JPH11294686A - パイプ内を流れる流体のイオン化装置／パイプ保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁場の発生効率が悪い。 【解決手段】 パイプ外周面と接触可能なパイプ接触部
１を備えた２つの極片２、３と、両極片２、３間に挟ま
れて夫々の極片２、３のパイプ接触部１を一方をＳ極
に、他方をＮ極に夫々磁極化可能な磁石４と、これら極
片２、３及び磁石４をパイプ５に固定するための固定具
６とを備える。極片２、３のパイプ接触部１を当該パイ
プ接触部１におけるパイプ外周面と略平行なるようにテ
ーパ面、或いはパイプ外周面と面接触可能な凹曲面とす
る。

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場を発
生して同パイプ内を流れる流体をイオン化して活性化し
たり、またパイプ内を流れる流体の流れ方向と直交する
ような磁場によりパイプをスケールや腐食等から保護す
るための流体イオン化装置／パイプ保護装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】液体や気体の流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、微生物等による影
響で次第に劣化する。この原因として「パイプの電荷
化」が言われている。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
して方解石の沈澱物、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】前記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）。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
方向と平行なためパイプ内に電流を発生しないが、後者
は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）に図５、図６に示すものがある。

【０００４】図５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Ｆ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。前記固定具Ｅはその内側
に設けられた永久磁石Ｃ、Ｄを磁気的に接続して磁気回
路の一部となっており、また固定具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。前記固定具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。前記極片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。

【０００５】図６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を回動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５の装置の固定具Ｅに相当するも
のは不要となっている。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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５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
ることはできない。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内の磁場を高めるのにマ
イナスの要因となっている。

【０００７】図６の装置は、磁気回路を構成するための
部品点数が多く、またブリッジ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、部品点数が増えて組み立て
コストが増大する課題もある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載のパイプ内を流れる流体のイオン化装置は、パイプ外
周面と接触可能なパイプ接触部１を備えた２つの極片
２、３と、両極片２、３間に挟まれて夫々の極片２、３
のパイプ接触部１を一方をＳ極に、他方をＮ極に夫々磁
極化可能な磁石４と、これら極片２、３及び磁石４をパ
イプ５に固定するための固定具６とを備えたことを特徴
とするものである。

【０００９】本発明のうち請求項２記載のパイプ内を流
れる流体のイオン化装置は、極片２、３のパイプ接触部
１が当該パイプ接触部１におけるパイプ外周面と略平行
なるようにテーパ面、或いはパイプ外周面と面接触可能
な凹曲面となっていることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態１】図１は本発明のパイプ内を流れ
る流体のイオン化装置／パイプ保護装置の実施形態を示
したものであり、直径３０ｍｍ前後のパイプ５に取り付
けて使用する場合を例としたものである。この装置は、
パイプ５の外周面と接触可能なパイプ接触部１を有する
２つの極片２、３と、両極片２、３間に挟まれて設けら
れ、夫々の極片２、３のパイプ接触部１を、一方をＳ極
に、他方をＮ極に夫々磁極化可能な磁石４と、これら極
片２、３及び磁石４をパイプ５に固定するための固定具
６とを備える。

【００１１】前記磁石４はネオジウム鉄ホウ素（Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ）の永久磁石であり、図３に示すＨが２５ｍ
ｍ、Ｗが２０．４ｍｍ、Ｄが４０ｍｍの直方体ブロック
状に作成されている。この磁石４は図１、３においてＷ
方向（幅方向）の一方の面１０がＳ極に、他方の面１１
がＮ極となっている。

【００１２】前記極片２、３は鉄製であり、共に同一形
状に作成されている。極片２、３は断面形状が数字の１
の字を象ったようになっており、図３に示すＨが４５ｍ
ｍ、Ｗが２２ｍｍ、Ｄが４０ｍｍとなっている。この極
片２、３の磁石４と向かい合う側面は、下側２５ｍｍが
Ｗ方向に８ｍｍ削り落とされて、磁石４を取り付けるた
めの取付け面１２となっており、上側１２ｍｍは斜めに
カットされて４５度の傾きをもつテーパー面となってお
り、この面はパイプ５と接触されるパイプ接触部１とな
っている。また、極片２、３の反対側の側面は、下側２
８ｍｍがＷ方向に２．２ｍｍ削り落とされており、下側
２８ｍｍの部分は図４に示す第４部品１８の穴２１に差
し込み可能となっている。この２つの極片２、３は互い
に対向させてその取付け面１２に磁石４を取り付ける
と、夫々がパイプ５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、また両極片２、３のパイプ接触
部１が一方はＳ極に、他方はＮ極に磁極化され、磁石４
から出る磁束がパイプ５の管壁を突き抜けて、パイプ５
内に図１に示されたような磁場Ｈを形成できるようにな
っている。この磁場Ｈはパイプ５内を流れる流体の流れ
る方向と交差する。

【００１３】前記固定具６は板金して作成した図１に示
される第１部品１５と、図４に示される第２部品１６、
第３部品１７、第４部品１８と、第１部品１５に取り付
けられる図１のボルト２２とからなる。第１部品１５は
図１に示されるように、幅方向両端にボルト２２を差し
込んで取り付けるための穴１９が２つづつ開口され、幅
方向内側は幅７０ｍｍ程にわたって５１ｍｍ程へこまさ
れ、極片２、３と磁石４を収容可能な収容空間２０とな
っている。なお、この第１部品１５の板厚は３ｍｍであ
り、奥行き方向の長さは６０．３ｍｍである。図４に示
される第２部品１６は前記収容空間２０の内側にセット
される厚み３ｍｍの板であり、Ｗが６４ｍｍ、Ｄが６
０．３ｍｍである。図４に示される第３部品１７は収容
空間２０の内側に取り付けられる枠であり、Ｗが６４ｍ
ｍ、Ｈが３１ｍｍ、Ｄが６０．３ｍｍである。前記極片
２、３及び磁石４はこの第３部品１７の内側の中央にセ
ットされる。図４に示される第４部品１８は、第３部品
１７の上面にセットされる厚み３ｍｍの蓋であり、この
板には第３部品１７の内側にセットされて同部品１７よ
り上に突き出される極片２、３のための穴２１が２つ開
口されている。

【００１４】

【使用例】以上説明の流体のイオン化装置／パイプ保護
装置は図２に示すように、通常２個を向い合せにしてパ
イプ５の外周に取り付けて使用する。この場合、向い合
せにした装置の第１部品１５同士をボルト２２で繋いで
ナット２３により締め付け、この締め付け力で第１部品
１５同士をパイプ５に固定する。この装置はパイプ５が
鋼管であるときに使用すると、パイプ５の電荷化を防止
することができるが、樹脂性のパイプ等に用いて気体や
液体を磁気処理して活性化する目的にも使うことができ
る。液体の活性化の効能については様々なことが言われ
ているが、例えば飲み水として使うと体への吸収が良く
なるとか、セメントの混練に使うとその固化に良い効果
をもたらす等の実験結果が報告されている。本件発明の
装置は、パイプ５内を流れる流体にその流れと交差する
方向に効率良く磁場をかけることができるものであり、
まだ効果が確認されていない各種液体、気体の磁気処理
に幅広く利用することができる。

【００１５】本件発明の装置において、極片２、３、磁
石４、固定具６はその形状や素材が先に説明したものに
限定されず、例えば極片２、３にはニッケルやコバルト
等を使うことができ、磁石４はフェライト・バリウム磁
石やその他各種の永久磁石を用いることができる。ま
た、極片２、３のパイプ接触部１はパイプ５の外表面と
面接触するように、パイプ外表面の曲率と合わせた凹曲
面にすることもできる。

【００１６】

【発明の効果】本発明のうち請求項１記載の装置によれ
ば、１つの磁石４と２つの極片２、３で磁気回路が構成
されており、磁石４の磁力を無駄なく極片２、３のパイ
プ接触部１に集中して、パイプ５内に強力な磁場を形成
することができる。従って、流体の磁気処理やパイプの
保護を効果的に行うことができる。

【００１７】本発明のうち請求項２記載の装置によれ
ば、極片２、３のパイプ接触部１が当該接触部１におけ
るパイプ外周面と略平行なるようにテーパ面、或いはパ
イプ外周面と面接触可能な凹曲面となっているため、パ
イプ５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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパイプ内を流れる流体のイオン化装置
／パイプ保護装置の実施形態を示した斜視図。

【図２】図１のイオン化装置／パイプ保護装置の使用形
態を示した斜視図。

【図３】磁石と極片の斜視図。

【図４】固定具の第２部品、第３部品、第４部品の組み
立て斜視図。

【図５】従来のイオン化装置／パイプ保護装置の一例を
示した断面図。

【図６】従来のイオン化装置／パイプ保護装置の他の例
を示した斜視図。

【符号の説明】

１ パイプ接触部 ２ 極片 ３ 極片 ４ 磁石 ５ パイプ ６ 固定具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ外周面と接触可能なパイプ接触部
   （１）を備えた２つの極片（２、３）と、両極片（２、
   ３）間に挟まれて夫々の極片（２、３）のパイプ接触部
   （１）を、一方をＳ極に、他方をＮ極に夫々磁極化可能
   な磁石（４）と、これら極片（２、３）及び磁石（４）
   をパイプ（５）に固定するための固定具（６）とを備え
   たことを特徴とするパイプ内を流れる流体のイオン化装
   置／パイプ保護装置。
2. 【請求項２】前記極片（２、３）のパイプ接触部（１）
   は当該パイプ接触部（１）におけるパイプ外周面と略平
   行なるようにテーパ面、或いはパイプ外周面と面接触可
   能な凹曲面となっていることを特徴とする請求項１記載
   のパイプ内を流れる流体のイオン化装置／パイプ保護装
   置。