JP3416590B2 - 水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水処理装置に関し、
特に、水質及び管内壁表面を改善し、管内壁表面の錆の
発生を防止する場合に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の水道水のＰＨは通常中性である
が、大気中の二酸化炭素や酸性雨などの影響で弱酸性に
なることがあり、消毒のために塩素イオンが含まれてい
ることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塩素イ
オンを含む水や弱酸性の水が水道管内を流れると、水道
管内壁表面に錆が発生し、水道管内を流れる水が濁ると
いう問題があった。特に、水道管のジョイント部分での
錆の発生が激しかった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、鋼材を用いた水
系配管や槽などの腐食を抑制することが可能な水処理装
置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明によれば、流路に対して垂直方向の磁界
を発生させる磁界発生手段と、前記流路を流れる水流を
前記磁界の発生位置で拡散させる乱流板とを備える水処
理装置であって、 前記磁界発生手段は、中空円筒状のチ
ューブ内に、複数の磁石と複数のヨーク材とを積層する
ように収容し、前記ヨーク材の部位が磁極となるよう構
成された磁石ユニットであって、前記ヨーク材同士の間
隔が、一定間隔とならないよう配置間隔が変更されて構
成された外形略円筒状の磁石ユニットを具備し、前記磁
石ユニットが、長さ方向における前記ヨーク材の位置が
一致するように、かつ、隣接する前記磁石ユニットの前
記ヨーク材の磁極の向きが反対となるように前記流路内
に所定間隔で配置されて構成され、 前記乱流板は、前記
磁石ユニットの前記ヨーク材に対応した位置に配置さ
れ、かつ、前記磁石ユニットの周囲に沿って前記水流の
通過可能な間隙を形成する如く前記磁石ユニットと間隔
を設けて配置されていることを特徴としている。

【０００６】これにより、水流に対して垂直方向の磁界
を加えつつ、そこを流れる水流の流速を速めることが可
能となり、水流にかかるローレンツ力を増加させること
が可能となる。この結果、水流に起電力を発生させて、
酸化還元反応を促進させ、流水管内を流れる水をアルカ
リ化することが可能となるとともに、管内壁表面をマグ
ネタイト化することが可能となり、鋼材を用いた水系配
管や槽などの腐食を抑制することが可能となる。

【０００７】ここで、前記磁界発生手段は、前記流路内
に所定間隔で円周上に配置された複数の磁石ユニットを
備え、前記磁石ユニットは、水流方向に積層されたヨー
ク材と磁石とを有し、互いに隣接する磁石ユニットの磁
極の向きが反対であることが好ましい。

【０００８】これにより、磁石の積層数を増加させるだ
けで、水流の流れを妨げることなく磁界の大きさを増加
させることが可能となるとともに、磁石で発生させた水
流方向の磁界を、ヨーク材の位置で水流と垂直方向に向
きを変えて水流内を透過させることが可能となり、水流
にかかるローレンツ力を増加させることが可能となる。

【０００９】また、前記乱流板は、流水管の円周中心か
ら前記磁石ユニットの間を通って放射状に伸びる強磁性
体であることが好ましい。

【００１０】これにより、乱流板の位置で水流の速度を
速めつつ、乱流板で拡散される水流に磁界を集中させる
ことが可能となるとともに、管内での圧損を抑制しつ
つ、乱流板および磁石ユニットを管内に効率的に配置す
ることが可能となり、水処理装置の性能を落とすことな
く水処理装置をコンパクト化することが可能となる。

【００１１】また、前記乱流板は、水流方向に対して不
規則な間隔で配置されていることが好ましい。

【００１２】これにより、管内を流れる水に対して乱流
を効果的に発生させることが可能となり、水流にかかる
ローレンツ力を増加させることが可能となる。

【００１３】また、前記乱流板は、耐酸化処理がされて
いることが好ましい。

【００１４】これにより、乱流板が強磁性体で形成され
ている場合においても、錆の発生を抑制することが可能
となる。

【００１５】また、前記磁石ユニットの磁力は６００ガ
ウス以上、前記水流の流速が０．２ｍ／ｓｅｃ以上３．
５ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。

【００１６】これにより、流水管内を流れる水を効果的
にアルカリ化することが可能となり、管内壁表面の錆の
発生を抑制することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施例に係る水処理装置の動作原理を示す図である。図
１において、磁石ユニット１ａ、１ｂの間には流路７が
設けられ、磁石ユニット１ａ、１ｂの間を水流５が流れ
ることができる。磁石ユニット１ａ、１ｂにはヨーク材
２ａ、２ｂおよび磁石３ａ、３ｂが設けられ、ヨーク材
２ａ、２ｂおよび磁石３ａ、３ｂは水流５の方向に積層
されている。ここで、磁石３ａ、３ｂの磁力は１個当た
り８００〜１２００ガウス程度のものを用いることがで
き、磁石３ａ、３ｂを積層することにより磁力を２５０
０ガウス程度とすることが好ましい。

【００１８】なお、磁石３ａ、３ｂの磁石材料として、
フェライト系磁石（バリウムフェライト、ストロンチウ
ムフェライトなど）、希土類系磁石（サマリウム・コバ
ルト系磁石、ネオジム・鉄・ホウ素系磁石など）などを
用いることができる。ヨーク材２ａ、２ｂとして、フェ
ライト、純鉄、鉄−ケイ素合金、鉄−ニッケル合金、鉄
−クロム合金、鉄−コバルト合金、センダストなどを用
いることができる。

【００１９】また、磁石３ａ、３ｂの磁極の向きは、磁
石ユニット１ａ、１ｂ間で互いに反対になるように設定
される。これにより、一方の磁石ユニット１ｂのヨーク
材２ｂから流出した磁界を他方の磁石ユニット１ａのヨ
ーク材２ａで吸収し、磁石ユニット１ａ、１ｂ間を周回
する磁路６を形成することができる。この結果、ヨーク
材２ａ、２ｂの間を通過する水流５に対して垂直方向に
磁界をかけることができ、水流５にかかるローレンツ力
を増加させることが可能となる。

【００２０】また、磁石３ａ、３ｂの積層数を増加させ
ることにより、磁石ユニット１ａ、１ｂで発生させる磁
力を容易に増加させることができ、水流５にかかるロー
レンツ力を増加させることが可能となる。ここで、磁石
３ａ、３ｂの積層は水流５方向に行われるので、磁石ユ
ニット１ａ、１ｂで発生させる磁力を増加させた場合に
おいても、水流５の流れが妨げられることを抑制するこ
とができる。磁石ユニット１ａ、１ｂ間には、ヨーク材
２ａ、２ｂ間を通過する水流５を拡散させる乱流板４が
設けられている。この乱流板４により、ヨーク材２ａ、
２ｂ間を通過する水流５に乱流を発生させて、ヨーク材
２ａ、２ｂ間を通過する水流５の流速を増加させること
が可能となり、水流５にかかるローレンツ力を増加させ
ることが可能となる。なお、乱流板４の材料は強磁性体
が好ましく、例えば、鉄やステンレス４３０などを用い
ることができる。また、乱流板４の錆の発生を防止する
ため、乱流板４を耐酸化処理してもよい。ここで、耐酸
化処理の方法として、フッ素樹脂（テフロンなど）など
コーティングする方法の他、メッキ処理、熱処理（窒化
処理、真空熱処理など）、真空薄膜形成処理（真空蒸
着、スパッタ、ＣＶＤ）などを使用することができる。
また、素材の表面組織または表面状態を変えることによ
り、耐酸化効果を得るようにしてもよく、表面を不動態
化するようにしてもよい。

【００２１】水流５にローレンツ力を発生させ、水流５
に起電力を発生させることにより、酸化還元反応を促進
させて、管内を流れる水をアルカリ化することが可能と
なり、管内壁表面の錆の発生を抑制することが可能とな
る。また、管内を流れる水をアルカリ化することによ
り、管内壁表面にマグネタイトを形成することが可能と
なり、鋼材を用いた水系配管や槽の腐食を防止すること
が可能となる。

【００２２】以下、本発明の具体例について図面を参照
しながら説明する。

【００２３】図２（ａ）は本発明の第１実施例に係る水
処理装置の側面透視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−
Ａの位置で切断した断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の
Ｂ−Ｂの位置で切断した断面図、図２（ｄ）は本発明の
第１実施例に係る水処理装置の正面図である。図２
（ａ）において、円筒状のハウジング１１の両端にはハ
ーフソケット１２が設けられ、ハウジング１１内には円
筒状の磁石ユニット１３が設けられている。

【００２４】磁石ユニット１３内には、複数層に積層さ
れた円盤状の磁石１３ｃおよびヨーク材１３ｂが設けら
れ、複数層に積層された磁石１３ｃおよびヨーク材１３
ｂがさらに複数積層されてチューブ１３ａ内に納められ
ている。なお、磁石ユニット１３の磁力は６００〜４０
００ガウス程度が好ましい。また、磁石１３ｃの１個当
たりの磁力が８００〜１２００ガウスである場合、磁石
１３ｃを積層することにより、２５００ガウス程度とす
ることが好ましい。

【００２５】チューブ１３ａの両端には封止板１４が設
けられ、チューブ１３ａ内に納められた磁石１３ｃおよ
びヨーク材１３ｂが封止されている。この磁石ユニット
１３が、図２（ｂ）に示すように、磁石ユニット１３の
間を水流１９が通過できるように所定の間隔でハウジン
グ１１内に４個配置される。そして、互いに隣接する磁
石ユニット１３がヨーク材１３ｂの部分で磁力を及ぼし
合うことにより、磁石ユニット１３の間を通過する水流
１９に対し、水流１９の進行方向に垂直の磁界をかける
ことができる。磁石ユニット１３は、図２（ａ）および
図２（ｃ）に示すように、磁石ユニット固定ナット１５
を用いたネジ止めによりユニット固定板１６に固定され
ている。ユニット固定板１６は、ＴｉＧ溶接によりハウ
ジング１１に固定されている。

【００２６】また、ハウジング１１内には、図２（ａ）
に示すように、ヨーク材１３ｂの配置位置に対応させて
７枚の乱流板１７ａ〜ｇが設けられている。乱流板１７
ａ〜ｇは、ハウジング１１の円周中心に設けられた乱流
板支柱１８にＴｉＧ溶接により固定され、乱流板支柱１
８は、ユニット固定板１６に固定されている。乱流板１
７ａ〜ｇは、図２（ｂ）に示すように、乱流板支柱１８
から磁石ユニット１３の間に放射状に延びた形状を有
し、磁石ユニット１３と所定の間隔を保ったまま、磁石
ユニット１３の表面に沿って配置される。

【００２７】このことにより、磁石ユニット１３と乱流
板１７ａ〜ｇとの間に水流１９を通過させて、その時の
水流１９の流速を増加させることが可能となるととも
に、磁石ユニット１３と乱流板１７ａ〜ｇとの間を通過
する水流１９に磁石ユニット１３からの磁界を集中させ
ることが可能となる。また、各乱流板１７ａ〜ｇを一体
的に形成することが可能となり、ハウジング１１内の限
られたスペースに磁石ユニット１３および乱流板１７ａ
〜ｇを効果的に配置することが可能となる。さらに、水
流１９かかる磁界の強度を確保しつつ、磁石ユニット１
３と乱流板１７ａ〜ｇとの間を通過する際の水流１９に
対する圧損を抑制することが可能となる。

【００２８】ここで、乱流板１７ａ〜ｇは一定間隔で配
置されるのではなく、乱流板１７ａ〜ｇの配置位置によ
って配置間隔が変更されている。これにより、水流１９
に対して乱流を効果的に発生させることができる。例え
ば、乱流板１７ｃと乱流板１７ｄとの間隔、乱流板１７
ｄと乱流板１７ｅとの間隔をＤとすると、乱流板１７ａ
と乱流板１７ｂとの間隔、乱流板１７ｂと乱流板１７ｃ
との間隔、乱流板１７ｅと乱流板１７ｆとの間隔、乱流
板１７ｆと乱流板１７ｇとの間隔を２Ｄとすることがで
きる。

【００２９】なお、図２の実施例では、ハウジング１
１、ハーフソケット１２、チューブ１３ａ、封止板１
４、ユニット固定ナット１５、ユニット固定板１６、乱
流板支柱１８はステンレス３０４、ヨーク材１３ｂは
鉄、磁石１３ｃはフェライト、乱流板１７はステンレス
４３０を用いたが、これ以外の材料であってもよい。た
だし、チューブ１３ａには透磁性体、乱流板１７には強
磁性体を用いることが好ましい。また、乱流板１７にフ
ッ素樹脂コーティングなどの耐酸化処理を行うようにし
てもよい。

【００３０】また、図２の実施例の構造は、配管の呼び
径が４０Ａ程度の場合に特に適している。

【００３１】図３（ａ）は本発明の第２実施例に係る水
処理装置の側面透視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−
Ａの位置で切断した断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）の
Ｂ−Ｂの位置で切断した断面図、図３（ｄ）は図３
（ａ）のＣ−Ｃの位置で切断した断面図、図３（ｅ）は
本発明の第２実施例に係る水処理装置の正面図である。
図３（ａ）において、円筒状のハウジング２１の両端に
はキャップ２２が設けられ、キャップ２２は継手管２３
を介してフランジ２４に接続されている。また、ハウジ
ング２１にはエア抜きソケット２５およびフランジ２７
が設けられ、フランジ２７はパッキン２６を介してナッ
ト２８でネジ止めされている。ハウジング２１内の中央
部分には中間ジョイント２９が設けられ、中間ジョイン
ト２９で仕切られたハウジング２１内の両側の空間に
は、円筒状の磁石ユニット３０が設けられている。

【００３２】磁石ユニット３０内には、複数層に積層さ
れた円盤状の磁石３０ｃおよびヨーク材３０ｂが設けら
れ、複数層に積層された磁石３０ｃおよびヨーク材３０
ｂがさらに複数積層されてチューブ３０ａ内に納められ
ている。なお、磁石ユニット３０の磁力は６００〜４０
００ガウス程度が好ましい。チューブ３０ａの両端には
封止板３３が設けられ、チューブ３０ａ内に納められた
磁石３０ｃおよびヨーク材３０ｂが封止されている。

【００３３】この磁石ユニット３０が、図３（ｂ）に示
すように、磁石ユニット３０の間を水流３７が通過でき
るように所定の間隔でハウジング２１内の中間ジョイン
ト２９の両側にそれぞれ６個ずつ配置される。そして、
互いに隣接する磁石ユニット３０がヨーク材３０ｂの部
分で磁力を及ぼし合うことにより、磁石ユニット３０の
間を通過する水流３７に対し、水流３７の進行方向に垂
直の磁界をかけることができる。磁石ユニット３０は、
図３（ａ）および図３（ｄ）に示すように、磁石ユニッ
ト固定ナット３４を用いたネジ止めによりユニット固定
板３５に固定されている。ユニット固定板３５は、Ｔｉ
Ｇ溶接によりハウジング２１に固定されている。

【００３４】また、ハウジング２１内には、図３（ａ）
に示すように、ヨーク材３０ｂの配置位置に対応させて
１０枚の乱流板３１が設けられている。乱流板３１は、
ハウジング２１の円周中心に設けられた乱流板主柱３２
にＴｉＧ溶接により固定され、乱流板主柱３２は、ユニ
ット固定板３５に固定されている。また、乱流板３１同
士は、乱流板支柱３６により接続されている。乱流板３
１は、図３（ｂ）に示すように、乱流板主柱３２から磁
石ユニット３０の間に放射状に延びた形状を有し、磁石
ユニット３０と乱流板３１との間を水流３７が通過す
る。

【００３５】磁石ユニット３０の間に乱流板３１を設け
ることにより、磁石ユニット３０の間を水流３７が流れ
る際に水流３７に対して乱流を発生させて、水流３７の
流速を増加させることが可能となるとともに、磁石ユニ
ット３０と乱流板３１との間を通過する水流３７に磁石
ユニット３０からの磁界を集中させることが可能とな
る。さらに、各乱流板３１を一体的に形成することが可
能となり、ハウジング２１内の限られたスペースに磁石
ユニット３０および乱流板３１を効果的に配置すること
が可能となる。

【００３６】ここで、乱流板３１は一定間隔で配置され
るのではなく、乱流板３１の配置位置によって配置間隔
が変更されている。これにより、水流３７に対して乱流
を効果的に発生させることが可能となる。

【００３７】なお、図２の実施例の構造は、配管の呼び
径が６５Ａ程度の場合に特に適している。

【００３８】図４（ａ）は本発明の第３実施例に係る水
処理装置の側面透視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−
Ａの位置で切断した断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の
Ｂ−Ｂの位置で切断した断面図、図４（ｄ）は図４
（ａ）のＣ−Ｃの位置で切断した断面図、図４（ｅ）は
本発明の第３実施例に係る水処理装置の正面図である。
図４（ａ）において、円筒状のハウジング４１の両端に
はキャップ４２が設けられ、キャップ４２は継手管４３
を介してフランジ４４に接続されている。また、ハウジ
ング４１にはエア抜きソケット４５およびフランジ４７
が設けられ、フランジ４７はパッキン４６を介してナッ
ト４８でネジ止めされている。ハウジング４１内の中央
部分には中間ジョイント４９が設けられ、中間ジョイン
ト４９で仕切られたハウジング４１内の両側の空間に
は、円筒状の磁石ユニット５０が設けられている。

【００３９】磁石ユニット５０内には、複数層に積層さ
れた円盤状の磁石５０ｃおよびヨーク材５０ｂが設けら
れ、複数層に積層された磁石５０ｃおよびヨーク材５０
ｂがさらに複数積層されてチューブ５０ａ内に納められ
ている。なお、磁石ユニット５０の磁力は６００〜４０
００ガウス程度が好ましい。チューブ５０ａの両端には
封止板５３が設けられ、チューブ５０ａ内に納められた
磁石５０ｃおよびヨーク材５０ｂが封止されている。

【００４０】この磁石ユニット５０が、図４（ｂ）に示
すように、磁石ユニット５０の間を水流５７が通過でき
るように所定の間隔でハウジング４１内の中間ジョイン
ト４９の両側にそれぞれ６個ずつ配置される。そして、
互いに隣接する磁石ユニット５０がヨーク材５０ｂの部
分で磁力を及ぼし合うことにより、磁石ユニット５０の
間を通過する水流５７に対し、水流５７の進行方向に垂
直の磁界をかけることができる。磁石ユニット５０は、
図４（ａ）および図３（ｄ）に示すように、磁石ユニッ
ト固定ナット５４を用いたネジ止めによりユニット固定
板５５に固定されている。ユニット固定板５５は、Ｔｉ
Ｇ溶接によりハウジング４１に固定されている。

【００４１】また、ハウジング４１内には、図４（ａ）
に示すように、ヨーク材５０ｂの配置位置に対応させて
１８枚の乱流板５１ａ、５１ｂが設けられている。乱流
板５１ａ、５１ｂは、ハウジング４１の円周中心に設け
られた乱流板主柱５２にＴｉＧ溶接により固定され、乱
流板主柱５２は、ユニット固定板５５に固定されてい
る。また、乱流板５１ａ同士は乱流板支柱５６ａにより
接続され、乱流板５１ｂ同士は乱流板支柱５６ｂにより
接続されている。

【００４２】乱流板５１ａ、５１ｂは、図４（ｂ）に示
すように、乱流板主柱５２から磁石ユニット５０の間に
放射状に延びた形状を有している。これにより、磁石ユ
ニット５０の間を水流５７が流れる際に、水流５７の流
速を増加させることが可能となるとともに、磁石ユニッ
ト５０と乱流板５１ａ、５１ｂとの間を通過する水流５
７に磁石ユニット５０からの磁界を集中させることが可
能となる。さらに、乱流板５１ａ、５１ｂを一体的に形
成して軽量化することが可能となるとともに、ハウジン
グ４１内の限られたスペースに磁石ユニット５０および
乱流板５１を効果的に配置することが可能となる。

【００４３】ここで、乱流板５１ａ、５１ｂの中心から
延びる延伸部は、磁石ユニット５０が２つおきに設けら
れ、乱流板５１ａの中心から延びる延伸部は、０度、１
２０度、２４０度の方向に配置され、乱流板５１ｂの中
心から延びる延伸部は、６０度、１８０度、３００度の
方向に配置される。そして、ハウジング４１の長手方向
に対し、乱流板５１ａと乱流板５１ｂとを交互に配列す
る。これにより、乱流板５１ａ、５１ｂを水流５７の流
路に配置した場合に、水流５７の流れが乱流板５１ａ、
５１ｂで妨げられることを抑制しつつ、水流５７への乱
流を効果的に発生させることが可能となる。

【００４４】なお、図４の実施例の構造は、配管の呼び
径が１００Ａ程度の場合に特に適している。

【００４５】図５（ａ）は本発明の第４実施例に係る水
処理装置の側面透視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−
Ａの位置で切断した断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の
Ｂ−Ｂの位置で切断した断面図、図５（ｄ）は図５
（ａ）のＣ−Ｃの位置で切断した断面図、図５（ｅ）は
本発明の第４実施例に係る水処理装置の正面図である。
図５（ａ）において、円筒状のハウジング６１の両端に
はキャップ６２が設けられ、キャップ６２は継手管６３
を介してフランジ６４に接続されている。また、ハウジ
ング６１にはエア抜きソケット６５およびフランジ６７
が設けられ、フランジ６７はパッキン６６を介してナッ
ト６８でネジ止めされている。ハウジング６１内の中央
部分には中間ジョイント６９が設けられ、中間ジョイン
ト６９で仕切られたハウジング６１内の両側の空間に
は、円筒状の磁石ユニット７０が設けられている。

【００４６】磁石ユニット７０内には、複数層に積層さ
れた円盤状の磁石７０ｃおよびヨーク材７０ｂが設けら
れ、複数層に積層された磁石７０ｃおよびヨーク材７０
ｂがさらに複数積層されてチューブ７０ａ内に納められ
ている。なお、磁石ユニット７０の磁力は６００〜４０
００ガウス程度が好ましい。チューブ７０ａの両端には
封止板７３が設けられ、チューブ７０ａ内に納められた
磁石７０ｃおよびヨーク材７０ｂが封止されている。

【００４７】この磁石ユニット７０が、図５（ｂ）に示
すように、磁石ユニット７０の間を水流７７が通過でき
るように所定の間隔でハウジング６１内の中間ジョイン
ト６９の両側にそれぞれ６個ずつ配置される。そして、
互いに隣接する磁石ユニット７０がヨーク材７０ｂの部
分で磁力を及ぼし合うことにより、磁石ユニット７０の
間を通過する水流７７に対し、水流７７の進行方向に垂
直の磁界をかけることができる。磁石ユニット７０は、
図５（ａ）および図５（ｄ）に示すように、磁石ユニッ
ト固定ナット７４を用いたネジ止めによりユニット固定
板７５に固定されている。ユニット固定板７５は、Ｔｉ
Ｇ溶接によりハウジング６１に固定されている。

【００４８】また、ハウジング６１内には、図５（ａ）
に示すように、ヨーク材７０ｂの配置位置に対応させて
１８枚の乱流板７１が設けられている。乱流板７１は、
ハウジング６１の円周中心に設けられた乱流板主柱７２
にＴｉＧ溶接により固定され、乱流板主柱７２は、ユニ
ット固定板７５に固定されている。また、乱流板７１同
士は、乱流板支柱７６により接続されている。乱流板７
１は、図５（ｂ）に示すように、乱流板主柱７２から磁
石ユニット７０の間に放射状に延びた形状を有し、磁石
ユニット７０と所定の間隔を保ったまま、磁石ユニット
７０の表面に沿って配置される。

【００４９】このことにより、磁石ユニット７０と乱流
板７１との間に水流７７を通過させて、その時の水流７
７の流速を増加させることが可能となるとともに、磁石
ユニット７０と乱流板７１との間を通過する水流７７に
磁石ユニット７０からの磁界を集中させることが可能と
なる。さらに、各乱流板７１を一体的に形成することが
可能となり、ハウジング６１内の限られたスペースに磁
石ユニット７０および乱流板７１を効果的に配置するこ
とが可能となる。

【００５０】なお、図５の実施例の構造は、配管の呼び
径が１２５Ａ程度の場合に特に適している。

【００５１】また、図３〜５の実施例では、ハウジング
２１、４１、６１、キャップ２２、４２、６２、継手管
２３、４３、６３、フランジ２４、２７、４４、４７、
６４、６７、エア抜きソケット２５、４５、６５、中間
ジョイント２９、４９、６９、チューブ３０ａ、５０
ａ、７０ａ、乱流板主柱３２、５２、７２、封止板３
３、５３、７３、ユニット固定ナット３４、５４、６
４、ユニット固定板３５、５５、７５、乱流板支柱３
６、５６ａ、５６ｂ、７６はステンレス３０４、ヨーク
材３０ｂ、５０ｂ、７０ｂは鉄、磁石３０ｃ、５０ｃ、
７０ｃはフェライト、乱流板３１、５１ａ、５１ｂ、７
１はステンレス４３０を用いたが、これ以外の材料であ
ってもよい。ただし、チューブ３０ａ、５０ａ、７０ａ
には透磁性体、乱流板３１、５１ａ、５１ｂ、７１には
強磁性体を用いることが好ましい。また、乱流板３１、
５１ａ、５１ｂ、７１には、フッ素樹脂コーティングな
どの耐酸化処理を行ってもよい。

【００５２】図６は、本発明の一実施例に係る水処理装
置の実験装置の構成を示す図である。図６において、循
環タンク８１、ポンプ８２および水処理装置８３が、配
管８４ａ、８４ｂおよび錆サンプル管８４ｂ、８４ｃを
介して接続されている。ここで、循環タンク８１とし
て、ステンレス３０４材の１００ｌタンク、ポンプ８２
として、エバラ２５ＬＰＳ（ステンレス製）、配管８４
ａ、８４ｂとして、管内全面に錆のあるＳＧＰ管（シロ
ガス管）を用いた。そして、循環タンク８１を満水し、
３日間放置し、水を分析後、ポンプ８２の運転を行い、
水を循環させた（実施例１）。運転開始後、ＰＨ値、電
気伝導率（ｍｇ／ｃｍ）、鉄分（ｍｇ／ｌｐｐｍ）を経
過日数ごとに測定した。

【００５３】表１は、実施例１による実験結果を示す。

【００５４】

【表１】 表１において、原水のＰＨ値は６．９、電気伝導率は１
３０ｍｇ／ｃｍ、鉄分は２００ｍｇ／ｌだった。運転開
始後１日目の水のＰＨ値は６．８、電気伝導率は１４０
ｍｇ／ｃｍ、鉄分は２００ｍｇ／ｌ、運転開始後３日目
の水のＰＨ値は６．９、電気伝導率は１２０ｍｇ／ｃ
ｍ、鉄分は６５．８ｍｇ／ｌ、運転開始後５日目の水の
ＰＨ値は７．１、電気伝導率は８１ｍｇ／ｃｍ、鉄分は
２２．５ｍｇ／ｌ、運転開始後７日目の水のＰＨ値は
７．５、電気伝導率は６３．２ｍｇ／ｃｍ、鉄分は８．
５ｍｇ／ｌ、運転開始後９日目の水のＰＨ値は７．８、
電気伝導率は３１．５ｍｇ／ｃｍ、鉄分は２．２ｍｇ／
ｌ、運転開始後１１日目の水のＰＨ値は７．９、電気伝
導率は２０．９ｍｇ／ｃｍ、鉄分は１．４ｍｇ／ｌ、運
転開始後１３日目の水のＰＨ値は７．９、電気伝導率は
１８．３ｍｇ／ｃｍ、鉄分は０．８ｍｇ／ｌ、運転開始
後１５日目の水のＰＨ値は７．８、電気伝導率は１７．
９ｍｇ／ｃｍ、鉄分は０．３ｍｇ／ｌだった。

【００５５】また、運転開始後１日目の水の検視結果で
は、錆の濁りが見られた。運転開始後３日目の水の検視
結果では、赤錆の濁りが消え始めた。運転開始後５日目
の水の検視結果では、赤錆がコロイド状に固まり始め、
赤錆が浮遊状態になった。運転開始後７日目の水の検視
結果では、錆サンプル管８４ｂ、８４ｃの内壁の黒化
（赤色から黒色に変色）部分が多くなった。運転開始後
１１日目の水の検視結果では、循環タンク８１内の水が
完全に透明になった。

【００５６】また、流速が２ｍ／ｍｉｎで１日約１３時
間運転を行った場合、５日目にマグネタイト化が確認さ
れた。流速が１．３ｍ／ｍｉｎで１日約１３時間運転を
行った場合、１０日目にマグネタイト化が確認された。
ここで、実験は、日本水道協会の基準値で行った。

【００５７】以上の実験結果により、水処理装置８３内
に水を通過させることにより、水をアルカリ化すること
が可能となるとともに、管内壁面をマグネタイト化し
て、管内壁面の赤錆の発生を防止できることがわかる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
管内を流れる水流に対して垂直方向の磁界を加えつつ、
そこを流れる水流の流速を速めることが可能となり、水
流に発生した起電力により、酸化還元反応を促進させ
て、流水管内を流れる水をアルカリ化することが可能と
なることから、鋼材を用いた水系配管や槽などの腐食を
抑制することが可能となる。

【００５９】また、水流が流れる管内の限られたスペー
スに管内での圧損を抑制しつつ、乱流板および磁石ユニ
ットを効率的に配置することが可能となり、水処理装置
の性能を落とすことなく水処理装置をコンパクト化する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る水処理装置の動作原理
を示す図である。

【図２】図２（ａ）は本発明の第１実施例に係る水処理
装置の側面透視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａの
位置で切断した断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−
Ｂの位置で切断した断面図、図２（ｄ）は本発明の第１
実施例に係る水処理装置の正面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明の第２実施例に係る水処理
装置の側面透視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａの
位置で切断した断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−
Ｂの位置で切断した断面図、図３（ｄ）は図３（ａ）の
Ｃ−Ｃの位置で切断した断面図、図３（ｅ）は本発明の
第２実施例に係る水処理装置の正面図である。

【図４】図４（ａ）は本発明の第３実施例に係る水処理
装置の側面透視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａの
位置で切断した断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−
Ｂの位置で切断した断面図、図４（ｄ）は図４（ａ）の
Ｃ−Ｃの位置で切断した断面図、図４（ｅ）は本発明の
第３実施例に係る水処理装置の正面図である。

【図５】図５（ａ）は本発明の第４実施例に係る水処理
装置の側面透視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａの
位置で切断した断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−
Ｂの位置で切断した断面図、図５（ｄ）は図５（ａ）の
Ｃ−Ｃの位置で切断した断面図、図５（ｅ）は本発明の
第４実施例に係る水処理装置の正面図である。

【図６】本発明の一実施例に係る水処理装置の実験装置
の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１３、３０、５０、７０…磁石ユニット、 ２ａ、２ｂ、１３ｂ、３０ｂ、５０ｂ、７０ｂ…ヨーク
材、 ３ａ、３ｂ、１３ｃ、３０ｃ、５０ｃ、７０ｃ…磁石、 ４、１７ａ〜１７ｇ、３１、５１ａ、５１ｂ、７１…乱
流板、 ５、１９、３７、５７、７７…水流、 ６…磁路、 ７ 流路 １１、２１、４１、６１…ハウジング、 １２…ハーフソケット、 １３ａ、３０ａ、５０ａ、７０ａ…チューブ、 １４、３３、５３、７３…封止板、 １５、３４、５４、７４…ユニット固定ナット、 １６、３５、５５、７５…ユニット固定板、 １８、３６、５６ａ、５６ｂ、７６…乱流板支柱、 ２２、４２、６２…キャップ、 ２３、４３、６３…継手管、 ２４、２７、４４、４７、６４、６７…フランジ、 ２５、４５、６５…エア抜きソケット、 ２６、４６、６６…パッキン、 ２８、４８、６８…ナット、 ２９、４９、６９…中間ジョイント、 ３２、５２、７２…乱流板主柱、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−165958（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−216475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−85189（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−296888（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−264189（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−56193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−189989（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−308888（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−1495（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−141697（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−171293（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−43696（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−86898（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−83492（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−32933（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−174095（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−52599（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−102295（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−67193（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−1118（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路に対して垂直方向の磁界を発生させ
   る磁界発生手段と、 前記流路を流れる水流を前記磁界の発生位置で拡散させ
   る乱流板とを備える水処理装置であって、 前記磁界発生手段は、 中空円筒状のチューブ内に、複数の磁石と複数のヨーク
   材とを積層するように収容し、前記ヨーク材の部位が磁
   極となるよう構成された磁石ユニットであって、前記ヨ
   ーク材同士の間隔が、一定間隔とならないよう配置間隔
   が変更されて構成された外形略円筒状の磁石ユニットを
   具備し、 前記磁石ユニットが、長さ方向における前記ヨーク材の
   位置が一致するように、 かつ、隣接する前記磁石ユニットの前記ヨーク材の磁極
   の向きが反対となるように前記流路内に所定間隔で配置
   されて構成され、 前記乱流板は、 前記磁石ユニットの前記ヨーク材に対応した位置に配置
   され、かつ、前記磁石ユニットの周囲に沿って前記水流
   の通過可能な間隙を形成する如く前記磁石ユニットと間
   隔を設けて配置されている ことを特徴とする水処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記乱流板は、流水管の円周中心から前
   記磁石ユニットの間を通って放射状に伸びる強磁性体で
   あることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
3. 【請求項３】 前記乱流板は、耐酸化処理が行われてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の水処理装置。