WO2010114113A1 - 磁気処理装置 - Google Patents

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WO2010114113A1
WO2010114113A1 PCT/JP2010/056051 JP2010056051W WO2010114113A1 WO 2010114113 A1 WO2010114113 A1 WO 2010114113A1 JP 2010056051 W JP2010056051 W JP 2010056051W WO 2010114113 A1 WO2010114113 A1 WO 2010114113A1
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WO
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magnet
fuel
magnetic
yoke
processing apparatus
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/056051
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English (en)
French (fr)
Inventor
正巳 後藤
Original Assignee
株式会社ソーワ・テクノ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社ソーワ・テクノ filed Critical 株式会社ソーワ・テクノ
Priority to JP2011507299A priority Critical patent/JP4912508B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
    • F02M27/045Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism by permanent magnets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0017Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor related to fuel pipes or their connections, e.g. joints or sealings

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic processing apparatus for magnetically processing fuel that is installed in the middle of a fuel supply pipe of an engine and passes therethrough.
  • Patent Document 1 The engine magnetic processing apparatus (hereinafter referred to as “conventional processing apparatus”) disclosed in Patent Document 1 is based on the proposal of the present inventor.
  • a plurality of pairs of permanent magnets sandwiching the engine are provided in the fuel supply pipe of the engine at a predetermined interval in the fuel passage direction.
  • Each permanent magnet is provided with a yoke that covers a side surface and a back surface that do not face the fuel supply pipe.
  • the yoke has a role of suppressing magnetic flux leakage of the permanent magnet and enhancing the magnetic processing effect.
  • JP 2004-257341 A (see paragraphs 0011, 0012, 0028, FIG. 5)
  • the conventional processing apparatus disclosed in Patent Document 1 has sufficiently achieved its purpose.
  • the present inventor has proposed a magnetic processing for magnetically processing fuel for further improvement of engine performance, particularly fuel efficiency. It has been found that this can be achieved by increasing the magnetic force of the processing device.
  • Next is the development of specific means to increase the magnetic force. It is considered that it is actually possible to manufacture a certain amount of magnets (for example, 10,000 Gauss or more) due to technological progress in magnet manufacturing.
  • the realization of strong magnetic force may have technical limitations.
  • the problem to be solved by the present invention is to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to substantially increase the magnetic force of the same magnet by concentrating the magnetic flux on a place where the magnetic flux is obtained (fuel passing through the fuel supply pipe). As a result, an effect that the price of the magnet to be adopted can be made relatively inexpensive can be expected.
  • the magnetic processing apparatus is characterized by the structure of the yoke provided on the magnet.
  • the fuel supply pipe of the engine according to the present invention achieves the above object by including the magnetic processing apparatus having the greatest feature in the yoke.
  • the definitions of terms used to describe the invention according to any claim are applicable to the invention described in other claims as long as possible in nature. This application is not affected by the order of claims or the difference in description.
  • the expressions “one” and “the other” may be used to identify each member, but this is the case for one or the other unless there is a particular circumstance that must be identified. It is not intended to specify. Therefore, even if the “one” is replaced with the “other” or vice versa, there is no change from before the replacement.
  • Hydrocarbon molecules are about 8 to 24 carbon atoms in light oil (it seems to be somewhat different depending on the product such as 11 to 26), and not only the hydrocarbon molecules exist alone, but also the molecules form weak bonds.
  • the inventor believes that an aggregated state (a so-called cluster) is formed.
  • such light oil is atomized by an injector and mechanically made into fine particles and burned in a combustion chamber. If atomized fine particles are used, the contact area with oxygen becomes large and the reaction tends to occur.
  • the magnetic field is applied through the magnetic processing device to change the hydrocarbon presence so that it can easily react with oxygen in the atomized state.
  • the inventor has conceived. How the existence state of hydrocarbon molecules changes due to the action of a magnetic field is not necessarily clear from an academic perspective, but for example, due to the magnetic field action, the shape of the molecule or cluster is related to the action direction of the magnetic field. The present inventor assumed that directionality occurred temporarily. As a result, the way in which molecules are bonded to each other is changed by the magnetic field action, and the nodular shape having a lower directionality changes to a flat shape having a higher directionality. As a result, it was assumed that phenomena such as oxygen becoming easier to attack carbon occurred.
  • the magnetic field action changes the hydrocarbon molecule to a more easily reactive state with oxygen. It is important to sustain as many molecules as possible until the moment of combustion in the chamber. For that purpose, it is important to create a number of desirable existence states by the action of a magnetic field and to maintain these existence states.
  • a permanent magnet with a large residual magnetic flux density and a large coercive force and to devise a magnetic circuit. Since the magnetic processing device is used by being mounted on a diesel engine vehicle or the like, the size and weight of the device are naturally limited, and the manufacturing cost of the device must be suppressed to an appropriate value.
  • the permanent magnet a rare earth magnet having a large residual magnetic flux density, particularly a neodymium iron boron magnet is desirable.
  • the residual magnetic flux density a magnet having a high residual magnetic flux density, for example, about 10,000 gauss or more is suitable among magnets that are usually sold.
  • a length x width x thickness of about 20 x 20 x 10 mm can be cited as an example.
  • a permanent magnet be used to apply as strong a magnetic field as possible to the fuel oil flowing through the flow path.
  • a magnetic circuit that guides the magnetic flux flowing out of the magnet to the fuel flow path so as not to leak and attenuate.
  • the distance of the fuel oil that acts on the magnetic field is long, the magnetic resistance increases accordingly, so it is important that the working distance is short. To achieve this, if a magnetic field is applied along the flow path in the horizontal direction, the working distance tends to be longer than when the magnetic field is applied perpendicular to the flow path.
  • a plurality of small-diameter tubes are preferable to a single circular tube so that the working distance of the cross-sectional shape of the flow path is shortened. Further, the working distance can be shortened in a rectangular cross section (a long side is a parallel straight line and a short side is a parallel straight line or a substantially arcuate curve) rather than a circular cross section. The inventor has come up with this idea.
  • the same two magnets are installed facing each other across the flow path.
  • the magnetic pole is installed so that one N (S) pole faces the S (N) pole of the other magnet.
  • the magnetic field is doubled compared to providing a single magnet.
  • a yoke made of a material having a low magnetic resistance such as soft iron is provided in contact with the S pole of one magnet and connected to the N pole of the other magnet.
  • the magnetic flux flowing out from the N pole of the magnet A installed in contact with the flow path flows perpendicularly to the flow of the fuel and acts on the magnetic field to flow into the S pole of the magnet B installed on the opposite side of the flow path.
  • the magnet pair is stacked with the opposite poles in contact with each other, the yoke is contacted from both sides thereof, the magnetic flux is guided, and both ends of the yoke are connected to the flow path.
  • the magnetic field can be made to act on the fuel in a direction orthogonal to the flow.
  • the thickness of the magnetic flux acting on the flow path can be reduced by narrowing the cross-sectional shape of the yoke.
  • the magnetic resistance is increased, the magnetic flux throttling effect is larger, and the magnetic field can be increased as a result of the increase of the magnetic flux density.
  • the inventor has also conceived this way.
  • the above magnetic field is devised to make it as strong as possible to cause the magnetic field to act on the fuel oil.
  • the duration of the magnetic field is determined by the length and flow velocity along the magnetic field flow path. Due to the action of the magnetic field, it becomes easy to react with oxygen, but when the magnetic field disappears, the turbulent action causes the fuel molecules to diverge and confuse with other molecules, thus irrelevant to the direction of the magnetic field action. Return to state. It seems that it is good to make the magnetic field act on the entire length along the flow path. For example, assume that the action length is changed as the same magnetic field strength as the flow path of 160 mm.
  • B was better than A.
  • the interval is 50 ms at intervals of 50 mm,
  • the magnetic field effect persists even in the absence of a magnetic field, because the molecular orbital electron trajectory is affected by the magnetic field effect, resulting in a change in the bias of the valence, and the relationship between the forces of the molecules changes.
  • the present inventor assumed that the three-dimensional shape changed more planarly.
  • a magnetic processing apparatus passes through a fuel flow path pipe that can be installed in the middle of an engine fuel supply pipe and the fuel flow path pipe. And a magnetic processing structure for magnetically processing the fuel to be processed.
  • the magnetic processing structure of the processing apparatus according to claim 1 is provided with at least one magnet located on one side of the fuel flow path pipe, and located on the other side of the fuel flow path pipe and facing the one magnet.
  • the other magnet which is the same number as the one magnet, and an open-end or closed-loop type yoke provided so as to sandwich the one magnet and the other magnet are included.
  • one magnet and the other magnet form a pair facing each other with the fuel flow channel tube interposed therebetween, and the one magnet and the other magnet are positioned such that different magnetic poles are located on the sides facing each other. It is configured.
  • the at least one magnet is arranged in a direction in which two or more magnets are attracted to each other.
  • the at least one magnet is preferably the same shape when two or more magnets are provided.
  • the yoke is either an open loop type with an open end or a closed loop type without an open end.
  • a U-shape, a horseshoe shape, or a shape lacking a part or all of one side of a rectangle is a typical example of the one-end open loop type.
  • Typical examples of the closed hoop type include, for example, an alphabetical O-shaped shape and a rectangular shape.
  • the greatest feature of the yoke is that one yoke piece is opposed to the one magnet via a space of a predetermined width, the other yoke piece is opposed to the other magnet via a space of a predetermined width, and the one is At least one connecting yoke piece for allowing magnetic flux to pass between the yoke piece and the one magnet, and allowing magnetic flux to pass between the other yoke piece and the other magnet. Therefore, the same number of other connecting yoke pieces as the above one connecting yoke piece is included.
  • one magnet and one yoke piece (yoke) are connected via one connecting yoke piece, and the other magnet and the other yoke piece (yoke) are connected via the other connecting yoke piece (yoke). It is connected.
  • One yoke piece (the other yoke piece) is not in direct contact with one magnet (the other magnet).
  • one connecting yoke piece (the other connecting yoke piece) is different from one yoke piece (the other yoke piece). Furthermore, it is preferable that the at least one connecting yoke piece has the same shape when two or more connecting yoke pieces are provided. The same applies to the at least one other connecting yoke piece.
  • rare earth permanent magnets having a residual magnetic flux density of, for example, 10,000 gauss or more. This is because, depending on the difference in the outer diameter of the fuel flow pipe and the amount of flowing fuel, the above-mentioned density makes it easy to obtain the required magnetic treatment effect.
  • Rare earth magnets are used because they are relatively easy to obtain. Examples of rare earth magnets include neodymium magnets.
  • the fuel passing through the fuel flow pipe passes between one magnet and the other magnet and is magnetically processed. That is, the magnetic flux emitted from the N pole of one magnet passes through the fuel passing through the fuel flow pipe and reaches the S pole of the other magnet, and then passes from the N pole of the other magnet to the one magnet via the yoke. Return to the S pole.
  • the flow of magnetic flux (lines of magnetic force) circulates and processes the passing fuel.
  • the magnetic relationship between the magnet and the yoke connection yoke piece, yoke piece
  • the magnetic flux reaching the S pole of the other magnet passes through the other connecting yoke piece to the other yoke piece, passes through one yoke piece, and passes through one connecting yoke piece to the S of one magnet. Reach the pole.
  • the magnetic flux can be circulated by the above route by installing one yoke piece and the other yoke piece closer to each other or by forming them wider.
  • the method of installing the connecting yoke piece is more magnetic flux density of both magnets than the method of close installation or wide formation described above. Was confirmed to be high.
  • the magnetic force of both magnets can be substantially increased by increasing the magnetic flux density.
  • the same magnetic force as that used when the magnet is strong, that is, an expensive magnet is employed, so that the price of the employed magnet can be substantially reduced.
  • a magnetic processing apparatus according to the invention of claim 2 (hereinafter referred to as “processing apparatus of claim 2” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus of claim 1 and the one magnet and the entire surface.
  • the contact surface of the one connecting yoke piece is formed so as to be equal to the shape of the contact surface of the magnet in contact with the one connecting yoke piece, and the other connecting yoke piece is in contact with the other connecting yoke piece.
  • the shape of the contact surface of the other connecting yoke piece is formed to be equal to the shape of the contact surface of the magnet contacting the other connecting yoke piece.
  • the loss at the time of magnetic flux passage can be reduced as much as possible. That is, the contact between the contact surface of one magnet and the contact surface of one of the connecting yoke pieces is performed so that a situation in which there is no contact partner (exposed) partially on any one surface is formed. . As a result, magnetic flux leakage from the above-described portion that would have occurred if there was an exposed portion is suppressed as much as possible. As a result, the magnetic flux density when the same magnet is employed can be substantially increased.
  • a magnetic processing apparatus (hereinafter referred to as “the processing apparatus of the second aspect” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus of the second aspect, and all of the above-mentioned connecting yoke pieces. And the contact surface of the magnet as the same point target figure, the connecting yoke piece is rotated to obtain a rotational position exhibiting a uniform magnetic force distribution on the magnetic surface of the magnet, and then the connection at the rotational position.
  • the yoke piece is fixed.
  • examples of the point target figure include a square, a rectangle, a regular hexagon, a rhombus, a parallelogram, a regular octagon, and a perfect circle.
  • the connecting yoke piece can be set at a position where the magnetic flux density distribution is more uniform, and the magnetic flux density when the same magnet is adopted. Can be substantially increased.
  • the magnetic processing apparatus according to the invention of claim 4 (hereinafter referred to as “the processing apparatus of claim 2” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus of claim 2 or 3 and all the above connections.
  • the yoke piece and the contact surface of the magnet are made to be the same point target figure, and the magnet is rotated to obtain a rotational position exhibiting a uniform magnetic force distribution on the magnetic surface of the magnet, and then the magnet at the rotational position. Is fixed.
  • the point target figure includes a square, a rectangle, a regular hexagon, a rhombus, a parallelogram, a regular octagon, a perfect circle, and the like.
  • a square or a rectangle is preferable. If it is a square, it can be rotated 90 degrees at a time and adjusted at four different phase positions (rotational positions). If it is a rectangle, it can be rotated 180 degrees at a time and adjusted at two different phase positions (rotation positions).
  • the magnet in addition to the operational effects of the processing apparatus of claim 2 or 3, the magnet can be set at a position where the magnetic flux density distribution is more uniform, and the magnetic flux density when the same magnet is adopted. Can be substantially increased.
  • the magnetic processing apparatus according to the invention described in claim 5 (hereinafter referred to as “the processing apparatus of claim 5” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus of claims 1 to 4 and the one magnet And the other magnet is constructed by adsorbing and coupling a plurality of magnet pieces.
  • the “adsorption connection” means that the respective constituent elements are connected to each other by a magnetic force.
  • the processing apparatus of claim 5 in addition to the effects of the processing apparatus of claims 1 to 4, by adopting a relatively easily available magnet, options such as the size of one magnet and the other magnet can be selected. Can be spread. That is, the size of the magnet can be changed by increasing or decreasing the number (number) of magnet pieces. This is particularly convenient when doing magnet design. In addition, it is more advantageous in terms of price to use a plurality of general-purpose magnet pieces and to use one magnet of the same size.
  • a magnetic processing apparatus according to the invention described in claim 6 (hereinafter, appropriately referred to as “processing apparatus of claim 6”) is provided with the basic configuration of the processing apparatus according to any one of claims 1 to 5;
  • the outer diameter in the distance direction between the one magnet and the other magnet at a portion located between at least the one magnet and the other magnet in the fuel flow pipe is an outer diameter in a direction crossing the direction.
  • the gap between the one magnet and the other magnet is narrowed by forming it smaller.
  • the fuel flow can be reduced while maintaining the same magnet.
  • the magnetic flux passing through the fuel passing through the passage can be made more dense. That is, since the magnetic force (magnetic flux) is inversely proportional to the square of the distance, for example, the magnetic force can be quadrupled by halving the distance. This was used to increase the magnetic flux density, thereby suppressing the substantial price of the magnet.
  • the magnetic processing apparatus according to the invention described in claim 7 (hereinafter referred to as “the processing apparatus of claim 7” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
  • the fuel passage pipes are partially adjacent to each other by forming at least one loop between the upstream portion and the downstream portion in the fuel passage direction, and the partially adjacent fuel passage tube group
  • the one magnet and the other magnet are configured so that the fuel passing through can be magnetically processed simultaneously or sequentially.
  • a plurality of fuel passage tubes can be magnetically processed simultaneously. This is the same as performing magnetic treatment a plurality of times with the same magnet in one fuel flow pipe. For example, if the loop is 1 winding, the magnetic treatment is performed twice, and if it is 2 windings, the magnetic processing is performed 3 times. Performing multiple simultaneous magnetic processes with the same magnet is cheaper than performing multiple sequential magnetic processes with multiple magnets.
  • the magnetic processing apparatus according to the invention of claim 8 (hereinafter referred to as “the processing apparatus of claim 8” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus of any one of claims 1 to 6, A fuel branch structure and a fuel merging structure are inserted between an upstream portion and a downstream portion in the fuel passage direction of the fuel flow pipe, and the fuel branch structure and the fuel merging structure are adjacent to each other.
  • the one magnet and the other magnet are configured so as to be connected to each other by a plurality of branch flow paths, and the fuel passing through each of the plurality of branch flow paths can be magnetically processed simultaneously or sequentially.
  • the inner diameter in the distance direction between the one magnet and the other magnet in at least a portion located between the one magnet and the other magnet of each of the diversion flow paths constituting each of the diversion flow paths is the same as the above direction.
  • the processing apparatus of claim 8 in addition to the function and effect of the processing apparatus of any one of claims 1 to 6, the following function and effect are produced. That is, the fuel flowing through the fuel flow pipe is diverted by the fuel branch structure.
  • the shunt fuels that have been shunted flow through the shunt flow passages, are joined by the fuel joining structure, and return to the fuel flow passage pipe again.
  • the shunt fuel flowing through each of the plurality of shunt flow paths is magnetically processed simultaneously or sequentially by one magnet and the other magnet. Since the above-described outer diameter of each shunt channel is smaller than the outer diameter of the fuel channel tube, the distance between one magnet and the other magnet can be reduced when compared with the fuel channel tube.
  • the magnetic flux passing through the fuel that passes through the fuel flow pipe while being the same magnet can be made more dense. That is, since the magnetic force (magnetic flux) is inversely proportional to the square of the distance, for example, the magnetic force can be doubled by halving the distance. This was used to increase the magnetic flux density, thereby suppressing the substantial price of the magnet.
  • the plurality of branch pipes have the same diameter and can be arranged in parallel on the same plane to form a flow path pipe so that the whole is sandwiched by a common magnetic pole pair to act on the magnetic field. As a result, substantially the same magnetic field can be simultaneously applied to the fuel in the plurality of flow paths with the same magnetic pole pair.
  • the diameter can be set such that the total flow rate per unit time of the plurality of small diameter pipes is substantially equal to the flow rate per unit time of the fuel supply pipe.
  • the plurality of branch pipes have the same diameter, and the sum of the cross-sectional areas of the plurality of branch pipes can be substantially led to the cross-sectional area of the fuel supply pipe.
  • the sum of the cut-off areas of the plurality of branch pipes and the cross-sectional area of the fuel supply pipe are approximately equal, the average fuel flow velocity in the fuel supply pipe and the average flow speed in the branch pipe are substantially equal. The influence of the flow rate change can be reduced.
  • the magnetic processing apparatus according to the ninth aspect of the invention (hereinafter, appropriately referred to as “the processing apparatus of the ninth aspect”) is provided with the basic configuration of the processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, A plurality of pairs of magnets composed of the one magnet and the other magnet and the yoke are attached at predetermined intervals along the fuel passage direction of the fuel flow pipe. Note that it is preferable that the plurality of pairs of magnets have the same magnetic field direction. This is because the repeated intermittent treatment effect is further enhanced.
  • a plurality of pairs of magnets cause the fuel flowing through the fuel flow path pipe or the diversion flow path to be transmitted a plurality of times. Can be magnetically processed. If this is seen from the fuel side, it will receive a magnetic process intermittently, and, thereby, processing efficiency will increase.
  • a magnetic processing apparatus passes through a fuel flow path pipe that can be installed in the middle of an engine fuel supply pipe and the fuel flow path pipe.
  • a magnetic processing structure for magnetically processing the fuel to be processed comprises: one magnet or a plurality of magnet groups; and a yoke for allowing magnetic flux emitted from the magnets or magnet groups to pass through the fuel passage tube. It is configured to include.
  • the yoke is attracted to one and the other (rod-shaped) yoke pieces opposed to each other with the magnet or the magnet group interposed therebetween, one end side of the one and the other yoke pieces, and the magnet or the magnet group.
  • the one and the other connecting yoke pieces are fixed, and the one and the other yoke projecting pieces projecting from the other end side of the one and the other yoke pieces in the direction of the fuel flow channel.
  • it does not prevent the processing apparatus according to the tenth aspect from being provided with the same structure as that of the processing apparatus according to the second aspect or the sixth to eighth aspects.
  • the fuel passing through the fuel flow pipe passes between one magnet and the other magnet and is magnetically processed. That is, the magnetic flux emitted from the N pole of the magnet or magnet group circulates back to the S pole through the yoke, but passes the fuel in the fuel flow pipe during that time to process the fuel.
  • the magnetic relationship between the magnet and the yoke (connection yoke piece, yoke piece, yoke protruding piece) will be described in detail.
  • the magnetic flux emitted from the north pole of the magnet passes through the fuel flow path tube through one yoke piece and one yoke protruding piece through one connecting yoke piece.
  • the magnetic flux that has passed through the other yoke protruding piece, the other yoke piece, and the other connecting yoke piece returns to the S pole of the magnet or magnet group. The flow of magnetic flux is repeated.
  • a magnetic processing apparatus according to the invention of claim 11 (hereinafter referred to as “processing apparatus of claim 11” as appropriate) is provided with the basic configuration of the processing apparatus of claim 10, and A plurality of the yokes are attached at predetermined intervals along the fuel passage direction of the fuel flow pipe.
  • the fuel flowing through the fuel flow path pipe or the diversion flow path is magnetically processed a plurality of times by having a plurality of pairs of magnets. be able to. If this is seen from the fuel side, it will receive a magnetic process intermittently and, thereby, the higher magnetic processing effect can be acquired. Note that it is preferable that the plurality of pairs of magnets have the same magnetic field direction. This is because the repeated intermittent treatment effect is further enhanced.
  • the fuel flow path pipe is composed of one or more loop-shaped flow paths having substantially the same shape, and the flow directions of the loop-shaped flow paths are the same.
  • the flow path is aligned and sandwiched between one or more pairs of magnetic poles so that a magnetic field is applied to perform magnetic processing.
  • a magnetic field is applied by configuring a flow path in one magnetic processing device in a loop shape and arranging magnetic pole pairs in common to each loop, magnetic processing devices with the same magnetic pole pair configuration are connected in series and the magnetic field is repeated many times. The effect is almost the same as that of the operation, and a stronger magnetic processing effect can be obtained with a compact device. Therefore, it is useful when the installation place is narrow and limited as in an automobile.
  • a single loop can be provided, and the incoming flow path and the outgoing flow path can be arranged so as to be parallel in a straight line so that a magnetic field is applied by a common magnetic pole pair.
  • the flow of the two flow paths in parallel is in the same direction, and a magnetic field having the same direction and strength can be applied simultaneously by a common pair of magnetic pole pairs.
  • the direction of the magnetic field of the plurality of pairs of magnetic pole pairs is such that the direction of the vector product of the flow direction vector and the magnetic field vector of each of the plurality of flow paths in which each magnetic pole pair acts is the same in each magnetic pole pair. It is preferable to configure by setting the direction of the magnetic field according to the direction. Since the flow direction of the loop-shaped flow path changes along the flow path, the magnetic field direction is set according to the flow direction so that the vector product of the flow direction vector and the magnetic field vector are the same. . As a result, regardless of the shape of each loop and the position of each magnetic pole pair in the horizontal and vertical directions, the effects of the magnetic field action are repeated in the same direction, and the effects are considered to be integrated.
  • the present invention it is possible to substantially increase the magnetic force of the same magnet by concentrating on the place where the magnetic flux of the magnet is obtained (fuel passing through the fuel supply pipe), and by comparing it, the price of the magnet to be used is compared. Can be inexpensive.
  • FIG. 3 is an AA cross-sectional view of the magnet pair shown in FIG. It is sectional drawing of the magnetic processing structure corresponding to FIG. It is a front view of the magnetic processing structure corresponding to FIG.
  • FIG. 6 is a BB cross-sectional view of the magnetic processing structure shown in FIG. 5. It is a top view of a magnetic processing structure.
  • FIG. 8 is a CC cross-sectional view of the magnetic processing structure shown in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of a magnetic processing structure corresponding to FIG. 2.
  • FIG. 10 is an EE cross-sectional view of the magnetic processing structure shown in FIG. 9. FIG.
  • FIG. 10 is a view of the magnetic processing structure shown in FIG. 9 and shows a flat fuel flow path. It is a longitudinal cross-sectional view of a magnet pair (magnetic processing apparatus). It is a longitudinal cross-sectional view of a magnetic processing structure. It is a longitudinal cross-sectional view of the magnetic processing structure which further deform
  • FIG. 1 is a block diagram showing the relationship between a fuel tank, an engine, and a magnetic processing device.
  • FIG. 2 is a plan view of the magnetic processing apparatus.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the magnet pair shown in FIG.
  • an engine fuel supply pipe 101 (hereinafter simply referred to as “fuel supply pipe 101”) is fuel stored in a fuel tank 103 (for example, fuel for diesel engines such as gasoline, light oil and heavy oil, A pipe for supplying (bioethanol) to the engine 105 is shown.
  • a magnetic processing apparatus 1 is provided in the middle of the fuel supply pipe 101. As shown in FIG. 1, the magnetic processing apparatus 1 is an apparatus for magnetically processing the fuel passing through the fuel supply pipe 101 by being installed in the middle of the fuel supply pipe 101.
  • the magnetic processing apparatus 1 is generally composed of a case 3, a fuel flow path pipe 5 penetrating the case 3 in the length direction, and a magnetic processing structure 7 disposed in the case 3. .
  • the magnetic processing apparatus 1 is configured to be installed in the middle of the fuel supply pipe 101 between the fuel tank 103 and the engine 105 shown in FIG. 1, and the fuel passing through the fuel supply pipe 101 is fueled from the middle. It passes through the flow pipe 5 and returns to the fuel supply pipe 101 again.
  • the fuel flow pipe 5 can be regarded as a part of the fuel supply pipe 101, or a part of the fuel supply pipe 101 can be used as the fuel flow pipe 5 as it is.
  • the case 3 is basically composed of a ferromagnetic material such as chromium-based stainless steel, and has a function of magnetic flux shield (magnetic shield) that prevents the magnetic flux generated from the magnetic processing structure 7 from leaking to the outside. If magnetic flux leaks, there is a risk of affecting electronic equipment (not shown) associated with the engine 105 and the engine periphery outside the vehicle. If necessary, a multi-structure case or a combination of a plurality of materials may be used. If the magnetic leakage problem is solved by a method other than the shield case, the case 3 is not necessarily provided.
  • the fuel flow pipe is generally made of a nonmagnetic material.
  • the fuel flow channel pipe 5 is constituted by a copper pipe. Since the purpose is to magnetically process the fuel passing therethrough, the material constituting the fuel flow path pipe 5 is a round pipe made of paramagnetic material (not at least ferromagnetic material) such as copper.
  • paramagnetic material not at least ferromagnetic material
  • copper alloy, aluminum, aluminum alloy, nickel-chromium stainless steel, synthetic resin, ceramics, and the like can be used as a material constituting the fuel flow path pipe 5. But the whole may be comprised with a ferromagnetic material, and only the part which lets a magnetic flux pass may be comprised with a paramagnetic substance.
  • a round tube having a wall thickness of approximately 1 millimeter and an inside diameter of 10 millimeters (outside diameter of 12 millimeters) (the modification will be described later). Can be suitably used.
  • the magnetic processing structure 7 will be described with reference to FIGS.
  • the magnetic processing structure 7 is generally composed of one magnet 11 (hereinafter referred to as “magnet 11” as appropriate), the other magnet 13 (hereinafter referred to as “magnet 13” as appropriate), and a yoke 21.
  • the magnet 11 and the magnet 13 constitute a magnet pair 15.
  • the number of the magnet pairs 15 is three, but at least one is sufficient if the magnetic processing is sufficiently performed. It is good also as two or more (2 or 4 or more) (same in each modification mentioned later).
  • the yoke 21 will be described first.
  • the yoke 21 has one yoke piece 23 (hereinafter referred to as “yoke piece 23” as appropriate) facing the magnet 11 via a space having a predetermined width, and the other yoke piece facing the magnet 13 via a space having a predetermined width. 25 (hereinafter referred to as “yoke piece 25” as appropriate) and one connection yoke piece 27 (hereinafter referred to as “connection yoke piece 27” as appropriate) for allowing magnetic flux to pass between the yoke piece 23 and the magnet 11.
  • connecting yoke piece 29 for allowing the magnetic flux to pass between the yoke piece 25 and the magnet 13
  • the yoke piece 23 and the yoke piece 25 are connected at their connecting ends 23a and 25a (lower ends in FIG. 3) by a connecting piece 26, whereby the entire yoke 21 sandwiches the magnet 11 and the magnet 13 in a U shape.
  • An open loop type yoke having a similar shape is formed.
  • the ends opposite to the connecting ends 23a and 25a (upper ends in FIG. 3) are open ends 23b and 25b.
  • the open ends 23b and 25b may be connected by a connecting piece (indicated by a two-dot chain line) indicated by reference numeral 26 'in FIG. 3 to form a rectangular closed loop type yoke.
  • the yoke 21 may be made of a ferromagnetic material such as soft iron that is hard to be magnetized in order to allow the magnetic flux to pass therethrough.
  • connection yoke piece 27 A piece 27 (hereinafter referred to as “connection yoke piece 27” as appropriate) and the other connection yoke piece 29 (hereinafter referred to as “connection yoke piece 29” as appropriate). That is, the connecting yoke piece 27 is provided to allow the magnetic flux to pass between the yoke piece 23 and the magnet 11, and the connecting yoke piece 29 is provided to enable the magnetic flux to pass between the yoke piece 25 and the magnet 13. Each is arranged and fixed by adsorption.
  • connection yoke piece 27 connection yoke piece 29.
  • the passing magnetic flux increased by about 10% compared to the case where the yoke piece and the magnet were directly contacted without using the connecting yoke piece. It can be inferred that magnetic flux leakage is reduced as a result of the concentration of magnetic flux through the connecting yoke piece.
  • the yoke piece 23 and the connecting yoke piece 27 are
  • the position where the connecting yoke piece 27 (the connecting yoke piece 29) is provided is generally between the open end 23b (25b) of the yoke piece 23 (yoke piece 25) and the connecting end 23a (25a). It was set as the almost middle position.
  • the distance between the lower end of the magnet 11 (magnet 13) and the connecting piece 26 indicated by the symbol D ′ in FIG. 3 is the distance between the magnet 11 and the magnet 13 (fuel flow). It is necessary to position it so as not to be smaller than the diameter D of the pipe 5. That is, D ′> D must be satisfied. The shorter the distance, the smaller the magnetic flux resistance.
  • Reference numeral 17 denotes a spacer disposed between the open ends 23b and 25b of the yoke
  • reference numeral 19 denotes a spacer disposed between the connecting ends 23a and 25a.
  • the spacers 17 and 19 are responsible for reinforcing the yoke 21 and holding the magnets 11 and 13, respectively.
  • a filler such as glass wool can be filled, or the spacer itself can be omitted if it is considered unnecessary.
  • the contact surface 23c of the yoke piece 23 is in contact with the entire contact surface 11a of the magnet 11, that is, the contact surface 23c and the contact surface 11a have the same shape (rectangular in this embodiment, but other shapes are also possible). It is preferable that the relative position between the two is determined at a position that is good and large and can be brought into contact with the entire surface. It is preferable that the contact surface 25c of the yoke piece 25 and the contact surface 13a of the magnet 13 have the same shape and the same size, and the relative positions of both are determined in the same manner as described above. Since the contact surfaces 23c and 25c are rectangular (square or rectangular) as described above, the shapes of the yoke pieces 23 and 25 are prismatic shapes. Further, the thickness dimension of the connecting yoke pieces 27 and 29 is equal to the dimension of the space between the magnets 11 and 13 and the yoke pieces 23 and 25.
  • the reason for adopting such a configuration is to minimize the loss during magnetic flux passage. That is, the contact between the contact surface 11a of the magnet 11 and the contact surface 23c of the yoke piece 23 is such that a situation in which there is no contact partner (exposed) is partially formed on any one surface. This is because the leakage of magnetic flux from the above portion that would have occurred if there was an exposed portion can be suppressed as much as possible. By suppressing magnetic flux leakage, the magnetic flux density when the same magnet is employed can be substantially increased.
  • the contact surface 27b opposite to the contact surface 27a of the connecting yoke piece 27 is in contact with the contact surface 23c of the connecting yoke piece 29 so that the entire contact surface 27b opposite to the contact surface 27a of the connecting yoke piece 27 contacts the contact surface 23c of the yoke piece 23. It is preferable that the entire surface is configured to be in contact with the contact surface 25c of the yoke piece 25. This is to suppress magnetic flux leakage as much as possible. From the above, it is preferable to extend the contact surfaces of the connecting yoke pieces 27 and 29 and the magnets 11 and 13 to the same point target figure.
  • the point target figure examples include a rectangle (square, rectangle), a regular hexagon, a rhombus, a parallelogram, a regular octagon, and a perfect circle as in the present embodiment.
  • the connecting yoke pieces 27 and 29 and the magnets 11 and 13 are preferably configured as columnar bodies with the contact surfaces extending continuously as in the present embodiment.
  • each of the connecting pieces 27 and 29 is attracted and fixed, each of the connecting pieces 27 and 29 is rotated to obtain a rotational position that exhibits a uniform magnetic distribution on the magnetic surface of each of the magnets 11 and 13. It is preferable to fix the connecting yoke pieces 27 and 29 at the rotational position.
  • the connecting yoke pieces 27 and 29 are generally constituted by a single piece. However, it can also be configured by stacking a plurality of thin single pieces in the thickness direction. Such a form is adopted depending on an embodiment described later.
  • connection yoke pieces 27 and 29 are rotated, respectively, After obtaining the rotation position which exhibits uniform magnetic force distribution on the magnetic force surface of the magnets 11 and 13, in the rotation position, the connection yoke piece 27, The single piece constituting 29 is fixed.
  • the connecting yoke pieces 27 and 29 or their single pieces can be set at positions where the magnetic flux density distribution is uniform, and the same magnet can be used. When employed, the magnetic flux density can be substantially increased.
  • “Uniform magnetic force distribution” means that a part corresponding to an area of 5% to approximately 5% around the surface to be measured is excluded with a uniform width, and 1.5% on the surface of the part not excluded It means that the magnetic flux density falls within a width of ⁇ 3%. For example, assuming that the range of 2% is uniform, it is determined that the fluctuation is in the range of 7840 to 8160 gauss when 8000 gauss is the center value. The magnetic flux density is measured by a gauss meter used by those skilled in the art.
  • a permanent magnet or an electromagnet can be used as the magnet 11, a permanent magnet or an electromagnet.
  • a permanent magnet is used because a power source is unnecessary.
  • the permanent magnet is preferably composed of a rare earth magnet that generates a high-density magnetic flux having a residual magnetic flux density of 10,000 Gauss or more, for example. This is because it has excellent holding power and is relatively easy to obtain.
  • a neodymium magnet neodymium / iron / boron magnet
  • the magnetic flux density and the type of magnet are, for example, processing targets. It may be selected as appropriate according to the amount and type of fuel.
  • the magnet 13 that constitutes the magnet pair 15 together with the magnet 11 may also be constituted by a permanent magnet similar to the magnet 11.
  • the magnet 11 and the magnet 13 opposed to each other with the fuel flow channel pipe 5 interposed therebetween are arranged so that different magnetic poles are located on the opposite sides. That is, both magnets are arranged so that the N pole is located on the fuel flow channel 5 side of one of the magnets and the S pole is located on the fuel flow channel side of the other magnet. This is because if the same poles are made to face each other, the magnetic fluxes repel each other and the magnetic processing of the fuel cannot be performed efficiently.
  • the dimension of the magnet 11 (magnet 13) is wider than the outer diameter of the fuel flow path tube 5.
  • the size of the magnet 11 (magnet 13) is 20 millimeters wide ⁇ 20 millimeters long ⁇ 10 millimeters thick with respect to the fuel flow channel pipe 5 having a diameter of 12 millimeters.
  • the magnet 11 can be configured as a single piece, or a plurality of pieces of magnet pieces are stacked in the thickness direction (direction toward the fuel flow path pipe 5) for adsorption connection (connection by magnetic force). By doing so, it can also be configured (magnetic processing structure 7 'shown in FIG. 12).
  • FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 3 and a longitudinal sectional view of a magnet pair (magnetic processing apparatus).
  • the magnets 11 and 13 it is preferable to rotate the magnets 11 and 13 to obtain a rotational position that exhibits a uniform magnetic force distribution on the magnetic surfaces of the magnets 11 and 13 and then fix the magnets 11 and 13 at the rotational positions. It is. If the contact surface is square, it can be rotated 90 degrees at a time and adjusted at four different phase positions (rotational positions). If it is a rectangle, it can be rotated 180 degrees at a time and adjusted at two different phase positions (rotation positions). Even when the magnets 11 and 13 configured by a plurality of single pieces are employed, all the connecting yoke pieces 27 and 29 and the contact surfaces of the magnets 11 and 13 are set to the same point target figure.
  • Each single piece constituting 13 is rotated to obtain a rotational position that exhibits a uniform magnetic force distribution on the magnetic surfaces of the magnets 11 and 13, and then the single piece is fixed at the rotational position.
  • the magnets 11 and 13 or their single pieces can be set at positions where the magnetic flux density distribution is aligned.
  • the magnetic flux density can be substantially increased.
  • Uniform magnetic force distribution means that a part corresponding to an area of 5% to approximately 5% around the surface to be measured is excluded with a uniform width, and 1.5% on the surface of the part not excluded It means that the magnetic flux density falls within a width of ⁇ 3%.
  • the fluctuation is in the range of 7840 to 8160 gauss when 8000 gauss is the center value.
  • the magnetic flux density is measured by a gauss meter used by those skilled in the art.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic processing structure corresponding to FIG.
  • the magnetic processing structure 7A according to the first modification shown in FIG. 4 is fundamentally different from the magnetic processing structure 7 according to the present embodiment shown in FIG.
  • the second is the width dimension of the yoke.
  • the width dimension (outer diameter in the distance direction between the magnet 11 and the magnet 13) DA of the fuel flow path pipe 5A of the magnetic processing structure 7A is the width dimension (the distance direction between the magnet 11 and the magnet 13) in the magnetic processing structure 7. Shorter than D). That is, D A ⁇ D.
  • the sectional shape of the fuel flow pipe 5A is an outer diameter in a direction across the width DA of the width DA (e.g., less than the outer diameter W A shown in FIG. 4) has become flat. Looking at this relationship for the magnet, the distance between the magnet 11 and the magnet 13 of the amount corresponding to the magnetic processing structure 7A of the D-D A, are narrower than their spacing in the magnetic processing structure 7.
  • a method of narrowing the interval a method of applying a force from both sides in the diametrical direction to form an elliptical tube is simple and efficient. It is also possible to make a rectangular tube having a rectangular cross section and use it.
  • the fact that the interval is narrowed means that the magnetic force (magnetic flux density) is inversely proportional to the square of the distance between the magnets, so that the magnetic flux density can be increased inversely proportional to the square of the narrowed distance. That is, the substantial magnetic flux density that acts on the fuel flowing through the fuel flow path pipe 5A is increased as compared with that that acts on the fuel flowing through the fuel flow path pipe 5 while being the same magnet.
  • the area of the facing surface 11b (facing surface 13b) of the magnet 11 (magnet 13) with respect to the fuel flow channel pipe 5A is larger than the area of the facing surface 11b (facing surface 13b) with respect to the fuel flow channel pipe 5 (opposing). Therefore, the magnetic flux of the magnet 11 (magnet 13) can be applied to the passing fuel more efficiently. This is also one of the factors that substantially increase the magnetic flux density. For the purpose of only increasing the magnetic flux density, it is sufficient to narrow the width dimension of the fuel flow channel 5A only at a portion between the magnet 11 and the magnet 13, but it is not necessary to perform special processing. In addition, since it is not necessary to cause an unexpected situation such as a passage resistance in the fuel at the boundary between the wide and narrow areas, it is preferable that the fuel flow path pipe 5A be formed narrow over the entire length.
  • FIG. 5 is a front view of the magnetic processing structure corresponding to FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of the magnetic processing structure shown in FIG.
  • FIG. 5 only the fuel flow pipe is shown by a solid line, and the magnetic processing structure is shown by a two-dot chain line.
  • FIG. 6 a fracture surface appears only in the fuel flow path pipe, and in FIG. 5, the magnetic processing structure indicated by a two-dot chain line is indicated by a solid line.
  • the magnetic processing structure 7B according to the second modification shown in FIGS. 5 and 6 is fundamentally different from the magnetic processing structure 7 according to this embodiment shown in FIG.
  • the fuel flow path pipe 5B included in the magnetic processing structure 7B according to the second modification is for reversing and reversing the fuel passage direction in the middle, that is, for rotating it once (360 degrees direction change) and returning it to the original direction.
  • the loop portion 5B-1 includes a straight portion 5B-3 located upstream in the fuel passage direction, a straight portion 5B-5 also located downstream, and a straight portion 5B-3 and a straight portion 5B-5. And a loop portion main body 5B-7 located at the center.
  • the straight part 5B-3 and the straight part 5B-5 are partially adjacent (arranged in parallel). If attention is paid to the fuel passage direction at this point, the fuel passage direction (dashed line arrow 5B-3a shown in FIG.
  • the adjacent straight part 5B-3 and straight part 5B-5 are provided with three magnetic processing structures 7B,... So that the magnetic flux acts simultaneously. That is, between the magnet pairs 15 (magnets 11 and 13) of each of the three magnetic processing structures 7B,..., The linear portion 5B-3 and the linear portion 5B-5 are adjacent to each other in a direction crossing the magnet facing direction. It is. By arranging the magnet and the straight part in this way, the fuel that passes through the straight part 5B-3 and the fuel that passes through the straight part 5B-5 are simultaneously magnetically processed by the three magnetic processing structures 7B,. can do. That is, each magnetic processing structure 7B can perform magnetic processing substantially twice, once at the straight portion 5B-3 and once more at the straight portion 5B-5.
  • one loop portion 5B-1 is used, but a plurality of loop portions 5B-1 may be provided as shown below.
  • FIG. 7 is a plan view of the magnetic processing structure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of the magnetic processing structure shown in FIG.
  • the fuel flow path pipe is indicated by a two-dot chain line
  • the magnetic processing structure is indicated by a solid line.
  • the magnetic processing structure 7C according to the third modification is different from the magnetic processing structure 7B according to the second modification in that the former has a plurality of loop portions, which is one.
  • the magnet pairs of the magnetic processing structure 7C have a length dimension that matches the number of hoop portions.
  • the fuel flow path pipe 5C includes a plurality of (five in FIG. 8) loop portions 15C-1,. That is, the fuel that has passed through the upstream DC portion 5C-3 makes five revolutions in the loop portion 15C-1,..., Then returns to the original direction and exits the downstream DC portion 5C-5 to the engine ( (See FIG. 1).
  • the loop portions 15C-1 are adjacent to each other so as to overlap each other, and the overlapped portions are between a plurality (four in the third modification) of the magnetic processing structures 7C,... (Magnet pair 15C,. Is arranged. This is because the fuel passing through the overlapped portion by each magnet pair 15C is magnetically processed simultaneously.
  • the fuel passing through the fuel flow path pipe 5C is subjected to magnetic processing 20 times (4 ⁇ 5 windings) by the four magnet pairs 15C.
  • FIG. 9 is a plan view of the magnetic processing structure corresponding to FIG. In FIG. 9, only the fuel flow pipe is shown by a solid line, and the magnetic processing structure is shown by a two-dot chain line.
  • FIG. 10 is an EE cross-sectional view of the magnetic processing structure shown in FIG.
  • FIG. 11 is a view of the magnetic processing structure shown in FIG. 9 and shows a flat fuel flow path.
  • the magnetic processing structure 7D according to the fourth modification basically differs from the magnetic processing structure 7 according to the present embodiment shown in FIG. 2 in the shape of the fuel flow path tube. For this reason, the description below will focus on this different point, and the same reference numerals as those used in FIG. 2 will be used in FIG. 9 for the other common points, and detailed description will be omitted.
  • the fuel flow path pipe 5D has a flow path pipe body 5D-1 corresponding to the upstream part and a flow path pipe body 5D-9 corresponding to the downstream part. Between the flow tube main body 5D-1 and the flow tube main body 5D-9, a fuel branch structure 5D-3 is inserted on the former side, and a fuel merge structure 5D-7 is inserted on the latter side, respectively. .
  • the fuel branching structure 5D-3 and the fuel merging structure 5D-7 are connected by a plurality of (two in the fourth modified example, the same thickness) branching flow paths 5D-5a and 5D-5b adjacent to each other. is there.
  • the fuel branching structure 5D-3 is configured so that the fuel that has passed through the flow path pipe body 5D-1 can be divided and flowed into each of the diversion flow paths 5D-5a and 5D-5b.
  • -7 is configured such that the diverted fuel that has separately passed through the diverting flow paths 5D-5a and 5D-5b can be merged and flow into the flow pipe main body 5D-9. That is, the fuel that has passed through the flow path main body 5D-1 becomes a diversion fuel by the fuel branch structure 5D-3, and passes through each of the diversion flow paths 5D-5a and 5D-5b.
  • the split fuel is joined by the fuel joining structure 5D-7, and the joined fuel is sent to the engine (see FIG. 1) through the flow path pipe body 5D-9.
  • the outer diameter of the distance direction (the left-right direction in FIG. 10) between the magnet 11 and the magnet 13 smaller than the outer diameter of the fuel flow path pipe 5D (flow path pipe body 5D-1) in the same direction as the above direction.
  • the interval between the magnet 11 and the magnet 13 is narrowed.
  • the part where the interval is narrowed may be only a part located between the magnet 11 and the magnet 13.
  • the advantage of narrowing the interval between the magnets is the same as the advantage of the magnetic processing structure 7A according to the first modification described above, and the magnetic processing structures 7D,.
  • the advantages of performing magnetic processing simultaneously are the same as the advantages of the straight portions 5B-3 and 5B-5 according to the second modification described above.
  • FIG. 13 corresponds to FIG. 3 and is a longitudinal sectional view of the magnetic processing structure.
  • the magnetic processing structure according to the fifth modification differs from the magnetic processing structure according to the present embodiment in that the fuel flow path pipe disposed between the magnets in the present embodiment is disposed in the middle of the yoke in the fifth modification. It is.
  • the magnetic processing structure 51 shown in FIG. 13 is generally composed of a magnet group 53 including magnets 53 a and 53 b that are attracted and connected, and a yoke 55 that is attracted to the magnet group 53.
  • the magnet 53a (magnet 53b) is not different from the above-described magnet 11 (magnet 13) in terms of material, and can be replaced by a single magnet as long as a necessary magnetic force can be obtained.
  • the yoke 55 has one yoke piece 65 (hereinafter referred to as “yoke piece 65” as appropriate) having one end (the upper end in FIG. 13) located on the magnet group 53 side and the other end of the yoke piece 65.
  • One yoke protruding piece 69 (hereinafter referred to as “yoke protruding piece 69” as appropriate) projecting inward from the side (lower end in FIG. 13) constitutes a section on one side (right side in FIG. 13).
  • the other yoke piece 67 (hereinafter referred to as “yoke piece 67” as appropriate) and the other yoke protrusion 71 (hereinafter referred to as “yoke protrusion 71” as appropriate) on the opposite side (left side in FIG. 13)
  • the part is composed.
  • connection yoke piece 61 Between one end of the yoke piece 65 and the magnet 53b, a similar connection yoke piece 61 is referred to as a “connection yoke piece 61” as appropriate, and between the one end of the yoke piece 67 and the magnet 53a, the other Connection yoke pieces 63 (hereinafter referred to as “connection yoke pieces 63” as appropriate) are interposed.
  • the yoke piece 65 (yoke piece 67) is attracted to the magnet 53b (magnet 53a) via the connection yoke piece 61 (connection yoke piece 63).
  • the number of fuel flow channel pipes may be two or more (for example, as in FIGS. 6, 8, and 10).
  • the shape is not limited to a circular cross section, and may be a flat cross section tube (as shown in FIGS. 4 and 11).
  • the present invention can be applied to an arrangement in which a loop-shaped channel pipe (for example, FIGS. 5 and 7) or a branch pipe (for example, FIG. 9) is processed simultaneously or sequentially.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a magnetic processing structure obtained by further modifying the magnetic processing structure shown in FIG.
  • the sixth modification is different from the fifth modification only in that the open ends of both yoke protrusions are tapered toward the fuel flow pipe.
  • the following description will be given only for this different point, and only the reference numerals given in FIG. 13 for members common to the fifth modification and the sixth modification will be given in FIG. 14, and description thereof will be omitted.
  • the yoke protrusion 69 ′ (yoke protrusion 71 ′) according to the sixth modification includes a base 69′a (base 71′a) and a base 69′a (base 71 ′) directly connected to the yoke piece 65 (yoke piece 67).
  • a tapered portion 69′b (tapered portion 71′b) projecting from a) toward the fuel flow path pipe 5 is formed.
  • the open end width dimension of the tapered portion 69 ′ b (tapered portion 71 ′ b) is formed to the same size as the diameter of the fuel flow path pipe 5.
  • a magnetic force can be applied to the fuel flow pipe 5.
  • 14 shows a single pipe having a circular cross section, the number of fuel flow pipes may be two or more (for example, as in FIGS. 6, 8, and 10).
  • the cross-sectional shape is not limited to a circular cross section, and may be a flat cross-section tube (as shown in FIGS. 4 and 11). Further, the present invention can be applied to an arrangement in which a loop-shaped channel pipe (for example, FIGS. 5 and 7) or a branch pipe (for example, FIG. 9) is processed simultaneously or sequentially.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a magnetic processing structure obtained by further modifying the magnetic processing structure shown in FIG.
  • corner portions formed by the yoke pieces 23 and 25 and the yoke piece 26 are formed as the curved portions 30 and 30. Thereby, the magnetic flux exists along the curved portion, and the magnetic flux is more easily concentrated.
  • the magnetic processing apparatus is not limited to the embodiment described above.
  • Magnetism direction length of magnet It is thought that magnetic force becomes strong, so that the magnet length of the direction which magnets oppose is long. However, it is speculated that the strength of the magnetic force will reach its peak at a certain length.
  • the magnet length may be adjusted by overlapping a plurality of magnets.
  • the yoke It is preferable to adjust the yoke so that it has a uniform distribution by moving the yoke by rotation or the like or changing the number of the yokes.
  • Shape and size of connecting yoke piece It is preferable that the shape and size other than thickness are the same shape and size as the magnet. If the shape and size are different, a magnetic field is generated from the stepped portion with the magnet, and the magnetic force is reduced. (4) Spacing between magnets The magnetic force of a magnetic field increases as the spacing between magnets decreases. However, since the fuel pipe is arranged between them, if it is too small, the flow resistance of the fuel flowing through the fuel pipe increases, and the required amount of fuel does not flow. By repeating experiments, it is confirmed that 4.5 cm or more is preferable.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a magnetic processing apparatus (hereinafter referred to as “direct apparatus Jo”) in which the connecting yoke piece is directly attracted to the magnet without using the connecting yoke piece.
  • direct apparatus Jo a magnetic processing apparatus
  • FIG. 17 shows a magnetic processing apparatus in which one connecting yoke piece is interposed between the magnet and the yoke piece (hereinafter referred to as “one-sheet interposed apparatus J 1 ”.
  • FIG. 18 shows a magnetic processing apparatus (hereinafter referred to as “two-sheet interposing apparatus J 2 ”) in which two sheets are interposed
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing “three-sheet interposing device J 3 ”).
  • Po to P3 are magnetic flux densities at the center of each fuel flow pipe 5
  • Po-a to P3-a are magnetic flux densities on the magnet surface.
  • the size of the magnet was (20 ⁇ 20 ⁇ 10 mm), and the size of the connecting yoke piece was (20 ⁇ 20 ⁇ 05 mm).
  • the experimental results are shown in Table 1.
  • As the magnetic flux measuring device “Yokogawa Electric Co., Ltd. (model name: TYPE 3251)” was used (hereinafter the same).
  • the optimum rotational position was obtained for the pieces constituting each of the connecting yoke piece and the magnet.
  • FIG. 20 is a longitudinal sectional view showing a magnetic processing apparatus (hereinafter referred to as “direct apparatus Jo-b”) in which the connecting yoke pieces are directly attracted to the magnets (two pieces) without using the connecting yoke pieces.
  • direct apparatus Jo-b a magnetic processing apparatus
  • FIG. 21 shows a magnetic processing apparatus in which one connecting yoke piece is interposed between the magnet and the yoke piece (hereinafter referred to as “one-sheet interposed apparatus J 1 -b”.
  • the magnetic processing structure 7 ′ shown in FIG. FIG. 22 shows a magnetic processing apparatus (hereinafter referred to as “two-sheet interposing apparatus J 2 -b”), in which two sheets are also interposed, and
  • FIG. 23 shows a magnetic processing apparatus in which three sheets are also interposed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a processing apparatus (hereinafter referred to as “three-sheet interposing apparatus J 3 -b”).
  • Po-b to P3-b are symbols for indicating the magnetic flux density at the center of each fuel flow pipe 5
  • Po-b to P3-b are the symbols for indicating the magnetic flux density on the magnet surface.
  • the size of one magnet was (20 ⁇ 20 ⁇ 10 mm), and the size of the connecting yoke piece was (20 ⁇ 20 ⁇ 05 mm).
  • the experimental results are shown in Table 2.
  • Example 3 the number of magnet pieces (2 ⁇ 2) in Example 2 was (3 ⁇ 2) (not shown). There is no difference between Example 3 and Example 2 under other conditions.
  • the codes shown in Table 3 follow the examples of codes shown in Table 2.
  • the increase in the air resistance between the connecting yoke pieces and the increase in the magnetic resistance due to the increase in the overall length of the yoke exceeded the increase in the magnetic flux due to the yoke.
  • the magnetic flux of the three intervening device is increased in comparison with the direct device, there is no difference that the magnetic flux can be increased by interposing the connecting yoke piece. From the above embodiments, it can be seen that the magnetic flux density can be increased, that is, the magnetic force can be increased by connecting the magnet and the yoke (yoke piece) through one or more connecting yoke pieces. It was.
  • the fuel efficiency was improved by 30% or more in any case compared with the case where the magnetic processing apparatus was not installed.

Abstract

エンジン燃料供給管(101)の途中に設置可能な燃料流路管(5)と、当該燃料流路管を通過する燃料を磁気処理する磁気処理構造(7)と、を有する燃料処理装置(1)であって、当該磁気処理構造を、磁石対(15)とループ型ヨーク(21)と、を含めて構成し、当該ヨークの一方及び他方のヨーク片(23,25)と、一方及び他方の磁石(11,13)との間に、一方及び他方の連結ヨーク片(27,29)を設ける。連結ヨーク片を介在させることにより、介在させずに磁石とヨーク片とを直接吸着させる場合に比べて磁束を、燃料供給管を通過する燃料に通過させることができる。

Description

磁気処理装置
 本発明は、エンジンの燃料供給管の途中に設置して通過する燃料を磁気処理するための磁気処理装置に関するものである。
 近年、エンジンにおける燃焼効率の向上を目的とし、燃料を磁気処理することが提案されている。特許文献1が示すエンジン用磁気処理装置(以下、「従来の処理装置」という)は、本発明者の提案によるものである。従来の処理装置は、エンジンの燃料供給管に、それを挟む複数対の永久磁石を燃料通過方向に所定間隔を介して設けてある。各永久磁石には、燃料補給管に対向していない側面と背面を覆うヨークが取り付けてある。ヨークには、永久磁石の磁束漏れを抑えて磁気処理効果を高める役割がある。
特開2004-257341号公報(段落0011、0012、0028、図5参照)
 特許文献1が開示する従来の処理装置は、充分にその目的を達成することができたが、その一方で、エンジンのさらなる性能向上、特に燃費向上について本発明者は、燃料を磁気処理する磁気処理装置の磁力をより高めることによりそれが実現可能であることを知得した。次は、磁力を高めるための具体的手段の開発である。磁石製造の技術進歩によって、ある程度(例えば、10,000ガウス以上)の磁石を製造することは実際に可能となると考えられる。他方、強い磁力の実現にも技術的限界がある可能性がある。本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決することにある。すなわち、その磁束を求めるところ(燃料供給管を通過する燃料)に集中させることによって同じ磁石の磁力を実質的に高めること、に本発明の目的がある。その結果、採用する磁石の価格を比較的安価とすることができるといった効果も期待できる。
 上記目的を達成するため、本発明に係る磁気処理装置は、磁石に設けるヨークの構造に特徴を持たせてある。また、本発明に係るエンジンの燃料供給管は、ヨークに最大の特徴がある上記磁気処理装置を備えることによって、上記目的を達成している。それらの詳しい内容については、項を改めて説明する。なお、何れかの請求項に係る発明を説明するに当たって行う用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適用があるものとする。この適用は、請求項の記載順や記載表現の違い等による影響を受けない。さらに、本明細書では、各部材を特定するために「一方」と「他方」という表現を用いる場合があるが、これは、特定しなければならない特段の事情がない限り、一方又は他方のものを特定する趣旨ではない。したがって、「一方」のものを「他方」のものと、又はその逆に入れ替えたとしても、入れ替え前と何ら変わるものではない。
 ここで、本発明に関する詳しい内容についての説明の項に先立って、本発明の依拠する科学的根拠を、まず概説する。
 エンジンでの燃料油燃焼
 ディーゼル・エンジン等で燃料を燃焼させる場合に、燃料を構成する炭化水素分子と空気中の酸素が反応して燃焼が起こる。炭化水素分子は軽油では炭素数が8から24(11から26など商品によって多少違いはあるようだが)程度で、炭化水素分子が単独で存在するばかりでなく、分子同士が弱い結合を形成して集合状態(いわゆるクラスター)を形成していると、本発明者は考えている。ディーゼル・エンジンでは、このような軽油をインジェクターで霧状にして機械的に微粒子にして燃焼室で燃焼させる。霧状の微細粒子にすれば酸素との接触面積が大きくなって反応しやすい。しかし、1個の微粒子には、多数の分子がクラスター状態で存在するので粒子の内部まで酸素と反応するには時間がかかり、一部は未反応のまま、また一部は不完全燃焼のまま排気される。煤や未燃焼炭化水素との混合物は粒子状物質を形成する。そのため、燃焼効率も低下する。
 磁気処理装置の作用
 軽油をインジェクターで霧状にする前に、磁気処理装置に通して磁界を作用させることにより、微粒化された状態で酸素と反応しやすいように炭化水素の存在状態を変えることを本発明者は発想した。磁界の作用で炭化水素分子の存在状態がどのように変化するかは、学術的には必ずしも明確ではないが、例えば、磁界作用により、磁界の作用方向に関係して、分子又はクラスターの形に一時的に方向性が生じると、本発明者は想定した。これにより、磁界作用により分子同士の結合の仕方が変化して、より方向性の弱い団塊状形状がより方向性の強い平板的な形状に変化する。その結果、酸素が炭素を攻撃しやすくなるなどの現象が起こっていると想定した。
 作用効果を強める工夫
 真の現象は必ずしも明らかではないが、例えば、上記のような現象で、磁界作用により炭化水素分子が酸素とより反応しやすい存在状態に変化するが、この存在状態が、燃焼室での燃焼の瞬間までに可能な限り多数の分子につき持続させることが重要である。そのためには、磁界の作用により、好ましい存在状態を多数作り出すことと、この存在状態を持続させることが肝要である。
 好ましい存在状態を多数作り出すには:
 1)可能な限り強い磁界を作用させる。
 2)磁界を同じ方向で繰返し作用させる。
 好ましい存在状態を持続させるには:
 1)磁界を同じ方向で繰返し作用させる。
 2)磁界作用効果が持続している状態で再度磁界を作用させる。
 可能な限り強い磁界を作用させるには、残留磁束密度が大きく保持力の大きい永久磁石を利用することと磁気回路を工夫することが肝要である。磁気処理装置は、ディーゼル・エンジン自動車などに搭載して使用されるので、おのずから装置の寸法や重量が限られ、また装置の製造コストも適正値に抑えねばならない。永久磁石としては、残留磁束密度の大きい希土類磁石、特にネオジウム鉄ボロン磁石が望ましい。その残留磁束密度は、通常販売されている磁石のうちでも残留磁束密度の高いもの、例えば10,000ガウス程度又はそれ以上のものが好適である。
 寸法も直方体であれば、長さx幅x厚さで20x20x10mm程度のものが例として挙げられる。このような永久磁石を使用して、流路を流れる燃料油に可能な限り強い磁界を作用させるにはどのようにすればよいか。磁石から流れ出る磁束を洩れないようかつ減衰しないようにして燃料流路に導く磁気回路が必要となる。また、磁界を作用させる燃料油の距離が長いと、その分磁気抵抗が増大するので作用距離は短いことが肝要である。これを実現するには、流路に沿って水平方向に磁界を作用させると流路に直交して作用させるのに比べて作用距離が長くなりやすいので、流路に直交するように磁界を作用させることが好ましい。また、流路の断面形状を作用距離が短くなるように、1本の円形管よりは複数の小径管が望ましい。また円形断面より矩形状断面(長辺が平行直線で短辺が平行直線又はほぼ外側に円弧状の曲線)のほうが、作用距離が短縮できる。本発明者は、このように発想した。
 磁界を流れに直交して作用させるための磁石の配置は、同じ2個の磁石を、それぞれ流路をはさんで対向して設置する。磁極は一方のN(S)極が他方の磁石のS(N)極と対向するように設置する。1個の磁石を設けるよりは磁界は2倍になる。
 なお磁気回路としては、一方の磁石のS極に接して軟鉄等の磁気抵抗の小さい材料のヨークを設けて他方の磁石のN極につなぐ。この場合、流路に接して設置された磁石AのN極から流出した磁束は燃料の流れに直交して流れ磁界を作用させて流路の対向側に設置された磁石BのS極に流れ込み、磁石Bの内部を流れて反対側のN極に至る。さらにそれに接したヨークの内部を流れて磁石AのS極に至り、磁石Aの内部を流れてN極に戻る。
 なお、磁気回路を構成することにより、磁石対を流路に接して設置する代わりに、磁石対を、反対極を接して重ねその両側からヨークを接して磁束を導きヨークの両端を、流路を挟んで流路にほぼ接して配置することにより磁界を燃料に流れに直交して作用させることができる。この構成にすると磁石対を流路から離せるので磁石対の冷却がし易くなる。また、同じ磁石を複数個例えば2~5個重ねて磁束の増大を図りやすくなる。本発明者はこのようにも発想した。
 また、流路に作用させる磁束の太さをヨークの断面形状を絞ることにより細くできる。これにより、磁気抵抗は増大するものの磁束の絞り効果のほうが大きく、磁束密度が増加する結果作用磁界を強くできる。本発明者はこのようにも発想した。
 以上の磁界を可能な限り強くする工夫をして、燃料油に磁界を作用させるが、磁界の作用時間は、磁界の流路に沿った長さと流速によって決まる。磁界の作用によって、酸素と反応しやすい存在状態になるが、磁界がなくなると乱流の作用により燃料分子は他の分子と邂逅して離合集散を繰り返して、磁界の作用方向に関係のない存在状態に戻る。磁界は流路にそって全長に作用させるのがよさそうに思えるが、例えば、流路160mmとして同じ磁界の強さとして、作用長さを変えるとする。
 本発明者は、A:磁石の作用長さを160mmとした場合、B:20mmの磁石を160mmの長さの両端及び50mmの間隔を置いて中央1個置いた場合、C:20mmの磁石を160mmの長さの両端及び相互に27mmの間隔を置いてその間にさらに2個置いた場合について試験を行った。
 磁気処理の効果としては、AよりもBの方が良好であった。この現象は、次のように考えられる。同じ磁界の強さであれば、Aの方が作用距離、すなわち作用時間は長い。流速を同じとすれば、160/60=2.7倍の作用時間になる。作用時間を長くするより、短い作用時間でも、無磁界長さを挟んで繰返し作用させる方が、効果が大きい。磁界作用の累積効果ではない。断続的に短時間パルス的に磁界を作用させることに意味がある。磁界作用場所と無磁界の場所の境界で磁界が大きく変化していることが効いているとも考えられる。しかし、さらにCのように160mmの間隔に長さ20mmの磁石対を4つ等間隔に配置した場合には、3対配置のBよりも効果は小さいこともわかっている。断続的に短時間パルス的に磁界を作用させて磁界の大きく変化する回数を増やしても効果はないので磁界の変化は影響がない。むしろ、無磁界区間の長さつまり磁石対の間隔も効果に影響があると考えられる。
 Bでは50mm、Cでは27mmである。磁界作用後の無磁界区間の効果は次のように考えられる。
 仮説1:流れに周期的変化があり間隔をあけてそれと同様の周期で磁界を作用させると効果が共鳴現象で強調される。
 流速を1m/sとすると、50mm間隔では周期70msであり、
 振動数は1/0.007=14.3Hzである。
 仮説2:磁界作用による炭化水素分子の存在状態変化が、緩和現象で磁界エネルギーの大きさに応じて無磁界区間で指数関数的に減少する。
 クラスターを構成する分子の構成原子間の弱い結合は、ピコ秒オーダーで離れたり再結合したりしていて、多数の分子の多数箇所の結合が結果的にクラスターを構成しているといわれる。磁界を作用しても磁界が存在する問はその作用が持続するかもしれないが、磁界がなくなれば離反、再結合の繰返しが生じる。磁界作用効果が無磁界区間でも持続するのは、磁界作用により分子の電子軌道が影響を受けて結果的に電価の偏りに変化が生じて、分子の原子間の力を及ぼしあう関係が変わり、より平面的に立体的形状が変化していると本発明者は想定した。
 以上のような観点を持ち、本発明者は実験を重ねることによって鋭意検討を行い、請求項に記載の発明に至った。 
 〔請求項1記載の発明の特徴〕
 請求項1記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項1の処理装置」という)は、エンジン燃料供給管の途中に設置可能な燃料流路管と、上記燃料流路管を通過する燃料を磁気処理する磁気処理構造と、を有する燃料処理装置である。請求項1の処理装置の磁気処理構造は、上記燃料流路管の一方側に位置する少なくとも一の一方の磁石と、上記燃料流路管の他方側に位置するとともに上記一方の磁石と対向する、上記一方の磁石と同数の他方の磁石と、上記一方の磁石と上記他方の磁石とを挟むように設けた一端開放又は閉鎖ループ型のヨークと、を含めて構成してある。つまり、一方の磁石と他方の磁石とは、燃料流路管を挟んで対向する対をなしていて、上記一方の磁石と上記他方の磁石とが、互いに対向する側に異なる磁極が位置するように構成してある。
 なお、上記一方の少なくとも一の磁石は、二つ以上が設けられる際、互いに引き寄せられる方向に配設される。上記少なくとも一の他方の磁石についても同様である。
 また、上記一方の少なくとも一の磁石は、二つ以上が設けられる際、同一形状とすることが好適である。上記少なくとも一の他方の磁石についても同様である。
 ヨークは、開放端を有する開放ループ型又は開放端を持たない閉鎖ループ型の何れか一方である。磁石の形状にもよるが、例えば、U字形状、馬蹄形状、矩形の一辺の一部又は全部を欠いた形状が、一端開放ループ型の典型例である。閉鎖フープ型の典型例として、例えば、アルファベットのO字類似形状や矩形形状等がある。上記ヨークの最大の特徴は、上記一方の磁石と所定幅の空間を介して対向する一方のヨーク片と、上記他方の磁石と所定幅の空間を介して対向する他方のヨーク片と、上記一方のヨーク片と上記一方の磁石との間の磁束通過を可能とするための少なくとも一の一方の連結ヨーク片と、上記他方のヨーク片と上記他方の磁石との間の磁束通過を可能とするための、上記一方の連結ヨーク片と同数の他方の連結ヨーク片と、を含めて構成してある。つまり、一方の磁石と一方のヨーク片(ヨーク)とを一方の連結ヨーク片を介して、他方の磁石と他方のヨーク片(ヨーク)とを他方の連結ヨーク片(ヨーク)を介して、それぞれ連結してある。一方のヨーク片(他方のヨーク片)が一方の磁石(他方の磁石)とは直接接触していない。
 ここで、一方の連結ヨーク片(他方の連結ヨーク片)は、一方のヨーク片(他方のヨーク片)とは、別体のものとする。
 さらに、上記一方の少なくとも一の連結ヨーク片は、二つ以上が設けられる際、同一形状とすることが好適である。上記少なくとも一の他方の連結ヨーク片についても同様である。
 一方の磁石と他方の磁石は、それぞれ、例えば、10,000ガウス以上の残留磁束密度を有する希土類の永久磁石を使用することが好ましい。燃料流路管の外径や流れる燃料の量の違いにもよるが、上記密度であれば求める磁気処理効果を得易いからである。希土類磁石としたのは、比較的入手が簡単だからである。希土類磁石には、例えば、ネオジウム磁石がある。
 請求項1の処理装置によれば、燃料供給管の途中に設置したときに、燃料流路管を通過する燃料が一方の磁石と他方の磁石との間を通過して磁気処理される。すなわち、一方の磁石のN極から出た磁束は燃料流路管の中を通過する燃料を通過して他方の磁石のS極へ至り、他方の磁石のN極からヨークを介して一方の磁石のS極へ戻る。磁束(磁力線)の流れは循環し、通過する燃料を処理する。ここで、磁石とヨーク・(連結ヨーク片、ヨーク片)との間の磁気的関係について詳細に述べる。上記した他方の磁石のS極に至った磁束は、他方の連結ヨーク片を介して他方のヨーク片に抜け、さらに、一方のヨーク片を通り一方の連結ヨーク片を介して一方の磁石のS極に到達する。両連結ヨーク片を設ける代わりに一方のヨーク片と他方のヨーク片とをその分だけ近づけて設置するか幅広に形成することによっても磁束を上記ルートで循環させることはできる。しかしながら、発明者らが行った実験によれば、同じ磁力の磁石を用いた場合において、連結ヨーク片を設置する方式のほうが、上記した近づけ設置又は幅広形成する方式よりも両磁石問の磁束密度が高くなることを確認できた。磁束密度が高くなることの因果関係は現在解明中であるが、磁束密度が高くなることによって両磁石の磁力を実質的に高めることができる。その結果、同じ磁石を採用するとしたときに、磁力の強い、すなわち、高価な磁石を採用したのと同じことになるから、採用する磁石の価格を実質的に安価とすることができる。
〔請求項2記載の発明の特徴〕
 請求項2記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項2の処理装置」という)には、請求項1の処理装置の基本構成を備えさせた上で、上記一方の磁石と全面を接触させるために上記一方の連結ヨーク片の接触面の形状を、上記一方の連結ヨーク片と接触する上記磁石の接触面の形状と、等しくなるように形成してあり、かつ、上記他方の磁石と全面を接触させるために上記他方の連結ヨーク片の接触面の形状を、上記他方の連結ヨーク片と接触する上記磁石の接触面の形状と、等しくなるように形成してある。つまり、一方の磁石(他方の磁石)の接触面と一方の連結ヨーク片(他方の連結ヨーク片)の接触面とを接触させたときに、何れか一方の接触面が他方の接触面に隠れずに露出する部分がないように形成してある。
 請求項2の処理装置によれば、請求項1の処理装置の作用効果に加え、磁束通過の際の損失を可及的に少なくすることができる。すなわち、一方の磁石の接触面と一方の連結ヨーク片の接触面との接触は、何れか一方の面において部分的に接触相手がない(露出している)という状況が形成されないように行われる。この結果、露出した部分があったなら生じたであろう上記部分からの磁束漏洩が極力抑えられる。その結果、同じ磁石を採用したときの磁束密度を実質的に高めることができる。
〔請求項3記載の発明の特徴〕
 請求項3記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項2の処理装置」という)には、請求項2の処理装置の基本構成を備えさせた上で、全ての上記連結ヨーク片、及び上記磁石の接触面を同一の点対象図形とし、上記連結ヨーク片を回転させて、上記磁石の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で上記連結ヨーク片を固定してある。
 ここで、点対象図形としては、正方形、長方形、正六角形、ひし形、平行四辺形、正八角形、真円等がある。実用的には、正方形、長方形が好適である。正方形であれば、90度ずつ回転させて異なった4の位相位置(回転位置)で調整することができる。長方形であれば、180度ずつ回転させて異なった2の位相位置(回転位置)で調整することができる。
 請求項3の処理装置によれば、請求項2の処理装置の作用効果に加え、より磁束密度分布が揃った位置に連結ヨーク片を設定させることができ、同じ磁石を採用したときの磁束密度を実質的に高めることができる。
〔請求項4記載の発明の特徴〕
 請求項4記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項2の処理装置」という)には、請求項2又は3の処理装置の基本構成を備えさせた上で、全ての上記連結ヨーク片、及び上記磁石の接触面を同一の点対象図形とし、上記磁石を回転させて、上記磁石の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で上記磁石を固定してある。
 ここで、点対象図形としては、前述のように、正方形、長方形、正六角形、ひし形、平行四辺形、正八角形、真円等がある。実用的には、正方形、長方形が好適である。正方形であれば、90度ずつ回転させて異なった4の位相位置(回転位置)で調整することができる。長方形であれば、180度ずつ回転させて異なった2の位相位置(回転位置)で調整することができる。
 請求項4の処理装置によれば、請求項2又は3の処理装置の作用効果に加え、より磁束密度分布が揃った位置に磁石を設定させることができ、同じ磁石を採用したときの磁束密度を実質的に高めることができる。
〔請求項5記載の発明の特徴〕
 請求項5記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項5の処理装置」という)には、請求項1~4の処理装置の基本構成を備えさせた上で、上記一方の磁石及び他方の磁石が、それぞれ複数の磁石片を吸着連結することによって構成してある。
 なお、「吸着連結」とは、磁力によって各構成要素同士を連結することをいう。
 請求項5の処理装置によれば、請求項1~4の処理装置の作用効果に加え、比較的入手容易な磁石を採用することによって、一方の磁石及び他方の磁石の大きさ等の選択肢を広げることができる。つまり、磁石片の個数(枚数)の増減により磁石の大きさを変化させることができる。これは、磁石設計を行う際に特に便利である。また、汎用性のある磁石片を複数用いるほうが、同じ大きさの磁石を1個用いるほうが、価格的にも有利である。
〔請求項6記載の発明の特徴]
 請求項6記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項6の処理装置」という)には、請求項1~5のいずれか一の処理装置の基本構成を備えさせた上で、上記燃料流路管のうち少なくとも上記一方の磁石と上記他方の磁石との間に位置する部位における上記一方の磁石と上記他方の磁石との距離方向外径を、上記方向を横切る方向の外径よりも小さく形成することによって、上記一方の磁石と上記他方の磁石との間隔を狭めてある
 請求項6の処理装置によれば、請求項1~5のいずれか一の処理装置の作用効果に加え、一方の磁石と他方の磁石との間隔を狭めることによって、同じ磁石でありながら燃料流路管を通過する燃料を通過する磁束をより密度の高いものとすることができる。つまり、磁力(磁束)は、距離の二乗に反比例するから、例えば、距離を半分にすることにより磁力を4倍とすることができる。これを利用して磁束密度をより高め、もって、磁石の実質的価格を抑制した。
〔請求項7記載の発明の特徴〕
 請求項7記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項7の処理装置」という)には、請求項1~6のいずれか一の処理装置の基本構成を備えさせた上で、燃料通過方向上流側部位と下流側部位との間に少なくとも1巻きのループを形成することによって上記燃料流路管同士を部分的に隣接させてあり、上記部分的に隣接する燃料流路管群を通過する燃料を同時又は逐次に磁気処理できるように上記一方の磁石と上記他方の磁石を構成してある。
 請求項7の処理装置によれば、請求項1~6のいずれか一の処理装置の作用効果に加え、複数の燃料流路管を同時に磁気処理ができる。これは、1本の燃料流路管において同じ磁石によって複数回の磁気処理を行ったのと同じことである。ループが、例えば1巻きなら2回、2巻きなら3回の磁気処理を行ったことになる。同じ磁石によって複数回の同時磁気処理を行えば、複数の磁石で複数回の逐次磁気処理を行うよりも安価である。
〔請求項8記載の発明の特徴〕
 請求項8記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項8の処理装置」という)には、請求項1~6のいずれか一の処理装置の基本構成を備えさせた上で、上記燃料流路管の燃料通過方向上流側部位と下流側部位との間に燃料分岐構造と燃料合流構造とを挿入してあり、上記燃料分岐構造と上記燃料合流構造との問を互いに隣接する複数の分流流路によって連結してあり、上記複数の分流流路の各々を通過する燃料を同時又は逐次に磁気処理できるように上記一方の磁石と上記他方の磁石を構成してあり、上記複数の分流流路を構成する各分流流路の少なくとも上記一方の磁石と上記他方の磁石との間に位置する部位における上記一方の磁石と上記他方の磁石との距離方向内径を、上記方向と同方向における上記燃料流路管内径よりも小さく形成することによって、上記一方の磁石と上記他方の磁石との間隔を狭めてある。
 請求項8の処理装置によれば、請求項1~6のいずれか一の処理装置の作用効果に加え、次の作用効果が生じる。すなわち、燃料流路管を流れる燃料は、燃料分岐構造によって分流させられる。分流させられた分流燃料はそれぞれ分流流路を流れ燃料合流構造によって合流させられ再び燃料流路管に戻る。ここで、複数の分流流路のそれぞれを流れる分流燃料は、一方の磁石と他方の磁石によって同時又は逐次に磁気処理される。各分流流路の上記方向外径は燃料流路管の同方向外径よりも小さいから、燃料流路管と比べたときに一方の磁石と他方の磁石との間隔を狭めることができる。狭めることによって、同じ磁石でありながら燃料流路管を通過する燃料を通過する磁束をより密度の高いものとすることができる。つまり、磁力(磁束)は、距離の二乗に反比例するから、例えば、距離を半分にすることにより磁力を2倍とすることができる。これを利用して磁束密度をより高め、もって、磁石の実質的価格を抑制した。
 この形態に係る発明では、複数の分岐管が同じ直径を持ち、同一平面上に並行に並べて流路管とし全体を共通の磁極対で挟んで磁界を作用させるように構成することができる。これによって、同じ磁極対で複数流路の燃料に同時にほぼ同じ磁界を作用させることができる。
 さらに、この形態に係る発明では、該複数の小径管の単位時間当たりの流量の合計が燃料供給管の単位時間当たりの流量とほぼ等しくなるような直径とすることができる。
 またさらに、この形態に係る発明では、複数の分岐管が同じ直径を持ち、該複数の分岐管の断面積の合計が、燃料供給管の断面積とほぼ導しいようにすることができる。
 複数の分岐管の断画積の合計と燃料供給管の断面積がほぼ等しい場合は、燃料供給管における燃料平均流速と分岐管における平均流速がほぼ等しくなるので、磁気処理に及ぼす流路分岐による流速変化の影響を少なくすることができる。
〔請求項9記載の発明の特徴〕
 請求項9記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項9の処理装置」という)には、請求項1~8のいずれか一の処理装置の基本構成を備えさせた上で、上記一方の磁石と上記他方の磁石により構成される磁石対及び上記ヨークが、上記燃料流路管の燃料通過方向に沿って所定間隔を介して複数対取り付けてある。なお、複数対の磁石対は、各々の磁界方向を同じにしておくことが好ましい。繰り返し断続的処理効果がより高まるからである。
 請求項9の処理装置によれば、請求項1~8のいずれか一の処理装置の作用効果に加え、磁石対が複数対あることにより燃料流路管或いは分流流路を流れる燃料を複数回に渡って磁気処理することができる。これを燃料側から見れば磁気処理を断続的に受けることになり、これによって処理効率が高まる。
〔請求項10記載の発明の特徴〕
 請求項10記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項10の処理装置」という)は、エンジン燃料供給管の途中に設置可能な燃料流路管と、上記燃料流路管を通過する燃料を磁気処理する磁気処理構造と、を有する燃料処理装置である。請求項10の処理装置の磁気処理構造は、1個の磁石又は複数個かならなる磁石群と、上記磁石又は磁石群から出た磁束を上記燃料流路管に通過させるためのヨークと、を含めて構成してある。ここで、上記ヨークが、上記磁石又は磁石群を挟んで対向する一方及び他方の(棒状の)ヨーク片と、上記一方及び他方のヨーク片の一端側と上記磁石又は磁石群との問に吸着固定させた一方及び他方連結ヨーク片と、上記一方及び他方のヨーク片の他端側から上記燃料流路管方向に突き出す一方及び他方のヨーク突片と、を含めて構成してある。なお、請求項10の処理装置に、請求項2又は、6~8何れかの処理装置が備える構造と同じ構造を設けることを妨げない。
 請求項10の処理装置によれば、燃料供給管の途中に設置したときに、燃料流路管を通過する燃料が一方の磁石と他方の磁石との間を通過して磁気処理される。すなわち、磁石又は磁石群のN極から出た磁束はヨークを通してS極へ循環して戻るが、その間に燃料流路管の中の燃料を通過して燃料を処理する。ここで、磁石とヨーク(連結ヨーク片、ヨーク片、ヨーク突片)との間の磁気的関係について詳細に述べる。上記した磁石のN極から出た磁束は、一方の連結ヨーク片を介して一方のヨーク片、さらに、一方のヨーク突片を抜けて燃料流路管を通過する。通過した磁束は他方のヨーク突片、他方のヨーク片、さらに、他方の連結ヨーク片を抜けて磁石又は磁石群のS極に戻る。上記磁束の流れが繰り返される。
〔請求項11記載の発明の特徴〕
 請求項11記載の発明に係る磁気処理装置(以下、適宜「請求項11の処理装置」という)には、請求項10の処理装置の基本構成を備えさせた上で、上記磁石又は磁石群と上記ヨークが、上記燃料流路管の燃料通過方向に沿って所定間隔を介して複数取り付けてある。
 請求項11の処理装置によれば、請求項10の処理装置の作用効果に加え、磁石対が複数対あることにより燃料流路管或いは分流流路を流れる燃料を複数回に渡って磁気処理することができる。これを燃料側から見れば磁気処理を断続的に受けることになり、これによって、より高い磁気処理効果を得ることができる。なお、複数対の磁石対は、各々の磁界方向を同じにしておくことが好ましい。繰り返し断続的処理効果がより高まるからである。
 以上、請求項の記載に沿って、本発明に係る装置について、説明した。次に、本発明に係る装置の各種形態をまとめた内容として、さらに、説明する。
 本発明に係る確気処理装置は、別の形態において、燃料流路管をほぼ同形状の1つ以上のループ状流路で構成し、該ループ状流路の各流れの方向が同じになるように流路をそろえて1対以上の磁極対で挟んで磁界を作用させて磁気処理を行うように構成することとしている。
 一つの磁気処理装置に流路をループ状に構成して各ループ共通に磁極対を配置して磁界を作用させると、同じ磁極対構成の磁気処理装置を直列に接続して磁界を繰返し多数回作用させるのとほぼ同じ効果が得られ、コンパクトな装置でより強力な磁気処理効果が得られるので、自動車用のように設置場所が狭く限られている場合には有用である。
 この形態では、ループを1つとし、入り側流路と出側流路を直線状に並行するように配置して、共通の磁極対により磁界を作用させるように構成することができる。
 並行する2本の流路の流れは同じ方向になり共通の1対又は複数対の磁極対により同時に同じ方向と強さの磁界を作用させることができる。これにより2個の磁気処理装置を直列に接続した場合とほぼ同じ磁気処理効果が得られる。
 ここで、複数対の磁極対の磁界の方向は、各磁極対が磁界を作用させる複数流路の流れの方向ベクトルと磁界ベクトルのベクトル積の方向が各磁極対で同じになるように流れの方向に応じて磁界の方向を設定して構成することが好適である。
 ループ状の流路の流れの方向は流路に沿って変化するので、流れの方向ベクトルと磁界ベクトルのベクトル積が同じになるように流れの方向に応じて磁界の方向を設定することになる。これにより、各ループの形状や各磁極対の水平方向、垂直方向の位置に関係なく、その磁界作用による効果が同じ方向で繰り返されることになり、効果が集積されることになると考えられる。
 本発明によれば、磁石の磁束を求めるところ(燃料供給管を通過する燃料)に集中させることによって同じ磁石の磁力を実質的に高めることができ、高めることによって、採用する磁石の価格を比較的安価とすることができる。
燃料タンク及びエンジンと磁気処理装置との関係を示すブロック図である。 磁気処理装置の平面図である。 図2に示す磁石対のA-A断面図である。 図3に対応する磁気処理構造の断面図である。 図3に対応する磁気処理構造の正面図である。 図5に示す磁気処理構造のB-B断面図である。 磁気処理構造の平面図である。 図7に示す磁気処理構造のC-C断面図である。 図2に対応する磁気処理構造の正面図である。 図9に示す磁気処理構造のE-E断面図である。 図9に示す磁気処理構造に対する図であって、扁平な燃料流路を示す。 磁石対(磁気処理装置)の縦断面図である。 磁気処理構造の縦断面図である。 図13に示す磁気処理構造をさらに変形した磁気処理構造の縦断面図である。 ヨーク片の角部を曲部として形成した磁気処理装置を示す縦断面図である。 連結ヨーク片を介さず磁石に連結ヨーク片を直接吸着させた磁気処理装置を示す縦断面図である。 磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片1枚を介在させた磁気処理装置を示す断面図である。 磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片2枚を介在させた磁気処理装置を示す断面図である。 磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片3枚を介在させた磁気処理装置を示す断面図である。 連結ヨーク片を介さず磁石に連結ヨーク片を直接吸着させた磁気処理装置を示す縦断面図である。 磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片1枚を介在させた磁気処理装置を示す断面図である。 磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片2枚を介在させた磁気処理装置を示す断面図である。 磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片3枚を介在させた磁気処理装置を示す断面図である。
 次に、各図を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態(以下、適宜「本実施形態」という)について説明する。図1は、燃料タンク及びエンジンと磁気処理装置との関係を示すブロック図である。図2は、磁気処理装置の平面図である。図3は、図2に示す磁石対のA-A断面図である。
〔磁気処理装置の設置〕
 図1に示すようにエンジン燃料供給管101(以下、単に「燃料供給管101」という)は、燃料タンク103に貯留されている燃料(例えば、ガソリン、軽油や重油等のディーゼル・エンジン用燃料、バイオエタノール)を、エンジン105に供給するためのパイプを示す。燃料供給管101の途中には、磁気処理装置1を設けてある。図1に示したように、磁気処理装置1は、燃料供給管101の途中に設置することによって燃料供給管101の中を通過する燃料を磁気処理するための装置である。
〔磁気処理装置の概略構造〕
 図1に示すように磁気処理装置1は、ケース3と、ケース3を長さ方向に貫通する燃料流路管5と、ケース3内に配した磁気処理構造7と、から概ね構成してある。磁気処理装置1は、図1に示す燃料タンク103とエンジン105との間にある燃料供給管101の途中に設置するように構成してあり、燃料供給管101を通過する燃料がその途中から燃料流路管5を抜けて再び燃料供給管101に戻り通過するようになっている。燃料流路管5は、燃料供給管101の一部分であると捉えることもできるし、燃料供給管101の一部をそのまま燃料流路管5として流用することもできる。
〔ケースの構造〕
 ケース3は、クロム系ステンレス鋼のような強磁性体によって基本構成してあり、磁気処理構造7から発生する磁束を外部に漏らさないようにする磁束シールド(磁気シールド)する機能を担っている。磁束が漏れるとエンジン105に付随する電子機器(図示を省略)や、車両外のエンジン周辺に影響を与える恐れがあるため、そのような影響を抑制すためである。必要であれば、多重構造のケースとしたり、複数種の素材を併用したり、することもよい。なお、磁気漏れの問題がシールドケース以外の方法により解決される場合には、ケース3を設ける必要は必ずしもない。
〔燃料流路管の構造〕
 燃料流路管は、一般的に非磁性体で構成する。本実施の形態では、燃料流路管5は、銅管により構成してある。通過する燃料を磁気処理することを目的とするから、燃料流路管5を構成する素材は上記した銅のような常磁性体(少なくとも強磁性体ではない)の丸パイプを採用する。銅のほか、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルクロム系ステンレス鋼、合成樹脂及びセラミックスなどが、燃料流路管5を構成する素材として使用できる。もっとも、全体を強磁性体素材により構成しておき、磁束を通過させる部分だけ常磁性体により構成してもよい。通過させる燃料の量(すなわち、エンジンの排気量)にもよるが、ディーゼル・エンジンの場合は、概ね肉厚1ミリメートル内径10ミリメートル(外径12ミリメートル)の丸管(変形例については後述する)を好適に用いることができる。
〔磁気処理構造の構造〕
 図1~3を参照しながら、磁気処理構造7について説明する。磁気処理構造7は、一方の磁石11(以下、適宜「磁石11」という)と、他方の磁石13(以下、適宜「磁石13」という)と、ヨーク21と、から概ね構成してある。磁石11と磁石13とは、磁石対15を構成する。本実施形態では磁石対15の数を3個としたが、磁気処理が充分に行われるのであれば少なくとも1個あれば足りる。複数個(2個又は4個以上)としてもよい(後述する各変形例において同じ)。説明の都合上、まず、ヨーク21について先に説明する。
〔ヨークの構造〕
 図2及び3を参照しながら、ヨークの構造について説明する。ヨーク21は、磁石11と所定幅の空間を介して対向する一方のヨーク片23(以下、適宜「ヨーク片23」という)と、磁石13と所定幅の空間を介して対向する他方のヨーク片25(以下、適宜「ヨーク片25」という)と、ヨーク片23と磁石11との間の磁束通過を可能とするための一方の連結ヨーク片27(以下、適宜「連結ヨーク片27」という)と、ヨーク片25と磁石13との間の磁束通過を可能とするための他方の連結ヨーク片29(以下、適宜「連結ヨーク片29」という)と、を含めて構成してある。ヨーク片23とヨーク片25とは、それらの連結端23a,25a(図3において下端)を連結片26によって連結してあり、これによって、ヨーク21全体が磁石11と磁石13とを挟むU字類似形状の開放ループ型ヨークを構成する。連結端23a,25aとは逆の端(図3において上端)は開放端23b,25bとなっている。開放端23b,25bを、図3において符号26’で示す連結片(2点鎖線で表示)によって連結してヨーク全体を矩形形状の閉鎖型ループ型ヨークを構成してもよい。ヨーク21は、磁束通過を可能とするために軟鉄などの磁化されづらい強磁性体によって構成するとよい。
 上記構成のみでは、磁石11とヨーク片23との間、磁石13とヨーク片25との間に空間が存在することになるが、その空間を埋めて磁束通過を促すものが、一方の連結ヨーク片27(以下、適宜「連結ヨーク片27」という)と、他方の連結ヨーク片29(以下、適宜「連結ヨーク片29」という)である。すなわち、ヨーク片23と磁石11との間に磁束通過を可能とするために連結ヨーク片27を、ヨーク片25と磁石13との間に磁束通過を可能とするために連結ヨーク片29を、それぞれ配して各々吸着固定させてある。
 換言すれば、磁石11と磁石13との間の磁束通過は、そのほとんどが連結ヨーク片27(連結ヨーク片29)を介して行われることになる。
 発明者らが行った実験によれば、連結ヨーク片を介さずにヨーク片と磁石とを直接接触した場合に比べ、10%前後、通過磁束が増加した。
 連結ヨーク片を介することによってそこに磁束が集中した結果、磁束漏れが少なくなったからであると推測できる。ヨーク片23と連結ヨーク片27とを、
 連結ヨーク片27(連結ヨーク片29)を設ける位置(磁石11,13を設ける位置)は、概ねヨーク片23(ヨーク片25)の開放端23b(25b)と連結端23a(25a)との間のほぼ中間位置とした。この位置に限られるものではないが、図3に符号D’で示す磁石11(磁石13)の下端と連結片26との間の距離が、磁石11と磁石13との間の距離(燃料流路管5の直径Dとほぼ等しい)よりも小さくならないように位置させる必要がある。すなわち、D’>Dでなければならない。距離が短いほうが磁束抵抗が小さいため、D’<Dとなると磁石11から出る磁束が磁石13に届かず連結片26に届いてしまう恐れが生じるので、そのような事態を防ぐためである。
 なお、符号17は、ヨークの開放端23b,25b間に配したスペーサーを、符号19は、連結端23a,25a間に配したスペーサーを、それぞれ示す。スペーサー17,19は、それぞれ、ヨーク21の補強や磁石11,13の保持等の役目を担っている。例えば、ガラスウールのような充填材を充填することもできるし、不要と考えるのであればスペーサー自体を省略することもできる。
 接触面11a(接触面13a)と接触面27a(接触面29a)との間の接触、さらに、接触面27b(接触面29b)と接触面23c(接触面25c)との接触、のそれぞれにおいて接触面間に空隙が生じないように互いの形状を合わせるとともに表面仕上げを行うべきことは言うまでもない。空隙内の空気が磁気抵抗を高めることになるので、これを抑制するためである。
 上記構成において、ヨーク片23の接触面23cは磁石11の接触面11aと全面が接触するように、すなわち、接触面23cと接触面11aとは等しい形状(本実施形態では矩形だが他の形状でもよい)かつ大きさであり、かつ、全面接触可能な位置に両者の相対位置を決定することが好ましい。ヨーク片25の接触面25cと磁石13の接触面13aについても両者が等しい形状かつ同じ大きさであり、両者の相対位置を上記同様に決定することが好ましい。接触面23c,25cを上述したように矩形(正方形又は長方形)としたので、ヨーク片23,25の形状は角柱形状となる。また、連結ヨーク片27,29の厚み寸法は、磁石11,13とヨーク片23,25との間の空間の寸法と等しい寸法となる。
 このような構成を採用したのは、磁束通過の際の損失を可及的に少なくするためである。すなわち、磁石11の接触面11aとヨーク片23の接触面23cとの接触は、何れか一方の面において部分的に接触相手がない(露出している)という状況が形成されないようにすることによって、露出した部分があったなら生じたであろう上記部分からの磁束漏洩を極力抑えることができるからである。磁束漏洩を抑えることにより、同じ磁石を採用したときの磁束密度を実質的に高めることができる。連結ヨーク片27の接触面27aとは反対側の接触面27bの全面が、ヨーク片23の接触面23cと接触するように、連結ヨーク片29の接触面29aとは反対側の接触面29bの全面が、ヨーク片25の接触面25cと接触するように、それぞれ構成することが好ましい。磁束漏れをなるべく抑制するためである。
 以上のことから拡張して、連結ヨーク片27,29、及び磁石11,13の接触面を同一の点対象図形とすることが好適である。点対象図形としては、本実施の形態のような矩形(正方形、長方形)、正六角形、ひし形、平行四辺形、正八角形、真円等がある。加えて、連結ヨーク片27,29、及び磁石11,13は、本実施の形態のように、この接触面が連続して延長した柱状体として構成することが好適である。
 ここで、連結片27、29の各々を吸着固定する際、連結片27,29の各々を回転させ、磁石11,13の各々の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で連結ヨーク片27,29を固定することが好適である。
 連結ヨーク片27,29は、それぞれ単片により構成するのが一般的である。しかし、薄手の単片複数枚を厚み方向に重ねることによって構成することもできる。このような形態を後述する実施の形態によっては採用している。
 このように、複数枚の単片から構成される連結ヨーク片27,29を採用する際にも、全ての連結ヨーク片27,29を構成する単片、及び磁石11,13の接触面を同一の点対象図形とする。
 そして、連結ヨーク片27,29を構成する単片をそれぞれ回転させて、磁石11及び13の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で連結ヨーク片27,29を構成する単片を固定するようにする。
 以上のように、連結ヨーク片27,29又はそれらの単片の回転を調整することにより、磁束密度分布が揃った位置に連結ヨーク片又はそれらの単片を設定させることができ、同じ磁石を採用したときの磁束密度を実質的に高めることができる。
 「均一な磁力分布」とは、測定対象となる面において、その周囲5%~概ね5%の面積に相当する部分を均等幅で除外し、除外されていない部分の面において、1.5%~3%の幅に磁束密度が入ることをいう。例えば、2%の幅に入る場合を均一であるとすると、8000ガウスを中心値としたとき、7840~8160ガウスの範囲でのゆらぎであれば均一であると判断する。なお、磁束密度は、当業者に用いられているガウスメータによって測定する。
〔磁石の構造〕
 磁石11としては永久磁石又は電磁石を用いることができるが、本実施形態では電源を不要とすることから永久磁石を用いた。この永久磁石は、例えば、残留磁束密度10,000ガウス以上の高密度な磁束を発生させる希土類磁石により構成することが好ましい。保持力に優れ、比較的入手し易いからである。本実施形態では、12,000~13,000ガウス程度の残留磁束密度を有するネオジウム磁石(ネオジウム・鉄・ボロン磁石)を用いたが、磁束密度や磁石の種類については、例えば、処理対象となる燃料の量や種類等に応じて適宜選択するとよい。磁石11とともに磁石対15を構成する磁石13についても、磁石11と同様な永久磁石により構成するとよい。燃料流路管5を挟んで対向させた磁石11と磁石13とは、互いに対向する側に異なる磁極が位置するように配置する。つまり、何れか一方の磁石の燃料流路管5側にN極が、他方の磁石の燃料流路管側にはS極が、それぞれ位置するように両磁石を配置する。同極同士を対向させると磁束同士が反発しあって燃料の磁気処理を効率的に行うことができなくなるからである。
 さらに、磁石11(磁石13)の寸法は、燃料流路管5外径より幅広とすることが好ましい。本実施形態では、12ミリメートルの直径からなる燃料流路管5に対して、磁石11(磁石13)の寸法を、幅20ミリメートル×長さ20ミリメートル×厚み10ミリメートルとしてある。このように磁石11(磁石13)の一辺の長さよりも燃料流路管5の直径を短くすることによって、燃料流路管5の少なくとも径方向全体を磁石11(磁石13)で覆って磁界を作用させることができるからである。換言すると、磁石11(磁石13)のN極から出て燃料流路管5方向に向かう磁束のうち、磁石11(磁石13)の燃料流路管5より大きな部分(はみ出した部分)から出る磁束(余剰磁束)には、必ずしも燃料流路管5を通過しないもの(磁気処理に直接寄与しないもの)もありえるが、この余剰磁束は磁気処理に直接寄与すべき磁束を周囲から補足することによって直接寄与すべき磁束の磁気処理の実効性をより高めることになる。また、同様に、燃料流路管5の長さ方向(図3の紙面垂直方向)に対しても、十分な距離に渡って磁界を作用させることができる。なお、磁石11(磁石13)は、これを単片により構成することもできるし、複数片の磁石片を厚み方向(燃料流路管5に向かう方向)に重ねて吸着連結(磁力による連結)することにより構成することもできる(図12に示す磁気処理構造7’)。図12は、図3に対応する図であって、磁石対(磁気処理装置)の縦断面図である。
 磁石11,13についても、各々を回転させ、磁石11,13の各々の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で磁石11,13を固定することが好適である。
 接触面が正方形であれば、90度ずつ回転させて異なった4の位相位置(回転位置)で調整することができる。長方形であれば、180度ずつ回転させて異なった2の位相位置(回転位置)で調整することができる。
 複数枚の単片により構成した磁石11,13を採用する際にも、全ての連結ヨーク片27,29、及び磁石11,13の接触面を同一の点対象図形とする
 この場合、磁石11,13を構成する単片を各々回転させて、磁石11及び13の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で単片を固定するようにする。
 以上のように、磁石11,13又はそれらの単片の回転位置を調整することにより、磁束密度分布が揃った位置に磁石11,13又はそれらの単片を設定させることができ、同じ磁石を採用したときの磁束密度を実質的に高めることができる。
 「均一な磁力分布」とは、測定対象となる面において、その周囲5%~概ね5%の面積に相当する部分を均等幅で除外し、除外されていない部分の面において、1.5%~3%の幅に磁束密度が入ることをいう。例えば、2%の幅に入る場合を均一であるとすると、8000ガウスを中心値としたとき、7840~8160ガウスの範囲でのゆらぎであれば均一であると判断する。なお、磁束密度は、当業者に用いられているガウスメータによって測定する。
〔本実施形態の第1変形例〕
 図3及び4を比較参照しながら、本実施形態の第1変形例について説明する。図4は、図3に対応する磁気処理構造の断面図である。図4に示す第1変形例に係る磁気処理構造7Aが図3に示す本実施形態に係る磁気処理構造7と基本的に異なる点は、第1に燃料流路管の断面形状であり、これに伴う第2としてヨークの幅寸法である。このため、本欄以下では、上記異なる2点を中心に説明を行い、その他の共通点については図3で用いた符号と同じ符号を図4でも用いるに止め詳細な説明は省略する。
 磁気処理構造7Aの燃料流路管5Aの幅寸法(磁石11と磁石13の距離方向外径)DAは、磁気処理構造7の燃料流路管5の幅寸法(磁石11と磁石13の距離方向外径、直径と等しい)Dよりも短い。すなわち、D<Dの関係にある。つまり、燃料流路管5Aの断面形状が、幅寸法DAを幅寸法DAを横切る方向の外径(例えば、図4に示す外径Wよりも短い)扁平になっている。この関係を磁石について見れば、D-Dの分だけ磁気処理構造7Aの磁石11と磁石13との間隔を、磁気処理構造7のそれらの間隔より狭めてある。間隔を狭める方法は、丸管を直径方向両側から力を加えて楕円管にする方法が、簡便で効率がよい。断面長方形の矩形管を作り、それを用いることもよい。間隔を狭めてあるということは、磁力(磁束密度)は、磁石間の距離の二乗に反比例することから、狭めた距離の二乗に反比例して磁束密度を高めることができる。つまり、燃料流路管5Aを流れる燃料に作用させる実質的な磁束密度を、同じ磁石でありながら燃料流路管5を流れる燃料に作用させるそれに比べて高めることになる。また、燃料流路管5Aに対する磁石11(磁石13)の対向面11b(対向面13b)の面積が、燃料流路管5に対する対向面11b(対向面13b)の面積に比べて大きくなる(対向面の遊びが少ない)から、その分、磁石11(磁石13)の磁束をより無駄なく通過燃料に作用させることができる。これも、磁束密度を実質的に高める要因の1つとなる。磁束密度を高めることだけの目的であれば、磁石11と磁石13との間にある部位だけ燃料流路管5Aの幅寸法を狭めておけば足りるが、格別の加工を不要とすることができるし、さらに、広狭の境目において燃料に通過抵抗が生じる等の不測の事態を招かなくて済むので、燃料流路管5Aの全長に渡って幅狭に形成しておくことが好ましい。
〔本実施形態の第2変形例〕
 図5及び6を参照しながら、本実施形態の第2変形例について説明する。図5は、図3に対応する磁気処理構造の正面図である。図6は、図5に示す磁気処理構造のB-B断面図である。図5では、燃料流路管のみを実線で示し磁気処理構造は2点鎖線で示してある。図6では、燃料流路管のみに破断面が現れ、図5では2点鎖線で示した磁気処理構造を実線で示してある。図5及び6に示す第2変形例に係る磁気処理構造7Bが図3に示す本実施形態に係る磁気処理構造7と基本的に異なる点は、第1に燃料流路管の形状であり、これに伴う第2として燃料に対する磁気処理の方法である。このため、本欄以下では、上記異なる2点を中心に説明を行い、その他の共通点については図3で用いた符号と同じ符号を図5及び6でも用いるに止め詳細な説明は省略する。
 第2変形例に係る磁気処理構造7Bが有する燃料流路管5Bは、その途中に燃料の通過方向を反転さらに反転、すなわち、1回転(360度方向転換)させて元の方向に戻すためのループ部5B-1を備え.ている。ループ部5B-1は、燃料通過方向において上流側に位置する直線部位5B-3と、同じく下流側に位置する直線部位5B-5と、直線部位5B-3と直線部位5B-5との間に位置するループ部本体5B-7と、から概ね構成してある。直線部位5B-3と直線部位5B-5は、部分的に隣接(平行配置)させてある。
 この時点で燃料の通過方向に着目すると、直線部位5B-3内にある燃料の通過方向(図5に示す破線矢印5B-3a)と、直線部位5B-5内にある燃料の通過方向(図5に示す破線矢印5B-5a)は同じである。すなわち、直線部位5B-3を通過する燃料は、ループ部本体5B-7によって1回転されて元の方向に戻って直線部位5B-5を通過するから、前者を通過する燃料と後者を通過する燃料とは、その通過方向が同じになる。
 隣接させた直線部位5B-3と直線部位5B-5には、両者同時に磁束が作用するように磁気処理構造7B、・・を3個設けてある。すなわち、3個ある磁気処理構造7B,・・の各々が有する磁石対15(磁石11,13)の間に、磁石対向方向を横切る方向に直線部位5B-3と直線部位5B-5を隣接させてある。このように磁石と直線部位を配置することによって、直線部位5B-3を通過する燃料と、直線部位5B-5を通過する燃料と、を3個の磁気処理構造7B,・・によって同時に磁気処理することができる。つまり、磁気処理構造7B各々によって、直線部位5B-3において1回と、直線部位5B-5においてさらに1回と、実質的に2回の磁気処理を行うことができることになる。直線部位5B-3と直線部位5B-5とを別々の磁石対によって逐次磁気処理することを妨げるものではないが、同じ磁石対15,・・によって2回の磁気処理するほうが構造的により単純でありコスト面でも有利である。なお、第2変形例では、ループ部5B-1を1個としたが、次に示すように複数個としてもよい。
〔本実施形態の第3変形例〕
 図7及び8を参照しながら、本実施形態の第3変形例について説明する。第3変形例は第2変形例をさらに変形したものであって、複数のループ部を有している。図7は、磁気処理構造の平面図である。図8は、図7に示す磁気処理構造のC-C断面図である。図7では、燃料流路管を2点鎖線で示し磁気処理構造は実線で示してある。第3変形例に係る磁気処理構造7Cが第2変形例に係る磁気処理構造7Bと異なるのは、後者が1個であったループ部を前者が複数個とした点である。また、ループ部を複数個とした関係から、磁気処理構造7Cが有する磁石対がフープ部の個数分に合わせた長さ寸法を有している点である。このため、本欄以下では、上記異なる2点を中心に説明を行い、その他の共通点については図5及び6で用いた符号と同じ符号を図7及び8でも用いるに止め詳細な説明は省略する。
 図7及び8に示すように、燃料流路管5Cは、複数(図8では5個)のループ部15C-1,・・を備えている。すなわち、上流側の直流部位5C-3を通過した燃料は、ループ部15C-1,・・の中で5回転した後、元の方向に戻り下流側の直流部位5C-5を抜けてエンジン(図1参照)に向かうようになっている。ループ部15C-1各々は、重なるようにして隣接させてあり、重なった部分は複数個(第3変形例では4個)の磁気処理構造7C,・・(磁石対15C,・・)の間に配してある。各磁石対15Cによって重なった部分を通過する燃料を同時に磁気処理するためである。第3変形例によれば、燃料流路管5Cを通過する燃料は、4個の磁石対15Cによって20回(4個×5巻き)の磁気処理を受けることになる。
〔本実施形態の第4変形例〕
 図9~11を参照しながら、本実施形態の第4変形例について説明する。図9は、図2に対応する磁気処理構造の平面図である。図9では、燃料流路管のみを実線で示し磁気処理構造は2点鎖線で示してある。図10は、図9に示す磁気処理構造のE-E断面図である。図11は、図9に示す磁気処理構造に対する図であって、扁平な燃料流路を示す。第4変形例に係る磁気処理構造7Dが図2に示す本実施形態に係る磁気処理構造7と基本的に異なる点は、燃料流路管の形状にある。このため、本欄以下では、この異なる点を中心に説明を行い、その他の共通点については図2で用いた符号と同じ符号を図9でも用いるに止め詳細な説明は省略する。
 まず、図9及び10を参照する。燃料流路管5Dは、上流側部位に該当する流路管本体5D-1と下流側部位に該当する流路管本体5D-9と、を有している.流路管本体5D-1と流路管本体5D-9との間には、前者側に燃料分岐構造5D-3が、また、後者側に燃料合流構造5D-7が、それぞれ挿入してある。燃料分岐構造5D-3と燃料合流構造5D-7との間は、互いに隣接する複数(第4変形例では2本、同じ太さ)の分流流路5D-5a,5D-5bによって連結してある。燃料分岐構造5D-3は、流路管本体5D-1を通過した燃料を分流流路5D-5a,5D-5bの各々に分けて流すことができるように構成してあり、燃料合流構造5D-7は、分流流路5D-5a,5D-5b各々を別々に通過した分流燃料を合流させて流路管本体5D-9に流すことができるように構成してある。すなわち、流路管本体5D-1を通過した燃料は、燃料分岐構造5D-3によって分流燃料となって分流流路5D-5a,5D-5bの各々を通過する。分流燃料は燃料合流構造5D-7によって合流させられ、合流した燃料は、流路管本体5D-9を介してエンジン(図1参照)に送られるようになっている。磁石11と磁石13との距離方向(図10の左右方向)外径を、上記方向と同方向における燃料流路管5D(流路管本体5D-1)の外径よりも小さく形成することによって、磁石11と磁石13との間隔を狭めてある。間隔を狭める部位は、磁石11と磁石13との間に位置する部位だけとしてもよい。磁石間の間隔を狭めることによる利点は、前掲した第1変形例に係る磁気処理構造7Aの利点と同じであり、分流流路5D-5a,5D-5bを隣接させて磁気処理構造7D,・・によって同時に磁気処理することによる利点は、前掲した第2変形例に係る直線部位5B-3,5B-5の利点と同じである。なお、図11に示す分流流路5D-5a’,5D-5b’のように、磁石11と磁石13の間隔を狭める方向の寸法を他の方向の寸法よりも小さくした扁平管を採用することもできる。
〔本実施形態の第5変形例〕
 図13を参照しながら、本実施形態の第5変形例について説明する。図13は図3に対応する図であって、磁気処理構造の縦断面図である。第5変形例に係る磁気処理構造が、本実施形態に係る磁気処理構造と異なる点は、本実施形態において磁石間に配した燃料流路管を第5変形例ではヨークの途中に配した点である。
 すなわち、図13に示す磁気処理構造51は、吸着連結させた磁石53aと磁石53bとからなる磁石群53と、磁石群53に吸着させたヨーク55と、から概ね構成してある。磁石53a(磁石53b)は、前掲した磁石11(磁石13)と素材的に異なるものではなく、必要な磁力を得ることができるのであれば、単体の磁石によってこれに代えることもできる。図13に示すように、ヨーク55は、磁石群53側に位置する一端(図13において上端)を有する一方のヨーク片65(以下、適宜「ヨーク片65」という)とヨーク片65の他端側(図13において下端)から内側に突き出る一方のヨーク突片69(以下、適宜「ヨーク突片69」という)とにより、断面片側(図13において右側)の部分を構成してあり、これらと対向する他方のヨーク片67(以下、適宜「ヨーク片67」という)と他方のヨーク突片71(以下、適宜「ヨーク突片71」という)とにより、断面反対側(図13において左側)の部分を構成してある。
 ヨーク片65の一端と磁石53bとの間には、一方の連結ヨーク片61似下、適宜「連結ヨーク片61」という)を、ヨーク片67の一端と磁石53aとの問には、他方の連結ヨーク片63(以下、適宜「連結ヨーク片63」という)を、それぞれ介在させてある。ヨーク片65(ヨーク片67)は、連結ヨーク片61(連結ヨーク片63)を介して磁石53b(磁石53a)に吸着する。これによってヨーク片65(ヨーク片67)の一端部側が保持され、ヨーク片65(ヨーク片67)の他端部は、ヨーク突片69とヨーク突片71との間に密着介在するスペーサー部73aを有するスペーサー部材73によって保持される。ヨーク突片69の開放端とヨーク突片71の開放端との間には、所定幅の隙間が形成され、この隙間に燃料流路管5を配するようになっている。
 図13の流路管は円形断面の管1本が示されているが、燃料流路管は、2本又はそれ以上でもよく(例えば、図6、図8、図10のように)、断面形状は円形断面に限らず扁平断面管でも良い(図4、図11のように)。また、ループ形状の流路管(例えば、図5、図7)又は分岐管(例えば、図9)につき同時又は逐次処理する配置に適用することもできる
〔本実施形態の第6変形例〕
 図14を参照しながら、本実施形態の第6変形例について説明する。図14は、図13に示す磁気処理構造をさらに変形した磁気処理構造の縦断面図である。第6変形例が第5変形例と異なるのは、両ヨーク突片の開放端を燃料流路管に向かって先細りさせた点のみである。以下の説明は、この異なる点についてのみ行い、第5変形例と第6変形例において共通する部材について図13に付された符号を図14に付するにとめ、それらについての説明は省略する。
 第6変形例に係るヨーク突部69’(ヨーク突部71’)は、ヨーク片65(ヨーク片67)に直接繋がる基部69’a(基部71’a)と基部69’a(基部71’a)から燃料流路管5に向かって先細りに突き出る先細り部69’b(先細り部71’b)とにより構成してある。先細り部69’b(先細り部71’b)の開放端幅寸法は、図14から明らかなように、燃料流路管5の直径と同じ寸法に形成してある。ヨーク突部69’(ヨーク突部71つを通過する磁束の通過方向を絞り込んで燃料流路管5に集中させるためである。磁束集中によって、同じ磁石群53を用いながらより強い(無駄のない)磁力を燃料流路管5に作用させることができる。
 なお、図14の流路管は円形断面の管1本が示されているが、燃料流路管は、2本又はそれ以上でもよく(例えば、図6、図8、図10のように)、断面形状は円形断面に限らず扁平断面管でも良い(図4、図11のように)。また、ループ形状の流路管(例えば、図5、図7)又は分岐管(例えば、図9)につき同時又は逐次処理する配置に適用することもできる
〔本実施形態の第7変形例〕
 図15を参照しながら、本実施形態の第7変形例について説明する。図15は、図12に示す磁気処理構造をさらに変形した磁気処理構造の縦断面図である。 
 この実施形態では、ヨーク片23、25とヨーク片26とで形成される角部を曲部30,30として形成している。
 これによって、磁束が曲部に沿って存在し、磁束をより好適に集中させやすくなる。
[本発明に係る磁気処理装置の他の実施の形態]
 本発明に係る磁気処理装置は、以上で説明した実施形態に限定されるものではない。
(1)整流された磁力を磁石間で形成させるため、連結ヨーク片の厚さを調整するようにした形態。
(2)整流された磁力を磁石間で形成させるため、連結ヨーク片の枚数を調整した形態。
[本発明に係る磁気処理装置に関する更なる知見及び改良形態]
 本発明者は、鋭意検討を重ねることにより更なる知見を得ており、かかる知見に基づいて、以下に更なる改良形態を提供する。
 希土類磁石は粒度がアンバランスであり、磁力方向が一定でなく乱れている。そのため、10,000ガウスの磁石といっても、磁力強さの効果が発揮できないことがある。強さだけでなく、整流された磁力が必要である。
 トータルの磁力が10,000ガウスの球状磁石を燃料管の周囲に配置しても燃料の燃焼改善の効果は期待できない。その理由は、磁力の方向が一定でないためと、本発明者は考えている。
 そこで、燃料の燃焼改善効果を期待するためには、磁力の強さと磁力の整流(方向)が必要である。既に説明した各種形態でもそのことを考慮している。以下の各諸元について、更なる改良形態又は改良の方向を列挙する。
(1)磁石の磁力方向長さ
 磁石同士対向する方向の磁石長さが長い程磁力が強くなると考えられる。しかし、ある長さで磁力の強さは頭打ちとなるのではないかと推測している。磁石の長さの調整は、複数枚の磁石を重ね合わせてもよい。
(2)連結ヨーク片の厚さ調整、枚数調整
 磁石の厚さの1/2の厚さの連結ヨーク片を使用した場合、磁石と同じ厚さになる2枚を配置したときに、磁界の磁力強さが最高となり、3枚を配置した場合、1枚配置した場合より大きく、2枚の場合より小さくなるという知見を得ている。
 連結ヨーク片のヨーク厚さは磁石厚さのほぼ1/2、ただし1/2より薄いものより厚い形態とすることが好適である。
 連結ヨーク片の組成により磁力のアップ効果が異なり、磁力強さの分布も違ってくる。適宜ヨークを回転等により移動させたり、枚数を変えたりして均一分布となるよう調整した形態とすることが好適である。
(3)連結ヨーク片の形状、大きさ
 厚み以外の形状、大きさは磁石と同じ形状、大きさとすることが好適である。形状、大きさが異なると、磁石との段差部分から磁界が発生し、磁力が低下する。
(4)磁石同士の間隔
 磁石同士の間隔が小さいほど磁界の磁力は大きくなる。しかし、間に燃料管を配置するので、小さくし過ぎると、燃料管内を流れる燃料の流れ抵抗が大きくなり、必要量の燃料が流れなくなる。実験を重ねることにより、4.5cm以上が好ましいことを確認している。
 2cm角で1.25cmの厚さの磁石2枚に2cm角で0.75cmの厚さの連結ヨーク片1を重ね合わせものを、磁石間の距離を0.7cmの間隔で磁石が対向するよう組み合わせた物を配置して磁力を測定したところ、周囲は8000ガウス、中心は9000であった。間隔が0.5cmでは周囲は9100ガウス、中心は9400ガウスとなり、0.45cmでは周囲は9100ガウス、中心は9400ガウスとなった。
 図16~18を参照しながら、連結ヨーク片の効果を検証するための行った実施例について説明する。実施例1の目的は、連結ヨーク片の有無による磁束の変化を知ること、さらに、連結ヨーク片の枚数の違いによる磁束の変化を知ること、にある。図16~18に示す磁気処理装置において、互いに異なる点は、連結ヨーク片の有無と連結ヨーク片を有する場合のその個数にある。図16は、連結ヨーク片を介さず磁石に連結ヨーク片を直接吸着させた磁気処理装置(以下、「直接装置Jo」という)を示す縦断面図である。図17は、磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片1枚を介在させた磁気処理装置(「以下、「1枚介在装置J」という。図3に示す磁気処理構造7と同じ構造)を、図18は、同じく2枚を介在させた磁気処理装置(以下、「2枚介在装置J」という)を、さらに、図19は、同じく3枚を介在させた磁気処理装置(以下、「3枚介在装置J」という)を、それぞれ示す断面図である。各図においてPo~P3は、燃料流路管5各々の中心における磁束密度を、Po-a~P3-aは、磁石表面における磁束密度を、それぞれ示すための符号である。磁石の大きさは(20×20×10mm)であり、連結ヨーク片の大きさは(20×20×05mm)であった。実験結果を、表1に示す。磁束測定器は、横河電機株式会社製(型名:TYPE3251)」を使用した(以下、同じ)。
 なお、本実施例1及び他の実施例においても、連結ヨーク片、磁石の各々を構成する片について、最適の回転位置を求めて実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 図20~22を参照しながら、連結ヨーク片の効果を検証するための行った実施例について説明する。実施例2は実施例1と同じ目的で行ったものであり、両者が異なる点は、実施例1では燃料流路管を挟んで各々1個ずつであった磁石片を各々直列接続した2個ずつ(2×2)の同じ磁石片とした点である。以下、異なる点について説明する。図20は、連結ヨーク片を介さず磁石(2個)に連結ヨーク片を直接吸着させた磁気処理装置(以下、「直接装置Jo-b」という)を示す縦断面図である。図21は、磁石とヨーク片との間に連結ヨーク片1枚を介在させた磁気処理装置(「以下、「1枚介在装置J-b」という。図12に示す磁気処理構造7’と同じ構造)を、図22は、同じく2枚を介在させた磁気処理装置(以下、「2枚介在装置J-b」という)を、さらに、図23は、同じく3枚を介在させた磁気処理装置(以下、「3枚介在装置J-b」という)を、それぞれ示す断面図である。各図においてPo-b~P3-bは、燃料流路管5各々の中心における磁束密度を、Po-b~P3-bは、磁石表面における磁束密度を、それぞれ示すための符号である。1個の磁石の大きさは(20×20×10mm)であり、連結ヨーク片の大きさは(20×20×05mm)であった。実験結果を、表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例3では、実施例2では(2×2)個であった磁石片を(3×2)個(図示を省略)とした。他の条件において実施例3と実施例2との間で異なる点はない。表3に示す符号は、表2に示す符号の例に倣う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1~表3が示すように、磁石の数を増やすことによって中心磁束密度も表面磁束密も高くなることが判った。磁石の数が増えるのであるから、これに伴い磁束数が増えるとは当然といえよう。もっとも、磁石が3(×2)枚以上となると、1(×2)枚増えるごとの磁束数増加の割合は小さくなっていくことが判った。一方、磁石数の多少に関わらず、直接装置よりも1枚介在装置のほうが、1枚介在装置よりも2枚介在装置のほうが、中心磁束密度及び表面磁束密度の双方においてそれぞれ増加することが判った。ただ、枚介在装置は、2枚介在装置よりも僅かながら磁束密度が減少した。連結ヨーク片間の気抵抗の増加、及び、ヨーク全長の長大化による磁気抵抗の増加が、ヨーク介在による磁束増加分を上回った結果であると考えられる。もっとも、直接装置との比較において3枚介在装置の磁束は増加しているのであるから、連結ヨーク片を介在させることによって磁束を増加できることに違いはない。以上の実施例から、磁石とヨーク(ヨーク片)とを直接連結するよりも、1枚若しくは複数枚の連結ヨーク片を介して連結するほうが磁束密を高くできる、すなわち、磁力を強くできることが判った。
〔実車走行実験〕、
 本発明に係る磁気処理装置を搭載した実車を用いて走行実験を行った。実験車は、磁処理装置に係る諸条件を表4に、実験環境や算出方法等については、表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 実車走行実験によれば、磁気処理装置を搭載することによって搭載しない場合に比べて、何れのケースにおいても30%以上の燃費向上が見られた。
1     磁気処理装置
3     ケース
5     燃料流路管
7,7´      磁気処理構造
11,13    磁石
15   磁石対
17,19    スペーサー
21   ヨーク
23,25    ヨーク片
23a,25a       連結端
23c,25c       接触面
23b,25b       開放端
26   連結片
27,29    連結ヨーク片
101 エンジン燃料供給管
103 燃料タンク
105 エンジン
 

Claims (11)

  1.  エンジン燃料供給管の途中に設置可能な燃料流路管と、該燃料流路管を通過する燃料を磁気処理する磁気処理構造と、を有する燃料処理装置であって、
     上記磁気処理構造が、
     上記燃料流路管の一方側に位置する、少なくとも一の一方の磁石と、
     上記燃料流路管の他方側に位置するとともに上記一方の磁石と対向する、上記一方の磁石と同数の他方の磁石と、
     上記一方の磁石と上記他方の磁石とを挟むように設けた一端開放又は閉鎖のループ型ヨークと、を含めて構成してあり、
     上記一方の磁石と上記他方の磁石とが、互いに対向する側に異なる磁極が位置するように構成してあり、
     上記ヨークが、上記一方の磁石と所定幅の空間を介して対向する一方のヨーク片と、上記他方の磁石と所定幅の空間を介して対向する他方のヨーク片と、上記一方のヨーク片と上記一方の磁石との間の磁束通過を可能とするための、少なくとも一の一方の連結ヨーク片と、上記他方のヨーク片と上記他方の磁石との間の磁束通過を可能とするための、上記連結ヨーク片と同数の他方の連結ヨーク片と、を含めて構成してある
     磁気処理装置。
  2.  上記一方の磁石と全面を接触させるために上記一方の連結ヨーク片の接触面の形状を、上記一方の連結ヨーク片と接触する上記磁石の接触面の形状と、等しくなるように形成してあり、
     上記他方の磁石と全面を接触させるために上記他方の連結ヨーク片の接触面の形状
    を、上記他方の連結ヨーク片と接触する上記磁石の接触面の形状と、等しくなるように形成してある
     請求項1記載の磁気処理装置。
  3.  全ての上記連結ヨーク片、及び上記磁石の接触面を同一の点対象図形とし、上記連結ヨーク片を回転させて、上記磁石の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で上記連結ヨーク片を固定してなる
     請求項2記載の磁気処理装置。
  4.  全ての上記連結ヨーク片、及び上記磁石の接触面を同一の点対象図形とし、上記磁石を回転させて、上記磁石の磁力面上に均一な磁力分布を呈する回転位置を得た後、その回転位置で上記磁石を固定してなる
     請求項2又は3記載の磁気処理装置。
  5.  上記一方の磁石及び他方の磁石が、それぞれ複数の磁石片を吸着連結することによって構成してある
     請求項1又は2記載の磁気処理装置。
  6.  上記燃料流路管のうち少なくとも上記一方の磁石と上記他方の磁石との間に位置する部位における上記一方の磁石と上記他方の磁石との距離方向外径を、上記方向を横切る方向の外径よりも小さく形成することによって、上記一方の磁石と上記他方の磁石との間隔を狭めてある
     請求項1~5のいずれか一に記載の磁気処理装置。
  7.  燃料通過方向上流側部位と下流側部位との間に少なくとも1巻きのループを形成することによって上記燃料流路管同士を部分的に隣接させてあり、
     上記部分的に隣接する燃料流路管群を通過する燃料を同時又は逐次に磁気処理できるように上記一方の磁石と上記他方の磁石を構成してある
     請求項1~6のいずれか一記載の磁気処理装置。
  8.  上記燃料流路管の燃料通過方向上流側部位と下流側部位との間に燃料分岐構造と燃料合流構造とを挿入してあり、
     上記燃料分岐構造と上記燃料合流構造との間を互いに隣接する複数の分流流路によって連結してあり、
     上記複数の分流流路の各々を通過する燃料を同時又は逐次に磁気処理できるように上記一方の磁石と上記他方の磁石を構成してあり、
     上記複数の分流流路を構成する各分流流路の少なくとも上記一方の磁石と上記他方の磁石との間に位置する部位における上記一方の磁石と上記他方の磁石との距離方向外径を、上記方向と同方向における上記燃料流路管外径よりも小さく形成することによって、上記一方の磁石と上記他方の磁石との間隔を狭めてある
     請求項1~7のいずれか一に記載のエンジンの磁気処理装置。
  9.  上記一方の磁石と上記他方の磁石により構成される磁石対及び上記ヨークが、上記燃料流路管の燃料通過方向に沿って所定間隔を介して複数対取り付けてある
     請求項1~8のいずれか一に記載の磁気処理装置。
  10.  エンジン燃料供給管の途中に設置可能な燃料流路管と、上記燃料流路管を通過する燃料を磁気処理する磁気処理構造と、を有する燃料処理装置であって、
     上記磁気処理構造が、
     1個の磁石又は複数個かならなる磁石群と、上記磁石又は磁石群から出た磁束を上記燃料流路管に通過させるためのヨークと、を含めて構成してあり、
     上記ヨークが、
     上記磁石又は磁石群を挟んで対向する一方及び他方のヨーク片と、
     上記一方及び他方のヨーク片の一端側と上記磁石又は磁石群との間に吸着固定させた一方及び他方連結ヨーク片と、
     上記一方及び他方のヨーク片の他端側から上記燃料流路管方向に突き出す一方及び他方のヨーク突片と、を含めて構成してある
     磁気処理装置。
  11.  上記磁石又は磁石群と上記ヨークが、上記燃料流路管の燃料通過方向に沿って所定間隔を介して複数取り付けてある
     請求項10記載の磁気処理装置。
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