(57)【要約】【課題】  重油や軽油等の燃料油の発熱量及び燃焼効率等を向上させて燃焼ガスの排出量を低減させる。【解決手段】  軽油４が流れる流路２を挟んでＮ極とＳ極とが対向するように磁石３を設ける。ファラディの電磁誘導の法則によって流路に電圧が誘起されてこの軽油に電流が流れ、この電流が含有硫黄酸化物やリン酸化物を電気分解する。分離された硫黄やリンは燃え易すいため、発熱量が増加すると共に引火点が低下等する。その結果軽油４の燃料消費率が向上し、燃焼ガスの排出量を低減することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油が流れる流路と、この流路に交差する磁束発生手段とを備え、上記磁束発生手段は、上記流路を挟んでＮ極とＳ極とが対向する磁石であることを特徴とする燃料油含有酸化物の電気分解装置。
【請求項２】
請求項１において、上記流路は導電材から形成され、この流路は電気的に接地していることを特徴とする燃料油含有酸化物の電気分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジンに供給する重油に含まれている酸化物を、その供給ラインにおいて電気分解する燃料油含有酸化物の電気分解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、排気ガスによる環境汚染が深刻な問題となっており、ディーゼル車の排気ガスなど、石油燃料の燃焼ガスの低減対策等が急務になっている。このような燃焼ガスによる環境汚染の対策としては、従来から、例えば低燃費エンジンや、排気ガスに触媒装置を取付ける手段が提供されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしエンジン等の低燃費化には、多大な研究費用と期間とが必要である。一方、触媒装置を装着するためには、少なからぬコストがかかり、またその触媒装置を廃棄処理する際には、環境を汚染しないようにする対策が必要となる。
【０００４】
しかるに本願発明者は、先にボイラなどの配管内付着生成物を、この配管に磁束を交差させることによって剥離および分解する手段（例えば、特開２００３−１４１８９号公報）を提案しているが、その後の実験研究の結果、本発明を利用することによって、例えば重油に混在する酸化物を電気分解することが可能であり、その結果として発熱量を増加させると共に、引火点を下げ得ることが判明した。
【０００５】
そこで本発明の目的は、例えばディーゼルエンジンに供給する重油には、水分が含まれており、この水分には電流が流れ易く、重油に含まれている酸化物を、その供給ラインにおいてＮ極とＳ極の例えば永久磁石を装着すると、漏洩磁界が発生し、重油の流路が磁力線を切ると、ファラディの電磁誘導の法則により電圧が発生し、電流が重油中の水分に流れると、重油に含まれている酸化物を電気分解することによって、発熱量を増加させると共に引火点を下げ、燃料消費率の向上によって、燃焼ガスの排出量を低減し得る電磁界の作用を利用した燃料油含有酸化物の電気分解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による燃料油含有酸化物の電気分解装置の特徴は、燃料油が流れる流路と、この流路に交差する磁束発生手段とを備え、この磁束発生手段は、上記流路を挟んでＮ極とＳ極とが対向する磁石であるところにある。さらに上記流路は、導電材から形成され、この流路は電気的に接地していることが望ましい。すなわち本装置は、燃料油が流れる流路の配管上に例えばＮ極とＳ極の永久磁石を装備し、またこの流路には水分が含まれているのと、この流路に垂直に漏洩磁界が発生し、磁力発生手段を備えている。この磁力線を流路が通過し、磁力線を横切るとファラディの電磁誘導の法則により電圧が発生し、電流が重油中の水分に流れ、重油中の酸化物を電気分解することになる。
【０００７】
なお、ここで「燃料油」は、特に残留成分量が多い軽油、灯油、重油等の石油燃料を意味する。また「流路」とは、配管で燃料を供給あるいは移送等する燃料パイプラインを意味する。配管の材料には、鉄製及び塩ビ製などがある。「漏洩磁束発生手段」には、永久磁石または直流電流で磁化する電磁石を使用する。また「電気的に接地」とは、鉄製の配管には配管の上部に、塩ビ管では半切りの鉄製パイプを取付けてアースされ、このアースに電流が流れ得る状態になっていること意味する。
【０００８】
次に、この燃料油含有酸化物の電気分解装置の作用効果を説明する。周知のように、磁束密度Ｂ（ガウス＝１０−４テスラ）の磁束内を、長さＬ（ｍ）の導体が、速度Ｖ（ｍ／ｓ）で横切ると、ファラディの電磁誘導の法則によって電圧が誘起され、燃料中に電流が流れる。因みに、この現象は、フレミングの左手の法則としてよく知られており、図１に示すように、人指し指が磁束Ｂの方向を、親指が力Ｆ＝ｑ・Ｖ・Ｂ（但しｑ：電荷量）、そして中指が電流Ｉ１の方向である。
【０００９】
ところで、石油燃料を構成する炭化水素自体は導電性ではないが、実際に使用される重油や軽油等の燃料油には、水分が含まれているために導電性を有し、電流Ｉ２が流れる。この水分は電解質となるので、水分子Ｈ２Ｏが、Ｈ++ＯＨ−に電離する。そしてこのＨ+と、配管などの鉄分Ｆｅ２+とのイオン化傾向は、Ｈ+＜Ｆｅ２+となるので、Ｈ+からＦｅ２+の方向に電流Ｉ２が配管に沿って流れる。したがって、図１に示すように、例えばパイプで構成してある流路２を挟さんで、磁石３のＮ極とＳ極とを対向させて配置すると、この流路内を流れる燃料油には硫黄酸化物（ＳＯ４）やリン酸化合物（ＰＯ４）等が含まれているが、これらの酸化物は、上述した電流Ｉ１とＩ２との相乗効果の電流によって電気分解され、硫黄成分（Ｓ）およびリン成分（Ｐ）と、酸素分子（Ｏ２）とに分離される。
【発明の効果】
【００１０】
硫黄酸化物（ＳＯ４）やリン酸化合物（ＰＯ４）等が電気分解されると、次の効果が得られる。すなわち分離された硫黄成分（Ｓ）およびリン成分（Ｐ）は、燃え易いので、それ自体の燃焼によって発熱量を増加させる。また、分解された硫黄成分（Ｓ）およびリン成分（Ｐ）は燃え易いので、燃料油の引火点が低下し、その分燃料油の発熱量を向上させる。また分離された酸素分子（Ｏ２）は、燃料油を燃え易くして燃焼効率を向上させる。したがって燃料消費率の低減が可能となり、ひいては燃焼ガスの排出量を低減して、環境汚染の防止に役立つ。
【００１１】
ところで上述した電流Ｉ１は、電磁誘導の法則によって、磁束の中を導電体が移動すると発生するものであるため、流路２が絶縁体であっても、水分が含まれているので電圧が発生し、電流が燃料油自体を伝わって、上流または後流の接地点に流れる。しかるに流路２を金属パイプ等の導電体で構成して、この流路を接地させると、電流Ｉ１は、この流路を伝わって、接地点へより容易に流れるようになる。したがって電流Ｉ１を増加させることができ、上述した電気分解を促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２に示すように、本発明による燃料油含有酸化物の電気分解装置１は、ディーゼル車に搭載するものであって、軽油である燃料油４が流れる流路２と、この流路を挟んでＮ極とＳ極とが対向する磁石３とを備えている。流路２は、ステンレス製のパイプを用いており、磁石３の後流位置５ａから導線５を介して接地点５ｂに接続してある。一方、図３に示すように磁石３は、門型の鉄心３１の中央部に電気コイル３２を巻設したものであり、両端部３１ａ、３１ａは、流路１の外側面に密接するように円弧形状に形成してある。そして磁石３の電気コイル３２には、車載バッテリー（図示せず。）から直流電流が供給され、この鉄心の両端部３１ａ、３１ａが、それぞれＮ極とＳ極とに磁化される。
【００１３】
図４に、ディーゼル車への電気分解装置１の搭載例を示す。すなわち燃料油４は、燃料ポンプ７１によって、燃料タンク７から配管の流路２を介してディーゼルエンジン６に供給されるが、電気分解装置１は、このディーゼルエンジンの近傍において搭載している。図５は、燃料タンク１０７に、別途燃料油１０４を循環させる流路１０２を設けて、この流路に電気分解装置１０１を設けた場合を示している。すなわち、燃料タンク１０７内の燃料油１０４は、循環ポンプ１７１によって、ステンレス製のパイプからなる流路１０２を介して循環し、その途中の流路に電気分解装置１０１が設けてある。
【００１４】
次に電気分解装置１の作用を説明する。すなわち図１に示したように、燃料油４が磁石３の磁束を横切って流路２内を流れると、ファラディの電磁誘導の法則によって、この燃料油の内部に、流れ方向に電流Ｉ１が生じ、この電流は流路を伝わって接地点に流れる。さらに水分の電離によって生じた電流Ｉ２との相乗効果によって、燃料油４に含まれる硫黄酸化物やリン酸化物が、次のように電気分解される。すなわち硫黄酸化物（ＳＯ４）は、硫黄成分（Ｓ）と２個の酸素分子（Ｏ２）とに電気分解される。一方リン酸化物（ＰＯ４）は、リン成分（Ｐ）と２個の酸素分子（Ｏ２）とに電気分解される。
【００１５】
このように含有硫黄酸化物やリン酸化物が電気分解されると、燃料油４の特性が次のように改善される。第１に、硫黄やリンは、硫黄酸化物やリン酸化物に比べて燃え易いので、燃料油４の発熱量が増大する。第２に、電気分解によって生じた酸素は、燃料油４の燃焼効率を向上させる。第３に硫黄やリンは、燃え易いので、燃料油４の引火点を低下させ、その分この燃料油の発熱量が増大する。さらに硫黄やリンは、硫黄酸化物やリン酸化物に比べて粒子が小さいので、その分燃料油４の粘性が低下し、この燃料油を燃焼させるときの噴霧粒子を細かくすることができるので、燃焼効率を向上させることができる。したがって、これらの燃料油４特性の改善によって、ディーゼルエンジンの燃料消費量を大幅に低減することができる。
【００１６】
なお、燃料油４は軽油に限らず、船舶用エンジンや火力発電用等に使用される重油や、暖房用の灯油等であっても、上述した作用効果を得ることができる。また流路２は、鉄製、ステンレス製または塩ビ管のパイプに限らず、他の金属パイプや、ゴムホース等であってもよい。磁石３は、電磁石に限らず、永久磁石であってもよい。また流路２を電気的に接地する手段としては、導電性を有する流路２自体を、エンジンや車のフレーム等に直接接触させてアースをとってもよい。
【実施例１】
【００１７】
本発明による電磁界の作用を利用した、燃料油含有酸化物の電気分解方法、及び電気分解装置の作用効果を、次の実験によって確認した。
１．  試験条件
直径３２〜４０ｍｍの金属製パイプの外側に磁石を設置し、パイプ中心で漏洩磁束密度を２００〜３００ガウスに設定し上で、燃料油としてＢ重油を３ｍ／ｓの流速で供給した。
【００１８】
２．  Ｂ重油の特性の変化
(1)  発熱量は、１０４７０から１０５００Ｋｃａｌ／Ｋｇに増加した。これは電気分解によって分離された硫黄やリンが燃え易いので、その分の発熱量が増加したためである。
(2)  引火点は、６７から６２度Ｃに低下した。これは電気分解によって分離された硫黄やリンが燃え易いためである。
(3)  動粘度は、１３．７２から１３．３４ｍ２／秒に低下した。これは硫黄酸化物やリン酸化物が、より粒子の小さな硫黄やリン成分に電気分解されたことによる。
(4)  なお含有硫黄分は、１．８４から１．９１％に増加した。
(5)  また比重は、０．８９０４から０．８９１４に増加した。これは電気分解によって硫黄やリン成分が増加し、この硫黄やリン成分の成分量は、分離された酸素の分子量より大きいので、重油の比重が増加した。
【実施例２】
【００１９】
本発明による電磁界の作用を利用した燃料油含有酸化物の電気分解方法及び電気分解装置を装着した発電機、及び装着しない発電機を、それぞれ３台づつ準備し、７回運転したときの平均燃料消費率を比較した。なお燃料油は重油を使用した。その結果、図６に示すように、燃料消費率は０．３２７から０．２４９リットル／Ｋｗ（すなわち２３．９％）に減少した。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
燃料油の供給または移送流路を挟んで磁石のＮ極とＳ極とを設置することにより、燃料油の発熱量や燃焼効率等を向上させることができるため、各種のエンジン、火力発電あるいは暖房機等の燃料油の流路に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】燃料油にファラディの電磁誘導の法則を適用した場合の説明図である。
【図２】燃料油含有酸化物の電気分解装置の断面図である。
【図３】燃料油含有酸化物の電気分解装置の他の断面図である。
【図４】燃料油含有酸化物の電気分解装置の車載図である。
【図５】燃料油含有酸化物の電気分解装置の他の車載図である
【図６】燃料消費率の向上を示す実験結果である。
【符号の説明】
【００２２】
１、１０１        燃料油含有酸化物の電気分解装置
２、１０２        流路
３                磁石
３１              鉄心
３２              電気コイル
４、１０４        燃料油
５                アース線
６、１０６        ディーゼルエンジン
７、１０７        燃料タンク
【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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