(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼効率を改善する燃焼改善装置を提供する。【解決手段】燃焼改善装置１は、気体を処理する燃焼改善装置であって、気体の通路を構成する筒状の本体部１０、入口部１２、第一中間部１４、出口部１６及び第二中間部１８を有する通路部材と、通路部材に配置され、通路を通過する気体に放射線を照射して、気体を活性化するための複数の放射線照射手段と、を有する。放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された網状部材である。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
気体を処理する燃焼改善装置であって、
前記気体の通路を構成する通路部材と、
前記通路部材に配置され、前記通路を通過する前記気体に放射線を照射して、前記気体を活性化するための複数の放射線照射手段と、
を有する燃焼改善装置。
【請求項２】
前記放射線照射手段は、α線を放射するα線放射体で構成される請求項１に記載の燃焼改善装置。
【請求項３】
前記放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された網状部材であり、前記網状部材の網目の寸法は前記α線の飛翔距離によって規定される請求項２に記載の燃焼改善装置。
【請求項４】
前記通路部材の入口側と出口側に前記放射線照射手段が配置されている請求項１乃至３のいずれかに記載の燃焼改善装置。
【請求項５】
前記通路部材の入口側と出口側との間にも前記放射線照射手段が配置されている請求項４に記載の燃焼改善装置。
【請求項６】
前記通路部材の入口側と出口側の間に配置される前記放射線照射手段は、略同心円状の部材、または、入り口側と出口側を結ぶ方向と平行に配置される複数の板状部材によって形成され、同心円状の部材または板状部材の間の空間が、前記気体の主な通路となっている請求項５に記載の燃焼改善装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、内燃機関などの燃焼装置における燃焼効率を改善する燃焼改善装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼用流体物を構成する各種の原子又は分子のクラスターイオンを分散させて微細化することによって、内燃機関の燃焼効率を高め、窒素酸化物などの有害物質を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第３５８２７０９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の技術は、原子又は分子のクラスターイオンを細分化するものであるから、クラスターが大きい場合に比べると、燃焼効率が改善する。しかし、クラスターを細分化しても、空気中の原子又は分子の活性度は元の空気と変わることはないから、燃焼効率の改善には限界がある。
【０００４】
本考案はかかる問題の解決を試みたものであり、燃焼効率を従来よりも一層改善する燃焼改善装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の考案は、気体を処理する燃焼改善装置であって、前記気体の通路を構成する通路部材と、前記通路部材に配置され、前記通路を通過する前記気体に放射線を照射して、前記気体を活性化するための複数の放射線照射手段と、を有する燃焼改善装置である。
【０００６】
第一の考案の構成によれば、例えば、気体である燃焼用空気中の分子が放射線の照射を受けることによって、活性化されるから、燃焼反応が促進され、上述の従来技術に比べて燃焼効率が大幅に改善する。すなわち、気体の各分子が活性化されるから、従来技術とは根本的に異なる。そのうえ、放射線照射手段は複数であるから、仮に、第一段の放射線照射手段によって放射線が照射されなかった分子や原子も、第二段以降の放射線照射手段によって放射線が照射される確率が高いから、燃焼用空気を非常に有効に処理することができる。
【０００７】
第二の考案は、第一の考案の構成において、前記放射線照射手段は、α線を放射するα線放射体で構成される燃焼改善装置である。
【０００８】
第二の考案の構成によれば、α線によって、各分子を処理することができる。
【０００９】
第三の考案は、第二の考案の構成において、前記放射線照射手段は、α線放射体が表面に付された網状部材であり、前記網状部材の網目の寸法は前記α線の飛翔距離によって規定される燃焼改善装置である。
【００１０】
第三の考案の構成によれば、網状部材の網目が通路となる。そして、網状部材の網目はα線の飛翔距離によって規定されるから、網状部材を通過する分子や原子に対して、網状部材から照射されるα線を確実に照射することができる。
【００１１】
第四の考案は、第一乃至第三の考案のいずれかの構成において、前記通路部材の入口側と出口側に前記放射線照射手段が配置されている燃焼改善装置である。
【００１２】
第五の考案は、第四の考案の構成において、前記通路部材の入口側と出口側との間にも前記放射線照射手段が配置されている燃焼改善装置である。
【００１３】
第六の考案は、第五の考案の構成において、前記通路部材の入口側と出口側の間に配置される前記放射線照射手段は、略同心円状の部材、または、入り口側と出口側を結ぶ方向と平行に配置される複数の板状部材によって形成され、同心円状の部材または板状部材の間の空間が、前記気体の主な通路となっている燃焼改善装置である。
【考案の効果】
【００１４】
以上のように、本考案によれば、燃焼効率を従来よりも一層改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】燃焼改善装置１の側面図である。
【図２】燃焼改善装置１を図１の矢印Ｘ１方向から見た概略正面図である。
【図３】燃焼改善装置１の側面図である。
【図４】放射照射手段５０を示す概略斜視図である。
【図５】放射照射手段５０の概略分解図である。
【図６】放射照射手段５０の一部を示す図である。
【図７】放射照射手段５０の一部を拡大して示す図である。
【図８】網本体部を示す概略図である。
【図９】網本体部を示す概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
本考案の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本考案の基本的な構成についてのみ説明する。
【００１７】
図１に示すように、燃焼改善装置１は、本体部１０、入口部１２、第一中間部１４、出口部１６及び第二中間部１８を有する。図２及び図３に示すように、
燃焼改善装置１は、内部に網状部材５０を有する。
【００１８】
本体部１０、入口部１２、第一中間部１４、出口部１６及び第二中間部１８
は、いずれも筒状であり、矢印Ｘ１方向から流入する燃焼用空気などの気体の通路となる。本体部１０、入口部１２、第一中間部１４、出口部１６及び第二中間部１８からなる構成は通路部材の一例である。本体部１０、入口部１２、第一中間部１４、出口部１６及び第二中間部１８は、例えば、アルミニウム合金で形成されている。
【００１９】
図４に示すように、網状部材５０の全体形状は略円柱状である。図５に示すように、網状部材５０は、網本体部５０ａ、網入口部５０ｂ及び網出口部５０ｃで構成される。網入口部５０ｂ及び網出口部５０ｃは、円筒状の部分と円筒状の開口部に位置する円板状部から構成される。網入口部５０ｂ及び網出口部５０ｃの直径は、網本体部５０ａの直径よりもわずかに大きい。網入口部５０ｂ及び網出口部５０ｃの円筒状の部分の内周が、網本体部５０ａの両端近傍の外周に接することで、網入口部５０ｂ及び網出口部５０ｃが蓋のように網本体部５０ａに嵌り、固定されるようになっている。
【００２０】
網状部材５０を構成する各部は、放射線照射手段の一例である。網状部材５０は、図６に示すように、略菱形の空間を有する網で構成される。この網は、放射線を照射する材料が表面に付されている。網目の大きさは、α線の飛程距離（２５ｍｍ程度）よりも小さくなるように規定される。具体的には、当該距離は、４〜２５ｍｍ程度が望ましく、本実施形態においては、図７に示すように、各編目は、編目の幅ｗ１が１０ｍｍ（ミリメートル）、高さｈ１が７ｍｍである。これにより、網状部材５０を通過する燃焼用空気を構成する各分子に、α線が確実に照射されるようになっている。なお、編目を構成する線の幅ｗ２は、１ｍｍである。
【００２１】
本実施形態において、網状部材５０を構成する放射体は、酸化トリウムを主材とする。放射体は、公知の作用によって、燃焼用空気などの気体の分子を活性化する。一部の気体は、電離される。網状部材５０が照射するα線によって、気体の各分子は活性化される。本実施形態において、放射体は、４〜１０ＭeＶ／個程度の解離エネルギーを有するα線を放射するようにしている。また、網入口部５０ｂ、網本体部５０ａ及び網出口部５０ｃという複数段の放射線照射手段を通過する過程において、各分子が活性化する可能性が高くなるように構成されている。
【００２２】
網状部材５０は、例えば、アルミニウム合金等の金属を心材とし、その上に、炭素を主成分とするポリマー等で構成される固着剤を塗布し、その固着剤にα線を放射する放射体（酸化トリウム）を固着して加熱焼成して形成する。網状部材５０の構造の一例については、例えば、特許第４９３８５０８号に記載されている。
【００２３】
図８は、網本体部５０ａを、図５の矢印Ｘ１方向から見た概略図である。網本体部５０ａは、略同心円状の複数層に形成されており、図５では、渦巻き型の形状になっている。複数層の各層の間の空間が、気体の主な通路となっている。このため、網本体部５０ａを気体が通過する間、常にアルファ線を照射することができ、しかも、気体の流れを阻害することはない。
【００２４】
以下、気体の一例として、燃焼用空気が燃焼改善装置１に供給されて、活性化されるまでの工程の概略を説明する。
【００２５】
図１に示すように、燃焼用空気が矢印Ｘ１方向から燃焼改善装置１に供給される。燃焼用空気の主な成分は、窒素(Ｎ2)、酸素（Ｏ2）及び水（Ｈ2Ｏ）である。燃焼用空気が、網状部材５０の各部分を通過する過程で、燃焼用空気の上記成分は、α線、すなわち、ヘリウム原子の照射を受けて、活性化される。網状部材５０の各部という多段階を通過することにより、例えば、第一段階で放射線の照射を受けなかった分子も、第二段階以降のいずれかの段階で放射線の照射を受ける可能性が高い。そして、活性化された燃焼用空気が矢印Ｘ２に示す方向に流れていく。
【００２６】
上述のように、燃焼用空気の各成分に対して、網状部材５０の各段階でα線が照射される。α線は他の放射線に比べて電離作用は最も強いが、物質を透過する能力は弱いという性質がある。そこで、燃焼改善装置１は、網状部材５０を構成する複数の放射線照射手段を有している。これにより、例えば、第一段の網入口部５０ｂを通過するときには、他の分子の影になってα線が直接照射されなかった分子についても、第二段の網本体部５０ａを通過するときには、他の分子との配置が異なっている可能性が高いから、α線が直接照射される可能性が高くなる。本実施形態において、上述のα線の性質を踏まえて、分子に直接的にα線が照射される確率が高くなるように、複数の放射線照射手段を配置している。しかも、網状部材５０の編目の内側の形状はα線の飛翔距離よりも小さいから、各放射線照射手段の間においても、α線は途切れることなく燃焼用空気に照射される。
【００２７】
図９は、網本体部５０ａの別の実施形態であり、図５の矢印Ｘ１方向から見た概略図である。網本体部５０ａは、筒状の網部の内部に、入口側と出口側を結ぶ方向と平行に配置される板状部材よって、十字型に仕切られている。板状部材の長さは、入口側と出口側を結ぶ距離とほぼ等しい。十字型で仕切られる各空間が、気体の主な通路となっている。このため、網本体部５０ａを気体が通過する間、常にアルファ線を照射することができ、しかも、気体の流れを阻害することはない。
【００２８】
以上のように、本実施形態の構成は、α線の照射による活性化を効果的に実施するために、複数の放射線照射手段を配置している。しかも、燃焼用空気に効果的に放射線を照射するために、各放射線照射手段自体の形状を工夫している。また、燃焼改善装置は、気体を通過させるだけであるから、装置の構成は簡潔である。このため、自動車などの移動体に搭載することができる。
【００２９】
なお、本考案の燃焼改善装置１は、上記実施形態に限らず、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  燃焼改善装置
１０  本体部
１２  入口部
１４  第一中間部
１６  出口部
１８  第二中間部
５０  網状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003205485.tif 000009
【図８】
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【図９】
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