(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムであって、部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち少なくとも１つを含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関内で再循環させ、さらに燃焼させるようにしたシステムにおいて、内燃機関のクランク室からほぼ直接的に導かれたクランク室放出ガス物質を受け取り、このクランク室放出ガス物質から部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち前記少なくとも１つを実質的に分離する濾過装置と、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過装置を通過するクランク室放出ガス物質の圧力を調整することができるブローバイガス還元バルブと、このブローバイガス還元バルブから下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過したクランク室放出ガス物質に静電荷を付与してから濾過したクランク室放出ガス物質を内燃機関の吸気部分に給送することができる電子装置とを包含し、前記ブローバイガス還元バルブが、前記濾過装置と前記電子装置の間の、クランク室放出ガス物質の流れの中に位置することを特徴とする、ブローバイガス還元システムにおけるクランク室放出ガス物質を処理するシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、濾過装置が、入口および出口を有し、第１の処理室を構成しているハウジングを包含し、このハウジングの入口が内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、ハウジングの出口が内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、さらに、クランク室放出ガス物質から実質的にオイルおよび微粒物質を分離するように第１の処理室内に配置した液状濾材と、クランク室から液状濾材へのクランク室放出ガス物質の導入を強制するように作動可能な状態で構成した少なくとも１つの流れ振り分け部材と、クランク室放出ガス物質が液状濾材に導入された後、ハウジングからの非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようにハウジング内に作動可能な状態で配置した少なくとも１つの多孔性流れ制限部材とを包含することを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、ハウジングが、蓋と、液状濾材を受け入れるように作動可能な状態で構成した実質的に中空のリザーバとを包含することを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３記載の、クランク室放出ガス物質を処理するシステムにおいて、入口が蓋に配置してあり、流れ振り分け部材が、実質的に入口とほぼ整合しており、ほぼ中空のリザーバ内に延びている管状部材を包含することを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項３記載の、クランク室放出ガス物質を処理するシステムにおいて、前記少なくとも１つの多孔性流れ制限部材が、蓋と作動可能な状態で組み合わせた少なくとも１つの流れ制限部材であって、真空ポートからハウジングへ所定量を上回る量の吸引作用を加えた際に、ハウジングから下流方向へ内燃機関の真空ポートに向かう非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようになっている流れ制限部材を包含することを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１記載の、クランク室放出ガス物質を処理するシステムにおいて、さらに、第一の処理室に作動可能な状態に配置してあり、クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学変化を容易にするための手段を包含することを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６記載の、クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学変化を容易にするための手段が、リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置する手段を包含することを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１記載の、クランク室放出ガス物質を処理するシステムにおいて、電子装置が、液状濾剤を収容するハウジングから出てくる処理済みのクランク室放出ガス物質に荷電粒子電界を付与する電子イオナイザ装置であって、液状濾剤を収容するハウジングから下流側に作動可能な状態で配置した電子イオナイザ装置を包含することを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８記載の、クランク室放出ガス物質を処理するシステムにおいて、電子イオナイザ装置が、さらに、入り口および出口を有し、電子処理室を構成するハウジングを包含し、ハウジングの入口が内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、ハウジングの出口が内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、さらに、ハウジングと作動可能な状態で組み合わせてあり、電子処理室内へ作動可能な状態で放射する少なくとも１つのエミッタ・ピンを包含する電子回路であって、クランク室放出ガス物質内に荷電粒子電界を発生させるイオン放射線を発生する電子回路を包含し、ハウジング部分が電子処理室を構成しており、ハウジングの入口から電子処理室に入るクランク室放出ガス物質に、少なくとも１つのエミッタ・ピンのまわりの渦巻き運動を生じさせるように構成した１つまたはそれ以上の壁部材を包含することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項２記載の、クランク室放出ガス物質を処理するシステムにおいて、液状濾剤が、水と、凍結防止剤、アルコール、過酸化水素のうちの少なくとも１つとの混合物からなることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムであって、部分的および完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質および／またはガス状燃焼副産物を含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関を通して再循環させ、さらに燃焼させるシステムにおいて、液状濾材を収容するように作動可能な状態で構成してあり、内燃機関からクランク室放出ガス物質を受け取り、クランク室放出ガス物質からオイル性物質および／または微粒物質を実質的に分離する濾過装置と、液状濾材を収容するように作動可能な状態で構成したハウジングと、クランク室放出ガス物質を受け取る入口と、この入口からハウジング内に収容された液状濾材内へクランク室放出ガス物質を導き、このクランク室放出ガス物質内のガス状物質からオイル性物質および／または微粒物質を分離させる手段と、ハウジングからの濾過済みのクランク室放出ガス物質の脱出を可能とする出口と、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過装置を通過するクランク室放出ガス物質の圧力を調整することができるブローバイガス還元バルブと、ハウジングからの液状濾材の脱出を実質的に阻止する手段と、濾過済みのクランク室放出ガス物質を電子的に処理するように濾過装置から下流側に作動可能な状態で配置した電子装置とを包含し、前記ブローバイガス還元バルブが、前記濾過装置と前記電子装置の間の、クランク室放出ガス物質の流れの中に位置することを特徴とする、ブローバイガス還元システムにおけるクランク室放出ガス物質を処理するシステム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムにおいて、ハウジングからの液状濾材の脱出を実質的に阻止する手段が、入口、出口のうち少なくとも一方と作動可能な状態で組み合わせた少なくとも１つの多孔性バリア部材を包含することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムであって、部分的および完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質および／またはガス状燃焼副産物を含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関を通して再循環させ、さらに燃焼させるシステムにおいて、クランク室放出ガス物質からオイル性物質および／または微粒物質を実質的に分離するために内燃機関からクランク室放出ガス物質を受け入れるように作動可能な状態で構成した濾過装置と、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過装置を通過するクランク室放出ガス物質の圧力を調整することができるブローバイガス還元バルブと、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、内燃機関の吸気部分に濾過済みのクランク室放出ガス物質を給送する前に濾過済みのクランク室放出ガス物質に静電荷を付与する電子イオナイザ装置を包含し、前記ブローバイガス還元バルブが、前記濾過装置と前記電子装置の間の、クランク室放出ガス物質の流れの中に位置し、前記電子イオナイザ装置が、入口および出口を有し電子処理室を構成しているハウジングとを包含し、ハウジングの入口が内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、ハウジングの出口が内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、ハウジングと作動可能な状態で組み合わせてあり、電子処理室内へ作動可能な状態で放射してクランク室放出ガス物質内に荷電粒子電界を生成するイオン放射線を発生する少なくとも１つのエミッタ・ピンを包含する電子回路を包含し、ハウジングの部分が電子処理室を構成しており、そして、ハウジングの入口から電子処理室に入るクランク室放出ガス物質に、少なくとも１つのエミッタ・ピンのまわりの渦巻き運動を生じさせるように構成した１つまたはそれ以上の壁部材を包含することを特徴とする、ブローバイガス還元システムのクランク室放出ガス物質を処理するシステム。
【請求項１４】
内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムであって、部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち少なくとも１つを含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関内で再循環させ、さらに燃焼させるようにしたシステムにおいて、内燃機関のクランク室からほぼ直接的に導かれたクランク室放出ガス物質を受け取り、このクランク室放出ガス物質から部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち前記少なくとも１つを実質的に分離する濾過装置と、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過装置を通過するクランク室放出ガス物質の圧力を調整することができるブローバイガス還元バルブと、このブローバイガス還元バルブから下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過したクランク室放出ガス物質に静電荷を付与してから濾過したクランク室放出ガス物質を内燃機関の吸気部分に給送することができる電子装置とを包含し、前記濾過装置が、入口および出口を有し、第１の処理室を構成しているハウジングを包含し、このハウジングの入口が内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、ハウジングの出口が内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であり、さらに、クランク室放出ガス物質から実質的にオイルおよび微粒物質を分離するように第１の処理室内に配置した液状濾材と、クランク室から液状濾材へのクランク室放出ガス物質の導入を強制するように作動可能な状態で構成した少なくとも１つの流れ振り分け部材と、クランク室放出ガス物質が液状濾材に導入された後、ハウジングからの非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようにハウジング内に作動可能な状態で配置した少なくとも１つの多孔性流れ制限部材とを包含し、前記ハウジングが、蓋と、液状濾材を受け入れるように作動可能な状態で構成した実質的に中空のリザーバとを包含し、蓋が、カバー部材と、このカバー部材内に配置した入口開口および出口開口と、出口開口と作動可能な状態で整合している出口ボスであり、少なく１つの多孔性流れ制限部材を受け入れるように作動可能な状態で構成してある出口ボスと、カバー部材内にほぼ密封状態で取り付け可能であり、間に第２の処理室を作動可能な状態で構成しており、蓋をリザーバ上に設置したときにこの第２処理室が第１の処理室から実質的に分離されるようにしたバッフル・プレート部材と、このバッフル・プレート部材内に配置した入口通路であり、入口開口から第１の処理室内へのクランク室放出ガス物質の通過を可能にしており、このバッフル・プレート入口通路が実質的にカバー部材の入口開口と整合している入口通路と、バッフル・プレート部材内に配置してある中間通路であり、第１の処理室から、そして、カバー部材の出口開口を通ってハウジングからの処理済みのクランク室放出ガス物質の通過を可能にし、カバー部材の出口開口と実質的に非整合関係に配置した中間通路とを包含することを特徴とするブローバイガス還元システムのクランク室放出ガス物質を処理するシステム。
【請求項１５】
内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムであって、部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち少なくとも１つを含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関内で再循環させ、さらに燃焼させるようにしたシステムにおいて、内燃機関のクランク室からほぼ直接的に導かれたクランク室放出ガス物質を受け取り、このクランク室放出ガス物質から部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち前記少なくとも１つを実質的に分離する濾過装置と、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過装置を通過するクランク室放出ガス物質の圧力を調整することができるブローバイガス還元バルブと、このブローバイガス還元バルブから下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過したクランク室放出ガス物質に静電荷を付与してから濾過したクランク室放出ガス物質を内燃機関の吸気部分に給送することができる電子装置と、第１の処理室内に作動可能な状態で配置してあり、クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学的変化を容易にする手段と、クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学変化を容易にする手段が、リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置する手段を包含し、リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置する手段が、ガルヴァーニ系の異種金属で作った部材のうち少なくとも一つからなることを特徴とするブローバイガス還元システムのクランク室放出ガス物質を処理するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、全般的には、内燃機関の汚染制御装置および効率装置に関する。特に、本発明は、内燃機関のブローバイガス還元（ＰＣＶ）システムに据え付けるようになっている装置に向けたものである。
【０００２】
（２．発明の背景）
クランク軸を駆動してねじり力を与える往復動ピストンを使用するタイプの内燃機関、たとえば、普通の自動車の内燃機関においては、シリンダの燃焼室内で形成される燃焼ガスの一部が、圧力ならびにピストン背後の部分吸引力によって、ピストンを通過して内燃機関のクランク室領域内へ押し出されることは周知のことである。この現象は、「吹抜け」として知られている。
【０００３】
燃焼ガスに加えて、クランク室換気ガスは、種々の量の未燃焼ガソリン蒸気、生ガソリン、モータオイルおよびモータオイル煙霧を含むことになる。これらの物質は、添加物を含めて、ガソリンの最も軽い留分から潤滑オイルの最も重い留分まで種々の分子量で存在する可能性がある。重い炭化水素スラッジも存在する可能性がある。二酸化炭素、一酸化炭素、亜酸化窒素および水のような燃焼副産物も存在することになる。内燃機関のオイルパンに蓄積するあかや微粒物質も、環境粗粒子および／または灰分ならびに分解したオイルおよび燃料からのカーボンの形でクランク室換気ガス内に存在する可能性がある。
【０００４】
標準のＰＶＣシステムを経て内燃機関の吸気マニホルドに戻されているガス、蒸気、液体および微粒物質は、絶えず変化する量の無定形の有機化合物、無機化合物を含むことになる。ガソリンと混じり合ったオイルは種々の程度の引火性を有することになる。ガソリン分が多くなれば、それだけ引火点も低くなる。オイルがより多く存在すると、引火点温度が高くなることになる。ＰＶＣシステムを経て内燃機関燃焼室に入るオイル性蒸気およびオイル性ガソリンは、点火を遅らせ、内燃機関の効率を低下させる可能性がある。微粒子およびスラッジの汚染物質は、さらに燃焼を遅らせ、内燃機関からの汚染物質、特に、一酸化炭素、炭化水素放出量を増やすことになる。燃料経済性も悪影響を受ける可能性がある。内燃機関吸気マニホルドに戻される微粒物質は、付加的な問題を潜在的に提起する。たとえば、シリンダ壁面、ピストンリングに損傷を与えて内燃機関の性能および寿命を低下させ、クランク室内への燃料および水分の侵入量を増やしたりする。それに加えて、ＰＣＶバルブを通ってクランク室から放出される種々の物質は時間を経るにつれて不均一となり、ＰＣＶバルブの膠着および最終的には早期故障を招き、必要以上に頻繁に交換しなければならないことになる。
【０００５】
内燃機関ガス（たとえば、クランク室放出ガス物質）からオイル性および／または微粒物質の分離することを意図した従来技術装置が、以下の参考文献に開示されている。すなわち、Ｍａｌｏの米国特許第１，７７２，０１１号、Ｒｏｐｅｒの米国特許第３，０７２，１１２号、Ｗａｌｋｅｒの米国特許第４，２６９，６０７号、Ｇｏｌｄｂｅｒｇの米国特許第４，４０９，９５０号、Ｏｅｔｔｉｎｇの米国特許第４，８３４，０２８号、英国特許第１，５７２，６６４号である。しかしながら、これらの従来技術装置は、共通の欠点を有する。すなわち、装置が、普通、車両のエンジン室内で実際に使用するようには構成されておらず、特に、現代の車両（エンジン室スペースが貴重である）で使用するにはふさわしくないということである。
【０００６】
燃焼前あるいは燃焼後にいずれかで、内燃機関流体を静電界にさらす装置も公知である。このような装置が、以下の参考文献に開示されている。すなわち、Ｅｄｗａｒｄｓの米国特許第３，４０６，６６９号、Ｂｏｌａｓｎｙの米国特許第３，８７８，４６９号、Ｂｏｌａｓｎｙの米国特許第４，０６９，６６５号、ＭｃＭａｈｏｎの米国特許第４，０７３，２７３号、Ｎｅｌｓｏｎ等の米国特許第４，３５５，９６９号、Ｄａｌｕｐａｎの米国特許第５，２４３，９４６号である。
【０００７】
Ｄａｌｕｐａｎの米国特許第５，２４３，９５０号が、ブローバイガス還元システムのガス処理用の装置を開示している。この米国特許では、クランク室から発するガスを或るチャンバに送り、このチャンバを通して濾材が循環している。ガスは濾材を通過するように強制される。濾材は、水または水／グリコール・ベースの混合物である。濾材を通路した後、ガスは、次に、一般的には、チャンバの一部に突入しているイオン放出電極を通過するように導かれる。チャンバおよびイオナイザ・ユニットは、すべて、単一のユニットとして構成されている。Ｄａｌｕｐａｎ‘９５０号参考文献の装置は、クランク室放出ガス物質からいくつかのオイル性物質および／または微粒物質を除去することができ、また、若干のイオン化効果を「清浄化された」ガスに与えることができるが、濾過、イオン化効果をさらに強化することができるし、それが望ましい。それに加えて、Ｄａｌｕｐａｎの’９５０号参考文献の装置の構成およびかさ高性は、現代車両のエンジン室に据え付けるのには不適である。
【０００８】
したがって、内燃機関ガス、特に、クランク室放出ガス物質を処理するための改良装置を得ることが望ましい。
【０００９】
本発明のこれらおよび他の目的は、特許請求の範囲および図面を含めて、本願明細書を読めば明らかとなろう。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、部分的には、部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち少なくとも１つを含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関内で再循環させ、さらに燃焼させるようにした、内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムを包含する。
【００１１】
ブローバイガス還元システムのクランク室放出ガス物質を処理するこのシステムは、濾過装置を包含する。この濾過装置は、内燃機関のクランク室からほぼ直接的に導かれたクランク室放出ガス物質を受け取り、このクランク室放出ガス物質から部分的あるいは完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質およびガス状燃焼副産物のうち前記少なくとも１つを実質的に分離するようになっている。ブローバイガス還元バルブが、この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過装置を通過するクランク室放出ガス物質の圧力を調整することができる。電子装置が、このブローバイガス還元バルブから下流側に作動可能な状態で位置決め可能であり、濾過したクランク室放出ガス物質を内燃機関の吸気部分に給送する前に濾過したクランク室放出ガス物質に静電荷を付与するようになっている。
【００１２】
好ましくは、濾過装置は、入口および出口を有し、第１の処理室を構成しているハウジングを包含する。このハウジングの入口は内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。ハウジングの出口は内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。液状濾材が、クランク室放出ガス物質から実質的にオイルおよび微粒物質を分離するように第１の処理室内に配置してある。少なくとも１つの流れ振り分け部材が、クランク室から液状濾材へのクランク室放出ガス物質の導入を強制するように作動可能な状態で構成してある。少なくとも１つの多孔性流れ制限部材が、クランク室放出ガス物質が液状濾材に導入された後、ハウジングからの非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようにハウジング内に作動可能な状態で配置してある。
【００１３】
好ましくは、ハウジングは、蓋と、液状濾材を受け入れるように作動可能な状態で構成した実質的に中空のリザーバとを包含する。
【００１４】
入口が蓋に配置してある一実施例において、流れ振り分け部材は、実質的に入口とほぼ整合しており、ほぼ中空のリザーバ内に延びている管状部材を包含する。少なくとも１つの多孔性流れ制限部材は、蓋と作動可能な状態で組み合わせた少なくとも１つの流れ制限部材であって、真空ポートからハウジングへ所定量を上回る量の吸引作用を加えた際に、ハウジングから下流方向へ内燃機関の真空ポートに向かう非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようになっている少なくとも１つの流れ制限部材を包含する。
【００１５】
好ましくは、蓋は、さらに、カバー部材と、このカバー部材内に配置した入口開口およびに出口開口と、出口開口と作動可能な状態で整合している出口ボスとを包含する。この出口ボスは、少なく１つの多孔性流れ制限部材を受け入れるように作動可能な状態で構成してある。バッフル・プレート部材が、カバー部材内にほぼ密封状態で取り付け可能であり、間に第２の処理室を作動可能な状態で構成しており、蓋をリザーバ上に設置したときにこの第２処理室が第１の処理室から実質的に分離されるようにしてある。入口通路が、このバッフル・プレート部材内に配置してあり、入口開口から第１の処理室内へのクランク室放出ガス物質の通過を可能にしている。このバッフル・プレート入口通路は、実質的にカバー部材の入口開口と整合している。中間通路がバッフル・プレート部材内に配置してあり、第１の処理室から、そして、カバー部材の出口開口を通ってハウジングからの処理済みのクランク室放出ガス物質の通過を可能にしている。この中間通路は、カバー部材の出口開口と実質的に非整合関係に配置してある。
【００１６】
さらに、クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学的変化を容易にする手段を第１の処理室内に作動可能な状態で配置してもよい。クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学変化を容易にするこの手段は、リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置する手段を包含する。リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置するこの手段は、ガルヴァーニ系の異種金属で作った部材のうち少なくとも１つからなるものであってもよい。
【００１７】
好ましくは、電子装置は、液状濾材を収容するハウジングから出てくる処理済みのクランク室放出ガス物質に荷電粒子電界を付与する電子イオナイザ装置であって、液状濾材を収容するハウジングから下流側に作動可能な状態で配置した電子イオナイザ装置を包含する。
【００１８】
電子イオナイザ装置は、好ましくは、入口および出口を有するハウジングを包含する。このハウジングの部分は、電子処理室を構成し、イオナイザの入口が内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。ハウジングの出口は、内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。ハウジングと作動可能な状態で組み合わせてあり、電子処理室内へ作動可能な状態で放射する少なくとも１つのエミッタ・ピンを包含する電子回路が、クランク室放出ガス物質内に荷電粒子電界を発生させるイオン放射線を発生する。電子処理室を構成しているハウジング部分は、ハウジングの入口から電子処理室に入るクランク室放出ガス物質に、少なくとも１つのエミッタ・ピンのまわりの渦巻き運動を生じさせるように構成した１つまたはそれ以上の壁部材を包含する。
【００１９】
好ましくは、液状濾材は、水と、凍結防止剤、アルコール、過酸化水素のうちの少なくとも１つとの混合物からなる。
【００２０】
部分的に、別実施例として、本発明は、内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するシステムであって、部分的および完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質および／またはガス状燃焼副産物を含むクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関を通して再循環させ、さらに燃焼させるシステムを包含する。
【００２１】
この別実施例において、本システムは、液状濾材を収容するように作動可能な状態で構成してあり、内燃機関からクランク室放出ガス物質を受け取り、クランク室放出ガス物質からオイル性物質および／または微粒物質を実質的に分離する濾過装置を包含する。この濾過装置は、液状濾材を収容するように作動可能な状態で構成したハウジングを包含する。入口が、クランク室放出ガス物質を受け取る。この入口からハウジング内に収容された液状濾材内へクランク室放出ガス物質を導き、このクランク室放出ガス物質内のガス状物質からオイル性物質および／または微粒物質を分離させる手段が設けてある。出口がハウジングからの濾過済みのクランク室放出ガス物質の脱出を可能としている。ハウジングからの液状濾材の脱出を実質的に阻止する手段が設けてある。電子装置が、濾過済みのクランク室放出ガス物質を電子的に処理するように濾過装置から下流側に作動可能な状態で配置してある。
【００２２】
ハウジングからの液状濾材の脱出を実施的に阻止する手段は、入口、出口のうち少なくとも一方と作動可能な状態で組み合わせた少なくとも１つの多孔性バリア部材を包含する。
【００２３】
本発明のまた別の実施例においては、システムは、内燃機関からクランク室放出ガス物質を受け入れ、クランク室放出ガス物質からオイル性物質および／または微粒物質を実質的に分離および／または除去するように作動可能状態で構成した濾過装置を包含する。この濾過装置から下流側に作動可能な状態で位置決め可能である電子イオナイザ装置が、内燃機関の吸気部分に濾過済みのクランク室放出ガス物質を給送する前に濾過済みのクランク室放出ガス物質に静電荷を付与する。電子イオナイザ装置は、入口および出口を有するハウジングを包含する。ハウジングの部分は、電子処理室を構成している。ハウジングの入口は、内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。ハウジングの出口は、内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。電子回路が、ハウジングと作動可能な状態で組み合わせてあり、電子処理室内へ作動可能な状態で放射してクランク室放出ガス物質内に荷電粒子電界を生成するイオン放射線を発生する少なくとも１つのエミッタ・ピンを包含する。
【００２４】
電子処理室を構成しているハウジングの部分は、ハウジングの入口から電子処理室に入るクランク室放出ガス物質に、少なくとも１つのエミッタ・ピンのまわりの渦巻き運動を生じさせるように構成した１つまたはそれ以上の壁部材を包含する。
【００２５】
それに加えて、本発明は、また、ブローバイガス還元システムのクランク室放出ガス物質を処理する装置であって、部分的および完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質および／またはガス状燃焼副産物を含有するクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関を通して再循環させ、さらに燃焼させる装置を包含する。
【００２６】
ハウジングは、入口および出口を有する。ハウジングの部分は第１の処理室を構成している。先に延べたように、ハウジングの入口は内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であってもよい。同様に、ハウジングの出口は内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能であってもよい。クランク室放出ガス物質からオイルおよび微粒物質を実質的に分離する液状濾材が第１の処理室内に配置してあってもよい。少なくとも１つの流れ振り分け部材が、クランク室から液状濾材内へのクランク室放出ガス物質の導入を強制するように作動可能な状態で構成したと、ハウジング内に作動可能状態で配置してあってもよい。
【００２７】
先に延べたように、少なくとも１つの多孔性流れ制限部材をハウジング内に作動可能な状態で配置し、クランク室放出ガス物質を液状濾材内へ導入した後、ハウジングからの非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようにしてもよい。ハウジングは、蓋と、液状濾材を受け入れるように作動可能な状態で構成した実質的に中空のリザーバとを包含する。入口は、蓋内に配置してある。流れ振り分け部材は、好ましくは、入口と実質的に整合しており、実質的に中空のリザーバ内へ延びている管状部材であってもよい。少なくとも１つの多孔性流れ制限部材は、好ましくは、蓋と作動可能な状態で組み合わせた流れ制限部材であって、真空ポートからハウジングへ所定量を上回る量の吸引作用を加えた際に、ハウジングから下流方向へ内燃機関の真空ポートに向かう非ガス状物質の通過を実質的に阻止するようになっている流れ制限部材である。あるいは、少なくとも１つの多孔性流れ制限部材は、蓋と作動可能状態で組み合わせてあり、クラック室からの吸引作用をハウジングへ作用させたときにハウジングから上流側にクランク室へ向かう非ガス状物質の通過を実質的に阻止する流れ制限部材を包含してもよい。
【００２８】
蓋は、好ましくは、入口開口およびに出口開口を有するカバー部材と、出口開口と作動可能な状態で整合している出口ボスを包含する。出口ボスは、少なく１つの多孔性流れ制限部材を受け入れるように作動可能な状態で構成してある。先に延べたと同様に、蓋は、また、入口通路を有するバッフル・プレート部材と、バッフル・プレート部材内に配置してあり、第１の処理室から、そして、カバー部材の出口開口を通ってハウジングからの処理済みのクランク室放出ガス物質の通過を可能にする中間通路とを包含し、この中間通路は、カバー部材の出口開口と実質的に非整合関係に配置してある。
【００２９】
第１の処理室内に作動可能な状態で配置してあり、クランク室放出ガス物質の少なくとも一部の化学的変化を容易にする手段は、リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置する手段を包含する。リザーバ内にガルヴァーニ電池を設置する手段は、ガルヴァーニ系の異種金属で作った部材のうち少なくとも１つからなるものであってもよい。
【００３０】
本発明においては、液状濾材は、好ましくは、水と、凍結防止剤、アルコール、過酸化水素のうちの少なくとも１つとの混合物からなる。
【００３１】
本発明は、また、内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するための電子イオナイザ装置であって、部分的および完全に未燃焼の炭化水素物質、オイル、微粒物質および／またはガス状燃焼副産物を含有するクランク室放出ガス物質を内燃機関のクランク室から引き出し、内燃機関の吸気部分に送って内燃機関を通して再循環させ、さらに燃焼させるようにした電子イオナイザ装置を包含する。
【００３２】
先に説明したように、内燃機関のブローバイガス還元システムにおいてクランク室放出ガス物質を処理するための電子イオナイザ装置は、入口および出口を有するハウジングを包含し得る。ハウジングの部分は、電子処理室を構成している。ハウジングの入口は、好ましくは、内燃機関のブローバイガス還元出口に少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。ハウジングの出口も同様に、好ましくは、内燃機関のブローバイガス還元真空ポートに少なくとも間接的に作動可能な状態で接続可能である。電子イオナイザ装置は、また、ハウジングと作動可能な状態で組み合わせてあり、電子処理室内へ作動可能な状態で放射し、クランク室放出ガス物質内に荷電粒子電界を発生させるイオン放射線を発生する少なくとも１つのエミッタ・ピンを包含する電子回路も包含する。電子処理室を構成しているハウジング部分は、ハウジングの入口から電子処理室に入るクランク室放出ガス物質に、少なくとも１つのエミッタ・ピンのまわりに渦巻き運動を生じさせるように構成した１つまたはそれ以上の壁部材を包含する。
【００３３】
本発明は、また、部分的に、内燃機関駆動式車両のエンジン室内に構成要素を取り付けるための装置を包含する。この取り付け装置は、長手軸線および１つまたはそれ以上の取り付け孔を有する第１ブラケット部材であり、取り付け孔が長手軸線に対してほぼ平行に一列に作動可能な状態で配置してあり、また、車両の内燃機関のための付属品に取り付けるように作動可能な状態で構成してある第１ブラケット部材を包含する。第２のブラケット部材が、ほぼＬ字形の形態を有する。第１、第２の取り付け領域が、第１ブラケット部材に取り付け得るように作動可能な状態で構成してある。第１、第２の取り付け領域は、第１取り付け領域に取り付けたときに第１ブラケット部材を或る位置範囲内に方向付け得るように作動可能な状態で構成してあり、この位置範囲が、第２ブラケット部材に取り付けたときに第１ブラケット部材を方向付けることができる位置範囲に対してほぼ直角となっている。第２ブラケット部材は、さらに、第３取り付け領域を有し、この第３取り付け領域は第２ブラケット部材を車両のエンジン室内の構造に取り付け得るように作動可能な状態で構成してある。
【００３４】
（発明の詳細な説明）
本発明が多くの異なった形態で実施できるが、いくつかの特殊な実施例を図示してあり、この後に詳しく説明する。ここで、これらの実施例が発明の原理を説明しているに過ぎず、発明をこれらの図示実施例に限定する意図がないことは了解されたい。
【００３５】
図１は、本発明の好ましい実施例による、ブローバイガス還元システムにおいてガスを処理する装置２０の概略図である。装置２０は、既存の内燃機関システムに組み込むように構成してあるが、本発明の範囲から逸脱することなくオリジナルの装置として組み込むように適当に改造できる。装置２０は、放出制御装置２５を包含する。この放出制御装置は、ホース・アダプタ３５およびホース４０によって内燃機関３０に接続されている。ホース・アダプタ３５は、オリジナルのＰＣＶバルブ位置３６で内燃機関３０に挿入するように構成されている。内燃機関３０のためのオリジナルのＰＣＶバルブ４５は、適当なサイズのホースによって、たとえば、放出制御装置２５の出口に接続され、ホース５０によって電子装置５５に接続されている。この電子装置５５は、「清浄化された」ガスが通る電子イオナイザである。電子装置５５は、次に、ホース６０によって、内燃機関の吸気マニホルド／キャブレタ６７のところでＰＣＶ真空ポート６５に接続されている。本発明のシステムがない場合、図１の破線で示すように、クランク室放出ガス物質の従来のルートは、内燃機関上のＰＣＶポートから真空ポートに直接通じている。
【００３６】
図２〜１４Ａ、１４Ｂは放出制御装置２５を示している。リザーバ７０および蓋７５が液状濾材を保持するタンクを形成している。円筒形の入口８０、出口８５が蓋７５に形成してある。入口管継手９０は、好ましくは、入口８０内に螺合しており、出口管継手９５は、好ましくは、出口８５に螺合している。ガスケット部材１０５を周縁に取り付けたバッフル・プレート１００が蓋７５内に挿入され、摩擦で保持されている。ここで、ガスケット部材１０５が蓋７５とバッフル・プレート１００との間に実質的に気密で液密なシールを構成しており、装置２５を通してかつ処理システムの残りの部分を通してクランク室放出ガス物質を引き出すのを容易にすることが重要である。それに加えて、シールは、たとえば、内燃機関の振動によって促進する可能性のある漏出、滲出による濾過用溶液の損失を防ぐのにも必要である。好ましくは、ガスケット１０５は、ジュロメータ・テストで４０〜５０の硬度を有するフルオロポリマで作る。ファスナ・ロッド１１０がリザーバ７０にあるボス１１５内に下端を螺合あるいは他の手段で固定してあると好ましい。ファスナ・ロッド１１０の上端は、バッフル・プレート１００および蓋７５にある整合した穴を通過し、ファスナ（たとえば、蝶ナット１２０）を受け入れるようにねじ切りしてある。適切な緊密シールを確実に作製するためには、蝶ナット１２０を手でぴったり締め付けるとよい。
【００３７】
好ましくは、リザーバ７０、蓋７５およびバッフル・プレート１００は、すべて、耐久性のあるプラスチック材料で作ってある。そうすれば、自動車のエンジン室環境に関連した熱、振動に耐えることができるようになる。それに加えて、リザーバ７０、蓋７５およびバッフル・プレート１００を作っている材料は、それらを通過するクランク室放出ガス物質による浸食に耐えることができると共に、後にさらに詳しく説明するように、そこに格納することになる溶液内の化学薬品による浸食に耐えることができなければならない。
【００３８】
図５〜７は、リザーバ２５をさらに詳しく示している。本発明の好ましい実施例においては、リザーバ７０は、ほぼ不透明な物質で作られる。ウインドウ７１（破線で示す）を設け、放出制御装置２５内の溶液レベルを視覚点検できるようにしてもよい。あるいは、溶液の視覚点検を行えるように、リザーバ７０を透明あるいは半透明の材料で作ってもよい。その形態とは無関係に、リザーバは所与の環境において化学的あるいは物理的な劣化に耐えなければならない。
【００３９】
蓋７５およびバッフル・プレート１００の構造は、クランク室放出ガス物質を強制的に入口９０を通して受け取り、放出制御装置２５内に保持された溶液に通すように構成してある。リザーバ７０は、好ましくは、バッフル・プレート１００の開いた管状ボス１３０の下端とほぼ面一のレベル範囲まで溶液を満たす。リザーバ７０の内面は、その中の溶液の体積の数値に対応するしるしを持っているとよい。リザーバ７０が透明あるいは半透明の材料で作ってあるか、あるいは、透明あるいは不透明な窓を持っている場合には、しるしをリザーバの外面に設けてもよい。
【００４０】
図８〜１０は、入口８０および出口８５を包含する蓋７５を示している。好ましくは、重合体フィルタを出口８５内に挿入するとよい。あるいは、大量の溶液が出口８５を通って排出する真空ポートからの真空が放出制御装置２５上に作用した結果生じる可能性がある）のを防ぐために、出口８５の下端にアトマイザ・ディスクを設けてもよい。
【００４１】
図１１〜１３は、バッフル・プレート１００を示している。バッフル・プレート１００（図１１、１２ではさかさまに示してある）は、周縁１２５、入口ボス１３０および中間ボス１３５を包含する。入口ボス１３０は、内部入口チューブ１４０（図１４Ａ）を受け入れている。この内部入口チューブは、好ましくは、プラスチックなどの物質で作るとよい。中間ボス１３５は、溶液あるいはその大きな液滴の通過を阻止し、ミストまたは蒸気の通過を制限する重合体フィルタを受け入れるように構成すると好ましくい。あるいは、アトマイザ・ディスクを中間ボス１３５の一端に設置してもよい。
【００４２】
本発明の好ましい実施例においては、ガスの流れが正しく方向付けられ、漏洩を生じさせないように、ガスケット１０５に加えて、バッフル・プレート１００に設けた孔１０７内にエラストマ・グロメット１０６を設けてある。グロメット１０６はドーナツ型であり、ファスナ・ロッド１０がグロメット１０６を貫通する。
【００４３】
放出制御装置を内燃機関に据え付けるとき、放出制御装置が内燃機関のクランク室とＰＣＶバルブとの間に据え付けることが重要である。放出制御装置の下流側へのＰＣＶバルブの再配置は、真空の増加により、液状濾材を保持しているタンク内に存在するかも知れない急速あるいは未制御の吸引、すなわち、溶液の損失を防ぐ。それに加えて、ＰＣＶバルブを保持することは、ＰＣＶバルブによって制御される圧力（より高い真空）による比較的小さい損失による溶液の沸点の低下も防ぐ。溶液およびＰＣＶ汚染物質の他の物理特性、たとえば、蒸気圧および凝縮も、相対真空が高い場合に影響を受ける可能性がある。ＰＣＶバルブの上流側にリザーバを設置することによって、真空は、オリジナルの装置弁によって制御される程度に限定される。
【００４４】
放出制御装置２５をオリジナルのＰＣＶ位置に据え付けるために、万能型のプラスチック・コネクタを使用することになる。このコネクタは、ホース・バーブタイプ（図３に示す入口、出口管継手の連結端に類似するタイプ）であってもよく、この場合、オリジナルのＰＣＶ位置と放出制御装置との間に必要なガス連絡を行えるように自動車用の配管あるいはホースを使用することができる。放出制御装置２５に通じる入口９０もまた、ホース・バーブ式の接続部、好ましくは、直角接続部であり、クランク室放出ガスを装置２５とガス連絡するのに自動車用のホースを使用することができる。このホース・バーブ接続部は蓋７５に螺合される。入口管継手９０および蓋７５は、内部入口チューブ１４０と連絡しており、装置２５のための多数の機能を提供する。
【００４５】
内部入口チューブ１４０の機能は、以下の通りである。
【００４６】
１）装置２５内に収容されるべき溶液および装置２５内に設置され得る他の物質とクランク室放出ガスとのガス連絡を与えること。
【００４７】
２）内燃機関のスタートアップ時および作動中に装置２５内の溶液の通気を制御し、溶液損失を制御し、クランク室への任意の液圧背圧っを除去するように圧力逃がし、ガス・バイパスを行うこと。
【００４８】
３）メンテナンス不足、怠慢または損傷による装置２５内の凍結その他の閉塞の場合にクランク室放出ガスのフェイルセイフ前進運動を与えること。
【００４９】
４）ガス流の逆転を生じる可能性のあるディーゼリング、バックファイアその他の状態による、溶液のクランク室への逆流などの可能性を排除するための逆流防止手段を与えること。
【００５０】
内部入口チューブ１４０は、装置２５の内部の一端に向かって設置する。これにより、通気中の循環運動で溶液を混ぜ合わせることが可能になる。これは、また、装置２５内に設置する可能性のある触媒物質を通して流体を移動させることができ、また、クランク室放出ガスと溶液の連続的な混合を可能とする。
【００５１】
クランク室放出ガス物質は、入口管継手９０のエルボのところで移動方向から９０度偏向させられる。これにより、ガス・ホース内を移動する微粒物質および／またはオイル／燃料小滴を最初に慣性破壊することができる。これらの物質はエルボ壁に衝突して固体／液体物質の急速な減速を生じさせることになる。クランク室放出ガス物質は、溶液レベルの下方で、装置２５の底近くの位置まで延びる内部入口チューブ１４０内へ下向きに移動することになる。次に、クランク室放出ガス物質に含まれる固形、液状の物質が、装置２５の出口から１８０度の方向において液体および装置の底にぶつかり、装置２５内に閉じ込められる。
【００５２】
内部入口チューブ１４０は、垂直な流れ方向に対して接線方向の頂きで装置２５内に通じる通気口１４１を有する。この通気口は、溶液レベルおよびバッフル・プレート１００より上で生じ、上述した圧力逃がし、通気制御および逆流防止を行う。すなわち、溶液が万一凍結した場合、内燃機関の吸気口からの吸入がまだ使用できるので、クランク室ガスの若干量を装置を通して引張り、凍結した溶液を迂回させることができる。それに加えて、真空の方向が、内燃機関サイクル中、逆になる（が、逆になった吸入の大きさが通常の吸入流の大きさほど大きくない）ことが知られているので、通気口１４１がクランク室に大きな吸引力を加えてガスおよび／または濾過用溶液をクランク室内に吸い込むのを防ぐ。
【００５３】
通気口を介しての好ましい水平方向のガス流れは、ＰＣＶホースの流れ方向から３６０度またはエルボ粒子衝突領域から１８０度である。この通気口は、下流側での溶液の物理的な損失なしに、リザーバ溶液のガス連絡を最大にするサイズとなっている。内部入口チューブ１４０は、さらに、その底部に開口１４２を有し、クランク室ガス、蒸気、粒子などを直接溶液と接触させる。これらの開口の数およびサイズは変更可能であり、チューブのまわりに分布させてもよい。半径方向に向いた開口をチューブ１４０の底近くに設けてもよいし、また、チューブの底より上方のいくつかのレベルに設けてもよい。チューブ１４０の端部の内面は円錐形であってもよい（たとえば、チューブ１４０の内部開口を、固形材料片から機械加工することによって形成してもよい）。あるいは、図１４Ｂに示すように、チューブ（たとえば、チューブ１４０′）の端部内面がほぼ平らであってもよい。
【００５４】
装置２５において使用される好ましい溶液は、無抑制食品グレードあるいはＵＳＰグレードの１、２ジヒドロキシプロパンと水の混合物を包含することになる。ジヒドロキシプロパン（プロピレングリコール）は一種の不凍液である。この物質の氷点は、寒い気候で凍結保護を行う混合物に依存して−７６゜Ｆのオーダーにある。微量のメチル、エチル、イソプロピル、ブチルその他のアルコールを溶液に添加して燃料、オイル、スラッジおよび蒸気の溶液での溶解度を向上させてもよい。エチルおよびイソプロピルが、ガソリンおよび水でのこれらのアルコールの溶解度のために好ましい。エチルアルコールは、ガソホール混合ガソリン燃料を作るのに用いる。イソプロピルアルコールは、ガス管路の不凍液として使用され、メタノールと同様に汚すことがない。
【００５５】
無抑制食品グレードまたはＵＳＰグレードのプロピレングリコールは、低毒性の環境適合性（オイル、スラッジその他の汚染物質と混合する前）ならびに染料、色および酸化防止剤を含んでいないことにより使用される。ＵＳＰグレードは、試薬純度により好ましい。
【００５６】
グリコールと混合した水は、本発明のシステムの場合、２５℃で１００，００オーム・センチメートルの最小比抵抗を有する精製水となる。精製水は、１００，０００オーム・センチメートルで、全体イオン化固形物が５．０ｐｐｍ未満の水と同じである。整合している。この水は、逆浸透、蒸留、消イオンまたはこれら３つすべての方法の組み合わせによって調製し得る。ＳｉＯ３としてのシリカを１０．０ｐｐｍ未満含有していなければならない。５．０ｐｐｍを超えるイオン内容量を有する水は、特にその中に二価陽イオンが存在する場合には、室の下流側に設置した電子イオナイザと干渉する可能性がある。
【００５７】
燃料、オイル、スラッジなどとグリコールの混合作業は、物質と物質を溶解する化学的原理に基づく。たとえば、モータオイルはガソリンに溶け、ガソリンはアルコールおよびグリコールに溶ける。そして、アルコールおよびグリコールは水に溶ける。上記リストに挙げた成分を混合すると、オイル性燃料、グリコール／アルコール、水のエマルジョンとなる。このエマルジョンは、通気あるいは攪拌後にさえ、小滴に分離したままである大量のオイル性燃料小滴を含む。この効果は、このような物質に石鹸または洗剤を使用することによって生じる効果と同様であるが、プロセスで気泡を発生することがない。エマルジョンの作製は、オイル性燃料、グリコール間の面接触の指数的な増大を生じさせ、オイルの酸化蓋然性（破壊）をかなり増大させる。完全に混合した成分は引火点を減らすことになる。完全に溶解しない成分も、浮遊粒子（小滴）のサイズおよび不溶成分がより多くの可燃性物質によって囲まれているという事実により、より容易に燃焼することになる。グリコール蒸気およびミストも可燃物である。相互に混合したオイル性燃料およびグリコール蒸気／ミストもまた可燃物である。中に存在する水は、システムを遅らせるのに役立ち、グリコールと組み合わせで、蒸発を制限するのを助ける。溶液内の前述の物質のすべては、環境上安全であり、内燃機関放出物と接触の前には非毒性である。
【００５８】
装置２５の作動中、オイル性燃料小滴は、グリコール／水の蒸気と共にエアゾールとしてミスト化させられる。これは、標準のＰＶＣシステムからの直接オイル／ガソリン混合物、粒子およびスラッジと比べて、かなり引火点を低下させる、装置２５からの蒸気またはミストを与える。換言すれば、溶液へ重油およびガソリンを分散させ、若干量の炭化水素およびガスを溶液に溶解させることによって、燃焼がより早期に受動的な制御によって行われる。装置２５を出る煙霧、蒸気およびミストはより低くて首尾一貫した引火点範囲を有する。装置２５なしでは、燃焼室に達するオイル、ガソリンの濃度は実質的に制御できない。引火点の高い重油が、より低い引火点の燃料およびガスと共に間欠的に燃焼室に達する可能性があり、これは均一な燃焼を妨げる可能性がある。
【００５９】
グリコールは４２重量部の酸素を含む。エチルアルコールは３５重量部の酸素を含む。一酸化炭素および二酸化炭素は、各成分についての分圧に等しい率で溶液内に吸収されることになる。この吸収は、装置２５内で利用できる圧力あるいは圧力の欠如によって制限される。二酸化炭素は水に溶解して炭酸を形成する。これが、さらに、溶液の酸素量を増やす。亜酸化窒素は控えめに水およびアルコールに溶ける。しかしながら、窒素の酸化物は化合物の酸素含有量に応じて燃焼を支えることになる。溶液内の利用できる酸素の量を増やすことによって、燃焼効率の可能性が増大させられる。さらに、燃焼酸素のレベルをより高く維持することによって、窒素の酸化物の生成がさらに制限される。ガス内の炭化水素（オイル性燃料）の酸化も、燃焼の前に溶液内で始まることになる。
【００６０】
試薬用過酸化水素、すなわち、利用できる強度（約８重量部より大きくない強度あるいは濃度）ＡＣＳグレードの過酸化水素も、水成分の一部あるいはすべてとして溶液に添加してもよい。３重量部が好ましい。溶液に添加した過酸化物は、溶液内の有機化合物の破壊を助ける強い酸化剤となる。より大きい強度の過酸化物は、あまりに急速に、グリコールその他の有機物質を分解することになる。過酸化物は溶液の酸素含有量も増やすことになる。
【００６１】
濾過用溶液の好ましい組成は次の通りであってもよい。すなわち、３７容量部の水（前述したように消イオンし、清浄化したもの）、５５容量部のプロピレングリコール、５容量部のエチルおよび／またはイソプロピルアルコール、３容量部の過酸化水素溶液（３重量部）であるが、濾過用溶液の成分、比率は、物質の特定の用途および／または有効性によって応じて変化する可能性がある。
【００６２】
触媒物質も溶液内に設置してクランク室有機物質の破壊を助けてもよい。これらの触媒物質は、水にさらされたときに、ガルヴァーニ電池を創り出す異種金属を包含してもよい。ガルヴァーニ電池機能（腐食）は、溶液内に水酸遊離基を生成することになる。この際、使用する金属の種類に依存して、多原子価メタルカチオンを溶液内に放出させてもよい。量があまりに多すぎると、多価陽イオンは下流側にあるイオン化電極と干渉する可能性がある。したがって、ガルヴァーニ電池のために使用される異種金属は、腐食率を制限するためにガルヴァーニ系列で互いに比較的接近していなければならない。
【００６３】
この溶液内の異種金属の、機能的ではあるが、あまり望ましくないものとしては、銅およびアルミニウムがある。より望ましい例としては、亜鉛・銅ペアリングがある。好ましい物質としては、ガルヴァーニ系列内で相互により接近している異種金属がある。これは、装置２５内におけるかなり低くてゆっくりした酸化／還元の可能性を創り出し、システムのより良い制御を行うことになろう。アルミニウムおよび銅は、ガルヴァーニ系列ではかなり離れており、或る種の条件の下では、急速に自己破壊する可能性がある。スズやネーバル黄銅のような金属が適切かつ能動性の小さいガルヴァーニ電池を提供するであろう。
【００６４】
利用できる合金としては、ＫＤＦ５５ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＭｅｄｉｕｍおよびＫＤＦ ｗｏｏｌがあり、これらの合金は、クランク室放出ガス物質の破壊を助けるのに必要な酸化／還元の可能性を与えることになる。この物質は、水と接触したときに効果的に酸化／還元を行わせる率で、亜鉛と銅からできている。この物質は、代表的には、水浄化で使用され、クランク室放出ガス物質内の有機物質を破壊するメカニズムは同じである。ストロンチウムおよびバリウム・フェライト（磁性、非磁性を問わない）も、溶液内に水酸基を生成することになる。
【００６５】
触媒物質の目的は、溶液内に水酸遊離基（ＯＨ−）を生成することにある。水酸基は、水様溶液内の有機化合物を破壊するのに効果的である。有機化合物を破壊する水酸遊離基の能力は公知である。水酸遊離基による軽有機物質の破壊の最終的な副産物は二酸化炭素と水である。しかしながら、クランク室放出ガス物質内に存在し得る重油は、酸化／還元プロセス中に、より小さくて、引火点のより低い分子量化合物に破壊されることになる。これは、リザーバ内により低い分子量の中間有機化合物を生成することになり、これが引火点を低くする。内燃機関が停止したときでも、これらの化学反応は装置２５内で継続することになる。
【００６６】
実際には、クランク室ガス速度が高く、そして、装置２５内の残留時間が短いので、装置２５によってクランク室放出ガス物質の有機物質を完全に破壊／変換することは、自動車で使用できるようなサイズの装置の場合には、不可能である。しかしながら、営業上正当な物質を用いるならば、装置２５はクランク室放出ガス物質の品質をかなり改良することができる。
【００６７】
溶液に対して使用される物質は、適切なガス処理特性を与えるが、それでもなお合理的に経済的であるように選ばなければならない。たとえば、ブランド名ＳＩＥＲＲＡ＆ｒｅｇ；の下に販売されているプロピレングリコール・ベースの不凍液を溶液ベースとして使用することができる。銅、真鍮、ブロンズ金属の部片を触媒物質として使用してもよい。任意の銅含有物質によって形成した銅酸化物を使用して、窒素酸化物の破壊を支援してもよい。経済学的に判断するならば、金、プラチナ物質を使用するとよい。
【００６８】
クランク室放出ガスが装置２５および溶液に入ったならば、本質的に、すべての重い炭化水素および微粒物質は装置２５内に捕獲されることになる。したがって、より軽い炭化水素およびガスだけが装置２５を脱出し、吸気マニホルドへ進むことができる。より軽い炭化水素は、主として、炭化水素蒸気、ミストおよびガスからなる引火点の低い混合物からなるはずである。これは、燃焼により適したレベルでクランク室放出ガスの制御を行うことになり、したがって、放出量を減らし、燃料の経済性を向上させることになる。
【００６９】
装置２５内のバッフル・プレート１００は、車両が荒い面を移動していたり、急斜面を移動していたりするときに、溶液が直接吸引されるのを確実に防ぐ。溶液がバッフル・プレート１００の下面にはねかけられる場合には、濾過装置を、好ましくは２２５ミクロンの公称気孔径を有する中間ボス１３５内に設置するとよい。これは、バッフル・プレートより上方へ粒子が移動するのを防ぐことになる。バッフル・プレートより上方へ移動する液体はリザーバ内へ戻るのを早められる。バッフル・プレート・フィルタの角度および高さは、装置２５の出口管継手９５内へ直接的に溶液が吸引されるのを防ぐ傾向を持つことになる。蓋７５の出口８５も、好ましくは２２５ミクロンの公称気孔径を有する濾過装置を備えていてもよい。この位置に到達するいかなる液体も、装置２５から出るガス速度に合わせて、小滴に霧化されることになる。
【００７０】
好ましい濾過装置は、Ｐｏｒｅｘ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから得ることができ、ポリプロピレンから作られている。あるいは、かなり類似した公称気孔径を有する金網を使用することもできる。
【００７１】
図１５〜１６は、本発明の別の実施例による放出制御装置２５′を示している。ここでは、図２〜１４Ａ、１４Ｂの実施例と同じ構造、機能を有する要素には同じ参照符号に「′」記号を付けてある。装置２５′は実質的に平らなバッフル・プレート１００′を備えており、このバッフル・プレートは内部入口チューブ１４０′を受け入れる大きな孔１３０′と、複数のより小さい中間孔１３５′とを有する。内部入口チューブ１４０′の下端は、軸線方向、半径方向の両方向に延びる孔１４２′を有する段付き形態を有する。
【００７２】
車両が作動すると、時間の経過と共に、蒸発の結果および／または化学反応の結果として、装置２５内の溶液レベルが若干消耗することになる。特定の内燃機関の大きさに合わせて装置にとって適切であると看做されたレベルを維持する必要があるので、溶液を追加してもよい。しかしながら、リザーバからオイル性残留物および微粒物質を除去するために、溶液の完全な交換および装置内面の清掃が時々必要である。好ましくは、装置２５は、通常の作動状態の下で通常の使用を考えている場合には、クランク室オイルそれ自体を変える頻度とほぼ同じ頻度で溶液を完全に交換しなければならないように寸法決めしなければならない。たとえば、オイルの交換は、３ヵ月毎あるいは３，０００マイル走行毎である。
【００７３】
装置２５（２５′）によって実施されるクランク室放出ガス物質の物理的、化学的処理に加えて、電子イオン化によって装置２５（２５′）を出る「清浄化された」ガスの処理も有益な効果を有すると考えられていた。したがって、装置２５に加えて、クランク室放出ガス物質を処理する装置は、また、クランク室放出ガス物質を電子処理するための装置も包含し得る。図１７〜２１は、本発明と一緒に使用されるイオナイザ装置を示している。
【００７４】
イオナイザ５５はベース１５５を包含し、このベースは迷路壁１６０、１６５およびイオナイザ５５の入口側にある傾斜壁１６７を有する。ベース１５５の周壁の内面は棚１７０を備えていてもよく、この棚上には、中間壁１７５が載っていてもよい。中間壁１７５は、壁１６０、１６５、１６７の上端に載っていて荷電室迷路１７８を形成してもよい。中間壁１７５は複数の孔１８０を有し、これらの孔を通して、壁１６０、１６５間でイオン・エミッタ・ピン１８５が荷電室迷路１７８内に突出している。エミッタ・ピン１８５は、カバー１９５によって覆われた回路基板１９０から突出している。ベース１５５は、入口管継手２００および出口管継手２０５を包含し、これらの管継手はベース１５５の壁にある対応する孔に接続する。迷路壁１６０、１６５は、それぞれ、孔２１０、２１５を有し、これらの孔はガスが迷路１７８を通過できるようにしている。イオナイザ５５の構成要素を組み立てたとき、好ましくは、少なくともベース１５５およびカバー１９５を耐久性のあるプラスチック材料で作り、互いに密封取り付けできる場合には、気密通路が形成される。ここで、迷路壁１６０、１６５および傾斜壁１６７の構造がイオナイザを通る「清浄化された」クランク室ガスの流れに渦巻き作用を誘発し、イオナイザを通過するガス、蒸気などの荷電を最適化すると考えられる。或る特定の迷路構造をここに示したが、この構造は、或る特定の用途の要件に従って変更可能であり、渦巻き運動が生じるならば本発明の原理から逸脱するものではない。
【００７５】
回路基板１９０の構成要素は、好ましくは、直流・交流コンバータ２２０を包含する。この直流・交流コンバータの機能は、自動車用途で利用できるＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換することにある。ＡＣ電圧は、適当な電圧増幅係数を有する変圧器２２５を通して増幅され、エミッタ・ピン１８５に最適な粒子電荷を与えるように配置されたマルチステージ型容量結合式直列接続ダイオード・アレイ電圧マルチプライア２３０に電圧、電流を与える。先に延べたように、エミッタ・ピン１８５は荷電室迷路１７８内に突入している。迷路１７８を通って流れているクランク室放出ガス物質は、輪郭付き表面によって、渦および逆渦を生じさせられ、エミッタ・ピン１８５との最大限の接触を促される。最大限の接触は、ガスおよびガス状粒子の最大荷電を促す。したがって、最適量の荷電粒子が発生し、吸入空気流に移ることになる。
【００７６】
車両で使用される内燃機関制御オンボード・コンピュータその他の電子装置を劣化させたり、それと干渉したりするのを防ぐために、構成部品については注意深く考慮しなければならない。適切なシールディング、フィードバック保護および絶縁が重要である。ここで、１５〜２０ｋＨｚの周波数が適切であり、干渉問題に関する重大な問題点のないようにしなければならないが、所望に応じて、および／または、本発明を据え付け、使用しようとしている車両その他の装置の他の特性に応じて、他の周波数も使用し得ると考えられる。
【００７７】
ここで、有意の適切な荷電電界を発生するための電圧が６００ｖもの低さにし得ると考えられる。１２００〜８０００ｖの範囲の電圧が所望の性能を達成するのに最適であるが、任意のイオン化電圧もいくらかの効果を有すると考えられる。
【００７８】
図２１は、イオナイザの発振器回路についての可能性のある回路構成を示している。種々の構成要素に対して所望の数値を与えているが、本願明細書を読んだ当業者であれば、発明の範囲から逸脱することなく、これらの回路を修正し、数値を変え、適切なイオナイザ装置を得ることができよう。それに加えて、電気接続部の特定の構成および配置も、発明の範囲から逸脱することなく、変更可能である。
【００７９】
本発明の電子装置５５は、液体処理装置２５と連動して、この装置２５の下流側の位置において使用することができる。あるいは、電子装置５５をＰＣＶバルブから吸気真空ポートまでの流路内で使用してもよいが、装置５５を液体の処理装置２５と一緒に使用した場合には、より頻繁に、電子装置５５を清掃してオイル性／微粒沈澱物を除去する必要がある。
【００８０】
単一のかさ高なハウジング内に液体濾過装置、電子イオン化装置の両方を組み込んだかも知れない従来技術装置と異なり、本発明はこれら２つの機能を２つの別々のユニットに分けている。これによって、イオナイザを、液体濾過ユニットの下流側、および、ＰＣＶバルブそれ自体の下流側に設置することが可能となる。それに加えて、本発明の構造は、内燃機関の物理的スペース制限および熱が許す限り吸気マニホルド／スロットル本体に接近してイオナイザ・ユニットを設置することができる。こうして、荷電粒子の電界の体積および強度が増大する。イオナイザが吸気マニホルドなどから遠ければ遠いほど、荷電ガスおよびガス状粒子がそれらの電荷を失うことが多くなる。理想的には、実行可能であるならば、吸気マニホルドから上流側ほぼ１フィートの直線距離が望ましい。
【００８１】
ガスのイオン化から生じると考えられる利点のいくつかは、クランク室放出ガス物質の可燃成分がより容易に燃焼するように促され、「清掃」動作が燃焼系で誘発され、よりきれいな燃焼を促し、炭化水素堆積物の排除あるいは除去、腐食の抑制を促すということである。
【００８２】
本発明は、また、図２、３、２２〜３２に図示したように、放出制御装置を取り付けるように構成した取り付けシステムも包含する。取り付けシステムは第１の扁平ブラケット２４０を包含し、このブラケットは、蓋７０に取り付けてあり、複数の取り付け穴２４５を通して「ｚ」軸まわりに前後に調節することができ、また、選定した取り付け穴まわりにブラケットを回転させることによって水平方向の「ｘ」軸まわりに角度調節することもできる。第２の角ブラケット２５０が、扁平ブラケット２４０にネジ２５７で取り付けてあり、このネジは、ブラケット２４０のタブ２４３、２４４にある孔２４１、２４２を貫通し、また、ブラケット２５０のタブ２５３、２５４のそれぞれにある孔２５１、２５２の１つを貫通している。ブラケット２４０、２５０は、任意適当な材料、たとえば、金属または耐久性プラスチックから作ることができる。接続部はヒンジとして作用し、垂直方向「ｙ」軸まわりに角度調節することができる。ファスナの分野で知られているような歯付きロックワッシャ２５６がネジ２５７の一端に設けてあり、タブ２５３、２５４の１つとタブ２４２、２４３の１つとの間で圧縮状態にあり、把持力を与えており、ネジ２５７が締め付けたならば、ブラケット２４０をブラケット２５０に対する選定した角度位置に保持するようになっている。図２９に図示したような実施例においては、ネジ２５７の端はねじ切りしてあり、孔２４１の内面も同様にねじ切りしてあり、ネジ２５７の端と螺合するようになっている。
【００８３】
タブ２５３、２５４の１つは、ブラケット２４０に相対的な水平方向あるいは垂直方向の位置のどちらで取り付けることができるように選定することができる。特に、タブ２５３、２５４の各々は、ブラケット２５０に相対的な、或る角度位置範囲において、ブラケット２４０を位置決めすることを可能にする。タブ２５３を使用したときに利用できる位置範囲は、タブ２５４を使用したときに位置範囲が中心とする位置に対してほぼ直角な位置まわりを中心とする。この設計によれば、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」軸における調整を可能とし、最大の融通性を与え、装置２５を多くの異なった車両の多くの異なったエンジン室内に取り付けるのを可能とする。
【００８４】
ブラケット２５０は、また、２つの孔２５８を備えている。これらの孔は、たとえば、ボルトまたは金属ネジによって、エンジン室内の構造にブラケット２５０の取り付けを可能にするように構成されている。
【００８５】
図３０〜３２は、得ることのできる、ブラケット２４０、２５０の３つの潜在的な向きを示している。
【００８６】
本発明の装置のための代表的な据え付け手順は次の通りである。
１．オリジナルのＰＣＶバルブおよびホースを取り除く。
２．入口、出口管継手にアクセスできるように装置２５を適当な場所に取り付ける。
３．ホース・アダプタをオリジナルのＰＣＶグロメットに取り付ける。
４．適当な管継手、クランプを用いて、新しいＰＣＶホースの断片を先に据え付けてあったホース・アダプタから装置入口管継手につなぐ。装置２５は、入口、出口管継手がほぼ直立し、上になるように取り付けなければならない。
５．適当なサイズの出口管継手を装置２５に据え付け、短い１／２インチまたは３／４インチホースのいずれかを接続し、ＰＣＶバルブＯＤを出口エルボに合わせ、次にオリジナルのＰＣＶバルブをホースに据え付け、吸気マニホルドのところで新しいＰＣＶホースをＰＣＶバルブからＰＣＶポートにつなぐ。電子組立体のための適当な位置を決め、ＰＣＶバルブと内燃機関の間でそれをＰＣＶホース内に据え付ける。ナイロン製の結合ストラップを使用してホース、ワイヤを固定し、きちんと据え付ける。すべてのホース接続部をクランプで締める。
６．蝶ナットを取り外すことによって装置２５の頂部を取り外し、選定したとおりに溶液を作動レベルまで満たす。
７．イオナイザ・ユニット５５からの負／黒リード線を良好な車両アースに接続し、正／赤リード線を、作動位置にある点火キーを有する＋１２ｖＤＣを有する回路に接続する。
８．干渉がないかつないだホースを点検してから、内燃機関を始動し、３０秒間作動させ、次いで内燃機関を止めて漏洩を点検する。
【００８７】
本発明の装置は、未燃焼あるいは不完全燃焼の炭化水素、一酸化炭素および窒素酸化物の生成を減らすことによって放出物を改良すると考えられる。燃料効率の改良も行えると考えられる。
【００８８】
前述の説明および図面は、単に発明を説明しているに過ぎず、特許請求の範囲で限定している以外は発明を限定する意図はなく、本願明細書を読んだ当業者であれば、発明の範囲から逸脱することなく、修正、変更を行うことができよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施例による、ブローバイガス還元システムのガス処理のための装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による、ガス処理のための装置の放出制御装置の側断面図である。
【図３】図３は、図２の実施例による、ガス処理のための装置の放出制御装置の端断面図である。
【図４】図４は、図２、３の放出制御装置のリザーバの側断面図である。
【図５】図５は、図２、３の放出制御装置のリザーバの端断面図である。
【図６】図６は、図２、３の放出制御装置のリザーバの平面図である。
【図７】図７は、図２、３の放出制御装置のリザーバの側面図であり、オプションの観察ウインドウを示す図である。
【図８】図８は、図２、３の放出制御装置のための蓋の側断面図である。
【図９】図９は、図２、３の放出制御装置のための蓋の端断面図である。
【図１０】図１０は、図２、３の放出制御装置のための蓋の平面図である。
【図１１】図１１は、図２、３の放出制御装置のためのバッフル・プレートを、反転位置で示す側断面図である。
【図１２】図１２は、図２、３の放出制御装置のためのバッフル・プレートを反転位置で示す端断面図である。
【図１３】図１３は、図２、３の放出制御装置のためのバッフル・プレートの頂面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図２、３の放出制御装置のための内部入口チューブの側断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図２、３の放出制御装置のための別の実施例の内部入口チューブの側断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の別の実施例による放出制御装置の側断面図である。
【図１６】図１６は、図１５の本発明の別実施例による放出制御装置の端断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の好ましい実施例による装置のための電子イオナイザの構成要素を示す展開斜視図である。
【図１８】図１８は、図１７の実施例の電子イオナイザの部分断面斜視図である。
【図１９】図１９は、図１７の電子イオナイザの断面平面図であり、イオナイザ電極を通るガス迷路を示す図である。
【図２０】図２０は、図１７の電子イオナイザの回路基板をどのように配置できるかを示す概略図である。
【図２１】図２１は、図１７の電子イオナイザのためのトランジスタ発振器の回路図である。
【図２２】図２２は、液体濾過装置のための取り付けブラケットの一部を示す側面図である。
【図２３】図２３はその端面図である。
【図２４】図２４はその平面図である。
【図２５】図２５は、液体濾過装置のための取り付けブラケットのための角ブラケット部材の側面図である。
【図２６】図２６はその端面図である。
【図２７】図２７はその平面図である。
【図２８】図２８は、その側断面図である。
【図２９】図２９は、液体濾過装置に取り付けた取り付けブラケットの平面図である。
【図３０】図３０は、１つの向きにあるブラケット部材の側面図である。
【図３１】図３１は、他の向きにあるブラケット部材の側面図である。
【図３２】図３２は、さらに別の向きにあるブラケット部材の側面図である。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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