通过式燃料改质装置

摘要

本发明涉及一种通过式燃料改质装置，为使供给发动机和其他的驱动装置或燃烧室的燃料在坚固筒体内通过、且稳定地进行燃料的改质而发明。包括：将陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末形成大体同样直径的球体粒，在圆筒体表面及圆筒体两端部形成的盖体表面各自穿设比该球体粒的直径小的透孔，且把圆筒体两端用燃料改质装置的本体呈活动嵌合状装填在坚固筒体，设置连接件，并在其上设置连接管，将该连接管与燃料管连接。在连接件的内端面和燃料改质装置本体两端部形成的盖体外端面之间形成的燃料通道空隙上，设置空间保持部件，使燃料改质装置本体受到的振动在被缓和的同时确保了该燃料通道的空隙，从而使得供给发动机本体或燃烧室的燃料的改质稳定地进行。

权利要求

1.一种通过式燃料改质装置，对陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末，经过混炼、造粒、干燥、烧成、研磨，形成大体同样直径的球体粒，分别在圆筒体表面及该圆筒体两端部形成的盖体表面上穿设有比该球体粒的直径小的透孔，该圆筒体的开孔率为50％以上，同时填充到所述圆筒体的所述球体粒的填充率为90％以上，且把填充了该球体粒的所述圆筒体两端用盖体盖好后的燃料改质装置本体以活动嵌合状装填在坚固筒体中，在该燃料改质装置本体外周面和所述坚固筒体内侧周面设置O形环的片材，在所述坚固筒体两端部设置可装卸的连接件，在该各连接件上设置连接管，该连接管与在燃料仓和发动机本体或者燃烧室间配设的燃料管连接，其特征在于，在所述坚固筒体两端部设置的所述连接件的内端面和所述燃料改质装置本体两端部形成的盖体的外端面之间形成的燃料通道空隙上，以不妨碍燃料通道的形状设置有空间保持部件，使所述筒体受到的振动在被缓和的同时确保了该燃料通道的空隙；

所述空间保持部件为一根不锈钢制线状棒材所形成的环状，所述不锈钢制线状棒材一侧与所述盖体的外端面弧形碰接、另一侧与所述连接件的内端面弧形碰接。

2.如权利要求1所述的通过式燃料改质装置，其特征在于，所述O形环的片材，用氟橡胶的耐热性、耐油性的材料形成。

3.如权利要求1或2所述的通过式燃料改质装置，其特征在于，呈活动嵌合状装填在所述坚固筒体中的燃料改质装置本体的数量是一个，或并列排列的多个，或并列排列的多个且串联排列。

4.如权利要求1或2所述的通过式燃料改质装置，其特征在于，燃料管中途形成分支，所述通过式燃料改质装置设置在该分支后的辅路位置。

5.如权利要求1或2所述的通过式燃料改质装置，其特征在于，与连接燃料仓和发动机本体或燃烧室间的燃料管相连接的所述通过式燃料改质装置，固定在具有防振机能、安装在固定所述燃料仓的钢带上的橡胶制基座上。

6.如权利要求1或2所述的通过式燃料改质装置，其特征在于，与连接燃料仓和发动机本体或燃烧室间的燃料管相连接的所述通过式燃料改质装置，固定在位于所述燃料仓内侧的底盘的钢制基座上。

说明书

通过式燃料改质装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种燃料改质装置，尤其涉及一种通过式燃料改质装置。

背景技术

[0002] 以往，作为本申请人设计的燃料改质器，把陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末混炼、造粒、干燥、烧成、研磨形成大体上同一直径的球体粒，分别在圆筒体周面及该圆筒体两端部形成的盖体表面各自穿设比该球体粒的直径小的透孔，该圆筒体的开孔率在50％以上，同时填充到上述圆筒体的上述球体粒的填充率在90％以上，且在填充了该球体粒的上述圆筒体的盖体的一方上安装球链条等的转动对应型链条，在盖体的另一方上设置环等的连接件的安装部件(例如，参照日本实用新型登记第3036323号)。

[0003] 实用新型文献1

[0004] 日本实用新型登记第3036323号公报

[0005] 可是，因为上述以往的燃料改质器是往汽油、轻油、重柴油等的液体燃料仓内装填使用的，供给发动机的燃料未必全部都经过上述燃料改质器。即，供给发动机的燃料中只有一部分可以经过燃料改质器。

[0006] 另外，本申请人，对具有以下特征的通过式燃料改质装置提出国际申请(WO2006/003718A1)，即将陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末混炼、造粒、干燥、烧成、研磨，形成大体同样直径的球体粒，分别在圆筒体表面及该圆筒体两端部形成的盖体表面各自穿设比该球体粒的直径小的透孔，该圆筒体的开孔率为50％以上，同时填充到上述圆筒体的上述球体粒的填充率为90％以上，且填充了该球体粒的上述圆筒体两端用盖体做成盖而成的燃料改质装置的本体呈活动嵌合状装填在坚固筒体里，在该燃料改质装置本体的外周面和上述坚固筒体的内侧周面设置O形环等的片材，在上述坚固筒体两端部设置可装卸的连接件，在该各连接件上设置连接管，将该连接管与燃料仓和发动机本体间配设的燃料管连接。

发明内容

[0007] 本发明通过式燃料改质装置打算解决的课题，是以使供给发动机等的驱动装置和燃烧室或干燥机等的燃料的全部、通过本发明涉及的燃料改质装置，立刻送入发动机以达到燃烧改善效果的进一步提高，且提供可以安全、可靠地安装在燃料仓近旁的通过式燃料改质装置，且燃料改质装置本体在坚固筒体内中，吸收·缓和从发动机和其他的驱动装置或燃烧室等的装载物所接受到的机械振动，同时，平时保证一定的燃料通过空间，使供给发动机和其他的驱动装置或燃烧室的燃料通过坚固筒体内，稳定地进行燃料的改质等为目的的。

[0008] 涉及本发明的通过式燃料改质装置：对陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末，进行混炼、造粒、干燥、烧成、研磨，形成大体同样直径的球体粒，分别在圆筒体表面及该圆筒体两端部形成的盖体表面各自穿设比该球体粒的直径小的透孔，该圆筒体的开孔率为50％以上，同时填充到上述圆筒体的上述球体粒的填充率为90％以上，且把填充了该球体粒的上述圆筒体两端用盖体做成盖而成的燃料改质装置的本体呈活动嵌合状装填在坚固筒体，在该燃料改质装置本体外周面和上述坚固筒体内侧周面设置O形环等的片材，在上述坚固筒体两端部设置可装卸的连接件，在该各连接件设置连接管，将该连接管与在燃料仓和发动机本体间配设的燃料管连接。在上述坚固筒体两端部设置的上述连接件的内端面和上述燃料改质装置本体两端部形成的盖体的外端面之间形成的燃料通道空隙上，以不妨碍燃料通道的形状设置了空间保持部件，使上述燃料改质装置本体受到的振动在被缓和的同时确保了该燃料通道的空隙；所述空间保持部件，一侧与所述盖体的外端面弧形碰接、另一侧与所述连接件的内端面弧形碰接的一根的不锈钢制线状棒材形成环状。

[0009] 上述O形环等的片材，用氟橡胶等的耐热性、耐油性的材料形成。

[0010] 呈活动嵌合状装填在上述坚固筒体内的燃料改质装置本体的数量，是一个，或并列排列多个，或是并列排列多个且进行串联排列。

[0011] 上述通过式燃料改质装置，燃料管中途被分支、上述通过式燃料改质装置被设置在该分支后的辅路位置。

[0012] 与连接燃料仓和发动机本体或燃烧室间的燃料管相连接的上述通过式燃料改质装置，固定在具有防振机能、安装在固定上述燃料仓的钢带上的橡胶制基座上。

[0013] 与连接燃料仓和发动机本体或燃烧室间的燃料管相连接的上述通过式燃料改质装置，固定在位于上述燃料仓内侧的底盘上的钢制基座上。

[0014] 在与配设在燃料仓和发动机本体或燃烧室间的燃料管连接的通过式燃料改质装置中，在坚固筒体两端部所设置的连接件的内端面和在燃料改质装置本体两端部所形成的盖体的外端面之间形成的燃料通道空隙上，以不防碍燃料通道的形状、通过设置空间保持部件使上述筒体所接受的振动在被缓和的同时又确保该燃料通道的空隙，使供给发动机本体或燃烧室的燃料的改质稳定地进行，在船舶上耗油量改善的效果从7％～12％，发挥了稳定的效果。

附图说明

[0015] 图1是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置的主要部分的概略剖面图。

[0016] 图2是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置另一实施例的概略剖面图。

[0017] 图3是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置另一实施例的概略剖面图。

[0018] 图4是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置另一实施例的概略剖面图。

[0019] 图5是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置另一实施例的概略剖面图。

[0020] 图6(a)表示空间保持部件的平面图，图6(b)表示空间保持部件的侧面图，图6(c)表示空间保持部件的正面图。

[0021] 图7是空间保持部件的斜视图。

[0022] 图8是钢制基座的平面图。

[0023] 图9是钢制基座的侧面图。

[0024] 图10是U形螺栓的侧面图。

[0025] 图11是橡胶制基座的平面图。

[0026] 图12是图11的A-A线剖面图。

[0027] 图13是图11的B-B线剖面图。

[0028] 图14是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置被安装在钢制基座上的状态的说明图。

[0029] 图15是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置的安装位置的概略说明图。

[0030] 图16是表示涉及本发明的通过式燃料改质装置的安装位置的另一例的概略说明图。

[0031] 图17是表示在分支的燃料软管的中途安装涉及本发明的通过式燃料改质装置时的概略斜视图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

[0033] 1是填充了球体粒1c的圆筒体，分别在形成于周面及两端部的盖体1b的表面上穿设比该球体粒1c直径小的透孔1a。并且，在本实施例中描述了圆筒体1，作为圆筒体1的替换，例如，也可以是图4及图5表示的六边形筒等的角筒。球体粒1c是研磨陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末通过混炼、造粒、干燥、烧成形成的大体同样直径的球体粒。圆筒体1的开孔率为圆筒体整个表面积的50％以上。填充在圆筒体1中的球体粒1c的填充率通常在90％以上是理想的，不过，这个填充率根据用途也可以不满90％。

[0034] 圆筒体1用不锈钢等的、具有耐油性、耐热性、防锈的材料制作，例如使用SUS304材料，折弯加工熔接厚0.4mm等的板材成圆筒状，做成直径12mm、16mm、25mm、30mm、35mm、50mm，80mm等的尺寸，长度50mm、70mm、100mm、150mm，200mm等的圆筒体，该圆筒体的运用对象为卡车、巴士、小型船舶及锅炉、干燥机等。透孔1a的大小是比后述的球体粒1c直径小的透孔。在本例中，用冲孔方式连续地穿设成直径4mm的孔。在这里将开孔率定在50％以上，是为了使圆筒体1里面填充的球体粒1c与液体燃料高效地接触，在本例中显示了开孔率在58％的情况，但不限于此。

[0035] 构成球体粒1c的陶瓷粉末是把氧化铝和硅石作为基本原料，放射性稀土矿石粉末是通过粉碎具有氧化钍等的放射物质的稀土矿石而得到的。陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末的配合比例用重量比约70％对30％的比率。在其中混合粘合剂进行混炼、造粒、干燥、烧成(1280℃～1300℃)、研磨、形成大体上同样直径(直径约5.5mm)。形成这样大体上同样直径的球体粒1c，是为了实现填充在圆筒体1内的球体粒1c均一化，在增加与液体燃料的接触面积的同时，尽可能少邻接的球体粒1c之间的接触面积，且在被球体粒1c包围的同时确保有一点点的间隙使液体燃料通过。将填充到圆筒体1内的球体粒1c的填充率定在90％以上是为了尽可能增加与液体燃料的接触面积，不过，填充得过分多的话，邻接的球体粒1c受推压，球体粒1c的自由运动受到限制，反过来与液体燃料的接触面积变少，就不理想了。总之，液体燃料中球体粒各自受到浮力能自由转动的程度的填充率是理想的。本例中填充率为92～93％。再者，放射性稀土矿石中的放射性物质的安全性，当然应该是在法律上容许范围内的。

[0036] 两端以盖体1b做盖形成的圆筒体1呈活动嵌合状装填在由具有耐热性、耐寒性、耐季节性等的材料构成的坚固筒体2中。并且，在圆筒体1外周面和坚固筒体2的内周面设置用氟橡胶等的耐热性、耐油性的材料形成的O形环等形状的片材3。在坚固筒体2两端部设置通过螺合等可装卸的连接件4。片材3的安装从燃料仓7经燃料管5，使供给的燃料的全部流过圆筒体1的透孔1a与多个球体粒1c接触，实现燃烧消费率和耗油量改善及燃烧效率的改进等。各连接件4，在4上设置了与燃料管5连接的连接管6。

[0037] 在坚固筒体2两端部设置的连接件4的内端面和圆筒体1的两端部形成的盖体1b的外端面之间形成的燃料通道空隙30上，以不妨碍燃料通道的形状，设置了空间保持部件20，使圆筒体1受到的振动被缓和的同时也确保了燃料通道空隙30。空间保持部件20，一侧与盖体1b的外端面弧形碰触，另一侧与连接件4的内端面弧形碰触的一根的不锈钢制线状棒材形成环状(参照图6(a)，(b))。

[0038] 呈活动嵌合状装填在坚固筒体2的燃料改质装置本体的数量如图1所示的是一个，或如图2～图3所示的并列排列多个，或是并列排列多个，且串联排列。通过并列排列多个，或是并列排列多个且串联排列燃料改质装置本体，不仅可以大幅度增加液体燃料与燃料改质装置本体的球体粒1c接触的机会，提高燃烧效率及改善耗油量等，而且燃料改质装置本体形成充分地承受机械振动和外力等的构造，耐久性大幅度增加。

[0039] 涉及本发明的通过式燃料改质装置设置在连接燃料仓7和发动机本体8等的驱动装置和燃烧室或干燥机等的燃料管5的半途。为防止连接涉及本发明的通过式燃料改质装置和发动机本体8等的驱动装置和燃烧室或干燥机等之间的燃料管5的中途被淤渣和垃圾等堵塞，设置排水过滤器15、燃料过滤器9。在设置涉及本发明的通过式燃料改质装置时，通过使燃料管5分支，在分支后的辅路位置进行设置，可以更进一步确保安全性能。在辅路位置设置的情况下，使涉及本发明的通过式燃料改质装置工作时，为使液体燃料不在非辅路位置的燃料管5中流动，预先关上阀门10。

[0040] 11是在本发明有关的通过式燃料改质装置侧的分支燃料管5的前后所设置的阀门。

[0041] 与连接燃料仓7和发动机本体8等的驱动装置和燃烧室或干燥机等的燃料管5所连接的本发明涉及的通过式燃料改质装置、通过螺钉等固定安装在例如燃料仓7上面的钢带橡胶制基座12上。在这样安装的时候、将涉及本发明的通过式燃料改质装置压接固定在具有防振机能的橡胶制基座12上。没有钢带时，在位于燃料仓7内侧的底盘上安装坚固筒体2的时候，将不锈钢制基座13固定在底盘上，在不锈钢制基座13上以固定用U螺丝14将坚固筒体2固定安装。

[0042] 实施例1

[0043] 试验结果及燃料消费率改善效果的概要

[0044] 在拖船第三名城丸(发动机：小松柴油机，马力：700ps/2200rpm，燃料类别：A重柴油，总吨数：19t)上装载的小松制6M132A-2发动机和燃料仓之间安装本发明涉及的通过式燃料改质装置PTM-1400，在名古屋港内金城水路上于南北方向往返航行。

[0045] 航行试验的结果，在不安装本发明装置的情况下航行1小时的燃料消费率为53.957升/h，与此相对应，安装了本发明装置的同样条件下的耗油量改善为48.321升/h，改善率提高10.44％。

[0046] 实施例2

[0047] 耗油量改善效果确认试验及结果的要点：

[0048] 用○市的清扫车辆进行了本发明装置的试验。

[0049] 试验车辆为五十铃车，装载量2000kg，车辆重量3830kg，燃料类别：轻柴油，排气量4330cc，年代是1997年6月。

[0050] 安装本发明装置(PT-400)前后的行车距离全都是16.8km，对应于该行车距离、安装前的行车时间是25分40秒，安装后是25分44秒，安装前平均车速是39.27km/h，安装后是39.17km/h，燃料使用量安装前是2.203升，安装后是1.883升，耗油量安装前是7.625km/升，耗油量在安装后是6.330km/升，耗油量改善率提高了16.99％。

[0051] 实施例3

[0052] 二氧化碳排放量的比较：

[0053] 使用市政府所有的柴油机汽车(车辆总重量8吨以下)共计30台，本发明装置(PT-400)安装前后的每月总行车距离全都是68625km，燃料类别：轻柴油，每月燃料使用量安装前为9000.0升，安装后为8182.3升，耗油量安装前是7.625km/升，安装后是8.387km/升，二氧化碳排放系数是2.62，安装前的每月二氧化碳层排放量是23580.0kg，安装后是21437.6kg。

[0054] 计算参照了由交通生态运动财团绿色经营指导所提供的估算式。

[0055] 其结果，每月二氧化碳排放量的削减量为2142.4kg·CO2，每年二氧化碳排放量的削减量为25708.8kg·CO2，耗油量提高率10.0％，CO2削减率下降为9.08％。

[0056] 实施例4

[0057] 耗油量改善效果确认试验及结果的要点

[0058] 在内航货轮(发动机：阪神内燃机工业公司制，型号：LH 38-LG，马力：2000ps/220rpm，全长：81.0m，全宽：13.0m，总吨数：699.0t，燃料类别：重柴油(A+C))的发动机和燃料仓之间安装本发明装置(PTM-6500)，测量了在海上实际航行的燃料消费率改善效果。

[0059] 测量结果为，不安装本发明装置的情况，天气：晴，气温：24.9℃，潮况：小潮，测量时间1小时30分00秒，燃料消费量：337.3升，1小时的耗油量：224.9升/h。安装了本发明装置的情况，天气：晴，气温：24.9℃，潮况：小潮，测量时间1小时17分17秒，燃料消费量：279.3升，1小时的耗油量：216.8升/h，耗油量改善率提高了3.6％。

[0060] 实施例5

[0061] 在内航货客船(发动机：大发柴油机，型号：8DKM-32，马力：2000ps/720rpm，全长：70.5m，全宽：13.45m，总吨数：497.00t，燃料类别：A重柴油)的发动机和燃料仓之间安装本发明装置(PTM-5000)，在长崎新港和福江港间往返的运行路线内，在固定螺旋桨翼角的区间(约2小时30分)内进行了测量。

[0062] 测量结果，不安装本发明装置的情况，测量时刻：5:43～15:19，天气：晴，气温：17.0℃，潮况：小潮，测量时间5小时10分14秒，燃料消费量：2313.602升，1小时的耗油量：447.457升/h。安装了本发明装置，测量时刻：5:49～15:09，天气：晴，气温：15.3℃，潮况：小潮，测量时间5小时06分12秒，燃料消费量：2133.977升，1小时的耗油量：418.153升/h，耗油量改善率提高了6.55％。

[0063] 本发明的通过式燃料改质装置，作为各种发动机的附属装置被用于工作用卡车、巴士、轻便客货两用汽车、轿车、船舶(货轮、客船、港内工作船、渡轮、渔船、游渔船)、耕作机器、土木建设机器(重型机械、卡车)等，此外，还作为把液体燃料的燃烧热传到水中的产生蒸气的锅炉等的蒸气产生装置等的附属品或作为干燥机使用，它可以通过汽油、轻油、重柴油等的液体燃料的轻质化，实现耗油量和加速性的改善，提高燃烧效率，进一步提高燃料改质，降低燃烧噪音，大幅度的减少废气中的CO、HC、黑烟等。本发明特别涉及一种在坚固筒体内，通过使嵌状装填的燃料改质装置本体保持稳定状态，使该燃料改质装置本体在坚固筒体内吸收并缓和来自于发动机和其他的驱动装置或燃烧室等的装载物的机械振动，同时平时确保一定的燃料通过空间，使供给发动机和其他的驱动装置或燃烧室的燃料通过坚固筒体内、稳定性地进行燃料的改质等的通过式燃料改质装置。

[0064] 发明的效果

[0065] 在与配设在燃料仓和发动机本体或燃烧室间的燃料管连接的通过式燃料改质装置中，在坚固筒体两端部所设置的连接件的内端面和在燃料改质装置本体两端部所形成的盖体的外端面之间形成的燃料通道空隙上，以不防碍燃料通道.的形状、通过设置空间保持部件使上述筒体所接受的振动在被缓和的同时又确保该燃料通道的空隙，该空间保持部件，一侧与上述盖体的外端面弧形碰接、另一侧与上述连接件的内端面弧形碰接的一根的不锈钢制线状棒材形成环状，使供给发动机本体或燃烧室的燃料的改质稳定地进行，在船舶上耗油量改善的效果从7％～12％，发挥了稳定的效果。

[0066] 另外，通过设置上述空间保持部件，即使是以前没使用过的C重柴油、作为船舶用也可以被使用了，其耗油量改善效果达到了3％～5％。

[0067] 并且，由于呈活动嵌合状装填在坚固筒体的燃料改质装置本体由于所述空间保持部件而被稳定性地保持着，燃料改质装置本体在坚固筒体内不向左右移动，确保了燃料通道空隙，从而不会妨碍燃料通道，由发动机和装载物所发生的振动因加上O形环等的片材，振动得到进一步的缓和和防止。

[0068] 另外，不仅可以在卡车和船舶等的振动激烈且严酷的条件下使用，因防振效果改善，可以经受长期使用，安装也简单且可靠。

[0069] 并且，通过在本发明涉及的通过式燃料改质装置前后设置过滤器，从而可切实地阻止来自燃料仓侧的异物等的垃圾，可以向发动机本体供应清洁的、高质量的燃料。

[0070] 另外，当安装在船舶等的燃料仓、发动机本体等上时，因为燃料管作为辅路构造，所以无论是在使用或不使用本发明所涉及的装置时，都只用关上一个阀门就可以简单地分开使用。

[0071] 把陶瓷粉末和放射性稀土矿石粉末混炼、造粒、干燥、烧成、研磨形成大体上同样直径的球体粒，分别在圆筒体周面及该圆筒体两端部形成的盖体表面穿设比该球体粒的直径小的透孔，通过使该圆筒体的开孔率在50％以上，使液体燃料的全部与球体粒接触，通过α线、β线和γ线辐射，远红外线辐射，磁力辐射，激励作用等的复合作用在燃料成分的分子上引起氢化分解反应，达到降低溜出温度，通过燃料的轻质化降低耗油量并提高加速性，降低燃烧噪音，特别进一步的减少废气中的CO、HC和黑烟(柴油车)等。