特開 2024-122171 水処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122171

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】水処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/48 20230101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

C02F1/48 A

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029561

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】505424262

【氏名又は名称】金杉 穣

(74)【代理人】

【識別番号】100087468

【弁理士】

【氏名又は名称】村瀬 一美

(72)【発明者】

【氏名】金杉 穣

【テーマコード（参考）】

4D061

【Ｆターム（参考）】

4D061DA03

4D061DB06

4D061EA18

4D061EC01

4D061EC07

4D061EC19

(57)【要約】

【課題】被処理水が循環する間に黒い水となってしまうという問題を解決することができる水の磁気処理装置を提供する。
【解決手段】円筒体の円環部分に軸心と平行にＮ極とＳ極とが配置され軸心と直交する面に沿ってＮ極とＳ極とを通る円を描く磁束が分布するように着磁された円筒形磁石１と、円筒形磁石１を収容する常磁性体から成る内筒管２と、内筒管２の両端を封止して円筒形磁石１を密封する水密栓３と、被処理水２２の導入口１６を有する蓋部材１３及び被処理水２２の排水口１７を有する蓋部材１４で両端開口が閉塞され、内筒管２を収容して内筒管２との間に管軸方向に被処理水２２を通過させる流路２３を形成する外筒管４と、内筒管２の端部に嵌合され外筒管４並びに蓋部材１３、１４との間に被処理水２２が通過する空間１１、１２を保持させる管端部材５とを備え、内筒管２と外筒管４との間の空間（即ち流路）２３に被処理水２２を円筒形磁石１の軸心方向に沿って流通させるようにしている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒体の円環部分に軸心と平行にＮ極とＳ極とが配置され前記軸心と直交する面に沿って前記Ｎ極と前記Ｓ極とを通る円を描く磁束が分布するように着磁された円筒形磁石と、
前記円筒形磁石を収容する常磁性体から成る内筒管と、
前記内筒管の両端を封止して前記円筒形磁石を密封する水密栓と、
前記内筒管を収容し且つ被処理水の導入口を有する蓋部材及び前記被処理水の排水口を有する蓋部材で両端開口が閉塞されて前記内筒管との間に管軸方向に前記被処理水を通過させる流路を形成する外筒管と、
前記内筒管の端部に嵌合され前記外筒管並びに前記蓋部材との間に前記被処理水が通過する空間を保持させる管端部材とを備え、
前記内筒管と前記外筒管との間の前記流路に前記被処理水を前記円筒形磁石の軸心方向に沿って流通させる
ことを特徴とする水処理装置。

【請求項2】

前記管端部材は前記内筒管の端部に嵌合されて前記水密栓を包んだ状態で接合される管端キャップ部と、前記外筒管の内周面との間に径方向の間隔を保持させる径方向突起部と、前記蓋部材と前記管端キャップ部との間に前記導入口または前記排水口と連通する空間を確保させる軸方向突起部とを備えることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。

【請求項3】

前記内筒管はアルミニウム製パイプ、前記外筒管は塩化ビニル製パイプであることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。

【請求項4】

前記水密栓はシリコンゴム製のテーパ型の栓体であり、テーパ形状部分が前記内筒管内に押し込まれることによって弾性変形することで前記内筒管に対して締まり嵌めされることを特徴とする請求項１記載の水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、水道水などの被処理水に磁気を晒して酸化還元電位を低下させる水処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水を処理する従来の方法として、本発明者により、先に、円筒形の軸心方向と直交する方向に沿って磁束が分布するように着磁された円筒形磁石をコイルに納めてから、被処理水を通過させる内筒管内に収容し、円筒形磁石の周りに被処理水を通過させる間に磁束と鎖交させるようにした水処理装置が提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１３１１０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の水処理装置によれば、簡単な構成でありながらも被処理水の酸化還元電位を低下させることを実現させたが、被処理水を循環させるうちに黒い水となってしまうという新たな問題が発生した。

【0005】

そこで、本発明は、被処理水が循環する間に黒い水となってしまうという問題を解決することができる水の磁気処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる問題を解決するため、本発明者等が種々研究・実験した結果、被処理水を循環させるあいだに黒い水となってしまう原因は、循環ポンプによる高い吐出圧で流れる処理水の脈動で磁石に踊り（振動）が生じて磁石の表面のメッキが剥離していることに起因していることを突き止めた。即ち、磁力が強い希土類焼結磁石例えばネオジム磁石は、主成分の内７０％近くが鉄であるため錆易いことから、防錆のためのアルカリメッキ例えばＮｉ電解メッキなどの表面処理を施すことが必要とされているが、この防錆のためのＮｉ電解メッキが被処理水のポンプからの吐出時の脈動などで円筒磁石そのものが内筒管内で踊ることで衝撃を受けて傷付き剥離することにより錆が発生したりすることに起因していることを知見した。

【0007】

本発明にかかる水処理装置は、かかる本発明者独自の知見に基づくものであり、円筒体の円環部分に軸心と平行にＮ極とＳ極とが配置され軸心と直交する面に沿ってＮ極とＳ極とを通る円を描く磁束が分布するように着磁された円筒形磁石と、円筒形磁石を収容する常磁性体から成る内筒管と、内筒管の両端を封止して円筒形磁石を密封する水密栓と、内筒管を収容し且つ被処理水の導入口を有する蓋部材及び被処理水の排水口を有する蓋部材で両端開口が閉塞されて内筒管との間に管軸方向に被処理水を通過させる流路を形成する外筒管と、内筒管の端部に嵌合され外筒管並びに蓋部材との間に被処理水が通過する空間を保持させる管端部材とを備え、内筒管と外筒管との間の流路に被処理水を円筒形磁石の軸心方向に沿って流通させるようにしている。

【0008】

ここで、発明の水処理装置において、管端部材は内筒管の端部に嵌合されて水密栓を包んだ状態で接合される管端キャップ部と、外筒管の内周面との間に径方向の間隔を保持させる径方向突起部と、蓋部材と管端キャップ部との間に導入口または排水口と連通する空間を確保させる軸方向突起部とを備えることが好ましい。

【0009】

また、本発明の水処理装置において、内筒管はアルミニウム製パイプ、外筒管は塩化ビニル製パイプであることが好ましい。

【0010】

さらに、本発明の水処理装置において、水密栓はシリコンゴム製のテーパ型の栓体であり、テーパ形状部分が内筒管内に押し込まれることによって弾性変形することで内筒管に対して締まり嵌めされることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の水処理装置によれば、円筒形磁石が内筒管に収容され且つ封止された上に、内筒管を外筒管内に固定すると共に内筒管と外筒管との間に被処理水を流す流路を形成して、円筒形磁石の磁束分布が沿う面と直交する方向に被処理水を確実に流して被処理水の酸化還元電位を一層効率良く低下させることを可能にしているので、被処理水の磁気処理による酸化還元電位を短時間のうちに効率良く低下させることができる。しかも、循環ポンプによる高い吐出圧で流れる被処理水の脈動が生じても、円筒形磁石の周りに水が通過しない上に円筒形磁石が踊ることがないので、円筒形磁石が破損してしまったり防錆のための塗膜／メッキが傷付いて剥離したりすることがないので、錆が発生したりすることを防いで、循環する被処理水が黒く変色することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る水処理装置の実施形態の一例を示す縦断面図である。

【図2】管端部材の一実施形態を示す斜視図である。

【図3】内筒管と管端部材との嵌合態様の他の実施形態を示す斜視図である。

【図4】円筒形磁石の磁束分布を示す模式図である。

【図5】実施例における水処理の仕組みの概略構成を示す模式図である。

【図6】管端部材の他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は前方斜め上から見た斜視図、（Ｂ）は側面図である。

【図7】管端部材のさらに他の実施形態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

【0014】

図１から図４に本発明に係る水処理装置の実施形態の一例を示す。

【0015】

本実施形態の水処理装置は、円筒形磁石１を常磁性体から成る内筒管２に収容し、さらに内筒管２を外筒管４内に納めて内筒管２と外筒管４との間の径方向の空間２３を被処理水２２を通過させる流路として構成するものである。つまり、円筒形磁石１を収容する内筒管２の周りに円筒形磁石１の軸心方向に沿って被処理水２２を流通させるようにしている。

【0016】

ここで、本実施形態の水処理装置は、円筒形磁石１が被処理水２２と直接に接触しない防水構造が採用されている。具体的には、円筒形磁石１は内筒管２に収容され、さらに内筒管２の両端の開口部に水密栓３が嵌められて水封されている。このことで、磁力線の強度が減少する現象が懸念されるが、円筒形磁石の径が太くなればなるほど相当量の磁力線が得られることから、防水構造を採ることに因る減磁の問題は解消できる。

【0017】

さらに、本実施形態の場合、内筒管２の端部には、外筒管４そのもの並びに外筒管４の両端の蓋部材１３、１４との間に、被処理水２２が通過する空間２３並びにこれと連通する軸方向の前後の空間１１、１２を空けるように当該内筒管２を外筒管４に対し保持させる管端部材５が嵌合されている。そして、両端の管端部材５によって、内筒管２の両端の開口と水密栓３が覆われてから、外筒管４の両端開口を閉塞する蓋部材１３、１４の間で挟持されるようにして内筒管２が外筒管４の内部に固定されるように収容されている。したがって、内筒管２は、管端部材５を介して外筒管４の両端の蓋部材の間に挟み込まれて軸方向に固定されるので、内筒体２並びに円筒形磁石１が被処理水の吐出圧の変動によって踊る（揺れる）ことがない。

【0018】

内筒管２は、例えばアルミニウム（アルミニウム合金を含む）や銅、あるいはステンレスなどの常磁性体（非磁性体とも呼ぶ）からなる管材の使用が好ましく、本実施形態の場合にはアルミニウム管が採用されている。内筒管２は、例えば塩ビ管で構成しても良いが、この場合には強度上肉厚にせざるを得ないので、外に漏れる磁束が弱まる虞がある。そこで、可能な限り肉薄の内筒管とするためには、アルミニウム管の採用が好ましい。

【0019】

他方、外筒管４は、内筒管２を格納すると共に内筒管２との間に被処理水２２を通過させる流路２３を形成するためのものであることから、被処理水２２の輸送を可能とする材料であれば実施可能であり、本実施形態の場合、塩化ビニルで構成されている。この場合、非金属であるため、例えばアルミニウム製の内筒管２を用いる場合に異種材料となるが電池を構成することがなく、電池腐食などが起こることがないし、さらにアルミニウム製内筒管２と塩化ビニル製外筒管４との間に電位差腐食（電触）や被処理水２２の流れを阻害する要因となるカルキの蓄積などを防ぐことができる。本発明者は、実験により、外筒管４をステンレスパイプ、内筒管２をアルミニウム管で構成した場合、電位が高位にあるアルミニウム製内筒管２の外周面に電位差腐食（電触）が生じ、さらにその部分にカルキが蓄積されることを突き止めた。本実施形態の場合、このような電位差腐食（電触）やカルキの蓄積などを防ぐことができる。なお、外筒管４としては、塩化ビニル管に限られるものではなく、磁性材料によって形成されるようにしても良く、或いは、非磁性材料によって形成されるようにしても良い。

【0020】

外筒管４は、両端開口が例えば塩化ビニル製の導入口１６を有する一方の蓋部材１３及び排水口１７を有する他方の蓋部材１４で閉塞され、内筒管２を収容して内筒管２との間に管軸方向に被処理水２２を通過させる流路２３を形成する。ここで、塩化ビニル製の外筒管４と蓋部材１３、１４との接合は、例えば塩ビ溶接１９やホットメルト接着法などで接合することが好ましい。なお、本実施形態では、各蓋部材１３、１４には、導入口１６あるいは排水口１７の一部を区画する雄ねじ部１５が一体的に形成されると共に、ホースニップル１８がそれぞれねじ込まれて図５に示す水処理システムの循環路に接続し易い構造とされている。

【0021】

円筒形磁石１は、例えばネオジム磁石，サマリウムコバルト磁石，ネオジムボンド磁石の使用が好ましく、より好ましくはネオジム磁石の使用である。ここで、ネオジム磁石は主成分の内７０％近くが鉄であるため錆易いことから、防錆のためのアルカリメッキ例えばＮｉ電解メッキなどの表面処理を施すことが必要とされる。

【0022】

円筒形磁石１は、円筒体の円環部分に軸心と平行にＮ極とＳ極とが配置され軸心と直交する面に沿ってＮ極とＳ極とを通る円を描く磁束が分布するように着磁される（図４）。つまり、円筒形磁石１の磁束分布（また、磁場の方向，磁場ベクトルの向き）は、当該円筒形磁石１の軸心方向と直交する面に沿って形成される。

【0023】

ここで、水密栓３は、内筒管２の内部に被処理水２２が浸入しないように封止することができるものであれば良く、特定の材料及び形状・構造に限定されるものではないが、本実施形態の場合、例えばテーパー型のシリコンゴム製の栓体（プラグ）、四フッ化エチレン樹脂（PTFE）などの樹脂製栓体若しくはクロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴムなどの合成ゴム製栓体等の使用が好ましく、なかでもシリコンゴム製のテーパー型の栓体の使用が好ましい。この場合、テーパー型のプラグ３を内筒管２の開口部から内部に圧入する（押し込む）ことで、締まり嵌めとなるようにして確実に密封することが可能である。なお、ロータリーカッターなどで切り落とされたアルミニウム製の内筒管の管端開口部には幾分内側へ向く返りが存在するので、この返りによってテーパー型のシリコンゴム製水密栓３が引っかかり、さらに離脱することなく強固に固定されることとなる。また、水密栓３は、プラグ形状に特に限定されず、場合によっては内筒管２の端部外周面までも覆うキャップ構造でも良い。

【0024】

本発明において、管端部材５は、被処理水２２にかかるポンプの吐出圧によって内筒管２が蓋部材１４に押しつけられて排水口１７が塞がれるのを防ぐため、少なくとも排水口１７側には配置されることが必要である。一方、使用者が間違って排水口側のホースニップル１８を循環路の上流側に接続しないとも限らないし、またポンプの吐出圧の脈動で相対的に負圧となることで導入口１６側が塞がれるやもしれないので、内筒管２の両端に備えることが好ましい。そこで、本実施形態の場合、内筒管２の両端から軸方向外側へ突出する軸方向突起部１０が外筒管４の蓋部材１３、１４との間で軸方向に挟持されるようにして固定されることで、内筒管２が軸方向に移動できないように固定されると共に、径方向にも振動しないように保持される。勿論、円筒磁石１は内筒管２に収容され水密栓３で密封されていることから、内筒管２ごと全体的に振動したとしても、円筒磁石１が被処理水２２に触れることがないので、円筒磁石１の表面のメッキや磁石素材が被処理水２２に溶け込むことはない。したがって、内筒管２は必ずしも管端部材５を介在させて外筒管４の蓋部材１３、１４との間で軸方向に挟持させなくとも良い。

【0025】

また、外筒管４の内周面と内筒管の外周面との間に形成される空間２３は、流入する被処理水２２の流れを均一化するために、管軸と直交する面内の間隙を周方向に均一なものとすることが好ましい。このため、管端部材５は、外筒管４の内周面と内筒管２の外周面との間の空間２３の間隙をほぼ一定に保持するものとして機能することが好ましい。そこで、径方向突起部９は、内筒管２の外周面よりも径方向外側へ突出すると共に外筒管４の内側に嵌合できる程度の隙間嵌めとなるようなものとして機能するように設けられている。

【0026】

ここで、管端部材５は、内筒管２の防水構造を補助するものとしても機能することが好ましい。そこで、本実施形態の管端部材５は、内筒管２の端部に嵌合されて水密栓３を包んだ状態で接合される管端キャップ部６と、外筒管４の内周面との間に径方向の間隔を保持させる径方向突起部９と、蓋部材１３、１４と管端キャップ部６との間に導入口１６と連通する空間１１または排水口１７と連通する空間１２を確保させる軸方向突起部１０とを備えるようにしている。例えば、本実施形態の場合、図２に示すように、管端キャップ部６の前端面（蓋部分）８に軸心を通過する径方向外側へ延びる棒状のスペーサ７を備え、スペーサ７の管端キャップ部６の外周面よりも径方向外側へ突出する部分を径方向突起部９として機能させ、管端キャップ部６の前端面８よりも軸方向外側即ち蓋部材１３あるいは１４側へ突出する部分が軸方向突起部１０として機能させるようにしている。

【0027】

ここで、ネオジウム磁石はキューリー点が約３３０℃であることから一般的には８０℃以下での使用が条件となる。このことから、管端部材５と内筒管２との接合には、加熱を必要とする接合手段は好ましくなく、非加熱下に接合可能なものの採用が好ましい。そこで、本実施形態では、管端部材５は内筒管２の端部にがたつきなく嵌合させるために、水密栓３を圧入した内筒管２の端部の外周面に綿テープ２０（あるいは被処理水２２に有害な成分例えば可塑剤などが溶解しない素材によって作られたその他の材質のテープ類）を適宜厚みに巻いてから圧入することで密着させている。しかし、これに特に限られるものでは無く、例えば図３に示すように、水密栓３を圧入した上で、さらにラテックス製やゴム製のサック２１を内筒管２の端部に被せ、その上で管端部材５の管端キャップ部８を嵌合させても良いし、場合によっては管端キャップ部８と内筒管２とを被処理水２２に有害な成分が溶出しない非加熱性の接着剤（図示省略）などによって接合するようにしても良い。

【0028】

円筒形磁石１の磁束分布の態様も踏まえ（図４参照）、円筒形磁石１の軸心方向に沿う方向、言い換えると、円筒形磁石１の磁束分布（また、磁場の方向，磁場ベクトルの向き）が沿う面と直交する方向に被処理水２２を流す。

【0029】

内筒管２内に収容される円筒形磁石１は、１本ものとして構成されても良いが、場合によっては複数本で構成するようにしても良い。例えば、実施例のように、３本の円筒形磁石を適宜組み合わせて所望の磁力を得るようにしても良い。勿論、この例に特に限られるものではなく、必要とされる磁場の強さが考慮されるなどした上で、適当な長さあるいは個数に適宜設定される。

【0030】

また、外筒管４と内筒管２との間の空間２３の大きさ（具体的には、空間・流路２３の軸心方向と直交する断面積）は、円筒形磁石１によって形成される磁場（言い換えると、磁気力が作用する範囲）を被処理水２２が流通するようにするため、円筒形磁石１によって形成される磁場の強さが考慮され、円筒形磁石１から生じる磁気力が作用する範囲（尚、磁気力の相応の強さが確保され得る範囲であることが好ましい）を大きく上回らないように設定される。

【0031】

円筒形磁石１が配設されることによって磁場が形成され、磁気力が作用する内筒管２の外を被処理水２２が通過すると、磁力（及び、磁束密度と被処理水２２の流速とに比例する強度を備えるものとして誘起される電流）の作用によって被処理水２２の酸化還元電位が下げられる。

【0032】

すなわち、上述の水処理装置により、円筒形磁石１によって磁場が形成されて磁力線及び電磁波が放出され、この磁力線及び電磁波に被処理水２２が曝されることによって当該被処理水２２がマイナスイオン化し、酸化還元電位が低い水素イオン水が生成される。

【0033】

ここで、水分子は一般に二個の水素イオン（Ｈ^-）と一個の酸素イオン（Ｏ⁺）とからなる電気的双極子（即ち、両端に＋電荷と－電荷とを持つ分子状イオン塊）である。普通の水（言い換えると、特別の処理が施されることなく自然の状態として存在する水）には種々の物質イオンが存在しているため、水分子同士，陽イオンと水分子，または陰イオンと水分子との結合体とみなすことができる（尚、「水和」と呼ばれる）。

【0034】

フレミング左手の法則により、水の流速が大きくなると、電流に相当するイオン塊の運動速度が大きくなって磁場との相互作用が強くなる。そのため、或る速度以上になると水和物中の水和陰イオン塊が真っ先に分離して陰イオンと水分子とになって流水中に陰イオンが放出される。水和陽イオンは水和力が強いので流速が増しても大部分はそのまま保存されて陽イオンを放出するには至らない。

【0035】

すなわち、磁場の中を或る速度以上で通過した水は多くの陰イオンを含有することになる。したがって、上述の水の処理方法や水処理装置による処理が施された被処理水２２は、負の電荷を帯びた「陰イオン（マイナスイオン）」を多く含む、還元性が極めて高く、酸化還元電位が低い水（「酸化還元イオン水」と呼ぶ）になっている。

【0036】

流路２３における磁束密度（残留磁束密度）は、３００ミリテスラ（３０００ガウス）以上であることが好ましく、４５０ミリテスラ（４５００ガウス）以上であることが一層好ましく、６００ミリテスラ（６０００ガウス）以上であることが更に好ましく、８００ミリテスラ（８０００ガウス）以上であることが更に一層好ましい。したがって、円筒形磁石１として、ネオジム磁石の使用が可能となることは極めて効果である。

【0037】

以上のように構成された水処理装置によれば、内筒管２の中に円筒形磁石１を納めて水封することで、被処理水２２に円筒形磁石１を晒すことがなくなるので、ポンプに起因する被処理水の脈動が起きても、円筒形磁石１の塗膜／メッキが傷付いて塗膜／メッキが剥離したり錆が発生したりすることを防いで、被処理水２２の汚染を防止することが可能になると共に装置の劣化を防止することが可能になる。したがって、円筒形磁石１として強力なネオジム磁石を使用することができる。また、外筒管４を塩ビ製、内筒管２をアルミニウム製で構成すれば、異種金属間の電池作用による腐食が起こらないし、カルキ成分の蓄積も防ぐことができる。さらに、外筒管４の導入口１３から流入した被処理水２２は、内筒管２の端部の管端部材５の管端キャップ部６に衝突してあるいは管端キャップ部６の形状に沿って被処理水の流れの向きを軸方向と直交する外向きの径方向に変えてから内筒管２の周囲を内筒管２に沿って軸方向に流れる。つまり、被処理水２２は円筒形磁石１を収容する内筒管２の周りに円筒形磁石１の軸心方向に沿って流れることにより、円筒形磁石１の磁束と直交するように鎖交しながら流通するので、最大効率で磁気処理が行われる。このため、簡単な構成でありながらも被処理水２２の酸化還元電位を短時間のうちに効率良く低下させることができる。

【0038】

上述の水処理装置による処理が施された被処理水２２である酸化還元イオン水は、多様な分野での利活用が考えられ、具体的には例えば下記のような利活用が考えられる。
１）鉄管や亜鉛管等の水道管などの錆の除去や防錆
２）種々の材料の腐食の防止
３）タンクなどに発生する塩素などの消去
４）生活用水に対する細菌類の発生の防止や除去

【0039】

なお、上述の実施形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。

【0040】

例えば、上述の実施形態では、円筒形磁石１は、内筒管２の中にそのまま直に収容されて水密栓３によって密封されているが、さらに必要あれば、例えば防水性フィルムや防水袋などのパッキング（図示省略）で覆った上で内筒管２に収容されるようにしても良い。

【0041】

また、水密栓３は、上述の実施形態のシリコンゴム製のテーパー型の栓体（プラグ）に限られず、場合によっては樹脂製あるいはゴム製の栓体やキャップを用いるようにしても良い。樹脂製あるいはゴム製の栓体とする場合、上述のシリコンゴム製の水密栓３と同様にテーパー型としても良いし、場合によっては軸方向に幾重もの襞を備えるラビリンス構造を採用しても良いし、場合によっては内筒管の内径よりも僅かに大きな直径部分を有する栓体としても良い。この場合、圧入することで襞部分あるいは締め代部分が弾性変形することで締まり嵌めとなるので密封することが可能である。

【0042】

また、管端部材５は上述の実施形態にものに特に限定されるものではなく、例えば図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、内筒管２の端部に嵌合される管端キャップ部６と、該管端キャップ部６の外周面に軸心と平行に配置された複数本の棒状のスペーサ７とを備えると共に、各棒状のスペーサ７の先端を管端キャップ部６の先端面８からさらに前方へ（換言すれば、外筒管４の蓋部材１３あるいは蓋部材１４へ向けて）突出させることにより、外筒管の蓋部材１３あるいは蓋部材１４との間並びに外筒管４の内周面と内筒管２の外周面との間に空間１１，２３，１２を空けて保つようにして、被処理水２２にかかるポンプの吐出圧によって内筒管２が蓋部材１３、１４の内側の面に押しつけられても導入口１６あるいは排水口１７を塞がないように内筒管２を支持するようにしても良い。つまり、本実施形態のスペーサ７は、全体が内筒管２の外周面から外筒管４の内周面側へ向けて突出する径方向突起部（図１の径方向突起部９に相当する）９’として機能すると共に、管端キャップ部６の先端面８よりも蓋部材１３あるいは蓋部材１４へ向けて突出する部分が軸方向突起部（図１の軸方向突起部１０に相当する）１０’として機能するものである。この場合、管端キャップ部６の先端面８は平坦な面とする必要がないことから、図示していないが、半球面や砲弾型などの曲面とすることができる。この場合には、被処理水２２の流れに渦や淀みが生ずることなく整流のまま通過させることができる。

【0043】

さらには、管端部材５は、スペーサ７を円筒管によって構成し、管端キャップ（管端キャップ部に相当）６とで二重管構造にして一体化するようにしても良い。具体的には、図７に示すように、内筒管２の端部に嵌合される管端キャップ６と、さらにその外側に嵌合される管状スペーサ７との二重管構造とされ、管端キャップ６に内筒管２の端部を嵌合させ、管端キャップ６の先端面８の内側の面に当接するまで押し込まれた状態で、接着剤で固着される。管状スペーサ７には、管端キャップ６の先端面８よりも蓋部材１３側あるいは蓋部材１４側へ突出する部位（即ち、軸方向突起部１０”に相当する部位）に切り欠き２４あるいは連通孔を１つ以上好ましく複数設けて被処理水２２が導入口１６から流路２３へあるいは流路２３から排水口１７へ通過する開口を設けると共に、外周面に外筒管４の内周面との間の間隔を一定に保持させる径方向突起部９”を複数本例えば好ましくは３本以上管軸と平行に配置するように構成している。管状スペーサ７の蓋部材１３あるいは蓋部材１４に当接する軸方向突起部１０”の内側には、管端キャップ６の先端面８並びに蓋部材１３あるいは蓋部材１４の内側の面との間で、蓋部材１３の導入口１６と連通する空間１１または蓋部材１４の排水口１７と連通する空間１２が構成され、外筒管４内に収容された状態で蓋部材１３と蓋部材１４とに軸方向突起部１０”が当接して内筒管２を保持するとともに内筒管２と外筒管４との間の流路２３と導通させる構造とされている。なお、この実施形態では、蓋部分を有する管端キャップ６と管状スペーサ７との２重管構造とされているが、場合によっては内側の管端キャップを単なる円筒管とし、その開口部を端板で塞いで簡易な遮蔽構造としても良い。

【0044】

さらに、上述の実施形態の場合、管端部材５は、管端キャップ６とスペーサ７とが一体成形あるいは接合などで一体化された例を挙げて主に説明したが、前述の構造には特に限られず、導入口１６あるいは排水口１７と連通し且つ内筒管２と外筒管４との間の流路２３に連通する空間１１，１２を形成するスペーサ７と、内筒管２の端部を塞ぐ管端キャップ６とを別部材で構成し、互いに分離された状態のまま使用するようにしても良い。また、管端部材５は、上述の実施形態では内筒管２の端部に予め嵌合された状態で外筒管４内に収容され、両端の蓋部材１３、１４の間で挟持されるようにして内筒管２を支持させるようにされているが、かかる構造に特に限られず、場合によっては、管端部材５が蓋部材１３、１４に対して予め接合されあるいは予め蓋部材１３、１４と一体成形されることによって一体化され、外筒管４に蓋部材１３、１４を接合する際に各管端部材５の管端キャップ６に内筒管２の端部を嵌合させて支持させるようにしても良い。

【実施例0045】

本発明に係る水処理装置の作用効果を検証するための水処理の実施例を図５を用いて説明する。

【0046】

本実施例では、下記の仕様を備える水処理装置を含む、図５に示す仕組みが用いられて水処理が行われた。水処理装置を構成する各部の仕様・諸元は下記の通りであった。

【0047】

〈円筒形磁石１に関する仕様・諸元〉
種類：ネオジム磁石
磁束密度：４５００ ガウス
寸法：外径１５ ｍｍ，内径７ ｍｍ，軸心方向長さ１００ ｍｍ
寸法：外径１５ ｍｍ，内径７ ｍｍ，軸心方向長さ６０ ｍｍ
個数：１００ ｍｍ長さ２本、６０ ｍｍ長さ１本
（内筒管２の軸心方向に沿って直列に配置）

【0048】

〈内筒管２に関する仕様・諸元〉
材質：アルミニウム管
形状：円筒形
寸法：外径１８ ｍｍ，内径１６ ｍｍ，軸心方向長さ３００ ｍｍ

【0049】

〈外筒管４に関する仕様・諸元〉
材質：塩化ビニール管
形状：円筒形
寸法：外径４８ ｍｍ，内径４０ ｍｍ，軸心方向長さ３２０ ｍｍ

【0050】

図５に示す仕組みは上記の水処理装置に加えて水槽２５とポンプ２６とを有し、水槽２５に溜められた被処理水２２がポンプ２６によって毎分７０ Ｌ の割合（流速１．５ｍ／ｓｅｃ）で水処理装置へと送られる。水槽２５には、被処理水２２として、４８ Ｌ の水道水が貯留された。

【0051】

なお、水槽２５とポンプ２６，ポンプ２６と水処理装置，並びに水処理装置と水槽２５とはそれぞれ通水管２７として塩化ビニル管が用いられて連通する（即ち、被処理水２２としての水道水が流通して循環する）ように接続された。なお、通水管２７として、内径が１９ ｍｍ の塩化ビニル管が用いられた。

【0052】

上記設備によって水処理を行うと、処理前と処理後とのそれぞれにおける被処理水２２としての水道水の酸化還元電位の計測値として下記の結果が得られた。この結果から、本発明に係る水処理装置によって、水の酸化還元電位が処理前の少なくとも３５％程度まで低下することが確認された。
＜酸化還元電位の計測値＞
処理前 ：７０２ ｍＶ
２４時間経過時：２４５ ｍＶ

【0053】

しかも、上記水処理を連続的に１年の長期間において行っても、被処理水が黒く変化することもなかった。

【符号の説明】

【0054】

１ 円筒形磁石
２ 内筒管
３ 水密栓
４ 外筒管
５ 管端部材
６ 管端キャップ
７ スペーサ
８ 管端キャップの前端面（蓋部分）
９，９’，９” 径方向突起部
１０，１０’，１０” 軸方向突起部
１１ 空間（前室）
１２ 空間（後室）
１３ 蓋部材（導入口側）
１４ 蓋部材（排水口側）
１５ 雄ねじ部
１６ 導入口
１７ 排水口
１８ ホースニップル
１９ 塩ビ溶接
２０ 綿テープ
２１ サック
２２ 被処理水
２３ 流路
２４ 切り欠き
２５ 水槽
２６ ポンプ
２７ 通水管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】