JP2006263672A

JP2006263672A - 液体磁気処理装置

Info

Publication number: JP2006263672A
Application number: JP2005089432A
Authority: JP
Inventors: Tetsutaro Nakagawa; 徹太郎中川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】
配管への巻回を容易に行うことが出来る液体磁気処理装置を提供すること。
【解決手段】
所定量の磁束を発生する永久磁石を収納する非磁性体の収納ケースを複数備え、これら複数の収納ケースが連接手段によって線状に保持されて、活性化対象物たる液体が流れる配管の周囲に沿って巻き付けられるようにしてなる液体磁気処理装置において、前記連接手段を、相互に隣接する収納ケース間の凹凸嵌合及び前記凹凸嵌合がなされる部位に挿脱自在に嵌着されて前記凹凸嵌合を維持するピン部材とから構成したようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体が流れる配管等に取付けて、永久磁石の磁力によって配管内の流体を改質する液体磁気処理装置に関し、特に、シャワートイレ、水洗式便器、浴槽、洗車装置、食器洗浄機、洗濯機、クライオポンプ装置、ガスヒートポンプ式空気調和装置その他の流体配管を備える機器に装着される液体磁気処理装置に関する。

近年、永久磁石などを使って水などを活性化させるようにした磁気活性化装置ないしは液体磁気処理装置が種々提案されている。その一例が、特許文献１に開示されている。この磁気活性化装置は、収納部と蓋部からなる収容容器に永久磁石を密閉した磁石収容体と、該磁石収容体の複数を線状に保持する保持体で構成されており、一端側の前記磁石収容体と他端側の磁石収容体とを吸着させることにより、任意の大きさの対象物の周囲に捲回して設置させている。また前記収容部と蓋部とを密着させることによって、収容部内への浸水を防止している。
特開２００４−５７９６１号公報

ところが、前記特許文献１に開示される磁気活性化装置においては、帯状保持体の弾性剛性だけに依って永久磁石を所定の位置に保持しようとするため、磁束密度やパーミアンス係数の高い高性能永久磁石を使用した場合、隣り合う前記永久磁石同士の吸引力や反発力が強くなるため磁石収納体を所定の位置に保持させることが非常に困難となるだけでなく、意図せず任意の前記永久磁石の相互異極が密着し合い、組付け作業や設置作業が非常に困難となる。

それ故に、本発明は、かような不具合がない液体磁気処理装置を提供することをその技術的課題とする。

上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、所定量の磁束を発生する永久磁石を収納する非磁性体の収納ケースを複数備え、これら複数の収納ケースが連接手段によって線状に保持されて、活性化対象物たる液体が流れる配管の周囲に沿って巻き付けられるようにしてなる液体磁気処理装置において、前記連接手段を、相互に隣接する収納ケース間の凹凸嵌合及び前記凹凸嵌合がなされる部位に挿脱自在に嵌着されて前記凹凸嵌合を維持するピン部材とから構成したことである。

尚、前記配管は、請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）のように、温水洗浄便座装置の給水部、便器への洗浄水供給配管、浴槽への給湯配管、食器洗浄器の散水配管、洗車装置の洗浄水噴射配管、洗濯機への給水配管、クライオポンプ装置のヘリウム圧縮機の冷却水パイプ及びエンジン水回路系の冷却水配管の何れかであることが最適である。

上記第１の技術的手段による作用は、以下のようである。

すなわち、所定量の磁束を発生する永久磁石を収納する非磁性体の収納ケースを複数連接して線状に保持せしめた後、これら複数の収納ケースを配管の周囲に巻回する場合、前記連接は、相互に隣接する収納ケース間の凹凸嵌合及び前記凹凸嵌合がなされる部位に挿脱自在に嵌着されて前記凹凸嵌合を維持するピン部材とから行っているので、収納ケースの数を調整するだけで、配管の外径に応じた複数の収納ケースを配管の周囲に巻回することが出来る。

以下、本発明にかかる液体磁気処理装置の実施形態例及びその適用例について具体的に説明する。

図１及び図２は、夫々、液体磁気処理装置の主たる構成要素たる磁石収納体３０を上から見た平面図及び図１のＧ−Ｇ線から見た正面図である。これらの図面で示すように、磁石収納体３０は、複数の連接部２１、２２を一体に成形した非磁性体の収納ケース２と、所定の磁束量を放出する永久磁石１だけで構成されており、連接部２１には連接用の孔２１ａと連接部２２には連接用の孔２２ａがそれぞれ設けられている。また永久磁石の大きさは横寸法Ａと縦寸法Ｂ高さＣで示されており、取付け対象物に近い方の磁極をＮ極とし、反対側をＳ極と表示してある。

しかして、図３及び図４に示すように、複数の磁石収納体３０を収納ケースの連接部の孔２１ａ、２２ａに複数の連接棒体４を貫通させて必要な数だけ順次連接させることができる。連接棒体４はセミチューブラリベット状をしており容易に端部４ａのハトメ作業ができる。

図５は連接棒体４によって連接された複数の磁石収納体３０を薄い肉厚Ｄの配管６に取付けた液体磁気処理装置３００の正面図であり、図６は同じく連接された複数の磁石収納体３０を外径が小さくかつ薄い肉厚Ｄ１の配管６１に取付けた液体磁気処理装置３００の正面図である。これらの図面で示すように配管６、６１は強磁性体としているため複数の磁石収納体３０を配管６、６１に取付けた場合、複数の磁石収納体３０は配管６、６１に吸着するため任意の場所に移動することは無いが、一応捲回した磁石収納体３０の外側には市販の非磁性製ホースバンド５を取付けてある。

図７は連接棒体４によって連接された複数の磁石収納体３０を太い配管６２に取付けた液体磁気処理装置３０１の正面図であり、図８は図７の状態における太い配管６２だけを拡大表示したものである。図７に示すように、太い配管６２は強磁性体としているため複数の磁石収納体３０を配管６２に取付けた場合、複数の磁石収納体３０は配管６２に吸着するため任意の場所に移動することは無いが、一応捲回した磁石収納体３０の外側には市販の非磁性製ホースバンド５１を取付けてある。なお太い配管６２の厚さＤ２における磁束Ｆは磁気飽和を超えて配管の内径と外径に漏洩している状態を示している。また図８に示すように、複数の磁石収納体３０を太い配管６２に取付けた状態では該配管の外径側はＳ極となり内径側はＮ極となることを示している。

図９は図７のＥ−Ｅ線断面図である。図９に示すように、液体７が太い配管６２の中を流れ、太い配管６２の厚さＤ２における磁束Ｆは軸方向にも磁気飽和を超えて前記配管６２の内径と外径に漏洩している。液体７は配管６２の内径側に漏洩して来た磁束Ｆを受けて磁気処理効果を発揮する。なお２組の磁気処理装置３０１は永久磁石１同士の間隔Ｌを隔てて太い配管６２に取付けられている。

上記配管６・６１・６２の内壁には、樹脂コーティングが施されている。しかして、その理由は、次の通りである。一般に磁性体で形成される配管内を流体が常時流れている場合は格別、流体が断続的に流れる場合は、赤錆が発生することが知られている。これを防止するために、樹脂コーティングがなされる。尚、コストの点を捨象すれば、配管内壁に金メッキやチタンメッキしても良い。

以上をまとめると、液体磁気処理装置は、所定量の磁束を発生する永久磁石１を収納する非磁性体の収納ケース２を複数備え、これら複数の収納ケース２が連接手段によって線状に保持されて、活性化対象物たる液体が流れる配管６・６１・６２の周囲に沿って巻き付けられるようにしてなる液体磁気処理装置において、前記連接手段を、相互に隣接する収納ケース間の凹凸嵌合（連接部２２・２２間の空間に連接部２１が嵌合う）及び前記凹凸嵌合がなされる部位に挿脱自在に嵌着されて前記凹凸嵌合を維持するピン部材４とから構成したことが特徴事項である。

上記した液体磁気処理装置は、配管６・６１・６２の周囲に沿って巻き付けられて、配管６・６１・６２内を流れる液体を活性化するものである。しかして、ここにおける「液体の活性化」とは、洗浄効果の促進、防錆、殺菌、脱臭等、当該液体が本来備えるべき属性の維持・向上をいうが、液体の活性化を実効あらしめるためには、次の（１）から（３）に示す条件を備えることが要請される。

（１）磁石１から発生する磁束の量が配管６・６１・６２の磁気飽和を超えていること。そうでなければ、磁力が配管６・６１・６２を流れる液体に及ばないことになり、液体の磁力による活性化が達成できないからである。別の観点からすれば、配管６・６１・６２の肉厚は薄ければ薄い程良い。配管内部に多くの磁気が作用することによって、液体の磁力による活性度が高まるからである。

（２）配管６・６１・６２を流れる液体の速度は、許容される範囲において高速であること。高速であればある程効果がある（ただし、液体の流速が大きいと、圧力損出が惹起されるので送液動力が増大してポンプ損傷の危惧があるので、かような危惧が惹起されない限度までの高速化が許される）。何が最適の液体流速であるかは、管径と磁束量と液体の種類によって決定される。

（３）液体が導電性であること。そうでなければ、溶液が磁力の影響を受けて活性化しないからである（液体に溶け込んでいる電解質において磁力の作用により電流が惹起され、この電流による電解質の分解ができないからである）。導電性でない液体としては、蒸留水や純水があるが、これらも配管の中を流れる間、バルブの継ぎ手等から金属イオンが溶け込むこともあるので、処理ないしは活性化の対象となる。

上記した特徴の液体磁気処理装置の適用例を示すと、以下の通りである。

図１０は便器と便器に内蔵されたシャワー機構部を有するシャワートイレ８の概要を示した断面図である。図１０に示すように、便器本体８１に便座８２が設置されており、またシャワー機構部８３が前記便器本体８１に設けられている。該シャワー機構部８３からシャワーパイプ８４が出入りしており、シャワー水供給配管６３が前記シャワー機構部８３に接続されている。液体磁気処理装置３００は前記シャワー水供給配管６３に具備されており、該シャワー水供給配管６３は内壁に樹脂コーティングされた強磁性体で成っている。前記配管６３に供給された洗浄水７１は前記シャワー機構部８３を介してシャワーパイプ８４へ到達した後、シャワーノズル８４ａから磁気処理水７１ａとなって肛門へ噴出される。前記磁気処理水７１ａで洗浄された肛門は通常の水で洗浄された場合よりも更に清浄化され、洗浄時間も短くすることができる。なお前記噴水圧力が高くて肛門に対して刺激が強過ぎる場合はバイパスノズル８４ｂからバイパス水７１ｂが排出される。

上記配管６３の内壁が樹脂コーティングされているのは、次の理由による。一般に磁性体で形成される配管内を流体が常時流れている場合は格別、流体が断続的に流れる場合は、赤錆が発生することが知られている。これを防止するために、樹脂コーティングがなされる。

図１１は水洗式便器８０の概要を示した断面図である。図１１に示すように、便器本体８１に便座８２が設置されており、また貯水タンク９と前記便器本体８１は水洗パイプ６５を介して連通されており、樹脂コーティングされた強磁性体の前記水洗パイプ６５には液体磁気処理装置３００が具備されている。外部から供給された水７２は給水パイプ６４を介してフロート９１で開閉される開閉弁９２を経由して前記貯水タンク９内へ磁気処理水７２ａとなって送水される。前記給水パイプ６４には液体磁気処理装置３００が具備されている。またレバー９３を操作すると鎖９４につながれたボール９５が連動して貯水タンク９内の貯水が前記水洗パイプ６５を通って便器本体８１内に磁気処理洗浄水７２ｂとなって流入する。前記水洗パイプ６５は内壁に樹脂コーティングされた強磁性体で成っている。前記磁気処理水７２ａが流入した貯水タンク９は内部に付着したヌメリや汚れが清浄化され、前記磁気処理水７２ｂで洗浄された便器本体８１は通常の水で洗浄された場合よりも更に清浄化され、洗浄水量も少なくすることができる。

図１２は浴槽の概要を示した断面図である。図１２に示すように、浴槽１０には図示せぬ加熱装置から湯水７３が給水栓１１を介して供給される。前記浴槽１０に貯溜された一部の湯水７４は取水パイプ６６から循環ポンプ１２を介して送水パイプ６７を経由して浴槽１０へ磁気処理水７４ａとなって戻される。内壁に樹脂コーティングがなされた強磁性体の前記送水パイプ６７には液体磁気処理装置３００が具備されている。前記磁気処理水７４ａが流入した浴槽１０は内部に付着したヌメリや垢や汚れが清浄化されるので使用の度に清潔な浴槽が得られると共に、使用後の浴槽洗浄作業が軽減される。また入浴中は肌に付着した垢や汚れまたは残留石鹸成分をより良く清浄化できるだけではなく、より良い石鹸の泡立ちを得ることができる。

図１３は洗車装置の概要を示した断面図である。図１３に示すように、門形枠体１３の内側には図示せぬ洗車対象車両が置かれ、前記門形枠体１３には複数のキャスター１４が設けられて必要に応じて移動できるように構成されている。機器箱３８には界面活性剤タンク３３と貯水タンク７６および送給ポンプ１２１などが収納されており前記門形枠体１３に取付けられている。外部から供給される界面活性剤３１は供給パイプ３２を通って前記界面活性剤タンク３３へ貯溜された後、電磁開閉弁３４と供給パイプ３５を介して前記送給ポンプ１２１へ流れて行く。前記電磁弁３４は制御装置３７からの開閉指示を信号線３６によって伝達され必要に応じて開閉される。また外部から供給される洗浄水７５は給水パイプ７８を通って前記貯水タンク７６へ貯溜された後、供給パイプ７７を介して前記送給ポンプ１２１へ流れて行く。該送給ポンプ１２１へ流入した界面活性剤あるいは洗浄水は前記門形枠体１３に取付けられた噴射パイプ６８へ送給され噴射ノズル６８ａから磁気処理水７５ａとなって図示せぬ対象車両へ噴射される。内壁に樹脂コーティングがなされた強磁性体の前記噴射パイプ６８には液体磁気処理装置３００が具備されている。図示省略の洗車対象車両に対し前記磁気処理水７５ａが噴射された場合、前記対象車両の表面に付着した雨水汚れや砂塵汚れなどの頑固な汚れが良く除去され、通常の水で洗浄された場合よりも早く清浄化されるので、洗浄水量や界面活性剤の量も少なくすることができる。

図１４は食器洗浄機の概要を示した断面図である。図１４に示すように、内槽容器１６の内部には食器受皿１８が設けられ該食器受皿１８には洗浄対象物の食器１７が乗せられている。外部から供給される洗浄水７９は供給パイプ１９を通って前記内槽容器１６へ注入された後、給水パイプ６０を介して循環ポンプ１２２へ流れて行く。該循環ポンプ１２２へ流入した洗浄水は散水パイプ６９を経てノズルパイプ６９ｂへ送給され散水ノズル６９ａから磁気処理水７９ａとなって食器１７へ散水される。内壁に樹脂コーティングがなされた強磁性体の前記散水パイプ６９には液体磁気処理装置３００が具備されている。前記のこれらの部材は外槽容器１５の中に収納されている。前記食器１７に対し前記磁気処理水７９ａが散水された場合、前記食器１７の表面に付着した油汚れや頑固な汚れが良く除去され、通常の水で洗浄された場合よりも早く清浄化されるので、洗浄水量や界面活性剤の量も少なくすることができる。

図１５は洗濯機の概要を示した断面図である。図１５に示すように、外部から供給される洗浄水４５は給水栓１１１と供給パイプ４６を通って磁気処理水４５ａとなって洗濯槽４２へ貯溜された後、一部の洗浄水４７は循環ポンプ１２３へ流れて行く。内壁に樹脂コーティングがなされた強磁性体の前記供給パイプ４６には液体磁気処理装置３００が具備されている。前記循環ポンプ１２３へ流入した洗浄水は循環パイプ４８を通って磁気処理水４７ａとなって洗濯槽４２へ戻って行く。該循環パイプ４８は樹脂コーティングされた強磁性体から成り、液体磁気処理装置３００が具備されている。なお該洗濯槽４２の内側には脱水槽４３が設置されており、該脱水槽４３は電動機４４によって駆動される。前記のこれらの部材は外槽容器４１の中に収納されており、該外槽容器４１には複数のキャスター１４１が設けられて必要に応じて移動できるように構成されている。図示省略の洗濯対象物に対し前記磁気処理水４５ａや４７ａが供給された場合、前記洗濯対象物に付着した油汚れや垢汚れなどの頑固な汚れが良く除去され、通常の水で洗浄された場合よりも早く清浄化されるので、洗浄水量や界面活性剤の量も少なくすることができる。

図１６はクライオポンプ装置の概要を示した断面図である。図１６に示すように、冷凍機部５２の冷却ステージ５２ａで極低温を発生させるためにヘリウムガスをヘリウム圧縮機５３で圧縮する。該ヘリウム圧縮機５３で発生した圧縮熱は熱交換器５３ａにおいて冷却水を介して前記ヘリウム圧縮機５３の外部へ持ち出される。クーリングタワー５４において冷却ファン５４ａで冷却された冷却水５７は循環ポンプ１２４によって送給配管５５を通って前記熱交換器５３ａへ送給される。該熱交換器５３ａにおいて圧縮熱を受取った冷却水は戻り配管５６を通って前記クーリングタワー５４へ磁気処理水５７ａとなって戻ってくる。前記送給配管５５と戻り配管５６は内壁に樹脂コーティングされた強磁性体から成り、該両配管には液体磁気処理装置３００が具備されている。前記送給配管５５と戻り配管５６において前記液体磁気処理装置３００によって磁気処理された冷却水は、前記熱交換器５３ａと、前記クーリングタワー５４と、前記循環ポンプ１２４と、前記送給配管５５と、前記戻り配管５６の全内部を清浄化していく。

図１７はガスヒートポンプ式空気調和装置の構成の一部を示した概要図である。図１７に示すように、該装置は大きくはエンジン水回路２３と冷媒回路９０に分かれている。ガスエンジン本体２４にはガス燃料源２５から燃料が供給され、前記ガスエンジン本体２４で発生した排気ガス熱の一部は排気ガス熱交換器８６で冷却水に回収される。また低温時に冷却水を加温する必要がある場合には適宜切換弁２８を操作させて加熱装置８５において冷却水を加熱する。ラジエータ８７においてはエンジン冷却水の熱を外気へ放出させて冷却する。水熱交換器８８においては冷媒が冷却水の熱を回収する。またリザーバタンク２７では冷却水系を流れるエンジン冷却水を一時貯蔵しておく。水ポンプ２６はエンジン冷却水系２３の冷却水を該冷却水系に循環させるための機器で、冷却水は内壁が樹脂コーティングされた冷却水配管２９を介して前記冷却水系２３全体に送給されている。なお前記冷却水配管２９には液体磁気処理装置３００が具備されている。前記冷却水配管２９において液体磁気処理装置３００によって磁気処理された冷却水は、図示省略のエンジンジャケットと、前記排気ガス熱交換器８６と、前記加熱装置８５と、前記ラジエータ８７と、前記水熱交換器８８と、前記リザーバタンク２７と、前記水ポンプ２６と、前記冷却水配管２９を含む全配管の内部を清浄化していく。

図１８は機械加工した２種類の部品を洗浄装置で洗浄した後の残留油分を調査した結果を示すグラフである。グラフに示すように、供試体サンプル甲とサンプル乙に関して本発明の液体磁気処理装置を使った場合と使わなかった場合の残留油分量がわかる。先ず洗浄前に各サンプルに付着している油分を測定した結果は１３５ｍｇと９４ｍｇであった。前記部品を磁気処理していない５０℃のアルカリ洗浄液で洗浄した後の残留油分量は３．３ｍｇと１．２ｍｇであった。同様に洗浄前の付着油分量を１３５ｍｇと９４ｍｇとした同じサンプルを磁気処理した２０℃のアルカリ洗浄液で洗浄した後の残留油分量は４．３ｍｇと１．４ｍｇであった。前記液体磁気処理装置を使った場合と使わなかった場合の残留油分量の値は絶対量として差があるものの残留率としての差は何れの場合も１％以下で実用上全く問題が無いことが明らかとなった。斯様に液体磁気処理装置を使った場合は、アルカリ洗浄液の洗浄効果を上げるための加温を行なわなくても常温で略同等の洗浄効果を発揮させることができる。

本発明の実施形態例の磁石収容体を上から見た平面図。図１のＧ−Ｇ線から見た正面図。本発明の実施形態例の磁石収容体を連接した平面図。図３のＨ−Ｈ線から見た正面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を配管に取付けた正面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を細い配管に取付けた正面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を太い配管に取付けた正面図。図７の太い配管の拡大詳細図。図７のＥ−Ｅ線断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置をシャワートイレの配管に取付けたけた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を水洗式便器の配管に取付けた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を浴槽の配管に取付けた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を洗車装置の配管に取付けた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を食器洗浄機の配管に取付けた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を洗濯機の配管に取付けた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置をクライオポンプ装置の配管に取付けた断面図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置をガスヒートポンプ式空気調和装置の配管に取付けた概要図。本発明の実施形態例の液体磁気処理装置を使った場合と使わなかった場合の残留油分量を示すグラフ。

符号の説明

１…永久磁石
２…収納ケース
４…連接棒体
６…配管
８…シャワートイレ
９…貯水タンク
１０…浴槽
２１、２２…連接部
２３…エンジン水回路
２９…冷却水配管
３０…磁石収納体
４２…洗濯槽
４６…供給パイプ
４８…循環パイプ
５３…ヘリウム圧縮機
５５…送給配管
５６…戻り配管
６１…小さな配管
６２…太い配管
６３…シャワー水供給配管
６４…給水パイプ
６５…水洗パイプ
６７…送水パイプ
６８…噴射パイプ
６９…散水パイプ
８０…水洗式便器
８３…シャワー機構部
３００、３０１…液体磁石処理装置

Claims

所定量の磁束を発生する永久磁石を収納する非磁性体の収納ケースを複数備え、これら複数の収納ケースが連接手段によって線状に保持されて、活性化対象物たる液体が流れる配管の周囲に沿って巻き付けられるようにしてなる液体磁気処理装置において、前記連接手段を、相互に隣接する収納ケース間の凹凸嵌合及び前記凹凸嵌合がなされる部位に挿脱自在に嵌着されて前記凹凸嵌合を維持するピン部材とから構成した、液体磁気処理装置。
前記配管は、温水洗浄便座装置の給水部、便器への洗浄水供給配管、浴槽への給湯配管、食器洗浄器の散水配管、洗車装置の洗浄水噴射配管、洗濯機への給水配管、クライオポンプ装置のヘリウム圧縮機の冷却水パイプ及びエンジン水回路系の冷却水配管の何れかである、請求項１記載の液体磁気処理装置。