DE3247107A1 - Fuellmaterial fuer elektromagnetische filter - Google Patents
Fuellmaterial fuer elektromagnetische filterInfo
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- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
Description
Beanspruchte Priorität: 08.Januar 1982, Japan,
Gebrauchsmusteranmeldung No.561/1982
Anmelder: Japan Organo Co., Ltd.
5-5-16, Ηοησο, Bunkyo-ku,
Tokyo, Japan
Füllmaterial für elektromagnetische Filter
Die F,ri indung betrifft ein Füllmaterial für elektromagnetische
Filter, das eine Kombination aus spiralförmigen
und wolligen magnetischen Materialien umfaßt, und eine Anordnung von Fül!materialien für elektromagnetische
Filter, die eine Vielzahl derartiger aufeinander gestapelter und zusammengehaltener Füllmaterialien umfaßt.
i: in elektromagnetisches Filter ist eine Anlage zur Entfernung
von magnetischen Teilchen, die in Speisewasser suspendiert sind, durch magnetische Anziehung an das
magnetische Material, das den Innenraum einer Filterkolonne
ausfüllt, und es wird für solche Anwendungszweek^
wie; die Entfernung von magnetischen Teilchen, z.B. von
BAD ORIGINAL
Eisenoxid, das in dem Kondensat von einer F.nergiestation
enthalten ist, eingesetzt. Das elektromagnetische Filter umfaßt weiterhin eine elektromagnetische Spule, die um
die Filterkolonne herum angeordnet ist, die mit dem magnetischen Material gefüllt ist, und einen Gleichrichter
zum Zuführen von Gleichstrom an die elektromagnetische Spule. Für den Zweck der Entfernung magnetischer Teilchen,
die in Speisewasser suspendiert sind, wird der Gleichrichter dazu verwendet, um einen Wechselstrom in
einen Gleichstrom umzuwandeln, der der elektromagnetischen Spule zugeführt wird. Der so erzeugte magnetische
Fluß dient zur Magnetisierung des magnetischen Materials innerhalb der Filterkolonne. Dann wird Speisewasser
durch die Filterkolonne hindurchgeleitet, so daß magnetische Teilchen, die darin suspendiert sind, durch
magnetische Anziehung an das magnetische Material eingefangen werden. Nachdem die Menge der magnetischen
Teilchen, die in dem magnetischen Material eingefangen sind, ein merkliches Niveau erreicht hat, wird der
Durchgang von Wasser beendet und die Zufuhr des Gleichstromes an die elektromagnetische Spule abgeschaltet,
um das magnetische Material zu entmagnetisieren. Daraufhin wird das magnetische Material mit Wasser oder Luft
gereinigt, so daß die in dem magnetischen Material eingefangenen magnetischen Teilchen aus der Filterkolonne
abgezogen werden können. Auf diese Weise werden abwechselnd der Durchgang von Wasser und die Reinigung durchgeführt.
Die magnetischen Materialien, die für die Verwendung in elektromagnetischen Filtern geeignet sind, umfassen kugelförmige
magnetische Materialien, spiralförmige magnetische Materialien, wollige magnetische Materialien
und dergleichen. Diese magnetischen Materialien besitzen
jedoch jeweils ihre eigenen Vorteile und Nachteile. Es ist daher am meisten zu bevorzugen, spiralförmige und
BAD ORIGINAL
-G
wollige magnetische Materialien zu verwenden, die in
einer großen Anzahl abwechselnder Schichten angeordnet sind.
einer großen Anzahl abwechselnder Schichten angeordnet sind.
Wenn jedoch die Filterkolonne einfach mit einer großen Anzahl sich abwechselnder Schichten aus spiralförmigen
und wolligen magnetischen Materialien gefüllt ist, unterliegen die unteren Schichten aus wolligem magnetischem
Material einer Druckdeformation unter dem Einfluß des Gewichts der darüber liegenden spiralförmigen magnetischen
Materialien und daher wird ihre Porosität
verringert, so daß das Einfangen magnetischer Teilchen behindert wird. Darüber hinaus besitzt diese Anordnung den Nachteil, daß schwierige Maßnahmen erforderlich
sind, um die magnetischen Materialien in die Filterkolonne einzubringen und/oder sie aus der Filterkolonne zu entfernen.
verringert, so daß das Einfangen magnetischer Teilchen behindert wird. Darüber hinaus besitzt diese Anordnung den Nachteil, daß schwierige Maßnahmen erforderlich
sind, um die magnetischen Materialien in die Filterkolonne einzubringen und/oder sie aus der Filterkolonne zu entfernen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue
Mittel zu schaffen, um in einer Filterkolonne, die mit einer großen Anzahl sich abwechselnder Schichten aus
spiralförmigen und wolligen magnetischen Materialien
gefüllt ist, zu verhindern, daß das Einfangen von magnetischen Teilchen, die in dem Speisewasser suspendiert sind, durch die Druckdeformation der unteren Schichten des wolligen magnetischen Materials unter dem Einfluß
des Gewichts der darüber liegenden spiralförmigen magnetischen Materialien behindert wird, und um die Verringerung der Porosität dieser Schichten zu vermeiden»
Mittel zu schaffen, um in einer Filterkolonne, die mit einer großen Anzahl sich abwechselnder Schichten aus
spiralförmigen und wolligen magnetischen Materialien
gefüllt ist, zu verhindern, daß das Einfangen von magnetischen Teilchen, die in dem Speisewasser suspendiert sind, durch die Druckdeformation der unteren Schichten des wolligen magnetischen Materials unter dem Einfluß
des Gewichts der darüber liegenden spiralförmigen magnetischen Materialien behindert wird, und um die Verringerung der Porosität dieser Schichten zu vermeiden»
Es ist auch Aufgabe der Erfindung/ neue Maßnahmen zu
schaffen, um in einer Filterkolonne, die mit einer großen Anzahl sich abwechselnder Schichten aus spiralförmigen und wolligen magnetischen Materialien gefüllt ist, das Einbringen in die Filterkolonne und/oder das Entfernen daraus der magnetischen Materialien zu erleichtern.
schaffen, um in einer Filterkolonne, die mit einer großen Anzahl sich abwechselnder Schichten aus spiralförmigen und wolligen magnetischen Materialien gefüllt ist, das Einbringen in die Filterkolonne und/oder das Entfernen daraus der magnetischen Materialien zu erleichtern.
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3 2471
Diese Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst durch ein Füllmaterial für elektromagnetische Filter,
das ein spiralförmiges magnetisches Material mit einer öffnung in seinem Mittelpunkt, einen äußeren Ring, der
das spiralförmige magnetische Material umgibt und eine Höhe (Dicke)aufweist, die größer als die des spiralförmigen
magnetischen Materials ist, und ein wolliges magnetisches Material umfaßt, das in dem Innenraum des äußeren Ringes,
der von der oberen Kante des spiralförmigen magnetischen Materials und der inneren Oberfläche des äußeren Ringes
begrenzt wird, angebracht ist, und weiterhin durch einen Zusammenbau von Füllmaterialien für elektromagnetische
Filter gelöst, der zwei oder mehr derartige Füllmaterialien umfaßt, die aufeinander gestapelt und mittels eines
Stabes oder einer Welle zusammengehalten sind, die sich durch die mittleren öffnungen der spiralförmigen magnetischen
Materialien erstreckt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, die bevorzugte Ausführungsformen
darstellen, jedoch den Umfang der Erfindung nicht begrenzen sollen.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine teilweise abgeschnittene Draufsicht auf ein Füllmaterial gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung,
Figur 2 eine vertikale kaerschnittsansicht eines Schnittes
entlang der Linie A-A1 in Figur 1,
Figur 3 und 4 Aufrißansichten, die zwei verschiedene
Formen der zusammengebauten Anordnung von Füllmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigen, und
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Figur 5 eine vertikale Schnittansicht einer Filterkolonne.
Figur 1 ist eine teilweise abgeschnittene Draufsicht auf
ein Füllmaterial für elektromagnetische Filter, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt
ist, und Figur 2 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Schnitt entlang der Linie A-A* aus Figur
1 zeigt.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, umfaßt ein
Füllmaterial für elektromagnetische Filter ein spiralförmiges magnetisches Material 2 mit einer öffnung 1 in
seiner Mitte. Dieses spiralförmige magnetische Material 2 ist in dem unteren Teil eines äußeren Ringes 3 angebracht,
und ein innerer Ring 6 mit Rippen 5, die sich radial von ihm wegerstrecken, ist in die öffnung 1 ein-■jepaßt.
Als Folge davon wird der Innenraum des äußeren Hinges 3, der durch die obere Kante des spiralförmigen
magnetischen Materials 2, die innere Oberfläche des äußeren Ringes 3 und die äußere Oberfläche des inneren
F'inges 6 begrenzt wird, durch die Rippen 5 in fächerförmige
Abschnitte unterteilt. Schließlich ist ein wolliges magnetisches Material 4 in diesen Abschnitten des Innenrauines
angebracht. In Figur 1 ist der Innenraum zum Aufnehmen des wolligen magnetischen Materials 4 durch die
kippen 5 in vier Abschnitte unterteilt. Die Anzahl der /».!schnitte, in die der Innenraum unterteilt werden sollte,
liegt jedoch innerhalb der Grenzen des Design-Spielraums und kann nach Belieben bestimmt werden.
Wenn das spiralförmige magnetische Material 2 einen kleinen Durchmesser besitzt, kann das Vorsehen von Rippen 5
i.nd von dem inneren Ring 6 weggelassen werden. In diesem
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Falle wird das wollige magnetische Material 4 in dem
ringförmigen (Doughnut-Form) Innenraum des äußeren Ringes 3, der durch die obere Kante des spiralförmigen
magnetischen Materials 2 und die innere Oberfläche des äußeren Ringes 3 begrenzt wird, angebracht. Je nach den
Umständen ist es auch möglich, nur das Vorsehen von Rippen 5 allein wegzulassen.
Das bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendete spiralförmige magnetische Material 2 umfaßt einen
spiralförmig aufgewickelten Streifen 7, der aus einem Material hergestellt ist, das magnetisiert wird,wenn es
in ein magnetisches Feld gebracht wird (z.B. rostfreier Stahl, SUS 430, amorphes magnetisches Material usw.).
Wenn dann Wasser, das suspendierte magnetische Teilchen enthält, durch die Zwischenräume oder Spalten zwischen
benachbarten Windungen des Streifens 7 geleitet wird, werden dann die magnetischen Teilchen durch magnetische
Anziehung dort eingefangen. Die Dicke des Streifens 7 liegt üblicherweise in der Größenordnung von 0,5 bis 2 mm,
aber bandartige Materialien mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm können auch entsprechend den Umständen verwendet
werden. Das wollige magnetische Material 4, das bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, umfaßt eine Masse aus dünnen Drähten oder Fäden mit 40 bis 500 μΐη im Durchmesser, die aus einem
Material (z.B. rostfreiem Stahl,SUS 430, amorphem magnetischem Material usw.) hergestellt sind, das magnetisiert
wird, wenn es in ein magnetisches Feld gebracht wird, oder eine Masse aus sehr dünnen langen Bändern mit
40 bis 500 μτα Breite und 10 bis 50 pm Dicke, die aus
einem Material hergestellt sind, wie es oben beschrieben wurde. Wenn Wasser, das suspendierte magnetische Teilchen
enthält, durch die Zwischenräume des wolligen magnetischen Materials 4 hindurchgeleitet wird, werden dem-
BAQ
zufolge magnetische Teilchen durch magnetische Anziehung darin eingefangen.
Es ist erwünscht, daß der äußere Ring 3, der innere Ring
und die Rippen 5, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, aus einem
nicht-magnetischen Material (z.B. rostfreiem Stahl, SUS 3ü4 und dergleichen) hergestellt werden, das nicht magnetisiert
wird, wenn es in ein magnetisches Feld gebracht wird.
Der Aufbau des Füllmaterials 8, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,
ist so, wie er unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschrieben ist. Beim Einsetzen derartiger Füllmaterialien
in die Filterkolonne eines elektromagnetischen Filters ist es bequem, einen Aufbau 11 von Füllmaterialien
zu verwenden, der, wie es in Figur 3 dargestellt ist, eine Vielzahl von Füllmaterialien 8 umfaßt, die aufeinander
gestapelt und durch Einfügen eines Stabes oder einer Welle 9 in die Öffnungen 1 und Befestigen desselben
mit einer Mutter 10 zusammengehalten sind. Wenn es gewünscht wird, kann ein (nicht dargestellter) Haken, z.B.
am oberen Ende des Stabes 9 vorgesehen werden, so daß
der Aufbau 11 hieran hängen kann. Dies gestattet, daß
eine große Anzahl von Füllmaterialien 8 innerhalb einer kurzen Zeitdauer in eine Filterkolonne eingesetzt oder
aus dieser entfernt werden kann.
Ir. einer alternativen Anordnung wird ein Hohlrohr oder
ein hohler Stab 9' verwendet, wie er in Figur 4 dargestellt ist. Zusätzlich ist ein Halterungsstab 14 auf
einer mit Löchernversehenen Platte 13 befestigt, wie es
in Figur 5 dargestellt iat., die in dem unteren Teil der
Filterkolonne 12 liegt, so daß dor/ln der Mitte des Innenruuihes
der Filterkolonne 12 vertikal angeordnet ist.Auf
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diese Weise können durch Einpassen des hohlen Stabes 91
(Figur 4) über einen Halterunqsstab 14 die mittleren Teile der öffnungen 1 in exakte Ausrichtung zu der Filterkolonne
gebracht werden, und weiterhin kann der Aufbau 11' sicher innerhalb der Filterkolonne 12 befestigt
werden.
Zu bemerken ist, daß, nachdem der Aufbau 11' in eine
Filterkolonne 12 eingesetzt worden ist, wie es im Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben worden ist, eine
(nicht dargestellte) Endplatte oder ein Deckel auf dem oberen Teil der Filterkolonne 12 befestigt wird.
In der Anordnung, die in Figur 3 dargestellt ist, kann der Stab 9 einen verlängerten unteren Endabschnitt besitzen,
der mit Gewinde versehen ist, so daß er in eine Mutter eingreifen kann. In diesem Falle muß in der Mitte
der mit Löchern versehenen Platte 13 eine öffnung zur Aufnahme des unteren Endabschnittes des Stabes 9 vorgesehen
werden. Auf diese Weise kann der Aufbau 11 innerhalb
der Filterkolonne 12 befestigt werden, indem der untere Endabschnitt des Stabes 9 in das Loch eingesteckt
und mit einer Mutter von der Unterseite der mit Löchern versehenen Platte 13 befestigt wird.
Alternativ dazu können mehrere einzelne Füllmaterialien 8, wie sie in Figur 1 und 2 dargestellt sind, getrennt in
einer Filterkolonne, wie sie in Figur 5 dargestellt ist, so angeordnet werden, daß ^ich der Halterungsstab 14
durch ihre Mittelöffnungen erstreckt. Nachfolgend können
die Füllmaterialien durch Befestigung mit einer Mutter, die an dem oberen Teil des Haltestabes 14 vorgesehen ist,
befestigt werden.
Wie sich aus dieser Beschreibung ergibt, ist das Füllmaterial der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet,
ORiGiNAL
3-24 7'IU/
daß das wollige magnetische Material durch den äußeren
Ring geschützt ist. Selbst wenn spiralförmige und wollige
magnetische Materialien in einer großen Anzahl abwechselnder Schichten angeordnet werden, befindet sich demzufolge
kein wolliges magnetisches Material unter dem Gewicht der spiralförmigen magnetischen Materialien.
Folglich ist das wollige magnetische Material frei von Druckdeformation und der sich daraus ergebenden Verringerung
seiner Porosität. Deshalb ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß magnetische Teilchen, die in dem
Speisewasser oder Frischwasser suspendiert sind, in wirkungsvoller Weise durch magnetische Anziehung an die
spiralförmigen und wolligen magnetischen Materialien eingefangen werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
werden die spiralförmigen und wolligen magnetischen Materialien zu einem einzigen Füllmaterial vereinigt, das
leicht zu handhaben ist. Darüber hinaus kann ein noch leichter zu handhabender Aufbau von Füllmaterialien gebildet
werden, indem mehrere derartige Füllmaterialien aufeinander gestapelt und mittels einer Welle, eines
Stabes usw. zusammengehalten werden, so daß das Einbringen in eine Filterkolonne und/oder die Entfernung daraus
der magnetischen Materialien stark erleichtert wird.
Leerseite
Claims (8)
- PatentansprücheFüllmaterial für elektromagnetische Filter, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spiralförmiges magnetisches Material (2) mit einer öffnung (1) in seiner Mitte, einen äußeren Ring (3), der dieses spiralförmige magnetische Material umgibt und eine Höhe aufweist, die größer als diejenige des spiralförmigen magnetischen Materials ist, und ein wollartiges magnetisches Material (4) umfaßt, das in dem Innenraum des äußeren Ringes (3) angebracht ist, der von der oberen Kante des spiralförmigen magnetischen Materials (2) und der inneren Oberfläche des äußeren Ringes begrenzt wird.
- 2.Füllmaterial für elektromagnetische Filter nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeich net, daß ein innerer Ring (6) mit Rippen (5),BADdie sich radial von ihm wegerstrecken, in die mittlere öffnung (1) des spiralförmigen magnetischen Materials (2) eingepaßt ist und das wollartige magnetische Material (4) in den Abschnitten angebracht ist, in die der beschriebene Innenraum durch die Rippen (S) unterteilt ist.
- 3. Aufbau aus Füllmaterialien für elektromagnetische Filter , dadurch gekennzeichnet , daß er zwei oder mehr Füllmaterialien (8) für elektromagnetische Filter gemäß Anspruch 1 oder 2 umfaßt, wobei diese Füllmaterialien (8) aufeinander gestapelt und mittels eines Stabes (9, 91)/ der sich durch die mittleren öffnungen (1) der spiralförmigen magnetischen Materialien (2) erstreckt, zusammengehalten sind.
- 4. Aufbau von Füllmaterialien für elektromagnetische Filter nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , daß ein Haken zum Aufhängen des Aufbaus (11) aus Füllmaterialien (8) an dem oberen Ende des Stabes (9) vorgesehen ist.
- 5. Aufbau aus Füllmaterialien für elektromagnetische Filter nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch g e-k ennzeichnet , daß der Stab ein Hohlrohr (91) umfaßt, das so ausgelegt ist, daß es über einen Halterungsstab (14) paßt, der vertikal in der Mitte des Innenraumes einer Filterkolonne (12) angeordnet ist.BAD ORIGINAL
- 6. Aufbau aus Füllmaterialien für elektromagnetische Filter nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (9, 91) einen mit Gewinde versehenen unteren Endabschnitt besitzt, so daß beim Einsetzen des Aufbaues (11) aus Füllmaterialien (8) in eine Filterkolonne (12), wobei sich der untere Endabschnitt des Stabes durch eine in der Mitte einer mit Löchern versehenen Platte (13) innerhalb der Filterkolonne (12) ausgebildeten Öffnung erstreckt, dieser Aufbau aus Füllmaterialien innerhalb der Filterkolonne durch Befestigen des Stabes (9, 9') mit einer Mutter von der Unterseite der mit Löchern versehenen Platte (13) befestigbar ist.
- 7. Elektromagnetisches Filter , dadurch gekennzeichnet , daß es eine Filterkolonne (12), die mit einer Vielzahl von Füllmaterialien für elektromagnetische Filter nach Anspruch 1 oder 2 gefüllt ist, und eine elektromagnetische Spule umfaßt, die um die Filterkolonne herum angeordnet ist.
- 8. Elektromagnetisches Filter , dadurch gekennzeichnet , daß es eine Filterkolonne (12), die mit einem Aufbau (11,11-·) aus Füllmaterialien (8) für elektromagnetische Filter nach Anspruch 3, 4,5 oder 6 gefüllt ist, und eine elektromagnetische Spule umfaßt, die um die Filterkolonne herum angeordnet ist.
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