(57)【要約】      （修正有） 【課題】簡単な構造でかつ安価に液体燃料の炭素間結合を物理的に微粒子化することにより燃料の向上や有害排気ガスの低減をはかる。        【解決手段】液体燃料の流入路を有する本体と、流出路を有する本体とこれら本体を連結するための連結本体部とを有し、本体内部にスクリュー部と増幅ホーン増幅部とこれらを振動するための振動素子を備え、ホーン増幅部は振動素子の両端に結合するように配設され、且つスクリュー部、増幅ホーン部、振動素子を同軸的に配設した。【選択図】図１
0003136867.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炭素間結合された液体燃料を超音波作用によって物理的に炭素間結合を
切断させることにより完全燃焼化を促進させることが可能な液体燃料微粒子化処理装置に
おいて、未処理液体燃料の流入路を有する本体部と、前記液体燃料を処理した後の液体燃
料を流出するための流出路を有する本体部と、前記流入路及び流出路を有する各々の本体
部を連結する連結本体部を有し、前記各本体部の内部に収容され前記未処理液体燃料が多
重の螺旋状の流通路を有し前記流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュー部と、前
記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子と、前記振動
素子の振動を増幅させるための増幅ホーン部とを備え、前記増幅ホーン部は振動素子両端
に結合するように配設され、且つ前記スクリュー部を前記増幅ホーン部、振動素子各々の
中央内部に同軸的に配設したことを特長とする液体燃料微粒子化処理装置。    
【請求項２】
前記増幅ホーン部は液体燃料の流入側と流出側とで口径及び全長が異な
るよう構成したことを特徴とする請求項１記載の液体燃料微粒子化処理装置。  
【請求項３】
前記スクリュー部はシリカ、アルミナ、マグネシウム等の金属元素を単
独または混合乾燥させ、長時間焼成した焼成体セラミックであることを特徴とする請求項
１記載の液体燃料微粒子化処理装置。
【請求項４】
前記スクリュー部は放射線を放射する放射性鉱石、電気石等の花崗岩石
であることを特徴とする請求項１記載の液体燃料微粒子化処理装置。      
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は自動車、船舶、汎用燃料機器、土木機械等に用いられる内燃機関の液体燃料の
分子集団を微粒子化することにより、完全燃焼化を促進して燃費の向上や有害ガスの低減
が可能となる液体燃料微粒子化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関については、近年、環境に優しくまた省エネルギーであることが特
に要求されている。この理由として、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素
（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）が大気汚染の元凶とされ、これら有害物質の排出量を抑
える必要があり、また資源の枯渇が懸念される今日において燃料の消費が少ない内燃機関
が求められている。更には、ガソリンエンジンのみならず、燃料効率が良いとされてきた
ディーゼルエンジンにおいても、排気ガス中の黒鉛や浮遊微粒子物質についても有害とさ
れ、この排出を低減することが要求されている。
【０００３】
このため、磁界中に燃料を通過させ、燃料分子の結合を切断して微粒子化することによ
り、完全燃焼を促進し、燃料効率をアップさせることが提案されている。これは、核磁気
共鳴現象を利用したもので、この原理はその名前からもわかるように原子核の磁気的性質
に基づく現象である。核は正に帯電したプロトンと中性子からできているため、この正に
帯電した核が回転すると、電流がコイルを流れるのと同じように小さい磁石を作りだす。
この磁石の大きさは、核の中でのプロトンの方向によって決定される。このような小さい
磁石と考えられる核を外部磁場の中におくと、外部磁場に対し量子力学的条件に制約され
た数の配向をとる。これにラジオ波を照射するとラジオ波を吸収し、核磁気の配向を変え
核磁気共鳴という現象を起こす。この核磁気共鳴現象により、今まで結び付きが強かった
炭素間結合がスピン現象により弱くなり、それ故に炭素間結合が切断されることになる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した核磁気共鳴作用を利用してその核磁気共鳴装置を提供するには
強力な永久磁石あるいは電磁コイルを用いた電磁石が必要になり、設置スペース、重量、
コスト等が問題点となり、また電磁石による装置においては電気系統が故障すると共に動
作不能となる可能性が生ずる。さらには、磁気漏洩による電子装置の誤動作が考えられ、
コンピュータを多く搭載した今日の自動車においては、誤動作による交通事故の危険さえ
伴うものとなる。  
【０００５】
また、本考案者においても上記方法を試行してみたが、その効果が十分に発揮されず、
逆に十分な効果を発揮するためにはその装置が大型なものとなり、自動車や船舶といった
軽量化が要求される内燃機関に用いることは実用的ではなかった。そして、このような問
題点を解決せんとして、本願考案者は新しい液体燃料微子化処理装置を提案している。
【特許文献１】実用新案登録第３１２７２０９号      この考案においては従来の問題点に対してはその目的は達成されてはいるが、使用者からは更なる小型化、低価格化及び高性能化が求められていた。しかしながら、単に小型化を行うとその効率が悪化し、所望する効果が得られないものとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願考案はこのような問題  を除去せんとなされたものであり、本願の考案によれば、
構造が簡単でかつ安価で液体燃料の炭素間結合を切断して、液体燃料の分子集団を小型化
させることが可能となり、この結果として完全燃焼および燃費の向上を図ることが可能な
液体燃料微粒子化処理装置を提供し、合わせて磁束の漏洩等他の問題点も解決できる液体
燃料微粒子化処理装置を提供することを目的としている。上記目的を達成するために、本
願における考案においては、未処理液体燃料の流入路を有する本体部と、前記液体燃料を
処理した後の液体燃料を流出するための流出路を有する本体部と、前記流入路及び流出路
を有する各々の本体部を連結する連結本体部を有し、前記各本体部の内部に収容され前記
未処理液体燃料が多重の螺旋状の流通路を有し前記流通路の液体燃料を流動させるための
スクリュー部と、前記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振
動素子と、前記振動素子の振動を増幅させるための増幅ホーン部とを備え、前記増幅ホー
ン部は振動素子両端に結合するように配設され、且つ前記スクリュー部を前記増幅ホーン
部、振動素子各々の中央内部に同軸的に配設したことを特長としている。    
【０００７】
特に本願考案においては、増幅ホーン部は液体燃料の流入側と流出側とで口径及び全長
が異なるよう構成したことを特徴としている。
【０００８】
また、本願考案においては前記スクリュー部の部材をシリカ、アルミナ、マグネシウム
等の多元素共存特殊鉱石材料を用いて、セラミック焼成成型したことを特徴としている。
【０００９】
更に、他の実施態様として前記スクリュー部を微弱な放射線を放射する放射性鉱石、電
気石等の花崗岩石であることをその特徴としている。
【考案の効果】
【００１０】
以上のように請求項１の考案に係る炭素間結合された液体燃料を超音波作用によって炭
素間結合を切断させることにより完全燃焼化を促進させることが可能な液体燃料微粒子化
処理装置によれば、未処理液体燃料の流入路を有する本体部と、前記液体燃料を処理した
後の液体燃料を流出するための流出路を有する本体部と、前記流入路及び流出路を有する
各々の本体部を連結する連結本体部を有し、前記各本体部の内部に収容され前記未処理液
体燃料が多重の螺旋状の流通路を有し前記流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュ
ー部と、前記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子と
、前記振動素子の振動を増幅させるための増幅ホーン部とを備え、前記増幅ホーン部は振
動素子両端に結合するように配設され、且つ前記スクリュー部を前記増幅ホーン部、振動
素子各々の中央内部に同軸的に配設したことにより、従来の性能が向上するとともに、小
型化及び低価格化が達成できる。
【００１１】
また、請求項２の実施例によれば、増幅ホーンは液体燃料の流入側と流出側とで口径及
び全長が異なるよう最適化したことにより、その処理能率が著しく向上し、小型化も可能
となった。
【００１２】
さらに、請求項３乃至４の実施例によれば、前記請求項１乃至２の効果に加えて、その
効果が重畳的に得られるものとなる。  
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
未処理液体燃料の流入路を有する本体部と、前記液体燃料を処理した後の液体燃料を流
出するための流出路を有する本体部と、前記流入路及び流出路を有する各々の本体部を連
結する連結本体部を有し、前記各本体部の内部に収容され前記未処理液体燃料が多重の螺
旋状の流通路を有し前記流通路の液体燃料を流動させるためのスクリュー部と、前記スク
リュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振動素子と、前記振動素子の
振動を増幅させるための増幅ホーン部とを備え、前記増幅ホーン部は振動素子両端に結合
するように配設され、且つ前記スクリュー部を前記増幅ホーン部、振動素子各々の中央内
部に同軸的に配設するよう構成することが好ましい。
【実施例１】
【００１４】
本願の考案に係わる液体燃料微粒子化処理装置を図面に示した実施例に基づき説明する
。図１は本願考案に係わる液体燃料微粒子化処理装置の断面を示しており、本実施例にお
いては自動車用ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、小型船舶用エンジンにした場合
を示している。
【００１５】
図１において、１は本体Ａであり、該本体Ａは未処理液体を流入させるための流入路を
有しており、本実施例においては、その先端には図示しない流入パイプとの接続のために
、流入路の内側に雌状螺子部を設けている。２は本体Ｂであり、後述する未処理液体が処
理化された液体燃料が流出するためのものであり、前記した本体Ａとは逆の作用となる流
出路を有しており、その流出路の内側にも、図示しない流出パイプとの接続のために、雌
状螺子部が設けられている。
【００１６】
３は本体Ｃであり、該本体Ｃは前記した本体Ａと本体Ｂとを連結し、該本体Ａ、Ｂ、Ｃ
によって筐体が構成されている。４は流入側に設けられた増幅ホーンであり後述する振動
素子に接続固定されている。この増幅ホーンは流入側先端と後端においてはその口径と全
長が異なるよう形成されており、所謂ホーン型の形状を有している。５は流出側に設けら
れた増幅ホーンであり、処理化された液体燃料はこの増幅ホーンを通過して流出すること
になる。この増幅ホーンの形状は前記した流入側ホーンとは、その口径、全長が異なるよ
う形成されている。これを詳説すると、流入側のホーンにおいては、液体燃料の流入量を
増大させるとともに、その流入速度を向上するため、その口径は大きく、また流入路の全
長を大きくとっている。このため、多くの液体燃料が流入でき、かつ液体燃料の渦流現象
が増大し、従って流入速度を増大させることができるものとなる。  
【００１７】
これとは逆に、流出側増幅ホーンにおいては、処理化された液体燃料を円滑に且つ、安
定的に流出させるためのものであり、その形状、構造も流入側増幅ホーンとは異なり、口
径は小さく、またその全長も短いものとなっている。この前後の増幅ホーンの役割として
は、未処理の液体を超音波によって、微粒子化をするときのその効果を増幅させるための
ものであり、後述する振動素子から発生した振動量を増幅させるものである。
【００１８】
６はスクリュー部であり、前述したとおり、４の増幅ホーンから出た未処理液体燃料は
このスクリュー部６に沿って流入することになる。このスクリュー部６は螺旋状の形状を
しており、この螺旋に沿って液体燃料が通過することになる。このスクリュー部６は前記
した流入側ホーン、流出側ホーン及びそれらのホーンを結合固定している後述する振動素
子などの内部に同軸的に配設されている。７は振動素子であり本実施例においては圧電素
子が用いられている。この圧電素子はその駆動力を高めるため、本実施例においては、４
個の圧電素子を直列的に接続されており、適宜必要に応じて、その個数が決定される。  
【００１９】
７は振動素子であり、本実施例の振動素子としては超音波を発生させる圧電素子を用い
られており、該振動素子７からの振動を増幅ホーンと協同しながらスクリュー部にその振
動を伝えることになる。９は前述した振動素子７を駆動するための電源端子であり、本体
Ｃの一部に固定されている。前記した振動素子７は、ピエゾ式圧電素子が好適ではあるが
、超音波を発生させるための振動子であれば、どの様な素子であっても使用可能である。
該振動素子７は、前述したとおり、１個の振動子を用いるのではなく、本実施例のように
４個の振動素子を直列に接続し、その振動が増大するよう構成されている。９は本体部と
増幅ホーンとを密閉性を有しながら固定するための、Ｏリングである。    
【００２０】
ところで、本願考案者は液体燃料の炭素間結合を開放して微小クラスター化して、燃焼
効率の向上を試作していたところ、磁気を用いた核磁気共鳴装置においては、なかなか良
好な結果を得ることができず、このため考案したのが、この炭素のクラスターを小さくす
る方法として超音波を振動源とする方法である。超音波であれば、基本的には磁石を用い
たものより、より能動的であり、その効果が期待される。しかしながら、場合によっては
その装置が大型化し、磁気作用と同様に自動車や船舶といった移動体に設置するには困難
なものであった。
【００２１】
そのため、ここで、本願実用新案登録出願人が考案した液体燃料微粒子化の構造につい
て説明する。図において、流入側増幅ホーン４、流出側ホーン５及びその間に配設された
振動素子は一体的に連結されているとともに、その中心内部にはスクリュー部６も同期的
に振動するように固定配設されている。このスクリュー部６の構造においては、液体燃料
はこのスクリュー部６の外側に設けられた螺旋状のスクリューガイド部に沿って、流動す
ることになる。最終的には、増幅ホーン部６及び本体Ｂ内部に設けられた流出口から処理
された液体燃料が出て行くことになる。このように、スクリュー部、即ち、螺旋状に形成
された構造によって流動する液体燃料は超音波である振動付与時間が結果的には長くなり
、換言すれば、液体燃料が振動子に当たる時間が長くなることにより、その効果が期待さ
れることになる。更には、流水路を多重の螺旋状にすることにより、水流が回転し、渦水
流が発生し、流速が増大されることになる。この結果、液体燃料の処理時間そのものは短
時間化されているが、超音波の振動量は増加するといった大きな効果が得られるものとな
る。また、流入側増幅ホーン部、振動素子、り流出側増幅ホーン部とを一体的に接続連結
することにより、振動素子から発生する超音波が、各々の部材に同期的に伝達かつ増幅す
ることにより、その効果が増大することになる。また、これらの部材の内部に流水路を有
するスクリュー部を内部中央に配設することにより、その目的、効果が得られるものとな
る。  
【００２２】
次に、本願実用新案登録出願人が考案したスクリュー部６の材質について説明する。本
実施例で示したとおり、本願の考案は増幅ホーン部４、５、スクリュー部６及び圧電素子
７によって液体燃料を小クラスター化するのであるが、更にイオン化して炭素間結合を小
さくするために、その材質が重要になってくる。本願におけるスクリュー部６にはシリカ
、アルミナ、カリウム、カルシウム等の単体若しくはそれらを混合し、更に温度上昇しな
い方法で長時間かけて乾燥させ、調製された還元雰囲気の炉内で、約１４００乃至１６０
０度Ｃ前後で長時間焼成した緻密な焼成体セラミックより構成される。                
【００２３】
さらには、本願出願人は、上記したシリカ、アルミナ、マグネシウム、カリウム等の金
属材料の替わりにトルマリンで代表される微弱な放射線を放射する放射鉱石や電気石等の
花崗岩石である多元素共存特殊鉱石材料を用いる。これらの鉱石は波長１１ミクロン、０
. ６ミリアンペア程度の微弱電流が永久に流れ続ける誘導体である。そして、例えば流体
が空気の場合、大気のマイナスイオンが鉱石の持つプラス電極に吸い付けられ、マイナス
電極に整列される。マイナス電極に蓄えられた電子は、増幅スクリューやスクリューホー
ンの金属鉱石が流体に触れると瞬時に液体中に放電される。これにより、液体燃料がイン
化され電気分解が促進されることになる。そして、このような多元素共存特殊鉱石材料を
スクリュー６の形状に成形した成形型に流し込み、その後１０００度Ｃの前後の熱により
セラミック化焼結する。このようにして、多元素共存特殊鉱石材料をスクリューガイドと
することにより、振動素子７で増幅ホーン部４、５を振動させる構成と相まって未処理液
体燃料を処理するとともに、イオン化が促進され炭素間結合がさらに小さくなる。なお、
上記の実施例については、スクリュー部６あるいは増幅ホーン部４、５及び振動素子で構
成した微粒子化処理装置とスクリュー部６のイオン化による微粒子化処理装置を組み合わ
されているが、その何れか単独で用いても、その効果が得られることは言うまでもない。
【００２４】
このように、本願考案は、未処理液体燃料の流入路を有する本体部と、前記液体燃料を
処理した後の液体燃料を流出するための流出路を有する本体部と、前記流入路及び流出路
を有する各々の本体部を連結する連結本体部を有し、前記各本体部の内部に収容され前記
未処理液体燃料が多重の螺旋状の流通路を有し前記流通路の液体燃料を流動させるための
スクリュー部と、前記スクリュー部を超音波で振動させ液体燃料を微振動させるための振
動素子と、前記振動素子の振動を増幅させるための増幅ホーン部とを備え、前記増幅ホー
ン部は振動素子両端に結合するように配設され、且つ前記スクリュー部を前記増幅ホーン
部、振動素子各々の中央内部に同軸的に配設したことにより、小型化、高効率化及び高能
率化が得られるものとなる。  
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本願考案に係る液体燃料微粒子化処理装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  本体Ａ  
２  本体Ｂ
３  本体Ｃ    
４  増幅ホーン部    
５  増幅ホーン部    
６  スクリュー部    
７  振動素子    
８  電源端子    
９  Ｏリング    
【図１】
0003136867.tif 000003