(57)【要約】【課題】空気と水とを接触させることにより汚染空気を洗浄する空気洗浄器について、構造が簡単でランニングコストが低額でありかつ効率よく汚染空気を洗浄できる円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器を提供することである。【解決手段】上部に汚染空気流入孔及び洗浄水流入孔を、下部に洗浄された空気の流出孔、洗浄水流出孔及び洗浄水の貯水部が設けられた略円柱形の外筒と、この外筒の軸芯上には、複数の回転翼が載った回転円板が接合した回転軸が付き、この回転翼の上には、中央部を開口した外筒の内壁から垂直に立てた上部仕切り板を設け、回転円板の下には、中央部を開口し、さらに外筒内周部に開口部を付け、同じく外筒の内壁から垂直に立てた下部仕切り板を設け、回転軸の回転により、回転円板、回転翼が回転し、送風機能を持つ気液接触型空気洗浄器について、その回転翼の透孔及び外筒の内壁に磁石を取り付け、水のクラスター分解による効果が期待される構造とし、空気の洗浄効果を上げるものである。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と水とを接触させることにより汚染空気を洗浄する空気洗浄器について、上部には汚染空気流入孔及び洗浄水流入孔を、下部には、洗浄された空気の流出孔、洗浄水流出孔、気液分離室及び洗浄水貯水室が設けられた略円柱形の外筒と、この外筒の軸芯上に複数の回転翼が載った回転円板が接合した回転軸を設け、この回転翼の上方には、中央部を開口した外筒の内壁から垂直に立てた上部仕切り板を設け、回転円板の下方には中央部を開口し、さらに外筒内周部に開口部を付け、同じく外筒の内壁から垂直に立てた下部仕切り板を設け、回転軸の回転により、回転円板、回転翼が回転し、送風機能を持ち、回転軸に接合した回転円板が複数あり、これらを上下に挟む上部仕切り板と下部仕切り板とが回転円板と同数あり、回転翼に多数の透孔を付けた、気液接触型空気洗浄器において、その透孔の同心円上に円筒形磁石を固定した円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器。
【請求項２】
上部仕切り板と下部仕切り板の外周部の間に磁石を取り付けた請求項1の円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を水と接触させることにより空気を洗浄する気液接触型空気洗浄器において、ドーナツ型の磁石を回転翼に固定することを特徴とする円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明者でもある本願出願人(以下本願出願人とする。)は、長年に渡り排水設備、空気・水等に対する洗浄・浄化設備等の研究・開発を行ってきた。その経過において、本願出願人は、油と水の混じった廃水を、磁石を付けた容器に投入し、薬品を添加し攪拌しながらその処理を行なったところ、磁石を付けない容器内での廃水処理の反応とは異なる現象が生ずることを偶然に見出した。そのため、本願出願人は、磁石には水に対し何らかの作用があるのではないかと思い、磁石と水の関係について調べると、ネット上でも磁気処理水、磁化水等としてその効用が数多く説明され、さらに先行特許出願等について、キーワードを「水  磁石」として検索すると約１５０００件ヒットされた。こうした調査等により本願出願人は、磁石は水に対し何らかの効果を与えるとの考えを持つようになった。
しかし、磁気が水に与える効果についてはいまだ不明な点が多い。根拠のない効用をうたう磁気処理装置の販売業者に対し、公正取引委員会による排除命令がだされたこと、また、有る民間企業が調査した磁化水の市販機種の大半は、宣伝されているような効能が見られるものはなく、何らかの効果がみられたとしても、それは磁気によるものではないとの見解もあることも、本願出願人は調査の経過において知った。
【０００３】
さて、水Ｈ２Ｏは、酸素と水素の電気陰性度の大きな違いにより、酸素原子が陽極に水素原子が陰極に分極しているため水分子は図1のように強い静電引力により結合されている。そのため、水の沸点と融点は異常に高く、また、その分極のためイオン化合物を溶解する能力を持っている。水分子では、正の分極（Oσ＋）が陰イオンを引き付け、負の分極（Hσ―）が陽イオンを引き付けるが、この力が十分大きくイオン結晶が壊れ溶液となるためである。
【０００４】
化学ではクラスターは、「２個以上の分子又は原子がファンデルワールス力や水素結合などの比較的弱い相互作用で集合したもの」と定義されている。液体の水はクラスターを形成している代表的な物質であり、このクラスターを分解した水をクラスター分解水と表現されている。この水のクラスターがどの程度分解できるのか、また分解している時間がどの程度なのかは諸説がある。現在最も信じられている液体水のクラスターは、直鎖や枝分かれしたn量体のクラスターと、四角形から十一角形にわたる多角形のクラスター(このうち五角形の量比が最も多い)の混合状態にあると考えられ、液体水のクラスター状態でクラスターが長時間安定して存在しているものではなく、１ps(10−12秒)のオーダーで生まれたり壊れたりしているという非常に動的な構造をしているとする説である。
さらに、水は反磁性体であり、液体の水は熱的擾乱のため磁区を形成せず磁場による影響は個々の水分子に限定される。しかし、磁場を通すことにより、個々の水分子の一部がクラスター分解され活性化するという考え方もある。
【０００５】
前述のように、磁気が水に与える効果についてはいまだ疑問点が多い。しかし、例え、微小時間でも水分子の一部がクラスター分解し活性化されると仮定すれば、その微小時間内に他の溶解物質と水分子が反応し易くなり、反応が促進されることは想像できる。図２に示すように磁界内を通過した水を磁気処理水あるいは磁化水と呼ばれている。この場合、水を磁界内に数多く、換言すれば繰り返し水を磁界内に通過させることにより、水のクラスターをより分解できるのではないかと推察された。
【０００６】
水のクラスターを分解することにより、水を活性化して何らかの効果を期待する先行技術として以下のような出願がある。
水容器からの水を加熱する加熱手段と、コーヒー液を抽出するコーヒー抽出室と、加熱手段によって得られた湯を前記コーヒー抽出室に給湯する給湯手段と、抽出されたコーヒー液を貯える保管容器とを備え、給湯手段に磁石を設け、磁力により水のクラスターを細分化して水がコーヒー粉に浸透し易くなることでコーヒーの抽出効率を向上させるコーヒー湯沸かし器（特許文献１）、水道の蛇口からの吐出速度を利用して吸気と連結スクリューの回転をなさしめ，更にその回転力を利用して同軸にある回転翼を回転させて水に細い泡を含ませ、更に攪拌して泡と泡との融合による泡の膨大と泡の細分を繰り返し行って遊離塩素を、泡を構成する気体に含ませてそれらと共に大気中に拡散させ，脱塩素等を達成するものである。回転する磁石による磁界を間欠的に通過させあるいは複数の磁界が交錯したなかを通過させる等によって巨大化していると言われている水のクラスターの細分を行う浄水器（特許文献２）、有機物を構成し且つ環境汚染の直接的原因物質となる炭素、窒素、リン、それに難分解性有機物質、重金属類、コロイド状無機物質等を含む排水を処理する排水処理手段を有する排水処理装置であって、排水処理手段で処理し排出される排水の流動管路に、所定の流速で流動する排水のクラスターを磁気力により細分化する磁気処理装置を設けて、排水を浄化するようにした排水処理設備（特許文献３）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2008−295624号公報
【特許文献２】特開平11−5080号公報
【特許文献３】特開2006−55826号公報
【０００８】
本願出願人は、発明の名称を「気液接触型空気洗浄装置」とする特許出願（特願2011-157281）をし、平成25年5月30日に特許査定された(特許第5291766号)。この特許発明である「気液接触型空気洗浄装置」（以下、先願特許とする。）において、磁石の水に対する効果があると考え、請求項５に記載の発明を、上部仕切り板と下部仕切り板との間に磁石を取り付けた空気洗浄器とした。しかし、前述のように水を磁界内に数多く、換言すれば繰り返し磁界内を通過させることにより、水のクラスターをより分解できるとの仮説の下では、このような方式では、水のクラスターを十分に分解できないと思われた。そこで、先願特許の不足を補う補強版として、水が繰り返し磁界内を通過させることができる多数の透孔を付けた回転翼にドーナツ型の磁石である円筒形磁石を取り付けた円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器の特許出願をするものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は、空気と水とを接触させることにより空気中の汚れを除去する空気洗浄器について、構造が簡単でランニングコストが低額であり、洗浄水を繰り返し磁界内に通過させて磁化水を生成させ、磁化された洗浄水により効率よく汚染空気を洗浄できる円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、第１発明は、空気と水とを接触させることにより汚染空気を洗浄する空気洗浄器について、上部には汚染空気流入孔及び洗浄水流入孔を、下部には、洗浄された空気の流出孔、洗浄水流出孔、気液分離室及び洗浄水貯水室が設けられた略円柱形の外筒と、この外筒の軸芯上に複数の回転翼が載った回転円板が接合した回転軸を設け、この回転翼の上方には、中央部を開口した外筒の内壁から垂直に立てた上部仕切り板を設け、回転円板の下方には中央部を開口し、さらに外筒内周部に開口部を付け、同じく外筒の内壁から垂直に立てた下部仕切り板を設け、回転軸の回転により、回転円板、回転翼が回転し、送風機能を持ち、回転軸に接合した回転円板が複数あり、これらを上下に挟む上部仕切り板と下部仕切り板とが回転円板と同数あり、回転翼に多数の透孔を付けた、気液接触型空気洗浄器において、その透孔の同心円上に円筒形磁石を固定した円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器である。
【００１１】
この、第１発明は、先願特許の気液接触型空気洗浄器において、多数の透孔を付けた回転翼に、透孔の同心円上に円筒形磁石を固定したことを特徴とするものである。説明のため、先願特許の明細書を一部抜粋する。
【００１２】
外筒上部の汚染空気流入孔及び洗浄水流入孔から汚染空気と洗浄水が外筒内部に流入し、上部仕切り板の中央開口部より回転円板の方向に流下する。回転軸が回転するとともに、回転円板、回転翼も回転する。この回転により、洗浄水は霧状になり、汚染空気と接触しながら外筒内壁面に流れる。外筒内壁面では、上部仕切り板に開口部はなく、下部仕切り板には開口部があるため、霧状の洗浄水と汚染空気は外筒内壁に沿って下方向に流下する。このように、回転軸を回転させることにより汚染空気と霧状の洗浄水を接触させ、さらに送風機能を有することとした気液接触型空気洗浄器に関するものである。なお、汚染空気とは、悪臭物質、悪臭ガス、有害な微粒子等が浮遊する空気をいう。
【００１３】
外筒の上部と下部の間に、上部仕切り板と下部仕切り板が外筒内面より垂直に立てられ、すなわち、上部仕切り板と下部仕切り板は、外筒の上面あるいは底面と水平となって設けられている。この上部仕切り板と下部仕切り板の中央開口部には、回転軸が垂直に通っている。
回転軸は、外筒の上面と底面の中心を結ぶ軸芯上に付けられ、この回転軸には回転円板が接合され、この回転円板の上に複数の回転翼が回転円板に対し略垂直に固定されて載っている。この回転翼と回転円板を挟むようにして上部仕切り板と下部仕切り板が外筒内壁に設けられている。回転軸に接合した回転円板が複数あり、これらを上下に挟む上部仕切り板と下部仕切り板とが回転円板と同数ある構造となっている。
【００１４】
汚染空気と洗浄水は、上部仕切り板と回転翼が載った回転円板の回転と下部仕切り板とによって洗浄水が霧状となって汚染空気と接触し空気が洗浄される。この上部仕切り板と回転翼の載った回転円板と下部仕切り板との組み合わせを複数として、回転翼に多数の透孔を付ける。回転軸が回転するとともに回転円板、回転翼も回転する。回転翼に多数の透孔を付けることにより、この透孔を通し洗浄水はより細かな霧状となり、汚染空気と接触し洗浄効果を上げることができる。
【００１５】
本願は、この多数の透孔を付けた回転翼の透孔の同心円上に円筒形磁石を固定し、洗浄水を繰り返し円筒形磁石の中央孔の磁界内に通過させ、より汚染空気の洗浄効果を上げることを特徴とするものである。すなわち、回転軸が回転することにより回転翼も回転する。洗浄水はこの回転翼の透孔を通り、より細かな霧状となるが、この透孔の同心円上には円筒形磁石が固定され、この円筒形磁石の中央孔を洗浄水が通過し、磁化された細かな霧状となり、汚染空気と接触し、汚染空気を洗浄することになる。
【００１６】
円筒形磁石とは、中心部は孔があるドーナツ型の磁石をいい、必ずしも円筒である必要はなく、筒状であって中心部には孔があり、その孔を洗浄水が通過できれば足りる。図３に円筒形磁石を示す。
磁石には、その材料によりアルニコ磁石、フェライト磁石
、サマリウム磁石 ネオジム磁石 等があるが、磁力が高いことが望まれる。ネット上で検索されたドーナツ型磁石を図４に示す。
回転翼の透孔の同心円上に円筒形磁石が固定されとあるが、回転翼の透孔と円筒磁石の中央孔が同心円状になっていて、回転翼の透孔を通過する洗浄水は同時に円筒磁石の中央孔を通過することになる。回転軸が回転するとともに回転円板、回転翼も回転する。磁石による水のクラスター分解の効果を期待し、この回転翼の透孔の同心円上に円筒形磁石が固定されているため、洗浄水は繰り返し磁界である円筒磁石の中央孔を通過し磁気化されることになる。前述のように、クラスター分解は、極めて短時間であるとされているが、例え短時間であっても水の単分子は、その極性が大きく、汚染空気に含まれる悪臭物質等を除去する効果を期待するものである。
【００１７】
続いて、第２発明は、上部仕切り板と下部仕切り板の外周部の間に磁石を取り付けた第1発明の円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器である。
【００１８】
さらに、磁石による水のクラスター分解による効果を期待して、洗浄水と空気の流速が最も早くなる回転翼の外周にも磁石を設けるものである。その効果は前述と同様に、汚染空気に含まれる悪臭物質等を除去する効果を期待するものである。
【発明の効果】
【００１９】
第１発明では、構造が簡単で、ランニングコストが低減できる気液接触型空気洗浄装置において、磁石による水のクラスター分解による効果を期待して、回転翼の透孔に同心円上に円筒形磁石を固定し、本空気洗浄器の洗浄効果を上げるものであり、第２発明でも同様に、洗浄水と空気の流速が最も早くなる回転翼の外周にも磁石を設け、洗浄効果を上げるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、水の分子間引力を示す図である。
【図２】図２は磁界と磁界内を通過する水を示す図である。
【図３】図３は円筒形磁石を示す図である。
【図４】図４は市販円筒形磁石の図である。(インターネットから)
【図５】図５は、円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器の概略図である。
【図６】図６は、回転円板と回転翼の概略図である。
【図７】図７は、上部仕切り板、回転円板、下部仕切り板の位置関係を示す図である。
【図８】図８は、下部仕切り板の平面図である。
【図９】図９は、円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器内の汚染空気と洗浄水の流れを示す図である。
【図１０】図１０は、回転翼に固定した円筒形磁石の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態を以下に示す。
【実施例１】
【００２２】
図５は、円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器１の概略図を示すものである。略円柱形の外筒２の上部には、汚染空気流入孔２１と洗浄水流入孔２４が、下部には空気流出孔２２、洗浄水流出孔２３、気液分離室２５、洗浄水貯水室２６が設けられている。
略円柱形の軸芯上に回転軸３が設けられている。この回転軸３には、回転円板６が接合し、回転円板６上には、複数の回転翼５が回転円板６に対し略垂直に固定されて載っている。回転軸３は、回転軸駆動モーター３１により回転する。  
洗浄水貯水室２６内の洗浄水は、洗浄水循環用配管９を通り洗浄水用循環ポンプ９１にて洗浄水流入孔２４に送られ再使用され、洗浄水の汚染度が所定以上の値となったときには、廃水処理施設に送られ、新たな洗浄水が供給される。
磁石８は上部仕切り板４と下部仕切り板７の円周部の間に固定して取り付けられ、外筒内壁とは離れている。洗浄水と汚染空気とは、回転翼５の回転により、回転翼の透孔５１に固定された円筒形磁石５２の中央孔５３を繰り返し通過し、更に上部仕切り板と下部仕切り板の外周部の間に取り付けられた磁石８に激しく衝突し、水のクラスター分解による効果が期待される構造としている。
なお、図５は、回転円板６が３枚あり、上部仕切り板４及び下部仕切り板７も同数の３枚ある円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器である。
【００２３】
図６は、回転円板６とその上に複数載っている回転翼５の平面図である。回転翼５は、送風機能を生じさせるため、円の中心線に対し一定の角度を付け、回転円板６に対し垂直に固定されている。
【００２４】
図７は、上部仕切り板４、回転円板６、回転翼５、下部仕切り板７、磁石８の位置関係を示す図である。上部仕切り板４と下部仕切り板７は、外筒２内壁に垂直に設けられている。磁石８は、上部仕切り板４と下部仕切り板７の間に取り付けられ、外筒２内壁とは離れた位置にある。なお、上部仕切り板４と下部仕切り板７が回転円板６、回転翼５を挟むようになっている。
【００２５】
図８は、下部仕切り板７の平面図である。下部仕切り板７は、外筒２の内壁から垂直に立てられて設けられている。その外周辺部は、下部仕切り板外周開口部７１があり、下部仕切り板スポーク部７３により外筒２と接合されている。下部仕切り板中央開口部７２には回転軸３が通っている。
【実施例２】
【００２６】
図９は、本円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器１内の汚染空気と洗浄水の流れを示す図である。幅のある矢印が汚染空気と水の流れる方向を示している。磁石８は、上部仕切り板４と下部仕切り板７の外周全体を覆っているのではなく、間隔を開けて取り付けられている。
汚染空気と洗浄水は、上部仕切り板４の上部仕切り板中央開口部４１を通過し回転円板６の中心部にくるが、回転翼５の回転のため、磁石８と外筒２内壁に激しく流れていく。そして汚染空気と洗浄水の一部は磁石８に当たりさらに外筒内壁に向かう。上部仕切り板４に開口部はなく、下部仕切り板７には、下部仕切り板外周開口部７１があるため、汚染空気と洗浄水は接触しながら下方に流れていく。これを繰り返すことにより、洗浄水により汚染空気が洗浄される。
【００２７】
多数の透孔５１を付けた回転翼５では、透孔５１の直径が１〜１０ｍｍであり、開口率が１０〜６０％のものが効率よく、その透孔５１の直径に合わせ円筒形磁石５２が固定されている。回転翼５の透孔５１に円筒形磁石５２を固定する方法は、接着による方法があるが、回転翼５の回転や水流に対し耐久性があるものであれば方法は問わない。図１０では、回転翼５の透孔５１の左右に２枚の円筒形磁石５２をＮＳを向かい合わせ引力を発生させ、さらに接着剤により固定している。この回転翼につけられた円筒形磁石５２と上部仕切り板４と下部仕切り板７の外周部の間に取り付けられた磁石８とが相俟って、洗浄水のクラスター分解に寄与し、汚染空気の洗浄効果が向上することが期待される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
水に対する磁石の効果はまだ不明な点も多い。しかし、水のクラスター分解による効果が期待される構造とし、より効果的に空気を洗浄する気液接触型空気洗浄器を提供するものであり、構造が簡単でありイニシャルコストも安価であるため、需要が期待される。
【符号の説明】
【００２９】
１  円筒形磁石付気液接触型空気洗浄器
２  外筒    ２１  汚染空気流入孔  ２２  空気流出孔  ２３  洗浄水流出孔  ２４  洗浄水流入孔  ２５  気液分離室  ２６  洗浄水貯水室
３  回転軸  ３１  回転軸駆動モーター
４  上部仕切り板  ４１上部仕切り板中央開口部
５  回転翼  ５１  透孔  ５２  円筒形磁石  ５３円筒形磁石の中央孔
６  回転円板
７  下部仕切り板    ７１下部仕切り板外周開口部  ７２  下部仕切り板中央開口部  ７３  下部仕切り板スポーク部
８  磁石
９  洗浄水循環用配管    ９１  洗浄水用循環ポンプ
【図１】
2015008994.tif 000003
【図６】
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【図８】
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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７】
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【図９】
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【図１０】
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