JP4112901B2

JP4112901B2 - 内燃機関の燃焼促進部材

Info

Publication number: JP4112901B2
Application number: JP2002149676A
Authority: JP
Inventors: 和比古右田
Original assignee: 和比古右田
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2003343366A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに供給する燃料及び空気を活性化させて燃焼効率を向上させる内燃機関の燃焼促進部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の燃焼効率を向上させるために各種技術が提案されており、例えば、実開昭６２−１３０１６４号公報においては、紫外線を照射することにより空気及び燃料を励起し、酸化反応を大きくすることにより燃焼効率を向上させる内燃機関装置が提案されており、実開平７−３１１３５号公報においては、遠赤外線放射層を形成した流体エレメントを設けることにより、燃費を向上させる流体浄化装置が提案されており、特開平７−１９１２８号公報には、電磁波や放射線等を発生する放射エネルギー発生体に燃焼用空気を接触流動させることにより、燃焼用空気の燃焼酸化反応を促進させる燃焼方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の燃焼効率を向上させる技術は、燃焼効率を向上させるには十分ではなく、特に、常温時において燃焼効率を向上させることが十分ではなかった。
【０００４】
本発明は、上述した従来の問題点を解決し、周囲の温度が常温時から高温時まで燃焼効率を向上させることができる内燃機関の燃焼促進組成物を提供し、また、簡易な方法で内燃機関に適用することができる燃焼促進部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討し、マイナスイオン発生物質と遠赤外線発生物質と放射線発生物質とを必須の成分として組み合わせたものが、常温時から高温時まで全ての温度領域において燃焼効率を向上させることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【０００７】
本発明による内燃機関燃焼促進用組成物においては、マイナスイオン発生物質と、遠赤外線発生物質と、法律上許容される範囲内の放射線発生物質を組み合わせることにより、常温時においては、放射線発生物質が放射線を放射し、燃料、吸気空気等を活性化して燃焼効率を向上させ、また、高温時においては、マイナスイオン及び遠赤外線の放射が常温時より強力になり、燃料、吸気空気等をより一層活性化して燃焼効率を向上させる。
【０００８】
本発明による内燃機関の燃焼促進部材は、袋体と、該袋体に均一に混合封入されたトルマリン粉粒体、モナズ石粉粒体及びセラミック粒と、該トルマリン粉粒体、モナズ石粉粒体及びセラミック粒の混合物の略中間に挿入された芯材と、該袋体の裏面に設けられた粘着部材とを有することを特徴として構成されている。
【０００９】
本発明による内燃機関の燃焼促進部材は、吸気パイプ、燃料パイプ等に機械的な改造を施すことなく、簡単、かつ確実に取り付けることができるので、安全であり、かつ、収容した各成分の機能を確実に発揮させることが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の内燃機関燃焼促進組成物において、マイナスイオン発生物質としては、マイナスイオンを発生する物質であれば特に限定されるものでなく、例えば、トルマリン（黒トルマリン、赤トルマリン）、紅寒水石、リチア石、青方解石、隆寒水石、珪酸塩鉱物、炭素素材を用いることができる。これらの中でも、安価で扱い易く、かつマイナスイオンの発生が大きいのでトルマリンが好ましい。
【００１７】
マイナスイオン発生物質は、好ましくは粉粒体に形成されており、この粉粒体の寸法及び形状は特に限定されない。
【００１８】
前記遠赤外線発生物質としては、遠赤外線を発生させる物質であれば特に限定されるものでなく、例えば、トルマリン、紅寒水石、リチア石、青方解石、炭素素材等を用いることができる。これらの中でも、安価で扱い易く、かつ遠赤外線の発生が大きいのでトルマリンが好ましく、また、扱いやすく、加工がしやすく、かつ遠赤外線の発生が大きいので、炭素素材も好ましい。
【００１９】
遠赤外線発生物質は、好ましくは粉粒体に形成されており、この粉粒体の寸法及び形状は特に限定されない。
【００２０】
前記放射線発生物質としては、安全性の面で法律上許容される範囲内の微量なものであって市販されているものであれば特に限定されるものでなく、モナズ石、その他微量のコバルト６０、ストロンチウム９０、ヨウ素１３１、ナトリウム２４、セシウム１３７、ラジウム、ウラン、ラドン、プルトニウム、リン３２、カリウム４０、鉄５９、炭素類等を含有する各種鉱物を用いることができる。これらの中でも、安全性が大きいので市販のモナズ石が好ましい。
【００２１】
放射線発生物質は、好ましくは粉粒体に形成されており、この粉粒体の寸法及び形状は特に限定されない。
【００２２】
また、マイナスイオン発生物質、遠赤外線発生物質及び放射線発生物質は、これらを粘土に混入して焼き上げてセラミックとし、さらにこのセラミックを粒状又は板状にして用いることができる。例えば、モナズ石とトルマリンとの粒状体を粘土に混入して焼き上げ、この焼き上げたものを粒状にして用いる。このようにセラミック化して用いることにより、マイナスイオンと遠赤外線の発生を安定かつ大きくすることができる。
【００２３】
以上のような内燃機関の燃焼促進組成物は、燃料パイプ、吸気パイプ等の周囲に配置することにより、燃焼効率を向上させることが出来る。燃焼促進組成物を吸気パイプ、燃料パイプ等の周囲に配置するには、燃焼促進組成物を保持した燃焼促進部材を用いることにより行うことができる。
【００２４】
本発明による第１の燃焼促進部材は、上述した内燃機関の燃焼促進組成物を袋体に封入したものである。この袋体は、吸気パイプ、燃料パイプ等の周囲に略密着状態で取り付けることができるように、ある程度自由に変形できることが好ましく、また、エンジン近傍に設置した際に、耐え得るだけの耐熱性を有していることが好ましい。例えば、アルミニウム箔、アルミニウム蒸着フィルム、胴箔、グラスウール層等を適宜組み合わせて構成することができる。
【００２５】
また、袋体の内部に芯材を挿入することができる。芯材を挿入することにより、上述した粉粒状の物質が袋体内で移動するのを防止し、袋体の形状を一定に保つことができる。したがって、吸気パイプ、燃料パイプ等に取り付けた際、袋がずれたりすることなく確実に取り付けることができ、また、吸気パイプ、燃料パイプ等の周囲に粉粒状の物質を均一に配置させることができる。
【００２６】
袋体の一方の面に粘着部材を設けることができ、この粘着部材を吸気パイプ、燃料パイプ等に付着させることにより、簡単、かつ確実に袋体を取り付けることができる。また、袋体の一方の面に加熱手段を設けることができる。加熱手段を設けることにより、低温時であっても袋体を加温することができるので、マイナスイオン及び遠赤外線の放射を活発にすることができる。この加熱手段としては、例えば、ヒータとバッテリー等で構成することができる。
【００２７】
本発明による第２の燃焼促進部材は、上述した内燃機関の燃焼促進組成物を可撓性の板状体に混入させたものである。この可撓性の板状体としては、シリコンゴム、耐熱プラスチック、炭素材、金属類（アルミニウム、銅、鉄、銀等）を用いることができる。
板状体の一方の面に粘着部材を設けることができ、この粘着部材を吸気パイプ、燃料パイプ等に付着させることにより、簡単、かつ確実に袋体を取り付けることができる。
【００２８】
本発明による第３の燃焼促進部材は、上述した内燃機関の燃焼促進組成物を塗布可能な液状体に混入させたものである。この塗布可能な液状体としては、耐熱増粘系接着剤、耐熱ボンド糊類、耐熱接着系塗料等を用いることが出来る。
【００２９】
本発明による第４の燃焼促進部材は、上述した内燃機関の燃焼促進組成物を配管に混入させたものである。この配管としては、例えば、燃料パイプ、吸気パイプ、吸気マニホールドに使用することができる。
【００３０】
本発明による燃焼促進部材は、各種内燃機関の燃料パイプ、吸気パイプ、吸気マニホールド、燃料と空気とが混合される部分、冷却パイプ等に取り付けることにより、効果を発揮させることができる。取付け個所は、加熱されるのでエンジンに近いほうが好ましい。また、取付ける内燃機関の排気量に応じて、内燃機関燃焼促進用組成物を２以上取り付けることができ、また、袋体の形状、寸法も適宜変更することができる。
【００３１】
以上のような内燃機関の燃焼促進組成物を用いることにより、燃焼効率を向上させることが出来る原理について図９を参照して説明する。
【００３２】
図９は、マイナスイオン発生物質、遠赤外線発生物質及び放射線発生物質により空気や燃料又は空気と燃料の混合された流体物のクラスターイオンが分散・微細化する過程を示す模式図である。
【００３３】
一般に、ガソリンエンジンは、霧状になったガソリンと空気とをエンジンのシリンダに同時に吹き込み、これをプラグのスパークにより爆発反応させてピストンを押し込み、その力でクランク軸を回転させて出力を得る構造となっている。そして、このシリンダに吸気ダクトから供給される空気は、窒素，酸素といった正の電荷または負の電荷を帯びた原子または分子の凝集体であるクラスターイオンを連ねて流れている。
【００３４】
このようにシリンダに圧送される空気は、たくさんのクラスターイオンが連続した凝集相を成しているので、プラグによる着火によって、シリンダ内で霧状のガソリンと空気の組成分の約２１％を占める酸素とを爆発的に反応させても、燃焼効率がそれほど高くなることはない。これは、そのクラスターイオンの一部分を構成している酸素が、隣接する分子同士でイオン結合しているために起こると考えられる。そのため、燃えやすさの目安でもあるこの酸素の活性の度合いが小さくなり、霧化したガソリンが十分に燃焼することができない。その結果、ガソリンに含まれる酸化防止剤、凍結防止剤などの添加物が不完全燃焼を起こし、比較的大量の有害物が発生してしまい、それが大気汚染の原因にもなっている。
【００３５】
しかしながら、図９に示すように、このようなクラスターイオンａに、燃焼促進組成物ｂから発生するマイナスイオンや遠赤外線など極超周波数の微弱エネルギーと超微弱放射線を放射すると、酸素のクラスターイオンは中和され、その結果、酸素が分散・微細化して燃焼効率が高くなる。したがって、内燃機関の出力が増大し、この出力の増大によりガソリンを節減でき、また、排ガス中のＮＯｘ，ＳＯｘ，ＨＣ，黒煙等の有害物質の含有量を低減することができるものである。
【００３６】
本発明による燃焼促進用部材の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は燃焼促進部材の部分縦断面図、図２は同上一部切欠いた平面図、図３は同上底面図である。
【００３７】
これらの図示す燃焼促進部材１において、１０は袋体で、この袋体１０は、外側から、アルミニウム蒸着フィルム層１１と、グラスウール層（又はアルミニウム網層、銅網層）１２と、アルミニウム蒸着フィルム層１３とで構成されている。
【００３８】
この袋体１０内には、マイナスイオン発生物質であり、かつ遠赤外線発生物質であるトルマリン粉粒体２０と、放射性物質としてのモナズ石粉粒体３０と、セラミック粒４０とが均一に混合されて封入されている。また、これらの混合物の略中間には、芯材としてのグラスウールシート（又はアルミニウム網層、銅網層）５０が挿入されている。
【００３９】
また、袋体１０の裏面には、粘着シート６０が略全面に設けられており、この粘着シート６０の表面には剥離シート（図示せず）が設けられている。そして、この粘着シート６０を吸気パイプ、燃料パイプ等へ貼着することにより、袋体１０を取り付けるようになっている。
【００４０】
図４は、本発明による燃焼促進部材の他の実施形態の概略全体図である。この図に示す燃焼促進装置１は、袋体１０を加温する手段が設けられているもので、袋体１０の表面にヒータ７０が設けられ、このヒータ７０は、バッテリ７１及びスイッチ７２に接続されている。このヒータ７０で袋体１０を加温することにより、エンジンが温まらない低温時であっても、マイナスイオン及び遠赤外線の放射を強力にできる。
【００４１】
次に、以上のような燃焼促進部材を使用する方法について、図５及び図６を参照して説明する。
【００４２】
図５は車のエンジン部分の模式図、図６は燃焼促進部材を取り付けた状態の模式図である。図５において、８１はエンジン、８２は燃料パイプ、８３は燃料パイプの途中に設けられたポンプ、８４は吸気パイプ、８５は吸気パイプに設けられたエアクリーナー、８６はラジエター、８７はラジエターパイプである。
【００４３】
このような構成において、燃焼促進部材１を、ポンプ８３の両側に位置する燃料パイプ８２の周囲を取り囲むように粘着シート６０で貼着して取り付ける。また、同様に、吸気パイプ８５のエアクリーナー８５の出口側近傍及び先端部に取付けるとともに、ラジエターパイプ８７の中間部分に取り付ける。
【００４４】
燃焼促進部材１を吸気パイプに取り付けるには、取り付けるパイプの径に応じて、図６に示すように、複数の燃焼促進部材１を取り付けてもよい。
【００４５】
したがって、エンジン８１に供給される燃料及び空気は、活性化されてエンジン８１に供給され効率よく燃焼され、また、ラジエター８６から供給される水は改質されて冷却効率を向上させている。
【００４６】
図７は燃焼促進部材の他の実施形態の一部切欠いた斜視図である。この燃焼促進部材１は、シリコンゴムからなる板状体９０に、トルマリン粉粒体２０、モナズ石粉粒体３０及びセラミック粒４０が均一に混入されている。
【００４７】
図８も燃焼促進部材の他の実施形態の一部切欠いた斜視図である。この燃焼促進部材１は、鉄、アルミニウム、銅、セラミック材、プラスチック材等からなる筒体１００に、トルマリン粉粒体２０、モナズ石粉粒体３０及びセラミック粒４０が均一に混入されており、吸気パイプ、燃料パイプ等として使用される。
【００４８】
【実施例】
本発明の詳細を実施例で説明する。本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４９】
［実施例１］
本発明による燃焼促進部材としては、以下に示す構成のものを用いた。
＜混合体の構成＞
トルマリン（粒径：４２μｍ）３０．８ｇ
モナズ石（粒径：０．２μｍ）９．２ｇ
＜袋体＞
横１２ｃｍ
縦７ｃｍ
アルミニウム層（厚み）０．１ｍｍ
グラスウール層（厚み）１ｍｍ
アルミニウム層（厚み）０．１ｍｍ
＜芯材＞
グラスウール層（厚み０．３〜１．０ｍｍ
以上の構成の燃焼促進装置をキャブオーバー（ＫＣ−ＮＰＲ７１ＰＶ改：いすゞ自動車製）の燃料パイプ及び吸気パイプに装着し、約２２５１ｋｍ走行した。その結果、走行に要した平均燃料は６．５７ｋｍ／ｌであった。
また、黒煙試験をしたところ、黒煙は平均２２．０％であった。
なお、黒煙試験は、以下の試験方法による。
＜黒煙試験方法＞
運輸省認定車検場による燃焼促進部材装着前と燃焼促進部材装着後の黒煙測定。測定器は運輸省型式認定番号類別型式ＤＳＭ−１０Ｂ株式会社バンザイ黒煙測定器にて装着前３回装着後３回行なった。
【００５０】
［比較例１］
実施例１と同一の車を用い、燃焼促進部材を装着することなく、約２２００ｋｍ走行した。その結果、走行に要した燃料は５．２０ｋｍ／ｌ）であった。また、実施例１と同様に、黒煙測定を行ったところ、黒煙は平均４０．０％であった。
【００５１】
［実施例１と比較例１との比較結果］
以上の実施例１と比較例１との結果より、実施例１は比較例１に比べて２６．３％も燃費が向上していることが確認された。また、黒煙は、４５．０％減少していた。さらに、実施例１においては、坂道での走行で出だしがスムーズになり、パワーアップが感じられたと報告があった。
【００５２】
［実施例２］
実施例１と同一の燃焼促進部材を冷蔵冷凍車（Ｕ−ＮＰＲ６６ＬＶＮ改：いすゞ製自動車製）の燃料パイプ及び吸気パイプに装着し、８７５０ｋｍ走行した。その結果、燃費は８．３ｋｍ／ｌであった。
【００５３】
［比較例２］
実施例２と同一の車を用い、燃焼促進部材を装着することなく、８８２０ｋｍ走行した。その結果、走行に要した燃料消費は約６．８ｋｍ／ｌであった。
［実施例２と比較例２との比較結果］
以上の実施例２と比較例２との結果より、実施例２は比較例２に比べて２２．０％も燃費が向上していることが確認された。また、実施例２においては、走行時、スムーズさとパワーアップが感じられたと報告があった。
【００５４】
［実施例３］
実施例１と同一の燃焼促進部材をキャブオーバー（Ｕ−ＦＭ６５６Ｍ：三菱自動車製）の燃料パイプ及び吸気パイプに装着し、３０分間走行した後、排気ガスの黒煙試験を行った。この黒煙試験を３回繰り返し、その結果、黒煙の平均値は９．３３％であった。
［比較例３］
燃焼促進部材を装着しない他は、実施例３と同様に３回の黒煙試験を行った。その結果、黒煙の平均値は２２．０％であった。
［実施例３と比較例３との比較結果］
実施例３と比較例３との結果より、実施例３は比較例３より黒煙が５７．６％減少していることが確認された。
【００５５】
［実施例４］
実施例１と同一の燃焼促進部材を大型バス（ＫＣ−ＵＪＩＪＪＡＡ：日野自動車製）の燃料パイプ及び吸気パイプに装着し、１０分間走行した後、排気ガスの黒煙試験を行った。この黒煙試験を３回繰り返し、その結果、黒煙の平均値は８．５％であった。
【００５６】
［比較例４］
燃焼促進部材を装着しない他は、実施例４と同様に３回の黒煙試験を行った。その結果、黒煙の平均値は２６．７％であった。
【００５７】
［実施例４と比較例４との比較結果］
実施例４と比較例４との結果より、実施例４は比較例４より黒煙が６８．２％減少していることが確認された。
なお、黒煙試験は、実施例１と同一である。
また、本発明による燃焼促進部材を装着した場合、エンジンがパワーアップしていることをドライバーは体感でき、その結果、ドライビングテクニックに変化が見られた。
すなわち、同一の速度、例えば時速６０ｋｍを出す場合、燃焼促進部材装着前に比べてアクセルの踏み込み具合が浅くなり、その結果、燃料消費が装着前より少なくなった。
【００５８】
また、走行中の車を停止させる場合、エンジンがパワーアップされている為、アクセルを離して車を減速させると、燃焼促進部材装着前より減速効果が小さくなり、惰性距離が長くなる。したがって、燃焼促進部材装着後は、停止位置の目的地点までの距離に対するアクセルを離すタイミングが早くなり、その結果、惰性距離が増加した分、燃料消費が少なくなった。
【００５９】
以上のような効果は、自動車メーカーを問わず２５００ｃｃ以下であればドライバーの９５％以上の者が体感したものであった。
さらに、燃焼促進部材を装着することによってエンジン内の汚れが落ち、エンジンオイルの寿命が延びるとともに、黒煙等の著しい減少により、排気ガス浄化装置の寿命も伸びた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、常温から高温まで全ての温度領域で内燃機関に供給する燃料及び空気を活性化することができるので、燃焼効率を向上させることができるとともに、有害排気ガス（ＮＯｘ、ＣＯ_２、ＨＣ）の低減化を効率よく図ることができる。
また、単に貼着するというような簡易な方法で各種内燃機関に安全に適用することができるので、燃焼促進組成物の各物質の機能を十分に発揮させ、確実に燃焼効率の向上等に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃焼促進部材の一実施形態の部分縦断面図。
【図２】本発明による燃焼促進部材の一実施形態の一部切欠いた平面図。
【図３】本発明による燃焼促進部材の一実施形態の底面図。
【図４】本発明による燃焼促進部材の他の実施形態の概略図。
【図５】本発明による燃焼促進部材を車に取り付けた状態を示す模式図。
【図６】本発明による燃焼促進部材を吸気パイプに取り付けた状態と示す模式図。
【図７】本発明による燃焼促進部材の他の実施形態の部分縦断面図。
【図８】本発明による燃焼促進部材の他の実施形態の部分縦断面図。
【図９】本発明による内燃機関の燃焼促進組成物の原理を示した模式図。
【符号の説明】
１…燃焼促進部材
１０…袋体
１１…アルミニウム層
１２…グラスウール層
１３…アルミニウム層
２０…トルマリン粉粒体
３０…モナズ石粉粒体
４０…セラミック粒体
５０…グラスウールシート
６０…粘着シート
７０…ヒータ
８１…エンジン
８２…燃料パイプ
８４…吸気パイプ
８７…ラジエターパイプ

Claims

袋体と、該袋体に均一に混合封入されたトルマリン粉粒体、モナズ石粉粒体及びセラミック粒と、該トルマリン粉粒体、モナズ石粉粒体及びセラミック粒の混合物の略中間に挿入された芯材と、該袋体の裏面に設けられた粘着部材とを有することを特徴とする内燃機関の燃焼促進部材。
前記袋体に加熱手段が設けられている請求項１記載の内燃機関の燃焼促進部材。