(57)【要約】【課題】廃食用油をディーゼルエンジンの燃料として使用する場合、廃食用油が高粘度のため、エンジンへの燃料供給が追いつかなくなる。又、エンジンオイルの劣化によってエンジンを停止させてしまうことがある。【解決手段】廃食用油にリモネンなどのテルペン又はリモネンを主成分とする柑橘類の油を添加した燃料用油は上記課題解決に有効である。又エンジンオイルにリモネンを主成分とする柑橘類の油、リモネンなどのテルペン、メチルイソブチルケトン又は酢酸イソブチルを添加した潤滑油は廃食用油をディーゼルエンジンの燃料として使用する際のエンジンオイルとして好適である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
食用油にリモネンなどのテルペンを添加したことを特徴とするディーゼルエンジン燃料用油。
【請求項２】
食用油にリモネンを主成分とする柑橘類の油を添加したことを特徴とするディーゼルエンジン燃料用油。
【請求項３】
食用油が家庭又は外食産業等から出る使用されて捨てられる食用油である請求項１、２のいずれかに記載のディーゼルエンジン燃料用油。
【請求項４】
エンジンオイルにリモネンを主成分とする柑橘類の油又はリモネンなどのテルペンを添加したことを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油。
【請求項５】
エンジンオイルにメチルイソブチルケトン又は酢酸イソブチルを添加したことを特徴とするディーゼルエンジン用潤滑油。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として家庭又は外食産業等から出る使用されて捨てられる食用油（以下、廃食用油という。）をディーゼルエンジンの燃料として利用しようとするもので、ディーゼルエンジン燃料用油及びディーゼルエンジン用潤滑油の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンの燃料としては、軽油、重油が用いられていた。又、廃食用油をディーゼルエンジンの燃料として利用することも試みられている。
【０００３】
しかしながら、廃食用油をディーゼルエンジンの燃料として使用すると、当初の段階はともかく、しばらく使用していると必ず問題が発生する。
【０００４】
問題の一つは、廃食用油の粘度が高くなりエンジンの燃料供給が追いつかなることである。
【０００５】
もうひとつの問題は、数十時間稼動しているとエンジンオイル中に黒い固まりのようなものが出現し、エンジンオイルが供給されなくなることである。そのことによって、動弁系及びピストンとライナー等の摺動部で磨耗を促進し、焼きつきに至らしめる。その結果エンジンは停止するという不具合が発生する。この固まりは高分子化合物と考えられ、加温しても、軽油、アルコール系溶剤に漬けても流動性をもたなかった。
【０００６】
この高分子化合物を生成する原因は、植物油中の不飽和脂肪酸部分に含まれる２重又は３重結合部分の酸化と考えられ、この酸化によりトリグリセライド分子間に架橋が形成され、重合物を生成すると考えられる。また、エンジンの作動によって、エンジンオイルに少量ずつ混ざっていく未燃焼油と、エンジンオイル中に配合されている添加剤との反応で、高分子化、固形化が促進すると考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、廃食用油をディーゼルエンジンの燃料として使用する場合に発生する上述のような問題を解決しようとするものであり、特定の物質を廃食用油又はエンジンオイルに添加すると上述のような問題が解決するという新しい知見に基づくものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、廃食用油に特定の物質を添加すると、高粘度の廃食用油の粘度を低下させることが出来ること、又エンジンオイルに特定の物質を添加すると使用時間経過後において、上述の黒い固まりの出現をおさえることが出来ることの知見を得た。
【０００９】
本発明は、食用油（廃食用油だけでなく未使用の食用油を含む）にリモネンなどのテルペンを添加することを特徴とする。又、本発明は食用油にリモネンを主成分とする柑橘類の油を添加することを特徴とする。
【００１０】
燃料とする廃食用油中にリモネンなどのテルペン又はリモネンを主成分とする柑橘類の油を添加することにより、燃料タンクから噴射ノズルまでの洗浄と、燃料の粘度の低下に繋がることがわかった。揚げ物の種類と放置状態によって、燃焼時の排ガスに悪臭を伴うが、テルペンなどを廃食用油に混入することで、排ガスの悪臭を抑えることができ、さわやかな匂いにすることができる。また、燃料の廃食用油にテルペンなどを添加することが、排ガス中の黒煙を大幅に減少させることもわかった。この事実から、廃食用油にテルペン又はリモネンを主成分とする柑橘類の油を添加することが燃料の燃焼効率を上昇させていると考えられる。
【００１１】
更に、本発明はエンジンオイルにリモネンを主成分とする柑橘類の油もしくはリモネンなどのテルペンの添加、又はメチルイソブチルケトンもしくは酢酸イソブチルを添加したディーゼルエンジン用潤滑油を提供する。この潤滑油はエンジン内部を掃除し、高分子化合物の生成を未然に防止し、上述の黒い固まりの出現をなくする効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明をなすに当って、種々の実験を行ったので、以下順に説明する。
【００１３】
先ず、廃食用油をディーゼルエンジンの燃料とすることによって生じるエンジンオイルの劣化に対するリモネンの効果について述べる。
【００１４】
廃食用油をディーゼルエンジンの燃料として数十時間稼動していると、エンジン内部に黒色の物質が出現して固まりを形成し、エンジンオイルの供給不足とエンジン内部の焼き付きの複合作用によってエンジンを停止させてしまう。
【００１５】
この固まりを生成する原因は、植物油中の不飽和脂肪酸部分に含まれる２重又は３重結合部分の酸化と考えられ、この酸化により、トリグリセライド分子間に架橋が形成され、重合物を生成すると考えられる。また、エンジンの作動によって、エンジンオイルに少量ずつ混ざっていく未燃焼油と、エンジンオイル中に配合されている添加剤との反応で、高分子化、固形化が促進すると考えられる。
【００１６】
実験（１）上記の黒色の物質の固まりを溶解又は分散させる実験
大きさが０．０５〜０．１立方センチメートル程度の固まりを用いて、各種の溶剤（ａ〜ｊ）に室温（５〜２０℃）で一昼夜浸して溶解試験を行った。
【００１７】
ａ．軽油  ｂ．灯油  ｃ．エタノール  ｄ．１−プロパノール  ｅ．１−ブタノール
ｆ．大豆白絞め油  ｇ．レモンパーム油  ｈ．リモネンｉ．メチルイソブチルケトン
ｊ．酢酸イソブチル
炭化水素系溶剤のａ、ｂ、アルコール系溶剤のｃ〜ｅ、トリグリセライドのｆでは、この固形物は一昼夜浸しても全く変化しなかった。テルペンの１種であるｇ、ｈには、浸してすぐに固まりと溶剤との接触面から溶解又は分散が始まり、一昼夜後には固まりが微細粒子に分散した。ケトンの１種のｉとエステルの１種のｊについても、同様の効果が観測された。
【００１８】
実験（２）エンジンオイルにリモネンを添加したディーゼルエンジン用潤滑油を用いての、ディーゼルエンジンの稼働実験
エンジンはデンヨー製ディーゼルエンジン型発電機ＤＡ−３０００ＳＳ型を使用し、エンジンオイルは市販のエンジンオイル（トヨタ製、ＲＶスペシャル）にリモネンを容量パーセントで２０％になるように添加して使用した。７４時間稼働後、エンジンのオイルフィルター内とロッカーケース内に問題の固形物が形成されていないことを確認した。
【００１９】
次に、廃食用油をディーゼルエンジンの燃料とする場合、廃食用油にリモネンを添加することが燃焼に及ぼす効果について述べる。
【００２０】
実験（３）精製した廃食用油とそれにリモネンを添加した油の燃焼性の比較
使用エンジンは、上記の実験（２）と同じである。燃焼に使用した廃食用油は、鳥取大学医学部学生食堂にて豚カツなどに使用し３ヶ月間放置された後、活性白土処理により精製した大豆しらしめ油と動物製の油が混ざったものである。
【００２１】
燃料の燃焼性の評価は排ガス中の黒煙発生量を指標とし、測定には光明理化学工業製、ＳＴ−１００Ｎ型黒煙測定器を用いた。
【００２２】
エンジンの稼働は最大出力の３ｋＷの負荷をかけ、外気温１０．６℃で行い、５分間稼動後の燃焼が安定した状態でそれぞれ３回黒煙度（％）の測定を行った。排ガス中の黒煙度はエンジンの劣化状態に大きく影響されるため、対比として軽油での測定も行った。
【００２３】
以下に、測定結果を示す。数値は３回の測定値と、平均値である。
【００２４】
▲１▼  軽油では、６８％、６２％、７４％で、平均６８％
▲２▼  廃食用油では、４５％、５８％、５１％で、平均５１％
▲３▼  廃食用油にリモネンを容量比で１０％になるように添加したものでは、
２７％、２９％、２５％で、平均２７％
この測定結果から、廃食用油にリモネンを添加することは、燃料の燃焼効率を高め、不完全燃焼の指標となる黒煙の排出を減らせることが判った。
【００２５】
実験（４）排気臭に及ぼすリモネン添加の効果
廃食用油を燃焼させると、廃食用油の使用状態によっては排ガスに悪臭を伴うが、廃食用油にリモネンを添加することによってその臭いを低減させるとともに、柑橘系のさわやかな臭いにすることができた。
【００２６】
▲１▼酸敗の進んだ廃食用油を燃焼させると、刺激性の悪臭を発生するが、リモネンを添加することによって、刺激臭が消失
▲２▼動物性脂肪の多い廃食用油を燃焼させると、皮膚に吸着性の強い悪臭を発生するが、リモネンを添加することによって、動物性油脂の臭いが消失
【００２７】
実験（５）廃食用油の粘度に及ぼすリモネンの効果
廃食用油５０ｇにリモネンを添加し、山一電気製粘度計（ＶＩＳＣＯＭＡＴＥＶＭ−１Ｇ−Ｌ型）を用いて、４０℃で粘度を測定した。その結果を、以下に示す。
【００２８】
▲１▼リモネンの添加濃度が１％の場合、粘度は２％低下
▲２▼リモネンの添加濃度が５％の場合、粘度は１０％低下
▲３▼リモネンの添加濃度が１０％の場合、粘度は２０％低下
廃食用油にリモネンを添加することは、廃油の粘度を下げることが分かった。軽油に比べてはるかに高粘度の廃食用油を燃料として使用する場合、粘度の低下はエンジン稼働時の燃料供給を安定化させる有効な手段である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は食用油にテルペン又はリモネンを主成分とする柑橘類の油を添加したことにより、高粘度の廃食用油の粘度を低下させ、ディーゼルエンジンの燃料油として使用するときの燃料供給遅れを改善した。又廃食用油の燃焼効率を高め、黒煙の発生を抑制した。
【００３０】
又、本発明はエンジンオイルにリモネンを主成分とする柑橘類の油、テルペン、メチルイソブチルケトン又は酢酸イソブチルを添加することにより、使用時間経過後において従前発生していたエンジン内部に発生していた黒い固まりの出現をおさえることのできるディーゼルエンジン用潤滑油を提供することができた。