JPH0336583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は外周面に多数の磁石板を設けた濾過筒
内に、スクリユーコンベヤを濾過筒の内壁面に近
接させて回転可能に設けた磁石濾過装置に関する
もので、磁石板の極性を同極二つと対極二つとを
組みとして交互に連続的に配列し、かつ、スクリ
ユーコンベヤのスクリユー羽根のピツチ間隔を懸
濁物の移送方向に小さくするとともにスクリユー
コンベヤのシヤフトを磁性材製とすることを特徴
とする。 〔従来の技術〕 従来、磁性懸濁物、例えば工作機械のクーラン
トに含まれる切粉の除去装置として、比較的粗大
な切粉を除去し得るものは存在するが、微細粒子
状の切粉を除去するものがないため、これらの微
細粒子状の切粉は切削液と共にクーラントタンク
内に回収されて沈殿することが、問題となつてい
た。すなわち、クーラントタンク内に切粉が沈殿
しタンクの容積が不足し、切削液がタンクから溢
出するという欠陥があつた。 さらに除去されない切粉が切削液とともに循環
すると、吐出ノズルが詰り、これによつて工具の
破損や加工ワークの不良を生じたり、またマシニ
ングセンタにおいては自動工具交換の際にセツテ
イング不良を生じて加工精度が低下する等の問題
があつた。 これらの問題に対処するために、従来、クーラ
ントタンクの底部にスクリユーコンベヤを設け、
タンクの低部に沈殿した切粉を移送しながら除去
する装置が使用されているが、こ種の装置はスク
リユーコンベヤの移送能力から装置を水平に設置
することが多く、どうしても設置面積を小さくす
ることはできなかつた。 また、クーラントタンクの底部に磁石板を配設
し切粉をタンクの底部に磁力によつて吸着させこ
れをスクレーパ等により掻き寄せて除去する装置
も使用されているがこの種の装置も切粉の吸着効
果を高めるためには、磁石板の設置面積を増大す
ることを要するとともに、これにつれて大型のス
クレーパをも付設設置することになるために装置
の大形化及び設備コストの増大を招くことになつ
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、従来の切粉等の磁性懸濁物の除去装
置の前述したような問題を解決するものであり、
磁性懸濁物又はこれとともに非磁性懸濁物をも濾
過筒内の全面に形成した強力な磁場によつて濾過
筒の内面にほとんど吸着し、吸着した懸濁物を効
率よく移送排出させるこを主たる目的とし、さら
に本発明の他の目的としては、装置の容積及び設
置面積を小さくするとともに、装置の設備コス
ト、運転コストを安価にし、かつ装置の維持、保
守管理を簡単、容易にすることにある。 〔問題点を解決するための手段〕 以下、本発明の実施態様を図面にしたがつて説
明すると、図面１はステンレス等の非磁性材製の
濾過筒であつて、水平面に対し、通常10〜90度の
傾斜角度を付けて配置する。濾過筒１の外周面に
は、多数の磁石板２を間隔を置いて配設するが、
この場合、第２図に示すように、磁石板２の極性
を、Ｎ（同極）、Ｎ（同極）、Ｓ（対極）、Ｓ（対極）
、
Ｎ（同極）、Ｎ（同極）、Ｓ（対極）、Ｓ（対極）…と
同極二つと対極二つとを組み合せて交互に連続的
に配列すると、磁場の立ち上りが濾過筒１の中心
部まで達し、全面的で強力な磁場を形成させるこ
とができる。 磁石板の極性を、第３図のように、Ｎ（同極）、
Ｓ（対極）、Ｎ（同極）、Ｓ（対極）と単に交互に連
続して配列するだけであると、磁場の立ち上りは
悪く、濾過筒１の中心部まで達せずに、磁場が形
成されない部分が生じ、この部分においては液体
中の磁性懸濁物は捕捉されることなく濾過筒１外
に流出して行くので、本発明においては、前述し
たように改善をしている。 磁石板２としては、フエライト磁石や希土類磁
石等の永久磁石を使用でき、磁石板２の形状とし
ては三角形、四角形等の多角形が好ましく、その
大きさとしては10〜40cm²の面積を有し、厚さ１〜
３cmのものが最も望ましい。 磁石板２を濾過筒１に配設するについては、通
常、30〜300枚を相互に間隔を置いて配設するが、
磁石板２相互の離間距離は１〜５cmとし、各磁石
板２をモザイク状または千鳥状等に配列すればよ
い。磁石板２の外側に外筒３を付設する。 濾過筒１の内面に近接させて非磁性材製のスク
リユーコンベア４を回転可能に挿填するが、この
スクリユーコンベヤ４は、第１図に示すように、
スクリユー羽根６のピツチの間隔を磁性懸濁物７
の移送方向に徐々に小さくしたものを使用する。 スクリユー羽根６のピツチ間隔を磁性懸濁物７
の移動方向に徐々に小さくしたのは磁石の磁力は
距離の２乗に反比例するので、濾過筒１の内面に
吸着された磁性懸濁物７がスクリユーコンベヤ４
によつて濾過筒１の内面に沿つて上方へ移送され
濾過筒１の内面は上方に行くにつれて吸着されて
いる磁性懸濁物７の層が厚く、量も多くなり、磁
石板２の磁力、すなわち磁性懸濁物７の吸着能力
が弱くなるので、濾過筒１の内面上方の磁性懸濁
物７のかき寄せ能力すなわち剥離能力を高めて吸
着能力を強めるとともに、移送能力を向上させる
ためである。 スクリユーコンベヤ４のシヤフト８を磁性材製
とするのは、磁石板２とシヤフト８の磁力の相乗
効果によつて、磁力が50％程度上昇するととも
に、シヤフト８の集囲にも強力な磁力が発生する
ので、第２図に示すように、濾過筒１の内部全面
に強力な磁場の形成を一段と促進する。 以上のように、スクリユーコンベヤ４のシヤフ
ト８を磁性材製として、磁石板２の磁場の範囲内
に対極を設けることによつて磁力は明らかに、上
昇し、シヤフト８を磁性材製とした場合と非磁性
体とした場合について、磁性懸濁物の補集率をみ
てみると以下の表のようになり、本発明のスクリ
ユーコンベヤ４のシヤフト８を磁性材製とした方
が磁性懸濁物７の補集率において明確に優れてい
ることが判る。

〔発明の作用及び効果〕

次に、本発明の磁石濾過装置の動作につき説明
する。 磁性切粉等を含有する懸濁液９を懸濁液流入口
１３から濾過筒１内へ流入させると、懸濁液９は
濾液排出口１４の開口部と同じレベルまで濾過筒
１内に流入して行く。濾過筒１の外周面には、多
数の磁石板２を配設しているため、濾過筒１の中
心部に対して強力な磁力が働き、その磁力作用に
より懸濁液中の磁性懸濁物７を簡単容易に磁化す
るとともに、磁化した懸濁物が相互に吸着造粒化
しながら、しかも非磁性懸濁物も抱き込んで濾過
筒１の内面に吸着されて行く（磁気誘導効果）。 さらに、濾過筒１内の懸濁液９はスクリユーコ
ンベヤ４の回転によつて発生する遠心力によつて
濾過筒１の内面に接液することになり、磁性懸濁
物７も濾過筒１の内面に接触して一段と吸着され
易くなり、磁気誘導効果を一段と促進する（サイ
クロン効果）。 前記の磁気誘導効果とサイクロン効果による相
乗効果によつて効率よく磁化した磁性懸濁物７は
相互に保持された磁気量の相乗積に比例した大き
さの極間磁力作用によつて強力な凝集反応を生じ
て互いに吸着し、造粒化して濾過筒１の内面に対
する吸着性を一段と向上させることができる。特
に、前記凝集反応においては非磁性懸濁物をも磁
性懸濁物７とともに抱き込むことになるので、懸
濁物全体の濾過筒１への吸着は極めて効果的に行
うことができる（凝集効果）。 非磁性懸濁物の一部は磁性懸濁７に抱き合わさ
れて濾過筒１の内壁面に吸着されるが吸着されな
い非磁性懸濁物は濾過筒１の底部に落下するが、
スクリユーコンベヤ４によつて、再び濾過筒１の
内面を上方に押し上げられ、磁性懸濁物７ととも
に懸濁物排出口１１へ移送されて、同口よりタン
ク１５に落下して行く（移送効果）。 スクリユーコンベヤ４の回転数は、懸濁液９の
流量、懸濁物の濃度、磁石板２の磁力の強さや配
設個数、スクリユー羽根６のピツチ等によつて適
宜決定するが、通常は８〜80rpmの範囲内とす
る。 一方、磁性懸濁物７を分離した濾液５は、濾液
排出口１４より溢流し、濾液槽１６に流下して行
く。 濾液排出口１４を有する管を、第１図に示すよ
うに立上管状にすると、濾液排出口１４付近にお
ける濾液５の流速が濾過筒１内の流速に比較して
遅くなるので、たとえ濾液５に少量の残留非磁性
懸濁物が存在しても、残留非磁性懸濁物を重力沈
殿させることが可能であり、濾過効果を高めるこ
とができる。 また、懸濁物排出口１１の付近の濾過筒１の外
周面に磁石板２を配設すると特に濾過筒１に浮遊
性のスラツジやスカム等が発生した際に有効であ
つて、濾過筒１の懸濁液９のレベルより上方に存
在する前述の磁石板２の効果、すなわち前述の磁
気誘導効果、サイクロン効果及び凝集効果によつ
て磁性懸濁物７とともに懸濁物排出口１１までこ
れらのスラツジやスカム等を同伴して排出できる
ので、濾過効果を一段と向上させることができ
る。 なお、スクリユーコンベヤ４のスクリユー羽根
６のピツチ間隔を前述したように小さくすると、
この部分における懸濁物の移送速度がそれだけ遅
くなり、懸濁物に対する圧縮率が高まり、懸濁物
の脱液性が一層向上する。 スクリユーコンベヤ４のスクリユー羽根６を、
第１図におけるスクリユーコンベヤ４の下方部の
ように二段に設けると、二段のスクリユー羽根６
による懸濁物の剥離面積すなわち、磁石板２と接
する濾過筒１の内面の露出面積が大きくなるため
に、磁性懸濁物の吸着能力を高めることができる
ほか、前述のスクリユーコンベヤ４のサイクロン
効果、凝集効果、移送効果、脱液効果も倍増させ
ることができる。 以上述べたように、本発明の磁石濾過装置によ
ると、磁性懸濁物はむろんのこと、磁性懸濁物と
ともに非磁性懸濁物をも、特異な磁石板によつて
濾過筒内の全面に形成した強力な磁場によつて濾
過筒の内面にほとんど吸着し、さらに濾過筒の内
面に吸着した懸濁物を特殊なスクリユーコンベヤ
によつて効率よく移送排出させることが可能であ
り、同時に懸濁物を濾別除去した濾液も併わせて
容易に得ることができる。 また、本発明の磁石濾過装置は、濾過筒の外周
面に多数の磁石板を効率よく配設し、かつこの濾
過筒内に作業能率性の高いスクリユーコンベヤを
コンパクトに取り付けているので、磁石濾過装置
として小型化し、設置面積を小さくすることが可
能であり、さらに装置構造が濾過筒とスクリユー
コンベヤというように簡単であるために装置の設
備コスト、運転コストを安価にすることができる
とともに、装置の維持、保守管理が容易であると
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施態様を示すも
ので、第１図は本発明の磁石濾過装置の縦断面説
明図、第２図は第１図の〜線縦断面説明図で
あつて、磁石板の極性を同極、同極、対極、対
極、…と同極二つ及び対極二つとを組みとして交
互に連続的に配列した状態を示し、第３図は従来
装置を示すもので、同極、対極、同極、対極、と
交互に連続的に配列した状態を示す縦断面説明図
である。 １……濾過筒、２……磁石板、４……スクリユ
ーコンベヤ、５……濾液、６……スクリユー羽
根、７……磁性懸濁物、８……シヤフト、９……
懸濁液、１１……懸濁物排出口、１３……懸濁液
流入口、１４……濾液排出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性材製の濾過筒の外周面に、多数の磁石
   板を間隔を置いて、かつ磁石板の極性を、同極、
   同極、対極、対極、同極、同極、対極、対極……
   と、同極二つ及び対極二つとを組みとして交互に
   連続的に配列し、濾過筒の上方部に懸濁物排出口
   を設けるとともに、濾過筒の下方部に濾液排出口
   を設け、懸濁物排出口と濾液排出口との間の濾過
   筒の側面に懸濁液流入口を設け、さらに濾過筒内
   に設けるスクリユーコンベヤの非磁性材製のスク
   リユー羽根のピツチ間隔を、懸濁物の移送方向に
   小さくするとともに、スクリユーコンベヤのシヤ
   フトを磁性材製とし、かつスクリユー羽根の先端
   を濾過筒の内面に近接させて設けた磁石濾過装
   置。 ２ スクリユーコンベヤのスクリユー羽根を二段
   に設けた特許請求の範囲第１項記載の磁石濾過装
   置。 ３ 懸濁物排出口付近の濾過筒の外周面に磁石板
   を配設した特許請求の範囲第１項及び第２項記載
   の磁石濾過装置。