(57)【要約】【課題】  広範囲の自動車燃料で使用することができ、自動車燃料を安全に気化し、燃料効率を高めると共に、排出物を減少させる自動車燃料転換システムを提供することを課題とする。【解決手段】  自動車燃料転換システムは、エアインテーク機構、インジェクタノズル、ヒータ２２及び触媒２４を備え、インジェクタノズルは、自動車燃料をエアインテーク機構内へ噴射して、混合気を生成する。ヒータ２２が混合気を気化させて、触媒２４が自動車燃料分子から水素を取り出すことによって、内燃機関での燃焼に適した空気、自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを生成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．エアインテーク機構と、
ｂ．自動車燃料を前記エアインテーク機構内へ噴射して、混合気を生成するように構成されたインジェクタノズルと、
ｃ．混合気を気化させるように構成されたヒータと、
ｄ．気化混合気が通過する時、触媒反応によって自動車燃料から遊離水素を取り出して、内燃機関での燃焼に適した自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを生成できるように構成された触媒と
を備えた自動車燃料転換システム。
【請求項２】
前記エアインテーク機構内に配置されており、前記エアインテーク機構内に引き込まれた空気を、高電圧を印加することによってイオン化するように構成された電極をさらに備えた請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電極は、１０〜１００ｋｖの電圧が印加されるように、負の静電荷が供給されるように構成されている請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記インジェクタノズルは、作動圧力が約５０ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉである請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
ａ．前記インジェクタノズルへの液体自動車燃料の流入を制御するように構成された燃料計量弁と、
ｂ．前記エアインテーク機構への空気の流入を制御するように構成された吸気弁とをさらに備えており、前記燃料計量弁及び前記吸気弁は、共通の制御システムを有し、
この共通の制御システムの調節によって、空気燃料比が同時に制御される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ヒータは、
電気加熱式多孔質セラミックディスクを有するとともに、
混合気が前記ディスクの孔を通過する時に、前記混合気を加熱するように構成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記多孔質セラミックディスクは、チタン酸バリウムを含む請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記セラミックディスクは、約５４０°Ｆから約８７０°Ｆまでの温度に加熱される請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記ヒータは、連続的に配置された複数の電気加熱式多孔質セラミックディスクを有する請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記触媒は、プラチナ、イリジウム及びパラジウムからなる群から選択される請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記触媒は、気化混合気が通過する合金メッシュを有し、このメッシュは、約６０％のプラチナ、約３０％のイリジウム、及び約１０％のパラジウムからなる請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記合金メッシュは、正に帯電される請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
自動車燃料及び遊離水素の混合ガスは、体積で約５％〜約６％の遊離水素を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ａ．入口を備えたシリンダを有する機関ボディと、
ｂ．前記シリンダ入口に接続されたエアインテーク機構と、
ｃ．自動車燃料を前記エアインテーク機構内へ噴射して混合気を生成するように構成されたインジェクタノズルを有する燃料デリバリー機構と、
ｄ．前記エアインテーク機構付近に位置して、混合気を気化させるように構成された加熱機構と、
ｅ．この加熱機構と前記シリンダの前記入口との間に配置されて、気化混合気が通過する時、触媒反応によって自動車燃料から遊離水素を取り出すように構成された触媒と
を備えて、燃焼用として前記シリンダの前記入口に入る燃料が、自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを含む内燃機関。
【請求項１５】
前記エアインテーク機構内に配置されており、前記エアインテーク機構内に引き込まれた空気を、高電圧を印加することによってイオン化するように構成された電極をさらに備えた請求項１４に記載の機関。
【請求項１６】
前記電極は、１０〜１００ｋｖの電圧が印加されるように、負の静電荷が供給されるように構成されている請求項１５に記載の機関。
【請求項１７】
前記燃料デリバリー機構はさらに、
ａ．燃料貯蔵タンクと、
ｂ．液体燃料を前記燃料貯蔵タンクから前記インジェクタノズルへ圧送すると共に、前記インジェクタノズルに約５０ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉの圧力を与えるように構成されたポンプと
を有する請求項１４に記載の機関。
【請求項１８】
ａ．前記インジェクタノズルへの液体自動車燃料の流れを制御するように構成された燃料計量弁と、
ｂ．前記エアインテーク機構への空気の流入を制御するように構成された吸気弁と
をさらに備えており、
前記燃料計量弁及び前記吸気弁は、共通の制御システムを有し、
この共通の制御システムの調節によって、空気燃料比が同時に制御される請求項１４に記載の機関。
【請求項１９】
前記ヒータは、
電気加熱式多孔質セラミックディスクを有するとともに、
混合気が前記ディスクの孔を通過する時に、混合気を加熱されるように構成されている請求項１４に記載の機関。
【請求項２０】
前記多孔質セラミックディスクは、チタン酸バリウムを含む請求項１９に記載の機関。
【請求項２１】
前記セラミックディスクは、約５４０°Ｆから約８７０°Ｆまでの温度に加熱される請求項１９に記載の機関。
【請求項２２】
前記ヒータは、連続的に配置された複数の電気加熱式多孔質セラミックディスクを有する請求項１９に記載の機関。
【請求項２３】
前記触媒は、プラチナ、イリジウム及びパラジウムからなる群から選択される請求項１４に記載の機関。
【請求項２４】
前記触媒は、気化混合気が通過する合金メッシュを有し、
このメッシュは、約６０％のプラチナ、約３０％のイリジウム、及び約１０％のパラジウムからなる請求項２３に記載の機関。
【請求項２５】
前記合金メッシュは、正に帯電される請求項２４に記載の機関。
【請求項２６】
自動車燃料及び遊離水素の混合ガスは、体積で約５％〜約６％の遊離水素を含む請求項１４に記載の機関。
【請求項２７】
前記機関ボディは、複数のシリンダを有し、
前記複数のシリンダの各々に対して個別の（１）エアインテーク機構、（２）インジェクタノズル、（３）加熱機構、及び（４）触媒が設けられている請求項１４に記載の機関。
【請求項２８】
ａ．入口を備えた少なくとも１つのシリンダを有する機関ボディと、
ｂ．前記入口に流体連通された燃料コンバータとを備えており、この燃料コンバータは、
ｉ．空気入口と、
ｉｉ．液体自動車燃料を前記空気入口内へ噴射して混合気を生成するように構成された燃料インジェクタノズルと、
ｉｉｉ．前記エアインテーク機構付近に位置して、混合気を気化させるように構成されたヒータと、
ｉｖ．前記ヒータと前記少なくとも１つのシリンダの前記入口との間に配置されて、気化混合気が通過する時、触媒反応によって自動車燃料から遊離水素を取り出すように構成された触媒と
を備えて、
燃焼用として前記シリンダの前記入口に入る燃料が、自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを含む内燃機関。
【請求項２９】
ａ．複数のシリンダと、
ｂ．各シリンダに対応した燃料コンバータとをさらに備えた請求項２８に記載の機関。
【請求項３０】
炭化水素鎖からなる自動車燃料を自動車燃料及び遊離水素の混合ガスに転換する方法であって、
ａ．液体自動車燃料を空気と混合するステップであって、それにより混合気を生成する、混合するステップと、
ｂ．混合気に熱を加えるステップであって、それにより混合気を気化させる、熱を加えるステップと、
ｃ．触媒反応によって炭化水素鎖から水素分子を取り出すことで、自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを生成できるように、気化混合気を触媒に触れさせるステップと
を含む方法。
【請求項３１】
前記気化混合気を触媒に触れさせるステップは、前記気化混合気をプラチナ、イリジウム及びパラジウムを含む合金メッシュに触れさせることを含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記合金メッシュは、約６０％のプラチナ、約３０％のイリジウム及び約１０％のパラジウムを含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
自動車燃料及び遊離水素の混合ガスは、体積で約５％〜約６％の遊離水素を含む請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には自動車燃料調整システムに関する。特に、本発明は、液体自動車燃料を、機関で燃焼させる直前に、自動車燃料及び遊離水素の気化混合物に転換するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃ピストン機関は、効率的でないことがよく知られている。過去２５年間程度にわたって自動車燃料効率が大きく改善されてきたが、ほとんどの自動車用機関の効率は、依然として２０％程度である。このように低レベルの効率であることから、幾つかの問題が生じる。
【０００３】
当然ながら、低レベルの効率のために、自動車を運転させるための燃料に相当に多大な費用がかかる。第２に、低レベルの効率のために、限りある天然資源である原油が大量に消費される。最後に、非効率的な機関では、比較的大量の燃料が未燃焼のまま残り、排気管へ流れるので、汚染が生じる。
【０００４】
気化または燃料噴射のいずれであっても、液体自動車燃料を内燃機関に導入した時、燃料は通常エアゾール、すなわち、空気中に分散した小さい液滴として導入される。これは、燃料の種類がガソリン、ディーゼル、ケロシン、プロパンなどのいずれの場合にも、当てはまる。燃料の燃焼速度は、燃料滴の合計表面積、したがって、燃料滴のサイズに直接的に関係する。滴が小さいほど、燃焼はより高速化すると共に、完全なものになる。しかし、燃料は一般的にまだ液体であり、短時間の燃焼は、燃料を完全燃焼させるには不十分である。したがって、所望の燃焼エネルギーを獲得するために、理論的に必要な量より多い燃料を各燃焼サイクルでシリンダに導入しなければならない。過剰量は、排気管へ流れるだけであって、空気汚染を生じる。
【０００５】
燃焼前に自動車燃料を気化する、すなわち、完全に蒸気ガスに転換すれば、燃焼がより完全になることが、従来より知られている。その結果、効率が上昇し、排出物が減少する。実際に、気体燃料を燃焼させた時、非常に高速の反応でも、完全またはほぼ完全な燃焼が可能であり、効率を大幅に増加させ、排出物を減少させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この原理は何十年にもわたって理解されているが、一般的には適用されてこなかった。これには２つの理由がある。１つは、気体燃料の取り扱いの困難さにある。液状である時、自動車燃料は比較的安全で、取り扱いが簡単である。液体は、揮発性が低く、容易に圧送などが可能である。しかし、気化自動車燃料は、揮発性がはるかに高く、取り扱いが困難である。もうひとつの問題は、安全性である。自動車燃料を気化させるために、機関の排熱または冷却剤熱を利用して燃料を気化させる機構を含めて、多くの機構が試みられてきた。残念ながら、これらのさまざまな試行は一般的に、非効率的であり、時には危険であって、事故や怪我を引き起こすことがわかった。したがって、そのようなシステムは実用化されてこなかった。
【０００７】
油の備蓄量の減少や空気汚染の増加についての懸念から、代替燃料に焦点をあてた考察及び研究も、盛んになりつつある。潜在的な自動車燃料として、水素がある程度の優れた可能性を示す。水素は、非常に強力な燃焼物質であり、考えられる燃料の中でも非常にクリーンなものである。水素燃焼の唯一の副産物は水であり、パーティキュレート、温室効果ガス、いかなる種類の汚染物質も伴わない。残念ながら、水素元素の生成には相当なエネルギー入力が必要であり、その結果、純粋水素燃料は非常に高価である。また、極低温設備と共に保管用に高圧容器が必要であることが多いため、取り扱いが幾分困難である。したがって、自動車燃料としての水素の使用は、まだ大して発達していない。
【０００８】
内燃機関において気体状態で使用できるように、自動車燃料を安全に気化することができる実現可能な自動車燃料システムを開発することが有益であることが認識されている。
【０００９】
また、従来の自動車燃料を使用しながら、水素燃料の恩恵を得られることも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、エアインテーク機構、インジェクタノズル、ヒータ及び触媒を備えた自動車燃料転換システムを提供する。
【００１１】
インジェクタノズルは、自動車燃料をエアインテーク機構内へ噴射して、混合気を生成する。ヒータが混合気を気化させて、触媒が自動車燃料分子から水素を取り出すことによって、内燃機関での燃焼に適した空気、自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを生成することができる。本システムは、広範囲にわたる自動車燃料において使用することができ、燃料効率を高めると共に、排出物を低減させる。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、本発明は、機関ボディと、エアインテーク機構と、燃料デリバリー機構と、加熱機構と、触媒とを有する内燃機関を提供する。機関ボディは、入口を備えたシリンダを有し、エアインテーク機構は、シリンダ入口に接続されている。燃料デリバリー機構は、自動車燃料をエアインテーク機構内へ噴射して混合気を生成できるように構成されたインジェクタノズルを有しており、その混合気は、加熱機構によって気化される。触媒は、加熱機構とシリンダの入口との間に配置されており、気化混合気が通過する時、触媒反応によって自動車燃料から遊離水素を取り出すように構成されており、その結果、燃焼用にシリンダの入口に入る燃料は、自動車燃料及び遊離水素の混合ガスを含む。
【００１３】
本発明のさらに詳細な態様によれば、加熱機構は、一連の多孔質セラミックディスクを有し、混合気がこれらのディスクを通過する時に混合気を加熱する。１つの実施形態では、触媒は、約６０％のプラチナ、約３０％のイリジウム、及び約１０％のパラジウムからなる合金製のメッシュスクリーンを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の特徴を例示する添付図面を参照しながら、本発明を以下に説明することによって、本発明のさらなる特徴及び利点が明らかになるであろう。
【００１５】
本明細書では図面に示された例示的な実施形態を参照し、その説明に特定の用語を使用する。しかし、それによって本発明の範囲を制限しようとするものではないことを理解されたい。本記載に示された発明的の特徴の変化及びさらなる変更や、本記載に示された発明の原理のさらなる応用で、当該技術分野の技量を有して本開示を参照した者が思い付く応用は、本発明の範囲に入ると見なされる得る。
【００１６】
本発明は、自動車燃料を気化すること及び触媒により転換することの両方を行って、自動車燃料及び遊離水素の混合物を提供することができる燃料コンバータを好都合に提供する。図１を参照すると、本発明に従った燃料コンバータ１０は、内燃機関１２に取り付けられるように構成されており、一般的に、上部１８付近に空気入口１６を有するコンバータ管１４と、コンバータ管の中間部分を貫通している燃料噴射機構２０と、加熱機構２２と、コンバータ管の底部２６付近に配置された触媒２４と、出口２８とを有する。本システムは一般的に、空気を引き込んで、燃料噴射機構によって混合気を生成し、加熱機構によって自動車燃料を気化してから、触媒によって燃料の炭化水素分子から水素を取り出すことによって、空気、自動車燃料蒸気及び遊離水素の混合ガスを生成できるように構成されている。次に、この混合ガスを内燃機関に導入すると、そこで、液体燃料または非転換燃料よりも完全かつクリーンな燃焼を行い、効率が大幅に増加すると共に、汚染物質が減少する。
【００１７】
燃料噴射機構２０は一般的に、燃料導管３０と、燃料インジェクタ３２とを有する。インジェクタノズルのサイズ及び数は、本システムを取り付ける機関のサイズ及びその機関に求められるニーズによって決まる。図１に示された実施形態では、燃料噴射機構は、３つのインジェクタノズルを有する。本発明者が使用した適切なインジェクタノズルは、ステンレス鋼オリフィス（直径が０．００８インチ（”））を有するウェストゲート(Westgate)＃ＭＣ０８ー１０−２４ブラス(Brass)である。別の実施形態では、本発明者は、直径が０．００５インチ（”）の開口を有する特注の微細ノズルを使用した。本システムは、軽量で、耐久性があり、ほとんどいずれの形式またはサイズの機関にも容易に適合させることができる。それは、＃１及び＃２ディーゼル、ガソリン、メタノール及びジメチルエーテルを含めた標準供給原料タイプの燃料を効果的に１０ミクロン程度の液滴に、実質的に微小蒸気に分解する。
【００１８】
噴射された燃料はまず、コンバータ管の上側部分内の空気と混ざり合ってから、加熱機構２２へ進む。加熱機構は、さまざまに構成することができる。図１及び図３に示された実施形態では、それは、積み重ねられて配置された一連の加熱セラミックディスク３４を有する。セラミックディスクは、粉末バリウム及び粉末チタンの混合物を圧縮してチタン酸バリウムを形成してなる多孔質セラミック加熱ディスクである。混合及び厚さが、ディスクの電気に対する抵抗を決定し、したがって、ディスクが到達する温度を決定する。ディスク表面の両側が、亜鉛（３ミル(mil)厚さ）で被覆されており、これは表面にエッチングされる。インジェクタに面する側は黄銅（２ミル(mil)厚さ）で被覆されて、熱を均一に維持できるようにしている。これらのセラミックディスクは、連続的に配置されて、金属リング３６によって所定位置に保持されている。混合気は、ディスクの孔を通過する時に加熱されて、燃料はほぼ完全に気化、すなわちガス化する。配管系全体をアルミニウム合金製にして、強度及び耐久性を得るために、すべての継ぎ目をＴＩＣ溶接してもよい。摩耗を防止するために、コンバータ管アセンブリの内側をテフロン２(Teflon 2)で被覆してもよい。
【００１９】
コンバータアセンブリ１０は、加熱ディスク３４の最大流量まで温度を維持する。この範囲は不変でなければならない。完全ガス化に必要な温度は、燃料によって異なり、約５４０°Ｆ〜８７０°Ｆの範囲であろう。１つの実施形態では、＃２ディーゼル燃料を使用した場合、ヒータ２２は混合気を約５４０°Ｆの温度まで加熱するようになっている。燃料が異なれば、異なった温度が必要であろう。
【００２０】
気化した混合気は次に、触媒２４へ進む。触媒は、適切な触媒物質の静電プラズマメッキを施した細目メッシュ（たとえば、サイズ４００）からなる一連の円形スクリーンで構成されている。１つの適切な触媒の組成は、約６０％のプラチナと、約３０％のイリジウムと、約１０％のパラジウムである。本発明者が使用した別の触媒の組み合わせは、約６０％のプラチナと、約４０％のイリジウムである。以下の説明で明らかになる理由から、触媒メッシュスクリーンは正帯電している。触媒は、ある量の遊離水素を燃料分子から放出させて、空気、気化燃料及び遊離水素の混合ガスを生成する。１つの実施形態では、本システムは、混合気内に体積で約５％〜約６％の遊離水素を生成するように構成されている。しかし、それより相当に大きい比率の水素を生成することも可能である。この混合ガスは次に、コンバータ出口２８を通って機関１２に流入して、燃焼する。
【００２１】
混合気の転換と燃焼との間に過大な遅れがあることは望ましくない。混合気が低温になりすぎると、燃料が凝固してシステムを詰まらせ始める。それが高温になりすぎると、炭素が増加しがちになり、やはりシステムが詰まりやすい。気化混合気の過剰な冷却は、遊離水素の逆向きの反応(back reactions)も発生して、それの濃度を低下させる可能性がある。
【００２２】
底部リング３７が、コンバータ管１４の底端部２６に配置されて、積み重ねられた加熱ディスク３４及び触媒２４を支持している。コンバータ１０の出口２８は、機関１２に連結できるように、連結管３８と取り付けフランジ４０とを有する。図１に示されているように、コンバータの出口を直接的に単シリンダ４４の吸気弁４２と連通させてもよい。この構造では、コンバータは、従来の燃料インジェクタの代わりをすることができる。そのような構造は、単シリンダ機関または多シリンダ機関にも適用することができる。あるいは、単一のコンバータを多シリンダ機関の吸気マニホルドに接続して、全シリンダに転換気化混合気を与えることもできる。当然ながら、コンバータの寸法は、そこを流れる燃料及び空気の流量によって決まる。
【００２３】
図４には、燃料コンバータシステムを取り付けた４シリンダ機関４６が示されている。本システムは４つのコンバータユニット１０を備えており、その各々が機関のシリンダの１つに対応して、各コンバータ内のインジェクタに液体燃料を提供する共通の燃料供給管または導管３０に連結されている。連続した燃料管セグメントが、連結器３１によって連結されている。燃料を燃料供給管に送る燃料デリバリー機構は、燃料供給タンク４８と、燃料フィルタ５０（たとえば、１２００ＡＵサイズまでの粒子を捕らえることができる超高性能磁気レーシングタイプ(racing-type)燃料フィルタ）と、高圧レーシングタイプ噴射ポンプ５２（たとえば、ボッシュ５１３１型または同等物）と、調節式圧力調整器５４（たとえば、パフォーマンス・プロダクツ(Performance Products)２３０３型または同等物）とを有する。調整器は、燃料の未使用分を燃料タンクに戻すオーバーフロー管５６を有する。最後に、燃料は燃料計量弁５８（たとえば、ロータ＃７１のヒルボーン・モデル(Hilborn Model)ＳＷ）を通った後、燃料管３０の最終部分に入って、インジェクタノズルへ供給される。図示の構造では、噴射ポンプは、インジェクタノズルに対して約５０〜１００ｐｓｉの圧力を維持できなければならない。
【００２４】
連続配置された各コンバータ１０の空気入口１６は、たわみ管連結器７２によって共通の空気プレナム６０に連結されている。空気プレナムは、空気流量制御用に、単一の入口オリフィスベンチュリ管６２及びバタフライ弁６４を有する。プレナムは、アルミニウムまたはポリ塩化ビニルスケジュール(schedule)２０、または他の適切な材料で製作することができる。空気プレナム及びベンチュリのサイズは、本システムを取り付ける機関のサイズ及び機関に要求されるニーズによって決まることは、明らかであろう。図２及び図４に示されているように、バタフライ弁は、リンク機構６８によって燃料計量弁５８の制御棒に連結されたベンチュリ管内のバタフライ弁棒６６によって制御される。このように、空気及び燃料の両方の流量を共通に制御することによって、空気燃料比の高レベル制御を維持することができる。
【００２５】
図４に戻ると、空気プレナム６０内に一連の電極７０が、各コンバータユニット１０に１つずつ、配置されている。電極は、静電荷が供給され、流入空気に高電圧を印加して、空気のイオン化及び層化を行う。燃料との混合にイオン化空気を使用することは、混合気が触媒上を通過する時の長鎖炭化水素の分解を助ける。１つの実施形態では、電極は、ＩＵ−ＳＳ０１０Ｓ型イオン化器を使用して負の２０，０００ボルト直流（超低電流量で）を与える。別の実施形態では、負の１００，０００ボルト直流の静電荷で空気を層化する。電極への給電は、トランジスタオシレータ、昇圧トランス、及び倍電圧整流器（図示せず）によって行われる。１つの実施形態では、本発明者は、ブリティッシュ・フォード・モデル(British Ford Model)ＬＲＧ−４２５  １５３  ＣＩＤ型電気火花式ガソリン機関でオナン２０ｋｗジェン−セット・モデル(Onan 20kw Gen-Set Model)ＧＧＤＢを使用した。
【００２６】
流入空気を静電帯電させることによって、気化混合気が負帯電ガスになって、正に帯電している金属触媒２４に電気的に引き付けられる。気化燃料が触媒を通過する時、それは瞬間的に正帯電した触媒メッシュスクリーンに付着する。水素が燃料から「分解」して、燃料と混ざり合って機関の燃焼室内で一緒に燃焼できるようになるのは、この時である。したがって、流入ガスを帯電することは、自動車燃料分子の分解を助けると共に、空気及び燃料がコンバータを通過する速度及び効率も高める。
【００２７】
燃料から分解した水素の量は、使用する燃料の種類及び外的条件によって、３％未満から３５％までも変化するであろう。現時点では、５〜６％の水素が最も実際的な範囲であると考えられる。３〜６％の水素(3 - 6% mixture of hydrogen)を燃料に添加して機関で燃焼させると、燃焼効率が改善されるため、汚染が大幅に減少し、性能が向上する。従来型内燃機関（ガソリン及びディーゼルの両方）を動力源とした発電機での実験において、本発明者は、一定量の自動車燃料での運転時間がほぼ２倍になることが知見された。状況によって、通常の運転時間を３倍まで向上させることができた。好都合なことに、本システムは、いずれの種類の炭化水素燃料も処理できるようであり、したがって、自動車、トラック、船舶、発電機及び多くの他の用途の分野において非常によく適応することができる。
【００２８】
本システムと従来機関との大きな違いは、他のシステムが、キャブレーションまたは燃料噴射によって液体燃料をエアゾールに変化させるだけである点にある。エアゾールがまだ比較的大きい液体粒子を有し、これはピストン機関での燃焼段階中に完全燃焼しないため、この処理は非効率的である。このため、機関が良い状態で運転されず、排出物が増加する。しかし、本システムは最初に、燃料を高圧ノズルで微細ミストにしてから、燃料を一連の加熱セラミック部材で加熱することによって、真の希ガスを生じることができる。−２０ｋｖに帯電しているこの希ガスは、次に触媒合金メッシュに通される。これによって生じた触媒反応が、水素を液体燃料から放出させて、空気／燃料／水素混合物を直接的に燃焼させることができる。
【００２９】
液体燃料をもっと効率的にするために、機関からの排熱または冷却液熱を利用するものもあったが、実用的にはほとんど成功していない。本システムは、ケロシン、ディーゼル、ガソリン、アルコール、メタノール、天然ガス及びプロパンなどの多くのさまざまな種類の燃料を処理することができる。効率は、燃料と、その中の、化学的に得られる水素の量とによって変わるであろう。水素が基材のいずれの燃料も本システムで処理できるが、今日まで試みたすべての燃料のうちで、＃２ディーゼルが最高の出力向上を示すように思われ、また、最も廉価である。本システムは、標準的な火花点火ガス機関で使用できるので、適応が非常に容易である。
【００３０】
以上に述べた構造は、本発明の原理の適用を説明するものであることを理解されたい。本発明を図示し、本発明の例示的な実施形態に関連させて以上に説明してきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、さまざまな変更及び代替構造を考えることができる。請求の範囲に記載された本発明の原理及び概念から逸脱することなく、多くの変更を加えることができることは、当該技術分野の専門家には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従った単一の燃料コンバータユニットの側部断面図である。
【図２】図４に示されている、機械的に連結された燃料制御弁及び空気入口制御弁の拡大上面図である。
【図３】図１のコンバータユニットの燃料コンバータ管の分解図である。
【図４】４シリンダ機関に搭載された燃料コンバータシステムの半概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  コンバータ、１２  機関、１４  コンバータ管、１６  空気入口、２２  加熱機構、２４  触媒、３２  燃料インジェクタ、３４  加熱セラミックディスク、４２  吸気弁、４４  単シリンダ、５８  燃料計量弁。
【図１】
2005290984.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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