JP2002058994A - 流体改質用磁気回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体に磁気を有効且つ強力に作用させ、流体
を効果的に改質する。 【解決手段】 磁石（３）に第一強磁性体（５）を密着
させると共に第二強磁性体（７）を該磁石と第一強磁性
体とに近接させた状態で配設することにより第二強磁性
体と第一強磁性体との間に空間磁束が集中する磁気空隙
（９）を形成させ、該磁気空隙は略平板状体に対応する
形状をなし、該磁気空隙に流体を通過させることにより
該流体を改質するようにしてなる磁気回路構造体（１）
を流体の通路に配設したことを特徴とする流体改質用磁
気回路装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体改質用磁気回
路装置に関するものであり、更に詳しくは、例えば液体
燃料、気体燃料、潤滑油、作動油、水、飲料等の種々の
流体に磁気を作用させることにより該流体を改質するよ
うにした流体改質用磁気回路装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】このような流体改質用磁気回路装置とし
ては下記のものが既に知られている。

【０００３】（イ）流体を通す配管又は容器内に中空円
筒状をなす永久磁石を配設し、該永久磁石の中心透孔を
流体の通路となすようにしてなる流体改質用磁気回路装
置。

【０００４】（ロ）流体を通す配管外に永久磁石又は永
久磁石に強磁性体を取り付けてなるものを相対向させた
状態で跨設してなる流体改質用磁気回路装置。

【０００５】（ハ）流体の容器内に永久磁石を固定して
なる流体改質用磁気回路装置。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
流体改質用磁気回路装置（イ）（ロ）（ハ）には次のよ
うな問題がある。

【０００７】流体が通過する部位への磁束の集中度が
低いため、磁石が発生する磁気を有効に利用することが
できないし、強力な磁場を得にくい。

【０００８】流体が通過する部位の磁束密度が均一に
なりにくい。

【０００９】流体改質用磁気回路装置から外部への磁
気漏洩が多く、磁気の影響を外部に与え易い。

【００１０】通過させる流体の流速・流量、流体が受
ける磁場履歴の強度・回数等を調節することが容易では
ない。

【００１１】流体改質用磁気回路装置を濾過装置等の
他の装置と連結させ或いは組み合わせることが容易では
ない。

【００１２】本発明は上記従来の流体改質用磁気回路装
置（イ）（ロ）（ハ）における上述の如き問題を解決し
ようとしてなされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は下記の流体改質用磁気回路装置を提供する
ものである。

【００１４】（１）磁石に第一強磁性体を密着させると
共に第二強磁性体を該磁石と第一強磁性体とに近接させ
た状態で配設することにより第二強磁性体と第一強磁性
体との間に空間磁束が集中する磁気空隙を形成させ、該
磁気空隙は略平板状体に対応する形状をなし、該磁気空
隙に流体を通過させることにより該流体を改質するよう
にしてなる磁気回路構造体を流体の通路に配設したこと
を特徴とする流体改質用磁気回路装置（請求項１）。

【００１５】（２）磁石に第一強磁性体を密着させると
共に第二強磁性体を該磁石と第一強磁性体とに近接させ
た状態で配設することにより第二強磁性体と第一強磁性
体との間に空間磁束が集中する磁気空隙を形成させ、該
磁気空隙は略中空筒状体に対応する形状又は略中空筒状
体を軸方向と平行な切断面にて切断除去してなる略中空
筒状体の一部に対応する形状をなし、該磁気空隙に流体
を通過させることにより該流体を改質するようにしてな
る磁気回路構造体を流体の通路に配設したことを特徴と
する流体改質用磁気回路装置（請求項２）。

【００１６】（３）単数個又は複数個の前記磁気回路構
造体をケース内に収納し、該ケースには流体の流入口と
流出口とを備えさせ、該ケースを流体の通路に配設した
ことを特徴とする流体改質用磁気回路装置（請求項
３）。

【００１７】

【作用】［請求項１の流体改質用磁気回路装置］通路を
通る流体は磁気回路構造体に至り、該磁気回路構造体の
磁気空隙を通過する。磁気空隙には空間磁束が集中して
いるため、磁気空隙を通過する流体には磁気が有効且つ
強力に作用し、流体が改質される。発生磁気を磁気空隙
に集中することができるため、磁石単体では得られない
高磁束密度が確保される。例えばネオジウム鉄ボロン永
久磁石を使用した場合には、１万ガウスを超える強力な
磁場を形成することができる。磁気空隙は略平板状体に
対応する形状をなす。即ち、磁気空隙は横断面略長方形
状をなす。このような磁気空隙を備えた磁気回路構造体
は一定の流体通路に好ましく使用される。

【００１８】磁石の大きさ若しくは強さ又は磁気空隙の
寸法を加減することにより、磁気空隙の空間磁束密度を
調節し、流体の磁気履歴の強さを調節することができ
る。

【００１９】磁気空隙の寸法、磁気回路構造体に並列状
態で使用される磁石の数又は流体の通路に並列状態で配
設される磁気回路構造体の数により、流体の流量又は流
速を調節することができる。

【００２０】磁気回路構造体に直列状態で使用される磁
石の数又は流体の通路に直列状態で配設される磁気回路
構造体の数により、流体が受ける磁場履歴の回数を調節
することができる。

【００２１】なお、磁石として電磁石を使用したときに
は、供給電流の大きさやコイルの巻き数により空隙磁束
密度を調節することができると共に交番反転磁界を流体
に印加することができる。

【００２２】この流体改質用磁気回路装置は、油脂の粘
度を安定させるために、機械潤滑油の循環部や油圧機械
の作動油経路に使用することができる。

【００２３】また、この流体改質用磁気回路装置は、気
体の活性向上と凝集状態緩和安定による化学反応の安定
化、効率向上のために、気体燃料や反応ガスの供給部に
使用することができる。燃料電池についても同様に使用
することができる。

【００２４】この流体改質用磁気回路装置は、水中にお
けるバクテリアや藻類の発生を防止するために、水道配
管、冷却塔・風呂・人工池・プール等の水循環システ
ム、水溶性加工油を使用する工作機械の加工油循環通路
等に使用することもできる。

【００２５】この流体改質用磁気回路装置は、水の活性
向上のために、各種化学反応装置の流体通路、メッキ液
の循環部、発酵飲料その他の飲料の製造装置に使用する
こともできる。

【００２６】この流体改質用磁気回路装置は、燃料の活
性向上と粘度安定による燃焼効率の向上或いは排気の清
浄化のために、ボイラや車輌の燃料供給部に使用するこ
ともできる。

【００２７】［請求項２の流体改質用磁気回路装置］磁
気空隙は略中空筒状体に対応する形状又は略中空筒状体
を軸方向と平行な切断面にて切断除去してなる略中空筒
状体の一部に対応する形状をなす。このような磁気空隙
を備えた磁気回路構造体は前記請求項１とは異なる一定
の流体通路に好ましく使用される。その他の点において
は、請求項２の流体改質用磁気回路装置は前記請求項１
の流体改質用磁気回路装置と同様の作用を有する。

【００２８】［請求項３の流体改質用磁気回路装置］請
求項３の流体改質用磁気回路装置においては、流体の流
入口と流出口とを備えると共に単数個又は複数個の磁気
回路構造体を収納したケースを流体の通路に配設する。
その他の点においては、請求項３の流体改質用磁気回路
装置は前記請求項１又は２の流体改質用磁気回路装置と
同様の作用を有する。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００３０】まず、図１〜図３に示す事例について説明
する。符号１に示すものは磁気回路構造体の一例であ
る。この磁気回路構造体１は、磁石３における各磁極側
面に第一強磁性体５、５を密着させると共に第二強磁性
体７、７を該磁石３と第一強磁性体５、５とに近接させ
た状態で配設することにより第二強磁性体７、７と第一
強磁性体５、５との間に空間磁束が集中する磁気空隙
９、９を形成させ、該磁気空隙９、９は略平板状体に対
応する形状（図１２参照）をなし、該磁気空隙９、９に
流体を通過させることにより該流体を改質するようにし
てなるものである。

【００３１】図１〜図３に示す事例における磁気空隙
９、９は略平板状体に対応する形状をなす。即ち、磁石
３は略直方体状をなし、該磁石３における相対向する一
対の磁極側面に第一強磁性体５、５としての略平板状の
ポールピースを密着させ、磁石３における相対向する別
の一対の側面に第二強磁性体７、７としてのヨークをス
ペーサ１１、１１を介して磁石３と第一強磁性体５、５
とに近接させた状態で配設することにより、略平板状体
に対応する形状を備えた磁気空隙９、９を形成させてい
る。

【００３２】磁気回路構造体１は適宜流体の通路に配設
される。磁気回路構造体１は直列状態にも並列状態にも
配設しやすいものである。

【００３３】図４に示す磁気回路構成体１’において
は、複数個の磁石３、３…を直列状態に配設している。
この場合には、隣接する磁石３、３の極性は相互に逆と
なす。磁石３に密着させる第一強磁性体５（ポールピー
ス）は、隣接する磁石３、３同志で共通且つ単一のもの
を使用してもよい。また、第二強磁性体７（ヨーク）と
スペーサ１１は、それぞれ全磁石３、３…につき共通の
ものを使用してもよい。

【００３４】複数個の磁石３、３…を並列状態で配設す
る場合には、各磁石３、３…の極性は同一方向となるよ
うになす。また、磁気空隙９、９が略平板状体に対応す
る形状を備えている磁気回路構造体１においては、第二
強磁性体７（ヨーク）は、隣接する磁石３、３同志で共
通且つ単一のものを使用してもよい。図１０、図１１参
照。

【００３５】図５〜図７は別の磁気回路構造体２１を示
す。この磁気回路構造体２１は、磁石２３における各磁
極側面に第一強磁性体２５、２５を密着させると共に第
二強磁性体２７、２７を該磁石２３と第一強磁性体２
５、２５とに近接させた状態で配設することにより第二
強磁性体２７、２７と第一強磁性体２５、２５との間に
空間磁束が集中する磁気空隙２９、２９を形成させ、該
磁気空隙２９、２９は略中空筒状体に対応する形状（図
１３参照）又は略中空筒状体を軸方向と平行な切断面に
て切断除去してなる略中空筒状体の一部に対応する形状
（図１４参照）をなし、該磁気空隙２９、２９に流体を
通過させることにより該流体を改質するようにしてなる
ものである。

【００３６】磁気空隙２９、２９は略中空筒状体に対応
する形状又は略中空筒状体を軸方向と平行な切断面にて
切断除去してなる略中空筒状体の一部に対応する形状を
なす。該略中空筒状体は略中空円筒状体に限定されるも
のではなく、例えば略中空角筒状体であってもよい。
「略中空筒状体を軸方向と平行な切断面にて切断除去し
てなる略中空筒状体の一部」は、例えば該略中空筒状体
が略中空円筒状体であるときには、略樋状、即ち断面略
円弧状となる。

【００３７】図５〜図７に示す磁気回路構造体２１にお
いては、磁気空隙２９、２９は略中空円筒状体に対応す
る形状をなす。即ち、磁石２３は略円柱状体となし、該
磁石２３における相対向する一対の磁極側面に第一強磁
性体２５、２５としての略円板状のポールピースを密着
させ、磁石２３における周面に第二強磁性体２７として
の中空円筒状のヨークをスペーサ３１、３１を介して磁
石２３と第一強磁性体２５、２５とに近接させた状態で
配設することにより、略中空円板状体に対応する形状を
備えた磁気空隙２９、２９を形成させている。

【００３８】磁気回路構造体２１は適宜流体の通路に配
設される。磁気回路構造体２１は直列状態に配設しやす
いものである。

【００３９】図８に示す磁気回路構成体２１’において
は、複数個の磁石２３、２３…を直列状態に配設してい
る。この場合には、隣接する磁石２３、２３の極性は相
互に逆となす。磁石２３に密着させる第一強磁性体２５
（ポールピース）は、隣接する磁石２３、２３同志で共
通且つ単一のものを使用してもよい。また、第二強磁性
体２７（ヨーク）とスペーサ３１は、それぞれ全磁石２
３、２３…につき共通のものを使用してもよい。

【００４０】複数個の磁石２３、２３…を並列状態で配
設する場合には、各磁石２３、２３…の極性は同一方向
となるようになす。

【００４１】図９に示す事例においては、複数個の前記
磁気回路構造体２１、２１…をケース３３内に直列状態
で収納し、該ケース３３には流体の流入口３５と流出口
３７とを備えさせ、該ケース３３を流体の通路に配設し
ている。

【００４２】図１０、図１１に示す事例においては、複
数個の前記磁気回路構造体１、１…をケース３３内に並
列状態で収納し、該ケース３３には流体の流入口３５と
流出口３７とを備えさせ、該ケース３３を流体の通路に
配設している。

【００４３】上記いずれの事例においても、スペーサ１
１、３１としては非磁性体が用いられるのであるが、ス
ペーサは必須のものではない。

【００４４】流体改質効果の持続時間を伸ばす目的で、
遠赤外線放射セラミックスを磁気回路構造体１、２１
（又は該磁気回路構造体１、２１を収納したケース３
３）の上流に配設してもよい。

【００４５】また、磁気回路構造体１、２１（又は該磁
気回路構造体１、２１を収納したケース３３）に適宜活
性炭吸着物等を付設しても差し支えない。

【００４６】更に、磁気回路構造体１、２１（又は該磁
気回路構造体１、２１を収納したケース３３）をフィル
ター装置等の他の装置に連結してもよい。

【００４７】

【実施例】直方体状のネオジウム鉄ボロン永久磁石（最
大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ＝３８ＭＧＯ、寸法１１
ｍｍ＊６ｍｍ（着磁方向）＊４０ｍｍ）における相対向
する一対の磁極側面に略平板状のポールピース（構造用
炭素鋼S１５C）を密着させ、該磁石における相対向する
別の一対の側面にヨーク（構造用炭素鋼S１５C）をスペ
ーサを介して磁石とポールピースとに近接させた状態で
配設することにより、略平板状体に対応する形状を有す
る０．５ｍｍの磁気空隙を備えた磁気回路構成体を２個
用意し、これらの磁気回路構成体を直列状態でケース内
に収納してなる流体改質用磁気回路装置を作成した。

【００４８】［試験］上記実施例の流体改質用磁気回路
装置を自動車におけるディーゼルエンジンの燃料供給通
路に配設した。即ち、自動車としては、ニッサンＡＤバ
ン１６８０ｃｃ副燃焼室式ディーゼルエンジン車、１９
９１年型、積算走行距離約６０，０００ｋｍを使用し
た。流体改質用磁気回路装置は燃料ストレーナと噴射ポ
ンプとの間に配管接続した。噴射ポンプからのオーバー
フロー燃料は、流体改質用磁気回路装置を使用した場合
と使用しなかった場合につき各別の容器に回収し、循環
させた。ボッシュ式スモークテスタ（商標：「バンザイ
ＤＳＭ−１０Ｈ」）により排煙中の黒煙を測定した。測
定方法は当該スモークテスタにつき定められた方法に従
った。

【００４９】［試験結果］流体改質用磁気回路装置を使
用した場合には、流体改質用磁気回路装置を使用しなか
った場合に比べて、黒煙の測定値が５．２〜８．７％減
少した。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は下記の如
き優れた効果を発揮する。

【００５１】磁気空隙には空間磁束が集中しているた
め、磁気空隙を通過する流体には磁気が有効且つ強力に
作用し、該流体は効果的に改質される。

【００５２】発生磁気を磁気空隙に集中することがで
きるため、磁石単体では得られない均一且つ高い磁束密
度が確保される。

【００５３】上記、のため、磁石を小型化するこ
とが可能である。また、流体改質用磁気回路装置は、構
造が簡単であり、安価に提供することができる。

【００５４】流体改質用磁気回路装置から外部への磁
気漏洩が少ないため、磁気による周囲への影響は小さ
い。例えば、流体改質用磁気回路装置をテレビジョン受
像機の画面に接触させても色むらを起こさない程度に磁
気漏洩は少ない。

【００５５】磁石の大きさ若しくは強さ又は磁気空隙
の寸法を加減することにより、磁気空隙の空間磁束密度
を調節し、流体の磁気履歴の強さを調節することができ
る。

【００５６】磁気空隙の寸法、磁気回路構造体に並列
状態で使用される磁石の数又は流体の通路に並列状態で
配設される磁気回路構造体の数により、流体の流量又は
流速を調節することができる。

【００５７】磁気回路構造体に直列状態で使用される
磁石の数又は流体の通路に直列状態で配設される磁気回
路構造体の数により、流体が受ける磁場履歴の回数を調
節することができる。

【００５８】特に請求項３の発明においては、磁気回
路構造体の組み合わせにより種々の流体改質用磁気回路
装置を得ることができるため、流体改質用磁気回路装置
は製造販売等の管理が容易であり、用途に柔軟に対応す
ることができる。

【００５９】特に請求項３の発明においては、流体改
質用磁気回路装置を濾過装置等の他の装置と連結させ或
いは組み合わせることが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気回路構造体の一例を示す斜視図である。

【図２】同上磁気回路構造体の側面図である。

【図３】同上磁気回路構造体の正面図である。

【図４】磁気回路構造体の別の一例を示す側面図であ
る。

【図５】磁気回路構造体の更に別の一例を示す斜視図で
ある。

【図６】同上磁気回路構造体の側面図部分断面図であ
る。

【図７】同上磁気回路構造体の正面図である。

【図８】磁気回路構造体の更に別の一例を示す側面図部
分断面図である。

【図９】流体改質用磁気回路装置の一例を示す側面図部
分断面図である。

【図１０】流体改質用磁気回路装置の別の一例を示す正
面図部分断面図である。

【図１１】同上流体改質用磁気回路装置を示す側面図部
分断面図である。

【図１２】略平板状体に対応する形状の一例を示す説明
図である。

【図１３】略中空筒状体に対応する形状の一例を示す説
明図である。

【図１４】略中空筒状体を軸方向と平行な切断面にて切
断除去してなる略中空筒状体の一部に対応する形状の一
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 磁気回路構造体 １’ 磁気回路構造体 ３ 磁石 ５ 第一強磁性体 ７ 第二強磁性体 ９ 磁気空隙 １１ スペーサ ２１ 磁気回路構造体 ２１’ 磁気回路構造体 ２３ 磁石 ２５ 第一強磁性体 ２７ 第二強磁性体 ２９ 磁気空隙 ３１ スペーサ ３３ ケース ３５ 流入口 ３７ 流出口

フロントページの続き (72)発明者 土屋 励介 静岡県清水市三光町６番７号 Ｆターム(参考） 4D061 DA03 DB06 EA18 EC01 EC06 EC09 EC18 EC19 4G075 AA03 AA13 BD01 CA42 EE02 EE12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石に第一強磁性体を密着させると共に
   第二強磁性体を該磁石と第一強磁性体とに近接させた状
   態で配設することにより第二強磁性体と第一強磁性体と
   の間に空間磁束が集中する磁気空隙を形成させ、該磁気
   空隙は略平板状体に対応する形状をなし、該磁気空隙に
   流体を通過させることにより該流体を改質するようにし
   てなる磁気回路構造体を流体の通路に配設したことを特
   徴とする流体改質用磁気回路装置。
2. 【請求項２】 磁石に第一強磁性体を密着させると共に
   第二強磁性体を該磁石と第一強磁性体とに近接させた状
   態で配設することにより第二強磁性体と第一強磁性体と
   の間に空間磁束が集中する磁気空隙を形成させ、該磁気
   空隙は略中空筒状体に対応する形状又は略中空筒状体を
   軸方向と平行な切断面にて切断除去してなる略中空筒状
   体の一部に対応する形状をなし、該磁気空隙に流体を通
   過させることにより該流体を改質するようにしてなる磁
   気回路構造体を流体の通路に配設したことを特徴とする
   流体改質用磁気回路装置。
3. 【請求項３】 磁石に第一強磁性体を密着させると共に
   第二強磁性体を該磁石と第一強磁性体とに近接させた状
   態で配設することにより第二強磁性体と第一強磁性体と
   の間に空間磁束が集中する磁気空隙を形成させ、該磁気
   空隙は略平板状体に対応する形状又は略中空筒状体に対
   応する形状若しくは略中空筒状体を軸方向と平行な切断
   面にて切断除去してなる略中空筒状体の一部に対応する
   形状をなし、該磁気空隙に流体を通過させることにより
   該流体を改質するようにしてなる単数個又は複数個の磁
   気回路構造体をケース内に収納し、該ケースには流体の
   流入口と流出口とを備えさせ、該ケースを流体の通路に
   配設したことを特徴とする流体改質用磁気回路装置。