JP4017176B1 - 磁気水製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】事前の付帯措置を必要とすること無しに、貯水槽の水中に簡単、容易に設置でき、槽内の水全体を磁気水化することができる磁気水製造装置を提供する。
【解決手段】装置全体が貯水槽の水中に設置されるもので、装置は水中ポンプとこのポンプの吐出口に接続された磁気水化器とからなり、ポンプから吐出される水を、磁気水化器の導水用パイプと、このパイプの内部中央部に配置した棒状永久磁石体との間隙に流す間に棒状永久磁石体表面に接触させて磁気水化するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、飲料水等を貯える貯水槽例えば、地上設置型あるいは高層建造物の屋上設置型貯水槽の水中に設置して用いる磁気水製造装置であり、長期使用により発生する配管や貯水槽自体の赤錆、水垢等を防止するもので、簡単に設置でき、かつ貯水を容易に磁気水化できるものである。

これまで、飲料水の赤錆や水垢による汚染を防止するために、水を磁気水化することが提案され、そのための装置が市販されている。
例えば、水道の蛇口に磁気水化器を取り付けることや、高層建造物の地上部に設けた貯水槽と屋上の高置水槽とを連結する送水管路や、貯水槽の給水口あるいは吐出口に磁気水発生装置を取り付けることが行われている(特許文献１)。
特開平７−５１６７８号公報

しかし、これらの磁気水化器や磁気水発生装置は、蛇口、送水管、貯水槽の給水口や吐出口に取り付けるため、蛇口を取り替えることや、既設の送水管や貯水槽の内部に加工の手を加える必要があった。
そしてこの取り替え、取り付けのために給水を一時中断することや、貯水槽内の水を抜き出すなど事前の付帯措置が必要となって、施工には時間とかなりのコストがかかり、簡単かつ容易に実施できるものではなかった。

本発明は上記の課題を解決するものであり、新設は勿論のこと既設の貯水槽に対しても、簡単かつ容易にしかも短時間、低コストで設置することができ、貯水槽内の水全体を短時間で効率よく磁気水化できる磁気水製造装置を提供することを主たる目的としたものである。

本発明は、飲料水等を貯える地上設置型あるいは高層建造物の屋上設置型貯水槽の水中に設置して用いる磁気水製造装置であり、水中ポンプと、このポンプの吐出口に接続された磁気水化器の２部分からなり、磁気水化器は第１の導水用パイプと、このパイプの内部にパイプ内壁とは間隙をおいて同軸をなすように設けた棒状永久磁石体とで構成され、棒状永久磁石体は、耐食性のある第２の導水用パイプと、その内部に一列状態に配置された複数の棒状永久磁石片とからなり、第２の導水用パイプはその前後の端部に取り付けた間
隙保持具により、第１の導水用パイプにそのパイプ内壁との隙間が約６ｍｍになるよう連結されているものである。

この発明の磁気水製造装置は、貯水槽の水中に設置するだけでよいことが最大の特徴であり、貯水槽はその新設、既設にかかわらず、保守点検用ハッチや上部開口部を利用して、ワイヤーまたはチェーンでの吊り下げや、貯水槽内底部に架台を設けて据え付ければよいものである。
このため、設置にあたって上記のように給水を一時中断することや、貯水槽内の水を抜き出すなどの事前の付帯措置は全く必要が無く、短時間に簡単かつ容易に施工できるものである。
そして、貯水槽内の水全体を磁気水化できるため、赤錆や水垢の発生防止は勿論のこと、飲料水として飲めば健康維持に役立つものでもある。このことは、宮崎大学の「水の磁気処理に関する基礎研究」、農業機械学会九州支部誌 第４０号 １９９１年９月「新型磁力活性装置」で検証されている。

水の磁気水化にあたって、本発明では磁気水化器の複数の棒状永久磁石片をその極性、すなわちＮ極とＳ極とが互いに反発するようにＮ極とＮ極、Ｓ極とＳ極が対峙するように配列しているので、磁力吸着で相殺される磁力は無く、殆どの磁力が水の磁気水化に働き、磁気水化を効率化できる。

さらに、水の磁気水化を効率化するために、第２の導水用パイプの外面に、水攪拌用の案内羽根を複数組相互に間隔をおいて取り付けている。案内羽根は、ステンレス鋼製のリングに、ステンレス鋼製の短冊状羽根板を、第２の導水用パイプの軸線方向の表面に対して約５度の傾斜角をつけて等間隔に２枚固定してあり、リングを第２の導水用パイプの外周にはめてビスで固定できるようにしたもので、取り付け位置は自由に選択できる。
さらに、第２の導水用パイプの入水側先端部の間隙保持具を通水抵抗の小さい目皿状間隙保持具とし、第２の導水用パイプの入水側先端部を尖った円錐形状とすることで、ポンプから吐出された水を間隙にスムーズに導くことができ、磁気水化をより効率化できる。

このような本発明の磁気水製造装置では、貯水槽になんら加工を加えること無しに、貯水槽の水中に吊り下げるなどで設置して、水中ポンプを動作させることで、貯えた水を循環させつつ磁気水化でき、赤錆や水垢の発生を防止するとともに、飲料水の磁気水化を簡単に達成することができる。水中ポンプから吐出された水は、通水抵抗の小さい目皿状間隙保持具を通過し、第２の導水用パイプの入水側先端部の尖った円錐形状により拡散されて第１の導水用パイプと第２の導水用パイプの間の間隙に導かれ、第２の導水用パイプの外面に取付けた案内羽根の傾斜した短冊状羽根板に打ち当たることで攪拌され、水に乱流、捻りやうねりが生じ、第２の導水用パイプの表面に沿って流れる水が多くなることから、間隙を流れる水の磁気水化を効率化でき、よって貯水槽内の水全体を短時間で効率よく磁気水化できる。

以下、本発明の磁気水製造装置の実施例を説明する。

図１は、貯水槽の水中に配置した本発明の磁気水製造装置を示す構成略図である。図中１は貯水槽であり、これは通常ステンレス鋼製や、いわゆるＦＲＰと言われる繊維強化プラスチックなどで形成されている。図中２はその水中に設置した磁気水製造装置２であり、これは水中ポンプ３と、その吐出口に接続された磁気水化器４とからなっている。
この磁気水製造装置の貯水槽１内への設置は、貯水槽が大型で点検用ハッチ５を備えたものや点検用の槽内梯子６を有するものでは、点検用ハッチ５を利用して金属ワイヤーやチェーンで吊り下げても良いし、架台をおいてこれに取り付けることもできる。この例では、最低水位よりも下側に位置するように梯子６の下部にワイヤーで縛って固定した。図中７は水中ポンプ３に給電するための防水型電気ケーブルである。

図２は、水中ポンプ３と磁気水化器４とを一体化させた磁気水製造装置２の３つの例を示す。これは貯水槽１の保有水量、入水量、出水量等の変化に磁気水製造装置２が対応できるように、その能力を増大変化させた例であり、（ア）は１個の磁気水化器４を水中ポンプ３の吐出口に直結したものである。図中８は磁気水が真上に噴出して点検時に作業員が濡れることのないよう吐出方向を横方向に変更するエルボである。
（イ）は水中ポンプ３の吐出口に分岐用コネクタ９を取り付け、これに２個の磁気水化器４を並列に連結したものである。（ウ）は２個の磁気水化器４を雄ネジパイプで直列に連結し、これを水中ポンプ３の吐出口に接続したものである。（イ）、（ウ）の例は、（ア）と比べて貯水槽１の保有水量が大きく、多くの量の水を短時間で磁気水化する場合に有効である。勿論、並列あるいは直列に連結する磁気水化器４の本数は、保有水量やその磁気水化処理時間に応じて増減は可能であり、水中ポンプ３の吐出能力もこれに見合ったものにする。

図３は、水中ポンプ３に接続される磁気水化器４を示し、（Ａ）はその断面概略図であり、（Ｂ）はその側面図である。図中、１０は第１の導水用パイプで、これは長さ約３５０ｍｍ、直径約４０ｍｍのポリ塩化ビニール樹脂パイプで構成されていて、その前後の端部には水中ポンプ３、磁気水化器相互あるいは分岐用コネクタ９との連結用雄ネジソケット１１が形成されている。１２は第１の導水用パイプ１０の外側を覆った保護チューブである。この第１の導水用パイプ１０はソケット部分を除いて、その内径寸法は約３８ｍｍである。この第１の導水用パイプ１０の内側中央部には、棒状永久磁石体１３がその前後端部に取り付けた間隙保持具であるポリ塩化ビニール樹脂製の小判型プレート１４で、第１の導水用パイプ１０の内壁とは間隙１５をおいて第１の導水用パイプ１０の中心と同軸をなすように配置されている。１６は小判型プレート１４を棒状永久磁石体１３に固定したステンレス鋼製のボルトである。

棒状永久磁石体１３は、長さ約２５０ｍｍ、直径約２５ｍｍ、肉厚約０．５ｍｍのステンレス鋼からなる第２の導水用パイプ１７の内部に、７個の棒状永久磁石片１８を一列状態で封入したものである。図３（Ｃ）に示すように７個の棒状永久磁石片１８は、磁力吸着が生じないでその極性すなわち、Ｎ極とＳ極が互いに反発するようＮ極とＮ極、Ｓ極とＳ極を対峙するように配列した。

この棒状永久磁石体１３と、これを内部に配置した第１の導水用パイプ１０の内壁との間には約６ｍｍの間隙１５が形成され、水中ポンプ３の吐出口から送り出される水は、この間隙１５を流れる間に第２の導水用パイプ１７を介して棒状永久磁石体１３と接し、その磁力により磁気水化される。間隙１５を流れる水は、ステンレス鋼製の第２の導水用パイプ１７の入水側端部に打ち当たって生じる乱流による攪拌作用を除けば、第２の導水用パイプ１７の表面に沿った流れ、間隙１５中央部の流れ、第１の導水用パイプ１０の内壁に沿った流れの層流になり易い。

そこで、間隙１５を流れる水を撹拌し、第２の導水用パイプ１７の表面に沿って流れる水の量を多くするために、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように棒状永久磁石体１３の第２の導水用パイプ１７表面に水撹拌用の案内羽根１９を２組、相互の間隔約１２０ｍｍを置いて取り付けた。なお、（Ｂ）は棒状永久磁石体１３を前方から見た端面図である。案内羽根１９は、第２の導水用パイプ１７の外周にはまるステンレス鋼製のリング２０に同じくステンレス鋼製の長さ６０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ３ｍｍの短冊状羽根板２１を２枚、１８０度の間隔を置いて溶接したものである。この案内羽根１９の第２の導水用パイプ１７表面への取り付けはステンレス製のビス２２で行った。
２枚の短冊状羽根板２１は、第２の導水用パイプ１７の軸線方向の表面に対する傾斜角約５度でリング２０に取り付けられていて、傾斜した羽根板２１に間隙１５を流れる水が打ち当たることで、水に捻りと乱流を生じさせ、第２の導水用パイプ１７の表面に沿って流れる水の量を多くすることができる。

このように棒状永久磁石体１３の第２の導水用パイプ１７表面に沿って流れる水の量を多くすると、間隙１５を流れる水の磁気水化を効率化でき、貯水槽内全体の水の磁気水化を短時間で行うことができる。

水の磁気水化をより効率よく行うためには、図５に示すように棒状永久磁石体１３の第２の導水用パイプ１７の入水側先端部をほぼ円錐形状２３に尖らせるとよい。また入水側の間隙保持具は、小判型プレート１４に換えて排水口用目皿のように通水抵抗の小さな目皿状間隙保持具２４にすると、円錐形状２３に水を導き易くなってより好ましい。この場合、水中ポンプ３から吐出された水はその多くが円錐形状２３に沿って流れ、入水側に近い第１の案内羽根１９と第１の導水用パイプ１０の内壁に向けて拡散してゆく。そして案内羽根１９と第１の導水用パイプ１０の内壁に打ち当たった水は、乱流、捻りやうねりを生じて棒状永久磁石体１３の第２の導水用パイプ１７と多く接する。さらに水は第２の案内羽根１９に到達してここでも再度乱流、捻りやうねりを生じる。水は第１の導水用パイプ１０の内壁と棒状永久磁石体１３との間隙１５を通過するまでに何回かの捻りやうねりを繰り返して、棒状永久磁石体１３の表面により多く接することになる。このため、流れる水の磁気水化は高効率で行われ、磁気水化の処理時間も短縮できる。

さらに磁気水化の効率をより高めるには、図２の（イ）、（ウ）で示したように磁気水化器４を複数個並列あるいは直列接続して用いるとよい。この場合、水中ポンプ３から吐出されこの磁気水化器を流れる水の量を多くするか、あるいは流れる水に作用する永久磁石からの磁力を多くするかの一方または両方が働くので、単位時間当たりの磁気水化率を大幅に高めることができる。勿論、前記したように貯水槽１の保有水量や磁気水化の処理時間を考慮して、用いる磁気水化器４の本数と接続形態や水中ポンプ３の吐出能力を変化させることは可能であり、利用状態に見合って迅速に磁気水化を達成できる。

以上のように、本発明は新設は勿論のこと既設の貯水槽に対しても、磁気水化器を設置するための事前の付帯措置を必要とすることなく、簡単にかつ容易に設置することができ、貯水槽内の水全体を効率よく磁気水化できる磁気水製造装置であり、貯水槽や送水管路での水の赤錆、水垢等の発生を防止し、かつ飲めば健康維持に役立つ磁気水を提供するので、飲料用貯水槽に適用して効果の大きいものである。

本発明の磁気水製造装置を示す構成略図 （ア）、（イ）、（ウ）は本発明の磁気水製造装置の３つの例を示す図 本発明の磁気水化器を示し、（Ａ）は断面概略図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は棒状永久磁石体を構成する棒状永久磁石片の配列を示す図 本発明の磁気水化器の別な例を示し（Ａ）は側面図、（Ｂ）は端面図 本発明のさらに別な磁気水化器を示す側面図

符号の説明

１ 貯水槽
２ 磁気水製造装置
３ 水中ポンプ
４ 磁気水化器
１０ 第１の導水用パイプ
１１ 連結用雌ネジソケット
１３ 棒状永久磁石体
１４ 小判型プレート（間隙保持具）
１５ 間隙
１７ 第２の導水用パイプ
１８ 棒状永久磁石片
１９ 案内羽根
２０ リング
２１ 短冊状羽根板
２２ 固定用ビス
２３ 円錐形状
２４ 目皿状間隙保持具

Claims (1)

1. 貯水槽の水中に設置し、水を循環させて磁気水に変化させる磁気水製造装置であって、水中ポンプと、このポンプの吐出口に接続された磁気水化器とからなり、磁気水化器は第１の導水用パイプと、このパイプの内部にパイプ内壁とは間隙をおいて同軸をなすように配置された棒状永久磁石体とで構成され、棒状永久磁石体は、ステンレス鋼製の第２の導水用パイプと、その内部にＮ極とＳ極が互いに反発しあうように一列状態に配置された複数の棒状永久磁石片とからなり、第２の導水用パイプの入水側先端部は尖った円錐形状であり、第２の導水用パイプの外面には、第２の導水用パイプの外周にはまるステンレス鋼製リングに短冊状羽根板を第２の導水用パイプの軸線方向の表面に対して約５度の傾斜角をつけて等間隔に２枚固定した水攪拌用の案内羽根を複数組相互に間隔をおいてビスで固定していて、さらに第２の導水用パイプは第１の導水用パイプ内壁との間隙が約６ｍｍになるように、その入水側先端部は通水抵抗の小さい目皿状間隙保持具に、吐出側後端部は小判型プレートからなる間隙保持具にそれぞれボルトで固定されている磁気水製造装置。

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