JP7209974B2 - 水改質器 - Google Patents

Description

本発明は、通水することによって水の改質を行わせる水改質器に関する。

従来、特許文献1に記載の流体改質装置が知られている。

この流体改質装置は、ハニカムフィルターとセラミックボールなどの乱流生成部材とを用いたものである。この装置では、ハニカムフィルターで乱流生成部材を保持し、流体の通過を妨げる抵抗が少ないハニカムフィルターが大量の流体を通過させて処理することができるとするものである。

しかし、かかる装置はセラミックボールなどの乱流生成部材を通過させるだけで乱流を形成し流体の性質を改善するというものであり、不十分な乱流になり、セラミックボールの機能が十分且つ全体的に活性化することはなく、水改質も不十分なものとなる。

これに対し、特許文献2には、燃料をエマルジョン化するための静止型混合機が記載されている。

かかる静止型混合機を転用して汚水等を攪拌し、撹拌後の水を改質剤に通すことで分散化による凝集物の低減、粘性水のサブミクロン化、氷結水の結晶粒径制御等によりセラミックボール群などの改質剤群の機能を活性化させ、水の改質を促進させることができる。

しかし、かかる静止型混合機は、水を放射方向の中央の入水口から受け入れて攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させる構造であるため、筒体内に収容されたセラミックボール群などの改質剤群の全体に水を作用させることが困難であるという問題があった。

特開平８－１３２０２１号公報 特開２００４－２８６３１０号公報

解決しようとする問題点は、従来のエマルジョン燃料用の静止型混合機を水改質器に単に転用すると、筒体内に収容されたセラミックボール群などの改質剤群の全体に水を作用させることが困難であった点である。

本発明は、分散により凝集物の低減などが行われた水を改質剤群の全体に作用させることを可能とするため、筒体の入口部から通水された水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させる第1の静止型攪拌部と、前記第1の静止型攪拌部の出水口から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成する第１の拡散用多孔体と、前記第１の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記筒体の出口部の方向へ流出する水を通して改質するための第１の改質剤群とを備えたことを特徴とする。

本発明の水改質器によれば、第１の静止型攪拌部で水を十分に攪拌し、第１の静止型攪拌部の出水口から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させて改質剤粒群全体に作用させ改質することができる。

このため、改質剤群全体が活性化し、乳化による凝集物の低減などが行われた水を十分に改質することができる。

水改質器の断面図である。（実施例１） 静止型攪拌部及び拡散用多孔体の分解斜視図である。（実施例１） 静止型攪拌部及び静止型攪拌部から離した拡散用多孔体の断面図である。（実施例１） 水改質器の断面図である。（実施例２） 水改質器の断面図である。（実施例３）

本発明の水改質器は、乳化により凝集物の低減などが行われた水をセラミックボール群などの改質剤の全体に作用させることを可能にするという目的を、以下のように実現した。

筒体の入口部から通水された水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させる第１の静止型攪拌部と、前記第１の静止型攪拌部の出水口から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成する第１の拡散用多孔体と、前記第1の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記筒体の出口部の方向へ流出する水を通して改質するための第１の改質剤群とを備えた。

前記第１の静止型攪拌部は、水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させるものであればよく、ラビリンス通路の形式は自由である。

前記第１の拡散用多孔体は、前記拡散空間を形成できればよく、孔の形、数、配置の選択は自由である。

前記第１の改質剤群は、水を通して改質できればよく、材質の選定は自由である。改質剤群は、ボール、粒等として形成することができる。改質剤群をボールとして形成する場合は、ボールの大きさの選定は自由であり、ボールの大きさの均質性も問はない。改質剤群を粒として形成する場合は、粒の形状、大きさの選定は自由であり、粒の均質性も問はない。

前記水改質器であって、前記第１の改質剤群で改質された水を放射方向の中央の入水口から受け入れて攪拌し放射方向の中央の出水口から前記出口部の方向へ流出させる第２の静止型攪拌部と、前記改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流入させて前記入水口の方向にガイドするための収束空間を形成する第２の収束用多孔体と、前記第２の静止型攪拌部の出水口から出る水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成する第２の拡散用多孔体と、前記第２の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記出口部の方向へ流出する水を通して改質するための第２の改質剤群とを備えた。

前記第２の静止型攪拌部は、水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させるものであればよく、前記第１の静止型攪拌部と同一構造、別構造の何れでもよい。

前記第２の収束用多孔体は、前記収束空間を形成できるものであればよく、前記第1の拡散用多孔体と逆向きの同一構造、又は別構造の何れでもよい。第２の収束用多孔体は、孔の形、数、配置の選択は自由である。

前記第２の拡散用多孔体は、前記拡散空間を形成できるものであればよく、前記第１の拡散用多孔体と同一構造、又は別構造の何れでもよい。第２の拡散用多孔体は、孔の形、数、配置の選択は自由である。

前記第２の改質剤群は、水を通して改質できればよく、剤質の選定は自由であり、ボールの大きさの選定は自由であり、ボールの大きさの均質性も問はない。前記改質剤群が粒で構成される場合は、粒の形状、大きさの選定は自由であり、粒の均質性も問はない。

前記水改質器であって、前記第２の静止型攪拌部と前記第２の収束用多孔体と前記第２の拡散用多孔体と前記第２の改質剤群との組み合わせを前記出口部に向かって多段に配置した。

前記多段の数は自由である。

筒体に通水された水を改質するための第1の改質剤群と、前記改質された水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させる中間第１の静止型攪拌部と、前記改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流入させて放射方向の前記中央の入水口の方向にガイドするための収束空間を形成する中間第１の収束用多孔体と、前記中間第１の静止型攪拌部の出水口から流出する水を放射方向の中央の入水口から受け入れて攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させる中間第２の静止型攪拌部と、前記中間第２の静止型攪拌部の出水口から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成する中間第２の拡散用多孔体と、前記中間第２の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記出口部の方向へ流出する水を通して改質するための第２の改質剤粒群と、前記筒体に対し前記中間第1の静止型攪拌部を前記第１の改質剤群に押し付けると共に前記中間第２の静止型攪拌部を前記第２の改質剤群に押し付け前記改質剤群を密集させるコイルばねとを備えた。

前記中間第１、第２の静止型攪拌部は、水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させるものであればよく、前記第１の静止型攪拌部と同一構造、別構造の何れでもよい。

前記中間第２の収束用多孔体は、前記収束空間を形成できるものであればよく、前記第１の拡散用多孔体と逆向きの同一構造、又は別構造の何れでもよい。中間第２の収束用多孔体は、孔の形、数、配置の選択は自由である。

前記中間第２の静止型攪拌部は、水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させるものであればよく、前記静止型攪拌部と同一構造、別構造の何れでもよい。

前記中間第２の拡散用多孔体は、前記拡散空間を形成できればよく、孔の形、数、配置の選択は自由である。

前記第２の改質剤群は、水を通して改質できればよく、前記第１の改質剤群同様に剤質等の選定は自由である。

前記コイルばねは、前記筒体に対し前段の中間第２の静止型攪拌部を前記第１の改質剤群に押し付けると共に後段の中間第２の静止型攪拌部を前記第２の改質剤群に押し付けることができればよく、線径、コイル径の選定は自由であり、水の改質を妨げないものであればコイル材質も自由である。

前記水改質器であって、セラミックボール群又はセラミック粒群、銀を含むセラミックボール群又はセラミック粒群、イオン交換樹脂ボール群又はイオン交換樹脂粒群、セシウム吸着剤ボール群又はセシウム吸着剤粒群、活性炭ボール群又は活性炭粒群の何れか、又はこれら何れかの組み合わせである。

前記水改質器に用いる収束用多孔体であって、前記改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流入させて前記入水口の方向にガイドするための又は前記出口部の方向にガイドするための収束空間を形成するための収束用多孔体。

前記水改質器に用いる拡散用多孔体であって、前記静止型攪拌部の出水口から流出する水又は前記筒体の入口部から流入する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成するための収束用多孔体。

［水改質器］
図１は、水改質器の断面図である。

図１のように、水改質器１は、筒体３内に静止型攪拌部である第１の静止型攪拌部５と拡散用多孔体である第１の拡散用多孔体７と改質剤群である第１の改質剤群９とを備えている。筒体３は、入口部１１と出口部１３とを備え、前記第１の静止型攪拌部５が入口部１１に配置されている。

前記水改質器１は、さらに静止型攪拌部である第２の静止型攪拌部１５と収束用多孔体である第２の収束用多孔体１７と拡散用多孔体である第２の拡散用多孔体１９と改質剤群である第２の改質剤群２１とを備えている。前記第２の静止型攪拌部１５と前記第２の収束用多孔体１７と前記第２の拡散用多孔体１９と前記第２の改質剤群２１との組み合わせは前記出口部１３に向かって多段、実施例１では２段に配置されている。

前記水改質器１の出口部１３には、静止型攪拌部である第３の静止型攪拌部２３と収束用多孔体である第３の収束用多孔体２５とが配置されている。

［筒体］
前記筒体３は、水改質器１の外郭を構成する。筒体３は、ステンレス、樹脂等で断面円形に形成されている。筒体３は、断面多角形等に形成することもできる。筒体３は、本体部２７と入口部１１を構成する入口部材２９と出口部１３を構成する出口部材３１とを備えている。

前記本体部２７は、円筒状に形成されている。本体部２７は、筒軸方向の両端外周に突合せ用のフランジ３３、３５を備えている。

前記入口部材２９と出口部材３１とは、同一形状で逆向きに備えられている。

前記入口部材２９は、円板部３７と入口筒部３９とを一体に備えている。

前記円板部３７は、前記フランジ３３と同一の外周径に形成されている。円板部３７は、外周部がフランジ３３に突き合わされ、ボルトナット４１により周方向一定間隔をおいて複数個所で締結結合されている。

前記入口筒部３９は、円板部３７の中央に突出し、円板部３７内外を貫通する入口流路４３を形成する。入口筒部３９は、外端に結合用のフランジ４５を備えている。

前記出口部材３１は、前記入口部材２９に対応して円板部４７と出口筒部４９とを備え、円板部４７は、ボルトナット５１により本体部２７のフランジ３５に締結結合されている。出口部材３１は、出口流路５３を形成し、外端にフランジ５５を備えている。

［第１の静止型攪拌部］
図２は、静止型攪拌部及び拡散用多孔体の分解斜視図である。図３は、静止型攪拌部及び静止型攪拌部から離した拡散用多孔体の断面図である。

前記第１の静止型攪拌部５は、筒体３の入口部１１に配置されている。この第１の静止型攪拌部５は入口部１１から通水された水を放射方向である径方向の中央の入水口５７から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路５９を通して攪拌し放射方向の中央の出水口６１から流出させるものである。

図１～図３のように、前記第１の静止型攪拌部５は、第１～第４のハニカム円板体６３、６５、６７、６９を重ね合わせている。第１、第４のハニカム円板体６３、６９は、第２、第３のハニカム円板体６５、６７よりも僅かに大径である。第１、第４のハニカム円板体６３、６９の外周径は、円筒ケース７１の内周径とほぼ一致している。

前記第１のハニカム円板体６３は、円板７３にハニカム部７５を突設したものである。円板７３の中心に前記入水口５７を備えている。ハニカム部７５は、多数の有底の孔７５ａを備えている。孔７５ａは、断面六角形に形成され、第１のハニカム円板体６３全体でハニカム状に配置されている。

前記第２のハニカム円板体６５は、円板７７にハニカム部７９を突設したものである。ハニカム部７９は、多数の有底の孔７９ａを備えている。孔７９ａは、断面六角形に形成され、第２のハニカム円板体６５全体でハニカム状に配置されている。

前記第１のハニカム円板体６３と第２のハニカム円板体６５とは、ハニカム部７５、７９を突き合わせて配置されている。ハニカム部７５の多数の有底の孔７５ａとハニカム部７９の多数の有底の孔７９ａとの突合せは、位置がずれるように行われている。

前記第２のハニカム円板体６５には、凸部６５ａが形成されている。凸部６５ａは、第１、第２のハニカム円板体６３、６５の突合せ状態で第１のハニカム円板体６３のハニカム部７５の最外周部に係合している。この係合により第１、第２のハニカム円板体６３、６５の芯を合せ有底の孔７５ａ、７９ａの位置がずれた突合せが維持されている。

前記第３のハニカム円板体６７は前記第２のハニカム円板体６５と同一形状に形成されている。第３のハニカム円板体６７は円板８１、ハニカム部８３、有底の孔８３ａを備えている。この第３のハニカム円板体６７は第２のハニカム円板体６５に対して背中合わせで配置されている。この場合の背中とは、第２、第３のハニカム円板体６５、６７においてハニカム部７９、８３が無い平坦な面を意味する。

前記第４のハニカム円板体６９は前記第１のハニカム円板体６３と同一形状に形成されている。第４のハニカム円板体６９は出水口６１、円板８５、ハニカム部８７、有底の孔８７ａを備えている。

前記第３のハニカム円板体６７と第４のハニカム円板体６９とは、ハニカム部８３、８７を突き合わせて配置されている。ハニカム部８３の多数の有底の孔８３ａとハニカム部８７の多数の有底の孔８７ａとの突合せは、位置がずれるように行われている。

前記第３のハニカム円板体６７には、第２のハニカム円板体６５と同様に凸部（図示せず。）が形成されている。凸部は、第３、第４のハニカム円板体６７、６９の突合せ状態で第４のハニカム円板体６９のハニカム部８７の最外周部に係合している。この係合により第３、第４のハニカム円板体６７、６９の芯を合せ、有底の孔８３ａ、８７ａの位置がずれた突合せが維持されている。

前記第１～第４のハニカム円板体６３、６５、６７、６９を重ね合わせて円筒ケース７１に収容され、第２、第３のハニカム円板体６５、６７の円板７７、８１の外周と円筒ケース７１内周との間に流路を備えている。

前記第１、第２のハニカム円板体６３、６５の突合せでハニカム部７５、７９間に有底の孔７５ａ、７９ａによる放射方向への前記ラビリンス通路５９が形成されている。前記第３、第４のハニカム円板体６７、６９の突合せでハニカム部８３、８７間に有底の孔８３ａ、８７ａによる放射方向への前記ラビリンス通路５９が形成されている。前記ラビリンス通路５９は円板７７、８１の外周と円筒ケース７１内周との間の流路により連通している。

したがって、第１の静止型攪拌部５は放射方向、つまり第１～第４のハニカム円板体６３、６５、６７、６９の中心部から径方向に往復して入水口５７から出水口６１に至るラビリンス通路５９を備えている。

［第１の拡散用多孔体］
図１～図３のように、第１の拡散用多孔体７は第１の静止型攪拌部５に対し出水口６１周りに配置されている。この第１の拡散用多孔体７は、第１の静止型攪拌部５の出水口６１から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔７ａから流出させるようにガイドするための拡散空間を出水口６１周りに形成するものである。

前記第１の拡散用多孔体７はステンレス、樹脂などにより形成され、円板状に形成されている。この第１の拡散用多孔体７の外周径は円筒ケース７１の外周径と同一に形成され、筒体３の内周面に密に嵌合する構成となっている。

前記複数の孔７ａは第１の拡散用多孔体７の径方向及び周方向へ一定間隔で備えられている。但し、複数の孔７ａをランダムに備え、或は径方向、周方向で粗密を変化させた配置にすることもできる。孔７ａの大きさは、第１の拡散用多孔体７に接する第１の改質剤群９のボールの大きさよりも相対的に小さく設定されている
前記第１の拡散用多孔体７は外周に突当部７ｂが周回状に形成されている。この突当部７ｂが縁部において第１の静止型攪拌部５の円筒ケース７１に突き当てられている。この突き当てにより、第１の拡散用多孔体７は第１の静止型攪拌部５に対して前記拡散空間を形成している。

この拡散空間が出水口６１から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔７ａから流出させるようにガイドする。

［第１の改質剤群］
図１のように、第１の改質剤群９は前記第１の拡散用多孔体７の複数の孔７ａから前記出口部１３の方向へ流出する水を通して改質するためのものである。この第１の改質剤群９は第１の拡散用多孔体７と第２の収束用多孔体１７との間に密に収容されている。第１の改質剤群９は、例えばセラミックボール群、銀を含むセラミックボール群、イオン交換樹脂ボール群、セシウム吸着剤ボール群、活性炭ボール群の何れか、又はこれら何れかの組み合わせで構成されている。ボールは粒に代えることもできる。なお、ボールは球状のものを意味し、粒は小さめの球状であり球状以外の形状も含む。

前記第１の改質剤群９のセラミックボールは、ＢＲＣ２２／触媒で形成されている。ＢＲＣ２２／触媒は酸化アルミニウム、二酸化ケイ素を主成分に遷移元素、典型元素の酸化物を１０数種類加え、特殊加工して高温で焼成したものである。ＢＲＣ２２／触媒で形成されたセラミックボールは、電子励起効果、耐熱効果、イオン伝導効果により不純物を分解する。

前記セラミックボール群は、ほぼ均一な大きさのセラミックボールで構成されている。但し、セラミックボール群を不均一な大きさのセラミックボールで構成することもできる。他の剤質の改質剤群の場合も同様である。

［第２の静止型攪拌部］
図１の前記第２の静止型攪拌部１５は前記第１の静止型攪拌部５と同一構造であり、詳細な説明は省略する。第２の静止型攪拌部１５は第１の静止型攪拌部５に対する後流に配置されている。この第２の静止型攪拌部１５は前記第１の改質剤群９で改質された水を放射方向の中央の入水口５７から受け入れて攪拌し放射方向の中央の出水口６１から前記出口部１３の方向へ流出させるものである。

［第２の収束用多孔体］
図１の第２の収束用多孔体１７は第１の拡散用多孔体７と同一構造であり、孔７ａ及び突当部７ｂと同様の孔１７ａ及び突当部１７ｂを備えている。この第２の収束用多孔体１７は前記改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔か１７ａから流入させて前記入水口５７の方向にガイドするための収束空間を形成するものである。

なお、第２の収束用多孔体１７は第２の静止型攪拌部１５に応じて第２とするが第１の収束用多孔体は本実施例には存在しない。

前記第２の収束用多孔体１７は第１の拡散用多孔体７に対して逆向きで第２の静止型攪拌部１５に対し入水口５７周りに配置されている。前記突当部１７ｂが縁部において第２の静止型攪拌部１５の円筒ケース７１に突き当てられている。この突き当てにより、第２の収束用多孔体１７は第２の静止型攪拌部１５に対して収束空間を形成している。

この収束空間が前記第１の改質剤群９で改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔１７ａから流入させて第２の静止型攪拌部１５の入水口５７の方向にガイドする。

［第２の拡散用多孔体］
図１の第２の拡散用多孔体１９は第１の拡散用多孔体７と同一構造であり、孔７ａ及び突当部７ｂと同様の孔１９ａ及び突当部１９ｂを備えている。この第２の拡散用多孔体１９は前記第２の静止型攪拌部１５の出水口６１から出る水を放射方向に拡散配置された複数の孔１９ａから流出させるようにガイドするための拡散空間を形成するものである。

前記第２の拡散用多孔体１９は第１の拡散用多孔体７と同様に前記第２の静止型攪拌部１５に対し出水口６１周りに配置されている。前記突当部１９ｂが縁部において第２の静止型攪拌部１５の円筒ケース７１に突き当てられている。この突き当てにより、第２の拡散用多孔体１９は第２の静止型攪拌部１５に対して拡散空間を出水口６１周りに形成している。

この拡散空間が第２の静止型攪拌部１５の出水口６１から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔１９ａから流出させるようにガイドする。

［第２の改質剤群］
図１の第２の改質剤群２１は前記第１の改質剤群９と同一剤の群である。第２の改質剤群２１は第２の拡散用多孔体１９の前記複数の孔１９ａから前記出口部１３の方向へ流出する水を通して改質するためのものである。第２の拡散用多孔体１９と後段の第２の収束用多孔体１７との間に密に収容されている。

前記第２の改質剤群２１は、例えばセラミックボール、銀を含むセラミックボール、イオン交換樹脂ボール、セシウム吸着剤ボール、活性炭粒の何れか、又はこれら何れかの組み合わせで構成されている。ボールは粒に代えることもできる。

前記第２の改質剤群２１の量は、前記第１の改質剤群９の量よりも少なく設定されている。但し、第１、第２の改質剤群９、２１を同量に設定し、或は、前記第２の改質剤群２１の量を、前記第１の改質剤群９の量よりも多く設定することもできる。

［多段］
図１のように前記第２の静止型攪拌部２１と前記第２の収束用多孔体１７と前記第２の拡散用多孔体１９と前記第２の改質剤群２１との組み合わせが筒体３の出口部１３に向かって２段に配置されている。

前記２段に配置された前記第２の静止型攪拌部２１と前記第２の収束用多孔体１７と前記第２の拡散用多孔体１９と前記第２の改質剤群２１との組み合わせのうち、後段の第２の改質剤群２１の量は前段の第２の改質剤群２１の量よりも多く、前記第１の改質剤群９の量と同等に設定されている。

但し、前段及び後段の第２の改質剤群２１の量を同量に設定し、或は、前段の第２の改質剤群２１の量を、後段の第２の改質剤群２１の量よりも多く設定することもできる。

［第３の静止型攪拌部］
図１の前記第３の静止型攪拌部２３は前記第１の静止型攪拌部５と同一構造であり、詳細な説明は省略する。第３の静止型攪拌部２３は２段の第２の静止型攪拌部２１に対する後流で筒体３の出口部１３に配置されている。この第３の静止型攪拌部２３は後段の第２の改質剤群２１で改質された水を放射方向の中央の入水口５７から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路５９を通して攪拌し放射方向の中央の出水口６１から出口部１３に流出させるものである。

［第３の収束用多孔体］
図１の前記第３の収束用多孔体２５は第２の収束用多孔体１７と同一構造であり、孔１７ａ及び突当部１７ｂと同様の孔２５ａ及び突当部２５ｂを備えている。この第３の収束用多孔体２５は前記改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔２５ａから流入させて前記入水口５７の方向にガイドするための収束空間を形成するものである。

前記第３の収束用多孔体２５は第３の静止型攪拌部２３に対し入水口５７周りに配置されている。前記突当部２５ｂが縁部において第３の静止型攪拌部２３の円筒ケース７１に突き当てられている。この突き当てにより、第３の収束用多孔体２５は第３の静止型攪拌部２３に対して収束空間を形成している。

この収束空間が前記第２の改質剤群２１で改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔２５ａから流入させて第３の静止型攪拌部２３の入水口５７の方向にガイドする。

［作用効果］
図１の筒体３の入口部１１の入口流路４３から汚水などの水をポンプなどにより加圧流入させると、図１矢印（実線）のように水が第１の静止型攪拌部５の入水口５７から第１の静止型攪拌部５内部に流入する。

前記第１の静止型攪拌部５内部では第１、第２のハニカム円板体６３、６５間のハニカム部７５、７９の有底の孔７５ａ、７９ａによる径方向往路のラビリンス通路５９を通って第２のハニカム円板体６５の外周に至る。

前記水は、往路のラビリンス通路５９で放射状に直角衝突、分散、合流、蛇行、渦流等の状態が組み合わさって複雑に撹拌流動する。

前記第２のハニカム円板体６５の外周に至った水は円板７７、８１の外周と円筒ケース７１内周との間の流路を通り第３、第４のハニカム円板体６７、６９間のハニカム部８３、８７の有底の孔８３ａ、８７ａによる径方向復路のラビリンス通路５９を通って内周に至る。

前記水は復路のラビリンス通路５９で放射状に直角衝突、分散、合流、蛇行、渦流等の状態が組み合わさって再度複雑に撹拌流動する。

このように放射方向に往復するラビリン通路を水が通ることで水に含まれる凝集物の低減、粘性水のサブミクロン化、氷結水の結晶粒径制御等が進行する。

前記内周に至った水は第１の静止型攪拌部５の出水口６１から第１の静止型攪拌部５外部に流出する。

前記出水口６１から流出した水は第１の拡散用多孔体７による拡散空間内で放射方向に拡散移動し第１の拡散用多孔体７の各孔７ａから第１の改質剤群９のセラミックボールに対し放射方向の全体に渡るように流出させることができる。

前記第１の改質剤群９に流出した水はこの第１の改質剤群９のセラミックボール群を通ることで電子励起効果、耐熱効果、イオン伝導効果によって不純物が分解される。

この不純物分解作用に際し前記のようにラビリン通路を通った水を放射方向に拡散させて第１の改質剤群９のセラミックボールに対し放射方向の全体に渡るように流出させることで凝集物の低減、粘性水のサブミクロン化、氷結水の結晶粒径制御等が進行した水を第１の改質剤群９のセラミックボール全体に作用させてセラミックボール全体の作用を活性化させることができる。

このため、セラミックボールを確実に機能させ大量の水の高度な改質を行わせることができる。

次いで第１の改質剤群９を通って改質された水は第２の収束用多孔体１７の各孔１７ａから第２の収束用多孔体１７による収束空間内へ流入する。

前記放射方向に拡散配置された複数の孔１７ａから流入した水は第２の静止型攪拌部１５の入水口５７の方向にガイドされ、第２の静止型攪拌部１５の入水口５７から第２の静止型攪拌部１５内部に流入する。

前記第２の静止型攪拌部１５は前記第１の静止型攪拌部５と同様に機能して水を再度撹拌し、第２の静止型攪拌部１５の出水口６１から第２の拡散用多孔体１９による拡散空間内へ流出する。

前記第２の拡散用多孔体１９は前記第１の拡散用多孔体７と同様に機能し、水は第２の拡散用多孔体１９の各孔１９ａから第２の改質剤群２１のセラミックボールに対し放射方向の全体に渡るように流出させることができる。

前記第２の改質剤群２１は前記第１の改質剤群９と同様に機能する。

次いで後段の第２の収束用多孔体１７、第２の静止型攪拌部１５、第２の拡散用多孔体１９、第２の改質剤群２１が順次同様に機能する。

後段の第２の改質剤群２１で改質された水は第３の収束用多孔体２５の各孔２５ａから第３の収束用多孔体２５による収束空間内へ流入する。

前記第３の収束用多孔体２５、第３の静止型攪拌部２３は前記第２の収束用多孔体１７、第２の静止型攪拌部１５と同様に機能する。

前記第３の静止型攪拌部２３では改質された水が最終的に撹拌され、改質された均質な水が筒体３の出口部１３の出口流路５３から流出する。

こうして撹拌、改質を繰り返した水は、セラミックボール全体を確実に機能させ、セラミックボールによる不純物分解を確実に行わせて水の改質を実現する。

［変形例］
前記水改質器１は、第２の静止型攪拌部１５、第２の収束用多孔体１７、第２の拡散用多孔体１９、第２の改質剤群２１を省略することもできる。また第３の静止型攪拌部２３を省略することもできる。第３の静止型攪拌部２３を省略する場合に第３の収束用多孔体２５は残し、筒体３の出口部１３に対し収束空間を形成するのが良い。第３の静止型攪拌部２３を省略する場合に第３の収束用多孔体２５に代えて単なる多孔板を筒体３の出口部１３に配置することもできる。

前記第１の改質剤群９、第２の改質剤群２１は、それぞれセラミックボール又は粒、銀を含むセラミックボール又は粒、イオン交換樹脂ボール又は粒、セシウム吸着剤ボール又は粒、活性炭ボール又は粒の何れか、又はこれら何れかの組み合わせにより別々の剤料で構成することもできる。

前記第１の改質剤群９、第２の改質剤群２１を別々の剤料で構成したときは第１の改質剤群９でセシウム吸着剤ボールや活性炭ボールによりセシウムやトリハロメタンを除去し、第２の改質剤群２１でセラミックボールにより電子励起効果、耐熱効果、イオン伝導効果で不純物を分解する構成にすること等も可能である。

図４は実施例２に係り、水改質器の断面図である。

本実施例の水改質器１は、実施例１の水改質器１に対し２段の第２の静止型攪拌部１５間の第２の収束用多孔体１７、第２の拡散用多孔体１９、及び前段の第２の改質剤群２１を省き、２段の第２の静止型攪拌部１５間にコイルスプリング８９を介設した。

前段の第２の静止型攪拌部１５は中間第１の静止型攪拌部を構成し、後段の第２の静止型攪拌部１５は中間第２の静止型攪拌部を構成する。前段の第２の収束用多孔体１７は中間第１の収束用多孔体を構成し、後段の第２の拡散用多孔体１９は中間第２の拡散用多孔体を構成する。

本実施例では中間第１の静止型攪拌部１５から流出した水は第２の改質剤群を経ることなくそのまま後段の中間第２の静止型攪拌部１５に流入する。

一方でコイルスプリング８９は２段の中間第１、第２の静止型攪拌部１５を離間させるように付勢するから第１の改質剤群９及び後段の第２の改質剤群２１に付勢力が働き第１、第２の改質剤群９、２１をより密集させることができる。

このため第１、第２の改質剤群９、２１の機能をより高め、水の改質をより確実に行わせることができる。

前記第１、第２の改質剤群９、２１の変形例は実施例１と同様である。

図６は実施例３に係り、水改質器の断面図である。

本実施例の水改質器１は、実施例２の水改質器１に対し第１の静止型攪拌部５及び第３の静止型攪拌部２３を省いた構造に相当する。

第１の拡散用多孔体７は筒体３の入口筒部３９の入口流路４３に対して拡散空間を形成する。第３の収束用多孔体２５は筒体３の出口筒部４９の出口流路５３に対して収束空間を形成する。

本実施例においてもコイルスプリング８９は２段の中間第１、第２の静止型攪拌部１５を離間させるように付勢するから第１の改質剤群９及び後段の第２の改質剤群２１に付勢力が働き第１、第２の改質剤群９、２１をより密集させることができる。

このため本実施例においても第１、第２の改質剤群９、２１の機能をより高め、水の改質をより確実に行わせることができる。

本実施例３において第１の拡散用多孔体７及び第３の収束用多孔体２５を単なる多孔板に代えることもできる。

前記第１、第２の改質剤群９、２１の変形例は実施例１と同様である。

１ 水改質器
３ 筒体
５ 第１の静止型攪拌部（静止型攪拌部）
７ 第１の拡散用多孔体（拡散用多孔体）
７ａ 孔
７ｂ 突当部
９ 第１の改質剤群
１１ 入口部
１３ 出口部
１５ 前段の第２の静止型攪拌部（中間第１の静止型攪拌部、静止型攪拌部）
１７ 前段の第２の収束用多孔体（中間第１の収束用多孔体、収束用多孔体）
１５ 後段の第２の静止型攪拌部（中間第２の静止型攪拌部、静止型攪拌部）
１９ 後段の第２の拡散用多孔体（中間第２の拡散用多孔体、拡散用多孔体）
２１ 第２の改質剤群
２３ 第３の静止型攪拌部
２５ 第３の収束用多孔体
５７ 入水口
５９ ラビリンス通路
６１ 出水口
８９ コイルスプリング

Claims (7)

1. 筒体の入口部から通水された水を放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し放射方向の中央の出水口から流出させる第１の静止型攪拌部と、
   前記第１の静止型攪拌部の出水口から流出する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成する第１の拡散用多孔体と、
   前記第１の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記筒体の出口部の方向へ流出する水を通して改質するための第１の改質剤群と、
   を備えた水改質器。
2. 請求項１記載の水改質器であって、
   第２の静止型攪拌部と第２の収束用多孔体と第２の拡散用多孔体と第２の改質剤群とを備え、
   前記第２の静止型攪拌部は、 前記第１の改質剤群で改質された水を前記第２の静止型攪拌部の放射方向の中央の入水口から受け入れて攪拌し前記第２の静止型攪拌部の放射方向の中央の出水口から前記筒体の出口部の方向へ流出させ、
   前記第２の収束用多孔体は、前記改質された水を前記第２の収束用多孔体の放射方向に拡散配置された複数の孔から流入させて前記第２の静止型攪拌部の入水口の方向にガイドするための収束空間を形成し、
   前記第２の拡散用多孔体は、前記第２の静止型攪拌部の出水口から出る水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成し、
   前記第２の改質剤群は、前記第２の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記筒体の出口部の方向へ流出する水を通して改質する、
   水改質器。
3. 請求項２記載の水改質器であって、
   前記第２の静止型攪拌部と前記第２の収束用多孔体と前記第２の拡散用多孔体と前記第２の改質剤群との組み合わせを前記筒体の出口部に向かって多段に配置した、
   水改質器。
4. 第１の改質剤群と中間第１の静止型攪拌部と中間第１の収束用多孔体と中間第２の静止型攪拌部と中間第２の拡散用多孔体と第２の改質剤群とコイルばねとを備え、
   前記第１の改質剤群は、筒体に通水された水を改質し、
   前記中間第１の静止型攪拌部は、前記改質された水を前記中間第１の静止型攪拌部の放射方向の中央の入水口から受け入れて放射方向へ往復するラビリンス通路を通して攪拌し前記中間第１の静止型攪拌部の放射方向の中央の出水口から流出させ、
   前記中間第１の収束用多孔体は、前記改質された水を前記中間第１の収束用多孔体の放射方向に拡散配置された複数の孔から流入させて前記中間第１の静止型攪拌部の放射方向の中央の入水口の方向にガイドするための収束空間を形成し、
   前記中間第２の静止型攪拌部は、前記中間第１の静止型攪拌部の出水口から流出する水を前記中間第２の静止型攪拌部の放射方向の中央の入水口から受け入れて攪拌し前記中間第２の静止型攪拌部の放射方向の中央の出水口から流出させ、
   前記中間第２の拡散用多孔体は、前記中間第２の静止型攪拌部の出水口から流出する水を前記中間第２の拡散用多孔体の放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成し、
   前記第２の改質剤群は、前記中間第２の拡散用多孔体の前記複数の孔から前記筒体の出口部の方向へ流出する水を通して改質し、
   前記コイルばねは、前記筒体に対し前記中間第１の静止型攪拌部を前記第１の改質剤群に押し付けると共に前記中間第２の静止型攪拌部を前記第２の改質剤群に押し付ける、
   水改質器。
5. 請求項１～４の何れか１項に記載の水改質器であって、
   前記改質剤群は、セラミックボール群又はセラミック粒群、銀を含むセラミックボール群又はセラミック粒群、イオン交換樹脂ボール群又はイオン交換樹脂粒群、セシウム吸着剤ボール群又はセシウム吸着剤粒群、活性炭ボール群又は活性炭粒群の何れか、又はこれら何れかの組み合わせである、
   水改質器。
6. 請求項１～５の何れか１項に記載の水改質器に用いる収束用多孔体であって、
   前記改質された水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流入させて放射方向の中央の方向にガイドするための収束空間を形成する、
   収束用多孔体。
7. 請求項１～６の何れか１項に記載の水改質器に用いる拡散用多孔体であって、
   前記第１又は第２の静止型攪拌部の出水口から流出する水又は前記筒体の入口部から流入する水を放射方向に拡散配置された複数の孔から流出させるようにガイドするための拡散空間を形成する、
   拡散用多孔体。

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