JP2002263656A

JP2002263656A - 流体磁気処理装置

Info

Publication number: JP2002263656A
Application number: JP2001069637A
Authority: JP
Inventors: Mikio Kobayashi; 幹男小林; Kazunori Mizutani; 一則水谷; Toshikazu Nagai; 利和永井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気照射の均一化を図り、また永久磁石間の
距離を短くし、強度が高い磁気を有効に照射し、さら流
体は各溝への衝突や、流体相互の衝突合流で流速の高速
化を図り、磁気化効率を向上させると共に、衝突合流の
際の複合的な剪断力で流体の混合・分散作用を具有させ
る。【解決手段】積層構造体７から成り、第一プレート５
は外側貫通孔８、第二プレート６は内側貫通孔９を備
え、内側貫通孔９と外周貫通孔８は連通流路１０で連通
し、該連通流路１０は、複数の環状溝１１、１１aと、
複数の連通溝１２、１２aから構成し、連通流路１０を
挟むように永久磁石１５、１５aを装着して流体磁気処
理構造体２と成し、ケーシング３内に収容している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁場空間に流体を
流して活性化させる流体磁気処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から水分子のクラスターを細分化し
て活性化し、臭気、固形物やスケール等の不純物を除去
するとともに、飲料水であれば味覚を向上させたり、ま
た燃料にあっては、燃焼成分を細分化して活性化し、燃
焼効率の向上を図るとともに、排気ガス中の有害物質を
除去させるため、これらの流体を磁場空間内に通して処
理する流体磁気処理装置が知られており、この装置は図
１１、１２に示すように、流体を流す導管Ａの外側に複
数の永久磁石Ｂを配置したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の流
体磁気処理装置では、永久磁石Ｂを取り付ける導管Ａの
径により永久磁石Ｂ間の距離が長くなり、磁界の強度が
制限され、磁気効率が低減したり、また流体が導管Ａ内
を一括して流れるため、流速が十分にあげられないこと
により、効果的な磁気処理が困難であったり、また導管
Ａ内では中心側と導管壁面側での内部流速分布の差が大
きく流速が不均一なため、均一な磁気処理が困難である
等の課題を有している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく磁気効率の低下、不均一な磁気処理などの課題
に鑑み、流体を複数の各溝に分かれさせて流し、磁気照
射の均一化を図り、また永久磁石間の距離の短縮化が可
能で、強度が高い磁気の照射ができ、さらに流体は各溝
への衝突や、流体相互の衝突合流が行われるため、流速
の高速化を図って、磁気化効率を向上させると共に、衝
突合流の際の複合的な剪断力で流体の混合・分散作用を
具有させたことを要旨とする流体磁気処理装置を提供し
て上記課題など解決する。

【０００５】即ち、流体磁気処理装置は、第一プレート
と第二プレートを積層した積層構造体から成り、第一プ
レートは外側貫通孔を複数穿設し、第二プレートは内側
貫通孔を穿設し、該内側貫通孔と外周貫通孔は連通流路
で連通し、該連通流路は、第一プレートの積層面若しく
は第二プレートの積層面の何れか一方に、複数の環状溝
を同心状に形成し、該環状溝のうち最も外側に位置する
環状溝は外側貫通孔と連通させると共に、かかる内外の
環状溝間には、放射状の連通溝を複数形成し、これらの
うち最も外側に位置する連通溝は周方向で外側貫通孔の
間に位置させると共に、最も内側に位置する環状溝の内
側には、放射状の連通溝を複数形成して内側貫通孔と連
通させ、かかる内外の連通溝は周方向で互いに間に位置
させ、また連通流路を挟む第一プレートと第二プレート
の表面に永久磁石を装着して流体磁気処理構造体と成
し、出入口を有するケーシング内に流体磁気処理構造体
を収容している。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図１１の図示例と共に説明する。１は本発明にかかる
流体磁気処理装置であり、該流体磁気処理装置１は、１
個または複数個の流体磁気処理構造体２を収納する筒状
のケーシング３と、配管（図示せず）に接続する流体継
手４から構成している。

【０００７】流体磁気処理構造体２は、第一プレート５
と第二プレート６を積層した積層構造体７から成り、第
一プレート５は、円板状に形成されると共に、外周側を
残存させた内側に沿った周方向に、板厚み方向に貫通す
る外側貫通孔８を複数穿設し、また第二プレート６は、
円板状に形成されると共に、中央側に板厚み方向に貫通
する内側貫通孔９を穿設している。

【０００８】１０は積層構造体７において、内側貫通孔
９と外側貫通孔８間を連通する連通流路であり、該連通
流路１０は、第一プレート５と第二プレート６の積層境
界面に形成するものにして、第一プレート５の積層面５
ａ若しくは、第二プレート６の積層面６ａのうち、少な
くとも何れか一方に形成している。

【０００９】即ち、前者の第一プレート５に設ける実施
の形態は、図１、２、３に示すように、該第一プレート
５の積層面５ａに、断面を方形状にして、所定の内外
径、深さを備える複数の環状溝１１、１１ａを同心状に
形成し、該環状溝１１、１１ａのうち最も外側に位置す
る環状溝１１は外側貫通孔８を溝底部に位置させて連通
させ、かかる内外の環状溝１１、１１ａ間の積層面５ａ
には、断面を方形状にして、所定の幅、深さを備える放
射状の連通溝１２、１２ａを複数形成し、これらのうち
最も外側に位置する連通溝１２は周方向で外側貫通孔８
の間に位置させると共に、最も内側に位置する環状溝１
１ａの内側の積層面５ａには、周方向において、他の連
通溝１２ａを複数形成し、該連通溝１２ａを第二プレー
ト６の内側貫通孔９と連通し、かかる内外の連通溝１
２、１２ａは、周方向で互いに中間に位置させて連通流
路１０を構成している。

【００１０】また、後者の第二プレート６に設ける実施
の形態にあっては、図６、７に示すように、該第二プレ
ート６の積層面６ａにおける内側貫通孔９の外側に、複
数の環状溝１１、１１ａを同心状に形成し、該環状溝１
１、１１ａのうち最も外側に位置する環状溝１１は外側
貫通孔８と対向位置させて連通させ、かかる内外の環状
溝１１、１１ａ間の積層面６ａには、放射状の連通溝１
２、１２ａを複数形成し、こららのうち最も外側に位置
する連通溝１２は周方向で外側貫通孔８の間に位置させ
ると共に、最も内側に位置する環状溝１１ａの内側の積
層面６ａには、周方向において、他の連通溝１２ａを複
数形成し、該連通溝１２ａを内側貫通孔９と連通し、か
かる内外の連通溝１２、１２ａは、周方向で互いに中間
に位置させて連通流路１０を構成している。

【００１１】また、図８に示すように、各連通溝１２、
１２ａの軸心線上で対向する環状溝１１、１１ａの側壁
面を平面状に形成して複数の衝突面１３を設けている。
なお、図中１４は内側貫通孔９と対向して形成される凹
部であり、該凹部１４は連通溝１１ａを形成することに
よって形成される。

【００１２】また、第一プレート５、第二プレート６の
形状は円板状に限定されず、同心状に積層可能な板状の
ものであれば、たとえば三角以上の多角板状に形成して
もよく、また材質については、非磁性材料として一般的
に使用される金属、プラスチック、セラミックなどであ
ればよい。

【００１３】また、外側貫通孔８、環状溝１１、１１、
連通溝１２、１２ａの数は、流体の分割、衝突を繰り返
し増加させ、分割、衝突総数の増加を図って磁気化効率
を高めるために任意数で形成する。

【００１４】１５、１５ａは永久磁石であり、該永久磁
石１５、１５ａは、連通流路１０を流れる流体と交叉す
る方向に磁力線を発生させるものであり、積層構造体７
の両側に装着するものにして、第一プレート５の表面５
ｂにおける外側貫通孔８の内側に形成される装着凹部５
ｃに装着すると共に、第二プレート６の表面６ｂにおけ
る内側貫通孔９の外側に形成される装着凹部６ｃに装着
している。

【００１５】また、永久磁石１５、１５ａは、希土類磁
石、フェライト磁石、アルニコ磁石、ネオジューム磁石
などの材質により、円板状や、円環板状に形成し、一方
の面をＳ極、他方の面をＮ極となるように両面着磁し、
第一プレート５と第二プレート６に装着された永久磁石
１５、１５ａの極性は、異極若しくは同極を対向させて
配置している。

【００１６】また、永久磁石１５、１５ａの極性を異極
で配置する場合には、第一プレート５と第二プレート６
は、その吸着力で挟持固定できるため、連結手段を必要
としない利点を有し、また永久磁石１５、１５ａの極性
を同極で配置する場合には、異極配置に比べ、磁場空間
の磁気強度を高める利点を有し、また永久磁石１５、１
５ａの形状は何ら限定されず、流体の流路が磁場空間内
に配置される形状や、大きさであればよい。

【００１７】そして、流体磁気処理装置１としては、所
望する数の流体磁気処理構造体２をケーシング３内に収
容し、両側の流体継手４をボルト、ナット等の締結手段
１６で締め付け固定し、流体継手４で流体磁気処理構造
体２を挟持固定している。

【００１８】つぎに、一個の流体磁気処理構造体２を収
容する実施の形態は、図９に示すように、第一プレート
５の外側貫通孔８と流体継手４の一方の接続口４ａと連
通させるとともに、第二プレート６の内側貫通孔９と流
体継手４の他方の接続口４ａと連通させている。なお、
図中１７は、補助プレートであり、該補助プレート１７
は第一プレート５の外側貫通孔８と流体継手４の一方の
接続口４ａと連通させる適宜形状の通路１７ａを形成し
ている。

【００１９】また、流体磁気処理構造体２を同一姿勢で
複数連結して収容する実施の形態は、図１０に示すよう
に、流体磁気処理構造体２間に補助プレート１７を介装
している。

【００２０】つぎに、流体磁気処理構造体２を異なる姿
勢で複数連結して収容する実施の形態は、図１１に示す
ように、流体磁気処理構造体２の外側貫通孔８相互およ
び内側貫通孔９相互を連通させて1個以上連結して収容
している。

【００２１】また、図中１８、１８ａ…は、シール手段
であり、該シール手段１８、１８ａ…は、図９の実施の
形態では、第一プレート５と第二プレート６間、第二プ
レート６と流体継手４間、第一プレート５と補助プレー
ト１７間、補助プレート１７と流体継手４間に設け、ま
た図１０の実施の形態では、流体継手４と第二プレート
６間、第一プレート５と第二プレート６間、第二プレー
ト６と補助プレート１７間、補助プレート１７と流体継
手４間に設け、また図１１の実施の形態では、流体継手
４と第二プレート６間、第一プレート５と第二プレート
６間、隣接する第二プレート６相互間、隣接する第一プ
レート５相互間に設け、流体と磁気発生手段１５、１５
ａを非接触状態にしている。

【００２２】かかるシール手段１８、１８ａ…は、シー
ル装着部１９とシール体２０から構成し、シール体２０
を凹状に形成するシール装着部１９に装着し、またシー
ル体２０はゴム状弾性体によってリング状に形成すると
共に、その断面を円形状、方形状などに形成している。

【００２３】まず、本発明にかかる流体磁気処理装置１
における流体の流れについて説明すると、一方の流体継
手４の出入口である接続口４ａからポンプ（図示せず）
を介して所望する圧力、流速で流入する流体は、流体磁
気処理路構造体２の内側貫通孔９から入って第一プレー
ト５に衝突して放射方向に流れを変えて環状溝１１、１
１ａと連通溝１２、１２ａとによって形成される複雑な
連通流路１０内を流れ、つぎに連通流路１０から複数の
外側貫通孔８に分割されて入り、軸方向へ流れを変え、
つぎの補助プレート１６に衝突して中心方向へ流れを変
え、最終的に他方の流体継手４の出入口である接続口４
ａから流出する過程で、流体の流れに乱れが発生して混
合・分散作用が発生する。

【００２４】また、連通流路１０内では、第一プレート
５の凹部１４の平面状の底部に概ね直角に衝突して放射
方向に流れを変えながら上流側である内側の複数の連通
溝１２ａに分割して入り、該連通溝１２ａ内を流れて内
側の環状溝１１ａの側壁面（円弧面）に、それぞれ概ね
直角に衝突して周方向へ分割して流れ、そして分割して
流れる流体相互が環状溝１１ａ内で衝突・合流し、かか
る衝突個所に連通する外側の複数の連通溝１２にそれぞ
れ入り、該連通溝１２内を流れて外側の環状溝１１の側
壁面（円弧面）に、それぞれ概ね直角に衝突して周方向
へ分割して流れ、そして分割して流れる流体相互が環状
溝１１内で衝突・合流し、かかる衝突個所に連通する複
数の外側貫通孔８から流出する。

【００２５】また、上記とは逆に、流入側を外側貫通孔
８とした場合には、外側貫通孔８から流入し、第二プレ
ート６の環状溝１１内に入って第一プレート５の積層面
５ａにそれぞれ概ね直角に衝突し、該環状溝１１内で周
方向へ分割して流れ、そして分割して流れる流体相互が
環状溝１１内で衝突・合流し、かかる衝突個所に連通す
る外側の複数の連通溝１２にそれぞれ入り、該連通溝１
２内を中心方向へ流れて内側の環状溝１１ａの側壁面
（円弧面）に、それぞれ概ね直角に衝突して周方向へ分
割して流れ、そして分割して流れる流体相互が環状溝１
１ａ内で衝突・合流し、かかる衝突個所に連通する内側
の複数の連通溝１２ａにそれぞれ入り、該連通溝１２ａ
内を流れて凹部１４に入ると、かかる凹部１４内で分割
された流体相互が衝突・合流して第二プレート６の内側
貫通孔９から流出されるのであり、流れ方向が逆となる
だけであって、衝突、合流、分割数は流動方向に何ら影
響されずに変化しない。

【００２６】上記のように、流体磁気処理路構造体２内
の連通流路１０内では、環状溝１１、１１ａなどの側壁
面、溝底部に流体が概ね直角に衝突したり、環状溝１
１、１１ａ内などで流体相互が正面衝突することによ
り、衝突合流時には、激しい渦流が発生し、この渦流は
永久磁石１５、１５ａによる磁場空間内に位置すると共
に、この渦流個所は流速が溝内より一段と速くなる。

【００２７】また、溝などの側壁面、溝底部に流体が概
ね直角に衝突する際の衝撃エネルギー、溝内などでの流
体相互が正面衝突する際の衝撃エネルギーが有機的に繰
り返されて複合的に作用する剪断力で流体が混合・分散
されると同時に、衝突合流時には、激しい渦流が発生
し、この渦流内で流速が高速化され、しかも連通流路１
０内における放射方向での渦流発生や、混合・分散作用
と、中心方向での渦流発生や、混合・分散作用は、同様
に行われることにより、混合・分散領域の全域で均一な
剪断力が作用して混合・分散作用が均一化されると同時
に、磁場空間内での磁気化効率が向上する。

【００２８】また、流体が衝突する環状溝１１、１１ａ
の側壁面に平面状の衝突面１３を設けている場合は、連
通溝１２、１２ａから流出する流体が衝突面１３に直角
に衝突するため、円弧面への衝撃エネルギーに比べ高く
なることにより、渦流の流速が一段と速まると同時に混
合・分散作用の要因である剪断力も高まる。

【００２９】なお、本発明の流体磁気処理装置１は、上
述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、第一プ
レート５と第二プレート６を積層した積層構造体７から
成り、第一プレート５は外側貫通孔８を複数穿設し、第
二プレート６は内側貫通孔９を穿設し、該内側貫通孔９
と外周貫通孔８は連通流路１０で連通し、該連通流路１
０は、第一プレート５の積層面５ａ若しくは第二プレー
ト６の積層面６ａの何れか一方に、複数の環状溝１１、
１１ａを同心状に形成し、該環状溝１１、１１ａのうち
最も外側に位置する環状溝１１は外側貫通孔８と連通さ
せると共に、かかる内外の環状溝１１、１１ａ間には、
放射状の連通溝１２、１２ａを複数形成し、これらのう
ち最も外側に位置する連通溝１２は周方向で外側貫通孔
８の間に位置させると共に、最も内側に位置する環状溝
１１ａの内側には、放射状の連通溝１２ａを複数形成し
て内側貫通孔９と連通させ、かかる内外の連通溝１２、
１２ａは周方向で互いに間に位置させ、また連通流路１
０を挟む第一プレート５と第二プレート６の表面５ｂ、
６ｂに永久磁石１５、１５ａを装着して流体磁気処理構
造体２と成し、出入口を有するケーシング３内に流体磁
気処理構造体２を収容したので、磁気は連通流路１０を
流れる流体と交叉して流れるため、効率的に照射でき、
また連通流路１０は複数の各溝に分かれ、各溝内を流体
が流れるため、従来の導管Ａ内を流体が一括して流れる
場合に比べ、各溝内の流体全域に対して有効にして、且
つ均一に磁気を照射でき、しかも各溝はプレートに平面
的に配設されているため、永久磁石１５、１５ａ間の距
離も、従来の導管Ａを用いる装置に比べ、短くできるた
め、強度が高い磁気を有効に照射でき、さらに流体の流
れ方向が半径方向であるため、磁場空間内の流れる距離
を長くでき、照射効率が向上し、一層の活性化を図るこ
とが出来る。

【００３１】また、連通流路１０を挟むようにして永久
磁石１５、１５ａを装着しているため、該永久磁石１
５、１５ａがプレート自体の補強部材として働き、連通
流路１０と永久磁石１５、１５ａ間のプレートの厚みを
薄くできるため、永久磁石１５、１５ａ間の距離が短く
なり、強度が高い磁気を有効に照射でき、しかも流体は
各溝への衝突や、流体相互の衝突合流が行われるため、
この衝突合流時に、激しい渦流が発生し、この渦流個所
では流速が高速化されていることにより、磁気化効率が
向上し、活性化が図れると共に、この衝突合流の際の衝
撃エネルギーが有機的に繰り返される複合的な剪断力が
作用し、流体を混合・分散できるため、従来のように単
なる磁気処理する装置に比べ、付加価値を具有させた装
置を提供できる効果を奏するのである。

【００３２】また、各連通溝１２、１２ａと対向する環
状溝１１、１１ａの側壁面に、平面状に形成する衝突面
１３を設けたので、連通溝１２、１２ａから流出する流
体が衝突面１３に直角に衝突するため、円弧面への衝撃
エネルギーに比べ高くなることにより、衝突合流時の渦
流個所での流速が一段と高速化されるため、磁気化効率
の向上が図られ、活性化の効果が高められると共に、混
合・分散作用の要因である剪断力も高まって混合・分散
効率を、さらに向上できる優れた効果を奏し得る流体磁
気処理装置を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体磁気処理装置を構成する流体
磁気処理を示す概略断面図である。

【図２】第一プレートを示す平面図である。

【図３】第一プレートを示す断面図である。

【図４】第二プレートを示す部分平面図である。

【図５】第二プレートを示す平面図である。

【図６】第一プレートの他の実施の形態を示す平面図で
ある。

【図７】同上第二プレートの断面図である。

【図８】第一プレートの他の実施の形態を示す部分平面
図である。

【図９】本発明に係る流体磁気処理装置を示す概略断面
図である。

【図１０】流体磁気処理装置の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１１】流体磁気処理装置の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１２】従来の流体磁気処理装置を示す概略断面図で
ある。

【図１３】同上流体磁気処理装置を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２流体磁気処理構造体３ケーシング５第一プレート５ａ積層面５ｂ表面６第二プレート６ａ積層面６ｂ表面７積層構造体８外側貫通孔９内側貫通孔１０連通流路１１、１１ａ環状溝１２、１２ａ連通溝１５、１５ａ永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永井利和愛知県春日井市下条町１丁目11番地の14 エヌ・ディ・シー株式会社内Ｆターム(参考） 3K068 AA11 AB38 4D061 DA03 DB06 EA18 EC01 EC07 EC10 EC19 4H013 AA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一プレートと第二プレートを積層した
積層構造体から成り、第一プレートは外側貫通孔を複数
穿設し、第二プレートは内側貫通孔を穿設し、該内側貫
通孔と外周貫通孔は連通流路で連通し、該連通流路は、
第一プレートの積層面若しくは第二プレートの積層面の
何れか一方に、複数の環状溝を同心状に形成し、該環状
溝のうち最も外側に位置する環状溝は外側貫通孔と連通
させると共に、かかる内外の環状溝間には、放射状の連
通溝を複数形成し、これらのうち最も外側に位置する連
通溝は周方向で外側貫通孔の間に位置させると共に、最
も内側に位置する環状溝の内側には、放射状の連通溝を
複数形成して内側貫通孔と連通させ、かかる内外の連通
溝は周方向で互いに間に位置させ、また連通流路を挟む
第一プレートと第二プレートの表面に永久磁石を装着し
て流体磁気処理構造体と成し、出入口を有するケーシン
グ内に流体磁気処理構造体を収容したことを特徴とする
流体磁気処理装置。
【請求項２】各連通溝と対向する環状溝の側壁面を、平
面状に形成して衝突面を設けたことを特徴とする請求項
１記載の流体磁気処理装置。