JP4349509B2 - 磁気フィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体から磁気粒子を分離する磁気フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの工業プロセスにおいて磁気粒子の浮遊する流体が発生している。例えば、一般的に自動車は、車体全体を大型塗料槽に浸すことによって塗装が施される。車体は溶接により組み立て、溶接箇所は研くので、多量の鉄粒子が車両に緩く付着して残っている。車両を塗料槽に浸すと、これらの粒子が塗料に混入する。したがって、塗料から粒子を継続して除去するのが望ましい。同様に、多くの工業機械加工工程では油などの冷却液を使用し、冷却液には磁気粒子が浮遊していることがあるので、油からこうした粒子を除去が必要である。
【０００３】
液体に浮遊する磁気粒子を除去するために、先行技術では遠心分離機や磁気フィルタが使用されている。遠心分離機は大きい粒子の除去に有効であるが、小さい粒子の除去には効果がなく、多くの工程では小さい粒子の除去が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁石や磁気フィルタは小さい粒子の除去に有効であるが、こうした粒子は磁石に付着したままであり、磁気粒子を除去する磁石を組み入れたフィルタは定期的に清掃する必要がある。しかしながら、フィルタ内の磁石によって捕捉された磁気粒子を取り除くための磁気フィルタの洗浄は、かなりの手作業を必要とし、かなりの生産休止時間が必要で流体のかなりの量が無駄になり、洗浄を行うために高価な装置を必要とすることから、比較的費用のかかるものである。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明によれば、非磁気端部で終端する複数の長尺磁気エレメントで構成する磁気フィルタは、エレメント内の磁石に保持されていた粒子を非磁気端部上へかきとるために定期的に作動できるスクレーパを備えている。被処理流体は粒子を端部から洗浄室へ流し、そこから流体が磁気フィルタから排出される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図面を参照して説明すると、本発明に従って作られた磁気フィルタは、一般に番号１０で示す。磁気フィルタ１０は、一般に番号１２で示すハウジングを備え、それは縦伸張部１４、および縦伸張部１４の両端に設けた1組の横端部１６、１８を備える。端部１６、１８それぞれは、縦伸張部１４の両端にそれぞれ固定されたエンドプレート２０、２２と、各々適切な留め具２８で対応するエンドプレート２０、２２に固定された着脱可能なカバープレート２４、２６とを備えている。
【０００７】
ハウジング部１４は、複数の（この場合は６個）縦伸張長尺の実質的に平行な磁気エレメント３０Ａ−Ｆに外接する。磁気エレメント３０Ａ−Ｆ各々は、横端部３４、３６で終端する外側ハウジング３２を備える。横端部３４、３６各々は、対応するエンドプレート２４、２６に設けた対応するピン３８、４０を受ける開口部の範囲を規定して、ハウジング部１４内の適切な位置に磁気エレメント３０Ａ−Ｆを配置している。ハウジング３２の各々は、２つの端部セグメント４２、４４およびこれら端部セグメント４２、４４間に伸張する複数の中間セグメント４６を備える複数の磁気セグメントを備える。セグメント４２、４４および４６は、磁気エレメント３０Ａ−Ｆそれぞれのハウジング３２により軸方向の配列が保持されている。セグメント４２、４４および４６それぞれは、その両端にて南北磁極間に伸びる磁軸を限定し、中間セグメント各々は、中間セグメントの一つのＮ極が隣接セグメントのＳ極と連続するようにその対応ハウジング３２内に取り付けられている。ハウジング３２は端部セグメント４２と４４の外側端部を越えて伸びて磁気エレメント３０Ａ−Ｆそれぞれの非磁気部４８、５０を限定する。端部４８、５０は名目上は非磁気であるが、端部４８、５０には残留磁気がある。
【０００８】
浮遊する磁気粒子を含む流体は、取入口５４を介してハウジング１２に入れられ、排出口５６を介して排出される。流体が取入口および排出口の間のハウジングを伝わるので、流体に取り込まれた磁気粒子は磁気エレメント３０Ａ−Ｆの表面で捕捉される。粒子の一部は磁気エレメント３０Ａ−Ｆの表面全体に分布されるが、粒子は隣接磁気セグメント４２、４４および４６のＮ極とＳ極との合わせ目に集中する傾向がある。粒子は磁気エレメント３０Ａ−Ｆから徐々に除去する必要があるが、除去する必要がある頻度は流体内の磁気粒子の濃度の関数である。磁気フィルタの先行技術は、ハウジング１２の分解、磁気エレメント３０Ａ−Ｆの取り外し、エレメント３０Ａ−Ｆからの磁気粒子の手動による除去を必要とした。
【０００９】
本発明によれば、エレメント３０Ａ−Ｆは、番号５８で概して示したスクレーパプレートで除去される。プレート５８は、ハウジング部１４内に摺動可能に収容され、対応する磁気エレメント３０Ａ−Ｆを摺動可能に収容する周方向に間隔を置いた開口部６０Ａ−Ｆを備える。開口部６０Ａ−Ｆのそれぞれに設けられているのは、磁気エレメントのポートに収集された粒子を拭き取るために磁気エレメント３０Ａ−Ｆの外側表面を磁気エレメントの両端での端部４８または５０の１つに摩擦により結合する青銅ワイパー６２（図６）である。プレート５８は、番号６４で概して示した油圧ピストン・シリンダアッセンブリにより作動される。このアッセンブリ６４は、より小さい直径部で肩部７０を限定する拡大部６８を備えるシリンダハウジング６６を備える。シリンダロッド７２は、ハウジング６６の一端から伸び、当業者には公知の方法でハウジング６６内で摺動可能な複動油圧シリンダ（図示せず）に接続されている。流体取付け具７４、７６は適切な油圧源に接続されている。油圧は取付け具７４に入れられ、取付け具７６は図面の左側へ極ロッド７２を動かす油溜め圧に通じていて、取付け具７６は油圧に連絡し、取付け具７４は図の右側へロッド７２を動かす油溜め圧に通じている。
【００１０】
ピストン・シリンダアセンブリ６４は、エンドプレート２４の開口部７８を通してハウジング１２に取り付けられ、開口部８０を通してスクレーパプレート５８内へ伸び、開口部８２を通してエンドプレート２６へ伸びる。従って、油圧ピストン・シリンダアッセンブリ６４は、スクレーパプレート５８と同軸でまた磁気エレメント３０Ａ−Ｆにより限定された体積と同軸のハウジング１２内に支持される。肩部７０は、ピストン・シリンダアッセンブリ６４の適切な位置を設定するためにプレート２４の外側表面に取り付けられる。従って、ピストンロッド７２は、図２、図３に示すように後退位置にあっても、取付け部７６を保持するハウジング６６の一部のように、エンドプレート２６の端部を越えて伸びている。取付け具７４もハウジングの外部であり、拡大部６８上に位置している。適切な締結具８４がピストンロッド７２をプッシュ／プルプレート８６に固定する。プッシュ／プルプレート８６はロッド８８によりスクレーパプレート５８に固定され、これらのロッドは適切な締結具によりプッシュ／プルプレート８６に固定され、対応する開口部９０を介してエンドプレート２６へ伸び、締結具９２によりスクレーパプレート５８に固定される。洗浄室９４、９６は、エンドプレート２０、２２の各々内に限定され、ドレン管路９８、１００を設けられている。
【００１１】
磁気エレメント３０Ａ−Ｆの表面から磁気粒子を除去するのが望まれる場合は、スクレーパプレート５８が図３に示す位置にあるとすると、流体は取付け具７４を介して油圧シリンダアッセンブリ６４に入り、シリンダ６６内のピストン（図示せず）を図を見て左側へ駆動し、ピストンロッド７２を図３−図５の左側へ押しやる。図４に示すように、スクレーパプレート５８は図を見て左側へ移動し、磁気粒子は図を見て左側へ掃かれるが粒子の大部分は磁気セグメント４２−４６の磁気の引きつける力により磁気エレメント３８の外表面に残っている。プレート５８は、図を見て左側の最大移動位置である図５の位置へ押しやられるので、粒子は磁気エレメント３０Ａ−Ｆの非磁気端部上にこすり付けられる。この時、排出口５６は閉じられ、ドレン管路１００が開き、流体が取入口５４を介して継続してポンプされる。スクレーパプレート５８の外周面とハウジング部１４の内表面との間には小さい間隙がある。従って、入口５４に入る流体は、排出口５６を介して排出されないようにブロックされているので、スクレーパプレート５８とハウジング１４との間の小さいギャップまたは間隙を介して通る。従って、磁気エレメント３０Ａ−Ｆの非磁気端部５０に蓄積した粒子は、磁気エレメントから洗浄室９６へ流し込まれる。洗浄室９６の粒子は、さらなる処理のためまたは廃棄のためにドレン管路１００を介して適切な容器に排出される。
【００１２】
スクレーパプレート５８、ロッド７２、プッシュ／プルプレート８６、ロッド８８は、図５に示す位置にあり、一方排出口５６は再度開いて、流体はハウジング１４を介して再度伝えられる。磁気エレメント３０Ａ−Ｆに多量の磁気粒子が再度蓄積して清掃が再度必要になると、加圧下の作動液は取付け具７６を介してシリンダ６６に入れられ、複動ピストン（図示せず）を右側へ駆動することで、スクレーパプレート５８も右側へ押しやる。スクレーパプレートが図３の位置に復帰すると排出口５６が閉じ、ドレン管路９８が開いて流体がスクレーパプレート５８の周囲に伝わり、磁気エレメント３０Ａ−Ｆの非磁気端部４８の磁気粒子を洗浄室９４へ洗い流す。洗浄室９４の流体はドレン管路９８を介して排出され、廃棄または更なる処理をするために捕捉される。
【００１３】
流体管路１０２、１０４は、スクレーパプレート５８とエンドプレート２４または２６との間のハウジングの一部に直接流体を伝えるために設けてもよく、それを通って、磁気エレメント３０Ａ−Ｆの非磁気部４８または５０が伸びている。流体管路１０２、１０４を通るこの流体は、磁気エレメント３０Ａ−Ｆの端部４８または５０から粒子を洗い流し、対応する洗浄室９４、９６に入れ、そこから流体はドレン管路９８、１００を介して上記のように排出される。流体管路１０２、１０４が磁気粒子を洗い流すために使用される場合、取入口５４および排出口５６は開いたままであり流体の継続処理を可能とし、磁気エレメント３０Ａ−Ｆから除去された粒子がフィルタ１０から洗い流されている間も、そこに磁気粒子が取り込まれる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では、同じ流体を用いて、分解を要することなく、磁気フィルタを用いた処理と同様に磁気フィルタから粒子を除去する。労力と休止時間が最小となり、また、被処理流体の無駄も最小になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の教示に従って製造した磁気フィルタの斜視図である。
【図２】 図１に示す磁気フィルタの分解斜視図である。
【図３】 図１、図２に示す磁気フィルタの縦断面図であり、フィルタハウジング内の磁石により捕捉された粒子を除去するスクレーパがさまざまな作動位置に示してある。
【図４】 図１、図２に示す磁気フィルタの縦断面図であり、フィルタハウジング内の磁石により捕捉された粒子を除去するスクレーパがさまざまな作動位置に示してある。
【図５】 図１、図２に示す磁気フィルタの縦断面図であり、フィルタハウジング内の磁石により捕捉された粒子を除去するスクレーパがさまざまな作動位置に示してある。
【図６】 図３の線８−８に沿っての断面図である。
【符号の説明】
１０…磁気フィルタ
１２…ハウジング
１４…縦伸張部
１６、１８…横端部
２０、２２…エンドプレート
２４、２６…カバープレート
２８…留め具
３０…磁気エレメント
３２…外側ハウジング
３４、３６…横端部
３８、４０…ピン
４２、４４…端部セグメント
４６…中間セグメント
４８、５０…端部
５４…取入口
５６…排出口
５８…スクレーパプレート
６０…開口部
６２…ワイパー
６４…ピストン・シリンダアッセンブリ
６６…シリンダハウジング
６８…拡大部
７０…肩部
７２…ロッド
７４、７６…取付け部
７８…開口部
８０…開口部
８２…開口部
８４…締結具
８６…プッシュ/プルプレート
８８…ロッド
９０…開口部
９２…締結具
９４、９６…洗浄室
９８、１００…ドレン管路
１０２、１０４…流体管路

Claims (3)

1. 流体に浮遊する磁気粒子を除去する磁気フィルタであって、
   内部に流体を通すための取入口（５４）と該流体を排出するための排出口（５６）とを有するハウジング（１２）と、
   前記流体に取り込まれ該流体に浮遊する磁気粒子を磁気で引き付けて捕捉するために前記ハウジングに取り付けた長尺の磁気エレメント（３０）と、
   摺動可能に前記磁気エレメントに設けられたスクレーパ（５８）と、
   前記磁気粒子を前記磁気エレメントの一端部側へ擦り取ることで、前記磁気エレメントにより捕捉された前記磁気粒子を前記磁気エレメントから除去するために前記磁気エレメントに沿って前記スクレーパを定期的に移動させる作動装置と、
   前記スクレーパにより前記磁気エレメントから除去された磁気粒子が流し込まれる前記ハウジング内に設けられた洗浄室（９４、９６）と、
   前記スクレーパと前記ハウジングとの間隙と、前記排出口を閉じる弁とを備え、前記弁を閉じることで前記取入口を通った流体を前記間隙を介して分流し、前記磁気粒子を前記洗浄室に流し込む洗浄手段と
   を具備することを特徴とする磁気フィルタ。
2. 前記磁気エレメントは、両端が非磁気端部で終端する軸方向配列の磁気セグメント（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ）を複数備え、
   前記ハウジングは、前記磁気エレメントの両端のそれぞれに前記洗浄室を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気フィルタ。
3. 前記作動装置は、前記スクレーパで前記磁気粒子を前記磁気エレメントの一端部上へ擦り取る第一モードと前記磁気エレメントの他端部上に前記磁気粒子を擦り取る第二モードとで作動可能である
   ことを特徴とする請求項２記載の磁気フィルタ。

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