JPWO2018164279A1

JPWO2018164279A1 - ケイ酸塩混合物と、これを用いた燃焼促進材

Info

Publication number: JPWO2018164279A1
Application number: JP2019503875A
Authority: JP
Inventors: 誠那須; 薫吉田; 久理子西本
Original assignee: Yuhshin Co Ltd
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-03-09
Also published as: CN110730886B; US20200071173A1; JP6614563B2; EP3598001A1; EP3598001A4; WO2018164279A1; CN110730886A; CA3062266A1; US11370667B2

Abstract

燃焼機関における燃焼効率を高めるためのケイ酸塩混合物及び燃焼促進剤を提供するものであり、シリコン、ガラス、及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた1 又は2 以上の材料からなる第1 成分（11）と、ケイ酸塩鉱物を1300℃以上、2000℃以下の温度で焼結して形成した材料及びテラヘルツ波を放出する鉱石から選ばれた1 又は2 以上の材料からなる第2 成分（12）とを混合してなるケイ酸塩混合物とする。

Description

本発明はケイ酸塩鉱物を用いたケイ酸塩混合物と、これを用いた燃焼促進材に関する。

近年、テラヘルツの周波数域の電磁波（以下、テラヘルツ波と呼称する。）が非常に注目されている。０．１以上、１００ＴＨｚ以下の周波数帯域の電磁波（テラヘルツ波）は、光が真っ直ぐ進む集光性と、セラミック、プラスチック、紙などの様々な物に対する透過性とを有する。そこで、これらの特性を利用して、分光、バイオ医学、セキュリティ、イメージングなど、様々な分野に、テラヘルツ波が応用されている。そして近年では、当該テラヘルツ波を様々な分野に利用する技術も提案されている。

例えば、特許文献１（特開２０１５−１９９８９４号公報）では、３２〜３８テラヘルツの周波数の共鳴電磁波を照射することで、自らを当該電磁波の転写発振体とした活性水からなる燃費改良剤を提案している。この文献では、水素イオンを含んでいる活性水を燃料油に添加することで、水素ガスの２００倍程度の比推力を有している水素イオンを燃料油とともに燃焼室で燃焼爆発させ、カスケード的に連鎖発生する水素イオンの爆発時の比推力により、大きなトルク増を図ることが開示されている。

また、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波により、蓄電池の寿命を延長する技術も提案されている。即ち特許文献２（特開２０１５−２０１４１７号公報）では、蓄電池は長期間使用すると、電極や電解液が酸化劣化し、充放電効率が劣化するという問題に鑑みて、３２〜３８テラヘルツの共鳴電磁波により電解液の水素結合を分断し、水素イオンと電子を、電解液に放出することで、充電時間を短縮する寿命延長装置が提案されている。

また従前においては、テラヘルツ波を用いた食品の加工方法も提案されている。即ち特許文献３（特開２０１４−２１７３４８号公報）では、食品の好ましくない臭いを低減し、まろやかさや甘みを引き出す加工方法として、湿度及び温度の組合せにおいて異なる複数の条件下で、食品を保持することを含む食品の加工方法であって、前記食品の保持は、該食品に、複数の異なる波長帯のテラヘルツ波を照射しながら行う食品の加工方法が提案されている。

そして特許文献４（特開2012-158684号公報）には、防汚塗料用添加剤及び該添加剤を含有する防汚塗料に関し、船底、海洋構造物、漁網等への海洋生物の付着の減少を図る為に、常時マイナスイオンを放出するランタン系物質であるリン酸塩鉱物粉体と、テラヘルツ波の超遠赤外線を放出するケイ酸塩鉱物体との混合物を主成分とした防汚塗料用添加剤及び該添加剤を含有する防汚塗料が提案されている。

特開２０１５−１９９８９４号公報特開２０１５−２０１４１７号公報特開２０１４−２１７３４８号公報

上記の通り、テラヘルツ波は内燃機関における燃焼改善や、電池における寿命延長、及び食品における食味改善のための１つの要素として利用されている。そして特許文献４には、テラヘルツ波の超遠赤外線を放出するケイ酸塩鉱物が開示されている。しかしながら、従前において様々な分野で利用されているテラヘルツ波は、各用途において最善の効果を発現させる上では、未だに開発の余地を有するものとなっていた。

そこで本発明は、様々な分野においてテラヘルツ波によって得られる効果を、より高めるためのケイ酸塩鉱物を用いたケイ酸塩混合物を提供することを課題とし、更に燃焼機関における燃焼効率を高めるための燃焼促進材を提供することを別の課題とするものである。

上記課題を解決するべく、本発明ではテラヘルツ波の超遠赤外線を放出するケイ酸塩鉱物を使用し、または当該テラヘルツ波とは異なる電磁波放出体を使用したケイ酸塩混合物と、これを使用した燃焼促進材を提供するものである。

即ち本発明では、シリコン、ガラス及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた１又は２以上の材料からなる第１成分、又はケイ酸塩鉱物を１３００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成した材料及びテラヘル波を放出する鉱石から成る材料から選ばれた１又は２以上の材料からなる第２成分を用いて形成されたケイ酸塩混合物を提供する。

また本発明では、シリコン、ガラス及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた１又は２以上の材料からなる第１成分と、ケイ酸塩鉱物を１３００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成した材料及びテラヘルツ波を放出する鉱石から選ばれた１又は２以上の第２成分とを混合してなるケイ酸塩混合物を提供する。

また本発明では、周波数100GHz未満（波長3mmを超える）の電磁波を放出する第１成分と、周波数100GHz以上、100THz以下のテラヘルツ波を放出する第２成分とを混合してなるケイ酸塩混合物を提供する。かかる第二成分は、望ましくは10Thz以上、50Thz以下の波長の電磁波を放出する材料であることが望ましい。

上記第１成分は、シリコン、ガラス及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた１又は２以上の材料を使用することができる。かかるケイ素化合物は、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ酸、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ酸塩、四塩化ケイ素、シラン、シリコーン、ケイ素樹脂、環状シロキサン、有機ケイ素化合物等であっても良く、特にガラス、石英、及び水晶から選ばれたケイ酸塩であることが望ましい。また、当該第１成分は周波数100GHz未満（波長3mmを超える）の電磁波を放出する材料を使用することができる。

上記第２成分を形成するケイ酸塩鉱物は、ケイ素と酸素を主成分とする鉱物であり、望ましくは二酸化ケイ素が結晶してできた鉱物を使用する。かかる第２成分は、ケイ酸塩鉱物を１３００℃以上、２０００℃以下、望ましくは１５００℃以上、２０００℃以下、特に望ましくは１７００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成することができ、当該焼結によって、ケイ酸塩鉱物を再結晶化することができる。また当該第２成分は、鉱石由来のテラヘルツ波を放射する物質を使用することもできる。

上記第１成分及び／又は第２成分を用いてケイ酸塩混合物とし、これを使用することにより、内燃機関や外燃機関などの燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。特に当該効果を高める為には、第１成分と第２成分を混合して使用することが望ましい。両者の混合割合は任意でよいが、望ましくは全混合物中、第２成分は１０〜９０質量％配合することが望ましい。第１成分と第２成分を混合して使用した場合には、テラヘルツ波とテラヘルツ波よりも低い周波数の電磁波とを組み合わせて放射することもでき、これにより前記効果を一層高めることができる。

特に本発明のケイ酸塩混合物は、シリコン由来の成分であって、周波数の異なる電磁波を放出する成分を複数組み合わせることにより、内燃機関における燃焼効率の向上や、電気抵抗の低下の効果を顕著なものとすることができる。この点、テラヘルツ波を放出する材料だけを使用したとしても前記効果は得られるが、その効果を顕著なものとするためには、前記の通りケイ素化合物であって、出力する電磁波の周波数が異なる2以上の材料を組み合わせて使用することが望ましく、更にその内の少なくとも1つ以上の材料は、テラヘルツ波を放出する材料であることが望ましい。

また、前記第１成分及び第２成分は、ボールミル等の粉砕機を使用して、粒径１５０μｍ以下、望ましくは粒径１００μｍ以下、特に望ましくは粒径５０μｍ以下の粒子径に形成することができる。このような粒子径からなるケイ酸塩混合物を使用することにより、単位質量における表面積を大きくすることができ、前記テラヘルツ波を含む電磁波の放出量を増大させることができる。その結果、内燃機関や外燃機関などの燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。

そして前記ケイ酸塩混合物を、有機または無機溶媒に混合することにより、当該ケイ酸塩混合物を溶液状とすることができる。これにより当該ケイ酸塩混合物を塗料として使用することができ、様々な物品に塗布して使用することができる。

また前記ケイ酸塩混合物を、溶融状態の金属、樹脂、及びセラミックスの少なくとも何れかに混錬し、これを固化して固形状に形成することもできる。これにより当該ケイ酸塩混合物をブロック状、シート状等の様々な形状に形成することが可能になり、各種物品に貼付可能となる他、液状物に投入して使用することができる。また、当該ケイ酸塩混合物を混錬した金属、樹脂、又はセラミックスによって、車両、電気製品、保管庫その他の物品や、その部品を製造することもできる。

また上記本発明にかかるケイ酸塩混合物には、更にカーボン粉を配合することができる。かかるカーボン粉は、前記第１成分及び第２成分と同様に、ボールミル等の粉砕機を使用して、粒径１５０μｍ以下、望ましくは粒径１００μｍ以下、特に望ましくは粒径５０μｍ以下の粒子径に形成することができる。またかかるカーボン粉は特に炭粉であることが望ましい。例えば木炭、竹炭、石炭、活性炭などを粉砕したものを当該カーボン粉として使用することができる。かかるカーボン粉を配合することにより、内燃機関や外燃機関などの燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。

そして本発明では、前記課題の少なくとも何れかを解決する為に、上記本発明にかかるケイ酸塩混合物を用いて形成した燃焼促進剤を提供する。即ち、本発明では、燃焼機関における燃焼効率を向上させる燃焼促進材であって、当該燃焼促進材として、前記本発明にかかるケイ酸塩混合物が使用されており、前記第２成分は、周波数100GHz以上、100THz以下のテラヘルツ波を放出し、前記第１成分は周波数100GHz未満（波長3mmを超える）の電磁波を放出して、燃焼機関における燃焼効率を向上させる燃焼促進材を提供する。

上記燃焼促進材は、前記粉状のケイ酸塩混合物を、有機または無機溶媒中に分散させて形成する他、当該粉状のケイ酸塩混合物を、溶融状態の金属、樹脂、及びセラミックスの少なくとも何れかに混錬して形成することができる。

そして本発明では、前記課題を解決する為に、燃焼機関と、当該燃焼機関に供給する燃料を収容する燃料タンクとを備えた装置における燃焼効率促進方法であって、前記燃焼機関における燃料供給系統及び燃焼空気供給系統の少なくとも何れかの部位には、前記燃焼促進材であって、前記第１成分及び第２成分を有機または無機溶媒中に分散してなる液状の焼促進材を塗布すると共に、前記燃料タンク内には、前記第１成分及び第２成分を金属、樹脂、及びセラミックスの少なくとも何れかに混錬してなる固形の燃焼促進材を投入する、燃焼効率促進方法を提供する。

更に本発明では、前記本発明に係るケイ酸塩混合物を用いて形成した電装部品を提供する。即ち、ケイ酸塩混合物が混入又は塗布されている電装部品であって、当該ケイ酸塩混合物が前記本発明に係るケイ酸塩混合物である電装部品を提供する。かかる電装部品は、電気製品や配線、或いは電気回路や電池などであって良く、これら製品に前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料を塗布するか、或いはこれら電装部品を構成する樹脂、金属、及びセラミックに前記ケイ酸塩混合物を混錬して形成することができる。

本発明のケイ酸塩混合物によれば、様々な分野において得られる効果、例えば内燃機関や外燃機関などの燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。しかも当該効果は瞬時に得られることができ、例えばケイ酸塩混合物を含有する塗料であれば、これを塗布すると同時に前記効果を得ることができる。

また本発明により、様々な分野で利用されているテラヘルツ波を、各用途において、テラヘルツ波によって得られる効果を高めて発現させるようにすることができ、様々な分野においてテラヘルツ波によって得られる効果を、より高めるためのケイ酸塩混合物と、これを用いた燃焼促進材を提供することができる。

第１の実施の形態にかかるケイ酸塩混合物の製造工程を示す工程図第２の実施の形態にかかるケイ酸塩混合物の製造工程を示す工程図燃焼促進剤を車両に設置した状態を示す略図燃焼促進剤の施工前における自動車の排気ガス検査結果を示す検査表燃焼促進剤の施工後における自動車の排気ガス検査結果を示す検査表実験例１４におけるケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工前における排出ガス試験結果成績表実験例１４におけるケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工後における排出ガス試験結果成績表

以下、図面を参照しながら、本実施の形態にかかるケイ酸塩鉱物10を用いたケイ酸塩混合物50と、その製造方法を具体的に説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるケイ酸塩混合物50の製造方法における工程図であり、図２は、第２の実施の形態にかかるケイ酸塩混合物50の製造方法における工程図である。

〔実施形態１〕
先ず、図１の工程図を参照しながら第１の実施の形態にかかるケイ酸塩鉱物10を用いたケイ酸塩混合物50と、その製造方法を具体的に説明する。本実施の形態にかかるケイ酸塩鉱物10を用いたケイ酸塩混合物50は、シリコン、ガラス及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた１又は２以上の材料からなる第１成分11と、ケイ酸塩鉱物10を１３００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成した材料及びテラヘルツ波を放出する鉱石から選ばれた１又は２以上の材料からなる第２成分12とを混合する。

上記第１成分11としては、特にマイナス３０℃以上において、周波数100GHz未満（波長3mmを超える）の電磁波を放出する材料を使用することが望ましい。

この混合工程で使用する第２成分12は、電気炉等の焼結装置20を使用して、ケイ酸塩鉱物10を１３００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成することができる。特に本実施の形態では、約１５００℃でケイ酸塩鉱物10を焼結させている。このようにケイ酸塩鉱物10を１３００℃以上、２０００℃以下で焼結することにより、周波数１００ＧＨｚ以上、１００ＴＨｚ以下のテラヘルツ波を放出する材料とすることができる。

かかるケイ酸塩鉱物10としては、結晶構造を基に、ネソケイ酸塩鉱物、ソロケイ酸塩鉱物、サイクロケイ酸塩鉱物、イノケイ酸塩鉱物、層状（フィロ）ケイ酸塩鉱物、テクトケイ酸塩鉱物に分類される。なお、結晶構造とは異なる分類基準で、アスベスト類と称される繊維状ケイ酸塩鉱物に分類されるものもある。

上記ケイ酸塩鉱物10は固形状又は粉末状態にしたものを使用することができ、これを焼結することにより、当該ケイ酸塩鉱物10の再結晶化を行うことができ、これにより高純度のケイ素からなる鉱石成分を析出させることができる。

また上記第２成分12としては、天然に産出され、周波数１００ＧＨｚ以上、１００ＴＨｚ以下のテラヘルツ波を放出するケイ酸塩鉱物10を使用することもできる。かかるテラヘルツ波を放出するケイ酸塩鉱物10はテラヘルツ鉱石として市販されているものから選択することができる。また当該ケイ酸塩鉱物10としては、日本国内の九州高千穂山麓鉱山で採出した鉱石であって、１５〜１，０００μｍの波長の電磁波（電波と光波の中間帯）を放出する鉱石を使用することができる。かかるケイ酸塩鉱物10の含有成分は、理学電機社のＳｙｓｔｅｍ３２７０Ｅの蛍光Ｘ線分析機器を使用して測定した結果の元素成分がＳｉ，Ａｌ，Ｋ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎａ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓｒ，Ｃｌ，Ｙ，Ｓ，Ｃｒ，Ｒｂ，Ｚｎ，Ｐｂである。

そして、前記のようにケイ酸塩鉱物10を焼結、再結晶化させたることにより、テラヘルツ波を放出するように加工した人工のテラ鉱石、或いはテラヘルツ波を放出する天然鉱石からなる第２成分12を、前記第１成分11と混合する。

かかる混合に際しては、本実施の形態では、第１成分11及び第２成分12を均等に分散させるため、及び各成分の表面積を増大させるために、前記第１成分11及び第２成分12は、ボールミル等の粉砕機21を使用して、粒径１５０μｍ以下、望ましくは粒径１００μｍ以下、特に望ましくは粒径５０μｍ以下の粒子径に形成することができる。これらの粒子径は、試験用ふるい目開きによる「ふるい分け法」によって特定することができる。特に本実施の形態では、ＪＩＳＺ８８０１−１：２００６に基づく４００メッシュのふるい、望ましくは７００メッシュのふるいを通過する粒子径（粒径３８μｍ以下）に形成している。かかる粉砕は、ボールミルなどの各種粉砕機などを使用することができる。このような粒径に粉砕することで、内燃機関や外燃機関などの燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。

そして本実施の形態では、前記第１成分11と第２成分12の他に、更にＪＩＳＺ８８０１−１：２００６に基づく４００メッシュのふるいを通過する粒子径のカーボン粉13を配合してケイ酸塩混合物50を構成している。かかるカーボン粉13は、例えば木炭、竹炭、石炭、活性炭などを粉砕したものを使用することができる。かかるカーボン粉13は、一定の温度以上まで加熱することにより、遠赤外線などの電磁波を放出することができることから、当該カーボン粉13を配合することにより、内燃機関や外燃機関をはじめとする燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。

そして以上のように形成した粉末状のケイ酸塩混合物50は、そのままでは各種の燃焼機関や電気設備、或いは電装部品などに適用するのは困難であることから、本実施の形態にかかるケイ酸塩混合物50は、これを使用しやすいように加工する。

特に本実施の形態では、当該粉状に形成されているケイ酸塩混合物50を、有機または無機溶媒31に混錬、分散させている。これにより当該ケイ酸塩混合物50が分散されている溶液51を、各種の機械や器具等に塗布によって適用することができ、あたかも塗料と同様に使用することができる。

当該粉状のケイ酸塩混合物50を分散させる溶媒31は、無機溶媒でも有機溶媒でも良いが、保存安定性等を考慮すれば水などの無機溶媒であることが望ましい。また、アクリル系溶媒を用いた場合には、ケイ酸塩混合物がフロック状、団子状になり、これを分散させるのが困難になることから、シリコン系溶媒が望ましい。当該混合粉の分散割合は任意であってよいが、燃焼機関などに塗布できる程度の粘度に調整することが望ましい。

かかるケイ酸塩混合物を配合した塗料51を塗布することにより、内燃機関や外燃機関をはじめとする燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を得ることができる。

現状においては電磁波の測定自体が困難なことから、上記本実施の形態におけるメカニズム（原理）を明確することは困難であるが、前記効果については、当該ケイ酸塩混合物50から発せられるテラヘルツ波等の電磁波が関与しているものと考えられる。即ち、光波と電波の中間領域にあたるテラヘルツ波を放出することにより、空気や燃料などの各種関与成分の分子をクラスター化する等、分子間に影響を与えることに拠るものと考えられる。またテラヘルツ放射はイオン化しないサブミリ波放射で導電体には侵入せず、布、紙、木材、プラスチック、陶磁器を透過する特性が知られている。そして本実施の形態では、当該テラヘルツ波を放出する第２成分12の他に、第１成分11やカーボン粉13を配合し、更にこれらを所定の粒径に粉砕して混合することにより、当該テラヘルツ領域の電磁波における出力波長を最適化し、前記燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができるものと推察できる。

なお、上記第１成分11、第２成分12及びカーボン粉13の配合割合は任意で良いが、望ましくは当該上記第１成分11及び第２成分12の配合量が、ケイ酸塩混合物50における有効成分の５０質量％以上であり、更に当該第１成分11及び第２成分12がほぼ等しい量で配合するのが望ましい。

〔実施形態２〕

次に、図２の工程図を参照しながら第２の実施の形態にかかるケイ酸塩鉱物10を用いたケイ酸塩混合物50と、その製造方法を具体的に説明する。本実施の形態にかかるケイ酸塩鉱物10を用いたケイ酸塩混合物50の製造方法でも、前記第１の実施の形態と同じように、第１成分11と第２成分12とを混合してケイ酸塩混合物50を製造するものであり、更に当該第１成分11と第２成分12とは、ＪＩＳＺ８８０１−１：２００６に基づく４００メッシュ、望ましくは７００メッシュのふるいを通過する粒子径に粉砕すると共に、さらにカーボン粉13を配合して形成している。

そして形成した粉末状態のケイ酸塩混合物50は、本実施の形態では、溶融状態の樹脂や金属など溶融物32に配合して混ぜ込み、これを固化することにより、本実施の形態にかかるケイ酸塩鉱物10を用いた固形状のケイ酸塩混合物52を製造している。この固化（固形化）によって固形状に形成されるケイ酸塩混合物52は、板状である他、ブロック状に形成することができ、更に表面積を増大させるために筒状に形成することもできる。また、前記溶融状態の樹脂や金属などの溶融物32に対して第１成分11、第２成分12及びカーボン粉13を混錬する際、当該混合物粉が表面側に多く存在するように構成することもできる。

以上のように形成した固形状のケイ酸塩混合物52は、液状物に投入して使用することができ、例えば燃料タンクや、水耕栽培の培液、或いは汚水タンクなどに投入して使用することもできる。また、当該固形状のケイ酸塩混合物52は、各種部品の形状として形成することができ、これにより当該ケイ酸塩混合物52を混入した部品を製造することもできる。

かかる固形状のケイ酸塩混合物52も、テラヘルツ波を放出する人工又は天然の鉱石からなる第２成分12の他、第１成分11やカーボン粉13を配合し、更にこれらを所定の粒径に粉砕して混合していることから、テラヘルツ波における出力波長を最適化するものと推察できる。その結果として、前記内燃機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の少なくとも何れかの効果を瞬時に得ることができる。

特に本実施の形態において、前記粉状のケイ酸塩混合物50を樹脂32に混錬した場合には、当該ケイ酸塩混合物50から発せられるテラヘルツ波は、当該樹脂32を貫通して放出されることから、前述の効果を高めることができる。

また前記ケイ酸塩混合物50を金属32に混錬した場合には、当該ケイ酸塩混合物50から発せられるテラヘルツ波によって、金属自体もテラヘルツ波放射体となるか、或いは金属表面に存在するケイ酸塩混合物50からテラヘルツ波を放出させることができ、これにより前述の効果を高めることができる。

〔実施形態３〕

本実施の形態では、前記実施形態１に示した液体状のケイ酸塩混合物50と、実施形態２に示した固形状のケイ酸塩混合物50とを、燃焼促進材（51,52）として使用した実施の形態を示している。図３は、当該燃焼促進材（51,52）を自動車Cに設置した状態を示す側面図である。

即ち、本実施の形態にかかる燃焼促進材（51,52）は、車両の燃料タンク内に固形状の燃焼促進材52を投入し、更に車両における燃料供給ライン、及び／又は燃焼用空気の供給ラインには、液体状の燃焼促進材51を塗布している。特に、前記液体状の燃焼促進材51は、車両における燃料パイプ、インテークマニホールド、ラジエータホース、バッテリーなどに塗布することができる

これにより、上記燃焼促進材（51,52）を設置した車両Cでは、電気効率が向上する他、燃料や燃焼用空気分子に影響を与えることにより、燃焼機関（エンジン）の出力が向上し、排気ガス中におけるＮＯｘやＳＯｘの排出濃度を低く抑えることができる。更にＨＣやＣＯの排出濃度も大幅に低下させることができることから、環境対策としても有効である。特に前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料をケーブル、バッテリー、発電機などの電装部品に塗布することにより、電気抵抗を減じて導電効率を高めることができる。

なお、当該実施形態３にかかる車両に関し、本実施の形態にかかる燃焼促進材はガソリン、灯油、ジェット燃料、軽油、重油、ＬＰＧ、ＮＰＧ、都市ガス、アルコールなどを燃料とする熱機関に使用することもできる。また、前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料は、燃焼効率の安定化などにより燃焼機関（エンジン）の動作時における振動を減じることができる為、例えば船舶のエンジンやシャフトなどに塗布することにより船舶の振動を減じることもできる。

以下では、上記実施の形態１及び２に示したケイ酸塩混合物の効果を確認する為に、実験を行った。特に本実施例１〜１０では、ケイ酸塩鉱物を用いたケイ酸塩混合物を燃焼促進材として使用し、実施の形態１にかかるケイ酸塩混合物を内燃機関における燃料供給ライン、及び燃焼空気吸入ラインに塗布し、また実施の形態２にかかるケイ酸塩混合物を燃料タンク内に投入した。そして当該燃焼促進材の適用時における燃焼効率の向上効果を確認した。以下、この実験例において使用した車両ごとに、その効果を開示する。
なお、本実施例で使用したケイ酸塩混合物は、第１成分としてガラスを粉砕したガラス粉末を使用しており、第２成分として周波数100GHz〜100THzのテラヘルツ波を放出するケイ酸塩鉱物を粉砕したテラヘルツ鉱石粉を使用している。また、当該第１成分と第２成分とは略同様の容積で使用している。そして当該ケイ酸塩混合物を含有する塗料は、当該ケイ酸塩混合物を水性溶媒に10質量％以上混入したものを使用した。

〔実験例１〕
実験日時：平成29年2月22日
使用車両：日立建機製 0.2ｍ³ バックホウ
燃料：ディーゼル
効果：前記燃焼促進剤を適用することにより、負荷をかけた場合であっても、排気ガスは白色であり、黒鉛成分が減少していることを目視によって確認した。

〔実験例２〕
実験日時：平成29年2月22日
使用車両：トヨタ自動車株式会社製、ランドクルーザー８０、4.2VXリミテッド、ディーゼルターボ4WD、平成５年式、走行距離18万ｋｍ
燃料：ディーゼル
効果：施工前においては、当該車両における排気ガスは黒色であったものの、前記燃焼促進剤を適用することにより、排気ガスは白色となる、黒鉛成分が減少していることを目視によって確認した。また、ディーゼルエンジン特有のカラカラ音も減少し、エンジン音も静かになった。

〔実験例３〕
実験日時：平成27年12月27日
使用車両：トヨタ自動車株式会社製、ランドクルーザープラド、3,000ccディーゼルエンジン、走行距離39.8万ｋｍ
燃料：ディーゼル
効果：施工前は黒煙が出ていた排気ガスは、施工後において水蒸気に変わり、排気ガス臭も無くなった。また社内では走行中でもエンジン音がわからない程に静かになった。

〔実験例４〕
実験日時：平成28年12月1日
使用車両：トヨタ自動車株式会社製、ランドクルーザープラド、3,000ccディーゼルエンジン、走行距離41.1万ｋｍ（実験例３と同じ車両）
燃料：ディーゼル
効果：更に施工を行った結果、外気温４℃の環境下でもディーゼルエンジン特有のカラカラ音がなくなり、更に静かになった。また排気ガスは黒煙の原因物質を燃焼させることで水蒸気であった。

〔実験例５〕
使用車両：スズキ自動車株式会社製、キャリー（軽トラック）、660ccガソリンエンジン
燃料：ガソリン
効果：施工前においては、排気ガス中に黒煙が含まれ、目視で確認できる程度に排出されていた。施工後にエンジン回転数を複数回上げると、排気ガスからはエンジン内部に堆積していたスラッジ等がまとめて排出された。

〔実験例６〕
使用車両：ＴＣＭ株式会社製タイヤショベル
燃料：ディーゼル
効果：施工前においては、排気ガスが黒色であり、エンジン音がガラガラ音を立てていたが、施工後においては排気ガスの黒煙が大幅に減少し、エンジン音も安定していた。

〔実験例７〕
実験日時：平成29年2月22日
使用車両：ヤナセ産業機器販売株式会社製除雪機（10馬力ディーゼルエンジン）
燃料：ディーゼル
効果：施工前においては、排気ガスが黒色であったが、施工後においては排気ガスの黒煙が大幅に減少した。特に指導開始直後においてエンジンを全開にしたり、負荷をかけても排気は無色であった。

〔実験例８〕
実験日時：平成28年6月18日
使用車両：本田技研工業株式会社製オデッセイ
燃料：ガソリン
効果：施工前においては、排気ガス中のＨＣ（一酸化炭素）量は10ppmであったが、施工後においては排気ガス中のＨＣ（一酸化炭素）量は1ppmに減少した。更にエンジン音が変わり、吹け上がりも向上した。

〔実験例９〕
実験日時：平成28年6月6日
使用車両：フォルクスワーゲン社製ゴルフＲ３２排気量3,188cc
燃料：ガソリン
効果：施工前においては、排気ガス中のＨＣ（一酸化炭素）量は466ppm、ＣＯ（一酸化炭素）は2.05容積％であったが、施工後においては排気ガス中のＨＣ（一酸化炭素）量は7ppmに減少し、ＣＯ（一酸化炭素）は0.00容積％に減少した。更にエンジン音が変わり、吹け上がりも向上した。

〔実験例１０〕
この実験は、中国における自動車車検の検査において、排気ガス中の汚染物質を検査したものである。図４は本実施の形態にかかる燃焼促進材の施工前の検査結果を示す検査表であり、図５は本実施の形態にかかる燃焼促進材の施工後の検査結果を示す検査表である。
この実施例の結果からも明らかなように、本実施の形態にかかる燃焼促進材を施工することにより、排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）は減少し、またＮＯ（一酸化窒素）の排出量も判定基準以下となった。

〔実験例１１〕
この実験例１１では、電池における寿命延長を確認するための実験を行った。即ち、アルカリ乾電池を用いたＬＥＤ照明器具において、乾電池の消耗によりＬＥＤが点灯しない照明器具（懐中電灯）を準備した。そしてこの照明器具における電池収容部のケースに実施の形態１に係る液状のケイ酸塩混合物を塗布した。その結果、塗布前においては乾電池の電力低下によって点灯しなかったＬＥＤが、当該ケイ酸塩混合物の塗布によって点灯した。また同じ実験を実施の形態２にかかる固形のケイ酸塩混合物を添接して行ったところ、同様に当該固形のケイ酸塩混合物の添接によって、ＬＥＤが点灯した。

〔実験例１２〕
この実験では、前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料を塗布することによる効果をハイブリッド車両において確認した。実験状況は以下の通りである。
「実験対象車両」：ホンダインサイト（初年度登録平成１２年、走行距離12.5万km）
「実験方法」
市街地を１００ｋｍ走行して、ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工前後における燃費と、チャージ電圧の変化を検査した。
ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工部位は、エアクリーナーボックス（外部及び内部）、ケースからスロットルボディーに入るホース、スロットルボディー入り口、エンジンルームから出ている燃料ポンプからの燃料メインホース、プレッシャーレギュレーター以降のインジェクターライン、インテークマニホールド、インジェクター上部（３気筒の為、３本分）、PGM Fi（メインECU）、ヒューズボックス、ECUからの入力及び出力端子、エンジンルーム内のハイブリッドバッテリーからの供給メインハーネス、入力・出力及びアースライン、トランク内、IMA（Integrated Motor Assist）ユニット・バッテリー、エンジン側への入力・出力供給メインハーネスとした。

「実験結果」
上記実験の結果において、施工前の燃費は26km/Lであったのが、施工後においては29.8km/Lに向上した。またチャージ電圧も施工前は12.5Vであったのが、施工後においては13.8Vに向上した。
その他にも、前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料を施工することにより、実験者からは以下の効果が得られたとの報告があった。
・アイドリング時におけるエンジン音の減少、および振動減少（ただし、アイドリングの回転数は施工前後において変化はしていない）
・アイドル排圧の増加
・外気温２２℃において、マフラーからの水蒸気排出
・停止状態から発信した時のアクセルのタイムラグ減少
・走行時における低中速域でのレスポンス増大
・各エンジン回転数における振動減少
・バッテリーオフ回生ブレーキ時のバッテリーチャージ復帰時間の短縮
・加速時におけるモーターアシストのパワー増大
・暖気時間の短縮
・ラジエターファインスイッチが入りファンモーターの回る頻度の減少（バッテリー消耗の減少効果）

〔実験例１３〕
この実験では、前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料を塗布することによる電気抵抗の改善効果を自動車について確認した。実験状況は以下の通りである。
「実験対象車両」：スバルアウトバック（初年度登録平成１５年、走行距離13,758km）「実験方法」
サーキットテスターによって電圧を測定した。得mm子mmじゃアイドリング状態で、車両における音響機器、空調機器などの電装品は動作させずに無負荷な状態で測定した。また水温は電動ファンが回るまで暖機運転後、再度作動してから測定を開始した。その際、電動ファン作動停止後2分間は測定しないようにした。なおサーキットテスターは、プラス側をオルタネータS端子に、マイナス側をバッテリーのマイナス端子に接続した。
そして、前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料は、オルタネータ本体、オルタネータS端子、及びオルタネータS端子に接続するハーネスに施工した。
「実験結果」
前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工前においては、サーキットテスターの電圧は14.12V〜14.13Vであった。これに対して前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工後においては、サーキットテスターの電圧は14.04Vで安定した。この結果から、当該ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工により、電圧は低下しており、結果として抵抗値が下がり電流値が上昇したことを確認できる。即ち、車両にはICレギュレータが設けられており、これが電力を一定にしている。この為に電圧値が下降したことは、即ち電流値が上昇し、同時に電気的抵抗値が下降したことを表している。

〔実験例１４〕
この実験では、前記ケイ酸塩混合物を含有する塗料を塗布することによる排出ガスの変化を公益財団法人日本自動車輸送技術協会（昭島研究室）において行った。その試験結果を図６及び７に示す。即ち、図６は、当該ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工前におけるディーゼル自動車10・15モード排出ガス試験結果成績表を示しており、図７は当該ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工後におけるディーゼル自動車10・15モード排出ガス試験結果成績表を示している。当然のことながら、この試験で使用した車両は、各成績表にも示されているとおり同じ車両である。

そして当該ケイ酸塩混合物を含有する塗料はセンサー類、触媒、ディーゼルパティキュレートフィルター（DPF）、排気再循環システム（EGR）、二次空気流路等に施工した。

図６及び７の試験成績欄にも示す通り、この実験の結果から、当該ケイ酸塩混合物を含有する塗料の施工により、以下の変化を確認できた。
「一酸化炭素（CO）の排出量」は、施工前の0.068g/kmから施工後の0.026g/kmまで大幅に低下した。
「炭化水素（HC）の排出量」は、施工前の0.033g/kmから施工後の0.032g/kmまで低下した。
「窒素酸化物（NOx）の排出量」は、施工前の0.612g/kmから施工後の0.699g/kmまで増加した。ただし、施工後において約1,000kmほど走行した後では、この窒素酸化物（NOx）の排出量は施工前よりも大幅に低下した。
「二酸化炭素（CO₂）の排出量」は、施工前の125.7g/kmから施工後の124.1g/kmまで低下した。
「粒子状物質の排出量」は、施工前の0.027g/kmから施工後の0.017g/kmまで低下した。

本発明のケイ酸塩混合物は、内燃機関や外燃機関をはじめとする燃焼機関における燃焼改善、電池における寿命延長、電気抵抗の低下、美容の促進、健康の増進、及び食品における食味改善の用途で利用することができる。

10 ケイ酸塩鉱物
11 第１成分
12 第２成分
13 カーボン粉
20 焼結装置
21 粉砕機
31 溶媒
32 溶融物
50 ケイ酸塩混合物
51 塗料
52 固形のケイ酸塩混合物

Claims

シリコン、ガラス及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた１又は２以上の材料からなる第１成分、又はケイ酸塩鉱物を１３００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成した材料及びテラヘルツ波を放出する鉱石から選ばれた１又は２以上の材料からなる第２成分を用いて形成されたケイ酸塩混合物。
シリコン、ガラス及び石英を含むケイ素化合物から選ばれた１又は２以上の材料からなる第１成分と、
ケイ酸塩鉱物を１３００℃以上、２０００℃以下の温度で焼結して形成した材料及びテラヘルツ波を放出する鉱石から選ばれた１又は２以上の第２成分とを混合してなるケイ酸塩混合物。
周波数100GHz未満の電磁波を放出する第１成分と、
周波数100GHz以上、100THz以下のテラヘルツ波を放出する第２成分とを混合してなるケイ酸塩混合物。
前記第１成分及び第２成分は、粒径１５０μｍ以下の粒子径に形成されており、
当該第１成分及び第２成分は有機または無機溶媒中に分散されるか、もしくは金属、樹脂、及びセラミックスの少なくとも何れかに混錬されている、請求項１〜３の何れか一項に記載のケイ酸塩混合物。
更に、粒径１５０μｍ以下の粒子径のカーボン粉を配合してなる、請求項１〜４の何れか一項に記載のケイ酸塩混合物。
燃焼機関における燃焼効率を向上させる燃焼促進材であって、
当該燃焼促進材として、請求項１〜５の何れか一項に記載のケイ酸塩混合物が使用されており、
前記第１成分は周波数100GHz未満の電磁波を放出し、前記第２成分は、周波数100GHz以上、100THz以下のテラヘルツ波を放出して、燃焼機関における燃焼効率を向上させる燃焼促進材。
燃焼機関と、当該燃焼機関に供給する燃料を収容する燃料タンクとを備えた装置における燃焼効率促進方法であって、
前記燃焼機関における燃料供給系統及び燃焼空気供給系統の少なくとも何れかの部位には、前記請求項４に記載した燃焼促進材であって、前記第１成分及び第２成分を有機または無機溶媒中に分散してなる液状の焼促進材を塗布すると共に、
前記燃料タンク内には、前記請求項４に記載した燃焼促進材であって、前記第１成分及び第２成分を金属、樹脂、及びセラミックスの少なくとも何れかに混錬してなる固形の燃焼促進材を投入する、燃焼効率促進方法。
ケイ酸塩混合物が混入又は塗布されている電装部品であって、
当該ケイ酸塩混合物が請求項１〜５の何れか一項に記載のケイ酸塩混合物である、電装部品。