JPS60192882A - Ｈ↓２ｏを利用して多段階プラズマにより機械的エネルギ−を取り出す方法 - Google Patents
Ｈ↓２ｏを利用して多段階プラズマにより機械的エネルギ−を取り出す方法Info
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- JPS60192882A JPS60192882A JP59021987A JP2198784A JPS60192882A JP S60192882 A JPS60192882 A JP S60192882A JP 59021987 A JP59021987 A JP 59021987A JP 2198784 A JP2198784 A JP 2198784A JP S60192882 A JPS60192882 A JP S60192882A
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- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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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。
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、Ｈｌｏ （水）を利用して、気化器により
Ｈｌｏ（ｇ）（水蒸気）を発生し、以後多段階の放電プ
ラズマ、誘導加熱等によｔ） Ｈ１０（ｇ）を解離、導
電性プラズマガス化し、逐次反応性遊離基（Ｈａｄｉｃ
ａｌ）濃度を高め、最終段階にて、時間ゲート変調によ
り、シリンダー内に中心温度数千（ｃｌＫ）ＶＣ達する
プラズマジェットを周期的に生成、解離度を急上昇せし
め、かつ同時にこ、れと同期して圧縮点火を行い爆発反
応を誘起せしめ、これよシ機械的エネルギーを取シ出す
方法に関するものである。
Ｈｌｏ（ｇ）（水蒸気）を発生し、以後多段階の放電プ
ラズマ、誘導加熱等によｔ） Ｈ１０（ｇ）を解離、導
電性プラズマガス化し、逐次反応性遊離基（Ｈａｄｉｃ
ａｌ）濃度を高め、最終段階にて、時間ゲート変調によ
り、シリンダー内に中心温度数千（ｃｌＫ）ＶＣ達する
プラズマジェットを周期的に生成、解離度を急上昇せし
め、かつ同時にこ、れと同期して圧縮点火を行い爆発反
応を誘起せしめ、これよシ機械的エネルギーを取シ出す
方法に関するものである。
本゛発明の目的は、ａｇｏを燃料のように利用して大気
中の酸素を使用しなくとも、爆発反応をおこさせると共
に、その爆発反応生成物も殆んどＨ，０（ｇ）のみとし
た完全無公害な「Ｈ！Ｏを利用して、多段階プラズマに
より４１禮エネルギーを取り出す方法」を提供すること
忙ある。
中の酸素を使用しなくとも、爆発反応をおこさせると共
に、その爆発反応生成物も殆んどＨ，０（ｇ）のみとし
た完全無公害な「Ｈ！Ｏを利用して、多段階プラズマに
より４１禮エネルギーを取り出す方法」を提供すること
忙ある。
以下添付の図面によシ本発明の詳細な説明を行う。
一般に、酸素を可燃性の気体と混じてその一部分に着火
したとすると、反応はこの部分の気体の中で一様におこ
ろから、その反応速度すなわち熱の発生速度は著しく大
きくなる。ところが熱の逸散の方は熱伝導度の貧弱な気
体中を通じて行われるので、結局熱の発生速度の方が常
に熱の逸散速度を上まわるようになる。これすなわち非
定常燃焼であシ、シかも燃焼に際して生成されるものは
、はとんど常に気体又は蒸気だけであるから、この非定
常燃焼は爆発になる。酸水素爆鳴気の爆発、ガソリンの
蒸気と空気との混合物の爆発、何れもそれである。この
ように混合気体の爆発は、燃焼による熱の発生速度が熱
の逸散速度を上まわることによっておこるのであるから
爆発の起る混合気体の組成には一定の限界があられ九る
。
したとすると、反応はこの部分の気体の中で一様におこ
ろから、その反応速度すなわち熱の発生速度は著しく大
きくなる。ところが熱の逸散の方は熱伝導度の貧弱な気
体中を通じて行われるので、結局熱の発生速度の方が常
に熱の逸散速度を上まわるようになる。これすなわち非
定常燃焼であシ、シかも燃焼に際して生成されるものは
、はとんど常に気体又は蒸気だけであるから、この非定
常燃焼は爆発になる。酸水素爆鳴気の爆発、ガソリンの
蒸気と空気との混合物の爆発、何れもそれである。この
ように混合気体の爆発は、燃焼による熱の発生速度が熱
の逸散速度を上まわることによっておこるのであるから
爆発の起る混合気体の組成には一定の限界があられ九る
。
第１図は、気体Ａと気体Ｂの混合気体が爆発を訃こす場
合、熱の発生速度（Ｖ、）と逸散速度（Ｖりとの関係の
基本説明図である。第１図の横軸には、混合気体中の可
燃性のガスＡの濃度Ｃを、左から右へ向って目盛っであ
る。図の左端のＢに於てはＱ＝Ｑｓであって、酸素（又
は空気）１００％に相当し、右端のＡＩＣ於てはｃ＝１
００：％で可燃性の気体（例えば水素とか、ガンリン）
１００％をあられしている。それぞれＡ、１００％、Ｂ
、１００％だけの時忙は反応速度、すなわち熱の発生速
度はゼロであるから（Ｖ、）曲線の両端はそ）１ぞ九ゼ
ロの点から出発し、その中間のある部分で極大となって
いｌけ力、ばならない。これに対し熱の逸散の方は、１
００％Ａだけの時でも１００％Ｂだけの時でも行われる
から、混合気体の組成と熱の逸散速度との関係を同図に
えかけば曲線（νりで示すように左右のＡ、Ｂ端一 の
両縦軸を、夫々有限の点で切る筈である。この点が熱の
発生曲線Ｃｖ、）と異なっている。従ってもし与えられ
た温度環境下に於て、熱の発生曲線（υＩ）と逸散曲線
（Ｉｌ、）との、相対的位置が第１図に示すようになっ
たとすれば、この両曲線は２点に、及びに、で交り、こ
の２点の間、すなわち混合気体の中における、可燃性の
気体Ａの濃度がＯｌと０３との間にある場合には、熱の
発生速度（Ｖ、）の方が逸散速度０１）よりも上にある
。従って、この温度環境下に於てはこの二つの組成ＣＩ
及びＣＩの間にある混合気体を用いれば爆発が起シ、シ
かも、この温度はそれぞれ０１及びＣＩという組成の混
合気体に対しては丁度発火温度又は起爆温度となってい
る。実際に色々な混合気体に着火させるときの温度は、
大体赤熱（７１３°に〜８７３°Ｋ ）（Ｋｇｌｖｉｎ
温度〕附近の温度である。これらのことを考慮に入れる
と、爆発の起る組成の範囲は大体夫々の混合気体毎に個
別特有なものとみ瀝してよい。
合、熱の発生速度（Ｖ、）と逸散速度（Ｖりとの関係の
基本説明図である。第１図の横軸には、混合気体中の可
燃性のガスＡの濃度Ｃを、左から右へ向って目盛っであ
る。図の左端のＢに於てはＱ＝Ｑｓであって、酸素（又
は空気）１００％に相当し、右端のＡＩＣ於てはｃ＝１
００：％で可燃性の気体（例えば水素とか、ガンリン）
１００％をあられしている。それぞれＡ、１００％、Ｂ
、１００％だけの時忙は反応速度、すなわち熱の発生速
度はゼロであるから（Ｖ、）曲線の両端はそ）１ぞ九ゼ
ロの点から出発し、その中間のある部分で極大となって
いｌけ力、ばならない。これに対し熱の逸散の方は、１
００％Ａだけの時でも１００％Ｂだけの時でも行われる
から、混合気体の組成と熱の逸散速度との関係を同図に
えかけば曲線（νりで示すように左右のＡ、Ｂ端一 の
両縦軸を、夫々有限の点で切る筈である。この点が熱の
発生曲線Ｃｖ、）と異なっている。従ってもし与えられ
た温度環境下に於て、熱の発生曲線（υＩ）と逸散曲線
（Ｉｌ、）との、相対的位置が第１図に示すようになっ
たとすれば、この両曲線は２点に、及びに、で交り、こ
の２点の間、すなわち混合気体の中における、可燃性の
気体Ａの濃度がＯｌと０３との間にある場合には、熱の
発生速度（Ｖ、）の方が逸散速度０１）よりも上にある
。従って、この温度環境下に於てはこの二つの組成ＣＩ
及びＣＩの間にある混合気体を用いれば爆発が起シ、シ
かも、この温度はそれぞれ０１及びＣＩという組成の混
合気体に対しては丁度発火温度又は起爆温度となってい
る。実際に色々な混合気体に着火させるときの温度は、
大体赤熱（７１３°に〜８７３°Ｋ ）（Ｋｇｌｖｉｎ
温度〕附近の温度である。これらのことを考慮に入れる
と、爆発の起る組成の範囲は大体夫々の混合気体毎に個
別特有なものとみ瀝してよい。
本発明の中で扱われる可燃性の気体Ａとは水素であるか
ら以下水素の爆発範囲について述べる。
ら以下水素の爆発範囲について述べる。
空気と混じた水素ガスの爆発範囲は体積チでＣ１Ｚ４チ
〜Ｃｇ；γ５チ（１９８２年度理科年表（丸首に、に発
行）物１６２（５Ｔ８）Ｐによる）である。こ＼で注意
すべきは、この爆発の起る上部限界であるＣ３の組成に
於ては、与えられた混合気体の酸素源として空気を使う
限り、完全な燃焼の起るためには著１． ＜酸素が不足
しているということである。すなわち、空気１体積の中
には番体積の酸素を含むだけで返るから、この空気を水
素と混じて、そノＬらが燃焼したときに完全に水となる
ためには、簡単な計算かられかるように、この混合気体
の中における水素濃度は約３０チ以Ｆでなければならな
い。
〜Ｃｇ；γ５チ（１９８２年度理科年表（丸首に、に発
行）物１６２（５Ｔ８）Ｐによる）である。こ＼で注意
すべきは、この爆発の起る上部限界であるＣ３の組成に
於ては、与えられた混合気体の酸素源として空気を使う
限り、完全な燃焼の起るためには著１． ＜酸素が不足
しているということである。すなわち、空気１体積の中
には番体積の酸素を含むだけで返るから、この空気を水
素と混じて、そノＬらが燃焼したときに完全に水となる
ためには、簡単な計算かられかるように、この混合気体
の中における水素濃度は約３０チ以Ｆでなければならな
い。
この値を上記の水率の上部限界の濃度ａ、、、４ｒｓ％
と・比べてみ、ｎ、ば酸素源として空気を使ったので＆
入いわゆる水素爆鳴気反応の完全燃焼のできるのは水素
濃度約３０チ以下で、それ以上の水素濃度領域では酸素
が足シないということである。水素ボンベをもち歩いた
り、その１更に酸素ボンベから純粋な酸素を供給するの
も大変で、第一危険かつ不経済である。この点に於て本
発明の方法ではＨｚＯを利用して、多段階プラズマによ
り最終段階で生成するプラズマジェット内に発生する超
高温度下で水素、酸素の解離度を急上昇せしめ（Ｐ、、
１１上段の表参照）、かつ同時に、これと同期して圧縮
点火し、爆発反応を・おこすという方法を用いており、
酸素を大気中からも、まして酸素ボンベからも補給する
ことなく水を利用して、酸水素爆発反応をおこし、これ
から機械的エネルギーを取出すという特徴をもっている
。
と・比べてみ、ｎ、ば酸素源として空気を使ったので＆
入いわゆる水素爆鳴気反応の完全燃焼のできるのは水素
濃度約３０チ以下で、それ以上の水素濃度領域では酸素
が足シないということである。水素ボンベをもち歩いた
り、その１更に酸素ボンベから純粋な酸素を供給するの
も大変で、第一危険かつ不経済である。この点に於て本
発明の方法ではＨｚＯを利用して、多段階プラズマによ
り最終段階で生成するプラズマジェット内に発生する超
高温度下で水素、酸素の解離度を急上昇せしめ（Ｐ、、
１１上段の表参照）、かつ同時に、これと同期して圧縮
点火し、爆発反応を・おこすという方法を用いており、
酸素を大気中からも、まして酸素ボンベからも補給する
ことなく水を利用して、酸水素爆発反応をおこし、これ
から機械的エネルギーを取出すという特徴をもっている
。
さて、再び、酸水素爆発の機構から説明を進めてゆく。
第２図はガラス容器内の酸水素爆鳴気（水素２体積、酸
素１体積）Ｄ爆発の温度（０Ｋ）（Ｋｅｌｖｉｎ温度）
対圧力（Ｐａ）（Ｐａｓｃａｌ）特性の概要説明図であ
る。爆鳴反応式は簡単に２Ｈ＊＋Ｏｘ→２Ｈ２０であら
れされ、その際多量の反応熱を出す。すなわち、２Ｈｚ
（ｇ） ＋ Ｏ宜（σ）→２Ｈ僚１７）＋１１５．６
Ｋｃａｌ・・・（１）発熱量はｌ ｇｒ当シ、ガソリン
の２倍以上もある。
素１体積）Ｄ爆発の温度（０Ｋ）（Ｋｅｌｖｉｎ温度）
対圧力（Ｐａ）（Ｐａｓｃａｌ）特性の概要説明図であ
る。爆鳴反応式は簡単に２Ｈ＊＋Ｏｘ→２Ｈ２０であら
れされ、その際多量の反応熱を出す。すなわち、２Ｈｚ
（ｇ） ＋ Ｏ宜（σ）→２Ｈ僚１７）＋１１５．６
Ｋｃａｌ・・・（１）発熱量はｌ ｇｒ当シ、ガソリン
の２倍以上もある。
この反応は一見簡単そうに見えるが、その反応機構は遊
離基（ラジカ／’ Ｒａ、ｄｉｃａｌ ） Ｈ−１０・
及−ＯＨの関与する複雑な連鎖反応である。第２図に於
て温度Ｔ、、７７０°にとして特性曲線を見てみると圧
力ｐが約５．３Ｘ１０ｔＰα（Ａ点）より下では爆発は
おこらず、これをこえると約５．３Ｘ１０”Ｐａ（３点
）までの間はいわゆる低圧爆発をおこし、これをこえる
と又、約ａ、ｏｘｉｏ’ｐα（０点）までの間は爆発は
起こらなくなる。しかし圧力ｐが０点をこすと忽ち、い
わゆる高圧爆発（熱爆発ｔｈｅｎｎｒｚｌ ｅｘｐｌｏ
ｓｉｏｎともいう。）＠域に入る。
離基（ラジカ／’ Ｒａ、ｄｉｃａｌ ） Ｈ−１０・
及−ＯＨの関与する複雑な連鎖反応である。第２図に於
て温度Ｔ、、７７０°にとして特性曲線を見てみると圧
力ｐが約５．３Ｘ１０ｔＰα（Ａ点）より下では爆発は
おこらず、これをこえると約５．３Ｘ１０”Ｐａ（３点
）までの間はいわゆる低圧爆発をおこし、これをこえる
と又、約ａ、ｏｘｉｏ’ｐα（０点）までの間は爆発は
起こらなくなる。しかし圧力ｐが０点をこすと忽ち、い
わゆる高圧爆発（熱爆発ｔｈｅｎｎｒｚｌ ｅｘｐｌｏ
ｓｉｏｎともいう。）＠域に入る。
熱爆発では反応速ＩＷも、檜、上昇し、従ってＪｃＪ″
Ｌに伴う熱の発生速度もまた一定の温度下においては圧
力ｐの増す程急上昇する。
Ｌに伴う熱の発生速度もまた一定の温度下においては圧
力ｐの増す程急上昇する。
本発明に於て扱わ九る爆発は、０点以上の熱爆発領域で
行われるものである。 さて、 Ｏ連鎖反応の開始： ０連鎖反応の伝播： このａ膚だけであ九は連鎖反応のメツセンジャ役をする
遊離基（ラジカルＲａｄ ｉ ｃαｌ）〔以下メツセン
ジャ・ラジカルと呼びＭ、Ｒ，と略記する。〕１ヶから
ラジカル１ケが生成する状聾で連鎖反応の分岐はおこら
ず、爆発はおこらない。しかし次の反応、 がおころと何れもＭ、Ｒ，１ケからラジカル２ケが生成
し、新生Ｍ、Ｒ，はＨ・、と０・と・ＯＨの３個になっ
て連鎖反応の分岐伝播がおこり爆発反応をおこす。
行われるものである。 さて、 Ｏ連鎖反応の開始： ０連鎖反応の伝播： このａ膚だけであ九は連鎖反応のメツセンジャ役をする
遊離基（ラジカルＲａｄ ｉ ｃαｌ）〔以下メツセン
ジャ・ラジカルと呼びＭ、Ｒ，と略記する。〕１ヶから
ラジカル１ケが生成する状聾で連鎖反応の分岐はおこら
ず、爆発はおこらない。しかし次の反応、 がおころと何れもＭ、Ｒ，１ケからラジカル２ケが生成
し、新生Ｍ、Ｒ，はＨ・、と０・と・ＯＨの３個になっ
て連鎖反応の分岐伝播がおこり爆発反応をおこす。
なお、爆発の云播は、もっばら断熱圧縮によっ６行われ
る。
る。
Ｏ連鎖反応の切断：
ガス中ではＭ、Ｒ，同志の衝突によって、又、若し容器
壁土でＭ、Ｒ，と容器壁物質との反応があればこれによ
って連鎖反応の切断がおこる。
壁土でＭ、Ｒ，と容器壁物質との反応があればこれによ
って連鎖反応の切断がおこる。
容器壁物質がセラミックの時はＭ−Ｒ，との反応による
生成物（５ａｂｓｔｒａｔｅ ）は殆んど無視できる。
生成物（５ａｂｓｔｒａｔｅ ）は殆んど無視できる。
高圧爆発のおこるの＋ｊ連鎖の切断の方は適当に行われ
ているが、運動エネルギーの大きいいわゆる［熱い（ｔ
ｈｅｒｍａｌ ） Ｊ分子、原子及び遊離基の消失が、
充分急速に行われない結果であるということができる。
ているが、運動エネルギーの大きいいわゆる［熱い（ｔ
ｈｅｒｍａｌ ） Ｊ分子、原子及び遊離基の消失が、
充分急速に行われない結果であるということができる。
酸水素爆発鳴気爆発反応が、上記の様な連鎖反応の機構
に従って行わ九ておシ実際にこの反応が水素の遊離基Ｈ
−たよって開始さ九ることは、Ｈ−を別の方法、例えば
水素ガスの中での発光放電によって作っておいて、それ
を水素と酸素の混合気体中に導入してやると水素の燃焼
あるいは爆発が起ることからも確認できる。
に従って行わ九ておシ実際にこの反応が水素の遊離基Ｈ
−たよって開始さ九ることは、Ｈ−を別の方法、例えば
水素ガスの中での発光放電によって作っておいて、それ
を水素と酸素の混合気体中に導入してやると水素の燃焼
あるいは爆発が起ることからも確認できる。
第３図は本発明の第１段階に於けるＨ 、０（Ｌ＋から
Ｈ！Ｏ（ｇ）を発生する気化器（ｃａｒｂｗｒｅｔｔｅ
ｒ ）の−例を示す説明図である。ＨｚαＬ）タンクよ
シろ過器１を通じてポンプ２で定水位自動調整弁３へＨ
２Ｏを送り、気化器本体４内のＨ、０１） ’４−供給
して行く、気化器内に超音波噴霧装置（ｗｌｔｒａｓｏ
ｎｉｃ ｓｐｒａｙｇｅルｇｒａｔｏｒ）が設けら九、
超音波トランスデユーサ５が入力端子Ｗ、ＩＬ’よりの
超音波周波数入力で駆動さ九上部に噴霧する。この微細
粒子１ｔｅ（’）を始動に先立って急速にＨ！ Ｏ（１
７１化するため噴霧の中に加熱Ｗ−ネット６が置かれ、
ｂ、ｂ＋端子よりの高周波入力により誘導加熱（ｉｎｄ
ｕ、ｃｔｉｏｎｈ６ａｔｉｎｇ）される。これにょシ霧
は急速にＨｚｏ（ｒｔ）化されターボ過給３ｉ（ｔｕｒ
ｂｏ ｓｔＬｐｅｒｃｈａｒｇｅｒ ）ノ吸気（ｉｎｔ
ａｋｅ）へと向う。始動後はターボ過給器よシの排気が
消音器（惰Ｗｆｆｌｅｒ）を通じて気化器内に送り込ま
れ、排気余熱にて気化器内ａｇｏ（１）を温めると共に
排気そのものは前記の気化ＨｘＯ（ｇ）の流れに加わり
、更にその温度を上げ°（行く。排気といっても殆んど
ｕ意ｏ（ｇ）なので又給気側へ循還させて熱効率を高め
ることとなる。なおＨ！ ０（１７１の温度上昇と共に
圧力も上昇して行くから、これを安全域におくために圧
力安全弁８が設けられ、又制御茫準温度（ａｐｐｒｏｐ
ｒｉａｔｅ ｔｅＱｒａｒａｔｕ、ｒｅ ｆｏｒ ｃｏ
ｎｔγｏｌ）に誘導加熱高周波の入力を電子的に制御す
るだめの情報を得るための測温プローブ（ｐｒｏｂｅ）
９が設けられている。
Ｈ！Ｏ（ｇ）を発生する気化器（ｃａｒｂｗｒｅｔｔｅ
ｒ ）の−例を示す説明図である。ＨｚαＬ）タンクよ
シろ過器１を通じてポンプ２で定水位自動調整弁３へＨ
２Ｏを送り、気化器本体４内のＨ、０１） ’４−供給
して行く、気化器内に超音波噴霧装置（ｗｌｔｒａｓｏ
ｎｉｃ ｓｐｒａｙｇｅルｇｒａｔｏｒ）が設けら九、
超音波トランスデユーサ５が入力端子Ｗ、ＩＬ’よりの
超音波周波数入力で駆動さ九上部に噴霧する。この微細
粒子１ｔｅ（’）を始動に先立って急速にＨ！ Ｏ（１
７１化するため噴霧の中に加熱Ｗ−ネット６が置かれ、
ｂ、ｂ＋端子よりの高周波入力により誘導加熱（ｉｎｄ
ｕ、ｃｔｉｏｎｈ６ａｔｉｎｇ）される。これにょシ霧
は急速にＨｚｏ（ｒｔ）化されターボ過給３ｉ（ｔｕｒ
ｂｏ ｓｔＬｐｅｒｃｈａｒｇｅｒ ）ノ吸気（ｉｎｔ
ａｋｅ）へと向う。始動後はターボ過給器よシの排気が
消音器（惰Ｗｆｆｌｅｒ）を通じて気化器内に送り込ま
れ、排気余熱にて気化器内ａｇｏ（１）を温めると共に
排気そのものは前記の気化ＨｘＯ（ｇ）の流れに加わり
、更にその温度を上げ°（行く。排気といっても殆んど
ｕ意ｏ（ｇ）なので又給気側へ循還させて熱効率を高め
ることとなる。なおＨ！ ０（１７１の温度上昇と共に
圧力も上昇して行くから、これを安全域におくために圧
力安全弁８が設けられ、又制御茫準温度（ａｐｐｒｏｐ
ｒｉａｔｅ ｔｅＱｒａｒａｔｕ、ｒｅ ｆｏｒ ｃｏ
ｎｔγｏｌ）に誘導加熱高周波の入力を電子的に制御す
るだめの情報を得るための測温プローブ（ｐｒｏｂｅ）
９が設けられている。
第４Ｉ２１は、本発明の方法を詳細に説明する助けとす
るため、実施の一例として本発明の方法でターボコンパ
ウッド・セラミック断熱ディーゼル系を構成〔２だ要領
図である。
るため、実施の一例として本発明の方法でターボコンパ
ウッド・セラミック断熱ディーゼル系を構成〔２だ要領
図である。
第３ｍにより説明した気化器の電気的入力０＼第４図の
ターボ過給機ｌＯにおけるターボファン軸駆動モーター
１１もＯＮ、モーター１１の回転でピニオンギヤがとび
出して、ターボファン軸付きのリングギヤ１２と噛み合
い、ターボファン軸１３を回転させると吸気側ファン１
０ａに気化器よりのｕｓｏ（ｇ）が吸気され、吸気多岐
管（ｉｎｔａｋｅ ｔｒｕｘｎｉｆｏｌｄ）１４を経由
しＣＨｇｏ（ｇ）を距離ｇ＋の第１放電間隙１５へ導入
する。ｐ、、ｐ、’間には繰返し周波数ｆ。
ターボ過給機ｌＯにおけるターボファン軸駆動モーター
１１もＯＮ、モーター１１の回転でピニオンギヤがとび
出して、ターボファン軸付きのリングギヤ１２と噛み合
い、ターボファン軸１３を回転させると吸気側ファン１
０ａに気化器よりのｕｓｏ（ｇ）が吸気され、吸気多岐
管（ｉｎｔａｋｅ ｔｒｕｘｎｉｆｏｌｄ）１４を経由
しＣＨｇｏ（ｇ）を距離ｇ＋の第１放電間隙１５へ導入
する。ｐ、、ｐ、’間には繰返し周波数ｆ。
〔邪へ波高Ｉｈ１ｌ （ｘｖ）放電時定数ｆ 、 （ａ
ｇｃ）なる高電圧ＨＶ、が印加されて第１放電間隙１５
に気中放電を開始、第１段の非等温プラズマ（ｔｂｎｉ
ｓｏｔｈｅｒｍｒｔｌｐｌａｔｔｍａ） （電子温度Ｔ
ｌｌ＞＞イオン温度Ｔｊ≧ガス温度）？発生、このプラ
ズマガスが吸気弁１６を通じて＠２放電間隙１７へ導入
されることＫなる。
ｇｃ）なる高電圧ＨＶ、が印加されて第１放電間隙１５
に気中放電を開始、第１段の非等温プラズマ（ｔｂｎｉ
ｓｏｔｈｅｒｍｒｔｌｐｌａｔｔｍａ） （電子温度Ｔ
ｌｌ＞＞イオン温度Ｔｊ≧ガス温度）？発生、このプラ
ズマガスが吸気弁１６を通じて＠２放電間隙１７へ導入
されることＫなる。
但し始動前にはコｙＯッド２３に連結したピストン２１
の停止位置によっては吸気弁１６が閉じていることもあ
るが、この時は第１間隙１５で発生したプラズマガスは
吸気弁１６直前に溜ることになる。第２放電間隙１７は
、吸気弁１６直後のセラミックシリンダー２２内軸中心
に設置された導体１８とセラミックシリンダー内壁面と
の間の距ＨｙｓＫ形成された放電間隙で、こ＼にも第１
放電開始と同時に繰返し周波数ｆ！（Ｈｚ）、波高１ｘ
、Ｉ（ｘｖ）、放電時定数τ２（５ｅ６）なる未変調高
電圧ＨＶ、が端子Ｐ：、Ｐｆｆｉ１間に印加され、第２
放電間隙１７にも気中放電を開始し第２段の非等温プラ
ズマ発生を行先［Ｈｄｏ（ｇｉ中の非等温プラズマに於
ては、最多イオンＨｔＯｊ ＨｓＯ＋′、Ｏ広Ｈｊ並び
に、Ｈ−１０−１ＯＨ−イオン等を中間体として反応性
ラジカルＨ・、０・及び・ＨＯ第１段プラズマのラジカ
ル生成にプール効果を与えてやるためｔｒｉｔオ・・・
α坤、 τ、）τ２χ。
の停止位置によっては吸気弁１６が閉じていることもあ
るが、この時は第１間隙１５で発生したプラズマガスは
吸気弁１６直前に溜ることになる。第２放電間隙１７は
、吸気弁１６直後のセラミックシリンダー２２内軸中心
に設置された導体１８とセラミックシリンダー内壁面と
の間の距ＨｙｓＫ形成された放電間隙で、こ＼にも第１
放電開始と同時に繰返し周波数ｆ！（Ｈｚ）、波高１ｘ
、Ｉ（ｘｖ）、放電時定数τ２（５ｅ６）なる未変調高
電圧ＨＶ、が端子Ｐ：、Ｐｆｆｉ１間に印加され、第２
放電間隙１７にも気中放電を開始し第２段の非等温プラ
ズマ発生を行先［Ｈｄｏ（ｇｉ中の非等温プラズマに於
ては、最多イオンＨｔＯｊ ＨｓＯ＋′、Ｏ広Ｈｊ並び
に、Ｈ−１０−１ＯＨ−イオン等を中間体として反応性
ラジカルＨ・、０・及び・ＨＯ第１段プラズマのラジカ
ル生成にプール効果を与えてやるためｔｒｉｔオ・・・
α坤、 τ、）τ２χ。
（ｔｏ−’ ５ｅｃ） （０はｏｒｄｅｒ） 、 、
、 ０１とする。τ２を１０”” ｓｇ６オーダーとす
るのは第２放電間隙部で万一にも制御されぬ爆発を起さ
ぬためである。
、 ０１とする。τ２を１０”” ｓｇ６オーダーとす
るのは第２放電間隙部で万一にも制御されぬ爆発を起さ
ぬためである。
これらの放電に併せて周波数ｆｉ（Ｈ２）なる高周波〔
但しｆＬ−：ｏ（１０“ａｚ）とすることが望ましい〕
にて第２放電間隙中心の導体１８の前方のプラズマガス
（導電性）を誘導加熱し、中心導体１８前方の７ラズマ
ジ工ツト発生部１９のプラズマガス温度をプラズマジェ
ット発生直前の制御基準設定温度（Ｔｇｇ）ｓ領域まで
上昇させる。こ＼でｆｔを１０６耶オーダーとすること
が望ましいというの＋３無電極放電を可能ならしむると
共に、電子に対ブる捕捉作用Ｃｔｒａｐｐｉｎｒｙ）π
より気体の電離を大いに促進するためである。この誘導
加熱高周波、４ （Ｈ２）入力をセラミック管外よシ供
給Ｊる端子がαα′端子である。以上の段階までは未だ
クランクシャフト２４の始動スイッチは入っていない。
但しｆＬ−：ｏ（１０“ａｚ）とすることが望ましい〕
にて第２放電間隙中心の導体１８の前方のプラズマガス
（導電性）を誘導加熱し、中心導体１８前方の７ラズマ
ジ工ツト発生部１９のプラズマガス温度をプラズマジェ
ット発生直前の制御基準設定温度（Ｔｇｇ）ｓ領域まで
上昇させる。こ＼でｆｔを１０６耶オーダーとすること
が望ましいというの＋３無電極放電を可能ならしむると
共に、電子に対ブる捕捉作用Ｃｔｒａｐｐｉｎｒｙ）π
より気体の電離を大いに促進するためである。この誘導
加熱高周波、４ （Ｈ２）入力をセラミック管外よシ供
給Ｊる端子がαα′端子である。以上の段階までは未だ
クランクシャフト２４の始動スイッチは入っていない。
すなわち、始動前準備段階で、以降がいよいよ始動段階
に入る： 第４図には省略されているがクランクシャフト２４の一
端には当然フライ・ホイルが、更にその外側にはリング
・ギヤが夫々取シ付けられておシ、始動スイッチを入れ
ると始動モータが回転し、この回転でピニオン・ギヤが
とび出してリング・ギヤとかみ合いクランクシャフト２
４に回転を与える。クランクシャフト２４の他端忙は、
り２／り７ヤフト・ギヤがついており、これがカムシャ
フト・ギヤと噛み合ってクランク・シャフトが回転吋る
と、カムシャフトをも回転させ、これＫついているカム
を通じて吸入弁、排気弁を駆動する等のことは本発明の
方法と直接的関連がなく、かつ色々な機械設計の出来る
公知の部分であるため第４図からは省略した。
に入る： 第４図には省略されているがクランクシャフト２４の一
端には当然フライ・ホイルが、更にその外側にはリング
・ギヤが夫々取シ付けられておシ、始動スイッチを入れ
ると始動モータが回転し、この回転でピニオン・ギヤが
とび出してリング・ギヤとかみ合いクランクシャフト２
４に回転を与える。クランクシャフト２４の他端忙は、
り２／り７ヤフト・ギヤがついており、これがカムシャ
フト・ギヤと噛み合ってクランク・シャフトが回転吋る
と、カムシャフトをも回転させ、これＫついているカム
を通じて吸入弁、排気弁を駆動する等のことは本発明の
方法と直接的関連がなく、かつ色々な機械設計の出来る
公知の部分であるため第４図からは省略した。
さて、クランクシャフト２４を回転すると、これと連動
して配電器（ｄｉａｔｒｈａｔｏｒ）カムよりのトリガ
ー（ｔｒｉｇｇｅｒ）パルスＤが得られ（以下第５図参
照）、／ これを基としてシリンダー付きの補助点火栓Ｐ３、ｐ、
ｌの点火時期に対し適当なる時間的先行位相φの位置よ
り起動する可変中ΔｔＩの繰返しゲー） （ｇａｔｅ）
Ｇを作シ、更にこれより各気筒を制御するＧ１、Ｇ！、
Ｇｓ、Ｇ４のゲートを作り出し、これＫより始動前床変
調であった高電圧Ｉ（′ｖ！をゲート変調（σαｔｅｍ
ｏ血如ｉ眞）して波高値をｌｈ、ｌ （ＫＶ）よυ１ん
Ｆｇｎｌ（ｘｖ）に上昇させ、（第５図（ＨＶ ｔ ）
Ｉｓ （ＨＶＩ） 、 （Ｗ、）ｘ、韓、）１、）セ
ラミックシリンダー内第２放電間隙部１７のプラズマ電
子温度を衝撃的かつ周期的に高め、反応性ラジカル濃度
を急増し、このプラズマガスを中心導体１８（第４図）
前方の高周波加熱プラズマガス部へ噴出、中心導体１８
前方部に中心局所温度数千（０Ｋ）に達するゲート制御
プラズマジェットを発生させる。数千（０Ｋ）の熱プラ
ズマジェット中では、Ｈａ ２Ｈ％Ｏ！＃２０なる熱解
離反応が生じ、Ｈ原子、０原子の解離度は夫々、計算上
次表の程度に達している。
して配電器（ｄｉａｔｒｈａｔｏｒ）カムよりのトリガ
ー（ｔｒｉｇｇｅｒ）パルスＤが得られ（以下第５図参
照）、／ これを基としてシリンダー付きの補助点火栓Ｐ３、ｐ、
ｌの点火時期に対し適当なる時間的先行位相φの位置よ
り起動する可変中ΔｔＩの繰返しゲー） （ｇａｔｅ）
Ｇを作シ、更にこれより各気筒を制御するＧ１、Ｇ！、
Ｇｓ、Ｇ４のゲートを作り出し、これＫより始動前床変
調であった高電圧Ｉ（′ｖ！をゲート変調（σαｔｅｍ
ｏ血如ｉ眞）して波高値をｌｈ、ｌ （ＫＶ）よυ１ん
Ｆｇｎｌ（ｘｖ）に上昇させ、（第５図（ＨＶ ｔ ）
Ｉｓ （ＨＶＩ） 、 （Ｗ、）ｘ、韓、）１、）セ
ラミックシリンダー内第２放電間隙部１７のプラズマ電
子温度を衝撃的かつ周期的に高め、反応性ラジカル濃度
を急増し、このプラズマガスを中心導体１８（第４図）
前方の高周波加熱プラズマガス部へ噴出、中心導体１８
前方部に中心局所温度数千（０Ｋ）に達するゲート制御
プラズマジェットを発生させる。数千（０Ｋ）の熱プラ
ズマジェット中では、Ｈａ ２Ｈ％Ｏ！＃２０なる熱解
離反応が生じ、Ｈ原子、０原子の解離度は夫々、計算上
次表の程度に達している。
可能域に入っているのが判る。
次に、セラミックシリンダー内のプラズマジェットの熱
ピンチ効果（ｔｈｅｒｒｒｔｔｌ ｐｉｎｃｈ ｄｆｅ
ｃｔ） Ｋ ツｌ、Ｎて説明する。シリンダー内のプラ
ズマは吸気ガスの流入による冷却によりその外側が低温
側になっている２５ラプラズマの表面部ではガスのイオ
ン化が減少し、電気伝導度が減少（すなわち電気抵抗が
増大）するので電流はプラズマの中心部に集シ、その部
分の温度を上昇せしめる。温度の上昇はガスのイオン化
を促進し、益々プラズマの導電性を増加させ、加熱効果
が大となる。まさに熱ピンチ効果が生ずるのである。更
にこの効果に工って誘発される磁場による磁気ピンチ効
果（ｍｒｔｇｎｅｔｉｃ ｐｉｎｃｈ ｅｆｆｅｃりも
：併゛せ作用してプラズマの温度は更に上昇し、プラズ
マは収縮、その熱グラズマ中ｉｃｉｇｉ高温が発生する
。勿論圧力も上昇する。第４図の２６は（Ｔｇ＋）側温
プローブ、２７は（Ｔ１７ Ｊ側温プローブである。
ピンチ効果（ｔｈｅｒｒｒｔｔｌ ｐｉｎｃｈ ｄｆｅ
ｃｔ） Ｋ ツｌ、Ｎて説明する。シリンダー内のプラ
ズマは吸気ガスの流入による冷却によりその外側が低温
側になっている２５ラプラズマの表面部ではガスのイオ
ン化が減少し、電気伝導度が減少（すなわち電気抵抗が
増大）するので電流はプラズマの中心部に集シ、その部
分の温度を上昇せしめる。温度の上昇はガスのイオン化
を促進し、益々プラズマの導電性を増加させ、加熱効果
が大となる。まさに熱ピンチ効果が生ずるのである。更
にこの効果に工って誘発される磁場による磁気ピンチ効
果（ｍｒｔｇｎｅｔｉｃ ｐｉｎｃｈ ｅｆｆｅｃりも
：併゛せ作用してプラズマの温度は更に上昇し、プラズ
マは収縮、その熱グラズマ中ｉｃｉｇｉ高温が発生する
。勿論圧力も上昇する。第４図の２６は（Ｔｇ＋）側温
プローブ、２７は（Ｔ１７ Ｊ側温プローブである。
さて、上記のゲート制御プラズマジェットは、第５四を
見ればわかるように、り２／り７ヤフト２４の毎秒当シ
の回転数をＮ（ｒ 、ｐ、ｓ、）とすると、４−サイク
ル機関の時は、（以下特記亡ざる限シこれを扱う。）
、４＝Ｔ（Ｈ２）・・・・・Ｇ４ 式で与えられるｆ。
見ればわかるように、り２／り７ヤフト２４の毎秒当シ
の回転数をＮ（ｒ 、ｐ、ｓ、）とすると、４−サイク
ル機関の時は、（以下特記亡ざる限シこれを扱う。）
、４＝Ｔ（Ｈ２）・・・・・Ｇ４ 式で与えられるｆ。
（Ｈｚ） ７）繰返しで発生せしめられる。
ここまでくれば圧縮点火時期をこれに同調せ（７めるこ
とで爆発の繰返し発生を電子的に制御維持せしめること
ができる。すなわちエンジンは始動すは始動時の圧縮点
火を助けるためで、始動後はＯＦＦとし、工／ジン運転
中は圧縮のみで動作させればよい。排気ガスといっても
本発明の方法を用いたシステムでは殆んどが余熱をもっ
たＨ ｔｏ Ｃｒｔ ）のみであり、これが排気弁２０
を通じて排出され、排気多岐管（ｅｘ、ｈａｕｓｔ ｔ
ｍｎｉｆｏｌｄ”Ｊ ２５を経由してターボ過給器を駆
動、その排気は、第３図に示さ九ている消￥ｒ器（ｎ’
ｌｌ’ｆｆ１ａｒ） ７を経て気化器４に排気Ｈ２０（
ｇ）余熱を与え再び給気■１℃ωに盆加してゆく。なお
、エンジンが始動し、第４図に示されるターボ過給器の
ターボファン軸１３が回転駆動されるようになれば同図
：ターボファン軸駆動モーター１１はＯＦＦとなシ、ピ
ニオンギヤは自動的姥リングギヤ１２とのかみ合いがは
ずｔＬる。
とで爆発の繰返し発生を電子的に制御維持せしめること
ができる。すなわちエンジンは始動すは始動時の圧縮点
火を助けるためで、始動後はＯＦＦとし、工／ジン運転
中は圧縮のみで動作させればよい。排気ガスといっても
本発明の方法を用いたシステムでは殆んどが余熱をもっ
たＨ ｔｏ Ｃｒｔ ）のみであり、これが排気弁２０
を通じて排出され、排気多岐管（ｅｘ、ｈａｕｓｔ ｔ
ｍｎｉｆｏｌｄ”Ｊ ２５を経由してターボ過給器を駆
動、その排気は、第３図に示さ九ている消￥ｒ器（ｎ’
ｌｌ’ｆｆ１ａｒ） ７を経て気化器４に排気Ｈ２０（
ｇ）余熱を与え再び給気■１℃ωに盆加してゆく。なお
、エンジンが始動し、第４図に示されるターボ過給器の
ターボファン軸１３が回転駆動されるようになれば同図
：ターボファン軸駆動モーター１１はＯＦＦとなシ、ピ
ニオンギヤは自動的姥リングギヤ１２とのかみ合いがは
ずｔＬる。
次に本発明の方法に於ける変調ゲートの時間巾Δりにつ
いて説明を進める。先述０４式に於て、Ｎ（ｒ、ｐｏｇ
） ＤＩ＆大値をＮｍｚｚ（ｒ、ｐ、ｓ、）とすると、
ｆｃ（ＭＡＸ） ＝ −−−（Ｈ２） −−・−−Ｑｌ
、クランクシャｎＬａｘ フト２４の最高回転数は最近のガソリンエンジンでは１
５Ｘ１０’ｒ、ｐ、ｍ、にも達する設計となっていす る。つまシ１点火栓の点火回数はＴＸｌ ５Ｘ１ Ｇ
’−６０＝１２５０ 、ｔなわち１２５０回／秒に達す
る。−例として、Ｎｍａｚ＝ １５Ｘ ＋ ０’÷５ｏ
＝ｚｓｏｏ（ｒ、ｐ、ｇ、）といった値である。 ｆｃ
（ＭＡＸ）の状態に於てもゲート巾ｌｔＩ内で最小限１
回の爆発が行われるためには、Δ１１の時間巾内に少く
もｆ、（Ｈｚ）繰返しの高圧パルスＨｖ（ｐｒｙ）、ｂ
Ｅ確実に１回以上入っているＪ必要がある・このために
は・７．＜、ｉｔｇｘ、“°ＱＱ・を鵞＞ｆｃ （ＭＡ
Ｙ）・・・・・（ロ）、 とすればよい。
いて説明を進める。先述０４式に於て、Ｎ（ｒ、ｐｏｇ
） ＤＩ＆大値をＮｍｚｚ（ｒ、ｐ、ｓ、）とすると、
ｆｃ（ＭＡＸ） ＝ −−−（Ｈ２） −−・−−Ｑｌ
、クランクシャｎＬａｘ フト２４の最高回転数は最近のガソリンエンジンでは１
５Ｘ１０’ｒ、ｐ、ｍ、にも達する設計となっていす る。つまシ１点火栓の点火回数はＴＸｌ ５Ｘ１ Ｇ
’−６０＝１２５０ 、ｔなわち１２５０回／秒に達す
る。−例として、Ｎｍａｚ＝ １５Ｘ ＋ ０’÷５ｏ
＝ｚｓｏｏ（ｒ、ｐ、ｇ、）といった値である。 ｆｃ
（ＭＡＸ）の状態に於てもゲート巾ｌｔＩ内で最小限１
回の爆発が行われるためには、Δ１１の時間巾内に少く
もｆ、（Ｈｚ）繰返しの高圧パルスＨｖ（ｐｒｙ）、ｂ
Ｅ確実に１回以上入っているＪ必要がある・このために
は・７．＜、ｉｔｇｘ、“°ＱＱ・を鵞＞ｆｃ （ＭＡ
Ｙ）・・・・・（ロ）、 とすればよい。
又、Δりの上限は第５図Ｏで明らがな如く、Δりく土−
・・−ａ時 ｆｃ とすべきことが判る。始動後は、第５図■のΔりを制御
することで電子アクセルも可能となる。
・・−ａ時 ｆｃ とすべきことが判る。始動後は、第５図■のΔりを制御
することで電子アクセルも可能となる。
第６図は、以上に）弐〜（イ）式で与えられる条件も含
め、第３図に示す気化器の一例及び第４図に示す本発明
の方法実施の一例（４サイクル機関）に対して総合的に
全体の電子回路系統を構成してみた一例の要領図である
〇 又、始動準備段階から始動までの全電力は蓄電池（ｂα
ｔｇｇｒｙ）から供給され、始動後は充電発電機（ｇｅ
ｎｅｒａｔｏｒ）が回され発電を開始、附属の電圧調整
器（ｒｅｇｔＬｌａｔｏｒ）により発生電圧を一定忙し
、過充電せぬよう忙、かつ発電機に蓄電池の電流が逆流
せぬよう自動的に遮断作用を行う。その他の在来工／ジ
／と同様なことは省略する。
め、第３図に示す気化器の一例及び第４図に示す本発明
の方法実施の一例（４サイクル機関）に対して総合的に
全体の電子回路系統を構成してみた一例の要領図である
〇 又、始動準備段階から始動までの全電力は蓄電池（ｂα
ｔｇｇｒｙ）から供給され、始動後は充電発電機（ｇｅ
ｎｅｒａｔｏｒ）が回され発電を開始、附属の電圧調整
器（ｒｅｇｔＬｌａｔｏｒ）により発生電圧を一定忙し
、過充電せぬよう忙、かつ発電機に蓄電池の電流が逆流
せぬよう自動的に遮断作用を行う。その他の在来工／ジ
／と同様なことは省略する。
なお、第４図に示した本発明の方法実施の一例に於て、
吸気したＨ ＊Ｏ（ｇｌ全部を完全解離原子化する必要
は全くない。本発明の方法は吸気したＨＯ（ｙ）を第一
段階と第２段階とでエネルギーを高めらり、たプラズマ
中で遂次反応性遊離基濃度を増加し、更に最終段階で時
間ゲート変調して衝撃的かつ周期的（ｉｍｐｂｌｓｉｖ
ｅｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ ｌｙ） Ｋ、
高電子温度プラズマガスな噴出、局所温度数千（０Ｋ）
に達するプラズマジェットを生成しこれと同時に同期圧
縮Ｅ２て爆発させる、という方法であるから、プラズマ
ジェットに充分熱ピンチ効果、磁気ピンチ効果を与える
ことが重要であり、このためには、吸気ガスＨ４φの流
入によるプラズマ外側の低温化でプラズマを収縮させる
ことが大切である。（ｐ、ｉｌのプラズマジェットのピ
ンチ効果の説明を参照されたい。）このためにも吸気Ｈ
２０（σ）ガスが残ることが望ましい。その方がプラズ
マジェットの内部温度が高められるからである。
吸気したＨ ＊Ｏ（ｇｌ全部を完全解離原子化する必要
は全くない。本発明の方法は吸気したＨＯ（ｙ）を第一
段階と第２段階とでエネルギーを高めらり、たプラズマ
中で遂次反応性遊離基濃度を増加し、更に最終段階で時
間ゲート変調して衝撃的かつ周期的（ｉｍｐｂｌｓｉｖ
ｅｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ ｌｙ） Ｋ、
高電子温度プラズマガスな噴出、局所温度数千（０Ｋ）
に達するプラズマジェットを生成しこれと同時に同期圧
縮Ｅ２て爆発させる、という方法であるから、プラズマ
ジェットに充分熱ピンチ効果、磁気ピンチ効果を与える
ことが重要であり、このためには、吸気ガスＨ４φの流
入によるプラズマ外側の低温化でプラズマを収縮させる
ことが大切である。（ｐ、ｉｌのプラズマジェットのピ
ンチ効果の説明を参照されたい。）このためにも吸気Ｈ
２０（σ）ガスが残ることが望ましい。その方がプラズ
マジェットの内部温度が高められるからである。
更に１今ひとつ、Ｈ，Ｏｒ−分子には、水素と酸素との
反応速度を促進する七いう一種の触媒効果もあるからで
ある。（１）式（ｐ、８）Ｋ示されているように酸水素
爆発反応では発熱量はｌ ｇｒ当シガソリ１０２倍以上
もある。 本発明の方法の実施の一例として示さり、た
第４図の機関の場合、始動後、取シ出せ？Ｃ＠械的エネ
ルギーの何割のエネルギーを充電発電機駆動の方へまわ
し、蓄電池エネルギーの補助分とするのか、何割を、機
関として計画された用途釦用いる機械的エネルギーとし
て用いるかは設計上の問題であり、いろいろな考え方が
できよう。
反応速度を促進する七いう一種の触媒効果もあるからで
ある。（１）式（ｐ、８）Ｋ示されているように酸水素
爆発反応では発熱量はｌ ｇｒ当シガソリ１０２倍以上
もある。 本発明の方法の実施の一例として示さり、た
第４図の機関の場合、始動後、取シ出せ？Ｃ＠械的エネ
ルギーの何割のエネルギーを充電発電機駆動の方へまわ
し、蓄電池エネルギーの補助分とするのか、何割を、機
関として計画された用途釦用いる機械的エネルギーとし
て用いるかは設計上の問題であり、いろいろな考え方が
できよう。
本発明の方法は、
と、−循する系を外界空気から遮断密閉しておいて支障
ない。従って、宇宙空間でプラズマジェット噴射推進へ
の応用も考えられる。
ない。従って、宇宙空間でプラズマジェット噴射推進へ
の応用も考えられる。
以上の如く構成される本発明の方法は、水素ボンベや酸
素ボ／べは勿論石油燃料も、あるいは大気中の酸素さえ
、も用いることなく、水のみを利用して、多段階プラズ
マによシ機械的エネルギ・−を周期的に繰返す爆発の形
で取り出せることが可能であシ、しかも完全無公害であ
るという画期的な利点をもつものであり、これを内燃機
関等に用うれは産業界は申すに及ばず社会全般に稗益す
る所多大なるものがある。
素ボ／べは勿論石油燃料も、あるいは大気中の酸素さえ
、も用いることなく、水のみを利用して、多段階プラズ
マによシ機械的エネルギ・−を周期的に繰返す爆発の形
で取り出せることが可能であシ、しかも完全無公害であ
るという画期的な利点をもつものであり、これを内燃機
関等に用うれは産業界は申すに及ばず社会全般に稗益す
る所多大なるものがある。
２ｇ１図は、気体Ａと気体Ｂの混合気体が爆発を起す場
合に於ける熱の発生速度（ｖｌ）と逸散速度（旬との関
係説明図、第２図は酸水素爆鳴気の爆発の温度Ｔ（０Ｋ
）（単位クルビン温度）対圧力Ｐ （ＲＺ） （単位パ
スカル）特性の概要説明図、第３図は本発明の第１段階
に於けるＨ２Ｏ（１）からＨｇｏ（ｇ）を発生する気化
器の一例を示す説明図、第４図は本発明の方法を詳細に
説明する助けとするため、実施の一例として本発明の方
法でターボコンパウンド・セラミック断熱ディーゼル系
を構成した要領図、第５図は第４図の実施の一例を４−
サイクル機関とし、特許請求の範囲第３項、第４項記載
の外部信号に該当するパルス列、並びに特許請求の範囲
第１項、第３項記載のプラズマジェットを生成制御する
ゲート変調パルス列、等の時間位相の相互関係の要領説
明図、第６図は、第４図の実施の一例に対する電子回路
系統構成例の要領図である。 ｌ：ろ過器、 ２：ポ／グ、３：定水位自動調整弁、４
＝気化器本体、 ５：超音波トランスデユーサ、６：加
熱Ｗネット、 ７：消音器、 ８：圧力安全弁、９ ：
（ＴｇＣ）測温グローブ、１０：ターボ過給機本体、
１０α：吸気側ファン、１１：ターボファン軸駆動モー
ター、１２：ターボファン軸付きりングギャ、１３：タ
ーボファン軸、１４：吸気多岐管、１５：第１放電間隙
、 １６：吸気弁、１７：第２放電間隙、 １８：軸中
心導体、１９：プラズマジェット発生部、 ２０：排気
弁、２１：ピストン、２２ニジリンダ−１２３：コンロ
ノド、２４：クランクシャフト、２５：排気多岐管、２
６：（Ｔｇｌ）測温プローブ、 ２７：（ＴＩ７Ｊ測温
グローブ、（用、クランクシャフトの回転を滑らかにす
るため通常クランクシャフトの後端につけられるはずみ
車（ｆｌｙｕｋｅｅｌ）とか、所謂タイミングギヤ装置
（カム・ギヤ 、クランク・ギヤ 、カムシャフト）、
配電器駆動装置置手続補正書 ７ 昭和５９年７．２月＼日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 事件１″関係 特許出願人 氏 名 魚 住 捨 清 ４・ 代 理 人 〒 １５０ ７、補ｆ［の内容 別紙の通り １、特許請求の範囲を次のように改める。 （１） 気化器によシＨｚ ｏ （ｖ）（水蒸気）を発
生し、第１段気中放電にてプラズマガス化する第１段階
と、次に第１段よりも強度の大きい第２段気中放電と高
周波誘導加熱にてプラズマガスのエネルギー状態をプラ
ズマジェット発生直前レベルまで高める第２段階と、更
に上記第２段気中放電を生ぜしめるための高電圧を周期
的に変調してプラズマジェットを生成し、これと圧縮と
を同期せしめることにより、高圧熱爆発反応をおこし、
プラズマジェット内の超高温下のプラズマ反応で生ずる
エネルギーを機械的エネルギーに変換する第３段階とか
：らなるＨｘＯを利用して多段階プラズマにより機械
的エネルギーを取り出す方法。 （２） ａｔｏ（ｌｌ （水）を気化する過程を超音波
及び誘導加熱手段とにより行うことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のＨ，Ｏを利用して、多段階プラズ
マにより機械的エネルギーを取り出す方法。 （３） １２ｔ３段階で行なわれる高電圧の変調段階及
びこれと同期的に行われるプラズマガスの圧縮段階、並
びにプラズマジェット生成とを、外部信号により選択的
に生起せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載のＨｔＯを利用して、多段階プラズマに
より機械的エネルギーを取り出す方法。 （４） 外部信号を、プラズマ反応により生ずるエネル
ギーを変換した機械的エネルギーを与えられるところの
機械的手段のくり返し運動によって、自動的に与えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のＨ，Ｏを利
用して、多段階プラズマにより機械的エネルギーを取り
出す方法。 乙１発明の詳細な説明の項中 １） Ｐ、７ ３行目 「水素ボンベ」の前に 「さればといって水素爆鳴気ｋｒ！； ｉ尭仄＆・のた
めに」の２１字を挿入する。 ２） Ｐ、？ ３行目 「連鎖反応の伝播：」を 「○連鎖反応の伝播：」に改める。 ３） Ｐ、１０ １４４行 目酸水素爆鳴気爆発反応」を 「酸水素爆鳴気爆発反応」忙改める。 １９字を挿入する。 ５）同頁 下から３行目 「開始し」を「開始し」に改める。 ６）Ｐ、７４６〜７行目の 「未変調」を「未変調」に改める。 ７）同頁 下から３行目の ［Ｈ鵞 ２ＨＪをｒＨｔ＃２ＨＪに改める。 ９）Ｆ、／Ｉ？ 口ｉ１９ ニフの１イ（すｌ鉦７６０−デ°Ｊ ｔＬ （Ｉ）Ｌ屹
１１゜ｒう攻Ｉｌしｉデローデトニでいる。 手続補正書 昭和６０年ｌ 月１本日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９ 年特許 願第０２１９８７ 号３、 補正を
する者 氏 ８ 魚 住 捨 清 ４、 代 理 人 〒 １５０ （２）嬉４図中の符号「１５」及び「１７コを別紙のよ
うにそれぞれ「１５（ｇＩ）」及びｒ１７（ｇりＪにそ
れぞれ改める。 第４図 ｉｔ。 ＼ 」 手続補正書 昭和６Ｑ年７ 月２を日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 昭ＩＩ＋ ５９ 年特許 願第０２１９８７ 号３、
補正をする者 １ ８ 魚 住 捨 清 、１． 代 理 人 〒 １５０ ７ 補正の内容 （１） υ月 き■１４ヤ ＋ｇ（１）１行来’３ ”
Ｐ ４ ）２１ Ｊ Ｑ ＞’ｉ？−−１１〜ヤを凱Ｊ
＝１４ヤｔ、、ｆＪυ先、：１１”θ”Ｓｔ ５１−＃
ｌｌ ｔ ｂ 。 ’＋＝Ｇｙ−ｈｂす’ｌ ＪＹｌｌ ’ｒｆ−Ｈゾ３
Ｉｆ 逍＆ ”： ＩＱ ＫＶν人 １− ｖ”、Ｔ７
＞ Ｔ３ ＞ Ｔ２０Ｆ／］ イｔＩｚあｌ”５Ｌ％
’挟著欠−Ｔ３１１す’ａｌｌ”： 該３）’ｆｆ、ｌ
ＬＨｖ３３（２） ヤ４１甲・マい１ヌ＋ｌｊ氏盾ル・
１琺ｑう１；包める。 ｆ≧ｆ”ｊＺ七〇（３ｋＨ１）Ｊｔ ’ｆ、 ≧ｆ２−５ ＜ ｔ Ｏ（３ｋ Ｆｌ ｚ ）
Ｊ ’ ｆ Ｓ。 丈ノ■、νへｉｊｓ。 手続補正書 昭和６０年３月１２日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第０２１，９８７号 ２、発明の名称 Ｈ，Ｏを利用して多段階プラズマによ
り機械的エネルギーを４シ出Ｊ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏 名 魚 住 捨 清 ４、代理人〒１９４ ６、補正の対象 （２）添伺した複写図面（第６図）を浄＊−する。（自
答に変更なし）
合に於ける熱の発生速度（ｖｌ）と逸散速度（旬との関
係説明図、第２図は酸水素爆鳴気の爆発の温度Ｔ（０Ｋ
）（単位クルビン温度）対圧力Ｐ （ＲＺ） （単位パ
スカル）特性の概要説明図、第３図は本発明の第１段階
に於けるＨ２Ｏ（１）からＨｇｏ（ｇ）を発生する気化
器の一例を示す説明図、第４図は本発明の方法を詳細に
説明する助けとするため、実施の一例として本発明の方
法でターボコンパウンド・セラミック断熱ディーゼル系
を構成した要領図、第５図は第４図の実施の一例を４−
サイクル機関とし、特許請求の範囲第３項、第４項記載
の外部信号に該当するパルス列、並びに特許請求の範囲
第１項、第３項記載のプラズマジェットを生成制御する
ゲート変調パルス列、等の時間位相の相互関係の要領説
明図、第６図は、第４図の実施の一例に対する電子回路
系統構成例の要領図である。 ｌ：ろ過器、 ２：ポ／グ、３：定水位自動調整弁、４
＝気化器本体、 ５：超音波トランスデユーサ、６：加
熱Ｗネット、 ７：消音器、 ８：圧力安全弁、９ ：
（ＴｇＣ）測温グローブ、１０：ターボ過給機本体、
１０α：吸気側ファン、１１：ターボファン軸駆動モー
ター、１２：ターボファン軸付きりングギャ、１３：タ
ーボファン軸、１４：吸気多岐管、１５：第１放電間隙
、 １６：吸気弁、１７：第２放電間隙、 １８：軸中
心導体、１９：プラズマジェット発生部、 ２０：排気
弁、２１：ピストン、２２ニジリンダ−１２３：コンロ
ノド、２４：クランクシャフト、２５：排気多岐管、２
６：（Ｔｇｌ）測温プローブ、 ２７：（ＴＩ７Ｊ測温
グローブ、（用、クランクシャフトの回転を滑らかにす
るため通常クランクシャフトの後端につけられるはずみ
車（ｆｌｙｕｋｅｅｌ）とか、所謂タイミングギヤ装置
（カム・ギヤ 、クランク・ギヤ 、カムシャフト）、
配電器駆動装置置手続補正書 ７ 昭和５９年７．２月＼日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 事件１″関係 特許出願人 氏 名 魚 住 捨 清 ４・ 代 理 人 〒 １５０ ７、補ｆ［の内容 別紙の通り １、特許請求の範囲を次のように改める。 （１） 気化器によシＨｚ ｏ （ｖ）（水蒸気）を発
生し、第１段気中放電にてプラズマガス化する第１段階
と、次に第１段よりも強度の大きい第２段気中放電と高
周波誘導加熱にてプラズマガスのエネルギー状態をプラ
ズマジェット発生直前レベルまで高める第２段階と、更
に上記第２段気中放電を生ぜしめるための高電圧を周期
的に変調してプラズマジェットを生成し、これと圧縮と
を同期せしめることにより、高圧熱爆発反応をおこし、
プラズマジェット内の超高温下のプラズマ反応で生ずる
エネルギーを機械的エネルギーに変換する第３段階とか
：らなるＨｘＯを利用して多段階プラズマにより機械
的エネルギーを取り出す方法。 （２） ａｔｏ（ｌｌ （水）を気化する過程を超音波
及び誘導加熱手段とにより行うことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のＨ，Ｏを利用して、多段階プラズ
マにより機械的エネルギーを取り出す方法。 （３） １２ｔ３段階で行なわれる高電圧の変調段階及
びこれと同期的に行われるプラズマガスの圧縮段階、並
びにプラズマジェット生成とを、外部信号により選択的
に生起せしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載のＨｔＯを利用して、多段階プラズマに
より機械的エネルギーを取り出す方法。 （４） 外部信号を、プラズマ反応により生ずるエネル
ギーを変換した機械的エネルギーを与えられるところの
機械的手段のくり返し運動によって、自動的に与えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のＨ，Ｏを利
用して、多段階プラズマにより機械的エネルギーを取り
出す方法。 乙１発明の詳細な説明の項中 １） Ｐ、７ ３行目 「水素ボンベ」の前に 「さればといって水素爆鳴気ｋｒ！； ｉ尭仄＆・のた
めに」の２１字を挿入する。 ２） Ｐ、？ ３行目 「連鎖反応の伝播：」を 「○連鎖反応の伝播：」に改める。 ３） Ｐ、１０ １４４行 目酸水素爆鳴気爆発反応」を 「酸水素爆鳴気爆発反応」忙改める。 １９字を挿入する。 ５）同頁 下から３行目 「開始し」を「開始し」に改める。 ６）Ｐ、７４６〜７行目の 「未変調」を「未変調」に改める。 ７）同頁 下から３行目の ［Ｈ鵞 ２ＨＪをｒＨｔ＃２ＨＪに改める。 ９）Ｆ、／Ｉ？ 口ｉ１９ ニフの１イ（すｌ鉦７６０−デ°Ｊ ｔＬ （Ｉ）Ｌ屹
１１゜ｒう攻Ｉｌしｉデローデトニでいる。 手続補正書 昭和６０年ｌ 月１本日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９ 年特許 願第０２１９８７ 号３、 補正を
する者 氏 ８ 魚 住 捨 清 ４、 代 理 人 〒 １５０ （２）嬉４図中の符号「１５」及び「１７コを別紙のよ
うにそれぞれ「１５（ｇＩ）」及びｒ１７（ｇりＪにそ
れぞれ改める。 第４図 ｉｔ。 ＼ 」 手続補正書 昭和６Ｑ年７ 月２を日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 昭ＩＩ＋ ５９ 年特許 願第０２１９８７ 号３、
補正をする者 １ ８ 魚 住 捨 清 、１． 代 理 人 〒 １５０ ７ 補正の内容 （１） υ月 き■１４ヤ ＋ｇ（１）１行来’３ ”
Ｐ ４ ）２１ Ｊ Ｑ ＞’ｉ？−−１１〜ヤを凱Ｊ
＝１４ヤｔ、、ｆＪυ先、：１１”θ”Ｓｔ ５１−＃
ｌｌ ｔ ｂ 。 ’＋＝Ｇｙ−ｈｂす’ｌ ＪＹｌｌ ’ｒｆ−Ｈゾ３
Ｉｆ 逍＆ ”： ＩＱ ＫＶν人 １− ｖ”、Ｔ７
＞ Ｔ３ ＞ Ｔ２０Ｆ／］ イｔＩｚあｌ”５Ｌ％
’挟著欠−Ｔ３１１す’ａｌｌ”： 該３）’ｆｆ、ｌ
ＬＨｖ３３（２） ヤ４１甲・マい１ヌ＋ｌｊ氏盾ル・
１琺ｑう１；包める。 ｆ≧ｆ”ｊＺ七〇（３ｋＨ１）Ｊｔ ’ｆ、 ≧ｆ２−５ ＜ ｔ Ｏ（３ｋ Ｆｌ ｚ ）
Ｊ ’ ｆ Ｓ。 丈ノ■、νへｉｊｓ。 手続補正書 昭和６０年３月１２日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第０２１，９８７号 ２、発明の名称 Ｈ，Ｏを利用して多段階プラズマによ
り機械的エネルギーを４シ出Ｊ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏 名 魚 住 捨 清 ４、代理人〒１９４ ６、補正の対象 （２）添伺した複写図面（第６図）を浄＊−する。（自
答に変更なし）
Claims (4)
- （１）気化器によ、ｊｔ ＨｘＯｆｇ） （水蒸気）を
発生し、第１段気中放電にてプラズマガス化する第１段
階と、次に第１段よシも強度の大きい第２段気中放電と
高周波誘導加熱にてプラズマガスのエネルギー状態をプ
ラズマジェット発生直前レベルまで高める第２段階と、
更に上記第２段気中放電を生ぜしめるための高電圧を周
期的に変調してプラズマジェットを生成し、これと圧縮
とを同期せしめることによシ、高圧熱爆発反応をおこし
、プラズマジェット内の超高温下のプラズマ反応で生ず
るエネルギーを機械的エネルギーに変換する第３段階と
からなるＨ、Ｏを利用して多段階プラズマによシ機械的
エネルギーを取り出す方法。 - （２）水を気化する過程を超音波及び誘導加熱手段とに
よシ行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
Ｈｌｏを利用して、多段階プラズマによシ機械的エネル
ギーを取シ出す方法。 - （３） 第２段気中放電を生せしめるための高電圧の変
調段階及びこれと同期的に行われるプラズマガスの圧縮
段階、並びにプラズマジェット生成とを、外部信号によ
シ選択的に生起せしめることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項記載のＨｌｏを利用して、多段階プ
ラズマにより機械的エネルギーを取り出す方法。 - （４） 外部信号を、プラズマ反応によシ生ずるエネル
ギーを変換した機械的エネルギーを与えられるところの
機械的手段のくシ返し運動によって、自動的に与えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のＨｌｏを利
用【７て、多段階プラズマによシ機械的エネルギーを取
シ出す方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021987A JPS60192882A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | Ｈ↓２ｏを利用して多段階プラズマにより機械的エネルギ−を取り出す方法 |
| US06/699,404 US4625681A (en) | 1984-02-10 | 1985-02-07 | Method of obtaining mechanical energy utilizing H2 O plasma generated in multiple steps |
| EP85300880A EP0153116B1 (en) | 1984-02-10 | 1985-02-08 | Method of obtaining mechanical energy utilizing h2o-plasma generated in multiple steps |
| DE8585300880T DE3571671D1 (en) | 1984-02-10 | 1985-02-08 | Method of obtaining mechanical energy utilizing h2o-plasma generated in multiple steps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021987A JPS60192882A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | Ｈ↓２ｏを利用して多段階プラズマにより機械的エネルギ−を取り出す方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60192882A true JPS60192882A (ja) | 1985-10-01 |
| JPH056016B2 JPH056016B2 (ja) | 1993-01-25 |
Family
ID=12070375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021987A Granted JPS60192882A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | Ｈ↓２ｏを利用して多段階プラズマにより機械的エネルギ−を取り出す方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4625681A (ja) |
| EP (1) | EP0153116B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60192882A (ja) |
| DE (1) | DE3571671D1 (ja) |
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1985
- 1985-02-07 US US06/699,404 patent/US4625681A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-02-08 EP EP85300880A patent/EP0153116B1/en not_active Expired
- 1985-02-08 DE DE8585300880T patent/DE3571671D1/de not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004510087A (ja) * | 2000-06-08 | 2004-04-02 | ナイト，インコーポレイティド | 燃焼強化システムおよび燃焼強化方法 |
| JP2008178870A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-08-07 | Sharp Corp | プラズマ発生装置、ラジカル生成方法および洗浄浄化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH056016B2 (ja) | 1993-01-25 |
| EP0153116A3 (en) | 1987-09-30 |
| EP0153116B1 (en) | 1989-07-19 |
| US4625681A (en) | 1986-12-02 |
| EP0153116A2 (en) | 1985-08-28 |
| DE3571671D1 (en) | 1989-08-24 |
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