JPS6344403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、流体中に混入している微小な磁性
粒子を、磁力によつて連続的に分離除去する磁気
フイルタに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の磁気フイルタの構造を示す構成
図である。図において１は環状の励磁コイルで磁
束の帰路となるリターンフレーム２の内部に配置
され中央部分にフイルタ容器３が装着されてい
る。フイルタ容器３の内部には複数の磁性線で形
成されたフイルタエレメント４が装着されてい
る。フイルタ容器３には流体管５および流出管６
が連通し、流体管５には洗浄水流出管７が、また
流出管６には洗浄水流入管８が継がつておりそれ
ぞれの管には弁V₅，V₆，V₇，V₈が取り付けられ
ている。なお、矢印は流体の流れを示す。以下同
様とする。

次に作用について説明する。第４図において励
磁コイル１に通電するとフイルタ容器３の液流方
向に平行に磁束が発生し、フイルタエレメント４
を構成している磁性線が磁化され、その周囲に強
い磁場勾配を形成し、いわゆる高勾配磁気フイル
タが形成される。この状態で磁性粒子を含む液を
流入管５を介して供給すれば、フイルタエレメン
ト４を通過する間に液に含まれる磁性粒子は磁性
線に捕捉され、磁性粒子を分離された液は流出管
６を経て排出される。このとき弁V₅，V₆のみ開
き、弁V₇，V₈は閉じている。

磁性粒子はフイルタエレメント４に堆積するの
で次第に分離性能が低下する。このため一定時間
間隔をおいてフイルタを洗浄する必要がある。す
なわち励磁コイル１の通電を止めて磁場を無くす
るとともに弁V₅，V₆を閉じ、弁V₇，V₈を開き洗
浄水流入路８を介して洗浄水を供給し、フイルタ
エレメント４に堆積した磁性粒子を除去し、洗浄
水流出管７から排出してフイルタを再生させ、再
び弁V₅，V₆を開き、弁V₇，V₈を閉じて浄化すべ
き液を供給する。

上記のサイクルを繰り返して磁性粒子を分離す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の磁気フイルタは以上のように構成されて
いるので、フイルタエレメント４に堆積した磁性
粒子を除去しなければならず、励磁コイル１の電
流を遮断し、弁を開閉し、洗浄液でフイルタを洗
浄しなければならない。つまり連続的に磁性粒子
を含む液の分離除去ができない。特に磁性粒子を
含む液の粒子濃度が高い場合にはその頻度も激し
いためフイルタの稼動率が低下するなどの問題点
があつた。

この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、磁性粒子を含む流体から磁性粒子
に連続的に分離除去する磁気フイルタを得ること
を目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この発明にかかる磁気フイルタは、容器を複数
個の貫通孔を有する仕切体で分離して、第１、第
２の部屋を形成し、複数の磁性線を仕切体の貫通
孔を貫通して第１の部屋と第２の部屋間に張り、
これらの磁性線に交差する磁界を発生させて磁性
粒子を磁性線に補捉し、補捉した磁性粒子を第１
の部屋から第２の部屋へ誘導し、磁性粒子を磁性
線から離脱させるときに、第２の部屋の磁界を小
さくし第２の部屋に洗浄用流体を流入させて磁性
粒子を磁性線より離脱排出させるものである。

〔作用〕

この発明においては、磁性線に捕捉された磁性
粒子を第１の部屋から第２の部屋へ誘導し、磁性
粒子を磁性線から離脱させるときに第２の部屋の
磁界を小さくして第２の部屋に洗浄用流体を流入
させ、磁性粒子を磁性線から離脱排出させるか
ら、磁性粒子を含む流体から連続的にかつ効果的
に磁性粒子を分離除去できる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図面について説明す
る。第１図はこの発明の一実施例の構成斜視図
で、磁界発生手段を相像線で示す。第２図は他の
実施例のフイルタ容器１０部分の断面図である。
第１図、第２図において１０はフイルタ容器で非
磁性材料により形成されている。１１は磁性粒子
を含む液体の流入管、１２は浄化された磁性粒子
が除去された液体の流出管、１３は洗浄水の供水
管、１４は分離された磁性粒子と洗浄水の排水管
である。１９は複数の貫通孔を有する仕切体で、
フイルタ１０を、磁性粒子を含む液体が流入し、
磁性粒子を捕捉する第１の部屋１７と、捕捉され
た磁性粒子を離脱させる第２の部屋１８に分離す
るものである。２０は上記仕切体の貫通孔を貫通
し、互いに平行になるようにフイルタ容器に両端
を固定された複数の磁性線、１５はフイルタ容器
１０内の液体及び磁性線を振動させるために、フ
イルタ容器１０に取り付けられた振動子、１６は
第２の部屋１８を洗浄水が通過するときに、第２
の部屋１８内の磁界を小さくするように、第２の
部屋内の磁性線２０に接続する強磁性体ブロツ
ク、９はフイルタ容器を介在して対向する一対の
磁極で、発生する磁界が複数本の磁性線２０に交
差し、第１の部屋から第２の部屋に向かつて磁界
の強さが単調増加するように両磁極の間隔が徐々
に短かくなるように対向配置されている。なお、
単調増加とは磁界の強さの傾きが正または０であ
る場合を示す。

磁極９を対向して形成された磁気空隙におい
て、Ｚ軸方向に発生する磁界はその強さがＸ軸方
向に増加するような勾配をもつた分布となる。こ
の磁気空隙にあるフイルタ容器１０内の磁性線２
０は磁化される。

流入管１１を通つて流入した浄化すべき液体は
磁性線２０の間を通過する。このとき磁界の強さ
と磁気勾配の大きさに比例した磁気吸引力が磁性
粒子に作用し、磁性線２０に捕捉される。捕捉さ
れた磁性粒子は液体の流れで磁性線に付着したり
離れたりする状態を繰り返すが、この繰り返しを
確実にするために、フイルタ容器１０に固定され
ている振動子１５によつて磁性線２０を強制的に
振動させる。一方、Ｘ軸方向に増加する磁気勾配
によつて磁性粒子にはＸ軸方向の磁気力が作用す
るので磁性線２０に付着分離を繰り返している磁
性粒子は磁性線２０上をＸ軸方向に搬送されて仕
切体１９の貫通孔を通過し、第２の部屋１８に誘
導される。

第２の部屋１８では、この部屋内の磁界を周期
的に小さくするように第２の部屋１８内の磁性線
２０に周期的に強磁性体ブロツク１６を接近させ
ている。これにより磁性線２０における磁性粒子
を捕捉していた磁気吸引力が周期的に小さくな
り、これに同期して第２の部屋１８内に洗浄水を
流すことによつて磁性粒子は磁性線２０から容易
に離脱し、排水管１４を通して排出する。他方、
磁性線２０の間を通過して磁性粒子を除去された
液体は流出管１２を通つて流出する。

第３図は磁性線の位置と磁気勾配の関係を示す
磁界強度分布図である。磁性線に捕捉された磁性
粒子を第１の部屋から第２の部屋へ誘導するとき
は磁界強度H₀の分布は曲線Ａとなり第１の部屋
から第２の部屋にかけて単調増加している。一
方、第２の部屋に誘導された磁性粒子を磁性線か
ら離脱させるときは、強磁性体ブロツク１６を第
２の部屋の複数の磁性線に近づけ第２の部屋の磁
束を吸収する。これにより、磁界強度H₀の分布
は曲線Ｂのように第２の部屋の部分が減少する。
これにともなつて、洗浄水を第２の部屋へ流通さ
せて第２の部屋の磁性粒子を磁性線から離脱させ
て排出する。その後、強磁性体ブロツク１６を第
２の部屋の複数の磁性線から遠ざけて磁界強度
H₀の分布を再び曲線Ａに戻す。これを繰り返し
て磁性粒子の誘導と離脱が行なわれる。

なお、上記実施例では直方体のフイルタ容器を
仕切体で２つの部屋に分けたものを示したが、環
状の第１の部屋と環状の第２の部屋を設け両室の
仕切円筒体に複数個の孔を設けこの孔を貫いて磁
性線を半径方向に固定したもので、中心軸方向に
磁界を形成し、その強度が半径方向に勾配をもつ
ように磁束分布を構成し、強磁性体ブロツクを回
転させて環状の第２の部屋の部分の磁界を周期的
に小さくし、これに同期して磁界の小さくなつた
第２の部屋の部分に洗浄水が流れるように構成し
たものであつてもよく、上記実施例と同様の効果
を奏する。

上記実施例では磁性粒子誘導手段として、振動
子による磁性線の振動及びＸ軸方向に単調増加す
る磁気勾配を使用しているが、磁性線と平行方向
で仕切体１９の方向にゆつくりと反対方向に強く
振動させ慣性力により粒子を第１の部屋から第２
の部屋へ移動させても良い。また、仕切体１９の
貫通孔においは浄化すべき液体の一部がＸ軸方向
に流れているのでその流体抵抗力を振動あるいは
磁気勾配と合わせて使用しても、上記の例と同様
の効果を奏する。

上記実施例では、磁性粒子離脱手段における第
２の部屋の磁界を小さくするものが、強磁性体ブ
ロツクを第２の部屋内の磁性線に周期的に接近さ
せるものであつたが、第２の部屋の部分の磁界を
周期的に遮断するものであつてもよい。

上記実施例では、磁性粒子誘導手段として、Ｘ
軸方向に単調増加する磁気勾配を利用したが、磁
性粒子が第１の部屋から第２の部屋へ引き寄せら
れるように第１の部屋から第２の部屋へ磁界を移
動させてもよい。

上記実施例では、磁性線は仕切体の貫通孔を貫
通し互いに平行になるようにフイルタ容器に両端
を固定されているが、網目状に組まれてフイルタ
容器にその端を固定されているものでもよい。

上記実施例では、磁性粒子を含む液体が磁気フ
イルタを通過したが、磁性粒子を含む気体でもよ
い。

上記実施例では、洗浄用流体を、強磁性体ブロ
ツクが第２の部屋内の複数の磁性線に周期的に接
近するに同期して第２の部屋内に流入させたが、
強磁性体ブロツクの動きに関係なく常時流入させ
てもよい。

〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、磁性粒子を含
んだ流体から連続的に磁性粒子を分離でき、従来
のものに比べ、フイルタの稼動率が高くなるとい
う効果がある。

なお、第２の部屋の部分の磁界を周期的に小さ
くし、これに同期して洗浄用流体を第２の部屋内
に流入させるならば、洗浄用流体の量が少なくて
済み、磁性粒子の凝縮に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の磁気フイルタの
構成斜視図、第２図はこの発明の他の実施例にお
けるフイルタ容器の断面図、第３図は磁性線の位
置と磁気勾配の関係を示す磁性強度分布図、第４
図は従来の磁気フイルタの構造を示す構成図であ
る。 図において、９は磁界発生手段でこの場合は磁
極、１０は容器、１５は振動子、１６は磁性粒子
離脱手段で、この場合は強磁性体ブロツク、１７
は第１の部屋、１８は第２の部屋、１９は仕切
体、２０は磁性線である。なお、各図中同一符号
は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の貫通孔を有する仕切体で分離して、
   第１、第２の部屋を形成した容器、上記仕切体の
   貫通孔を貫通して第１の部屋と第２の部屋間に張
   られた複数の磁性線、第１の部屋と第２の部屋間
   に張られたこれらの磁性線に交差する磁界を発生
   させ、磁性粒子を含む流体を第１の部屋に流入さ
   せて、上記磁性線間を通過する間に上記磁性線で
   磁性粒子を捕捉する手段、捕捉した磁性粒子を上
   記磁性線に沿つて第２の部屋に引き寄せる磁性粒
   子誘導手段、及び磁性粒子を上記磁性線から離脱
   させるときに第２の部屋の磁界を小さくし、第２
   の部屋に洗浄用流体を流入させて第２の部屋より
   洗浄用流体とともに排出させる磁性粒子離脱手段
   を備えた磁気フイルタ。 ２ 磁性粒子誘導手段は、磁性粒子が第１の部屋
   から第２の部屋へ引き寄せられるように複数の磁
   性線に交差する磁界を第１の部屋から第２の部屋
   に向かつて単調増加させるものである特許請求の
   範囲第１項記載の磁気フイルタ。 ３ 磁性粒子誘導手段は、磁性粒子が第１の部屋
   から第２の部屋へ引き寄せられるように第１の部
   屋から第２の部屋へ移動する磁界を発生させるも
   のである特許請求の範囲第１項記載の磁気フイル
   タ。 ４ 磁性粒子誘導手段は、複数の磁性線に振動を
   与えるものである特許請求の範囲第２項または第
   ３項記載の磁気フイルタ。 ５ 磁性粒子離脱手段における第２の部屋の磁界
   を小さくするものが、強磁性体ブロツクを第２の
   部屋の複数の磁性線に近づけるものである特許請
   求の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の磁
   気フイルタ。 ６ 磁性粒子離脱手段における第２の部屋の磁界
   を小さくするものが、第２の部屋の磁界を遮断す
   るものである特許請求の範囲第１項ないし第４項
   の何れかに記載の磁気フイルタ。 ７ 複数の磁性線が網目状に組まれた特許請求の
   範囲第１項ないし第６項の何れかに記載の磁気フ
   イルタ。