(57)【要約】【課題】油等の液体燃料が液体燃料改質装置を通過する際に、液体燃料改質装置内に配置してあるセラミック片に接触することにより効率的に改質した油等の液体燃料を生成することができる液体燃料改質装置を提供する。【解決手段】給油管に設置される油等の液体燃料を改質させる油等の液体燃料改質装置において、両端に給油管との連結部を突設した流体を導入して改質してから排出する給油管の直径より大径の筒体からなる本体と、該本体と連結部との間に設けられた網状体と、前記筒状の本体内部に装入され、燃料油を帯電させるセラミック片と、からなる構成である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給油管に設置される油等の液体燃料を改質させる油等の液体燃料改質装置において、両端に給油管との連結部を突設した流体を導入して改質してから排出する給油管の直径より大径の筒体からなる本体と、該本体と連結部との間に設けられた網状体と、前記筒状の本体内部に装入され、燃料油を帯電させるセラミック片と、からなることを特徴とする液体燃料改質装置
【請求項２】
前記本体は、ステンレス製の筒体からなり、直径が給油管の直径より大径であり、全長が２５ｃｍ程度であることを特徴とする請求項１記載の液体燃料改質装置
【請求項３】
前記セラミック片は、半径約１０〜１３ｍｍ及び高さ１５〜２０ｍｍの筒体であることを特徴とする請求項１記載の液体燃料改質装置
【請求項４】
前記セラミック片は、複数個装入されることを特徴とする請求項１記載の液体燃料改質装置
【請求項５】
前記セラミック片は、カオリンと酸性白土からなり金属及び金属酸化物の釉薬を表面に塗布して高温焼成したことを特徴とする請求項１記載の液体燃料改質装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を改質させる装置に関し、特に、重油等の液体燃料をセラミックに触れさせる事により、分子会合状態に作用して改質することができる液体燃料改質装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開平１１−３３５４１
【特許文献】特開２０００−１０７７５２
【０００３】
近年、給水管の赤錆劣化防止、スケールの除去等の効果を謳った、セラミックによる水の改質装置が開発され、その実証データも出ている。それらの装置の多くは、遠赤外線の作用によるものとされてはいるが、対象となる液体は熱平衡的には完結されており、常温ではエネルギー移動は見られないため疑問が残る。
【０００４】
また、様々な活性化装置が開発され、特許出願されている。その例として、「生活用水の活性化装置（特開平１１−３３５４１）」が挙げられる。この出願では、太筒体内部に中心セラミックと側部セラミックを設けて水を分流させてセラミックに接触させることにより活性化を促がす構造の装置が開示されている。
さらに、「水の活性化装置（特開２０００−１０７７５２）」の出願では、流水が通過する筒体内部に、多数の流通小孔と羽を設けたセラミック盤を中心軸にスペーサを介して連結した構成で、水流の衝突によりセラミック盤が回転する構造の装置が開示されている。
従来の装置は概ね水の活性化装置であるのに対して、より簡単な構造で、油等の液体燃料を簡易に改質できる液体燃料改質装置の開発が待たれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決するために本発明の液体燃料改質装置は、油等の液体燃料が給油管の任意の場所に設置され、油等の液体燃料が液体燃料改質装置を通過する際に、液体燃料改質装置内に配置してあるセラミック片が液体燃料の流れに応動して揺動し、有効にセラミック片に接触させることにより効率的に改質した油等の液体燃料を生成することができる液体燃料改質装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明に係る液体燃料改質装置は、給油管に設置される油等の液体燃料を改質させる液体燃料改質装置において、両端に給油管との連結部を突設した流体を導入して改質してから排出する給油管の直径より大径の筒体からなる本体と、該本体と連結部との間に設けられた網状体と、前記筒状の本体内部に装入され、燃料油を帯電させるセラミック片と、からなる構成である。
【０００７】
また、本体は、ステンレス製の筒体からなり、直径が給油管の直径より大径であり、全長が２５ｃｍ程度である構成でもある。さらに、セラミック片は、半径約１０〜１３ｍｍ及び高さ１５〜２０ｍｍの筒体である構成でもあり、複数個装入される構成でもある。
また、セラミック片は、カオリンと酸性白土からなり金属釉薬を表面に塗布して高温焼成したものである。
【０００８】
【作用】
本発明に係る液体燃料改質装置では、給油管の任意の場所に配置され、油等の液体燃料が少なくとも一度は液体燃料改質装置を通過する構成であるため、油等の液体燃料が液体燃料改質装置を通過する際に、本体内部に配置されているセラミック片が油等の液体燃料により、揺動し、油等の液体燃料全体に満遍なく接することにより改質した油等の液体燃料を提供する事ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る液体燃料改質装置を図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は本発明の液体燃料改質装置の構成図である。図２（ａ）は、重油の１３炭素ＮＭＲスペクトルであり、図２（ｂ）は、液体燃料改質装置を未装着のものと装着した例の重油の炭素１３核磁気共鳴スペクトルの主ピークの格子緩和時間の測定結果である。図３および図４は液体燃料改質装置を重油等の液体燃料のボイラーに未装着のものと装着した例とを比較した測定結果である。
本発明の液体燃料改質装置１０は、本体２０と網状体３０とセラミック片４０とからなる構造である。
【００１０】
本体２０は、両端に給油管との連結部２２の突設された構造であり、油等の液体燃料を筒体内に液体燃料を導入して、液体構造を変化させて改質してから排出する。筒体の直径は、給油管１２の直径より大径となる構成であり、図面に示す実施例では、本体２０はステンレス製の筒状体であり、給油管の直径より大径であり、全長が２５ｃｍ程度である。本体２０は、筒状体であれば、三角筒でも四角筒でも形状は任意に決められるが、円筒に形成することにより装入されているセラミック片４０を揺動させることが容易になるので、円筒であることが望ましい。また、内部のセラミック片を交換しやすいように、蓋を設けたり、左右端部が取り外し可能なる構造とすることもできる。
【００１１】
網状体３０は、本体２０と連結部２２との間に設けられる網体であり、ストレーナであり通過する液体燃料に混入する異物を排除すると同時に、後述するセラミック片４０が本体２０の内部から給油管１２に流されることを防止している。網状体３０の形状は、本体２０の断面形状と同一であることが望ましく、網目の大きさは適宜に選択可能であるが、セラミック片４０を通過させない程度である必要がある。
【００１２】
セラミック片４０は、本体１０内部に装入配置されるカオリンと酸性白土を主材料としたセラミック材であり、金属及び金属酸化物の釉薬を表面に塗布して高温焼成したもので、セラミック片の形状は問わないが、この実施例では半径約１０〜１３ｍｍ及び高さ１５〜２０ｍｍの筒体に形成されたものを使用している。また、装入するセラミックの個数も問わないが、複数個装入することが望ましい。本体１０の大きさや液体の性質または流量等に応じて適宜に個数は選択することができる。本体の大きさに対してセラミック片が多すぎると、流れに応動してセラミックが揺動する範囲が狭くなり充分な接触が保たれない可能性や、油等の液体燃料の流路を塞ぐ結果ともなる。少なすぎると、油等の液体燃料全体にセラミック片が触れる事ができないため、適宜の個数を挿入配置することが望ましい。
【００１３】
本発明の液体燃料改質装置１０の使用状態を詳細に説明すると、液体燃料改質装置は、給油管の途中に連結装着され、油等の液体燃料が少なくとも一度は液体燃料改質装置１０を通過することになるように設置する。油等の液体燃料が、液体燃料改質装置１０を流れる際に、内部に配置されているセラミック片４０が油の流れに乗って揺動して油等の液体燃料に万遍なく触れることにより燃料油に静電気を帯びさせて油等の液体燃料を改質させる。また、本体２０内部には網状体３０が設置されているので、セラミック片は本体から流れ出すことが無く、セラミック材は本体内で揺動し続け、セラミック片同士もしくはセラミックと流体との摩擦により帯電し、油等の液体燃料と接触して液体燃料の物性に変化を与え、これにより液体構造を変化させ結果的に改質させる。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）は、神奈川県産業技術総合研究所において液体燃料改質装置を使用して改質された燃料と液体燃料改質装置を未使用しない未改質の燃料を対比した計測結果である。すなわち、ピーク番号のＮｏ．３，４，６のピークで緩和時間が長くなっていることが差異として特徴的に現れている。これは、重油がセラミックに接触することにより、重油分子が動きやすくなったためと考えられる。詳細には、未処理の重油分子では酸素や炭酸ガス等が吸収されていて、これらの分子が重油分子の凝集状態を形成し分子の動きを遅くしていると考えられ、燃焼時噴霧に対し、油滴が大きく燃焼効率を悪くしている考とえられる。一方、液体燃料の液体構造を改質したものは、セラミックとの接触により、静電気を帯び、重油分子の会合構造が崩れたと考えられ、凝集状態が解かれて重油分子は動きやすくなり噴霧時の油滴が細かくなり、燃焼効率が上がることになったと考えられ、そのような測定結果が表示されている。
【００１５】
図２に示す通り、実験に使用したＡ重油の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルからは主成分が炭素数１６の直鎖の不飽和炭化水素と考えられる結果であった。このうち主鎖中のメチレン基またはメチル基の主ピーク６本が観測された。ピーク番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５はメチレン基でＮｏ．６はメチル基に帰属される。これらのピークに注目し、１３Ｃ−ＮＭＲの格子緩和時間Ｔ１を測定する事により、液体燃料改質装置を通過させたＡ重油（以下改質油という）と液体燃料改質装置による通過処理を行わなかったＡ重油（以下未改質油という）について調べた。その結果は図２（ｂ）に示す通りで、横軸のピーク番号３、４、６に緩和時間が異なる結果を示した。改質と未改質の重油での中央付近のＮｏ．１，２及びＮｏ，５は大きな差が見られないが、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６のピークは緩和時間が長くなった。緩和時間が長いのは元の状態に戻るのに時間がかかっていることを示している。これは、重油がセラミックに接触することにより、重油分子が動きやすくなったためと考えられる。未処理の重油分子では酸素や炭酸ガス等を吸収し、これら分子が重油分子との凝集状態を形成し分子の動きを遅くしていると考えられる。一方、改質油の重油分子は、セラミックとの接触により、帯電し、重油分子の凝集状態が解かれ、重油分子は動きやすくなったと考えられる。
【００１６】
図３及び図４は、本発明の液体燃料改質装置を重油の給油管に実際に装着して使用した状態の現実の測定結果を、液体燃料改質装置を装着しない場合の測定結果と比較している。
図３の左に示してある平成１３年３月の測定結果は、未使用（液体燃料改質装置を装着していない状態）の測定結果であり、右の平成１４年５月の測定結果は液体燃料改質装置を使用した状態の測定結果である。液体燃料改質装置を使用したか否かは、図３の左端の項目ｎｏ９に液体燃料改質装置（バイオウォターマドラー設置有無）として装置が取り付けてあるか否かが有無で記載されている。この測定結果から判明した事は、ｎｏ３４（実測酸素濃度平均）と、３５，３６（ばいじん最大値・ばいじん平均値）に表れている通り、本発明の装置を装着した実験では実測酸素濃度平均が９．７から７．７に、又、ばいじん最大値と平均値がそれぞれ下がっている。数値が下がったということは、セラミックに接触させたことにより燃焼効率が良くなったことを意味している。また、ばいじん最大値と平均値が下がっていることは、液体燃料改質装置を装着した方がセラミックによる重油燃料の改質が行われ、燃焼効率が良くなったことを示している。
【００１７】
図４は、テスト条件を細かく設定して行った燃料系の実験の測定結果である。この測定結果の表で、燃料系条件の中の、テスト条件のパンチとは、セラミック片を指す。この測定条件下の、テスト６では本件発明にかかる液体燃料改質装置を用いている。図４の測定結果から判明したことは、最後段の燃料節約の項目がテスト６とそれ以外とでは大幅に異なる結果となっていることである。すなわち、この測定結果では本発明の液体燃料改質装置を使用することにより、燃費効率が格段に上がることが実証されている。
【００１８】
本発明の液体燃料改質装置は液体燃料の改質を主眼として特に重油についての実施例に関し測定結果を開示したが、他の液体燃料一般についても改質効果が期待できるものである。
すなわち、この装置によれば他の油等を改質させる簡単な構造の装置を後付けで装着する事により実現できる。
【００１９】
実施例で使用したセラミック片は、カオリンと酸性白土を主成分としたセラミックでありその表面に金属及び金属酸化物等の釉薬を塗布して高温焼成した構成のものを用いているが、セラミック片の構成は、これに限定されることはなく、燃料油との接触で燃料油を帯電させるセラミックであれば材質に限定なく本発明の装置に挿入使用することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
上記詳述した通り、本発明にかかる液体燃料改質装置は、上記のような構成であるので、以下のような効果を奏する、
１．本発明の液体燃料改質装置は、本体と網状体とセラミック片と、からなる簡単な構造の装置で改質した油等の液体燃料を提供する事ができる。構造が簡単で耐久性があり、メンテナンスも簡便である。また、装入してあるセラミック片の交換も簡単にできる構造である。
２．改質した油等の液体燃料を提供することができるため、油等の液体燃料の燃焼効率を上げることが可能となる。
３．本体内部に入れるセラミック片の個数は適宜変更が可能であるため、液体燃料の性質に応じて改質に最適な量のセラミック片を本体内部に装入することが可能となる。
４．本体内部の網状体により、セラミック片が給油管に流れ出ることがなく、安定的な装置の稼動が可能となる。
５．液体燃料改質装置に使用されるセラミックは、小型のセラミック片であるため、セラミック片同士もしくはセラミックと流体の摩擦により帯電し、流体を改質することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体燃料改質装置の構成図
【図２】（ａ）重油の１３炭素ＮＭＲスペクトル（ｂ）液体燃料改質装置を未使用及び使用した際の重油の炭素１３核磁気共鳴スペクトルの主ピークの格子緩和時間の測定結果
【図３】液体燃料改質装置を重油のボイラーに未設置および設置した際の測定結果
【図４】液体燃料改質装置を重油のボイラーに未設置および設置した際の測定結果
【符号の説明】
１０    液体燃料改質装置
１２    給油管
２０    本体
２２    連結部
３０    網状体
４０    セラミック片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004239458.tif 000006