JPH01189390A - 磁気処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、飲料水、工業用水、排水、農業用水等の水
質の改善や浄化を磁気的におこなう磁気処理装置に関す
る。

〔従来の技術〕

飲用に供される上水道の水にも、配管や貯水槽などの給
水設備からもたされる赤さびや、外部から運ばれてくる
所謂もらいさび等が混入することがある。特に、混入し
たさびが微小な赤さび粒子の場合には、この赤さび粒子
は容易に沈澱せずに水中に浮遊したままの状態となる。

そして、このような赤さび粒子が浮遊した水は、該粒子
により赤色を呈するために、赤水と称されている。この
赤水は飲用としては不適であり、そのため、例えば化学
薬品が用いられたり、ろ過などの磯波的手段が採用され
、あるいはバイオロジー的手段がとられている。

しかし、化学薬品では、使用後の人体、並びに動植物へ
の影響が懸念されるので実用に供することは難しく、機
械的手段では処理水量が多くなるほど設備コストが高く
なり、実際の給水設備に導入されることはほとんどなか
った。また、バイオテクノロジー的手段は、まだ確立さ
れてはおらず現時点では採用の見込はたっていない。こ
のようなことから、最近では、水を磁界的にさらす処理
、所謂磁気処理が注目されている。

この磁気処理をおこなう水処理の一例に、特開昭５９−
１５４１８８号公報に開示された水処理装置がある。こ
の水処理装置は、非磁性材で作られた内ジャケットと外
ジャケットとにより形成された円筒空間内に、内周面と
外周面とに異極を有する複数個の円筒状永久磁石を非磁
性材で作られたカラーを介してそれぞれ異極を隣り合わ
せて収納し、強磁性材で作られ、前記内ジャケットの内
径よりも小さな外径を有する中心部材を前記内ジャケッ
トの中心部に貫通させて前記内ジャケットとの間に内側
流路を形成するとともに、強磁性材で作られ前記外ジャ
ケットの外径よりも大きな内径を有する外管を前記外ジ
ャケットに同心に覆設して前記外ジャケットとの間に外
側流路を形成せしめ、前記内側流路と外側流路とに処理
水を流通させるように構成しである。

そして、この構成により、上記内側流路と外側流路とに
対し、円筒状永久磁石より発する磁束線を横断させて、
該内外流路に流れる処理水を最大限磁界にさらすことが
できるという効果を述べている。

また、他の公知例として特開昭６１−３３２９０号公報
に開示された飲料水処理装置がある。この飲料水処理装
置は、軸方向に磁化された中空盤状永久磁石の複数を同
軸に互いに同極が接するように料水を通過しうる流路に
形成されると共に、該飲料水流路の路面を非磁性体で被
覆した構成になっている。

そして、この構成により、磁場が互いに圧縮され、流れ
に直角な磁束密度は最大値をとることができ、中空円盤
状永久磁石の内部を流体が通過するので内部では磁束は
拡大せず、その全域にわたって有効な硼災密度を持つ空
間となって、流体の活性化が効果的におこなえ、バクテ
リア等の細菌の繁殖もな（改質機能を発揮することがで
きるという効果を述べている。

さらに、他の従来例として、永久磁石の異極にそれぞれ
連なる内管とその外周側を囲む外管との間に形成された
円環状筒体からなる流路に処理水を流通させて磁気処理
する水処理装置がある。この水処理装置は、流路の一端
側で内管と外管とを近接させてギャップを形成し、当該
ギャップ部分で高磁束密度を発生させ、このギャップ部
分を通過するときに処理水に磁気処理が施されるように
設定されているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、磁気処理に必要とされる磁束密度は、用途や
目的によって異ることが実験的に実証されている。すな
わち、菌類を含む植物の成長促進には１０００ガウスな
いし１５００ガウスの磁束密度の磁気処理に効果が認め
られ、赤さびやスケールの除去には少なくとも５０００
ガウス以上の磁束密度下での磁気処理に効果が認められ
ている。

しかしながら、最初に挙げた水処理装置にあっては、内
側Ｎ極外側Ｓ極の永久磁石と、その軸方向に隣接する内
側Ｓ極外側Ｎ極の永久磁石との間で磁束線が発生し、磁
束線が内側流路と外側流路の円環断面の全面を横切るこ
とになるが、異極間の距離が長くなるため、磁束密度が
小さ（なり、最大でも２０００ガウス程度の磁束密度し
か得ることができない。そして、−船釣に流路断面積を
小さくすると磁束密度は裔くなるが必要な処理流量が得
られないという問題があった。

また、二番目に挙げた飲料水処理袋ごにあっては、同極
が互いに接するように連接し、反発磁界を利用している
ので相反する圧縮された磁界が連続して存在するが、得
られる磁束密度は小さい。

それ故、赤さびやスケールの除去作用を得ることはでき
ない。また、反発磁界のため減磁され、長期にわたる使
用には適さない。

さらに、三番目に挙げた水処理装置では、ギャップ部分
を通過するときに磁気処理されるが、瞬間的なので充分
に磁気処理が施されたとは言い難い。また、ギャップ部
分で流路面積が小さくなり流路抵抗が大きくなるので、
所望の流量を確保することが難しいという問題がある。

この発明は、上記のように技術的背景に鑑みてなされた
もので、その目的は、特に５０００ガウス以上、好まし
くは７０００ガウス以上の高磁束密度で一度に多量の処
理流体を得ることが出来る磁気処理装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明は、流体径路に設置
され、磁界内に処理すべき流体を導入して磁気処理をお
こなう磁気処理装置において、内周面および夕１周面が
異極に形成された複数の円錐筒状の永久磁石を、非磁性
材からなる間隔規制手段を介して予め設定した間隔で異
極を互いに対向させて積層してなる永久磁石列と、この
永久磁石列を収納する非磁性材からなるケーシングと、
永久磁石列の外周側とケーシングの内面との間に形成さ
れた流体流通径路と、各永久磁石の中央の貫通孔が直列
に並んで形成される永久磁石列の一端側の貫通孔部に流
体を導入する導入径路と、該貫通孔部の他端側にあって
、該貫通孔部を通過する流れを阻害し、該貫通孔に導入
された流体のすくなくとも大半を隣接する永久磁石間の
間隙から永久磁石の外周方向へ流出させる流れ規制手段
と、流れ規制手段により規制されて永久磁石列の外部に
流出した流体をケーシング外に導出する導出径路とを備
えた構成にしである。

〔作用〕

上記手段によれば、永久磁石間の間隔を例えば１ｍｎ＋
ないし２１にすると、エネルギ積１０−８００カーウス
程変の永久磁石で６０００ガウスないし７０００ガウス
程度の磁束密度を容易に得ることができるので、永久磁
石列の中央部の貫通孔部に流体を導入し、流れ規制手段
により流体の流れ方向を変え、各永久磁石間の間隙に沿
って流体の少なくとも大半を永久磁石の外周方向に流出
させると、流体を高磁束密度下にさらして磁気処理する
ことが可能になる。また、永久磁石間の間隙の開口面積
の総計が流路面積となるので、開口面積の統計と導入経
路の断面積とを一致させることにより、流路抵抗を増大
させることなく大量に磁気処理をおこなうことができる
。これにより、例えば処理水中に存在する赤さび粒子が
十分に磁化され、浮遊する間に互いに吸着しあって結合
体として析出し、処理水の清浄化を図ることができる。

この際、各永久磁石は円錐筒状に形成され、円錐状の筒
体の側面の傾斜に沿って処理水が導出されるため、圧力
撰失が少なくなり処理効率が向上し、大量の処理水の磁
気処理が可能となる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし７第３図は、実施例に係る磁気処理装置と
しての水処理装置を説明するためのもので、第１図は水
処理装置の一部切欠斜視図、第２図は永久磁石列の概略
を示す説明図、第３図は処理水の流れの様子を示す説明
図である。

第１図において、水処理装置１０は、複数の永久磁石１
１の積層体からなる永久磁石列】３と、この永久磁石列
１３を収納するケーシング１５とから主に構成されてい
る。

永久磁石１１は円錐筒状の板輪であって、中央部に貫通
孔１７を備え、第２，３図に示すように内周面と外周面
の両面がそれぞれＮ極とＳ極に磁化されている。この永
久磁石１】は、サマリウムコバルト磁石であって、エネ
ルギ積で１０８００ガうスに磁化されている。そして、
このような永久磁石１１が第１図に示すように６枚、１
該貫通孔１７を同軸として異極が互いに対向するように
ｍＲされ、永久磁石列１３を形成している。このｆｔＷ
Ｊ体け、各永久磁石１１の外周部にｆ−着された、例え
ばポリカーボネイトからなるホルダ１９を介して積層さ
れたもので、該ホルダ１９は円周上の三個所に間隔規制
手段として内周方向に突出したスペーサ部２１と、処理
水流通径路形成手段として外周方向に突出した突出部２
３とからリング状に一体に成形されている。そして、こ
のスペーサ部２１の板厚を変えることにより、隣接する
永久磁石１１間の間隔Ｗを”自由に設定することができ
る。なお、この実施例の場合、磁束密度および流路面積
を考慮して上記間隔Ｗを３．０ｍｍに設定しである。こ
の間隔は、最適には１ｍｍないし５ｍｎ＋である。磁束
密度を考えると、１．０ｍｍ以下の方が有利であるが、
永久磁石１１の吸引力が強くなり過ぎて、組立が技術的
に難しいばかりでなく、処理水中の塵埃類やさび等によ
り目詰まりが生じることがあり、また、５．０　ｍ　ｍ
以上の場合には２０００ガウス以下となり、必要な磁束
密度を得ることができず実用的ではない。また、上記間
隔Ｗは上記のようにスペーサ部２１の板厚を変えること
により自由に設定することができるので、対象となる処
理水に応じて必要な磁束密度や永久磁石列１３の永久磁
石１１の枚数を調整し、必要流量を確保するようにもで
きる。

このようにして、ホルダ１９を介して積層されて形成さ
れた永久磁石列１３は、互いの吸引力により、特に固定
具を設けなくとも一体的に取り扱えるが、必要ならば、
突出部２３に貫通孔を穿設し、ボルトとナツトにより固
定してもよい。

ケーシング１５は、円筒状のカバーパイプ２５と、処理
水導入側のフランジ２７および処理水導出側のフランジ
２９とからなり、両フランジ２７゜２９の外周に螺設さ
れたねじ部３１．３３に、カバーパイプ２５の内周に螺
設されたねじ部３５゜３７を管台させて、三者は一体に
なる。この際、カバーパイプ２５の端面と各フランジの
端面との間にはバッキング３９が挟装され、ケーシング
１５を水密構造としている。

また、処理水導入側のフランジ２７には、ケーシング外
からケーシング内へ処理水を導入するための導入径路４
１が、直列に並んだ貫通孔１７からなる貫通孔部１８と
同軸に形成され、処理氷厚　　゛出側のフランジ２９に
は、ケーシング内からケーシング内に処理水を導出する
導出径路４３が該貫通孔部１８と同軸に形成されている
。これらのフランジ２７．２９は、それぞれ磁性軟鉄に
よりなり、フランジ部分より突出した径路部分４２．４
４の外周部に、必要に応じて管用ねじ４５が螺設された
接続部材４６が溶接され、この接続部材４６を介して水
処理装置１０外の流水径路に接続される。

上記カバーパイプ２５は、この実施例では透明なポリカ
ーボネイトにより形成され、内径は前記ホルダ１９の突
出部２３を挿入できるだけの寸法に設定されている。こ
れにより、永久磁石列１３をケーシング１５内に挿入し
たときに、カバーパイプ２５の内面と、ホルダ１９の突
出部２３以外のホルダ１９の外周部との間に処理水流通
径路４７が形成される。また、該カバーパイプ２５が透
明なので外部から永久磁石１１間の間隙１４や処理水流
通径路４７を視認できるようになっている。

さらに永久磁石列１３の前記導出側のフランジ２９側の
内面４つには、磁性軟鉄からなる流れ規制手段としての
水止め部材５１が、前記貫ｉ１孔部１８を閉止するよう
にをり付けられている。この水ＩＦめ部材５１は、該貫
通孔部１８のみを閉止し、−上記処理水：ｉａ径路４７
は閉止しないような形状に成形され、この実施例にあっ
ては、ホルダ１９の突出部２３に対応する個所が外周方
向に延出し、導出側のフランジ２９の端面が当接して押
えるような構造をとっている。しかし１１例えば、前述
のようにホルダ１９の突出部２３に挿通した挿通孔と対
応する位置に挿通孔を形成し、これらのホルダ１９と一
体にボルトとナツトを介して永久磁石列１３に固定して
もよい。

この水処理装置１０は、例えば第４図に示すように、ビ
ルの貯水槽５５の給水管５７の吐出端および排水管５９
の吸入端に、前述の接続部材４６を介して螺合させて接
続し、使用する。この例の場合、給水管５７側へ取り付
けた水処理装置１０は、主に水道本管からのもらいさび
を処理するためのもので、排水管５９側にウリ付けた水
処理装置１０は、貯水槽５５から建物内の各々の給水個
所に導かれる排水管内および排水管内壁の赤さびを処理
するためのものである。

これを、具体的に説明する。

すなわち、赤さびが混入した水道水が、水道本管から給
水管５７を介して貯水−槽５５側に供給されると、該水
道水は、フランジ２７の導入径路４１から永久磁石列１
１の貫通孔部１８に導かれる。

しかし、この貫通孔部１８は導出側のフランジ２９側の
水止め部材５１によって閉鎖されているので、導入され
た水道水は、全て各永久磁石１１間の間隙１４に沿って
永久磁石１１の外周方向へ流出する。このとき、第２図
および第３図に示すように、隣接する永久磁石１１の端
面が異極に形成されているので、この間隙１４を通過す
る水道水は、少なくとも５ｏｏｏガウス以上、大半は６
０００ガウスないし７０００ガウスの磁束密度中にさら
されることになる。つまり、該間隙１４が磁気処理路と
して機能し、当該間隙１４で磁気処理がおこなわれる。

そして、磁気処理された水道水は、永久磁石１１の外周
に被嵌したホルダ１９の外周部とカバーパイプ２５の内
面との間に形成された処理水流通流路４７に至り、該カ
バーパイプ２５の内面に沿って長袖方向に流出し、水止
め部材５１の外周面の外側を通過して導出径路４３に集
合し、この導出径路４３から貯水槽５５内に吐出される
。このときの水処理装置１０内の水流を第２図および第
３図において符号Ｆで示す。

このように磁気処理された水道水は、その中に混在する
赤さびが還元されて黒さび粒子６１となり、磁化された
黒さび粒子６１が貯水５６中で凝集して貯水槽５５内に
沈澱するので、極めて透明な水となって排水管５９から
建物内の各所に供給される。さらに詳しく説明すると、
赤さびの１体は、■価の酸化鉄Ｆ８□Ｏ５と考えられて
おり、これが還元されて、Ｆ−ｚｏ＜ならびにＦ８．０
になると考えられる。このＦ　−ｆｆＯ４およびＦ、０
は、共に黒さびで、■価から■価に還元されたことにな
る。そして、赤さびには強磁性体が含まれていないにも
かかわらず、黒さびにはかなり多くの強磁性体が含まれ
ているので、黒さびが磁化されると凝集して沈澱し、赤
水の発生を抑えることになる。

なお、凝集して沈澱した黒さびは、例えば月１回のビル
メンテナンスの際に、他の永久磁石等を用いて除去すれ
ばよい。

また、排水管５９側に取り付けた水処理装置＆１０は、
磁気処理された貯水槽５５内の水を、さらに磁気処理す
るもので、この磁気処理により、排水管５９から各給水
個所までの配管内壁に発生した赤さびの除去を図ること
ができる。これは、該配管内壁の赤さびが磁気処理され
た水道水中の発生期の水素によって還元され、表面が徐
々に黒さび化され、この黒さびが赤さびから剥離して流
出してしまうためであると考えられている。

したがって、上記のように水処理装Ｗ１０を給水管５７
の吐出端と排水管５９の吸入端に装着すると、赤水防止
になるばかりでなく、ビル内の配管の赤さびも除去する
ことができる。

なお、上記実施例では、赤さびの除去について説明して
いるが、配管内壁に付着した難溶性のスケールを除去す
ることもできる。この場合は、難溶性のスケールが徐々
に還元されて可溶性のスケールに変化し、水道水に溶は
出して排出される。

また、上記実施例においては、両者とも流れ規制手段を
めくら板５１により構成し、導入された処理水を全て永
久磁石１１間の間隙１４に導き、等該間隙１４で磁気処
理するように構成しであるが、磁化するための磁束密度
が低くてもよい場合は、該流れ規制手段から若干の水量
を直接導出径路４３側に導びいてもよい。

以上のように、上記実施例によれば、 ■　円錐状の筒体の両側面が磁化された永久磁石１１を
、ホルダ１９のスペーサ部２１を介して近距離で異極が
対向するように多数枚積層しであるので、エネルギ積１
ｏｓｏｏガウス程度の永久磁石１１て、磁気作用路とし
ての間隙１４において、６０００ガウスないし７０００
ガウス以上の磁束密度を得ることができる、■　ので述
べたように少なくとも５０００ガウス以上の磁束密度を
得ることができるので、強力な磁化作用が発揮でき、赤
水の発生を容易に防止できる、 ■　■と同じ理由により、配管内壁の赤さびやスケール
を有効に除去することができる、■　また、貫通孔１７
の面積に対して隣接する永久磁石１１間の間隙１４と永
久磁石１１０段数（枚数）を調整することにより、流路
面積を等しくできるとともに、流れ方向に対して鋭角の
傾斜を有する円錐状の筒体の側面に沿って、導入径路４
１から導入された処理水を導出させるので、波路抵抗を
増すことなく多量の処理水の磁気処理が可能となる、 ■　永久磁石１１間の間１１１ｗを、ホルダ１９のスペ
ーサ部２１の厚みにより自由に設定することができるの
で、例えば植物の成育に好適とされる１５００ガウス程
度の磁束密度も同様の構成で得ることができ、応用でき
る磁気処理分野を選ばない、 ■　カバーパイプ２５が透明に形成されているので、間
隙１４が目詰りする前に処理することができる、 ■　永久磁石１１の外周方向に流出する間に磁気処理さ
れるので、磁界にさらされる時間が長くなり、十分な磁
化が可能になる、 ■　間隔規制手段としてのスペーサ部２１と処理水流通
径路形成手段としての突出部２３とを、永久磁石１１の
外周部に嵌装されるホルダ１９に一体的に形成したので
、組立が容易である、等々の種々の効果がある。

なお、現在までに磁気処理された水、すなわち磁気処理
水については、上記赤さびやスケールの防除、除去効果
および植物の成長促進効果の他に、浮遊固体微粒子の沈
澱効果、コンクリートの性能向上効果、液体燃料におけ
る燃費向上効果等が知られており、この発明における磁
気処理装置が、これら全てに効果を奏することばいうま
でもない。

特に、現在まで５０００ガウス以上の磁束密度を有する
磁気処理装置が実用化されていなかったので、これまで
効果が薄いと考えられていた対象物に対しても十分な効
果を奏することができる。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、間隔規制手段を介し
て積層した永久磁石の間隙を磁気作用路とし、永久磁石
の中央部から外周部に流出させて磁気処理をおこなうこ
の発明の磁気処理装置によれば、内周面と外周面とが異
極に形成された円錐状の筒体からなる永久磁石の異極を
、近距離で対向させているので高い磁束密度を得ること
ができる。この際、磁気処理をするために流路面積を縮
小する必要のないこと、および流れ方向に対して鋭角の
傾斜を有している。二とから流路抵抗が少なくなり、大
量の流体の効率的な磁気処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は全てこの発明を説明するためのもので、第１図は実
施例に係る水処理装置の一部を切り欠いた傾斜図、第２
図は同水処理装置の永久磁石列を示す概略説明図、第３
図は、処理水の流れ、および磁化された磁極の状態を示
す説明図、第４図は水処理装置の使用状態を示す説明図
である。 １０・・・・・・・・・水処理装置、１１・・・・旧・
・永久磁石、１３・・・・・・・・・永久磁石列、１４
・・・・・・・・・間隙、１５・・・・・・・・・ケー
シング、１７・旧・・・・・貫通孔、１８・・・・・・
・・・貫通孔部、１９・・・・・・・・・ホルダ、２１
・・・・旧・・スペーサ部、２３・・・・・・・・・突
出部、２５・・・・・・・・・カバーパイプ、２７．２
９・・・・・・・・・フランジ、４１・・・・・・・・
・導入径路、４３・・・・・・・・・導出径路、４７・
・・川・・・処理水流通径路、５１・・・・・・・・・
水止め部材。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流体径路に設置され、磁界内に処理すべき流体を導入し
   て磁気的処理をおこなう磁気処理装置において、 内周面および外周面が異極に形成された複数の円錐筒状
   の永久磁石を、非磁性材からなる間隔規制手段を介し、
   予め設定した間隔で異極を互いに対向させて積層してな
   る永久磁石列と、 この永久磁石列を収納するケーシングと、 永久磁石列の外周側とケーシング内面との間に形成され
   た流体流通径路と、 各永久磁石の中央の貫通孔が直列に並んで形成される永
   久磁石列の一端側の貫通孔部に流体を導入する導入径路
   と、 該貫通孔部の他端側にあつて該貫通孔部を通過する流れ
   を阻害し、一端側から貫通孔部に導入された流体のすく
   なくとも大半を隣接する永久磁石間の間隙から永久磁石
   の外周方向へ流出させる流れ規制手段と、 流れ規制手段により規制されて永久磁石列の外部に流出
   した処理済みの流体をケーシング外に導出する導出径路
   と、 を備えていることを特徴とする磁気処理装置。