JPH0513437Y2

JPH0513437Y2 -

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Publication number: JPH0513437Y2
Application number: JP1988146025U
Authority: JP
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2003-04-08
Also published as: JPH0266293U

Description

【考案の詳細な説明】

(1) 産業上の利用分野本考案は、二極管を通過する水溶液は磁場作用
によつて電子励起を受け、水のエネルギー準位が
上がるという磁気流体力学と遠赤外線の熱放射共
鳴による相乗効果で水道管の流経路内の赤〓除去
や水質のPH値を高めることができる。基本基材に使用している永久磁石と遠赤外線材
は共に半永久的に効力を失わないために、継手管
としての本考案も半永久材使用となる機材に関す
るものである。 (2) 従来の技術水道管をはじめ建物内に張り巡らされている給
水管は、「人工の水路」といわれ、水道本管や水
槽（タンク）から流入している赤〓やスケールが
付着して管の老朽化が激しい。時間の経過と共
に、老朽管からの漏水、管破裂によつて給水管の
寿命を縮め、さらには建物という財産を損壊させ
てしまう。従来からの赤〓除去の技術として、給
水管の更新、管洗浄による再生利用、化学薬品剤
投入、新しい技術としては電磁場方式やオゾン発
生装置があげられる。これらの装置の効果と経済的な面をあげてみる
と、管更新後も赤〓の流入によつて、再発生す
る。化学薬品は、薬禍の心配が常に付きまとい、
しかも連続投与による経費負担がある。電気系統の装置の駆動には電気代金が必要な
上、保守管理経費が嵩む。など衛生的、技術的、経済的に解決すべき課題を
有している。さらに、本考案の応用理論に類似しているのに
永久磁石を使用している磁気発生装置があるが、
多くは装置内部に磁場を構成させ、永久磁石と水
が直接に接触させるタイプが主流である。このた
め、装置の取付に当たつては、いずれの装置も２
次側に接続させる工法である。 (3) 考案が解決しようとする問題水道管などの給配水管設備の現場では、管に付
着形成する赤〓やスケール、スライムの発生が、
管寿命の老朽化進行を早めているばかりでなく、
管破損による漏水事故や赤水発生による飲料水の
水質劣化が問題となつている。特に、水道管系統の給水管壁の赤〓付着は、飲
料水の水質を劣化させ健康障害、洗濯や調理等を
通して水の利便性を損なつている。塩ビ・ライニ
ング管やステンレス管などの比較的に赤〓が付着
しにくい新しい管技術が導入されても、水道管の
赤〓腐食から引き込み管を伝つて、受水槽や家庭
の水道管に赤〓が引き込まれ。新築間もない建物
の給水管に〓が蔓延つてしまう。都市部の建物に
は建築後10数年経つているものが多く、１年に１
回検査が義務づけられている水質検査で不合格に
なるケースが増えている。高架水槽や地下の受水
槽底部の赤〓、スケールが沈殿し汚れた水が社会
問題となつている地域が増えている。このため、「従来の技術」で述べたような工法
の装置や化学薬品による防〓剤処理が行われてい
る。防〓剤使用の化学薬品処理方法は、薬禍によ
る衛生面の問題、管更生法の場合には、管内に付
着している〓類の研磨除去するという大がかりな
工事が必要で、工事期間中の給水制限や給水使用
が不能となり、営業ストツプという事態が直面す
るケースもある。さらに、水槽（タンク）型式の
場合には、設置スペースが必要である。本考案は、二重構造の空間部分に永久磁石と遠
赤外線材を配列し、継手管と同じ扱いによる簡易
設置が可能であり、管設置後は無薬品、無動力に
よる経済的負担の軽減を提供できる狙いがある。本考案は、永久磁石と遠赤外線材という、共に
半永久効果のある素材を使用し、物理現象の面か
ら赤〓防止機構に効果をあげるものである。従来
からある継手管に、水質改良に効果のある物理理
論が組み込まれた新しい技術による独立した継手
管であり、多方面での用途、応用が実現できる。 (4) 問題を解決するための手段本考案は、上記に述べた目的を達成するため
に、最新の技術から作られている永久磁石と遠赤
外線材を赤〓除去の心臓部に使用し、継手管とし
て配管を行い、効果を上げるものである。本考案の水処理理論は、二極間の磁場を直角に
横切る水溶液（流体）の物理的特性による変化を
受けて、磁気誘導現象に惹起されてエネルギー準
位を高めることは、広く知られている。この理論に加えて本考案は、磁気エネルギーが
強い時には、遠赤外線の放射体による熱移動エネ
ルギーが倍加されて相互作用を受けるという科学
的根拠を獲得し、水中で起きる水質変化のプロセ
ス機構を立証している。永久磁石は小型、軽量のセラミツク・フエライ
ト磁石を使用、１個の持つガウス値は150GAUS
である。遠赤外線材は、放射特性が最もあるとさ
れている磁気素地のセラミツクを採用し、示差放
射スペクトルの値を高めてある。この二つの素材を心臓部に二重管内に、被処理
水の流量、流速に応じた効果設計理論に基ずき複
数個を内臓させる。遠赤外線材は、すでに商品化されているセラミ
ツク焼結材（商品名バイオセラミカ）を採用し
ている。次表は、塩素剤を投与する前のプール水
において同遠赤外線セラミツクを使用して水処理
した水質検査の結果である。

【表】

【表】この未処理プールでは、一般細菌の数が多く検
出されている。次の表は、遠赤外線材を使用した
ものである。

【表】上記の二つの表の通り、飲料水の水質基準で定
められている残留塩素量、硬度物質の含有量に多
きな変化はないが、大腸菌群では、全ての項目に
おいて（＋）が示されていたものが、処理水の結
果では、不検出となつている。このように、遠赤外線照射による水の活性化は
実験的に証明され、磁場との相乗によつて、水分
子内の電子のスピン、核磁気共鳴現象が働き、定
常状態から、エネルギー準位が高められ、徴微粒
子状になる。永久磁石と遠赤外線材の設置する機構設計は、
入水口５から永久磁石を並べ、磁場作用で水のエ
ネルギー準位が高められていく過程で、遠赤外線
材を出水口６付近に配列し、磁化された水が普通
水よりも、より多くの遠赤外線の熱放射を受けや
すい状態を作つてある。それぞれの取付けは、一
個ずつ収納パツキング７に収納できるよう構成さ
れている。実験値では、永久磁石と遠赤外線材の配列個数
は、片側に磁石３個が必要な場合には、遠赤外線
材が１個の割合で、磁石が６個必要な流速、流量
の場合の遠赤外線材は２個であることが望まし
い。本考案による製品は、二重ケースからなる１本
の継手管として完成され、短い１本の水道管のよ
うな役目をするのである。水が直接に触れること
はなく、導入に当たつては、水槽型のように設置
スペースが不要であり、電気配線も要らず、確実
に水質改良によつて赤〓やスケールの除去、再付
着が防止できる。 (5) 本考案の作用本考案による製品を給水管経路に装置すると、
管内を流れる水は、次のような物理的特性を示
す。流水は、最初に二極間の磁場を通過する。本
装置に採用されている永久磁石は1200ガウスだ
が、磁石の両サイドから磁力線を集中強化させる
ために一般的にヨークと呼ばれている磁性体鉄板
でなる当て板８で挟み、実効ガウス値を10％ほど
高めてある。この強力に施された磁場を水が通過
すると、電子励起作用が働く。水はもともとイオ
ンを含み、電気伝導度を持つていることから、磁
場に触れると水分子間でエネルギー転換が激しく
起こる。これは、水分子にも極性があり、そのうちの一
つが陰電荷（−）であり、他の一つが陽電荷
（＋）と言われ、磁場作用によつて電荷を帯びた
高エネルギー状態の粒子が微粒子化される。この
働きが水分子が活性化されている状態を作つてい
るのである。さらに、分子レベルから詳述する
と、水中にある磁気モーメントを持つ物質の原子
核や電子が磁場作用を受けてスピンするのである
が、このスピン状態は、磁場力が強いほど、加速
化され、活性化エネルギーが激しくなる。このように磁化され、活性化された水は、電磁
放射の共鳴吸収の量子効果をグンと高め、水分子
構造にミクロン単位で影響を与える。小さな実験では、普通の水と、一度磁場を通過
した後の活性化状態の水を比べると、磁化後の水
の方が赤外線スペクトルの吸収密度が高く、変角
振動が影響していることを示している。このこと
は、水系の科学においては、伸縮振動領域での光
吸収の増加傾向を確認できたことである。水分子は、伸縮、変角、並進、回転という四つ
の運動をする。この四つの合わせた運動を「振
動」といい、一定の時間、振動することを「振動
数」という。水分子の熱運動、つまり、振動数が
高まることを「共振運動」というが、磁場効力が
共振現象を高めるが、遠赤外線の波長−電磁波
は、この共振−共鳴をさらに高め、水分子をより
活性化するのである。何故かというと、水の吸収
波長と遠赤外線から出される波長が同じであるか
らである。このように、本装置は磁化と遠赤外線
放射によつて従来の磁気処理装置、遠赤外線装置
だけの水処理装置よりも、電子励起作用に相乗効
果を発揮し、ミクロ粒子の分子レベルから水のエ
ネルギー転換が行われることになる。さて、磁気と遠赤外線材の放射効力でエネルギ
ー準位が高められた水は、超微粒子化状態に変わ
り、電荷（イオン）を一層帯びた水がPH値を高め
る調整機能を持ち、浮遊物質を溶解、沈殿、結晶
化、粘性度を増加させる。このうち、赤〓、スケールの除去に関して化学
式をもつて説明すると、次のようになる。水と金属の腐食の原因は、主に電気化学反応に
基ずくこと広く知られている科学知識である。つ
まり、鉄は、イオン（Fe＋²）と電子（2e−）か
ら出来ており、電子の移動が絶えず起きる。この
電子の移動量が電気化学反応を示すのである。電
子が出ていく素地側を陽極（＋）という。これが
腐食の原因であり、その化学式は下記の式（Ａ）
の通りである。 Fe→Fe²（溶出）＋2e^-（移動） (A) 反対の電子を受け取る素地側は陰極（−）で、
腐食しない側である。この時、電子が水中に放出
され、水と溶存酸素が反応し合い、水素イオンが
発生する。その化学式は下記の式（Ｂ）の通であ
る。 H₂Ｏ＋１／2O₂＋2e^-（放出電子）→2OH^- (B) 鉄の〓の初期発生は、下記の式(C)の通りであ
る。 Fe²＋2OH^-→Fe（OH）₂ (C) さらに、水と酸素が反応すると、水酸化第二鉄
については、下記の式(D)の通りである。 4Fe（OH）₂＋O₂＋2H₂Ｏ→4Fe（OH）₃ (D) これは、不溶性コロイド形成であるために、鉄
の表面に付着する。赤〓の基であり、流失すると
赤水となる。赤〓が瘤（こぶ）状に変質するのは、Fe₂O₃で
ある。このように、水に接触する鉄は、その界面の電
子の授受反応によつて起こる。この電位差が小さ
ければ、小さいほど、Fe→Fe²＋2e^-の反応が抑
制される。最近では、塩素剤投入量が増加するた
めに赤〓腐食発生が増加の傾向にある。磁気と遠
赤外線放射を受けた水は、電子励起作用により、
微粒子化され、エネルギー準位のが高く赤〓等の
溶解を促進するために水道管壁の〓を少しずつ除
去、剥離、再付着防止を実行する。水質浄化に関
しては、PH値を調整し、超微粒な結晶として水質
を浄化し、飲料水としても適用できるなど、水の
構造変化に物理的な作用をするのである。 (6) 本考案の実施例図面を参照に、本装置の実施例を説明する。第１図から第４図のように、給水継手管は、中
央を走る内部管を磁力を透過する銅管かステンレ
ス（304タイプ）管を使用し、外部蓋管は無〓の
円塩化ビニール樹脂を用い、内部が永久磁石と遠
赤外線材が装着できる空間のある「魔法瓶のよう
な」二重構造の円筒型の筒状で形成されている。図面を参照して、１は内部管で、両端に入水口
５と出水口６がついている。取付け作業がしやす
いようにねじ込み式のプツシングとなつている。２は外部蓋管で、内部に永久磁石３と遠赤外線
材４が収納パツキング７に装着された後は密閉さ
れ独立した１本の継手管として構成されている。永久磁石と遠赤外線材の配列は、入水口５の側
から中央の内部管を挟んで永久磁石が並列に添着
され、管を挟んで相対する一対の挟着状態とな
り、対向する磁石はＳ極とＮ極が引き合うように
なる。こうして、二極間は1500ガウスと云う強力な磁
場が形成され、内部に水が流れ込むと相対する二
極間磁場を直角に横切ることになり磁化作用を受
けるのである。この結果、入水口５付近に添着されている遠赤
外線材からの電磁石に似た遠赤外線放射を受けた
水は、磁化作用を受けエネルギー準位が高めら
れ、さらに出水口６付近に添着されている遠赤外
線材からも遠赤外線放射を冠する構成になつてい
る。さらに、本考案の特徴としては、磁力を高める
ようにそれぞれの永久磁石の裏側には、ヨークと
呼ばれる磁性体鉄板でなるコ字状の当て板８が粘
着され、内部管の中央まで磁力線が透磁できるよ
うな設計上の工夫がなされている。磁場効力に関しては、フアラデーの法則で言及
したが、遠赤外線放射の水質変化の作用について
述べる。遠赤外線放射体は、８ミクロンから14ミクロン
までの波長を放出する電磁波である。経験的に
「水分子に働きかけて、分子運動の振動の共鳴作
用を起こし、水の活性化に抜群の効果」を発揮す
ることが知られている。これは水分子の吸収波長
−つまり、水の欲しがつている波長と同じだから
である。この遠赤外線の放射と水の吸収波長のメカニズ
ムは、吸収されたものは必ず熱エネルギーを発生
し、電磁波という放射体が同じ振動数を持つ水の
波長と共振（共鳴）運動を引き起こすのである。遠赤外線の吸収スペクトルの分光分析による
と、磁化処理された水の時の方が、磁化されない
普通水の時よりも、遠赤外線を多く吸収できる。
これは、磁化された水が、超微粒子化され、何物
にも邪魔されずに水分子構造に吸収されるからと
いえる。こうして、遠赤外線の放射振動数と水分
子固有の振動数が共鳴し合つて、無駄のない活性
化運動を行うのである。本装置の物理的理論の主柱である磁気と遠赤外
線材を使用した相乗効果が一つ継手管内を通過す
る水に十分な作用を果たすのである。一つの給水継手管に配列される永久磁石と遠赤
外線材の水は、次のような設計基準によつて決定
される。

【表】永久磁石／遠赤外線材、ともに化学薬品ではな
く、設置後の運転には、電源等の他の駆動エネル
ギーを必要としない半永久効果があることから、
設置者側にも経済負担がかからないメリツトがあ
る。さらに、二重筒に永久磁石／遠赤外線材が収
納され、直接に水との接触がないことから一次側
にも設置できると云う工法上の利便がある。 (7) 本考案の効果したがつて、本考案は、これまで詳述したよう
に構成され、次のような効果のある給水継手管で
ある。磁気と遠赤外線放射の水質改善は、電磁波によ
る電子励起エネルギーの転換作用により、水分子
が微粒子化され、電荷を帯びた水が赤〓等の付着
している管内壁に接触し、溶解を進行する。固い
〓やスケールは、柔らかな物質に変化、進行し、
長時間使用の後では、水流によつて除去、剥離さ
れていく。除去後は、管壁表面が酸化黒鉄とな
り、再付着を防止するのである。この物理的変化作用は、水質のPH調整作用を一
段と高め、溶解力がミネラル化を促進させ、良質
の飲料水を確保する。独立した給水継手管としては、直接に水に触れ
ない二重構造のために一次側にも、二次側にも設
置ができる。従来からある磁場装置や遠赤外線だ
けの装置は、水道法によつて、二次側にしか設置
できなかつたものと比べると、一次側に設置で
き、水質を物理手法で改善できるのである。さらに、化学薬品等の防〓剤を使用しないため
に、飲料水として薬禍の心配から開放され、薬品
使用のように、薬剤の連続投入等の経済負担がゼ
ロになる。電磁場方式のように、電気によつて、電磁場を
構成する技術ではなく、心臓部に使用する永久磁
石／遠赤外線材ともに、セラミツクスという半永
久材を使用し、設置後の維持運転管理が一切、必
要としないのである。一次側、二次側にも設置でき、物理手法だけで
水質の調整ができることから、どの給水管経路で
もその効果を発揮することが可能であり、広い範
囲での用途が開ける。一例を上げれば、建物の給水管の全部の経路の
赤〓、スケール、スライムの除去、その再付着防
止などがある。この効果による老朽管の追放と管
の長寿命確保、ひいては、水道管破損、漏水によ
る建物の損壊防止などである。さらには、水分子の活性化による水質改良によ
り、良質の飲料水を確保でき、スケール除去効果
による温水冷却系統管の保全とスケール剥離によ
る設備機器の清浄化後の効率の良い燃料節約等で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の製品の正面図（上下対象）
第２図は、側面図（左右対象）、第３図はＡ−Ａ
断面図、第４図は、Ｂ−Ｂ断面図。１……内部管、２……外部蓋管（ケース）、３
……永久磁石、４……遠赤外線材、５……入水
口、６……出水口、７……収納パツキング、８…
…当て板（ヨーク）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

両端に入水口と出水口を有する内部管１の外周
に上下に複数個の永久磁石３を当該内部管の長さ
に沿つて並列に添着させ、内部管を挟んでＳとＮ
の二極間で磁場を構成し、内部管には入水口と出
水口の近傍位置をもつて遠赤外線材４を添着さ
せ、永久磁石の外方面には磁性体鉄板でなる当て
板８を添着させ、これら永久磁石、遠赤外線材は
収納パツキング７を介して外部蓋管２で覆われて
いることを特徴とする磁気と遠赤外線材内蔵の給
水継手管。