JP4902745B2 - Intake device for internal combustion engine and fabric for activation of intake - Google Patents

Intake device for internal combustion engine and fabric for activation of intake Download PDF

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Description

本発明は内燃機関の吸気装置及びそれに使用する吸気活性化用布帛に関し、さらに詳しくは、吸気活性化用布帛により吸気を活性化して燃費を低減化するようにした内燃機関の吸気装置及びその吸気活性化用布帛に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine and an intake activation fabric used therefor, and more specifically, an intake device for an internal combustion engine in which intake air is activated by the intake activation fabric and fuel consumption is reduced. The present invention relates to an activation fabric.

ガソリンなどの化石燃料によって運転される自動車エンジンが排出する排気ガスには有害ガスが含まれており、その有害ガスが大気汚染の原因の一つになっているとされている。そのため、日本を含めた先進諸国においては、自動車エンジンが排出する排気ガス中の有害ガスの量を減らすため、厳しく法規制がなされている。   Exhaust gas emitted from automobile engines driven by fossil fuels such as gasoline contains harmful gases, which are said to be one of the causes of air pollution. For this reason, in advanced countries including Japan, laws and regulations are strictly enforced in order to reduce the amount of harmful gases in the exhaust gas emitted by automobile engines.

自動車エンジンが排出する排気ガス中に含まれる有害ガスは、炭化水素HC、窒素酸化物NOx、一酸化炭素COの3成分によって代表される。現在,このような排気ガス中に含まれる有害ガスを浄化する方法の殆どは、エンジンの排気管内に有毒ガスHC、NOx、COの3成分を同時に浄化する三元触媒を配置し、この三元触媒に有害ガスを接触させることにより無毒ガスに変換させるようにしたものである。   The harmful gas contained in the exhaust gas discharged from the automobile engine is represented by three components of hydrocarbon HC, nitrogen oxide NOx, and carbon monoxide CO. At present, most of the methods for purifying the harmful gas contained in the exhaust gas are provided with a three-way catalyst for simultaneously purifying the three components of toxic gases HC, NOx and CO in the exhaust pipe of the engine. The catalyst is converted to a non-toxic gas by bringing a harmful gas into contact therewith.

しかし、上記排気ガスの浄化方法において、有毒ガスの3成分を同時に略均等に分解させるためには、燃焼室に供給する燃料混合ガスの空燃比を「ウィンドウ」と呼ばれる特定の領域にするように制御する必要がある。かつ、このような「ウィンドウ」の空燃比を維持するためには、排気ガス中に水素と酸素を供給する必要がある。しかし、このように必要とされる水素と酸素が、燃料の一部を熱解離させることにより供給されているため、エンジン運転用以外の余分な量の燃料が必要になり、これが燃料の消費量を多くする原因になっていた。このことは、排気ガスの非規制国に輸出された中古自動車から、三元触媒による排気ガス浄化機構を取り外すと、燃費が20〜30%も改善されるという報告があることから明らかである。   However, in the exhaust gas purification method, in order to decompose the three components of the toxic gas substantially uniformly at the same time, the air-fuel ratio of the fuel mixed gas supplied to the combustion chamber is set to a specific region called “window”. Need to control. In addition, in order to maintain such a “window” air-fuel ratio, it is necessary to supply hydrogen and oxygen into the exhaust gas. However, since the hydrogen and oxygen required in this way are supplied by thermally dissociating part of the fuel, an extra amount of fuel other than for engine operation is required, which is the amount of fuel consumed. It was a cause to increase. This is apparent from the report that removing a three-way catalyst exhaust gas purification mechanism from a used car exported to a country that does not regulate exhaust gas will improve fuel efficiency by 20-30%.

本発明者等のうちの笹田は、先に上記排気ガス浄化機構を設けた自動車用エンジンの燃費改善対策として、特許文献1を提案した。この特許文献1の発明は、エンジンの吸気管内に、Cr、Mo、W、Fe、Ni、Co、白金などの金属粉末を触媒としてシリコーンラバー等に担持させて配置するようにしたものである。このように吸気管に配置した金属触媒に吸気が接触すると、吸気中の水蒸気及び炭酸ガスが解離反応を行い、水素及び酸素に変換してエンジンに供給される。このように供給される水素及び酸素が、上記のように燃料の一部の熱解離により供給されていた水素及び酸素に置き換えらるため、燃料の消費量を抑制し、燃費が改善するというものである。   Kamata, among the inventors of the present invention, has proposed Patent Document 1 as a measure for improving fuel consumption of an automobile engine provided with the exhaust gas purification mechanism. The invention of Patent Document 1 is arranged such that a metal powder such as Cr, Mo, W, Fe, Ni, Co, or platinum is supported on a silicone rubber or the like as a catalyst in an engine intake pipe. When the intake air contacts the metal catalyst arranged in the intake pipe in this way, water vapor and carbon dioxide in the intake air undergo a dissociation reaction, and are converted into hydrogen and oxygen and supplied to the engine. Since the hydrogen and oxygen supplied in this way are replaced with the hydrogen and oxygen supplied by thermal dissociation of a part of the fuel as described above, fuel consumption is suppressed and fuel consumption is improved. It is.

本発明者等は、更に笹田の発明について種々の研究を行った結果、金属の種類を特に強磁性体に限定すると共に、この強磁性体を薄い金属膜として電気絶縁性繊維の表面に被覆した導電性繊維に形成し、さらにこの導電性繊維を織物、編物などの面内に多数の通孔を有する布帛にした。この布帛をエンジンにおける非金属材料で構成された吸気管の部分或いはエアフィルターに配置すると、その布帛が空中の電磁波を入射して磁界を励起し、その磁界の電磁振動の作用により、吸気中の水蒸気及び炭酸ガスを解離させて多量の水素及び酸素を生成可能になることを知見するに至った。そして、このように生成した多量の水素及び酸素をエンジンに供給するため、以下に詳細を説明するように、燃費を著しく改善することを可能にしたのである。
日本特開2001−234820号公報
As a result of further various studies on the invention of Kamata, the present inventors limited the type of metal to a ferromagnetic material in particular, and coated this ferromagnetic material on the surface of an electrically insulating fiber as a thin metal film. A conductive fiber was formed, and the conductive fiber was made into a fabric having a large number of through holes in a surface of a woven fabric, a knitted fabric or the like. When this fabric is disposed on a portion of an intake pipe made of a non-metallic material in an engine or an air filter, the fabric enters an electromagnetic wave in the air to excite a magnetic field, and the action of electromagnetic vibration of the magnetic field causes the It has been found that a large amount of hydrogen and oxygen can be generated by dissociating water vapor and carbon dioxide. Since a large amount of hydrogen and oxygen generated in this way are supplied to the engine, fuel efficiency can be remarkably improved as will be described in detail below.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-234820

本発明の目的は、吸気活性化布帛の使用により吸気を活性化させることにより、燃費の低減化を可能にする内燃機関の吸気装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、このように吸気を活性化させて燃費の低減化を可能にする吸気活性化布帛を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an intake device for an internal combustion engine that can reduce fuel consumption by activating intake by using an intake activation fabric. In addition, another object of the present invention is to provide an intake air activation fabric that activates intake air in this way and enables reduction in fuel consumption.

上記目的を達成する本発明の内燃機関の吸気装置は、下記の構成からなる吸気活性化布帛を、非金属材料で構成された吸気管又はエアーフィルタに配置するようにしたことを特徴とする。この吸気活性化布帛は、単繊維径が0.1〜60μmの少なくとも1本のフィラメントからなる絶縁性繊維に厚さ1μm以下の強磁性体の金属膜を被覆した導電性繊維から構成されており、かつ布帛面内に多数の通孔を有するように構成されていることを特徴とする。   An intake device for an internal combustion engine according to the present invention that achieves the above object is characterized in that an intake activation fabric having the following configuration is arranged in an intake pipe or an air filter made of a non-metallic material. This inspiratory activated fabric is composed of conductive fibers obtained by coating insulating fibers made of at least one filament having a single fiber diameter of 0.1 to 60 μm with a ferromagnetic metal film having a thickness of 1 μm or less. And it is comprised so that it may have many through-holes in a fabric surface.

本発明に使用される吸気活性化布帛は、絶縁性繊維に強磁性体の薄い金属膜を被覆した導電性繊維により構成され、かつその布帛面内に多数の通孔を有するように構成されている。この吸気活性化布帛を非金属材料で構成された吸気管又はエアーフィルタに配置すると、この布帛に空中の電磁波が入射することにより布帛に強い磁界が励起する。この磁界は、上記導電性繊維における絶縁性繊維の単繊維径を0.1〜60μmにし、かつ強磁性体の金属膜の厚さを1μm以下にしたことにより、周波数がテラヘルツ域で高いインピーダンスを生じ強度の大きな磁界になるため、吸気中の水蒸気及び炭酸ガスを解離させるように作用し、多量の水素及び酸素を生成する。そして、この水素及び酸素が燃費の低減化をもたらす。   The inhalation-activated fabric used in the present invention is composed of conductive fibers obtained by coating insulating fibers with a thin metal film of a ferromagnetic material, and has a large number of through holes in the fabric surface. Yes. When this intake activation fabric is disposed on an intake pipe or an air filter made of a nonmetallic material, a strong magnetic field is excited on the fabric by the incidence of electromagnetic waves in the air on the fabric. This magnetic field has a high impedance in the terahertz region by setting the single fiber diameter of the insulating fiber in the conductive fiber to 0.1 to 60 μm and the thickness of the ferromagnetic metal film to 1 μm or less. Since the magnetic field is generated with a large intensity, it acts to dissociate water vapor and carbon dioxide in the intake air, generating a large amount of hydrogen and oxygen. And this hydrogen and oxygen bring about the reduction of a fuel consumption.

このような燃費の低減効果を向上するため、布帛の通孔は平面視における平均最大開口長さを0.1〜5mmにすることが好ましい。金属膜を形成する強磁性体としては、鉄、ニッケル及びこれら金属の合金から選ばれた金属が好ましい。また、絶縁性繊維は、合成繊維が好ましい。また、この布帛としては、テラヘルツ域の周波数の電磁振動の磁界を励起するものであることが好ましい。   In order to improve such an effect of reducing fuel consumption, it is preferable that an average maximum opening length of the fabric through holes in a plan view is 0.1 to 5 mm. As the ferromagnetic material forming the metal film, a metal selected from iron, nickel and alloys of these metals is preferable. The insulating fiber is preferably a synthetic fiber. Further, the fabric is preferably one that excites a magnetic field of electromagnetic vibration having a frequency in the terahertz range.

布帛を非金属材料からなる吸気管に配置する位置としては、吸気管の外周面、内周面又は管壁内部のいずれがにするのがよい。また、布帛は、吸気管の周方向には少なくとも管内周長の0.5倍以上に配置し、かつ長さ方向には、管内周長の0.5倍以上の長さにわたり配置することが好ましい。また、布帛の配置は、非金属材料の吸気管と内燃機関側の金属製吸気管との接続境界から、非金属材料の吸気管側に10cm以上、70cm以内の領域に配置することが好ましい。   The position where the fabric is disposed in the intake pipe made of a non-metallic material may be any of the outer peripheral surface, the inner peripheral surface, and the inside of the pipe wall of the intake pipe. Further, the fabric may be arranged at least 0.5 times the inner circumferential length of the pipe in the circumferential direction of the intake pipe, and may be arranged over a length of 0.5 times or more the inner circumferential length of the pipe in the length direction. preferable. Further, the fabric is preferably arranged in a region of 10 cm or more and 70 cm or less on the non-metallic material intake pipe side from the connection boundary between the non-metallic material intake pipe and the metal intake pipe on the internal combustion engine side.

布帛は単層で配置してもよく、複数層に重ねて配置してもよい。また、寒冷地で使用する内燃機関の場合には、布帛にヒーターを付設したり、遠赤外線放射手段を付設したりするとよい。或いは、テラヘルツ電磁波発生装置を付設するようにしてもよい。   The fabric may be arranged in a single layer, or may be arranged in multiple layers. In the case of an internal combustion engine used in a cold region, it is preferable to attach a heater to the fabric or attach a far-infrared radiation means. Or you may make it attach a terahertz electromagnetic wave generator.

図1は本発明の吸気装置を設けた自動車エンジンを示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an automobile engine provided with an intake device of the present invention. 図2は本発明の布帛に磁界が励起する原理を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing the principle that a magnetic field is excited in the fabric of the present invention. 図3は本発明の吸気装置の要部を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the intake device of the present invention. 図4は本発明の布帛の織物を例示する平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a fabric of the fabric of the present invention. 図5は本発明の布帛の編物を例示する平面図である。FIG. 5 is a plan view illustrating a knitted fabric of the fabric of the present invention. 図6は本発明の布帛を構成する導電性繊維を例示し、(A)は側面図、(B)は横断面図である。FIG. 6 illustrates conductive fibers constituting the fabric of the present invention, in which (A) is a side view and (B) is a cross-sectional view. 図7は本発明の布帛を構成する導電性繊維をの他の実施形態を示し、(A)は側面図、(B)は横断面図である。FIG. 7 shows another embodiment of the conductive fiber constituting the fabric of the present invention, in which (A) is a side view and (B) is a cross-sectional view. 図8は本発明の吸気装置の他の実施形態の要部を示す拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view showing a main part of another embodiment of the intake device of the present invention. 図9は本発明の吸気装置の更に他の実施形態の要部を示す拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view showing a main part of still another embodiment of the intake device of the present invention. 図10は本発明の吸気装置の更に他の実施形態の要部を示す拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view showing a main part of still another embodiment of the intake device of the present invention. 図11は本発明の吸気装置の更に他の実施形態の要部を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing a main part of still another embodiment of the intake device of the present invention. 図12は本発明の吸気装置の更に他の実施形態の要部を示す拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view showing a main part of still another embodiment of the intake device of the present invention. 図13は本発明の吸気装置の更に他の実施形態の要部を示す拡大図である。FIG. 13 is an enlarged view showing a main part of still another embodiment of the intake device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 吸気管
2m 金属製の吸気管
2p 非金属材料製の吸気管
3 排気管
4 エアーフィルタ
10 吸気活性化布帛
11 導電性繊維
12 通孔
13 絶縁性繊維
14 強磁性体の金属膜
15 ヒーター
16 断熱材
f フィラメント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Intake pipe 2m Intake pipe made of metal 2p Intake pipe made of non-metallic material 3 Exhaust pipe 4 Air filter 10 Intake activation fabric 11 Conductive fiber 12 Through hole 13 Insulating fiber 14 Ferromagnetic metal film 15 Heater 16 Thermal insulation material f Filament

図1は、本発明の吸気装置を設けた自動車用エンジンの概略図である。   FIG. 1 is a schematic view of an automobile engine provided with an intake device of the present invention.

1はガソリンを燃料として運転されるエンジン、2は吸気管、3は排気管である。吸気管2は、エンジン1の吸気口に直接連結された金属製の吸気管2mに、樹脂からなる非金属材料製の吸気管2pを接続して構成されている。非金属材料製の吸気管2pには、吸気側にエアーフィルタ4が装着され、その下流側に気化器5が取り付けられている。また、エアーフィルタ4と気化器5との中間に、後述する吸気活性化布帛10が巻き付けられている。   Reference numeral 1 denotes an engine operated with gasoline as fuel, 2 an intake pipe, and 3 an exhaust pipe. The intake pipe 2 is configured by connecting an intake pipe 2p made of a non-metallic material made of resin to a metal intake pipe 2m directly connected to an intake port of the engine 1. An air filter 4 is attached to the intake side of the intake pipe 2p made of a non-metallic material, and a carburetor 5 is attached to the downstream side thereof. Further, an air intake activation fabric 10 described later is wound between the air filter 4 and the vaporizer 5.

排気管3には、排気ガス中の有毒ガス3成分HC、NOx、COを同時に浄化する三元触媒6が挿入され、その下流側に有毒ガス3成分の混合量を検知する排気センサー7が設けられている。排気センサー7は排気ガス中の有毒ガス3成分の混合量を検知し、その検知信号を制御部8に送る。制御部8は、排気センサー7の検知信号に基づいて有毒ガス3成分の混合量を規定のレベル以下にする燃料混合ガスの空燃比を演算し、その演算結果を燃料供給部の絞り9に指令する。   The exhaust pipe 3 is provided with a three-way catalyst 6 for simultaneously purifying toxic gas three components HC, NOx, and CO in the exhaust gas, and an exhaust sensor 7 for detecting the mixed amount of the toxic gas three components is provided downstream thereof. It has been. The exhaust sensor 7 detects the mixing amount of the three toxic gas components in the exhaust gas and sends a detection signal to the control unit 8. Based on the detection signal of the exhaust sensor 7, the control unit 8 calculates the air-fuel ratio of the fuel mixed gas that causes the mixing amount of the three toxic gas components to be below a specified level, and commands the calculation result to the throttle 9 of the fuel supply unit. To do.

吸気活性化布帛10は、図6又は図7に例示するように、絶縁性繊維13に強磁性体の金属膜14を被覆した導電性繊維により構成されたもので、例えば織物、編物或いは不織布などに形成されている。その布帛面内には多数の通孔が形成されている。図2は、吸気活性化布帛10が織物である場合を示す。この織物の布帛10は、導電性繊維11を経糸及び緯糸として織成され、その織目が通孔12になっている。その通孔12は、周囲に導電性繊維11により環状路を形成している。このように構成された布帛10は、空中の電磁波が入射すると、通孔12の周囲の導電性繊維11の環状路に循環電流iが発生し、それによって磁界Mを励起する。   As illustrated in FIG. 6 or FIG. 7, the inspiratory activation fabric 10 is composed of conductive fibers in which an insulating fiber 13 is coated with a ferromagnetic metal film 14. For example, a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric is used. Is formed. A number of through holes are formed in the fabric surface. FIG. 2 shows a case where the intake air activation fabric 10 is a woven fabric. The woven fabric 10 is woven using conductive fibers 11 as warps and wefts, and the weaves are through holes 12. The through-hole 12 forms an annular path around the conductive fiber 11. When the electromagnetic wave in the air enters the fabric 10 thus configured, a circulating current i is generated in the annular path of the conductive fiber 11 around the through-hole 12, thereby exciting the magnetic field M.

このような磁界の励起は、布帛10がエンジン1の輻射熱等により加熱状態に置かれることで一層促進させることができる。温度としては80〜90℃の範囲が好ましい。布帛10の加熱は、ヒーターを付設して行ってもよく、或いは遠赤外線の放射手段を付設して行ってもよい。或いは、加熱手段に代えて、テラヘルツ電磁波発生手段を配置し、そのテラヘルツ電磁波により布帛の磁界の励起を促進させるようにしてもよい。   Such excitation of the magnetic field can be further promoted by placing the fabric 10 in a heated state by radiant heat of the engine 1 or the like. The temperature is preferably in the range of 80 to 90 ° C. The fabric 10 may be heated by attaching a heater, or by attaching a far-infrared radiation means. Alternatively, a terahertz electromagnetic wave generating unit may be disposed instead of the heating unit, and excitation of the magnetic field of the fabric may be promoted by the terahertz electromagnetic wave.

図3に示すように、上述した布帛10が非金属材料製の吸気管2mに配置されていると、布帛10に励起した磁界Mが、吸気管2m内を移動する吸気に含まれる水蒸気H2 O及び炭酸ガスCO2 をそれぞれ水素イオンや酸素イオンに解離させ、それぞれが水素H2 及び酸素O2 に変換される。このように水素及び酸素を生じさせる磁界Mとしては、周波数がテラヘルツ域の電磁振動を有すること、特に0.1〜10THzのテラヘルツ域の電磁振動を有するものがよい。このようなテラヘルツ域の磁界Mの解離作用により生成した水素及び酸素は、三元触媒による排気ガス浄化反応に必要とされる水素及び酸素として使用される。すなわち、燃料の一部を熱解離して供給していた水素及び酸素に置き換わることにより、燃料の消費量を低減することができる。As shown in FIG. 3, when the fabric 10 described above is arranged in the intake pipe 2m made of a non-metallic material, the magnetic field M excited on the fabric 10 includes water vapor H 2 contained in the intake air moving in the intake pipe 2m. O and carbon dioxide gas CO 2 are dissociated into hydrogen ions and oxygen ions, respectively, and converted into hydrogen H 2 and oxygen O 2 , respectively. The magnetic field M that generates hydrogen and oxygen in this way preferably has an electromagnetic vibration with a frequency in the terahertz range, particularly an electromagnetic vibration in the terahertz range of 0.1 to 10 THz. Hydrogen and oxygen generated by the dissociation action of the magnetic field M in the terahertz range are used as hydrogen and oxygen required for the exhaust gas purification reaction by the three-way catalyst. That is, fuel consumption can be reduced by replacing part of the fuel with hydrogen and oxygen supplied by thermal dissociation.

本発明の吸気活性化布帛には、面内に多数の通孔を有し、その通孔の周囲に導電性繊維の環状路が形成されている。布帛の面内に多数の通孔を有する布帛としては、例えば、織物(woven fabric)、編物(knit fabric)、不織布(non−woven fabric)等を挙げることができる。織物は、図4に示すように、導電性繊維11が経糸と緯糸となって格子状に交錯し、その多数の格子状の織目を通孔12としている。編物は、図5に示すように、導電性繊維11が多数のループ状の編目を形成しており、それらループ状の編目が通孔12になっている。また、不織布は、図示していないが、多数の導電性繊維が無作為に交錯或いは絡み合って形成された布帛であり、それら交錯或いは絡み合った導電性繊維に囲まれた多数の隙間を通孔としている。   The inspiratory activation fabric of the present invention has a large number of through holes in the surface, and an annular path of conductive fibers is formed around the through holes. Examples of the fabric having a large number of through holes in the surface of the fabric include a woven fabric, a knitted fabric, and a non-woven fabric. As shown in FIG. 4, the conductive fabric 11 has warps and wefts interwoven in the form of a lattice, and a large number of lattice-like textures are formed as through holes 12. In the knitted fabric, as shown in FIG. 5, the conductive fibers 11 form a large number of loop-shaped stitches, and these loop-shaped stitches are through holes 12. Further, although not shown, the nonwoven fabric is a fabric in which a large number of conductive fibers are randomly crossed or entangled, and a large number of gaps surrounded by the crossed or entangled conductive fibers are used as through holes. Yes.

本発明の吸気活性化布帛は、テラヘルツ域,特に0.1〜10THzの周波数の電磁振動をもつ磁界を励起する。布帛がテラヘルツ域の磁界を励起するためには、非金属材料製の吸気管或いは非金属製のエアーフィルタに配置されるようにしなければならない。また布帛は、加熱条件下に配置されていたり、或いはテラヘルツ域の電磁波を入射しやすい条件下に配置されるとよい。布帛が、非金属材料製の吸気管或いはエアーフィルタに配置されずに、金属製の吸気管に配置されたのでは、布帛に循環電流を生成しないため、磁界を励起させることはできない。近年の自動車用エンジンの吸気管は、軽量化のためエンジンに直結する部分を除いて大部分が樹脂製になっているので、この樹脂製の吸気管に配置すればよい。樹脂製の吸気管は、樹脂を射出成形したものであってもよく、或いは樹脂繊維から織成しカンバス地で形成したものであってもよい。   The inspiratory activation fabric of the present invention excites a magnetic field having electromagnetic vibrations in a terahertz range, particularly in a frequency of 0.1 to 10 THz. In order for the fabric to excite a magnetic field in the terahertz range, it must be arranged in a non-metallic material intake pipe or a non-metallic air filter. The fabric may be arranged under heating conditions or under conditions where electromagnetic waves in the terahertz range are likely to be incident. If the fabric is not arranged in the intake pipe or the air filter made of a non-metallic material but is arranged in the metal intake pipe, a circulation current is not generated in the fabric, so that the magnetic field cannot be excited. In recent years, most of the intake pipes for automobile engines are made of resin except for a portion directly connected to the engine for weight reduction. Therefore, the intake pipes may be arranged in the resin intake pipe. The resin intake pipe may be formed by injection molding of resin, or may be woven from resin fibers and formed in a canvas.

布帛を加熱条件下に配置することについては、一般に自動車用エンジンはボンネット内にあって、吸気管はエンジンの輻射熱により加熱された状態になるので、通常は特別の加熱手段で加熱する必要はない。しかし、寒冷地で使用される自動車であったり、エンジンに強い冷却風が流入する構造の自動車の場合には、布帛に対してヒーターを付設するとか、或いは遠赤外線の放射部材を併用するようにするとよい。遠赤外線の放射物質として、ゲルマニウム、ラジウム鉱石、機能性セラミックスなどを挙げることができる。これらの物質を粉末状にし、樹脂やゴムなどに混合してシート状にしたものを遠赤外線の放射部材として使用するとよい。   Regarding the arrangement of the fabric under heating conditions, generally, an automobile engine is in a bonnet, and the intake pipe is heated by the radiant heat of the engine. Therefore, it is not usually necessary to heat by a special heating means. . However, in the case of an automobile used in a cold region or an automobile having a structure in which strong cooling air flows into the engine, a heater is attached to the fabric, or a far infrared radiation member is used in combination. Good. Examples of far infrared radiation materials include germanium, radium ore, and functional ceramics. It is preferable to use a material obtained by mixing these substances into a powder form and mixing it with a resin or rubber to form a sheet.

また、加熱手段の代わりに、テラヘルツ電磁波発生手段を布帛を配置した吸気管或いはエアーフィルタの近傍或いは自動車内の任意の箇所に配置するようにしてもよい。そのテラヘルツ電磁波発生手段が発生したテラヘルツ電磁波を上記布帛に放射することにより、テラヘルツ域の磁界を励起させることができる。   Further, instead of the heating means, terahertz electromagnetic wave generation means may be arranged in the vicinity of the intake pipe or the air filter on which the fabric is arranged, or in an arbitrary place in the automobile. By radiating the terahertz electromagnetic wave generated by the terahertz electromagnetic wave generating means to the fabric, a magnetic field in the terahertz region can be excited.

本発明において、吸気活性化布帛を構成する導電性繊維は、絶縁性繊維に強磁性体の金属膜を被覆した構成からなる。絶縁性繊維は電気絶縁性を有するものであれば特に素材は限定されないが、好ましくは合成繊維を使用するのがよい。合成繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維などを例示することができる。   In the present invention, the conductive fiber constituting the inspiratory activated fabric is configured by covering the insulating fiber with a ferromagnetic metal film. The insulating fiber is not particularly limited as long as it has electrical insulation, but synthetic fibers are preferably used. Examples of synthetic fibers include polyester fibers, polyamide fibers, acrylic fibers, polyvinyl alcohol fibers, and aramid fibers.

また、強磁性体の金属としては、強磁性体であればいずれも使用可能であるが、それらの中でも特に、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属を含む合金から選ばれた金属を使用するのがよい。   Further, any ferromagnetic metal can be used as long as it is a ferromagnetic metal. Among them, a metal selected from iron, cobalt, nickel, or an alloy containing these metals is used. Is good.

絶縁性繊維に強磁性体の金属膜を被覆する方法としては、メッキ法、蒸着法、スパッタリング法などを挙げることができる。これらのうちでも、特にメッキ法は、コスト的に安価であるので好ましい、メッキ法は、無電解メッキ法及び電解メッキ法のいずれであってもよいが、好ましくは無電解メッキ法がよい。蒸着法やスパッタリング法は、特に薄い金属膜を均一な厚さに形成するのに優れている。また、絶縁性繊維に強磁性体の金属膜を被覆する方法としては、絶縁性繊維から布帛を形成した後に、その布帛に対して金属膜を被覆するようにしてもよく、或いは予め絶縁性繊維に金属膜を被覆して導電性繊維を形成した後に、その導電性繊維から布帛を形成するようにしてもよい。   Examples of the method of coating the insulating fiber with the ferromagnetic metal film include a plating method, a vapor deposition method, and a sputtering method. Among these, the plating method is particularly preferable because it is inexpensive, and the plating method may be either an electroless plating method or an electrolytic plating method, but preferably an electroless plating method. Vapor deposition and sputtering are particularly excellent for forming a thin metal film with a uniform thickness. In addition, as a method of coating the insulating fiber with the ferromagnetic metal film, the cloth may be coated with the metal film after the cloth is formed from the insulating fiber, or the insulating fiber may be coated in advance. After forming a conductive fiber by coating a metal film, a fabric may be formed from the conductive fiber.

布帛を形成する導電性繊維の形態としては、図6に示すように、導電性繊維11が1本のフィラメントfだけのモノフィラメント11aで構成されてもよく、或いは図7に示すように、導電性繊維11が複数本のフィラメントfからなるマルチフィラメント11bであってもよい。導電性繊維11がマルチフィラメント11bで構成されている場合は、ばらけを防止するため撚り糸にするのがよい。撚り糸は、一方向だけに撚りを与えた片撚り糸であってもよく、或いは複数本の片撚り糸を下撚り糸として合糸し、これら下撚り糸に上撚りを与えて撚り合わせた合撚糸であってもよい。導電性繊維11がモノフィラメント11a及びマルチフィラメント11bのいずれから構成されいる場合であっても、それぞれを構成する各フィラメントfは、絶縁性繊維13の表面に強磁性体の金属膜14を被覆した構成になっている。   As a form of the conductive fiber forming the fabric, as shown in FIG. 6, the conductive fiber 11 may be composed of a monofilament 11a having only one filament f, or as shown in FIG. The fiber 11 may be a multifilament 11b composed of a plurality of filaments f. In the case where the conductive fiber 11 is composed of the multifilament 11b, it is preferable to use a twisted yarn to prevent loosening. The twisted yarn may be a single twisted yarn twisted only in one direction, or a plurality of single twisted yarns are combined as a lower twisted yarn, and an upper twist is applied to these lower twisted yarns and twisted together. Also good. Regardless of whether the conductive fiber 11 is composed of a monofilament 11a or a multifilament 11b, each filament f constituting the conductive fiber 11 has a structure in which the surface of the insulating fiber 13 is coated with a ferromagnetic metal film 14. It has become.

本発明の吸気活性化布帛は、テラヘルツ域の磁界を励起することにより、吸気中に含まれる水蒸気及び炭酸ガスを解離し、水素及び酸素への変換を促進する作用を有する。テラヘルツ域の磁界を励起するため、布帛を構成する導電性繊維は、外皮の強磁性体の金属膜の厚さを1μm以下にする必要がある。その金属膜の厚さは、好ましくは0.01〜0.8μmであり、さらに好ましくは0.01〜0.6μmである。一般の金属メッキでは、厚さが1〜2μm程度であるのが普通であるので、通常のメッキ膜よりも薄くすることが特徴である。   The inspiratory activation fabric of the present invention has an action of dissociating water vapor and carbon dioxide contained in the inhalation by exciting a magnetic field in the terahertz region and promoting the conversion to hydrogen and oxygen. In order to excite a magnetic field in the terahertz range, the conductive fiber that forms the fabric needs to have a thickness of the ferromagnetic metal film of the outer skin of 1 μm or less. The thickness of the metal film is preferably 0.01 to 0.8 μm, more preferably 0.01 to 0.6 μm. In general metal plating, since the thickness is usually about 1 to 2 μm, it is characterized by being thinner than a normal plating film.

また、金属膜が被覆される芯材の絶縁性繊維は、単繊維径が0.1〜60μmの範囲であることが必要がある。好ましくは単繊維径を6〜40μmにし、さらに好ましくは6〜30μmにする。単繊維径0.1〜60μmのうち、導電性繊維がモノフィラメントである場合は、繊維の耐久性のため、単繊維径を6〜60μmの範囲にするとよい。また、導電性繊維がマルチフィラメントから構成されている場合は、各フィラメントの単繊維径を0.1〜30μmの範囲にし、さらに好ましくは6〜30μmにするのとよい。また、導電性繊維がマルチフィラメントである場合のフィラメント数としては、2〜1000本程度にすることが好ましい。   The insulating fiber of the core material covered with the metal film needs to have a single fiber diameter in the range of 0.1 to 60 μm. The single fiber diameter is preferably 6 to 40 μm, more preferably 6 to 30 μm. Of the single fiber diameters of 0.1 to 60 μm, when the conductive fibers are monofilaments, the single fiber diameter is preferably in the range of 6 to 60 μm for the durability of the fibers. When the conductive fiber is composed of multifilaments, the single fiber diameter of each filament is in the range of 0.1 to 30 μm, more preferably 6 to 30 μm. Further, when the conductive fiber is a multifilament, the number of filaments is preferably about 2 to 1000.

本発明において、上述した強磁性体の金属膜の厚さ及び絶縁性繊維の太さは、導電性繊維の横断面を電子顕微鏡により500倍に拡大した写真に撮影し、その拡大写真から任意の20本の導電性繊維を採取し、各導電性繊維の金属膜の厚さ及び絶縁性繊維の太さを測定し、それら測定値の総和の平均値によって定義される。   In the present invention, the thickness of the above-described ferromagnetic metal film and the thickness of the insulating fiber were taken in a photograph in which the cross section of the conductive fiber was magnified 500 times with an electron microscope, and an arbitrary image was obtained from the magnified photograph. Twenty conductive fibers are sampled, the thickness of the metal film of each conductive fiber and the thickness of the insulating fiber are measured, and the average value of the sum of these measured values is defined.

布帛に励起される磁界の強度は、強磁性体の金属膜の厚さ及び絶縁性繊維の太さに依存するが、その他に、布帛が有する通孔の平面視における大きさにも依存する。通孔の平面視での大きさが大きすぎると、布帛を通り抜ける電磁波の量が多くなり、捕捉量が少なくなるため磁界強度は弱くなる。また、通孔の大きさが小さくなりすぎても、循環電流がショートするため強い磁界が得られ難くなる。そのため、布帛面内の通孔の平面視における大きさとしては、平均最大開口長さとして0.1〜5mmにすることが好ましい。   The strength of the magnetic field excited by the fabric depends on the thickness of the ferromagnetic metal film and the thickness of the insulating fiber, but also depends on the size of the through-hole of the fabric in plan view. If the size of the through hole in plan view is too large, the amount of electromagnetic waves that pass through the fabric increases, and the amount of trapping decreases, resulting in a weak magnetic field strength. Moreover, even if the size of the through hole becomes too small, the circulating current is short-circuited, so that it is difficult to obtain a strong magnetic field. Therefore, the size of the through-holes in the fabric surface in plan view is preferably 0.1 to 5 mm as the average maximum opening length.

「平均最大開口長さ」とは、布帛から30mm×30mmの大きさの切片を採取し、これを顕微鏡により50倍に拡大した写真に撮影し、その拡大写真から任意の20個の通孔を採取して各通孔の最大開口長さを測定し、これら測定値の総和の平均値によって定義する。ここで、通孔の「最大開口長さ」とは、通孔の開口長さを平面視で全ゆる角度から測定したとき、最大長さとして測定されるものをいう。例えば、図4の織物の場合では、格子状織目の通孔12を対角線で測定したときが最大開口長さaになるので、これを採用する。また、図5の編物の場合には、ループ状編目の通孔12を全ゆる角度から測定したとき、同じく斜めに測定したときが最大開口長さbになるので、これを採用する。   The “average maximum opening length” means that a section of 30 mm × 30 mm in size is taken from a fabric, photographed on a photograph magnified 50 times with a microscope, and any 20 through holes are taken from the magnified photograph. The maximum opening length of each through hole is measured and defined by the average value of the sum of these measured values. Here, the “maximum opening length” of the through-hole refers to one that is measured as the maximum length when the opening length of the through-hole is measured from all loose angles in plan view. For example, in the case of the woven fabric of FIG. 4, the maximum opening length a is obtained when the through-holes 12 of the lattice-like texture are measured diagonally, and this is adopted. In the case of the knitted fabric of FIG. 5, the maximum opening length b is obtained when the through-hole 12 of the loop-shaped knitting is measured from all loose angles, and when it is measured obliquely, this is adopted.

吸気活性化布帛を非金属材料製の吸気管に取付ける位置としては、吸気管の外周面に巻き付けてもよく、内周面に内貼りしてもよく、或いは管壁内部に埋設するようにしてもよい。或いは、これら吸気管の外周面、内周面及び管壁内部のうちの複数箇所にわたって配置するようにしてもよい。このうちでも吸気管の外周面は、装着作業のしやすさの観点から最適である。吸気管の内周面や管壁内部への配置は、吸気管の外周面に布帛の設置スペースを十分に確保できない場合に有効である。   As a position for attaching the intake activation fabric to the intake pipe made of a non-metallic material, it may be wound around the outer peripheral surface of the intake pipe, may be affixed on the inner peripheral surface, or embedded in the pipe wall. Also good. Or you may make it arrange | position over several places among the outer peripheral surface of these intake pipes, an internal peripheral surface, and the inside of a pipe wall. Among these, the outer peripheral surface of the intake pipe is optimal from the viewpoint of ease of mounting work. The arrangement of the intake pipe on the inner peripheral surface or inside the pipe wall is effective when a sufficient space for installing the fabric cannot be secured on the outer peripheral surface of the intake pipe.

吸気活性化布帛の吸気管に対する装着作業は、布帛を吸気管の外周又は内周に取り付ける場合は、吸気管及び/又は布帛に接着剤を塗布して相互間を貼り付けるとよい。接着剤の塗布に代えて、両面接着テープを使用してもよい。また、布帛を吸気管の外周に取り付ける場合は、接着剤に代えて締付けバンドで締付け固定するようにしてもよい。布帛を吸気管の管壁内に埋設する場合は、吸気管を射出成形する際に同時成形するようにすればよい。   When the cloth is attached to the outer periphery or the inner periphery of the intake pipe, the attachment work of the intake activation cloth to the intake pipe may be performed by applying an adhesive to the intake pipe and / or the cloth and affixing each other. Instead of applying the adhesive, a double-sided adhesive tape may be used. Further, when the fabric is attached to the outer periphery of the intake pipe, it may be fixed by tightening with a tightening band instead of the adhesive. When the fabric is embedded in the pipe wall of the intake pipe, it may be formed at the same time when the intake pipe is injection-molded.

布帛の形状は、吸気管に配置する面積の大きさに対応させて長方形に裁断する他、長いテープ状にすることもできる。テープ状の布帛は、吸気管の長手方向に沿って吸気管の外周又は内周に対して螺旋状に巻回するように配置する。   The shape of the fabric can be cut into a rectangular shape corresponding to the size of the area to be arranged in the intake pipe, or can be a long tape shape. The tape-shaped fabric is arranged so as to be spirally wound around the outer periphery or inner periphery of the intake pipe along the longitudinal direction of the intake pipe.

吸気活性化布帛を非金属材料製の吸気管に配置する領域は、吸気管の周方向には、吸気管の内周長の0.5倍以上、好ましくは全周に配置するのがよい。また、吸気管の長さ方向には、吸気管の内周長の0.5倍以上、好ましくは1倍以上の長さに配置することが好ましい。このように布帛を吸気管の周方向及び長さ方向に配置することにより、吸気中の水蒸気及び炭酸ガスの解離を効率よく行うことができる。   The region where the intake activation fabric is disposed in the intake pipe made of a non-metallic material is preferably arranged at least 0.5 times the inner peripheral length of the intake pipe in the circumferential direction of the intake pipe, preferably around the entire circumference. Further, in the length direction of the intake pipe, it is preferable to arrange it at a length of 0.5 times or more, preferably 1 time or more of the inner peripheral length of the intake pipe. By disposing the fabric in the circumferential direction and the length direction of the intake pipe in this way, it is possible to efficiently dissociate water vapor and carbon dioxide in the intake air.

また、吸気活性化布帛は、非金属材料製の吸気管に対して、エンジンからの離間距離については、次のようにするとよい。非金属材料製の吸気管が内燃機関側の金属製吸気管に接続された接続境界から、非金属材料製の吸気管側に10cm以上、70cm以内の領域に配置するとよい。布帛の位置が吸気管の接続境界から10cm未満であると、水蒸気及び炭酸ガスの解離が十分に行えない場合がある。また、吸気管の接続境界から70cmよりも遠い位置に配置されていると、水蒸気及び炭酸ガスを解離して水素や酸素を生成した後、それら水素や酸素が別の物質に変化してしまう場合がある。   The intake activation fabric may be separated from the engine with respect to the intake pipe made of a non-metallic material as follows. A non-metallic material intake pipe may be disposed in a region between 10 cm and 70 cm on the non-metallic material intake pipe side from the connection boundary where the non-metallic material intake pipe is connected to the internal combustion engine side metal intake pipe. If the position of the fabric is less than 10 cm from the connection boundary of the intake pipe, the water vapor and carbon dioxide gas may not be sufficiently dissociated. In addition, when it is arranged at a position farther than 70 cm from the connection boundary of the intake pipe, when hydrogen and oxygen are generated by dissociating water vapor and carbon dioxide gas, the hydrogen and oxygen are changed to another substance. There is.

吸気活性化布帛の吸気管に対する取り付け作業は、カーメーカーが自動車の製作工程において行ってもよく、或いはカーメーカーから自動車が出荷された後において、カーディーラー、カー修理業者、またはカーユーザーなどが行ってもよい。   The installation work of the intake activation fabric to the intake pipe may be performed by the car manufacturer in the production process of the automobile, or after the automobile is shipped from the car manufacturer, the car dealer, the car repairer, or the car user performs the work. May be.

図に示した本発明の実施形態からなる吸気装置において、図3の実施形態は,非金属材料製の吸気管2mの外周に吸気活性化布帛10を巻き付けたものである。この吸気活性化布帛10は、図8の実施形態のように、吸気管2mの内周側に貼り付けてもよく、或いは図9の実施形態のように、吸気管2mの管壁内部に埋設してもよい。また、図10の実施形態は、吸気管2mの外周に吸気活性化布帛10を2重に積層したものである。布帛10の積層数としては、3重以上であってもよい。このように布帛10を複数層に積層することにより、水蒸気及び炭酸ガスの解離作用を向上することができる。   In the intake device according to the embodiment of the present invention shown in the figure, the embodiment of FIG. 3 is obtained by wrapping an intake activation fabric 10 around the outer periphery of an intake pipe 2m made of a non-metallic material. The intake activation fabric 10 may be affixed to the inner peripheral side of the intake pipe 2m as in the embodiment of FIG. 8, or embedded in the pipe wall of the intake pipe 2m as in the embodiment of FIG. May be. Further, in the embodiment of FIG. 10, the intake activation fabric 10 is double-layered on the outer periphery of the intake pipe 2m. The number of layers of the fabric 10 may be three or more. Thus, by laminating | stacking the fabric 10 in multiple layers, the dissociation effect | action of water vapor | steam and a carbon dioxide gas can be improved.

図11の実施形態は、吸気管2mの外周に巻き付けた布帛10にヒーター15を積層し、さらに放熱防止用の断熱層16を被覆したものである。寒冷地で使用される自動車では、ボンネット内の温度がエンジンの輻射熱によっても上昇しにくく、また走行中に冷風が侵入してボンネット内が冷却されるため、布帛10が低温度になりやすい。その結果として、テラヘルツ域の強度の高い磁界を励起しにくくなる。しかし、図11の実施形態のように、布帛10にヒーター15を付設すると、布帛10の温度を高温に維持することができるため、布帛10は高い強度の磁界を励起することができる。   In the embodiment of FIG. 11, a heater 15 is laminated on a fabric 10 wound around the outer periphery of an intake pipe 2 m, and a heat insulating layer 16 for preventing heat dissipation is further covered. In an automobile used in a cold region, the temperature inside the bonnet is not easily raised by the radiant heat of the engine, and cold air enters during the running and the inside of the bonnet is cooled, so that the fabric 10 tends to have a low temperature. As a result, it becomes difficult to excite a high magnetic field in the terahertz region. However, when the heater 15 is attached to the fabric 10 as in the embodiment of FIG. 11, the temperature of the fabric 10 can be maintained at a high temperature, and thus the fabric 10 can excite a high-intensity magnetic field.

図12の実施形態は、吸気管2mの外周に巻き付けた布帛10の外側に、さらに遠赤外線放射層18を積層したものである。遠赤外線放射層18には、樹脂又はゴムに遠赤外線放射物質の粉末を混合したシート材を使用することができる。混合される遠赤外線放射物質としては、前述したようにゲルマニウム、ラジウム鉱石、機能性セラミックスなどが挙げられる。この遠赤外線放射層18は布帛10に遠赤外線を放射して布帛10の温度を上昇させるので、寒冷地における自動車のエンジンに対して図11の実施形態と同様の効果を奏することができる。   In the embodiment of FIG. 12, a far infrared radiation layer 18 is further laminated on the outer side of the fabric 10 wound around the outer periphery of the intake pipe 2m. For the far-infrared radiation layer 18, a sheet material obtained by mixing a powder of a far-infrared radiation material with resin or rubber can be used. Examples of the far-infrared emitting material to be mixed include germanium, radium ore, and functional ceramics as described above. Since the far-infrared radiation layer 18 emits far-infrared rays to the fabric 10 and raises the temperature of the fabric 10, the same effect as that of the embodiment of FIG. 11 can be exerted on the engine of the automobile in a cold region.

図11の実施形態におけるヒーター15及び図12の実施形態における遠赤外線放射層18は、いずれの加熱手段もも布帛10に接触するように設けられている。しかし、これらの加熱手段は布帛10から離間した位置に配置するようにしても同様の効果を奏することができる。   The heater 15 in the embodiment of FIG. 11 and the far-infrared radiation layer 18 in the embodiment of FIG. 12 are provided so that both heating means are in contact with the fabric 10. However, even if these heating means are arranged at positions separated from the fabric 10, the same effect can be obtained.

上述したテラヘルツ域の磁界を励起させるための補助手段としては、テラヘルツ電磁波発生手段をを布帛10の近傍に配置するようにしても達成することができる。テラヘルツ電磁波発生手段が放射するテラヘルツ域の電磁波を布帛10に入射することにより、布帛10にテラヘルツ域の磁界を励起させることができる。   As the auxiliary means for exciting the above-described terahertz magnetic field, the terahertz electromagnetic wave generating means may be arranged in the vicinity of the fabric 10. By making the terahertz electromagnetic wave radiated from the terahertz electromagnetic wave generating means incident on the fabric 10, the fabric 10 can be excited with a magnetic field in the terahertz region.

図13は、大型トラックのジーゼルエンジンに取り付けられた蛇腹構造を有する吸気管2mを示す。この吸気管2mは、合成繊維で織成したカンバス地により筒状の蛇腹構造に構成され、内周側に螺旋状のスプリング17が挿入されている。この吸気管2mの螺旋状の外周側の谷部に沿ってテープ状の布帛10が巻き付けられている。   FIG. 13 shows an intake pipe 2m having a bellows structure attached to a diesel engine of a large truck. The intake pipe 2m is formed in a cylindrical bellows structure by a canvas woven with synthetic fibers, and a spiral spring 17 is inserted on the inner peripheral side. A tape-like fabric 10 is wound along a spiral valley portion on the outer peripheral side of the intake pipe 2m.

上述した本発明の吸気装置は、ガソリンを燃料とするエンジンに有効であるのみならず、軽油を燃料とするディーゼルエンジンにも有効に使用することができる。また、本発明の吸気装置は、三元触媒による排気ガスの浄化機構を備えた内燃機関に対して燃費の改善に有効であるが、このような排気ガスの浄化機構を備えていない内燃機関に対しても優れた燃費の改善効果をもたらすことができる。このことは、非排気ガス規制国で排気ガスの浄化機構を取り外した場合に燃費が20〜30%程度改善されることに対して、以下の実施例1の実験例に示すように、本発明の吸気装置を使用した場合には、30%を超える燃費の改善が得られることから明らかである。   The above-described intake device of the present invention is effective not only for an engine using gasoline as fuel, but also for a diesel engine using light oil as fuel. In addition, the intake device of the present invention is effective for improving fuel efficiency with respect to an internal combustion engine having an exhaust gas purification mechanism using a three-way catalyst. In contrast, an excellent fuel economy improvement effect can be provided. This means that when the exhaust gas purification mechanism is removed in a non-exhaust gas regulated country, the fuel efficiency is improved by about 20 to 30%, as shown in the experimental example of Example 1 below. It is obvious from the fact that the improvement of fuel consumption exceeding 30% can be obtained when using the intake device.

単繊維径が30μmのポリエステルモノフィラメントを80メッシュの平織の織物に織成し、この織物を無電解メッキ法によりニッケルメッキすることにより、ポリエステルモノフィラメントの表面に厚さ0.25μmのニッケル膜が被覆され、かつ織目(通孔)を平面視で測定した平均最大開口長さが0.35mmである吸気活性化布帛を製造した。   A polyester monofilament having a single fiber diameter of 30 μm is woven into an 80-mesh plain woven fabric, and the woven fabric is nickel-plated by an electroless plating method, whereby a nickel film having a thickness of 0.25 μm is coated on the surface of the polyester monofilament, and An inspiratory activated fabric having an average maximum opening length of 0.35 mm when the texture (through hole) was measured in plan view was produced.

他方、試験車として、三元触媒の排気ガス浄化機構を装備した総排気量3000ccのガソリンエンジンを搭載した乗用車を用意した。この乗用車の市街地走行時の平均燃費は7km/Lで、高速道路走行時の平均燃費は10.5km/Lであった。この乗用車のエンジンの樹脂製の吸気管の外周に対し、上記吸気活性化布帛を50mm×150mmの大きさに裁断して巻き付けるように装着した。この吸気活性化布帛の樹脂製吸気管に対する巻き付け位置は、樹脂製吸気管とエンジン側の金属製吸気管との接続境界から40cm上流側に離れた場所であった。   On the other hand, a passenger car equipped with a 3000 cc total gasoline engine equipped with a three-way catalyst exhaust gas purification mechanism was prepared as a test vehicle. The average fuel consumption of this passenger car when traveling in urban areas was 7 km / L, and the average fuel efficiency when traveling on highways was 10.5 km / L. The above-described intake activation fabric was attached to the outer periphery of the resin-made intake pipe of the passenger car engine so as to be cut into a size of 50 mm × 150 mm. The winding position of the intake activation fabric around the resin intake pipe was a position 40 cm upstream from the connection boundary between the resin intake pipe and the engine-side metal intake pipe.

上記乗用車を、レギュラーガソリンを燃料として、それぞれ市街地を600km走行したときの平均燃費と、高速道路を600km走行したときの平均燃費を測定した。その結果は、市街地走行時の燃費は12.5km/Lであり、高速道路走行時の燃費は20km/Lであった。したがって、それぞれ市街地走行では78.6%の燃費改善効果が得られ、高速道路走行では90.5%の燃費改善効果が得られた。   Using the regular gasoline as fuel, the passenger car was measured for the average fuel consumption when traveling in a city area for 600 km and the average fuel consumption when traveling for 600 km on a highway. As a result, the fuel consumption during city driving was 12.5 km / L, and the fuel consumption during highway driving was 20 km / L. Therefore, 78.6% of fuel efficiency improvement effect was obtained in urban driving, and 90.5% of fuel efficiency improvement effect was obtained in highway driving.

単繊維径が6μmのポリエステルフィラメントが432本からなるマルチフィラメント撚り糸により18メッシュの平織の織物に織成し、この織物を無電解メッキ法によりニッケルをメッキすることにより、ポリエステルフィラメントの表面に厚さ0.5μmのニッケル膜が被覆され、かつ織目(通孔)を平面視で測定した平均最大開口長さが1.43mmである吸気活性化布帛を製造した。   A plain filament woven fabric of 18 mesh is woven by a multifilament twisted yarn composed of 432 polyester filaments having a single fiber diameter of 6 μm, and this fabric is plated with nickel by an electroless plating method. An inspiratory activated fabric having an average maximum opening length of 1.43 mm, which was coated with a 5 μm nickel film and whose weave (through hole) was measured in plan view, was manufactured.

他方、試験車として、三元触媒の排気ガス浄化機構を装備した総排気量13000ccのジーゼルエンジンを搭載し、車重が11トンのトラックを用意した。このトラックの市街地走行時の平均燃費は3km/Lであった。このトラックのエンジンの樹脂製の吸気管の外周に、上記吸気活性化布帛を35mm×500mmに裁断すると共に4枚を積層するように巻き付けた。   On the other hand, as a test vehicle, a diesel engine with a total displacement of 13,000 cc equipped with an exhaust gas purification mechanism of a three-way catalyst was installed, and a truck with a vehicle weight of 11 tons was prepared. The average fuel consumption of this truck during city driving was 3 km / L. The above-mentioned intake activation fabric was cut into 35 mm × 500 mm and wound around the outer periphery of the resin intake pipe of the engine of the truck.

上記トラックを、軽油を燃料として市街地を500km走行したときの平均燃費を測定したところ、3.5km/Lであった。したがって、16.7%の燃費の改善効果が得られた。   When the average fuel efficiency of the above-mentioned truck traveling on a city area for 500 km with light oil as fuel was measured, it was 3.5 km / L. Therefore, a fuel efficiency improvement effect of 16.7% was obtained.

Claims (18)

単繊維径が0.1〜60μmの少なくとも1本のフィラメントからなる絶縁性繊維に厚さ1μm以下の強磁性体の金属膜を被覆した導電性繊維から構成され、かつ面内に多数の通孔を有するように構成された布帛を、非金属材料で構成された吸気管又はエアーフィルタに配置した内燃機関の吸気装置。  It is composed of conductive fibers in which an insulating fiber composed of at least one filament having a single fiber diameter of 0.1 to 60 μm is coated with a ferromagnetic metal film having a thickness of 1 μm or less, and has a large number of through holes in the surface. An intake device for an internal combustion engine, in which a fabric configured to have the above is disposed in an intake pipe or an air filter made of a nonmetallic material. 前記布帛の通孔の平面視における平均最大開口長さが0.1〜5mmである請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an average maximum opening length in a plan view of the through-hole of the fabric is 0.1 to 5 mm. 前記強磁性体が、鉄、コバルト、ニッケル及びこれら金属を含む合金から選ばれた金属である請求項1又は2に記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the ferromagnetic material is a metal selected from iron, cobalt, nickel, and an alloy containing these metals. 前記絶縁性繊維が合成繊維である請求項1、2又は3に記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to claim 1, 2, or 3, wherein the insulating fiber is a synthetic fiber. 前記布帛がテラヘルツ域の周波数の電磁振動を有する磁界を励起する請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the fabric excites a magnetic field having electromagnetic vibrations having a frequency in a terahertz range. 前記布帛を、前記吸気管の外周面、内周面及び管壁内部の少なくとも1箇所に配置した請求項1〜5のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the fabric is disposed at at least one location on an outer peripheral surface, an inner peripheral surface, and a tube wall of the intake pipe. 前記布帛を、前記吸気管の周方向には少なくとも管内周長の0.5倍以上に配置し、かつ長さ方向には管内周長の0.5倍以上の長さに配置した請求項6に記載の内燃機関の吸気装置。  7. The fabric is disposed at least 0.5 times the inner circumferential length of the pipe in the circumferential direction of the intake pipe, and at least 0.5 times the inner circumferential length of the pipe in the length direction. An intake device for an internal combustion engine according to claim 1. 前記布帛を、内燃機関側の金属製吸気管と前記非金属材料で構成された吸気管との接続境界から、前記非金属材料で構成された吸気管側へ10cm以上、70cm以内の領域に配置した請求項6又は7に記載の内燃機関の吸気装置。  The fabric is disposed in a region between 10 cm and 70 cm from the connection boundary between the metal intake pipe on the internal combustion engine side and the intake pipe made of the nonmetallic material to the intake pipe side made of the nonmetallic material. The intake device for an internal combustion engine according to claim 6 or 7. 前記布帛を複数層に重ねて配置した請求項6〜8のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 6 to 8, wherein the fabric is arranged in a plurality of layers. 前記布帛に対してヒーターを付設した請求項1〜9のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein a heater is attached to the fabric. 前記布帛に対して遠赤外線放射手段を付設した請求項1〜9のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein far-infrared radiation means is attached to the fabric. 前記布帛に対してテラヘルツ電磁波発生手段を付設した請求項1〜9のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein terahertz electromagnetic wave generation means is attached to the fabric. 前記内燃機関が三元触媒による排気ガスの浄化機構を備えた自動車用エンジンである請求項1〜12のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。  The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein the internal combustion engine is an automobile engine provided with an exhaust gas purification mechanism using a three-way catalyst. 単繊維径が0.1〜60μmの少なくとも1本のフィラメントからなる絶縁性繊維に厚さが1μm以下の強磁性体の金属膜を被覆した導電性繊維から構成され、かつ面内に多数の通孔を有するように構成された布帛からなる内燃機関の吸気活性化用布帛。  It is composed of conductive fibers in which an insulating fiber consisting of at least one filament with a single fiber diameter of 0.1 to 60 μm is coated with a ferromagnetic metal film with a thickness of 1 μm or less, and a large number of in-plane threads A fabric for activating an intake air of an internal combustion engine comprising a fabric configured to have holes. 前記布帛の通孔の平面視における平均最大開口長さが0.1〜5mmである請求項14に記載の内燃機関の吸気活性化用布帛。  The fabric for activating an intake air of an internal combustion engine according to claim 14, wherein an average maximum opening length in a plan view of the through-hole of the fabric is 0.1 to 5 mm. 前記強磁性体が、鉄、コバルト、ニッケル及びこれら金属を含む合金から選ばれた金属である請求項14又は15に記載の内燃機関の吸気活性化用布帛。  The fabric for activating an intake air of an internal combustion engine according to claim 14 or 15, wherein the ferromagnetic material is a metal selected from iron, cobalt, nickel and an alloy containing these metals. 前記絶縁性繊維が合成繊維である請求項14〜16のいずれかに記載の内燃機関の吸気活性化用布帛。  The fabric for intake air activation of an internal combustion engine according to any one of claims 14 to 16, wherein the insulating fiber is a synthetic fiber. 前記布帛がテラヘルツ域の周波数の電磁振動を有する磁界を励起する特性を有する請求項14〜17のいずれかに記載の内燃機関の吸気活性化用布帛。  The fabric for activating an intake air of an internal combustion engine according to any one of claims 14 to 17, wherein the fabric has a characteristic of exciting a magnetic field having electromagnetic vibration having a frequency in a terahertz range.
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