JP2000220789A

JP2000220789A - パイプ内を流れる流体の磁気活性化装置

Info

Publication number: JP2000220789A
Application number: JP11022391A
Authority: JP
Inventors: Hirosuke Kakisaka; 啓輔柿坂; Atsushi Kakisaka; 淳柿坂
Original assignee: Energy Support Corp
Current assignee: Energy Support Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】構成が簡易で、かつパイプ内に均一な磁場を
発生でき、しかもその磁場が従来の装置よりも極めて強
力な磁気活性化装置を提供する。【解決手段】パイプ側にＳ極面を有する第一の磁石１
及びパイプ側にＮ極面を有する第二の磁石２からなる一
組の磁石を備え、第一の磁石１のＮ極及び第二の磁石２
のＳ極側に純鉄等から成る磁力を吸着する部材３を備
え、及び／又は、少なくとも第一の磁石１と第二の磁石
２との間にアルミニウム等から成る磁力を吸着しない部
材４を備えたことを特徴とする、パイプ内を流れる流体
の磁気活性化装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ内に磁界を
発生させてパイプ内を流れる流体を磁気的に活性化する
ことにより、流体をイオン化したり、パイプをスケール
や腐食等から保護するための磁気活性化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体（液体又は気体）が流れるパイプ
は、流体の種類にもよるが、スケール、腐食、微生物等
の影響で次第に劣化する。その原因として「パイプの電
荷化」がある。例えば、水が流れる鋼管では、水中に含
まれる炭酸カルシウムが陽電荷を帯びた鋼管の内面に引
き付けられて、カルシウム塩がパイプ内壁に析出し、方
解石の沈殿物、つまりスケールを形成して水の流れを妨
げるようになる。

【０００３】このパイプの電荷化を防止するための装置
として、パイプ内に磁場を形成してそこを流れる流体を
イオン化するものがある（流体の磁気処理とも呼ばれる
こともある）。

【０００４】この装置には流体が流れる方向と同じ方向
の磁場を形成するものと、流体が流れる方向と直交する
方向の磁場を形成するものとがある。前者は流体の流れ
を導体の移動とみなすと、磁場ベクトルが導体の移動す
る方向と直交するため導体中に電流が発生し、後者では
この電流が鋼管に陰電荷を発生させるとされている。従
来、このような装置（流体イオン化装置、パイプ保護装
置、流体磁気処理装置等と呼ばれている。本発明ではこ
れを「磁気活性化装置」と総称する。）に、図３、図４
に示すものがある。

【０００５】図３に示す装置は、パイプ外周面に同外周
面と接触して鉄製の極片Ａ、Ｂが設けられ、各極片Ａ、
Ｂの先にフェライト・セラミック等の永久磁石Ｃ、Ｄが
設けられ、これら永久磁石Ｃ、Ｄが固定具Ｅの内側に固
定されてなり、この固定具Ｅがパイプを挟んで反対側に
配置されたもう一つの装置の固定具Ｅと共にパイプＦの
外周に取り付けられている。固定具Ｅはその両端に設け
られたボルトＧやネジでパイプＦの外周に固定できるよ
うにしてある。固定具Ｆの２つの磁石Ｃ、Ｄは磁極の向
きが互いに逆向きになるようにしてあり、夫々の極片
Ａ、ＢのパイプＦに接触されるパイプ接触部Ｏを、一方
はＳ極に、他方はＮ極に磁極化して、パイプＦ内に同図
に示されるような流体の流れと交差した向きの磁場Ｈを
形成できるようにしてある。

【０００６】極片Ａ、Ｂはパイプ接触部Ｏの面積が、永
久磁石Ｃ、Ｄと接合される磁石接触部Ｐの面積に対して
小さくしてあり、永久磁石Ｃ、Ｄの磁束密度をパイプ接
触部Ｏにおいて高めるようにしてある。

【０００７】図４に示す装置は、パイプ外周面に同外周
面と接触して略円筒形の部品Ｉ、Ｊが設けられ、両部品
Ｉ、Ｊが略角柱状のブリッジＫで磁気的に結合されてな
り、各部品Ｉ、ＪとブリッジＫとの接合部は略円筒形の
部品Ｉ、Ｊを回転可能とするため凹曲面となっている。
この装置は、部品Ｉ、ＪをパイプＦの外径に合わせて図
中の矢印ａ−ｂ方向に回動することにより、様々な外径
のパイプＦに取り付けることができるようにしてある。
またこの装置では、部品Ｉ、ＪがブリッジＫと磁気的に
結合されているため、図３の装置の固定具Ｅに相当する
ものは不要となっている。また、この装置では、部品
Ｉ、Ｊのうち一方の部品Ｊに板状の永久磁石Ｍが挟み込
まれており、この磁石Ｍが部品Ｉ、ＪのパイプＦに接触
されるパイプ接触部Ｏを、一方をＳ極に、他方をＮ極に
磁極化させる構造となっている。また各部品Ｉ、Ｊのパ
イプ接触部Ｏを絞り込んであり、パイプ接触部Ｏにおけ
る磁束密度を高めるようにしてある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の各装置
では、パイプにかかる磁場が比較的弱く、磁気活性化に
よる各種作用効果を得る上では未だ磁力強度が不十分で
ある。

【０００９】また、図３の装置は、磁石Ｃ、Ｄからの磁
束線密度を極片Ａ、Ｂによりパイプ接触部Ｏで高めるよ
うにしてあるが、極片Ａ、Ｂによる磁束の絞り込みは一
方で磁気抵抗の増大を招く要因ともなるため、パイプ接
触部Ｏの面積を磁石接触部Ｐの面積の半分にしても、パ
イプ接触部Ｏの磁束密度を単純に倍にすることができな
い。それどころかこの装置は、磁気回路的に見ると、２
つの永久磁石Ｃ、Ｄを取り付けている薄い板状の固定具
Ｅが、パイプＦ内の磁場を高めるためにマイナスの要因
となっている。

【００１０】また、図４の装置は、磁気回路を構成する
ための部品点数が多くなってしまう。さらに、ブリッジ
Ｋと部品Ｉ、Ｊとの接合部など、磁気抵抗を生じる部分
があることから、異なる径のパイプＦに取り付けできる
というメリットはあるものの、パイプＦ内に強力な磁場
を発生することは難しい。また永久磁石Ｍが部品Ｊに設
けられているため、磁気回路としての対称性が損なわ
れ、これもパイプＦ内に均一な磁場を形成するマイナス
要因となっている。なお、この装置では部品Ｉ、Ｊの夫
々に永久磁石Ｍを設けるものも提案されているが、この
場合、さらに部品点数が増えて組み立てコストが増大し
てしまう。

【００１１】すなわち本発明の目的は、構成が簡易で、
かつパイプ内に均一な磁場を発生でき、しかもその磁場
が従来の装置よりも極めて強力な磁気活性化装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、純鉄等の磁力を吸着す
る部材及び／又はアルミニウム等の磁力を吸着しない部
材を一組の磁石の特定箇所に設けると、パイプ内に非常
に強力な磁場を発生でき、しかもこの強力な磁場により
イオン化した水は農業用、飲料用などの各種分野で非常
に優れた結果をもたらすことを見出し、本発明を完成す
るに至った。

【００１３】すなわち本発明は、パイプ側にＳ極面を有
する第一の磁石（１）及びパイプ側にＮ極面を有する第
二の磁石（２）からなる一組の磁石を備え、かつ第一の
磁石（１）のＮ極及び第二の磁石（２）のＳ極側に磁力
を吸着する部材（３）を備えたことを特徴とするパイプ
内を流れる流体の磁気活性化装置である。

【００１４】さらに、本発明は、パイプ側にＳ極面を有
する第一の磁石（１）及びパイプ側にＮ極面を有する第
二の磁石（２）からなる一組の磁石を備え、かつ少なく
とも第一の磁石（１）と第二の磁石（２）との間に磁力
を吸着しない部材（４）を備えたことを特徴とするパイ
プ内を流れる流体の磁気活性化装置である。

【００１５】さらに、本発明は、パイプ側にＳ極面を有
する第一の磁石（１）及びパイプ側にＮ極面を有する第
二の磁石（２）からなる一組の磁石を備え、第一の磁石
（１）のＮ極及び第二の磁石（２）のＳ極側に磁力を吸
着する部材（３）を備え、かつ少なくとも第一の磁石
（１）と第二の磁石（２）との間に磁力を吸着しない部
材（４）を備えたことを特徴とするパイプ内を流れる流
体の磁気活性化装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明する。

【００１７】図１は、本発明の磁気活性化装置の内部構
成の一例を示す斜視図である。この磁気活性化装置は、
第一の磁石１と第二の磁石２からなる一組の磁石を備え
ている。第一の磁石１は、パイプ側にＳ極面を有し、逆
側にＮ極面を有する。一方、第二の磁石２は、パイプ側
にＮ極面を有し、逆側にＳ極面を有する。

【００１８】第一の磁石１及び第二の磁石２としては、
例えばネオジウム鉄ホウ素（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）の永久磁
石等を用いることができる。ただし、本発明はこれに限
定されない。例えば、フェライト・バリウム磁石やその
他各種の永久磁石など、十分な磁力が得られるものであ
れば、従来より知られる様々な磁石を用いることができ
る。

【００１９】第一の磁石１及び第二の磁石２のパイプ側
の各面には、夫々、パイプ外周面と接触可能な鉄製の極
片５、６が設けられている。この極片５、６は、パイプ
７の外周面と接する面がテーパ状に形成されている。こ
のテーパ面の代わりにパイプ７の外周面と面接触可能な
凹曲面が形成されていてもよい。これら二つの極片５、
６は互いに同一形状であり、互いのテーパ面（又は凹曲
面）が対向するように設けられているので、パイプ７内
を横断するような向きの磁場を効率的に発生することが
できる。

【００２０】第一の磁石１及び第二の磁石２によって、
二つの極片５、６の夫々がパイプ７の管壁の磁気浸透率
と同じかそれ以上に磁気的に飽和され、一方の極片２の
パイプと接触する面がＳ極に、他方の極片３のパイプと
接触する面がＮ極に磁極化され、各磁石から出る磁束が
パイプ７の管壁を突き抜けて、パイプ７内に図１に示さ
れたような磁場Ｈを形成する。この磁場Ｈはパイプ７内
を流れる流体の流れる方向と交差する。

【００２１】第一の磁石１及び第二の磁石２のパイプ７
とは逆側、すなわち第一の磁石１のＮ極及び第二の磁石
２のＳ極側には、磁力を吸着する部材３が設けられてい
る。この態様においては、磁力を吸着する部材３は、片
面の一端部が第一の磁石１のＮ極面に接し、片面のもう
一方の端部が第二の磁石２のＳ極面に接する純鉄製の板
材である。このような磁力を吸着する部材３を設けるこ
とにより、第一の磁石１、パイプ７、第二の磁石２、磁
力を吸着する部材３の間で磁気回路が形成され、この結
果パイプ７内に非常に強力な磁場Ｈが形成される。この
磁力を吸着する部材３の材料には、純鉄を用いることが
好ましいが、これ以外に、例えばコバルトなど、磁力を
引き付ける特性を有することが知られている各種の材料
を使用可能である。また、磁力を吸着する部材３の厚さ
は、３〜５ｍｍが好ましい。

【００２２】さらに、第一の磁石１と第二の磁石２との
間には、磁力を吸着しない部材４が設けられている。こ
の磁力を吸着しない部材４を設けることにより、第一の
磁石１の側面と第二の磁石２の側面が磁気的に遮断さ
れ、両者の磁束の漏れが防止され、効率良く磁気回路を
形成でき、この結果パイプ７内に非常に強力な磁場Ｈが
形成される。この磁力を吸着しない部材４の材料には、
アルミニウムを用いることが好ましいが、これ以外に、
例えば特定のステンレス、真鍮など、磁力を引き付ける
特性を有さないことが知られている各種の材料を使用可
能である。また、磁力を吸着しない部材４の厚さは、４
〜８ｍｍが好ましい。

【００２３】図１に示す装置は、純鉄等から成る磁力を
吸着する部材３と、アルミニウム等から成る磁力を吸着
しない部材４との双方を併用するので、両者の作用が相
乗しパイプ７内に極めて強力な磁場Ｈを形成することが
できる。

【００２４】図２は、図１に示した内部構成を枠材８に
より覆った好適な例を示す斜視図である。この態様にお
いて、枠材８はアルミニウム等の磁力を吸着しない材料
から成り、図１を用いて説明した磁力を吸着しない部材
４とは一体の関係にある部材である。これを言い換える
と、磁力を吸着しない部材４は、第一の磁石１及び第二
の磁石２の側面を覆い磁石の枠材を兼ねるアルミニウム
製の部材であるともいえる。

【００２５】図２に示したような磁気活性化装置は、通
常、二個を向かい合わせにしてパイプ５の外周に取り付
けて使用する。例えば図２においては、パイプ７の上側
にもう一個の磁気活性化装置を、極片５、６を下側に向
けて設け両装置を固定する。本発明において、その固定
方法は特に限定されない。例えば、ボルト等を備えた固
定具により両装置を固定してもよいし、両装置が磁力に
より引き合う力を利用して、この磁力により固定しても
よい。

【００２６】本発明の磁気活性化装置により発生する磁
場の強さの具体的レベルは、その用途に応じて適宜決定
すればよく、本発明では特に限定されない。ただし、磁
気活性化装置の磁力印加手段（図１の例では極片５、
６）の中間点の磁束密度が８００テスラ以上（特に好ま
しくは１０００テスラ以上）の強い磁場を発生するもの
であることが好ましい。また、パイプ内の磁場Ｈの強さ
に関してもパイプの材質等に影響されるので、それらに
応じて適宜決定すればよいが、例えば内径１６ｍｍの塩
ビ製パイプにセットした場合、塩ビ製パイプ内の磁束密
度が４０テスラ以上である強い磁場を発生するものであ
ることが好ましく、また例えば、内径１６ｍｍの鋼管に
セットした場合、鋼管内の磁束密度が２８０テスラ以上
である強い磁場を発生するものであることが好ましい。
従来の各種パイプ用磁気活性化装置では、上述の強い磁
場をこのような簡易な構成で発生することはできない。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

【００２８】＜実施例＞以下の材料を用いて、図１及び
図２に示した本発明の磁気活性化装置を実際に作製し
た。

【００２９】第一の磁石１、第二の磁石２材料：ネオジウム鉄ホウ素（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）の永久磁
石サイズ：４３ｍｍ×２３ｍｍ×２０ｍｍ磁力を吸着する部材３材料：純鉄サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ磁力を吸着しない部材４材料：アルミニウムサイズ：５０ｍｍ×２０ｍｍ×４ｍｍ極片５、６材料：鉄サイズ：高さ１５ｍｍ、下辺２３ｍｍ、上辺１０ｍｍ
（テーパー面有）。

【００３０】このようにして作製した磁気活性化装置の
極片５、６の中間点の磁場の強さを測定したところ、１
０００テスラ以上の高い磁束密度が認められた。また、
内径１６ｍｍの塩ビ製パイプに磁気活性化装置をセット
し、パイプ内の磁場の強さを測定したところ、４０テス
ラ以上の高い磁束密度が認められた。さらに、内径１６
ｍｍの鋼管に磁気活性化装置をセットし、鋼管内の磁場
の強さを測定したところ、２８０テスラ以上の高い磁束
密度が認められた。

【００３１】＜比較例＞磁力を吸着する部材３及び磁力
を吸着しない部材４を用いなかったこと以外は実施例と
同様にして従来の磁気活性化装置を実際に作製した。こ
の磁気活性化装置の極片５、６の中間点の磁場の強さを
測定したところ、８００テスラ未満の低い磁束密度しか
得られなかった。また実施例と同様にして、塩ビ製パイ
プ、鋼管に磁気活性化装置をセットし、パイプ内の磁場
の強さを測定したが、実施例のような強い磁場は全く発
生しなかった。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、構成
が簡易で、かつパイプ内に均一な磁場を発生でき、しか
もその磁場が従来の装置よりも極めて強力な磁気活性化
装置を提供することができる。

【００３３】本発明の磁気活性化装置は、パイプ内を流
れる流体にその流れと交差する方向に極めて強力な磁場
を発生できるので、パイプ内に磁界を発生させてパイプ
内を流れる流体を磁気的に活性化することにより、流体
をイオン化する用途、パイプをスケールや腐食等から保
護する用途など、多種多様な分野において非常に有用で
ある。

【００３４】具体的には、本発明の磁気活性化装置の極
めて強力な磁場により磁気処理された水は、農業分野に
非常に適し、水の浸透力や保水性等の作用により農作物
の育成等に著しい向上がみられる。さらにこれ以外に
も、水の味覚、制菌性、溶解性、洗浄力等も向上し、給
水管（鋼管）の閉塞や腐食防止などによる耐久年数の向
上にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気活性化装置の内部構成の一例を示
す斜視図。

【図２】図１に示した内部構成を枠材により覆った好適
な例を示す斜視図。

【図３】従来の磁気活性化装置の一例を示す断面図。

【図４】従来の磁気活性化装置の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１第一の磁石２第二の磁石３磁力を吸着する部材４磁力を吸着しない部材５極片６極片７パイプ８枠材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイプ側にＳ極面を有する第一の磁石
（１）及びパイプ側にＮ極面を有する第二の磁石（２）
からなる一組の磁石を備え、かつ第一の磁石（１）のＮ
極及び第二の磁石（２）のＳ極側に磁力を吸着する部材
（３）を備えたことを特徴とするパイプ内を流れる流体
の磁気活性化装置。
【請求項２】磁力を吸着する部材（３）は、片面の一
端部が第一の磁石（１）のＮ極面に接し、片面のもう一
方の端部が第二の磁石（２）のＳ極面に接する純鉄製の
板材である請求項１記載の磁気活性化装置。
【請求項３】パイプ側にＳ極面を有する第一の磁石
（１）及びパイプ側にＮ極面を有する第二の磁石（２）
からなる一組の磁石を備え、かつ少なくとも第一の磁石
（１）と第二の磁石（２）との間に磁力を吸着しない部
材（４）を備えたことを特徴とするパイプ内を流れる流
体の磁気活性化装置。
【請求項４】磁力を吸着しない部材（４）は、第一の
磁石（１）及び第二の磁石（２）の側面を覆い磁石の枠
材を兼ねるアルミニウム製の部材である請求項３記載の
磁気活性化装置。
【請求項５】パイプ側にＳ極面を有する第一の磁石
（１）及びパイプ側にＮ極面を有する第二の磁石（２）
からなる一組の磁石を備え、第一の磁石（１）のＮ極及
び第二の磁石（２）のＳ極側に磁力を吸着する部材
（３）を備え、かつ少なくとも第一の磁石（１）と第二
の磁石（２）との間に磁力を吸着しない部材（４）を備
えたことを特徴とするパイプ内を流れる流体の磁気活性
化装置。