JP2007061821A - 液体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】起電力を有する金属で提示される電極に液体を通過させることで、管体の腐食を防止するか、燃料の燃焼効率を増大する液体処理装置を提供する。
【解決手段】用水の入水口と出水口を両側に有するハウジング及びハウジング内に、ディスク形状であって、その中央に通水孔が備えられ、前記液体の主流と交差する方向で所定の間隔を維持し積層式で並列配置され、隣接側との間で前記主流を分枝誘導案内する流路らを提供するようにする少なくとも一以上の第１電極らを含んで、並列に配置されるディスク形状の第１電極らの間から提供される流路らを用いて主流が分枝されている。前記液体の接触面において電子のやり取りを通じ電位差を発生させ、この分枝流れが通水孔らに集まって出水口へ排出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体配管内の水や燃料などの正反応速度を金属自体の起電力を通じて減すことができる液体処理装置に関し、特に、液体処理装置内の液体と電極との間の接触面積を極大化し腐食防止および燃焼効率などの性能を向上させるようになった液体処理装置に関するものである。

一般的に、流体配管内の液体を還元処理して配管の腐食防止や燃料の燃焼効率などを向上させる装置が開発されるが、この液体処理装置では、金属と液体（水、又は燃料のうち水分など）との間で発生する電位差を用いるいわゆる犠牲陽極法を用いた各種装置らが提案されている。

したがって、液体処理装置を用いて流体配管の酸化およびスケールを防止するとともに、水をアルカリ性に変換するか、燃料の中に含まれた水分の還元電位になるようにして、燃料中に水素量を増加させ水素と燃料との混合燃料を構成し、燃焼効率が増大することができるようにしている。

しかし、液体処理装置は、金属自体又は金属を塗布して、自体の起電力を通じて正反応速度を減らす単純構造であって、液体の流れを円滑に誘導するための構成や接触面積を増大するための構成が十分ではないので、腐食や燃費向上などのような効果を得るには十分ではない問題があった。

これに本発明は、前記のような問題点を解決するために発明されたものであって、流体配管に水との接触過程において陰電位の起電力を発生する金属により成形された電極をディスク形状で提示することは無論、このディスク形状の電極らを主水流で交差する方向で積層式で並列配置されるようにすることで、液体との接触面積を増大して腐食やスケールの防止および燃焼効率を極大化させるようになった液体処理装置を提供するにその目的がある。

前記の目的を達成するための本発明は、起電力を有する金属により成形された電極に液体を通過させるものであって、正反応速度を減らす液体処理装置を提供することにより達成されるが、この処理装置は、用水の入水口と出水口を両側に有するハウジング及びハウジング内に、前記液体の接触面において電子のやり取りを通じて電位差を発生させ、ディスク形状であってその中央に通水孔が備えられ、前記液体の主流と交差する方向で所定の間隔を維持して積層式で並列配置され、隣接側との間で前記主流を分枝誘導案内する流路らを提供する少なくとも一以上の第１電極らを含み、並列に配置されるディスク形状の第１電極らの間から提供される流路らを用いて主流が分枝され、この分枝流れが通水孔らから集まって出水口へ排出されるようにし、処理効率を向上させるようになる。

以上説明したように本発明に係る液体処理装置によると、液体処理装置の電極をディスク形状で提示するとともに、電極らを主水流に交差する方向で積層式で並列配置することで、電極と水の接触面積が極大化されて管体の腐食やスケール形成が最小化され寿命が延長されることは無論、管体の維持・保守による各種付帯費用が節減できるだけではなく、液体処理装置を経由する燃料の水分が還元転移されて水素と混合燃料を構成するので、燃焼効率が極大化されるとともに煤煙の減少による自然環境に役に立つことのできる効果がある。

発明を実施するための最量の形態

次に、本発明の一の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。

図１には、本発明に係る液体処理装置が詳細に図示されているが、本発明は用水、又は、燃料の供給のための流体配管に設けられて管内壁の腐食を防止するかスケールの形成を防止するとともに、水をアルカリ性に替えって燃料中に水素を発生し燃焼効率増大のための処理装置であって、さらに詳しくは、起電力を有する金属で提示される電極に液体を通過させ、前記液状の液体と前記電極の接触過程で発生する電位差を用いた還元電位を通じて、水、或いは燃料などのような各種液体の正反応速度を減らす装置である。

本発明に係る液体処理装置は、用水又は燃料などの液体が移送される管の適当な位置、望ましくは入口側又は移送経路上において移送の制御のために付加的に設けられる制御装置ら以前の位置、そして、フィルタが設けられる場合には、フィルタの以後に設ける。

このような本発明の液体処理装置は、周囲を取り囲んで密閉された空間を提供するハウジング１０を有し、このハウジング１０の長手方向の両側に管Ｐが連結されて処理する液体の流入と流出を行う入水口１２と出水口１４とを備えている。

ここで、ハウジング１０は、その材質を目的する処理、例えば、腐食防止や燃焼効率の増大の場合は、伝導体を用いて、アルカリイオン水を生成しようとする場合には、非伝導体を選択して製造されるようになる。

又、ハウジング１０は、ある一面を開閉可能にネジ組立て式で結合及び離脱される蓋１１を備えて、以後に説明する内蔵品らの組立て及び解体を奏するようにする。

そして、ハウジング１０の内には、液体の接触面で電子のやり取りを通じて電位差を発生される少なくとも１以上の第１電極ら１６が設けられるが、この第１電極ら１６は、大略所定の厚さを有してディスク形状であって、その中央に通水孔１６ａが備えられている。

又、ハウジング１０の内には、液体の主流と交差する方向に所定の間隔を維持して積層式で並列配置され、隣接側との間々で主流を分枝誘導案内する流路ら１８を提供するようになる。

ここで、第１電極ら１６の配列時、隣接側と適当な間隔の維持のため、間隔維持要素１５が設けられるが、この間隔維持要素１５は、非伝導性物質であって第１電極ら１６の相互対向面に所定の長さを有して、各々雌雄形で形合設けられて、流路１８の間隔を提供するようになるとともに、液体の流れに支障を与えない構造を有していて、又、第１電極ら１６がハウジング１０の内部の中心部上で同一軸に設けられるようにする支軸をなす。

又、間隔維持要素１５を第１電極ら１６に同一材質で一体成形することもできる。このとき、第１電極ら１６の犠牲により間隔維持要素１５らの維持間隔が変化する問題点があって使用寿命を考慮しなければならない。

又、第１電極ら１６は、起電力を有する金属材質で成形されたものであって、イオン化傾向の高い材質を選択するのが望ましいし、本実施の形態では、マグネシウム合金を用いたり、亜鉛合金などを用いて成形し、これらを同一材質で配列するか、又は２種の材質を交互に配列することができる。

このように並列に配置されるディスク形状の第１電極ら１６の間から提供される流路ら１８を用いて液体の主流が図面において矢印で表示したように分枝され、この分枝の流れが第１電極ら１６の中央に備えられる通水孔ら１６ａに集まって、出水口１４側へ排出されるようにしているが、このような液体の流れは、第１電極ら１６との接触面積を増大させて、処理性を向上させるようになる。

又、第１電極ら１６の最先端には、入水口１２を通じて流入される液体をハウジング１０内の入口側で拡散させて、ディスク形状の第１電極ら１６のあいだあいだで提供される各流路ら１８に円滑に分配供給させる平板形状の分散要素２２を備えている。

又、ハウジング１０と第１電極ら１６の間には、ハウジング１０内に重畳的に設けられる管形状の第２電極２４が備えられているが、この第２電極２４は、第１電極ら１６に加えて選択的に設けられ処置性を高めるための付加要素である。このとき、第２電極２４は、導体であるハウジング１０との絶縁のため、不導体である間隔維持要素２６が必須的に設けられる。

そして、ハウジング１０と第１電極ら１６との間には、これらの間を連結して出水口１４側と連結される液体主流の管路上Ｐに陰電気を電位させるためのリード線２０を備えている。このようにリード線２を備える場合は、陰極化保護又は燃焼効率増大時用いられる。

図２には、本発明の液体処理装置の他の実施の形態を示している。本実施の形態において、前記実施の形態と異なるのは、処理する液体の主流路でバイパス式でその流れを誘導し、前記のように液体を処理しながら、装置の補修を便利になるように装置の構造を変更したものである。

これを具体的に説明すると、本実施の形態の液体処理装置は、前記実施の形態で説明したように液体が移送される管Ｐの適当な位置に設けられる。

本実施の形態の液体処理装置は、周囲を取り囲んで密閉された空間を提供し、管Ｐの主流方向で交差する方向に設けられるハウジング１１０を備え、このハウジング１０の下部両側に管Ｐと同一軸上に設けられて、処理する液体の流入と流出を行う入水口１１２と出水口１１４を備えている。

そして、入水口１１２側に所定位置に入水口１１２を通じて流入された液体が出水口１１４側に直接流れないように壁１１３を備えるとともに、その入水口１１２内側の適当な位置には、ハウジング１０に通じる通路１１２ａを備えて処理する液体の主流がハウジング１１０内へバイパスされるようにした。

ここで、ハウジング１１０は、前記で説明したように、腐食防止や燃焼効率の増大の場合は伝導体を用いて、アルカリイオン水を生成しようとする場合には、非伝導体を選択して製造されるが、そのハウジング１１０をキャップ形状で構成して入／出水口１１２、１１４上に一体で備えられる基底部１１７上にネジ結合式で結合する。

このようにハウジング１１０をキャップ形状で形成し、前記基底部１１７上にネジ結合式で設けられるようにしたのは、処理装置を管Ｐ上で分解させないで、内蔵品らを簡便に入れ替え、修理させる補修性を考慮したことである。

又、ハウジング１１０の内には、前記実施の形態のように、電位差を発生させる少なくとも一以上の第１電極ら１１６が設けられるが、この第１電極ら１１６ａは、大略所定の厚さを有してディスク形状であって、その中央に通水孔１１６ａが備えられていて、液体の主流と交差する方向で所定の間隔を維持して積層式で並列配置され、隣接側とのあいだあいだで主流を分枝誘導案内する流路ら１１８を提供するようになる。

ここで、第１電極ら１１６の配列時、隣接側と適当な間隔維持のため、間隔維持要素１１５を設けるようになるが、この間隔維持要素１１５は、非伝導性物質であって、第１電極ら１１６の相互対向面に所定の幅を有して、各々雌雄形に形合設置されて間隔を提供するとともに、第１電極ら１１６がハウジング１１０の内部の中心部上で同一軸上に設けられるようにする支軸を成す。

第１電極ら１１６は、イオン化傾向の高い材質を選択するようになるが、本実施の形態においてマグネシウム合金を用いるか、亜鉛合金などを用いて、これらを同一材質で配列するか、２種の材質を交互的に配列することができるのである。

このように並列に配置されるディスク形状の第１電極ら１１６間から提供される流路ら１１８を用いて、液体の主流が図面において、矢印で表示したように分枝され、この分枝の流れが第１電極ら１１６の中央に備えられる通水孔ら１１６ａに集まって、出水口１１４側へ排出されるようにしているが、このような液体の流れは、第１電極ら１１６との接触面積を増大させて処理性を向上させるようになる。

又、第１電極ら１１６の最先端には、入水口１１２を介して流入される液体をハウジング１１０内の入口側で拡散させてディスク形状の第１電極ら１１６のあいだあいだで提供される各流路ら１１８に円滑に分配供給させる平板形状の分散要素１１２を備えている。

又、ハウジング１１０と第１電極ら１１６の間には、ハウジング１１０内に重畳的に設けられる管形状の第２電極１２４が備えられているが、この第２電極１２４は、第１電極ら１１６に加えて選択的に設けられて処理性を高めるための付加要素である。このとき、第２電極１２４は、陰極化保護又は、燃焼効率増大から導体のハウジング１１０と絶縁のため不導体である間隔維持要素１２６が必修的に設けられるようになる。

そして、ハウジング１１０と第１電極ら１１６の間には、これらの間を連結し出水口１１４側と連結される液体の主流の管路上Ｐに陰電気を電位させるためのリード線１２０を備えている。このようにリード線１２０を備える場合は、陰極化保護又は、燃焼効率増大の際用いられる。

以下、本発明に係る作用を詳細に説明すると次のようである。

まず、流体配管の管路上に図１と図２のような構造を有する液体処理装置を装着すると、前記ハウジング１０、１１０の内部空間を経由する水や燃料などが電極１６、１１６と接触するようになる。

このとき、液体処理装置の電極１６、１１６は、管自体よりガルバニック（ｇａｌｖａｎｉｃ）電位が低い金属により成形された状態であるので、電極１６、１１６と水が接触する場合、正反応速度が減って腐食が防止され、電極１６、１１６と燃料中の水分が接触する場合、水素量を増加させて燃料との混合燃料を構成し燃焼効率を増大させる。

このとき、電極１６、１１６で発生する電位差は、ネルンスト式（Ｎｅｒｎｓｔ ｅｑｕａｔｉｏｎ）に基づいたものであって、例えば、水素の部分圧力が１ｂａｒであり、温度が２５℃の場合、金属電位が−０．６Ｖ以下の値を有する対は、水と接触時、水素イオンを十分な速度で還元させるものと知られている。

したがって、液体処理装置の電極１６、１１６で発生する起電力により金属の電位が下げられることは勿論、アルカリ化されて管体の腐食が防止され、燃料中の水分が電気分解され、還元電位になるようにすることで、水素と燃料との混合燃料を構成して燃焼効率を増大させる。

本発明に係る液体処理装置を全体的に示した断面図。 本発明に係る更に他の実施の形態を示した断面図。

符号の説明

１０、１１０：ハウジング
１２、１１２：入水口
１４、１１４：出水口
１５、１１５、１２６：間隔維持要素
１６、１１６：第１電極
１８、１１８：流路
２４、１２４：第２電極
１１３：壁
１１７：基底部
１２０：リード線

Claims (9)

1. 起電力を有する金属により成形された電極に液状の液体を通過させ、前記電極と液体の接触過程で発生する電位差を用いた還元電位を通じて、水又は、燃料などの正反応速度を減らす装置であって、
   前記用水の入水口と出水口を両側に有するハウジングと、
   前記ハウジング内に前記液体の接触面において電子のやり取りを通じて電位差を発生させ、ディスク形状であってその中央に通水孔が備えられ、前記液体の主流と交差する方向で所定の間隔を維持し積層式で並列配置され、隣接側との間で前記主流を分枝誘導案内する流路らを提供する少なくとも一以上の第１電極らを含んで、
   ここで、前記並列に配置されるディスク形状の第１電極らの間から提供される流路らを用いて主流が分枝され、この分枝流れが通水孔らに集まって、出水口へ排出されるようにしたことを特徴とする液体処理装置。
2. 前記ハウジングと前記第１電極らの間を連結し、前記出水口側と連結される主流の管路上に陰電気を電位させるためのリード線を備えた請求項１に記載の液体処理装置。
3. 前記第１電極らの最先端に設けられ、前記入水口を介して流入される前記液体を拡散させる分散要素をさらに含む請求項１に記載の液体処理装置。
4. 前記ハウジングと前記第１電極らの間に介在させる管形状の第２電極をさらに含む請求項１に記載の液体処理装置。
5. 前記第１電極らの間に介在される間隔維持要素をさらに含む請求項１に記載の液体処理装置。
6. 起電力を有する金属により成形された電極に液状の液体を通過させ、前記電極と液体の接触過程で発生する電位差を用いた還元電位を通じて、水又は、燃料などの正反応速度を減らす装置であって、
   前記用水の入水口と出水口を両側に有するハウジングと
   前記ハウジング内に前記液体の接触面において電子のやり取りを通じて電位差を発生させ、ディスク形状になりその中央に通水孔が備えられ、前記液体の主流と交差する方向で所定の間隔を維持し積層式で並列配置され、隣接側との間で前記主流を分枝誘導案内する流路らを提供する少なくとも一以上の第１電極らと、
   前記ハウジングと前記第１電極らの間を連結し、前記出水口側と連結される前記液体主流の管路上に陰電気を電位させるためのリード線を含んで、
   ここで、前記並列に配置させるディスク形状の第１電極らの間から提供される流路らを用いて主流が分枝され、この分枝流れが通水孔らに集まって出水口へ排出されるようにしたことを特徴とする液体処理装置。
7. 前記第１電極らの最先端に設けられ前記入水口を介し流入される前記液体を拡散させる分散要素をさらに含む請求項６に記載の液体処理装置。
8. 前記ハウジングと前記第１電極らの間に介在される管形状の第２電極をさらに含む請求項６又は請求項７に記載の液体処理装置。
9. 前記第１電極らの間に介在される間隔維持要素をさらに含む請求項６に記載の液体処理装置。

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