(57)【要約】  磁界印加装置５は、２つの永久磁石１７，１７単体を異極対向状態に磁着させてなる複数の磁石組１８を、空気導入通路ｂ内に異極対向配置とする。
2009101989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に空気を導入する空気導入通路内に配置され、該空気導入通路内を通過する空気に磁界を印加する磁界印加装置であって、
該磁界印加装置は、２つの永久磁石単体を異極同士が対向するように組み合わせてなる複数の磁石組を、前記空気導入通路内に異極同士が対向するように配置してなるものであることを特徴とする磁界印加装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁界印加装置において、前記磁石組は、空気導入通路の径方向及び軸方向に複数組並列配置されていることを特徴とする磁界印加装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁界印加装置において、前記各磁石組を保持する枠体と、該枠体を前記空気導入通路の内面に保持する保持部材とをさらに備え、該保持部材は、空気導入通路の内面形状に沿うよう弾性変形させた状態で該空気導入通路内に挿入され、元の形状に復元する際の弾性力により前記空気導入通路の内面に圧着していることを特徴とする磁界印加装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁界印加装置において、前記枠体は、径方向に延びる上辺板と、該上辺板と間隔をあけて配置された下辺板と、該上辺板及び下辺板の径方向外縁同士を接続する側辺板とを有し、前記上辺板及び下辺板に前記磁石組が配置され、前記側辺板に前記保持部材が取り付けられていることを特徴とする磁界印加装置。
【請求項５】
請求項４に記載の磁界印加装置において、前記各磁石組は、前記上辺板及び下辺板にそれぞれ２つの永久磁石を該上辺板，下辺板を挟んで互いに異極同士が対向するよう磁着させることにより保持されていることを特徴とする磁界印加装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の磁界印加装置を空気導入通路内に備えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関において、前記空気導入通路は、前記燃焼室に連通するよう接続された吸気管と、該吸気管にスロットルボディを介在させて接続された空気導入管と、該空気導入管に接続されたエアクリーナとを含み、前記磁界印加装置は、前記エアクリーナの出口部内に配置されていることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室に導入する空気に磁界を印加するようにした磁界印加装置及び該磁界印加装置を備えた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁界印加装置として、例えば、特許文献１には、非磁性体製の吸気管の外周面に複数の永久磁石を配置し、樹脂ベルトで締め付け固定したものが提案されている。また、特許文献２には、空気通路を有するケーシング内に該空気通路を挟んで同極同士が対向するように永久磁石を配置し、該ケーシングをエアクリーナ又は吸気管に外付けにより接続したものが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２９７７０７号公報
【特許文献２】特開平６−８１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記特許文献１の従来装置では、複数の永久磁石を吸気管の外周面に配置している。また特許文献２の従来装置では、永久磁石が収容されたケーシングを吸気管等に外付けしている。このため両従来装置とも、燃焼室に導入する空気に磁界を間接的に印加することとなり、強い磁界を印加することができない。【０００４】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、空気導入通路を通過する空気に強い磁界を印加することができる磁界印加装置及び該磁界印加装置を備えた内燃機関を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、燃焼室に空気を導入する空気導入通路内に配置され、該空気導入通路内を通過する空気に磁界を印加する磁界印加装置であって、該磁界印加装置は、２つの永久磁石単体を異極同士が対向するように組み合わせてなる複数の磁石組を、前記空気導入通路内に異極同士が対向するように配置してなるものであることを特徴としている。【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の磁界印加装置において、前記磁石組は、空気導入通路の径方向及び軸方向に複数組並列配置されていることを特徴としている。【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の磁界印加装置において、前記各磁石組を保持する枠体と、該枠体を前記空気導入通路の内面に保持する保持部材とをさらに備え、該保持部材は、空気導入通路の内面形状に沿うよう弾性変形させた状態で該空気導入通路内に挿入され、元の形状に復元する際の弾性力により前記空気導入通路の内面に圧着していることを特徴としている。【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の磁界印加装置において、前記枠体は、径方向に延びる上辺板と、該上辺板と間隔をあけて配置された下辺板と、該上辺板及び下辺板の径方向外縁同士を接続する側辺板とを有し、前記上辺板及び下辺板に前記磁石組が配置され、前記側辺板に前記保持部材が取り付けられていることを特徴としている。【０００９】
請求項５の発明は、請求項４に記載の磁界印加装置において、前記各磁石組は、前記上辺板及び下辺板にそれぞれ２つの永久磁石を該上辺板，下辺板を挟んで互いに異極同士が対向するよう磁着させることにより保持されていることを特徴としている。【００１０】
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかに記載の磁界印加装置を空気導入通路内に備えたことを特徴としている。【００１１】
請求項７の発明は、請求項６に記載の内燃機関において、前記空気導入通路は、前記燃焼室に連通するよう接続された吸気管と、該吸気管にスロットルボディを介在させて接続された空気導入管と、該空気導入管に接続されたエアクリーナとを含み、前記磁界印加装置は、前記エアクリーナの出口部内に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明に係る磁界印加装置によれば、２つの永久磁石を異極同士が対向するように配置してなる複数の磁石組を、空気導入通路内に異極同士が対向するように配置したので、空気導入通路内を流れる空気に各永久磁石による強い磁界を直接印加することができる。これにより、常磁性体である酸素分子が永久磁石に引きつけられ、前記空気導入通路を流れる空気中の酸素濃度が高くなり、この酸素濃度の高い空気が燃焼室に導入される。その結果、燃焼効率ひいては燃費を向上できる。【００１３】
請求項２の発明では、磁石組を空気導入通路の径方向及び軸方向に複数組並列配置したので、前記空気導入通路を流れる空気中の酸素濃度がより一層高くなり、燃焼効率ひいては燃費を向上できる。【００１４】
請求項３の発明では、保持部材を、空気導入通路の内面形状に沿うよう弾性変形させた状態で該空気導入通路内に挿入し、該保持部材の元の形状に復元する際の弾性力により前記空気導入通路の内面に圧着するようにしたので、工具等を用いることなく、保持部材を弾性変形させるだけの簡単な方法で磁界印加装置を空気導入通路内に組み付けることができる。【００１５】
請求項４の発明では、枠体を、径方向に延びる上辺板及び下辺板と、該上辺板と下辺板との外縁同士を接続する側辺板とを有するものとし、上辺板及び下辺板に磁石組を配置し、側辺板に保持部材を取り付けたので、装置全体をコンパクトに構成できる。【００１６】
請求項５の発明では、２つの永久磁石を、それぞれ上辺板及び下辺板にこれを挟んで互いに異極同士が対向するよう磁着させたので、接着剤や取付け部品を用いることなく各永久磁石の枠体への組み付けを容易に行うことができる。【００１７】
請求項６の発明では、磁界印加装置を内燃機関の空気導入通路内に設けたので、該内燃機関の燃焼効率を高めることができ、ひいては燃料消費量の低減及び排気ガスの浄化を図ることができる。【００１８】
請求項７の発明では、磁界印加装置を、空気導入通路を形成するエアクリーナの出口部内に配置したので、従来の外付けタイプに比べ吸気系の大型化を回避できるとともに、外部からの悪戯を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による磁界印加装置を備えた内燃機関の概略構成図である。
【図２】前記磁界印加装置の正面図である。
【図３】前記磁界印加装置の断面図（図２のIII-III線断面図）である。
【図４】前記磁界印加装置の組み付け状態の図である。
【図５】前記磁界印加装置の磁力線を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  内燃機関
５  磁界印加装置
９  吸気管
１０  スロットルボディ
１１  空気導入管
１２  エアクリーナ
１２ｃ  空気出口（空気導入通路）
１７  永久磁石
１８  磁石組
２０  枠体
２０ａ  上辺板
２０ｂ  下辺板
２０ｃ  側辺板
２１  保持部材
ａ  燃焼室
ｂ  空気導入通路
ｃ，ｄ  径方向
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。【００２２】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態による磁界印加装置を備えた内燃機関を説明するための図である。【００２３】
図において、１はトラック，タクシー等の自動車に搭載される内燃機関を示しており、これはエンジン本体２と、該エンジン本体２に接続された吸気装置３及び排気装置４とを備えている。そして前記吸気装置３に、本発明により構成された磁界印加装置５が配設されている。【００２４】
前記エンジン本体２は、ピストン６が摺動自在に挿入されたシリンダボア２ａと、該シリンダボア２ａに対向するよう形成された燃焼凹部２ｂと、該燃焼凹部２ｂに連通するよう形成された吸気ポート２ｃ及び排気ポート２ｄとを有する。前記ピストン６の頂面と燃焼凹部２ｂとで燃焼室ａが形成されている。【００２５】
前記吸気ポート２ｃ，排気ポート２ｄの燃焼凹部２ｂの開口には、吸気弁，排気弁（不図示）が配置され、前記燃焼凹部２ｂには点火プラグ（不図示）が挿着されている。【００２６】
前記排気装置４は、前記排気ポート２ｄに接続された排気管７と、該排気管７の下流端に接続されたマフラ８とを有する。【００２７】
前記吸気装置３は、前記吸気ポート２ｃに接続された吸気管９と、該吸気管９に介設されたスロットルボディ１０と、該スロットルボディ１０に接続された可撓性を有する蛇腹状の空気ダクト（空気導入管）１１と、該空気ダクト１１に接続されたエアクリーナ１２とを有する。前記吸気管９には、吸気ポート２ｃから燃焼室ａに燃料を噴射供給する燃料噴射弁１４が装着されている。【００２８】
前記エアクリーナ１２は、箱体状のクリーナ本体１２ａと、該クリーナ本体１２ａ内に配置され、吸入空気をろ過するフィルタ１３と、前記クリーナ本体１２ａのフィルタ１３の上流側に形成された空気導入口１２ｂと、下流側に形成された空気出口１２ｃとを有する。【００２９】
前記空気出口１２ｃに、前記空気ダクト１１の上流端部が環状のバンド部材１５により着脱可能に締結されている。【００３０】
前記吸気管９，スロットルボディ１０，空気ダクト１１及びエアクリーナ１２により、前記燃焼室ａに空気を導入する空気導入通路ｂが形成されている。前記スロットルボディ１０内には、空気導入通路ｂの通路面積を変化させるスロットル弁１０ａが配置されている。【００３１】
前記磁界印加装置５は、空気導入通路ｂ内を通過する空気に磁界を印加するためのものであり、前記エアクリーナ１２の空気導出口１２ｃ内に配置されている。【００３２】
前記磁界印加装置５は、ネオジウム磁石，サマリウムコバルト磁石等からなる２つの永久磁石単体１７，１７を異極同士が対向するよう組み合わせてなる８組の磁石組１８を有する。【００３３】
この各磁石組１８は、前記空気出口１２ｃの径方向（ｃ方向，ｄ方向）及び空気流れ方向に並列配置されている。前記ｄ方向には、所定間隔ｅをあけて異極同士が対向するよう配置されている。また図５（ｂ）に示すように、空気の流れに沿った断面で見ると、同じ極の磁石が並列配置されている。【００３４】
前記磁界印加装置５は、前記各磁石組１８を保持する枠体２０と、該枠体２０を空気導入通路ｂの内周面に配置するための一対又は複数対の保持部材２１，２１とを備えている。【００３５】
前記枠体２０は、磁性金属板からなるものであり、ｃ方向に延びる上辺板２０ａと、該上辺板２０ａの下方に所定隙間をあけて配置された下辺板２０ｂと、該上辺板２０ａと下辺板２０ｂの外縁同士をｄ方向に接続する左，右の側辺板２０ｃ，２０ｃとを有する。【００３６】
前記上辺板２０ａ及び下辺板２０ｂの中央部にはそれぞれ上方，下方に突出するコ字形状の補強部２０ｄ，２０ｅが形成されており、これにより枠体２０の剛性を高めている。なお、該補強部同士を接続辺２０ｆで接続しても良く、このようにすれば剛性をより一層高めることができる。【００３７】
前記各磁石組１８は、上辺板２０ａ及び下辺板２０ｂにそれぞれ２つの永久磁石１７を該上辺板２０ａ，下辺板２０ｂを挟んで互いに異極同士が対向するよう磁着させることにより構成されている。【００３８】
前記各保持部材２１は、弾性力を有する金属板からなり、これの上下方向中央部２１ｃが前記枠体２０の左，右の側辺板２０ｃの外側面に接着剤や溶接等により固定されている。【００３９】
前記保持部材２１は、図４に二点鎖線で示すように、左，右の上部２１ａ及び下部２１ｂを空気出口１２ｃの内面形状に沿うよう内側に弾性変形させ、この状態で空気出口１２ｃ内に挿入することにより、該保持部材２１が元の形状に復元しようとする際の弾性力により前記空気出口１２ｃの内周面に圧着している。これにより磁界印加装置５は空気出口１２ｃ内に固定されている（図２参照）。【００４０】
本実施形態によれば、２つの永久磁石１７を異極同士が対向するように組み合わせてなる複数の磁石組１８を、エアクリーナ１２の空気出口１２ｃ内に、ｄ方向に所定間隔ｅをあけて、かつ異極同士が対向するよう配置したので、各磁石組１８からの磁力線が空気Ａに直接印加され（図５（ａ）参照）、また各磁石組１８の周辺を磁力線が密集して流れる（図５（ｂ）参照）。これにより空気導入通路ｂには強い磁場が形成されることとなり、該磁場を通過する空気Ａに強い磁界を印加することができる。これにより、常磁性体である空気中の酸素分子が引きつけられ、該酸素分子の拡散が押されられることとなる。その結果、酸素濃度の高い空気が燃焼室ａに導入されることとなり、よって燃焼効率が向上し、ひいては燃料消費量の低減及び排気ガスの浄化を図ることができる。ちなみに、空気中の酸素以外の成分は反磁性体であることから、磁界の影響を受けることはない。【００４１】
本実施形態では、各磁石組１８を保持する枠体２０に取り付けられた保持部材２１を内側に弾性変形させて空気出口１２ｃ内に挿入し、該保持部材２１が復元する際の弾性力により空気出口１２ｃの内周面に圧着するように構成した。そのため、磁界印加装置５を空気導入通路内に工具類を用いることなく容易にかつ強固に組み付けることができる。【００４２】
本実施形態では、前記枠体２０を、上辺板２０ａ及び下辺板２０ｂと、該上辺板２０ａと下辺板２０ｂとの外縁同士を接続する左，右の側辺板２０ｃとを有するものとし、上辺板２０ａ及び下辺板２０ｂに磁石組１８を配置し、左，右の側辺板２０ｃに保持部材２１を固定したので、枠体２０，各磁石組１８及び保持部材２１をコンパクトに組み付けることができ、磁界印加装置５をコンパクトにできる。【００４３】
本実施形態では、２つの永久磁石７を、それぞれ枠体２０の上辺板２０ａ及び下辺板２０ｂにこれを挟んで互いに対向するよう磁着させたので、接着剤や取付け部品を用いることなく、各永久磁石１７を容易に組み付けることができる。【００４４】
本実施形態では、磁界印加装置５をエアクリーナ１２の出口部内に配置したので、従来の外付けタイプに比べて吸気装置３の大型化を回避でき、また外部からの悪戯を防止できる。【００４５】
本実施形態では、エアクリーナ１２の空気出口１２ｃに磁界印加装置５を配置したので、可撓性を有する空気ダクト１１を取り外すだけで磁界印加装置５を簡単に組み付けることができる。これにより、如何なる車両においてもユーザの注文に応じて後付けすることができる。ちなみに、本実施形態の磁界印加装置５を自動車に取り付けて、３００００Ｋｍの走行試験を行ったところ、燃費が平均値で１５％向上した。【００４６】
なお、前記実施形態では、磁界印加装置５をエアクリーナ１２の空気出口１２ｃ内に配置したが、クリーナ本体１２ａ内のフィルタ１３の下流側に配置してもよく、また空気導入管１１あるいは吸気管９内に配置してもよい。【００４７】
また前記実施形態では、磁界印加装置５を自動車の内燃機関１に設けた場合を説明したが、本発明の磁界印加装置は、ボイラー，ファンヒータ，ストーブ等のあらゆる燃焼器にも適用可能である。これらの燃焼器の燃焼室に連通する空気導入通路内に磁界印加装置を配置することにより、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009101989.tif 000009
2009101989.tif 000010