JP3328778B2 - 先端を曲げた磁極片を有する磁石による磁気式水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給水管、給湯管、冷却
水管、空調冷温水管等の内部腐食を防止する磁気式水処
理装置に関し、特に、その装置を通過する水を無駄なく
磁気処理し、効果を一層確実にした磁気式水処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】磁石を用いて水を磁気処理する装置は従
来から種々あった。その原理は水が磁石のＮ極とＳ極の
間に存在する磁力線を直角に速度をもって横切るとき、
ローレンツ力によって起電力が生じる磁性流体力学に基
いたものである。ローレンツ効果による起電力を発生さ
せるためには、水がＮ極とＳ極の間にある磁力線を早い
速度で直角に横切る効率が高いほど効果がある。水は入
口から出口に向かって最短距離を流れるが、流れがすべ
て磁力線を直角に横切るとは限らないので磁力線の位置
が重要になる。従って、従来の磁気処理装置では磁石積
層柱の周囲に螺旋構造体を設け、水流が磁石積層柱の周
囲を回転しながら磁力線を横切る工夫をしたり、複数の
磁石積層柱を異極同士が相対するように並立させ、異極
間にある磁力線を水流が直角に横切って流れるような工
夫がなされてきた。しかし、様々な工夫にも拘らず磁気
処理効果が十分高まらなかった理由は螺旋構造体におい
ては流速によって螺旋の角度を変えない限り水流が螺旋
状にならない場合もあり、また並立する磁石積層柱間を
流す方式においては、異極で相対する磁石を必要とする
ため磁石の数を増やす必要がある。この場合でも相対す
る磁石間には磁力線が存在するが、異極の磁石が存在し
ない外側では磁力線が水路に対して直角に存在しないの
でローレンツ効果が低く、当然磁気処理量も少ない。ま
た、間に挟む磁極片の形は四角形や三角形が水路を形成
し易いために使用されているが、角のある形は、角に磁
力が集中し、周囲に平均して磁力が存在しないため、水
路には強い磁力が均等になく、異極間の磁力に強弱が生
じ、磁石が本来有している磁力が１００％利用されない
という効率の悪い欠点があった。実際に水が装置の入口
から出口に向かって流れる時、水路に設定されている磁
力線のうち一部しか利用されていないか、磁力線の位置
が水路から外れているか、磁力線が水路に直角でないか
がその原因と考えられる。それを補うために、従来から
枠との磁界磁力密度を高めるために希土類などの高価な
磁石を使用したり、磁石の数を増やしたりする手段が取
られてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】使用する磁石の数は従
来と同じであっても、磁束密度が高く、しかも水流を直
角に横切るような磁力線で満たす位置に磁石を設定し、
その流路を通過する限り水流が必ず磁力線を直角に横切
る場を設け、それ以外の流路を塞ぐことによってローレ
ンツ電界の起電力を高めることと、交互に積層されたＮ
極とＳ極の交番磁界をとぎれることなく多数回通過する
ことによって得られる磁気処理効果との相乗効果でさら
に磁気処理効果を高めてなる磁気式水処理装置を提供す
ることを本発明の課題とする。そのことを図４と図５の
説明図を使って説明すれば、水流が直角に横切るような
磁力線で水路を満たすために、磁石と磁石の間に挟む磁
性体の金属製磁極片を全体が平らな平板（図４）でな
く、図５に示すように、長方形の平板でその両端が水路
の入口方向に向けて折り曲がった形にし、次に積層する
異極の磁石セットの磁極片の位置を９０度ずらして位置
させ、これを交互に積層すると、折り曲げた先端部の切
り口と折り曲げていない部分の切り口との間に磁力線が
存在することとなり、この間が水路となる。従って水路
を通過する水流は全て磁力線を直角に横切らなければな
らない構造となるのでローレンツ力による起電力の効率
は高くなる。このように、折り曲げた磁性体の磁極片の
先端部の切り口と折り曲げていない部分の切り口に集中
された磁力はすべて水路に直角な磁力線となるので、磁
石が本来有している磁力を無駄なく利用することが可能
となり、水流がそれぞれの磁極片の切り口間を多数回通
過することによって得られる磁気処理効果は高く、磁力
を無駄なく利用した磁気式水処理装置を提供することで
ある。そのために、本発明は磁極片として使用する金属
板を水流の方向舵として機能させるものである。磁石の
同極同士の間に磁性体の磁極片を挟んで向かい合わせる
と、その向かい合わせた磁石の磁極が磁極片の切り口に
集約されて出る。これに対して、図４に示すように従来
の磁気処理装置では、磁極片が曲げのない扁平な金属片
が使用されているので、磁力線を直角に横切る効率が悪
く、また磁石積層柱を複数本並立させれば、磁力線を容
易に直角に横切ることが可能になるが、そのためには数
倍の磁石を必要とし、磁石積層柱を増やせば、必然的に
ケーシングも大きくせざるをえないので不経済である。
また、複数本の磁石積層柱にする場合でも異極磁石積層
柱のない外側は磁気処理されないので磁石の数が増えた
割には本来の磁力を１００％利用することができないの
で無駄が多い。それに対して、図５は本発明の趣旨を表
わした概念図である。磁極片として使用する長方形の金
属平板の両端を水の入口方向に向かって曲げ、その金属
平板に対してその次に積層する異極の磁石セツトの金属
平板の位置を９０度ずらして位置させ、これを交互に積
層するとにより、折り曲げた先端部が次に積層する異極
の折り曲げていない切り口に接近し、それら切り口間に
水路を直角に横切るような磁力線が形成されるととも
に、金属平板の折り曲がった部分が水を異極間に流す役
目を果たし、磁石間に存在する磁力線を水流が直角に横
切る効率が高いのでローレンツ電界も高く磁気処理効果
が高まると共に磁力を無駄なく使用できる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁石１のＮ極
同士を向かい合わせ、先端を湾曲させた磁性体金属板で
なる磁極片２をそれら磁石間に挟んだＮ極磁石セット
と、同様の磁極片２を間に挟んで磁石１のＳ極同士を向
かい合わせ、そのＳ極間に挟まれた磁極片２の向きをＮ
極間に挟まれた磁極片２の向きに対して直交するように
位置づけたＳ極磁石セットとを交互に複数個、直立方向
に積層させてそれに中心軸４を貫通させ、固定板ととも
にナット５で固定した磁石積層柱７を筒状ケーシング６
内に組み込み、その筒状ケーシング６の一端に液体の流
入口８を設け、他端に流出口９を設け、前記磁極片２は
磁石間に挟まれる中心平板部分とそこから流入口８へ向
けて拡開する湾曲部分とでなる椀形をなし、その湾曲部
分にはその先端まで伸びる切欠開口３を直径方向に対向
して設けており、磁石積層柱７においてそのような磁極
片２が互いに９０度づつ向きを変えて縦方向に積層さ
れ、磁極片２の湾曲部分の先端がケーシング６の内側に
沿って配置されるので、流入口８より流入した水は磁石
積層柱７に沿って流れるとき、必然的にケーシング６一
杯に広がった磁極片２の内側に流れ込み、そこから切欠
開口３を通り、これを反復しながら流出口９へ向かって
流れるようにすることによって磁気処理効果を高めてな
る先端を曲げた磁極片を有する磁石による磁気式水処理
装置である。本発明はまた、先端を湾曲させた磁性体金
属板でなる上部の磁極片２と脚２１を有する下部の磁極
片２０とで上下から磁石１を挟み、それに中心軸４を貫
通させて上下からナット５で固定した磁石セットでな
り、前記上部の磁極片２は磁石１と接触する中心平板部
分とそこから下方へ向けて拡開する湾曲部分とでなる椀
形をなし、その湾曲部分にはその先端まで伸びる切欠開
口３を直径方向に対向して設けてなる先端を曲げた磁極
片を有する磁石による磁気式水処理装置である。

【０００５】

【作用】本発明に使用される磁極片２は、磁性体金属板
を一部に切欠きのある椀形状に形成し、磁石１に挟まれ
る中心部分を平板にし、そこから下方へ向けて拡開する
湾曲部分の一部を切り欠いて切り口を露出させ、中心部
に磁石積層柱を固定するための軸孔を設け、磁極片２の
湾曲部分の下縁の曲線を磁石積層柱を収容するケーシン
グの内壁一杯に添う形状とする時、金属板を間に挟んで
向き合った磁極の磁力は、磁石１に挟まれた平坦な面の
切り口と湾曲部分の下縁とに存在する。この磁極片２の
中心平坦部分を挟んで磁石１のＮ極同士を向かい合わせ
たＮ極磁石セットと、同様の磁極片２を間に挟んで磁石
１のＳ極同士を向かい合わせ、そのＳ極間に挟まれた磁
極片２の向きをＮ極間に挟まれた磁極片２の向きに対し
て直交するように位置づけたＳ極磁石セットとを交互に
複数個、直立方向に積層させる時、湾曲部分の下縁とな
るＮ極の切り口と次に積層するＳ極磁石セットの磁極片
２の平坦な面の切り口との間に磁力線が存在し、同時に
この間のみが水路となる。同様に、Ｓ極磁石セットの湾
曲部分の下縁となるＳ極の切り口と次に積層するＮ極磁
石セットの磁極片２の平坦な面の切り口との間にも磁力
線が存在し、水が各磁石セットの切欠部の間を水路とし
て流れるとき、そこには必ず水路を遮るように水流に対
して直角の位置にＮ極からＳ極へ飛ぶ磁力線が存在する
ので、水流はすべて無駄なく磁力線を直角に横切り従来
の同数の磁石を備えた装置よりもローレンツ効果を高
め、交互に積層されたＮ極とＳ極の交番磁界を多数回通
過することによって得られる磁気処理効果との相乗効果
で磁気処理効果をさらに高めてなる磁気式水処理装置で
ある。

【０００６】

【実施例１】この実施例は給水管等の配管の内部腐食を
防止するために本発明をそのような配管の内部に使用し
たものであって、それを図１〜３に示す。本発明は、磁
石１のＮ極同士を向かい合わせ、先端を湾曲させた磁性
体金属板でなる磁極片２をそれら磁石間に挟んだＮ極磁
石セットと、同様の磁極片２を間に挟んで磁石１のＳ極
同士を向かい合わせ、そのＳ極間に挟まれた磁極片２の
向きをＮ極間に挟まれた磁極片２の向きに対して直交す
るように位置づけたＳ極磁石セットとを交互に複数個、
直立方向に積層させてそれに中心軸４を貫通させ、固定
板とともにナット５で固定して磁石積層柱７を形成す
る。この磁石積層柱７を筒状ケーシング６内に組み込
む。その筒状ケーシング６の一端には液体の流入口８を
設け、他端には流出口９を設ける。磁極片２は磁石間に
挟まれる中心平板部分とそこから流入口８へ向けて拡開
する湾曲部分とでなる椀形をなし、その湾曲部分には、
中心平板部分との境界からその先端まで伸びる２つの切
欠開口３を直径方向に対向して設け、中心平板部分に沿
った切り口、即ち切欠縁２’の周囲長さが切欠開口３の
下端の周囲長さより長くなるように切欠開口３を形成す
る。その結果、湾曲部分の切欠開口３以外の残された部
分は磁石積層柱７として組み立てた時、略三角形の形状
をなし、湾曲部下縁２”の周囲長さが中心平板部分と連
続する周囲長さより長くなる。磁石積層柱７において、
そのような磁極片２が互いに９０度づつ向きを変えて縦
方向に積層され、磁極片２の湾曲部分の先端、つまり下
縁２”がケーシング６の内側に沿って配置されるので、
流入口８より流入した水は磁石積層柱７に沿って流れる
とき、必然的にケーシング６一杯に広がった磁極片２の
内側に流れ込み、そこから切欠開口３を通り、これを反
復しながら流出口９へ向かって流れる。その間、湾曲部
分の下縁２”となるＮ極の切り口と次に積層するＳ極磁
石セットの磁極片２の平板部の切欠縁２’となる切り口
との間に磁力線が存在し、同時にこの間のみが水路とな
る。同様に、Ｓ極磁石セットの湾曲部分の下縁２”とな
るＳ極の切り口と次に積層するＮ極磁石セットの磁極片
２の平板部の切欠縁２’となる切り口との間にも磁力線
が存在し、水が各磁石セットの切欠開口３の間を水路と
して流れるとき、そこには必ず水路を遮るように水流
（図３の矢印）に対して直角の位置にＮ極からＳ極へ飛
ぶ磁力線が存在するので、水流はすべて無駄なく磁力線
を直角に横切り従来の同数の磁石を備えた装置よりもロ
ーレンツ効果を高め、交互に積層されたＮ極とＳ極の交
番磁界を多数回通過することによって得られる磁気処理
効果との相乗効果で磁気処理効果をさらに高めてなる磁
気式水処理装置である。

【０００７】

【実施例２】この実施例は、本発明の原理を利用して１
個の磁石１と２個の磁極片２とで磁石セットを構成し、
これを湯沸かしポットややかん等に用いるものである。
図６〜８に示すように、本発明は、先端を湾曲させた磁
性体金属板でなる上部の磁極片２と３本の脚２１を有す
る下部の磁極片２０とで上下から磁石１を挟み、それに
中心軸４を貫通させて上下からナット５で固定した磁石
セットでなる。上部の磁極片２は磁石１と接触する中心
平板部分とそこから下方へ向けて拡開する湾曲部分とで
なる椀形をなし、その湾曲部分には、実施例１と同様
に、中心平板部分との境界からその先端まで伸びる２つ
の切欠開口３を直径方向に対向して設け、中心平板部分
に沿った切り口、即ち切欠縁２’の周囲長さが切欠開口
３の下端の周囲長さより長くなるように切欠開口３を形
成する。その結果、湾曲部分の切欠開口３以外の残され
た部分は組み立てた時、略三角形の形状をなし、湾曲部
下縁２”の周囲長さが中心平板部分と連続する周囲長さ
より長くなる。３本の脚２１を有する下部の磁極片２０
は、湾曲部分が３本の脚２１を残して中心平板部分から
切欠され、中心平板部切欠縁２０’が切り口として残る
ようにした簡易な磁気式水処理装置である。これを図６
に示すように、やかんや湯沸かしポット１０等に用い
る。水流は矢印で示す通りであって、湾曲部分の下縁２
００”となる上部磁極片２のＮ極の切り口と下部磁極片
２のＳ極の平板部の切欠縁２’となる切り口との間に磁
力線が存在し、ここが水路となる。水がその水路を通っ
て切欠開口３の間を流れるとき、実施例１と同様に、そ
こには必ず水路を遮るように水流（図６の矢印）に対し
て直角の位置にＮ極からＳ極へ飛ぶ磁力線が存在するの
で、水流はすべて無駄なく磁力線を直角に横切り従来の
同数の磁石を備えた装置よりもローレンツ効果を高め磁
気処理効果をさらに高めてなる簡易な磁気式水処理装置
である。湾曲部分に切欠開口３を有する上部磁極片２の
代わりに湾曲部分の周囲に４個の窓３０を等間隔に設け
た上部磁極片２００を使用した簡易な磁気式水処理装置
にすることもできる。

【０００８】

【効果】本発明は、上述のように構成したので 使用す
る磁石の数は従来と同じであっても、磁束密度が高く、
しかも水流を直角に横切るような磁力線で満たす位置に
磁石を設定することができ、その流路を通過する限り水
流が必ず磁力線を直角に横切る場を設けることになり、
それ以外の流路を塞ぐことによってローレンツ電界の起
電力を高め得ることと、交互に積層されたＮ極とＳ極の
交番磁界をとぎれることなく多数回通過することによっ
て得られる磁気処理効果との相乗効果でさらに磁気処理
効果を高める効果がある。本発明の原理を応用した簡易
な磁気式水処理装置は、請求項２、３及び実施例２に示
すように、高い磁気処理効果を有する上に小型でしかも
安定性の良い脚２１を備えているのでやかんや湯沸かし
ポット等に手軽に使用でき効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気式水処理装置の平面図であって、
磁極片の切欠状態を示すためにケーシングの上部を切除
して示したものである。

【図２】本発明の磁気式水処理装置の内部の組立て状態
を示す正面図であって、見やすくするためにケーシング
の側部を切除して示したものである。

【図３】本発明の磁気式水処理装置の内部の斜視図であ
って、ケーシングの一部を切除して示したものであり、
その内部を流れる水の流れの方向を矢印で示す。

【図４】従来の磁気式水処理装置の概略説明図であっ
て、磁極片間を飛ぶ磁力線と水の流れを矢印で示す。

【図５】本発明の磁気式水処理装置の概略説明図であっ
て、磁極片間を飛ぶ磁力線と水の流れを矢印で示す。

【図６】本発明の磁気式水処理装置の原理を応用した例
であって、脚付き磁極片を使った湯沸かしポット用等に
使用する簡易磁気式水処理装置を示す。

【図７】図６で使用する簡易磁気式水処理装置の斜視図
である。

【図８】図７の簡易磁気式水処理装置の展開斜視図であ
る。

【図９】本発明の磁気式水処理装置の原理を応用した例
であって、脚付き磁極片を使った湯沸かしポット用等に
使用するもう一つの簡易磁気式水処理装置を示す。

【図１０】図９で使用する簡易磁気式水処理装置の斜視
図である。

【図１１】図１０の簡易磁気式水処理装置の展開斜視図
である。

【符号の説明】

１ 磁石 ２ 磁極
片 ２’ 磁極片の平板部切欠縁 ２” 磁極
片の湾曲部下縁 ３ 切欠開口 ４ 中心
軸 ５ 締め付けナット ６ 筒形
ケーシング ７ 磁石積層柱 ８ 流入
口 ９ 流出口 １０ 容器 ２０ 脚付き磁極片 ２１ 脚 ２０’脚付き磁極片の平坦周縁 ２００ 窓付
き磁極片 ３０ 窓 ２００”窓付
き磁極片の湾曲下縁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−296888（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−165958（ＪＰ，Ａ) 特開2000−93978（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−72693（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁石１のＮ極同士を向かい合わせ、先端を
   湾曲させた磁性体金属板でなる磁極片２をそれら磁石間
   に挟んだＮ極磁石セットと、同様の磁極片２を間に挟ん
   で磁石１のＳ極同士を向かい合わせ、そのＳ極間に挟ま
   れた磁極片２の向きをＮ極間に挟まれた磁極片２の向き
   に対して直交するように位置づけたＳ極磁石セットとを
   交互に複数個、直立方向に積層させてそれに中心軸４を
   貫通させ、固定板とともにナット５で固定した磁石積層
   柱７を筒状ケーシング６内に組み込み、その筒状ケーシ
   ング６の一端に液体の流入口８を設け、他端に流出口９
   を設け、前記磁極片２は磁石間に挟まれる中心平板部分
   とそこから流入口８へ向けて拡開する湾曲部分とでなる
   椀形をなし、その湾曲部分にはその先端まで伸びる切欠
   開口３を直径方向に対向して設けており、磁石積層柱７
   においてそのような磁極片２が互いに９０度づつ向きを
   変えて縦方向に積層され、磁極片２の湾曲部分の先端が
   ケーシング６の内側に沿って配置されるので、流入口８
   より流入した水は磁石積層柱７に沿って流れるとき、必
   然的にケーシング６一杯に広がった磁極片２の内側に流
   れ込み、そこから切欠開口３を通り、これを反復しなが
   ら流出口９へ向かって流れるようにすることによって磁
   気処理効果を高めてなる先端を曲げた磁極片を有する磁
   石による磁気式水処理装置。
2. 【請求項２】先端を湾曲させた磁性体金属板でなる上部
   の磁極片２と脚２１を有する下部の磁極片２０とで上下
   から磁石１を挟み、それに中心軸４を貫通させて上下か
   らナット５で固定した磁石セットでなり、前記上部の磁
   極片２は磁石１と接触する中心平板部分とそこから下方
   へ向けて拡開する湾曲部分とでなる椀形をなし、その湾
   曲部分にはその先端まで伸びる切欠開口３を直径方向に
   対向して設けてなる先端を曲げた磁極片を有する磁石に
   よる磁気式水処理装置。
3. 【請求項３】湾曲部分に形成された切欠開口３の代わり
   に複数の窓３０を設けてなる請求項２記載の先端を曲げ
   た磁極片を有する磁石による磁気式水処理装置。