(57)【要約】【課題】空気と燃料との混合気の完全燃焼を助け、排気ガスのクリーン化が図られるラジエータ用の添加剤を提供することにある。【解決手段】最大でナノメートル単位の粒径とした炭素系半導体素材及び陰イオン鉱石のパウダーと光触媒二酸化チタンパウダーとの混合物からなる構成としたラジエータ用の添加剤。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）最大でナノメートル単位の粒径とした炭素系半導体素材及び陰イオン鉱石のパウダーのナノメートルコロイド状水溶液と、光触媒二酸化チタンパウダーのナノメートルコロイド状水溶液とポリプロピレングリコールとの混合物からなることを特徴とするラジエータ用排気ガス削減添加剤。
（２）ナノメートル単位の粒径炭素系半導体素材のパウダーを水の分子に入れて液体化したものとナノメートル単位の粒径とした陰イオン鉱石のパウダーのナノメートルコロイド状水溶液と二酸化チタンのナノメートルコロイド状水溶液とポリプロピレングリコールとの混合物からなることを特徴とするラジエータ用排気ガス削減添加剤。
（３）前期炭素系半導体が無機ゲルマニウム炭素であることを特徴とする請求項１又は２記載のラジエータ用添加剤
（４）前期  陰イオン鉱石がトリウム系鉱石であることを請求項１又は２記載のラジエータ用添加剤
（５）前期  光触媒二酸化チタンであることを特徴とする請求項１又は２記載のラジエータ用添加剤。
（６）前期  陰イオン鉱石がトリウム系鉱石パウダー及び光触媒二酸化チタンパウダーであるあることを特徴とする請求項１又は２記載のラジエータ用添加剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明はラジエータ用触媒、更に詳しくは、内燃機関の環境負荷低減のラジエータ用添加剤である。
【背景技術】
【０００２】自動車などの内燃機関は、使用年数が長くなるにしたがってエンジンの圧縮、圧力（コンプレッション）が低下することで燃費が悪くなるとともに、未燃焼ガスの増大化、パワーダウン、高エンジン音の発生といった諸問題点が発生する。【０００３】このような問題点を解決する方法として、ガソリン用の添加剤やエアーフィルター用の塗布剤などは開発されているが、ラジエータ用の添加剤は現在のところではいまだに存在しない。因みに、日本の特許庁におけるこの種の添加剤或は塗布剤に関する技術文献等を調べた結果でも、ガソリン用の添加剤やエアーフィルター用の塗布剤に関する文献は多数発見できたが、ラジエータ用の添加剤に関する文献は見出すことができなかった。【０００４】従来は、ガソリンに添加剤をいれ、またはエアーフィルターに塗布することで、燃焼に最適となるような燃料または空気、或は燃料と空気との混合気を創り出し調整されたこれらの燃料と空気との混合気を完全燃焼せしめることによって、燃費の向上と排気ガスのクリーン化を図っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】しかし、ガソリン（燃料）を完全燃焼させるためには、ガソリンと空気を吟味するだけでは不十分であり、燃料と空気との混合気を燃焼せしめるエンジン燃焼室内の環境（雰囲気）の善し悪しが混合気の燃焼を左右する大きな要因となっているすなわちエンジン燃焼室の内部が混合気の燃焼を助ける雰囲気を形成していることが混合気の完全な燃焼をきたし、そのことによって大幅な排気ガスのクリーン化を図ることが、できることを種々の実験によって知得した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、このような種々の実験による知見に基ずいてなされたものでエンジン燃焼室の内部を陰イオン化することによって燃料と空気との混合気を完全燃焼させるようにしたものであり、請求項１記載の発明は、最大で８０−１００ナノメートル単位の粒径とした炭素系半導体素材および陰イオン鉱石のパウダーと最大で１−４ナノメートル単位の粒径とした光触媒二酸化チタンパウダーと、ポリプロピレングリコールとの混合物からなるラジエータ用添加剤である。【０００７】そして、請求項２記載の発明では、８０−１００ナノメートル単位の粒径とした炭素系素材のパウダーを水の分子に入れて液体化したものと、８０−１００ナノメートル単位の粒径とした陰イオン鉱石のパウダーを水の分子に入れて液体化したものと、１−４ナノメートル単位の粒径とした二酸化チタンを水の分子に入れて液体化したものとポリプロピレングリコールとの混合物からなることを特徴としたものである。【０００８】さらに、本発明に係るラジエータ用添加剤の請求項３記載の発明は、前期炭素系半導体素材が無機ゲルマニウム炭素であり、請求項４の発明は、前期、陰イオン鉱石がトリウム系鉱石であり、請求項５の発明は前期二酸化チタンで  あることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】本発明に係るラジエータ用の添加剤は上記のような構成であるから、これをラジエータに入れることによってラジエータ内に充墳した冷却水の陰イオン化が進む。
陰イオン化が進んだ冷却水がエンジン燃焼室の回りを終始循環する循環過程において、エンジン燃焼室の内部も除々に陰イオン化されていく。そして、燃焼室内部の陰イオン化が進むことにより、エンジン燃焼室に入ったガソリンと空気の混合気の陰イオン化率がたかめられ活性化される。その結果、混合気は完全燃焼に近い状態で燃焼、爆発するため、大幅な排気ガスのクリーン化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】本発明は、内燃機関の排気ガスのクリーン化を図るためのラジエータ用添加剤に関するものである。近年、燃料と空気分子の陰イオン化率を高めることで、内燃機関の燃費の向上や排気ガスのクリーン化に効果があるとの認識は多くの学者の論文などに発表されている。しかし、この考え方を実際に具体化することは際めて難しく、実用化されていないのが現状である。【００１１】本発明は、粒度の粒径８０−１００ナノメートル単位の無機ゲルマニウム炭素、陰イオン鉱石パウダーや、粒径１−４ナノメートル単位の光触媒二酸化チタンパウダーなどを利用すれば、内燃機関の排気ガスのクリーン化に大きな効果を期待することができること、及びこれをエンジンを冷却するラジエータの冷却水に添加することで、内燃機関の燃焼効率を最大限に引き上げることなど  を種々の実験によって知見した。本発明に係るラジエータ用の添加剤はこの知見にもとずいて成されたものである。【００１２】通常、ラジエータはエンジンを冷却するためだけの冷却装置であり、排気ガスのクリーン化などを図る機能はない。しかし、ラジエータ内に充墳した冷却水はエンジンの最も近くを早い速度で巡回しているので、ラジエータの近くに集中している車の動力源を、ラジエータ内に充墳した冷却水を介して陰イオンを放出する添加剤で刺激すれば、エンジンに大きな影響を与えることができる。
従って、これほど適した位置はなく、排気ガスのクリーン化を最大限上げるポイントは実はラジエータにあるといえます。【００１３】特に、中古車の場合、エンジンの劣化による燃費の悪化が激しく、金属イオン（陽イオン）が多く出ている可能性があるので、ラジエータ内の冷却水やクーラントに陰イオンを増やし、且つ陽イオンを減らす働きをする本発明に係る添加剤を添加することで、走行中、停車中を問わず、ラジエータ、エンジン燃焼室内の陰イオン化は進んでいく。その結果、空気と燃料の陰イオン化反応による爆発力が高まり、大幅な排気ガスのクリーン化、が可能となる。【００１４】本発明に係る添加剤では、炭素系半導体素材、望ましくは、無機ゲルマニウム炭素をナノテクノロジーでコロイド状液体化し、これに強力な陰イオン鉱石、望ましくは粒径が８０−１００ナノメートルに粉砕したトリウム系鉱石をコロイド状液体化しさらに１−４ナノメートルに粉砕した二酸化チタンをコロイド状液体化したものと混合しこれらの溶剤、ポリプロピレングリコールに混入した組成からなる構成とするものである。
【実施例】
【００１５】本発明に係る添加剤について、Ｖ４エンジンの場合の組成の１例を示すと以下の通りである。なお、Ｖ６，Ｖ８エンジンの場合にはその容量も増やすことが望ましい。
記      （１００ｃｃ当たりの配合比）
（１）無機ゲルマニウム炭素のパウダーを水にコロイド状に溶解したもの
（８０−１００ナノメートル水溶液）Ｇｅ・・・・約１０ｃｃ
（２）トリウム系鉱石のパウダーを水にコロイド状に溶解したもの・・約２５ｃｃ
（８０−１００ナノメートル水溶液）
（３）二酸化チタンのパウダーを水にコロイド状に溶解したもの・・・約１５ｃｃ
（１−４ナノメートル水溶液）ＴｉＯ２
（４）ポリプロピレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・約５０ｃｃ
（５）その他パウダーの水溶液【００１６】上記の成分のうち、（１）の無機ゲルマニウム炭素のパウダーを水にコロイド状に溶解したものは金属イオン、すなわち酸化力をアップする物質であり、３２度以上に温められると陰電子イオンを放出する特性を有する。また上記（２）のトリウム系鉱石のコロイド状水溶液及び（３）二酸化チタンのパウダーのコロイド状水溶液はともに陰イオンを増やす効果がある。更に、陰イオン鉱石から放出する微量のガンマー線が二酸化チタンに大きな酸化還元力を与え暗室でも大きな光触媒効果がでる事を確認している。そして（４）のポリプロピレングリコールは水やアルコールとよく混ざる性質を持っているので、上記３つの物質のエチレングリコールへの溶解が良好となる。【００１７】この添加剤をラジエータの冷却水に点火することによって車（ガソリン車、ディーゼル車とも）、船舶、建設機械、発電機などの内燃機関の大幅な排気ガスのクリーン化が可能となった。詳説すると、陰イオンを増やし陽イオンを抑える働きをするこの添加剤をラジエータの冷却水に添加することで、走行中、停車中を問わず、ラジエータおよびエンジンルーム内の陰イオン化進んでいく。エンジン内部の陰イオンが進むことによって、空気と燃料との混合気の爆発力が高まり完全燃焼をめざし、さらに維持される。劣化したエンジンは顕著に回復します。【００１８】すなわち、この添加剤は添加した後１週間、１ヶ月と日が経つにしたがって効果は大きくなっていく特性を示すものである。１年位で最大の効果となり、３−５年間は維持し続きます。新車の時に注入すれば、エンジンの劣化防止に大きな効果があります。中古車の場合、エンジンの劣化による燃費の悪化が激しく、金属イオン（陽イオン）が多くでている可能性がある。【００１９】このような中古車の場合には、ラジエータ内の水、クーラントをすべて抜き取り新しくしてから本添加剤を入れることで車は新車の時のエンジンに戻り、排気ガスなどは新車の時以上の効果を発揮しる。燃費の向上は車の車種、エンジンの劣化状態によって一概には言えないが、１０年前の車でも新車時と同じ燃費状態に回復したものも多く認められた。なお、粒径の単位がナノメートル化したパウダーの水溶液を使用するにあたって、ラジエータ内のウオーターポンプシールドやヒートコアには全く支障はなかった。【００２０】                    日本国の自動車における排気ガス基準
１９７８年                  ２０００年
ＣＯ        ２．７０／ｋｍ              １．２７／ｋｍ
ＨＣ        ０．３９                    ０．１７
ＮＯＸ      ０．４８                    ０．１７
＊車におけるＣＯ２の排出基準は日本に存在していない。【００２１】  （排気ガステスト）
日本国土交通省、外郭団体（財）日本自動車輸送技術協会での排気ガステスト
ＪＡＴＡ（ＪＡＰＡＮ  ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥ  ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ）
（Ａ）  −１
テスト車  トヨタ  １９９４年車    カムリ
日時      ２００５年６月２７−２９日      添加後４８時間
添加剤無添加          添加後
ＣＯ        １．４６ｇ／ｋｍ        １．１８ｇ／ｋｍ
（Ａ）  −２
テスト車  トヨタ  ２００３年車    カローラ
日時      ２００５年５月１４−２４日      添加後７日
添加剤無添加          添加後
ＣＯ        ０．０６３ｇ／ｋｍ      ０．０９２ｇ／ｋｍ【００２２】ＣＯの削減は約５５％は極めて大きな削減ですが通常ＣＯが減るとＣＯ２は増えます。今回のテストはＣＯ２はほとんど変化せず、許容範囲の中でした。またテスト車は検査前にチューンナップして検査に望みましたがＣＯの削減は大きなものでした２０００年の排出基準は大きくクリアーしました。添加剤が１ヶ月、６ヶ月と時間が経つに従って大きな効果が出るタイプですが７日間でも予想以上の大きな効果が認められた。【００２３】１９９４年車は２０００年の排出基準さえもクリアーした。総論からしＣＯの削減は大きく、７日間ではＨＣ，ＮＯＸは大きな変化は出なかったが後日、カナダの公的排気ガス検査機関、ＡＩＲ  ＣＡＲＥでは約１ヶ月後、１０ヶ月後での検査ではＣＯ，ＨＣ，ＮＯＸ共に約８０−９０％の削減が認められた。またメキシコでのトラックによる排気ガステストでも黒鉛がかなり薄くなった。（書類添付）【００２４】  （本添加剤の総合評価）
（１）本添加剤注入後の排気ガス抑制効果について
本添加剤については、日本の公的機関である国土交通省の外郭団体・財団法人、日本自動車技術輸送協会から「自動車排出ガス試験結果」（上記（Ａ）−１及び（Ａ）−２に示す）について、証明書を頂いている。日本車は排気ガスのクリーン化は世界的にもトップクラスの厳しいものであるが本添加剤の使用はそれをさらに上回る排気ガスのクリーン化が認められた。【００２５】（２）本添加剤の注入後の体感性能について
１．エンジン音        静かになった。  感覚的にもかなり感じる
２．エンジンの回転数  回転計が上がっている。
３．坂でのパワーが強くパワーアップが感じられる
４．レスポンス加速のためキックダウンを行ったところ加速性が良い
５．冷却水の温度      特に変化なし
６．車内の臭い  車内が涼やかになった。車特有の臭いが感じられない
７．排気ガスの臭い  黒鉛が無くなり臭いがあまり感じられない。
８．排気ガスの黒鉛状態  白い布で排気ガス筒に取り付けてもあまり黒くならなかった。１ヶ月後に同じテストした時は水が付着して全く黒くならなかった。
９．エアコンの効き具合  エアコンの効きがよくなっている。
１０．アクセルの踏み込み  楽にスピードが出せるようになり、かなりパワーアップしているものと判断できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】上述したように、本発明は掛かるラジエータ用添加剤は、これをラジエータに入れることによってラジエータ内に充墳した冷却水の陰イオン化が進み、エンジン燃焼室の回りを循環する過程においてエンジン燃焼室が陰イオン化される。陰イオン化されたエンジン燃焼室内に燃料と空気の混合気が入ることにより混合気の陰イオン化率が高められ活性化する。その結果完全燃焼に近い状態で燃焼・爆発し排気ガスのクリーン化が図られる。