JPWO2009022375A1 - Combustion improving plate and combustion improving apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
燃焼改善用プレート(1)は燃焼装置の空気供給路に装着して用いられるものであって、金属板(2)の片面に塗膜層(3)を形成すると共に、その金属板(2)にグランド用の導線(4)を接続して構成されており、好ましくは、前記塗膜層(3)は、粉末状の圧電素子を主成分として含む。また、燃焼改善用装置は、前記の燃焼改善用プレートを複数枚積層して構成されており、好ましくは、複数枚の燃焼改善用プレートの積層体を、アルミメッシュネットで挟み込んだサンドイッチ構造を有する。The combustion improving plate (1) is used by being mounted on the air supply path of the combustion apparatus, and forms a coating layer (3) on one side of the metal plate (2) and the metal plate (2). The conductive layer (3) preferably includes a powdery piezoelectric element as a main component. Further, the combustion improvement device is configured by laminating a plurality of the above-described combustion improvement plates, and preferably has a sandwich structure in which a laminate of a plurality of combustion improvement plates is sandwiched between aluminum mesh nets. .
Description
本発明は、燃焼装置の燃焼効率を改善するための燃焼改善用プレート及びこれを使用した燃焼改善用装置に関する。 The present invention relates to a combustion improving plate for improving the combustion efficiency of a combustion apparatus and a combustion improving apparatus using the same.
「燃焼」とは、空気(正確には空気中の酸素)と燃料との化合によって熱や光を発生する現象のことである。燃焼装置は、その現象を利用して動力や熱を得るものであり、たとえば、自動車等のエンジン、発電機、ボイラ、溶鉱炉、窯炉などがその典型例である。 “Combustion” is a phenomenon in which heat or light is generated by the combination of air (more precisely, oxygen in the air) and fuel. The combustion device uses the phenomenon to obtain power and heat, and typical examples thereof include engines such as automobiles, generators, boilers, blast furnaces, kiln furnaces, and the like.
燃焼装置の燃焼効率は、たとえば、ガソリンエンジンで約60%程度、ディーゼルエンジンで約80%程度といわれており、残りの約20〜60%の燃料は燃焼に寄与することなく、大気中に放出されているのが実状である。このため、燃料経費削減の観点並びに大気汚染回避の観点から、燃焼効率改善の努力が鋭意続けられている。 The combustion efficiency of the combustion device is said to be about 60% for a gasoline engine and about 80% for a diesel engine, for example, and the remaining 20 to 60% of the fuel is released into the atmosphere without contributing to combustion. It is the actual situation. For this reason, efforts to improve combustion efficiency have been continually made from the viewpoint of reducing fuel costs and avoiding air pollution.
燃焼効率改善のアプローチとしては、燃料に関するもの、燃焼室等の構造に関するもの、吸入空気に関するものの三つが考えられる。本願発明は、三番目の「吸入空気に関するもの」に該当する。 There are three approaches for improving combustion efficiency: those related to fuel, those related to the structure of the combustion chamber, and those related to intake air. The present invention corresponds to the third “related to intake air”.
吸入空気に関する燃焼効率改善の従来技術としては、たとえば、下記の特許文献1、2に記載のものが知られている。 As conventional techniques for improving combustion efficiency related to intake air, for example, those described in
特許文献1に記載の技術(以下、第一の従来技術という。)は、磁気を利用して燃焼効率を改善するというものであり、具体的には、帯状の金属薄板の片面側(空気供給路への巻き付け面)に、棒状磁石を長手方向に対し直角に、且つ長手方向に略等間隔に間隔をおいてN極、S極が表面を向くように複数箇所に配置し、磁石取り付け面側の金属薄板面にセラミック、電気石、石英、ゼオライト等の改善材を単独、又はこれらを組合わせて、空気供給路の外周に巻き付けたときに偶数の棒伏磁石の対面側が相互に対極に位置するように配置するというものである。 The technique described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as the first conventional technique) is to improve the combustion efficiency by using magnetism. Specifically, one side of a strip-shaped metal thin plate (air supply) On the winding surface of the road, rod-shaped magnets are arranged at a plurality of positions so that the north and south poles face the surface at right angles to the longitudinal direction and at approximately equal intervals in the longitudinal direction. When the improvement material such as ceramic, tourmaline, quartz, zeolite, etc. is used alone or in combination on the metal sheet surface on the side, it is wound around the outer periphery of the air supply path, and the opposite sides of the even numbered bar magnets are mutually opposite. It arranges so that it may be located.
また、特許文献2に記載の技術(以下、第二の従来技術という。)は、放射線を利用して燃焼効率を改善するというものであり、具体的には、放射性物質を貼着又は塗布したシート材を、燃焼装置の空気供給路上に配置するというものである。 Moreover, the technique (henceforth the 2nd prior art) described in
第一の従来技術は、帯状の金属薄板の片面側に、複数の棒状磁石を長手方向に対し直角に張り付けた構成となっているので、狭い空間内で湾曲した大きさの異なる空気供給路を構成する場合には取り付けに支障をきたす場合があり、直径の異なる空気供給路に巻きつけられた状態では、複数の棒状磁石が対面しなくなることから燃焼効率の能力を引出すのにバラツキが生じ、安定さに欠けるという問題点がある。 The first prior art has a structure in which a plurality of rod-shaped magnets are attached to one side of a strip-shaped metal thin plate at right angles to the longitudinal direction, so that air supply paths with different sizes curved in a narrow space are provided. If configured, it may interfere with the installation, and in the state wound around the air supply path with different diameters, a plurality of bar magnets will not face each other, causing variations in drawing out the efficiency of combustion efficiency, There is a problem of lack of stability.
また、第二の従来技術は、放射線を放出する放射性物質を使用しているため、たとえ、その放出が極微量であったとしても、人体に対する影響がまったくないと言い切れないという問題点がある。 In addition, since the second prior art uses a radioactive substance that emits radiation, there is a problem that it cannot be completely said that there is no influence on the human body even if the emission is extremely small. .
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、燃焼装置の空気供給路のどこにも装着することができ、加えて、安定性がよく、しかも、人体に対する健康上の影響が全くない安全な燃焼改善用プレート及びこれを使用した燃焼改善用装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can be mounted anywhere in the air supply path of the combustion apparatus. In addition, it has good stability and has no health effect on the human body. An object of the present invention is to provide a safe combustion improving plate and a combustion improving apparatus using the same.
上記目的を解決するために、請求項1記載の燃焼改善用プレートは、燃焼装置の空気供給路に装着して用いられる燃焼改善用プレートであって、金属板の片面に塗膜層を形成すると共に、その金属板にグランド用の導線を接続して構成されていることを特徴とする。
また、請求項2記載の燃焼改善用プレートは、前記塗膜層は、粉末状の圧電素子を主成分として含むことを特徴とする。
また、請求項3記載の燃焼改善用装置は、請求項1又は2記載の燃焼改善用プレートを複数枚積層して構成されていることを特徴とする。
また、請求項4記載の燃焼改善用装置は、請求項3に記載の燃焼改善用装置において、複数枚の燃焼改善用プレートの積層体を、アルミメッシュネットで挟み込んだサンドイッチ構造を有することを特徴とする。
また、請求項5記載の燃焼改善用装置は、燃焼室に空気を取り込む空気供給路の外周面に着脱可能に取り付けられる燃焼改善用装置において、前記燃焼改善用装置は、帯状に形成された可撓性を有する薄い金属板と、該金属板の表面に塗布された塗材とから成る2層構造で構成され、前記塗材が塗布された面が空気供給路の外周の曲面に倣って密に接触するように前記金属板が巻き付け保持されることを特徴とする。
また、請求項6記載の燃焼改善用装置は、請求項5に記載の燃焼改善用装置において、前記金属板は、アルミニウム又は銅が用いられると共に、前記塗材は、チタン酸バリウムを含むシリコン系塗料及び誘電性の高い物質の混合塗料であることを特徴とする。In order to solve the above object, a combustion improving plate according to
The combustion improving plate according to
A combustion improvement apparatus according to a third aspect is characterized in that a plurality of the combustion improvement plates according to the first or second aspect are laminated.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the combustion improving apparatus according to the third aspect, wherein the combustion improving apparatus according to the third aspect has a sandwich structure in which a laminate of a plurality of combustion improving plates is sandwiched between aluminum mesh nets. And
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the combustion improving apparatus according to
The combustion improvement apparatus according to
本発明の燃焼改善用プレートは、金属板の片面に塗膜層を形成するという構成のため、変形することが可能である。したがって、たとえば、湾曲した空気供給路の外周面であっても、その表面形状によく倣って装着することができる。
また、磁石を使用した場合のように、異極同士の組み合わせに留意する必要がなく、様々なサイズの空気供給路に対して汎用的に用いることができ、燃焼効率改善効果にバラツキがない。
また、人体に有害な物質(放射性物質等)を使用しないので、安全である。
また、複数枚の燃焼改善用プレートの積層体を、アルミメッシュネットで挟み込んだサンドイッチ構造にすれば、このアルミメッシュネットが緩衝材として働き、燃焼装置の振動による燃焼改善用プレートの不意な脱落を防止することができる。The combustion improving plate of the present invention can be deformed due to the configuration in which a coating layer is formed on one side of a metal plate. Therefore, for example, even the outer peripheral surface of the curved air supply path can be mounted following the surface shape.
Moreover, it is not necessary to pay attention to the combination of different polarities as in the case of using a magnet, and it can be used universally for various sizes of air supply paths, and there is no variation in the effect of improving the combustion efficiency.
In addition, since no harmful substances (radioactive substances etc.) are used, it is safe.
In addition, if a stack of multiple combustion improvement plates is sandwiched between aluminum mesh nets, the aluminum mesh nets will act as cushioning materials, and the combustion improvement plates may be accidentally dropped due to the vibration of the combustion device. Can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<第一の実施形態>
図1は、第一の実施形態に係る燃焼改善用プレートの構造図である。
この図において、燃焼改善用プレート1は、金属板2の片面に塗膜層3を形成すると共に、その金属板2に導線4の一端を接続し、導線4の他端をグランド(適用対象の燃焼装置の接地電位)に接続して構成されている。金属板2は、良導電性素材(たとえば、銅や金又はそれらを含む合金)からなり、その板厚は、曲げ等の変形容易性を考慮して、できるだけ薄く(たとえば、0.2mm程度)する。金属板2の長さLは、この燃焼改善用プレート1を適用する燃焼装置の空気供給路の外周長を考慮して決定する。すなわち、当該空気供給路の外周に巻回し得る程度の十二分な長さLとする。また、金属板2の幅Wは、金属板2の長さLと共に、金属板2の片面に形成された塗膜層3の形成面積を決定するが、この塗膜層3の形成面積は、燃焼改善の効果と密接な関係があるため、所望の燃焼改善効果との兼ね合いから最適な形成面積(長さLは空気供給路の外周長から決まるので、塗膜層3の形成面積はもっぱら幅Wに依存する。)を設定すればよい。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is a structural diagram of a combustion improving plate according to the first embodiment.
In this figure, a
塗膜層3は、主成分と副成分とからなり、主成分は、微細(たとえば、3ミクロン程度)な粒子からなる粉末状の圧電素子5である。副成分6は、圧電素子5を均一に保持するための保持剤と、この圧電素子5に生じた電荷をスムーズに移動させるための半導体性を有する導電剤と、これらの圧電素子5、保持剤及び導電剤を金属板2の表面に貼着させるための貼着剤(又は接着剤)とを少なくとも含む。 The
粉末状の圧電素子5は、たとえば、ジルコンサンチタン酸鉛を使用することができる。また、副成分6の保持剤は、たとえば、耐熱塗料を使用することができ、導電剤は、たとえば、竹炭粉末を使用することができ、また、貼着剤は、たとえば、シリコーンシーラントを使用することができる。 For example, lead zirconate titanate can be used for the
次に、この第一の実施形態に係る燃焼改善用プレート1の使用例について説明する。
図2は、燃焼改善用プレート1の使用例を示す図である。この図において、空気7は、樹脂製のパイプ状管路(以下、空気供給路8という。)を通り、不図示の燃焼装置の燃焼室に供給される。なお、この図では、空気供給路8を直線状としているが、これは図示の都合である。湾曲状であっても構わない。Next, a usage example of the
FIG. 2 is a view showing an example of use of the
空気供給路8の外周には、前述の構成を有する燃焼改善用プレート1が巻回装着されており、この装着は、燃焼改善用プレート1の金属板2の長手方向を空気供給路8の外周面に沿わせて行う。その際、燃焼改善用プレート1が空気供給路8から脱落しないようにすることはもちろんであり、たとえば、両面テープや接着剤などを用いて金属板2を空気供給路8に貼り付けてもよく、あるいは、空気供給路8の外周面に巻回された金属板2の両端をネジ等で固定してもよい。または、空気供給路8の外周面に巻回された金属板2の上からベルト等で押さえつけてもよい。いずれにせよ、巻回後の金属板2が、振動等によって脱落したりずれたりしないようにしっかりと固定されていればよい。 The
空気供給路8の外周面に巻回された金属板2の主面(塗膜層3の形成面)は、空気供給路8の外周面側であってもよく、あるいは、その反対面であってもよい。 The main surface of the
さて、このように空気供給路8の外周面に巻回された本実施形態の燃焼改善用プレート1は、以下の原理で燃焼効率の改善に寄与するものと考えられる。まず、本実施形態の燃焼改善用プレート1を使用しない場合を説明する。この場合、空気供給路8の内部の空気の流れは、供給路中央部分で速く、供給路内壁部分で遅くなる。図中の曲線9は、その流れを模式的に表している。供給路内壁部分で空気の流れが遅くなる原因は、空気供給路8が樹脂製素材で作られているため、空気の流れによって供給路内壁部分に静電気が発生し、この静電気の影響で空気の流れが阻害されるからである。本実施形態の燃焼改善用プレート1は、この静電気を除去するものであり、要するに、空気の流れの阻害要因を排除して空気吸入をスムーズにし、それにより、燃焼効率の改善を図ろうとするものである。加えて、空気吸入のスムーズ化により、吸入空気に含まれる酸素分子のラジカル状態(活性化した状態;つまり、燃焼しやすい状態)への遷移を促進し、それによっても、燃焼効率の改善を図ろうとするものである。 Now, the
このように、本実施形態の燃焼改善用プレート1は、空気供給路8の内壁に生じる静電気の除去を行うことができるものであるが、これは、次のメカニズムによるものである。すなわち、本実施形態の燃焼改善用プレート1が巻回された空気供給路8は、不図示の燃焼装置に接続されており、この燃焼装置の動作に伴う振動が空気供給路8に伝えられる。前述のとおり、燃焼改善用プレート1の金属板2には、粉末状の圧電素子5を含む塗膜層3が形成されているので、上記の振動に伴い、塗膜層3で圧電素子5による起電圧が発生する。そして、この起電圧による電界が空気供給路8の内壁面に作用する結果、内壁面に生じた静電気を、この起電圧で打ち消して除去することができるのである。なお、図面では、内壁面に生じた静電気を正電荷(丸付きのプラス記号)とし、これを打ち消すための起電圧を負電荷(丸付きのマイナス記号)で模式的に表しているが、これは説明の便宜である。 As described above, the
さて、本実施形態の燃焼改善用プレート1では、プレートを構成する金属板2をグランドに落としている(導線4を介して燃焼装置の接地電位に接続している)が、これは、上記のメカニズムを得るための必須の事項であり、接地の必要理由は、燃焼用空気量を増大させることなく、空気速度を上げるためである。 Now, in the
以上のとおり、構成したから、本実施形態の燃焼改善用プレート1は、以下の格別の効果を得ることができる。 Since it comprised as mentioned above, the
(1)本実施形態の燃焼改善用プレート1は、薄板状の金属板2と、この金属板2に形成した粉末状の圧電素子5を含む塗膜層3とで構成されているので、燃焼改善用プレート1を必要に応じて自在に曲げることが可能であり、たとえば、巻回対象の空気供給路8が湾曲している場合であっても、その空気供給路8の外周面に支障なく沿わせて装着することができる。したがって、燃焼改善用プレート1の装着場所が制限されないという格別の効果が得られる。(1) Since the
(2)さらに、本実施形態の燃焼改善用プレート1は、様々な外周長の空気供給路に汎用的に装着できる上、所要の燃焼効率改善効果を期待通り発揮できるという効果も得られる。すなわち、前記の第一の従来技術では、磁石の異極同士を対面させる必要があり、そのためには、棒状磁石の配置間隔を空気供給路の外周長に合わせて適切に設定しなければならないところ、適切に設定された棒状磁石の配置間隔は、異なる外周長を持つ他の空気供給路には当然ながら不適合となるので、改めて棒状磁石の配置間隔を設定し直す必要があり、汎用性に欠けるものであった。仮に、不適合の空気供給路にむりやり装着した場合には、意図した燃焼効率の改善効果が得られない。本実施形態の燃焼改善用プレート1は、このような不都合を全く生じないので、前記の第一の従来技術に比べて格別のアドバンテージを有する。(2) Furthermore, the
(3)また、本実施形態の燃焼改善用プレート1は、前記の第二の従来技術のような人体に有害な放射性物質を使用していないので、安全性の点でも格別の効果がある。(3) In addition, the
ここで、第一の実施形態は、一枚の金属板2で構成されているが、これは、発明の原理的な構成を示したものであり、実用上は、以下のようにすることが好ましい。
<第二の実施形態>
図3は、第二の実施形態に係る燃焼改善用プレートの構造図である。
この図において、(a)は組み立て中の状態図、(b)は組み立て完了の状態図を示す。燃焼改善用プレート10は、アルミベース11の上に、複数枚(ここでは一例として4枚)の金属板12〜15を積層し、それらを上下からアルミメッシュネット16、17で挟み込んだサンドイッチ構造を有している。なお、この図では、上側のアルミメッシュネット16と下側のアルミメッシュネット17を別体として描いているが、これに限定されず、一体のもの(一枚のアルミメッシュネット)であってもよい。Here, although 1st embodiment is comprised with the
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a structural diagram of a combustion improving plate according to the second embodiment.
In this figure, (a) shows a state diagram during assembly, and (b) shows a state diagram when assembly is completed. The
金属板12〜15は、第一の実施形態の金属板2と同様に、良導電性素材(たとえば、銅や金又はそれらを含む合金)からなり、その板厚は、曲げ等の変形容易性を考慮して、できるだけ薄く(たとえば、0.2mm程度)する。金属板12〜15の片面には、それぞれ塗膜層18〜21が形成されており、これらの塗膜層18〜21は、第一の実施形態の塗膜層3と同様に、主成分と副成分とからなり、主成分は、たとえば、3ミクロン程度の粒子からなる粉末状の圧電素子(図1の圧電素子5参照のこと。)である。副成分(図1の副成分6参照のこと。)は、圧電素子を均一に保持するための保持剤、及び、この圧電素子に生じた電荷をスムーズに移動させるための半導体性を有する導電剤、並びに、これらの圧電素子5、保持剤、導電剤を金属板12〜15の表面に貼着させるための貼着剤(又は接着剤)を少なくとも含む。 Similarly to the
また、金属板12〜15からは導線22が引き出されており、この導線22の先は、適用対象の燃焼装置の接地電位(グランド)に接続して用いられる。 Moreover, the
このような構成を有する本実施形態の燃焼改善用プレート10も、先の第一の実施形態の燃焼改善用プレート1と同様のメカニズムで、装着対象の燃焼装置の燃焼効率を改善することができる。 The
すなわち、本実施形態の燃焼改善用プレート10が巻回された空気供給路(図2の空気供給路8参照)は燃焼装置に接続されており、この燃焼装置の動作に伴う振動が空気供給路に伝えられる。前述のとおり、燃焼改善用プレート10の複数の金属板12〜15には、粉末状の圧電素子を含む塗膜層18〜21が形成されているので、上記の振動に伴い、塗膜層18〜21で圧電素子による起電圧が発生する。そして、この起電圧による電界が空気供給路の内壁面に作用する結果、内壁面に生じた静電気を、この起電圧で打ち消して除去することができ、空気の流入抵抗を減らして燃焼装置の燃焼効果の改善を図ることができるのである。 That is, the air supply path (see the
加えて、この実施形態の燃焼改善用プレート10は、複数枚の金属板12〜15を積層しているので、それらの金属板12〜15の合計表面積に相当して、圧電素子による起電圧の増大を図ることができる。すなわち、前記の第一の実施形態では金属板2が一枚であったため、圧電素子による起電圧の増大を図るには、その金属板2の表面積を大きくしなければならないところ、かかる単純な表面積アップは、燃焼改善用プレート1のサイズ増加を招き、場合によっては燃焼装置への装着の妨げとなることがあったが、本実施形態のように、複数枚の金属板12〜15を積層する構成とすれば、その積層枚数を増やすだけで、燃焼改善用プレート10のサイズ増加を招くことなく、容易に圧電素子による起電圧の増大を図ることができるという格別の効果が得られる。 In addition, since the
さらに、この実施形態の燃焼改善用プレート10は、両面にアルミメッシュネット16、17を装着しているので、燃焼装置の空気供給路に装着した際に、このアルミメッシュネット16、17が緩衝材の働きをし、燃焼装置の振動による燃焼改善用プレート10の不意なずれや脱落を防止することができる。 Furthermore, since the
なお、以上の第一及び第二の実施形態においては、金属板2、12〜15に銅や金又はそれらを含む合金からなる良導電性素材を用いるとしているが、燃焼効率改善の点で、とりわけ高純度の銅板や金板(コストが許せば特に金板)の使用が望ましい。ちなみに、塗膜層3、18〜21の副成分の導電剤に金粉を使用してもよい。 In the above first and second embodiments, the
また、グランド用の導線4、22の本数を増やしたり、あるいは、できるだけ断面積が大きい線材(単線でも撚り線でもよい。)を用いることが望ましい。同様に、燃焼効率の改善効果が高まるからである。 Further, it is desirable to increase the number of
また、以上の説明では、燃焼装置の空気供給路に装着する例を示したが、これに限定されない。第一の実施形態の燃焼改善用プレート1や第二の実施形態の燃焼改善用プレート10を燃焼装置の排気経路(排気管)に装着してもよい。この場合、排気管は金属製であるので、第一の実施形態の燃焼改善用プレート1や第二の実施形態の燃焼改善用プレート10のグランド線(導線4、22)は不要である。このようにしても、排気をスムーズにして燃焼効率を改善できる。 In the above description, an example in which the combustion apparatus is mounted on the air supply path has been described. However, the present invention is not limited to this. The
<第三の実施形態>
図4は、第三の実施形態に係る燃焼改善用装置の斜視図である。この図において、燃焼改善用装置100は、後述する燃焼装置の空気供給路又は燃料供給路などに取り付けて使用するもので、所定長さの帯状に形成された可撓性を有する薄い金属板101と、この金属板101の接触面に塗布された塗材102とから構成されている。<Third embodiment>
FIG. 4 is a perspective view of the combustion improving apparatus according to the third embodiment. In this figure, a
金属板101としては、可撓性を有する薄い帯状のアルミニウム又は銅が用いられており、燃焼用空気中の酸素が活性化されると考えられている塗材102として、たとえば、チタン酸バリウム(BaTi03)を含むシリコン系塗料及び誘電性の高い物質の混合塗料が用いられている。 As the
塗材102を塗布した金属板101は、たとえば、自動車の燃焼装置としてのエンジンの大径または小径からなる湾曲した空気供給路(いわゆるインテークパイプ)103の外周面に巻き付けたのち、この金属板101の外周がバンド104により固定具105を介して締め付け固定される。 The
図5は、大径空気供給路の外周面に燃焼改善用装置100を巻き付けた状態を示す断面図、図6は、小径空気供給路の外周面に燃焼改善用装置100を巻き付けた状態を示す断面図である。適切な長さの燃焼改善用装置100を準備することにより、大径、小径いずれの空気供給路であっても、その外周面に燃焼改善用装置100を支障なく巻き付けることができる。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the
図7は、燃焼装置の燃焼室から排ガスを放出する排気通路の外周面に燃焼改善用装置110を取り付けた状態を示す斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the
この燃焼改善用装置110は、矩形状に形成された可撓性を有するアルミニウム又は銅製の薄板に上記塗材102と同様の塗材が塗布されたもので、予め張付け面に接着剤または粘着剤が塗布されたシート体111で形成されており、このシート体111は、自動車の排気通路112の外周面に張りつけられる。 This
シート体111の上記塗材により燃焼用空気中の酸素を活性化させることで、シリンダ内のガソリンの大部分(約87%)を占める炭素(C)と残り(約13%)を占める水素(H)が酸化され、排気通路112から排出される未燃炭化水素HCが低減されて刺激臭の少ない排ガスが得られると考えられる。 By activating oxygen in the combustion air by the coating material of the
たとえば、未燃炭化水素の実験例として、レギュラーガソリンを使用した1800ccのターボ車の排気通路112に燃焼改善用装置110となるシート体111を張り付けた場合では、装着前のHC値が280ppmであるのに対し、装着後ではHC値が35ppmに低減することができた。 For example, as an experimental example of unburned hydrocarbons, when a
次に、本実施形態における燃焼改善用装置100または燃焼改善用装置110の作用につき詳述する。燃焼改善用装置100を燃焼装置の空気供給路103に取り付けた場合では、金属板101に塗布された塗材102により上記空気供給路103内を通過する空気中の酸素を活性化することで燃料との結合力を増加させ、燃焼室内において完全燃焼に近づけることができると考えられる。 Next, the operation of the
また、燃焼改善用装置100を燃料供給路としての図示しない燃料輸送管に取り付けた場合でも、燃料と酸素との結合が改善されることで燃焼効率を向上することができると考えられる。 Even when the
次に、本実施形態における燃焼改善用装置100または燃焼改善用装置110の自動車への適用例について説明する。 Next, an application example of the
図8は、自然吸気式(NA:ナチュラル・アスピレーション)エンジンを搭載した自動車への第一の適用例を示す図である。この図において、俯瞰状態で示す自動車200には、自然吸気式エンジン201が搭載されており、この自然吸気式エンジン201には、エアークリーナ202、空気供給路203及びサージタンク204を介して空気が導入されるようになっている。この自動車200は、エアークリーナ202とサージタンク204の間に距離があるタイプであり、その間をつなぐ空気供給路203の外周に燃焼改善用装置100(の金属板101)が巻回装着されていると共に、その燃焼改善用装置100(の金属板101)が導線206を介してグランドに落とされており、さらに、自然吸気式エンジン201とマフラ205との間をつなぐ排気通路112の外周に燃焼改善用装置110(のシート体111)が張付けられている。 FIG. 8 is a diagram showing a first application example to an automobile equipped with a naturally aspirated (NA) engine. In this figure, an
図9は、自然吸気式エンジンを搭載した自動車への第二の適用例を示す図である。ただし、この自動車300は、エアークリーナ202とサージクンク204との間の距離が無いタイプであって、燃焼改善用装置100と燃焼改善用装置110は空気供給路103及び排気通路112の同じ位置に取付けられている。 FIG. 9 is a diagram showing a second application example to an automobile equipped with a naturally aspirated engine. However, the
図10は、ターボエンジン(排気ガスのエネルギでコンプレッサを回して吸入空気を過給するエンジン)を搭載した自動車への第一の適用例を示す図である。この図において、俯瞰状態で示す自動車400には、ターボエンジン401が搭載されており、このターボエンジン401には、エアークリーナ402、ターボ403、インタークーラ404、空気供給路405及びサージタンク406を介して空気が導入されるようになっている。この自動車400では、燃焼改善用装置100及び燃焼改善用装置110の取付け位置は上記自然吸気式自動車と同じ位置(図8、図9参照)となるが、ターボ403とインタークーラ404との間の配管407にも、前記の燃焼改善用装置100と同一構成の燃焼改善用装置100aが巻回して取付けられている。 FIG. 10 is a diagram showing a first application example to an automobile equipped with a turbo engine (an engine that rotates a compressor with the energy of exhaust gas to supercharge intake air). In this figure, an
図11は、ターボエンジンを搭載した自動車への第二の適用例を示す図である。この自動車500では、ターボ403とインタークーラ404との間の配管407に燃焼改善用装置100aを巻回して取付けられないタイプの構造であり、このタイプの自動車500では、上記の金属板101とシート体111に加えインタークーラ404の上面にシート状の燃焼改善用装置110a(前記の燃焼改善用装置110と同様のもの)が張付けられている。 FIG. 11 is a diagram illustrating a second application example to an automobile equipped with a turbo engine. This
図12は、3000cc以上の大型エンジンを搭載した自動車への適用例を示す図である。この図において、俯瞰状態で示す自動車600には、大型エンジン601が搭載されており、この大型エンジン601には、エアークリーナ602、空気供給路603及びサージタンク604を介して空気が導入されるようになっている。この自動車600では、空気供給路603の外周に燃焼改善用装置100と、前記の燃焼改善用装置110と同様の燃焼改善用装置110bが直列に巻回して装着されると共に、サージタンク604の上面にシート状の前記の燃焼改善用装置110と同様の燃焼改善用装置110cが張付けられる。加えて、この自動車600の大型エンジン601と二本のマフラ605、606との間をつなぐ各々の排気通路607の外周に燃焼改善用装置110(のシート体111)が張付けられている。 FIG. 12 is a diagram showing an application example to an automobile equipped with a large engine of 3000 cc or more. In this figure, an
図13は、ディーゼルエンジンを搭載した自動車への適用例を示す図である。この図において、俯瞰状態で示す自動車700には、ディーゼルエンジン701が搭載されており、このディーゼルエンジン701には、エアークリーナ702、空気供給路703及びサージタンク704を介して空気が導入されるようになっている。この自動車700では、上記自然吸気式エンジン車と同様に、燃焼改善用装置100の金属板101ないし燃焼改善用装置110のシート体111が、空気供給路703の外周ないし排気通路705の外周に張付けられるほか、複数の噴射ノズル706に連通する燃料輸送管707にも前記燃焼改善用装置110と同様のシート状の燃焼改善用談置110dが張付けられている。 FIG. 13 is a diagram showing an example of application to a vehicle equipped with a diesel engine. In this figure, an
このように、本第三の実施形態では、燃焼改善用装置100として、空気供給路中を通過する空気中の酸素分子を活性化すると考えられる塗材102と、この塗材102を塗布した可撓性を有するアルミニウム又は銅の薄い帯状の金属板101とで2層構造として構成されるので、大きさ(直径)の異なる湾曲した空気供給路でも上記金属板101を容易に巻き付け保持することができ、金属板101に塗布された塗材102が上記空気供給路の外周の曲面に倣って密に接触することができる。また、金属板101やこれに塗布される塗材102が容易に調達することができる材料であることから、燃焼改善用装置の生産コストを低減することができる。 As described above, in the third embodiment, as the
図14は、本実施形態の燃焼改善用装置100、110を装着する前と装着して走行した後の自動車種別の燃費比較データを示す図である。この比較データにおいて、7台のエンジンの異なる車種で燃費テストを実施した結果、本実施形態の燃焼改善用装置100、110を装着したガソリンエンジン車では、3000ccの大型エンジンを搭載したB車の燃費が装着前に比較して37%と燃費向上率が一番高く、最低の燃費向上率でも21%を示した。また軽油を使用したディーゼルエンジン車では、26%の燃費向上率を示した。 FIG. 14 is a diagram showing fuel consumption comparison data for each vehicle type before and after wearing the
図15は、本実施形態の燃焼改善用装置100、110を装着する前と装着して航行した後の船舶別のエンジン燃費比較データを示す図である。この比較データにおいて、4隻のエンジンの異なる船舶で燃費テストを実施した結果、燃焼改善用装置100、110を装着した軽油使用のJエンジン及びKエンジンの燃費が装着前に比較して21%と高い燃費向上率を示し、重油を使用したHエンジンの燃費が15%の燃費向上率を示した。 FIG. 15 is a diagram showing engine fuel consumption comparison data for each ship before and after mounting the
このように、本実施形態の燃焼改善用装置100、110を自動車や船舶の燃焼装置となるエンジンなどに装着することで、燃焼装置の燃焼効率が高められ燃費を低減させることができると考えられる。 Thus, it is considered that the combustion efficiency of the combustion device can be increased and the fuel consumption can be reduced by mounting the
なお、上記燃焼装置は、前述した自勣車のエンジンや船舶のエンジンに限るものではなく、ボイラの空気供給路や排気通路又は燃料供給路の外周面に本実施形態の燃焼改善用装置100、110を取り付けることで上記同様の燃費向上を図ることができることができる。このような2層構造の燃焼改善用装置100、110は、上記のように湾曲した大きさの異なる空気供給路や排気通路又は燃料供給路でも、その外周面に倣って上記塗材が密に接触するように容易に取付け保持することができる。 The combustion apparatus is not limited to the above-described engine of the self-propelled vehicle or the engine of the ship, and the
Claims (6)
金属板の片面に塗膜層を形成すると共に、その金属板にグランド用の導線を接続して構成されていることを特徴とする燃焼改善用プレート。A combustion improvement plate used by being mounted on an air supply path of a combustion device,
A combustion improving plate, wherein a coating layer is formed on one surface of a metal plate and a ground wire is connected to the metal plate.
前記燃焼改善用装置は、帯状に形成された可撓性を有する薄い金属板と、該金属板の表面に塗布された塗材とから成る2層構造で構成され、前記塗材が塗布された面が空気供給路の外周の曲面に倣って密に接触するように前記金属板が巻き付け保持されることを特徴とする燃焼改善用装置。In the combustion improvement device detachably attached to the outer peripheral surface of the air supply path for taking air into the combustion chamber,
The combustion improving device is composed of a two-layer structure including a flexible thin metal plate formed in a strip shape and a coating material applied to the surface of the metal plate, and the coating material is applied to the combustion improving device. An apparatus for improving combustion, wherein the metal plate is wound and held so that the surface closely contacts the curved surface of the outer periphery of the air supply path.
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