JP4763958B2 - 燃料を節約し放出を削減するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料を節約し、そして大気中への放出、例えば気体放出を減らすための装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
本発明は、内燃機関、通常吸引機関および燃料噴射器を備えた機関に使用するための燃料を節約しそして放出を減らすための装置に関するが、しかしそれに限定されない。それ故本発明をこれら例示適用に関して記載することが好都合であろう。
【０００３】
しかしながら本発明はもっと広く適用できることを明確に理解すべきである。
【０００４】
例えば、本発明はどんな内燃機関にも適用することができ、そして自動車エンジンのみに限定されない。
【０００５】
液体燃料の不完全燃焼は機関の運転コストを増加させる。さらに未燃焼燃料、例えば炭化水素は排気を通じて大気へ排出され、そして一般に大気に対して有害である。
【０００６】
大気へ放出される気体のあるものは一酸化炭素、種々の窒素酸化物および未燃焼炭化水素を含んでいる。
【０００７】
それ故、当然に、燃料消費を節約し、そしてそれにより乗物の運転コストを低くし、同時に大気へ放出される汚染源を低くするどのような装置もこの分野における大きな進歩であり、そして一般に社会に対して最大に有益である。
【０００８】
【本発明の開示】
本発明の一面に従えば、エンジンへ導入前にエンジンをエネルギー化するために使用される空気中の燃料液滴混合物へ磁力を適用するための磁石手段を含む燃料節約装置が提供され、該磁石手段は燃料／空気混合手段とエンジンへ導くマニホールドの中間に配置される。
【０００９】
このため該磁石手段は液滴へ力を加え、液滴の寸法を小さくし、もっと完全な燃焼とそしてより少ない汚染へ導く。
【００１０】
あらかじめ定めた寸法より大きな液滴は不完全燃焼を起こし易くする傾向を有する。
【００１１】
典型的には、この装置が適用されるエンジンは通常吸引エンジン、例えばガソリン内燃機関であり、そして装置は気化器とシリンダへ導く共通の入口マニホールドの間に配置される。
【００１２】
代りに、エンジンは燃料噴射器の上流に配置された燃料注入器を持つことができる。
【００１３】
この装置の一つの形において、装置は燃料レールに関連させることができる。他の形においては、装置は燃料レールと噴射器の中間に配置することができる。
【００１４】
装置は、燃料ラインの残部と直列に連結された燃料空気混合物の通路を形成する支持体、例えばスペーサー含むことができる。
【００１５】
典型的には、磁石手段は支持体上に載置された複数の磁石、例えば永久磁石を含む。
【００１６】
好ましい形においては、磁石を相互に関して磁極を逆にして支持体上に載置された偶数の磁石がある。
【００１７】
好ましくは、装置は隣接する磁石の磁極を相互に関して逆にして少なくとも４つの磁石を有する。
【００１８】
好ましい形においては、磁石のＮ／Ｓ極は装置を通る燃料／空気通路の方向に広く、すなわち縦に配列される。
【００１９】
しかしながら、ある具体例においては磁石のＮ／Ｓ磁極は支持体を通る燃料／空気通路に対して横であっても良いことを留意すべきである。
【００２０】
好ましくは、磁石は燃料／空気通路の周縁をまわって相互から間隔を置かれることができる。
【００２１】
しかしながら、磁石は相互から軸方向に間隔を置いて、すなわち燃料／空気通路の方向に置かれても良いことに留意すべきである。
【００２２】
有利には磁石は強力磁石、例えば希土類磁石である。
【００２３】
好ましくは、磁石はネオジミウム、鉄、ホウ素磁石であり、もっと好ましくはこれら磁石の特定グレードのものである。
【００２４】
もっとも好ましい形は、オーストラリアニューサウスウエールズ州ＷａｒｒｉｅｗｏｏｄのＡ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＦＯＲＣＥ社によって供給されるＮ−３０グレード磁石である。
【００２５】
上に記載の希土類磁石は高強度の磁場を発生する。これは燃料液滴が装置を通過する時それへ適用される磁力を増強する。これは液滴が装置を通過する時それらの分断もしくは寸法減少を増強する。
【００２６】
ネオジミウム、鉄、ホウ素磁石が特別に好ましいが、出願人は、それらは例えばＡｌＮｉＣｏ磁石のように効果的な結果を生じないだろうが他の磁石も使用できるものと信じる。
【００２７】
当然磁石の寸法は燃料空気通路中に発生する磁場の強さに影響する。一つの特定の形においては、各磁石は２０〜５０ｍｍ×２０〜５０ｍｍの範囲の断面積を有する。これは２２ｍｍないし４０ｍｍの、好ましくは約２５ｍｍもくしは３８ｍｍの直径を有する燃料空気通路中に適切な磁場をつくり出すのに十分である。磁石の幅もしくは深さは典型的には１０ないし３０ｍｍであり、実際の深さは磁石が収容されるスペーサーの厚みによって影響される。しかしながら磁石の寸法は変化し得ることが認められるであろう。
【００２８】
本発明の他の面に従えば、その中に中央開口を有する支持体と、該支持体と関連しそして開口の周縁のまわりに配置され、開口を横断して連続磁場を提供する配置に放射状に間隔を置いて複数の磁石を含む燃料節約装置が提供される。
【００２９】
支持体は円板状であることができ、そして内燃機関ラインの燃焼室へ導く燃料／空気ライン内に支持体の固定を容易にするための複数の開口をその中に備えている。
【００３０】
好適には支持体は、支持体の頂および底面を介しての移動に抗して磁石を固定する頂部および底部のカバープレートを備えることができる。
【００３１】
磁石は相補形のキースロットを介して支持体へ固定することができる。
【００３２】
偶数の磁石を磁石の磁極を相互に逆にして備えることができる。
【００３３】
装置は、支持体中の円形開口の周縁のまわりに相互に９０°離して配置された実質等間隔に離された４個の磁石を持つことができる。
【００３４】
装置は、支持体中の実質上楕円形開口の周縁のまわりに実質上等間隔に離された６個の磁石を持つことができる。
【００３５】
本発明のさらなる面に従えば、単一または二連のスロート気化器と、該気化器とエンジンの燃焼室への入口の間に位置する前述した燃料節約装置よりなる内燃機関のための燃料システムが提供される。
【００３６】
本発明のなおさらなる面に従えば、単一または二連のスロート気化器と、該気化器とエンジンの燃焼室への共通の入口の間に位置する前述した燃料節約装置よりなる内燃機関のため燃料システムが提供される。
【００３７】
本発明のなおさらなる面に従えば、単一ポートまたは多数ポート燃料噴射器システムと、燃料噴射器燃レールと該噴射器の間に位置する少なくとも一つの前述した燃料節約装置よりなる内燃機関のための燃料システムが提供される。
【００３８】
本発明のなおさらなる面に従えば、エンジンの燃料室への入口へ取付けた前述した燃料節約装置を含んでいる、内燃機関のための燃料システムが提供される。
【００３９】
本発明に従った燃料節約および放出削減装置は、それ自身種々の形で示すことができる。本発明のいくつかの好ましい具体例を添付図面を参照してこれから記載することが好都合であろう。この詳細な説明を提供する目的は、本発明の主題に関心を有する人々に対してどのようにして本発明を実際的効果に実施可能とするためである。この説明の特定性性格は先行する説明の一般性に優位に立つものではないことは明確に理解すべきである。
【００４０】
【好ましい特定具体例】
図１ないし３において、参照番号１は一般に本発明に従った燃料節約および放出削減装置を指す。
【００４１】
広くは、装置１は燃料／空気通路３がそれを通って形成された平坦な四角形ブロックの形の支持体２を含む。
【００４２】
複数の永久磁石４が通路３の周縁のまわりに配置される。
【００４３】
図１は明解のため挿入した磁石なしのくぼみもしくは開口を示している。
【００４４】
各磁石はネオジミウム、鉄、ホウ素磁石である。これは最近開発された高出力永久磁石である。
【００４５】
これら磁石の仕様書は以前述べたオーストラリアの供給者から入手し得る。
【００４６】
磁石４のＮ極およびＳ極の配置は図３に示されている。
【００４７】
磁極軸は一般に空気／燃料通路の方向に配置される。
【００４８】
隣接する磁石は図面に示すように対向したＮ−Ｓ配向を有する。
【００４９】
使用において、支持体は燃料空気混合物がその中の通路３を通過するように、内燃機関の気化器および共通の入口マニホールドと一致して連結される。
【００５０】
これは気化器からマニホールドへ通過する燃料液滴を磁石の磁場へ曝露し、液滴の寸法を減少させる。
【００５１】
これは燃料がシリンダーへ入る時一層完全な燃焼へ導き、一層低い燃料消費とより少ない排出ガス汚染を生じさせる。
【００５２】
理論に拘束されないが、出願人は種々の磁石の磁場によって燃料液滴へ適用された磁力は液滴の寸法を実質上減少させるように作用するものと信じる。
【００５３】
出願人は、強力な磁場は液滴の寸法を細断し、液滴は３ミクロン直径に小さく減少させることができるものと信じる。
【００５４】
その結果、燃料液滴は空気と接触する実質上一層大きい表面積を持ち、シリンダー内のその後の燃焼反応が一層完全で一層十分になる。
【００５５】
炭化水素の全部が酸素と反応する場合に完全燃焼に近くなる。
【００５６】
出願人が行なった実験は、装置はシリンダーへ通過する燃料の大きい液滴の数を実質上減らすことを示した。
【００５７】
実験はまた、装置の使用は減少する燃料消費へ導くことを示した。
【００５８】
実験はまた、装置のある形はＣＯ，ＣＯ₂ およびＮＯ_X 放出レベルを実質上減らすことを示した。
【００５９】
燃料消費節約を強調したが、放出の削減も有意義であり、かつ重要である。
【００６０】
出願人は、４気筒ガソリンエンジンにおいて本発明による好ましい装置は６３％までの燃料節約を達成した。
【００６１】
図４は、本発明の第２の可能な具体例に従った装置を図示する。
【００６２】
装置は図３の装置に構造的および機能的に非常に類似であり、別に示さない限り同じ要素を示すために同じ参照番号が使用される。
【００６３】
この装置は二連気化器を備えた乗物に使用される。このことは、断面積が図１具体例よりも実質上大きい楕円形通路を何故持っているかを説明する。
【００６４】
この装置と図１装置の間の他の構造的相違点は、通路の周縁のまわりに配置された６個の磁石である。
【００６５】
これは、図１装置の４個の磁石に匹敵する通路の一層大きい断面積を横切る磁場を提供する。
【００６６】
図５は、本発明のなお他の具体例に従った装置を図示する。
【００６７】
この構造において、磁石４（これは層としても良い）は実質上Ｃ字形である。
【００６８】
図１ないし５によって図示した装置の場合、種々の形状の固定開口２ａを種々の位置において支持体２を設けることができる。
【００６９】
頂および底カバープレート（図示せず）を支持体２の頂および底表面を介する移動に対抗して磁石を固定するために設けることができる。
【００７０】
図６は、本発明のなお他の具体例に従った装置を図示する。この装置は以前に記載した具体例からいつくかの基本的構造相違点を有する。
【００７１】
詳しくは、磁石４はそれらのＮ，Ｓ軸が燃料／空気通路に対して横になるようる配置される。以前の具体例においてはＮ，Ｓ軸は燃料空気通路に対して平行であった。要するに複数の磁石４は通路の周縁をまわって隣接する磁石間に小さい間隔を置いて頭と爪先関係に配置される。
【００７２】
図示した装置においては支持体１の周縁をまわって間隔を空けた６個の磁石４がある。
【００７３】
隣接する磁石の磁極は反対にされ、すなわち一つの磁石のＮ極が隣接する磁石Ｓ極に隣接して配置される。
【００７４】
このパターンは通路３の周縁をまわって続けられる。
【００７５】
６個の磁石をこの具体例において示したが、この正確な数は重要でない。
【００７６】
この具体例の他の特徴は、燃料空気通路内に１層だけの磁石が存在することである。
【００７７】
図７は、図６の具体例に類似のなお他の具体例を図示する。
【００７８】
図６と図７の具体例の間の決定的相違点は、相互に縦方向に間隔を空けた複数の層の磁石を有することである。
【００７９】
各層は、以前の具体例のように相互に対して配置された複数の磁石、例えば２個の磁石４を含む。
【００８０】
磁石はスリーブ５、例えば形成されたスロット６を有する銅、アルミニウム、鋼または他の材料のスリーブ５内に収容される。
【００８１】
ハウジングは隣接する要素へ取付けるためのフランジつき端部（図示せず）を有する。スリーブ５および磁石４は小さい隙間をもってハウジング内に収容される寸法にされる。
【００８２】
図８ないし１０は、気化器システムとは別の燃料噴射システムに使用するための燃料節約システムを図示する。
【００８３】
図８は、噴射器の中心点上へ取付けた装置を図示する。詳しくは、装置は燃料噴射燃料レールと噴射器の中間に取付けられる。
【００８４】
典型的には一つの装置が各噴射器のために設置されるであろう。
【００８５】
燃料噴射器は図面には概略的に図示されているだけである。
【００８６】
しかしながらその構造および機能は図１ないし６のどれかに関して上に記載したものと類似である。
【００８７】
図９は、噴射器燃料レール中に組入れた装置を図示する。
【００８８】
装置は、図に示すように燃料レールの周縁をまわって間隔を空けた複数の磁石４を含んでいる。
【００８９】
この配置により、単一の装置がすべての噴射器に役立つ。図８の具体例と対照的に、各噴射器のために別々の装置がある。
【００９０】
図１０は、ヘッド、例えばシリンダーのヘッドの入口に隣接して取付けた燃料節約装置を図示する。
【００９１】
この燃料節約装置はシリンダーの各自にその中の燃料節約および放出削減効果を得るように取付けられる。
【００９２】
図示した装置は６個の磁石を持っているが、この数は重要でなく、２個または４個の磁石を等しく持つことができよう。
【００９３】
装置がヘッドへ取付けられる場合、装置は四角形または円形磁石を収容する円形または四角形支持体へ取付けることができ、そして支持体は燃料噴射弁を受入れそして固定するための内ねじマウンティングを提供することができる。代りに、エンジンを製造する時同様な構造をシリンダーヘッド中に形成することができる。
【００９４】
図面の図１１ないし１３は、本発明の装置のための特定の設置場所を示す。
【００９５】
電子燃料システムの図１１においては、装置は燃焼室への開口において噴射器７に隣接しておよび／または噴射器７以前の空気ライン８中の位置Ｘのどちらかに挿入することができる。
【００９６】
図１２の典型的な機械的噴射システムにおいては、装置は噴射器７のどちらの側の場所Ｘに配置することができる。
【００９７】
４気筒エンジンの典型的な入口マニホールド９の場合の図１３においては、装置は気化器１０とマニホールドの共通入口の間の場所Ｘに間挿することができる。
【００９８】
出願人は、その燃料節約および放出削減装置は高度に効果的であることを見出した。
【００９９】
この装置の特別の利益は、それは比較的簡単な構造で、容易に製作することができ、そして現存するモーター乗物に後で取付けることができることである。
【０１００】
この装置は気化器および中心点噴射システムに最も効果的であるが、しかしそれは燃料噴射システムのような他のシステムにも用途を有する。
【０１０１】
この装置はディゼルエンジンの排気管に使用することができ、その場合例えば黒煙を含む排気放出を減らすことができる。
【０１０２】
以下は、燃料システムに設置した本発明装置有りおよび無しの放出レベルを示す、燃焼エンジンについての最近のテストからの比較放出レベルの典型例である。
【０１０３】

【０１０４】
上記は本発明の例示のため提供されたものであり、当業者に自明な修飾および変更のすべては請求の範囲に規定した本発明の広い範囲および精神内であることが勿論認められるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の具体例に従った装置の斜視図。
【図２】 図１の装置の平面図。
【図３】 図１の装置における磁石のＮ極−Ｓ極配向を示す概略図。
【図４】 本発明の第２の具体例に従った装置の平面図。
【図５】 本発明の他の一具体例に従った装置の平面図。
【図６】 本発明のなお他の一具体例に従った装置の平面図。
【図７】 本発明のなお他の一具体例に従った装置の斜視図。
【図８】 本発明の他の一具体例に従った装置の概略図。
【図９】 図１０の装置の変形の概略図。
【図１０】 本発明のなお他の一具体例に従った装置の概略平面図。
【図１１】 典型的なモーター乗物エンジン燃料システムにおける本発明の装置のための設置場所の例を示す図。
【図１２】 典型的なモーター乗物エンジン燃料システムにおける本発明の装置のための設置場所の例を示す図。
【図１３】 典型的なモーター乗物エンジン燃料システムにおける本発明の装置のための設置場所の例を示す図。

Claims (13)

1. 非磁性の支持体であって、空気／燃料環境内の流体流路と同軸である軸方向の寸法および半径方向の寸法を有し、かつその中に空気／燃料の流体流路を区画する開口を備えている、前記非磁性の支持体と、そして
   少なくとも４つの磁石であって、それぞれの磁石は該流体流路に対し実質上平行な磁極軸を備えており、前記磁石の少なくとも２つは実質上対向しており、該対向した磁石の磁極軸のＮ−Ｓ配向は同じ方向であり、そして少なくとも３番目の磁石の磁極軸のＮ−Ｓ配向は反対方向である該磁石を備えており、
   該少なくとも４つの磁石は、空気／燃料の混合物が開口を通過する時、該空気／燃料の混合物が１つ以上の磁場に曝されるように、複合的に部分的に重なり合いそして相互作用する磁力の磁場を提供するように配置されている燃料節約装置。
2. 前記開口は周縁を有しており、そして磁石は該周縁の中にキー止めされており、それぞれの磁石は該開口へ延びかつ該開口へ直接露出している磁石面を有している請求項１の燃料節約装置。
3. 前記支持体は、内燃機関の燃焼室へ導く燃料／空気ライン中に支持体の固定を容易化するための複数の開口をその中に備えている請求項１の燃料節約装置。
4. 前記支持体は、磁石を支持体の頂面および底面を通る移動に抗して固定するための頂部および底部カバープレートを備えている請求項１の燃料節約装置。
5. 隣接する磁石の磁極のＮ−Ｓ配向を相互に対して逆にした偶数の磁石を備えている請求項１の燃料節約装置。
6. 前記装置は、支持体中の開口の周縁をまわって互いに約９０°離して配置された、実質上等間隔に置かれた４個の磁石を有する請求項１の燃料節約装置。
7. 前記開口は実質上楕円形であり、そして前記装置は支持体中の開口の周縁をまわって実質上等間隔に置かれた６個の磁石を有する請求項１の燃料節約装置。
8. 単一もしくは二連スロート気化器と、該気化器とエンジンの燃焼室への入口の間に配置された請求項１の燃料節約装置を備えている内燃機関のための燃料節約システム。
9. 単一もしくは二連スロート気化器と、該気化器とエンジンの燃焼室への共通の入口の間に配置された請求項１の燃料節約装置を備えている内燃機関のための燃料節約システム。
10. 単一もしくは多ポート燃料噴射システムと、燃料噴射レールと噴射器の間に配置された少なくとも一つの請求項４の燃料節約装置を備えている内燃機関のための燃料システム。
11. エンジンの燃焼室の入口へ取付けた請求項１の燃料節約装置を含んでいる内燃機関のための燃料システム。
12. 内燃機関の排気システムと組合わせた請求項１の装置を備えている放出削減設備。
13. エンジンの燃焼室の入口へ取付けた請求項４の燃料節約装置を含んでいる内燃機関のための燃料システム。

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