CN1427745A - 磁分离装置 - Google Patents

Abstract

一种结构合理且磁吸附率高的磁分离装置。该磁分离装置，配有：固定在旋转轴上、一边浸入到液体中一边旋转的两个旋转板7、8，安装在各旋转板7、8上的磁铁13，液体中的磁性物质磁吸附到前述各旋转板7、8上并被分离，在前述磁分离装置中，配有具有与一个磁极面对的开口并包围前述磁铁13的轭铁14，轭铁14上形成与前述磁极一起与前述旋转板7、8接触的开口侧端面14c。进而，在该磁分离装置中，以夹住前述两个旋转板7、8地使异性磁极相对向的方式配置成对的磁极13，在前述两个旋转板7、8之间形成磁性空间。

Description

磁分离装置

技术领域

本发明涉及一种利用磁力分离液体中的悬浊物的磁分离装置。

背景技术

磁分离装置是利用磁力分离液体中的悬浊物的装置。在磁分离装置中，由于不必更换过滤材料，所以可以不中断对悬浊物的分离地连续工作。因而，磁分离装置的维修容易。

1997年日本公开的特开平9-248483号公报和1998年日本公开的特开平10-244424号公报中，公开了一种磁分离装置，该装置配有：一边浸入液体一边旋转的一对旋转板、和以各旋转板相互对向的方式安装的一对磁铁，将液体中的磁性悬浊物磁吸附到旋转板上以便进行分离。

特开平9-248483号公报，如图7所示，公开了一种磁分离装置，该装置配有与相互对向的磁铁41的背面连接的成U字形的轭铁42。对于该磁分离装置，在成对设置的磁铁41彼此处于相互产生磁性作用的范围内的情况下，在轭铁42内构成磁回路，在磁铁41之间产生强磁场。因而，提高了悬浊物的磁吸附率。

但是，在该装置中，如图8所示，在成对设置的磁铁41彼此分离，相互不产生磁作用的情况下，在成U字形的轭铁42内不构成磁回路。因而，在磁铁41之间建立的磁场比同等的单个磁铁所产生的磁场弱，悬浮物的磁吸附率下降。

并且，由于多个成U字形的轭铁42沿旋转板的旋转轴配置在每对磁铁41上，所以导致产品成本增加，同时由于可动部的重量增大而导致运行成本增加。

发明的概述

因此，本发明的目的是提供一种结构简单且具有高磁吸附率的磁分离装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种磁分离装置，该装置配有：固定在旋转轴上、一边浸入液体一边旋转的两个旋转板，和安装在各个旋转板上的磁铁，将液体中的磁性物质磁吸附到各旋转板上以进行分离。

在该磁分离装置中，前述各磁铁配有轭铁，所述轭铁具有与磁铁的一个磁极相面对的开口且包围着磁铁，在轭铁上形成与磁极一起连接到旋转板上的开口侧端面，以夹住两片旋转板的方式使异性磁极相对向地配置成对的磁铁，在两片旋转板之间形成磁性空间。

优选地，前述轭铁的开口侧端面上形成凹形的凹槽。更优选地，配有刮取附着在前述旋转板上的磁性物质的刮板、使前述刮板与前述旋转板同时旋转的机构、和引导前述液体流向前述磁性空间的装置。进而，前述旋转板的表面优选具有液体不浸润性。

采用本发明，由于轭铁包围着磁铁并构成磁回路，所以磁场集中于磁极表面上，并且，在轭铁的开口侧断面上可以产生与磁极表面同等程度大小的磁场。

由于轭铁成包围各磁铁的筒状地安装在各旋转板上，所以成U字形的轭铁与跨过两个磁铁配置的前述现有的磁分离装置相比，利用根据本发明的磁分离装置，大幅度地减少了轭铁的使用量。因此，在可以实现磁分离装置的轻量化和降低产品的成本，同时，通过减轻可动部的重量，可以降低运行成本。

通过使轭铁的开口端侧面形成槽，利用槽的角部提高了磁梯度，可以吸附大量的磁性物质。

本发明详细的以及其它的特征和优点，由说明书的以下部分阐明，并表示在附图中。

附图的简单说明

图1是采用本发明的磁分离装置的横向剖视图。

图2是采用本发明的磁分离装置的图1的A-A线剖视图。

图3是采用本发明的磁分离装置的局部剖视图。

图4是采用本发明的磁分离装置的磁铁和轭铁的放大剖视图。

图5是表示在对向的磁铁之间的距离变大的情况下，根据本发明的磁铁和轭铁形成的磁力线分布状态的图示。

图6是表示在对向的磁铁之间的距离变小的情况下，根据本发明的磁铁和轭铁形成的磁力线分布状态的图示。

图7是表示在对向的磁铁之间的距离变小的情况下，根据现有技术的磁铁和轭铁形成的磁力线的分布状态的图示。

图8是表示在对向的磁铁之间的距离变大的情况下，根据现有技术的磁铁和轭铁形成的磁力线的分布状态的图示。

用于实施发明的最佳形式

参照图1、图2，磁分离装置1配有上游槽2和固液分离槽3和下游槽4。从入口5而来的含有磁性悬浊物的液体流入到上游槽2中。在该液体从上游槽2通过固液分离槽3流入下游槽4的过程中，将磁性悬浊物与液体分离。之后，液体从下游槽4的出口6流出。在入口5和出口6经由图中未示出的配管与工作机械连接起来的情况下，工作机械的加工液在磁分离装置1中循环。

上游槽2和固液分离槽3形成一体。从上游槽2的底部2a至固液分离槽3的底部3a连续地倾斜，沉淀在上游槽2中的磁性悬浊物被导向固液分离槽3。

在固液分离槽3中配有构成一对的两个旋转板7、8。呈圆盘状的各旋转板7、8固定在第一旋转轴9上，各旋转板7、8之间形成由磁铁13产生磁场的磁性空间18。在此，各旋转板7、8与旋转轴方向正交。各旋转板7、8由非磁性材料形成，在各自的背面17上安装有多个永磁铁13。另外，在本实施形式中永磁铁为6个。各旋转板7、8以大致一半浸入到蓄留在固液分离槽3中的液体内的状态旋转。利用各磁铁13的磁力，将液体中的磁性悬浊物吸附到各旋转板7、8的吸附面16上。

作为使液体流入到磁性空间18中的措施，在分隔上游槽2和固液分离槽3的分隔壁31上形成与磁性空间18相对的开口部32。在分隔固液分离槽3和下游槽4的分隔壁33上形成与磁性空间18相对的开口部34。开口部32、34具有与磁性空间18基本相同的宽度，流入固液分离槽3的液体的主流通过磁性空间18。在固液分离槽3的各旋转板7、8的背后不涉及液体的旋入，液体的主流通过磁性空间18，磁性悬浊物的大部分被吸附到吸附面16上。

参照图3，在各旋转板7、8的背面17上沿周向方向具有相等间隔地安装有多个磁铁13。夹住各旋转板7、8地成对设置的磁铁13，以异性磁极(N极和S极)相互对向的方式配置。在本实施形式中，磁铁13的N极与旋转板7的背面17接触，磁极13的S极与旋转板8的背面17接触。并且，相对于一个背面17，各磁铁13的N极和S极可以以相互接触的方式配置。

参照图4，说明磁分离装置1所配的磁铁13和轭铁14。轭铁14成袋状的凹槽形状，容纳磁铁13。即，轭铁14具有面对磁铁13的一个磁极的开口且包围着磁铁13。该轭铁14配有筒状的侧壁部14a。并且，轭铁14具有堵住该侧壁部14a的一端、与磁铁13的一个磁极接触的端壁部14b，和与磁铁13的另一个磁极面对的开口侧端面14c。磁铁13与轭铁14的内侧无间隙地接触。

侧壁部14a、端壁部14b具有与磁铁13的饱和磁通密度相对应的截面面积，构成磁回路。在本实施形式中，采用圆柱状的磁铁13和圆筒状的轭铁14，但是磁铁13和轭铁14的截面形状不限于圆形，也可以采用多边形或矩形。

轭铁14，其开口侧端面14c和磁铁13的磁极面一起与各旋转板7、8的背面17接触。各旋转板7、8的吸附面16，由于在背面17中与在开口侧端面14c和磁铁13的磁极面接触的部位上产生强磁场，所以可以吸附磁性悬浊物。

轭铁14由强磁性材料形成，构成磁回路。在本实施形式中，作为磁铁13采用具有强磁性的磁铁，例如采用铁淦氧磁铁或稀土类磁铁等永磁铁，或者也可以采用由电磁线圈构成的电磁铁。

在轭铁14的开口侧端面14c上呈环形形成凹形的多个凹槽19。在本实施形式中，槽19的个数为两个。由于各个槽19在开口侧端面14c上开口，所以轭铁14在侧壁部14a的内周和外周的角部之外，具有个数为槽19的数目的两倍的角部。因此，在本实施形式中，由于在吸附面16中利用总共六个角部提高了磁性梯度，所以可以吸附大量的磁性悬浊物。

进而，由于轭铁14在各旋转板7、8的背后屏蔽了磁性，所以在轭铁14的周围不吸附磁性悬浊物。因而，可以避免在各旋转板7、8上产生大的阻抗。

由强磁性材料构成的轭铁14包围着磁铁13并构成作为磁力线通路的磁回路，从而，磁场集中于磁极表面。同时，在开口侧端面14c上也产生与磁极表面程度相同大小的磁场。

如图5所示，在极性彼此不同对向的磁铁13处于相互不产生磁性作用的距离的情况下，经由轭铁14在每个磁铁13中构成磁回路。在这种情况下，连接磁极表面和开口侧端面14c的磁力线通过磁性空间18，磁极面上产生的磁场强度大约是单个磁铁13的两倍。

如图6所示，在极性彼此不同的对向磁铁13处于相互磁性作用的距离的情况下，经由轭铁14构成连接各磁铁13的磁性回路。在这种情况下，连接各磁铁13的对向磁极的磁力线横穿磁性空间18。同样，连接各轭铁14的对向开口侧端面14c的磁力线横穿磁性空间18，磁极面上产生的磁场强度大约是单个磁铁13的四倍。

如上所述，根据本发明的轭铁14，由于增强了在吸附面16上产生的磁场强度，并且，增大了磁场和吸附面16的吸附面积，所以在各旋转板7、8上高效地吸附流过固液分离槽3的磁性悬浊物。因此，根据本发明的磁分离装置1，可以大幅度地减少残留在液体中的磁悬浊物。在将本发明用于磨削加工机的情况下，通过提高加工液的净化程度，可以提高加工的精度。进而，在这种情况下，可以防止由工作机中的刀具、磨具等进行的切削、磨削效率的下降，能延长加工液或磨具等的寿命。

通过加强吸附面16上产生的磁场，磁吸附到吸附面16上的磁性悬浊物呈链锁状延伸并与各旋转板7、8一起在液体中移动。在这种情况下，石墨等非磁性悬浊物也和磁性悬浊物一起从液体中提取出来并被回收。因而，在液体为磨削加工机等的加工液的情况下，去除了加工液中的厌氧性细菌。此外，通过强磁场的作用，可以与悬浊物一起同时回收在体内具有磁性体(磁体)的磁性细菌。这样，可以去除由于细菌所产生的加工液等液体的臭味。

如图2所示，磁分离装置1，配有通过各旋转板7、8之间的磁性空间18旋转的刮板21。该各刮板21，一边与各旋转板7、8的吸附面16接触滑动，一边刮取附着到各吸附面16上的磁性悬浊物。刮板21由橡胶形成，其基部固定在第二个旋转轴22上。

该第二旋转轴22借助图中未示出的旋转传递装置与第一旋转轴9联动，与各旋转板7、8同时旋转。如图2中的箭头所示，各旋转板7、8向顺时针方向旋转，刮板21向反时针方向旋转。在各旋转板7、8旋转一次的期间，刮板21与此同时旋转与磁铁13的数目相同的转数。

刮板21，在各磁铁13的安装位置处向下游槽4侧刮取安装在各吸附面16上的磁性悬浊物。刮板21以与各旋转板7、8相反的方向旋转，以搅拌磁性吸于各吸附面16上的悬浊物。这样，可以防止刮取的悬浊物被再次吸附到磁铁13的磁场所及的范围内。另外，对于第二旋转轴22，间隔180度的角度地安装同时有两个刮板21，借此，可以将第二旋转轴22的转速减半。

在刮板21的上方，刮板23通过轴24呈可旋转的状态吊设下来。刮板23利用重力与刮板21接触，同时刮下附着到刮板21上的磁性悬浊物。

在刮板21的下方配有收集刮取的磁性悬浊物的接受部25、和将蓄存在接受部25中的磁性悬浊物排出到外部的排出通路26。接受部25沿着刮板21的前端通过的轨迹弯曲成圆弧状。蓄存在接受部25中的磁性悬浊物利用刮板21运至排出通路26中。该磁性悬浊物从排出通路26滑落，会受到设置在外部的储存槽27中。

各旋转板7、8的吸附面16具有水和加工液等液体的不浸润性。因此，伴随各旋转板7、8的旋转吸附到吸附面16上的液面之上的液体由于吸附面16不浸润所以迅速地返回到固液分离槽3。因而，防止液体跑到固液分离槽3的外部。在本实施形式中，各旋转板7、8以具有对液体的不浸润性的树脂为材料一体成型而成。另外，各旋转板7、8也可以由不具有磁性的不锈钢板形成，然后，对吸附面16进行对液体具有不浸润性的表面处理。

进而，磁分离装置1也与配有磁铁的多组旋转板7、8并列配置，与流量的增大相对应。

本发明不限于上述实施形式，在该技术的思想范围内可以进行各种变更。

Claims (5)

1.一种磁分离装置，配有：固定在旋转轴上、一边浸入到液体中一边旋转的两个旋转板，安装在各旋转板上的磁铁，前述液体中的磁性物质磁吸附到前述各旋转板上并被分离，其特征在于，

前述各磁铁，配有具有与一个磁极面对的开口并包围前述磁铁的轭铁，

前述轭铁配有与前述磁极一起与前述旋转板接触的开口侧端面，

以夹住前述两个旋转板地使异性磁极相对向的方式配置成对的磁极，在前述两个旋转板之间形成磁性空间。

2.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，在前述开口侧端面上呈凹形形成凹槽。

3.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于，配有：

刮取附着在前述旋转板上的磁性物质的刮板，和

使前述刮板与前述旋转板同时旋转的机构。

4.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于：前述旋转板的表面具有液体不浸润性。

5.如权利要求1所述的磁分离装置，其特征在于配有引导前述液体流入前述磁性空间的装置。

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