(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンが掛かった状態で洗浄剤を燃焼室に取り込んでもノッキングを生じさせることなく高い洗浄効果を発揮し、且つ、その洗浄効果の持続性の大きな洗浄剤、及びこれを用いたディーゼルエンジン内部洗浄システムに関する技術提供を図る。【解決手段】ディーゼルエンジン内部の洗浄剤又は洗浄システムであって、該洗浄剤は、溶解性を発揮する溶剤と鉱物油等の潤滑油とを所定の割合で配合される混合液から構成され、軽油の発火特性よりも高い発火温度特性と、摂氏１２０度の加熱状態において２．５ｃｃが蒸発するのに８分以上の時間を必要とする蒸発特性を有するように油脂と溶剤が選択されていることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄剤、及びこれを用いる洗浄システムとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンが掛かった状態で吸気系から噴霧して、該エンジン内部に固着したカーボン及びスラッジを洗浄及び除去する洗浄剤であって、
該洗浄剤は、溶剤と、油脂とを配合した混合液から構成され、
前記溶剤は、カーボン及びスラッジに対して溶解性を発揮する少なくとも一種類以上から成る液体の溶解性物質であり、
前記油脂は、鉱物油、化学合成油、部分合成油、及び植物油のいずれか、又はこれらの組合せから成る潤滑油であり、
前記混合液は、軽油の発火特性よりも高い温度で発火する特性を有し、且つ、摂氏１２０度の加熱状態において、２．５ｃｃが蒸発するのに要する時間を８分以上必要とする蒸発特性を有するように選択される前記油脂と前記溶剤との配合から成り、
該配合割合が、重量比において溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項２】
前記溶剤が、前記混合液の前記発火特性及び前記蒸発特性を有すると共に、更に、該混合液の発火温度が４８０度を超えない範囲の発火特性を有する溶剤に選択されていることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項３】
前記溶剤が、エチレングリコールモノブチルエーテル（化学名）（商品名：ブチセロ又はブチルセロソルブ）「ＣＡＳ登録番号111-76-2」であって、該溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤95：油脂5〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項４】
前記溶剤が、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル（化学名）（商品名：スワソルブＥＴＢ）「ＣＡＳ登録番号7580-85-0」であって、該溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項５】
前記溶剤が、植物油（大豆系脂肪酸エステル）を主成分とするベジソル（カネダ株式会社製の商品名：ベジソルは登録商標）「ＣＡＳ登録番号67784-80-9」であって、該溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項６】
前記油脂が、パラフィン系オイルであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項７】
前記油脂が、ナフテン系オイルであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項８】
前記油脂が、ポリ
α-オレフィン(ＰＡＯ ：poly-α-olefin) であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項９】
前記油脂が、ナフテン系原料油のクリセフオイル（商品名（クリセフオイルは登録商標））（粘性グレード8〜46）であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項１０】
前記溶剤が、エチレングリコールモノブチルエーテル（化学名）（商品名：ブチセロ又はブチルセロソルブ）「ＣＡＳ登録番号111-76-2」と、植物油（大豆系脂肪酸エステル）を主成分とするベジソル（カネダ株式会社製の商品名：ベジソルは登録商標）「ＣＡＳ登録番号67784-80-9」とを混合させた溶剤であって、前記油脂が、ポリ α-オレフィン(ＰＡＯ ：poly-α-olefin) であり、該混合された溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤95：油脂5〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【請求項１１】
前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤の洗浄効果を有効に発揮させるためのディーゼルエンジン用内部洗浄システムであって、
前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を充填したエアゾール缶と、
噴霧ノズル付きホースと、
から構成され、
前記エアゾール缶には噴射状態を維持するための噴射状態固定装置が備えられ、
前記ノズル付きホースは、
外径2.5ｍｍ〜4.0ｍｍ、内径1.2ｍｍ〜2.5ｍｍの範囲内の耐油性及びフレキシブル性を有するホースの噴霧側先端を密閉し、
該密閉された先端部から5〜30ｍｍの範囲内における側部に、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させるための噴霧ノズル（直径0.1ｍｍ〜0.3ｍｍ）が内周を等分割する位置に複数設けられる構成から成り、
該噴霧ノズルの穿設状態は、該ホースの長手方向に直交する９０度から燃焼室内に向かう方向に対して４５度の角度αまでの範囲内において、先末広がり状に傾斜するように設けられていることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【請求項１２】
前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記噴霧ノズル付きホースの先端部の端面中心部にも噴霧ノズル（直径0.1ｍｍ〜0.3ｍｍ）が設けられていることを特徴とする前記請求項１１に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【請求項１３】
前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記噴霧ノズル付きホースの側部に設けた噴霧ノズルから前記エアゾール側へ向かった任意位置（より好ましくは30ｍｍ〜200ｍｍの範囲内）に、ベンチュリー部を設けたことを特徴とする前記請求項１１又は請求項１２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【請求項１４】
前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
間欠噴射制御装置５０を設け、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を、断続的に噴射することを特徴とする前記請求項１１から請求項１４のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄除去システム。
【請求項１５】
前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記エアゾール缶を二以上備え、該二以上のエアゾール缶に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するために必要な前記溶剤と前記油脂とを其々分別して充填し、
該複数のエアゾール缶の噴射ノズルに分別ホースの一端を其々接続し、他端は混合液配合部へ接続し、
該混合液配合部は、前記複数の分別ホースを統合すると共に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載の混合液を構成するように電磁弁を制御して配合制御を行い、
該配合部に前記噴霧ノズル付きホースの後端部が接続されている構成を採用したことを特徴とする前記請求項１１から請求項１４のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄除去システム。
【請求項１６】
前記請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記エアゾール缶に代えて電磁ポンプ式噴射装置を複数設け、
該電磁ポンプ式噴射装置により前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するために必要な前記溶剤と前記油脂とを其々分けて混合液配合部へ噴射し、該混合液配合部に接続される前記噴霧ノズル付きホースを介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【請求項１７】
前記請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記エアゾール缶に代えて加圧空気式噴射装置を複数設け、
該加圧空気式噴射装置は、圧力容器内前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するために必要な前記溶剤と前記油脂とを其々分けて収容するに気空気圧縮機から混合液配合部へ噴射し、該混合液配合部に接続される前記噴霧ノズル付きホースを介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【請求項１８】
前記溶剤及び前記油脂を収容する各収容体の底部へ挿通される管路において、
該管路の液面上部位置に該容体内の気体の一部を吸い込むための気体導入孔を設け、
前記噴霧ノズル付きホース内に流れる前記溶剤及び前記油脂、又は前記混合液の液体層と、該容体内の気体から取り込まれる気体層を交互に作り、この流れが前記ベンチュリー部を通過することで、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤に気体を混合し、霧化の促進を図ることを特徴とする前記請求項１６又は前記請求項１７に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン内部洗浄剤に関し、詳しくは、ディーゼルエンジンが掛かった状態で吸気系から噴霧し、該エンジン内部に固着したカーボン及びスラッジを洗浄及び除去する洗浄剤であって、所定の条件により選択した溶剤と油脂とを混合し、圧縮工程では自己発火せず、洗浄効果を発揮した後に除去した汚れと共に燃焼するディーゼルエンジン内部洗浄剤、及びこれを用いたディーゼルエンジン内部洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国では、ディーゼルエンジンから排出される有害物質による環境破壊に鑑み、1993年以降、ディーゼル車の排出ガス規制を強化し、短期規制、長期規制、新短期規制、そして2005年にはさらに世界一厳しい排出基準となる新長期規制を導入すると共に、「自動車ＮＯｘ・ＰＭ法」などが特定地域で施行されるなど、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び粒子状物（ＰＭ：Particulate matter）などの黒煙の削減に取り組んできた。しかしながら、規制前の車両、走行距離及び長い期間使用している車両が使われているため黒煙を多量に排出するディーゼルエンジン自動車が使われている現状がある。前記の規制前の車両、走行距離及び長い期間使用している車両では窒素酸化物より黒煙つまり燃料の不完全燃焼による粒子状物質の排出が環境に悪影響をもたらすものであり問題になっている。車両の検査基準にも黒煙の排出量は、厳しくチェックされる項目である。それと共に、東京都、千葉県、埼玉県、神奈川県の1都3県で平成15年10月1日から、ディーゼルトラック・バスについて、新車に対する最新の排出基準の一段階前の粒子状物質排出基準を定め、基準に満たない車両の地域内運行禁止を実施している。
【０００３】
ディーゼルエンジンの燃焼は、圧縮による高温の空気中に燃料を噴射して自然発火させて燃焼する方法であり、ガソリンエンジンの燃焼は、空気とガソリンの混合気を圧縮し点火させて燃焼する方法であり、燃焼方式は大きく異なる。ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘは完全燃焼の高温下で発生し、黒煙を中心とした粒状物質（ＰＭ）は燃料の不完全燃焼の下で発生する二律背反の関係にあり、ディーゼルエンジンの排気ガス中の黒煙とＮＯｘの発生対策は容易ではない。
【０００４】
従って、冒頭のような規制効果により、新車時は排気ガスの基準を満たしているものの、登録後は継続検査まで規制されることもほとんどなく、貨物車両等では全積載量状態での加速時には高負荷状態となり、また、発進と停止の繰り返し運転時の排気ガス中の黒煙（ＰＭ）は走行距離に比例して増加する現状がある。なお、車両の継続検査では排気ガスを黒煙測定器やオパシメーターで測定していて、実務のところでは黒煙（ＰＭ）の排出が最重要課題になっている。
【０００５】
係る問題を解決すべく、新技術も開発されるようになった。具体的には、高圧の燃料を噴射するコモンレール方式と電子制御により、複数回の燃料噴射を行うことで燃焼の完全化を図り、粒子状物質（ＰＭ）は、粒子状物質除去装置（ＤＰＦ：ディーゼルパティキュレートフィルター）で濾し取り燃焼させてＣＯ２にする。ＮＯｘは尿素噴射システム（ＳＣＲ選択触媒還元）で有害なＮＯｘを無害な窒素と水に変えることで、エンジンより排出されるガスはＣＯ２と窒素と水で無害なものになる。これらを同時に低減するために、コモンレール式超高圧燃料噴射システムや尿素ＳＣＲ（選択触媒還元）方式、および粒子状物質除去装置などを装備して達成している。最新のディーゼルエンジンでは、新車状態を保つことができれば、その期間においてのＮＯｘやＰＭの排出基準は満足できる。しかし、長期間及び長距離を走行した車両や規制前の車両では、車両の継続検査時に基準を達成できない場合も生じ得るため問題となる。
【０００６】
ここで、既存のディーゼル車から排出される黒煙等を少しでも軽減させる有効な手段としては、できるだけ新車時の状態を保ちエンジン内部をクリーンな状態で使用すること、若しくは吸排気系統と燃焼室に固着したカーボンやスラッジなどを綺麗に除去して完全燃焼できる環境にすることである。ガソリンエンジンではエンジンが掛かった状態で混合気体に溶剤等の洗浄剤を混入させることができ、エンジンを分解しなくても比較的内部洗浄は行い易い。このため種々のガソリンエンジン用洗浄剤が市販されている。ところがディーゼルエンジンではガソリンエンジンと同様に行うことが困難である。即ち、ディーゼルエンジンでは点火装置を持たず圧縮熱による自然発火で燃焼させているため、エンジンが掛かっている状態で軽油等のディーゼル燃料より発火温度の低い可燃性物質を吸気工程でシリンダー内に取り込んでしまうと、圧縮工程で自己発火し、所謂ディーゼルノックを発生してエンジンを破損させてしまうからである。この現象のため、従来からのディーゼルエンジン内部洗浄剤は、燃料と混合して洗浄剤の濃度を１％前後に希釈して用いる方法が取られてきた。
【０００７】
しかし、係る従来の燃料混合型洗浄剤では、強固に固着し積層してしまったカーボンやスラッジを十分に除去できるものではなかった。アルキルアミンオキシドを主とする界面活性剤と、無機アルカリ剤、アミン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤等を含有する化学的作用による洗浄効果が高いものを用いて洗浄作業をした場合、これらの使用した強アルカリ剤の後処理が問題となる。また、アセトンやシンナー類の作業中の蒸発は、自然環境や作業者の健康にも悪影響を及ぼすため避けたいものである。さらに、エンジンを分解して作業を行う場合のこれら強アルカリ剤やアセトンやシンナー類の使用量は、エンジン内に噴霧する方法での数百ミリリットルに対し、分解整備の場合では数リットルとなるため、約１０倍の量を用いる必要がある。このため自然環境への影響は更に大きくなってしまう。いずれにせよ、ディーゼルエンジン搭載車が継続検査をクリアできないほどの状態になってしまった場合は、分解して界面活性剤やアミン類などの溶剤を付着浸透させて溶解させるという化学的な洗浄を行うか、化学洗浄では手に負えない硬質カーボンが固着しているような場合には、研磨作業等の物理的な応力を加えて剥離する手段、若しくは新品部品やリビルトエンジンへ交換するなど、いずれも手間と時間とコストがかかるという問題がある。
【０００８】
上記現状に鑑み、従来からも種々の技術が提案されている。例えば、「ディーゼル自動車エンジンのインテークマニホールド内部に、洗浄剤を注入して、吸気系統及び燃焼室を洗浄する洗浄方法において、インテークマニホールドとエアクリーナーの間に設けられたエアダクトをインテークマニホールドより外し、エンジンをかけた状態で、インテークマニホールド内部に向けて、洗浄剤を、微細でかつインテークマニホールド内部に均一に広がるような広がりをもった霧状で注入することを特徴とする、自動車用エンジンの吸気系統及び燃焼室の洗浄方法。」が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
上記技術は、ディーゼルノックを回避する手段として、チューブ状ノズルの先端に洗浄液を微細化するメカニカルブレークアップチップと称するノズルを設けて、霧化状態における液状粒子を微細化することと、洗浄液の量を抑えることで、ディーゼルノックやウォーターハンマーを回避する技術に関するものであり、本願発明と同様に、ディーゼルエンジンを分解洗浄することなく、エンジンが掛かった状態で吸気系統から燃焼室内まで洗浄するものである。
【００１０】
しかしながら、係る技術によると、洗浄剤の注入量を抑えることが必要となり、有効な洗浄効果を得ることができず、強固に固着したカーボンの除去には適さない。また、係る技術では洗浄剤の組成については何ら特定する記載も示唆もされていないため、洗浄液の種類によっては、微細な粒子の霧化状態とすることで、却って圧縮工程において早期自己発火という異常燃焼を起こしやすくなる。また、特許文献１では、96ml   6.5―7.5ml／10sec  ２分２８秒〜２分８秒の噴射時間であり、本願発明のように、20分〜30分間に洗浄剤の浸透力とエンジン作動による吸気脈動や燃焼圧力で蓄積したカーボンや燃焼カスを徐々に取り除く方法とは異なる。
【００１１】
また、「ディーゼルエンジンを分解せずに、吸気系統より良好に洗浄し得るのみならず、ディーゼルエンジンの異常高回転、ノッキングを軽減したディーゼルエンジン吸気系統洗浄用エアゾール製品およびそれを用いた洗浄方法」も提案されている（特許文献２参照）。
【００１２】
係る技術において、ノッキングを回避するための主たる技術は、特許文献２に係る請求項１に記載されているように、洗浄剤の単位時間当たりの噴射量であり、本願発明が推奨する噴射量と共通する範囲のものが記載されている。なお、特許文献２では、6-3g/10secとの記載はあるが、絶対注入量の記述がなく、エンジン排気量の違いによる洗浄剤の量については書かれていない。なお、本願発明は、5-20g/lmin（0.83-3.3g/10sec）と、特許文献２に係る発明と比して約１／２の噴射量で済むという点、及び本願のように蒸発時間を考慮した発明の洗浄剤とは大きく異なっている。また、特許文献２では芳香族系溶剤の引火点等の特性を考慮してノッキングを回避することも記載されている。
さらに本願のように２０分から３０分間に燃焼室面積１cm2当たり0.5−1.0gを注入するという、汚れの面積に対する洗浄剤の量に関する記載も見当たらない。
【００１３】
しかしながら、上記技術で具体的に特定している芳香族系溶剤は、軽油よりも引火点が低いため、特許文献２に記載されている実施例を見ても分かるように、ノッキングを起こし易くなり、絶対量を増やすことができない。また、芳香族系の溶剤の多くは高温下において揮発しやすいため、積層されたカーボン層の隙間に浸透する前に揮発して燃焼してしまい、強固に固着したカーボン層の剥離ができず、本願発明のように、火炎の衝撃という物理的な作用を利用し得ない。
【００１４】
さらにまた、「基材に悪影響を及ぼさずに良好な油性汚れ洗浄性を示すなど、油性汚れ取り処理に適し、さらにはエンジンルーム洗浄、工具や部品洗浄、床洗浄に用いて好適な洗浄剤組成物」の技術提案もある（特許文献３参照）。
【００１５】
上記技術は、アルキルアミンオキシドを主とする界面活性剤と 無機アルカリ剤を含有し、あるいは該アルキルアミンオキシド
、無機アルカリ剤、及びアミン系溶剤及び／又はグリコールエーテル系溶剤 を含有するもので、化学的作用による洗浄効果は高いものと推測する。しかしながら、界面活性剤を主成分とすると、環境負荷が大きく、また、該技術はエンジンの分解洗浄を前提に考えられたものであり、エンジンをかけた状態での使用はできないものと思量する。また、洗浄作業で使用した強アルカリ剤の後処理やアセトンやシンナー類の作業中の蒸発は、従来の洗浄剤をエンジン内部に注入して洗浄する方法で排出する白い排煙や人への刺激をもたらすものと同様で避けたいものである。エンジン分解して作業を行う場合のこれら強アルカリ剤やアセトンやシンナー類の使用量はエンジン内に噴霧する方法では数百ミリリットルであるが、分解整備の場合は数リットルとなり約１０倍の量を用いる必要がある。このため自然環境への影響も大きくなる。
【００１６】
なお、従来のエンジン内部洗浄を目的とする溶剤は、アセテート系溶剤、アミンアルコール系溶剤、アンモニア水、エーテル類、エステル類、グリコールエーテル、ケトン類、テルペンアルコール、テルペン炭化水素、塩素化合物（ハロゲン）、界面活性剤、窒素化合、脂肪酸、石油系溶剤などが用いられてきたが、これらの中には労働安全衛生法、化学物質審査規制法、毒物劇物取締法、化学物質排出把握管理促進法(化管法)、名称等を通知すべき有害物の対象溶剤もあり、それらの溶剤は極力使用を避けたいものである。
【００１７】
また、市販の洗浄剤に用いられる溶剤では、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）やＭＥＫ（メチルエチルケトン）を主たる成分としているものが多い。係る溶剤の洗浄効果は評価できるものの、揮発性が極めて高く、エンジンが掛かった状態で使用すると、作業者の目に沁みたり、呼吸が困難になるなど作業者の健康を害するという問題がある。
【００１８】
また、エンジンを掛けた状態で使用する市販製品として、例えば、株式会社ＷＡＫＯ’Ｓの商品名：スロットルバルブクリーナー(品番・記号：Ａ１１０・ＴＶ-Ｃ)がある。しかし、使用注意書きにもあるように、ディーゼルエンジンではディーゼルノックが起きることを理由に、エンジンを掛けたままでは使用せず、必ずエンジンを停止状態でブラシを使って洗浄するよう指示されている。また、同社には商品名「ＲＥＣＳ（レックス）」というエンジン作動中に注入するシステム（洗浄剤とエンジンバキュームによる注入器で構成）もあるが、洗浄剤の注入中及び注入後に多量の白い排煙を排出してしまうものであり、また、ディーゼルエンジンには使えないとなっている。
【００１９】
本願発明者は、長期にわたるレース用エンジンや市販用エンジン修理、出力向上を目的とした分解整備作業等を行ってきた経験の中において、通常のオイル交換時期の２倍以上もの間オイル交換せずに使用されたエンジンや、オイル量が規定より少ない状態で走行していた車両のエンジンも数多く手がけてきたという経緯があり、そこで気付いたことが本発明のヒントとなったのである。即ちそれは、過酷な条件下や劣化が甚だしい潤滑状態のエンジンの場合、ピストンの頭頂部中央付近にカーボンやスラッジが相当量付着していたとしても、ピストン頭頂部の周辺とピストンのラウンドと呼ばれている箇所ではカーボンやスラッジが取り除かれ、ピストンの金属面が露出している状態を多数確認していたことにある。即ち、ピストンやシリンダー、及びピストンリングの摩耗によるオイル上がり現象で燃焼室に入った潤滑油にも高い洗浄効果があるという点に着目したのである。これに、エンジンで発生する脈動や燃焼波の力も更に有効利用させれば、有害物質を排出させることなくエンジン内部をより効率的に綺麗にできるのではないかと着想し、ディーゼルノックが起きない溶剤と油脂の配合条件等や、洗浄剤の燃焼状況や蒸発時間等を多方面から実験し、ガソリンエンジンの洗浄と同様に、ディーゼルエンジンにおいてもエンジンが掛かった状態で洗浄可能な本発明に係る洗浄剤を開発した。そして、その洗浄剤の効果をより発揮させるためにはどのようなシステムで使用するのが最も効果的となるか、種々の実験を繰り返し、その結果から本発明に係る洗浄システムの完成に至ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２０００−２１３３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９１９８号公報
【特許文献３】特表２０１０−５２０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑み、ディーゼルエンジンが掛かった状態で洗浄剤を燃焼室に取り込んでもノッキングを生じさせることなく高い洗浄効果を発揮し、且つ、その洗浄効果の持続性の大きな洗浄剤を提供すること、及びこれを用いたディーゼルエンジン内部洗浄システムに関する技術提供を図る。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、ディーゼルエンジンが掛かった状態で、吸気系から噴霧し、該エンジン内部に固着したカーボン及びスラッジを洗浄及び除去する洗浄剤であって、該洗浄剤は、溶剤と、油脂とを配合した混合液から構成され、前記溶剤は、カーボン及びスラッジに対して溶解性を発揮する少なくとも一種類以上から成る液体の溶解性物質であり、前記油脂には、鉱物油、化学合成油、部分合成油、及び植物油のいずれか、又はこれらの組合せから成る潤滑油を用い、前記混合液は、軽油の発火特性よりも高い温度で発火する特性を有し、且つ、摂氏１２０度の加熱状態において、２．５ｃｃが蒸発するのに要する時間を８分以上必要とする蒸発特性を有するように選択される前記油脂と前記溶剤との配合から成り、該配合割合が、重量比において溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄剤とした。
【００２３】
また、本発明は、前記溶剤が、前記混合液の前記発火特性及び前記蒸発特性を有すると共に、更に、該混合液の発火温度が４８０度を超えない範囲の発火特性を有する溶剤に選択されていることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００２４】
また、本発明は、前記溶剤が、エチレングリコールモノブチルエーテル（化学名）（商品名：ブチセロ又はブチルセロソルブ）「ＣＡＳ登録番号111-76-2」であって、該溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤95：油脂5〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００２５】
また、本発明は、前記溶剤が、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル（化学名）（商品名：スワソルブＥＴＢ）「ＣＡＳ登録番号7580-85-0」であって、該溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００２６】
また、本発明は、前記溶剤が、植物油（大豆系脂肪酸エステル）を主成分とするベジソル（カネダ株式会社製の商品名：ベジソルは登録商標）「ＣＡＳ登録番号67784-80-9」であって、該溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００２７】
また、本発明は、前記油脂が、パラフィン系オイルであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００２８】
また、本発明は、前記油脂が、ナフテン系オイルであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００２９】
また、本発明は、前記油脂が、ポリ α-オレフィン(ＰＡＯ：poly-α-olefin) であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００３０】
また、本発明は、前記油脂が、ナフテン系原料油のクリセフオイルＦ（商品名（クリセフオイルは登録商標））（粘性グレード8〜46）であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００３１】
また、本発明は、前記溶剤が、エチレングリコールモノブチルエーテル（化学名）（商品名：ブチセロ又はブチルセロソルブ）「ＣＡＳ登録番号111-76-2」と、植物油（大豆系脂肪酸エステル）を主成分とするベジソル（カネダ株式会社製の商品名：ベジソルは登録商標）「ＣＡＳ登録番号67784-80-9」とを混合させた溶剤であって、前記油脂が、ポリ α-オレフィン(ＰＡＯ ：poly-α-olefin) であり、該混合された溶剤と前記油脂の配合割合が重量比で、溶剤95：油脂5〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤とすることもできる。
【００３２】
また、本発明は、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤の洗浄効果を有効に発揮させるためのディーゼルエンジン用内部洗浄システムであって、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を充填したエアゾール缶と、噴霧ノズル付きホースと、から構成され、前記エアゾール缶には噴射状態を維持するための噴射状態固定装置が備えられ、前記ノズル付きホースは、外径2.5ｍｍ〜4.0ｍｍ、内径1.2ｍｍ〜2.5ｍｍの範囲内の耐油性及びフレキシブル性を有するホースの噴霧側先端を密閉し、該密閉された先端から5〜30ｍｍの範囲内における側部に、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させるための噴霧ノズル（直径0.1ｍｍ〜0.3ｍｍ）が複数設けられる構成から成り、該噴霧ノズルの穿設状態は、該ホースの長手方向に直交する９０度から燃焼室内に向かう方向に対して４５度の角度までの範囲内において、先末広がり状に傾斜するように設けられていることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【００３３】
また、本発明は、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、前記ノズル付きホースの先端部端面中心部にも噴霧ノズル（直径0.1ｍｍ〜0.3ｍｍ）が設けられていることを特徴とする前記請求項１１に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【００３４】
また、本発明は、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、前記噴霧ノズル付きホースの側部に設けた噴霧ノズルから前記エアゾール側へ向かった任意位置（より好ましくは30ｍｍ〜200ｍｍの範囲内）に、ベンチュリー部を設けたことを特徴とする前記請求項１１又は請求項１２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【００３５】
また、本発明は、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、間欠噴射制御装置５０を設け、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を、断続的に噴射することを特徴とする前記請求項１１から請求項１３のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄除去システムとすることもできる。
【００３６】
また、本発明は、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、前記エアゾール缶を二以上備え、該二以上のエアゾール缶に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するための前記溶剤と前記油脂とを其々分けて充填し、該複数のエアゾール缶の噴射ノズルにノズル装着用ホースの一端を其々接続し、他端は混合液配合部へ接続し、該混合液配合部は、前記複数のノズル装着用ホースを統合すると共に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載の混合液を構成するように電磁弁を制御して配合制御を行い、該配合部に前記ノズル付きホースの後端部が接続されている構成を採用したことを特徴とする前記請求項１１から請求項１４のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄除去システムとすることもできる。なお、本書面で「請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するための前記溶剤と前記油脂とを其々分けて充填し、」とは、例えば、２つのエアゾール缶に、溶剤と油脂の二つを分けることのみではなく、２種以上の混合液との組み合わせ、混合溶剤と混合油脂との組合せ、油脂と混合液との組合せ、或いは溶剤と混合液との組み合わせなど、最終的に請求項１から請求項１０のいずれかの洗浄剤となることを意味するものである。
【００３７】
また、本発明は、請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、前記エアゾール缶に代えて電磁ポンプ式噴射装置を複数設け、該電磁ポンプ式噴射装置により前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成する前記溶剤と前記油脂とを其々分けて混合液配合部へ噴射し、該混合液配合部噴射部に接続される前記噴霧ノズル付きホースを介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【００３８】
また、本発明は、請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記エアゾール缶に代えて加圧空気式噴射装置を複数設け、該加圧空気式噴射装置により前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するために必要な前記溶剤と前記油脂とを其々分けて混合液配合部へ噴射し、該混合液配合部に接続される前記噴霧ノズル付きホースを介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【００３９】
また、本発明は、前記溶剤及び前記油脂を収容する各容体の底部へ挿通される管路において、該管路の液面上部位置に該容体内の気体の一部を導入するための気体導入孔を設け、前記噴霧ノズル付きホース内に流れる前記溶剤及び前記油脂の液体層と、該容体内の気体から取り込まれる気体層を交互に作り、この流れが前記ベンチュリー部を通過することで、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤に気体を混合し、霧化の促進を図ることを特徴とする前記請求項１６又は前記請求項１７に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【００４０】
なお、本書面において、エチレングリコールモノブチルエーテル（化学名）（商品名：ブチセロ又はブチルセロソルブ）「ＣＡＳ登録番号111-76-2」のことを、以下、単に「ブチセロ」といい、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル（化学名）（商品名：スワソルブＥＴＢ）「ＣＡＳ登録番号7580-85-0」のことを、以下、単に「ＥＴＢ」といい、植物油（大豆系脂肪酸エステル）を主成分とするベジソル（カネダ株式会社製の商品名：ベジソルは登録商標）「ＣＡＳ登録番号67784-80-9」のことを、以下、単に「ベジソル」といい、油脂の内、ポリ α-オレフィン(ＰＡＯ：poly-α-olefin) のことを、以下、単に「ＰＡＯ」といい、ナフテン系原料油のクリセフオイル（商品名（クリセフオイルは登録商標））（粘性グレード8〜46）のことを、以下、単に「クリセフオイル」という。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係る洗浄剤及びシステムによれば、ディーゼルエンジンが掛かった状態で使用しても、ノッキングを生じることなく吸排気系統及び燃焼室内などの機関内部に固着したカーボンやスラッジを有効に洗浄及び除去できると共に、ＰＭや黒煙の排出を抑え、燃費を向上させることができるという優れた効果を発揮する。
【００４２】
また本発明に係る洗浄剤及びシステムによれば、従来の分解洗浄を不要とできるので、作業労力・作業時間・コストの軽減を図ることができるという優れた効果を発揮する。
【００４３】
また、本発明に係る洗浄剤及びシステムによれば、油脂を含むことによって油脂のカバーリング効果で溶剤の蒸発が抑えられ、溶剤の付着力が高められると共に、溶剤の洗浄効果に加え、溶剤によって浸透性が高められた油脂自身が本来的に持っている洗浄効果も発揮するという優れた効果を発揮する。
【００４４】
また、本発明に係る洗浄剤及びシステムによれば、蒸発時間が長いため、強固に固着したカーボン層の隙間に長い時間浸透保持され、この浸透保持力によってエンジン内に堆積した硬質のカーボンやスラッジ等の結合力を脆弱化させ、軟質のカーボンやスラッジにすると共に、化学的な洗浄効果に加え、エンジンの吸気脈動や燃焼による火炎の衝撃を作用させて、カーボン等を物理的に破壊又は剥離して取り除くことが出来るといった従来技術にはない優れた効果を発揮する。
【００４５】
また、本発明に係る洗浄剤及びシステムによれば、本発明に係る洗浄剤が吸入工程で霧状となって吸入管内壁やシリンダーヘッド、シリンダー内壁、及びに弁機構等に付着し、圧縮工程でシリンダー内壁等に付着した洗浄剤がピストンのリング溝に入り込み、リング溝やピストンリング等に付着したカーボンやスラッジに浸透する。更に圧縮工程が進むと共に燃焼室容量が小さくなり、空気と洗浄剤の重量の違いから洗浄剤はピストンヘッドに衝突状態で付着浸透する。この現象に類似した状態は、２サイクルエンジンのガソリンに混合する潤滑油に見ることができる。２サイクルエンジンでは、クランク室に吸入されたガソリンと潤滑油の混合物は掃気工程で高温の燃焼室に送られ、燃料のガソリンは蒸発し点火燃焼するが、ガソリンが蒸発しても潤滑油はシリンダー内壁や燃焼室に付着してピストンリングやリング溝に至り潤滑効果を発揮し、その後は蒸発して燃料と共に燃焼する。係る２サイクルエンジンでは、エンジンが冷温時（低温）および低速でエンジン温度が低い状態で使用すると、ガソリンに対する潤滑油の割合が５０対１未満でも白い排気煙が出ることは周知のとおりであり、またレース時ではガソリンに対する潤滑油の割合が２５対１においても高速高負荷状態では排気煙は透明であって白い排気煙は見えない、ピストン頭頂部や排気ポート付近にもカーボンに付着は見られない。さらに船外機では１００対１や１２０対１のガソリンと潤滑油の割合で実用に供している場合もある。即ち、潤滑油は１％でも金属表面に付着して大きな効果を発揮する。この作用と同様に、ディーゼル燃料が噴射され発火に至るまでにシリンダー内に到達した洗浄剤の大部分は前記シリンダーヘッド、シリンダー内壁、ピストンリング及びピストンのリング溝やカーボン及びスラッジに付着する。このとき、圧縮された高温の空気の中には極微量の洗浄剤しか残っていないため吸入された洗浄剤はノッキングを発生させるような燃焼にはならない。洗浄剤が浸透して剥離除去されたカーボンを主とする汚れは、燃焼により生成されたカーボンと異なり、燃焼行程から排気工程の時間に燃焼するため、洗浄剤注入中の黒煙の増加や白煙の発生は見られない、黒煙測定器やオパシメーターでの測定結果にも黒煙排出量の低減効果が表れている。
【００４６】
また、本発明に係る洗浄剤及びシステムにおいて、混合液の発火温度が４８０度を超えない範囲の発火特性を有する構成のものを使用する場合は、不完全燃焼による白煙の排出を抑えることができるので、洗浄作業時において、作業者が呼吸困難となったり、目にしみるなどの健康被害を最小限に抑えることができるという優れた効果を奏する。
【００４７】
また、本発明に係る洗浄システムによれば、ノズルの先端付近に複数の微細な噴霧用穴が側部に設けられていることで、粒子径の小さな霧化状の洗浄剤を拡散して機関内に満遍なく行き渡らせることが可能となる優れた効果を奏する。
【００４８】
また、本発明に係る洗浄システムにおいて、噴霧ノズルから所定位置にベンチュリー部を設けた構成を採用する場合は、噴霧直前に溶剤と油脂が改めて攪拌される為、異種物質の分離特性が生じる前に溶剤と油脂との混和を保った状態でカーボンなどの汚れに到達させることができるので、本発明に係る洗浄剤が有する高い付着力を、より効果的に発揮させることができるという優れた効果を奏する。特に、例えば、ブチセロとＰＡＯのように、溶剤と油脂が分離しやすい組み合わせの場合（図１５参照）に有効である。
【００４９】
また、エアゾール缶内に充填した洗浄剤を長いノズル管を介して送り出す場合、該管路内では、エアゾール缶内部に加圧されて充填されているガスの気体層と、該気体が溶け込んだ洗浄剤の液体層とが断続して交互に通過する現象が起こり得る。係る現象は洗浄剤の噴霧状態を不安定なものとし理想的でない。しかし、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、該システムに使用する噴霧ノズル付きホースの所定位置にベンチュリー部を設けた前記構成を採用する場合には、前記気体層と液体層がベンチュリー部を通過するときの速度変化及び圧力変化によって攪拌され、該ベンチュリー部通過後は細かい泡状の気体が洗浄剤内に均一に混和されるため、吸気系内に良好な霧状態の洗浄剤を安定して連続噴霧できるという優れた効果を発揮する。
【００５０】
また、本発明に係る洗浄システムにおいて、間欠噴霧制御装置を備えた構成を採用した場合では、同量の洗浄剤であっても、洗浄作業時間を長くすることができ、強固に積層固着したカーボン層の結合を効果的に脆弱化させることが可能となり、また、一時に多量の流入によるノッキングやウォーターハンマー現象の発生を抑止する効果も発揮する。他に、洗浄剤による化学的効果が働く時間に対し、物理的な効果が働く時間つまり、吸入脈動や燃焼圧力による衝撃を汚れに加える時間を増して洗浄剤の絶対量を削減させることができる。この為排気ガス中の洗浄剤の割合を減らし環境とコストを抑えることができる。さらに洗浄剤の無駄を省く効果がある。つまり洗浄効果を十分に発揮する前に分離除去した又は分離除去直前の汚れに新しい洗浄液が付着すると洗浄効果を発揮する前に汚れとともに排出される無駄を削減する効果がある。
【００５１】
また、本発明に係る洗浄システムにおいて、エアゾール缶を複数備えるか、電磁ポンプを複数設けるか、又は加圧空気式噴射装置により溶剤と油脂を配合部によって混合液を作りながらエンジン内に供給するシステムを採用する場合では、車両の状態や顧客の要望に応じて溶剤と油脂を適宜に選択してブレンドできるという優れた効果を発揮し、また、例えば、溶剤にブチセロ、油脂にＰＡＯを組み合わせた場合のように、極めて混和し難く、攪拌しても直ちに分離してしまう組み合わせの場合（図１５参照）でも、係る構成を採用すれば混和から分離する前にカーボン層等へ洗浄剤を浸透させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る洗浄剤の発火温度特性及び蒸発時間特性を示した説明図である。
【図２】洗浄剤として問題の生じる特性領域を示した説明図である。
【図３】洗浄性を有する物質毎の発火温度グラフ図である
【図４】本発明に係る洗浄剤によるカーボン層等剥離実験結果説明図である。
【図５】本発明に係る洗浄剤を実際のエンジンに使用した後の状態説図である。
【図６】本発明の効果説明図である。
【図７】本発明に係る燃費向上結果説明グラフ図である。
【図８】本発明に係る燃費向上結果説明グラフ図である。
【図９】本発明に係る洗浄システムの全体構成説明図である。
【図１０】本発明に係る噴霧ノズルの形状説明図である。
【図１１】噴霧ノズルから洗浄剤が噴霧されている状態を示す噴霧状態説明図である。
【図１２】噴霧ノズル付きホースにベンチュリー部を設ける場合の形状説明図である。
【図１３】本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムの別の実施例全体構成説明図である。
【図１４】本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムの別の実施例全体構成説明図及び気体導入孔を備えた場合の実施例説明図である。
【図１５】本発明に係る混合液の時間経過に伴う分離状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明は、ディーゼルエンジンが掛かった状態で、ノッキングさせずに内部に固着したカーボンやスラッジ等を洗浄除去すべく、軽油（Ｋ）の発火温度よりも高く、摂氏１２０度での加熱状態において２．５ｃｃが蒸発するまでの時間を８分以上要する特性を有するように選択・配合される溶剤（１１）と油脂（１２）の組合せから成る混合液（１３）を洗浄剤として利用することを最大の特徴とする。以下、実施例を図面及び表を用いながら説明する。
【００５４】
図１は、本発明に係る洗浄剤の発火温度特性及び蒸発時間特性を示した説明図であり、図１（ａ）が請求項１を、図１（ｂ）が請求項２をそれぞれ示している。また、図２は、ディーゼルエンジンが掛かった状態でシリンダー内に入ると問題が生じる特性領域を示した説明図であり、図２（ａ）がノッキングが生じてしまう領域を、図２（ｂ）が蒸発時間が早いために高い洗浄効果が得られない領域を、図２（ｃ）が燃え難いことにより白煙の排出や目にしみるなどの問題が生じる領域を、それぞれ示している。なお、図１及び図２の横軸は発火温度、縦軸は蒸発に要した時間である。
【００５５】
本発明の請求項１に係る洗浄剤は、溶剤（１１）と油脂（１２）とを混合した混合液（１３）から構成され、該混合液（１３）は、軽油（Ｋ）の発火温度よりも高く、摂氏１２０度での加熱状態において２．５ｃｃが蒸発するまでの時間を８分以上要する特性を有するように選択・配合される溶剤（１１）と油脂（１２）の組合せから構成される。ここで、軽油（Ｋ）の発火温度よりも高くするのは、ノッキングを防止するためである。但し、ここでのノッキングは、一般的なディーゼルエンジンにおける膨張行程での所謂着火遅れを意味するものではない。本発明に係る洗浄剤（１０）は、吸気工程で空気と共にシリンダー内に取り込むことになるため、可燃性物質である混合液（１３）は圧縮工程におけるガソリンエンジンでのノッキングのような早期自己発火を問題としている。
【００５６】
そこで、少なくともディーゼル燃料である軽油（Ｋ）の発火温度よりも高い発火点を有することを条件とした。具体的には、軽油（Ｋ）の発火点、即ち、軽油（Ｋ）を空気中で加熱すると火源がなくとも発火する最低温度が概ね250度であるので、これを超えることが必要となる。但し、本願発明に係る洗浄剤（１０）は、油脂（１２）鉱物油（ミネラル）・化学合成油（シンセティック）・部分合成油（セミシンセティック、パートシンセティック、シンセティックブレンド）・植物油等）も含むため、油脂（１２）の発火温度との関係でこれを超えればよく、必ずしも溶剤（１１）単体の発火点が250度を超えなければならないというわけではない。例えば、請求項３に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を例にすると、溶剤（１１）にブチセロ（Ｂ）を用いているが、該ブチセロ（Ｂ）の発火点は244度であるので、これ単体では軽油（Ｋ）の発火点を超えない。そこで、発火点の高い油脂（１２）と配合させて、図２（ａ）の斜線部領域を超える発火特性とすればよい。なお、請求項６及び請求項７では油脂（１２）の種類を特定しているが、パラフィン系オイル及びナフテン系オイルであれば、いずれも発火点は約350度である。以下、本発明を構成可能な発火温度特性を有する物質について、参考まで、発火温度の低い方から高い方へ順に記載した一覧を、下記の表１に示し、また、これをグラフ化したものを図３に示す。
【００５７】
【表１】
2013213423.tif 000003
【００５８】
次に、本発明の請求項１に係る洗浄剤の要件として、摂氏１２０度での加熱状態において２．５ｃｃが蒸発するまでの時間を８分以上要する特性を有することが必要である。これは、種々の実験により見出したもので、洗浄中のノッキング防止、高い洗浄効果、燃料効率の向上、溶剤使用量の削減、並びに「排出ガス中の粒子物質の低減」といった効果を総合的に発揮するために不可欠な要素となっている。暖気後のシリンダー内の最低温度は下死点付近でも約９０度の高温下にあり、シリンダーヘッドに向かってその温度は高くなっている。そこで、９０度と１２０度の加熱状態における蒸発時間を測定した結果を表２に示す。ベジソル（Ｖ）と、ＰＡＯ（Ｐ）は2時間以上経ってもほとんど蒸発しなかったため、2時間以上と記載した。９０度で行なった理由は、ウォータージャケット内から流出される冷却水の温度が約９０度であり、下死点付近のシリンダー壁はこれとほぼ近似温度であることからであり、潤滑油の温度もほぼ同様で約摂氏９０度である。また、高温側を１２０度としたのは沸点の関係からである。沸点に関しては溶剤（１１）によって大きく異なっており、大気圧下での実験で、これ以上の高温域では危険であったことによる。
【００５９】
【表２】
2013213423.tif 000004
【００６０】
これらの溶剤（１１）を同一の鉱物油と配合し、洗浄効果実験の結果を観察したところ、例えば、ＩＰＡ（Ｉ）やＮ−ヘキサン（Ｎ）では１２０度に加熱したアルミ板に付着させると、瞬間的といえるほどの早さで蒸発してしまうため、洗浄効果が全く発揮されなかった。これに対し、ブチセロ（Ｂ）、ＥＴＢ（Ｅ）、又はベジソル（Ｖ）等の蒸発時間の長いものは、高い洗浄効果が発揮されることを確認した（表３参照）。これらの実験結果から、燃焼室やシリンダーに油脂（１２）を接着剤として付着した溶剤（１１）が、ある程度の時間残存することで、該溶剤（１１）がカーボン層に浸透し、カーボン層の形成力に対する脆弱化が図られたものと推測される。代表的な溶剤（１１）を抜粋した実験状態を図４に示す。係る実験は、アルミ板に同一の半球形状の窪みにカーボン層を形成し、ここへ各種溶剤（１１）を付着させ、所定の時間経過後に、0.588Mpaの高圧のエアーを上方１ｃｍの距離から一瞬だけ吹き付け、カーボン層が剥離される状態を観察したものである。Ａ欄は洗浄前の状態、Ｂ欄は２７秒経過後にエアー除去した状態、Ｃ欄は８分経過後にエアー除去した状態を、其々示している。但し、図４の写真では判別し難いため、目視による剥離状態を以下の表４に示す。剥離しなかったものは×印、剥離はするが良好とまではいかないものは△印、良好に剥離したものは○印、極めて良好な剥離をしたものは◎印で表わしている。
【００６１】
【表３】
2013213423.tif 000005
【００６２】
さらに、本発明の請求項１に係る洗浄剤の要件として、混合液（１３）に混合される溶剤（１１）と油脂（１２）の配合割合が重量比で、溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることが必要である。この要件も実験により見出したものである。
【００６３】
係る配合割合を特定している第一の理由は、圧縮工程におけるノッキングを回避するためである。例えば、溶剤（１１）にＮ−ヘキサン（Ｎ）やブチセロ（Ｂ）のような軽油（Ｋ）よりも発火温度が低いものを、吸気系（６１）から単体でディーゼルエンジン（６０）内に供給するとノッキングを起こしてエンジンを壊してしまうからである。ところが、このような溶剤（１１）であっても、油脂（１２）をわずかに含有させ、その割合を少しずつ増加させていくと該ノッキングは治まっていく。但し、Ｎ−ヘキサン（Ｎ）のように蒸発し易い溶剤（１１）（表３参照）では、ノッキングを回避できても、図４に示すように、ほとんど洗浄効果は発揮できないため、本願発明に係る溶剤（１１）の選択肢としては不適切である。
【００６４】
第二の理由は、溶剤（１１）の付着性の向上である。ＥＴＢ（Ｅ）やベジソル（Ｖ）のように発火温度が軽油（Ｋ）より高いものでは、前記ブチセロ（Ｂ）のような圧縮工程におけるノッキングの問題は生じない。しかしながら、油脂（１２）を全く含まないＥＴＢ（Ｅ）やベジソル（Ｖ）単独を用いても十分な洗浄効果が得られない。ところが、該溶剤（１１）に油脂（１２）を僅かに添加すると洗浄効果が向上していき、１％以上で十分な洗浄効果が得られ、特に１５％を超えた辺りで高い洗浄効果を発揮する。１％という数値は少ないようであるが、２サイクルエンジンのガソリンに対するオイルの混合比は５０対１、つまり２％でも十分な実用性能を満足している。前記にも示したように、ガソリンと潤滑油の割合が１００対１や１２０対１のように、極めて潤滑油の割合が低い場合でも十分な潤滑性を発揮することから、ピストンやシリンダー及び燃焼室に潤滑油が付着していることを示している。但し、前記いずれの溶剤（１１）でも、油脂（１２）の割合が重量比で２０％を超えた辺りから、排出ガスに白煙が含まれるようになり、油脂（１２）の含有量に比例して該白煙量は増してしまう。係る白煙の排出は油脂（１２）の不完全燃焼によるものであり、環境に影響し、なにより作業者の健康まで害することになる。そこで、本願発明に係る洗浄剤（１０）では、混合液（１３）に混合される溶剤（１１）と油脂（１２）の配合割合が重量比で、溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特定している。
【００６５】
本願発明に係る請求項２の洗浄剤（１０）では、溶剤（１１）が、混合液（１３）の前記発火特性及び前記蒸発特性を有すると共に、更に、該混合液（１３）の発火温度が摂氏４８０度を超えない範囲の発火特性を有する溶剤（１１）に選択されていることを必要とする。係る要件を特定することにより、作業中に排出される排気ガスによる環境保全や、作業者の健康面への影響を最小限に抑えることができるという効果が発揮されるからである。実験から、混合液（１３）に発火温度が摂氏４８０度を超える特性のもので、例えばＭＥＫ（Ｍ）（発火点514度）やキシレン（ＫＩ）（発火点483度）をベースに使用すると、作業者の目が沁みて作業がままならなくなる。アセトンのように発火温度が600度を超えるような溶剤（１１）では作業どころではない状態となってしまう。係る現象は、溶剤（１１）の不完全燃焼によるものと思量する。そこで、本願発明に係る請求項２の洗浄剤（１０）では、請求項１の要件の他に、上記発火温度が摂氏４８０度を超えないものであることを特定している。
【００６６】
本願発明に係る請求項３の洗浄剤（１０）では、前記溶剤（１１）がブチセロ（Ｂ）であることを特定している。ブチセロ（Ｂ）は最も軽油（Ｋ）に近い発火特性を有しており、油脂（１２）との配合によって容易に軽油（Ｋ）の発火温度を超えることが可能であり、また、低価格であるためコストパフォーマンスにも優れるからである。
【００６７】
本願発明に係る請求項４の洗浄剤（１０）では、前記溶剤（１１）がＥＴＢ（Ｅ）であることを特定している。ＥＴＢ（Ｅ）は、前記ブチセロ（Ｂ）と異なり、発火温度が軽油（Ｋ）よりも高いので（発火温度４１７度）、ノッキングの問題が生じにくいという効果を発揮できる。
【００６８】
本願発明に係る請求項５の洗浄剤（１０）では、前記溶剤（１１）がベジソル（Ｖ）（ベジソルは登録商標）であることを特定している。ベジソル（Ｖ）は、やや高価ではあるが、植物油（大豆系脂肪酸エステル）を主成分とする植物由来のであるため、カーボンニュートラル (carbon
neutral)の概念から、燃焼させても環境への問題は基本的に少ないといえる。また、種々の実験結果からも、前記ブチセロ（Ｂ）や前記ＥＴＢ（Ｅ）と比して高い洗浄効果を発揮した。特に１２０度に加熱させた蒸発実験では、２時間以上経ってもほとんど蒸発しなかったことから、固着したカーボン層に付着浸透している時間が長いためであると考えられる。
【００６９】
本願発明に係る請求項６の洗浄剤（１０）では、前記油脂（１２）が、パラフィン系オイルであることを特定している。パラフィン系オイルは特別なオイルではなく、一般的に使用される潤滑油の殆どがパラフィン系（パラフィンリッチ＝パラフィン組成の割合が多い油）であり、石油元売系製油所が精製している一般的なエンジンオイルのベースオイルとして広く用いられている潤滑性能の高い油脂（１２）を用いる。
【００７０】
本願発明に係る請求項７の洗浄剤（１０）では、前記油脂（１２）が、ナフテン系オイルであることを特定している。ナフテン系オイル（環状の組成の割合が多い油）のエンジンオイルは存在せず、我が国の流通供給量を見ると、ナフテン系ベースオイルの製造元はわずか3社（ユニオン石油工業、谷口石油、三共油化工業）でしかない。ナフテン系はアニリン点が低く溶解性が高いため、上記パラフィン系の油脂（１２）を用いる場合よりも溶剤（１１）との相性がよく、均密に溶ける混和性・混合性・非分離性が高いという特徴を有する。
【００７１】
本願発明に係る請求項８の洗浄剤（１０）では、前記油脂（１２）が、ＰＡＯ（Ｐ）であることを特定している。ＰＡＯ（Ｐ）は高価であるが、ＰＡＯ（Ｐ）自体も高い洗浄効果を有していることから、カーボンやスラッジの除去作用として高レベルの洗浄効果を発揮することが可能となる。ただし、ＰＡＯ（Ｐ）は他の溶剤（１１）と混ぜ合わせてエマルジョン状態としても、直ぐに分離してしまい、特にブチセロ（Ｂ）との分離は早い。そこで、作業中に攪拌等の混和作業が必要となる。ただし、この問題については、請求項１０に係る洗浄剤（１０）、又は請求項１６若しくは請求項１７に係る洗浄システムを用いれば解決するものである。
【００７２】
本願発明に係る請求項９の洗浄剤（１０）では、前記油脂（１２）が、ナフテン系原料油の商品名クリセフオイル（Ｆ）（クリセフオイルは登録商標）であることを特定している。クリセフオイルは新日本石油から販売されている、低硫黄分のナフテン基原油を高度精製処理した、安全性に優れたナフテン系原料油で、主として金属加工油、印刷インク等の原料油として広く普及しているため入手し易く、コストパフォーマンスに優れる。
【００７３】
本願発明に係る請求項１０の洗浄剤（１０）では、前記溶剤が、ブチセロ（Ｂ）とベジソル（Ｖ）とを混合させた溶剤であって、前記油脂が、ＰＡＯ（Ｐ）であることを特定している。ＰＡＯ（Ｐ）は高価であるが、ＰＡＯ（Ｐ）自体も高い洗浄効果を有していることから、カーボンやスラッジの除去作用として高レベルの洗浄効果を発揮するものの、他の溶剤（１１）と混ざり難く、特にブチセロ（Ｂ）との分離が早いことは前記の通りである。また、係る分離の問題は、当該技術分野における一部の開発技術者において認識されており、使いたくても使えない現状にあった。しかし、ブチセロ（Ｂ）とＰＡＯ（Ｐ）にベジソル（Ｖ）を添加させると混和状態が安定し分離しないことがわかった。図１５にその状態を示す。ブチセロ（Ｂ）とＰＡＯ（Ｐ）のみを攪拌すると混濁し、図１５の左側の通り、３分もしないうちに分離してしまうが、ブチセロ（Ｂ）とＰＡＯ（Ｐ）にベジソル（Ｖ）を添加したものを攪拌すると瞬間的に透明になり、図１５の右側の通りの良好な混和状態を維持し、実験後数日たってもこの状態を維持している。従って、係る構成の洗浄剤（１０）を用いれば、時間をかけて洗浄作業を行っても、作業途中にエアゾール缶（３０）等を振るなどして攪拌する必要はなく、また、攪拌不足によって分離したブチセロ（Ｂ）のみがエンジン（６０）内に送られてしまうことによるノッキングの問題も生じないという優れた効果を発揮する。
【００７４】
図５は、本願発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を用いて実際のディーゼルエンジン（６０）を洗浄した後の写真である。図５（ａ）は溶剤（１１）にブチセロ（Ｂ）を用いた洗浄後の状態を示し、図５（ｂ）は溶剤（１１）にＥＴＢ（Ｅ）を用いた洗浄後の状態を示し、図５（ｃ）は溶剤（１１）にベジソル（Ｖ）を用いた洗浄後の状態を示している。いずれも固着したカーボンやスラッジが綺麗に除去されており、本願発明の効果が発揮されていることが明確に示されている。また、図５（ｄ）は、図５（ａ）と図５（ｃ）の吸排気バルブのバルブシートリング辺りを一部拡大したもので、本願発明の特徴である、化学的作用による洗浄効果と物理的作用による洗浄効果が現われたことをはっきりと示している。具体的に説明すると、黒く映っている部分は薄いカーボン層が残存してはいるものの、大部分において溶け落ちており、その状態は、分解して溶剤に長時間浸けた後にふき取ったときと同様である。即ち、係る部分は溶解性物質により溶解されたものといえ、これは同時に本願発明に係る洗浄剤の付着性及び浸透性が高いことを示している。そして、最も着目すべき部分は、完全に金属表面が露出した部分と、残存した薄いカーボン層の境界部分である。注意して観察すると、所々、明らかに該カーボン層が「欠けている」のがわかる。まるで、スクレーパーで削り落とした時のような「欠け」である。これは、溶解性物質による化学的作用の効果ではなく、脆弱化が図られたカーボン層に脈動等の物理的な衝撃作用等が働いたことによって、カーボン層が金属面との境界において剥離された様子を示すものである。
【００７５】
図６は、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）の使用状態説明図であり、図６（ａ）と（ｂ）は洗浄前後の黒煙測定結果を、図６（ｃ）と（ｄ）は洗浄前後のオパシメータによる測定結果を示し、図６（ｅ）は洗浄前の実験車両から排出される排出ガスの状態を示し、図６（ｆ）は洗浄後の実験車両から排出される排出ガスの状態を示している。図６（ｅ）と図６（ｆ）に示した矢印は排気ガスの状態を示しているが、図６（ｅ）と（ｆ）を対比すると、洗浄前では黒煙で真っ黒だった排気ガスが、洗浄後ではクリアーであることがわかる。実験に使用した車両は、大型トラック（いすずＧＩＧＡ  Ｖ型１０気筒１９００１ｃｃ  走行距離約１３０万ｋｍ）で、測定は洗浄前と洗浄後、及び洗浄直後に約20ｋｍ走行した後について其々行なった。以下の表４に係る実験の記録を示す。なお、図６（ｂ）と（ｄ）中に表わされている数値は、洗浄直後に約20ｋｍ走行させた後の測定結果である。洗浄前後の数値を対比すると、本願発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を用いて洗浄することにより、黒煙測定器の値で約５割、オパシメーターの値で約３割減少したことがわかる。しかも、洗浄直後よりも、洗浄後に約20ｋｍほど走行した後に測定した方が良い結果が得られた。これは即ち、本願発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）が高い付着性や浸透性を有することで、カーボン層等の脆弱化が図られ、排気脈動等の物理的作用が大きく働いていることを意味する。このような高い効果を発揮する本願の洗浄剤（１０）を、路上を走行するディーゼルエンジン搭載車の多くが使用すれば、前記黒煙問題を大幅に改善できることはいうまでもない。また、継続検査が通らずに分解整備を余儀なくされていた車両の多くが分解整備をしなくても済むことになる。従って、本願発明は社会経済に貢献するのみならず、環境悪化を改善できるものである。
【００７６】
【表４】
2013213423.tif 000006
【００７７】
図７及び図８は、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を使用した車両について、洗浄後の1か月間と、洗浄後1か月経過から更に１か月間の燃料消費量を比較したものである。具体的には、同一の積載状態で毎日同じ区間を往復するトラックで実験を行った結果であり、図７及び図８のいずれのグラフも、洗浄作業直後の５月より、その１月後である６月の方が燃費の向上が図られたという結果を示している。これは即ち、洗浄作業後にも効果が継続して発揮されていることを示している。図７を見ると、同一期間内に同一距離を走行するのに、５月では5085リットル必要であったのに対し、６月では4678リットルで足り、約410リットル、給油回数で2回分減少した。また、図８は、給油１回当たりの給油量に換算して対比した図であり、５月の１回当たりの平均給油量が203.4リットルであったのに対して、６月の１回当たりの平均給油量は181.5リットルと、約１１％の燃費向上が図られたことを示している。この結果は単に燃費が向上したことのみを示しているのではなく、上記の通り、洗浄作業後においても、シリンダーや弁機構等に固着したカーボン層等の結合力に対する長期的な脆弱化が図られたことを示すものである。
【００７８】
図９は、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）の全体構成説明図である。請求項１１に係るシステムでは、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を充填したエアゾール缶（３０）と、噴霧ノズル付きホース（４０）とから構成され、前記エアゾール缶（３０）には噴射状態を維持するための噴射状態固定装置（３１）が備えられる。係る噴射状態固定装置（３１）は、エアゾール缶（３０）内の充填物を噴射する噴射ボタンをプッシュ状態で固定する一般的な固定機構、若しくワンウェイ機構等を用いればよい。また、エアゾール缶（３０）の内部圧力は0.22〜0.5MPaとし、噴霧ノズルから洗浄剤（１０）を噴霧できるだけの圧力で足りる。即ち、エアゾール缶（３０）の内部圧力は、基本的にエンジン（６０）内部へ高圧噴射するためのものではない。先行技術文献の一部には、高加圧により噴射力を強くしてエンジン（６０）内に到達させると記載されたものがあるが、実際にこのような噴射では、ノズルから勢いよく噴射された洗浄剤は、吸気系（６１）のベンド部などの壁面にぶつかり、液状となってしまうため、燃焼室内に満遍なく付着させることはできない。重要なことは吸気系（６１）内を流れる空気の高速流体内に「フワッと」浮遊するような霧化状態を作り、これを空気の流れに沿ってエンジン内に運ばせることが重要である。他の先行文献に、圧力を低く設定する旨が記載されているものもあるが、これは、ノッキングやウォーターハンマーを防止するために、単位時間当たりの供給量を制限するためのものであり、本願発明において圧力を低く設定することと理由を異にしている。また、本願発明に係るシステム（２０）において用いる噴霧ノズル（４１）がホースの側部に設けられているのも、霧化状態の微粒な洗浄剤粒子を吸気系（６１）内を流れる高速の吸入空気内への拡散性を高めるためのものである。従って、エアゾール缶（３０）の内部圧力は、あくまで噴霧ノズル（４１）から洗浄剤（１０）を噴霧させることができるだけの圧力でよい。なお、係る圧力調整は、例えば、ブタン、プロパン、又はDME(ジメチルエーテル)等の混合割合と充填量等で調整する。
【００７９】
図１０は、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）に用いられる噴霧ノズル（４１）の形状説明図であり、図１０（ａ）及び図１０（ｃ）は、噴霧ノズル付きホース（４０）の先端部（４５）に噴霧ノズル（４１）を備える態様であり、図１０（ｂ）は先端部（４５）が密閉された態様を其々例示している。また、（ａ）から（ｃ）の各図は、噴霧ノズル（４１）の穿設状態が、ホースの長手方向に対して直交する９０度(α３)から燃焼室内に向かう方向に対して４５度の角度(α１)までの範囲と、その略中間角度（α２）での配設状態を例示している。
【００８０】
噴霧ノズル付きホース（４０）は、外径2.5ｍｍ〜4.0ｍｍ、内径1.2ｍｍ〜2.5ｍｍの範囲内の耐油性及びフレキシブル性を有するホースの噴霧側先端を密閉し、該密閉された先端部（４５）から5〜30ｍｍの範囲内における側部（Ｓ）に、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を霧化状態で燃焼室内に拡散させるための噴霧ノズル（４１）（直径0.1ｍｍ〜0.3ｍｍ）が内周を等分割する位置に複数設けられる構成から成る。
【００８１】
また、請求項１１に係る噴霧ノズル付きホース（４０）では先端部（４５）の端面中心部にも、直径0.1ｍｍ〜0.3ｍｍの噴霧ノズル（４１）を設ける構成としている。前記側部（Ｓ）に設ける噴霧ノズル（４１）の他に該噴霧ノズル（４１）を設けることで、エンジン（６０）への到達性を向上させることができる。
【００８２】
図１２は、噴霧ノズル付きホース（４０）にベンチュリー部（４２）を設ける場合の形状説明図であり、図１２（ａ）は段差型形状で形成した場合、図１２（ｂ）はなだらかに絞った場合の形体をそれぞれ示し、図１２（ｃ）は管路内に流れる流体の状態を示している。本発明に係る請求項１２のディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）においては、側部（Ｓ）に設けた噴霧ノズル（４１）からエアゾール缶（３０）側の所定位置に、ベンチュリー部（４２）を設ける構成を採用しており、係る構成を用いることによって、洗浄剤（１０）がベンチュリー部（４２）を通過する際に流速変化や圧力変化をさせ、油脂（１２）と溶剤（１１）、又は混合液（１３）とエアゾール缶（３０）内のガス体との攪拌性を向上させる。係るベンチュリー部（４２）の位置は、基本的には任意位置でよいが、側部（Ｓ）に設けた噴霧ノズル（４１）からエアゾール缶（３０）側へ向かって３０ｍｍから２００ｍｍの範囲内であることが望ましい。また、該ベンチュリー部（４２）の寸法は、噴霧ノズル付きホース（４０）の内径やエアゾール缶（１０）の内圧により、良好な噴霧状態となる寸法を選択すればよい。実験で良好だった寸法を例示すると、噴霧ノズル付きホース（４０）の内径が２ｍｍで、エアゾール缶（１０）の内圧が0.32MPaの時に、ベンチュリー部（４２）の長さ２１ｍｍ、内径０．２mmとした寸法で良好な噴霧状態が得られた（図１１参照）。
【００８３】
なお、図１２（ｃ）に示すように、エアゾール缶（３０）内に充填した洗浄剤（１０）を長いノズル管を介して送り出す場合、該管路内では、エアゾール缶（３０）の内部に加圧されて充填されているガスの気体層（４６）と、該気体が溶け込んだ洗浄剤の液体層（４７）とが断続して交互に通過する現象が起こり得る。係る現象は洗浄剤（１０）の噴霧状態を不安定なものとし理想的でない。しかし、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）において、噴霧ノズル付きホース（４０）の所定位置にベンチュリー部（４２）を設ける構成を採用する場合には、前記気体層（４６）と液体層（４７）がベンチュリー部（４２）を通過するときの速度変化及び圧力変化によって攪拌され、ベンチュリー部（４２）通過後は細かい泡状の気体が洗浄剤内に均一に混和されるため、吸気系（６１）内に良好な霧状態の洗浄剤（１０）を安定して連続噴霧できるという優れた効果を発揮する。
【００８４】
また、本発明に係る請求項１４のディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）においては、噴霧ノズル付きホース（４０）の任意位置に間欠噴射制御装置（５０）を設ける構成を採用している。係る構成を用いることにより、エンジン（６０）内に必要以上の洗浄剤（１０）が噴霧されるのを防ぐと共に、間欠噴射させることで単位量当たりの作業時間を長くすることが可能となる。また、洗浄剤による化学的効果が働く時間に対し、物理的な効果が働く時間、つまり、吸入脈動や燃焼圧力による衝撃を汚れに加える時間を増して洗浄剤の絶対量を削減させることができる。この為、排気ガス中の洗浄剤の割合を減らすことができるため、環境への影響とコストを抑えることができる。さらには、洗浄剤の無駄を省く効果がある。つまり洗浄効果を十分に発揮する前に分離除去、又は分離除去直前の汚れに新しい洗浄液が付着すると、洗浄効果を発揮する前に汚れとともに排出される無駄を生ずるおそれがあるが、該間欠噴射式とすることで、洗浄剤の無駄を削減する効果がある。該断続的な噴射は、電磁弁をタイマー制御すること等が考え得る。
【００８５】
図１３は、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）の別の実施例の全体構成説明図である。図１３（ａ）は、請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）の全体構成説明図であり、図１３（ｂ）は、請求項１６に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）全体構成説明図である。
【００８６】
請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）では、エアゾール缶（３０）を二以上備え、該二以上のエアゾール缶（３０）に、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を構成するために必要な溶剤（１１）と油脂（１２）とを其々分別して充填し、該複数のエアゾール缶（３０）の噴射ノズル（３２）に分別ホース（４３）の一端を其々接続し、他端は混合液配合部（４４）へ接続し、該混合液配合部（４４）は、前記複数の分別ホース（４３）を統合すると共に、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を構成するように電磁弁を制御して配合制御を行い、該混合液配合部（４４）に噴霧ノズル付きホース（４０）の後端部を接続する構成を採用している。
【００８７】
請求項１６に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）では、前記エアゾール缶（３０）に代えて電磁ポンプ式噴射装置（７０）を複数設け、該電磁ポンプ式噴射装置（７０）に設けられる噴射液収容体に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を構成するために必要な前記溶剤（１１）と前記油脂（１２）とを其々分けて収容し、これを電磁ポンプ（７１）により混合液配合部（４４）へ噴射し、該混合液配合部（４４）に接続される前記噴霧ノズル付きホース（４０）を介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を霧化状態で燃焼室内に拡散噴霧させる構成を採用している。
【００８８】
図１４は、本発明に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）の別の実施例の全体構成説明図、及び気体導入孔（８３）を備えた場合の実施例説明図であり、図１４（ａ）は、請求項１７に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）の全体構成を、図１４（ｂ）は、前記請求項１６又は請求項１７に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）において、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を構成するために必要な前記溶剤（１１）と前記油脂（１２）とを其々分けて収容する各容体の底部へ挿通される管路において、該管路の液面上部位置に該容体内の気体の一部を吸い込むための気体導入孔（８３）を設けた構成を採用した場合の実施例を示している。
【００８９】
請求項１７に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）では、前記エアゾール缶（３０）に代えて加圧空気式噴射装置（８０）を複数設け、該加圧空気式噴射装置（８０）内に設けた複数の圧力容器内に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を構成するための前記溶剤（１１）と前記油脂（１２）とを其々分けて収容し、エアーコンプレッサー（８２）から供給される加圧空気により該圧力容器内を加圧して混合液配合部（４４）へ其々の分別ホース（４３）を通じて噴射し、該混合液配合部（４４）に接続される前記噴霧ノズル付きホース（４０）を介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を霧化状態で燃焼室内に拡散噴霧させる構成を採用している。なお、ディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）の流量は、電磁弁（８４）を用いて電子的に制御する方法や、圧力容器内に加圧する空気により調整することが望ましい。
【００９０】
請求項１８に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システム（２０）では、前記分別ホース（４３）及び前記噴霧ノズル付きホース（４０）内に流れる前記溶剤（１１）及び前記油脂（１２）の流体内に、意図的に各圧力容器内又は各噴射液収容体内からミクスチャー用の空気を取り込み、ベンチュリー部（４２）までの管路内に図１２（ｃ）に示したような液体層（４７）と気体層（４６）が交互に流れる状態を作る。係る空気の取り込みは、各収容体の底部へ挿通される管路において、該管路の液面上部位置に気体導入孔（８３）を設けることで行なう。係る構成を採用した場合、例えば、溶剤（１１）にベジソル（Ｂ）、油脂（１２）にＰＡＯ（Ｐ）のように、混和し難く、また分離しやすい組み合わせの場合でも、ベンチュリー部（４２）を通過するときの速度変化及び圧力変化によって攪拌され、該ベンチュリー部（４２）通過後は細かい泡状の気体が洗浄剤内に均一に混和されるため、吸気系（６１）内に良好な霧状態の洗浄剤（１０）を安定して連続噴霧できるという優れた効果を発揮する。
【符号の説明】
【００９１】
１０  ディーゼルエンジン用内部洗浄剤
１１  溶剤
１２  油脂
１３  混合液  
２０  ディーゼルエンジン用内部洗浄システム
３０  エアゾール缶
３１  噴射状態固定装置
３２  噴射ノズル
４０  噴霧ノズル付きホース
４１  噴霧ノズル
４２  ベンチュリー部
４３  分別ホース
４４  混合液配合部
４５  先端部
４６  気体層
４７  液体層
５０  間欠噴射制御装置
６０  エンジン
６１  吸気系
７０  電磁ポンプ式噴射装置
７１  電磁ポンプ
８０  加圧空気式噴射装置
８１  エアーレギュレータ
８２  エアーコンプレッサー
８３  気体導入孔
８４  電磁弁
α  角度
Ｓ  側部  
Ｂ  ブチセロ
Ｅ  ＥＴＢ
Ｖ  ベジソル
Ｎ  Ｎ−ヘキサン
Ｋ  軽油
ＫＩ  キシレン
Ｉ  ＩＰＡ
Ｍ  ＭＥＫ
Ｐ  ＰＡＯ
Ｆ  クリセフオイル
【図１】
2013213423.tif 000007
【図２】
2013213423.tif 000008
【図３】
2013213423.tif 000009
【図４】
2013213423.tif 000010
【図５】
2013213423.tif 000011
【図６】
2013213423.tif 000012
【図７】
2013213423.tif 000013
【図８】
2013213423.tif 000014
【図９】
2013213423.tif 000015
【図１０】
2013213423.tif 000016
【図１１】
2013213423.tif 000017
【図１２】
2013213423.tif 000018
【図１３】
2013213423.tif 000019
【図１４】
2013213423.tif 000020
【図１５】
2013213423.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ディーゼルエンジンが掛かった状態で吸気系から噴霧して、該エンジン内部に固着したカーボン及びスラッジを洗浄及び除去する洗浄剤であって、
該洗浄剤は、溶剤と、油脂とを配合した混合液から構成され、
前記溶剤は、発火点が２３８度以上であり、固着したカーボン層に対しては付着浸透して該カーボン層の形成力を脆弱化させ、スラッジに対しては溶解性を発揮する特性を備えた少なくとも一種類以上から成る液体の溶解性物質であり、
前記油脂は、前記溶剤の付着性と付着時間を向上させるために用いるエンジンオイルとしての性状を有する鉱物油、化学合成油、部分合成油、及び植物油のいずれか、又はこれらの組合せから成る潤滑油であり、
前記混合液は、軽油の発火特性よりも高い温度で発火し、その発火タイミングと火炎伝播速度の関係から燃料噴射タイミング前における圧縮工程末期のノッキング現象とならない特性を有し、且つ、摂氏１２０度の加熱状態において、２．５ｃｃが蒸発するのに要する時間を８分以上必要とする蒸発特性を有するように選択される前記油脂と前記溶剤との配合から成り、
該配合割合が、重量比において溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記噴霧ノズル付きホースの側部に設けた噴霧ノズルから前記エアゾール缶までの途中にベンチュリー部を設けたことを特徴とする前記請求項１１又は請求項１２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
前記請求項１５に係るディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、
前記エアゾール缶に代えて加圧空気式噴射装置を複数設け、
該加圧空気式噴射装置内に設けた複数の圧力容器内に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するために必要な前記溶剤と前記油脂とを其々分けて収容し、エアーコンプレッサーから供給される加圧空気により該圧力容器内を加圧して混合液配合部へそれぞれの分別ホースを通じて噴射し、該混合液配合部に接続される前記噴霧ノズル付きホースを介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システム。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明は、ディーゼルエンジンが掛かった状態で吸気系から噴霧して、該エンジン内部に固着したカーボン及びスラッジを洗浄及び除去する洗浄剤であって、該洗浄剤は、溶剤と、油脂とを配合した混合液から構成され、前記溶剤は、発火点が２３８度以上であり、固着したカーボン層に対しては付着浸透して該カーボン層の形成力を脆弱化する特性とスラッジに対しては溶解性を発揮する特性を備えた少なくとも一種類以上から成る液体の溶解性物質であり、前記油脂は、前記溶剤の付着性と付着時間を向上させるために用いるエンジンオイルとしての性状を有する鉱物油、化学合成油、部分合成油、及び植物油のいずれか、又はこれらの組合せから成る潤滑油であり、前記混合液は、軽油の発火特性よりも高い温度で発火し、その発火タイミングと火炎伝播速度の関係から燃料噴射タイミング前における圧縮工程末期のノッキング現象とならない特性を有し、且つ、摂氏１２０度の加熱状態において、２．５ｃｃが蒸発するのに要する時間を８分以上必要とする蒸発特性を有するように選択される前記油脂と前記溶剤との配合から成り、該配合割合が、重量比において溶剤99：油脂1〜溶剤80：油脂20の範囲内であることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄剤とした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、本発明は、前記ディーゼルエンジン用内部洗浄システムにおいて、前記噴霧ノズル付きホースの側部に設けた噴霧ノズルから前記エアゾール缶までの途中にベンチュリー部を設けたことを特徴とする前記請求項１１又は請求項１２に記載のディーゼルエンジン用内部洗浄システムとすることもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
前記エアゾール缶に代えて加圧空気式噴射装置を複数設け、該加圧空気式噴射装置内に設けた複数の圧力容器内に、前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載のディーゼルエンジン用内部洗浄剤を構成するために必要な前記溶剤と前記油脂とを其々分けて収容し、エアーコンプレッサーから供給される加圧空気により該圧力容器内を加圧して混合液配合部へそれぞれの分別ホースを通じて噴射し、該混合液配合部に接続される前記噴霧ノズル付きホースを介して前記ディーゼルエンジン用内部洗浄剤を霧化状態で燃焼室内に拡散させることを特徴とするディーゼルエンジン用内部洗浄システム
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
そこで、溶剤（１１）は、発火点が２３８度以上であり、固着したカーボン層に対しては付着浸透してカーボン層の形成力を脆弱化させ、スラッジに対しては溶解性を発揮する特性を備えた少なくとも一種類以上から成る液体の溶解性物質であり、油脂（１２）は、前記溶剤（１１）の付着性と付着時間を向上させるために用いるエンジンオイルとしての性状を有する鉱物油、化学合成油、部分合成油、及び植物油のいずれか、又はこれらの組合せから成る潤滑油であり、係る溶剤（１１１）と油脂（１２）から成る混合液（１３）は、軽油の発火特性よりも高い温度で発火し、その発火タイミングと火炎伝播速度の関係から燃料噴射タイミング前における圧縮工程末期のノッキング現象とならない特性を有することを条件とした。具体的には、軽油（Ｋ）の発火点、即ち、軽油（Ｋ）を空気中で加熱すると火源がなくとも発火する最低温度が２４０度であるので、これを超えることが必要となる。但し、本願発明に係る洗浄剤（１０）は、油脂（１２）鉱物油（ミネラル）・化学合成油（シンセティック）・部分合成油（セミシンセティック、パートシンセティック、シンセティックブレンド）・植物油等）も含むため、油脂（１２）の発火温度との関係でこれを超えればよく、必ずしも溶剤（１１）単体の発火点が２４０度を超えなければならないというわけではない。例えば、請求項３に係るディーゼルエンジン用内部洗浄剤（１０）を例にすると、溶剤（１１）にブチセロ（Ｂ）を用いているが、該ブチセロ（Ｂ）の発火点は２３８度であるので、これ単体では軽油（Ｋ）の発火点を超えない。そこで、発火点の高い油脂（１２）と配合させて、図２（ａ）の斜線部領域を超える発火特性とすればよい。なお、請求項６及び請求項７では油脂（１２）の種類を特定しているが、パラフィン系オイル及びナフテン系オイルであれば、いずれも発火点は約３５０度である。以下、本発明を構成可能な発火温度特性を有する物質について、参考まで、発火温度の低い方から高い方へ順に記載した一覧を、下記の表１に示し、また、これをグラフ化したものを図３に示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
【表１】
2013213423.tif 000022