JPH11315761A - エンジンへの燃料改質方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化水素系燃料等の燃料の磁気処理をバラツ
キなく有効に行うことができ、燃焼効率の向上を図るこ
とができるエンジンへの燃料改質方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 燃料ポンプ３３の駆動により燃料タンク
３０から供給される燃料を磁化器３６を通じて改質した
後にエンジンへ供給するエンジンへの燃料改質方法にお
いて、磁化器３６を通過する燃料の流速を一定に制御す
ると共に、磁化器３６を恒温手段によって、予め決めら
れた一定温度に保持するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等の燃料
供給系における炭化水素系燃料等の燃料の改質方法及び
装置、特に、内燃機関、燃焼装置等で使用する燃料を強
い磁場内を通過させて処理し、バラツキの少ない燃焼効
率を得ることができるエンジンへの燃料改質方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関や燃焼装置の燃料であるガソリ
ン、灯油、軽油、重油等の炭化水素系燃料の燃焼特性を
向上させる方法には、種々の方法があるが、該燃料を磁
気処理したり、添加剤を混合する方法が多く採用されて
いる。これらの方法のうち、燃料の磁気処理において
は、燃料の成分中の炭化水素が活性化して微粒子特性の
向上と相まって燃焼特性が向上するものと考えられてい
る。そして、この種の燃料の磁気処理装置としては、例
えば、環状磁石を複数個重ねて配置し、この磁石の周囲
に軸方向に燃料を通過させる流路を形成し、磁石による
磁界によって流路内を通過する燃料を磁気処理するよう
にして燃焼特性の向上を図っている。

【０００３】しかし、このような磁気処理装置において
は、燃料を磁石の中心又は周囲に軸方向に流し、強い磁
気力部を断続的に通過させるもので、燃料に強い磁力を
継続して作用させるものではなく、加算的な磁化処理が
効果的に行われるようなものではなかった。そのため、
十分な燃焼特性の向上を図ることができない。

【０００４】そこで、本出願人は、先に、特開平９−２
４２６２３号公報において、このような問題を解決する
ことができる技術として、環状又は円板状に形成した軸
方向に磁極を有する磁石を重ね合わせてなる磁化器であ
って、環状又は円板状磁石を同極性を対向して順次重ね
合わせ、各対向面の外周の近辺に周面に沿わせて単位流
路を設け、単位流路を複数段接続して燃料流路を形成
し、燃料流路の両端に燃料流入口と燃料流出口とを連通
してなる磁気処理装置を提示した。この磁気処理装置に
よれば、炭化水素系燃料に比較的長時間継続して強い磁
気力を作用させることができ、その燃焼特性を向上させ
得るという利点が認められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本出願人が行
った実験によれば、上記した磁気処理装置を含めて、従
来の磁気処理装置を用いて炭化水素系燃料に磁気力を作
用させた場合、その燃焼特性にバラツキが発生し、安定
した燃焼特性を得ることができないということが判明し
た。そこで、本発明者は、このようなバラツキの発生原
因を研究した結果、磁気処理装置を通過する燃料の温度
変化等によって、磁気処理装置の保持するテスラメータ
ー（１テスラメーター＝ガウス×距離ｍ）が変動し、安
定した磁場形成ができなくなる、ということが分かっ
た。このように、磁気処理装置の保持するテスラメータ
ーが変動すると、燃料の磁気処理にバラツキが発生し
て、安定した燃焼特性を得ることができなくなる。ま
た、効率の良い燃焼特性を得るためには、燃料が磁気処
理装置を通過する時間を一定時間にしなければならない
ことが分かった。

【０００６】本発明は、上記した課題を解決するためな
されたものであり、炭化水素系燃料等の燃料の磁気処理
をバラツキなく有効に行うことができ、燃焼効率の向上
を図ることができるエンジンへの燃料改質方法及び装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための請求項１記載のエンジンへの燃料改質方法
は、燃料ポンプを駆動することによって燃料タンクから
供給される燃料を、燃料供給流路に設けた磁化器を通じ
て改質した後にエンジンへ供給するエンジンへの燃料改
質方法において、前記磁化器を通過する前記燃料の流速
を一定に制御すると共に、前記磁化器を恒温手段によっ
て、予め決められた一定温度に保持する。

【０００８】ここで、燃料とは、主として、炭化水素系
燃料をいい、より具体的には、ガソリン、軽油、重油等
をいう。そして、上記したエンジンへの燃料改質方法が
適用されるエンジンは、この燃料を使用する自動車、鉄
道車両、航空機、建設機械、農業機械、船舶等の移動
体、及び、発電機、ボイラー、空調機等の定置体におけ
る内燃機関や燃焼機器が含まれる。磁化器としては、環
状もしくは棒状の磁石を同極性を対向して重ね合わせ、
これらの重ね合わせた磁石の周面に磁化流路を設け、磁
化流路を流れる燃料の温度の変化による磁力変化に対応
して重ね合わせた磁石の隙間を変更できる磁化器が好ま
しい。しかし、燃料を磁化処理できる性能を有する磁化
器であればどのような形態のものでもよい。

【０００９】磁化器の磁化の強さは、燃料が炭化水素系
燃料の場合、０．２〜０．５テスラメーターとするのが
好ましい。ここで、テスラメーターとは、単位断面積当
りの磁化の強さ、即ち、テスラ（単位）〔Ｔ＝１０⁴ Ｇ
（ガウス）〕に距離（ｍ）を乗算した強さが磁化器の保
持するテスラメーターとなる。

【００１０】また磁化器に用いる磁石としては、ネオジ
ウム磁石、フェライト磁石、希土類磁石等を用いること
ができ、電磁石を用いることもできる。また、重ね合わ
せた磁石の隙間を変更する手段としては、磁石にバイメ
タル等を用いることができる。これによって、温度変化
に対応して、磁石間の隙間の調整ができる。

【００１１】請求項２記載のエンジンへの燃料改質方法
は、請求項１記載のエンジンへの燃料改質方法におい
て、前記燃料供給流路に、別途、気液分離手段が設けら
れて、前記磁化器による磁化によって前記燃料から発生
する気体を除去している。

【００１２】請求項３記載のエンジンへの燃料改質方法
は、請求項２記載のエンジンへの燃料改質方法におい
て、前記気液分離手段によって除去された気体は、大気
開放され又は前記エンジンのインテークマニホールドに
供給されている。

【００１３】請求項４記載のエンジンへの燃料改質方法
は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンへの
燃料改質方法において、前記磁化器に供給される前記燃
料は、熱交換器を介して一定温度に制御されている。

【００１４】請求項５記載のエンジンへの燃料改質装置
は、燃料タンクから燃料ポンプを介して一定流量の燃料
をエンジンに供給する燃料供給流路の途中に設けられる
エンジンへの燃料改質装置であって、恒温手段によっ
て、予め決められた一定温度に保持された磁化器を前記
燃料供給流路に有する。

【００１５】請求項６記載のエンジンへの燃料改質装置
は、請求項５記載のエンジンへの燃料改質装置におい
て、前記磁化器は恒温槽内に配設されている。恒温槽
は、恒温槽内を常に一定温度に維持できるものであれば
よく、その媒体としては、氷、エンジン冷却水、その
他、各種の冷媒を用いることができる。また熱交換器を
用いることもできる。また該恒温槽は、磁化器、該磁化
器に流入する燃料を熱交換させる熱交換器、燃料リター
ン流路等を一緒に入れた形態だけでなく、それぞれ個別
に入れる恒温槽を用いてもよい。

【００１６】請求項７記載のエンジンへの燃料改質装置
は、請求項６記載のエンジンへの燃料改質装置におい
て、前記恒温槽に内燃機関におけるエンジン冷却水を循
環させている。

【００１７】請求項８記載のエンジンへの燃料改質装置
は、請求項６又は７記載のエンジンへの燃料改質装置に
おいて、前記恒温槽に、前記磁化器と、該磁化器に流入
する燃料を熱交換させる熱交換器を配設している。

【００１８】請求項９記載のエンジンへの燃料改質装置
は、請求項６又は７記載のエンジンへの燃料改質装置に
おいて、前記恒温槽に、前記磁化器と、該磁化器に流入
する燃料を熱交換させる熱交換器、及び燃料改質のため
の独立循環用の燃料サブタンクを配し、該燃料サブタン
クと前記磁化器と前記熱交換器を直列に接続し、また前
記燃料サブタンクを前記燃料タンクに接続し、更に前記
燃料サブタンクを燃料噴射ポンプに接続している。

【００１９】請求項１０記載のエンジンへの燃料改質装
置は、請求項９記載のエンジンへの燃料改質装置におい
て、前記燃料サブタンクに気体取り出し部が設けられて
いる。

【００２０】請求項１１記載のエンジンへの燃料改質装
置は、請求項５〜１０のいずれか１項に記載のエンジン
への燃料改質装置において、前記磁化器が、環状もしく
は棒状の磁石を同極性を対向して重ね合わせ、該重ね合
わせた磁石の周面に磁化流路を設け、該磁化流路を流れ
る燃料の温度の変化による磁力変化に対応して該重ね合
わせた磁石の隙間を変更できる。請求項１２記載のエン
ジンへの燃料改質装置は、請求項５〜１１のいずれか１
項に記載のエンジンへの燃料改質装置において、前記磁
化器は電磁石を用い、該電磁石への供給電圧は磁力セン
サの出力に基づいて調整可能としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明に係るエンジンへの燃料改質方法及び装置についての
好ましい実施の形態について説明する。ここに、図１〜
図３は本発明の３つの実施形態を示し、図１は本発明の
第１の実施の形態に係るエンジンへの燃料改質装置の概
念的構成説明図、図２は第２の実施の形態に係るエンジ
ンへの燃料改質装置の概念的構成説明図、図３は第３の
実施の形態に係るエンジンへの燃料改質装置の概念的構
成説明図である。なお、本発明は、以下の実施の形態に
限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範
囲内で変形実施できる構成を含むものである。

【００２２】（第１の実施の形態）本実施の形態に係る
エンジンへの燃料改質装置は、大型船舶や陸上固定機器
等のように周辺温度、燃料温度が比較的安定している場
合に用いるエンジンへの燃料改質装置Ａである。図１に
示すように、燃料タンク１０は燃料供給流路１１を介し
て燃料噴射ポンプ１２に接続されている。また、燃料を
燃料タンク１０から燃料噴射ポンプ１２に圧送するた
め、燃料タンク１０内に定量ポンプからなる燃料ポンプ
１３が配設されている。なお、燃料ポンプ１３に代え
て、燃料供給流路１１の中途部に定量ポンプからなる燃
料ポンプ１４を取付けることもできる。燃料噴射ポンプ
１２は燃料リターン流路１５を介して燃料タンク１０に
接続されており、燃料噴射ポンプ１２に供給された燃料
の全量からエンジン（図示せず）へ供給される燃料を除
いた余分の燃料を燃料リターン流路１５を通して燃料タ
ンク１０に戻すことができる。

【００２３】そして、本実施の形態では、燃料を改質す
るための磁化器１６が燃料供給流路１１の中途部に設け
られている。磁化器１６は恒温手段の一例である恒温槽
１７に収納されており、磁化器本体の温度を常に一定温
度に維持するようにしている。本実施の形態では、恒温
槽１７内の温度を一定温度に保持するため、一定温度が
保持されている内燃機関におけるエンジン冷却水を用い
ることにしている。即ち、恒温槽１７は、エンジン冷却
水を循環させるための冷媒の流路である冷却水用流路１
８に接続されている。

【００２４】磁化器１６としては各種形態のものを用い
ることができるが、その一具体例として、図４及び図５
に示すような形態のものを用いることができる。即ち、
図示するように、磁化器１６は、一対の円板状の磁石１
９、１９を同極性を対向して重ね合わせ、重ね合わせた
磁石１９，１９の外周面に、内部を燃料が流れる燃料供
給流路１１の一部を形成する磁化流路２０を取付ける構
成としている。ここで、例えば、磁石１９、１９はＳ極
とし、磁石１９、１９を同心円的に囲むケース２１をＮ
極とすることによって、磁化器１６内に容易に磁化流路
２０を形成することができる。

【００２５】また、本実施の形態では、磁化流路２０を
流れる燃料の温度あるいは流速の変化に対応して磁力を
変化することができるようにするため、重ね合わせた磁
石１９、１９の隙間を調整可能としている。具体的に
は、図４に示すように、ケース２１内において、同極性
を対向して重ね合わせ状態にあり相互に反発している磁
石１９、１９の背面にそれぞれバイメタル等の温度対応
型バネ２２、２２を取付けることによって、磁石１９、
１９間の隙間調整を行う構成としている。即ち、燃料温
度が高くなると磁石１９、１９の磁力が低下することか
ら、温度対応型バネ２２、２２を作動して磁石１９、１
９同士を密着させ、磁力を高めるようにしている。この
ような調整を行うことによって、磁化器１６のテスラメ
ーターを、好ましくは、０．２〜０．５の範囲内の任意
の値で一定状態に保持できる。なお、図５において、Ｌ
は磁化流路２０の長さを示す。

【００２６】図６に模式的に示すように、磁化流路２０
は、その下流側に第１及び第２の流出口２３、２４を軸
線方向に間隔をあけて設けた構成とすることもできる。
このような構成とすることによって、磁化流路２０の長
さを変えることができ（Ｌ１，Ｌ２）、例えば、冬季で
は、第１の流出口２３より磁化器１６によって改質され
た燃料を取り出し、夏季には、第２の流出口２４より磁
化器１６によって改質された燃料を取り出し、温度変化
による磁化器１６の磁場の変化に対応することができ
る。

【００２７】図１に示すように、燃料供給流路１１の磁
化器１６より下流側をなす位置には気液分離手段の一例
である気液分離器２７が取付けられている。従って、磁
化器１６による磁化処理によって、炭化水素系燃料等の
燃料から気体が発生した場合、気体を燃料から分離し
て、燃料噴射ポンプ１２において、いわゆるベーパーロ
ックが発生するのを防止することができる。

【００２８】次に、上記した構成を有するエンジンへの
燃料改質装置Ａによるエンジンへの燃料改質方法につい
て、図１を参照して説明する。なお、燃料として炭化水
素系燃料を用いる場合について説明する。炭化水素系燃
料は、燃料ポンプ１３の作動によって燃料タンク１０か
ら燃料供給流路１１を通して燃料噴射ポンプ１２に供給
され、その後、エンジンの各シリンダのシリンダ室内に
噴射されることになる。

【００２９】この際、本実施の形態では、定量ポンプか
らなる燃料ポンプ１３の作動によって燃料タンク１０か
ら燃料供給流路１１に圧送された炭化水素系燃料は、恒
温槽１７に収納されている磁化器１６を一定流速（速
度）で通過し、磁化器１６によって磁化処理されること
になる。また、本実施の形態では、磁化器１６は、恒温
槽１７によって、予め決められた一定温度に保持されて
いる。さらに、本実施の形態では、燃料タンク１０自体
を所定温度に維持するなどして、炭化水素系燃料の温度
を安定した状態としている。従って、炭化水素系燃料に
対して一定の強さ（例えば、テスラメーターが０．２〜
０．５の範囲内の所定の値）の磁化処理ができることか
ら、炭化水素系燃料の燃焼効率をバラツキなく向上させ
ることができる。

【００３０】（第２の実施の形態）本実施形態に係るエ
ンジンへの燃料改質装置Ａ１は、図２に示すように、第
１の実施の形態に係るエンジンへの燃料改質装置Ａにお
いて、磁化器１６と燃料タンク１０との間において、燃
料供給流路１１に熱交換器２５を取付け、この熱交換器
２５も恒温槽１７ａに収納したことに特徴を有する。な
お、他の構成については、第１の実施の形態に係るエン
ジンへの燃料改質装置Ａと同一なので、その構成要素を
同一の符号で示すと共に、それらの構成の説明は省略す
る。

【００３１】このように、本実施の形態では、熱交換器
２５を用いることによって、燃料を磁化器１６によって
処理する前に予め予備冷却又は予備加熱することができ
るので、燃料供給流路１１内を流れる燃料をより迅速に
かつ確実に一定温度に保持することができる。従って、
燃料の流速が安定すると共に、温度制御をより安定的に
行うことができ、磁化器１６の保持するテスラメーター
に大きな変動が生じることがなく、炭化水素系燃料等の
燃料の燃焼効率のバラツキをさらに低減でき、燃焼効率
をさらに向上することができる。本実施の形態に係るエ
ンジンへの燃料改質方法及びエンジンへの燃料改質装置
Ａ１は、例えば、メーカーにて最初から設計製作された
場合、すなわち予め車両等にエンジンへの燃料改質装置
Ａ１が組み込まれる形態において有効である。

【００３２】（第３の実施の形態）本実施の形態に係る
エンジンへの燃料改質装置Ａ２は、種々の汎用機器、車
両（ガソリン車、ディーゼル車）に用いることができる
ものである。本実施の形態においても、図３に示すよう
に、燃料タンク３０は燃料供給流路３１を介して燃料噴
射ポンプ３２に接続されている。また、燃料を燃料タン
ク３０から燃料噴射ポンプ３２に圧送するため、燃料タ
ンク３０内に第１の燃料ポンプ３３が配設されると共
に、燃料供給流路３１の中途部に第２の燃料ポンプ３４
が配設されている。また、気体取り出し部４３の構造に
よっては、第１の燃料ポンプ３３又は第２の燃料ポンプ
３４のどちらか一方のみを用いるようにすることもでき
る。

【００３３】燃料噴射ポンプ３２は燃料リターン流路３
５を介して燃料タンク３０に接続されており、燃料噴射
ポンプ３２に供給された燃料の全量からエンジン（図示
せず）へ供給される燃料を除いた余分の燃料を燃料リタ
ーン流路３５を通して燃料タンク３０に戻すことができ
る。

【００３４】また、本実施の形態においても、燃料を改
質するための磁化器３６が燃料供給流路３１の中途部に
設けられている。但し、本実施の形態では、図３に示す
ように、燃料供給流路３１は、上流側燃料供給流路３１
ａと下流側燃料供給流路３１ｂによって構成されてお
り、それぞれ、恒温手段の一例である恒温槽３７の下部
空間に配設された後述する燃料混合部３８を介して接続
されている。恒温槽３７内の温度を一定温度に保持する
ため、恒温槽３７は、内燃機関におけるエンジン冷却水
を循環させるための冷媒の流路である冷却水用流路３９
に接続されている。

【００３５】図３に示すように、恒温槽３７内には、燃
料改質のための独立循環用の燃料サブタンク４０が収納
されており、この燃料サブタンク４０は、燃料噴射ポン
プ３２に供給される燃料の量にかかわらず、燃料を磁化
器３６内に一定流速で通過させることができる。また、
この燃料サブタンク４０は、磁化器３６内に燃料を通す
ことによって燃料を改質した際に生じる気体を取り出す
ためのタンクとしても用いられる。燃料サブタンク４０
は燃料混合部３８を介して燃料タンク３０に接続されて
おり、燃料タンク３０から炭化水素系燃料等の燃料が補
充・供給される。

【００３６】図３に示すように、燃料サブタンク４０内
に循環流路４８が配設されており、循環流路４８には、
磁化器３６と、熱交換器４１と、定量ポンプからなる循
環ポンプ４２が直列に取付けられている。また、図３及
び図７に示すように、循環流路４８の燃料吸引口４８ａ
と燃料流出口４８ｂは、燃料混合部３８内で共に開口し
ている。そして、図７に示すように、燃料混合部３８内
において、磁化器３６によって磁化処理された燃料は、
上流側燃料供給流路３１ａを通して燃料混合部３８に供
給される未磁化処理状態の燃料とクロスしながら流れ、
混合されることになる。なお、上記した構成において、
燃料リターン流路３５の途中に三方バルブを設け、余分
の燃料を燃料サブタンク４０に戻すようにしてもよい。

【００３７】また、図３に示すように、本実施の形態に
おいても、下流側燃料供給流路３１ｂには気液分離器４
９が取付けられている。従って、磁化器３６による磁化
処理によって、炭化水素系燃料等の燃料から気体が発生
した場合、気体を燃料から分離して、燃料噴射ポンプ３
２において、いわゆるベーパーロックが発生するのを防
止することができる。

【００３８】次に、上記した構成を有するエンジンへの
燃料改質装置Ａ２によるエンジンへの燃料改質方法につ
いて、図３を参照して説明する。炭化水素系燃料は、第
１の燃料ポンプ３３の作動によって燃料タンク３０から
上流側燃料供給流路３１ａを通して燃料サブタンク４０
に供給される。この燃料サブタンク４０において、炭化
水素系燃料の一部は、定量ポンプからなる循環ポンプ４
２の作動によって、循環流路４８内を一定速度で流れ、
熱交換器４１で熱交換された後、恒温槽３７によって一
定温度に保持されている磁化器３６を通過して磁化処理
されることになる。このように、燃料を磁化器３６によ
って処理する前に熱交換器４１で予め予備冷却又は予備
加熱することができるので、循環流路４８内を流れる燃
料をより迅速にかつ確実に一定温度にすることができ
る。

【００３９】その後、このようにして連続的に磁化処理
された炭化水素系燃料を燃料サブタンク４０内の未磁化
処理されていない炭化水素系燃料と燃料混合部３８にお
いて混合することによって、燃料サブタンク４０の炭化
水素系燃料を確実に磁化処理することができる。その
後、第２の燃料ポンプ３４の作動によって燃料噴射ポン
プ３２に磁化処理された燃料を供給し、エンジン（図示
せず）のシリンダ内に噴射することができる。また余分
の炭化水素系燃料は、三方バルブを介して燃料タンク３
０又は燃料サブタンク４０に戻される。また、磁化器３
６による磁化処理によって、炭化水素系燃料から気体が
分離するが、この気体は気液分離手段としても用いられ
る燃料サブタンク４０の上部に設けた気体取り出し部４
３を通して、大気中に放出したり、エンジンのインテー
クマニホールドに供給することができる。

【００４０】図８に、上記したエンジンへの燃料改質装
置Ａ２の変形例を示す。図示するように、本変形例は、
磁化器４４が、永久磁石を用いる磁化器３６に代えて、
電磁石４５を用いるようにしたことを特徴とする。即
ち、磁化流路２０ａ内を流れる磁力（ガウス）を磁気セ
ンサ４６により検出し、演算回路４７によって最適の電
圧を電磁石４５のコイルに印加することができるため、
燃料供給流路に最適の磁力を与えることができる。即
ち、この変形例では、供給電圧を調整することによって
テスラメーターを変えることができる電磁石４５を用い
るようにしたので、テスラメーター変動の要因であるガ
ウスを自動制御することができ、磁化器４４の作動不安
定要素を除去することができる。

【００４１】

【実施例】次に、本発明に係るエンジンへの燃料改質方
法と装置の作用効果を確認するために、ディーゼル自動
車（メルセデス，ベンツ３００Ｄ）に、第３の実施の形
態に対応する図９に示すエンジンへの燃料改質装置を組
み込みんだ。図９において、５１は燃料タンク、５２は
燃料供給パイプ、５３は燃料戻りパイプ、５４は三方切
換弁、５４ａは三方切換弁、５５は水準器、５６はスケ
ール、５７は水平バランス用アジャスター、５８は架
台、５９はベース、６０は燃料混合部、６１は循環パイ
プ、６２は循環パイプ、６３は循環ポンプ、６４は磁化
器、６５はディーゼル自動車のエンジン、６６、６７は
恒温槽、６８は熱交換器をそれぞれ示す。

【００４２】上記したエンジンへの燃料改質装置をディ
ーゼル自動車に組み込んだ状態で、高速道路（大分自動
車道の鳥栖と杷木間）で速度９０ｋｍ／ｈｒオートクル
ーズにて走行テスト（気温５．５℃〜１０．５℃、エア
コン使用、タイヤ空気圧：フロント、リア共に２．５ｋ
ｇ／ｃｍ² ）して燃費を求めた。その結果を表１に示す
と共に、この表１から燃料消費率を取り出し、図１０に
グラフ化した。なお、磁化器６４における磁力（テスラ
メーター）は０．４０とし、この磁力を得るため、恒温
槽６６に氷を入れ、磁化器６４を冷却すると同時に、燃
料戻りバイプ５３の途中に設けた恒温槽６７内にも氷を
入れ、熱交換器６８によりリターン燃料を冷却すること
により循環する燃料の温度を１０〜１３℃に設定した。
また、流速は流量計の計測値で８０リットル／ｈｒを設
定した。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１及び図１０のグラフに示す走行テスト
の結果から、磁化器を通過する燃料の流速を一定に制御
すると共に、磁化器を恒温手段によって、予め決められ
た一定温度に保持することで、燃焼効率を１０％以上向
上させることができることを確認できた。

【００４５】

【発明の効果】請求項１〜４記載のエンジンへの燃料改
質方法においては、燃料ポンプの駆動により燃料タンク
から供給される燃料を、磁化器を通じて改質した後にエ
ンジンへ供給するエンジンへの燃料改質方法において、
磁化器を通過する燃料の流速を一定に制御すると共に、
磁化器を恒温手段によって、予め決められた一定温度に
保持している。従って、磁化器をテスラメーターの変動
を少なくする環境下に置くことができ、炭化水素系燃料
等の燃料に対して一定の強さの磁化処理ができることか
ら、燃料の燃焼効率をバラツキなく向上させることがで
きる。

【００４６】特に、請求項２記載のエンジンへの燃料改
質方法においては、磁化器には、気液分離手段が設けら
れて、磁化中に燃料から発生する気体を除去するように
しているので、燃料から気体を効率的に除去することが
でき、燃料噴射ポンプにおけるベーパーロックを確実に
防止することができる。

【００４７】請求項３記載のエンジンへの燃料改質方法
においては、気液分離手段によって除去された気体は、
大気開放され又はエンジンのインテークマニホールドに
供給されている。従って、発生気体の量が少量である場
合はそのまま大気開放し、発生気体の量が大量であり燃
料としても用いることができる場合には、エンジンのイ
ンテークマニホールドに供給して、補助燃料として有効
に用いることができる。

【００４８】請求項４記載のエンジンへの燃料改質方法
においては、磁化器に供給される燃料は、熱交換器を介
して一定温度に制御されている。従って、燃料を予熱又
は予冷することによって、磁化器をより確実に一定温度
に保持でき、テスラメーターの変動をより少なくでき、
燃料の燃焼効率をさらに向上することができる。

【００４９】請求項５〜１２記載のエンジンへの燃料改
質装置においては、燃料タンクから燃料ポンプを介して
一定流量の燃料をエンジンに供給する燃料供給流路の途
中に設けられるエンジンへの燃料改質装置であって、恒
温手段によって、予め決められた一定温度に保持された
磁化器を燃料供給流路に有する。従って、簡単かつ安価
に製作できる構造でありながら、磁化器をテスラメータ
ーの変動を少なくする環境下に置くことができ、炭化水
素系燃料等の燃料に対して一定の強さの磁化処理ができ
ることから、燃料の燃焼効率をバラツキなく向上させる
ことができる。

【００５０】特に、請求項６記載のエンジンへの燃料改
質装置においては、磁化器は恒温槽内に配設されてい
る。即ち、恒温手段として恒温槽を用いることによっ
て、磁化器を確実に一定温度に保持することができる。

【００５１】請求項７記載のエンジンへの燃料改質装置
においては、恒温槽に内燃機関におけるエンジン冷却水
を循環させ冷媒として有効利用することによって、恒温
槽を安価に製作することができると共に、装置の構成を
コンパクトにすることができる。

【００５２】請求項８記載のエンジンへの燃料改質装置
においては、恒温槽に、磁化器と、磁化器に流入する燃
料を熱交換させる熱交換器を配しているので、磁化器に
よって磁化処理される燃料をより確実に一定温度に保持
でき、テスラメーターの変動をより少なくでき、燃料の
燃焼効率をさらに向上することができる。

【００５３】請求項９記載のエンジンへの燃料改質装置
においては、恒温槽に、磁化器と、磁化器に流入する燃
料を熱交換させる熱交換器、及び燃料改質のための独立
循環用の燃料サブタンクを配し、燃料サブタンクと磁化
器と熱交換器を直列に接続し、また燃料サブタンクを燃
料タンクに接続し、更に燃料サブタンクを燃料噴射ポン
プに接続している。従って、燃料噴射ポンプに供給する
燃料の流速が変動する場合であっても、燃料のテスラメ
ーターの変動をより少なくでき、燃料の燃焼効率をバラ
ツキなく向上させ得ると同時に、磁化中に発生する気体
を回収することができ、気体が水素ガス等の場合には、
燃料として利用することができる。

【００５４】請求項１０記載のエンジンへの燃料改質装
置においては、燃料サブタンクに気体取り出し部が設け
られているので、磁化中に発生する気体を回収すること
ができ、特に気体が水素ガスの場合には、燃料電池に供
給できる。

【００５５】請求項１１記載のエンジンへの燃料改質装
置においては、磁化器が、環状もしくは棒状の磁石を同
極性を対向して重ね合わせ、重ね合わせた磁石の周面に
磁化流路を設け、磁化流路を流れる燃料の温度変化によ
る磁力変化に対応して重ね合わせた磁石の隙間を変更で
きるようにしている。従って、燃料の温度変化があって
も、磁化器の保持する磁化の強さ（テスラメーター）を
変動させることがない。

【００５６】請求項１２記載のエンジンへの燃料改質装
置においては、磁化器は電磁石を用い、電磁石への供給
電圧は磁力センサの出力に基づいて調整可能としている
ので、テスラメーター変動の要因であるガウス及び距離
を自動制御することができ、磁化器の作動不安定要素を
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るエンジンへの
燃料改質装置の概念的構成説明図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るエンジンへの
燃料改質装置の概念的構成説明図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係るエンジンへの
燃料改質装置の概念的構成説明図である。

【図４】上記した実施の形態に用いることができる磁化
器の構成説明図である。

【図５】図４のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図６】上記した実施の形態に用いることができる磁化
器の構成説明図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係るエンジンへの
燃料改質装置における燃料混合部を示す図３のII−II線
による矢視図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係るエンジンへの
燃料改質装置に用いる磁化器の変形例の説明図である。

【図９】エンジンへの燃料改質方法の実験に用いたテス
ト装置の概略説明図である。

【図１０】エンジンへの燃料改質方法の実験結果を示す
グラフである。

【符号の説明】

Ａ エンジンへの燃料改質装置 Ａ１ エンジン
への燃料改質装置 Ａ２ エンジンへの燃料改質装置 １０ 燃料タン
ク １１ 燃料供給流路 １２ 燃料噴射
ポンプ １３ 燃料ポンプ １４ 燃料ポン
プ １５ 燃料リターン流路 １６ 磁化器 １７ 恒温槽（恒温手段） １７ａ 恒温槽
（恒温手段） １８ 冷却水用流路 １９ 磁石 ２０ 磁化流路 ２０ａ 磁化流
路 ２１ ケース ２２ 温度対応
型バネ ２３ 第１の流出口 ２４ 第２の流
出口 ２５ 熱交換器 ２７ 気液分離
器（気液分離手段） ３０ 燃料タンク ３１ 燃料供給
流路 ３１ａ 上流側燃料供給流路 ３１ｂ 下流側
燃料供給流路 ３２ 燃料噴射ポンプ ３３ 第１の燃
料ポンプ ３４ 第２の燃料ポンプ ３５ 燃料リタ
ーン流路 ３６ 磁化器 ３７ 恒温槽
（恒温手段） ３８ 燃料混合部 ３９ 冷却水用
流路 ４０ 燃料サブタンク ４１ 熱交換器 ４２ 循環ポンプ ４３ 気体取り
出し部 ４４ 磁化器 ４５ 電磁石 ４６ 磁気センサ ４７ 演算回路 ４８ 循環流路 ４８ａ 燃料吸
引口 ４８ｂ 燃料流出口 ４９ 気液分離
器 ５１ 燃料タンク ５２ 燃料供給
パイプ ５３ 燃料戻りパイプ ５４ 三方切換
弁 ５４ａ 三方切換弁 ５５ 水準器 ５６ スケール ５７ 水平バラ
ンス用アジャスター ５８ 架台 ５９ ベース ６０ 燃料混合部 ６１ 循環パイ
プ ６２ 循環パイプ ６３ 循環ポン
プ ６４ 磁化器 ６５ エンジン ６６ 恒温槽 ６７ 恒温槽 ６８ 熱交換器

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ポンプを駆動することによって燃料
   タンクから供給される燃料を、燃料供給流路に設けた磁
   化器を通じて改質した後にエンジンへ供給するエンジン
   への燃料改質方法において、 前記磁化器を通過する前記燃料の流速を一定に制御する
   と共に、前記磁化器を恒温手段によって、予め決められ
   た一定温度に保持することを特徴とするエンジンへの燃
   料改質方法。
2. 【請求項２】 前記燃料供給流路に、別途、気液分離手
   段が設けられて、前記磁化器による磁化によって前記燃
   料から発生する気体を除去する請求項１記載のエンジン
   への燃料改質方法。
3. 【請求項３】 前記気液分離手段によって除去された気
   体は、大気開放され又は前記エンジンのインテークマニ
   ホールドに供給されている請求項２記載のエンジンへの
   燃料改質方法。
4. 【請求項４】 前記磁化器に供給される前記燃料は、熱
   交換器を介して一定温度に制御されている請求項１〜３
   のいずれか１項に記載のエンジンへの燃料改質方法。
5. 【請求項５】 燃料タンクから燃料ポンプを介して一定
   流量の燃料をエンジンに供給する燃料供給流路の途中に
   設けられるエンジンへの燃料改質装置であって、 恒温手段によって、予め決められた一定温度に保持され
   た磁化器を前記燃料供給流路に有することを特徴とする
   エンジンへの燃料改質装置。
6. 【請求項６】 前記磁化器は恒温槽内に配設されている
   ことを特徴とする請求項５記載のエンジンへの燃料改質
   装置。
7. 【請求項７】 前記恒温槽に内燃機関におけるエンジン
   冷却水を循環させてなる請求項６記載のエンジンへの燃
   料改質装置。
8. 【請求項８】 前記恒温槽に、前記磁化器と、該磁化器
   に流入する燃料を熱交換させる熱交換器を配してなる請
   求項６又は７記載のエンジンへの燃料改質装置。
9. 【請求項９】 前記恒温槽に、前記磁化器と、該磁化器
   に流入する燃料を熱交換させる熱交換器、及び燃料改質
   のための独立循環用の燃料サブタンクを配し、該燃料サ
   ブタンクと前記磁化器と前記熱交換器を直列に接続し、
   また前記燃料サブタンクを前記燃料タンクに接続し、更
   に前記燃料サブタンクを燃料噴射ポンプに接続してなる
   請求項６又は７記載のエンジンへの燃料改質装置。
10. 【請求項１０】 前記燃料サブタンクに気体取り出し部
    が設けられていることを特徴とする請求項９記載のエン
    ジンへの燃料改質装置。
11. 【請求項１１】 前記磁化器が、環状もしくは棒状の磁
    石を同極性を対向して重ね合わせ、該重ね合わせた磁石
    の周面に磁化流路を設け、該磁化流路を流れる燃料の温
    度の変化による磁力変化に対応して該重ね合わせた磁石
    の隙間を変更できる請求項５〜１０のいずれか１項に記
    載のエンジンへの燃料改質装置。
12. 【請求項１２】 前記磁化器は電磁石を用い、該電磁石
    への供給電圧は磁力センサの出力に基づいて調整可能と
    したことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項に
    記載のエンジンへの燃料改質装置。