JP2004050152A - 混合物 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載されるエンジンにおいて、燃費を向上させようとする場合、例えば吸気管内に不可視光線を閉じ込めるために、金や銀と言った貴金属により鏡面加工したベルトを用いるものがあるが、貴金属を使用することにより製造コストが高くなった。
【解決手段】本発明に係る混合物は、シリコーンと、炭を破砕して得た粉粒体とを混合してなるものである。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関において吸入空気と接触する部分に取り付けられて、少なくとも吸入空気内の塵埃等を除去する混合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば内燃機関すなわちガソリンエンジンやディーゼルエンジンを搭載した車両においては、燃費を向上させる目的で、種々の物質や方法が試されている。例えばエンジンの吸気管の外面に、その吸気管との接触面に金属蒸着層を設けて鏡面加工したベルトの、その鏡面に焼結体粉砕物をシート片にして貼着したものが知られている。焼結体粉砕物は、炭化珪素と二酸化珪素とを所定割合にて混合して生成したものである。このものでは、シート片から放射される波長８〜１１μｍの不可視光線が吸気管を通る吸入空気に作用して、酸素を活性化することで燃費を向上させる、と言うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のものにあっては、シート片を貼着するベルトの内面の鏡面加工部分は、吸気管内に不可視光線を閉じ込めるために、例えば金と言った貴金属を蒸着させて加工してある。このように鏡面に金を蒸着させるために、製造コストが高くなるものであった。また、ベルトの取付に際しては、巻回したベルトの隙間から不可視光線が漏洩しないように、吸気管に欠落なく環状に巻回しなければならず、エンジン上部の狭い空間においての作業は、熟練を要するものであった。しかも、ベルトを取り付けた際に、欠落が生じている場合には、所期の効果が期待できず、燃費の向上が図れなかった。
【０００４】
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る混合物は、シリコーンと、炭を破砕して得た粉粒体とを混合してなることを特徴とする。
【０００６】
シリコーンとしては、シリコーンゴム、シリコーンバインダ（油）が好ましい。シリコーンにシリコーンゴムを用いた場合、シート状に形成すると使い勝手をよくすることが可能になる。また、シリコーンにシリコーンバインダを用いた場合、布、特には綿布や不織布等に含浸させる。
【０００７】
このようにして得られた粉粒体は、シリコーンを１００として、重量比で０．０２以上の割合となる量を、シリコーンと混合する。
【０００８】
また、本発明に係る混合物は、アクリル樹脂と、炭を粉砕して得た粉粒体とを混合して、布に含浸させることを特徴とする。
【０００９】
粉粒体とは、炭、好ましくは竹炭を、粉砕し、粉砕して得られた炭片をさらに微塵にして、例えばその粒径を５μｍを下回る外形寸法にしたものである。すなわち、粉粒体は、炭を破砕した後、５μｍのメッシュの篩にかけて、篩を通過して選別されたものである。
【００１０】
このような構成のものであれば、シリコーンあるいはアクリル樹脂の表面に露出した炭、及び空気との摩擦で帯電したシリコーンあるいはアクリル樹脂が、接触する空気中の塵埃を吸着するものである。このように、空気中の微粒子を吸収すると、例えば内燃機関において、その新気に接触し得る通気部位、例えばエアクリーナのフィルタ外面に接触させて取り付けることにより、燃料が新気と混合した混合気に含まれる微粒子量が減少するので、新気中の酸素と燃料との間に、燃焼に際して不要なものが混合しないこととなる。その結果、混合気は、微粒子の少ない状態で燃焼することになり、燃焼効率が高くなる。
【００１１】
したがって、内燃機関において使用した場合に、燃焼に不必要なものが除去されていることにより、燃費を向上させることが可能になるとともに、排気ガス中の環境汚染物質、例えばＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ、ＰＭ等の排出量を削減することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示す混合物１は、粉粒体２として、竹炭を破砕したものを、またシリコーンとして、シリコーンゴム３を使用するものである。なお、この図１においては、粉粒体２のシリコーンゴム３内での状態を分かりやすくするために、シリコーンゴム３の厚みに対して、その粒径を大きくして図示している。
【００１４】
竹炭は、真竹や孟宗竹を、乾燥後、４００°Ｃ〜１０００°Ｃ、好ましくは６００°Ｃ〜７００°Ｃの温度で、４０〜５０時間をかけて炭化したものを使用する。この竹炭を、細かく砕いて小片とした後、さらにその小片を破砕あるいは擂り潰して、粒径が５μｍを下回るような大きさとする。この後、微塵にした竹炭０をメッシュが５μｍの篩にかけて、シリコーンゴム３に混合する竹炭の粉粒体２を生成する。
【００１５】
シリコーンゴム３は、シリコーンゴムコンパウンドに硬化剤を配合し、常温硬化させて、あるいは加硫剤を配合し、加熱及び加圧して硬化させて生成する。この混合物１は、シリコーンゴム３と竹炭の粉粒体２とを重量比で少なくとも１００：０．０２の割合で混合するものであるので、外見は混合された粉粒体がほとんど目立たず、粉粒体２の混合されていないシリコーンゴムと変わらないものである。具体的には、２ｇの竹炭の粉粒体２を１０ｋｇのシリコーンゴムコンパウンドに混合して攪拌する。竹炭の粉粒体２をシリコーンゴムコンパウンドに均等に混合した後、シリコーンゴムコンパウンドに硬化剤を配合し、常温にて硬化させて竹炭の粉粒体２が混合されたシリコーンゴム３からなる混合物１を生成する。このようにして生成されたシリコーンゴム３は、ゴム状弾性を有するものである。シリコーンゴム３は、取り付けやすい形状、例えばシート状、あるいは直方体、球形状、多面体形状等の立体形状に加工する。
【００１６】
このようにして得られた混合物１は、図１に示すように、シリコーンゴム３が竹炭の粉粒体２をほぼ均等に分散した状態で保持している構成となる。したがって、竹炭の粉粒体２はシリコーンゴム３の内部に位置するものもあれば、シリコーンゴム３の表面に露出して位置するものもある。
【００１７】
得られたシリコーンゴム３に竹炭の粉粒体２を混合したシート状で可撓性及び弾力性を有する混合物１は、図２に示すような、例えば火花点火式エンジン（ガソリンエンジン）やディーゼルエンジンのエアクリーナ４に取り付けて使用する。具体的には、まずシート状の混合物１を例えば１０ｃｍ平方程度の大きさ（約６ｇ）に切りわけ、切りわけた混合物１を例えば四つ折りにして、通気性を有する袋体５内に収める。この袋体５は、耐熱性に優れ、強度があり耐久性のある繊維例えばビニロン繊維等で形成された網を袋状に形成したものであればよい。そして、混合物１を内蔵した袋体５を例えば５個準備し、エアクリーナ４に装着する。
【００１８】
なお、混合物１の大きさは、エンジンの排気量に応じて変更すればよく、排気量が大きくなるにしたがって大きくするものであり、同時に用いる個数についても、排気量の大きさに応じて増減するものであってよい。あるいは、竹炭の粉粒体２の混合量の異なる数種類の混合物１を作製し、その混合量の多いものと少ないものとを適宜組み合わせて用いるものであってもよい。すなわち竹炭の粉粒体２の混合量の多い混合物１を内包した袋体５を１個と、混合量の少ない混合体１を内包した袋体５を２個と言った組み合わせにより、排気量の大きさに適合させるものである。
【００１９】
エアクリーナ４は、そのハウジング４ａの中側に、空気中の塵埃等を取り除くための、多数の襞４ｂａを有するエアフィルタ４ｂを備えるものである。袋体５に入れられた混合物１は、ハウジング４ａ内から取り出したエアフィルタ４の襞４ｂａの外側からエアフィルタ４の中心方向に向かって、間隔をあけて離れた襞４ｂａの中に挿入する。袋体５を挿入する襞４ｂａは、相互に隣接するものであってもよいが、エアフィルタ４の全体に分散した位置のものにすることが望ましい。挿入に際しては、混合物１がゴム状弾性を有しているので、襞４ｂａ内でその弾性力により混合物１を内蔵した袋体５は保持される。このように、混合物１は、エアフィルタ４の襞４ｂａに挿入するだけで取り付けられるので、取付作業が非常に簡単で、熟練を必要とするものではなく、短時間に作業を終えることができるものである。
【００２０】
このエアクリーナ４は、新気が内燃機関つまりエンジンに取り込まれる最も上流に位置するので、このようなエアクリーナ４に混合物１を装着することにより、新気は、混合物１に効果的に接触することになる。混合物１に新気が接触すると、エンジンに吸入される新気に含まれる燃焼の障害になる微粒子等が、混合物１の表面に露出する竹炭の粉粒体２に接触する。これにより、竹炭の粉粒体２に微粒子等が吸着し、混合物１により微粒子等を効率よく取り除くものである。また、シリコーンゴム３が新気と摩擦することにより帯電し、これにより微粒子等が静電吸着される。
【００２１】
したがって、混合気は、燃焼の障害になる不要な微粒子等が少なくなるので、燃焼効率が向上し、燃費が向上する。しかも、不要なものの燃焼が少なくなるため、排気ガス中に含まれる、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ、ＰＭ等の環境汚染物質の排出量を削減することができる。また、燃焼効率が向上することにより、エンジン出力が高くなり、ドライバビリティを向上させることができる。
【００２２】
上記の構成において、内燃機関がガソリンエンジン及びディーゼルエンジンである車両の場合、以下のように燃費が向上した。なお、燃費の改善率は、混合物１を装着する前に複数回実際に車両を走行させて計測した燃費の平均値に対する、混合物１の装着後に、装着前の計測時とほぼ同一条件において実際に車両を複数回走行させて計測した燃費の平均値の割合で算出した。
【００２３】
ガソリンエンジンを搭載した車両の場合
１．排気量１５００ｃｃ　　　　　　　　　　　＋　７％
２．排気量２０００ｃｃ　　　　　　　　　　　＋１０％
３．排気量３０００ｃｃ　　　　　　　　　　　＋　８％
ディーゼルエンジンを搭載した車両の場合
１．排気量２８００ｃｃ　　　　　　　　　　　＋１０％
ガソリンエンジンを搭載した車両においては、排気ガス中のＣＯ排出量が２８％削減された。
【００２４】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
上記実施の形態においては、シリコーンゴム３と竹炭の粉粒体２の混合割合を、重量比で１００：０．０２としたが、竹炭の粉粒体２は、この混合割合より多量になってもよい。
【００２６】
シリコーンゴム３と竹炭の粉粒体２との混合物を説明したが、シリコーンバインダ、あるいはアクリル樹脂（アクリルバインダ）と竹炭の粉粒体２との混合物を綿布、不織布等の布に含浸させたものであってもよい。このようなものでは、布に混合物が含浸しているので、強度を高くすることができるとともに、均等に薄くすることができるものである。
【００２７】
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、シリコーンの表面に露出した炭が、接触する空気中の塵埃を吸着することになるので、例えば内燃機関において、その新気に接触し得る通気部位、例えばエアクリーナのフィルタ外面に接触させて取り付けることにより、燃料が新気と混合した混合気に含まれる微粒子量を減少させ、燃焼に際して不要なものを除去することができる。その結果、混合気は、微粒子の少ない状態で燃焼することになり、燃焼効率を高くすることができる。
【００２９】
また、炭として竹炭を使用した場合、竹炭は備長炭などの炭に比べて多孔質であることと、シリコーンやアクリル樹脂が空気との摩擦により帯電することにより、静電吸着機能を発揮することにより、塵埃に対する吸着力を格段に高くすることができ、塵埃の除去率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す断面図。
【図２】同実施の形態における使用状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１…混合物
２…粉粒体
３…シリコーンゴム

Claims (7)

1. シリコーンと、炭を破砕して得た粉粒体とを混合してなることを特徴とする可撓性を有する混合物。
2. シリコーンがシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１記載の混合物。
3. シリコーンがシリコーンバインダであり、布に含浸させることを特徴とする請求項１記載の混合物。
4. シリコーンと粉粒体とが、重量比で少なくとも１００：０．０２で混合されるものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の混合物。
5. アクリル樹脂と、炭を粉砕して得た粉粒体とを混合して、布に含浸させることを特徴とする混合物。
6. 粉粒体が、５μｍを下回る外形寸法を有することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の混合物。
7. 炭が、竹炭であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６記載の混合物。

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