JPWO2004106244A1 - Magnetic processing equipment - Google Patents

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JPWO2004106244A1
JPWO2004106244A1 JP2005500241A JP2005500241A JPWO2004106244A1 JP WO2004106244 A1 JPWO2004106244 A1 JP WO2004106244A1 JP 2005500241 A JP2005500241 A JP 2005500241A JP 2005500241 A JP2005500241 A JP 2005500241A JP WO2004106244 A1 JPWO2004106244 A1 JP WO2004106244A1
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憲三 澁谷
憲三 澁谷
大濱　一郎
一郎 大濱
小山　哲司
哲司 小山
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Toyobo Engineering Co Ltd
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/481—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using permanent magnets

Abstract

ヨーク（２４）に配設された磁石（２２Ａ，２２Ｂ）を有する磁気処理部（２０）が、管体（１）を挟んで対向して配置された、液体の改質や浄化を磁気的に行う磁気処理装置において、磁石（２２Ａ，２２Ｂ）は、ヨーク（２４）の管体（１）側に配設されると共に異磁極の面同士が管体（１）を挟んで対向して配置され、ヨーク（２４）は、管体（１）を挟んで互いに対向する側面が、磁石（２２Ａ，２２Ｂ）の対向する面よりも大きく形成されると共に、前記側面において磁石（２２Ａ，２２Ｂ）との当接部以外の側面（２４ａ）同士が対向し、磁石（２２Ａ，２２Ｂ）の対向する方向において、磁石（２２Ａ，２２Ｂ）の厚み（Ｘ）に対するヨーク（２４）の磁石（２２Ａ，２２Ｂ）が配設された個所の厚み（Ｙ）の比が、１．０〜２．６の範囲に設定された。The magnetic processing section (20) having the magnets (22A, 22B) disposed in the yoke (24) is disposed to face the pipe body (1) so as to magnetically modify and purify the liquid. In the magnetic processing apparatus to be performed, the magnets (22A, 22B) are disposed on the tube (1) side of the yoke (24), and the surfaces of the different magnetic poles are opposed to each other with the tube (1) interposed therebetween. The yoke (24) has side surfaces facing each other across the tube (1) larger than the facing surfaces of the magnets (22A, 22B), and the side surfaces of the yoke (24) and the magnets (22A, 22B) The side surfaces (24a) other than the contact portions face each other, and the magnets (22A, 22B) of the yoke (24) with respect to the thickness (X) of the magnets (22A, 22B) in the facing direction of the magnets (22A, 22B). The ratio of the thickness (Y) of the disposed locations is 1.0 to It is set in the range of .6.

Description

本発明は磁気処理装置に係り、特に飲料水、工業用水、排水、農業用水、燃料、透析液等の液体の質の改善や浄化を磁気的に行う磁気処理装置に関する。  The present invention relates to a magnetic processing apparatus, and more particularly to a magnetic processing apparatus that magnetically improves and purifies the quality of liquids such as drinking water, industrial water, drainage, agricultural water, fuel, and dialysate.

通常の水は、水の分子同士が水素結合により互いに引き付け合い水分子の集合体（クラスター）を形成している。そして、このようなクラスターを形成している水を磁気処理すると水分子の結合構造が分解され、磁気処理された水（磁化水）は浸透力、溶解力が高められることが知られている。
このような磁気処理を行なう磁気処理装置として、水道管を挟み込むようにして磁石が配置される構造を有するものがある。磁気処理装置では、磁石からの磁束を流体に作用させることにより流体の磁気処理を行なっているが、その磁束が外部へ漏れると精密機器の精度を狂わせ、電子機器へ雑音をもたらし、その他不具合の発生原因となる。
磁気処理装置からの磁束漏洩は、特に、ペースメーカを使用している者に対しては深刻な問題となり、安心して磁気処理装置を使用することができないという問題があった。また、例えば、病院内で磁気処理装置を使用する場合に、精密機器に悪影響を及ぼすおそれがあった。
このような、磁気処理装置が磁気漏れを防ぐ構成として、例えば、非磁性の流通管と、該流通管を挟んで対向し、しかもＮ極とＳ極とが対磁した状態で配置された一対もしくは流通管方向に間隔をおいて配置された複数対の磁石対と、該磁石対を取り囲むようにして配置されたダブルヨークと、該ダブルヨークの開口を塞ぎ流通管を貫通させる強磁性体側板と、を備えたものが知られている（特開２００１−９５８９９号公報参照）。
また、配水導管を一対の直方体の磁石で挟み込み、該磁石の配水導管と当接している側面以外の側面全てを覆うように磁石に磁性体のハウジングを取付け、さらにハウジングの周囲に空間を設けて中空円筒状の磁性体からなるケーシングでハウジングを覆う構成としたものが知られている（特開２００２−１８４４５号公報参照）。
上記技術によれば、流通管及び配水導管が貫通するのを除き、磁石の周囲をダブルヨーク又はハウジング及びケーシングで完全に覆う構成となっているので、磁石に発生する磁束が外部に漏れ難くなっている。
上記技術では磁性体で磁石の周囲を覆っているので、確かに磁束が漏れ難い構造となっている。そして、上記技術の装置では、流通管及び配水導管の途中に接続部を介して接続する構成となっており、装置自体を大型化しても特に使用に際して不都合は生じない。
しかし、上記装置は、装置自体の大きさが大型化してしまうことにより、例えば、家庭内の水道管や、病院内の機器等に使用することが難しいという問題があった。
本発明の目的は、上記問題に鑑み、装置自体の大きさをコンパクトに構成できると共に、外部への磁気漏れを低減することができる磁気処理装置を提供することにある。In ordinary water, water molecules are attracted to each other by hydrogen bonds to form an aggregate (cluster) of water molecules. It is known that when water that forms such a cluster is magnetically treated, the water molecule bond structure is decomposed, and the magnetically treated water (magnetized water) has enhanced penetrating power and dissolving power.
Some magnetic processing apparatuses that perform such magnetic processing have a structure in which magnets are arranged so as to sandwich a water pipe. Magnetic processing equipment performs magnetic processing of fluid by applying magnetic flux from the magnet to the fluid. However, if the magnetic flux leaks to the outside, the accuracy of precision equipment is disturbed, causing noise to electronic equipment and other problems. Causes it to occur.
Magnetic flux leakage from the magnetic processing apparatus is a serious problem especially for those who use pacemakers, and there is a problem that the magnetic processing apparatus cannot be used with peace of mind. In addition, for example, when using a magnetic processing apparatus in a hospital, there is a risk of adversely affecting precision equipment.
As a configuration in which such a magnetic processing apparatus prevents magnetic leakage, for example, a pair of non-magnetic flow pipes that are opposed to each other with the flow pipe interposed therebetween and are arranged in a state where the N pole and the S pole are opposed to each other. Alternatively, a plurality of pairs of magnets arranged at intervals in the flow pipe direction, a double yoke arranged so as to surround the magnet pair, and a ferromagnetic side plate that closes the opening of the double yoke and penetrates the flow pipe Are known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-95899).
In addition, a water distribution conduit is sandwiched between a pair of rectangular parallelepiped magnets, a magnetic housing is attached to the magnet so as to cover all sides other than the side in contact with the water distribution conduit, and a space is provided around the housing. A structure in which a housing is covered with a casing made of a hollow cylindrical magnetic body is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-18445).
According to the above technique, the magnet is completely covered with the double yoke or the housing and the casing except that the flow pipe and the water distribution pipe penetrate, so that the magnetic flux generated in the magnet hardly leaks to the outside. ing.
In the above technique, the magnet is covered with a magnetic material, so that the magnetic flux does not easily leak. And in the apparatus of the said technique, it becomes the structure connected via a connection part in the middle of a distribution pipe and a water distribution conduit, and even if it enlarges itself, inconvenience will not arise especially in use.
However, since the size of the device itself is increased, there is a problem that it is difficult to use the device for, for example, a domestic water pipe or a hospital device.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a magnetic processing apparatus capable of reducing the size of the apparatus itself and reducing magnetic leakage to the outside.

本発明に係る磁気処理装置は、ヨーク及び該ヨークに配設された磁石を有する磁気処理部が、流路を挟んで対向して配置された磁気処理装置において、前記磁石は、前記ヨークの流路側に配設されると共に異磁極の面同士が流路を挟んで対向して配置され、前記ヨークは、その側面が前記流路を挟んで互いに対向すると共に前記磁石の対向する面よりも大きく形成され、前記磁気処理部の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の厚みの比が、１．０〜２．６の範囲に設定されることを特徴とする。
このように本発明に係る磁気処理装置は、流路を挟んで磁石が異極同士を正対させて配置され、且つ、磁石よりも対向する面が大きく形成されたヨークにそれぞれ配設された構成となっている。そして、ヨークは、磁石との当接部以外の側面が露出して対向した状態となっている。
このような構成により、対向する磁石の間には一方の磁石のＮ極から他方の磁石のＳ極へ向けて流体を横切る磁路が形成され、また、ヨークの露出する側面の間にも流体の長さ方向に直交する磁路が形成される。
さらに、ヨークの厚みが磁石の厚みに対して１．０〜２．６の範囲の厚みに設定されることにより、磁束が安定して流体を横切るようにすることができ、且つ、ヨークの側面への磁気漏れを防ぐことができる。
これにより、強い磁束を流体に与えて磁気処理作用を及ぼすことができると共に、漏れ磁束を抑えて周辺に配置された外部装置に悪影響を及ぼすことを防止することが可能となる。
また、外部への磁気漏れを防止するために別途磁石を覆うように筐体を設ける必要がないので、磁気処理装置をコンパクトに構成することができると共に、製造コストを低減することができる。
また、前記磁気処理部の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の厚みの比が、１．２〜２．０の範囲に設定されれば好適である。このように設定することにより、より強い磁束を流体に与えて磁気処理作用を及ぼすことができると共に、漏れ磁束を極めて低レベルに抑えることが可能となる。
また、前記磁気処理部は、一方の磁気処理部が備えるヨークの前記側面のうち前記磁石と当接する部分以外の面と、他方の磁気処理装置が備えるヨークの前記側面のうち前記磁石と当接する部分以外の面と、の間に前記流路が位置するように配設されれば好適である。この面の間に流路が配置されれば、この面の間に形成される磁気の流れによって、流路内の流体に磁気処理作用を及ぼすことができるので、より磁気処理効率を向上させることが可能となる。
また、前記対向して配置された磁気処理部は、それぞれケースに収容され、該ケースは前記流路を挟んで着脱自在に配設してなるように構成することができる。このように構成すれば、流路に対して容易に着脱することが可能となる。
また、本発明に係る磁気処理装置は、流路を挟んで異磁極の面が対向して配置された磁石と、該磁石を保持する腕部と該腕部の一の端部を連結する連結部とを有するヨークと、を備え、前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．６〜１．２の範囲に設定されることを特徴とする。
このように本発明に係る磁気処理装置は、異極同士が流路を挟んで対向する磁石が、ヨークの２つの腕部の内側にそれぞれ配設され、腕部が連結部によって連結された構成となっている。
このような構成により、対向する磁石の間には一方の磁石のＮ極から他方の磁石のＳ極へ向けて流路を横切る磁路、及び、磁石のヨークとの当接面からヨーク内を通過して他方の磁石のヨークとの当接面へかけての磁路により、安定した磁気の閉ループが形成される。
さらに、ヨークの平均的厚みを磁石の厚みに対して、０．６〜１．２の範囲の厚みに設定されることにより、磁気の方向を安定させ、かつ、外部には磁気を漏らさないようにすることができる。
これにより、強い磁束を流体に与えて磁気処理作用を及ぼすことができると共に、漏れ磁束を低レベルに抑えて周辺に配置された外部装置に悪影響を及ぼすことを防止することが可能となる。また、外部への磁気漏れを防止するために別途磁石を覆うように筐体を設ける必要がなく、また、構成が簡単なので、コンパクトに構成することができる。
また前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．７〜１．０の範囲に設定されれば好適である。このように設定すれば、より強い磁束を流体に与えて磁気処理作用を及ぼすことができると共に、漏れ磁束を低レベルに抑えて周辺に配置された外部装置に悪影響を及ぼすことを防止することが可能となる。
また、本発明に係る磁気処理装置は、流路を挟んで異磁極の面が対向して配置された磁石と、該磁石を内側に保持する環状のヨークと、を備え、前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．３以上に設定されることを特徴とする。
このように、本発明の磁気処理装置は、２つの磁石が環状のヨークの内側にそれぞれ配設され、異極同士が流路を挟んで対向する構成となっている。このような構成により、対向する磁石の間には一方の磁石のＮ極から他方の磁石のＳ極へ向けて流路を横切る磁路、及び、磁石のヨークとの当接面からヨーク内を２手に分かれて他方の磁石のヨークとの当接面へかけて形成される２つの磁路により、安定した磁気の閉ループが形成される。
さらに、ヨークの厚みを磁石の厚みに対して０．２以上の厚みに設定することにより、磁気の方向を安定させ、かつ、外部への磁気漏れを極めて低レベルに抑えることができる。したがって、磁気処理装置の周辺に配置された外部装置に対して磁界の影響が及ぶおそれがきわめて低減され、使用者は安心して磁気処理装置を使用することができる。
このように本発明の磁気処理装置は、小型化されているにもかかわらず、内部を通過する流体に対しては強い磁気によって磁気処理を行うことが可能で且つ磁気漏れを極めて低レベルに低減することが可能となる。
また、前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．３以上に設定されれば好適である。このように設定することにより、より外部への磁気漏れを低減することができる。
また、前記対向する磁石の間には、流路を形成する所定長さの管体が配設され、前記ヨーク及び磁石は、非磁性材料からなるケースに収容され、前記管体の両端部は、前記ケースに形成された貫通孔を貫通してなるように構成することができる。また、前記ヨークの腕部は、前記磁石が配設された箇所の外側が円弧状に形成されてもよい。また、前記環状のヨークは、複数の割型を当接してなるように構成してもよい。The magnetic processing apparatus according to the present invention is a magnetic processing apparatus in which a magnetic processing unit having a yoke and a magnet disposed in the yoke is arranged to face each other across the flow path. The surfaces of the different magnetic poles are arranged to face each other across the flow path and disposed on the road side, and the side surfaces of the yoke are opposed to each other across the flow path and larger than the faces of the magnets. The ratio of the thickness of the portion where the magnet of the yoke is disposed to the thickness of the magnet is set in the range of 1.0 to 2.6 in the direction in which the magnetic processing unit is formed. Features.
As described above, in the magnetic processing apparatus according to the present invention, the magnets are arranged with the opposite poles facing each other across the flow path, and are disposed on the yokes each having a larger surface facing the magnet. It has a configuration. And the yoke is in a state where the side surfaces other than the contact portion with the magnet are exposed and face each other.
With such a configuration, a magnetic path is formed between the opposing magnets so as to cross the fluid from the N pole of one magnet to the S pole of the other magnet, and also between the exposed side surfaces of the yoke. A magnetic path perpendicular to the length direction is formed.
Furthermore, by setting the thickness of the yoke to a thickness in the range of 1.0 to 2.6 with respect to the thickness of the magnet, the magnetic flux can stably cross the fluid, and the side surface of the yoke Magnetic leakage to the can be prevented.
Accordingly, it is possible to give a strong magnetic flux to the fluid and exert a magnetic processing action, and it is possible to suppress the leakage magnetic flux and prevent an adverse effect on an external device arranged in the vicinity.
Further, since it is not necessary to provide a casing so as to cover the magnet separately in order to prevent magnetic leakage to the outside, the magnetic processing apparatus can be made compact and the manufacturing cost can be reduced.
Moreover, it is preferable that the ratio of the thickness of the portion of the yoke where the magnet is disposed to the thickness of the magnet is set in the range of 1.2 to 2.0 in the direction in which the magnetic processing unit faces. is there. By setting in this way, a stronger magnetic flux can be given to the fluid to exert a magnetic processing action, and the leakage magnetic flux can be suppressed to an extremely low level.
In addition, the magnetic processing unit contacts the magnet of the side surface of the yoke included in one magnetic processing unit other than the portion that contacts the magnet and the side surface of the yoke included in the other magnetic processing device. It is preferable that the flow path is disposed between the surface other than the portion and the surface. If the flow path is disposed between the surfaces, the magnetic processing effect can be exerted on the fluid in the flow path by the magnetic flow formed between the surfaces, so that the magnetic processing efficiency can be further improved. Is possible.
In addition, the magnetic processing units disposed opposite to each other are accommodated in cases, respectively, and the cases can be configured to be detachably disposed with the flow path interposed therebetween. If comprised in this way, it will become possible to attach or detach easily with respect to a flow path.
In addition, the magnetic processing apparatus according to the present invention includes a magnet in which the surfaces of different magnetic poles are arranged to face each other across the flow path, an arm portion that holds the magnet, and a connection that connects one end of the arm portion. And a ratio of an average thickness of the portion of the yoke where the magnet is disposed to a thickness of the magnet in a direction in which the magnet is opposed is 0.6 to 1.2. It is set to a range.
As described above, the magnetic processing apparatus according to the present invention has a configuration in which the magnets whose opposite poles are opposed to each other with the flow path interposed are arranged inside the two arm portions of the yoke, and the arm portions are connected by the connecting portion. It has become.
With such a configuration, between the opposing magnets, a magnetic path crossing the flow path from the N pole of one magnet to the S pole of the other magnet, and the inside of the yoke from the contact surface of the magnet with the yoke A stable magnetic closed loop is formed by the magnetic path passing through to the contact surface of the other magnet with the yoke.
Furthermore, by setting the average thickness of the yoke to a thickness in the range of 0.6 to 1.2 with respect to the magnet thickness, the direction of magnetism is stabilized and magnetism is not leaked to the outside. Can be.
Accordingly, it is possible to give a strong magnetic flux to the fluid to exert a magnetic processing action, and it is possible to prevent the leakage magnetic flux from being lowered to a low level and adversely affect an external device disposed in the vicinity. In addition, it is not necessary to provide a casing so as to cover the magnet separately in order to prevent magnetic leakage to the outside, and since the configuration is simple, the configuration can be made compact.
Further, it is preferable that the ratio of the average thickness of the portion of the yoke where the magnet is disposed to the thickness of the magnet is set in a range of 0.7 to 1.0 in the facing direction of the magnet. . By setting in this way, it is possible to give a stronger magnetic flux to the fluid to exert a magnetic processing action, and to suppress the leakage magnetic flux to a low level and prevent an adverse effect on an external device disposed in the vicinity. It becomes possible.
In addition, a magnetic processing apparatus according to the present invention includes a magnet in which the surfaces of different magnetic poles face each other across a flow path, and an annular yoke that holds the magnet on the inside, and the magnets face each other. In the direction, the ratio of the average thickness of the portion of the yoke where the magnet is disposed to the thickness of the magnet is set to 0.3 or more.
As described above, the magnetic processing apparatus of the present invention has a configuration in which two magnets are respectively disposed inside the annular yoke, and the different polarities face each other with the flow path interposed therebetween. With such a configuration, between the opposing magnets, a magnetic path crossing the flow path from the N pole of one magnet to the S pole of the other magnet, and the inside of the yoke from the contact surface of the magnet with the yoke A stable magnetic closed loop is formed by the two magnetic paths formed in two hands and extending to the contact surface of the other magnet with the yoke.
Furthermore, by setting the thickness of the yoke to 0.2 or more with respect to the thickness of the magnet, the direction of magnetism can be stabilized and magnetic leakage to the outside can be suppressed to an extremely low level. Therefore, the possibility of the influence of the magnetic field on the external device arranged around the magnetic processing apparatus is greatly reduced, and the user can use the magnetic processing apparatus with peace of mind.
As described above, although the magnetic processing apparatus of the present invention is downsized, it is possible to perform magnetic processing on the fluid passing through the inside by strong magnetism and reduce magnetic leakage to a very low level. It becomes possible to do.
Further, it is preferable that a ratio of an average thickness of a portion of the yoke where the magnet is disposed to a thickness of the magnet in a direction in which the magnets are opposed is set to 0.3 or more. By setting in this way, magnetic leakage to the outside can be further reduced.
A tube having a predetermined length that forms a flow path is disposed between the opposing magnets, the yoke and the magnet are accommodated in a case made of a nonmagnetic material, and both ends of the tube are It can be configured to penetrate through a through hole formed in the case. Further, the arm portion of the yoke may be formed in an arc shape on the outside of the portion where the magnet is disposed. Further, the annular yoke may be configured to abut a plurality of split molds.

図１乃至図８は第１実施例こ係る磁気処理装置に関するものであり、図１は磁気処理装置の分解斜視図、図２は磁気処理装置の部分断面図、図３及び図４は磁石及びヨークの説明図、図５はヨーク厚と磁石厚の比に対するヨーク外面における磁束密度の関係を表わす図、図６は図５の拡大図、図７及び図８は改変例に係る磁気処理装置の磁石及びヨークの説明図である。
図９乃至図２２は第２実施例に係る磁気処理装置に関するものであり、図９は第２実施例に係る磁気処理装置の斜視図、図１０は磁気処理装置の正面図、図１１は磁気処理装置の断面図、図１２は磁石のヒステリシス曲線を表す図、図１３は磁石の磁気性能の試験結果を示す説明図、図１４は磁石及びヨークの説明図、図１５はヨーク厚と磁石厚の比に対するヨーク外面における磁束密度の関係を表わす図、図１６は図１５の部分拡大図である。図１７乃至図２０は第２実施例の磁気処理装置の改変例の磁石及びヨークの説明図、図２１は改変例に係るヨーク厚と磁石厚の比に対するヨーク外面における磁束密度の関係を表わす図、図２２は図２１の部分拡大図である。1 to 8 relate to a magnetic processing apparatus according to the first embodiment, FIG. 1 is an exploded perspective view of the magnetic processing apparatus, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the magnetic processing apparatus, and FIGS. FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the magnetic flux density on the outer surface of the yoke with respect to the ratio of the yoke thickness to the magnet thickness, FIG. 6 is an enlarged view of FIG. 5, and FIGS. It is explanatory drawing of a magnet and a yoke.
9 to 22 relate to the magnetic processing apparatus according to the second embodiment, FIG. 9 is a perspective view of the magnetic processing apparatus according to the second embodiment, FIG. 10 is a front view of the magnetic processing apparatus, and FIG. FIG. 12 is a diagram showing the hysteresis curve of the magnet, FIG. 13 is an explanatory diagram showing the magnetic performance test results of the magnet, FIG. 14 is an explanatory diagram of the magnet and the yoke, and FIG. 15 is the yoke thickness and magnet thickness. FIG. 16 is a partially enlarged view of FIG. 15, illustrating the relationship of the magnetic flux density on the outer surface of the yoke with respect to the ratio. FIGS. 17 to 20 are explanatory views of magnets and yokes of a modified example of the magnetic processing apparatus of the second embodiment, and FIG. 21 is a diagram showing the relationship of the magnetic flux density on the outer surface of the yoke with respect to the ratio of the yoke thickness to the magnet thickness according to the modified example. FIG. 22 is a partially enlarged view of FIG.

以下、この発明の実施例を説明する。図１及び図２に示すように、第１実施例の磁気処理装置Ｓは、同形状のケース１１が互いに対面して中央部に管体１を挟持し、２本のボルト２及びナット３によって着脱自在に配設して一体に組み合わされる構成となっている。第１実施例の磁気処理装置Ｓは、直径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の流路としての管体１に適しているものである。なお、図１乃至図６では管体１の直径を２０ｍｍとした例を示す。
図２に示すように、合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）製の中空半円筒状のケース１１内には、磁気発生部２０が配設されている。磁気発生部２０は、２つの矩形状の磁石（ネオジウムフェライトボロン磁石）２２と、磁石２２を保持する略矩形状のヨーク２４とを備えて構成されている。
ケース１１は、磁気発生部２０を収容する半円状の収容部１３ａ、他方のケース１１と係合させるための係合部１３ｂ、他方のケース１１との間で管体１を挟持するための円弧状の管体保持部１３ｃを有する。
収容部１３ａは、磁気発生部２０を内部に気密的に固定収容し、磁石２２、ヨーク２４は外気にふれない状態となっている。これにより、磁石２２等の酸化が防止され、１００年で１０％程度の減磁に抑えられ長期使用が可能となっている。
本実施例の磁気処理装置Ｓは、ケース１１を、それぞれの管体保持部１３ｃが管体１と当接するようにして組み合わせ、それぞれの２箇所の係合部１３ｂにボルト２を挿通してナット３を締め付けることにより管体１に固定されている。
係合部１３ｂは、収容部１３ａの上下端部２箇所から対向して配置されるケース１１に向けて突出して形成されている。係合部１３ｂには、左右方向の螺子留め用の細長い穿孔が形成されており、管体１の直径に応じて２つのケース１１の間隔をスライド調整することができるようになっている。
また、管体保持部１３ｃは円弧状になっているので、管体１が２つのケース１１に挟持されると、管体１の直径によらず、それぞれの収容部１３ａの中央部付近に管体１が保持されるようになっている。したがって、ケース１１の間に挟持された管体１は、図２に示すように、２つの磁石２２の中央部に、２つの磁石２２と同軸上に配列される。なお、管体１は断面が円形でなくてもよく、矩形であってもよい。
磁石２２は矩形状に形成されており、図２に示すように収容部１３ａの上下方向中央であって、磁石２２の長辺が収容部１３ａの管体保持部１３ｃ側の内壁面と当接して配置されている。なお、磁気発生部２０の磁石２２は、一体に組み付けられたときに、互いに磁束方向が反対となるように配設されている。すなわち、図３に示すように右側の磁気発生部２０では、左側の磁気発生部２０と対面する側に磁石２２のＮ極が配置され、左側の磁気発生部２０では、右側の磁気発生部２０と対面する側に磁石２２のＳ極が配置されている。
したがって、磁気処理装置Ｓが管体１に装備されたとき、管体保持部１３ｃ間の間隙には、一方の磁石２２から他方の正対する磁石２２へ向けて略一様な磁界が形成され、間隙に配置された管体１内を通過する流体は略一様な磁界にさらされる。なお、本実施例の磁石２２は長辺の長さが約３０ｍｍ、短辺の長さが約１３ｍｍ、奥行きの長さが約２３ｍｍに形成されている。
また、本実施例の磁石２２は、材質がＮｄＦｅＢ（ネオジウムフェライトボロン）であって、その特性は残留磁束密度Ｂｒが１．２８３Ｔ、保持力Ｈｃｂが９９１．５ｋＡ／ｍ、保持力Ｈｃｊが１１６８ｋＡ／ｍ、最大エネルギー積ＢＨｍが３２２．２ｋＪ／ｍ３である。また、磁石２２の表面磁束密度はＮ極，Ｓ極とも０．４６〜０．４８Ｔ程度である。
ヨーク２４は略矩形状の鉄鋼材料（ＳＳ４００）からなり、磁石２２の外側面と当接して配置されている。ヨーク２４の長辺（図２の上下方向辺）の長さは約５５ｍｍ、短辺（図２の左右方向辺）の長さは約２５ｍｍ、奥行きの長さは磁石２２と同じく約２３ｍｍに形成されている。
なお、ヨーク２４同士の対向する面の上下方向の中央には、深さ約５ｍｍ、幅３０ｍｍ、奥行き約２３ｍｍの溝が形成されている。そして、磁石２２は溝内に挿入され固定されている。また、溝の上下にはそれぞれ、約１２．５ｍｍの上下長さの側面２４ａが形成され、側面２４ａは対向するヨーク２４の側面２４ａと正対する構成となっている。
次に、図３及び図４に基づき本実施例の磁気処理装置Ｓの磁束の流れについて説明する。図３及び図４に示すように、ケース１１が組み付けられると、磁気発生部２０の磁石２２は管体１を挟んで異磁極同士が正対する。また、磁気発生部２０の側面２４ａ同士も正対する。ここで、右側の磁気発生部２０の磁石２２，左側の磁気発生部２０の磁石２２をそれぞれ、磁石２２Ａ，磁石２２Ｂとする。
磁石２２ＡのＮ極から発生する磁束は管体１を横切り、正対して配置された磁石２２ＢのＳ極に到達する。そして、磁石２２ＢのＮ極から発生する磁束はヨーク２４内を図中上下二手に分かれてそれぞれ側面２４ａへ到達する。
側面２４ａの表面から正対する側面２４ａに向けて、磁石２２Ａ，２２Ｂの上下において磁気の通路が形成され、この磁気通路を通って磁束が正対する側面２４ａへ到達する。すなわち、磁石２２Ｂの上下の側面２４ａはＮ極，磁石２２Ａの上下の側面２４ａはＳ極としての役割を果たす。上下の側面２４ａへ到達した磁束は、ヨーク２４内を通過して磁石２４ＡのＳ極へ到達する。
このように、本実施例の磁気処理装置Ｓでは、管体１を介して安定した磁気の閉ループが形成され、外部に磁気を漏らさない構成となっている。したがって、磁石２２から発生する磁束はほとんど全てが管体１及びヨーク２４を横切り、管体１内を流れる水道水の磁気処理を行なう。このように本実施例の磁気処理装置Ｓは磁石２２の発生する磁束を効率よく利用することができる。
次に、本実施例の磁気処理装置Ｓの磁気漏洩を防止する構造について説明する。本実施例の磁気発生部２０の磁石２２は、上述のように管体１の径方向の厚みＸが約１３ｍｍに設定されている。また、ヨーク２４は、磁石２２が位置する部分での管体１の径方向に対する厚みＹは、約２０ｍｍに設定されている。
図５は、磁石２２の厚みＸに対するヨーク２４の厚みＹの比（厚み比Ｚ）を変化させた場合のヨーク２４周辺における磁束密度の変化を示したものである。横軸は、厚み比Ｚである。◆はＡ点、■はａ点、▲はｂ点、○はｃ点、×はｄ点における磁束密度の変化である。ここで、図３に示すようにＡ点は正対する磁石２２の中心部、ａ点は磁石２２ＡのＮ極の表面、ｂ点は磁石２２Ａの外側に対応するヨーク２４の表面、ｃ点，ｄ点はそれぞれヨーク２４の上下端部の外側表面である。
図５から明らかなように、Ａ点における磁束密度は厚み比Ｚが小さいと小さい値をとり、厚み比Ｚが１．５０程度のときに最大値をとり、さらに厚み比Ｚが大きくなると次第に減少するものとなる。Ａ点において厚み比Ｚが０．０の場合は磁束密度が０．１５６Ｔであるが、厚み比Ｚが１．５０の場合では磁束密度が０．４Ｔ程度と倍以上にまで増大する。
ａ点における磁束密度の変化もＡ点と同様な傾向を有する。そして、厚み比Ｚが０．０の場合では磁束密度が０．３７５Ｔであり、厚み比Ｚが１．５０の場合では磁束密度が０．５６Ｔ程度となる。
管体１内を通過する水道水を効率的に磁気処理するという観点からは、磁石２２の表面付近（ａ点）の磁束ではなく、実質的に管体１内を通過する水道水を磁気処理するのに寄与する効果が大きい部位である２つの磁石２２の中央部（Ａ点）での磁束が大きくなるように設計することが望ましい。
したがって、Ａ点を基準として厚み比Ｚを適正な値とすることにより、例えば、厚み比Ｚを０．５〜２．７とすれば、Ａ点において０．２５Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。また、厚み比Ｚを０．７〜２．０とすれば、Ａ点において０．３Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。また、さらに望ましくは厚み比Ｚを０．９〜１．８とすれば、Ａ点において０．３５Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。
一方、図５に示すように厚み比Ｚが小さいと磁石２２からの漏れ磁束が大きくなるため、ｂ点、ｃ点、ｄ点における磁束密度は大きな値となるが、厚み比Ｚが大きくなると急激に減少し、厚み比Ｚが１．５０程度で極小値をとる。厚み比Ｚが１．５０程度において、ｂ点では０．０１５Ｔ程度、ｃ点，ｄ点では０．００５Ｔ程度にまで減少する。
ｂ点、ｃ点、ｄ点における漏れ磁束の大きさは、厚み比Ｚが０．７以下では０．１Ｔを超える大きな漏れ磁束となっている。すなわち、ヨーク２４の厚みが薄いと磁束はヨーク２４を突き抜けて磁石２２の外側及びヨーク２４の上下側面の外側へ漏れ易くなることが分かる。
図６は図５の拡大図である。図６より厚み比Ｚが１．５０程度で漏れ磁束の大きさは、極小値をとることが分かる。厚み比Ｚが１．５０程度を超えるとｂ点，ｃ点，ｄ点のいずれにおいても磁束密度は増加する傾向にある。すなわち、ヨーク２４の外側への漏れ磁束を低減するには、厚み比Ｚを適正な範囲とすることが効果的であることが分かる。
外部への磁束の漏れ防止という観点からは、ｂ点、ｃ点、ｄ点での磁束密度が小さいことが望ましい。したがって、厚み比Ｚを適正な値とすることにより、例えば、厚み比Ｚを０．９〜２．６とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０８Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。また、望ましくは厚み比Ｚを１．２〜２．３とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０５Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。さらに厚み比Ｚを１．５〜２．１とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０２Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。
以上より、磁気処理効率を向上させ、かつ、外部への漏れ磁束を低減するためには、厚み比Ｚを１．０〜２．６にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．２５Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０８Ｔ程度以下に抑えることができる。
また、望ましくは厚み比Ｚを１．２〜２．０にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．３Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０５Ｔ程度以下に抑えることができる。また、さらに望ましくは厚み比Ｚを１．５〜１．８にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．３５Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０２Ｔ程度以下に抑えることができる。
本実施例の磁気処理装置Ｓでは厚み比Ｚが１．５４（Ｘ＝１３、Ｙ＝２０）に設定されている。そして、本実施例の磁気処理装置Ｓにおいては、直径２０ｍｍの管体１を挟持した状態で、ａ点（磁石２２ＡのＮ極表面），ａ′点（磁石２２ＢのＳ極表面），ｉ点（磁石Ａの上側の側面２４ａの表面），ｊ点（磁石Ａの下側の側面２４ａの表面），ｉ′点（磁石Ｂの上側の側面２４ａの表面），ｊ′点（磁石Ｂの下側の側面２４ａの表面）での磁束密度の実測値は、それぞれ０．５５６Ｔ，０．３９８Ｔ，０．３１５Ｔ，０．３１８Ｔ，０．３１８Ｔ，０．３２５Ｔとなった。
また、ｂ点（磁石２２ＡのＳ極に対応するヨーク２４の外側表面），ｂ′点（磁石２２ＢのＮ極に対応するヨーク２４の外側表面）での磁束密度の実測値は、それぞれ０．０１５０Ｔ，０．０１４５Ｔと低い値に抑えられた。
さらに、ｅ点（ヨーク２４の上辺同士を結んだ直線上の中間点），ｅ′点（ヨーク２４の下辺同士を結んだ直線上の中間点）での磁束密度の実測値は、それぞれ０．００３４Ｔ，０．００３２Ｔと極めて低い値に抑えられた。また、ｇ点及びｆ点（管体１の上流及び下流に面するヨーク２４の側面がそれぞれなす面の外側における管体１の中心に位置する部位）での磁束密度の実測値は、それぞれ０．００４９Ｔ，０．００５０Ｔと極めて低い値に抑えられた。
以上のように、本実施例の磁気処理装置Ｓは、管体１を挟んで磁石２２が、異極同士を正対させて配置され、且つ、２つの略矩形状のヨーク２４の内側面中央にそれぞれ配設された構成となっている。そして、ヨーク２４は、磁石２２が配設された部分を挟んでその両側に側面２４ａが露出した状態となっている。
このような構成により、正対する磁石２２の間には一方の磁石２２のＮ極から他方の磁石２２のＳ極へ向けて管体１を横切る磁路が形成され、また、磁石２２の両側の側面２４ａと正対する他方の側面２４ａとの間にも管体１の長さ方向に直交する磁路が形成される。
そして、ヨーク２４の厚みＹを磁石２２の厚みＸに対して適正な値に設定することにより、０．４Ｔ程度の磁束密度（Ａ点）を有する磁界を発生させ、この磁界により管体１内を通過する水道水に対して磁気処理を行っているので、磁気処理装置Ｓを通過する水道水に効果的に磁気処理作用を及ぼすことができる。
さらに、外部には磁気を漏らさないようにヨーク２４の厚みＹが磁石２２の厚みＸに対して適正に設定されているので、ヨーク２４の表面おいても０．０１５０Ｔ以下の漏れ磁束に抑えることができる。したがって、磁気処理装置Ｓの周辺に配置された外部装置と磁気処理装置Ｓとの距離をも考慮すると、殆ど磁気処理装置Ｓから外部装置に対して磁界の影響が及ぶことはないので、使用者は安心して磁気処理装置Ｓを使用することができる。
また、外部への磁気漏れを防止するために別途磁石２２を覆うように筺体を設ける必要がないので、磁気処理装置Ｓをコンパクトに構成することができると共に、製造コストを低減することができる。
なお、上記実施の形態では、磁石２２を挟んで上下両側に側面２４ａが形成されているが、これに限らず図７及び図８に示すように、対向する側面２４ａ間に管体１が位置するように配置してもよい。このようにすれば、側面２４ａ間に発生する磁束が管体１を横切るので、さらに磁気処理能力を向上させることができる。
また、水の磁気処理を行うことにより同時に殺菌処理が行われることが実験により明らかとなった。殺菌のメカニズムは明らかではないが推察するに、磁気処理が行われた磁化水は水の分子構造が小さくなるので、細菌の細胞内の萌芽に浸透し、これにより飽和した萌芽が中から破裂してしまうということが想像される。
また、磁気と遠赤外線のエネルギーを受けて水分子同士の水素結合が分断（細分化）されると、ガスや溶存酸素，窒素が弾き出され、水分子の体積収縮現象により細菌類も弾き出されると考えられる。このとき、好気性バクテリア（生命維持に酸素を必要とする腐敗菌，一般細菌，大腸菌等）は酸欠状態に陥り死滅するものと想像される。
また、微生物類は感受性が強く、磁力線や遠赤外線等の電磁波エネルギーが、微生物自体がもつ固有の振動に影響し、生体側の活動に影響を与える。微生物類は体の熱を外に逃がす容量が非常に小さいため、吸収した遠赤外線が熱に変わることで大きな影響を受けると想像される。
本実施例の磁気処理装置Ｓを利用して殺菌効果の試験を行った結果を以下に示す。なお、試験では温泉水を磁気処理し、磁気処理する前後の温泉水５５０ｍｌ中の生菌数、大腸菌反応、レジオネラ菌数を検出した。磁気処理前には、それぞれ３．３×１０００／ｍｌ、陰性、３．０×１０００（５５０ｍｌあたり）であったものが、磁気処理後には、それぞれ０．１１×１０００／ｍｌ、陰性、１０（５５０ｍｌあたり）となった。
また、別の殺菌効果の試験では、溜池の水を循環させて磁気処理を行った。この結果、磁気処理前は大腸菌群の検出値が２．００×１０１０（５０ｍｌあたり）であったものが、磁気処理を開始して６０分経過後には全く検出されなかった。このように、磁気処理には極めて有効な殺菌作用があることが分かった。
次に、外部機器に悪影響を与えないように磁気の漏洩を低減すると共に、小型化するのに好適な例を示す。図８乃至図１４に、第２実施例の磁気処理装置Ｓを示す。第２実施例に係る磁気処理装置Ｓは、例えば、小型の医療器具の液体の磁気処理部に使用することができる。
この磁気処理装置Ｓは、図８乃至図１０に示すように、非磁性材料（ＳＵＳ３０４）からなる円筒形状のケース３１と、ケース３１の一部をなし、上下の円形開口を塞ぐ非磁性材料（ＳＵＳ３０４）からなるケース蓋３１ａ，３１ａと、ケース蓋３１ａの中央に開口された挿通孔３１ｂを貫通して配置された所定長さを有する円形状の非磁性材料（ＳＵＳ３０４）からなるパイプ３３と、ケース３１の内部に収容されパイプ３３を挟持して配置される矩形状の磁石（ネオジウムフェライトボロン磁石）４２，４２と、磁石４２を保持する鉄鋼材料（ＳＳ４００）からなるヨーク４４とを備えている。
ケース３１の高さは約２３ｍｍ、外径は約３５ｍｍ、内径は約３０ｍｍに設定されている。また、ケース蓋３１ａの外径は約３０ｍｍであり、ケース３１の開口部に嵌り込むようにして配設されている。
パイプ３３の上下端部には、磁気処理装置Ｓ内に流体を送り込むためのチューブ４が接続される。また、パイプ３３の略中央部はパイプ３３の周方向に略１８０度離れた位置をそれぞれ中心として、偏平面３３ａが略平行に形成されている。この偏平面３３ａに磁石４２のＮ極及びＳ極が当接して配置されている。なお、パイプ３３の外径は約８ｍｍ、内径は約５ｍｍである。そして、偏平面３３ａは、その間の距離が約７ｍｍとなるように形成されている。
ヨーク４４は、磁石４２を保持する２つの腕部４４ａと、腕部４４ａを連結する連結部４４ｂとを備えている。腕部４４ａ，連結部４４ｂの外形は円弧状に形成され、その円弧の外径と、ケース３１の内径が略等しく形成されている。また、それぞれの腕部４４ａの内側には磁石４２を配置するための溝４４ｃが形成されており、この溝４４ｃに磁石４２が嵌め込まれて固定されている。
ヨーク４４の外径は約３０ｍｍ、高さは約１０ｍｍである。また、２つの腕部４４ａの内側面の距離は約１４ｍｍであり、溝４４ｃの底面と対向する溝４４ｃの底面との距離は約２１ｍｍである。また、溝４４ｃの幅は約８ｍｍである。
磁石４２は、矩形状であって、Ｎ極面とＳ極面との距離は約７ｍｍであり、幅は約８ｍｍ、高さは約１０ｍｍである。ヨーク４４の腕部４４ａに２つの磁石４２を配設すると、２つの磁石４２は約７ｍｍ離間するものとなる。
本実施例の磁石４２は、材質がＮｄＦｅＢ（ネオジウムフェライトボロン）であって、その特性は残留磁束密度Ｂｒが１．３４４Ｔ、保持力Ｈｃｂが１００８ｋＡ／ｍ、保持力Ｈｃｊが１０２４ｋＡ／ｍ、ＢＨｍが３４３ｋＪ／ｍ３、Ｈｋが１０１９ｋＡ／ｍ、Ｈｋ／Ｈｃｊが０．９９６、Ｂｄが０．６６６Ｔ、Ｈｄが５１６ｋＡ／ｍである。図１２にヒステリシス曲線を示す。また、図１３には磁石４２に使用する磁石の試験片について、その表面磁束密度を測定した試験結果を示す。図１３から分かるように、複数の試験片の表面磁束密度はＮ極，Ｓ極とも０．４６〜０．４８Ｔ程度である。
第２実施例の磁気処理装置Ｓの組み付けについて以下に説明する。先ず、ヨーク４４の腕部４４ａに２つの磁石４２を異磁極が正対するように取付け、一体に形成する。そして、パイプ３３を、２つの磁石４２の間にパイプ３３の偏平面３３ａが磁石４２の側面と摺接するようにして挿入し、一体に固定する。上述のように、２つの磁石４２の間の距離は、偏平面３３ａの間の距離に略等しくなるように設計されている。
そして、ヨーク４４，磁石４２及びパイプ３３の一体品をケース３１内に開口部から挿入し、磁石４２がケース３１の高さ方向の中央部に位置するまで挿入した後、磁石４２及びヨーク４４の上下の面に非磁性特性を有するパテ４６を配設して、ケース３１とヨーク４４，磁石４２及びパイプ３３の一体品とを固定する。そして、パテ４６の上下からケース蓋３１ａを挿入して一体に固定することにより、磁気処理装置Ｓが形成される。
次に図１４に基づき第２実施例の磁気処理装置Ｓにおける磁気の流れについて説明する。図１４において左側の磁石４２，右側の磁石４２をそれぞれ磁石４２ａ，磁石４２ｂとする。磁石４２ａのＮ極から発生した磁束は、管体１を横切って正対する磁石４２ｂのＳ極へ到達する。磁石４２ｂのＮ極から発生する磁束は、ヨーク４４の右側の腕部４４ａ内を通過して、連結部４４ｂ，左側の腕部４４ａを介して磁石４２ａのＳ極へ到達する。
このように、第２実施例の磁気処理装置Ｓにおいても、管体１を挟んで略１８０度対称な位置関係にある２つの磁石４２及び磁石４２と当接するヨーク４４が安定した磁気の閉ループを形成する。ただし、第１実施例と異なるのは、ヨーク４４が連結部４４ｂによって連結されているため、磁石４２ｂのＮ極から発生するほとんどの磁束が連結部４４ｂを通過して、磁石４２ａのＳ極へ到達することができる点である。したがって、第２実施例の磁気処理装置Ｓは第１実施例の磁気処理装置Ｓよりも、漏れ磁束を低減することが可能となる
次に、第２実施例の磁気処理装置Ｓの磁気漏洩を防止する構造について説明する。本実施例の磁石４２は、上述のように管体１の径方向の厚みＸが約７ｍｍに設定されている。また、ヨーク４４は、磁石４２が位置する部分での管体１の径方向に対する最大厚みは約４．５ｍｍ、実質的な厚みＹは約４．３ｍｍに設定されている。実質的な厚みＹとは、磁石４２の幅（本例の場合は約８ｍｍ）の外側部分での平均的なヨーク４４の厚みをいう。
図１５に、磁石４２の厚みＸに対するヨーク４４の厚みＹの比（厚み比Ｚ）を変化させた場合のヨーク４４周辺における磁束密度の変化を示す。◆はＡ点、■はａ点、▲はｂ点、○はｃ点、×はｄ点における磁束密度の変化である。ここで、図１４に示すようにＡ点は正対する磁石４２の中心部、ａ点は磁石４２ａのＮ極の表面、ｂ点は磁石４２ａの外側に対応するヨーク４４の表面、ｃ点，ｄ点はそれぞれ対称軸上におけるヨーク４４の下端部，上端部の外側表面である。
図１５から明らかなように、Ａ点における磁束密度は厚み比Ｚが小さいと小さい値をとり、厚み比Ｚが０．７程度のときに最大値をとり、さらに厚み比Ｚが大きくなると次第に減少するものとなる。Ａ点において厚み比Ｚが０．０の場合は磁束密度が０．２３５Ｔであるが、厚み比Ｚが０．７程度の場合では磁束密度が０．４５Ｔ程度と略倍程度にまで増大する。
また、ａ点における磁束密度の変化もＡ点と同様な傾向を有する。そして、厚み比Ｚが０．０の場合では磁束密度が０．３９５Ｔであり、厚み比Ｚが０．７程度の場合では磁束密度が０．５６Ｔ程度となる。
したがって、Ａ点を基準として厚み比Ｚを適正な値とすることにより、例えば、厚み比Ｚを０．３〜１．２とすれば、Ａ点において０．３Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。また、厚み比Ｚを０．５〜１．２とすれば、Ａ点において０．３５Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。また、さらに望ましくは厚み比Ｚを０．６〜１．０とすれば、Ａ点において０．４Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。
一方、図１５に示すように厚み比Ｚが小さいと磁石４２からの漏れ磁束が大きくなるため、ｂ点、ｃ点、ｄ点における磁束密度は大きな値となる。ｂ点、ｃ点、ｄ点における漏れ磁束の大きさは、厚み比Ｚが０．２以下では０．１Ｔを超える大きな漏れ磁束となっている。すなわち、ヨーク４４の厚みが薄いと磁束はヨーク４４を突き抜けて磁石４２の外側及びヨーク４４の上下端部の外側へ漏れ易くなることが分かる。
しかし、厚み比Ｚが大きくなると漏れ磁束は急激に減少し、厚み比Ｚが０．７程度で極小値をとる。厚み比Ｚが０．７程度において、ｂ点では０．０１２５Ｔ程度、ｃ点，ｄ点では０．００２Ｔ程度にまで減少する。図１６は図１５の拡大図である。厚み比Ｚが０．７程度を超えるとｂ点，ｃ点，ｄ点のいずれにおいても磁束密度は増加する傾向にある。すなわち、ヨーク４４の外側への漏れ磁束を低減するには、厚み比Ｚを適正な範囲とすることが効果的であることが分かる。
外部への磁束の漏れ防止という観点からは、ｂ点、ｃ点、ｄ点での磁束密度が小さいことが望ましい。したがって、厚み比Ｚを適正な値とすることにより、例えば、厚み比Ｚを０．５５〜１．２とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０８Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。また、望ましくは厚み比Ｚを０．６〜１．２とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０５Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。さらに厚み比Ｚを０．７〜１．０とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０２Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。
以上より、磁気処理効率を向上させ、かつ、外部への漏れ磁束を低減するためには、厚み比Ｚを０．５５〜１．２にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．３Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０８Ｔ程度以下に抑えることができる。
また、望ましくは厚み比Ｚを０．６〜１．２にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．３５Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０５Ｔ程度以下に抑えることができる。また、さらに望ましくは厚み比Ｚを０．７〜１．０にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．４Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０２Ｔ程度以下に抑えることができる。
本実施例の磁気処理装置Ｓでは厚み比Ｚが０．６１（Ｘ＝７、Ｙ＝４．３）に設定されている。そして、本実施例の磁気処理装置Ｓにおいては、ａ点（磁石４２ａのＮ極表面），ａ′点（磁石４２ｂのＳ極表面）での磁束密度の実測値は、それぞれ０．５５６Ｔ，０．５３７Ｔとなった。
また、ｂ点（磁石４２ａのＳ極に対応するヨーク４４の外側表面），ｂ′点（磁石４２ｂのＮ極に対応するヨーク２４の外側表面），ｃ点，ｄ点での磁束密度の実測値は、それぞれ０．０１２５Ｔ，０．０１２５Ｔ，０．０００８Ｔ，０．００２４Ｔと低い値に抑えられた。
このように、第２実施例の磁気処理装置Ｓは、異極同士が管体１を挟んで正対する磁石４２が、ヨーク２４の２つの腕部４４ａの内側にそれぞれ配設され、腕部４４ａが連結部４４ｂによって連結された構成となっている。
このような構成により、第２実施例の磁気処理装置Ｓでは、正対する磁石４２の間には一方の磁石４２のＮ極から他方の磁石４２のＳ極へ向けて管体１を横切る磁路、及び、磁石４２のヨーク４４との当接面からヨーク４４内を通過して他方の磁石４２のヨークとの当接面へかけての磁路により、安定した磁気の閉ループが形成される。
そして、ヨーク４４の厚みＹを磁石４２の厚みＸに対して適正な値に設定することにより、０．４Ｔ程度の磁束密度（Ａ点）を有する磁界を発生させ、この磁界により管体１内を通過する水道水に対して磁気処理を行っているので、磁気処理装置Ｓを通過する水道水に効果的に磁気処理作用を及ぼすことができる。
さらに、外部には磁気を漏らさないように適正にヨーク４４の厚みＹが磁石４２の厚みＸに対して適正に設定されているので、ヨーク４４の表面おいても０．０１２５Ｔ以下の漏れ磁束に抑えることができる。したがって、磁気処理装置Ｓの周辺に配置された外部装置に対して磁界の影響が及ぶおそれがきわめて低減され、使用者は安心して磁気処理装置Ｓを使用することができる。
以上のように、第２実施例の磁気処理装置Ｓは、小型化されているにもかかわらず、内部を通過する流体に対しては強い磁気によって磁気処理を行うことが可能で且つ磁気漏れを低減することが可能となっている。
次に、第２実施例の磁気処理装置Ｓの磁石４２及びヨーク４４の第１及び第２改変例を図１７及び図１８に示す。本改変例の磁石４２及びヨーク４４は、第２実施例の磁気処理装置Ｓと同様に、非磁性材料からなるケースに収容され、２つの磁石４２間には非磁性材料からなるパイプが配設されるものである。
第１改変例に係る図１７は、磁石４２間に配設されるパイプの直径を約１０ｍｍとした例である。同図において磁石４２の厚みは約６ｍｍ、上下辺の長さは約１２ｍｍ、奥行き長さは約２０ｍｍである。２つの磁石４２は、約１０ｍｍの距離をあけて正対して配置されている。本例の場合、第２実施例の磁石４２と比べて、厚みが薄く、上下辺の長さは長く、奥行き長さは長く設定されている。
本例のヨーク４４は外形の一部が円弧状となっている点、及び、２つの腕部４４ａを備え、腕部４４ａが連結部４４ｂによって連結されている点においては、第２実施例のヨーク４４と同様である。しかし、本例のヨーク４４は円弧の直径が約４０ｍｍと第２実施例のヨーク４４より大きく設定されている。
なお、本例では磁石４２の厚みに対するヨーク４４の腕部４４ａの実質的な厚みが約１．４程度となっているが、第２実施例で説明したように、厚み比を０．５５〜１．２，０．６〜１．２もしくは０．７〜１．０に設定するとよい。つまり、第１改変例のように、ヨーク４４及び磁石４２の大きさを図１４に示す第２実施例と異ならせても、第２実施例の磁気処理装置Ｓと同様に、管体１を通過する流体に対して強い磁束を与え、且つ、ヨーク４４の外部への磁束の漏れを低減することができる。
第２改変例に係る図１８も、磁石４２間に配設されるパイプの直径を約１０ｍｍとした例である。本例の磁石４２は第１改変例の磁石４２と同寸法のものである。本例のヨーク４４は、２つの腕部４４ａ及び腕部４４ａを連結する連結部４４ｂを備えた点では、第２実施例のヨーク４４と同様である。しかし、第２改変例の場合、ヨーク４４の外形が全体として円弧状ではなく、矩形状となっている点で相違する。
図１８では、ヨーク４４の左右方向の長さは約４０ｍｍ、上下方向の長さは約３０ｍｍに設定されている。２つの磁石４２は、約１０ｍｍの距離をあけて正対して配置されている。磁石４２の厚み（約６ｍｍ）に対するヨーク４４の腕部４４ａの厚み（約９ｍｍ）の比は、１．５程度となっている。なお、第１改変例と同様に、磁石４２の厚みに対するヨーク４４の腕部４４ａの厚み比を０．５５〜１．２程度，０．６〜１．２程度もしくは０．７〜１．０程度に設定するとよい。つまり、第２改変例のように、ヨーク４４及び磁石４２の形状を図１４に示す第２実施例と異ならせても、第２実施例の磁気処理装置Ｓと同様に、管体１を通過する流体に対して強い磁束を与え、且つ、ヨーク４４の外部への磁束の漏れを低減することができる。
次に、第２実施例の磁気処理装置Ｓの磁石４２及びヨーク４４の第３及び第４改変例を図１９及び図２０に示す。本改変例の磁石４２及びヨーク４４も、第２実施例の磁気処理装置Ｓと同様に、非磁性材料からなるケースに収容され、２つの磁石４２間には非磁性材料からなるパイプが配設されるものである。
第３及び第４改変例の特徴は、ヨーク４５が環状に形成された点である。なお、第４改変例のヨーク４５は、２つの円弧状の割型４５ａ、４５ｂが組み合わされて円環状に形成されたものであり、この点を除いて第３改変例のヨーク４５と同様の構成である。ヨーク４５の外径は約４０ｍｍ、内径は約２５ｍｍ、高さ（奥行き長さ）は約２０ｍｍに形成されている。なお、第３及び第４改変例では、ヨーク４５を円環状とした例を示しているが、これに限らず、断面略矩形に形成してもよい。
矩形状の磁石４２は同図において左右方向の厚みは約８ｍｍ、上下辺の長さは約８ｍｍ、奥行き長さは約２０ｍｍに設定されている。磁石４２は、ヨーク４５の内側に形成された溝に嵌め込まれて一体に形成されている。そして、２つの磁石４２の間の距離は約１７ｍｍに設定されている。
第３及び第４改変例における磁気の流れについて説明する。図中、左側の磁石４２、右側の磁石４２をそれぞれ磁石４２ａ、磁石４２ｂとする。磁石４２ａのＮ極から発生した磁束は管体１を横切り、正対して配置された磁石４２ｂのＳ極へ到達する。磁石４２ｂのＮ極から発生した磁束は図中右方向へ進行したあと、ヨーク４５内において上下の通路に分離して、磁石４２ａのＳ極へ到達する。このように、第３及び第４改変例では磁石４２が発生する磁束は磁石４２間及びヨーク４５内に形成された安定した２つの閉ループを通って循環する。
次に、第３及び第４改変例の磁気処理装置Ｓの磁気漏洩を防止する構造について説明する。本実施例の磁石４２は、上述のように管体１の径方向の厚みＸが約８ｍｍに設定されている。また、ヨーク４５は、磁石４２が位置する部分での管体１の径方向に対する最大厚みは約３．５ｍｍ、実質的な厚みＹは約３．４ｍｍに設定されている。
図２１に、磁石４２の厚みＸに対するヨーク４５の厚みＹの比（厚み比Ｚ）を変化させた場合のヨーク４５周辺における磁束密度の変化を示す。◆はＡ点、■はａ点、▲はｂ点、○はｃ点、×はｄ点における磁束密度の変化である。ここで、図１９及び図２０に示すようにＡ点は正対する磁石４２の中心部、ａ点は磁石４２ａのＮ極の表面、ｂ点は磁石４２ａの外側に対応するヨーク４５の表面、ｃ点，ｄ点はそれぞれヨーク４５の下端部，上端部の外側表面である。
図２１から明らかなように、Ａ点及びａ点における磁束密度は厚み比Ｚが大きくなるに従い大きな値をとることが分かる。ただし、ａ点においては厚み比Ｚが０．３５程度以上となるとほとんど増加しなくなる。Ａ点及びａ点において厚み比Ｚが０．０の場合は磁束密度がそれぞれ０．２３５Ｔ，０．３９５Ｔであるが、厚み比Ｚが０．３５程度の場合では磁束密度がそれぞれ０．４５Ｔ程度、０．５７Ｔ程度にまで増大する。
したがって、Ａ点を基準として厚み比Ｚを適正な値とすることにより、例えば、厚み比Ｚを０．１５以上とすれば、Ａ点において０．３Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。また、厚み比Ｚを０．３以上とすれば、Ａ点において０．４Ｔ程度以上の磁束密度を得ることができる。
一方、図２１に示すように厚み比Ｚが小さいと磁石４２からの漏れ磁束が大きくなるため、ｂ点、ｃ点、ｄ点における磁束密度は大きな値となるが、厚み比Ｚが大きくなると急激に減少する。図２２は図２１の拡大図である。ｂ点，ｃ点，ｄ点のいずれにおいても厚み比Ｚが０．２程度までは磁束密度は急激に減少する。厚み比Ｚが０．２程度では、磁束密度は０．０１５Ｔ程度以下に抑えられる。また、０．２程度を超えても磁束密度は次第に減少する傾向にある。
外部への磁束の漏れ防止という観点からは、ｂ点、ｃ点、ｄ点での磁束密度が小さいことが望ましい。したがって、厚み比Ｚを適正な値とすることにより、例えば、厚み比Ｚを０．２以上とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０１５Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。また、望ましくは厚み比Ｚを０．３以上とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．０１Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。さらに厚み比Ｚを０．４以上とすればｂ点、ｃ点、ｄ点において０．００５Ｔ程度以下の磁束密度に抑えることができる。
以上より、磁気処理効率を向上させ、かつ、外部への漏れ磁束を低減するためには、厚み比Ｚを０．２以上にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．３Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０１５Ｔ程度以下に抑えることができる。
また、望ましくは厚み比Ｚを０．３以上にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．４Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．０１Ｔ程度以下に抑えることができる。また、さらに望ましくは厚み比Ｚを０．４以上にするとよい。この場合、管体１内の流体に対しては磁束密度は０．４Ｔ程度以上の磁束を与えることができ、漏れ磁束は０．００５Ｔ程度以下に抑えることができる。第３及び第４改変例の磁気処理装置Ｓでは厚み比Ｚが０．４２（Ｘ＝８、Ｙ＝３．４）に設定されている。
このように、第３及び第４改変例の磁気処理装置Ｓは、２つの磁石４２が円環状のヨーク４５の内側にそれぞれ配設され、異極同士が管体１を挟んで正対する構成となっている。
このような構成により、第３及び第４改変例の磁気処理装置Ｓでは、正対する磁石４２の間には一方の磁石４２のＮ極から他方の磁石４２のＳ極へ向けて管体１を横切る磁路、及び、磁石４２のヨーク４５との当接面からヨーク４４内を２手に分かれて他方の磁石４２のヨーク４５との当接面へかけて形成される２つの磁路により、安定した磁気の閉ループが形成される。
そして、ヨーク４５の厚みＹを磁石４２の厚みＸに対して適正な値に設定することにより、０．４Ｔ程度の磁束密度（Ａ点）を有する磁界を発生させることができる。また、ヨーク４５の表面おいても０．００５Ｔ以下の漏れ磁束に抑えることができる。したがって、磁気処理装置Ｓの周辺に配置された外部装置に対して磁界の影響が及ぶおそれがきわめて低減され、使用者は安心して磁気処理装置Ｓを使用することができる。
以上のように、第３及び第４改変例の磁気処理装置Ｓは、小型化されているにもかかわらず、内部を通過する流体に対しては強い磁気によって磁気処理を行うことが可能で且つ磁気漏れを極めて低レベルに低減することが可能となっている。
産業上の利用性
以上のように、本発明の磁気処理装置によれば、流路を挟んで異極同士を正対させた状態で保持されたそれぞれの磁石が、ヨークの内側面中央に配置されている。そして、ヨークは磁石が配設された部分を挟んでその両側に側面が露出し、それぞれのヨークの露出面同士が正対する構成となっている。
このように構成されることにより、正対する磁石間及び正対するヨークの露出面間に磁路が形成され、磁気の方向を制御して安定した磁気の閉ループを形成することができる。また、磁石厚と磁石が配設された部分のヨーク厚との関係が適正に設定された。
このような構成により、コンパクトな構成であるにもかかわらずヨークの外側への磁気漏れが低減され、挟持された流路内を通過する流体に対しては強い磁束により、効果的に磁気処理作用を及ぼすことが可能となった。
また、流路を挟んで異磁極同士を正対させた状態で保持されたそれぞれの磁石が、ヨークの有する２つの腕部の内側にそれぞれ配置され、ヨークの腕部は連結された構成となっている。このように構成されることにより、正対する磁石間及びヨーク内に磁路が形成され、安定した磁気の閉ループが形成される。また、磁石厚と磁石が配設された部分のヨークの実質的な厚さとの関係が適正に設定された。
このような構成により、磁石から発生する磁束のヨーク外部への漏洩がさらに低レベルに低減され、且つ、挟持された流路内を通過する流体に対しては強い磁束により、効果的に磁気処理作用を及ぼすことが可能となった。
以上のように本発明によれば、装置自体の大きさをコンパクトに構成できると共に、外部への磁気漏れを低減することができる磁気処理装置を提供することができる。Examples of the present invention will be described below. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the magnetic processing apparatus S of the first embodiment has a case 11 of the same shape facing each other and sandwiching the tube body 1 at the center, and by two bolts 2 and nuts 3. It is configured to be detachably arranged and combined together. The magnetic processing apparatus S according to the first embodiment is suitable for the tubular body 1 as a flow path having a diameter of about 10 mm to 30 mm. 1 to 6 show an example in which the diameter of the tube 1 is 20 mm.
As shown in FIG. 2, a magnetism generating portion 20 is disposed in a hollow semi-cylindrical case 11 made of synthetic resin (ABS resin). The magnetism generating unit 20 includes two rectangular magnets (neodymium ferrite boron magnets) 22 and a substantially rectangular yoke 24 that holds the magnets 22.
The case 11 has a semicircular accommodation portion 13 a that accommodates the magnetism generating portion 20, an engagement portion 13 b that is engaged with the other case 11, and a tube body 1 that is sandwiched between the other case 11. It has an arcuate tube holding part 13c.
The accommodating part 13a airtightly accommodates the magnetism generating part 20 inside, and the magnet 22 and the yoke 24 are not in contact with outside air. Thereby, the oxidation of the magnets 22 and the like is prevented, and demagnetization is suppressed to about 10% in 100 years, and long-term use is possible.
In the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, the case 11 is combined so that the respective tube body holding portions 13c come into contact with the tube body 1, and the bolts 2 are inserted into the respective two engaging portions 13b to form nuts. 3 is fastened to the tube 1 by tightening.
The engaging portion 13b is formed so as to protrude toward the case 11 arranged to face the upper and lower end portions of the accommodating portion 13a. The engaging portion 13b is formed with elongated holes for screwing in the left-right direction so that the interval between the two cases 11 can be adjusted by sliding according to the diameter of the tube body 1.
Further, since the tubular body holding portion 13c is formed in an arc shape, when the tubular body 1 is sandwiched between the two cases 11, the tubular body 1 is placed in the vicinity of the central portion of each accommodating portion 13a regardless of the diameter of the tubular body 1. The body 1 is held. Therefore, the tube 1 sandwiched between the cases 11 is arranged coaxially with the two magnets 22 at the center of the two magnets 22 as shown in FIG. The tube 1 may not be circular in cross section and may be rectangular.
The magnet 22 is formed in a rectangular shape, and as shown in FIG. 2, the long side of the magnet 22 is in contact with the inner wall surface of the housing portion 13 a on the tube holding portion 13 c side in the vertical center. Are arranged. Note that the magnets 22 of the magnetism generating unit 20 are arranged so that the magnetic flux directions are opposite to each other when assembled together. That is, as shown in FIG. 3, in the right magnetism generator 20, the north pole of the magnet 22 is disposed on the side facing the left magnetism generator 20, and in the left magnetism generator 20, the right magnet generator 20 The south pole of the magnet 22 is arranged on the side facing the.
Therefore, when the magnetic processing device S is mounted on the tube body 1, a substantially uniform magnetic field is formed in the gap between the tube body holding portions 13c from the one magnet 22 toward the other facing magnet 22. The fluid passing through the tube 1 disposed in the gap is exposed to a substantially uniform magnetic field. The magnet 22 of this embodiment has a long side length of about 30 mm, a short side length of about 13 mm, and a depth length of about 23 mm.
The magnet 22 of the present embodiment is made of NdFeB (neodymium ferrite boron), and has characteristics of a residual magnetic flux density Br of 1.283 T, a holding force Hcb of 991.5 kA / m, and a holding force Hcj of 1168 kA /. m, maximum energy product BHm is 322.2 kJ / m 3 It is. The surface magnetic flux density of the magnet 22 is about 0.46 to 0.48 T for both the N pole and the S pole.
The yoke 24 is made of a substantially rectangular steel material (SS400) and is disposed in contact with the outer surface of the magnet 22. The length of the long side (vertical side in FIG. 2) of the yoke 24 is about 55 mm, the length of the short side (horizontal side in FIG. 2) is about 25 mm, and the depth is about 23 mm, the same as the magnet 22. Has been.
A groove having a depth of about 5 mm, a width of 30 mm, and a depth of about 23 mm is formed at the center in the vertical direction of the opposing surfaces of the yokes 24. The magnet 22 is inserted and fixed in the groove. In addition, a side surface 24 a having a vertical length of about 12.5 mm is formed above and below the groove, and the side surface 24 a is configured to face the side surface 24 a of the opposing yoke 24.
Next, the flow of magnetic flux in the magnetic processing apparatus S of the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, when the case 11 is assembled, the magnets 22 of the magnetism generator 20 face each other with the different magnetic poles facing each other across the tube 1. Further, the side surfaces 24a of the magnetism generating unit 20 are also opposed to each other. Here, the magnet 22 of the right magnetism generation unit 20 and the magnet 22 of the left magnetism generation unit 20 are referred to as a magnet 22A and a magnet 22B, respectively.
The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 22A crosses the tube body 1 and reaches the S pole of the magnet 22B arranged in a face-to-face relationship. Then, the magnetic flux generated from the N pole of the magnet 22B reaches the side surface 24a in the yoke 24 divided into upper and lower hands in the figure.
A magnetic path is formed above and below the magnets 22A and 22B from the surface of the side face 24a toward the facing side face 24a, and the magnetic flux reaches the facing side face 24a through the magnetic path. That is, the upper and lower side surfaces 24a of the magnet 22B serve as N poles, and the upper and lower side surfaces 24a of the magnet 22A serve as S poles. The magnetic flux that has reached the upper and lower side surfaces 24a passes through the yoke 24 and reaches the south pole of the magnet 24A.
As described above, in the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, a stable magnetic closed loop is formed via the tube body 1 so that magnetism is not leaked to the outside. Therefore, almost all of the magnetic flux generated from the magnet 22 crosses the tube 1 and the yoke 24 and magnetically treats the tap water flowing in the tube 1. Thus, the magnetic processing apparatus S of the present embodiment can efficiently use the magnetic flux generated by the magnet 22.
Next, a structure for preventing magnetic leakage of the magnetic processing apparatus S of this embodiment will be described. In the magnet 22 of the magnetism generator 20 of the present embodiment, the radial thickness X of the tube 1 is set to about 13 mm as described above. Further, the yoke 24 is set to have a thickness Y of about 20 mm in the radial direction of the tubular body 1 at a portion where the magnet 22 is located.
FIG. 5 shows changes in the magnetic flux density around the yoke 24 when the ratio of the thickness Y of the yoke 24 to the thickness X of the magnet 22 (thickness ratio Z) is changed. The horizontal axis is the thickness ratio Z. ♦ is the A point, ■ is the a point, ▲ is the b point, ◯ is the c point, and x is the change in magnetic flux density at the d point. Here, as shown in FIG. 3, point A is the central part of the magnet 22 facing directly, point a is the surface of the N pole of the magnet 22A, point b is the surface of the yoke 24 corresponding to the outside of the magnet 22A, point c, d The points are the outer surfaces of the upper and lower ends of the yoke 24, respectively.
As is clear from FIG. 5, the magnetic flux density at point A takes a small value when the thickness ratio Z is small, takes a maximum value when the thickness ratio Z is about 1.50, and gradually decreases as the thickness ratio Z increases. Will be. When the thickness ratio Z is 0.0 at point A, the magnetic flux density is 0.156T, but when the thickness ratio Z is 1.50, the magnetic flux density increases to about 0.4T or more.
The change in magnetic flux density at point a has the same tendency as point A. When the thickness ratio Z is 0.0, the magnetic flux density is 0.375T, and when the thickness ratio Z is 1.50, the magnetic flux density is about 0.56T.
From the viewpoint of efficiently magnetically treating tap water passing through the pipe body 1, magnetic treatment is performed on tap water that substantially passes through the pipe body 1, not the magnetic flux near the surface of the magnet 22 (point a). It is desirable to design such that the magnetic flux at the center (point A) of the two magnets 22, which is a part that greatly contributes to the performance, is increased.
Therefore, by setting the thickness ratio Z to an appropriate value with reference to the point A, for example, if the thickness ratio Z is set to 0.5 to 2.7, a magnetic flux density of about 0.25 T or more is obtained at the point A. Can do. If the thickness ratio Z is 0.7 to 2.0, a magnetic flux density of about 0.3 T or more can be obtained at point A. More desirably, when the thickness ratio Z is set to 0.9 to 1.8, a magnetic flux density of about 0.35 T or more can be obtained at the point A.
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the thickness ratio Z is small, the magnetic flux leakage from the magnet 22 increases, so the magnetic flux density at points b, c, and d becomes large, but when the thickness ratio Z increases, it suddenly increases. And the minimum value is obtained when the thickness ratio Z is about 1.50. When the thickness ratio Z is about 1.50, it decreases to about 0.015T at the point b and to about 0.005T at the points c and d.
The magnitude of the leakage flux at points b, c, and d is a large leakage flux exceeding 0.1 T when the thickness ratio Z is 0.7 or less. That is, it can be seen that when the yoke 24 is thin, the magnetic flux easily penetrates the yoke 24 and leaks to the outside of the magnet 22 and the outside of the upper and lower side surfaces of the yoke 24.
FIG. 6 is an enlarged view of FIG. 6 that the thickness ratio Z is about 1.50, and the magnitude of the leakage magnetic flux takes a minimum value. When the thickness ratio Z exceeds about 1.50, the magnetic flux density tends to increase at any of the points b, c, and d. That is, it can be seen that it is effective to set the thickness ratio Z in an appropriate range in order to reduce the leakage magnetic flux to the outside of the yoke 24.
From the viewpoint of preventing leakage of magnetic flux to the outside, it is desirable that the magnetic flux density at points b, c, and d is small. Therefore, by setting the thickness ratio Z to an appropriate value, for example, if the thickness ratio Z is 0.9 to 2.6, the magnetic flux density is suppressed to about 0.08 T or less at the points b, c, and d. Can do. Desirably, if the thickness ratio Z is set to 1.2 to 2.3, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.05 T or less at the points b, c, and d. Furthermore, if the thickness ratio Z is 1.5 to 2.1, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.02 T or less at the points b, c, and d.
From the above, in order to improve the magnetic processing efficiency and reduce the leakage magnetic flux to the outside, the thickness ratio Z is preferably set to 1.0 to 2.6. In this case, the magnetic flux density can give a magnetic flux of about 0.25 T or more to the fluid in the tube 1, and the leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.08 T or less.
Desirably, the thickness ratio Z is set to 1.2 to 2.0. In this case, the magnetic flux density can give a magnetic flux of about 0.3 T or more to the fluid in the tube 1, and the leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.05 T or less. More preferably, the thickness ratio Z is set to 1.5 to 1.8. In this case, the magnetic flux density can give a magnetic flux of about 0.35 T or more to the fluid in the tube 1, and the leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.02 T or less.
In the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, the thickness ratio Z is set to 1.54 (X = 13, Y = 20). In the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, the point a (the N pole surface of the magnet 22A), the point a '(the S pole surface of the magnet 22B), the i point, with the tube body 1 having a diameter of 20 mm being sandwiched. (Surface of the upper side surface 24a of the magnet A), j point (surface of the lower side surface 24a of the magnet A), i 'point (surface of the upper side surface 24a of the magnet B), j' point (below the magnet B) The measured values of magnetic flux density on the side surface 24a on the side were 0.556T, 0.398T, 0.315T, 0.318T, 0.318T, and 0.325T, respectively.
The measured values of the magnetic flux density at the point b (the outer surface of the yoke 24 corresponding to the south pole of the magnet 22A) and the point b '(the outer surface of the yoke 24 corresponding to the north pole of the magnet 22B) are 0. It was suppressed to a low value of 0150T and 0.0145T.
Further, the measured values of the magnetic flux density at point e (intermediate point on the straight line connecting the upper sides of the yoke 24) and point e '(intermediate point on the straight line connecting the lower sides of the yoke 24) are 0. 0034T and 0.0032T were suppressed to extremely low values. The measured values of the magnetic flux density at the point g and the point f (the part located at the center of the tube 1 outside the surface formed by the side surfaces of the yoke 24 facing the upstream and downstream of the tube 1) are 0 respectively. .0049T, 0.0050T and very low values.
As described above, in the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, the magnet 22 is arranged with the opposite poles facing each other across the tube 1, and the center of the inner surface of the two substantially rectangular yokes 24. Each of them is arranged. The yoke 24 is in a state where the side surfaces 24a are exposed on both sides of the portion where the magnet 22 is disposed.
With such a configuration, a magnetic path across the tube 1 is formed between the magnets 22 facing each other from the north pole of one magnet 22 to the south pole of the other magnet 22. A magnetic path perpendicular to the length direction of the tubular body 1 is also formed between the side surface 24a and the other side surface 24a that faces the side surface 24a.
Then, by setting the thickness Y of the yoke 24 to an appropriate value with respect to the thickness X of the magnet 22, a magnetic field having a magnetic flux density (point A) of about 0.4T is generated. Since the magnetic treatment is performed on the tap water that passes through, the magnetic treatment action can be effectively exerted on the tap water that passes through the magnetic treatment device S.
Furthermore, since the thickness Y of the yoke 24 is appropriately set with respect to the thickness X of the magnet 22 so as not to leak magnetism to the outside, the surface of the yoke 24 is suppressed to a leakage flux of 0.0150 T or less. Can do. Therefore, in consideration of the distance between the magnetic device S and the external device disposed around the magnetic processing device S, the magnetic processing device S hardly affects the external device. Can safely use the magnetic processing apparatus S.
Moreover, since it is not necessary to provide a housing so as to cover the magnet 22 separately in order to prevent magnetic leakage to the outside, the magnetic processing apparatus S can be made compact and the manufacturing cost can be reduced.
In the above-described embodiment, the side surfaces 24a are formed on both the upper and lower sides with the magnet 22 in between. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. 7 and 8, the tube body 1 is positioned between the opposing side surfaces 24a. You may arrange so that. By doing so, since the magnetic flux generated between the side surfaces 24a crosses the tube body 1, the magnetic processing capability can be further improved.
Moreover, it became clear by experiment that the sterilization process is simultaneously performed by performing the magnetic process of water. The mechanism of sterilization is not clear, but it is speculated that the magnetically treated magnetized water has a small molecular structure of water, so that it penetrates into the germs in the bacterial cells, causing the saturated germs to burst from inside. It is imagined that
In addition, when hydrogen bonds between water molecules are broken (subdivided) by receiving energy of magnetism and far infrared rays, gas, dissolved oxygen and nitrogen are expelled, and bacteria are also expelled by the volume contraction phenomenon of water molecules. Conceivable. At this time, it is assumed that aerobic bacteria (septic bacteria that require oxygen for life support, general bacteria, Escherichia coli, etc.) fall into an oxygen deficient state and die.
Microorganisms are highly sensitive, and electromagnetic energy such as magnetic field lines and far-infrared rays affects the inherent vibrations of the microorganisms themselves and affects the activities on the living body side. Microorganisms have a very small capacity to dissipate the heat of the body, so it is assumed that the far infrared rays absorbed will be greatly affected by the change to heat.
The result of having tested the bactericidal effect using the magnetic processing apparatus S of a present Example is shown below. In the test, the hot spring water was magnetically treated, and the viable cell count, E. coli reaction, and Legionella count in 550 ml of hot spring water before and after the magnetic treatment were detected. Before magnetic treatment, each was 3.3 × 1000 / ml, negative, 3.0 × 1000 (per 550 ml), but after magnetic treatment, 0.11 × 1000 / ml, negative, 10 ( Per 550 ml).
In another test of sterilization effect, magnetic treatment was performed by circulating water in the reservoir. As a result, before the magnetic treatment, the detected value of coliform group is 2.00 × 10 10 What was (per 50 ml) was not detected at all after 60 minutes from the start of the magnetic treatment. Thus, it was found that the magnetic treatment has a very effective bactericidal action.
Next, an example suitable for reducing magnetic leakage and reducing the size so as not to adversely affect external devices will be described. 8 to 14 show a magnetic processing apparatus S of the second embodiment. The magnetic processing apparatus S according to the second embodiment can be used, for example, in a liquid magnetic processing unit of a small medical instrument.
As shown in FIGS. 8 to 10, the magnetic processing apparatus S includes a cylindrical case 31 made of a nonmagnetic material (SUS304) and a nonmagnetic material that forms part of the case 31 and closes the upper and lower circular openings ( Case lids 31a, 31a made of SUS304), and a pipe 33 made of a circular nonmagnetic material (SUS304) having a predetermined length disposed through an insertion hole 31b opened in the center of the case lid 31a, Rectangular magnets (neodymium ferrite boron magnets) 42 and 42 that are accommodated inside the case 31 and are disposed with the pipe 33 interposed therebetween, and a yoke 44 made of a steel material (SS400) that holds the magnets 42 are provided. .
The height of the case 31 is set to about 23 mm, the outer diameter is set to about 35 mm, and the inner diameter is set to about 30 mm. Further, the outer diameter of the case lid 31a is about 30 mm, and is arranged so as to fit into the opening of the case 31.
Tubes 4 for feeding fluid into the magnetic processing apparatus S are connected to the upper and lower ends of the pipe 33. Further, the substantially central portion of the pipe 33 is formed with substantially flat planes 33a with the positions approximately 180 degrees apart in the circumferential direction of the pipe 33 as the centers. The north and south poles of the magnet 42 are disposed in contact with the flat surface 33a. The outer diameter of the pipe 33 is about 8 mm, and the inner diameter is about 5 mm. And the deviated plane 33a is formed so that the distance between them may be set to about 7 mm.
The yoke 44 includes two arm portions 44a that hold the magnet 42 and a connecting portion 44b that connects the arm portions 44a. The outer shapes of the arm portion 44a and the connecting portion 44b are formed in an arc shape, and the outer diameter of the arc and the inner diameter of the case 31 are formed to be substantially equal. Further, a groove 44c for arranging the magnet 42 is formed inside each arm portion 44a, and the magnet 42 is fitted and fixed in the groove 44c.
The outer diameter of the yoke 44 is about 30 mm and the height is about 10 mm. The distance between the inner side surfaces of the two arm portions 44a is about 14 mm, and the distance between the bottom surface of the groove 44c and the bottom surface of the groove 44c facing the groove 44c is about 21 mm. The width of the groove 44c is about 8 mm.
The magnet 42 has a rectangular shape, and the distance between the N pole surface and the S pole surface is about 7 mm, the width is about 8 mm, and the height is about 10 mm. When the two magnets 42 are disposed on the arm portion 44a of the yoke 44, the two magnets 42 are separated by about 7 mm.
The magnet 42 of this embodiment is made of NdFeB (neodymium ferrite boron), and the characteristics thereof are a residual magnetic flux density Br of 1.344 T, a holding force Hcb of 1008 kA / m, a holding force Hcj of 1024 kA / m, and a BHm of 343 kJ / m 3 , Hk is 1019 kA / m, Hk / Hcj is 0.996, Bd is 0.666 T, and Hd is 516 kA / m. FIG. 12 shows a hysteresis curve. FIG. 13 shows the test results obtained by measuring the surface magnetic flux density of a magnet test piece used for the magnet 42. As can be seen from FIG. 13, the surface magnetic flux density of the plurality of test pieces is about 0.46 to 0.48 T for both the N pole and the S pole.
The assembly of the magnetic processing apparatus S of the second embodiment will be described below. First, the two magnets 42 are attached to the arm portion 44a of the yoke 44 so that the different magnetic poles face each other and are integrally formed. The pipe 33 is inserted between the two magnets 42 so that the flat surface 33a of the pipe 33 is in sliding contact with the side surface of the magnet 42, and is fixed integrally. As described above, the distance between the two magnets 42 is designed to be approximately equal to the distance between the flat surfaces 33a.
Then, the yoke 44, the magnet 42 and the pipe 33 are inserted into the case 31 through the opening, and inserted until the magnet 42 is located at the center of the case 31 in the height direction. The putty 46 having nonmagnetic characteristics is disposed on the upper and lower surfaces, and the case 31 and the yoke 44, the magnet 42, and the pipe 33 are integrated. And the magnetic processing apparatus S is formed by inserting the case cover 31a from the upper and lower sides of the putty 46, and fixing it integrally.
Next, the flow of magnetism in the magnetic processing apparatus S of the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 14, the left magnet 42 and the right magnet 42 are referred to as a magnet 42a and a magnet 42b, respectively. The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 42a reaches the S pole of the magnet 42b that faces the tube 1 across the tube 1. The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 42b passes through the right arm portion 44a of the yoke 44 and reaches the S pole of the magnet 42a via the connecting portion 44b and the left arm portion 44a.
As described above, also in the magnetic processing apparatus S of the second embodiment, the two magnets 42 and the yoke 44 contacting the magnets 42 that are in a positional relationship of approximately 180 degrees with respect to the tube body 1 have a stable magnetic closed loop. Form. However, the difference from the first embodiment is that the yoke 44 is connected by the connecting portion 44b, so that most of the magnetic flux generated from the N pole of the magnet 42b passes through the connecting portion 44b to the S pole of the magnet 42a. It is a point that can be reached. Therefore, the magnetic processing apparatus S of the second embodiment can reduce the leakage magnetic flux more than the magnetic processing apparatus S of the first embodiment.
Next, a structure for preventing magnetic leakage of the magnetic processing apparatus S of the second embodiment will be described. In the magnet 42 of the present embodiment, the radial thickness X of the tube body 1 is set to about 7 mm as described above. Further, the yoke 44 is set such that the maximum thickness in the radial direction of the tubular body 1 at the portion where the magnet 42 is located is about 4.5 mm, and the substantial thickness Y is about 4.3 mm. The substantial thickness Y refers to the average thickness of the yoke 44 at the outer portion of the width of the magnet 42 (about 8 mm in this example).
FIG. 15 shows changes in the magnetic flux density around the yoke 44 when the ratio of the thickness Y of the yoke 44 to the thickness X of the magnet 42 (thickness ratio Z) is changed. ♦ is the A point, ■ is the a point, ▲ is the b point, ◯ is the c point, and x is the change in magnetic flux density at the d point. Here, as shown in FIG. 14, the point A is the central part of the magnet 42 facing directly, the point a is the surface of the N pole of the magnet 42a, the point b is the surface of the yoke 44 corresponding to the outside of the magnet 42a, the points c, d The points are the outer surfaces of the lower end and upper end of the yoke 44 on the axis of symmetry, respectively.
As is apparent from FIG. 15, the magnetic flux density at point A takes a small value when the thickness ratio Z is small, takes a maximum value when the thickness ratio Z is about 0.7, and gradually decreases as the thickness ratio Z increases. To be. When the thickness ratio Z is 0.0 at point A, the magnetic flux density is 0.235T, but when the thickness ratio Z is about 0.7, the magnetic flux density increases to about 0.45T, which is approximately double.
Also, the change in magnetic flux density at point a has the same tendency as point A. When the thickness ratio Z is 0.0, the magnetic flux density is 0.395T, and when the thickness ratio Z is about 0.7, the magnetic flux density is about 0.56T.
Therefore, by setting the thickness ratio Z to an appropriate value based on the point A, for example, if the thickness ratio Z is set to 0.3 to 1.2, a magnetic flux density of about 0.3 T or more can be obtained at the point A. Can do. If the thickness ratio Z is 0.5 to 1.2, a magnetic flux density of about 0.35 T or more can be obtained at point A. More desirably, if the thickness ratio Z is 0.6 to 1.0, a magnetic flux density of about 0.4 T or more can be obtained at point A.
On the other hand, as shown in FIG. 15, when the thickness ratio Z is small, the magnetic flux leakage from the magnet 42 increases, so that the magnetic flux density at points b, c, and d is large. The magnitude of the leakage flux at points b, c, and d is a large leakage flux exceeding 0.1 T when the thickness ratio Z is 0.2 or less. That is, it can be seen that when the yoke 44 is thin, the magnetic flux easily penetrates the yoke 44 and leaks to the outside of the magnet 42 and the outside of the upper and lower ends of the yoke 44.
However, as the thickness ratio Z increases, the leakage magnetic flux decreases rapidly, and takes a minimum value when the thickness ratio Z is about 0.7. When the thickness ratio Z is about 0.7, it decreases to about 0.0125T at the point b, and to about 0.002T at the points c and d. FIG. 16 is an enlarged view of FIG. When the thickness ratio Z exceeds about 0.7, the magnetic flux density tends to increase at any of the points b, c, and d. That is, in order to reduce the leakage magnetic flux to the outside of the yoke 44, it can be seen that it is effective to set the thickness ratio Z to an appropriate range.
From the viewpoint of preventing leakage of magnetic flux to the outside, it is desirable that the magnetic flux density at points b, c, and d is small. Therefore, by setting the thickness ratio Z to an appropriate value, for example, if the thickness ratio Z is 0.55 to 1.2, the magnetic flux density is suppressed to about 0.08 T or less at the points b, c, and d. Can do. Desirably, if the thickness ratio Z is 0.6 to 1.2, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.05 T or less at the points b, c, and d. Furthermore, if the thickness ratio Z is 0.7 to 1.0, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.02 T or less at the points b, c, and d.
From the above, in order to improve the magnetic processing efficiency and reduce the leakage magnetic flux to the outside, the thickness ratio Z is preferably set to 0.55 to 1.2. In this case, the magnetic flux density can give a magnetic flux of about 0.3 T or more to the fluid in the tube 1, and the leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.08 T or less.
Desirably, the thickness ratio Z is set to 0.6 to 1.2. In this case, a magnetic flux with a magnetic flux density of about 0.35 T or more can be given to the fluid in the tube 1, and a leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.05 T or less. More preferably, the thickness ratio Z is set to 0.7 to 1.0. In this case, the magnetic flux density can give a magnetic flux of about 0.4 T or more to the fluid in the tube 1, and the leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.02 T or less.
In the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, the thickness ratio Z is set to 0.61 (X = 7, Y = 4.3). In the magnetic processing apparatus S of the present embodiment, the measured values of the magnetic flux density at the point a (the N pole surface of the magnet 42a) and the point a '(the S pole surface of the magnet 42b) are 0.556 T and 0, respectively. 537T.
In addition, the magnetic flux density was measured at point b (the outer surface of the yoke 44 corresponding to the south pole of the magnet 42a), point b '(the outer surface of the yoke 24 corresponding to the north pole of the magnet 42b), point c, and point d. The values were suppressed to low values of 0.0125T, 0.0125T, 0.0008T, and 0.0024T, respectively.
As described above, in the magnetic processing apparatus S of the second embodiment, the magnets 42 whose opposite poles face each other with the tube body 1 interposed therebetween are respectively disposed inside the two arm portions 44a of the yoke 24, and the arm portions 44a. Are connected by a connecting portion 44b.
With such a configuration, in the magnetic processing apparatus S of the second embodiment, the magnetic path crossing the tube 1 from the N pole of one magnet 42 to the S pole of the other magnet 42 between the facing magnets 42. A stable magnetic closed loop is formed by the magnetic path from the contact surface of the magnet 42 with the yoke 44 through the yoke 44 to the contact surface of the other magnet 42 with the yoke.
Then, by setting the thickness Y of the yoke 44 to an appropriate value with respect to the thickness X of the magnet 42, a magnetic field having a magnetic flux density (point A) of about 0.4T is generated. Since the magnetic treatment is performed on the tap water that passes through, the magnetic treatment action can be effectively exerted on the tap water that passes through the magnetic treatment device S.
Furthermore, since the thickness Y of the yoke 44 is appropriately set with respect to the thickness X of the magnet 42 so as not to leak magnetism to the outside, the leakage flux of 0.0125 T or less is also formed on the surface of the yoke 44. Can be suppressed. Therefore, the possibility of the influence of the magnetic field on the external device arranged around the magnetic processing apparatus S is greatly reduced, and the user can use the magnetic processing apparatus S with peace of mind.
As described above, although the magnetic processing apparatus S of the second embodiment is downsized, it can perform magnetic processing with strong magnetism on the fluid passing through the inside and can prevent magnetic leakage. It is possible to reduce.
Next, first and second modified examples of the magnet 42 and the yoke 44 of the magnetic processing apparatus S of the second embodiment are shown in FIGS. The magnet 42 and the yoke 44 of this modified example are housed in a case made of a nonmagnetic material, as in the magnetic processing apparatus S of the second embodiment, and a pipe made of a nonmagnetic material is disposed between the two magnets 42. It is what is done.
FIG. 17 according to the first modification is an example in which the diameter of the pipe disposed between the magnets 42 is about 10 mm. In the drawing, the thickness of the magnet 42 is about 6 mm, the length of the upper and lower sides is about 12 mm, and the depth length is about 20 mm. The two magnets 42 are arranged facing each other with a distance of about 10 mm. In the case of this example, compared with the magnet 42 of 2nd Example, thickness is thin, the length of an up-and-down side is long, and the depth length is set long.
The yoke 44 of this example has a point in which a part of the outer shape is an arc shape and two arm portions 44a, and the arm portion 44a is connected by a connecting portion 44b. Similar to the yoke 44. However, the yoke 44 of this example is set to have a diameter of about 40 mm larger than the yoke 44 of the second embodiment.
In this example, the substantial thickness of the arm portion 44a of the yoke 44 with respect to the thickness of the magnet 42 is about 1.4. However, as described in the second embodiment, the thickness ratio is 0.55 to 0.55. It may be set to 1.2, 0.6 to 1.2, or 0.7 to 1.0. That is, as in the first modification, even if the sizes of the yoke 44 and the magnet 42 are different from those of the second embodiment shown in FIG. A strong magnetic flux can be given to the fluid passing therethrough, and the leakage of the magnetic flux to the outside of the yoke 44 can be reduced.
FIG. 18 according to the second modified example is also an example in which the diameter of the pipe disposed between the magnets 42 is about 10 mm. The magnet 42 of this example is the same size as the magnet 42 of the first modified example. The yoke 44 of this example is the same as the yoke 44 of the second embodiment in that it includes two arm portions 44a and a connecting portion 44b that connects the arm portions 44a. However, the second modified example is different in that the outer shape of the yoke 44 is not an arc shape as a whole but a rectangular shape.
In FIG. 18, the length of the yoke 44 in the left-right direction is set to about 40 mm, and the length in the up-down direction is set to about 30 mm. The two magnets 42 are arranged facing each other with a distance of about 10 mm. The ratio of the thickness (about 9 mm) of the arm portion 44a of the yoke 44 to the thickness of the magnet 42 (about 6 mm) is about 1.5. As in the first modification, the thickness ratio of the arm portion 44a of the yoke 44 to the thickness of the magnet 42 is about 0.55 to 1.2, about 0.6 to 1.2, or 0.7 to 1.0. It is good to set it to a degree. That is, as in the second modified example, even if the shapes of the yoke 44 and the magnet 42 are different from those in the second embodiment shown in FIG. 14, the tube 1 passes through the tube 1 as in the magnetic processing apparatus S of the second embodiment. Thus, a strong magnetic flux can be given to the fluid to be discharged, and leakage of the magnetic flux to the outside of the yoke 44 can be reduced.
Next, FIGS. 19 and 20 show third and fourth modification examples of the magnet 42 and the yoke 44 of the magnetic processing apparatus S of the second embodiment. Similarly to the magnetic processing apparatus S of the second embodiment, the magnet 42 and the yoke 44 of this modified example are also housed in a case made of a nonmagnetic material, and a pipe made of a nonmagnetic material is disposed between the two magnets 42. It is what is done.
A feature of the third and fourth modified examples is that the yoke 45 is formed in an annular shape. The yoke 45 of the fourth modified example is formed in an annular shape by combining two arc-shaped split dies 45a and 45b. Except for this point, the yoke 45 is the same as the yoke 45 of the third modified example. It is a configuration. The yoke 45 has an outer diameter of about 40 mm, an inner diameter of about 25 mm, and a height (depth length) of about 20 mm. In the third and fourth modified examples, the yoke 45 has an annular shape. However, the present invention is not limited to this, and the yoke 45 may be formed in a substantially rectangular cross section.
In the drawing, the rectangular magnet 42 has a thickness in the left-right direction of about 8 mm, a length of upper and lower sides of about 8 mm, and a depth length of about 20 mm. The magnet 42 is integrally formed by being fitted into a groove formed inside the yoke 45. The distance between the two magnets 42 is set to about 17 mm.
The magnetic flow in the third and fourth modifications will be described. In the figure, the left magnet 42 and the right magnet 42 are referred to as a magnet 42a and a magnet 42b, respectively. The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 42a traverses the tube 1 and reaches the S pole of the magnet 42b that is arranged in a face-to-face relationship. The magnetic flux generated from the N pole of the magnet 42b travels in the right direction in the figure, and then is separated into upper and lower passages within the yoke 45 and reaches the S pole of the magnet 42a. As described above, in the third and fourth modified examples, the magnetic flux generated by the magnet 42 circulates through two stable closed loops formed between the magnets 42 and in the yoke 45.
Next, the structure which prevents the magnetic leakage of the magnetic processing apparatus S of the 3rd and 4th modification is demonstrated. In the magnet 42 of the present embodiment, the radial thickness X of the tube body 1 is set to about 8 mm as described above. Further, the yoke 45 is set such that the maximum thickness in the radial direction of the tube body 1 at the portion where the magnet 42 is located is about 3.5 mm, and the substantial thickness Y is about 3.4 mm.
FIG. 21 shows changes in the magnetic flux density around the yoke 45 when the ratio of the thickness Y of the yoke 45 to the thickness X of the magnet 42 (thickness ratio Z) is changed. ♦ is the A point, ■ is the a point, ▲ is the b point, ◯ is the c point, and x is the change in magnetic flux density at the d point. Here, as shown in FIG. 19 and FIG. 20, point A is the central part of the facing magnet 42, point a is the surface of the N pole of the magnet 42a, point b is the surface of the yoke 45 corresponding to the outside of the magnet 42a, c The points d and d are the outer surfaces of the lower end and upper end of the yoke 45, respectively.
As can be seen from FIG. 21, the magnetic flux density at points A and a increases as the thickness ratio Z increases. However, at the point a, when the thickness ratio Z is about 0.35 or more, it hardly increases. When the thickness ratio Z is 0.0 at points A and a, the magnetic flux densities are 0.235 T and 0.395 T, respectively, but when the thickness ratio Z is about 0.35, the magnetic flux densities are about 0.45 T, respectively. Increase to about 0.57T.
Therefore, by setting the thickness ratio Z to an appropriate value based on the point A, for example, if the thickness ratio Z is 0.15 or more, a magnetic flux density of about 0.3 T or more can be obtained at the point A. If the thickness ratio Z is 0.3 or more, a magnetic flux density of about 0.4 T or more can be obtained at point A.
On the other hand, as shown in FIG. 21, when the thickness ratio Z is small, the magnetic flux leakage from the magnet 42 increases, so the magnetic flux density at points b, c, and d becomes large, but when the thickness ratio Z increases, To decrease. FIG. 22 is an enlarged view of FIG. At any of the points b, c, and d, the magnetic flux density rapidly decreases until the thickness ratio Z is about 0.2. When the thickness ratio Z is about 0.2, the magnetic flux density is suppressed to about 0.015 T or less. Moreover, even if it exceeds about 0.2, the magnetic flux density tends to gradually decrease.
From the viewpoint of preventing leakage of magnetic flux to the outside, it is desirable that the magnetic flux density at points b, c, and d is small. Therefore, by setting the thickness ratio Z to an appropriate value, for example, if the thickness ratio Z is 0.2 or more, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.015 T or less at the points b, c, and d. Desirably, if the thickness ratio Z is 0.3 or more, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.01 T or less at the points b, c, and d. Furthermore, if the thickness ratio Z is 0.4 or more, the magnetic flux density can be suppressed to about 0.005 T or less at the points b, c, and d.
From the above, in order to improve the magnetic processing efficiency and reduce the leakage magnetic flux to the outside, the thickness ratio Z is preferably set to 0.2 or more. In this case, a magnetic flux with a magnetic flux density of about 0.3 T or more can be given to the fluid in the tube 1, and a leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.015 T or less.
Desirably, the thickness ratio Z is 0.3 or more. In this case, the magnetic flux density can give a magnetic flux of about 0.4 T or more to the fluid in the tube 1, and the leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.01 T or less. More preferably, the thickness ratio Z is set to 0.4 or more. In this case, a magnetic flux with a magnetic flux density of about 0.4 T or more can be given to the fluid in the tube 1, and a leakage magnetic flux can be suppressed to about 0.005 T or less. In the magnetic processing apparatuses S of the third and fourth modified examples, the thickness ratio Z is set to 0.42 (X = 8, Y = 3.4).
As described above, the magnetic processing apparatus S of the third and fourth modified examples has a configuration in which the two magnets 42 are respectively disposed inside the annular yoke 45 and the different poles face each other with the tubular body 1 in between. It has become.
With such a configuration, in the magnetic processing apparatuses S of the third and fourth modified examples, the tube 1 is placed between the N pole of one magnet 42 and the S pole of the other magnet 42 between the magnets 42 facing each other. Due to the crossing magnetic path and the two magnetic paths formed from the contact surface of the magnet 42 with the yoke 45 to the contact surface with the yoke 45 of the other magnet 42 divided into two in the yoke 44, A stable magnetic closed loop is formed.
A magnetic field having a magnetic flux density (point A) of about 0.4 T can be generated by setting the thickness Y of the yoke 45 to an appropriate value with respect to the thickness X of the magnet 42. Further, the leakage magnetic flux of 0.005 T or less can be suppressed even on the surface of the yoke 45. Therefore, the possibility of the influence of the magnetic field on the external device arranged around the magnetic processing apparatus S is greatly reduced, and the user can use the magnetic processing apparatus S with peace of mind.
As described above, the magnetic processing apparatuses S of the third and fourth modified examples can perform magnetic processing with strong magnetism on the fluid passing through the inside, despite being downsized. Magnetic leakage can be reduced to an extremely low level.
Industrial availability
As described above, according to the magnetic processing apparatus of the present invention, each magnet held in a state where the opposite poles face each other across the flow path is arranged at the center of the inner surface of the yoke. The yoke has a configuration in which side surfaces are exposed on both sides of a portion where the magnet is disposed, and the exposed surfaces of the yokes face each other.
With this configuration, a magnetic path is formed between the facing magnets and the exposed surface of the facing yoke, and a stable magnetic closed loop can be formed by controlling the direction of magnetism. Further, the relationship between the magnet thickness and the yoke thickness of the portion where the magnet is disposed was set appropriately.
With such a configuration, magnetic leakage to the outside of the yoke is reduced despite the compact configuration, and the magnetic processing action is effectively performed by the strong magnetic flux against the fluid passing through the sandwiched flow path. It became possible to exert.
In addition, the magnets held in a state where the different magnetic poles face each other across the flow path are arranged inside the two arm portions of the yoke, and the arm portions of the yoke are connected. ing. With this configuration, a magnetic path is formed between the magnets facing each other and in the yoke, and a stable magnetic closed loop is formed. Moreover, the relationship between the magnet thickness and the substantial thickness of the yoke where the magnet is disposed was set appropriately.
With such a configuration, leakage of the magnetic flux generated from the magnet to the outside of the yoke is further reduced to a low level, and the magnetic processing is effectively performed by the strong magnetic flux for the fluid passing through the sandwiched flow path. It became possible to exert an effect.
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic processing apparatus capable of configuring the apparatus itself in a compact size and reducing magnetic leakage to the outside.

Claims (11)

ヨーク及び該ヨークに配設された磁石を有する磁気処理部が、流路を挟んで対向して配置された磁気処理装置において、
前記磁石は、前記ヨークの流路側に配設されると共に異磁極の面同士が流路を挟んで対向して配置され、
前記ヨークは、その側面が前記流路を挟んで互いに対向すると共に前記磁石の対向する面よりも大きく形成され、
前記磁気処理部の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の厚みの比が、１．０〜２．６の範囲に設定されたことを特徴とする磁気処理装置。In a magnetic processing apparatus in which a magnetic processing unit having a yoke and a magnet disposed in the yoke is disposed to face each other across a flow path,
The magnet is disposed on the flow path side of the yoke and the surfaces of the different magnetic poles are disposed to face each other with the flow path interposed therebetween,
The yoke is formed such that its side faces are opposed to each other across the flow path and is larger than the opposing face of the magnet.
A ratio of a thickness of the yoke where the magnet is disposed to a thickness of the magnet in a direction facing the magnetic processing unit is set in a range of 1.0 to 2.6. Magnetic processing equipment. ヨーク及び該ヨークに配設された磁石を有する磁気処理部が、流路を挟んで対向して配置された磁気処理装置において、
前記磁石は、前記ヨークの流路側に配設されると共に異磁極の面同士が流路を挟んで対向して配置され、
前記ヨークは、その側面が前記流路を挟んで互いに対向すると共に前記磁石の対向する面よりも大きく形成され、
前記磁気処理部の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の厚みの比が、１．２〜２．０の範囲に設定されたことを特徴とする磁気処理装置。In a magnetic processing apparatus in which a magnetic processing unit having a yoke and a magnet disposed in the yoke is disposed to face each other across a flow path,
The magnet is disposed on the flow path side of the yoke and the surfaces of the different magnetic poles are disposed to face each other with the flow path interposed therebetween,
The yoke is formed such that its side faces are opposed to each other across the flow path and is larger than the opposing face of the magnet.
The ratio of the thickness of the portion of the yoke where the magnet is disposed to the thickness of the magnet is set in the range of 1.2 to 2.0 in the direction in which the magnetic processing unit faces. Magnetic processing equipment. 前記磁気処理部は、一方の磁気処理部が備えるヨークの前記側面のうち前記磁石と当接する部分以外の面と、他方の磁気処理装置が備えるヨークの前記側面のうち前記磁石と当接する部分以外の面と、の間に前記流路が位置するように配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気処理装置。The magnetic processing unit includes a surface other than a portion that contacts the magnet in the side surface of the yoke included in one magnetic processing unit, and a portion other than a portion that contacts the magnet in the side surface of the yoke included in the other magnetic processing device. The magnetic processing apparatus according to claim 1, wherein the flow path is disposed so as to be positioned between the first and second surfaces. 前記対向して配置された磁気処理部は、それぞれケースに収容され、
該ケースは前記流路を挟んで着脱自在に配設してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気処理装置。The magnetic processing units arranged opposite to each other are accommodated in cases,
The magnetic processing apparatus according to claim 1, wherein the case is detachably disposed across the flow path. 流路を挟んで異磁極の面が対向して配置された磁石と、該磁石を保持する腕部と該腕部の一の端部を連結する連結部とを有するヨークと、を備え、
前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．６〜１．２の範囲に設定されたことを特徴とする磁気処理装置。A magnet having a magnetic pole faced across the flow path and a yoke having an arm part for holding the magnet and a connecting part for connecting one end of the arm part,
In the direction in which the magnets face each other, a ratio of an average thickness of a portion where the magnet of the yoke is disposed to a thickness of the magnet is set in a range of 0.6 to 1.2. Magnetic processing equipment. 流路を挟んで異磁極の面が対向して配置された磁石と、該磁石を保持する腕部と該腕部の一の端部を連結する連結部とを有するヨークと、を備え、
前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．７〜１．０の範囲に設定されたことを特徴とする磁気処理装置。A magnet having a magnetic pole faced across the flow path and a yoke having an arm part for holding the magnet and a connecting part for connecting one end of the arm part,
In the direction in which the magnets oppose each other, a ratio of an average thickness of a portion where the magnet of the yoke is disposed to a thickness of the magnet is set in a range of 0.7 to 1.0. Magnetic processing equipment. 流路を挟んで異磁極の面が対向して配置された磁石と、該磁石を内側に保持する環状のヨークと、を備え、
前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．２以上に設定されたことを特徴とする磁気処理装置。A magnet in which the surfaces of the different magnetic poles are arranged to face each other across the flow path, and an annular yoke that holds the magnet inside,
The magnetic processing apparatus according to claim 1, wherein a ratio of an average thickness of a portion of the yoke where the magnet is disposed to a thickness of the magnet in a direction in which the magnets face each other is set to 0.2 or more. 流路を挟んで異磁極の面が対向して配置された磁石と、該磁石を内側に保持する環状のヨークと、を備え、
前記磁石の対向する方向において、前記磁石の厚みに対する前記ヨークの前記磁石が配設された箇所の平均的厚みの比が、０．３以上に設定されたことを特徴とする磁気処理装置。A magnet in which the surfaces of the different magnetic poles are arranged to face each other across the flow path, and an annular yoke that holds the magnet inside,
The magnetic processing apparatus according to claim 1, wherein a ratio of an average thickness of a portion of the yoke where the magnet is disposed to a thickness of the magnet in a direction in which the magnets face each other is set to 0.3 or more. 前記対向する磁石の間には、流路を形成する所定長さの管体が配設され、
前記ヨーク及び磁石は、非磁性材料からなるケースに収容され、
前記管体の両端部は、前記ケースに形成された貫通孔を貫通してなることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の磁気処理装置。Between the opposing magnets, a predetermined length of tube forming a flow path is disposed,
The yoke and the magnet are accommodated in a case made of a nonmagnetic material,
The magnetic processing apparatus according to claim 5, wherein both ends of the tubular body penetrate through a through hole formed in the case. 前記ヨークの腕部は、前記磁石が配設された箇所の外側が円弧状に形成されたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の磁気処理装置。9. The magnetic processing apparatus according to claim 5, wherein the arm portion of the yoke is formed in an arc shape on the outer side of the portion where the magnet is disposed. 前記ヨークは、複数の割型を当接してなることを特徴とする請求項７または８に記載の磁気処理装置。The magnetic processing apparatus according to claim 7, wherein the yoke is formed by contacting a plurality of split molds.
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