JP5926163B2 - 磁化流体生成器 - Google Patents

Description

本発明は、液体、気体などの流体に磁場を作用させることにより磁化流体を生成する磁化流体生成器に関する。

従来、この種の装置として、特許文献１に記載されるものが知られている。この従来装置は、液体を通すための柔軟性樹脂を、一対の板状の永久磁石により挟み込み、さらに磁場を強めるための枠体状のヨークの貫通孔に、これら一対の永久磁石と柔軟性樹脂とを挿入した構造を為している。

しかし、この従来装置は、板状の永久磁石を使用しているため、磁場が分散することにより、柔軟性樹脂を通過する液体に強力な磁場を印加する上で不利である、という問題点があった。また、板状の永久磁石を使用しているために、装置の製造の過程で、永久磁石同士が磁力により吸着した場合に、これを引き離すのが容易でない、という問題点があった。

特開２０１１−２５２３１号公報

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、流体に磁場を効果的に印加することが可能であり、かつ装置の製造過程において永久磁石の取扱いを容易にする磁化流体生成器を提供することを目的とする。

上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、磁化流体生成器であって、一対の球状の永久磁石と、前記一対の永久磁石を、互いに吸着及び離間が可能なように収容する磁石収容体と、を備えている。前記磁石収容体は、細長状の弾性体の管の挿通を可能にするとともに、前記一対の永久磁石に挟まれる位置に当該管を支持する管支持部を有するものである。

この構成によれば、一対の永久磁石を吸着及び離間可能に収容する磁石収容体が有する管支持部に、細長状の弾性体の管を挿通させ、かつ支持させることができる。それにより、当該弾性体の管を、磁力により互いに引き合う一対の永久磁石に挟まれた状態で、磁石収容体に支持させることができる。一対の永久磁石は球状であるため、反対磁極が存する球面上の部位同士によって、弾性体の管が挟まれることとなる。また、一対の永久磁石は球状であるため、弾性体の管を挟んで対向する球面上の部位に、磁場が集中する。これにより、弾性体の管を通過する流体に、磁場を効果的に印可することが可能となる。すなわち、磁化流体を効果的に生成することができる。また、一対の永久磁石は球状であるため、磁化流体生成器を製造する過程で、互いに吸着する永久磁石を引き離すことが容易となる。すなわち、本構成による磁化流体生成器は、製造過程の容易化にも寄与する。加えて、一対の永久磁石は球状であるため、これら永久磁石に挟まれるように、弾性体の管を磁石収容体に挿通させる作業が容易なものとなる。

本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る磁化流体生成器であって、 前記磁石収容体が取り付けられたキャップであって、流体を収容する容器の口に着脱可能なキャップを、さらに備えている。当該キャップには、前記磁石収容体に挿通され、かつ前記一対の永久磁石に挟まれる位置に前記管支持部により支持される前記細長状の弾性体の管の一端が着脱可能な流体口であって、当該細長状の管の内側と前記容器の内側とを連通させる流体口が形成されている。

この構成によれば、細長状の弾性体の管を、磁石収容体に挿通させ、管支持部に支持させることにより、一対の永久磁石に挟まれるようにすることができ、かつ、当該管の一端を、キャップに形成された流体口に装着することができる。さらに、流体を収容する容器の口にキャップを装着することにより、容器に収容された流体を、弾性体の管を通して容器の外部に流出させることができ、かつ流体が当該管を通過する過程で、一対の永久磁石により、流体に磁場を印可することができる。すなわち、容器内の流体を、磁化流体として取り出すことが可能となる。

本発明のうち第３の態様に係るものは、第１の態様に係る磁化流体生成器であって、前記磁石収容体が着脱可能なキャップであって、流体を収容する容器の口に着脱可能なキャップを、さらに備えている。当該キャップには、前記磁石収容体に挿通され、かつ前記一対の永久磁石に挟まれる位置に前記管支持部により支持される前記細長状の弾性体の管の一端が着脱可能な流体口であって、当該細長状の管の内側と前記容器の内側とを連通させる流体口が形成されている。

この構成によれば、一対の永久磁石を収容する磁石収容体をキャップに装着することにより、本発明の第２の態様に係る磁化流体生成器と同様に、磁化流体生成器を機能させることができる。また、磁石収容体がキャップに着脱自在であるので、磁石収容体を別のキャップに付け替えることが可能となる。例えば、キャップを使い捨て型とし、一対の永久磁石を収容する同一の磁石収容体を、使い回しすることが可能となる。

本発明のうち第４の態様に係るものは、第２又は第３の態様に係る磁化流体生成器であって、前記磁石収容体に挿通され、かつ前記一対の永久磁石に挟まれる位置に前記管支持部により支持され、かつ一端が前記流体口に取り付けられた細長状の弾性体の管を、さらに備えるものである。

この構成によれば、流体を収容する容器の口にキャップを装着することにより、容器に収容された流体を、弾性体の管を通して容器の外部に流出させることができ、かつ流体が当該管を通過する過程で、一対の永久磁石により、流体に磁場を印可することができる。すなわち、容器内の流体を、磁化流体として取り出すことが可能となる。

本発明のうち第５の態様に係るものは、第１の態様に係る磁化流体生成器であって、前記磁石収容体に挿通され、かつ前記一対の永久磁石に挟まれる位置に前記管支持部により支持された細長状の弾性体の管を、さらに備えるものである。

この構成によれば、弾性体の管を通過する流体に、磁場を効果的に印可することが可能となる。すなわち、磁化流体を効果的に生成することができる。

本発明のうち第６の態様に係るものは、第４又は第５の態様に係る磁化流体生成器であって、前記細長状の弾性体の管が、前記一対の球状の永久磁石に磁気的吸引力をもって挟まれることにより、管内の流体の経路が閉塞可能であるものである。

この構成によれば、ある程度の圧力をもって流体を弾性体の管に通すことにより、弾性体の管が開き、そうでないとき、例えば流体を通さないときには、一対の球状の永久磁石の働きにより、弾性体の管が閉塞する。このように、使用時には磁化流体を生成することができるとともに、不使用時には管を自動的に閉塞することができる。すなわち、一対の球状の永久磁石に挟まれる弾性体の管が、弁の働きをなす。

本発明のうち第７の態様に係るものは、第１ないし第６の何れかの態様に係る磁化流体生成器であって、前記磁石収容体が、前記一対の球状の永久磁石を、互いに吸着及び離間が可能なように包囲する強磁性体の枠体を有するものである。

この構成によれば、強磁性体の枠体が、磁石収容体の機能を妨げることなく、一対の球状の永久磁石に対して、ヨークの働きをなす。これにより、一対の永久磁石同士の磁気的吸引力が強められるとともに、磁石収容体の外部に漏れる磁束が弱められる。

本発明のうち第８の態様に係るものは、第７の態様に係る磁化流体生成器であって、前記枠体が、前記一対の球状の永久磁石を、互いに接触する方向に付勢する強磁性体の弾性部材を有するものである。

この構成によれば、強磁性体の弾性部材の働きにより、一対の永久磁石が強磁性体の枠体に常時接触する。それにより、ヨークとしての枠体の機能が高められる。

以上のように本発明によれば、流体に磁場を効果的に印加することが可能であり、かつ装置の製造過程において永久磁石の取扱いを容易にする磁化流体生成器が実現する。

本発明の実施の形態１による磁化流体生成器の構成を示す斜視図である。 図１の磁化流体生成器の内部構成を示す斜視図である。 図１の磁化流体生成器の平面断面図である。 本発明の実施の形態２による磁化流体生成器の構成を示す斜視図である。 図４の磁化流体生成器の一部の構成を示す斜視図である。 図４の磁化流体生成器の縦断面図である。 本発明の実施の形態３による磁化流体生成器の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４による磁化流体生成器の構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態５による磁化流体生成器の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部部材の斜視図、（ｃ）は一部部材の別の形態の斜視図である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による磁化流体生成器の構成を示す斜視図である。また、図２は、当該磁化流体生成器の内部構成を示す斜視図である。さらに、図３は、当該磁化流体生成器の平面断面図である。この磁化流体生成器１０１は、磁石収容体１及び管１１を備えている。磁石収容体１は、高さが直径の半分程度であり、上下共に底を有する円筒状の容器である。円筒状の磁石収容体１の円形の上底の中心及び下底の中心には、それぞれ挿通孔３及び５が形成されている。これら挿通孔３及び５を通じて、管１１が磁石収容体１に挿通されている。管１１は、細長状の弾性体の管であり、例えばゴム製である。磁石収容体１は、例えば、プラスチック製である。磁石収容体１は、例えば、一対の皿状の容器を向かい合わせにして、互いに接着することにより、形成可能である。

磁石収容体１の内部には、一対の球状の永久磁石２１，２３が収容されている。永久磁石２１，２３は、強力な磁場を生成するものであることが望ましく、磁石の材料に関する現在の技術水準の下では、例えばネオジム磁石であることが望ましい。球状の永久磁石２１，２３の各々は、中心対称となる表面上の一対の部位に、Ｎ極及びＳ極が形成されるように磁化されている。永久磁石２１，２３は球状であるため、そのＮ極及びＳ極において磁束が集中し、強力な磁場が形成される。特に、一対の永久磁石２１，２３が、一方のＮ極と他方のＳ極が向き合い、互いに接近ないし接触しているときには、互いに向き合うＮ極及びＳ極において、磁束が集中し、さらに強力な磁場が形成される。

磁石収容体１の内部である磁石収容室２は、永久磁石２１，２３がある程度離間することが可能なほどの直径を有している。すなわち、磁石収容室２の直径は、一対の磁石２１，２３の直径の和よりも、幾分大きく設定されている。また、一対の磁石２１，２３が、磁石収容体１の内壁との摩擦抵抗無しに接近及び離間できるように、磁石収容室２の高さは、磁石２１，２３の直径よりも、やや大きめに設定されている。

磁石収容体１に挿通された管１１は、挿通孔３及び５に支持される。それにより、管１１は、一対の永久磁石２１，２３によって挟まれることとなる。すなわち、挿通孔３及び５は、本発明の管支持部の一例に該当する。一対の永久磁石２１，２３は、自身の磁力により互いに吸引し合うので、管１１は、一対の永久磁石２１，２３によって押圧力を持って挟まれる。一対の永久磁石２１，２３は、磁石収容室２において、自由に向きを換えることができるので、自然に一方のＮ極と他方のＳ極とが向き合うようにして、管１１を挟む。管１１は、弾性体の管であるので、永久磁石２１，２３により押圧力を持って挟まれることにより、この挟まれた部位において、流路断面が扁平ないしそれに近い形状となる。それにより、永久磁石２１，２３同士が近接するので、管１１の内部を流れる流体（図示略）に、効果的に磁場を印加することが可能となる。このように、磁化流体生成器１０１は、管１１に流体を流すことにより、磁化流体を効果的に生成することが可能である。

一対の永久磁石２１，２３は球状であるため、磁化流体生成器１０１を製造する過程で、互いに吸着する永久磁石２１，２３を引き離すことが容易となる。すなわち、磁化流体生成器１０１は、製造過程の容易化をももたらす。さらに、一対の永久磁石２１，２３は球状であるため、これら永久磁石２１，２３に挟まれるように、弾性体の管１１を磁石収容体１に挿通させる作業も容易なものとなる。

管１１は、流体を流さないときには、永久磁石２１，２３に挟まれた部位において、管１１の内部の流路が閉塞するほどに、変形するものであることが、より望ましい。ある程度の圧力をもって流体を管１１に通すことにより、管１１の流路を開通させ、流体を管１１に流すことが可能である。このように、使用時には磁化流体を生成することができるとともに、不使用時には管１１を自動的に閉塞することが可能となる。すなわち、一対の球状の永久磁石２１，２３に挟まれる弾性体の管１１に、自動弁の機能を持たせることが可能となる。

なお、磁化流体生成器１０１は、管１１を含むことなく、磁化流体を生成すべき使用時に、必要な管１１を磁石収容体１に挿通させて使用することも可能である。例えば、様々な管１１を必要な時に、磁石収容体１に挿通させて使用することも可能である。

管１１を通過させるべき流体は、水などの液体であってもよく、空気などの気体であってもよい。例えば、磁石収容体１に挿通された管１１に水を流すことにより、磁化水を生成することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による磁化流体生成器の構成を示す斜視図である。また、図５は、当該磁化流体生成器の一部の構成を示す斜視図である。さらに、図６は、当該磁化流体生成器の縦断面図である。この磁化流体生成器１０２は、磁化流体生成器１０１を含んでおり、磁化流体生成器１０１を、容器６１の口６３に着脱可能に取付けることにより、使用できるようにするための附属品をさらに含んでいる。

附属品のうち、キャップ５０は、容器６１の口６３に着脱可能に取り付けられることにより、使用に供されるものである。附属品のうち、磁石収容体取付部材４０は、磁石収容体１を支持するものであり、キャップ５０に着脱可能に取り付けられることにより、使用に供されるものである。キャップ５０及び磁石収容体支持部材４０は、例えば、プラスチック製である。容器６１は、流体を収容するための容器であり、収容する流体を押し出し可能なように、柔軟なプラスチック製であることが望ましい。容器６１の一例として、水、ジュース、酒などの飲み物、あるいはマヨネーズなどの調味料が収容されたプラスチック容器を挙げることができる。

キャップ５０は、内側壁に雌ねじが形成され、容器６１の口６３の雄ねじに螺合することにより、容器６１の口６３に装着される環状部５１と、この環状部５１に連結し、環状部５１の上部を覆うとともに、その外側壁に磁石収容体支持部材４０と螺合する雄ねじが形成されている蓋部５３と、蓋部５３の天面中央から上方に突出した流体口５５とを含んでいる。流体口５５は、キャップ５０の下方と上方とを連通させるように管状をなしている。流体口５５には、弾性体の管１１の一端部が着脱可能に取り付けられる。

磁石収容体支持部材４０は、内側壁に雌ねじが形成され、蓋部５３に螺合することにより蓋部５３に装着される蓋状の取付部４１と、この取付部４１と磁石収容体１とを連結する連結部材４３、４５とを含んでいる。取付部４１の天面中央部には、管１１を遊挿可能な孔４７が形成されている。連結部材４３，３５は、例えば、３〜４本の柱状に形成される。

磁石収容体１には、管１１の他端部を着脱可能に封じるためのキャップ９が取り付けられていてもよい。キャップ９は、例えば、紐状体７により磁石収容体１に連結されている。キャップ９及び紐状体７は、例えば、プラスチック製である。紐状体７は、例えば接着剤により、磁石収容体１に連結されている。

磁化流体生成器１０２を使用するには、例えば、以下のような手順を採ることができる。まず、キャップ５０を容器６１の口６３にねじ込むことにより、容器６１に装着する。次に、弾性体の管１１の一端部に、キャップ５０の流体口５５を押し込むことにより、管１１をキャップ５０に装着する。次に、管１１の他端部を、磁石収容体支持部材４０に形成された孔４７に通し、さらに磁石収容体１に挿通させる。その後、磁石収容体１を支持する磁石収容体支持部材４０を、キャップ５０にねじ込むことにより、磁石収容体１をキャップ５０に装着させる。

容器６１を押すなどにより、容器６１に収容されている流体を、流体口５５及び管１１を通じて、外部へ流出させることができる。このときに、磁石収容体１に収容される一対の永久磁石２１，２３によって、流体が磁化される。すなわち、容器６１に収容されている流体を、磁化流体として取り出すことが可能となる。容器６１を使い終わった後、容器６１を廃棄することがあっても、磁化流体生成器１０２は、新たな容器６１に装着して使用することが可能である。また、キャップ５０を使い捨て型として、単一の磁石収容体１及び磁石収容体支持部材４０を、幾つものキャップ５０に対して使い回しすることも可能である。さらに、キャップ５０として、様々な容器６１の口６３に螺合し得る様々な形状、大きさのものを準備しておくことにより、単一の磁石収容体１及び磁石収容体支持部材４０を、様々な容器６１に装着して、使用に供することも可能となる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３による磁化流体生成器の構成を示す斜視図である。この磁化流体生成器１０３は、磁石収容体１に代えて磁石収容体７１を有する点で、実施の形態１による磁化流体生成器１０１とは異なっている。磁石収容体７１は、回転対称軸方向の幅が直径の２倍程度であり、一対の底を有する有底の円筒状の容器である。磁石収容体７１の筒状の側面の回転対称軸方向中央部には、回転対称軸周りに互いに１８０度離れた２箇所に、挿通孔７３及び７５が形成されている。これら挿通孔７３及び７５を通じて、管１１が磁石収容体７１に挿通される。磁石収容体７１は、例えば、プラスチック製である。磁石収容体７１は、例えば、底の一方が無い一対の円筒状の容器を向かい合わせにして、互いに接着することにより、形成可能である。

磁石収容体７１の内部には、一対の球状の永久磁石２１，２３が収容されている。磁石収容体７１の内部である磁石収容室は、永久磁石２１，２３がある程度離間することが可能なほどの回転対称軸方向の幅を有している。すなわち、磁石収容室の回転対称軸方向の幅は、一対の磁石２１，２３の直径の和よりも、幾分大きく設定されている。また、一対の磁石２１，２３が、磁石収容体１の内壁との摩擦抵抗無しに接近及び離間できるように、磁石収容体７１の内径は、磁石２１，２３の直径よりも、やや大きめに設定されている。

磁石収容体７１に収容される一対の磁石２１，２３は、磁石収容体７１の回転対称軸方向に沿って、互いに接近及び離間するのみで、他の方向に沿った移動の自由度が制限されている。このため、管１１が定まった方向から磁石２１，２３による押圧力を受ける。その結果、磁石２１，２３からの押圧力により狭くなった管１１の部位における流路の広さ及び形状が安定する。すなわち、流体が管１１を通過することにより受ける磁化の効果が安定する。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４による磁化流体生成器の構成を示す縦断面図である。この磁化流体生成器１０４は、磁石収容体１の挿通孔３及び５に挿通された管１１を、一対の永久磁石２１，２３に挟まれる部位に案内する筒状の案内部材４及び５を有している点において、実施の形態１による磁化流体生成器１０１とは異なっている。案内部材４及び５は、挿通孔３及び５を囲み、磁石収容体１の内部に突出するように形成されている。案内部材４及び５は、挿通孔３及び５とともに、本発明の管支持部の一例を構成する。

案内部材４及び５により、弾性体の管１１は、一対の永久磁石２１，２３に挟まれる部位に、より正確に保持される。なお、図７に示した磁石収容体７１についても、図８と同様の案内部材４，５を設けることが可能である。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５による磁化流体生成器の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部部材の斜視図、（ｃ）は一部部材の別の形態の斜視図である。この磁化流体生成器１０５は、一対の永久磁石２１，２３を包囲する断面矩形の枠体８１が、永久磁石２１，２３とともに磁石収容体７１の内部に収容されている。枠体８１は、強磁性体であり、一対の永久磁石２１，２３を包囲することにより、これらの永久磁石２１，２３のヨークとして機能する。それにより、永久磁石２１，２３のＮ極及びＳ極における磁場が強められるとともに、磁石収容体７１の外部に漏れる磁場が弱められる。枠体８１は、永久磁石２１，２３が互いに接近及び離間する動きを拘束しない大きさに形成される。

枠体８１に代えて、図９（ｃ）に示す枠体８３を用いることも可能である。枠体８３では、長手方向の端部に位置する一対の板材８５，８７が内側に湾曲している。湾曲した一対の板材８５，８７は、弾性力により、一対の永久磁石２１，２３に接触する。これにより、枠体８３と一対の永久磁石２１，２３との接触が保持されるので、ヨークとしての枠体８３の機能が高められる。湾曲した一対の板材８５，８７は、一対の永久磁石２１，２３が互いに接近及び離間する動きを妨げず、かつＮ極とＳ極とが対向するように自身の周りに回転することを妨げない程度に、弱い弾性力を付与するもので足りる。一対の板材８５，８７は、本発明の弾性部材の一例に該当する。枠体８１及び８３は、いずれも、磁石収容体１にも適用可能である。

なお、一対の永久磁石２１，２３を包囲することによってヨークとして機能する枠体は、枠体８１、８３以外に、様々な形状を採り得る。例えば、磁石収容体１あるいは７１の内壁あるいは外壁を殆ど覆うような形状を採ることも可能である。また、別途に枠体を設けることなく、磁石収容体１あるいは７１それ自身を強磁性体により形成することにより、磁石収容体１あるいは７１それ自身に、ヨークとしての機能を持たせることも可能である。いずれの形態であっても、枠体は、一対の永久磁石２１，２３を、互いに吸着及び離間が可能なように包囲するものであるから、磁石収容体１あるいは７１に含まれるもの、すなわち、磁石収容体１あるいは７１の一部又は全部、として枠体を把握することが可能である。

一対の永久磁石２１，２３を互いに接触する方向に付勢する強磁性体の弾性部材として、例えば、コイルばねの形態など、一対の板材８５，８７以外に様々な形態を採ることが可能である。同様の弾性部材は、強磁性体の枠体として、磁石収容体１あるいは７１それ自身を強磁性体により形成した場合においても、設けることが可能であることは自明である。

（その他の実施の形態）
磁石収容体として、磁石収容体１及び７１を例示したが、一対の永久磁石２１，２３を、互いに吸着及び離間が可能なように収容する磁石収容体として、様々な形態を採ることが可能である。例えば、籠のように隙間が多く形成された磁石収容体を採用することも可能である。

また、磁石収容体１が、磁石収容体支持部材４０を通じてキャップ５０に着脱可能である形態を例示したが、磁石収容体１がキャップ５０に、着脱不能に固定されている形態を採ることも可能である。

１，７１ 磁石収容体
３，５ 挿通孔（管支持部）
４，６ 案内部材（管支持部）
１１ 管
２１，２３ 永久磁石
５０ キャップ
５５ 流体口
６１ 容器
６３ 容器の口
８１，８３ 枠体
８５，８７ 弾性部材
１０１，１０２，１０３、１０４、１０５ 磁化流体生成器

Claims (6)

1. 一対の球状の永久磁石と、
   前記一対の永久磁石を、互いに吸着及び離間が可能なように収容する磁石収容体と、
   前記磁石収容体に挿通された、流体を通過させるための細長状の弾性体の管と、
   を備え、
   前記磁石収容体は、前記細長状の弾性体の管が挿通されるとともに、前記一対の永久磁石に挟まれる位置に当該管を支持する管支持部を有し、
   前記磁石収容体は、前記一対の永久磁石が前記管から反れて磁気的吸引力により互いに直接に接触することなく、前記管を挟んで磁気的吸引力により互いに吸引し合う状態を維持するように、前記一対の永久磁石の位置関係を拘束する、磁化流体生成器。
2. 前記磁石収容体が取り付けられたキャップであって、流体を収容する容器の口に着脱可能なキャップを、さらに備え、
   当該キャップには、前記細長状の弾性体の管の一端が着脱可能に装着された流体口であって、当該細長状の管の内側と前記容器の内側とを連通させる流体口が形成されている、請求項１に記載の磁化流体生成器。
3. 前記磁石収容体が着脱可能なキャップであって、流体を収容する容器の口に着脱可能なキャップを、さらに備え、
   当該キャップには、前記細長状の弾性体の管の一端が着脱可能な流体口であって、当該細長状の管の内側と前記容器の内側とを連通させる流体口が形成されている、請求項１に記載の磁化流体生成器。
4. 前記細長状の弾性体の管は、前記一対の球状の永久磁石に磁気的吸引力をもって挟まれることにより、管内の流体の経路が閉塞可能である、請求項１から３のいずれかに記載の磁化流体生成器。
5. 前記磁石収容体は、前記一対の球状の永久磁石を、互いに吸着及び離間が可能なように包囲する強磁性体の枠体を有する、請求項１ないし４の何れかに記載の磁化流体生成器。
6. 前記枠体は、前記一対の球状の永久磁石を、互いに接触する方向に付勢する強磁性体の弾性部材を有する、請求項５に記載の磁化流体生成器。

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