JP4778046B2 - 燃料を節約し排出を削減するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料を節約し、そして大気中への排出、たとえば気体排出を減らすための装置に関する。

本発明は、特に内燃機関、例えば通常吸気エンジンや燃料噴射装置を備えたエンジンに使用するための燃料を節約し、そして排出を低減するための装置に関するが、しかしそれに限定されない。従って、本発明をそれらの例示適用に関して記載することが好都合であろう。

しかしながら、本発明がより広く適用できることを明確に理解すべきである。

例えば、本発明はどのような燃焼エンジン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。

液体燃料の不完全燃焼は、エンジンの運転コストを増加させる。さらに燃料の未燃焼、例えば炭化水素は排気管を通して大気へ排出され、そして一般に大気に有害である。

大気中へ放出されるガスのあるものは、一酸化炭素、様々な窒素酸化物、及び未燃焼の炭化水素を含んでいる。

従って、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。

国際出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０１／００５８５は、燃料節約と放出低減を可能とする装置を燃焼エンジンの燃料システムの中へ組み込むことができる多くの具体例において、対向する極性が与えられた複数の磁石を取り付けているサポートを含む燃料節約装置を記載する。

炭素ベースの液体及び気体燃料が磁気的に影響される時、正の効果の強力な証拠があることが一般に認められている。

また、“空気”（及びおそらくは特に空気内のＯ_２分子）は、ガソリン粒子と結合する能力に関して正に影響される可能性があることが一般に認められている。

今までの我々のテストは、ガソリンは我々の満足するように特定の配列及び十字配列に配置された磁場により影響されることができるが、空気が個別に処理されるか又は空気とガソリンが混合するポイントでガソリンと共に処理された時、最も大きな影響が達成されることが示された。

入手可能なデーターを調査し、そして私たち自身の実地テストの観察および記録の結果として、私たちはエンジンの中で燃焼する燃料はガソリンだけではなく、ガソリンと空気の組合せであると信じている。

この区別は、磁場の影響が最も支配的であるところを理解するのに重要となる。この明細書における燃料に関するどの言及も“ガソリンと空気の組合せ”を意味する。

エンジンの燃焼室の中へ入るガソリン／空気の混合物へ最も影響を及ぼしているらしい磁気的影響及び／又は効果には、燃料の流体粒子の粘性が含まれる。

２００２年に私たちの研究設備の中で実施された実地テストでは、特定の配列及び十字配列での磁場の導入は、ガソリン流体粒子が空気中に霧化する能力に大きく積極的に影響とすることが証明された。ガソリン／空気の混合物の流体粒子は、より小さくそしてより軽くなる。

空気中へ霧化するポイントより前のガソリンに影響を及ぼすどのような特定の効果についての主張は存在しない。しかしながら、ワシントン大学のＨａｎｓ Ｄｅｈｍｅｌｔは、電子の基本的性質についての彼の４０年間の研究の中で、電子は質量、電荷、スピン及び磁性といった、わずか４つの知られている特徴を有するに過ぎないことを示していることに注目すべきである。磁気的効果は日常見られ、そしてこの装置で使用される磁気的効果は、強磁性相互作用に関係する。私たちが“非磁性”について述べる時、実際には私たちはフェライト系物質での反応が存在しない非強磁力を言っている。それでも磁気的である“非強磁力”の認識は、Ｄｅｈｍｅｌｔの業績の直接の結果であり、それらの影響は存在することが証明されているけれどもなお定量化されなければならない。

物理の一般法則は、粒子が小さければ小さいほど表面張力が小さくなることを意味し、そして、その粒子の減少した質量は、吸気マニホールドを通って磁気的影響の及ぶ領域から燃焼室までの距離を移動する時、空気中の“浮遊”時間が増加するのを許容する。

吸気マニホールドを通過する燃料の速度は、空気中に流体粒子が浮遊された状態に維持されることに影響され、そしてもし、流体粒子がより小さくかつ軽くなると、この能力は高められる。

燃焼室へ到達する微細浮遊物中の流体の量が多くなればなるほど、燃焼点において空気へ露出される液体表面積が大きくなる。これは、燃焼率やその完全燃焼性に積極的な効果を及ぼす。

この結果、同じ量の燃料からより多くのパワーが発生し、そしてより効率のよい燃焼によりエンジンから排出される有害ガスが減る。

この状況で燃焼が起きるための主な要求は酸素（Ｏ_２）の存在であり、燃料の空気部分の最大影響部分はＯ_２分子であると結論することが論理的であると思われる。

私たちの研究設備で、空気が“燃料”となるようにガソリンと混合する前に空気に対する磁場の影響を同定するための実地テストが実施された。

“空気”（又は多分特に空気中のＯ_２分子）は磁場の影響を受け、そしてガソリン及び空気からなる影響された燃料成分に一層支配的であることを示唆する強い証拠がある。

本発明に類似の利用可能な装置がある。最も類似していると思われる装置は、ＷＯ９７／２５５２８，ＵＳ４４１４９５１およびＵＳ３７６２１３５の中で開示された装置である。しかしながら、これらの装置は本発明と同じではなく、そしてそれらの装置と本発明との相違は、本発明の側の改善された性能を理解させる。

従って、本発明の目的は、上述された不利益の少なくとも１つを少なくとも部分的に克服できるか、又は消費者に有用であるか、又は商業的に選択できる燃料節約装置の改良を提供することである。

一形態において、本発明は少なくとも１つの流れ開口をその中に有し、そして少なくとも１つの流れ開口の縦軸が燃料流路と同軸となる態様で内燃機関の燃料システムのシールされた環境内にサポート本体を配置するのに適応した周縁とを有する当該サポート本体と、そしてすべての磁石の極軸が前記開口を通る流路に平行に向けられた複数の永久磁石を含んでいる燃料節約装置に存し、磁石は少なくとも２つのスタックの中に提供され、各スタックは少なくとも２つの磁石を含み、各スタックの磁石はそれぞれ同じ方向に延びた極軸を有しており、そして少なくとも１つのスタックの磁石は少なくとも２つのスタックの他の磁石に対して逆向きに延びた極軸を備えていることを特徴とする。

好ましくは、本発明のサポート本体は、燃料ラインの残部へ直列に連結される燃料／空気混合物のための通路を区画するスペーサーである。

好ましくは１対の磁石スタックがあり、それらは実質上開口の対向する側部にある。

好適には各スタックの複数の磁石は同じ平面に取付けられる。すなわち支持本体は一般に実質上平坦な本体であろう。支持本体は、典型的にはアルミニウムまたは同様な金属で形成される。

各スタックの磁石は互いに接触しても良く、又はスタック中で離間していても良い。典型的にはスタック中の磁石の間には少なくとも１つのスペーシング部材を備えることができ、該部材は磁石に類似の形状を有する。

磁石はサポート本体へ相補形状のキースロットによって固定することができる。複数の磁石の各自はサポート本体へ適当にキー止めされ、そして各自は少なくとも１つの流れ開口へ延び、そしてそれと連通し得る磁石面を有する。磁石の一部分（およびスペーシング部材のどれも）は流れ開口の側壁を形成するか、又は側壁を区画する助けとなることができる。

好適にはサポート本体は、内燃機関の燃焼室へ通ずる燃料／空気ライン中にサポート本体の取付けを容易化するため、複数の穴を備える。

サポート本体は、サポート本体の頂部および底部表面を介して移動に抗して磁石を固定する頂部および底部カパープレートを備えることができる。代って磁石は、接着材料、好ましくは耐熱性の接着材料を使用してサポート本体へ固定することができる。

好ましくは、各スタック中の本体へキー止めされた偶数の磁石が存在し、対向する磁石のスタックの極軸は相互に対して反対にされるが、しかし１つのスタック中の磁石は整列した極軸を有する。

単一スロートキャブレターの使用に適合させた装置は、典型的には１対のスタックを含むであろうが、それらは２以上のスタックの対であってもよい。例えば、それらはサポート本体の中の少なくとも１つの開口の周縁に実質的に等間隔を開けて配置され、互いに略９０°離れて配置される４つのスタックであってよい。装置のさらなる好ましい具体例は、サポート本体の実質上楕円形の中央開口の周縁に実質的に等間隔で離れた６個のスタックを有する。

本発明による磁石は希土類またはネオジウム鉄ボロン磁石であってよい。本発明により磁石の数および磁石のタイプの代りの構成のいずれかが使用できるけれども、好ましくはこのタイプの複数の磁石が提供される。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、燃料液滴が装置を通過する時、液滴の分裂または寸法縮小を増強する。

当然に磁石のサイズは、燃料空気通路中に発生する磁場の強さに影響するであろう。一つの特定の形態においては、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若しくは３８ｍｍの直径を有する燃料空気通路中に適切な磁場を作り出すのに十分であろう。磁石の深さ若しくは厚みは典型的には１０〜３０ｍｍ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、磁石のサイズは変化し得ることが認められるであろう。

本発明の局面は、今や添付の図面に関連して詳細に述べられるであろう。

図面の図１に関して、描かれた燃料節約装置は通常六角形の形状をし、そして中心開口１５を有するサポート本体１０を含んでいる。サポート本体１０は複数の永久磁石１１（好ましくは１１ないし１４）を支持しており、描かれたサポート本体１０は、頂部および底部カバープレートを備えることなく実質上一体の金属材料から構成される。

磁石１１〜１４は、相補形のキースロット１７によりサポート本体へ固定される。複数の磁石１１〜１４のそれぞれはサポート本体１０の中にキー止めされ、そしてそれぞれは中心開口１５へ延び、かつそれへ連通できる面を有する。磁石の一部分（およびどれものスペーシング部材）は、中心開口１５の側壁を形成するか又は区画するのを補助することができる。

磁石１１〜１４は中心開口に面している。提供される全ての磁石の極軸は、サポート本体１０の中の開口１５を通過する燃料および空気の流路に対して平行に向けられる。磁石１１〜１４は、２つの磁石のスタック１６，１６’として提供される。各磁石のスタック１６，１６’は２つの磁石を含み、各スタック１６，１６’の磁石はそれぞれ同じ方向に延びた極軸を有しており、そして第１のスタック１６の磁石は他のスタック１６’に対して逆向きに延びた極軸を備えている。

しかしながら、この場合において磁石はサポート本体１０の深さ全体の一部分のみを延び、そして距離“Ｓ”だけサポート本体１０の底部表面より手前で止まっている。

そのような配置はキャブレターのベースから磁場をさらに遠ざける運動と、そしてガソリンの霧化ポイントと磁性作用の停止ポイントとの間の磁性作用の領域の拡大の選択を提供する。

また、サポート本体１０はその中に、内燃機関の燃焼室へ導く燃料／空気ラインの中にサポート本体１０の取り付けを容易にするための複数の取付開口１８も備えている。

図面の図２に関して、スタック１６，１６’の磁石はサポート本体１０から取り外されて描かれている。極軸は、磁石の極性を指定することにより描かれている。

図面の図３は、代表的な寸法を備えた好ましい具体例による本装置を上方から見た図を示している。

記載した本装置は、燃料消費における有意な低減および排出における有意な低減を提供することが示された。本発明による装置の使用は、一般にエンジンからの排気の流れの中の未燃焼の炭化水素のレベルの顕著な減少を生じる結果となる。またそれは、エンジンからの排気の流れの中の一酸化炭素や窒素酸化物のレベルの顕著な減少へ導く。また本発明による装置の使用は、排気の流れの中の酸素のレベルを増加する結果を生じる。この意味は、エンジンの中の炭化水素の燃焼がより効率的で、排気の流れの中の未燃焼炭化水素をより低いレベルにする結果を生じ、そして燃焼プロセスにおいてより少ない酸素が使用されることとなるより効率的な酸素の使用であると見ることができる。

様々な実験が、本発明の装置を使用して実施された。以下は、ユーロＩＩ基準に対する比較を含む、そのような実験からの排出レベルおよび燃費効率の代表例である。

実験１
テストは、２００５年１２月にタイの天然資源および環境省、環境汚染制御部門、自動車排気研究所で実施され、そしてタイでスズキ製品の認可された販売元であるＳ．Ｐ．スズキと共同で実施された。テストは、中古の４ストロークモーターサイクルで実施された。

これらの実証されたテスト結果は、以下に示されるように３つの有害排出物質の全てにおいて有意な量でユーロＩＩ基準より優れていた。

ＴＨＣ ＮＯｘ ＣＯ
ユーロＩＩ基準 1.20g/km 0.30g/km 5.50g/km
ＺＥＦＳ装置取付け 0.52g/km 0.10g/km 1.42g/km
ユーロＩＩからの低下％ 56％ 65％ 75％

加えて、テストの間馬力は５０ｋｍ／ｈにおいて最高１８．８％をピークとし、すべての範囲で増加した。より一層有意義なのは、研究所で基準テストを超えて３３％増加した燃料節約が計測されたことであった。

実験２
この組のテストは、新しい中国製の気化器を備えた４ストロークスイジアＳＺＫ１２５モーターサイクルで実施され、そして１５０ｃｃ若しくはそれ以下のモーターサイクルに対するユーロ３基準より優れていた。テストは、２００６年の３月初旬に英国の自動車検定機関（ＶＣＡ）の証明された研究所である、香港の香港排出物質研究所（ＨＫＥＥＬ）で実施された。

証明されたテスト結果は、以下に示されるように３つの有害排出物質の全てにおいて総量でユーロ３基準を上廻った。

ＴＨＣ ＮＯｘ ＣＯ
ユーロ３段階基準 0.8g/km 0.15g/km 2.0g/km
ＺＥＦＳ装置取付け 0.33g/km 0.108g/km 1.86g/km
ユーロ３からの低下％ 59％ 28％ 7％

加えて、燃料節約が基準テストを超えて７％増加した。

上記は本発明の例示として与えられ、当業者に自明なそれに対する修飾おび変更はすべて本発明の広い範囲に属すると考えられることが勿論理解されるであろう。

本明細書及び特許請求の範囲において、語句“からなる”と“含む”及び“構成する”を含んでいるその派生語は述べられた完全なもののそれぞれを含むが、しかし１又はそれ以上の完全なものの包含を除外するものではない。

この明細書を通じ、“１つの具体例”又は“ある具体例”は、該具体例に記載された特定の特徴、構造、又は特徴が本発明の少なくとも１つの具体例の中に含まれていることを表わしている。したがって、この明細書を通じ、語句“１つの具体例において”又は“ある具体例において”は、必ずしも全てが同じ具体例に関するものではない。その上、特定の特徴、構造、又は特徴は、１又はそれ以上の組み合せに適当な方法で組み合せることができる。

図１は、本発明の一面による燃料節約装置の斜視図である。 図２は、本装置から取り外された図１に示される装置の磁石の斜視図である。 図３は、図１に示される装置の上面図である。 図４は、図１に示される装置のＡ−Ａ線に沿った側面図である。 図５は、図１に示される装置のＢ−Ｂ線に沿った端面図である。

Claims (12)

1. 少なくとも１つの流れ開口をその中に有し、そして少なくとも１つの流れ開口の縦軸が燃料流路と同軸になる態様で内燃機関の燃料システムのシールされた環境内でサポート本体を配置するのに適応した周縁とを有する当該サポート本体と、そして
   すべての磁石の極軸が前記開口を通る流路に平行に向けられた複数の永久磁石を含んでおり、すべての磁石の極軸は開口を通る流路に対して平行に向けられ、磁石は少なくとも２つのスタックで提供され、各スタックは少なくとも２個の磁石を含み、各スタックの磁石はそのスタック中で他の磁石のようにそれぞれ同じ方向に延びる極軸を有し、少なくとも該２つのスタックにおいて、少なくとも一のスタックの磁石は他のスタックの磁石に対して反対方向に延びる極軸を備えていることを特徴とする燃料節約装置。
2. サポート本体は、燃料／空気混合物のための通路を少なくとも部分的に区画し、燃料ラインの残部と直列に連結されるスペーサーであることを特徴とする請求項１に記載の燃料節約装置。
3. 開口の周縁に等間隔を開けて配置される、１対の磁石のスタックが提供されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料節約装置。
4. 各スタックの磁石は、互いに接触していることを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
5. 磁石の形状と似た形状を有し、スタック中の磁石の間に提供される少なくとも１つのスペーシング部材をさらに含んでいる請求項３に記載の燃料節約装置。
6. 磁石は、該磁石の形状に適合した相補形のキースロット中にサポート本体へ固定されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
7. 複数の磁石のそれぞれはサポート本体の中へキー止めされ、そして該磁石のそれぞれは、少なくとも１つの流れ開口へ延びており、かつそれと連通し得る面を有し、そして該面は燃料／空気混合物のための通路の少なくとも一部を区画していることを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
8. サポート本体は、その中に、内燃機関の燃焼室へ導く燃料／空気ラインの中にサポート本体の取り付けを容易にするための複数の穴が提供されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
9. サポート本体は、サポート本体の頂部および底部表面を介した移動に抗して磁石を固定する頂部および底部カバープレートを備えていることを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
10. 磁石は、耐熱性の接着材料を使用してサポート本体へ固定されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
11. 対向する磁石のスタックの極軸は相互に逆にされているが、１つのスタック中の磁石はＮ−Ｓ配向が同じ極軸を有することを特徴とする請求項３に記載の燃料節約装置。
12. 提供される磁石は、希土類またはネオジウム鉄ボロン磁石であることを特徴とする請求項１に記載の燃料節約装置。

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