や燃焼装置の液体燃料として、軽油を例示したが、その他、重油、ガソリン、バイオエタノール、バイオガソリン、潤滑油や食用油などの各種廃油等であっても、加圧し、燃料内で気体が完全溶解叉は微細気泡を分散させた混合燃料とすることができる。また、内燃機関としては、自動車、船舶のエンジンの他、エンジン付発電機、トラクター、耕耘機、田植機、稲刈り機、刈払い機等の各種農業用機械、航空機のエンジン、あるいは、建設・建築機械用のエンジンにも適用可能です。燃焼機器としては上記の液体燃料を使用する機器にも適用可能です。
【符号の説明】
【００７２】１      燃料タンク
２      オイルポンプ
３      気液混合器
４      攪拌器
５      圧力センサー
６      温度センサー
７      貯留タンク
８      内燃機関および燃焼装置
９      制御回路
１０    気体流量調整器
２１    燃料内の気体戻し配管
２２    余剰燃料戻し配管
２３    開放圧力可変可能な気液混合燃料用圧力開放器
２４    開放圧力可変可能な戻し配管用圧力開放器
２５    固定気液混合様圧力開放器
２６    固定戻し配管用圧力開放器
２７    固定圧力開放器の選択器
２８    固定圧力開放器の選択器
３０    気体圧縮機
５１    圧力情報線
６１    温度情報線
７１    気液混合燃料配管
８１    内燃機関および燃焼装置からの情報線
９１    気体流量調整器制御線
９２    圧力開放器制御線
【図１】
2015075096.tif 000003
【図２】
2015075096.tif 000004