(57)【要約】【課題】  船舶用ディ−ゼルエンジンの燃料系統および燃焼用空気系統、に物理的な作用や手段を用いて、燃料重油および燃焼用空気を活性化させる方法、装置を提供し、前記エンジンの燃焼効率を向上させる。【解決手段】  燃料導管部３および４、これに挿入接続した燃料処理装置を通過する燃料重油、また、燃焼用空気ダクト１６、これに挿入接続した燃焼用空気活性化装置９を通過する燃焼用空気、にテラヘルツ帯域の電磁波を放射するケイ素化合物を主体とする焼結複合鉱体の作用を与えて、前記燃料重油および前記燃焼用空気を活性化させる方法、および構造または装置を提供し得た。  前記方法と、構造または装置の採用で、舶用ディ−ゼルエンジンにおける燃料重油の燃焼効率を向上させることができた。【選択図】図１
2009074528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用ディ−ゼルエンジンにおいて、
一方において、燃料重油がディ−ゼルエンジン域内のサ−ビスタンクから前記ディ−ゼルエンジン部までにおいて、前記燃料重油の燃焼性を活性化し、
他方において、燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジン部に至る間の燃焼用空気系統で、前記燃焼用空気の燃焼性面における活性化させる方法において、
前記燃料系統においては、
加熱が可能な如くした、テラヘルツ帯域の電磁波を放射するケイ素化合物を主体とする焼結複合鉱体（略称；該焼結複合鉱体）を燃料導管部に包設、
あるいは／および該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を、加熱が可能な如くして燃料導管部に塗工、
あるいは／および燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部に、加熱が可能な如くした該焼結複合鉱体を配設、
あるいは／および前記燃料処理装置部に、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を加熱が可能な如くして外側に塗工、
させることによって、
該焼結複合鉱体の近傍に前記燃料重油を滞留または通過、
あるいは／および、該焼結複合鉱体を壁体を介した間接的な近傍に燃料重油を滞留または通過させる、
あるいは／および、前記燃焼用空気系統においては、
該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体、
あるいは／および玉状該焼結複合鉱体を内包した該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体、
あるいは／および燃焼用空気ダクトの壁体に、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクト、
に燃焼用空気通過させることによって、
前記燃料重油、あるいは／および前記燃焼用空気、を活性化させることを特徴とする、
舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させる方法。
【請求項２】
舶用ディ−ゼルエンジンにおいて、
一方において、前記燃料系統で、燃料重油の燃焼性を活性化させる構造または装置、
他方において、前記燃焼用空気系統で、前記燃焼用空気を燃焼面における活性化させる構造または装置において、
前記燃料系統においては、
該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るようにしたヒ−タ−を包設している燃料導管部構造、
あるいは／および該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした燃料導管部構造、
あるいは／および燃料導管部に挿入接続された燃料重油処理装置において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るようにしたヒ−タ−を内設した燃料処理装置、
あるいは／および燃料導管部に挿入接続された燃料重油処理装置において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添してなる前記燃料重油処理装置、
あるいは／および、前記燃焼用空気系統においては、
前記燃焼用空気系統中における前記燃焼用空気が通過する場所に設置された、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備した燃焼用空気活性化装置、
あるいは／および玉状該焼結複合鉱体を内包した該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備した燃焼用空気活性化装置、
あるいは／および、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクト構造、
であることを特徴とする、前記燃料重油、あるいは／および前記燃焼用空気、を活性化させることを特徴とする、
舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率の向上のための構造あるいは装置。
【請求項３】
前記舶用ディ−ゼルエンジンにおいて、
一方において、前記燃料系統で燃料重油の燃焼性を活性化させ、
他方においては、前記燃焼用空気系統で前記燃焼用空気を燃焼面における活性化させる方法において、
前記燃料系統においては、
燃料導管部、あるいは前記燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部において、
１−１）サ−ビスタンク内において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−を内包した１個または複数個の匣体の近傍、
１−２）該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物をサ−ビスタンクの壁体に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記サ−ビスタンクの壁体の近傍、
２−１）前記サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部に至る燃料導管部において、前記燃料導管部に該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−を包設した燃料導管部、
２−２）前記サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部に至る燃料導管部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした燃料導管部、
３−１）前記サ−ビスタンクから高圧加圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した容器装置において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−を外側から包設した前記容器装置内、
３−２）前記サ−ビスタンクから高圧加圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した容器装置において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を容器に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記容器装置内、
３−３）前記サ−ビスタンクから高圧加圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した前記容器装置において、該焼結複合鉱体を内包した匣体を内設している前記容器装置内、
４−１）ダンピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−が、ダンピングユニット容器に外側から包設されている前記ダンピングユニット内、
４−２）ダンピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物をダンピングユニット容器に塗工して、前記ヒ−タ−を介添えした前記ダンピングユニット内、
５、ダンピングユニットから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した缶体容器装置において、前記缶体容器装置は１個ないし互いに連結している複数個の缶体容器からなり、前記缶体容器内には匣体が設けてあり、前記匣体の内部には該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−が内包されている前記缶体容器装置内、
６−１）該焼結複合鉱体と、電気加熱あるいは加熱用蒸気管によるヒ−タ−を包設した高圧の前記燃料導管部が、前記ディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部に至らしめた前記噴射ノズル内、
６−２）噴射ノズル部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記噴射ノズル内、
６−３）該焼結複合鉱体を主体とするアロイを貼付した噴射ノズル内、
また、燃焼用空気系統においては、
７−１）前記燃焼用空気の通過系統に挿入された、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備する燃焼用空気活性化装置内、
７−２）前記燃焼用空気の通過系統に挿入された、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に、玉状の前記該焼結複合鉱体を内包した、玉状該焼結複合鉱体内包の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備する燃焼用空気活性化装置内、
８、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクト内、
として、前記１−１）〜前記６−３）に、燃料重油を滞留もしくは通過させ、前記燃料重油を活性化させる方法、
また、前記７−１）〜前記８に、燃焼用空気を通過させ、前記燃焼用空気を活性化させる方法、
において、前記１−１）〜前記８の選択は任意とすることを特徴とする、
請求項１に記載する舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させる方法。
【請求項４】
舶用ディ−ゼルエンジン装置において、
一方において、前記燃料系統では燃料重油の燃焼性を活性化し、
他方において、前記燃焼用空気系統では前記燃焼用空気を燃焼面における活性化する構造または装置において、
燃料系統においては、
燃料導管部、あるいは前記燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部において、
９−１）サ−ビスタンクにおいて、前記サ−ビスタンク内に、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−を内蔵する匣体を具備した前記サ−ビスタンク装置、
９−２）サ−ビスタンクにおいて、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を外側に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記サ−ビスタンク装置、
１０−１）前サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部至る燃料導管部において、該焼結複合鉱体と、電気加熱あるいは蒸気管加熱し得るヒ−タ−を包設した前記燃料導管部の構造、
１０−２）前記サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部に至る燃料導管部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記燃料導管部の構造、
１１−１）前記サ−ビスタンクから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続している容器装置において、容器の胴部には該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−が包設されている前記容器装置、
１１−２）前記サ−ビスタンクから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続している容器装置において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を容器の胴部に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記容器装置、
１１−３）前記容器装置内に該焼結複合鉱体を内包した匣体が内設されている前記容器装置、
１２−１）ダピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−が前記ダピングユニット容器の外側に、包設されている前記ダンピングユニット装置、
１２−２）ダピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物をダンピングユニット容器の外側に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記ダンピングユニット装置、
１３、ダンピングユニットから高圧ポンプ部に至る燃料導管部において、前記燃料導管部に缶体容器装置が挿入接続されていて、前記缶体容器装置は１個ないし互いに連結している複数個の缶体容器からなり、前記缶体容器の内部には、電気加熱または蒸気管加熱し得る該焼結複合鉱体を内包した匣体を内設してある前記缶体容器装置、
１４−１）前記ディ−ゼルエンジン部において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−とが包設されている高圧の前記燃料導管部に連なって、該焼結複合鉱体が包設されている噴射ノズル装置、
１４−２）前記ディ−ゼルエンジン部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした高圧の前記燃料導管部に連なって、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物が塗工され、前記ヒ−タ−が介添えしている噴射ノズル装置、
１４−３）該焼結複合鉱体を主体とするアロイを貼付して作られた噴射ノズル装置、
また、燃焼用空気系統においては、
１５−１）燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過するダクト部に挿入接続した、
シ−ト状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中を、前記燃焼用空気が通過するようにした燃焼用空気活性化装置、
１５−２）燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過するダクト部に挿入接続した、
角柱状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中を、前記燃焼用空気が通過するようにして、前記角柱状のオ−プンセル構造体の複数の各面から、前記燃焼用空気を取り込むことができるようにした燃焼用空気活性化装置、
１５−３）燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過するダクト部に挿入接続した、
該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中の随所に、玉状該焼結複合鉱体が内包されている、玉状該焼結複合鉱体内包の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中を、前記燃焼用空気を通過させるようにした燃焼用空気活性化装置、
１６、燃焼用空気取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過する燃焼用空気ダクト部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクト構造、
として、前記９−１）〜前記１４−３）に、燃料重油を滞留もしくは通過させ、前記燃料重油を活性化させる構造または装置、
また、前記１５−１）〜前記１６に、燃焼用空気を通過させ、前記燃焼用空気を活性化させる構造または装置、
において、前記９−１）〜前記１６の選択は任意とすることを特徴とする、
請求項２に記載する舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させる構造または装置。
【請求項５】
テラヘルツ帯域の電磁波を放射するケイ素化合物を主体とする焼結複合鉱体を、電熱加熱あるいは蒸気管加熱によって加熱し、前記焼結複合鉱体から放射するテラヘルツ帯域の電磁波の放射エネルギ−を増大させることを特徴とする、
請求項１、２、３、および４に記載する方法、および構造あるいは装置。
【請求項６】
前記焼結複合鉱体から放射する前記テラヘルツ域の電磁波バンドの中心周波数が、０．１〜１ＴＨｚであることを特徴とする、
請求項１、２、３、４、および５に記載する方法、および構造あるいは装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、軽油あるいは重油などの液体石油燃料の燃焼エネルギ−を利用するエンジンに適用するところの、液体石油燃料およびその燃焼用空気を活性化して、前記液体石油燃料の燃焼効率を向上する技術に関する。
特に、船舶の推進用のエンジンに供給する燃料重油およびその燃焼用空気において、船舶特有の舶用エンジン回りの仕組みに適用する活性化方法ならびに装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】  燃料が燃焼によって実際に発生する熱量と、前記燃料が持っている全熱量との比を燃焼効率と云う。
燃料の燃焼熱を機械エネルギ−に転換する熱機関のうち、ディ−ゼルエンジンなどの内燃機関における液体石油燃料の燃焼効率は決して高いとは云えない。
前記内燃機関の燃焼効率を上げる方法として、エンジンに供給する液体石油燃料およびその燃焼用空気の側における技術と、エンジンそのものの構造などの側における技術があり、本発明は前者技術分野に関するものである。【０００３】  燃焼効率を高めるための液体石油燃料側の技術においても、液体石油燃料を機械的方法や静電気法などで細かい飛沫や噴霧状態としたり、磁気的方法などで燃料分子のクラスタ−を小さくするなど、また、空気とよく混合して前記燃焼部に送るなどの方法がとられている。
かようにして、使用する液体石油燃料が基本的に持っている燃焼エネルギ−を十分に引き出す試みが多く行われている。【０００４】  燃焼効率を高めるための燃料供給側あるいは燃焼用空気側の技術に関する方法や装置のうち、燃料に化学薬剤を添加する法や、化学薬剤を用いる燃料装置による方法以外の、物理的手段、および燃焼用空気処理などに関する関連文献の例を示す。
【特許文献１】  特開２００３−２０６８１６
【特許文献２】  特開２００２−２３５９１９
【特許文献３】  実用新案登録３１０６４１６
【特許文献４】  実用新案登録３０５７７９３
【特許文献５】  実開平５−８３３５２
【特許文献６】  実開平５−５００５７
【特許文献７】  国際公開番号ＷＯ２００２／０７９０９３
【非特許文献１】  山下晋三、小松公栄監修、「ゴム・エラストマ−活用ノ−ト」；工業調査会、１９８５年１２月１０日発行、ｐ．１１３  なお、引用文献からの引用文、およびその説明は、前記引用文の表現をそのまま用いるものとする。【０００５】  「特許文献１」は、燃料油パイプに具備する磁気とマイナスイオンの複合構造による、燃料改良装置の開示である。
「特許文献１」の段落番号「０００６」に、「・・（１）燃料油パイプと、該燃料油パイプを挟んで両側に、互いに極性が逆になるように配置した永久磁石と、該永久磁石及び燃料油パイプの該永久磁石が取り付けられた部分を囲繞する磁気回路形成用強磁性材製の第一筒体と、を含む少なくとも一つの磁性回路を有する、燃料油改良用磁気装置。」と開示されている。
また、「（２）マイナスイオン発生セラミック及び／又はその他のマイナスイオン発生固体を含み、燃料油がその中を直接通過する第二箇体を少なくとも一個有する、（１）の燃料油改良用磁気装置。」と開示されている。
かようにして、燃料油内の分子のクラスタ−を分解し、細分化させて燃焼効率を高め、燃費効率のアップを行う、と開示されている。【０００６】  「特許文献２」は、燃料供給部において磁力線印加手段で磁界処理を施すのに際し、当磁界が印加される当該液状燃料に所定の流速を与える技術に関する開示である。
「特許文献２」の「要約」欄に、「液状燃料１０で駆動される燃焼機器１１に使用される液状燃料１０を、原油を採掘する工程或いは原油の精製工程から液状燃料１０を燃焼機器１１に於て燃焼されるエンドユ−ス工程迄の間の適宜の段階に於いて、液状燃料１０を移送する適宜の管状体４０の外壁部に当接若しくは近接して、磁力線を出力する磁力線印加手段３００を設け、且つ磁界が印加される管状体４０内を流れる液状燃料１０の流速を制御する液状燃料流速制御手段３０１を設けた液状燃料の処理装置１００」と開示されている。
かようにして、燃焼機器を駆動する際の、環境への有害物質の発生、排出を低減させ、燃焼効率を高める、と開示されている。【０００７】  「特許文献３」は、供給導管内を通過する液体に磁界を作用させる磁気流体活性化装置の開示である。
「特許文献３」の段落番号「００２３」に、「・・内部管体１において、前記内部管体の外周部に近接して１対以上の永久磁石ユニット９を備えて、破線円内１０に示すような１基の磁界単位とし、前記内部管体の長手方向には前記磁界単位を一基から複数基を備えて、全体で一体ものを形成している。」と開示されている。
かような装置を液体燃料やガス燃料などの燃料の供給導管に挿入接続して、供給導管内に磁力線を十分及ぼさせることによって、前記燃料のクラスタを効率よく小さくし、前記燃料の完全燃焼状態が得られる、としている。【０００８】  「特許文献４」は、二つの磁石の間に複数の折り曲げ部を備えたガソリン連接管を自動車の導油管４２の間に挿入して、ガソリンが流れるときに磁化を行うという装置の開示である。
「特許文献４」の「要約」欄に、「二つの同寸法の、対向して連接される導磁層１１内それぞれに、適当な厚さと幅を備え折り曲げられたアルミ片条２２を利用して、寸法と大きさが等しい矩形の磁石２が装着され、該磁石２の厚さが該Ｕ形の導磁層１１の両側壁１２の高さより小さく、二つの磁石２の両側壁とＵ形の導磁層１１の両側間に適当な距離があり、二つの導磁層１１が組み合わされて一体とされた後に、二つの磁石２の間に一つの適当な距離が発生して一つの空間である挟持孔２１が形成され、この挟持孔２１内に複数の折り曲げ部４１を具えたガソリン連接管４が挟設され、該ガソリン連接管４が自動車の導油管４２の間に介装され、ガソリンが該ガソリン連接管４を流れる時に、ガソリンの磁化を進行する。」と開示されている。
かような装置によって、活性化磁化油の水素、炭素が瞬間的に酸素に接触する機会が増加し、ガソリンの燃焼効率を上げ、エンジンを保護し、ガソリンの節約および排ガスの発生を減少させる、と開示されている。【０００９】  「特許文献５」は、自動車の燃料タンクに投入して燃料の燃焼効率を向上させるための、セラミック材と永久磁石とを組み合わせた燃費節約器に関する開示である。
「特許文献５」の段落番号「０００６」に、「・・ジルコン系セラミックを素材とし、両端が開口してなる筒体と、側面が前記筒体内壁に当接させられて、同筒体の中央に嵌合された柱状の永久磁石と、前記永久磁石の両端の筒体内側に配設され、同永久磁石よりも磁束密度の高い２個の盤状永久磁石よりなり、柱状の永久磁石長手方向の長さと２個の盤状永久磁石の厚さとの和が、筒体の長手方向の長さよりも小なるようになし、盤状永久磁石の外側面が筒体の両開口端縁よりも内側に設けてなるものとしている。」と開示されている。
セラミックが発する遠赤外線と、永久磁石がつくる磁界の相乗効果によって、燃料の質が向上し燃焼効率が向上する、と開示されている。【００１０】  「特許文献６」は、磁石と活性材を備えた活性器を、燃料タンクと化石燃料エンジンとの間に挿入して、化石燃料の燃焼効率を向上させる活性器に関する開示である。
「特許文献６」の段落番号「０００４」に、「・・１）燃料タンクからエンジンに至る燃料通路の一部を構成した中空容器内部を連通孔を穿設した磁石板をもって複数の連続した処理室に区画し、各室内に希土類元素の酸化物を有効主成分とする多数の第１活性剤と同第１活性剤の表面にコバルト、酸化クロム、酸化マンガン及び酸化鉄を混練してなるコ−ティング材を付着せしめた第２活性剤とを所定の比率で混合して充填したことを特徴とする化石燃料の活性器。
２）希土類元素がランタン、セリウム、又はトリウムである請求項１記載の化石燃料の活性器にある。」と開示されている。
かような活性器によって、磁化と活性剤より放射する遠赤外線とにより、化石燃料が活性化し燃焼効率を向上させる、と開示されている。【００１１】  「特許文献７」は、真空溶融炉によって高温処理した、ケイ素化合物を主体とする人工鉱石の製造法と、この適用方法について開示されている。
「特許文献７」の熱機関に関する開示として、人工鉱石を塗布剤として、エンジンケ−シングの表面に塗布した場合の作用として次の開示がある。
すなわち「特許文献７」の９頁４３行に、「また、塗布剤をエンジンケ−シングの表面に担持させた場合には、エンジン内部の温度上昇を防止できることが確認された。
これは、人工鉱石の熱伝導率、熱拡散率、耐火温度等の熱的物性値が極めて良好であり、人工鉱石と接触するものの温度（エンジン内の燃焼温度）を吸収する吸熱能力を有していることによるものと考えられる。」と開示されている。【００１２】  「非特許文献１」は、酸素富化膜に関する記載である。
「非特許文献１」のｐ．１１３の２行〜６行に、「空気から酸素濃度の高い空気を得るために開発された高分子膜を酸素富化膜という。この膜を通して得られる酸素富化空気は、呼吸器疾患治療用の酸素濃縮器として酸素ボンベの代替として利用されつつあり、また、ボイラ−や自動車、航空機などのエンジンの燃焼効率の向上に寄与する材料として期待される。」、と開示されている。
このように、酸素富化膜がエンジンの燃焼効率の向上に寄与することが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】  熱エネルギ−を受けて、これを機械エネルギ−に転換して他に供給する内燃機関などをエンジンと云うが、中型以上の船舶に使用する推進用エンジンの多くは、蒸気タ−ビンまたは内燃機関である。
中、大型船舶においてはその殆どは、燃料として液体石油燃料の一種である重油燃料を用いる２サイクル単動ディ−ゼルエンジンを用いることが多い。【００１４】  船舶は水上の浮遊体であり、船舶のエンジン部、燃料供給部および燃焼用空気供給部は、波や海上のうねりによる揺れ、特に荒天の場合には大きなうねり揺れの影響を受ける。
また地上の固定エンジンと異なり、船舶の場合はエンジンの稼働に伴う振動の吸収を地中に求めることができない制約がある。
すなわち、エンジンのクランク軸からプロペラ軸までの軸系のねじり振動、スラスト軸受面を接点とするクランク軸の縦振動、エンジンの運動部分の慣性力あるいは慣性偶力で発生する振動、エンジンの側圧による架構振動、などに起因する複雑な船体振動が起生する。
また船舶は地上施設と異なり船内スペ−スに制限があり、エンジン部、燃料供給部および燃焼用空気供給部などはコンパクト作られ、できるだけ相互の距離をとらずに配置しなければならない制約がある。【００１５】  舶用エンジン分野においても、資源枯渇問題、地球温暖化、環境悪化問題などに対応した、重油燃料の燃焼効率の向上や、排気ガス中の有害物質の減少化のための機械装置面や燃料面の改良や対策が行われている。
燃料重油を用いる舶用エンジンにおいても、燃料重油の供給系統や燃焼用空気供給系統の面からのアプロ−チによって燃焼効率の向上方法や装置の開発も行われている。
舶用エンジンの燃焼効率を向上するために、化学薬剤である燃焼効率向上剤を重油燃料に添加する方法があるが、かような燃焼効率向上剤は燃料と共に前記添加物が消費されるので必ずしも得策ではない。
また、燃焼効率向上剤を長期間使用すると、燃焼部の汚れや機能低下をきたすことがあり、総合的な効率の向上に繋がらないこともある。
また、燃焼用空気を酸素富化膜によって酸素比率を高め、エンジンの燃焼効率の向上をはかる技術もあるが、大量の空気に適用するには問題がある。【００１６】  かようなことから舶用ディ−ゼルエンジンの分野においても、燃料重油に対する物理的手段で、燃料重油を活性化して燃焼効率を向上する技術開発が行われている。
燃料重油に関して、物理的手段で燃焼効率を向上する技術の一部は、「特許文献１〜６」に例示しているが、これらによると磁気の利用、遠赤外線の利用、マイナスイオンの利用などの技術が開示されている。【００１７】  また、エンジンの運転にはは、燃料の燃焼のための酸素の供給が必要で、大気空気を利用するのが一般的である。
したがって前記燃料重油と共に、エンジンに供給する燃焼用空気側の新規な活性化法が加われば、燃料重油の燃焼効率を相乗的に向上させることができるものと考えられる。
また、空気と燃料との混合技術、空気の濾過技術などが知られている。
しかしながら、エンジンに取り込む空気自体を簡便な物理的手段で積極的に活性化する技術については殆ど未開拓と思われる。
なお、エンジンの燃料の燃焼効率を上げることは、前記燃料の単位質量当たりの機械エネルギ−転換率を向上させることであり、船舶の航行距離当たりの燃費の低減化を達成することである。
かようなことから、燃料重油ならびに燃焼用空気に対して、物理的手段を用いてさらなる革新的な燃焼効率の向上や、排気ガス中の有害物質の減少化のための技術開発が望まれているところである。【００１８】  本発明は、上記従来の課題を考慮して、舶用エンジンまわりの制約や特殊性を踏まえて、舶用エンジン自体への燃料重油の供給系統、および燃焼用空気供給系統中において、物理的な作用や手段を用いて、燃料重油および燃焼用空気を活性化し、前記舶用エンジンの燃焼効率の向上と、有害排気ガスの有害物質の低減化についての方法と、構造または装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】  本発明の液体石油燃料の活性化方法および装置や構造に使用する、ケイ素化合物の物理的手段としての利用技術は、「特許文献７」に開示されている人工鉱石と呼称しているケイ素化合物主体の焼結物をベ−スとしている。
「特許文献７」に記載の前記人工鉱石は、一例として次の如き製造方法で作られると開示されている。
すなわち、「特許文献７」の６頁４行以下に、「略真空状態下で１６５０〜１６８０℃に加熱した真空溶融炉に８０重量％の粉末状の珪素を投入し、その後、５重量％の粉末状の鉄と５重量％の粉末状アルミニウムと５重量％のカルシウムとを３〜５分間隔で順に投入するとともに攪拌混合し、その後、真空溶融炉から溶融物を取出し、常温中で自然冷却することによって塊状の人工鉱石を生成した。
次に、上記塊状の人工鉱石を、略真空状態で１７５０℃〜１８００℃に加熱した真空溶融炉で再度溶融し、その後、溶融物を取り出し、常温中で自然冷却することによって塊状の人工鉱石を生成した。
次に、上記塊状の人工鉱石を、略真空状態下で２０００℃〜２０５０℃に加熱した真空溶融炉で再度溶融し、その後、溶融物を取出し、常温中で自然冷却するとによって塊状の人工鉱石を生成した。」、と開示されている。【００２０】  発明者は「特許文献７」に触発されて  ケイ素化合物主体の焼結物である人工鉱石の利用技術について検討の途上、比熱が比較的低く熱伝導率が高いことに特徴のある人工鉱石に、テラヘルツ帯域の電磁波を放射する特性があることを見いだした。
テラヘルツ帯域の電磁波を放射する前記人工鉱石は、さらに前記人工鉱石自体の熱的特性とテラヘルツ帯域の電磁波の放射との相乗作用によって、前記人工鉱石の近傍を滞留や通過する燃料重油を活性化し、さらに通過する燃焼用空気をも活性化し、前記燃料重油の燃焼効率を向上させる効果があることを見いだしたものである。【００２１】  「特許文献７」には、前記人工鉱石にテラヘルツ帯域の電磁波を放射するものがあるとの開示はなく、さらに前記電磁波に関する開示もない。
したがって、「特許文献７」には開示されていない特性の利用であるところから、「特許文献７」でいう「人工鉱石」との呼称とは区別する必要がある。
したがって、本発明の滞留や通過する燃料重油、あるいは通過する燃焼用空気の活性化方法および装置などに用いる前記人工鉱石を、以降、「ケイ素化合物を主体とするテラヘルツ帯域の電磁波を放射する焼結複合鉱体」、略称としては「該焼結複合鉱体」と称することにするものである。【００２２】  本発明者は、特許出願人として特願２００６−２３９５３１、発明の名称「液体石油燃料の活性化方法ならびに装置」を出願している。
前記特願は、「該焼結複合鉱体」の適用技術に関する発明であり、液体石油燃料のうち燃料重油に前記特願を適用した実施例としては、ボイラ−と、ディ−ゼルエンジンのケ−スであった。【００２３】  燃料重油は、原油を分溜して得られる比重の大きい高沸点の部分の油分で、１種、２種および３種に分類され、これをＡ、ＢおよびＣ重油とも呼称し、この順に粘度および凝固点が高くなり、硫黄分も多くなる。
その後の鋭意検討の結果、燃料重油はガソリンや軽油などの液体石油燃料よりも活性化という面で該焼結複合鉱体の作用を大きく受けることを見いだし、この特徴は燃料重油が不純物を多く含むこに由来するものと考えられた。
本発明はさらに、船舶用ディ−ゼルエンジンに供給する燃料重油に「該焼結複合鉱体」を適用することに関して鋭意検討の結果、前記燃料重油の燃焼効率向上に対して特有の効果を引出すことができ、また、前記燃料重油の燃焼効率をより向上させるための燃焼用空気系統に適用できる、有効な方法および構造や装置の発明に至ったものである。【００２４】  ケイ素化合物を主体とするテラヘルツ帯域の電磁波を放射する焼結複合鉱体が、テラヘルツ帯域の電磁波を放射する理由は十分には解明されてないが、該焼結複合鉱体は分子の結合構造上、周囲の熱エネルギを一方向に凝縮し、ある限界まで蓄積されると、一気に放射エネルギ−として外部に電磁波として放射されるものと推定されている。
また、該焼結複合鉱体への遠赤外線領域を含む赤外線の照射が関係していること、つまり該焼結複合鉱体への加熱による影響が大きいことが分かった。
この現象は、テラヘルツ帯域電磁波より波長の長い赤外線が、テラヘルツ電磁波を干渉作用などで励起するためではないかと考えられている。
なお、０℃の絶対温度は２７３Ｋ（ｋｅｌｖｉｎ；ケルビン）で、常温は絶対温度では２９０Ｋ前後であり、如何なる物質からも遠赤外線を含む赤外線が照射されているので、加熱という条件は満たしていることになると云える。【００２５】  該焼結複合鉱体が放射するテラヘルツ帯域の電磁波の放射効果については、該焼結複合鉱体自体の良熱伝導率などの熱的特性と、前記放射の効果が相乗に作用するものと考えられ、その作用については直接的作用と間接的作用との二つの作用があることが分かった。【００２６】  直接的作用については、該焼結複合鉱体を裸状態あるいは合成樹脂、あるいはセラミックスなどの電磁波を透過する壁体を介して、直接に作用する場合である。
燃料重油に作用する該焼結複合鉱体の熱的特性と前記放射効果の相乗作用で、前記燃料重油の分子あるいは電子エネルギへの効果を増大し、分子レベルでの激しい攪拌作用などが生じ、前記燃料重油のクラスタを極端に小さくする作用などが生起するものと考えられる。
この作用によって、前記燃料重油を迅速に燃焼させることになり、前記燃料重油の燃焼効率が向上する要件となり、適切な燃焼用空気との混合のもとでは、完全燃焼により近づく状態が得られることにより、燃焼効率を高め、排ガスの清浄化方向に寄与することが分かった。【００２７】  他方、間接的作用としては、該焼結複合鉱体を容器の壁体、燃料導管部あるいは匣体の壁部などを介して間接的に適用する場合、これら壁面の多くは鋼材やアルミニウム材などの金属製であり、該焼結複合鉱体からのテラヘルツ帯域の電磁波は透過しないから、テラヘルツ帯域の電磁波は、直接的には滞留や通過する燃料重油には作用が及ばないものと思われる。【００２８】  しかしながら、前記壁部が金属製の場合に、前記壁部を介した場合でも該焼結複合鉱体による間接作用で、滞留や通過する燃料重油を活性化し、滞留や通過した燃料重油を迅速に燃焼させる効果があることが分かった。
つまり、燃料重油は適切な空気との混合のもとでは、完全燃焼により近づく状態が得られ、燃焼効率を高め、排ガスの清浄化の方向に寄与することが検証された。
というのは、前記鋼材やアルミニウム材などの金属壁体に囲まれた該焼結複合鉱体は、放射するテラヘルツ帯域の電磁波の前記壁体による反復反射によって、該焼結複合鉱体自体を強く励起し、該焼結複合鉱体自体の熱伝導率が大幅に高まり、該焼結複合鉱体の比熱が下がって、さらに前記金属壁体から遠赤外線を含む赤外線を強く放射する。【００２９】  この現象はあたかも電気炉における誘導炉の如く、前記燃料重油に微細な渦流を発生させ、液体石油燃料の分子レベルの摩擦と攪拌作用と相まって、前記燃料重油のクラスタを極端に小さくする作用などが生起するのではないかと考えられる。
上記の如く考えれば、直接的作用であっても、間接的作用であっても、根元的には前記焼結複合鉱体から放射されるテラヘルツ帯域の電磁波の作用であって、滞留や通過する燃料重油のクラスタを極端に小さくする作用などが生起するという、現象面では同様の効果を与える結果になるのではないかと思われる。
また、さらに他方では、熱せられた該焼結複合鉱体に接触する金属壁を介した、相対する非接触の金属面側から二次的なテラヘルツ帯域の電磁波が放射されるとする説もある。【００３０】  また、燃焼用空気側に作用させれば、前記励起作用によって空気中の酸素分子のクラスタ−を極端に小さくする効果などが生起し、空気を活性化する作用があり、活性化された空気は理想に近い燃焼用空気となる。
前記燃焼用空気との混合のもとでは、液体石油燃料は完全燃焼により近づき、燃焼効率を高め、排ガスの清浄化に寄与することが分かった。【００３１】  発明者は、上記するケイ素化合物を主体とするテラヘルツ帯域の電磁波を放射する焼結複合鉱体による特性を、舶用ディ−ゼルエンジンに至る重油燃料供給系統と、燃焼用空気供給系統に利用して、燃料重油の燃焼効率の向上ならびに排ガスの清浄化などに適用すべく鋭意検討の結果、以下の発明に至ったものである。【００３２】  すなわち、舶用ディ−ゼルエンジンについて、一方において、燃料重油がディ−ゼルエンジン域内のサ−ビスタンクから前記ディ−ゼルエンジン部まで間の燃料系統において、前記燃料重油の燃焼性を活性化させる方法である。
また他方において、燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジン部に至る間の燃焼用空気系統で、前記燃焼用空気の燃焼性面における活性化させる方法の発明である。【００３３】  一方の前記燃料系統においては以下に示す方法である。
加熱が可能な如くした、該焼結複合鉱体を燃料導管部に包設する方法である。
また、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を、加熱が可能な如くして燃料導管部に塗工する方法である。
また、燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部に、加熱が可能な如くした該焼結複合鉱体を配設する方法である。
また、前記燃料処理装置部に、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を加熱が可能な如くして外側に塗工する方法である。
前記の如き方法によって、該焼結複合鉱体の近傍に前記燃料重油を滞留または通過、あるいは該焼結複合鉱体を壁体を介した間接的な近傍に燃料重油を滞留または通過させる方法である。【００３４】  他方の前記燃焼用空気系統においては以下に示す方法である。
該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体、あるいは／および玉状該焼結複合鉱体を内包した該焼結複合鉱体オ−プンセル構造に体燃焼用空気通過させる方法である。
また、燃焼用空気ダクトの壁体に、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクトに燃焼用空気通過させる方法である。
かような方法によって、前記燃料重油、あるいは／および、前記燃焼用空気を活性化させることを特徴とする舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させる方法の発明に至ったものである。【００３５】  また、舶用ディ−ゼルエンジンにおいて、一方において、前記燃料系統で、燃料重油の燃焼性を活性化させる構造または装置、他方において、前記燃焼用空気系統で、前記燃焼用空気を燃焼面における活性化させる構造または装置の発明である。
一方における前記燃料系統においては以下に示す構造または装置である。
該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るようにしたヒ−タ−を包設している燃料導管部構造である。
また、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした燃料導管部構造である。
また、燃料導管部に挿入接続された燃料重油処理装置において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るようにしたヒ−タ−を内設した燃料重油処理装置である。
また、燃料導管部に挿入接続された燃料重油処理装置において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添してなる前記燃料重油処理装置である。【００３６】  他方の前記燃焼用空気系統においては以下に示す構造または装置である。
前記燃焼用空気系統中における前記燃焼用空気が通過する場所に設置された、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備した燃焼用空気活性化装置である。
また、玉状該焼結複合鉱体を内包した該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備した燃焼用空気活性化装置である。
また、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクト構造である。
前記燃料重油、あるいは／および、前記燃焼用空気を活性化させることを特徴とする、舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率の向上のための構造あるいは装置の発明に至ったものである。【００３７】  さらに、前記舶用ディ−ゼルエンジンにおいて、一方において、前記燃料系統で燃料重油の燃焼性を活性化させ、他方においては、前記燃焼用空気系統で前記燃焼用空気を燃焼面における活性化させる具体的方法の例を下記する。
前記燃料系統においては、燃料導管部、あるいは前記燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部において、１−１）サ−ビスタンク内において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−を内包した１個または複数個の匣体の近傍に燃料重油を滞留または通過させる。
１−２）該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物をサ−ビスタンクの壁体の外側に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記サ−ビスタンクの壁体を介して近傍に燃料重油を滞留または通過させる。【００３８】  ２−１）前記サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部に至る燃料導管部において、前記燃料導管部に該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−を包設した燃料導管部に燃料重油を滞留または通過させる。
２−２）前記サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部に至る燃料導管部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした燃料導管部に燃料重油を滞留または通過させる。【００３９】  ３−１）前記サ−ビスタンクから高圧加圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した容器装置において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−を外側から包設した前記容器装置内に燃料重油を滞留または通過させる。
３−２）前記サ−ビスタンクから高圧加圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した容器装置において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を容器に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記容器装置内に燃料重油を滞留または通過させる。
３−３）前記サ−ビスタンクから高圧加圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した容器装置において、該焼結複合鉱体を内包した匣体を内設している、前記ヒ−タ−を介添えした前記容器装置内に燃料重油を滞留または通過させる。【００４０】  ４−１）ダンピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−が、ダンピングユニット容器に外側から包設されている前記ダンピングユニット内に燃料重油を滞留または通過させる。
４−２）ダンピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物をダンピングユニット容器の外側に塗工し前記ヒ−タ−を介添えした、前記ダンピングユニット内に燃料重油を滞留または通過させる。【００４１】  ５、ダンピングユニットから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続した缶体容器装置において、前記缶体容器装置は１個ないし互いに連結している複数個の缶体容器からなり、前記缶体容器内には匣体が設けてあり、前記匣体の内部には該焼結複合鉱体と、電気加熱または加熱用蒸気管によるヒ−タ−が内包されている前記缶体容器装置内に燃料重油を滞留または通過させる。【００４２】  ６−１）該焼結複合鉱体と、電気加熱あるいは加熱用蒸気管によるヒ−タ−を包設した高圧の前記燃料導管部が、前記ディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部に至らしめた前記噴射ノズル内に燃料重油を通過させる。
６−２）噴射ノズル部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記噴射ノズル内に燃料重油を通過させる。
６−３）該焼結複合鉱体を貼付して作られた噴射ノズル内に燃料重油を通過させる。【００４３】  また、燃焼用空気系統においては、７−１）前記燃焼用空気の通過系統に挿入された、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備する燃焼用空気活性化装置内に燃焼用空気を通過させる。
７−２）前記燃焼用空気の通過系統に挿入された、玉状の前記該焼結複合鉱体を内包した、玉状該焼結複合鉱体内包の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を具備する燃焼用空気活性化装置内に燃焼用空気を通過させる。【００４４】  ８、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を、ダクト壁体の内側に塗工し、前記壁体の近傍に、あるいは／およびに前記塗料あるいはパテ状物をダクト壁体の外側に塗工し、前記壁体を介した近傍に、燃焼用空気を通過させる。【００４５】  前記１−１）〜前記８に記載する方法を任意に適用する発明である。【００４６】  舶用ディ−ゼルエンジン装置において、一方において、前記燃料系統では燃料重油の燃焼性を活性化し、他方において、前記燃焼用空気系統では前記燃焼用空気を燃焼面における活性化する構造または装置において、具体的な構造あるいは装置について、以下記載する。
燃料系統においては、燃料導管部、あるいは前記燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部において、９−１）サ−ビスタンクにおいて、前記サ−ビスタンク内に、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−を内蔵する匣体を具備した前記サ−ビスタンク装置。
９−２）サ−ビスタンクにおいて、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を外側に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記サ−ビスタンク装置。【００４７】  １０−１）前サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部至る燃料導管部において、該焼結複合鉱体と、電気加熱あるいは蒸気管加熱し得るヒ−タ−を包設した前記燃料導管部の構造。
１０−２）前記サ−ビスタンクからディ−ゼルエンジン部至る燃料導管部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記燃料導管部の構造。【００４８】  １１−１）前記サ−ビスタンクから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続している容器装置において、容器の胴部には該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−が包設されている前記容器装置。
１１−２）前記サ−ビスタンクから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続している容器装置において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を容器の胴部外側に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした前記容器装置。
１１−３）前記サ−ビスタンクから高圧ポンプ部に至る燃料導管部に挿入接続している容器装置において、容器の胴部には該焼結複合鉱体と前記ヒ−タ−を包設した、あるいは／および該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を容器の胴部外側に塗工し前記ヒ−タ−を介添えした、前記容器装置において、加えて前記容器内に該焼結複合鉱体を内包した匣体が内設されている前記容器装置。【００４９】  １２−１）ダピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−が前記ダピングユニット容器の外側に、包設されている前記ダンピングユニット装置。
１２−２）ダピングユニットにおいて、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物をダンピングユニット容器の外側に塗工し、前記ヒ−タ−を介添えしたダンピングユニット装置。【００５０】  １３、前記ダンピングユニットから高圧ポンプ部に至る燃料導管部において、前記燃料導管部に缶体容器装置が挿入接続されていて、前記缶体容器装置は１個ないし互いに連結している複数個の缶体容器からなり、前記缶体容器の内部には、電気加熱または蒸気管加熱し得る該焼結複合鉱体を内包した匣体を内設してある前記缶体容器装置。【００５１】  １４−１）前記ディ−ゼルエンジン部において、該焼結複合鉱体と、電気加熱または蒸気管加熱し得るヒ−タ−とが包設されている高圧の前記燃料導管部に連なって、該焼結複合鉱体が包設されている噴射ノズル装置。
１４−２）前記ディ−ゼルエンジン部において、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工し、前記ヒ−タ−を介添えした高圧の前記燃料導管部に連なって、該焼結複合鉱体を混合した塗料またはパテ状物が塗工され、前記ヒ−タ−が介添えしている噴射ノズル装置。
１４−３）該焼結複合鉱体と金属とのアロイを貼付して作られた噴射ノズル装置、【００５２】  また、燃焼用空気系統においては、１５−１）燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過するダクト部に挿入接続した、シ−ト状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中を、前記燃焼用空気が通過するようにした燃焼用空気活性化装置。
１５−２）燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過するダクト部に挿入接続した、角柱状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中を、前記燃焼用空気が通過するようにして、立体構造である前記角柱状のオ−プンセル構造体の複数の各面から、前記燃焼用空気を取り込むことができるようにした燃焼用空気活性化装置。
１５−３）燃焼用空気の取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過するダクト部に挿入接続した、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中の随所に玉状該焼結複合鉱体が内包されている、玉状該焼結複合鉱体内包の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の断面層中を、前記燃焼用空気が通過させるようにした燃焼用空気活性化装置。【００５３】  １６、燃焼用空気取込み装置から前記ディ−ゼルエンジンに至る間の前記燃焼用空気が通過する燃焼用空気ダクト部において、前記ダクト壁体の内側あるいは／および前記ダクト壁体の外側に、該焼結複合鉱体を混合した塗料あるいはパテ状物を塗工した燃焼用空気ダクト構造。【００５４】  前記９−１）〜前記１６、に記載する構造あるいは装置を任意に適用する発明である。【００５５】  また、該焼結複合鉱体を、電熱加熱あるいは蒸気管加熱によって加熱し、前記該焼結複合鉱体から放射するテラヘルツ帯域の電磁波の放射エネルギ−を増大させることを特徴とする方法、および構造あるいは装置の発明である。【００５６】  さらに、該焼結複合鉱体から放射する前記テラヘルツ域の電磁波バンドの中心周波数が、０．１〜１ＴＨｚであることを特徴とする方法、および構造あるいは装置の発明である。
【発明の効果】
【００５７】（１）  本発明は、燃料重油を用いるディ−ゼルエンジン搭載の船舶において、燃料重油貯蔵タンクからディ−ゼルエンジン部に至る燃料系統や、空気取込み部からディ−ゼルエンジン部に至る燃焼用空気系統で、燃料重油や燃焼用空気に該焼結複合鉱体の作用を与え、活性化するという物理的手段であり、その結果燃焼効率が向上する。
したがって、消耗材料が殆ど不要で、極めて簡便な方法で、舶用ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させることができる。
（２）  燃料重油貯蔵タンクからの燃料系統や、空気取込み部からの燃焼用空気系統で、通常用いられている、例えば、燃料導管やサ−ビスタンクなどの既存の構造や装置を利用して、燃料重油および燃焼用空気に該焼結複合鉱体の作用を与え、前記燃料重油や燃焼用空気を活性化して、ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させることができる。
したがって、新規な設備の設置をしなくても本発明を適用でき、簡単にディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させることができる。
（３）  本発明の専用装置を採用する場合でも、極めて単純な装置であり、メインテナンスの負担も少なく、ほぼ船舶の寿命と同様な耐久性がある。
（４）  必要に応じて、部分的に本発明を適用しても、前記適用相応のディ−ゼルエンジンの燃焼効率を向上させることができるので、段階的に本発明を適用して、経済的負担を軽減できる。
（５）  本発明の適用によって、ディ−ゼルエンジンの燃焼効率が向上するので、これに伴って燃焼による有害物質の排出も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】  発明の実施の形態を実施例にもとづき、図面や表を参照して説明する。
本発明は、舶用ディ−ゼルエンジンにおいて、一方では、前記ディ−ゼルエンジンに至る燃料系統で、該焼結複合鉱体の作用で燃料重油の活性化を行い、他方では、前記ディ−ゼルエンジンに至る燃焼用空気系統で、該焼結複合鉱体の作用で前記燃焼用空気の燃焼面での活性化を行い、前記何れかあるいは前記両者によって、前記ディ−ゼルエンジンの燃焼効率を上げる技術に関する発明である。【００５９】  つまり、前記燃料系統については、燃料導管部、あるいは前記燃料導管部に挿入接続された燃料処理装置部において、該焼結複合鉱体の作用で燃料重油の活性化を行うこと。
また、燃焼用空気系統については、前記燃焼用空気系統のダクト部に挿入接続された燃焼用空気活性化装置、あるいはダクト自体に該焼結複合鉱体を適用して、該焼結複合鉱体の作用で前記燃焼用空気の活性化を行うこと、の二面が本発明の行程的な骨子である。【００６０】  図１は、本発明の概念を説明するための、船舶の推進用に用いる舶用ディ−ゼルエンジンの燃料系統と燃焼用空気系統のフロ−図で、ブロック線図として表現している。
図１のフロ−図の上段図；ＦｕＳで示す前記燃料系統において、矢印１１方向は、前記燃料重油のフロ−方向を示している。
前記燃料系統では、重油燃料の貯蔵タンク（Ａ）からエンジン機関域内のサ−ビスタンク（Ｂ）、各燃料導管３を経てダンピングユニット（Ｃ）、フィルタ−装置（Ｄ）、および高圧加圧ポンプ（Ｅ）から高圧の燃料導管４を経て、ディ−ゼルエンジン（Ｆ）および、破線で囲む噴射ノズル部１２に至ることを示している。【００６１】  図１の下段図；ＡｉＳで示す前記燃焼用空気系統においては、矢印１５方向は、前記燃焼用空気のフロ−方向を示している。
燃焼用空気系統では、燃焼用空気取込み装置（Ｇ）からダクト１７で外気空気が送られ、燃焼用空気として取り込まれて、燃焼用空気活性化装置（Ｈ）から各空気ダクト１６を経て、エアフィルタ−装置（Ｉ）、燃焼用空気冷却装置（Ｊ）を経て、ディ−ゼルエンジン（Ｆ）に至ることを示している。【００６２】  なお、本発明の燃料重油の燃焼効率の向上ならびに排ガスの汚染物質の減少化などを狙った方法と、その構造や装置においては、燃料系統あるいは燃焼用空気系統のどの部分に適用しても、直接的でも間接的でも、該焼結複合鉱体の近傍を通過あるいは滞留する限りにおいて、燃料重油あるいは燃焼用空気に該焼結複合鉱体の作用がおよぶものである。
しかしながら、舶用エンジンおよび船内というその限られた空間であることを考慮して、効果的な適用個所というものが存在するので、前記適用個所について以下おのおの具体的に適用例として示すものである。【００６３】  すなわち、図１のフロ−図において、破線囲み部７のサ−ビスタンク（Ｂ）、破線囲み部５の燃料導管部構造または装置部、破線囲み部８のダンピングユニット（Ｃ）、破線囲み部６の燃料導管構造または装置部、破線囲み部４の高圧の燃料導管部構造、破線囲み部１２のディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部の構造について、本発明の適用例として以下に示すものである。。
また、破線囲み部９の空気活性化装置（Ｈ）および燃焼用空気ダクト１６部について、本発明の適用例として以下に示すものである。【００６４】  先ず、図１のフロ−図の上段の燃料系統についての適用例を説明する。
図２は、図１のフロ−図の破線囲み部７で示すディ−ゼルエンジン域内のサ−ビスタンク（Ｂ）に本発明を適用した一例を斜視略図を描いている。
サ−ビスタンクとは、船舶内でエンジン系から離れた位置にある燃料重油貯蔵タンク（Ａ）から、当座使用する燃料重油を、ディ−ゼルエンジン域内に保留させるためのタンクであり、本発明を適用しない場合は、単なる燃料保留タンクの役割である。
つまり図２のサ−ビスタンクである容器２１の本来の機能は、入口側燃料導管部２２から矢印２３方向に燃料重油を補給して、一定量の燃料重油を容器２１内に確保し、前記容器内の燃料重油を出口側燃料導管部２４から矢印２５方向に、ディ−ゼルエンジン部に向けて前記燃料重油を供給するためのタンクである。【００６５】  本発明の適用においては、サ−ビスタンク（Ｂ）の容器２１を利用して、燃料重油に該焼結複合鉱体の作用を与えるようにしたものである。
サ−ビスタンクの容器２１に描く、タンク内部透視部２６に示すように、匣体２７が上下２個設置されている例で描いている。
匣体２７には、下段の匣体２７に描く匣体内部透視部２８に描くように、ドット群で描く該焼結複合鉱体２９が内包され、供給側加熱用蒸気管部３０で矢印３１方向から蒸気が供給され、匣体２７内の該焼結複合鉱体を加熱して、排出側蒸気管部３２から矢印３３方向に蒸気を排出するようになっている。
なお、匣体２７内の該焼結複合鉱体の加熱は蒸気管加熱によらず、電気加熱を用いてもよい。
匣体２７は、燃料重油のレベル３４より下部に設置されているので、サ−ビスタンク内の燃料重油に囲まれていて、前記サ−ビスタンク内に滞留する前記燃料重由が効率よく該焼結複合鉱体の作用を受けることになり、前記サ−ビスタンク内の燃料重油が活性化するものである。【００６６】  サ−ビスタンクのサイズは、６００００総トン程度の船舶で、搭載ディ−ゼルエンジンの出力が２０６００ｋＷ（約２８０００ＰＳ；仏馬力、ｈｏｒｓｅ  ｐｏｗｅｒ［Ｆｒｅｎｃｈ］）程度の場合とすれば、以下の如きサイズが目安である。
一例としてサ−ビスタンクを、図２の容器２１に示すように角柱型で云えば、高さ大凡０．７ｍ、両幅大凡０．３５ｍ程度で、容量で云えば大凡０．１ｍ３程度のサ−ビスタンク並列４基で構成する。
前記サ−ビスタンクの容器２１内の匣体２７のサイズの一例を示せば、大凡縦２５ｃｍ、横２０ｃｍ、高さ８ｃｍ程度で、前記匣体の壁体は鋼板あるいはアルミニウム板などの金属板製とする。
匣体２７内に収容している該焼結複合鉱体は、塊状でその平均塊径は５ｍｍ程度で、前記匣体の容積で大凡８ｋｇ程度収容する。
前記該焼結複合鉱体の加熱温度は大凡９０〜１５０℃程度がその目安である。【００６７】  図３は、図１のフロ−図の破線囲み部５、あるいは破線囲み部６で示す燃料導管部に、本発明を適用した例の略図を描いている。
図３の左図４０は、燃料導管部３の構造部の側面略図で、燃料導管部３の位置を破線で示し、図３の右図４１は前記燃料導管部の構造部の断面略図である。
図３の右図４１において、内部に燃料重油４４を内含している燃料導管部３、前記燃料導管部の周囲を囲むドット群で描く該焼結複合鉱体２９、前記該焼結複合鉱体の加熱用電気ヒ−タ−４３、およびカバ−４２をおのおの描いている。【００６８】  図４は、図１のフロ−図の破線囲み部５、あるいは破線囲み部６で示す燃料導管部に、本発明を適用した別な例の略図を描いている。
図４の左図４９は、燃料導管部３の構造部の側面略図で、燃料導管部３の位置を破線で示し、図４の右図５０は前記燃料導管部の構造部の断面略図である。
図４の右図５０において、内部に燃料重油４４を内含している燃料導管部３、前記燃料導管部の周囲を囲むドット群で描く該焼結複合鉱体２９、前記該焼結複合鉱体の加熱用蒸気管５２、およびカバ−５１をおのおの描いている。【００６９】  図３および図４の形式は、前記燃料導管部が数メ−トル以上の長い場合に適用できる。
このように、図３および図４に示す燃料導管構造の場合、前記燃料導管部が該焼結複合鉱体２９に包設されていて、該焼結複合鉱体の加熱が可能なので、前記燃料導管部内の燃料重油が効率よく該焼結複合鉱体の作用を受けることになって、通過滞留する燃料重油４４は活性化する。【００７０】  燃料導管部は、ディ−ゼルエンジンの出力２０６００ｋＷ程度の場合、一例を示せば、管体規格は炭素鋼管１００Ａ（外径１１４．３ｍｍ）で、管壁の厚さ８．６ｍｍである。
燃料導管１００Ａの場合、塊状の前記該焼結複合鉱体の使用質量は、燃料導管の長さ１ｍ当たり大凡２０ｋｇ程度がその目安である。
加熱温度は９０〜１５０℃程度に保つようにする。【００７１】  燃料導管部に使用する該焼結複合鉱体は、該焼結複合鉱体を粉体にして高粘度塗料やパテ状物に加工して、前記燃料導管部に塗工し、電気ヒ−タ−あるいは加熱用蒸気管を介添えして加熱可能なようにしてもよい。
前記高粘度塗料の場合、一例として、展剤としてケイ素系の樹脂を用い、粉体の該焼結複合鉱体が６０〜７０％程度になるように作成し、これを平均厚さ１ｍｍ程度以上になるように塗工する。
前記パテ状物の場合には、一例として、粉体の該焼結複合鉱体、石膏およびシリコン系樹脂とを混練し、該焼結複合鉱体の混合比を７０％程度として粘土状にしたものを塗工し、前記パテ状物の平均厚さを２ｍｍ程度以上となるように塗工する。
前記高粘土塗料、前記パテ状物適用の場合の加熱温度は、前記した塊状の前記該焼結複合鉱体を包設した燃料導管部の場合に準拠する。【００７２】  図５は、図１のフロ−図の破線囲み部５、あるいは破線囲み部６で示す位置の燃料導管部に挿入接続される容器型活性化装置の一例の斜視略図である。
前記容器型活性化装置は、燃料導管部の長さが、例えば１メ−トル内外の如く短い場合に適用する。
つまり、燃料導管部を太くして単位長さ当たりの容量を大きくし、通過する燃料重油の滞留時間を長くとるのがその狙いである。
したがって、前記容器型活性化装置の円筒胴部５７には、一例として炭素鋼管３００Ａ（外径３１８．５ｍｍ）を使用する。【００７３】  図５においては円筒胴部５７は、両端に天板の役割をするフランジ部５８で容器を形成し、入口側燃料導管部６２および出口側燃料導管部６４間に、前記容器を挿入接続する形で使用する。
入口側燃料導管部６２の矢印６３方向から燃料重油が供給され、前記円筒型容器に燃料重油が滞留または通過し、出口側燃料導管部６４から矢印６３方向に燃料重油が次装置に移動する。【００７４】  前記円筒型の容器の外周部には、前記円筒型容器の内部透視部５９に描く如く、ドット群で描く該焼結複合鉱体２９が前記円筒型容器の周囲を包設している。
また、供給側加熱用蒸気管部６６から矢印６７方向に加熱用蒸気が導入され、これに連なる加熱用蒸気管７０が前記円筒型容器にスパイラル状に巻かれ、排出側蒸気管部６８から矢印６９方向に蒸気が排出される。
したがって、前記円筒型容器の外周に包設されているドット群で示す該焼結複合鉱体２９は加熱可能である。
このように、前記円筒型容器内で燃料重油は十分な時間、前記該焼結複合鉱体の作用を受けることができるので、前記容器型活性化装置に滞留もしくは通過する燃料重油を活性化できる。【００７５】  使用する該焼結複合鉱体は、塊状の該焼結複合鉱体を前記円筒型容器の外周に包設してカバ−する形式以外に、前記したように粉体の該焼結複合鉱体を用いた高粘度塗料あるいはパテ状物に加工したものを用いてもよい。
また、該焼結複合鉱体の加熱は図５では加熱用蒸気管方式で描いているが、電気加熱方式でもよい。
前記該焼結複合鉱体の厚さは、塊状の前記該焼結複合鉱体、前記高粘土塗料あるいは前記パテ状物とも１ｍｍ程度以上とするのがその目安である。
該焼結複合鉱体の加熱温度は、大凡１００〜１２０℃程度にコントロ−ルするものとする。【００７６】  図５に示す前記容器型活性化装置による前記焼結複合鉱体の作用を高めるために、加えて、透視部５９に描く如く、前記容器内に該焼結複合鉱体を内包した匣体６０を内設してもよい。
前記匣体には前記匣体の透視部６１に描くように、ドット群で描く該焼結複合鉱体２９が内包されていて、場合によっては該焼結複合鉱体に対する加熱効果を高めるために前記匣体に、フィン７１を設けてもよい。【００７７】  図６は、ダンピングユニットを利用した燃料重油活性化の適用例の斜視略図であり、図１のフロ−図では破線囲み部８、つまりダンピングユニット（Ｃ）である。【００７８】  ダンピングユニットは、ダンパ−あるいは緩衝器とも称する。
船舶の航行は、海上の波、運行に伴う振動などによって、船舶上のタンク内では燃料重油のような液体燃料が揺れ動き、液体燃料の表面で波が発生し、場合によっては前記液体燃料の波が共振して液面が激しく波立つスロッシング現象などが生起する。
前記液体燃料の波の運動エネルギ−を消散させて平静状態を保つ必要があり、このための容器装置がダンピングユニットである。【００７９】  図６の容器７５において、容器７５の上部には空気孔８０を設けていて、入口側燃料導管部７６から矢印７７方向に容器７５内に燃料重油が入り、出口側燃料導管部８８から矢印８９方向に燃料重油が出て行く。
緩衝機能としては、前記容器内では内部透視部８１に描くように前記容器内の燃料重油のレベル７９を前記容器内の燃料導管口７８より下面になるように調整されているので、前記容器内上部に空間ができ、前記空間の設置により液体燃料の波発生を防ぎ、緩衝する役割を果たしている。【００８０】  本発明においては、前記ダンピングユニットの容器７５を利用して、燃料重油に該焼結複合鉱体の作用を与えるようにしたものである。
すなわち、容器７５の胴部に、下部の透視部８２にドット群で示す該焼結複合鉱体２９と、矢印８４方向から蒸気を供給する入口側加熱用蒸気管部８３と矢印８６方向に蒸気を排出する排出側蒸気管部８５に連なる、前記容器の胴部を取巻く破線で示すスパイラル状の加熱用蒸気管と共に、殻８７中に封入されている。
なお、蒸気管加熱方式は、電気加熱方式であっても何等差し支えない。
しかして、前記ダンピングユニット中に滞留する燃料重油は、該焼結複合鉱体２９の作用を受けて活性化する。【００８１】  前記ダンピングユニットのサイズは、ディ−ゼルエンジンの出力が２０６００ｋＷ程度の場合、前記円筒の内径は０．６ｍ程度、高さが１ｍ程度がその目安である。
該焼結複合鉱体２９の条件、該焼結複合鉱体の粉体を加工して得た前記高粘土塗料あるいは前記パテ状物の利用でもよいこと、使用量、加熱温度などの条件は、燃料導管部に挿入接続された図５に示している如き前記容器型活性化装置に準拠するものとする。【００８２】  図７は、燃料導管部に挿入接続するところの、缶体容器型装置によって燃料重油の活性化に適用する例である。
すなわち図７は、図１のフロ−図に描く破線囲み部６に設置する装置であり、燃料導管部３間に挿入接続する前記缶体容器型装置の例である。
図７の左図９１は、図１のフロ−図に示すダンピングユニット（Ｃ）から、フィルタ−装置（Ｄ）に至る燃料導管部３の部分に、４連の缶体容器９３を挿入接続した場合の缶体容器型装置の斜視略図である。
図７の右図９２は、左図９１に示す缶体容器９３における胴部中心部のＫ−Ｋ断面略図とその下部の斜視略図である。【００８３】  図７の左図９１において、入口側燃料導管部９４から矢印９５方向に、図における最右側の缶体容器９３の胴部の奥側のやや上部位置にある側面孔１００から燃料重油が供給され、前記缶体容器の内部を通過して、前記缶体容器の胴部の前側の上部孔９９から、最右側の連結管９８を通過して、右側から２番目の缶体容器の胴部の奥側のやや上部位置の側面孔１００から燃料重油が流入する。
以下、右側から２番目の缶体容器、右側から３番目の缶体容器、最左側の缶体容器という具合に、４連の缶体容器を燃料重油が滞留しつつ通過し、最左側の缶体容器の胴部前側の上部孔９９を通って、出口側燃料導管部９６から矢印９７方向に流出するようになっている。【００８４】  図７の右図９２の、前記缶体容器の胴部中心部の縦断面略図に描くように、缶体容器９３の内部スペ−ス１０１には、前記胴部の奥側から突出した匣体１０２が内設され、前記匣体には、ドット群で示す該焼結複合鉱体２９と、電気ヒ−タ−あるいは加熱用蒸気管１０３が共包されている。
前記該焼結複合鉱体は、塊状の該焼結複合鉱体が使用でき、加熱温度は９０〜１５０℃程度とする。【００８５】  図７の左図９１に示す４連の何れの缶体容器９３においても、燃料重油は前記缶体容器の奥側のやや上部にある側面孔１００から流入し、前記缶体容器の前側の上部孔９９から流出するので、前記缶体容器内部スペ−ス内では、内設されている匣体１０２の周囲に沿うように燃料重油が流れて移動するゆえ、該焼結複合鉱体２９の作用を燃料重油が十分に受けることになる。
したがって、缶体容器中を通過、滞留する燃料重油が活性化するのである。【００８６】  匣体１０２は、形態が砲弾型で、素材は電磁波が透過するアルミナなどのセラミック系材が望ましく、セラミックス系材であれば、内包する該焼結複合鉱体の放射するテラヘルツ帯域の電磁波が匣体１０２の壁体を透過するので、前記匣体の壁面を介しても前記該焼結複合鉱体が直接作用とほぼ同様の作用を及ぼすからである。
しかしながら、間接的作用であれば鋼材、また銅材あるいはアルミニウム材などの非鉄金属でもよい。【００８７】  図７では、前記缶体容器を４個使用した例で示しているが、前記缶体容器は１個から任意の複数個を採用し得るものである。
前記缶体容器型装置のサイズは、ディ−ゼルエンジンの出力が２０６００ｋＷ程度の場合、１個の前記缶体容器の円筒の内径が５０ｍｍ程度、長さが４００ｍｍ程度がその目安である。
なお、ディ−ゼルエンジンの出力が４５０００〜３００００ｋＷ程度で４連の前記缶体容器を４基を並列に、同３００００〜４５００ｋＷ程度で４連の前記缶体容器を２基を並列に挿入接続し、同４５００ｋＷ程度以下で４連の前記缶体容器を１基の挿入接続が、おのおの大凡の設置目安である。【００８８】  図８は、本発明を高圧の燃料導管部に適用した例、およびディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部に適用した例の斜視略図である。
つまり、図１のフロ−図の高圧の燃料導管部４、および高圧の前記燃料導管部に連なる噴射ノズル部１２に本発明を適用した場合である。
ディ−ゼルエンジンは、そのシリンダ−スペ−スをピストンで圧縮して高圧化し、そこに燃料重油を噴射して燃焼させて、その膨張力を利用した内燃機関である。
図８は、ディ−ゼルエンジンに至る高圧燃料導管部１１２を、該焼結複合鉱体２９と前記高圧燃料導管に巻き付けた加熱用蒸気管１１３とを共包して、カバ−１１５で覆った形式で描いている。【００８９】  また、図８の左側部分には、ディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部の後方露出部を該焼結複合鉱体２９で覆って、噴射直前の高圧燃料重油に該焼結複合鉱体の作用を及ぼすようにした略図を示している。
すなわち、図１のフロ−図に示す高圧加圧ポンプ（Ｅ）で、燃料重油が加圧され、高圧状態の燃料重油となってディ−ゼルエンジン部に送られ、図８の右側部分に示すように、加熱可能状態の前記焼結複合鉱体２３が高圧の前記燃料導管を包設しているが、その包設部の延長端末が、前記ディ−ゼルエンジンから露出している前記噴射ノズル部分におよぶようにしている。【００９０】  該焼結複合鉱体の加熱は、供給側加熱用蒸気管部１０８から、矢印１０９方向に加熱用蒸気が供給され、排出側蒸気管部１１０から矢印１１１方向に蒸気が排出する。
したがって、該焼結複合鉱体２９の作用が前記高圧燃料導管中を通過する燃料重油におよび、前記該焼結複合鉱体の作用を燃料重油が十分受けて活性化する。
なお、前記該焼結複合鉱体の加熱は、加熱用蒸気管によらずに電気ヒ−タ−加熱でも勿論よいが、電気ヒ−タ−方式の場合は高温に耐えられる設計や材料の選択が必要である。
このようにすれば、噴射直前の燃料重油が噴射ノズルを包設する前記該焼結複合鉱体の作用を受けるので、燃料重油の活性化が一層進む。【００９１】  また、噴射ノズルそのものに加工して該焼結複合鉱体を付加してもよい。
例えば、既存の噴射ノズルの外側に該焼結複合鉱体を溶射したり、合金の如く銅などの金属と該焼結複合鉱体とのアロイ状として、噴射ノズルの外側に前記アロイ状の皮膜を形成する方法などがある。
このようにして、噴射ノズル部に該焼結複合鉱体を包設すると、噴射直前の燃料重油が噴射ノズル内で前記該焼結複合鉱体の作用を受けるので、燃料重油の活性化が効率的に進む。【００９２】  以上は、図１の上段で示す前記燃料系統においての重油燃料に前記該焼結複合鉱体の作用を与えるための具体的な例示である。
以上の記載は、あくまでも抜本的な具体的な例示であって、図１のフロ−図の、破線囲み部を付したフィルタ−装置（Ｄ）や高圧加圧ポンプ（Ｅ）、フィルタ−装置（Ｄ）と高圧加圧ポンプ（Ｅ）間の破線囲み部を付した燃料導管部などに、該焼結複合鉱体を包設したり、該焼結複合鉱体を練り込んだ高粘度塗料、あるいはパテ状物を外側に塗工して包設する方法などを勿論採用できる。
以上が、図１のフロ−図の上段に描くＦｕＳで示す前記燃料系統において、重油燃料に前記該焼結複合鉱体の作用を与えるための説明である。【００９３】  次に、図１のフロ−図の下段図；ＡｉＳで示す燃焼用空気系統においての燃焼用空気の活性化の例を示す。
図９は、燃焼用空気の活性化装置の一例の略図で、環状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体による環状燃焼用空気活性化装置である。
図９の左図１２０は、環状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体による燃焼用空気活性化装置の斜視略図、図９の右図１２１は、左図１２０のＬ−Ｌ断面の略図である。
船舶においては一般に、換気を兼ねて大型ブロアなどでエンジン系域内のスペ−スに外気を送り込み、前記スペ−スから燃焼用空気を取り込む。【００９４】  図９の左図１２０において、空気取り込み部１２２に描くように、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４は環状に取付けられ、燃焼用空気は前記スペ−スから環状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４の周囲から矢印１２３方向に取込まれる。
つまり、図９の右図１２１の矢印１２３に示す如く、環状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４の層を通過して取込まれ、ダクト部１２５に集められて、矢印１２６方向からダクトで、図１に示す次のエアフィルタ−装置（Ｉ）に送られる。【００９５】  本発明に使用する該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の元材料は、オ−プンセル立体状集合体である。
前記元材料の材質と形状を一例として記載すれば、材質はポリウレタン樹脂で、ミクロ構造的には、不定形なストランドによる網目の如きセル（小室）状の立体的集合体である。【００９６】  該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の構造は、該焼結複合鉱体の粉末を樹脂に練り込んで作成した該焼結複合鉱体のコンパウンドを、元材料である前記オ−プンセル集合体の全ストランド部にコ−テイングして作成する。
前記該焼結複合鉱体のコンパウンドは、ポリウレタン系樹脂あるいはフッ素系樹脂などの合成樹脂と、粒径が大凡１０〜１２０μｍ程度の該焼結複合鉱体の粉末とを混練したコンパウンドで、一例として比率を示せば、合成樹脂が３０％、該焼結複合鉱体が７０％である。【００９７】  該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の各セルの直径は、大凡３〜４ｍｍ程度で、その密度は大凡４０ｋｇ／ｍ３（０．０４ｇ／ｃｍ３）程度である。
また、空気が通過するときの圧力損失は１〜２ｍｍＨ２Ｏ程度で極めて小さく、大量の燃焼用空気を通過させるのに全く障害にならない。
前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に燃焼用空気が通過すると、前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体のストランドに前記燃焼用空気が強く当たって、該焼結複合鉱体の作用を受けることになり、通過する前記燃焼用空気が効果的に活性化するのである。【００９８】  図１０は、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体と、その中層部の面に玉状の該焼結複合鉱体を内包している場合の切片の斜視略図である。
前記玉状該焼結複合鉱体を該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の中層部に内包させる目的は、通過する燃焼用空気への該焼結複合鉱体の作用の強化であり、前記燃焼用空気の活性化をより高めるためである。
前記玉状該焼結複合鉱体が内包された前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に、燃焼用空気が通過すると、当然前記玉状該焼結複合鉱体にも前記燃焼用空気が強く当たって、該焼結複合鉱体の作用を強く受けることになって、前記燃焼用空気が効率的に活性化するのである。【００９９】  図９の左図１２０に描く如き環状に設置された該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４のサイズは、燃焼用空気の供給口の大きさに準拠する。
一例とし示せば、前記環状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の形状を図９の左図の如き環状形状で示すと、前記環状の周長は７ｍ程度で、幅は８００ｍｍ程度である。
図１０に示す該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の切片は、厚さＭは大凡２０ｍｍ程度がその目安である。【０１００】  図１０に描く前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に、玉状該焼結複合鉱体１３１を内包させる場合には、もう１枚の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を示す破線部１３２で描くように、２枚重ね状態として挿入挟持するため、厚さは２倍の大凡４０ｍｍ程度となる。
玉状該焼結複合鉱体１３１の挿入挟持法の一例は、図１０に描く如く前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４の一方の面に浅い切目を入れ、前記切目に前記玉状該焼結複合鉱体を埋め込む。
しかして、もう１枚の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１３２を重ね合わせて内包させて挟持する方法と、予め繊維ネットなどの交差点に前記玉状該焼結複合鉱体を接合し、２枚の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に挿入挟持する方法とがある。【０１０１】  玉状該焼結複合鉱体の形状は任意であるが、図１０に示す玉状該焼結複合鉱体１３１の形状は、やや偏平状にしたピ−ナッツの如き形状で、サイズは長径１３〜１７ｍｍ、短径１０〜１２ｍｍ、厚さ１０ｍｍ程度である。
玉状該焼結複合鉱体の材料を例として示せば、シリコン系樹脂、ポリウレタン系樹脂あるいはフッ素系樹脂などの合成樹脂と、粒径が１０〜１２０μｍ程度の該焼結複合鉱体の粉末とを混練した樹脂で、混合比率は合成樹脂分が３０％、該焼結複合鉱体が７０％程度とする。【０１０２】  図１１は、該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の中層の面状部に挿入挟持された埋込み式、およびネット交点接合式の玉状該焼結複合鉱体の配置関係の一例の略図である。
図１１の左図１３３は、埋込み式の玉状該焼結複合鉱体の内包の例で、前記玉状該焼結複合鉱体の平面上の位置固定を、図１０に描くように、前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の一方の面に浅い切れ目を入れ、前記玉状該焼結複合鉱体を埋め込み、もう１枚の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を重ね合わせて内包させて固定する場合である。【０１０３】  図１１の右図１３４は、ネット交点接合式の前記玉状該焼結複合鉱体の内包の例で、予め糸や紐などの繊維製ネットや合成樹脂製ネット、あるいは金属製ネットなどの、経と緯のストランド１３５の交差点位置に、前記玉状該焼結複合鉱体を接着法などで接合し、一旦、玉状該焼結複合鉱体の接合ネットとする。
しかる後、前記玉状該焼結複合鉱体接合ネットを、２枚の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に挟んで内包させて固定する。
玉状該焼結複合鉱体の配置例としては、左図１３３でいえば、幅方向のピッチＮが６０ｍｍ、長手方向のピッチＰが６０ｍｍ程度がその目安である。【０１０４】  図１２は、角柱状該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体による燃焼用空気活性化装置の斜視略図である。
図９の左図１２０に描く如き環状該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体は、そのサイズが大きくなるが、かようなスペ−スがとれない場合などに適用するタイプの例である。
図１２において、左図１３６は角柱状該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体による燃焼用空気活性化装置の斜視略図、右図１３７は左図１３６のＲ−Ｒ断面の略図である。【０１０５】  図１２の左図１３６において、空気取り込み部１３８として角柱状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４を描くが、取込み空気はおのおの矢印１２３方向の５面から取り込むことになり、図１２の右図１３７の断面略図に示す如く、内部も全て該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４である。
したがって、前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の体積当たりを通過する空気量が著しく大きくなるので、前記空気が前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の単位体積当たりの該焼結複合鉱体に接触する度合いが著しく高くなる。【０１０６】  角柱状該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体のサイズの例としては、図１２の左図１３６で示せば、横断面の一例として、縦方向１．２ｍ、横方向１ｍ、奥行き方向４０ｍｍの角柱である。
なお、材料としては前記環状該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体と同様である。【０１０７】  以上は図１のフロ−図の下段に描く、ＡｉＳで示す前記燃焼用空気系統においての燃焼用空気に該焼結複合鉱体の作用を与えるための具体的な例示である。
以上の記載は、あくまでも抜本的な具体的な例示であって、図１のフロ−図の、破線囲み部を付したエアフィルタ−装置（Ｉ）、破線囲み部を付した燃焼用空気ダクト１６などに、該焼結複合鉱体を包設したり、該焼結複合鉱体を練り込んだ高粘度塗料あるいはパテ状物を外側に塗工して包設、あるいは内側に塗工する方法などを勿論採用できる。
以上が、燃焼用空気系統においての燃焼用空気に、該焼結複合鉱体の作用を与えるための説明である。【０１０８】  次に、テラヘルツ帯域の電磁波について説明する。
ところで、ミリ波とマイクロ波の中間帯域にあるテラ（Ｔ；１０１２の接頭語）ヘルツ（Ｈｚ）帯域の電磁波は、一般的に大凡周波数０．１〜１０ＴＨｚの波帯域のことを云い、前記帯域の電磁波発生技術や電磁波の検出や測定が困難なことから、研究が十分には進んでなく、電磁波技術の暗黒領域などと云われている。
該焼結複合鉱体がテラヘルツ帯域の電磁波を放射する理由は十分には解明されてないが、該焼結複合鉱体は分子の結合構造上、周囲の熱エネルギを一方向に凝縮し、ある限界まで蓄積されると、一気に放射エネルギとして外部に電磁波として放射されるものと推定されている。
また、この帯域の電磁波は、光波と電波の境界領域に存在していて、双方の特性を合わせ持つことが知られている。【０１０９】  燃料重油ならびに燃焼用空気に適用させて、活性化作用のあるテラヘルツ帯域の電磁波バンドは、その境界は定かでないが、大凡０．１ＴＨｚ程度から１０ＴＨｚ程度までであると推定される。
さらに、活性化作用の強いバンド帯域は、前記テラヘルツ域の電磁波バンドのうちの、中心周波数が０．１〜５ＴＨｚ程度の帯域で、さらに強く作用させるバンド帯域は０．１〜１ＴＨｚ程度の帯域であることが分かった。
したがって、本発明に用いる該焼結複合鉱体が放射する有効なテラヘルツ帯域は、大凡０．１ＴＨｚ程度から１０ＴＨｚ程度の範囲を指し、この領域を本発明においてはテラヘルツ帯域と称している。【０１１０】  また、該焼結複合鉱体を加熱することによって、遠赤外線を含む強い赤外線が該焼結複合鉱体に作用し、より高いエネルギ−をもつテラヘルツ帯域電磁波を放射させることができる。
さらに該焼結複合鉱体は、常温で熱伝導率が大凡１３７〜１１３Ｗ／ｍ・Ｋ程度で、比熱が大凡０．７５〜０．７１Ｊ／Ｋ・ｇ程度であるが、加熱によって前記熱電動率が著しく高くなり、比熱が低下するものと推定され、この物性も燃料重油や燃焼用空気の活性化に大きく寄与しているものと思われる。【０１１１】  図１３に示すグラフは、テラヘルツ帯域近辺の電磁波の波数と、該焼結複合鉱体の反射率との関係を、通常のケイ素との比較で示したグラフの略図である。
前記グラフは、レ−ザ−放射波による反射・透過率測定装置を用いて、該焼結複合鉱体の放射特性を推定したグラフで、横軸に波数（ｗａｖｅ  ｎｕｍｂｅｒ）ｓ（ｍ−１）、縦軸に反射率ｒ（％）をとったグラフの略図である。【０１１２】  波数とは、波について、同じ状態が単位長の間に繰り返される数を云う。
一定の波長λをもつときには、波数ｓは、ｓ＝（１／λ）で、波数は波長の逆数であるので、前記放射波が一定の波長をもつ波とすれば、波数１０００（ｍ−１）が、０．３ＴＨｚに相当する。【０１１３】  図１３に示すグラフの試料ｘは、本発明に用いる該焼結複合鉱体の場合の一例であり、試料ｙは比較試料の通常ケイ素の場合である。
前記グラフによると、グラフに表示する波数範囲では、境界は定かでないが波数が３００（０．１ＴＨｚ相当）程度から波数が大凡３０００（１ＴＨｚ相当）付近程度までは、試料ｘの方が試料ｙより明らかに反射率が高いことを示している。
この反射率が高い部分は、反射率自体の分に、該焼結複合鉱体から放射される分が加算されているものと推定されるので、前記グラフの例に用いた該焼結複合鉱体の場合には、中心周波数が大凡０．１〜１ＴＨｚ程度の電磁波が放射されているものと推定される。
以上が、テラヘルツ帯域の電磁波についての説明である。
【実施例１】
【０１１４】  ディ−ゼルエンジンの出力２２０７ｋＷ（３０００ＰＳ［仏馬力］）の６０００総トンの貨物船で、本発明の適用検討を行った。
本実施例については、燃料系統では既存の燃料導管部、および既存の装置に適用し、また、燃焼用空気系統では既存の燃焼用空気ダクトに適用した。
つまり、該焼結複合鉱体の作用を適用するための新規な付加装置は用いずに、船舶の推進用ディ−ゼルエンジンの燃料系統および燃焼用空気系統の機器を利用して、本発明を適用した例である。
適用方法は、該焼結複合鉱体を練り込んだ高粘度塗料、あるいはパテ状物を外側に塗工して包設、あるいは内側に塗工する方法とした。【０１１５】  本発明の適用個所の概要を図１のフロ−図で説明する。
燃料系統においては、破線囲み部７のサ−ビスタンク（Ｂ）、破線囲み部５の燃料導管部、破線囲み部８のサ−ビスタンク（Ｃ）、破線囲み部６の燃料導管部、破線囲み部４の高圧の燃料導管部、およびディ−ゼルエンジン（Ｆ）の破線囲み部１２の噴射ノズルの露出部、これに加えて、破線囲みを付しているフィルタ−装置（Ｄ）、および高圧加圧ポンプ（Ｅ）の各機器である。
燃焼用空気系統においては、図１では破線囲み部９の燃焼用空気活性化装置（Ｈ）としてブロックを描いているが、本実施例では燃焼用空気活性化装置（Ｈ）は挿入接続していなく、ダクト１７とダクト１６が短絡している場合である。
したがって、本発明を適用している個所や機器は、破線囲みを付している燃焼用空気ダクト１６、およびエアフィルタ−装置（Ｉ）である。【０１１６】  図１のフロ−図に示す、破線囲み部７のサ−ビスタンク（Ｂ）への適用について説明する。
既存のサ−ビスタンクについては、該焼結複合鉱体含有の高粘度塗料を、タンク壁面の外側に前記高粘度塗料を厚さ約１．５ｍｍ程度になるように塗工した。
加熱は、加熱蒸気管方式とし、塗工部には外径６〜８ｍｍ程度の可撓性の鋼管を介添えし、１００〜１２０℃程度に加熱するようにした。
前記サ−ビスタンクは、図２の容器２１に示すような角柱型で、高さ０．６ｍ、両幅０．３ｍ程度で、容量で云えば大凡０．０６ｍ３程度の容量のサ−ビスタンクを並列２基で構成している。
該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料は、展剤としてケイ素系樹脂を用い、粒径が１０〜１２０μｍの粉体の該焼結複合鉱体を７０％混合して高粘度塗料としものである。【０１１７】  次に、図１のフロ−図に示す既存の燃料導管部は、破線囲み部５、破線囲み部６の燃料導管部である。、
また、フィルタ−装置（Ｄ）と高圧加圧ポンプ（Ｅ）間の破線囲みを付した燃料導管部３の個所である。
燃料導管は炭素鋼管５０Ａ（外径６０．５ｍｍ）を用いていて、これを包設する該焼結複合鉱体は、パテ状物を用い、図４の右図５０に示す如く、加熱用蒸気管５２を介添えした。
前記パテ状物は、粉体の該焼結複合鉱体、石膏およびシリコン系樹脂とを混練し、粒径が１０〜１２０μｍの粉末状の該焼結複合鉱体を７０％として粘土状にしたものを用い、前記パテ状物の平均厚さを２．５ｍｍ程度とした。
加熱は前記加熱蒸気管方式で、温度は１００〜１２０℃程度に保つようにした。【０１１８】  次に、図１のフロ−図に示す、破線囲み部８のダンピングユニット（Ｃ）、破線囲みを付した前記フィルタ−装置（Ｄ）、および高圧加圧ポンプ（Ｅ）への適用について説明する。
ダンピングユニットのサイズは図６の如き形状で、容器７５の内径は０．６ｍ、高さが１ｍである。
前記ダンピングユニット、前記フィルタ−装置、および前記高圧加圧ポンプについては、外面に高粘度塗料を塗工する方式とし、前記サ−ビスタンクに用いた該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を用いた。
塗工厚さは約１．５ｍｍ程度とし、加熱は加熱用蒸気管方式とし、各塗工部に前記加熱用蒸気管介添えし、加熱温度は１００〜１２０℃程度に調整した。【０１１９】  次に、図１のフロ−図に示す、高圧の燃料導管部４、ディ−ゼルエンジンの前記噴射ノズル部の露出部についての適用を説明する。
高圧の前記燃料導管部、およびディ−ゼルエンジンの前記噴射ノズル部の露出部に、前記高粘度塗料を厚さ約１．５ｍｍになるように塗工した。
各前記塗工面の加熱は、加熱蒸気管方式とし、温度は大凡１１０〜１３０℃程度になるように調整した。【０１２０】  次に、図１のフロ−図に示す、燃焼用空気系統における適用について説明する。
適用機器は、図１のフロ−図の破線囲みを付している既存の燃焼用空気ダクト１６に粉体状の該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を塗工した。
前記したように、燃焼用空気活性化装置（Ｈ）は、本実施例１では採用してない。
該焼結複合鉱体の適用部分は、前記エアフィルタ−装置に至る迄の破線囲みを付している燃焼用空気ダクト１６の部分については、前記燃焼用空気ダクトの壁体の内面と外面の双方に塗工し、それ以降の燃焼用空気ダクト１６については前記壁体の外面のみの塗工とした。
また、エアフィルタ−装置については外側に前記高粘度塗料を塗工し、塗工厚さは約１ｍｍ程度になるように塗工した。
以上の如くして、本発明を適用した場合の結果を、表１に示す。【０１２１】
【表１】
2009074528.tif 000003
【０１２２】  表１は、前記貨物船の航行における、航行期間、渡航数、渡航距離、稼働日数および燃料重油平均消費量における、本発明を適用の場合の適用前に対する結果の表である。
表１によると、稼働日数１日当たりの燃料重油平均消費量でみると、適用前に比較して本発明を適用の場合は消費燃料低減率が８．８％であり、効果があることが分かった。
【実施例２】
【０１２３】  推進用ディ−ゼルエンジンの出力４４１３０ｋＷ（６００００ＰＳ）の６００００総トンのコンテナ−船で、本発明の適用検討を行った。
実施例１との相違は、実施例１に比較して、第一に、船舶の総トン数および前記ディ−ゼルエンジンの出力がかなり高いことである。
なお、コンテナ−船は総トン数に対して、貨物船の場合より出力の大きいエンジンを用いるのがその特徴である。【０１２４】  第二に、実施例１と同様に、該焼結複合鉱体を既存の燃料導管部および既存の装置に適用し、また燃焼用空気系統では既存の燃焼用空気ダクトに適用すると共に、以下の新規な付加装置を挿入接続したことである。
すなわち、燃料系統においては容器型装置および缶体容器装置を挿入接続し、また燃焼用空気系統においては、燃焼用空気活性化装置を挿入接続したことであり、前記装置の挿入接続は該焼結複合鉱体の作用を積極的に及ぼさせる為のものである。【０１２５】  以下、本発明の適用個所を図１で示すのフロ−図にしたがって説明する。
破線囲み部７の既存のサ−ビスタンク（Ｂ）、および破線囲み部５の既存の燃料導管部に、該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を塗工すると共に、この部分に新規装置として、図５に示す如き容器型装置を挿入接続した。
また、破線囲み部８の既存のダンピングユニット（Ｃ）、および破線囲み部６の既存の燃料導管部に、該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を塗工すると共に、この部分に新規装置として、図７に示す缶体容器型装置を挿入接続した。【０１２６】  また、破線囲み部４の高圧の既存の燃料導管部、およびディ−ゼルエンジン（Ｆ）の破線囲み部１２の既存の噴射ノズルの露出部、これに加えて、破線囲みを付している既存のフィルタ−装置（Ｄ）、および既存の高圧加圧ポンプ（Ｅ）の各個所については、粉体状の該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を塗工した。【０１２７】  既存の燃料導管部については、図１に示すのフロ−図では、サ−ビスタンク（Ｂ）とダンピングユニット（Ｃ）間の燃料導管部３、前記ダンピングユニットとフィルタ−装置（Ｄ）間の燃料導管部３、前記フィルタ−装置と高圧加圧ポンプ（Ｅ）間の燃料導管部３、および前記高圧加圧ポンプとディ−ゼルエンジン（Ｆ）間の高圧の燃料導管部４の各場所であり、各燃料導管は炭素鋼管１００Ａ（外径１１４．３ｍｍ）である。
これら各燃料導管部に該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を塗工した。
塗工厚さは約１．５ｍｍ程度とし、加熱は加熱用蒸気管方式とし、加熱温度は１００〜１３０℃程度に保つようにした。【０１２８】  次に、図２に示す既存のサ−ビスタンク（Ｂ）への適用について説明する。
前記サ−ビスタンクのサイズは、図２の容器２１に示すように角柱型で、高さ大凡０．７ｍ、両幅大凡０．３５ｍ程度で、容量で云えば大凡０．１ｍ３程度のサ−ビスタンクを並列４基で構成する。
前記サ−ビスタンクの容器２１内の匣体２７のサイズは、縦２５ｃｍ、横２０ｃｍ、高さ８ｃｍのものを２個とし、前記匣体の壁体は鋼板製である。
匣体２７内に収容している該焼結複合鉱体は、平均径が５ｍｍ程度の塊状で、質量で８ｋｇ収容した。
また、容器２１の外側については、該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を厚さ約１．５ｍｍ程度に塗工し、加熱は加熱用蒸気管方式として、周囲に加熱用蒸気管を介添えした。
前記該焼結複合鉱体の加熱温度は大凡９０〜１００℃程度に調整した。【０１２９】  次に、既存のダンピングユニット（Ｃ）への適用について説明する。
適用した前記ダンピングユニットは図６に示す如き形状で、容器の外径は０．６ｍ、高さが１ｍである。
容器７５の胴部に、下部の透視部８２にドット群で示す塊状の前記該焼結複合鉱体２９と、矢印８４方向から蒸気を供給する入口側加熱用蒸気管部８３と矢印８６方向に蒸気を排出する排出側蒸気管部８５に連なる、前記容器の胴部を取巻く破線で示すスパイラル状の加熱用蒸気管と共に、殻８７中に封入されるようにした。
加熱温度は、１００〜１２０℃程度に調整した。【０１３０】  次に、前記燃料導管部に挿入接続した各新規装置は、図１のフロ−図の破線囲み部５の部分、つまりサ−ビスタンク（Ｂ）とダンピングユニット（Ｃ）間の燃料導管部３の部分に挿入の前記容器型装置、同様に破線囲み部５の部分、つまり前記ダンピングユニットとフィルタ−装置（Ｄ）間の燃料導管部３の部分に挿入の前記缶体容器装置である。【０１３１】  前記容器型装置は図５に示す如き形状で、円筒胴部５７には、炭素鋼管３００Ａ（外径３１８．５ｍｍ）を使用し、左右の天板５８間の長さは５ｍとした。
前記容器型活性化装置の役割については、図５の説明の個所で記載している通り、図１に示すフロ−図の破線囲み部５前後の燃料導管部３が、通過する燃料重油の量に対し短い場合に適用し、該焼結複合鉱体の作用を積極的に及ぼさせるための装置である。【０１３２】  図５に示す前記円筒型容器装置の内部透視部５９に描く如く、前記円筒型容器を周囲からドット群で描く塊状の前記該焼結複合鉱体２９で包設させた。
また、供給側加熱用蒸気管部６６から矢印６７方向に加熱用蒸気が導入され、これに連なる加熱用蒸気管７０が前記円筒型容器にスパイラル状に巻かれ、排出側蒸気管部６８から矢印６９方向に蒸気が排出されるようにした。【０１３３】  前記容器型装置による前記焼結複合鉱体の作用をより高めるために、加えて透視部５９に描く如く、前記容器内に該焼結複合鉱体を内包した匣体６０を内設した。
前記匣体のサイズは炭素鋼管１００Ａを用い、前記匣体には図５に示す如くフィン７１を設け、前記匣体の透視部６１に描くように、ドット群で描く塊状の前記該焼結複合鉱体２９を内包した。
円筒胴部５７の加熱は、図５の蒸気管７０に示す如く加熱用蒸気管方式とし、温度は１００〜１２０℃程度に保つようにした。【０１３４】  図１のフロ−図の破線囲み部６の前記缶体容器装置は、図７の左図９１に示す如き形状で、右図９２に左図の缶体容器のＫ−Ｋ断面とその下部に示すように、缶体容器９３の内部には、匣体１０２を設けていて、形態は砲弾型で前記匣体の壁体の素材はアルミナを使用した。
前記匣体には、図７の右図９２に描くようにドット群で描く、塊状の前記該焼結複合鉱体２９を内包した。
図７の左図９１に示すように、前記缶体容器は４連とし、前記缶体容器型のサイズは前記缶体容器の円筒の内径が５０ｍｍ、長さを４００ｍｍとし、４連の前記缶体容器を２基並列で前記燃料導管部に挿入接続した。
また、図７の缶体容器９３内に包設された、砲弾型の前記匣体中に内包した該焼結複合鉱体の加熱は、加熱用蒸気管方式として、温度は大凡１１０〜１３０℃程度になるように調整した。【０１３５】  次に、燃焼用空気系統について説明する。
図１に示すフロ−図で、破線囲みを付している既存の燃焼用空気ダクト１６、および既存のエアフィルタ−装置（Ｉ）には、粉体状の該焼結複合鉱体含有の前記高粘度塗料を、厚さが１．５ｍｍ程度になるように塗工した。【０１３６】  新規装置としては、図１に示すフロ−図に描くように、エアフィルタ−装置（Ｉ）の前部の空気供給側の燃焼用空気ダクト１６部に、破線囲み部９の燃焼用空気活性化装置（Ｈ）を挿入接続した。
前記燃焼用空気活性化装置の燃焼用空気通過部は、図９および図１０に示す如き該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体で、該焼結複合鉱体のコンパウンドをコ−ティングしたものである。【０１３７】  該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の母体であるオ−プンセル集合体は、イノアック・モルトフィルタ−Ｆ８（商標：イノアックコ−ポレ−ション製）を使用し、素材はＰＵ（ポリウレタン）樹脂である。
該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の通気性は、圧力損失が１ｍｍＨ２Ｏ以下であるので通気性は極め低い。
該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体は、該焼結複合鉱体の粉末を樹脂に練り込んで作成した該焼結複合鉱体のコンパウンドを、オ−プンセル集合体の全ストランド部にコ−テイングして作成した。
前記該焼結複合鉱体のコンパウンドは、ＰＵ系樹脂に、粒径が大凡１０〜１２０μｍ程度の該焼結複合鉱体の粉末を混練したコンパウンドで、混合比率はＰＵ系樹脂が３０％、該焼結複合鉱体が７０％である。【０１３８】  また、本実施例２においては、図１０に示すように、玉状焼結複合鉱体１３１を該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に内包させた。
玉状該焼結複合鉱体の形状は、やや偏平状にしたピ−ナッツの如き形状で、サイズは長径１５ｍｍ、短径１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍとした。
玉状該焼結複合鉱体の材料は、ポリウレタン系樹脂と、粒径が１０〜１２０μｍ程度の該焼結複合鉱体の粉末とを混練した混合樹脂で、混合比率はＰＵ樹脂分が３０％、該焼結複合鉱体が７０％とした。【０１３９】  前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に内包の、玉状該焼結複合鉱体の平面上の相互の位置関係を固定する方法は、図１１の右図１３４に示す如く、ネット交差点接合式の玉状焼結複合鉱体の固定法を採用した。
前記ネットは、２０ｍｍメッシュ（ストランド間隔）で、ストランド径は約０．６ｍｍのナイロン樹脂製ネットを用い、前記ネットのストランド３本間隔、つまり経緯とも６０ｍｍ間隔の交差点に、玉状の該焼結複合鉱体をエポキシ系樹脂で接合し、玉状該焼結複合鉱体接合ネットとした。
前記玉状該焼結複合鉱体接合ネットを、厚さ２０ｍｍの２枚の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体に挟んで、厚さ４０ｍｍの玉状該焼結複合鉱体内包の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体とした。【０１４０】  図１０に示す、前記玉状該焼結複合鉱体内包の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体１２４を、図９の左図１２０に示すように環状に取付けて、燃焼用空気活性化装置とした。
環状の取付けた該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体は、幅８００ｍｍ、前記環状の周長７ｍとした。
以上の如くして、本発明を適用した場合の結果を、表２に示す。【０１４１】
【表２】
2009074528.tif 000004
【０１４２】  表２は、前記コンテナ船の航行における、航行期間、稼働日数および燃料重油平均消費量に関する、本発明を適用の場合の適用前に対する結果である。
表２によると、航行海里（ｎ  ｍｉｌｅ；１．８５２ｋｍ）当たりの燃料重油平均消費量で見ると、適用前に比較して本発明を適用の場合は消費燃料低減率は６．６％であり、効果があることが分かった。
【実施例３】
【０１４３】  実施例２における本発明の適用について、図１のフロ−図における、破線囲み部６に挿入接続の前記缶体容器を短絡、つまり４連の前記缶体容器の２基を省いた場合について検討した。
以上の如くして、本発明を適用した場合の結果を、表３に示す。【０１４４】
【表３】
2009074528.tif 000005
【０１４５】  表３は、前記コンテナ船の航行における、航行期間、稼働日数および燃料重油平均消費量に関する、本発明を適用の場合の適用前に対する結果である。
表３によると、航行海里当たりの燃料重油平均消費量で見ると、適用前に比較して本発明を適用の場合は消費燃料低減率は４．３％であり、効果があることが分かった。
しかしながら、実施例２の消費燃料低減率より低減率が低下したが、これは前記缶体容器の２基を省いた影響と思われる。
【実施例４】
【０１４６】  実施例３における本発明の適用について、図１のフロ−図における、破線囲み部９の燃焼用空気活性化装置（Ｈ）、つまり環状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を用いた燃焼用空気活性化装置を省いた場合について検討した。
以上の如くして、本発明を適用した場合の結果を、表４に示す。【０１４７】
【表４】
2009074528.tif 000006
【０１４８】  表４は、前記コンテナ船の航行における、航行期間、稼働日数および燃料重油平均消費量に関する、本発明を適用の場合の適用前に対する結果である。
表４によると、航行海里当たりの燃料重油平均消費量で見ると、適用前に比較して本発明を適用の場合は消費燃料低減率は３．９％であり、効果があることが分かった。
しかしながら、実施例３の消費燃料低減率よりさらに低減率が低下したが、これは前記缶体容器の２基を省いた影響に加えて、環状の前記該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を用いた燃焼用空気活性化装置を省いた結果と思われる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】  本発明は、燃料重油を用いるディ−ゼルエンジン搭載の船舶において、燃料重油貯蔵タンクからディ−ゼルエンジンに至る燃料系統や、空気取込み部からディ−ゼルエンジンに至る燃焼用空気系統で、燃料重油や燃焼用空気に該焼結複合鉱体がもつ特性を作用させて、燃焼性面での活性化を行うという、物理的手段での熱効率の向上の方法、構造あるいは装置の発明である。
消耗材料が殆ど不要で、極めて簡便な方法で、船舶用ディ−ゼルエンジンの熱効率を向上させることができる。
したがって、船舶用ディ−ゼルエンジンばかりでなく、発電機用エンジンやボイラ−など、燃料に重油を用いる熱機関にそのまま援用できる。
また、新規な装置設備の設置をしなくても本発明を適用できる。【０１５０】  燃料重油は、石油原油を分溜して得られる比重の大きい高沸点の部分の油で、１種、２種および３種に分類され、この順に粘度および凝固点が高くなり、硫黄分も多くなる。
したがって、ガソリン、軽油などよりも不純物を多く含むのが重油の特徴であり、燃料重油のこの性状が該焼結複合鉱体がもつ特性の作用を大きく受ける理由と考えられ、燃料重油に対する特有の効果を見いだしたものである。
また、本発明の適用によって、ディ−ゼルエンジンの燃焼効率が向上するので、これに伴って燃焼有害物質の排出も軽減することになる。
かようなことから、応用範囲が広く、産業界に資するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】  舶用エンジンの燃料系統と燃焼用空気系統のフロ−を示すブロック線図
【図２】  サ−ビスタンク利用での燃料重油活性化適用例
【図３】  燃料導管部利用での電気ヒ−タ−型の燃料重油活性化適用例
【図４】  燃料導管部利用での加熱用蒸気管型の燃料重油活性化適用例
【図５】  燃料導管部に挿入接続された容器型装置
【図６】  ダンピングユニット利用での燃料重油活性化適用例
【図７】  燃料導管部に挿入接続された缶体容器装置
【図８】  高圧燃料導管部利用とディ−ゼルエンジン噴射ノズル利用での燃料重油活性化適用例
【図９】  環状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体による燃焼用空気活性化装置
【図１０】  該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体切片略図と中層面部の玉状焼結複合鉱体の内包略図
【図１１】  該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体の中層面部に挿入の玉状焼結複合鉱体の位置略図
【図１２】  角柱状該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体による燃焼用空気活性化装置
【図１３】  テラヘルツ帯域の一部における波数と反射率との関係のグラフ略図
【符号の説明】
【０１５２】    ３  燃料導管部
４  破線囲み部；高圧燃料導管部
５  破線囲み部；燃料導管部構造ないし燃料導管部に挿入接続の装置部
６  破線囲み部；燃料導管部構造ないし燃料導管部に挿入接続の装置部
７  破線囲み部；サ−ビスタンク
８  破線囲み部；ダンピングユニット
９  破線囲み部；燃焼用空気活性化装置
１１  矢印；燃料重油フロ−方向
１２  破線囲み部；ディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部
１５  矢印；燃焼用空気のフロ−方向
１６  燃焼用空気ダクト
１７  外気空気の供給ダクト
２１  サ−ビスタンク容器
２２  入口側燃料導管部
２４  出口側燃料導管部
２６  サ−ビスタンク容器内部の透視部
２７  匣体
２８  匣体の透視部
２９  テラヘルツ帯域の電磁波を放射するケイ素化合物を主体とする焼結複合鉱体
３０  供給側加熱用蒸気管部
３２  排出側蒸気管部
３４  サ−ビスタンク内の燃料重油のレベル
４０  左図；燃料導管部構造の側面略図
４１  右図；燃料導管部構造の断面略図
４２  保護カバ−
４３  電気ヒ−タ−
４４  燃料導管内の燃料重油
４９  左図；燃料導管部構造の側面略図
５０  右図；燃料導管部構造の断面略図
５１  保護カバ−
５２  加熱用蒸気管
５７  円筒胴部
５８  フランジ天板部
５９  容器内部透視部
６０  容器に内設の匣体
６１  匣体の透視部
６２  入口側燃料導管部
６４  出口側燃料導管部
６６  供給側加熱用蒸気管部
６８  排出側蒸気管部
７０  スパイラル状に巻かれた加熱用蒸気管
７１  匣体のフィン
７５  ダンピングユニット容器
７６  入口側燃料導管部
７８  容器内の燃料重油の供給口
７９  容器内の燃料重油レベル
８０  空気孔
８１  容器内部透視部
８２  下部の透視部
８３  供給側加熱用蒸気管部
８５  排出側蒸気管部
８７  殻
８８  出口側燃料導管部
９１  左図；缶体容器の斜視略図
９２  右図；左図の缶体容器のＫ−Ｋ断面略図とその下部の斜視略図
９３  缶体容器
９４  入口側燃料導管部
９６  出口側燃料導管部
９８  連結管
９９  缶体容器胴部の上部孔
１００  缶体容器胴部の側面孔
１０１  缶体容器のスペ−ス部
１０２  缶体容器内設の匣体
１０３  電気ヒ−タ−または加熱用蒸気管
１０８  供給側加熱用蒸気管
１１０  排出側蒸気管
１１２  高圧燃料導管部
１１３  高圧燃料導管部に巻かれた加熱用蒸気管
１１４  ディ−ゼルエンジンの噴射ノズル部
１１５  カバ−
１２０  左図；環状の燃焼用空気活性化装置の斜視略図
１２１  右図；左図のＬ−Ｌ断面略図
１２２  燃焼用空気取り込み部
１２３  矢印；燃焼用空気取込み方向
１２４  環状の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体
１２５  空気集約ダクト
１２６  矢印；エアフィルタ−への方向
１３１  玉状の該焼結複合鉱体
１３２  もう一個の該焼結複合鉱体オ−プンセル構造体を示す破線部
１３３  左図；埋込み式の玉状焼結複合鉱体
１３４  右図；ネット交点接合式の玉状焼結複合鉱体
１３５  ネットを構成するストランド
１３６  左図；角柱の燃焼用空気活性化装置の斜視略図、
１３７  右図；左図のＲ−Ｒ断面略図。
１３８  空気取り込み部
１３９  空気集約ダクト
（Ａ）  燃料重油貯蔵タンク
（Ｂ）  ディ−ゼルエンジン域内のサ−ビスタンク
（Ｃ）  ダンピングユニット
（Ｄ）  フィルタ−装置
（Ｅ）  高圧加圧ポンプ
（Ｆ）  ディ−ゼルエンジン部
（Ｇ）  燃焼用空気取込み装置
（Ｈ）  燃焼用空気活性化装置
（Ｉ）  エアフィルタ−装置
（Ｊ）  燃焼用空気冷却装置
Ｍ    寸法方向
Ｎ    寸法方向
Ｐ    寸法方向
ｘ    該焼結複合鉱体
ｙ    通常ケイ素（比較試料）
【図１】
2009074528.tif 000007
【図２】
2009074528.tif 000008
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年1月25日(2008.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】  ケイ素化合物を主体とするテラヘルツ帯域の電磁波を放射する焼結複合鉱体が、テラヘルツ帯域の電磁波を放射する理由は十分には解明されてないが、該焼結複合鉱体は分子の結合構造上、周囲の熱エネルギを一方向に凝縮し、ある限界まで蓄積されると、一気に放射エネルギ−として外部に電磁波として放射されるものと推定されている。
また、該焼結複合鉱体への遠赤外線領域を含む赤外線の照射が関係していること、つまり該焼結複合鉱体への加熱による影響が大きいことが分かった。
この現象は、テラヘルツ帯域電磁波より波長が短い赤外線が、テラヘルツ電磁波を干渉作用などで励起するためではないかと考えられている。
なお、０℃の絶対温度は２７３Ｋ（ｋｅｌｖｉｎ；ケルビン）で、常温は絶対温度では２９０Ｋ前後であり、如何なる物質からも遠赤外線を含む赤外線が照射されているので、加熱という条件は満たしていることになると云える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】  次に、テラヘルツ帯域の電磁波について説明する。
ところで、ミリ波と赤外線の中間帯域にあるテラ（Ｔ；１０１２の接頭語）ヘルツ（Ｈｚ）帯域の電磁波は、一般的に大凡周波数０．１〜１０ＴＨｚの波帯域のことを云い、前記帯域の電磁波発生技術や電磁波の検出や測定が困難なことから、研究が十分には進んでなく、電磁波技術の暗黒領域などと云われている。
該焼結複合鉱体がテラヘルツ帯域の電磁波を放射する理由は十分には解明されてないが、該焼結複合鉱体は分子の結合構造上、周囲の熱エネルギを一方向に凝縮し、ある限界まで蓄積されると、一気に放射エネルギとして外部に電磁波として放射されるものと推定されている。
また、この帯域の電磁波は、光波と電波の境界領域に存在していて、双方の特性を合わせ持つことが知られている。