(57)【要約】【課題】内燃機関の吸気系に配置して安定して確実に燃焼効率の向上、有害ガスの低減を図ることができる内燃機関吸気系の空気改質装置を提供する。  【解決手段】内燃機関の吸気系の空気導入ダクト５に配置する内燃機関吸気系の空気改質装置において、マイナスイオン発生物質２が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板１が空気導入ダクト５中に配置され、多孔金属板１を挟む形でＮ極とＳ極が引き合う形にマグネット３が対向して配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関吸気系の空気導入ダクト中に配置される内燃機関吸気系の空気改質装置において、
マイナスイオン発生物質が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板が前記空気導入ダクト中に配置され、前記多孔金属板を挟む形でＮ極とＳ極が引き合う形にマグネットが対向して配置されていることを特徴とする内燃機関吸気系の空気改質装置。
【請求項２】
内燃機関吸気系の空気導入ダクト中に配置される内燃機関吸気系の空気改質装置において、
マイナスイオン発生物質が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板がエアーフィルターを空気流入側と空気流出側の双方面から挟み込む形で空気導入ダクト中に配置され、前記一方の多孔金属板と他方の多孔金属板にＮ極とＳ極が引き合う形にマグネットが対向して配置されていることを特徴とする内燃機関吸気系の空気改質装置。
【請求項３】
内燃機関吸気系の空気導入ダクト中に配置される内燃機関吸気系の空気改質装置において、
マイナスイオン発生物質が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板を蛇腹状に折ってなる筒が、筒の蛇腹の折曲線が空気導入ダクトの空気導入方向となるように空気導入ダクト内に装填され、空気導入ダクトの外部に前記多孔金属板を挟む形でＮ極とＳ極が引き合う形にマグネットが対向して配置されていることを特徴とする内燃機関吸気系の空気改質装置。
【請求項４】
対向して配置されたマグネットが磁性材料で連結されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の内燃機関吸気系の空気改質装置。
【請求項５】
多孔金属板が接地されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の内燃機関吸気系の空気改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気系に配置してエンジンに送り込む空気を改質することによって燃焼効率を向上させるとともに、排気ガス中の有害ガスを低減することができる内燃機関吸気系の空気改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃焼効率を向上させ、排気ガス中の有害ガスを低減させるために、エアクリーナ、エアダクト、スロットルボデー、インテーク・マニホールドからなるエンジンの吸気系において、エアクリーナ、エアダクト、スロットルボデーあるいはインテーク・マニホールドのうち少なくとも一つの内周面に、耐熱性塗料、トルマリン粉体及び金属粉粉体のゲル状混合物を塗布し乾燥してなるトルマリン含有層を形成することが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、燃焼効率の向上、有害ガスの低減を図るため、接着剤、金属粉及びトルマリン粉を混合してなり、配合割合が重量比で接着剤：金属粉：トルマリン粉＝１〜３：０．００５〜０．０５：０．５〜２からなる混合物をエンジンの吸気系の外表面に被覆するエンジン外表面被覆材が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
これらの混合物は、トルマリンがエンジンの熱や振動によりマイナスイオンや遠赤外線を発生させて空気を改質して燃焼効率を向上させるとともに、排気ガス中の有害ガスを低減させることができる。
【特許文献１】実用新案登録第３１０４８６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のトルマリン含有被覆層を利用する方式では、トルマリンを活性化させるエネルギーは、ボディやエンジンからの熱や振動、マイクロ波、あるいは燃焼室内部への吸込の風圧等を利用するものであるため、効果が安定せずに確実に燃焼効率の向上、有害ガスの低減を図ることができず、また、効果期間が安定しないという問題があった。
【０００６】
また、吸気系に多量の混合物を塗布して皮膜を形成する必要があったため、皮膜形成の作業に手がかかり、コスト高になっていた。
【０００７】
そこで、本願発明は、内燃機関の吸気系に配置して安定して確実に燃焼効率の向上、有害ガスの低減を図ることができる内燃機関吸気系の空気改質装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内燃機関吸気系の空気導入ダクト中に配置される内燃機関吸気系の空気改質装置であって、次の構成からなる。
【０００９】
（１）マイナスイオン発生物質が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板が前記空気導入ダクト中に配置され、前記多孔金属板を挟む形でＮ極とＳ極が引き合う形にマグネットが対向して配置されている内燃機関吸気系の空気改質装置。
【００１０】
（２）マイナスイオン発生物質が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板がエアーフィルターを空気流入側と空気流出側の双方面から挟み込む形で空気導入ダクト中に配置され、前記一方の多孔金属板と他方の多孔金属板にＮ極とＳ極が引き合う形にマグネットが対向して配置されている内燃機関吸気系の空気改質装置。
【００１１】
（３）マイナスイオン発生物質が塗布された非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板を蛇腹状に折ってなる筒が、筒の蛇腹の折曲線が空気導入ダクトの空気導入方向となるように空気導入ダクト内に装填され、空気導入ダクトの外部に前記多孔金属板を挟む形でＮ極とＳ極が引き合う形にマグネットが対向して配置されている内燃機関吸気系の空気改質装置。
【００１２】
本発明で使用する多孔金属板は、配置する吸気系の形状に応じて、吸入された空気を抵抗なくエンジンに送り込むため、空気が流通可能な、例えば金網板やパンチングメタルプレートを使用したり、蛇腹状の多孔金属板を筒状にして使用したりすることができる。なお、使用される多孔金属板は静電気が溜まるのを防止するために接地されなければならない。
【００１３】
多孔金属板にはトリウムを含む粉体、酸化チタンを含む粉体等のマイナスイオン発生物質、例えば、前記特許文献１，２に記載されている、耐熱性塗料、トルマリン粉体及び金属粉粉体の混合物、接着剤、金属粉及びトルマリン粉を混合してなり、配合割合が重量比で接着剤：金属粉：トルマリン粉＝１〜３：０．００５〜０．０５：０．５〜２からなる混合物を使用する。金属板への塗布は、金属板の片面あるいは両面、さらには空気の通過を妨げない程度に孔内面に被覆してもよい。
【００１４】
また、マグネットとしては、例えば、希土類磁石（ネオジウム系マグネット等）が適している。また、電磁コイルによるマグネットを利用することもできる。マグネットは空気の流通を妨げとならない形状、配置にする。
【００１５】
また、前後双方のＮ極・Ｓ極が引き合うマグネットは、磁性材料、例えば、２ｍｍ以上の厚みの純度の高い軟鉄鉄板で後ろ側から連結することによって、引き合うＮ極・Ｓ極の反対側の磁界の損失の無駄を小さくして、引き合うＮ極・Ｓ極の磁束を強くする効果を最大限に活かせる構造となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、従来のマイナスイオン発生物質に供給されるエネルギーがボディやエンジンからの熱や振動、マイクロ波、あるいは燃焼室内部への吸込の風圧等であったためにマイナスイオン発生物質へのエネルギー供給が安定していなかった条件を改善して、マイナスイオン発生物質をＮ極とＳ極で挟む形に配置し、マグネットによって金属板に発生させた渦電流を利用することで安定的にエネルギーを得ることができる。その結果、マイナスイオン発生物質に確実にエネルギーを与えてマイナスイオンにより空気を改質して燃焼効率を向上させるとともに、排気ガス中の有害ガスを低減させることができる。
【００１７】
また、マイナスイオン発生物質を金属板に塗布するだけなので、吸気系に多量の混合物を塗布する従来の方式に比べて、皮膜形成の作業に手間がかからなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１（ａ）は本発明の空気改質装置の実施例１を示す概略断面図、（ｂ）はエンジンの吸気系に組み込んだ状態を示す概略断面図である。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、非磁性且つ導電性を有する空気流通可能な多孔金属板１として、アルミ製のパンチングメタルプレートを使用する。パンチングメタルの両面にはマイナスイオン発生物質２、例えば、特許文献２に記載された接着剤：金属粉：トルマリン粉＝１〜３：０．００５〜０．０５：０．５〜２であるエンジン外表面被覆材が塗布される。
【００２１】
マイナスイオン発生物質２が塗布された多孔金属板１には、ネオジウム系のマグネット３が、Ｎ極とＳ極が引き合う形で対向して配置される。対向するマグネット３は軟鉄鉄板４で連結して引き合うＮ極・Ｓ極の磁束を強くする。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、エンジンの吸気系の空気導入ダクト５の途中にＮ極とＳ極が引き合う形で対向してマグネット３が固定された多孔金属板１を配置する。この構成により、空気導入ダクト５を流れる空気は、マイナスイオン発生物質２に確実にエネルギーが与えられて発生したマイナスイオンにより改質されて燃焼効率を向上させるとともに、排気ガス中の有害ガスを低減させることができる。
【実施例２】
【００２３】
図２（ａ）は本発明の空気改質装置の実施例２を示す概略断面図、（ｂ）はエンジンの吸気系に組み込んだ状態を示す概略断面図である。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、パンチングメタル１の両面には、実施例１と同様に、マイナスイオン発生物質２として特許文献２に記載された金属粉：トルマリン粉＝１〜３：０．００５〜０．０５：０．５〜２であるエンジン外表面被覆材が塗布される。
【００２５】
図２（ｂ）及び（ｃ）において、蛇腹状のフィルター片６を収納したエアーフィルター７は、その空気流入側及び空気流出側がそれぞれアルミ製のパンチングメタルプレート１により挟まれてサンドイッチ構造に形成される。
【００２６】
２枚の多孔金属板１には、ネオジウム系のマグネット３が、Ｎ極とＳ極が引き合う形で対向して配置される。対向するマグネット３は軟鉄鉄板４で連結される。
【００２７】
図２（ｄ）に示すように、エンジンの吸気系に空気流路となる空気導入ダクト５の途中に多孔金属板１で挟んだエアーフィルター７を配置する。
【００２８】
実施例２について、燃焼効率及び排気ガスの有毒ガスについて試験した。
【００２９】
試験は、ニッサングローリア  型式Ｅ−Ｙ３３  ＶＧ２０，排気量１．９９Ｌの車について実施した。
【００３０】
表１に空気改質装置を組み込まない比較例１と本実施例の空気改質装置を組み込んだ試験例１〜４の燃焼効率について示す。図３は表１の燃焼効率の結果を示すグラフである。
【表１】
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【００３１】
表１及び図３に示されるとおり、空気改質装置を使用しない比較例に比べて、本発明の空気改質装置を組み込んだ実施例では、燃焼効率が向上していることが分かる。
【００３２】
表２に空気改質装置を組み込まない比較例と本実施例の空気改質装置を組み込んだ試験例について有害ガスの測定結果を示す。図４は表２のＣＯ濃度及びＨＣ濃度の測定結果を示すグラフである。
【表２】
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【００３３】
表２及び図４に示されるとおり、空気改質装置を使用しない比較例２に比べて、本発明の空気改質装置を組み込んだ試験例５では、有毒ガスが大幅に低減していることが分かる。
【実施例３】
【００３４】
図５（ａ）は蛇腹状の多孔金属板の斜視図、（ｂ）は蛇腹状の多孔金属板からなる筒の斜視図である。図６（ａ）は断面円形の空気導入ダクトに配置した例の斜視図、（ｂ）は断面図である。図７（ａ）は断面四角形の空気導入ダクトに配置した例の斜視図、（ｂ）は断面図である。
【００３５】
本実施例は、車種やメーカーによって空気導入ダクトの断面形状が異なるため、これに対応するためのものである。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、非磁性且つ導電性を有する多孔金属板１を曲げ加工して蛇腹状に形成した後、多孔金属板１の両面にマイナスイオン発生物質（図示せず）を塗布する。次いで、図６及び図７に示される空気導入ダクトの断面形状に合わせて蛇腹の折曲部に直交する方向に曲げて筒８を形成する。
【００３７】
得られた筒８は、蛇腹の折曲部９がエアダクト５の管軸方向と平行となるように装填される。
【００３８】
空気導入ダクト５の外部には多孔金属板１の筒８を挟んでＮ極とＳ極が引き合う形に対向してマグネット３が配置される。対向するマグネット３は軟鉄鉄板４で連結される。
【００３９】
本実施例においても、マイナスイオン発生物質に確実にエネルギーを与えて燃焼効率を向上させるとともに、排気ガス中の有害ガスを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は本発明の空気改質装置の第１実施例を示す概略断面図、（ｂ）はエンジンの吸気系に組み込んだ状態を示す概略断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の空気改質装置の実施例２を示す概略断面図、（ｂ）はエンジンの吸気系に組み込んだ状態を示す概略断面図である。
【図３】表１の燃焼効率の結果を示すグラフである。
【図４】表２のＣＯ濃度及びＨＣ濃度の測定結果を示すグラフである。
【図５】（ａ）は蛇腹状の多孔金属板の斜視図、（ｂ）は蛇腹状の多孔金属板からなる筒の斜視図である。
【図６】（ａ）は断面円形の空気導入ダクトに配置した例の斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図７】（ａ）は断面四角形の空気導入ダクトに配置した例の斜視図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：多孔金属板        ２：マイナスイオン発生物質
３：マグネット        ４：軟鉄鉄板
５：空気導入ダクト    ６：フィルター片
７：エアーフィルター  ８：筒
９：折曲部
【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】
2008075579.tif 000009
【図６】
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【図７】
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