(57)【要約】【課題】  水を利用し低コストで内燃機関に取り付けて出力の向上と排出ガスの低減をする。使用過程車に低コストで取り付けられ自動車排出ガス規制ＮＯＸ・ＰＭ法の規制に適合する。水を利用することによって内燃機関に錆や腐食等の悪影響を与えない。【解決手段】  内燃機関の吸入空気取り入れ口に取り付け吸入空気を加湿し内燃機関の出力向上と排出ガスの低減をする。内燃機関の状態と外気の状態によって２７加湿装置の加湿量と２５加湿空気調整弁で加湿空気量を調節し最適の加湿空気を内燃機関に供給する。また、構造が簡単で低コストなので使用過程車の内燃機関にも容易に取り付けられ排出ガス中のＮＯＸを低減するこができる。内燃機関の吸入力によって加湿空気が吸入されるため高加湿状態にならず内燃機関に錆や腐食等の悪影響を与えない。【選択図】  図１
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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に取り付けて内燃機関の吸入空気を加湿装置で加湿する。
【請求項２】
加湿装置は内燃機関の状態と外気の状態によって加湿量を調整する。
【請求項３】
加湿空気調整弁は内燃機関の状態と外気の状態によって加湿空気量を調整する。
【請求項４】
加湿装置は加熱式または超音波振動式等を使用する。
【請求項５】
加湿装置より吸入空気導入管に送り出される加湿空気は内燃機関の吸入空気の吸入力によって吸入される。
【請求項６】
本装置は吸入空気導入管に接続し使用することもできる。
【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に取り付けて吸入空気を加湿し内燃機関の出力を向上させ排出ガスを低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  内燃機関の燃焼するときの空気中の水分量によって内燃機関の出力が向上する、また出力が向上することによって排出ガスが低減される。【０００３】  内燃機関の燃焼するときの空気中の水分量によって内燃機関の排出ガス成分のＮＯＸが低減される。これは、内燃機関のＥＧＲ装置と同様で燃焼時の温度が下がるためである。【０００４】  ディーセルエンジンの排出ガス成分ＮＯＸを低減させる技術として軽油に水を混ぜて燃焼室に噴射することによって燃焼時の温度を下げる技術がある。【０００５】  内燃機関の吸入空気導入管内や燃焼室内に水を噴射することによって燃焼時の水分を供給する技術がある。【０００６】  内燃機関の吸入空気の温度を下げると空気密度が高くなり燃焼室に入る空気量が多くなるため出力が向上する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  使用過程車の内燃機関に簡単に取り付けられる。【０００８】  自動車の排出ガス規制ＮＯＸ・ＰＭ法のＮＯＸを規制値以下にする。【０００９】  内燃機関の出力を向上させる。【００１０】  内燃機関のＥＧＲ装置は排出ガスを循環させ吸入空気に混ぜるが、排出ガス中の不活性ガス、未燃焼成分、黒煙等が吸入空気導入管や燃焼室に入るため汚れや出力低下が発生する。【００１１】  内燃機関の燃焼時に水分を供給する手段として水を噴射する方法があるが水は内燃機関の腐食や錆の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  内燃機関の吸入空気取り入れ口に取り付けて内燃機関の吸入空気を加湿装置で加湿する。【００１３】  加湿装置は内燃機関の状態と外気の状態によって加湿量を調整する。【００１４】  加湿空気調整弁は内燃機関の状態と外気の状態によって加湿空気量を調整する。【００１５】  加湿装置は加熱式または超音波振動式等を使用する。【００１６】  加湿装置より吸入空気導入管に送り出される加湿空気は内燃機関の吸入空気の吸入力によって吸入される。【００１７】  本装置は吸入空気導入管に接続し使用することもできる。
【発明の効果】
【００１８】  内燃機関の吸入空気中の水分の量よって燃焼効率が向上したり、排出ガス成分のＮＯＸが低減することは知られています。【００１９】  自動車のエンジンで吸入空気導入管に水を噴射するエンジンがありましたが、水による錆や腐食の問題で現在は実用されていません。【００２０】  吸入空気中の水分を供給するのに水噴射式や吸入空気導入管内に加湿器をつけると、内燃機関の吸入空気量の変化に対応できずに水分を過剰に供給したり、水分を供給する装置が故障したときに吸入空気導入管や燃焼室に水が入り込んで内燃機関に腐食や錆等が発生し故障の原因となる。【００２１】  本発明は吸入空気に適度な水分を供給し吸入空気導入管内や燃焼室に過剰な水分を与えず腐食や錆を発生させません。また、本装置が故障した場合でも吸入空気導入管や燃焼室に水が入り込んだりしないので内燃機関に腐食や錆等が発生しません。【００２２】  内燃機関の吸入力によって加湿空気を送り込み吸入空気と混合するので過剰な加湿状態にならず内燃機関に適度な加湿された空気を供給します。【００２３】  吸入空気に混合する加湿空気の水分によって吸入空気の温度が下がるので空気密度が高くなり燃焼室に入る空気量が多くなるため出力が向上する。【００２４】  本装置をエアクリーナの入り口に取り付けた場合に加湿された空気の中の水分の一部がエアクリーナのフィルタに付着する。また付着した水分が吸入空気によって気化することによって吸入空気温度が下がるので空気密度が高くなり燃焼室に入る空気量が多くなるため出力が向上する。【００２５】  加湿された吸入空気によって燃焼時の温度が下がるためである排出ガス中のＮＯＸが低減される。【００２６】  使用過程車の自動車は排出ガス規制ＮＯＸ・ＰＭ法により使用でない自動車が増えましたが本発明装置を取り付けることによってＮＯＸを規制値以下することにより使用できるようになる。【００２７】  現在使用過程車の自動車は排出ガス規制ＮＯＸ・ＰＭ法の認定を受けている装置ほとんど無くあっても装置の構造が複雑だったり、使用車種が限られたり、装置の費用が高かかったりで一般の人は取り付けられず自動車を廃棄しなくてはならない。【００２８】  本発明によって使用過程車の自動車は排出ガス規制ＮＯＸ・ＰＭ法のＮＯＸを規制以下にすることによって廃棄しなければならなかった自動車も乗り続けることができるようになる。【００２９】  内燃機関の出力向上と排出ガス低減の両方を同時行うことができる。【００３０】  本発明は装置の費用も安く構造が簡単なので使用過程車の自動車に簡単に取り付けることができる。【００３１】  環境問題に係る大きな問題を低コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】  内燃機関の吸入空気取り入れ口に取り付けて外気の温度や湿度および内燃機関の温度、回転数、吸入空気量、アクセル開度、負荷状態、排出ガスの状態等によって本装置の加湿装置と加湿空気量調整弁で内燃機関に最適の加湿した空気を供給する。
【実施例】
【００３３】  内燃機関が高負荷状態のときは本装置の加湿装置の加湿量は最大で加湿空気量調整弁は全開となって吸入空気の吸入力によって加湿空気が内燃機関に吸入される。またこのとき加湿された空気の中の水分の一部がエアクリーナのフィルタに付着し、付着した水分が吸入空気によって気化することによって吸入空気温度が下がるので空気密度が高くなり燃焼室に入る空気量が多くなるため出力が向上する。
また、加湿空気中の水分によって燃焼時の温度が下がるため排出ガス成分のＮＯＸが低減される。【００３４】  内燃機関が中負荷状態のときは本装置の加湿装置の加湿量は中程度で加湿空気量調整弁は半開となって吸入空気の吸入力によって加湿空気が内燃機関に吸入される。またこのとき加湿された空気の中の水分の一部がエアクリーナのフィルタに付着し、付着した水分が吸入空気によって気化することによって吸入空気温度が下がるので空気密度が高くなり燃焼室に入る空気量が多くなるため出力が向上する。
また、加湿空気中の水分によって燃焼時の温度が下がるため排出ガス成分のＮＯＸが低減される。【００３５】  内燃機関が無負荷または低負荷状態のときは本装置の加湿装置は停止し加湿空気量調整弁は全閉となって吸入空気に加湿された空気は供給されない。【００３６】  内燃機関の排出ガスの特性によっては無負荷または低負荷時にも加湿空気を供給する場合もある。【００３７】  また本装置を吸入空気導入管に接続し使用することもできる。【００３８】  内燃機関の温度や外気温度が低い場合は本装置の加湿装置は停止する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】内燃機関が高負荷状態のときの図
【図２】内燃機関が中負荷状態のときの図
【図３】内燃機関が無負荷または低負荷状態のときの図
【図４】内燃機関の吸入空気導入管に接続したときの図
【符号の説明】
【００４１】１１  吸入空気取り入れ口
１２  エアクリーナ
１３  エアフィルタ
１４  吸入空気導入管
２１  加湿器用吸入空気取り入れ口
２２  加湿器用エアクリーナ
２３  加湿器用エアフィルタ
２４  加湿空気導入管
２５  加湿空気量調整弁
２６  水
２７  加湿装置
２８  水位調整弁
２９  水タンク
【図３】
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【図４】
2006046307.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月26日(2004.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【図１】内燃機関が高負荷状態のときの図
【図２】内燃機関が中負荷状態のときの図
【図３】内燃機関が無負荷または低負荷状態のときの図
【図４】内燃機関の吸入空気導入管に接続したときの図
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】図面    【図１】2006046307.tif 000005
【図２】2006046307.tif 000006
【図３】2006046307.tif 000007
【図４】2006046307.tif 000008