JP2007021348A - マグネットフィルタ用マグネット棒及びマグネットフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来のマグネットフィルタでは円柱状のマグネット棒を左右に複数本並べ、これを上下に複数段配列し、上方から磁性体が混入した粉粒体を投入し、粉粒体が落下する過程で前記磁性体をマグネット棒に吸着させているが、投入された粉粒体が前記マグネット棒の上面やマグネット棒に吸着された磁性体の上に堆積しマグネットフィルタの効率を低下させている。
【解決手段】断面がしずく形状あるいは頂角が他の底角より小さい多角形状の断面を持つ長尺のマグネット棒を、そのしずく形の先端部あるいは前記多角形の断面の頂角部を上にして落下する粉粒体中に配置する。
【選択図】図１

Description

本件は粉粒体等の処理装置に係り、特に粉粒体に混入した微少磁性体を吸着するマグネットフィルタに使用されるマグネット棒の断面上部形状を鋭角で構成し、その鋭角部分を上方にして落下する粉粒体内に配置されてなるマグネットフィルタ用マグネット棒及びそれを備えたマグネットフィルタに関する。

粉粒対の中に混入した鉄やステンレス等の磁性体の粉末や小片を除去するために、図８に示すように落下する粉粒体２６の通路内に左右に並べた円柱状の複数のマグネット棒２１の列を上下に複数段配列しておき、粉粒体２６に混入した磁性体２６’の粉末や小片がこのマグネット棒２１の近傍を通過しようとしたとき、その磁力によってマグネット棒２１に吸着して除去するマグネットフィルタの使用が普及してきている。
そして前記マグネット棒２１としては、図９に示すように、円筒状のケース２２内に短円柱状の複数のマグネット単体２３と円板状の極板２４とを軸方向に交互に並べて収容し、前記円筒状ケース２２の両端開口部を一対のエンドプラグ２５で嵌合し、溶接やカシメ付けなどの手段によって固定して構成されたもの、又は単なる棒磁石が用いられてきた。
このようなマグネットフィルタに対して、従来格子状に配置されていた棒磁石を千鳥格子状に配置して効率よく磁性体を除去するようにした考案（実開平５−８２５１２号公報）や、前記マグネット棒２１の円筒状ケース２２に嵌合したエンドプラグ２５の固定手段として従来使用してきた溶接による問題点を、ネジ止めによって解決する発明（特許第３１５７３８７号公報）などが開示されている。なお、前記特許第３１５７３８７号公報の発明では円筒状ケース２２内に収容する複数のマグネット単体２３及び極板２４が、エンドプラグを螺着するネジを両端に備えたシャフトを貫通させるための中心孔を有する短円柱状及び円板状のものとしている。
特許第３１５７３８７号公報 実開平５−８２５１２号公報

上記背景技術で述べたように、従来のマグネットフィルタでは円柱状のマグネット棒２１を左右に複数本並べ、これを上下に複数段例えば千鳥格子状に配列して、上方から磁性体２６’が混入した粉粒体２６を投入し、粉粒体２６が落下する過程で前記磁性体２６’をマグネット棒２１に吸着させているが、この際、前記円柱状のマグネット棒２１の上面がなだらかな曲率を有するため、投入された粉粒体２６が前記マグネット棒２１の上面やマグネット棒２１に吸着された磁性体２６’の上に堆積し（図８参照）、マグネットフィルタの効率を低下させることがある。
本発明では、その断面上部の形状が鋭角をなすマグネット棒を採用することにより、上記の課題を解決する手段を提供する。

上記に鑑み、本願の発明者は、鋭意実験研究の結果下記手段によって前記課題を解決した。
（１）落下する粉粒体中に混入している磁性体異物を吸着除去するための長尺のマグネット棒であって、その断面上部形状が鋭角なウエッジ形状でなり、その鋭角部分を上にして落下する粉粒体中に配置されるものであることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。
（２）前記マグネット棒の断面が、頂角が底角より小さい二等辺三角形であることを特徴とする前項（１）に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。
（３）前記マグネット棒の断面が、しずく形であることを特徴とする前項（１）に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。
（４）前記マグネット棒の断面が、頂角が底角より小さい二等辺三角形と、その底辺に上辺が前記二等辺三角形の底辺と同一で下辺が上辺より短かい台形を接合してなる多角形状であることを特徴とする前項（１）に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。

（５）前項（１）〜（４）に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒の外形と同じ長尺の筒状ケースの下腹部内に円柱状のマグネットが嵌挿されてなることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。
（６）前項（１）〜（４）に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒の外形と同じ筒状ケース内に、筒状ケース内形と同形のマグネットが嵌挿されてなることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。

（７）前項（５）又は（６）に記載の長尺の筒状ケース内にマグネットが嵌挿されてなるマグネットフィルタ用マグネット棒が、短円柱状、又は筒状ケースの内形と同形の柱状の短いマグネットと筒状ケースの内形と同形の極板とが軸方向に交互に並べられて収納され、その両端を一対の前記筒状ケースの内形と同形のエンドプラグで封じられてなることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。

（８）前記長尺の筒状ケースが、非磁性体製のものであることを特徴とする前項（５）〜（７）のいずれか１項に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。
（９）前記一対のエンドプラグが、前記長尺の筒状ケースと同材料で形成され、前記筒状ケースの両端に嵌合した後、その周縁を閉塞固定させてなることを特徴とする前項（７）に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。

（１０）落下する粉粒体の通路内に前項（１）〜（９）のいずれか１項に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒の複数本を、その鋭角部分を上にして水平に配設してなることを特徴とするマグネットフィルタ。

本発明によれば落下する粉粒体中に混入した磁性体異物を吸着除去するための長尺のマグネット棒であって、その断面上部形状が鋭角でなり、その鋭角部分を上にして落下する粉粒体中に配置されるため、上方から投入された粉粒体は、前記形状のマグネット棒の鋭角をなす両側の急傾斜面を滑落し、粉粒体に混入した磁性体は、マグネット棒に引き寄せられ、特に磁力の強い中央から下方に主として吸着されるので、粉粒体がマグネット棒上又は吸着された磁性体の上に堆積することは少なく、マグネットフィルタの効果を損なわず、格段の効率向上を図ることができる。
さらに、マグネット棒の重心が、下方にあるため、本発明のマグネットフィルタ用マグネット棒を用いたマグネットフィルタ装置の作製時に、本マグネット棒の鋭角部を容易に上方に向けて取り付けられ、製造の面でも効率化が図れる。

発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明のしずく形断面を持つマグネット棒の斜視図、図２はしずく形断面を持つマグネット棒の一実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図（ｂ）、 図３はしずく形断面を持つマグネット棒の他の実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図である。
図において１はしずく形断面を持つマグネット棒、２は外形断面がしずく形の筒状ケース、３は筒状ケースの先端部、４は短円柱形マグネット、５はしずく形極板、６はしずく形のエンドプラグ、７はしずく形断面を持つ板厚のマグネットを示す。

図１に示す断面がしずく形をしたマグネット棒１の一実施例は、図２（ａ）に示すようにその外形断面がしずく形をした筒状ケース２の内部に、短円柱形マグネット４としずく形極板５とが、短円柱形マグネット４の同極同志がしずく型極板５をはさんで近接するように交互に嵌挿された後、前記筒状ケース２の両端をしずく形エンドプラグ６によって閉塞されたものである。
この実施例では、前記外形断面がしずく形の筒形ケース２内に短円柱形マグネット４が嵌挿されるので図２（ｂ）に示すように、筒状ケース内上部には空隙が残される。

断面がしずく形をしたマグネット棒１の他の実施例は、図３（ａ）に示すようにその外形断面がしずく形をした筒状ケース２内に、しずく形断面を持つ板厚のマグネット７としずく形極板５とが、マグネットの同極同志がしずく形極板５をはさんで近接するように交互に嵌挿された後、前記筒状ケース２の両端をしずく形エンドプラグ６によって閉塞されたものである。
この実施例では、前記外形断面がしずく形の筒形ケース２内にしずく形断面を持つ板厚のマグネット７が嵌挿されるので、図３（ｂ）に示すように、筒状ケース２内に空隙が残されることはない。

前記外形断面がしずく形をした筒状ケース２には非磁性体の素材、例えばオーステナイト系のＳＵＳや合成樹脂等が用いられ、また前記筒状ケース２内に嵌挿される後記短円柱形マグネット４又はしずく形断面を持つ板厚のマグネット７には、ネオジウム、サマリユウムコバルト、フェライト、アルニコ等のマグネットが用いられる。
なお、発明者が実験した、長さ１９０ｍｍ、高さ３６ｍｍ、太さ２５ｍｍのマグネット棒１では、前記筒状ケース２に厚さが０．５ｍｍのオーステナイト系のＳＵＳ３１６Ｌ製のものを用いた。また、前記筒状ケース２の側面を閉塞したしずく形断面のエンドプラグ６もその素材がＳＵＳ３１６Ｌで厚さが１２ｍｍのものであった。
そして前記しずく形エンドプラグ６は、しずく形ケース２の両端に嵌合し、最後に周縁部を溶着して閉塞した。

周知のように、磁束は、短円柱形マグネット４、又はしずく形断面の板厚のマグネット７のＮ−Ｓ両極間にあり、同じ極が近接するしずく形極板５の場所が最大となる。したがって、粉粒体に混入した磁性体の粉末又は小片は、しずく形極板５に吸着され収集される。また、磁力は距離に反比例するため、前記マグネット棒１においては、非磁性体の前記ＳＵＳ３１６Ｌ製の外形断面がしずく形をした筒状ケース２に、前記短円柱状マグネット５又は断面がしずく形の板厚のマグネット７が接触している部分、すなわちマグネット棒の側面及び底面が最大となる。
したがって、マグネットフィルタの上方から投入される粉粒体に混入した磁性体は、断面がしずく形をしたマグネット棒１の側面及び底面に吸着され、また、粉粒体自体は重力により、前記断面がしずく形をしたマグネット棒１のしずく形先端部３で該マグネット棒１の両側に分かれ、側面の急斜面を滑落する。このことは、マグネットフィルタにとって好都合であり、フィルタの効率を格段に向上させることができる。

図４は、本発明の頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒の斜視図、図５は頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒の一実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図（ｂ）、図６は頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒の他の実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図（ｂ）である。
図において１１は頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒、１２は頂角が他の底角より小さい五角形の外形断面である筒状ケース、１３は筒状ケースの先端部、１４は短円柱形マグネット、１５は頂角が他の底角より小さい五角形の極板、１６は頂角が他の底角より小さい五角形のエンドプラグ、１７は頂角が他の底角より小さい短五角柱のマグネットを示す。

図４に見られるように、本発明の第２のマグネット棒１１の外観は、五角柱状の長尺の棒で、その断面を図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように頂角が底角より小さい二等辺三角形と、その底辺にその上辺が前記二等辺三角形の底辺と同一で下辺が上辺より短かい台形を接合してなる五角形としたが、それに限られるものではなく、その断面が頂角が他の底角より小さい三角形〜八角形等の多角柱状であってもよい。

図４に示した頂角が他の底角より小さい五角形の断面を持つマグネット棒１１の一実施例は、図５（ａ）に示すように、頂角が他の底角より小さい五角形をした外形断面を持つ筒状ケース１２の内部に、短円柱形マグネット１４と他の底角より小さい五角形の極板１５とが、短円柱形マグネット１４の同極同志が他の底角より小さい五角形の極板１５をはさんで近接するように交互に嵌挿された後、前記筒状ケース１２の両端を他の底角より小さい短五角柱のエンドプラグ１６によって閉塞されたものである。
この実施例では、前記外形断面が他の底角より小さい五角形の筒形ケース１２内に短円柱形マグネット１４が嵌挿されるので図５（ｂ）に示すように、筒状ケース内上部、及び底辺両端部に空隙が残される。

頂角が他の底角より小さい五角形の断面を持つマグネット棒１１の他の実施例は、図６（ａ）に示すように、頂角が他の底角より小さい五角形をした外形断面を持つ筒状ケース１２の内部に、頂角が他の底角より小さい断面のマグネット１７と他の底角より小さい五角形の極板１５とが、頂角が他の底角より小さい断面のマグネット１７の同極同志が他の底角より小さい五角形の極板１５をはさんで近接するように交互に嵌挿された後、前記筒状ケース２の両端を他の底角より小さい短五角柱のエンドプラグ１６によって閉塞されたものである。
この実施例では、前記外形断面が他の底角より小さい五角形の筒形ケース１２内に同形の断面を持つ短五角柱形マグネット１４が嵌挿されるので、図６（ｂ）に示すように、前記筒状ケース１２内に空隙が残されることなく、磁性体の吸着効果は高まる。

次に上記のマグネット棒を用いたマグネットフィルタについて説明する。
図７は、マグネットフィルタの筐体内壁に複数のしずく形断面を持つマグネット棒１をその先端部３を上に向けて水平に取り付けた時の斜視図である。
図において、Ａは筐体、Ｂは取り付け部、Ｆはマグネットフィルタを示す。
図７は、落下する粉粒体の通路内に、本発明のしずく形断面を持つマグネット棒１の複数本をしずく形の先端部３を上にして左右に並べ、マグネットフィルタの筐体１５の内壁に取り付け部１６介して配設された状態のマグネットフィルタＦを示している。
また、頂角が他の底角より小さい多角形の断面を持つマグネット棒１１を用いたマグネットフィルタも同様な構造であるので図示は省略する。

本発明のしずく形断面を持つマグネット棒の斜視図 しずく形断面を持つマグネット棒の一実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図（ｂ） しずく形断面を持つマグネット棒の他の実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図 本発明の頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒の斜視図 頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒の一実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図（ｂ） 頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒の他の実施例の内部構造図（ａ）及びマグネット部分の断面図（ｂ） マグネットフィルタの筐体内壁に複数のしずく形断面を持つマグネット棒をその先端部を上に向けて水平に取り付けた時の斜視図 従来のマグネットフィルタの構造と作用の説明図 従来のマグネット棒の内部構造の説明斜視図

符号の説明

１：しずく形断面を持つマグネット棒
２：外形断面がしずく形の筒状ケース
３：筒状ケースの先端部
４：短円柱形マグネット
５：しずく形極板
６：しずく形のエンドプラグ
７：しずく形断面を持つ板厚のマグネット
１１：頂角が鋭角である五角形の断面を持つマグネット棒
１２：頂角が他の底角より小さい五角形の外形断面である筒状ケース
１３：筒状ケースの先端部
１４：短円柱形マグネット
１５：頂角が他の底角より小さい五角形の極板
１６：頂角が他の底角より小さい五角形のエンドプラグ
１７：頂角が他の底角より小さい短五角柱のマグネット
２１：従来のマグネット棒
２２：円筒状のケース
２３：短円柱状のマグネット単体
２４：円盤状の極板
２５：エンドプラグ
２６：粉粒体
２６’：磁性体
Ａ：筐体
Ｂ：取り付け部
Ｆ：マグネットフィルタ

Claims (10)

1. 落下する粉粒体中に混入している磁性体異物を吸着除去するための長尺のマグネット棒であって、その断面上部形状が鋭角なウエッジ形状でなり、その鋭角部分を上にして落下する粉粒体中に配置されるものであることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。
2. 前記マグネット棒の断面が、頂角が底角より小さい二等辺三角形である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用マグネット棒。
3. 前記マグネット棒の断面が、しずく形である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用マグネット棒。
4. 前記マグネット棒の断面が、頂角が底角より小さい二等辺三角形と、その底辺に上辺が前記二等辺三角形の底辺と同一で下辺が上辺より短かい台形を接合してなる多角形状である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用マグネット棒。
5. 請求項１〜４に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒の外形と同じ長尺の筒状ケースの下腹部内に円柱状のマグネットが嵌挿されてなることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。
6. 請求項１〜４に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒の外形と同じ筒状ケース内に、筒状ケース内形と同形のマグネットが嵌挿されてなることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。
7. 請求項５又は６に記載の長尺の筒状ケース内にマグネットが嵌挿されてなるマグネットフィルタ用マグネット棒が、短円柱状、又は筒状ケースの内形と同形の柱状の短いマグネットと筒状ケースの内形と同形の極板とが軸方向に交互に並べられて収納され、その両端を一対の前記筒状ケースの内形と同形のエンドプラグで封じられてなることを特徴とするマグネットフィルタ用マグネット棒。
8. 前記長尺の筒状ケースが、非磁性体製のものであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。
9. 前記一対のエンドプラグが、前記長尺の筒状ケースと同材料で形成され、前記筒状ケースの両端に嵌合した後、その周縁を閉塞固定させてなることを特徴とする請求項７に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒。
10. 落下する粉粒体の通路内に請求項１〜９のいずれか１項に記載のマグネットフィルタ用マグネット棒の複数本を、その鋭角部分を上にして水平に配設してなることを特徴とするマグネットフィルタ。
    

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