CN219702241U - 磁性过滤器 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一个实施方式的磁性过滤器包括外壳，包含金属颗粒的流体或粉末通过所述外壳；磁体，布置在所述外壳内部；以及旋转单元，所述旋转单元旋转所述磁体以便围绕旋转中心转动，其中所述磁体包括第一磁体和第二磁体，所述第二磁体比所述第一磁体更远离所述旋转中心，以及其中所述第二磁体中的任一个与邻近所述第二磁体中的任一个的两个第一磁体形成等边三角形布置。

Description

磁性过滤器

技术领域

本公开涉及一种磁性过滤器，更具体地说，涉及一种旋转型磁性过滤器。

背景技术

金属外来物质在各种工艺中造成许多问题。这种金属外来物质本身包含在原材料中或者可能出现在工艺相关设备中，并且一般可通过磁性过滤器去除。另外，磁性过滤器可被分类为利用由电力感生的磁力的磁性过滤器和利用永久磁铁的磁性过滤器。

磁性过滤器用于利用磁力来收集和分离干扰工艺的顺利进行的金属外来物质，即，金属颗粒，并且主要用于分离通过管道或类似物供应的流体或粉末中包含的金属颗粒。

通过外壳的流体或粉末中包含的金属颗粒的收集效率根据施加至金属颗粒的磁场和流场而确定。作用于金属颗粒的磁场强度取决于金属颗粒和磁体之间的距离而变化。随着金属颗粒和磁体之间的距离增加，金属颗粒接收的磁场强度降低，并且磁性过滤器的金属颗粒收集效率降低。另外，取决于外壳的形状，包含金属颗粒的流体或粉末的流动偏差发生在外壳内部，由此减少收集效率。

图1是传统的旋转型磁性过滤器10a的平面视图。具体地说，当观察xy平面作为平行于地面的平面时，它示出从上方观察的传统的旋转型磁性过滤器10a的外观。

参照图1，传统的旋转型磁性过滤器10a可包括外壳30a和设置在外壳30a内部的多个磁体20a，流体或粉末通过所述外壳30a。磁体20a可具有沿外壳30a的高度方向的柱状形状，并且可以以恒定间隔彼此分隔开设置。这里，高度方向是垂直于地面的方向，地面可以是平行于z轴的方向。外壳30a可以包括与容纳有磁体20a的内部空间连通的入口31a和出口32a。包含金属颗粒的流体或粉末通过入口31a流入外壳30a中，并通过出口32a排出。

多个磁体20a布置为具有离旋转中心40a的某一距离，并且固定至旋转板以便围绕旋转中心40a可旋转。在传统的旋转型磁体过滤器10a中，包含金属颗粒的流体或粉末流入外壳30a的内部，流体或粉末内的金属颗粒可通过围绕旋转中心40a旋转的多个磁体20a收集，然后被排出至外部。

旋转型磁性过滤器10a设计集中于流体和粉末的流动特性，以便解决材料阻塞现象，这是下文描述的栅型磁性过滤器的缺陷。然而，因为磁体20a之间的距离较宽，所以存在磁力不能到达的区域，并且与栅型磁性过滤器相比，少量磁体20a布置在相同空间中，这造成外来物质去除能力劣化的问题。

图2是示出传统的栅型磁性过滤器10b的平面视图。具体地说，当观察xy平面作为平行于地面的平面时，它示出从上方观察的传统的栅型磁性过滤器10b的状态。

参照图2，传统的栅型磁性过滤器10b可包括外壳30b和多个磁体20b，流体或粉末通过外壳30b，多个磁体20b设置在外壳30b内部。磁体20b可具有沿外壳30b的高度方向延伸的柱状形状，并且可以以恒定间隔彼此隔开设置。这里，高度方向是垂直于地面的方向，所述地面可以是平行于z轴的方向。外壳30b可包括入口31b和出口32b，所述入口31b和所述出口32b与容纳有磁体20b的内部空间连通。包含金属颗粒的流体或粉末通过入口31b流入壳体30b中，并且通过出口32b排出。

多个磁体20b可以布置为多行，并且定位在任一列的磁体20b可以定位为与定位于其他相邻行的磁体20b偏离，所述多个磁体20b可以布置为一种之字形。包含金属颗粒的流体或粉末流入外壳30b的内部中，流体或粉末内部的金属颗粒可通过这些磁体20b收集，然后被排出到外部。

与传统的旋转型磁性过滤器相比，栅型磁性过滤器10b具有优异的外来物质去除能力，但存在流体或粉末的流动特性不好的问题，并且出现材料阻塞现象。尤其是，随着近来二次电池市场的增长，容易量产已变得重要，但是栅型磁性过滤器10b其中原材料的输入可能由于材料阻塞现象导致延迟而可能具有应用上的限制。

因此，需要开发一种具有改善的结构的磁性过滤器，所述磁性过滤器在流体或粉末的可流动性和外来物质去除性能上优异。

实用新型内容

技术问题

本公开设计为解决上述问题，并且本公开的目的是提供一种磁性过滤器，所述磁性过滤器确保流体的可流动性，同时增加外来物质去除性能和收集效率。

然而，本公开的实施方式要解决的技术问题不限于上述问题，并且可在本公开包含的技术思想的范围内各种扩展。

技术方案

根据本公开的一个实施方式，提供了一种磁性过滤器，包括：外壳，包含金属颗粒的流体或粉末通过所述外壳；磁体，布置在所述外壳内部；以及旋转单元，所述旋转单元旋转所述磁体以围绕旋转中心转动，其中所述磁体包括第一磁体和第二磁体，所述第二磁体比所述第一磁体更远离所述旋转中心，以及其中所述第二磁体中的任一个与邻近所述第二磁体中的任一个的两个所述第一磁体形成等边三角形布置。

所述第一磁体可以以相对于所述旋转中心的圆形布置。

所述第一磁体可以以相对于所述旋转中心的多边形布置。

所述磁性过滤器可以具有沿一个方向延伸的柱状形状。

所述外壳可以包括入口和出口，所述流体或粉末通过所述入口流入，并且通过所述入口流动的所述流体或粉末通过所述出口排出，所述入口的开口方向和所述出口的开口方向彼此平行。

所述磁体可以具有沿与从所述入口到所述出口的方向垂直的方向延伸的柱状形状。

所述磁体可以进一步包括布置在所述第二磁体之间的第三磁体。

所述第三磁体可以与相邻的所述第二磁体的每个以相同的距离分离。

所述第三磁体中的一个可以与邻近所述第三磁体中的一个的所述第二磁体中的一个以及邻近所述第三磁体中的一个的所述第一磁体形成等边三角形布置。

所述旋转单元可以包括第一旋转板，连接至所述第一磁体的一端和所述第二磁体的一端；第二旋转板，连接至所述第一磁体的另一端和所述第二磁体的另一端；以及旋转电机，连接至所述第一旋转板和所述第二旋转板中的任一个。

有益效果

根据本公开的实施方式，可旋转磁体基于磁力施加的磁力有效范围以最密堆积结构布置，从而能够确保磁性过滤器内部的流体的可流动性，同时改善外来物质去除性能和收集效率。

本公开的效果不限于上述效果，根据所附的权利要求书的描述，本领域的技术人员可以更清楚地理解以上未描述的额外的其他效果。

附图说明

图1是示出传统的旋转型磁性过滤器的平面视图；

图2是示出传统的栅型磁性过滤器的平面视图；

图3是示出根据本公开的实施方式的磁性过滤器的侧表面的侧视图；

图4是沿图3的线A-A’提取的横截面视图；

图5是仅示意性示出图4的磁性过滤器中的磁体的横截面视图；

图6是表示根据本公开的磁体的磁力有效范围的示意图；

图7是示出根据本公开的实施方式的磁体和旋转单元的透视图；以及

图8-11是示出根据本公开的各种实施方式的磁体的布置的横截面视图。

附图标记的描述

100：磁性过滤器

200：磁体

210：第一磁体

220：第二磁体

300：外壳

310：入口

320：出口

400：旋转单元

具体实施方式

下文中，本公开的各个实施方式将参照附图进行详细描述，使得本领域的技术人员可容易实施它们。然而，本公开可以以各种不同方式修改，而不限于在此描述的实施方式。

为了清楚地描述本公开，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中相同或相似的元件由相同的附图标记表示。

此外，在附图中，为了便于描述，任意示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不必限于附图中所示的那些，为了清楚起见，放大了层、区域等的厚度。在附图中，为了便于描述，夸大地示出了部分和区域的厚度。

此外，将理解当诸如层、膜、区域或板这样的元件被引用为在另一元件“上”或“上方”时，此元件可直接在该另一元件上或者可存在插置元件。相反，当一元件被引用为直接在另一元件“上”时，这意指不存在其他插置元件。此外，某一部件被定位于参考部分“上方”或“上”意指该某一部件被定位于参考部分上方或下方，并且不特别意指该某一部件朝重力的相反方向“上方”或“上”。

此外，在整个说明书中，当部分被引用为“包括(including)”或“包含(comprising)”某一部件时，除非相反地描述,否则它意指该部分还可包括其他部件，但不排除任何其他部件。

此外，在整个说明书中，当引用为“平面的”，它意指从上侧观察目标部分，并且当引用为“横截面”时，意指从垂直切割的横截面侧观察的目标部分。

图3是示出根据本公开的实施方式的磁性过滤器的侧表面的侧视图。图4是沿图3的线A-A’提取的横截面视图。

参照图3和图4，根据本公开的实施方式的磁性过滤器100包括外壳300，包含金属颗粒的流体或粉末通过外壳300；布置在壳体300内部的磁体200；以及旋转单元400，所述旋转单元400旋转磁体200以便围绕旋转中心400C转动。

下文将参照图5详细描述磁体200的布置形状。

外壳300可具有内部中空的圆柱形状。这种外壳300可包括入口310和出口320，流体或粉末通过入口310流入，并且通过入口310流动的流体或粉末通过出口320排出。包含金属颗粒的流体或粉末可通过入口310流入外壳300中，然后通过出口320沿图3所示的箭头“F”的方向排出到外部。入口310的开口方向和出口320的开口方向可以彼此平行。就是说，流体或粉末可沿由“F”表示的箭头方向，即，x轴方向，直线通过外壳300的内部。

磁体200可具有沿一个方向延伸的柱状形状。具体地说，磁体200可具有相对于与旋转中心400C对应的虚拟旋转轴(平行于z轴的方向)沿与旋转轴的延伸方向平行的方向延伸的柱状形状。磁体的形状不受限制，只要它为沿一个方向延伸的形式，并且可以为圆柱体或多角柱。

更具体地说，磁体200可具有沿与从入口310到出口320的方向垂直的方向延伸的柱状形状。就是说，柱状磁体200可以以垂直于流体或粉末通过的方向延伸的形式布置。

这时，流入外壳300的内部中的流体或粉末中包含的金属颗粒可通过布置在外壳300内部的磁体200去除。这里，金属颗粒的去除意指金属颗粒与流体或粉末分离。

图5是仅示意性示出图4的磁性过滤器中的磁体的横截面视图。图6是表示根据本实施方式的磁体的磁力有效范围的示意图。

一起参照图3-6，根据本实施方式的磁体200包括第一磁体210和第二磁体220，所述第二磁体220比所述第一磁体210距离旋转中心400C更远定位。作为实例，第一磁体210可以与旋转单元400的旋转中心400C距离第一半径r1分隔开，并且第二磁体220可以与旋转单元400的旋转中心400C距离大于第一半径r1的第二半径r2分隔开。这里，旋转中心400C可意指第一磁体210和第二磁体220旋转的虚拟旋转轴。第二磁体220可以布置在比第一磁体210更远离旋转中心400C的***。

这时，第二磁体220中的一个与邻近第二磁体220中的任一个的两个第一磁体210形成等边三角形布置。如图5所示，第二磁体220中的任一个可形成等边三角形布置，同时具有与两个相邻的第一磁体210相同的中心距离d。

第一磁体210可以以相对于旋转中心400C的圆形或多边形布置。作为实例，图6示出8个第一磁体210以相对于旋转中心400C的相同第一半径r1分离的圆形布置的状态。

此外，第一磁体210的旋转中心和第二磁体220的旋转中心可以相同。就是说，第一磁体210和第二磁体220可以配置为具有相同的虚拟旋转轴的同时旋转。

为了形成上述等边三角形布置，第一磁体210的数量和第二磁体220的数量可以相同。作为实例，第一磁体210和第二磁体220每个可由8个组成。相反，第一磁体210的位置和第二磁体220的位置布置为相对于径向方向彼此偏移，从而能够形成上述等边三角形布置。

根据本实施方式的第一磁体210和第二磁体220被设计为以便根据磁力计算外来物质收集的有效范围，并且允许流体或粉末通过所述有效范围。具体地说，图6中，用于第一磁体210的磁力的有效范围ER1和用于第二磁体220的有效范围ER2以阴影的形式示出。参照图6，在第一磁体210和第二磁体220中，第二磁体220中的任一个和与其相邻的两个第一磁体210设计为具有最密堆积结构，同时形成等边三角形布置，使得流体或粉末通过的外壳的内部区域包含在旋转第一磁体210和第二磁体220的磁力的有效范围内。作为例子，磁体200可全部具有14,000高斯的磁场强度，并且第二磁体220和两个相邻的第一磁体210之间的中心距离(d)可以为50mm或更大和60mm或更小。这时，磁体200的直径可以为24mm或更大和26mm或更小，由此第二磁体220和两个相邻的第一磁体210之间的表面距离可以为24mm或更大和36mm或更小。这种结构使得可以实现最致密结构，使得流体或粉末通过的区域完全包含在旋转磁体200的磁力的有效范围中。

根据本实施方式的最密堆积结构对应于在栅型磁性过滤器中两行布置的磁体绕成一圈的形式，并且呈现等效于具有两行磁体的最密堆积结构的两栅型磁性过滤器的外来物质收集性能。换句话说，即使在其为旋转型磁性过滤器100时，它也可呈现类似于栅型磁性过滤器的外来物质收集性能。因此，可以解决材料作为栅型磁性过滤器的缺陷的材料阻塞现象，并且具有类似于在有限空间中的高-低型磁性过滤器的优异的外来物质收集性能。

根据本实施方式的磁性过滤器100以这样的方式配置：第一磁体210和第二磁体220旋转，由此有效地确保流体可流动性，并且同时形成等边三角形布置的第一磁体210和第二磁体220布置为最密堆积结构，由此显著改善外来物质收集性能。就是说，与图1和图2所示的传统的旋转型磁性过滤器和栅型磁性过滤器相比，它具有能够同时确保流体可流动性和外来物质去除性能的优点。

图7是示出根据本公开实施方式的磁体和旋转单元的透视图。

一起参照图3和图7，根据本实施方式的旋转单元400可包括第一旋转板，连接至第一磁体200的一端和第二磁体220的一端；第二旋转板420，连接至第一磁体200的另一端和第二磁体220的另一端；以及旋转电机430，连接至第一旋转板410和第二旋转板420中的任一个。第一旋转板410和第二旋转板420可为圆形板。第一旋转板410和第二旋转板420的中心可以对应于第一磁体210和第二磁体220的上述旋转中心。当旋转电机430旋转第一旋转板410和第二旋转板420中的任一个时，第一磁体210和第二磁体220可旋转。然而，这是旋转单元400的示例性结构，只要第一磁体210和第二磁体220可被旋转，可以做出各种实施方式。

图8-11是示出根据本公开的各种实施方式的磁体的布置的横截面视图。具体地说，类似于图5所示，图8-11是示意性示出根据本实施方式的磁体的布置的横截面视图。

首先，参照图8，根据本实施方式的磁体200包括如上所述的第一磁体210和第二磁体220。第一磁体210可以以离旋转中心400C恒定间隔距离的圆形布置。第二磁体220可以设置在第一磁体210外侧，以便与邻近第二磁体220的两个第一磁体210形成等边三角形布置。可以布置6个第一磁体210和第二磁体220中的每个。

图8所示的包括磁体200的磁性过滤器可具有一种示意性结构。就是说，它对应于可在磁性过滤器的安装空间受限时应用的磁体200的实施方式。

参照图9，根据本公开的另一实施方式的磁体200可进一步包括布置在第二磁体220之间的第三磁体230。第三磁体230可以布置为以与相邻的第二磁体220的每个相同的距离d分离。

这时，第三磁体230的每个可与邻近第三磁体230中的一个的第二磁体220中的一个以及邻近第三磁体230中的一个的第一磁体210形成等边三角形布置。如图所示，第三磁体230邻近两个第二磁体220，并且与相邻的第二磁体220的每个相同的距离d分隔开，并且同时，可以与第一磁体210相同的距离d分隔开。因此，第一磁体210、第二磁体220和第三磁体230可以形成等边三角形布置。

在本实施方式中，第一磁体210和第二磁体220类似于图8所示布置，并且另外，与第一磁体210或第二磁体220的数量相同的数量的第三磁体230可以按照上述方式布置。

图9所示的磁体200可以以对应于面心立方体(FCC)结构的<111>平面的布局布置，以形成最密堆积结构。图9所示的实施方式对应于与图8的实施方式相比能够加宽磁体的收集范围的应用实施方式。

接下来，参照图10，根据本实施方式的磁体200包括第一磁体210和第二磁体220。然而，不同于上述实施方式，第一磁体210可以相对于旋转中心400C以多边形布置。作为实例，图10中，第一磁体210可以以六边形布置。

第二磁体220可以布置在第一磁体210的外侧，以与邻近第二磁体220的两个第一磁体210形成等边三角形布置。作为实例，可以布置与形成六边形布置的一边的三个第一磁体210之中的两个第一磁体210的每个以某一距离d分离的两个第二磁体220。最后，图10示出总共12个第二磁体220被布置为对应于12个第一磁体210的状态。

图10所示的磁体200可以布置为对应于面心立方体(FCC)结构的<111>平面的布局以形成最密堆积结构。图10的实施方式对应于在磁性过滤器的安装空间大于图8的实施方式的安装空间时应用的实施方式。

接下来，参照图11，根据本公开的另一实施方式的磁体200可进一步包括布置在第二磁体220之间的第三磁体230。第三磁体230可布置为以便与相邻的第二磁体220的每个以相同的距离(d)分离。

同时，第三磁体230中的一个可与邻近第三磁体230中的一个的第二磁体220中的一个以及邻近第三磁体230中的一个的第一磁体210形成等边三角形布置。如图所示，第三磁体230与两个第二磁体220相邻，并且与相邻的第二磁体220的每个以相同的距离“d”分离，并且同时可以甚至与第一磁体210以相同距离“d”分离。因此，第一磁体210、第二磁体220和第三磁体230可以形成等边三角形布置。

在本实施方式中，第一磁体210和第二磁体220类似于图10所示的那样布置，并且另外，6个第三磁体230可以以上述方式布置。

图11所示的磁体200可以布置为对应于面心立方体(FCC)结构的<111>平面的布局以形成最密堆积结构。图11对应于在磁性过滤器的安装空间更大时可应用的实施方式。

本实施方式中使用了指示方向的术语，如前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧，但该术语只是为了方便描述而使用，该术语可能会根据目标的位置、观察者的位置或类似物而不同。

虽然上面对本公开的优选实施方式进行了详细描述，但本公开的范围并不局限于此，而且本领域技术人员可以使用所附权利要求书限定的本公开的基本构思可以进行各种修改和更改，也落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种磁性过滤器，其特征在于，包括：

外壳，包含金属颗粒的流体或粉末通过所述外壳；

磁体，布置在所述外壳内部；以及

旋转单元，所述旋转单元旋转所述磁体以围绕旋转中心转动，

其中所述磁体包括第一磁体和第二磁体，所述第二磁体比所述第一磁体更远离所述旋转中心，以及

其中所述第二磁体中的任一个与邻近所述第二磁体中的任一个的两个所述第一磁体形成等边三角形布置。

2.如权利要求1所述的磁性过滤器，其中：

所述第一磁体以相对于所述旋转中心的圆形布置。

3.如权利要求1所述的磁性过滤器，其中：

所述第一磁体以相对于所述旋转中心的多边形布置。

4.如权利要求1所述的磁性过滤器，其中：

所述磁性过滤器具有沿一个方向延伸的柱状形状。

5.如权利要求1所述的磁性过滤器，其中：

所述外壳包括入口和出口，所述流体或粉末通过所述入口流入，并且通过所述入口流动的所述流体或粉末通过所述出口排出，

所述入口的开口方向和所述出口的开口方向彼此平行。

6.如权利要求5所述的磁性过滤器，其中：

所述磁体具有沿与从所述入口到所述出口的方向垂直的方向延伸的柱状形状。

7.如权利要求1所述的磁性过滤器，其中：

所述磁体进一步包括布置在所述第二磁体之间的第三磁体。

8.如权利要求7所述的磁性过滤器，其中：

所述第三磁体与相邻的所述第二磁体的每个以相同的距离分离。

9.如权利要求7所述的磁性过滤器，其中：

所述第三磁体中的一个与邻近所述第三磁体中的一个的所述第二磁体中的一个以及邻近所述第三磁体中的一个的所述第一磁体形成等边三角形布置。

10.如权利要求1所述的磁性过滤器，其中：

所述旋转单元包括第一旋转板，连接至所述第一磁体的一端和所述第二磁体的一端；第二旋转板，连接至所述第一磁体的另一端和所述第二磁体的另一端；以及旋转电机，连接至所述第一旋转板和所述第二旋转板中的任一个。