(57)【要約】【課題】従来の触媒技術や、尿素ＳＣＲ技術などによらずに内燃機関の燃焼効率を改善するとともに大気汚染物質の排出量を削減することができる環境技術を提供する。【解決手段】ラドンガスを生成する微粉末状にしたラジウム含有鉱石３を塗布した改質シート部材１を、内燃機関における吸入行程で燃焼室７内に空気を導入するための吸気管５の管内壁適所に貼付する。内燃機関における吸入行程で燃焼室内に空気を供給する吸気管５の管内壁に、ラドンガスを生成する微粉末状ラジウム含有鉱石９を薄い層状をなすように塗着形成した。【選択図】図３
2017072090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関における吸入行程で燃焼室内に空気を導入するための吸気管の管内壁適所に貼付して使用する吸入空気を改質する改質シート部材であって、当該シート部材はラドンガスを生成する微粉末状にしたラジウム含有鉱石を塗布したシートであることを特徴とする吸気管に貼付する改質シート部材。
【請求項２】
内燃機関における吸入行程で燃焼室内に空気を供給する吸気管の管内壁適所に、ラドンガスを生成する微粉末状にしたラジウム含有鉱石を薄い層状をなすように塗着形成したことを特徴とする内燃機関における吸気管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の燃焼効率を改善するとともに大気汚染物質の排出量を削減することができる吸気管に貼付する改質シート部材及び内燃機関における吸気管に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの内燃機関から排出される排気中には、窒素酸化物（ＮＯｘ）や一酸化炭素（ＣＯ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）などの有害物質が多量に含まれており、これらを除去ないし低減するための様々な環境技術が提案されている。
その一つに、触媒を排出ガスの流路中に付設し、排出ガス中に含まれる有害成分を浄化する排出ガス浄化技術が知られている。また、下記の特許文献１に示されているようにアンモニアが窒素酸化物と化学反応することで窒素と水に還元されることを利用した尿素ＳＣＲ技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３４６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した触媒を用いる浄化技術の場合は、白金（Ｐｔ）やロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）などが触媒成分として主に用いられるが、これらレアメタルは高価であると共に次第に入手困難になるという問題点がある。
また、特許文献１に開示された尿素ＳＣＲ技術に基づく浄化技術の場合は、内燃機関における排気通路の上流側に前段酸化触媒部を設けると共に、排出ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニアで還元するためのＳＣＲ触媒部と、アンモニアを除去するための後段酸化触媒部とを併設しなければならず処理装置が大掛かりとなって自動車用としては実用性に欠けるという問題点がある。
【０００５】
本発明者は、高価な触媒や、大掛かりな処理装置を何ら必要とせずに大気汚染物質の排出量を経済的に有利に削減することができる技術を開発すべく鋭意研究した結果、元素記号Ｒａのラジウムがアルファ崩壊して生成する希ガスとしてのラドンに着目し、ラドンガスを含んだ空気を内燃機関の燃焼室内に導入して燃油とともに燃焼させると、排出ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）や一酸化炭素（ＣＯ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）などの有害物質濃度が低下することを見い出して本発明をなすに至った。
【０００６】
したがって、本発明は前記した従来の触媒技術や、尿素ＳＣＲ技術などによらずに内燃機関の燃焼効率を改善するとともに大気汚染物質の排出量を削減することができる環境技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の構成を詳述すれば、請求項１係る発明は、内燃機関における吸入行程で燃焼室内に空気を導入するための吸気管の管内壁適所に貼付して使用する吸入空気を改質する改質シート部材であって、当該シート部材はラドンガスを生成する微粉末状にしたラジウム含有鉱石を塗布したシートであることを特徴とする吸気管に貼付する改質シート部材である。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、内燃機関における吸入行程で燃焼室内に空気を供給する吸気管の管内壁適所に、ラドンガスを生成する微粉末状にしたラジウム含有鉱石を薄い層状をなすように塗着形成したことを特徴とする内燃機関における吸気管である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によった場合は、改質シート部材の裏面側に粘着剤あるいは接着剤を塗布しておいてインテークマニホールドの管内壁適所に、微粉末状のラジウム含有鉱石が表面側となるようにして貼着して用いることができ、インテークマニホールドを通過する空気は改質シート部材から放出されるラドンガスを含んで、燃焼室内に供給され、燃油とともに完全燃焼して窒素酸化物（ＮＯｘ）や一酸化炭素（ＣＯ）、非メタン炭化水素（ＮＭＨＣ）などの有害物質の生成を抑止することができる。
【００１０】
また、前記した改質シート部材によらずに、インテークマニホールドの管内壁適所に、ラドンガスを生成する微粉末状にしたラジウム含有鉱石を薄い層状をなすように塗着形成することによっても前記と同様の効果を得ることができる。
【００１１】
改質シート部材を貼着する手段またはインテークマニホールドの管内壁に直接微粉末状にしたラジウム含有鉱石を塗布する手段の何れによった場合でも、燃焼効率が改善することにより自動車の走行距離も良好となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る改質シート部材の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す改質シート部材の一部拡大断面図である。
【図３】吸気管の内壁適所に本発明に係る改質シート部材を貼着したときの概略説明図である。
【図４】吸気管の内壁適所に微粉末状のラジウム含有鉱石を薄い層状をなすように形成したときの概略説明図である。
【図５】吸気管の内壁に本発明に係る改質シート部材を適用しなかったときの燃焼室の状態を示す写真である。
【図６】吸気管の内壁に本発明に係る改質シート部材を適用したときの燃焼室の状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的構成を図示の実施形態に基づき詳細に説明する。
なお、以下に示す実施形態は、本発明に係る改質シート部材及び内燃機関における吸気管の一例を示すものであって、本発明は以下の構成に限定されるものではない。
特に実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎないものである。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは説明を明確にするために誇張していることがある。
【００１４】
図１は本発明に係る改質シート部材の一実施形態を示す斜視図、図２は当該改質シート部材の一部拡大断面図であり、図中１は改質シート部材の全体を示す。当該改質シート部材１はポリエチレンテレフタレート樹脂製の薄いシート基材２の何れか一方の面に、２〜１０μ程度の微粉末状に粉砕したラジウム含有鉱石３を、スクリーン印刷などの際に主に用いるメジウム（Ｍｅｄｉｕｍ）を介して均一の厚さとなるように塗着して構成したものである。
なお、シート基材２の他方の面には、内燃機関におけるインテークマニホールドの内壁に貼着するための接着剤ないし粘着剤を薄く塗布し、その表面に剥離紙４を取付けてある。
【００１５】
図示の実施形態では、シート基材２は一辺の長さを約５５ｍｍとした方形状にしたものを用いているが、シート基材２は方形状のものに限らず、長方形状、円形状、楕円形状など任意の形状とすることができる。また、方形状とした場合であっても内燃機関におけるインテークマニホールドの内壁に貼着するのに支障がない限り一辺の長さを３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の範囲内で自由に設定することができる。
【００１６】
図３は吸気管（インテークマニホールド）５の内壁に改質シート部材１を貼着したときの概略説明図であり、改質シート部材１に形成してある接着剤層ないし粘着剤層から前記剥離紙４を取り去り、吸気管５の開口となっている空気取り入れ口６から少し奥まったところの底部に、改質シート部材１を接着ないし粘着させて使用する。
【００１７】
図３に示す実施形態の場合、吸気管５の空気取り入れ口６から吸気管５内に導入された空気は、改質シート部材１の表面に塗布してある微粉末状ラジウム含有鉱石３から放出されるラドンガスが混ざり、ラドンガスが含まれた燃焼用の空気は図示しないバルブを介して燃焼室７内に供給され、燃油とともに燃焼し、排出ガスは排気管８を介して外部に放出される。
【００１８】
本発明に係る改質シート部材１を適用した内燃機関から排出された排気中の成分と、これを適用しない内燃機関から排出された排気中の成分とを比較したところ、次表のとおりの結果が得られた。
なお、実験に使用したのは排気量１９９７ｃｃのガソリンエンジンを搭載した普通乗用車である。また、インテークマニホールドの管内壁に貼着した改質シート部材１は一辺の長さを約５５ｍｍとした方形状のシート基材２に平均粒径４μ前後の微粉末状ラジウム含有鉱石を約１ｇ均一に塗布させたものを用いた。
【００１９】
【表１】
2017072090.tif 000003
【００２０】
上記のとおり、本発明に係る改質シート部材１を適用した内燃機関から排出された排気の場合、ＣＯ（一酸化炭素）で０．４５ｇ／Ｋｍ、率にして約２７％の削減が可能となった。また、ＮＭＨＣ（非メタン炭化水素）は０．０４５ｇ／Ｋｍ、率にして約３１％の削減が可能となった。さらに、ＮＯｘ（窒素酸化物）は０．０１ｇ／Ｋｍ、率にして約１０％の削減が可能となった。
【００２１】
また、本発明に係る改質シート部材１を適用した内燃機関と、これを適用しない内燃機関の燃費性能を比較したところ、次表のとおりの結果となった。
なお、実験に使用したのは前記と同じ普通乗用車であり、使用した試料および適用した箇所も前記と同様である。
【００２２】
【表２】
2017072090.tif 000004
【００２３】
上記のとおり、本発明に係る改質シート部材１を適用した場合は、低速走行となる市街道路でリッター当り０．３Ｋｍ、高速道路でリッター当り０．８８Ｋｍの改善がみられた。
【００２４】
図５は吸気管の内壁に本発明に係る改質シート部材を適用しなかったときの燃焼室の状態を示す写真であり、シリンダー回りに不完全燃焼の際に生ずるカーボンなどの汚れが顕著となっている。これに対し、図６に示す吸気管の内壁に本発明に係る改質シート部材１を適用したときの燃焼室の状態を示す写真によれば、シリンダー回りの汚れがきわめて少なく燃焼が良好に行われたことが明らかである。
【００２５】
このように、インテークマニホールドの管内壁に、微粉末状ラジウム含有鉱石３を塗布した改質シート部材１を適用することにより、燃焼室内に供給される空気中にラドンガスを含ませることができ、内燃機関の燃焼効率が改善するとともに大気汚染物質の排出量を削減することが可能となった。
また、本発明に係る改質シート部材１は吸気管５の空気取り入れ口６を利用して簡単にインテークマニホールドの管内壁面に取付けることができ、既存の自動車に改造を何ら加える必要がなく、作業性がきわめて良好である。
【００２６】
次に、図４に示す実施形態は、吸気管５の管内壁適所に、ラドンガスを生成する微粉末状ラジウム含有鉱石９を薄い層状をなすように合成樹脂バインダーなどを介して塗着形成したものである。この実施形態によった場合にも、吸気管５の空気取り入れ口６からインテークマニホールド内に導入された空気は管内壁に形成してある微粉末状ラジウム含有鉱石９の塗着層から生成されるラドンガスを取り込むことになり、ラドンガス含有の空気が燃焼室内に供給されて前記と同様の効果を奏することができる。
【００２７】
なお、高分子材料によって作製されるインテークマニホールドの場合であれば、高分子材料中に微粉末状ラジウム含有鉱石を他の添加剤とともに配合してコンパウンドとなし、これを射出成形などで吸気管に成形して前記と同様の効果を得ることも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１：改質シート部材
２：シート基材
３：微粉末状ラジウム含有鉱石
４：剥離紙
５：吸気管
６：空気取り入れ口
７：燃焼室
８：排気管
９：微粉末状ラジウム含有鉱石
【図１】
2017072090.tif 000005
【図２】
2017072090.tif 000006
【図３】
2017072090.tif 000007
【図４】
2017072090.tif 000008
【図５】
2017072090.tif 000009
【図６】
2017072090.tif 000010