JP4480788B1 - 磁気式水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡単な構造で磁気処理の効率が高く、磁石の溶出等が生じない磁気式水処理装置を実現する。
【解決手段】 磁気式水処理装置１０によれば、配管２０内を流れる被処理水を配管２０より径が小さい複数１２のパイプに分岐して通水し、各パイプ１２により貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石１４により発生する磁場の磁力線の方向に交差させて被処理水を通水させることにより被処理水を磁気処理することができる。磁石１４を被処理水に近づけることができるので、被処理水に作用する磁場を強くすることができ、磁気処理の効率を向上させることができる。また、磁石は被処理水と接触しないため、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出することを防止することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】 磁気式水処理装置１０によれば、配管２０内を流れる被処理水を配管２０より径が小さい複数１２のパイプに分岐して通水し、各パイプ１２により貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石１４により発生する磁場の磁力線の方向に交差させて被処理水を通水させることにより被処理水を磁気処理することができる。磁石１４を被処理水に近づけることができるので、被処理水に作用する磁場を強くすることができ、磁気処理の効率を向上させることができる。また、磁石は被処理水と接触しないため、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出することを防止することができる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、鋼製配管内を流れる水に磁化処理を行い、配管の赤錆発生防止等に使用される磁気式水処理装置に関する。
従来より、給水、給湯、空調、プラント設備などで用いられる鋼製配管における赤錆発生防止、スケール付着対策として、磁気式水処理装置が用いられている。
磁気式水処理装置は、磁石により磁場を発生させ、配管を流れる水が磁力線を横切るように構成されており、水が磁力線を横切ると誘導電流が生じ、磁化処理された水となる。
磁気処理された水は、赤錆（Ｆｅ２Ｏ３）を安定な黒錆（Ｆｅ３Ｏ４）に変化させるため、配管内の赤錆発生による赤水を防止することができるとともに、更なる配管の腐食を抑制することができる。また、磁気処理された水は配管へのスケールの付着の防止、スケールの除去という効果を奏することもできる。
配管内を流れる水が磁力線を横切るように磁場をかける方法として、配管の周囲に磁石を配置する方法や配管の途中に内部に磁石を備えた磁気式水処理装置を設置し、磁気式水処理装置内部を流れる水に直接磁石を接触させる方法などがある。
例えば、特許文献１には、水が流通する筒状ケーシングに、磁性金属板を挟んで多数個の磁石を積層した積層柱が並列的に組み込まれた磁気式水処理装置が開示されている。
磁気式水処理装置は、磁石により磁場を発生させ、配管を流れる水が磁力線を横切るように構成されており、水が磁力線を横切ると誘導電流が生じ、磁化処理された水となる。
磁気処理された水は、赤錆（Ｆｅ２Ｏ３）を安定な黒錆（Ｆｅ３Ｏ４）に変化させるため、配管内の赤錆発生による赤水を防止することができるとともに、更なる配管の腐食を抑制することができる。また、磁気処理された水は配管へのスケールの付着の防止、スケールの除去という効果を奏することもできる。
配管内を流れる水が磁力線を横切るように磁場をかける方法として、配管の周囲に磁石を配置する方法や配管の途中に内部に磁石を備えた磁気式水処理装置を設置し、磁気式水処理装置内部を流れる水に直接磁石を接触させる方法などがある。
例えば、特許文献１には、水が流通する筒状ケーシングに、磁性金属板を挟んで多数個の磁石を積層した積層柱が並列的に組み込まれた磁気式水処理装置が開示されている。
ここで、水の磁気処理を効率よく行うためには、通水方向と垂直な磁場が強く、水の流速が早いことが必要である。
配管の周囲に磁石を配置する方法では、配管の中央部を流れる水は磁石との距離が大きくなるため、磁場を強くすることができず、磁気処理の効率を向上することが困難であるという問題があった。
また、特許文献１に記載の発明のように磁気式水処理装置内部を流れる水に直接磁石を接触させる方法では、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出するなどの問題があった。また、通水経路に複雑な構造の積層した積層柱が配置されているため、筒状ケーシング内における通水抵抗が増大し、流速が低下するので、磁気処理の効率を向上することが困難であるという問題もあった。また、構造が複雑であるため、コストがかかるという問題もあった。
配管の周囲に磁石を配置する方法では、配管の中央部を流れる水は磁石との距離が大きくなるため、磁場を強くすることができず、磁気処理の効率を向上することが困難であるという問題があった。
また、特許文献１に記載の発明のように磁気式水処理装置内部を流れる水に直接磁石を接触させる方法では、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出するなどの問題があった。また、通水経路に複雑な構造の積層した積層柱が配置されているため、筒状ケーシング内における通水抵抗が増大し、流速が低下するので、磁気処理の効率を向上することが困難であるという問題もあった。また、構造が複雑であるため、コストがかかるという問題もあった。
そこで、本発明では、簡単な構造で磁気処理の効率が高く、磁石の溶出等が生じない磁気式水処理装置を実現することを目的とする。
この発明は、上記目的を達成するための磁気式水処理装置であって、請求項１に記載の発明では、磁気式水処理装置において、配管内を流れる被処理水が分岐して通水される前記配管より径が小さい複数のパイプと、一端が前記複数のパイプの一端に接続され、他端が配管に接続されており、配管から導入された被処理水を、前記複数のパイプに分岐して導入する第１のヘッダー部と、一端が前記複数のパイプの他端に接続され、他端が配管に接続されており、前記複数のパイプから排出された被処理水を、配管へ導入する第２のヘッダー部と、前記各パイプにより貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石と、を備え、前記複数の磁石は、前記磁石の発生する磁場の磁力線の方向と前記被処理水の通水方向とが交差するように配置されている、という技術的手段を用いる。
請求項１に記載の発明によれば、配管内を流れる被処理水を配管より径が小さい複数のパイプに分岐して通水し、各パイプにより貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石により発生する磁場の磁力線の方向に交差させて被処理水を通水させることにより被処理水を磁気処理することができる。
これにより、磁石を被処理水に近づけることができるので、被処理水に作用する磁場を強くすることができ、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、磁石は被処理水と接触しないため、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出することを防止することができる。
本発明の磁気式水処理装置において、通水経路はパイプであり、通水抵抗を小さくすることができるため、被処理水の流速を速くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、磁気処理は、磁力線を被処理水にパルス的に照射することが効率向上に有効であることが知られているが、本発明の磁気式水処理装置において、複数個の磁石は隙間をあけて並んで配置されているため、通水方向に隣接する１組の磁石を通過する度に被処理水は磁力線を横切ることになる。これにより、被処理水は、通水方向に交差する磁力線がパルス的に作用して磁気処理されることになり、磁気処理の効率を向上させることができる。
更に、構造が簡単であるため、コストが低減することができる。
これにより、磁石を被処理水に近づけることができるので、被処理水に作用する磁場を強くすることができ、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、磁石は被処理水と接触しないため、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出することを防止することができる。
本発明の磁気式水処理装置において、通水経路はパイプであり、通水抵抗を小さくすることができるため、被処理水の流速を速くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、磁気処理は、磁力線を被処理水にパルス的に照射することが効率向上に有効であることが知られているが、本発明の磁気式水処理装置において、複数個の磁石は隙間をあけて並んで配置されているため、通水方向に隣接する１組の磁石を通過する度に被処理水は磁力線を横切ることになる。これにより、被処理水は、通水方向に交差する磁力線がパルス的に作用して磁気処理されることになり、磁気処理の効率を向上させることができる。
更に、構造が簡単であるため、コストが低減することができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の磁気式水処理装置において、前記複数の磁石は、通水方向に略並行な方向に磁化されている、という技術的手段を用いる。
請求項２に記載の発明にように、磁石は、通水方向に略並行な方向に磁化されているものを用いることができる。これによれば、通水方向の磁場を強くすることができ、隣接する磁石との相互作用により、通水方向と交差する方向の磁場も強くすることができる。
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の磁気式水処理装置において、前記複数の磁石は、通水方向に略直角な方向に磁化されている、という技術的手段を用いる。
請求項３に記載の発明のように、磁石は、通水方向に略垂直な方向に磁化されているものを用いることができる。これによれば、通水方向に略垂直な方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の磁気式水処理装置において、前記複数の磁石は、通水方向に隣接する磁石の対向する極面が同極になるように配置されている、という技術的手段を用いる。
請求項４に記載の発明のように、複数の磁石を通水方向に隣接する磁石の対向する極面が同極になるように配置することにより、磁力線の方向を通水方向の垂直方向に偏向させることができるため、通水方向と交差する方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
本発明の磁気式水処理装置について、図を参照して説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、磁気式水処理装置１０は、給水、給湯、空調、プラント設備等の配管２０の途中に配設され、配管２０から導入された被処理水を、複数のパイプ１２に分岐して導入する第１ヘッダー部１１と、被処理水が分岐して通水されるパイプ１２と、パイプ１２から排出された被処理水を配管２０へ導入する第２ヘッダー部１３と、各パイプにより貫通して設けられた複数の磁石１４と、を備えている。パイプ１２及び磁石１４は、円筒状のケース１５の内部に収容されている。
第１ヘッダー部１１及び第２ヘッダー部１３は、一端が配管２０に、他端がパイプ１２に接続された被処理水が通水される中空部材であり、第１ヘッダー部１１は上流側の配管２０と、第２ヘッダー部１３は下流側の配管２０と、それぞれ接続されている。
パイプ１２は、ステンレス鋼や、非磁性材料、例えばポリエチレン、などからなる、配管２０より径が小さい円管部材であり、一端が第１ヘッダー部１１に、他端が第２ヘッダー部１３にそれぞれ接続され、並列して設けられている。上述の構成により、配管２０を流れる被処理水は、第１ヘッダー部１１から磁気式水処理装置１０に導入され、パイプ１２に分岐して通水され、第２ヘッダー部１３を介して磁気式水処理装置１０から配管２０に排出される。ここで、パイプ１２は、配管２０と同方向に設けられているので、通水性が良好であり、被処理水の流速を速くすることができる
磁石１４は、本実施形態では、貫通孔を有する円板状に形成され、磁化方向が通水方向と平行な磁石を用いた。貫通孔の内径は、パイプ１２の外径と略同一であり、各パイプ１２により貫通し、はめ込んで固定されている。磁石１４は、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている。これによれば、通水方向の磁場を強くすることができ、隣接する磁石との相互作用により、通水方向と交差する方向の磁場を強くすることができる。ここで、磁石１４は、磁石１４の発生する磁場の磁力線の方向と被処理水の通水方向とが交差するように配置されている。
本実施形態では、磁石１４は、図２に示すように、長手方向に隣接する磁石１４同士で、対向する磁極面が同極となるように配置されている。これにより、磁力線の方向を通水方向の垂直方向に偏向させることができるため、通水方向と交差する方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。磁石１４は、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されているため、隣接する１組の磁石１４により通水方向と交差する磁力線を生じさせることができ、通水方向と交差する磁力線を複数生じさせることができる。
また、隣接するパイプ１２に設けられた磁石１４との関係において、通水方向の垂直方向に磁石１４が隣接しており、この隣接する磁石１４の対向する極面が同極になるように配置されている。この構成によっても、通水方向と交差する方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。但し、磁石１４が薄い場合には異極になるように配置した場合と大きな差異はないため、この配置に限定されるものではない。
磁石１４の形状は、円板状に限定されるものではなく、例えば、ブロック状、角板状の磁石を用いることもできる。また、磁石１４の固定方法は、はめ込みに限定されるものではなく、例えば、接着剤により固定することもできる。
上述の構成の磁気式水処理装置１０に被処理水を通水すると、第１ヘッダー部１１からパイプ１２に分岐して通水される。パイプ１２内には、磁石１４により通水方向に交差する磁力線が生じているので、隣接する１組の磁石を通過する度に被処理水は磁力線を横切ることになる。これにより、被処理水は、通水方向に交差する磁力線がパルス的に作用して磁気処理されることになる。
磁気処理された水は、赤錆（Ｆｅ２Ｏ３）を安定な黒錆（Ｆｅ３Ｏ４）に変化させるため、配管内の赤錆発生による赤水を防止することができるとともに、更なる配管の腐食を抑制することができる。また、磁気処理された水は配管へのスケールの付着の防止、スケールの除去という効果を奏する。このように、磁気式水処理装置１０は、給水、給湯、空調、プラント設備等の配管２０の赤錆発生防止、スケール付着防止に好適に用いることができる。
（変更例）
磁石１４として、通水方向に垂直方向に磁化されている磁石を用いることもできる。これによれば、通水方向に垂直な方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。例えば、図３（Ａ）に示すように、通水方向に隣接する磁石１４の対向する極面が同極になるように、また、通水方向の垂直方向に隣接する磁石の対向する極面が同極になるように配置することができる。これによれば、通水方向と交差する方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、図３（Ｂ）に示すように、磁化方向で隣接する磁石１４の対向する極面が異極になるように配置としてもよいし、正対させずに磁化方向を傾斜させることもできる。
磁石１４として、通水方向に垂直方向に磁化されている磁石を用いることもできる。これによれば、通水方向に垂直な方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。例えば、図３（Ａ）に示すように、通水方向に隣接する磁石１４の対向する極面が同極になるように、また、通水方向の垂直方向に隣接する磁石の対向する極面が同極になるように配置することができる。これによれば、通水方向と交差する方向の磁場を強くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、図３（Ｂ）に示すように、磁化方向で隣接する磁石１４の対向する極面が異極になるように配置としてもよいし、正対させずに磁化方向を傾斜させることもできる。
磁石１４の配置は、磁石１４の発生する磁場の磁力線の方向と被処理水の通水方向とが交差するように配置されていれば、個数を含め適宜選択可能である。
また、図１において、パイプ１２を１２本備えた構成が開示されているが、パイプ１２の本数、径、配置間隔などは設計事項であり、解析的または実験的手法を用いて適宜設定することができる。
また、図１において、パイプ１２を１２本備えた構成が開示されているが、パイプ１２の本数、径、配置間隔などは設計事項であり、解析的または実験的手法を用いて適宜設定することができる。
［発明を実施するための形態の効果］
本発明の磁気式水処理装置１０によれば、配管２０内を流れる被処理水を配管２０より径が小さい複数１２のパイプに分岐して通水し、各パイプ１２により貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石１４により発生する磁場の磁力線の方向に交差させて被処理水を通水させることにより被処理水を磁気処理することができる。
これにより、磁石１４を被処理水に近づけることができるので、被処理水に作用する磁場を強くすることができ、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、磁石は被処理水と接触しないため、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出することを防止することができる。
本発明の磁気式水処理装置１０において、通水経路はパイプ１２であり、通水抵抗を小さくすることができるため、被処理水の流速を速くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
複数個の磁石１４は隙間をあけて並んで配置されているため、通水方向に隣接する１組の磁石１４を通過する度に被処理水は磁力線を横切ることになる。これにより、被処理水は、通水方向に交差する磁力線がパルス的に作用して磁気処理されることになり、磁気処理の効率を向上させることができる。
更に、構造が簡単であるため、コストが低減することができる。
磁石１４の磁化方向、配置などを好ましい条件に設定することにより、更に優れた効果を得ることができる。
本発明の磁気式水処理装置１０によれば、配管２０内を流れる被処理水を配管２０より径が小さい複数１２のパイプに分岐して通水し、各パイプ１２により貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石１４により発生する磁場の磁力線の方向に交差させて被処理水を通水させることにより被処理水を磁気処理することができる。
これにより、磁石１４を被処理水に近づけることができるので、被処理水に作用する磁場を強くすることができ、磁気処理の効率を向上させることができる。
また、磁石は被処理水と接触しないため、磁石が配管を流れる水により腐食劣化したり、磁石の成分が溶出することを防止することができる。
本発明の磁気式水処理装置１０において、通水経路はパイプ１２であり、通水抵抗を小さくすることができるため、被処理水の流速を速くすることができるので、磁気処理の効率を向上させることができる。
複数個の磁石１４は隙間をあけて並んで配置されているため、通水方向に隣接する１組の磁石１４を通過する度に被処理水は磁力線を横切ることになる。これにより、被処理水は、通水方向に交差する磁力線がパルス的に作用して磁気処理されることになり、磁気処理の効率を向上させることができる。
更に、構造が簡単であるため、コストが低減することができる。
磁石１４の磁化方向、配置などを好ましい条件に設定することにより、更に優れた効果を得ることができる。
１０ 磁気式水処理装置
１１ 第１ヘッダー部（第１のヘッダー部）
１２ パイプ
１３ 第２ヘッダー部（第２のヘッダー部）
１４ 磁石
２０ 配管
１１ 第１ヘッダー部（第１のヘッダー部）
１２ パイプ
１３ 第２ヘッダー部（第２のヘッダー部）
１４ 磁石
２０ 配管
Claims (4)
- 配管内を流れる被処理水が分岐して通水される前記配管より径が小さい複数のパイプと、
一端が前記複数のパイプの一端に接続され、他端が配管に接続されており、配管から導入された被処理水を、前記複数のパイプに分岐して導入する第１のヘッダー部と、
一端が前記複数のパイプの他端に接続され、他端が配管に接続されており、前記複数のパイプから排出された被処理水を、配管へ導入する第２のヘッダー部と、
前記各パイプにより貫通して設けられ、被処理水の通水方向に隙間をあけて並んで配置されている複数個の磁石と、を備え、
前記複数の磁石は、前記磁石の発生する磁場の磁力線の方向と前記被処理水の通水方向とが交差するように配置されていることを特徴とする磁気式水処理装置。 - 前記複数の磁石は、通水方向に略並行な方向に磁化されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気式水処理装置。
- 前記複数の磁石は、通水方向に略直角な方向に磁化されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気式水処理装置。
- 前記複数の磁石は、通水方向に隣接する磁石の対向する極面が同極になるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気式水処理装置。
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