专利名称：磁性处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁性处理装置，特别是涉及利用磁力对饮用水，工业用水，排水，农业用水，燃料，透析液等的液体质量进行改善和净化的磁性处理装置。
背景技术：
通常水是水的分子之间由于氢的结合而形成的相互吸引结合的水分子的集结体(水束)。而且众所周知，对这样的形成集结体的水进行磁性处理后，则水分子的结合构造被分解，经过磁性处理的水(磁化水)的渗透力，溶解力都有所提高。
作为进行这样的磁性处理的磁性处理装置具有磁铁紧夹住自来水管的结构。在磁性处理装置上，使来自磁铁的磁通量作用于流体，据此对流体进行磁性处理。但是，如果其磁通量向外部泄漏，使得精密仪器的精确度失常，造成电子仪器带有杂音，会成为其它不良状况产生的原因。
磁性处理装置的磁泄漏，特别是对于使用起搏器的人来说成为一个严重的问题，即产生了无法放心地使用磁性处理装置的问题。此外，例如，在医院内使用磁性处理装置的时候，会有给精密仪器带来不良影响的危险。
因此，已知的磁性处理装置作为防止磁力泄漏的构造，通常具有例如非磁性的流通渠道，在使磁铁的N极和S极对磁的状态下相对地夹住该流通渠道地设置的一对磁铁或沿流通渠道方向间隔设置多对磁铁对，环绕该磁铁对而设置的双磁轭，堵塞该双磁轭的开口并使流通渠道贯通的强磁性侧板(参考日本专利特开2001-95899号公报)。
此外，下述技术也是已知的，以一对长方体的磁铁紧夹住供水导管，在磁铁上安装磁性体的外壳，以便罩住除了和供水导管接触的该磁铁的侧面以外的所有侧面，且在外壳的周围留有一定空间，以由中空的圆筒状的磁性体形成的罩壳覆盖外壳(参照日本专利特开2002-18445号公报)。
根据上述技术，除了流通渠道以及供水管道是贯通的以外，磁铁的周围被双磁轭和外壳以及罩壳完全覆盖。因此，磁铁所产生的磁通量难以向外泄漏。
上述技术中，以磁性体覆盖磁铁的周围，因此确实使得磁通量不易泄漏。并且，在上述技术的装置中，流通渠道以及供水导管之间通过连接部连接起来，即使装置自身大型化也不会在使用时产生不便。
但是，上述装置由于装置自身存在体积大的问题，因而导致难以用于例如家庭内的自来水管，医院内的仪器等之上。
鉴于上述问题，本发明的目的就在于提供一种既能使装置自身小型化，又可以减少磁力向外泄漏的磁性处理装置。
发明内容
本发明所涉及的磁性处理装置，其特征在于在夹住流道相对向而设置的磁性处理装置上，具备有磁轭以及设置于该磁轭上的磁铁的磁力处理部。上述磁铁被设置于上述磁轭的管道边上的同时，不同磁极的两面相对向地夹住流道，上述磁轭在其侧面彼此相对地夹住上述流道的同时，形成了比上述磁铁的两个相对面更大的侧面，且在上述磁力处理部的相对的方向上，上述磁轭的设置有上述磁铁的部分的厚度和上述磁铁的厚度的比例被设定在1.0至2.6的范围内。
如此，本发明所涉及的磁性处理装置具有以下构造使磁铁的不同磁极的两面正面相对并夹住流道而设置磁铁，且分别设置具有比磁铁更大的相对向的面的磁轭。此外，除了和磁铁相接触的部分以外磁轭的其它侧面处于外露且相对向的状态。
根据这样的构造，在相对向的磁铁之间从一个磁铁的N极朝着另一个磁铁的S极形成了横穿流体的磁路。此外，磁轭的外露侧面之间也形成了与流体流向直接相交的磁路。
而且，由于磁轭厚度和磁铁厚度的比例被设定在1.0至2.6的范围内，因此磁通量可以稳定地横穿流体且可以防止磁性泄漏到磁轭的侧面上。
据此，在流体上附加强磁通量而可以达到磁力处理作用的同时，也可以抑制泄磁通量泄漏通量防止给设置在周边的外部装置带来不良影响。
此外，由于没有必要另外设置用于防止磁力向外泄漏的罩住磁铁的外壳，从而可以使得磁性处理装置小型化，同时还可以减少制造成本。
此外，在上述磁力处理部的相对向的方向上，将上述磁轭的设置有上述磁铁的部分的厚度相对于上述磁铁的厚度的比例设定在1.0至2.6的范围内为最佳。根据如此设定，则可以在流体上附加较强的磁通量而达到磁力处理作用，与此同时，也可以将泄磁通量泄漏通量抑制在极低的程度上。
此外，上述磁力处理部如下设置为优选方案上述流道是位于一边的具备磁力处理部的磁轭的上述侧面中的与上述磁铁相接触的部分之外的侧面和另一边的具备磁性处理装置的磁轭的上述侧面中的与上述磁铁相接触的部分之外的侧面之间。若在这两个侧面之间设置流道，则凭借在这两个侧面之间形成的磁力的流动，可以在流道内的流体上达到磁力处理的作用，因此可以提高磁力处理效率。
而且，上述磁力处理部也可以如下设置上述相对向设置的磁力处理部被分别容纳在不同的罩壳里，该罩壳夹住上述流道并且可以自由装卸。若如此设置，则可以从流道上简单装卸。
此外，本发明所涉及的磁性处理装置具有以下特征其具备使不同磁极的面相对向而设置的夹住流道的磁铁，具有支承该磁铁的柄部以及和该柄部的一端相连结的连结部的磁轭，在上述磁铁的相对向的方向上，上述磁轭的设置有上述磁铁的部分的平均厚度和上述磁铁的厚度的比例被设定在0.6至1.2的范围内。
如此，本发明所涉及的磁性处理装置形成如下构造在磁轭的两个柄部的内侧上分别设置不同磁极相对向地夹住流道的磁铁，且磁轭的柄部被连结部所连结起来。
根据这样的构造，在相对向的磁铁之间，凭借从一个磁铁的N极朝着另一个磁铁的S极横穿流道的磁路，以及凭借经过磁轭内部的从与磁铁的磁轭相接触的面到与另一个磁铁的磁轭相接触的面的磁路，形成了稳定的磁力封闭回路。
而且，将磁轭的平均厚度和磁铁的厚度比例设定为0.6至1.2范围之内。据此，使得磁力的方向稳定，且可以不使磁力向外泄漏。
据此，可以在流体上附加较强的磁通量而可以达到磁力处理作用的同时，也可以将泄磁通量泄漏通量抑制在极低的程度上从而可以防止给设置在周边的外部装置带来不良影响。而且，由于没有必要另外设置用于防止磁力向外泄漏的罩住磁铁的外壳，且构造简单，从而可以使得装置小型化。
此外，在上述磁铁的相对向的方向上，将上述磁轭的设置有上述磁铁的部分的平均厚度和上述磁铁的厚度的比例设定在0.7至1.0的范围内为最佳。若如此设定，则可以在流体上附加较强的磁通量而达到磁力处理作用，与此同时，也可以将泄磁通量泄漏通量抑制在极低的程度上，从而可以防止给设置在周边的外部装置带来不良影响。
此外，本发明所涉及的磁性处理装置具有以下特征其具备使不同磁极的面相对向而设置的夹住流道的磁铁，在内侧保持该磁铁的环形磁轭。在上述磁铁的相对向的方向上，上述磁轭的设置有上述磁铁的部分的平均厚度和上述磁铁的厚度的比例被设定在0.3以上。
如此，本发明的磁性处理装置具备如下构造两块磁铁被分别设置在环形磁轭的内侧，不同磁极之间相对向地夹住流道。根据如此构造，在相对向的磁铁之间，凭借从一个磁铁的N极朝着另一个磁铁的S极横穿流道的磁路，以及从磁铁的和磁轭相接触的面开始在磁轭内分成2路到另一个磁铁的和磁轭相接触的面而形成的2条磁路，形成了稳定的磁力封闭回路。
而且，由于将磁轭厚度和磁铁厚度的比例设定为0.2以上，则使得磁力的方向稳定，且可以把向外泄漏的磁力限制在极低的范围内。因此，极大地减少了磁场对于被设置于磁性处理装置周边的外部装置的影响，而使得使用者可以放心使用磁性处理装置。
如此，本发明的磁性处理装置尽管装置小型化，但对于在装置内部经过的流体可以通过强磁力进行磁力处理，且可以极大地降低磁通量泄漏的程度。
此外，在上述磁铁的相对向的方向上，上述磁轭的用于设置上述磁铁部分的平均厚度和上述磁铁厚度的比例被设定为0.3以上。根据如此设定，可以大大降低向外的磁通量泄漏。
而且，在上述相向的磁铁之间，设置一定长度的形成流道的管体，上述磁轭以及磁铁被容纳于由非磁性材料制成的罩壳内，上述管体的两端可以贯穿形成于上述罩壳上的贯穿孔。另外，上述磁轭的柄部的设置有上述磁铁部分的外侧面也可以是圆弧形状。而且，上述环形磁轭也可以由复数的分块模连接而成。
图1至图8是表示关于第1实施例所涉及的磁性处理装置的附图。
图1是磁性处理装置的分解立体图。
图2是磁性处理装置的部分截面图。
图3及图4是磁铁以及磁轭的说明图。
图5是表示磁轭外表面的磁通量密度与磁轭厚度与磁铁厚度的比例之间的关系的示意图。
图6是图5的放大图。
图7及图8是表示变形例所涉及的磁性处理装置的磁铁和磁轭的说明图。
图9至图22是表述关于第2实施例所涉及的磁性处理装置的附图。
图9是第2实施例所涉及的磁性处理装置的立体图。
图10是磁性处理装置的正面图。
图11是磁性处理装置的截面图。
图12是表示磁铁的磁滞回线的示意图。
图13是表示磁铁的磁力性能的试验结果的说明图。
图14是磁铁以及磁轭的说明图。
图15是表示磁轭外表面的磁通量密度和磁轭厚度与磁铁厚度的比例之间的关系的示意图。
图16是图15的部分放大图。
图17至图20是第2实施例的磁性处理装置的变形例的磁铁以及磁轭的说明图。
图21是变形例所涉及的表示磁轭外表面的磁通量密度和磁轭厚度与磁铁厚度的比例之间的关系的示意图。
图22是图21的部分放大图。
具体实施例方式
以下，就本发明的实施例进行说明。如图1及图2所示，第1实施例的磁性处理装置S中，是将相同形状的罩壳11相对地用中央部夹着管体1，且靠2个螺栓2以及螺帽3可自由装卸地组装成一体。第1实施例的磁性处理装置S适合于形成直径为10mm至30mm大小的流道的管体1。此外，图1至图6中示出了管体1的直径为20mm的例子。
如图2所示，在由合成树脂(ABS树脂)制成的中空的半圆筒状的罩壳11内设有磁力产生部20。磁力产生部20是由两个矩形的磁铁(钕铁硼磁铁)22和支承磁铁22的略呈矩形的磁轭24构成的。
罩壳11具有半圆形的容纳磁力产生部20的容纳部13a，用于与另一个罩壳11嵌合的嵌合部13b，在与另一个罩壳11之间的用于夹持管体1的圆弧状的管体支承部13c。
容纳部13a将磁力产生部20密封固定地容纳于其内，使得磁铁22，磁轭24不与外部空气相接触。由此，就可以防止磁铁22等的氧化，且把退磁程度抑制在100年仅退磁10％的程度之内而可以长期使用。
本实施例的磁性处理装置S是组装罩壳11，使各个管体支承部13c分别和管体1对接，分别用螺栓2穿过2个嵌合部13b并用螺帽3拧紧而固定在管体1上。
嵌合部13b从容纳部13a的上下端的两处朝着相对设置的罩壳11突出而形成的。在嵌合部13b上形成有左右方向的用于固定螺钉的细长孔，与管体1的直径相对应可以滑动调整两个罩壳11的间隔。
此外，因管体支承部13c呈圆弧状，因此管体1被两个罩壳11所夹持，不论管体1的直径大小，都可以将管体1支承在各个容纳部13a的中央部的附近。因此，如图2所示，被夹持于罩壳11之间的管体1与两个磁铁22同轴地排列在两个磁铁22的中央部，。而且，管体1的截面也可以不是圆形，也可以为矩形。
磁铁22形成为矩形状，并如图2所示，其设置于容纳部13a的上下方向的中央部，磁铁22的长边与容纳部13a的管体支承部13c一侧的内壁面相接触。而且，将磁力产生部20的磁铁22组装成一体时，其磁通方向为相反。换言之，如图3所示，右侧的磁力产生部20中，磁铁22的N极设置于左侧的磁力产生部20的对面侧，左侧的磁力产生部20中，磁铁22的S极设置于右侧的磁力产生部20的对面侧。
因此，将磁性处理装置S安装在管体1上时，在管体支承部13c之间的间隙中，从一边个磁铁22向正对面的另一个磁铁22形成大体一样的磁场，设置于间隙中的管体1内通过的流体面临的磁场大体一致。而且，本实施例的磁铁22的长边大约为33mm，短边大约为13mm，厚约为23mm。
此外，本实施例的磁铁22的材质是NdFeB(钕铁硼)，其特性在于剩磁密度Br为1.283T，矫顽力Hcb为991.5kA/m，内禀矫顽力Hcj为1168kA/m，最大磁能积BHm为322.2kJ/m3。此外，磁铁22的表面磁通密度不论N极还是S极皆为0.46至0.48T左右。
磁轭24是由略呈矩形的磁轭用钢(SS400)构成的，与磁铁22的外侧面相连接。磁轭24的长边(图2的上下方向的边)的长度约为55mm，短边(图2的左右方向的边)的长度约为25mm，厚与磁铁22大致相同，约为23mm。
而且，磁轭24之间的相对面的上下方向的中央有一个深度为5mm，长度为30mm，宽度为23mm的槽。将磁铁22插入槽内并固定住。此外，槽的上下各有高约为12.5mm的侧面24a，侧面24a和相对的另一磁轭24的侧面24a正面相对。
其次，根据图3及图4就本实施例的磁性处理装置S的磁通量的流动进行说明。如图3及图4所示，在组装罩壳11时，磁力产生部20的磁铁22夹着管体1的不同磁极相对。此外，磁力产生部20的侧面24a之间也是正对着的。在此，右侧的磁力产生部20的磁铁22，左侧的磁力产生部20的磁铁22，分别表述为磁铁22A，磁铁22B。
从磁铁22A的N极产生的磁通量横穿管体1而到达设置于正对面的磁铁22B的S极。于是，从磁铁22B的N极产生的磁通量在磁轭24内分为上下两股分别到达侧面24a。
侧面24a的表面朝着正对面的侧面24a，于磁铁22A，22B的上下形成磁力的通路，磁通量通过该磁力通路到达正对面的侧面24a。换言之，磁铁22B的上下两个侧面24a是N极，磁铁22A的上下两个侧面24a则相当于S极。到达上下侧面24a的磁通量，通过磁轭24内到达磁铁24A的S极。
如此，本实施例的磁性处理装置S是通过管体1形成稳定的磁力封闭回路，而不使磁力泄漏到外部。因此，从磁铁22产生的磁通量基本上都横穿管体1及磁轭24，从而对管体1内的流动的自来水进行磁力处理。如此，本实施例的磁性处理装置S就可以充分有效地利用了磁铁22产生的磁通量。
其次，就本实施例的磁性处理装置S的防止磁力泄漏的构造进行说明。如上所述，本实施例的磁力产生部20的磁铁22的在管体1的直径方向上的厚度X约为13mm。此外，磁轭24的用于设置磁铁22的部分对着管体1的直径方向的厚度Y约为20mm。
图5是显示随磁轭24的厚度Y和磁铁22的厚度X的比例(厚度比例Z)发生变化时的磁轭24周围的磁通量密度的变化。横轴是表示厚度比例Z。◆为A点，■为a点，▲为b点，○为c点，×为d点的磁通量密度的变化。在此，如图3所示，A点是正面相对的磁铁22的中心部，a点是磁铁22A的N极的表面，b点是与磁铁22A的外侧面相对应的磁轭24的表面，c点，d点分别是磁轭24的上下两端的外侧表面。
如图5所示，厚度比例Z较小时，A点的磁通量密度也较小。厚度比例Z约为1.50时，A点的磁通量密度为最高值，进而A点的磁通量密度随着厚度比例Z变大而逐渐变小。厚度比例Z为0.0时，A点的磁通量密度为0.156T，厚度比例Z约为1.50时，磁通量密度约增加一倍以上为0.4T左右。
a点的磁通量密度的变化也和A点具有同样的倾向。厚度比例Z为0.0时，磁通量密度为0.375T，厚度比例为1.50时，磁通量密度为0.56T左右。
为了对管体1内通过的自来水进行有效的磁力处理，最好是加大实质上对管体1内通过的自来水进行磁力处理最有效的部位，即2块磁铁22的中央部(A点)的磁通量流量，而并非加大磁铁22的表面附近(a点)的磁通量。
因此，以A点为基准，将厚度比例Z设定为适当的数值，例如，将厚度比例设定为0.5至2.7的范围内时，于A点可以获得0.25T以上的磁通量密度。若将厚度比例设定为0.7至2.0的范围内时，于A点可以获得0.3T以上的磁通量密度。若进一步将厚度比例设定为0.9至1.8的范围内时，于A点可以获得0.35T以上的磁通量密度。
另一方面，如图5所示，如果厚度比例Z较小，则从磁铁22泄漏的磁通量变大，b点，c点，d点的磁通量密度虽较大，但在厚度比例Z变大时则急剧变小，厚度比例Z为1.50时磁通量密度为最小值。厚度比例Z为1.50时，b点为0.015T，c点，d点减少为0.005T左右。
当厚度比例Z为0.7以下时，于b点，c点，d点泄漏的磁通量超过0.1T，磁通量泄漏较大。换言之，磁轭24的厚度较薄时，磁通量容易穿过磁轭24而泄漏到磁铁22外以及磁轭24的上下侧面的外侧。
图6是图5的放大图。根据图6可知，厚度比例Z为1.50时磁通量泄漏量最小。厚度比例Z超过1.50时，b点，c点，d点中的任一点的磁通量密度都有增加的趋势。换言之，将厚度比例Z设定在适当的范围内，可以有效地减少向磁轭24外侧泄漏的磁通量。
为了防止磁通量向外泄漏，b点，c点，d点的磁通量密度较小时最为理想。因此，将厚度比例Z设定为适当的数值，例如，若将厚度比例Z设定在0.9至2.6的范围内，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.08T以下。若将厚度比例Z设定在1.2至2.3的范围内，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.05T以下。若进一步将厚度比例Z设定在1.5至2.1的范围内，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.02T以下。
据此，为了提高磁力处理效率，且减少向外泄漏的磁通量，将厚度比例Z设定在1.0至2.6的范围内较好。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.25T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.08T以下。
此外，最理想的厚度比例Z为1.2至2.0。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.3T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.05T以下。而且，最好将厚度比例Z设定在1.5至1.8的范围之内。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.35T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.02T以下。
本实施例的磁性处理装置S的厚度比例被设定为1.54(X＝13，Y＝20)。而且，本实施例的磁性处理装置S中，在夹持直径为20mm的管体1的状态下，a点(磁铁22A的N极表面)，a’点(磁铁22B的S极表面)，i点(磁铁A的上侧的侧面24a的表面)，j点(磁铁A的下侧的侧面24a的表面)，I’点(磁铁B的上侧的侧面24a的表面)，j’点(磁铁B的下侧的侧面24a的表面)的磁通量密度的实际测量值分别为0.556T，0.398T，0.315T，0.318T，0.325T。
此外，b点(与磁铁22A的S极相对应的磁轭24的外侧表面)，b’点(与磁铁22B的N极相对应的磁轭24的外侧表面)的磁通量密度的实际测量值分别被控制为0.0150T，0.0145T的较小数值。
进而，e点(连接磁轭24的上边之间的直线上的中间点)，e’点(连接磁轭24的下边之间的直线上的中间点)的磁通量密度的实际测量值分别被控制为0.0034T，0.0032T的极小数值。而且，g点及f点(位于朝向管体1的上流以及下流的各个磁轭24的外侧面上的管体1的中心部位)的磁通量密度的实际测量值分别被控制为0.0049T，0.0050T的较小数值。
如上所述，本实施例的磁性处理装置S具备以下构造在两块略呈矩形的磁轭24的内侧面中央分别设置夹持住管体1的磁铁22，且使两块磁铁的不同磁极正面相对。而且，磁轭24上除了夹住设置有磁铁22的部分以外，其两侧的侧面24a处于外露状态。
根据这样的构造，正面相对的磁铁22之间，从其中一个磁铁22的N极到另一个磁铁22的S极形成横穿管体1的磁路，而且，磁铁22两侧的侧面24a和正面相对的另一个侧面24a之间也形成了与管体1的轴向垂直的磁路。
而且，相对于磁铁22的厚度X，将磁轭24的厚度Y设定为一个适当的数值，据此，可产生具有0.4T左右的磁通量密度(A点)的磁场，凭借该磁场对管体1内通过的自来水进行磁力处理，对通过磁性处理装置S的自来水可以进行有效的磁力处理。
进而，为了防止磁力向外泄漏，相对于磁铁22的厚度X，将磁轭24的厚度Y设定为适当的数值，也可以将磁轭24的表面的磁通量泄漏控制在0.0150T以下。因此，如果考虑设置于磁性处理装置S周边的外部装置和磁性处理装置S的距离，则磁性处理装置完全不会对外部装置产生磁场的影响，使用者可以放心地使用磁性处理装置S。
此外，由于没有必要为了防止磁力向外泄漏而另外设置罩住磁铁22的壳体，因此可以在将磁性处理装置S小型化的同时也可以减少制造成本。
而且，上述实施例中，夹住磁铁22地在上下两侧形成侧面24a，但是不只限于此，如图7及图8所示，也可以在相对的侧面24a之间设置管体1。这样，侧面24a之间产生的磁通量就可以横穿管体1，从而进一步地提高磁力处理能力。
此外，实验证明对水进行磁力处理的同时也进行了杀菌处理。虽然杀菌的机理尚不清楚，但是据推测，因为进行了磁力处理的磁化水的水分子的构造变小，渗透到细菌细胞内的萌芽，从而使饱和后的萌芽从中破裂。
而且推测，获得磁力和远红外线的能量的水分子之间的氢结合被切断(分成细小部分)后，发射出气体和溶解氧，氮气，水分子的体积收缩，也可以排出细菌类。此时，可想而知，需氧性细菌(必须依靠氧气维持生命的腐败菌，一般细菌，大肠杆菌等)在缺氧状态下会灭绝。
此外，推测由于微生物类具有较强的感受性，磁力线及远红外线等电磁波能量影响着微生物自身所固有的振动，对生物体的活动产生影响。微生物类向外放出的身体热量的容量极小，因此已吸收的远红外线变成热，会受到较大影响。
利用本实施例的磁性处理装置S进行杀菌效果的实验结果显示如下。在实验中对温泉水进行磁力处理，在进行磁力处理前后的550ml的温泉水中检查出了活菌苗数，大肠杆菌反应，军团杆菌的数量。在磁力处理前，上述细菌分别为3.3×1000/ml，阴性，3.0×1000(每550ml)，磁力处理后，分别变成0.11×1000/ml，阴性，10(每550ml)。
此外，在别的杀菌效果的实验中，使贮水池的水循环而进行磁力处理。其结果，在进行磁力处理前大肠菌群的检验值为2.00×1010(每50ml)，但磁力处理开始经过60分钟后已完全检验不出大肠菌群。由此可知磁力处理具有极其有效的杀菌作用。
下面说明不对外部机械带去不良影响并减少磁通量泄漏，同时使装置小型化的优选例。图8至图14表示第2实施例的磁性处理装置S。第2实施例所涉及的磁性处理装置例如可用于小型的医疗器械的液体的磁力处理部。
如图8至图10所示，该磁性处理装置S包括以下部件由非磁性材料(SUS304)制成的圆筒状的罩壳31，构成罩壳31的一部分且由非磁性材料(SUS304)制成的塞住罩壳31的上下圆形开口的罩壳盖31a、31a，和由非磁性材料(SUS304)制成的具有一定长度的穿过罩壳盖31a的中央处的插孔31b的圆形的管道33，容纳于罩壳31内部的夹持管道33的矩形磁铁(钕铁硼磁铁)42、42，支承磁铁42的由钢铁材料(SS400)制成的磁轭44。
罩壳31的高度约为23mm，外直径约为35mm，内直径约为30mm。此外，嵌入罩壳31的开口部的罩壳盖31a的外直径约为30mm。
管道33的上下端部连接有用于将流体送入到磁性处理装置S内的软管4。此外，管道33大致中央的部分以沿管道33的圆周方向离开约180度的地方为各自中心，大致平行地形成扁平面33a。磁铁42的N极和S极在该扁平面33a上相接。而且，管道33的外直径约为8mm，内直径约为5mm。扁平面33a与其之间的距离约为7mm。
磁轭44具有支承磁铁42的两个柄部44a，连结柄部的连结部44b。柄部44a，连结部44b的外形呈圆弧状，该圆弧的外直径和罩壳31的内直径大致相等。而且，各个柄部44a的内侧形成有用于设置磁铁42的槽44c。将磁铁42嵌入该槽44c而固定住。
磁轭44的外直径约为30mm，高约为10mm。而且，两个柄部44a的内侧面的距离约为14mm，槽44c的底面与相对向的槽44c的底面之间的距离约为21mm。此外，槽44c的宽度约为8mm。
磁铁42为矩形，N极面与S极面之间的距离约为7mm，宽约为8mm，高约为10mm。在磁轭44的柄部44a上设置两块磁铁42，两块磁铁42之间的距离约为7mm。
本实施例的磁铁42是NdFeB(钕铁硼磁铁)，其特性在于剩磁密度Br为1.344T，矫顽力Hcb为1008kA/m，内禀矫顽力Hcj为1024kA/m，最大磁能积BHm为343kJ/m3，Hk为1019kA/m，Hk/hcj为0.996，Bd为0.666T，Hd为516kA/m。图12表示磁滞回线。此外，图13表示用于磁铁42的磁铁的试验片的表面磁通量密度的测定试验结果。从图13可知，复数的试验片不论N极S极，其表面磁通量密度均为0.46至0.48T左右。
下面说明第2实施例的磁性处理装置S的组装。首先，将两块磁铁42的不同磁极相对地安装在磁轭44的柄部44a上并形成一体。此后，将管道33插入两块磁铁42之间且使管道33的扁平面33a与磁铁42的侧面滑动连接并固定成一体。如上所述，两块磁铁42之间的距离与扁平面33a之间的距离大致相等。
此后，将磁轭44，磁铁42以及管道33的组装物插入罩壳31的开口部，直至磁铁42位于罩壳31的上下方向上的中央部，在磁铁42及磁轭44的上下两面上设置具有非磁性特点的油灰46，罩壳31和磁轭44，磁铁42及管道33的组装物固定在一起。接着，从油灰46的上下两面插入罩壳盖31a并使其固定住，从而形成了磁性处理装置S。
其次，基于图14就第2实施例的磁性处理装置S的磁力流动进行说明。图14中左侧的磁铁42和右侧的磁铁42分别为磁铁42a和磁铁42b。从磁铁42a的N极产生的磁通量，横穿管体1到达正对面的磁铁42b的S极。从磁铁42b的N极产生的磁通量在磁轭44的右侧的柄部44a内流动，并通过连结部44b，左侧的柄部44a而到达磁铁42a的S极。
在第2实施例的磁性处理装置S中，夹持管体1的处于略为180度的对称位置关系的两块磁铁42以及与磁铁42相连结的磁轭44形成了稳定的磁力封闭回路。但是，与第1实施例不同的是，由于通过连结部44b而连结磁轭44，从磁铁42b的N极产生的磁通量几乎可以全部经过连结部44b而到达磁铁42a的S极。因此，第2实施例的磁性处理装置S可以比第1实施例的磁性处理装置S减少磁通量泄漏。
其次，说明第2实施例的磁性处理装置S的防止磁通量泄漏的构造。如上所述，本实施例的磁铁42在管体1的直径方向的厚度X约为7mm。此外，磁轭44上设置有磁铁42的部分在管体1的直径方向的最大厚度为4.5mm，实际厚度Y约为4.3mm。实际厚度Y是指磁铁42的宽度(本实施例中为8mm)的外侧部分的磁轭44的平均厚度。
图15是表示磁轭44的厚度Y相对于磁铁42的厚度X的比例(厚度比例Z)变化时的磁轭44周边的磁通量密度的变化。◆为A点，■为a点，▲为b点，○为c点，×为d点的磁通量密度的变化。在此，如图14所示，A点是正面相对的磁铁42的中心部，a点是磁铁42a的N极的表面，b点是与磁铁42a的外侧面相对应的磁轭44的表面，c点，d点分别是在对称轴上的磁轭44的下端，上端的外侧表面。
如图15清楚显示的那样，厚度比例Z较小时，A点的磁通量密度也较小。厚度比例Z为0.7时，A点的磁通量密度为最高值，且A点的磁通量密度随着厚度比例Z变大而逐渐变小。A点的厚度比例Z为0.0时，磁通量密度为0.235T，厚度比例Z为0.7时，磁通量密度约增加一倍以上为0.45T左右。
此外，a点的磁通量密度的变化也和A点一样具有同样的倾向。而且，厚度比例Z为0.0时，磁通量密度为0.395T，厚度比例为0.7时，磁通量密度为0.56T左右。
因此，以A点为基准，将厚度比例Z设定为适当的数值，例如，将厚度比例设定为0.3至1.2的范围内时，据此于A点可以获得0.3T以上的磁通量密度。此外，若将厚度比例设定为0.5至1.2的范围内时，于A点可以获得0.35T以上的磁通量密度。而且，若进一步将厚度比例设定为0.6至1.0的范围内时，于A点可以获得0.4T以上的磁通量密度。
另一方面，如图15所示，由于厚度比例Z较小且从磁铁42泄漏的磁通量变大，b点，c点，d点的磁通量密度变大。当厚度比例Z为0.2以下时，于b点，c点，d点泄漏的磁通量超过0.1T，磁通量泄漏较大。换言之，磁轭44的厚度较薄时，磁通量容易穿过磁轭44而泄漏到磁铁42的外侧以及磁轭44的上下两端的外侧。
但是，在厚度比例Z变大时则磁通量泄漏急剧减少，厚度比例Z为0.7时磁通量密度为最小值。厚度比例Z为0.7时，b点为0.0125T，c点，d点减少为0.002T左右。图16是图15的放大图。厚度比例Z超过0.7时，b点，c点，d点中的任一点的磁通量密度都有增加的倾向。换言之，将厚度比例Z设定在适当的范围内，则可以有效地减少向磁轭44的外部泄漏的磁通量。
为了防止磁通量向外泄漏，b点，c点，d点的磁通量密度较小时最为理想。因此，将厚度比例Z设定为适当的数值时，例如，若将厚度比例Z设定在0.55至1.2的范围内，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.08T以下。此外，若将厚度比例Z设定在0.6至1.2的范围内，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.05T以下。若进一步将厚度比例Z设定在0.7至1.0的范围内，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.02T以下。
据此，为了提高磁力处理效率，且减少向外泄漏的磁通量，将厚度比例Z设定在0.55至1.2的范围内即可。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.3T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.08T以下。
而且，最理想的是将厚度比例Z设定为0.6至1.2的范围内。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.35T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.05T以下。而且，也可以进而将厚度比例Z设定在0.7至1.0的范围之内。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.4T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.02T以下。
本实施例的磁性处理装置S的厚度比例被设定为0.61(X＝7，Y＝4.3)。而且，本实施例的磁性处理装置S的a点(磁铁42a的N极表面)，a’点(磁铁42b的S极表面)的磁通量密度的实际测量值分别为0.556T，0.537T。
此外，b点(与磁铁42a的S极相对应的磁轭44的外侧表面)，b’点(与磁铁42b的N极相对应的磁轭24的外侧表面)，c点，d点的磁通量密度的实际测量值分别被控制为0.0125T，0.0125T，0.0008T，0.0024T的较小数值。
如此，第2实施例的磁性处理装置S具备以下构造不同磁极之间夹住管体1的正面相对的两块磁铁42分别设置在磁轭44的两个柄部44a的内侧面上，柄部44a被连结部44b连结起来。
通过这样的构造，在第2实施例的磁性处理装置S中，在正面相对的磁铁42之间，从其中一个磁铁42的N极到另一个磁铁42的S极形成横穿管体1的磁路，以及从磁铁42的与磁轭44相接的面开始经过磁轭44内到另一个磁铁42的与磁轭44相接的面之间的磁路，形成了稳定的磁力封闭回路。
而且，将磁轭44的厚度Y与磁铁42的厚度X的比例设定为一个适当的数值，据此，可产生具有0.4T左右的磁通量密度(A点)的磁场，凭借该磁场对管体1内通过的自来水进行磁力处理，从而可以通过磁性处理装置S对经过的自来水进行有效的磁力处理。
进而，为了防止磁力向外泄漏，将磁轭44的厚度Y与磁铁42的厚度X的比例设定为一个适当的数值，因此，也可以将磁轭44表面的磁通量泄漏控制在0.0125T以下。因此，极大地降低了对设置于磁性处理装置S周边的外部装置所产生的磁场影响，从而可以让使用者安心地使用磁性处理装置。
如上所述，第2实施例的磁性处理装置S尽管小型化但却可以对在内部经过的流体以强磁力进行磁力处理并且可以减少磁通量泄漏。
其次，图17及图18表示第2实施例的磁性处理装置S的磁铁42以及磁轭44的第1及第2变形例。该变形例的磁铁42及磁轭44与第2实施例的磁性处理装置一样，被容纳在由非磁性材料制成的罩壳里，两块磁铁42之间设置有由非磁性材料制成的管道。
与第1变形例相关的图17，是设置于磁铁42之间的管道的直径约为10mm的方案。在图17中磁铁42宽约为6mm，上下方向的高约为12mm，纵深约为20mm。两块磁铁42是相距10mm正面相对而设置的。本实施例中，与第2实施例的磁铁42相比，宽度较窄，高度较高，纵深较厚。
本实施例的磁轭44外形的一部分呈圆弧状，以及具备2个柄部44a，柄部44a依靠连结部44b而连结起来，以上这些特点与第2实施例的磁轭44相同。但是，本实施例的磁轭44的圆弧状的直径约为40mm，比第2实施例中的磁轭44要大得多。
此外，虽然本实施例中磁轭44的柄部44a的实际厚度为磁铁42的厚度的1.4倍，但是如第2实施例所说明的，将厚度比例设定在0.55至1.2，0.6至1.2，0.7至1.0的范围内较为合适。换言之，如第1变形例，即使磁轭44以及磁铁42的大小与图14所示的第2实施例不同，但是和第2实施例的磁性处理装置S相同的是，其可以对经过管体1内的流体附加强磁通量，且可以减少磁轭44向外泄漏的磁通量。
与第2变形例相关的图18是表示在磁铁42之间设置的管道的直径约为10mm的实施例。本实施例的磁铁42和第1变形例中的磁铁42的大小相同。本实施例的磁轭44具有两个柄部44a以及连结柄部44a的连结部44b，该点也与第2实施例中的磁轭44相同。但是，第2变形例中，磁轭44的外形并非整体呈圆弧状，而是呈矩形。该点与第2实施例不同。
在图18中，磁轭44的左右方向的长度约为40mm，上下方向的长度约为30mm。两块磁铁42大约相距10mm正面相对而设置。磁轭44的柄部44a的宽度(约9mm)是磁铁42的宽度(约6mm)的1.5倍。而且，和第1变形例相同，将磁轭44的柄部44a和磁铁42的宽度比例设定在0.55至1.2，0.6至1.2，0.7至1.0的范围内较为合适。换言之，如第2变形例，即使磁轭44以及磁铁42的形状与图14所示的第2实施例不同，但与第2实施例的磁性处理装置S相同的是，其可以对通过管体1内的流体附加强磁通量，且可以减少磁轭44向外泄漏的磁通量。
接着，图19及图20表示第2实施例的磁性处理装置S的磁铁42以及磁轭44的第3及第4变形例。本变形例的磁铁42及磁轭44也与第2实施例的磁性处理装置S相同，被容纳在由非磁性材料制成的罩壳内，两块磁铁42之间设置有由非磁性材料制成的管道。
第3及第4变形例的特点在于磁轭45呈环状。而且，第4变形例中的磁轭45是由两个圆弧状的分块模45a，45b组合形成的呈环状的部件，除了该点以外其与第3变形例中的磁轭45具有相同的构造。磁轭45的外直径约为40mm，内直径约为25mm，厚(纵深长度)约为20mm。再者虽然第3及第4变形例中以呈环形磁轭45为例，但是并不仅限于此，其截面也可略呈矩形。
图19及图20中矩形的磁铁42的左右方向的长度约为8mm，上下边的长度约为8mm，纵深约为20mm。磁铁42嵌入磁轭45的内侧的槽而与其联成一体。且两块磁铁42之间的距离为17mm。
就第3及第4变形例的磁力的流动进行说明。图中，左侧的磁铁42和右侧的磁铁42分别为磁铁42a与磁铁42b。从磁铁42a的N极产生的磁通量横穿管体1而到达设置于正对面的磁铁42b的S极。于是，从磁铁42b的N极产生的磁通量向图中的右方流动后，在磁轭45内分为上下两股分别到达磁铁42a的S极。如此，在第3及第4变形例中，磁铁42所产生的磁通量在磁铁42之间以及在形成于磁轭45内的2个稳定的密封圈内流动循环。
接着，就第3及第4变形例的磁性处理装置S的防止磁通量泄漏的构造进行说明。如上所述，本实施例的磁铁42的在管体1的直径方向的厚度约为8mm。此外，磁轭45上设置有磁铁42的部分相对于管体1的直径方向最大厚度为3.5mm，实际厚度约为4mm。
图21是显示随磁轭45的厚度Y与磁铁42的厚度X的比例(厚度比例Z)发生变化时的磁轭45周围的磁通量密度的变化。◆为A点，■为a点，▲为b点，○为c点，×为d点的磁通量密度的变化。在此，如图19及图20所示，A点是正面相对的磁铁42的中心部，a点是磁铁42a的N极的表面，b点是与磁铁42a的外侧面相对应的磁轭45的表面，c点，d点分别是磁轭45的上下两端的外侧表面。
图21中清楚显示A点及a点的磁通量密度随着厚度比例Z变大而变大。但是，厚度比例Z约为0.35以上时，a点的磁通量密度基本不增加。厚度比例Z为0.0时，A点及a点的磁通量密度分别为0.235T，0.395T，但是，厚度比例Z为0.35时，A点及a点的磁通量密度分别增加至0.45T，0.57T。
因此，以A点为基准，将厚度比例Z设定为适当的数值，例如，将厚度比例Z设定为0.15以上时，据此于A点可以获得0.3T以上的磁通量密度。此外，若将厚度比例设定为0.3以上时，于A点可以获得0.4T以上的磁通量密度。
另一方面，如图21所示，由于厚度比例Z较小时从磁铁42泄漏的磁通量就变大，因此b点，c点，d点的磁通量密度虽较大，但在厚度比例Z变大时则急剧变小。图22是图21的放大图。厚度比例Z小于0.2时，b点，c点，d点中的任一点的磁通量密度都急剧减少。厚度比例为0.2时，磁通量密度可以被控制在0.015T以下。此外，即使超过0.2磁通量密度也会逐渐减少。
为了防止磁通量向外泄漏，b点，c点，d点的磁通量密度较小时最为理想。因此，将厚度比例Z设定为适当的数值时，例如，若将厚度比例Z设定在0.2以上时，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.015T以下。此外，若将厚度比例Z设定在0.3以上时，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.01T以下。若进一步将厚度比例Z设定在0.4以上时，则可以将b点，c点，d点的磁通量密度控制在0.005T以下。
据此，为了提高磁力处理效率，且减少向外泄漏的磁通量，将厚度比例Z设定在0.2以上即可。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.3T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.015T以下。
此外，最理想的厚度比例Z为0.3以上。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.4T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.01T以下。而且，也可以进一步地将厚度比例Z设定在0.4以上。此时，可以对管体1内的流体附加磁通量密度为0.4T以上的磁通量，磁通量泄漏也可以被控制在0.005T以下。第3及第4变形例的磁性处理装置S的厚度比例Z为0.42(X＝8，Y＝3.4)。
根据这样的构造，在第3及第4变形例的磁性处理装置S上，正面相对的磁铁42之间，从其中一个磁铁42的N极到另一个磁铁42的S极形成横穿管体1的磁路，而且，从磁铁42的与磁轭45相接的面开始在磁轭44内分成两股到达另一个磁铁42的与磁轭45相接的面，形成了两条磁路，据此而形成稳定的磁力封闭回路。
而且，将磁轭45的厚度Y与磁铁42的厚度X的比例设定为一个适当的数值，据此，可产生具有0.4T左右的磁通量密度(A点)的磁场。另外，也可以将磁轭45的表面的磁通量泄漏控制在0.005T以下。因此，对于设置在磁性处理装置S周边的外部装置而言，磁场的影响被极大地降低，从而可以让使用者安心地使用磁性处理装置。
如此，第3及第4变形例的磁性处理装置尽管装置小型化，但对于在装置内部经过的流体可以通过强磁力进行磁力处理，且可以极大地降低磁通量泄漏的程度。
工业实用性如上所述，根据本发明的磁性处理装置，不同磁极正面相对并夹持流道的磁铁被分别设置于磁轭的内侧面的中央部。此外，磁轭夹持设置磁铁部分的两侧的侧面外露，磁轭外露的面分别正面相对。
据此构造，正面相对的磁铁之间以及正面相对的磁轭的外露侧面之间形成磁路，从而可以控制磁力的方向而形成稳定的磁力封闭回路。此外，适当地设置了磁铁的厚度与设置有磁铁的磁轭部分的厚度之间的比例关系。
据此构造，尽管是小型化的构造但却可以降低磁通量泄漏，对经过被夹持的流道内的流体附加强磁通量，从而可以达到有效的磁力处理作用。
此外，不同磁极正面相对的夹持流道的磁铁被分别设置在磁轭的两个柄部的内侧，且磁轭的柄部是连结在一起的。据此构造，正面相对的磁铁之间以及磁轭内形成磁路，从而形成稳定的磁力封闭回路。此外，适当地设置了磁铁的厚度与设置有磁铁的磁轭部分的实际厚度之间的比例关系。
据此构造，极大地降低了产生于磁铁的磁通量泄漏，并且可以对在夹持的流道内经过的流体附加强磁通量，从而可以达到有效的磁力处理作用。
如上所述，根据本发明，可以提供一种在装置自身大小实现小型化的同时，还可以极大地降低磁通量泄漏的磁性处理装置。
权利要求
1.一种磁性处理装置，其特征在于该磁性处理装置带有夹住流路而相对设置的磁力处理部，该磁力处理部具有磁轭以及设置于该磁轭上的磁铁，上述磁铁设置在上述磁轭的靠近流路的一侧，同时磁铁的不同磁极的面之间夹住流路地相对设置，上述磁轭的侧面相对地夹住上述流路，同时该侧面大于上述磁铁的相对的面，在上述磁性处理部的相对方向上，上述磁轭的设置有上述磁铁的部位的厚度与上述磁铁的厚度的比例被设定在1.0至2.6的范围内。
2.一种磁性处理装置，其特征在于该磁性处理装置具有夹住流路而相对设置的磁力处理部，该磁力处理部具有磁轭以及设置于该磁轭上的磁铁，上述磁铁设置在上述磁轭的靠近流路的一侧，同时磁铁的不同磁极的面之间夹住流路地相对设置，上述磁轭的侧面相对地夹住上述流路，同时该侧面大于上述磁铁的相对的面，在上述磁性处理部的相对方向上，上述磁轭的设置有上述磁铁的部位的厚度与上述磁铁的厚度的比例被设定在1.2至2.0的范围内。
3.根据权利请求1或权利请求2所记载的磁性处理装置，其特征在于上述磁力处理部中，上述流道设置在下述两个表面之间，一个表面是具有一个磁力处理部的磁轭的上述侧面中的与上述磁铁相接触的部分以外的表面；另一个表面是具有另一个磁性处理装置的磁轭的上述侧面中的与上述磁铁相接触的部分以外的表面。
4.根据权利请求1或权利请求2所记载的磁性处理装置，其特征在于上述相对设置的磁力处理部分别容纳于外壳内，该外壳夹住上述流地道可自由装卸的设置。
5.一种磁性处理装置，其特征在于该磁性处理装置带有夹持流道且不同磁极的面相对设置的磁铁、和具有支承该磁铁的柄部以及连结该柄部的一端的连结部的磁轭，在上述磁铁的相对方向上，上述磁轭的设有上述磁铁的部位的平均厚度与上述磁铁的厚度的比例被设定在0.6至1.2的范围内。
6.一种磁性处理装置，其特征在于该磁性处理装置带有夹持流道且不同磁极的面相对设置的磁铁、和具有支承该磁铁的柄部以及连结该柄部的一端的连结部的磁轭，在上述磁铁的相对方向上，上述磁轭的设有上述磁铁的部位的平均厚度与上述磁铁的厚度的比例被设定在0.7至1.0的范围内。
7.一种磁性处理装置，其特征在于该磁性处理装置带有夹持流道且不同磁极的面相对设置的磁铁、和将该磁铁保持在内侧的环状磁轭，在上述磁铁的相对方向上，上述磁轭的设有上述磁铁的部位的平均厚度与上述磁铁的厚度的比例被设定在0.2以上。
8.一种磁性处理装置，其特征在于该磁性处理装置带有夹持流道且不同磁极的面相对设置的磁铁、和将该磁铁保持在内侧的环状磁轭，在上述磁铁的相对方向上，上述磁轭的设有上述磁铁的部位的平均厚度与上述磁铁的厚度的比例被设定在0.3以上。
9.根据权利请求5至权利请求8中的任一项所记载的磁性处理装置，其特征在于在上述相对的磁铁之间设置形成流道的具有一定长度的管体，上述磁轭以及磁铁容纳在由非磁性材料制成的外壳内，上述管体的两端穿过形成在上述外壳上的插孔。
10.根据权利请求5至权利请求8中的任一项所记载的磁性处理装置，其特征在于上述磁轭的柄部上设置有上述磁铁的部位的外侧为圆弧状。
11.根据权利请求7或权利请求8所记载的磁性处理装置，其特征在于上述磁轭是由多个分块模连结而成的。
全文摘要
本发明提供一种磁性处理装置S，该磁性处理装置的磁力处理部20夹住管体1而相对设置，该磁力处理部20具有磁轭24以及设置于该磁轭24上的磁铁22，磁铁22设置在上述磁轭24的靠近管体1的一侧，同时磁铁22的不同磁极的面之间夹住管体1地相对设置，磁轭24的夹住管体1地相对的侧面大于磁铁22的相对的面，同时在前述侧面上，与磁铁22接触部分以外的侧面24a彼此相对，在磁铁22的相对方向上，磁轭24的设置有磁铁22的部位的厚度Y与磁铁22的厚度X的比例被设定在1.0至2.6的范围内。
文档编号C02F1/48GK1771201SQ0382656
公开日2006年5月10日 申请日期2003年5月30日 优先权日2003年5月30日
发明者大滨一郎, 小山哲司, 涉谷宪三 申请人:东洋纺工程株式会社, 涉谷宪三