(57)【要約】【課題】装置構成が比較的簡単で漏水の心配がなく、かつ、活性化の効率に優れた水の活性化装置の実現を課題とする。【解決手段】通水管１を挟み、上下に永久磁石Ｎ極２と永久磁石Ｓ極３とを対向配置し、磁性金属または磁性セラミックで成型された凹型ヨーク４を永久磁石Ｎ極２と永久磁石Ｓ極３に覆いかぶせて接着させ、上下の凹型ヨーク４の両端は接触することなく隙間を持たせ、さらに、凹型ヨーク４の内側に非磁性導電金属層１０を設け、通水管１に磁力線の方向７と起電流の方向９とに垂直な方向８に通水する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ極とＳ極とを対向させた少なくとも一対の永久磁石を通水管を隔てて配設し、この一対の永久磁石の対向面とは逆の面に磁気的に接触して磁性金属または磁性セラミックで成型された一対の凹型ヨークを互いに対向するように所定の間隔を置いて配置し、
前記一対の永久磁石との接触面を除き、前記一対の凹型ヨーク間の間隔も含めた前記凹型ヨークの内側に、銅、銀、金の単独鍍金またはこれらの金属の複合鍍金、もしくは、これらの金属の薄板を張り合わせた複合金属板で構成される非磁性導電金属層を貼り付け、前記一対の凹型ヨーク内面の電位を向上させ、
前記通水管内に水を通過させることにより、この流水の方向と前記一対の永久磁石間の磁力線の方向とに垂直な方向に生じる起電流を前記ヨーク内面の電位によって前記通水管方向に反発させ、
これにより、前記通水管内の流水に電子を作用させると共に、前記一対の永久磁石間の磁力を作用させて処理を行うことを特徴とする水の活性化方法。
【請求項２】
磁性金属または磁性セラミックで成型された少なくとも一対の凹型ヨークと、
この一対の凹型ヨークの一方の内側の面に磁気的に接触して設けられた永久磁石からなるＮ極と、
この一対の凹型ヨークの他方の内側の面に磁気的に接触して設けられた永久磁石からなるＳ極とを有し、
前記一対の凹型ヨークを前記Ｎ極および前記Ｓ極が互いに対向するように所定の間隔をおいて配置し、
前記Ｎ極および前記Ｓ極との接触面を除き、前記一対の凹型ヨーク間の間隔も含めた前記凹型ヨークの内側に、銅、銀、金の単独鍍金またはこれらの金属の複合鍍金、もしくは、これらの金属の薄板を張り合わせた複合金属板で構成される非磁性導電金属層を貼り付け、
互いに対向する前記Ｎ極および前記Ｓ極の間に非磁性体の通水管を設けて、この通水管に前記Ｎ極から前記Ｓ極への磁力線の方向と垂直な方向に通水することによりこの通水を活性化させることを特徴とする水の活性化装置。
【請求項３】
前記通水管の一部分を含め前記一対の凹型ヨークを収納する筺体を有し、この筺体の外部が強反磁性体金属であるクロム鍍金かクロム金属板で覆われていることを特徴とする請求項２に記載の水の活性化装置。
【請求項４】
前記非磁性導電金属層は電位の異なる金属の複合鍍金または複合金属板で構成され、電位の高い金属が前記通水管側に位置していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の水の活性化装置。
【請求項５】
前記通水管を通る流水と前記凹型ヨークおよび非磁性導電金属層とは非接触であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の水の活性化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水の活性化の方法およびそのための装置に関し、特に上水・中水・下水の供給から排水にいたるまでの広範囲の水の活性化方法および活性化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁力を用いて水の分子集団を分裂させ、水のクラスター（分子集合体）を小さくして水を活性化させる方法が知られている。例えば、貯留部に溜まった水をろ過装置と磁気処理装置で処理して活性化するシステム（特許文献１参照）、永久磁石を導水管の外部に取り付け、導水管の表面と対称に影像磁石を発生させて流水を活性化する装置（特許文献２参照）、反時計回り、時計回りの磁力線を交互に発生させ、その中を通水することで活性化する装置（特許文献３参照）など、一般的には少なくとも一対の磁石のＳ極とＮ極の間に水を通過させて活性化を行うものである。
【０００３】
しかしこれらの方法で、より効率的に行うためには、強力な磁石を用いる必要があり、磁力を強化する以外に水の活性化の効率を向上する方法はなく、活性化の度合いが低く十分でないという問題があった。
これを解決するため、本発明者は先に、Ｓ極とＮ極とを対向させ、効率よく活性化できるように、流水と直交する方向に生じる起電流を非磁性電導金属板にて反発させ、磁力とともに電子を流水に作用させることができる水の活性化方法ならびにそのための装置を提案した（特許文献４参照）。しかしながら、この装置では、構造的に炭素電極の棒を通水管内に嵌入する必要があって、漏水を防止する接着が面倒であるという問題を有していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５４０８２号公報　（第２−６頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−１９２１５９号公報　（第２−３頁、第１図）
【特許文献３】
特開２００２−６６５６６号公報　（第３−５頁、第４図）
【特許文献４】
特開平１１−１３８１７３号公報　（第２−５頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の水の活性化装置は、磁力を強化する以外に水の活性化の効率を向上する方法がないという問題があり、これを解決するために発明者が先に提案した方法では、漏水を防ぐ構造面で問題があった。本発明はこれらの問題を解決して、装置構成が比較的簡単で漏水の心配がなく、かつ、活性化の効率に優れた水の活性化装置およびそれに用いられる活性化方法を実現することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明はＮ極とＳ極とを対向させた少なくとも一対の永久磁石を通水管を隔てて配設し、この一対の永久磁石の対向面とは逆の面に磁気的に接触して磁性金属または磁性セラミックで成型された一対の凹型ヨークを互いに対向するように所定の間隔を置いて配置し、前記一対の永久磁石との接触面を除き、前記一対の凹型ヨーク間の間隔も含めた前記凹型ヨークの内側に、銅、銀、金の単独鍍金またはこれらの金属の複合鍍金、もしくは、これらの金属の薄板を張り合わせた複合金属板で構成される非磁性導電金属層を貼り付け、前記一対の凹型ヨーク内面の電位を向上させ、前記通水管内に水を通過させることにより、この流水の方向と前記一対の永久磁石間の磁力線の方向とに垂直な方向に生じる起電流を前記ヨーク内面の電位によって前記通水管方向に反発させ、これにより、前記通水管内の流水に電子を作用させると共に、前記一対の永久磁石間の磁力を作用させて処理を行うことを特徴とする。
これにより、永久磁石による磁気的な活性化と電子による電気化学的な活性化とが行われ、磁力と電子の相乗作用によって、磁力のみの活性化方法よりもより効率的で、活性化の度合いが高い活性化が実現され、かつ、漏水の心配のない水の活性化方法が得られる。
【０００７】
また、磁性金属または磁性セラミックで成型された少なくとも一対の凹型ヨークと、この一対の凹型ヨークの一方の内側の面に磁気的に接触して設けられた永久磁石からなるＮ極と、この一対の凹型ヨークの他方の内側の面に磁気的に接触して設けられた永久磁石からなるＳ極とを有し、前記一対の凹型ヨークを前記Ｎ極および前記Ｓ極が互いに対向するように所定の間隔をおいて配置し、前記Ｎ極および前記Ｓ極との接触面を除き、前記一対の凹型ヨーク間の間隔も含めた前記凹型ヨークの内側に、銅、銀、金の単独鍍金またはこれらの金属の複合鍍金、もしくは、これらの金属の薄板を張り合わせた複合金属板で構成される非磁性導電金属層を貼り付け、互いに対向する前記Ｎ極および前記Ｓ極の間に非磁性体の通水管を設けて、この通水管に前記Ｎ極から前記Ｓ極への磁力線の方向と垂直な方向に通水することによりこの通水を活性化させることを特徴とする。
これにより、永久磁石による磁気的な活性化と電子による電気化学的な活性化とが行われ、磁力と電子の相乗作用によって、磁力のみの活性化方法よりもより効率的で、活性化の度合いが高い活性化が実現され、かつ、漏水の心配のない水の活性化装置が得られる。
【０００８】
また、この活性化装置は、前記通水管の一部分を含め前記一対の凹型ヨークを収納する筺体を有し、この筺体の外部が強反磁性体金属であるクロム鍍金かクロム金属板で覆われていることを特徴とする。
これにより、磁力線を外部に漏らすことなく内部へ封じ込め、より有効に磁力を流水に作用させることが可能な水の活性化装置を実現することができる。
【０００９】
また、この活性化装置の前記非磁性導電金属層は電位の異なる金属の複合鍍金または複合金属板で構成され、電位の高い金属が前記通水管側に位置していることを特徴とする。
これにより、接触電池作用によって電子の放出が促進され、より有効に電子を流水に作用させることが可能な水の活性化装置を実現することができる。
【００１０】
また、この活性化装置の前記通水管を通る流水と前記凹型ヨークおよび非磁性導電金属層とは非接触であることを特徴とする。
これにより、漏水の恐れがまったくない水の活性化装置を実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる活性化装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。
【００１２】
図１に、本発明の水の活性化装置の内部構造を示す断面斜視図である。
図１において、符号１は通水管、符号２は永久磁石Ｎ極、符号３は永久磁石Ｓ極、符号４は凹型ヨーク、符号５は凹型ヨーク４の先端部、符号６は凹型ヨーク４の先端の移極、符号７は磁力線の方向、符号８は流水の方向、符号９は起電流の方向、符号１０は非磁性導電金属層である。
【００１３】
通水管１を挟み、上下に永久磁石Ｎ極２と永久磁石Ｓ極３とを対向配置し、磁性金属または磁性セラミックで成型された凹型ヨーク４を永久磁石Ｎ極２と永久磁石Ｓ極３に覆いかぶせて接着させる。上下の凹型ヨーク４は対向し、その両端は接触することなく隙間を持たせておく。
このようにすると、永久磁石の片側が凹型ヨーク４に接合しているので、凹型ヨーク４に接合している側の極が隙間側の端に移極し、凹型ヨーク４先端の移極されたＮ極６とＳ極６が互いに引き合って、磁力線を凹型ヨーク４の外側に洩らさない磁気回路を構成することができる。
【００１４】
このような構成で、流水が矢印８の方向に磁力線の中を通過すると、起電流が流水と直交方向左右に矢印９の方向に向けて発生する。
この起電流の強度Ｅは、磁束密度Ｂと流水の流速Ｖに比例するもので、次式によって表すことができる。
【００１５】
Ｅ＝ｋＢＶ
ただし、Ｅは起電流の強度、ｋは定数、Ｂは磁束密度、Ｖは流水の流速である。
【００１６】
このように生まれる起電流を放電損失のないように誘導帯電させ、この帯電によって発生する電子を流水中に効率よく放出させるために、凹型ヨーク４の内側に非磁性導電金属層１０を設ける。この非磁性導電金属層１０は素材としては電位の高い金属、元素の周期表ではＩＢ族に属する銅、銀、金の単独鍍金、またはこれらの金属の複合鍍金、もしくは、これらの金属の薄板を張り合わせた複合金属板で構成される。非磁性導電金属層１０には、磁力線を中心方向に押しやる性質があるので、中心の磁力線は高密度化し、磁束密度Ｂが高まり、起電流の発生が増進される上、発生した起電流は遮断され、この非磁性導電金属層１０を通過することができない。
また、この非磁性導電金属層１０は凹型ヨーク４を形成する磁性金属または磁性セラミックより電位が高いので、接触電池作用により中心側の非磁性導電金属層１０内側の電位は一層高まり、発生する電子を反発してさらに効率よく流水中に放出する。
非磁性導電金属層１０を複合鍍金または複合金属板で形成する場合は、
電位の高い金属と電位の低い金属とを接合させた構造にして電位の高い金属側を通水管１側になるようにする。これにより、より電子の放出が促進される。
【００１７】
流水中に放出された電子は、水分子（Ｈ２Ｏ）の一部を構成する酸素が電子受容体であるため、この酸素に電荷を与えることで水の双極性を高める役割を果たす。これにより、水素原子の結合角が広くなり、水分子間の集合密度が増加して水分子集合体（クラスター）が小さくなり、流水はマイナスの電化を帯びて酸化還元電位を下げ、還元水となって水の活性化を促す。
【００１８】
なお、クラスターの発生は水素結合に起因するものであるが、電子リッチになると、水分子の酸素原子中の電子と自由電子とが反発して、ファンデルワールスの水の結合力よりこの反発力が勝ったとき、水素結合が切れてクラスターが微細化し、水分子のブラウン運動が活発になる。同時に、流水中に放出された電子は水中の溶存酸素に電荷して酸素アニオンを生成し（Ｏ＋ｅ−→Ｏ−）、これが水と反応してヒドロキシルラジカルを形成し（Ｏ−＋Ｈ２Ｏ＝２ＯＨ）、これによって被処理水を弱アルカリ化する。
これにより、本発明の水の活性化装置を用いれば、永久磁石による磁気的な活性化と、電子による電気化学的な活性化とが行われ、磁力と電子の相乗作用によって、磁力のみの活性化方法よりもはるかに優れた活性化が行われることになる。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の水の活性化装置を具象化した一実施例を図２および図３に沿って説明する。図２は本実施例の中央断面図であり、図３は縦断面図である。
図に示すように、通水管１の上下にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石３を４対、Ｎ極とＳ極が対向するように配設し、通水管１の左右には反磁性であり良電導金属である銅板１０を一対設け、さらにこの銅板１０の外側に銅板１０と永久磁石３に接して一対のヨーク４を設けてこれらを筺体１１の中に収納した。この筺体１１の外側は強反磁性体であるクロム金属板で覆うようにする。
【００２０】
この実施例の仕様は表１に示す通りである。
【表１】
2004130251.tif 000003
【００２１】
図２および図３に示されている本実施例の水の活性化装置を用いて、図４に示す構成で水の活性化処理を行い、未処理の水と、酸化還元電位、ｐＨ（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｎ）、マイナスイオンの数、ＢＯＤ（ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｘｙｇｅｎ　ｄｅｍａｎｄ）、一般生菌の数などの点で対比した。図４の構成では、水槽１４に未処理の原水１６を２００ｌ貯水し、硬質ポリ塩化ビニール管１７で配管し、途中に設けたポンプ１８により水槽１５に水を流し込む。ポンプ１８と水槽１５の間には本実施例の水の活性化装置１２を設けて、ワンパスした処理水を未処理の水と対比した。
【００２２】
処理試験の結果は、表２〜表５に示す通りである。
【表２】
2004130251.tif 000004
【００２３】
【表３】
2004130251.tif 000005
【００２４】
【表４】
2004130251.tif 000006
【００２５】
【表５】
2004130251.tif 000007
【００２６】
上記の表２からわかるように、本発明の水の活性化装置を用いると、酸化還元電位はワンパスの処理でもとの水道水の２７５ｍＶから２２３ｍＶと約８１％に低下する。これにより、処理した水が電子を吸収して還元力が高まり、かつ、双極性が高まったことがわかる。
また、表３からわかるように、ｐＨはもとの水道水が７．２であったものがワンパスの処理で７．８とよりアルカリ側に変化しており、ヒドロキシルラジカルの発生が高いことを示している。
さらに、表４から水産加工排水の汚染されたＢＯＤ１５００ｍｇ／ｌの水がワンパスの処理でＢＯＤ４００ｍｇ／ｌまで劇的に改善され、また、表５から港湾内海水中の生菌数、大腸菌群数がワンパスの処理でほとんどなくなってしまうなど、本装置によれば水の活性化の効果とともに水質の処理効果が非常に高いことがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、磁力と電子の相乗効果によって水の活性化が顕著に行われ、磁力のみの従来の活性化方法よりもはるかに活性化度の高い水を得ることができる。また、装置の構成から、磁界や電子を発生する部分が直接水に接することがないので、漏水などの心配はまったくなくすることができる。この活性化により、クラスターが微細化した水が得られるので、水を美味にし、洗浄効果の高い水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水の活性化装置の内部構造を示す断面斜視図である。
【図２】本発明の水の活性化装置を具象化した一実施例の中央断面図である。
【図３】本発明の水の活性化装置を具象化した一実施例の縦断面図である。
【図４】試験に用いた設備の概要を示す略示図である。
【符号の説明】
１　　通水管
２　　永久磁石Ｎ極
３　　永久磁石Ｓ極
４　　凹型ヨーク
５　　凹型ヨークの先端部
６　　凹型ヨークの先端の移極
７　　磁力線の方向
８　　流水の方向
９　　起電流の方向
１０　非磁性導電金属層
１１　筺体
１２　活性化装置
１４、１５　水槽
１６　原水
１７　硬質ポリ塩化ビニール管
１８　ポンプ
【図１】
2004130251.tif 000008
【図２】
2004130251.tif 000009
【図３】
2004130251.tif 000010
【図４】
2004130251.tif 000011