JPH08296441A

JPH08296441A - 縮形燃焼室内燃機関

Info

Publication number: JPH08296441A
Application number: JP8078415A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Tanigawa; 浩保谷川; Kazunaga Tanigawa; 和永谷川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】縮形主燃焼室により近似定容燃焼を長時間持続
して高温の燃焼ガス温度を過熱水蒸気質量に大変換する
ことにより排気熱量を熱水に再生して循環使用すること
を可能にして、冷却損失と排気損失を皆無に近づけて低
公害で最高熱効率６０％以上のクランク機関を提供する
と共に８０％以上の熱効率を目標とする完全回転往復機
関の燃焼法を確立することも目的とする。【構成】２段ピストン２段燃焼室の上死点付近で隔離し
たり合体する出力燃焼室と縮形主燃焼室の内径比を最大
で６：１等も含めて拡径・縮形することにより近路逆止
弁を含めて隔離期間の縮形主燃焼室で近似定容燃焼長時
間持続して大量の熱水噴射を可能にして、排気管等に熱
水配管を設けて排気熱量を熱水に再生して噴射すること
によりＮＯｘを生成しない近似定容等温燃焼長時間持続
により上記目的を達成します。【効果】上記目的を達成するために効果があります。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は燃焼室とピストンを変
形させて縮形主燃焼室と出力燃焼室に上死点近傍のみ分
離して近似定容燃焼を長時間持続する縮形燃焼室内燃機
関の燃焼室及び燃焼法（特願平６−１９６３４１）の継
続出願に関し、主として２サイクルとして４サイクル機
関も可能とする排気熱量を熱交換により循環使用するた
めの排気管及び燃料噴射器及び燃焼法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車を含めた排気ガス公害の低減技術
を一刻も早く確立して、低排気ガス自動車等として地球
の温暖化防止等の公害低減が急がれており、大多数に支
持された教科書ではありますが、今やその発想を越える
ことも急務となりました。即ち、各種クランク機関を従
来の技術とします。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】発想を転換して上死点
付近の出力を低減して掃気効率を低下させる縮形２段往
復ビストン・縮形２段燃焼室の縮形燃焼室内燃機関によ
り構造が飛躍的に簡単な２サイクル多気筒大行程容積高
速回転を可能にすると共に低公害低燃費低振動低摩擦損
失高過給高圧縮比高燃焼圧力小型軽量大出力長寿命を同
時に実現して、更に低温の過熱水蒸気エネルギーに変換
することにより排気熱量の再生循環使用と断熱無冷却を
同時に可能にして、冷却損失と排気損失を同時に大低減
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明は上死点
付近のみ燃焼室断面積を縮形して例えば２０分の１に縮
形して縮形往復ピストンを構成して、出力ピストンが上
死点に近づく寸前（クランク角度で５５゜前後）に縮形
主燃焼室と縮形ピストンにより小往復ピストンを構成さ
せて、圧縮比の差により２０分の１断面積の縮形主燃焼
室に２０分の１９断面積の出力燃焼室の空気のほぼ全部
を、上死点までの間に主として近路逆止弁側より正噴射
して、燃料・熱水噴射器より噴射される燃料と空気を高
速撹拌圧縮点火爆発燃焼させると共に、爆発燃焼時は近
路逆止弁により逆流を阻止して縮形主燃焼室を隔離し
て、縮形小往復ピストンからの逆噴射は用途に合わせた
適当量として上死点付近の出力を調整し、出力ピストン
が下死点側に移動したときの縮形主燃焼室の容積増加を
２０分の１等にして、熱水噴射により近似定容等温燃焼
にすることで最良の燃焼条件（燃焼温度２０００゜Ｃ以
下等温・燃焼圧力乱流最大）の燃焼時間を５倍から１０
倍程度に延長して、完全燃焼早期終了すると共に過熱水
蒸気又は熱水の噴射量を増大して高温の燃焼ガス温度を
低温の加熱水蒸気質量に大変換して、上死点後クランク
角度で５５゜付近に達したとき縮形主燃焼室より速度形
容積形動圧エネルギーとして出力ピストンに高速噴射し
て、最大回転力を大増大すると共に熱負荷は飛躍的に低
減して断熱無冷却を可能にして冷却損失と排気損失を皆
無に近づけます。

【０００５】断熱無冷却として冷却損失を皆無に近づけ
るためにも、排気熱量を熱水に再生して循環使用して排
気損失を大低減するためにも、排気熱量を速度形容積形
動圧エネルギーとして出力ピストンや排気タービンを駆
動して高過給機関にしたり回転動力に変換するために
も、容積が小さく圧縮容易で蒸発時は１気圧１７００倍
にもなる水蒸気エネルギーに大変換するのが最良のた
め、出来るだけ大量の過熱水蒸気質量に大変換するため
の、排気熱量の熱水再生循環使用となり、燃料・熱水噴
射器の外周に過熱水蒸気を含む熱水の噴射溝を設けて過
熱水を出来るだけ大量に噴射します。従って出来るだけ
高温の熱水を得るための配管を主として排気タービン後
部の集合排気管内に具備して排気熱量を熱水に再生し
て、燃料・熱水噴射器により縮形主燃焼室に燃料と熱水
を別々に噴射することにより熱水と燃料の噴射量を共に
最大として、排気熱量の再生循環量を最大にして排気損
失を大低減するものです。

【０００６】

【作用】縮形燃焼室内燃機関を教科書の発想で評価する
と上死点付近の出力を低減して掃気効率を低下させるた
め最悪の発想となりますが、発想を逆転することにより
あらゆる懸案を解決できます。例えば圧縮点火機関の上
死点付近出力を低減して火花点火機関以下の上死点付近
出力にすると、近似定容燃焼長時間持続により完全燃焼
早期終了・熱水混合噴射によるＮＯｘ大低減に加えて、
最大軸受荷重を火花点火機関以下にして振動や騒音を火
花点火機関以下を可能にすると共に、最大回転力は過熱
水蒸気質量の増大による速度形動圧エネルギーの大増大
により、速度形動圧エネルギーｘ（燃焼ガス質量容積＋
過熱水蒸気質量容積）となって出力ピストンに高速噴射
出来るため、速度形動圧エネルギーにより低燃費大回転
力軽量大出力を得る大きな効果があります。

【０００７】通常の水噴射を熱水噴射に換えてＮＯｘの
低減も行いますが、通常の燃焼法では最良の燃焼条件で
燃焼出来る時間が非常に僅少なのに加えて、目的もＮＯ
ｘの低限に限定された半端な燃焼法となるため断熱無冷
却や排気熱量の再生循環使用も出来ませんが、縮形燃焼
室燃焼法では近似定容燃焼長時間持続により最良の燃焼
条件で燃焼出来る時間を５倍から１０倍程度に延長出来
るため、未撚分を皆無に近づける大きな効果があり、加
えて排気損失や冷却損失を皆無にすることを目的とした
本格的燃焼法のため、排気タービンを運転すると共に排
気熱量の熱水再生循環使用や低温の過熱水蒸気質量容積
エネルギーに大変換することにより、排気損失の大低減
や断熱無冷却により冷却損失を皆無にする等に加えて、
錆の発生対策や燃料や潤滑油に水や添加物を混入希釈す
る等に本格的に対応できる大きな効果があります。

【０００８】

【実施例】図１を参照して縮形燃焼室内燃機関について
説明すると、近似定容等温燃焼を長時間持続して高温の
燃焼ガス温度を低温の過熱水蒸気質量に大変換してＮＯ
ｘを大低減して冷却損失を皆無に近づけると共に、排気
損失も大低減するため、縮形主燃焼室２１と縮形ピスト
ン２２を突設して縮形主燃焼室２１の入り口の縮形９の
断面積を、例えば出力燃焼室６の断面積の２０分の１に
して、圧縮比の差により２０分の１９断面積の出力燃焼
室６の空気３７のほぼ全部を２０分の１断面積の縮形９
を入り口とする縮形主燃焼室２１に、近路逆止弁１３側
より噴射して爆発燃焼させると共に上死点前後５５゜前
後まで縮形主燃焼室２１を隔離して、近似定容等温燃焼
長時間持続により燃料３６と熱水３４の噴射量を大増大
すると共に、排気熱量を高温の熱水に大変換するため主
として集合排気管２８内で排気熱量を高温の熱水に再生
して循環使用します。従って出力燃焼室６からの排気に
より排気タービン２７を運転して発電兼電動機３５及び
空気圧縮機４０も運転して過給等を行い、集合排気管２
８内で排気は冷却されて水蒸気は凝縮浄化ののち熱水槽
３０に貯水されます。熱水槽３０の熱水３４は熱水ポン
プ３１により熱水配管３３により熱水噴射ポンプ３２及
び熱水噴射弁５４を循環して燃料・熱水噴射器１０及び
縮形主燃焼室２１及び出力燃焼室６を循環して排気ター
ビン２７及び集合排気管２８より熱水槽３０に循環しま
す。即ち図１に示す排気熱量の再生循環は一例ですので
各部分の実施例について大別して概要説明します。

【０００９】図１を参照して補給熱水配管５８について
説明すると、任意の形状の集合排気管２８内又は垂直排
気管２６（煙突等）内に補給熱水配管５８をコイル状に
近い近似コイル配管２９として設けて、熱水槽３０側及
び補給水ポンプ６０及び補給熱水槽５９側に連絡して補
給水を近似コイル配管２９内を循環容易にして補給熱水
を得ると共に、用途に合わせて別配管を選択して熱水を
熱としても使用します。

【００１０】図１・図２を参照して燃料・熱水噴射器１
０について説明すると、縮形燃焼室内燃機関に於いて最
も重要なものが縮形燃焼室燃焼法となり、あらゆる気体
液体燃料を理想的に燃焼させる燃焼法を確立することが
急務となっており、従って燃料・熱水噴射器１０より噴
射されるあらゆる燃料を過熱水蒸気などの熱水噴射と近
似定容等温燃焼長時間持続により理想的燃焼とします。
（Ａ）はノズルニードル１４を通常の自動開閉ホール型
又はピン型ノズル等として、拡径した燃料噴射ノズル５
２及び燃料通路１５及び燃料噴口５０を通常の如く設
け、その下部外径側軸方向に多条溝４５を設けてその外
側に円筒形の外套３９を取り付けて熱水噴射噴口３８を
多数設けて、その上部を連絡して熱水通路５３により熱
水配管３３側に連絡します。

【００１１】（Ｂ）は（Ａ）と殆ど同じですが相違点
は、熱水３４の噴射速度の一部を回転速度に変換して湿
り蒸気を燃焼室内外周に集めるため、多条溝４５に換え
て多条ネジ溝４６を設けてその外側に円筒形の外套３９
を取り付けて熱水噴射口３８を多数設けたところです。
（Ｃ）も（Ｂ）と殆ど同じですが相違点は、熱水の噴射
速度を更に多く回転速度に変換して湿り蒸気を燃焼室内
外周に付着させると共に内部の空気に回転運動をさせる
ため、多条ネジ溝４６に換えて２条ネジ溝４７を設けて
その外側に円筒形の外套３９を取り付けて熱水噴射口３
８の２噴射口としたところです。（Ｄ）も（Ｃ）と殆ど
同じですが相違点は、熱水の噴射速度を更に回転速度に
大変換して湿り蒸気を燃焼室内外周に強く付着させると
共に内部の空気に強い回転運動をさせるため、２条ネジ
溝４７に換えて１条ネジ溝５５を設けてその外側に円筒
形の外套３９を取り付けて熱水噴射口３８を１噴口とし
たところです。

【００１２】図１・図３（Λ）を参照して縮形主燃焼室
２１について説明すると、クランク式内燃機関を断熱無
冷却にして冷却損失を皆無に近づけるためにも、排気熱
量を熱水３４に再生循環使用して排気損失を大低減する
ためにもＮＯｘを大低減するためにも、低温の過熱水蒸
気質量容積エネルギーに変換することが必須となり、縮
形主燃焼室２１により最良の燃焼条件のまま近似定容等
温燃焼を長時間持続して完全燃焼を短期終了させると共
に、過熱水蒸気質量に大変換しますが、冷却損失や排気
損失を皆無に近づけるためには出来るだけ高温の熱水３
４を大量に噴射するのが良く、又、縮形９は乾式摺動と
なり易く低温が良いため縮形９に耐熱低摩擦材料を使用
して熱水配管３３をコイル状に内蔵させて熱吸収により
低温とし、片方の高温側配管を熱水噴射弁５４等を介し
て燃料・熱水噴射器１０側に連絡し、他方を熱水噴射ポ
ンプ３２等を介して熱水槽３０側に連絡して、複数の近
路逆止弁１３を具備したシリンダカバー７ａに断熱材４
８を介して固着し、その上方外側を回転気流等各種気流
噴射穴の片面とするため円錐状に傾斜させて、内部に縮
形ピストン２２を摺動自在に収容可能とします。

【００１３】即ち縮形９と縮形ピストン２２により上死
点前後クランク角度で５５゜前後まで縮形小往復ピスト
ンを構成させて縮形主燃焼室２１と出力燃焼室６を隔離
して近似定容等温燃焼を長時間持続しますが、あらゆる
気体液体燃料を理想的に燃焼させると共に熱水３４の噴
射量を最大にするため、シリンダカバー７ｂの内側に断
熱被覆を含めて熱伝導を小さくした円筒形の縮形主燃焼
室２１を断熱材４８により断熱して固着することにより
熱の漏洩を防止すると共に、縮形主燃焼室内壁温度の上
昇により付着した湿り蒸気を急速に気化蒸発させます。
そしてその下端に回転気流噴射穴２４等を構成させるた
め縮形９のテーパに合わせて円錐状に下端を拡大してそ
の内面に回転気流噴射穴２４等となる溝を設けて、シリ
ンダカバー７ａに固着して近路逆止弁１３と連絡して空
気分配穴４９及び回転気流噴射穴２４等を構成させて、
圧縮正噴射時は近路逆止弁１３及び空気分配穴４９を介
して回転気流噴射穴２４等より回転気流等を全周多数噴
口噴射し、爆発燃焼時は逆止弁１３により逆流を阻止し
て縮形燃焼室２１を隔離して近似定容等温燃焼を長時間
持続します。

【００１４】図１・図３（Ａ）及び（Ａ’）を参照して
縮形主燃焼室２１について説明すると、天然ガス等のガ
ス燃料と軽油を使用して縮形燃焼室圧縮点火熱水噴射ガ
ス機関として使用する場合、縮形主燃焼室は千変万化が
可能なため（Ａ′）の如く最適位置にガス燃料噴射器６
７を必要数取付け容易として、近路逆止弁１３を介して
高速噴射される回転気流等の空気流によりガス燃料を上
死点前クランク角度で６０゜近傍に噴射撹拌混合して、
（Ａ）の如く対向に軽油を噴射して圧縮点火燃焼させま
すが、点火源の軽油粒は貫通力により広範囲に拡散して
多数の点火源とすることが可能になり、多数点火源燃焼
では燃焼ガスを烈しく揺動させるため急速燃焼により未
燃分を皆無に近づける大きな効果があり、燃焼の中期か
ら後期は乱れも不足するし近似定容高温燃焼となるた
め、乱れを再生して燃焼を加速すると共に近似定容等温
燃焼長時間持続してＮＯｘも皆無に近づけるため、燃料
・熱水噴射器１０より熱水を噴射して目的を達成すると
共に、さらに未燃分を皆無にして軽量大出力低燃費とす
るため出力燃焼室６を飛躍的に拡径して、縮形主燃焼室
２１より高温の燃焼ガス温度を過熱水蒸気質量に大変換
して速度形容積形動圧エネルギーとして出力燃焼室に高
速噴射して、高温の燃焼ガスを空気と高速撹拌混合燃焼
して最大回転力も大増大することで、軽量大出力低燃費
低公害の２サイクル縮形燃焼室ガス噴射圧縮点火熱水噴
射内燃機関とします。

【００１５】図１・図３（Ａ’）を参照して縮形主燃焼
室２１について説明すると、天然ガス等のガス燃料を使
用して縮形燃焼室火花点火希薄燃焼熱水噴射ガス機関と
して使用する場合も縮形主燃焼室は千変万化が可能なた
め（Ａ‘）の如く最適位置にガス燃料噴射器６７及び点
火栓・熱水噴射器６８及び点火栓６９を必要数取り付け
て、任意の近路逆止弁１３を介して高速噴射される回転
気流等ガス特性に合わせた空気噴射流により、ガス燃料
を上死点前クランク角度で６０゜近傍又は近傍以後に噴
射量制御及び噴射時期制御して噴射撹拌混合して、全運
転域で目標とする混合気場を点火栓付近に形成して最適
時に火花点火層状給気燃焼させて、重負荷時の燃焼中期
から後期は乱れも不足するし近似定容高温燃焼となるた
め、空気噴射流と対向に点火栓・熱水噴射機６８を具備
して熱水噴射制御して、高温高圧の熱水を噴射して乱れ
を再生して燃焼を加速すると共に、ＮＯｘを生成しない
近似定容等温燃焼を長時間持続して未燃分とＮＯｘを皆
無に近づけ、軽量大出力低燃費低公害とするため出力燃
焼室６を飛躍的に拡径して、縮形主燃焼室２１により高
温の燃焼ガス温度を過熱水蒸気質量に大変換して、速度
形容積形動圧エネルギーとして出力燃焼室に高速噴射し
て、高温の燃焼ガスをさらに空気と高速撹拌混合燃焼し
て同時に最大回転力も大増大することで軽量大出力低燃
費低公害の２サイクル縮形燃焼室ガス噴射火花点火希薄
燃焼熱水噴射内燃機関とします。

【００１６】図１・図３（Ａ）及び（Ａ’）を参照して
縮形主燃焼室２１について説明すると、ガソリンを使用
して縮形燃焼室火花点火希薄燃焼熱水噴射ガソリン機関
として使用する場合も、縮形主燃焼室は千変万化が可能
なため（Ａ）（Ａ’）の如く最適位置を選択して燃料・
熱水噴射器１０及び点火栓６９を取り付けて任意の近路
逆止弁１３を介して高速噴射される回転気流等の空気噴
射流と対向にガソリンを上死点前クランク角度で６０゜
近傍又は近傍以後に噴射量制御及び噴射時期制御して噴
射撹拌混合して、全運転域で目標とする混合気場を点火
栓付近に形成し、最適時に火花点火層状給気燃焼させ
て、重負荷時の燃焼中期から後期は乱れも不足するし近
似定容高温燃焼となるため、高温高圧の熱水を噴射して
乱れを再生して燃焼を加速すると共に、ＮＯｘを生成し
ない近似定容等温燃焼を長時間持続して未燃分とＮＯｘ
を皆無に近づけ、軽量大出力低燃費とするため出力燃焼
室６を飛躍的に拡径して、縮形主燃焼室２１により高温
の燃焼ガス温度を過熱水蒸気質量に大変換して、速度形
容積形動圧エネルギーとして出力燃焼室に高速噴射し
て、高温の燃焼ガスを更に空気と高速撹拌混合燃焼して
同時に最大回転力も大増大することで、軽量大出力低燃
費低公害の２サイクル縮形燃焼室ガソリン噴射火花点火
希薄燃焼熱水噴射内燃機関とします。

【００１７】図１・図３（Ｂ）を参照して縮形主燃焼室
２１について説明すると、縮形９と縮形ピストン２２に
より上死点前後クランク角度で５５゜前後まで縮形小往
復ピストンを構成させて縮形主燃焼室２１と出力燃焼室
６を隔離して、最良の燃焼条件のまま近似定容等温燃焼
を通常の５倍から１０倍程度に長時間持続しますが、あ
らゆる気体液体燃料を理想的に燃焼させると共に熱水の
噴射量を最大にするため、シリンダカバー７ｂの内側に
熱水配管３３をコイル状に内蔵させて熱吸収を行う円筒
形の縮形主燃焼室２１を断熱材４８を設けて固着して熱
水配管３３をそれぞれに連絡すると共にその下端に撹拌
気流噴射穴２５等を構成させるため縮形９のテーパに合
わせて下端を円錐状に拡大してその内面に撹拌気流噴射
穴２５等となる溝を設けて、シリンダカバー７ａに固着
して近路逆止弁１３と連絡した空気分配穴４９及び撹拌
気流噴射穴２５等を構成させて、圧縮正噴射時は近路逆
止弁１３及び空気分配穴４９を介して撹拌気流噴射穴２
５等より撹拌気流等を全周多数噴口噴射し、爆発燃焼時
は近路逆止弁１３により逆流を阻止して縮形主燃焼室２
１を隔離して近似定容等温燃焼を長時間持続します。

【００１８】図１・図３（Ｃ）を参照して縮形主燃焼室
２１について説明すると、前記

【００１２】

【００１７】の説明と殆ど同じですが、シリンダカバー
７ｂの内側に内壁内側に熱水配管３３をコイル状に配管
して熱吸収を行う円筒形の縮形主燃焼室２１を断熱材４
８により断熱して固着すると共に、その下端に直進気流
噴射穴２３等を構成させるため縮形９のテーパに合わせ
て下端を円錐状に拡大してその内面に直進気流噴射穴２
３等となる溝を設けて、シリンダカバー７ａに固着して
近路逆止弁１３と連絡した空気分配穴４９及び直進気流
噴射穴２３等を構成させて、圧縮正噴射時は近路逆止弁
１３及び空気分配穴４９を介して直進気流噴射穴２３等
より直進気流等を全周多数噴口噴射し、爆発燃焼時は近
路逆止弁１３により逆流を阻止して、縮形主燃焼室２１
を隔離して近似定容等温燃焼を長時間持続します。

【００１９】図１・図４（Ｄ）・（Ｅ）・（Ｆ）・
（Ｇ）を参照して縮形主燃焼室２１について説明する
と、ＮＯｘや冷却損失や排気損失を同時に大低減して皆
無に近づけるには、通常の水噴射によるＮＯｘの低減法
を含めて低温の過熱水蒸気質量容積エネルギーに大変換
することが必須ですが、縮形主燃焼室２１により最良の
燃焼条件のまま近似定容等温燃焼を長時間持続して、Ｎ
Ｏｘを生成しないように完全燃焼を短期終了して熱水３
４の噴射量を最大にするために燃焼筒６１を使用した場
合を図示しており、（Ｄ）は基本形の燃焼筒６１Ｄを図
示している。燃料油粒や未燃ガスが直接水蒸気等に接触
して燃焼不良にならないように、縮形主燃焼室２１内中
央軸方向に円筒形で熱伝導の良い燃焼筒６１Ｄを具備し
て下端にテーパを設けて噴射空気入口６２として上死点
前後クランク角度で５５゜前後まで縮形主燃焼室２１を
隔離して、近路逆止弁１３を介して回転気流噴射穴２４
等より空気噴射すると共に燃料・熱水噴射器１０より燃
料を対向に噴射して、完全燃焼終了して貫通力を失った
燃焼ガスを燃料・熱水噴射器１０側より熱水を、燃焼筒
６０Ｄの外周側に噴射して回転気流噴射穴２４側等に循
環させると共に、ＮＯｘと未燃分を皆無に近づけて熱水
３４の噴射量は高温高圧噴射により最大とします。

【００２０】（Ｅ）は燃焼筒６１Ｄの内筒面に環状又は
螺旋状突起６３を設けて縮形主燃焼室２１に具備して燃
焼筒６１Ｅとして図示している。即ち燃料噴流及び空気
噴流に波動や振動等の乱れを発生させて燃焼を促進させ
ると共に、伝熱面積を増大して燃焼最高温度を低下させ
たり熱水の噴射量を最大にすることを目的としており、
従って螺旋状や環状の突起を用途に合わせた大きさにし
て設けた燃焼筒６１Ｅとして具備します。（Ｆ）は前記
燃焼筒６１Ｅの外周面にも環状又は螺旋状突起６３を設
けて縮形主燃焼室２１内中央軸方向に具備して燃焼筒６
１Ｆとして伝熱面積を増大して、熱水３４を高温の過熱
水蒸気に変換すると共に噴射量も最大を可能にします。
（Ｇ）は前記燃焼筒６１Ｄの円筒面に燃焼筒穴６４を多
数貫設して縮形主燃焼室２１内中央軸方向に具備して燃
焼筒６１Ｇとして主として燃焼を促進して完全燃焼を短
期終了させる目的の用途に使用します。

【００２１】図１・図５（Ｈ）・（Ｉ）・（Ｊ）・
（Ｋ）を参照して縮形主燃焼室２１について説明する
と、（Ｈ）は前記燃焼筒６１Ｅの円筒面に燃焼筒穴６４
を多数貫設して縮形主燃焼室２１内中央軸方向に具備し
て燃焼筒６１Ｈとして燃焼を促進して完全燃焼を短期終
了して熱水の噴射量を最大にする目的の用途に使用しま
す。（Ｉ）は前記燃焼筒６１Ｆの円筒面に燃焼筒穴６４
を多数貫設して縮形主燃焼室２１内中央軸方向に具備し
て燃焼筒６１Ｉとして主として燃焼を促進して完全燃焼
を短期終了して熱水３４の噴射量を最大にする目的の用
途に使用します。（Ｊ）は前記燃焼筒６１Ｉの燃焼筒穴
６４に換えて外向隙間６５を多数設けるため、任意の断
面がハの字形になるように蔓巻き状に構成して縮形主燃
焼室２１内中央軸方向に具備して燃焼筒６１Ｊとして、
主として燃焼を促進して完全燃焼を短期終了して熱水３
４の噴射量を最大にする目的の用途に使用します。
（Ｋ）は前記燃焼筒６１１の燃焼筒穴６４に換えて内向
き隙間６６を多数設けるため、任意の断面がソの字形に
なるように蔓巻き状に構成して縮形主燃焼室２１内中央
軸方向に具備して燃焼筒６１Ｋとして、主として燃焼を
促進して完全燃焼を短期終了して熱水３４の噴射量を最
大にする目的の用途に使用します。

【００２２】図１及び図６の１２例を参照して縮形ビス
トン２２について説明すると、縮形主燃焼室２１を上死
点前後クランク角度で５５゜前後まで隔離して縮形ピス
トン２２の隙間からの燃焼ガス噴射量を多段に減圧して
上死点付近の回転力を用途に合わせて制定すると共に、
最良の燃焼条件のまま近似定容等温燃焼を長時間持続し
て高温の燃焼ガス温度を最大限に過熱水蒸気質量に変換
するため必然的に速度形動圧エネルギーとして使用する
のが最適となり、上死点付近の回転力を捨てて最大回転
力の大増大に集中することになります。即ち、通常の燃
焼法では上死点付近で回転エネルギーの大部分を消耗し
て最大回転力の発生時期には疲労困恵するため、上死点
付近では理想的な完全燃焼終了と冷却損失の皆無や排気
損失を大低減する過熱水蒸気質量えの変換に専念して、
近似定容等温燃焼により回転エネルギーは保存しておき
最大回転力の大増大のため速度形動圧エネルギー＋通常
の静圧エネルギーとして質量の増大分を有効利用しま
す。従って縮形ピストン２２の頭部を流線形にすると共
に凹凸４１により燃焼ガスを用途に合わせて多段に減圧
噴射して上死点付近の回転力を制定します。従って縮形
ピストン（２２Ａ）は頭部を逆鍋底形４２として用途に
より高さを適宜に制定すると共に、外径に凹凸４１を多
数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して漏洩高圧ガス量を
多段に減圧噴射して上死点付近の回転力を用途に合わせ
て制定します。

【００２３】縮形ビストン（２２Ｂ）は頭部を円錐台形
４３として用途により高さを適宜に制定すると共に、外
径に凹凸４１を多数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して
漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴射して上死点付近の回転
力を用途に合わせて制定します。縮形ピストン（２２
Ｃ）は頭部を円錐形４４として用途により高さを適宜に
制定すると共に、外径に凹凸４１を多数設けて縮形主燃
焼室２１を隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴射し
て上死点付近の回転力を用途に合わせて制定します。縮
形ピストン（２２Ｄ）は頭部を逆鍋底形４２として用途
により高さを適宜に制定すると共に、外径に凹凸４１を
多数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して漏洩高圧ガス量
を多段に減圧噴射して上死点付近の回転力を用途に合わ
せて制定し、最上部の凸部に直進気流噴射溝１６を多数
凹設して縮形小往復ピストン解消時に直進気流を多数噴
口噴射して速度形動圧エネルギーにより最大回転力を大
増大します。縮形ピストン（２２Ｅ）は頭部を円錐台形
４３として用途により高さを適宜に制定すると共に、外
径に凹凸４１を多数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して
漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴射して上死点付近の回転
力を用途に合わせて制定し、最上部の凸部に直進気流噴
射溝１６を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時に直
進気流を多数噴口噴射して速度形動圧エネルギーにより
最大回転力を大増大します。

【００２４】縮形ピストン（２２Ｆ）は頭部を円錐形４
４として用途により高さを適宜に制定すると共に、外径
に凹凸４１を多数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して漏
洩高圧ガス量を多段に減圧噴射して上死点付近の回転力
を用途に合わせて制定し、最上部の凸部に直進気流噴射
溝１６を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時に直進
気流を多数噴口噴射して速度形動圧エネルギーにより最
大回転力を大増大します。縮形ピストン（２２Ｇ）は頭
部を逆鍋底形４２として用途により高さを適宜に制定す
ると共に、外径に凹凸４１を多数設けて縮形主燃焼室２
１を隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴射して上死
点付近の回転力を用途に合わせて制定し、最上部の凸部
に回転気流噴射溝１７を多数凹設して縮形小往復ピスト
ン解消時に回転気流を多数噴口噴射して速度形エネルギ
ーにより最大回転力を大増大します。縮形ピストン（２
２Ｈ）は頭部を円錐台形４３として用途により高さを適
宜に制定すると共に、外径に凹凸４１を多数設けて縮形
主燃焼室２１を隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴
射して上死点付近の回転力を用途に合わせて制定し、最
上部の凸部に回転気流噴射溝１７を多数凹設して縮形小
往復ピストン解消時に回転気流を多数噴口噴射して速度
形動圧エネルギーにより最大回転力を大増大します。縮
形ピストン（２２Ｉ）は頭部を円錐形４４として用途に
より高さを適宜に制定すると共に、外径に凹凸４１を多
数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して漏洩高圧ガス量を
多段に減圧噴射して上死点付近の回転力を用途に合わせ
て制定し、最上部の凸部に回転気流噴射溝１７を多数凹
設して縮形小往復ピストン解消時に回転気流を多数噴口
噴射して速度形動圧エネルギーにより最大回転力を大増
大します。

【００２５】縮形ピストン（２２Ｊ）は頭部を逆鍋底形
４２として用途により高さを適宜に制定すると共に、外
径に凹凸４１を多数設けて縮形主燃焼室２１を隔離して
漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴射して上死点付近の回転
力を用途に合わせて制定し、最上部の凸部に撹拌気流噴
射溝１８を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時に撹
拌気流を多数噴口噴射して速度形動圧エネルギーにより
最大回転力を大増大します。縮形ピストン（２２Ｋ）は
頭部を円錐台形４３として用途により高さを適宜に制定
すると共に、外径に凹凸４１を多数設けて縮形主燃焼室
２１を隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧噴射して上
死点付近の回転力を用途に合わせて制定し、最上部の凸
部に撹拌気流噴射溝１８を多数凹設して縮形小往復ピス
トン解消時に撹拌気流を多数噴口噴射して速度形動圧エ
ネルギーにより最大回転力を大増大します。縮形ピスト
ン（２２Ｌ）は頭部を円錐形４４として用途により高さ
を適宜に制定すると共に、外径に凹凸４１を多数設けて
縮形主燃焼室２１を隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減
圧噴射して上死点付近の回転力を用途に合わせて制定
し、最上部の凸部に撹拌気流噴射溝１８を多数凹設して
縮形小往復ピストン解消時に回転気流を多数噴口噴射し
て速度形動圧エネルギーにより最大回転力を大増大しま
す。

【００２６】図１及び図７の４例を参照して近路逆止弁
１３について説明すると、近路逆止弁１３を含めた流路
の空間は無駄容積になり易いため、小型簡単にしてシリ
ンダカバー７ａ内にバランス良く複数箇の近路逆止弁１
３を具備します。近路逆止弁（１３Ａ）は球頭円筒胴形
の逆止弁体８Ａを板状多数の案内部材５の内面に沿って
設けて中心に近路穴１２を有する円板状の弁座１１に、
弁バネ３及び組み立てネジを有する円板状の弁バネ受２
０により開閉自在に押圧付勢して近路逆止弁１３Ａを構
成して、複数箇の取付け穴４内にパッキン１９及び締付
ネジ５６により固着して近路穴１２及び空気分配穴４９
に連絡します。近路逆止弁（１３Ｂ）は円錐頭円筒胴形
の逆止弁体８Ｂを板状多数の案内部材５の内面に沿って
設けて中心に近路穴１２を有する円板状の弁座１１に、
弁バネ３及び組み立てネジを有する円板状の弁バネ受２
０により開閉自在に押圧付勢して近路逆止弁１３Ｂを構
成して、複数箇の取付穴４内にパッキン１９及び締付ネ
ジ５６により固着して近路穴１２及び空気分配穴４９に
連絡します。

【００２７】近路逆止弁（１３Ｃ）は環頭円筒胴形の逆
止弁体８Ｃを板状多数の案内部材５の内面に沿って設け
て中心に近路穴１２を有する円板状の弁座１１に、弁バ
ネ３及び組み立てネジを有する円板状の弁バネ受２０に
より開閉自在に押圧付勢して近路逆止弁１３Ｃを構成し
て、複数箇の取付穴４内にパッキン１９及び締付ネジ５
６により固着して近路穴１２及び空気分配穴４９に連絡
します。近路逆止弁（１３Ｄ）は平頭円筒胴形の逆止弁
体８Ｃを板状多数の案内部材５の内面に沿って設けて中
心に近路穴１２を有する円板状の弁座１１に、弁バネ３
及び組み立てネジを有する円板状の弁バネ受２０により
開閉自在に押圧付勢して近路逆止弁１３Ｄを構成して、
複数箇の取付穴４内にパッキン１９及び締付ネジ５６に
より固着して近路穴１２及び空気分配穴４９に連絡しま
す。又、逆止弁体８と弁座１１の接触部分５７の耐蝕耐
摩耗のため用途に合わせて逆止弁体８と弁座１１の接触
部分５７に耐熱耐摩耗材料を選択して使用します。

【００２８】縮形燃焼室内燃機関では未燃分を完璧に低
減する方法として、ＮＯｘを生成しない最良の燃焼条件
のまま近似定容等温燃焼を長時間持続可能とするため、
縮形ピストン２２の直径を出力ピストン２の直径の例え
ば５分の１等に縮形するため、上死点付近では最高燃焼
圧力の加わる断面積が２５分の１等に縮小して、最高燃
焼圧力の上昇による軸受け荷重の増大やピストン側圧の
増大を２５分の１等に低減可能として潤滑油を低減しま
すが、断熱無冷却にすると摩擦熱を潤滑油のみで冷却で
は潤滑油が気化して未燃分として排気されるため、潤滑
油に添加物を含めて水を混入する手段を設けて摩擦熱を
水蒸気の質量容積として無害の排気を得るものです。特
に機関本体が回転する燃料噴射内燃機関等の名称で国内
外に特許登録の完全回転往復機関も、特願平６−２７１
９２８より内容を必須で核心の縮形燃焼室内燃機関とし
ており、断熱無冷却とするため、潤滑油に添加物を含め
て水を用途に合わせて混入する手段を設けることが必須
となります。

【００２９】

【発明の効果】地球の温暖化や公害防止を含めて人類の
ためクランク機関の熱効率も飛躍的に上昇させることが
急務となりました。従って冷却損失や排気損失を皆無に
近づけるのが最良の手段ですが通常のクランク機関では
不可能なため根本的な改良が必要です。即ち、冷却損失
を皆無にするためにも排気損失やＮＯｘを大低減するた
めにも過熱水蒸気質量エネルギーに大変換することが必
須となるため、過熱水蒸気質量エネルギーを有効利用す
るためには速度形動圧エネルギーとして利用することも
必須となり、従って縮形主燃焼室２１による近似定容等
温燃焼長時間持続は過熱水蒸気質量エネルギーに大変換
するために大きな効果があり、冷却損失や排気損失やＮ
Ｏｘを大低減して皆無に近づけるためにもすすを含む未
燃分を皆無に近づけるためにも速度形動圧エネルギーと
して最大回転力を大増大するためにも大きな効果があり
ます。

【００３０】縮形主燃焼室２１は人口の縮形９以外は千
変万化に変形できるため円筒形として燃料・熱水噴射器
を具備して液体燃料と空気を対向に噴射して瞬時に理論
空燃比近傍にして圧縮点火燃焼させて煤の発生を皆無に
して、燃焼の中期から後期は乱れも不足するし高温燃焼
となるため熱水を噴射して乱れを再生すると、最良の燃
焼条件（燃焼温度２０００゜Ｃ以下等温・燃焼圧力最
大）のまま近似定容等温燃焼を長時間持続して過熱水蒸
気質量に大変換して、蒸気機関と内燃機関を複合するこ
とになり縮形主燃焼室２１も出力燃焼室６も冷却水不用
として冷却損失も皆無になりますが、縮形ピストン２２
の直径方向断面積を出力ピストン２の断面積の例えば２
０分の１等に縮形するため、最大燃焼圧力を飛躍的に上
昇してもクランク軸受の最大荷重の上昇を２０分の１程
度にできるため、圧縮比を上昇して熱効率を飛躍的に上
昇させるためにも、出力燃焼室を拡径して出力当りの重
量を大低減するためにも大きな効果があります。

【００３１】排気損失や冷却損失やＮＯｘを大低減して
皆無に近づけるためには、通常の水噴射によるＮＯｘの
低減を含めて排気熱量を熱水に再生して循環使用するこ
とが必須となり、高温の燃焼ガス容積が低温の加熱水蒸
気質量に変換されるためＮＯｘを低減できるし、速度形
エネルギーとして最大回転力を大増大すると共に排気タ
ービン２７を最適に運転して低騒音大出力を得る大きな
効果があり、機関全体を冷却禁止にして冷却損失を皆無
に近づける効果も大きく、排気熱量を熱水に再生して循
環使用することで排気損失を大低減できるのに加えて、
熱水を冷暖房用や給湯用としても容易に利用できる大き
な効果があります。

【００３２】縮形主燃焼室２１に燃料・熱水噴射器及び
ガス燃料噴射器又は点火栓・熱水噴射器及び点火栓及び
ガス燃料噴射器を適宜に具備して、噴射されたガス燃料
を任意の噴射空気流により高速撹拌混合して、圧縮点火
又は火花点火燃焼させて、燃焼の中期から後期は乱れも
不足するし近似定容高温燃焼となるため熱水を噴射して
乱れを再生すると高温の燃焼ガス容積を低温の過熱水蒸
気質量に大変換が可能になるため、最大燃焼圧力を抑制
する大きな効果があり、圧縮比を大幅に上昇して熱効率
を飛躍的に上昇させる効果も大きく、縮形ピストン２２
を飛躍的に縮径できるため機関全体を薄肉軽量にできる
効果が大きく、出力燃焼室は低圧になるため出力ピスト
ン６の径を飛躍的に大径にして多気筒軽量大出力にでき
る大きな効果があります。

【００３３】縮形ピストン２２の直径方向断面積を出力
ピストン２の例えば３０分の１等にして上死点付近圧縮
点火爆発時の軸受荷重やピストン側圧等の上昇を３０分
の１等にできるため、早期着火による悪影響を最小にで
きる大きな効果があり、縮形主燃焼室隔離開始時の上死
点前クランク角度で５５゜付近の早期燃料噴射による強
い噴射気流による撹拌混合が可能になると共に、着火温
度の高いガス燃料でも同様に縮形主燃焼室に直接噴射撹
拌混合して大きな圧縮比で早期火花点火又は軽油噴射圧
縮点火燃焼を効率良く可能にするため、未燃分の為実用
化不可能な高速２サイクル機関を実用化できる大きな効
果があり、近似定容等温燃焼長時間持続させて未燃分を
皆無にするためにも大きな効果があります。

【００３４】前記より共通部分を順次説明すると、例え
ば自動車用軽油燃料や舶用軽油燃料を用途に合わせて使
用する場合は、本発明の縮形燃焼室内燃機関は縮形によ
り通常は不可能な超高圧縮比早期燃料噴射燃焼を小幅な
ら可能にすると共に、近似定容等温燃焼を長時間持続し
て残留ガスと過熱水蒸気による低温緩慢燃焼によりＮＯ
ｘを大低減すると共に、最良の燃焼条件長時間持続によ
り完全燃焼を短期終了して未燃分を皆無に近づけて高温
の燃焼ガス温度を冷却禁止の過熱水蒸気質量容積エネル
ギーに大変換して、燃焼室を断熱構造にして冷却損失を
皆無に近づけることを可能にすると共に、排気温度を１
００゜Ｃに近づけて排気熱量を熱水に再生して縮形主燃
焼室に噴射して循環使用して、冷却損失や排気損失の大
低減を可能にする大きな効果があり、燃焼室や摺動部分
を断熱耐摩耗のセラミックスやセラミックスの被覆とす
ることも良く、冷却禁止の燃焼ガスと過熱水蒸気で運転
する複合機関の縮形燃焼室内燃機関を得る大きな効果が
あり、特に実用化が非常に困難な低公害高速２サイクル
大行程容積多気筒軽量大出力の縮形燃焼室内燃機関を得
る大きな効果があります。

【００３５】前記より舶用大型ディーゼル機関用重油燃
料を本発明を舶用ユニフロー掃気低速２サイクルクロス
ヘッド大形縮形燃焼室内燃機関として実施する場合も、
燃焼室を縮形主燃焼室と出力燃焼室に分割して出力燃焼
室の天井に排気弁を用途に合わせて配設して使用し、最
高燃焼圧力の加わる縮形主燃焼室は更に最高燃焼圧力を
上昇して軽量とするため、縮形ピストン外径を例えばピ
ストン行程の５分の１から６分の１程度に選択して縮形
し、出力ピストン外径は低圧の速度形容積形動圧エネル
ギーとして使用するため大径にする程軽量大出力にでき
るため、完全燃焼終了時間を考慮してピストン行程と同
じか２分の１程度に拡径するのが良く、特に舶用大型低
速２サイクルクロスベット形ディーゼル機関として使用
する場合は、ピストン頭部の振れる割合が側圧の関係で
最少のため縮形ピストンの外径隙間の設計が容易であ
り、ピストン径も最大級のため大幅縮形が可能になり最
高燃焼圧力の上昇による軸受荷重の増大幅を３０分の１
以下にすることも可能になるため、最高燃焼圧力を更に
上昇させて上死点後５５゜程度まで隔離して、円筒形で
残留ガスが多い縮形主燃焼室で燃料と空気を対向に噴射
して高速撹拌理論空燃比近傍混合燃焼によりすすの発生
を防止しながら、ＮＯｘを生成しない範囲の最良の燃焼
条件のまま熱水噴射や通常の水噴射も含めて近似定容等
温燃焼を長時間持続して、通常は瞬時に終了する最良の
燃焼条件のままの燃焼を５倍から１０倍程度に延長可能
にして、末燃分を余裕をもって皆無に近づけることによ
り高温の燃焼ガス温度を冷却禁止の過熱水蒸気質量容積
エネルギーに大変換して、拡径した出力ピストンに速度
形容積形動圧エネルギーとして高速噴射することにより
最大回転力を大増大して、格段に清浄な排気を得ると共
に飛躍的に熱効率が良く軽量大出力の、大型ユニフロー
掃気低速２サイクルクロスヘッド形縮形燃焼室内燃機関
を得る大きな効果があります。

【００３６】従って上記をトランクピストン形として実
施する場合は縮形主燃焼室により残留ガスの多い状態で
ＮＯｘを生成しない程度の最良の燃焼条件のまま近似定
容等温燃焼を長時間持続して熱水の噴射量を最大にする
構想は前記と同じですが、ピストン行程Ｓもピストン外
径Ｄも最大級のため最大級の縮形及び往復運動部分の軽
量化が可能になり粗悪燃料でも余裕をもって完全燃焼終
了して清浄な排気を得ると共に、通常の水噴射によるＮ
Ｏｘ低減法の組み込みも、本発明の燃料・熱水噴射器に
よる過熱水蒸気質量容積えの大変換も容易であり、縮形
ピストンのＳ／Ｄ及び出力ピストンＳ／Ｄの比の選択幅
を最大にできるため、用途に合わせた軽量大出力低公害
低燃費で大型中速大行程容積多気筒２サイクルトランク
ピストン圧縮点火の縮形燃焼室内燃機関を得る大きな効
果もあり、高温の燃焼ガス温度を冷却禁止の過熱水蒸気
質量容積エネルギーに変換するので最大燃焼圧力を抑制
する大きな効果があり、更に圧縮比を上昇させて熱効率
を上昇させる効果も大きく、摺動部分を含めて燃焼室を
断熱構造とすることも有効となり、断熱耐摩耗のためセ
ラミックスやセラミックスの被覆を選択すると、出力燃
焼室の熱負荷が飛躍的に低減するのに加えてピストン側
圧も大幅に低減するため、潤滑油を添加剤を含めて水で
希釈することが可能になり潤滑油の節約と排気の清浄化
に大きな効果があり、排気熱量を熱水に再生して燃料・
熱水噴射器及び縮形主燃焼室により循環使用したり、熱
水等で使用することにより排気温度を１００゜Ｃ以下も
可能にして、冷却損失を皆無にすると共に排気損失を大
低減するために大きな効果があります。

【００３７】前記より２サイクル縮形燃焼室ガソリン噴
射火花点火機関として使用する場合は圧縮比をディーゼ
ル機関並に近づけて、断熱構造の縮形主燃焼室を隔離す
る寸前の上死点前６０゜程度より燃料噴射して上死点付
近で火花点火爆発燃焼させますが、通常の燃焼室では異
常燃焼のためエンジンとして成立しません。縮形主燃焼
室は入口の縮形部分以外は千変万化が可能で球形も可能
ですが、円筒形にすると空気の噴射口と燃料や熱水の噴
射口を対向に適当距離に設けて、燃料噴射量制御とその
時期制御することにより全運転域で目標とする混合気場
を回転気流噴射穴等よりの噴射空気により理想的に撹拌
混合して点火栓近傍に形成可能にして、上死点付近で火
花点火爆発燃焼させる場合の早期点火のクランク角度
を、縮形比Ｓ／Ｄを大きくする程前進可能として乱れも
強く最良の燃焼条件の間に近似定容等温長時間燃焼を可
能にして短期完全燃焼終了未燃分皆無等にすると共に、
摩擦荷重の大増大等悪影響が大きく回転力になり難い上
死点付近でのエネルギー消耗は最少にして保存してお
き、燃焼中期から後期は近似定容高温燃焼となり乱れも
不足するし、最大回転力を大増大する絶好期が近づくた
め乱れを再生して燃焼を促進しながら、ＮＯｘや冷却損
失や排気損失を大低減して最大回転力は大増大するた
め、過熱水蒸気を含む熱水を噴射して高温燃焼ガス容積
を過熱水蒸気質量容積エネルギーに大変換して、縮形主
燃焼室内及び残留ガスとなる燃焼ガスを含めて均一に冷
却すると共に噴射したガソリン噴霧の気化潜熱吸収によ
り更に冷却して異常燃焼を皆無にすることにより、２サ
イクル縮形燃焼室ガソリン噴射火花点火大行程容積多気
筒機関の圧縮比をディーゼル機関並に近づける大きな効
果があり、ＮＯｘや冷却損失や排気損失を大低減して熱
効率を上昇させる大きな効果もあります。

【００３８】前記より２サイクル縮形主燃焼室ガソリン
噴射圧縮点火機関として実施する場合は始動時用として
グロープラグ等が必要ですが縮形主燃焼室には残留ガス
を保有しているため、自己発火しにくいガソリン燃料の
自己発火が可能になり最高燃焼圧力の上昇による摩擦損
失の増大を縮形により例えば１０分の１から３０分の１
に選択して低減できるため、圧縮比の飛躍的増大が可能
になり熱効率を上昇させる大きな効果があり、残留ガス
が多く燃料と空気を対向に噴射するため燃焼速度を緩慢
にして高速撹拌理論空燃比近傍混合が容易となり、ＮＯ
ｘを低減できる効果も大きく、例えば回転気流噴射穴よ
り回転気流を噴射すると遠心力と求心力を発生させて、
完全燃焼終了高温ガスと未燃の低温ガスの高速分離撹拌
燃焼が可能になり、燃焼の中期から後期は乱れも不足す
るし近似定容燃焼のため次第に高温燃焼となるため、乱
れを再生してＮＯｘを低減して速度形容積形動圧エネル
ギーを大増大して最大回転力を大増大するため、軸受最
大荷重や重量の大増大する上死点付近でのエネルギー利
用消耗を最少にして保存有効利用するため、過熱水蒸気
を含む高温の熱水を噴射して高温の燃焼ガス温度を過熱
水蒸気質量エネルギーに大変換して、縮形主燃焼室及び
燃焼ガスを内部より均一に冷却制御して目的を達成して
公害を大低減すると共に、冷却損矢や排気損失も大低減
して高熱効率軽量大出力ガソリン噴射高速２サイクル大
行程容積多気筒圧縮点火機関を得る大きな効果がありま
す。

【００３９】前記より２サイクル縮形燃焼室メタノール
噴射火花点火（グロー熱面点火を含む）機関や２サイク
ル縮形燃焼室メタノール・ガソリン混合噴射火花点火機
関とする場合も、前記のガソリン機関等と同様に円筒形
断熱構造として燃料と空気を対向に噴射しますが、メタ
ノール燃料は気化潜熱や噴射量が大きく気化が困難です
が貫通力が強力になるため対向噴射は最適の気化対策と
なり又、縮形主燃焼室は残留ガスが多いため着火が容易
になるしその温度も熱水噴射を制御するので適温に冷却
制御撹拌近似定容等温燃焼長時間持続が可能なのに加え
て、最高燃焼圧力の上昇による摩擦損失の増大を縮形主
燃焼室により大幅に低減可能なため、圧縮比の大増大に
より熱効率を飛躍的に上昇させる効果があり、ＮＯｘを
生成しない範囲の最良の燃焼条件のまま近似定容等温燃
焼を上死点後クランク角度で５５゜前後まで長時間持続
して、出力燃焼室に高速噴射急膨張燃焼させるため、２
サイクル機関としても未燃メタノールやホルムアルデヒ
ドやＨＣ等の未燃分を排気する可能性が冷態始動時を含
めて非常に少なく、２サイクルの軽量大出力に縮形燃焼
室の軽量大出力最大回転力大増大を加えた低公害高熱効
率の最良の燃焼法となるため、メタノールを上死点前ク
ランク角度で６０゜前後又は以後の適時に縮形主燃焼室
に噴射撹拌混合して火花点火燃焼させる場合も、燃料噴
射量制御と燃料噴射時期を制御して回転気流噴射穴等よ
りの強力な対向噴射気流を利用して、全運転域で目標と
する混合気場を点火栓近傍に形成しますが、円筒形縮形
主燃焼室は燃料と空気を対向に噴射して全運転域で目標
とする混合気場を形成させるための最良の燃焼室形状に
できるし、点火栓の取付位置や取付数を適宜に選択でき
るため理想的な層状給気希薄燃焼法ともなり、軽量大出
力低公害低燃費高圧縮比の２サイクル縮形燃焼室メタノ
ール噴射火花点火機関や２サイクル縮形燃焼室メタノー
ルガソリン混合噴射火花点火機関を得る大きな効果があ
ります。

【００４０】前記より２サイクル縮形燃焼室メタノール
噴射圧縮点火（グロー熱面制御）機関として実施する場
合も、同様に円筒形断熱構造の縮形主燃焼室でメタノー
ル燃料と空気を対向に高速噴射しますので最良の気化対
策になりますが、始動時等の空気温度が特に低い場合は
気化が困難なため、始動時は吸入空気の過熱やグロー熱
面点火等を選択可能としますが、縮形燃焼室内燃機関で
は最高燃焼圧力の上昇による軸受最大荷重の増大による
機関重量の大増大や、ピストン測圧等の増大による摩擦
損失大増大等の悪影響を大型では３０分の１以下にする
ことも可能ですので、圧縮比を上昇した場合の損失が非
常に少なく圧縮比を３０対１以上にすることも可能にな
り、従って熱効率を上昇させる為と圧縮点火を容易にす
るため圧縮比を上昇すると共に、２サイクル機関の残留
ガスと縮形主燃焼室の残留ガスにより圧縮点火を容易に
することによりグロー熱面の使用を最少にして、グロー
プラグを長寿命にすると共に熱効率を上昇させる大きな
効果があり、排気熱量を熱水に再生して縮形主燃焼室に
噴射して循環使用することにより、ＮＯｘを生成しない
範囲の最良の燃焼条件のまま近似定容等温燃焼を長時間
持続して、未燃分を皆無に近づけると共に、高温の燃焼
ガス温度を低温の過熱水蒸気質量に大変換して、高温の
燃焼ガスと共に、出力燃焼室に速度形容積形動圧エネル
ギーとして高速噴射して、最大回転力を大増大すると共
に高速撹拌燃焼により更に未燃分を皆無に近づける縮形
燃焼室近似定容等温燃焼長時間持続急膨張燃焼法によ
り、飛躍的に清浄な排気ガスを得ることにより低公害低
燃費軽量大出力の２サイクル縮形燃焼室メタノール噴射
圧縮点火機関を得る大きな効果があります。

【００４１】前記より２サイクル縮形燃焼室天然ガス噴
射火花点火機関や２サイクル縮形燃焼室天然ガス軽油噴
射圧縮点火機関として実施する場合も、同様に未燃分の
残ることが明白な通常の燃焼室に近い出力燃焼室えの天
然ガス等燃料の供給を避けるため、縮形主燃焼室を隔離
する寸前から以後（上死点前６０゜近傍及び以後）に縮
形主燃焼室に天然ガスを噴射（噴射料噴射時期制御を含
む）しますが、天然ガスは貫通力が小さいため対向噴射
を避けて回転気流噴射穴等の回転気流や撹拌気流等の高
速乱流に乗せて撹拌混合するため、縮形主燃焼室の円筒
面の適所に必要数の天然ガス噴射器６７を具備して天然
ガスを噴射撹拌混合して、上死点近傍で通常の如く火花
点火したり軽油噴射圧縮点火しますが、縮形主燃焼室隔
離燃焼法では摩擦損失の大増大や重量の大増大を伴う最
高燃焼圧力上昇の悪影響を大縮形比にすれば３０分の１
等に大低減が可能なため、圧縮比の増大により熱効率を
大幅上昇させるために効果が大きく、回転気流や撹拌気
流等を利用した２サイクル縮形燃焼室天然ガス噴射層状
給気火花点火希薄燃焼法としても、最良の燃焼室形状が
可能なため全運転域で目標とする混合気場を、天然ガス
噴射量制御と天然ガス噴射時期制御により点火栓付近に
形成できる大きな効果があり、火花点火に換えて軽油噴
射圧縮点火にすると軽油油粒多点点火急速波動燃焼も可
能になり、縮形燃焼室では通常有害なノックも最良の燃
焼法となり、未燃分を皆無に近づけるために大きな効果
があります。燃焼も中期から後期は乱れも不足するし近
似定容燃焼も高温燃焼となるため、高温の熱水を噴射し
て乱れを再生して未燃分を燃焼させて皆無に近づけて、
高温の燃焼ガス温度を過熱水蒸気質量に大変換すると共
にＮＯｘの生成を抑制して、出力燃焼室に速度形容積形
動圧燃焼ガスエネルギーとして高速噴射して、最大回転
力を大増大すると共に高速撹拌急膨張燃焼により更に未
燃分を皆無に近づけて飛躍的に清浄な排気ガスとしま
す。

【００４２】前記より２サイクル縮形燃焼室水素噴射火
花点火機関として実施する場合も同様に縮形燃焼室近似
定容等温長時間持続燃焼法ですので、共通点ばかりです
が燃料特性に大差があるため構成を少し変えて対応しま
すので水素は天然ガスと同じ構成になり、天然ガスを噴
射するガス燃料噴射器が水素を噴射するガス燃料噴射器
となります。水素を燃料とする場合の問題点はバックフ
ァイヤと過早点火ですが、縮形主燃焼室に水素燃料を直
接噴射燃焼させるためバックファイヤの可能性は無く、
過早点火についても高温の燃焼ガス温度を熱水噴射によ
り過熱水蒸気質量に変換する過程で、縮形主燃焼室内や
多量の残留ガスとなる燃焼ガス温度が冷却制御されるた
め、過早点火する可能性も非常に少なく過早点火した場
合もその悪影響を前記の如く大低減できるし、ＮＯｘの
低減も前記ですが通常の燃焼室ではＮＯｘを生成しない
低温緩慢燃焼にすると、最良の燃焼条件のままの燃焼が
瞬時に終了して乱れも不足して未燃分を多量に生成する
ためＮＯｘを生成しない温度での燃焼は不可能ですが、
縮形燃焼室燃焼法ではＮＯｘを生成しない最良の燃焼条
件のまま、熱水の噴射を含めた近似定容等温燃焼を長時
間持続して未燃分を皆無に近づける効果があり、更に燃
焼ガスを出力燃焼室に高速噴射撹拌急膨張燃焼させて未
燃分を更に皆無に近づける効果も大きく、エネルギー利
用も回転力になり難い上死点付近での使用消耗を最少に
して保存し、機関全体の大幅軽量化と摩擦損失の大低減
による高圧縮比高熱効率を達成すると共に、回転力にな
り易い最良のクランク角度で速度形容積形動圧エネルギ
ーとして、最大回転力を大増大することにより飛躍的に
低公害低燃費で軽量大出力の２サイクル縮形燃焼室水素
噴射火花点火機関を得る大きな効果があります。

【００４３】請求項の順に説明すると電力と熱を同時に
供給するディーゼル機関やガス機関に於いて、排気熱量
を冷暖房用や給湯用等に使用する場合、それぞれ用途に
よって水質や水温に制約があって最適の経済的な水質や
水温が選択されます。同様に排気熱量を熱水に再生して
縮形主燃焼室に噴射し、高温の燃焼ガス温度を過熱水蒸
気質量に大変換して循環使用することで冷却損失や排気
損失を皆無に近づける場合も、熱水配管３３及び補給熱
水配管５８を独立して具備したことにより、各装置を付
加して最適の経済的水質や水温を得る大きな効果があり
ます。

【００４４】液体燃料を使用する場合の縮形燃焼室圧縮
点火熱水噴射内燃機関では、近路逆止弁を介して高速噴
射される空気流と対向に液体燃料及び熱水を噴射するた
め、燃料・熱水噴射器１０を回転気流噴射穴等の対向位
置に具備しますが、液体燃料のうち軽油や重油等圧縮点
火燃焼させる部分は通常のディーゼル機関用燃料噴射ノ
ズルと同構成にできる効果があり、それを拡径した外径
軸方向に熱水噴射口３８を、多条溝穴状又は多条ネジ溝
穴状又は２条ネジ溝穴状又は１条ネジ溝穴状に設けるた
め。千変万化の縮形主燃焼室に熱水を最適に噴射できる
効果があり、主として熱水に遠心力を加えるため比重の
重い外周の湿り蒸気で輻射熱を吸収し、内周の過熱蒸気
で乱れを再生して燃焼を加速させるため、熱水の噴射量
を大増大しても未燃分を生成する可能性が非常に少な
く、排気温度を大幅低下させて排気熱量を大量に循環使
用して、冷却損失及び排気損失を大低減するために大き
な効果があり、清浄な排気ガスを得るためにも大きな効
果があります。

【００４５】ガス燃料を使用する場合の縮形燃焼室圧縮
点火熱水噴射ガス機関では、近路逆止弁１３を介して高
速噴射される空気流によりガス燃料を上死点前６０゜近
傍で噴射撹拌混合して、対向に軽油燃料及び熱水を噴射
するため燃料・熱水噴射器を回転気流噴射穴２４等の対
向位置に具備して、軽油噴射圧縮点火燃焼熱水噴射近似
定容等温燃焼長時間持続して未燃分を皆無に近づけます
が、縮形燃焼室は千変万化のためガス燃料噴射器６７を
最適位置に必要数取付け可能なため、最適の２サイクル
軽量大出力大行程容積多気筒の縮形燃焼室圧縮点火熱水
噴射ガス機関を得る大きな効果があります。

【００４６】ガス燃料を使用する場合の縮形燃焼室火花
点火熱水噴射ガス機関では、近路逆止弁を介して高速噴
射される空気流によりガス燃料を上死点前６０゜近傍又
は近傍以後に噴射撹拌混合して、燃料噴射量及び燃料噴
射時期を制御して火花点火層状給気燃焼させて未燃分の
残り易い部分での燃焼を避けると共に、重負荷時の燃焼
中期から後期は乱れも不足するし近似定容高温燃焼とな
るため、点火栓・熱水噴射器６８を対向に具備して火花
点火燃焼熱水噴射制御して、乱れを再生して燃焼を加速
して未燃分を皆無に近づけると共に、近似定容等温燃焼
長時間持続してＮＯｘを皆無に近づけるため、清浄な排
気ガスを得ると共に理想的な２サイクル断熱無冷却大行
程容積多気筒の層状給気火花点火希薄燃焼ガス機関を得
る大きな効果がある。

【００４７】ガソリンを使用する場合の縮形燃焼室火花
点火熱水噴射ガソリン機関では、近路逆止弁を介して高
速噴射される空気流と対向に燃料・熱水噴射器１０より
ガソリンを上死点前６０゜近傍又は近傍以後に噴射撹拌
混合して、燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御して火
花点火層状給気希薄燃焼させるため、全運転域で目標と
する混合気場を点火栓付近に形成できる大きな効果があ
り、重負荷時の燃焼中期から後期は乱れも不足するし近
似定容高温燃焼となるため、燃料・熱水噴射器より熱水
を噴射制御して、乱れを再生して燃焼を加速して未燃分
を皆無に近づけると共に、ＮＯｘを生成しない近似定容
等温燃焼を長時間持続してＮＯｘも皆無に近づけるた
め、清浄な排気ガスを得ると共に熱水噴射により排気熱
量を循環使用するため、冷却損失と排気損失を同時に大
低減する大きな効果があり、速度形容積形動圧エネルギ
ーとして最大回転力を大増大できるため、軽量大出力２
サイクル断熱無冷却大行程容積多気筒の層状給気火花点
火希薄燃焼ガソリン機関を得る大きな効果がある。

【００４８】縮形主燃焼室２１はあらゆる液体気体燃料
のそれぞれの特性に合わせて千変万化に変形できる大き
な効果があり、従って円筒形縮形主燃焼室としても容易
に１２例を構成できる効果があり、又小径のシリンダカ
バー７ｂの交換により容易に燃焼試験を実施できるた
め、最適の縮形主燃焼室を設計できる大きな効果があり
ます。

【００４９】縮形主燃焼室で高温の燃焼ガス温度を過熱
水蒸気質量に大変換して速度形容積形動圧エネルギーと
して使用する場合は、先ず縮形主燃焼室を隔離して近似
定容等温燃焼を長時間持続しますが、縮形ピストン２２
の外径部に凹凸４１を多数設けたため多段に減圧して長
時間隔離できる大きな効果があり、その最上部の凸部に
直進気流噴射溝１６又は回転気流噴射溝１７又は撹拌気
流噴射溝１８等を設けて高温の燃焼ガスを出力燃焼室に
先行高速噴射することにより、最良に撹拌混合して未燃
分を更に皆無に近づける効果があり、先行噴射による騒
音の低減効果も大きく安定した掃気流を得るためにも大
きな効果があり、更にその頭頂部を逆鍋底形４２又は円
錐台形４３又は円錐形４４を含めて流線型にすることに
より、過熱水蒸気質量を含めた速度形容積形動圧エネル
ギーを最適に最大回転力の大増大に利用できる大きな効
果もあります。

【００５０】シリンダカバー７ａに任意の近路逆止弁１
３を具備することにより縮形主燃焼室を隔離して近似定
容等温燃焼を長時間持続することが可能になり、高温の
燃焼ガス温度を過熱水蒸気質量に大変換するために大き
な効果があり、更に取付容易で高性能の近路逆止弁１３
Ａ・１３Ｂ・１３Ｃ・１３Ｄを提供することにより流路
抵抗が少なく高速開閉が可能な近路逆止弁を得る大きな
効果がある。

【００５１】潤滑油を添加物を含めて用途に合わせて水
により希釈する手段を設けて潤滑冷却液として使用する
と、摩擦熱を水の大きな気化潜熱と低い沸騰点を利用し
て効果的に冷却できるし、潤滑油の気化を阻止して清浄
な排気を得る効果があり、水蒸気の質量容積の増大によ
り速度型容積型動圧エネルギーを増大できる効果があり
ます。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成を示す一部断面
図である。

【図２】本発明の燃料・熱水噴射器の４例を示す一部断
面図である。

【図３】本発明の縮形主燃焼室の４例を示す一部断面図
である。

【図４】本発明の縮形主燃焼室の４例を示す一部断面図
である。

【図５】本発明の縮形主燃焼室の４例を示す一部断面図
である。

【図６】本発明の縮形ピストンの１２例を示す説明図で
ある。

【図７】本発明の近路逆止弁の４例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１：シリンダー２：出力ピストン３：弁バネ
４：取付穴５：案内部材６：出力燃焼室７：シリンダカバ
ー８：逆止弁体９：縮形１０：燃料・熱
水噴射器１１：弁座１２：近路穴１３：近路逆止弁１４：ノズルニードル１５：
燃料通路１６：直進気流噴射溝１７：回転気流
噴射溝１８：撹拌気流噴射溝１９：パッキン
２０：弁バネ受２１：縮形主燃焼室２２：縮
形ピストン２３：直進気流噴射穴２４：回転気
流噴射穴２５：撹拌気流噴射穴２６：垂直排
気管２７：排気タービン２８：集合排気管
２９：近似コイル状配管３０：熱水槽３１：熱
水ポンプ３２：熱水噴射ポンプ３３：熱水配管３４：熱水３５：発電兼電動機
３６：液体燃料３７：空気３８：熱水噴射口３９：外套４
０：空気圧縮機４１：凹凸４２：逆鍋底形４
３：円錐台形４４：円錐形４５：多条溝４６：多条ネジ溝４７：２条ネジ溝４８：断熱
材４９：空気分配穴５０：燃料噴口５１：
燃料噴射ポンプ５２：燃料噴射ノズル５３：熱水通路５４：熱水噴射弁５５：１条ネ
ジ溝５６：締付ネジ５７接触部分５８：補給熱水配管５９：補給熱
水槽６０：補給水ポンプ６１：燃焼筒６２：噴
射空気入口６３：螺旋状突起６４：燃焼筒穴
６５：外向隙間６６：内向隙間６７：ガス燃
料噴射器６８：点火栓・熱水噴射器６９：点火栓７０：
ガス燃料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 25/022 Ｆ０２Ｍ 25/02 Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縮形ピストン（２２）を突出した出力ピス
トン（２）が上死点に近づく寸前（クランク角度で５５
゜前後）に縮形主燃焼室（２１）の入り口の縮形（９）
と縮形小往復ピストンを急構成して上死点迄の間に、例
えば出力燃焼室（６）内の２０分の１９断面積の空気の
ほぼ全部を圧縮比の差により２０分の１断面積の縮形
（９）を入り口とする縮形主燃焼室（２１）内に近路逆
止弁（１３）側より高速噴射して、爆発燃焼時は逆流を
阻止して近似定容燃焼長時間持続を目的とする縮形燃焼
室内燃機関に於いて、高温の燃焼ガス温度を熱水噴射に
より低温の過熱水蒸気質量容積に大変換してＮＯｘを低
減すると共に燃焼室を断熱して冷却不用として更に排気
熱量を熱水（３４）に再生して循環使用するため、燃料
・熱水噴射器（１０）を縮形ピストン（２２）と対向に
具備して、その熱水配管（３３）を任意の形状の集合排
気管（２８）内に主として近似コイル状（２９）に具備
して熱水（３４）を生成し、熱水槽（３０）及び熱水ポ
ンプ（３１）及び熱水噴射ポンプ（３２）及び熱水噴射
弁（５４）等を設けて排気熱量を熱水に再生して循環使
用することを特徴とする縮形燃焼室内燃機関。
【請求項２】前記排気熱量を熱水（３４）に再生して循
環使用するための補給熱水を、任意の形状の集合排気管
（２８）内又は垂直排気管（２６）内に補給熱水配管
（５８）を近似コイル状に近似コイル配管（２９）とし
て設けて、熱水槽（３０）側及び補給水ポンプ（６０）
及び補給熱水槽（５９）側に連絡して補給水が近似コイ
ル配管（２９）内を循環容易にして補給熱水を得るよう
にしたことを特徴とする請求項１に記載の縮形燃焼室内
燃機関。
【請求項３】燃料・熱水噴射器（１０）の燃料噴射ノズ
ル（５２）を通常の自動開閉ホール型又はピン型ノズル
等として、その外径側軸方向に熱水噴射口（３８）を多
条溝（４５）と円筒形の外套（３９）により構成して、
熱水槽（３０）に連絡して縮形主燃焼室に燃料を噴射す
ると共に熱水（３４）を外径側より直線的に多噴口高速
噴射することを特徴とする縮形燃焼室内燃機関用の燃料
・熱水噴射器。
【請求項４】燃料・熱水噴射器（１０）の燃料噴射ノズ
ル（５２）を通常の自動開閉ホール型又はピン型ノズル
等として、その外径側に熱水噴射口（３８）を多条ネジ
溝（４６）と円筒形の外套（３９）により構成して、熱
水槽（３０）に連絡して縮形主燃焼室に燃料を噴射する
と共に熱水（３４）を外径側より回転を加えて多数噴口
噴射することを特徴とする縮形燃焼室内燃機関用の燃料
・熱水噴射器。
【請求項５】燃料・熱水噴射器（１０）の燃料噴射ノズ
ル（５２）を通常の自動開閉ホール型又はピン型ノズル
等として、その外径側に熱水噴射口（３８）を２条ネジ
溝（４７）と円筒形の外套（３９）により構成して、熱
水槽（３０）に連絡して縮形主燃焼室に燃料を噴射する
と共に熱水（３４）を外形側より強い回転を加えて２噴
口噴射することを特徴とする縮形燃焼室内燃機関用の燃
料・熱水噴射器。
【請求項６】燃料・熱水噴射器（１０）の燃料噴射ノズ
ル（５２）を通常の自動開閉ホール型又はピン型ノズル
等として、その外径側に熱水噴射口（３８）を１条ネジ
溝（５５）と円筒形の外套（３９）により構成して、熱
水槽（３０）に連絡して縮形主燃焼室に燃料を噴射する
と共に熱水（３４）を外径側より高速回転単噴口全周噴
射することを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の燃料・熱
水噴射器。
【請求項７】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環使
用を最大にする等のため、縮形（９）に耐熱低摩擦材料
を使用して熱水配管（３３）をコイル状に内蔵させて熱
吸収させると共に、片方の配管を熱水噴射弁（５４）等
を介して燃料・熱水噴射器（１０）に連絡し、他方は熱
水噴射ポンプ（３２）を介して熱水槽（３０）側に連絡
して、複数の近路逆止弁（１３）を具備したシリンダー
カバー（７ａ）に断熱材（４８）を介して固着し、その
上方外側を各種気流噴射穴の片面とするため円錐状に傾
斜させて、内部に縮形ピストン（２２）を摺動自在に嵌
入可能としたことを特徴とする請求項１に記載の縮形燃
焼室内燃機関。
【請求項８】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環使
用を最大にするため、シリンダーカバー（７ｂ）の内側
に断熱被覆を含めて熱伝導を小さくした円筒形の縮形主
燃焼室（２１）を断熱材（４８）を介して固着すると共
に、その下端に回転気流噴射穴（２４）等を構成させる
ため縮形（９）のテーパに合わせて円錐状に拡大してそ
の内面に回転気流噴射穴（２４）等となる溝を設けて、
シリンダカバー（７ａ）に固着したことにより近路逆止
弁（１３）と連絡して空気分配穴（４９）及び回転気流
噴射穴（２４）等を構成して回転気流等を全周多数噴口
噴射可能としたことを特徴とする請求項１に記載の縮形
燃焼室内燃機関。
【請求項９】前記縮形主燃焼室（２１）にガス燃料（７
０）と軽油燃料を噴射して縮形燃焼室ガス噴射軽油噴射
圧縮点火熱水噴射内燃機関とするため、縮形主燃焼室
（２１）の円筒面より内部に向かって必要数のガス燃料
噴射器（６７）を突設したことを特徴とする請求項７及
び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項１０】前記縮形主燃焼室（２１）にガス燃料
（７０）を噴射して火花点火燃焼させる縮形燃焼室層状
給気火花点火希薄燃焼熱水噴射ガス機関とするため、縮
形主燃焼室（２１）の円筒面より内部に向かって必要数
のガス燃料噴射器（６７）を突設すると共に点火栓（６
９）も必要に応じて同様に突設し、前記燃料・熱水噴射
器（１０）に換えて点火栓・熱水噴射器（６８）を具備
したことを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の縮
形燃焼室内燃機関。
【請求項１１】前記縮形主燃焼室（２１）にガソリンを
噴射して火花点火燃焼させる縮形燃焼室層状給気火花点
火希薄燃焼熱水噴射ガソリン機関とするため縮形燃焼室
（２１）の円筒面より内部に向かって必要数の点火栓
（６９）を突設したことを特徴とする請求項７及び請求
項８に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項１２】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ａ）の
内側に熱水配管（３３）をコイル状に内蔵して熱吸収を
行う円筒形の縮形主燃焼室（２１）を断熱材（４８）を
介して固着すると共に、その下端に撹拌気流噴射穴（２
５）等を構成させるため縮形（９）のテーパに合わせて
円錐状に拡大してその内面に撹拌気流噴射穴（２５）等
となる溝を設けて、シリンダカバー（７ａ）に固着した
ことにより近路逆止弁（１３）と連絡して空気分配穴
（４９）及び撹拌気流噴射穴（２５）等を構成して、撹
拌気流等を全周多数噴口噴射可能としたことを特徴とす
る請求項７に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項１３】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側に内壁内側に熱水配管（３３）をコイル状に配管し
て熱吸収を行う円筒形の縮形主燃焼室（２１）を断熱材
（４８）を介して固着すると共に、その下端に直進気流
噴射穴（２３）等を構成させるため縮形（９）のテーパ
に合わせて円錐状に拡大してその内面に直進気流噴射穴
（２３）等となる溝を設けて、シリンダカバー（７ａ）
に固着したことにより近路逆止弁（１３）と連絡して空
気分配穴（４９）及び直進気流噴射穴（２３）等を構成
して、直進気流等を全周多数噴口噴射可能としたことを
特徴とする請求項７に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項１４】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に円筒形で熱
伝導の良い燃焼筒（６１Ｄ）を具備して下端にテーパを
設けて噴射空気入口（６２）として回転気流噴射穴（２
４）等よりの噴射空気等を中央から外周え・外周から中
央え循環容易としたことを特徴とする請求項７及び請求
項８に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項１５】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に内筒面に環
状又は螺旋状突起（６３）を設けた燃焼筒（６１Ｅ）を
具備して下端にテーパを設けて噴射空気入口（６２）と
して直進気流噴射穴（２３）等よりの噴射空気等を中央
から外周え・外周から中央え循環容易としたことを特徴
とする請求項７及び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機
関。
【請求項１６】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に内筒面と外
周面に環状又は螺旋状突起（６３）を設けた燃焼筒（６
１Ｆ）を具備してその下端にテーパを設けて噴射空気入
口（６２）として撹拌気流噴射穴（２５）等よりの噴射
空気等を中央から外周え・外周から中央え循環容易とし
たことを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の縮形
燃焼室内燃機関。
【請求項１７】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に円筒面に燃
焼筒穴（６４）を多数貫設した燃焼筒（６１Ｇ）を具備
してその下端にテーパを設けて噴射空気入口（６２）と
して回転気流噴射穴（２４）等よりの噴射空気等を中央
から外周え・外周から中央え循環容易としたことを特徴
とする請求項７及び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機
関。
【請求項１８】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に円筒内面に
環状又は螺旋状突起（６３）を設けてその間に燃焼筒穴
（６４）を多数貫設した燃焼筒（６１Ｈ）を具備してそ
の下端にテーパを設けて噴射空気入口（６２）として直
進気流噴射穴（２３）等よりの噴射空気等を中央から外
周え・外周から中央え循環容易としたことを特徴とする
請求項７及び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項１９】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に円筒内面と
円筒外面に環状又は螺旋状突起（６３）を設けてその間
に燃焼筒穴（６４）を貫設した燃焼筒（６１Ｉ）を具備
してその下端にテーパを設けて噴射空気入口（６２）と
して撹拌気流噴射穴（２５）等よりの噴射空気等を中央
から外周え・外周から中央え循環容易としたことを特徴
とする請求項７及び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機
関。
【請求項２０】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に、前記燃焼
筒（６１Ｉ）の燃焼筒穴（６４）に換えて外向隙間（６
５）を多数設けるため任意の断面がハの字形になるよう
に蔓巻き状に構成して燃焼筒（６１Ｊ）としてその下端
にテーパを設けて噴射空気入口（６２）として回転気流
噴射穴（２４）等よりの噴射空気等を中央から外周え・
外周から中央え循環容易としたことを特徴とする請求項
７及び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機関。
【請求項２１】熱水の噴射量を増大して排気熱量の循環
使用を最大にする等のため、シリンダカバー（７ｂ）の
内側の縮形主燃焼室（２１）内中央軸方向に、前記燃焼
筒（６１Ｉ）の燃焼筒穴（６４）に換えて内向隙間（６
６）を多数設けるため任意の断面がソの字形になるよう
に蔓巻き状に構成して燃焼筒（６１Ｋ）としてその下端
にテーパを設けて噴射空気入口（６２）として直進気流
噴射穴（２３）等よりの噴射空気や燃焼ガス等を中央か
ら外周え・外周から中央え循環容易としたことを特徴と
する請求項７及び請求項８に記載の縮形燃焼室内燃機
関。
【請求項２２】縮形ピストン（２２）の頭部を逆鍋底形
（４２）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として縮形ピストン（２２Ａ）と
したことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピスト
ン。
【請求項２３】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐台形
（４３）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として縮形ピストン（２２Ｂ）と
したことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピスト
ン。
【請求項２４】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐形
（４４）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として縮形ピストン（２２Ｃ）と
したことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピスト
ン。
【請求項２５】縮形ピストン（２２）の頭部を逆鍋底形
（４２）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に直進気流噴
射溝（１６）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に直進気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｄ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項２６】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐台形
（４３）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に直進気流噴
射溝（１６）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に直進気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｅ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項２７】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐形
（４４）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に直進気流噴
射溝（１６）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に直進気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｆ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項２８】縮形ピストン（２２）の頭部を逆鍋底形
（４２）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に回転気流噴
射溝（１７）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に回転気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｇ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項２９】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐台形
（４３）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に回転気流噴
射溝（１７）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に回転気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｈ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項３０】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐形
（４４）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に回転気流噴
射溝（１７）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に回転気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｉ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項３１】縮形ピストン（２２）の頭部を逆鍋底形
（４２）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に撹拌気流噴
射溝（１８）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に撹拌気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｊ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項３２】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐台形
（４３）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に撹拌気流噴
射溝（１８）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に撹拌気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｋ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項３３】縮形ピストン（２２）の頭部を円錐形
（４４）に突出させて外径部に凹凸（４１）を多数設け
て縮形主燃焼室（２１）を上死点前後クランク角度で５
５゜前後まで隔離して漏洩高圧ガス量を多段に減圧して
用途に合わせた噴射量として最上部の凸部に撹拌気流噴
射溝（１８）を多数凹設して縮形小往復ピストン解消時
に撹拌気流を多数噴口噴射する縮形ピストン（２２Ｌ）
としたことを特徴とする縮形燃焼室内燃機関の縮形ピス
トン。
【請求項３４】前記近路逆止弁（１３）を球頭円筒胴形
の逆止弁体（８Ａ）を板状多数の案内部材（５）の内面
に沿って設けて中心に近路穴（１２）を有する円板状の
弁座（１１）に、弁バネ（３）及び組み立てネジ穴を有
する円板状の弁バネ受け（２０）により開閉自在に押圧
付勢して近路逆止弁（１３Ａ）を構成して、複数箇の取
付け穴（４）内にパッキン（１９）及び締付ネジ（５
６）により固着して近路穴（１２）及び空気分配穴（４
９）に連絡したことを特徴とする請求項１に記載の縮形
燃焼室内燃機関。
【請求項３５】前記近路逆止弁（１３）を円錐頭円筒胴
形の逆止弁体（８Ｂ）を板状多数の案内部材（５）の内
面に沿って設けて中心に近路穴（１２）を有する円板状
の弁座（１１）に、弁バネ（３）及び組み立てネジ穴を
有する円板状の弁バネ受（２０）により開閉自在に押圧
付勢して近路逆止弁（１３Ｂ）を構成して、複数箇の取
付穴（４）内にバッキン（１９）及び締付ネジ（５６）
により固着して近路穴（１２）及び空気分配穴（４９）
に連絡したことを特徴とする請求項１に記載の縮形燃焼
室内燃機関。
【請求項３６】前記近路逆止弁（１３）を環頭円筒胴形
の逆止弁体（８Ｃ）を板状多数の案内部材（５）の内面
に沿って設けて中心に近路穴（１２）を有する円板状の
弁座（１１）に、弁バネ（３）及び組み立てネジ穴を有
する円板状の弁バネ受（２０）により開閉自在に押圧付
勢して近路逆止弁（１３Ｃ）を構成して、複数箇の取付
穴（４）内にパッキン（１９）及び締付ネジ（５６）に
より固着して近路穴（１２）及び空気分配穴（４９）に
連絡したことを特徴とする請求項１に記載の縮形燃焼室
内燃機関。
【請求項３７】前記近路逆止弁（１３）を平頭円筒胴形
の逆止弁体（８Ｄ）を板状多数の案内部材（５）の内面
に沿って設けて中心に近路穴（１２）を有する円板状の
弁座（１１）に、弁バネ（３）及び組み立てネジ穴を有
する円板状の弁バネ受（２０）により開閉自在に押圧付
勢して近路逆止弁（１３Ｄ）を構成して、複数箇の取付
穴（４）内にパッキン（１９）及び締付ネジ（５６）に
より固着して近路穴（１２）及び空気分配穴（４９）に
連絡したことを特徴とする請求項１に記載の縮形燃焼室
内燃機関。
【請求項３８】前記縮形ピストン（２２）により最高燃
焼圧力の上昇による軸受最大荷重の増大やピストン側圧
の上昇を、例えば２０分の１等にすることにより潤滑油
の使用量を大幅に低減可能にして、潤滑油を添加物を含
めて水により希釈することを特徴とする請求項１に記載
の縮形燃焼室内燃機関。