JP5576947B2 - 磁気濾過装置 - Google Patents

磁気濾過装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5576947B2
JP5576947B2 JP2012547549A JP2012547549A JP5576947B2 JP 5576947 B2 JP5576947 B2 JP 5576947B2 JP 2012547549 A JP2012547549 A JP 2012547549A JP 2012547549 A JP2012547549 A JP 2012547549A JP 5576947 B2 JP5576947 B2 JP 5576947B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
fluid
elongated
magnetic core
chambers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012547549A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013517112A (ja
Inventor
マーティン、ケビン
ニューマン、キース
マカロラム、スティーブ
Original Assignee
エクリプス マグネティックス リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エクリプス マグネティックス リミテッド filed Critical エクリプス マグネティックス リミテッド
Publication of JP2013517112A publication Critical patent/JP2013517112A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5576947B2 publication Critical patent/JP5576947B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025High gradient magnetic separators
    • B03C1/031Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/286Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025High gradient magnetic separators
    • B03C1/031Component parts; Auxiliary operations
    • B03C1/033Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
    • B03C1/0332Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28Magnetic plugs and dipsticks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/284Magnetic plugs and dipsticks with associated cleaning means, e.g. retractable non-magnetic sleeve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/28Parts being easily removable for cleaning purposes

Landscapes

  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

本発明は、作動流体から汚染物質を分離するように構成された磁気濾過装置に関する。特に、汚染物質を捕獲する磁気コアを備えた複数の分離チャンバを有する濾過装置に関するが、これに限定されるものではない。
作動流体を利用して冷却や潤滑を行ったり、機械加工用具および製品から摩耗くずを除去したりする産業用途では、流体濾過装置を用いて流体から粒子状物質を抽出する。そして、粒子状物質の除去により清浄となった流体は、再循環させてさらに利用してもよいし、より簡単に処分してもよい。作動流体は、濾過装置がなければ直ちに高度汚染され、機械が摩耗および/または故障する。また、ほとんどの地域では、産業用流体の廃棄物を処分する前に濾過および清浄化が必要である。
これまで、流体、特に液体から磁性粒子を濾過するように構成された磁気利用の濾過装置が多数提案されている。このようなユニットは、オンラインで用いて機械または生産ラインの動作中に流体回路の一部を構成してもよいし、オフライン状態で用いて生産ラインの非動作時に作動流体を誘導または分離することにより所要の濾過を提供するようにしてもよい。
GB1192870、US2007/0090055、およびWO2005/061390は、カートリッジ式の磁気分離器を開示している。カートリッジを流れる流体が磁石を横切ると、その磁界で鉄粒子が捕獲される。そして、清浄に濾過された液体がカートリッジから流れ出る。GB2459289は、濾過作用位置と少なくとも1つの清浄位置との間に複数のフィルタカートリッジを搭載する回転式アセンブリを用いた磁気濾過装置を開示している。自動洗浄機構を設けることにより、濾過サイクルの一部として、磁界による捕獲物から堆積した鉄物質を除去する。堆積した汚染物質の除去は、フィルタの飽和ひいては流体流路の閉塞および作動流体のフローサイクルの停止により作動流体に依存した製造プロセスが停止するリスクを回避するために必要である。
GB1192870 US2007/0090055 WO2005/061390
磁気濾過装置は従来の紙または磁気利用のフィルタより優れているものの、多くの問題がある。たとえば、磁石を洗浄して堆積した鉄物質を除去する問題が残っている。特に、従来の磁気フィルタは通常、封止用ガスケットやOリング等を用いて多数の接合部を流体密封する複雑で込み入った構成のため、保守および修繕が困難である。このようなシールの位置合わせを間違うと、システムから流体が漏れて、フィルタを修繕する間はシステムが完全にシャットダウンしてしまう。
また、従来の磁気濾過装置は通常、堆積した汚染物質の除去に必要な洗浄/パージ運転間の動作時間が限られている。さらに、鉄物質の除去に必要な周期長(フィルタのダウンタイム)は、フィルタが作動流体サイクルの一部としてインライン実装されている場合は不十分である。
さらに、堆積した鉄物質のフィルタからの洗浄が自動化されている場合は、空気圧または油圧作動機構を用いてパージ運転を行うことが知られている。このような洗浄プロセスは通常、機械的アクチュエータを駆動するのに必要な圧縮空気または液体の消費および圧力のレベルの点で効率が低い。
そこで、上記問題に対処可能な磁気濾過装置が必要とされている。
本発明者らは、汚染作動流体を効率的に濾過することによって、フィルタの作動サイクルを向上させ、運転サイクル間の装置のパージに要する時間を最小限に抑え、完全飽和を回避可能な磁気濾過装置を提供する。本装置は、少なくとも2つの流路に沿って流体内部流が方向付けられたマルチチャンバハウジングを備え、各流路が濾過前処理および最終濾過処理に応じて細長磁気コアの全長に渡り通過する。また、本装置は、異なるサブチャンネルの流量を変更することによって、濾過およびパージの効率を最適化する。さらに、適当な作動・制御手段を介してパージサイクルの自動化を図ることにより、作動流体が不可欠な製造プロセスの一部を構成する流体のフローサイクルの乱れを最小限に抑える。最後に、本フィルタは、封止用ガスケットやOリング等の数を抑えた単純な構成を有することにより、保守を最小限に抑えるとともに必要に応じて効率的な洗浄および修繕を大幅に容易化できる。
最後に、本濾過装置は、一般的な作動機構を利用して磁気コアを変位させることにより、流体フローネットワークへの当該フィルタの組み込みに望ましいコンパクトな構成を可能にしている。さらに、この一般的なアクチュエータによって、磁気コアの動作に安定性および信頼性がもたらされる。
本発明の第1の態様によれば、流体から汚染物質を分離する磁気濾過装置において、流体入口および流体出口を有し、当該装置を流れる流体を閉じ込めるハウジングと、上記入口と流体連通することにより流体が実質的に第1端側で流入可能なハウジング内の第1の細長チャンバと、形成する磁界が流体流路に形成されて流体が流れる際に汚染物質を捕獲するように上記第1の細長チャンバ内で軸方向に延びる第1の細長磁気コアと、上記出口と流体連通することにより流体が実質的に第1端側で流出可能なハウジング内の第2の細長チャンバと、形成する磁界が流体流路に形成されて流体が流れる際に汚染物質を捕獲するように上記第2の細長チャンバ内で軸方向に延びる第2の細長磁気コアと、上記第1および第2の細長チャンバを接続してそれぞれの第2端側で内部流体を連通させる通路であって、流体が上記入口から上記第1の磁気コアの実質的に全長を第1の方向に通り、当該通路を通過し、上記第2の磁気コアの実質的に全長を上記第1の方向と反対の第2の方向に通って上記出口まで流れるように方向付ける通路とを備えた装置が提供される。
上記作動機構は、ピストン、シリンダ、および当該ピストンに接続された駆動ロッドを備えるのが好ましい。一実施形態によれば、上記作動機構は、シリンダのピストン側に流体流入口および流出口を備え、当該流入口を介してシリンダに流れ込む流体がシリンダの長さ方向に沿ってピストンおよび駆動ロッドを軸方向に押し込むように構成されている。上記作動機構は、空気圧作動を可能にする手段を備えるのが好ましい。また、駆動ロッドがシリンダの長さ方向に沿って上向きに押し込まれた場合に各磁気コアがそれぞれの管から引き抜かれるように各磁気コアが当該駆動ロッドに接続されているのが好ましい。
上記第1および第2のチャンバは、上記ハウジングの内部に延びる隔壁により規定されるのが好ましい。また、上記通路は、上記第1および第2のチャンバを分離する隔壁の間隙により規定され、当該間隙が当該第1および第2のチャンバの各第2端側に配置されるのが好ましい。選択肢として、上記第1のチャンバにおける流体の流速が上記第2のチャンバにおける流体の流速の少なくとも2倍となるように、当該第1および第2のチャンバならびに上記通路の大きさが規定される。
当該濾過装置は、上記作動機構に接続されて磁気コアの各チャンバに対する変位を制御する電子制御手段をさらに備えるのが好ましい。また、当該フィルタは、上記第1および第2の磁気コアにより捕獲された汚染物質の量を監視する少なくとも1つの汚染飽和センサーをさらに備えるのが好ましい。
選択肢として、当該フィルタは、上記第1のチャンバ内に配置された1つの磁気コアおよび上記第2のチャンバ内に配置された2つの磁気コアを備える。あるいは、当該フィルタは、上記第1のチャンバ内に配置された2つの磁気コアおよび上記第2のチャンバ内に配置された4つの磁気コアを備えていてもよい。別の実施形態によれば、上記第1および第2のチャンバは複数の磁気コアを備え、第2のチャンバにおける磁気コアの数が第1のチャンバにおける磁気コアの数の2倍であってもよい。
通常の使用に適応した特定の実施態様によれば、上記第1のチャンバにおける第1の磁気コアを通る流体の流れ方向が重力と反対方向であり、上記第2のチャンバにおける第2の磁気コアを通る流体の流れ方向が重力と同じ方向である。
本発明の第2の態様によれば、磁気濾過装置を用いて流体から汚染物質を分離する方法において、入口および出口を有するハウジングに濾過する流体を通す工程と、上記ハウジング内の第1の細長チャンバの一端側に配置された上記入口から当該第1のチャンバを通って長さ方向に流体が流れるように方向付ける工程と、上記第1のチャンバ内で軸方向に延びる第1の細長磁気コアにより当該第1のチャンバ内に形成された磁界内を流体が流れる工程であって、当該磁界が流体から汚染物質を捕獲するように作用する工程と、上記ハウジング内の第2の細長チャンバの一端側に配置された上記出口へ当該第2のチャンバを通って長さ方向に流体が流れるように方向付ける工程と、上記第2のチャンバ内で軸方向に延びる第2の細長磁気コアにより当該第2のチャンバ内に形成された磁界内を流体が流れる工程であって、当該磁界が流体から汚染物質を捕獲するように作用する工程と、上記第1および第2のチャンバを接続してそれぞれの第2端で内部流体連通させる通路を介して、流体が上記入口から上記第1の磁気コアの実質的に全長を第1の方向に通り、当該通路を通過し、上記第2の磁気コアの実質的に全長を第1の方向と反対の第2の方向に通って上記出口まで流れるように方向付ける工程とを含む方法が提供される。
この濾過方法は、運転サイクルを中断するように構成されたパージサイクルを含む。このパージサイクルは、作動機構を用いて上記第1および第2のチャンバからそれぞれ上記細長磁気コアを軸方向に引き抜く工程を含む。選択肢として、上記作動機構は、ピストン、シリンダ、および当該ピストンに接続された駆動ロッドを備える。上記パージサイクルは、上記第1および第2の磁気コアが上記第1および第2のチャンバから引き抜かれた状態で当該第1および第2のチャンバに流体を流すことによって上記各細長磁気コアの周囲から堆積した汚染物質を除去する工程をさらに含む。選択肢として、このパージサイクルは、上記装置の下流側に流体の流れを誘導して上記磁気コアの周囲から洗浄された汚染物質を集める工程をさらに含む。最後に、このパージサイクルは、上記作動機構を用いて上記第1および第2の磁気コアを再び上記第1および第2のチャンバにそれぞれ導入する工程を含む。
運転サイクルとパージサイクル間の制御および遷移は、適当な電子的および/または機械的制御によって制御されるのが好ましい。適当な電子制御手段により電子的に制御される場合、当該方法は、制御手段を用いて、上記第1および第2の磁気コアを上記第1および第2のチャンバからそれぞれ引き抜く工程および当該第1および第2の磁気コアを再び当該第1および第2のチャンバに導入する工程を自動化する工程を含むのが好ましい。また、上記制御手段は、プログラマブルロジックコントローラであるのが好ましい。あるいは、この制御手段は、PC上で動作するソフトウェアであってもよい。
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の特定の実施態様について説明するが、これはほんの一例に過ぎない。
図1は、本発明の特定の実施態様に係る、複数の流体内部流チャンバに分割されたハウジング内に複数の細長磁気コアが配置された磁気濾過装置の一部を示した斜視図である。 図2は、細長磁気コアが動作位置に適応されて作動流体を濾過するように構成された図1の濾過装置の縦断側面図である。 図3は、細長磁気コアが洗浄/パージ位置に適応されてフィルタからの汚染物質の洗浄が可能となった図1の濾過装置の縦断側面図である。 図4は、図1の濾過装置の外部ハウジングの模式図である。 図5は、図1の濾過装置の内部チャンバおよびハウジングの横断平面図である。 図6は、図4の磁気濾過装置のハウジングを通る内部流体流路を示した図である。
図1を参照して、この濾過装置は、入口109および出口110を有するハウジング100を備えている。特定の本実施態様によれば、ハウジング100は、入口109および出口110が基部111のごく近くの円筒壁の一端側に対向状に配置された円筒形状である。
円筒状ハウジング100の壁は、当該円筒状ハウジング100の長さ方向に沿ってメインチャンバ101内を軸方向に延びた中央シリンダ106を囲む複数のサブチャンバに分割された内部メインチャンバ101を規定している。まず、内部メインチャンバ101は、ハウジング100の内面とそれに対向する中央シリンダ106の外面との間を長手方向に延びる細長隔壁104によって2つの内部サブチャンバに分割される。さらに、この2つのサブチャンバは、ハウジング100の内面とそれに対向する中央シリンダ106の外面との間を長手方向に延びる内部隔壁105によって第1のチャンバ102および第2のチャンバ103に分割される。すなわち、隔壁104、105は、細長円筒状内部メインチャンバ101の実質的に全長に渡って、中央シリンダ106から半径方向に延びている。
隔壁105は、第1のチャンバ102の体積が第2のチャンバ103の体積よりも小さくなるように配置されている。特に、特定の本実施態様によれば、第1のチャンバ102の体積は、第2のチャンバ103の体積の略半分である。
第1の各チャンバ102には細長磁気コア108が配置され、内部メインチャンバ101において、円筒状ハウジング100の実質的に全長に渡って軸方向に延びている。同様に、第2のチャンバ103には2つの細長磁気コア107が配置され、内部メインチャンバ101において、円筒状ハウジング100の長さ方向に沿って軸方向に延びている。特定の本実施態様によれば、この濾過装置は、2つの第1のチャンバ102および2つの第2のチャンバ103を備え、第1の各チャンバ102が1つの細長磁気コア108を備える一方、第2の各チャンバ103は2つの細長磁気コア107を備えている。別の実施態様によれば、この濾過装置は、第1の各チャンバ102に配置された2つの細長磁気コア108および第2の各チャンバ103に配置された4つの細長磁気コア107を備えていてもよい。
図2および図3を参照して、円筒状ハウジング100には、当該円筒状ハウジング100の上端201に配置された環状鍔部112を介して上側細長円筒状ハウジング210が接続されている。入口109および出口110は、円筒状ハウジング100の反対側の下端200の近くに配置されている。各細長磁気コア108、107は、円筒状ハウジング100の第1および第2のチャンバ102、103内の上端201と下端200との間で軸方向に延びる細長管300、301にそれぞれ収容されている。細長管300、301は、ロッド形状の円筒状細長磁気コア108、107を収容できる寸法となっている。細長管300、301の内面とそれに対向する円筒状細長磁気コア108、107の外面との間には、各細長磁気コア108、107がそれぞれの円筒状細長管(ハウジング管)300、301に対して挿抜できるように微小な間隙が設けられている。
この濾過装置には機械的アクチュエータが収容されてあり、第1および第2のチャンバ102、103に対して磁気コア108、107を変位させるように構成されている。この機械的アクチュエータは、中央シリンダ106の中心を軸方向に延びる細長駆動ロッド203を備えている。駆動ロッド203はさらに、同じく中央シリンダ106内を軸方向に延びる細長シリンダ209に収容されている。この作動機構は、駆動ロッド203に接続され、シリンダ209内を前後に往復動作するように構成されたピストン204をさらに備えている。駆動ロッド203の一端にはフランジ207が接続され、各細長磁気コア108、107の上端から延びるように取り付けられたリンクアーム208と接続されている。以上から、ピストン204がシリンダ209内で動作することにより、各第1及び第2チャンバ102、103において、ハウジング100および各円筒状細長管300、301に対して各細長磁気コア108、107が変位する。
シリンダ209の下端には流体流入口205および流出口206が設けられており、作動流体(通常は圧縮空気)をピストン204に作用させて図3に示すように駆動ロッド203をシリンダ209から押し出すことができる。これにより、駆動流体(圧縮空気)の作動効率および利用効率を最大限に高めることができる。
図4を参照して、この濾過装置は、電子制御装置400をさらに備えている。特定の本実施態様によれば、電子制御装置400は、プログラマブルロジックコントローラを備え、作動機構に電子的に接続されて各第1及び第2チャンバ102、103に対する細長磁気コア108、107の動作を制御する。別の実施態様によれば、電子制御装置400は、PCまたはプリント配線板上で動作するソフトウェアとして構成されていてもよい。また、駆動ロッド203を手動操作可能な手段(図示せず)を設けることによって、各第1及び第2チャンバ102、103からの細長磁気コア108、107の手動変位が行えるようにしてもよい。
図5を参照して、半径方向に延びる各隔壁104は、入口109および出口110の両者を二等分することによって、ハウジング100に対する流体の流れを中央シリンダ106周囲の内部メインチャンバ101内において2つの流体流路に分割する。図5および図6を参照して、使用時には、鉄汚染物質が懸濁した作動流体が入口109を介して濾過装置に流れ込む。この流体の流れは、入口109の内部開口を二等分する隔壁104によって第1の各チャンバ102に誘導される。第1の各チャンバ102に流入した流体の流れ500は、ハウジング100内の第1の内部チャンバ102の下端200から上端201に向かって、重力に抗して上方向の流れ501となる。
第1のチャンバ102と第2のチャンバ103とは、隔壁105の最上縁部602と内部メインチャンバ101の上端を封止する蓋部606の下面601との間の微小な間隙600によって流体連通している。すなわち、隔壁105は、流体の流れ603が当該隔壁105の上側縁部602上を流通できるように基部111から蓋部606の直下部まで延びている。流体の上方向の流れ501が細長細長磁気コア108を通って流れる際、コアが形成した磁界が作用することにより、濾過前工程として細長管300周囲の鉄汚染物質が捕獲される。
予備濾過された流体の流れ603は、第2のチャンバ103に流れ込み、細長磁気コア107を通って下方向の流れ502となる。そして、細長磁気コア107が形成した磁界内を流体が流れる際に、細長磁気コア108で捕獲されなかった汚染物質が最終濾過工程として捕獲される。このように完全に濾過された流体の流れ504は、出口110を介して第2のチャンバ103およびハウジング100から流れ出る。この流出流体の流れ504は、出口110の内部開口を二等分する隔壁104によって案内される。図5に示すように、この濾過装置を通る流体の流れは、中央シリンダ106の周囲で2つの流路に分割されている。
濾過装置の濾過およびパージの両者を最適化するため、流体は、第1のチャンバ102においては重力に抗して上方に流れるように方向付けられる。これに対して、第2のチャンバ103の長さ方向には重力と同じ方向に流れるように方向付けられる。隔壁105の相対的な寸法および位置設定により、第1のチャンバ102における流体の流速は、第2のチャンバ103における流速の少なくとも2倍である。
さらに、細長磁気コア108、107に沿って少なくとも2つの軸方向に流体が流れるように方向付けることによって細長磁気コア108、107が形成する磁界への作動流体の曝露を増やすことにより、濾過が最大限に高められる。
図2に示すように細長磁気コア108、107がハウジング100内に配置された状態で、濾過装置は、作動流体から汚染物質を濾過するように構成されている。濾過動作を再開させるには、汚染物質によってフィルタが飽和する前にフィルタをパージまたは洗浄して堆積した物質を除去する必要がある。図3に示すパージ状態では、作動機構によって、細長磁気コア108、107がそれぞれの細長管300、301から引き抜かれている。細長磁気コアが引き抜かれた状態では、細長管300、301の周囲に捕獲された汚染物質が内部メインチャンバ101を通る流体の定常流によって洗浄される。したがって、細長磁気コア108、107が使用位置にある場合(図2)は汚染物質が磁界を迂回したりせず、また、細長磁気コアが引き抜かれている場合(図3)は汚染物質のパージを十分に行えるように、第1および第2のチャンバ102、103を通る流体の相対的な流量が大きくなり過ぎないようにするには、間隙600の寸法の決定が重要となる。特定の実施態様によれば、隔壁105の相対位置をユーザーが調整可能な手段(図示せず)を設けることによって、間隙600の寸法ならびに第1および第2のチャンバ102、103の相対的な内部体積を選択的に調整するようにしてもよい。したがって、これらパラメータの調整により、濾過装置を通る流体の流量ひいては流量によって決まる必然的な中間パージプロセスとパージ時間との間の運転時間間隔を調整できるようにしてもよい。
電子制御装置400には、濾過装置の下流における流体の流れが図3のパージ工程中に誘導可能となるように、適当な弁(図示せず)、特に電磁弁を接続してもよい。特に、装置のパージに用いられた作動流体は、貯蔵タンクに誘導することにより、汚染スラリーを後処理して容易に廃棄処分できるようにしてもよい。電子制御装置400は、下流の誘導弁(図示せず)の作動と細長磁気コア108、107の作動機構とを同期させるように構成されている。
さらに、電子制御装置400は、各第1および第2チャンバ102、103のごく近くに配置された飽和センサー604、605を備えていてもよい。作動機構は、飽和センサー604、605および電子制御装置400を介して、所定の時間間隔前に早期始動することにより、装置を通る流体流路の不要な閉塞を回避するようにしてもよい。また、各細長磁気コア108、107に接続された適当なマニュアルオーバーライド(図示せず)によって、作動機構にマニュアルオーバーライド機能を設けるようにしてもよい。

Claims (26)

  1. 流体から汚染物質を分離する磁気濾過装置において、
    流体入口および流体出口を有し、当該装置を流れる流体を閉じ込めるハウジングと、
    実質的に第1端側で前記入口と流体連通することにより流体が流入可能な前記ハウジング内の第1の細長チャンバと、
    前記第1の細長チャンバ内で軸方向に延びる細長管に収容され、形成する磁界が流体流路に形成されて流体が流れる際に前記細長管の周囲に汚染物質を捕獲するように構成された第1の細長磁気コアと、
    実質的に第1端側で前記出口と流体連通することにより流体が流出可能な前記ハウジング内の第2の細長チャンバと、
    前記第2の細長チャンバ内で軸方向に延びる細長管に収容され、形成する磁界が流体流路に形成されて流体が流れる際に前記細長管の周囲に汚染物質を捕獲するように構成された第2の細長磁気コアと、
    前記第1および第2の細長チャンバを接続してそれぞれの第2端側で内部流体を連通させる通路であって、流体が前記入口から前記第1の磁気コアの実質的に全長を第1の方向に通り、当該通路を通過し、前記第2の磁気コアの実質的に全長を前記第1の方向と反対の第2の方向に通って前記出口まで流れるように方向付ける通路とを備え
    前記第1のチャンバにおける流体の流速が前記第2のチャンバにおける流体の流速より速くなるように前記第1のチャンバの体積が前記第2のチャンバの体積より小さい、前記磁気濾過装置。
  2. 前記ハウジングが2つの第1チャンバおよび2つの第2チャンバに分割された、請求項1に記載の装置。
  3. 前記第1のチャンバの体積が前記第2のチャンバの体積の略半分である、請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記各細長磁気コアに接続され、各細長磁気コアがそれぞれの前記細長管において軸方向に挿抜可能となるように前記第1および第2のチャンバならびにそれぞれの前記細長管に対して各細長磁気コアを軸方向に変位させるように構成された作動機構をさらに備えた、請求項1に記載の装置。
  5. 前記作動機構がピストン、シリンダ、および当該ピストンに接続された駆動ロッドを備えた、請求項4に記載の装置。
  6. 前記作動機構が前記シリンダのピストン側に流体流入口および流出口を備え、当該流入口を介して当該シリンダに流れ込む流体がシリンダの長さ方向に沿って当該シリンダおよび駆動ロッドを軸方向に押し込むように構成された、請求項5に記載の装置。
  7. 前記作動機構が空気圧作動を可能にする手段を備えた、請求項6に記載の装置。
  8. 前記駆動ロッドがシリンダの長さ方向に沿って押し込まれた場合に各細長磁気コアがそれぞれの細長管から引き抜かれるように各磁気コアが当該駆動ロッドに接続された、請求項5〜7のいずれかに記載の装置。
  9. 前記第1および第2のチャンバが、前記ハウジングの内部に延びる隔壁により規定された、請求項1に記載の装置。
  10. 前記通路が、前記第1および第2のチャンバを封止する蓋部と、前記隔壁の縁部との間の間隙により規定され、請求項9に記載の装置。
  11. 前記第1のチャンバにおける流体の流速が前記第2のチャンバにおける流体の流速の少なくとも2倍となるように前記第1および第2のチャンバならびに前記通路の大きさが規定された、請求項10に記載の装置。
  12. 前記作動機構に接続されて前記第1及び第2の磁気コアの各チャンバに対する変位を制御する電子制御手段をさらに備えた、請求項に記載の装置。
  13. 前記第1および第2の細長磁気コアにより捕獲された汚染物質の量を監視する少なくとも1つの汚染飽和センサーをさらに備えた、請求項1に記載の装置。
  14. 各々の前記第1のチャンバ内に配置された1つの細長磁気コアおよび各々の前記第2のチャンバ内に配置された2つの細長磁気コアを備えた、請求項2に記載の装置。
  15. 各々の前記第1のチャンバ内に配置された2つの細長磁気コアおよび各々の前記第2のチャンバ内に配置されたつの細長磁気コアを備えた、請求項2に記載の装置。
  16. 通常の使用に適応した場合に、前記第1のチャンバにおける前記第1の細長磁気コアを通る流体の流れ方向が重力と反対方向であり、前記第2のチャンバにおける前記第2の細長磁気コアを通る流体の流れ方向が重力と同じ方向である、請求項1に記載の装置。
  17. 磁気濾過装置を用いて流体から汚染物質を分離する方法において、
    入口および出口を有するハウジングに濾過する流体を通す工程と、
    前記ハウジング内の第1の細長チャンバの第1端側に配置された前記入口から当該第1のチャンバを通って長さ方向に流体が流れるように方向付ける工程と、
    前記第1のチャンバ内で軸方向に延びる細長管内に収容された第1の細長磁気コアにより当該第1のチャンバ内に形成された磁界内を流体が流れる工程であって、当該磁界が流体から前記細長管の周囲に汚染物質を捕獲するように作用する工程と、
    前記ハウジング内の第2の細長チャンバの第1端側に配置された前記出口へ当該第2のチャンバを通って長さ方向に流体が流れるように方向付ける工程と、
    前記第2のチャンバ内で軸方向に延びる細長管内に収容された第2の細長磁気コアにより当該第2のチャンバ内に形成された磁界内を流体が流れる工程であって、当該磁界が流体から前記細長管の周囲に汚染物質を捕獲するように作用する工程と、
    前記第1および第2のチャンバを接続してそれぞれの第2端で内部流体を連通させる通路を介して、流体が前記入口から前記第1の磁気コアの実質的に全長を第1の方向に通り、当該通路を通過し、前記第2の磁気コアの実質的に全長を前記第1の方向と反対の第2の方向に通って前記出口まで流れるように方向付ける工程とを含み、
    前記第1のチャンバにおける流体の流速が前記第2のチャンバにおける流体の流速より速くなるように前記第1のチャンバの体積が前記第2のチャンバの体積より小さい、前記方法。
  18. 作動機構を用いて前記第1および第2のチャンバからそれぞれ前記細長磁気コアを軸方向に引き抜く工程を含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記作動機構がピストン、シリンダ、および当該ピストンに接続された駆動ロッドを備えた、請求項18に記載の方法。
  20. 前記第1および第2の細長磁気コアが前記第1および第2のチャンバ並びにそれぞれの前記細長管から引き抜かれた状態で当該第1および第2のチャンバに流体を流すことによって前記各細長の周囲から堆積した汚染物質を除去する工程を含む、請求項18または19に記載の方法。
  21. 前記装置の下流側に流体の流れを誘導して前記細長磁気コアの周囲から洗浄された汚染物質を集める工程をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  22. 前記作動機構を用いて前記第1および第2の細長磁気コアを再び前記第1および第2のチャンバ並びにそれぞれの前記細長管にそれぞれ挿入する工程を含む、請求項21に記載の方法。
  23. 制御手段を用いて、前記第1および第2の細長磁気コアを前記第1および第2のチャンバ並びにそれぞれの前記細長管からそれぞれ引き抜く工程および当該第1および第2の細長磁気コアを再び当該第1および第2のチャンバに挿入する工程を自動化して制御する工程を含む、請求項22に記載の方法。
  24. 前記制御手段がプログラマブルロジックコントローラである、請求項23に記載の方法。
  25. 前記制御手段がPC上で動作するソフトウェアである、請求項23に記載の方法。
  26. 前記第1のチャンバにおける流体の流速が前記第2のチャンバにおける流体の流速の少なくとも2倍である、請求項17〜25のいずれかに記載の方法。
JP2012547549A 2010-01-12 2011-01-10 磁気濾過装置 Active JP5576947B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1000364A GB2476825B (en) 2010-01-12 2010-01-12 Magnetic filtration apparatus
GB1000364.8 2010-01-12
PCT/GB2011/050029 WO2011086370A1 (en) 2010-01-12 2011-01-10 Magnetic filtration apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013517112A JP2013517112A (ja) 2013-05-16
JP5576947B2 true JP5576947B2 (ja) 2014-08-20

Family

ID=41819159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012547549A Active JP5576947B2 (ja) 2010-01-12 2011-01-10 磁気濾過装置

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8834721B2 (ja)
EP (1) EP2523757B1 (ja)
JP (1) JP5576947B2 (ja)
KR (1) KR101464573B1 (ja)
CN (1) CN102740981B (ja)
BR (1) BR112012017058B1 (ja)
CA (1) CA2755747C (ja)
DK (1) DK2523757T3 (ja)
ES (1) ES2622378T3 (ja)
GB (1) GB2476825B (ja)
PL (1) PL2523757T3 (ja)
PT (1) PT2523757T (ja)
SI (1) SI2523757T1 (ja)
WO (1) WO2011086370A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500908B (en) 2012-04-04 2015-02-25 Eclipse Magnetics Ltd Magnetic filtration device
WO2014007937A1 (en) * 2012-06-08 2014-01-09 Massachusetts Institute Of Technology Magnet configurations for improved separations of materials
GB2518162B (en) * 2013-09-11 2016-02-03 Eclipse Magnetics Ltd Magnetic filtration apparatus
JP5454825B1 (ja) * 2013-09-18 2014-03-26 株式会社ヤリステ 磁気粉分離装置
DE202014100826U1 (de) 2014-02-24 2014-06-05 Walter Müller Abscheidvorrichtung
KR101571842B1 (ko) 2014-05-14 2015-11-25 주식회사 청산에스티엠 액상용 자력 선별기
GB2541136B (en) * 2015-02-19 2017-05-03 Adey Holdings 2008 Ltd Magnetic filter for a central heating system
GB201604280D0 (en) * 2016-03-14 2016-04-27 Eclipse Magnetics Ltd Magnetic filtration apparatus
GB201616947D0 (en) * 2016-10-05 2016-11-23 Romar International Limited Apparatus and method for removing magnetic particles from liquids and slurries
GB2560532B (en) * 2017-03-14 2019-10-30 Adey Holdings 2008 Ltd Modular magnetic assembly
US10967312B2 (en) 2018-04-17 2021-04-06 The Metraflex Company Pipeline strainer with magnetic insert
EP3849686B1 (en) * 2018-09-10 2024-02-21 I.V.A.R. S.P.A. Device and method for filtering a fluid circulating in a plumbing and heating system
EP3815790A1 (en) * 2019-11-01 2021-05-05 Petrogas Gas-Systems B.V. Apparatus and method for supplying and transporting objects
GB2591503A (en) * 2020-01-31 2021-08-04 Mi Llc Magnetic pump suction strainer
CN112023498A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 姚炜 一种民用垃圾分类处理装置
CA3149697A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-17 Bay6 Solutions Inc. Magnetic filter cartridge and filter assembly
US11806726B2 (en) 2021-04-08 2023-11-07 Zero Gravity Filters, Inc. Magnetic separator
US11845089B2 (en) * 2022-06-14 2023-12-19 Bunting Magnetics Co. Magnetic drawer separator
KR102532875B1 (ko) * 2022-11-30 2023-05-17 주식회사 케이이씨시스템 마그네타이트 회수 및 순환 장치를 구비한 고성능 혐기성 소화 시스템

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1192870A (en) 1968-06-29 1970-05-20 Electromagnets Ltd Magnetic Filter
FR2396592A1 (fr) * 1977-07-08 1979-02-02 Commissariat Energie Atomique Filtre magnetique a aimants permanents
JPS646891Y2 (ja) 1981-05-25 1989-02-23
JPS5995913A (ja) * 1982-11-24 1984-06-02 Dainippon Printing Co Ltd 濾過装置
US5089129A (en) * 1990-05-04 1992-02-18 Brigman Bernard B Fluid contaminate filtration system including a filter, a contaminate particle trap, and a cold start fluid circulation system
US5200084A (en) * 1990-09-26 1993-04-06 Immunicon Corporation Apparatus and methods for magnetic separation
DE9102175U1 (ja) * 1991-02-23 1992-06-25 Emex Bergbau- Und Aufbereitungstechnik Gmbh, 5300 Bonn, De
GB2390315B (en) * 2002-06-25 2006-08-16 Cross Mfg Company Magnetic separators
US20040182769A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-23 Fogel Richard Edward Multi-chamber magnetic filter
JP2007513764A (ja) 2003-12-15 2007-05-31 ディー・トゥー・オー・エルエルシー 磁界発生器を持つ流体清浄器
US8066877B2 (en) * 2005-02-17 2011-11-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus for magnetic field and magnetic gradient enhanced filtration
JP4180583B2 (ja) * 2005-05-25 2008-11-12 日本製粉株式会社 永久磁石式流体用除鉄装置
US7604748B2 (en) 2005-10-20 2009-10-20 Eclipse Magnetics Limited Magnetic filter
US7625490B2 (en) * 2006-09-27 2009-12-01 Cort Steven L Use of a magnetic separator to biologically clean water
GB2459289B (en) 2008-04-17 2011-02-16 Eclipse Magnetics Ltd Magnetic filtration apparatus
US20090277157A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Hitor Group, Inc. Apparatus for improving fuel efficiency and reducing emissions in fossil-fuel burning engines
EP2174718A3 (de) * 2008-10-07 2013-09-11 WM Consult & Sales GmbH & Co. KG Magnetabscheider mit einem Gehäuse und mindestens einem Einsatz und Vorrichtung zum Reinigen eines derartigen Magnetabscheiders

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012017058A2 (pt) 2016-04-12
WO2011086370A1 (en) 2011-07-21
JP2013517112A (ja) 2013-05-16
SI2523757T1 (sl) 2017-05-31
KR20120123083A (ko) 2012-11-07
ES2622378T3 (es) 2017-07-06
PT2523757T (pt) 2017-04-24
DK2523757T3 (en) 2017-04-10
KR101464573B1 (ko) 2014-12-04
GB2476825A (en) 2011-07-13
CA2755747C (en) 2013-08-06
CA2755747A1 (en) 2011-07-12
PL2523757T3 (pl) 2017-07-31
EP2523757B1 (en) 2017-01-25
US20120175312A1 (en) 2012-07-12
GB2476825B (en) 2011-12-07
EP2523757A1 (en) 2012-11-21
BR112012017058B1 (pt) 2020-04-07
GB201000364D0 (en) 2010-02-24
CN102740981A (zh) 2012-10-17
US8834721B2 (en) 2014-09-16
CN102740981B (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5576947B2 (ja) 磁気濾過装置
CN1260011C (zh) 磁性过滤器
CA2921031C (en) Fluid treatment system
CA2922278C (en) Magnetic filtration apparatus
KR101961088B1 (ko) 여과 장치
KR20010032596A (ko) 연속-작동 여과 방법 및 장치
GB2459289A (en) Magnetic filtration
KR102053710B1 (ko) 연속 여과 운전이 가능한 마이크로 여과기 및 이를 이용한 여과시스템
KR101359340B1 (ko) 자동 역세척이 가능한 세척수의 칩 여과장치
CN200970497Y (zh) 永磁式全自动磁性分离装置
KR102420680B1 (ko) 유체를 위한 필터 디바이스
US11491495B2 (en) Self-cleaning magnetic filter
GB2548487A (en) Magnetic filtration apparatus
JP2007083102A (ja) ストレーナ
CN201921565U (zh) 免拆自动清洗式机油滤清器
JP2010149022A (ja) ストレーナ装置
JP6468411B1 (ja) ダブルストレーナ型濾過機
KR102109363B1 (ko) 윤활유 필터링장치
KR20120020977A (ko) 마그네틱 필터
JPH0228365B2 (ja)
CN108262158B (zh) 一种全自动切削液磁性过滤装置
CN107737474A (zh) 一种自动清洗过滤器
KR100785124B1 (ko) 정제기와 그 제어 방법 및 정제 시스템
JP2011088106A (ja) 浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140623

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5576947

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250