專利名稱：流體燃料的改性裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)流體燃料的改性裝置，更具體地說，是有關(guān)對例如汽油發(fā)動機的內(nèi)燃機及鍋爐用燃燒裝置等使用的液體燃料或如液化天然氣(LNG)的氣體燃料進行改性，提高內(nèi)燃機或燃燒裝置內(nèi)的燃燒效率并減少排出氣體中含有的氮化合物(NOx)的燃料改性裝置。
在有關(guān)裝有汽油發(fā)動機的汽車中，使發(fā)動機內(nèi)汽油基本完全燃燒而提高燃料燃燒效率，并且減少排氣中氮化合物(NOx)的方法以前已有多個提案。作為已知的一例，是在用泵將油箱中的汽油送往汽化器的燃料供給管外側(cè)將多個永久磁鐵按所需間隔環(huán)狀配置的燃料耗費改善裝置。通過該裝置，由永久磁鐵產(chǎn)生的磁場使管內(nèi)流動的汽油分子排列發(fā)生變化，實現(xiàn)所謂“活性化”，由此達(dá)到改善燃料耗費的目的。而且，只需用特殊的帶子卷繞在從點火線圈引出的高壓線和發(fā)動機火花塞的連接部分上就可得到良好的點火用火花，從而提高汽油的燃燒效率，如此宣傳的裝置正在進行部分商品化。
但是上述燃料耗費改善裝置并沒有達(dá)到發(fā)明人大力宣傳的那種效果，實際上實驗也沒有得出燃料耗費改善的有意義的效果。例如，上述在燃料供給管外側(cè)環(huán)狀配置永久磁鐵的裝置可能是希望對汽油施加磁場作用，在分子水平上使電子旋轉(zhuǎn)，由此改變分子排列，謀求燃料的活性化。
但是，由于永久磁鐵的磁場從燃料供給管的外側(cè)施加磁場作用，而且該磁場的方向也是一定的，所以大概難以使分子排列發(fā)生變化。另外，上述的象用特殊的帶子卷在火花塞上的方法如何使燃料效率增大這一點沒有闡述任何理由，而根據(jù)推理是不能得到有意義的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明提供的改善裝置，目的是使得應(yīng)用以前技術(shù)的燃料耗費改善裝置不能完成的流體燃料的改性成為可能，提高內(nèi)燃機或燃燒裝置內(nèi)的燃燒效率、改善燃料耗費，并減少排氣中的氮化合物(NOx)。
為能夠克服上述問題而順利地達(dá)到所期望的目的，本發(fā)明的流體燃料的改性裝置包括在內(nèi)部形成汽油或可燃性氣體等流體燃料通過的燃料通路的繞線架體、在該繞線架體的外周卷繞所需圈數(shù)而構(gòu)成的線圈以及封入上述燃料通路并允許上述流體燃料接觸通過的磁性金屬多表面體而構(gòu)成，向上述線圈施加所需電壓而產(chǎn)生磁場，并由該磁場使位于上述燃料通路中的磁性金屬多表面體磁化，在上述燃料通路中，使流體燃料一邊與上述被磁化的磁性金屬多表面體接觸一邊流過，由此對該流體燃料進行改性處理。
同樣，為克服上述問題，很好地達(dá)到所期望的目的，本發(fā)明另一方案的流體燃料改性裝置包括在內(nèi)部形成使汽油或可燃性氣體等流體燃料通過的燃料通路在軸心定向的繞線架體、在該繞線架體的外周卷繞所需圈數(shù)而構(gòu)成的線圈、封入前述燃料通路并允許上述流體燃料接觸通過的非晶態(tài)金屬多表面體而構(gòu)成，向上述線圈施加所需電壓而產(chǎn)生磁場，并由該磁場使上述燃料通路中的非晶態(tài)金屬多表面體磁化，在上述燃料通路中，使流體燃料一邊與上述被磁化的非晶態(tài)金屬多表面體接觸一邊流過，由此進行該流體燃料的改性。
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的流體燃料改性裝置的縱剖面圖。
圖2是圖1所示流體燃料改性裝置局剖立體圖。
圖3是將圖1所示流體燃料改性裝置連接于汽車用發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)狀態(tài)的說明圖。
圖4是使用非晶態(tài)金屬的磁化裝置進行燃料耗費檢測結(jié)果的表格。
下面，對于本發(fā)明的流體燃料改性裝置，參照


采用非晶態(tài)金屬多表面體的改性裝置安裝在汽油發(fā)動機的實施例。圖1表示實施例流體燃料改性裝置10的縱剖面，該改性裝置10主要是由非磁性材料構(gòu)成的圓筒狀繞線架體12、在該繞線架體12外周卷繞的線圈14、在該繞線架體12內(nèi)部形成的燃料通路16和封入該燃料通路16并允許上述流體燃料接觸通過的非晶態(tài)金屬多表面體18而構(gòu)成。即繞線架體12在長度方向兩端部形成所需直徑的法蘭20、20，用例如硬質(zhì)合成樹脂的非磁性體作為材質(zhì)。沿繞線架體12的中心軸線貫通地形成允許汽油或可燃性氣體等流體燃料通過的通孔作為燃料通路16，在該燃料通路16的大致中間部位使該通路的內(nèi)徑擴大而形成內(nèi)徑擴大室22。在該內(nèi)徑擴大室22放入后述的非晶態(tài)金屬多表面體18。
為了使多表面體18能簡單地放入內(nèi)徑擴大室22中，如圖2所示，最好是相對于一側(cè)法蘭20的開放端面，設(shè)置裝卸自如的分離蓋24。該分離蓋24上帶有耐油腐蝕的密封環(huán)23，以確保與內(nèi)徑擴大室22間的液密封性。另外，在法蘭20的開放端面上，按所需圓心角在半徑方向上形成多個螺孔25，同時在分離蓋24的安裝面上按所需圓心角在半徑方向形成多個通孔26。這樣，通過將螺栓28擰入相對應(yīng)的螺孔25和通孔26就完成了上述法蘭20和分離蓋24的可靠安裝。在分離蓋24和另一側(cè)的法蘭20上形成連通燃料通路16的管接頭30、30，由軸線方向向外伸出。從如后述的燃料泵34的排出側(cè)引出的管36及從汽化器38入口側(cè)引出的管40與這些管接頭30、30相連接(參見圖3)。
在上述繞線架體12的圓筒狀外周面上，用例如線徑0.5mm的絕緣外皮銅線在法蘭20、20之間的區(qū)域內(nèi)卷繞約2000圈而形成線圈14。在線圈14的卷繞開始端及卷繞終了端導(dǎo)出導(dǎo)線32、32，與所需的直流電源或交流電源相連接。例如，向上述線圈14施加12伏左右的直流電壓，或根據(jù)需要施加12伏左右的交流電壓。
作為一例，在上述燃料通路16的內(nèi)徑擴大室22中放入非晶態(tài)金屬多表面體18。把該非晶態(tài)金屬多表面體18放入內(nèi)徑擴大室22中時，先從前述的繞線架體12的法蘭20處拆下分離蓋24以打開內(nèi)徑擴大室22。然后，把必要量的非晶態(tài)金屬多表面體18塞入上述內(nèi)徑擴大室22后，把上述分離蓋24安裝在法蘭20的開放端面上，將螺栓28擰入相對應(yīng)的螺孔25和通孔26中而固定。
這種非晶態(tài)金屬最好是從導(dǎo)磁率高且耐腐蝕性好的金屬中選擇，最好是具有鐵(Fe)、鎳(Ni)、硅(Si)、鈷(Co)、硼(B)、鉻(Cr)等成分的非晶態(tài)金屬。例如鐵芯材料使用的Am-Fe78Si10B12或高導(dǎo)磁率材料的Am-Fe3Co70Si10B15等都可以使用。作為非晶態(tài)金屬多表面體18，最好是把非晶態(tài)金屬的細(xì)長薄帶片弄成團形成任意形狀的集合物來使用。同樣，作為非晶態(tài)金屬多表面體18，也可以是把非晶態(tài)金屬的細(xì)長線材編成網(wǎng)而匯集成任意形狀的集合物來使用。
在上述實施例中，對使用非晶態(tài)金屬的多表面體18的情況進行了描述，也可以使用磁性金屬的多表面體18來代替。這種磁性金屬可以使用例如對鐵族金屬進行耐腐蝕性電鍍過的細(xì)長薄帶片，但最好是從導(dǎo)磁率高且耐腐蝕性好的金屬中選擇。這種情況下，作為磁性金屬多表面體18最好把磁性金屬細(xì)長薄帶片弄成團而匯集成任意形狀的集合體來使用。同樣，磁性金屬多表面體18也可把磁性金屬細(xì)長線材編成網(wǎng)狀而匯集成任意形狀的集合體來使用。
下面，對實施例的改性裝置的實際使用進行說明。預(yù)先在構(gòu)成改性裝置的繞線架體12的燃料通路16中放入所需量的非晶態(tài)金屬多表面體18。如圖3所示，從燃料泵34排出側(cè)引出的管36和從汽化器38入口側(cè)引出的管40連通到該繞線架體12的管接頭30、30上。因此，通過燃料泵34從燃料箱42被壓送經(jīng)過管36的汽油通過繞線架體12的燃料通路16后，經(jīng)管40供給到汽化器38中。這時，汽油在燃料通路16內(nèi)一面與上述非晶態(tài)金屬多表面體18緊密接觸一面流過。而且在繞線架體12上卷繞的線圈14通過導(dǎo)線32、32與車載蓄電池44相接，被施加12伏電壓。但是，也可以通過使用將車載蓄電池44產(chǎn)生的12伏直流轉(zhuǎn)換為交流的轉(zhuǎn)換器把所需電壓的交流電施加到線圈14上。另外如前所述，也可以在將汽油供給汽油發(fā)動機燃燒時，用傳感器檢測出該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，同時把從車載蓄電池44得到的直流電變換為和上述傳感器檢測出的轉(zhuǎn)速同步頻率的交流電，把該交流電壓施加到線圈14上。另外，也可以通過適當(dāng)?shù)拈_關(guān)電路對供給到上述線圈14的直流電壓或交流電壓按定期的時間間隔或任意的時間間隔進行斷續(xù)操作。
這樣，通過把所需的直流電壓施加到線圈14上而產(chǎn)生磁場，該磁場對繞線架體12的燃料通路16(內(nèi)徑擴大室22)中放入的非晶態(tài)金屬多表面體18發(fā)生作用使之被強力磁化。在這種狀態(tài)下，如果由燃料泵34把汽油壓送到繞線架體12里，該汽油就會一面與已被強力磁化的非晶態(tài)金屬多表面體18接觸一面流過，由此實現(xiàn)改性。即流過燃料通路16的汽油在與被磁化的非晶態(tài)金屬多表面體18直接接觸時，受到該多表面體18產(chǎn)生的多方向磁作用，結(jié)果使得組成汽油的碳和氫的結(jié)合變得不穩(wěn)定，被認(rèn)為發(fā)生了所謂“離子化”。
由于這種離子化，提高了汽油在發(fā)動機內(nèi)燃燒時與氫的結(jié)合性(活性化)，接近完全燃燒。如果汽油接近完全燃燒，則氣缸內(nèi)爆發(fā)力得以提高，同時降低排氣壓力，也減少了排氣中所含的氮化合物(NOx)。爆發(fā)力的提高使發(fā)動機的馬力增大并使旋轉(zhuǎn)扭矩也得以提高。另外，排氣壓力的降低減少了消聲器的排氣阻抗，使踩踏加速踏板時的響應(yīng)性和瞬發(fā)力增大，能夠最大限度地發(fā)揮發(fā)動機的性能。但是，雖然根據(jù)本發(fā)明的改性裝置可以明顯地看到如后述的實驗例數(shù)據(jù)所示的有意義的效果，但并不是對為什么要對汽油等流體燃料改性進行明確的理論解釋，因此上述根據(jù)離子化的說明是基于推論，而未必是理論上解釋。
實驗例參照以下各因素進行實驗，結(jié)果示于圖4。
●實驗地點日產(chǎn)工機株式會社●實驗日期1995年1月31日●實驗形式使用底盤測功器●使用車輛日產(chǎn)汽車制March(車體號K10-806209)●發(fā)動機類型MA10S●3級切換自動變速●10～15種模式行駛●使用無鉛汽油●使用12伏直流電從實驗例可明顯看出，能獲得提高汽油發(fā)動機內(nèi)的燃燒效率以及降低燃料耗費率，同時減少排氣中所含的氮化合物(NOx)。而且并不僅限于汽油或輕油這樣的石油類液體燃料，即使是乙醇類液體燃料及其它如天然氣或煤干餾氣的氣體燃料，通過使用本發(fā)明流體燃料改性裝置也可得到同樣效果。即使是對于鍋爐用燃料裝置等，通過使用該改性裝置也能達(dá)到使重油等液體燃料或天然氣等氣體燃料完全燃燒并由此提高燃燒效率、降低燃料耗費率以及減少排氣中所含的氮化合物(NOx)的效果。
上述改性裝置不只限于流體燃料改性，對水、水溶液及其它各種溶液的改性也有效。例如，將水通入上述改性裝置10同時向線圈14施加所需電壓，那么與磁化的非晶態(tài)金屬多表面體接觸而流過的水，其氫離子的濃度增高并且水分子集團(簇)變小。因此成為滲透力高的水，所以可作為除去鍋爐水管內(nèi)壁面上附著的水垢的水使用，也可以作為洗衣物、洗凈食具、洗凈半導(dǎo)體用的水使用，還可以作為洗澡水使用，亦可作為制造藥液用的原水來使用。另外，把清涼飲料或酒精飲料等其它水溶液通過上述改性裝置，進行這類水溶液的改性處理，同樣可提高氫離子濃度而集團變小。因此，改性的清涼飲料或酒精飲料及其它水溶液具有能極好地被人體及其它動植物吸收的優(yōu)點。
由如上所述的本發(fā)明流體燃料改性裝置對例如汽油發(fā)動機的內(nèi)燃機或鍋爐用燃燒裝置使用的液體燃料及其它如液化天然氣(LNG)的氣體燃料進行改性處理，提高內(nèi)燃機或燃燒裝置內(nèi)的燃料效率，并且減少排氣中所含的氮化合物(NOx)。
權(quán)利要求
1.一種流體燃料的改性裝置，其特征在于，包括在內(nèi)部形成通過汽油或可燃性氣體等流體燃料的燃料通路(16)的繞線架體(12)、在該繞線架體(12)的外周卷繞所需圈數(shù)而構(gòu)成的線圈(14)、封入上述燃料通路(16)內(nèi)并允許上述流體燃料接觸通過的磁性金屬多表面體(18)而構(gòu)成，向上述線圈(14)施加所需電壓而產(chǎn)生磁場，并由該磁場使上述燃料通路(16)中的磁性金屬多表面體(18)磁化，在上述燃料通路(16)中，使流體燃料一面與上述被磁化的磁性金屬多表面體(18)接觸一面流過，由此對該流體燃料進行改性。
2.如權(quán)利要求1所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述磁性金屬最好是從導(dǎo)磁率高且耐腐蝕性好的金屬中選擇。
3.如權(quán)利要求1或2所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述磁性金屬多表面體(18)是把磁性金屬細(xì)長薄帶片任意匯集而成的集合體。
4.如權(quán)利要求1或2所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述磁性金屬多表面體(18)是把磁性金屬細(xì)長線材任意匯集而成的集合體。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述燃料通路(16)是沿上述繞線架體(12)中心軸線而貫通的通孔，在該燃料通路(16)的大致中間部位形成放入上述磁性金屬多表面體(18)的內(nèi)徑擴大室(22)。
6.一種流體燃料的改性裝置，其特征在于，包括內(nèi)部形成使通過汽油或可燃性氣體等流體燃料的燃料通路(16)在軸心定向的繞線架體(12)、在該繞線架體(12)的外周卷繞所需圈數(shù)而構(gòu)成的線圈(14)、封入上述燃料通路(16)并允許上述流體燃料接觸通過的非晶態(tài)金屬多表面體(18)而構(gòu)成，向上述線圈(14)施加所需電壓而產(chǎn)生磁場，并由該磁場使上述燃料通路(16)中的非晶態(tài)金屬多表面體(18)磁化，在上述燃料通路(16)中，使流體燃料一面與上述被磁化的非晶態(tài)金屬多表面體(18)相接觸一面流過，由此使該流體燃料改性。
7.如權(quán)利要求6所述的流體燃料的改性裝置，其特征為上述非晶態(tài)金屬最好從導(dǎo)磁率高且耐腐蝕性好的金屬中選擇。
8.如權(quán)利要求6或7所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述非晶態(tài)金屬多表面體(18)是把非晶態(tài)金屬細(xì)長薄帶片任意匯集而成的集合體。
9.如權(quán)利要求6或7所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述非晶態(tài)金屬多表面體(18)是把非晶態(tài)金屬細(xì)長線材任意匯集而成的集合體。
10.如權(quán)利要求6～9中任一項所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于上述燃料通路(16)是沿上述繞線架體(12)中心軸線貫通形成的通孔，在該燃料通路(16)的大致中間部位形成放入上述非晶態(tài)金屬多表面體(18)的內(nèi)徑擴大室(22)。
11.如權(quán)利要求1～10中任一項所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于向上述線圈(14)施加直流電壓。
12.如權(quán)利要求1～10中任一項所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于向上述線圈(14)施加交流電壓。
13.如權(quán)利要求1～10中任一項所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于在把上述流體燃料供給內(nèi)燃機燃燒時，向上述線圈(14)施加與上述內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速同步頻率的交流電壓。
14.如權(quán)利要求1～10中任一項所述的流體燃料的改性裝置，其特征在于向上述線圈(14)斷續(xù)地施加直流電壓或交流電壓。
全文摘要
一種流體燃料的改性裝置，包括在內(nèi)部形成通過汽油或可燃性氣體等流體燃料的燃料通路16的繞線架體12、在該繞線架體12的外周卷繞所需圈數(shù)而構(gòu)成的線圈14、封入上述燃料通路16內(nèi)并允許上述流體燃料接觸通過的磁性金屬多表面體18而構(gòu)成，向上述線圈14施加所需電壓而產(chǎn)生磁場，使燃料通路16中的磁性金屬多表面體18磁化，使流體燃料一面與上述被磁化的磁性金屬多表面體18接觸一面流過，由此對該流體燃料進行改性。
文檔編號C10G32/02GK1166572SQ9610818
公開日1997年12月3日 申請日期1996年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月27日
發(fā)明者山下驍, 山下洋 申請人:仙特菲爾德株式會社, 山下洋