(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に流体入口及び他端に流体出口を有する筒状容器と、
該筒状容器内に配置された複数の磁石であって、それぞれの磁極が前記筒状容器の軸線に沿って配置されている複数の磁石と、
該複数の磁石における、隣り合う磁石の対向する異極の磁極間に軸線に直交する方向の流路を形成すべく前記磁石を保持する保持手段であって、前記磁石をその両磁極が表面側及び裏面側に露出した状態で前記筒状容器の中心位置に保持する中心開口と、該中心開口から径方向にずれた位置に形成された通路開口と、該中心開口と該通路開口とを通る中心線を中心とする両側において前記表面側及び裏面側にそれぞれ形成された三日月状の陥凹部を備える保持部材と、該保持部材間に配置され前記磁極間の前記筒状容器の軸線に直交する方向の流路厚みを設定するスペーサ部材であって、前記中心開口に保持された磁石より狭い縦長の開口と、前記保持部材の表面側及び裏面側の三日月状の陥凹部にそれぞれ嵌合すべく裏面側及び表面側にそれぞれ形成された三日月状の突出部を備えるスペーサ部材とを備える保持手段と、
を備えることを特徴とする流体磁気処理装置。
【請求項２】
前記保持部材は、側面視において前記筒状容器内で矩形パルス状の流路が形成されるべく、前記通路開口が交互に１８０度位相を異ならせて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の流体磁気処理装置。
【請求項３】
前記保持部材及びスペーサ部材は共に高密度硬質プラスチックで形成され、前記磁石はネオジュウム鋼製で少なくとも流体と接触する磁極面にクロームメッキが施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体磁気処理装置。
【請求項４】
前記筒状容器を覆う外郭ケースをさらに備え、該外郭ケースと前記筒状容器との間に遮熱剤が充填されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体磁気処理装置。
【請求項５】
前記遮熱剤は不凍液であることを特徴とする請求項４に記載の流体磁気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体に対し磁界を印加することにより、流体の各成分に分子レベルの磁気圧力をかけて各成分の分子レベルでの解離及び活性化を促進させるようにした、流体磁気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石油燃料などの流体に磁界を印加することにより燃料を改質し、燃費の改善や排ガス中の望ましくない排出物の低減を図ったり、水、酒、牛乳などの流体に磁界を印加することによりそれらの味や品質を改善することが試みられ、そのために種々の形態の磁気処理装置が提案されている。
【０００３】
かかる磁気処理装置においては、その処理能力が流体の流動方向に垂直に作用する磁界の強さに依存すると考えられることから、例えば、特許文献１には、磁石を収容した一方の保持ケースと同じく磁石を収容した他方の保持ケースとを磁石を対向させてそれぞれ連結することにより、流体が流れる接続管を挟むようにして、接続管を流れる流体の流動方向に垂直に磁界を印加させるようにした磁気処理装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ケーシング内に複数の環状永久磁石を重ねて配置し、この磁石の周囲に軸方向に燃料を通過させる流路を形成し、この永久磁石による磁界によって流路内を通過する燃料を磁気処理する従来技術の紹介に併せて、磁力線を強力にすると共に燃料の昇温を図るべく、この永久磁石に代え、電磁石により磁界を発生するようにした磁気処理装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５５８２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示された磁気処理装置では、磁石を対向させて磁界が流動方向に垂直に印加されるようにしているが、対向する磁石の間に流体が流れる接続管が配置されるので、磁石の磁極間の距離を狭めるのには自ずと限界があり磁気処理効果を高めるのが十分ではない。
【０００７】
また、特許文献２に開示された磁気処理装置では、ケーシング内に複数の磁石を重ねて配置しているものの、燃料を通過させる流路が磁石の周囲に軸方向に形成されているので、燃料に印加される磁束は磁極間の短い距離で交番的にならざるを得ず、これも磁気処理効果を高めるのが十分ではない。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、より効率的に流体への磁気処理効果を高めることができる流体磁気処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するための本発明に係る流体磁気処理装置の一形態は、一端に流体入口及び他端に流体出口を有する筒状容器と、該筒状容器内に配置された複数の磁石であって、それぞれの磁極が前記筒状容器の軸線に沿って配置されている複数の磁石と、該複数の磁石における、隣り合う磁石の対向する異極の磁極間に軸線に直交する方向の流路を形成すべく前記磁石を保持する保持手段であって、前記磁石をその両磁極が露出した状態で前記筒状容器の中心位置に保持する中心開口と、該中心開口から径方向にずれた位置に形成された通路開口とを備える保持部材と、該保持部材間に配置され前記磁極間の前記筒状容器の軸線に直交する方向の流路厚みを設定するスペーサ部材とを備える保持手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この一形態によれば、筒状容器の一端の流体入口から流入した流体は、この筒状容器内にそれぞれの磁極が軸線に沿って配置されている複数の磁石における、保持手段によって保持されて隣り合う磁石の対向する磁極間に形成された流路を通り、筒状容器の他端の流体出口から流出することになる。この隣り合う磁石の対向する磁極間は小さな間隔ないしは距離とすることが可能であり、そこに形成される軸線に直交する方向の流路には極めて強い磁力線が及ぼされる。そして、保持部材の中心位置の中心開口に保持された磁石の露出した状態の磁極間に形成された平板状の流路を通過した流体は、中心開口から径方向にずれた位置に形成された通路開口を通って、次の隣り合う磁石との対向する磁極間における流路に流入する。したがって、流体に印加される磁束密度は極めて高く磁気処理効果を高めることができる。さらに、筒状容器内において長い磁極間流路の形成と、その流路厚みの設定を容易に行うことができる。
【００１３】
また、前記保持部材は、側面視において前記筒状容器内で矩形パルス状の流路が形成されるべく、前記通路開口が交互に１８０度位相を異ならせて配置されていることが好ましい。
【００１４】
この形態によれば、同一形状の保持部材を単に１８０度位相を異ならせて交互に配置することにより、効率的に筒状容器内における長い磁極間流路の形成が可能となる。
【００１５】
さらに、前記保持部材及びスペーサ部材は共に高密度硬質プラスチックで形成され、前記磁石はネオジュウム鋼製で少なくとも流体と接触する磁極面にクロームメッキが施されていてもよい。
【００１６】
この形態によれば、高強度の磁界が得られると共に、被処理流体が飲食用の水、酒、牛乳などであっても錆などの混入が防止され、衛生的である。
【００１７】
また、前記筒状容器を覆う外郭ケースをさらに備え、該外郭ケースと前記筒状容器との間に遮熱剤が充填されていてもよい。
【００１８】
この形態によれば、流体磁気処理装置が高温環境下で用いられた場合であっても、筒状容器内への熱の伝達が抑制されるので、熱に弱い磁石を保護することができる。
【００１９】
なお、前記遮熱剤は不凍液であってもよい。
【００２０】
この形態によれば、流体磁気処理装置が車両における燃料の改質に用いられ場合に容易に入手可能であるから便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の最良の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明の流体磁気処理装置１００の概略構成を説明するための縦断面図であり、一端に流体入口部材１２及び他端に流体出口部材１４を有する円筒状容器１０と、円筒状容器１０内に軸線に沿って配置された複数の磁石２０とを備えている。磁石２０は、隣り合う磁石２０の対向する磁極間に流路を形成すべく保持部材３０で保持され、保持部材３０の間には磁極間の流路厚みを設定するスペーサ部材４０が配置されている。さらに、円筒状容器１０を覆う筒状（本実施形態では四角）の外郭ケース５０をさらに備え、外郭ケース５０と円筒状容器１０との間の空間５２には不凍液などの遮熱剤が充填されている。
【００２３】
円筒状容器１０は、例えば鋼管の両端部に蓋部材１１が取り付けられて形成され、該蓋部材１１に対し上述の流体入口部材１２及び流体出口部材１４がそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
本実施形態で用いられる磁石２０は、基本形状が円柱（例えば、高さ１０ｍｍで２０φ程度）で両端に磁極を有している。そして、材料として、鉄マンガン鋼に比べ高強度の磁力（３５００〜４５００ガウス）を発生することができるネオジュウム鋼が用いられている。また、その表面にはクロームメッキが施され、防錆処理されている。
【００２５】
次に、該磁石２０を保持する保持部材３０について主に図２を参照して説明する。ここで、図２（Ａ）は保持部材３０の正面図、図２（Ｂ）は同背面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、及び図２（Ｄ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。該保持部材３０も基本形状は円柱ないしは円筒状であり、上述の円筒状容器１０の内径よりも僅かに小さい外径と磁石２０よりも僅かに高い厚みないしは高さを有し、高密度硬質プラスチック材により射出成型などで形成されている。
【００２６】
そして、この保持部材３０には、磁石２０をその磁極（Ｎ極２０Ｎ及びＳ極２０Ｓ）が露出した状態で中心位置に保持するための中心開口３１が形成され、該中心開口３１における保持部材３０の背面側縁部には磁石２０の脱落を防止すべく環状リブ３２が形成されている。そして、該中心開口３１から径方向にずれた位置の一方側に表裏を貫通する通路開口３３が形成されている。この通路開口３３は図２（Ａ）から明らかなように、正面視において同心の内外周の円弧線と二つの半径線とで取り囲まれたいわゆる部分扇形状の断面形状を有している。また、保持部材３０の表面側には、中心開口３１から径方向にずれた位置の他方側に通路開口３３と回転対称の関係で、同じく断面部分扇形状の陥凹部３４が形成されていると共に、中心線であるＢ−Ｂ線を中心としてその両側に円弧線と弦とで取り囲まれたほぼ三日月状の陥凹部３５、３５が形成されている。一方、保持部材３０の裏面側には、陥凹部３５、３５と背中合わせの形態で、陥凹部３６、３６が形成されている（図２（Ａ）及び（Ｄ）参照）。なお、保持部材３０の裏面側の外周縁部には、円筒状容器１０の内径とほぼ等しくなるように若干拡径されたリップ部３７が形成されている。
【００２７】
また、保持部材３０間に配置され磁石２０の磁極間に形成される流路６０の厚みを設定するスペーサ部材４０について図３を参照して説明する。ここで、図３（Ａ）はスペーサ部材４０の正面図、図３（Ｂ）は同背面図、図３（Ｃ）は同側面図、及び図３（Ｄ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００２８】
スペーサ部材４０は基本形状が円形鍔状で保持部材３０と同径であり、上述の保持部材３０における中心開口３１の直径よりも僅かに狭い間隔を有する縦長な開口４１が中心線（保持部材３０の中心線であるＢ−Ｂ線に一致する）に対称に形成されている。すなわち、開口４１は中心線に対称な二つの弦部４１Ａ、４１Ａと二つの同径の円弧部４１Ｂ、４１Ｂで取り囲まれた断面形状を有している。
【００２９】
そして、スペーサ部材４０の裏面側には、保持部材３０の表面側に形成されたほぼ三日月状の陥凹部３５、３５に嵌合する、同じくほぼ三日月状の突出部４２、４２が形成されている。一方、スペーサ部材４０の表面側には、このほぼ三日月状の突出部４２、４２と背中合わせの形態で、保持部材３０の裏面側に形成されたほぼ三日月状の陥凹部３６、３６に嵌合する、同じくほぼ三日月状の突出部４３、４３が形成されている。さらに、この突出部４３、４３には外形の三日月状と相似の関係で小さ目の三日月状の陥凹部４４，４４が形成されている。
【００３０】
かくて、流体磁気処理装置１００の組立に際しては、まず、個々の磁石２０がその磁極の方向を揃えた状態で、個々の保持部材３０の中心開口３１内にその表面側から挿入される。そうすると、磁石２０の一方の磁極（例えば、２０Ｎ）面の外周縁部が環状リブ３２に当接し、磁石２０は磁極２０Ｎが保持部材３０の裏面側に及び磁極２０Ｓが保持部材３０の表面側に露出した状態で保持部材３０の中心位置に保持される。
【００３１】
このようにして磁石２０が挿入保持された保持部材３０を必要個数用意した後、個々の保持部材３０の間にスペーサ部材４０が介在されて順に組立てが行われる。この場合、保持部材３０の表面側に形成されたほぼ三日月状の陥凹部３５、３５には、スペーサ部材４０の裏面側に形成されたほぼ三日月状の突出部４２、４２が嵌合され、保持部材３０の裏面側に形成されたほぼ三日月状の陥凹部３６、３６には、スペーサ部材４０の表面側に形成されたほぼ三日月状の突出部４３、４３が嵌合されることになる。すると、図４（Ｂ）に示すように、保持部材３０の裏面側の環状リブ３２がスペーサ部材４０の表面の二つの弦部４１Ａ、４１Ａに当接され、同時に保持部材３０の表面と面一な、磁石２０の磁極２０Ｓの両端縁部がスペーサ部材４０の裏面の二つの弦部４１Ａ、４１Ａに当接されて、磁極２０Ｓと磁極２０Ｎとの間に幅方向が二つの弦部４１Ａ、４１Ａで規制された平板状の流路６０が形成される。なお、本実施の形態では、隣り合う保持部材３０同士は、図４（Ａ）に示すように、その通路開口３３の位置が上下に変わるべく１８０度位相を異ならせて配置されている。
【００３２】
一方、上述のようにして組立てられた保持部材３０とスペーサ部材４０とが円筒状容器１０内に順次収容され、そして、流体入口部材１２及び流体出口部材１４がそれぞれ取り付けられている蓋部材１１が両端部に取り付けられて磁気処理装置が形成される。この場合、保持部材３０に円筒状容器１０の内径とほぼ等しい外径で形成されているリップ部３７により、保持部材３０のガタツキが防止されている。さらに、必要に応じて、円筒状容器１０を覆う外郭ケース５０が設けられ、外郭ケース５０と円筒状容器１０との間の空間５２には用途に応じて、不凍液などの遮熱剤が充填される。
【００３３】
上述のように形成された本実施形態に係る磁気処理装置においては、流体入口部材１２を介して流体が流入されると、該流体はまず上流側の保持部材３０の中心開口３１から径方向にずれた位置に形成された通路開口３３を通過した後、隣り合う磁石２０の対向する磁極２０Ｓ及び磁極２０Ｎとの間に形成された平板状の流路６０に流入し、次いで下流側の保持部材３０の通路開口３３に流入する。かくて、流体入口部材１２から流入した流体は円筒状容器１０内において、図１に示すように、円筒状容器１０の側面視において矩形パルス状に形成された流路を流れて、流体出口部材１４から流出することになる。
【００３４】
この矩形パルス状に形成された流路を流体が流れるとき、隣り合う磁石２０の対向する磁極（２０Ｎ、２０Ｓ）間の極めて小さな間隔ないしは距離の平板状の流路６０においては、流体にその流動方向に垂直に極めて強い磁力線が印加されるので、流体の磁気処理が効果的に高効率に行なわれる。また、限られた容積である円筒状容器１０内においても、同一方向の磁力線を隣り合う磁石２０の対の個数分、多数回に渡り繰り返し及ぼさせることができる。したがって、処理対象流体が牛乳や酒などの食品の場合には糖質を引き出し味質を改善し、軽油などの石油燃料の場合には分子を細砕し燃焼を改善することができる。
【実施例】
【００３５】
本発明に係る流体磁気処理装置として、下記の仕様による実施例を製作して行った実験結果につき以下説明する。
・円筒状容器１０：内径４４ｍｍ、外径５０ｍｍ、長さ６２０ｍｍ；
・磁石２０：直径２０ｍｍ、厚さ（高さ）１０ｍｍの円柱状ネオジュウム製永久磁石、表面にクロームメッキが施されている；
・保持部材３０：外径４３ｍｍ、リップ部３７外径４４ｍｍ、中心開口径２０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの高密度硬質プラスチック製；
・スペーサ部材４０：外径４４ｍｍ、厚さ（高さ）３（６）ｍｍの高密度硬質プラスチック製；
・外郭ケース５０：６０×６０ｍｍ、長さ６８６ｍｍのステンレス製；
・遮熱剤：充填不凍液
【００３６】
上記の仕様ないしは寸法の下に、円筒状容器１０内に４３個の磁石２０を配置し、両端部を流体入口部材１２及び流体出口部材１４がそれぞれ取り付けられている蓋部材１１で閉塞して実施例を形成した。そして、この実施例に係る流体磁気処理装置を車両の燃料供給系に取り付けて実験を行った。
【００３７】
（実験結果）
本発明装置を用いた場合と用いない場合との比較実験結果を表１に示す。
【００３８】
三菱重工製エンジン（型式：８ＤＣ１１、排気量：１７，３７０ｃｃ）が搭載された三菱ＦＵＳＯトラック（型式：ＫＣ−ＦＶ５１９ＪＸＤ）を用い、この車両に実施例に係る流体磁気処理装置が取り付けられてない状態における約１ヵ月間（平成１９年６月５日から同７月５日まで）の燃料（軽油）使用量と、取り付け後の約１ヵ月間（平成１９年７月５日から同８月５日まで）の燃料使用量とを、ほぼ同一の走行条件の下で計測した。
【００３９】
【表１】
0004815412.tif 000002
【００４０】
なお、上記装置なしの期間においてはエアコンの使用がなく、装置ありの期間においては常時エアコンを使用したにもかかわらず、ほぼ同一の走行距離の下での軽油使用の削減量は７００リットルであり、削減率は２６．５％であった。この結果からも本装置での燃料改質効果が大であると推測できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る流体磁気処理装置の実施形態の概略構成を説明するための縦断面図である。
【図２】本発明に係る流体磁気処理装置の実施形態における保持部材を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は同背面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、及び（Ｄ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に係る流体磁気処理装置の実施形態におけるスペーサ部材を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は同背面図、（Ｃ）は同側面図、及び（Ｄ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】本発明に係る流体磁気処理装置の実施形態における保持部材とスペーサ部材との組立状態を示し、（Ａ）は図２（Ｃ）に、（Ｂ）は図３（Ｄ）に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    円筒状容器
１１    蓋部材
１２    流体入口部材
１４    流体出口部材
２０    磁石
３０    保持部材
３１    中心開口
３２    環状リブ
３３    通路開口
３４    （表面側）陥凹部
３５    （表面側）陥凹部
３６    （裏面側）陥凹部
３７    リップ部
４０    スペーサ部材
４１    開口
４１Ａ    弦部
４１Ｂ    円弧部
４２    （裏面側）突出部
４３    （表面側）突出部
４４    陥凹部
５０    外郭ケース
６０    流路
１００    流体磁気処理装置
【図１】
0004815412.tif 000003
【図２】
0004815412.tif 000004
【図３】
0004815412.tif 000005
【図４】
0004815412.tif 000006