JP4399293B2 - 磁気式水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気を利用して水中から錆やスケールを除去する水処理装置に関する。

水の流れる管路の一部として接続される導管を挟み、対をなす極性の異なる磁石を対峙させて設けた磁気式水処理装置がある（例えば特許文献１参照）。この種の磁気式水処理装置によれば、導管内を通過する水に磁力を作用させ、管路の内側に付着するスケールや赤錆等の腐食の要因物質を除去し、カルキ臭及びカビ臭等の悪臭の発生を防止できる。
特許第３２６９７７４号明細書

しかし、従来一般の磁気式水処理装置では、導管を挟んで極性の異なる磁石を対峙させて、導管を流れる水に対して、一側方に配置した磁石のＮ極から他側方に配置した磁石のＳ極に向けて磁力線が一方向に横切るだけであり、水流に対し磁力線が必ずしも効率良く作用するものではなかった。

本発明の課題は、磁気式水処理装置において、水流に対し磁力線を効率良く作用させて性能を向上することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、一面側がＮ極で他面側がＳ極の板状磁石１と、N極を対向させた板状磁石１間に重ねられた板状磁性体２と、Ｓ極を対向させた板状磁石間に重ねられた板状磁性体３と、これら板状磁性体２・３及び板状磁石１の外側に形成され、板状磁性体２・３及び板状磁石１を重ねた方向に水を流す水路４と、この水路４の外側に配置され、前記N極を対向させた板状磁石１間に重ねられた板状磁性体２から外側に向かう磁力線を反射して、前記Ｓ極を対向させた板状磁石１間に重ねられた板状磁性体３に向かわせる非磁性体による磁力線反射板１０と、前記板状磁石１及び板状磁性体２・３を収容する非磁性体による筒状部材の両端に球面状部７１を有する磁石積層ケース７と、を備える磁気式水処理装置を特徴とする。

このように、Ｎ極を対向させた板状磁石間に板状磁性体を重ねることで、板状磁性体にはその両面に重ねた板状磁石によるＮ極の磁性が集中し、また、Ｓ極を対向させた板状磁石間に板状磁性体を重ねることで、板状磁性体にはその両面に重ねた板状磁石によるＳ極の磁性が集中する。
そして、Ｎ極対向の板状磁石間に挟まれてＮ極の磁性が集中した板状磁性体から外側に向かう強化された磁力線を、水路の外側において、非磁性体による磁力線反射板により反射して、Ｓ極対向の板状磁石間に挟まれてＳ極の磁性が集中した板状磁性体に向かわせることで、強化された磁力線が水路を両方向に横切るものとなる。
すなわち、板状磁石及び板状磁性体と磁力線反射板との間において、水路を流れる水に対し強化された磁力線が両方向に横切って効率良く磁力線が作用することから、性能が向上する。

請求項２に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、一面側がＮ極で他面側がＳ極の板状磁石１と、極性を揃えて複数枚重ねた板状磁石１のＮ極側に重ねられた板状磁性体２と、極性を揃えて複数枚重ねた板状磁石１のＳ極側に重ねられた板状磁性体３と、これら板状磁性体２・３及び板状磁石１の外側に形成され、板状磁性体２・３及び板状磁石１を重ねた方向に水を流す水路４と、この水路４の外側に配置され、前記複数枚重ねた板状磁石１のＮ極側に重ねられた板状磁性体２から外側に向かう磁力線を反射して、前記複数枚重ねた板状磁石１のＳ極側に重ねられた板状磁性体３に向かわせる非磁性体による磁力線反射板１０と、前記板状磁石１及び板状磁性体２・３を収容する非磁性体による筒状部材の両端に球面状部７１を有する磁石積層ケース７と、を備える磁気式水処理装置を特徴とする。

このように、極性を揃えて複数枚重ねた板状磁石のＮ極側に板状磁性体を重ねることで、板状磁性体にはその片面に重ねた複数枚の板状磁石によるＮ極の磁性が集中し、また、極性を揃えて複数枚重ねた板状磁石のＳ極側に板状磁性体を重ねることで、板状磁性体にはその片面に重ねた複数枚の板状磁石によるＳ極の磁性が集中する。
そして、複数枚重ねの板状磁石間によるＮ極の磁性が集中した板状磁性体から外側に向かう強化された磁力線を、水路の外側において、非磁性体による磁力線反射板により反射して、複数枚重ねの板状磁石間によるＳ極の磁性が集中した板状磁性体に向かわせることで、強化された磁力線が水路を両方向に横切るものとなる。
すなわち、板状磁石及び板状磁性体と磁力線反射板との間において、水路を流れる水に対し強化された磁力線が両方向に横切って効率良く磁力線が作用することから、性能が向上する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１及び図２に示すように、前記板状磁石１及び板状磁性体２・３は円板であり、前記水路４は、前記磁石積層ケース７の外周に形成された環状水路であって、磁力線反射板１０は、前記環状水路４の外周側に設けられた筒状部材であることを特徴とする。

このように、磁石積層ケースの外周に環状水路を形成し、その環状水路の外周側に筒状部材による磁力線反射板を設けることで、環状水路に対し内周側と外周側との間を両方向に、強化された放射状の磁力線が横切るものとなる。
すなわち、円板磁石に挟まれてN極の磁性が集中した円板磁性体の外周面から外側に向かう強化された放射状の磁力線を、環状水路の外周側において、筒状部材による磁力線反射板により反射して、円板磁石に挟まれてＳ極の磁性が集中した円板磁性体の外周面に向かわせることで、強化された放射状の磁力線が環状水路の内外周間を両方向に横切るものとなる。
従って、円板磁石及び円板磁性体を収容する磁石積層ケースと筒状部材による磁力線反射板との間において、環状水路を流れる水に対し強化された放射状の磁力線が両方向に横切って効率良く磁力線が作用することから、性能が向上する。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１に示すように、前記板状磁性体２・３の間に前記板状磁石１が極性を揃えて複数枚介設されていることを特徴とする。

このように、板状磁性体の間に極性を揃えた複数枚の板状磁石を介設することで、板状磁性体にはその両面に重ねた複数枚の板状磁石によるＮ極またはＳ極の磁性が集中するものとなる。
すなわち、板状磁性体がその両面の少なくとも４枚分の磁石に相当する強力な磁力線を外側に出したり戻すことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１及び図２に示すように、前記磁力線反射板１０の外側を覆う非磁性体による装置ケース１１を備えることを特徴とする。

このように、磁力線反射板の外側を覆う非磁性体による装置ケースを備えることで、磁力線が外に漏れないものとなる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１及び図２に示すように、前記板状磁石１及び板状磁性体２・３を、その中央部に非磁性体によるボルト５を貫通してナット６を締め付けて固定したことを特徴とする。

このように、板状磁石及び板状磁性体の中央部に非磁性体ボルトを貫通しナットを締め付け固定することで、磁力線に影響を与えることなく板状磁石及び板状磁性体をユニット化して組付けできる。

請求項７に記載の発明は、請求項３から６のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１に示すように、前記環状水路４には分流部及び合流部１４が連続していることを特徴とする。

このように、環状水路には分流部及び合流部が連続しているので、水の流れる管路から分流して環状水路で磁気処理された水は合流して管路に戻る。

請求項８に記載の発明は、請求項５から７のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１に示すように、前記装置ケース１１の両端には、水の流れる管路に接続可能なフランジ継手１５が備えられていることを特徴とする。

このように、装置ケースの両端に水の流れる管路に接続可能なフランジ継手を備えておくことで、水の流れる管路の途中に、磁気式水処理装置をフランジ継手の接続により簡単に設置できる。

請求項９に記載の発明は、請求項５から８のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置であって、例えば図１及び図３に示すように、前記装置ケース１１内に前記磁石積層ケース７を支持する非磁性体による支持部材８が備えられており、この支持部材８の少なくとも一部には、前記水路４内に位置して水流に回転を与える部分９が形成されていることを特徴とする。

このように、装置ケース内に磁石積層ケースを支持する非磁性体による支持部材の少なくとも一部に、水路内に位置して水流に回転を与える部分を形成しておくことで、磁気処理する水流を回転させて効果的に水処理できる。

請求項１または２に記載の発明によれば、板状磁石及び板状磁性体と磁力線反射板との間において、水路を流れる水に対し強化された磁力線が両方向に横切って効率良く磁力線が作用するため、性能向上を達成できる。

請求項３に記載の発明によれば、円板磁石及び円板磁性体と筒状部材による磁力線反射板との間において、環状水路を流れる水に対し強化された放射状の磁力線が両方向に横切って効率良く磁力線が作用するため、性能向上を達成できる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明により得られる効果に加え、板状磁性体がその両面の少なくとも４枚分の磁石に相当する強力な磁力線を外側に出したり戻すことができるといった利点が得られる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明により得られる効果に加え、磁力線反射板の外側を覆う非磁性体による装置ケースにより磁力線を外に漏れなくすることができるといった利点が得られる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明により得られる効果に加え、板状磁石及び板状磁性体の中央部に非磁性体ボルトを貫通しナットを締め付け固定する構造によって、磁力線に影響を与えることなく板状磁石及び板状磁性体をユニット化して組付けできるといった利点が得られる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項５または６に記載の発明により得られる効果に加え、水の流れる管路の途中に、磁気式水処理装置をフランジ継手の接続により簡単に設置できるといった利点が得られる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項５、６または８のいずれか一項に記載の発明により得られる効果に加え、装置ケース内に磁石積層ケースを支持する非磁性体による支持部材の少なくとも一部に形成した、水路内に位置して水流に回転を与える部分によって、磁気処理する水流を回転させて効果的に水処理できるといった利点が得られる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本発明を適用した磁気式水処理装置は、図１及び図２に示すように、板状磁石の一例としての円板磁石１、板状磁性体の一例としての円板鋼板２・３、水路の一例としての環状水路４、非磁性体の一例としてのステンレス製筒状部材による磁力線反射板１０及びケース１１等により構成されている。

実施形態において、円板磁石１は、一面側がＮ極で他面側がＳ極のストロンチウム・フェライトによる強力永久磁石であって、図１に示すように、その極性を揃えて３枚ずつ積層されて計８組設けられている。この３枚ずつ積層された円板磁石１のＮ極側に同径の円板鋼板２が重ねられて、Ｓ極側にも同径の円板鋼板３が重ねられている。
実施形態では、図１に示したように、円板磁石１のＮ極側に重ねた円板鋼板２が両端部に配置されていて、その間において、３枚積層の円板磁石１の対向するＮ極間に円板鋼板２が挟まれるとともに、３枚積層の円板磁石１の対向するＳ極間に円板鋼板３が挟まれている。

こうして積層された円板磁石１及び円板鋼板２・３の外周に環状水路４が形成されていて、環状水路４の外周側には、ステンレス製円筒部材による磁力線反射板１０が配置されている。
すなわち、積層された円板磁石１及び円板鋼板２・３は、その中心部に非磁性体の一例としてのステンレス製ボルト５を貫通してナット６を締め付けて、非磁性体の一例としてのステンレス製円筒部材による磁石積層ケース７に一体化固定されている。この磁石積層ケース７は、積層された円板磁石１及び円板鋼板２・３を収容する円筒部材の両端に球面状部７１を一体して有するもので、同様に非磁性体の一例としてのステンレス製円筒部材による装置ケース１１に収容されている。
装置ケース１１には磁石積層ケース７がステンレス製の支持金具（支持部材）８により同心に取付支持されている。支持金具８は環状水路４の両端の周囲に部分的に設けられていて、この支持金具８には、図３に拡大して示したように、水流に回転と流速を与える部分（溝や突部）９が形成されている。

装置ケース１１は、内周に鉄板ケース１２を介装して磁力線反射板１０を設けたもので、両端部が径を小さくした径変化部１３となっていて、その内部が磁石積層ケース７の球面状部７１とによる分流合流部１４となっている。そして、径変化部１３の端部にフランジ継手１５が一体に備えられている。このフランジ継手１５は、図示しない水の流れる管路に接続可能である。
なお、装置ケース１１の組立ては、全て電気溶接により行われて、円板磁石１による磁力線が外部に漏れないようになっている。

以上の磁力式水処理装置によれば、両端のフランジ継手１５により図示しない水の流れる管路に接続して簡単に配管直結できる。
そして、環状水路４に流れる水流に対しては、環状水路４の内周側と外周側との間を両方向に、強化された放射状の磁力線が横切るため、磁気による水処理性能の向上を達成できる。
ここで、磁石は強力な磁場の飛ぶ範囲が狭く限られているため、実施形態において、磁力がより強力に作用する環状水路４を確保することで、その環状水路４を通過させることによって水質を変化させるようにしている。すなわち、環状水路４には、図１に矢印で示されるように、隣り合う円板磁石１の間でＮ極からＳ極に磁力線が向かうとともに、Ｎ極に磁化された円板鋼板２からＳ極に磁化された円板鋼板３に強力な磁力線が次々に向かって飛ぶ強力な磁場室となっている。

以上により、図１に矢印で示したように、３枚積層の円板磁石１の外側に重ねてＮ極の磁性が集中した円板鋼板２と、３枚積層の円板磁石１に挟まれてＮ極の磁性が集中した円板鋼板２の外周面から外側に向かう強化された放射状の磁力線が、環状水路４の外周側において、ステンレス製の磁力線反射板１０により反射して、３枚積層の円板磁石１に挟まれてＳ極の磁性が集中した円板鋼板３と、３枚積層の円板磁石１の外側に重ねてＳ極の磁性が集中した円板鋼板３の外周面に向かう。こうして強化された放射状の磁力線が環状水路４の内外周間を両方向に横切る。
従って、３枚積層の円板磁石１の間及び両側計９枚の円板鋼板２・３と磁力線反射板１０との間において、環状水路２を流れる水に対し強化された放射状の磁力線が両方向に横切って効率良く繰り返して磁力線が作用するため、磁気水処理性能が従来より格段に向上する。

また、円板磁石１及び円板鋼板２・３の磁石積層ケース７を装置ケース１１内に支持する支持金具８に形成した水流に回転を与える部分９により、環状水路４内で磁気処理される水流を回転させて、さらには流速を上げて、効果的に水処理できるものである。
そして、図示しない水の流れる管路から分流合流路１４で分流して環状水路４において磁気処理された水は分流合流部１４で合流して管路に戻される。

なお、以上の実施の形態においては、円板磁石及び環状水路としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、要は板状磁石の外側に水路を形成したものであれば良い。
また、実施形態では、極性を揃えた板状磁石を３枚重ねとしたが、１枚や２枚重ねや４枚重ねなど枚数は任意である。実施形態において、磁石が３枚×８組の計２４枚・鋼板（磁性体）が９枚であるが、磁石の積層の配列は装置の口径や大小によって異なるものであり、例えば磁石を３枚×１０組の計３０枚としたり５枚×８組の計４０枚としても良い。
さらに、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した一実施の形態の構成を示すもので、磁気式水処理装置の中央縦断側面図である。 図１の磁気式水処理装置の縦断正面図である。 図１の磁石ケース支持部材の拡大図である。

符号の説明

１ 板状磁石（円板磁石）
２・３ 板状磁性体（円板磁性体、円板鋼板）
４ 水路（環状水路）
５ ボルト
６ ナット
７ 磁石積層ケース
８ 支持部材（支持金具）
９ 水流に回転を与える部分
１０ 磁力線反射板
１１ 非磁性体ケース
１２ 鉄板ケース
１３ 径変化部
１４ 分流合流部
１５ フランジ継手

Claims (9)

1. 一面側がＮ極で他面側がＳ極の板状磁石と、
   N極を対向させた板状磁石間に重ねられた板状磁性体と、
   Ｓ極を対向させた板状磁石間に重ねられた板状磁性体と、
   これら板状磁性体及び板状磁石の外側に形成され、板状磁性体及び板状磁石を重ねた方向に水を流す水路と、
   この水路の外側に配置され、前記N極を対向させた板状磁石間に重ねられた板状磁性体から外側に向かう磁力線を反射して、前記Ｓ極を対向させた板状磁石間に重ねられた板状磁性体に向かわせる非磁性体による磁力線反射板と、
   前記板状磁石及び板状磁性体を収容する非磁性体による筒状部材の両端に球面状部を有する磁石積層ケースと、を備えることを特徴とする磁気式水処理装置。
2. 一面側がＮ極で他面側がＳ極の板状磁石と、
   極性を揃えて複数枚重ねた板状磁石のＮ極側に重ねられた板状磁性体と、
   極性を揃えて複数枚重ねた板状磁石のＳ極側に重ねられた板状磁性体と、
   これら板状磁性体及び板状磁石の外側に形成され、板状磁性体及び板状磁石を重ねた方向に水を流す水路と、
   この水路の外側に配置され、前記複数枚重ねた板状磁石のＮ極側に重ねられた板状磁性体から外側に向かう磁力線を反射して、前記複数枚重ねた板状磁石のＳ極側に重ねられた板状磁性体に向かわせる非磁性体による磁力線反射板と、
   前記板状磁石及び板状磁性体を収容する非磁性体による筒状部材の両端に球面状部を有する磁石積層ケースと、を備えることを特徴とする磁気式水処理装置。
3. 前記板状磁石及び板状磁性体は円板であり、
   前記水路は、前記磁石積層ケースの外周に形成された環状水路であって、
   磁力線反射板は、前記環状水路の外周側に設けられた筒状部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気式水処理装置。
4. 前記板状磁性体の間に前記板状磁石が極性を揃えて複数枚介設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置。
5. 前記磁力線反射板の外側を覆う非磁性体による装置ケースを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置。
6. 前記板状磁石及び板状磁性体を、その中央部に非磁性体によるボルトを貫通してナットを締め付けて固定したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置。
7. 前記環状水路には分流部及び合流部が連続していることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置。
8. 前記装置ケースの両端には、水の流れる管路に接続可能なフランジ継手が備えられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置。
9. 前記装置ケース内に前記磁石積層ケースを支持する非磁性体による支持部材が備えられており、
   この支持部材の少なくとも一部には、前記水路内に位置して水流に回転を与える部分が形成されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の磁気式水処理装置。

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