(57)【要約】【課題】簡易な構成で後付けが容易な、内燃機関の効率を向上させることができる内燃機関補助システムを提供する。【解決手段】光電効果により発生させた電力を正極出力端子３２１ａ及び負極出力端子３２１ｂにより出力するとともに、光電効果により電子を発生させる電子発生部３２０と、電子発生部３２０に光を照射するための照射部３３０と、正極出力端子３５１ａ及び負極出力端子３５１ｂにより照射部３３０に電力を供給するための直流電源３５０と、を備え、電子発生部３２０の正極出力端子３２１ａを、第１電線３２５を介して内燃機関６のシリンダヘッド６ａに電気的に接続するとともに、電子発生部３２０の負極出力端子３２１ｂ）を、リード線３２２を介して直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂに電気的に接続した内燃機関補助システム３。【選択図】図１１
2020090905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に装着する内燃機関補助システムであって、
光電効果により発生させた電力を正極出力端子及び負極出力端子により出力するとともに、光電効果により電子を発生させる電子発生部と、
前記電子発生部の前記負極出力端子を前記内燃機関のボディに電気的に接続する第１電線と、
前記電子発生部の前記正極出力端子を前記内燃機関のボディに電気的に接続する第２電線と、
を備えたことを特徴とする内燃機関補助システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関補助システムにおいて、
正極出力端子及び負極出力端子を有する直流電源と、
前記第２電線に代えて、前記電子発生部の前記正極出力端子を、前記直流電源の前記正極出力端子又は前記負極出力端子に電気的に接続する第３電線と、
前記内燃機関の前記ボディを前記直流電源の前記負極出力端子に接続する第４電線と、
を備えたことを特徴とする内燃機関補助システム。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関補助システムにおいて、
前記直流電源から電源供給を受けて、前記電子発生部に光を照射する照射部を備えたことを特徴とする内燃機関補助システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関補助システムにおいて、
前記第１電線を挿通した状態で磁界を発生させる第１磁界発生部と、
前記第３電線を挿通した状態で磁界を発生させる第２磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする内燃機関補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の空気供給路に取り付けることによって内燃機関の効率を向上させるための内燃機関補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動コンプレッサの低周波回転振動を抑制することによって、車両の発進時や急加速時のエンジン出力の向上を図るようにした内燃機関の効率向上のための制御装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−００９７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の制御装置では、電動コンプレッサの回転数を検出する検出手段、電動機に供給される駆動電流を制御するためのコンプレッサドライブ回路、あるいは、コンプレッサの平均回転数を算出し、算出した平均回転数に対するコンプレッサの実回転数の偏差を算出し、算出した偏差が減少するようにコンプレッサドライブ回路の出力を補正する補正手段が必要となるなど構成が複雑で、エンジンに後付けできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、簡易な構成で後付けが容易な、内燃機関の出力を向上させることができる内燃機関補助システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【０００７】
［適用例１］
本発明に係る内燃機関補助システム（５）は、
内燃機関（６）に装着する内燃機関補助システム（５）であって、
光電効果により発生させた電力を正極出力端子（３２１ａ）及び負極出力端子（３２１ｂ）により出力するとともに、光電効果により電子を発生させる電子発生部（３２０）と、
前記電子発生部（３２０）の前記負極出力端子（３２１ｂ）を前記内燃機関（６）のボディ（６ａ）に電気的に接続する第１電線（３２５）と、
前記電子発生部（３２０）の前記正極出力端子（３２１ａ）を前記内燃機関（６）のボディ（６ａ）に電気的に接続する第２電線（４２０）と、
を備えたことを要旨とする。
【０００８】
このような内燃機関補助システム（５）では、太陽光など外部光源から照射される光により、電子発生部（３２０）で発生した電子が、第１電線（３２５）を介して電気的に接続された、内燃機関（６）のボディ（６ａ）から内燃機関（６）のシリンダ内部に注入される。そして、注入された電子により、シリンダ内壁面とピストンリングとの摩擦が低減され、内燃機関（６）の出力の効率が向上する。
【０００９】
［適用例２］
適用例２に記載の内燃機関補助システム（４）は、
適用例１に記載の内燃機関補助システム（５）において、
正極出力端子（３５１ａ）及び負極出力端子（３５１ｂ）を有する直流電源（３５０）と、
前記第２電線（４２０）に代えて、前記電子発生部（３２０）の前記正極出力端子（３２１ａ）を、前記直流電源（３５０）の前記正極出力端子（３５１ａ）又は前記負極出力端子（３５１ｂ）に電気的に接続する第３電線（３２２）と、
前記内燃機関（６）の前記ボディ（６ａ）を前記直流電源（３５０）の前記負極出力端子（３５１ｂ）に接続する第４電線（３７１）と、
を備えたことを要旨とする。
【００１０】
このような内燃機関補助システム（４）は、適用例１に記載の内燃機関補助システム（６）と同様に、内燃機関（６）のシリンダ内部に注入された電子により、シリンダ内壁面とピストンリングとの摩擦が低減され、内燃機関（６）の出力の効率が向上する。
【００１１】
［適用例３］
適用例３に記載の内燃機関補助システム（３）は、
適用例２に記載の内燃機関補助システム（４）において、
前記直流電源（３５０）から電源供給を受けて、前記電子発生部（３２０）に光を照射する照射部（３３０）を備えたことを要旨とする。
【００１２】
このような、内燃機関補助システム（３）は、直流電源（３５０）から電源供給を受けて、電子発生部（３２０）の光を照射することができるので、夜間など太陽光などの外部光源からの光が照射されない場合でも作動可能となる。
【００１３】
［適用例４］
適用例４に記載の内燃機関補助システム（３，４）は、
適用例２又は適用例３に記載の内燃機関補助システム（３，４）において、
前記第１電線（３２５）を挿通した状態で磁界を発生させる第１磁界発生部（３４２）と、
前記第３電線（３２２）を挿通した状態で磁界を発生させる第２磁界発生部（３４１）と、
を備えたことを要旨とする。
【００１４】
このような内燃機関補助システム（３，４）では、電子発生部（３２０）の負極出力端子（３２１ｂ）とシリンダヘッド（６ａ）とを電気的に接続する第１電線（３２５）が第１磁界発生部（３４２）に挿通されており、電子発生部（３２０）の正極出力端子（３２１ａ）と直流電源（３５０）の負極出力端子（３５１ｂ）とを電気的に接続する第３電線（３２２）が第２磁界発生部（３４１）に挿通されている。
【００１５】
これらの第１磁界発生部（３４２）及び第２磁界発生部（３４１）により、第１電線（３２５）及び第３電線（３２２）を介して流れる、電子発生部（３２０）で発生した電子が、シリンダヘッド（６ａ）に向かって流れるようにできるため、内燃機関（６）の出力の効率をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関補助システムの各構成部の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】内燃機関補助システムの構成品である内燃機関補助装置を内燃機関の空気供給路に取り付けた際の説明図である。
【図３】第１実施形態における内燃機関補助装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の内燃機関補助システムをガソリンエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図５】第２実施形態における内燃機関補助装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態の内燃機関補助システムをディーゼルエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図７】第２実施形態の内燃機関補助システムをガソリンエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図８】第３実施形態における内燃機関補助システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態の内燃機関補助システムをディーゼルエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態の内燃機関補助システムをガソリンエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図１１】第４実施形態における内燃機関補助システム概略の構成を示すブロック図である。
【図１２】第４実施形態の内燃機関補助システムをディーゼルエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図１３】第４実施形態の内燃機関補助システムをガソリンエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図１４】第５実施形態における内燃機関補助システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図１５】第５実施形態の内燃機関補助システムをガソリンエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【図１６】第６実施形態における内燃機関補助システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図１７】第６実施形態の内燃機関補助システムをガソリンエンジンに装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１８】
［第１実施形態］
（内燃機関補助システムの構成）
図１及び図２に基づいて、内燃機関補助システム１の構成について説明する。図１は、本発明が適用された内燃機関補助システム１の概略の構成を示すブロック図であり、図２は、内燃機関補助システム１の構成品である内燃機関補助装置１０を内燃機関６の空気供給路７に取り付けた際の説明図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、内燃機関補助システム１は、内燃機関６の空気供給路７に装着する内燃機関補助システム１であって、内燃機関補助装置１０、直流電源５０及び変圧装置６０を備えている。
【００２０】
内燃機関６は、ガソリンエンジン（レシプロエンジン及びロータリエンジン）やディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、自動車用エンジン、舶用エンジン、建築重機用エンジン、発電機などの据置き用エンジンなどである。
内燃機関補助装置１０は、内燃機関６の空気供給路７に装着する装置であり、光電効果により電子を発生させて空気供給路７に照射することで内燃機関６の効率を向上させる装置である。内燃機関補助装置１０の詳細については、後述する。
【００２１】
直流電源５０は、変圧装置６０に所定電圧（本実施形態では１５［Ｖ］）の電源を供給するための電源（車用バッテリ）であり、出力端子５１（正極出力端子５１ａ、負極出力端子５１ｂ）を有している。
【００２２】
変圧装置６０は、いわゆるＤＣーＤＣ変換器であり、直流電源５０から供給される電源電圧を内燃機関補助装置１０に適した電圧に変換（昇圧又は降圧）する装置である。なお、本第１実施形態では、１５［Ｖ］から２７［Ｖ］へ昇圧している。
【００２３】
変圧装置６０は、入力端子６１（正極入力端子６１ａ、負極入力端子６１ｂ及び正極出力端子６２を有しており、入力端子６１に入力された電圧を所定の電圧に変換して正極出力端子６２から出力する。
【００２４】
また、図１に示すように、内燃機関補助システム１では、直流電源５０の正極出力端子５１ａがヒューズ５２を介して、絶縁体で被覆されたリード線７０ａにより変圧装置６０の正極入力端子６１ａに電気的に接続されている。また、直流電源５０の負極出力端子５１ｂは、リード線７０ｂにより直接、変圧装置６０の負極入力端子６１ｂに接続されている。
【００２５】
さらに、変圧装置６０の正極出力端子６２は、リード線７０ｃにより内燃機関補助装置１０の入力端子１１に接続され、内燃機関補助装置１０の出力端子１２は、リード線７０ｄにより、直流電源５０の負極出力端子５１ｂに接続されている。
【００２６】
また、図２に示すように、内燃機関補助システム１のうち、内燃機関補助装置１０は、結束バンド８などで空気供給路７に取り付けられ、上述した図１のように電気的に接続されている。なお、空気供給路７には、内燃機関６のエアクリーナーボックスも含まれる。
【００２７】
（内燃機関補助装置）
次に、図３に基づき、内燃機関補助装置１０について説明する。図３は、内燃機関補助装置１０の概略の構成を示すブロック図であり、図３（ａ）は、全体の構成を示すブロック図であり、図３（ｂ）は、電子発生部２０の断面図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、内燃機関補助装置１０は、電子発生部２０、照射部３０、磁界発生部４０及び補助磁界発生部４１を備えている。
電子発生部２０は、光電効果により電子を発生させる部分であり、銅などの金属あるいはアルカリ金属などを略長方形（本実施形態では、Ｗ４０［ｍｍ］×Ｈ３０［ｍｍ］×ｔ１［ｍｍ］の板状に形成したものである。また、板圧は、発生させる電子の量に応じて必要な板圧にすればよい。
【００２９】
また、図３（ｂ）に示すように、電子発生部２０の片面側（ＵＶ−ＬＥＤ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂが照射する面の反対側面）には、アルミ箔などの金属膜を接着などのよって貼り付けた金属層２１が設けられている。
【００３０】
照射部３０は、電子発生部２０に光を照射して電子を発生させるための光源であり、本第１実施形態では、紫外線を発生させる４個のＵＶ−ＬＥＤ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂが用いられている。
【００３１】
本第１実施形態では、４個のＵＶ−ＬＥＤ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、電子発生部２０の片面側（金属層２１と反対側面）の長手方向の両辺の近傍（電子発生部２０から電子を発生させために十分近い距離）にそれぞれ２個ずつ配置されている。
【００３２】
磁界発生部４０は、いわゆる巻線コイルであり、電子発生部２０の近傍に設けられている。ここで、電子発生部２０の近傍とは、照射部３０から電子発生部２０に照射される光による光電効果により発生する電子を磁界発生部４０で発生する磁界により捕捉できる最大距離以下の領域を意味している。
【００３３】
また、磁界発生部４０の巻線コイルは、変圧装置６０から給電した際に、電子発生部２０側がＮ極となるように２０巻程度の巻数で右巻きされている。
補助磁界発生部４１は、円筒形状の永久磁石であり、中央の軸方向の穴部分に、変圧装置６０の正極出力端子６２からのリード線７０ｃを通す状態で、Ｎ極が電子発生部２０（磁界発生部４０のＳ極側）となるように、電子発生部２０の近傍に配置してある。補助磁界発生部４１の磁束密度は、２５００ガウス程度あればよい。
【００３４】
（内燃機関補助装置の作動）
以上のような内燃機関補助システム１の内燃機関補助装置１０を内燃機関６の空気供給路７の金属部分以外、例えばゴム製の管の部分に取り付ける。このとき、内燃機関６のシリンダまでの距離が近いほどよい。
【００３５】
内燃機関補助装置１０を空気供給路７に取り付けた状態で内燃機関補助装置１０の照射部３０に電源を供給すると、照射部３０から電子発生部２０に紫外線が照射される。そして、紫外線が照射されると、光電効果により電子発生部２０から電子が発生する。
また、電子発生部２０の紫外線の照射面と反対側面には金属層２１があるため、光電効果により発生した電子は、より効率よく、紫外線の照射面から放出される。
【００３６】
ここで、空気供給路７は、ゴム製又はポリプロピレンなど金属製以外の管であるため、電子発生部２０から発生した電子は、空気供給路７の管の壁面を透過して、空気供給路７の内部を通過する空気に注入される。
【００３７】
空気供給路７内の空気に電子が注入されると、空気が活性化されマイナスイオンが発生し、発生したマイナスイオンを含む空気が内燃機関６内に吸気される。
また、磁界発生部４０及び補助磁界発生部４１は、発生する磁界により、電子発生部２０からの直流電源５０の正極出力端子５１ａへの電子の流れを妨げるように作用する。
【００３８】
そして、内燃機関６の燃焼室内でマイナスイオンを含む空気と燃料が混合されて燃焼することにより、燃焼効率が向上し、内燃機関６の出力が向上する。
【００３９】
（内燃機関補助装置の特徴）
ここで、図４に基づき、内燃機関６に内燃機関補助システム１を装着した場合の出力改善効果について説明する。図４は、内燃機関６としてガソリンエンジン（搭載車種：トヨタ自動車株式会社製ヴィッツ（登録商標）１５００ｃｃターボ）に内燃機関補助システム１を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００４０】
図４（ａ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］を示し、縦軸はトルク［Ｋｇ−ｍ］を示している。また、図４（ｂ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］、縦軸は出力を馬力で示している。また、図４において、Ａで示すグラフが内燃機関補助システム１を装着したときの出力を示し、Ｂで示すグラフが内燃機関補助システム１を装着しないときの出力を示している。
【００４１】
図４に示すように、ガソリンエンジンにおいて内燃機関補助システム１を装着していない場合に比べ、内燃機関補助システム１を装着した場合の方の出力とトルクがともに向上していることが分かる。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、図５に基づき、第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態における内燃機関補助装置１１０の概略の構成を示すブロック図である。
【００４３】
第２実施形態の内燃機関補助システム１は、第１実施形態の内燃機関補助システム１において、内燃機関補助装置１０の構成を異なるものとした（内燃機関補助装置１１０と呼ぶ）だけであるため、内燃機関補助装置１１０以外の装置の説明は省略する。
【００４４】
第２実施形態における内燃機関補助装置１１０は、電子発生部１２０、照射部３０，磁界発生部４０及び補助磁界発生部４１を備えている。
電子発生部１２０は、一次電子発生部１２１、二次電子発生部１２２、金属層１２３を備えている。
【００４５】
一次電子発生部１２１は、後述する山形形状の二次電子発生部１２２の山側に配置された、二次電子発生部１２２の平面方向の断面と略同じ大きさ（本実施形態では、Ｗ４０［ｍｍ］×Ｈ３０［ｍｍ］×Ｔ１［ｍｍ］）の長方形の銅板などの金属板あるいはアルカリ金属などの板である。
【００４６】
一次電子発生部１２１の、二次電子発生部１２２と反対側の面には、金属層１２３が設けられている。金属層１２３は、アルミ箔などの金属箔である。
【００４７】
二次電子発生部１２２は、光電効果により電子を発生させる部分であり、略長方形の銅などの金属あるいはアルカリ金属などを長手方向の略真ん中を軸として山形形状に折ったものである。また、板圧は、発生させる電子の量に応じて必要な板圧にすればよい。
【００４８】
照射部３０は、電子発生部１２０に光を照射して電子を発生させるための光源であり、本第２実施形態では、紫外線を発生させる８個のＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄが用いられている。
【００４９】
本第２実施形態では、８個のＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄのうち４個のＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄは、二次電子発生部１２２の一面側の近傍に、また、残りの４個のＵＶ−ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄは、二次電子発生部１２２の他面側の近傍に配置されている。
【００５０】
また、ＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄとＵＶ−ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄは、それぞれ電気的に直列に接続され、直列に接続された４個のＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄとＵＶ−ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄとは、互いに電気的に並列に接続されている。
【００５１】
磁界発生部４０及び補助磁界発生部４１は第１実施形態のものと同じである。
また、変圧装置６０の正極出力端子６２がリード線７０ｃを介して二次電子発生部１２２の一端部に電気的に接続されている。また、リード線７０ｃは、補助磁界発生部４１の中空部分に挿通されている。
【００５２】
磁界発生部４０のＳ極が一次電子発生部１２１の他端部に電気的に接続され、Ｎ極が二次電子発生部１２２の一端部に電気的に接続されている。
二次電子発生部１２２の他端部が電気的に並列に配置されたＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄとＵＶ−ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄに接続され、ＵＶ−ＬＥＤ３１ｄ及びＵＶ−ＬＥＤ３２ｄの出力がリード線７０ｄを介して直流電源５０の負極出力端子５１ｂに電気的に接続されている。また、リード線７０ｃは、補助磁界発生部４１の中空部分に挿通されている。
【００５３】
このような内燃機関補助装置１１０を備えた内燃機関補助システム１では、第１実施形態の内燃機関補助システム１と同様に、電子発生部１２０から電子が発生するため、空気供給路７の内部を通過する空気に対して電子を供給できる。つまり、マイナスイオンが発生し内燃機関６の燃焼室に供給される。したがって、内燃機関６の出力が向上する。
【００５４】
ここで、図６及び図７に基づき、内燃機関６に、内燃機関補助装置１１０を備えた内燃機関補助システム１を装着した場合の出力改善効果について説明する。図６は、内燃機関６としてディーゼルエンジン（搭載車種：株式会社マツダ製デミオ（登録商標）１５００ｃｃディーゼルターボ）に内燃機関補助システム１を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００５５】
また、図７は、内燃機関６としてガソリンエンジン（搭載車種：ホンダ技研工業株式会社製Ｓ６６０（登録商標）６６０ｃｃガソリンターボ）に内燃機関補助システム１を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００５６】
図６（ａ）及び図７（ａ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］を示し、縦軸はトルク［Ｋｇ−ｍ］を示している。また、図６（ｂ）及び図７（ｂ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］、縦軸は出力を馬力で示している。また、図６及び図７において、Ａで示すグラフが内燃機関補助システム１を装着したときの出力を示し、Ｂで示すグラフが内燃機関補助システム１を装着しないときの出力を示している。
【００５７】
図６及び図７に示すように、ディーゼルエンジンにおいてもガソリンエンジンにおいても内燃機関補助システム１を装着していない場合に比べ、内燃機関補助システム１を装着した場合の方の出力とトルクがともに向上していることが分かる。
【００５８】
［第３実施形態］
次に、図８に基づき、第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態における内燃機関補助システム２の概略の構成を示すブロック図である。
【００５９】
第３実施形態の内燃機関補助システム２は、第１実施形態の内燃機関補助システム１において、変圧装置６０の構成を異なるものとする（変圧装置２６０と呼ぶ）とともに、内燃機関補助装置１０内の結線を変更した（内燃機関補助装置２１０と呼ぶ）ものあるため、変圧装置２６０及び内燃機関補助装置２１０以外の装置の説明は省略する。
【００６０】
第３実施形態における変圧装置２６０は、照射部２６３、ソーラーパネル２６４、ダイオード２６５及び永久磁石２６６を備えている。
照射部２６３は、ソーラーパネル２６４で発電をするための光源であり、１個又は複数個のＬＥＤからなる。照射部２６３は、正極入力端子２６３ａと負極入力端子２６３ｂとを有しており、正極入力端子２６３ａ及び負極入力端子２６３ｂには、それぞれ直流電源５０の正極出力端子５１ａ及び負極出力端子５１ｂがリード線７０ａ，７０ｂを介して電気的に接続されている。
【００６１】
ソーラーパネル２６４は、照射部２６３からの光により直流発電する発電装置であり、変圧装置２６０の出力となる負極出力端子６３とダイオード２６５を介して負極入力端子２６３ｂとに接続される正極出力端子２６８とを備えている。また、ソーラーパネル２６４とダイオード２６５との間のリード線２６７は、円筒状の永久磁石２６６の中空部分に挿通されている。
【００６２】
このような、変圧装置２６０では、直流電源５０から電力が供給されると、照射部２６３のＬＥＤが発光し、ソーラーパネル２６４から負極出力端子６３を介して内燃機関補助装置１０へ電源が供給される。
【００６３】
また、ソーラーパネル２６４の正極出力端子２６８は、ダイオード２６５を介して照射部２６３の負極入力端子２６３ｂ（つまり、直流電源５０の負極出力端子５１ｂ）に接続されているため、ソーラーパネル２６４の出力電圧が正常に出力されることとなる。
【００６４】
内燃機関補助装置２１０は、第１実施形態における内燃機関補助装置１０と構成要素は同じであり、ＵＶ−ＬＥＤ３１ａとＵＶ−ＬＥＤ３１ｂ及びＵＶ−ＬＥＤ３２ａとＵＶ−ＬＥＤ３２ｂがそれぞれ直列接続されている。
【００６５】
また、ＵＶ−ＬＥＤ３１ｂとＵＶ−ＬＥＤ３２ｂのアノード側が直流電源５０の正極出力端子５１ａに接続され、ＵＶ−ＬＥＤ３１ａとＵＶ−ＬＥＤ３２ａのカソード側が直流電源５０の負極出力端子５１ｂに接続されている。さらに、電子発生部２０の一端（磁界発生部４０と反対側）が直流電源５０の負極出力端子５１ｂに接続されている。
【００６６】
次に、図８に基づき、内燃機関補助装置２１０と変圧装置２６０とを用いた内燃機関補助システム２について説明する。
内燃機関補助システム２では、変圧装置２６０の照射部２６３ソーラーパネル２６４の負極出力端子６３が、内燃機関補助装置２１０の永久磁石４１及び磁界発生部４０を介して電子発生部２０へ接続されている。
【００６７】
ここで、図９及び図１０に基づき、内燃機関６に、内燃機関補助装置２１０及び変圧装置２６０を備えた内燃機関補助システム２を装着した場合の出力改善効果について説明する。
【００６８】
図９は、内燃機関６としてディーゼルエンジン（搭載車種：株式会社マツダ製デミオ（登録商標）１５００ｃｃディーゼルターボ）に内燃機関補助システム１を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００６９】
また、図１０は、内燃機関６としてガソリンエンジン（搭載車種：ホンダ技研工業株式会社製Ｓ６６０（登録商標）６６０ｃｃガソリンターボ）に内燃機関補助システム１を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００７０】
図９（ａ）及び図１０（ａ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］を示し、縦軸はトルク［Ｋｇ−ｍ］を示している。また、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］、縦軸は出力を馬力で示している。また、図９及び図１０において、Ａで示すグラフが内燃機関補助システム２を装着したときの出力を示し、Ｂで示すグラフが内燃機関補助システム２を装着しないときの出力を示している。
【００７１】
図９及び図１０に示すように、ディーゼルエンジンにおいてもガソリンエンジンにおいても内燃機関補助システム２を装着していない場合に比べ、内燃機関補助システム２を装着した場合の方の出力とトルクがともに向上していることが分かる。
【００７２】
［第４実施形態］
次に、図１１に基づき、第４実施形態について説明する。図１１は、第４実施形態における内燃機関補助システム３の概略の構成を示すブロック図である。
【００７３】
第４実施形態の内燃機関補助システム３は、直流電源３５０、照射部３３０及び電子発生部３２０などを備えている。
直流電源３５０は、照射部３３０に所定電圧（本実施形態では１５［Ｖ］）の電源を供給するための電源（バッテリ）であり、出力端子３５１（正極出力端子３５１ａ、負極出力端子３５１ｂ）を有している。
【００７４】
照射部３３０は、ソーラーパネル３２０で発電をするための光源であり、１個又は複数個のＬＥＤからなる。照射部３３０は、正極入力端子３３１ａと負極入力端子３３１ｂとを有しており、正極入力端子３３１ａ及び負極入力端子３３１ｂには、それぞれ直流電源３５０の正極出力端子３５１ａ及び負極出力端子３５１ｂがリード線３７０ａ，３７０ｂを介して電気的に接続されている。
【００７５】
ソーラーパネル３２０は、照射部３３０からの光により直流発電する発電装置であり、出力電圧４［Ｖ］のセルを複数枚、直列又は並列あるいはその両方の形態で接続したものである。また、出力端子として正極出力端子３２１ａと負極出力端子３２１ｂを備えている。
【００７６】
負極出力端子３２１ｂは、リード線３２５を介して内燃機関６のシリンダヘッド６ａに電気的に接続されている。また、ソーラーパネル３２０とシリンダヘッド６ａとの間のリード線３２５は、円筒状の永久磁石３４２の中空部分に挿通されている。さらに、永久磁石３４２は、Ｎ極側がシリンダヘッド６ａ側となるようにシリンダヘッド６ａの近傍に配置されている。
【００７７】
正極出力端子３２１ａは、リード線３２２を介してダイオード３２３の一端に電気的に接続され、ダイオード３２３の他端は、リード線３２４を介して、照射部３３０の負極入力端子３３１ｂ（つまり、直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂ）に電気的に接続されている。また、ソーラーパネル３２０とダイオード３２３との間のリード線３２２は、円筒状の永久磁石３４１のＮ極側が正極出力端子３２１ａ側となるように、永久磁石３４１の中空部分に挿通されている。
【００７８】
また、ソーラーパネル３２０の正極出力端子３２１ａは、ダイオード３２３を介して直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂに接続されているため、ソーラーパネル３２０の出力電圧が正常に出力されることとなる。
【００７９】
さらに、シリンダヘッド６ａは、アース線３７１を介して直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂに電気的に接続されている。また、アース線３７１は、円筒状の永久磁石３４３の中空部分に挿通されており、永久磁石３４３は、直流電源の負極出力端子３５１ｂの近傍に、Ｎ局が負極出力端子側となるように配置されている。
【００８０】
このような、内燃機関補助システム３では、ソーラーパネル３２０で発生した電子がシリンダヘッド６ａや図示しないエンジンブロックに流れるため、シリンダブロック内の摩擦が低減され、内燃機関６の出力効率が向上する。
【００８１】
ここで、図１２及び図１３に基づき、内燃機関６に内燃機関補助システム３を装着した場合の出力改善効果について説明する。図１２は、内燃機関６としてディーゼルエンジン（搭載車種：株式会社マツダ製デミオ（登録商標）１５００ｃｃディーゼルターボ）に内燃機関補助システム３を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００８２】
また、図１３は、内燃機関６としてガソリンエンジン（搭載車種：ホンダ技研工業株式会社製Ｓ６６０（登録商標）６６０ｃｃガソリンターボ）に内燃機関補助システム３を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００８３】
図１２（ａ）及び図１３（ａ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］を示し、縦軸はトルク［Ｋｇ−ｍ］を示している。また、図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］、縦軸は出力を馬力で示している。また、図１２及び図１３において、Ａで示すグラフが内燃機関補助システム３を装着したときの出力を示し、Ｂで示すグラフが内燃機関補助システム３を装着しないときの出力を示している。
【００８４】
図１２及び図１３に示すように、ディーゼルエンジンにおいてもガソリンエンジンにおいても内燃機関補助システム３を装着していない場合に比べ、内燃機関補助システム３を装着した場合の方の出力とトルクがともに向上していることが分かる。
【００８５】
［第５実施形態］
次に、図１４に基づき、第５実施形態について説明する。図１４は、第５実施形態における内燃機関補助システム４の概略の構成を示すブロック図である。なお第５実施形態における内燃機関補助システム４は、第４実施形態における内燃機関補助システム３と類似であるため、同じ構成品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００８６】
内燃機関補助システム４は、内燃機関補助システム３の照射部３３０及び直流電源３５０と照射部３３０を接続しているリード線３７０ａ，３７０ｂを削除し、リード線３２４を直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂへ接続してある。
そして、電子発生部３２０には、直流電源３５０とは独立した直流電源４００とそれに接続されたＵＶ−ＬＥＤ４１０により紫外線が照射されるようにする。
【００８７】
ここで、図１５に基づき、内燃機関６に内燃機関補助システム４を装着した場合の出力改善効果について説明する。図１５は、内燃機関６としてガソリンエンジン（搭載車種：トヨタ自動車株式会社製ヴィッツ（登録商標）１５００ｃｃターボ）に内燃機関補助システム４を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００８８】
図１５（ａ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］を示し、縦軸はトルク［Ｋｇ−ｍ］を示している。また、図１５（ｂ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］、縦軸は出力を馬力で示している。また、図１５において、Ａで示すグラフが内燃機関補助システム４を装着したときの出力を示し、Ｂで示すグラフが内燃機関補助システム４を装着しないときの出力を示している。
【００８９】
図１５に示すように、ガソリンエンジンにおいて内燃機関補助システム４を装着していない場合に比べ、内燃機関補助システム４を装着した場合の方の出力とトルクがともに向上していることが分かる。
【００９０】
［第６実施形態］
次に、図１６に基づき、第６実施形態について説明する。図１６は、第６実施形態における内燃機関補助システム５の概略の構成を示すブロック図である。なお第６実施形態における内燃機関補助システム５は、第５実施形態における内燃機関補助システム４と類似であるため、同じ構成品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００９１】
内燃機関補助システム５は、ソーラーパネル３２０の負極出力端子３２１ｂをリード線３２５で内燃機関６のシリンダヘッド６ａに電気的に接続し、ソーラーパネル３２０の正極出力端子３２１ａを、第２電線４２０で内燃機関６のシリンダヘッド６ａに電気的に接続する。
【００９２】
このとき、第２電線４２０の途中にダイオード４３０を接続する。このダイオード４３０は、ソーラーパネル３２０の正極出力端子３２１ａと負極出力端子３２１ｂとが金属製のシリンダヘッド６ａを介して、第１電線３２５と第２電線４２０とで電気的に短絡されないようにするための負荷となる。
【００９３】
ここで、図１７に基づき、内燃機関６に内燃機関補助システム５を装着した場合の出力改善効果について説明する。図１７は、内燃機関６としてガソリンエンジン（搭載車種：トヨタ自動車株式会社製ヴィッツ（登録商標）１５００ｃｃターボ）に内燃機関補助システム５を装着した場合と装着しない場合のエンジン出力を示すグラフである。
【００９４】
図１７（ａ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］を示し、縦軸はトルク［Ｋｇ−ｍ］を示している。また、図１７（ｂ）において横軸は内燃機関６の回転数［ＲＰＭ］、縦軸は出力を馬力で示している。また、図１７において、Ａで示すグラフが内燃機関補助システム５を装着したときの出力を示し、Ｂで示すグラフが内燃機関補助システム５を装着しないときの出力を示している。
【００９５】
図１７に示すように、ガソリンエンジンにおいて内燃機関補助システム５を装着していない場合に比べ、内燃機関補助システム５を装着した場合の方の出力とトルクがともに向上していることが分かる。
【００９６】
［その他の実施形態］
（１）上記実施形態では、電子発生部として、銅などの金属あるいはアルカリ金属などを長方形の板状に形成したものを用いていたが、銅板あるいはアルカリ金属板などの裏面（照射部３０から紫外線を照射する面の反対面）にクラッド材を用いたり、アルミを蒸着したり、アルミテープなどを貼付したりすると、より出力効率の向上が可能となる。
【００９７】
（２）上記実施形態では、照射部としてＵＶ−ＬＥＤにより紫外線を照射していたが、照射する光は紫外線に限られず、白色光などの可視光を照射するようにしてもよい。
（３）上記実施形態では、磁界発生部４０として巻線コイルを用いた電磁石としたが、永久磁石を用いてもよい。
【００９８】
（４）上記実施形態では、照射部の複数のＬＥＤを直列に接続し、直列接続した複数のＬＥＤを配列の位置毎に電気的に並列に接続していたが、すべてのＬＥＤを電気的に直列に接続してもよし、並列に接続してもよい。
【００９９】
（５）第１実施形態では、電子発生部２０の片面側に金属層２１を設けていたが、金属層２１を設けなくとも十分な性能を得ることができる。
【０１００】
（６）第２実施形態では、電子発生部１２０の一次電子発生部１２１の、二次電子発生部１２２と反対側の面に金属層１２３が設けられていたが、ＵＶ−ＬＥＤ３１ａ〜３１ｄ及びＵＶ−ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄが二次電子発生部１２２を挟むように配置されていれば、金属層１２３を設けなくとも十分な性能を得ることができる。
【０１０１】
（７）第４実施形態では、ソーラーパネル３２０の負極出力端子３２１ｂを、リード線３２５を介して、また、直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂを、アース線３７１を介して、内燃機関６のシリンダヘッド６ａに電気的に接続していたがシリンダブロックに接続してもよい。
【０１０２】
（８）上記実施形態では、直流電源と変圧装置などの間にスイッチを設けていないが、スイッチを設けて、車両などの始動／停止の際のキー操作によりスイッチがオン／オフするようにしてもよい。
【０１０３】
（９）上記第５実施形態では、直流電源３５０とは独立した直流電源４００とそれに接続されたＵＶ−ＬＥＤ４１０により電子発生部３２０に紫外線が照射されるようにしていたが、ＵＶ−ＬＥＤ４１０を使用せず、太陽光を使うようにしてもよい。
【０１０４】
（１０）上記第６実施形態では、負荷部４３０としてダイオードを用いていたが、抵抗などの負荷を用いてもよい。
【０１０５】
（１１）上記第３実施形態において、ＵＶ−ＬＥＤ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂへの電源供給を直流電源５０から行っていたが、直流電源５０とは別の直流電源から供給してもよい。
【０１０６】
（１２）上記第４実施形態において、ソーラーパネル３２０の正極出力端子３２１ａを、ダイオード３２３を介して直流電源３５０の負極出力端子３５１ｂに接続していたが、ソーラーパネル３２０の出力電圧によっては、ソーラーパネル３２０の正極出力端子３２１ａを正極出力端子３５１ａに接続するようにしてもよい。
【０１０７】
（１３）上記実施形態において用いられているダイオード３２３，２６５は、電気的負荷の整合性を保つための部品であるため、発光ダイオードや抵抗などの負荷に置き換えてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１，２，３，４，５…内燃機関補助システム、６…内燃機関、６ａ…シリンダヘッド、７…空気供給路、８…結束バンド、１０，１１０、２１０…内燃機関補助装置、１１…入力端子、１２…出口端子、２０，１２０，２６４，３２０… 電子発生部（ソーラパネル）、２１…金属層、３０，３３０…照射部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…ＬＥＤ、４０…磁界発生部（巻線コイル）、４１，２６６，３４１，３４２，３４３…補助磁界発生部（永久磁石）  ５０，３５０…直流電源、５１…出力端子、５１ａ…正極出力端子、５１ｂ…負極出力端子、５２…ヒューズ、６０…変圧装置、６１…入力端子、６１ａ…正極入力端子、６１ｂ…負極入力端子、６２…正極出力端子、６３…負極出力端子、７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ、２６７…リード線、１２１… 一次電子発生部、１２２… 二次電子発生部、１２３… 金属層、２６０… 変圧装置、２６３… 照射部、２６３ａ… 正極入力端子、２６３ｂ… 負極入力端子、２６５，３２３… ダイオード、２６８… 正極出力端子、３２１… 出力端子、３２１ａ… 正極出力端子、３２１ｂ… 負極出力端子、３２２，３２４，３２５，３７０ａ，３７０ｂ，４２０… リード線、３３１… 入力端子、３３１ａ… 正極入力端子、３３１ｂ… 負極入力端子、３５１… 出力端子、３５１ａ… 正極出力端子、３５１ｂ… 負極出力端子、３７１… アース線、４００… 直流電源、４１０… ＬＥＤ  ４３０… 負荷部（ダイオード）。
【図１】
2020090905.tif 000003
【図２】
2020090905.tif 000004
【図３】
2020090905.tif 000005
【図４】
2020090905.tif 000006
【図５】
2020090905.tif 000007
【図６】
2020090905.tif 000008
【図７】
2020090905.tif 000009
【図８】
2020090905.tif 000010
【図９】
2020090905.tif 000011
【図１０】
2020090905.tif 000012
【図１１】
2020090905.tif 000013
【図１２】
2020090905.tif 000014
【図１３】
2020090905.tif 000015
【図１４】
2020090905.tif 000016
【図１５】
2020090905.tif 000017
【図１６】
2020090905.tif 000018
【図１７】
2020090905.tif 000019