(57)【要約】【要  約】【課題】  配管を流れる流体のクラスタを効率よく分割できる装置を提供する。【解決手段】  配管において上流側に配置される比較的磁束密度の小さい第１の磁石組により流体へ第１の磁場を印加し、流体のクラスタを荒く分割する。次に下流側に配置される比較的磁束密度の大きい第２の磁石組により流体へ第２の磁場を印加し、流体のクラスタを細かく分割する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を挟むように配置される第１のＮ磁石と第２のＳ磁石とからなる第１の磁石組と、
前記配管において前記第１の磁石組に近接してかつその下流側に前記配管を挟むように配置され、前記第１のＮ磁石より磁束密度の大きい第２のＮ磁石と前記第１のＳ磁石より磁束密度の大きい第２のＳ磁石とからなる第２の磁石組と、
を備えてなる配管を流れる流体の改質装置。
【請求項２】
前記配管において前記第２の磁石組に近接してかつその下流側に前記配管を挟むように配置され、前記第２のＮ磁石より磁束密度の大きい第３のＮ磁石と前記第２のＳ磁石より磁束密度の大きい第３のＳ磁石とからなる第３の磁石組が更に備えられる、ことを特徴とする請求項１に記載の改質装置。
【請求項３】
前記第１と第２の磁石組の間には、それぞれの磁束が実質的に交差しない間隔がとられている、ことを特徴とする請求項１に記載の改質装置。
【請求項４】
前記第１、第２及び第３の磁石組の間には、それぞれの磁束が実質的に交差しない間隔がとられている、ことを特徴とする請求項２に記載の改質装置。
【請求項５】
前記第１のＮ磁石、第１のＳ磁石、第２のＮ磁石及び第２のＳ磁石の少なくとも１つには、前記配管の中心からみて半径方向外方にヨーク部材が接続されている、ことを特徴とする請求項１又は３に記載の改質装置。
【請求項６】
前記第１のＮ磁石、第１のＳ磁石、第２のＮ磁石、第２のＳ磁石、第３のＮ磁石及び第４のＳ磁石の少なくとも１つには、前記配管の中心からみて半径方向外方にヨーク部材が接続されている、ことを特徴とする請求項２又は４に記載の改質装置。
【請求項７】
配管に配設されて該配管を流れる流体に第１の磁場を印加する第１の磁場印加装置と、前記配管において前記第１の磁場印加手段に近接してかつその下流側に配置され、前記第１の磁場より大きい磁束密度の第２の磁場を前記流体に印加する第２の磁場印加装置と、を備えてなる配管を流れる流体の改質装置。
【請求項８】
前記配管において前記第２の磁場印加手段に近接してかつその下流側に配置され、前記第２の磁束より大きい磁束密度の第３の磁場を前記流体に印加する第３の磁場印加装置が更に配設されている、ことを特徴とする請求項７に記載の改質装置。
【請求項９】
配管を流れる流体に第１の磁場を印加し、該第１の磁場の印加に続いてこれより大きい磁束密度の第２の磁場を印加する、ことを特徴とする配管を流れる流体の改質方法。
【請求項１０】
前記第２の磁場の印加に続いてこれより大きい磁束密度の第３の磁場を印加する、ことを特徴とする請求項１０に記載の改質方法。
【請求項１１】
配管内の流体へ磁束を印加してこれを改質するための磁場印加装置であって、強磁性体材料、該強磁性体材料の上面へ重ねられるヨーク材料と、前記強磁性体材料とヨーク材料を被覆するケース部材とを有し、前記強磁性体材料の下面側を前記配管へ向けて取り付けられる、ことを特徴とする磁場印加装置。
【請求項１２】
配管内の流体へ磁束を印加してこれを改質するための磁場印加装置であって、配管の上流側から下流側に向けて磁束密度が増大している、ことを特徴とする磁場印加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管流体の改質装置に関する。更に詳しくは、配管を流れる流体に磁束を印加してこれを改質する装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
水、液体燃料その他の流体を改質するために、これへ磁場を印加することが従来から行われている。流体へ磁場を印加することにより、流体のクラスタが小さくなる。その結果、水においてはこれが他部材へ浸透しやすくなり、また液体燃料においてはその表面積が大きくなって燃焼速度が向上するなど、対象となる流体の特性が改善される。また、配管を流れる水に磁場を印加した場合、赤水、赤錆並びにスケールの発生防止作用があることも知られている。
配管へ磁石を取り付けて、その磁場を配管内の流体へ印加し、もって流体を改質する技術がたとえば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６６５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように配管へ磁石を取り付けて配管内の流体へ磁場を印加する場合、流体の流速等によっては流体のクラスタを十分に小さくすることができないおそれがある。
そこで本発明者らは、配管内を流れる流体のクラスタを小さくすること、即ち当該流体の改質に適した磁場印加装置につき鋭意検討を重ねてきたところ、磁束密度の異なる複数の磁場印加装置を並べることにより、優れた改質効果があることを突き止め、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
即ち、この発明は次の通り構成される。
配管を挟むように配置される第１のＮ磁石と第２のＳ磁石とからなる第１の磁石組と、
前記配管において前記第１の磁石組に近接してかつその下流側に前記配管を挟むように配置され、前記第１のＮ磁石より磁束密度の大きい第２のＮ磁石と前記第１のＳ磁石より磁束密度の大きい第２のＳ磁石とからなる第２の磁石組と、
を備えてなる配管を流れる流体の改質装置。
【発明の効果】
【０００６】
このように構成された流体の改質装置によれば、配管において上流側に配置される比較的磁束密度の小さい第１の磁石組により流体へ第１の磁場を印加し、流体のクラスタを荒く分割する。次に下流側に配置される比較的磁束密度の大きい第２の磁石組により流体へ第２の磁場を印加し、流体のクラスタを細かく分割する。このように、流体のクラスタを順次に細かくしていくことにより、流体のクラスタの細分化が効率よく行われるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の改質装置の各要素について説明する。
（第１の磁石組）
図１にこの発明の一の実施形態の改質装置１を示す。図１に示すとおり、第１の磁石組１０は配管５の上流側に配置される。
第１の磁場印加装置としての第１の磁石組１０は第１のＮ磁石１１と第２のＳ磁石１３とからなり、配管５を挟むように配置される。
図２Ａに示すように、配管５の中心と各磁石１１、１３との中心とが一直線上に並ぶように配置することが好ましい。これにより、配管５内へ均等に磁束を印加できるとともに、使用する磁石の数が可及的に少なくなる。図２Ａの例では垂直方向に磁石１１、１３を並べたが、これを水平方向や斜め方向に並べることができる。また、径の大きな配管の場合には、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、配管５の周方向へ磁石を増設し、磁場の放射範囲を広げて配管の全域へこれが行き渡るようにすることができる。勿論、磁石そのものを幅広にして磁場の放射範囲を広げることもできる。
なお、図２Ａ〜図２Ｃに示した磁石の配列態様は、第２及び第３の磁石組にも適用されるものである。
【０００８】
（第２の磁石組）
第２の磁場印加装置としての第２の磁石組２０も第２のＮ磁石２１と第２のＳ磁石２３とからなり、配管５を挟むように配置される。各磁石２１、２３は配管５の中心とそれらの中心とが一直線上に並ぶように配置することが好ましい。これにより、配管５内へ均等に磁束を印加できる。第２の磁石組２０の磁力線方向は第１の磁石組１０の磁力線方向と平行にすることが好ましい。磁力線の干渉をできる限り防止するためである。
【０００９】
この第２の磁石組２０の磁束密度は第１の磁石組１０のそれより大きく、かつ第２の磁石組２０は第１の磁石組１０より下流側においてこの第１の磁石組１０に近接して配置される。これにより、第１の磁石組１０の磁場で荒く分割された流体のクラスタが再結合する前にこれを第２の磁石組２０の磁場で更に細分割することができる。
【００１０】
本発明者らの検討によれば、図３に示すように、第１の磁石組１０と第２の磁石組２０との間に空間１５を設けることが好ましい。この空間１５の間隔は第１の磁石組１０の磁束と第２の磁石組２０の磁束との交差を実質的に排除できる最短の長さとすることが好ましい。両磁石組１０、２０の磁束の交差を防ぐことにより、各磁石組１０、２０においてクラスタ分割作用が安定して行われることとなる。両磁石組１０、２０の間隔が大きくなりすぎると、第１の磁石組１０において分割されたクラスタが再結合するおそれがあるので、好ましくない。
【００１１】
図４には他の実施形態の改質装置４０を示す。
なお、図３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を部分的に省略する。
この改質装置４０では第３の磁石組３０が更に配設されている。
第３の磁場印加装置としての第３の磁石組３０も第３のＮ磁石３１と第３のＳ磁石３３とからなり、配管５を挟むように配置される。各磁石３１、３３は配管５の中心とそれらの中心とが一直線上に並ぶように配置することが好ましい。これにより、配管５内へ均等に磁束を印加できる。第３の磁石組３０の磁力線方向は第２の磁石組２０の磁力線方向と平行にすることが好ましい。磁力線の干渉をできる限り防止するためである。
この第３の磁石組３０の磁束密度は第２の磁石組２０のそれより大きく、かつ第３の磁石組３０は第２の磁石組２０より下流側においてこの第２の磁石組２０と所定の空間１５をとって配置される。これにより、第２の磁石組２０の磁場で細かく分割された流体のクラスタを第３の磁石組３０の磁場で更に微細に分割することができる。なお、空間１５はこれを省略し各磁石組１０、２０及び３０を、図１の例のように、連続させることもできる。
【００１２】
（配管及び流体）
配管５には任意の断面形状（円形、楕円形、多角形等）、径及び材質（ステンレス等の金属、土管等のセラミック管、ＰＰ等の樹脂管）を採用することができる。直管以外に屈曲管を採用することもできる。
流体も任意に選択することができる。例えば、水、飲料水、液体燃料、排水等を流体として採用することができる。また、流体が配管内を隙間無く流れている状態の外、流体が隙間をあけて配管内を流れている状態であっても改質効果が奏される。
【実施例】
【００１３】
実施例の改質装置を図５に示す。
この改質装置は第１の磁石組５０（２７０００ガウス）、第２の磁石組６０（３７０００ガウス）及び第３の磁石組７０（４７０００ガウス）を配管５に取り付けたものである。これにより、流体に対して上流側から順に磁束密度の高い磁場を印加することができる。各磁束組５０、６０、７０は同一方向の磁束を有するものとし、それらの間には磁束が交差しないように間隔を設けることが好ましい。この間隔はなくてもよい。
第１の磁石組５０を構成する第１のＮ磁石５１の詳細を図６に示した。図に示されるとおり、第１のＮ磁石５１の上面には鉄製のヨーク部材５２が重ねられている。これら第１のＮ磁石５１とヨーク部材５２は樹脂製のケーシング５６、５７で気密に被覆されている。第１のＮ磁石５１には希土類系の磁石を用いた。勿論、磁石の材料として任意の強磁性体を用いることができる。
【００１４】
磁石５１の上に鉄などの常磁性体材料からなるヨーク部材５２を重ねることにより、ヨーク部材５２も強磁性を帯びることとなる。その結果、第１のＮ磁石５１とヨーク部材５２とが一体の磁石となり、第１のＮ磁石５１単体の場合に比べて磁石の中心が配管５の半径方向外方へ移動し、配管内より広い範囲へ磁束を印加可能となる。これにより、高価な磁石材料の使用量が抑制され、装置を安価に提供可能となる。
第１のＮ磁石５１とヨーク部材５２の高さ（配管５の半径方向の厚さ）はほぼ１：１とすることが好ましい。
磁石組５０、６０及び７０を構成する各磁石も図６の構成とすることが好ましい。
【００１５】
このように構成された実施例の改質装置によれば、配管内を流れる流体へ先ず第１の磁石組５０から第１の磁場が印加され、そのクラスタが荒く分割される。引き続き、当該分割されたクラスタが再結合を起こす前に、第２の磁石組６０より第２の磁場が印加される。これにより、流体のクラスタは更に分割される。そして、当該分割されたクラスタが再結合を起こす前に、第３の磁石組７０より第３の磁場が印加される。これにより、流体のクラスタは更に更に分割される。このようにして、流体の改質が確実に行われることとなる。
【００１６】
以上の説明では、磁石組として異なる極性の磁石で配管を挟むようにしたが、同じ極性の磁石で配管を挟むようにしてもよい。
磁石内の磁性に変化を与え、もって流体に対する磁束密度が段階的に、若しくは連続的に変化するようにしてもよい。
電磁石を用いて流体へ磁場を印加することもできる。
【００１７】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の改質装置の概略構成図である。
【図２】磁石の配置方向を示す概念図である。
【図３】この発明の他の形態の概略構成図である。
【図４】この発明の他の形態の概略構成図である。
【図５】この発明の実施例の改質装置の概略構成図である。
【図６】実施例の磁石の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１、４０  改質装置
５  配管
１０、５０  第１の磁石組
２０、６０  第２の磁石組
３０、７０  第３の磁石組
【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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