JP2005111453A - マグネットフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 流速の速い流体を通過させるために、ストレーナの内壁面と永久磁石との間隔を広くしても、磁性不純物を確実に除去できるマグネットフィルタを提供すること。
【解決手段】 ストレーナ２の内部に柱状の永久磁石３を立設すると共に複数個の磁性体５，５，…を充填する。各磁性体５，５，…は、柱状の永久磁石３によって磁気を帯びるから、ストレーナ２の内壁面を流動する流体から磁性不純物を吸着除去する。したがって、柱状の永久磁石３の近傍位置は勿論のこと、柱状の永久磁石３から離れたストレーナ２の内壁面付近であっても流体から磁性不純物を吸着除去できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体中に含まれる磁性不純物を吸着除去するためのマグネットフィルタに関するものである。

従来、水や油などの流体中に含まれる鉄分等の磁性不純物を除去するに際しては、ストレーナの内部に永久磁石を設けたマグネットフィルタが使用されている（例えば、特許文献１参照）。以下、図３を参照しつつ従来のマグネットフィルタ１１について説明する。図３のマグネットフィルタ１１は、ストレーナ１２の内部に複数個の円盤状の永久磁石１３，１３，…をステンレス棒１４に装着した状態で設けてある。ストレーナ１２は、円筒状の片端部に流体の導入部１２ａ，１２ａを有し、外周部に流体の排出部１２ｂ，１２ｂ，…を複数形成してある。ストレーナ１２の排出部１２ｂには、磁性・非磁性を問わず比較的大粒の不純物を除去するための網目材を張設してある。

この種のマグネットフィルタ１１は、流体の流速に合せて円盤状の永久磁石１３，１３，１３の径が定められる。流体の流速が速い場合は、円盤状の永久磁石１３，１３，…を小径にして、ストレーナ１２の内壁面と円盤状の永久磁石１３，１３，…との間隔を広げることにより、マグネットフィルタ１１の前後差圧が小さくなって流体の流速が維持される。円盤状の永久磁石１３，１３，…を小径にすると、円盤状の永久磁石１３，１３，…の回りには、図３の一点鎖線で囲んだ略瓢箪形状の磁場Ｍが発生する。しかし、小径の永久磁石１３，１３，…を使用すると、磁場Ｍがストレーナ１２の内壁面まで及ばないために、ストレーナ１２の内壁面付近を通過する流体から磁性不純物を除去できない。また、磁場Ｍが上下の永久磁石１３，１３の回りで広範囲に発生し、かつ、中間の永久磁石１３，１３の回りで狭い範囲にしか発生しないために、流速の速い磁性不純物は、磁場Ｍに流入しても吸着除去されずに磁場Ｍから流出し易い。このため、従来のマグネットフィルタ１１では、流速の速い流体から磁性不純物を殆ど除去できなかった。

そこで、本発明者らは、流速の速い流体に対する磁性不純物の除去率を向上させるため、円盤状の永久磁石１３，１３，１３を磁束密度の大きなもの、具体的には１，０００ガウスから１０，０００ガウスの永久磁石に取替えてみた。しかし、磁性不純物の除去率は、殆ど向上しなかった。

特開平９−０９７５６６号公報

本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、その目的は、流速の速い流体を通過させるために、ストレーナの内壁面と永久磁石との間隔を広くしても、流体中に含まれる磁性不純物を確実に除去できるマグネットフィルタを提供することにある。

本発明のマグネットフィルタは、流体の導入部と排出部を有し、前記排出部に網目材を張設したストレーナと、前記ストレーナの内部に設けた柱状の永久磁石と、前記ストレーナ及び柱状の永久磁石の隙間に充填した複数個の磁性体とを備えたことを特徴としている。本発明によれば、ストレーナ内に充填した複数個の磁性体が、柱状の永久磁石によって磁気を帯びるから、ストレーナ内に流入した流体に含まれる磁性不純物の吸着作用を奏する。ストレーナの内壁面付近を流動する磁性不純物は、ストレーナの内壁面と柱状の永久磁石との間隔が広くても、複数個の磁性体によって吸着除去される。

また、本発明のマグネットフィルタは、前記柱状の永久磁石の外周部に複数個の磁石片を装着したことを特徴としている。柱状の永久磁石は、その端部に近付くほど磁場が広くなる。柱状の永久磁石の外周部、特にその長手方向中間位置に複数個の磁石片を装着しておくと、ストレーナの内部でＮ極とＳ極の分極箇所が増加する。これにより柱状の永久磁石の長手方向中間位置及びその周辺の磁場は、柱状の永久磁石の端部及びその周辺の磁場と同程度の範囲に広がる。したがって、柱状の永久磁石の長手方向で磁性不純物の吸着作用が均一になる。

また、本発明のマグネットフィルタは、前記複数個の磁性体を、球形状に形成したことを特徴としている。複数個の磁性体を球形状に形成すると、磁性体が相互に点接触するから各磁性体の回りにほぼ均一な大きさの間隙が形成される。流体の流速に応じて磁性体の径を適宜設定すれば、本マグネットフィルタの前後における流体の差圧が小さくなり、流体に対する抵抗作用を抑制できる。

本発明のマグネットフィルタによれば、ストレーナの内壁面と柱状の永久磁石との間隔が広くても、ストレーナの内壁面付近を流動する磁性不純物を、ストレーナ内に充填した複数個の磁性体によって確実に除去できる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明のマグネットフィルタ１を例示する縦断面図で、図２は、図１のＡ−Ａ線における横断面図である。図１及び図２において、２はストレーナ、３は柱状の永久磁石、４，４，…は磁石片、５，５，…は磁性体としての鉄球である。

ストレーナ２は、直径５〜１０ｃｍ程度の円筒状の部材で、その片端部に流体の導入部２ａを有し、外周部に流体の排出部２ｂ，２ｂ，…を複数形成してある。ストレーナ２の導入部２ａ及び排出部２ｂには、網目材を張設してある。ストレーナ２の導入部２ａ側の網目材は、鉄球５，５，…を流出させずに、流体を流入させるためのもので、排出部２ｂ側の網目材よりも目が粗くなっている。ストレーナ２の排出部２ｂ側の網目材は、流体中の比較的大粒の不純物を除去するためのもので、目が細かくなっている。

柱状の永久磁石３は、直径１〜２ｃｍ程度の円柱体状で、ストレーナ２の内側底面の中心部に着脱自在に立設してある。柱状の永久磁石３としては、ストレーナ２の内部全域に十分な磁場を発生させる強磁性（約１００００ガウス）のものを使用する。

磁石片４，４，…は、１〜２ｃｍ角で厚さ０．５ｃｍ程度の永久磁石であって、柱状の永久磁石３の外周方向及び長手方向にそれぞれ所定間隔で３個ずつ磁着してある。

鉄球５，５，…は、パチンコ球大（直径約１．１〜１．３ｃｍ程度）の球体で、ストレーナ２の内部に密集状態で充填してある。なお、鉄球５，５，…の直径は、マグネットフィルタ１の前後差圧が大きくならない範囲内、即ちマグネットフィルタ１に通す流体に過大な抵抗作用を及ぼさない範囲内で、適宜変更可能である。この範囲は、マグネットフィルタ１内の間隙率が所望の値になるように、ストレーナ２や柱状の永久磁石３の直径との関係で定められる。

本発明のマグネットフィルタ１は、上記の如く構成され、ストレーナ２の導入部２ａから流入した流体が、鉄球５，５，…相互の隙間や、ストレーナ２、柱状の永久磁石３及び磁石片４，４，…と鉄球５，５，…との隙間を通って、ストレーナ２の排出部２ｂ，２ｂ，…から排出される。鉄球５，５，…は、柱状の永久磁石３及び磁石片４，４，…によって磁気を帯びているので、流体中の磁性不純物の吸着作用を奏する。すなわち、流体中の磁性不純物は、柱状の永久磁石３及び磁石片４，４，…のみならず、鉄球５，５，…の表面にも吸着される。したがって、柱状の永久磁石３及び磁石片４，４，…の近傍を流動する流体は勿論のこと、柱状の永久磁石３及び磁石片４，４，…から離れたストレーナ２の内壁面付近を流動する流体からも、磁性不純物を除去できる。

また、柱状の永久磁石３の外周部に磁石片４，４，…を装着してあるので、磁性不純物の吸着作用が、柱状の永久磁石３の端部及びその周辺に偏らない。すなわち、柱状の永久磁石３の端部及びその周辺と、柱状の永久磁石３の長手方向中間部（磁石片４，４，…の装着部位）及びその周辺とで、磁性不純物の吸着作用の差が小さくなる。これにより磁性不純物は、柱状の永久磁石３の上端部及びその周辺で吸着されずに通過しても、柱状の永久磁石３の長手方向中間部及びその周辺の領域、若しくは柱状の永久磁石３の下端部及びその周辺の領域で吸着除去される。

本マグネットフィルタ１は、ストレーナ２から柱状の永久磁石３を取外すと、磁性不純物が鉄球５，５，…から脱着する。したがって、鉄球５，５，…は、錆付いて劣化するまでの間、繰り返し使用することができる。他方、柱状の永久磁石３は、ストレーナ２から取外して磁性不純物を洗い落としたのち、再びストレーナ２に取り付ける。

以上、本発明のマグネットフィルタの一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、ストレーナ２としては、外周部に排出部２ｂ，２ｂ，…を形成したものに限らず、上端部の導入部２ａと対向するように下端部に排出部を形成したものでも構わない。柱状の永久磁石３は、図示した円柱形状のものに限らず、多角柱形状など他の柱形状でも構わない。磁石片４，４，…は、柱状の永久磁石３に磁着することに限らず、接着剤や金具などで固着しても構わない。鉄球５，５，…は、流体の流速に応じて適宜径を変更しても構わない。また、同径の鉄球５，５，…に限らず、径の異なる複数種類のものを使用しても構わない。

本発明のマグネットフィルタを例示する縦断面図である。 本発明のマグネットフィルタを例示する横断面図である。 従来のマグネットフィルタを例示する縦断面図である。

符号の説明

１ マグネットフィルタ
２ ストレーナ
２ａ 導入部
２ｂ 排出部
３ 永久磁石
４，４，… 磁石片
５，５，… 鉄球

Claims (3)

1. 流体の導入部と排出部を有し、前記排出部に網目材を張設したストレーナと、前記ストレーナの内部に設けた柱状の永久磁石と、前記ストレーナ及び柱状の永久磁石の隙間に充填した複数個の磁性体とを備えたことを特徴とするマグネットフィルタ。
2. 前記柱状の永久磁石の外周部に複数個の磁石片を装着したことを特徴とする請求項１に記載のマグネットフィルタ。
3. 前記複数個の磁性体を、球形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のマグネットフィルタ。