JPS5934470A - 高多湿空気の生成方法および装置 - Google Patents

高多湿空気の生成方法および装置

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JPS5934470A
JPS5934470A JP57143865A JP14386582A JPS5934470A JP S5934470 A JPS5934470 A JP S5934470A JP 57143865 A JP57143865 A JP 57143865A JP 14386582 A JP14386582 A JP 14386582A JP S5934470 A JPS5934470 A JP S5934470A
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JP
Japan
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suction
air
water
tube
pipe
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JP57143865A
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Takashi Ogura
崇 小倉
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0225—Water atomisers or mixers, e.g. using ultrasonic waves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/028—Adding water into the charge intakes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、水を気化しこれに適量の空気を混合して多
湿混合気体を生成すること７目的とした高多湿空気の生
成方法および装置に関するものであシ 従来高多湿空気を生成するには２通常雰霧嘴より噴出す
ることが行われているが、水粒子が大きく、空気との混
合状態が不均一になり、かつ水分粒子が比較的大きい場
合には高温燃焼の際・に酸素と水素への分解が十分にな
さｈないなどの問題点があって燃比の改善が不十分であ
り、かつ有害排ガスの含有量ビ低下させる作用効果が未
だ不十分であった。
然るにこの発明は、微細孔よりボタ吸入して水粒子を十
分微細にすると共に、空気を均一に混合して高多湿空気
としたので、エンジンの燃比の改善および排ガス改善に
ついて卓効を有することが明らかＫなった。
この発明をエンジンの燃比改善等に用いるには第１図々
示のようにエンジンの吸入管を吸入源として、混合気体
をエンジンのシリンダー内−＼供給すればよいこと［な
る。
次てこの発明乞エンジンの燃比改善に応用した場合につ
いて説明する。
断熱壁よりなる水タンク／の内側底部Ｋ　Ｐ材氾を設置
し、Ｐ材Ω内に吸入嘴３を埋設すると共に。
吸入嘴３へ直径／　ｍｍの気化細管りの一端を連結する
。また水タンク／の中央部には合流球左が固定され２合
流球ｓ内には外壁より中心に到る間に直径λｍｍの合流
孔ｘｙ＜設け、該合流孔乙の内端に直径Ｘｒｎｍの二つ
の吸入孔？、ｇｆ相互に鋭角（例えば相互角度７０度）
方向より接合連結する。前記合流孔乙の外端には直径λ
順の吸入細管ワの一端を連結し、吸入細管９の他端は調
整弁１０を介して直径λｍｍの吸入連結管／／の一端と
連結し、吸入連結管／／の他端はエンジン７．２の吸入
管／３の側壁へ貫通固定する。前記吸入孔７の外端には
前記気化細管りの他端を連結し、吸入孔ｇの外端には直
径ハｎｍの空気細管／グの一端を連結し、空気細管／弘
の他端（（は調整弁／！；ヒ連結しである。図中＃、／
７は調整弁１０．　／３の弁杆であって、吸入嘴３には
直径０゜７ｍｍの吸入孔／ｇが穿設しである。
前記実施例において、エンジン７．２の始動により吸入
管／３内が減圧されると（例えばグｏｏ■−１ｇ前後）
、吸入連結管／／に介し、吸入細管り内も減圧される。
そこで気化細管ゲ内も減圧され、吸入孔／ｇから水が吸
入される。然し乍ら吸入孔／ｇは直径０゜／陥の微細孔
であるから、前記減圧吸入てよって水は面ち眞気化して
気化細管グ内ビ矢示／７の方向へ移動し、吸入孔７乞経
て合流孔乙に入る。この場合に吸入孔７と鋭角に連結し
た吸入孔ｇがら空気が吸入されているので、前記水の気
体は恰も霧吹きの如く、空気と水の気体とが共に吸引さ
れ混合物となって吸入細管？内を矢示、２０の方向へ移
動し、調整弁７０を経て吸入連結管／／から吸入管／３
内へ供給される。
元来エンジンの理想空燃比は／：／Ｓであるが。
通常若干の不完全燃焼を伴うので排ガス中にＣ０５Ｔ−
ＩＣ、ＮＯＸなどの有害物質を多量に含むことになり、
大気の汚染と燃比効率の低下を来し、多くの研究者の改
善目標となっていたが、未だ満足すべきものがなく、パ
ワー減もやむを得ないとして有害物質の低減手段（例え
ば二次燃焼又は触媒による有害物の分離など）を採用し
ている。前記における改善策として空燃比’２ｉ：ｉｓ
から更に空気を増加した場合には、爆発源となる酸素、
水素などのガス元素が不足すると同時に、湿度が不足し
燃焼室内の温度低下を来し、失速するおそれがあるので
実用的でなかった。
然るにこの発明は水を気化し、これと空気との混合物を
燃料吸入管へ供給するので、高多湿空気を追加して空燃
比７犬ｄ〕に引上げることになり。
しかも水の気化物中に含まれた水分子は、酸素と水素と
に分解し易くなっており、エンジン内の高温に触れて直
ちに分解し、燃料乞完全燃焼させる。
この場合の空燃比は／ニア９位であって、理想空燃比よ
りグ係アップし、燃比率は約３乙。クチ伸びた計算にな
る。
この発明の装置を付けて実車による走行テストを行った
結果３０チ乃至５０％の燃料乞節約することが認められ
た。然して前記は２，０００ｃｃの車を通常の要領（営
業車）で走行させたものであるから。
走行状態によって燃料節約の度合が大巾に異なったが９
節約量３０係以下の車はなかった。従って悪条件（例え
ば低速で発進停止を繰り返す場合）であっても有効であ
ることが判明した。また一般にエンジンの空燃比を引上
げると、ＨＣおよびＣＯの排出量は急激に低下するが、
ＮＯＸ　の排出量は増加することが知られている（第一
図）。
然るにこの発明の応用例においては、エンジンへ高多湿
空気を供給し、空燃比ｑ／：／９まで引上げることがで
きたので、ＨＣおよびＣＯｉ低下させたのみならずＮＯ
Ｘも著しく低減することが認められた（例えば第１図に
おいては理論空燃比に対して−／、１１．００ｐｐｍと
なっている）。即ち空燃比を／：／Ｓより引上げる為に
は、大きい空燃比で完全燃焼させる為に、燃焼室内の温
度を燃焼条件に必要な最低限の温度を保つ為に必要々湿
度とし、燃焼要素となる酸素および水素を必要量旬与す
る為に、燃料と空気の混合吸入量以外から供給しなけれ
ばならない。これに対し、この発明の高多湿空気を吸入
管に供給し、しかも吸入管の減圧乞利用して適量宛吸入
させることにより高燃比の燃焼に劃え得るようにしたも
のである。更にこの発明によれば水は超微粒化されてい
る為て、エンジン内の高熱に遭って相当量が即時酸素と
水素とに分解する為に、熱量の補充は十分性われ、酸素
の補充供給によって完全燃焼する為だ、排気中のＨＣお
よびＣＯの量が激減すると共に、　　ＮＯＸも減少する
ことになり、かつ完全燃焼によって燃料消費量が減少し
、燃料節約となるのである。尚吸入気体の湿度が大きい
ので、排気が異常高温になるおそれはない。
前記実施例ておける吸入量の直径は０゜３陥以下が好ま
しく、実用的には０６３ｍｍ〜０゜／扉である。
また気化細管は直径ｂｎｒｎ前后で、長さは、２３ｒｒ
ｒｍ〜３３順程度が適当であり、吸入細管は直径λｍｍ
前后で。
長さは／　００　＋ｎｍ〜１３０ＴＥｒｎ程度が適当と
思われる。更に吸入連結管は直径、２儒前后で、長さ／
、０θ０循以下が好ましいので、この程度で収るように
水タンクとエンジンとの距離を考慮する。実験の結果て
よれば２．００Ｑｃｃの車を／、０θＯｋｍ走行させた
場合に高多湿空気生成用の水、：ｔ、０００ｃｃｙ必要
とした。
即ちこの発明によれば、水Ｚ微小孔より減圧吸入させて
気化し、これを減圧吸入させた空気と鋭角度で衝突させ
て細管中を高速流動させたので。
水はきわめて微細粒の気化物となると共て、空気と均一
に混合し、水の気体は酸素と水素に分解し易い状態で高
多湿気体となる効果がある。
またこの発明の装置によれば、吸入細管に吸入源を連結
し、吸入細管暑気化細管と空気細管とに連結したので、
同−吸入源の吸入力例」：つで気化と混合と乞流動中に
行わせる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明をエンジンの改善に使用した実施例の
一部乞切断した正面図、第２図はエンジンの排気ガス中
に含まれたＮＯＸ量と空燃比との関係グラフ、第３図は
同じ＜’ＨＣと空燃比との関係グラフ、第７図は同じく
ＣＯと空燃比との関係グラフである。 ／・・・水タンク　　３・・・吸入量　　グ・・・気化
細管Ｓ・・・合流法　　乙・・・合流孔　　？、　　ｇ
・・・吸入孔９・・・吸入細管　　／／・・・吸入連結
管／２・・・エンジン　　／３・・・吸入管　　／ｌ・
・・空気細管特許出願人 小　　倉　　　　　　崇 代理人 鈴　　木　　正　　次 第２図 第３図 第４図 １２　１３　１４　１５　１６　１７　１８１９　２０
　　笠坏ル手続補正書（）拭） 昭和５７年７２月／／／ １、　事件の表示 昭和５７年特　許　願第１１１３ｇ乙５号３、　補正を
する者 事件との関係　特許出願人 ４、代　理　人　（郵便番号１６０） 住所東京都新宿区信濃町２９番地徳明ビル電話　東　京
　（３５３）　　３４０　７　（代）昭和３７年／７月
３０日 別紙の通り と　添付書類の目録

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ／　水’ｆｚＯ０３ｗｎ以下の微小孔より吸入して気化
    させると共に、当該気体と別途吸入した空気とを鋭角塵
    で合流させた後、細管中７高速度で移動させ。 前記気化水と空気とを均一混合させることを特徴とした
    高多湿空気の生成方丙。 λ　微小孔の直径乞０．３喘〜Ｏ０／胴とした特許請求
    の範囲第１項記載の高多湿空気の生成方法３　吸入圧は
    λθｏ　Ｉ−Ｉ　ｇ〜ｑｏｏＨｇとした特許請求の範囲
    第１項記載の高多湿空気の生成方法グ　水温は／Ｓ℃〜
    ＳＯ℃とした特許請求の範囲第１項記載の高多湿空気の
    生成方法 Ｓ　減圧吸入細管の一端に吸入源ビ連結し、他端に空気
    吸入細管と水気化細管の一端と乞鋭角に連結し、前記気
    化細管の他端は水タンク底に臨ませて微小吸入孔７有す
    る吸入嘴と連結し、空気細管の他端は調節弁を介して外
    界と連通させたことを特徴とする高多湿空気の生成装置 乙　減圧吸入細管は直径、！祁以下であって、気化細管
    の２倍の断面積と、ユ倍以上の長さとした特許請求の範
    囲第Ｓ項記載の高多湿空気の生成装置７　吸入源は真空
    ポンプ又はエンジンの吸入管とした特許請求の範囲第５
    項記載の高多湿空気の生成装置
JP57143865A 1982-08-19 1982-08-19 高多湿空気の生成方法および装置 Pending JPS5934470A (ja)

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