JPS62501688A - 炭酸カルシウムを含有する水の処理用装置とこの装置で構成した設備 - 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】 炭酸カルシウムを含有する水の処理用装置とこの装置で構成した設備 本発明は、炭酩カルシウムを含有する水の処理用装置に係る。この処理は、永久 磁石で作り出される磁界を横切り螺旋状通路に沿って水を循環させて行なわれる もので、前記永久磁石は挿入ブロックにより互いに仕切られ、また隣り合う極が 同種の極になるように重ねてあり、これら磁石は電気的な絶縁材料から作られた 第１のチューブエレメントの内部に収容されている、また、この装置は、第１の チューブエレメントに同軸的な第２のチューブエレメントを有し、第１および第 ２のチューブエレメントの間に環状の空間を形成するように構成されている。

本発明は、これら装置の幾つかを様々に組み合わせて構成される設備にも関係し ている。

この種の多くの装置が既に知られている。これら装置のすべては、水の処理を行 なってパイプやタンクあるいは温水器の電気抵抗エレメントに炭酸カルシウムの 沈澱物が付着するのを防ぐことを目的としている。

これら装置の１つが、第１１９３６８号の番号が付されて公告された欧州特許出 願に記載されている。軟鉄のブロックで仕切られた永久磁石のコラムは、金属製 のチューブエレメントの内部に配置された絶縁材料のジャケットで取り囲まれて いる。入口室は接線方向の２つの開口を備え、ジャケットとチューブエレメント の間に配置された環状の空間に水を流すことができる。

装置を有効に働かせるのに要する条件の１つは、水を小さいピッチの螺旋状通路 に沿って永久磁石のコラムの廻りを循環させ、磁石により溶液中のイオンに作用 （ローレンツ作用力）を及ぼしてこれらイオンの電荷に見合うトーラス状区域（ ｔｏｒｉｃ　ｚｏｎｅｓ）にイオンを集めることである。

陽電荷の炭酩カルシウムコロイドは特定の領域（ｈｏｃ　ｚｏｎｅｓ）にある陰 イオンで被覆され、これらコロイドの静電気反発力は、当該コロイドが集まって 流体の流れの中に結晶核を形成するが導管壁には沈着の生じない程度まで弱めら れる。

ある種の周知の装置は、バッフル式の構造を取り入れて螺旋状の流れを形成して いる。これら装置の１つが米国特許第３，９２３，６６０号に記載されている、 磁石の幾つかのコラムが螺旋状の案内部材により取り囲まれている。この案内部 材は磁石のコラムを取り囲む環状の空間内に配置され、水を強制的に流し螺旋状 通路に沿って処理できるようにしている。

周知の装置の欠点は構造が複雑で、組み立てコストが比較的高い。

螺旋状の案内部材を備えていない装置の他の欠点は、流通路の流量に及ぼす影響 が大きいことである。流量が少なかったり作動範囲が広いと流れ特性が一定しな い。

このように従来技術の装置の効率は１作動範囲すなわち導管内を循環する水の流 量に大きく依存している、導管内を流れる水の流量は、当然のことながら家庭用 器機では大きく変動することがある。従って周知の装置は効率がしばしば一定し ない。

金属イオンからなる壁に付着した不純物は水と接触して陽極領域を構成し、この 陽極領域は金属を溶かし、炭酸水が存在すると水醇化鉄（ＩＩ）Ｆｅ　（ＯＨ） ２を放出し、また、炭酸水の存在の下で水酸化鉄（ｍ）Ｆｅ（ＯＨ）３を放出す ることも知られている。ある種の条件の下で、Ｆｅ　（ＯＨ）２はＦｅ３Ｏ４や 磁鉄鉱に変化し非常に腐食に強い層を形成する耐化物を構成することもできる。

金属へのＣａＣＯ３の沈着を防ぐことにより、配管の内面は清潔に保たれ腐食が 発生するのを防げる。このように磁気コンディショナは、腐食に対し間接的に影 響を及ぼしている。

また腐食領域と、水中イオンの不活性化または除去領域とは、ジー・ボイリエ氏 （Ｇ、Ｐｏ１ｒｉｅｒ）により記載された“保護電極Ｓ、Ｔ、Ｅ、Ｃ，Ｐ、Ａ、 の概要”（１９６２年パリ）の３０から３３頁にあるＰｏｕｒｂａｉｘ図から周 知である。

導管をさびから保護したい場合、不活性化の条件すなわち保護酸化物（Ｆｅ２０ ３）の形成領域に特に関心を払うことが知られている。

本発明では、家庭用または工業用設備の配管を流れる水の流量とは無関係に装置 の効率をほぼ一定にし、また装置の効率を不活性化領域に設定するのに要する条 件に合わせることにより、これらの欠点に対処しようとするものである。

このため本発明に係る装置は、冒頭で述べた□ように、さらに２つの先端部を備 えている。これら先端部はそれぞれ２つのチューブエレメントの２つの端部に取 り付けられ、これら２つのチューブエレメントを同時に箇々の位置に保持するよ うに配置されている。これら先端部の各々は中央穴と、この中央穴を環状の空間 に連絡する少なくとも１つの横向きの開口とを備えている。

好ましい実施例によれば、入口先端部は、中央穴にほぼ接線方向に口を開いた２ つの横向きの開口を備えている。入口先端部の２つの横向きの開口の軸線の、当 該装置の軸線に直交する平面状への投影線がこれら投影線の間の６０度から８０ 度の間の角度を形成しているのが望ましい、入口先端部の横向きの開口の一方の 軸線が装置の軸線に対し少なくとも約９０度に等しい角度をなし、また他方の開 口の軸線は装置の軸線との間に９０度より小さい角度を形成していると都合がよ い。このため装置を垂直に取り付ければ、入口先端部の開口の一方はほぼ水平な 噴流を放出し、また他方の開口は水平面に対し僅かに傾斜した噴流を放出する、 比較的小さいピッチの螺旋状通路を形成している。

このため入口先端部の横向きの開口は、前記環状の空間内の水の螺旋状通路が装 置の軸線と好ましくは５度から３５度の間の角度をなすように向けられている、 この角度は少なくとも約１５度に等しいと都合がよい、挿入ブロックの高さは、 永久磁石の高さより低いかまたは当該永久、磁石の高さに等しいと有益である。

実際には、最小の高さは好ましくは０．１　ｆｆ１ｍに等しい。

これらブロックの直径は、永久磁石の直径に等しいかまたは当該永久磁石の直径 ・より僅かに大きいのが望ましい。

不活性化領域に設定するのに要する条件に合わせるために、第１と第２のチュー ブエレメントの間に形成される環状の空間の側壁は誘導材料で絶縁すると都合が よい。

特殊な実施例では、第２のチューブエレメントは誘電材料で作られたチューブ部 分からできている。

好ましい実施例によれば、第２のチューブエレメントは、誘電材料から作られた さやで内側を覆われた金属製のチューブ部分よりできている。

使用される誘電材料は、ポリプロピレンかまたはポリテトラフルオロエチレンで あると都合がよい。

前述したような様々な条件の下でそれぞれ規模を変えて行なわれた試験は、これ ら条件の各々が、下流側に配置された配管のための不活性化条件を得る上で理想 的な作動範囲にあることを明らかにしている。とりわけ、前記第１と第２のチュ ーブエレメントで形成された環状の区画室を通る水の循環速度が、不活性化条件 を達成する上で不可欠であることが判明した。また、家庭用設備はもとより一部 の工業用設備では、流量、結果的にコンディショナ内の循環速度は需要者のニー ズに合わせて変えられる。

配管内の水の瞬間的な流量にかかわりなく、下流側に配置された配管にとって必 要な箇々の不活性化条件を得るために、複合的な設備を構成することができる、 この複合的な設備は、連続して取り付けられ単一の装置に組み立てられた前述の 少なくとも２つの水処理装置と、水の流量に応じこれら装置のいずれかを通じて 水を流すように構成きれた少なくとも１つの制御バルブとを備えることができる 。

好ましい実施例によれば、２つの水処理装置は互いに連続し同じチューブの隔壁 内に取り付けられ、また前記バルブはこれら２つの装置の間に配置されている箇 々の処理装置は、第１のチューブエレメントと第２のチューブエレメントとを備 えている。第１の装置の第２のチューブエレメントは設備の前記外側隔壁で構成 すると都合がよく、また第２の装置の第２のチューブエレメントはこの隔壁の内 部に同軸的に取り付けられ、第１の装置の２つのチューブエレメントの間に設け られた環状の空間とほぼ等しい断面の第２の空間を形成するとよい。

互いに連続して取り付けられた２つのエレメントの間に配置されているバルブは 、後続の装置の入口先端部と一体化されていて、固定部品の内部を軸方向に移動 することのできる中央エレメントと、スプリング手段とを備えているのが好まし い、前記スプリング手段は、先行するエレメントを通る水の流量が所定の限界値 より少なければ中央エレメントを第１の位置に押し、先行するエレメントを通る 水の流量が前記所定の限界値より多ければ中央エレメントを第２の位置に向けて 押圧して移動させるようになついている。

ある特定の実施例では、スプリング手段は螺旋スプリングからできている。

好ましい実施例によれば、スプリング手段は、移動の密封室からなる空気圧装置 を備えている。この室は加圧状態のガスを受け入れるように構成されている。

設備は、互いに連続して直列に取り付けられ、外側隔壁の内部に同軸的に配置さ れた幾つかの装置、具体的には３つの装置を備えていると都合がよい、これら装 はの各々は、当該装置を通り抜ける水の流量とこの装置を取り囲む環状の空間内 を循環する水の流量との総量が、最も能力の大きい第１の装置の入口で測定した 流量にほぼ等しい。

ある実施例によれば、設備は一体化された２つの水処理装置を備え、第１の内側 チューブエレメントと第２の外側チューブエレメントの間に設けられた環状の空 間が断面の異なる２つの螺旋状チャンネルを備え。

また出入口先端部が移動可能な部材を備え、この移動可能な部材が大きい断面を 持つ螺旋状チャンネルの閉じられる閉鎖位置と、これらチャンネルのいずれも閉 じられることのない開放位置との間を移動できるように配置されている。

他の実施例によれば、前記螺旋状チャンネルは内側チューブエレメントの壁厚内 に設けられている。

好ましい実施例によれば、設備は、一体化された２つの水処理装置と、第１のチ ューブエレメントおよび第２のチューブエレメントの間に配置された中間チュー ブエレメントとを備え、この中間チューブエレメントは他の２つのチューブエレ メントと共に２つノ環状の空間を形成しており、また外側先端部が移動可能な部 材を備え、この移動可能な部材が外側の環状の空間の閉じられる閉鎖位置と、前 記空間のいずれも閉じられることのない開放位置との間を移動できるように配置 されている。

ある特定の実施例では、外側先端部が好ましくは円錐シートを備え、また移動可 能な部材が、前記シートに当たる円錐先端部と、横向きの開口の形成された中央 チャンネルと、周囲に配置された少なくとも１つの軸方向溝とを装備しているシ ャッタから構成されている。

本発明並びに本発明の主要な特徴は、実施例の説明と添付図面に基づいて充分に 理解される。

第１図は１本発明に係る装置の第１の実施例を示した縦断面図である。

第２図は、本発明に係る装置の入口先端部の一部を表わした正面図である。

第３図は、第２図の入口先端部を底から見た図を表わしている。

第４図は、第１図の装置の出口先端部の一部を表わした正面図である。

第５図は、第４図に示した出口先端部を上部から見た図を表わしている。

第６図は、本発明に係る装置の第２の実施例を示した縦断面図である。

第７図は、第１図から第６図に示した装置より構成した設備の第１の実施例を概 略的に表わして、いる。

第８図は、そうした設備の実施例の好ましい形態を示している。

第９図は、設備の隣接する２つのフンデイショナの間に取り付けられた制御バル ブの拡大詳細図を表わしている。

第１０図は、第９図に示したバルブの変更例を示した詳細図である。

第１１図は、本発明に係る設備の他の実施例を示す軸方向の断面図である。

第１１Ａ図、第１１Ｂ図および第１１Ｃ図は、それぞれ第１１図に示した装置の 三箇所の断面図を表わしている。

第１２図は、本発明に係る他の実施例を示す軸方向の断面図である。

（実施例） 第１図を参照とすると、図示の装置は基本的には、第１の内側チューブニレメン ）１０と、この内側チューブニレメン）１０に対し同軸的に取り付けられた第２ の外側チューブニレメン）１１と、入口先端部１２と、出口先端部１３とを備え ている。内側チューブニレメン）１０は、好ましくは合成材料から作られていて 、重ねられた一連の永久磁石１４を収容した円筒状チューブ部分からできている 。永久磁石は例えば円筒状の形に作られていて、軟鉄からできた挿入ブロック１ ５により仕切られ、また２つの０−リングシール１６と１７によりチューブの内 部で横向きの保持されている。内側チューブニレメン）１０は、不適当な乱流を 発生させることのある何らかの突起またはバッフルのない完全に平坦な外壁表面 を形成しているものである。

外側チューブエレメント１１は内側チューブエレメントＩＯより大きな直径を持 ち、８該内側チューブエレメントの廻りに配置されている。従って、内側チュー ブエレメント１０の外壁表面と外側チューブニレメン）１１の内壁表面との間に 環状の空間１８が形成される。外側チューブエレメント１１の内壁表面も平坦で 、前述したのと同じ理由により突起やバッフルは設けられていない。

入口先端部１２と出口先端部１３は、この例ではほぼ同一の形をしている。入口 先端部は、中央穴１９と第１の首部２０とを備えている。前記第１の首部の外壁 にはねじ山が設けられ、端部に内ねじ部分の付いた外側チューブエレメント１１ を固定することができる、同じく出口先端部１３も、中央穴２１と狭くなった部 分２２とを備えている。前記狭くなった部分にはねじ山が設けられ、外側チュー ブエレメント１１の他方の端部をねじ込むことにより固定することができる。

入口先端部１２は、装置の内部に向けられた端部位置に、内側チューブエレメン ト１０の端部を取り付ける円形の溝２３を備えている。同じく出口先端部１３も 装置の内部に向けられた端部位置に、内側チューブエレメントの他方の端部を受 け入れるように構成され、た環状の溝２４を備えている。入口と出口の２つの先 端部を外側チューブエレメントにねじ込めば、内側チューブエレメントは前記溝 ２３と２４により所定位置に保たれる。

第２図と第３図に図示された入口先端部は、中央穴１９と環状の空間１８とを連 絡する横向きの２つの開口３０と３１を備えている。中央穴１９内にほぼ接線方 向に口を開いたこれら２つの開口は、同一の高さの水平面に投影した場合、ある 角度でずらされており、装置は鉛直方向に向けて取り付けられる。軸線ＡＡ’は 装置の軸線ＺＺ′とほぼ９０度に等しい角度をなしている。これに対し軸ｔ＆Ｂ Ｂ’は、装はの軸線ＺＺ’との間に９０度より小さい角度を形成している。この 構成により、前述したように、永久磁石のコラムの廻りにピッチの小さい螺旋形 の循環流を形成することがわかる。

第４図と第５図に図示した出口先端部は、縮径された部分の周辺に等間隔で設け られた３つまたは４つの開口３２を備えていると都合が°よい、こうした開口の 設置により、装置を通り抜けた水を迅速且つ能率よく排水することができる。

第６図を理解し易くするために、第１図に図示された′？ｃ置のエレメントと同 一の当該第６図に図示の装置の箇々のエレメントは、同一の参照符号で表わされ ている。

この図に示された水処理装置は基本的には、第１の内側チューブエレメント１０ と、この内側チューブニレメン）１０に対し同軸的に取り付けられた第２の外側 チューブニレメン）１１と、入口先端部１２と、出口先端部１３とを備えている 。内側チューブニレメン）１０は１重ねられた一連の永久磁石１４を収容した円 筒状のチューブ部分からできている。永久磁石は挿入ブロックにより仕切られ、 また２つのＯ−リングシ外側チューブエレメント１１は内側チューブニレメン） １０より大きな直径を持ち、当該内側チューブエレメントの廻りに配置されてい る。従って、内側チューブニレメン）１０の外壁表面と外側チューブエレメント １１の内壁表面との間に環状の空間１８が形成される。入口先端部１２と出入口 先端部１３とは、第１図に図示された装置の入口および出口先端部と同一である 。

第１の内側チューブニレメン）１０は、ポリプロピレンまたはポリテトラフルオ ロエチレンのような誘電材料か、あるいは他の類似の誘電材料から作られている 。外側チューブエレメント１１は、例えばステンレススチールから忰られた金属 製の外側チューブ部分１１ａと、例えばポリプロピレンやポリテトラフルオロエ レンのような誘電材料かまたは他の類似の誘電材料から作られた内側さや１１ｂ とで構成すると都合がよい、外側チューブｌｌａを例えばステンレススチールで 作ることにより、外部の磁気の影響を遮断して内側コラムの永久磁石１４を保護 することができる。

この形式の装置すなわち磁気コンディショナで水を処理することにつき、様々な 試験測定が行なわれた。

この装置の処理室は誘電体で絶縁され、水およびこの水の成分すなわち水に含ま れるコロイドとイオンが磁界の影響を受けると全屈に接触しない状態になり、下 流側に配置された配管設備にとって不活性状態が得られる。これによって得られ る直接的な効果は、この配管設備を適切に腐食から保護できることであり、試験 によるとこの保護の効果は、配管設備の水の循環を止めた後でも数日間にわたり 維持された。

第７図は、本発明に係る設備の特殊な実施例を図示している。この実施例の設備 は、第１図および第６図に示した装置と同様の、炭酸カルシウムを含有する水を 処理する任意の数の装置、例えば３つの装Ｈｔ、２および３を備えている。これ ら装置の各々にはそれぞれバルブ１ａ、２ａおよび３ａが行届している。これら バルブは手動で操作することができ、また入口導管４を流れる水の流ｍ　Ｑ　ｏ の関数としてそれ自体周知の原理を用いて自動的にル制御することもできる。こ の流てバルブ１ａを制御するようになった中央ユニットを設備に装備することも できる。

３つの装置ｌ、２および３の各々は、固定された流量範囲で適切に機能するよう に寸法が定められている、例えば装置すなわちコンディションｌは３０４Ｑ、／ 分より多い流量で最も効率的な働きをするように構成し、装置２を１５から３０ 見／分の間の流量で最も効率的な動きをするように構成し、また装置３を１５１ ／分より少ない！ｉ量で動くように構成できる。

バルブ１ａ、２ａおよび３ａは、１つをの入口と２つの出口の付いたバルブであ る。入口のＥｆ、　量Ｑ　ｏが約３０交／分の場合、コンディショナ１により、 処理された水はバルブｌａを通じて出口導管５に速やかに流される。

他方、入口の流量Ｑｏが３０７分より少なければ、バルブｌａは他方の出口通路 を使って予備処理した水を第２のコンディショナ２の入口６に流す、この地点で 測定した流量Ｑｌが第２のコンディショナの理想的な作動範囲、すなわち１５か ら３０文／分の間にあれば、水はバルブ２ａを通じて設備の出口５に速やかに流 される。

流量Ｑ１が１５ｆＬ／分より少なければ、バルブ２ａは水を第３のコンディショ ナ３の入ロアに向けて流す、この第３のコンディショナで水は処理され、その後 に設備の出口５に流される。

連続処理段階における条件は任意に設定できることは明らかである。設備は、各 々が適当に設定された流量範囲内で理想的に動く多数のコンディショナを備える こともできる。

第８図は、３つの水処理段階を持つ他の設備の特殊で有益な実施例を図示してい る。この設備は、３つの処理装置１０１，１０２および１０３．と、２つの制御 バルブ１０１ａおよび１０２ａを収容した外側隔壁１００を備えている、３つの 装置は同軸的に重ねられている。

処理装置１０１は、例えば、軟鉄の挿入ブロックｌ１５で仕切られた磁石１１４ のコラムを収容している第１の内側チューブエレメント１１０と、第２の外側チ ューブエレメント１１１とを備えている。この例における第２の外側チューブエ レメントは、外側隔壁１００の壁からできている。入口先端部１１２は、第１図 に図示した装置の入口先端部１２と同一である。出口先端部は、第９図と第１０ 図に基づいて以下に詳細に説明されているバルブ１０１ａに組み込まれている処 理装置１０２は、前述のものと同じように１例えば軟鉄の挿入ブロック１２５で 仕切られた磁石１２４のコラムを収容している第１の内側チューブエレメント１ ２０と、第２の外側チューブエレメント１２１とを備えている。この例における 第２の外側チューブエレメントは、内側隔壁１００′の壁から構成されている、 入口先端部１２２はバルブ１０１ａ内に組み込まれ、また出口先端部はバルブ１ ０２ａ内に組み込まれている。

同じく処理装置１０３も、例えば、軟鉄の挿入ブロック１３５で仕切られた磁石 １３４のコラムを収容している第１の内側チューブニレメン）１３０と、第２の 外側チューブエレメント１３１を備えている。入口先端部１３２はバルブ１０２ ａに組み込まれ、また出口先端部１３３は設備に共通の出口先端部１１３に組み 込まれている。この出口先端部は第１図に図示された出口先端部１３と同一であ る。

装置は、実際には第７図に図示された装置と同じ方法により作動する。従って先 端部１１２を通じ矢印Ａの方向に流入する水は、この先端部に設けられたオリフ ィス１１２’を通り抜け、環状の区画室１１８内に矢印Ｅで表わしたように螺旋 状に流れ込む、初期の流れが装置１０１の最適な機能に見合う充分な速さの水の 循環速度を備えていれば、バルブ１０１ａは開いたままになり、外側隔壁１００ と内側隔壁１００′との間に形成された第２の環状の空間１２８を通って水は矢 印Ｃの方向に循環し、また第２の装置１０２を矢印りの方向に通り抜けることが できる。

これに対し、流量が装置の理想的な作動限界、例えば３０交／分より少なければ バルブ１０１は閉じられ、環状の空間・１２８を通じ装置１０１から予備処理水 が排水されるのを防止している。この例での水は矢印りの方向にコンディショナ １０２を通り抜けるように力を加えられる。バルブ１０２ａは、コンディショナ １０２と１０３の間にあって同じように機能する。

第９図は、バルブ１ｏ１ａ　（またはバルブ１０２ａ）の特殊で有益な実施例を 図示している。このバルブは蕗木的には、連結リング１４１で外側チューブエレ メント１１１に一体化して作られた固定エレメント１４０と、この固定部品１４ ０内に取り付けられ両矢印Ｍに沿って軸方向に移動可能なエレメント１４２から 　′構成されている６部品１４０と移動可能なエレメント１４２との間にスプリ ング１４３が取り付けられている。固定部品１４０は、第２のコンディショナ階 段すなわち装置１０２の入口先端部を構成している。この先端部１２２は少なく とも１つの横方向オリフィス１４４を備えている。当該横向きのオリフィスによ り。

水はこのオリフィスのつながった環状の空間内を矢印Ｎの方向に螺旋状に流れる ことができる。またこの固定部品１４０はコンディショナ１０１の出口先端部を 構成している。この出口先端部は、環状の空間１１８から矢印Ｅの方向に移動し てきた水を流すことのできる横向きの８１１口１４５を備えている。

第９図に示した構成では、矢印Ｅの方向に循環する水から生じた圧力はスプリン グ１４３を圧縮する充分な大きさがある。従って移動可能なニレメン）１４３は 上向きに押しやられ、移動可能なエレメント１４２の半径方向の開口１４６が固 定部品１４０に設けられた横向きの開口１４７と向き合うことになる。このため 矢印Ｐで図示した流れはその一部が開口１４６と１４７を通じ矢印Ｒの方向に排 出され、外側隔壁１００の内壁表面とコンディショナ１０２の第２のチューブエ レメント１２１の外壁表面とで形成された環状室内に入る。矢印Ｐで図示した流 れは残りの部分が、第２のコンディショナ１０２の内部に矢印Ｓの方向に排出さ れる。

図示の実施例は、前述した限界、例えば３０文／分より大きい初期流量を取り扱 うようになっている。スプリングの圧力は、水がコンディショナ１０１により処 理を終えてしまうまでバルブが開いているように設定される・初期流量がこの限 界より下がれば、スフリング１４３に加えられていた圧力が低下して移動可能な ニレメン）１４２を下げる。その結果バルブを閉じ、矢印Ｐで図示したように流 れに力を加え矢印Ｓの方向に循環させる。開口１４７は閉じられ、矢印Ｈの方向 に水が流れるのを遮ってる。

第１０図には空気圧形式のバルブが図示されている、固定部品１４０と移動可能 なニレメン）１４２との間に設けられた室１５０には、導管１５１を通じて加圧 状態のガスが供給される。このガスの圧力は、例えば液柱圧力計１５２の測定器 機により管理される。調節可能な圧力の及びこの室は、ｔ５９図に図示したスプ リング１４３と同じ機能を果たす、空気圧方式には、圧力を極く簡単に調節する ことができ、また圧力の値を直接読み取って制御できるため、非常に融通のきく 利点がある。

第１１図と、Ｉ−Ｉ線、ＩＩ　−ＩＩ　！！ａ、？３　ヨびｍ−ｍ線に沿ったそ れぞれ第１１ａ図、第１１Ｂ図および第１１図Ｃに相当する断面図に図示された 実施例によれば、２種類の補完関係にある流量範囲で効率よく処理を行なうこと がてきる。コンディショナ２００は、第１の内側チューブニレメン）２１０と、 この内側チューブニレメン）２１０に対し同軸的に取り付けられた第２の外側チ ューブニレメン）２１１と、入口先端部２１２と、出口先端部２１３とを備えて いる。第１図と第６図に示した実施例とは異なり、このコンディショナの持つ出 口先端部２１３は入口先端部２１２とは異なっている。内側チャーブエレメント ２１０は、重ねられた一連の永久磁石２１４を収容している。永久磁石は例えば 円筒状の形に作られていて、軟鉄からできた挿入ブロック２１５により仕切られ ている。

外側チューブニレメン）２１１の内壁表面と内側チューブニレメン）２１０の外 壁表面との間に形成された環状の空間２１８には、二重の螺旋状チャンネルが設 けられている。この螺旋状チャンネルは、以下に“大きい断面部”と称するチャ ンネル２１９と、以下に°゛小さい断面部”と称するチャンネル２２０から構成 されている。実際には、内側チューブエレメント２１０は、一体部品に鋳造され るかまたは機械加工された中空軸を持つ二重ねじの形をしている。この内側チュ ーブエレメントは外側チューブニレメン）２１１の内部に収容されている。２つ のチャンネル２１９と２２０は、第１１ｃ図に詳しく示された開口２２１を通じ て、入口先端部２１２の中央穴に連結され、矢印Ｆの方向に前記チャンネル内に 流入する水を処理することがてきる。

出口先端部は、中央穴２２３の形成された円筒状の部品からできている。前記中 央穴の下部は円錐シート２２４の形をしている。第１１Ａ図に平面図で表わした 移動可能なシャッタ２２５がこの大向に収容されている。このシャッタは中央チ ャンネル２２６を備え、円錐シート２２４に当たる円錐状の下端部分を備えてい る。４つの軸方向溝２２７が、移動可能なシャッタ２２５の周囲に設けられてい る。横向きの開口２２８により、小さい断面部２２０のチャンネルと移動可能な シャッタ２２５の中央チャンネル２２６との間を連絡することができる。

処理しようとする水のｔＩｆ、量が、移動可能なシャッタ２２５の重量について の関数として、製造者の決定した限界より少なければ、前記シャッタは円錐シー ト２２４に支持されたままになる。これにより大きい断面部２１９のチャンネル は閉じた状態になる。

処理しようとする水の流量がこの限界より多くなれば、移動可能なシャッタ２２ ５は水から加わる圧力により上昇される。前記水は先ず横向きの溝２２７を経て 開口２２９を通り（第１１Ｂ図参照）、中央チャンネル２２６内を中央穴２２３ に向けて流れていくことができる。

処理しようとする水の流量にかかわらず、磁石のコラムの周囲には通路が螺旋状 に延びている。内側チューブエレメントは誘電材料から作られている。外側チュ ーブエレメントの内壁表面は誘電材料の層が被覆されている。

第１２図に図示したコンディショナ３００は、前述したものと同じように、第１ の内側チューブエレメント３１Ｏと、この第１のチューブエレメントの内部に同 軸的に取り付けられた第２のチューブエレメント３１１と、入口先端部３１２と 、出口先端部３１３とをゼｊ１えている。

内側チューブニレメン）３１０は、挿入ブロック３１５により仕切られて重ねら れた一連の永久磁石３１４を収容している。２つのチューブニレメン）３１０と ３１１の間には、第３の中間チューブエレメント３１６が配置され、２つのエレ メントと共に処理する水を通す２つの環状の空間３１７と３１８を形成している 。

入口先端部３１２は、矢印Ｈの方向に環状の空間３１８内に水を流すことのでき る一中央穴３１９および１つまたは幾つかの開口３２０と、矢印Ｊの方向に環状 の空間３１７内に水を流すことのできる１つまたは幾つかの横向きの開口３２１ を備えている。

出口先端部３１３は、第１１図のコンディショナの出口先端部２１３とほぼ同じ である。少ない流量の場合には外側の環状の空間３１８を閉じ、環状の空間３１ ７を通り抜ける際に処理される水は、横向きの開口３２２を通じ移動可能なシャ ッタ３２４の中央穴３２３に矢印にの方向に流れ込む、流量の多い場合には移動 可能なシャッタは圧力の影響の下で上昇し、移動可能なシャッタの横向きの溝３ ２５を通じて水は矢印りの方向に流れる。

このように流量にかかわらず、水は磁石のコラムの廻りの螺旋状通路に沿って循 環する。唯一の可動部品が移動可能なシャッタであり、この移動可能なシャッタ は円錐シート上で支持することができ、また程度に差はあるが水から生じる圧力 により上昇させることができる。より確実に動作させるために、この移動可能な シャッタはスプリング形式等の調節可能な復帰装置を装備することができる。装 置は充分な信頼性があり、複雑な部品は含まれていない。

本発明は前述した実施例に限定されるわけではなく；様々な修正を加えることが でき、また当業者にとって自明な多く・の変更を加えることもできる。とりわけ 、いわゆる°“大きい断面部”と“小さい断面部”の２つの円筒状のチャンネル は１例えば渦巻状のチューブ、フィル状に重ねられたチューブのような構造のチ ャンネルで置き換えることもできる。これら部品は鋳造やインジェクション成形 により作られまた二重、三重またはそれ以上の多重のチャンネルに作ることもで きる。同じく移動可能なシャッタも、円錐や円筒状の形式以外の他の構造にする こともできる６図示の例ではシャッタの周囲に設けられた軸方向溝は数が４つで ある。しかしこれら軸方向溝の数と構成は、必要とする流量に合わせて変更する ことができる。

第１図 第６図 第９図 第１０図 第１ＩＩ　ｒＡ 第１ＩＡ図 国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．炭酸カルシウムを含有する水の処理のための装置にして、この処理が、永久 磁石のコラムで作り出される磁界を横切り螺旋状通路に沿つて水を循環させて行 なわれるもので、前記永久磁石は挿入ブロツクにより互いに仕切られ、また隣り 合う極が同種の極になるように重ねてあり、これら磁石は電気的な絶縁材料から 作られた第１のチユーブエレメントの内部に収容されており、またこの装置は、 第１のチユーブエレメントに同軸的な第２のチユーブエレメントを有し、第１お よび第２のチユーブエレメントの間に環状の空間を形成するように構成された装 置において、この装置はさらに、それぞれが２つのチユーブエレメント（１０， １１）の２つの端部に取り付けられ、しかもこれら２つのチユーブエレメントを 同時に箇々の位置に保持するように配置されている２つの先端部（１２，１３） を有し、これら先端部が中央穴（１９，２１）と中央穴を前記環状の空間（１８ ）に連絡する少なくとも１つの横向きの開口（３０および／または３１，３２） とを有していることを特徴とする装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項に記載の装置において、入口先端部（１２）が、中央 穴（１９）内にほぼ接線方向に口を開いた２つの横向きの開口（３０，３１）を 有し、入口先端部（１２）の２つの横向きの開口（３０，３１）の軸線ＡＡ′、 ＢＢ′の、当該装置の軸線ＺＺ′に直交する平面上への投影線が、これら投影線 の問に６０度から８０度の間の角度を形成し、また入口先端部（１９）の横向き の開口の一方（３０）の軸線ＡＡ′が軸線ＺＺ′に対し少なくとも約９０度に等 しい角度をなし、また他方の開口（３１）の軸線ＢＢ′は装置の軸線ＺＺ′との 間に９０度より小さい角度を形成していることを特徴とする装置。
3. ３．特許請求の範囲第２項に記載の装置において、入口先端部（１２）の横向き の開口（３０，３１）は前記環状の空間（１８）内の水の螺旋状通路が装置の軸 線ＺＺ′と５度から３５度の間の角度をなすように向けられていることを特徴と する装置。
4. ４．特許請求の範囲第２項に記載の装置において、入口先端部（１２）の横向き の開口（３０，３１）は、前記環状の空間（１８）内の水の螺旋状通路が装置の 軸線ＺＺ′と少なくとも１５度に等しい角度をなすように向けられていることを 特徴といる装置。
5. ５．特許請求の範囲第１項に記載の装置において、挿入ブロツク（１５）の高さ が少なくとも永久磁石の高さに等しいことを特徴とする装置。
6. ６．特許請求の範囲第１項に記載の装置において、挿入ブロツク（１５）の直径 が少なくとも永久磁石（１４）の直径に等しいことを特徴とする装置。
7. ７．特許請求の範囲第１項に記載の装置において、第１のチユーブエレメント（ １０）と第２のチユーブエレメント（１１）との間に設けられた環状の空間の横 壁が、誘電材料により絶縁されていることを特徴とする装置。
8. ８．特許請求の範囲第７項に記載の装置において、前記第２のチユーブエレメン ト（１１）が誘電材料から作られたチユーブ部分からなることを特徴とする装置 。
9. ９．特許請求の範囲第７項に記載の装置において、前記第２のチユーブエレメン トが誘電材料から作られたさや（１１ｂ）で内部を覆われた金属製のチユーブ部 分（１１ａ）からなることを特徴とする装置。
10. １０．特許請求の範囲第７項に記載の装置において誘電材料がポリエチレンかま たはポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする装置。
11. １１．水処理設備にして、当該水処理設備が特許請求の範囲第１項から第１１項 のいずれか１つの項に記載の直列に取り付けられた少なくとも２つの前記水処理 装置（１，２，３；１０１，１０２，１０３）と、水の流量の関数として前記装 置のいずれか１つを通じて水を流すための少なくとも１つの制御パルプ（１ａ２ ａ，３ａ；１０１ａ，１０２ａ）とを有していることを特徴とする水処理設備。
12. １２．特許請求の範囲第１１項に記載の設備において、２つの水処理装置（１０ １，１０２）が同じチユーブ隔壁（１００）の内部に互いに連続して取り付けら れ、また前記パルプ（１０１ａ）がこれら２つの装置の間に配設されていること を特徴とする設備。
13. １３．特許請求の範囲第１２項に記載の設備において、第１の装置（１０１）が 第１のチユーブエレメント（１１０）と第２のチユーブエレメント（１１１）と を有し、また第２の装置（１０２）も第１のチユーブエレメント（１２０）と第 ２のチユーブエレメント（１２１）とを有しており、第１の装置の第２のチユー ブエレメント（１１１）が当該設備の前記外側隔壁（１００）で構成され、また 第２の装置（１０２）の第２のチユーブエレメント（１２１）がこの隔壁（１０ ０）の内部に同軸的に取り付けられ、第１の装置（１０１）の２つのチユーブエ レメント（１１０，１１１）の間に設けられた環状の空間（１１８）とほぼ等し い断面の第２の環状の空間（１２８）を形成していることを特徴とする設備。
14. １４．特許請求の範囲第１１項に記載の設備において、パルプ（１０１ａまたは １０２ａ）が、後続の装置（例えば１０１）の入口先端部と一体化されていて、 固定部品（１４０）の内部を軸方向に移動することのできる中央エレメント（１ ４２）と、スプリング手段とを有し、このスプリング手段が、先行するエレメン ト（例えば１０１）を通る水の流量が所定の限界値より少なければ中央エレメン ト（１４２）を第１の位置に押し、先行するエレメントを通る水の流量が前記所 定の限界値より歩ければ中央エレメント（１４２）を第２の位置に向けて押圧し て移動させるように配置されていることを特徴とする設備。
15. １５．特許請求の範囲第１４項に記載の設備において、スプリング手段が螺旋ス プリングからなることを特徴とする設備。
16. １６．特許請求の範囲第１４項に記載の設備において、スプリング手段が、移動 可能なエレメント（１４２）と固定部品（１４０）との間に設けられた環状の密 閉室からなる気体正装置を有し、この室が加圧状態のガスを受け入れるように構 成されていることを特徴とする設備。
17. １７．特許請求の範囲第１２項に記載の設備において、互いに連続して直列に取 り付けられ、外側隔壁（１００）の内部に同軸的に配置された幾つかの装置を有 し、各装置が、当該装置を通り抜ける水の流量とこの装置を取り囲む環状の空間 内を循環する水の流量との総量が第１の装置の入口における流量にほぼ等しいこ とを特徴とする設備。
18. １８．特許請求の範囲第１１項に記載の設備において、一体化された２つの水処 理装置を有し、第１の内側チユーブエレメント（２１０）と第２の外側チユーブ エレメント（２１１）の間に設けられた環状の空間（２１８）が断面の異なる２ つの螺旋状チヤンネル（２１９，２２０）を有し、また、出口先端部（２１３） が移動可能な部材（２２５）を有し、この移動可能な部材が大きい断面を持つ螺 旋状チヤンネル（２１９）の閉じられる閉鎖位置と、これらチヤンネルのいずれ も閉じられることのない開放位置との間を移動できるように配置されていること を特徴とする設備。
19. １９．特許請求の範囲第１８項に記載の設備において、前記螺旋状チヤンネル（ ２１９，２２０）が内側チユーブエレメント（２１０）の壁厚内に設けられてい ることを特徴とする設備。
20. ２０．特許請求の範囲第１１項に記載の設備において、一体化された２つの水処 理装置を有し、当該設備が、内側チユーブエレメント（３１０）と外側チユーブ エレメント（３１１）の間に配置された中間チユーブエレメント（３１６）を有 し、この中間チユーブエレメント（３１６）は、他の２つのチユーブエレメント と共に２つの環状の空間（３１７と３１８）を形成しており、また外側先端部（ ３１３）が移動可能な部材（３２５）を有し、この移動可能な部材が、外側の環 状の空間（３１８）の閉じられる閉鎖位置と、前記空間のいずれも閉じられるこ とのない開放位置との間を移動できるように配置されていることを特徴とする設 備。
21. ２１．特許請求の範囲第１９項および第２０項に記載の設備において、外側先端 部（２１３，３１３）が円錐シートを有し、また移動可能な部材（２２５，３２ ５）が、前記シートに当る円錐先端部と、横向きの開口の形成された中央チヤン ネルと、周囲に配置された少なくとも１つの軸方向溝とを装備しているシヤツタ からなることを特徴とする設備。