(57)【要約】【課題】多数の磁石を使用することなく、磁気改質器で効果的に燃料油を活性化してエンジン本体に供給する。【解決手段】コモンレールシステムのディーゼルエンジンは、燃料タンク３１の燃料油をエンジン本体３０に供給するフューエルポンプ３２と、フューエルポンプ３２の吐出側に連結してなる蓄圧室３３と、蓄圧室３３に連結されてエンジン本体３０のシリンダ内に燃料油を噴射するインジェクタ３４と、フューエルポンプ３２の吸入側の吸入路３６に設けられて、燃料油を磁界で活性化する磁気改質器１０とを備える。ディーゼルエンジンは、フューエルポンプ３２と蓄圧室３３とインジェクタ３４から燃料タンク３１に環流される燃料油の環流路３８に循環路３９を連結している。この循環路３９は、環流路３８の燃料油をフューエルポンプ３２に供給して、燃料油を磁気改質器１０とフューエルポンプ３２と蓄圧室３３とインジェクタ３４とに循環させている。【選択図】図２
2011174420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク(31)の燃料油を加圧してエンジン本体(30)に供給するフューエルポンプ(32)と、このフューエルポンプ(32)の吐出側に連結してなる蓄圧室(33)と、この蓄圧室(33)に連結されてエンジン本体(30)のシリンダ内に燃料油を噴射するインジェクタ(34)と、前記フューエルポンプ(32)の吸入側の吸入路(36)に設けられて、通過する燃料油を磁界で活性化する磁気改質器(10)とを備え、
前記フューエルポンプ(32)と前記蓄圧室(33)と前記インジェクタ(34)から燃料タンク(31)に環流される燃料油の環流路(38)に、環流される燃料油を前記フューエルポンプ(32)の吸入側に循環させる循環路(39)を連結しており、この循環路(39)でもって、環流路(38)の燃料油をフューエルポンプ(32)に供給して、燃料油を前記磁気改質器(10)と前記フューエルポンプ(32)と前記蓄圧室(33)とインジェクタ(34)とに循環させるようにしてなるコモンレールシステムのディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記循環路(39)に燃料油の流量を制御する流量調整弁(41)を連結してなる請求項１に記載されるコモンレールシステムのディーゼルエンジン。
【請求項３】
前記循環路(39)に燃料油を蓄えるサブタンク(43)を連結してなる請求項１又は２に記載されるコモンレールシステムのディーゼルエンジン。
【請求項４】
前記磁気改質器(10)が、通過する燃料油を交番磁界中に通過させて活性化する請求項１ないし３のいずれかに記載される交番磁界のディーゼルエンジン。
【請求項５】
前記磁気改質器(10)が、複数の永久磁石(4)を積層してなる一対の磁石積層ブロック(1)と、各々の磁石積層ブロック(1)を内面に固定してなる一対の外装ケース(2)と、一対の外装ケース(2)を連結する結束具(3)とを備えており、一対の磁石積層ブロック(1)の間に燃料パイプ(20)を配置するように一対の外装ケース(2)が連結され、結束具(3)で連結状態に保持されて、前記磁石積層ブロック(1)が燃料パイプ(20)を通過する燃料油に磁界を作用させるものであって、
前記一対の磁石積層ブロック(1)は、前記燃料パイプ(20)の両側にあって互いに対向する面に、燃料油の流れる方向にＮ極とＳ極とが交互に配設されるように永久磁石(4)を積層して、前記燃料パイプ(20)を通過する燃料油がＮ極とＳ極との交番磁界中を通過する構造としており、
さらに、前記外装ケース(2)は、外側プレート(11)の両側に側壁部(12)が連結されると共に、外側プレート(11)の両端には、燃料パイプ(20)を案内するガイド凹部(14)を設けている端部プレート部(13)を連結して、外側プレート(11)の周囲を側壁部(12)と端面プレート部(13)とで囲む形状としており、この側壁部(12)と端部プレート部(13)との内側であって外側プレート(11)の内面に、複数の永久磁石(4)を側壁部(12)の長さ方向に積層して磁石積層ブロック(1)を固定しており、
さらにまた、前記磁石積層ブロック(1)と前記端部プレート部(13)との間には、位置決めスペーサ(6)が挟着されて、位置決めスペーサ(6)を介して、磁石積層ブロック(1)が外装ケース(2)内の定位置に配置され、さらに磁石積層ブロック(1)と外装ケース(2)の内側との間に接着剤(7)が充填されて磁石積層ブロック(1)を外装ケース(2)に固定しており、
さらに、一対の外装ケース(2)は、その両端に設けている端部プレート部(13)の開口縁を互いに接触する状態で、ガイド凹部(14)に燃料パイプ(20)を挟着して互いに連結され、
さらにまた、前記外装ケース(2)の側壁部(12)は、一方を他方よりも幅広として、一対の外装ケース(2)が連結される状態において、幅広の側壁部(12A)が幅狭の側壁部(12B)の外側に積層して配置され、幅広の側壁部(12A)と幅狭の側壁部(12B)は、一方に前記永久磁石(4)の積層面と平行な方向に伸びて側壁部(12)の側縁に開口してなるガイドスリット(15)を設けて、他方にはこのガイドスリット(15)に案内されるガイド凸部(16)を設けており、前記ガイドスリット(15)に前記ガイド凸部(16)が案内されて、一対の外装ケース(2)が定位置に配置されて、結束具(3)で連結状態に固定されてなる磁気改質器(10)である請求項１ないし４のいずれかに記載されるコモンレールシステムのディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重油や軽油などの燃料油を磁界中に通過させて活性化して供給するコモンレールシステムのディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料油を磁界中に通過させて燃料油を磁界で活性化する装置は開発されている。（特許文献１及び２参照）
特許文献１と２は、図１に示すように、複数の永久磁石９４を積層することで燃料油の通路に交番磁界を設け、燃料油を交番磁界に通過させて活性化する磁気改質器を記載する。この磁気改質器は、特許文献１に記載されるように、燃料油に、粒径が５０μm〜１００μmの油分子が相互に結合した状態の、いわゆる、未処理燃料油が使用されている。この未処理燃料油は、粒径が大きく空気との接触面積が少ないため、これをそのまま燃焼系に使用した場合、不完全燃焼を生じ、燃料油消費量の増大や窒素酸化物（ＮＯx）の発生を招いている。磁気改質器は、燃料油の油分子を分解してエンジン等に供給して、燃焼効率を向上する。
【０００３】
図１に示すように、複数の永久磁石９４を積層して交番磁界を設けて、この交番磁界に燃料油を通過させる磁気改質器は、積層している永久磁石９４によって設けられる強力なＮ、Ｓの交番磁場によって、磁化作用を効率よく受けてその油分子を微粒化して燃焼効率を高め、燃料消費量を節減して、カーボンの発生も抑制されると共に、排気ガス中の窒素酸化物をも低減できる効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３８８７５号公報
【特許文献２】特公平３−０３０７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に示すように、複数の永久磁石９４を積層して燃料油を交番磁界に通過させる磁気改質器は、燃料油が磁気改質器を通過するときに活性化される。この磁気改質器は、複数の永久磁石を通過するときに燃料油を交流磁界で活性化する。したがって、燃料油をより効果的に活性化してエンジンに供給するには、多数の永久磁石を積層状態に配列して、燃料油を通過させる時間を長くする必要があって、製造コストが高くなる。
【０００６】
ところで、コモンレールシステムのディーゼルエンジンは、フューエルポンプの吐出流量がエンジン本体の燃料消費量に比べて相当に多く、フューエルポンプから排出される燃料油のほとんどを燃料タンクに環流するので、燃料油が磁気改質器を通過する時間が極めて短くなる。このため、磁気改質器で効率よく活性化できない欠点がある。
【０００７】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、多数の磁石を使用することなく、燃料油が磁気改質器を通過する時間を短くしながら、磁気改質器でもって効果的に燃料油を活性化してエンジン本体に供給できるコモンレールシステムのディーゼルエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、燃料タンク３１の燃料油を加圧してエンジン本体３０に供給するフューエルポンプ３２と、このフューエルポンプ３２の吐出側に連結してなる蓄圧室３３と、この蓄圧室３３に連結されてエンジン本体３０のシリンダ内に燃料油を噴射するインジェクタ３４と、フューエルポンプ３２の吸入側の吸入路３６に設けられて、通過する燃料油を磁界で活性化する磁気改質器１０とを備える。コモンレールシステムのディーゼルエンジンは、フューエルポンプ３２と蓄圧室３３とインジェクタ３４から燃料タンク３１に環流される燃料油の環流路３８に、環流される燃料油をフューエルポンプ３２の吸入側に循環させる循環路３９を連結している。この循環路３９は、環流路３８の燃料油をフューエルポンプ３２に供給して、燃料油を磁気改質器１０とフューエルポンプ３２と蓄圧室３３とインジェクタ３４とに循環させるようにしている。
【０００９】
以上のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、多数の磁石を使用することなく、燃料油が磁気改質器を通過する時間を短くしながら、磁気改質器でもって効果的に燃料油を活性化してエンジン本体に供給できる特徴がある。それは、以上のコモンレールのディーゼルエンジンが、蓄圧室やインジェクタから燃料タンクに環流される燃料油を、燃料タンクに環流することなく循環路でフューエルポンプに流入して、磁気改質器に循環させるからである。コモンレールシステムのディーゼルエンジンは、フューエルポンプの流量を多くして、各々のインジェクタに高圧の燃料油を均一に供給している。このため、フューエルポンプの流量が極めて大きく、フューエルポンプに流入側の流速が速くなって、燃料油が磁気改質器を通過する時間が短く、磁気改質器による燃料油の効果的な活性化が難しい。ところが、以上のディーゼルエンジンは、環流される多量の燃料油をフューエルポンプに循環させるので、インジェクタに供給される燃料油は、繰り返し磁気改質器を通過して活性化される。このため、燃料油が磁気改質器を通過する時間が短くても、何回も繰り返し磁気改質器を通過することで効果的に活性化されてインジェクタからエンジン本体に供給される。
【００１０】
本発明の請求項２のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、循環路３９に燃料油の流量を制御する流量調整弁４１を連結している。
以上のディーゼルエンジンは、流量調整弁でもって環流する燃料油の流量をコントロールできる。すなわち、フューエルポンプが燃料タンクから吸入する燃料油の流量と、蓄圧室やインジェクタから環流される燃料油の流量の比率を自由にコントロールできる。このため、環流される燃料油の温度が高くなる状態にあっては、燃料タンクから吸入する燃料油の流量を多くして、フューエルポンプに吸入する燃料油の温度を低下できる特徴がある。
【００１１】
本発明の請求項３のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、循環路３９に燃料油を蓄えるサブタンク４３を連結している。
以上のディーゼルエンジンは、環流される燃料油をサブタンクに一時的に蓄えることで、環流される燃料油を冷却してフューエルポンプに循環できる。
【００１２】
本発明の請求項４のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、磁気改質器１０が、通過する燃料油を交番磁界中に通過させて活性化する。
以上のディーゼルエンジンは、燃料油を交番磁界中に通過して効率良く活性化してエンジン本体に供給できる。
【００１３】
本発明の請求項５のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、磁気改質器１０が、複数の永久磁石４を積層してなる一対の磁石積層ブロック１と、各々の磁石積層ブロック１を内面に固定してなる一対の外装ケース２と、一対の外装ケース２を連結する結束具３とを備えており、一対の磁石積層ブロック１の間に燃料パイプ２０を配置するように一対の外装ケース２を連結して、結束具３で連結状態に保持して、燃料パイプ２０を通過する燃料油に磁石積層ブロック１で磁界を作用させている。一対の磁石積層ブロック１は、燃料パイプ２０の両側にあって、互いに対向する面に、燃料油の流れる方向にＮ極とＳ極とが交互に配設されるように永久磁石４を積層して、燃料パイプ２０を通過する燃料油がＮ極とＳ極との交番磁界中を通過する構造としている。外装ケース２は、外側プレート１１の両側に側壁部１２が連結すると共に、外側プレート１１の両端には、燃料パイプ２０を案内するガイド凹部１４を設けている端部プレート部１３を連結して、外側プレート１１の周囲を側壁部１２と端部プレート部１３とで囲む形状としている。外装ケース２は、側壁部１２と端部プレート部１３との内側であって、外側プレート１１の内面に、複数の永久磁石４を側壁部１２の長さ方向に積層して磁石積層ブロック１を固定している。さらに、磁石積層ブロック１と端部プレート部１３との間には、位置決めスペーサ６を挟着して、位置決めスペーサ６を介して、磁石積層ブロック１を外装ケース２内の定位置に配置し、さらに、磁石積層ブロック１と外装ケース２の内側との間に接着剤７を充填して、磁石積層ブロック１を外装ケース２に固定している。さらに、一対の外装ケース２は、その両端に設けている端部プレート部１３の開口縁を互いに接触する状態で、ガイド凹部１４に燃料パイプ２０を挟着して互いに連結している。さらにまた、外装ケース２の側壁部１２は、一方を他方よりも幅広として、一対の外装ケース２が連結される状態において、幅広の側壁部１２Ａを幅狭の側壁部１２Ｂの外側に積層して配置し、幅広の側壁部１２Ａと幅狭の側壁部１２Ｂは、一方に永久磁石４の積層面と平行な方向に伸びて側壁部１２の側縁に開口してなるガイドスリット１５を設けて、他方には、このガイドスリット１５に案内されるガイド凸部１６を設けており、ガイドスリット１５にガイド凸部１６が案内して、一対の外装ケース２を定位置に配置して、結束具３で連結状態に固定している。
【００１４】
以上のディーゼルエンジンは、簡単かつ容易に、しかも、燃料パイプの両側に対向して配置される複数の永久磁石を正確な位置に配置して、燃料油を好ましい交番磁界中に通過させて効率よく磁気による改質を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の磁気改質器の縦断面図である。
【図２】本発明の実施例を示すディーゼルエンジンのブロック図である。
【図３】本発明の他の実施例を示すディーゼルエンジンのブロック図である。
【図４】本発明の他の実施例を示すディーゼルエンジンのブロック図である。
【図５】本発明の他の実施例を示すディーゼルエンジンのブロック図である。
【図６】本発明のディーゼルエンジンに使用する磁気改質器の一例を示す斜視図である。
【図７】図６に示す磁気改質器の分解斜視図である。
【図８】図７に示す磁気改質器の分解斜視図である。
【図９】図６に示す磁気改質器の横断面図である。
【図１０】図６に示す磁気改質器の縦断面図である。
【図１１】図１０に示す磁気改質器の拡大断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例にかかる磁気改質器の縦断面図である。
【図１３】図１２に示す磁気改質器の拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのコモンレールシステムのディーゼルエンジンを例示するものであって、本発明はコモンレールシステムのディーゼルエンジンを以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
図２ないし図４に示すコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、軽油又は重油等の燃料油を蓄える燃料タンク３１と、この燃料タンク３１の燃料油を１０００ｋｇ／ｃｍ２〜２０００ｋｇ／ｃｍ２の高圧に加圧してエンジン本体３０に供給するフューエルポンプ３２と、このフューエルポンプ３２の吐出側に連結してなる蓄圧室３３と、この蓄圧室３３に連結されてエンジン本体３０のシリンダ内に燃料油を噴射するインジェクタ３４と、エンジン本体３０のクランクシャフトの回転角度を検出して、インジェクタ３４を制御する制御回路３５と、フューエルポンプ３２の吸入側の吸入路３６に設けられて、通過する燃料油を磁界で活性化する磁気改質器１０とを備える。
【００１９】
蓄圧室３３は、フューエルポンプ３２から排出される高圧に加圧された燃料油を蓄圧して、インジェクタ３４に供給する。蓄圧室３３は内圧を一定に制御するためにプレッシャリミッタ３７を接続している。プレッシャリミッタ３７は、蓄圧室３３の圧力が設定圧力よりも高くなると開弁して、蓄圧室３３の燃料油を燃料タンク３１に環流して、蓄圧室３３の内圧を一定に保持する。
【００２０】
フューエルポンプ３２から排出される燃料は、蓄圧室３３からインジェクタ３４に供給され、インジェクタ３４からエンジン本体３０のシリンダ内に噴射されない燃料油を環流路３８で燃料タンク３１に環流する。図２のディーゼルエンジンは、吐出側の一端を燃料タンク３１に連結している環流路３８を、蓄圧室３３と、インジェクタ３４と、フューエルポンプ３２に連結している。蓄圧室３３はプレッシャリミッタ３７を介して環流路３８に連結され、インジェクタ３４は蓄圧室３３から供給されてエンジン本体３０のシリンダ内に噴射されない燃料油を環流路３８から燃料タンク３１に環流し、フューエルポンプ３２は吸入して排出されない燃料油を環流路３８から燃料タンク３１に環流する。
【００２１】
以上のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、エンジン本体３０のクランクシャフトの回転角を検出して、制御回路３５がインジェクタ３４の開閉を制御する。制御回路３５は、ピストンがシリンダ内の空気を圧縮するタイミングに合わせてインジェクタ３４を開いて加圧された燃料油をシリンダ内に噴射する。噴射された燃料油は自己着火されて、ピストンを押し下げてクランクシャフトを回転させる。コモンレールシステムのディーゼルエンジンは、フューエルポンプ３２で高圧に加圧された燃料油を蓄圧室３３に蓄える。蓄圧室３３に連結しているインジェクタ３４が開かれて、シリンダ内に燃料油が噴射される。インジェクタ３４は、ソレノイドやピエゾ素子で弁の開閉を制御する。したがって、制御回路３５がソレノイドやピエゾ素子に通電して、インジェクタ３４の開閉はコントロールされる。
【００２２】
さらに、図２ないし図４のディーゼルエンジンは、燃料タンク３１に環流される燃料油をフューエルポンプ３２の吸入側に循環させる循環路３９を連結している。フューエルポンプ３２から排出される燃料油は、そのほとんどがエンジン本体３０に供給されることなく環流される。フューエルポンプ３２から排出される燃料油は、蓄圧室３３とインジェクタ３４から燃料タンク３１に環流される。
【００２３】
図２のディーゼルエンジンは、蓄圧室３３とインジェクタ３４から燃料タンク３１に燃料油を環流する環流路３８の排出側に循環路３９を連結して、環流されるすべての燃料油をフューエルポンプ３２に吸入さる。このディーゼルエンジンは、環流路３８から排出される全ての燃料油をフューエルポンプ３２に循環させるので、燃料油を最も効率よく磁気改質器１０に循環して活性化できる。このフューエルポンプ３２は、環流される全ての燃料油を吸入し、さらに燃料タンク３１からも燃料油を吸入する。フューエルポンプ３２が燃料タンク３１から吸入する燃料油の吸入量は、インジェクタ３４から噴射された燃料油の流量となる。インジェクタ３４から噴射される流量は、フューエルポンプ３２の流量に比較して相当に小さく、環流される多量の燃料油が循環路３９からフューエルポンプ３２に吸入されて、フューエルポンプ３２の吸入側に連結している磁気改質器１０に循環されて活性化される。
【００２４】
図３のディーゼルエンジンは、環流路３８の排出側を分岐して分岐路を循環路３９として、これをフューエルポンプ３２の吸入側に連結している。この循環路３９は、環流路３８の途中と、フューエルポンプ３２の吸入側とに連結されて、環流される燃料油をフューエルポンプ３２の吸入側に循環させる。循環路３９は、環流路３８の燃料油をフューエルポンプ３２に供給して、燃料油をフューエルポンプ３２と、蓄圧室３３とインジェクタ３４とに循環させる。循環する燃料油は、フューエルポンプ３２の吸入側に連結している磁気改質器１０を何回も繰り返し通過して、ここで活性化される。
【００２５】
図３の循環路３９は、循環させる燃料油の流量をコントロールする流量調整弁４１を連結している。流量調整弁４１は、開閉して通過させる燃料油の流量を調整し、あるいは開度を段階的に、あるいは連続的に調整して、通過する燃料油の流量を調整する。開閉して燃料油の流量をコントロールする流量調整弁４１は、ソレノイドバルブなどの開閉弁である。段階的に、あるいは連続的に開度を調整する流量調整弁４１は、モータやシリンダなどのアクチュエータで開度を調整する弁である。
【００２６】
流量調整弁４１は、制御回路３５で制御される。制御回路３５は、環流される燃料油の温度を検出して、流量調整弁４１の開度をコントロールする。制御回路３５は、環流される燃料油の温度を検出し、燃料油の温度が設定電圧よりも高くなると流量調整弁４１の開度を小さくして循環させる燃料油の流量を少なくし、あるいは流量調整弁４１の開閉を繰り返して、燃料油の循環流量を少なくする。さらに、環流される燃料油の温度が最高温度まで上昇すると、流量調整弁４１を閉弁して燃料油の循環を一時的に遮断する。循環させる燃料油の流量が少なくなると、フューエルポンプ３２が燃料タンク３１から吸入する燃料油の割合が多くなる。言い換えると、燃料タンク３１に環流される燃料油の流量が多くなる。循環させる燃料油の割合を少なくすることで、フューエルポンプ３２に吸入される燃料油の温度を低くできる。それは、環流される燃料油の温度よりも燃料タンク３１の燃料油の温度が低いからである。このため、環流される燃料油の温度が高くなっても、フューエルポンプ３２が燃料タンク３１から多量の燃料油を吸入することで、フューエルポンプ３２が吸入する燃料油の温度を低くできる。
【００２７】
さらに、図３のディーゼルエンジンは、環流路３８の排出側に逆止弁４２を連結している。逆止弁４２は、環流路３８を連結している分岐部よりも先端側に連結される。逆止弁４２は、燃料油を燃料タンク３１に環流できる方向に連結されて、燃料タンク３１に環流される燃料の逆流を防止する。環流路３８の先端部に逆止弁４２を連結しているディーゼルエンジンは、流量調整弁４１の流量を大きく調整する状態にあっても、フューエルポンプ３２が燃料タンク３１内の空気を吸入することがない。燃料タンク３１内の空気が環流路３８を逆流してフューエルポンプ３２に流入するのを防止できるからである。したがって、このディーゼルエンジンは、フューエルポンプ３２に環流する燃料油の流量を多くして、磁気改質器１０で燃料油を効率よく活性化しながらエンジン本体３０に供給できる特徴がある。ただ、逆止弁は、必ずしも連結する必要はない。それは、流量調整弁４１で循環させる流量を制限することで、燃料タンク３１からフューエルポンプ３２に空気が吸入されるのを防止できるからである。
【００２８】
さらに、図４と図５のディーゼルエンジンは、循環路３９に、燃料油を蓄えるサブタンク４３を連結している。図４のディーゼルエンジンは、循環路３９の途中にサブタンク４３を連結している。図５のディーゼルエンジンは、フューエルポンプ３２の吸入側に連結している吸入路３６の途中にサブタンク４３を連結している。したがって、サブタンク４３は、吸入路３６の途中と、循環路３９の排出側に連結される。サブタンク４３に連結している一方の吸入路３６はフューエルポンプ３２の吸入側に連結され、他方の吸入路３６は燃料タンク３１に連結される。
【００２９】
循環路３９にサブタンク４３を連結しているディーゼルエンジンは、環流される燃料油をサブタンク４３で冷却してフューエルポンプ３２に吸入できる。このため、フューエルポンプ３２に環流する燃料油の流量を大きくして、磁気改質器１０に多量の燃料油を循環して効率よく活性化できる。
【００３０】
磁気改質器１０は、通過される燃料油に磁力線を照射して活性化する。図２ないし図５のディーゼルエンジンは、フューエルポンプ３２の吸入路３６をループにして、ループに複数の磁気改質器１０を設けている。これ等の図に示すディーゼルエンジンは、吸入路３６を四角形に２ターン巻いて、四角形の各々の辺に磁気改質器１０を連結している。この構造の吸入路３６は、吸入される燃料油を４個の磁気改質器１０に２回通過させるので、８個の磁気改質器１０を通過して、フューエルポンプ３２に吸入される。
【００３１】
各々の磁気改質器１０を図６ないし図１３に示している。これ等の図に示す磁気改質器１０は、一対の磁石積層ブロック１と、各々の磁石積層ブロック１を内面に固定している一対の外装ケース２と、一対の外装ケース２を連結する結束具３とを備えている。この磁気改質器１０は、一対の磁石積層ブロック１の間に吸入路３６である燃料パイプ２０を配置するように一対の外装ケース２を連結し、結束具３で連結状態に保持される。この磁気改質器１０は、一対の磁石積層ブロック１で設けられる磁界中に燃料油を通過させて、燃料油を改質する。
【００３２】
一対の磁石積層ブロック１は、複数の永久磁石４を積層状態として、外装ケース２の内側に固定している。図１０と図１２に示す磁石積層ブロック１は、図１１と図１３の拡大断面図に示すように、燃料パイプ２０の両側にあって互いに対向する面に、燃料油の流れる方向に向かってＮ極とＳ極とを交互に配設する状態で積層して、燃料パイプ２０を通過する燃料油をＮ極とＳ極とが交互に繰り返す交番磁界中を通過させる。
【００３３】
磁石積層ブロック１を構成する永久磁石４は、積層方向の厚さが交番磁界のピッチを特定する。永久磁石４を厚くすると交番磁界のピッチは広くなり、薄くすると交番磁界のピッチが小さくなる。永久磁石４は、好ましくは積層方向の厚さを５ｍｍないし２ｍｍとする。永久磁石が厚すぎると、交番磁界のピッチが広くなって、交番磁界の変化が少なくなる。反対に永久磁石を薄くすると使用する永久磁石の個数が多くなって製造コストが高くなる。永久磁石４には、磁束密度を１０００Ｇないし８０００Ｇとするものを使用する。
【００３４】
図１０と図１１の磁石積層ブロック１は、燃料パイプ２０との対向面とその反対側をＮ極とＳ極とするように永久磁石４を積層している。さらに、この磁気改質器１０は、対向して配置している一対の磁石積層ブロック１の相対位置を、燃料油の流れ方向に永久磁石４の厚さの１／２ずらせて配置している。すなわち、対向して配置している一対の磁石積層ブロック１は、一方の積層面が他方の永久磁石４の中央に位置するように配置している。この磁石積層ブロック１は、永久磁石４の半分で吸引して、他の半分で反発するので、互いに連結する状態で吸引力も反発力も作用せず、一対の外装ケース２を簡単に定位置に連結できる特徴がある。
【００３５】
図１２と図１３の磁石積層ブロック１は、積層している永久磁石４の積層面の磁極が交互にＮ極とＳ極となり、かつ対向面の磁極を同極とするように積層している。この磁石積層ブロック１は、永久磁石４の積層面で磁力線を互いに反発させて燃料パイプ２０中に通過できる。このため、永久磁石４から出る磁力線を効果的に燃料油に作用させて、燃料油を強力な交番磁界中に通過できる特徴がある。
【００３６】
外装ケース２は、ステンレス板をプレス加工して製作される。ただし、外装ケース２は、アルミニウムや銅等の金属板で製作することも、また硬質のプラスチックで製作することもできる。外装ケース２は、外側プレート１１の両側に側壁部１２を連結し、かつ外側プレート１１の両端に、端部プレート部１３を連結して、外側プレート１１の周囲を側壁部１２と端部プレート部１３とで囲む形状としている。端部プレート部１３は、燃料パイプ２０を案内するガイド凹部１４を設けている。端部プレート部１３は、ガイド凹部１４の内側に沿ってゴム状弾性からなるパッキン５を連結している。パッキン５は、外側に沿ってＵ溝５Ａを設けて、ここに端部プレート部１３を嵌着している。パッキン５の内面は、燃料パイプ２０の表面に密着する半円形としている。この磁気改質器１０は、ゴム状弾性リングのパッキン５を介して燃料パイプ２０に連結できる。
【００３７】
外装ケース２は、側壁部１２と端部プレート部１３との内側であって外側プレート１１の内面に、複数の永久磁石４を側壁部１２の長さ方向に積層して磁石積層ブロック１を固定している。さらに、外装ケース２は、磁石積層ブロック１と端部プレート部１３との間に位置決めスペーサ６を挟着して、位置決めスペーサ６でもって、積層方向の位置を特定して、磁石積層ブロック１を外装ケース２内の定位置に配置して、磁石積層ブロック１と外装ケース２の内側との間に接着剤７を充填して、磁石積層ブロック１を外装ケース２に固定している。この構造は、燃料パイプ２０の両側に配置される磁石積層ブロック１の相対位置、とくに、対向して配置される複数の永久磁石４の積層方向の相対位置を正確に特定しながら固定できる。
【００３８】
さらに、図８と図９の外装ケース２は、磁石積層ブロック１と側壁部１２との間にも位置決めスペーサ８を挟着して、この位置決めスペーサ８でもって、互いに積層される複数の永久磁石４の側面の位置、すなわち、積層方向と垂直な方向の位置を特定している。この位置決めスペーサ８は、磁石積層ブロック１との対向面を、永久磁石４の積層方向に延びる平面状としており、複数の永久磁石４の側面が同一平面となるように位置決めしながら、磁石積層ブロック１を外装ケース２内の定位置に配置している。この位置決めスペーサ８は、図９に示すように、磁石積層ブロック１の両側に配置されて、磁石積層ブロック１の永久磁石４を燃料パイプ２０と対向する位置に配置している。この構造は、磁石積層ブロック１を構成する複数の永久磁石４を一列に整列させて配置できると共に、燃料パイプ２０の両側に配置される磁石積層ブロック１の相対位置、とくに、永久磁石４の積層方向と垂直な方向（図９において左右方向）の相対位置を正確に特定しながら固定できる。ただ、この位置決めスペーサは、必ずしも必要ではなく、省略することもできる。
【００３９】
一対の外装ケース２は、図６と図９に示すように、その両端に設けている端部プレート部１３の開口縁を互いに接触する状態で、ガイド凹部１４に連結したパッキン５で燃料パイプ２０を挟着して互いに連結される。さらに、外装ケース２の側壁部１２は、一方を他方よりも幅広として、一対の外装ケース２を連結する状態において、図９の断面図に示すように、幅広の側壁部１２Ａを幅狭の側壁部１２Ｂの外側に積層して配置するようにしている。図の外装ケース２は、幅狭の側壁部１２Ｂを端部プレート部１３と同じ幅として、幅広の側壁部１２Ａの幅を幅狭の側壁部１２Ｂの２倍としている。
【００４０】
さらに、外装ケース２の側壁部１２は、図６ないし図８に示すように、幅広の側壁部１２Ａと幅狭の側壁部１２Ｂの、一方にガイドスリット１５を設けて、他方にはこのガイドスリット１５に案内されるガイド凸部１６を設けている。ガイドスリット１５は、永久磁石４の積層面と平行な方向に伸びて側壁部１２の側縁に開口している。図の外装ケース２は、幅広の側壁部１２Ａにガイドスリット１５を設けて、幅狭の側壁部１２Ｂにガイド凸部１６を設けている。図の外装ケース２は、ネジ頭を大きくしないネジを側壁部１２にねじ込んでガイド凸部１６を設けている。図示しないが、幅狭の側壁部にガイドスリットを設けて、幅広の側壁部にガイド凸部を設けることもできる。ガイドスリット１５とガイド凸部１６は、ガイド凸部１６をガイドスリット１５に案内して一対の外装ケース２を連結することで、外装ケース２に固定している磁石積層ブロック１を所定の相対位置に固定できる位置に設けている。この外装ケース２は、燃料パイプ２０を挟着するように一対の外装ケース２を燃料パイプ２０の両側に連結する状態で、ガイドスリット１５にガイド凸部１６を案内することで、互いに定位置に配置される。この状態で結束具３で連結状態に固定することで、燃料パイプ２０の両側に一対の磁石積層ブロック１が正確な位置に配置される。
【００４１】
結束具３は、互いに連結している外装ケース２の外側を結束できる全てのもの、たとえば、一端に係止構造の貫通孔３Ａがあって、その表面に係止凹凸（図示せず）のある細長い結束具３が便利に使用できる。この結束具３は、外装ケース２を囲む状態で先端を貫通孔３Ａに挿入して引っ張ることで、一対の外装ケース２を結束できる。係止凹凸が貫通孔３Ａの係止構造に係止されて、係止状態に保持されるからである。ただし、本発明は、結束具を以上の構造には特定しない。たとえば、互いに連結される一対の外装ケースに針金等を巻き付けて、その両端を連結することもでき、針金などの線材も結束具として使用できることから、互いに連結している外装ケースを結束して固定できる全ての結束具を使用できるからである。
【００４２】
以上の燃料油の磁気改質器１０は、簡単に燃料パイプ２０の両側に配設される各々の永久磁石４を正確な位置に配置して、燃料油を好ましい交番磁界中に通過させて効率よく磁気による改質を実現できる。
【００４３】
ただし、本発明のディーゼルエンジンは、磁気改質器を以上の構造には特定しない。燃料油に磁力線を照射して活性化できる全ての磁気改質器を使用できるからである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のコモンレールシステムのディーゼルエンジンは、磁気改質器でもって効率よく燃料油を活性化して燃料消費率を向上できる。
【符号の説明】
【００４５】
１…磁石積層ブロック
２…外装ケース
３…結束具                  ３Ａ…貫通孔
４…永久磁石
５…パッキン                ５Ａ…Ｕ溝
６…位置決めスペーサ
７…接着剤
８…位置決めスペーサ
１０…磁気改質器
１１…外側プレート
１２…側壁部                １２Ａ…幅広の側壁部
１２Ｂ…幅狭の側壁部
１３…端部プレート部
１４…ガイド凹部
１５…ガイドスリット
１６…ガイド凸部
２０…燃料パイプ
３０…エンジン本体
３１…燃料タンク
３２…フューエルポンプ
３３…蓄圧室
３４…インジェクタ
３５…制御回路
３６…吸入路
３７…プレッシャリミッタ
３８…環流路
３９…循環路
４１…流量調整弁
４２…逆止弁
４３…サブタンク
９４…永久磁石
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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