CN111266190A - 铁磁性杂质分离装置 - Google Patents

Abstract

一种铁性杂质分离装置，包含有至少两个并列的磁性棒。各该磁性棒分别具有一外管体，若干永久磁石以及隔离片。各该永久磁石容置于该外管体内，各该隔离片分别布置于两个相邻的永久磁石之间。各该外管体以顺磁、反磁、反铁磁或不导磁材质制成，各该隔离片以具高导磁、高饱和磁化量材质制成。各该永久磁石在该外管体长轴方向上的宽度大于各该隔离片在该外管体长轴方向上的宽度。各该位于同一外管体内的永久磁石的磁力线延伸方向与该外管体的长轴平行，而两个相邻的各该永久磁石以同磁极相对。两个相邻但位于不同的外管体内的永久磁石以不同磁极相对。借此，该分离装置的周围将产生矩阵型的磁力线分布，用以有效地捕捉物料流内不同大小的铁磁性杂质。

Description

铁磁性杂质分离装置

技术领域

本发明涉及铁磁性杂质的分离装置有关领域，该分离装置是用来除去 在糖、谷物、茶、塑料颗粒和化学粉末的材料流中的铁磁性杂质，尤其涉 及一种具有矩阵型磁力线分布的铁磁性杂质分离装置。

背景技术

就目前已被知悉的相关先前技术而言，美国发明第2,733，812号专利 案揭露了一种栅式磁铁(Grate Magnet)，该栅式磁铁具有多个间隔布置的非 磁性外管，各该非磁性外管内容置有多个的永久磁铁，其中每一非磁性外 管内的永久磁铁以相同磁极彼此相邻，而相邻的非磁性外管内的永久磁铁 则具有相反的磁极。该美国专利案中，借着这种结构上的安排，可以产生 与各永久磁铁平行的磁场，用以分离材料流中的铁磁性杂质。不过，从该美国专利案的说明书及附图所揭露的内容来看，其中并未详细的揭露各非 磁性外管的内部结构，以及各永久磁铁的磁场如何有效的建立。事实上， 该美国专利案所能捕捉到的铁磁性杂质极其有限，特别是无法吸附细微的 铁磁性杂质。换言之，一种更精致，更有效的铁磁性杂质分离装置有待被 提出。

发明内容

因此，本发明的主要目的即是在提供一种铁磁性杂质分离装置，其可 使磁力线呈矩阵分布，并且能有效提高磁棒间的表面磁场强度。

本发明的另一目的则是在提供一种铁磁性杂质分离装置，其可产生矩 阵型的磁力线分布，用以捕捉更微细的铁磁性杂质。

为达成上述目的，本发明所提供的铁性杂质分离装置，包含有：

至少两个并列的磁性棒，此处的并列涵盖水平并列或垂直并列。各该 磁性棒分别具有一外管体，若干永久磁石以及隔离片。该外管体通常是以 顺磁、反磁、反铁磁或不导磁的材质制成，例如不锈钢、钛合金、铜合金 或铝合金等。各该永久磁石依序的容置于该外管体内部，而两个相邻的该 永久磁石之间则布置有一该隔离片，各该永久磁石最好由稀土类磁石(rare earth magnets)所制成，各该隔离片最好由具高导磁、高饱和磁化量的材质 制成，例如纯铁、低碳钢或铁钴合金，用以诱导出较高的磁场强度。各该 永久磁石在该外管体长轴方向上的宽度大于各该隔离片在该外管体长轴 方向上的宽度，一般而言，各该永久磁石的宽度最好约为各该隔离片的宽 度的10倍至25倍。再者，位于同一外管体内的各该永久磁石在布置上使 其磁力线延伸方向与该外管体的长轴平行，而两个相邻的各该永久磁石以 同磁极彼此相对。另外，相邻但位于不同的外管体内的两个永久磁石以不 同磁极彼此相对。借此，在各该磁性棒的周围将可产生矩阵型的磁力线分 布，用以有效地捕捉物料流内的不同大小的铁磁性杂质。

附图说明

以下，现举一较佳实施例，对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明一较佳实施例的栅式铁磁性杂质分离装置的立体图；

图2为图1所示实施例的其中一磁性棒的立体图；

图3为沿图2中3-3方向上的剖视图；

图4是图1所示实施例两个相邻磁性棒所产生的磁力线分布的示意图， 以及

图5是图1所示实施例的磁力线分布影像图。

符号说明：

10 栅式铁磁性杂质分离装置

20，30，40，50 磁性棒

22 外管体

220 中空容室

222，224 封闭端

24 第一永久磁石

26 第一隔离片

32 外管体

322，324 封闭端

320 中空容室

34 第二永久磁石

36 第二隔离片

60 第一架体

70 第二架体

A1，A2 磁力线分布

B 磁力线

D1 宽度

D2 宽度

X-X’ 长轴

Y-Y’ 长轴

具体实施方式

首先请参阅图1至图3，本发明一较佳实施例的栅式铁磁性杂质分离 装置10，由四支磁性棒20，30，40，及50所组成，各该磁性棒以位 于同一平面的方式间隔并列，而各该磁性棒的首尾两端则以一第一架体 60及一第二架体70分别予以固定。

各该磁性棒20，30，40，及50在材质、尺寸以及内部结构上均相 同，分别具有一外管体，多个永久磁石以及位于两个永久磁石间的多个 隔离片。但是，各相邻磁性棒内的各永久磁石的磁极安排上则不相同。以 下以该第一磁性棒20及该第二磁性棒30做进一步的说明。

该第一磁性棒20具有一不导磁的不锈钢材质制成的第一外管体22， 五只以钕铁硼(NdFeB)磁石制成的第一永久磁石24，以及四片以纯铁、低 碳钢或铁钴合金制成的第一隔离片26。

该第一外管体22具有一中空容室220，两个封闭端222，224以及 一。各该第一永久磁石24分别沿着该长轴容置于该中空容室220内， 而且其中的磁极以N-S，S-N，N-S，S-N，N-S的方式排列，各该第一隔 离片26分别被夹置于各该第一永久磁石24之间。

一般而言，该第一外管体22的长度约为60mm至2500mm，外径约为 25mm至100mm，内径约为24mm至100mm，而各该第一永久磁石以及 各该第一隔离片26的尺寸则配合该外管体22的尺寸而设计。于本实施 例，该第一外管体22的长度约为60mm，外径约为25mm，内径约为24mm， 各该第一永久磁石24在该第一外管体22长轴X-X’方向上的宽度D1约 为25mm，外径略小于24mm，各该第一隔离片26在该第一外管体22长 轴X-X’方向上的宽度D2约为1.2mm，外径同样略小于24mm。

该磁性棒30具有一不导磁不锈钢材质制成的第二外管体32，五只 以钕铁硼(NdFeB)磁石制成的第二永久磁石34，以及四片以纯铁、低碳钢 或铁钴合金制成的第二隔离片36。

该第二外管体32具有一中空容室320，两个封闭端322，324以及 一长轴Y-Y’。各该第二永久磁石34分别容置于该中空容室320内， 而且其中的磁极以S-N，N-S，S-N，N-S，S-N的方式排列，如图4所示。 各该第二隔离片36分别被夹置于各该永久磁石34之间。同样的，于本 实施例，该第二外管体32的长度约为60mm，外径约为25mm，内径约为 24mm，各该第二永久磁石34在该第二外管体32长轴Y-Y’方向上的宽 度D1约为25mm，外径略小于24mm，各该第二隔离片36在该第二外管 体32长轴Y-Y’方向上的宽度D2约为1.2mm，外径同样略小于24mm。

该磁性棒40的内部结构与永久磁石的磁极安排与该磁性棒20相 同，该磁性棒50的内部结构与永久磁石的磁极安排与该磁性棒30相同， 因此，本处就不予赘述。

再请参阅图4，该第一磁性棒20内的各该第一永久磁石24的磁力线 分布如A1所示，其中通过各该第一永久磁石24本体的磁力线与该第一 外管体22的长轴X-X’平行。同样的，该第二磁性棒30内的各该第二 永久磁石34的磁力线分布如A2所示，其中通过各该第二永久磁石34 本体的磁力线与该第二外管体32的长轴Y-Y’平行。又，必须一提的是， 该第一磁性棒20内的各该第一永久磁石24的磁极与该第二磁性棒30 内的各该第二永久磁石34的磁极以不同极的方式彼此相对，因此，两 者间会产生分别与该第一外管体22的长轴X-X’以及该第二外管体32 的长轴Y-Y’垂直的磁力线B。

另外，请参阅图5所示的影像，该影像以一张磁极卡铺设于该栅式铁 磁性杂质分离装置10的顶面时所摄得，该影像中所显示的绿色荧光线条 即是本实施例呈矩阵型分布的磁力线，该栅式铁磁性杂质分离装置10的 表面磁感应强度峰值约大于或等于13，700Gs。换言之，该栅式铁性杂质分 离装置10所产生的磁场就如网状一般，可以有效的去除及隔离糖，谷物， 茶，塑料颗粒和化学粉末等材料流中的大小不同的铁磁性杂质。

Claims (14)

1.一种铁磁性杂质分离装置，包含有：

至少一第一磁性棒，该第一磁性棒包含有：

一以顺磁、反磁、反铁磁或不导磁的材质制成的第一外管体，该第一外管体具有一中空容室，两个封闭端以及一长轴；

若干第一永久磁石沿该长轴布置于该第一管体的中容室内，其中两个相邻的各该第一永久磁石以同极彼此相对；以及

若干以高导磁或高饱和磁化量的材质制成的第一隔离片，分别布置两个相邻的各该第一永久磁石之间；

各该第一永久磁石在该外管体长轴方向上的宽度大于各该第一隔离片在该外管体长轴方向上的宽度；

至少一第二磁性棒，该第二磁性棒包含有：

一以顺磁、反磁或反铁磁金属材质制成的第二外管体，该第二外管体具有一中空容室，两个封闭端以及一长轴；

若干第二永久磁石沿该长轴布置于该第二管体的中容室内，其中两个相邻的各该第二永久磁石以同极彼此相对；

若干以高导磁或高饱和磁化量的材质制成的第二隔离片，分别布置两个相邻的各该第二永久磁石之间；

各该第二永久磁石在该外管体长轴方向上的宽度大于各该第二隔离片在该外管体长轴方向上的宽度；以及

该第一磁性棒与该第二磁性棒以其长轴彼此平行的方式间隔并列，该第一磁性棒中的各该第一永久磁石与相邻的该第二磁性棒中的各该第二永久磁石以不同极彼此相对。

2.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中还包含有一第一架体以及一第二架体，该第一磁性棒与该第二磁性棒的一端固接于该第一架体，各该第一磁性棒与各该第二磁性棒的另一端固接于该第二架体。

3.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中该第一外管体与该第二外管体均以不导磁的不锈钢、钛合金、铜合金或铝合金制成。

4.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一永久磁石与各该第二永久磁石均以稀土类磁石(rare earth magnets)制成。

5.根据权利要求4所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一永久磁石与各该第二永久磁石均以钕铁硼(NdFeB)磁石制成。

6.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一隔离片与各该第二隔离片均以纯铁、低碳钢或铁钴合金制成。

7.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中该第一磁性棒与该第二磁性棒位于同一平面上。

8.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一永久磁石在该第一外管体长轴方向上的宽度与各该第二永久磁石在该第二外管体长轴方向上的宽度相同。

9.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一隔离片在该第一外管体长轴方向上的宽度与各该第二隔离片在第二外管体长轴方向上的宽度相同。

10.根据权利要求1所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一永久磁石在该第一外管体长轴方向上的宽度约为各该第一隔离片在该第一外管体长轴方向上的宽度的10倍至25倍。

11.根据权利要求10所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第一永久磁石在该第一外管体长轴方向上的宽度约为25mm，各该第一隔离片在该第一外管体长轴方向上的宽度约为1.2mm。

12.根据权利要求10所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第二永久磁石在该第二外管体长轴方向上的宽度约为各该第二隔离片在该第二外管体长轴方向上的宽度的10倍至25倍。

13.根据权利要求12所述的铁磁性杂质分离装置，其中各该第二永久磁石在该第二外管体长轴方向上的宽度约为25mm，各该第二隔离片在该第二外管体长轴方向上的宽度约为1.2mm。

14.一种铁磁性杂质分离装置，包含有：

至少一第一磁性棒，该第一磁性棒包含有：

一以顺磁、反磁、反铁磁或不导磁的材质制成的第一外管体，该第一外管体具有一中空容室，两个封闭端以及一长轴；

若干第一永久磁石沿该长轴布置于该第一管体的中容室内，其中两个相邻的各该第一永久磁石以同极彼此相对；以及

若干以高导磁或高饱和磁化量的材质制成的第一隔离片，分别布置两个相邻的各该第一永久磁石之间；

各该第一永久磁石在该第一外管体长轴方向上的宽度约为25mm，

各该第一隔离片在该第一外管体长轴方向上的宽度约为1.2mm；

至少一第二磁性棒，该第二磁性棒包含有：

一以顺磁、反磁或反铁磁金属材质制成的第二外管体，该第二外管体具有一中空容室，两个封闭端以及一长轴；

若干第二永久磁石沿该长轴布置于该第二管体的中容室内，其中两个相邻的各该第二永久磁石以同极彼此相对；

若干以高导磁或高饱和磁化量的材质制成的第二隔离片，分别布置两个相邻的各该第二永久磁石之间；

各该第二永久磁石在该第二外管体长轴方向上的宽度约为25mm，

各该第二隔离片在该第一外管体长轴方向上的宽度约为1.2mm；以及

该第一磁性棒与该第二磁性棒以其长轴彼此平行的方式间隔并列，该第一磁性棒中的各该第一永久磁石与相邻的该第二磁性棒中的各该第二永久磁石以不同极彼此相对。

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