JP2003301748A

JP2003301748A - 燃料改質供給装置およびそれを用いた燃料改質方法

Info

Publication number: JP2003301748A
Application number: JP2002106742A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ikeda; 義廣池田
Original assignee: PROGRESS KK
Current assignee: PROGRESS KK
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンなどの内燃機関に設けた燃
料導管の外周に巻回し脱着自在に装着することができる
燃料改質供給装置を提供すること。【解決手段】燃料改質供給装置の燃料導管の外周に装着
するソレノイドユニットは、その軸線方向端が開口され
ていて、燃料導管を取り外すことなく、この開口端から
燃料導管の外周に装着できるように構成されている。こ
のソレノイドユニットに対して所定の電圧を印加するこ
とによって、ソレノイドユニット内部だけに均一な磁界
を発生させ、その磁界の作用によって、燃料導管を通過
する燃料を改質させることができるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料改質供給装
置およびそれを用いた燃料改質方法に関するものであ
り、更に詳細には、内燃機関への燃料導管の１部を磁界
中に位置するように設け、所定の電位を印加することに
よって該燃料導管の透磁率を空気の透磁率に対して最大
になるように設定されている燃料改質供給装置およびそ
れを用いた燃料改質方法に関するものである。

【０００２】近年、特に自動車の内燃機関、例えばデイ
ーゼルエンジンなどからの排気ガス中に含まれるＣＯ、
ＨＣ、ＮＯｘや黒煙などの汚染物質が大気汚染ならびに
地球温暖化の原因の一つとして大きな社会問題となって
いる。かかる問題を緩和するために、自動車の排ガス規
制が一段と厳しくなっている。このような厳しい排ガス
規制に対する要求に対応するために、内燃機関の燃料燃
焼速度を速めることによって内燃機関の熱効率を向上す
る技術が開発されている。

【０００３】かかる技術を１つとして、自動車の燃料ラ
イン上に永久磁石装置を装着して、燃料パイプ内壁にパ
ラフィン粒子が接着して被膜を形成するのを防止して、
エンジン性能も高くするという技術が提案されている。
しかしながら、この装置には、磁場による燃料のイオン
化によって発生する熱に対する防止手段が配置されてな
く、加熱による事故発生の恐れがあるという欠点があ
る。このような従来装置の欠点を改善する技術として、
特公平７−７７３２３号公報には、液体燃料の分裂運動
を活性化させ、液体燃料のイオン化を容易に促進させ、
燃料燃焼効率を増大できる燃焼効率増強装置が開示され
ている。この燃料効率増強装置には、複数の多極永久磁
石の配列した電磁気波通路が設けて多極多軸の磁束パタ
ーンを形成することにより、燃料の微粒化と共にイオン
化を促進し、熱現象を減少するように構成されている。
しかしながら、この装置においても、永久磁石を燃料供
給路に装着している関係上、永久磁石の熱劣化の問題が
発生する。この問題を解消するためには、永久磁石に代
えて耐熱性の高い特殊な磁石を使用する必要がある。し
かし、かかる特殊な磁石を使用すると、装置の費用が高
くなり経済的ではない。

【０００４】別の技術として、特公平８−１４４８７３
号公報には、自動車等のエンジンに使用される燃料改質
し、燃焼排気の浄化を図るための内燃機関用燃料の清浄
装置が開示されている。この清浄装置は、内燃機関の燃
料供給路中に接続された燃料流通用合成樹脂管の外周
に、導電コイルを巻回して、低周波・低電圧の低燃料を
導電ホイールに印加することによって、不純物の少ない
しかも溶存酸素の多い燃料を内燃機関に供給するように
なっている。しかしながら、この装置においては、燃料
流通用合成樹脂管の外周に導電コイルを巻回しているの
で、所望の改質燃料を得るために十分な磁界を得ること
が難しいという欠点がある。

【０００５】上記先行技術の燃焼効率増強装置には、そ
の電磁気波通路に複数の多極永久磁石が装着されている
ので、かかる永久磁石は内燃機関を分解しなければ脱着
することが不可能である。同様に、別の上記先行技術の
清浄装置には、燃料供給路中に接続された燃料流通用合
成樹脂管の外周に導電コイルを巻回しているので、内燃
機関を分解しなければ脱着することが不可能である。し
たがって、上記先行技術は、燃料導管を分解しなけれ
ば、永久磁石や導電コイルを修理したり、交換すること
ができないという欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来技
術が有する課題を解決するために、本発明者は、内燃機
関の従来の燃料供給装置の改良すべく鋭意検討した結
果、燃料導管に永久磁石や、導電コイルを巻回した燃料
流通用合成樹脂管を設けることなく、燃料に磁界を印加
させることが可能な燃料改質供給装置を作製することに
成功して、この発明を完成した。

【０００７】したがって、この発明は、１つの形態とし
て、燃料導管に永久磁石や、導電コイルを巻回した燃料
流通用合成樹脂管を設けることなく、ソレノイドユニッ
トを燃料導管の外周に着脱自在に巻回装着し、ソレノイ
ドユニットに対して電流を印加することによって燃料導
管を通過する燃料に磁界を印加させることが可能な燃料
改質供給装置を提供することを目的とする。また、この
発明は、別の形態として、燃料導管に永久磁石や、導電
コイルを巻回した燃料流通用合成樹脂管を設けることな
く、燃料導管の外周に巻回したソレノイドユニットに対
して電流を印加することによって燃料導管を通過する燃
料を改質して、内燃機関に改質燃料を供給することから
なる燃料改質方法を提供することを目的とする。

【０００８】なお、本明細書においては、用語「実質的
に巻回」ならびにその関連用語は、ソレノイドユニット
が、物理的には燃料導管の外周全周を完全に巻回するの
ではなく、その一部分を開口しているが、磁気的には磁
界がその内側に配設される燃料導管の内部全体に亘って
発生するように実質的に巻回されている形態を意味する
ものとして使用している。したがって、この用語は、本
明細書では、単に巻回としか使用しない場合があるが、
特記しない限りまたは文脈から明らかな場合を除いて、
ソレノイドユニットが燃料導管の外周を実質的に巻回し
ているという意味で使用しているものと理解さるべきで
ある。また、本明細書においては、用語「開口」ならび
に「１部開口」およびそれらの関連用語は、燃料導管に
対するソレノイドユニットの軸線方向端が開口してい
て、その開口端を介してソレノイドユニットを燃料導管
の外周に装着できるように、装着時にはその開口端を拡
大してソレノイドユニットを装着し、装着後はその拡大
開口端を縮減して装着したソレノイドユニットが燃料導
管を巻回することができる開口の状態を意味するものと
して使用している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、１つの形態として、内燃機関と燃料タ
ンクとの間に各気筒毎に設けた燃料供給菅の外周に実質
的に巻回されかつ脱着自在に装着されたソレノイドユニ
ットと、該導電コイルに所定の電位を印加する電位発生
装置とからなる燃料改質供給装置であって、該燃料供給
菅の透磁率を空気の透磁率に対して最大になるように設
定されていることを特徴とする燃料改質供給装置を提供
する。この好ましい態様として、この発明は、燃料導管
に対するその軸線方向側が開口している１部開口環状ソ
レノイドユニットを装着した燃料改質供給装置を提供す
る。また、好ましい態様として、複数のソレノイド線が
その軸線方向端を開口させて並列に配置してユニット化
されたソレノイドユニットを装着した燃料改質供給装置
が提供てれる。別の好ましい態様として、その軸線方向
開口端から該燃料供給菅の外周にソレノイドユニットが
装着されている燃料改質供給装置が提供される。更に、
好ましい態様として、そのリング形状の１部を開口した
１部開口リング状ソレノイド線を複数並列に配列しかつ
それぞれを結合してユニット化した１部開口環状構造を
有するソレノイドユニットを燃料供給菅の外周に装着し
た燃料改質供給装置が提供される。更に好ましい態様と
して、この発明は、２本の半円状ソレノイド線のそれぞ
れ１端を結合し、多端を開口した１部開口環状形状をそ
れぞれ有する複数のソレノイド線をユニット化した１部
開口環状構造を有するソレノイドユニットを、またはフ
ィルムに複数のソレノイド線を並列に平行に配設し、フ
ィルムを略円形状に成形して得られる１部開口環状構造
を有するソレノイドユニットを、燃料供給菅の外周に装
着した燃料改質供給装置を提供する。

【００１０】また、この発明は、別の好ましい態様とし
て、１０ないし２０本のソレノイド線から構成されるソ
レノイドユニットを燃料供給菅の外周に装着した燃料改
質供給装置を提供する。また、別の好ましい態様とし
て、ソレノイド線が銅線またはそれにメッキされた銅線
で構成されるソレノイドユニットを燃料供給菅の外周に
装着した燃料改質供給装置が提供される。更に別の好ま
しい態様として、同一燃料導管の外周にソレノイドユニ
ットが１個またはそれ以上装着されている燃料改質供給
装置が提供される。

【００１１】この発明はまた、別の形態として、内燃機
関と燃料タンクとの間に設けられた各気筒の燃料供給菅
の外周にソレノイドユニットを実質的に巻回しかつ脱着
自在に装着し、ソレノイドユニットに所定の電位を印加
することによって該燃料供給菅の透磁率が空気の透磁率
に対して最大になるように設定することからなる燃料改
質方法を提供する。

【００１２】

【発明の実施の態様】以下に、この発明の実施の態様を
図面を参照して説明するが、下記説明は、この発明を限
定する意図で一切なされるものではなく、この発明をよ
り具体的に理解できるように例示としてなされるもので
ある。図１に示すように、この発明に係る内燃機関用燃
料改質供給装置は、燃料導管１０と、その外周に実質的
に巻回されかつ脱着自在に装着したソレノイドユニット
２０とから構成されている。燃料導管１０は、内燃機関
のエンジンヘット１２とエンジンブロック１４に配設し
たインジェクションポンプ１６との間に内燃機関の各気
筒毎に配設されていて、燃料タンク３０からデイーゼル
エンジンなどの内燃機関に燃料を供給するようになって
いる。燃料導管１０は、磁力を発生させるために磁性体
で構成するのが好ましいが、燃料導管１０が磁性体で形
成されてなく、ゴムホースや樹脂製のパイプなどの非磁
性体で構成する場合には、燃料導管の外周に極薄の磁性
体素材を巻回するのが好ましい。図中、符号３４はエン
ジンブロック１４が載置されるシャーシー部を、符号３
５はバツテリを、符号３６はダイナモを、符号３８はマ
フラーをそれぞれ示す。

【００１３】この発明において、燃料導管１０は、一般
的には、内燃機関の気筒毎に配設されるので、例えば、
4個から１２個設置される。しかしながら、この発明
は、複数個の気筒を備えたデイーゼルエンジンなどの内
燃機関に限定されるものではなく、単気筒の内燃機関に
も適用することができる。一方、ソレノイドユニット２
０は、一般的には、各燃料導管１０の外周にそれぞれ装
着されるので、複数個、例えば4個から１２個設置され
ることになるが、その数は特に限定されるものではな
く、例えば、単気筒のエンジンの場合には、ソレノイド
ユニット２０を１個装着することができる。しかしなが
ら、１個の燃料導管１０に対して装着できるソレノイド
ユニット２０の数も何ら限定されるものではなく、１個
の燃料導管１０に対して複数個のソレノイドユニット２
０を装着することも可能である。いずれの場合でも、複
数個のソレノイドユニット２０はそれぞれ直列に接続さ
れるのがよい。

【００１４】例えば、図１に示すような６気筒のエンジ
ンでは、その６気筒のそれぞれに対して燃料導管１０が
配設されていて、それらの燃料導管１０のそれぞれの外
周にソレノイドユニット２０ａ−２０ｆが巻回装着され
ている。このそれぞれのソレノイドユニットの両端に
は、配線が接続されていて、その配線の端には接続用コ
ネクタもしくは端子が連結されている。それぞれのソレ
ノイドユニットは、この接続用コネクタもしくは端子を
介して直列に電気的接続をすることができる。かかる接
続用コネクタもしくは端子を介して、例えば、ソレノイ
ドユニット２０ａと２０ｂと、２０ｂと２０ｃという順
序で全てのソレノイドユニット２０ａ−２０ｆは直列に
電気的接続される。なお、ソレノイドユニット２０の一
方端側のソレノイドユニット２０ａは、その１端側の接
続用コネクタもしくは端子を介して電位発生装置１８に
電気的に連結されている。他方、かかるソレノイドユニ
ット２０の反対端側のソレノイドユニット２０ｆは、そ
の他端側の接続用コネクタもしくは端子を介して、ソレ
ノイドユニット２１に電気的に連結されていてもよい。

【００１５】ソレノイドユニット２１は、インジェクシ
ョンポンプ１４と燃料タンク３０とを連通連結している
燃料導管３２に配設するのがよい。ソレノイドユニット
２１を燃料導管３２に配設することにより、燃料の改質
効果をより一層向上させることが可能となる。ソレノイ
ドユニット２１は、ソレノイドユニット２０とその構成
は同じであってもよい。ソレノイドユニット２１は、ソ
レノイドユニット２０ｆに連結された反対側がエンジン
ヘット１２に電気的に連結される。

【００１６】上述したように、この発明においては、ソ
レノイドユニット２０は、一般的には、燃料導管１０ご
とに１個配設されるが、各燃料導管１０ならびに／もし
くは燃料導管３２に対して２個またはそれ以上のソレノ
イドユニット２０を配設することも可能である。燃料導
管に複数個のソレノイドユニットを配設することによっ
て、燃料の改質効果をより一層向上させることが可能で
あるが、複数個のソレノイドユニットを燃料導管に実装
するかどうかは、経済的観点などから検討する必要があ
ることも事実である。燃料タンク３０からインジェクシ
ョンポンプ１６に連通する燃料導管３２には、ソレノイ
ドユニット２１の燃料タンク側にフェールフィルター３
６が配設されている。

【００１７】この発明においては、ソレノイドユニット
２０は、燃料供給菅を分解することなく、その燃料導管
に実質的に巻回しかつ脱着自在に装着できる形式のもの
であれば、特定の形式のものに限定されることはなく、
種々の形式のものを使用することができる。また、ソレ
ノイドユニット２０は、各燃料導管中を通過する燃料に
対して、均一な透磁率でかつ最大の磁力を付与すること
によって、その燃料を改質しかつ微粒化することができ
るものであればいずれでもよい。更に、ソレノイドユニ
ット２０の形式や形状などは、エンジンや燃料改質供給
装置の燃料導管などの種類、形状や配置、構成などよっ
て適宜選択して使用することができる。

【００１８】この発明に使用するソレノイドユニット２
０は、それを装着する燃料導管１０の軸線方向端が開口
していて、その外周に脱着自在に装着できる形式のもの
であればいずれの形式のものであってもよい。例えば、
ソレノイドユニット２０は、それを構成する複数のソレ
ノイドを並列に線状に配列するとともに、複数のソレノ
イドをその1部をそれぞれ連結してユニット化した形状
を有していて、そのソレノイドを構成するソレノイド線
が、その１部を開口した１部開口リング形状をしている
ことから構成されている。なお、ソレノイドユニット２
０に使用されるソレノイド線は、例えば、銅線もしくは
メッキした銅線を用いることができ、その外皮部分が耐
熱性に優れたテフロン（登録商標）系の素材で被覆され
ているのが好ましい。その銅線もしくはメッキした銅線
は、例えば、０．１から５ｍｍ程度の直径を有するもの
を使用するのがよい。

【００１９】例えば、図２および図３には、この発明に
おいて使用することができるソレノイドユニット２０の
形式の例をそれぞれ示している。図２Ａは１部開口環状
ソレノイド方式の１例である１部開口環状ソレノイドユ
ニット２０Ａを示している。図3は、１部開口環状フィ
ルムソレノイド方式のフィルムソレノイドユニット２０
Ｂを示している。ただし、この発明において使用するこ
とができるソレノイドユニットの形式は、図示したこれ
らの形式に一切限定されるものではないことは言うまで
もなく、この発明の目的を達成することができる形式の
ソレノイドユニットであればいずれも使用することがで
きることは当然のことである。

【００２０】図２Ａに示すように、１部開口環状ソレノ
イドユニット２０Ａは、例えば、半円状の2本のソレノ
イド線を、それぞれの１端だけを結合して１部開口環状
形状のソレノイドを形成すると共に、かかる１部開口環
状ソレノイドを複数個（図２においては１３個）それぞ
れの開口部分を線状に位置合わせして並列に線状に配列
し、それぞれの１部分を互いに連結してユニット化した
構成になっている。この構成を有する１部開口環状ソレ
ノイドユニット２０Ａにおいては、それが装着される燃
料導管１０に対してその軸線方向端が開口した状態にな
っている。ソレノイドユニット２０Ａには、その両端に
配線（ケーブル）が接続されていて、その先端にはそれ
ぞれ接続用コネクタまたは端子が接続されている。この
ような構成を有するソレノイドユニット２０Ａは、その
軸線方向側の両端が開口した状態になっているので、こ
の開口端を広げてソレノイドユニット２０Ａを燃料導管
１０の外周を包むように装着することができる。反対
に、ソレノイドユニット２０Ａは、その開口端を広げて
燃料導管１０から取り外すことができる。以上のよう
に、この発明に係るソレノイドユニットは、燃料導管に
脱着自在に巻回装着することが簡単にできる。

【００２１】上記１部開口環状ソレノイドユニット２０
Ａについて、図２Ａを参照しながら更に詳細に説明す
る。例えば、図２Ａで示すように、１部開口環状ソレノ
イドユニット２０Ａは、複数本（図２Ａにおいては1３
本）のソレノイド線２０−１〜２０−１３が、それぞれ
の開口部分が直線状になるように位置合わせをして、並
列に連続的に直線状に配列されている。各ソレノイド線
２０−１〜２０−１３は、例えば、２本の半円状のソレ
ノイド線を、それぞれの１端だけを結合した１部開口環
状構造を有するように構成するのがよい。かかる構成か
らなる１部開口環状構造のソレノイド線は、例えば、そ
の結合部同士を別のソレノイド線２２で結合することに
よって、ソレノイド線２０−１〜２０−１３をそれぞれ
電気的に互いに接続することができる。このように２本
の半円状のソレノイド線を使用することによって、その
開口端は開閉自在になり、燃料導管に装着する場合に
は、広げることができ、反対に燃料導管の外周に装着固
定する場合には、狭めることが容易に可能になる。上記
のようにしてソレノイド線２０−１〜２０−１３で構成
されたソレノイドユニット２０の両端には、それぞれソ
レノイド線２３、２５が電気的に接続されるように、ソ
レノイド線２０−１と２０−１３とに結合されている。
これらソレノイド線２３、２５にはそれぞれ接続用コネ
クタもしくは端子２４、２６とが配設されている。これ
ら接続用コネクタもしくは端子２４、２６を介して、ソ
レノイド線２０−１と２０−１３とは、それぞれ電位発
生装置１８と、ソレノイドユニット２１もしくはエンジ
ンヘット１２に電気的に接続されている。

【００２２】図３は、この発明において使用することが
できるソレノイドユニット２０の別の形式であるフィル
ム状ソレノイドユニット２０Ｂを示している。図３Ａ
は、フィルムにソレノイド線をプリント配線した状態の
フィルム状ソレノイドユニット２０Ｂを示す模式図であ
る。図３Ｂは、図３のプリント配線したフィルム状ソレ
ノイドユニット２０Ｂを燃料導管の外周に巻回装着する
ように屈曲させた状態のフィルム状ソレノイドユニット
２０Ｂを示す模式図である。図３Ａに示すように、フィ
ルム状ソレノイドユニット２０Ｂは、例えば、導電性を
有しないプラスチック製のフィルムに複数本のソレノイ
ド線をプリント配線することによって作製することがで
きる。例えば、図３Ａに示すような場合には、１７本の
ソレノイド線のそれぞれが、各ソレノイド線の１端、つ
まりピン端子が隣接するソレノイド線の他端、つまりピ
ン端子と平行の位置に配置するように、フィルム４０に
斜め方向に平行にプリント配線する。なお、プリント配
線は従来から当該技術分野において常用されている常法
に従がって行うことができる。

【００２３】更に詳細に説明すると、例えば、ソレノイ
ド線４１−２とそれに隣接するソレノイド線４１−３と
は、ソレノイド線４１−２の１端ｂが隣接ソレノイド線
４１−３の他端ｂ’とフィルム４０に対して平行の位
置、つまり相対する反対側に位置するようにフィルム４
０上に斜めにかつ平行にプリント配線するのがよい。こ
のような関係を保持しながら、その他のソレノイド線に
対しても同様にプリント配線するのがよい。また、フィ
ルム４０の最外端の位置にプリント配線するソレノイド
線４１−１もその他のソレノイド線と同様な関係を保持
しながらプリント配線するのがよい。したがって、ソレ
ノイド線４１−１の1端ａは、ソレノイド線４１−２の
他端ａ’とフィルム４０に対して平行な位置に配置され
ることになる。同様に、ソレノイド線４１−１と反対側
の最外端の位置にプリント配線されるソレノイド線４１
−５もその他のソレノイド線と同様な関係を保持しなが
らプリント配線するのがよい。したがって、ソレノイド
線４１−５の他端Ｎ’は、隣接するソレノイド線４１−
４の１端Ｎとフィルム４０に対して平行な位置に配置さ
れることになる。

【００２４】このようにプリント配線して得られたフィ
ルム状ソレノイドユニット２０Ｂを燃料導管の外周に巻
回装着する場合には、図３Ｂに示すように、例えば、ソ
レノイド線４１−１と隣接するソレノイド線４１−２と
は、ソレノイド線４１−１の１端ａが隣接ソレノイド線
４１−２の他端ａ’と、燃料導管を挟んで相対する反対
側の位置に配置されるように、その１部が開口した形状
になるようにフィルム状ソレノイドユニット２０Ｂを円
形状に丸めて使用するのがよい。なお、フィルム４０の
１方の最外端に位置するソレノイド線４１−１は、その
１端ａが隣接するソレノイド線４１−２の他端ａ’と相
対する位置に配置されることになるが、ソレノイド線４
１−１は、その他端には配線４２が接続されていて、そ
の配線の他端には接続用コネクタもしくは端子４３が設
けられている。同様に、フィルム４０の他方の最外端に
位置するソレノイド線４１−５は、その他端Ｎ’が隣接
するソレノイド線４１−４の１端Ｎと相対する位置に配
置されることになるが、ソレノイド線４１−５は、その
１端には配線４４が接続されていて、その配線の他端に
は接続用コネクタもしくは端子４５が設けられている。
これらの接続用コネクタもしくは端子を介して、その他
の要素に電気的に接続されることになる。

【００２５】上記のようにしてソレノイド線がプリント
配線されるフィルムの両側端部には、一般的には、その
両側端部が電気的に接続されるように導電性素材からな
る細い線状導電部をプリント配線するのがよい。その
上、各ソレノイド線は、その両端がフィルムの導電部に
位置するようにプリント配線される。更に、各ソレノイ
ド線の１端にはオスピン端子として、またその他端には
メスピン端子が取り付けられる。この構成によって、フ
ィルム状ソレノイドユニット２０Ｂは、ソレノイドとし
て作用することができるようになる。

【００２６】上記構造を有するフィルム状ソレノイドユ
ニット２０Ｂは、上述したように、その軸線方向開口端
を開口した状態で、燃料導管の外周に巻回して装着でき
るように丸めるだけで、燃料導管を取り外すことなく、
燃料導管の外周に簡単に巻回装着することが可能であ
る。フィルム状ソレノイドユニット２０Ｂを実質的に円
形状に丸める場合、各ソレノイド線は、その1端が隣接
するソレノイド線の他端と相対する位置に配列するのが
よい。反対に、フィルム状ソレノイドユニット２０Ｂを
燃料導管の外周から取り外すには、そのフィルム状ソレ
ノイドユニット２０Ｂを広げて引き抜くだけで簡単に取
り外すことが可能である。上記したように、この発明に
係るソレノイドユニットは、燃料導管の外周に簡単に装
着することができると共に、その燃料導管から簡単に取
り外すことができる。

【００２７】この発明に係るソレノイドユニット２０を
燃料導管１０に実装する場合には、ソレノイドユニット
を、図２Ｂに示すように、例えば、ソレノイドケース５
０内に装着して、ソレノイドケース５０を燃料導管１０
に装着して固定するのがよい。そのためには、ソレノイ
ドケース５０は、2つに分割したケース部５０ａ、５０
ｂとから構成するのが好ましい。この発明において、ソ
レノイドケース５０を利用して、ソレノイドユニット２
０を燃料導管１０に装着するには、例えば、ケース部５
０ａ、５０ｂ中にソレノイドユニット２０を収容した状
態で、ソレノイドユニットを燃料導管の外周に装着した
後に、ケース部５０ａ、５０ｂを互いに閉じて燃料導管
の外周に固定させるのがよい。他の態様としては、ソレ
ノイドユニット２０を燃料導管１０の外周に巻回装着し
た後に、ソレノイドケース５０を燃料導管の外周に固定
させることも可能である。なお、ソレノイドユニット２
０を燃料導管１０に装着する方法としては、上記に何ら
限定されるものではなく、ソレノイドユニットを燃料導
管の外周に実質的に巻回して、着脱自在に装着すること
ができる方法であればいずれも使用することができる。

【００２８】次ぎに、この発明に係る燃料改質供給装置
を使用して、エンジンなどの内燃機関に燃料タンクから
燃料を供給するに際して、この発明のソレノイドユニッ
トによって磁力を燃料に印加することによって、燃料を
改質する方法を図１を参照しながら説明する。図1に示
すように、電位発生装置１８を作動させて、発生した電
流を燃料改質供給装置に印加する。電位発生装置１８か
ら燃料改質供給装置に印加された電流が燃料導管１０に
装着したソレノイドユニット２０中を流れると、燃料導
管１０内外に磁力線が発生する。例えば、電位発生装置
１８から燃料改質供給装置に２アンペアの電流が印加さ
れると、ソレノイドユニット２０には、ソレノイドユニ
ット２０のソレノイド線の周回数（ｎ）に電流２アンペ
アを積算した値、つまり、２アンペアｘｎ（周回数）
＝２ｎ（アンペアターン）分の磁力線が発生する。ま
た、燃料導管１０は、磁性体で構成されているので、透
磁率が増大するとともに、磁束密度も倍増する。この場
合の磁束密度は２０倍であった。なお、これをエンジン
の回転数に応じて可変し、磁力をコントロールすること
も可能である。また、同一燃料導管に対してソレノイド
ユニット２０を複数個直列に取り付けて接続した場合に
は、この効果を増大させることも可能である。そのよう
なこの発明による効果によって、この発明に係る燃料改
質供給装置により、燃料は、改質かつ微粒子化されて燃
料効率を向上させて、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘやスモークな
どの汚染物質を大幅に削減することができる。

【００２９】上記のようにソレノイドユニット２０に対
して、電位発生装置１８から電流を印加した場合には、
発生する磁界の方向はフレミングの法則で決まり、また
ビオバザールの法則により磁界は円筒形の燃料導管内に
だけ発生し、その磁界の分布状態も均一であることが判
明した。

【００３０】次に、円筒状燃料導管中に流れる磁界につ
いて説明する。まず、有限長円筒、つまり円筒状燃料導
管における磁界について説明する。図４（Ａ）におい
て、円筒の半径をａとし、コイル巻き数をＮとして、電
流Ｉを流すという条件の下での円筒中心点Ｐでの磁界
と、点Ｐがコイル端にある場合の磁界について、ビオバ
ザールの法則を用いて求めることにする。

【００３１】（中心点Ｐでの磁界）図４（Ｂ）におい
て、中心点Ｐにおける磁界Ｈは次式（１）で計算するこ
とができる。

【００３２】

【式１】

【００３３】有限長円筒の断面を図４（Ｃ）に示す。こ
こで、点Ｐから距離χにある微小長さｄχにおけるコイ
ル巻数は、ｎｄχとなる。そこで点Ｐの磁界ｄＨはビオ
ザバールの法則の次式（２）で表される。

【００３４】

【式２】

【００３５】従って、点Ｐの磁界Ｈは次式（３）で計算
することができる。

【００３６】

【式３】なお、円筒の半径ａが小さく、長さｌが無限長の場合
は、磁界Ｈは次式（４）で表すことができる。

【００３７】

【式４】

【００３８】一方、点Ｐがコイル端にある場合の点Ｐで
の磁界Ｈは次ぎのように計算することができる。つま
り、上式（２）の積分を０からｌまでとすると、点Ｐが
コイル端にある場合の点Ｐでの磁界Ｈは次式（５）で表
すことができる。

【００３９】

【式５】

【００４０】ｌ＞＞ａであれば、点Ｐがコイル端にある
場合の点Ｐでの磁界Ｈは次式（６）で表すことができ
る。

【００４１】

【式６】

【００４２】したがって、コイル端における磁界はコイ
ル中心の半分である。

【００４３】他方、無限長円筒の断面を図４（Ｄ）に示
す。図４（Ｄ）において、円筒内外にまたがる磁界をＡ
ＢＣＤで表すと、下記の関係が成立する。なお、円筒内
外にまたがる磁界の方向は、右ネジの法則・フレミング
の左手の法則から、図４（Ｄ）の矢印（→）方向とな
る。仮に、円筒内中心の磁界をＰとすると、アンペアの
周回積分から次式（７）が成立する。

【００４４】

【式７】

【００４５】ここでＡＢ方向の磁界は次式（８）で表す
ことができる。

【００４６】

【式８】

【００４７】また、ＢＣ方向の磁界は、ＤＡ方向の磁界
と反対となり、ゼロとなる。つまり、下式の関係が成立
する。

【００４８】

【式９】

【００４９】したがって、円筒コイルの磁界は、円筒内
のみとなる。また、点Ｐの磁界は、上式（８）から次式
（９）として得られる。

【００５０】

【式１０】

【００５１】つまり、上式（９）は、有限長円筒で求め
た上式（４）と同じである。また、図４（Ｄ）に示す縦
方向の磁界は均一となる。したがって、図４（Ｄ）に示
す円筒内の磁界は、（１）磁界方向が左から右に向いて
いて、（２）磁界は円筒内のみに発生し、（３）磁界は
円筒内の縦方向において均一である。

【００５２】なお、有限長円筒の磁気分布を図５に示
す。

【００５３】

【実施例】この発明に係る燃料改質供給装置を用いてＣ
Ｏ、ＨＣ、ＮＯおよび黒煙の削減割合をＡＴ車平成１１
年規制値と比較した。燃料改質供給装置としては、は、
１０本のソレノイド線を使用して、上記の構成にしたが
って作製した１部開口環状ソレノイドユニットを使用し
た。使用した車両は、上記ソレノイドユニット２０Ａを
設けた燃料改質供給装置を装着したトヨタカルデア（Ｓ
−ＣＴ１９６）平成５年式ＡＴ車で、走行距離が１４
５、０００ｋｍの車両であった。なお、測定は、１０、
１５モード（ｇ／ｋｍ）によって、財団法人日本自動車
運輸技術協会の指定場所で行った。その結果を、ディー
ゼル中量車（車輛総重量１．７トン超２．５トン以下）
に対するＡＴ車平成１１年規制値と比較して、表１に示
す。

【００５４】

【表１】

【００５５】上記結果から、この発明に係る燃料改質供
給装置は、ＡＴ車平成１１年規制値と比較した場合で
も、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯおよび黒煙を著しく削減すること
ができることが判明した。

【００５６】

【発明の効果】上述したように、この発明に係る燃料改
質供給装置は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関から
の排ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯおよび黒煙の量を著しく
削減することができるという大きな利点を有している。
また、この発明に係る燃料改質供給装置は、それが装着
される燃料導管を内燃機関から取り外すことなく、燃料
導管に装着することができると共に、燃料導管から取り
外すことも簡単に可能であるという大きな利点がある。
更に、この発明に係る燃料改質供給装置は、それが装着
される燃料導管内にだけ磁界を発生することができるの
で、燃料を改質する効果を著しく向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る燃料改質供給装置の１態様を示
す概略図。

【図２】この発明に係る燃料改質供給装置に装着される
ソレノイドユニットの１例を示す図。図２Ａはソレノイ
ドユニット２０Ａを示す斜視図。図２Ｂは図２Ａのソレ
ノイドユニット２０Ａをソレノイドケースに収納した状
態を示す図。

【図３】この発明に係る燃料改質供給装置に装着される
フィルム状ソレノイドユニットの１例を示す図。図３Ａ
はソレノイドユニット２０Ｂを示す平面図。図３Ｂは図
３Ａのソレノイドユニット２０Ｂを装着する際の状態を
示す斜視図。

【図４】円筒中を流れる磁界を説明するための説明図。
図４Ａは有限長円筒の磁界を説明するための説明図。図
４Ｂは中心点Ｐの磁界Ｈを説明する図。図４Ｃは有限長
円筒の断面を示す図。図４Ｄは無限長円筒の断面を示す
図。

【図５】有限長円筒の磁界分布を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関と燃料タンクとの間に各気筒毎に
設けた燃料導管の外周に実質的に巻回されかつ脱着自在
に装着されたソレノイドユニットと、該ソレノイドユニ
ットに所定の電位を印加する電位発生装置とからなる燃
料改質供給装置であって、該電位発生装置から該ソレノ
イドユニットに所定の電位を印加することによって該燃
料導管の透磁率を空気の透磁率に対して最大になるよう
に設定されていることを特徴とする燃料改質供給装置。
【請求項２】請求項１に記載する燃料改質供給装置にお
いて、該ソレノイドユニットが１部開口環状構造を有す
ることを特徴とする燃料改質供給装置。
【請求項３】請求項１または２に記載する燃料改質供給
装置において、該ソレノイドユニットは、複数のソレノ
イド線がその軸線方向端を開口させて並列に配置してユ
ニット化されていることを特徴とする燃料改質供給装
置。
【請求項４】請求項１ないし３に記載する燃料改質供給
装置において、該ソレノイドユニットが、その軸線方向
開口端から該燃料供給菅の外周に装着できるように構成
されていることを特徴とする燃料改質供給装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項に記載す
る燃料改質供給装置において、該ソレノイドユニット
が、その１部が開口した１部開口リング状ソレノイド線
を複数並列に配列しかつそれぞれを結合してユニット化
した１部開口環状構造を有していることを特徴とする燃
料改質供給装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項に記載す
る燃料改質供給装置において、該ソレノイドユニット
が、２本の半円状ソレノイド線のそれぞれ１端を結合
し、多端を開口した１部開口環状形状をそれぞれ有して
いる複数のソレノイド線をユニット化した１部開口環状
構造を有していることを特徴とする燃料改質供給装置。
【請求項７】請求項１ないし５のいずれか１項に記載す
る燃料改質供給装置において、該ソレノイドユニット
が、フィルムに複数のソレノイド線を並列に平行に配設
し、該フィルムを略円形状に成形することを特徴とする
燃料改質供給装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれか１項に記載す
る燃料改質供給装置において、該ソレノイド線は、その
数が１０ないし２０本であることを特徴とする燃料改質
供給装置。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１項に記載す
る燃料改質供給装置において、該ソレノイド線が、銅線
またはそれにメッキされた銅線であることを特徴とする
燃料改質供給装置。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれか１項に記載
する燃料改質供給装置において、該ソレノイドユニット
が、燃料導管にそれぞれ１個またはそれ以上装着されて
いることを特徴とする燃料改質供給装置。
【請求項１１】内燃機関と燃料タンクとの間に各気筒毎
に設けた燃料導管の外周にソレノイドユニットを実質的
に巻回しかつ脱着自在に装着し、電位発生装置から該ソ
レノイドユニットに対して所定の電位を印加して該燃料
導管内に磁界を発生させ、該燃料導管中を通過する燃料
に対して該磁界を作用させることによって、該燃料供給
菅の透磁率を空気の透磁率に対して最大になるように設
定することを特徴とする燃料改質方法。
【請求項１２】請求項１１に記載する燃料改質方法にお
いて、該ソレノイドユニットが１部開口環状構造を有す
ることを特徴とする燃料改質方法。
【請求項１３】請求項１１または１２に記載する燃料改
質方法において、該ソレノイドユニットは、複数のソレ
ノイド線がその軸線方向端を開口させて並列に配置して
ユニット化されていることを特徴とする燃料改質方法。
【請求項１４】請求項１１ないし１３に記載する燃料改
質方法において、該ソレノイドユニットが、その軸線方
向開口端から該燃料供給菅の外周に装着できるように構
成されていることを特徴とする燃料改質方法。
【請求項１５】請求項１１ないし１４のいずれか１項に
記載する燃料改質方法において、該ソレノイドユニット
が、その１部が開口した１部開口リング状ソレノイド線
を複数並列に配列しかつそれぞれを結合してユニット化
した１部開口環状構造を有していることを特徴とする燃
料改質方法。
【請求項１６】請求項１１ないし１５のいずれか１項に
記載する燃料改質方法において、該ソレノイドユニット
が、２本の半円状ソレノイド線のそれぞれ１端を結合
し、多端を開口した１部開口環状形状をそれぞれ有して
いる複数のソレノイド線をユニット化した１部開口環状
構造を有していることを特徴とする燃料改質方法。
【請求項１７】請求項１１ないし１５のいずれか１項に
記載する燃料改質方法において、該ソレノイドユニット
が、フィルムに複数のソレノイド線を並列に平行に配設
し、該フィルムを略円形状に成形することを特徴とする
燃料改質方法。
【請求項１８】請求項１１ないし１７のいずれか１項に
記載する燃料改質方法において、該ソレノイド線は、そ
の数が１０ないし２０本であることを特徴とする燃料改
質方法。
【請求項１９】請求項１１ないし１８のいずれか１項に
記載する燃料改質方法において、該ソレノイド線が、銅
線またはそれにメッキされた銅線であることを特徴とす
る燃料改質方法。
【請求項２０】請求項１１ないし１９のいずれか１項に
記載する燃料改質方法において、該ソレノイドユニット
が、燃料導管にそれぞれ１個またはそれ以上装着されて
いることを特徴とする燃料改質方法。