(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンの燃焼効率の向上においては、ススであるカーボンの発生が示すように、完全燃焼に対する課題は残されている。又、燃焼効率の低下により燃料消費率は徐々に低下して行き、排気ガスの有害成分は徐々に増加して行くのが現状である。そこで、この電磁波の透過を阻止することで、効果的に燃焼効率を向上させる電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤及び阻止方法を提供する。【解決手段】エンジン燃焼室内の爆発エネルギーは高エネルギー粒子になり、粒子が消滅する時に生じる電磁波は、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金の分子より小さい為、透過する。この電磁波の透過がエネルギー損失の要因の一つである。燃焼室１のシリンダーヘッドカバー２の表面全体に、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布する。外側からスプレーで吹き付ける方法を用い、成分の皮膜の形成によりエネルギー損失を阻止し、施工直後から大幅な燃焼効率の向上が達成できる。【選択図】図１
2008031974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと定着剤を加えた塗布剤。
【請求項２】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと尿素を加えた塗布剤。
【請求項３】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と定着剤を加えた塗布剤。
【請求項４】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素を加えた塗布剤。
【請求項５】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素５．０重量％から７．５重量％を加えた塗布剤。
【請求項６】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと定着剤を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバー。
【請求項７】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと尿素を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバー。
【請求項８】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と定着剤を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバー。
【請求項９】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバー。
【請求項１０】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素５．０重量％から７．５重量％を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバー。
【請求項１１】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと定着剤を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバーを有するエンジン。
【請求項１２】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと尿素を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバーを有するエンジン。
【請求項１３】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と定着剤を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバーを有するエンジン。
【請求項１４】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバーを有するエンジン。
【請求項１５】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素５．０重量％から７．５重量％を加えた塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバーを有するエンジン。
【請求項１６】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと定着剤を加えた塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジンの燃焼効率を上げる方法。
【請求項１７】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと尿素を加えた塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジンの燃焼効率を上げる方法。
【請求項１８】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と定着剤を加えた塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジンの燃焼効率を上げる方法。
【請求項１９】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素を加えた塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジンの燃焼効率を上げる方法。
【請求項２０】
水に塩化マグネシウム０．５重量％から５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％から５．０重量％と尿素５．０重量％から７．５重量％を加えた塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジンの燃焼効率を上げる方法。
【請求項２１】
電磁波遮蔽性の元素化合物を含む塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジンの燃焼効率を上げる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのエネルギー損失に関するものであり、エネルギー損失を防ぐことによって、効果的にエンジンの燃焼効率を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは化学エネルギーを熱エネルギーに変換して、動力となる力学エネルギーに変換する。この基本原理と構造に対して、部品精度の向上や電子制御技術の進歩による高性能化が成されてきた。燃焼効率の向上においても、各種センサーやエンジン・コントロール・コンピューターによる高精度な制御を行い、省燃費や低排出ガスに関する技術は年々進歩している。
【０００３】
例えば特開２００６−１４４５７３では、内燃機関において、燃料の気化不足を高精度に判定して燃焼効率の向上を図るものである。特開２００６−０５２６９７では、機関圧縮比を操作可能な内燃機関の圧縮比制御装置に関するものである。特開２００５−２１４０４０では、内燃機関の制御装置に関し特に筒内ガス流動の最適な制御装置に関するものである。その他多くの燃焼効率向上技術や燃費向上技術が開示されている。しかしながらエンジンのエネルギー損失を防ぐことにより、効果的に燃焼効率を向上させるものは開示されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンはエネルギー変換過程の多さから、必然的にエネルギー損失が多くなる。中でもエンジンの燃焼効率の向上においては、ススであるカーボンの発生が示すように、完全燃焼に対する課題は残されている。又、燃焼効率の低下により燃料消費率は徐々に低下して行き、排気ガスの有害成分は徐々に増加して行くのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は鋭意研究の結果、エンジンのエネルギー損失には、燃焼室内で起こる爆発エネルギーの電磁波が、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金、被服体の樹脂形成品やアルミ合金の分子より小さい為、透過することが要因の一つである事を見出した。
【０００６】
本発明で述べている電磁波とは、放射線のことであり、放射線の中でも透過力の強い種類のもので、爆発エネルギーの高エネルギー粒子が消滅するときに生じる波動のことである。この電磁波の透過がエネルギー損失部分に該当する。そして、この透過を遮蔽により阻止することで、効果的にエンジンの燃焼効率の向上が成し得ることも見出した。更なる鋭意研究とデータ分析により、適合する電磁波遮蔽性の元素化合物とその配合を割出し、この原理に基づく効果を検証した。以下、電磁波遮蔽性の元素化合物を電磁波遮蔽性物質と記す。
【０００７】
燃焼室内のエネルギー損失について、特にエンジンのピストンの動きに対して垂直方向で反発力のかかる、シリンダーヘッド部やシリンダーヘッドカバー部（別名タペットカバー）が、爆発エネルギーを強く受けることを物理的現象として考察した。その結果、電磁波の透過を阻止する最適な位置として、シリンダーヘッドカバー部に、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布する事が、効率の良い爆発エネルギー損失阻止方法となり得る。このエネルギー損失の要因となる電磁波の透過を遮蔽により阻止する為の、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤及び阻止方法を提供する。
【０００８】
本発明はシリンダーヘッドカバー表面全体に対して、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を吹き付け、均一に延ばしながら塗布する方法である為、簡単な施工方法で電磁波の透過を阻止し、施工直後から大幅な燃焼効率の向上が達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の塗布剤は以下の効果が認められる。まず、塗布直後よりエンジンのトルクが向上し、燃料消費率が向上する。車のエンジンに使用した場合の燃料消費率の向上は、実測平均で１５．８パーセント、最高で４２．５パーセントの向上を検証した。燃料消費率の向上は燃焼効率の向上を意味している。燃焼効率の向上によって、ススであるカーボンの減少と同時に、排出ガス成分の一酸化炭素、二酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素、粒子状物質の減少も達成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は爆発エネルギーの電磁波の遮蔽に適する電磁波遮蔽性物質として、塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムを使用する。珪酸ジルコニウムは微粉末であり、平均粒径は０．９μｍ〜１．１μｍ程度である。塗布剤の成分と配合、及び製造方法は電磁波遮蔽性物質に、塩化マグネシウム六水和物０．５重量％〜５．０重量％と珪酸ジルコニウム０．５重量％〜５．０重量％を使用する。定着剤として、尿素５．０重量％〜７．５重量％を使用する。溶剤にグリセリン１．０重量％〜３．５重量％を使用する。以上の成分を水７９．０重量％〜９３．０重量％に溶解又は分散させて用いることができる。溶剤のグリセリンは局方を使用した。
【００１１】
上記の成分範囲の理由として、塩化マグネシウム六水和物０．５重量％以下では、燃費向上率は低くなり、珪酸ジルコニウム０．５重量％以下でも、同様に燃費向上率は低くなった。又、塩化マグネシウム六水和物５．０重量％以上、及び珪酸ジルコニウム５．０重量％以上使用しても、燃費向上率に更なる向上は見られなかった。尿素の使用量は５．０重量％以下では定着力が弱くなり、７．５重量％以上使用しても更なる向上は見られず、１０．０重量％以上使用した場合は、電磁波遮蔽成分の効果を弱め燃料消費率の低下が見られた。グリセリンの使用量は、電磁波遮蔽性物質使用量と定着剤使用量に対し２０％以内が、混ざり易く適量である為この範囲内とした。
【００１２】
定着剤にはフッ素、又はフッ素樹脂が適していると思われるが、雨などの外的剥離要因が加わらない車のエンジンに関しては尿素が代用できる。定着方法はエンジンの熱を利用した定着で、水分の蒸発と共に定着する。
【００１３】
図１はエンジンの構造と外観の斜視図である。エンジンのメカニズムとして、同図に示す燃焼室１で混合気の爆発エネルギーが、ピストンを押し下げて動力を発生させる。この時、爆発エネルギーは高エネルギー粒子になる。この高エネルギー粒子が消滅する時に生じる電磁波は、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金、被服体の樹脂形成品やアルミ合金の分子より小さい為、透過する。この電磁波の透過がエネルギー損失に該当する。
【００１４】
特にエンジンのピストンの動きに対する垂直方向で反発力のかかる、エンジンのシリンダーヘッド部やシリンダーヘッドカバー部の透過率が高くなる。従って、エンジンのシリンダーヘッドカバー２（別名タペットカバー）に電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布することが、燃焼効率の向上に最も効果的である。施工性に関しても、シリンダーヘッドカバー２の表面への塗布作業は容易である。
【００１５】
塗布剤を図１で示すシリンダーヘッドカバー２の表面全体に、外側からスプレーで吹き付け、均一に延ばしながら塗布する方法を用い、隙間なく皮膜を形成する。この時に使用する塗布剤の使用量はシリンダーヘッドカバーの表面積により異なるが、約２０ｍｌ〜２５ｍｌである。この皮膜の形成によりエネルギー損失を阻止し、施工直後から大幅な燃焼効率の向上が達成できる。
【実施例】
【００１６】
〔実施例１：塗布剤の製造と使用方法〕
塗布剤の製造は、水８３．７５重量％に、電磁波遮蔽性物質の塩化マグネシウム六水和物３．７５重量％（和光純薬工業株式会社製）と平均粒径１．０μｍの珪酸ジルコニウム２．５重量％（中粉ハイテック株式会社製）、定着剤の尿素７．５重量％（宇部興産株式会社製）、溶剤のグリセリン２．５重量％（健栄製薬株式会社製）を加え攪拌して製造した。この塗布剤を５００ｍｌのスプレー容器に入れて使用した。塗布の際は、シリンダーヘッドカバー表面全体に塗布剤を吹き付け、ウエスで均一に延ばしながら塗布した。塗布剤は、エンジン１機に対し約２０ｍｌ〜２５ｍｌ使用した。
【００１７】
〔実施例２：電磁波測定〕
本発明の電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を、車のエンジンのシリンダーヘッドカバー表面全体に塗布し、電磁波の透過量を測定した。測定器は財団法人放射線計測協会の放射線測定器（貸出用）を使用した。測定器名は、はかるくん文部科学省で、製造者：富士電機株式会社，形式：ＮＨＬ１である。この測定器を使い塗布前と塗布後で検証した。
【００１８】
測定には、排気量２５００ｃｃターボエンジンを使用し、シリンダーヘッドカバーのほぼ中央部から約１ｃｍ上の所で測定した。エンジン回転数は８５０ｒ．ｐ．ｍ．のアイドリングと、２，０００ｒ．ｐ．ｍ．の常用回転数で測定した。塗布後の測定はエンジンの熱による成分定着後の測定である。測定値の単位はマイクロシーベルト毎時で１時間当たりの放射線量を表わす。
【００１９】
表１に示す電磁波の透過量の測定結果は、塗布後では、自然放射線測定値範囲内の数値まで減少し、完全に電磁波を遮蔽したことを実証した。尚、塗布前及び塗布後の車内での放射線測定値はエンジン回転数に関わらず０．０３４μｓｖ／ｈを示し、国内の自然放射線測定値の０．０２６μｓｖ／ｈ〜０．０５７μｓｖ／ｈの範囲内であった。
【００２０】
【表１】
2008031974.tif 000003
【００２１】
〔実施例３：燃費向上率の検証〕
本発明の電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を、車のエンジンのシリンダーヘッドカバー表面全体に塗布し、実施走行の結果を燃費データとして記載した。本データは、車の固体差、運転の個人差、走行条件、外気温度、の各条件が含まれた実走行データである。
【００２２】
車の個体差と運転の個人差については５台の複数台で検証した。走行条件については一回の走行が１０ｋｍ以内の街乗りと一回の走行が２００ｋｍ以上の長距離走行で検証した。
【００２３】
外気温度の条件については、１０℃前後の冬場ではエンジンの暖機までに、インジェクターの燃料噴射量が増加する為、燃費の面で不利な条件となり又、エンジンオイルの粘度が硬くなることによるフリクションロスの増加もあり、必然的に燃費の低下が生じる。外気温度が３０℃以上の夏場では、エアコンのコンプレッサーにエンジン出力が奪われるが、冬場より燃費の低下は少ない。以上の理由により外気温度１０℃前後の悪条件下と、外気温度２５℃前後の好条件下での、塗布前と塗布後の燃費データを比較採取した。
【００２４】
実施した車は、全てオートマチック・トランスミッション車である。下記表でディーゼルエンジンと記載したエンジン以外はガソリンエンジンである。表２と表３に示す一回の走行が１０ｋｍ以内の街乗りでの燃費向上率は、平均で１５．８パーセント向上した。表４に示す一回の走行が２００ｋｍ以上の長距離走行での燃費向上率は、最高で４２．５パーセント向上した。
【００２５】
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【００２６】
〔実施例４：排気ガス測定〕
本発明の電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を、平成５年式排気量２５００ｃｃガソリンターボエンジン車のシリンダーヘッドカバー表面全体に塗布し、排ガステスターで塗布前と塗布後の排気ガスデータを比較採取した。表５に示す測定結果は、ＣＯ（一酸化炭素）とＨＣ（炭化水素）共に明らかな排出量の減少が確認でき、電磁波遮蔽による排気ガス有害成分の大幅な削減を実証した。
【００２７】
【表５】
2008031974.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は車のエンジン内部の爆発エネルギーが高エネルギー粒子になり、粒子が消滅する時に生じる電磁波は、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金、被服体の樹脂形成品やアルミ合金の分子を透過することを見出した。この電磁波の透過によっておこるエネルギー損失を、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布する事によって遮蔽する。この遮蔽により、効果的に燃焼効率の向上が可能になることを実証した。この発明は省エネルギー技術に役立つほか、二酸化炭素排出量削減など地球温暖化対策技術に大きく貢献できる可能性を秘めている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】エンジンの構造と外観の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    燃焼室
２    シリンダーヘッドカバー
【図１】
2008031974.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月30日(2006.10.30)
【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】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと定着剤を加えたエンジンのエネルギ        ー損失阻止用塗布剤。
【請求項２】
水に塩化マグネシウムと珪酸ジルコニウムと尿素を加えたエンジンのエネルギー        損失阻止用塗布剤。
【請求項３】
請求項１または請求項２の塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバー。
【請求項４】
請求項１または請求項２の塗布剤を塗布したシリンダーヘッドカバーを有するエ        ンジン。
【請求項５】
請求項１または請求項２の塗布剤をシリンダーヘッドカバーに塗布して、エンジ        ンの燃焼効率を上げる方法。
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は鋭意研究の結果、エンジンのエネルギー損失には、燃焼室内で起こる爆発エネルギーの電磁波（表１）が、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金、被服体の樹脂形成品やアルミ合金を透過することが要因の一つである事を見出した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明で述べている電磁波とは、放射線のことであり、放射線の中でも透過力の強い種類のものである。この電磁波の透過がエネルギー損失部分に該当する。そして、この透過を遮蔽により阻止することで、効果的にエンジンの燃焼効率の向上が成し得ることも見出した。更なる鋭意研究とデータ分析により、適合する電磁波遮蔽性の元素化合物とその配合を割出し、この原理に基づく効果を検証した。以下、電磁波遮蔽性の元素化合物を電磁波遮蔽性物質と記す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
爆発エネルギーの電磁波の透過を阻止する位置として、エンジンのピストンの動きに対して反発力のかかる、シリンダーヘッドカバー部（別名タペットカバー）に電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布する事が、効率の良い爆発エネルギー損失阻止方法となり得る。このエネルギー損失の要因となる電磁波の透過を遮蔽により阻止する為の、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤及び阻止方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１はエンジンの構造と外観の斜視図である。エンジンのメカニズムとして、同図に示す燃焼室１で混合気の爆発エネルギーが、ピストンを押し下げて動力を発生させる。この時生じる電磁波は、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金、被服体の樹脂形成品やアルミ合金を透過する。この電磁波の透過がエネルギー損失に該当する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
特にエンジンのピストンの動きに対して反発力のかかる、エンジンのシリンダーヘッドカバー２（別名タペットカバー）に電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布することが、燃焼効率の向上に最も効果的である。施工性に関しても、シリンダーヘッドカバー２の表面への塗布作業は容易である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明は車のエンジン内部の爆発エネルギーによって生じる電磁波（表１）が、エンジン構造体の鋳物やアルミ合金、被服体の樹脂形成品やアルミ合金を透過することを見出した。この電磁波の透過によっておこるエネルギー損失を、電磁波遮蔽性物質を含む塗布剤を塗布する事によって遮蔽する。この遮蔽により、効果的に燃焼効率の向上が可能になることを実証した。この発明は省エネルギー技術に役立つほか、二酸化炭素排出量削減など地球温暖化対策技術に大きく貢献できる可能性を秘めている。