(57)【要約】【課題】従来の内燃機関は，生活手段の為の実走行において，快適さを求めたり加減速の繰り返しによるかなり濃厚な燃料を必要としているから，２０年前に比べ燃費はあまり良くなっていない現状がある。【解決手段】インテークマニホールドに、急加速した場合液化してそのまま排気熱になり触媒で焼き捨てられる無駄にしている貴重な燃料を、液化するインテークマニホールドに平行に配列した電気ヒーターコイルを埋め込んで、混合気がかすめて通過する時に、電流値を抑えて保温力を飛躍的に高め状態変化させる事と、僅かな液化も皿型形状膨張室に一旦閉じ込め、燃費性能に有効なエンジンブレーキ時のスムーズな性能に変換する、実走行における無駄を省く事で，快適な走りに貢献する事が出来、混合気の状態変化を促して更に流速を上げ、完全燃焼化を図り、エンジン本体の出力を上げ理論熱効率を高くして、燃費節約、有害排気ガス低減効果、快適性能向上などを行なえる。【選択図】図１
2008082320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドドラフトキャブレータ式ガソリン内燃機関のインテークマニホールド内で、混合ガスが壁に当たって液化する場所および、キャブレータのスロットルバルブシャフトの外側で混合気の当たらない死角に当たる場所に，電気ヒーターコイルを複数本、平行に設置して，下側の壁側に設置した電気ヒーターコイルの下側に皿型形状の膨張室を設置する。電源用バッテリーを追加設置してリレーを介して車両バッテリーと接続させる。
インテークマニホールドに負圧スイッチを取り付けて、加速時に負圧を感知して車両バッテリーから電源用バッテリーを切り離し，電源用バッテリーが電圧低下した場合、タイムスイッチを併用した電圧感知装置を働かせて負圧スイッチの作動を止め，車両バッテリーと電源用バッテリーを一定の時間だけ常時接続させて補充電させる。そして、車両バッテリーが弱った時には別の電圧感知装置で電気ヒーターコイルの電源を停止させることを特徴とする、インテークマニホールドの液だれ防止気化率アップによる出力増加装置。
【請求項２】
スロットルバルブの無いベンチュリー式キャブレータのガソリン内燃機関および、ＬＰＧ／ＬＮＧを使う内燃機関および、燃料噴射式の内燃機関のインテークマニホールド内で、混合ガスが壁に当たって液化する場所に，電気ヒーターコイルを複数本、平行に設置し，各電気ヒーターコイルの外側に皿型形状の膨張室を設置。電源用バッテリーを追加設置してリレーを介して車両バッテリーと接続させる。
インテークマニホールドに負圧スイッチを取り付けて、加速時に負圧を感知して車両バッテリーから電源用バッテリーを切り離し，電源用バッテリーが電圧低下した場合、タイムスイッチを併用した電圧感知装置を働かせて負圧スイッチの作動を止め，車両バッテリーと一定の時間だけ常時接続させて補充電させる。そして、車両バッテリーが弱った時には別の電圧感知装置で電気ヒーターコイルの電源を停止させることを特徴とする、インテークマニホールドの液だれ防止気化率アップによる出力増加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は，インテークマニホールドの液だれ防止気化率アップによる出力増加装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  エンジンは，キャブレータやインジェクターで混合ガスが生成され吸気されるが、多くの液化が起り，空気と出遭えないままの状態で燃焼され、ススになり排出されるから、エンジンにおける燃費向上と代替燃料使用対応の、燃焼の改善のために、本出願人は、従来ヒーターコイルをフィルター状に使う技術を携えた（特許文献１参照。）。また本出願人は、特許文献２、特許文献３、特許文献４を提案した。【０００３】  特許文献１，特許文献２は、電気ヒーターコイルをフィルター状に組み込んで全体に均一化して吸気されることを主体としている装置である。【０００４】    混合ガスが噴射されたものを直接電気ヒーターコイルでまともに受け微振動により燃焼効率改善を図るものを、本出願人は提案した（特許文献３及び特許分権４参照。）。【０００５】
【特許文献１】特公  昭  ６１  １０６６４
【特許文献２】意匠登録７４９７４５号
【特許文献３】実用新案２５３０３８３号
【特許文献４】意匠登録９３８５７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】しかし、電気ヒーターコイルがフィルター状になった特許文献１ないし特許文献２では、圧縮比の低い低回転エンジン対応であり，また当時の代替燃料対応にしても、低回転で使うオクタン価の低い燃料向けに対応しており，現在の燃費向上の為に圧縮比、最高圧力の許容限度を上げ、理論熱効率を高めた回転数の高いエンジンには、空気まで加熱され、充填効率の低下を招き不適当である。【０００７】  特許文献３および特許文献４の技術では，直接電気ヒーターコイルに当たる事で起こる電気ヒーターコイルの保温力の無い部分にまで及ぶ乱流、その部分の温度低下による液化などで、完全燃焼が不充分である。近年のマスキー法による低エミッションエンジンの高圧高速化された超希薄混合気の吸入速度を上げて気化率を上げるのが不充分である。【０００８】  本発明は、電気ヒーターコイルを複数列配置されたコイルで、電流値を抑え、混合気がかすめて通過する時、保温力を飛躍的に高めた事と、僅かな液化にも膨張室を備えることで取り除き、混合気の状態変化を促して更に流速を上げ、完全燃焼化を図り、エンジン本体の出力を上げ理論熱効率を高くして、燃費節約、有害排気ガス低減効果、快適性能向上などを行なえる装置の提供を目的としている。【０００９】  そして、代替燃料のＥ３やＥ１０エタノール燃料、ブラジルなどの２０％１００％混入エタノール燃料にも対応できる。また、小型二輪車から大排気量の車両までの理論熱効率を本発明で高めて地球温暖化防止の二酸化炭素を押さえる事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  そして、本発明は，上記目的を達成する為にサイドドラフトキャブレータ式ガソリン内燃機関のインテークマニホールド内で、混合ガスが壁に当たって液化する場所および、スロットルバルブシャフト後の、混合気の当たらない死角に当たる場所に，電気ヒーターコイルを設置して，スロットルバルブのエッジで液化した流れが、電気ヒーターコイル表面をかすめて吸気するように構成。壁側に設置した電気ヒーターコイルの下側では、皿型形状の膨張室を設置し、コイルの温度の高い中央部分の下部に、僅かでも気化しきれなかった液化部分が溜まる様にして、スロットルバルブの開閉時など、インテークマニホールドの圧力差で膨張室の混合気をエンジン内部へ吸い取る様に構成。スロットルの閉じたインテークマニホールドの負圧の高い時に，電気ヒーターコイルの熱でガス化状態変化をした混合ガスが，エンジンの急激な回転低下を防止して，ダンパーとなり、滑らかな回転低下となる。
その電源用バッテリーを追加設置してリレーを介して車両バッテリーと接続しておき、インテークマニホールドに負圧スイッチを設置しておき、加速時に負圧スイッチにてリレーが車両バッテリーより切り離し，車両の発電機負荷をとる。電源用バッテリーが電圧低下したら、タイムスイッチを併用した電圧保護装置を介して、車両バッテリーと一定の時間だけ常時接続させて補充電させる、そして、車両バッテリーが弱った時には別の電圧保護装置にて電圧が回復するまで電気ヒーターコイルの電源を停止しておけることを構成としたものである。【００１１】  第２の課題解決手段は、スロットルバルブの無いベンチュリー式キャブレータのガソリン内燃機関および、ＬＰＧ／ＬＮＧを使う内燃機関および、燃料噴射式の内燃機関のインテークマニホールド内で、混合ガスが壁に当たって液化する場所などに，壁型電気ヒーターコイルを設置して，液化した流れが電気ヒーターコイル表面をかすめて吸気するように構成し，その電気ヒーターコイルの内側に皿型形状の膨張室を設置し、気化しきれなかった液化部分を電気ヒーターコイルの隙間から膨張室に溜て、電気ヒーターコイルの熱でガス化状態変化をさせ，スロットルバルブの開閉時、インテークマニホールドの圧力差で皿型形状の膨張室の混合気をエンジン内部に吸い取る様に構成。これらのキャブの場所及びダウンドラフトタイプや、インジェクターの噴射場所とか、スワールポート採用などのインテークマニホールドの形状や、電気ヒーターコイルの表面温度設定に合わせて電気ヒーターコイルの本数や取り付けの角度を変えられるような作りになっている。その電源用バッテリーの追加設置に関しては上記第１の課題解決手段の説明と同じである。【００１２】  上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち液化した部分が取れるから，エンジン振動の低減や騒音の低減があり、加速時は、電気ヒーターコイルの最高温度の上がっている中央部分をかすめて通過する混合気は液化も起こしにくい。平行に複数列並んでいる為冷えにくく，１本当たりのジュール熱を抑える事が出来、状態変化による流速はかなり速くなり、気化率はよくなり、全体の消費電力も抑えられ，更に加速時には，エンジン発電機の電力負荷の無い軽快な加速を行なうようになる。加速後アクセルペタルを離した時は，今まで排気ガス冷却水の放熱になっていた液化部分が膨張室から出てきてエンジンブレーキ時にゆっくりと完全燃焼するから，ダンパーの役目をして滑らかな走行になり燃費に大きく貢献するようになる。【００１３】    上記第２の課題解決手段よる作用も，すなわち液化した部分が取れ燃料が状態変化で膨張するから，エンジン振動の低減や騒音の低減があり、電気ヒーターコイルの最高温度の上がっている中央部分をかすめて通過する混合気は液化もほとんど起こさなく、流速増し、平行に複数列並んでいる為冷えにくく，１本当たりのジュール熱を抑える事が出来、全体の消費電力も抑えられ，更に加速時には，低速トルクのかなり増した電力負荷の無いとても軽快な加速を行なうようになる。登坂力が増して高いギヤでもノッキングしにくく走れるようになり、加速力の増した心理的な余裕は、運転を疲れにくくする。二輪車においては，エン���ン音軽減効果、低速トルクの強さからアクセルを少ししかあけない事で更に静かになり、早朝の新聞配達にも向く。電源用のバッテリーが追加されたことで，見かけのバッテリー容量が倍化され，夜間のライトも明るくて、バッテリー電解液温度が低下する冬場においても電力供給に余裕ができる。
【発明の効果】
【００１４】  上述したように、本発明の気化率アップ出力増加装置は、小型から大型車両まで出力増加による、その出力の発生具合は，従来のような急激ではなく，低速からは滑らかに、然るに力強くなるから車両を快適に使えて、これから出力低下する代替燃料や、マスキー法の超希薄燃燃焼エンジンに対応できる装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】    以下，本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。【００１６】  図において１は、インテークマニホールド取付の電気ヒーターコイル部分である。６は、第２課題解決手段の電気ヒーターコイル部分である。２は，車両のキャブレータ及びインテークマニホールドである。３はインテークマニホールド取り付けボルト、４はキャブレータのスロットルバルブで，全開になった状態を示している。Ａ１〜Ａ１４は、吸気方向に平行に複数本配列された，電気ヒーターコイルである。【００１７】  ５は、キャブからエンジンに吸気の混合気の流れる方向であり，７は，皿型形状の膨張室である。８は，インテークマニホールドに取り付けられた負圧スイッチである。９は車両バッテリー１４の電圧が下がった事を感知して、１０の電源作動リレーを停止させ１の電気ヒーターコイルの電源を止めるための電圧感知回路、１０は電源作動用リレー，１１は電源用の追加したバッテリーである。１２は、１１の電源用バッテリーの電圧が低下した時に，１４の車両バッテリーと１２のタイムスイッチの作動で８の負圧スイッチの作動を止め１３の切り替えリレーをつなぎ一定時間充電しておけるタイムスイッチを介した電源感知回路である。１３は、負圧スイッチ８を感知して１４の車両バッテリーと切り替えを目的とした切り替えリレーで、１５は、車両のイグニッションキースイッチである。【００１８】  以下，上記構成動作を説明する。１の電気ヒーターコイルＡ１からＡ６は，１０００ＣＣから１３３０ＣＣに合わして、抵抗値３オームの１．２ミリニクロム線を、１２Ｖ５Ａにしている。５より吸気される混合気は，低速時は４のスロットルバルブに当たり，４のエッジ部分からＡ４〜Ａ６方向に液だれしてそこをかすめるように通過する。そこでガス化状態変化できなかった混合気は，７の膨張室に流れ込む。スロットルバルブ４が完全に閉じたエンジンブレーキとアイドル時には皿状になった膨張室からインテークマニホールド２の負圧で出て行くが，図の様に皿状になっているので，電気ヒーターコイルＡ４からＡ１４の中央部分から出るので，状態変化が促進される。この時にエンジンは，滑らかに減速をするので，ドライバビリティの著しい向上がある。Ａ１からＡ３については、４のスロットルバルブが全開した時に，スロットルバルブのエッジより液化して加速された混合気が，この部分で過流を起こして流速の抵抗になる時に、ここでガス化状態変化を起こし，更には整流板の役目もして、流速が増す事で，エンジン出力のアップになっている。Ａ４からＡ６の相乗効果もある。もちろん本発明がが無ければ，過流は混合気の燃焼にプラスされる学説がある。【００１９】  また、１１の電源用バッテリ↓を取付、１５のイグニッションキースイッチが入り、９の電圧感知回路は、１４の車両バッテリーが１２Ｖ以下ならば，１０の電源用リレー遮断して電源を止めるから，セルモーター負担にならず，Ａ１からＡ１４のコイルも空焼きも防止する。始動後１４の車両バッテリが１２．５Ｖになると１０の電源用リレーが作動して１に通電する。エンジンを加速すると，８の負圧スイッチが，３０ＣＭ／ＨＧ以下のの負圧を感知して１３の切り替えリレーを遮断して１１の電源用バッテリーと、１４の車両車両バッテリーを遮断すると車両の発電機の負荷が軽減して、さらに出力増加に貢献できる。負圧スイッチがアイドリングの４０ＣＭ／ＨＧ以上になると、１３の切り替えリレーを接続して，１１を補充電させる。そして、１１の電源用バッテリーが１１Ｖ以下になると１２のタイムスイッチを介した電圧感知回路が８の負圧スイッチによる１３の切り替えリレーの作動を止め、タイムスイッチの設定時間だけ１１と，１４が接続されるので，１１の補充電が出来る。タイムスイッチは，１５分から５時間程度の範囲でで設定出来るようにしておく。これらのすべて、バランスの良い無駄の無い使い方であらゆるエンジンの液だれ防止による気化率アップの出力増加効果が得られるものである。
【実施例】
【００２０】  実車ハーレーダビッドソン１３３０ＣＣ、１９９２年式、５速ミッション原動機型式ＢＫＬ、１ＨＤ１ＢＫＬ１９ＮＹ、Ｓ＆Ｓ４７パイキャブレータにて下記効果確認テストを行なった。
燃費節約効果
取付前１８ＫＭ／Ｌ
取付後２７．９ＫＭ／Ｌ
出力増加効果
１０度の登坂路を４速ギア５０ＫＭ／Ｈより急加速して３００Ｍ走行したときの到達速度
取付前１００ＫＭ／Ｈ
取付後１２０ＫＭ／Ｈ
低速走行時の快適走行効果
取付前
５速による６０ＫＭ／Ｈ以下の走行運転では，ノッキングと振動で不快である。
取付後
５速による低速走行は，４５ＫＭ／Ｈでもノッキングと振動は減少して何の問題も無くスムーズに走る。【００２１】  実車ローバーミニ１０００ＣＣＨ４年式  ４速車
出力増加効果
ＯＨＶ１０００ｃｃにおいて、車両を停止させエンジンを加速させ回転数を計ると
取付前
最高回転５５００ＲＰＭ
取付後
最高回転７０００ＲＰＭ
高松市街地における燃費向上効果
取付前１０ＫＭ／Ｌ
取付後１７．７ＫＭ／Ｌ【００２２】  図４の壁型電気ヒーターコイルの実施例、実車、ホンダＴＬＲ２００、ＭＤ０９−１００９８８７原動機ＭＤ０９Ｅ、６速ミッション車、１香さ３９９６において、この車両はスワールポートが採用されている為、液化流入部分に合わせて壁型電気ヒーターコイル６を，インテークマニホールドに垂直に設置している。また、壁型電気ヒーターコイル６は、Ａ７からＡ１２までの６本として、２００ＣＣのスロットルバルブの無い二輪車に合わせて，１．０ミリニクロム線２．８オーム７．８Ｖ４Ａ、コイルの熱は，通電後１分で１７０度に達する様ににしている。
出力増加効果、６速固定、ヘッドライトをＨＩビーム」ニして時速４０ＫＭ／Ｌより８０ＫＭ／Ｌまでの到達タイム
取付前、７．９０秒
取付後、６．３４秒
８％の登坂路を，６速ギア時速５０ＫＭ／Ｈから急加速して３００Ｍ走行したときの到達速度
取付前、８０ＫＭ／Ｈ
取付後、９０ＫＭ／Ｈ
【産業上の利用可能性】
【００２３】  以上の説明から明らかな通り本発明によると，インテークマニホールドの液化する部分に膨張室を備えて平行に複数列配置した電気ヒーターコイルにより液だれしたままエンジンに吸気される部分を状態変化させ理論熱効率を高め出力に変換して、二酸化炭素を減らして、電源バッテリーと簡単な補充電回路を備えているから小排気量車両までも、代替燃料の出力不足に対応して快適な運転と燃費節約効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】サイドドラフトキャブレーターに１電気ヒーターコイルを取り付けた状態の断面図
【図２】１電気ヒーターコイルの部分断面図
【図３】本特許装置の構成図
【図４】６電気ヒーターコイルの断面図
【符号の説明】
【００２５】１電気ヒーターコイル
２キャブレーター及びインテークマニホールド
６壁型電気ヒーターコイル
７皿型形状膨張室
８負圧スイッチ
９電圧感知回路
１０電源用リレー
１１電源用バッテリー
１２タイムスイッチを介した電圧感知回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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