被処理流体の電磁波処理装置と方法
【課題】変調電磁波でなく、周波数を特定することで変調電磁波と同じように被処理流体のスケール成分の除去の可能性を追求し、新たな電磁波処理方法と装置を開発する。
【解決手段】被処理流体照射用のコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流す電磁波発生器を備えた電磁波処理装置を用いて、被処理流体を処理をすることにより、被処理流体流路又は被処理流体の貯留槽の壁面へのスケール付着防止、スケールの除去効果が得られるようになった。
【解決手段】被処理流体照射用のコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流す電磁波発生器を備えた電磁波処理装置を用いて、被処理流体を処理をすることにより、被処理流体流路又は被処理流体の貯留槽の壁面へのスケール付着防止、スケールの除去効果が得られるようになった。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理流体の電磁波処理装置と該装置を用いる電磁波処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は各種流体（本発明でいる流体は水を主成分とする流体であり、以下被処理水ということがある。）に変調電磁波処理を施すことにより、その後の流体の扱いが容易になる技術を開発し、その技術は各種分野に使用されている。その内容は特許第４３０５８５５号の特許公報などに開示されていて、還元（−）型変調電磁波処理だけでなく、酸化（＋）型変調電磁波処理も行える装置を開発できたことにより、被処理水中に含まれるスケール成分によって、前記還元（−）型変調電磁波処理と酸化（＋）型変調電磁波処理のいずれかを選択することで、容易に被処理水含有装置の壁面などへのスケール付着を防止と、壁面に一旦付着したスケールの除去などが行えるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３０５８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被処理水中に含まれるスケール成分によって、上記特許文献１記載の還元（−）型変調電磁波処理と酸化（＋）型変調電磁波処理のいずれかを使い分けることで、容易に被処理水含有装置の壁面などへのスケール付着を防止と、壁面に一旦付着したスケールの除去などが行えるようになった。
しかし、被処理流体の電磁波処理が時間の経過と共に周波数が変わる変調電磁波でないと電磁波処理効果が無いの否かについては十分研究をしていなかった。
【０００５】
そこで本発明の課題は、変調電磁波でなく、周波数を特定することで変調電磁波と同じように被処理流体のスケール成分の除去の可能性を追求し、新たな電磁波処理方法と装置を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は次の解決手段によりを解決される。
請求項１記載の発明は、被処理流体照射用のコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流す電磁波発生器を備えたことを特徴とする被処理流体の電磁波処理装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、コイル部が、（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルを備えている請求項１記載の被処理流体の電磁波処理装置である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波により被処理流体を処理をすることを特徴とする被処理流体の電磁波処理方法である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルに交流電流を流す請求項３記載の被処理流体の電磁波処理方法である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、アニオン系薬剤を含有又は添加した被処理流体又はカチオン薬剤を除いた被処理流体に電磁波処理をする請求項４記載の被処理流体の電磁波処理方法である。
【００１１】
請求項６記載の発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流すコイルを巻いたテスト流路中に前記被処理流体を流した後、該流体を乾燥させ、乾燥後にできる結晶体粒径が小粒子化すること及び流体乾燥物の界面付近への結晶体の集合性を失うことを確認して、前記被処理流体の電磁波処理の効果の程度を判定する被処理水の机上試験を行い、該机上試験法による判定結果が良いと、そのまま前記電磁波処理を実行し、前記机上試験法による判定結果が良くない場合には、前記被処理流体中にカチオン系薬剤が含まれていると、これを除いた後に該流体に対して前記電磁波処理をし、又はカチオン薬剤が含まれない状態で前記被処理流体にアニオン系薬剤を添加した後に該流体に対して前記電磁波処理を実行する請求項４記載の電磁波処理方法である。
【００１２】
本発明の作用について次に説明する。
まず、被処理流体用の配管の内壁、被処理流体貯留槽の内壁等にスケールが付着するメカニズムを説明する。なお、先に述べたように、被処理流体は一般的に水系であるので、以下これを被処理水ということがある。
図３１に示すように被処理水に接する配管の内壁、貯槽内壁等の表面はマイナスに帯電している。被処理水中で、飽和条件下にあるスケール成分が析出して生成するスケール結晶体の表面は、通常プラスに帯電する。この互いに異符号（プラスとマイナス）の電位間の電気的引力によって前記内壁等の表面にスケール成分が付着する。
【００１３】
前記スケール成分は被処理水中に含まれる無機化合物が主体であり、ＣａＣＯ3（炭酸カルシウム）、ＣａＳＯ4（硫酸カルシウム）などである。ただし、単体無機化合物としてのスケール結晶体はほとんど無く、例えばシリカスケールではＳｉＯ2（シリカ）を主体として、Ｃａ、Ｍｇ又はＡｌ等の金属類を含み、共有結合又はイオン結合している。また、ＣａＣＯ3単結合としてのスケール結晶体は少なく、ほとんどが１０〜１００個又はそれ以上の結晶の集合体である。前記結晶の集合体を形成する力は前述の電気的引力、又は水和力によって生じる。
【００１４】
また、被処理水中に溶解するＣａ2+、Ｆｅ3+等の陽イオン（カチオン）の量が多いほど、同時に形成されたスケール結晶体の表面のプラス帯電力が増し、また、上記結晶の集合体の濃度も増加してスケール成長性も高くなる。
【００１５】
次に、本発明の電磁波処理により被処理水用配管の内壁等にスケールが付着するのを防止するメカニズムを図３０に示す。
前述のように、被処理水と接する配管内壁又は貯留槽内壁等の表面はマイナスに帯電しているが、電磁波により処理された被処理水中で形成されるスケール結晶体の表面は、図３０に示すように中性又はマイナスに帯電する。この同符号電位間の電気的斥力によって、反発力を生じて、前記内壁表面などへのスケール付着を防止する。また、このとき、スケール結晶体同士も反発力によって分散し、スケール成長性を抑制し、小粒子化した結晶が多くできやすい。
【００１６】
また、本発明により電磁波処理した被処理水の浸透性が増加するのに伴い、スケール結晶体内部での結晶体の溶解と再結晶化及びスケール結晶体表面のマイナス帯電による反発力によってスケール結晶体は小粒子化され、そのため分散されやすくなるものと考えられる。こうして被処理水の高流速部では小粒子化した結晶が流下除去されやすくなり、低流速部ではそれらが沈降・堆積しやすくなる。
【００１７】
また、硬質のスケール、例えばシリカ主体のスケール結晶体は、そのスケール表面が平滑であればあるほど、電磁波処理水の浸透力を阻害させ、その軟化及び除去に長い時間を要する。また、被処理水のｐＨが低いほど、また温度が低いほど、スケール除去又はスケール軟化に時間がかかる。しかし、硬質のスケールであっても、通常の凹凸面を有するスケールの場合は、本発明の電磁波処理で容易に軟化又は除去できるものが多い。
【００１８】
軟質スケール、例えばＦｅ(ＯＨ)3、Ｃａ(ＯＨ)2等は水和物（Ｆｅ(ＯＨ)3・ｎＨ2Ｏ）としてスケールを形成し、本発明の電磁波処理水と前記水和物内の水分子との置換が阻害されやすく、スケール除去効果が小さい。また軟質スケールが他のスライム防止剤又は防食剤として用いられるポリマー薬剤により付着物を形成している場合も本発明の電磁波処理を阻害しやすい。
【００１９】
本発明の電磁波処理は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域で前記（ａ）単一周波数を持つ交流電流（以下「（ａ）タイプ」ということがあり、このタイプの交流電流による電磁波処理、電磁波処理水、電流発生器も同様に（ａ）タイプということがある。）又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流（以下「（ｂ）タイプ」ということがあり、このタイプの交流電流による電磁波処理、電磁波処理水、電流発生器も同様に（ｂ）タイプということがある。）を流すコイルを流体流路に巻き付けて行う。
【００２０】
なお、本発明では数十ミリアンペアから数百ミリアンペアの交流電流をコイル部に流すものであり、また磁束密度が６ミリガウス程度又はそれ以下の電磁波強度の電磁波を被処理流体に与えるものであり、電磁加熱調理に用いられる電磁波強度（磁束密度約３００〜５００ミリガウス）とは全く異なる小さな電磁波強度で被処理流体を処理するものである。
【００２１】
このとき、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流をコイルに流すことで被処理流体を電磁波により処理する。
【００２２】
なお、本発明の範囲には入らないが、（ｃ）例えば、電磁波強度が同じで１０〜５００ｍｓの時間間隔で時間的に周波数が変化する交流電流（（以下「（ｃ）タイプ」ということがあり、このタイプの交流電流による電磁波処理、電磁波処理水、電流発生器も同様に（ｃ）タイプということがある。）を用いても前記（ａ）タイプ及び（ｂ）タイプと同様の作用効果がある。
【００２３】
また、被処理水にはカチオン系薬剤が防食剤として用いられることもあるが、該カチオン系薬剤は、以下の理由で本発明の電磁波処理を阻害させる薬剤であるので、これを除去した後に電磁波処理を行うことが効果的である。この現象は次のようなメカニズムで生じると考えられる。
すなわち、カチオン系薬剤がマイナスに帯電する被処理水配管内壁をプラスに帯電させると共に、スケール結晶体表面のプラス荷電力を高め、プラス（配管内壁）対プラス（スケール結晶体）の反発力によって配管内壁面にスケールが付着するのを防止する。また、スケール結晶間の反発力によってスケール結晶体の成長性も抑制する。すなわち、上記カチオン系薬剤からなる防食剤の腐食防止作用は本発明の電磁波処理作用でスケール結晶体をマイナスに帯電させて、マイナス帯電の配管内壁と反発させることで防食させることとは正反対の帯電作用に基づくものである。
【００２４】
カチオン系薬剤としては、界面活性剤、高分子系薬剤とリン酸塩系薬剤を含む防食剤、清缶剤、スケール防止剤、スライム防止剤、帯電防止剤、リンス（乾燥仕上）剤、床ワックス剤、消泡剤及び海生物付着防止剤などの薬剤がある。
【００２５】
カチオン系薬剤とは反対にアニオン系薬剤は本発明の電磁波処理を促進させる薬剤であり、前記特許文献１にも、このために食品容器の洗剤などのアニオン系薬剤、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は水酸化ナトリウムを積極的に被処理水に添加して、結晶の表面電荷の中性化を促すことでスケール結晶体及び被処理水配管内壁のプラス荷電力を弱める還元（−）型変調電磁波処理を行うことを提案したが、本発明でもアニオン系薬剤、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は水酸化ナトリウムを積極的に被処理水に添加することが望ましい。
【００２６】
また、アニオン系薬剤としては、カルボン酸型（オクタン酸ナトリウム、デカン酸ナトリウム）、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、 硫酸エステル型（ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム）、リン酸エステル型 （ラウリルリン酸、ラウリルリン酸ナトリウム）の薬剤がある。
【００２７】
また、電磁波処理水の液滴を乾燥させ、顕微鏡による乾燥液滴界面のスケール成分の小結晶化確認テスト（机上試験）で本発明の電磁波処理の効果を確認できるが、前記机上試験において本発明の電磁波処理の効果がある周波数領域では、被処理流体中の粒子は電磁波処理をしない場合を基準（「ゼロ」）として、そのゼータ電位の変化量が電磁波処理を施してない粒子のゼータ電位に比較してマイナス側に極大値を有する変化量を示すことが判明した。
このように被処理流体中の粒子のゼータ電位がマイナス側になるようにすることが、スケール形成防止効果に寄与するものと推定される。
【００２８】
前述のように被処理水に対して本発明の電磁波処理をしない（「未処理」）場合に比べて周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）範囲で本発明で規定する電磁波処理をする場合にはスケール除去効果を有することが判明したが、これは図６に示す酸化チタンのコロイド粒子を含む水を用いて測定した水にマイナスのゼータ電位を与える周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で電磁波処理をする場合に対応しており、上記周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で本発明で規定する電磁波処理をすることで被処理流体中の「微粒子」に対してマイナスのゼータ電位を与えているものと推定される。
これは、図６に示す酸化チタンのコロイド粒子を含む水を用いて測定した水にプラスのゼータ電位を与える周波数（１ｋＨｚ以下又は２５ｋＨｚを超える周波数）により本発明で規定する電磁波処理をする場合には前記スケール除去効果がなかったこととも整合性がある。
【００２９】
図６から被処理水にマイナスのゼータ電位を与えるものと推定される約４ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの範囲の中で確実に被処理水にマイナスのゼータ電位を与えるものと推定される上記周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で被処理水を電磁波処理をすることで、被処理水中のスケール成分をマイナス帯電させているものと推定される。
【００３０】
また、本発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一の周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波により被処理水を処理をするが、被処理水に照射する交流電磁波の周波数を特定せずに、ある範囲の周波数（例えば、図６に示す１００Ｈｚ〜１０，０００Ｈｚ付近）を与えた場合には、プラスとマイナスのゼータ電位となっている物質相互間の結合と反発が生じるために未処理の場合に比べて改善されないものと推定される。
【００３１】
本発明の以下に述べる実施例では被処理水に前記（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波を印加させた例を示し、その際の電磁波の印加効果を調べた。
また同時に（ｃ）時間的に周波数が変化する交流電流に基づく電磁波を印加させた場合も同様の効果があることを参考例として説明している。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１及び３記載の発明によれば、コイル部で電磁波を発生させる装置による電磁波処理により、被処理流体（被処理水）を用いる流路又は被処理流体（被処理水）を貯めた貯留槽の壁面へのスケール付着防止、スケールの除去効果が得られるようになった。なお、前記スケール付着防止、スケールの除去効果には前記流路又は貯留槽の壁面の腐食防止、油含有排水の流路の詰まり防止、食器洗浄機の洗剤使用量の削減、洗車機の洗剤及びワックスなどの使用量削減、被処理水のろ過用フィルタの詰まり防止等も含まれる。
【００３３】
請求項２及び４記載の発明によれば、それぞれ被処理流体の態様に応じて（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体中に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルを用いて被処理流体に対して前記請求項１及び３記載の発明の電磁波処理効果を達成できる。
【００３４】
請求項５記載の発明によれば、アニオン系薬剤を含有又は添加した被処理流体に電磁波処理をすることで、前記アニオン系薬剤を含まないで電磁波処理を実行する場合に比較してより効果的に前記請求項４記載の発明の電磁波処理効果を確実に行うことができ、また、又は被処理流体がカチオン薬剤を含む場合はカチオン薬剤を除いた状態で被処理流体に電磁波処理を実行することで効果的に前記請求項４記載の発明の電磁波処理効果を確実に行うことができる。また、カチオン薬剤を壁面にコーティングさせる用途などにおいては、前記請求項４記載の発明の電磁波処理流体を用いることで、カチオン薬剤の使用量を半減させても壁面への塗膜付着量を得ることができる。
【００３５】
請求項６記載の発明によれば、前記机上試験による判定結果に基づき電磁波処理を実行することにより、確実に請求項４記載の電磁波処理効果を奏することができ。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の電磁波発生器の回路図である。
【図２】本発明の電磁波発生器の回路図である。
【図３】図１の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。
【図４】図２の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。
【図５】図１の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。
【図６】図１又は図２の電磁波発生器を用いる塩化カリウム水溶液中の酸化チタン微粒子の基準ゼータ電位（未電磁波処理水中の酸化チタン微粒子のゼータ電位＝ゼロ）の変化量と周波数との関係を示す図である。
【図７】ゼータ電位測定方法の説明図である。
【図８】被処理水配管の外側にコイルを設置する電磁場処理装置の構成図である。
【図９】投げ込み式のコイル部を有する電水磁場処理装置の構成図である。
【図１０】外部照射方式のコイル部を有する電磁場処理装置の構成図である。
【図１１】電磁場処理の有効性をテストする机上試験を説明する図である。
【図１２】食器洗浄機で食器を洗剤と電磁波処理水で洗浄する食器洗浄システムを示す図である。
【図１３】表１に示す洗剤添加量に対するルミテスター値を２次元座標で示す図である。
【図１４】アニオン界面活性剤（４００倍に非処理水で希釈：以下「４００倍」などと記す）を添加して電磁波未処理水、（ｃ）タイプの電磁波処理水（１回通液）及び（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図１４（ａ）、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ））と、アニオン界面活性剤（８００倍）を添加して（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１４（ｄ））である。
【図１５】アニオン界面活性剤（４００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）及びアニオン界面活性剤（８００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（（図１５（ａ）、（図１５（ｂ）及び（図１５（ｃ）））である。
【図１６】アニオン界面活性剤（４００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（（図１６（ａ）、図１６（ｂ））とアニオン界面活性剤（８００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１６（ｃ））である。
【図１７】カチオンコート剤（１５０倍）を添加して電磁波未処理水、（ｃ）タイプの電磁波処理水（１回通液）及び（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図１７（ａ）、図１７（ｂ）及び図１７（ｃ））とカチオンコート剤（３００倍）を添加して（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す（図１７（ｄ）である。
【図１８】カチオンコート剤（１５０倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（（図１８（ａ）、図１８（ｂ））及びカチオンコート剤（３００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１８（ｃ））である。
【図１９】カチオンコート剤（１５０倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（（図１９（ａ）、図１９（ｂ））及びカチオンコート剤（３００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１９（ｃ））である。
【図２０】カチオンワックス剤（２００倍）を添加した電磁波未処理水、（ｃ）タイプの電磁波処理水（１回通液）及び（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２０（ａ））、図２０（ｂ）及び図２０（ｃ））及びカチオンワックス剤（４００倍）を添加して（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２０（ｄ））である。
【図２１】カチオンワックス剤（２００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図２１（ａ）、図２１（ｂ））及びカチオンワックス剤（４００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２１（ｃ））である。
【図２２】カチオンワックス剤（２００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図２２（ａ）、図２２（ｂ））であり、カチオンワックス剤（４００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２２）である。
【図２３】参考例１の浴室の排水配管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２３（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２３（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２４】参考例２の台所排水配管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２４ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２４（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２５】参考例３の横引き排水配管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２５（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２５（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２６】実施例３のセメント混合機内部を（ａ）タイプの電磁波未処理水で洗浄した場合（図２６（ａ））と電磁波処理水で洗浄した場合（図２６（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２７】実施例４のセメントを流すＵ字溝内部に（ｂ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２７（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２７（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２８】参考例４のセメント圧送管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２８（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２８（ｂ）の様子を示す写真である。
【図２９】参考例５のセメント洗浄用水の循環タンクに電磁波未処理水を流した場合（図２９（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２９（ｂ））の様子を示す写真である。
【図３０】電磁場処理法により被処理水用配管の内壁等にスケールが付着するのを防止するメカニズムを示す図である。
【図３１】被処理水用配管の内壁等にスケールが付着するメカニズムを説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の実施の形態について図面とともに説明する。
本実施例は被処理流体（被処理水ということがある）に電磁波処理を行う。
【００３８】
図１又は図２に示す電磁波発生器から、（ａ）単一の周波数を持つ交流電流で、（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は（ｃ）時間的に周波数が変化する交流電流を流して被処理水に電磁波を照射する（上記３種類の電磁波の照射のタイプをそれぞれ（ａ）タイプ、（ｂ）タイプ及び（ｃ）タイプということがある。）。図１に示す電磁波発生器において、三角波又はのこぎり波の発振回路から発振する周波数を電圧−周波数変換回路により前記周波数を細分化し、各周波数に対応した電圧を得る。該電圧−周波数変換回路からの出力を波形整形増幅回路で電磁波強度を設定し、さらに電力を増幅させて適切な大きさの電力を得て図８〜図１０に示すコイル部２に出力する。
【００３９】
ここで図１に示す電磁波発生器は（ａ）約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数（図３に示すタイプの出力波形を有する、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線などで示す５，０００，６，０００、７，０００又は８，０００Ｈｚなどにピーク値を有するいずれか一つの単一の主要周波数）を持つ交流電流又は（ｃ）図５に示す約４，５００〜８，５００Ｈｚの間で時間的に周波数が変化する交流電流を流して電磁波を発生させるものである。
【００４０】
また、図２に示す電磁波発生器は（ａ）約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数（図３に示すタイプの出力波形を有する、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線などで示す５，０００，６，０００、７，０００又は８，０００Ｈｚなどにピーク値を有するいずれか一つの単一の主要周波数を持つ交流電流又は（ｂ）約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数（図４に示す７，０００Ｈｚなどにピーク値を有する互いに周波数の異なる複数の単一の主要周波数（約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数）を同時に形成する交流電流を流して電磁波を発生させるものである。
なお、図３〜図４に示す交流電流の周波数のピーク値の電磁波強度は最大約６×１０-2ミリガウスである。
【００４１】
以下の実際の実施例では（ｃ）タイプの電磁波を発生させる場合は図１の発生器を使用し、（ｂ）タイプの電磁波を発生させる場合は図１の発生器を使用する。
また図１と図２に示す電磁波発生器は共に発振する周波数に応じてゼータ電位が（＋）にも、（−）にもなり得る。
なお、電磁波強度とは空間における電磁波の強さを意味し、単位は［Ｖ／ｍ］又は［Ａ／ｍ］である。測定方法は使用目的により使い分けるが、本実施例では［Ａ／ｍ］を用いる（Ｖは電圧、Ａは電流、ｍは長さ）。また電磁波の強さは電磁波処理する被処理水の量に応じて適宜選択する。コイル部２に流す電流に比例し、図示しない電磁波強度センサーを置いた所での磁界の大きさをこの場合の電磁波の強さ又は強度としている。
また、前記電磁波強度はコイル部２に流す電流値に比例してその大きさが変化する。
Ｐ＝Ｋ×ｉ2×ｔ
Ｐ：被処理食用油又は工業用油への電磁波照射エネルギー［Ｗ］
ｉ：コイル部２に流れる電流［Ａ］
ｔ：照射時間［秒］
Ｋ：定数［Ｈ／ｍ3］
【００４２】
図６は、図１又は図２に示す回路を有する電磁波発生器を用いて１０Ｈｚ〜１２０ｋＨｚの周波数帯域で周波数を種々変えて、測定した各周波数の電磁波強度のピーク値と被処理水（酸化チタン微粒子を含む塩化カリウム水溶液）のゼータ電位の変化量の関係を示す。
【００４３】
なお、図２に示す電磁波発生器を用いる電磁波処理装置は、ＯＳＣからの信号を任意の周波数の信号に変換するための分周器３１ａ、３１ｂと２系統へ信号を分ける分配器３２ａ、３２ｂを通し、Ｒ系統ゼネレータ３３ａ又はＳ系統ゼネレータ３３ｂに電気的に掛け合わせた後、それぞれ電力増幅器３４ａ、３４ｂによりコイル部（図示せず）に出力する。この時、信号の流れとして同一構成で２系統を持ち、例えば一つの分配器３２ａからの信号を波形ゼネレータ３３ａ、３３ｂに送ることによる同期型とそれぞれ独立した系統（図２の上段と下段）で信号をそれぞれ波形ゼネレータ３３ａ、３３ｂに送る非同期型を選択可能である。この装置は、コイル部に方形波にサイン波を乗せた電磁波信号を間欠的に流すものである。
図６に示すように電磁波処理を好ましくは約４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ付近の周波数帯域で行った場合の被処理水のゼータ電位の変化量が大きく変化し、電磁波処理を行わない場合（未処理時）又は他の周波数帯域に電磁波強度のピーク値を示す被処理水のゼータ電位の変化量に比べて大きく低下してゼータ電位がマイナスの値を示している。
【００４４】
本実施例の被処理水の電磁波処理は、上記約４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ付近の周波数帯域で行うので、被処理水中に含まれる粒子が還元性雰囲気に置かれて被処理水中の微粒子がマイナスに帯電してスケール生成を抑制しているものと考えられる。
【００４５】
なお、図６に示すゼータ電位の測定手順は以下の（１）〜（４）に示す通りである。
（１）ゼータ電位測定装置：大塚電子（株）製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００
（２）試料、溶質：酸化チタンのコロイド粒子（粒径１００〜２００μｍ）
溶媒：１０ｍモルのＫＣｌ水溶液
調整液：ｐＨ５．５
温度：２５℃
（３）電磁波発生器
図１又は図２に示す電磁波発生器を用いてコイル電流を１．０アンペアで、例えば図６に示す電磁波強度のピーク値と被処理水のゼータ電位の変化量の関係を示す電磁波等を発生させる。
【００４６】
（４）図７に示すようにコイル部２（コイルを２０回巻き付けた塩化ビニル配管）の内部空間に前記粒子を含む試料を入れたビーカー２４を挿入した後、電磁波発生器１０などからコイル部２に１．０アンペアの電流を１分間流して処理をした。その後、ビーカー２４内の粒子を含む試料をビーカー底部に設けた流出管２５からゼータ電位測定装置２６内に送り出してゼータ電位を測定した。
コイルに流す電流の主要周波数は、０．５，２０，４０，６０，８０，・・・及び１２０ｋＨｚで行った。また、電磁波発生器１０などによる電磁波処理をしない場合にも、ビーカー２４内の粒子を含む試料を低部に設けた流出管２５からゼータ電位測定装置２６内に送り出してゼータ電位を測定した。
【００４７】
上記方法で得られた各周波数の電磁波強度のピーク値と被処理水のゼータ電位の変化量の関係を図６に示すが、図６のゼータ電位の変化量は電磁波処理を行わない場合（未処理時）のゼータ電位に対する変化量であり、１０回の測定値の平均値である。
また、図１と図２に示す電磁波発生器で発生させる連続的に周波数の波形は方形波又はのこぎり波に限らず、サイン波、パルス波などの他の波形であってもよい。
【００４８】
本発明者は、この電磁波処理により被処理水に含まれる微粒子のゼータ電位がマイナスになり、マイナスに帯電した微粒子が容器の壁面や被処理水が流れる配管内壁でのスケール生成を防止していると推定しているが、以下の全ての実施例では、特に断らない限り、被処理水に上記した（ａ）単一の周波数を持つ交流電流（図３）、（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流（図４）又は（ｃ）時間的に周波数が変化する交流電流（図５）を流して電磁波処理を行った。
【００４９】
次にコイル部の配置について説明する。
図８には被処理水配管１の外側にコイル２を設置する例を示す。コイル部２は被処理水が流れる配管１の外側へ設置され、該コイル２部へ電磁波発生器３から電磁波を流すとコイル部２より発生する電磁波が配管１を透過して被処理水に照射される。配管１の材質によっては電磁波の透過量が異なり、鋼鉄管＜ステンレス管＜塩化ビニル管の順に電磁波透過量は多くなる。透過率の悪い材質に対してはコイル電流値を増加させて被処理水に必要な電磁波量を確保する。
【００５０】
図９には投げ込み式のコイル部２とコイル部２へ電流を流す電磁波発生器３を有する投げ込み照射型の電磁波処理装置を示す。処理対象の液体槽４（主に水を主成分とする液であるので、以下「水槽」ということがある）内に、例えば塩化ビニル管からなるコイル設置部材にコイルを巻いたコイル部２を投げ込み、コイル部２より発生する電磁波を水槽４内の液体に作用させる。
【００５１】
本発明者らは、図８に示すような、被処理水が流れる配管１の外側にコイルを巻く方法では、配管１の電磁波透過性が良くない場合には配管１内部を通過する被処理水への電磁波の作用が著しく低下することを見出した。特に、配管１の材質として、鋼鉄管、鋳鉄管、ステンレス管等の金属材質からなる配管１を用いる場合には、電磁波の透過性が悪く、被処理水への電磁波の作用が著しく低下することが判った。そこで、このような場合には、コイル部２を水槽４内の被処理水中に浸漬した投げ込み照射型の電磁波発生器により被処理水を処理する方法を実施した。図９（ａ）に示す投げ込み照射型の電磁波処理装置の電磁波発信部を図９（ｂ）に示すように絶縁性の合成樹脂製のケース５内に密封することが効果的である。
【００５２】
図９に示すコイル部２を水槽４内に投げ込む方式のコイル部２は、図８の被処理水配管１にコイルを巻く方法と比較して配管１の材質に左右されないで電磁波を被処理水に有効に作用させることができる。また、図９に示す方法は図８に示す方法に比べて単位時間当たりの電磁波の照射エネルギーが高い。このように電磁波による照射エネルギーが高いため、投げ込み方式のコイル部２により発生させる電磁波強度は小さくても良い。
【００５３】
また、被処理水に対する還元力及び酸化力を促進させる電磁波を作用させる手段として、図９に示す被処理水が一時的に貯留される水槽４等を有する場合には、コイル部２の投げ込み照射型の電磁波処理装置を採用することで、図８に示す方法に比較して効率的な電磁波処理が可能となる。
【００５４】
図９に示すように水槽４内の被処理水中に投げ込み照射型の電磁波処理装置のコイル部２を浸漬しておくと、電磁波処理装置から発する電磁波エネルギーは全て被処理水に供給されるのでエネルギーのロスがない。しかも、図８の配管１内を流れる被処理水とは異なり、水槽４内に被処理水が滞留しているので長時間の電磁波を照射できる。このため、電磁波の照射時間の制御が容易になる。
なお、電磁波の処理効果判定は従来より用いている図１１に示す机上試験（ラボテスト）による顕微鏡判定を行うことができる。
【００５５】
図１０には外部照射方式のコイル部を示す。
図１０（ａ）は外部照射方式コイル部２を被処理水配管１の外側に位置するコイル部２から電磁波を照射するものであり、図１０（ｂ）は水槽４内の水面より上側に設置するコイル部２から被処理水に電磁波を照射する様子を示す。
以上図８〜図１０に示すコイル部２からの電磁波処理方法のうち、最も少ない電磁波強度で処理が可能な方法は図９に示す投げ込み式である。透過させる物質の影響を受けず、直接、水に照射させることが可能である。
【００５６】
以上の図１と図２の電磁波発生器により４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で電磁波処理は、次のような用途に用いられる。
【００５７】
（１）被処理水を用いて壁面にスケールが付着しやすい性質又は壁面が腐食性を有する設備へ適用することが最も適している。
特に、被処理水の性質として壁面に対して腐食性を有する場合には壁面を構成する、例えば鋼材の腐食防止を行う必要がある。このような腐食性を有する被処理水を扱う設備に電磁波処理が有効である。また、被処理水とマイナス帯電性薬剤との併用により電磁波処理の相乗効果を生む。
ただし、一般的な水処理剤はプラス帯電性のものが多く、このようなプラス帯電性の水処理剤が混入した場合はゼータ電位がマイナスになる電磁波処理が阻害されるので、予めプラス帯電性の水処理剤を除いた上で被処理水を処理することが必要である。
【００５８】
（２）工場排水、生活排水、食器洗浄機、洗車機などの洗浄機、アンモニア含有水などの各種被処理水が流れる配管又は水槽を構成する壁面の浄化に利用され、該壁面の防錆、海生物の付着防止、配管の付着物による詰まり防止、アンモニア臭気の消臭に利用できる。（３）残コンクリートの消泡、固液分離膜の延命作用などにも利用可能である。
【実施例１】
【００５９】
図１２に示す食器洗浄設備で用いて、ＮａＯＨ又はＫＯＨを５ｗｔ％とＥＤＴＡ２０ｗｔ％を含有する洗剤を含む水道水で食器を洗浄する際の電磁波処理をした。
水道水の流れる配管１に油を使用した調理物を食した後の食器を入れた食器洗浄機５を接続し、該食器洗浄機５に所定量の前記洗剤を添加して、該食器洗浄機５中で食器を洗浄して排出される排水をフィルタ６でろ過した後、貯留タンク４の第１室４ａに送り、該第１室４ａから仕切板７ａの底部に設けた開口部から貯留タンク４の第２室４ｂに送り、該第２室４ｂで浮上する油を除き、エマルジョン層は仕切板７ｂの頂部から第３室４ｃに送り、該第３室４ｃで分離した油を除き、第３室４ｃと第４室４ｄの仕切板７ｃの底部に設けた開口部から第４室４ｄに送りほとんど油を含まないエマルジョン層を貯留タンク４の外部に排出する。
【００６０】
上記図１２に示す排水の処理系において水道水の流れる配管１の外周部にコイルを巻き付けたコイル部２として図１と図２の電磁波発生器を用いて電磁波処理を実施し、得られた電磁波処理水を食器洗浄機５に供給した場合の電磁波処理効果について検討した。なお、コイル部２の設置箇所は食器洗浄機５の後流側の配管１又は貯留タンク４でも良い。
【００６１】
食器洗浄機５に投入する洗剤は、水酸化ナトリウム５ｗｔ％以下、水酸化カリウム５ｗｔ％以下、ＥＤＴＡ２０ｗｔ％、リン酸塩微量と残り水からなる洗剤を使用した。また、食器洗浄機５での食器（ボール、バット）の洗浄効果はルミテスター値により測定した。
【００６２】
ここで、ルミテスター値は食中毒の原因となるアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の食器への付着量に対応した数値であり、洗浄によるＡＴＰの除去効果の目処となる。ルミテスター値は、ＡＴＰふき取り検査用のルミテスターＰＤ−２０（キッコマン（株）製のＡＴＰふき取り検査機の商品名）による測定値であり、この数値が高いほど食器等の洗浄効果が低いという指標となる。
また、食器に付着した油分は動植物油脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、リン脂質などの油分であり、食器洗浄後の排水中の油分の濃度を表す指標としてノルマルヘキサン値が用いられている。
上記食器洗浄機に投入する洗剤の量と食器洗浄後の排水のノルマルヘキサン値とは比例関係にある。
【００６３】
一般に、洗剤を投入して食器洗浄機で食器を洗浄した後に食器洗浄機から排出する排水中には油成分が多量に含まれており、食器から油分を取り除くために食器洗浄機に投入した洗剤により、食器洗浄後の排水の一部が油分によりエマルジョン化し、このエマルジョンが長時間（約１１時間）安定であるため、その処理に多大の労力、経費が掛かる問題が従来からあった。しかも、エマルジョン化した油分が多ければ多いほど食器に油分が再付着してしまい、水洗によっても油分を除去できなくなり、エマルジョンに起因するルミテスター値が上昇することも問題であった。
【００６４】
そこで、食器洗浄後の排水ができる限りエマルジョンが生成しない方法を採用することが要請されているが、上記図１２に示す食器洗浄系で水道水に予め本発明の電磁波処理装置を適用すると、洗剤を投入して食器を洗浄した後の排水がエマルジョン化する割合が著しく減少することが分かった。
【００６５】
なお、以下に説明する電磁波処理には図３に示す（ａ）タイプの電磁波処理、図４に示す（ｂ）タイプの電磁波処理及び図５に示す（ｃ）タイプの電磁波処理があるが、これらの電磁波処理をそれぞれ（ａ）タイプ、（ｂ）タイプ及び（ｃ）タイプと呼ぶことにする。
【００６６】
なお、本実施例では各７Ｗ、２５０ｍＡで、（ａ）タイプでは７ｋＨｚの周波数、（ｂ）タイプは５ｋＨｚ、６ｋＨｚ、７ｋＨｚ及び８ｋＨｚの周波数、（ｃ）タイプでは４．５〜８．５ｋＨｚの周波数を発振させた。
【００６７】
表１には上記電磁波処理をした洗浄水に対して容器としてボール又はバットを用いた場合における使用した洗剤添加量と容器に付着した油分に由来するルミテスター値の関係を示す。また図１３には表１に示す洗剤添加量に対するルミテスター値を２次元座標で示す。
【００６８】
なお、ここで食器洗浄機５に投入する洗剤は、前述のように水酸化ナトリウム５ｗｔ％以下、水酸化カリウム５ｗｔ％以下、ＥＤＴＡ２０ｗｔ％、リン酸塩微量と残り水からなる洗剤であり、該洗剤を水道水にそれぞれ（イ）０．０９０ｗｔ％、（ロ）０．０４５ｗｔ％、（ハ）０．０２５ｗｔ％加えた場合を示している。
【表１】
上記表１の結果から電磁波未処理で、かつ洗浄剤を含まない場合のルミテスター値が著しく高く、電磁波未処理水に洗浄剤を添加して使用する場合もルミテスター値がかなり高い。これら電磁波未処理の場合に比べて洗浄剤を含む電磁波処理水を使用した場合には洗浄効果が高いことが分かる。
【００６９】
なお、食器がボールである場合よりバットの場合の方が比較的良く洗浄できている。これは、食器がボールである場合はボールを逆さまにして洗剤を吹き付ける時に比較して底までの深さがバットに比べて深いのでボールの底に洗浄水が到達し難く、洗浄効果がバットに比べて低い。
【００７０】
表１と図１３に示すように、電磁波処理をしていない未処理の場合には、食中毒の発生が起こり得るほどの高さのルミテスター値を示すが、本発明の電磁波処理をした水道水を使用するとボール又はバットに付着した油分に由来するルミテスター値が著しく低下する。 また、図１３から分かるように洗剤の使用量が少ないほど、ルミテスター値が低くなっている。これは、本発明の電磁波処理をした水道水を使用すると油分のエマルジョン化が阻害されるため、又は油分と水分の分離が促進されるためにエマルジョンの生成量が減るためと考えられる。
【００７１】
すなわち、図１２に示す食器洗浄設備において貯留タンク４の第１室４ａ〜第４室４ｄに排水が順次送られる過程で油分の分離が電磁波処理水を用いない場合に比較して著しく進行して、洗剤の添加量に比例して生成量が増えるはずのエマルジョンの生成量が逆に減少したためである。このエマルジョンの生成量が減少した原因は、本発明の電磁波処理で排水中に油分の分離が促進され、油分の分離後の排水中になお残留する油分が電磁波未処理の場合に比べて減少したためである。
【００７２】
しかも、洗剤量を減らすと増加するはずのルミテスター値が逆に減少している。これはボール、バットの洗浄効果が洗剤量を減らすほど高くなっていることを示しており、洗剤量を増すとその分、排水中の油分がエマルジョン化してエマルジョン量が増えるが、表１と図１３の結果は洗剤量が多い場合は生成したエマルジョンがボールやバットに再度付着していることを示している。
このことから、（ａ）〜（ｃ）タイプの電磁波処理により食器の洗浄効果高く、食器洗浄排水の処理でエマルジョン生成量を抑制し、しかも洗剤使用量を節減でき、環境保全だけでなくコスト的に有利であることが分かった。
【実施例２】
【００７３】
［机上試験（乾燥液滴界面視察によるラボテスト）］
本出願人の特許である特許第４１１６００２号公報に記載の変調電磁波処理が対象とする被処理水に有効に作用するか否かを机上試験（ラボテスト）で行う方法を紹介した。
前記ラボテストは、電磁波を発生する交流電流を流すコイルを巻いたテスト流路中に結晶化可能な物質を含む被処理水を流した後、該被処理水の水滴試料をガラス板上で乾燥させる際に水滴界面付近へ結晶が集合性を有する場合を「スケール性有り」と判定し、前記界面への結晶集合性を失って小粒子化する場合を「スケール性消失」と判定するものである。
【００７４】
本実施例では洗車機に使用される洗剤を添加した地下水を電磁波処理して用いて以下に述べる机上試験を行った。
なお、洗車にはコストを考慮して上水道水でなく地下水が使用される。しかし地下水は上水道水に比較して硬水成分であるカルシウム、マグシウム、鉄、シリカ成分などのスケール成分が多く含まれ、前記スケール成分が多いほど洗車性能が低下するため洗剤の使用量が増える。また洗車性能が低下した状態では洗車後のワックスの付着量も低下して、ワックス使用量を増加させることになる。洗剤とワックスは床や洗車機廻りに付着し、藻やカビの発生や汚れの原因となるので、それらの使用量を増さないことが要請されている。またスケールやワックスが床や洗車機廻りに付着しやすいことも問題であると言われている。
【００７５】
以下の机上試験で地下水を本発明の電磁波処理することにより、洗剤とワックスの使用量を現行の使用量に比べて半減させても洗車効果があることが分かった。
【００７６】
（１）本実施例の図１及び図２に示す電磁波発生器を用いて、試料として以下の洗剤（アニオンシャンプー１ｍｌを東京地区の地下水（全硬度４６．５）でそれぞれ４００倍、８００倍に薄めて使用した場合と、次にワックス剤としてカチオンコート剤の１ｍｌを前記東京地区の地下水で１５０倍、３００倍で薄めて使用した場合と又はワックス剤としてカチオンワックス１ｍｌを前記東京地区の地下水で２００倍、４００倍に薄めて使用した場合について、電磁波処理した結果を示す。
【００７７】
電磁波処理は前記（ａ）タイプ（図３）、（ｂ）タイプ（図４）及び（ｃ）タイプ（図５）で行い、各電磁波処理水について、図１１に示すガラスパイプに本実施例の電磁波発生器３に接続したコイル（コイル部２）を巻き付けておき、これにコイル電流５００ｍＡ（１０Ｗ）で１回又は５回の通液テストを行い、前記電磁波処理をしない未処理の場合と比較するテストを行った。
【００７８】
前記テストでは試料をガラス板上に滴下し、乾燥させた後、界面部の結晶状況を顕微鏡を用いて確認する。 その結果を表２と図１４（ａ）〜図２２（ｃ）の顕微鏡写真に示す。
【表２】
上記アニオンシャンプー（アニオン界面活性剤）は直鎖アルキルベンゼンスルフォン酸塩１８〜３０ｗｔ％、肪酸１８〜３０ｗｔ％、残り水からなる洗浄剤である。
カチオンコート剤はショ糖脂肪酸エステル５ｗｔ％、脂肪酸アルカノールアミド２０〜２５ｗｔ％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１０〜１５ｗｔ％、残り水からなる洗浄剤である。
カチオンワックスは天然ロウベース３〜５ｗｔ％と適量のロウ希釈剤であるプロピルアルコールと残り水からなる洗浄剤である。
【００７９】
なお、表２中で「カルシウム・マグネシウムが界面に形成」とあるのは全硬度４６．５の地下水中に含まれる硬水成分としてカルシウム成分とマグネシウム成分が含まれているためであり、また、電磁波処理をしない未処理の場合はこれらの成分が水道配管の内壁に析出することが知られている。
また、表２中で「カチオン反発が見られる」又は「アニオン・カチオンによる凝集」なる記載は推定にすぎない。
【００８０】
表２と図１４（ａ）〜図２２（ｃ）に示す顕微鏡写真について説明する。
図１４（ａ）にはアニオンシャンプーを４００倍に前記地下水で希釈した（以下「４００倍」などと簡単に記す）電磁波未処理水で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す。電磁波で処理をしていない（未処理）水を用いて洗車した後の排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶集合している（「スケール性あり」という）ことが分かる。
【００８１】
しかし、図１４（ｂ）〜図１４（ｄ）に示すように（ｃ）タイプの電磁波で処理したアニオンシャンプー添加電磁波処理水を用いて洗車をした後の排水の机上試験では図１１のコイル部２を巻き付けたパイプに通液する回数が１回（１回通液）より５回（５回通液）と多いほど、またアニオンシャンプー濃度を低くする（４００倍より８００倍に希釈）ほど、得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶の集合が少なくなる。
【００８２】
また、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に比べて図１５（ｃ）に示すように、アニオンシャンプーを前記地下水で４００倍に希釈するより８００倍に希釈して（ａ）タイプの電磁波処理水とした方が、また前記通液回数が１回より５回の方が得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶の集合が少なくなることが分かる。
【００８３】
図１６（ａ）、図１６（ｂ）に比べて図１６（ｃ）に示すように、アニオンシャンプーを４００倍に希釈するより８００倍に希釈して（ｂ）タイプの電磁波処理水とした方が、また前記通液回数が１回より５回の方が得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶の集合が少なくなることが分かる。
【００８４】
以上のことから次のことが分かる。
すなわち、アニオンシャンプーと前記本発明の電磁波処理でマイナス帯電した洗浄用地下水の相乗効果で地下水中のカルシウム、マグシウム、鉄、シリカ成分などのスケール成分が本来マイナス帯電しているガラス面への付着性を阻害しているものと考えられる。しかも従来洗車用として慣行とされていた４００倍のアニオンシャンプー希釈水を８００倍の希釈水としても十分洗浄効果を発揮し、スケール付着性が小さくなることが分かる。
【００８５】
次に、ワックス掛けに対応する机上試験結果について説明する。
シャンプー含有洗浄水で洗浄した車体はワックス含有水を用いてワックス掛けが行われる。一般に、地下水中の前記スケール成分が多いほど洗車性能が低下するため洗剤の使用量が増え、また、洗車性能が低下した状態では洗車後のワックスの付着量も低下して、ワックス使用量を増加させることになる。洗剤とワックスは床や洗車機廻りに付着し、藻やカビの発生や汚れの原因となるので、それらの使用量を増さないことが要請されている。またスケールやワックスが床や洗車機廻りに付着しやすいことも問題であると言われている。
【００８６】
通常、本発明の電磁波処理をしない場合にはアニオンシャンプー含有水で洗車した後の車にカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックスを約１５０倍から２００倍に希釈した水でワックス掛けを行い、車体の乾燥面にカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックスをコーティングすることが行われる。
【００８７】
図１７（ａ）、図２０（ａ）の顕微鏡写真に示すように前記地下水で１５０倍に希釈したカチオンコート剤又は２００倍に希釈したカチオン系のワックスを含む上記地下水の電磁波未処理水を机上試験すると、得られた液滴の乾燥後の界面部には地下水に由来するカルシウムなどのカチオン性のスケール成分とワックス剤であるカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックスとが互いに反発し合って乾燥界面に膜を形成している。
【００８８】
しかし、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）；図２０（ｂ）、図２０（ｃ）の顕微鏡写真に示すように地下水で１５０倍に希釈したカチオンコート剤又は地下水で２００倍に希釈したカチオン系のワックスを添加して（ｃ）タイプの電磁波で処理した電磁波処理水の机上試験でもパイプ通液回数の多少に拘わらず、得られた液滴の乾燥後の界面部には微結晶が過剰に集合しており、カチオンコート剤又はカチオン系のワックスが車体表面に付着しやすいことが分かり、コート剤の濃度を半減させてもカチオンコート剤が車体表面に十分付着することが予想される。
【００８９】
そこでカチオンコート剤又はカチオン系のワックスの濃度をそれぞれ半減させて（ｃ）タイプの電磁波で処理した電磁波処理水の机上試験（５回通液）を行うと、図１７（ｄ）、図２０（ｄ）に示すように得られた液滴の乾燥後の界面部にはほぼ適正なカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックス膜（地下水中のカルシウムなどのスケール成分も含まれると考えられる）が形成されていることが分かる。
【００９０】
また、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示すように、カチオンコート剤を添加した（ａ）タイプの電磁波処理水の机上試験でも同様の結果が得られ、カチオンコート剤濃度を半減させても液滴の乾燥後の界面部には微結晶が集合しており、カチオンコート剤が車体表面に付着しやすいことが分かり、コート剤の濃度を半減させてもカチオンコート剤が車体表面に十分に付着することが予想される。
【００９１】
同様に図１９（ａ）〜図１９（ｃ）に示すように、カチオンコート剤を添加した（ｂ）タイプの電磁波処理水の机上試験でも同様の結果が得られ、カチオンコート剤濃度の濃度を半減させても液滴の乾燥後の界面部には微結晶が集合しており、この場合もカチオンコート剤が車体表面に付着しやすいことが分かり、コート剤の濃度を半減させてもカチオンコート剤が車体表面に十分に付着することが予想される。
【００９２】
また、図２０（ｂ）〜図２０（ｄ）、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように前記地下水にカチオンワックスを添加した（ａ）タイプ、（ｂ）タイプ及び（ｃ）タイプの電磁波処理水の机上試験でも同様の結果が得れ、また、カチオンワックス濃度を半減させても得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶が集合しており、この場合もカチオンワックスが車体表面に付着しやすいことが分かり、カチオンワックスの濃度を半減させてもカチオンワックスが十分に車体表面に付着することが予想される。
【００９３】
以上のカチオンコート剤、カチオンワックスを含む前記地下水を用いるワックス掛けでは本発明の（ａ）タイプ〜（ｃ）タイプのマイナスに帯電した電磁波処理水を用いるので車体表面のマイナス帯電性が強くなり、前記電磁波処理水に含まれるカチオンコート剤、カチオンワックスが車体表面に付着しやすくなるので、これらカチオンコート剤、カチオンワックスの濃度を半減させても、ワックス掛けの効果が得られるもとと考えられる。
【００９４】
こうして、ワックス使用量を現行のそれより半減させることができるので、コスト的にも環境対策上でも有利なことが分かる。
また、洗車機の床面上に付着するワックスの量も現状より減らすことができ、床面の清掃が容易となる利点もある。
この机上試験と同じ結果が実際の洗車機で得られた。
【００９５】
なお、上記図１７（ａ）又は図２０（ａ）に示す電磁波未処理水の乾燥界面にできる膜に比べて図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）又は図２０（ｂ）〜図２０（ｄ）に示す乾燥界面にできる膜がほぼ同じ濃さ、又はそれより濃く見えることからカチオン性添加剤を含む被処理水から予めカチオン性添加剤を除いて被処理水を本発明の（ａ）タイプ〜（ｃ）タイプのマイナスに帯電した電磁波処理を施すことによりスケールが形成され難いことが分かる。
【参考例１】
【００９６】
図２３は、図１及び図２の電磁波発生器を用いて、（ｃ）タイプの４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（１．８×１０-2ミリガウス）で（ｃ）タイプ）で示す帯域の周波数を有する交流電流が流れるコイル部（図示せず）を浴室の排水の配管に設けて、３ヶ月間電磁波処理した場合の配管内部の様子を示す写真である。図２３（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２３（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例２】
【００９７】
図２４には、（ｃ）タイプの電磁波発生器を用いた電磁波処理効果結果を示し、参考例１と全く同様の条件で台所排水の配管に設けたコイル部（図示せず）を通じて３ヶ月間電磁波処理した場合の配管内部の様子を示す写真である。図２４（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２４（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例３】
【００９８】
図２５には、（ｃ）タイプの電磁波発生器を用いた電磁波処理効果結果を示し、参考例１と全く同様の条件で複数の食器洗浄用シンクから配管を通して集められて水平方向に配置される集合排水管である横引き排水管に設けたコイル部（図示せず）を通じて３ヶ月間電磁波処理した場合の配管内部の様子を示す写真である。図２５（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２５（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
いずれの場合も配管内壁に付着していたスケール成分は剥離している様子がよく分かる。
【実施例３】
【００９９】
（ａ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いた残コンクリートの電磁波処理効果
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図３の（ａ）タイプで示す帯域の周波数を照射させた電磁波処理水をコンクリート混合機に供給する水として、３ヶ月間使用した場合のコンクリート混合攪拌機の様子を示す写真を図２６に示す。
【０１００】
図２６（ａ）には電磁波処理水を用いないで混合機を使用した場合の様子を示し、図２６（ｂ）には電磁波処理水を用いて３ヶ月経過した後の様子を示す写真である。
コンクリート混合機に供給する水として本発明の電磁波処理水を用いると、コンクリート混合機内部にコンクリートの付着物が付き難いことが分かる。
【実施例４】
【０１０１】
（ｂ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いたセメントを流すＵ字溝の内壁面の電磁波処理効果
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図４の（ｂ）タイプで示す帯域の周波数を照射させた水を電磁波処理水とし、この電磁波処理水をセメントを流すＵ字溝で３ヶ月間使用した場合のセメントを流すＵ字溝の内壁部の様子を示す写真を図２７に示す。
図２７（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２７（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例４】
【０１０２】
（ｃ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いたセメント圧送管内のの電磁波処理効果について
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図５の（ｃ）タイプで示す帯域の周波数を持つ交流電流をセメント圧送管に設けたコイル部に流し、該セメント圧送管内を流れる電磁波処理水を３ヶ月間用いた場合の配管内壁の様子を示す写真を図２８に示す。
図２８（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２８（ｂ）には電磁波処理水を用いて３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例５】
【０１０３】
（ｃ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いたセメント洗浄用水の循環タンク内の電磁波処理効果
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図５の（ｃ）タイプで示す帯域の周波数を持つ交流電流をセメント洗浄用水配管に設けたコイル部に流し、セメント洗浄用水配管内を流れる電磁波処理水を用いて３ヶ月間洗浄した場合の前記配管内壁の様子を示す写真を図２９に示す。
【０１０４】
図２９（ａ）には電磁波処理水で洗浄する前の様子を示し、図２９（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
このように本発明の電磁波処理により図４の（ｂ）タイプで示す帯域の周波数に限らず、図３の（ａ）タイプと図５の（ｃ）タイプで示す帯域の周波数を発生する電磁波発生器を用いて各種の装置の浄化処理が行えることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の電磁波処理により、このように生活排水設備に限らず、上記工業用設備及び、説明を省略しているアンモニア含有水などの各種被処理水が流れる配管又は水槽を構成する壁面の浄化及び前記壁面の防錆、海生物の付着防止、配管の付着物による詰まり防止、アンモニア臭気の消臭効果、（ｂ）残コンクリートの消泡、固液分離膜の延命効果がある。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 配管
２ コイル部
３ 電磁波発生器
４ 貯留タンク（流体槽、水槽）
５ 食器洗浄機
６ フィルタ
７ａ，７ｂ 仕切板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理流体の電磁波処理装置と該装置を用いる電磁波処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は各種流体（本発明でいる流体は水を主成分とする流体であり、以下被処理水ということがある。）に変調電磁波処理を施すことにより、その後の流体の扱いが容易になる技術を開発し、その技術は各種分野に使用されている。その内容は特許第４３０５８５５号の特許公報などに開示されていて、還元（−）型変調電磁波処理だけでなく、酸化（＋）型変調電磁波処理も行える装置を開発できたことにより、被処理水中に含まれるスケール成分によって、前記還元（−）型変調電磁波処理と酸化（＋）型変調電磁波処理のいずれかを選択することで、容易に被処理水含有装置の壁面などへのスケール付着を防止と、壁面に一旦付着したスケールの除去などが行えるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３０５８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被処理水中に含まれるスケール成分によって、上記特許文献１記載の還元（−）型変調電磁波処理と酸化（＋）型変調電磁波処理のいずれかを使い分けることで、容易に被処理水含有装置の壁面などへのスケール付着を防止と、壁面に一旦付着したスケールの除去などが行えるようになった。
しかし、被処理流体の電磁波処理が時間の経過と共に周波数が変わる変調電磁波でないと電磁波処理効果が無いの否かについては十分研究をしていなかった。
【０００５】
そこで本発明の課題は、変調電磁波でなく、周波数を特定することで変調電磁波と同じように被処理流体のスケール成分の除去の可能性を追求し、新たな電磁波処理方法と装置を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は次の解決手段によりを解決される。
請求項１記載の発明は、被処理流体照射用のコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流す電磁波発生器を備えたことを特徴とする被処理流体の電磁波処理装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、コイル部が、（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルを備えている請求項１記載の被処理流体の電磁波処理装置である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波により被処理流体を処理をすることを特徴とする被処理流体の電磁波処理方法である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルに交流電流を流す請求項３記載の被処理流体の電磁波処理方法である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、アニオン系薬剤を含有又は添加した被処理流体又はカチオン薬剤を除いた被処理流体に電磁波処理をする請求項４記載の被処理流体の電磁波処理方法である。
【００１１】
請求項６記載の発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流すコイルを巻いたテスト流路中に前記被処理流体を流した後、該流体を乾燥させ、乾燥後にできる結晶体粒径が小粒子化すること及び流体乾燥物の界面付近への結晶体の集合性を失うことを確認して、前記被処理流体の電磁波処理の効果の程度を判定する被処理水の机上試験を行い、該机上試験法による判定結果が良いと、そのまま前記電磁波処理を実行し、前記机上試験法による判定結果が良くない場合には、前記被処理流体中にカチオン系薬剤が含まれていると、これを除いた後に該流体に対して前記電磁波処理をし、又はカチオン薬剤が含まれない状態で前記被処理流体にアニオン系薬剤を添加した後に該流体に対して前記電磁波処理を実行する請求項４記載の電磁波処理方法である。
【００１２】
本発明の作用について次に説明する。
まず、被処理流体用の配管の内壁、被処理流体貯留槽の内壁等にスケールが付着するメカニズムを説明する。なお、先に述べたように、被処理流体は一般的に水系であるので、以下これを被処理水ということがある。
図３１に示すように被処理水に接する配管の内壁、貯槽内壁等の表面はマイナスに帯電している。被処理水中で、飽和条件下にあるスケール成分が析出して生成するスケール結晶体の表面は、通常プラスに帯電する。この互いに異符号（プラスとマイナス）の電位間の電気的引力によって前記内壁等の表面にスケール成分が付着する。
【００１３】
前記スケール成分は被処理水中に含まれる無機化合物が主体であり、ＣａＣＯ3（炭酸カルシウム）、ＣａＳＯ4（硫酸カルシウム）などである。ただし、単体無機化合物としてのスケール結晶体はほとんど無く、例えばシリカスケールではＳｉＯ2（シリカ）を主体として、Ｃａ、Ｍｇ又はＡｌ等の金属類を含み、共有結合又はイオン結合している。また、ＣａＣＯ3単結合としてのスケール結晶体は少なく、ほとんどが１０〜１００個又はそれ以上の結晶の集合体である。前記結晶の集合体を形成する力は前述の電気的引力、又は水和力によって生じる。
【００１４】
また、被処理水中に溶解するＣａ2+、Ｆｅ3+等の陽イオン（カチオン）の量が多いほど、同時に形成されたスケール結晶体の表面のプラス帯電力が増し、また、上記結晶の集合体の濃度も増加してスケール成長性も高くなる。
【００１５】
次に、本発明の電磁波処理により被処理水用配管の内壁等にスケールが付着するのを防止するメカニズムを図３０に示す。
前述のように、被処理水と接する配管内壁又は貯留槽内壁等の表面はマイナスに帯電しているが、電磁波により処理された被処理水中で形成されるスケール結晶体の表面は、図３０に示すように中性又はマイナスに帯電する。この同符号電位間の電気的斥力によって、反発力を生じて、前記内壁表面などへのスケール付着を防止する。また、このとき、スケール結晶体同士も反発力によって分散し、スケール成長性を抑制し、小粒子化した結晶が多くできやすい。
【００１６】
また、本発明により電磁波処理した被処理水の浸透性が増加するのに伴い、スケール結晶体内部での結晶体の溶解と再結晶化及びスケール結晶体表面のマイナス帯電による反発力によってスケール結晶体は小粒子化され、そのため分散されやすくなるものと考えられる。こうして被処理水の高流速部では小粒子化した結晶が流下除去されやすくなり、低流速部ではそれらが沈降・堆積しやすくなる。
【００１７】
また、硬質のスケール、例えばシリカ主体のスケール結晶体は、そのスケール表面が平滑であればあるほど、電磁波処理水の浸透力を阻害させ、その軟化及び除去に長い時間を要する。また、被処理水のｐＨが低いほど、また温度が低いほど、スケール除去又はスケール軟化に時間がかかる。しかし、硬質のスケールであっても、通常の凹凸面を有するスケールの場合は、本発明の電磁波処理で容易に軟化又は除去できるものが多い。
【００１８】
軟質スケール、例えばＦｅ(ＯＨ)3、Ｃａ(ＯＨ)2等は水和物（Ｆｅ(ＯＨ)3・ｎＨ2Ｏ）としてスケールを形成し、本発明の電磁波処理水と前記水和物内の水分子との置換が阻害されやすく、スケール除去効果が小さい。また軟質スケールが他のスライム防止剤又は防食剤として用いられるポリマー薬剤により付着物を形成している場合も本発明の電磁波処理を阻害しやすい。
【００１９】
本発明の電磁波処理は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域で前記（ａ）単一周波数を持つ交流電流（以下「（ａ）タイプ」ということがあり、このタイプの交流電流による電磁波処理、電磁波処理水、電流発生器も同様に（ａ）タイプということがある。）又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流（以下「（ｂ）タイプ」ということがあり、このタイプの交流電流による電磁波処理、電磁波処理水、電流発生器も同様に（ｂ）タイプということがある。）を流すコイルを流体流路に巻き付けて行う。
【００２０】
なお、本発明では数十ミリアンペアから数百ミリアンペアの交流電流をコイル部に流すものであり、また磁束密度が６ミリガウス程度又はそれ以下の電磁波強度の電磁波を被処理流体に与えるものであり、電磁加熱調理に用いられる電磁波強度（磁束密度約３００〜５００ミリガウス）とは全く異なる小さな電磁波強度で被処理流体を処理するものである。
【００２１】
このとき、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流をコイルに流すことで被処理流体を電磁波により処理する。
【００２２】
なお、本発明の範囲には入らないが、（ｃ）例えば、電磁波強度が同じで１０〜５００ｍｓの時間間隔で時間的に周波数が変化する交流電流（（以下「（ｃ）タイプ」ということがあり、このタイプの交流電流による電磁波処理、電磁波処理水、電流発生器も同様に（ｃ）タイプということがある。）を用いても前記（ａ）タイプ及び（ｂ）タイプと同様の作用効果がある。
【００２３】
また、被処理水にはカチオン系薬剤が防食剤として用いられることもあるが、該カチオン系薬剤は、以下の理由で本発明の電磁波処理を阻害させる薬剤であるので、これを除去した後に電磁波処理を行うことが効果的である。この現象は次のようなメカニズムで生じると考えられる。
すなわち、カチオン系薬剤がマイナスに帯電する被処理水配管内壁をプラスに帯電させると共に、スケール結晶体表面のプラス荷電力を高め、プラス（配管内壁）対プラス（スケール結晶体）の反発力によって配管内壁面にスケールが付着するのを防止する。また、スケール結晶間の反発力によってスケール結晶体の成長性も抑制する。すなわち、上記カチオン系薬剤からなる防食剤の腐食防止作用は本発明の電磁波処理作用でスケール結晶体をマイナスに帯電させて、マイナス帯電の配管内壁と反発させることで防食させることとは正反対の帯電作用に基づくものである。
【００２４】
カチオン系薬剤としては、界面活性剤、高分子系薬剤とリン酸塩系薬剤を含む防食剤、清缶剤、スケール防止剤、スライム防止剤、帯電防止剤、リンス（乾燥仕上）剤、床ワックス剤、消泡剤及び海生物付着防止剤などの薬剤がある。
【００２５】
カチオン系薬剤とは反対にアニオン系薬剤は本発明の電磁波処理を促進させる薬剤であり、前記特許文献１にも、このために食品容器の洗剤などのアニオン系薬剤、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は水酸化ナトリウムを積極的に被処理水に添加して、結晶の表面電荷の中性化を促すことでスケール結晶体及び被処理水配管内壁のプラス荷電力を弱める還元（−）型変調電磁波処理を行うことを提案したが、本発明でもアニオン系薬剤、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は水酸化ナトリウムを積極的に被処理水に添加することが望ましい。
【００２６】
また、アニオン系薬剤としては、カルボン酸型（オクタン酸ナトリウム、デカン酸ナトリウム）、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、 硫酸エステル型（ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム）、リン酸エステル型 （ラウリルリン酸、ラウリルリン酸ナトリウム）の薬剤がある。
【００２７】
また、電磁波処理水の液滴を乾燥させ、顕微鏡による乾燥液滴界面のスケール成分の小結晶化確認テスト（机上試験）で本発明の電磁波処理の効果を確認できるが、前記机上試験において本発明の電磁波処理の効果がある周波数領域では、被処理流体中の粒子は電磁波処理をしない場合を基準（「ゼロ」）として、そのゼータ電位の変化量が電磁波処理を施してない粒子のゼータ電位に比較してマイナス側に極大値を有する変化量を示すことが判明した。
このように被処理流体中の粒子のゼータ電位がマイナス側になるようにすることが、スケール形成防止効果に寄与するものと推定される。
【００２８】
前述のように被処理水に対して本発明の電磁波処理をしない（「未処理」）場合に比べて周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）範囲で本発明で規定する電磁波処理をする場合にはスケール除去効果を有することが判明したが、これは図６に示す酸化チタンのコロイド粒子を含む水を用いて測定した水にマイナスのゼータ電位を与える周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で電磁波処理をする場合に対応しており、上記周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で本発明で規定する電磁波処理をすることで被処理流体中の「微粒子」に対してマイナスのゼータ電位を与えているものと推定される。
これは、図６に示す酸化チタンのコロイド粒子を含む水を用いて測定した水にプラスのゼータ電位を与える周波数（１ｋＨｚ以下又は２５ｋＨｚを超える周波数）により本発明で規定する電磁波処理をする場合には前記スケール除去効果がなかったこととも整合性がある。
【００２９】
図６から被処理水にマイナスのゼータ電位を与えるものと推定される約４ｋＨｚ〜２５ｋＨｚの範囲の中で確実に被処理水にマイナスのゼータ電位を与えるものと推定される上記周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で被処理水を電磁波処理をすることで、被処理水中のスケール成分をマイナス帯電させているものと推定される。
【００３０】
また、本発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一の周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波により被処理水を処理をするが、被処理水に照射する交流電磁波の周波数を特定せずに、ある範囲の周波数（例えば、図６に示す１００Ｈｚ〜１０，０００Ｈｚ付近）を与えた場合には、プラスとマイナスのゼータ電位となっている物質相互間の結合と反発が生じるために未処理の場合に比べて改善されないものと推定される。
【００３１】
本発明の以下に述べる実施例では被処理水に前記（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波を印加させた例を示し、その際の電磁波の印加効果を調べた。
また同時に（ｃ）時間的に周波数が変化する交流電流に基づく電磁波を印加させた場合も同様の効果があることを参考例として説明している。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１及び３記載の発明によれば、コイル部で電磁波を発生させる装置による電磁波処理により、被処理流体（被処理水）を用いる流路又は被処理流体（被処理水）を貯めた貯留槽の壁面へのスケール付着防止、スケールの除去効果が得られるようになった。なお、前記スケール付着防止、スケールの除去効果には前記流路又は貯留槽の壁面の腐食防止、油含有排水の流路の詰まり防止、食器洗浄機の洗剤使用量の削減、洗車機の洗剤及びワックスなどの使用量削減、被処理水のろ過用フィルタの詰まり防止等も含まれる。
【００３３】
請求項２及び４記載の発明によれば、それぞれ被処理流体の態様に応じて（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体中に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルを用いて被処理流体に対して前記請求項１及び３記載の発明の電磁波処理効果を達成できる。
【００３４】
請求項５記載の発明によれば、アニオン系薬剤を含有又は添加した被処理流体に電磁波処理をすることで、前記アニオン系薬剤を含まないで電磁波処理を実行する場合に比較してより効果的に前記請求項４記載の発明の電磁波処理効果を確実に行うことができ、また、又は被処理流体がカチオン薬剤を含む場合はカチオン薬剤を除いた状態で被処理流体に電磁波処理を実行することで効果的に前記請求項４記載の発明の電磁波処理効果を確実に行うことができる。また、カチオン薬剤を壁面にコーティングさせる用途などにおいては、前記請求項４記載の発明の電磁波処理流体を用いることで、カチオン薬剤の使用量を半減させても壁面への塗膜付着量を得ることができる。
【００３５】
請求項６記載の発明によれば、前記机上試験による判定結果に基づき電磁波処理を実行することにより、確実に請求項４記載の電磁波処理効果を奏することができ。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の電磁波発生器の回路図である。
【図２】本発明の電磁波発生器の回路図である。
【図３】図１の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。
【図４】図２の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。
【図５】図１の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。
【図６】図１又は図２の電磁波発生器を用いる塩化カリウム水溶液中の酸化チタン微粒子の基準ゼータ電位（未電磁波処理水中の酸化チタン微粒子のゼータ電位＝ゼロ）の変化量と周波数との関係を示す図である。
【図７】ゼータ電位測定方法の説明図である。
【図８】被処理水配管の外側にコイルを設置する電磁場処理装置の構成図である。
【図９】投げ込み式のコイル部を有する電水磁場処理装置の構成図である。
【図１０】外部照射方式のコイル部を有する電磁場処理装置の構成図である。
【図１１】電磁場処理の有効性をテストする机上試験を説明する図である。
【図１２】食器洗浄機で食器を洗剤と電磁波処理水で洗浄する食器洗浄システムを示す図である。
【図１３】表１に示す洗剤添加量に対するルミテスター値を２次元座標で示す図である。
【図１４】アニオン界面活性剤（４００倍に非処理水で希釈：以下「４００倍」などと記す）を添加して電磁波未処理水、（ｃ）タイプの電磁波処理水（１回通液）及び（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図１４（ａ）、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ））と、アニオン界面活性剤（８００倍）を添加して（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１４（ｄ））である。
【図１５】アニオン界面活性剤（４００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）及びアニオン界面活性剤（８００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（（図１５（ａ）、（図１５（ｂ）及び（図１５（ｃ）））である。
【図１６】アニオン界面活性剤（４００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（（図１６（ａ）、図１６（ｂ））とアニオン界面活性剤（８００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１６（ｃ））である。
【図１７】カチオンコート剤（１５０倍）を添加して電磁波未処理水、（ｃ）タイプの電磁波処理水（１回通液）及び（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図１７（ａ）、図１７（ｂ）及び図１７（ｃ））とカチオンコート剤（３００倍）を添加して（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す（図１７（ｄ）である。
【図１８】カチオンコート剤（１５０倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（（図１８（ａ）、図１８（ｂ））及びカチオンコート剤（３００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１８（ｃ））である。
【図１９】カチオンコート剤（１５０倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（（図１９（ａ）、図１９（ｂ））及びカチオンコート剤（３００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図１９（ｃ））である。
【図２０】カチオンワックス剤（２００倍）を添加した電磁波未処理水、（ｃ）タイプの電磁波処理水（１回通液）及び（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２０（ａ））、図２０（ｂ）及び図２０（ｃ））及びカチオンワックス剤（４００倍）を添加して（ｃ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２０（ｄ））である。
【図２１】カチオンワックス剤（２００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図２１（ａ）、図２１（ｂ））及びカチオンワックス剤（４００倍）を添加して（ａ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２１（ｃ））である。
【図２２】カチオンワックス剤（２００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（１回通液）、（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真をそれぞれ示す図（図２２（ａ）、図２２（ｂ））であり、カチオンワックス剤（４００倍）を添加して（ｂ）タイプの電磁波処理水（５回通液）でワックス掛けをした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す図（図２２）である。
【図２３】参考例１の浴室の排水配管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２３（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２３（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２４】参考例２の台所排水配管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２４ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２４（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２５】参考例３の横引き排水配管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２５（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２５（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２６】実施例３のセメント混合機内部を（ａ）タイプの電磁波未処理水で洗浄した場合（図２６（ａ））と電磁波処理水で洗浄した場合（図２６（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２７】実施例４のセメントを流すＵ字溝内部に（ｂ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２７（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２７（ｂ））の様子を示す写真である。
【図２８】参考例４のセメント圧送管内部に（ｃ）タイプの電磁波未処理水を流した場合（図２８（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２８（ｂ）の様子を示す写真である。
【図２９】参考例５のセメント洗浄用水の循環タンクに電磁波未処理水を流した場合（図２９（ａ））と電磁波処理水を流した場合（図２９（ｂ））の様子を示す写真である。
【図３０】電磁場処理法により被処理水用配管の内壁等にスケールが付着するのを防止するメカニズムを示す図である。
【図３１】被処理水用配管の内壁等にスケールが付着するメカニズムを説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の実施の形態について図面とともに説明する。
本実施例は被処理流体（被処理水ということがある）に電磁波処理を行う。
【００３８】
図１又は図２に示す電磁波発生器から、（ａ）単一の周波数を持つ交流電流で、（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は（ｃ）時間的に周波数が変化する交流電流を流して被処理水に電磁波を照射する（上記３種類の電磁波の照射のタイプをそれぞれ（ａ）タイプ、（ｂ）タイプ及び（ｃ）タイプということがある。）。図１に示す電磁波発生器において、三角波又はのこぎり波の発振回路から発振する周波数を電圧−周波数変換回路により前記周波数を細分化し、各周波数に対応した電圧を得る。該電圧−周波数変換回路からの出力を波形整形増幅回路で電磁波強度を設定し、さらに電力を増幅させて適切な大きさの電力を得て図８〜図１０に示すコイル部２に出力する。
【００３９】
ここで図１に示す電磁波発生器は（ａ）約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数（図３に示すタイプの出力波形を有する、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線などで示す５，０００，６，０００、７，０００又は８，０００Ｈｚなどにピーク値を有するいずれか一つの単一の主要周波数）を持つ交流電流又は（ｃ）図５に示す約４，５００〜８，５００Ｈｚの間で時間的に周波数が変化する交流電流を流して電磁波を発生させるものである。
【００４０】
また、図２に示す電磁波発生器は（ａ）約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数（図３に示すタイプの出力波形を有する、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線などで示す５，０００，６，０００、７，０００又は８，０００Ｈｚなどにピーク値を有するいずれか一つの単一の主要周波数を持つ交流電流又は（ｂ）約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数（図４に示す７，０００Ｈｚなどにピーク値を有する互いに周波数の異なる複数の単一の主要周波数（約４，０００〜１０，０００Ｈｚまでの間のいずれか一つの単一周波数）を同時に形成する交流電流を流して電磁波を発生させるものである。
なお、図３〜図４に示す交流電流の周波数のピーク値の電磁波強度は最大約６×１０-2ミリガウスである。
【００４１】
以下の実際の実施例では（ｃ）タイプの電磁波を発生させる場合は図１の発生器を使用し、（ｂ）タイプの電磁波を発生させる場合は図１の発生器を使用する。
また図１と図２に示す電磁波発生器は共に発振する周波数に応じてゼータ電位が（＋）にも、（−）にもなり得る。
なお、電磁波強度とは空間における電磁波の強さを意味し、単位は［Ｖ／ｍ］又は［Ａ／ｍ］である。測定方法は使用目的により使い分けるが、本実施例では［Ａ／ｍ］を用いる（Ｖは電圧、Ａは電流、ｍは長さ）。また電磁波の強さは電磁波処理する被処理水の量に応じて適宜選択する。コイル部２に流す電流に比例し、図示しない電磁波強度センサーを置いた所での磁界の大きさをこの場合の電磁波の強さ又は強度としている。
また、前記電磁波強度はコイル部２に流す電流値に比例してその大きさが変化する。
Ｐ＝Ｋ×ｉ2×ｔ
Ｐ：被処理食用油又は工業用油への電磁波照射エネルギー［Ｗ］
ｉ：コイル部２に流れる電流［Ａ］
ｔ：照射時間［秒］
Ｋ：定数［Ｈ／ｍ3］
【００４２】
図６は、図１又は図２に示す回路を有する電磁波発生器を用いて１０Ｈｚ〜１２０ｋＨｚの周波数帯域で周波数を種々変えて、測定した各周波数の電磁波強度のピーク値と被処理水（酸化チタン微粒子を含む塩化カリウム水溶液）のゼータ電位の変化量の関係を示す。
【００４３】
なお、図２に示す電磁波発生器を用いる電磁波処理装置は、ＯＳＣからの信号を任意の周波数の信号に変換するための分周器３１ａ、３１ｂと２系統へ信号を分ける分配器３２ａ、３２ｂを通し、Ｒ系統ゼネレータ３３ａ又はＳ系統ゼネレータ３３ｂに電気的に掛け合わせた後、それぞれ電力増幅器３４ａ、３４ｂによりコイル部（図示せず）に出力する。この時、信号の流れとして同一構成で２系統を持ち、例えば一つの分配器３２ａからの信号を波形ゼネレータ３３ａ、３３ｂに送ることによる同期型とそれぞれ独立した系統（図２の上段と下段）で信号をそれぞれ波形ゼネレータ３３ａ、３３ｂに送る非同期型を選択可能である。この装置は、コイル部に方形波にサイン波を乗せた電磁波信号を間欠的に流すものである。
図６に示すように電磁波処理を好ましくは約４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ付近の周波数帯域で行った場合の被処理水のゼータ電位の変化量が大きく変化し、電磁波処理を行わない場合（未処理時）又は他の周波数帯域に電磁波強度のピーク値を示す被処理水のゼータ電位の変化量に比べて大きく低下してゼータ電位がマイナスの値を示している。
【００４４】
本実施例の被処理水の電磁波処理は、上記約４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ付近の周波数帯域で行うので、被処理水中に含まれる粒子が還元性雰囲気に置かれて被処理水中の微粒子がマイナスに帯電してスケール生成を抑制しているものと考えられる。
【００４５】
なお、図６に示すゼータ電位の測定手順は以下の（１）〜（４）に示す通りである。
（１）ゼータ電位測定装置：大塚電子（株）製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００
（２）試料、溶質：酸化チタンのコロイド粒子（粒径１００〜２００μｍ）
溶媒：１０ｍモルのＫＣｌ水溶液
調整液：ｐＨ５．５
温度：２５℃
（３）電磁波発生器
図１又は図２に示す電磁波発生器を用いてコイル電流を１．０アンペアで、例えば図６に示す電磁波強度のピーク値と被処理水のゼータ電位の変化量の関係を示す電磁波等を発生させる。
【００４６】
（４）図７に示すようにコイル部２（コイルを２０回巻き付けた塩化ビニル配管）の内部空間に前記粒子を含む試料を入れたビーカー２４を挿入した後、電磁波発生器１０などからコイル部２に１．０アンペアの電流を１分間流して処理をした。その後、ビーカー２４内の粒子を含む試料をビーカー底部に設けた流出管２５からゼータ電位測定装置２６内に送り出してゼータ電位を測定した。
コイルに流す電流の主要周波数は、０．５，２０，４０，６０，８０，・・・及び１２０ｋＨｚで行った。また、電磁波発生器１０などによる電磁波処理をしない場合にも、ビーカー２４内の粒子を含む試料を低部に設けた流出管２５からゼータ電位測定装置２６内に送り出してゼータ電位を測定した。
【００４７】
上記方法で得られた各周波数の電磁波強度のピーク値と被処理水のゼータ電位の変化量の関係を図６に示すが、図６のゼータ電位の変化量は電磁波処理を行わない場合（未処理時）のゼータ電位に対する変化量であり、１０回の測定値の平均値である。
また、図１と図２に示す電磁波発生器で発生させる連続的に周波数の波形は方形波又はのこぎり波に限らず、サイン波、パルス波などの他の波形であってもよい。
【００４８】
本発明者は、この電磁波処理により被処理水に含まれる微粒子のゼータ電位がマイナスになり、マイナスに帯電した微粒子が容器の壁面や被処理水が流れる配管内壁でのスケール生成を防止していると推定しているが、以下の全ての実施例では、特に断らない限り、被処理水に上記した（ａ）単一の周波数を持つ交流電流（図３）、（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流（図４）又は（ｃ）時間的に周波数が変化する交流電流（図５）を流して電磁波処理を行った。
【００４９】
次にコイル部の配置について説明する。
図８には被処理水配管１の外側にコイル２を設置する例を示す。コイル部２は被処理水が流れる配管１の外側へ設置され、該コイル２部へ電磁波発生器３から電磁波を流すとコイル部２より発生する電磁波が配管１を透過して被処理水に照射される。配管１の材質によっては電磁波の透過量が異なり、鋼鉄管＜ステンレス管＜塩化ビニル管の順に電磁波透過量は多くなる。透過率の悪い材質に対してはコイル電流値を増加させて被処理水に必要な電磁波量を確保する。
【００５０】
図９には投げ込み式のコイル部２とコイル部２へ電流を流す電磁波発生器３を有する投げ込み照射型の電磁波処理装置を示す。処理対象の液体槽４（主に水を主成分とする液であるので、以下「水槽」ということがある）内に、例えば塩化ビニル管からなるコイル設置部材にコイルを巻いたコイル部２を投げ込み、コイル部２より発生する電磁波を水槽４内の液体に作用させる。
【００５１】
本発明者らは、図８に示すような、被処理水が流れる配管１の外側にコイルを巻く方法では、配管１の電磁波透過性が良くない場合には配管１内部を通過する被処理水への電磁波の作用が著しく低下することを見出した。特に、配管１の材質として、鋼鉄管、鋳鉄管、ステンレス管等の金属材質からなる配管１を用いる場合には、電磁波の透過性が悪く、被処理水への電磁波の作用が著しく低下することが判った。そこで、このような場合には、コイル部２を水槽４内の被処理水中に浸漬した投げ込み照射型の電磁波発生器により被処理水を処理する方法を実施した。図９（ａ）に示す投げ込み照射型の電磁波処理装置の電磁波発信部を図９（ｂ）に示すように絶縁性の合成樹脂製のケース５内に密封することが効果的である。
【００５２】
図９に示すコイル部２を水槽４内に投げ込む方式のコイル部２は、図８の被処理水配管１にコイルを巻く方法と比較して配管１の材質に左右されないで電磁波を被処理水に有効に作用させることができる。また、図９に示す方法は図８に示す方法に比べて単位時間当たりの電磁波の照射エネルギーが高い。このように電磁波による照射エネルギーが高いため、投げ込み方式のコイル部２により発生させる電磁波強度は小さくても良い。
【００５３】
また、被処理水に対する還元力及び酸化力を促進させる電磁波を作用させる手段として、図９に示す被処理水が一時的に貯留される水槽４等を有する場合には、コイル部２の投げ込み照射型の電磁波処理装置を採用することで、図８に示す方法に比較して効率的な電磁波処理が可能となる。
【００５４】
図９に示すように水槽４内の被処理水中に投げ込み照射型の電磁波処理装置のコイル部２を浸漬しておくと、電磁波処理装置から発する電磁波エネルギーは全て被処理水に供給されるのでエネルギーのロスがない。しかも、図８の配管１内を流れる被処理水とは異なり、水槽４内に被処理水が滞留しているので長時間の電磁波を照射できる。このため、電磁波の照射時間の制御が容易になる。
なお、電磁波の処理効果判定は従来より用いている図１１に示す机上試験（ラボテスト）による顕微鏡判定を行うことができる。
【００５５】
図１０には外部照射方式のコイル部を示す。
図１０（ａ）は外部照射方式コイル部２を被処理水配管１の外側に位置するコイル部２から電磁波を照射するものであり、図１０（ｂ）は水槽４内の水面より上側に設置するコイル部２から被処理水に電磁波を照射する様子を示す。
以上図８〜図１０に示すコイル部２からの電磁波処理方法のうち、最も少ない電磁波強度で処理が可能な方法は図９に示す投げ込み式である。透過させる物質の影響を受けず、直接、水に照射させることが可能である。
【００５６】
以上の図１と図２の電磁波発生器により４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で電磁波処理は、次のような用途に用いられる。
【００５７】
（１）被処理水を用いて壁面にスケールが付着しやすい性質又は壁面が腐食性を有する設備へ適用することが最も適している。
特に、被処理水の性質として壁面に対して腐食性を有する場合には壁面を構成する、例えば鋼材の腐食防止を行う必要がある。このような腐食性を有する被処理水を扱う設備に電磁波処理が有効である。また、被処理水とマイナス帯電性薬剤との併用により電磁波処理の相乗効果を生む。
ただし、一般的な水処理剤はプラス帯電性のものが多く、このようなプラス帯電性の水処理剤が混入した場合はゼータ電位がマイナスになる電磁波処理が阻害されるので、予めプラス帯電性の水処理剤を除いた上で被処理水を処理することが必要である。
【００５８】
（２）工場排水、生活排水、食器洗浄機、洗車機などの洗浄機、アンモニア含有水などの各種被処理水が流れる配管又は水槽を構成する壁面の浄化に利用され、該壁面の防錆、海生物の付着防止、配管の付着物による詰まり防止、アンモニア臭気の消臭に利用できる。（３）残コンクリートの消泡、固液分離膜の延命作用などにも利用可能である。
【実施例１】
【００５９】
図１２に示す食器洗浄設備で用いて、ＮａＯＨ又はＫＯＨを５ｗｔ％とＥＤＴＡ２０ｗｔ％を含有する洗剤を含む水道水で食器を洗浄する際の電磁波処理をした。
水道水の流れる配管１に油を使用した調理物を食した後の食器を入れた食器洗浄機５を接続し、該食器洗浄機５に所定量の前記洗剤を添加して、該食器洗浄機５中で食器を洗浄して排出される排水をフィルタ６でろ過した後、貯留タンク４の第１室４ａに送り、該第１室４ａから仕切板７ａの底部に設けた開口部から貯留タンク４の第２室４ｂに送り、該第２室４ｂで浮上する油を除き、エマルジョン層は仕切板７ｂの頂部から第３室４ｃに送り、該第３室４ｃで分離した油を除き、第３室４ｃと第４室４ｄの仕切板７ｃの底部に設けた開口部から第４室４ｄに送りほとんど油を含まないエマルジョン層を貯留タンク４の外部に排出する。
【００６０】
上記図１２に示す排水の処理系において水道水の流れる配管１の外周部にコイルを巻き付けたコイル部２として図１と図２の電磁波発生器を用いて電磁波処理を実施し、得られた電磁波処理水を食器洗浄機５に供給した場合の電磁波処理効果について検討した。なお、コイル部２の設置箇所は食器洗浄機５の後流側の配管１又は貯留タンク４でも良い。
【００６１】
食器洗浄機５に投入する洗剤は、水酸化ナトリウム５ｗｔ％以下、水酸化カリウム５ｗｔ％以下、ＥＤＴＡ２０ｗｔ％、リン酸塩微量と残り水からなる洗剤を使用した。また、食器洗浄機５での食器（ボール、バット）の洗浄効果はルミテスター値により測定した。
【００６２】
ここで、ルミテスター値は食中毒の原因となるアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の食器への付着量に対応した数値であり、洗浄によるＡＴＰの除去効果の目処となる。ルミテスター値は、ＡＴＰふき取り検査用のルミテスターＰＤ−２０（キッコマン（株）製のＡＴＰふき取り検査機の商品名）による測定値であり、この数値が高いほど食器等の洗浄効果が低いという指標となる。
また、食器に付着した油分は動植物油脂、脂肪酸、脂肪酸エステル、リン脂質などの油分であり、食器洗浄後の排水中の油分の濃度を表す指標としてノルマルヘキサン値が用いられている。
上記食器洗浄機に投入する洗剤の量と食器洗浄後の排水のノルマルヘキサン値とは比例関係にある。
【００６３】
一般に、洗剤を投入して食器洗浄機で食器を洗浄した後に食器洗浄機から排出する排水中には油成分が多量に含まれており、食器から油分を取り除くために食器洗浄機に投入した洗剤により、食器洗浄後の排水の一部が油分によりエマルジョン化し、このエマルジョンが長時間（約１１時間）安定であるため、その処理に多大の労力、経費が掛かる問題が従来からあった。しかも、エマルジョン化した油分が多ければ多いほど食器に油分が再付着してしまい、水洗によっても油分を除去できなくなり、エマルジョンに起因するルミテスター値が上昇することも問題であった。
【００６４】
そこで、食器洗浄後の排水ができる限りエマルジョンが生成しない方法を採用することが要請されているが、上記図１２に示す食器洗浄系で水道水に予め本発明の電磁波処理装置を適用すると、洗剤を投入して食器を洗浄した後の排水がエマルジョン化する割合が著しく減少することが分かった。
【００６５】
なお、以下に説明する電磁波処理には図３に示す（ａ）タイプの電磁波処理、図４に示す（ｂ）タイプの電磁波処理及び図５に示す（ｃ）タイプの電磁波処理があるが、これらの電磁波処理をそれぞれ（ａ）タイプ、（ｂ）タイプ及び（ｃ）タイプと呼ぶことにする。
【００６６】
なお、本実施例では各７Ｗ、２５０ｍＡで、（ａ）タイプでは７ｋＨｚの周波数、（ｂ）タイプは５ｋＨｚ、６ｋＨｚ、７ｋＨｚ及び８ｋＨｚの周波数、（ｃ）タイプでは４．５〜８．５ｋＨｚの周波数を発振させた。
【００６７】
表１には上記電磁波処理をした洗浄水に対して容器としてボール又はバットを用いた場合における使用した洗剤添加量と容器に付着した油分に由来するルミテスター値の関係を示す。また図１３には表１に示す洗剤添加量に対するルミテスター値を２次元座標で示す。
【００６８】
なお、ここで食器洗浄機５に投入する洗剤は、前述のように水酸化ナトリウム５ｗｔ％以下、水酸化カリウム５ｗｔ％以下、ＥＤＴＡ２０ｗｔ％、リン酸塩微量と残り水からなる洗剤であり、該洗剤を水道水にそれぞれ（イ）０．０９０ｗｔ％、（ロ）０．０４５ｗｔ％、（ハ）０．０２５ｗｔ％加えた場合を示している。
【表１】
上記表１の結果から電磁波未処理で、かつ洗浄剤を含まない場合のルミテスター値が著しく高く、電磁波未処理水に洗浄剤を添加して使用する場合もルミテスター値がかなり高い。これら電磁波未処理の場合に比べて洗浄剤を含む電磁波処理水を使用した場合には洗浄効果が高いことが分かる。
【００６９】
なお、食器がボールである場合よりバットの場合の方が比較的良く洗浄できている。これは、食器がボールである場合はボールを逆さまにして洗剤を吹き付ける時に比較して底までの深さがバットに比べて深いのでボールの底に洗浄水が到達し難く、洗浄効果がバットに比べて低い。
【００７０】
表１と図１３に示すように、電磁波処理をしていない未処理の場合には、食中毒の発生が起こり得るほどの高さのルミテスター値を示すが、本発明の電磁波処理をした水道水を使用するとボール又はバットに付着した油分に由来するルミテスター値が著しく低下する。 また、図１３から分かるように洗剤の使用量が少ないほど、ルミテスター値が低くなっている。これは、本発明の電磁波処理をした水道水を使用すると油分のエマルジョン化が阻害されるため、又は油分と水分の分離が促進されるためにエマルジョンの生成量が減るためと考えられる。
【００７１】
すなわち、図１２に示す食器洗浄設備において貯留タンク４の第１室４ａ〜第４室４ｄに排水が順次送られる過程で油分の分離が電磁波処理水を用いない場合に比較して著しく進行して、洗剤の添加量に比例して生成量が増えるはずのエマルジョンの生成量が逆に減少したためである。このエマルジョンの生成量が減少した原因は、本発明の電磁波処理で排水中に油分の分離が促進され、油分の分離後の排水中になお残留する油分が電磁波未処理の場合に比べて減少したためである。
【００７２】
しかも、洗剤量を減らすと増加するはずのルミテスター値が逆に減少している。これはボール、バットの洗浄効果が洗剤量を減らすほど高くなっていることを示しており、洗剤量を増すとその分、排水中の油分がエマルジョン化してエマルジョン量が増えるが、表１と図１３の結果は洗剤量が多い場合は生成したエマルジョンがボールやバットに再度付着していることを示している。
このことから、（ａ）〜（ｃ）タイプの電磁波処理により食器の洗浄効果高く、食器洗浄排水の処理でエマルジョン生成量を抑制し、しかも洗剤使用量を節減でき、環境保全だけでなくコスト的に有利であることが分かった。
【実施例２】
【００７３】
［机上試験（乾燥液滴界面視察によるラボテスト）］
本出願人の特許である特許第４１１６００２号公報に記載の変調電磁波処理が対象とする被処理水に有効に作用するか否かを机上試験（ラボテスト）で行う方法を紹介した。
前記ラボテストは、電磁波を発生する交流電流を流すコイルを巻いたテスト流路中に結晶化可能な物質を含む被処理水を流した後、該被処理水の水滴試料をガラス板上で乾燥させる際に水滴界面付近へ結晶が集合性を有する場合を「スケール性有り」と判定し、前記界面への結晶集合性を失って小粒子化する場合を「スケール性消失」と判定するものである。
【００７４】
本実施例では洗車機に使用される洗剤を添加した地下水を電磁波処理して用いて以下に述べる机上試験を行った。
なお、洗車にはコストを考慮して上水道水でなく地下水が使用される。しかし地下水は上水道水に比較して硬水成分であるカルシウム、マグシウム、鉄、シリカ成分などのスケール成分が多く含まれ、前記スケール成分が多いほど洗車性能が低下するため洗剤の使用量が増える。また洗車性能が低下した状態では洗車後のワックスの付着量も低下して、ワックス使用量を増加させることになる。洗剤とワックスは床や洗車機廻りに付着し、藻やカビの発生や汚れの原因となるので、それらの使用量を増さないことが要請されている。またスケールやワックスが床や洗車機廻りに付着しやすいことも問題であると言われている。
【００７５】
以下の机上試験で地下水を本発明の電磁波処理することにより、洗剤とワックスの使用量を現行の使用量に比べて半減させても洗車効果があることが分かった。
【００７６】
（１）本実施例の図１及び図２に示す電磁波発生器を用いて、試料として以下の洗剤（アニオンシャンプー１ｍｌを東京地区の地下水（全硬度４６．５）でそれぞれ４００倍、８００倍に薄めて使用した場合と、次にワックス剤としてカチオンコート剤の１ｍｌを前記東京地区の地下水で１５０倍、３００倍で薄めて使用した場合と又はワックス剤としてカチオンワックス１ｍｌを前記東京地区の地下水で２００倍、４００倍に薄めて使用した場合について、電磁波処理した結果を示す。
【００７７】
電磁波処理は前記（ａ）タイプ（図３）、（ｂ）タイプ（図４）及び（ｃ）タイプ（図５）で行い、各電磁波処理水について、図１１に示すガラスパイプに本実施例の電磁波発生器３に接続したコイル（コイル部２）を巻き付けておき、これにコイル電流５００ｍＡ（１０Ｗ）で１回又は５回の通液テストを行い、前記電磁波処理をしない未処理の場合と比較するテストを行った。
【００７８】
前記テストでは試料をガラス板上に滴下し、乾燥させた後、界面部の結晶状況を顕微鏡を用いて確認する。 その結果を表２と図１４（ａ）〜図２２（ｃ）の顕微鏡写真に示す。
【表２】
上記アニオンシャンプー（アニオン界面活性剤）は直鎖アルキルベンゼンスルフォン酸塩１８〜３０ｗｔ％、肪酸１８〜３０ｗｔ％、残り水からなる洗浄剤である。
カチオンコート剤はショ糖脂肪酸エステル５ｗｔ％、脂肪酸アルカノールアミド２０〜２５ｗｔ％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１０〜１５ｗｔ％、残り水からなる洗浄剤である。
カチオンワックスは天然ロウベース３〜５ｗｔ％と適量のロウ希釈剤であるプロピルアルコールと残り水からなる洗浄剤である。
【００７９】
なお、表２中で「カルシウム・マグネシウムが界面に形成」とあるのは全硬度４６．５の地下水中に含まれる硬水成分としてカルシウム成分とマグネシウム成分が含まれているためであり、また、電磁波処理をしない未処理の場合はこれらの成分が水道配管の内壁に析出することが知られている。
また、表２中で「カチオン反発が見られる」又は「アニオン・カチオンによる凝集」なる記載は推定にすぎない。
【００８０】
表２と図１４（ａ）〜図２２（ｃ）に示す顕微鏡写真について説明する。
図１４（ａ）にはアニオンシャンプーを４００倍に前記地下水で希釈した（以下「４００倍」などと簡単に記す）電磁波未処理水で洗車をした後の排水の机上試験で得られた液滴の乾燥後の界面部の顕微鏡写真を示す。電磁波で処理をしていない（未処理）水を用いて洗車した後の排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶集合している（「スケール性あり」という）ことが分かる。
【００８１】
しかし、図１４（ｂ）〜図１４（ｄ）に示すように（ｃ）タイプの電磁波で処理したアニオンシャンプー添加電磁波処理水を用いて洗車をした後の排水の机上試験では図１１のコイル部２を巻き付けたパイプに通液する回数が１回（１回通液）より５回（５回通液）と多いほど、またアニオンシャンプー濃度を低くする（４００倍より８００倍に希釈）ほど、得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶の集合が少なくなる。
【００８２】
また、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に比べて図１５（ｃ）に示すように、アニオンシャンプーを前記地下水で４００倍に希釈するより８００倍に希釈して（ａ）タイプの電磁波処理水とした方が、また前記通液回数が１回より５回の方が得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶の集合が少なくなることが分かる。
【００８３】
図１６（ａ）、図１６（ｂ）に比べて図１６（ｃ）に示すように、アニオンシャンプーを４００倍に希釈するより８００倍に希釈して（ｂ）タイプの電磁波処理水とした方が、また前記通液回数が１回より５回の方が得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶の集合が少なくなることが分かる。
【００８４】
以上のことから次のことが分かる。
すなわち、アニオンシャンプーと前記本発明の電磁波処理でマイナス帯電した洗浄用地下水の相乗効果で地下水中のカルシウム、マグシウム、鉄、シリカ成分などのスケール成分が本来マイナス帯電しているガラス面への付着性を阻害しているものと考えられる。しかも従来洗車用として慣行とされていた４００倍のアニオンシャンプー希釈水を８００倍の希釈水としても十分洗浄効果を発揮し、スケール付着性が小さくなることが分かる。
【００８５】
次に、ワックス掛けに対応する机上試験結果について説明する。
シャンプー含有洗浄水で洗浄した車体はワックス含有水を用いてワックス掛けが行われる。一般に、地下水中の前記スケール成分が多いほど洗車性能が低下するため洗剤の使用量が増え、また、洗車性能が低下した状態では洗車後のワックスの付着量も低下して、ワックス使用量を増加させることになる。洗剤とワックスは床や洗車機廻りに付着し、藻やカビの発生や汚れの原因となるので、それらの使用量を増さないことが要請されている。またスケールやワックスが床や洗車機廻りに付着しやすいことも問題であると言われている。
【００８６】
通常、本発明の電磁波処理をしない場合にはアニオンシャンプー含有水で洗車した後の車にカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックスを約１５０倍から２００倍に希釈した水でワックス掛けを行い、車体の乾燥面にカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックスをコーティングすることが行われる。
【００８７】
図１７（ａ）、図２０（ａ）の顕微鏡写真に示すように前記地下水で１５０倍に希釈したカチオンコート剤又は２００倍に希釈したカチオン系のワックスを含む上記地下水の電磁波未処理水を机上試験すると、得られた液滴の乾燥後の界面部には地下水に由来するカルシウムなどのカチオン性のスケール成分とワックス剤であるカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックスとが互いに反発し合って乾燥界面に膜を形成している。
【００８８】
しかし、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）；図２０（ｂ）、図２０（ｃ）の顕微鏡写真に示すように地下水で１５０倍に希釈したカチオンコート剤又は地下水で２００倍に希釈したカチオン系のワックスを添加して（ｃ）タイプの電磁波で処理した電磁波処理水の机上試験でもパイプ通液回数の多少に拘わらず、得られた液滴の乾燥後の界面部には微結晶が過剰に集合しており、カチオンコート剤又はカチオン系のワックスが車体表面に付着しやすいことが分かり、コート剤の濃度を半減させてもカチオンコート剤が車体表面に十分付着することが予想される。
【００８９】
そこでカチオンコート剤又はカチオン系のワックスの濃度をそれぞれ半減させて（ｃ）タイプの電磁波で処理した電磁波処理水の机上試験（５回通液）を行うと、図１７（ｄ）、図２０（ｄ）に示すように得られた液滴の乾燥後の界面部にはほぼ適正なカチオン系のコート剤又はカチオン系のワックス膜（地下水中のカルシウムなどのスケール成分も含まれると考えられる）が形成されていることが分かる。
【００９０】
また、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示すように、カチオンコート剤を添加した（ａ）タイプの電磁波処理水の机上試験でも同様の結果が得られ、カチオンコート剤濃度を半減させても液滴の乾燥後の界面部には微結晶が集合しており、カチオンコート剤が車体表面に付着しやすいことが分かり、コート剤の濃度を半減させてもカチオンコート剤が車体表面に十分に付着することが予想される。
【００９１】
同様に図１９（ａ）〜図１９（ｃ）に示すように、カチオンコート剤を添加した（ｂ）タイプの電磁波処理水の机上試験でも同様の結果が得られ、カチオンコート剤濃度の濃度を半減させても液滴の乾燥後の界面部には微結晶が集合しており、この場合もカチオンコート剤が車体表面に付着しやすいことが分かり、コート剤の濃度を半減させてもカチオンコート剤が車体表面に十分に付着することが予想される。
【００９２】
また、図２０（ｂ）〜図２０（ｄ）、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように前記地下水にカチオンワックスを添加した（ａ）タイプ、（ｂ）タイプ及び（ｃ）タイプの電磁波処理水の机上試験でも同様の結果が得れ、また、カチオンワックス濃度を半減させても得られた排水液滴の乾燥後の界面部には微結晶が集合しており、この場合もカチオンワックスが車体表面に付着しやすいことが分かり、カチオンワックスの濃度を半減させてもカチオンワックスが十分に車体表面に付着することが予想される。
【００９３】
以上のカチオンコート剤、カチオンワックスを含む前記地下水を用いるワックス掛けでは本発明の（ａ）タイプ〜（ｃ）タイプのマイナスに帯電した電磁波処理水を用いるので車体表面のマイナス帯電性が強くなり、前記電磁波処理水に含まれるカチオンコート剤、カチオンワックスが車体表面に付着しやすくなるので、これらカチオンコート剤、カチオンワックスの濃度を半減させても、ワックス掛けの効果が得られるもとと考えられる。
【００９４】
こうして、ワックス使用量を現行のそれより半減させることができるので、コスト的にも環境対策上でも有利なことが分かる。
また、洗車機の床面上に付着するワックスの量も現状より減らすことができ、床面の清掃が容易となる利点もある。
この机上試験と同じ結果が実際の洗車機で得られた。
【００９５】
なお、上記図１７（ａ）又は図２０（ａ）に示す電磁波未処理水の乾燥界面にできる膜に比べて図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）又は図２０（ｂ）〜図２０（ｄ）に示す乾燥界面にできる膜がほぼ同じ濃さ、又はそれより濃く見えることからカチオン性添加剤を含む被処理水から予めカチオン性添加剤を除いて被処理水を本発明の（ａ）タイプ〜（ｃ）タイプのマイナスに帯電した電磁波処理を施すことによりスケールが形成され難いことが分かる。
【参考例１】
【００９６】
図２３は、図１及び図２の電磁波発生器を用いて、（ｃ）タイプの４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（１．８×１０-2ミリガウス）で（ｃ）タイプ）で示す帯域の周波数を有する交流電流が流れるコイル部（図示せず）を浴室の排水の配管に設けて、３ヶ月間電磁波処理した場合の配管内部の様子を示す写真である。図２３（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２３（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例２】
【００９７】
図２４には、（ｃ）タイプの電磁波発生器を用いた電磁波処理効果結果を示し、参考例１と全く同様の条件で台所排水の配管に設けたコイル部（図示せず）を通じて３ヶ月間電磁波処理した場合の配管内部の様子を示す写真である。図２４（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２４（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例３】
【００９８】
図２５には、（ｃ）タイプの電磁波発生器を用いた電磁波処理効果結果を示し、参考例１と全く同様の条件で複数の食器洗浄用シンクから配管を通して集められて水平方向に配置される集合排水管である横引き排水管に設けたコイル部（図示せず）を通じて３ヶ月間電磁波処理した場合の配管内部の様子を示す写真である。図２５（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２５（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
いずれの場合も配管内壁に付着していたスケール成分は剥離している様子がよく分かる。
【実施例３】
【００９９】
（ａ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いた残コンクリートの電磁波処理効果
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図３の（ａ）タイプで示す帯域の周波数を照射させた電磁波処理水をコンクリート混合機に供給する水として、３ヶ月間使用した場合のコンクリート混合攪拌機の様子を示す写真を図２６に示す。
【０１００】
図２６（ａ）には電磁波処理水を用いないで混合機を使用した場合の様子を示し、図２６（ｂ）には電磁波処理水を用いて３ヶ月経過した後の様子を示す写真である。
コンクリート混合機に供給する水として本発明の電磁波処理水を用いると、コンクリート混合機内部にコンクリートの付着物が付き難いことが分かる。
【実施例４】
【０１０１】
（ｂ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いたセメントを流すＵ字溝の内壁面の電磁波処理効果
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図４の（ｂ）タイプで示す帯域の周波数を照射させた水を電磁波処理水とし、この電磁波処理水をセメントを流すＵ字溝で３ヶ月間使用した場合のセメントを流すＵ字溝の内壁部の様子を示す写真を図２７に示す。
図２７（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２７（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例４】
【０１０２】
（ｃ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いたセメント圧送管内のの電磁波処理効果について
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図５の（ｃ）タイプで示す帯域の周波数を持つ交流電流をセメント圧送管に設けたコイル部に流し、該セメント圧送管内を流れる電磁波処理水を３ヶ月間用いた場合の配管内壁の様子を示す写真を図２８に示す。
図２８（ａ）には電磁波処理前の様子を示し、図２８（ｂ）には電磁波処理水を用いて３ヶ月後の様子を示す写真である。
【参考例５】
【０１０３】
（ｃ）タイプの電磁波発生器による電磁波処理水を用いたセメント洗浄用水の循環タンク内の電磁波処理効果
図１及び図２の電磁波発生器を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数で出力１０Ｗ、６００ｍＡ（６．０×１０-2ミリガウス）で図５の（ｃ）タイプで示す帯域の周波数を持つ交流電流をセメント洗浄用水配管に設けたコイル部に流し、セメント洗浄用水配管内を流れる電磁波処理水を用いて３ヶ月間洗浄した場合の前記配管内壁の様子を示す写真を図２９に示す。
【０１０４】
図２９（ａ）には電磁波処理水で洗浄する前の様子を示し、図２９（ｂ）には電磁波処理３ヶ月後の様子を示す写真である。
このように本発明の電磁波処理により図４の（ｂ）タイプで示す帯域の周波数に限らず、図３の（ａ）タイプと図５の（ｃ）タイプで示す帯域の周波数を発生する電磁波発生器を用いて各種の装置の浄化処理が行えることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の電磁波処理により、このように生活排水設備に限らず、上記工業用設備及び、説明を省略しているアンモニア含有水などの各種被処理水が流れる配管又は水槽を構成する壁面の浄化及び前記壁面の防錆、海生物の付着防止、配管の付着物による詰まり防止、アンモニア臭気の消臭効果、（ｂ）残コンクリートの消泡、固液分離膜の延命効果がある。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 配管
２ コイル部
３ 電磁波発生器
４ 貯留タンク（流体槽、水槽）
５ 食器洗浄機
６ フィルタ
７ａ，７ｂ 仕切板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理流体照射用のコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流す電磁波発生器を備えたことを特徴とする被処理流体の電磁波処理装置。
【請求項２】
コイル部は、（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルを備えている請求項１記載の被処理流体の電磁波処理装置。
【請求項３】
４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波により被処理流体を処理をすることを特徴とする被処理流体の電磁波処理方法。
【請求項４】
（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルに交流電流を流す請求項３記載の被処理流体の電磁波処理方法。
【請求項５】
アニオン系薬剤を含有又は添加した被処理流体又はカチオン薬剤を除いた被処理流体に電磁波処理をする請求項４記載の被処理流体の電磁波処理方法。
【請求項６】
４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流すコイルを巻いたテスト流路中に前記被処理流体を流した後、該流体を乾燥させ、乾燥後にできる結晶体粒径が小粒子化すること及び流体乾燥物の界面付近への結晶体の集合性を失うことを確認して、前記被処理流体の電磁波処理の効果の程度を判定する被処理水の机上試験を行い、該机上試験法による判定結果が良いと、そのまま前記電磁波処理を実行し、前記机上試験法による判定結果が良くない場合には、前記被処理流体中にカチオン系薬剤が含まれていると、これを除いた後に該流体に対して前記電磁波処理をし、又はカチオン薬剤が含まれない状態で前記被処理流体にアニオン系薬剤を添加した後に該流体に対して前記電磁波処理を実行する請求項４記載の電磁波処理方法。
【請求項１】
被処理流体照射用のコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流す電磁波発生器を備えたことを特徴とする被処理流体の電磁波処理装置。
【請求項２】
コイル部は、（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルを備えている請求項１記載の被処理流体の電磁波処理装置。
【請求項３】
４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流に基づく電磁波により被処理流体を処理をすることを特徴とする被処理流体の電磁波処理方法。
【請求項４】
（i）被処理流体が流れる流体流路の表面に巻き付けたコイル、（ii）被処理流体を貯めた貯留槽に浸漬したコイル設置部材表面に巻き付けたコイル又は（iii）被処理流体が流れる流体流路の近傍に配置したコイル設置部材表面に巻き付けたコイルの内の少なくとも一つのコイルに交流電流を流す請求項３記載の被処理流体の電磁波処理方法。
【請求項５】
アニオン系薬剤を含有又は添加した被処理流体又はカチオン薬剤を除いた被処理流体に電磁波処理をする請求項４記載の被処理流体の電磁波処理方法。
【請求項６】
４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、（ａ）単一周波数を持つ交流電流又は（ｂ）互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流すコイルを巻いたテスト流路中に前記被処理流体を流した後、該流体を乾燥させ、乾燥後にできる結晶体粒径が小粒子化すること及び流体乾燥物の界面付近への結晶体の集合性を失うことを確認して、前記被処理流体の電磁波処理の効果の程度を判定する被処理水の机上試験を行い、該机上試験法による判定結果が良いと、そのまま前記電磁波処理を実行し、前記机上試験法による判定結果が良くない場合には、前記被処理流体中にカチオン系薬剤が含まれていると、これを除いた後に該流体に対して前記電磁波処理をし、又はカチオン薬剤が含まれない状態で前記被処理流体にアニオン系薬剤を添加した後に該流体に対して前記電磁波処理を実行する請求項４記載の電磁波処理方法。
【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】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１１−２５５３４５（Ｐ２０１１−２５５３４５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３３９０７（Ｐ２０１０−１３３９０７）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（５９３００２０９０）エスケーエイ株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（５９３００２０９０）エスケーエイ株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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