JP2024025234A

JP2024025234A - 移動体に設置する負圧軽減装置および移動体の負圧軽減方法

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Publication number: JP2024025234A
Application number: JP2022128505A
Authority: JP
Inventors: 雅之茂手木; Masayuki Motegi
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Priority date: 2022-08-10
Filing date: 2022-08-10
Publication date: 2024-02-26

Abstract

【課題】自動車、鉄道、自動二輪車などの移動体に設置する負圧軽減装置および移動体の燃費改善方法を提供することを目的とする。【解決手段】移動体の負圧を軽減する負圧軽減装置であって、負圧軽減装置は、移動体を構成する対象部品の静電気を取得する静電気取得装置と、プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、静電気取得装置と第１の基幹線または第２の基幹線との間に位置し、取得した静電気の電流の極性を揃える整流器と、第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、第１の放電装置を、移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、第２の放電装置を、移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置する、負圧軽減装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、鉄道、自動二輪車などの移動体に設置する負圧軽減装置および移動体の負圧軽減方法に関する。

自動車、鉄道、自動二輪車などの移動体が移動する際には、移動する速度の二乗に応じた空気抵抗を受けることが知られている。そして、移動体の車体前方は、進行方向に対しては正の空気の圧力（正圧）、車体後方は負の空気の圧力（負圧）を受ける。そのため、移動体は、これらの正圧および負圧の空気抵抗に勝る駆動力を出さないと前へ移動することができない。これを、移動体が自動車の場合を例として、模式的に示すのが図１３である。

このように空気抵抗は移動体の燃費を悪化させる要因の一つであって、燃費を改善するために空気抵抗の低減を図ることが行われている。そして空気抵抗の低減を図るために、各種のパーツを移動体に設置して空気抵抗を低減させるなどの方法を採ることがある。たとえば下記非特許文献１に示すように、あえて乱流を生じさせることで空気抵抗を減らすボルテックスジェネレータ（Voltex generator）などがある。

小池勝、永吉恒久、濱本直樹、"ボルテックスジェネレータによる空気抵抗低減の研究"、「三菱自動車テクニカルレビュー２００４」、三菱自動車工業株式会社、２００４年４月１日発行、Ｎｏ．１６、ｐ．１３－ｐ．１８

非特許文献１に示すようなボルテックスジェネレータは、あえて乱流を生じさせて負圧を低減させることで空気抵抗を減らしている。しかし、移動体にボルテックスジェネレータを設置すること自体が空気抵抗を発生させるものである。

そこで大きな空気抵抗を発生させずに、移動体の燃費を改善することが求められている。

本発明者は上記課題に鑑み、移動体の燃費を改善するための、移動体に設置する負圧軽減装置および移動体の負圧軽減方法を発明した。

第１の発明は、移動体の負圧を軽減する負圧軽減装置であって、前記負圧軽減装置は、前記移動体を構成する対象部品の静電気を取得する静電気取得装置と、プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、前記静電気取得装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記取得した静電気の電流の極性を揃える整流器と、前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置する、負圧軽減装置である。

本発明のように、移動体の静電気を利用する構成とすることで移動体の負圧を軽減し、それによって移動体の燃費を改善することができる。また、車体の外部に備える放電装置は小型化が容易なので、それ自体による空気抵抗も大きくない。

上述の発明において、前記静電気取得装置は、前記取得した静電気の電流について、前記整流器で極性を揃えて導線を介して前記第１の基幹線または前記第２の基幹線に流し、前記負圧軽減装置は、前記第１の放電装置から、プラスの静電気を前記第１の方向に流れる空気中に放電し、前記第２の放電装置から、マイナスの静電気を前記第２の方向に流れる空気中に放電し、前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、負圧軽減装置のように構成することができる。

上述の発明において、前記負圧軽減装置は、前記第１の方向に流れるプラスの極性に帯電した空気と、前記第２の方向に流れるマイナスの極性に帯電した空気とが、前記移動体において負圧が発生する箇所に流れた際に、それぞれの極性に帯電した空気を引きつけ合うことで、前記負圧が発生する箇所に空気を充填して負圧を軽減する、負圧軽減装置のように構成することができる。

負圧軽減装置としてはこれらの各発明のように構成するとよい。

本発明の負圧軽減装置は、移動体が自動車のときに用いるとよい。

上述の発明において、前記対象部品として、エアクリーナエレメント、エンジンのオイルパン、オイルフィルタ、ベルハウジング、オートマチックトランスミッションのオイルパン、ガソリンタンクのうちいずれか一以上を含む、負圧軽減装置のように構成することができる。

本発明の負圧軽減装置は各種の移動体に設置可能であるが、自動車に用いるとよい。また、自動車には静電気が発生する対象部品が多数あるが、上述の発明の部品を対象とすると効果が高い。

また、本発明の負圧軽減装置を備えた自動車としてもよい。

第７の発明は、移動体の負圧を軽減する負圧軽減装置であって、前記負圧軽減装置は、静電気を発生させる静電気発生装置と、プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、前記静電気発生装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記発生した静電気の電流の極性を揃える整流器と、前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置する、負圧軽減装置である。

静電気が発生しない、または少量しか静電気が発生しない移動体の場合には、本発明のように、静電気を発生させてそれを利用する構成とすることで、第１の発明と同様に、移動体の負圧を軽減し、それによって移動体の燃費を改善することができる。また、車体の外部に備える放電装置は小型化が容易なので、それ自体による空気抵抗も大きくない。

上述の発明において、前記静電気発生装置は、前記発生させた静電気の電流について、前記整流器で極性を揃えて導線を介して前記第１の基幹線または前記第２の基幹線に流し、前記負圧軽減装置は、前記第１の放電装置から、プラスの静電気を前記第１の方向に流れる空気中に放電し、前記第２の放電装置から、マイナスの静電気を前記第２の方向に流れる空気中に放電し、前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、負圧軽減装置のように構成することができる。

第１０の発明は、移動体の静電気を利用することで前記移動体の負圧を軽減する方法であって、前記移動体を構成する対象部品の静電気を取得する静電気取得装置と、プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、前記静電気取得装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記取得した静電気の電流の極性を揃える整流器と、前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有する負圧軽減装置を前記移動体に設置し、前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、前記移動体の後方において、前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、移動体の負圧軽減方法である。

本発明の方法を用いることで、第１の発明と同様に、移動体の静電気を利用して移動体に発生する負圧を軽減することができ、結果として燃費を改善することができる。

第１１の発明は、静電気を利用することで移動体の負圧を軽減する方法であって、静電気を発生させる静電気発生装置と、プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、前記静電気発生装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記発生した静電気の電流の極性を揃える整流器と、前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、前記移動体の後方において、前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、移動体の負圧軽減方法である。

本発明の方法を用いることで、第７の発明と同様に、静電気を発生させてそれを利用することにより移動体に発生する負圧を軽減することができ、結果として燃費を改善することができる。

本発明の移動体に設置する負圧軽減装置および移動体の負圧軽減方法を用いることで、静電気を利用して移動体の負圧を軽減し、結果的に燃費を改善することが可能となる。

本発明の負圧軽減装置の全体の構成の一例を模式的に示す概念図である。本発明の負圧軽減装置を自動車に取り付けて走行した状態を模式的に示す図である。本発明の負圧軽減装置を自動車に取り付けた状態の一例を模式的に示す概念図である。エアクリーナボックスに静電気取得装置と導線を取り付けた状態を示す図である。オートマチックトランスミッションのオイルパンに静電気取得装置と導線を取り付けた状態を示す図である。オイルフィルタに静電気取得装置と導線を取り付けた状態を示す図である。自動車のフロントバンパー下端部に、プラスの基幹線と接続した放電装置を設置した状態を示す図である。自動車のボンネット前端部付近に、マイナスの基幹線と接続した放電装置を設置した状態を示す図である。本発明の負圧軽減装置の負圧軽減の効果を測定するため、車体後方に取り付けた測定装置を示す図である。測定装置による負圧の測定結果を示す表である。対象部品Ｐと静電気取得装置の代わりに静電気発生装置Ｅを備えた場合の構成の一例を模式的に示す概念図である。対象部品Ｐに加えて、静電気発生装置Ｅを備えた場合の構成の一例を模式的に示す概念図である。自動車に発生する空気抵抗を模式的に示す図である。

本発明の負圧軽減装置１は、移動体または移動体の部品に発生する静電気を利用して、移動体の走行時に発生する負圧を軽減し、燃費を改善する装置である。負圧軽減装置１は、移動体に設置する。本発明の負圧軽減装置１の構成の一例を図１に模式的に示す。なお、本明細書の以下の説明では、移動体として自動車Ｍの場合を説明するが、自動車Ｍに限定するものではなく、鉄道、自動二輪車などであってもよい。

負圧軽減装置１は、自動車Ｍの部品であって静電気を発生させる対象部品Ｐから静電気を取得する静電気取得装置１０と、プラス（正）、マイナス（負）の極性ごとに電流を流す基幹となる導線（基幹線１１）と、静電気取得装置１０で取得した静電気の電流を基幹線１１に流す導線１２と、静電気取得装置１０と基幹線１１との間に位置し、静電気の電流の極性を揃える、ダイオードなどの整流器１３と、各基幹線１１を流れる静電気を放電する放電装置１４とを有する。整流器１３としてダイオードを用いる場合、小型、小電流だと電流のボトルネックになることから、４０Ａ・８００Ｖ、７０Ａ・４００Ｖのように、比較的、大電流のものが好ましい。

自動車Ｍに、プラス、マイナスの極性ごとに電流を流す基幹線１１ａ、１１ｂを、たとえばエンジンルームから車内にかけてあらかじめ設置しておく。また対象部品Ｐ、たとえばエアクリーナエレメント、エンジンのオイルパン、オイルフィルタ、ベルハウジング、オートマチックトランスミッションのオイルパン、ガソリンタンクなどには、これらの対象部品Ｐに発生した静電気を取得するための静電気取得装置１０を取り付ける。対象部品Ｐは上記に限られるものではなく、静電気が発生する部品であればよい。また、静電気取得装置１０としては、対象部品Ｐに発生した静電気を取得するための装置であれば如何なる物であってもよく、たとえば除電ブラシ、導電性粘着剤付きの金属製テープ（たとえばアルミテープ）、ステンレス製の網（メッシュ）などがある。静電気取得装置１０として除電ブラシを用いた場合、対象部品Ｐに発生した静電気はいずれかの極性の電荷が多いので、除電ブラシにある他方の極性の電荷が対象部品Ｐに集まり中和される。エンジンなどの対象部品Ｐが動いている場合など、中和に必要な他方の極性の電荷が不足し続ける場合、除電ブラシなどの静電気取得装置１０に取り付けられた導線１２を通して他方の極性の電荷が集まり続けるため、静電気による電流が発生して、それを取得できる。

対象部品Ｐに静電気取得装置１０を取り付ける。また、導線１２の一端を静電気取得装置１０に取り付け、他の一端を基幹線１１に接続する。さらに、導線１２の経路上であって、静電気取得装置１０と基幹線１１との間に、静電気の電流の極性を揃えるダイオード１３を設ける。これにより、対象部品Ｐに発生した静電気を静電気取得装置１０で取得し、取得した静電気の電流の極性をダイオード１３で揃えて、導線１２を介して静電気の電流を基幹線１１ａ、１１ｂに流す。基幹線１１ａ、１１ｂは、プラス、マイナスの極性ごとの導線であるので、各基幹線１１ａ、１１ｂにはいずれかの極性の静電気が流れることとなる。静電気取得装置１０は、導線１２を介して基幹線１１ａ、１１ｂと接続してそれぞれの極性の静電気を流すことが好ましいが、静電気取得装置１０をプラス、マイナスのいずれか一方の極性の基幹線１１ａ、１１ｂに導線１２を接続していずれか一方の極性の静電気を流すようにしてもよい。

また、それぞれの極性ごとの基幹線１１ａ、１１ｂに接続した放電装置１４ａ、１４ｂを車体外部の、車体に衝突する異なる方向からの空気の流れで大気中に放電可能となる位置に設置する。たとえばマイナスの極性の静電気が流れる基幹線１１ｂに接続した放電装置１４ｂは、車体のボンネット前端部付近に設置し、プラスの極性の静電気が流れる基幹線１１ａに接続した放電装置１４ａは、フロントバンパー下端部、フロントタイヤのディフューザー下部付近に設置する。これによってマイナスの基幹線１１ｂに接続した放電装置１４ｂは、マイナスの極性を帯びた電荷を車体の上方を流れる空気に沿って放電し、プラスの基幹線１１ａに接続した放電装置１４ａは、プラスの極性を帯びた電荷を車体の下方を流れる空気に沿って放電する。負圧軽減装置を自動車Ｍに取り付けて走行した状態を模式的に示すのが図２である。

図２に示すように、マイナスの基幹線１１ｂに接続した放電装置１４ｂから放電した静電気はマイナスの極性を帯びており、それが車体上方を流れる空気とともに車体後方に流れる。また、プラスの基幹線１１ａに接続した放電装置１４ａから放電した静電気はプラスの極性を帯びており、それが車体下方を流れる空気とともに車体後方に流れる。プラスの極性に帯電した空気と、マイナスの極性に帯電した空気とが、移動体において負圧が発生する負圧が発生する箇所である車体後方に流れた際に、極性の異なる静電気同士の間で発生する引力により、それぞれの極性に帯電した空気がお互いに引きつけあうことで、負圧が発生する箇所に空気が充填され負圧が軽減される。

より具体的に、自動車Ｍに本発明の負圧軽減装置１を設置した場合の一例を説明する。この場合の負圧軽減装置の構成の一例を図３に示す。図３では対象部品Ｐとして、エアクリーナエレメント、エンジンのオイルパン、オイルフィルタ、ベルハウジング、オートマチックトランスミッションのオイルパン、ガソリンタンクとした場合を説明するが、それ以外の部品を対象としてもよく、静電気が発生する部品であればよい。

エアクリーナーエレメント、エンジンのオイルパン、オイルフィルタ、ベルハウジング、オートマチックトランスミッションのオイルパン、ガソリンタンクの対象部品Ｐに、除電ブラシ、除電ひも、導電性粘着剤付きの金属製テープ（たとえばアルミテープ）、ステンレス製の網（メッシュ）、導電性塗料、導電性のコーティング剤などの静電気取得装置１０ａ～１０ｇを取り付ける。そしてこれらの静電気取得装置１０ａ～１０ｂにはそれぞれ導線１２ａ～１２ｇを接続する。

図３では、エアクリーナエレメント、エンジンのオイルパン、オートマチックトランスミッションのオイルパンに取り付けた静電気取得装置１０ａ、１０ｂ、１０ｅには、それぞれ導線１２ａ、１２ｂ、１２ｅをプラスの基幹線１１ａに接続する。また、静電気取得装置１０ａ、１０ｂ、１０ｅと、プラスの基幹線１１ａとの間ではプラスの極性に整流するダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｅを設け、基幹線１１ａにはプラスの電荷を有する静電気の電流が流れるように構成する。これによって、エアクリーナエレメント、エンジンのオイルパン、オートマチックトランスミッションのオイルパンに発生した静電気を除電ブラシなどの静電気取得装置１０で取得し、取得した静電気による電流を導線１２ａ、１２ｂ、１２ｅを介して流し、ダイオード１３ａ、１３ｂ、１３ｅによりプラスの極性に整流して、基幹線１１ａにプラスの電荷を有する静電気の電流を流す。

また、オイルフィルタ、ベルハウジングに取り付けた静電気取得装置１０ｃ、１０ｄには、それぞれ導線１２ｃ、１２ｄをマイナスの基幹線１１ｂに接続する。また、静電気取得装置１０ｃ、１０ｄと、マイナスの基幹線１１ｂとの間ではマイナスの極性に整流するダイオード１３ｃ、１３ｄを設け、基幹線１１ｂにはマイナスの電荷を有する静電気の電流が流れるように構成する。これによって、オイルフィルタ、ベルハウジングに発生した静電気を除電ブラシなどの静電気取得装置１０で取得し、取得した静電気による電流を導線１２ｃ、１２ｄを介して流し、ダイオード１３ｃ、１３ｄによりプラスの極性に整流して、基幹線１１ｂにプラスの電荷を有する静電気の電流を流す。

さらに、ガソリンタンクに取り付けた静電気取得装置１０ｆには導線１２ｆを接続し、プラスの基幹線１１ａに接続する。静電気取得装置１０ｆと基幹線１１ａとの間にはプラスの極性に整流するダイオード１３ｆを設ける。同様に、ガソリンタンクに取り付けた静電気取得装置１０ｇには導線１２ｇを接続し、マイナスの基幹線１１ｂに接続する。静電気取得装置１０ｇと基幹線１１ｂとの間にはマイナスの極性に整流するダイオード１３ｇを設ける。そして、基幹線１１ａにはプラスの電荷を有する静電気の電流が流れるように、基幹線１１ｂにはマイナスの電荷を有する静電気の電流が流れるように構成する。これによって、ガソリンタンクに発生した静電気を除電ブラシなどの静電気取得装置１０で取得し、取得した静電気による電流を導線１２ｆ、１２ｇを介して流す。導線１２ｆを介して流れる静電気による電流は、ダイオード１３ｆによりプラスの極性に整流して基幹線１１ａに流す。また、導線１２ｇを介して流れる静電気による電流は、ダイオード１３ｇによりマイナスの極性に整流して基幹線１１ｂに流す。

図４は、エアクリーナエレメント（エアフィルター）を格納するハウジングであるエアクリーナーボックスに静電気取得装置１０ａと８ｓｑ（スケア）の太さの導線１２ａとを取り付けた状態を示す図である。なお、８ｓｑはＡＷＧ８（アメリカンワイヤーゲージ）で換算される。図４では、エアクリーナのエレメント直後に静電気取得装置１０ａとしてのステンレスメッシュを設置し、導線１２ａをエアクリーナーボックスを貫通してステンレスメッシュなどの静電気取得装置１０ａに取り付け、エアクリーナエレメントに発生した静電気を静電気取得装置１０ａが取り出し、ダイオード１３ａでプラスの極性に整流して導線１２ａを介してプラスの基幹線１１ａに流すことができる。

なお、図４は、わかりやすさのため、エアクリーナボックスを自動車Ｍの車体から取り外した状態で示している。エアクリーナボックスは、たとえば、上側エアクリーナボックスと下側エアクリーナボックスとから構成されており、下側エアクリーナーボックスにはエアクリーナーが取り付けられている。下側エアクリーナーボックスと上側エアクリーナボックスにはそれぞれ孔部が形成されており、各孔部はインテークダクトと連結している。下側エアクリーナーボックスの孔部と連結するインテークダクトから空気がエアクリーナボックス内部に流れ込み、エアクリナーエレメントで空気中のゴミなどを取り除き、濾過する。そして、上側エアクリーナーボックスの孔部からインテークダクトを通り、空気がエアクリーナーボックスの外部に排出される。本発明では、エアクリーナーエレメントと上側エアクリーナボックスの孔部との間に位置するように静電気取得装置１０ａとしてステンレス製のメッシュ（網）を設置する。また上側エアクリーナボックスを貫通した導線１２ａをステンレス製のメッシュ（網）に取り付けることで、ステンレス製のメッシュ（網）で取得した静電気を流すように構成する。たとえばステンレス製のメッシュ（網）は、エアクリーナーエレメントの上部であって、上側エアクリーナボックスの孔部よりも下方に取り付ける。ステンレス製のメッシュ（網）は平板状であってもよいし、上側エアクリーナボックスの内壁面に沿った形状であってもよい。図４（ａ）は、静電気取得装置１０ａとしてのステンレス製のメッシュをエアクリーナボックスの内側に、導線１２ａをエアクリーナボックスを貫通させて外側に取り出した状態を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、上側エアクリーナボックスと下側エアクリーナーボックスとを取り外した状態であって、ステンレス製のメッシュを上側エアクリーナボックスの内側に取り付けた状態をも私的に示す図である。

図５は、オートマチックトランスミッションのオイルパンに静電気取得装置１０ｂと８ｓｑの太さの導線１２ｂを取り付けた状態を示す図である。図５では、オートマチックトランスミッションのオイルパンの表面と導線１２ｂとを、静電気取得装置１０ｂとしての導電性粘着剤付きのアルミテープで貼付し、オイルパンまたはその内部に発生した静電気を静電気取得装置１０ｂが取り出し、ダイオード１３ｂでプラスの極性に整流して、導線１２ｂを介してプラスの基幹線１１ａに流すことができる。

図６は、オイルフィルタに静電気取得装置１０ｃと８ｓｑの太さの導線１２ｃを取り付けた状態を示す図である。図６では、オイルフィルタの形状に合わせて、静電気取得装置１０ｃとしてのステンレスメッシュを円筒状に形成し、オイルフィルタに被せて設置し、当該ステンレスメッシュに導線１２ｃを取り付け、オイルまたはオイルフィルタの内部に発生した静電気を静電気取得装置１０ｃが取り出し、ダイオード１３ｃでマイナスの極性に整流して導線１２ｃを介してマイナスの基幹線１１ｂに流すことができる。

なお、図４乃至図６の施工例では、必要に応じて、静電気漏れを防止するため、施工部分の外側を、フッ素樹脂テープ（ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を使用したフィルムに、シリコーン系粘着剤などの粘着剤を塗布したテープ）で被覆している。

プラスの基幹線１１ａは静電気取得装置１４ａと接続し、マイナスの基幹線１１ｂは静電気取得装置１４ｂと接続している。そして、静電気取得装置１４ａは自動車Ｍのフロントバンパー下端部、フロントタイヤのディフューザー下部付近に設置した放電装置１４（たとえば除電ブラシ）などから放電可能なように設置される。また、静電気取得装置１４ｂは自動車Ｍのボンネット前端部付近に設置した放電装置１４（たとえば除電ブラシ）から放電可能なように設置される。

図７に自動車Ｍのフロントバンパー下端部に、プラスの基幹線１１ａと接続した放電装置１４ａを設置した状態を示す。図８に自動車Ｍのボンネット前端部付近に、マイナスの基幹線１１ｂと接続した放電装置１４ｂを設置した状態を示す。図７、図８では放電装置１４ａ、１４ｂとして除電ブラシを用いた場合を示しているが、それに限るものではなく、放電できる装置であれば如何なる物であってもよい。また放電アンテナなどであってもよいし、棒形状の物であってもよい。静電気取得装置１０に用いる除電ひも、導電性粘着剤付きの金属製テープ（たとえばアルミテープ）、ステンレス製の網（メッシュ）、導電性塗料、導電性のコーティング剤などであってもよい。

以上のように、自動車Ｍの各部品（対象部品Ｐ）から静電気を取得する静電気取得装置１０ａ～１０ｇを接続し、プラス、マイナスのそれぞれの極性ごとに放電装置１４ａ、１４ｂから放電する。

なお、出願人は、本発明の負圧軽減装置１による負圧の軽減を計測するため、図９に示すような測定装置を用いて、運転席と車体後部背面との気圧差を測定した。図９の計測装置では、車体後部背面に４φナイロンチューブとクイックジョイントを用いて、合計５箇所の測定ポイントとなる開口部を設けた。そして４φナイロンチューブを運転席まで伸ばして微差圧計に接続し、車体後部背面の５箇所の開口部の気圧の平均値と運転席の気圧との差を測定した。

なお、負圧は高速走行時に発生しやすいので、高速道路で高速走行、ここでは時速８０ｋｍで走行した状態で測定を行った。図９の測定装置による負圧の測定結果が図１０の表に示すとおりである。図１０の表では、高速道路を時速８０ｋｍで走行した状態の負圧は、おおよそ、本発明の負圧軽減装置１を未施工の場合には－４～－５ｍｍＡｑ前後であるのに対し、本発明の負圧軽減装置１を施工した場合には－２～－４ｍｍＡｑ前後となっていることを示しており、本発明の負圧軽減装置１による負圧の軽減が確認できた。

また、上述の測定の際に合わせて行った高速道路を時速８０ｋｍで走行した状態では、燃費がおよそ２０％程度向上した。したがって、本発明の負圧軽減装置１によって負圧が軽減されたことにより、燃費が向上したことが確認できた。

上述の説明では、対象部品Ｐとして、エアクリーナーエレメント、エンジンのオイルパン、オイルフィルタ、ベルハウジング、オートマチックトランスミッションのオイルパン、ガソリンタンクを説明したが、それ以外にも、オートマチックトランスミッションのトルクコンバータのハウジング、デファレンシャルギアボックスのハウジング、エアコンシステム、エンジンの冷却システム、ブレーキディスクなどのブレーキシステムなど、静電気が発生するほかの部品を対象部品としてもよい。

好ましくは、静電気取得装置１０は、静電気が発生する部品であっても、静電気を取得することでＥＣＵの制御に影響を与えない部品であるとよい。すなわち、ＥＣＵの制御として静電気の発生が考慮されている部品以外の部品から静電気を取得するとよい。

あるいは、静電気が発生する部品に静電気取得装置１０を設置し、その状態でＥＣＵの制御の設定を行うようにしてもよい。これによって、本発明の負圧軽減装置１を加味してＥＣＵの設定が行われるので、ＥＣＵの制御への影響が発生することもない。

放電装置１４を設置する箇所としては、たとえばドアミラー、ドアバイザーなどに取り付けてもよい。また、車体の前方に放電装置１４を設置したが、車体後方の上方と下方にそれぞれ放電装置１４ａ、１４ｂのいずれかを設置してもよい。さらに、車体前方の上方と車体後方の下方、あるいは車体前方の下方と車体後方の上方にそれぞれ放電装置１４ａ、１４ｂのいずれかを設置してもよい。すなわち、車体の上方に流れる空気と、下方に分かれて流れる空気とに、それぞれ放電可能な位置に異なる極性の静電気を放電する放電装置１４ａ、１４ｂを設置し、それを車体後方またはドアミラー、ドアバイザーなどの後方でお互いに引き合わせて負圧を軽減させる箇所であれば、如何なる箇所に設置してもよい。

実施例１では、対象部品Ｐから静電気を取得する場合を説明していたが、静電気が発生しない、または少量しか静電気が発生しない移動体の場合には、静電気を発生させるためのバッテリー、発電装置などの静電気発生装置Ｅを搭載し、その電力で負圧を軽減させるに足りるプラス、マイナスの静電気を連続的に発生させることで、対象部品Ｐおよび静電気取得装置１０を置き換えた負圧軽減装置１とすることもできる。この場合の構成の一例を図１１および図１２に示す。

図１１では、対象部品Ｐの代わりに静電気発生装置Ｅを備えた場合であり、静電気発生装置Ｅで発生した静電気について、一方のダイオードなどの整流器１３でプラスの静電気に整流し、他方のダイオードなどの整流器１３でマイナスの静電気に整流し、それぞれの導線１２を介して、プラスの基幹線１１、マイナスの基幹線１１で電流を流し、それぞれ放電装置１４を介して放電する場合を示している。

図１２では、実施例１における負圧軽減装置１に、さらに図１１の静電気発生装置Ｅを備えた場合である。このように、静電気が発生する移動体の場合でも、負圧の軽減に必要な静電気をより多く得るため、静電気発生装置Ｅを合わせて備えた負圧軽減装置１としてもよい。

本発明の負圧軽減装置１は、自動車Ｍ以外の移動体に設置してもよく、たとえば鉄道、リニアモーターカー、自動二輪車に設置してもよい。鉄道、リニアモーターカーは自動車と同様に、車体前方と車体下方にそれぞれ放電装置１４を設置する。自動二輪車の場合には、フロントカウルとアンダーカウル、ヘッドライトの上下などにそれぞれ放電装置１４を設置するなどができる。

１：負圧軽減装置
１０：静電気取得装置
１１：基幹線
１２：導線
１３：整流器
１４：放電装置

Claims

移動体の負圧を軽減する負圧軽減装置であって、
前記負圧軽減装置は、
前記移動体を構成する対象部品の静電気を取得する静電気取得装置と、
プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、
マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、
前記静電気取得装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記取得した静電気の電流の極性を揃える整流器と、
前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、
前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、
前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、
前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置する、
ことを特徴とする負圧軽減装置。
前記静電気取得装置は、
前記取得した静電気の電流について、前記整流器で極性を揃えて導線を介して前記第１の基幹線または前記第２の基幹線に流し、
前記負圧軽減装置は、
前記第１の放電装置から、プラスの静電気を前記第１の方向に流れる空気中に放電し、
前記第２の放電装置から、マイナスの静電気を前記第２の方向に流れる空気中に放電し、
前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、
ことを特徴とする請求項１に記載の負圧軽減装置。
前記負圧軽減装置は、
前記第１の方向に流れるプラスの極性に帯電した空気と、前記第２の方向に流れるマイナスの極性に帯電した空気とが、前記移動体において負圧が発生する箇所に流れた際に、それぞれの極性に帯電した空気を引きつけ合うことで、前記負圧が発生する箇所に空気を充填して負圧を軽減する、
ことを特徴とする請求項２に記載の負圧軽減装置。
前記移動体は自動車である、
ことを特徴とする請求項３に記載の負圧軽減装置。
前記対象部品として、
エアクリーナエレメント、エンジンのオイルパン、オイルフィルタ、ベルハウジング、オートマチックトランスミッションのオイルパン、ガソリンタンクのうちいずれか一以上を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の負圧軽減装置。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の負圧軽減装置を備えた自動車。
移動体の負圧を軽減する負圧軽減装置であって、
前記負圧軽減装置は、
静電気を発生させる静電気発生装置と、
プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、
マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、
前記静電気発生装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記発生した静電気の電流の極性を揃える整流器と、
前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、
前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、
前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、
前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置する、
ことを特徴とする負圧軽減装置。
前記静電気発生装置は、
前記発生させた静電気の電流について、前記整流器で極性を揃えて導線を介して前記第１の基幹線または前記第２の基幹線に流し、
前記負圧軽減装置は、
前記第１の放電装置から、プラスの静電気を前記第１の方向に流れる空気中に放電し、
前記第２の放電装置から、マイナスの静電気を前記第２の方向に流れる空気中に放電し、
前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、
ことを特徴とする請求項７に記載の負圧軽減装置。
前記負圧軽減装置は、
前記第１の方向に流れるプラスの極性に帯電した空気と、前記第２の方向に流れるマイナスの極性に帯電した空気とが、前記移動体において負圧が発生する箇所に流れた際に、それぞれの極性に帯電した空気を引きつけ合うことで、前記負圧が発生する箇所に空気を充填して負圧を軽減する、
ことを特徴とする請求項８に記載の負圧軽減装置。
移動体の静電気を利用することで前記移動体の負圧を軽減する方法であって、
前記移動体を構成する対象部品の静電気を取得する静電気取得装置と、
プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、
マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、
前記静電気取得装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記取得した静電気の電流の極性を揃える整流器と、
前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、
前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有する負圧軽減装置を前記移動体に設置し、
前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、
前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、
前記移動体の後方において、前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、
ことを特徴とする移動体の負圧軽減方法。
静電気を利用することで移動体の負圧を軽減する方法であって、
静電気を発生させる静電気発生装置と、
プラスの静電気の電流が流れる第１の基幹線と、
マイナスの静電気の電流が流れる第２の基幹線と、
前記静電気発生装置と前記第１の基幹線または前記第２の基幹線との間に位置し、前記発生した静電気の電流の極性を揃える整流器と、
前記第１の基幹線を流れる静電気を放電する第１の放電装置と、
前記第２の基幹線を流れる静電気を放電する第２の放電装置と、を有しており、
前記第１の放電装置を、前記移動体に沿って第１の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、
前記第２の放電装置を、前記移動体に沿って第２の方向に流れる空気中に静電気を放電可能な位置に設置し、
前記移動体の後方において、前記第１の方向の空気中における静電気と、前記第２の方向の空気中における静電気とを引きつけ合わせる、
ことを特徴とする移動体の負圧軽減方法。