JPS5821527Y2 - 電磁フイルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は沢過塔と電磁コイルとからなる電磁フィルタに
関し、詳しくは濾過塔内部にスパイラル状とウール状の
磁性体を交互に多数積層させた充填物の上・下端面に当
該積層充填物の平均充填密度より大きい磁性多孔板を付
設した濾過塔と、電磁コイルの外側に磁性材料で作られ
た枠を付設した電磁コイルからなる電磁フィルタに関す
るものである。

従来、電磁フィルタの濾過塔の充填物として塔内にウー
ル状磁性体だけを充填したものや、スパイラル状磁性体
だけを充填したものがあり、磁性微粒子を液体中から除
去する方法として磁界の中にこれらの磁性充填物を配し
、この磁性充填物に磁性微粒子を吸引させ、液体の浄化
を図る諸種の電磁フィルタが使用されている。

まず、濾過塔内にウール状磁性体だけを充填物として使
用した電磁フィルタ（以下ウール状電磁フィルタという
）について説明すると、ウール状電磁フィルタはウール
状磁性体の近傍に大きな磁気勾配が形成するように構成
し、この場合における磁性微粒子の除去される原理は以
下の式によって示される。

たとえば磁場Ｈの中に磁化率Ｘ１体積■の磁性微粒子が
存在する場合、その磁性微粒子に働く吸引力ＦはＦ＝Ｘ
ＶＨ−！Ｌ−！！・・・・・・■で与えられ、０式に基
づきＨすなわち磁場を大きくするには電磁コイルの（ア
ンペア）×（ターン数）を増加させるしかなく、このこ
とがウール状電磁フィルタにかいては電磁コイルを大型
にせねばならないという欠点を生じせしめるか、あるい
は磁場Ｈをある値におさえて電磁コイルを大型にしない
かわりにＢ 丁、すなわち磁気勾配を大にしなければならない。

しかし磁気勾配を大とするためにはウール状磁性体を線
径の細いもので構成する必要が生じ、そのために洗浄が
困難となったり、細線が折れて取り扱いが困難になると
いう欠点が生じていた。

また従来のウール状電磁フィルタはウール状磁性体を濾
過塔内にウール状磁性体の層高として通常２００ｍｍ〜
４００ｍｍの範囲に充填しているが、ウール状磁性体を
一様な充填密度で濾過塔内に充填することが困難であり
、特に磁界の大きい中に釦かれた場合、不均一な充填構
造のウール状磁性体は局部的に粗密が拡大されて原水の
不均一な流れやショートパスが起こるなど性能低下の原
因となっていた。

次にスパイラル状磁性体だけを充填物として使用した電
磁フィルタ（以下スパイラル状電磁フィルタという）に
ついて説明すると、スパイラル状磁性体の空隙率はその
構造の特性から３０〜６０多であり、ウールｍ性体の空
隙率である９３〜９６優に比較してかなり密に充填され
ている構造を有し、そのためにそれ程電磁コイルを大型
にせずとも充填物中の磁界の強さＨを大にすることがＨ できをしかしその反面「Ｙをそれ程大とすることができ
ないという欠点があった。

また電磁コイルによって発生する磁場Ｈを電磁コイルの
断面図を示した第１図に基づいて説明すると、電磁コイ
ル１の中心０と、中心０を通る中心軸上の任意の点０′
との距離２における磁場Ｈは、電流１１コイルの高さが
２ｔ１コイルの内径が２Ｒ１，コイルの外径が２Ｒ２９
巻数２ｎ／！、（ｎ：１ｍ当たりの巻数）とした場合、
空心コイルのとき ■式によって示される。

■式より磁場Ｈはコイルの内径、すなわち濾過塔の外周
を電磁コイルで囲んだ電磁フィルタにおいては濾過塔の
塔径が大きいほど、また電磁コイル１の中心から離れる
ほど磁場Ｈの強さが低下していくことがわかる。

このため前述の■式より磁性微粒子に働く吸引力Ｆは濾
過塔に充填された磁性体の上・下端部では低下するので
、１過性能も同様に低下するという欠点があった０ 本考案はウール状磁性体とスパイラル状磁性体とを交互
に磁束に対して直角方向に積層させることによって磁気
勾配（」１）および磁界の強さＯｘ の両者を従来のものより大とし、かつ空隙率もスパイラ
ル状磁性体より大とし、さらにウール状電磁フィルタよ
りも電磁コイルの小型化を図り、また電磁フィルタの充
填物としての吸引力を高めｒ過器としての性能を向上さ
せ、さらに積層させた充填物の上・下端面に当該積層充
填物の平均充填密度より大きい磁性多孔板を付設した濾
過塔と電磁コイルの外側に磁性材料で作られた枠を付設
することによって磁気回路を構成することを目的とする
。

以下本考案を実施例の一例について図面を用いて説明す
る。

第２図は本考案の電磁フィルタの断面図で、スパイラル
状磁性体２とウール状磁性体３とを交互に磁束に対して
直角方向に濾過塔４内に多数積層させて充填し、さらに
充填物の上・下端面に水の通路１３を有する磁性多孔板
５を付設し、電磁コイル１の外側に磁性材料で作られた
枠６を付設する。

なおスパイラル状磁性体２は第３図に示したごとく通常
、厚さ０，５闘〜２闘のＳＳ材またはステンレス材から
なる帯板状の磁性体を円形にいく重にも巻き込み、その
両端を各々帯板で固着する。

なお、巻き込んだ帯板の間隙Ｗｌは０．５ｍｍ〜２ｍｍ
としたものを用いるとよく、ウール状磁性体３としては
線径４０μ〜８５μの細線がウール状となっているもの
を用いるとよい。

またスパイラル状磁性体２の１枚の層高Ｗ２は５闘〜２
０ｍｍとし、ウール状磁性体３の層高Ｗ３は５困〜２０
ｎｍとするとよい。

さらにそれぞれの層高比は、Ｗ２：Ｗ３＝４：１〜ｌ：
４の範囲で原水水質の性状によって最も適した値を選択
するとよい。

また磁性多孔板５の材質も通常ＳＳ材またはステンレス
材を用い、その厚さは一般に枠６の厚さと同じとするが
、２０朋〜８０ｍｍが適当で磁性多孔板と枠６は近接し
た位置にすることが望ましい。

第４図は濾過塔の上・下端面に磁性多孔板５卦よび電磁
コイルの外側に枠６を付設してない従来の電磁フィルタ
の磁束の方向を示すが、本考案の電磁フィルタの磁束の
方向を示す第５図と比べて漏洩する割合が多いのがわか
る。

すなわち従来の電磁フィルタは磁束（点線で示した）が
外部に発散して漏洩してしまうが、本考案の電磁フィル
タは磁性多孔板と枠６の作用により磁束が外部に発散す
ることがない。

次に本考案にかいては濾過塔内にスパイラル状磁性体と
ウール状磁性体の両磁性体を交互に積層させ、この積層
充填物上・下端面に磁性多孔板５を付設するが、この磁
性多孔板５の充填密度は積層充填物の平均充填密度より
大きいものを使用する必要がある。

というのは当該磁性多孔板５に充填密度の小さいものを
用いると第４図に示したように磁束が発散しやすくなり
所期の目的を達することができない。

通常スパイラル状磁性体の充填密度は５０％前後またウ
ール状磁性体の充填密度は５多前後なので両磁性体の平
均の充填密度は３０％前後となる。

したがって上・下端面に付設する磁性多孔板５はすくな
くとも約３０％以上とする必要があり、これを大きくす
ればする楔効果的である。

しかしあまりこの充填密度を大きくすると液体を通過さ
せる孔の数がすくなくなり圧力損失が増加するので、好
ましくは４０ないし７０多程度の充填密度を有する磁性
多孔板５を使用するとよい。

なお、本考案の電磁フィルタを用いて磁性微粒子を除去
する場合のフローは第６図に示すように原水を原水入口
管７を介してｐ過塔４に供給し、電磁コイル１により発
生される磁界の中を通し、処理水出口管８より処理水を
採取する。

通水は一般に下降流で行なうが、上昇流で行なってもさ
しつかえない。

通水工程の終点は沢通塔４に付設した差圧指示警報計９
で検出するとよい。

ｒ過塔４に蓄積した磁性微粒子を排出するいわゆる洗浄
工程は必要な弁の切り換えを行なった後、上昇流で洗浄
水入口管１０からの洗浄水と、ガス入口管１１からのガ
スとの混合流で処理し、逆洗水排水管１２より排出する
。

この場合、洗浄水のみで行なってもよいが、ガスを吹き
込むことによう洗浄効果をよシ高めることができる。

以上のように本考案によれば電磁コイルを大型化するこ
となく磁界の強さを大きくシ、磁性微粒子の除去効果に
すぐれ、消費電力を節約しえるというすぐれた効果を達
成することができる。

以下に本考案の実施例を説明する。

実施例 １ 第１表に示した通水条件で本考案の電磁フィルタ、すな
わちｆ通塔にスパイラル状磁性体とウール状磁性体を積
層させて充填し、その上・下端面に磁性・多孔板を付設
し、電磁コイルの外側に枠を付設した電磁フィルタＡと
、従来の二つの電磁フィルタすなわち沢通塔にウール状
磁性体と磁性多孔板を充填し、電磁コイルの外側に枠を
付設した電磁フィルタＢと、ｒ通塔にウール状磁性体だ
けを充填し電磁コイルの外側に枠を付設してない電磁フ
ィルタＣについてそれぞれの性能を比較し、その結果を
第２表に示した。

実施例 ２ 次に第３表に示した条件で電磁フィルタＡ・Ｂ・ Ｃの沢過塔内のａ＝ｊの位置にかける磁界の強さを測定
した結果を第７図に示す。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を示すもので、第１図は電磁コ
イルの断面図、第２図は本考案の電磁フィルタの断面図
、第３図はスパイラル状磁性体の説明図、第４図は従来
の電磁フィルタの磁束の方向を示す説明図、第５図は本
考案の電磁フィルタの磁束の方向を示す説明図、第６図
は本考案の電磁フィルタのフローを示す説明図であシ、
第７図は実施例２におけるＡ−Ｂ−Ｃの沢過塔内の磁界
の強さを示す説明図であり、左側の図に各測定点を示し
、右側のグラフに各測定点の磁界の強さを示した。 なお右側のグラフにおいて縦軸は測定点、横軸は磁界の
強さである。 １・・・電磁コイル、２・・・スパイラル状磁性体、３
・・・ウール状磁性体、４・・・ｒ通塔、５・・・磁性
多孔板、６・・・磁性材料で作られた枠、Ｉ・・・原水
入口管、８・・・処理水出口管、９・・・差圧指示警報
計、１０・・・洗浄水入口管、１１・・・ガス入口管、
１２・・・逆洗水排水管、１３・・・水の通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 同心円状のスパイラル状磁性体とウール状の磁性体とを
   磁束に対して直角方向に、交互に多数積層させた充填物
   の上・下端面に当該積層充填物の平均充填密度より大き
   い磁性多子り板をその内部に付設した濾過塔と、電磁コ
   イルの外側に磁性材料で作られた枠を付設した電磁コイ
   ルからなることを特徴とする電磁フィルタ。