(57)【要約】【課題】排気ガス中の粒子状物質量を減らす。【解決手段】銅板１は銅含有量が９９％の純銅板で、縦５０ｍｍ、横５００ｍｍ、厚み０．３ｍｍの長方形状のものであり、これに直径８ｍｍの孔２を、略規則的に穿設し、これをジグザグ状に折り曲げた銅板を自動車の排気管４の中に配置する。配置密度は、小さい（粗密度）場合は黒煙微粒子の除去効果が少なくなり、大きい（過密度）場合は排気ガスの流出が悪くなり、エンジンストップの原因になる。銅線を素材とするメッシュ構造の網状体を巻き回してもよい。【選択図】　図２
2004138044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅板に孔又は溝を所定間隔で穿設し、これを折り曲げて排ガス通路に配置することを特徴とする、排気ガス中の微粒子除去装置。
【請求項２】
銅板面積に対して孔又は溝の面積が略７０％であることを特徴とする請求項１記載の排気ガス中の微粒子除去装置。
【請求項３】
孔又は溝が多数形成された銅構造物を排ガス通路に配置することを特徴とする排気ガス中の微粒子除去装置。
【請求項４】
銅線を素材とするメッシュ構造の網状体を巻き回して、これを排ガス通路に配置することを特徴とする排気ガス中の微粒子除去装置。
【請求項５】
排気ガスの通路が、自動車用のマフラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のいずれかの排気ガス中の微粒子除去装置。
【請求項６】
銅板に孔又は溝を所定間隔で穿設し、これを折り曲げて排ガス通路に配置することを特徴とする燃費向上装置。
【請求項７】
銅板面積に対して孔又は溝の面積が略７０％であることを特徴とする請求項６記載の燃費向上装置。
【請求項８】
孔又は溝が多数形成された銅構造物を排ガス通路に配置することを特徴とする燃費向上装置。
【請求項９】
銅線を素材とするメッシュ構造の網状体を巻き回して、これを排ガス通路に配置することを特徴とする燃費向上装置。
【請求項１０】
排気ガスの通路が、自動車用のマフラーであることを特徴とする請求項６乃至請求項９記載のいずれかの燃費向上装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車等の排気管マフラーに取り付ける銅板又は銅構造物を用いた排気ガス中の微粒子除去装置、及び、燃費向上装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル車（軽油）などで整備の悪い車は、黒煙を出して道路にまき散らし、道路周辺の空気等を汚染している。クルマのユーザーは、クルマを維持するために１〜３年毎に車検を受けるが、それらの排ガス中の黒煙排出量を車検時に測定し、黒煙排出量が所定量より多い車は、修理しないと車検が通らないように法律で規制している。
【０００３】
排ガス中の黒煙排出量の測定は、車検整備のできる工場で整備士により行われる。測定方法の内容を簡単に説明すると、マフラーの出口に、黒煙測定器の採取用ノズルを取り付け、アクセルを最高回転数まで上げ、その時の黒煙を白いろ紙を通して付着させ、汚れ具合を測定器で測る。白い状態が０％で、黒く汚れていくと１００％に近づく。３回繰り返し平均値を出す。平均値が５０％以下ならば合格である（平成６年規制以前の登録車の場合）。
【０００４】
上記排ガスの黒煙を除去する装置は、種々発明されている。例えば、インターネット上のＩＰＤＬ（特許庁電子情報図書館）の簡易詮索において、「車」、「黒煙」、「除」の組み合わせ検索をすると、６０件余の特実公報がヒットする（平成１４年０８月１１日現在）。
【０００５】
その内、例えば、特許文献１には、排気ガス通路に触媒室を設ける技術が示されており、また、特許文献２には、排気ガス通路に水等液体触媒室を設ける技術が示されている。しかしながら、これらの技術は大掛かりな装置となるばかりでなく、排気抵抗が大きくなり、エンジンの馬力の低下に繋がるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１―１５２８３９号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２００１―１０４７３５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、前記のような従来の問題を解決するために、先願考案として実願平１０−６１３６号を既に提案している。この先願考案は排気管に銅触媒を配置させたものであるが、本発明は、更に改良を加えたもので、排気管内での複雑なトルネード（竜巻）現象を引き起こさせることで、排気抵抗を極力抑えながら黒煙の微粒子を円滑に捕捉するようにしたことにある。
更に、本発明の課題は、自動車等の内燃機関の燃費の大幅な向上を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記本発明の課題の達成のために、本発明は下記の手段を講じた。即ち、
請求項１に係る銅構造物は、銅板に孔又は溝を所定間隔で穿設し、これを折り曲げて排ガス通路に配置することを特徴とする。
請求項２に係る銅構造物は、上記手段において、銅板面積に対して孔又は溝の面積が略７０％であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る銅構造物は、孔又は溝が多数形成された銅構造物を排ガス通路に配置することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る銅構造物は、銅線を素材とするメッシュ構造の網状体を巻き回して、これを排ガス通路に配置することを特徴とする。
請求項５に係る銅構造物は、上記いずれかの手段に加えて、排気ガス通路が、自動車用の排気管であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る燃費向上装置は、銅板に孔又は溝を所定間隔で穿設し、これを折り曲げて排ガス通路に配置することを特徴とする。
請求項７に係る燃費向上装置は、上記手段に加えて、銅板面積に対して孔又は溝の面積が略７０％であることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る燃費向上装置は、孔又は溝が多数形成された銅構造物を排ガス通路に配置することを特徴とする。
請求項９に係る燃費向上装置は、銅線を素材とするメッシュ構造の網状体を巻き回して、これを排ガス通路に配置することを特徴とする。
請求項１０に係る燃費向上装置は、請求項６乃至請求項９記載のいずれかの燃費向上装置において、排気ガスの通路が、自動車用のマフラーであることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
【実施形態１】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態１を詳細に説明する。図１は本発明に係かる実施形態１の展開図、図２は同実施形態１の基本形状を示す部分斜視図、図３は使用形態の側面図、図４は同使用形態の一部を切り欠いた斜視図、図５は同実施形態の別例の側面図、図６は試験結果の説明図で、未使用（Ａ）と使用時（Ｂ）を示す。
【００１５】
（銅板について）
本実施形態に用いる銅板は、銅含有量が９９％の純銅板が望ましい。銅板１は、縦５０ｍｍ、横５００ｍｍ、厚み０．３ｍｍの長方形状のもの（図１参照）であり、これに直径８ｍｍの孔２を、略規則的に穿設したものである。即ち、当初の上記銅板の面積１００に対して、孔面積の合計が７０となるように打ち抜き加工等の手段により穿設する。
【００１６】
また、折曲げ線の間隔は、排気管の径にもよるが、排気管の半径が５０ｍｍのものに対して、略４８ｍｍとしている。上記銅板１を穿孔した後、図２に示すように、山形状折曲げ線３ａと谷形状折曲げ線３ｂとを交互に形成させてジグザグ状に折り曲げる。この折曲げ部は、必ずしも鋭角状にする必要はなく、適宜湾曲状であっても良い。
【００１７】
（銅構造物Ｃ）
上記図２に示すようなジグザグ状の銅板を、図３に示すように、排気管４の中に配置する。配置密度は、小さい（粗密度）場合は黒煙微粒子の捕捉効果が少なくなり、大きい（過密度）場合は排気ガスの流出が悪くなり、エンジンストップの原因になる。
【００１８】
また、銅構造物Ｃを排気管に配置するに当たっては、図５に示すように、大径のものＣａと小径のもの符号Ｃｂとを同心円的に二重又はそれ以上に配置してもよい。また、この場合に、大径のものＣａと小径のものＣｂとの間に、両銅板を支持させるための別の銅板（図外）を配置しても良い。なお、銅構造物Ｃは、銅板の折曲げ体、網状体の外、他の構造体であってもよい。
【００１９】
本発明品は、図４に示すように、排気管４内に銅構造物Ｃを配置し、固定具５を用いて固定した上実用に供するが、次に使用状態のものの黒煙微粒子の除去効果を試験した試験例を説明する。
【００２０】
（試験方法について）
排ガスの黒煙を測定する方法は、車検整備のできる工場で整備士により行われている。マフラーの出口に、黒煙測定器の採取用ノズルを取り付け、アクセルを最高回転数まで上げ、その時の黒煙を白い、ろ紙を通して付着させ、汚れ具合を測定器で測る。白い状態が０％で、黒く汚れていくと１００％に近づく。３回繰り返し平均値を出す。
【００２１】
今回の試験例１，２においては、試験場所は東京都八王子市の飯室自動車修理工場で行った。試験継続時間（排気時間）を２５分とし、測定対象物は黒煙（濃度）である。試験に供した銅板は厚み０．３ｍｍ、孔２の割合（面積）は７０％（従って、銅板部分３０、孔部分７０である。）
【００２２】
【試験例１】試験日：平成１４年４月２３日
試験に用いた車：三菱キャンター、ディーゼルエンジン車　３０００ｃｃ
結果について
試験項目　　　　　未装着　　　　　　　　　　　　　装着
黒煙量　　　　４７％（図６（Ａ）参照）　　　３５％（図６（Ｂ）参照）
したがって、黒煙量は、１２ポイント減少したことになる。
【００２３】
【試験例２】
試験日：平成１４年７月２９日
試験に用いた車：普通自家用ディーゼルエンジン工作車　　燃料：軽油
結果について
試験項目　　　　　未装着　　　　　　　　　　　　　装着
黒煙量　　　　　　１４％　　　　　　　　　　　　１０％
したがって、黒煙量は、４ポイント減少したことになる。
【００２４】
【実施形態２】
次に実施の形態２について図７から図１０を用いて説明する。図７は同実施形態２の縦断面図であり、図８は同実施形態２の背面図（排気側からみた図）であり、図９は同実施形態２の説明図、図１０は同実施形態２の側面図である。なお、実施例２の説明において、実施例１と同一部材には同一符号が付し、その詳細については省略し、相違する部分のみ説明することとする。
【００２５】
実施形態１の銅構造物Ｃにおいて、その排気の入口側に出口に向かって円錐状に傾斜を持たせる。具体的には、中心部には所定長さの多孔内管６を形成し、該多孔内管６の外周面に実施形態１と同様の銅構造物Ｃ’を配置する。この銅構造物Ｃ’の排気ガスの入口側縁部は外周になるほど後退するように傾斜部７が形成されている。また、この銅構造物Ｃ’の排気ガスの出口側縁部には、銅構造物Ｃ’の多孔支持板８が配置され、該多孔支持板８は支持外管９に溶接されている。この多孔支持板８には、図８，９に示すように通気用の孔８’が多数穿設されている。また、支持外管９の外周面には、マフラーへの取付ネジ１０が形成されている。
上記のように構成することで、マフラーに、上記装置をマフラー製造時に、或いは、マフラーに対して後付けで装着することで、使用燃料の燃費を大幅に向上させることができるに至った。　以下、その燃費改善例に関して実験を行ったので報告する。
【００２６】
【実験例３】
自家用車を持つモニター７人に協力をお願いして、実際に走行してもらい、燃費実験を行った。結果は下記の表の通りである。
【００２７】
【表１】
2004138044.tif 000003
【００２８】
実験結果からどの車種でも装着することにより２０〜６０％増しで燃費が良くなったことがわかる。また、実験者達は口を揃えて燃費の伸びに驚き、力強い加速も実感できると好評だった。
【００２９】
なお、実施形態２において、多孔支持板８又は／及び支持外管９を銅合金を素材とすることで、一層の排ガス浄化・燃費向上が期待される。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によると、本発明を排気ガス，特に、ディーゼルエンジン車に適用することで、排ガス中の粒子状物質を飛躍的に減少させることができるに至った。また、上記試験において、エンジン出力の低下は認められず、むしろ、エンジン出力の向上が認められた。また、二酸化炭素の低減にも好影響があるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係かる実施形態１の展開図。
【図２】同実施形態１の基本形状を示す部分斜視図。
【図３】同使用形態の側面図。
【図４】同使用形態の一部を切り欠いた斜視図。
【図５】同実施形態の別例の側面図。
【図６】試験結果の説明図で、未使用（Ａ）と使用時（Ｂ）を示す。
【図７】同実施形態２の縦断面図。
【図８】同実施形態２の背面図（排気側からみた図）。
【図９】同実施形態２の説明図。
【図１０】同実施形態２の側面図。
【符号の説明】
Ｃ・・・銅構造物　　　Ｃａ・・・（小径の）銅構造物
Ｃｂ・・・（大径の）銅構造物　　Ｃ’・・・銅構造物（実施形態２）
１・・・銅板　　　２・・・孔
３ａ・・・山形状折曲げ線　　　３ｂ・・・谷形状折曲げ線
４・・・排気筒　　　　　　　　５・・・固定具
６・・多孔内管　　７・・傾斜部
８・・多孔支持板　　８’・・孔
９・・支持外管　　　１０・・取付ネジ
【図１】
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【図２】
2004138044.tif 000005
【図３】
2004138044.tif 000006
【図４】
2004138044.tif 000007
【図５】
2004138044.tif 000008
【図６】
2004138044.tif 000009
【図７】
2004138044.tif 000010
【図８】
2004138044.tif 000011
【図９】
2004138044.tif 000012
【図１０】
2004138044.tif 000013