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Title:
MAGNETIC FIELD APPLYING DEVICE, AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING THE MAGNETIC FIELD APPLYING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/101989
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a magnetic field applying device (5), in which a plurality of magnetic pairs (18) having single units of two permanent magnets (17 and 17) magnetized in heteropolarly opposed states are arranged in heteropolarly opposed manners in an air introduction passage (b).

Inventors:
IWAZAWA TAKASHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/052330
Publication Date:
August 20, 2009
Filing Date:
February 12, 2009
Export Citation:
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Assignee:
IWAZAWA TAKASHI (JP)
International Classes:
F02M27/04
Foreign References:
JPS5930544U1984-02-25
JP2001065416A2001-03-16
JPS6350655A1988-03-03
Attorney, Agent or Firm:
SHIMOICHI, Tsutomu (Utsubohonmachi 1-chomeNishi-ku,Osaka-shi, Osaka, JP)
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Claims:
燃焼室に空気を導入する空気導入通路内に配置され、該空気導入通路内を通過する空気に磁界を印加する磁界印加装置であって、
該磁界印加装置は、2つの永久磁石単体を異極同士が対向するように組み合わせてなる複数の磁石組を、前記空気導入通路内に異極同士が対向するように配置してなるものであることを特徴とする磁界印加装置。
請求項1に記載の磁界印加装置において、前記磁石組は、空気導入通路の径方向及び軸方向に複数組並列配置されていることを特徴とする磁界印加装置。
請求項1に記載の磁界印加装置において、前記各磁石組を保持する枠体と、該枠体を前記空気導入通路の内面に保持する保持部材とをさらに備え、該保持部材は、空気導入通路の内面形状に沿うよう弾性変形させた状態で該空気導入通路内に挿入され、元の形状に復元する際の弾性力により前記空気導入通路の内面に圧着していることを特徴とする磁界印加装置。
請求項3に記載の磁界印加装置において、前記枠体は、径方向に延びる上辺板と、該上辺板と間隔をあけて配置された下辺板と、該上辺板及び下辺板の径方向外縁同士を接続する側辺板とを有し、前記上辺板及び下辺板に前記磁石組が配置され、前記側辺板に前記保持部材が取り付けられていることを特徴とする磁界印加装置。
請求項4に記載の磁界印加装置において、前記各磁石組は、前記上辺板及び下辺板にそれぞれ2つの永久磁石を該上辺板,下辺板を挟んで互いに異極同士が対向するよう磁着させることにより保持されていることを特徴とする磁界印加装置。
請求項1ないし5の何れかに記載の磁界印加装置を空気導入通路内に備えたことを特徴とする内燃機関。
請求項6に記載の内燃機関において、前記空気導入通路は、前記燃焼室に連通するよう接続された吸気管と、該吸気管にスロットルボディを介在させて接続された空気導入管と、該空気導入管に接続されたエアクリーナとを含み、前記磁界印加装置は、前記エアクリーナの出口部内に配置されていることを特徴とする内燃機関。
Description:
磁界印加装置及び該磁界印加装 を備えた内燃機関

 本発明は、燃焼室に導入する空気に磁界 印加するようにした磁界印加装置及び該磁 印加装置を備えた内燃機関に関する。

 この種の磁界印加装置として、例えば、特 文献1には、非磁性体製の吸気管の外周面に 複数の永久磁石を配置し、樹脂ベルトで締め 付け固定したものが提案されている。また、 特許文献2には、空気通路を有するケーシン 内に該空気通路を挟んで同極同士が対向す ように永久磁石を配置し、該ケーシングを アクリーナ又は吸気管に外付けにより接続 たものが提案されている。

特開2000-297707号公報

特開平6-81731号公報

 ところで、前記特許文献1の従来装置では 、複数の永久磁石を吸気管の外周面に配置し ている。また特許文献2の従来装置では、永 磁石が収容されたケーシングを吸気管等に 付けしている。このため両従来装置とも、 焼室に導入する空気に磁界を間接的に印加 ることとなり、強い磁界を印加することが きない。

 本発明は、前記従来の実情に鑑みてなさ たもので、空気導入通路を通過する空気に い磁界を印加することができる磁界印加装 及び該磁界印加装置を備えた内燃機関を提 することを課題としている。

 請求項1の発明は、燃焼室に空気を導入す る空気導入通路内に配置され、該空気導入通 路内を通過する空気に磁界を印加する磁界印 加装置であって、該磁界印加装置は、2つの 久磁石単体を異極同士が対向するように組 合わせてなる複数の磁石組を、前記空気導 通路内に異極同士が対向するように配置し なるものであることを特徴としている。

 請求項2の発明は、請求項1に記載の磁界 加装置において、前記磁石組は、空気導入 路の径方向及び軸方向に複数組並列配置さ ていることを特徴としている。

 請求項3の発明は、請求項1に記載の磁界 加装置において、前記各磁石組を保持する 体と、該枠体を前記空気導入通路の内面に 持する保持部材とをさらに備え、該保持部 は、空気導入通路の内面形状に沿うよう弾 変形させた状態で該空気導入通路内に挿入 れ、元の形状に復元する際の弾性力により 記空気導入通路の内面に圧着していること 特徴としている。

 請求項4の発明は、請求項3に記載の磁界 加装置において、前記枠体は、径方向に延 る上辺板と、該上辺板と間隔をあけて配置 れた下辺板と、該上辺板及び下辺板の径方 外縁同士を接続する側辺板とを有し、前記 辺板及び下辺板に前記磁石組が配置され、 記側辺板に前記保持部材が取り付けられて ることを特徴としている。

 請求項5の発明は、請求項4に記載の磁界 加装置において、前記各磁石組は、前記上 板及び下辺板にそれぞれ2つの永久磁石を該 辺板,下辺板を挟んで互いに異極同士が対向 するよう磁着させることにより保持されてい ることを特徴としている。

 請求項6の発明は、請求項1ないし5の何れ に記載の磁界印加装置を空気導入通路内に えたことを特徴としている。

 請求項7の発明は、請求項6に記載の内燃 関において、前記空気導入通路は、前記燃 室に連通するよう接続された吸気管と、該 気管にスロットルボディを介在させて接続 れた空気導入管と、該空気導入管に接続さ たエアクリーナとを含み、前記磁界印加装 は、前記エアクリーナの出口部内に配置さ ていることを特徴としている。

 請求項1の発明に係る磁界印加装置によれ ば、2つの永久磁石を異極同士が対向するよ に配置してなる複数の磁石組を、空気導入 路内に異極同士が対向するように配置した で、空気導入通路内を流れる空気に各永久 石による強い磁界を直接印加することがで る。これにより、常磁性体である酸素分子 永久磁石に引きつけられ、前記空気導入通 を流れる空気中の酸素濃度が高くなり、こ 酸素濃度の高い空気が燃焼室に導入される その結果、燃焼効率ひいては燃費を向上で る。

 請求項2の発明では、磁石組を空気導入通 路の径方向及び軸方向に複数組並列配置した ので、前記空気導入通路を流れる空気中の酸 素濃度がより一層高くなり、燃焼効率ひいて は燃費を向上できる。

 請求項3の発明では、保持部材を、空気導 入通路の内面形状に沿うよう弾性変形させた 状態で該空気導入通路内に挿入し、該保持部 材の元の形状に復元する際の弾性力により前 記空気導入通路の内面に圧着するようにした ので、工具等を用いることなく、保持部材を 弾性変形させるだけの簡単な方法で磁界印加 装置を空気導入通路内に組み付けることがで きる。

 請求項4の発明では、枠体を、径方向に延 びる上辺板及び下辺板と、該上辺板と下辺板 との外縁同士を接続する側辺板とを有するも のとし、上辺板及び下辺板に磁石組を配置し 、側辺板に保持部材を取り付けたので、装置 全体をコンパクトに構成できる。

 請求項5の発明では、2つの永久磁石を、 れぞれ上辺板及び下辺板にこれを挟んで互 に異極同士が対向するよう磁着させたので 接着剤や取付け部品を用いることなく各永 磁石の枠体への組み付けを容易に行うこと できる。

 請求項6の発明では、磁界印加装置を内燃 機関の空気導入通路内に設けたので、該内燃 機関の燃焼効率を高めることができ、ひいて は燃料消費量の低減及び排気ガスの浄化を図 ることができる。

 請求項7の発明では、磁界印加装置を、空 気導入通路を形成するエアクリーナの出口部 内に配置したので、従来の外付けタイプに比 べ吸気系の大型化を回避できるとともに、外 部からの悪戯を防止できる。

本発明の一実施形態による磁界印加装 を備えた内燃機関の概略構成図である。 前記磁界印加装置の正面図である。 前記磁界印加装置の断面図(図2のIII-III 断面図)である。 前記磁界印加装置の組み付け状態の図 ある。 前記磁界印加装置の磁力線を示す概略 である。

符号の説明

1 内燃機関
5 磁界印加装置
9 吸気管
10 スロットルボディ
11 空気導入管
12 エアクリーナ
12c 空気出口(空気導入通路)
17 永久磁石
18 磁石組
20 枠体
20a 上辺板
20b 下辺板
20c 側辺板
21 保持部材
a 燃焼室
b 空気導入通路
c,d 径方向

 以下、本発明の実施の形態を添付図面に づいて説明する。

 図1ないし図5は、本発明の一実施形態に る磁界印加装置を備えた内燃機関を説明す ための図である。

 図において、1はトラック,タクシー等の 動車に搭載される内燃機関を示しており、 れはエンジン本体2と、該エンジン本体2に接 続された吸気装置3及び排気装置4とを備えて る。そして前記吸気装置3に、本発明により 構成された磁界印加装置5が配設されている

 前記エンジン本体2は、ピストン6が摺動 在に挿入されたシリンダボア2aと、該シリン ダボア2aに対向するよう形成された燃焼凹部2 bと、該燃焼凹部2bに連通するよう形成された 吸気ポート2c及び排気ポート2dとを有する。 記ピストン6の頂面と燃焼凹部2bとで燃焼室a 形成されている。

 前記吸気ポート2c,排気ポート2dの燃焼凹 2bの開口には、吸気弁,排気弁(不図示)が配置 され、前記燃焼凹部2bには点火プラグ(不図示 )が挿着されている。

 前記排気装置4は、前記排気ポート2dに接 された排気管7と、該排気管7の下流端に接 されたマフラ8とを有する。

 前記吸気装置3は、前記吸気ポート2cに接 された吸気管9と、該吸気管9に介設された ロットルボディ10と、該スロットルボディ10 接続された可撓性を有する蛇腹状の空気ダ ト(空気導入管)11と、該空気ダクト11に接続 れたエアクリーナ12とを有する。前記吸気 9には、吸気ポート2cから燃焼室aに燃料を噴 供給する燃料噴射弁14が装着されている。

 前記エアクリーナ12は、箱体状のクリー 本体12aと、該クリーナ本体12a内に配置され 吸入空気をろ過するフィルタ13と、前記クリ ーナ本体12aのフィルタ13の上流側に形成され 空気導入口12bと、下流側に形成された空気 口12cとを有する。

 前記空気出口12cに、前記空気ダクト11の 流端部が環状のバンド部材15により着脱可能 に締結されている。

 前記吸気管9,スロットルボディ10,空気ダ ト11及びエアクリーナ12により、前記燃焼室a に空気を導入する空気導入通路bが形成され いる。前記スロットルボディ10内には、空気 導入通路bの通路面積を変化させるスロット 弁10aが配置されている。

 前記磁界印加装置5は、空気導入通路b内 通過する空気に磁界を印加するためのもの あり、前記エアクリーナ12の空気導出口12c内 に配置されている。

 前記磁界印加装置5は、ネオジウム磁石, マリウムコバルト磁石等からなる2つの永久 石単体17,17を異極同士が対向するよう組み わせてなる8組の磁石組18を有する。

 この各磁石組18は、前記空気出口12cの径 向(c方向,d方向)及び空気流れ方向に並列配置 されている。前記d方向には、所定間隔eをあ て異極同士が対向するよう配置されている また図5(b)に示すように、空気の流れに沿っ た断面で見ると、同じ極の磁石が並列配置さ れている。

 前記磁界印加装置5は、前記各磁石組18を 持する枠体20と、該枠体20を空気導入通路b 内周面に配置するための一対又は複数対の 持部材21,21とを備えている。

 前記枠体20は、磁性金属板からなるもの あり、c方向に延びる上辺板20aと、該上辺板2 0aの下方に所定隙間をあけて配置された下辺 20bと、該上辺板20aと下辺板20bの外縁同士をd 方向に接続する左,右の側辺板20c,20cとを有す 。

 前記上辺板20a及び下辺板20bの中央部には れぞれ上方,下方に突出するコ字形状の補強 部20d,20eが形成されており、これにより枠体20 の剛性を高めている。なお、該補強部同士を 接続辺20fで接続しても良く、このようにすれ ば剛性をより一層高めることができる。

 前記各磁石組18は、上辺板20a及び下辺板20 bにそれぞれ2つの永久磁石17を該上辺板20a,下 板20bを挟んで互いに異極同士が対向するよ 磁着させることにより構成されている。

 前記各保持部材21は、弾性力を有する金 板からなり、これの上下方向中央部21cが前 枠体20の左,右の側辺板20cの外側面に接着剤 溶接等により固定されている。

 前記保持部材21は、図4に二点鎖線で示す うに、左,右の上部21a及び下部21bを空気出口 12cの内面形状に沿うよう内側に弾性変形させ 、この状態で空気出口12c内に挿入することに より、該保持部材21が元の形状に復元しよう する際の弾性力により前記空気出口12cの内 面に圧着している。これにより磁界印加装 5は空気出口12c内に固定されている(図2参照) 。

 本実施形態によれば、2つの永久磁石17を 極同士が対向するように組み合わせてなる 数の磁石組18を、エアクリーナ12の空気出口 12c内に、d方向に所定間隔eをあけて、かつ異 同士が対向するよう配置したので、各磁石 18からの磁力線が空気Aに直接印加され(図5(a )参照)、また各磁石組18の周辺を磁力線が密 して流れる(図5(b)参照)。これにより空気導 通路bには強い磁場が形成されることとなり 該磁場を通過する空気Aに強い磁界を印加す ることができる。これにより、常磁性体であ る空気中の酸素分子が引きつけられ、該酸素 分子の拡散が押されられることとなる。その 結果、酸素濃度の高い空気が燃焼室aに導入 れることとなり、よって燃焼効率が向上し ひいては燃料消費量の低減及び排気ガスの 化を図ることができる。ちなみに、空気中 酸素以外の成分は反磁性体であることから 磁界の影響を受けることはない。

 本実施形態では、各磁石組18を保持する 体20に取り付けられた保持部材21を内側に弾 変形させて空気出口12c内に挿入し、該保持 材21が復元する際の弾性力により空気出口12 cの内周面に圧着するように構成した。その め、磁界印加装置5を空気導入通路内に工具 を用いることなく容易にかつ強固に組み付 ることができる。

 本実施形態では、前記枠体20を、上辺板20 a及び下辺板20bと、該上辺板20aと下辺板20bと 外縁同士を接続する左,右の側辺板20cとを有 るものとし、上辺板20a及び下辺板20bに磁石 18を配置し、左,右の側辺板20cに保持部材21 固定したので、枠体20,各磁石組18及び保持部 材21をコンパクトに組み付けることができ、 界印加装置5をコンパクトにできる。

 本実施形態では、2つの永久磁石7を、そ ぞれ枠体20の上辺板20a及び下辺板20bにこれを 挟んで互いに対向するよう磁着させたので、 接着剤や取付け部品を用いることなく、各永 久磁石17を容易に組み付けることができる。

 本実施形態では、磁界印加装置5をエアク リーナ12の出口部内に配置したので、従来の 付けタイプに比べて吸気装置3の大型化を回 避でき、また外部からの悪戯を防止できる。

 本実施形態では、エアクリーナ12の空気 口12cに磁界印加装置5を配置したので、可撓 を有する空気ダクト11を取り外すだけで磁 印加装置5を簡単に組み付けることができる これにより、如何なる車両においてもユー の注文に応じて後付けすることができる。 なみに、本実施形態の磁界印加装置5を自動 車に取り付けて、30000Kmの走行試験を行った ころ、燃費が平均値で15%向上した。

 なお、前記実施形態では、磁界印加装置5 をエアクリーナ12の空気出口12c内に配置した 、クリーナ本体12a内のフィルタ13の下流側 配置してもよく、また空気導入管11あるいは 吸気管9内に配置してもよい。

 また前記実施形態では、磁界印加装置5を 自動車の内燃機関1に設けた場合を説明した 、本発明の磁界印加装置は、ボイラー,ファ ヒータ,ストーブ等のあらゆる燃焼器にも適 用可能である。これらの燃焼器の燃焼室に連 通する空気導入通路内に磁界印加装置を配置 することにより、前記実施形態と同様の効果 が得られる。




 
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