JPH0957149A - 磁性粉除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性粉除去装置の使用後、液体中から分別除
去した磁性粉を簡単に筐体内部から排除することがで
き、しかも小さな粒径の磁性粉であっても効率的に液体
中から分別除去できる前記磁性粉除去装置を提供する。 【解決手段】 液体２の通路となる管路４ａ、４ｂ途中
に連通接続される筐体３と、前記筐体３内部に突出し、
かつ前記筐体３内部に対して液密に設けられていて、か
つ非磁性材料からなるチューブ５と、前記チューブ５内
部に挿脱着自在に挿入されている磁石材６とを有するこ
とを特徴とする磁性粉除去装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油等の液体
中に含まれている磁性粉を除去するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から金属加工には潤滑油が不可欠で
あるが、前記金属加工後、潤滑油として使用された油中
には大量の金属粉が含まれてしまう。例えば銅線を製造
する場合、連続鋳造した銅の棒状鋳塊を、熱間溝ロール
圧延により、直径８ｍｍ程度の荒引線に加工する際、鉄
製ロールの表面が製品との磨耗により鉄粉となって剥が
れ、この鉄粉は熱間圧延用潤滑油中に混入する。このよ
うな鉄粉が残存したまま、前記潤滑油を再度、前記熱間
溝ロール圧延に使用すると、潤滑油中の鉄粉が荒引線表
面に付着し、鉄製ロールによる押圧により荒引線内に埋
め込まれてしまう。この荒引線を伸線加工により直径
０．０５ｍｍ程度の極細線に加工すると、その鉄粉が付
着した部分では、他の部分よりも鉄粉の分だけ極細線部
分の直径が小さくなってしまい、その部分に応力が集中
的に付与されるため、銅線が断線する可能性が高くな
る。このような事態を避けるために、一度前記熱間圧延
等の金属加工に使用した潤滑油を、再度、潤滑油として
利用するためには、予めその中に含まれた鉄粉等を十分
に除去しておく必要がある。

【０００３】ここで、従来、例えば前記鉄粉のように磁
石に引き寄せられる粉末（以下、単に磁性粉と称する）
を、例えば前記潤滑油等の液体中から分別除去するため
には、例えば図７に示すような磁性粉除去装置１が使用
されていた。

【０００４】図７に示すように、前記磁性粉除去装置１
は、磁性粉１４を含む液体２の通路となる管路４ａ、４
ｂの途中に設けられ、かつ、前記管路４ａ、４ｂと連通
接続される筐体３と、この筐体３内部に配設されてい
て、かつ例えば断面円形等の液体挿通穴１６が設けられ
ている磁石板１５とからなるものであった。

【０００５】このような磁性粉除去装置１では、上流側
の管路４ａ内部から筐体３内部に流入してきた液体２は
磁石板１５に衝突して乱流状態となり、その後、前記液
体挿通穴１６を通って、筐体３外、すなわち下流側の管
路４ｂ内部へと出てゆく。こうして時間をかけて液体２
が筐体３内部を移動していくうちに、液体２と磁石板１
５とが接する部分では、液体２中に含まれている磁性粉
１４が磁石板１５に引き寄せられ、磁石板１５表面に付
着し、これにより液体２中から除去される。尚、符号７
ａ、７ｂはそれぞれ管路４ａ、４ｂとの接続部を示して
いる。

【０００６】また従来の磁性粉除去装置１の他の例は、
例えば図８に示すように、図７に示す場合と同様の筐体
３の内部の断面一面に単に濾紙１７を張ったもので、こ
の濾紙１７により磁性粉１４をこし取るものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うな磁性粉除去装置１では、その使用後、磁石板１５表
面に付着した磁性粉１４を該磁石板１５から除去するた
めに、筐体３に開閉機構を設ける等して、そこから磁石
板１５を取り出さなければならず、煩雑な作業が必要と
されていた。しかも例えば液体２が潤滑油である場合の
火気安全性等の観点から、通常、磁石板１５の構造ある
いは材質としては、電磁石ではなく永久磁石を用いてい
るため、磁石板１５表面に付着した磁性粉１４を完全に
該磁石板１５表面から除去することは難しかった。

【０００８】また図８に示すような磁性粉除去装置１で
は、小さな粒径の磁性粉１４を効率的に除去するために
は、その分だけ小さなメッシュの濾紙１７を使用しなけ
ればならず、これにより液体２が濾紙１７を通り抜ける
のに多大な時間がかかっていた。加えて、ある程度濾紙
１７表面に磁性粉１４が付着して濾紙１７の濾過能力が
低下した時点で、この濾紙１７を新たな濾紙１７と取り
換える必要があった。このように、従来の磁性粉除去装
置１による磁性粉１４除去作業は非効率的であった。

【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、磁性粉除去装置の使用後、
液体中から分別除去した磁性粉を簡単に前記筐体内部か
ら排除することができ、しかも小さな粒径の磁性粉であ
っても効率的に液体中から分別除去できる前記磁性粉除
去装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願請求項１記載の発明
の磁性粉除去装置は、液体通路となる管路途中に連通接
続される筐体と、前記筐体内部に突出し、かつ前記筐体
内部に対して液密に設けられていて、かつ非磁性材料か
らなるチューブと、前記チューブ内部に挿脱着自在に挿
入されている磁石材とを有することを特徴とする。

【００１１】本願請求項２記載の発明の磁性粉除去装置
は、請求項１記載のものであって、管路および筐体の内
部を流れる液体が油であり、かつ前記筐体とその上流側
の前記管路との繋ぎ目を形成する断面の流路面積Ｆ１
と、前記断面に平行な前記筐体内部の断面の最大流路面
積Ｆ２とは、 １．５≦Ｆ２／Ｆ１≦９．０ という関係を満たすことを特徴とする。

【００１２】本願請求項１記載の発明の磁性粉除去装置
では、非磁性材料からなるチューブが筐体の内部に突出
し、かつ前記筐体内部に対して液密に設けられていて、
その内部に磁石材が挿脱着自在に挿入されている。した
がって管路内部上流側から筐体内部に流入してきた液体
はチューブに衝突し、乱流状態となり、筐体外、すなわ
ち管路内部下流側へと出てゆく。こうして時間をかけて
液体が筐体内部を移動してゆくうちに、前記液体とチュ
ーブとが接する部分では、液体に含まれている磁性粉は
チューブ内部の磁石材に引き寄せられ、チューブ外表面
に付着する。こうして液体中から磁性粉が除去される。

【００１３】このような磁性粉除去装置のチューブ外表
面に付着した磁性粉を前記磁性粉除去装置から排除する
ためには、まず筐体内部に流入する液体をせき止め、そ
の状態のまま磁石材をチューブ外部に取り外す。こうし
て磁石材と磁性粉との吸引力、すなわち磁性粉とチュー
ブ外表面との付着力がなくなったところで、例えば、洗
浄液あるいは圧縮空気を筐体内部に流し込む等の方法
で、チューブ外表面に付着した磁性粉を筐体内部から排
除すればよい。しかもこの装置によれば、濾紙ではなく
磁石材を使用しているので、磁性粉の粒径の大きさによ
らず、これを液体中から分別除去できる。

【００１４】以上のように、本願請求項１記載の発明の
磁性粉除去装置では、その使用後、液体中から分別した
磁性粉を簡単に筐体内部から排除することができ、しか
も小さな粒径の磁性粉であっても効率的に液体中から分
別除去できる。

【００１５】また本願請求項２記載の発明の磁性粉除去
装置では、管路内部と筐体内部に流入する液体が油であ
り、かつ管路と筐体との繋ぎ目となる断面の流路面積Ｆ
１と、前記断面に平行な前記筐体内部の断面の最大流路
面積Ｆ２とは、 １．５≦Ｆ２／Ｆ１≦９．０ という関係を満たす。ただし、上記関係は、下限側が、
油からの磁性粉除去率を７０％以上とするための条件で
ある。また上限側は、液体を筐体内部から管路下流側へ
と流すための条件であるが、これは、液体を乱流状態に
するために生じた圧力損失が大きくなりすぎて、前記液
体が筐体内部から管路内部下流側へと流れなくなること
を防止するものである。

【００１６】この磁性粉除去装置によれば、筐体内部に
流入する油は、チューブに衝突するだけでなく、管路よ
りも広い空間に流れ込むことになる。したがって、通
常、例えば水等よりも粘性が高く、流動性に乏しい油を
効率的に乱流状態にすることができ、これにより前記油
が筐体内部を通過するためには、時間が、より長くかか
るため、その分多くの油中の磁性粉をチューブ外表面に
付着させることができる。ただし、液体を、急激に広い
空間に流し込むと、前記液体の流速が急激に低下してし
まうため、上流側の管路と筐体との繋ぎ目の部分を図１
に示すようにテーパー状にする等により、できるだけ液
体の流速が低下しないように工夫した方がよい。

【００１７】ここで本発明におけるチューブとは、単に
円筒形のものに限定されるものではなく、前記チューブ
内部に挿入する磁石材の形状に合わせて、例えば断面四
角形の箱状のもの等、適宜選択すればよい。またこのチ
ューブの材質は、磁石材に磁化されにくい非磁性材料で
あれば何でも良いが、例えば液体として金属加工用潤滑
油を使用する場合には、オーステナイト系ステンレス鋼
等が好ましい。但し、チューブ外表面に接する液体に対
して耐蝕性を有するものであれば、より好ましい。

【００１８】また本発明における磁石材とは、永久磁石
であってもよいし、電磁石であってもよい。あるいは、
それ自身が磁石でなくとも、例えば永久磁石の粉末が分
散された焼結体等であってもよく、要は、部材として磁
石の作用を有するものであればよい。ただし本発明の磁
石材として電磁石を用いる場合には、管路付近にこの電
磁石に給電するための設備や電気コード等が必要とな
り、それらの漏電の危険性が生じる。従ってこの装置内
に油を流す際には、例えば筐体内部と外部とを絶縁する
等の火気対策をとる必要がある。

【００１９】さらに本発明におけるチューブは、筐体内
部に突出してさえいれば、筐体のどの側面に接合されて
いてもよい。加えて本願請求項２記載の発明における油
とは、例えば伸線用潤滑油や圧延用潤滑油等の塑性加工
用潤滑油や切削加工用潤滑油やフライス加工用潤滑油等
の機械加工用潤滑油等の工業用油のことである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。 （実施の形態１）図１に本発明の実施の形態の一例とな
る磁性粉除去装置１を示す。図１に示すように、前記磁
性粉除去装置１は、磁性粉１４を含む液体２（図１中の
矢印は、その流れの様子を示す）の通路となる管路４
ａ、４ｂの途中に連通接続される筐体３と、前記筐体３
の内部に突出し、かつ前記筐体３内部に対して液密に設
けられているオーステナイト系ステンレス鋼製のチュー
ブ５（ここでは十本）と、前記チューブ５内部に装脱着
自在に挿入されている棒状の磁石材６（永久磁石）とを
有する。前記筐体３では、管路４ａ、４ｂとの接続部７
ａ、７ｂの末端部はフランジ形状になっていて、管路４
ａ、４ｂ側のフランジ部とボルト止めする構造になって
いる。また上流側の接続部７ａはテーパー角θ＝５〜３
０°のテーパー状になっていて、管路４ａ内部から接続
部７ａ内部に流れ込んできた液体２を低圧力損失で筐体
３本体内部に導くようになっている。

【００２１】ここで図２に示すように、十本の磁石材６
は全て、筐体３外部側に配設された一枚の板材８に接合
されている。また図３に示すように、前記管路４ａ、４
ｂの途中にはそれぞれ、流路切換え弁１２ａ、１２ｂを
介してバイパス管路９ａ、９ｂが設けられている。この
上流側のバイパス管路９ａの末端には、筐体３内部に洗
浄液を流し込むための洗浄液供給源１０が接続されてい
て、下流側のバイパス管路９ｂの末端には使用後の洗浄
液を溜めておく液溜め槽１１が設けられている。

【００２２】この磁性粉除去装置１を使用して液体２中
の磁性粉１４を除去する場合には、チューブ５内部に磁
石材６を挿入し、かつ流路切換え弁１２ａ、１２ｂをそ
れぞれ操作することにより図中矢印Ａ方向に液体流路を
切り換えた状態で、磁性粉１４を含んだ液体２を管路４
ａ内部から筐体３内部を通して管路４ｂ内部へと流すこ
とによって、磁性粉１４をチューブ５外表面に付着せし
める。

【００２３】このように磁性粉除去装置１で液体２中の
磁性粉１４を除去した後、チューブ５外表面に付着した
磁性粉１４を筐体３内部から排除する。すなわち筐体３
内部から液体２を排出してしまった状態にしてから、流
路切換え弁１２ａ、１２ｂをそれぞれ操作して図中矢印
Ｂ方向に液体流路を切り換え、かつ板材８を引き上げて
チューブ５内部から磁石材６を取り出す。しかる後、こ
の状態のまま洗浄液供給源１０内部の洗浄液を、上流側
のバイパス管路９ａ内部から筐体３内部を通して下流側
のバイパス管路９ｂ内部、液溜め槽１１内部へと流す。
こうして、チューブ５外表面に付着した磁性粉１４を洗
い流す。ただし、液溜め槽１１内部に貯留された磁性粉
１４含有洗浄液は別工程で処理される。

【００２４】以上のように筐体３内部の磁性粉１４を除
去した後、この磁性粉除去装置１を用いて再び液体２に
含まれる磁性粉１４を除去することができる。

【００２５】ここで、前記磁性粉除去装置１において管
路４ａと筐体３との繋ぎ目となる断面の流路面積Ｆ１
と、前記断面に平行な前記筐体３内部の断面の最大流路
面積Ｆ２との比Ｆ２／Ｆ１とは、１．５≦Ｆ２／Ｆ１≦
９．０を満たすことが好ましい。これは、Ｆ２／Ｆ１と
液体２中の磁性粉除去率との関係を調べたところ、図４
に示すように、この液体２を再利用するための要件とな
る前記磁性粉除去率７０％以上を満たすためには１．５
≦Ｆ２／Ｆ１でなければならないこと、及び表１に示す
ように、Ｆ２／Ｆ１≦９．０の範囲では、液体２は管路
４ａ内部から磁性粉除去装置１を介して管路４ｂ内部へ
と流れるが、Ｆ２／Ｆ１＞９．０の範囲では、液体２は
管路４ｂにうまく流れなくないことが分かったためであ
る。このようにＦ２／Ｆ１＞９．０の範囲で液体２が流
れなくなるのは、管路４ａ内部から筐体３内部に流れ込
んだ際の液体２の流速の低下が大きすぎるためである。

【００２６】

【表１】

【００２７】（実施の形態２）次に図５に本発明の実施
の形態の他の例となる磁性粉除去装置１を示す。図５に
示すように、この磁性粉除去装置１では、チューブ５が
接合されている筐体３上部が筐体３本体と分離する構成
になっている。従ってこの磁性粉除去装置１のチューブ
５外表面に付着した磁性粉１４を筐体３内部から排除す
るためには、チューブ５内部に磁石材６を挿通したまま
筐体３本体から前記筐体３上部を分離せしめ、これによ
り磁性粉１４を筐体３外部へと取り出し、さらに筐体３
上部に接合されているチューブ５から磁石材６を取り出
した状態でチューブ５外表面を洗浄液で洗って、これに
付着した磁性粉１４を除去すればよい。このような装置
と筐体３内部の磁性粉１４取り出し方法によれば、実施
の形態１の場合のように、管路４ａ、４ｂ途中にバイパ
ス管路９ａ、９ｂを設ける必要がない。

【００２８】（実施の形態３）次に図６に本発明の実施
の形態の、さらに他の例となる磁性粉除去装置１を示
す。図６に示すように、前記磁性粉除去装置１では、図
１、５に示すよりもさらに筐体３の底側を深く形成し、
管路４ａとの接続部７ａを筐体３上部側に設け、管路４
ｂとの接続部７ｂを筐体３下部側に設け、かつ接続部７
ｂ側に開閉弁１３を設けている。

【００２９】この装置では、開閉弁１３を閉じ、かつ磁
性粉１４含有の液体２を所定量、筐体３内部に流し込ん
で貯留した状態で、図１の場合と同様に磁性粉１４を除
去する。このとき、筐体３内部に流れ込んだ液体２は、
筐体３内部で次第に対流しなくなるので、例えばモータ
ーとスクリュー機構を用いて強制対流させてもよい。そ
の後、液体２中の磁性粉１４がほぼ無くなった時点で、
開閉弁１３を開け、この液体２を管路４ｂ側へと流し出
す。このような装置と液体２中の磁性粉１４の除去方法
によれば、液体２の流速によらず、確実に液体２中から
磁性粉１４を除去できる。

【００３０】ここで、図２に示すチューブ５と磁石材６
の本数は、図面上十本であるが、とくにこれに限定され
るわけではなく、何本であってもよい。また、図１、
５、６ではチューブ５全部が筐体３の一つの側面部と接
合され、かつその長手方向が図面上、上下方向に向いて
いるものを示しているが、本発明のチューブ５の配設形
態はこれに限定されず、それぞれのチューブ５が、異な
る側面部と接合されていてもよいし、チューブ５が、そ
の長手方向が図面上左右方向、すなわち管路４ａ、４ｂ
長手方向になるように設けられていてもよい。

【００３１】さらに、チューブ５と磁石材６とのクリア
ランスは、とくに限定されないが、クリアランスが大き
すぎると、チューブ５外表面での磁性粉１４の吸引力が
弱くなるので、３ｍｍ以内が好ましい。

【００３２】ここで実施の形態１〜３の磁性粉除去装置
１の上流側の管路４ａ途中で、図１に示すように、メッ
シュの粗い濾紙１７を設置し、該濾紙１７を用いて大き
な粒径の磁性粉１４を予め液体２中から除去しておき、
その後、前記磁性粉除去装置１で小さな粒径の磁性粉１
４を液体２中から除去すれば、より効率良く液体２中の
磁性粉１４を除去できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の磁性粉除去装置によれば、この
装置の使用後、液体中から分別した磁性粉を簡単に筐体
内部から排除することができ、しかも小さな粒径の磁性
粉であっても効率的に液体中から分別除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の磁性粉除去装置の一例を示す縦断面
図。

【図２】 板材と磁石材とを図１の下側からみた平面
図。

【図３】 本発明の磁性粉除去装置の一例を配設した液
体流路を示す説明図。

【図４】 本発明の磁性粉除去装置の一例におけるＦ２
／Ｆ１と磁性粉除去率との関係を示すグラフ。

【図５】 本発明の磁性粉除去装置の他の例を示す分解
縦断面図。

【図６】 本発明の磁性粉除去装置の、さらに他の例を
示す縦断面図。

【図７】 従来の磁性粉除去装置の一例を示す縦断面
図。

【図８】 従来の磁性粉除去装置の他の例を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ 磁性粉除去装置 ２ 液体 ３ 筐体 ４ａ 管路（上流側） ４ｂ 管路（下流側） ５ チューブ ６ 磁石材 ７ａ 接続部（上流側） ７ｂ 接続部（下流側） ８ 板材 ９ａ バイパス管路（上流側） ９ｂ バイパス管路（下流側） １０ 洗浄液供給源 １１ 液溜め槽 １２ａ 流路切換え弁（上流側） １２ｂ 流路切換え弁（下流側） １３ 開閉弁 １４ 磁性粉 １５ 磁石板 １６ 液体挿通穴 １７ 濾紙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体通路となる管路途中に連通接続され
   る筐体と、 前記筐体内部に突出し、かつ前記筐体内部に対して液密
   に設けられていて、かつ非磁性材料からなるチューブ
   と、 前記チューブ内部に挿脱着自在に挿入されている磁石材
   とを有することを特徴とする磁性粉除去装置。
2. 【請求項２】 管路および筐体の内部を流れる液体が油
   であって、 かつ前記筐体とその上流側の前記管路との繋ぎ目を形成
   する断面の流路面積Ｆ１と、前記断面に平行な前記筐体
   内部の断面の最大流路面積Ｆ２とは、 １．５≦Ｆ２／Ｆ１≦９．０ という関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の磁
   性粉除去装置。