JPH0615791U

JPH0615791U - 水処理用磁気装置

Info

Publication number: JPH0615791U
Application number: JP2058192U
Authority: JP
Inventors: 耕田中; 精佑矢野
Original assignee: 株式会社ジャパンケミックス; 精佑矢野
Priority date: 1992-04-06
Filing date: 1992-04-06
Publication date: 1994-03-01

Abstract

(57)【要約】【目的】装置内の如何なる部位においても充分な磁界
の広がりと強さが得られると共に、装置内における水の
流速を所定の値以上に確保し得る水処理用磁気装置を提
供する。【構成】板状に形成しかつ厚さ方向に磁化した永久磁
石をスペーサを介して軸体に複数個串刺し状に設けると
共に、通水孔を有する支持板を前記軸体の両端部に設け
て形成した磁石積層体を、中空円筒状に形成しかつ両端
部近傍に管接続口を設けてなるハウジング内に軸方向に
少なくとも１個介装させて構成した水処理用磁気装置に
おいて、永久磁石を同極が対向するように配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ビル、工場、マンションおよび一般家庭における水道水の給水配管、空調設備の循環水配管、ボイラその他の温水配管等に接続し、配管内に発生する錆こぶの除去および成長防止を図ると共に、配管内に安定な酸化皮膜を形成することによる赤水の抑制を図るための水処理用磁気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来給水配管内の防錆用若しくは除錆用として、永久磁石を使用した水処理用磁気装置としては、例えば図５ないし図８に示されるものが使用されている。

【０００３】図５は従来装置の例を示す要部縦断面図である。図５において、５１は筒体であり、例えば軟鋼等の強磁性材料により中空円筒状に形成する。５２は隔壁であり、筒体５１と同様材料によって円板状に形成すると共に、外周近傍に通水孔５３を複数個設ける。次に５４は永久磁石であり、円柱状に形成すると共に、軸方向に磁化し、かつ異極が相互に密着するように複数個を積層させた状態で、筒体５１内に介装され、両端部を隔壁５２によって挟着保持される。５５はキャップであり、中心部に管接続口５６を設け、前記筒体５１の両端部に嵌着する。

【０００４】上記の構成により、管接続口５６から矢印方向に流入した水は、隔壁５２に設けられた通水孔５３から、筒体５１と永久磁石５４とによって形成される横断面リング状の流路５７内に流入する。そして永久磁石５４による磁界の作用によって、水中に含まれる電解質分の電離が促進され、この作用により、通水孔５３を経て管接続口５６から矢印方向に流出した水が給水配管内に流れると、給水管内面と水との界面電位を酸化力の弱まる方向に変化させ、結果として除錆および防錆の効果が生じるのである。

【０００５】図６は従来装置の他の例を示す要部縦断面図、図７は図６におけるＡ−Ａ線断面図である。図６および図７において、６１は水道配管であり、この水道配管６１の外方に非磁性材料からなる中空円筒状のケーシング６２と、非磁性材料からなるリング状のケーシング６３を設け、ケーシング６２、６３内に永久磁石６４を収容する。永久磁石６４はその内外周面が前記水道配管６１の外周面および前記ケーシング６２の内周面に各々密着するように、アークセグメント状に形成すると共に、水道配管６１の軸方向に複数個を接続し、かつ水道配管６１の円周方向に複数組を等間隔に配設する。なお永久磁石６４は、水道配管６１の直径方向に磁化され、かつ直径方向に異極が対向するように設けると共に、円周方向の隣接する永久磁石６４には、水道配管６１に対して異極が交互に現れるように設ける。

【０００６】上記の構成により、水道配管６１内を図６において矢印方向に流れる水に対して、永久磁石６４による磁界が作用するから、前記の例におけると同様に水道配管内の除錆および防錆が行われるのである。

【０００７】図８は従来装置の更に他の例を示す一部省略要部縦断面図である。図８において、７１はハウジングであり、中空円筒状に形成すると共に、一方の端部に軸方向に向かう管接続口７２を、他の端部の近傍に軸と直角方向に向かう管接続口７３を設ける。７４はフランジであり、中空円板状に形成すると共に、管接続口７３側のハウジング７１に固着し、このフランジ７４にパッキング７５を介して円板状に形成したフランジ７６を固着し、ハウジング７１の端部を閉塞する。７７、７８は各々ボルトおよびナットであり、フランジ７４、７６の締結用のものである。

【０００８】次に７９は永久磁石であり、中空円板状に形成すると共に、厚さ方向に磁化されている。８０は軸体であり、この軸体８０の両端部に支持板８１を設けると共に、２個の永久磁石７９を異極が相互に密着するように重合させ、かつ中空円板状の継鉄８２を介して同極が対向するように配設し、中空筒状に形成したスペーサ８４を介して複数組を串刺し状にして磁石積層体８３とする。８５は中空筒体であり、支持板８１、８１間に介装する。なお前記支持板８１には通水孔８６を、中空筒体８５には水孔８７を夫々複数個設ける。８８はナットであり、軸体８０の端部に螺合するように設け、支持板８１、８１間に磁石積層体８３を挟着保持するように構成する。

【０００９】上記の構成により、管接続口７２から水を矢印方向に流入させると、水は通水孔８６を経て磁石積層体８３の表面に沿って左方向に流れる。また流入した水の一部は中空筒体８５とハウジング７１との間に形成される横断面リング状の流路８９を流れるが、中空筒体８５には水孔８７を設けてあるため、水は中空筒体８５の内外周に連通した状態で流れる。上記のようにして水は永久磁石７９による磁界の作用によって前記の例におけると同様に水中に含まれる電解質分の電離が促進され、管接続口７３から矢印方向に流出する。

【００１０】なお上記の例の他に、例えば実公平３−１１１８号公報に記載されるように、筒状に形成した磁気ブロックを中空筒状に形成したケーシング内に、間隔をおいて複数段直列に取り付けた構成のものもある。

【００１１】上記従来の水処理用磁気装置において、水中に含まれる電解質分の電離が促進される作用は、何れも下記の原理に基づくものである。すなわち、一般に使用される水道水中には、カルシウム、ナトリウム等に代表される陽イオンおよび塩素等の陰イオンが含まれると共に、イオン化されていないカルシウム、ナトリウム、残留塩素等が含まれている。

【００１２】従って前記図５ないし図８に示される装置内において、水が所定の流速で磁界中を通過することにより、フレミングの右手の法則またはファラデーの電磁誘導の法則などに示される原理により、水中に含まれる電解質の電離が促進される。このことにより水道配管中の水と、この水に接する配管内面との界面電位（酸化還元電位）は、酸化力の弱まる方向に変化し、またｐＨもよりアルカリ度を高めることとなる。この場合、配管内面と水との界面電位に影響を与えることが、装置内に設けた永久磁石（図５における符号５４、図６および図７における符号６４および図８における符号７９参照）の役割であるが、前記界面電位に影響を与える度合は、水質、配管内面の状況、装置内面における磁界の広がりの大きさと強さおよび装置内を通過する水の流速によって異なるのである。

【００１３】一方水道配管内面に発生する錆の原因は、電気化学的に次のように説明することができる。すなわち水道水の場合、そのｐＨ値は略中性であるため、水中に含まれる溶存酸素の影響と、配管内面に局部的な電池が構成されることとにより、次のような反応が生じ、錆の発生となる。

【００１４】

【数１】

【００１５】しかし水道配管系の適切な部位に適切な水処理用磁気装置を設置した場合には、前述のような理由により、水と配管内面との界面電位は酸化力が弱まる方向に変化し、配管内面には次第にＦｅ₃Ｏ₄の安定な酸化皮膜が形成され、それ以後の錆の発生を抑制することができるのである。

【００１６】一方すでに発生した鉄錆中の所謂錆こぶは、種々の鉄錆の中でも最も電気絶縁性の高いＦｅ₂Ｏ₃においては、その突起部に電荷が集中し、この電荷が飽和状態まで蓄積されると、静電気となり放電する。この時にＦｅ₂Ｏ₃の多い突起部の結晶格子が破壊され、細粒となって水中に流される。このような現象が繰り返され、錆こぶは次第に平坦な状態に変化するのである。

【００１７】

【考案が解決しようとする課題】

まず前記図５に示す構成のものにおいては、水は左側の管接続口５６からキャップ５５内に入り、通水孔５３を経て横断面リング状に形成された流路５７内に流入し、以後通水孔５３からキャップ５５を経て右側の管接続口５６に排出される。この場合、水は主として流路５７において永久磁石５４による磁界の作用を受けて水中に含まれる電解質分の電離が促進される。しかしながら筒体５１、隔壁５２およびキャップ５５は軟鋼のような強磁性材料によって形成されているため、継鉄若しくはヨークの役割を果たしている。従って永久磁石５４による磁束は、隔壁５２に設けられた通水孔５３には集中するものの、水の流路５７においては充分な磁界の広がりと強さが及ばないため、水に対する電離促進作用が充分に行われないという問題点がある。

【００１８】次に図６および図７に示す構成のものにおいては、水道配管６１が鉄管である場合には継鉄の役割を果たすこととなり、永久磁石６４による磁束が水道配管６１に吸収されることとなる。そして永久磁石６４からの磁束量が充分に大である場合にのみ、水道配管６１内に磁界が生じ、水に対する電離促進作用化に寄与し得る。従って永久磁石６４として大型のもの若しくは高性能のものを必要とするのみならず、磁束の使用効率が低いという問題点がある。また水道配管６１が大口径である場合には、水道配管６１の中心部まで充分な磁界の広がりと強さが及ぶことが期待できないという問題点も併存する。

【００１９】また図８に示す構成のものにおいては、継鉄８２を介して永久磁石７９を複数個串刺し状に設けることにより、水の流れに対して充分な広がりと強さを有する磁界を及ぼそうとするものである。しかしながら継鉄８２を介して対向する永久磁石７９は同極であるが、スペーサ８４を介して対向する永久磁石７９は異極である。従ってこの部位においては、永久磁石７９、７９間の空隙磁束密度は向上するが、他方向への磁界の広がりと強さを弱めることとなり、全体としての磁束の使用効率が低いという問題点がある。

【００２０】更に図８に示すもの、および図８における磁石積層体８３を複数個有する構成の前記実公平３−１１１８号公報記載のものにおいては、永久磁石７９の磁化方向の長さ、磁束量、永久磁石７９相互間の間隙、ハウジング７１と管接続口７２との口径比等を勘案しないと、装置内における充分な磁界の広がりと強さを得ることができない。また装置内を流れる水の流速を著しく減少させることともなり（ファラデーの電磁誘導の法則における因子の１つである流速減少）、除錆および防錆作用を著しく低減してしまうことがある。

【００２１】本考案は上記従来技術に存在する問題点を解決し、装置内の如何なる部位においても充分な磁界の広がりと強さが得られると共に、装置内における水の流速を所定の値以上に確保し得る水処理用磁気装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案においては、板状に形成しかつ厚さ方向に磁化した永久磁石をスペーサを介して軸体に複数個串刺し状に設けると共に、通水孔を有する支持板を前記軸体の両端部に設けて形成した磁石積層体を、中空円筒状に形成しかつ両端部近傍に管接続口を設けてなるハウジング内に軸方向に少なくとも１個介装させて構成した水処理用磁気装置において、永久磁石を同極が対向するように配設する、という技術的手段を採用した。

【００２３】本考案において、単体で形成し、若しくは異極が相互に密着するよう複数個で形成した永久磁石の磁化方向の長さを２５〜１００mmに形成することができる。この場合、磁化方向の長さが２５mm未満では、充分な磁界の広がりと強さが得られないため好ましくない。また磁化方向の長さを増大させるためには、板状の永久磁石を異極が相互に密着するように複数個を積層することが、実質的に動作点を高め得るため有効である。一方磁化方向の長さが１００mmを超えるものは実用上無意味であると共に、複数個の永久磁石の積層によって動作点を上げても効果が少ないため好ましくない。また本考案における永久磁石は、減磁を考慮して充分な保磁力を有するものを選定する必要がある。また水に対する電離促進作用を確保するために、単体若しくは異極が相互に密着するように複数個で形成した永久磁石の磁束量を、３５０００マックスウエル以上とするのが好ましい。

【００２４】次に本考案において、対向する永久磁石の端面間の間隙を２〜５０mmに形成することができる。この間隙が２mm未満であると、間隙における水の流通が不円滑となるため好ましくない。一方５０mmを超えると、永久磁石による磁界の強さが減少し、水に対する電離促進作用が低減されるため好ましくない。

【００２５】また本考案において、支持板間に軸線と平行に複数個の磁石積層体を設け、隣接する磁石積層体の永久磁石外周面の間隙、および磁石積層体の永久磁石外周面とハウジングの内周面との間隙を８０mm以下に形成することができる。この場合間隙が８０mmを超えると、永久磁石による磁界の強さが減少し、水に対する電離促進作用が低減されるため好ましくない。

【００２６】更に本考案において、管接続口の内径をｄ、ハウジングの内径をＤとしたときに、ｄ＜５０mmの場合にＤ／ｄ＝ 1.2〜 3.0、ｄ≧５０mmの場合にＤ／ｄ＝ 1.2 〜 2.5とすることができる。この場合においてＤ／ｄが 1.2未満であると、ハウジングの内容積が狭小となり、水の浄化に必要な機能を有する永久磁石を介装することができないため好ましくない。一方Ｄ／ｄの値が上記上限値を超えると、ハウジング内の水の流速が低下するため、水に対する電離促進作用を低減させるため好ましくない。

【００２７】また更に本考案において、永久磁石以外の構成部材を不銹性を有する非磁性材料によって形成することができる。このような材料としてはステンレス鋼、銅合金のような金属材料をはじめ、プラスチック材料のような非金属材料も使用できる。

【００２８】

【作用】

上記の構成により、磁石積層体を構成する永久磁石はスペーサを介して同極が対向して配置されるため、互いに反発し合うから、充分な磁界の広がりと強さが得られ、水に対する電離促進作用を確保し得るのである。

【００２９】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す要部縦断面図である。図１において１はハウジングであり、例えば呼び径６５Ａの中空円筒状に形成すると共に、一方の端部に軸方向に向かう管接続口２を、他の端部の近傍に軸と直角方向に向かう管接続口３を設ける。なお管接続口２、３は例えば呼び径２５Ａを使用する。次に４はフランジであり、中空円板状に形成すると共に、管接続口３側のハウジング１に固着し、このフランジ４にパッキング５を介して円板状に形成したフランジ６を固着し、ハウジング１の端部を閉塞する。７、８は各々ボルトおよびナットであり、フランジ４、６の締結用のものである。なお上記夫々の構成材料は、例えばステンレス鋼（非磁性）とする。

【００３０】次に９は永久磁石であり、異方性フェライト磁石（磁束密度３６００ガウス、保磁力３２００エルステッド、第２象限のＢ−Ｈ特性が傾斜を有する直線であるのが特徴）により、外径49.4mm、内径１０mm、厚さ１０mmに形成すると共に、厚さ方向に磁化されている。１０は軸体であり、この軸体１０の両端部に円板状の支持板１１を設けると共に、３個の永久磁石９を異極が相互に密着するように重合させ、かつ、例えば外径２５mm、内径１３mm、厚さ５mmの中空筒状に形成したスペーサ１４を介して複数組串刺し状に設け、磁石積層体１３を形成する。１５は中空筒体であり、例えば直径６０mmに形成し、支持板１１、１１間に介装する。

【００３１】また前記支持板１１には通水孔１６を、中空筒体１５には水孔１７を夫々複数個設ける。１８はナットであり、軸体１０の端部に螺合するように設け、支持板１１、１１間に磁石積層体１３および中空筒体１５を挟着保持するように構成する。なお１２はリング状に形成した隔壁であり、中空筒体１５の両端部近傍に設ける。上記永久磁石９を除く他の構成部材は、例えばステンレス鋼（非磁性）とする。

【００３２】上記の構成により、管接続口２から水を矢印方向に流入させると、水は通水孔１６を経て磁石積層体１３の表面に沿って左方向に流れる。また流入水の一部は中空筒体１５とハウジング１との間に形成される横断面リング状の空間１９を流れるが、中空筒体１５には複数個の水孔１７を設けてあるため、ハウジング１内の水はこの水孔１７を介して中空筒体１５の内外周に連通した状態で流れる。上記のようにして水は永久磁石９による磁界の作用を受けながら、管接続口３から矢印方向に流出する。

【００３３】すなわち上記のように水が磁界中を流れることによって電離が促進される。そして電離が促進された処理水は、ｐＨのアルカリ度が高まり、このような処理水が給水管若しくは水道配管内に流入することによって、管内面と水との界面電位が酸化力の弱まる方向に変化し、赤錆（Ｆｅ₂Ｏ₃）は次第に黒錆（Ｆｅ₃Ｏ₄ ）化し、安定な酸化皮膜を形成する。一方赤錆こぶも次第にＦｅ₂Ｏ₃の突起部より徐々に細粒となり、水と共に流出して平坦化し、除錆および防錆効果が徐々に進行するのである。

【００３４】なお図１において、永久磁石９を３個互いに異極を密着させて１組の永久磁石として構成したが、このように構成することにより、実質的に磁化方向の長さが大となり、永久磁石９の動作点が向上する。このことから永久磁石９が１個の場合よりも動作点での磁束密度が大となり、磁界の広がりと強さも向上するのである。また３個を１組とした永久磁石の夫々の組毎に同極を対向させたことにより、同極の対向面が互いに反発し合い、磁界は軸と直角方向へ円弧状に広がった磁界となるのである。更に上記永久磁石の組を複数個軸体１０に装着したことにより、磁界の広がりと強さは、軸方向および直径方向に及ぶことになり、水に対する電離促進作用が強化されるのである。

【００３５】図２は本考案の他の実施例を示す一部省略要部縦断面図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図２において２０は磁気ブロックであり、後述するように構成し、ハウジング１内に軸方向に複数個設ける。なお図２に示すものは大口径用のものであり、管接続口２、３には各々フランジ２ａ、３ａを設けてある。

【００３６】図３は図２における磁気ブロック２０を示す一部省略要部縦断面図、図４は図３における磁気ブロック２０の構成説明図であり、（ａ）は左側面、（ｂ）は横断面を示し、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図３においては、理解を容易にするために、磁石積層体１３の１本のみ示し、他は省略してある。図４に示すように磁石積層体１３は、支持板１１の中心部に１個と、同心円上に６個を等間隔に設ける。なお支持板１１に設けられる通水孔１６も前記磁石積層体１３を構成する軸体１０と略同心円上に６個等間隔に、かつ軸体１０の中間部に配設する。

【００３７】上記のように構成した磁気ブロック２０を図２に示すように、ハウジング１内に介装し、左端をフランジ６によって閉塞し、管接続口２から矢印方向に水を流入させ、磁気ブロック２０を経由して管接続口３から矢印方向に流出させる。なおハウジング１は呼び径を２００Ａに、管接続口２、３は呼び径を１５０Ａに形成した。

【００３８】上記の構成により、図２に示す管接続口２から流入した水は、図３および図４に示すように構成された磁気ブロック２０内に流入する。この場合、水は６個の通水孔１６によって磁石積層体１３を構成する永久磁石９、９間に導入され、以後磁石積層体１３の表面に沿って流れる。従って前記実施例におけると同様に、充分な広がりと強さを有する磁界の作用により、水中に含まれる電解質分の電離促進が行われるのである。なお使用水量の増大に伴ってハウジング１の呼び径が大になった場合に、図１に示すような構成では永久磁石９の直径を大にする必要があるが、このようにすると、永久磁石９が大型化するのみならず、ハウジング１と永久磁石９との間に形成されるリング状の空間１９若しくは流路の横断面積が充分に確保され得ないこととなる。

【００３９】これに対して図４に示すような構成にすることにより、使用水量の大なる場合の大口径のハウジングであっても、永久磁石９の大型化が不必要であるのみならず、水の流路を確保し、かつ永久磁石９若しくは磁石積層体１３と水との接触面積の増大が図れるのである。なお図４（ｂ）に示す永久磁石９の外周面間の間隙、および永久磁石９の外周面とハウジング（図示せず、図２における符号１参照）の内周面との間隙を８０mm以下に形成すると、水に対する磁界の広がりと強さを充分に確保する上で好ましい。

【００４０】上記の実施例においては、永久磁石９をフェライト磁石によって形成した例について記述したが、他の材質のものであってもよく、また磁石積層体１３を構成する永久磁石９の個数は、２個以上であればよく、ハウジング１の寸法、形状を勘案して任意に選定できる。更に磁石積層体１３を装着した軸体１０の設置個数も、図４に示すような７個のもの以外であってもよいことは当然であると共に、これらによって構成される磁気ブロック２０の設置個数もまた任意に選定可能である。

【００４１】

【考案の効果】

本考案は以上記述のような構成および作用であるから、下記の効果を奏し得る。（１）永久磁石を同極が対向するように配設したことにより、互いに反発し合うから、水中に充分な磁界の広がりと強さが得られ、水に対する電離促進能力を大幅に向上させることができる。（２）複数個の永久磁石を異極を密着させて磁石積層体を形成することにより、永久磁石の動作点を向上させることができ、軸方向および直径方向における磁界の広がりと強さを向上させることができ、水に対する電離促進能力を向上させ得る。（３）大口径のものに対しても、複数組の磁石積層体の配設により、ハウジング内の何れの部位においても、浄化に必要な磁界強さを確保し得ると共に、水の流路を確保し、水の流速を所定の値以上に確保することができる。従ってファラデーの法則に示される効果も併せて、水に対する電離促進能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す要部縦断面図である。

【図２】本考案の他の実施例を示す一部省略要部縦断面
図である。

【図３】図２における磁気ブロック２０を示す一部省略
要部縦断面図である。

【図４】図３における磁気ブロック２０の構成説明図で
あり、（ａ）は左側面、（ｂ）は横断面を示す。

【図５】従来装置の例を示す要部縦断面図である。

【図６】従来装置の他の例を示す要部縦断面図である。

【図７】図６におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図８】従来装置の更に他の例を示す一部省略要部縦断
面図である。

【符号の説明】

１ハウジング９永久磁石１０軸体１１支持板１３磁石積層体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】板状に形成しかつ厚さ方向に磁化した永
久磁石をスペーサを介して軸体に複数個串刺し状に設け
ると共に、通水孔を有する支持板を前記軸体の両端部に
設けて形成した磁石積層体を、中空円筒状に形成しかつ
両端部近傍に管接続口を設けてなるハウジング内に軸方
向に少なくとも１個介装させて構成した水処理用磁気装
置において、永久磁石を同極が対向するように配設したことを特徴と
する水処理用磁気装置。
【請求項２】単体で形成し、若しくは異極が相互に密
着するよう複数個で形成した永久磁石の磁化方向の長さ
を２５〜１００mmに形成したことを特徴とする請求項１
記載の水処理用磁気装置。
【請求項３】対向する永久磁石の端面間の間隙を２〜
５０mmに形成したことを特徴とする請求項１若しくは２
記載の水処理用磁気装置。
【請求項４】支持板間に軸線と平行に複数個の磁石積
層体を設け、隣接する磁石積層体の永久磁石外周面の間
隙、および磁石積層体の永久磁石外周面とハウジングの
内周面との間隙を８０mm以下に形成したことを特徴とす
る請求項１ないし３何れかに記載の水処理用磁気装置。
【請求項５】管接続口の内径をｄ、ハウジングの内径
をＤとしたときに、ｄ＜５０mmの場合にＤ／ｄ＝ 1.2〜
3.0、ｄ≧５０mmの場合にＤ／ｄ＝ 1.2〜 2.5としたこ
とを特徴とする請求項１ないし４何れかに記載の水処理
用磁気装置。
【請求項６】永久磁石以外の構成部材を不銹性を有す
る非磁性材料によって形成したことを特徴とする請求項
１ないし５何れかに記載の水処理用磁気装置。