JP2005113692A

JP2005113692A - 排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法及びその装置

Info

Publication number: JP2005113692A
Application number: JP2003344947A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kojo; 幸男古城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】エアエレメントフィンに取付可能な排気ガス軽減燃費向上装置及び製造方法等を提供する。
【解決手段】排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法において、ラジウム及びトリウムを含む鉱石微粉末と溶剤とを混合して鉱石微粉末混合溶剤とし、鉱石微粉末混合溶剤を金属箔の一方の面上に塗布し、他方の面上に粘着層を形成し、粘着層上に剥離紙を設けてシートを形成し、剥離紙を除去した後、金属箔とは異種金属の基板の両面上にそれぞれ貼付してユニットを形成し、該ユニットに対し起伏形状を形成すべく成型した後、取付具を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、排気ガス軽減及び燃費向上機能を有するシート及び装置の製造方法並びに、排気ガス軽減及び燃費向上方法に関する。

車両のエンジンから排出する排気ガスを軽減するための処理として、触媒や濾過装置が使用されており、これらにより燃焼後エンジンから排出される排気ガスを浄化処理している。

また、走行中の車両の燃費向上の方法としては、燃料添加剤の使用や洗浄液によるシリンダー内部の洗浄が行われている。

さらに、エンジンに送り込まれる吸入空気から異物を除去するエアクリーナボックスを設けることによっても排気ガス軽減及び燃費向上の効果がある。特許文献１では、温泉天然ラジウム鉱石をアルミ袋に入れエアクリーナボックス内部に設置することでエンジンに送り込まれる吸入空気を変化させ、排気ガス軽減、燃費向上を行っている。
特開２０００−３３７２１６号公報

しかしながら、特許文献１の方法は、下記のような問題点を有している。
１．エアクリーナボックス内部に十分スペースがある場合にはよいが、ボックスの種類によってはスペースの狭い場合があり、温泉水と温泉天然ラジウム鉱石が入っているアルミ袋を設置するとアルミ袋の厚みが2〜5ミリ程度あるためエンジンに送り込まれる吸入空気に対し空気抵抗が発生し、燃費効果と空気抵抗の相殺により総体的に燃費効果が少ない。
２. エアクリーナボックスの置かれている場所が狭く設置作業が困難である場合にはエアクリーナボックスを脱着しなければ設置できないなど作業上の問題がある。
３．温泉鉱石に含まれるラジウム及びトリウムから放射されているα線、β線、γ線の中で唯一アルミ袋を通過するγ線しか利用されていない。
４．中高速負荷での走行によるエンジンの吸気負圧によって起きるラジウムの反応は放射線素子を加速する装置であるサイクロトロンと同様の効果があり、吸入空気中の酸素分子やその他の原子、分子に対しイオン化が促進されている。しかし、低負荷での走行の場合、吸気負圧が低く自然界より若干強程度の放射線による効果しかない。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような排気ガス軽減及び燃費向上機能をもつ装置（以下、「排気ガス軽減燃費向上装置」と称する）及びその製造方法等を提供することである。
１．エアクリーナボックスからエアエレメントを取り外し、排気ガス軽減燃費向上装置をエアエレメントのフィンに直接装着することができ、かつ設置作業を容易にできるものとする。
２．排気ガス軽減燃費向上装置をエアエレメントに装着するためエアクリーナボックス内の設置空間の考慮を不要とする。
３．排気ガス軽減燃費向上装置の厚さを薄くすることによりエンジンに送り込まれる吸入空気に対する空気抵抗の発生を少なくする。
４．温泉天然ラジウム鉱石に含まれるラジウム及びトリウムから放射されているα線、β線、γ線の全てを吸入空気をイオン化するために利用できるものとする。
５．二種類の異種金属（例えば銅とアルミニウム）の電位差により発生する電気エネルギーで、温泉鉱石に含まれているラジウム、トリウムの放射性元素を電気的に刺激し壊変（崩壊）反応を促進させα線、β線、γ線の放射を増加させるものとする。また、この放射線照射で吸入空気のイオン化を促進することにより、中高速負荷時に比べ吸気負圧が低い低負荷時でも効果を奏するものとする。

上記の目的を達成すべく本発明は、以下の構成を提供する。
（１）請求項１に係る排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法は、ラジウム及びトリウムを含む鉱石微粉末と溶剤とを混合することにより鉱石微粉末混合溶剤を得る工程と、前記鉱石微粉末混合溶剤を金属箔の一方の面上に塗布する工程と、前記金属箔の他方の面上に粘着層を形成する工程と、前記粘着層上に剥離紙を設ける工程とを有することを特徴とする。

（２）請求項２に係る排気ガス軽減燃費向上シートは、請求項１に記載の排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法により製造されることを特徴とする。

（３）請求項３に係る排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法は、車両のエアエレメントのフィンに取付可能な排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法において、請求項２に記載の排気ガス軽減燃費向上シートの前記剥離紙を除去した後、前記金属箔とは異種金属であって略長方形外郭を具備する基板の両面上にそれぞれ貼付することにより排気ガス軽減燃費向上ユニットを形成する工程と、前記排気ガス軽減燃費向上ユニットに対し起伏形状を形成すべく成型する工程と、前記エアエレメントのフィンへ装着するための取付具を前記排気ガス軽減燃費向上ユニットに設ける工程とを有することを特徴とする。

（４）請求項４に係る排気ガス軽減燃費向上装置は、請求項３に記載の排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法により製造されることを特徴とする。

（５）請求項５に係る排気ガス軽減燃費向上方法は、請求項４に記載の排気ガス軽減燃費向上装置を車両のエアエレメントのフィンへ装着する工程を有することを特徴とする。

請求項１に係る排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法は、請求項３の製造方法に簡易に適用できるシートの製造方法であり、請求項２は請求項１の製造方法により製造されるシートに係る。請求項５は、請求項４の排気ガス軽減燃費向上装置を用いて簡易に実現できる排気ガス軽減燃費向上方法に係る。

先ず、請求項４の排気ガス軽減燃費向上装置の基本的作用は、次の通りである。
放射性元素であるラジウム及びトリウムを含む温泉鉱石を２種類の異種金属（例えば銅とアルミニウム）の電位差により発生する電気エネルギーの刺激により、ラジウム及びトリウムの原子核を不安定にし壊変（崩壊）反応を促進させα線、β線、γ線の放射を高めエンジンに送り込まれる空気に照射することで空気をイオン化する。イオン化した空気の分子集団は、以前より小さな分子集団となり反応面積が増加し燃焼効率を上げる。

さらに、本発明の効果の詳細は次の通りである。
１．通常、化学変化では原子と原子が互いに結びついたり離れたりするだけで原子自体は変化しない。しかし、放射性元素の自然壊変は原子核がひとりでに放射線を出して別種の原子核となる。自然界では大気の変化などでも原子核が不安定になりα線、β線、γ線の放出が促進されていることが一般的に知られている。
本発明は放射性元素であるラジウム及びトリウムを含む温泉鉱石を２種類の異種金属（例えば銅とアルミニウム)の電位差により発生する電気エネルギーの刺激により、ラジウム、トリウムの原子核を不安定にし壊変(崩壊)反応を促進させα線、β線、γ線の放射を高める。

この放射線が空気中の酸素分子やその他の原子・分子に電離（電気的に中性の原子にβ線、γ線からエネルギーが与えられ軌道電子が自由電子として引き離されイオン化する現象）や励起（電離に至らないもののα線、β線、γ線からエネルギーが与えられた結果、軌道電子が原子核から離れた外側の軌道に移って不安定になる現象で、その後軌道電子が再びもとの軌道に戻る際にその時のエネルギーがＸ線として放出される現象）を起こし空気のイオン化が促進される。

本発明では、ラジウム及びトリウムを含む温泉天然ラジウム鉱石を溶剤に混合し、装置の表面に直接塗布しているため、温泉天然ラジウム鉱石に含まれるラジウム及びトリウムから放射されているα線、β線、γ線の全てを吸入空気をイオン化するために利用できる。

大きな塊の物質より細かくした物質の方が、反応面積が広くなりはるかに燃えやすいということと同様に、イオン化によって空気の分子集団は以前より小さな分子集団となり反応面積が増加する。反応面積増加は燃料に含まれている炭素分子と酸素分子の結合を促進させ、燃焼時には燃焼光など炎色反応のスペクトルに変化が起きて高温になり、排気ガス軽減、燃費向上装置装着以前にシリンダー内部に堆積付着していたカーボンを燃焼して除去する他、新たなカーボン付着発生を抑制する。

特に古い車や低速運転の多い車が新車時に比較して燃料消費が悪くなるのは、給排気弁付近やピストンリング付近に付着しているカーボンが徐々に堆積しシリンダーの機密性が失われるため圧力損失による有効仕事率(エネルギーロス)の増加が原因とされている。排気ガス軽減燃費向上装置の作用により給排気弁付近やピストンリング付近に付着しているカーボンが燃焼除去され、給排気弁と給排気口の隙間の減少や、ピストンリングが正常位置で働きシリンダーの機密性が高まり燃料消費の向上となる。

吸入空気中の酸素（Ｏ_２）が燃焼により炭素（Ｃ）との結合に多く消費されるため排気ガス軽減、燃費向上装置を設置した燃焼後の排気ガス成分は、酸素（Ｏ_２）の減少が見られるほか有害物質の一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、炭化水素（ＨＣ）、黒煙などが減少し、燃焼効率が良い時に発生する二酸化炭素（ＣＯ_２）の増加がある。

２．温泉から湧出し沈殿堆積したラジウム、トリウムを含む温泉鉱石を使用したので、放射能に対して安全性が極めて高い。

３．安価に製造でき、部品点数が少なく組み立てが容易である。

４．異種金属の電位差を利用しているので電気ショートなどによる発火が起きない。

５．装置の厚さが例えば0.8ミリ以下と、前述の従来技術に比べて薄くできるため、エンジンに送り込まれる吸入空気に対し空気抵抗の発生が少ない。

６．装置の占める空間が小さいため、設置空間を考慮する必要がない。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
本発明による排気ガス軽減燃費向上装置の製造においては、先ず、排気ガス軽減燃費向上シートを作製した後、当該シートを用いて排気ガス軽減燃費向上ユニットを作製し、さらに仕上げ工程を経て排気ガス軽減燃費向上装置を完成する。

図１は、排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法により得た排気ガス軽減燃費向上シート１０の模式的な外観斜視図である。長方形外郭をもつ多層構造シートであるが、図１では説明のために厚さを誇張して描いている。排気ガス軽減燃費向上シート１０は、後述する排気ガス軽減燃費向上装置の製造に好適に用いられるシートである。

図１の排気ガス軽減燃費向上シート１０の製造方法においては、第１工程において、ラジウム及びトリウムを含む鉱石微粉末と溶剤とを混合することにより鉱石微粉末混合溶剤を得る。本工程においては、先ず、ラジウム及びトリウムを含む温泉鉱石を微粉末化する。その後、この微粉末を、例えばポリウレタン系の溶剤と混合する。尚、放射性物質は取り扱いが難しく、人体、機器に対しての安全性の確認は容易でないが、ラジウム温泉に存在するラジウム及びトリウムを含む放射性物質は古くから利用、研究され安全性が確立している。

次に、第２工程において、好適にはアルミニウム箔である金属箔１２の一方の面上に第１工程で得た鉱石微粉末混合溶剤を塗布する。塗布は、例えば、スプレー塗布又はローラ塗布により行う。これにより鉱石微粉末混合溶剤塗布層１１が金属箔層１２の片面上に形成される。

次に、第３工程において、金属箔１２の他方の面上に粘着層１３を形成する。

最後に、第４工程において、粘着層１３を保護するために剥離紙１４を粘着層１３上に積層する。

斯かる製造方法により、排気ガス軽減燃費向上シート１０が完成する。

図２Ａ〜図２Ｄは、図１に示した排気ガス軽減燃費向上シート１０を用いて排気ガス軽減燃費向上ユニットを作製し、さらに排気ガス軽減燃費向上装置を完成する製造方法の各工程を示す図である。

第１工程では、図２Ａに平面図で示す略長方形外郭を具備する金属基板２０を準備する。金属基板２０は、上記の排気ガス軽減燃費向上シート１０の構成要素である金属箔１２を形成する金属とは異種の金属である。例えば、金属箔１２がアルミニウムである場合、金属基板２０は銅とする。さらに好適には、金属基板２０の四方角部に丸みＲを設ける（例えば、直径1ミリ丸の半円）。斯かる銅基板は、例えば厚さ0.3ミリの銅板を型抜きプレス機械で型抜きすることにより作製される。尚、型抜きする銅基板の寸法は、種々のエアエレメントのサイズやフィンの深さに対応するように適宜設定される。一例としては、長さ6センチ、幅2.5センチ、厚さ0.3ミリなどである。

第２工程では、図２Ｂ平面図で示す排気ガス軽減燃費向上シート１０を準備し、図２Ｃで示すように図２Ａで得た金属基板２０に貼付する。好適には、金属基板２０の両面にそれぞれ貼付する。排気ガス軽減燃費向上シート１０は、図１に示した排気ガス軽減燃費向上シートを用いる。好適には、図２Ｃに金属基板縁部幅ｄ１、ｄ２で示すように、排気ガス軽減燃費向上シート１０の外郭寸法は、第１工程で得た金属基板２０の外郭寸法より長さ及び幅を短くする。例えば、ｄ１及びｄ２を1ミリとする。排気ガス軽減燃費向上シート１０は容易に切断することができ、任意の寸法とすることができる。尚、排気ガス軽減燃費向上シート１０の剥離紙を除去したものを、符号１０’で示すこととする。排気ガス軽減燃費向上シート１０の剥離紙を除去すれば、粘着層により容易かつ速やかに基板２０に貼付することができる。これにより、一対の排気ガス軽減燃費向上シート１０’の間に金属基板２０を挟んだ層構造を有する排気ガス軽減燃費向上ユニット３０が得られる。

第３工程では、図２Ｄ(1)及び(2)にそれぞれ側面図及び平面図で示すように、第２工程で得た排気ガス軽減燃費向上ユニット３０に対し起伏形状を形成すべく成型する。この起伏形状は、例えば、長手方向に垂直な方向に延びる複数の屈曲部Ｆ１〜Ｆ４により形成される。斯かる屈曲部は、例えば、排気ガス軽減燃費向上ユニット３０を成型プレス機械で折り曲げ成型することにより得られる。このような起伏形状を形成することにより、排気ガス軽減燃費向上ユニット３０の両面いずれも排気ガス軽減燃費向上シート１０’の機能を効率的に発揮できる。すなわちフィンに取り付けたとき、フィンの面と対向する側の面であってもフィンの面との間に隙間を生じるので、吸入空気に十分触れることができる。

最後に、仕上げ工程である第４工程では、車両のエアエレメントのフィンへ装着するための取付具４０を排気ガス軽減燃費向上ユニット３０に設ける。例えば、排気ガス軽減燃費向上ユニット３０の長手方向中央部の側面において上下両面を挟持するように折り曲げられた弾性材からなるクリップである。

斯かる製造方法により、排気ガス軽減燃費向上装置５０が完成する。斯かる排気ガス軽減燃費向上装置５０の厚さは、例えば、0.8ミリ以下とすることができる。

図３は、図２Ｄ(1)及び(2)に示した排気ガス軽減燃費向上装置５０を車両のエアエレメント１００のフィン１０２へ装着した状態を示した外観斜視図である。排気ガス軽減燃費向上装置５０は、クリップ４０によりフィン１０２に容易に取り付けることができる。排気ガス軽減燃費向上装置５０は、クリップ４０の弾性によりフィン１０２と共に挟持されている。また、取り外しも容易である。

本発明による排気ガス軽減燃費向上装置を用い、下記のような条件で実験した結果、極めて良好な結果が得られた。
１．平成４年製で実験までの走行距離88,000ｋｍのガソリン車について、本発明の排気ガス軽減燃費向上装置の取り付け前と後においてそれぞれ排気ガス分析計測装置を使用しアイドリング状態で測定した結果、一酸化炭素（ＣＯ）は99％減少、炭化水素（ＨＣ）は86.8%減少、二酸化炭素（ＣＯ_２）は5.5％増加、酸素（Ｏ_２）は39％減少した（表１参照）。

２．平成９年製で実験までの走行距離30,515ｋｍのディーゼル車について、本発明の排気ガス軽減燃費向上装置の取り付け前と後においてそれぞれ排気ガス分析計測装置を使用し、エンジン回転数3,000回転時に測定した結果、窒素酸化物（ＮＯｘ）は60％減少した（表２参照）。

３．平成４年製で実験までの走行距離41,085ｋｍのディーゼル車について、排気ガス軽減燃費向上装置の取り付け前と後においてそれぞれ黒煙濃度分光計測装置を使用し、エンジンを無負荷全開状態で測定した結果、黒煙(スモーク)は71％減少した（表３参照）。

本発明による排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法により得た排気ガス軽減燃費向上シートの模式的な外観斜視図である。図１に示した排気ガス軽減燃費向上シートを用いた排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法の第１工程を示す図である。図１に示した排気ガス軽減燃費向上シートを用いた排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法の第２工程を示す図である。図１に示した排気ガス軽減燃費向上シートを用いた排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法の第２工程を示す図である。図１に示した排気ガス軽減燃費向上シートを用いた排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法の第３及び第４工程を示す図である。図１に示した排気ガス軽減燃費向上シートを用いた排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法の第３及び第４工程を示す図である。図２Ｄ(1)及び(2)に示した排気ガス軽減燃費向上装置を車両のエアエレメントのフィンへ装着した状態を示した外観斜視図である。

符号の説明

１０排気ガス軽減燃費向上シート
１０’ 排気ガス軽減燃費向上シート（剥離紙除去）
１１鉱石微粉末混合溶剤塗布層
１２アルミニウム箔
１３粘着層
１４剥離紙
２０銅基板
３０排気ガス軽減燃費向上ユニット
４０クリップ
５０排気ガス軽減燃費向上装置
１００エアエレメント
１０２エアエレメントフィン

Claims

ラジウム及びトリウムを含む鉱石微粉末と溶剤とを混合することにより鉱石微粉末混合溶剤を得る工程と、
前記鉱石微粉末混合溶剤を金属箔の一方の面上に塗布する工程と、
前記金属箔の他方の面上に粘着層を形成する工程と、
前記粘着層上に剥離紙を設ける工程とを有することを特徴とする
排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法。
請求項１に記載の排気ガス軽減燃費向上シートの製造方法により製造されることを特徴とする排気ガス軽減燃費向上シート。
車両のエアエレメントのフィンに取付可能な排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法において、
請求項２に記載の排気ガス軽減燃費向上シートの前記剥離紙を除去した後、前記金属箔とは異種金属であって略長方形外郭を具備する基板の両面上にそれぞれ貼付することにより排気ガス軽減燃費向上ユニットを形成する工程と、
前記排気ガス軽減燃費向上ユニットに対し起伏形状を形成すべく成型する工程と、
前記エアエレメントのフィンへ装着するための取付具を前記排気ガス軽減燃費向上ユニットに設ける工程とを有することを特徴とする
排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法。
請求項３に記載の排気ガス軽減燃費向上装置の製造方法により製造されることを特徴とする排気ガス軽減燃費向上装置。
請求項４に記載の排気ガス軽減燃費向上装置を車両のエアエレメントのフィンへ装着する工程を有することを特徴とする排気ガス軽減燃費向上方法。