暇つぶし



    滑りを良くし癒着を防ぐフッ素加工部品  ▲Top

部品の錆・磨耗・潤滑・疲労・表面処理が製品の性能を左右する重要なものです。

ポリマー加工
金属 ゴム等の部品にフッ素樹脂加工をする事で、接触面、摺動面での滑りを良くし癒着・さび付き等の不具合をなくす事が出来る、フッ素樹脂の潤滑皮膜。
応用例:電磁ソレノイド部品・自動車ドア部品・錠前部品等の滑りを良くし癒着を防ぐ。

固体潤滑剤皮膜
固体潤滑剤を、エポキシ樹脂等の溶剤で希釈混合し焼成被膜形成させた固体潤滑剤皮膜もある。
耐摩耗性、耐熱性、耐腐食性に優れる。
摩擦係数の低減、焼き付け防止効果。
プラスチックやゴムなどにも使用可能。


    固体 潤滑剤  ▲Top

固体潤滑剤
二硫化モリブデンは最も代表的な固体潤滑剤です。
雲母のように何枚にもはがれ、ろうのように柔らかい鉱物です。
二硫化モリブデンは層状結晶なので、紙を重ねるとずれたり滑ったりのように摩擦を減らします。
セラミックスは、細かいベアリング玉の転がりで摩擦をへらします。
テフロンなどは、緻密な滑らかさで摩擦をへらします、柔らかいので極圧では無理。

四フッ化エチレン(PTFE)
PTFEは大気中から真空まで潤滑性に変化が少なく、耐薬品性に優れていますが、耐熱性や耐荷重性で、二硫化モリブデンほど、過酷な条件では使用できません。

二硫化モリブデン、グラファイト、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、窒化ホウ素(BN)等が用いられ、フェノール、ポリイミドアミド、エポキシ樹脂等を溶剤で希釈混合し焼成被膜形成させたものを固体潤滑剤皮膜と呼ぶ。


癒着が無く滑りが良いテフロン加工部品
エンジンオイル添加剤一般的には、有機亜鉛系の減摩材が使われます。




    プレッシャーウェーブ・スーパーチャージャー   ▲Top

プレッシャーウェーブ・スーパーチャージャーでは、回転するレンコン状のローターの回転にエンジンとタイミングを合わせ、排気の圧力波を利用して吸気を圧縮する。

レンコン状のローターの吸気に排気の圧力波で加圧する原理を利用したもので、排気と吸気は互いに交じり合うことなく、吸気の圧力を高められる。
完成度を高め、コストダウンが出来れば、まだまだ使えると思われる。

プレッシャーウェーブ・スーパーチャージャーの特徴としては、常にローターが回転しているため、ターボラグが発生しないことと、エンジン出力はローターの回転のみに使われるためスーパーチャージャーよりも出力の損失が少ないことがメリットとして挙げられるが、逆に構造的にユニット自体の重量が重くなることや、ターボチャージャーほどの過給圧は得られないなどのデメリットもある。

市販車では、1980年代末期にマツダが製造していたカペラにディーゼルエンジンと組み合せて搭載されていた。このPWS付ディーゼルエンジンはガソリンエンジン並みの高い性能であった。

軽四 ターボエンジンで110馬力は可能




    スクリュー コンプレッサ   ▲Top

スクリュー コンプレッサ
仕組みは、ルーツ ブロワ型のローターをねじり回転と共に容積を縮小圧縮し吐出する構造。

スクリュー コンプレッサはリショルム コンプレッサとも呼ばれ、自動車用スーパーチャージャーとしてはマツダがIHIと共同開発しユーノス800に初めて採用された。

スクリュー エンジン
スクリュー コンプレッサは、圧縮機としてだけではなく、スクリューエンジンとしても用いられ蒸気を動力源とした「スクリュ式蒸気発電機」として第37回日本産業技術大賞で内閣総理大臣賞を受賞しました。

このスクリュー コンプレッサは、 ねじれたスクリューに、ガス圧を加えると容積を広げる方向に回転し、爆発や蒸気などの圧力を連続的に回転エネルギーに変える事が出来ます。
完全な円運動でタービンより低速に強いすばらしいエンジンに成り得ます。

スクリュー コンプレッサに似た構造で、食品を連続的に大量に効率良く圧搾するのにも利用されます。

一般にスーパーチャージャーには、ルーツ ブロワ型が使われる。
ルーツ ブロワ型は、スクリュー型よりローターのねじれが無いか弱いので、回転と共に圧縮は無く送ることを目的としている。


ルーツ ブロワに似ている、ファラオのスクリュー
これは1997年に考古学者のペルドリゼットがブバスティスから発掘した物。現在はカイロ博物館に貯蔵されている。
内部の筒型の空間には波形の筋が刻まれていて現在の水力タービンを連想させる構造になっている。
この遺物の解釈はさまざまだが、何らかの動力に関連する物と言う見解が大半。
これが飛行艇で使われていた・・・


  アルキメデスのスクリュー



ガス タービンエンジンの気化熱冷却
軽四 ターボエンジンで110馬力は可能





     脳内麻薬  ▲Top

脳内麻薬
性的刺激で分泌される 脳内物質のなかの、β-エンドルフィンは脳内麻薬の一種で、モルヒネに比べて6.5倍の鎮痛作用があると言われます。
針麻酔や、性的刺激によってもβ-エンドルフィンを分泌させ痛みをやわらげる事ができます。
β-エンドルフィンは、ギャンブル、釣り、温泉など好きなことをすれば分泌されることが知られている。 トロ・霜降り・マヨネーズ・ポテトチップスなど油脂に対する「美味しい・欲しい」という感覚や欲望を満たすことの快感により本能を満たすという支配もβエンドルフィンが関与?
β-エンドルフィンが無くなるとイライラする習慣性、「快感」や「恍惚感」を求める逃避型依存症になる。

鍼麻酔の手術
鍼麻酔は鍼で刺激を与えることによって麻酔をかける方法。
脳内のエンドルフィン等の分泌を促すことによって痛みを麻痺させる。
鍼麻酔は完全に無痛ではなく、筋肉を弛緩させることができない欠点もあり、麻酔薬と併用もある。
一般に頚部や胸部の手術で効果が優れており、甲状腺、上顎洞、緑内障、などの手術で普及している。
また帝王切開、脾切除、胃部分切除、喉頭切除などでも効果を収めている。




   ペルチェ効果               ▲Top

  車載  温冷蔵庫のペルチェ効果

ペルチェ効果、
異なる2種類の金属、或いは半導体(n型半導体とp型半導体)を2つの点で接合したものに電流を流すと、流れた電流は片方の接点からもう片方の接点に移動するとき熱も輸送します。これによって片方の接点は冷やされ、もう一方は温められるという現象が発生します。
  実際には、ビスマスとテルルを主材料とした合金で作った半導体を使用します。
特徴は、電子式ですので、コントロールが簡単、小さく作ることが出来ます。
まだ効率が悪いのが難点。 
これからの用途
真夏に寝室を冷房するのではなく、涼しく安眠できる寝具に応用。
車内を冷房は不経済、座席シートに座った人を涼しく出来ればよい。

ゼーベック効果
熱から熱起電力が生じる現象(ゼーベック効果)。
熱伝対は、ゼーベック効果を利用した温度センサである。

原子力電池


                     

     単極モーター ▲Top

右の図のように、磁石に木ビスなどをつけ、電池にぶら下げ、木ビスの磁石に近い部分にプラスの電気を接触させると木ビスと磁石が回ります。
単極モーターを逆に発電機とすると、自転車の発電機のようなものになります。







右のものはアルミホイルの上をリニアモーターのように転がります。
これは、上の単極モーターを両側に付けた状態です。
磁石・電池・磁石・アルミホイルと電流が流れ、アルミホイルが電線の替わりをしています。




レール・車輪・車軸へと電流が流れる

レールに電気を流せば回ります。

この車輪を軸受けで受けて、レールから浮かせ、車軸と銅の円盤にブラシで接触させ電流を流しても回ります。





ファラデーの単極発電

磁石を固定し、その上で金属円盤を回すと、起電力が生じる。
磁石と金属円盤を合わせて両方回すと、起電力が生じる

金属円盤を固定して、磁石だけを回しても、起電力は生じない。金属円盤内の磁力線の変化や動きがなければ、起電力は生じない。



     食用廃油を燃料にする ▲Top

食用廃油をディーゼル車の燃料にする
食用廃油を濾過し、天ぷらカスや固形不純物を取り除く
植物油10リットルに対しメタノール2リットル、純粋な苛性ソーダの粉末を35グラム
廃食油を撹拌しながらメタノールと苛性ソーダの混合溶液を加える
数時間沈殿させ、分離沈殿したグリセリンを取り除いたものがディーゼル燃料。

食用廃油を濾過し軽油と半々以下に混ぜディーゼル燃料とするのは、噴射ポンプ、浄化装置等に影響が有りお勧め出来ない。




    表面張力               ▲Top

原子や分子の相互間は、互いに強い力で結ばれた引力がある。

右の図のように表面の余った状態の引力が、表面張力を決定している。

表面張力は、界面活性剤や温度が上がれば弱くなる。
これは温度が上がることで、分子間の結合が緩むからである。
地球など星が丸いのも、表面張力や引力が働らいている。
地球も、小さくなろうとする圧力により高温高圧ののマグマが冷えないでいられる。

液体 表面張力  単位 mN/m
エタノール 22.55   水 72.75   水銀 476.00



    棒ばかり               ▲Top

棒ばかりなどは、誰にでも自作できるハカリである。

小さなものは、箸でも作れる。
1円玉:1.0g   10円玉:4.5g



    エンジンオイル添加剤               ▲Top

エンジンオイルなんて、安いオイルを何度か換えた方が良いと思いますか? 
エンジンオイルは、燃費などエンジン性能に影響するものです。
安いエンジンオイルでも、STP オイルトリートメントを入れると、エンジンノイズの低減、磨耗防止、油膜強化となかなかなものです。
注意 オイルの入れ過ぎはエンジンに負担を掛かけ燃費が悪くなります。

最近は、フッ素系樹脂コーティングとか、固体 潤滑剤などのエンジンオイル添加材がある。
フッ素樹脂系はオイルエレメントが目詰まりするという人がいる。

粉体潤滑剤とは、鉛筆の芯を削り指で擦るとつるつる滑りが良いこの原理とか、
粉の一粒一粒がベアリング玉のような働きをするとか云われている。




    充電池&燃料電池               ▲Top

産業技術総合研究所

充電池としても燃料電池としても機能する新構造の「金属リチウム-空気電池」を開発した。
充電池として
電池外部の空気を利用出来るため、リチウムイオン電池と比べ充放電容量を大幅に向上した。

燃料電池として
この、リチウム-空気電池は、水素を必要としない。
自動車用のスタンドで、正極の水性電解液を入れ換え、負極の金属リチウムをカセットなどで補給できるようにすると、自動車は充電の待ち時間なく走行することが可能となる。
金属リチウム30kgはガソリン40リットル相当のエネルギーを持つ。

15kgの充電地2個として、家で充電、車に乗せ替えと交互とか、長距離は2個乗せるなども


放電時
負極での反応:Li → Li+ + e-

正極での反応:
空気中の酸素と水が反応して水酸イオン(OH-)が生じる。正極の水性電解液においてリチウムイオン(Li+)と出会って水溶性の水酸化リチウム(LiOH)となる。

充電時
負極での反応:Li+ + e- → Li
電子が供給され、リチウムイオン(Li+)は正極の水性電解液から固体電解質を通り抜けて負極表面に達し、そこで金属リチウムの析出反応が起こる。

正極での反応:水酸化リチウム2(LiOH)が水と酸素を発生。

リチウムは金属のうち最大のイオン化傾向を持ち、非常に低い電位を持つ為、これを負極として用いると、正極との電位差が開き、高い電圧が得られる。また、その原子の大きさが小さいため、容量が非常に大きく放電末期まで電圧降下、自己放電が少なく、寿命が長い。

海水中には2300億トンのリチウムが溶けている。海水リチウムを抽出するプラントが日本を中心に稼動しており、リチウムの資源問題解決が待たれる。


水素 エネルギーと マグネシウム