JPH11253963A

JPH11253963A - 流体処理用磁気装置

Info

Publication number: JPH11253963A
Application number: JP10111387A
Authority: JP
Inventors: David Saul Glass; デービッド・ソール・グラス
Original assignee: PETER ANTHONY KURISSHU
Current assignee: PETER ANTHONY KURISSHU
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-09-21
Also published as: GB2333977B; GB9806038D0; US6056872A; GB2333977A

Abstract

(57)【要約】【課題】管または導管内を流動する流体（気体または
液体）を磁気的に処理し、スケール付着、藻類付着、腐
食等を防止する装置および方法を提供すること。【解決手段】気体または液体である流体を磁気的に処
理する装置であって、流体の流動する管または導管の内
部に磁界を形成する複数の磁石を管または導管の外周壁
面に装着された装置が提供される。この装置には、管ま
たは導管の長手方向に沿う磁気流線が変化するように、
異なる磁界強度を発生する複数の磁石が使用される。ま
た、かかる装置を使用した流体の磁気処理方法が提供さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導管内を流動する
気体または液体のような流体を磁気的に処理するための
装置および方法に関するものであり、かかる装置は流体
に極性を付与する磁界を形成するために、流体の流れる
管または導管の周囲に配設された複数の磁石装置を包含
するものである。

【０００２】

【従来の技術】カルシウム、ナトリウム、およびマグネ
シウムのような結晶性物質を含む炭酸カルシウムおよび
その他の鉱物性化合物は、公共水源（地方自治体水道給
水源、井戸、工業用水源等）中に自然に多量に含まれて
いることがある。このような結晶性物質は、管内壁に蓄
積されて次第に沈積してスケールを形成し、ついに水流
を制限するような量にまで成長する。また、鉄または鉄
合金製導管は、脆化をもたらす錆や浸食を受けやすい傾
向がある。藻類は、管壁に付着して、多様な藻類が水流
を阻害する分厚いスライムを形成し、そして管壁を微生
物学的浸食により腐食させる傾向がある。

【０００３】スケール付着、浸食、および藻類の成長の
ようなこれら３つの作用は、流速および管効率を低減
し、そして管からの漏洩やひいては管破裂の原因となり
がちである。これら３つの作用は、管またはその他流体
導管（プレート式熱交換器のプレート、シェル−管形熱
交換器の管の内外面）の熱伝達特性を低減することがあ
り、これら熱交換器およびその他流体機器に悪影響を及
ぼす。

【０００４】原油井ポンプおよび原油輸送用の鋼管また
は配管は、通常の原油に混入している大量のミネラル含
有水のためにスケール付着、浸食、および藻類付着をも
たらす可能性がある。その結果、ポンプおよび配管は効
率が低下しそして脆化され、したがってポンプ作用の減
退または空転、漏洩、そして破裂をもたらす。また、多
くの原油沈積物は高パラフィンでもあるため、ポンプお
よび原油井配管が重大な「パラフィニング(paraffinin
g) 」に陥り、ポンプおよび配管の作用が低減し、つい
に原油井からの原油流が停止するに至る。

【０００５】管類からこれら諸物質を溶解または除去
し、あるいは予防するために、一般的に酸および高価な
殺生物剤である薬品類が使用されることは知られてい
る。しかしながら、これら手法は常に効果的であるわけ
ではなく、また化学品類は毒性の問題や費用の問題もあ
り、流体に対してこれら化学品等を連続的に添加しなけ
ればならないことから、しばしば長期間使用上の経済性
も問題となる。

【０００６】磁気装置が、管類内部のスケール付着、錆
発生、藻類成長の予防のために有用であることは知られ
ている。また磁気装置は、例えば内燃機関やジェットエ
ンジン等の燃費改善や望ましくない排出物を低減するた
めにも有用である。このような望ましくない排出物に
は、例えばＨＣ，ＮＯｘ，ＣＯおよび不完全燃焼に伴う
その他の副生成物があり、同時に発生する煤、炭素およ
びタール状物質等も同様である。また、同様の効果は、
磁気装置がボイラー、燃焼炉、およびその他の炭化水素
系燃料を使用する装置類に供給される燃料に適用される
場合にも発揮される。一般に、これらの磁気装置は、管
類の軸方向に沿って配置された複数の磁石から構成され
る。同様に、管内に配設され、または装置構造内に組み
込まれた磁石を使用する磁気装置も知られている。この
ような磁石類の異なる３通りの配置は、一般に知られて
いる。

【０００７】第１の配置においては、縦長磁石、すなわ
ち「棒」磁石を使用するものである。このような磁石
は、管または導管類に対して流体の流れ方向に沿って軸
方向に配設される。かかる従来技術は、Riskによる米国
特許 4,210,535号、 Carpenterによる米国特許 4,367,1
43号、およびSanderson による米国特許 4,153,559号等
に開示されている。

【０００８】第２の配置においては、管または導管類の
内部に対して磁石の反対極または異極となるように配設
するものである。かかる従来技術は、いずれもClair に
よる米国特許 5,227,683号および米国特許 5,269,916号
において開示され、そこにはＮ極およびＳ極が管または
導管類の内側に向けて対向するように配置された磁石が
図示されている。

【０００９】第３の配置においては、管または導管類の
内部に対して磁石の同種極性、同種極または共通極（共
にＮ極または共にＳ極）となるように配設するものであ
る。かかる従来技術の例は、Adamによる米国特許 5,63
7,226号、Adamによる米国特許5,161,512号、Adamによる
米国特許 4,568,901号、Brown による米国特許 4,146,4
79号、Kovacsによる米国特許 4,372,852号同様にKulish
による米国特許 4,605,498号において開示され、これら
全てには上述の磁石配置が図示されている。その他の従
来技術の例としては、共にDavis による米国特許 3,94
7,544号および米国特許 4,020,590号、Jones による米
国特許 5,122,277号、Ambrose による米国特許 5,030,3
44号、およびMcGrath による米国特許 5,024,759号があ
り、園芸用および金属処理の分野において同種極性によ
る処理が行われることが開示されている。

【００１０】ファラデーの法則（以下、ファラデー則と
いう）によれば、電流は導体が磁界の磁気流線を横切る
際に発生し、そしてその電流の大きさは、導体が磁気流
線と交差する角度に直接比例することが知られている。
電流強度は、運動導体の磁気流線との交差角が直角（９
０°）の場合に最大となり、そして電流強度は、運動導
体が磁気流線と平行になるとき、すなわち運動導体と磁
気流線との角度が零度（０°）の際に実質的に零とな
る。かかる効果はAlan Van Heuvelen 編、HarperCollin
s刊行、Physics-A General Introduction（第２版）の
第28章の誘導起電力"Induced EMF" を含む周知のテキス
トに開示されている。

【００１１】流体の導管（すなわち管またはパイプ）通
過において、流体は運動導体として作用する。流動する
流体中に磁束を導入することによって電流が発生し、そ
して流体の僅かな分子に電離（イオン化）が生じ、溶解
しまたは浮遊している固形物でも同様である。ファラデ
ー則によれば、これら磁気流線が流動流体に対して直交
に近い状態で交差すれば、流体に対してより多くの磁気
処理効果を与える。これに対して、磁気流線が流体と斜
めに交差する場合には流体に対する磁気処理効果はより
少なくなる。

【００１２】Albert Roy Davisの米国特許3,947,544 号
および 4,020,590号では、Ｎ極およびＳ極磁界が有機物
質（種子) と無機物質（合金）とでは異なりかつ反対の
効果を示す現象を発見したことを基本としている。この
原理は、１９７４年に初版刊行されたAlbert Roy Davis
およびWalter C.Rawls共著「磁気学および生体システム
に対するその効果」においてＮ極およびＳ極が生有機体
に対して異なる効果を発揮することが開示されている。
この記述によれば、さらに、白黒テレビジョンスクリー
ンに近接して異なる磁極を配設することにより容易に観
察可能な電子の反対スピンが生ずることもまた開示され
ている。このことからＮ極およびＳ極の異なる効果が流
体の分子成分あるいは流体内に担持されるなんらかの溶
解物質および浮遊物質に対して異なる効果を発揮するこ
とが導出される。

【００１３】上述の第３の配置（複数の磁石はその同種
極性が導管の内側を指向する）による米国特許の従来技
術は、Ｎ極およびＳ極が分子レベルにおいて異なる効果
を発揮することを特徴としている。従来技術の幾つかの
実施例において、Ｓ極磁界が導管内の流体の処理のため
に最も有利であることが開示されている。

【００１４】管または導管の周辺に対して少なくとも２
つの磁石を対向するように配置して使用する同種極性装
置の二つの短所は、導管の中心に近い部分に同種極性の
磁界が発生することに起因する。第１の短所は、流体に
対するファラデー則の効果的適用が次第に低減すること
である。他の短所は、流体の分子成分ならびに流体に担
持される何らかの溶解物質または浮遊物質と交差する同
種極磁界の強度が漸進的にかつ異常に低減することであ
る。これらの短所は、流体処理の特に有利な配列のため
に採用されかつ適用されるであろう、Ｎ極またはＳ極い
ずれかの同種極性磁界を用いるAlbert Roy Davisの装置
において顕著である。

【００１５】上に論じた、導管内に同極性の磁気流線が
配向される構成の短所は、必然的に相互反発することで
ある。磁気流線の配向が流体の流動方向に対して次第に
斜交するようになり、管または導管の中心またはその周
辺領域におけるその交差角が９０°から次第に減ぜられ
（ファラデー則に伴う効果が次第に減ずる）そして最終
的に平行または０°となる（ファラデー則が成立しなく
なる）。同時に、同極性による反発が導管の中心から離
れた反対方向に形成され、管または導管の中心またはそ
の周辺領域における有効磁界を大幅に低減させる傾向が
ある。その結果、磁気流線が流体の流動方向と実質的に
平行となりそしてその強度が極端に減ぜられる管または
導管の中心軸またはその周辺領域における磁気処理効果
が打ち消されまたは無効化される不感領域（Dead Zone)
が発生する。

【００１６】流体の磁気処理装置の欠点を解消しようと
する多くの試みがなされている。磁石のＳ極が管の内側
に向かうように管周囲に配設された多くの従来装置が開
示されている。このような磁石の使用は管の内部には良
好な磁気流線を形成するが、上述のように管の中心軸ま
たはその周辺領域における磁気流線が相互に同極性とな
るように指向される。

【００１７】他の開示された従来技術は、管または導管
内への透過を強めるために磁束の通常の強度を増強しま
たは上昇せしめる方法または手段を提供するものであ
る。これらの例は、Ｓ極のみの処理装置における磁石強
度を直示的に増強する「迂回バンド(Diverter band）」
を論じている、Jones による米国特許 5,122,777号に開
示されている。また、興味ある記述は、管の周囲に異種
極（Ｎ極およびＳ極）磁石を配設した装置における磁束
の通常の強度を強化しようとする同様の試みが成されて
いる。Clair による米国特許 5,227,683号、同 5,269,9
15号及び 5,366,623号では、変化に富んだ磁石形状、磁
極要素、およびこれら一体的磁石の磁力増強材としての
目的を有する集中要素等を開示している。しかしなが
ら、Clair の装置は、管または導管の内部における磁束
強度を高めることに効果はあるが、管または導管内部の
磁気流線の配向は変化しない。

【００１８】対向する同種極性を有する複数の磁石の配
置において、管または導管の中心あるいはその周辺領域
における磁気効果が打ち消されまたは無効化される「不
感領域」は、磁界がそれぞれの極から同種極性を発生し
ているため、磁石の通常の強度を増しまたは強めること
のみによっては解消されない。さらに、不感領域内また
はその近辺における極めて微弱な磁界強度は、管の中心
から離れる反対方向でも増加するため、磁石の通常の増
強または強化によっては悪化させることになる。

【００１９】したがって、上述のような従来技術におけ
る短所を解消するために、管内を流動する流体の改良さ
れた磁気処理装置または方法に関する技術を開発する必
要がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術における短所を解消するために、管内を流動
する流体の改良された磁気処理装置または方法を提供す
ることを目的とする。本発明のその他の目的および特徴
は、以下の添付図と対応する詳細な説明ならびに開示に
よって明らかとなろう。各図を通じて共通機能を有する
要素には同じ参照符号が付されている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも２
組の磁石セットから構成され、各磁石セットが管の内部
に指向する同種極性を有し、かつ磁石の各セットが管の
外面に対して位置付けられそして流体の流動方向に直交
する面に装着された、導管を通じて流動する流体の磁気
処理を行う装置であって、前記磁石セットの少なくとも
一組が、異なる磁石強度を示す少なくとも２つの磁石を
包含する、流体処理用磁気装置を提供する。

【００２２】また、本発明においては、前記磁石セット
を少なくとも３組とすることができ、前記少なくとも２
つの磁石の磁気強度の差を少なくとも１０％、あるいは
少なくとも２０％とすることができる。本発明にかかる
前記流体処理用磁気装置における少なくとも１つの磁石
が鉄系金属の磁極片を有する構成とすることができ、さ
らに、前記流体処理用磁気装置における少なくとも１つ
の磁石が鉄系金属製の背面板を有する構成とすることも
できる。

【００２３】本発明の構成として、管（パイプまたはチ
ューブ）を通じて流動する流体（気体、液体）を磁気的
に処理するための装置が提供され、流動する流体に対し
て非対称的な少なくとも１つの磁気流線を形成する。

【００２４】本発明の第２の構成として、管または導管
内を流動する流体（液体、気体）の同種極性による磁気
処理のための方法または装置が提供される。

【００２５】本発明のその他の構成として、複数の磁石
によって導管内を流動する流体の磁気的処理を最大化す
るための方法または装置が提供される。

【００２６】本発明のさらにその他の構成として、管
（パイプまたはチューブ）を通じて流動する流体を磁気
的に処理するための方法が提供され、流体の流動方向に
直交する流線を有する非対称磁束を形成し、そして改善
された流体の磁気処理を可能にする。

【００２７】すなわち、本発明は、少なくとも２組の磁
石セットから構成され、各磁石セットが管の内側に指向
する同種極性を有し、かつ各磁石セットが管の外面に位
置付けられそして流体の流動方向に直交する面に装着さ
れており、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる
磁石強度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体
処理用磁気装置を適用し、そして、前記流動する流体の
処理を行う、各ステップからなる、導管内を流動する流
体の磁気処理を行う方法である。

【００２８】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが管の内側に指向する同種極性を有
し、かつ各磁石セットが管の外面に位置付けられそして
流体の流動方向に直交する面に装着されており、前記磁
石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強度を示す少
なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用磁気装置を
適用することによって前記導管を通じて流動する流体に
磁気的処理を施し、そして、前記流動する流体の処理を
行う、各ステップからなる、導管内におけるスケール形
成、腐食または藻類成長を低減しまたは防止する方法で
ある。

【００２９】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが管の内部に指向する同種極性を有
し、かつ磁石の各セットが管の外面に位置付けられそし
て流体の流動方向に直交する面に装着されており、前記
磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強度を示す
少なくとも２つの磁石を包含する、導管を通じて流動し
そして水様流体装置の表面に接触する以前の流体の磁気
処理を行う流体処理用磁気装置を適用することによっ
て、前記導管を通じて流動しかつ前記流体装置内部を流
動する流体に磁気的処理を施し、そして、前記流動する
流体の処理を行う、各ステップからなる、水様流体設備
の表面におけるスケールの付着、腐食または藻類成長を
低減しまたは防止する方法である。

【００３０】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが管の内部に指向する同種極性を有
し、かつ磁石の各セットが管の外面に対して位置付けら
れそして流体の流動方向に直交する面に装着されてお
り、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強
度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用
磁気装置を適用することによって前記導管を通じて流動
する流体に磁気的処理を施し、そして、前記流動する流
体の処理を行う、各ステップからなる、導管内を流動す
る流体中の不所望な微生物を処理、低減、または根絶す
る方法である。

【００３１】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが管の内部に指向する同種極性を有
し、かつ磁石の各セットが管の外面に対して位置付けら
れそして流体の流動方向に直交する面に装着されてお
り、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強
度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用
磁気装置を適用することによって前記導管を通じて流動
する炭化水素燃料に磁気的処理を施し、そして、前記流
動する炭化水素燃料の処理を行う、各ステップからな
る、導管内を流動する炭化水素燃料の磁気処理を行う方
法である。

【００３２】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが管の内部に指向する同種極性を有
し、かつ磁石の各セットが管の外面に対して位置付けら
れそして流体の流動方向に直交する面に装着されてお
り、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強
度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用
磁気装置を適用することによって前記導管を通じて流動
する流体に磁気的処理を施し、そして、前記流動する流
体の処理を行う、各ステップからなる、導管内を流動す
る園芸用の流体の磁気処理を行う方法である。

【００３３】本発明のさらにまたその他の構成として、
長手軸または中心軸を有する管または導管内を通じて流
動する流体（液体、気体）を同種極性により磁気的に処
理するための方法および装置が提供され、該装置が前記
導管または管の周囲またはその近辺に配設された少なく
とも２つの磁石からなり、そして前記２またはそれ以上
の磁石が管または導管の内側に指向する同種極性の磁極
を有し、該２またはそれ以上の磁石が管または導管の内
側に対する磁界を誘導し、そして該磁界の流線が前記管
または導管の長手軸または中心軸に対して非対称となる
ように構成される。

【００３４】本発明のさらにその他の構成として、管ま
たは導管内を流動する流体（液体、気体）を同種極性に
より磁気処理するための装置が提供され、該装置が前記
管または導管の周囲またはその近辺に配設された少なく
とも２つの磁石からなり、そして前記２またはそれ以上
の磁石が管または導管の内側に指向する同種極性の磁極
を有し、該２またはそれ以上の磁石が、磁界内を通過す
る流体に直交する磁気流線が最大となるように単一磁極
によって管または導管の内側に対する磁界を誘導するよ
うに構成される。

【００３５】一般的に本発明は、導管１０の外周（外
壁）に関して配列された少なくとも１群の永久磁石また
は電磁石によって包囲された導管から構成される。この
導管は、導管の長手方向に沿って延在する中心軸１２を
備えている。この導管は、鉄系（鉄、鋼）または非鉄系
（銅、真鍮、プラスチック、例えばＰＶＣ、ポリブチレ
ン等の高分子物質等）材料から製造することができる。
この導管は一般的な円形断面を有する管が望ましい。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下の添付図において、磁気源、
すなわち磁石から発生する磁界は流線(Fluxlines)と記
述され、文字 "ＦＬ" の参照符号によって図示されてい
る。

【００３７】図１（Ａ）は従来技術にかかる装置におけ
る磁気処理装置を図示したものである。内壁、外壁およ
び中心軸１２を有する導管１０が開示されており、矢印
Ｆで示された方向に流動する液体を通流させる。また、
導管１０の中心軸１２および内壁に関して、液体または
気体のような流体の部位に応じた流速ベクトルが図示さ
れている。図１（Ａ）において、ベクトル“ａ”は、中
心軸１２に一致する流体流動領域の流速を示す。次の外
側の、すなわち導管のより管壁に近い部位の流速は、ベ
クトル "ｂ1"および "ｂ2"で示される。次の外側、つま
り導管１０の内壁に近接する部位の流れベクトルは "ｃ
1"および "ｃ2"で示される。さらに図１（Ａ）に関し
て、導管１０を通じて流動する流体内に広がる磁束を形
成する２つの磁石が図示されている。

【００３８】これら磁石は、北極および南極（“Ｎ”、
“Ｓ”で表示）の磁極面を有し、そして導管１０の外周
壁上に配設されている。また、これら磁石はほぼ共通面
に、そして導管１０の中心軸１２に対して実質上平行に
配設されている。ここに図示したように、磁石は互いに
１８０°隔てて配置されているが、異なる放射状の間隔
で配設することができ、また２以上の磁石を使用するこ
ともできる。磁石は、流線ＦＬで示したように磁束を発
生する。磁界の特性（向き、強さ）は、通常はここにい
う用語「流線」によって論じられる。図１（Ａ）から明
らかなように、流線は対応する磁石から発生している磁
界を表していることが理解できよう。

【００３９】流れベクトルの配置に対応するこれら流線
の表示では、流れベクトル "ｃ1"、“ｃ2"に一致して流
れる流体の部分は、この領域における流線が（導管の壁
面に関して）直交しており、したがって導管のこの領域
においてほぼ直交するため高流線密度で交差するように
見える。磁気流線と直交またはほぼ直交しているため
に、流れベクトル "ｃ1"、“ｃ2"に一致して流れる液体
の部分の高流線密度に曝され、大量の磁気処理のための
流線が生じることになる。さらに図１（Ａ）において、
流れベクトル "ｂ1","ｂ2"に対応する液体の流れは、磁
気流線がそれぞれ低減され、そしてより少ない磁気処理
が行われる。この液体流動領域においては、液体の流動
方向に関して磁気流線は直交度がより減ぜられ、すなわ
ち直交の度合いが減ぜられる。この直交度の低減は、ま
たファラデー則から明らかなように、流れベクトル“ｂ
1","ｂ2"に対応する液体の磁気処理効果を低減させる。

【００４０】流れベクトル“ａ”に一致する部分におけ
る流体は磁石Ｍ1 、Ｍ2 によって発生せしめられる最も
弱い流線密度と交差することになり、したがって磁気処
理が行われない。この領域においては、磁気流線が流体
の流れ方向に関して平行またはほぼ平行になることか
ら、磁気処理効果が減ぜられ、そして磁束密度が最小と
なる。流れベクトル" ａ "に対応する領域においては効
果的磁気処理は行われず、特にこの傾向は磁石Ｍ1 、Ｍ
2 が弱い場合、または流線密度が（例えば鉄製管の場合
のように）導管内に透過し難い場合に著しい。

【００４１】図１（Ａ）の観察から明らかなように、磁
石Ｍ1 、Ｍ2 によって導管１０の内部に導入される磁気
流線は、中心軸１２に対して対称となる。これは、導管
１０の外周に互いに対向する部位に配設された磁石Ｍ1
、Ｍ2 から発生する磁気流線が、たとえ反対方向に発
生していても、強度が等しく同様の磁気流線から等しい
磁束が発生するためである。このことは図１（Ａ）の装
置のｓ−ｓ矢視断面図である図１（Ｂ）からより明確と
なろう。ここに見られるように、磁石Ｍ1 、Ｍ2によっ
て発生する磁気流線ＦＬが中心軸１２に対して対称であ
る。

【００４２】本発明における構成によれば、長手軸また
は中心軸を有する管または導管内を通じて流動する流体
（液体、気体）を同極性により磁気的に処理するための
方法および装置が提供され、該装置が前記導管または管
の周囲またはその近辺に放射状に配設された少なくとも
２つの磁石からなり、そして前記２またはそれ以上の磁
石が管または導管の内側に指向する同種極性の磁極を有
し、該２またはそれ以上の磁石が管または導管の内側に
対する磁界を誘導し、そして該磁界の流線が前記導管ま
たは管の長手軸または中心軸に対して非対称となるよう
に構成される。

【００４３】次いで、図２は本発明にかかる装置の第１
の実施例の構成を示すもので、ここでは管または導管１
０の中心軸１２またはその周辺領域に対して非対称の磁
界を管の内側に形成するように使用される２セット
（組）の磁石が配設されている。図２によれば、第１の
磁石セットＭ3 およびＭ4 、第２の磁石セットＭ5 およ
びＭ6 が図示されている。これら磁石のそれぞれはそれ
ぞれ北極および南極を有し、それらの南極“Ｓ”が導管
１０の中心軸１２に向けて内側に指向している。磁石Ｍ
3 、Ｍ4 、Ｍ5 およびＭ6 は導管１０の外周部分に装着
されている。磁石Ｍ3 およびＭ4 は互いに同一面上であ
って導管１０の中心軸１２に対して実質上直交するよう
に装着されている。同様に、磁石Ｍ5 およびＭ6 も互い
に同一面上であって導管１０の中心軸１２に対して実質
上直交するように装着されている。

【００４４】図２を詳細に観察すれば、磁石Ｍ3 および
Ｍ4 は互いに等しい磁界強度を有する。この事実は、図
２に描かれた磁気流線が中心軸１２に対して対称である
ように図示されており、これは図１（Ａ）の従来技術の
配列に類似している。本発明においては、しかしながら
第２の磁石セットＭ5 、Ｍ6 が互いに異なる磁力強度を
有する２つ（またはそれ以上）の磁石である。図２から
明らかなように、磁石Ｍ5 によって発生せしめられる磁
束密度は磁石Ｍ6 によって発生せしめられるそれよりも
弱小であり、その結果磁石Ｍ6 によって発生する流線は
磁石Ｍ5 によって発生する流線よりも導管１０の壁面か
ら遠くまで延在している。これによって磁束パターンは
中心軸１２に関して非対称となり、したがって中心軸１
２から変移している。

【００４５】流れベクトル“ａ”に沿った流体の流動に
関して、導管の中心軸１２に沿って流れる流体（一般に
気体または液体）は、磁石Ｍ3 、Ｍ4 によって形成され
る磁気状態によって小さくかつそれのみと交差し、それ
らの磁気流線は導管１０のこの領域の流体の流動方向に
平行またはそれに近い状態となる。しかしながら、流体
はその後磁石Ｍ5 およびＭ6 の間の領域を流動し、流線
ＦＬ1 として示される磁石Ｍ6 によって形成される磁束
中を通過する。流れベクトルｂ1 に沿って流動する流体
に関して、磁石Ｍ3 によって形成される流線ＦＬ中を流
動した流体は、その後磁石Ｍ5 によって形成される流線
ＦＬ1 中をそれぞれ通過する。

【００４６】流れベクトルｂ2 に沿って流動する流体に
関して、磁石Ｍ4 によって形成される流線ＦＬ中を流動
した流体は、流線ＦＬ1 として示される磁石Ｍ6 によっ
て形成されたと判断される磁束中を通過する。流動する
流体の方向に関して流線の方向に対しより直交に近くな
るため、増強された磁気処理が流動する流体に作用す
る。最後に、導管１０の内壁に近接して流動する流れベ
クトルｃ1,ｃ2 に沿って流れる流体に関して、これらは
磁石Ｍ3 、Ｍ4 、Ｍ5 およびＭ6 の磁極に最も近い部位
を通過することにより磁気的処理の影響下におかれる。
この領域においては、流れベクトルｃ1,ｃ2 に沿って流
れる流体が、流体の流動する方向に対して直交または直
交に近い状態で磁気流線と交差する。

【００４７】図２に関する上記記載から明らかなよう
に、図１（Ａ）に示した従来技術とは異なり、導管１０
を通過する流体の全てが、磁気流線と不平行の交差が増
加することになり、目的の磁気処理が行われる。このこ
とは図１（Ａ）に示した中心軸に沿って行われるべき磁
気処理が全くまたは僅かしか行われなかったことに対し
て極めて重要な相違である。本発明に関して、そして特
に図２にかかる実施例は、異なる磁気強度を有する少な
くとも１組の磁石セットの使用により２つ（またはそれ
以上）の磁石により形成される磁界が変移する傾向があ
り、結果的に形成される磁界は導管内を流動する流体の
中心軸に対して非対称となる。

【００４８】かかる配列を採用した結果、図１（Ａ）に
示したように流れベクトル“ａ”に沿って通過する流体
に磁気処理が殆どまたは全く行われなかった特定の従来
技術と対比して、導管１０の全領域を通流する流体は磁
気流線と全て交差する。本発明によれば、各セット内に
２またはそれよりも多い磁石を有する少なくとも２組の
磁石セットがあり、これら磁石の各セットは導管の周辺
の共通面内に位置づけられ、したがって導管壁共通面上
に位置づけられる。ここに、少なくとも１つの磁石セッ
トにおける全ての磁石によって発生される磁気流線は、
導管の中心軸１２に対して非対称である磁石セットの共
通面内に形成される磁束形状を形成する。

【００４９】図３では、本発明の範囲内に含まれるさら
に他の実施例が開示されている。３組の磁石セット、第
１がＭ7 およびＭ8 、第２がＭ9 およびＭ10、第３がＭ
11およびＭ12がある。磁石の各セットは、中心軸１２を
有する導管１０の外壁周囲に配設される。各磁石セット
は中心軸１２に対して直交する共通面上に装着される。
図２に示した実施例の磁石は互いに接触していたが、こ
れは本発明の要件ではない。図３は各磁石セットが相互
に離隔して配置されている。また、図３には流体の流れ
ベクトルａ、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 およびｃ2 を図示してい
る。図３の実施例においては、３組の磁石セットの中の
２組は、異なる磁石強度を持った少なくとも２つの磁石
から構成される。

【００５０】図３に示すように、磁石Ｍ7 およびＭ8 か
ら発する磁気流線は導管１０の中心軸１２の近辺には実
質的に到達していない。磁石Ｍ9 およびＭ10によって発
せられる磁気流線に関しては、このセットの磁石Ｍ10に
よって発せられる磁気流線が対応する磁石Ｍ9 のそれよ
りも強大であるため、発生された磁気流線ＦＬ3 は導管
の中心軸に関して図示するように、磁石Ｍ10によって発
せられる磁気流線が流動する流体中を中心軸１２を超え
て磁石Ｍ9 に向かって拡がる。第３の磁石セットに関し
ては、図３から明らかなように、磁石Ｍ11から発生する
磁気流線ＦＬ4は磁石Ｍ12のそれよりも実質上強大であ
る。磁石Ｍ9 、Ｍ10によって発せられる磁気流線とは反
対に、この磁石セットの磁石Ｍ11によって発生する磁界
は導管１０の中心軸１２を超えて磁石Ｍ12側に指向す
る。

【００５１】図３に関して前述したように、流れベクト
ルａ、ｂ1 、ｂ2 、ｃ1 およびｃ2で表される各領域を
流動する流体は、磁界内を流動することになり、したが
って磁気処理が行われる。このことから、本発明は、２
組の磁石セットのうちの一方が磁石の強度が異なる少な
くとも２つの磁石から構成されることを要することが理
解できる。

【００５２】図４（Ａ）は、本発明のさらに他の実施例
の断面図を図示するものである。少なくとも磁石対Ｍ1
3、Ｍ14および第２の対Ｍ15、Ｍ16が示されている。ま
た、第３の磁石対Ｍ17、Ｍ18が破線で図示されている。
図４（Ａ）は、磁石対の配置が放射方向に異なる間隔で
配設される可能性を示し、そしてまた導管中心に対して
非対称の磁石セットによる磁束形状を図示している。図
において、磁石の第１対および第２対の配列は、それぞ
れに対して放射方向にほぼ９０°離隔している。磁石の
第１対と第３対との相対的な放射方向間隔はそれぞれに
対して９０°よりも大きく１８０°よりも小さいような
放射方向オフセットとされる。

【００５３】ここでは、本発明の範囲では、相互の磁石
対の特定の放射方向配置によって限定されず、あるいは
図２のように互いに異なる磁石セットの磁石対の使用の
みを限定するものでもなく、図３のように空間的に離隔
することも可能であることを示しているにすぎない。第
１および第２の磁石セットから互いに離隔して配置され
た２組の磁石セットおよび第３の磁石セット（さらに他
の磁石セット）を有するようなさらに多様な組み合わせ
もまた予想される。また、図２および図３がそれぞれ２
つの磁石を有する２組および３組の磁石セットを開示し
てはいても、各セットのさらに多数の磁石を使用して、
ここに開示するように本発明の一般的原理に従って作用
せしめることも、また本発明の技術的範囲内において明
らかに予想されるものである。

【００５４】さらに図４（Ａ）に関して、導管の中心軸
１２に対して非対称である磁石セットの共通面における
磁束形状を発揮する磁石セットが図示されている。ここ
に磁石Ｍ13、Ｍ14は、内側に同種極性（Ｓ極）が指向す
るように導管１０の外壁の周囲の共通面に配設される。
これら磁石Ｍ13およびＭ14は、磁石Ｍ13の磁石の強度が
磁石Ｍ14のそれよりも弱くなっているように、異なる磁
石強度を有することは理解されるべきである。磁石Ｍ13
およびＭ14が装着されている平面の導管１０の断面にお
いては、図から明らかなように、磁石Ｍ14からの磁気流
線ＦＬ14は、磁石Ｍ13から延びる磁気流線ＦＬ13よりも
遠くまで管壁から延びている。この断面図においては、
ＦＬ14およびＦＬ13によって示された磁束形状は磁石セ
ットＭ14およびＭ13の共通面において導管１０の中心軸
に対して非対称となる磁束形状を形成する。

【００５５】図４（Ｂ）によれば、本発明にかかる同極
性磁気処理装置の他の実施例の側断面図が示されてい
る。ここに、磁石Ｍ24は導管１０の外壁周辺に沿って配
設された第１の磁石であり、そして磁石Ｍ24に対向して
互いに隣接する磁石Ｍ25およびＭ26が、同様に導管１０
の外壁周辺に沿って配設されている。図において、磁石
Ｍ24およびＭ25は同じ磁石強度であるが、磁石Ｍ24およ
びＭ26は異なる磁石強度である。

【００５６】この図４（Ｂ）に示すように、磁石Ｍ25か
ら発生する磁気流線ＦＬおよび磁石Ｍ24の上流側の磁気
流線ＦＬ1 は中心軸１２に対して対称である。しかしな
がら、磁石Ｍ24の下流側の磁気流線ＦＬ2 および磁石Ｍ
26から発生する磁気流線ＦＬ3 は中心軸１２に対して非
対称である。この実施例は、本発明が、また、共通磁石
を分割した磁石セット、すなわち第１の磁石セットＭ24
およびＭ25とし、第２の磁石セットＭ24およびＭ26とし
て構成することも可能であることを示している。図４
（Ｂ）に示した各磁石は、それぞれ等しい南（Ｓ）極が
導管１０の内側に指向するように配設されている。

【００５７】また、図では磁石Ｍ25および磁石Ｍ26を含
む磁石組み立て体の製造時に補助材となる強磁性体（例
えば、鋼、鉄、鉄系合金等）製の分離板ＤＰを使用する
ことが開示されている。同極性あるいは「類似」極性の
磁界を対向させて磁石Ｍ25および磁石Ｍ26を、互いに反
発する傾向にある磁極相互を物理的に接近せしめて組み
立てるにあたって生ずる困難性を緩和する必要があるこ
とは熟練の実務家には容易に理解できよう。

【００５８】この問題は磁極に吸着される分離板ＤＰを
用いて図４（Ｂ）に示すように、磁石Ｍ25および磁石Ｍ
26は分離板ＤＰの両側から吸着させることによって解消
されよう。かかる技術は本発明の効果に対してなんら不
利益を与えないことを教示している。さらに、かかる技
術は、特にこの明細書および添付図から開示されるよう
な本発明の概念を実現するために、その他の磁石配列の
組み立てにも有用である。また、磁石Ｍ24、Ｍ25および
磁石Ｍ26が異なる磁石強度であるように構成することが
可能であることも理解されるべきである。

【００５９】図４（Ｃ）は、本発明にかかる同種極磁気
処理装置の他の実施例の側断面図である。この本発明の
実施例では、複数の磁石が多重に積み重ねられあるいは
重ね合わされおよび／または接近して使用される。図に
おいて、磁石Ｍ27および磁石Ｍ28は２つの磁石が積み重
ねられ、そして磁石Ｍ28の磁極面が導管１０の外側表面
に装着されている。磁石Ｍ29および磁石Ｍ30は互いに衝
接せしめられた状態で導管１０の外周壁面に装着されて
おり、さらにこれら磁石Ｍ29および磁石Ｍ30の外側に他
の磁石Ｍ31が重ね合わされている。

【００６０】図４（Ｃ）の各磁石において、同種極であ
るＳ極がそれぞれ導管１０の内側に指向せしめられてい
る。この実施例は本発明が、分割された通常の磁石、こ
こでは磁石Ｍ27および磁石Ｍ28相互の組み合わせによっ
て形成可能であることを示している。この図において、
第１セットの磁石は、磁石Ｍ27および磁石Ｍ28相互のの
組み合わせであり、さらに磁石Ｍ29および磁石Ｍ31であ
る。第２セットの磁石は、磁石Ｍ27および磁石Ｍ28相互
の組み合わせであり、さらに磁石Ｍ30および磁石Ｍ31で
ある。

【００６１】第１の複合磁石、Ｍ27およびＭ28が、第２
の複合磁石、Ｍ29およびＭ31よりも強いものであること
は理解されるべきである。このことは、磁石対Ｍ27およ
びＭ28から発生する磁気流線ＦＬが強く描かれ、これに
対して磁石対Ｍ29およびＭ31から発生する磁気流線ＦＬ
1 が弱く描かれることにより示されている。

【００６２】さらに磁石対Ｍ30およびＭ31は、第１の複
合磁石、Ｍ27およびＭ28よりも強力な第３の複合磁石で
あり、図４（Ｃ）に示す磁気流線ＦＬ3 が強く、これに
対する磁石対Ｍ27およびＭ28から発生する磁気流線ＦＬ
2 が弱く描かれることにより示されていることも理解さ
れるべきである。しかし、ここでは図４（Ｂ）において
論じた磁石Ｍ29およびＭ30の間に含まれるべき分離板は
省略されている。

【００６３】図４（Ｂ）および図４（Ｃ）の実施例は、
本発明の範囲内に包含される種々の組み合わせが開示さ
れている。本発明の範囲とは、導管の内面に指向する同
種極を有する少なくとも２つの磁石セットを有し、これ
らの各磁石セットが導管内を流動する流体の流れ方向に
直交するような面に装着され、少なくとも一方が磁石強
度の異なる少なくとも２つの磁石を含むことである。

【００６４】それぞれの磁石セットの中の少なくとも一
方は図２の磁石Ｍ3 、Ｍ4 のように単一磁石から構成す
ることができ、または図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示
すように複数の磁石からなる複合磁石とすることができ
る。ここでは、導管内を流動する流体に対して、管また
は導管の長手軸または中心軸に対して非対称の磁界を交
差させることのみである。このような要件は異なる２つ
の磁界を発生する少なくとも２つの磁石対によって達成
される。

【００６５】本発明にかかる装置の構成に関して、上述
のように導管１０に関して各磁石セットを周辺に装着可
能な手段が使用される。これら磁石は導管に対して物理
的に接触している必要はないが、鉄管または鋼管のよう
な強磁性体導管であることが望ましい。これら装着手段
は、クランプ、ブラケット、バンド、ストラップ、その
内部に磁石類を包含する装置ハウジング等の適当な機械
的部材を含み、同様に導管外壁に対して磁石を接着する
化学的手段も含まれる。また、先行技術文献として既述
の米国特許等において示された手段または装置類を含む
適当な手段を使用することもできる。

【００６６】さらに他の実施例においては、例えば導管
壁内に磁石セットを配設するように導管の一体的構成と
して磁石セットを配設する構成を採用することもでき
る。このような磁石セットは、導管の内壁に装着するこ
ともできる。本発明の実施のために使用される磁石セッ
トは導管壁の一体的構成としても配設可能である。かか
る構成においては、その内部に流体が流動する導管に対
して、直列(In-line) 間挿接続可能なフランジ、ねじま
たはその他の取り付け手段を用いることができる。本発
明概念にかかる構成における磁石を含むこのような導管
部分は、ここに教示するように、導管壁の一部または内
部を包含するものである。

【００６７】磁石は適当な材質のものから構成すること
ができ、例えば、後述するように永久磁石または電磁石
が利用可能である。磁石が永久磁石である場合、特に望
ましい磁石材料は、セラミック、および希土類材料を含
み、特にネオジミウム−鉄−ほう素磁石やサマリウム−
コバルト系磁石が含まれる。電磁石の場合、電磁特性を
保持するための電源が付加されるべきことは明らかであ
る。

【００６８】磁石の物理的形状は適当な形状を選択する
ことができ、またここに開示したように、共通極または
同種極（共にＮ極、好ましくはＳ極）が導管の中心軸に
指向するような装置の好ましい配列が選定される。これ
は流体の磁気処理にとって特に有利な配列であるが、あ
る特定の状況下においては反対極すなわちＮ極が導管内
部に指向する配列も可能であり、かかる構成も適宜実施
可能でありそして本発明の技術的範囲に包含されるもの
である。

【００６９】本発明に関して開示された磁石は、幾つか
の要素からなる複合磁石および１またはそれ以上の要素
からなり、導管内部に対する磁束透過特性ならびに磁界
強度の集束特性が改善された磁石であることは理解され
るべきである。これら磁石は鉄製または鋼製、特に低炭
素成分の冷間圧延鋼製の１またはそれ以上の磁極片を使
用している。かかる磁極片は、磁石の１極と、そして導
管の外壁面との間に配設されるのが望ましい。

【００７０】導管の外壁面に接触する磁極片の部分は導
管の外壁面に適合する形状に形成され、それによって該
磁極片は導管外部に密接せしめられることが望ましい。
磁極片の導管外壁に接触する部分は、典型的には導管、
特に管（パイプ）の外周壁に対応する内凹アーチ形状に
形成される。導管が、正方形、三角形、または長方形等
の断面等を有する場合のように平面外壁を有する場合に
は、磁極片の外壁面に接触する部分は平形形状とするべ
きである。

【００７１】かかる磁極片は、磁石と導管外壁との中間
にあって少なくとも磁石のいずれかの磁極面の一部と接
触し、さらに導管の外壁面と直交するように配設される
べきである。また磁極片は、磁石に接触する磁極片表面
が磁石の対応面に等しいかまたは大きい面積となるよう
に形成されるが、磁極片の反対側は小さな表面積となる
ようなテーパ面を有している。かかる構成において、磁
極片は磁石と磁極片との接合面で磁界を集束するように
作用し、管の外壁面またはその近傍にある磁極片の部分
が小さな面積となるようにテーパの付された形状に形成
されている。

【００７２】かかる形状は図５の断面図に示すところで
あり、ここには内壁および外壁を有する導管１０、２つ
の磁石Ｍ19ならびに対向する位置の磁石Ｍ20が含まれ
る。磁石Ｍ19およびＭ20は異なる強度を有し、磁石Ｍ20
は磁石Ｍ19よりも相対的に弱いものである。各磁石の導
管１０側にはそれぞれ集束要素Ｃ1 およびＣ2 が配設さ
れ、それぞれの面２が磁石の１極（Ｓ極）に接触し、そ
して反対面４が導管の外壁形状に近似適合する形状を有
している。図５から明らかなように、各集束要素Ｃ1 お
よびＣ2 は磁石に接触する面から導管の外壁面に接触す
る面にかけて次第に断面積が減少している。それぞれの
磁石Ｍ19およびＭ20から発生せしめられる合成磁気流線
ＦＬおよびＦＬ1 も図示されている。

【００７３】図６は本発明の実施例を示す図５の側断面
図を示すものであり、磁束集束要素と磁石の組み合わせ
が図示されている。

【００７４】米国特許 5,227,683号、同 5,269,915号、
同 5,269,916号および同 5,366,623号のいずれかに記載
された磁石及び磁極片の構造が本発明にかかる装置にも
適用可能である。本発明における永久磁石に関する集束
要素の使用により、前述の米国特許等に示すように１ま
たはそれ以上の装置を使用することによって効果的に増
強することができ、磁石強度の比較的弱い磁石が使用可
能になる。

【００７５】本発明にかかる装置においては、装置に使
用される磁石の全て、または必要な全てに対してかかる
集束要素を使用することができる。磁石強度の等しい磁
石を使用することも可能であるが、この場合には磁石の
少なくとも１つ（またはそれ以上）に対して集束要素を
付加することにより有効磁石強度を相対的に増強するこ
とにより対応することができる。

【００７６】さらに、磁石のいずれかは、磁石と導管内
への磁界の透過を改善するように作用する背面板との組
み合わせを使用することもできる。かかる背面板は、上
記磁極片の形成に適する適当な材料（すなわち、鉄、
鋼、またはその他の鉄系合金）で形成することができ
る。このような構成は図７に示される。ここには、内壁
および外壁を有する導管１０の断面、磁石Ｍ21ならびに
対向する位置の磁石Ｍ22の２つの磁石が含まれる。これ
ら磁石は、同種極性、または類似極（共にＮ極、好まし
くはＳ極）がそれぞれ導管１０の内側を指向するように
導管１０の外壁面にそれぞれ接触するように配設され
る。

【００７７】導管１０の内側を指向する側と反対の各磁
石の面上には、磁石に接触して背面板６および８が配設
される。図８は背面板６および８を組み合わせた磁石を
使用する本発明の実施例を示す図７の側断面図である。
両図において、背面板６と組み合わせた磁石Ｍ21の組み
合わせは、背面板８と組み合わせた磁石Ｍ22の組み合わ
せよりも強力な磁界強度を有しており、その状態はそれ
ぞれの磁気流線ＦＬ1およびＦＬ2 によって図示されて
いる。

【００７８】磁石の異なる配列として上述の磁極片およ
び／または背面板を有利に組み合わせることが可能であ
ることも理解されるべきである。さらに、本発明にかか
る装置において、装置内の磁石の幾つかまたは全てに対
し背面板を適用可能であることも理解されるべきであ
る。磁極片及び／または背面板を使用した磁石の多様な
配列が、図７、８、９、１０および１１に図示されてい
る。

【００７９】本発明にかかる各磁石セットの磁石は、異
なる磁石強度の使用が必然的というのではなく等しいか
またはほぼ同等の強さであってもよく、本発明にかかる
装置にあっては単に管または導管の内部に向けて形成さ
れる磁界が重要であり、該磁界による磁気流線が管また
は導管の長手軸または中心軸に対して非対称であればよ
いことが、熟練した実務家にとっては明らかであろう。

【００８０】このような要求は、等しいかまたは近似す
る強度の２またはそれ以上の磁石を使用し、これらの少
なくとも１つに対して適合する磁極片および／または背
面板を付加することによって達成することができ、その
結果磁極片および／または背面板を付加した磁石はその
他の磁石に対して強化または弱化されることになり、前
述の２またはそれ以上の磁石によって形成される磁界の
磁気流線は管または導管の長手軸または中心軸に対して
非対称なものとなる。

【００８１】図９に示すように、中心軸１２を有する導
管１０は、第１の磁石セットＭ23、Ｍ24および第２の磁
石セットＭ25、Ｍ26の２組の磁石セットを有し、各磁石
は導管１０の内方、すなわち中心軸１２に指向する南
（Ｓ）極を有する。この場合の磁石は等しい強度を有す
るものであるが、磁石と導管１０の外壁面との間に磁極
片１４を間挿した磁石Ｍ23の実効強度が高められている
ことが理解されるべきである。

【００８２】このような第１の磁石セットの磁石Ｍ23の
構成によって、磁極片１４を付加して使用する磁石Ｍ23
の実効強度は磁石Ｍ24の強度よりも大きくなり、それぞ
れの磁気流線ＦＬ1 およびＦＬ2 は図示するような状態
となる。同様の配列は磁極片１６を付加した磁石Ｍ26に
おいても磁石Ｍ25よりも強化されることが示されてお
り、それぞれの発生する磁気流線ＦＬ3 およびＦＬ4 は
図示の状態となる。

【００８３】図１０に示すような２つの磁石を使用する
他の実施例によれば、中心軸１２を有する導管１０の周
辺には２つの磁石Ｍ27およびＭ28が配設されている。そ
れぞれの磁石Ｍ27およびＭ28は等しい強度を有し、それ
ぞれのＳ極が導管の内側、すなわち中心軸１２に指向す
るように装着されている。さらに、磁石Ｍ28の一部、導
管１０の壁面と磁石Ｍ28の内面との間には磁極片１６が
配設されている。

【００８４】磁石Ｍ28の一部に対し磁極片１６を付加し
た場合の実効強度は磁極片１６の効果により磁石Ｍ27よ
りも強力となる。磁石Ｍ28の残余の部分は磁石Ｍ27と等
しい実効強度を有している。かかる配列によって、導管
１０の内側に指向する磁気流線は管または導管の長手軸
または中心軸１２に対して非対称となる。

【００８５】本発明にかかる装置の、２つの磁石を使用
するその他の実施例は、図１１に示すように中心軸１２
を有する導管１０の周辺に２つの磁石Ｍ29およびＭ30が
配設されている。それぞれの磁石Ｍ29およびＭ30は等し
い磁石強度を有し、各Ｓ極が導管１０の内側、すなわち
中心軸１２を指向するように装着されている。磁石Ｍ30
の背面には背面板２０が付加されておりそして同様に磁
石Ｍ29の背面には小さな背面板２２が付加されている。
それぞれの磁石と背面板との組み合わせ（Ｍ30と２０；
Ｍ29と２２）は、互いに平行であるが取り付け面が反対
である背面板２２および２０を備えている。

【００８６】しかしながら、背面板２２は背面板２０よ
りも小さいため、組み合わされた磁石Ｍ29の効果は、磁
石Ｍ30の背面全体を覆い組み合わされた磁石から大きな
効果を発生する大きな背面板２０よりも小さな効果を発
揮する。図１１に示す配列において、導管１０内に指向
する磁界の合成磁気流線は管または導管の長手軸または
中心軸１２に対して非対称となる。

【００８７】背面板および／または磁束集束部材を使用
する実施例において、各要素の作動特性は、磁石強度に
応じて、かつ組み合わされた磁石または複数の磁石の所
望の磁界の効果を発揮するように適宜選定されるべきこ
とは理解されよう。例えば、図７および図８に示す配列
において、磁石Ｍ21およびＭ22は等しい磁石強度を有
し、全面を覆う物理的に同寸法の背面板６、８を付加し
ている。しかし、これら背面板６、８は異なる材質であ
るため異なる効果をそれぞれ組み合わされた磁石に異な
る効果を与え、したがって管または導管１０の内側に指
向する磁界の合成磁気流線は管または導管の長手軸また
は中心軸１２に対して非対称となる。

【００８８】これに代えて背面板６、８は同じ材質であ
ることもできるが、この場合はそれぞれ組み合わされた
磁石に異なる効果を与えるように異なる物理的寸法また
は物理的形状とすることによって、管または導管１０の
内側に指向する磁界の合成磁気流線は管または導管の長
手軸または中心軸１２に対して非対称となる。上述のよ
うな多くの変形例は図示の内容によって理解されるべき
であるが、これに限定されるものではなく、本発明の一
般的範囲内において磁石、背面板および磁束集束部材の
配列がさらに可能であることは明らかであろう。

【００８９】また、本発明の装置において磁石の実効強
度が効果的に改善または変更されるその他の要素を用い
ることも可能であり、同様に本発明の技術範囲に属す
る。具体的な要素としては、磁石面と導管外壁との間に
挟み込まれる金属薄板または金属箔がある。このような
金属薄板または金属箔の存在により磁石と一体的に改善
された作用が達せられる。このような実例は、日本国に
おいて商業的に入手可能であり、東京都千代田区神田淡
路町２−４神田ウイングはたのビル、Ｈ．Ｍ．インター
ナショナル社から“Neojikun" の商品名で発売されてい
る。

【００９０】上述の各実施例は低価格の（セラミック）
磁石が使用可能であり、異なる磁石強度が磁極片および
／または背面板の使用により達成される。

【００９１】本発明のさらに他の実施例においては、管
または導管の内側に指向する同種極性を有する２または
それ以上の磁石を含む装置がある。２またはそれ以上の
磁石は管または導管の内側に指向する磁界を発生し、こ
の磁界による磁気流線は管または導管の長手軸または中
心軸に対して非対称となる。かかる実施例によれば、非
強磁性体要素が装置に使用され、この非強磁性体要素が
管または導管の内側に向かって生成される磁界を変化さ
せるために使用される。このような実施例の１つは図１
２に示すものであり、ここには中心軸１２を有する導管
１０と、この導管の外壁に装着された２つの磁石Ｍ31お
よびＭ32と、を備えている。

【００９２】各磁石Ｍ31およびＭ32は、強度が等しく、
そしてそれぞれの南（Ｓ）極は導管の内側、すなわち導
管の中心軸を指向しているが、両磁石Ｍ31およびＭ32
は、例えば異なる長さとして示されるように異なる物理
的寸法を有している。磁石Ｍ32に隣接して非磁性体また
は非磁化体要素ＢＬがあり、この長さは磁石Ｍ32とかか
る要素を合わせた長さが磁石Ｍ31とほぼ等しくなる程度
である。

【００９３】磁石、ここではＭ31と対向する位置にある
この非磁性体要素の存在は、対向して配設された両磁石
Ｍ31およびＭ32からの合成磁束が管または導管の長手軸
または中心軸に対して非対称とすることになり、これも
また本発明の概念の範囲内に包含される。このことは、
磁石Ｍ31から発生する磁気流線が、管またはその中心軸
に関して対向する部位に装着された非磁性体要素ＢＬの
領域からは妨害されず、対向する磁石Ｍ32の領域から妨
害を受ける。この結果、管または導管の中心軸に対して
非対称の磁界がもたらされ、特に非磁性体要素の部位に
おいて最も著しい。

【００９４】図１３は非磁性体（または非磁化材）要素
を使用するその他の実施例を示すものである。かかる非
磁性体要素は非鉄系材料または非磁化材である鉄系材料
からから形成することができる。ここには、中心軸１２
を有する導管１０、ならびに、導管の外壁面に装着され
た磁石Ｍ33、およびこれに対向して導管の周辺壁に装着
された２つの磁石Ｍ34およびＭ35の合計３個の磁石が示
されている。それぞれ３個の磁石は等しいかまたは異な
る磁石強度のいずれともすることができ、そして各磁石
はそれぞれの南（Ｓ）極が導管の内側、すなわち導管の
中心軸を指向している。

【００９５】磁石Ｍ34およびＭ35は図示のように、その
中間に位置する非磁性体要素ＢＬにそれぞれ密接してお
り、磁石Ｍ34およびＭ35を含む総合長さは磁石Ｍ33にほ
ぼ等しいが、後述のように異なる長さであってもよい。
図１３において、磁石Ｍ34およびＭ35は、異なる磁石強
度である。磁石に対向する位置における非磁性体要素の
存在は、対向する部位に配設された磁石からの合成磁界
を管または導管の長手軸または中心軸に対して非対称と
することになり、これもまた本発明の概念の範囲内に包
含される。

【００９６】このような非磁性体要素、または非磁化材
要素の使用は装置製造の観点、殊に装置組み立ての促進
の面で望ましい。かかる非磁性体素材の使用は、図１２
および１３に関して開示された配列に加えて、省略する
こともでき、本発明の概念の範囲にあるためには、対向
して装着された各磁石からの合成磁界が管または導管の
長手軸または中心軸に対して非対称となることが要求さ
れることのみである。しかしながら、鉄系の非磁化材は
組み込まれた時点においては、顕著な磁性は持たないが
１またはそれ以上の永久磁石に接触しまたは近接して組
み込まれると経時的に磁化が進行する傾向があることに
は留意すべきである。

【００９７】不等長の２つの磁石を使用する他の実施例
が図１４に示される。ここにはそれぞれ導管１０の外周
に装着された２つの磁石Ｍ37およびＭ38が示される。図
のようにこれらの磁石は磁石Ｍ37が磁石Ｍ38よりも短い
不等長である。磁石Ｍ38の上流端ｕ38（導管内の流体の
流動方向ベクトルＦに対して）は、流体の流動方向に直
交する破線“ａ−ａ”によって示される面に一致してい
る。磁石Ｍ37の上流端ｕ37は、流体の流動方向に直交す
る破線“ｂ”によって示される面に一致している。両磁
石は導管の長さ方向に沿って延在し、磁石Ｍ37の下流端
ｄ37は、磁石Ｍ38の下流端ｄ38よりも面ａ−ａに近接し
ている。

【００９８】磁石Ｍ37およびＭ38は、流体の流動方向に
直交する共通面上に装着することができるが、磁石Ｍ38
に対してＭ37の長さが異なるために磁石Ｍ38の部分から
管または導管の長手軸または中心軸に対して非対称の磁
束を発生することが示されている。この内容は、導管の
中心軸１２を超えて拡がる磁束ＦＬ2 によって示され
る。かかる配列も本発明の概念の範囲内に含まれること
は理解されるべきである。また磁石Ｍ37およびＭ38は、
等しい強度であることも、または異なる強度であること
も共に可能であることも理解されるべきである。

【００９９】図１５は、本発明の装置に適用し得る、２
つの等長磁石を変位せしめて装着した本発明の他の実施
例の側断面図が示されている。ここには、２つの磁石
（等長または不等長であり得る）Ｍ39およびＭ40が導管
１０の外壁面に装着されている。図のように、これら磁
石は、導管１０の周壁に装着されているが、流体の流動
方向に直交する共通面上ではない。しかしながら、これ
ら磁石はそれぞれから発生する磁束の少なくとも一部が
交差し、すなわち互いに偏向するように十分に近接して
装着されている。

【０１００】これは、磁気流線ＦＬ3 およびＦＬ4 によ
って図示されている。しかし磁石Ｍ39およびＭ40は磁気
流線ＦＬ2 およびＦＬ1 で図示されているように互いに
反発されない磁束を発生し、少なくとも管または導管の
長手軸または中心軸に対して非対称磁界を形成する。磁
石Ｍ39およびＭ40は等しい磁石強度とすることもでき、
また異なる磁石強度とすることもできる。

【０１０１】本発明によれば、上述したようにそれぞれ
の磁石セットにおいて、少なくとも２つの磁石または複
合磁石はそれぞれの磁石強度（例えば、ガウス値、ある
いはＧ・Ｏｅ値（エルステッド値倍されたガウス値）で
測定した場合）が少なくとも１０％、好ましくは２０
％、そしてより好ましくは３０％以上異なることが望ま
しいことは明らかである。好ましい実施例において、磁
石セットの磁気強度の差は少なくとも１００％以上であ
る。

【０１０２】各磁石セットの中の２またはそれ以上の相
対的磁気強度の差は、図２および図３に関連して上述し
たような磁束形状を発生する。磁石に磁束集束要素を付
加した場合または磁石に背面板を付加した場合、前述の
磁石強度の差は集束要素または背面板と組み合わせて使
用する磁石によって与えられる正味の実効磁石に関連す
る。

【０１０３】本発明は２つの磁石セットまたは３つの磁
石セットについて開示しているが、導管内を流動する流
体の磁気的処理の有用な効果は、より多数の磁石セット
（４セット、５セット、６セット等）を本発明に使用し
た場合に達成されることは理解されるべきである。かか
るケースにおいて、各セットが２セット、３セットまた
はそれ以上の磁石を有する多数の磁石セットは導管に沿
って装着されることが望ましく、それによって導管の中
心軸に対しそして長手方向に沿って複数のかつ異なる非
対称磁束パターンが得られる。この複数かつ異なる非対
称磁束パターンは導管の中心軸から離隔している。この
ような構成において、導管を流動する流体は、直交また
はほぼ直交する多量の磁気流線が通過することが要求さ
れ、そしてより効果的な磁気処理が行われる。

【０１０４】本発明の開示、特に永久磁石を表す図解に
おいて、ある実施例では一般的開示における非対称磁束
パターンを形成するために、その他の磁束源を使用する
ことが望ましいことも理解されるべきである。磁気流線
を発生しそして非対称磁束パターンを発生するために使
用可能な装置が有利に使用可能である。なんら制限され
ない実施例としてこれらには電磁石が挙げられる。

【０１０５】また、本発明の開示、特に単一の永久磁石
を表す図解において、これらには磁石が組み合わせとし
て形成された際に、スタック（積層）形またはサイドバ
イサイド（並列）形のように２またはそれ以上の磁石を
使用することもできる。かかる配列において、２または
それ以上の磁石が、本発明の添付図において空間的にま
たは本質的に共通平面に描かれたサイドバイサイド形と
して構成されていることは理解されるべきである。この
ケースの場合、図示されているように、ただ１つの磁石
のみが図示されていても、サイドバイサイド形配列に組
み合わされる他の磁石は図の背後に描かれていることも
理解されるべきである。

【０１０６】

【発明の効果】本発明は、流体（気体または液体）の流
れる導管の内壁における上述のような物質の付着を防止
し、または低減するためのプロセスに適用可能である。
この方法によれば、流動する流体は上述のいずれかの実
施例を使用することによって磁気処理される。本発明
は、また特に制限的ではないが、上述した熱交換器、ボ
イラーおよびその他の流体装置の表面における前記した
ような物質の析出を防止し、または低減するためにも有
利に適用される。

【０１０７】かかる用途においては、本発明にかかる装
置は上流側に取り付けられ、したがって熱交換器内に入
り込む前の流動する流体の経路に配設される。熱交換器
に入る流体が効果的に処理され、その結果本発明にかか
る装置を使用しない設備に比してスケール付着、藻類付
着または腐食性物質の析出が、防止されまたは低減され
る。

【０１０８】本発明はまた、上述のように、内燃機関や
ジェットエンジンに供給される炭化水素燃料の処理にも
有利に適用され、燃焼炉、ボイラー等に用いられるよう
なバーナー類にも適用できる。かかる用途にあっては、
本発明にかかる装置は、これらエンジン、バーナー等の
上流に位置する燃料供給管または導管に適用される。か
かる用途における本発明の適用によって、エンジン、バ
ーナー等からの不所望な排出物が低減される。

【０１０９】本発明は、園芸用途で使用される流体、植
物の栽培、特に水耕栽培装置において使用される水また
は水様体の処理にも有利に適用可能である。かかる処理
で使用される流体は、本発明にかかる装置に含まれる管
または導管を流動し、磁気処理が行われる。このように
処理された流体はその後、園芸用各種装置に適用され
る。

【０１１０】このように処理された水または流体を適用
した結果、切り花またはその他植物の鮮度が長期間にわ
たり持続することも確認されている。植物の栽培に利用
される水またはその他の基礎的水様体の処理に本発明の
適用により、かかる植物類の成長性の改善が期待され
る。

【０１１１】本発明はまた、水様性流体中のEscheichia
coli 、バクテリアおよび藻類のような望ましくない微
生物の処理、低減または根絶にも有用である。かかる処
理方法では、本発明にかかる装置は、不所望な微生物お
よび／または藻類が存在しあるいは存在の疑われる水様
性液体の処理に用いられる。かかる効果は、従来技術と
して列記したMcGrath による米国特許 5,024,759号にも
記載がある。

【０１１２】本発明の全般的記述は導管を流動する液体
の処理に関連していることは理解されるべきであり、気
体に対してもここに開示された装置または方法によって
有利に処理することも可能である。このような用途にお
いて、本明細書において使用される用語「液体(liqui
d)」は「流体」として記述することができる「気体」お
よび「液体」の両者を包含しているものと理解されるべ
きである。

【０１１３】また、本発明の記述は、各磁石のＳ極が内
側に指向するような磁石の配列を基礎としているが、各
磁石のＮ極が導管の内側に指向するように、各磁石を逆
向きに配列することも本発明の基本原理に包含される。
この場合、本発明にかかる装置に属する少なくとも１つ
の磁石セットにおける磁石の同種極を指向させることの
みが要求される。また、図１〜１５において、異なる寸
法による各種の磁石の記述は、相対的磁石強度を表すも
のではないことも理解されるべきである。

【０１１４】ここに議論された本発明の実施例の表され
た添付図は、円形断面の導管１０であり、また中心軸１
２に対して対称であるが、本発明はまた非円形断面の形
状の導管にも有利に適用することができることも理解さ
れるべきである。ここに、好ましい実施例に関する用語
で開示されてはいるが、この開示は説明上の便宜による
ものであって限定的なものではなく、当業者においては
本発明の範囲および精神から離れることなしに多くの変
更または置換が可能であることも理解されるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（Ａ）は従来技術にかかる同種極性磁気処理
装置の側断面図を示すもので、本図はさらに対向する磁
石による磁気流線と導管内を矢印Ｆの方向に流動する流
体の状態を示すものであり、図（Ｂ）は図（Ａ）のＳ−
Ｓ矢視断面図を示すものである。

【図２】本発明にかかる同種極性磁気処理装置の第１の
実施例を示す側断面図である。

【図３】本発明にかかる同種極性磁気処理装置の第２の
実施例を示す側断面図である。

【図４】図（Ａ）は本発明にかかる同種極性磁気処理装
置のその他の実施例を示す断面図であり、図（Ｂ）はそ
の他の実施例を示す側断面図、そして図（Ｃ）はさらに
その他の実施例を示す側断面図である。

【図５】磁石に対して磁気集束要素を組み合わせた本発
明の実施例を示す断面図である。

【図６】図５に示した本発明の実施例における、磁石と
磁気集束要素との組み合わせを示す側断面図である。

【図７】磁石と背面板との組み合わせにかかる本発明の
実施例の断面図を示すものである。

【図８】図７に示した本発明の、磁石と背面板要素との
組み合わせを使用した実施例の側断面図を示すものであ
る。

【図９】磁気集束要素と組み合わせた磁石を使用する本
発明の実施例の側断面図を示すものである。

【図１０】磁石と磁束集束要素との組み合わせを使用す
る本発明の実施例を示す側断面図でわる。

【図１１】磁石と背面板要素とを使用する本発明の実施
例の側断面図である。

【図１２】非磁性体要素を使用した本発明にかかる実施
例の側断面図である。

【図１３】非磁性体要素が本発明の装置内に使用され
る、本発明の実施例の側断面図である。

【図１４】不等長である２つの磁石が使用される、本発
明の実施例を示す側断面図である。

【図１５】等長である互いに変位して装着された２つの
磁石が使用される、本発明の実施例の側断面図である。

【符号の説明】

１０導管１２中心軸Ｍ１〜Ｍ40 磁石Ｆ流動方向Ｃ1 ，Ｃ2 ，１４，１６磁極片（磁気集束要素）６，８，２０，２２背面板（背面板要素）ＤＰ分離板ＢＬ非磁性体要素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが導管の内側に指向する同種極性を有
し、かつ各磁石セットが導管の外面に位置付けられそし
て流体の流動方向に直交する面に装着されており、ここ
に前記磁石セットの少なくとも一組が異なる磁石強度を
示す少なくとも２つの磁石を包含する、導管を通じて流
動する流体の磁気処理を実施するための流体処理用磁気
装置。
【請求項２】少なくとも３組の磁石セットから構成さ
れ、各磁石セットが導管の内側に指向する同種極性を有
し、かつ各磁石セットが導管の外面に位置付けられそし
て流体の流動方向に直交する面に装着されており、ここ
に前記磁石セットの少なくとも一組が異なる磁石強度を
示す少なくとも２つの磁石を包含する、請求項１に記載
の流体処理用磁気装置。
【請求項３】少なくとも２つの磁石の磁気強度の差
が、少なくとも１０％である、請求項１に記載の流体処
理用磁気装置。
【請求項４】少なくとも２つの磁石の磁気強度の差
が、少なくとも２０％である、請求項３に記載の流体処
理用磁気装置。
【請求項５】前記流体処理用磁気装置における少なく
とも１つの磁石が、さらに鉄系金属の磁極片を有する、
請求項１に記載の流体処理用磁気装置。
【請求項６】前記流体処理用磁気装置における少なく
とも１つの磁石が、さらに鉄系金属製の背面板を有す
る、請求項１に記載の流体処理用磁気装置。
【請求項７】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、かつ各磁石セットが管の外面に位置付けられそして
流体の流動方向に直交する面に装着されており、前記磁
石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強度を示す少
なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用磁気装置を
適用し、そして、前記流動する流体の処理を行う、各ステップからなる、
導管内を流動する流体の磁気処理を行う方法。
【請求項８】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、かつ各磁石セットが管の外面に位置付けられそして
流体の流動方向に直交する面に装着されており、前記磁
石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強度を示す少
なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用磁気装置を
適用することによって前記導管を通じて流動する流体に
磁気的処理を施し、そして、前記流動する流体の処理を行う、各ステップからなる、
導管内におけるスケール形成、腐食または藻類成長を低
減しまたは防止する方法。
【請求項９】少なくとも２組の磁石セットから構成さ
れ、かつ磁石の各セットが管の外面に位置付けられそし
て流体の流動方向に直交する面に装着されており、前記
磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強度を示す
少なくとも２つの磁石を包含する、導管を通じて流動し
そして水様流体装置の表面に接触する以前の流体の磁気
処理を行う流体処理用磁気装置を適用することによっ
て、前記導管を通じて流動しかつ前記流体装置内部を流
動する流体に磁気的処理を施し、そして、前記流動する流体の処理を行う、各ステップからなる、
水様流体設備の表面におけるスケールの付着、腐食また
は藻類成長を低減しまたは防止する方法。
【請求項１０】少なくとも２組の磁石セットから構成
され、かつ磁石の各セットが管の外面に対して位置付け
られそして流体の流動方向に直交する面に装着されてお
り、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強
度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用
磁気装置を適用することによって前記導管を通じて流動
する流体に磁気的処理を施し、そして、前記流動する流体の処理を行う、各ステップからなる、
導管内を流動する流体中の不所望な微生物を処理、低
減、または根絶する方法。
【請求項１１】少なくとも２組の磁石セットから構成
され、かつ磁石の各セットが管の外面に対して位置付け
られそして流体の流動方向に直交する面に装着されてお
り、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強
度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用
磁気装置を適用することによって前記導管を通じて流動
する炭化水素燃料に磁気的処理を施し、そして、前記流動する炭化水素燃料の処理を行う、各ステップか
らなる、導管内を流動する炭化水素燃料の磁気処理を行
う方法。
【請求項１２】少なくとも２組の磁石セットから構成
され、かつ磁石の各セットが管の外面に対して位置付け
られそして流体の流動方向に直交する面に装着されてお
り、前記磁石セットの少なくとも一組が、異なる磁石強
度を示す少なくとも２つの磁石を包含する、流体処理用
磁気装置を適用することによって前記導管を通じて流動
する流体に磁気的処理を施し、そして、前記流動する流体の処理を行う、各ステップからなる、
導管内を流動する園芸用の流体の磁気処理を行う方法。
【請求項１３】中心軸または長手軸を有する管または
導管内を流動する液体または気体である流体を同種極性
により磁気処理するための装置であって、該装置が前記
管または導管の周囲またはその近辺に放射状に配設され
た少なくとも２つの磁石からなり、そして前記２または
それ以上の磁石が管または導管の内側に指向する同種極
性の磁極を有し、該２またはそれ以上の磁石が管または
導管の内側に対する磁界を誘導し、そして該磁界の流線
が前記管または導管の長手軸または中心軸に対して非対
称となるように構成される装置。
【請求項１４】管または導管内を流動する液体または
気体である流体を同種極性により磁気処理するための装
置であって、該装置が前記管または導管の周囲またはそ
の近辺に放射状に配設された少なくとも２つの磁石から
なり、そして前記２またはそれ以上の磁石が管または導
管の内側に指向する同種極性の磁極を生成し、該２また
はそれ以上の磁石が、磁界内を通過する流体に直交する
磁気流線が最大となるように単一種磁極によって管また
は導管の内側に対する磁界を誘導するように構成される
装置。