JPS63192950A

JPS63192950A - 内燃機関用イオン発生器

Info

Publication number: JPS63192950A
Application number: JP2260087A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kubo; 久保　正俊; Kazuo Motouchi; 和男元内
Original assignee: MIYAZAKI SADA
Current assignee: MIYAZAKI SADA
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1988-08-10
Also published as: JPH0339192B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、小型で高性能のイオン発生器に関し、詳し
くは、内燃機関に簡単に取付は得て、内燃機関の効率ア
ップ、低燃費化、低公害化を図ることができる内燃機関
用のイオン発生器に関する。

（従来の技術）従来の内燃Ｉａ関川用イオン発生器の例としては、例え
ば、特開昭５７−７９２２２号公報（内燃機関および燃
焼装置の運転方法およびその装置）、特開昭５９−１３
６５５号公報（内燃エンジン用イオン化装置）に示され
るようなものがある。

前者は、燃焼に必要な空気の少なくとも一部分を乾燥状
態にし、かつオゾン化して供給することにより、パワー
節約及び環境汚染の低減を図ったものＣあり、該公報に
はインテークマニホールドに沿って乾燥装置付の比較的
長い又は相当大型のオゾン発生器を数句けた例が示され
ている。

後者は、内燃エンジンの効率向上を目的として、インテ
ークマニホールドの内部に２重管構造の電極を備えたイ
オン化装置を内蔵させたもので、イオン化装置の例とし
て、２重構造の電極を並列に組合わせたものや螺旋状と
した例が示されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、これら従来よりのイオン発生器は、前記
公報に示されるイオンの化学的、蝶媒的作用によって内
燃機関の効率アップ等を図ることができることを実証し
てはいるが、次記の如く、実用上の問題点を残している
。

まず、第１に、イオン発生器の形状が大型に過ぎ、車両
のエンジンルーム内に収納し難いという点である。エン
ジンルーム内の各部品をいかに小型化、コンパクト化し
、その配置をいかに決定するかは車両設計上重要な課題
であり、ボルト１本の形状まで検討されている昨今の状
況にあっては、大形部品の新規採用は見合わされるとこ
ろである。

第２に、インテークマニホールドとイオン発生器との配
置の関係である。即ち、従来のイオン発生器は、インテ
ークマニホールド内を流れる空気をイオン化するため、
インテークマニホールドと一体化された構造となってお
り、インテークマニホールドの形状そのものに影響を与
えており、これでは新規の設計が困難であり、既製の車
両に後付けするのも困難である。

第３に、従来のイオン発生器は、イオンと燃焼改善のメ
カニズムが解明されていなかったため、無、闇に大型な
いし複雑形状の電極構造が採用されており、小型化しよ
うにもすることができなかった。

第４に、従来のイオン発生器は大型で、かつ構造１ｍで
あるため、イオン発生器そのものが、又その取付費用が
高コストとなっていた。

そこで、この発明は、上記問題点を改善し、インテーク
マニホールドの設計に影響を与えることがなく、かつ小
型で高性能の内燃機関用イオン発生器を提供することを
目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためこの発明では、イオン化される
空気の入口及びインテークマニホールドと接続されイオ
ン化された空気を出力する出口を絶縁材を介して対向側
面に備えた管状の外側電極と、該電極の軸方向に沿って
面が垂直となる板状の星形電極を等間隔で複数配設して
構成される内側電極とで電極部を形成し、両電極間に高
電圧を与えることにより、両電極間に形成される放電空
間内で高密度のイオンを発生させるイオン発生器を構成
した。

（作用）この発明は、電極部を管状の外側電極と、この電極内部
中心に板状の星形電極を等間隔で複数配設して構成され
る内側電極とで形成したので、電極部を例えば１６００
ｃｃのエンジンに対し長さ５０〜１００ｍＬ直径３０〜
７０ｍｍ程度に小型、コンパクトに設計でき、高濃度の
イオンを発生させることができる。

又、イオン化された空気は、適宜ホース等接続部材を介
してインテークマニホールドに接続される構造であるの
で、インテークマニホールドに設計上の影響を与えるこ
とがなく、新規車両に、又は、既製車両に容易に適用で
きる。

（実施例）以下、添付図面を用いて、この発明の詳細な説明する。

第１図はイオン発生器の取付状態を示す説明図である。

図示のように、この発明のイオン発生器１は、内燃機関
のインテークマニホールド３に接続されて使用される。

エアクリーナ５は、シリンダ７に対し、キヤ・ブレーク
９を介してインテークマニホールド３（３ａ　、　３ｂ
　）を介して接続されている。本例では、イオン発生器
１の出口をギヤブレータ９の後のインテークマ二ホール
ド３ｂにホース１１を介して接続し、インテークマニホ
ールド３ｂの負圧によってイオン発生器１で発生したイ
オンをシリンダ７内へ導くこととしたものである。イオ
ン発生器１の空気入口はホース１３及びフィルタＦを介
して大気と接続されている。

フィルタＦを介して吸入された空気Ａ１は、イオン発生
器１でイオン化され、イオン化された空気△２としてイ
ンテークマニホールド３ｂに導入され、インテークマニ
ホールド３ｂ内の混合ガスと混合され、シリンダ７内へ
導かれる。

なお、本例では、イオンによる燃焼改善効果をより大と
することを目的として、イオン発生器１の接続位置をキ
ャブレータ９より後側としたが、キャブレータより前側
とすることも可能である。

又、接続部材はホース１１．１３でなくとも金属管等で
あっても良い。

第２図及び第３図はイオン発生器の一部断面平面図、一
部所面側面図である。

イオン発生器は、アルミ製のケース１５内に、円筒状の
電極部１７と、該電極部に所定の高電圧を与える電気回
路部１９とを備えて成る。

電極部１７は、エボナイト類の円筒容器２１と、該容器
２１の円筒内周面に配設された円筒状のステンレス製（
十）電極２３と、円筒の中心軸上にボルト２５によって
両端を固定された（−）電極２７と、円筒側面の対角線
上に設けられた空気取入用バイブ２９及び空気取出し用
バイブ３１とで構成されている。

（−）電極２７は、ボルト２５の軸上に複数の星形のス
テンレス板２７ａを等間隔で配設したもので、組付は容
易とし、かつ組付後に両電極２３゜２７間に形成される
放電空間３３内で金板２７ａが安定して位置されるよう
、分割された（−）電極を中間でスプリング３５を介し
て分割可能とされている。

電気回路部１９は、第４１図に示す電気回路の構成部材
をコンパクトに一体化し、これを前記円筒容器２１の側
面に配置させ、シリコーン又はエポキシ樹脂等耐絶縁性
モールド剤によってモールディングしたものである。

第４図に示すように、前記電極２３．２７に高電圧を与
えるための電気回路は、車載バッテリ３７と接続されて
いる。電気回路は、コンデンサ０１〜Ｃ６と、抵抗Ｒ盲
〜Ｒ３と、ダイオードＤ１〜Ｄ４と、トランジスタＴｒ
１トランス３９とを図示の如くに接続して構成され、ト
ランジスタＴｒにより、トランス３９の１次電圧をスイ
ッチングして、２次例に１．２ＫＶの高電圧を与えるも
のである。

前記電極部１７及び電気回路部１９は、絶縁ケーブル４
１で接続され、両部１７．１９に前記モー、ルド剤で外
被をかけ、これが前記ケース１５内に収納され、全体と
してのイオン発生器１が構成されている。

例示のケースの大きさは、１６００ｃｃエンジン用のも
ので、長さ１７７ｍｍ、巾１６０１１１．高さ７５１Ｉ
１１であり、重量は９００ｇである。

以上の構成のイオン発生器は、バイブ２９が第１図に示
したフィルタＦと接続され、パイプ３１がインテークマ
ニホールド３ｂと接続され、電源オンによって吸入され
た空気内にイオンを発生する。イオン発生器１を通って
シリンダ７に吸入される空気量は、インテークマニホー
ルド３を通って吸入される空気量に対しで１／８程度で
ある。

空気取入用パイ・ブ２９から吸入された空気Ａ１は放電
空間３３に充満し、ここで電極２３．２７間の放電によ
り、次式によってイオン化され、空気Ａ１中の酸素０２
は、イオン化されて０３．０゜０２となる。

０２−０＋Ｏ−−１１８Ｋｃａｌｌ　　　　　　　・（
ＩＯ＋０２−＋０３＋　２５　Ｋｃａｌｌ−（２）３０
２−）　２０３−６８　Ｋｃａｌ　　　　　　−（３）
８　　＋０２　−＋Ｏ＋２　＋　２ｅ　　、　　Ｏ＋０
二　□＋０＋ｅ・・・（４） σ＋０２−０−２　＋　Ｏ−＋Ｏ＋　０２　＋　ｅ　　
　−（５）０−＋０２　→Ｏ−３＋０２　　　　　　　
　　　　　　　　・・・（６）イオン０３．０２　、Ｏ
によるシリンダ７内の反応は次の通りである。

まず、第１に、活性化酸素としてのイオン０″３゜０−
２．０″″は燃焼反応を促進させ、高効率の完全燃焼を
実現する。

第２に、オゾン０３は、燃料成分キシレン、トルエン、
エタノール、アセトン、Ｎ−へキサン。

メタン−酸化炭素に対し、それぞれ次の反応を示す。

０６　　ト１４　　　（ＣＨ２＞＋７０２　　４５８２
　　０　＋８ＣＯ２・・・（７）Ｃ８Ｈ５Ｈ３＋６０３　→３Ｈ２０＋６ＣＯ２・・・（
８）Ｃ２Ｉ」　５　０Ｈ＋２０３　　　→　３Ｈ２０＋２Ｃ
Ｏ２・・・（９）３ＣＨ３ＣＯＣＨ３＋８０３→ ９　Ｈ２０＋　９　ＣＯ２・＝　００）３ＣＨ３（ＣＦ
＋２　　　）４　　　ＣＨ３＋１９　０３　　→７Ｈ２
０＋６ＣＯ２・・・（１１）２ＣＨ４＋０３−＋２ｌ−ＩＣＨＯ＋Ｈ２０−ｅＣＯ＋
０３→ＣＯ２＋０２　　　　　　　・・・０）（７）〜
■に示す反応は、燃焼の完全燃焼を意味しており、第１
の効果に相俟って第２の効果が補助を成すことにより、
低燃費、低公害が実現されるものである。

実車試験では、平均燃料節約率２０〜３５％の数値が得
られており、又、Ｇｏ、ＨＣ等公害源が激減された。

以上のように、本例に示したイオン発生器１は、コンパ
クトに設計でき、インテークマニホールド３に容易に取
付けることが可能であり、インテークマニホールドの設
計に何らの影響を与えるものではない。

又、コンパクトに設計されるので、エンジンルーム内に
容易に取付は可能であり、既製の車両にあっても適宜ア
ダプタを介して容易に取付は可能である。

更に、例えイオン発生器１が故障を生じたとしても、イ
オン発生器１はエンジン系と独立に設計されているので
、エンジンに悪影響を与えることがない。

以上示した実施例では、電気回路部１９を電極部１７に
対して近接させ、ケース１５内に一体的に収納した例を
示したが、電気回路部１９は、電極部１７に対し、別体
に構成されて良いものである。この場合、電気回路部１
９は電極部１７と別位同に取付けられるので、エンジン
ルーム内への取付は自由度が更に向上する。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、他の態様でも
実施し得るものである。

「発明の効果」以上の通り、この発明によれば、電極部を、管状の外側
電極と、この電極内部中心に面が該電極の軸方向に沿っ
て垂直となる板状の星形電極を等間隔で複数配設して構
成される内側電極とで形成したので、電極を小型、コン
パクトに設計でき、高濃度のイオンを発生させることが
できる。

又、イオン化された空気は、適宜ホース等接続部材を介
してインテークマニホールドに接続される構造であるの
で、インテークマニホールドに設計上の影響を与えるこ
とがなく、新規車両に、又、既製車両に容易に適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るイオン発生器の取付状態を示す
説明図、第２図及び第３図は実施例に係るイオン発生器
の一部断面平面図及び一部所面側面゛図、第４図は電気
回路の回路図である。１・・・イオン発生器３・・・インテークマニホールド１７・・・電極部１９・・・電気回路部２３・・・外側電極２７・・・内側電極

Claims

【特許請求の範囲】

（１）イオン化される空気の入口及びインテークマニホ
ールドと接続されイオン化された空気を出力する出口を
絶縁材を介して対向側面に備えた管状の外側電極と、該
電極の軸方向に沿つて面が垂直となる板状の星形電極を
等間隔で複数配設して構成される内側電極とで電極部を
形成し、両電極間に高電圧を与えることにより、両電極
間に形成される放電空間内で高密度のイオンを発生させ
ることを特徴とする内燃機関用イオン発生器。
（２）前記内側電極の相互の結合は、少なくとも１個所
で弾性的に結合され、前記外側電極内への組付後に、相
互に固く均一配置されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のイオン発生器。
（３）前記高電圧を発生させる電気回路は、構成部品を
集約して前記外側電極の一側面に配置され、該電極回路
と前記電極部は、一つのケース内に収納される特許請求
の範囲第１項記載のイオン発生器。
（４）前記電子回路の各構成部品は、前記ケースの中で
絶縁性樹脂によってモールディングされる特許請求の範
囲第３項記載のイオン発生器。