(57)【要約】      （修正有）【課題】装着が容易であると共に、燃焼改善効果が高く、大幅な燃費向上可能な燃焼効率改善具を提供する。【解決手段】内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、トルマリン鉱石の粉末を所定量含有する構成とする。従って、本発明に係る燃焼効率改善具は、エアインテークから吸気された空気に直接接触すると共に、エアクリーナケース内に載置することで装着することができる。【選択図】図１
2011190711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、
吸入された空気と当接する当接面部と、
上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、
トルマリン鉱石の粉末を所定量含有していることを特徴とする内燃機関の燃焼効率改善具。
【請求項２】
内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、
吸入された空気と当接する当接面部と、
上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部とを有する基部を備え、
上記基部の表面には、トルマリン鉱石の粉末を所定量含有する塗布剤からなる塗布層が形成されていることを特徴とする内燃機関の燃焼効率改善具。
【請求項３】
上記基部は、可撓性を有するシート状に形成され、上記基部上に設けられた複数の突出部を有することを特徴とする請求項１または請求項２いずれか１項に記載の内燃機関の燃焼効率改善具。
【請求項４】
上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有されていることを特徴とする請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼効率改善具。
【請求項５】
上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することを特徴とする請求項２から請求項４いずれか１項に記載の内燃機関の燃焼効率改善具。
【請求項６】
上記孔部は、上記基部が上記エアクリーナケース内に載置された場合に、上記気体の流通方向に沿って配置されるように、上記基部に設けられていることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の燃焼改善具。
【請求項７】
上記内燃機関は自動車のエンジンであることを特徴とする請求項１から請求項６いずれか１項に記載の内燃機関の燃焼効率改善具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車エンジンの燃焼効率を向上させる燃焼効率改善具であって、特にエンジルームのエアクリーナケース内に設置する燃焼効率改善具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費の改善は、経済性の観点から、自動車業界において、長年に亘って継続する課題である。
また、自動車排気ガスに含有されている一酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物等の有害物質は、単独でも人体の健康に深刻な影響を与えるほか、夏季等においては、紫外線が作用することで、光化学スモッグの発生要因ともなる。
従って、環境保護の観点からも、燃費の改善、燃焼効率の改善による、上記有毒ガスの削減に関する課題はますますその重要度を増している。
更に、有限資源である石油の消費量を低減させることは、エネルギー問題の重要な解決策でもある。
【０００３】
自動車の燃費向上の大きな対策として、近年ハイブリッドカーが普及しつつある。
ハイブリッドカーは、２種の動力源から走行する自動車の総称であるが、近年普及している形態は、従来のガソリンエンジンと、上記ガソリンエンジンを補助する電気モータとを備える構造が一般的である。
上記形態のハイブリッドカーには、走行スピード等によって、動力形態を自動的に切り替えると共に、回生ブレーキシステムによって、電気モータ用のバッテリー消費を押さえる等の工夫がなされ、走行条件によって大きく異なるものの、一般的な同排気量のガソリンエンジン車と比較して大きな燃費向上が期待できる。
【０００４】
しかしながら、上記ハイブリッドカーは、搭載するバッテリー等の部品により、一般的なガソリン走行車と比較して、車体重量が重く、また車体価格も高いという不具合を有していた。
また、バッテリー交換等、通常のガソリンエンジン車と比較して、維持コストも大きいという別の不具合をも有していたため、ハイブリッドカー普及の阻害要因の一つとなっている。
【０００５】
更にハイブリッドカーは、電気エネルギーとガソリンエンジンの併用によって、単位走行距離当たりのガソリン消費量を低減する効果を有するが、同一ガソリン消費量に対する一酸化炭素等の有毒物質の排出量を低減するものではなかった。
【０００６】
また、従来のガソリンエンジン車の燃費を向上させる器具として、トルマリンの微粉体をアルミ箔で包み込み、薄い帯状に形成した吸気改善器具が提案されている（特許文献１）。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、上記吸気改善器具４０は、トルマリン微粉体４１をアルミ箔４２で包み込み、圧延成形して帯状に形成されている。
また、図３（ｃ）に示すように、上記吸気改善器具４０は、エンジンの吸気管４３に巻装若しくは折畳んだ状態で止着されることにより装着される。
上記特許文献１によれば、エンジンの熱及び振動によって上記トルマリン微粉体４１よりマイナスの電子が放出され、上記マイナスの電子と、吸気中の酸素分子とが結びつくことによって、エンジンの燃焼効率が５％〜１０％程度向上する旨が記載されている。
【０００７】
トルマリンのマイナスイオン放出による、燃焼効率の向上のメカニズムについては、完全に解明されていないが、マイナスイオンの放出によって、酸素分子から強力な酸化力を有する活性酸素が生成され、これにより燃焼が促進され、更に、マイナスイオンが空気中の水分に含まれる水酸化イオンが、マイナスイオンが放出されたトルマリンのプラス電荷を有する空孔に作用して、活性酸素と同様に強力な酸化力を有するＯＨラジカルが生成され、この強力な酸化力を有する空気がエンジンの燃焼室に供給されことにより、燃料の酸化、即ち燃焼が促進されると推察される。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に係る吸気改善器具にあっては、燃費の改善率は５％〜１０％程度であることから、上記吸気改善器具による効果であるか、
若しくは運転条件等の外的要因によるものであるかの明確な区別をすることは困難であり、トルマリンの有する上記の作用が十分に発揮されているとは言い難い。
これは、トルマリンが直接、吸気された空気に触れることが無いためと考えられる。
また、トルマリンの微粉末をアルミ箔で直接包んだ形態であるため、エンジンの振動等によってアルミ箔が破損し、トルマリンの微粉末がエンジンルーム内に浮遊し、エンジン内に吸い込まれ、かえって燃費を悪化させる可能性があった。
またエンジンの吸気管に直接巻装するため、装着作業が煩わしく危険であるという不具合を有していた。
【０００９】
また、トルマリンをシリコン樹脂若しくはポリエチレン等に練り込んでシート状に成形し、通気性確保のための穴若しくは隙間をあけた形態のエアクリーナ用のフィルターが提案されている（特許文献２）。
しかしながら上記特許文献２は、エアクリーナフィルターにかかる考案であり、既存のエアクリーナのフィルターを置換する必要があるため、既存のフィルターを取り付けたままでは使用することができない。
更に、各車種に適合したフィルターを製作する必要があるため、製造コストが高くなるという不具合を有していた。
また、燃費の改善効果についても、最大２０％以下に留まるため、ハイブリッド車に対抗しうるものではなかった。
また、ガソリン消費量に対する一酸化炭素等の有毒物質の排出量についてはなんらの言及もない。
【特許文献１】実登３１２０９４４号公報
【特許文献２】実登３０９９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の解決する課題は、装着が容易であると共に、燃焼改善効果を向上させることにより、有害なガスの発生量が少なく、大幅な燃費向上が可能な燃焼効率改善具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した燃焼効率改善具は、内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、
上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、トルマリン鉱石の粉末を所定量含有していることを特徴とする。
従って、本発明に係る燃焼効率改善具は、エアインテークから吸気された空気に直接接触すると共に、エアクリーナケース内に載置することで装着することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載した燃焼効率改善具は、内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部とを有する基部を備え、上記基部の表面には、トルマリン鉱石の粉末を所定量含有する塗布剤からなる塗布層が形成されていることを特徴とする。
従って、本発明に係る燃焼効率改善具は、エアインテークから吸気された空気と、トルマリン鉱石の粉末を含有する塗布層とが直接接触すると共に、エアクリーナケース内に載置することで装着することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載した燃焼効率改善具は、上記基部は、可撓性を有するシート状に形成されると共に、上記基部上には複数の突出部が形成されていることを特徴とする。
従って、複数の突出部によって、基部の表面積が増大し、内燃機関への吸気の際、空気接触する面積が大きくなるため、マイナスイオンの発生作用が増進される。
また、上記基部が可撓性を有するため、エンジンのエアクリーナケースへの装着時に、必要に応じて載置し易い形状に一時的に変形させることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載した燃焼効率改善具は、上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載した燃焼効率改善具は、上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することを特徴とする。
従って、上記孔部を介して、内燃機関内への吸気がスムーズに行われると共に、各突出部の離間寸法が相互に同一なため、吸気との接触がより均一に行われる。
【００１６】
また、請求項６に記載した燃焼効率改善具は、上上記孔部は、上記基部が上記エアクリーナケース内に載置された場合に、上記気体の流通方向に沿って配置されるように、上記基部に設けられていることを特徴とする。
従って、上記孔部に沿って、内燃機関内への空気が流れる。
【００１７】
また、請求項７に記載した燃焼効率改善具は、上記内燃機関は自動車のエンジンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本願請求項１の発明にあっては、内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、トルマリン鉱石の粉末を所定量含有していることから、装着が容易であると共に、空気との直接接触によって、マイナスイオンの放出が促進されることから装着が容易であると共に、燃焼改善効果を向上させることにより、有害なガスの発生量が少なく、大幅な燃費向上が可能な燃焼効率改善具を提供することができる。
【００１９】
また、請求項２の発明にあっては、内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部とを有する基部を備え、上記基部の表面には、トルマリン鉱石の粉末を所定量含有する塗布剤からなる塗布層が形成されていることから、請求項１の効果に加え、基部に直接トルマリン鉱石粉末を混入する工程が必要が無いため、基部の加工が容易である。
【００２０】
また、請求項３に記載した燃焼効率改善具は、上記基部は、可撓性を有するシート状に形成されると共に、上記基部上には複数の突出部が形成されていることから、請求項１の効果に加え、空気と接触する面積が大きくなることで、マイナスイオンの発生作用が増進され、より高い燃焼効率を得ることができる。
また、可撓性を有することにより、エアクリーナケースへの装着操作時に、エアクリーナケースの形状に合わせて一時的に変形させることが可能となるため、装着操作もより容易となる。
【００２１】
また、請求項４に記載した燃焼効率改善具は、上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有されていることから、請求項１の効果に加え、加工成形が極めて容易であり、多量に且つ低コストで製造することが可能である。
【００２２】
また、請求項５に記載した燃焼効率改善具は、上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することから、吸気された空気は上記孔部に沿って流通し、内燃機関内への吸気がスムーズに行われると共に、空気との接触面積が更に大きくなり、マイナスイオンの発生作用が増進され、より高い燃焼効率を得ることができる。
【００２３】
また、請求項６に記載した燃焼効率改善具は、上記孔部は、上記基部が上記エアクリーナケース内に載置された場合に、上記気体の流通方向に沿って配置されるように、上記基部に設けられていることから、内燃機関内への空気の流れが阻害されず、空気の流れの速度が落ちないため、マイナスイオンの発生作用が更に増進され、より高い燃焼効率を得ることができる。
【００２４】
また、請求項７に記載した燃焼効率改善具は、上記内燃機関は自動車のエンジンであることから、燃焼効率がよく燃費の優れた自動車エンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案の一実施の形態を示し、実施例の形態における燃焼効率改善具の（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本考案の一実施の形態を示し、実施例の形態における燃焼効率改善具をエンジンのエアクリーナケース内に設置した状態を示す斜視図である。
【図３】従来の吸気改善器具を示す、（ａ）は構造を示す斜視図、（ｂ）は成形後の斜視図、（ｃ）はエンジンの吸気管への装着状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための形態について、内燃機関が自動車エンジンである場合であり、且つ燃焼効率改善具がシート材に直接トルマリン鉱石粉末を練り込む形態である場合を例に、添付図面を用いて説明する。
本実施例に係る燃焼効率改善具１０は、図２に示すように、自動車のエアクリーナケース２１内に配置され、図１に示すように、合成樹脂に対し重量比２５％の割合でトルマリン粉末が含有され、吸入された空気と当接する当接面部２３と上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部１５とを有し、シート状に形成された可撓性を有する基部を備えている。
また、図１（ａ）に示すように、上記基部の当接面部上には相互に所定間隔寸法離間する複数の円錐形に形成された突出部が形成され、上記突出部の間には、上記基部の厚さ方向、且つ図中矢印Ａに沿った気体の流通方向に沿って貫通する孔部が形成されている。
【実施例１】
【００２７】
以下本実施例の構成について添付図面を用いて説明する。
図１（ａ）は本実施例に係る燃焼効率改善具１０の側面図、（ｂ）は平面図を夫々示している。
図１に示すように、本実施例に係る燃焼効率改善具１０は全体重量比において、ポリプロピレン７０％、トルマリン粉末２５％、カーボン５％、染料１％から形成されている。
図１（ａ）に示すように、突出部１３は、底部径寸法約２ｍｍ、頂部径寸法約１ｍ、高さ約１０ｍｍの円錐形に形成され、相互に約８ｍｍずつ離間して、基部１１の当接面部１２の略全域に配置されている。
また、基部１１の厚さ寸法は約１ｍｍであり、孔部１４は基部１１の厚さ方向に沿って、上記突出部１３の間に夫々配置されている。
【００２８】
また、図２は、本実施例に係る燃焼効率改善具１０をエンジンルーム２０内のエアクリーナケース２１内に設置した状態を示す斜視図である。
エアクリーナケース２１は、エンジンルーム２０内に配設され、エンジンの混合器（キャブレター）に清浄な空気を送るために、取り込んだ空気のフィルタリングを行う為のパーツであり、上面に開口部２４を有するボックス本体部２２と、上記ボックス本体部２２内に収納されたフィルター部２５と、上記開口部２４を閉止する蓋部２６とから形成されている。
図２に示すように、エアクリーナケース２１の蓋部２６とフィルター部２５を外し、ボックス本体２２の内部底面２３上に、上記燃焼効率改善具１０を、突出部１３を上方に向けて載置する。
図１に示すように、エンジンの燃焼時には、外気は上記エアクリーナケース２１から流入しフィルター部２５を通過した後に、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０に直接に当接する。
この際、複数の突出部１３が設けられているため、吸入された空気との接触面積が非常に大きくなるため、基部１１に含有されたトルマリン粉末から放出されたマイナスイオンと、空気中の酸素分子とが効率的に結びつくため、強力な酸化力を有する空気がエンジンの燃焼室内に供給される。
更に、吸入された空気は、基部１１の厚さ方向、即ち空気の流れる方向に沿った方向に設けられた孔部１４を経由して、エンジンに接続する吸気管（図示せず）に供給されるため、上記孔部１４を通過する段階においても、流通速度が落ちることなく、上記孔部１４において、基部１１と激しく当接するため、上記基部１１に含有されたトルマリン粉末から放出されたマイナスイオンと、空気中の酸素分子とが更に結びつき易くなり、更に強力な酸化力を有する空気がエンジンの燃焼室内に供給され、燃焼効率が向上する。
【００２９】
トルマリンのマイナスイオンの放出は、以下の５要件のうち少なくとも１要件以上を満たす必要がある。
（１）太陽光線が当たること。
（２）振動があること。
（３）高温化の環境下であること。
（４）水分がある環境下であること。
（５）空気の流れがあること。
本実施例においては、基部１１をエンジンルーム２０内のエアクリーナケース２１内に設置しているため上記（１）の要件は満たされないものの、他の要件は、エンジンルームという性質上全て満たされることから、非常に効率的にマイナスイオンの放出が行われると考えられる。
【００３０】
なお、基部１１は合成樹脂で形成されているため、車種によって異なるエアクリーナケース２１のボックス本体２２の底面２３の形状に合わせて、容易に変形させて使用することができる。
また、上記燃焼効率改善具１０を設置する際には、特にボックス本体２２に固定する必要は無く、ボックス本体２２の底面２３上に載置するのみで良いことから、設置操作は極めて容易であり、特段の専門知識も必要ない。
【００３１】
本実施例に係る燃焼効率改善具１０をエアクリーナケース２１に装着した状態で、消費ガソリン量と走行距離とから燃費を算出したところ、以下のような結果が得られた。
【００３２】
（１）測定ケース１
1測定条件
測定対象車種：ダイハツ  タントカスタムＲＳ  ターボ
年式          ：平成２０年式
既走行距離    ：約２４，５００ｋｍ
排気量        ：６５８ｃｃ
走行形態      ：平地市内走行距離  約  ６５ｋｍ  
平地郊外走行距離  約１００ｋｍ  合計約１６５ｋｍ
法定速度内での走行。
測定機器        ：ＰＩＶＯＴ社製  マルチ燃費計
（製品名：ｅ−ｎｅｎｐｉ、型番ＦＭＣ  ２００５年式）
2測定結果
下表１に示すように、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０の装着前後にて、約２０％の燃費改善効果が認められた。
【００３３】
【表１】
2011190711.tif 000003
【００３４】
（２）測定ケース２
1測定条件
測定対象車種：ホンダ  オデッセイ
年式          ：平成１７年式
既走行距離    ：約１１０，０００ｋｍ
排気量        ：２，２５０ｃｃ
走行形態      ：高速走行距離  約２９０〜３００ｋｍ  
平地走行      約１５０〜１６０ｋｍ  
法定速度内での走行。
測定機器        ：ＰＩＶＯＴ社製  マルチ燃費計
（製品名：ｅ−ｎｅｎｐｉ、型番ＦＭＣ  ２００５年式）
2測定結果
下表２に示すように、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０の装着前後にて、約２６％の燃費改善効果が認められた。
【００３５】
【表２】
2011190711.tif 000004
【００３６】
なお、測定ケース１および測定ケース２のいずれも、測定機器の表示が小数点以下１桁であることから、積算燃費の値には＋−０．０５ｋｍ／ｌ程度の誤差を含んでいる。
【００３７】
上記の測定ケース１および測定ケース２よりも明らかなように、本実施例にかかる燃費効率改善具１０の装着によって、約２０〜２６％という大きな燃費改善効果が見られた。
いずれの場合も、メーカー提示の１０．１５モードの燃費と同等以上の燃費値を示しており、一般道路を走行したことを考慮すると、非常に大きな改善効果である。
【００３８】
また、エンジンの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）の濃度（単位ｐｐｍ）、および炭化水素（ＨＣ）濃度（単位ｐｐｍＣ）を測定した結果を下記に示す。
なお、「ｐｐｍＣ」とは「炭素換算濃度」であり、通常の濃度（ｐｐｍ）に当該炭化水素の炭素数を掛けた値となる。
（３）測定ケース３
1測定条件
測定対象車種：マツダ  デミオ
年式          ：平成１０年式
既走行距離    ：約３８，０００ｋｍ
排気量        ：１，５００ｃｃ
測定形態      ：回転数６００ｒｐｍにてアイドリング状態で３分間、マフラーの出口部分に測定器を設置して測定し、最も安定した計測値を採用した。
更に、回転数２０００ｒｐｍにてアイドリング状態で３分間、マフラーの出口部分に測定器を設置して測定し、最も安定した計測値を採用した。
測定機器        ：光明理化学工業社製  自動車排気ガステスタ
（製品名：UREX-5000V）
2測定結果
下表３に示すように、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０の装着することによって、燃焼効率改善具の装着前の濃度を１とした場合、一酸化炭素濃度が０．０９〜０．０４５、炭化水素濃度が０．４８〜０．５２にまで削減されることが判明した。
炭化水素燃料において燃料の燃焼効率が向上した場合、生成する一酸化炭素と炭化水素濃度は減少し、二酸化炭素と水の生成量が増大する。
従って、上記の結果は、燃料であるガソリンの燃焼効率が向上することによって、不完全燃焼で発生する一酸化炭素と炭化水素が減少したことを示している。
【００３９】
【表３】
2011190711.tif 000005
【００４０】
上記表３に示すように、マフラーに触媒入りフィルター等を装着しなくても、大きな清浄効果が得られるため、上記フィルター装着および交換等に要する費用が大幅に削減できると共に、大気環境改善の効果も大きく、非常に有用である。
【００４１】
以上の測定ケース１から測定ケース３の結果から明らかなように、本実施例にかかる燃焼効率改善具を用いることによって、既存の車両になんらの改造等を加えることなく、画期的な燃費改善効果を得られると共に、有毒な気体である一酸化炭素および炭化水素の発生が削減されるため、環境改善に対する効果が非常に大きく、またコストについても、エンジンやマフラーの改造を行う場合と比較して、大幅に削減することが可能となる。
【００４２】
なお、使用するトルマリン粉末は、リチアトルマリンと称される白色のものでも、ショールトルマリンと称される黒色のもののいずれであっても良く、また混入するカーボンの含有量によっても、適宜変更することが可能である。
また、基部の厚み、大きさ寸法、及び突出部の寸法については、エアクリーナケース内に配置しても、エアフィルター部及び蓋部を支障なく装着できる範囲であれば、適宜形態を変更しても本実施例と同様の作用及び効果を得ることが可能であり、設置に際しては、エアクリーナケース内の形状に合わせて複数に切断して載置しても良い。
更に、合成樹脂についても本実施例のポリプロピレン以外であっても、ポリエチレン等、型成形が容易であれば、他の種類の合成樹脂を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は自動車エンジンの燃焼効率を向上させる燃焼効率改善具であって、特にエンジルームのエアクリーナケース内に設置する燃焼効率改善具に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  燃焼効率改善具
１１  基部
１２  基部の当接面部
１３  突出部
１４  孔部
１５  載置面部
２０  エンジンルーム
２１  エアクリーナケース
２２  ボックス本体
２３  ボックス本体の内部底面部
２４  ボックス本体開口部
２５  フィルター部
２６  蓋部
４０  吸気改善具
４１  トルマリン微粉体
４２  アルミ箔
４３  吸気管
矢印Ａ  空気の流通方向
【図１】
2011190711.tif 000006
【図２】
2011190711.tif 000007
【図３】
2011190711.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月22日(2010.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、
吸入された空気と当接する当接面部と、
上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、
上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、可撓性を有するシート状に形成され、上記基部上に設けられた複数の突出部を有すると共に、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有され、
上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することを特徴とする内燃機関の燃焼効率改善具。
【請求項２】
上記孔部は、上記基部が上記エアクリーナケース内に載置された場合に、上記気体の流通方向に沿って配置されるように、上記基部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼改善具。
【請求項３】
上記内燃機関は自動車のエンジンであることを特徴とする請求項１または請求項２いずれか１項に記載の内燃機関の燃焼効率改善具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車エンジンの燃焼効率を向上させる燃焼効率改善具であって、特にエンジルームのエアクリーナケース内に設置する燃焼効率改善具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費の改善は、経済性の観点から、自動車業界において、長年に亘って継続する課題である。
また、自動車排気ガスに含有されている一酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物等の有害物質は、単独でも人体の健康に深刻な影響を与えるほか、夏季等においては、紫外線が作用することで、光化学スモッグの発生要因ともなる。
従って、環境保護の観点からも、燃費の改善、燃焼効率の改善による、上記有毒ガスの削減に関する課題はますますその重要度を増している。
更に、有限資源である石油の消費量を低減させることは、エネルギー問題の重要な解決策でもある。
【０００３】
自動車の燃費向上の大きな対策として、近年ハイブリッドカーが普及しつつある。
ハイブリッドカーは、２種の動力源から走行する自動車の総称であるが、近年普及している形態は、従来のガソリンエンジンと、上記ガソリンエンジンを補助する電気モータとを備える構造が一般的である。
上記形態のハイブリッドカーには、走行スピード等によって、動力形態を自動的に切り替えると共に、回生ブレーキシステムによって、電気モータ用のバッテリー消費を押さえる等の工夫がなされ、走行条件によって大きく異なるものの、一般的な同排気量のガソリンエンジン車と比較して大きな燃費向上が期待できる。
【０００４】
しかしながら、上記ハイブリッドカーは、搭載するバッテリー等の部品により、一般的なガソリン走行車と比較して、車体重量が重く、また車体価格も高いという不具合を有していた。
また、バッテリー交換等、通常のガソリンエンジン車と比較して、維持コストも大きいという別の不具合をも有していたため、ハイブリッドカー普及の阻害要因の一つとなっている。
【０００５】
更にハイブリッドカーは、電気エネルギーとガソリンエンジンの併用によって、単位走行距離当たりのガソリン消費量を低減する効果を有するが、同一ガソリン消費量に対する一酸化炭素等の有毒物質の排出量を低減するものではなかった。
【０００６】
また、従来のガソリンエンジン車の燃費を向上させる器具として、トルマリンの微粉体をアルミ箔で包み込み、薄い帯状に形成した吸気改善器具が提案されている（特許文献１）。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、上記吸気改善器具４０は、トルマリン微粉体４１をアルミ箔４２で包み込み、圧延成形して帯状に形成されている。
また、図３（ｃ）に示すように、上記吸気改善器具４０は、エンジンの吸気管４３に巻装若しくは折畳んだ状態で止着されることにより装着される。
上記特許文献１によれば、エンジンの熱及び振動によって上記トルマリン微粉体４１よりマイナスの電子が放出され、上記マイナスの電子と、吸気中の酸素分子とが結びつくことによって、エンジンの燃焼効率が５％〜１０％程度向上する旨が記載されている。
【０００７】
トルマリンのマイナスイオン放出による、燃焼効率の向上のメカニズムについては、完全に解明されていないが、マイナスイオンの放出によって、酸素分子から強力な酸化力を有する活性酸素が生成され、これにより燃焼が促進され、更に、マイナスイオンが空気中の水分に含まれる水酸化イオンが、マイナスイオンが放出されたトルマリンのプラス電荷を有する空孔に作用して、活性酸素と同様に強力な酸化力を有するＯＨラジカルが生成され、この強力な酸化力を有する空気がエンジンの燃焼室に供給されことにより、燃料の酸化、即ち燃焼が促進されると推察される。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に係る吸気改善器具にあっては、燃費の改善率は５％〜１０％程度であることから、上記吸気改善器具による効果であるか、
若しくは運転条件等の外的要因によるものであるかの明確な区別をすることは困難であり、トルマリンの有する上記の作用が十分に発揮されているとは言い難い。
これは、トルマリンが直接、吸気された空気に触れることが無いためと考えられる。
また、トルマリンの微粉末をアルミ箔で直接包んだ形態であるため、エンジンの振動等によってアルミ箔が破損し、トルマリンの微粉末がエンジンルーム内に浮遊し、エンジン内に吸い込まれ、かえって燃費を悪化させる可能性があった。
またエンジンの吸気管に直接巻装するため、装着作業が煩わしく危険であるという不具合を有していた。
【０００９】
また、トルマリンをシリコン樹脂若しくはポリエチレン等に練り込んでシート状に成形し、通気性確保のための穴若しくは隙間をあけた形態のエアクリーナ用のフィルターが提案されている（特許文献２）。
しかしながら上記特許文献２は、エアクリーナフィルターにかかる考案であり、既存のエアクリーナのフィルターを置換する必要があるため、既存のフィルターを取り付けたままでは使用することができない。
更に、各車種に適合したフィルターを製作する必要があるため、製造コストが高くなるという不具合を有していた。
また、燃費の改善効果についても、最大２０％以下に留まるため、ハイブリッド車に対抗しうるものではなかった。
また、ガソリン消費量に対する一酸化炭素等の有毒物質の排出量についてはなんらの言及もない。
【特許文献１】実登３１２０９４４号公報
【特許文献２】実登３０９９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の解決する課題は、装着が容易であると共に、燃焼改善効果を向上させることにより、有害なガスの発生量が少なく、大幅な燃費向上が可能な燃焼効率改善具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した燃焼効率改善具は、内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、
上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、可撓性を有するシート状に形成され、上記基部上に設けられた複数の突出部を有すると共に、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有され、上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することを特徴とする。
従って、本発明に係る燃焼効率改善具は、エアインテークから吸気された空気に直接接触すると共に、エアクリーナケース内に載置することで装着することができる。
【００１２】
また、複数の突出部によって、基部の表面積が増大し、内燃機関への吸気の際、空気接触する面積が大きくなるため、マイナスイオンの発生作用が増進される。
また、上記基部が可撓性を有するため、エンジンのエアクリーナケースへの装着時に、必要に応じて載置し易い形状に一時的に変形させることができる。
【００１３】
また、上記孔部を介して、内燃機関内への吸気がスムーズに行われると共に、各突出部の離間寸法が相互に同一なため、吸気との接触がより均一に行われる。
【００１４】
また、請求項２に記載した燃焼効率改善具は、上上記孔部は、上記基部が上記エアクリーナケース内に載置された場合に、上記気体の流通方向に沿って配置されるように、上記基部に設けられていることを特徴とする。
従って、上記孔部に沿って、内燃機関内への空気が流れる。
【００１５】
また、請求項３に記載した燃焼効率改善具は、上記内燃機関は自動車のエンジンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本願請求項１の発明にあっては、内燃機関のエアクリーナケース内に配置され、吸入された空気と当接する当接面部と、
上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部を有する基部を備え、上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、可撓性を有するシート状に形成され、上記基部上に設けられた複数の突出部を有すると共に、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有され、上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することから、装着が容易であると共に、空気との直接接触によって、マイナスイオンの放出が促進されることから装着が容易であると共に、燃焼改善効果を向上させることにより、有害なガスの発生量が少なく、大幅な燃費向上が可能な燃焼効率改善具を提供することができる。
【００１７】
また、上記基部は、可撓性を有するシート状に形成されると共に、上記基部上には複数の突出部が形成されていることから、請求項１の効果に加え、空気と接触する面積が大きくなることで、マイナスイオンの発生作用が増進され、より高い燃焼効率を得ることができる。
また、可撓性を有することにより、エアクリーナケースへの装着操作時に、エアクリーナケースの形状に合わせて一時的に変形させることが可能となるため、装着操作もより容易となる。
【００１８】
また、上記基部は、合成樹脂を基礎材料とし、上記合成樹脂に対し重量比において、２５％以下の割合でトルマリン粉末が含有されていることから、請求項１の効果に加え、加工成形が極めて容易であり、多量に且つ低コストで製造することが可能である。
【００１９】
また、上記突出部は円錐形に形成されると共に、上記基部の面部において相互に所定間隔寸法離間して配置されていると共に、上記突出部の間には、厚さ方向に沿って貫通して形成された気体を透過しうる孔部を有することから、吸気された空気は上記孔部に沿って流通し、内燃機関内への吸気がスムーズに行われると共に、空気との接触面積が更に大きくなり、マイナスイオンの発生作用が増進され、より高い燃焼効率を得ることができる。
【００２０】
また、請求項２に記載した燃焼効率改善具は、上記孔部は、上記基部が上記エアクリーナケース内に載置された場合に、上記気体の流通方向に沿って配置されるように、上記基部に設けられていることから、内燃機関内への空気の流れが阻害されず、空気の流れの速度が落ちないため、マイナスイオンの発生作用が更に増進され、より高い燃焼効率を得ることができる。
【００２１】
また、請求項３に記載した燃焼効率改善具は、上記内燃機関は自動車のエンジンであることから、燃焼効率がよく燃費の優れた自動車エンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案の一実施の形態を示し、実施例の形態における燃焼効率改善具の（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本考案の一実施の形態を示し、実施例の形態における燃焼効率改善具をエンジンのエアクリーナケース内に設置した状態を示す斜視図である。
【図３】従来の吸気改善器具を示す、（ａ）は構造を示す斜視図、（ｂ）は成形後の斜視図、（ｃ）はエンジンの吸気管への装着状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための形態について、内燃機関が自動車エンジンである場合であり、且つ燃焼効率改善具がシート材に直接トルマリン鉱石粉末を練り込む形態である場合を例に、添付図面を用いて説明する。
本実施例に係る燃焼効率改善具１０は、図２に示すように、自動車のエアクリーナケース２１内に配置され、図１に示すように、合成樹脂に対し重量比２５％の割合でトルマリン粉末が含有され、吸入された空気と当接する当接面部２３と上記エアクリーナケース内に載置しうる載置面部１５とを有し、シート状に形成された可撓性を有する基部を備えている。
また、図１（ａ）に示すように、上記基部の当接面部上には相互に所定間隔寸法離間する複数の円錐形に形成された突出部が形成され、上記突出部の間には、上記基部の厚さ方向、且つ図中矢印Ａに沿った気体の流通方向に沿って貫通する孔部が形成されている。
【実施例１】
【００２４】
以下本実施例の構成について添付図面を用いて説明する。
図１（ａ）は本実施例に係る燃焼効率改善具１０の側面図、（ｂ）は平面図を夫々示している。
図１に示すように、本実施例に係る燃焼効率改善具１０は全体重量比において、ポリプロピレン７０％、トルマリン粉末２５％、カーボン５％、染料１％から形成されている。
図１（ａ）に示すように、突出部１３は、底部径寸法約２ｍｍ、頂部径寸法約１ｍ、高さ約１０ｍｍの円錐形に形成され、相互に約８ｍｍずつ離間して、基部１１の当接面部１２の略全域に配置されている。
また、基部１１の厚さ寸法は約１ｍｍであり、孔部１４は基部１１の厚さ方向に沿って、上記突出部１３の間に夫々配置されている。
【００２５】
また、図２は、本実施例に係る燃焼効率改善具１０をエンジンルーム２０内のエアクリーナケース２１内に設置した状態を示す斜視図である。
エアクリーナケース２１は、エンジンルーム２０内に配設され、エンジンの混合器（キャブレター）に清浄な空気を送るために、取り込んだ空気のフィルタリングを行う為のパーツであり、上面に開口部２４を有するボックス本体部２２と、上記ボックス本体部２２内に収納されたフィルター部２５と、上記開口部２４を閉止する蓋部２６とから形成されている。
図２に示すように、エアクリーナケース２１の蓋部２６とフィルター部２５を外し、ボックス本体２２の内部底面２３上に、上記燃焼効率改善具１０を、突出部１３を上方に向けて載置する。
図１に示すように、エンジンの燃焼時には、外気は上記エアクリーナケース２１から流入しフィルター部２５を通過した後に、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０に直接に当接する。
この際、複数の突出部１３が設けられているため、吸入された空気との接触面積が非常に大きくなるため、基部１１に含有されたトルマリン粉末から放出されたマイナスイオンと、空気中の酸素分子とが効率的に結びつくため、強力な酸化力を有する空気がエンジンの燃焼室内に供給される。
更に、吸入された空気は、基部１１の厚さ方向、即ち空気の流れる方向に沿った方向に設けられた孔部１４を経由して、エンジンに接続する吸気管（図示せず）に供給されるため、上記孔部１４を通過する段階においても、流通速度が落ちることなく、上記孔部１４において、基部１１と激しく当接するため、上記基部１１に含有されたトルマリン粉末から放出されたマイナスイオンと、空気中の酸素分子とが更に結びつき易くなり、更に強力な酸化力を有する空気がエンジンの燃焼室内に供給され、燃焼効率が向上する。
【００２６】
トルマリンのマイナスイオンの放出は、以下の５要件のうち少なくとも１要件以上を満たす必要がある。
（１）太陽光線が当たること。
（２）振動があること。
（３）高温化の環境下であること。
（４）水分がある環境下であること。
（５）空気の流れがあること。
本実施例においては、基部１１をエンジンルーム２０内のエアクリーナケース２１内に設置しているため上記（１）の要件は満たされないものの、他の要件は、エンジンルームという性質上全て満たされることから、非常に効率的にマイナスイオンの放出が行われると考えられる。
【００２７】
なお、基部１１は合成樹脂で形成されているため、車種によって異なるエアクリーナケース２１のボックス本体２２の底面２３の形状に合わせて、容易に変形させて使用することができる。
また、上記燃焼効率改善具１０を設置する際には、特にボックス本体２２に固定する必要は無く、ボックス本体２２の底面２３上に載置するのみで良いことから、設置操作は極めて容易であり、特段の専門知識も必要ない。
【００２８】
本実施例に係る燃焼効率改善具１０をエアクリーナケース２１に装着した状態で、消費ガソリン量と走行距離とから燃費を算出したところ、以下のような結果が得られた。
【００２９】
（１）測定ケース１
1.測定条件
測定対象車種：ダイハツ  タントカスタムＲＳ  ターボ
年式          ：平成２０年式
既走行距離    ：約２４，５００ｋｍ
排気量        ：６５８ｃｃ
走行形態      ：平地市内走行距離  約  ６５ｋｍ  
平地郊外走行距離  約１００ｋｍ  合計約１６５ｋｍ
法定速度内での走行。
測定機器        ：ＰＩＶＯＴ社製  マルチ燃費計
（製品名：ｅ−ｎｅｎｐｉ、型番ＦＭＣ  ２００５年式）
2.測定結果
下表１に示すように、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０の装着前後にて、約２０％の燃費改善効果が認められた。
【００３０】
【表１】
2011190711.tif 000009
【００３１】
（２）測定ケース２
1.測定条件
測定対象車種：ホンダ  オデッセイ
年式          ：平成１７年式
既走行距離    ：約１１０，０００ｋｍ
排気量        ：２，２５０ｃｃ
走行形態      ：高速走行距離  約２９０〜３００ｋｍ  
平地走行      約１５０〜１６０ｋｍ  
法定速度内での走行。
測定機器        ：ＰＩＶＯＴ社製  マルチ燃費計
（製品名：ｅ−ｎｅｎｐｉ、型番ＦＭＣ  ２００５年式）
2.測定結果
下表２に示すように、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０の装着前後にて、約２６％の燃費改善効果が認められた。
【００３２】
【表２】
2011190711.tif 000010
【００３３】
なお、測定ケース１および測定ケース２のいずれも、測定機器の表示が小数点以下１桁であることから、積算燃費の値には＋−０．０５ｋｍ／ｌ程度の誤差を含んでいる。
【００３４】
上記の測定ケース１および測定ケース２よりも明らかなように、本実施例にかかる燃費効率改善具１０の装着によって、約２０〜２６％という大きな燃費改善効果が見られた。
いずれの場合も、メーカー提示の１０．１５モードの燃費と同等以上の燃費値を示しており、一般道路を走行したことを考慮すると、非常に大きな改善効果である。
【００３５】
また、エンジンの排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）の濃度（単位ｐｐｍ）、および炭化水素（ＨＣ）濃度（単位ｐｐｍＣ）を測定した結果を下記に示す。
なお、「ｐｐｍＣ」とは「炭素換算濃度」であり、通常の濃度（ｐｐｍ）に当該炭化水素の炭素数を掛けた値となる。
（３）測定ケース３
1.測定条件
測定対象車種：マツダ  デミオ
年式          ：平成１０年式
既走行距離    ：約３８，０００ｋｍ
排気量        ：１，５００ｃｃ
測定形態      ：回転数６００ｒｐｍにてアイドリング状態で３分間、マフラーの出口部分に測定器を設置して測定し、最も安定した計測値を採用した。
更に、回転数２０００ｒｐｍにてアイドリング状態で３分間、マフラーの出口部分に測定器を設置して測定し、最も安定した計測値を採用した。
測定機器        ：光明理化学工業社製  自動車排気ガステスタ
（製品名：UREX-5000V）
2.測定結果
下表３に示すように、本実施例にかかる燃焼効率改善具１０の装着することによって、燃焼効率改善具の装着前の濃度を１とした場合、一酸化炭素濃度が０．０９〜０．０４５、炭化水素濃度が０．４８〜０．５２にまで削減されることが判明した。
炭化水素燃料において燃料の燃焼効率が向上した場合、生成する一酸化炭素と炭化水素濃度は減少し、二酸化炭素と水の生成量が増大する。
従って、上記の結果は、燃料であるガソリンの燃焼効率が向上することによって、不完全燃焼で発生する一酸化炭素と炭化水素が減少したことを示している。
【００３６】
【表３】
2011190711.tif 000011
【００３７】
上記表３に示すように、マフラーに触媒入りフィルター等を装着しなくても、大きな清浄効果が得られるため、上記フィルター装着および交換等に要する費用が大幅に削減できると共に、大気環境改善の効果も大きく、非常に有用である。
【００３８】
以上の測定ケース１から測定ケース３の結果から明らかなように、本実施例にかかる燃焼効率改善具を用いることによって、既存の車両になんらの改造等を加えることなく、画期的な燃費改善効果を得られると共に、有毒な気体である一酸化炭素および炭化水素の発生が削減されるため、環境改善に対する効果が非常に大きく、またコストについても、エンジンやマフラーの改造を行う場合と比較して、大幅に削減することが可能となる。
【００３９】
なお、使用するトルマリン粉末は、リチアトルマリンと称される白色のものでも、ショールトルマリンと称される黒色のもののいずれであっても良く、また混入するカーボンの含有量によっても、適宜変更することが可能である。
また、基部の厚み、大きさ寸法、及び突出部の寸法については、エアクリーナケース内に配置しても、エアフィルター部及び蓋部を支障なく装着できる範囲であれば、適宜形態を変更しても本実施例と同様の作用及び効果を得ることが可能であり、設置に際しては、エアクリーナケース内の形状に合わせて複数に切断して載置しても良い。
更に、合成樹脂についても本実施例のポリプロピレン以外であっても、ポリエチレン等、型成形が容易であれば、他の種類の合成樹脂を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は自動車エンジンの燃焼効率を向上させる燃焼効率改善具であって、特にエンジルームのエアクリーナケース内に設置する燃焼効率改善具に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  燃焼効率改善具
１１  基部
１２  基部の当接面部
１３  突出部
１４  孔部
１５  載置面部
２０  エンジンルーム
２１  エアクリーナケース
２２  ボックス本体
２３  ボックス本体の内部底面部
２４  ボックス本体開口部
２５  フィルター部
２６  蓋部
４０  吸気改善具
４１  トルマリン微粉体
４２  アルミ箔
４３  吸気管
矢印Ａ  空気の流通方向