静電気の除電で冷却効率アップ !
ラジエターはエンジンを冷やす重要な役割があります。エンジンをチューニングすると発生する熱量が増加するので、大きなラジエターに交換して冷却効果を高めます。
ラジエター自体も高価ですが、それに作業工賃も上乗せになります。
大きなラジエターにするのは良いのですが、ノーマルのラジエターでもフィンの間により多くの空気が流れれば冷却効率を高める事が出来るのです。
地味ですが、エンジンを効率良く冷やす事で夏場のトラブルの一つ、オーバーヒートの発生する確率を減らせる。車を作る側からしたら、効率良く冷やせるラジエターがあれば、ラジエターが小さくて済みます。つまり、素材が少なくて済むのでコストダウン出来ると共に、省スペースにもなる。
除電技術はまさに夢の省エネルギー、省コスト技術なのです。
いつものようにオリジナルの特許文献を青太文字にして、その下に解説を書きます。
【発明の効果】
【０００７】
上記自己放電式除電器を、ラジエータ又はコンデンサとファンカバーとを接続する接続部の非導電性壁面上に設置することによりラジエータ又はコンデンサが除電され、それにより冷却効率を向上させることができる。
今まで解説したように、ラジエータとコンデンサ、ファンカバーとを接続する接続部の絶縁体に自己放電式除電器を取り付ける事で、ラジエータとコンデンサを除電する事で、冷却効率を向上させる事が出来る。
スバル インプレッサでは、純正でインタークーラーの冷却効果を高める目的で、バンパーに噴射ノズルを取り付け、室内のスイッチで水を噴射する機種があります。
これは誰でも分かり易い効率アップの手法ですが、これ以外の手法として除電をする事で、フィンの間を流れる空気の量を増やして冷却効果を向上するのがこの特許です。
・ラジエータとエアコンコンデンサ等の図面の解説が続くのでそこは飛ばします。
【００１４】
さて、車両が走行せしめられると、タイヤの各部が路面に対して接触、剥離を繰り返すことによって静電気が発生し、またエンジンの構成部品やブレーキ装置の構成部品が相対運動することによっても静電気が発生する。また、車両の走行時に空気が車両の外周面上を摩擦接触しつつ流れることによっても静電気が発生する。これらの発生した静電気によって車両のボディー、エンジン等には電荷が帯電し、ファンカバー１、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４にも電荷が帯電する。更に、ファンカバー１により支持されているファン用電機モータ１b が回転すると、それによって静電気が発生する。その結果、非導電性合成樹脂材料からなるファンカバー１の表面上には多量の電荷が帯電することになる。
除電チューニングを否定する人ほど、この文章を何度も読んで貰いたいです。簡単に書き直すと、「車両が走行すると、タイヤが路面と接触、剥離を繰り返すことによって静電気が発生し、またエンジンの部品やブレーキ装置の部品が相対運動することによっても静電気が発生する」。車両の走行時に空気が車両の外側と摩擦する事によっても静電気が発生する。」
小学校の理科の授業で、エボナイト棒と毛皮を擦って静電気を起こす実験をしたように、タイヤと路面、エンジン部品やブレーキの相対（往復）運動や走行時の車体と空気の摩擦でも静電気が発生する。
「それは分かった、でも静電気を取ったからって何なんだ」という人もいます。
そのような人は今までの自分の経験した事でしか物事を認めない人なのではないでしょうか。
私も含めて世の中の事の多くは知らない、分かっていないのですよ。もし、「自分は何でも知っている」という自信があるなら、その知識を生かした仕事をしている筈です。何でも知っている稀に見る一財なのですから。
NHKの番組より引用
お盆中に酷い雷雨に見舞われている地域がありますが、それを機に思い出して下さい。
写真はNHKの番組中の写真ですが、雷のメカニズムは氷の細かい粒で出来ている雲の中で、氷同士がぶつかる摩擦によって静電気が発生。すると⊕と⊖に分かれて限界に達し、地面のプラスに向かって放電する。これが地面に落雷する雷なのです。
大きな落雷だと地上の電気設備を破壊してしまう程のパワーがあります。
これも小学校の理科で学んだ筈ですが、時が経つと忘れてしまうようです。
このように静電気は実に厄介な事が多いので、製粉、製茶等の粉を製造する工場では静電気が引き金となる粉塵爆発防止で電源を使う除電器で静電気を除電しています。
また、プラスチック製品工場等では、製品に埃が付いたり混入すると製品としての品質が低下するので、ここでも除電器を設置して除電して製品の品質を担保しています。
【００１５】
このようにファンカバー１には多量の電荷が帯電すると、ファンカバー１の表面の電圧値が高くなり、ファンカバー１の表面の電圧値が高くなると、連結器５，６を介してファンカバー１に連結されているラジエータ２の表面の電圧値が高くなる。ラジエータ２の表面の電圧値が高くなると、連結器７を介してラジエータ２に連結されているコンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面の電圧値が高くなる。事実、ファンカバー１の表面上、ラジエータ２の表面上、コンデンサ３の表面上、およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面上には、正の電荷が帯電することが確認されており、しかもファンカバー１、ラジエータ２、コンデンサ３およびインバータ、コンバータラジエータ４の表面の電圧値は１０００（ｖ）以上の高電圧になる場合があることが確認されている。
前述の通りファンカバー（ファンシュラウド）には多量の静電気が帯電すると、表面の電圧値が高くなり連結器（5・6）を介してそれと連結されているラジエターの表面の電圧値も高くなる。
静電気は絶縁体では導通しませんが、行き場がなくなった静電気は流れる事が出来ずにそこに留まるしかない。この現象を「帯電」と言います。
よく「導通」と「帯電」の違いがごっちゃになってしまい、「ゴム（絶縁体）なのに静電気が対戦するのはおかしい」という質問がよくあります。
それで下の記事を書きましたので一読して下さい。
特許の解説に戻り、ファンカバーヤ→ラジエター→コンデンサやインバータというふうに次々と正の電荷が移り電圧値が高くなっていく。蓄積されていく静電気を除電しないとどんどん電圧値が高くなり、何と1000V以上の高電圧になる事が確認されている。
発生して溜まり続けると1000V以上の高電圧になるのは、現代の車では当たり前のように付いているエンジン上部のプラスチック製の遮音板でも同様です。こちらもトヨタの特許文献に書いてあります。
【００１６】
ところで、非導電性合成樹脂材料からなる薄肉壁の表面の電圧値が高くなると、薄肉壁の表面に沿う空気の流れが変化することが確認されている。そこで、まず初めに、薄肉壁の表面に沿う空気の流れが、薄肉壁の表面の電圧値によってどのように変化するかということについて、本発明者が実験により確認した現象から説明を行う。図６Ａは、正の電荷が帯電している薄肉壁９の表面に沿って空気が流れている場合を示している。この場合、空気は正に帯電する傾向にあるので、図６Ａは、正に帯電した空気が、正の電荷が帯電している薄肉壁９の表面に沿って流れている場合を示している。さて、図６Ａにおいて、実線の矢印は、薄肉壁９の表面の電圧値が低い場合を示しており、この場合には空気は薄肉壁９の表面に沿って流れる。これに対し、破線の矢印は、薄肉壁９の表面の電圧値が高い場合を示しており、この場合には空気は薄肉壁９の表面が下方に向け湾曲したところで、即ち空気流が薄肉壁９の表面から離れやすいところで、薄肉壁９の表面から離れるように流れる。
「非導電性合成樹脂材料からなる薄肉壁」というのは、特許ならではの表現で、分かり易く言えばプラスチックやゴム等の絶縁体の構造物の事です。その絶縁体で作られた構造物の表面の電圧値が高くなると、構造物の表面に沿う空気の流れが変化することが確認されている。
例えば、プラスチック製パイプに静電気が帯電すると、表面に沿う空気の流れが変化すると書いてありますが、内側も表面な訳です。ここでは「非導電性合成樹脂」製と書いてありますが、例え電気が導通する金属でも電気の流れる先が無ければ、絶縁体である吊りゴムに帯電します。
こちらも1000v以上、マフラーへの帯電で走行安定性に悪影響が起こるのを図解を交えて解説しています。
絶縁体構造物の表面に沿う空気の流れが、その表面の電圧値によってどのように変化するかを、発明者が実験により確認した現象から説明をします。
この図解は今までも何度も出て来ていますが、図6Aは、正の電荷が帯電している絶縁体のパネル（9）の表面に沿って、空気が流れている図です。この場合、空気は正に帯電する傾向にあり、正に帯電した空気が、正の電荷が帯電している絶縁体のパネルの表面に沿って流れている。
実線の矢印は、パネルの表面の電圧値が低い場合で、空気はパネルの表面に沿って流れる。それに対しパネルの表面の電圧値が高いと破線の矢印のように、湾曲している部分では斥力によってパネルの表面化から離れるように流れる。
正の静電気同士が反発する事によって空気の流れが変わる。これは以前解説したエアフィルターの繊維の間を流れる空気量の変化にも表れています。
下の図解もトヨタの特許文献からですが、帯電によってエアフィルターの繊維の間を通る空気量が変化します。
静電気の帯電量が少ない図5Bでは、斥力がほぼ無い為にフィルターの繊維（8）に沿って空気が流れる事が出来るので、多くの空気を吸い込む事が出来ます。帯電量が多いと繊維の近くを場がれる事が出来ないので、繊維間の狭い範囲でしか流れない。
そうなると吸気系では吸気効率が悪くなりますが、ラジエター等のアルミ製コアのフィンの間も同様で、除電時に比べて冷却効率が低下するのです。
ラジエターでは自動車では基本的に問題はありませんが、オートバイでは実際に夏に問題が起きています。例えばホンダのVFR800という機種がありますが、ラジエターが2個（下図参照）あります。そして電動ファンを付けてより多くの空気を流す努力をしているのですが、それでも夏だと水温上昇する事があります。
この場合、ラジエターを固定しているボルトをマジ軽ボルトと交換してラジエターを除電する事で、異常な温度上昇は無くなりました。エクスチェンジマートに出店していた際に、カワサキの ZX-14Rのオーナーが「夏場の渋滞で水温計の針が上がり過ぎる」と聞いた事があります。
自動車でもスバルのサンバーのリアエンジンのように、リアで発生した熱を長い距離前に送って冷却するというような、効率の悪い冷却（仕方ありませんが）や、発生熱熱量が多い、渋滞等で放熱量が少ない状況ではオーバーヒートする確率が上昇します。
「FF/FRだから関係無い」と考えるのは車を良く分かってらっしゃらない。近年、何でもゼロか100かで考える傾向が強いのですが、リスクと言うのは緩和する、つまり発生の可能性を低くする事が重要なのです。
夏休みの終わりが見えて来たので、自由研究のご提案です。
夏休みの宿題にはいつも頭を悩ませていました。休みが終わりが近づくと「さて、自由研究はどうしようか？」と焦ったものです。
お子さんの自転車でも転がり抵抗が減って、タイヤの転がりが良くなる、ペダルを漕ぐ力が少なくて済むのは体感で分かります。
そこで、もう一度マジ軽ナットを使った自由研究のご提案をします。
過去の記事をお読み下さい。
転がり抵抗というのは自動車業界の専門用語なので、先生でもよほど車に詳しくないと知りません。まして静電気の除電で転がり抵抗が低減するなど、高校の自動車科の先生も知りませんでした。だから私が先生に教えて差し上げました。
自転車で試乗するまでは、私を怒らせずに「どう丁重にお断りしようか？」と、その文章をずっと考えてらした工業高校の自動車科の先生が、試乗したら目から鱗でその場でマジ軽ナットがエコランカーに採用され、自動車科の授業で静電気の除電がカリキュラムに組み入れられています。
マジ軽ナットはもちろん、除電の除の字も知らない女性にマジ軽ナットあり/なしで試乗して貰った動画です。もちろんやらせなどする必要はありません。
インフレーションが進んでいます。タイヤも年に数回も値上げされたいます。
生活防衛の為にもタイヤの消耗を低減してタイヤ交換のスパンを延ばす。
除電は賢くて楽しい節約法だと思います。
自動車用・オートバイ用はメルカリでも販売をしています。
メルカリで除電の効果を確認されて除電チューニングを進める方も増えています。
出店のお知らせ
8月23日（日）午前6時より神奈川県清川村宮ケ瀬で開催予定のエクスチェンジマートに出店の申し込みをしました。
天候による開催の有無は、開催予定日前日の13時に下記リンクのエクスチェンジマートのホームページで発表となります。
※今回に限り、天候不良での順延はありません。
出店ではブログに掲載しない科学的根拠や踏み込んだ説明を行っています。
尚、掲示物の撮影はお断りしております。
http://exchangemart.hypermart.net/
