JP2000176458A - 水道水の水質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水道水を磁化水に改質することにより配管のス
ケ−ル等による管路の閉塞を減少するとともに、美味し
い、身体に良い水を供給するため、当該磁化水の効果を
強化し、より持続させることを目的とする。 【解決手段】水道水の給水側の貯水槽に循環配管をもう
け、その直管部の外面に磁化水式水質改善装置のコイル
を巻き付けることにより磁場を形成し、そこに貯水槽の
水を循環させることにより、磁化水の効果を強化、持続
させる。さらに、コイルとベンド管の距離、コイルとポ
ンプの距離、吐出管の末端と漏斗上取水管の開孔との距
離をそれぞれ特定し、構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料水、洗浄水等
の生活用水をビルや住宅等に供給する貯水槽の水道水の
水質改善装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から飲料水、洗浄水等の生活用水を
ビルや住宅等に供給する貯水槽に、いったん貯水し、使
用箇所へ供給するいわゆる水道水の給水配管において、
築後２〜３年目から、配管内に水道水の微量な含有鉱物
が、いわゆる「水あか」として付着し、それらが硬化し
てスケ−ルとなり、管内の流路面積を狭め、水の流通を
悪くしていた。

【０００３】また、鉄製配管の内面を腐食し、いわゆる
「赤さび」と言われる三酸化二鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃) が給水
中に溶けだし、水質を悪化させていた。

【０００４】従って、配管の保全のため、酸等の洗浄剤
で配管内を定期的に洗浄したり、更に悪化した場合に
は、配管を切除し、新品と取り替える工事を行ったりし
て対処していた。

【０００５】また、最近、水と健康に関する関心の高ま
りから、人々が美味しくて、身体に良い水をもとめる意
識が非常にたかまり、特に飲料水に対する、要望がミネ
ラルウォ−タ−の消費量の増加や浄水器の普及度の高ま
りをまねいている。

【０００６】水道水は見た目には無色透明であるが、実
際にはコロイド状の酸化鉄等の微粒子が無数に含まれて
おりこれが赤水の原因の一つになっている。

【０００７】また近年、水源の河川の水質悪化によって
殺菌用の塩素の投入量が増加の傾向にあり、殺菌剤であ
るとともに強力な酸化剤でもある塩素の酸化作用により
配管が溶けだして給水中に混入し水質を悪化させること
が発生してきた。

【０００８】また塩素の濃度の高い水は、カルキ臭が強
く、味が不味いだけでなく、腸内の有用微生物にダメ−
ジを与えると言われており、残留塩素は殺菌効果のため
必要ではあるが、使用時点では低いことが望まれてい
る。

【０００９】従って、それらの改善のため、種々の対策
が考えられてきたが、最近になって、給水をある程度以
上の電磁場を通すことにより、改質したいわゆる磁化水
（以下、「磁化水」と略記する。）とすることにより、
これらの問題点を解決することに大きな効果があること
が判明してきた。

【００１０】そのため飲料水、洗浄水等の生活用水をビ
ルや住宅等に供給する給水配管の水質改善のため、図５
に示すように、貯水槽１の給水元管２に磁化水式水質改
善装置１１を取り付けたり、また図６に示すように、貯
水槽１の後の供給管１６に磁化水式水質改善装置１１を
取り付けたりして水質改善をはかり、配管の保全と美味
しく、身体に良い水の供給を果たそうとしてきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の図５、
６に示す取り付け方では給水は磁化水式水質改善装置を
一回だけ通過するにすぎないため、その効果は必ずしも
十分とは言えず、実用上、その改善が望まれていた。

【００１２】水が磁場内を通過すると、水にイオン物質
として含まれるカルシウム、マグネシウム、鉄、マンガ
ン等のいわゆる溶解イオン物質の種類、量と与えられた
磁場の変化率に比例し、水の磁化率が変化する。

【００１３】磁化率の高い水は表面張力が小さく、浸透
力や溶解力が強い水となる。これが磁化水である。

【００１４】磁化水は通常の水道水に対しビルやマンシ
ョンの給水管のスケ−ルに作用しその防除に大きな効果
を発生することが分かってきた。

【００１５】しかるに、磁気処理後の水いわゆる磁化水
の磁化率の変化は、図７に示すように、磁化率の最大点
は、磁場を通過後、遅れて最大となり、またそれを過ぎ
ると弱まってしまう、磁化率と磁場通過後経過時間との
特性があることが分かってきた。

【００１６】このことは、磁化した水は、すぐには効果
を発揮せず、ある程度貯留しないと、十分な磁化率は利
用できないことを示しており、また何度も磁場を通すこ
とが、その磁化率の保持に役立つことが分かってきた。

【００１７】したがって、従来の一回だけ通過する方法
は全く効果が無いわけではないが、きわめて非効率的
で、磁化水の持つ洗浄効果と水質改善効果を十分利用で
きていないことが分かってきた。

【００１８】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
に、本発明では、貯水槽に循環水路を設け、それに磁化
水式水質改善装置を組み込むことにより、前記の原理に
叶った磁化水の磁化率の強化、保持を得ることができ
る、画期的構造を提供することができる。

【００１９】また、交流式の磁化水式水質改善装置の周
波数を可変にすることにより、更に効果を高めることが
できる。

【００２０】また、べンド管の端部と磁化水式水質改善
装置のコイルの開始点迄の距離を特定すると共に、さら
にポンプと磁化水式水質改善装置のコイル迄の距離を特
定することにより、層流状態でコイルを通過させると共
に、吐出管の末端より漏斗形取水管の開孔までの距離を
特定することにより更に効果を高めることができる構成
を提供することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。

【００２２】図１は本発明による実施例１の磁化水式水
質改善装置を示す斜視図である。

【００２３】図２は本発明による実施例１の磁化水式水
質改善装置を示す断面図である。

【００２４】図３は本発明による実施例２の磁化水式水
質改善装置を示す断面図である。

【００２５】（実施例１）この実施例は図２に示すよう
に、貯水槽１の上部に設けられた給水元管２は貯水槽１
の側板１ａを貫通し、貯水槽１の内部で浮子３により、
液面の高さに応じ開閉する浮子式開閉弁４が取り付けら
れており、該浮子式開閉弁４の吐出孔５の直下部に近接
して、漏斗形取水管６が設けられ、この漏斗形取水管６
の側面には開孔７が開けられており、貯留した水が出入
りできるようになっている。

【００２６】漏斗形取水管６はその下部で循環用管８に
連通され、該循環用管８は貯水槽１の側板１ａを貫通し
た後、外部に露出し、ベンド管９を経由した後、直管１
０に連通されている。

【００２７】直管１０の外面には磁化水式水質改善装置
１１のコイル１２が螺旋状に巻き付けられており、コイ
ル中を流れる電流により形成された磁場を水道水が通過
し磁化水となるよう構成されている。

【００２８】この直管の材質は塩化ビニ−ル等の樹脂製
でも鉄やアルミニュ−ム等の金属製でも通過した水道水
が磁化水となる効果は得られるため、材質はいずれでも
良い。

【００２９】この直管は更に、ポンプ１３に連結され、
ポンプ１３を通過後、必要に応じベンド管１４等を経由
して吐出管１５に連通し、該吐出管１５はさらに貯水槽
１の側板１ａを貫通し、その末端は貯水槽１の内部で、
漏斗形取水管６の開孔７までの実際距離をある程度以上
確保した後、貯水槽内に循環排出される。

【００３０】貯水槽１の側板１ｂには該側板１ｂを貫通
し取り付けられた供給管１６が設けられており供給ポン
プ１７を経由して、末端は、ビルや住宅の蛇口１８等の
使用箇所に磁化水が送られている。

【００３１】このように構成されることより、その働き
を詳説すると、先ず、浮子式開閉弁４の吐出部５を出た
新しい水道水は、真下にある漏斗形取水管６に優先的に
入るため、新しい水道水は一回目として、磁化水式水質
改善装置１１を通ることとなる。

【００３２】そして、吐出管１５の末端は貯水槽１の内
部で、漏斗形取水管６の開孔７までの実際距離をある程
度以上確保した後、貯水槽内に循環排出されるため、磁
化水は漏斗形取水管６の開孔７に直接流入することが避
けられ、貯水槽１の内部の水の全体に拡散され、混合す
る。

【００３３】従って、全体的に混合した磁化水が漏斗形
取水管６の開孔７より、再度循環用管８に入り、再度磁
化されることとなり、貯水槽１の内部の水の全体が、均
一に磁化される様になるのである。

【００３４】この効果を高めるために、さらに、実施例
では、各部の寸法を好ましく選定し、効果を高めてい
る。

【００３５】先ず、ベンド管９の端部と磁化水式水質改
善装置１１のコイル１２の開始点迄の距離Ｌ１は直管１
０の内径（ｄ１）の少なくとも２倍以上取る。

【００３６】これは、ベンド管９内を通過した水は乱流
となっており、磁化水式水質改善装置１１の効果を大き
く保つには、コイル１２部分を層流状態で流すことが、
効果的であるからである。

【００３７】次に、ポンプ１３と磁化水式水質改善装置
１１のコイル１２の終了点迄の距離Ｌ２は直管１０の内
径（ｄ１）の少なくとも５倍以上取る。更に好ましくは
１０倍以上取るのが望ましい。

【００３８】これは、ポンプ１３の吸い込み側は流動に
乱れを生じ、乱流となっており、同様に磁化水式水質改
善装置１１の効果を大きく保つには、コイル１２の部分
を層流状態で流すことが、効果的であるからである。

【００３９】このように構成することにより、磁化水式
水質改善装置１１の効果を高めることができる。

【００４０】また、磁化水式水質改善装置１１は交流電
源による磁場発生装置が使用される。

【００４１】従来例として、磁場発生装置を永久磁石と
した例があるが、永久磁石では、形成される磁界に変化
が無く、その効果も、ある一定の粒子に対し効果的に働
くだけである。また、効果を大きくするため永久磁石を
水中に配置すると、磁場の効果は大きくなるが、時間の
経過で永久磁石の表面に鉄粉やスケ−ルが付着し、磁場
が弱まり、その効果が大幅に減少してしまう欠点を有し
ている。

【００４２】それに対し、交流式は極性が周波数により
常に変化し、電流も変化するため、その磁化効果が大き
くなるのである。

【００４３】このことは、更に周波数を変化させ、使用
するとそれに適合した含有粒子の大きさ、材質等に効果
が及び種々の浮遊する含有粒子を捕らえることができる
のである。

【００４４】また更に磁界強度を変化させ同様の効果を
得ることもできる。

【００４５】また、電流波形を通常のサインカ−ブでな
く矩形波にすることにより更に効果を高めることもでき
る。

【００４６】望ましくはそれらを併用した交流式、周波
数変換式、磁界強度変化型、矩形波式の磁化水式水質改
善装置１１が最適な性能を発揮するため、最も望ましい
方式である。

【００４７】次に吐出管１５は末端より漏斗形取水管６
の開孔７までの実際距離Ｌ３を吐出管１５の内径ｄ２の
５倍以上に取ることが望ましい。これは図４に示すよう
に下向きに吐出させて実際距離Ｌ３を確保することも有
効である。

【００４８】この実際距離Ｌ３を確保する事は吐き出さ
れた磁化水が直接、漏斗形取水管６の開孔７より流入す
ることを避けることにより、貯水槽１の内部の水の全体
に拡散させ、均一化させるためである。

【００４９】（実施例２）この実施例は図３に示す如
く、ポンプ１３の下流に磁化水式水質改善装置１１を配
置したもので、ポンプ１３と磁化水式水質改善装置１１
のコイル１２の開始点迄の距離Ｌ４は直管１０の内径ｄ
１の少なくとも７倍以上取る。更に好ましくは２０倍以
上取るのが望ましい。

【００５０】これは、ポンプ１３の吐出側は流動に乱れ
を生じ、乱流となっており、同様に磁化水式水質改善装
置１１の効果を大きく保つには、コイル１２部分を層流
状態で流すことが、効果的であるからである。

【００５１】このように構成することにより磁化水式水
質改善装置１１の同様の効果を発揮することができる。

【００５２】

【発明の効果】上記の如く、従来は給水は磁化水式水質
改善装置を一回だけ通過するにすぎないため、その効果
は必ずしも十分とは言えず、その向上が望まれていた。

【００５３】本発明によると、給水元管よりの水は、浮
子式開閉弁４の吐出孔５の直下部に近接して設けられた
漏斗形取水管６を通って、一回目は、その殆どが磁化水
式水質改善装置を通過する。

【００５４】そして、吐出管１５の末端は貯水槽１の内
部で、漏斗形取水管６の開孔７までの実際距離をある程
度以上確保した後、貯水槽内に循環排出されるため、磁
化水は漏斗形取水管６の開孔７に直接流入することが避
けられ、貯水槽１の内部の水の全体に拡散され、混合す
る。

【００５５】従って、全体的に混合した磁化水が漏斗形
取水管６の開孔７より、再度循環用管８に入り、再度磁
化されることとなり、貯水槽１の内部の水の全体が、均
一に磁化されるようになるのである。

【００５６】また磁化水式水質改善装置は交流電源によ
る磁場発生装置が使用されており、交流式は極性が周波
数により常に変化し、電流も変化するため、その磁化効
果が大きくなるのである。

【００５７】このことは、更に周波数を変化させ、使用
するとそれに適合した含有粒子の大きさ、材質等に効果
が及び種々の浮遊する含有粒子を捕らえることができる
のである。

【００５８】また更に磁界強度を変化させ同様の効果を
得ることもできる。また、電流波形を通常のサインカ−
ブでなく矩形波にすることにより更に効果を高めること
もできる。

【００５９】望ましくはそれらを併用した交流式、周波
数変換式、磁界強度変化型、矩形波式の磁化水式水質改
善装置を使用すると、最も大きな効果を発揮できるので
ある。

【００６０】上記のように、磁化水の効果を高めると、
まず配管流路の赤サビの発生が減少したり、また、配管
流路がスケ−ルにより狭められないため、長期に水量の
減少が見られないことと、配管を洗浄したり、配管を切
除、交換する等の作業が殆ど不要となる保守上の経済効
果が得られる。

【００６１】また、トイレ等の洗浄水においても、いわ
ゆる、尿石と言われる尿によるアカが付きにくい効果
や、厨房の流しのいわゆる排水カゴに付着するヌメリが
減少する効果も確認されている。

【００６２】加えて、水質改善効果として、赤さびによ
る水質悪化の防止、塩素の除去、浮遊微粒子の除去等に
より、美味しくて、身体に良い水を供給できるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の斜視図である。

【図２】本発明による実施例１の断面図である。

【図３】本発明による実施例１の断面図である。

【図４】本発明による吐出管１５の別の形態を示す断面
図である。

【図５】一つの従来例の断面図である。

【図６】もう一つの従来例の断面図である。

【図７】水の磁化率と磁場通過後の経過時間の関係を示
す図である。

【符号の説明】

１………貯水槽 ２………給水元管 ３………浮子 ４………浮子式開閉弁 ５………浮子式開閉弁の吐出孔 ６………漏斗状取水管 ７………漏斗状取水管の開孔 ８………循環用管 ９………ベンド管 １０……直管 １１……磁化水式水質改善装置 １２……磁化水式水質改善装置のコイル １３……ポンプ １４……ベンド管 １５……吐出管 １６……供給管 １７……供給ポンプ １８……蛇口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水道水の給水側に設けられた貯水槽におい
   て、給水元管の液面の高さに応じ開閉する浮子式開閉弁
   の吐出孔の直下部に近接して、漏斗形取水管が設けら
   れ、この漏斗形取水管の側面には開孔が開けられてお
   り、その下部で循環用管に連通され、該循環用管は貯水
   槽の側板を貫通した後、外部に露出し、その外部の直管
   部の外面には交流式の磁化水式水質改善装置のコイルが
   螺旋状に巻き付けられており、コイル中を流れる電流に
   より形成された磁場を水道水が通過することにより、磁
   化水となるよう構成されており、直管部の前部または後
   部に設けられた循環ポンプを介して吐出管に連結され、
   その吐出管は、貯水槽の側板を貫通し、その末端は貯水
   槽の内部に開放され、貯水槽内に循環排出されるよう構
   成されたことを特徴とする水道水の水質改善装置。
2. 【請求項２】前記交流式の磁化水式水質改善装置のコイ
   ル内電流の周波数を可変にしたことを特徴とする請求項
   １記載の水道水の水質改善装置。
3. 【請求項３】ベンド管（９）の端部と磁化水式水質改善
   装置のコイルの開始点迄の距離（Ｌ１）は直管（１０）
   の内径（ｄ１）の少なくとも２倍以上取り、ポンプの上
   流に磁化水式水質改善装置を配置した場合は、ポンプと
   磁化水式水質改善装置のコイルの終了点迄の距離（Ｌ
   ２）を直管（１０）の内径（ｄ１）の少なくとも５倍以
   上取り、または、ポンプの下流に磁化水式水質改善装置
   を配置した場合は、ポンプと磁化水式水質改善装置のコ
   イルの開始点迄の距離（Ｌ４）は直管（１０）の内径
   （ｄ１）の少なくとも７倍以上取るとともに、吐出管
   （１５）は末端より漏斗形取水管（６）の開孔（７）ま
   での実際距離（Ｌ３）を吐出管（１５）の内径ｄ２の５
   倍以上に取るように配置することを特徴とする請求項１
   及び請求項２記載の水道水の水質改善装置。
4. 【請求項４】ベンド管（９）の端部と磁化水式水質改善
   装置のコイルの開始点迄の距離（Ｌ１）は直管（１０）
   の内径（ｄ１）の少なくとも２倍以上取り、ポンプの上
   流に磁化水式水質改善装置を配置した場合は、ポンプと
   磁化水式水質改善装置のコイルの終了点迄の距離（Ｌ
   ２）を直管（１０）の内径（ｄ１）の１０倍以上取り、
   または、ポンプの下流に磁化水式水質改善装置を配置し
   た場合は、ポンプと磁化水式水質改善装置のコイルの開
   始点迄の距離Ｌ４は直管（１０）の内径（ｄ１）の少な
   くとも２０倍以上取るとともに、吐出管（１５）は末端
   より漏斗形取水管（６）の開孔（７）までの実際距離
   （Ｌ３）を吐出管（１５）の内径（ｄ２）の５倍以上に
   取るように配置することを特徴とする請求項１及び請求
   項２記載の水道水の水質改善装置。