特許 6571025 水配管設備の浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571025

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】水配管設備の浄化装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/48 20060101AFI20190826BHJP

   C02F 1/50 20060101ALI20190826BHJP

   C02F 5/00 20060101ALI20190826BHJP

   C02F 1/30 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/48 A

   C02F1/50 510A

   C02F1/50 520B

   C02F1/50 520K

   C02F1/50 531F

   C02F1/50 531D

   C02F1/50 531E

   C02F1/50 550H

   C02F1/50 560G

   C02F1/50 560Z

   C02F5/00 610A

   C02F5/00 620B

   C02F1/30

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-32135(P2016-32135)

(22)【出願日】2016年2月23日

(65)【公開番号】特開2017-148711(P2017-148711A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2018年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】598030238

【氏名又は名称】日本システム企画株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080528

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 冨士男

(74)【代理人】

【識別番号】100073601

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 和男

(72)【発明者】

【氏名】熊野 活行

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２３４２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６８６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０７４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９６７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１７０２３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２８３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２９７６０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−１４７０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６８５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１６５２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／４６−１／４８

Ｃ０２Ｆ １／３０

Ｃ０２Ｆ １／５０

Ｃ０２Ｆ １／６８

Ｃ０２Ｆ ５／００

Ｃ０２Ｆ ９／００−９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水配管設備における配管の外周に配設されるカバーと、このカバーにより保持されるとともに、複数種類の金属酸化物の粉体を高温で焼結させた黒体放射焼結体と、この黒体放射焼結体より放射される電磁波を一定の波長に収束させる電磁波収束体とを具備し、前記電磁波収束体を、複数個の磁石をＮ極とＳ極が互いに交互に配置して積層し、これらの積層された磁石を貫通する電磁波通過穴を前記配管に向けて形成することにより構成した流体活性体と、を一体化した組立体を備える水活性化装置と、
前記水活性化装置より後段における配管に連結される円筒状の本体と、この本体に内装した水の流入口から順次、第１、第２及び第３合金プレートよりなる組が複数個配設されて、前記第１合金プレートは、少なくとも銅、錫を含んだ合金よりなり、前記第２合金プレートは、少なくとも珪素、チタンを含んだ合金よりなり、前記第３合金プレートは、少なくとも鉄、モリブデン、マンガンを含んだ合金よりなる合金プレート群と、を具備する水酸化装置と、
前記水酸化装置の後段に備えた金属イオンを補足するフィルターと、
を有することを特徴とする水配管設備の浄化装置。

【請求項2】

水配管設備における配管の外周に配設される２個一対のカバーと、各カバー内に樹脂で一体的に固定された複数個の流体活性体と、からなる２個一対の組立体を具備し、前記流体活性体は、複種類の金属酸化物の粉体を高温で焼結させた黒体放射焼結体と、この黒体放射焼結体より放射される電磁波を一定の波長に収束させる電磁波収束体とからなり、前記２個のカバーを配管の外周に配設し、このカバーの両側に形成された固定部をそれぞれ締め付け具で一体的に固定してなり、前記電磁波収束体は、複数個の磁石をＮ極とＳ極が互いに交互に配置して積層し、これらの積層された磁石を貫通する電磁波通過穴を前記配管に向けて形成することにより構成した水活性化装置と、
前記水活性化装置より後段における配管に連結される円筒状の本体と、この本体に内装した水の流入口から順次、第１、第２及び第３合金プレートよりなる組が複数個配設されて、前記第１合金プレートは、銅、錫、ニッケル、亜鉛、鉄からなる５種の合金よりなり、前記第２合金プレートは、少なくとも珪素、チタン、ニッケル、亜鉛、銅、銀からなる６種の合金よりなり、前記第３合金プレートは、鉄、モリブデン、マンガン、ニッケル、亜鉛、銅、錫、アルミニウムからなる８種の合金よりなる合金プレート群と、を具備する水酸化装置と、
前記水酸化装置の後段に備えた金属イオンを補足するフィルターと、
を有することを特徴とする水配管設備の浄化装置。

【請求項3】

前記水活性化装置の前記黒体放射焼結体の原料は、次の７種の原料であるコバルト（Ｃｏｂａｌｔ）、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ）、マンガン（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ）、銅（Ｃｏｐｐｅｒ）、鉄（Ｉｒｏｎ）、ボロン（Ｂｏｒｏｎ）、アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）を主成分とし、これらに次のネオジウム（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ）、プラセオジウム（Ｐｒａｓｅｏｄｙｍｉｕｍ）、イットリウム（Ｙｔｔｒｉｕｍ）、ランサニウム（Ｌａｎｔｈａｎｕｍ）、セリウム（Ｃｅｒｉｕｍ）、サマリウム（Ｓａｍａｒｉｕｍ）、ユウロピウム（Ｅｕｒｏｐｉｕｍ）、ガドリニウム（Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ）、テルビウム（Ｔｅｒｂｉｕｍ）、ディスプロシウム（Ｄｙｓｐｒｏｓｉｕｍ）、ホルミウム（Ｈｏｌｍｉｕｍ）、エルビウム（Ｅｒｂｉｕｍ）、ツリウム（Ｔｈｕｌｉｕｍ）、イッテルビウム（Ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ）、ルテチウム（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ）、クロミウム（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ）の内の５種から選ばれる金属酸化物を混合、すなわち、計１２種の金属酸化物を混合して形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の水配管設備の浄化装置。

【請求項4】

前記水活性化装置の前記各磁石は、非磁性体被覆で一体的に結合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水配管設備の浄化装置。

【請求項5】

前記水活性化装置の前記電磁波通過穴は、直径１ｍｍ以下の微細穴よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水配管設備の浄化装置。

【請求項6】

前記水酸化装置の前記第１、第２及び第３合金プレートは、本体内にそれぞれずらして配設され、これらの合金プレートの大きさは、本体の内径断面積の１／４以上で２／３以下の表面積であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水配管設備の浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水配管設備の浄化装置に関し、詳しくは、給湯設備、温泉水配管設備、空調設備系の冷却水配管設備等のような各種水配管設備に適用して配管系や各種設備の錆付き防止、スケール（包含；カルシウムスケール）付着防止に有効な水配管設備の浄化装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、給湯設備、温泉水配管設備、空調設備系の冷却水配管設備等のような各種水配管設備においては、水配管設備の錆付き防止や、水配管設備の内壁に対するカルシウムスケールの付着を防止し水を浄化することが極めて重要となる。

【0003】

このような観点から、本願出願人は既に水配管設備の錆付き防止に関連しては、特許文献１に記載した流体活性化装置を提案し、特許を得ている。

【0004】

また、カルシウムスケールの付着防止に関しては、特許文献２に記載した循環水殺菌器を提案し、特許を得ている。

【0005】

従来においては、カルシウムスケール（ＣａＣＯ_３）に対する抜本的な対策はなく、ボイラー、熱交換器や配管内に付着したカルシウムスケールを酸洗浄することでカルシウムスケール問題に対処するのが一般的であった。

【0006】

しかし、酸洗浄を定期的（年一回等）に行うという事は、定期的にライン、或は工場全体を停止させる事にもなるので、その卜−タルコストは計り知れず、巨大な負担が必要となる。

【0007】

本願出願人に係る特許である特許文献２に記載した循環水殺菌器は、かかる従来のカルシウムスケールの付着防止についての問題を解決するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第３９５２４７７号公報

【特許文献2】特許第４１３４１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記従来の特許文献１、２の技術を踏まえ、給湯設備、温泉水配管設備、空調設備系の冷却水配管設備等のような各種水配管設備に適用して配管系や各種設備の錆付き防止、スケール（包含；カルシウムスケール）付着防止に多大の効果を奏する水配管設備の浄化装置を提供せんとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る水配管設備の浄化装置は、水配管設備における配管の外周に配設されるカバーと、このカバーにより保持されるとともに、複数種類の金属酸化物の粉体を高温で焼結させた黒体放射焼結体と、この黒体放射焼結体より放射される電磁波を一定の波長に収束させる電磁波収束体とを具備し、前記電磁波収束体を、複数個の磁石をＮ極とＳ極が互いに交互に配置して積層し、これらの積層された磁石を貫通する電磁波通過穴を前記配管に向けて形成することにより構成した流体活性体と、を一体化した組立体を備える水活性化装置と、前記水活性化装置より後段の配管に連結される円筒状の本体と、この本体に内装した水の流入口から順次、第１、第２及び第３合金プレートよりなる組が複数個配設され、前記第１合金プレートは、少なくとも銅、錫を含んだ合金よりなり、前記第２合金プレートは、少なくとも珪素、チタンを含んだ合金よりなり、前記第３合金プレートは、少なくとも鉄、モリブデン、マンガンを含んだ合金よりなる合金プレート群と、を具備する水酸化装置と、当該水酸化装置の後段に備えた金属イオンを補足するフィルターと、を有することを最も主要な特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１記載の発明によれば、給湯設備、温泉水配管設備、空調設備系の冷却水配管設備等のような各種水配管設備に適用することで、配管系や各種設備の錆付き防止、及びスケール（包含；カルシウムスケール）付着防止、更には金属イオン除去に多大の効果を奏し、各種水配管設備の強度維持やメンテナンスの簡略化等に関して多大な効果を発揮する水配管設備の浄化装置を実現し提供することができる。

【0012】

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様な効果を奏し、かつ、水活性化装置については配管外周に着脱可能な構成としているので、水活性化装置に取り付け、交換に際して配管を切断したりする必要が無く、維持、管理が簡略な水配管設備の浄化装置を実現し提供することができる。

【0013】

請求項３記載の発明によれば、前記水活性化装置の前記黒体放射焼結体を合計計１２種の金属酸化物を混合して形成した構成の基に、請求項１又は２記載の発明の効果を奏する水配管設備の浄化装置を実現し提供することができる。

【0014】

請求項４記載の発明によれば、水活性化装置の各磁石は非磁性体被覆で一体的に結合した構成の基に請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明の効果を奏する水配管設備の浄化装置を実現し提供することができる。

【0015】

請求項５記載の発明によれば、水活性化装置の前記電磁波通過穴を、直径１ｍｍ以下の微細穴とした構成の基に請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明の効果を奏する水配管設備の浄化装置を実現し提供することができる。

【0016】

請求項６記載の発明によれば、水酸化装置の前記第１、第２及び第３合金プレートは、本体内にそれぞれずらして配設され、これらの合金プレートの大きさは、本体の内径断面積の１／４以上で２／３以下の表面積として構成の基に、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明の効果を奏する水配管設備の浄化装置を実現し提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は本発明の実施例に係る水配管設備の浄化装置の全体構成を示す配管系統図である。

【図2】図２は図１のＡ−Ａ線概略断面図である。

【図3】図３は本実施例に係る水配管設備の浄化装置における水活性化装置における電磁波収束体の正面図である。

【図4】図４は本実施例に係る水配管設備の浄化装置における水活性化装置における電磁波収束体の平面図である。

【図5】図５は本実施例に係る水配管設備の浄化装置における水活性化装置の変形例を示す概略平面図である。

【図6】図６は図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図7】図７は変形例の水活性化装置における電磁波収束体の正面図である。

【図8】図８は変形例の水活性化装置における電磁波収束体の平面図である。

【図9】図９は本実施例に係る水配管設備の浄化装置における水酸化装置の概略平面図である。

【図10】図１０は本実施例に係る水配管設備の浄化装置における水酸化装置の合金プレートを示し、（ａ）は図９のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図９のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は図９のＥ−Ｅ線断面図である。

【図11】図１１は本実施例に係る水配管設備の浄化装置における水酸化装置を配置した試験装置の概略斜視図である。

【図12】図１２は本実施例に係る水配管設備の浄化装置についてのレジオネラ菌に関する殺菌効果を示す図である。

【図13】図１３は本実施例に係る水配管設備の浄化装置、フィルターについての金属イオンの除去効果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明は、給湯設備、温泉水配管設備、空調設備系の冷却水配管設備等のような各種水配管設備に適用して配管系や各種設備の錆付き防止、スケール（包含；カルシウムスケール）付着防止に多大の効果を奏する水配管設備の浄化装置を実現し提供するという目的を、水配管設備における配管の外周に配設される２個一対のカバーと、各カバー内に樹脂で一体的に固定された複数個の流体活性体と、からなる２個一対の組立体を具備し、前記流体活性体は、複種類の金属酸化物の粉体を高温で焼結させた黒体放射焼結体と、この黒体放射焼結体より放射される電磁波を一定の波長に収束させる電磁波収束体とからなり、前記２個のカバーを配管の外周に配設し、このカバーの両側に形成された固定部をそれぞれ締め付け具で一体的に固定してなり、前記電磁波収束体は、複数個の磁石をＮ極とＳ極が互いに交互に配置して積層し、これらの積層された磁石を貫通する電磁波通過穴を前記配管に向けて形成することにより構成した水活性化装置と、前記水活性化装置より後段の配管に連結される円筒状の本体と、この本体に内装した水の流入口から順次、第１、第２及び第３合金プレートよりなる組が複数個配設され、前記第１合金プレートは、銅、錫、ニッケル、亜鉛、鉄からなる５種の合金よりなり、前記第２合金プレートは、少なくとも珪素、チタン、ニッケル、亜鉛、銅、銀からなる６種の合金よりなり、前記第３合金プレートは、鉄、モリブデン、マンガン、ニッケル、亜鉛、銅、錫、アルミニウムからなる８種の合金よりなる合金プレート群と、を具備する水酸化装置と、当該水酸化装置の後段に備えた金属イオンを補足するフィルターと、を有する構成によりにより実現した。

【実施例】

【0020】

以下、本発明の実施例に係る水配管設備の浄化装置について図面を参照して詳細に説明する。
本実施例に係る水配管設備の浄化装置１０１は、例えば給湯設備、温泉水配管設備、空調設備系の冷却水配管設備等のような各種水配管設備に適用するものである。

【0021】

本実施例に係る水配管設備の浄化装置１０１は、図１に示すように、各種水配管設備の配管１の外周に配設される水活性化装置１１１と、例えば前記水活性化装置１１１より後段の配管１に連結される水酸化装置１２１と、フィルター１３１とを有している。

【0022】

前記水活性化装置１１１は、図１乃至図４に示すように、配管１の外周に配設される２個一対の組立体２Ａ、２Ｂを具備している。

【0023】

前記組立体２Ａ、２Ｂは同じ構造よりなるので、同じ部材又は部分には同一番号を付して説明する。

【0024】

前記組立体２Ａ、２Ｂは、ステンレス製のカバー１０内に固定された複数個（本実施例では片側３個ずつ合計６個）の流体活性体２０を有している。

【0025】

前記カバー１０は、円弧状の外壁部１１と、この外壁部１１の両側端より配管１側に伸びた側壁部１２と、この側壁部１２より配管１より外側に直角に突出させた固定部１３とから形成されている。

【0026】

前記流体活性体２０は、エポキシ樹脂３０でカバー１０に一体的に固定されている。

【0027】

このような構成よりなる組立体２Ａ、２Ｂは、配管１の外周に配設され、固定部１３に連結具であるボルト３１、３２を通し、ナット３３、３４で締め付けることにより組立体２Ａ、２Ｂは配管１の周りに着脱可能に取り付けられる。

【0028】

前記流体活性体２０は、黒体放射焼結体２１と、この黒体放射焼結体２１より発生した電磁波を特定の波長に収束させる電磁波収束体２２とを具備している。

【0029】

前記黒体放射焼結体２１は、複種類の金属酸化物を粉体化し、１０００〜１４００℃で焼結処理して形成されている。

【0030】

前記金属酸化物の原料としては、次の７種の原料であるコバルト（Ｃｏｂａｌｔ）、ニッケル（Ｎｉｃｋｅｌ）、マンガン（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ）、銅（Ｃｏｐｐｅｒ）、鉄（Ｉｒｏｎ）、ボロン（Ｂｏｒｏｎ）、アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）を主成分としている。

【0031】

そして、これらに、次のネオジウム（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ）、プラセオジウム（Ｐｒａｓｅｏｄｙｍｉｕｍ）、イットリウム（Ｙｔｔｒｉｕｍ）、ランサニウム（Ｌａｎｔｈａｎｕｍ）、セリウム（Ｃｅｒｉｕｍ）、サマリウム（Ｓａｍａｒｉｕｍ）、ユウロピウム（Ｅｕｒｏｐｉｕｍ）、ガドリニウム（Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ）、テルビウム（Ｔｅｒｂｉｕｍ）、ディスプロシウム（Ｄｙｓｐｒｏｓｉｕｍ）、ホルミウム（Ｈｏｌｍｉｕｍ）、エルビウム（Ｅｒｂｉｕｍ）、ツリウム（Ｔｈｕｌｉｕｍ）、イッテルビウム（Ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ）、ルテチウム（Ｌｕｔｅｔｉｕｍ）、クロミウム（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ）の内の５種から選ばれる金属酸化物を混合、すなわち、計１２種の金属酸化物を混合して黒体放射焼結体２１を形成している。

【0032】

前記電磁波収束体２２は、図２に示すように、リング状の磁石２３を２つに分割した分割磁石２３ａ、２３ｂを用いている。

【0033】

この分割磁石２３ａ、２３ｂを多層（実施例では８層）に積層して形成されている。

【0034】

磁石２３は、Ｎ極とＳ極を互いに交互に配置し、各磁石２３は非磁性体被覆２４で一体的に結合されている。

【0035】

また、電磁波収束体２２の中央には、直径１ｍｍ以下の微細な電磁波通過穴２５をその開口端が前記配管１に向かうように形成している。

【0036】

次に水活性化装置１１１の作用効果について説明する。

【0037】

前記水活性化装置１１１の黒体放射焼結体２１は、幅広い波長の電磁波を放射する。

【0038】

この幅広い波長の電磁波は、位相間の相互作用により、電磁波が減衰すると同時に物質の透過性がなくなる。

【0039】

従って、黒体放射焼結体２１を直接水に接触させれば、水を活性化させることができるが、黒体放射焼結体２１の電磁波は、配管１の管壁を透過しないので、配管１内に流れる水を活性化させることができない。

【0040】

本実施例においては、黒体放射焼結体２１より放射された電磁波は、Ｎ極とＳ極を互いに交互に配置した磁石２３の電磁波通過穴２５を通過させることにより、波長の位相が揃えられ、特定のレーザー的マイクロ波が得られる。

【0041】

このレーザー的マイクロ波は配管１を透過し、配管１内を流れる水を活性化させることができる。

【0042】

更に詳述すると、レーザー的マイクロ波による磁気共鳴運動により水の水分子の凝集体を細分化し、水和電子を外側に位置させ、これにポンプ等による運動エネルギーを作用させることにより、水和電子を剥離放電させる。

【0043】

これにより、配管１内を流れる水中の鉄分又は配管１から析出する鉄分に起因する赤錆（ＦｅＯ（ＯＨ））を不動体である黒錆（Ｆｅ_３Ｏ_４）に変化させる。
鉄分を有する

【0044】

すなわち、赤錆は水和電子の還元作用によって水分子と酸素が切り離されることで、硬くて堆積が小さい（赤錆に対して１／１０程度）黒錆に変化する。

【0045】

この結果、配管１等の配管系の継手部等に赤錆が庫着し閉塞される等の不都合な事態を防止することができる。

【0046】

このようにして水を活性化することにより、配管１内壁の赤錆が黒錆化され、配管１を含む配管系の閉塞率が改善され、赤錆腐食による配管１等の内壁等の劣化が防止され、配管１等の強度劣化を防止することができる。

【0047】

また、前記流体活性体２０は、金属酸化物を焼結した黒体放射焼結体２１と、この黒体放射焼結体２１より発生した電磁波を特定の波長に収束させる磁石２３を用いた電磁波収束体２２とからなる簡略構成からなるので、前記水活性化装置１１１全体として製造コストの低減化を図ることができる。

【0048】

更に、本実施例に係る水配管設備の浄化装置１０１おける水活性化装置１１１は、組立体２Ａ、２Ｂを配管１の周りに着脱可能に取り付ける構成を採用しているので、配管１に対する取り付けや交換時においても配管１を切断したり配管系統を停止したりする手間は全く不要となり、かつ、電力供給等も不要で、取り付け、維持管理の点で極めて簡便であるという利点も存する。

【0049】

次に、本実施例における水活性化装置１１１の変形例である水活性化装置１１１Ａについて、図５乃至図８を参照して説明する。

【0050】

図５乃至図８に示す水活性化装置１１１Ａにおいて前記実施例１の場合と同じ又は相当部材には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0051】

変形例の水活性化装置１１１Ａは、前記実施例１の水活性化装置１１１と略同様な構成であるが、流体活性体２０を、黒体放射焼結体２１と、この黒体放射焼結体２１より発生した電磁波を特定の波長に収束させる電磁波収束体２２との積層構造としたものである。

【0052】

前記電磁波収束体２２は、平板状の磁石２３を多層（実施例２は８層）に積層して形成している。

【0053】

磁石２３は、Ｎ極とＳ極を互いに交互に配置し、各磁石２３は非磁性体被覆２４で一体的に結合されている。

【0054】

また、電磁波収束体２２には多数の直径１ｍｍ以下の微細な電磁波通過穴２６が貫通して形成されている。

【0055】

変形例の水活性化装置１１１Ａの場合も、前記実施例と同様に、黒体放射焼結体２１より放射された電磁波は、Ｎ極とＳ極を互いに交互に配置した磁石２３の電磁波通過穴２６を通過させることにより、波長の位相が揃えられ、特定のレーザー的マイクロ波が得られる。

【0056】

このレーザー的マイクロ波は配管１を透過し、配管１内に流れる水を活性化させ、前記実施例の水活性化装置１１１の場合と同様、配管１自体又は配管１を含む配管系の継手部等が赤錆により閉塞される等の不都合な事態を防止することができる。

【0057】

なお、上記実施例、変形例においては、８個の磁石２３を積層させた場合について説明したが、磁石２３の積層個数はこれらの例に限らず６個、１０個等、特に限定するものではない。

【0058】

次に、本実施例における前記水酸化装置１２１について、図１、図９、図１０を参照して説明する。

【0059】

本実施例における水酸化装置１２１は、図９に示すように、例えば、ステンレス等の腐食しにくい材料で作った円筒状の本体４１を具備し、本体４１の水の流入口を継手４２を用いて前記水活性化装置１１１の後段の配管１に接続するとともに、本体４１の水の流出口側を継手４３を用いて金属イオンを補足するフィルター１３１に連なる配管１Ａに接続している。

【0060】

前記フィルター１３１の後段には、例えばボイラーのような熱源装置等からなる水設備１４１が接続されるようになっている。

【0061】

前記本体４１内には、図９に示すように、水の流入口から流出口に向かって第１合金プレート５１、第２合金プレート５２及び第３合金プレート５３の３種類を１組として、これらの第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３を複数組（本実施例では３組）配設して合金プレート群としている。

【0062】

前記第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３の各形状は、図１０に示すように、いずれも略半円板状としている。

【0063】

前記第１合金プレート５１は、少なくとも銅、錫を含んだ合金よりなっている。
本実施例においては、銅、錫の他にニッケル、亜鉛、鉄を加えた５種の金属の合金プレートとした。このように銅、錫を有することにより、水中を流れるレジオネラ菌等の細菌や、カルシウム成分の電子を奪う合金プレートとして機能する。

【0064】

前記第２合金プレート５２は、少なくとも珪素、チタンを含んだ合金よりなっている。
本実施例においては、珪素、チタンの他にニッケル、亜鉛、銅、銀を加えた６種の金属を含む合金プレートとした。このように珪素、チタンを有することにより、例えばレジオネラ菌等を電気的に吸着する合金プレートとして機能する。

【0065】

前記第３合金プレート５３は、少なくとも鉄、モリブデン、マンガンを含んだ合金よりなっている。
本実施例においては、鉄、モリブデン、マンガンの他にニッケル、亜鉛、銅、錫、アルミニウムを加えた８種の金属を含む合金プレートとした。このように鉄、モリブデン、マンガンを有することにより、例えばレジオネラ菌等に電荷を与えて帯電させる合金プレートとして機能する。

【0066】

これら第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３の機能により、全体として本体４１内を流れる水に含まれるカルシウムなどのスケール発生成分に対する酸化作用をも発揮する。

【0067】

前記第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３の大きさは、本体２の内径断面積の１／４以上で２／３以下の表面積を有する寸法とし、本体４１内の水の流れを確保する構成としている。しかし、圧力損失の関係から１／３以上で１／２以下が好ましい。

【0068】

また、前記第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３は、水が接触し易いように、それぞれ本体２内において、同一配置ではなく、図１０に示すように、本体２内を水流が曲折して流れるように位置ずれさせた配置としている。

【0069】

なお、前記第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３を半円形形状に形成したが、この形状は特に限定されるものではなく、例えば合金円板に穴を明けた形状でもよい。

【0070】

一般に、カルシウムイオン等の水中のカチオンは、ｐＨや温度変化等の物理的環境変化で水中の遊離炭酸と結合し、炭酸カルシウム等の結晶となり徐々に析出して巨大結晶に成長し、スケールとなって配管系統（ボイラー内・熱交換器内等）の内壁等に沈殿付着する。

【0071】

これに対して、本実施例における水酸化装置１２１によれば、水中のカルシウムイオン等のカチオンは、水中の遊離炭酸等と強制的に反応し、ミクロン以下の微粒子状の結晶となり、水中に分散（ナノサスペンション化）して水酸化装置１２１より後段における配管系統（ボイラーや熱交換器等）にカルシウムスケールの沈殿成長を防ぎつつ流れるようになる。

【0072】

この場合のカルシウム成分の化学変化は、下記化学式で表すことができる。

【0073】

Ｃａ^＋＋ ＋ （ＯＨ）_２ → ＣａＣＯ_３

【0074】

ここに、Ｃａ^＋＋は溶解性、ＣａＣＯ_３は不溶性である。

【0075】

次に、前記水酸化装置１２１において、水中のレジオネラ菌に対する作用について概説する。

【0076】

水中のレジオネラ菌は、先ず第１合金プレート５１で電子が奪われ、次に第２合金プレート５２に電気的に吸着し、続いて第３合金プレート５３で電荷が与えられて帯電する。

【0077】

この第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３の組に接触するステップを繰り返すことによりレジオネラ菌は体力を失い、やがて死滅する。

【0078】

このように、性能の異なる３種類の第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３を組合せ、複数組に接触させつつ流通させることで、従来におけるよりも短い時間で効果的に殺菌を行うことができる。

【0079】

また、第１、第２、第３合金プレート５１、５２、５３は、全く水に溶けたりイオン化しないため、例えば２０年以上水酸化装置１２１の機能は保持される。

【0080】

この他、生活水が流れる配管系統に用いた場合には、塩素系殺菌剤を使用しなく、人体への影響及び水質を変化させることがなく、ランニングコストは全くかからなく、またメンテナンスは完全に不要であるという効果が得られる。

【0081】

次に前記水酸化装置１２１によるレジオネラ菌の殺菌試験結果について概説する。

【0082】

図１１に示す試験装置によって財団法人日本食品分析センターに試験を依頼した。試験装置は、配管６１に水酸化装置１２１を設置したものである。

【0083】

配管６１は亜鉛メッキ鋼管で管径２０Ａ、配管６１の延長は１８４５ｍｍとした。ポンプ６２は能力２９リットル／分を用いた。

【0084】

室温２１〜２３℃で、試験液投入口６３より２．８×１０^６個／ｍ^３のレジオネラ培養液を循環装置内に充填し、ポンプ６２により１．５ｍ／秒の流速で４８時間連続運転（循環）した。

【0085】

試験の結果、図１２に示す結果が得られた。図１２より明らかなように、当初２８０万個／ｍ^３ 存在したレジオネラ菌は、２４時間後にほぼ全て死滅した。

【0086】

次に、前記水酸化装置１２１及び前記フィルター１３１による金属イオンの除去作用について説明する。

【0087】

鉄やマンガンなどの金属イオンの溶けた水が前記水酸化装置１２１内を通過すると、全ての金属イオンを金属酸化物に変化させる。
そして、フィルター１３１で、その水を濾過し、水中に分散している金属酸化物をフィルター除去することができる。

【0088】

これにより、水中の全ての金属イオンは水中より除去され、金属イオンが完全に除去された水を水設備１４１に流すことができる。

【0089】

すなわち、前記水酸化装置１２１により強制的に金属イオンの酸化を促して水中に結晶化させ、その溶液を次のフィルター１３１の段階でろ過することにより金属酸化物を除去することができるのである。

【0090】

従来の薬剤を使用して水中に溶解している金属イオンを金属塩に変化させてからフィターで除去する技術の場合には、反応池の建設等、設備費、薬剤費等の費用が高く経済的面で問題が存在していた。

【0091】

これに対して、前記水酸化装置１２１及びフィルター１３１によれば、電源及びランニングコストを必要とせず、フィルター１３１の汚れたろ過要素を交換する費用がかかるだけで済み、維持管理コストを大幅に低減することが可能となる。

【0092】

図１３に前記水酸化装置１２１及び前記フィルター１３１についての金属イオン除去に関する水質検査の結果を示す。
前記水酸化装置１２１を通過した水を採水し水質検査を行った結果、マンガンイオン値は０．００５ｍｇ／ｌ（リットル）未満、鉄イオン値は０．０３ｍｇ／ｌ（リットル）未満と両方とも測定限界以下の非常に低い数値を示した。

【0093】

一方、前記フィルター１３１のろ過素子を洗浄した水の水質検査では、マンガンイオン値は０．１７ｍｇ／ｌに、鉄イオン値は１．７ｍｇ／ｌと両方とも非常に高い値であった。

【0094】

以上の結果は、前記水酸化装置１２１の作用により水に溶けていた金属イオンが金属酸化物へと変化し、その後フィルター１３１で捕捉されたことを表している。

【0095】

このことにより、前記水酸化装置１２１の水中の金属イオン除去効果が実証されたことになる。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明は、ボイラー等の給湯設備、温泉地における温泉水配管設備、空調設備系のクーリングタワー等の冷却水配管設備等、させらは、生活水が流れる水道設語等の各種水配管設備について広範に適用できる。

【符号の説明】

【0097】

１ 配管
１Ａ 配管
２ 本体
２Ａ 組立体
２Ｂ 組立体
１０ カバー
１１ 外壁部
１２ 側壁部
１３ 固定部
２０ 流体活性体
２１ 黒体放射焼結体
２２ 電磁波収束体
２３ 磁石
２３ａ 分割磁石
２３ｂ 分割磁石
２４ 非磁性体被覆
２５ 電磁波通過穴
２６ 電磁波通過穴
３０ エポキシ樹脂
３１ ボルト
３２ ボルト
３３ ナット
３４ ナット
４１ 本体
４２ 継手
４３ 継手
５１ 第１合金プレート
５２ 第２合金プレート
５３ 第３合金プレート
６１ 配管
６２ ポンプ
６３ 試験液投入口
１０１ 水配管設備の浄化装置
１１１ 水活性化装置
１１１Ａ 水活性化装置
１２１ 水酸化装置
１３１ フィルター
１４１ 水設備

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】