JPH09323086A - 流体磁気処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 漏れ磁束を低減して流体管内の流体に作用す
る磁束の密度を高め、装置のコンパクト化、低コスト化
を図り、さらにはレイアウト性を向上させる。 【解決手段】 流体が流れる流体管と、該流体管の管径
に近い幅の対向磁極を有する磁石部と、該磁石部の上記
対向磁極を相互に連結する略Ｕ字形の磁性体とを備え、
上記対向磁極を上記流体管を挟んで配設することによ
り、漏れ磁束を低減して流体管内の流体通路部へ磁束を
集中させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、水等の流体に磁
気を与えて処理する流体磁気処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気を利用した流体処理装置として、例
えば水の磁気処理装置や燃料の磁気処理装置が既に知ら
れている。

【０００３】水に磁気を与えて処理するようにした場
合、次のような作用がある。

【０００４】 スケールの付着防止作用 磁界の印加により水がイオン化し、その影響によりスケ
ールのもとになる水中のカルシウム、シリカその他の溶
質成分がコロイド状になる。この為、管壁等で結晶スケ
ールにならずスラッジ状になって浮遊し、水流によって
容易に洗い流すことができるようになる。したがって、
壁面（管内）を常に清浄な状態に保つことができる。

【０００５】 付着スケール・スライムの剥離、除去
作用 すでに形成されたスケールに磁界が印加されると、イオ
ン流の分流・分極作用が生じるとともに、高電位に変化
した懸濁物の粒子が低電位状態で安定しているスケー
ル、スライムの表面に衝突することによって、そのエネ
ルギーの一部を当該スケール、スライムに与え、接触面
が電位的に不安定となる中和分解作用が起る。そして、
この衝突が連続的に繰り返されることによりスケールの
表面が軟化され、浸透破壊された結晶分が流速によって
流れ出るようになる（剥離・除去される）。

【０００６】 赤錆防止、赤水防止作用 磁界の印加によってイオン化された水のプラスイオンは
水中に溶存する酸素に作用し、その活性化作用を抑える
一方、マイナスイオンは強い還元作用をもち、赤錆Ｆｅ
₂Ｏ₃を黒錆Ｆｅ₂Ｏ₄に還元して錆そのものを強力な耐食
被膜に変える。

【０００７】赤水は出来たての水酸化第２鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃
・γＨ₂Ｏ）を含む水であり、上記の作用で黒錆化され
る。

【０００８】また、すでに付着した赤錆、錆コブも該作
用及び上述の項の作用により黒錆化され、また剥離除
去される。

【０００９】 微生物の成長抑制・殺菌作用 磁界印加による微生物の成長抑制および殺菌作用のメカ
ニズムは正確には解明されていないが、その実効は実験
結果により実証されている。

【００１０】さらに、重油や軽油等の燃料を磁気処理す
るようにした場合、磁場内を燃料が通過する際に、燃料
を構成する分子や粒子等の正負の電荷、スピン、磁気モ
ーメント、双極子モーメント等の分子特性による種々の
挙動に変化を与えることができ、分子や粒子の相互の親
和力もしくは疑結力が平均化されて燃焼効率を向上させ
ることができる。その結果、燃料の節約が可能となり、
またＮＯｘも低減される（例えば特開昭５７−１２２２
１６号公報参照）。

【００１１】ところで、以上のような従来の流体磁気処
理装置の場合、一般に図９に示すように、流体配管１の
中心Ｏに対し、馬蹄形のアルニコ磁石２２の先端側磁極
部２２ａ（Ｎ極），２２ｂ（Ｓ極）を外側から対応させ
る格好で構成されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の磁界
付与による流体処理作用を例えば水の浄化の場合を例に
とり、その流速との関係で検討して見ると、次のように
なる。

【００１３】上記磁界印加による水処理の各作用を例え
ば流速０．５〜３ｍ／ｓで発生させるた為の最小磁束密
度は上記流体配管１の管径によっても異なるが大むね８
００Ｇ以上は必要であり、管中心０位置で８００Ｇに設
定すると、半径方向外方の管端部は当該アルニコ磁石２
２の構造に基く磁気回路の欠点から磁束分布が拡散さ
れ、上記設定値以下の磁束密度となり的確な効果が得ら
れない（図９矢印参照）。

【００１４】また流体配管１の管路全体に適切な磁束密
度以上の磁界を印加しようとすると、磁石２２そのもの
が相当に大型化してコストアップとなり、さらに重量も
大きくなる。従って、流体管への装置組付け施工時にお
けるレイアウト性の阻害要因ともなってしまう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願発明は、以上のよう
な問題を解決することを目的としてなされたものであっ
て、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されて
いる。

【００１６】すなわち、本願発明の流体磁気処理装置
は、流体が流れる流体管と、該流体管の管径に対応した
幅の対向磁極を有する磁石部とを備え、該磁石部の上記
対向磁極を上記流体管を挟んで配設している。

【００１７】そして、さらに具体的には、上記対向磁極
は上記流体管を迂回して配設された磁性体で相互に連結
され、また上記流体管と上記対向磁極との間には所定の
適切な磁気ギャツプクリアランスが設けられる。

【００１８】このようにすると、従来のような漏れ磁束
がなくなり、一方側磁極（Ｎ極）から他方側磁極（Ｓ
極）に向かう磁束が流体管部分に集中するような有効な
磁気回路が形成され、流体通路を流れる流体への有効磁
束密度を可及的に高くすることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の流体磁気処理装
置によると、磁気処理効果が高く、コンパクトかつ低コ
ストで、しかも組付時のレイアウト性の良い流体磁気処
理装置の構造を実現することが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本願発明の実施の
形態に係る流体磁気処理装置の構成を示している。

【００２１】本実施の形態の場合の流体磁気処理装置
は、内部に例えば水等の処理流体が流れる非磁性体より
なる流体配管１の外周部に位置して当該流体配管１に任
意に嵌装されるように構成されている。

【００２２】すなわち、まず符号２は、例えばナイロン
・ガラス繊維強化材にポリプロピレンを添加して形成し
た非磁性体である合成樹脂製の本体ケーシングである。
該本体ケーシング２は、図１の図面上において左右に分
割可能な第１、第２の分割ケーシング２ａ，２ｂよりな
り、該第１、第２の分割ケーシング２ａ，２ｂを流体配
管１を挟んで相互に対向させ、それらのボス部３ａ，３
ａ、３ｂ，３ｂ部分でボルト４，４・・・により各々相
互に連結することにより流体配管１に対して嵌合一体化
されるようになっている。

【００２３】第１、第２の分割ケーシング２ａ，２ｂ
は、右側第２の分割ケーシング２ｂの方の左右方向の幅
を大きくして本体構造にする一方、第１の分割ケーシン
グ２ａの方の左右方向の幅を小さくして同本体構造の第
２の分割ケーシング２ｂに対して締結固定されるキャッ
プ構造としている。そして、該第１、第２の分割ケーシ
ング２ａ，２ｂの左右方向各内側部には、略等分に２分
割された形で半円形状の流体配管１との嵌合溝５ａ，５
ｂが各々形成されており、これら嵌合溝５ａ，５ｂを流
体配管１に左右から嵌合し、上記ボルト４，４・・・に
よって相互にカップリングさせるとともに第１の分割ケ
ーシング２ａ側中央の前後方向２ケ所に六角ナットおよ
びプッシュナットを介して設けられた固定ボルト１１，
１１の先端を流体配管１に押圧させることによって流体
配管１に対して確実に固定されるようなっている。

【００２４】そして、上記流体配管１の上下両端側に
は、相互に逆極性で対向する上記流体配管１の管径φに
近い幅Ｗのマグネット（磁極）６ａ，６ｂが、上記流体
配管１を迂回して配設された断面コ字状の磁性体７によ
って相互に連結されている。該マグネット６ａ，６ｂ
は、例えばネオジウム−鉄−ボロン等の希土類合金製の
磁石よりなり、また磁性体７は例えば鉄（Ｆｅ）により
形成されている。マグネット６ａ，６ｂは、上記磁性体
７の両端７ａ，７ｂの内側に位置して流体配管１と所定
の磁気ギャップクリアランスを置き、該流体配管１を介
して相互に対向させられており、その発生・吸収磁束中
心同士を結ぶ線Ｏ−Ｏ′が当該流体配管１の中心軸Ｃと
一致するようにして設けられている（図３参照）。

【００２５】このようにマグネット６ａ，６ｂを設けた
上記断面コ字形の磁性体７は、その側部中央に形成した
ボルト挿通孔８を介してリベットピン９により第２の分
割ケーシング２ｂの側壁部中央にカシメ締結して嵌装固
定されている。

【００２６】以上の構成では、流体配管１の管径φに近
い幅Ｗのマグネット６ａ，６ｂが断面コ字状の磁性体７
によって相互に連結され、それにより図３のような磁性
配置となる磁気回路を形成した状態で、同マグネット６
ａ，６ｂが上記流体配管１内の磁気処理空間である流体
通路３を流れる流体Ｆを介して対向せしめられ、当該流
体Ｆに図３に示すように収束された高密度の磁気を与え
て処理するようになっている。

【００２７】したがって、例えば当該マグネット６ａ，
６ｂのＮ極性側磁極６ａから出た磁束は流体配管１内の
流体通路３を流れる流体Ｆに収束して均一に作用するよ
うになり、図９に示す従来の馬蹄形アルニコ磁石２２の
ようにＮ極２２ａからＳ極２２ｂへの磁束がアルニコ磁
石２２自体の中央部側や外部に漏れたりするようなこと
はなくなる。その結果、先に述べた〜のような流体
Ｆに対する磁気処理作用および磁気処理効果をより一層
高めることが可能となり、発生磁束の流体Ｆに対する集
中度が高くなって、無駄な磁束成分がなくなるだけ、実
質的にマグネット６ａ，６ｂを小型、軽量化することが
できるようになる。

【００２８】特に、上記の構成では、マグネットホルダ
ーとしての本体ケーシング２自体をナイロン・ガラス繊
維強化材にポリプロピレンを添加した軽量かつ強固で耐
熱性の高い非磁性体である合成樹脂材で形成しているの
で、１００℃以上の高温の水や蒸気を流体とする場合に
も適しており、そのような場合にも十分な強度と寸法安
定性を確保でき、しかも軽量である。

【００２９】図７および図８は、上記構成の流体磁気処
理装置の作用効果を、上述した図９の従来のものと対比
したものである。

【００３０】まず図７は、流体配管１内の流体通路３部
断面左右方向位置での磁力レベルの差を表したものであ
り、従来のものでは対向する磁極の外側方向に急激な磁
力の低下が見られるのに対し、本実施の形態のものでは
同磁極の外側方向にも十分な磁力レベルが保持されてい
る。

【００３１】また、図８は上記流体通路３部断面内にお
ける磁束密度の均一性を対比したものであり、従来のも
のでは均一性そのものは相対的に高いが、磁力レベルそ
のものが低い。しかし、本実施の形態のものの場合には
高い磁力レベルで従来のものに近い均一な磁束密度の分
布が見られる。

【００３２】（実施の形態２）次に、図５は本願発明の
実施の形態２に係る流体磁気処理装置のマグネット部の
構成を示している。

【００３３】該構成では、上記実施の形態１に係る第２
の分割ケーシング２ｂ側の断面コ字状の磁性体７と同様
の磁性体７Ｂに対して、さらに第１の分割ケーシング２
ａ側にも断面コ字状の同様の磁性体７Ａを対応させて左
右両側に閉磁気回路を形成するようにしたことを特徴と
するものである。

【００３４】このような構成によれば、上記実施の形態
１の場合以上に漏れ磁束が少なくなり、流体Ｆに対して
一段と効果的な磁気処理作用を与えることができる。

【００３５】（実施の形態３）なお、上記実施の形態２
と同様の磁性体７Ａ，７Ｂによる閉ループ形磁気回路
は、例えば実施の形態３として図６に示すように円形状
に構成することによっても同様に実現することができ
る。

【００３６】なお、以上の各実施の形態におけるマグネ
ット６ａ，６ｂは上述のような希土類磁石の他にも例え
ば等方性のプラスチックマグネットを採用することもで
きる。このようにした場合、マグネット６ａ，６ｂも円
弧状にすることにより、流体配管１Ａ，１Ｂを嵌挿した
時、その外周面との磁気ギャップクリアランスが均等に
なり、流体Ｆ部に対してより均等な磁界をかけることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る流体磁気処理装
置の正面図である。

【図２】本願発明の実施の形態１に係る流体磁気処理装
置の側面図である。

【図３】本願発明の実施の形態１に係る流体磁気処理装
置の要部の正面図である。

【図４】本願発明の実施の形態１に係る流体磁気処理装
置の要部の側面図である。

【図５】本願発明の実施の形態２に係る流体磁気処理装
置の要部の断面図である。

【図６】本願発明の実施の形態３に係る流体磁気処理装
置の要部の断面図である。

【図７】本願発明の実施の形態１の流体磁気処理装置の
作用効果を従来例と対比して示す第１のグラフである。

【図８】本願発明の実施の形態１の流体磁気処理装置の
作用効果を従来例と対比して示す第２のグラフである。

【図９】従来の流体磁気処理装置の要部の構成を示す概
略図である。

【符号の説明】

１は流体配管、２は本体ケーシング、２ａは第１の分割
ケーシング、２ｂは第２の分割ケーシング、４はボル
ト、６ａ，６ｂはマグネット、７，７Ａ，７Ｂは磁性体
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流れる流体管と、該流体管の管径
   に対応した幅の対向磁極を有する磁石部とを備え、該磁
   石部の上記対向磁極を上記流体管を挟んで配設一体化し
   たことを特徴とする流体磁気処理装置。
2. 【請求項２】 上記対向磁極は上記流体管を迂回して配
   設された磁性体で相互に連結されていることを特徴とす
   る請求項１記載の流体磁気処理装置。