JP6830737B2 - 磁力増強具及び水活性化システム - Google Patents

Description

本発明は、磁力増強具及び水活性化システムに関する。

従来、通水管に取り付けることによって、その通水管内を通る水に磁力を作用させて、水の活性化度を向上させる水活性化装置が知られている。

このような水活性化装置として、一対の永久磁石と、一対の非磁性導電性金属板と、ヨークと、一対の永久磁石におけるＮ極の磁気作用面とＳ極の磁気作用面との間を通過するように配された管状部材と、を備える水活性化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この装置によると、管状部材に水を流し入れて、その水活性化装置における一対の永久磁石のＮ極の磁気作用面とＳ極の磁気作用面との間を通過させた処理水を得るようにして、水の活性化処理を行うことができる。

特開２００８−２６４６４９号公報

しかしながら、通水管を通る水に作用する磁力を高めることについては、なお改良の余地がある。

本発明の目的は、通水管を通る水に作用する磁力をよりいっそう高めることである。

本発明の磁力増強具は、通水管の内部を通過する水に磁気を作用させる磁気作用面を有する永久磁石と、前記永久磁石が磁着しているヨークと、前記永久磁石及び前記ヨークが収容されたハウジングと、を含む水活性化パーツを２つ備え、２つの前記水活性化パーツを互いに磁着させ、２つの前記水活性化パーツの間に、内部を水が通過する通水管が配置される水活性化装置の少なくとも一部を覆う磁力増強具であって、磁性体で形成され、前記水活性化装置に磁着し、２つの前記水活性化パーツの間に、前記通水管が配置された状態において、２つの前記水活性化パーツに跨がって配置される。

また、本発明の磁力増強具は、上記磁力増強具において、前記水活性化装置は、２つの前記水活性化パーツの間に、前記通水管が配置された状態において、略四角柱形状に形成されており、前記水活性化装置の前記通水管と略並行する４面のうち互いに隣接する２面を覆い、前記通水管が延びる方向から視て、略Ｌ字形状に形成されたＬ字部と、前記水活性化装置の前記通水管と略直交する２面のいずれかの面に配置され、前記Ｌ字部の側縁に接続され、前記通水管が挿通する欠き込みが形成され、前記通水管が延びる方向から視て、略コの字形状に形成されたコの字部と、を含む磁力増強パーツを２つ備え、２つの前記磁力増強パーツにより、前記水活性化装置の６面を覆うことが好ましい。

本発明の水活性化システムは、上記の磁力増強具と、前記水活性化装置と、を備える水活性化システムであって、前記水活性化装置において、前記ヨークは、前記永久磁石の前記磁気作用面の反対面側に配されて、その両端部が前記磁気作用面側に略コの字型に折曲されており、前記永久磁石の着磁方向に対して略直交する方向における、前記ヨークの両端部と前記永久磁石との間の距離は、前記永久磁石の厚さの１／２よりも大きい。

本発明によれば、通水管を通る水に作用する磁力をよりいっそう高めることができる。

本実施形態に係る水活性化システムの外観を示す模式図である。 本実施形態に係る水活性化システムの外観を示す模式図である。 本実施形態に係る水活性化システムの断面を示す模式図である。 実験結果である磁気を示す表である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜水活性化システム１００＞
図１は、本実施形態に係る水活性化システム１００の外観を示す模式図である。水活性化システム１００は、水活性化装置１と、磁力増強具２と、を備える。水活性化システム１００は、水活性化装置１により、通水菅（例えば、蛇口の吐水パイプ）２００を挟むことで、通水管２００の内部を通過する水に磁気を作用させる。そして、水活性化システム１００は、この状態の水活性化装置１を磁力増強具２で覆うことで、水活性化装置１における磁気漏れを防止し、通水管２００の内部を通過する水に作用する磁気を増強する。

〔水活性化装置１〕
図２は、本実施形態に係る水活性化システム１００の外観を示す模式図である。図２は、水活性化装置１と磁力増強具２とを分離した状態を示している。水活性化装置１は、２つの水活性化パーツ１０を備え、２つの水活性化パーツ１０の間に通水管２００（図１参照）を挟むことで、通水管２００の内部を通過する水に磁気を作用させる。

図３は、本実施形態に係る水活性化システム１００の断面を示す模式図である。水活性化パーツ１０を構成する各部材は、ハウジング１１の内部に収容される。そして、ハウジング１１は、２つの水活性化パーツ１０の間に通水管２００を挟んだ場合に、他の水活性化パーツ１０と当接又は近接する対向面１０ａを有する。ハウジング１１は、アルミニウム等の非磁性体により形成され、水活性化装置１の外部に漏洩する磁気を抑えることが可能となる。なお、ハウジング１１は、非磁性体であれば、例えば、ＡＢＳ樹脂により形成してもよい。

ハウジング１１は、中空形状の本体１１Ａと、本体１１Ａに設けられた蓋体１１Ｂとを含んで構成される。本体１１Ａは、中空形状であり、対向面１０ａ側を底として、対向面１０ａの反対側が開放されている箱形状に形成されている。蓋体１１Ｂは、本体１１Ａの対向面１０ａの反対側に取り付けられ、本体１１Ａ内部に収容された、水活性化パーツ１０を構成する各部材を封入する。

本体１１Ａは、対向面１０ａにおいて、通水管２００が配置される欠き込み１１ａが形成されている。本実施形態では、欠き込み１１ａは、通水管２００が延びる方向から視て、幅方向に長辺が配置された四角形状であり、必須の構成ではないが、入隅が面取りされている。このように欠き込み１１ａを形成することで、多様な形状の通水管２００に、水活性化システム１００を装着することが可能となる。また、入隅を面取りすることで、通水管２００を、２つの水活性化パーツ１０の間に挟んだときに、欠き込み１１ａと通水管２００とが当接する部分が、面取りしていない場合に比べ、多くなるので、水活性化装置１をより安定した状態で通水管２００に装着できる。また、入隅を面取りすることで、入隅に水滴が滞留しにくくなり、黴等が発生するのを防止できる。なお、欠き込み１１ａは、本実施形態の形状に限らず、通水管２００が延びる方向から視て、半球形状としてもよい。これにより、一般的なチューブ形状の通水管２００に隙間無く、水活性化システム１００を取り付けることが可能となる。

水活性化パーツ１０は、本体１１Ａの内部に、少なくとも、永久磁石１２と、ヨーク１３と、が収容されている。そして、水活性化パーツ１０は、本体１１Ａの内部に、非磁性導電性金属板１４、がさらに収容されることが好ましい。

永久磁石１２の種類は、特に限定されない。永久磁石１２の種類として、アルニコ磁石、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、プラセオジム磁石、ネオジウム・鉄・ボロン磁石、サマリウム窒素鉄磁石、強磁性窒化鉄、白金磁石、セリウム・コバルト磁石等が挙げられる。

永久磁石１２は、対向面１０ａに対向するように設けられる。そして、２つの水活性化パーツ１０の一方の永久磁石１２は、対向面１０ａに対面する面がＮ極になるように配置され、他方の永久磁石１２は、対向面１０ａに対面する面がＳ極になるように配置される。これにより、一方の永久磁石１２のＮ極を有する面と、他方の永久磁石１２のＳ極を有する面とが、それぞれ、２つの水活性化パーツ１０の対向面１０ａに挟まれている通水管２００の内部を通過する水に磁気を作用させる磁気作用面として機能する。

本実施形態では、本体１１Ａは、対向面１０ａの厚さが、他の部分の厚さより薄く形成されている。これにより、２つの水活性化パーツ１０の対向面１０ａに挟まれている通水管２００を通る流体に作用する磁力をよりいっそう高めることができる。また、永久磁石１２は、直方体形状に形成されているが、これに限らず、例えば、欠き込み１１ａに対面する面（磁気作用面）を、欠き込み１１ａの形状に沿った形状に形成してもよい。これにより、永久磁石１２と通水管２００との間の距離を均一にできるので、無駄なく通水管２００を通る水に対して磁力を集約できる。

ヨーク１３は、永久磁石１２の磁気作用面の反対面側に配される。そして、ヨーク１３は、その両端部が永久磁石１２の磁気作用面側に略コの字型に折曲されてなり、永久磁石１２の磁気作用面と平行に配置された中央部１３ａと、中央部１３ａの両端から、永久磁石１２の磁気作用面側にそれぞれ延び、対向面１０ａに達する、両端部の一例である折り曲げ部１３ｂと、を備える。

ヨーク１３は、永久磁石１２の吸着力を高める機能を有する。ヨーク１３の材質は、永久磁石１２の吸着力を高める磁性材料であれば特に限定されず、例えば、鋼材（ＳＳ４００等）、純鉄（ＳＵＹ−１等）、軟鉄板、磁性セラミック板等が挙げられる。

本実施形態では、２つの水活性化パーツ１０におけるそれぞれの永久磁石１２の着磁方向に対して略直交する方向における、ヨーク１３の両端部（折り曲げ部１３ｂ）の永久磁石１２に対向する面と、永久磁石１２の互いに対向する方向と直交する方向の端部との間の距離Ｌは、永久磁石１２の厚さ（永久磁石１２の互いに対向する方向の寸法）の１／２倍よりも大きいことが好ましく、永久磁石１２の厚さの略１．５倍以あることが好ましい。ヨーク１３の両端部と永久磁石１２との間が離れていることで、永久磁石１２のＮ極から永久磁石１２のＳ極に向けた磁気回路の短絡に起因して磁束密度が低下するのを防止できる。

非磁性導電性金属板１４は、永久磁石１２の側面とヨーク１３の両端の折り曲げ部１３ｂとの間に、それぞれ配されている。

水活性化装置１では、一方の水活性化パーツ１０の永久磁石１２のＮ極から、他方の水活性化パーツ１０の永久磁石１２のＳ極に向けて、磁力が生じている。この磁力が作用する通水管１３内に、流体（水）が流れると、その流体の方向と直交し、この磁力の磁力線の方向（一方の水活性化パーツ１０の永久磁石１２の磁気作用面から、他方の水活性化パーツ１０の永久磁石１２の磁気作用面に向かう方向）とも直交する方向に起電流が発生する。

非磁性導電性金属板１４は、このように生じる起電流を放電損失のないように誘導帯電させ、この帯電によって発生する電子を流体中に効率よく放出させるために設けられる。

非磁性導電性金属板１４は、永久磁石１２の磁気作用面を挟んで対向しており、その磁気作用面に、その面が対向して配置され、永久磁石１２の側面に配されている。

必須の構成ではないが、ハウジング１１の内部空間には、永久磁石１２と、ヨーク１３と、非磁性導電性金属板１４と、の隙間等に充填部材が充填されていることが望ましい。充填部材は、流動性の充填材の固化物である。これにより、ハウジング１１の内部に外部から水分等が浸入した場合や、ハウジング１１の内部において結露が発生した場合でも、充填部材に覆われた永久磁石１２、ヨーク１３、非磁性導電性金属板１４に外部からの水分等が付着し、錆が発生するのを防止できるため、水活性化装置１の磁気的性能や水活性化性能を長期に亘って安定して維持することができる。また、充填部材によって、本体１１Ａと蓋体１１Ｂとを、確実に固着するとともに、ハウジング１１の内部において、配設した永久磁石１２等のがたつきを防止することもできるので、永久磁石１２と、ヨーク１３と、非磁性導電性金属板１４との配置にずれや歪みが生じてしまうことや、永久磁石１２に割れ欠けが生じてしまうことを低減することができ、水活性化装置１の磁気的性能や水活性化性能を維持することができる。充填部材の材質は、永久磁石１２と、ヨーク１３と、非磁性導電性金属板１４との隙間等に充填できる材料であれば特に限定されるものでなく、例えば、シリコーン樹脂等が挙げられる。

〔磁力増強具２〕
図１に戻って、磁力増強具２は、磁性体（例えば、、鋼材（ＳＳ４００等）、純鉄（ＳＵＹ−１等）、軟鉄板、磁性セラミック板等）で形成され、２つの水活性化パーツ１０に磁着し、２つの水活性化パーツ１０の間に、通水管２００が配置された状態において、２つの水活性化パーツ１０に跨がって配置されている。

図２に示すように、磁力増強具２は、２つの磁力増強パーツ２０を備え、２つの磁力増強パーツ２０により、水活性化装置１を覆う。磁力増強パーツ２０は、Ｌ字部２１と、コの字部２２と、を含む。

図３に示すように、Ｌ字部２１は、水活性化装置１の通水管２００と略並行する４面（側面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）のうち互いに隣接する２面（側面１ａ，１ｂ又は側面１ｃ，１ｄ）を覆い、通水管２００が延びる方向から視て、略Ｌ字形状に形成されている。詳細には、２つの磁力増強パーツ２０のうち、一方の磁力増強パーツ２０が水活性化装置１の側面１ａ，１ｂを覆う場合には、他方の磁力増強パーツ２０が側面１ｃ，１ｄを覆う。

図２に示すように、コの字部２２は、水活性化装置１の通水管２００と略直交する２面のいずれかの面（端面１ｅ又は端面１ｆ）に配置され、Ｌ字部２１の側縁に接続され、通水管２００が挿通する欠き込み２２ａが形成され、通水管２００が延びる方向から視て、略コの字形状に形成されている。詳細には、２つの磁力増強パーツ２０のうち、一方の磁力増強パーツ２０が水活性化装置１の端面１ｅに配置される場合には、他方の磁力増強パーツ２０が端面１ｆに配置される。

本実施形態において、磁力増強具２のＬ字部２１やコの字部２２は、それぞれ配置される水活性化装置１の側面や端面と略同じ大きさで形成されているが、これに限らず、水活性化装置１の側面や端面より大きく形成してもよい。これにより、例えば、通水管２００の外形が、互いに密着した状態の２つの水活性化パーツ１０の欠き込み１１ａにより形成される孔の内径より大きく、２つの水活性化パーツ１０が離れている状態であっても、２つの水活性化パーツ１０に跨がって、水活性化装置１を覆うことができる。

また、磁力増強具２は、磁性体の外表面がゴム素材により覆われているのが好ましい。これにより、磁性体に錆等が発生するのを防止できる。このような磁性体に対する被覆は、例えば、磁性体を液体状のゴム素材に浸してから、引き揚げ、乾燥させることにより行われる。本実施形態の磁力増強パーツ２０は、Ｌ字部２１の２面と、コの字部２２とが接続する頂点を有する。この頂点の内側を下に向けた状態で、ゴム素材に浸した場合、この頂点の内側に空気が残り、スムーズに磁性体を液体状のゴム素材に浸すことができない。一方、この頂点の内側を上に向けた状態で、ゴム素材に浸した場合、スムーズに磁性体を液体状のゴム素材に浸すことができるものの、引き揚げたときに、この頂点の内側にゴム素材が溜まり、均一に被覆することができない。そこで、このＬ字部２１の２面と、コの字部２２とが接続する頂点に孔を形成することで、この頂点の内側を下に向けた状態で、ゴム素材に浸した場合には空気をこの孔から逃がすことが可能となり、この頂点の内側を上に向けた状態で、ゴム素材に浸した場合、この孔からゴム素材を流下させることが可能となり、被覆の作業性や品質が向上する。

ここで、２つの水活性化パーツ１０を、互いの間に通水管２００を挟み、互いに磁着させた場合、図３に示すように、２つの水活性化パーツ１０における、それぞれのヨーク１３の折り曲げ部１３ｂの端部は、非磁性体である本体１１Ａを挟んで対面した状態となる。このため、２つの水活性化パーツ１０における、それぞれのヨーク１３の折り曲げ部１３ｂの端部の間から磁気が漏れる。そこで、磁力増強具２を、２つの水活性化パーツ１０に跨がって配置することで、２つの水活性化パーツ１０における、それぞれのヨーク１３の折り曲げ部１３ｂの端部の間を、磁性体で形成された磁力増強具２で覆うことができるので、磁気が漏れるのを抑えることができ、その分、２つの水活性化パーツ１０の間（通水管２００が配置される部分）の磁気を増強することができる。

〔実験例〕
本実験例では、水活性化装置１に、磁力増強具２を装着した場合と、装着しない場合との磁力を計測した。図４は、実験結果である磁気を示す表である。本実験例では、図２に示すＡ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｄの位置における磁力を計測した。

図４に示すように、磁力増強具２が配置さ部分（Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｄ）において、磁力が著しく低下していることより、磁力増強具２を設けることで、水活性化装置１から磁力が漏れるのを防止できることが確認できた。

また、磁力増強具２を設けることで、欠き込み１１ａにより形成された孔（通水管２００が配置される部分）の側壁（Ａ）における磁力が増加することが確認できた。

＜本実施形態の作用効果＞
本実施形態において、水活性化装置１は、通水管２００の内部を通過する水に磁気を作用させる磁気作用面を有する永久磁石１２と、永久磁石１２が磁着しているヨーク１３と、永久磁石及びヨーク１３が収容されたハウジング１１と、を含む水活性化パーツ１０を２つ備え、２つの水活性化パーツ１０を互いに磁着させ、２つの水活性化パーツ１０の間に、内部を水が通過する通水管２００が配置される。そして、磁力増強具２は、水活性化装置１の少なくとも一部を覆い、磁性体で形成され、水活性化装置１に磁着し、２つの水活性化パーツの間に、通水管が配置された状態において、２つの水活性化パーツ１０に跨がって配置される。

これにより、水活性化装置１の外側に漏れる磁気を抑えることが可能となり、２つの水活性化パーツ１０の間に配置された通水管２００の内部を通過する水に作用する磁気を増強することが可能となる。したがって、通水管２００を通る水に作用する磁力をよりいっそう高めることができる。

また、本実施形態において、水活性化装置１は、２つの水活性化パーツ１０の間に、通水管が配置された状態において、略四角柱形状に形成されている。そして、磁力増強具２は、磁力増強パーツ２０を２つ備える。磁力増強パーツ２０は、Ｌ字部２１と、コの字部２２と、を含む。Ｌ字部２１は、水活性化装置１の通水管２００と略並行する４面のうち互いに隣接する２面を覆い、通水管２００が延びる方向から視て、略Ｌ字形状に形成されている。コの字部２２は、水活性化装置１の通水管２００と略直交する２面のいずれかの面に配置され、Ｌ字部２１の側縁に接続され、通水管２００が挿通する欠き込みが形成され、通水管２００が延びる方向から視て、略コの字形状に形成されている。磁力増強具２は、このような２つの磁力増強パーツ２０により、水活性化装置１の６面を覆う。

これにより、２つの水活性化パーツ１０の互いに磁着して形成された四角柱形状の水活性化装置１の６面を覆うことができるので、水活性化装置１の外側に漏れる磁気を確実に抑えることが可能となり、２つの水活性化パーツ１０の間に配置された通水管２００の内部を通過する水に作用する磁気をより増強することが可能となる。したがって、通水管２００を通る水に作用する磁力をよりいっそう高めることができる。

本実施形態の水活性化システム１００は、永久磁石１２の着磁方向に対して略直交する方向における、ヨーク１３の両端部と永久磁石１２との間の距離は、永久磁石１２の厚さの１／２倍よりも大きい。ヨーク１３の折り曲げ部１３ｂと永久磁石１２との間が離れていることで、永久磁石１２のＮ極から永久磁石１２のＳ極に向けた磁気回路の短絡に起因して磁束密度が低下するのを防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１ 水活性化装置
１０ 水活性化パーツ
１０ａ 対向面
１１ ハウジング
１１Ａ 本体
１１Ｂ 蓋体
１１ａ 欠き込み
１２ 永久磁石
１３ ヨーク
１３ａ 中央部
１３ｂ 曲げ部
１４ 非磁性導電性金属板
２０ 磁力増強パーツ
２１ Ｌ字部
２２ コの字部
２２ａ 欠き込み
１００ 水活性化システム
２００ 通水管

Claims (2)

1. 通水管の内部を通過する水に磁気を作用させる磁気作用面を有する永久磁石と、前記永久磁石が磁着しているヨークと、前記永久磁石及び前記ヨークが収容されたハウジングと、を含む水活性化パーツを２つ備え、２つの前記水活性化パーツを互いに磁着させ、２つの前記水活性化パーツの間に、内部を水が通過する通水管が配置される水活性化装置の少なくとも一部を覆う磁力増強具であって、
   磁性体で形成され、前記水活性化装置に磁着し、
   ２つの前記水活性化パーツの間に、前記通水管が配置された状態において、２つの前記水活性化パーツに跨がって配置され、
   前記水活性化装置は、２つの前記水活性化パーツの間に、前記通水管が配置された状態において、略四角柱形状に形成されており、
   前記水活性化装置の前記通水管と略並行する４面のうち互いに隣接する２面を覆い、前記通水管が延びる方向から視て、略Ｌ字形状に形成されたＬ字部と、
   前記水活性化装置の前記通水管と略直交する２面のいずれかの面に配置され、前記Ｌ字部の側縁に接続され、前記通水管が挿通する欠き込みが形成され、前記通水管が延びる方向から視て、略コの字形状に形成されたコの字部と、を含む磁力増強パーツを２つ備え、
   ２つの前記磁力増強パーツにより、前記水活性化装置の６面を覆う磁力増強具。
2. 請求項１に記載の磁力増強具と、前記水活性化装置と、を備える水活性化システムであって、
   前記水活性化装置において、
   前記ヨークは、前記永久磁石の前記磁気作用面の反対面側に配されて、その両端部が前記磁気作用面側に略コの字型に折曲されており、
   前記永久磁石の着磁方向に対して略直交する方向における、前記ヨークの両端部と前記永久磁石との間の距離は、前記永久磁石の厚さの１／２よりも大きい水活性化システム。

Images