JP3216397U - 燃焼促進ガスの生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼効率を高めつつ、イオン化配管から異音が発生するのを抑制することができる燃焼促進ガスの生成装置を提供する。【解決手段】オゾン発生器で発生させたオゾンを、イオン化配管２に通し、オゾンに流路抵抗を付与して、イオン化された酸素を含む燃焼促進ガスを生成する燃焼促進ガスの生成装置である。イオン化配管２の内周２２には、流路抵抗を高める膨出部２３を流路に沿って所定間隔ごとに形成した。イオン化配管２の内周面には異音の発生を抑制するエンボス模様を形成した。【選択図】図３

Description

この考案は、燃焼促進ガスの生成装置に関する。

従来から、内燃機関の燃焼効率を高め、低燃費化、低公害化を図るために、燃料と空気とを含む混合気に、燃焼促進ガスを供給することが行われている。
特許文献１には、オゾン発生器で発生させたオゾンを、イオン化配管に通すことによって、イオン化された酸素（酸化物イオン）を含む燃焼促進ガスを生成する燃焼促進ガスの生成装置が開示されている。

前記イオン化配管は、その内部を流れるオゾンに流路抵抗を付与することにより、イオン化された酸素を含む燃焼促進ガスを生成するものである。前記イオン化配管の内周には、流路に沿って所定間隔ごとに環状の膨出部を形成している。

特開２００５−３４４５１４号公報

従来の燃焼促進ガスの生成装置は、イオン化配管の内周に設けた膨出部により、オゾンに流路抵抗を効果的に付与することができるので、燃焼促進ガスを効率よく生成することができる。
ところが、オゾンがイオン化配管内を流れると、前記膨出部の影響でイオン化配管から異音が発生することがある。この異音は、高音の笛の音に似ているので、人に不快感を与えるおそれがある。

本考案はこのような問題点に鑑みなされたものであり、燃焼促進ガスを効率よく生成しつつ、イオン化配管から異音が発生するのを抑制することができる燃焼促進ガスの生成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するための本考案に係る燃焼促進ガスの生成装置は、
空気を用いてオゾンを発生させるオゾン発生器と、
前記オゾン発生器で発生させたオゾンを通すイオン化配管と、を備え、
前記イオン化配管を通るオゾンに流路抵抗を付与して、イオン化された酸素を含む燃焼促進ガスを生成する燃焼促進ガスの生成装置であって、
前記イオン化配管の内周に、流路抵抗を高める膨出部を流路に沿って所定間隔ごとに形成し、
前記イオン化配管の内周面に、オゾンがイオン化配管を流れる際に異音が発生するのを抑制するエンボス模様を形成している。

前記の構成の燃焼促進ガスの生成装置によれば、前記イオン化配管の膨出部によって、燃焼促進ガスを効率よく生成することができるにもかかわらず、前記膨出部に起因する異音の発生を、前記エンボス模様によって抑制することができる。
本願考案者は、イオン化配管から異音が発生するのを抑制するために鋭意研究した結果、イオン化配管の内周面にエンボス模様を形成すると、異音が発生するのを抑制することができるとの知見を得、係る知見に基づいて本考案を完成したものである。

前記燃焼促進ガスの生成装置において、前記エンボス模様の突起部の突出高さは０．２〜１．０ｍｍであるのが好ましい。この場合、異音が発生するのをより効果的に抑制することができる。

前記エンボス模様は、前記イオン化配管の内周面の全体に形成されているのが好ましい。この場合、イオン化配管から異音が発生するのを、より効果的に抑制することができる。

本考案によれば、燃焼促進ガスを効率よく生成しつつ、イオン化配管から異音が発生するのを抑制することができる。

本考案の一実施形態に係る燃焼促進ガスの生成装置を示す概略図である。 オゾン発生器の断面図である。 イオン化配管の一部拡大端面図である。 燃焼促進ガスの効果確認試験の結果を示すグラフである。

以下、本考案の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本考案の一実施形態に係る燃焼促進ガスの生成装置（以下単に「生成装置」ともいう）Ａを示す概略図である。
前記生成装置Ａで生成される燃焼促進ガスは、内燃機関としての自動車のエンジンＢのインテークマニホールドＢ１を通して燃焼室（シリンダー）に供給される空気と燃料との混合気の燃焼を促進させるものである。
前記生成装置Ａは、空気を用いてオゾンを発生させるオゾン発生器１と、このオゾン発生器１によって発生させたオゾンから、イオン化された酸素（酸化物イオン）を含む燃焼促進ガスを生成するイオン化配管２とを備えている。

図２にも示すように、オゾン発生器１は筒状のケーシング１１を備えている。ケーシング１１の一方の端部には、図示しないエアクリーナに連通された吸気口１２が形成されている。ケーシング１１の他方の端部には、ケーシング１１内で発生させたオゾンをイオン化配管２に供給するための排気口１３が形成されている。これら吸気口１２と排気口１３との間が空気流路１４として構成されている。

前記空気流路１４の上流側には、高電圧発生器１５が配置されている。空気流路１４の下流側には、コロナ放電を発生させるための電極１６，１７が配置されている。一方の電極１６は、平板状の星形電極を、ケーシング１１の軸中心に沿って複数配列したものである。他方の電極１７は、円筒状のものであり、ケーシング１１の内周に沿って設けられている。

前記ケーシング１１の内部には、インテークマニホールドＢ１の内部に生じる負圧によって、吸気口１２を通して空気が導入される。このケーシング１１内に導入された空気を、一方の電極１６と他方の電極１７との間で発生するコロナ放電に晒すことによってオゾンが発生する。

図３も参照して、前記イオン化配管２はステンレス等の金属からなる管材を螺旋状に複数回巻いたものである。このイオン化配管２の内周２２には、その内方（管材の軸中心方向）に向かって円弧状に膨出する環状の膨出部２３が形成されている。膨出部２３は、流路（管路）に沿って所定間隔ごとに複数条形成されている。つまり、イオン化配管２を構成する管材は蛇腹状のものである。

イオン化配管２の内周面には、エンボス模様２４が形成されている。このエンボス模様２４は、前記内周面の全体に形成されている。エンボス模様２４の突起部２４ａの突出高さＨは０．２〜１．０ｍｍであるのが好ましい。前記突起部２４ａの周方向及び軸方向の幅Ｗは、例えば０．５〜１．０ｍｍである。互いに隣り合う突起部２４ａの周方向及び軸方向の間隔Ｌは、例えば０．５〜１．０ｍｍである。
前記エンボス模様２４は、例えば、膨出部２３を形成する前の円筒状の管材を、その軸中心周りに回転させた状態で、外周に微細な凹凸模様を彫ったロールを、管材の外周面に強圧で押し付けて、管材の内周を流路に向かって突出させることにより形成することができる。なお、前記イオン化配管２は合成樹脂の成形品であってもよい。

前記の構成の生成装置Ａは、イオン化配管２の内周２２に、膨出部２３を形成しているので、イオン化配管２内を流れるオゾンを含む空気に、流路抵抗（管摩擦損失）を効果的に付与することができる。しかも、前記イオン化配管２が螺旋形状であるので、イオン化配管２内を流れるオゾンに遠心力が作用する。このため、オゾンに対してより効果的に流路抵抗を付与することができる。この結果、イオン化された酸素（酸化物イオン）含む燃焼促進ガスを効率よく生成することができる。
前記燃焼促進ガスは、イオン化配管２から供給配管３を通して内燃機関のインテークマニホールドＢ１に供給され、インテークマニホールドＢ１内の空気と燃料との混合気とともに、エンジンＢの燃焼室に供給される。これにより、エンジンＢの混合気の燃焼効率を高めることができる。

図４は燃焼促進ガスの効果確認試験の結果を示している。この効果確認試験は、内燃機関の混合気に、前記実施形態に係る生成装置Ａにより得られた燃焼促進ガスを供給した場合と、当該ガスを供給しない場合の燃焼効率の変化を調べたものである。この効果確認試験の試験条件は以下の通りである。
・内燃機関：ディーゼルエンジン（ヤンマー２ＴＬ）排気量８１５ＣＣ
・オゾン発生器の電極印加電圧：１２．０Ｖ
・エンジン回転数：７００ｒｐｍ（アイドリング時）
なお、図４中「ｄＱ／ｄθ」は単位クランク角度あたりの熱発生率である。

図４より、混合気に前記燃焼促進ガスを供給した場合のｄＱ／ｄθは、当該燃焼促進ガスを供給しない場合のｄＱ／ｄθよりも高いことが分かる。従って、混合気に供給された燃焼促進ガスによって、内燃機関の燃焼効率が向上することが明らかである。

また、前記効果確認試験において、混合気に燃焼促進ガスを供給した状態で、イオン化配管２から異音が発生しないことが確認された。この点は、エンジンの回転数を高めて、イオン化配管２の内部を流れるオゾンの流速を速くした場合でも同様であった。従って、前記実施形態に係る生成装置Ａは、イオン化配管２の膨出部２３に起因して異音が発生するのを効果的に抑制できることが明かである。
このように、エンボス模様２４によって異音の発生が抑制されるのは、イオン化配管２の内部（流路）におけるオゾンの流れが、前記エンボス模様２４の凹凸によって乱されるためであると推察される。

以上から明らかなように、本実施形態に係る生成装置Ａは、内燃機関の燃焼効率を高めつつ、イオン化配管２から異音が発生するのを抑制することができる。
なお、本実施形態に係る生成装置Ａで得られる燃焼促進ガスは、前記したエンジン等の内燃機関だけでなく、ボイラー等の外燃機関も含む熱機関の燃焼効率を効果的に高めることができる。

１ オゾン発生器
２ イオン化配管
２２ イオン化配管の内周
２３ 膨出部
２４ エンボス模様
２４ａ エンボス模様の突起部
Ａ 燃焼促進ガスの生成装置
Ｂ エンジン
Ｈ エンボス模様の突起部の突出高さ

Claims (3)

1. 空気を用いてオゾンを発生させるオゾン発生器と、
   前記オゾン発生器で発生させたオゾンを通すイオン化配管と、を備え、
   前記イオン化配管を通るオゾンに流路抵抗を付与して、イオン化された酸素を含む燃焼促進ガスを生成する燃焼促進ガスの生成装置であって、
   前記イオン化配管の内周に、流路抵抗を高める膨出部を流路に沿って所定間隔ごとに形成し、
   前記イオン化配管の内周面に、オゾンがイオン化配管を流れる際に異音が発生するのを抑制するエンボス模様を形成している燃焼促進ガスの生成装置。
2. 前記エンボス模様の突起部の突出高さが０．２〜１．０ｍｍである請求項１記載の燃焼促進ガスの生成装置。
3. 前記エンボス模様が、前記イオン化配管の内周面の全体に形成されている請求項１又は２に記載の燃焼促進ガスの生成装置。
   

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