(57)【要約】【課題】洗浄力や溶解力の効果を高める水道水の活性化処理において、家庭用に最適な小型化された水処理装置を提供する。【解決手段】  家庭用へ送られる水道水の給水管に直結して取り付けられる水処理装置１は、送られてくる水道水中に含まれる空気によって微細気泡を形成する微細気泡発生部４と、微細気泡発生部４の入口側又は出口側の少なくとも一方の給水管３を挟み、互いに対応させるように配置される複数の永久磁石５とを備える。微細気泡発生部４は、ノズル１４により、水道水圧によって送給される水道水の圧力をいったん高めて、その後、急激に低圧化させることで沸騰現象によりキャビテーション気泡を発生させる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
家庭用へ送られる水道水の給水管に直結して取り付けられる水処理装置であって、
前記給水管の途中に設けられ水道水圧で送られてくる水道水中に含まれる空気からキャビテーション気泡を発生させるノズルを有する微細気泡発生部と、
前記微細気泡発生部の入口側又は出口側の少なくとも一方の前記給水管を挟み、互いに対応させるように配置される複数の永久磁石と、
を備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記微細気泡発生部と前記永久磁石とが収納されるカバーケースを備えたことを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記カバーケース内の前記給水管の外側に遠赤外線放射材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記ノズルは、断面の径が最小の最小孔部を境にして、前記最小孔部からそれぞれ上流側及び下流側に向けて連続的に径が大きくなるよう略円錐状に刳り抜かれた第１通水室と第２通水室とから成ることを特徴とする請求項１に記載の家庭用水処理装置。
【請求項５】
上流側の前記第１通水室の水道水の入口側には複数の取水口を有する取水部を設けて、
前記取水口は奥行き方向の中心軸が前記ノズルの中心軸方向に対して傾斜するよう形成されていることを特徴とする請求項４に記載の家庭用水処理装置。
【請求項６】
前記ノズルは、軸方向に沿って配置される複数の通水部を備えて、
前記通水部は、中央部分が円筒形状であって、両端にはそれぞれ上流側及び下流側に向けて連続的に拡径するようテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の家庭用水処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水道水を活性化する家庭用水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から物理・化学的な方法で水を使用目的に応じた水質する種々の水処理技術が提案されている。このような水処理技術に水に何らかのエネルギーを付与して水を活性化させ、殺菌力や洗浄機能等を持たせる処理技術がある。
【０００３】
例えば、遠赤外線放射材を塗布した数本の通水用パイプを挟み、互いに対応させるように複数個の永久磁石を配置する水処理装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、液体と気体とを混合及びせん断して作製したマイクロバブル含有水に対し磁場をかけてナノバブル含有活水を製造する処理装置も知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６２２９１１号公報
【特許文献２】特許第４８５１４００号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の水処理装置は、磁力線中に被処理水を通過させて電子励起作用により水のエネルギー準位を高め、さらに、遠赤外線放射材の熱放射体が水の吸収波長と共鳴させることで水分子を微粒子化させるものである。微粒子化された水分子を含む電荷を帯びた水が水道管内の壁に接触すると、壁に付着している赤錆等の付着物の溶解が進行していく。
【０００７】
水道水を生活用に使用する場合、管内の付着物が短時間で除去されて大量に水道水に溶解するのはあまり好ましくない。しかし、磁気を利用した磁気活水処理を受けた水道水の場合には、その分子の大きさは普通の水道水の分子と比べると１０分の１程度とされ、また水道水に遠赤外線を当てたときも同程度と考えられており、付着物の溶解は徐々に進行し少量ずつ水道水に溶け込んでいく。したがって、特許文献１の水処理装置は、水道管内を衛生的に保持していくには最適といえる。しかしながら、活性水として水道水を利用して洗浄等を行うときには、即効的な効果は期待できない。
【０００８】
よって、水道水に洗浄力や溶解力においてより高い効果が得られるように、活性水としての機能を求める場合には、水分子をさらに微粒子化させるのが良く、特許文献２においては、水に気体を混合してマイクロバブル化することで効果を高めている。この場合、水道水に気体を混入するのに水道管に気体の圧力を直接加えると水道システムに影響を及ぼすことから、特許文献２では、水道水をリザーブタンクに溜めてから気液混合している。
【０００９】
しかしながら、水道水をタンクにリザーブして、タンク内に圧力を加える気液混合は装置が大型化し、家庭用に利用する水処理装置には不向きとなり、またコスト的にも高くなる。
【００１０】
上記点より、本考案は、洗浄力や溶解力の効果を高める水道水の活性化処理において、家庭用に最適な小型化された水処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、家庭用へ送られる水道水の給水管に直結して取り付けられる水処理装置であって、前記給水管の途中に設けられ水道水圧で送られてくる水道水中に含まれる空気からキャビテーション気泡を発生させるノズルを有する微細気泡発生部と、前記微細気泡発生部の入口側又は出口側の少なくとも一方の前記給水管を挟み、互いに対応させるように配置される複数の永久磁石と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
そして、前記微細気泡発生部と前記永久磁石とが収納されるカバーケースを備えて、水道管や高架水槽等から通水する給水管の途中にフランジにて接続可能な家庭用水処理装置ユニットとして用いるのが好ましい。
【００１３】
そして、前記カバーケース内の前記給水管の外側に遠赤外線放射材を配置することで、磁気と遠赤外線との相乗効果によりより気泡をより効果的に微細化することが可能となる。
【００１４】
前記ノズルのある実施形態は、断面の径が最小の最小孔部を境にして、前記最小孔部からそれぞれ上流側及び下流側に向けて連続的に径が大きくなるよう略円錐状に刳り抜かれた第１通水室と第２通水室とから成る。水道圧で送給される水道水は第１通水室で高圧となって最小孔部から放出されると急激に低圧となり、沸騰現象で微細なキャビテーション気泡が生成される。
【００１５】
この場合、入口側にノズルの軸線に対し傾斜した角度で水を取り込む取水口を有する構成にするとよい。これにより、水は水道圧によって軸線方向に対して斜めの方向から導入されて、前記第１通水室の内壁を螺旋状に高速旋回しながら圧力を高めて、最小孔部から前記第２通水室へと放出される。
【００１６】
前記ノズルの別の実施形態は、軸方向に沿って配置される複数の通水部を備えて、前記通水部は、中央部分が円筒形状であって、両端にはそれぞれ上流側及び下流側に向けて連続的に拡径するようテーパ部が形成される。これにより、水道圧で送給される水道水は、各通水部に分流され且つ入口側はテーパ部によって狭窄しているために高圧となり、そして出口側から放出されたとき急激に低圧化することで、沸騰現象で微細なキャビテーション気泡が生成される。
【考案の効果】
【００１７】
本考案に係る家庭用水処理装置は、水道直結で水道水に含まれている空気によって微細気泡を水道水に含有させるために、装置が大型化せずしかも安全な活性水が生成される。そして、水道水を磁場の中を通過させる磁気活水処理を行い、微細気泡含有磁気活性水に変換することで、水が本来有している洗浄力・溶解力の機能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案に係る家庭用水処理装置の側面断面図を示す。
【図２】（ａ）は微細気泡発生部の上流側からの外観斜視図を示し、（ｂ）は微細気泡発生部の下流側からの外観斜視図を示す。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ微細気泡発生部の取水部の上流側からの平面図、側面図、下流側からの平面図を示す。
【図４】ノズル内での作用の模式的な説明を示す。
【図５】ノズルの他の構成例を側面図で示す。
【図６】水処理装置において永久磁石が取り付けられる部分を水道水の流れと直交する方向からの断面図で示す。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
本考案の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本考案に係る水処理装置１の構成を側断面図で示し、水道の配水管や高架水槽等からの水を蛇口へと導く給水管３の途中に配置される。
【００２０】
水処理装置１は、給水管３の途中に設けられて送られてくる水道水中に含まれている空気にキャビテーションを発生させることで微細気泡を形成する微細気泡発生部４と、微細気泡発生部４の出口側に接続される給水管３を挟み、互いが対応するように配置される複数の永久磁石５とを備えて、これらをケース２内に収納してユニット化している。給水管３は図では左側が上流側となっており、途中で上流管部３Ａと下流管部３Ｂとに分断されて、その間に水処理装置１が接続されている。
【００２１】
微細気泡発生部４は、上流側に位置する管状部材１１と、管状部材１１の入口開口に嵌め込まれる取水部１２と、下流側に配置されて管状部材１１より大径の円筒部材１３と、円柱形状のノズル１４とから構成されている。図２の（ａ），（ｂ）は、取水部１２を取り外した状態で微細気泡発生部４のそれぞれ上流側及び下流側からの外観斜視図を示している。
【００２２】
管状部材１１は、その外周にネジ部１１ａを有して、給水管３の上流管部３Ａに挿入される螺合により接続される。また、円筒部材１３は、その内周にネジ部１３ａを有して、挿入される給水管３の下流管部３Ｂの先端と螺合によって接続される。管状部材１１の外周には環状のゴムパッキン１７が嵌め込まれており、管状部材１１が上流管部３Ａに挿入されたとき、上流管部３Ａの環状の端面はゴムパッキン１７を介在して円筒部材１３の端面と接触する。
【００２３】
ノズル１４の外径は管状部材１１の内径と略等しく、また円筒部材１３の底面の中心にはノズル１４の外径と略等しい径の丸孔が形成されている。よって、ノズル１４は円筒部材１３の底面を貫通して管状部材１１に挿入された状態で保持されている。
【００２４】
そして、ノズル１４内は、中央部が断面の径が最小となる最小孔部１４１となっており、最小孔部１４１からそれぞれ左右に延びるにしたがい径が大きくなるよう略円錐状に刳り抜かれた通水部１５が形成されている。よって、通水部１５は、取水部１２が取り付けられて通水方向に沿って最小孔部１４１に向けて徐々に断面の径が小さくなる形状を有する第１通水室１５ａと、最小孔部１４１から通水方向に沿って徐々に断面の径が大きくなる形状を有する第２通水室１５ｂとで構成される。
【００２５】
取水部１２は円盤状の部材で成り、図３（ａ）で示すように平面には、同心状に４つの丸孔形状の取水口１２ａが設けられている。図３（ｂ）の側面図で示すように、この丸孔は奥行き方向の中心軸がノズル１４の中心軸方向に対して傾斜するよう形成されており、よって、各取水口１２ａは図３（ｃ）で示すように斜円柱の形状となっている。
【００２６】
各取水口１２ａが斜円柱の形状を有することで、水道圧で各取水口１２ａへ加圧送給されたれた水道水は、第１通水室１５ａの内壁に向けて吹き出されて、図４で示すように、内壁を螺旋状に旋回しながら最小孔部１４１に近づくほど速度を上げ、最小孔部１４１から第２通水室１５ｂへ放出される。
【００２７】
そして、ノズル１４の第１通水室１５Ａから高圧で吹き出された水は、第２通水室１５ｂ内では急激な圧力低下が生じて、沸騰現象により無数の微細なキャビテーション気泡が発生して、下流管部３Ｂへと放出される。水道水圧は１．５ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１５ＭＰａ）が下限とされており、ノズル１４は、一般家庭に供給されている水道水の中に含まれている空気をこの水道水の圧力だけで、キャビテーションにより微細化された気泡を含む水にする。この場合の理想的な水道水圧は、２．０乃至４．０ｋｇｆ/ｃｍ２（０．２乃至０．３９ＭＰａ）である。
【００２８】
永久磁石５は、下流管部３Ａの外周にＳ極とＮ極とが対向するよう配置されて押え部材１８によって保持されている。図６は、水処理装置１において永久磁石５が取り付けられる部分を水道水の流れと直交する方向からの断面図で示している。この永久磁石５には、例えば、４０００ガウスの希土類磁石を採用している。よって、ノズル１４から噴出された水は、下流管部３Ａの永久磁石５が配置されている部分を通過すると磁極間を直角に横切ることになり、磁化作用を受けて水分子が電子励起作用を受け、エネルギー準位が高められて磁気活性化される。
【００２９】
すなわち、水はイオンを含み、電気伝導度をもっていることから、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（−）、他の一つが陽電荷（＋）であり、磁場作用によっ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とで、水分子が活性化される。
【００３０】
したがって、上記構成によれば、微細気泡発生部４から噴出される微細気泡含有水に対して磁場を印加することで、微細気泡含有水に磁気活性を付与すること微細気泡含有磁気活性水に変換することができる。微細気泡含有磁気活性水は、クラスターが非常に小さく
なるとされており、水の浸透力・溶解力・洗浄力・浄化力が格段に活性化された状態となる。
【００３１】
本実施の形態では、微細気泡発生部４の下流に永久磁石５を配置しているが、永久磁石５を微細気泡発生部４の上流に配置してもよい。すなわち、水道水を先ず磁場の中を通過させて磁気活性水とした後、微細気泡発生部４を通すことで微細気泡含有磁気活性水に変換するものである。
【００３２】
さらに、本実施形態では、下流管部３Ａの外周には、環状に遠赤外線放射材１６を取り付けている。遠赤外線放射材は、８乃至１４μｍの波長の電磁波を放出する。これは水の持つ振動数の波長とほぼ同じであり、吸収され熱エネルギーを発生し、共振（共鳴）運動を引き起こすことで水分子を活性化させる。遠赤外線放射材１６は、水道管３に塗布するだけでなく、ケース２の内壁上に配置してもよい。
【００３３】
水道水中に含まれる空気からキャビテーションにより微細化された気泡を含む水を生成するノズルには、種々の構成が考えられる。図５は、微細気泡を生成するための別の形状のノズル２０の構造を模式的に示している。このノズル２０は、フランジ２８によって両端で給水管３と接続されており、上流の給水管３との接続部には、下流に向けて連続的に拡径されたテーパ部２１ａを有する円錐状の部材である取込部２１を備えて、下流の給水管３との接続部には、噴出口２６に向けて連続的に縮径されたテーパ部２２ａを有する円錐状の部材である噴出部２２を備えている。
【００３４】
取込部２１と噴出部２２との間には、ノズル２０の軸方向に沿って複数の通水部２６が配置されている。各通水部２６は、中央に円筒形状の通水孔２３を備えて、その両端には、上流側及び下流側に向かって連続的に拡径して形成されるテーパ部２４，２５がそれぞれ形成されている。
【００３５】
ノズル２０の作用を説明する。ノズル２０は、給水管３からの水道水が取込部２１へ導入されると、テーパ部２１ａによって水流を各通水部２６へと導く。よって、水道水は分流されることで圧力が高まり、そしてそれぞれの通水部２６では、その入口側がテーパ部２４によって下流側に向けて縮径されて狭窄しているために、入口側周辺では渦流が生じて水どうしが激しく衝突することで、さらに圧力が高められて通水孔２３へ導入される。
【００３６】
そして、通水孔２３を通過した水は、テーパ部２５により拡散されて低圧となり、沸騰現象により無数の微細なキャビテーション気泡が発生する。そして、キャビテーション気泡を含む水道水は、噴出部２２に集められて、テーパ部２２ａを通して噴出口２７から噴出される。
【００３７】
上記構成の水処理装置１は、一般家庭に供給されている水道に直結されて、水道水の中に含まれている空気を水道水の圧力だけで、キャビテーション作用で微細気泡化している。そして、水処理装置１は、水道メーターの下流側に配置されるが、水道メーターから蛇口までの配管距離は平均で１５メートル程度とされている。この場合、微細気泡の目視は不可能であるが、暗所におけるレーザーポインターによって被処理水にレーザーを当てて気泡からの反射光を検出することで、１５メートルの配管の末端でも微細気泡が形成されていることが確認される。
【００３８】
そして、水道水を磁場の中を通過させて微細気泡含有磁気活性水に変換することで、水が本来有している洗浄力・溶解力の機能を５０％程度さらに高めることができる。しかも、水道直結であることから、水道水以外のものは入っていない安全且つ安心である。
【００３９】
上記微細気泡含有磁気活性水を利用したときの主な効果としては、次のものがある。
（１）末梢血管の血行促進や血液流の増大による温浴・保温効果
（２）人体や動物などの生体や配水管の内部の洗浄効果
（３）植物や魚の生育効果
（４）マイルドな気泡によるマッサージ効果
【符号の説明】
【００４０】
１      水処理装置
２      カバーケース
３      給水管
４      微細気泡発生部
５      永久磁石
１２    取水部
１２ａ  取水口
１４    ノズル
１５ａ  第１通水室
１５ｂ  第２通水室
１６    遠赤外線放射材
２３    通水部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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