JP2006130481A - 流体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価でありかつ遠赤外線放射密度が高い遠赤外線放射部材を用い、さらに前記の遠赤外線放射部材の磁力による相乗効果をも利用することで、低コストで高い処理能力を有する流体処理装置を提供する。
【解決手段】 流体処理装置は、流体処理部を内部に有する流体処理槽１、流体を移送する流体ポンプ２、および、流体が流体ポンプから流体処理部を経て再び前記流体ポンプへと戻されるように流体処理槽と流体ポンプとを接続する流体循環配管３を備えており、流体処理部は、（Ａ）いずれも嫌気性菌である乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを少なくとも含む有用微生物群、および／または前記有用微生物群から産生される物質を練りこんで焼成したセラミックスと、（Ｂ）磁性体とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液状あるいはガス状の流体を、流体処理部を繰り返し通過させることによって処理する流体処理装置に関する。

各種産業機械の冷却油、潤滑油、燃料油等の産業用油、あるいは各種産業用機械において使用される産業用水、さらには一般家庭やプール施設などにおいて使用される一般用水を対象とし、これら油または水の循環経路に設置して油または水を改質再生化処理することができる流体処理装置として、下記特許文献１に開示されたものが代表例として挙げられる。

再公表特許ＷＯ９７／０５０６５

この従来技術では、処理装置本体ケースの内部を仕切り板により複数個の区画室に分割し、各区画室には遠赤外線放射セラミックスを封入するとともに、上記各区画室の相対する仕切り板の表面には永久磁石を、一つの区画室内でＮ極同士が向かい合う向きに取り付けられ、上記複数個の区画室内を処理対象流体が流通する構造を備えている。この従来技術は、永久磁石から発生する磁力線および遠赤外線放射セラミックスから放射される遠赤外線によって、対象流体の分子構造を変化させて対象流体を活性化させることを目標としたものである。

上述のような流体処理装置では、その処理部に遠赤外線等の電磁波を放射するセラミックス部材が必要であり、通常これらセラミックス部材の製造工程において、酸化チタンや酸化ケイ素、または酸化アルミニウムを焼結処理、あるいは母材に混ぜ込んで焼成することになる。

ところが、酸化チタンは一般的に高価であり、材料購入時のコスト低減が難しく、結果的に処理装置製品価格を高くせざるを得ず、ユーザーへの負担が大きくなっていた。また、酸化ケイ素や酸化アルミニウムについては、上述の酸化チタンに比べれば材料費が低く抑えられるものの、酸化チタンと比較すると遠赤外線放射密度が極めて小さく、従って遠赤外線によって対象流体に十分な処理を施すためには多量の材料を用いる必要性があり、必然的に装置が肥大化してしまっていた。

そこで、本発明は、安価でありかつ遠赤外線放射密度が高い遠赤外線放射部材を用い、さらに前記の遠赤外線放射部材の磁力による相乗効果をも利用することで、低コストで高い処理能力を有する流体処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流体処理部を内部に有する流体処理槽、流体を移送する流体ポンプ、および、流体が流体ポンプから流体処理部を経て再び前記流体ポンプへと戻されるように流体処理槽と流体ポンプとを接続する流体循環配管を備えており、流体処理部は、（Ａ）いずれも嫌気性菌である乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを少なくとも含む有用微生物群、および／または前記有用微生物群から産生される物質を練りこんで焼成したセラミックスと、（Ｂ）磁性体とを有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、上記発明において、流体循環配管中に、流体フィルタが配置されており、流体フィルタは、いずれも嫌気性菌である乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを少なくとも含む有用微生物群から産生される物質を練りこんで焼成したセラミックスを含むことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、上記発明において、流体処理部は、（Ａ）のセラミックスと（Ｂ）の磁性体は、少なくとも（Ｂ）の磁性体が複数となるように交互に積層されており、（Ｂ）の各磁性体は、磁極の向きが一方向に揃うように配置されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、上記発明において、（Ａ）のセラミックスおよび（Ｂ）の磁性体は、いずれも円盤形状あるいは有孔形状であることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、上記発明において、（Ａ）のセラミックスおよび（Ｂ）の磁性体は、いずれも有孔形状であって、孔が重なるように積層されており、
その重なった孔には、中空棒が貫かれており、中空棒の側面に、一つ以上の開口部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、流体処理装置の流体処理部を構成する遠赤外線放射セラミックスの製造において、高価な酸化チタン、あるいは遠赤外線放射密度の低い酸化ケイ素または酸化アルミニウムを使用することなく済ませることができる。また、この遠赤外線放射セラミックスと磁石との組み合わせによって、流体処理能力としては従来と同等、あるいはそれ以上の性能を確保することが可能となる。これらにより、製造コストを低く抑えながらも高レベルの流体処理が可能となり、したがって、従来と比べてより高品質な流体処理装置をより低価格で市場に提供できるという効果を奏するものである。

次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明に係る流体処理装置の第一実施形態の構成を示す概略図であり、請求項１に記載の発明に対応する。なお本実施形態では閉回路として示してあるが、外部との間で流体のやりとりを行なうための接続部や、その他付属する部品については図示を省略している。

図１において、流体処理装置は、処理対象の流体を装置内で循環させる流体ポンプ１と、液体処理部を内部に有する流体処理槽２と、流体ポンプ１と流体処理槽２との間を接続し、流体の循環通路を成す流体循環配管３とを備えている。流体循環配管３は、各種気体や液体などの流体が流体ポンプ１から流体処理部を経て再び流体ポンプ１へと戻されるように、流体ポンプ１と流体処理槽２とを接続する。

また、液体処理部は、いずれも嫌気性菌である乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群（以下「ＥＭ」と略して記す、なお「ＥＭ」は株式会社ＥＭ研究機構の商標である）、および／またはＥＭから産生される物質を練りこんで焼成したセラミックス（以下「ＥＭセラミックス」と記す）と、磁石等の磁性体とを有する。

次に、ＥＭセラミックスの流体処理作用について説明する。ＥＭから産生される物質には抗酸化作用のあるものが多く含まれること、さらにこの抗酸化物質に磁力を作用させることによってその周囲に向かって遠赤外線を含む電磁波が放射されることが、本発明者のこれまでの研究からわかっている。ＥＭを構成する微生物の体内にも上述の抗酸化物質が含まれていることから、ＥＭそのものをセラミックスの母材に混ぜ合わせて焼成することで、ＥＭそのものは死滅したとしてもそれが持っていた物質が焼成後のセラミックス内部に残されることになり、結果としてＥＭから産生される抗酸化物質のみを練りこんで焼成した場合となんら変わることはない。そして、このようにして作り上げられたＥＭセラミックスを、永久磁石等の磁性体に密着させる、あるいはその近くに配置することにより、上述したように遠赤外線を含む電磁波が周囲に向かって放射され、この電磁波が流体に作用することで、流体のクラスタ（分子集合単位）を細分化するなどし、流体処理がなされる。

なお、ＥＭは抗酸化作用のある物質を生成するため、ＥＭ自体を磁性体と組み合わせて使用し、ＥＭ自体に磁力を作用させても、その周囲に向かって遠赤外線を含む電磁波が放射される。また、ＥＭ自体およびＥＭセラミックスの双方に磁力を作用させても、その周囲に向かって遠赤外線を含む電磁波が放射される。

上述のような第一実施形態の構成であれば、流体を流体ポンプ１で循環させながら、ＥＭおよび／またはＥＭセラミックスと磁石とを含んだ流体処理槽２内で繰り返し流体処理が行なわれ、処理レベルを高めることを可能とする。さらにＥＭそのものは非常に安価であるため、従来の遠赤外線放射セラミックスを使用した場合に比べて、低いコストで従来と同等あるいはそれ以上の流体処理効果を実現できるため、コストパフォーマンスが大幅に改善する。

［第二実施形態］
図２は、本発明に係る流体処理装置の第二実施形態の構成を示す概略図であり、請求項２に記載の発明に対応する。

本実施形態と第一実施形態との相違は、流体循環配管３の途中にＥＭセラミックスを使用した流体フィルタ４を配置した構成となっていることである。なお、図２では流体ポンプ１の出口側と流体処理槽２の入口側とを接続する流体循環配管３の経路中に流体フィルタ４を配置した構成となっているが、流体循環配管３の経路中であれば流体フィルタ４の設置位置は図２に限ったものではない。上記以外は前述の第一実施形態と同様であり、同一構成要素には同一符号を付与して重複する説明を省略する。

この構成であれば、流体装置内を循環する流体中に混入した不純物、ごみを流体フィルタ４でろ過しながら、ＥＭセラミックスが放射する遠赤外線を流体フィルタ４においても流体に作用させることが可能となる。上述したように、ＥＭセラミックスが有する遠赤外線放射効果は、磁力を作用させた場合に強力に働くものであるが、磁力が弱いまたは無い場においても少量の遠赤外線を放射する特性があるため、流体を循環させ、繰り返しフィルタを通過させることにより、ＥＭセラミックスを使用していない流体フィルタを利用した場合と比較すれば、流体の処理レベルがより高まることになる。

これにより、流体処理槽２内部にある流体処理部の目詰まりを抑制することで、流体処理装置の寿命を延長させることできるとともに、流体フィルタ４での付加的流体処理効果が利用できるようになるため、その結果として、流体処理装置全体の耐久性の向上とともに流体処理能力の向上をも同時に実現することが可能となる。

［第三実施形態］
図３は、本発明に係る流体処理装置の第三実施形態の構成を示す概略図であり、請求項３に記載の発明に対応する。なお本実施形態では流体処理槽内部に設置される流体処理部の構成のみを示したものとなっているが、図示されていない部分については、前述の第一実施形態、または第二実施形態と同様な構成になっているものとする。

図３において示されている流体処理部は、ＥＭセラミックス５と永久磁石６とを互いに挟みあう関係で積層したものとなっており、複数ある永久磁石６の磁極の向きが一方向（図３でＮ極が上でＳ極が下となる方向）に揃った状態を保つように固定されるものである。図３には、それぞれの永久磁石６から作り出される磁力線７の様子についても概略を示してあるが、上述のようにＥＭセラミックス５と永久磁石６を積層、固定することによって、流体処理部の内外部に乱れの少ない強力な磁場を発生させることができることがわかる。

ここで、この第三実施形態の優位点を明らかにするために、他発明での構成の一例（比較例）を示す概略図を図４として示し、図３との差異について説明する。なお図４においては、図３と同一構成要素には同一符号を付与して重複する説明を省略する。

比較例に係る図４では、複数ある永久磁石６の磁極の向きが一方向に揃っておらず、隣り合う永久磁石６の磁極がお互いにＮとＮ、あるいはＳとＳの組み合わせとなるように固定されたものとなっており、これ以外の構成については、上述の図３で示した第三実施形態と同様である。

比較例に係る図４の構成では、それぞれの永久磁石６から作り出される磁力線７は、それぞれの永久磁石６に隣接するＥＭセラミックス５の内部のみ通過するようになるため、図３の構成に比べるとそれぞれのＥＭセラミックス５を通過する磁力線の密度が大幅に低くなってしまうことになる。逆を言えば、本発明に係る図３に示した第三実施形態では、それぞれのＥＭセラミックス５を通過する磁力線密度を最大にすることが可能であることを示している。

したがって、本発明の第三実施形態に係る図３の構成であれば、流体処理部を構成するＥＭセラミックス５に対して作用させる磁力を最大化することができ、前述したＥＭセラミックス５の磁力による遠赤外線放射効果を最大とすることが可能となるため、結果として流体処理装置全体の流体処理能力の更なる向上が期待される。

［第四実施形態］
図５は、本発明に係る流体処理装置の第四実施形態の構成を示す概略図であり、請求項４に記載の発明に対応する。なお、本実施形態では、流体処理槽内部に設置される流体処理部の構成のみを示したものとなっているが、図示されていない部分については、前述の第一実施形態、または第二実施形態と同様な構成になっているものとする。

図５において示されている流体処理部は、円盤形状であるＥＭセラミックス８と円盤形状である永久磁石９とを互いに挟みあう関係で積層したものとなっており、複数ある永久磁石９の磁極の向きが一方向（図５でＮ極が上でＳ極が下となる方向）に揃った状態を保つように固定されるものである。

この構成であれば、流体処理部を構成するＥＭセラミックス８および永久磁石９の形状が単純な円盤状であるため、それらの製造過程において機械加工や成型が極めて容易であり、製造コストの大幅低減を実現することが可能となり、したがって結果として、流体処理装置をより低価格で市場に供給できるという利点を有する。

［第五実施形態］
図６は、本発明に係る流体処理装置の第五実施形態の構成を示す概略図であり、第四実施形態と同じく請求項４に記載の発明に対応する。なお、本実施形態では、流体処理槽内部に設置される流体処理部の構成のみを示したものとなっているが、図示されていない部分については、前述の第一実施形態、または第二実施形態と同様な構成になっているものとする。

図６において示されている流体処理部は、ドーナツ形状（中央に孔を有する有孔形状）であるＥＭセラミックス１０とドーナツ形状の永久磁石１１とを互いに挟みあう関係で積層したものとなっており、複数あるドーナツ型永久磁石１１の磁極の向きが一方向（図６でＮ極が上でＳ極が下となる方向）に揃った状態を保つように固定されるものである。また、ドーナツ型のＥＭセラミックス１０とドーナツ型の永久磁石１１の積層体は、その積層体中心の空洞部に中心軸１２を嵌合することができるものとする。

この構成であれば、流体処理部を構成するＥＭセラミックス１０および永久磁石１１の形状が単純な有孔形状であるため、それらの製造過程において機械加工や成型が極めて容易であり、製造コストの大幅低減を実現することが可能となり、したがって結果として、流体処理装置をより低価格で市場に供給できるという、第四実施形態と同様の利点を有する。さらに本構成の場合には、流体処理部を成す積層体を中心軸１２で貫通させることで、それぞれの積層構成物の間の位置あわせが容易となり、組み立て時の工数低減により製造コストのさらなる低減が可能となり、その結果として、流体処理装置をより一層低価格化できることが期待される。

［第六実施形態］
図７は、本発明に係る流体処理装置の第六実施形態の構成を示す概略図であり、請求項５に記載の発明に対応する。なお、本実施形態では、第五実施形態における積層構造物を積層方向に貫く中心軸に相当する部品の構成のみを示したものとなっているが、図示されていない部分については、前述の第一実施形態や第二実施形態、あるいは第五実施形態と同様な構成になっているものとする。

図７において示される棒状部品は、中空棒１３である。中空棒１３は、中空のパイプ形状を呈しており、その側面には複数の側面孔１４が設けられている。これら側面孔１４はそれぞれが中空棒１３の中空部への開口部となっている。なお、図７では、円断面を有する中空棒１３の側面に概略円形の側面孔１４を有するものを代表として示してあるが、中空棒１３は中空構造の棒状部品であれば円断面のパイプ型に限らず、また側面穴１４の形状も円形に限定されるものではない。以下、図８と図９を使って、本発明の第六実施形態の優位点を説明する。なお、中空棒１３は、孔が重なるように積層されたドーナツ形状のＥＭセラミックス１０および永久磁石１１における当該孔の内部に配置されている。

図８は、本発明に係る流体処理装置の第六実施形態における処理対象流体の流れを説明するための概略図であり、図６と図７に含まれる同一構成要素には同一符号を付与して重複する説明を省略する。

図８において、ＥＭセラミックス１０と永久磁石１１からなる積層構造物が流体処理部を成しており、この流体処理部の外側を図８の上方から下方に向かって処理対象の流体が供給されるものとする。前述したように、流体処理はＥＭセラミックス１０から放射される遠赤外線等の電磁波によって行なわれるため、発生源であるＥＭセラミックス１０の表面への流体の接触頻度が高いほど、処理レベルが高まることになる。ＥＭセラミックス１０と永久磁石１１とを積層する場合に、お互いの面間に接着剤等の充填物を使わないようにすれば、面間には必然的に表面粗さ分の隙間が生じるが、パイプ型中心軸１３の側面に側面穴１４が設けられていることから、処理対象流体はＥＭセラミックス１０の側面に接触する流れ１５のみならず、ＥＭセラミックス１０の上・底面に接触する流れ１６をも誘導発生することが可能となる。

図９は本発明の第六実施形態である図８と対比するための図であり、第六実施形態の構成を持たない他の実施形態における処理対象流体の流れを説明するための概略図である。ここでは、図８に含まれる同一構成要素あるいは同一の流体流れ方向には、同一符号を付与して重複する説明を省略する。

図９においては、図８でのパイプ型中心軸１３の代わりに中実型中心軸１７を用いた構成となっているため、図８で説明したＥＭセラミックス１０の上・底面に接触する流れ１６が発生しない、あるいはきわめて弱い流れしか発生しないことになる。

以上説明してきたように、図７および図８のような構成であれば、処理対象流体が処理過程においてＥＭセラミックス１０と接触する頻度を高めることが可能となり、流体処理部のサイズを大きくすることなく流体処理レベルを向上させることが可能となる。したがって、その結果として流体処理装置全体の流体処理能力のより一層の向上ができるという利点を享受できる。

本発明に係る流体処理装置の第一実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第二実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第三実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第三実施形態の優位点を説明するための、他発明での構成の一例を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第四実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第五実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第六実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第六実施形態における処理対象流体の流れを説明するための概略図である。 本発明に係る流体処理装置の第六実施形態の優位点を説明するための、他実施形態での構成における処理対象流体の流れを説明するための概略図である。

符号の説明

１…流体ポンプ
２…流体処理槽
３…流体循環配管
４…流体フィルタ
５…ＥＭセラミックス
６…永久磁石
７…磁力線
８…円盤型ＥＭセラミックス
９…円盤型永久磁石
１０…ドーナツ型ＥＭセラミックス
１１…ドーナツ型永久磁石
１２…中心軸
１３…パイプ型中心軸
１４…側面孔
１５…ＥＭセラミックスの側面に接触する対象流体の流れ
１６…ＥＭセラミックスの上・底面に接触する対象流体の流れ
１７…中実型中心軸

Claims (5)

1. 流体処理部を内部に有する流体処理槽、
   流体を移送する流体ポンプ、および、
   流体が流体ポンプから流体処理部を経て再び前記流体ポンプへと戻されるように流体処理槽と流体ポンプとを接続する流体循環配管を備えており、
   流体処理部は、次の（Ａ）と（Ｂ）とを有する
   ことを特徴とする流体処理装置。
   （Ａ）いずれも嫌気性菌である乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを少なくとも含む有用微生物群、および／または前記有用微生物群から産生される物質を練りこんで焼成したセラミックス
   （Ｂ）磁性体
2. 流体循環配管中に、流体フィルタが配置されており、
   流体フィルタは、いずれも嫌気性菌である乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを少なくとも含む有用微生物群から産生される物質を練りこんで焼成したセラミックスを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の流体処理装置。
3. 流体処理部は、
   （Ａ）のセラミックスと（Ｂ）の磁性体は、少なくとも（Ｂ）の磁性体が複数となるように交互に積層されており、
   （Ｂ）の各磁性体は、磁極の向きが一方向に揃うように配置されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体処理装置。
4. （Ａ）のセラミックスおよび（Ｂ）の磁性体は、いずれも円盤形状あるいは有孔形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の流体処理装置。
5. （Ａ）のセラミックスおよび（Ｂ）の磁性体は、いずれも有孔形状であって、孔が重なるように積層されており、
   その重なった孔には、中空棒が貫かれており、
   中空棒の側面に、一つ以上の開口部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の流体処理装置。

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