JP2596593Y2 - 磁化水スラッジ除去装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】本考案は、例えば、ビル、工
場その他各種建築物の給水、給湯系並びに低温水配管部
における老朽化に伴って発生する、赤水、錆、スケール
およびスライム等を防除する磁化器を備えた水管系の磁
化水スラッジ除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物の水配管部に発生する赤
水、錆、スケールおよびスライム等を防除する主な工法
として、配管の更新、防錆剤その他薬品の注入による防
止、または薬品洗浄手段、管洗浄やライニングによる更
生等がある。これらの工法は、コスト面、安全衛生面、
施行面、自主管理面で一長一短があり、これに代わっ
て、磁化器による磁気処理法が使用されている。

【０００３】磁界の中を導電性のある物体が磁力線に対
し直角に横切ると、その物体は自由分子の分極が起こ
り、誘導電流を生む電位が発生する（フレミングの右手
の法則）。磁気処理法はこの自然法則を基本とし、導電
体である不純物を含む水（通常水）に対し永久磁石が直
角に一定ガウスを磁界印加することで、水に含まれる様
々な微小固体粒子にイオンの分極と微弱な誘導電流を発
生させることにより行なう。

【０００４】純水以外の通常水には微量のカルシウム、
マグネシウム、シリカ等の溶出物質、ＳＳと称される固
体浮遊物質、微生物を含む有機化合物質等の不純物が含
まれており、これらの不純物がスケール、スライムの付
着生長原因になっている。この不純物に含む通常水に磁
化器による磁気処理すなわち磁界印加することにより、
水中に含まれるカルシウム、マグネシウム、シリカ等の
溶出物の結晶核を生成し、吸着、凝集作用で粗大化され
たスラッジに生長するため、管内面に付着せず管内を浮
遊する。

【０００５】一方、管内面に形成されたスケール、スラ
イム、赤錆等は磁気処理により、イオン流の分流、分極
作用が起こり、高電位に変化した懸濁物の粒子が低電位
状態で安定している管内表面に衝突するとエネルギの一
部を管内表面のスケール、スライムに与え、接触面は電
位的に不安定な状態となり、衝突が繰返されスケール表
面は徐々に軟化される。磁化水は通常水より浸透性が強
くなり、管壁とスケール、スライムとの弾性係数の値が
異なる点を含め、浸透、亀裂の発生、破壊へと進行す
る。この破壊され剥離されたスケール、スライムは管内
を浮遊する。

【０００６】赤錆、赤水の発生原因は多々あるが、一般
的には水に含まれる溶存酸素が水と反応して水酸イオン
を発生させ、鉄イオンとの化学反応により水酸化第１鉄
になり、さらに水と酸素が反応すると水酸化第２鉄に変
化し、この水酸化第２鉄が赤水、赤錆の正体である。

【０００７】また、この水酸化第２鉄（褐鉄鉱）が磁化
水に長時間接触していると、前述の溶解、剥離作用とと
もに還元作用により磁鉄鉱に変わる。これが赤錆の黒錆
化現象であり、この結果、管内表面に磁鉄鉱膜が形成さ
れ、保護膜となって防食効果を発揮する。

【０００８】これら管内を浮遊する錆、スケール、スラ
イム等のスラッジを除去するため、従来、配管系にＹ型
ストレーナを適所に設けて、適宜ストレーナを開放掃除
することによって行われていた。しかし、Ｙ型ストレー
ナを開放する時は固着したボルト、ナットを取外すため
工具を使用するが、強い力が必要となる。また、管内の
残留水を流出させるのにストレーナ下部で容器を持って
受けねばらならかった。Ｙ型ストレーナの取付け場所は
通常高所が多く、これらの保守点検作業は脚立等の上で
行うため、危険が伴うと共に非常に時間がかかってい
た。

【０００９】さらに、この作業を行には各配管系の水を
止める必要があり、またストレーナ開放時に滞留水が多
量に流出する場合もある。従来からマグネットを利用し
たスラッジの除去装置が考案されているが、装置の底部
に溜まったスラッジを作業員が手作業で掻き出して掃除
をしている現状で、煩雑はさけられず、かつ掃除効率が
悪いものであった。

【００１０】一方、空調用冷温水配管においては必要に
応じて閉鎖弁、逆止弁、ストレーナがそれぞれ単独に取
付けられいた。配管内に発生する錆、スケール、スライ
ム等の浮遊物はストレーナで捕捉されるが、蓄積される
と冷温水の流速や流量を減少させる。空調のシーズンに
ストレーナを点検清掃するのに、それぞれ単独に取付け
られているため、大量の冷温水を流失させねばならず、
空調の停止時間が長くなっていた。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】この考案の請求項１記
載の考案は、磁化器で配管内部の錆、スケール等を強制
的に剥離、分離させ、一旦スラッジとして管内部に水と
共に浮遊させた後に、磁性物質はスラッジ捕集タンクの
パイプ内を昇降する電磁石と永久磁石シートとでスラッ
ジ捕集パン上に回収し、非磁性物質はワイヤネット、フ
ィルタでスラッジ捕集パン上に回収して、効率よく捕
捉、取出し、廃棄することができる磁化水スラッジ除去
装置の提供を目的とする。

【００１２】この考案の請求項２記載の考案は、上記請
求項１記載の考案の目的と併せて、ストレーナ開放時に
滞留水の流出がなく、点検、掃除を容易に行なうことが
できる磁化水スラッジ除去装置の提供を目的とする。

【００１３】この考案の請求項３記載の考案は、上記請
求項１記載の考案の目的と併せて、ストレーナ蓋の開閉
操作を何等工具を必要とすることなく簡単に行なうこと
ができ、作業の安全および高能率を図ることができる磁
化水スラッジ除去装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の考案は、磁化器を配管外面に挟着した水管系におい
て、スラッジ捕集タンクの内部に、少なくとも１本の有
底パイプを装備し、該パイプ内を周期的に昇降する電磁
石を備えて、下降時には磁力を発生し、上昇時には磁力
を発生しないように構成し、上記パイプの下方にはワイ
ヤネット、フィルタ、永久磁石シートの少なくとも１つ
を配設したスラッジ捕集パンが設けられた磁化水スラッ
ジ除去装置であることを特徴とする。

【００１５】この考案の請求項２記載の考案は、上記請
求項１記載の考案の構成と併せて、閉鎖弁、ストレー
ナ、逆止弁が一体的に組込まれた逆止弁付ストレーナ閉
鎖弁を上記水管系に介設した磁化水スラッジ除去装置で
あることを特徴とする。

【００１６】この考案の請求項３記載の考案は、上記請
求項１記載の考案の構成と併せて、レバーハンドルを有
し、かつストレーナ蓋開閉時にヒンジ側となるアイボル
トの蓋締付部に該蓋の回動を抑止する部分を設けてＹ型
ストレーナを構成し、該Ｙ型ストレーナを上記水管系に
介設した磁化水スラッジ除去装置であることを特徴とす
る。

【００１７】

【考案の作用及び効果】この考案の請求項１記載の考案
によれば、上述の磁化器で配管内部の錆、スケール等を
強制的に剥離、分離させ、一旦スラッジとして管内部に
水と共に浮遊させた後に、磁性物質はスラッジ捕集タン
ク内部のパイプ内を昇降する電磁石の作用と、永久磁石
シートの作用にてスラッジ捕集パン上に回収され、非磁
性物質はワイヤネット、フィルタでスラッジ捕集パン上
に回収されるので、スラッジを効率よく捕捉、取出し、
廃棄することができる効果がある。

【００１８】この考案の請求項２記載の考によれば、上
記請求項１記載の考案の効果と併せて、閉鎖弁、ストレ
ーナ、逆止弁が一体的に組込まれた逆止弁付ストレーナ
閉鎖弁は、その閉鎖弁で流水を停止し、その逆止弁で戻
り水を止水させて、ストレーナ部分の開放時に管水の逆
流を防止するので、ストレーナ部分に残留する少量の冷
温水を流出させるだけで、ストレーナの点検、清掃を容
易に行なうことができる効果がある。

【００１９】この考案の請求項３記載の考案は、上記請
求項１記載の考案の効果と併せて、上述のＹ型ストレー
ナはストレーナ蓋のヒンジ側アイボルトに設けられた回
動抑止部材により、ストレーナ蓋開放時にアイボルト回
りのストレーナ蓋の回動を抑止し、かつレバーハンドル
を有するのでワンタッチ開閉ができ、開閉用の工具を 何
等必要とすることなく、作業を簡単かつ安全に行なうこ
とができて、その高能率化を達成することができる効果
がある。

【００２０】

【実施例】この考案の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は磁化水スラッジ除去装置を示し、まず図
２を参照してスラッジ捕集タンク１の構成について述べ
ると、そのタンク本体は鋼またはステンレス製で長方形
または円筒形に製作され、上部に循環水入口管６を下部
に循環水出口管７を設けるほか、閉鎖弁付空気管および
圧力検出ポート等（図示せず）が装備されている。

【００２１】タンク内部に電磁式ラストキャッチャ２が
１本ないし複数本装備される。電磁式ラストキャッチャ
２は底部を同一材料で閉塞したステンレスパイプ３をス
ラッジ捕集タンク１の頂板を貫通、立設し、該ステンレ
スパイプ３内に上下摺動する可動電磁石４が挿入され、
外部動力たとえば電動機５でその可動速度が制御され
る。

【００２２】スラッジ捕集タンク１の循環水入口管６は
電磁式ラストキャッチャ２のステンレスパイプ３の上部
外周に沿って延設され、下方に向け複数のノズルが設け
られている。電磁式ラストキャッチャ２の下方にスラッ
ジ捕集パン９を設ける。スラッジ捕集パン９の本体は縁
の付いた皿状の金属製で、循環水が通過する穴を穿ち、
その上部にステンレス製ワイヤネット１０またはパンチ
ングメタル、繊維フィルタ１１、多数の小孔を有するゴ
ム製の永久磁石シート１２を配設した層からなるフィル
タ部分を設け、ガイドレール１３により保持され、スラ
イド引出し自在となっている。

【００２３】スラッジ捕集パン９の取出用開口（図示せ
ず）および蓋（図示せず）がスラッジ捕集タンク１本体
の当該箇所に設けられている。このように構成したスラ
ッジ捕集タンク１が図１にに示す循環水管系に介設さ
れ、循環水はスラッジ捕集タンク１の上部から流入し、
スラッジ捕集タンク１の下部から流出して主循環水ポン
プ８の吸入管に接続される。

【００２４】スラッジ捕集タンク１内は通常の運転時は
水圧力が常時付勢され、約２kg／cm² の圧力に耐えるも
のである。上述の循環水管系は磁化器１５を配管外面に
挟着した水管系で、図１に示すようにスラッジ捕集タン
ク１、閉鎖弁２０，２１，２２，２３、点検ポンプ１
４、磁化器１５、主循環水ポンプ８、Ｙ型ストレーナ１
７、膨張タンク１９、逆止弁付ストレーナ閉鎖弁１６、
各階の空調機１８、メインチラー２４を図示の如く接続
している。

【００２５】ここに、磁化器１５は永久磁石を内蔵する
二つ割りの磁化器で、配管の外面に挟着し、管内流水を
磁界印加するもので、公知のものである。これにより管
内に存在する錆、スケール等の異物は時間の経過と共に
反り、分離していく。 管内で剥離、分離した錆、スケー
ル等の浮遊物は流水と共にスラッジ捕集タンク１に導か
れ、このタンク１内で電磁式ラストキャッチャ２により
強制的にスライド引出し可能なスラッジ捕集パン９に誘
導、蓄積される。

【００２６】要するに、配管内に通常水が流れると、流
線が平行し圧力勾配に従って下流へと流れていく。しか
し、配管の中間適宜の箇所に磁化器１５を挟着せしめ、
管水を磁界印加（磁気処理）すると、プラスイオン流と
マイナスイオン流の分流現象が起こり、流れの軌跡は流
水の大部分を占める本流の流線と多様に交叉する。

【００２７】種々の溶質成分が磁界印加により凝集能力
が生じ、イオンや分子を吸着できる結晶核を中心に粗大
化現象が起こり浮遊物（スラッジ）となる。このスラッ
ジは予め配管途中に組込まれている逆止弁付ストレーナ
閉鎖弁１６、Ｙ型ストレーナ１７で除去されるが、さら
にスラッジ捕集タンク１内において、電磁式ラストキャ
ッチャ２によって、強制的に下方へ誘導され、底部に設
置のスライト引出し可 能なスラッジ捕集パン９に蓄積さ
れ、容易に回収、除去することができる。

【００２８】スラッジ捕集タンク１を使用する時は、閉
鎖弁２０，２１を調整して主循環水系統の流水の一部を
分流させ、スラッジ捕集タンク１へ導く。分流された流
水波循環水入口管６を経て、電磁式ラストキャッチャ２
の上部周囲に配設したノズルからスラッジ捕集タンク１
内に流出し、ステンレスパイプ３の外周に沿って下方に
スラッジ捕集タンク１内の循環水全体と共に移動する。

【００２９】電磁式ラストキャッチャ２の可動電磁石４
はシーケンス制御に基づき通電制御され、可動電磁石４
が最上部にある場合および下降中は磁力を発生し、ステ
ンレスパイプ３の外面に磁界２５をつくる。磁界２５に
より、循環水中に存在する錆、スケール等の磁性物質は
ステンレスパイプ３の外面に捕着される。捕着された
錆、スケール等の磁性物質は可動電磁石４と同じ速度で
下降していき、可動電磁石４の移動に伴って次の錆、ス
ケール等と合流して生長していく。磁界が磁性化物質に
磁力を与えて一部の錆、スケール等が磁石となり周囲の
錆、スケール等に影響を与え、錆、スケール等が大きく
なっていく。

【００３０】可動電磁石４がステンレスパイプ３の最下
部に到着したとき、予め設定されたシーケンスに基づ
き、可動電磁石４の通電を断つことにより、ステンレス
パイプ３の最下部に誘導された錆、スケール等は離脱
し、ステンレスパイプ３の下部に設けた捕集パン９上に
落下する。

【００３１】循環水中のスラッジのうち非磁性物質は電
磁式ラストキャッチャ２に捕捉されず、スラッジ捕集パ
ン９上のワイヤネット１０または繊維フィルタ１１に捕
捉される。前述のような現象で落下する錆、スケール等
の磁性物質は、さらに孔あきゴム製永久磁石シート１２
に捕捉され、捕集パン９上に蓄積されていく。

【００３２】ここで可動電磁石４の下降速度はスラッジ
捕集タンク１内の循環水の流水速度よりも遅くしてあ
る。最下部に達した可動電磁石４は通電を断ったまま、
下降時よりも高速で上昇させ、最上部に達した時に通電
し、元の状態に復帰させる。

【００３３】スラッジ捕集タンク１内部の点検は次の要
領で行なう。閉鎖弁２０，２１を閉鎖し、スラッジ捕集
タンク１内の水に存在する異物の自然落下と沈静のため
の一定時間経過後、別に設置してあるスラッジ捕集タン
ク点検ポンプ１４を作動させ、スラッジ捕集タンク１内
の水を膨張タンク１９に移動させる。この時スラッジ捕
集タンク１内部は一時的に真空状態になり、外部より空
気をスラッジ捕集タンク１内に取入れる必要があるの
で、適切な圧力スイッチ（図示せず）で空気管用閉鎖弁
（図示せず）を開きスラッジ捕集タンク１の内部に自動
的に空気を取入れる。正常運転状態ではこの空気管用閉
鎖弁は自動的に閉鎖状態とされる。

【００３４】スラッジ捕集タンク１の排水後、スラッジ
捕集パン９を引出し、ステンレスワイヤネット１０、繊
維フィルタ１１、孔あきゴム製永久磁石シート１２を取
外し開放して、簡単に錆、スケール、スライム等のスラ
ッジを外部に取出し廃棄することができる。捕集パン９
の面積は従来から使用されているＹ型ストレーナのスト
レーナ（金網状のもの）の面積よりはるかに大きく、か
つスラッジ捕集タンク１内での循環水の通過速度が非常
に遅いので、スラッジの捕集効率も従来のものよりも充
分高い。

【００３５】従来のストレーナでは捕集が難しかった
が、時間がかかっていたスラッジも比較的短時間で捕
集、取出しが可能になった。ところで、上述の逆止弁付
ストレーナ閉鎖弁１６の具体的構成は図３に示す通りで
ある。図中Ａは流入側、Ｂは流出側で、流入側Ａに閉鎖
弁を、中間にストレーナを、流出側Ｂに逆止弁を設けた
一体構造としている。逆止弁体３０はスプリング３１に
より常時閉方向に付勢されている。閉鎖弁体２６を開け
ば流入側Ａからの流入水はストレーナ２９に入り、その
水圧によりスプリング３１付勢の逆止弁体３０を開き流
出側Ｂへ流出する。閉鎖弁体２６を閉じればストレーナ
２９部の水圧よりスプリング３１付勢力がまさり、逆止
弁３０は閉となり流出側Ｂからの逆流を防ぐ。

【００３６】このように逆止弁ストレーナ閉鎖弁１６は
閉鎖弁で流水を停止し、逆止弁で戻り水を止水させて、
ストレーナ部分の開放時に管水の逆流を防止するように
なっているので、ストレーナ部分に残留する少量の冷温
水を流出させるだけで、ストレーナの点検清掃が可能と
なる。なお図中２７はハンドル、２８はキャップであ
る。 なお、図４に示すように逆止弁体３０の取付部構造
のみを異にして逆止弁付ストレーナ閉鎖弁３２を構成し
てもよい。

【００３７】一方、前述のＹ型ストレーナ１７の具体的
構成は図５〜図８に示す通りである。なお図７は図８の
Ｘ−Ｘ線矢視断面である。図６はＹ型ストレーナ１７の
ストレーナ蓋３３開閉時にヒンジ側となるアイボルト３
５とその蓋締付部３４との係合部の拡大斜視図であっ
て、アイボルト３５の当該係合部相当位置に平板片３６
（回動抑止部材）を取付け、ナット３７にはレバーハン
ドル３８を取付ける。平板片３６はストレーナ蓋３３の
開閉時にアイボルト３５回りの回転を抑制し、レバーハ
ンドル３８はナット３７の締付け、戻し操作を容易にす
る。

【００３８】このように、Ｙ型ストレーナ１７はストレ
ーナ蓋３３のヒンジ型アイボルト３５に取付けた平板片
３６によりストレーナ蓋３３開放時にアイボルト３５回
りのストレーナ蓋３３の回動を抑止し、ナット３７には
レバーハンドル３８を取付け、ワンタッチ開閉可能およ
び開閉用工具を不要とした。水抜きもストレーナ蓋３３
にプラグ３９（図７参照）が装備されており、ホースを
接続すれば遥か下部の水はけ口までの排水が可能とな
る。

【００３９】以上要するに上記実施例においては、スラ
ッジ捕集タンク、逆止弁付ストレーナ閉鎖弁、蓋回動防
止、レバーハンドル付きＹ型ストレーナからなるスラッ
ジ除去システムを構成し、磁化器挟着配管系においてこ
れを使用する時は、磁化器で配管内部の錆、スケール等
を強制的に剥離、分離させて、一旦はスラッジとして管
内部に循環水と共に浮遊させた後に、磁性物質はスラッ
ジ捕集タンクの電磁式ラストキャッチと孔あきゴム性永
久磁石シートで、非磁性物質はワイヤネットと繊維フィ
ルタで、何れもスラッジ捕集パン上に回収するので、効
率よく捕捉、取出し、廃棄することができる。逆止弁付
ストレーナ閉鎖弁はストレーナ開放時に滞留水の流出な
く点検、掃除することができ、またＹ型ストレーナ蓋開
閉操作は何等開放用工具を必要とすることなく行なうこ
とができ、かつ容易で作業の安全、高能率化が図れる。

【００４０】この考案の構成と、上述の実施例との対応
において、 この考案の水管系は、実施異の循環水管系に
対応し、 以下同様に、 有底パイプはステンレスパイプに
対応し、 電磁石は、可動電磁石４に対応し、 ワイヤネッ
トはステンレスワイヤネット１０に対応し、 フィルタ
は、繊維フィルタ１１に対応し、 永久磁石シートは、孔
あきゴム製永久磁石シート１２に対応し、 蓋の回動を抑
止する部材は、平板片３６に対応するも この考案は、上
述の実施例の構成のみに限定されるものではない。 例え
ば、本考案は循環水管系のみならず一般の給水管系に適
用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の磁化水スラッジ除去装置を備えた給
水配管系の系統図。

【図２】 スラッジ捕集タンクの構成図。

【図３】 逆止弁付ストレーナ閉鎖弁の断面図。

【図４】 逆止弁付ストレーナ閉鎖弁の他の実施例を示
す断面図。

【図５】 Ｙ型ストレーナの外形図。

【図６】 Ｙ型ストレーナ蓋とアイボルトとの係合部の
拡大斜視図。

【図７】 Ｙ型ストレーナ蓋部の断面図。

【図８】 Ｙ型ストレーナ蓋部の底面図。

【符号の説明】

１…スラッジ捕集タンク ３ …ステンレスパイプ ４…可動電磁石 ９…スラッジ捕集パン １０…ワイヤネット １１…繊維フィルタ １２…永久磁石シート １ ５…磁化器 １６，３２…逆止弁付ストレーナ閉鎖弁 １７…Ｙ型ストレーナ ２ ６…閉鎖弁体 ２ ９…ストレーナ ３０…逆止弁体 ３ ３…ストレーナ蓋 ３４…蓋締付部 ３５…アイボルト ３６…平板片 ３ ８…レバーハンドル

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−193392（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−99473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−175688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−183984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−162626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 1/46 - 1/48

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】磁化器を配管外面に挟着した水管系におい
   て、スラッジ捕集タンクの内部に、少なくとも１本の有底パ
   イプを装備し、 該パ イプ内を周期的に昇降する電磁石を備えて、下降時
   には磁力を発生し、上昇時には磁力を発生しないように
   構成し、 上記パイプの下方には ワイヤネット、フィルタ、永久磁
   石シートの少なくとも１つを配設したスラッジ捕集パン
   が設けられた磁化水スラッジ除去装置。
2. 【請求項２】閉鎖弁、ストレーナ、逆止弁が一体的に組
   込まれた逆止弁付ストレーナ閉鎖弁を上記水管系に介設
   した請求項１記載の磁化水スラッジ除去装置。
3. 【請求項３】レバーハンドルを有し、かつストレーナ蓋
   開閉時にヒンジ側となるアイボルトの蓋締付部に該蓋の
   回動を抑止する部分を設けてＹ型ストレーナを構成し、 該Ｙ型ストレーナを上記水管系に介設した 請求項１の磁
   化水スラッジ除去装置。