JP2000054922A

JP2000054922A - 酸素富化装置、酸素富化方法及び内燃機関

Info

Publication number: JP2000054922A
Application number: JP10225486A
Authority: JP
Inventors: Akinari Ito; 明斎伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1998-08-10
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で燃焼機器の燃焼効率或いは出力
エネルギーを向上させ、且つ排気ガス中の有害物質の含
有量を減少さる酸素富化装置を提供する。【解決手段】一端部５が外気に接続され、その他端部
６が燃焼機器２の空気取り入れ部３に接続された空気供
給ダクト７を有し、空気供給ダクト７の一部に、空気供
給ダクト７を囲繞す電磁コイル８が設けられた空気処理
部９と、空気処理部９を通過した空気を、空気供給ダク
ト７内部の内壁部に近い側の空気層と中心に近い側の空
気層とに分割して個別の空気通路部１１、１２に導く空
気分流部１０とが設けられ、空気供給ダクト７内部の中
心に近い側の空気層を通過させる第１の空気通路部１１
の出口部を燃焼機器２に直接接続させ、空気分流部１０
に於ける空気供給ダクト７内部の内壁部に近い側の空気
層を通過させる第２の空気通路部１２の出口部１３を大
気中に開口させる様に構成した酸素富化装置４。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼機器等に供給
される空気流の酸素濃度を通常の大気に於ける当該酸素
濃度よりも高める酸素富化装置、酸素富化方法及び内燃
機関に関するものであり、燃焼によるエネルギー発生の
高効率化及び大気汚染物質の発生の低減化をはかる酸素
富化装置、酸素富化方法及び内燃機関に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、人類は大気中の酸素を用いて
所望の燃料を燃焼させ、或いは当該燃料の燃焼を利用し
て、他の物体を燃焼させる事によって、所望のエネルギ
ーを獲得するか、不要物を焼却処分して来ている。然し
ながら、近年に於いては、係る燃焼により発生する酸化
窒素、一酸化炭素、二酸化炭素等が大量に発生し、地球
環境内に大量に蓄積されるに到り、自然界の環境破壊、
環境汚染が重大な問題となりつつある。

【０００３】特に、一酸化炭素、二酸化炭素による地球
温暖化現象が、人類の生命を脅かす迄に問題化してきて
おり、燃焼に伴う大気の汚染物質、地球温暖化現象に寄
与する物質の発生等を抑制、低減化する必要性が急速に
高まって来ている。即ち、大気中の酸素を利用して、燃
料或いはその他の物体を燃焼させる設備としては、例え
ば、火力発電所、船舶のエンジン、工場等のボイラー、
自家発電装置、燃焼炉、清掃工場等の焼却炉、鉄鋼所等
の溶鉱炉、自動車、ディーゼルカーを含む鉄道車両等の
エンジン、家庭用の暖房機器、給湯ボイラー等、数え切
れない程の数が存在する。

【０００４】そして、係る燃焼設備に於いては、大気中
の酸素を使用して、燃料を燃焼させ或いは燃料の燃焼を
利用して、他の物体を燃焼させるものであるが、その過
程で、酸化窒素や一酸化炭素、二酸化炭素をはじめ、雑
多の悪影響を及ぼす化学物質等が必然的に発生してしま
い、原理的には、その発生を避ける事が不可能である。

【０００５】その主な原因としては、当該燃焼に際し
て、酸素よりも大量に大気中に存在する窒素の影響によ
って、酸素の消費に際して燃料或いは燃焼すべき物質の
不完全燃焼が発生し、その結果、酸化窒素、一酸化炭
素、二酸化炭素等が発生すると同時にカーボン等のパテ
ィキュレートも発生し、係る発生物の生成にも所定のエ
ネルギーが消費されてしまうので、燃料等の熱効率が低
下してしまっていた。

【０００６】具体的に言うならば、高温で窒素と酸素が
反応すると、一酸化炭素が生成されると同時に１モル当
たり４３ｋｃａｌの熱が吸収される吸熱反応を示すので
エネルギーのロスに繋がる事になる。従って、係る化学
物質の発生量を皆無にする事が望ましいが、現実的には
不可能であり、次善の策として、係る化学物質の発生量
を出来る限り低減させる事が望ましい。

【０００７】例えば、大気中から窒素成分を出来るだけ
除外してから燃焼機器に供給できれば、係る悪影響を低
減する事が可能となる。一方、窒素成分を大気中から除
外する事が出来たとしても、その為に更なる大エネルギ
ーが消費されたり別途に大費用を要するものでは、経済
的な意味が無い。

【０００８】つまり、上記した様に大気中から窒素成分
を出来る限り取り除き酸素成分の濃度を高めた、所謂酸
素富化方法としては、簡単な装置、機構で、操作が容易
であり然かも耐久性に富み、且つ低コストの経済性に優
れ、誰でも何処でも容易に使用、活用出来る構造のもの
が期待されている。近年、特に自動車用のガソリンエン
ジン及びディーゼルエンジンの排気ガスが地球環境破壊
に対する中心的な原因と見なされ、当該排気ガスの清浄
化は急務となりつつある。

【０００９】例えば、空気は元来酸素１と窒素４の混合
物であり、ガソリン、ディーゼル、軽油、プロパンガス
等の燃料、或いはその他の燃焼物質の燃焼過程に於いて
当該空気が燃焼に寄与するのは、酸素のみであるので、
当該燃料或いはその他の燃焼物質は完全燃焼が出来ずに
不完全な燃焼に終始する。その結果排気ガス中に一酸化
炭素、二酸化炭素等のＣＯガスが混在する事になり、又
場合によっては、炭素粒を含む排気ガスを噴出する事に
もなる。

【００１０】更に、燃焼生成ガスも大量の窒素を含む事
から、当該ガスの温度も低下して熱効率が低減する事に
なる。一方、窒素成分も高温下では、有害な窒素化合物
を生成するので同様に環境破壊の原因になっている。上
記問題点を解決する為、従来から、当該自動車用或いは
鉄道車両用更には船舶用の内燃機関を始め、加熱炉や焼
成炉等に使用される燃焼バーナーに於ける燃焼過程で使
用される大気の酸素濃度を高めておく事が効果的である
事は知られており、その為に種々の技術が開発されて来
ている。

【００１１】つまり、当該燃焼機器に供給する空気の酸
素濃度を通常の大気中の酸素濃度に比べて高め、つまり
酸素富化状態にしておき、当該酸素富化された空気を当
該燃焼機器に供給する事によって、燃焼効率を大幅に向
上させると共に、完全燃焼を実現する事によって、上記
した排気中の有害物質を除去乃至は低減させ、上記した
環境破壊の防止に寄与させる事が出来る。

【００１２】係る観点から、従来迄に提案されている当
該酸素富化技術としては、例えば、特開平５−８５７４
７号公報、特開平３−２３３１６６号公報或いは特開平
３−１１１２１号公報等に見られる様に、酸素・窒素分
離膜を使用した酸素富化膜を当該燃焼機器の空気取り入
れ部に設け、当該酸素・窒素分離膜により酸素濃度を高
めた空気流を当該燃焼機器に供給する様に構成された酸
素富化装置或いは当該酸素富化装置を併用した内燃機関
が示されている。

【００１３】然しながら、係る技術に於いては、空気を
当該酸素富化膜通過させる為の特別の加圧手段が必要で
あり、従って装置が複雑化、大型化されるので、熱交換
効率の低下、コストの上昇を来すばかりでなく、当該酸
素富化膜の寿命が短期であるので、長期の使用は不可能
で、当該酸素富化膜の交換操作を頻繁に実施しなければ
ならないと言う問題が有った。

【００１４】又、当該燃焼機器の空気取り入れ部に永久
磁石等を取付け、当該永久磁石の磁力線を利用して大気
中の酸素と窒素を分離する方法も知られている。係る技
術は、酸素ガス分子と窒素ガス分子とが磁界を受けた際
の挙動が異なると言う事実に基づいている。つまり、酸
素分子の磁化率は１．９１×１０^-6（０℃，１気圧）で
常磁性体を示し、一方窒素分子の磁化率は−６．８０×
１０^-9（０℃，１気圧）で反磁性体を示す事から、適切
な磁界を使用して所望の磁気勾配を形成した領域に当該
空気を通過させる事により、空気中の酸素と窒素を分離
すると言う技術思想である。

【００１５】然しながら、従来に於いては、単に永久磁
石を燃焼機器の空気取り入れ部に取りつけるのみであっ
たので、磁力そのものが弱く、又当該永久磁石の磁力が
長期間に亘たって均一ではなく、時間と共に劣化してい
く為、酸素・窒素の分離効果が充分ではなく、又均一で
もなく、更に頻繁に当該磁石を交換しなければならない
と言う不便があり、実用化には至っていない。

【００１６】又、特開平１−２２８５６３号公報には、
係る問題点を改良する方法として、当該燃焼機器の空気
取り入れ用空気供給ダクトの外周部を超電導材料から構
成されたフィラメントで形成された多孔体で構成すると
共に、当該多孔体フィラメント層で構成された当該空気
供給ダクトの外周部に超電導コイルを多数配置した酸素
富化装置が開示されている。

【００１７】然しながら、係る従来例に於ける酸素富化
方法に於いては、超電導材料を使用したコイルと多孔体
フィラメントからなる空気供給ダクトを使用するもので
あり、材料そのものが高価であるのでコストの低減に
は、実質的に寄与しないばかりか、当該超電導コイルを
使用して強力な磁力を発生させる為には、当該コイルそ
のものを極低温に維持する必要があり、その為の特別の
冷却装置、当該冷却装置を駆動する大電流供給装置が別
途必要であり、コストの上昇以外に装置の大型化、装置
の複雑化、操作の複雑化等の問題が発生することから、
到底実用的な酸素富化装置とはなりえない事は明らかで
ある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記した従来技術の欠点を改良し、簡易な構成で有
りながら、燃焼機器に於ける燃焼効率或いは出力エネル
ギーを向上させると同時に、当該燃焼機器からの排気ガ
ス中に於ける上記した有害物質の含有量を画期的に減少
さた、地球環境に優しい燃焼機器を形成しうる酸素富化
方法、酸素富化装置及び当該酸素富化装置を使用した内
燃機関を含む燃焼機器を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、本発明に係る第１の態様は、燃
焼機器の空気取り入れ部に接続して設けられている酸素
富化装置であって、当該酸素富化装置は、一端部が外気
に接続され、その他端部が当該燃焼機器の空気取り入れ
部に接続されている空気供給ダクトを有しており、当該
空気供給ダクトの一部に、当該空気供給ダクトを囲繞す
る様に電磁コイルが設けられた空気処理部と、当該空気
処理部を通過した空気を、当該空気供給ダクト内部の内
壁部に近い側の空気層と当該空気供給ダクト内部の中心
に近い側の空気層とに分割してそれぞれ個別の空気通路
部に導く空気分流部とが設けられており、当該空気分流
部に於ける当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の空
気層を通過させる第１の空気通路部の出口部を当該燃焼
機器の空気取り入れ部に直接接続させ、当該空気分流部
に於ける当該空気供給ダクト内部の内壁部に近い側の空
気層を通過させる第２の空気通路部の出口部を大気中に
開口させる様に構成した燃焼機器に使用される酸素富化
装置である。

【００２０】又、本発明に係る第２の態様は、燃焼機器
の空気取り入れ部に供給される空気の酸素富化方法であ
って、当該酸素富化方法は、一端部が外気に接続され、
その他端部が当該燃焼機器の空気取り入れ部に接続され
ている空気供給ダクトの一部に、当該空気供給ダクトを
囲繞する様に電磁コイルを設けておき、当該電磁コイル
に所定の電流を供給する事により、当該空気供給ダクト
内に所定の電磁界を形成する工程、当該空気供給ダクト
を通過する空気を、当該空気供給ダクト内部の内壁部に
近い側の比較的窒素成分が多い空気層と当該空気供給ダ
クト内部の中心に近い側の比較的酸素成分が多い空気層
とが出来る様に酸素と窒素の各成分の分布状態を変化さ
せる工程、当該酸素と窒素の各成分の分布状態にかたよ
りを持つ個々の空気層の内、当該空気供給ダクト内部の
中心に近い側の空気層を構成する当該空気を第１の空気
通路部に取り込むと共に、当該空気供給ダクト内部の内
壁部に近い側の空気層を構成する当該空気を第２の空気
通路部に取り込む工程、当該第１の空気通路部を通過す
る空気を当該燃焼機器の空気取り入れ部に直接供給する
と共に当該第２の空気通路部を通過する空気を大気中に
放出する工程、とから構成されている酸素富化方法であ
る。

【００２１】更に、本発明に係る第３の態様としては、
内燃機関に於ける燃料燃焼部と空気取り入れ部と当該空
気取り入れ部と当該燃料燃焼部とを接続する空気供給ダ
クトから構成されている内燃機関であって、当該空気供
給ダクトの一部に、当該空気供給ダクトを囲繞する様に
電磁コイルが設けられた空気処理部と、当該空気処理部
を通過した空気を、当該空気供給ダクト内部の内壁部に
近い側の空気層と当該空気供給ダクト内部の中心に近い
側の空気層とに分割してそれぞれ個別の空気通路部に導
く空気分流部とが設けられており、当該空気分流部に於
ける当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の空気層を
通過させる第１の空気通路部の出口部を当該燃料燃焼部
の空気取り入れ部に直接接続させ、当該空気分流部に於
ける当該空気供給ダクト内部の内壁部に近い側の空気層
を通過させる第２の空気通路部の出口部を大気中に開口
させる様に構成した内燃機関である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る酸素富化装置、酸素
富化方法、及び内燃機関を含む燃焼機器は、上記した様
な技術構成を採用しており、従って、簡易な構成で有り
ながら、燃焼機器に於ける燃焼効率或いは出力エネルギ
ーを向上させると同時に、当該燃焼機器からの排気ガス
中に於ける上記した有害物質の含有量を画期的に減少さ
た、地球環境に優しい燃焼機器を形成しうる酸素富化方
法、酸素富化装置及び当該酸素富化装置を使用した内燃
機関を含む燃焼機器を得る事が可能となる。

【００２３】然かも、本発明に於いては、当該酸素富化
装置、酸素富化方法、及び当該燃焼機器は、コストが低
く抑えられると共に、小型化が可能で且つ操作が簡単
で、然かもエネルギーの交換効率が高く、故障も少な
く、燃料の消費量も低減でき、且つ長期間の耐久性を有
するので、世界的規模の広範囲の分野に於いて、使用さ
れる可能性がある。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明に係る酸素富化装置、酸素富
化方法、及び燃焼機器に関する一具体例の構成を図面を
参照しながら詳細に説明する。即ち、図１は、本発明に
係る酸素富化装置の一具体例の構成の概要を示す断面図
であって、図中、燃焼機器２の空気取り入れ部３に接続
して設けられている酸素酸素富化装置４であって、当該
酸素富化装置４は、一端部５が外気に接続され、その他
端部６が当該燃焼機器２の空気取り入れ部３に接続され
ている空気供給ダクト７を有しており、当該空気供給ダ
クト７の一部に、当該空気供給ダクト７を囲繞する様に
電磁コイル８が設けられた空気処理部９と、当該空気処
理部９を通過した空気を、当該空気供給ダクト７内部の
内壁部に近い側の空気層と当該空気供給ダクト内部の中
心に近い側の空気層とに分割してそれぞれ個別の空気通
路部１１、１２に導く空気分流部１０とが設けられてお
り、当該空気分流部１０に於ける当該空気供給ダクト７
内部の中心に近い側の空気層を通過させる第１の空気通
路部１１の出口部を当該燃焼機器２の空気取り入れ部３
に直接接続させ、当該空気分流部１０に於ける当該空気
供給ダクト７内部の内壁部に近い側の空気層を通過させ
る第２の空気通路部１２の出口部１３を大気中に開口さ
せる様に構成した燃焼機器に使用される酸素富化装置４
が示されている。

【００２５】本発明に於いて使用される当該燃焼機器２
は、特に限定されるものではないが、例えば、工業用に
使用される各種のバーナー、ボイラー、火力発電機、溶
鉱炉、ごみ焼却炉、船舶用タービン、自動車、鉄道車
両、航空機等のエンジン、家庭用エアコン機器、温水
機、給湯機等から選択されるものである。本発明に係る
当該空気処理部９には、少なくとも一つの電磁コイル８
が設けられており、当該電磁コイル８は、当該空気供給
ダクト７の外周面に於いて、電気導線１４が当該空気供
給ダクト７の長手方向軸１５と直交する方向に多数回巻
回されて構成されているものである事が好ましい。

【００２６】本発明に係る当該酸素富化装置４で使用さ
れる当該電磁コイル８は、当該空気処理部９に存在する
空気供給ダクト７の長手方向に沿って、当該空気供給ダ
クト７内に磁界が形成される様にコイルの巻回方向及び
電流の供給方向を設定する必要がある。又、当該空気処
理部９に於ける当該電磁コイル８は、当該空気供給ダク
ト７の長手方向軸１５に沿って複数個所定の間隔を於い
て隣接配置されている事も望ましい。

【００２７】その場合の当該電磁コイル８の個数及び配
置間隔は任意であり、又、当該電磁コイル８それぞれの
コイル巻回数、巻回方向等も必要に応じて適宜設定する
事が望ましい。後述する図２の具体例に於いては、当該
電磁コイル８が２個所定の間隔を於いて当該空気供給ダ
クト７の外周部に配置されている例を示している。

【００２８】更に、本発明に於いては、当該電磁コイル
８は、適宜の蓄電手段若しくは発電手段から電流が供給
される様に構成されている事が望ましい。より具体的に
は、当該電磁コイル８を駆動する電源としては、定常的
に所定の電力を供給しえるバッテリ、適宜の発電装置を
使用する事が必要であり、当該燃焼機器２が、例えば自
動車のエンジン等の内燃機関である場合には、当該自動
車に搭載されているバッテリを電源とする事が可能であ
る。

【００２９】一方、本発明に係る当該燃焼機器２に使用
される当該酸素富化装置４に於いて使用される、当該空
気処理部９に於いては、上記した電磁コイル８の電磁作
用により、当該空気取り入れ部５から吸入された空気か
ら、酸素成分と窒素成分を電磁気的に層別化し、比較的
酸素成分の多い当該空気供給ダクト７内部の中心に近い
側の第１の空気層１６を形成すると共に、比較的窒素成
分の多い当該空気供給ダクト７内部の内壁部に近い側の
第２の空気層１７を形成するものである。

【００３０】本発明に於いては、従来の様な弱い磁界を
使用するものではなく、特定の電源を利用して当該電磁
コイル８から、空気中の酸素分子と窒素分子を分離する
に要する所定の強さを有する電磁界を発生させる事が出
来る。又、本発明の様な構成を採用する事によって、簡
単な構成を有し、長期間に亘り一定の電流を確実に供給
する事が出来るので、経済的に且つ効率的に酸素成分と
窒素成分を分離する事が可能となる。

【００３１】特に、本発明に於いて、当該酸素富化装置
を自動車のエンジンに使用した場合には、当該自動車が
搭載しているバッテリから必要な電力を取り出して、当
該酸素富化装置４の電磁コイル８を常に一定の条件で駆
動させる事が可能となる。従って、本発明に於いては、
特開平１−２２８５６３号公報に見られる様な、複雑で
大型化された然かもコストの高い酸素富化装置とは異な
り、コンパクトで経済的で長期間安定して使用しうる酸
素富化装置４を得る事が可能となる。

【００３２】本発明に係る当該空気処理部は、当該空気
取り入れ部から吸入された空気に於ける、酸素成分と窒
素成分の分布状態を電磁気的に変化させ、比較的酸素成
分の多い当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の第１
の空気層を形成すると共に、比較的窒素成分の多い当該
空気供給ダクト内部の内壁部に近い側の第２の空気層を
形成するものである。

【００３３】つまり、原理的には、本発明に於ける当該
空気処理部に於ける電磁界の作用により、酸素分子は、
電磁界の強い領域に引き寄せられ、反対に窒素成分は電
磁界から押し出される様な状態が発生するものと予想さ
れる。その結果、本発明に於ける当該酸素富化装置４に
於いて、酸素濃度の比較的高い空気層を積極的に取り込
んで、当該燃焼機器２に供給される結果、当該エンジン
を含む燃焼機器２の燃焼効率が向上しエンジンで言え
ば、出力の増加となり、しかも燃料の低減、排気中の有
害物質の低減という優れた作用効果を奏しうるのであ
る。

【００３４】本発明に係る当該空気分流部１０は、上記
した空気処理部９に於いて、形成された第１の空気層１
６と第２の空気層１７とを分離してそれぞれ別々に形成
した空気通路部に分流させる機能を有するものである。
具体的には、酸素成分の濃度が比較的高い第１の空気層
１６を第１の空気通路部１１に案内し、又、当該窒素成
分の濃度が比較的高い第２の空気層１７を第２の空気通
路部１２に案内して、通過させる様に構成するものであ
る。

【００３５】本発明に於ける当該空気分流部１０の構成
は特に限定されないが、基本的には、当該空気処理部９
で形成された第１と第２の空気層１６、１７の境界近傍
に当該第１と第２の空気通路部１１、１２の境界を決め
る仕切り部、或いは壁部２０が設けられている事が望ま
しい。更に、当該空気分流部１０に於ける当該第１の空
気通路部１１の当該空気層１６、１７を受け入れる側の
端部２１には、図４に示す様に、鋭角状のテーパー部２
２が設けられている事も望ましい。

【００３６】又、本発明に於ける一具体例に於いて、当
該空気分流部１０に於ける当該第１の空気通路部１６
は、当該第２の空気通路部１７を形成している当該空気
通路部の外周形態と略同一の断面形状を有しており、且
つ当該第２の空気通路部１７に対して略同芯的に配備さ
れている事も望ましい。本発明に係る当該酸素富化装置
４に於ける当該空気分流部１０に於いては、例えば、当
該第１の空気通路部１６の外周面に於いて、図４に例示
する様に、少なくとも一つの磁化手段２５が設けられて
おり、当該磁化手段２５は、当該第１の空気通路部１６
の外周面に於いて、電気導線が当該第１の空気通路部１
６の長手方向軸と直交する方向に多数回巻回されて構成
されているものである事が望ましい。

【００３７】係る磁化手段２５は、前記した当該空気処
理部９に於ける電磁コイル８と略同等の構成を有するも
ので有っても良く又環状の強力永久磁石を使用するもの
で有っても良い。つまり、本発明に係る当該空気分流部
１０に於いても、当該第１の空気通路部１１に流入する
第１の空気層１６は、完全に酸素のみで構成され窒素成
分が全く含まれていないと言う事は言えず、多かれ少な
かれ窒素成分をある程度含有するものであるので、当該
空気分流部１０に於いて更に、前記空気処理部９に於け
る操作を繰り返して当該第１の空気通路部１１を通過す
る当該第１の空気層１６に対して再度電磁界の中を通過
させる事によって、当該第１の空気層１６に含まれる酸
素成分を当該空気流の中心部に取込み、且つ窒素成分を
当該空気流の外層部に押し出す様にする事によって、更
に当該第１の空気通路部１１を構成する窒素成分を壁部
及び当該壁部の近傍付近に移動させる事により、当該空
気通路部１１の中心部を流れる当該第１の空気層１６の
酸素濃度をより一層向上させる事が望ましい。

【００３８】この場合、当該空気分流部１０の磁化手段
２５によって形成された当該第１の空気層１６の周囲部
を構成する窒素成分の濃度が比較的に高い空気層を当該
第１と第２の空気通路部の間を仕切っている壁部２０を
介して当該第１の空気通路部１１から当該第２の空気通
路部１２の方向に吸引させ、当該第２の空気通路部１２
を流れている当該第２の空気層１７と合体させる事も望
ましい。

【００３９】更に、本発明に於ける他の具体例として
は、当該第１の空気通路部１１の外周面に設けられた当
該磁化手段２５は、当該第１の空気通路部１１の長手方
向軸に沿って複数個所定の間隔を於いて隣接配置されて
いるもので有っても良い。本発明に於ける他の具体例に
於いては、当該第１の空気通路部１１の外周面に設けら
れた当該複数個の磁化手段２５、２６、２７の間隙部３
０に対向する、当該第１の空気通路部１１の通路壁２０
の少なくとも一つには、当該第１の空気通路部１１と当
該第２空気通路部１２とを接続する連通部３１が設けら
れている事が望ましい。

【００４０】当該連通部３１は、当該第１の空気通路部
１１を通過する空気流から、窒素成分の含有濃度が高い
空気流を分流して、窒素成分の含有濃度が高い空気流を
当該第２空気通路部１２を通過する第２の空気層１７と
合流させる様に構成されている事も、望ましい。本発明
に於いては、当該第１の空気通路部１１は、空気濾過装
置５０を経て直接自動車のエンジンに於ける燃焼室であ
る燃焼機器２にターボチャージャ等を介して直接接続さ
れ、当該エンジンの燃焼室内に当該酸素の含有量の多
い、酸素富化空気を適宜の燃料と同時に供給して、当該
エンジンの効率の向上と完全燃焼を実現させる事によっ
て、排気中に含まれる有害物質を著しく低減させること
が可能となる。

【００４１】一方、本発明に於いては、当該第２の空気
通路部１２の出口部１３近傍に、当該当該第２空気通路
部１２を通過する第２の空気層１７を積極的に吸引する
吸引手段３２が設けられている事が望ましい。係る吸引
手段３２は、図５に例示してある様に、外部に於ける適
宜の空気流を利用したベンチレーション効果を利用する
ものである事が望ましく、具体的には、例えば、当該酸
素富化装置４を自動車のエンジンに使用した場合を想定
すると、自動車の進行方向に向けられた空気流取り入れ
部３５に続いて当該空気流の整流部３６が設けられてお
り、当該整流部３６の続いてベンチュリ部３３で構成さ
れた吸引手段３２が設けられ、且つ当該吸引手段３２
は、適宜の排気部３７に接続されている。

【００４２】係る構成に於いて、当該ベンチュリ部３３
で構成された吸引手段３２を構成する空気供給ダクトの
径がその前後に設けられた当該空気供給ダクトの径より
も小さく形成されており、当該吸引手段３２に当該第２
の空気通路部１２の端部を接続する事によって、当該自
動車が走行中、当該吸引手段３２に含まれるベンチュリ
部に負圧が発生するので、当該第２の空気通路部１２内
の空気層１７は、当該吸引手段３２の負圧により積極的
に吸引され、大気中に放出せしめられる。

【００４３】上記した本発明に係る構成を有する酸素富
化装置を実際の自動車に搭載して、その作用効果を試験
してみた。即ち、本発明にかかる当該酸素富化装置４
を、イスズＵＢＳ−９０ビッグホーン２８００ｃｃディ
ーゼル車のエンジンの空気採り入れ部に取付けて、試験
道路で実装テストを行った。

【００４４】上記車両について、本発明に係る酸素富化
装置４を取り付けない状態、原型状態で御殿場市近郊の
信号が少ない県道を巡行速度（６０ｋｍ／ｈ）で走行し
た場合の単位燃料当たりの走行距離数は平均で１１．３
ｋｍ／ｌ（リットル）であったが、本発明に係る当該酸
素富化装置４を装着して、同一道路を同一走行条件で走
行した場合、単位燃料当たりの走行距離数は平均で１
３．８〜２０．４ｋｍ／ｌ（リットル）であり、実質的
な効果が有る事が確認出来た。

【００４５】当該試験に使用し当該自動車の発生馬力が
１２０ＨＰであり、当該電磁コイル８の消費エネルギー
は１３．５Ｖで６．５Ａであったので、略８８Ｗに相当
する。当該自動車の発生馬力（１２０ＨＰ）を消費エネ
ルギー換算すると約８８．８ＫＷとなるから、当該電磁
コイル８での消費エネルギーは約１０００分の１程度と
換算出来るので、当該自動車に於ける当該酸素富化装置
４での電力の消費量は極めて少なく経済的である事が判
明した。

【００４６】同時に、本発明に係る当該酸素富化装置４
を自動車のエンジンである燃焼機器２に取付けて、上記
した実装走行試験を行った結果、エンジンの回転が軽く
なり、高速回転を容易に持続させる事が出来た。つま
り、エンジンの回転数を、原形自動車の回転数に比べて
５０〜１００ＲＰＭ向上させる事が出来た。

【００４７】又当該エンジントルクが低速から高速迄い
ずれも大きくなり、登坂路を楽々走行する事が出来た。
又、当該電磁コイル８に於ける電流の消費を見るとその
消費にかかった全電流は８〜１０Ａ程度であった。更
に、排気ガス中の有害物質の含有量も、ＮＯＸ、ＣＯ、
ＣＯ₂の何れも大幅に減少した。

【００４８】又、本発明に係る当該酸素富化装置４の第
１の空気通路部１６の酸素濃度と窒素濃度及び第２の空
気通路部１７に於ける酸素濃度と窒素濃度を、株式会社
ジコー製酸素モニターＪＫＯ−２５を使用して、それぞ
れ検出した結果は、第１の空気通路部１６の酸素濃度
は、標準濃度値に対して、数パーセント酸素濃度値が向
上し、又第２の空気通路部１７に於ける酸素濃度は、標
準濃度値に対して、数パーセント酸素濃度値が低下して
いる事が判明した。

【００４９】本発明に於ける他の具体例に付いて説明す
るならば、当該空気処理部９に於ける当該空気供給ダク
ト７の外周に配置された電磁コイル８に近接して、当該
酸素富化装置４が接続される当該燃焼機器２に於ける燃
焼に使用される燃料が供給される燃料の燃料供給パイプ
４０を当該空気供給ダクト７の外周に巻回させる様に構
成する事も望ましい。

【００５０】又、図２に例示する様に、当該燃料パイプ
４０は、当該電磁コイル８が複数個同時に使用される場
合には、当該燃料パイプ４０、当該複数個の電磁コイル
８の間に設ける事が望ましい。係る構成を採用する事に
よって、当該燃焼機器２に使用されるガソリン、或いは
重油（ディーゼル）等を適度にイオン化する事により、
分子の細分化が進む事によって、燃焼成分と酸素成分と
の接触面積が増大する事によって、より一層燃焼効率を
向上する事が期待出来る。

【００５１】尚、本発明に於て、当該酸素富化装置４に
対する空気流の採り入れ方法は、特に限定されないが、
実用面から考えて、図１乃至図２に示す様に、当該酸素
富化装置４の長手軸方向から採り入れ、同方向に沿って
流動させる様にする事が望ましい。従って、例えば、本
発明に係る当該酸素富化装置４を自動車に適用した場
合、当該車両の走行方向の正面部に当該空気採り入れ口
を設ける事が望ましい。

【００５２】上記した本発明に係る酸素富化装置４の説
明から理解される様に、本発明に係る当該酸素富化方法
としては、基本的には以下の様な技術構成を採用するも
のである。即ち、燃焼機器の空気取り入れ部に供給され
る空気の酸素富化方法であって、当該酸素富化方法は、
一端部が外気に接続され、その他端部が当該燃焼機器の
空気取り入れ部に接続されている空気供給ダクトの一部
に、当該空気供給ダクトを囲繞する様に電磁コイルを設
けておき、当該電磁コイルに所定の電流を供給する事に
より、当該空気供給ダクト内に所定の電磁界を形成する
工程、当該空気供給ダクトを通過する空気を、当該空気
供給ダクト内部の内壁部に近い側の比較的窒素成分が多
い空気層と当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の比
較的酸素成分が多い空気層とが出来る様に酸素と窒素の
各成分の分布状態を変化させる工程、当該酸素成分濃度
と窒素成分濃度の分布にかたよりを持つ個々の空気層の
内、当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の空気層を
構成する当該空気を第１の空気通路部に取り込むと共
に、当該空気供給ダクト内部の内壁部に近い側の空気層
を構成する当該空気を第２の空気通路部に取り込む工
程、当該第１の空気通路部を通過する空気を当該燃焼機
器の空気取り入れ部に直接供給すると共に当該第２の空
気通路部を通過する空気を大気中に放出する工程、とか
ら構成されている酸素富化方法である。

【００５３】本発明に於ける当該酸素富化方法が使用さ
れる当該燃焼機器２は、例えば、バーナー、ボイラー、
火力発電機、溶鉱炉、ごみ焼却炉、船舶用タービン、家
庭用エアコン機器、温水機、給湯機から選択された一つ
である。又、本発明に於ける酸素富化方法に於いては、
当該空気供給ダクト７には、少なくとも一つの電磁コイ
ル８が設けられており、当該電磁コイル８は、当該空気
供給ダクト７の外周面に於いて、電気導線が当該空気供
給ダクトの長手方向軸と直交する方向に多数回巻回され
て構成されている事が望ましく、それによって、当該電
磁コイル８は、当該空気処理部９に存在する空気供給ダ
クト７の長手方向に沿って磁界が形成する様に構成され
ているものである。

【００５４】又、本発明に於いては、当該空気取り入れ
部５から吸入された空気から、酸素成分と窒素成分を電
磁気的に層別化し、比較的酸素成分の多い当該空気供給
ダクト内部の中心に近い側の第１の空気層１６を形成す
ると共に、比較的窒素成分の多い当該空気供給ダクト内
部の内壁部に近い側の第２の空気層１７を形成するもの
である。

【００５５】その後本発明に於いては、当該空気分流部
１０に於て、当該層分けされた個々の空気層１６、１７
を、第１の空気通路部１１と第２の空気通路部１２とに
個別に取り込むに際し、当該空気層を取り込む位置に形
成される当該第１と第２の空気通路部１１、１２の境界
部２４の先端部２１の形状を先鋭にする事がのぞまし
く、更に望ましくは、当該第１と第２の空気通路部１
１、１２の境界部２４の先端部２１には、鋭角状のテー
パー部２２を設ける事も望ましい。

【００５６】又、本発明に係る当該酸素富化方法に於い
て、当該第１の空気通路部１１の外周面に、少なくとも
一つの磁化手段２５を設け、当該磁化手段２５は、当該
第１の空気通路部１１の外周面に於いて、電気導線が当
該第１の空気通路部１１の長手方向軸と直交する方向に
多数回巻回せしめられている事が好ましい。更に、本発
明に係る酸素富化方法に於いては、当該第１の空気通路
部１１の外周面に当該磁化手段２５、２６、２７・・・
を、当該第１の空気通路部１１の長手方向軸に沿って複
数個所定の間隔を於いて隣接配置する事も望ましい。

【００５７】一方、本発明に於ける当該酸素富化方法に
於いては、当該第１の空気通路部１１の外周面に設けら
れた当該複数個の磁化手段２５、２６、２７の間隙部３
０に対向する、当該第１の空気通路部１１の通路壁２０
の少なくとも一つに所定の大きさの連通部３１を設けて
おき、当該第１の空気通路部１１を通過する空気流の一
部、つまり窒素成分が比較的多い空気層を当該第２空気
通路部１２に抽出する様にするもので有っても良い。

【００５８】つまり、本具体例に於いては、当該第１の
空気通路部１１を通過する空気流の内、窒素成分の含有
濃度が高い空気流を更に分流して、当該第２空気通路部
１２を通過する第２の空気層１７と合流させる様に構成
する事が望ましい。本発明に於ける酸素富化方法の他の
具体例に於いては、当該燃焼機器２に使用される燃料を
当該空気供給ダクト７の外周に配置された電磁コイル８
に近接して配置された燃料供給パイプ４１に供給した
後、当該燃焼機器２の燃料供給部に供給する様に構成す
る事も可能である。

【００５９】つぎに、図２を参照しながら、本発明に係
る当該酸素富化装置を取りつけた内燃機関の構成に付い
て説明する。即ち、図２には、内燃機関に於ける燃料燃
焼部２と空気取り入れ部５と当該空気取り入れ部５と当
該燃料燃焼部２とを接続する空気供給ダクト７から構成
されている内燃機関１であって、当該空気供給ダクト７
の一部に、当該空気供給ダクト７を囲繞する様に電磁コ
イル８、８’が設けられた空気処理部９と、当該空気処
理部９を通過した空気を、当該空気供給ダクト７内部の
内壁部に近い側の空気層１７と当該空気供給ダクト７内
部の中心に近い側の空気層１６とに層分けしてそれぞれ
個別の空気通路部に導く空気分流部１０とが設けられて
おり、当該空気分流部１０に於ける当該空気供給ダクト
７内部の中心に近い側の空気層１６を通過させる第１の
空気通路部１１の出口部を当該燃料燃焼部２の空気取り
入れ部３に直接接続させ、当該空気分流部１０に於ける
当該空気供給ダクト７内部の内壁部に近い側の空気層１
７を通過させる第２の空気通路部１２の出口部１３を大
気中に開口させる様に構成した内燃機関１が示されてい
る。

【００６０】本発明の具体例である内燃機関１に於いて
使用される当該空気処理部９に設けられる当該電磁コイ
ル８、８’の構成は、上記した構成と同一であるので詳
細な説明は省略するが、図２の具体例に於いては、当該
空気処理部９に於ける当該電磁コイル８、８’は、当該
空気供給ダクト７の長手方向軸に沿って所定の間隔を於
いて隣接配置されている例を示しており、更に、当該電
磁コイル８、８’に近接して、当該内燃機関１の燃焼に
使用される燃料が供給される燃料供給パイプ４０を当該
空気供給ダクト７の外周に複数回巻回させた例を示して
いる。

【００６１】本具体例に於いては、当該燃料供給パイプ
４０は、当該電磁コイル８、８’の間に巻回されている
例を示している。係る燃料供給パイプ４０は、磁力線が
透過出来る金属で形成されている事が望ましい。又、本
具体例に於ける当該電磁コイル８、８’は、適宜のバッ
テリから必要な電流が供給される様に構成されているも
のである。

【００６２】本具体例に於ける当該空気処理部９は、当
該空気取り入れ部５から吸入された空気から、酸素成分
と窒素成分を電磁気的に層別化し、比較的酸素成分の多
い当該空気供給ダクト７内部の中心に近い側の第１の空
気層１６を形成すると共に、比較的窒素成分の多い当該
空気供給ダクト７内部の内壁部に近い側の第２の空気層
１７を形成するものであり、更に、当該空気分流部１０
に於ける当該第１の空気通路部１１は、当該第１の空気
層１６を通過させるものであり、又、当該第２の空気通
路部１２は、当該第２の空気層１７を通過させる様に構
成されている。

【００６３】当該空気分流部１０は、図示の様に、当該
空気分流部に於ける当該第１の空気通路部１１は、当該
第２の空気通路部１２を形成している当該空気通路部の
外周形態と略同一の断面形状を有している事が望まし
く、例えば両者は共に円形の断面形状を有していること
が好ましい。更に、本具体例に於いては、当該第１の空
気通路部１１は、当該第２の空気通路部１２に対して同
芯的に配備されている事も望ましい。

【００６４】本具体例に於いては、当該空気分流部１０
に於ける当該第１の空気通路部１１の当該空気層を受け
入れる側の端部２１には、鋭角状のテーパー部２２が設
けられている事が好ましい。又、本具体例に於いては、
当該第１の空気通路部１１の外周面に於いて、少なくと
も一つの磁化手段２５が設けられており、当該磁化手段
２５は、当該第１の空気通路部１１の外周面に於いて、
電気導線が当該第１の空気通路部１１の長手方向軸と直
交する方向に多数回巻回されて構成されているものであ
る事が好ましい。

【００６５】当該第１の空気通路部１１の外周面に設け
られた当該磁化手段２５、２６、２７は、当該第１の空
気通路部１１の長手方向軸に沿って複数個所定の間隔を
於いて隣接配置されている事が望ましい。当該磁化手段
２５、２６、２７は、電磁コイル或いは強力永久磁石等
から選択された一つで構成されており、上記した空気処
理部９に設けられている当該電磁コイル８と同様の作
用、機能を有しており、従って、当該空気分流部１０に
於いても当該第１の空気通路部１１を通過する空気流か
ら酸素成分と窒素成分を電磁界の作用を利用して更に層
分けする事によって、燃焼機器の燃焼域に供給される空
気の酸素濃度をより高める事が可能となる。

【００６６】当該磁化手段２５、２６、２７の数は特に
限定されるものではなく、必要に応じて適宜の数に設定
する事が可能である。更に、本具体例に於いては、当該
第１の空気通路部１１の外周面に設けられた当該複数個
の磁化手段２５、２６、２７の間隙部３０に対向する、
当該第１の空気通路部１１の通路壁２４の少なくとも一
つには、当該第１の空気通路部１１と当該第２空気通路
部１２とを接続する連通部３１が設けられており、それ
によって、当該第１の空気通路部１１を通過する空気流
から、窒素成分の含有濃度が高い空気流を更に分流し
て、窒素成分の含有濃度が高い空気流を当該第２空気通
路部１２を通過する第２の空気層１７と合流させる様に
構成されているものである。

【００６７】又、本具体例に於いては、当該第２の空気
通路部１２の出口部１３近傍に、当該当該第２空気通路
部１２を通過する第２の空気層を積極的に吸引する吸引
手段３２が設けられている事が望ましく、当該吸引手段
３２は、外部に於ける適宜の空気流を利用したベンチレ
ーション効果を利用するものである事が好ましい。以下
に上記した本発明に係る第１の具体例である酸素富化装
置４を前記した自動車に搭載して、実走行試験を行った
結果のデータは以下の通りである。

【００６８】試験走行月日走行場所走行結果（燃費 km/l) １０年６月５日御殿場市郊外県道１０．４１０年６月６日東名高速２０．４１０年６月９日東名高速１５．４１０年６月１１日御殿場市内１３．８１０年６月１６日板妻街道１６．２７１０年６月１７日東名高速１６．５５１０年６月２２日東名高速１４．４６１０年７月４日御殿場市郊外県道１３．４４１０年７月７日御殿場市郊外県道１４．１１１０年７月８日御殿場市郊外県道２０．０１０年７月９日御殿場市郊外県道１４．１１上記の実走行試験の結果により、本発明に係る酸素富化
装置４をエンジン等の燃焼装置に適用する事によって、
燃費を従来の燃焼装置に比べて、少なくとも２０％以上
も改善する事が判明した。

【００６９】更に、上記具体例に於いては、例えばアイ
ドリングのエンジン回転数が１００ＲＰＭ程度向上し
た。又エンジンの運転ノイズ（騒音）が減少した。排気
ガスの臭気が低減し、排気管端部の内面の汚染色が茶色
っぽくなった。市街地での巡航運転でのアクセル踏み込
み量が減少した。

【００７０】エンジンの発生トルクが増大した。エア
コンコンプレッサーが入り／切りしても、エンジンの回
転数は殆ど変化しなかった。上記した様に、走行試験に
使用した車両の平均的な日中の市街地走行の燃料消費率
の実地走行の結果は１１．３ｋｍ／ｌであったので高速
道路での試験走行での結果の最低値を見てもは１３．４
４ｋｍ／ｌで約２０％向上した事になる。

【００７１】つぎに、本発明に係る当該酸素富化装置及
び酸素富化方法の他の具体例に付いて図６乃至図７を参
照しながら説明する。即ち、図６には、本発明に係る他
の具体例に於ける酸素富化装置４に於ける空気分流部１
０の構成が示されており、具体的には、当該空気分流部
１０を通過する少なくとも当該空気供給ダクト内部の中
心に近い側の空気層に当該空気分流部１０の長手方向軸
とは異なる方向のバイアス力を付与する機構を設けた空
気分流部１０が示されている。

【００７２】つまり、本具体例に於いては、当該空気処
理部９に於て、酸素成分が比較的に高い当該空気供給ダ
クト中心部に或る空気層を当該空気分流部１０に於ける
第１の空気通路部１１を通過させるに際し、当該空気流
に更に磁界を与えながら積極的に空気流の流通方向を変
更させる様にバイアス力を与える様にしたものであり、
それによって、当該酸素成分が比較的に高い空気層から
更に酸素成分を引き寄せ、窒素成分を外方に押し出す様
にする事によって、当該第１の空気通路を通過する空気
流の酸素濃度をより高い状態に持って行く事が可能であ
る。

【００７３】次に、本発明に係る当該酸素富化装置４の
他の具体例に於ける構成に付いて詳細に説明する。即
ち、本発明に係る当該酸素富化装置４の第２の具体例に
於いては、図６に示す様に、当該空気分流部１０は、当
該空気処理部９に設けた当該空気供給ダクト７と連接さ
れている外壁ダクト４１及び当該外壁ダクト４１内に設
けられた、空気の流れに対向する先端部２１が密閉され
た中空筒体ダクト４２とから構成され、当該中空筒体ダ
クト４２を当該第１の空気通路１１となすと共に当該外
壁ダクト４１と当該中空筒体ダクト４２との間の空間領
域を第２の空気通路１２となし、当該中空筒体ダクト４
２の外周部表面４４には、当該外周表面４４を囲繞する
様に磁化手段２５が少なくと一つ配置されていると同時
に当該磁化手段２５が配置されている部位の近傍に当該
中空筒体ダクト４２の外周部表面４４を囲繞する様に、
当該空気流に対向する方向に末広がり状に内径が拡大す
る様に構成された円錐状空気制御手段４５を設け、更に
当該円錐状空気制御手段４５の近傍に於ける当該中空筒
体ダクト４２の外周表面部４４に空気流吸引手段３１が
設けられている酸素富化装置の空気分流部１０が示され
ている。

【００７４】本具体例における当該空気分流部１０に於
いては、当該磁化手段２５は、電磁コイルで有っても良
く、永久磁石を使用するものであっても良い。好ましく
は、環状の強力永久磁石を使用する事が良い。又、係る
磁化手段２５は、当該中空筒体ダクト４２の先端部にの
み設けるもので有ってもよいが、図６（Ａ）に示す様
に、当該中空筒体ダクト４２の長手方向軸に沿って所定
の間隔を於いて複数個の当該磁化手段２６、２７・・・
を配置する事が望ましい。

【００７５】更に、本具体例に於いては、当該円錐状空
気制御手段４５の材質、寸法、末広がり角度等は特に限
定されるものではなく、当該空気処理部９に設けた当該
空気供給ダクト７から流入してくる当該空気流を先ず当
該中空筒体ダクト４２の先端部２１に設けた当該磁化手
段２５で磁気的に処理した後、当該空気流を当該円錐状
空気制御手段４５に衝突させて、当該空気流の進行方向
を強制的に当該中空筒体ダクト４２の軸方向に変更させ
る様にバイアス力を適用する事によって、酸素濃度が比
較的高い空気流から更に酸素成分をより中空筒体ダクト
４２の中心方向に引張り込む様に作用させると同時に、
窒素成分は、反発させて第２の空気通路方向に押し出す
様に作用させる機能を呈するものであれば如何なるもの
で有っても良い。

【００７６】係る円錐状空気制御手段４５の当該中空筒
体ダクト４２に対する取付け状況の概要は、図６（Ｂ）
に示されている。係る構成によって、より酸素濃度が高
められた空気流が、当該中空筒体ダクト４２の表面４４
に設けられた空気流吸引手段３１から当該中空筒体ダク
ト４２の内部に形成された第１の空気通路１１に吸引さ
れる事になる。

【００７７】本具体例に於ける当該空気流吸引手段３１
は、円形の開口部で有っても良く、又長軸を持った長細
い形状を持つ開口部で有っても良い。係る開口部３１
は、当該中空筒体ダクト４２の表面４４に適宜の螺旋を
形成する様に配置されている事が望ましい。その際、長
細い形状を持つ開口部に於いては、当該長軸が当該螺旋
の方向と一致する様に配置する事が望ましい。

【００７８】勿論、当該円錐状空気制御手段４５は、磁
化手段２５、２６、２７・・・と同様に、当該中空筒体
ダクト４２の長手軸方向に複数個、互いに所定の間隔を
介して配置されるもので有っても良い。更に、本具体例
に於いては、当該円錐状空気制御手段４５の内面或いは
外面に磁化手段４３を適宜の数、適宜の位置に取付けて
使用する事も可能であり、それによって、当該空気流に
対する磁界の作用を強化させる事が可能である。

【００７９】次に、本発明に係る当該空気分流部１０の
更に別の具体例の構成に付いて図７を参照しながら詳細
に説明する。即ち、図７（Ａ）は、本発明に係る当該空
気分流部１０の別の具体例の構成を示す斜視図であり、
図中、当該空気処理部１０に設けた当該空気供給ダクト
７と連接されている外壁ダクト４１及び当該外壁ダクト
４１内に設けられた、空気の流れに対向する先端部２１
が密閉された中空筒体ダクト４２とから構成され、当該
中空筒体ダクト４２の内部に形成された通路を当該第１
の空気通路１１となすと共に当該外壁ダクト４１と当該
中空筒体ダクト４２との間の空間領域を第２の空気通路
１２となし、当該中空筒体ダクト４２の外周部表面４４
には、当該中空筒体ダクト４２の外周表面４４から突出
して形成された螺旋状の羽根部４６が設けられており、
且つ当該羽根部４６には複数個の磁化手段４３が配置さ
れていると同時に当該羽根部４６の近傍に於ける当該中
空筒体ダクト４２の外周表面部４４に空気流吸引手段３
１が設けられている酸素富化装置に適した空気分流部９
が示されている。

【００８０】当該磁化手段４３は、永久磁石である事が
望ましい。又、当該中空筒体ダクト４２の先端部２１に
は、図６に示した具体例に於けると同様に、当該中空筒
体ダクト４２の外周部表面４４に、当該外周表面４４を
囲繞する様に磁化手段２５が少なくとも一つ配置されて
いる事も好ましく、係る磁化手段２５は電磁コイルで有
っても良く、永久磁石を使用するものであっても良い。

【００８１】本具体例に於ける当該空気流吸引手段３１
は、円形の開口部で有っても良く、又長軸を持った長細
い形状を持つ開口部で有っても良い。係る開口部３１
は、当該中空筒体ダクト４２の表面４４に、当該螺旋状
の羽根部４６の螺旋形状と近似するか若しくは同一の螺
旋形に沿って配置されている事が望ましい。

【００８２】当該空気流吸引手段３１が、長軸を持つ穴
部で構成されている場合には、当該長軸が当該中空筒体
ダクト４２の外周表面４４に於ける当該螺旋状の羽根部
４６が呈する螺旋状線と近似若しくは同一の螺旋に沿っ
て配置されている事望ましい。つまり、本具体例に於い
ても、当該空気供給ダクト７内部の中心に近い側の空気
層を構成する当該空気を第１の空気通路部に取り込むに
際して、当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の空気
層に当該空気分流部の長手方向軸とは異なる方向のバイ
アス力を付与する事によって、前記した具体例と同様の
作用と効果を得ようとするものである。

【００８３】特に、本具体例に於いては、当該空気供給
ダクト７内部の中心に近い側の空気層を構成する当該空
気を第１の空気通路部に取り込むに際して、当該酸素濃
度が比較的高くなっている当該空気層を当該螺旋状の羽
根部４６の間を螺旋状に旋回させながら磁界の影響を受
けさせながら分流操作を行う様に構成したものである。

【００８４】本具体例に於ける当該螺旋状の羽根部４６
に取りつける磁化手段４３の配置個数、配置位置等は特
に限定はなく、当該螺旋状の羽根部４６の両面にも適宜
配設させることが可能である。上記した本発明に係る当
該具体例を用いた酸素富化方法としては、当該空気分流
部を、当該空気処理部に設けた当該空気供給ダクトと連
接されている外壁ダクト及び当該外壁ダクト内に設けら
れた、空気の流れに対向する先端部が密閉された中空筒
体ダクトとで構成し、当該中空筒体ダクトを当該第１の
空気通路となすと共に当該外壁ダクトと当該中空筒体ダ
クトとの間の空間領域を第２の空気通路となし、当該中
空筒体ダクトの外周部表面には、当該外周表面を囲繞す
る様に磁化手段が少なくと一つ配置されていると同時に
当該磁化手段が配置されている部位の近傍に当該中空筒
体ダクトの外周部表面を囲繞する様に、当該空気流に対
向する方向に末広がり状に内径が拡大する様に構成され
た円錐状空気制御手段を設け、且つ当該円錐状空気制御
手段の近傍に於ける当該中空筒体ダクトの外周表面部に
空気流吸引手段を設け、当該円錐状空気制御手段によっ
て当該第１の空気通路部を通過する空気流を当該中空筒
体ダクト内に吸引させる様に構成された酸素富化方法で
あり、又別の具体例に関しては、当該空気分流部を、当
該空気処理部に設けた当該空気供給ダクトと連接されて
いる外壁ダクト及び当該外壁ダクト内に設けられた、空
気の流れに対向する先端部が密閉された中空筒体ダクト
とから構成し、当該中空筒体ダクトを当該第１の空気通
路となすと共に当該外壁ダクトと当該中空筒体ダクトと
の間の空間領域を第２の空気通路となし、当該中空筒体
ダクトの外周部表面には、当該中空筒体ダクトの外周表
面から突出して形成された螺旋状の羽根部を設け、且つ
当該羽根部には複数個の磁化手段が配置せしめるととも
に当該羽根部の近傍に於ける当該中空筒体ダクトの外周
表面部に空気流吸引手段を設け、当該螺旋状の羽根部に
よって、当該第１の空気通路部を通過する空気流を当該
中空筒体ダクト内に吸引させる様に構成した酸素富化方
法である。

【００８５】

【発明の効果】本発明に係る酸素富化装置、酸素富化方
法及び内燃機関は、上記した様な技術構成を採用してい
るので、簡易な構成で有りながら、燃焼機器に於ける燃
焼効率或いは出力エネルギーを向上させると同時に、当
該燃焼機器からの排気ガス中に於ける上記した有害物質
の含有量を画期的に減少さた、地球環境に優しい燃焼機
器を形成しうる酸素富化方法、酸素富化装置及び当該酸
素富化装置を使用した内燃機関を含む燃焼機器を得る事
が出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る酸素富化装置の一具体例
の構成の概略を説明する図である。

【図２】図２は、本発明に係る酸素富化装置を使用した
内燃機関の一具体例の構成の概略を説明する図である。

【図３】図３は、本発明に係る酸素富化装置に於ける空
気処理部の構成と原理を説明する図である。

【図４】図４は、本発明に係る酸素富化装置に於ける空
気分流部の構成と原理を説明する図である。

【図５】図５は、本発明に係る酸素富化装置に於ける排
気部の構成の例を説明する図である。

【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明に係る空
気分流部の他の具体例の構成を説明する図である。

【図７】図７は、本発明に係る空気分流部の別の具体例
の構成を説明する図である。

【符号の説明】

１…内燃機関２…燃焼機器３…空気取り入れ部４…酸素富化装置５…空気供給ダクトの一端部６…空気供給ダクトの他端部７…空気供給ダクト８…電磁コイル９…空気処理部１０…空気分流部１１…第１空気通路部１２…第２空気通路部１３…第２空気通路部の出口部１６…第１の空気層１７…第２の空気層２０…壁部２１…中空筒体ダクトの先端部２２…テーパ部２４…境界部２５、２６、２７…磁化手段３０…磁化手段の間隙部３１…連通部、開口部、吸引部３２…吸引手段３３…ベンチュリ部３５…空気取り入れ部３６…整流部３７…排気部４０…燃料パイプ４１…外壁ダクト４２…中空筒体ダクト４３…磁化手段４４…中空筒体ダクトの外周表面４５…円錐状空気制御手段４６…螺旋状の羽根部５０…空気濾過器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼機器の空気取り入れ部に接続して設
けられている酸素富化装置であって、当該酸素富化装置
は、一端部が外気に接続され、その他端部が当該燃焼機
器の空気取り入れ部に接続されている空気供給ダクトを
有しており、当該空気供給ダクトの一部に、当該空気供
給ダクトを囲繞する様に電磁コイルが設けられた空気処
理部と、当該空気処理部を通過した空気を、当該空気供
給ダクト内部の内壁部に近い側の空気層と当該空気供給
ダクト内部の中心に近い側の空気層とに層分けしてそれ
ぞれ個別の空気通路部に導く空気分流部とが設けられて
おり、当該空気分流部に於ける当該空気供給ダクト内部
の中心に近い側の空気層を通過させる第１の空気通路部
の出口部を当該燃焼機器の空気取り入れ部に直接接続さ
せ、当該空気分流部に於ける当該空気供給ダクト内部の
内壁部に近い側の空気層を通過させる第２の空気通路部
の出口部を大気中に開口させる様に構成した事を特徴と
する燃焼機器に使用される酸素富化装置。
【請求項２】当該燃焼機器は、バーナー、ボイラー、
火力発電機、溶鉱炉、ごみ焼却炉、船舶用タービン、家
庭用エアコン機器、温水機、給湯機から選択された一つ
である事を特徴とする請求項１記載の燃焼機器に使用さ
れる酸素富化装置。
【請求項３】当該空気処理部には、少なくとも一つの
電磁コイルが設けられており、当該電磁コイルは、当該
空気供給ダクトの外周面に於いて、電気導線が当該空気
供給ダクトの長手方向軸と直交する方向に多数回巻回さ
れて構成されているものである事を特徴とする請求項１
又は２に記載の酸素富化装置。
【請求項４】当該電磁コイルは、当該空気処理部に存
在する空気供給ダクトの長手方向に沿って磁界が形成さ
れる様に配置されているものである事を特徴とする請求
項１乃至３の何れかに記載の酸素富化装置。
【請求項５】当該空気処理部に於ける当該電磁コイル
は、当該空気供給ダクトの長手方向軸に沿って複数個所
定の間隔を於いて隣接配置されている事を特徴とする請
求項１乃至４の何れかに記載の酸素富化装置。
【請求項６】当該電磁コイルは、適宜の蓄電手段若し
くは発電手段等からなる電源から電流が供給される様に
構成されている事を特徴とする請求項１乃至５の何れか
に記載の酸素富化装置。
【請求項７】当該空気処理部は、当該空気取り入れ部
から吸入された空気に於ける、酸素成分と窒素成分の分
布状態を電磁気的に変化させ、比較的酸素成分の多い当
該空気供給ダクト内部の中心に近い側の第１の空気層を
形成すると共に、比較的窒素成分の多い当該空気供給ダ
クト内部の内壁部に近い側の第２の空気層を形成するも
のである事を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載
の酸素富化装置。
【請求項８】当該空気分流部に於ける当該第１の空気
通路部は、当該第１の空気層を通過させるものであり、
又、当該第２の空気通路部は、当該第２の空気層を通過
させるものである事を特徴とする請求項７記載の酸素富
化装置。
【請求項９】当該空気分流部に於ける当該第１の空気
通路部は、当該第２の空気通路部を形成している当該空
気通路部の外周形態と略同一の断面形状を有しており、
且つ当該第２の空気通路部に対して同芯的に配備されて
いる事を特徴とする請求項８記載の酸素富化装置。
【請求項１０】当該空気分流部に於ける当該第１の空
気通路部の当該空気層を受け入れる側の端部には、鋭角
状のテーパー部が設けられている事を特徴とする請求項
１乃至９のいずれかに記載の酸素富化装置。
【請求項１１】当該空気分流部に於ける当該第１の空
気通路部の外周面に於いて、少なくとも一つの磁化手段
が設けられており、当該磁化手段は、当該第１の空気通
路部の外周面に於いて、当該第１の空気通路部の長手方
向軸に沿って磁界が形成される様に配置されているもの
である事を特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記
載の酸素富化装置。
【請求項１２】当該第１の空気通路部の外周面に設け
られた当該磁化手段は、当該第１の空気通路部の長手方
向軸に沿って複数個所定の間隔を於いて隣接配置されて
いる事を特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の
酸素富化装置。
【請求項１３】当該第１の空気通路部の外周面に設け
られた当該複数個の磁化手段の間隙部に対向する、当該
第１の空気通路部の通路壁の少なくとも一つには、当該
第１の空気通路部と当該第２空気通路部とを接続する連
通部が設けられている事を特徴とする請求項１２記載の
酸素富化装置。
【請求項１４】当該連通部は、当該第１の空気通路部
を通過する空気流から、窒素成分の含有濃度が高い空気
流を分流して、窒素成分の含有濃度が高い空気流を当該
第２空気通路部を通過する第２の空気層と合流させる様
に構成されている事を特徴とする請求項１３記載の酸素
富化装置。
【請求項１５】当該第２の空気通路部の出口部近傍
に、当該第２空気通路部を通過する第２の空気層を積極
的に吸引する吸引手段が設けられている事を特徴とする
請求項１乃至１４の何れかに記載の酸素富化装置。
【請求項１６】当該吸引手段は、外部に於ける適宜の
空気流を利用したベンチレーション効果を利用するもの
である事を特徴とする請求項１５記載の酸素富化装置。
【請求項１７】当該空気処理部に於ける当該空気供給
ダクトの外周に配置された電磁コイルに近接して、当該
酸素富化装置の燃焼に使用される燃料が供給される燃料
供給パイプを当該空気供給ダクトの外周に巻回させる事
を特徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の酸素富
化装置。
【請求項１８】燃焼機器の空気取り入れ部に供給され
る空気の酸素富化方法であって、当該酸素富化方法は、一端部が外気に接続され、その他端部が当該燃焼機器の
空気取り入れ部に接続されている空気供給ダクトの一部
に、当該空気供給ダクトを囲繞する様に電磁コイルを設
けておき、当該電磁コイルに所定の電流を供給する事に
より、当該空気供給ダクト内に所定の電磁界を形成する
工程、当該空気供給ダクトを通過する空気を、当該空気供給ダ
クト内部の内壁部に近い側の比較的窒素成分が多い空気
層と当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の比較的酸
素成分が多い空気層とが出来る様に酸素と窒素の各成分
の分布状態を変化させる工程、当該酸素と窒素の各成分の分布状態にかたよりを持つ個
々の空気層の内、当該空気供給ダクト内部の中心に近い
側の空気層を構成する当該空気を第１の空気通路部に取
り込むと共に、当該空気供給ダクト内部の内壁部に近い
側の空気層を構成する当該空気を第２の空気通路部に取
り込む工程、当該第１の空気通路部を通過する空気を当該燃焼機器の
空気取り入れ部に直接供給すると共に当該第２の空気通
路部を通過する空気を大気中に放出する工程、とから構
成されている事を特徴とする酸素富化方法。
【請求項１９】当該燃焼機器は、バーナー、ボイラ
ー、火力発電機、溶鉱炉、ごみ焼却炉、船舶用タービ
ン、家庭用エアコン機器、温水機、給湯機から選択され
た一つである事を特徴とする請求項１８記載の酸素富化
方法。
【請求項２０】当該空気供給ダクトには、少なくとも
一つの電磁コイルが設けられており、当該電磁コイル
は、当該空気供給ダクトの外周面に於いて、電気導線が
当該空気供給ダクトの長手方向軸と直交する方向に多数
回巻回されて構成されているものである事を特徴とする
請求項１８又は１９に記載の酸素富化方法。
【請求項２１】当該電磁コイルは、当該空気処理部に
存在する空気供給ダクトの長手方向に沿って磁界が形成
される様に構成されている事を特徴とする請求項１８乃
至２０の何れかに記載の酸素富化方法。
【請求項２２】当該電磁コイルは、当該空気供給ダク
トの長手方向軸に沿って複数個所定の間隔を於いて隣接
配置されている事を特徴とする請求項１８乃至２１の何
れかに記載の酸素富化方法。
【請求項２３】当該空気取り入れ部から吸入された空
気に於ける、酸素成分と窒素成分の分布状態を電磁気的
に変化させ、比較的酸素成分の多い当該空気供給ダクト
内部の中心に近い側の第１の空気層を形成すると共に、
比較的窒素成分の多い当該空気供給ダクト内部の内壁部
に近い側の第２の空気層を形成するものである事を特徴
とする請求項１８乃至２２の何れかに記載の酸素富化方
法。
【請求項２４】当該酸素と窒素の各成分の分布状態に
かたよりを持つ個々の空気層を、当該空気を第１の空気
通路部と当該第２の空気通路部とに個別に取り込むに際
し、当該空気層を取り込む位置に形成される当該第１と
第２の空気通路部の境界部の先端部の形状を先鋭にする
事を特徴とする請求項１８乃至２３の何れかに記載の酸
素富化方法。
【請求項２５】当該第１と第２の空気通路部の境界部
の先端部には、鋭角状のテーパー部を設ける事を特徴と
する請求項１８乃至２４の何れかに記載の酸素富化方
法。
【請求項２６】当該第１の空気通路部の外周面に、少
なくとも一つの磁化手段を設けられており、当該磁化手
段は、当該第１の空気通路部の外周面に於いて、当該第
１の空気通路部の長手方向軸に沿って磁界が形成される
様に配置する事を特徴とする請求項１８乃至２５のいず
れかに記載の酸素富化方法。
【請求項２７】当該第１の空気通路部の外周面に当該
磁化手段を、当該第１の空気通路部の長手方向軸に沿っ
て複数個所定の間隔を於いて隣接配置する事を特徴とす
る請求項２６に記載の酸素富化方法。
【請求項２８】当該第１の空気通路部の外周面に設け
られた当該複数個の磁化手段の間隙部に対向する、当該
第１の空気通路部の通路壁の少なくとも一つから、当該
第１の空気通路部を通過する空気流の一部を当該第２空
気通路部に抽出する事を特徴とする請求項２７記載の酸
素富化方法。
【請求項２９】当該第１の空気通路部を通過する空気
流の内、窒素成分の含有濃度が高い空気流を分流して、
当該第２空気通路部を通過する第２の空気層と合流させ
る事を特徴とする請求項２８に記載の酸素富化方法。
【請求項３０】当該燃焼機器に使用される燃料を当該
空気供給ダクトの外周に配置された電磁コイルに近接し
て配置された燃料供給パイプに供給した後当該燃焼機器
の燃料供給部に供給する事を特徴とする請求項１８乃至
２９の何れかに記載の酸素富化方法。
【請求項３１】内燃機関に於ける燃料燃焼部と空気取
り入れ部と当該空気取り入れ部と当該燃料燃焼部とを接
続する空気供給ダクトから構成されている内燃機関であ
って、当該空気供給ダクトの一部に、当該空気供給ダク
トを囲繞する様に電磁コイルが設けられた空気処理部
と、当該空気処理部を通過した空気を、当該空気供給ダ
クト内部の内壁部に近い側の空気層と当該空気供給ダク
ト内部の中心に近い側の空気層とに層分けしてそれぞれ
個別の空気通路部に導く空気分流部とが設けられてお
り、当該空気分流部に於ける当該空気供給ダクト内部の
中心に近い側の空気層を通過させる第１の空気通路部の
出口部を当該燃料燃焼部の空気取り入れ部に直接接続さ
せ、当該空気分流部に於ける当該空気供給ダクト内部の
内壁部に近い側の空気層を通過させる第２の空気通路部
の出口部を大気中に開口させる様に構成した事を特徴と
する内燃機関。
【請求項３２】当該空気処理部には、少なくとも一つ
の電磁コイルが設けられており、当該電磁コイルは、当
該空気供給ダクトの外周面に於いて、電気導線が当該空
気供給ダクトの長手方向軸と直交する方向に多数回巻回
されて構成されているものである事を特徴とする請求項
３１記載の内燃機関。
【請求項３３】当該電磁コイルは、当該空気処理部に
存在する空気供給ダクトの長手方向に沿って磁界が形成
される様に配置されているものである事を特徴とする請
求項３１又は３２に記載の内燃機関。
【請求項３４】当該空気処理部に於ける当該電磁コイ
ルは、当該空気供給ダクトの長手方向軸に沿って複数個
所定の間隔を於いて隣接配置されている事を特徴とする
請求項３１乃至３２の何れかに記載の内燃機関。
【請求項３５】当該電磁コイルは、適宜の蓄電手段若
しくは発電手段等からなる電源手段から電流が供給され
る様に構成されている事を特徴とする請求項３１乃至３
４の何れかに記載の内燃機関。
【請求項３６】当該空気処理部は、当該空気取り入れ
部から吸入された空気に於ける、酸素成分と窒素成分の
分布状態を電磁気的に変化させ、比較的酸素成分の多い
当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の第１の空気層
を形成すると共に、比較的窒素成分の多い当該空気供給
ダクト内部の内壁部に近い側の第２の空気層を形成する
ものである事を特徴とする請求項３１乃至３５の何れか
に記載の内燃機関。
【請求項３７】当該空気分流部に於ける当該第１の空
気通路部は、当該第１の空気層を通過させるものであ
り、又、当該第２の空気通路部は、当該第２の空気層を
通過させるものである事を特徴とする請求項３６載の内
燃機関。
【請求項３８】当該空気分流部に於ける当該第１の空
気通路部は、当該第２の空気通路部を形成している当該
空気通路部の外周形態と略同一の断面形状を有してお
り、且つ当該第２の空気通路部に対して同芯的に配備さ
れている事を特徴とする請求項３７記載の内燃機関。
【請求項３９】当該空気分流部に於ける当該第１の空
気通路部の当該空気層を受け入れる側の端部には、鋭角
状のテーパー部が設けられている事を特徴とする請求項
３６乃至３８のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項４０】当該第１の空気通路部の外周面に於い
て、少なくとも一つの磁化手段が設けられており、当該
磁化手段は、当該第１の空気通路部の外周面に於いて、
当該第１の空気通路部の長手方向軸に沿って磁界が形成
される様に構成されているものである事を特徴とする請
求項３６乃至３８のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項４１】当該第１の空気通路部の外周面に設け
られた当該磁化手段は、当該第１の空気通路部の長手方
向軸に沿って複数個所定の間隔を於いて隣接配置されて
いる事を特徴とする請求項３１又は３３に記載の内燃機
関。
【請求項４２】当該第１の空気通路部の外周面に設け
られた当該複数個の磁化手段の間隙部に対向する、当該
第１の空気通路部の通路壁の少なくとも一つには、当該
第１の空気通路部と当該第２空気通路部とを接続する連
通部が設けられている事を特徴とする請求項４１記載の
内燃機関。
【請求項４３】当該連通部は、当該第１の空気通路部
を通過する空気流から、窒素成分の含有濃度が高い空気
流を分流して、窒素成分の含有濃度が高い空気流を当該
第２空気通路部を通過する第２の空気層と合流させる様
に構成されている事を特徴とする請求項４２記載の内燃
機関。
【請求項４４】当該第２の空気通路部の出口部近傍
に、当該第２空気通路部を通過する第２の空気層を積極
的に吸引する吸引手段が設けられている事を特徴とする
請求項３１乃至４３の何れかに記載の内燃機関。
【請求項４５】当該吸引手段は、外部に於ける適宜の
空気流を利用したベンチレーション効果を利用するもの
である事を特徴とする請求項４４記載の内燃機関。
【請求項４６】当該空気処理部に於ける当該空気供給
ダクトの外周に配置された電磁コイルに近接して、当該
内燃機関の燃焼に使用される燃料が供給される燃料供給
パイプを当該空気供給ダクトの外周に巻回させる事を特
徴とする請求項３１乃至４５の何れかに記載の内燃機
関。
【請求項４７】当該空気分流部を通過する少なくとも
当該空気供給ダクト内部の中心に近い側の空気層に当該
空気分流部の長手方向軸とは異なる方向のバイアス力を
付与する機構を設けた事を特徴とする請求項１記載の酸
素富化装置。
【請求項４８】当該空気分流部は、当該空気処理部に
設けた当該空気供給ダクトと連接されている外壁ダクト
及び当該外壁ダクト内に設けられた、空気の流れに対向
する先端部が密閉された中空筒体ダクトとから構成さ
れ、当該中空筒体ダクトを当該第１の空気通路となすと
共に当該外壁ダクトと当該中空筒体ダクトとの間の空間
領域を第２の空気通路となし、当該中空筒体ダクトの外
周部表面には、当該外周表面を囲繞する様に磁化手段が
少なくと一つ配置されていると同時に当該磁化手段が配
置されている部位の近傍に当該中空筒体ダクトの外周部
表面を囲繞する様に、当該空気流に対向する方向に末広
がり状に内径が拡大する様に構成された円錐状空気制御
手段を設け、更に当該円錐状空気制御手段の近傍に於け
る当該中空筒体ダクトの外周表面部に空気流吸引手段が
設けられている事を特徴とする請求項４７記載の酸素富
化装置。
【請求項４９】当該磁化手段は、当該中空筒体ダクト
の外周表面部に、当該中空筒体ダクトの長手方向軸に沿
って、所定の間隔を介して複数個設けられている事を特
徴とする請求項４８記載の酸素富化装置。
【請求項５０】当該磁化手段は、永久磁石又は、電磁
コイルの内から選択された一つで構成されている事を特
徴とする請求項４８又は４９に記載の酸素富化装置。
【請求項５１】当該円錐状空気制御手段に当該磁化手
段が更に設けられている事を特徴とする請求項４８乃至
５０の何れかに記載の酸素富化装置。
【請求項５２】当該空気流吸引手段は、当該中空筒体
ダクトの外周表面に於て、一つの螺旋状線上に沿って配
置されている事を特徴とする請求項４８乃至５１の何れ
かに記載の酸素富化装置。
【請求項５３】当該空気流吸引手段は、長軸を持つ穴
部で構成されており、当該長軸が当該中空筒体ダクトの
外周表面に於ける当該螺旋状線上に沿って配置されてい
る事を特徴とする請求項５２に記載の酸素富化装置。
【請求項５４】当該空気分流部は、当該空気処理部に
設けた当該空気供給ダクトと連接されている外壁ダクト
及び当該外壁ダクト内に設けられた、空気の流れに対向
する先端部が密閉された中空筒体ダクトとから構成さ
れ、当該中空筒体ダクトを当該第１の空気通路となすと
共に当該外壁ダクトと当該中空筒体ダクトとの間の空間
領域を第２の空気通路となし、当該中空筒体ダクトの外
周部表面には、当該中空筒体ダクトの外周表面から突出
して形成された螺旋状の羽根部が設けられており、且つ
当該羽根部には複数個の磁化手段が配置されていると同
時に当該羽根部の近傍に於ける当該中空筒体ダクトの外
周表面部に空気流吸引手段が設けられている事を特徴と
する請求項４７記載の酸素富化装置。
【請求項５５】当該磁化手段は、永久磁石又は、電磁
コイルの内から選択された一つで構成されている事を特
徴とする請求項５４に記載の酸素富化装置。
【請求項５６】当該空気流吸引手段は、当該中空筒体
ダクトの外周表面に於て、一つの螺旋状線上に沿って配
置されている事を特徴とする請求項５４又は５５の何れ
かに記載の酸素富化装置。
【請求項５７】当該空気流吸引手段は、長軸を持つ穴
部で構成されており、当該長軸が当該中空筒体ダクトの
外周表面に於ける当該螺旋状線上に沿って配置されてい
る事を特徴とする請求項５６に記載の酸素富化装置。
【請求項５８】当該空気供給ダクト内部の中心に近い
側の空気層を構成する当該空気を第１の空気通路部に取
り込むに際して、当該空気供給ダクト内部の中心に近い
側の空気層に当該空気分流部の長手方向軸とは異なる方
向のバイアス力を付与する事を特徴とする請求項１８記
載の酸素富化方法。
【請求項５９】当該空気分流部を、当該空気処理部に
設けた当該空気供給ダクトと連接されている外壁ダクト
及び当該外壁ダクト内に設けられた、空気の流れに対向
する先端部が密閉された中空筒体ダクトとで構成し、当
該中空筒体ダクトを当該第１の空気通路となすと共に当
該外壁ダクトと当該中空筒体ダクトとの間の空間領域を
第２の空気通路となし、当該中空筒体ダクトの外周部表
面には、当該外周表面を囲繞する様に磁化手段が少なく
と一つ配置されていると同時に当該磁化手段が配置され
ている部位の近傍に当該中空筒体ダクトの外周部表面を
囲繞する様に、当該空気流に対向する方向に末広がり状
に内径が拡大する様に構成された円錐状空気制御手段を
設け、且つ当該円錐状空気制御手段の近傍に於ける当該
中空筒体ダクトの外周表面部に空気流吸引手段を設け、
当該円錐状空気制御手段によって当該第１の空気通路部
を通過する空気流を当該中空筒体ダクト内に吸引させる
事を特徴とする請求項５８記載の酸素富化方法。
【請求項６０】当該空気分流部を、当該空気処理部に
設けた当該空気供給ダクトと連接されている外壁ダクト
及び当該外壁ダクト内に設けられた、空気の流れに対向
する先端部が密閉された中空筒体ダクトとから構成し、
当該中空筒体ダクトを当該第１の空気通路となすと共に
当該外壁ダクトと当該中空筒体ダクトとの間の空間領域
を第２の空気通路となし、当該中空筒体ダクトの外周部
表面には、当該中空筒体ダクトの外周表面から突出して
形成された螺旋状の羽根部を設け、且つ当該羽根部には
複数個の磁化手段が配置せしめるとともに当該羽根部の
近傍に於ける当該中空筒体ダクトの外周表面部に空気流
吸引手段を設け、当該螺旋状の羽根部によって、当該第
１の空気通路部を通過する空気流を当該中空筒体ダクト
内に吸引させる事を特徴とする請求項５８記載の酸素富
化方法。