(57)【要約】【課題】  排気ガス公害を少なくすること、燃料タンクを小さくし、かつ貯蔵する燃料量も少なくし、エンジン回りの水冷機構を含め放熱器等を無くして車全体の重量を低減し、燃料消費量を少なくして、燃費効率を高くすることを最大の課題としている。【解決手段】  燃料の燃焼で作動するエンジンと、このエンジンのシリンダー内の温度を検知する温度センサーと、当該エンジンに水を注入する装置と、前記エンジンの温度上昇を温度センサーで検知して、水の注入時機と注入量を判断し制御する制御装置とを設けて、燃料等で作動するエンジンが温度上昇するに伴って温度センサーで自動検知して水蒸気爆発に適したエンジンの温度に達した時機に水をエンジン内適量注入して水蒸気爆発させてエンジンを作動させ燃料を節約する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼で作動するエンジンと、当該エンジンの燃焼室の温度を検知する温度センサーと、当該エンジンに水を注入するポンプと、前記エンジンの温度上昇を温度センサーで検知し、水の注入時機と注入量を判断し制御する制御装置とを設けて、燃料等で作動するエンジンが温度上昇するに伴って、温度センサーで自動検知して水蒸気爆発に適したエンジンの温度に達した時機に水をエンジン内に適量注入して水蒸気爆発させてエンジンを作動させ、エンジンの冷却と燃料の節約を併用したことを特徴とする燃料燃焼水蒸気爆発エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス公害を減し、二酸化炭素の排出を減少するので地球環境によく、且つ化石燃料の消費を大幅に減少するので運転燃費が30%以上節約できるし、エンジンを内部から直接冷却するので、外部冷却装置が不要となり、廉価のエンジン装置を得る画期的な発明である燃料燃焼水蒸気爆発エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンは、廃棄ガス公害をもたらし、且つエンジンの空冷や水冷機構が必要で、その分エンジン部の重量が重く、燃費が２０ｋｍ／l以下と小さく、長距離運転に合わして燃料タンクを大きくせざるを得なく、燃料の使用増となり燃費悪化の悪循環になっていた。また、余分な水冷機構や大きな燃料タンク等の製作でコストアップとなり、更にエネルギー損失が大きかった。
【特許文献１】特開平７−１３９３６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
石油、アルコール、食用油を燃料とするエンジンの排ガス公害、特にヂィーゼルエンジンのDEP（排気微粉子）は、発癌、喘息を誘発し、公害病の１原因になっていた。また、NOxやCO2は、地球温暖化やオゾン層の破戒で地球環境を悪くするので排気ガス公害を少なくすること、燃料タンクを小さくし、かつ貯蔵する燃料量も少なくし、エンジン回りの水冷機構を含め放熱器等の車全体の重量を低減し、燃料消費量を少なくすることを最大の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
燃料の燃焼で作動するエンジンと、当該エンジンのシリンダー内の温度を検知する温度センサーと、当該エンジンに水を注入する装置と、前記エンジンの温度上昇を温度センサーで検知し、水の注入時機と注入量を判断し制御する制御装置とを設けて、燃料等で作動するエンジンが温度上昇するに伴って温度センサーで自動検知して水蒸気爆発に適したエンジンの温度に達した時機に水をエンジン内適量注入して水蒸気爆発させてエンジンを作動させエンジンの冷却と燃料の節約をしたことを特徴とする燃料燃焼水蒸気爆発エンジン。
【発明の効果】
【０００５】
排ガス公害を減し、二酸化炭素の排出を減少するので地球環境によく、且つ化石燃料の消費を大幅に減少させると共に、燃料タンクの半減化およびエンジン周りの冷却装置を無くすことにより車体重量の低減などで運転燃費が３０％以上に節約できるし、エンジンを内部から直接冷却するので、外部冷却装置が不要となり、廉価のエンジン装置を得る画期的な発明である
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
燃料の燃焼で作動するエンジンと、当該エンジンの燃焼室の温度を検知する温度センサーと、当該エンジンに水を注入するポンプと、前記エンジンの温度上昇を温度センサーで検知し、水の注入時機と注入量を判断し制御する制御装置とを設けたことを基本構成とする。
【実施例】
【０００７】
図１は本発明の基本構成で機能図を示すブロック図である。始めにこの図１を基にして本発明の基本手段とその機能と構成を説明する。１は内燃機関の主たる要素のシリンダーとピストンおよびクランク機構を含めた総称の本体であるエンジンであり、２はエンジンの主要素を構成するシリンダーとピストンが作る空間で、この空間の容積はピストンが前後にシリンダー内を摺道するに従って変動する空間で、吸引した燃料を爆発的に燃焼させる燃焼室であり、３はエンジンのシリンダーおよびピストンが燃焼により温度が上昇することを検知し、信号を発信する温度検知手段であり、３aは燃焼室の内部またはシリンダー壁面の温度に応じて温度検知手段に信号を発生する温度センサーであり、３bは温度検知手段で発信した信号を送る温度信号線であり、４は燃料を溜めておく容器であるタンクであり、５は燃料を霧状に気化して噴射し、空気と混合して燃焼し易くする気化手段であり、６は気化燃料の流量をエンジンの負荷の多少に応じて制御する流量制御手段であり、６aは気化した燃料と空気との混合ガスを燃焼室に導く導管であり、７は水を溜めておく容器である水タンクであり、８は水を水タンクからシリンダーに直接噴出するように圧送するためのポンプであり、８aは燃焼室の中央あるいは壁面を目がけて霧状または滴状に噴射して、エンジンの冷却と水蒸気爆発をもたらし、動力の回収を行う注水管であり、９は前記温度検知手段からの信号によって、エンジンへの最適燃料噴射およびの水による最適冷却または水蒸気爆発の時機と量を演算し、気化燃料の流量を流量制御手段に信号を送って制御し、かつ液体輸送手段を最適注水量に制御して総合的に省エネルギーになるように運転する演算・制御手段であり、９aは演算・制御手段から流量制御手段に信号を送って気化燃料の流量と最適時機を制御する制御信号線Ａであり、９bは演算・制御手段から液体輸送手段に信号を送って注水流量とその最適時機を制御する制御信号線Bである。
【０００８】
これらの手段で構成することを基本機能構成とする。この基本機能構成の機能手段の動作を説明する。まず、燃料タンク４から石油、アルコール、LPG、水素ガス、食用油等の燃料をエンジン１の吸引工程で大気からの空気と燃料を気化器５と制御弁６を介して気化混合し、適量を制御し導管６aより燃焼室２に吸引し、圧縮工程に入る。エンジンの圧縮工程で、気化した燃料を燃焼室２で圧縮し、最小容積で着火し、高温高圧の爆発工程に入る。この爆発工程でエンジン１のピストン（図示せず）を強力に押し下げ、この時の力をクランク機構で回転力に変換し、動力となる。次に、燃焼室２が爆発力で最大容積になり排気工程に入る。排気工程はエンジン１の慣性によりピストンが上昇し燃焼室２が縮小して行くことで、エンジン１の排気口（図示せず）より燃焼ガスを排気する。この排気工程後に通常は元の吸引工程に入り、複数のエンジン１を工程毎にずらして動かすことにより、円滑な回転を得る。ここで、燃焼室2の内部またはシリンダー壁面の温度上昇に応じて温度検知手段3に信号を発信する温度センサー３aで常時監視し、前記温度検知手段からの信号によって、演算・制御手段９はエンジンへの最適な水の噴射により最適冷却または水蒸気爆発の時機と量を演算し、制御信号線A９bにより制御信号を受けて制御弁６を止めて、替わりにポンプ８が動き、水蒸気爆発を起すほどに高温になった燃焼室２に最適量の水を最小容積の燃焼室２に水を抽入し、水蒸気爆発工程に入る。これより、エンジン１のピストンを水蒸気の高圧により強力に押し下げ、この時の力をクランク機構で回転力に変換し、動力となる。同時に高温になった燃焼室２を水の蒸発により吸熱し、かつエンジン１構成部品を伝熱により冷却する。この後、膨張した水蒸気を排出する蒸気排出工程に入り１つの運転サイクルを完了する。すなわち、この通常の吸引工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程と運転する（１）の運転サイクルに蒸気爆発工程を加えて、吸引工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程、蒸気爆発工程、蒸気排出工程と運転する（２）の運転サイクルを適時加えてエンジン１を運転する。したがって、燃料を使わない（２）の運転サイクルを混合運転することによって総合的に省エネルギー運転となる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明の実施例の説明はレシプロエンジンを対象にしてきたが、ジーゼルエンジンおよびロータリーエンジンにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の基本構成で機能図を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１１】
１はエンジン
２は燃焼室
３は温度検知手段
４は燃料タンク
５は気化器
６は制御弁
６ａは導管
７は水タンク
８はポンプ
８ａは注水管
９は演算・制御手段
９ａは制御信号線Ａ
９ｂは制御信号線Ｂ
【図１】
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