(57)【要約】【課題】燃焼材料の完全燃焼を促進し、燃焼効率を向上させて、燃費等の向上効果及び排気ガス浄化効果を高めることができるとともに、改質剤等の劣化を有効に防止して、燃焼材料を長期間にわたって改質することのできる、燃焼材料改質装置、燃焼材料改質方法及び燃焼材料改質剤を提供する。【解決手段】トルマリンを主成分とする燃焼材料改質剤１３と、上記燃焼材料改質剤を、燃焼材料に接触させることなく、かつ真空状態で流体通路近傍に保持できる改質剤収容部９と、上記改質剤収容部に収容された燃焼材料改質剤及び上記流体通路を通過する上記燃焼材料に磁力線を作用させることのできる磁力線発生手段３とを備えて構成される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路を流動する燃焼材料を改質して、燃焼効率を向上させる燃焼材料改質装置であって、
トルマリンを主成分とする燃焼材料改質剤と、
上記燃焼材料改質剤を、上記燃焼材料に接触させることなく、かつ真空状態で上記流体通路近傍に保持できる改質剤収容部と、
上記改質剤収容部に収容された燃焼材料改質剤及び上記流体通路を通過する上記燃焼材料に磁力線を作用させることのできる磁力線発生手段とを備える、燃焼材料改質装置。
【請求項２】
上記燃焼材料が、液体燃料及び／又はこれを燃焼させる空気である、請求項１に記載の燃焼材料改質装置。
【請求項３】
上記燃焼材料改質剤は、トルマリン成分を少なくとも９０重量％と、金、銀、白金族元素から選択した１又は２以上の成分を少なくとも０．２重量％とを含んで構成されている、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項４】
上記燃焼材料改質剤が粉体状又は粒体状に調整されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項５】
上記改質剤収容部は、上記流体通路を少なくとも２方向から囲むように構成されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項６】
上記改質剤収容部が、ゲージ圧で少なくとも０．１ＭＰ以上の真空度に保持されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項７】
上記改質剤収容部の内面に金又は銀のコーティングが施されている、請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項８】
上記流体通路と上記改質剤収容部が、アルミブロック内に一体的に形成されている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項９】
上記磁力線発生手段が、上記改質剤収容部の外周に巻回された磁力線発生コイルである、請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１０】
上記流体通路における燃焼材料の流れ方向と略直交する磁力線又は／及び略平行な磁力線が形成されるように上記磁力線発生手段を構成した、請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１１】
上記燃焼材料改質剤及び／又は上記流体通路を通過する燃焼材料を加熱する加熱手段を設けた、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１２】
上記加熱手段は、上記改質剤収容部及び／又は流体通路の外周部に配置された電熱ヒータである、請求項１１に記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１３】
上記電熱ヒータが、上記磁力線発生コイルの内側において上記改質剤収容部の外周に巻回されたシート状ヒータである、請求項１２に記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１４】
上記加熱手段は、上記改質剤収容部及び／又は上記流体通路近傍に設けられた温水通路である、請求項１１に記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１５】
上記加熱手段は、上記燃焼材料改質剤及び／又は燃焼材料の温度を所定範囲に保持できる温度制御手段を備えて構成される、請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の燃焼材料改質装置。
【請求項１６】
流体通路を流動する燃焼材料を改質して燃焼効率を向上させる燃焼材料改質方法であって、
上記燃焼材料が通過する流体通路の近傍に、トルマリンを主成分とする燃焼材料改質剤を、上記燃焼材料に接触することなく，かつ真空状態で保持するとともに、
上記燃焼材料改質剤と上記流体通路を通過する上記燃焼材料に磁力線を作用させる、燃焼材料改質方法。
【請求項１７】
上記流体通路を流れる上記燃焼材料を、少なくとも２方向から囲むようにして上記燃焼材料改質剤を作用させる、請求項１６に記載の燃焼材料改質方法。
【請求項１８】
上記磁力線の方向を、上記燃焼材料が流れる方向と略直交する方向及び／又は平行な方向に作用させる、請求項１６又は請求項１７のいずれかに記載の燃焼材料改質方法。
【請求項１９】
上記燃焼材料改質剤の周囲の圧力を、ゲージ圧で少なくとも０．１ＭＰ以上の真空度に保持して燃焼材料に作用させる、請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の燃焼材料改質方法。
【請求項２０】
上記流体通路及び上記燃焼材料改質剤を囲むようにコイルを巻回することにより磁力線を発生させる、請求項１６から請求項１９のいずれかに記載の燃焼材料改質方法。
【請求項２１】
上記燃焼材料改質剤及び／又は上記燃焼材料を所定温度に加熱する、請求項１６から請求項２０のいずれかに記載の燃焼材料改質方法。
【請求項２２】
上記燃焼材料改質剤及び／又は上記燃焼材料を２０℃〜６０℃に加熱保持する、請求項２１に記載の燃焼材料改質方法。
【請求項２３】
トルマリン成分を少なくとも９０重量％と、金、銀、白金族元素から選択した１又は２以上の成分を少なくとも０．２重量％含み、これらが粉体状又は粒体状に形成された、燃焼材料改質剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、燃焼材料改質装置、燃焼材料改質方法及び燃焼材料改質剤に関する。詳しくは、内燃機関や外燃機関等の燃料を燃焼させる装置において、上記燃料やこれを燃焼させる空気等を活性化し、燃焼効率を向上させて燃費等を改善することができるとともに、完全燃焼を促進して排気ガスに有毒物質が発生するのを抑制することのできる燃焼材料改質装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン等の液体燃料が不完全燃焼すると、燃費が低下するばかりでなく、排気ガス中に一酸化炭素や粉塵等の有毒物質が発生するといった問題が生じる。ガソリン等の液体燃料は、複数の炭素が結合して構成される分子が複数連鎖した会合体を主成分として構成されている。上記燃料分子の大きさあるいは会合体の大きさが小さいほど完全燃焼に近づき、燃費の向上を期待することができる。また、上記燃料を燃焼させる空気を活性化することにより、上記燃料の燃焼を促進して燃費を向上させることができる。
【０００３】
トルマリン（電気石）は、ほう素のケイ酸塩化合物であり、外部電圧を印加しなくても自己分極し、電磁波及び陰イオンを放射する特性がある。この特性を利用して、液体燃料の会合体の大きさを小さくして燃料を改質し、燃費を向上させるとともに有害物質の発生を防ぐ技術として、次の公報に記載されたものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平８−２３０２５号
【特許文献２】
特許第２８８７７０３号
【特許文献３】
特開２００１−２３４８１９号
【０００５】
上記特許文献１及び特許文献２に記載された発明は、トルマリンを含む燃料改質剤をペレット状や球状に成形し、これら改質剤に液体燃料を直接接触させながら通過させることにより、燃料分子の結合を変化させ、燃焼効率を高めるものである。
【０００６】
上記特許文献３に記載された発明は、液体燃料あるいは空気と、改質剤とが非接触となるように燃料通路と改質剤収容部とを分離して設け、上記改質剤の中に良導体を配置するとともに、上記改質剤収容部にアース線を設けたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された発明は、燃料と改質剤とが直接接触させられるため、ある程度の燃費向上効果及び排気ガス浄化効果が期待できる。ところが、改質剤が直接燃料に接触するため、燃料成分中の水分や不純物等によって改質剤の劣化が激しい。しかも、改質剤が劣化すると、その一部が上記ペレット等の表面から剥離して燃料とともに内燃機関の燃焼室等に入り込む恐れがある。
【０００８】
一方、特許文献３に記載された発明は、改質剤が、燃料等の燃焼材料と非接触状態に保持されるため、特許文献１及び特許文献２に記載した問題は発生しない。ところが、改質剤が、燃焼材料と非接触状態で保持されるため、その分燃焼材料の改質効果が低下する。この問題を解決するため、トルマリン粉体に黒鉛等の良導体を混合するとともに、改質剤保持部にアース線を設け、トルマリンから生じる電磁波を増強できるように構成している。
【０００９】
上記特許文献３に記載された発明では、トルマリンの電磁波発生効果及び陰イオン発生効果は、トルマリンが自然に自己分極することを利用している。しかしながら、トルマリンを燃料等の燃焼材料と非接触で保持するため、充分な効果を得るには、改質剤の量を多くしたり、流体通路を長くして作用時間を確保しなければならない。このため、装置が大型化するといった問題が生じる。
【００１０】
また、電磁波及び陰イオンの発生は、上記トルマリンや黒鉛等の周囲の環境に大きく左右される。すなわち、トルマリン等は粉体状態で改質剤保持部に収容されているが、水分等が改質剤成分の外周面に付着すると、上記電磁波や陰イオンの発生効果が大きく低下する。
【００１１】
しかも、トルマリンが充分に自己分極して、電磁波や陰イオンを放射した場合、燃焼材料の改質効果も高まるが、周囲の物質の劣化も促進する。このため、分極効果を高めるために配合した炭素等の劣化も大きくなる。特に、水分等の不純物が改質剤の表面に付着すると、成分の劣化も激しくなり、燃焼材料改質効果が持続しないといった問題が生じる。
【００１２】
また、トルマリンから電磁波や陰イオンが充分に放射されても、燃焼材料との間に電磁波やイオンの伝達を阻害する物質が存在すると効果が低下する。特に、燃焼材料と改質剤とを非接触に保持する場合には、空気の介在によって電子運動が阻害され、燃焼材料の改質効果が低下する。
【００１３】
さらに、トルマリンの自己分極を促進して、燃料等に対する改質効果を発揮させるには、トルマリンを所定の温度に保持するのが好ましい。
【００１４】
本願発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、上記従来の問題を解決し、燃焼材料の完全燃焼を促進し、燃焼効率を向上させて、燃費等の向上効果及び排気ガス浄化効果を高めることができるとともに、改質剤等の劣化を有効に防止して、燃焼材料を長期間にわたって改質することのできる、燃焼材料改質装置、燃焼材料改質方法及び燃焼材料改質剤を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１６】
本願の請求項１に記載した発明は、流体通路を流動する燃焼材料を改質して、燃焼効率を向上させる燃焼材料改質装置であって、トルマリンを主成分とする燃焼材料改質剤と、上記燃焼材料改質剤を、上記燃焼材料に接触させることなく、かつ真空状態で上記流体通路近傍に保持できる改質剤収容部と、上記改質剤収容部に収容された燃焼材料改質剤及び上記流体通路を通過する上記燃焼材料に磁力線を作用させることのできる磁力線発生手段とを備えて構成される。
【００１７】
本願発明に係る燃焼材料改質装置は、流動しうる燃料、これを燃焼させる空気及び燃焼時に添加される流動性添加物質に適用される。特に、請求項２に記載した発明のように、上記燃焼材料として、液体燃料及び／又はこれを燃焼させる空気を改質するのに好適である。また、液体あるいは気体状の燃焼材料のみに適用されるものではなく、流動しうる粉体燃料にも適用できる。さらに、燃料と燃焼空気とを混合したものに対しても適用することができる。
【００１８】
上記燃焼材料改質装置は、エンジン等の動力機関の燃料に限定されることはない。灯油や重油を燃焼させる石油暖房器具や湯沸かし器等にも適用できる。また、流動しうるものであれば、廃棄物等から形成される燃焼材料にも利用することができる。
【００１９】
上記流体通路は、通過する燃焼材料に対してトルマリン及び磁力線発生手段からの電磁波及び陰イオン放射を作用させることができればその形態は限定されることはない。また、上記流体通路は、燃焼材料の種類に応じて、改質効果を確保できる距離に設定するのが好ましい。
【００２０】
上記燃焼材料改質剤は、トルマリンを主成分として、金、銀、白金族元素、炭素、珪素等を配合して構成することができる。実用的な改質効果を得るため、少なくとも、９０重量％以上のトルマリンを配合するのが好ましい。
【００２１】
請求項３に記載した発明のように、上記燃焼材料改質剤を、トルマリン成分を少なくとも９０重量％と、金、銀、白金から選択した１又は２以上の成分を少なくとも０．２重量％とを含んで構成することができる。
【００２２】
金、銀及び白金族元素は、炭素以上の電気伝導性を備えるとともに炭素のように劣化したり化学変化することはない。このため、トルマリンの電磁波及び陰イオン発生効果を高めることができるばかりでなく、上記効果を長期間にわたって持続させることが可能となる。また、これらの成分を単独で配合し、あるいはこれらの成分を２以上配合することもできる。
【００２３】
上記金、銀、白金族元素から選択した１又は２以上の成分は、少なくとも０．２重量％配合するするのが好ましい。これら成分がの配合量が０．２重量％に満たない場合、電磁波及び陰イオン発生効果が低くなるばかりでなく、効果の持続性も低下する。なお、他の配合物質として、炭素、珪素等を適宜選択して配合することができる。
【００２４】
さらに効果を高めるため、請求項７に記載した発明のように、上記改質剤収容部の内面に金又は銀のコーティングを施すことができる。電気伝導度の高い物質で燃焼材料改質剤の全体を覆うことにより、電磁波及び陰イオンを均一に放射させ、燃料改質効果を高めることができる。
【００２５】
請求項４に記載した発明のように、上記燃焼材料改質剤は、粉体状又は粒体状に調整するのが好ましい。トルマリンは、微細な粉体又は粒体に加工するほど自己分極による電界強度が大きくなり、改質効果が高まる。また、他の配合材料も、上記トルマリンの粉体にあわせて、その大きさを調整し、トルマリン粉体内に均一に分散させるのが好ましい。
【００２６】
上記改質剤収容部は、上記燃焼材料改質剤を、上記燃焼材料に接触させることなく、かつ真空状態で上記流体通路近傍に保持できるように構成される。
【００２７】
燃焼材料改質剤を燃焼材料から隔離して保持することにより、燃焼材料中の不純物質等によって燃焼材料改質剤が劣化するのを防止できる。また、改質効果を高めるため、改質剤収容部を、上記流体通路のできるだけ近傍に設けるのが好ましい。たとえば、上記流体通路と上記改質剤収容部とを一つの部材内に隔壁を介して一体的に形成することができる。
【００２８】
上記改質剤収容部及び上記流体通路は、上記トルマリン及び上記磁力線発生装置から発生する磁力線等を燃焼材料に充分に作用させるため、導電性物質で形成するのが好ましい。たとえば、請求項８に記載した発明のように、上記流体通路と上記改質剤収容部を、アルミブロック内に一体的に形成することができる。
【００２９】
上記流体通路と上記改質剤収容部を一体的に形成することにより、燃焼材料改質剤と燃焼材料との間に、改質効果を阻害する物質が介在する余地がなくなり、周囲の環境が変化しても、確実な効果を発揮させることができる。
【００３０】
また、請求項５に記載した発明のように、改質効果を高めるため、上記流体通路を少なくとも２方向から囲むように、上記改質剤収容部を構成するのが好ましい。上記改質剤収容部の数は限定されることはなく、複数の改質剤収容部を上記流体通路の周囲に一定間隔で配置することもできるし、流体通路の全周を囲むように略円筒状の改質剤収容部を設けることもできる。流体通路を囲むようにして、燃焼材料改質剤を配置することにより、改質効果を高めることができる。また、燃焼材料改質剤の使用量を少なくして、装置の小型化を図ることもできる。
【００３１】
本願発明では、上記改質剤収容部を真空に保持する。上述したように、トルマリンは、自己分極して電磁波及び陰イオンを放射する特性があり、これにより、燃焼材料を改質する。このため、燃焼材料改質剤に分解や酸化しやすい成分が含まれていると、燃焼材料改質剤の成分が周囲の酸素等と結合して劣化するといった問題が生じやすい。
【００３２】
また、燃焼材料改質剤の粒子の表面に水分等が付着すると、電磁波等の放射効果が低下して改質効果が低下するのは明らかである。本願発明では、上記問題を解決するため、燃焼材料改質剤を真空状態に保持する。燃焼材料改質剤を外気から遮断して真空に保持することにより、水分や不純物が燃焼材料改質剤の表面に付着することもなくなり、燃焼材料改質剤の劣化を防止できる。したがって、長期間にわたって改質効果を発揮させることができる。
【００３３】
また、燃焼材料改質剤の周囲の環境を真空に保持することにより、電磁波及び陰イオンの放射を阻害する成分、たとえば、空気中の酸素等が燃焼材料改質剤と燃焼材料との間に介在することがなくり、改質効果も高まる。
【００３４】
改質剤保持部の真空度が高いほど改質効果が高まるが、請求項６に記載した発明のように、ゲージ圧で少なくとも０．１ＭＰ以上の真空度に保持するのが好ましい。真空度が、０．１ＭＰ以下になると、燃焼材料改質剤が劣化しやすくなる。
【００３５】
さらに、本願発明では、上記改質剤収容部に収容された燃焼材料改質剤及び上記流体通路を通過する燃焼材料に磁力線を作用させることのできる磁力線発生手段を設ける。
【００３６】
トルマリンは、外部刺激を与えなくても自己分極作用があるため、そのままでもある程度の燃焼物質改質効果を発揮できる。しかしながら、本願発明では、燃焼材料と燃焼材料改質剤とを非接触の状態に保持するため、そのままでは充分な改質効果を期待できない。
【００３７】
充分な改質効果を発揮させるため、本願発明では、上記燃焼材料改質剤及び燃焼材料に磁力線を作用させる。磁力線は、上記トルマリンに作用して自己分極作用を増加させる。また、燃料に直接作用して分子の会合体を分断する効果も期待できる。磁力線の発生手段は特に限定されることはなく、永久磁石や電磁石を採用できる。
【００３８】
磁力線発生手段として永久磁石を採用した場合、長期間の使用では磁力が低下する。このため、請求項９に記載した発明のように、上記磁力線発生手段を、上記改質剤収容部及び流体通路の外周に巻回された磁力線発生コイルから構成するのが好ましい。上記磁力線発生コイルに供給される電流は、直流であっても交流であってもよい。
【００３９】
さらに、改質効果を高めるため、請求項１０に記載した発明のように、上記流体通路における燃焼材料の流れ方向と略直交する磁力線又は／及び略平行な磁力線が形成されるように上記磁力線発生手段を構成するのが好ましい。
【００４０】
磁力線を作用させながら燃焼材料を移動させることにより、改質効果が高まる。磁力線は、燃焼材料の流れ方向と略直交する方向あるいは略平行な方向へ作用させることができる。なお、燃焼材料の流れ方向と直交する磁力線を作用させることにより、他の方向に比べて、改質効果が若干高まる。この理由は解明されていないが、燃焼材料の流れ方向と直交する方向に磁力線を作用させることにより、燃焼材料に作用するエネルギが増大して、燃焼材料分子、特に液体燃料の会合体が効率よく分断されて、改質効果が高まるものと推測できる。また、燃焼材料の流れ方向に対して、略直交する方向及び略平行な方向の磁力線が重畳するように作用させることもできる。
【００４１】
本願の請求項１１に記載した発明は、上記燃焼材料改質剤及び／又は上記流体通路を通過する燃焼材料を加熱する加熱手段を設けたものである。
【００４２】
トルマリンの燃焼材料改質効果は、低温ではその効果が低下する。また、燃焼材料自体も温度が上がるほど活性化される。本願発明は、上記燃焼材料改質剤の効果を高めるために加熱手段を設けたものである。
【００４３】
燃焼材料改質剤と燃焼材料を同一のヒーターで一体的に加熱することもできるし、別途加熱することもできる。燃焼材料改質剤及び燃焼材料は、共に２０℃以上に保持するのが好ましい。一方、燃焼材料改質剤のみであれば、高温であるほど改質効果が期待できるが、燃焼材料をあまり高温に加熱することができないため、燃焼材料改質剤と燃焼材料とを一体的に加熱する場合には、３０℃〜６０℃に保持するのが好ましい。なお、別途加熱する場合には、燃焼材料及び燃焼材料改質剤に応じて最適な加熱温度に設定することができる。
【００４４】
上記加熱手段として、請求項１２に記載した発明のように、上記改質剤収容部及び／又は流体通路の外周部に配置した電熱ヒータを採用できる。上記電熱ヒータの形態は、特に限定されることはなく、たとえば、請求項８に記載したブロックにヒータ収容穴を設けてヒータを埋め込み状に設けることもできる。
【００４５】
また、請求項１３に記載した発明のように、上記電熱ヒータとして、上記磁力線発生コイルの内側において上記改質剤収容部の外周に巻回されたシート状ヒータを採用できる。上記シート状ヒータを採用することにより、装置の構造を簡単にすることができるとともに、小型化を図ることができる。
【００４６】
さらに、自動車等の車両には、冷却用のラジエータが設けられる。ラジエータの温水等の液体は、６０℃〜９０℃に加熱されており、この温水を利用して上記加熱手段を構成することができる。
【００４７】
たとえば、請求項１４に記載した発明のように、上記加熱手段として、上記改質剤収容部及び／又は上記流体通路近傍に、上記ラジエータ等から温水を流す温水通路を設けて構成することができる。
【００４８】
本願の請求項１５に記載した発明は、上記加熱手段を、上記燃焼材料改質剤及び／又は燃焼材料の温度を所定範囲に保持できる温度制御手段を備えて構成したものである。
【００４９】
上記温度制御手段として、たとえば、各種の温度センサーと、この温度センサーの出力に応じてヒータ等の出力を制御しうる制御回路とを備えて構成することができる。
【００５０】
本願の請求項１６に記載した発明は、流動しうる燃焼材料を改質して燃焼効率を向上させる燃焼材料改質方法であって、上記燃焼材料が通過する流体通路の近傍に、トルマリンを主成分とする燃焼材料改質剤を、上記燃焼材料に接触することなく，かつ真空状態で保持するとともに、上記燃焼材料改質剤と上記流体通路を通過する上記燃焼材料に磁力線を作用させるものである。
【００５１】
本願の請求項１７に記載した発明は、上記流体通路を流れる燃焼材料に、少なくとも２方向から囲むようにして上記燃焼材料改質剤を作用させるものである。
【００５２】
本願の請求項１８に記載した発明は、上記磁力線の方向を、上記燃焼材料が流れる方向と略直交する方向及び／又は平行な方向に作用させるものである。
【００５３】
本願の請求項１９に記載した発明は、上記燃焼材料改質剤を、ゲージ圧で少なくとも０．１ＭＰ以上の真空度に保持するものである。
【００５４】
本願の請求項２０に記載した発明は、上記流体通路及び上記燃焼材料改質剤を囲むようにコイルを巻回することにより磁力線を発生させるものである。
【００５５】
本願の請求項２１に記載した発明は、上記燃焼材料改質剤及び／又は上記燃焼材料を所定温度に加熱するものである。
【００５６】
請求項２２に記載した発明のように、上記燃焼材料改質剤及び／又は上記燃焼材料を２０℃〜６０℃に加熱するのが好ましい。
【００５７】
本願の請求項２３に記載した発明は、トルマリン成分を少なくとも９０重量％と、金、銀、白金族元素から選択した１又は２以上の成分を少なくとも０．２重量％含み、これらが粉体状又は粒体状に形成された燃焼材料改質剤に関するものである。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて具体的に説明する。なお、本実施の形態は、ガソリン等の燃料改質装置に本願発明を適用したが、同様の装置を用いて、燃焼空気を改質して燃費向上効果等を気体することができる。また、他の形態の燃焼材料に適用することもできる。
【００５９】
図１から図４に、本願発明の第１の実施の形態を示す。
【００６０】
図１に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置１は、純度の高いアルミニウムブロックを削り出して形成された略矩形状の本体２と、この本体２の外周部に巻回されたコイル３とを備えて構成されている。
【００６１】
上記本体２は、上記コイル３が巻回される中間部４ａと、両端部において上記中間部より大きな断面形状に形成された鍔部４ｂ，４ｃが一体形成されている。また、一方の鍔部４ｂの外面に液体燃料の入口５が形成されるとともに、他方の鍔部４ｃの外面に出口６が形成されている。上記燃料改質装置１は、図示しない燃料タンクから燃焼機関にいたる燃料供給チューブ７の途中に、上記入口５及び出口６を接続して装着される。
【００６２】
図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図２に示すように、本体２の内部には、上記入口５から上記出口６にいたる燃料通路８が形成されている。本実施の形態では、燃料改質剤が作用する距離を長く設定するためにＳ字状の燃料通路が形成されている。なお、上記燃料通路の形態はＳ字に限定されることはなく、他の形態の燃料通路を採用できる。
【００６３】
図３は、図１における  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線に沿う要部の断面図である。この図に示すように、上記燃料通路８を上下から挟むようにして、改質剤収容部９，９が形成されており、この改質剤収容部９，９に粉体状の燃料改質剤１３が収容されている。上記改質剤収容部９は、上記中間部４ａの上面及び下面に形成された矩形状の凹部９ａ，９ｂと、この凹部９ａ，９ｂの開口部を封止する板状蓋部１０ａ，１０ｂとを備えて構成されている。上記凹部９ａ，９ｂ及び上記蓋部１０ａ，１０ｂの内面には、ニッケルのベースコート層１１と、金のコーティング層１２が積層形成されている。上記各コーティング層は、燃料改質剤１３を囲むように上記改質剤収容部１３の内面全域に形成されている。なお、本実施の形態では、金のコーティング層を形成したが、銀のコーティング層を採用することもできる。
【００６４】
図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。この図に示すように、上記改質剤収容部９，９は、気密性を保持できるように構成されているとともに、内部を真空にするための空気排出口１４が設けられている。本実施の形態では、燃料通路の端部に金属パイプを接続して、内部空気を抜いたあとにかしめることにより真空度を保持できるように構成されている。
【００６５】
上記改質剤収容部９には、粉体状のトルマリン９５重量％と、粉体状の金０．３重量％と、珪素粉体２重量％と、カーボン粉体２．７重量％とを混合した、燃料改質剤１３が充填されている。上記各粉体は、粒度が５０μｍ以下のものを採用している。なお、本実施の形態では、粉体状の燃料改質剤を採用したが、粒体状の燃料改質剤を採用することもできる。また、金の代わりに銀又は白金を採用することもできる。
【００６６】
上記本体２の中間部外周には、上記燃料通路と略直角方向に、コイル３が巻回されており、このコイルに直流電流を通電することにより、上記燃料通路８に沿う磁力線が発生するように構成されている。なお、理解を容易にするこめ、コイルの巻回数は少なく表示している。
【００６７】
上記構成の燃料改質装置１を、ガソリンを燃料とする自動車のガソリンタンクからエンジンにいたる燃料供給チューブの中間部に接続し、ガソリンが上記燃料通路を通過してエンジンに供給されるように設置される。
【００６８】
図１３から図１７に、本実施の形態に係る燃料改質装置の燃費向上効果を示す。これらの表に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置を装着することにより、燃費が大幅に改善されることが分かる。
【００６９】
図１３は、排気量３９６０ｃｃのガソリン車（レギュラーガソリン使用）で市街地を走行した場合の、上記燃料改質装置を装着する前と装着後の燃費を比較したものである。この場合、２３．７％の燃費改善効果を得た。
【００７０】
図１４は、排気量１９８０ｃｃのガソリン車（レギュラーガソリン使用）で市街地を走行した場合の、上記燃料改質装置を装着する前と装着後の燃費を比較したものである。この場合、１９．９％の燃費改善効果を得た。
【００７１】
図１５は、排気量３９６０ｃｃのガソリン車（レギュラーガソリン使用）で高速走行した場合の、上記燃料改質装置を装着する前と装着後の燃費を比較したものである。この場合、３３．３％の燃費改善効果を得た。
【００７２】
図１６は、排気量１９８０ｃｃのガソリン車（レギュラーガソリン使用）で高速走行した場合の、上記燃料改質装置を装着する前と装着後の燃費を比較したものである。この場合、２７．８％の燃費改善効果を得た。
【００７３】
図１７は、排気量２８３５ｃｃのディーゼルエンジン車（軽油使用）を用いて、財団法人日本車両検査協会において、１０・１５モード試験を行った結果である。この場合、３２．８％の燃費改善率を得た。
【００７４】
図１３〜図１７に示すように、いずれの条件においても、高い燃費改善効果を得ることができた。
【００７５】
図５〜図９に、本願発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態は、燃料通路と直交する磁力線が作用するように構成したものである。
【００７６】
図５に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置１０１は、第１の実施の形態と同様に、純度の高いアルミブロックを削り出して形成された本体１０２と、この本体の外周に巻回されたコイル１０３とを備えて構成されている。
【００７７】
上記本体１０２は、上記コイル１０３が巻回された中間部１０４ａと、この中間部１０４ａの両側に形成された鍔部１０４ｂ、１０４ｃとを備えて構成されている。
【００７８】
図６に示すように、本実施の形態に係る燃料通路１０８は、略Ｚ状に形成されており、燃料改質剤が作用する距離を大きく設定している。
【００７９】
上記コイル１０３は、上記燃料通路１０８の方向にほぼ沿うようにして巻回されている。これにより、燃料通路１０８の方向とほぼ直交する磁力線が発生する。
【００８０】
磁力線の方向を燃料通路１０８と略直交するように設定することにより、磁力線による燃料の改質効果が高まる。
【００８１】
図７は図６における  ＶＩＩ−ＶＩＩ  線に沿う断面図である。また、図８は、図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。これらの図に示すように、上記燃料通路１０８を上下から挟むようにして、改質剤収容部１０９，１０９が形成されており、この改質剤収容部１０９，１０９に粉体状の燃料改質剤１１３が収容されている。上記改質剤収容部１０９は、上記中間部１０４ａの上面及び下面に形成された矩形状の凹部１０９ａ，１０９ｂと、この凹部１０９ａ，１０９ｂの開口部を封止する板状蓋部１１０ａ，１１０ｂとを備えて構成されている。上記凹部１０９ａ，１０９ｂ及び上記蓋部１１０ａ，１１０ｂの内面には、ニッケルのベースコート層１１１と、金のコーティング層１１２とが積層形成されている。上記各コーティング層は、改質剤１１３を囲むように上記改質剤収容部１０９の内面全域に形成されている。
【００８２】
図９に示すように、上記燃料改質装置１０１はコイル巻回部から鍔部１０４ｂ，１０４ｃにいたる部分を、アルミ、あるいは又はポリカーボネート等の耐熱プラスチックで形成した保護ケース１１５で覆ったものである。上記保護ケースを設けることにより、巻回したコイル１０３を、水滴等から保護することができるとともに、冬季における保温効果を期待できる。
【００８３】
図１０に、本願発明の第３の実施の形態を示す。
【００８４】
この実施の形態では、互いに直交する方向に巻回される磁力線発生コイル２０３ａ、２０３ｂを設けている。これにより、内部の燃料通路の方向に係わらず、二つの方向に向かう磁力線を作用させることが可能となり、燃料改質効果を高めることができる。また、二つのコイルに流す電流の種類も特に限定されることはなく、両方のコイルに同じ方向の電流を流してもよいし、一方のコイルに交流電流を、他方のコイルに直流電流を流してもよい。
【００８５】
図１１及び図１２に、本願発明の第４の実施の形態を示す。
【００８６】
この実施の形態では、コイルの巻回部３０４ａ，３０４ａを中間部３０４ｂを挟んで二つ形成し、それぞれのコイル巻回部３０４ａ，３０４ａに巻回されたコイル３０３，３０３に通電して磁力線を発生させるように構成している。これにより、磁力線の強度を高めることができる。また、上記第３の実施の形態と同様に、両方のコイルに同じ方向の電流を流してもよいし、一方のコイルに交流電流を、他方のコイルに直流電流を流してもよい。
【００８７】
なお、本実施の形態では、蓋部３１０ａ，３１０ｂの外周部を、コイル巻回部３０４ａ，３０４ａの鍔として利用している。
【００８８】
図１８に、本願発明の第５の実施の形態を示す。この図に示す燃料改質装置４０１では、改質剤収容部４０９に収容された燃料改質剤４１３及び燃料通路４０８を通過する燃料を加熱できる加熱手段を設けている。
【００８９】
本実施の形態では、上記加熱手段として、シート状のヒータ４５０を採用するとともに、本体４０２の鍔部４０４ｂにセンサ穴を設け、燃料改質剤４１３の温度を測定できる温度センサ４５１を設けている。上記温度センサ４５１の出力は、制御装置４５２に出力され、上記シート状のヒータ４５０の電圧等を制御して、加熱温度を調節できるように構成している。
【００９０】
燃料改質剤は、上記シート状ヒータ４５０及び制御装置４５２によって、冬季においても３０℃〜６０℃に保持するように構成するのが望ましい。一方、夏期においては、エンジンルームの温度は６０℃以上になるため、上記シート状ヒータによる加熱は不要となり、上記制御装置によって、エンジンの起動時等に加熱を行うように制御するのが好ましい。なお、上記加熱手段は、シート状ヒータに限定されることはなく、他の形態の電熱ヒータを採用することもできる。
【００９１】
また、ラジエータの温水を利用して加熱手段を構成することもできる。この場合、上記改質剤収容部の近傍に上記温水を通す温水通路を設けて構成することができる。
【００９２】
【発明の効果】
トルマリンを主成分とする燃料改質剤を、上記流体燃料に接触させることなく、かつ真空状態で上記燃料通路近傍に保持しているため、燃料改質剤が劣化することなく、また、空気中の酸素等によって燃料改質効果が低下するのを防止できる。
【００９３】
また、上記改質剤収容部に収容された燃料改質剤及び上記燃料通路を通過する燃料に磁力線を作用させることのできる磁力線発生手段を設けることにより、トルマリンの自己分極を促進して、電磁波及び陰イオンの放射作用を高めることができる。
【００９４】
さらに、改質剤保持部と燃料通路とを一体的に形成することにより、燃料改質剤と燃料との間に、燃料改質効果を阻害する物質が介在する余地がなくなる。このため、高い燃料改質効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る燃料改質装置の全体斜視図である。
【図２】図１における、ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１における、  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線に沿う断面図である。
【図４】図１における、ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本願発明の第２の実施の形態に係る燃料改質装置の全体斜視図である。
【図６】図５における、ＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図６における、  ＶＩＩ−ＶＩＩ  線に沿う断面図である。
【図８】図６における、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図５に示す燃料改質装置に、パンチングメタルで形成したカバーを装着した全体斜視図である。
【図１０】本願発明の第３の実施の形態に係る燃料改質装置の全体斜視図である。
【図１１】本願発明の第４の実施の形態に係る燃料改質装置の全体斜視図である。
【図１２】図１１におけるＸＩＩ  −ＸＩＩ  線に沿う断面図である。
【図１３】燃料改質装置の燃費向上効果を示す表である。
【図１４】燃料改質装置の燃費向上効果を示す表である。
【図１５】燃料改質装置の燃費向上効果を示す表である。
【図１６】燃料改質装置の燃費向上効果を示す表である。
【図１７】燃料改質装置の燃費向上効果を示す表である。
【図１８】本願発明の第５の実施の形態を示す図であり、図３に対応する断面図である。
【符号の説明】
１  燃料改質装置（燃焼材料改質装置）
３  磁力線発生手段
８  燃料通路（流体通路）
９  改質剤収容部
１３  燃料改質剤（燃焼材料改質剤）
【図１】
2004245206.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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