燃燒促進裝置的製作方法

2023-08-22 23:21:36

專利名稱：：燃燒促進裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種燃燒促進裝置，它例如能提高內燃機中燃料的燃燒效率，降低燃料消費量，降低排氣中含有的NOx、SOx、HC(烴)等有害物質。
背景技術：
：例如，汽油發動機是內燃機的一種，一般的結構是將霧狀汽油和空氣同時吹進發動機燃燒室，火花塞發出電火花，讓它們急劇地反應，將活塞推到氣缸的下止點側，用該力轉動曲軸，以獲得輸出功率。但是，由進氣管供給該燃燒室的空氣，是以氮氣、氧氣等正電荷或負電荷的原子或分子聚集體即簇離子連接著的狀態流動的。
發明內容如上所述，被壓送到燃燒室的空氣呈大量簇離子連續著的聚集相，即使用火花塞來燃點，使燃燒室內的霧狀燃料和佔空氣組成的21%左右的氧氣急劇反應，燃料的燃燒效率不會那麼高。這是因為構成該聚集相的一部分的氧氣，與鄰接簇彼此離子結合。使原來是表示易燃性的氧氣降低了它的活性程度。這樣，就不能完全燃燒霧化的燃料。結果使汽油中含有的苯、醛類、抗氧化劑和防凍劑等添加物不完全燃燒，發生較多量的黑煙，也造成汙染大氣的原因。因此，發明人研究了陶瓷、氧化鈦、鍺放射的陽離子。發現了利用該陽離子，讓它去中和送進燃燒室內的空氣中的氧氣的簇離子，並分散-微細化之，提高燃料的燃燒效率，成功地完成本發明。本發明的目的在於提供既能提高內燃機的燃燒效率，降低排氣中的NOx、SOx、HC等有害物質的含量，又能提延長內燃機的使用壽命的燃燒促進裝置。此外，本發明的目的在於提供能降低內燃機的燃料消費量，增大輸出功率的燃燒促進裝置。方面1所述的發明是讓用薄鋁膜被覆且具有耐熱性的基體保持陶3瓷、氧化鈦和鍺粉末，其中這些陶瓷、氧化鈦和鍺粉末對構成供應到內燃機的燃燒室發生燃燒反應的燃燒用流體且帶電荷的原子或分子聚集體即簇離子進行分散'微細化的燃燒促進裝置。對於基體的材料沒有限制，只需是耐熱性的。如包含玻璃纖維的布(機織布、非織造布、針織布)。但最好是耐IO(TC以上溫度的。此外，基體不限於這種布產品。例如任意形狀的塊也可以。甚至是規定粒度的顆粒或細並分末也可以。本發明的對象是各種內燃機(汽油發動機、柴油發動機、丙烷氣發動機、噴氣式發動機等)。裝配著該內燃機的行駛裝置有轎車、卡車、公共汽車、摩託車等。其他還可舉出各種特殊裝備車(如鏟車、吊車、叉車等)、船舶、飛機等。此外，作為燃料用流體，有汽油、輕油、煤油、重油、丙烷、噴氣燃料等。其他還可舉出燃燒時使用的空氣和冷卻水等。對於使簇離子分散'微細化的陶瓷的品種沒有限制。例如，可舉出氧化鋁、長石、矽石、花崗巖、塊滑石、雲母、鈉玻璃、堇青石、鈦酸鋇、鈮酸鉀、鈦酸鍶、錫酸鋇、碳化矽、矽化鉬、鉻酸鑭、氧化鋯、鋯石、氧化鉻、氧化鋁、氮化矽、氮化鋁、砷化鎵、氧化鈹、玻璃陶瓷、莫來石、鐵氧體等各種半導電性物、碳化物、氮化物、硼化物等。這些以微粉末使用適合。這裡，該陶瓷按功能分類如下(1)首先作為具有電功能的陶瓷可舉出a)具有高絕緣性的A1203等；b)具有高容量性的BaTi03等；c)具有壓電性的PZT、Si02、ZnO等；d)具有半導電性的LaCr03、SiC、鐵族氧化物、BaTi03、釩氧化物、ZnO-Bi203、Sn02等；e)具有離子導電性的卩-八1203、Zr02等；f)具有熱電子放射性的LaB6等；g)具有二次電子發射性的BaTi03等。(2)此外，作為具有磁功能的陶瓷可舉出a)具有軟磁性的Zn-Mn鐵氧體、Y-Fe203、YIG等；b)具有硬磁性的SrO、6Fe203等。(3)還有作為具有光學功能的陶瓷可舉出a)具有透光性的A1203燒結體等；b)具有導光性的Si02纖維、ZnO薄板等；c)具有反射性的Sn02、ln203、TiN等；d)X射線'紫外線激發的CaW04等；e)紅外線激發的LaF3(含Yb、Er)等；f)電子激發的Y202S(含Eu)、ZnS(含Al、CI)等；g)成為雷射器的A1203(含Cr)、Y3A15012(含Nd)等；h)是發光二極體的GaAs(含Si)等；i)電場發光的ZnS(含Cu、Al)等；j)具有電光效應的Bi4(Ge04)3、PLZT等；k)具有磁光效應的YIG等；1)具有聲光效應的LiTa03、LiNb03等；m)具有非線性光效應的Ba2NaNbsCh5等。(4)此外還有作為具有熱功能的陶瓷可舉出a)具有耐熱性的Th02、Zr02等；b)具有隔熱性的K20.nTi02、CaO.nSi02等；c)具有傳熱性的BeO、金剛石等。(5)而且有作為具有機械功能的陶瓷可舉出a)具有硬質功能的A1203、WC、TiC、B4C、SiC、金剛石等；b)具有強度功能的Si3N4、SiC、鋼化玻璃、晶化玻璃等。(6)接著，有作為具有生化學功能的陶瓷可舉出a)具有生物骨料代替性的Ca5(F、C1)P3012、八1203等；b)作為固定化酶載體的Si02、八1203等；c)作為催化劑載體的A1203、Ti02等；d)具有催化性的K20.nAl203、鐵氧體等。(7)另外還有成為核反應堆燃料的陶瓷可舉出鈾等的氧化物、碳化物、氮化陶瓷(陶瓷燃料)等。另一方面，作為上述氧化鈦，例如可採用Ti02等。還使用鍺粉末。其中，基體上陶瓷、氧化鈦、鍺粉末的吸附狀態，例如可以將這些原材料微細粉碎，通過粘合劑等粘結材料附著在該基體表面。另外，可以與液體劑一起通過噴霧而附著在基體表面，或以某種方法浸漬到基體內。另外，還可以將陶瓷、氧化鈦塊配置到基體表面或其內部。由於基體上設置鋁薄膜，可以取得降低燃料消費量和提高輸出功率的效果。此外，基體上若設置有銅薄膜，可以取得大大降低排氣中的煙(黑煙)、NOx、HC的效果。而且，對該燃燒促進裝置若噴霧將水分子的簇細化的活性水，會進一步提高本發明的效果。對於燃燒裝置上安裝燃燒促進裝置的位置沒有限制。例如，安裝在各種燃燒用流體的貯存箱、向燃燒裝置的燃燒用流體供應系、燃燒室或該燃燒室下遊的排氣系均可。方面2所述的發明是上述基體被銅薄膜被覆的方面1所述的燃燒促進裝置。此外，方面3所述的發明是上述燃燒用流體是空氣和/或燃料的方5面1或2所述的燃燒促進裝置。對於安裝燃燒促進裝置的內燃機的進氣系或燃料系的位置沒有限制。例如，不論是進氣管的外周面還是內周面均可，也可做成濾器狀或小塊狀等規定形狀裝入進氣管內。尤其使用例如雙面膠帶等安裝到進氣管或燃料軟管的外周面上，從操作性看適合。將燃燒促進裝置安裝到該進氣系上的方法可舉出耐熱性粘結劑、膠帶(單面)、雙面膠帶等。作為這些耐熱性帶，可舉出在有機聚氨酯乳液製造的基劑中混練適量的陶瓷粉體成為糊狀，將其固化成可彎曲狀的陶瓷帶等。其他還可舉出使用耐熱性編帶或絲線等系扎構件的綑紮；順應進氣系凹凸形狀的嵌合；使用掛鈎等卡定用具的卡定等。燃燒促進裝置可以拆裝自如地安裝在該進氣繫上。也可固定好，以防輕易脫離。對於柴油機，除了讓陶瓷、氧化鈦放射的陽離子如此作用於空氣外，還可採用讓它作用到冷卻發動機的冷卻水的結構。這樣做，可使冷卻水的水分子的簇離子細化，提高冷卻效率。例如，可將該燃燒促進裝置分別固定在進氣管外面、燃料箱外面、冷卻水通道外面、發動機油集油盤外面、排氣管外面。通過它們的協同作用，與單獨安裝相比，能更加提高降低燃料消費量和有害物質排放量等效果。根據本發明，基體上吸附著的陶瓷、氧化鈦、鍺粉末放射的陽離子，對於在內燃機燃燒室內構成燃燒用流體的各種原子或分子的成為簇的離子進行中和。由此使該簇離子分散而微細化，提高內燃機燃燒效率。結果，可降低排氣中的NOx、SOx、HC等有害物質的含量、還可延長內燃機的使用壽命。尤其將燃燒促進裝置安裝到連接燃燒室下遊側端部的進氣系時，經過進氣系的空氣的簇離子被陶瓷、氧化鈦、鍺放射的陽離子中和。這樣使構成空氣的原子或分子的簇離子，尤其使與燃料產生燃燒反應的氧的簇離子分散.微細化，結果提高燃燒效率，減降燃料消費量，並增大內燃機的輸出功率。詳細說，由於該燃燒促進裝置以特殊陶瓷為核心，並用經特殊加工的玻璃纖維^:覆，能起到以下作用。也就是說，空氣中的氧氣或氮氣等，其分子不是以零零散散的狀態存在，而是通過離子結合，許多分子成鏈6狀連接著。由此阻礙了在內燃機內的完全燃燒。因此，拆解該離子結合，讓分子彼此處於零零散散的狀態，以實現完全燃燒。在這裡，特殊陶瓷放射的微弱電磁波向各種金屬照射，形成其陽離子。該陽離子與作為進氣中的陰離子的氧放電中和，阻止離子反應功能。此外，該燃燒促進裝置也放射微弱的磁力，所以作為磁體的氧等沿磁力線方向快速排列而分散。通過這些綜合作用，例如空氣濾清器內的陰離子(氧氣)放電中和，其聚集流體細化分散，成為微弱磁性流體。結果，減少排氣中的有害成分，也減少黑煙，降低燃料消費量，提高輸出功率。圖1是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的分解斜視圖。圖2是示出有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的使用狀態的平面略圖。圖3是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的斜視圖。圖4是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的要部放大剖面圖。圖5是示出陶瓷、氧化鈦、鍺放射的陽離子將空氣的簇離子分散-微細化的過程的示意圖。符號說明10燃燒促進裝置12發動機15玻璃布(基體)具體實施例方式以下對有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置進行說明。再者，這裡以內燃才幾的一種即汽油才幾為例。圖1是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的分解斜視圖。圖2是示出有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的使用狀態的平面略圖。圖3是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的斜視圖。圖4是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置的要部放大剖面圖。圖5是示出陶瓷和氧化鈦放射的陽離子將空氣的簇離子分散■微細化的過程的示意圖。7圖2中的10是有關本發明一個實施例的燃燒促進裝置。該燃燒促進裝置10(CERAMO公司制商品名"SUPERCERAMOPOWER")被裝卸自如地貼在汽車發動機室內11中裝配的發動機12的進氣管(進氣系)13的皴紋式橡膠軟管13a外周面上。下面參見圖1、圖3、圖4對該燃燒促進裝置10進行詳細的說明。如圖1、圖3所示，該燃燒促進裝置10包在背面一側有剝離紙14a的厚度100|um、長度90mmx寬度90mm的LINTEC抹式會社製造的包裝用金屬薄膜14中。如圖4所示，該燃燒促進裝置10包括將玻璃纖維斜紋織且單面蒸鍍有厚度100jam的鋁膜16的折成三折的玻璃布(厚度lmmx寬度40mm、總長195mm)15(基體)。具體說，作為這種附有鋁膜16的玻璃布15，採用了日本玻璃纖維公司製造的鋁斜紋織玻璃布膠粘帶(耐熱溫度180。C)。再者，也可採用未蒸鍍該鋁膜16的玻璃布。如日東電工抹式會社製造的Nitoflon膠粘帶(973UL)。Nitoflon(商品名)是四氟乙烯樹脂多孔膜，具有透過空氣或水蒸氣等氣體，一般狀態下不透過固體微粒或接觸角大的水、硫酸等液體的特性。該帶的厚度為0.13~0.18mm,寬度為10~450mm。還有，中興化成株式會社製造的Chokoflow膠粘帶(AGF-IOO、耐熱溫度200。C，AGF-100A、耐熱溫度250°C)。這些是PTFE浸玻璃布。其他還可採用Valflon(商品名Valflon7910、7925:曰本VALQUA工業抹式會社製造)、商品名"Permacel"、旭硝子抹式會社製造的玻璃布、東芝陶瓷公司製造的玻璃布等。採用這些時，可在其表面被覆鋁膜。上述鋁膜16的表面塗布著美國SUPERIORPRODUCTS公司製造的^一A—廿一厶(日本銷售名稱"七，乇廿一厶，，)的改良品。這裡的塗布量是lg/cm2,但不受此限制。義一^一廿一厶是以有機聚氨酯乳液、高性能丙烯酸樹脂乳液為基劑，向其中配合了700種陶瓷的隔熱塗布劑。該改良型義一一廿一厶的成分中包括，在只一^一廿一厶的基礎上，添加了6重量％的氧化鈥和10重量％的鍺粉末。該義一^一廿一A的塗布是噴塗方式。所以容易操作。另外，該玻璃布15的另一面，用日東電工抹式會社製造的有耐熱性的雙面膠帶17粘貼厚度200)Lim(300(^m也可以)的銅箔18。其中，也可以在如圖示摺疊成3層的玻璃布15中巻入大體相同厚度(0.5mm左右)的銅片，來代替該銅箔18。接著，對該燃燒促進裝置10的使用方法進行說明。如圖2所示，使用該燃燒促進裝置10時，打開汽車的發動機罩，在露出的發動機12的進氣管13的皺紋式橡膠軟管13a外周面上，使用耐熱性雙面膠帶20(參見圖3),將燃燒促進裝置10貼上。然後，驅動發動機12,由進氣管13向發動機12的燃燒室內供應的空氣的簇離子被燃燒促進裝置10的陶瓷、氧化鈦、鍺(Ge)粉末中和。該裝置也可安裝到空氣濾清器上。也就是，經過皺紋式橡膠軟管13a時，構成空氣的各種簇離子，尤其氧氣的簇離子被陶瓷、氧化鈦和鍺粉末中和。通過該中和反應，該簇離子被分散,微細化(參見圖5(a)~(c))。其結果，與汽油(燃料)發生燃燒反應的氧氣的簇離子被分散而微細化，由此提高發動機12的燃燒效率，降低燃料消費量，增大輸出功率。另外，由於該輸出功率增大，發動機12的加速性也得到提高，可防止超車時的瞬發力或上坡時的速度降低。而且，降低發動機噪聲，大大減少排氣中含有的黑煙，由此減少NOx、SOx、HC、PM(顆粒狀物)等有害物質的含量。因此，也可有益於環保。還可延長發動機12的使用壽命。接著，委託(株)日產柴油技術研究所對使用燃燒促進裝置10("SUPERCERAMOPOWER")的汽油汽車進行了排氣低減效果的確認試驗。下面報告其試驗結果。試^r地點為日產柴油工業(抹)J-3試^r臺室。試^r時間為平成15年4月12日。試驗是柴油汽車13模態排氣試驗。試驗發動機是FE6型，最高輸出功率為133kW/分，總排氣量為6925cc,直列6氣缸，4衝程，發動機編號FE6-007631E;使用燃料是日石三菱柴油輕油，密度為0.826g/cm3(溫度15°C),潤滑油粘度為0,體積膨脹率為0.00085(1/°C)。試驗設備是發動機測功機，型號為FEB-DNR550kW,係數為0.001,臂長為0.7162m。排氣檢測器是排氣分析計(13模態試驗)MEXA-9100DEGR、稀釋風道裝置DLT-24150W、CVS裝置(CFV)CVS-9400T、採樣量60m"分、稱量天平AT21。試^r室內為100.9kPa、發動機轉速40~80%時的幹球溫度為25.0°C,溼球溫度為18.rC,進氣溫度為25.99°C、相對溼度為51。發動機轉速40、60、80%時的各目標轉速以及測定轉速均為1200、1800、2400rpm。冷卻液溫度分別為73.7、74.5、74.5。C、40~80°/(>下的測定最大軸扭矩各為433.4、476.1、439.7(N.m)。將SuperCeramoPower分別貼到該發動機的進氣系導管外面和燃料噴射泵進口外面。表1示出了試驗結果。表2~表4分別示出了3模態煙度試驗結果、自由加速試驗結果、連續運轉試驗結果。再者，作為比較例，示出了未安裝該裝置的情況。COHCNOxC02燃料消費量功率CFVDLSPM(前)PM(後)PM無排氣淨化1.5841.1877.895765.2239.6343.0390125-70386.383388.7420.283無排氣淨4匕裝置泡1.5841.1977.869764.2239.1843.03卯125-70378.638380.910.273平均1.5841.1927.882764.7239.4143.03----0.278安裝排氣淨化裝置泡1.1080.8325.526535.6177.3230.1285125-70285.923287.6690.209安裝排氣淨化裝置N-21.1070.8375.508534.9176.9930.1885125-702肌192281.8730.202平均1.1060.8345.517535.3177.1630.12----0.20510tableseeoriginaldocumentpage11從表1~表4可以看到，安裝該燃燒促進裝置(SuperCeramoPower)IO後，排氣中的一氧化碳、氮氧化物、烴、PM(顆粒狀物)等減少了。此外，降低燃料消費量的效果也顯著。發明效果根據本發明，製造在耐熱性的基體上附著陶瓷、氧化鈦和鍺的燃燒促進裝置，將此用到內燃機，中和燃料用流體的簇離子，將其分散'微細化，結果提高內燃機的燃燒效率。由此減少排氣中NOx、SOx、HC等有害物質的含量，延長燃燒裝置的使用壽命。尤其由於將燃燒促進裝置安裝到內燃機的進氣繫上，構成空氣的各種原子或分子的簇離子，尤其氧氣的簇離子被分散'微細化。結果可以提高燃燒效率，降低燃料消費量，並增大內燃機的輸出功率。權利要求1.一種燃燒促進裝置，其在用薄鋁膜被覆且具有耐熱性的基體上保持了陶瓷、氧化鈦和鍺粉末，其中該陶瓷、氧化鈦和鍺粉末使構成供應到內燃機的燃燒室而發生燃燒反應的燃燒用流體且帶電荷的原子或分子的聚集體即簇離子分散·微細化。2.權利要求1所述的燃燒促進裝置，其中上述基體用銅薄膜被覆。3.權利要求1或2所述的燃燒促進裝置，其中上述燃燒用流體是空氣和/或燃料。全文摘要本發明涉及一種燃燒促進裝置，其使陶瓷、氧化鈦和鍺粉末保持在具有耐熱性的基體上，並用鋁被膜和銅薄膜被覆之。該燃燒促進裝置裝配到內燃機的進氣系、燃料系等，使空氣、燃料的簇分散·微細化。結果提高燃燒室內的燃燒效率，降低排氣中的NOx、PM等有害物質。文檔編號F02M27/00GK101469649SQ20071016009公開日2009年7月1日申請日期2007年12月24日優先權日2007年12月24日發明者小山久美子,小山基成申請人:小山基成;小山久美子