(57)【要約】  吸気を活性化させて低燃費化を達成する内燃機関の吸気装置及びこれに使用する吸気活性化布帛である。吸気活性化布帛（１０）を非金属材料製の吸気管（２ｍ）又はエアーフィルタに装着する。この吸気活性化布帛（１０）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（１３）に、厚さが１μｍ以下の強磁性体の金属膜（１４）を被覆した導電性繊維により構成され、かつその布帛面内に多数の通孔（１２）を有する。
2009037780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。
【特許文献１】日本特開２００１−２３４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】図３は本発明の吸気装置の要部を示す拡大図である。
【図４】図４は本発明の布帛の織物を例示する平面図である。
【図５】図５は本発明の布帛の編物を例示する平面図である。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【符号の説明】
【００１４】
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
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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。【００３２】
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。【００３３】
「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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。
【実施例１】
【００４７】
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。【００４８】
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。【００４９】
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。
【実施例２】
【００５０】
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。【００５１】
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。【００５２】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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