(57)【要約】本発明は、燃料燃焼装置、特に内燃機関において、燃料を燃やす際の効率を改善する方法に係り、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物の粒子、特に参加セリウムの粒子を一定量分散させるものである。更に、本発明は、燃料中にランタニド酸化物を分散させるのに適したタブレット、カプセル、合成物、液体燃料添加物に係る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料燃焼装置で燃料を燃やす際の効率を改善し、及び／または燃料燃焼装置で燃料を燃やす際の有害排出物質を低減する方法であって、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物の粒子を一定量分散させることを特徴とする燃焼方法。
【請求項２】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、セリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムの群から選ばれた１つのランタニドで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、ＣｅＯ２であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、１〜５０ｎｍの範囲の粒子サイズを有していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、プラズマ気相合成又はメカノケミカル処理により形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、該ランタニド酸化物の表面を親油性にする物質で被覆されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
上記ランタニド酸化物を被覆する物質が、７又はそれ以下のＨＬＢ（親水性−親油性バランス）を有する界面活性剤であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記ランタニド酸化物を被覆する物質が、オレイン酸又はドデセニル無水琥珀酸であることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
燃料中に少なくとも１種類のランタニドの酸化物を分散させるのに適したタブレットであって、請求項２〜８に記載の少なくとも１種類のランタニドの酸化物と、燃料中に分散可能なタブレット形成補助剤とを備えたことを特徴とするタブレット。
【請求項１０】
上記タブレット形成補助剤が、Ｃ７−Ｃ３０アルキルカルボン酸、Ｃ６−Ｃ３０芳香族化合物、高分子タブレット形成補助剤からなる群から選択されることを特徴とする請求項９に記載のタブレット。
【請求項１１】
上記タブレット形成補助剤が、テトラデカン酸であることを特徴とする請求項１０に記載のタブレット。
【請求項１２】
ランタニド酸化物の量が、タブレットの全重量の１〜９９．９９重量％の範囲であることを特徴とする請求項９〜１１の何れかに記載のタブレット。
【請求項１３】
上記タブレット形成補助剤の量が、タブレットの全重量の０．０１〜９９重量％の範囲であることを特徴とする請求項９〜１２の何れかに記載のタブレット。
【請求項１４】
請求項９〜１３の何れかに記載のタブレットを製造する方法であって、請求項２〜８の何れかに記載のランタニド酸化物と、請求項９〜１１の何れかに記載のタブレット形成補助剤とを含む化合物を生成し、上記化合物を直接圧縮することを特徴とするタブレット製造方法。
【請求項１５】
請求項２〜８の何れかに記載のランタニド酸化物と、請求項９〜１１の何れかに記載のタブレット形成補助剤とを含むことを特徴とする化合物。
【請求項１６】
少なくとも１種類のランタニド酸化物を燃料中に分散させるのに適したカプセルであって、外ケースとそれに収容される内容物とを備え、外ケースは、請求項９〜１１の何れかに記載の少なくとも１つのタブレット形成補助剤からなり、それに収容される内容物は、請求項２〜８の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物からなることを特徴とするカプセル。
【請求項１７】
少なくとも１種類のランタニド酸化物を燃料中に分散させるのに適した液体燃料添加物であって、請求項４〜８の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物を有機液体媒体中へ分散させてなることを特徴とする液体燃料添加物。
【請求項１８】
上記燃料燃焼装置が、内燃機関であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の方法。
【請求項１９】
燃料中に分散されたランタニド酸化物が、請求項９〜１３の何れかに記載のタブレット、または請求項１６に記載のカプセル、または請求項１７に記載の液体燃料添加物の形態をなしていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
燃料中に分散されるタブレット、カプセル、または液体燃料添加物の量は、燃料中のランタニド酸化物の濃度が１〜１０ｐｐｍになるような量であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
内燃機関と燃料システムを備えた装置であって、上記燃料システムが、燃料を貯える燃料タンクと、燃料を上記燃料タンクから上記内燃機関へ送る手段とを有し、上記燃料には、請求項２〜８の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物が分散されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、燃焼工程の効率を改善し、及び／又は有害排出物質を低減する方法に関する。さらに、この発明は、ランタニド（希土類）の酸化物を燃料中に分散させるのに適した合成物、タブレット、カプセル、または液体燃料添加物に関する。
【０００２】
ランタニドの化合物、特にセリウムの有機金属化合物が、燃焼促進用の燃料添加物として使用されていることは公知の通りである。かかる化合物は、燃料オイル中に常時存在するアスファルテンを吸収すると考えられている。燃焼過程において、金属酸化物が作られる。そして、アスファルテンが燃えて酸化希土類の触媒作用が起き、燃焼時の不燃性固体の放出量が減る。したがって、燃料にランタニドの有機金属を添加すれば、燃焼を促進させるとともに、有害排出物質を低減する効果が得られる。
【０００３】
幾つかの先行技術文献に、ランタニド化合物を燃料添加物として用いることが記載されている。例えば、フランス国特許２１７２７９７号には、希土類から生成された有機酸塩類、特にセリウムから生成された有機酸塩類が、燃焼促進剤として有用であることが記載されている。希土類化合物の有機酸塩類は、燃料に対して可溶性があることが判明して以来、必ず使われていた。
【０００４】
米合衆国特許４２６４３３５号には、２−エチルヘキサン酸セリウムを用いることによって、ガソリン内燃機関の所要オクタン価を抑制できることが記載されている。２−エチルヘキサン酸セリウムは、セリウムオクタノアートよりガソリンに溶けやすいことが判明した。
【０００５】
米合衆国特許５２４０８９６号には、酸化希土類を含むセラミック材料を用いることが記載されている。セラミック材料は、燃料に溶けない。液体燃料が固体セラミックと接触すると、燃焼が促進されると述べられている。
【０００６】
欧州特許０４８５５５１号には、酸化希土類の固形粒子を吸気口経由で内燃機関の燃焼室へ向けて運ぶ装置が記載されている。
【０００７】
全般的に、先行技術に記載の燃料添加物には、希土類元素からなり燃料に溶ける有機酸塩類が用いられている。これらの化合物は、燃焼室で酸化希土類に転換されると言われている。酸化希土類は、活発な触媒化合物である。
【０００８】
セリウムのようなランタニドからなる有機酸塩類は、高粘性の液体または低融点の固体である。これら化合物は、燃料に簡単には投入できないものである。しかも、製造費が高く、取り扱いも難しい。
【０００９】
ランタニド酸化物は、比較的安い価格で大量に購入できるが、内燃機関の燃料中で使用するのに適しているとは思われていない。内燃機関の燃料システムや燃焼室に粒子状の物質を分散させることは、一般的にはあまり望ましくない。粒子状物質は、燃料フィルターを塞ぎ、エンジンのピストンや燃焼室を損耗させる摩滅材になると考えられている。とりわけ、酸化セリウムは、よく知られた摩滅材である。
【００１０】
本発明は、例えば内燃機関の燃焼効率を、先行技術文献に記載のものより安価でより簡便に向上させることを目的とする。
【００１１】
すなわち、本発明は、燃料燃焼装置において燃料を燃やす効率を改善する方法、および／または、燃料燃焼装置において燃料が燃えることによって生成される有害排出物質を低減する方法に係り、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物の粒子を一定量分散させるものである。
【００１２】
本発明の方法が適用される燃料燃焼装置として、例えばボイラー、炉、ジェットエンジン、内燃機関が挙げられる。上述のランタニド酸化物が分散された燃料は、内燃機関の燃焼室や火室やバーナーユニットのノズルヘッドへ送られる。燃料燃焼装置として内燃機関が好適である。内燃機関は、特に種類を限定するものではなく、火花点火機関でもよく圧縮点火機関でもよい。同様に、燃料は、特に種類を限定するものではなく、石油／ガソリン（有鉛、無鉛を問わない）でもよくディーゼルでもよくＬＰＧ（液化石油ガス）でもよい。
【００１３】
本発明の方法は、特に内燃機関における有害汚染物質の量を減らすのに用いられる。汚染物質の例として、ＣＯ、ＣＯ２、炭化水素（ＨＣｓ）、ＮＯｘが挙げられる。有害汚染物質の量が低減されることによって、一部の自動車では触媒コンバータが要らなくなる。さらに、本発明の方法によれば、例えばロジウム、白金、パラジウムなどの希少な金属を有する触媒コンバータを使うよりも、かなりの低コストで有害汚染物質の量を低減することができる。
【００１４】
更に、本発明の方法によれば、例えば内燃機関（「エンジン」）の燃焼効率を向上させることができる。すなわち、エンジンの燃料噴射装置および燃焼室における炭素の生成量を減らすことができ、動力およびトルクを向上でき、エンジンの損傷を減らすことができ、燃料消費を減らすことができ、たいていのエンジンで起きる部分的不点火の回数を減らすことができる。加えて、潤滑油の消耗を減らすことができ、油の寿命を延ばすことができる。また、触媒に入る不燃性炭化水素を減らすことによって触媒コンバータの寿命を引き延ばすこともでき、ランタニド酸化物を堆積させることによって触媒能を回復させることもできる。
【００１５】
本発明の方法の重要な利点は、今在る車両に適用でき、無鉛燃料を使ったエンジンで走る車両にも適用できるということである。さらに、弁座が軟質なため無鉛燃料を使えない車両でも、本発明の方法を適用することにより無鉛燃料を使えるようになる。燃料中の例えば酸化セリウムは、テトラエチル鉛と同じように弁座の凹みを防ぐ機能を有する。加えて、酸化セリウムは、オクタン改良剤として働き、エンジンの所要オクタンを抑制することができる。
【００１６】
ここで、「ランタニド」は、あらゆる希土類元素を含む。すなわち、原子番号５８〜７１の元素を含み、更にスカンジウム、イットリウム、ランタンを含む。
【００１７】
ランタニド酸化物は、セリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムから選ばれた１つのランタニドで構成するのが望ましい。ランタニド酸化物は、ＣｅＯ２が望ましい。
【００１８】
ここで、「分散」状態とは、液体媒体に固体粒子を溶かした持続性の懸濁液もしくはエマルジョン、または液体媒体に固体を溶かして溶液にしたものを意味する。ここでいう「分散」状態は、固体粒子が分散し始めたばかりで未だ定常状態になっていない液体を意味しない。
【００１９】
ランタニド酸化物の粒子は、燃料中ですばやく分散する。ランタニド酸化物の粒子を燃料に添加すると、粒子が集まるよりむしろばらばらになる。したがって、ここでいう「粒子サイズ」は、原初の粒子サイズを指す。ランタニド酸化物の平均粒子サイズは、１ｎｍ〜５ミクロンの範囲が望ましく、１ｎｍ〜０．５ミクロンがより望ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍがより望ましく、１ｎｍ〜１０ｎｍがより望ましい。
【００２０】
ランタニド酸化物の粒子サイズは、それが燃料中で分散される範囲に影響を及ぼす。一般に、平均粒子サイズが小さい（５ミクロン以下）のが望ましい。通常、小さい粒子は、大きい粒子より燃料中によりすばやく分散されるからである。
【００２１】
ランタニド酸化物の粒子は、公知の方法、例えば粉砕機で製造することができる。粉砕機は、ランタニド酸化物に高周波、低振幅の振動を付与してすり潰す。他の適した公知方法として、蒸気濃縮、燃焼合成、熱化学合成、ゾルゲルプロセス、化学的沈殿凝集法がある。ランタニド酸化物の粒子製造方法は、メカノケミカル処理（米合衆国特許第６２０３７６８号参照）やプラズマ気相合成（米合衆国特許第５８７４６８４号、米合衆国特許第５５１４３４９号、米合衆国特許第５４６０７０１号参照）が望ましい。
【００２２】
粒子は、ほぼ回転楕円体（ほぼ球形）が望ましい。
【００２３】
ランタニド酸化物の粒子サイズは、レーザー回折解析や超音波分光などの種々の便利な方法で測定することができる。
【００２４】
ランタニド酸化物の所要量は、ランタニド酸化物粒子の全表面積に依存し、燃料タンクの容量にも依存する。したがって、粒子サイズが小さければ小さいほど、ランタニド酸化物の所要量は小さい。粒子が小さいと、体積に対する表面積の割合が高くなる。そして、反応性の極めて高い表面原子の作用によって触媒能が増大する。ランタニド酸化物粒子の表面積は、約２０ｍ２／ｇ以上が好ましく、約５０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、約８０ｍ２／ｇ以上がより一層好ましい。ランタニド酸化物の燃料への添加量は、その濃度が０．１〜４００ｐｐｍの範囲になるようにするのが好ましい。ランタニド酸化物の濃度は、０．１〜１００ｐｐｍが好ましく、１〜５０ｐｐｍがより好ましく、１〜１０ｐｐｍがより一層好ましい。
【００２５】
プラズマ気相合成で作った酸化セリウム粒子は、高温化で高表面積を保つことが判明した。高温とは、内燃機関の典型的な燃焼温度を意味する。一般に、たいていの粒子は、高温下では表面積が減少する傾向がある。これに対して、プラズマ気相合成やメカノケミカル処理で作った酸化セリウム粒子は、高温化でも表面積が失われることがない。これは、本発明の更なる利点である。これにより、１〜１０ｐｐｍという低濃度で使用するのが可能となる。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、ランタニド酸化物は、その表面を親油性にする物質で覆われている。この親油性被膜によって、燃料中でのランタニド酸化物の分散が促進され、粒子の密集化が防止される。場合によっては、親油性被膜によって、ランタニド酸化物が燃料中に完全に溶け込む。親油性被膜によって、ランタニド酸化物粒子が燃料タンクでの貯留中に燃料と反応するのが防止される。燃料タンク貯留中にランタニド酸化物と燃料との反応が起きると、燃料中に固形沈殿物ができてしまい、非常に好ましくない。
【００２７】
粒子被膜は、公知の適当な方法で形成することができる。好適な被膜方法は、米合衆国特許第５９９３９６７号や米合衆国特許第６０３３７８１号に記載されている。
【００２８】
ランタニド酸化物の表面被覆には、界面活性剤を用いるのが望ましい。界面活性剤分子の疎油性部分は、ランタニド酸化物粒子に埋め込まれる。そして、界面活性剤の親油性部分が、燃料と相互作用することになる。
【００２９】
界面活性剤としては、ＨＬＢ（親水性−親油性バランス）の低いものが望ましい。低ＨＬＢの界面活性剤は、高ＨＬＢの界面活性剤よりも一般に油に溶けやすい。低ＨＬＢの界面活性剤として最適なものは、当業者にとって極めて自明である。界面活性剤のＨＬＢは、７またはそれ以下が望ましく、４またはそれ以下がより望ましい。低ＨＬＢの界面活性剤の一例として、アルキルカルボン酸無水エステルであって少なくとも１つのＣ１０−Ｃ３０アルキル基を有するものがある。例えばドデセニル無水琥珀酸（ＤＤＳＡ）、ステアリン酸、オレイン酸、ソルビタントリステアラート、グリセリンモノステアラートが挙げられる。低ＨＬＢの界面活性剤の例として、他には、ヒドロキシアルキルカルボン酸エステルであって少なくとも１つのＣ１０−Ｃ３０ヒドロキシアルキル基を有するものがある。例えばルブリゾル（登録商標）ＯＳ１１２１１が挙げられる。ランタニド酸化物の被覆材料として特に好適な物質は、ドデセニル無水琥珀酸（ＤＤＳＡ）またはオレイン酸である。
【００３０】
本発明の実施形態では、燃料中に分散された被覆ランタニド酸化物粒子が、内燃機関の燃焼室に入ってすばやく分解していく。親油性の被覆は、燃焼室で短時間に分解される。これにより、ランタニド酸化物の触媒機能を保証することができる。
【００３１】
本発明の実施形態では、ランタニド酸化物に加えてその他の材料を燃料に添加することにしてもよい。これら他の材料は、燃料中で完全に分散可能なものであることを要する。また、燃焼プロセスを妨げないこと、或いはフィルターを目詰まりさせないことを要する。好適な材料として、周知の代替燃焼促進剤がある。代替燃焼促進剤として、例えばマンガン、鉄、コバルト、ニッケル、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、リチウムなどの化合物がある。かかる燃焼促進剤については、米合衆国特許第６０９６１０４号、４５６８３６０号の記載を参照のこと。
【００３２】
更に、本発明の方法では、燃料中に芳香剤を添加してもよい。芳香剤の好適例として、ジャスミンオイル、バニラオイル、ユーカルオイルが挙げられる。
【００３３】
燃料は、内燃機関用に適しているものが望ましい。そのような燃料の例として、石油／ガソリン、ディーゼル、またはＬＰＧ（液体石油ガス）が挙げられる。
【００３４】
更に、本発明は、燃料中に少なくとも１種類のランタニドの酸化物を分散させるのに適したタブレットを提供するものである。このタブレットは、前記少なくとも１種類のランタニドの酸化物と、燃料中に分散可能な少なくとも１つのタブレット形成補助剤とを備えている。ここで、「タブレット」とは、材料を圧し固めてなる固形タブレットという通常の意味である。
【００３５】
タブレット形成方法は、水溶性薬剤に集約されている。当分野においては、このような方法は周知であり、セルロース、ラクトース、シリカ、ポリビニルピロリドン、クエン酸のようなタブレット形成補助剤が実用に供されている。これら及びその他のタブレット形成補助剤については、例えば米合衆国特許第５８４０７６９号および第５１３７７３０号に記載されている。
【００３６】
しかし、これら公知のタブレット形成補助剤は、燃料中で分散可能なランタニド酸化物のタブレットを生成するのには適していない。マグネシウムステアラート、メチルセルロース、シリカのようなバインダーを使用すると、燃料中で分散しないタブレットが生成されたり、分散はするが内部でバインダーが固まってしまうようなタブレットが生成されたりする。そのようなタブレットは、固体沈殿物としてフィルターを目詰まりさせたり、ピストンや燃焼室に凝集したりするため、燃料添加物として適していない。
【００３７】
本発明の特徴に係るタブレットに使われるタブレット形成補助剤は、Ｃ７−Ｃ３０アルキルカルボン酸やＣ６−Ｃ３０芳香族化合物や高分子タブレット形成補助剤が好適であり、テトラデカン酸がより好適である。
【００３８】
タブレット形成補助剤として、スチレンの重合体ないしはポリマーまたは共重合体を採用するときは、Ｃ１−Ｃ６アルキル置換スチレン、Ｃ１−Ｃ６アルキルメタクリラートが好適である。高分子タブレット形成補助剤として、ポリ（ｔ−ブチルスチレン）、ポリ（イソブチルメタクリラート）、またはポリ（ｎ−ブチルメタクリラート）が、より好適である。
【００３９】
ここで、「アルキル」とは、ヒドロカルビル基であって、枝はあってもなくてもよく、環式でも非環式でもよく、飽和でも不飽和（例えばアルケニルまたはアルキニル）でもよい。
【００４０】
ここで、「芳香族化合物」とは、ベンゼン、ナフタレンのような芳香族炭化水素化合物を意味する。１またはそれ以上の任意のＣ１−Ｃ６アルキル基で置換してもよい。置換芳香族として、例えばジュレン（１，２，４，５−テトラメチルベンゼン）本発明のタブレット形成補助剤に適している。
【００４１】
本発明のタブレット中のランタニド酸化物の量は、タブレットの全重量の１〜９９．９９重量％の範囲が望ましく、３０〜８０重量％の範囲がより望ましく、４０〜６０重量％が一層望ましく、約５０重量％がより一層望ましい。
【００４２】
本発明のタブレット中のタブレット形成補助剤の量は、タブレットの全重量の０．０１〜９９重量％の範囲が望ましく、２０〜７０重量％の範囲がより望ましく、４０〜６０重量％が一層望ましく、約５０重量％がより一層望ましい。
【００４３】
本発明のタブレットは、前記ランタニド酸化物と前記タブレット形成補助剤とを含有する混合物に直接圧縮力を加えることによって得ることができる。タブレットの直接圧縮には、シングルストローク圧縮やロータリーヘッド圧縮を用いることができる。また、タブレットは、上記に代えて、射出成形または普通の金型成形で得ることができる。これらまたはその他のタブレット形成方法は、当業者にとっては周知のものである。一般に、混合物からタブレットを作ることができる限り、タブレット中のランタニド酸化物の量を最大にするのが望ましい。
【００４４】
本発明の他の実施形態は、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物を分散させるのに適したカプセルを提供することにある。タブレットは、外ケースとその中に収容される内容物を備えている。外ケースは、前記少なくとも１つのタブレット形成補助剤で構成されている。内容物は、少なくとも１つのランタニド酸化物で構成されている。
【００４５】
カプセルは、例えば薬の運搬手段として周知である。一般に、外ケースは、互いに係合する２つの部分を有している。これら２つの部分によって上記内容物が封入される。外ケースは、液体媒体中に分散して、その内部の内容物を液体媒体に放出させることができる。したがって、本発明におけるカプセルの外ケースは、内燃機関用などの燃料中に分散可能である。
【００４６】
本発明の更なる実施形態は、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物を分散させるのに適した液体燃料添加物を提供するものである。この液体燃料添加物は、有機液体媒体中に前記少なくとも１種類の被覆ランタニド酸化物を分散させたものである。ランタニド酸化物には、ＤＤＳＡやオレイン酸のような前記親油性被覆を施すのが望ましい。液体燃料添加物は、燃料供給バルクに混ぜ入れることにしてもよく、車両の燃料タンクに一回一回投入するような形で供給することにしてもよい。液体燃料添加物には、前記低ＨＬＢの界面活性剤のような安定界面活性剤を加えてもよい。
【００４７】
したがって、ランタニド酸化物は、さらさらのパウダーにしてもよく、タブレットにしてもよく、カプセルにしてもよく、液体燃料添加物にしてもよい。これらは、手作業で（例えば、燃料補給時に燃料タンクに添加することによって）燃料中に分散させることにしてもよく、適当な機械的又は電気的投入装置を用いて適宜な量のランタニド酸化物を自動的に燃料中に投入することにしてもよい。
【００４８】
この発明は、更に、内燃機関と燃料システムを備えた装置に係る。前記燃料システムは、燃料を貯えた燃料タンクと、前記燃料を前記燃料タンクから前記内燃機関へ供給する手段を備えている。前記燃料中には、少なくとも１つのランタニド酸化物が分散された状態で含まれている。装置は、船、飛行機、あるいは自動車（乗用車）、トラック、自動二輪のような車両であることが望ましい。
【００４９】
本発明の特徴形態を、実施例で説明する。
【００５０】
（実施例１）
セリウムとテトラデカン酸とを直接圧縮することにより、タブレットを生成した。タブレット中の酸化セリウムの量は、６０重量％であった。タブレット中のテトラデカン酸の量は、４０重量％であった。酸化セリウムの粒子サイズは、約０．３μｍであった。この粒子サイズでは、グラム当たりの表面積が標準窒素吸収法でおよそ２０ｍ２となる。酸化セリウムは、粉砕機にかけた。
【００５１】
タブレットを、無鉛石油で走る１９８８年式メトロ車１３００ｃｃの燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。
【００５２】
車両を通常運転したところ、燃料消費が約４０％減った。加えて、チョークの使用が大幅に減った。車両の全般的な動作性が、劇的に改善された。
【００５３】
（実施例２）
実施例１同様のタブレットを用意した。このタブレットを、無鉛石油で走る１９９０年式フォードトランジットガソリン車の燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。タブレットを添加する前は、車両のエンジンが異常燃焼を起こしていた。
【００５４】
普通に１０マイル走行したところ、異常燃焼が完全に無くなっていた。加えて、車両の性能が、顕著に改善された。
【００５５】
（実施例３）
実施例１同様のタブレットを用意した。このタブレットを、無鉛石油で走る１９８７年式メルセデス３００Ｅ２．８Ｌの燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。
【００５６】
タブレットを添加する前、排ガスから測定した排気レベルは以下の通りであった。
ＣＯ−０．１５％，　炭化水素−２１１ｐｐｍ，　ＣＯ２−１４．３７％
【００５７】
タブレットを添加した後、排ガスから測定した排気レベルは以下の通りであった。
ＣＯ−０．０１％，　炭化水素−５０ｐｐｍ，　ＣＯ２−１３．９７％
【００５８】
（実施例４）
酸化セリウム粒子をステアリン酸で被覆した。この被覆酸化セリウム粒子とポリ（イソブチルメタクリラート）を金型成形することによってタブレットを作った。タブレット中の酸化セリウム粒子の量は、３０重量％であった。タブレット中のポリ（イソブチルメタクリラート）の量は、７０重量％であった。酸化セリウムの粒子サイズは、約０．３μｍであった。この粒子サイズでは、標準窒素吸収法で測定してグラム当たりおよそ２０ｍ２の表面積になる。酸化セリウムは、粉砕機にかけたものを用いた。
【００５９】
タブレットを、無鉛石油で走る１９８６年式フォードシエラ１．８Ｌの燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。この車は、以前から有鉛燃料が使われており、無鉛燃料には適応していなかった。
【００６０】
この車に、酸化セリウムタブレットを添加すると、無鉛燃料を何ら問題無く用いることができた。更には、車両の動作性と燃料の節減度が増大した。加えて、トレーラを牽引する時、より大きなトルクが得られた。
【００６１】
（実施例５）
実施例４同様のタブレットを用意した。このタブレットを無鉛燃料で走る１９９７年式フォードスコルピオに用い、酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。
【００６２】
車両の燃料節減度が１０〜１２％増大し、車両の動作性が顕著に増大した。
【００６３】
（実施例６）
ＤＤＳＡで被覆したセリウムをディーゼル燃料に濃度４ｐｐｍになるまで添加した。被覆前の酸化セリウムの平均粒子サイズは、１０ｎｍであった。この粒子サイズでは、標準窒素吸収法で測定してグラム当たりおよそ８０ｍ２の表面積になる。この粒子は、プラズマ気相合成で作った。この燃料を、安定して動作するディーゼルエンジンに使用することにした。ディーゼルエンジンには、動力計と煙放出装置を組み込んでおいた。上記添加燃料の投入後、トルクとパワーの増大が見られた。加えて、１０００〜２０００ｒｐｍでは、煙の不透明度がゼロになるまで減った。２０００〜２５００ｒｐｍでは、煙が３０％減った。
【００６４】
（実施例７）
ＤＤＳＡで被覆したセリウムを１９９８年式ジャガーＳタイプ３．０車の燃料に濃度４ｐｐｍになるまで添加した。被覆前の酸化セリウムの粒子サイズは、５ｎｍであった。この粒子サイズでは、標準窒素吸収法で測定してグラム当たりおよそ１５０ｍ２の表面積になる。この粒子は、プラズマ気相合成で作った。被覆酸化セリウムを燃料に添加した後の平均燃料節減度は、２７．１ｍｐｇ（ｍｉｌｅｓ ｐｅｒ ｇａｌｌｏｎ）から３０．５ｍｐｇに増加した。
【００６５】
上記実施例から明らかな通り、本発明に係るランタニド酸化物を車両の燃料に添加すると、車両の動作性を改善することができ、異常燃焼を低減することができ、有害排出物質を低減することができる。加えて、フィルターが目詰まりしたりピストンが極度に損耗したりするのを無くすことができる。
【００６６】
もちろん、ここに記述したものは本発明の単なる実施例であり、本発明の範囲内で細部の改変をなすことができる。
【国際公開パンフレット】
2004502022.tif 000002
2004502022.tif 000003
2004502022.tif 000004
2004502022.tif 000005
2004502022.tif 000006
2004502022.tif 000007
2004502022.tif 000008
2004502022.tif 000009
2004502022.tif 000010
2004502022.tif 000011
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年10月22日(2002.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料燃焼装置で燃料を燃やす際の効率を改善し、及び／または燃料燃焼装置で燃料を燃やす際の有害排出物質を低減する方法であって、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物の粒子を一定量分散させることを特徴とする燃焼方法。
【請求項２】
上記ランタニド酸化物が、アルキル無水カルボキシルで被膜されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、セリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムの群から選ばれた１つのランタニドで構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、ＣｅＯ２であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、１〜５０ｎｍの範囲の粒子サイズを有していることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
上記少なくとも１種類のランタニドの酸化物が、プラズマ気相合成又はメカノケミカル処理により形成されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
　上記ランタニド酸化物が、ドデセニル無水琥珀酸にて被覆されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
燃料中に少なくとも１種類のランタニドの酸化物を分散させるのに適したタブレットであって、請求項１〜７に記載の少なくとも１種類のランタニドの酸化物と、燃料中に分散可能なタブレット形成補助剤とを備えたことを特徴とするタブレット。
【請求項９】
上記タブレット形成補助剤が、Ｃ７−Ｃ３０アルキルカルボン酸、Ｃ６−Ｃ３０芳香族化合物、高分子タブレット形成補助剤からなる群から選択されることを特徴とする請求項７に記載のタブレット。
【請求項１０】
上記タブレット形成補助剤が、テトラデカン酸であることを特徴とする請求項９に記載のタブレット。
【請求項１１】
ランタニド酸化物の量が、タブレットの全重量の１〜９９．９９重量％の範囲であることを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載のタブレット。
【請求項１２】
上記タブレット形成補助剤の量が、タブレットの全重量の０．０１〜９９重量％の範囲であることを特徴とする請求項８〜１１の何れかに記載のタブレット。
【請求項１３】
請求項８〜１２の何れかに記載のタブレットを製造する方法であって、請求項１〜７の何れかに記載のランタニド酸化物と、請求項８〜１０の何れかに記載のタブレット形成補助剤とを含む化合物を生成し、上記化合物を直接圧縮することを特徴とするタブレット製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜７の何れかに記載のランタニド酸化物と、請求項８〜１０の何れかに記載のタブレット形成補助剤とを含むことを特徴とする化合物。
【請求項１５】
少なくとも１種類のランタニド酸化物を燃料中に分散させるのに適したカプセルであって、外ケースとそれに収容される内容物とを備え、外ケースは、請求項８〜１０の何れかに記載の少なくとも１つのタブレット形成補助剤からなり、それに収容される内容物は、請求項１〜７の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物からなることを特徴とするカプセル。
【請求項１６】
少なくとも１種類のランタニド酸化物を燃料中に分散させるのに適した液体燃料添加物であって、請求項１〜７の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物を有機液体媒体中へ分散させてなることを特徴とする液体燃料添加物。
【請求項１７】
上記燃料燃焼装置が、内燃機関であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の方法。
【請求項１８】
燃料中に分散されたランタニド酸化物が、請求項８〜１２の何れかに記載のタブレット、または請求項１５に記載のカプセル、または請求項１６に記載の液体燃料添加物の形態をなしていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
燃料中に分散されるタブレット、カプセル、または液体燃料添加物の量は、燃料中のランタニド酸化物の濃度が１〜１０ｐｐｍになるような量であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
内燃機関と燃料システムを備えた装置であって、上記燃料システムが、燃料を貯える燃料タンクと、燃料を上記燃料タンクから上記内燃機関へ送る手段とを有し、上記燃料には、請求項１〜７の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物が分散されていることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
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