JPS58500033A - 内燃機関の燃料混合気磁化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 内燃機関の燃料混合気磁化装置 技術分野 本発明は内燃機関、特に内燃機関の燃料混合気磁化装置に関し、その作用は液体 燃料（ガソリン、灯油、ディーゼル燃料、石油）の燃焼に係わるものである。

嘗ｊ」［髄 燃焼エンジン及び装置は一方において効率が比較的低いこと、他方において環境 を汚染すること等の問題を含んでいる。

低い効率の燃焼エンジン及び装置牟は、資源及び高価な燃料（石油及びその生成 物）の浪費をもたらし、多量の熱を大気へ放出し、かつ燃焼エンジン及び装置の 作動部材の過熱の原因ともなる。低効率による不完全燃焼は、燃焼プロセス中に 生ずる、有害な固体及び液体成分を含む生成物を大気へ排出する原因とな゛る内 燃機関の高出力化の要請やその内燃機関の数の連続的な増加により、効率を向上 せしめ、燃料の経済化を図シ、かつ環境汚染を低減するための新しい技術的解決 がめられるようになった。

近年、各種物質の物理的及び化学的性質に基づく磁場の作用及びその相互作用の 運動学の分野の研究、並びにこのような磁場の作用を実施に移すための装置の開 発に関し、多数の文献が国内及び国外において発行されている。特に、水や水溶 液を磁化することによって得られる効果として、熱伝達媒体として水を使用した パイプや熱パイプの壁面に付着する固体粒子の層が薄くなること、水に混合させ たコンクリートが磁気処理の作用を受けることによって強度が高くなること、等 の積極的な効果に注目する必要がある。植物や動物の細胞及び生物体全般におけ るライフプロセスへの磁場の影響について報告されている。

最後に、磁場が燃料、燃料混合気又は酸化剤に作用する熱プラントや熱エンジン の作動の改良に関する提案を含んだ多数の特許がある。これらの特許のうちの幾 つかは、磁場のみを燃料、燃料混合気又は酸化剤に作用せしめること・によって 達成される積極的な効果について述べており、磁化に必要な磁場は永久磁石又は 、直流若しくは交流の電磁石によって得られるものである。

環境保護の問題は、今日の現実の社会において最も注目されている問題のうちの １つである。自動車は主要な大気汚染源であるので、排気ガスの成分の有毒性を 減少するだめの各種の提案、例えば新しい形式のエンジンや気化器の開発、新し い燃料やその異なった添加物の使用、燃料アフターバーン装置の提供等が行なわ れてきた。

しかしながら、従来提案されてきた解決法の大部分は、非常に高価であシ、自動 車の構造がきわめて複雑になること、効率が低いこと、等の理由から広範囲に採 用されるに至らず、かつ何百万台かの自動車の排気ガスを浄化するという問題を 事実上解決するものではなかった。

適切に処理された燃料混合気を使用した内燃機関によって示されるよシ高い性能 は、燃焼反応の物理的及び化学的パラメータ、添加物又は反応生成物の変化を伴 なうものであシ、その結果、燃料混合気のイオン化のレベルの増加、及び燃料液 滴の濃度、伝従来技術において、磁場によ多燃料、燃料混合気あるいは酸化剤を 処理するための各種の装置が知られている。即ち、米国特許（ＩＰＣＦＯ２ｒ１ ２７１０４　）、第３，８０５，４９２号、イギリス特許（ＩＰＣＦＯ２門２７ １０４）、第１，３０４，８２７号、西ドイツ特許（ＩＰＣ４６ｃ　２７１０４ ）、第２，２３１，４２４号は、液体若しくは気体の燃料又は燃料混合気に電荷 を与えるようにした装置が示されている。燃料又は燃料混合気の帯電は、高電圧 が印加された特殊な電極をもった装置によって、又は静電荷を確保する誘電体を 使用することによって行なわれる。

燃料又は燃料混合気の電気的処理によってその物理的あるいは化学的性質が変化 し、それが燃焼反応の過程に影響する。また、電気的処理は燃料液滴の表面張力 を小さくシ、これによって燃料の気化の過程及び燃料混合気の形成を改善する。

燃料又は燃料混合気の帯電を行なう上記従来技術の装置の欠点は、構造が複雑で あること、信頼性が低いこと、内蔵式の高電圧源が必要であること及び効率が低 いこと等である。

米国特許（Ｃム２６１−７２　）第３，０５９，９１０号、第３，０６０，３３ ９号、（ｃＡ、４３１−３５６）第３，８３０，６２１号、（ｃ４．１２３−１ １９）第３，１１６，７２６号、第３，８８９，０１７号、西ドイツ特許（ｃｔ 、　ＦＯ２ｆ　）第１，０３７，７６５号、（ＩＰＣＦ０２Ｍ　２７１００　） 第２２５　、６７９号、スイス特許（ｃＡ、ＦＯ２Ｍ　２７１０４　）第５８０ ，７５４号、フランス特許（ＩＰＣＦＯ２閂２７１０４　、）第２，１８１，８ ５２号は、永久磁石又は電磁石を用いて磁場を設定することにょ多燃料、燃料混 合気又は酸化剤を磁化処理する装置を提案している。電磁石への電力は、個別の 電源又はエンジンのイグニッション装置から供給される。電力供給用電源回路は 一般にかなり複雑である。磁場は燃料・母イブライン、フロート室、気化器、吸 気路、エア−クリーナ、シリンダヘッド、シリンダブロックあるいはエンジン燃 料系の他の部分で設定される。電って燃焼を強化しかつ燃料の燃焼温度を高め、 また排気ガスの有害成分を含む不完全燃焼物の容積を減少する。

最後に、燃料に電気及び磁場の両者を同時に作用させる装置が提案されている（ 例えば、米国特許（Ｃム３３５−２０９　）第３　、３４９　、３５４号）。こ こに揚げた装置は、多くの限定的な要因を含んでおシ、その主なものは構造やプ ロセスが複雑であることで、その結果、エンジン及びその燃焼室の全体の燃料系 、並びに電力供給及び点火系の構造が複雑にならざるをえず、もって信頼性が低 下し、その価格が上昇し、かつ燃焼前の燃料の予備処理のサイクルを非常に長く することとなる。このような装置の使用によって実用上の効果は十分に達成され ない。

燃料を電界及び磁界で同時に処理しかつ熱を加える、他の従来装置（例えば、米 国特許（ｃＡ、１２３−１１９Ｅ）第３，８９３，４３７号）は、気化器の下方 に設けた１セツトの板で構成されている。幾つかの板は燃料混合気を霧化しかつ 混合するだめの金網を備え、一方他の板には永久磁石並びに上部及び下部金網を 加熱す６ るための抵抗器がはめ込まれていて、炭化水素分子の運動エネルギーを増強し、 かつ力の磁場を確立する。また、装置のベースとして及びガスケットとして使用 される板も設けられている。ある板の中に組み込まれた永久磁石は互いに対向す るように配置されたシリンダの形態に構成されている。板の１つに装着された抵 抗器への電力は自動車の電気系統から供給される。

この装置の欠点は抵抗器や金網が存在することによシ装置の構造が複雑であシ、 かつ信頼性が低い点にある。

本発明の目的は、上述の欠点を克服することにある。

発明の開示 本発明の本質は内燃機関の燃料混合気を磁化する装置を提供することにアシ、こ れは必要な形態および強度の磁場によって設定されかつ排気ガスの中の炭化水素 、−酸化炭素および他の有害成分を減少し、しかも電力供給源を必要としないも のである。

これはエンジン燃料系内に装着した永久磁石の磁界源を備えた内燃機関の燃料混 合気の磁化装置により達成され、本発明によれば、磁石の磁界源の機能は非磁性 体に装着され、かつエンジンの燃料混合ダクトを包囲している環状の永久磁石に よって設定さ７　行衣昭５８−５０００３３＜３） れ、その磁石の極はこれによって設定される磁場の方向が燃料混合気の流れの方 向と平行になるように指向される。

磁界源は工／ジン燃料混合ダクトを包囲する環状の永久磁石によって代表され、 燃料混合気の流れに沿った磁力線がこの燃料混合気の処理のためにいかなる電力 供給源をも必要とせずに装置の独立した作用を可能ならしめるようにその母線に 沿って磁化される。永久磁石が環状の形態でアシかつ磁力線の方向が燃料混合気 の流れの方向と一致しているので、燃料混合気の強力な磁化が促進される。これ は、かかる磁石が均一な環状の磁場を確立し、一方このリングを通過するすべて の混合物粒子がほぼ等しい条件の下におかれるという事実によるも°のである。

更に、磁力線の方向が燃料混合気、の流れの方向と平行であるので、粒子のイオ ン化、極性化、霧化及び混合が最も強力となる。磁場の源として環状永久磁石を 使用しているので装置の独立した作用が確保され、かつ外部の電力供給源を省略 することができる。

ここに提案した装置は実際上エンジンの効率を増加し、かつ燃料消費量および排 気ガス中の有害成分の割合を減少することが可能である。更に、ここに提案した 装置は従来の装置よシもはるかに構造が簡単である。

環状永久磁石の非磁性体は平坦に作られているのが実際的であシ、かかる構造に よジエンジンの燃料混合気供給系にこの装置を適合させることが容易となりかつ 有効な締結部材の使用が可能で、シール用ガスケットの使用によシジエイント部 の締結が容易かつ信頼性あるものと表る。

この装置は、燃料混合気の流れの方向から見た場合にその磁石の南（Ｓ）極がエ ンジンに近い側となるように配置されるのが望ましい。装置をこのように配置す ることによシ最も完全でかつ適幽に指向された混合物粒子の極性化に寄与するこ とになシ、これによって燃料の燃焼を容易にする。

装置の適切な実用性を確保するためには、磁束を環状磁石の内側に指向させるこ とが必須の事項である。この条件を満たすために、ボディは非磁性合金で作られ る。この場合、（鉄系磁性槌と違って）作動磁場が偏向されずかつそのエネルギ が環状磁石の中央に集中される。非磁性ボディはチル鋳物又はダイキャストで作 るのが最も好ましく、このための最適材料は亜鉛合金であシ、これは非磁性材か ら成るボディの条件を満たしかつ亜鉛合金の融点が低いために磁石及びボディ自 体のクラックの形成を排除し、更にその体積膨張率は磁石の材料のそれに近い。

本発明の好ましい実施例では、環状永久磁石の内径は燃料ダクトの内径に等しく 、これによシ磁石の内面とタリトとあ相互のスムーズな接続をなさしめ）もって 渦流の増加や燃料ダクトの壁面上での燃料フィルムの形成を伴なわずに、燃料混 合気に対する自由な通路を提供する。

磁石の磁界強度は環状磁石の開口部の中心部において５０−２６０エルステツド の範囲内であるのが望ましい。磁場の強度の最適値はエンジンの構造および燃料 混合気ダクトの形状によって決まる。磁気強度の値が最適範囲よシ低い場合は磁 気の効力は存在せず、また高い場合はエンジンの作用を損なう。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、添付図面に基づいて実施例の詳しい説明から明ら かになるであろう。

第１図は本発明に係る装置の実施例を示すものである（平面図）。

第２図はこの装置の実施例を示すものである（側面図）。

第３図は燃料混合気を受け入れるエンジンの吸気マンホルドにこの装置を取シ付 けた状態を示すものである（縦断面図）。

発明を実施するための最良の形態 第１図、第２図及び第３図は二重バレル気化器式内燃機関の燃料混合気供給シス テムにこの装置を使用した実施例を示すものでちる。

この装置は２つの環状永久磁石１を含み、これらの磁石はガスケットとして機能 する平坦な非磁性ボデ、１２に嵌合されている。磁石１をボディ２に保持するた めに接着剤を使用することができる。ボディ２は、とのボディ２の形状を有する 鋳型を用いて、冷硬鋳物又はダイキャストによシ非磁性材料（例えば亜鉛合金） で製造される。ボディ２はキャプレタ（第３図）のフランジ４の締結穴と対応す る穴３を有する。第３図の実施例において、燃料混合気を磁化する装置が内燃機 関のキャブレタ５のすぐ下流側−に装着される。燃料ダクト６の締結はシール用 ガスケット（図示せず）によって確保され、それと同時に、この装置とキャブレ タ５は標準の締結部材によって吸気マンホルド７に保持される。

磁石１の内径は、この磁石に抱囲されている燃料ダクト６の内径と等しい。磁石 １は、これによって確立される磁場の方向がダクト内を流れる燃料混合気の流れ の方向と一致するように指向されている。

すなわち、磁石１の南（Ｓ）極が燃料混合気の流れの方向から見た場合にエンジ ンに近い側となる。

他の形式の内燃機関については、この装置の他の実施例ちるいは燃料混合システ ムにおける他の取付−゛　態様を使用することができる。装着される装置及び− １つの装置における環状永久磁石には多くの種類がある。例えば、この装置がキ ャブレタの下側に取シ付けられる場合、装置の数は１つの内燃機関についてのキ ャブレタσ数によって決定され、一方この装置における磁石の数は各キャブレタ における・ぐレルの数に左右されるものである。

内燃機関に分岐吸気マンホルドが設けられている場合、燃料混合気を磁化する装 置は各燃料混合ダクトに別々に取シ付けられる。例えば・ぐルブ形式のタイミン グギヤを備えた４サイクル内燃機関の場合には、この装置を一バルブシートに直 接嵌合せしめることができる。

環状の永久磁石１は鉄（Ｆｅ　）−ニッケル（Ｎｉ　）−コバルト（Ｃｏ　）− アルミニウム（Ａｔ）又ハフエライトを基礎とする高い燃性保持力をもった磁性 合金材で製造される。この装置の環状永久磁石１はその製造工程の最終段階にお いて完全に飽和状態になるまで磁化され、その後この磁石は磁石１の中心におけ る磁界強度が５０−２５０エルステツドとなるように安定化される。

燃料混合気を磁化する装置は次のように作用する。

燃料混合気はキャブレタ５からこの装置の環状永久磁石１の内側穴を通過し、磁 化されて吸気マンホルド７を通シ、内燃機関の燃焼室に流入する。

□　このような装置の開発は数多しの理由に基づいて推進されたものである。あ る実験によると、燃料そのものを磁化するのではなく、燃料混合気を磁化するこ とによって最大の効果が達成される。そして、第一に磁気的に処理が行なわれ、 即ち、ある所定の強度の永久的な磁場によってそこにおける力、磁場のラインの 方向が燃料混合気の流れの方向と一致している。第二に、その主要な役割が散乱 した場によって行なわれる為に１開放磁気システムにおけるものであること、第 三に、この混合気処理ユニットが内燃機関の燃焼室に可能な限シ近接して設置さ れ、これによって混合気流の空気力学的法則の違反を排除することとなる。

燃料混合気が環状永久磁石１を備えた開放磁気システムの磁場の下で処理される ので、混合気の中に含まれる燃料および水の分子は磁化され、極性化され、ある 定まった方向に指向される。その結果、重い炭化水素は***されて軽い粒子とな シ、有害な成分は解体され、燃料は最大の程度でもって燃焼する。

燃料混合気を磁性化するプロセスの物理、化学的な側面というものはユニークな 解釈が与えられるものではなく、また他の説明が排除されるものでもない。

１５００ｃｍ３エンジンのテストの結果、燃料混合気の磁気的処理が非常に高い 効果を示している。ここで提案した装置による磁性化は、新しい性能を達成する ことができ、その結果、排気ガス中の一酸化炭素の成分は１５０チ以上の減少が みられ、エンジンの効率は著しく増加され、かつ最大出力は！５−１．５％高く なる。この装置は実際に３−７霧の厚さのガスケットであるので、この装置自体 設計が非常に簡単であシ信頼性が非常に高いものであシ、なおかつ低価格でちる 。また、あらゆる形式の内燃機関について使用を可能ならしめる。

上の利用可能腫 ゛ここで提案した装置は実際上主として自動車において使用されることを意図し たものである。その構造が最大限に簡単であるので、それの取付は特定の資格の ある人や特別の技術専門家を必要としないのであって、あらゆる状況においてそ の取付は運転者が行なうことができるものである。また、この装置は製造工場に おいて取シ付けることもでき、この場合、環状の永久磁石をキャブレタ本体のベ ースに直接数シ付けることが可能で、むしろその方が望ましいが、タイミングギ ヤのバルブのシート部分、あるいは内燃機関の燃料系統の他の部分においても取 付が可能である。

本発明はキャブレタにおいて、ディーゼル内燃機関において、ガスタービン及び ジェットエンジンにおいて、又は固定式熱プラントにおいて最も有利に使用する ことができる。

国際調査報告 第１頁の続き ０発　明　者　チェレタエフ・ウラジミル・ニコラエピッチ ソビエト連邦１２５４２２モスクワ・ウリツア・アストラダムスカヤ・デ゛イー １５ニー・ソビエト連邦１２１１７０モスクワ・クツゾフスキイ・プロスペクト ・ディー４３クワルチーラ１２４ ■出　願　人　ブラトフ・バレリイ・グレボビツチソビエト連邦１０９４５７モ スクワ・ウリツア・オクスカヤ・ディー２４／１コルプス２ソビエト連邦１２１ １７０モスクワ・クツゾフスキイ・プロスペクト・ディー４３クワルチーラ１８ ９ ＠出ｉｔ　人　エニキーフ・グマー・ハムジツヒソビエト連邦１１７４２１モス クワ・ウリツア・ノバトロフ・ディー１４コルプス２クワルチーラ１９８ ■出　願　人　工ルミロフ・ミハイル・・アレクサンドロピッチ ソビエト連邦１２５１６７モスクワ・ピーイーツチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エンジンの燃料系統に装着した永久磁石の磁界源を備えた、内燃機関の燃料 混合気を磁化する装置であって、磁界源の機能は非磁性のボディに装着されかつ エンジン燃料混合ダクト（６）を包囲する環状の永久磁石（１）によって放出さ れること、この磁石（１）の極はこれによって確立される磁場の方向がダクト（ ６）内を流れる燃料混合気の方向と平行になるように指向されていることを特徴 とする燃料混合気の磁化装置。 ２　磁石（１）の非磁性体（２）は平坦に構成されている請求の範囲第１項記載 の装置。 ３、　磁石（１）は、燃料混合気の流れの方向から見た場合にその南（Ｓ）極が エンノンに近い側になるように配置されている請求の範囲第１項記載の装置０ ４、磁石（１）の非磁性ボディ（２）は亜鉛合金で作られている請求の範囲第１ 項又は第２項記載の装置。 ５、環状の磁石（１）の内径は燃料混合ダクト（６）の内径に等しい請求の範囲 第１項記載の装置。 ６、環状の磁石（１）の中心における磁界強度は５０−２５０エルステ、ドの範 囲内である請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項記載の装置。