WO2007135979A1

WO2007135979A1 - 液体浄化処理装置

Info

Publication number: WO2007135979A1
Application number: PCT/JP2007/060213
Authority: WO
Inventors: Yukio Nakajima
Original assignee: Yukio Nakajima
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2007-11-29
Also published as: JP2007313376A; CN101454247A; JP4335888B2

Abstract

　製造コストを低減できるとともに、永久磁石の磁力の強さを高めることができる液体浄化処理装置を提供する。　上端部に吸水口１２と吸気口１３とが、下端部に外部に連通する連通室５が設けられた外筒３と、この外筒３の内側に外筒３と同軸にかつ間隙をもって設けられ、上端部をモータ７により回転駆動される回転軸２と、連通室５に設けられて、回転軸２によって回転することによって連通室５内の液体を外部に送出する散水板４とを備えており、外筒３の内側および回転軸２の外側にはそれぞれ、リング状の永久磁石２１，３１とリング状のスペーサ２２，３２とが交互に重ねられて筒状に設けられている。

Description

明細書

液体浄化処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、有機物等によって汚濁 ·汚染され、あるいは富栄養化して藻類の繁殖した処理対象水等の液体の浄化をするための、液体浄化処理装置に関する。特に、ェ業廃水、生活廃水等の流入により汚濁，汚染された池、堀、運河、湖沼、河川、湾岸水等々の水質浄ィ匕をするための、また、水槽、川、内海等々を利用した養殖漁場の水質浄ィ匕をするための、更には水耕栽培等の農業用水の水質浄ィ匕をするための、また、食品工場等の廃液の水質浄ィ匕をするための、さらには工場等で塗装工程で生じた廃液力廃棄できない物質を凝集して取り除いたりするためなどの液体浄ィ匕処理装置に関する。

背景技術

[0002] 池、堀、運河、湖沼、河川、湾岸水等々に係る水質浄化処理技術、水槽、川、内海等々を利用した養殖漁場に係る水質浄化処理技術、または飲料水 (例えば水道水やミネラルウォーター）〖こ係る水質浄ィ匕処理技術などの一例として特許文献 1〜4に記載の水質浄化処理装置等の液体浄化処理装置が知られている。

[0003] この液体浄化処理装置は、例えば、一端部に吸液口と吸気口とが、他端部に外部に連通する連通室が設けられた外筒と、この外筒の内側に外筒と同軸にかつ間隙をもって設けられ、モータによって回転駆動される回転軸と、前記連通室に設けられ、前記回転軸によって回転することにより前記連通室内の液体を外部に送出する送出手段と、外筒の内周面および Zまたは回転軸の外周面に配設された永久磁石とを備えている。そして、送出手段によって連通室内の液体を外部に送出して、連通室内と外筒内とが負圧となることによって、外筒内に吸液口および吸気口から液体および空気をそれぞれ流入させるとともに、外筒と回転軸との間の間隙を通過する際に液体に空気を混合させて無数の微小な気泡を生成させ、この気泡が混入された液体を送出手段によって外部に送出している。

[0004] 特許文献 1：特許第 3227567号公報特許文献 2：特開 2002— 346578号公報

特許文献 3：特開 2003 - 53373号公報

特許文献 4：特開 2006 - 35197号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、前述の従来の液体浄化処理装置では、外筒の内周面および Zまたは回転軸の外周面に、溝を形成し、この溝に断面形状が長方形あるいは台形の四角柱状の永久磁石を接着剤あるいはビス等で固定してヽるので、溝を形成する手間がかかり、さらにこの溝に永久磁石を配置し固定する手間が力かるため、製造コストが高くなるという問題がある。また、回転軸の回転や液体の流れによって、回転軸の外周面あるいは外筒の内周面に固定された永久磁石が外れる虡もある。さらに、外筒の内周面および回転軸の外周面にそれぞれ、四角柱状の永久磁石を間隔をおいて配置するので、処理対象液に作用する永久磁石の磁力の強さを充分に強くできないという問題がある。

[0006] 本発明は、前記事情に基づいて為されたものであり、製造コストを低減できるとともに、処理対象液に作用する永久磁石の磁力の強さを高めることができる液体浄化処理装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するために、請求項 1に記載の本発明の液体浄化処理装置は、一端部に吸液口と吸気口とが、他端部に外部に連通する連通室が設けられた外筒と、この外筒の内側に前記外筒と同軸にかつ間隙をもって設けられ、原動機により回転駆動される回転軸と、前記連通室に設けられ、前記回転軸によって回転することによつて前記連通室内の液体を外部に送出する送出手段とを備え、

前記送出手段によって前記連通室内の液体を外部に送出して、前記連通室内と前記外筒内とが負圧となることによって、前記外筒内に前記吸液口と前記吸気口から液体と空気をそれぞれ流入させるとともに、前記外筒と前記回転軸との間の間隙を通過する際に液体に空気を混合させて無数の微小な気泡を生成させ、この気泡が混入された液体を前記送出手段によって外部に送出する液体浄化処理装置であって前記外筒の内側および zまたは前記回転軸の外側に、リング状の永久磁石が重ねられて筒状に設けられてヽることを特徴とする。

[0008] 請求項 1に記載の発明にお、ては、外筒の内側および Zまたは回転軸の外側に、リング状の永久磁石が重ねられて筒状に設けられて、るので、これらの永久磁石の磁界と液体分子との相互作用、誘起電流と液体分子との相互作用、並びに永久磁石の磁界と酸素分子との相互作用、そしてそれらの相乗効果によって、より微細な気泡を外筒と回転軸との間の間隙を通過する処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。そして、永久磁石としてリング状の永久磁石が重ねられて筒状に設けられているので、外筒と回転軸との間の間隙の周方向に連続して永久磁石を存在させることできるため、処理対象液に作用する永久磁石の磁力の強さを高めることができ、これによつてより微細な気泡を前記間隙内の処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。

[0009] また、外筒の内側および Zまたは回転軸の外側に、リング状の永久磁石を重ねて筒状に設置すればよいので、外筒および回転軸に設置のための溝等の特別な加工を施す必要がなぐまた設置溝等に嵌め込む手間なども省略できるため、製造コストを低減することができる。さらに、リング状の永久磁石として市販品を用いることもできるので、永久磁石の製造コストを大幅に低減することができる。

[0010] 請求項 1に記載の発明において、リング状の永久磁石としては、円環状のものに限らず、角形のものなど他の形状のものでもよい。また、リング状の永久磁石としては、扁平のものでも、厚み（高さ）のある筒状のものでもよい。また、各永久磁石は、同じ寸法のものでなくてもよい。また、永久磁石は、同じ形状のものでなくてもよい。各永久磁石の磁極は、周方向に異極に分かれるなどどのように形成されていてもよいが、上下方向（重ねる方向）に異極に分かれている方がより好ましい。また、各永久磁石は、磁極が同じ向きになるように重ねるのがより好ましい。また、同じ厚さの永久磁石を用い、かつ各永久磁石の磁極が上下方向（重ねる方向）に異極に分かれているとともに、対畤する内外の永久磁石の磁極が反対になるように配置するのがより好ましい。 [0011] 請求項 2に記載の本発明の液体浄化処理装置は、請求項 1に記載の発明において、前記外筒側および Zまたは前記回転軸側の前記永久磁石の間には、スぺーサが介在されて、ることを特徴とする。

[0012] 請求項 2に記載の発明にお、ては、外筒側および Zまたは回転軸側の永久磁石の間にスぺーサが介在されているので、外筒側および Zまたは回転軸側の永久磁石の間に隙間を生じさせることができため、処理対象液が流れる流路が外筒側および Zまたは回転軸側の永久磁石の間で広くなる。このため、処理対象液の流れが乱流になり、処理対象液が衝突を繰り返すとともに、渦流が発生し、これによりより微細な気泡を処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。

[0013] 外筒側のみまたは回転軸側にのみ永久磁石が設けられているときには、前記スぺーサは、これらの永久磁石の間に介在される。また、外筒側および回転軸側にそれぞれ永久磁石設けられているときには、前記スぺーサは、外筒側の永久磁石の間および回転軸側の永久磁石の間にそれぞれ介在されるか、外筒側の永久磁石の間のみに介在されるか、または回転軸側の永久磁石の間にみに介在される。

また、前記スぺーサは、重ねられている永久磁石に対して、 1つおきに介在されてもよいし、あるいは数個おきに介在されてもよいし、あるいは不規則に介在されてもよいまた、各スぺーサは、同じ形状のものでなくてもよい。また、各スぺーサは、同じ寸法のものでなくてもよい。

[0014] 請求項 3に記載の本発明の液体浄化処理装置は、請求項 2に記載の発明にお、て、前記スぺーサは、リング状に形成されていることを特徴とする。

[0015] 請求項 3に記載の発明においては、リング状の永久磁石とリング状のスぺーサを重ねて筒状に設置すれば、処理対象液が流れる流路に変化を持たせることができるので、製造コストを低減することができる。このようなリング状のスぺーサとして、例えば座金などを用いることができる。

前記スぺーサは、円環状のものに限らず、角形のものなど他の形状のものでもよい

。また、各スぺーサは、同じ寸法のものでなくてもよい。また、各スぺーサは、同じ形状のものでなくてもよい。

[0016] 請求項 4に記載の本発明の液体浄化処理装置は、請求項 3に記載の発明にお、て、前記外筒側の前記スぺーサの内周面は、前記外筒側の前記永久磁石の内周面よりも引っ込んでおり、前記回転軸側の前記スぺーサの外周面は、前記回転軸側の前記永久磁石の外周面よりも弓 Iつ込んでヽることを特徴とする。

[0017] 請求項 4に記載の発明にお、ては、処理対象液が流れる流路にお!/、て、外筒側および Zまたは回転軸側の永久磁石の間に介在されたリング状のスぺーサの部分が、リング状の永久磁石の部分よりも引っ込んでいるので、スぺーサの部分で流路が広くなるため、処理対象液の流れが乱流になり、処理対象液が衝突を繰り返すとともに、渦流が発生し、したがってより微細な気泡を処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。このように処理対象液の流路の変化を、リング状の永久磁石とリング状のスぺーサとを積み重ねるだけで、容易に形成することができる。

[0018] 請求項 5に記載の本発明の液体浄化処理装置は、請求項 1に記載の発明にお！/、て、前記外筒の内側および前記回転軸の外側にそれぞれ、同形のリング状のスぺーサが介在されて、同形のリング状の永久磁石が設けられ、

前記外筒側の前記スぺーサの内周面は、前記外筒側の前記永久磁石の内周面よりも引っ込んでいるとともに、前記回転軸側の前記スぺーサの外周面は、前記回転軸側の前記永久磁石の外周面よりも弓 Iつ込んでおり、

前記外筒側および前記回転軸側の前記リング状の永久磁石は互いに対畤するように配置されている、

ことを特徴とする。

[0019] 請求項 5に記載の発明においては、処理対象液が流れる流路において、外筒側および回転軸側の永久磁石の間に介在されたリング状の両スぺーサの部分がそれぞれ、外筒側および回転軸側の永久磁石の部分よりも引っ込んでいるので、これらの内外のスぺーサの部分で流路が広くなるため、処理対象液の流れが乱流になり、処理対象液が衝突を繰り返すとともに、渦流が発生し、したがってより微細な気泡を処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。

さらに、外筒側の永久磁石、回転軸側の永久磁石、外筒側のスぺーサおよび回転軸側のスぺーサはそれぞれ、同形に形成されているので、製造コストを低減することができる。

[0020] 請求項 6に記載の本発明の液体浄化処理装置は、請求項 1な!、し請求項 5の、ずれかに記載の発明において、前記外筒側の前記永久磁石、または、前記外筒側の前記永久磁石および前記スぺーサは、前記外筒を兼ねて!/ヽることを特徴とする。

[0021] 請求項 6に記載の発明においては、外筒側の永久磁石の間にスぺーサが介在されていない場合には、外筒側の永久磁石が外筒を兼ねている。また、外筒側の永久磁石の間にスぺーサが介在されている場合には、外筒側の永久磁石およびスぺーサが外筒を兼ねている。したがって、少なくともこれらの永久磁石、スぺーサの部分において、外筒を省略できるので、製造コストを低減することができる。

発明の効果

[0022] 本発明の液体浄化処理装置によれば、永久磁石としてリング状の永久磁石が重ねられて筒状に設けられているので、外筒と回転軸との間の間隙の周方向に連続して永久磁石を存在させることできるため、処理対象液に作用する磁力の強さを高めることができ、これによつてより微細な気泡を前記間隙内の処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。また、外筒の内側および Zまたは回転軸の外側に、リング状の永久磁石を重ねて筒状に設置すればよいので、製造コストを低減することができる。さらに、リング状の永久磁石として市販品を用いることもできるので、永久磁石の製造コストを大幅に低減することができる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明の実施の形態に係る液体浄ィ匕処理装置の縦断面図である。

[図 2]図 1の A— A線に沿う断面図である。

[図 3]図 1の B— B線に沿う断面図である

符号の説明

[0024] 1 液体浄化処理装置 2 回転軸

3 外筒

4 散水板 (送出手段）

5 連通室

7 モータ (原動機）

12 吸水口（吸液口）

13 吸気口

21, 31 永久磁石

22, 32 スぺーサ

G1 間隙

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図 1は本発明の実施の形態に係る液体浄ィ匕処理装置の縦断面図、図 2は図 1の A 一 A線に沿う断面図、図 3は図 1の B— B線に沿う断面図である。

この液体浄化処理装置 (水質浄化処理装置） 1は、回転軸 2と、外筒 3と、散水板（送出手段) 4と、連通室 5と、軸受部 6と、モータ (原動機） 7とを備えている。

[0026] 回転軸 2は、上下に長尺な円柱状に形成されており、この回転軸 2の上端部 (基端部）は駆動源としてのモータ 7の図示しない駆動軸に連結されている。

回転軸 2の外側には、平板な円環状の永久磁石 21が複数嵌入されている。各永久磁石 21の間にはそれぞれ、平板な円環状のスぺーサ 22が介在されている。スぺーサ 22は回転軸 2の外側に嵌入されている。永久磁石 21およびスぺーサ 22はそれぞれ、同形に形成されている。これらの永久磁石 21およびスぺーサ 22は交互に積層されており、全体として筒状になっている。スぺーサ 22の外径は、永久磁石 21の外径よりも小さく設定されており、したがってスぺーサ 22の外周面は、永久磁石 21の外周面よりも内側に引っ込んでいる。永久磁石 22の磁極は、周方向に異極に分かれるなどどのように形成されていてもよいが、上下方向（重ねる方向）に異極に分かれている方がより好ましい。また、各永久磁石 22は、磁極が同じ向きになるように重ねるのがより好ましい。また、回転軸 2の外側には、これらの永久磁石 21およびスぺーサ 22の下側（先端側）に、円環状の筒部材 2bが嵌入されている。筒部材 2bの外径は、永久磁石 21の外径とほぼ等しく設定されて、る。

[0027] また、回転軸 2の下端部 (先端部）には、短筒状の磁石装着筒 2cが固定具等によつて固定されており、この磁石装着筒 2cの外周面には、水平方向に磁化された複数（この例では 4本）の永久磁石 10が周方向に等間隔で設けられている。この永久磁石 10は、磁石装着筒 2cの下端部外周面に形成された縦長の凹溝に、永久磁石 10の表面が磁石装着筒 2cの下端部外周面とほぼ面一となるようにして埋め込まれて接着剤等により固定されている。

[0028] さらに、回転軸 2の下端部（先端部）には、前記永久磁石 10より上方位置で半径方向外側に張出してなる散水板 (送出手段) 4が回転軸 2と同軸に設けられている。この散水板 4は、回転軸 2の外側に挿入され、筒部材 2bと磁石装着筒 2cとにより挟持されて、回転軸 2に固定されており、これにより回転軸 2とともに回転するようになっている。散水板 4は円板状に形成されており、その上面には複数 (この例では 4本)の垂直方向に磁ィ匕された永久磁石 11が周方向に等間隔で放射状に固定されている。これら永久磁石 11は 4角柱状のものであり、散水板 4の上面力突出しており、これにより遠心ポンプにおける羽根の役割も果たしている。永久磁石 11の散水板 4上面からの突出量は、例えば 3〜5mm程度に設定することができる力これに限らず、永久磁石の強さやモータにかかる負荷、液体の送出手段としての性能、その他の設計上の事情等に応じて適宜適当な寸法に設定すればよい。

[0029] 永久磁石 21、スぺーサ 22、筒部材 2bおよび散水板 4は、次のようにして回転軸 2 の外側に固定される。すなわち、回転軸 2の基端部側の外周面に止め輪 24を装着しておき、そして永久磁石 21、スぺーサ 22、筒部材 2bおよび散水板 4を回転軸 2の先端側から回転軸 2の外側に順次挿入した後、磁石装着筒 2cを回転軸 2に固定することにより、永久磁石 21、スぺーサ 22、筒部材 2bおよび散水板 4を止め輪 24と磁石装着筒 2cとで挟持する。なお、止め輪 24の代わりに回転軸 2に螺合するナット等を用いてもよい。また、磁石装着筒 2cを回転軸 2に螺合するようにしてもよい。また、永久磁石 21、スぺーサ 22、筒部材 2bおよび散水板 4を回転軸 2の基端部側から挿入して固定するようにしてもよい。さらには、散水板 4を回転軸 2の外側に別途固定した後、永久磁石 21およびスぺーサ 22を筒部材 2bと止め輪 24等との間に挟持して固定するようにしてちょい。

[0030] 永久磁石 21、スぺーサ 22、筒部材 2bおよび散水板 4、筒部材 2b、は、回転軸 2に既に固定されている磁石装着筒 2cの反対側から回転軸 2の外側に順次挿入され、そして止め輪 24が装着されることにより、止め輪 24と磁石装着筒 2cとの間に固定される。なお、止め輪 24の代わりに回転軸 2に螺合するナット等により締め付けるようにしてもよい。また、磁石装着筒 2cを回転軸 2に螺合するようにしてもよい。さらには、散水板 4を回転軸 2の外側に別途固定した後、永久磁石 21およびスぺーサ 22を筒部材 2bと止め輪 24等との間に挟持して固定するようにしてもよい。また、永久磁石 21とスーサ 22との間に接着剤を用いるようにしてもよい。

[0031] 前記外筒 3は、薄肉の円筒状に形成されており、回転軸 2外側に、間隙をもって回転軸 2と同軸に設けられている。外筒 3の上端には蓋 3aが設けられている。この蓋 3a には、モータ 7が保持部材 8により保持されている。

[0032] また、外筒 3の上端部外壁には、複数の吸水口（吸液口） 12が周方向に所定間隔で設けられており、この吸水口 12から対象処理水を外筒 3と回転軸 2との間の間隙に流入させるようになつている。なお、水面に浮かんでいるゴミゃ泡など吸い込んだりしないように、この吸水口 12に管を接続して、その管の先端を水面から一定量 (例えば 30〜50cm程度）下方に位置させて吸水するようにしてもよい。また、吸水口 12に金網等のフィルターを設け、このフィルターによって比較的大きい塵等を補足して、この塵が外筒 3の内部へ流入するのを防止してもよい。

[0033] さらに、外筒 3の上端部外壁には、吸気口 13が設けられており、この吸気口 13に吸気管 13aが水密かつ気密に接続されており、この吸気管 13aから空気を外筒 3と回転軸 2との間の間隙に流入させるようになつている。なお、吸気管 13aは可撓性を有しており、対象水域の景観が損われないようにするために、運転時には、同水域の水面下に敷設され、その先端部は、同水域近傍の地上に配置されることとなる。

[0034] また、外筒 3の内側には、平板な円環状の永久磁石 31が複数嵌入されている。各永久磁石 31の間にはそれぞれ、平板な円環状のスぺーサ 32が介在されている。スぺーサ 32は外筒 3の内側に嵌入されている。永久磁石 31およびスぺーサ 32はそれぞれ、同形に形成されている。これらの永久磁石 31およびスぺーサ 32は交互に積層されており、全体として筒状になっている。永久磁石 31およびスぺーサ 32は、吸水口 12と後述するケーシング部 30のケーシング片 30aとの間に配置されている。スぺーサ 32の内径は、永久磁石 31の外径よりも大きく設定されており、したがってスぺーサ 32の内周面は、永久磁石 21の内周面よりも外側に引っ込んでいる。外筒 3側の永久磁石 31と回転軸 2側の永久磁石 21は互いに対畤するように配置されて、る。永久磁石 31と永久磁石 21との間の間隙 G 1は、例えば 3〜： LOmm程度に設定することができるが、これに限らず、永久磁石の強さその他の設計上の事情等に応じて適宜適当な寸法に設定すればよい。永久磁石 31の磁極は、周方向に異極に分かれるなどどのように形成されていてもよいが、上下方向（重ねる方向）に異極に分かれている方がより好ましい。また、各永久磁石 31は、磁極が同じ向きになるように重ねるのがより好ましい。また、永久磁石 31の磁極は、対畤する内側の永久磁石 21の磁極と反対になるように配置するのがより好ま、。

さらに、外筒 3の下端部には、外筒 3の内部空間と連通するとともに、外部と連通する連通室 5が設けられている。すなわち、外筒 3の下端部には、外筒 3よりも半径方向外側に張出している扁平な円柱状のケーシング部 30が外筒 3と同軸に設けられ、このケーシング部 30の内部が連通室 5とされている。ケーシング部 30は、外筒 3の下端に固定され、外筒 3よりも半径方向外側に張出している円環板状のケーシング片 3 Oaと、このケーシング片 30aの下側に配置された扁平な有底円筒状のケーシング片 30bと、これらの外周部を連結する複数本の連結柱 30cとにより構成されており、これにより連通室 5は、ケーシング部 30の上端中央部の開口（ケーシング片 30aの中央部の開口）を通じて外筒 3内側の間隙 G1と連通しているとともに、ケーシング部 30の外周部の開口（ケーシング片 30aの外周部とケーシング片 30aの外周部との間の間隙）を通じて外部と連通している。この連通室 5 (ケーシング部 30内）に、散水板 4が設けられている。散水板 4の上面と下側のケーシング片 30bの上端とは、ほぼ一致した位置に設定されている。なお、永久磁石 11付き散水板 4とケーシング部 30とにより

ヽる。 [0036] ケーシング部 30の上側のケーシング片 30aの下面には、複数（この例では 4本）の垂直方向に磁ィ匕された永久磁石 15が周方向に等間隔で放射状に固定されている。この永久磁石 15は 4角柱状のものであり、ケーシング片 30aの下面に形成された凹溝に、永久磁石 15の表面がケーシング片 30aの下面とほぼ面一となるようにして埋め込まれて接着剤等により固定されている。ケーシング片 30aと散水板 4の永久磁石 11上端との間の間隙 G2は、例えば 3〜： LOmm程度に設定することができる力これに限らず、永久磁石の強さその他の設計上の事情等に応じて適宜適当な寸法に設定すればよい。

[0037] 前記永久磁石 31およびスぺーサ 32は、次のようにして外筒 3の内側に固定される。すなわち、永久磁石 31およびスぺーサ 32を外筒 3の下端側力ゝら外筒 3の内側に順次挿入し、吸水口 12から外筒 3の下端開口まで永久磁石 31およびスぺーサ 32を充填した後、ケーシング部 30のケーシング片 30aの上面に形成した段部 30eに外筒 3 の先端部を嵌め込むことにより、永久磁石 31およびスぺーサ 32を吸水口 12とケーシング片 30aの段部 30eとで挟持する。なお、永久磁石 31およびスぺーサ 32を他の部材により挟持するようにしてもょ、し、さらにはねじ手段などを用いて挟持するようにしてもよい。また、永久磁石 21とスーサ 22との間に接着剤を用いるようにしてもよい。

[0038] 前記軸受部 6は、ケーシング部 30の下側のケーシング片 30bに一体に形成されている。すなわち、軸受部 6は、円板状の底壁 6aと、この底壁 6aの外周縁部から立ち上がる筒状の周壁 6bとから有底筒状に形成されており、周壁 6bの上端がケーシング片 30bの下壁中央部の開口部の周辺部に接合された構成となっている。軸受部 6は、回転軸 2と同軸に形成されている。

[0039] 軸受部 6内には、回転軸 2の下端部（先端部）が間隙 G3をもって挿入されている。

この間隙 G2は、回転軸 2の下端部側方から下方まで連続して延在している。間隙 G 3は、例えば 3〜： LOmm程度に設定することができる力これに限らず、永久磁石の強さその他の設計上の事情等に応じて適宜適当な寸法に設定すればよい。さらに、周壁 6bの内周面には、水平方向に磁ィ匕された上下に長尺な 4角柱状の複数 (この例では 4本）の永久磁石 18が周方向に等間隔で設けられている。したがって、これらの永久磁石 18と前記永久磁石とは同軸に配置されている。また、永久磁石 18と永久磁石 10とは対向側が同じ磁極を有するものであり、これによつて、これら永久磁石 18, 10は互いに反発しあうようになっている。なお、永久磁石 18の数は特に限定するものではないが、少なくとも 4本以上とするのが望ましい。また、前記複数本の永久磁石 10, 18に代えて、円筒状の永久磁石を用いるようにしてもよい。さらに、これらの永久磁石は互いに反発しあうものであればよぐ磁化方向、配列はどのようなものでもよいまた、前記間隙 G3は、散水板 4とケーシング部 30の下側のケーシング片 30bとの間に設けられた間隙 G4を通して前記間隙 G2と連通している。間隙 G4は、例えば 3 〜10mm程度に設定することができるが、これに限らず、設計上の事情等に応じて適宜適当な寸法に設定すればよい。

[0040] 次に、上記構成の液体浄化処理装置 1の使用方法および全体的動作について説明する。まず、この液体浄化処理装置 1は、モータ 7より下方の部分、つまり、外筒 3 の蓋 3aより下方の部分が処理対象水域中に沈められる。

[0041] そして、この液体浄化処理装置 1の間隙 Gl, G2, G3, G4はすべて、間隙 G2の外周側から浸入した処理対象水によって、充満されることとなる。電源力もモータ 7に送電するための電線は、対象水域景観の損われる虞がないようにするために、対象水域中に沈められて敷設される。次いで、モータ 7を起動させると、回転軸 2によって動力が伝達され、該回転軸 2と散水板 4が同時に回転する。回転軸 2と散水板 4の回転数、つまりモータ 7の駆動軸の回転数は、例えば 4000回転 Z分程度またはそれ以上とする。

[0042] 散水板 4が回転すると、間隙 G2内の処理対象水が水平方向に送出され、内部の水圧が低下して、大気圧以下 (負圧）となる。そのため、間隙 G1内も負圧となって、水面が降下するから、吸気管 13aからは空気が流入し、吸水口 12からは処理対象水が流入する。間隙 G1内に流入した処理対象水は、回転軸 2の高速回転に引き摺られて高速で回転する。それによつて、外筒 3内における降下した水面は激しく波立つと同時に泡立ち、当該水面下では 2次流れとしての無数の小渦が発生する。この時の渦発生機構は、ティラー渦の発生機構と略同様であろうと考えられる。（ティラー渦につ!、ては、日本機械学会昭和 63年 5月発行「機械工学便覧 (新版第 2刷)」 A5— 12 8頁参照)。そのため、流入した空気は、流入した処理対象水に効率的に混合され、無数の微小な気泡となる。また、該各微小気泡中の酸素成分は、酸素不足の当該処理対象水中に効率的に溶け込むこととなる。

[0043] また、回転軸 2の外側に永久磁石 21が設けられ、外筒 3の内側に永久磁石 32が設けられているので、間隙 G1内の各点において磁界が発生しているから、磁界と水分子との相互作用、誘起電流と水分子との相互作用、並びに磁界と酸素分子との相互作用、そしてそれらの相乗効果によって、より微細な気泡を間隙 G1内の処理対象水中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象水中に溶解させることがでさる。

[0044] 間隙 G1内の処理対象水は、微小気泡の数と溶解酸素の量とを増加させながら降下して、ケーシング部 30のケーシング片 30aとの間の間隙 G2に流入する。この間隙 G2においては、散水板 4のボンビング作用と永久磁石 11, 15の電磁作用との相乗作用を受けて、流入した処理対象水中の全ての微小気泡について分割と再分割とがなされ、微細気泡が生成されると共に、該各微小気泡乃至微細気泡中の酸素成分が処理対象水中に更に溶解される。微細気泡と溶解酸素を含んだ処理対象水は、散水板 4のボンビング作用によって、水平方向に送出され、処理対象水域に拡散される。

[0045] そして、処理対象水中域に拡散された微細気泡と溶解酸素とは、処理対象水域内力短時間で浮上してしまうようなことがなぐ同水域中に極めて長時間留まっており、また、同水域全般に拡散するので、種々の有機物を効率的に酸化する。酸化された有機物は、凝集して水面に浮上する。これを定期的に、捕集し且除去する事によつて、処理対象水に対する持続性のある浄化処理が達成される。

[0046] このような液体浄ィ匕処理装置 1にあっては、外筒 3の内側に円環状の永久磁石 31と円環状のスぺーサ 32とが交互に重ねられて筒状に設けられているとともに、回転軸 2 の外側に円環状の永久磁石 21と円環状のスぺーサ 22とが交互に重ねられて筒状に設けられているので、永久磁石 31および永久磁石 21の磁界と水分子との相互作用、誘起電流と水分子との相互作用、並びに前記磁界と酸素分子との相互作用、そしてそれらの相乗効果によって、より微細な気泡を外筒と回転軸との間の間隙を通過する処理対象水中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象水中に溶解させることができる。そして、永久磁石として円環状の永久磁石 31および円環状の永久磁石 22がそれぞれ重ねられて設けられているので、外筒 3と回転軸 2との間の間隙の周方向に連続して永久磁石 31および永久磁石 21を存在させることできるため、処理対象液に作用する永久磁石の磁力の強さを高めることができ、これによってより微細な気泡を前記間隙内の処理対象水中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象水中に溶解させることができる。

[0047] また、外筒 3の内側に円環状の永久磁石 31と円環状のスぺーサ 32とが交互に重ねて筒状に設置するとともに、回転軸 2の外側に円環状の永久磁石 21と円環状のスぺーサ 22とが交互に重ね筒状に設置すればよいので、外筒 3側および回転軸 2側に永久磁石設置のための溝等の特別な加工を施す必要がなぐまた設置溝等に嵌め込む手間なども省略できるため、製造コストを低減することができる。さらに、円環状の永久磁石 21, 32として巿販品を用いることもできるので、永久磁石 21, 31の製造コストを大幅に低減することができる。また、円環状のスぺーサ 22, 32として、座金などを用いることもできるので、永久磁石の製造コストを大幅に低減することができる

[0048] 外筒 3側の永久磁石 31および回転軸 2側の永久磁石 21の間にそれぞれ介在されたスぺーサ 32およびスぺーサ 22の部分力永久磁石 31および永久磁石 22の部分よりも引っ込んでいるので、スぺーサ 32およびスぺーサ 22の部分で流路が広くなるため、処理対象水の流れが乱流になり、処理対象水が衝突を繰り返すとともに、渦流が発生し、したがってより微細な気泡を処理対象水中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象水中に溶解させることができる。このように処理対象水の流路の変化を、円環状の永久磁石 31, 32と円環状のスぺーサ 32, 22とを積み重ねるだけで、容易に形成することができる。

[0049] さらに、同形の永久磁石 31および同形の永久磁石 22、並びに同形のスぺーサ 32 および同形のスぺーサ 22が用いられ、し力も外筒 3側の永久磁石 31および回転軸 2 側の永久磁石 22が互いに対畤するように配置されて!、るので、両スぺーサ 32およびスぺーサ 33が対畤することになるため、これらの内外のスぺーサ 32, 22の部分で流路が大幅に広くなるため、より微細な気泡を処理対象液中に生成させ、また、該気泡中の酸素成分をより多く該処理対象液中に溶解させることができる。また、同形の永久磁石 31および同形の永久磁石 22、並びに同形のスぺーサ 32および同形のスぺーサ 22を用いて、るので、これらの製造コストをより低減することができる。

[0050] なお、前述の実施の形態では、散水板 4およびケーシング片 30aにそれぞれ永久磁石 11および永久磁石 15を設けた力これらを設けなくてもよい。さら〖こ、回転軸 2と外筒 3との間の間隙 G1のみで主に微細な気泡を生成し、送出手段では主に連通室内の液体を外部に送出することのみを行うようにしてもょ、。このように送出手段によつて外部に送出される際の気泡の直径は、好ましくは 10ミクロン程度以下であることが好ましいが、勿論これより大きくても本発明の液体浄ィ匕処理装置は使用可能である。なお、送出手段は、回転軸が回転することによって連通室内の液体を外部に送出できるものであれば、他の構造のものでもよい。

[0051] また、前述の実施の形態では、永久磁石 31および永久磁石 21はそれぞれ、円環状のものを用いた力これに限らず、例えば角形のものなど他の形状のものでもよい。また、永久磁石 31および永久磁石 21としてはそれぞれ、扁平のものを用いたが、厚み（高さ）のある筒状のものでもよい。さらに、永久磁石 31および永久磁石 21としてはそれぞれ、同じ寸法のものでなくてもよい。また、永久磁石 31および永久磁石 21としてはそれぞれ、同じ形状のものでなくてもよい。

[0052] また、前述の実施の形態では、スぺーサ 32およびスぺーサ 21はそれぞれ、円環状のものを用いたが、処理対象液が流れる流路に面する部分において、永久磁石 31 の間および永久磁石 21の間にそれぞれ隙間を生じさせるものであれば、角形などの他のリング状のものでもよいし、さらにはリング状でもない他のどのような形状のものでもよい。また、スぺーサ 32およびスぺーサ 21はそれぞれ、同じ寸法のものでなくてもよぐまた同じ形状のものでなくてもよい。また、スぺーサ 32およびスぺーサ 21はそれぞれ、重ねられている永久磁石 31および永久磁石 21に対して、 1つおきに介在されてもよいし、あるいは数個おきに介在されてもよいし、あるいは不規則に介在されてもよい。

[0053] また、前述の実施の形態では、外筒 3側の永久磁石 32およびスぺーサ 31の外側に外筒 1を設けている力これらの永久磁石 32およびスぺーサ 31が配置されている部分は、外筒 3を省略し、これらの永久磁石 32およびスぺーサ 31が外筒 3を兼ねるようにしてもよい。このようにすると、外筒 3の製造コストを低減することができる。なお、このようにしても、これらの永久磁石 32およびスぺーサ 31が重ねられており、しかも永久磁石 32どうしが引き合うので、液が漏れることがない。スぺーサ 31を設けないで、永久磁石 32のみを重ねる場合にも、永久磁石 3が外筒 3を兼ねるようにすることができる。

[0054] さらに、前述の実施の形態では、モータ 7を回転軸 2の上端部に設け、軸受部 6を回転軸の下端部に設けた力これに代えて、技術文献 1〜3にも記載されているように、モータを回転軸の下端部に設け、軸受部を回転軸の上部に設けるようにしてもよい。この場合には、軸受部は、連通室にではなぐ外筒に連通させることが可能になる。また、モータは水中に位置するので、水中モータを使用する必要がある。さらに、回転軸 2は、モータ 7の駆動軸に連結して原動機により直接駆動する代わりに、モータ 7等の原動機を別の場所に配置しておき、原動機と回転軸 2との間にフレキシブルの駆動伝達軸を介在させて回転軸 2を回転駆動させるようにしてもよい。さらには、原動機と回転軸 2との間に変速機等を介在させるようにしてもよい。

また、前述の実施の形態では、軸受部 6を磁石を用いて構成したが、他の構成の軸受を用いるようにしてもよい。

[0055] また、前述の実施の形態では、吸気口 13から空気を吸入するようにしている力この空気の代わりにまたは追加して、活性空気あるいはオゾン等を吸入するようにしてもよぐさらには他の気体を用いるようにしてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 一端部に吸液口と吸気口とが、他端部に外部に連通する連通室が設けられた外筒と、この外筒の内側に前記外筒と同軸にかつ間隙をもって設けられ、原動機により回転駆動される回転軸と、前記連通室に設けられ、前記回転軸によって回転することによって前記連通室内の液体を外部に送出する送出手段とを備え、

前記送出手段によって前記連通室内の液体を外部に送出して、前記連通室内と前記外筒内とが負圧となることによって、前記外筒内に前記吸液口と前記吸気口から液体と空気をそれぞれ流入させるとともに、前記外筒と前記回転軸との間の間隙を通過する際に液体に空気を混合させて無数の微小な気泡を生成させ、この気泡が混入された液体を前記送出手段によって外部に送出する液体浄化処理装置であって前記外筒の内側および Zまたは前記回転軸の外側に、リング状の永久磁石が重ねられて筒状に設けられていることを特徴とする液体浄化処理装置。

[2] 前記外筒側および Zまたは前記回転軸側の前記永久磁石の間には、スぺーサが介在されて!ヽることを特徴とする請求項 1に記載の液体浄化処理装置。

[3] 前記スぺーサは、リング状に形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の液体浄化処理装置。

[4] 前記外筒側の前記スぺーサの内周面は、前記外筒側の前記永久磁石の内周面よりも引っ込んでおり、前記回転軸側の前記スぺーサの外周面は、前記回転軸側の前記永久磁石の外周面よりも引っ込んでいることを特徴とする請求項 3に記載の液体浄化処理装置。

[5] 前記外筒の内側および前記回転軸の外側に、同形のリング状のスぺーサが介在されて、同形のリング状の永久磁石が設けられ、

前記外筒側および前記回転軸側の前記リング状の永久磁石は互いに対畤するように配置されている、ことを特徴とする請求項 1に記載の液体浄化処理装置。

前記外筒側の前記永久磁石、または、前記外筒側の前記永久磁石および前記スぺーサは、前記外筒を兼ねて、ることを特徴とする請求項 1な、し請求項 5の、ずれかに記載の液体浄化処理装置。