(57)【要約】【課題】化石燃料を完全燃焼させることによって燃費を向上させ、排気ガス中の有害物の発生、および内燃機関内のスケールの発生を抑えることを可能にする燃焼促進剤の製造方法を提供する。【解決手段】セラミック粉体が全量の１０〜２０％の重量比で添加されたセラミック添加樹脂を丸棒状に成形し、該丸棒状に形成された樹脂材を切削加工することにより、曲線状に湾曲する多数の襞部分を備え、全体形状が螺旋体状に形成されたセラミック触媒１０を、１リットルの白灯油に対して１５粒〜３０粒の割合で、白灯油２０とともに容器５に収容して貯留することにより化石燃料の燃焼促進剤を得る。【選択図】図３
2008068216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粉体が全量の１０〜２０％の重量比で添加されたセラミック添加樹脂を丸棒状に成形し、
該丸棒状に形成された樹脂材を切削加工することにより、曲線状に湾曲する多数の襞部分を備え、全体形状が螺旋体状に形成されたことを特徴とする燃焼促進剤の製造に用いられるセラミック触媒。
【請求項２】
前記セラミック粉体が、酸化物として、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むものであることを特徴とする請求項１記載のセラミック触媒。
【請求項３】
セラミック粉体が全量の１０〜２０％の重量比で添加されたセラミック添加樹脂を丸棒状に成形し、該丸棒状に形成された樹脂材を切削加工することにより、曲線状に湾曲する多数の襞部分を備え、全体形状が螺旋体状に形成されたセラミック触媒を、
１リットルの白灯油に対して１５粒〜３０粒の割合で、白灯油とともに容器に収容して貯留して得ることを特徴とする化石燃料の燃焼促進剤の製造方法。
【請求項４】
酸化物として、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むセラミック粉体を用いて形成されたセラミック触媒を使用することを特徴とする請求項４記載の燃焼促進剤の製造方法。
【請求項５】
前記セラミック触媒として、比重が、1.01〜1.20±2％に形成されたセラミック触媒を使用することを特徴とする請求項３または４記載の燃焼促進剤の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項記載の燃焼促進剤の製造方法によって得られた燃焼促進剤を容器に収容した収容体であって、
前記容器の外面に、酸化物としてSiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むセラミック粉体が粘着面に被着されたシート体が、前記粘着面により粘着され、あるいは前記セラミック粉体を含む粘着材が塗布されていることを特徴とする燃焼促進剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は石油等の化石燃料を改質し、内燃機関等における化石燃料の燃焼を促進させ燃費の向上に効果的に利用できる燃焼促進剤の製造方法、および燃焼促進剤、および燃焼促進剤の製造に用いるセラミック触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種エンジン等の内燃機関や、ボイラー等においては、燃料として、ガソリン、石油等の化石燃料が使用されている。これらの化石燃料は完全燃焼が困難であり、エネルギー効率を低下させるという問題と、未燃焼物がエンジンのシリンダーヘッドや弁に付着して動作不良の原因になるという問題や、不完全燃焼によって排気ガス中に、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物、粒子状物質といった有害物質を排出するという問題がある。
このため、石油等の化石燃料を完全燃焼させ、燃焼効率を向上させる方法がいろいろと検討されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、セラミックス触媒と、白金触媒と、磁石とを有する改質材を燃料タンクとエンジンとの間の配管内に配置し、改質材に化石燃料を接触させることにより、燃料をより完全燃焼させて、排気ガス中の黒煙量等を低減させ、燃費を向上させる燃焼促進剤が提案されている。また、特許文献２には、内部に複数の反応体を充填したケーシング内に化石燃料を通流して化石燃料を改質する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−９６１５２号公報
【特許文献２】特許第２８８８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、化石燃料の燃焼を促進させて完全燃焼に近づける方法としては、従来、改質材に活性材を加える方法や、改質材に接触させる方法が行われてきた。
本発明は、これら従来の方法とはまったく異なる方法により化石燃料を改質（活性化）させて化石燃料の燃焼を促進させ、化石燃料をより完全燃焼させることによって燃費を向上させ、排気ガス中の有害物の発生、および内燃機関内のスケールの発生を抑えることを可能にする燃焼促進剤の製造方法、および燃焼促進剤、および燃焼促進剤の製造に用いるセラミック触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、セラミック粉体が全量の１０〜２０％の重量比で添加されたセラミック添加樹脂を丸棒状に成形し、該丸棒状に形成された樹脂材を切削加工することにより、曲線状に湾曲する多数の襞部分を備え、全体形状が螺旋体状に形成されたことを特徴とする。
また、前記セラミック粉体が、酸化物として、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むものが好適に使用できる。
【０００６】
また、燃焼促進剤の製造方法として、セラミック粉体が全量の１０〜２０％の重量比で添加されたセラミック添加樹脂を丸棒状に成形し、該丸棒状に形成された樹脂材を切削加工することにより、曲線状に湾曲する多数の襞部分を備え、全体形状が螺旋体状に形成されたセラミック触媒を、１リットルの白灯油に対して１５粒〜３０粒の割合で、白灯油とともに容器に収容して貯留して得ることを特徴とする。
なお、酸化物として、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むセラミック粉体を用いて形成されたセラミック触媒を使用することが有効である。
また、前記セラミック触媒として、比重が、1.01〜1.20±2％に形成されたセラミック触媒を使用することが燃焼促進剤を製造する方法として有効である。
【０００７】
また、前記燃焼促進剤の製造方法によって得られた燃焼促進剤を容器に収容した収容体であって、前記容器の外面に、酸化物としてSiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むセラミック粉体が粘着面に被着されたシート体が、前記粘着面により粘着され、あるいは前記セラミック粉体を含む粘着材が塗布されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るセラミック触媒は、白灯油を用いてガソリン、軽油等の燃焼促進剤を製造する際に効果的に利用することができる。また、本発明に係る燃焼促進剤の製造方法によれば、前記セラミック触媒を使用することによって、簡単に燃焼促進剤を製造することができる。また、本発明に係る燃焼促進剤は、容器に収容されて提供されることにより取り扱いが容易になるとともに、セラミック粉体が被着されたシート体を容器外面に粘着することによって、燃焼促進剤の燃焼促進作用を減退させずに維持することができ、自動車エンジンの燃費向上等の好適な作用効果を得ることができる燃焼促進剤として提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面とともに詳細に説明する。
図１に本発明に係るセラミック触媒１０の形成例を示す。セラミック触媒１０は、樹脂にセラミック粉体を添加したセラミック添加樹脂を基材とし、細かく曲線状に湾曲する襞部分を備えた、全体形状が螺旋体状に形成されたものである。このセラミック触媒１０は、樹脂材に２０μｍ〜５０μｍの粉体状に形成されたセラミック粉体を、全量の１０〜２０重量％添加して混練し、丸棒状に成形した後、丸棒状に形成した樹脂材を切削刃を用いて切削加工することによって形成される。
【００１０】
セラミック触媒１０は、丸棒状に成形した樹脂材を回転させながら、切削刃を軸線方向に移動させることによって、曲線状の襞が形成されつつ、螺旋体に巻くようになりながら、切削刃の移動長さに応じた大きさ（長さ）の単体に形成される。
【００１１】
セラミック触媒１０を構成する樹脂材としては、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等の樹脂材が使用される。セラミック触媒１０に使用する樹脂材は、耐油性、耐薬品性を備えるものであれば適宜材量が使用できる。本実施形態では、耐油性、耐薬品性にすぐれている点から樹脂材としてポリエチレンを使用してセラミック触媒１０を作成した。
【００１２】
セラミック添加樹脂はセラミック粉体の添加量を多くすることで、セラミック粉体による化石燃料の改質作用（活性化作用）が増強されるが、本実施形態において、セラミック粉体の添加量を重量比で全量の１０％〜２０％としているのは、セラミック粉体の２０重量％程度以上とすると、丸棒状に成形したセラミック添加樹脂が脆くなり、切削加工した際に一連の螺旋体状に加工し難くなるためである。
また、セラミック粉体の添加量を１０％〜２０重量％とすると、得られたセラミック触媒の比重が１．０１〜１．２０±２％となり、燃焼促進剤に使用する白灯油よりも比重が大きくなり取り扱いやすくなるという利点がある。
【００１３】
樹脂材に添加するセラミック粉体として、本実施形態では、酸化物として、SiO2（44重量％）、Al2O3（12重量％）、CaO（19重量％）、Fe2O3（5.9重量％）、P2O5（13重量％）と、残余成分のうちに、Na2O（1.4重量％）、K2O（1.2重量％）、SO3、TiO2、MnO2を含むセラミック粉体を使用した。
【００１４】
これらのセラミック粉体を添加して得られたセラミック触媒１０は図１に示したように、細かな襞部を備えた螺旋体の粒状に形成されているから、大きな表面積を有し、白灯油等の化石燃料との接触面積を大きくすることができること、セラミック添加樹脂を切削して形成したことによりセラミック粉体が樹脂基材の表面に部分的に露出し、きわめて効果的な活性化作用を有するという特徴がある。測定によると、上記セラミック粉体を含むセラミック触媒１０からは、４〜１４μｍの遠赤外線波長が分光放射率で０．９以上放射されており、これによって液体の分子（クラスター）を小さくし、化石燃料等に対する活性化作用が生じるものと考えられる。
【００１５】
なお、セラミック触媒としては、図１に示すような、曲面状の多数の襞を有する螺旋体状に形成したものの他に、図２に示すような小さな円柱体の外周側面に薄い襞が多数形成されたものを使用することもできる。この円柱体に形成されたセラミック触媒１２の場合も、樹脂材に上述したセラミック粉体を添加して形成することにより、所要の活性化作用を備えるものとなる。
【００１６】
セラミック触媒１０を用いて燃焼促進剤を製造するには、図３に示すように、容器５にセラミック触媒１０を白灯油２０とともに収容し、白灯油２０にセラミック触媒１０による活性化作用を作用させることによってなされる。
白灯油２０にセラミック触媒１０による活性化作用を作用させるには、白灯油２０とともにセラミック触媒１０を貯留させて一定時間（白灯油２０の量にもよるが、２時間程度）静置させておくか、容器５をキャップ６により封止して、４０〜５０分程度攪拌すればよい。これによって、白灯油２０が活性化（改質）され、燃焼促進剤として使用できるようになる。
【００１７】
白灯油２０に加えるセラミック触媒１０は、白灯油１リットルに対して１５粒〜３０粒程度の割合でよい。セラミック触媒１０は白灯油２０よりも比重が重いから、容器内でセラミック触媒１０が白灯油２０中に浸漬すること、白灯油１リットルに対して、セラミック触媒１０を１５粒〜３０粒程度投入すると、セラミック触媒１０は白灯油の容積の５０〜８０％程度の嵩を占めることから、白灯油２０にセラミック触媒１０による活性化作用を効果的に作用させることができる。
燃焼促進剤を効率的に製造するには、大型の容器に白灯油２０を収容し、上述した割合と同じ割合でセラミック触媒１０を容器に投入して、所定時間経過させるようにするとよい。
【００１８】
大型容器で白灯油を活性化して燃焼促進剤を形成した場合は、図４（ａ）に示すように、小分けの容器７に燃焼促進剤（活性化させた白灯油）を移し替えて貯蔵することによって、手軽に燃焼促進剤を使用することができる。活性化処理された白灯油は、化石燃料に添加することによって所要の活性化（燃焼促進）作用を奏するが、容器７に貯留している状態で燃焼促進作用が劣化しないように、容器７の外表面にセラミック粉体を被着させたシート体８を貼着（粘着）させるようにするとよい。
【００１９】
シート体８は、粘着面に、前述したセラミック粉体を被着させて形成したもので、粘着面を容器７の外表面に粘着することにより、小分けにした容器７に活性化した白灯油を貯留した状態であっても、セラミック粉体による作用によって白灯油の燃焼促進作用を劣化させないようにすることができる。
なお、セラミック粉体を被着したシート体８を容器７の外面に粘着するかわりに、セラミック粉体を所定量混ぜた粘着剤を容器７の外面に塗布する方法によっても同様の作用効果を得ることができる。容器７の外面にシート体８を粘着する位置、粘着材を塗布する位置は適宜選択できる。また、図３に示すような、燃料促進剤を製造する容器５の外面に、前記シート体を粘着したり、前記セラミック粉体を所定量混ぜた粘着剤を塗布したりする方法も有効である。図４（ｂ）は、容器５の底面にセラミック粉体を混ぜた粘着剤９を塗布した状態を示す。
【００２０】
上述した燃焼促進剤の製造方法によって得られた燃焼促進剤、具体的には、セラミック触媒１０によって改質した（活性化した）白灯油は、自動車の燃料タンクに注入添加して使用することによって燃費を向上させるといった作用効果を得ることができる。
燃料タンクに注入する量は、燃料１リットルに対して約１ミリリットルの割合でよい。燃料タンクに燃料を補充した際には、そのつど燃焼促進剤を加えることによって、同様の燃費向上等の効果が得られる。
【実施例１】
【００２１】
白灯油を活性化して得た燃焼促進剤による作用を調べるため、上記セラミック粉体を用いて作成したセラミック触媒１０を白灯油に作用させて得られた燃焼促進剤を自動車の燃料タンクに加えた場合と、加えない場合（比較例）とで排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）と、炭化水素（ＨＣ）の含有量を測定した。
表１にテスト結果を示す。テスト車種：クラウン、使用燃料：ガソリンである。
【００２２】
【表１】
2008068216.tif 000003
【００２３】
表１に示すテスト結果は、燃焼促進剤を加えることによって、排気ガス中の一酸化炭素濃度と炭化水素濃度が大きく減少することを示す。
【実施例２】
【００２４】
前述したセラミック粉体を使用したセラミック触媒を使用して白灯油を活性化して得た燃焼促進剤をディーゼル車の燃料に添加して、排気ガス中に含まれているＰＭ（粒状物質）の含有量を測定した。表２に測定結果を示す。テスト車種：カローラバン、燃料：ディーゼル軽油である。測定は、燃焼促進剤を添加した直後と、燃焼促進剤を添加して１か月経過後について行った。
【００２５】
【表２】
2008068216.tif 000004
【００２６】
表２に示すように、燃焼促進剤を使用直後において、すでに燃焼促進剤を使用することにより３６％の削減率が認められ、１か月経過の状態で削減率が５４％までさらに改善された。これは、燃焼促進剤を使用することによって、エンジン内部からスケールが除去されるようになった結果と考えられる。
【実施例３】
【００２７】
燃焼促進剤による燃費に及ぼす作用について実験した。燃焼促進剤はセラミック粉体Bを使用したセラミック触媒により白灯油を活性化したものである。
表３に、燃費の実験結果を示す。表３は、燃料タンクに燃料を補充するごとに燃焼促進剤を添加して各回ごとの燃費を測定した結果と、５回の平均値を示す。燃焼促進剤を添加しない場合には燃費が１２．８(km/リットル)であったものが、燃焼促進剤を添加した場合は、平均で１４．６８(km/リットル)に改善され、約１５％改善された。
【００２８】
【表３】
2008068216.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】螺旋体状に形成したセラミック触媒の形態を示す説明図である。
【図２】外周側面に襞を備える円柱体状のセラミック触媒の形態を示す説明図である。
【図３】容器にセラミック触媒を収容して燃焼促進剤を形成する方法を示す説明図である。
【図４】燃焼促進剤を収容する容器にシート体を粘着した例（ａ）、セラミック粉末を含む粘着材を塗布した例（ｂ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
５  容器
７  容器
８  シート体
１０、１２  セラミック触媒
２０  白灯油
【図１】
2008068216.tif 000006
【図２】
2008068216.tif 000007
【図３】
2008068216.tif 000008
【図４】
2008068216.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【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】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
酸化物として、SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、P2O5を主要成分とし、残余成分としてNa2O、K2Oを含むセラミック粉体を用いて形成されたセラミック触媒を使用することを特徴とする請求項３記載の燃焼促進剤の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
白灯油２０に加えるセラミック触媒１０は、白灯油１リットルに対して１５粒〜３０粒程度の割合でよい。セラミック触媒１０は白灯油２０よりも比重が重いから、容器内でセラミック触媒１０が白灯油２０中に浸漬し、白灯油２０にセラミック触媒１０による活性化作用を効果的に作用させることができる。
燃焼促進剤を効率的に製造するには、大型の容器に白灯油２０を収容し、上述した割合と同じ割合でセラミック触媒１０を容器に投入して、所定時間経過させるようにするとよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
燃焼促進剤による燃費に及ぼす作用について実験した。燃焼促進剤は前記セラミック粉体を使用したセラミック触媒により白灯油を活性化したものである。
表３に、燃費の実験結果を示す。表３は、燃料タンクに燃料を補充するごとに燃焼促進剤を添加して各回ごとの燃費を測定した結果と、５回の平均値を示す。燃焼促進剤を添加しない場合には燃費が１２．８(km/リットル)であったものが、燃焼促進剤を添加した場合は、平均で１４．６８(km/リットル)に改善され、約１５％改善された。