CN1843957A - 磁性处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供可良好地对在管路内流动的水和其它的流体实施磁性作用的磁性处理装置。一种磁性处理装置，该磁性处理装置包括处理流体在其内部流动的管路(2)；产生作用于该管路内的处理流体的磁场的磁场发生机构(11)。管路(2)具有呈螺旋状卷绕成的筒状的线圈部(2C)，磁场发生机构(11)以可旋转的方式设置于内侧。磁场发生机构(11)由多个永久磁铁(12A)，与固定各永久磁铁(12A)的磁铁保持件(13)构成。磁铁保持件(13)具有设置于线圈部(2C)的中心部分的线圈部(13A)，在其周围设置永久磁铁(12A)。另外，磁场发生机构(11)通过变速电动机(5)旋转，其旋转方向与线圈部(2C)的处理流体的回旋方向相反。

Description

磁性处理装置

技术领域

本发明主要涉及以水、油的液体为处理对象的磁性处理装置，本发明特别是涉及有效地对以水为首的处理流体进行磁性处理的磁性处理装置。

背景技术

在过去，为了防止由于自来水管内的水垢的附着、自来水管的腐蚀以及因该腐蚀造成的锈水的发生、以及河川、湖沼的藻类的发生等，人们提出了使水从永久磁铁形成的磁场中通过，可通过磁场的作用改善水质的装置。

作为这种装置，人们知道有下述的类型，其中，在外部箱内设置夹持通水用管而相对的多个永久磁铁(比如，专利文献1)。

另外，人们知道有装卸式水处理装置，其中，在夹持供水管的一对外壳的内部安装轭铁，并且在该轭铁的内侧安装永久磁铁，该永久磁铁夹持供水管，使相互不同的磁极面对(比如，专利文献2)。

此外，人们知道有下述的装置，其中，在导管的外周并设多个永久磁铁，它们通过钢体的带固定(比如，专利文献3)。

专利文献1：JP特开平4-122543号文献

专利文献2：JP特开平11-169861号文献

专利文献3：JP实用新型注册第3074925号文献

发明内容

但是，由于专利文献1～3中的任何一个均为按照下述方式构成，该方式为：在截面呈圆形的管的外周部设置永久磁铁，该永久磁铁夹持管而面对，故在管内流动的水曝露于永久磁铁的磁场中的时间极短，因此具有无法以良好的效率使磁场作用于管内的流水，无法良好地根据磁场作用对水质进行良好改进的缺点。

另外，如果在管的全长的范围内设置永久磁铁，加长磁场的发生区间，仅此虽然可延长水曝露于磁场中的时间，但在该情况下，必须要求较多的永久磁铁、有成本变高的问题。

此外，一般，自来水管等由金属，其中以铁为主的磁性体形成，但是在此场合，由于该管用作磁性屏蔽物，故无法使永久磁铁的磁场良好地作用于管内的水。

本发明是针对以上那样的情况而提出的，本发明的目的在于提供可良好地对在管路内流动的水和其它的流体实施磁性作用的装置。

为了实现上述目的，本发明涉及一种磁性处理装置，该磁性处理装置包括处理流体在其内部流动的管路；产生作用于该管路内的处理流体的磁场的磁场发生机构，其特征在于上述管路具有呈螺旋状卷绕成的筒状的线圈部，上述磁场发生机构在从上述线圈部的一端部到另一端部的范围内设置于其内侧。

另外，在上述那样的磁性处理装置中，其特征在于磁场发生机构由多个永久磁铁、固定各永久磁铁的磁铁保持件构成，该磁铁保持件具有设置于线圈部的中心部分的磁芯部，各永久磁铁设置于上述磁芯部的周围。

此外，其特征在于其具有使磁场发生机构旋转的磁场旋转机构，另外，其特征在于通过磁场旋转机构而实现的磁场发生机构的旋转方向为与线圈部的处理流体的回转方向相反的方向。此外，其特征在于上述线圈部由非导电体构成。

还有，其特征在于其包括流量传感器，该流量传感器用于检测在管路内流动的处理流体的流量；控制机构，该控制机构根据该流量传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制。

再有，其特征在于其包括磁化度传感器，该磁化度传感器用于检测通过线圈部的处理流体的磁化度；控制机构，该控制机构根据该磁化度传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制。

如果按照本发明的磁性处理装置，则由于处理流体在其内部流动的管路呈螺旋状卷绕，形成筒形的线圈部，在其内侧设置磁场发生机构，故处理流体曝露于磁场发生机构产生的磁场中的时间增加，由此，可良好地进行处理流体的改质。

另外，由于磁场发生机构由多个永久磁铁、固定各永久磁铁的磁铁保持件构成，该磁铁保持件具有设置于线圈部的中心部分的磁芯部，在该磁芯部的周围设置永久磁铁，故即使在小型的磁铁的情况下，仍可接近线圈部的内周面，对形成线圈部的管路内的处理流体施加强力的磁场。

特别是，由于按照通过磁场旋转机构，使磁场发生机构旋转的方式构成，故可产生在线圈部的内侧(内周部)旋转的磁场(旋转磁场)，以良好的效率使该磁场作用于通过线圈部形成螺旋状的流动(回旋流)的处理流体，另外，由于通过磁场旋转机构实现的磁场发生机构的旋转方向与线圈部的处理流体的回旋方向相反，故可更加有效地使磁场作用于处理流体。

此外，由于线圈部由非导电体形成，故磁场发生机构的磁场未受到屏蔽作用于处理流体，此外，由于磁场发生机构的旋转产生的涡电流不产生于线圈部，故可防止线圈部的加热。

还有，由于包括流量传感器，该流量传感器用于检测在管路内流动的处理流体的流量；控制机构，该控制机构根据该流量传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制，故可在处理流体的流通停止时，使磁场发生机构停止，谋求运行成本的降低，或可通过按照与处理流体的流量成比例的方式，提高磁场发生机构的转数，对通过线圈部的处理流体进行均匀的磁性处理。

再有，由于包括磁化度传感器，该磁化度传感器用于检测通过线圈部的处理流体的磁化度；控制机构，该控制机构根据该磁化度传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制，故可按照与通过线圈部的处理流体的磁化度的值成比例的方式，进行提高磁场发生机构的转数的反馈控制，对处理流体进行均匀的磁性处理。

附图说明

图1为本发明的磁性处理装置的侧视图；

图2为表示上述装置的内部结构的正面示意图；

图3为表示线圈部的内侧的侧视图；

图4为沿图3中的X-X线的剖视图；

图5为表示磁场发生机构的磁场的发生状态的说明图；

图6为表示控制机构的结构实例的方框图；

图7为表示控制机构的控制实例的流程图；

图8为磁场发生机构的变更实例的图；

图9为表示图8的磁场发生机构的磁场的发生状态的说明图。

具体实施方式

下面根据附图，对本发明进行具体描述。图1为表示本发明的磁性处理装置的侧视图，图2为表示该装置的内部结构的正面外形图。在图1和图2中，标号1表示在底部设置了脚轮的可搬运式的支架，在该支架1的内部，设置在内部处理流体流动的管路2(导管)。

管路2为由非导电性的氯乙烯等形成的合成树脂管，其两端作为流入口2A和流出口2B而固定于支架1上。另外，在管路的一端流入口2A处，连接供给处理流体的图中未示出的供给管，并且在管路的另一端流出口2B处，连接图中未示出的排出管，通过该排出管，可将处理完的流体送到所需部位。

另外，管路2在流入口2A和流出口2B之间形成筒状的线圈部2C，该线圈部2C通过呈螺旋状卷绕而形成。此外，在管路2中，既可仅仅形成线圈部2C的部分为非导体体，也可将管路2的整体作为线圈部2C而呈螺旋状卷绕。另一方面，在该线圈部2C的内侧，设置后述的磁场发生机构，由此产生的磁场可对形成线圈部2C的管路内的处理流体作用。特别是，在本实例中，在线圈部2C的内侧，在从一端部，到另一端部的范围内，按照可旋转的方式设置磁场发生机构，通过该旋转在线圈部2C的内侧形成旋转磁场。

在图2中，标号3表示构成磁场发生机构的旋转中心的旋转轴，该旋转轴3的两端部通过安装于支架1上的轴承组件4支承。另外，按照本实例，旋转轴4的一端连接于安装在支架1上的变速电动机5的驱动轴上，构成用于使磁场发生机构的磁场旋转机构。

标号6表示流量传感器，流量传感器在流入口2A的附近，安装于管路2上，以便检测在管路2的内部流动的处理流体的流量，标号7表示磁化度传感器，该磁化度传感器在流出口2B的附近安装于管路2上，以便检测通过线圈部2C的处理流体的磁化度。流量传感器6采用电磁流量计、卡曼涡旋流量计等，磁化度传感器7采用发生与磁性强度相对应的电压的霍尔器件、霍尔IC、或氧化还原电位计(ORP传感器)等。

在这里，如果处理流体的磁化度变化，则与此相对应氧化还原电位也变化，由此，可根据处理流体的氧化还原电位的值，定量地表示磁化度。

另外，在图1中，标号8表示装置的主电源开关，标号9表示由液晶板等形成的显示部，在显示部9中，显示通过流量传感器6检测的处理流体的流量、通过磁化度传感器7检测的处理流体的磁化度、变速电动机5的转数的装置的运转状态。

此外，在图2中，标号10表示根据流量传感器和磁化度传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制的控制机构(控制器)。特别是，在本实例中，按照进行下述的启动停止控制的方式构成，在该方式中，在流量传感器6的输出信号为“0”或设定值以下的场合，从控制机构11向变速电动机5发送停止信号，停止磁场发生机构，在流量传感器6的输出信号大于0或设定值以上的场合，从控制机构11向变速电动机5发送驱动信号，在规定的转数范围内，旋转驱动磁场发生机构。

还有，控制机构10进行下述的控制，在该控制中，通过磁化度传感器7的输出信号的值，增减变速电动机5的转数，由此，使磁场发生机构的旋转速度变化。另外，也可省略磁化度传感器7，通过流量传感器6的输出信号(处理流体的流量)的值，进行变速电动机5的速度增减。

下面对磁场发生机构的结构进行描述。在图3和图4中，标号11表示上述磁场发生机构，其由多个永久磁铁12A、12B、固定各永久磁铁12A、12B的磁铁保持件13构成。磁铁保持件13由设置于线圈部2C的中心部分上的磁芯部13A、设置于各永久磁铁12A、12B之间的磁性板13B构成，永久磁铁12A、12B可设置于磁芯部13A的周围。

磁芯部13A为轭铁，其横截面呈正八角形的柱状，其全长与线圈部2C的全长基本相等，在该中心部中，旋转轴14以贯通状态固定。另外，按照本实例，像图3那样，形成下述的结构，其中，在磁芯部13A的外周面上吸附其截面呈矩形状的偶数个(在本实例中为8个)的永久磁铁12A，并且在这些永久磁铁12A之间，分别通过磁性板13B，嵌入截面呈三角形状的永久磁铁12B。

永久磁铁12A、12B可采用铁氧体磁铁、金属磁铁，但是，从磁力的方面来说，采用金属磁铁，其中，最好采用钕磁铁。其中，矩形的永久磁铁12A按照其中一个磁极吸附于磁芯部13A的外周面上，另一磁极与线圈部2C的内周面面对的状态设置，并且沿周向邻接的磁极反向。即，矩形的永久磁铁12A按照沿周向，N极和S极交替地而夹持三角形的永久磁铁12B，邻接的磁铁的N极和S极的方向相反的状态设置。

再有，永久磁铁12A也可为沿磁芯部13A的长度方向延伸的杆状的磁铁，但是，最好，可像图4那样，形成长度较短的永久磁铁12A，它们沿磁芯部13A的长度方向而呈串联状排列，并且还在沿排列方向邻接的磁铁中使磁极反向相对。

另一方面，在三角形的永久磁铁12B中，夹持于磁极板13B之间的两面构成磁极，其起到提高相对磁芯部13A的永久磁铁12A的固定力的楔的作用。另外，三角形的永久磁铁12B不一定是必需的，也可采用强力地吸附于磁芯部13A上的矩形的永久磁铁12A，省略三角形的永久磁铁12B。

在这里，如果采用上述这样的磁场发生机构11，则像图5那样，由从线圈部2C的内侧朝向外方，产生呈辐射状扩大的凸状的磁力线表示的磁场，可使其良好地作用于形成线圈部2C的管路2内的处理流体。另外，通过磁场发生机构11的旋转，产生交替地作用于形成线圈部2C的管路2内的处理流体的旋转磁场，更加有效地使处理流体曝露于磁力线的环境中。

特别是，如果磁场发生机构11的旋转方向、沿线圈部2C的螺旋状的管路2流动的处理流体的回旋方向互为反向。即，在图3中，在处理流体的回旋方向为右旋(顺时针)时，磁场发生机构11的旋转方向从同一方向看为左转(逆时针)。如果这样，处理流体与磁场环绕的次数增加，使相对处理流体的磁场处理更有效地进行。

顺便说一下，即使在于线圈部2C的内侧，产生旋转磁场的情况下，因线圈部2C为非导电体，可防止涡流造成的加热。另外，在图3和图4中，标号15表示卷绕管路2的圆筒状的卷筒，该管路2形成线圈部2C，在卷筒两端形成凸缘15A，该凸缘15A与支架的侧板1A(参照图1)连接，由此线圈部2C固定于恒定位置。上述卷筒15也为由合成树脂等形成的非导电体，以便防止涡电流加热，但是，线圈部2C可采用形状可固定的硬质管省略卷筒15。

另外，像根据图3而知道的那样，线圈部2C和卷筒15呈圆筒状，但是，其也可为方筒状。根据需要，线圈部2C可具有能够在内侧接纳磁场发生机构11的内径。但是，在增加形成线圈部2C的管路2的长度的方面，最好，上述管路2像图4那样，以间隔开的方式紧密地卷绕。

下面对控制机构的结构实例进行说明。像图6那样，上述控制机构10由中央处理装置16、存储装置17、输入装置18、以及接口组件19等构成，显示部9、流量传感器6、磁化度传感器7、电动机驱动器20与该接口组件19连接，构成磁场旋转机构的变速电动机5与电动机驱动器20连接。

中央处理装置16(CPU)运行控制程序，对装置整体进行控制，其所必需的程序、数据存储于存储装置17。

存储装置17具有存储控制程序等的ROM和RAM，该RAM存储通过流量传感器和磁化度传感器检测的处理流体的流量和磁化度等的数据，可在该RAM中，从输入装置18设定输入所需的处理流体的磁化度(目标磁化度)等。

另外，中央处理装置16根据存储于存储装置17中的流量数据(实测流量)、磁化度数据(实测磁化度)和目标磁化度进行规定的运算、判断处理，将基于该结果的控制信号，通过接口组件19传送给电动机驱动器20，由此，进行变速电动机5的停止、驱动和变速。

此外，图7表示处理流体的磁化处理的流程图。像根据图7而知道，在采用本装置时，首先，接通主电源开关，相对控制机构进行目标磁化度J0的设定输入。另外，该设定输入根据需要而进行，变为目标磁化度J0的场合省略。

在这里，控制机构将流量传感器的输出信号作为处理流体的实测流量Q而获得，并且将磁化度传感器的输出信号作为处理流体的实测磁化度J1而获得。

另外，在处理流体在管路内流动，Q＞0时，驱动电流从控制机构流向变速电动机，由此，磁场发生机构按照规定的转数而旋转驱动。另外，在本装置介于已设的自来水管之间的场合，如果旋拧龙头，则作为处理流体的自来水在管路内流通Q＞0，在贮水池的贮水从泵导入管路内的场合，通过泵的启动Q＞0。但是，由于具有即使在管路内不产生处理流体的流动的情况下，仍从流量传感器输出微弱的信号，变速电动机驱动的危险，故实际上，上述的“Q＞0”的条件式比如为“Q＞1”，或切断从流量传感器输出的一定电平以下的信号。

此外，在处理流体在管路内流动的状态，通过控制机构进行目标磁化度J0和实测磁化度J1的比较，在J0＞J1时，增加变速电动机的速度，另一方面，在J0＜J1时，减小变速电动机的速度，由此，按照与实测磁化度J1的值相对应的速度，使磁场发生机构旋转。另外，目标磁化度J0和实测磁化度J1的比较按照规定的时间间隔而减小，并且变速电动机的增减速度的调整对应于J0与J1的差值分级地进行，在变速电动机达到额定转数时，保持该状态，直至J0＜J1。

再有，通过图8对磁场发生机构的的变更实例进行描述。另外，相对上述实例变化的部分采用同一标号，省略对其的具体描述。像根据图8而知道的那样，在本实例的场合，磁芯部23A为横截面呈矩形的柱状体。该磁芯部23A也为设置于线圈部2C的中心部分的轭铁，在其中心，以贯通状态固定有旋转轴14。另外，在该磁芯部23A的外周面上设置4个凸条23B，构成磁铁保持件23。该各凸条23B为与磁芯部23A形成一体的翼型的磁性体，分别从磁芯部23A呈辐射状而突出。

另一方面，在磁芯部23A的周围，设置偶数个(在本实例中，为8个)的永久磁铁12，各永久磁铁12按照2个一组的方式吸附于凸条23B的两个面上。特别是，各组的永久磁铁12夹持凸条23B，同极相对，另外，在邻近的组(在本实例中，相垂直的2组)之间，露出的磁极不同。即，在一组永久磁铁12、12按照N极相互对准的方式吸附于凸条上时，其邻近的组的永久磁铁12、12按照S极相互对准的方式吸附于凸条23B上。此外，同样在本实例中，可形成长度较短的永久磁铁12，它们沿磁芯部23A的长度方向串联地排列，并且在沿排列方向邻接的磁铁之间，磁极的方向相反。

另外，同样在本实例的磁场发生机构21中，像图9那样，发生从线圈部2C的内侧，朝向外方呈辐射状扩大的凸状的磁力线表示的那样的磁场，其可良好地作用于形成线圈部2C的管路2内的处理流体。另外，通过磁场发生机构21的旋转，产生交替地作用于形成线圈部2C的管路2内的处理流体的旋转磁场，更加有效地使处理流体曝露于磁力线的环境中。

以上对本发明进行了描述，但是，本装置不仅可对水和其它的液体进行处理，而且还对空气和其它的气体进行磁化处理。另外，最好采用使磁场发生机构11、21旋转的结构，但是，也可形成以固定状态将其接纳于线圈部2C的内侧的方案。另外，磁场发生机构也可为采用产生旋转磁场的三相线圈结构的电磁铁，或使不以电气方式产生旋转磁场的电磁铁旋转的结构。另外，即使在采用永久磁铁的场合，并不限于上述实例那样的结构，也可比如，在圆柱状的磁芯部的外周，将沿周向磁化的环状的永久磁铁呈筒状并排地固定。

Claims (9)

1.一种磁性处理装置，该磁性处理装置包括处理流体在其内部流动的管路；产生作用于该管路内的处理流体的磁场的磁场发生机构，其特征在于上述管路具有呈螺旋状卷绕成的筒状的线圈部，上述磁场发生机构在从上述线圈部的一端部到另一端部的范围内设置于其内侧。

2.根据权利要求1所述的磁性处理装置，其特征在于磁场发生机构由多个永久磁铁、固定各永久磁铁的磁铁保持件构成，该磁铁保持件具有设置于线圈部的中心部分的磁芯部，各永久磁铁设置于上述磁芯部的周围。

3.根据权利要求1所述的磁性处理装置，其特征在于其具有使磁场发生机构旋转的磁场旋转机构。

4.根据权利要求2所述的磁性处理装置，其特征在于其具有使磁场发生机构旋转的磁场旋转机构。

5.根据权利要求3所述的磁性处理装置，其特征在于通过磁场旋转机构而实现的磁场发生机构的旋转方向为与线圈部的处理流体的回转方向相反的方向。

6.根据权利要求4所述的磁性处理装置，其特征在于通过磁场旋转机构而实现的磁场发生机构的旋转方向为与线圈部的处理流体的回转方向相反的方向。

7.根据权利要求3～6任何一项所述的磁性处理装置，其特征在于上述线圈部由非导电体构成。

8.根据权利要求3～6任何一项所述的磁性处理装置，其特征在于其包括流量传感器，该流量传感器用于检测在管路内流动的处理流体的流量；控制机构，该控制机构根据该流量传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制。

9.根据权利要求3～6任何一项所述的磁性处理装置，其特征在于其包括磁化度传感器，该磁化度传感器用于检测通过线圈部的处理流体的磁化度；控制机构，该控制机构根据该磁化度传感器的输出信号，进行磁场发生机构的旋转动作控制。

Images