JPH07269423A

JPH07269423A - 内燃機関の燃焼促進装置

Info

Publication number: JPH07269423A
Application number: JP6060639A
Authority: JP
Inventors: Toru Furuya; 徹古谷; Tetsuya Furuya; 徹矢古谷; Toshimitsu Ito; 稔光伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】燃焼の促進、燃焼効率の向上及びこれらによ
る燃費の減少と排気ガスの清浄化ができる人畜無害の内
燃機関の燃焼促進装置を提供する。【構成】エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポート
とを連結する空気又は混合気を導く金属製管状部材内
に、電気的粒子加速装置６に接続された放電電極５を設
ける。金属製管状部材内を通過する吸入空気又は混合気
を放電電極に曝すことにより電離・光電効果によってイ
オン化し活性化した酸素及び窒素を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に吸入される
空気又は混合気を電離・光電効果によってイオン化した
酸素及び窒素を生成することにより燃焼効率を改善する
内燃機関の燃焼促進装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来内燃機関の燃焼改良法として放射性
物質を使用した方法が多数見られる。放射性物質が放射
する放射線特にα線の電離作用による燃焼の改善効果は
広く認められているが、その使用に際しては人体に対す
る有害性及び公害の発生を防ぐことが困難であり、その
取扱いについても法的規制があり、その実用化、商品化
の障壁になっている。

【０００３】また、従来の内燃機関の燃焼改良法におい
ては、α線の照射量の制御は不可能であり、α線の放射
も放射性物質の自然崩壊によるものでα線の連続放射も
期待できず、α線による燃焼促進効果は認められている
にもかかわらず、放射性物質を使用する限りにおいては
その効果を連続的に得ることは困難であり、その効果の
バラツキも大きい。また遠赤外線、磁石等を使用したも
のも見られ、その商品化させたものの効果については疑
わしいという状況にある。

【０００４】放射性物質を含有し、両端に連通する貫通
孔あるいは切り欠き溝を有する棒材を燃焼室に至る混合
気体の通路に装置し、該棒材を通過する混合気体をイオ
ン化するようにした混合気体の燃焼促進装置は、例えば
特開昭５０ー７３０２６号公報に記載されている。

【０００５】また、エンジンに供給される空気及び燃料
を混合する管路に開口する燃料吐出部の下流側に、微弱
線量のα線、β線等を照射する放射線物質からなるイオ
ン化素子を配設したイオン化素子付氣化器は、例えば特
開昭５２ー１３２２１９号公報に記載されている。

【０００６】そして、特開昭５３ー１６１１８号公報に
は、内燃機関用空気活性化装置について、イオン化素子
は微弱線量のα線、β線等の放射線を照射する放射性物
質（ラジウム、酸化トリウムなど）を含有した例えばモ
ナズ粉末を、放射線を吸収しない非吸気性の合成樹脂で
加工したもの及びイオン化素子から照射されるα線、β
線、γ線はそのエネルギーによって通路内を通過する清
浄空気を正負にイオンして之を活性化せしめ、該活性化
空気を氣化器の管路内に移行させるものが記載されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５０ー７３
０２６号公報に記載されているものは、ラジウム、トリ
ウム、アクチニウム、コバルト６０等の放射性物質を含
有させた棒材から放射されるアルファ粒子、ベータ粒
子、ガンマ粒子等によって混合気体がイオン化されると
いうものであり、放射線の漏洩により人体などに被害を
及ぼすことがあり、必ず装置の外周を完全な遮蔽構造と
しなければならないという問題を有するものである。

【０００８】また、前記特開昭５２ー１３２２１９号公
報に記載されているものも、好ましくは人体に害になら
ない程度の微弱量のα線、β線等の放射線を放射する放
射性物質（ラジウム、酸化トリウムなど）を含有した例
えばモナズ粉末を非吸収性合成樹脂で加工したものを氣
化器本体の内壁のスロットルバルブの位置よりやや下流
側に接着剤その他の手段で張設したものであり、微弱量
のα線、β線等の放射線を放射する放射性物質であるも
ののラジウムや酸化トリウムなどを含有した例えばモナ
ズ粉末を使用しているので、放射線の漏洩により人体な
どに被害を及ぼすことがあり、必ず装置の外周を完全な
遮蔽構造としなければならないという問題を有してお
り、上記した特開昭５０ー７３０２６号公報に記載され
ているものと同じ問題を有しており、上記２つの公報に
記載されているもののいずれも商品化のためには放射性
物質使用の法的制約を大きく受けるというものである。

【０００９】また、特開昭５３ー１６１１８号公報に記
載されているものも、内燃機関用空気活性化装置につい
て、イオン化素子は微弱線量のα線、β線等の放射線を
照射する放射性物質（ラジウム、酸化トリウムなど）を
含有した例えばモナズ粉末を放射線を吸収しない非吸気
性の合成樹脂で加工したものであり、またイオン化素子
から照射されるα線、β線、γ線はそのエネルギーによ
って通路内を通過する清浄空気を正負にイオン化して之
を活性化せしめ、該活性化空気を氣化器の管路内に移行
させるものであるから、上記公報に記載されているもの
が有する問題をそのまま有するものである。

【００１０】本発明は、上記した各従来技術が有する問
題を解決し、燃焼の促進、燃焼効率の向上及びこれらに
よる燃費の大幅な減少と排気ガスの清浄化ができる人畜
無害で、吸入する空気又は混合気の量に応じて発生させ
るイオン化酸素及びイオン化窒素の量を制御することが
できる内燃機関の燃焼促進装置の提供を目的とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る内燃機関の燃焼促進装置は、エアクリ
ーナとシリンダヘッドの吸気ポートとを連結する空気又
は混合気を導く金属製管状部材内に、電気的粒子加速装
置に接続された放電電極を設け、金属製管状部材内を通
過する吸入空気又は混合気を放電電極に曝すことにより
電離・光電効果によってイオン化した酸素及び窒素を生
成するというものである。

【００１２】上記の目的を達成するための本発明に係
る内燃機関の燃焼促進装置は、エアクリーナとシリンダ
ヘッドの吸気ポートとを連結する空気又は混合気を導く
金属製管状部材内に、電気的粒子加速装置に接続された
放電電極及びタングステンを主成分とし残部は約２重量
パーセントの酸化トリウムを含有する材料を焼結して形
成したα線放射棒状体を設け、金属製管状部材内を通過
する吸入空気又は混合気を放電電極及びα線放射棒状体
に曝すことにより電離・光電効果によってイオン化した
酸素及び窒素を生成するというものである。

【００１３】上記の目的を達成するための本発明に係る
内燃機関の燃焼促進装置は、エアクリーナとシリンダヘ
ッドの吸気ポートとを連結する空気または混合気を導く
金属製管状部材内に、タングステンを主成分とし残部は
約２重量パーセントの酸化トリウムを含有する材料を焼
結して形成した放電電極を設け、この放電電極と電気的
粒子加速装置に接続された放電電極に高電圧高周波パル
ス又は直流高電圧を印加して電離・光電効果を発生さ
せ、金属製管状部材内を通過する吸入空気又は混合気を
放電電極に曝すことにより電離・光電効果によってイオ
ン化した酸素及び窒素を生成するというものである。

【００１４】

【作用】自動車のバッテリ等の直流電源にスイッチを
介して接続されている電気的粒子加速装置に電流がオン
されると、高周波パルス発生回路によって高周波パルス
が発生し、このパルスは電力増幅・スイッチング回路に
よって電力増幅され、この電力増幅されたパルス電圧は
昇電圧変圧器の一次側から二次側に供給されて倍増さ
れ、電圧倍増回路によってその出力は更に増大されて放
電電極に高電圧高周波パルス又は直流高電圧が印加さ
れ、放電電極間に放電が発生する。

【００１５】この強力な放電によって電気的粒子である
活性化電子が発生し、この電気的粒子の電離・光電効果
によりこの放電に曝されたエアクリーナとシリンダヘッ
ドの吸気ポートとを連結する空気又は混合気を構成する
酸素（Ｏ₂）原子及び窒素（Ｎ₂）原子が電離、励起され
不安定な活性状態となり、燃焼に必要なイオン化した酸
素及び窒素を発生させこれが内燃機関の燃焼を促進す
る。

【００１６】電気的粒子加速装置の中で発生した活性化
電子を、タングステンを主成分とし残部は約２重量パー
セントの酸化トリウムを含有する材料を焼結して形成し
た放電電極に印加して、この放電電極間に生ずる電離・
光電効果により吸入空気又は混合気中の酸素（Ｏ₂）及
び窒素（Ｎ₂）が電離し、オゾン（Ｏ₃）の発生やイオン
化を促進し、オゾンの分解による活性酸素（Ｏ）及び活
性化窒素（Ｎ）が発生し、このイオン化した活性化酸素
及び窒素が内燃機関の燃焼室内に吸入され、燃料と急速
に結合し急速燃焼する。

【００１７】高電圧高周波パルス又は直流高電圧が印加
され放電電極間に生ずる電離・光電効果によりα線の量
が増大し、これが空気及び混合氣を構成する酸素
（Ｏ₂）の電離、励起を一層促進し、燃焼に必要な活性
酸素（Ｏ）を不安定な活性状態とし、燃焼を促進し、燃
焼促進は、完全燃焼を可能とし、排気ガスの低公害化、
省燃費をもたらす。

【００１８】

【実施例】図１から図５はいずれも本発明に係る内燃機
関の燃焼促進装置の一実施例を説明するためのもので、
図１は一部を破断して示す吸気マニホールドの側面図で
あり、図２は図１のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、
図３は吸気マニホールドの吸気入り口から見た正面図で
あり、図４は図３のＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、
図５は一対の放電電極間に活性化電子を発生させるため
の電気的粒子加速装置の構成図である。

【００１９】図１及び図２に示すように、タングステン
を主成分とし残部は約２重量パーセントの酸化トリウム
を含有する材料を焼結して形成したα線放射棒状体１の
複数本をアルミニュウムの薄板２にほぼ平行にエポキシ
樹脂等の接着剤で接着して固定してなるもの、或いはエ
ポキシ樹脂等の接着剤で接着したものをさらに針金線等
で結束して固定してなるものが、吸気マニホールド３の
ライザ部１０と吸気管１１との分岐部１７に対向するラ
イザ部１０の内壁面にボルト、ナット等の取付部材１４
によって取り付けられている。

【００２０】図１、図３及び図４に示すように、吸気マ
ニホールド３の吸気入り口４の取付フランジ１５に設け
られた対向する一対のスタッドボルト１２、１２の螺合
部を含むように切り込み溝１８、１８が設けられてお
り、この切り込み溝１８、１８に一対の放電電極５、５
の両端を挟持した電極保持部材１３、１３を切り込み溝
１８、１８に嵌入し、スタッドボルト１２、１２を電極
保持部材の孔を貫通して取付フランジ１５、１５の螺合
部に螺合して一対の放電電極５、５を吸気入り口４の外
面に固定する。

【００２１】放電電極５、５は、金属例えば錫銅合金に
より一対の棒状体に形成され、高圧高周波パルスが印可
される電極の放電端部は先鋭な形状にされており、所要
の間隙１９をおいて他の電極が放電可能に設けられてお
り、その一端は、車両のバッテリ等の電源９とスイッチ
８、電気的粒子加速装置６を介して電線１６により接続
されており、他端はアースされている。電線１６は、高
耐圧電線を使用している。なお、図４では電線１６を省
略している。

【００２２】また、他の実施例としての一対の放電電極
５、５は、タングステンを主成分とし残部は約２重量パ
ーセントの酸化トリウムを含有する材料を焼結して形成
した前記α線放射棒状体１と同一の材料を棒状に焼結し
て上記金属製の電極と同じ形状のものとして構成されて
いる。

【００２３】自動車のバッテリ等の直流電源９にスイッ
チ８を介して接続されている電気的粒子加速装置６に電
流がオンされると、高周波パルス発生回路２０によって
高周波パルス信号が発生し、このパルス信号は電力増幅
・スイッチング回路２１によって電力が増幅され、この
電力増幅されたパルス信号の電圧は昇電圧変圧器２２の
一次側から二次側に供給されて倍増され、電圧倍増回路
２３によってその出力は更に増大されて放電電極５に印
加され、放電電極５、５間に放電が発生する。なお、電
圧倍増回路２３は省略してもよい。この場合、昇電圧変
圧器２２の二次側出力端は放電電極５に接続される。

【００２４】この放電電極５、５間の放電によって電気
的粒子である活性化電子が発生し、この電気的粒子の電
離・光電効果によりこの放電に曝されたエアクリーナと
シリンダヘッドの吸気ポートとを連結する空気又は混合
気を構成する酸素（Ｏ2）原子及び窒素（Ｎ2）原子が電
離、励起され不安定な活性状態となり、燃焼に必要な活
性化酸素（Ｏ）及び（Ｎ）となりこれが内燃機関の燃焼
を促進する。

【００２５】エンジンの各シリンダにつながる吸気マニ
ホールド３の入り口部４、ライザ部１０或いは吸気管１
１の内部に設けられているタングステンを主成分とし残
部は約２重量パーセントの酸化トリウムを含有する材料
を焼結して形成したα線放射棒状体１からは人体に全く
影響のない程度の微量のα線が放射しており、エンジン
のシリンダ内に吸入される空気又は混合気は、α線放射
棒状体１から放射される電離作用を有する微量のα線に
曝されて燃焼室に吸入される。

【００２６】また、電気的粒子加速装置６は、エンジン
の適宜箇所に設けられており、この電気的粒子加速装置
６の出力端は一対の放電電極５、５に接続されており、
放電電極５の他端はアースされている。

【００２７】吸入空気又は混合気は、前記放電電極５を
経て内燃機関の燃焼室に吸入されるが、高圧高周波パル
スが印加されていないときのα線放射棒状体と同一の材
料により構成されている放電電極５から放射されるα線
の量は、前記α線放射棒状体１から放射されα線と同じ
く微量のものである。

【００２８】エンジンの各シリンダにつながる吸気マニ
ホールド３の入り口部４、ライザ部１０或いは吸気管１
１の内部に設けられたタングステンを主成分とし残部は
約２重量パーセントの酸化トリウムを含有する材料を焼
結して形成したα線放射棒状体１と、一対の放電電極
５、５が設けられているものにおいては、エンジンのシ
リンダ内に吸入される空気又は混合気は、α線放射棒状
体１から放射される電離作用を有する微量のα線に曝さ
れるとともに、前記放電電極５、５間の放電による電離
・光電効果に曝されて燃焼室に吸入される。

【００２９】タングステンを主成分とし残部は約２重量
パーセントの酸化トリウムを含有する材料を焼結して形
成したα線放射棒状体１及び前記放電電極５は、従来か
ら溶接用タングステン電極棒として一般に使用されてい
たものであり、α線の放射量は人体に無害な程度の微量
であるにも拘らず、エンジンのシリンダ内に吸入される
空気又は混合気に対する電離作用を有している。この電
離作用により、空気及び混合氣を構成する原子が電離、
励起され不安定な活性状態となり、燃焼が促進される。

【００３０】本発明者が市販の乗用車（ツインカム２，
５００ＣＣ、ツインターボのオートマチック車、２０５
／５５Ｒ１６のタイヤ４装着にタイヤ空気圧２．０ｋｇ
／ｃｍ²）に２名が乗車して吸気マニホールドに請求項
１に記載の本発明に係る内燃機関の燃焼促進装置を装着
した一実施例について、自動車専用道路を走行した時の
燃料消費量を次に示す。高速道路テストでは、測定機器
として精度±１％以内、最小測定単位１０ＣＣ燃料測定
器を使用して行った燃費テストの結果、走行距離上下線
とも６．７Ｋｍの往復走行の結果、燃費１２．１８ｋｍ
／ｌであった。そして、本発明に係る内燃機関の燃焼促
進装置を装着しない上記テスト前の上記乗用車の前記道
路での同一走行条件での平均燃費は９．１１ｋｍ／ｌで
あった。つまり、請求項１に記載の本発明に係る内燃機
関の燃焼促進装置を装着した一実施例のものにおいて
は、３３．７％の燃費の向上がした。なお、このテスト
結果は、アップダウンがある前記自動車専用道路におい
て、進入時は３，０００ｒｐｍにて加速し、走行速度６
５ＫＭ／Ｈ、エンジン回転数１，６００ｒｐｍから１，
８００ｒｐｍ（一部２，０００ｒｐｍから２，２００ｒ
ｐｍ有り）で夜間走行したものによる。

【００３１】本発明に
係る内燃機関の燃焼促進装置の一実施例においては、吸
気マニホールド３を構成するエンジンの各シリンダにつ
ながる吸気マニホールド３の入り口部４、ライザ部１０
の内部に放電電極５、α線放射棒状体１を設けている
が、これらを取り付ける場所は吸気マニホールド３内に
限定されるものではなく、本発明の目的を達成すること
ができるエアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポートと
を連結する空気又は混合気を導く金属製管状部材の内部
であって、取付可能な場所であればどこでもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る内燃機関の燃焼促進装置
は、エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポートとを連
結する空気又は混合気を導く金属製管状部材内に、電気
的粒子加速装置に接続された放電電極を設け、金属製管
状部材内を通過する吸入空気又は混合気を放電電極に曝
すことにより電離・光電効果によってイオン化した酸素
及び窒素を生成するので、放射線を使用することなく、
電気的粒子加速装置からの高圧高周波パルスを放電電極
に印加することにより、その電離・光電効果によって内
燃機関に吸入される空気又は混合気をイオン化した活性
化酸素及び窒素とするので、内燃機関の燃焼を促進し、
その燃焼効率を向上させ、燃費の大幅低減をもたらし、
排気ガスの清浄化をすることができ、人畜に無害である
という効果を有するものである。

【００３３】本発明に係る内燃機関の燃焼促進装置
は、エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポートとを連
結する空気又は混合気を導く金属製管状部材内に、電気
的粒子加速装置に接続された放電電極及びタングステン
を主成分とし残部は約２重量パーセントの酸化トリウム
を含有する材料を焼結して形成したα線放射棒状体を設
け、金属製管状部材内を通過する吸入空気又は混合気を
放電電極及びα線放射棒状体に曝すことにより電離・光
電効果によってイオン化した酸素及び窒素を生成するの
で、人体に影響のない程度の微量のα線を放射する従来
から溶接棒等に使用されているものと、上記電気的粒子
加速装置からの高圧高周波パルスを放電電極に印加する
ことにより、その電離・光電効果によって内燃機関に吸
入される空気又は混合気をイオン化した活性化酸素及び
窒素とするので、内燃機関の燃焼を促進し、その燃焼効
率を向上させ、燃費の大幅低減をもたらし、排気ガスの
清浄化をすることができ、人畜に無害である上にスイッ
チ操作で簡単に燃焼を制御できるという効果を有するも
のである。

【００３４】本発明に係る内燃機関の燃焼促進装置は、
エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポートとを連結す
る空気または混合気を導く金属製管状部材内に、タング
ステンを主成分とし残部は約２重量パーセントの酸化ト
リウムを含有する材料を焼結して形成した放電電極を設
け、この放電電極と電気的粒子加速装置に接続された放
電電極に高電圧高周波パルス又は直流高電圧を印加して
電離・光電効果を発生させ、金属製管状部材内を通過す
る吸入空気又は混合気を放電電極に曝すことにより電離
・光電効果によってイオン化した酸素及び窒素を生成す
るものであるので、人体に影響のない程度の微量のα線
を放射する従来から溶接棒等に使用されているものを放
電電極とし、上記電気的粒子加速装置からの高圧高周波
パルスを放電電極に印加することにより、その強力な電
離・光電効果によって内燃機関に吸入される空気又は混
合気をイオン化した活性化酸素及び窒素とするので、内
燃機関の燃焼を一層促進し、その燃焼効率を向上させ、
燃費の大幅低減をもたらし、排気ガスの清浄化をするこ
とができ、人畜に無害である上にスイッチ操作で簡単に
燃焼を制御できるという効果を有するものである。

【００３５】そしてまた、本発明に係る内燃機関の燃焼
促進装置は、従来のものに比し本発明者が行った前記の
走行試験結果からは３３．６％燃費が向上したことから
もわかるように、燃費が大幅にアップするという効果を
有するとともに、燃焼の促進にともない排出ガスの清浄
化がなされ、特に大型のディーゼルエンジンでは黒煙の
発生を低減することができ省エネルギー低公害を達成す
ることができるというこうかをゆうするものである。

【図面の簡単な説明】

図１から図５はいずれも本発明に係る内燃機関の燃焼促
進装置の一実施例を説明するためのものである。

【図１】一部を破断して示す吸気マニホールドの側面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。

【図３】吸気マニホールドの吸気入り口から見た正面図
である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

【図５】電気的粒子加速装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ α線放射棒状体３吸気マニホールド４吸気入り口５放電電極６電気的粒子加速装置１１吸気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古谷徹矢島根県松江市法吉町175番地 (72)発明者伊藤稔光島根県簸川郡斐川町大字三絡1129番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポ
ートとを連結する空気又は混合気を導く金属製管状部材
内に、電気的粒子加速装置に接続された放電電極を設
け、金属製管状部材内を通過する吸入空気又は混合気を
放電電極に曝すことにより電離・光電効果によってイオ
ン化した酸素及び窒素を生成することを特徴とする内燃
機関の燃焼促進装置。
【請求項２】エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポ
ートとを連結する空気又は混合気を導く金属製管状部材
内に、電気的粒子加速装置に接続された放電電極及びタ
ングステンを主成分とし残部は約２重量パーセントの酸
化トリウムを含有する材料を焼結して形成したα線放射
棒状体を設け、金属製管状部材内を通過する吸入空気又
は混合気を放電電極及びα線放射棒状体に曝すことによ
り電離・光電効果によってイオン化した酸素及び窒素を
生成することを特徴とする内燃機関の燃焼促進装置。
【請求項３】エアクリーナとシリンダヘッドの吸気ポ
ートとを連結する空気または混合気を導く金属製管状部
材内に、タングステンを主成分とし残部は約２重量パー
セントの酸化トリウムを含有する材料を焼結して形成し
た放電電極を設け、この放電電極と電気的粒子加速装置
に接続された放電電極に高電圧高周波パルス又は直流高
電圧を印加して電離・光電効果を発生させ、金属製管状
部材内を通過する吸入空気又は混合気を放電電極に曝す
ことにより電離・光電効果によってイオン化した酸素及
び窒素を生成することを特徴とする内燃機関の燃焼促進
装置。