(57)【要約】【課題】  燃焼装置の燃料または燃料となる物質または空気または混合気（以下通過物体とする）の改質のための付加装置について通過物体の通過するパイプの断面積や口径を変えることなく、パイプの口径すべての領域で通過物体が接する面積を大きくし、かつ流れを阻害せず設置できる構造を提供することを目的とする。【解決手段】  超音波、電磁波、マイナスイオンなどを放出する機器の構造を螺旋系かつ円錐型にすることで、通過物体がパイプを通過する際、通過面積の縮小とならない構造をとることにより、パイプの口径を大きくすることなく通過物体と改質装置の接触面積を多く取りながら通過物体を改質する装置を取り付ける。【選択図】図１
2007263101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置において燃料または空気または混合気を改質する為に、燃料または空気またはガスまたは混合気が接触する部分の構造が、螺旋型かつ円錐型構造となっていることを特長とする改質装置。
【請求項２】
マイナスイオン発生物質を使用している事を特長とする請求項１の改質装置。
【請求項３】
電磁波を使用している事を特長とする請求項１、請求項２のいずれかの改質装置
【請求項４】
放射性元素を使用している事を特長とする請求項１から請求項３のいずれかの改質装置
【請求項５】
接触表面層にパラジウムコバルト合金が少なくとも一部に使われている事を特長とする請求項１から請求項４の改質装置
【請求項６】
内燃機関に使用する事を特長とする請求項１から請求項５のいずれかの改質装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、燃焼機器の構造および改質装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  石化燃料を燃やすことで得られる動力やエネルギーは非常に身近で乗り物では自動車、ディーゼル機関車、船舶、航空機など様々な場所で使用されている。また石化燃料を燃やすことで得られる熱を利用して発電等に利用されている。さらに石油ストーブやファンヒータなど暖房器具、エアコンなどでも灯油を燃やすことで、生活の中で石化燃料を燃やすことは非常に身近なエネルギー源となっている。  一方で、石化燃料を燃やすことは、環境汚染にも繋がっている。排出する一酸化炭素や有害な窒素酸化物などをできるだけ出さないように、触媒装置など様々な装置を使い有害物質出さないようにすることが叫ばれている。また石化燃料を燃やすことは熱を放出すると言うことだけでなく、二酸化炭素なども放出し、地球温暖化を招く材料とされている。【０００３】  有害なガスや二酸化炭素などの放出を少なくするためには、同じ燃料消費量であれば、完全燃焼をするような装置にすれば良く、完全燃焼をさせるために燃焼機構の改善など様々な事が行われている。また同一エネルギーを得るために効率を良くし、消費する燃料消費量を少なくすることでも同じように総合的に有害なガスや二酸化炭素などの放出を押さえることができる。【０００４】自動車メーカーでは様々な工夫をして燃焼効率を良くし、完全燃焼をするような工夫をして低燃費で低公害の内燃機関を作る努力をしている。しかしながら新しい燃焼改善装置はその構造が複雑で、コストが非常に多くかかり、消費者にもメリットが生まれるようにするためには燃焼効率の改善による燃料消費量と装置を装着する事によるコストアップの妥協点を見いだしている状況である。【０００５】燃焼効率の改善には、燃料や混合気などの改質を行うことが広く行われている。超音波やマイナスイオンなどを使用して、空気や燃料または混合気を改質装置内に通過させ最終的に混合気を改質することで燃焼効率を上げ、かつ完全燃焼を行うようにしている。しかしながら改質装置を通過させるとき、何も装置を装着しない場合に比べ流路抵抗の増加を伴う事が多い。内燃機関の場合吸気側の吸気抵抗があると燃焼状態は一般的に悪くなる傾向にあり、燃焼効率も低下する。燃焼効率の低下は燃料消費率を悪くし、有害物質を排出してしまう結果となる。したがって燃料改質装置を装着する場合には、流路抵抗をできるだけ少なくしながら改質装置内を燃料や空気、混合気などを通過させ改質する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  燃焼改質装置を装着する場合、改質装置を付ける部位を通過する燃料、空気、または混合気が通過する部分の最適な形状や流量、流路抵抗を変えることなく燃焼改質装置を取り付けられることが望ましい。さらに、改質装置自体の流路抵抗をできるだけ少なくし、超音波、マイナスイオン、電磁波、触媒物質などと効率よく接触することで、燃焼の負担にならないようにしながら燃焼改質装置を取り付けられることが望ましい。【０００７】さらに燃料改質装置はコストと性能のバランスが重要で、環境問題や石油の枯渇の遅延という問題だけでなく、消費者側の負担増とならないようにするため、および企業の利潤追求のために、できるだけ低コストになるように簡単な機構で十分な性能を発揮できるような構造がのぞましい。【０００８】  たとえば、特許文献１には過給機を付設しない簡単な構造で、エンジンの充填効率を高める、螺旋構造の物体を用いた装置が記載されている。
【特許文献１】特開平８−２８２８１号公報
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。燃料、空気、混合気など（以下、改質する物質）を改質するために、それらが接触通過する改質装置部分の形状を螺旋型かつ円錐構造にすることで改質する物質が十分に装置に接触し、なおかつ流路抵抗を最小限に抑える事が可能である。
【発明の効果】
【００１０】  本発明に係る構造によれば以下のような優れた効果を発揮することができる。改質する物質が通る流路には本来改質装置を取り付ける前の口径と同一の改質装置本体が取り付けられている。改質する物質が接触する構造体を取り付けると必ず本来の口径が持つ面積以下に流路面積が減少してしまう。本発明では改質する物質が接触する構造体の投影面積上は構造体の面積分だけ通過域が減少してしまうが、螺旋型かつ円錐構造となっているため、改質する物質が進行方向に進んでいく際に改質装置の隙間が十分大きく空いているため、大きな流路抵抗の増大無しに改質する物質が通過することができる。内燃機関のインテークマニホールド等に本装置を取り付けた場合には、螺旋型かつ円錐構造となっている改質する物質が接触する構造体を改質する物質が通過する際に、改質する物質のスワールが発生し、改質する物質の均一化が可能になる。また円錐構造とすることで改質する物質が通過する流路の投影面全体に均等に改質する物質が接する構造体を配置することが可能になり、投影面全域にわたり効率よく改質する物質を改質する物質が接する構造体に接触させることが可能になる。改質する物質が接触する構造体の取り付けは、構造上振動などがあっても円錐構造かつ螺旋型をしているため改質する物質が接触する構造体自体および流路壁面に短絡接触することが無く取り付けに複雑な支持機構が不用で改質する物質が接する構造体を最小限の構造で設置することが可能になる。改質装置本体の形状、改質する物質が通過する流路の形状、改質する物質が接する構造体の形状、その成型方法、装着方法は、本発明を逸脱しない範囲において改変も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る実施の形態を表す構造を記載した図面である。図２は上面図、図３は図２の改質する物質が接する構造体にマイナスイオンを発生する物質などを装着した場合の拡大断面図である。図４は改質する物質が接する構造体の断面積が円型のものを使用した場合の改質装置構造を示す図である。図５は図４の上面図である。図６は図５改質する物質が接する構造体にマイナスイオンを発生する物質などを装着した場合の拡大断面図である。図７は改質する物質が接する構造体に電流を流し、電磁波などを発生させる構造にした場合の側面図である。図８は改質する物質の通路を示す図である。図９は図８の断面図である。【００１２】  図１において、改質する物質が接する構造体１００を板状の材料で加工し、螺旋型かつ円錐形に成形し流路１０５に開始端点１１０で装着されている。改質する物質が接する構造体１００は改質する物質が通過する部分１０６に図２に示すとおりほぼ均一に配置されている。方向調整板１０９は改質する物質が接する構造体１００に改質する物質を上手に方向付けするために用いるが、改質する物質が通過する部分１０６改質する物質が接する構造体１００がまんべんなく均等に配置されている場合、または改質する物質に圧力を与える等の必要性がない場合は付けなくても良い。改質する物質は開始点１０７から終点１０８方向に向かって流れる。図８は改質する物質の通路を示す図である。改質する物質は螺旋型かつ円錐型をした改質する物質が接する構造体３１０の隙間を通過していく。改質する物質が通る方向例３００に示すとおり、円錐形の隙間を通過しながら流れていく。図８断面部分Ａ３０１と断面部分Ｂ３０２の断面を図９に示す。図に示すとおり断面部分では螺旋型かつ円錐構造にすることで改質する物質が通るに抵抗となる面部分は改質する物質が接する構造体３１０の断面部分の一周分となり少ない流路抵抗で多くの面積に接することが可能になる。
図１、図２では改質する物質が接する構造体１００は図２に示すように螺旋型かつ円錐型に成形されているが、改質する物質が通過する部分の形状が四角形の場合にはそれに合せて角を持った角錐形状に成形しても良いし多角形の構造でも勿論良いが、スワール効果をねらう場合は滑らかな曲線を持った螺旋形状が好ましい。螺旋状の巻き数は十分な効果を発揮できるだけの長さにすれば良く、長さ、巻き数はどのような構成でもかまわない。端点１１１は流路１０５のほぼ中央に位置されている。バネ状の構造のため自由に動くことが可能であるために必要であれば端点１１１を固定してもかまわない。改質する物質が接する構造体１００の材質はどのような材質でも良く、電流を流す必要がなければ合成樹脂などの絶縁物でもかまわない。【００１３】  図３は改質する物質が接する構造体にマイナスイオンを発生する物質などを装着した場合の拡大断面図である。改質する物質を改質するためには、マイナスイオン、電磁波、超音波などを改質する物質に与えることがされているが、本図ではその装着物１３０の装着状態を示す。またメッキ手法により、改質する物質が接触する構造体にメッキした場合も同様の構造となる。なお装着物１３０は、必要に応じて改質する物質が接触する構造体の一部に装着しても良いし全てでも良いし不用であれば装着しなくても良い。図４では改質する物質が接する構造体１００を丸棒状の材料で加工した構造を示す。物質が接する構造体１００を通過する際にできるだけ流路抵抗とならないような構造にするために丸棒状の材料で加工し、単位長あたりの通過面積を多く取り、流路抵抗を少なくしている。なお物質が接する構造体１００は円錐もしくは角錐状であって螺旋構造をしていれば丸棒だけでなく、流線型構造にすることでさらに流路抵抗が少なくなる構造となるが物質が接する構造体１００の断面構造の物でもかまわない。【００１４】  図７は改質する物質が接する構造体１００に電流を流すための配線が取り付けられている。電流は配線ａ１６０および配線ｂ１６１が記載されているがどちらが開始点でもかまわない。配線ａ１６０は端点１１０で配線材１５１に接続点１５０で接続されている。配線材１５２は続点１５３で端点１１１に接に接続されている。電流を流す必要がある場合は配線ａ１６０および配線ｂ１６１を使うことで改質する物質が接する構造体１００に電流を流すことが可能になる。改質する物質が接する構造体１００は円錐形かつ螺旋構造となっているために若干の揺れがあっても改質する物質が接する構造体１００の途中で短絡接触することがない。端点１１１は流路１０５のほぼ中央にあるために、揺れが生じても流路壁面に接触しにくい構造となっている。流路壁面が金属製などの場合で接触すると不具合が生じる場合には保持機構を付けるのがよい。改質する物質が接する構造体１００の保持方法、配線の接続方法、配線の接続箇所はどのような方法でもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施の形態を表す構造を記載した図面である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図２の改質する物質が接する構造体にマイナスイオンを発生する物質などを装着した場合の拡大断面図である。
【図４】改質する物質が接する構造体の断面積が円型のものを使用した場合の改質装置構造を示す図である。
【図５】図４の上面図である。
【図６】図５の改質する物質が接する構造体にマイナスイオンを発生する物質などを装着した場合の拡大断面図である。
【図７】改質する物質が接する構造体に電流を流し、電磁波などを発生させる構造にした場合の側面図である。
【図８】改質する物質の通路を示す図
【図９】図８の断面図
【符号の説明】
【００１７】１００  改質する物質が接する構造体
１０５  流路
１０６  改質する物質が通過する部分
１０７  開始点
１０８  終点
１０９  方向調整板
１１０  開始端点
１１１  端点
１１２  流路壁面
１２０  支持箇所
１２１  ネジ
１３０  装着物
１５０  接続点
１５１  配線材
１５２  配線材
１５３  接続点
１６０  配線ａ
１６１  配線ｂ
２００  改質する物質が接する構造体
２１０  開始端点
２１１  端点
２３０  装着物
３００  改質する物質が通る方向例
３０１  断面部分Ａ
３０２  断面部分Ｂ
３１０  改質する物質が接する構造体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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