JP2004257341A - エンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気を磁気処理するにあたり、燃料や吸気の磁気的な反応を高めるとともに、磁気処理の効率を向上させる。
【解決手段】エンジン１０の燃料供給ライン２４や吸気ライン３２に設けられ、燃料や吸気の磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置５０であって、パイプ５１（前記燃料供給ライン２４、吸気ライン３２）を挟んで対向する一対の永久磁石５２からなり、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束を発生させる永久磁石対５３と、永久磁石対５３を覆う筐体５６とを備え、この筐体５６が、複数の永久磁石対５３を収容するとともに、これらの永久磁石対５３が、所定の間隔をあけて、パイプ５１に沿って配置される構成とする。
【選択図】 図２
【解決手段】エンジン１０の燃料供給ライン２４や吸気ライン３２に設けられ、燃料や吸気の磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置５０であって、パイプ５１（前記燃料供給ライン２４、吸気ライン３２）を挟んで対向する一対の永久磁石５２からなり、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束を発生させる永久磁石対５３と、永久磁石対５３を覆う筐体５６とを備え、この筐体５６が、複数の永久磁石対５３を収容するとともに、これらの永久磁石対５３が、所定の間隔をあけて、パイプ５１に沿って配置される構成とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給ライン又は吸気ラインに設けられ、燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気に対し、磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システムに関し、特に、燃料や吸気を効率的に磁気処理することができるとともに、磁束の漏洩を防止することができるエンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンにおける燃焼効率の向上や排気ガスの浄化を目的とし、燃料や吸気を磁気処理することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この種の磁気処理を行う装置としては、ＭＨＤ（マグネットハイドロダイナミクス）効果を利用するものが広く知られており、その原理は以下の通りである。
【０００３】
図６は、磁気処理の原理を示す説明図である。
この図に示すように、磁気処理装置は、通常、被磁気処理物の流路を挟んで対向する一対の永久磁石１を備えており、被磁気処理物の流れに対して直交方向の磁束を発生させる。好ましくは、この磁束を挟むように一対の非磁性電導体金属板２を配置する。この非磁性電導体金属板２は、磁束の整流化、磁束密度の増加、電子の貯蔵などを行う。
【０００４】
上記のように、被磁気処理物の流れに対して直交方向の磁束を発生させると、磁束を通過する際に、被磁気処理物中の電子に磁気的な反応が生じる。この磁気的な反応により、被磁気処理物には、分子の連鎖を細分化する作用が働くことになる。
【０００５】
例えば、燃料となる炭化水素の形態は、通常、長いチェーン状の塊（クラスター）であるため、そのままの形態では、不完全燃焼を起こして燃焼効率が低下するだけでなく、未燃焼炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などの有害物質を排出してしまうが、磁気処理により細分化された炭化水素であれば、効率良く燃焼されるため、燃費の向上や排気ガスの浄化が可能になる。
また、エンジンの吸気を磁気処理した場合は、磁気的な反応によって酸素が活性化されるため、燃料を効率良く燃焼させることが可能になる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３３２８６号公報（第４−５頁、第５図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、上記のような磁気処理装置では、強い磁界（高密度な磁束）を発生させるために、ネオジウム磁石（ネオジウム・鉄・ボロン磁石）などの希土類磁石を用いることが提案されている。
【０００８】
このような強力な磁石を使用すると、被磁気処理物の磁気的な反応が高まるが、被磁気処理物の流れが速い場合は、被磁気処理物に対する作用時間が不足し、十分な効果が得られないという問題がある。
特に、燃料は、クラスターの形態が一様ではないため、単に磁気処理の磁界を強くしても、長いクラスターが残って不完全燃焼を起こす可能性がある。
【０００９】
また、強力な磁石を使用した場合は、漏れ磁束の対策も必要になる。
特許文献１に示される磁気処理装置では、ケースを磁気回路の一部として利用することにより、磁束を装置内で収束させているが、このような磁気処理装置は、強磁性体の近くに取付けられないという欠点がある。つまり、ケースを強磁性体に近接させると、磁気回路が短絡してしまうため、磁束漏洩が発生するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気を磁気処理するにあたり、燃料や吸気に磁気を断続的に作用させることにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることができるエンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システムの提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のエンジン用磁気処理装置は、エンジンの燃料供給ライン又は吸気ラインに設けられ、前記燃料供給ラインを通る燃料、又は前記吸気ラインを通る吸気に対し、磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置であって、前記燃料供給ライン又は前記吸気ラインを挟んで対向する一対の永久磁石からなり、燃料又は吸気の流れに対してほぼ直交方向の磁束を発生させる永久磁石対と、前記永久磁石対を覆う筐体とを備え、前記筐体が、複数の前記永久磁石対を収容し、これらの永久磁石対が、所定の間隔をあけて、前記燃料供給ライン又は前記吸気ラインに沿って配置される構成としてある。
【００１２】
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、燃料供給ラインを通る燃料や、吸気ラインを通る吸気は、永久磁石対が発生させる磁界を、少なくとも複数回通過し、磁気的作用を断続的に受けることになる。これにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるだけでなく、磁気処理の効率を向上させることができる。
例えば、長いクラスター状の分子を含む燃料は、一回の磁気処理では十分小さな分子形態になりにくいが、本発明のエンジン用磁気処理装置によれば、複数回の磁気処理作用によって、クラスターの細分化が促進され、燃焼効率の良い分子形態となる。
【００１３】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記永久磁石が、１００００ガウス以上の残留磁束密度を有する希土類磁石で構成してある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、高密度な磁束を複数回にわたって断続的に作用させることにより、分子形態をさらに燃料や吸気の磁気的な反応を更に高めることができるだけでなく、きわめて効率の良い磁気処理を行うことが可能になる。
なお、希土類磁石としては、例えばネオジウム磁石を用いることができる。
【００１４】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記永久磁石が、磁気シールドで覆われる構成としてある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、複数の永久磁石対を設けたり、永久磁石の残留磁束密度を高めても、磁気シールドによって磁束の漏れを防止することができる。
なお、磁気シールドとしては、例えば鉄などの強磁性金属を用いることができる。
【００１５】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記磁気シールドが、断面Ｕ字形状に曲げ加工された強磁性金属板材を用いて形成される構成としてある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、鉄板などの安価な強磁性金属板材を用い、簡単な加工によって磁気シールドを形成できるため、磁気処理装置の製造コストを抑えることができる。
【００１６】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記筐体が、非磁性樹脂材で形成される構成としてある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、強磁性体の近くに取付けても、装置内部の磁気回路が短絡しないため、磁束漏洩を確実に防止することができる。
なお、非磁性樹脂材としては、例えばＦＲＰ（強化プラスチック）を用いることができる。
【００１７】
また、上記目的を達成するため本発明のエンジン用磁気処理システムは、前記エンジン用磁気処理装置が、エンジンの燃料供給ライン及びエンジンの吸気ラインに設けられる構成としてある。
エンジン用磁気処理システムをこのように構成すれば、燃料と吸気を同時に磁気処理することにより、エンジンにおける燃料の燃焼効率を相乗的に高めることが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［エンジン用磁気処理システム］
まず、本発明のエンジン用磁気処理システムについて、図１を参照して説明する。
図１は、エンジン用磁気処理システムの構成を示すブロック図である。
この図に示すように、エンジン１０には、燃料供給系２０、吸気系３０及び排気系４０が接続されている。
【００１９】
燃料供給系２０は、ガソリン、軽油などの燃料を貯溜する燃料タンク２１と、燃料を濾過する燃料フィルタ２２と、燃料をエンジン１０へ送る燃料ポンプ２３と、燃料タンク２１からエンジン１０に至る燃料供給ライン（燃料供給パイプ）２４とを備えて構成されている。
また、吸気系３０は、エンジン１０の吸気を濾過するエアフィルタ３１と、濾過された吸気をエンジン１０へ導く吸気ライン（吸気パイプ）３２とを備えて構成されている。
【００２０】
エンジン１０は、燃料供給系２０から供給される燃料と、吸気系３０から供給される吸気をシリンダ内へ導き、これを圧縮状態で燃焼（爆発）させることにより、クランク軸を回転させる。
燃焼後のガスは、排気系４０を介して排出される。排気系４０には、排気ガスを浄化するための触媒４１や、排気音を消音するためのマフラー４２を適宜設けることができる。
【００２１】
本発明のエンジン用磁気処理システムは、燃料供給ライン２４に設けられる磁気処理装置５０と、吸気ライン３２に設けられる磁気処理装置５０とを備えて構成されている。
燃料を磁気処理する磁気処理装置５０は、燃料供給ライン２４上の任意の位置に設けることが可能であるが、好ましくは燃料ポンプ２３の下流側とする。
また、各ライン２４、３２に複数の磁気処理装置５０を設けてもよく、この場合には、複数の磁気処理装置５０を直列に接続する。
【００２２】
磁気処理装置５０は、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束を発生させるように構成されており、この磁束を通過する燃料や吸気には、磁気的な反応により、分子の連鎖を細分化する作用が働く。
つまり、燃料を磁気処理すると、炭化水素のクラスターが細分化され、燃焼効率の良い分子形態となる。また、吸気を磁気処理すると、磁気的な反応によって酸素が活性化され、燃料の燃焼効率が高められる。
そして、本発明のエンジン用磁気処理システムは、燃料と吸気を同時に磁気処理することにより、エンジン１０における燃料の燃焼効率を相乗的に高めるものである。
【００２３】
［エンジン用磁気処理装置］
つぎに、本発明のエンジン用磁気処理装置５０について、図２〜図５を参照して説明する。
図２は、エンジン用磁気処理装置の平面図、図３は、エンジン用磁気処理装置の側面図、図４は、エンジン用磁気処理装置の正面図、図５は、エンジン用磁気処理装置の断面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、磁気処理装置５０は、装置中心部を貫通するパイプ５１と、一対の永久磁石５２からなる永久磁石対５３と、永久磁石５２を保持するヨーク５４と、永久磁石対５３を覆う磁気シールド５５と、装置全体を覆う筐体５６とを備えて構成されている。
【００２５】
パイプ５１は、磁束が貫通可能な銅などの非磁性体で形成されている。
磁気処理装置５０を燃料供給系２０に設ける場合は、燃料供給ライン２４の適所にパイプ５１を割り込ませるとともに、その両端部を、ホースバンドなどの接続具を用いて燃料供給ライン２４に接続し、パイプ５１を燃料流路とする。
また、磁気処理装置５０を吸気系３０に設ける場合は、吸気ライン３２の適所にパイプ５１を割り込ませるとともに、その両端部を、接続具を用いて吸気ライン３２に接続し、パイプ５１を吸気流路とする。
【００２６】
永久磁石５２は、１００００ガウス以上の高密度な磁束を発生させる希土類磁石であることが好ましい。本実施形態では、１２０００ガウスの残留磁束密度を有するネオジウム磁石（ネオジウム・鉄・ボロン磁石）を用い、その寸法は、２４ｍｍ×２４ｍｍ×１４ｍｍとしてある。
永久磁石対５３を構成する一対の永久磁石５２は、パイプ５１を挟んでＳ極とＮ極が対向するように配置される。一対の永久磁石５２（１２０００ガウス×２＝２４０００ガウス）の間には、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束が発生し、ここを通過することによって燃料や吸気が磁気処理される。
【００２７】
本発明の磁気処理装置５０は、複数（例えば３）の永久磁石対５３を備えており、これらの永久磁石対５３が、所定の間隔をあけて、パイプ５１に沿って配置される。これにより、パイプ５１を流れる燃料や吸気は、永久磁石対５３が発生させる磁界を複数回通り、磁気的な作用を断続的に受けることになる。その結果、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることが可能になる。
特に、長いクラスター分子を含む燃料は、複数回の断続的な磁気処理作用により、クラスターの細分化が促進され、燃焼効率の良い分子形態となる。
【００２８】
ヨーク５４は、鉄などの強磁性金属で形成されており、永久磁石５２の側面及び背面を覆っている。本実施形態では、対向位置にあるヨーク５４を離間状態で配置しているが、対向位置にあるヨーク５４同士を連結を強磁性金属で連結してもよい、この場合には、ヨーク５４によって閉ループの磁気回路が構成されるため、磁束の漏れを抑えて磁気処理の効率を高めることができる。
【００２９】
磁気シールド５５は、鉄などの強磁性金属を用いて形成されており、所定の間隔をあけて、複数の永久磁石対５３を覆っている。そのため、磁束密度が高い強力な永久磁石５２を多数設けても、その漏洩磁束を磁気シールド５５で吸収し、磁束漏れの少ない磁気処理装置５０を構成することができる。
【００３０】
本実施形態の磁気シールド５５は、断面Ｕ字形状に曲げ加工された一対の強磁性金属板材５５ａを用いて形成されている。つまり、断面Ｕ字形状に形成された一対の強磁性金属板材５５ａを、断面長円状に突き合わせて配置することにより、永久磁石対５３の周囲全体を覆っている。そのため、鉄板などの安価な強磁性金属板材５５ａを用い、簡単な加工によって磁気シールド５５を形成することが可能になる。
【００３１】
筐体５６は、ベース部５６ａと、その上部に設けられるパイプ５１、永久磁石対５３、磁気シールド５５などを覆うカバー部５６ｂとを備えて構成されている。ベース部５６ａ及びカバー部５６ｂは、いずれもＦＲＰ（強化プラスチック）などの非磁性樹脂材によって形成されており、永久磁石対５３及び磁気シールド５５を、所定の間隔をあけて覆っている。そのため、強磁性体の近くに取付けても、装置内部の磁気回路が短絡するような不都合がなく、磁束漏洩を確実に防止することができる。
【００３２】
また、本装置は、通常、人が近づかない自動車や船舶のエンジン部の近くに設置するので、高密度の磁束を発生する磁石を用いたとしても、前記磁気シールド５５の作用と相まって、人体へ悪影響を与えることはない。
【００３３】
［実施例］
ディーゼルエンジンを搭載したトラック（４トン）を用い、磁気処理装置５０及びこれを用いた磁気処理システムの効果を検証した。比較例では、磁気処理装置５０を取り付けずに走行し、実施例では、燃料供給ライン２４及び吸気ライン３２に磁気処理装置５０を取付けて走行を行った。
【００３４】
比較例では、２５日間にわたって５０４３ｋｍを走行したところ、使用燃料（軽油）は１０５９リットルであり、平均燃費は４．７６ｋｍ／Ｌであった。
一方、実施例では、４５日間にわたって７４３３ｋｍを走行したところ、使用燃料は１２２８リットルであった。平均燃費は６．０５ｋｍ／Ｌであり、比較例に比べ、燃費が２７．１％削減された。
【００３５】
以上のように、本実施形態の磁気処理装置５０は、エンジン１０の燃料供給ライン２４や吸気ライン３２に設けられ、燃料供給ライン２４を通る燃料や、吸気ライン３２を通る吸気に対して磁気処理を行うが、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束を発生させる永久磁石対５３が複数設けられるとともに、これらの永久磁石対５３が、所定の間隔をあけて、パイプ５１に沿って配置されているので、燃料供給ライン２４を通る燃料や、吸気ライン３２を通る吸気は、永久磁石対５３が発生させる磁界を、複数回通過し、磁気的作用を断続的に受けることになる。これにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることが可能になる。
【００３６】
また、永久磁石５２が、１００００ガウス以上の残留磁束密度を有するネオジウム磁石などの希土類磁石で構成されているため、高密度な磁束を複数回にわたって断続的に作用させることにより、燃料や吸気の磁気的な反応を更に高めることができるだけでなく、きわめて効率の良い磁気処理を行うことが可能になる。
【００３７】
また、永久磁石５２が、磁気シールド５５で覆われているため、磁束密度が高いネオジウム磁石などの永久磁石５２を多数設けても、磁気シールド５５によって漏洩磁束を吸収し、装置外部への磁束の漏れを防止することができる。
しかも、本実施形態の磁気シールド５５は、断面Ｕ字形状に曲げ加工された強磁性金属板材５５ａを用いて形成されるため、鉄板などの安価な強磁性金属板材５５ａを用い、簡単な加工によって磁気シールド５５を形成することができる。
【００３８】
また、筐体５６は、ＦＲＰなどの非磁性樹脂材で形成され、永久磁石５２や磁気シールド５５を、所定の間隔をあけて覆うため、強磁性体の近くに取付けたとき、装置内部の磁気回路が短絡して磁束が漏れるような不都合を回避することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、エンジン用磁気処理装置は、燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気を磁気処理するにあたり、燃料や吸気に磁気を断続的に作用させることにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることができる。
【００４０】
また、前記エンジン用磁気処理装置をエンジンの燃料供給ライン及びエンジンの吸気ラインに設けて、燃料と吸気を同時に磁気処理することにより、エンジンにおける燃料の燃焼効率を相乗的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン用磁気処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】エンジン用磁気処理装置の平面図である。
【図３】エンジン用磁気処理装置の側面図である。
【図４】エンジン用磁気処理装置の正面図である。
【図５】エンジン用磁気処理装置の断面図である。
【図６】磁気処理の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ エンジン
２０ 燃料供給系
２１ 燃料タンク
２２ 燃料フィルタ
２３ 燃料ポンプ
２４ 燃料供給ライン
３０ 吸気系
３１ エアフィルタ
３２ 吸気ライン
４０ 排気系
４１ 触媒
４２ マフラー
５０ 磁気処理装置
５１ パイプ
５２ 永久磁石
５３ 永久磁石対
５４ ヨーク
５５ 磁気シールド
５５ａ 強磁性金属板材
５６ 筐体
５６ａ ベース部
５６ｂ カバー部
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給ライン又は吸気ラインに設けられ、燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気に対し、磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システムに関し、特に、燃料や吸気を効率的に磁気処理することができるとともに、磁束の漏洩を防止することができるエンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンにおける燃焼効率の向上や排気ガスの浄化を目的とし、燃料や吸気を磁気処理することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この種の磁気処理を行う装置としては、ＭＨＤ（マグネットハイドロダイナミクス）効果を利用するものが広く知られており、その原理は以下の通りである。
【０００３】
図６は、磁気処理の原理を示す説明図である。
この図に示すように、磁気処理装置は、通常、被磁気処理物の流路を挟んで対向する一対の永久磁石１を備えており、被磁気処理物の流れに対して直交方向の磁束を発生させる。好ましくは、この磁束を挟むように一対の非磁性電導体金属板２を配置する。この非磁性電導体金属板２は、磁束の整流化、磁束密度の増加、電子の貯蔵などを行う。
【０００４】
上記のように、被磁気処理物の流れに対して直交方向の磁束を発生させると、磁束を通過する際に、被磁気処理物中の電子に磁気的な反応が生じる。この磁気的な反応により、被磁気処理物には、分子の連鎖を細分化する作用が働くことになる。
【０００５】
例えば、燃料となる炭化水素の形態は、通常、長いチェーン状の塊（クラスター）であるため、そのままの形態では、不完全燃焼を起こして燃焼効率が低下するだけでなく、未燃焼炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などの有害物質を排出してしまうが、磁気処理により細分化された炭化水素であれば、効率良く燃焼されるため、燃費の向上や排気ガスの浄化が可能になる。
また、エンジンの吸気を磁気処理した場合は、磁気的な反応によって酸素が活性化されるため、燃料を効率良く燃焼させることが可能になる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３３２８６号公報（第４−５頁、第５図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、上記のような磁気処理装置では、強い磁界（高密度な磁束）を発生させるために、ネオジウム磁石（ネオジウム・鉄・ボロン磁石）などの希土類磁石を用いることが提案されている。
【０００８】
このような強力な磁石を使用すると、被磁気処理物の磁気的な反応が高まるが、被磁気処理物の流れが速い場合は、被磁気処理物に対する作用時間が不足し、十分な効果が得られないという問題がある。
特に、燃料は、クラスターの形態が一様ではないため、単に磁気処理の磁界を強くしても、長いクラスターが残って不完全燃焼を起こす可能性がある。
【０００９】
また、強力な磁石を使用した場合は、漏れ磁束の対策も必要になる。
特許文献１に示される磁気処理装置では、ケースを磁気回路の一部として利用することにより、磁束を装置内で収束させているが、このような磁気処理装置は、強磁性体の近くに取付けられないという欠点がある。つまり、ケースを強磁性体に近接させると、磁気回路が短絡してしまうため、磁束漏洩が発生するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気を磁気処理するにあたり、燃料や吸気に磁気を断続的に作用させることにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることができるエンジン用磁気処理装置及びエンジン用磁気処理システムの提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のエンジン用磁気処理装置は、エンジンの燃料供給ライン又は吸気ラインに設けられ、前記燃料供給ラインを通る燃料、又は前記吸気ラインを通る吸気に対し、磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置であって、前記燃料供給ライン又は前記吸気ラインを挟んで対向する一対の永久磁石からなり、燃料又は吸気の流れに対してほぼ直交方向の磁束を発生させる永久磁石対と、前記永久磁石対を覆う筐体とを備え、前記筐体が、複数の前記永久磁石対を収容し、これらの永久磁石対が、所定の間隔をあけて、前記燃料供給ライン又は前記吸気ラインに沿って配置される構成としてある。
【００１２】
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、燃料供給ラインを通る燃料や、吸気ラインを通る吸気は、永久磁石対が発生させる磁界を、少なくとも複数回通過し、磁気的作用を断続的に受けることになる。これにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるだけでなく、磁気処理の効率を向上させることができる。
例えば、長いクラスター状の分子を含む燃料は、一回の磁気処理では十分小さな分子形態になりにくいが、本発明のエンジン用磁気処理装置によれば、複数回の磁気処理作用によって、クラスターの細分化が促進され、燃焼効率の良い分子形態となる。
【００１３】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記永久磁石が、１００００ガウス以上の残留磁束密度を有する希土類磁石で構成してある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、高密度な磁束を複数回にわたって断続的に作用させることにより、分子形態をさらに燃料や吸気の磁気的な反応を更に高めることができるだけでなく、きわめて効率の良い磁気処理を行うことが可能になる。
なお、希土類磁石としては、例えばネオジウム磁石を用いることができる。
【００１４】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記永久磁石が、磁気シールドで覆われる構成としてある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、複数の永久磁石対を設けたり、永久磁石の残留磁束密度を高めても、磁気シールドによって磁束の漏れを防止することができる。
なお、磁気シールドとしては、例えば鉄などの強磁性金属を用いることができる。
【００１５】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記磁気シールドが、断面Ｕ字形状に曲げ加工された強磁性金属板材を用いて形成される構成としてある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、鉄板などの安価な強磁性金属板材を用い、簡単な加工によって磁気シールドを形成できるため、磁気処理装置の製造コストを抑えることができる。
【００１６】
また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記筐体が、非磁性樹脂材で形成される構成としてある。
エンジン用磁気処理装置をこのように構成すれば、強磁性体の近くに取付けても、装置内部の磁気回路が短絡しないため、磁束漏洩を確実に防止することができる。
なお、非磁性樹脂材としては、例えばＦＲＰ（強化プラスチック）を用いることができる。
【００１７】
また、上記目的を達成するため本発明のエンジン用磁気処理システムは、前記エンジン用磁気処理装置が、エンジンの燃料供給ライン及びエンジンの吸気ラインに設けられる構成としてある。
エンジン用磁気処理システムをこのように構成すれば、燃料と吸気を同時に磁気処理することにより、エンジンにおける燃料の燃焼効率を相乗的に高めることが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［エンジン用磁気処理システム］
まず、本発明のエンジン用磁気処理システムについて、図１を参照して説明する。
図１は、エンジン用磁気処理システムの構成を示すブロック図である。
この図に示すように、エンジン１０には、燃料供給系２０、吸気系３０及び排気系４０が接続されている。
【００１９】
燃料供給系２０は、ガソリン、軽油などの燃料を貯溜する燃料タンク２１と、燃料を濾過する燃料フィルタ２２と、燃料をエンジン１０へ送る燃料ポンプ２３と、燃料タンク２１からエンジン１０に至る燃料供給ライン（燃料供給パイプ）２４とを備えて構成されている。
また、吸気系３０は、エンジン１０の吸気を濾過するエアフィルタ３１と、濾過された吸気をエンジン１０へ導く吸気ライン（吸気パイプ）３２とを備えて構成されている。
【００２０】
エンジン１０は、燃料供給系２０から供給される燃料と、吸気系３０から供給される吸気をシリンダ内へ導き、これを圧縮状態で燃焼（爆発）させることにより、クランク軸を回転させる。
燃焼後のガスは、排気系４０を介して排出される。排気系４０には、排気ガスを浄化するための触媒４１や、排気音を消音するためのマフラー４２を適宜設けることができる。
【００２１】
本発明のエンジン用磁気処理システムは、燃料供給ライン２４に設けられる磁気処理装置５０と、吸気ライン３２に設けられる磁気処理装置５０とを備えて構成されている。
燃料を磁気処理する磁気処理装置５０は、燃料供給ライン２４上の任意の位置に設けることが可能であるが、好ましくは燃料ポンプ２３の下流側とする。
また、各ライン２４、３２に複数の磁気処理装置５０を設けてもよく、この場合には、複数の磁気処理装置５０を直列に接続する。
【００２２】
磁気処理装置５０は、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束を発生させるように構成されており、この磁束を通過する燃料や吸気には、磁気的な反応により、分子の連鎖を細分化する作用が働く。
つまり、燃料を磁気処理すると、炭化水素のクラスターが細分化され、燃焼効率の良い分子形態となる。また、吸気を磁気処理すると、磁気的な反応によって酸素が活性化され、燃料の燃焼効率が高められる。
そして、本発明のエンジン用磁気処理システムは、燃料と吸気を同時に磁気処理することにより、エンジン１０における燃料の燃焼効率を相乗的に高めるものである。
【００２３】
［エンジン用磁気処理装置］
つぎに、本発明のエンジン用磁気処理装置５０について、図２〜図５を参照して説明する。
図２は、エンジン用磁気処理装置の平面図、図３は、エンジン用磁気処理装置の側面図、図４は、エンジン用磁気処理装置の正面図、図５は、エンジン用磁気処理装置の断面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、磁気処理装置５０は、装置中心部を貫通するパイプ５１と、一対の永久磁石５２からなる永久磁石対５３と、永久磁石５２を保持するヨーク５４と、永久磁石対５３を覆う磁気シールド５５と、装置全体を覆う筐体５６とを備えて構成されている。
【００２５】
パイプ５１は、磁束が貫通可能な銅などの非磁性体で形成されている。
磁気処理装置５０を燃料供給系２０に設ける場合は、燃料供給ライン２４の適所にパイプ５１を割り込ませるとともに、その両端部を、ホースバンドなどの接続具を用いて燃料供給ライン２４に接続し、パイプ５１を燃料流路とする。
また、磁気処理装置５０を吸気系３０に設ける場合は、吸気ライン３２の適所にパイプ５１を割り込ませるとともに、その両端部を、接続具を用いて吸気ライン３２に接続し、パイプ５１を吸気流路とする。
【００２６】
永久磁石５２は、１００００ガウス以上の高密度な磁束を発生させる希土類磁石であることが好ましい。本実施形態では、１２０００ガウスの残留磁束密度を有するネオジウム磁石（ネオジウム・鉄・ボロン磁石）を用い、その寸法は、２４ｍｍ×２４ｍｍ×１４ｍｍとしてある。
永久磁石対５３を構成する一対の永久磁石５２は、パイプ５１を挟んでＳ極とＮ極が対向するように配置される。一対の永久磁石５２（１２０００ガウス×２＝２４０００ガウス）の間には、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束が発生し、ここを通過することによって燃料や吸気が磁気処理される。
【００２７】
本発明の磁気処理装置５０は、複数（例えば３）の永久磁石対５３を備えており、これらの永久磁石対５３が、所定の間隔をあけて、パイプ５１に沿って配置される。これにより、パイプ５１を流れる燃料や吸気は、永久磁石対５３が発生させる磁界を複数回通り、磁気的な作用を断続的に受けることになる。その結果、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることが可能になる。
特に、長いクラスター分子を含む燃料は、複数回の断続的な磁気処理作用により、クラスターの細分化が促進され、燃焼効率の良い分子形態となる。
【００２８】
ヨーク５４は、鉄などの強磁性金属で形成されており、永久磁石５２の側面及び背面を覆っている。本実施形態では、対向位置にあるヨーク５４を離間状態で配置しているが、対向位置にあるヨーク５４同士を連結を強磁性金属で連結してもよい、この場合には、ヨーク５４によって閉ループの磁気回路が構成されるため、磁束の漏れを抑えて磁気処理の効率を高めることができる。
【００２９】
磁気シールド５５は、鉄などの強磁性金属を用いて形成されており、所定の間隔をあけて、複数の永久磁石対５３を覆っている。そのため、磁束密度が高い強力な永久磁石５２を多数設けても、その漏洩磁束を磁気シールド５５で吸収し、磁束漏れの少ない磁気処理装置５０を構成することができる。
【００３０】
本実施形態の磁気シールド５５は、断面Ｕ字形状に曲げ加工された一対の強磁性金属板材５５ａを用いて形成されている。つまり、断面Ｕ字形状に形成された一対の強磁性金属板材５５ａを、断面長円状に突き合わせて配置することにより、永久磁石対５３の周囲全体を覆っている。そのため、鉄板などの安価な強磁性金属板材５５ａを用い、簡単な加工によって磁気シールド５５を形成することが可能になる。
【００３１】
筐体５６は、ベース部５６ａと、その上部に設けられるパイプ５１、永久磁石対５３、磁気シールド５５などを覆うカバー部５６ｂとを備えて構成されている。ベース部５６ａ及びカバー部５６ｂは、いずれもＦＲＰ（強化プラスチック）などの非磁性樹脂材によって形成されており、永久磁石対５３及び磁気シールド５５を、所定の間隔をあけて覆っている。そのため、強磁性体の近くに取付けても、装置内部の磁気回路が短絡するような不都合がなく、磁束漏洩を確実に防止することができる。
【００３２】
また、本装置は、通常、人が近づかない自動車や船舶のエンジン部の近くに設置するので、高密度の磁束を発生する磁石を用いたとしても、前記磁気シールド５５の作用と相まって、人体へ悪影響を与えることはない。
【００３３】
［実施例］
ディーゼルエンジンを搭載したトラック（４トン）を用い、磁気処理装置５０及びこれを用いた磁気処理システムの効果を検証した。比較例では、磁気処理装置５０を取り付けずに走行し、実施例では、燃料供給ライン２４及び吸気ライン３２に磁気処理装置５０を取付けて走行を行った。
【００３４】
比較例では、２５日間にわたって５０４３ｋｍを走行したところ、使用燃料（軽油）は１０５９リットルであり、平均燃費は４．７６ｋｍ／Ｌであった。
一方、実施例では、４５日間にわたって７４３３ｋｍを走行したところ、使用燃料は１２２８リットルであった。平均燃費は６．０５ｋｍ／Ｌであり、比較例に比べ、燃費が２７．１％削減された。
【００３５】
以上のように、本実施形態の磁気処理装置５０は、エンジン１０の燃料供給ライン２４や吸気ライン３２に設けられ、燃料供給ライン２４を通る燃料や、吸気ライン３２を通る吸気に対して磁気処理を行うが、燃料や吸気の流れに対して直交方向の磁束を発生させる永久磁石対５３が複数設けられるとともに、これらの永久磁石対５３が、所定の間隔をあけて、パイプ５１に沿って配置されているので、燃料供給ライン２４を通る燃料や、吸気ライン３２を通る吸気は、永久磁石対５３が発生させる磁界を、複数回通過し、磁気的作用を断続的に受けることになる。これにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることが可能になる。
【００３６】
また、永久磁石５２が、１００００ガウス以上の残留磁束密度を有するネオジウム磁石などの希土類磁石で構成されているため、高密度な磁束を複数回にわたって断続的に作用させることにより、燃料や吸気の磁気的な反応を更に高めることができるだけでなく、きわめて効率の良い磁気処理を行うことが可能になる。
【００３７】
また、永久磁石５２が、磁気シールド５５で覆われているため、磁束密度が高いネオジウム磁石などの永久磁石５２を多数設けても、磁気シールド５５によって漏洩磁束を吸収し、装置外部への磁束の漏れを防止することができる。
しかも、本実施形態の磁気シールド５５は、断面Ｕ字形状に曲げ加工された強磁性金属板材５５ａを用いて形成されるため、鉄板などの安価な強磁性金属板材５５ａを用い、簡単な加工によって磁気シールド５５を形成することができる。
【００３８】
また、筐体５６は、ＦＲＰなどの非磁性樹脂材で形成され、永久磁石５２や磁気シールド５５を、所定の間隔をあけて覆うため、強磁性体の近くに取付けたとき、装置内部の磁気回路が短絡して磁束が漏れるような不都合を回避することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、エンジン用磁気処理装置は、燃料供給ラインを通る燃料や吸気ラインを通る吸気を磁気処理するにあたり、燃料や吸気に磁気を断続的に作用させることにより、燃料や吸気の磁気的な反応を高めることができるとともに、磁気処理の効率を向上させることができる。
【００４０】
また、前記エンジン用磁気処理装置をエンジンの燃料供給ライン及びエンジンの吸気ラインに設けて、燃料と吸気を同時に磁気処理することにより、エンジンにおける燃料の燃焼効率を相乗的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン用磁気処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】エンジン用磁気処理装置の平面図である。
【図３】エンジン用磁気処理装置の側面図である。
【図４】エンジン用磁気処理装置の正面図である。
【図５】エンジン用磁気処理装置の断面図である。
【図６】磁気処理の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ エンジン
２０ 燃料供給系
２１ 燃料タンク
２２ 燃料フィルタ
２３ 燃料ポンプ
２４ 燃料供給ライン
３０ 吸気系
３１ エアフィルタ
３２ 吸気ライン
４０ 排気系
４１ 触媒
４２ マフラー
５０ 磁気処理装置
５１ パイプ
５２ 永久磁石
５３ 永久磁石対
５４ ヨーク
５５ 磁気シールド
５５ａ 強磁性金属板材
５６ 筐体
５６ａ ベース部
５６ｂ カバー部
Claims (6)
- エンジンの燃料供給ライン又は吸気ラインに設けられ、前記燃料供給ラインを通る燃料、又は前記吸気ラインを通る吸気に対し、磁気処理を行うエンジン用磁気処理装置であって、
前記燃料供給ライン又は前記吸気ラインを挟んで対向する一対の永久磁石からなり、燃料又は吸気の流れに対してほぼ直交方向の磁束を発生させる永久磁石対と、
前記永久磁石対を覆う筐体とを備え、
前記筐体が、複数の前記永久磁石対を収容し、これらの永久磁石対が、所定の間隔をあけて、前記燃料供給ライン又は前記吸気ラインに沿って配置されることを特徴とするエンジン用磁気処理装置。 - 前記永久磁石が、１００００ガウス以上の残留磁束密度を有する希土類磁石であることを特徴とする請求項１記載のエンジン用磁気処理装置。
- 前記永久磁石が、磁気シールドで覆われることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン用磁気処理装置。
- 前記磁気シールドが、断面Ｕ字形状に曲げ加工された強磁性金属板材を用いて形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置。
- 前記筐体が、非磁性樹脂材で形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置。
- 請求項１〜５のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置が、エンジンの燃料供給ライン及びエンジンの吸気ラインに設けられることを特徴とするエンジン用磁気処理システム。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008040159A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-04-10 | Rongchang Zhang | Waste decomposing device using magnetic energy |
| JP2009072725A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Aaju:Kk | 流体の磁気処理装置 |
| JP4912508B2 (ja) * | 2009-04-02 | 2012-04-11 | 株式会社ソーワ・テクノ | 磁気処理装置 |
| CN116190042A (zh) * | 2021-11-18 | 2023-05-30 | 康双双 | 一种降低初级热化学反应温度的节能方法 |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003050738A patent/JP2004257341A/ja active Pending
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