WO2000030124A1

WO2000030124A1 - Procede et dispositif permettant d'activer une substance

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Publication number: WO2000030124A1
Application number: PCT/JP1999/005082
Authority: WO
Inventors: Kazuhito Shibata
Original assignee: W.F.N Co., Ltd.
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2000-05-25
Also published as: EP1049107B1; DE69934777D1; TW413821B; CA2318115A1; EP1049107A4; US6653646B1; KR20010034110A; DE69934777T2; CA2318115C; KR100425524B1; EP1049107A1

Description

明細書物質活性化方法および装置技術分野

本発明は物質活性化装置に関し、より詳しくは活性化させる物質と、この物質を活性化させるために照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に導電性の金属層を介装することにより、効率よく物質を活性化できるように改良された物質活性化装置に関する。背景技術

従来、内燃機関の吸気に放射線を照射して活性ィ匕させることにより、燃焼効率の向上を図る種々の技術が提案されている。

例えば、日本国特許公開昭和 5 2年第 1 3 1 0 2 4号公報には「エンジンに供給される空気及び燃料を混合する管路に、微弱線量の線、；3線等を照射する放射性物質より成るィォン化素子を配設したィォン化素子付気化器」力く記載されている。

この発明は、図 6に示したように、気化器本体 1の内壁面に、放射性物質を非吸収性合成樹脂で加工した環状のイオン化素子 2を張設するとともに、前記気化器本体 1の外壁面を鉛などによる射線層 3で囲繞したものである。

そして、前記イオン化素子 2の吸入空気と接触する部分 4は襞状に形成され、ィォン化素子 2と吸入空気との接触面積を増加させるようになつている。

また、日本国特許公開昭和 5 3年第 1 6 1 1 8号公報には、エンジンの外気吸入管路の内壁面に、 α線、 ^線、ァ線等の放射線を照射する塗料層を塗設する技術が開示されている。

同時に、図 7に示したように、吸気管 5の内部に配置されたエアクリーナ 6の内側に、 1 0 0ミリキューリ一の放射能を有する卜リチウムを厚さ 0. 3 mm、縦横それぞれ 1 0 mmの箔状にしたイオン化箔体 7を、吊り下げ線 8で吊り下げる技術も開示されている。上述した従来の技術は、いずれも放射性物質をエンジンの吸気管路内に配置し、ェンジンの吸入空気を放射性物質に直接接触させることにより活性化させようとするものである。

しかしながら、ェンジンの吸入空気が上述したィォン化素子 2およびィォン化箔体 7と接触する時間は、エンジン回転数の上昇に反比例して短くなる。

これにより、上述した従来技術においては、エンジンの吸入空気が放射性物質によって活性化される度合いが低く、その効果が顕著に現れることはなかった。また、上述した従来の技術は、イオン化素子 2若しくはイオン化箔体 7をェンジンの吸気管路内に配置するものであるから、エンジンが空気を吸入する際の抵抗となり、かえってエンジンの出力を低下させてしまう。

また、上述したィォン化素子 2若しくはィォン化箔体 7をェンジンの排気管内に配置してエンジンの排気ガスに直接接触させたのでは、ィォン化素子 2若しくはィォン化箔体 7が排気ガスの熱により破損してしまう。

これにより、上述した従来の物質活性化装置は、エンジンの排気ガスを活性ィ匕させるために用いることができない。

そこで本発明の目的は、上述した従来技術力く有する問題点を解消し、例えばェンジンが吸入する燃焼用空気や、ェンジンが排出する燃焼排気ガス等の物質を、極めて効率よく活性化させることができる物質活性化装置を提供することにある。発明の開示

上記の課題を解決するため、本発明の請求項 1に記載の物質活性化方法は、活性化させる物質と、この物質を活性化させるための前記物質に照射する放射線を発生させる放射線発生手段の層との間に、導電性金属の層を介在させることを特徵とする。

すなわち、本発明は「活性化させる物質とこの物質に照射する放射線を発生する放射線発生手段の層との間に導電性金属の層を介在させることにより、放射線が物質を活性化させる作用が大幅に増幅される」という、本願の発明者が見出した知見に基づくものである。

このような作用を完璧に説明するためには今後の更なる研究を待たなければならないが、放射線を照射して物質をイオン化させる際に生じた電荷が、導電性の金属部分に帯電して電界および磁界を生じさせるとともに、このようにして生じた電界および磁界とイオン化された物質とが相互に作用することにより、このような現象が生じるものと現時点では考えられている。

なお、金属層の比重を高めれば高めるほど、物質の活性化レベルを向上できることが判明している。

いずれにしても、本発明に係る物質活性化装置を用いて自動車用エンジンの燃焼用空気および燃焼排気ガスを活性化させることにより、時速 1 0 0 k m/hでの高速走行時の燃料消費量が最大で約 4 0 %低減し、かつ排気ガス中に含まれる 2酸化炭素が最大で 2 0 %削減できたことが実験により確認されている。

また、本発明によれば、活性ィ匕する物質と放射線発生手段との間に導電性の金属層が介在する。したがって、例えばエンジンの吸気管若しくは排気管を導電性の金属層として活用する場合には、放射線発生手段をエンジンの吸気管若しくは排気管の外側に配置することができる。

これにより、放射線発生手段がェンジンによる空気吸入の抵抗となつたり高温の排気ガスによつて損傷したりすることがな、。

また、上記の課題を解決する本発明の請求項 2 0に記載の物質活性化装置は、活性ィ匕させる物質に照射する放射線を発生させる放射線発生手段の層と、この層の一面側に位置して前記放射線発生手段の層と前記物質との間に介在する導電性金属の層とを備えることを特徴とする。

このとき、前記導電性金属の層は、前記物質と前記放射線発生手段の層とを隔てる隔壁とし、若しくは前記導電性金属の層は、前記物質がその内部を流れる流路を形成する側壁とすることができる。

すなわち、例えば自動車エンジンの吸気管や排気管若しくはシリンダブロック等は、一般に鉄鋼やアルミニウム等の導電性金属から形成されている。

したがつて、この金属部材の他方の側の表面に放射線発生手段を保持することにより、この部材の一方の側を流れる物質を効率よく活性化することができる。また、放射線発生手段の層を、導電性金属の層上に取り付けられて放射線発生手段の層を導電性金属の層上に保持する保持部材に設けることができる。さらに、前記保持部材を、導電性金属から製造すること力好ましい。

これに対して、本発明の請求項 2 5に記載の物質活性化装置は、活性化させる物質がその内部を流れる管路の周囲に巻き付け可能な導電性の金属板と、前記物質に照射する放射線を発生させる、前記導電性の金属板の一面側に積層された放射線発生手段の層とを備え、前記導電性の金属板は、前記管路の周囲に巻き付けられると前記物質と前記放射線発生手段の層との間に導電性金属の層を形成することを特徵とするものである。

したがって、例えば自動車エンジンの空気吸入ダク卜のように、燃焼用空気がその内部を流れる流路を形成する管状部材が高分子材料等の非金属材料から製造されている場合であっても、この管状部材上に本発明の請求項 2 4に記載の物質活性化装置を巻き付けることにより、活性化させる燃焼用空気の周囲に導電性金属の層を形成できるばかりでなく、この金属層の外側に放射線発生手段の層を配置しかつ固定することができる。

なお、本発明においては、放射線発生手段としてモナズ石の粉末を用いることができるが、法律上許容される範囲内でその他の放射線発生物質を利用することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る第 1実施形態の物質活性化装置の構造を示す斜視図、図 2は、図 1に示した装置をダク卜に巻き付けた状態を示す断面図、図 3は、図 2の要部を拡大して示す断面図、

図 4は、本発明に係る第 2実施形態の物質活性化装置を排気管に取り付けた状態を示す断面図、

図 5は、本発明に係る第 3実施形態の物質活性化装置をシリンダブ口ックに取り付けた状態を示す断面図、

図 6、曰本国特許公開昭和 5 2年第 1 3 1 0 2 4号公報に記載の物質活性化装置を自動車の気化器の内側に取り付けた状態を示す水平断面図、

図 7は、日本国特許公開昭和 5 3年第 1 6 1 1 8号公報に記載の物質活性化装置を自動車のエアクリーナの内側に取り付けた状態を示す縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る物質活性化装置の各実施形態を、図 1乃至図 5を参照して詳細に説明する。第 1実施形態

まず最初に、図 1乃至図 3を参照し、第 1実施形態の物質活性化装置について詳細に説明する。

図 1に示したように、本第 1実施形態の物質活性化装置 1 0は、放射線発生手段としての放射性物質を帯状の金属板と共に積層したものである。

前記放射性物質層 1 1は、微弱線量の放射線を放射するモナズ石の粉末を、放射線を吸収しな、合成樹脂を用 L、て帯板状に成形したものである。

また、この放射性物質層 1 1の下側には、導電性を有する金属板としての帯板状の銅板 1 2， 1 3力、'積層されている。

一方、前記放射性物質層 1 1の上側には放射線を遮断するための帯板状の鉛板 1 4が積層されるとともに、さらにその上側には前述した銅板 1 2 , 1 3と同一の銅板 1 5が積層されている。

そして、この放射性物質層 1 1、銅板 1 2， 1 3、鉛板 1 4 , 銅板 1 5は、リべット 1 6を用いて相対スライド可能な状態でかしめられている。

このように組み立てられた本第 1実施形態の物質活性化装置 1 0は、図 2に示したように、自動車用エンジンの高分子材料製の空気ダクト D上に、前述した 2 枚重ねの銅板 1 2 , 1 3力《密着するように卷き付けられる。すると、前記ダクト D上には、 2枚重ねの銅板 1 2， 1 3によって金属層力さらにこの金属層の外側に放射性物質層 1 1が形成される。

これにより、放射性物質層 1 1が放射する 1 0 0ミリシーベルト程度の放射線は、ダクト D内を流れる吸入空気に作用してこれをイオン化させる。

同時に、このイオン化の際に生じた電荷力金属層 1 2， 1 3に帯電して電界および磁界を生じさせるとともに、このようにして生じた電界および磁界がィォン化した吸入^に作用し、吸入空気の活性ィ匕を大幅に促進させる。

そして、このように活性ィ匕された空気が図示されない自動車エンジンのシリンダ内に供給されると、シリンダ内に噴射された燃料と充分に混合されるので、シリンダ内における燃料の燃焼効率が大幅に高まり、燃料消費率の低減および排気ガスの清浄化を促進することができる。

すなわち、本第 1実施形態の物質活性化装置 1 0によれば、自動車用エンジンのダクト Dの外側に巻き付けることにより、導電性の金属層と放射性物質層とを同時に形成することができる。

そして、その取り付けはダクト Dに巻き付けるだけで良いから、ダクト Dの形伏に左右されることなく、その取付作業をきわめて容易に行うことができる。また、相互スライド自在に積層された 2枚の銅板 1 2 , 1 3によって金属層を形成するので、その曲げ剛性によって取付作業を困難なものとすることなく、十分な厚みの金属層を形成することができる。

さらに、本第 1実施形態の物質活性化装置 1 0は、ダクト Dの外側に取り付けられるので、ェンジンが空気を吸入する際の抵抗となることがない。

なお、金属層としては、銅板に代えて真鍮板や鋼板を用いることもできる。第 2実施形態

次に、図 4を参照し、第 2実施形態の物質活性化装置 2 0について詳細に説明する。

図 4に示したように、本第 2実施形態の物質活性ィヒ装置 2 0は、導電性の金属である鋼管から成形された自動車の排気管 E Pを、導電性の金属層としてそのまま活用するものである。

すなわち、排気管 E Pの周りには、上下一対の半円筒状の保持部材 2 1， 2 2 が、そのフランジ 2 1 a， 2 2 a同士をボルト Bで締め付けることにより固定されている。そして、排気管 E Pと前記保持部材 2 1， 2 2との間の形成された隙間には、放射性物質層としてのモナズ石の粉末 2 3が、図示されない耐熱シールを用いて密封状態に封入されている。

これにより、排気管 E P内を流れる自動車ェンジンの排気ガスに向かってモナズ石 2 3力く放射する放射線の効果は、排気管 E Pによって形成される金属層によつて大幅に高められる。したがって、排気管 E P内を流れる排気ガスに含まれる一酸化炭素や二酸化炭素若しくは窒素酸ィ匕物等の化合物は、放射線によってイオン化されると同時に、導電性の金属層としての排気管 E Pが生じさせる電界および磁界によって大幅に活性化された状態で触媒装置に送られ、きわめて効率よく清浄化される。

すなわち、本第 2実施形態の物質活性化装置 2 0は、自動車の排気管 E Pそのものを導電性の金属層として活用するものであるから、自動車の既存部品を交換することなく、そのまま用いることができる。

また、本第 2実施形態の物質活性化装置 2 0は、自動車の排気管 E Pの外側に放射性物質層 2 3を設けるものであるから、放射性物質層 2 3が高温の排気ガスの影響を受けて損傷することがない。

なお、本第 2実施形態の物質活性化装置 2 0は、自動車の排気管 E Pばかりでなく吸気管にも適用できることは言うまでもない。第 3実施形態

次に、図 5を参照し、第 3実施形態の燃焼用空気および燃焼排気ガスの物質活性化装置 3 0について詳細に説明する。

図 5に示したように、本第 3実施形態の物質活性化装置 3 0は、導電性の金属である自動車エンジンのシリンダプロック C Bを、導電性の金属層としてそのまま活用するものである。

すなわち、シリンダプロック C Bの表面には、上下一対の保持部材 3 1 , 3 2 によって密封状態に保持されたモナズ石の粉末 3 3が、ボルト Bによって固定されている。なお、シリンダプロック C Bに密着する保持部材 3 2は、鉄鋼等の導電性の金属材料から成形すること力好ましい。

これにより、モナズ石 3 3が放射する放射線の効果は、導電性の金属層を形成するシリンダブロック C Bおよび保持部材 3 2によつて大幅に増幅されるので、シリンダブ口ック C B内を流れる自動車ェンジンの吸入空気若しくは排気ガスを効率よく活性化させることができる。

すなわち、本第 3実施形態の物質活性化装置 3 0は、自動車エンジンのシリンダブロック C Bを導電性の金属層として活用するものであるから、シリンダブ口ック C B内を流れる自動車ェンジンの吸入空気若しぐは排気ガスを効率よく活性ィ匕させることができる。なお、保持部材を用いて放射性物質を保持することに代えて、シリンダブロック C Bに貫設した中空部分の内側に放射性物質を充填して保持することもできる。第 4実施形態

本発明の物質活性化装置は、上述したエンジンの燃焼用空気および燃焼排気ガスの活性化のみならず、様々な物質の活性ィ匕に用いることができる。

そこで、本第 4実施形態においては、車両用タイヤに充填した空気を活性化させる場合について説明する。

一般的な車両用タィャの場合、金属製ホィ一ルのリ厶に装着したゴム製タィャを空気の圧力で膨張させ、ゴムと空気の弾力を利用して緩衝作用を得るとともに、タイヤと路面との間に生じる摩擦を利用して車両の駆動および制動を行っている。タイヤが静止している状態では、タイヤ内面に作用する空気の圧力は均一であるが、走行を始めると、接地部に生じるタイヤの偏平変形部分がタイヤの回転方向とは反対方向に移動する。この移動に伴いタイヤ内部には、タイヤの回転方向とは反対方向の空気流力発生する。そしてこの空気流の速度は、タイヤの回転数の増加に伴って増加する。さらに、タイヤの偏平変形部分の断面積が他の一般部分のそれより小さいため、タィャ内部の空気流の速度が増加すれば増加するほど、偏平変形部分の前後においてタイャ内部の空気の圧力差が増大する。

このようなタイャ内部の空気の圧力差は、タィャの扁平変形部分が元に戻ろうとする復元作用を妨げるため、ころがり抵抗を増大させるばかりでなく、スタンディングウエーブ現象の発生の一因となる。また、車両が旋回走行する際には、車体の重心移動に伴ってタイヤの偏平変形部分の断面積がさらに小さくなり、タィャ内部の空気の圧力差をさらに増大させるため、扁平変形部分の扁平化をさらに助長する。このとき、タイヤは自らの弾性によってその内部の空気圧力差を調整しょうとする力高速回転時にタイヤに大きな荷重が負荷されると空気圧力差を自ら調整することができなくなり、やがてバーストに至る。

また、タイヤが路面上を転動する際に生じる摩擦音は、接地面積とタイヤの回転数に応じて大きくなるカ^ タイヤの扁平変形が助長されるとスキールが発生するなどタイャ騒音が悪化する。

また、タイヤの扁平変形が助長されると、高速走行（1 2 0 KmZh以上）の際にタイヤ後方に生じる乱流が大きくなって空気抵抗が増大する。

そこで本第 4実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、タイヤ内部に充填した空気と、この空気に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、たいやが装着された導電性金属製のホイールを金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、タイヤ内部の空気は放射線が照射されてイオン化し、タイヤ内部を滑らかに流れるようになる。これにより、タイヤの偏平変形部分の前後に生じる夕ィャ内部の空気の圧力差が減少するため、夕ィャの扁平変形部分力く元に戻ろうとする復元作用を妨げることがない。

した力くつて、スタンディングウェーブ現象の発生や、高速回転時におけるタイャバース卜の発生、高速走行時のタイヤ騒音および空気抵抗の増加をそれぞれ抑制することができる。

また、イオンィ匕されたタイヤ内部の空気はその弾力性が増加するため、タイヤと路面との間に生じるミクロの擦れが減少してタイヤ摩耗も減少し、かつ横風を受けた際や厳しレ、運転操作がなされた際の車両の動的安定性を增加させる。また、ィォン化したタイャ内部の空気はタイャの摩擦音を増幅させな、ため、タイヤ騒音の増加を抑制することができる。

また、ィォン化したタイャ内部の空気はタイヤを形成するゴムを常に活性化させるため、タイャの劣ィ匕を防止してその弾力性を長期間にわたつて維持することができる。

また、イオン化したタイヤ内部の空気の熱 fe 率力 <増加するため、路面上を転動することにより生じた熱やブレーキ装置が制動時に発生させた熱を、タイヤを介して効率良く大気中に放散させることができる。第 5実施形態

次に、本発明の物質活性ィ匕装置を車両の緩衝装置に適用する場合について説明する。

車両の緩衝装置であるショックアブソ一バにおいては、シリンダ内に密封したオイルや高圧ガスがオリフィスを通過する際に生じる減衰力を用いる形式が一般的である。しかしながら、オリフィスの製造上その表面精度にばらつきが生じることが避けられないため、緩衝作用の品質を向上させることができなかった。そこで、本第 5実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、ショックァブソーバ内に密封したオイルや高圧ガス等の作動流体と、この作動流体に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製のショックアブソ一バハウジング若しくはオリフィスを貫設したピストンを金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 5実施形態の物質活性化装置を用いると、ショックァブソーバ内に密封したオイルや高圧ガスがイオン化し、オリフィス内を滑らかに流れることができるようになる。これにより、オリフィスの表面精度にばらつきがあっても、密封したオイルや高圧ガスがォリフィス内をスムーズに流れることとなり、その緩衝作用の品質をより一層向上させることができる。

また、イオン化したオイルや高圧ガスは、その弾性力が向上するばかりでなくその耐久性もまた向上するので、長期間にわたって高品質の衝撃緩衝作用を行うことができる。

なお、このような緩衝装置を車体に取り付ける部分に設けるゴム製ブッシュの周囲に導電性の金属層と放射線発生手段とを設けることにより、ゴム製ブッシュ自体の弾性力を向上させるとともにその劣化を防止して、衝撃緩衝の効果をより —層向上させることもできる。第 6実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、機械の摺動部分をオイルで潤滑する潤滑装置に適用する場合について説明する。

機械の金属同士が摺動する部分の摩擦を少なくするために、化学合成した潤滑ォィルが用いられている力、このような潤滑ォィルは熱や摩耗した金属粉等の悪影響を受け、その潤滑能力や熱交換能力が次第に低下していく。また、オイルフィルタに金属磨耗粉が滞積するとオイルの通過能力が低下し、潤滑性能が更に低下する。

そこで、本第 6実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、機械の摺動部分を潤滑する潤滑オイルと、この潤滑オイルに照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、潤滑オイルを収納する導電性金属製の容器若しくはその内部を潤滑オイルが流れる導電性金属製の管路を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 6実施形態の物質活性化装置を用いると、潤滑オイルを効率よくイオン化させて、潤滑する金属の表面に潤滑ォィルの被膜を密着させることができる。これにより、潤滑オイル内に分散させたモリプデン等の金属元素力金属表面に確実に接触することとなり、潤滑性能および熱交換能力を大幅に向上させることができ、機械の寿命を延ばすことができる。

また、イオンィ匕した潤滑オイルは、オイルフィルタ上に滞積した金属磨耗粉等の間を滑らかに流れることができるので、オイルフィルタの性能を維持しつつ潤滑性能を向上できるばかりでなく、オイルボンプへの負担を軽減して動力損失を低減することができる。第 7実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、機械の発熱部分を冷却液を用いて冷却する装置に適用する場合について説明する。

例えばェンジン等においては、燃焼によって生じた熱をシリンダブ口ックから効率的に取り除くために、冷却液を加圧して循環させている。しかしながら、冷却液を加圧して循環させるとポンプに負担がかかるばかりでなく、パイプ等の接続部から漏れが発生したりホースの破損が生じたりする。

そこで、本第 7実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、機械の発熱部分を冷却する冷却液と、この冷却液に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、冷却液を収納する導電性金属製の容器若しくはその内部を冷却液が流れる導電性金属製の管路を金属層として介在させる構造を有する。すなわち、本第 7実施形態の物質活性化装置を用いると、冷却液をイオン化させて冷却液循環系統の内壁面にィォン化した冷却液の層を形成することができるから、熱伝達率を向上させて冷却効率を向上できるばかりでなく、冷却液が層流化して滑らかに流れるようになつて冷却液の循環抵抗が減少する。これにより冷却液の循環圧力を低下させることができるから、ボンプの負担を減少させて動力損失を低減できるばかりでなく、パイプ等の接続部からの漏れやホースの破損等をも防止することができる。さらに、イオンした冷却液の層は冷却液循環系統の腐食を防止するとともに、ゴムホース等の劣化を防止する効果をも有する。第 8実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、例えばエンジン等の燃焼機関に液体燃料を供給する装置に適用する場合について説明する。

一般的な燃焼においては、気化させた液体燃料と酸素とを燃焼室内で結合させて熱エネルギーを取り出している力、液体燃料から効率良くそのエネルギーを取り出すためには、燃料と空気を充分に混合させなければならない。

そこで、本第 8実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、燃焼機関に供給する流体燃料と、この流体燃料に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の流体燃料容器若しくはその内部を流体燃料が流れる導電性金属製の管路を金属層として介在させる構造を有する。すなわち、本第 8 形態の物質活性化装置を用いると、ガソリンや軽油等の液体燃料をイオン化させ、燃料噴射弁から噴射して霧ィ匕させる際の液体燃料の粒径を通常の場合に比較して遥かに微細化することができる。これにより、燃焼室内において液体燃料と空気とが充分に混合し、液体燃料が持つ熱エネルギーを十分に取り出すことができる。

なお、本第 8実施形態の物質活性化装置は、ガソリンや軽油等の液体燃料に限らず、例えばプロパンガス等の気体燃料にも適用することができる。第 9実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、エンジンの排気ガスを浄ィ匕する排気ガス浄ィ匕装置に適用する場合について説明する。

ェンジンの排気ガス中には、一酸化炭素や二酸化炭素等の炭化水素が含まれている。これらの炭化水素は、完全燃焼させることによって水や二酸化炭素として大気中に放出することができるが、このような完全燃焼は物理的に困難であるため、触媒装置等の様々な排気ガス浄ィ匕装置を利用しなければならない。

さらに、内燃機関のシリンダ内から排出される排気ガスの流れは、触媒装置等の抵抗を受けるためにスム一ズに流れることができず、背圧が上昇して出力上昇の妨げとなる。

そこで、本第 9実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、燃焼機関から排出される排気ガスと、この排気ガスに照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の排気ガス浄化装置を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 9実施形態の物質活性化装置を用いると、排気ガス浄化装置の金属表面に接触した排気ガスがイオン化されるので、排気ガスの浄化作用が効率よく行われる。また、排気ガスは、イオン化されることにより排気ガス净化装置の内部を滑らかに流れることができるようになるので、触媒装置による抵抗の影響を受けることなくスムーズ流れて排出される。

さらに、イオン化された排気ガスは、排気ガス浄化装置の腐食を防止する効果をも有する。第 1 0実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、タービン中を流れる流体に適用する場合について説明する。

水力発電においては水、火力発電においては水蒸気、自動車の自動変速機においてはオイル等の作動流体を、それぞれタービン翼に作用させることによって回転駆動力を得ている。しかしながら、流体との接触に伴ってタービン翼に生じる抵抗は流体の速度力増すにつれて大きくなるため、流体からタービン翼へのエネルギ一能力を低下させている。

そこで、本第 1 0実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、タービンに流入する作動流体と、この作動流体に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製のタービン翼若しくはこれらのタ一ビン翼をその内部に収納するケ一シングを金属層として介在させる構造を有する。具体的には、タービンを構成する動翼若しくは静翼の内部に形成した中空空間に、放射線発生手段を内蔵させる。

すなわち、本第 1 0実施形態の物質活性化装置を用いると、タービンに流入した作動流体がタービンの動翼若しくは静翼に接触した瞬間にイオン化され、動翼若しくは静翼の表面に層流を形成してタービン翼の間を滑らかに流れるようになるため、タービン翼に生じる抵抗を減少させ、高い効率で回転駆動力を得ることができるようになる。第 1 1実施形態

次に、本発明の物質活性^装置をすベり軸受に適用する場合ついて説明する。油潤滑形のすべり軸受は動圧型と静圧型とに分類されるが、動圧形のすべり軸受においては、軸と軸受との相対すベり運動によつて軸受すきまに介在する潤滑流体膜に圧力（動圧）を発生させ、この圧力によって荷重を支持しょうとする方式の軸受である。しかしながら、この動圧形のすべり軸受においては軸が高回転になればなるほど動圧が増大するので、軸受抵抗が増大し、やがては微震動も発生するようになる。

そこで、本第 1 1実施形態の物質活性化装置は、このような問題点を解決するために、すべり軸受の軸受隙間に介在する潤滑油と、この潤滑油に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製のすべり軸受本体若しくは回転軸を金属層として介在させる構造を有する。具体的には、すべり軸受を形成する軸受本体若しくは回転軸に形成した中空空間の内部に、放射線発生手段を内蔵させる。

すなわち、本第 1 1実施形態の物質活性化装置を用いると、軸受隙間に介在する潤滑油がイオン化され、回転軸および軸受の金属表面にイオン化した潤滑油の膜として密着するので、潤滑油が滑らかに流れることとなり、高回転時の軸受抵抗を減少させるばかりでなく、微震動の発生をも防止することができる。また、高回転時にも回転軸および軸受の金属表面を確実に潤滑することができる力、ら、すべり軸受の摩耗を減少させることができる。

なお、本第 1 1実施形態の物質活性ィ匕装置は、自動車の変速機や差動装置の歯車にも、同様に適用することができる。第 1 2実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、エアコン等の冷却装置に適用する場合について説明する。

例えばエアコンや冷蔵庫の冷却装置は、エバポレータ内で冷媒を気化させて居室内や冷蔵庫内の空気から熱を奪い取った後、コンデンザで冷媒を圧縮しラジェターを介して外部に放熱するようになっている。したがって、冷蔵庫やエアコンの冷却性能を向上させるためには、エバポレー夕における冷媒の熱交換効率を向上させる必要がある。

そこで、本第 1 2実施形態の物質活性化装置は、このような課題を解決するために、冷却装置に用いる冷媒と、この冷媒に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製のエバポレータ若しくはその内部を冷媒カゃ流れる管路を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 2実施形態の物質活性化装置を用いると、エバポレータ内の冷媒がィォン化されて、エバポレータの金属内壁面にイオン化した冷媒の膜カ墻着するので、エバポレー夕の金属面と冷媒との間の熱交換効率を大幅に向上させることができる。第 1 3実施形態

次に、本発明の物質活性ィ匕装置を洗浄水に適用する場合について説明する。例えば一般家庭等においては、食器等を洗浄する洗剤の溶媒として水道水を利用しているが、洗浄力を高めるためには温水を利用せざるを得ず、光熱費がかかる難点がある。

そこで、本第 1 3実施形態の物質活性化装置は、このような課題を解決するために、洗浄水と、この洗浄水に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の洗浄水収納容器若しくはその内部を洗浄水が流れる管路を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 3実施形態の物質活性化装置を用いると、洗浄水として用いる水道水を効率よくイオン化させることができる。また、イオン化させた水道水内においては洗剤の界面活性剤が常温においても効率的に活性作用を呈するので、食器や洗濯物等を洗浄する能力を大幅に向上させることができる。また、イオン化した水道水は水道管内部の腐食を防止する効果も有する。第 1 4実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、船舶の船底に適用する場合について説明す。

船舶の船底表面は、航行時の摩擦抵抗を少なくするために植物プランクトンや貝類などの付着を定期的に除去しなければならないが、このような除去作業には多大の労力を必要とする。

そこで、本第 1 4実施形態の物質活性化装置はこのような課題を解決するために、船舶力浮かぶ水と、この水に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の船底を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 4実施形態の物質活性化装置を用いると、船底表面にイオン化された水の膜が形成されて植物プランクトンや貝類等の付着力が弱まる。これにより、船底に付着した植物プランクトンや貝類等を、船舶が航行する際に生じる水圧によって容易に除去することができる。また、船底表面にはイオン化された水の膜が密着するので、航行時に船舶力受ける水の摩擦抵抗を減少させることができる。

第 1 5実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を航空機に適用する場合について説明する。航空機の主翼の前端には、空気中の水分力氷結して付着することを防止するために、電気ヒータやホットエア等を用いる防氷装置力設けられている。しかしながら、離着陸時に揚力を増加させる前縁スラット等の高揚力装置を主翼の前縁に設ける場合には、電気ヒータ用の電気配線ゃホットエア供給配管を設けることが困難である。

そこで、本第 1 5実施形態の物質活性化装置は、このような課題を解決するために、航空機の主翼表面に付着する氷と、この氷に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の主翼表面板を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 5実施形態の物質活性ィ匕装置を用いると、航空機の主翼前縁に付着した氷のうち主翼表面に密着した部分がイオン化して融解するため、飛行中に受ける風圧によって容易に主翼表面から脱落する。

また、本第 1 5実施形態の物質活性化装置は、電気賺ゃホットエア用配管等の設備を一切必要としないため、前縁スラット等の高揚力装置を設ける場合でも主翼前縁に容易に装着することができる。

さらに、本第 1 5 形態の物質活性化装置を設けた主翼の表面にはイオン化された空気の膜が密着するため、そこを流れる空気を層流化させて空気抵抗を減少させる効果に加えて、氷の付着を防止する効果も有する。第 1 6実施形態

次に、本発明の物質活性ィ匕装置を植物に適用する場合について説明する。植物の生育には、太陽光や大気中の二酸化炭素の他に栄養分を含んだ水が必要であるが、植物の生育を促進させるためには植物の根から吸収される水の量を增加させる必要がある。しかしながら、従来の技術では、水の温度を高めることによってその吸収量をある增加させることができる^に止まっている。そこで、本第 1 6実施形態の物質活性化装置はこのような課題を解決するために、植物に供給する栄養分を含んだ水と、この水に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の供給水収納容器若しくはその内部を供給水が流れる管路を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 6実施形態の物質活性化装置を用いると、植物に供給する水とそれに含まれる栄養分とをイオン化させることができる。そして、このようにイオン化された水および栄養分は植物の毛根によって容易に吸収されるので、植物の生育を促進させることができる。また、植物が必要とする窒素化合物は、細菌と酵素が腐葉土を分解する際に生成される力本第 1 6実施形態の物質活性ィ匕装置によってイオン化された水を供給すると腐の分解が促進されて窒素ィ匕合物の生成力增加する。これにより、このような窒素ィ匕合物を十分に溶存したィォン化水によつて植物の生育を大幅に促進することができる。第 1 Ί実施形態

次に、本発明の物質活性ィ匕装置を汚水を処理する浄化槽に適用する場合について説明する。

例えば一般家庭から排出されるし尿を処理する浄化槽においては、好気性細菌が空気中の酸素を取り入れつつ有機物質を酸ィ匕し分解している。した力つて、このような好気性細菌を増殖させることにより、し尿を効率的に処理すること力 <可能となる。

そこで、本第 1 7実施形態の物質活性化装置は、このような課題を解決するために、汚水を処理する浄化槽内に供給するエアレーシヨン用空気と、このエアレーシヨン用空気に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製のエアレーシヨン空気供給用ポンプ若しくはその内部をエアレーシヨン用空気が流れる管路を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 7実施形態の物質活性ィ匕装置を用いると、浄化槽中にイオン化させた空気を供給することができるので、し尿を分解する好気性細菌を活性ィ匕させ、より高い効率で汚水を処理することができる。第 1 8実施形態

次に、本発明の物質活性ィ匕装置を、スプレー塗装装置に適用する場合について説明する。

例えば自動車のボディを塗装する際には、より均質で高品質な塗装面を形成するために、霧状に分散させる塗料の粒径をより小さくする必要がある。しかしながら、従来のスプレ一塗装装置は空気をそのまま用いて塗料を霧状に分散させる構造となっているため、分散させた塗料の粒径をさらに小さくすることが困難であつた。'

そこで、本第 1 8実施形態の物質活性化装置は、このような課題を解決するために、塗料を噴射して霧化させるために用いる圧縮空気と、この圧縮空気に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製の圧縮空気供給ポンプ若しくはその内部を圧縮空気が流れる管路を金属層として介在させる構造を有する。

すなわち、本第 1 8実施形態の物質活性化装置を用いると、イオン化させた圧縮空気を用ヽて塗料を噴射し霧ィ匕させるので、空気と塗料との混合が促進され、霧ィ匕させる塗料の粒径をより一層小さなものとすることができる。したがって、本第 1 8実施形態の物質活性化装置を適用したスプレ一塗装装置を用いることにより、より均質で高品質な塗装面を形成することができる。第 1 9実施形態

次に、本発明の物質活性化装置を、音響用スピーカーに適用する場合について説明する。

音響用スピーカは、スピーカコ一ンを電気的に振動させることにより空気を振動させて音を発生させている。このとき、従来のスピーカは、その周囲にある空気をそのまま振動させているため、より鮮明な音を生み出すためにコーンの材質を種々変更する等、様々な試みがなされている。

そこで、本第 1 9実施形態の物質活性化装置は、このような課題を解決するために、スピーカコーンの周囲の空気と、この空気に照射する放射線を発生させる放射線発生手段との間に、導電性金属製のスピー力支持部材若しくはスピー力を収納する導電性金属製のハウジングを金属層として介在させる構造を有する。すなわち、本第 1 9実施形態の物質活性ィヒ装置を用いると、音響用スピーカのコ一ンの周囲に存在する空気がィオン化されるため、より鮮明な音響効果を得られるばかりでなく、コーンの劣化を防止して長期間にわたつて優れた音響効果を維持することができる。

Claims

2 0 請求の範囲

1. 活性化させる物質と、この物質を活性ィ匕させるための前記物質に照射する放射線を発生させる放射線発生手段の層との間に、導電性金属の層を介在させることを特徴とする物質活性化方法。

2. 前記活性ィヒさせる物質を燃焼用空気とし、かつ前記前記導電性の金属層を、前言 »焼用空気がその内部を流れる吸気管とすることを特徵とする請求項 1 に記載の物質活性化方法。

3. 前記活性化させる物質を燃焼排気ガスとし、かつ前記前記導電性の金属層を前言 »焼排気ガスがその内部を流れる排気管とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性ィヒ方法。

4. 前記活性化させる物質を車両用タイヤの内部に充填した空気とし、かつ前記導電性の金属層を、前記車両用タイャが装着された導電性金属製のホイールとすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性ィ匕方法。

5. 前記活性ィ匕させる物質を車両用緩 ^置のショックァブソーバ内に密封した作動流体とし、かつ前記導電性の金属層を、前記觸流体をその内部に密封したハウジング若しくは前記作動流体が ¾iiするオリフィスを形成する部材とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

6. 前記活性ィ匕させる物質をの摺動部分を潤滑する潤滑オイルとし、かつ前記導電性の金属層を、前記潤滑オイルをした容器若しくは前記潤滑オイルがその内部を流れる管路とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

7. 前記活性ィヒさせる物質を «の発熱部分を冷却する冷却液とし、かつ前記導電性の金属層を、前記冷却液を収納した容器若しくは前記冷却液がその内部を流れる管路とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

8. 前記活性ィ匕させる物質を燃焼機関に供給する流体燃料とし、かつ前記導電性の金属層を、前記流体燃料を収納した容器若しくは前記流体燃料がその内部を流れる管路とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

9. 前記活性ィヒさせる物質を燃焼機関から排出される排気ガスとし、かつ前記導電性の金属層を、前記排気ガスがその内部を流れる排気ガス浄化装置とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 0. 前記活性ィ匕させる物質をタービン内に流入してこのタービンを駆動する作動流体とし、かつ前記導電性の金属層を、前記タービンのタービン翼若しくはこれらのタービン翼をその内部に収納するケーシングとすることを特徴とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 1. 前記活性化させる物質をすベり軸受の軸受隙間に介在する潤滑油とし、かつ前記導電性の金属層を、前記すベり軸受を形成する軸受本体若しくは前記すベり軸受によつて支持される回転軸とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 2. 前記活性ィヒさせる物質を冷却装置に用いる冷媒とし、かつ前記導電性の金属層を、前記冷媒がその内部を流れる管路若しくは前記冷媒がその内部で蒸発するエバポレータとすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 3. 前記活性化させる物質を洗浄水とし、かつ前記導電性の金属層を、前記洗浄水を収納した容器若しくは前記洗浄水がその内部を流れる管路とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性ィヒ法。

1 4. 前記活性ィ匕させる物質を船舶が浮かぶ水とし、かつ前記導電性の金属層を、前記船舶を形成する導電性金属製の船底とすることを特徴とする請求項 1 に記載の物質活性化方法。

1 5. 前記活性化させる物質を航空機の主翼表面に付着した氷とし、かつ前記導電性の金属層を、前空機の主翼の表面を形成する表面板とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 6. 前記活性化させる物質を植物に供給する水とし、かつ前記導電性の金属層を、植物に供給する水を収納した容器若しくは植物に供給する水がその内部を流れる配管とすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 7. 前記活性化させる物質を汚水を処理する浄化槽内に供給するエアレーション用の空気とし、かつ前記導電性の金属層を、前記エアレーンョン用空気がその内部を流れる配管若しくは前記エアレーンヨン用^を供給するポンプとすることを特徴とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 8. 前記活性ィ匕させる物質を塗料を噴射して霧化させるために用いる圧縮空気とし、かつ前記導電性の金属層を、前記圧縮空気がその内部を流れる配管若しくは前記圧縮空気を供給するポンプとすることを特徵とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

1 9. 前記活性化させる物質をスピーカの振動板の周囲の空気とし、かつ前記導電性の金属層を、前記スピーカを支持する支持部材若しくは前記スピーカを収納するハウジングとすることを特徴とする請求項 1に記載の物質活性化方法。

2 0. 活性化させる物質に照射する腿線を発生させる放射線発生手段の層と、この層の一面側に位置して前記放射線発生手段の層と前記物質との間に介在する導電性金属の層とを備えることを特徴とする物質活性化装置。

2 1 . 前記導電性金属の層は、前記物質と前記放射線発生手段の層とを隔てる隔壁であることを特徴とする請求項 2 0に記載の物質活性化装置。

2 2. 前記導電性金属の層は、前記物質がその内部を流れる流路を形成する側壁であることを特徴とする請求項 2 0に記載の物質活性化装置。

2 3. 前記放射線発生手段の層を、前記導電性金属の層上に取り付けられて前記放射線発生手段の層を前記導電性金属の層上に保持する保持部材に設けることを特徴とする請求項 2 0に記載の物質活性化装置。

2 4. 前記保持部材が、導電性金属から製造されることを特徴とする請求項 2 3に記載の物質活性化装置。

2 5. 活性化させる物質がその内部を流れる管路の周囲に巻き付け可能な導電性の金属板と、前記物質に照射する放射線を発生させる、前記導電性の金属板の一面側に積層された放射線発生手段の層とを備え、前記導電性の金属板は、前記管路の周囲に巻き付けられると前記物質と前記放射線発生手段の層との間に導電性金属の層を形成することを特徵とする物質活性ィヒ装置。