JP3205489U - 流体処理用α線放射体及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に流体を処理することができる流体処理用α線放射体を提供する。【解決手段】板状の保持基板２０ａｃと、保持基板上２０ａｃに形成される無期系耐熱接着剤からなる固定層２０ａｄ、２０ａｅと、酸化トリウムを主材とする微細な粉体であるα線放射材と、を有し、個々の粉体５０、５２の一部が固定層２０ａｄ、２０ａｅに接しつつ、埋没することで固定されており、個々の粉体５０、５２の保持基板２０ａｃの主面に垂直な方向を高さ方向とするとき、粉体の５０重量％（パーセント）以上について、個々の粉体５０、５２の固定層２０ａｄ、２０ａｅに埋没している部分の高さの前記粉体５０、５２の高さ（ｈ１）に対する比率は、０．０８以上０．７０以下である。【選択図】図５

Description

本考案は、放射線の活性化作用及び電離作用を利用して水、空気、燃料用油等のような主として流体の殺菌、脱臭、低分子化、活性化、劣化防止等の処理を行うα線放射体及び装置に関する。

従来、空気又は燃料、燃料及び空気又は混合気に電離作用を有するα線を照射することにより燃焼効率を改善する内燃機関その他の燃焼装置の燃焼促進のために、特許文献１に示すように、α線放射材である酸化トリウムを表面に付着させた粒状体を金網等の保持材に所定間隔で保持させ、この保持材を自動車用エンジンのエアクリーナー内にエア流通方向と交差する方向に設置したものが知られている。

また一般に酸化トリウムはα線放射体として知られており、α線は他の放射線に比して物質を透過する能力（透過力）は最も弱いが、電離作用は最も強いことも広く知られている。
特開２００５−９８９８号公報

しかし上記特許文献１に示されるもののように、酸化トリウムからなるα線放射材を含ませたものを粒状体表面に付着させて焼成したものを金網等に保持させるには、セラミック体の造粒や放射材のコーティング、さらには金網への保持加工等の加工工程が必要であるほか、金網への保持で表面の放射材が損傷するという欠点がある。

さらに上記のように粒状のセラミック処理材を使用する場合、粒状の放射材を保持するために、２枚の金網を重ねて粒状体をサンドイッチ状に挟持する必要があるほか、粒状体の粒径も５ｍｍ程度となり、金網固定のハンダ付部分も多く、処理筒の空間率も低下するため、大流量のものではその流通抵抗が大きくなる欠点がある。

本考案はかかる問題の解決を試み、効率的に流体を処理する粒体処理用α線放射体及び装置の提供を目的とする。

第一の考案は、 板状の保持基板と、
前記保持基板上に形成される無期系耐熱接着剤からなる固定層と、
酸化トリウムを主材とする微細な粉体であるα線放射材と、
を有し、
個々の前記粉体の一部が前記固定層に接しつつ、埋没することで固定されており、
個々の前記粉体の前記保持基板の主面に垂直な方向を高さ方向とするとき、前記粉体の５０重量％（パーセント）以上について、個々の前記粉体の前記固着層に埋没している部分の高さ（ｈ２）の前記粉体の高さ（ｈ１）に対する比率Ｈ１（ｈ２／ｈ１）は、０．０８以上０．７０以下である流体処理用α線放射体である。

第一の考案の構成によれば、放射材の一部を固定層に埋没させて固定するから、放射材を傷つけることなく固定でき、かつ、放射材の一部は露出しているから、効率的に放射材を照射することができる。このため、効率的に流体を処理することができる。

第二の考案は、第一の考案の構成において、前記比率Ｈ１は、０．１０以上０．６０以下である、流体処理用α線放射体である。

第三の考案は、第一の考案の構成において、前記比率Ｈ１は、０．１０以上０．３０以下である、流体処理用α線放射体である。

第四の考案は、第二の考案または第三の考案の構成において、個々の前記粉体は、前記固定相の硬化が完了する前３０秒乃６０秒の間に、前記固定層上に配置され、高さ（ｈ２）が調整される、流体処理用α線放射体である。

第五の考案は、請求項１乃至請求項４のいずれかの前記粒体処理用α線放射体の前記保持基板の主面が、処理対象の流体の流れ方向と平行に配置される流体処理装置。

以上のように、本考案によれば、効率的に流体を処理することができる。

燃焼改善装置の概略斜視図である。 燃焼改善装置の平面図である。 板状部材を示す図である。 板状部材を示す図である。 板状部材の一部を拡大して示す図である。 板状部材の一部を拡大して示す図である。 燃焼改善装置の使用例を示す図である。

本考案の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本考案の基本的な構成についてのみ説明する。

燃焼改善装置１は、燃焼機関へ供給するための気体である燃焼用空気を活性化、あるいは、電離することによって、燃焼効率を改善するための装置である。燃焼改善装置１は、流体処理装置の一例である。

図１及び図２に示すように、燃焼改善装置１は、管状部材１０及び複数の板状部材２０から構成される。管状部材１０は通路部材の一例であり、例えば、アルミニウム合金で形成されている。矢印Ｘ１及びＸ２に示す方向が、燃焼用空気が通路を流れる方向である。板状部材２０の主面（面積の最も大きい面）は、燃焼用空気が通路を流れる流れ方向と平行に配置されている。板状部材２０は、粒体処理用α線放射体の一例である。燃焼用空気は、矢印Ｘ１に示す方向から燃焼改善装置１に流入し、燃焼改善装置１の内部で処理され、矢印Ｘ２に示す方向に流出する。

図２に示すように、燃焼改善装置１における気体の通路は、複数の板状部材２０によって、気体の流れ方向に分割されている。本実施形態では、板状部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ及び２０ｆによって、１２の空間に分割されている。各空間が、気体の通路となる。管状部材１０ａの内面１０ａは、凹凸形状に形成されており、板状部材２０ａを凹状の部分で固定するようになっている。

図３に示すように、板状部材２０ａ及び２０ｂは、略平板形状であり、切欠き部２２ａ及び基部２２ｂと、板主面部２２ｃ及び２２ｄから構成される。板状部材２０ａの切り欠き部２２ａが板状部材２０ｂの基部２２ｂと係合し、板状部材２０ｂの切り欠き部２２ａが板状部材２０ａの基部２２ｂと係合することで、板状部材２０ａ及び２０ｂは固定される（図２参照）。

図４に示すように、板状部材２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ及び２０ｆは、板主面部２４ａ及び２４ｂが曲面部２４ｃを介して連続する構成となっている。板状部材２０ｃ等は、略平板形状の板状部材２０ａ及び２０ｂが係合して形成する空間に嵌るようになっている（図２参照）。曲面部２４ｃの屈折角度を変更したり、板状部材２０ｃ等の数を増減することによって、板状部材２０ａ及び２０ｂが係合して形成する空間の分割態様を変更することができる。

図５は、板状部材２０ａの一部を拡大して示す図である。板状部材２０ａの中心部材である保持基板２０ａｃは、アルミニウム合金等で形成されており、両側に無機質耐熱性接着剤の固定層２０ａｄ及び２０ａｅが形成されている。接着剤は、例えば、スリーボンドファインケミカル株式会社の無機系耐熱接着剤ＴＢ３７３２である。なお、図５に示す構成は、他の板状部材２０ｂ等についても同様である。

板状部材２０ａの主面２２ａａ及び２２ｂｂには、α線を放射する放射体である酸化トリウムを主体とする多数の微細な粉体（粒状体、非粒状体を含む）が固定層２０ａｄ及び２０ａｅに固定されている。本実施形態の酸化トリウムの構成は、個々の粉体の直径が、９μｍ（マイクロメートル）以上１０μｍが約８０重量％（パーセント）であり、１μｍ以上９μｍ以下が約１５％であり、１０μｍ以上１２μｍ以下が約５％である。酸化トリウムの純度は、９９．９９９９％である。放射線、分子を活性化する。燃焼用空気は、板状部材２０ａを通過する間、継続的にα線の照射を受けることができる。

粉体５０及び５２は、粉体の形状を模擬的に示したものである。矢印Ｚ１として示す主面２２ａと垂直な方向における高さを、粉体５０及び５２の高さｈ１とする。

図６に示すように、粉体５０は、全体の高さｈ１の一部である高さｈ２だけ、固定層２２ａｄに接しつつ埋没し、固定されている。本実施形態において、粒体または粉体の５０重量％（パーセント）以上について、個々の粒体または粉体の固定層２０ａｄに埋没している部分の高さｈ２の粉体の高さｈ１に対する比率Ｈ１（ｈ２／ｈ１）は、０．０８以上０．７０以下である。本考案の考案者は、比率Ｈ１が上記の数値範囲にあるとき、各粉体を固定層に固定でき、しかも、固定層から露出する部分が大きいから、効果的にα線を照射できることを見出した。粉体の固定を確実にしつつ、α線を効果的に照射する観点では、比率Ｈ１は、０．１０以上０．６０以下、さらに、０．１０以上０．３０以下であることが望ましい。

比率Ｈ１を上述の数値範囲にするために、本考案の考案者は、施行錯誤を繰り返した結果、接着剤の硬化が完了する前、約３０秒乃至６０秒の間に、接着剤上に粒体や粉体を配置することで、高さｈ２を調整でき、比率Ｈ１の数値範囲を調整できることを見出した。高さｈ２の調整は、例えば、ローラーで加圧することにより実施する。接着剤の硬化があまり進行していない段階で粒体や粉体を接着剤上に配置すると、粒体や粉体の全部または大部分が接着剤中に埋没してしまい、放射線を外部に照射できない。一方、接着剤の硬化が進行し過ぎた後に、粒体や粉体を接着剤上に配置すると、流体や粉体を接着剤上に十分に固定できない。

図７は、燃焼改善装置１の使用例を示している。燃焼改善装置１の一方の開口端部は配管１０２と接続し、他端部は配管１０４と接続する。本実施形態において、燃焼改善装置１は、自動車のエンジン（図示せず）へ供給するための燃焼用空気の改質処理のために使用される。このため、配管１０２の燃焼改善装置１と反対の側には、エアフィルター（図示せず）が配置される。配管１０４において、燃焼改善装置１と反対の側には、キャブレター（図示せず）及びエンジン（図示せず）が配置される。

燃焼用空気は、矢印Ｘ１方向から燃焼改善装置１に流入し、活性化されて、矢印Ｘ２に示す方向に流出し、エンジンへ向かう。

以上のように、本実施形態の構成は、α線の照射による分子の活性化を効果的に実施するために、粒体処理用α線放射体である板状部材の構成を工夫している。しかも、板状部材の構成は簡潔であるから、例えば、自動車などの移動体に搭載することができる。

なお、本考案の粒体処理用α線放射体及び装置は、上記実施形態に限らず、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。

１ 燃焼改善装置
１０ 管状部材
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ 板状部材

Claims (5)

1. 板状の保持基板と、
   前記保持基板上に形成される無期系耐熱接着剤からなる固定層と、
   酸化トリウムを主材とする微細な粉体であるα線放射材と、
   を有し、
   個々の前記粉体の一部が前記固定層に接しつつ、埋没することで固定されており、
   個々の前記粉体の前記保持基板の主面に垂直な方向を高さ方向とするとき、前記粉体の５０重量％（パーセント）以上について、個々の前記粉体の前記固着層に埋没している部分の高さ（ｈ２）の前記粉体の高さ（ｈ１）に対する比率Ｈ１（ｈ２／ｈ１）は、０．０８以上０．７０以下である流体処理用α線放射体。
2. 前記比率Ｈ１は、０．１０以上０．６０以下である、請求項１に記載の流体処理用α線放射体。
3. 前記比率Ｈ１は、０．１０以上０．３０以下である、請求項１に記載の流体処理用α線放射体。
4. 個々の前記粉体は、前記固定相の硬化が完了する前３０秒乃６０秒の間に、前記固定層上に配置され、高さ（ｈ２）が調整される、請求項２または請求項３のいずれかに記載の流体処理用α線放射体。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかの前記粒体処理用α線放射体の前記保持基板の主面が、処理対象の流体の流れ方向と平行に配置される流体処理装置。