(57)【要約】【課題】  加湿装置と内燃機関の熱を利用して、既製の内燃機関に簡単に取り付けられ低コストで排出ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ２，ＰＭを低減し出力を向上させる装置。また、加湿による水滴等の錆や腐食を防止する。【解決手段】  吸入空気調整装置を内燃機関の吸入空気導入管内ではなく吸入空気取り入れ口付近取り付けるため簡単に取り付けられる。また既製の内燃機関の吸入空気導入管等の改造が必要ない。吸入空気調整装置は内燃機関の状態と排出ガスの状態によって空気量、温度、湿度を適正に調整して吸空気取り入れ口へ送ることにより排出ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ２，ＰＭを低減し出力を向上させる装置。また、加湿による水滴等の錆や腐食を防止する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸入空気取り入れ口付近に空気調整装置を取り付け、空気の温度と湿度を調整し内燃機関に吸入させる。
【請求項２】
空気調整装置の加湿器は超音波振動霧化装置または、加熱式霧化装置で内燃機関の状態によって制御し適切な霧化量を供給する。
【請求項３】
空気調整装置の温度調整弁は内燃機関の状態によって制御し適切な温度の空気を供給する。
【請求項４】
空気調整装置の送風機は内燃機関の状態によって制御し適切な量の空気を供給する。
【請求項５】
空気調整装置の空気取り入れ口は２箇所あり外気と内燃機関付近の熱い空気を取り入れる。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、内燃機関の吸入空気取り入れ口付近に取り付けて、吸入空気の温度と湿度を調整し内燃機関に吸入させる。
【背景技術】
【０００２】  内燃機関の燃焼時に適度な水分があると燃焼効率が向上するため、出力が向上し有害な排出ガスＮＯｘを低減することができる。【０００３】  従来の技術では吸入空気導入管内や燃焼室内で水を霧化したり、燃料に水を混合することにより燃焼時に水分を供給し、出力向上や有害な排出ガスＮＯｘを低減しているがコストが高かったり、大きな改造が必要である。【０００４】  吸入空気の温度高いと完全燃焼しやすいが空気の密度が低くなり吸入空気量が低下するため、出力が低下する。【０００５】  ディーゼルエンジンの無負荷運転時や低負荷運転時には排気ガス温度が低いため触媒の能力が発揮できず排出ガスを浄化できない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  既製の内燃機関に簡単に取り付けられる。
【０００７】  吸入空気導入管内や燃焼室内に水分が残り、水滴として付着しないようにして錆や腐食を防止する。
【０００８】  特にディーゼルエンジンの無負荷運転時や低負荷運転時の排気ガス温度を触媒の反応温度まで上昇させる。
【０００９】  内燃機関の排出ガスの成分ＣＯ、ＴＣ、ＮＯｘ、ＣＯ２、ＰＭを低減する。
【００１０】  高負荷運転時の出力を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  吸入空気調整装置を内燃機関の吸入空気導入管内ではなく吸入空気取り入れ口付近取り付けるため簡単に取り付けられる。また既製の内燃機関の吸入空気導入管等の改造が必要ない。
【００１２】  吸入空気調整装置が吸入空気導入管内ではなく吸入空気取り入れ口付近なので内燃機関が必要な量の吸入空気と霧化させた水が吸入される。また、吸入空気調整装置が吸入空気導入管内にあると内燃機関の吸入空気量が急激に減少した場合で吸入空気調整装置が加湿状態時には高加湿状態になり水滴の付着により錆や腐食を発生させるが、吸入空気調整装置が吸入空気導入管内ではなく吸入空気取り入れ口付近なので過剰に霧化させた水は大気に放出されるため吸入空気導入管内は高加湿状態にならず水滴の発生を防止し錆や腐食を防止する。
【００１３】  吸入空気調整装置の加湿器の異常により高加湿状態になっても、吸入空気導入管内ではないので霧化された水またはそれに代わる液体は大気に放出されるため、内燃機関に悪影響は与えない。
【００１４】  内燃機関の状態により霧化する水の量を制御することにより、排出ガス中のＮＯｘを低減し、出力を向上させる。たとえば希薄燃焼時に霧化量を増やし排出ガス中のＮＯｘを低減する。また、高負荷運転時には霧化量を増やし出力を向上させる。
【００１５】  吸入空気量の少ない無負荷運転時や低負荷運転には霧化量を減少または停止させる。また、暖かい空気を送り内燃機関に吸入させることにより吸入空気導入管内の水滴の付着を防止する。
【００１６】  吸入空気調整装置より送り出される空気の温度を無負荷運転時および低負荷運転時には暖かい空気を送り出し完全燃焼させる。また。ディーゼルエンジンの場合には排気温度を上昇させるため触媒の反応が良くなり排出ガスを浄化することが出来る。
【００１７】  また、高負荷運転時には吸入空気調整装置より送り出される空気は外気と霧化した水を送り出すことにより出力が向上し排出ガス中のＮＯｘを低減させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  内燃機関の吸入空気導入管の入り口付近に取り付け、内燃機関の状態によって吸入空気量と温度と湿度を調整した空気を吸入空気取入れ口に送り出す装置です。【００１９】  図１の実施形態は、吸入空気調整装置の３送風機により１ＣＯＬＤ空気取り入れ口より冷たい空気を取り入れ１１加湿装置より霧化された水と混合し４吸入空気取り入れ口へ送る。４吸入空気取り入れ口では内燃機関の必要な量の空気が取り入れられるので、吸入空気調整装置より送り出される量が多い場合は一部が大気に放出され、吸入空気調整装置より送り出される量が少ない場合は外気から吸入される。【００２０】  図２の実施形態は、吸入空気調整装置の３送風機により１ＣＯＬＤ空気取り入れ口からの冷たい空気と１４ＨＯＴ空気取り入れ口からの暖かい空気を２空気温度調整弁で適温に調整いた空気を１１加湿装置へ送り１１加湿装置より霧化された水と混合し４吸入空気取り入れ口へ送る。４吸入空気取り入れ口では内燃機関の必要な量の空気が取り入れられるので、吸入空気調整装置より送り出される量が多い場合は一部が大気に放出され、吸入空気調整装置より送り出される量が少ない場合は外気から吸入される。また、１４ＨＯＴ空気取り入れ口は内燃機関の排気管付近やエンジンルーム内に取り付けられる。【００２１】  図３の実施形態は、吸入空気調整装置の３送風機により１４ＨＯＴ空気取り入れ口より暖かい空気を取り入れ１１加湿装置より霧化された水と混合し４吸入空気取り入れ口へ送る。４吸入空気取り入れ口では内燃機関の必要な量の空気が取り入れられるので、吸入空気調整装置より送り出される量が多い場合は一部が大気に放出され、吸入空気調整装置より送り出される量が少ない場合は外気から吸入される。また、１４ＨＯＴ空気取り入れ口は内燃機関の排気管付近やエンジンルーム内に取り付けられる。【００２２】  図４の実施形態は、吸入空気調整装置の３送風機により１４ＨＯＴ空気取り入れ口より暖かい空気を取り入れ４吸入空気取り入れ口へ送る。４吸入空気取り入れ口では内燃機関の必要な量の空気が取り入れられるので、吸入空気調整装置より送り出される量が多い場合は一部が大気に放出され、吸入空気調整装置より送り出される量が少ない場合は外気から吸入される。また、１４ＨＯＴ空気取り入れ口は内燃機関の排気管付近やエンジンルーム内に取り付けられる。
【発明の効果】
【００２３】  この発明は内燃機関の吸入空気量・回転速度・温度・吸入空気温度・排出ガスの発生する特性・出力特性に合わせて、吸入空気調整装置で吸入空気の温度と湿度調整し、内燃機関の燃焼効率を向上し、出力の向上、燃料消費量の低下、有害な排出ガスを低減します。
【００２４】  最近の自動車の排出ガス規制ＮＯｘ・ＰＭ法が問題になっています。自動車の排出ガス規制ＮＯｘ・ＰＭ法規制対象車両のＮＯｘ・ＰＭを低減するためにはかなりコストをなければなりません。また、すべてのＮＯｘ・ＰＭ法規制対象車両に有効な装置はありません。
【００２５】  また、自動車のような内燃機関では走行状態によって吸入空気量・エンジン回転速度・エンジン負荷によって有害な排出ガス成分や量が変化するため有害な排出ガスを低減するにはかなりコストをかけなければ低減できません。
【００２６】  この発明は既製の自動車のような内燃機関に低コストで安全で簡単に取り付けられる装置で、走行状態に合わせて吸入空気の温度と湿度を制御し燃焼室へ送り込む事で、排出ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ，ＣＯ２、ＰＭを低減し出力を向上させます。また、触媒やＤＰＦ装置を取り付ければその能力を有効に発揮することができるのでＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭを低減できます。
【００２７】  また、空気導入管内や燃焼室内に水滴を発生させることもないので錆や腐食等の問題もありません。
【００２８】  自動車の排出ガス規制は年々厳しくなっていきますが、新しく作られる自動車は問題ないが、古い自動車は排出ガス規制ＮＯｘ・ＰＭ法規制により使用できなくなってしまう。しかし。この発明の装置を取り付けるこのより低コストでＮＯｘ、ＰＭを低減することにより排出ガス規制ＮＯｘ・ＰＭ法規制の適合を可能にする。また、これからの排出ガス規制に対応していくためにも必要な発明です。
【図面の簡単な説明】
【００２９】【図１】大気と霧化させた水を吸入空気取り入れ口に送っている時の断面図
【図２】大気と暖かい空気を混合したものと霧化させた水を吸入空気取り入れ口に送っている時の断面図
【図３】暖かい空気と霧化させた水を吸入空気取り入れ口に送っている時の断面図
【図４】暖かい空気を吸入空気取り入れ口に送っている時の断面図
【符号の説明】
１  ＣＯＬＤ空気取り入れ口  ２  空気温度調整弁  ３  送風機  ４  吸入空気取り入れ口  ５  エアクリーナ  ６  エアフィルター  ７  吸入空気導入管  ８  タンク  ９  水位調整弁  １０  ドレン弁  １１  加湿装置（超音波振動式または加熱式）  １２  オーバーフロー管  １３  水（またはそれに代わる液体）  １４  ＨＯＴ空気取り入れ口  Ｃ  冷たい空気  Ｈ  暖かい空気  Ｗ  霧化した水  ＯＦ  オーバーフローした空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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