(57)【要約】【課題】燃焼効率を従来よりも一層改善する燃焼改善装置を提供すること。【解決手段】筒状の燃焼改善装置１であって、筒状の形状を形成する壁部１０は、気体が通過可能に構成されており、壁部１０の外側から内側へ通過する補助気体に放射線を照射して、補助気体を活性化するための複数の放射線照射手段を有し、燃料を燃焼させるための主気体が、筒状部材１０の外周部側から内周部側へ向かう方向とは略垂直方向に通過するように構成されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
筒状の燃焼改善装置であって、
前記筒状の形状を形成する壁部は、気体が通過可能に構成されており、
前記壁部の外側から内側へ通過する補助気体に放射線を照射して、前記補助気体を活性化するための複数の放射線照射手段を有し、
燃料を燃焼させるための主気体が、前記筒状部材の外周部側から内周部側へ向かう方向とは略垂直方向に通過するように構成されている燃焼改善装置。
【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】
複数の前記放射線照射手段の間隔は、前記α線の飛翔距離によって規定される請求項２または３のいずれか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、  筒状の燃焼改善装置であって、
前記筒状の形状を形成する壁部は、気体が通過可能に構成されており、
前記壁部の外側から内側へ通過する補助気体に放射線を照射して、前記補助気体を活性化するための複数の放射線照射手段を有し、
燃料を燃焼させるための主気体が、前記筒状部材の外周部側から内周部側へ向かう方向とは略垂直方向に通過するように構成されている燃焼改善装置である。
【０００６】
第一の考案の構成によれば、補助気体中の分子が放射線の照射を受けることによって、活性化されたうえで、筒状の空間部を通過する主気体と交わるから、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、気体のクラスターが細分化されるだけではなく、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、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、補助気体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、網状部材の網目が補助気体の通路となる。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、複数の前記放射線照射手段の間隔は、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。
【考案の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
【図１】燃焼改善装置１の概略斜視図である。
【図２】燃焼改善装置１を概略平面図である。
【図３】燃焼改善装置１の概略側面図である。
【図４】燃焼改善装置１の要部を示す概略図である。
【図５】放射照射手段の一部を示す図である。
【図６】放射照射手段の一部を拡大して示す図である。
【図７】燃焼改善装置１の使用方法の一例を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１乃至図３に示すように、燃焼改善装置１は、筒状の壁部である筒状部材１０、第一環状板部１２及び第二環状板部１４を有する。図４に示すように、筒状部材１０は、外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂの２つの網状部材で構成されており、その間に、不織布やグラスペーパーで形成されるエアクリーナエレメント（エアフィルター）１０ｃが配置されている。筒状部材１０の中心を含む円柱状の空間が、燃料を燃焼させるための主な気体（例えば、空気）である主気体の通路である。筒状部材１０の壁を構成する部分は、筒状部材１０の壁の外側から内側へ補助気体が通過するようになっている。外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂは、放射線照射手段の一例である。
【００１６】
筒状部材１０は、第一環状板部１２及び第二環状板部１４の間に固定されるようになっている。第一環状板部１２及び第二環状板部１４は、例えば、塩化ビニル樹脂などのプラスチック樹脂、あるいは、アルミニウム合金などの金属で形成されている。
【００１７】
図５に示すように、外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂは、略菱形の空間を有する網で構成される。この網は、放射線照射を照射する材料が表面に付されている。網の格子を構成する網目の大きさは、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６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、外周が輪部材１０ａ等を通過する補助気体である、例えば、空気を構成する分子である窒素、酸素及び水に、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。
【００１８】
また、外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂとの間隔も、α線の飛程距離に基づいて規定されており、４〜２５ｍｍ程度が望ましく、本実施形態においては７ｍｍである。
【００１９】
本実施形態において、外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂ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。一部の分子は、電離される。外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂ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、外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂ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、酸素分子及び水分子のうちの大きな割合が活性化する可能性が高くなるように構成されている。
【００２０】
外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂ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。外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂ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。
【００２１】
例えば、自動車のエンジンの場合、主気体は、図３の矢印Ｘ１に示すように、筒状部材１０の中空部を通過する。そして、補助気体としての空気は、図７の矢印Ｙ１に示すように、筒状部材１０の外周側から内周側へ向かう方向へ通過する。すなわち、主気体は、筒状部材１０を矢印Ｙ１方向とは略垂直方向（矢印Ｙ１と略直交する方向）において通過する。そして、筒状部材１０によって、活性化及び／または電離された補助気体が、筒状部材１０の中空部において主気体と交わって、エンジンへ供給されるようになっている。
【００２２】
以下、燃焼改善装置１の作用の概略を説明する。
【００２３】
図７に示すように、燃焼改善装置１は、配管１０２と配管１０４の間に配置される。配管１０４は、自動車のエンジンへ接続している。燃料を燃焼させるための主気体は配管１０２を通って、矢印Ｘ１方向から燃焼改善装置１に供給される。
【００２４】
一方、燃焼を補助するための補助気体としての空気が、矢印Ｙ１に示すように、燃焼補助装置１の外周側から内周側に流れ、処理されたうえで、燃焼改善装置１の内部に供給されて、主気体と交わる。空気の主な成分は、窒素(Ｎ2)、酸素（Ｏ2）及び水（Ｈ2Ｏ）である。空気が、外周側部材１０ａ及び内周側部材１０ｂを通過する過程で、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、一部はイオン化される。例えば、酸素（Ｏ2）は酸素イオンに電離され、水（Ｈ2Ｏ）は水素イオン及び水酸化イオンに電離される。外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂ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、活性化及び／またはイオン化された空気と主気体と混じって、矢印Ｘ２に示す方向に流れていく。ここで、筒状部材１０は、その中心部の空間が主気体の通路であるから、主気体の流れを阻害することはない。
【００２５】
上述のように、空気の各成分に対して、筒状部材１０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、筒状部材１０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、第一段の外周側網状部材１０ａ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、第二段の内周側網状部材１０ｂ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、外周側網状部材１０ａ及び内周側網状部材１０ｂの編目の内側の形状はα線の飛翔距離よりも小さく、しかも、外周側網状部材１０ａと内周側網状部材１０ｂとの間の距離も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空気に照射される。
【００２６】
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及び電離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するだけではなく、各放射線照射手段の距離にも上述の工夫をしている。また、燃焼改善装置１は、外周側から内周側へ補助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。
【００２７】
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】
【００２８】
１  燃焼改善装置
１０  筒状部材
１２  第一環状部
１４  第二環状部
１６  エアクリーナエレメント
【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】
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