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WO2006022013A1 - 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

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 Download PDF

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WO2006022013A1
WO2006022013A1 PCT/JP2004/012349 JP2004012349W WO2006022013A1 WO 2006022013 A1 WO2006022013 A1 WO 2006022013A1 JP 2004012349 W JP2004012349 W JP 2004012349W WO 2006022013 A1 WO2006022013 A1 WO 2006022013A1
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magnetic
magnetic processing
fuel
magnet
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Masahiro Mori
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SOWA TECHNO Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
    • F02M27/045Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism by permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to an engine magnetic processing apparatus and an engine magnetism which are provided in an engine fuel supply line and / or an intake line and perform magnetic processing on fuel passing through the fuel supply line and intake air passing through the intake line. More particularly, the present invention relates to an engine magnetic processing apparatus and an engine magnetic processing system capable of efficiently magnetically processing fuel and intake air and preventing leakage of magnetic flux.
  • Patent Document 1 For the purpose of improving combustion efficiency in an engine and purifying exhaust gas, it has been proposed to magnetically process fuel and intake air (see, for example, Patent Document 1).
  • MHD Magnetic-Hide Mouth Dynamics
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the principle of magnetic processing.
  • the magnetic processing apparatus normally includes a pair of permanent magnets 1 facing each other with the flow path of the magnetic processing object, and generates a magnetic flux perpendicular to the flow of the magnetic processing object. generate.
  • a pair of nonmagnetic conductor metal plates 2 are arranged so as to sandwich this magnetic flux. This nonmagnetic conductive metal plate 2 performs rectification of magnetic flux, increase of magnetic flux density, storage of electrons, and the like.
  • the form of hydrocarbons used as fuel is usually a long chain-like cluster (cluster). Therefore, in the form as it is, unburned carbonization that only causes incomplete combustion and lowers combustion efficiency. Although harmful substances such as hydrogen, carbon monoxide, and nitrogen oxides are discharged, hydrocarbons that have been subdivided by magnetic treatment can be burned efficiently, improving fuel economy and purifying exhaust gas. become. Further, when the intake air of the engine is magnetically processed, oxygen is activated by a magnetic reaction, so that the fuel can be burned efficiently.
  • Patent Documents 1 to 3 As an apparatus for performing magnetic processing on fuel or the like by using this principle, there is one as shown in Patent Documents 1 to 3.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-333286
  • Patent Document 2 JP-A-7-77323
  • Patent Document 3 JP-A-6-58525
  • rare-earth magnets such as neodymium magnets (neodymium / iron / boron magnets) in order to generate a strong magnetic field (high-density magnetic flux) in the magnetic processing apparatus as described above.
  • neodymium magnets neodymium / iron / boron magnets
  • the form of clusters in fuel is not uniform, so even if the magnetic field of magnetic processing is simply increased, long clusters may remain and cause incomplete combustion.
  • the case is used as a part of the magnetic circuit, and thus the magnetic flux is converged in the device by the force s.
  • Such a magnetic processing device is close to a ferromagnetic material.
  • the electromagnetic wave passage forming a multipolar multiaxial magnetic flux pattern is composed of a plurality of multipolar magnetic arrays to increase the fuel fuel combustion efficiency, which can promote atomization of the fuel.
  • permanent magnet pairs are continuously arranged at equal intervals with respect to the conduit.
  • Patent Document 3 the permanent magnet pairs are arranged at intervals in the axial direction of the fuel pipe. Therefore, the effect of intermittently applying a magnetic action to the liquid fuel passing through the conduit may be observed.
  • the permanent magnet of Patent Document 2 is arranged so that the magnetic flux inside the conduit is concentrated, and with a predetermined interval enough to intermittently give the magnetic action of the present invention, This is not a permanent magnet.
  • Patent Document 3 describes that a soft magnetic material such as iron is disposed between the permanent magnets in order to obtain the effect of concentrating the magnetic flux inside the conduit. It is not possible to expect the effect of giving the action intermittently.
  • the present invention has been considered in view of the above circumstances, and when magnetically processing the fuel passing through the fuel supply line or the intake air passing through the intake line, the magnetism is intermittently applied to the fuel or the intake air.
  • An object of the present invention is to provide an engine magnetic processing apparatus and an engine magnetic processing system that can enhance the magnetic response of fuel and intake air and can improve the efficiency of magnetic processing.
  • a magnetic processing apparatus for an engine is provided in a fuel supply line and / or an intake line of an engine, and fuel that passes through the fuel supply line and / or intake air that passes through the intake line.
  • a magnetic processing device for an engine that performs magnetic processing, comprising a pair of magnets facing each other across the fuel supply line and Z or the intake line, and substantially perpendicular to the flow of fuel and Z or intake air
  • the magnets are arranged opposite to both sides of a pipe made of a non-magnetic material in an engine fuel supply line and / or an intake line.
  • the engine magnetic processing device is configured in this way, the fuel passing through the fuel supply line (pipe) and the intake air passing through the intake line (pipe) pass through the magnetic field generated by the magnet pair at least several times.
  • the magnetic action is intermittently received. This can not only increase the magnetic response of fuel and intake air, but also improve the efficiency of magnetic processing. it can.
  • a fuel containing long cluster-like molecules is unlikely to have a sufficiently small molecular form by a single magnetic treatment, but according to the engine magnetic processing apparatus of the present invention, a high-density magnetic flux is intermittently applied multiple times. By acting on this, the fragmentation of clusters is promoted, and the molecular form has good combustion efficiency.
  • the engine magnetic processing apparatus of the present invention has a configuration in which the side surface and the back surface of the magnet are covered with a yoke formed of a ferromagnetic metal, and the magnet is covered with a magnetic shield. .
  • the magnetic processing apparatus for an engine is configured in this manner, magnetic flux leakage can be prevented by the magnetic shield even if a plurality of magnet pairs are provided or the residual magnetic flux density of the magnet is increased.
  • a ferromagnetic metal such as iron can be used as the magnetic shield.
  • the magnet is a rare earth permanent magnet having a residual magnetic flux density of 10,000 gauss or more.
  • the rare earth magnet for example, a neodymium magnet can be used.
  • the residual magnetic flux density of the magnet pair is substantially the same.
  • the engine magnetic processing apparatus of the present invention has a configuration in which the magnet pairs are arranged with an interval of 2 to 10 times the diameter of the pipe. In this way, it is possible to act reliably with the magnetism interrupted.
  • the width of the magnet is set larger than the diameter of the pipe. In this way, the magnetism acts sufficiently on the entire diametrical direction of the pipe, which promotes the decomposition of the clusters.
  • the engine magnetic processing apparatus of the present invention is configured such that the casing is formed of a non-magnetic resin material. If the magnetic processing device for an engine is configured in this way, the magnetic circuit inside the device will not be short-circuited even if it is installed near a ferromagnetic material, so that it is possible to reliably prevent magnetic flux leakage.
  • FRP force-reinforced plastic
  • the magnetic shield has a U-shaped cross section.
  • the structure is formed by using a ferromagnetic metal plate that is bent into a bent shape. If the magnetic processing apparatus for an engine is configured in this way, an inexpensive ferromagnetic metal plate such as an iron plate can be used to form a magnetic shield by simple processing, so that the manufacturing cost of the magnetic processing apparatus can be reduced.
  • the engine magnetic processing system of the present invention is configured such that the engine magnetic processing device is provided in an engine fuel supply line and / or an engine intake line.
  • the magnetic processing device for an engine intermittently acts on the fuel and the intake air when magnetically processing the fuel passing through the fuel supply line and the intake air passing through the intake line.
  • the magnetic reaction of fuel and intake air can be enhanced, and the efficiency of magnetic processing can be improved.
  • the engine magnetic processing device is provided in the engine fuel supply line and / or the engine intake line, and the fuel and intake air are magnetically processed at the same time, thereby synergizing the combustion efficiency of the fuel in the engine. Can be enhanced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an engine magnetic processing system.
  • FIG. 2 is a plan view of a magnetic processing apparatus for an engine.
  • FIG. 3 is a side view of a magnetic processing apparatus for an engine.
  • FIG. 4 is a front view of a magnetic processing apparatus for an engine.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an engine magnetic processing apparatus.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a magnetic processing apparatus for an engine having a yoke cross-sectional shape.
  • FIG. 7 is a system block diagram showing an example of a state in which engine magnetic processing devices are arranged in series and in parallel.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the principle of magnetic processing. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an engine magnetic processing system.
  • a fuel supply system 20 includes a fuel tank 21 for storing fuel such as gasoline and light oil, a fuel filter 22 for filtering fuel, and a fuel supply line (fuel supply pipe) from the fuel tank 21 to the engine 10. And is configured.
  • the intake system 30 includes an air filter 31 that filters the intake air of the engine 10 and an intake line (intake pipe) 32 that guides the filtered intake air to the engine 10.
  • the engine 10 rotates the crankshaft by guiding the fuel supplied from the fuel supply system 20 and the intake air supplied from the intake system 30 into the cylinder and combusting (exploding) them in a compressed state.
  • the burned gas is exhausted through the exhaust system 40.
  • the exhaust system 40 is provided with a muffler 41 for muting the exhaust sound.
  • the engine magnetic processing system of the present invention includes a magnetic processing device 50 provided in the fuel supply line 23 and a magnetic processing device 50 provided in the intake line 32, and magnetically processes the fuel.
  • the magnetic processing device 50 can be installed at any position on the fuel supply line 23.
  • a plurality of magnetic processing devices 50 may be provided in each line 23, 32. In this case, a plurality of magnetic processing devices 50 are connected in series.
  • the magnetic processing device 50 is configured to generate a magnetic flux in a direction orthogonal to the flow of fuel or intake air.
  • the fuel or intake air that passes through the magnetic flux has a molecular reaction due to a magnetic reaction. It works to break up the chain.
  • the hydrocarbon clusters are subdivided into molecular forms with good combustion efficiency.
  • oxygen is activated by a magnetic reaction and fuel combustion efficiency is increased.
  • the engine magnetic processing system of the present invention synergistically increases the fuel combustion efficiency in the engine 10 by magnetically processing the fuel and the intake air at the same time or the fuel and the intake air.
  • a recirculation pipe (not shown) for returning fuel from the engine 10 to the fuel tank 21 such as diesel engine.
  • the fuel tank 21 such as diesel engine.
  • one or a plurality of magnetic processing apparatuses can be arranged in the reflux pipe.
  • FIG. 2 is a plan view of the engine magnetic processing apparatus
  • FIG. 3 is a side view of the engine magnetic processing apparatus
  • FIG. 4 is a front view of the engine magnetic processing apparatus
  • FIG. 5 is an engine magnetic processing apparatus. It is sectional drawing.
  • the magnetic processing apparatus 50 includes a pipe 51 that penetrates through the center of the apparatus, a magnet pair 53 including a pair of magnets 52, a yoke 54 that holds the magnets 52, and a magnet pair 53. And a magnetic sheath 55 that covers the yoke 54 and a housing 56 that covers the entire apparatus.
  • the pipe 51 is made of a nonmagnetic material, such as copper, a trunk alloy, aluminum, an aluminum alloy, or nonmagnetic stainless steel, through which magnetic flux passes.
  • the diameter of the pipe 51 varies depending on the size of the engine. In the case of an automobile engine, for example, a pipe having a diameter of 9 mm, 12 mm or 15 mm is used.
  • the pipe 51 is inserted into an appropriate position of the fuel supply line 23, and both ends thereof are connected to the fuel supply line 23 using a connecting device such as a hose band.
  • the noise 51 is used as the fuel flow path.
  • the pipe 51 is interrupted at an appropriate position of the intake line 32, and both ends thereof are connected to the intake line 32 using a connector, and the pipe 51 is connected to the intake flow. Road.
  • a permanent magnet or an electromagnet can be used as the magnet 52.
  • a permanent magnet a rare earth magnet that generates a high-density magnetic flux of 10 000 gauss or more is preferable.
  • an electromagnet when used as the magnet 52, a magnetic field having an arbitrary strength can be formed within a range of about 10000-25000 gauss. Therefore, it is possible to adjust the strength of the magnetic field according to the amount of fuel and Z or intake air.
  • a permanent magnet for example, a neodymium magnet having a residual magnetic flux density of 12,000 gauss (neodymium, iron, boron magnet) is used.
  • the dimension of the permanent magnet 52 is preferably wider than the diameter of the pipe 51.
  • the size of the magnet is 24 mm wide ⁇ 24 mm long ⁇ 14 mm thick.
  • the entire radial direction of the pipe 51 can be covered with the permanent magnet 52 and a magnetic field can be applied, and also the magnetic field can be applied with a sufficient distance in the length direction of the noise 51.
  • Power S can be.
  • the magnetic processing apparatus 50 of the present invention includes a plurality (three in this embodiment) of magnet pairs 53, and these magnet pairs 53 are arranged along the nozzles 51 at a predetermined interval. Be placed. If the distance between the magnet pair 53 is too short, disassembly due to intermittent magnetic action cannot be performed, and if the distance between the magnet pair 53 is long, recombination of the decomposed molecules results.
  • the interval between the magnetite pairs is preferably as shown in Table 1 below, for example.
  • the fuel or intake air flowing through the pipe 51 passes through the magnetic field generated by the magnet pair 53 a plurality of times, and intermittently receives a pulsed magnetic action.
  • intermittently applying a magnetic action to the fuel and air supplied to the engine prevents recombination of molecules that were decomposed by the previous magnetic action, and also prevents the previous magnetic action.
  • the remaining clusters that remain as small clusters are more reliably decomposed.
  • fuels containing long cluster molecules are promoted to break up clusters by a plurality of intermittent magnetic treatments, resulting in a molecular form with good combustion efficiency.
  • the plurality of magnet pairs 53 facing each other by 180 degrees preferably have the same polarity. In this way, the magnetic field in the same direction is intermittently applied to the fuel flowing through the noise, facilitating the decomposition of the cluster and making it easier to decompose the cluster.
  • the yoke 54 is made of a ferromagnetic metal such as iron and covers the side surface and the back surface of the permanent magnet 52.
  • the force at which the yokes 54 at the opposed positions are arranged in a separated state, as shown in FIG. 6, the yokes 54 at the opposed positions may be integrated into a mouth shape.
  • the closed loop magnetic circuit is configured by the yoke 54a, the magnetic flux can be doubled, and leakage of magnetic flux can be suppressed to increase the efficiency of magnetic processing. In this case, if a gap of 12 mm is provided between the pipe 51 and the permanent magnet 52, the magnetic flux easily passes through the pipe 51 and the efficiency of the magnetic processing is improved.
  • the magnetic shield 55 is formed using a ferromagnetic metal such as iron, and covers the plurality of magnet pairs 53 at a predetermined interval. Therefore, even if a large number of strong permanent magnets 52 having a high magnetic flux density are provided, the magnetic flux 55 can be absorbed by the magnetic shield 55, and the magnetic processing device 50 with little magnetic flux leakage can be configured.
  • the magnetic shield 55 of the present embodiment is formed using a pair of ferromagnetic metal plate materials 55a bent and bent into a U-shaped cross section. That is, the entire periphery of the magnet pair 53 is covered by arranging a pair of ferromagnetic metal plates 55a formed in a U-shaped cross section so as to face each other in an oval cross section. Therefore, the magnetic shield 55 can be formed by simple processing using an inexpensive ferromagnetic metal plate 55a such as an iron plate.
  • the housing 56 includes a base portion 56a and a cover portion 56b that covers the pipe 51, the magnet pair 53, the magnetic shield 55, and the like provided on the base portion 56a.
  • the base part 56a and the cover part 56b are both made of a non-magnetic resin material such as FRP (reinforced plastic), and cover the magnet pair 53 and the magnetic shield 55 with a predetermined interval. Therefore, even if it is installed near a ferromagnetic material, it is possible to reliably prevent magnetic flux leakage without causing the inconvenience of short-circuiting the magnetic circuit inside the device.
  • the present apparatus is usually installed near an engine part of a car or a ship that is not accessible to people, even if a magnet that generates a high-density magnetic flux is used, the operation of the magnetic shield 55 is effective. Coupled with, there is no adverse effect on the human body.
  • a plurality of magnetic processing devices may be arranged in series and / or in parallel. You can also Fig. 7 shows a state in which a magnetic processing device is attached to a large engine. Two magnetic processing devices arranged in series are provided in parallel.
  • the fuel used (diesel oil) was 10 59 liters and the average fuel consumption was 4.76km / L.
  • the measurement test was conducted by measuring the PM emissions from the engine before and after installing the device of the present invention (the magnetic processing device for the engine) at the Japan Automobile Transport Technology Association.
  • the engine magnetic processing system and the magnetic processing apparatus of the present invention are also effective in reducing PM emission.
  • This PM emission reduction rate was a value that cleared the regulations of Tokyo in FY2004.
  • the magnetic processing apparatus for an engine and the magnetic processing system for an engine of the present invention perform a magnetic process on the fuel and the intake air by magnetically processing the fuel passing through the fuel supply line and the intake air passing through the intake line. It can be applied to engines such as automobiles, ships, and power generation because it can enhance the magnetic response of air and intake air and improve the efficiency of magnetic processing.

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Description

明 細 書
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
技術分野
[0001] 本発明は、エンジンの燃料供給ライン及び/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。
背景技術
[0002] 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 (マグネットハイド口ダイナミクス)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 8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 なぐ未燃焼炭化水素、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 ィ匕されるため、燃料を効率良く燃焼させることが可能になる。
この原理を利用して、燃料等に磁気処理を行う装置としては、特許文献 1一 3に示 すようなものがある。
特許文献 1 :特開平 11 - 333286号公報
特許文献 2:特開平 7 - 77323号公報
特許文献 3:特開平 6 - 58525号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 近年、上記のような磁気処理装置では、強レ、磁界(高密度な磁束)を発生させるた めに、ネオジゥム磁石(ネオジゥム ·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。
[0007] 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 な効果が得られなレ、とレ、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。
[0008] 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力 s、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。
[0009] なお、特許文献 2には、多極多軸の磁束パターンを形成する電磁気波通路を複数 多極の磁気配列体で構成して、燃料の微粒化を促進できる液体燃料の燃焼効率増 強装置を提供することを目的とするとの記載があり、同号公報第 2図によれば、永久 磁石対が導管に対して等間隔に連続して配置されている。
また、特許文献 3では、永久磁石対が燃料配管の軸方向において間隔を置いて配 置されている。 したがって、導管を通過する液体燃料に磁気的作用を断続的に与えている効果が 認められるようにも考えられる。
[0010] し力しながら、特許文献 2の永久磁石は、導管内部の磁束が集中するよう配置した ものであり、本願発明の磁気的作用を断続的に与えるだけの所定の間隔をあけて、 永久磁石を配置したものではなレ、。
また、特許文献 3には、永久磁石と永久磁石との間に、導管内部の磁束を集中させ る効果を得るため、鉄などの軟磁性材料を配置するとの記載があり、これにより、磁気 的作用を断続的に与えるといった効果を期待することはできない。
[0011] 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際、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。
課題を解決するための手段
[0012] 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 供給ライン及び/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及び /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及び Z又は前記吸気ラインを挟んで対向する一対の 磁石からなり、燃料及び Z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 る磁石対と、前記磁石対を覆う筐体とを備え、前記筐体が、複数の前記磁石対を収 容し、前記磁石対が、磁気的作用を断続的に与えるだけの所定の間隔をあけて、前 記燃料供給ライン及び/又は前記吸気ラインに沿って配置された
構成としてある。ここで、前記磁石は、エンジンの燃料供給ライン及び/又は吸気ライ ンにおける非磁性体からなるパイプの両側に対向して配置することが好ましい。
[0013] 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 (パイプ)を通る 燃料や、吸気ライン (パイプ)を通る吸気は、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ぐ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、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、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。
[0014] また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記磁石の側面及び背面を、強磁性 金属で形成されたヨークで覆った構成とし、前記磁石が、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、複数の磁石対を設けたり、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、前記磁石を、 10000ガウス以上の残 留磁束密度を有する希土類の永久磁石としてある。希土類磁石としては、例えばネ ォジゥム磁石を用いることができる。
ここで、前記磁石対の残留磁束密度は、ほぼ同じとすることが好ましい。
[0016] また、本発明のエンジン用磁気処理装置は、前記磁石対が、前記パイプの直径の 2— 10倍の間隔をあけて配置された構成としてある。このようにすると、磁気を断続さ せた状態で確実に作用させることができる。
また、前記磁石の幅を、前記パイプの直径よりも大きくした構成としてある。このように すると、パイプの直径方向全体に磁気が十分作用するので、クラスターの分解を促 進する。
[0017] 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 すること力 S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 レ、ることができる。
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。
[0018] 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、前記ェ 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/又はエンジンの吸気ラ 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、燃料と吸気に対して同時あ るいはいずれか一方に磁気処理を行うことができ、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。
発明の効果
[0019] 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。
[0020] 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/又はェン 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
[0021] [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]ヨーク断面を口字状としたエンジン用磁気処理装置の断面図である。
[図 7]エンジン用磁気処理装置を直列及び並列に配置した状態の一例を示すシステ ムブロック図である。
[図 8]磁気処理の原理を示す説明図である。 符号の説明
[0022] 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 マフラー
50 磁気処理装置
51 パイプ
52 永久磁石
53 磁石対
54, 54a ヨーク
55 磁気シーノレド
55a 強磁性金属板材
56 筐体
56a ベース咅 B
56b カバー部
発明を実施するための最良の形態
[0023] 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。 [0024] 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) 23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。
[0025] 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、排気音を消音す るためのマフラー 41が設けられている。
[0026] 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 23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 23上の任意の位置に設 けることが可能である。
また、各ライン 23, 32に複数の磁気処理装置 50を設けてもよぐこの場合には、複 数の磁気処理装置 50を直列に接続する。
[0027] 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、燃料と吸気を同時あるいは燃料 と吸気のいずれか一方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。
[0028] なお、本発明のエンジン用磁気処理システムにおいては、例えば、ディーゼルェン ジンなどのようにエンジン 10から燃料タンク 21へ燃料を戻す還流パイプ(図示せず) を有する場合、還流パイプに一又は複数の磁気処理装置を配置することもできる。
[0029] [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。
[0030] 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、 一対の磁石 52からなる磁石対 53と、磁石 52を保持するヨーク 54と、磁石対 53及び ヨーク 54を覆う磁気シーノレド 55と、装置全体を覆う筐体 56とを備えて構成されてレ、る
[0031] パイプ 51は、磁束を通過させる、例えば、銅、胴合金、アルミニウム、アルミニウム合 金、非磁性ステンレス鋼などの非磁性体で形成されている。パイプ 51の直径はェン ジンの大きさによって異なるが、 自動車エンジンの場合は、例えば、 9mm, 12mm又 は 15mmの直径からなるパイプを用いる。
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 23の適所にパ イブ 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 23に接続し、ノ イブ 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。
[0032] 磁石 52としては永久磁石又は電磁石を用いることができ、永久磁石の場合は、 10 000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。 また、磁石 52として、電磁石を用いた場合には、約 10000— 25000ガウスの範囲 内で、任意の強さの磁界を形成することができる。したがって、燃料及び Z又は吸気 の量に応じて磁界の強さを調整することが可能となる。
本実施形態では、永久磁石、例えば、 12000ガウスの残留磁束密度を有するネオ ジゥム磁石(ネオジゥム ·鉄 ·ボロン磁石)を用レ、た場合を示してレ、る。 [0033] 永久磁石 52の寸法は、パイプ 51の直径より幅広とすることが好ましい。本実施形態 では、 9mm, 12mm又は 15mmの直径からなるパイプ 51に対して、磁石の寸法を、 幅 24mm X長さ 24mm X厚み 14mmとしてある。
このようにすると、パイプ 51の径方向全体を永久磁石 52で覆って磁界を作用させる ことができ、また、ノ イブ 51の長さ方向に対しても、十分な距離をもって磁界を作用さ せること力 Sできる。
磁石対 53を構成する一対の永久磁石 52は、パイプ 51を挟んで左右方向に S極と N極が 180度対向するように配置される。一対の永久磁石 52 (12000ガウス X 2 = 2 4000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。
[0034] 本発明の磁気処理装置 50は、複数 (本実施形態では三対)の磁石対 53を備えて おり、これらの磁石対 53が、所定の間隔をあけて、ノ イブ 51に沿って配置される。磁 石対 53の間隔が短すぎると、断続的な磁気作用による分解を行えず、磁石対 53の 間隔が長いと分解した分子の再結合をもたらす。
本実施形態の 9mm, 12mm又は 15mmの直径からなるパイプ 51においては、磁 石対の間隔を、例えば、次の表 1に示すようにすることが好ましい。
[表 1]
Figure imgf000011_0001
これにより、パイプ 51を流れる燃料や吸気は、磁石対 53が発生させる磁界を複数回 通り、パルス的な磁気的作用を断続的に受けることになる。このように、エンジンに供 給される燃料や空気に対して断続的に磁気的な作用を加えると、前の磁気的作用で 分解した分子の再結合を防止するとともに、前の磁気的作用で分解はしたものの、ま だ小さいクラスタ一として残っている残存クラスターをさらに確実に分解する。
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。 180度対向した複数の磁石対 53は、極性を同じ方向とすることが好ましい。このよう にすると、ノイブを流れる燃料に対して、同じ方向の磁界を断続的に作用させ、クラ スターの分解を促進して、クラスターをより分解しやすくなる。
[0035] 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 る力 図 6に示すように、対向位置にあるヨーク 54同士を一体化して口字状にしてもよ レ、。このようにすると、ヨーク 54aによって閉ループの磁気回路が構成されるため、磁 束が倍増するとともに、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。 この場合、パイプ 51と永久磁石 52との間に 1一 2mmの空隙を設けると、磁束がパイ プ 51を通過しやすくなり磁気処理の効率が向上する。
[0036] 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。
[0037] 本実施形態の磁気シールド 55は、断面 U字形状に曲げカ卩ェ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、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。
[0038] 筐体 56は、ベース部 56aと、その上部に設けられるパイプ 51、磁石対 53、磁気シ 一ルド 55などを覆うカバー部 56bとを備えて構成されてレ、る。ベース部 56a及びカバ 一部 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、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 がなぐ磁束漏洩を確実に防止することができる。
[0039] また、本装置は、通常、人が近づかなレ、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。 [0040] なお、本発明の磁気処理装置及び磁気処理システムを、船舶あるいは発電用の中 型又は大型エンジンに実施するときは、磁気処理装置を直列及び/又は並列に複 数個配設したりすることもできる。図 7は、大型エンジンに磁気処理装置を取り付けた 状態を示すものであり、磁気処理装置を直列に 3個配置したものを並列に 2本設けて ある。
[0041] [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 23及び吸気ライン 32に磁気処理装置 5 0を取り付けて走行を行った。
[0042] 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 10 59リットノレであり、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 12 28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。
[0043] 次に、本発明のエンジン用磁気処理装置を、実際に、自動車に装着したときの粒 子状物質 (PM)の測定試験の結果を示す。
測定試験は、財団法人日本自動車輸送技術協会において、本発明装置 (エンジン 用磁気処理装置)を装着する前と後のエンジンからの PM排出量を測定することによ つて行った。
その結果、次の表 2に示すような成績が得られた。
[表 2]
P M排出量 (g / k w h ) 減少率 (%) 本装置装着前 0 . 5 7 8
本装置装着後 (一個) 0 . 4 2 5 2 6 . 7
(二個直列) 0 . 3 8 2 3 3 . 9
(三個直列) 0 . 3 5 8 3 8 . 1 このように、本発明のエンジン磁気処理システム及び磁気処理装置は、 PMの排出 量減少にも、有効であった。この PMの排出量減少率は、 2004年度の東京都の規 制をクリアする値であった。
産業上の利用可能性
本発明の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ことから、 自動車、船舶あるいは 発電などのエンジンに適用が可能である。

Claims

請求の範囲
[1] エンジンの燃料供給ライン及び/又は吸気ラインに設けられ、前記燃料供給ラインを 通る燃料及び Z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及び Z又は前記吸気ラインを挟んで対向する一対の磁石から なり、燃料及び/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磁石 対と、
前記磁石対を覆う筐体とを備え、
前記筐体が、複数の前記磁石対を収容し、
前記磁石対が、磁気的作用を断続的に与えるだけの所定の間隔をあけて、前記燃 料供給ライン及び/又は前記吸気ラインに沿って配置された
ことを特徴とするエンジン用磁気処理装置。
[2] 前記磁石が、エンジンの燃料供給ライン及び/又は吸気ラインにおける非磁性体か らなるパイプの両側に対向して配置される請求項 1記載のエンジン用磁気処理装置
[3] 前記磁石の側面及び背面を、強磁性金属で形成されたヨークで覆ったことを特徴と する請求項 1又は 2記載のエンジン用磁気処理装置。
[4] 前記磁石が、磁気シールドで覆われることを特徴とする請求項 1 , 2又は 3記載のェン ジン用磁気処理装置。
[5] 前記磁石が、 10000ガウス以上の残留磁束密度を有する希土類の永久磁石である ことを特徴とする請求項 1一 4のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置。
[6] 前記磁石対の、残留磁束密度をほぼ同じとした請求項 5記載のエンジン用磁気処理 装置。
[7] 前記磁石対が、前記パイプの直径の 2 10倍の間隔をあけて配置されたことを特徴 とする請求項 2— 6のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置。
[8] 前記磁石の幅が、前記パイプの直径よりも大きいことを特徴とする請求項 2— 7のい ずれかに記載のエンジン用磁気処理装置。
[9] 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 1一 8のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置
[10] 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 1一 9のいずれかに 記載のエンジン用磁気処理装置。
[11] 請求項 1一 10のいずれかに記載のエンジン用磁気処理装置力 エンジンの燃料供 給ライン及び/又は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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