JPS59127616A - 電磁フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、濾過塔の内部に磁性体を充填し、その外周に
電磁コイルを配設してなる電磁フィルタに関するもので
ある。

〔従来技術〕

一般に電磁フィルタは、濾過塔内に磁性体を充填し、濾
過塔の周囲に配置した電磁コイルで磁界を発生させ、磁
化された前記磁性体によシ、電磁フィルタに通水される
原水中に懸濁する常磁性や強磁性の微粒子を捕捉し、該
微粒子を原水から分離除去するものである。

電磁フィルタは、電磁コイルで発生した磁界を効率良く
磁性体に印加するために、通常、磁性体の上下に強磁性
体の材料が製造されるポールピースを配備し、また、電
磁コイルの外周を強磁性体の材料で製造されたリターン
フレームで囲っている。

第１図は、代表的な電磁フィルタと、これを用いている
水処理フローの説明図で、以下に概要を説明する。

濾過塔１内に磁性体２が充填されておシ、その上下にポ
ールピース３Ａ、３Ｂが配置されている。

ポールピース３Ａ、３Ｂはフェライト系ステンレス材等
の強磁性体の材料で製作されるｊ濾過塔１の外周には電
磁コイル５が配備され、さらにその外側は、リターンフ
レーム４で囲われている。リターンフレームは、低炭氷
鋼等の強磁性体の材料で製作される。また、磁性体２は
、磁性ステンレス材をウール状のベントにしたものある
いは金銅状のものが使用される。

通水時には、電磁コイル５を励磁する。この時前記ポー
ルピースとリターン７レームで囲われた部分に強力な磁
界が発生し、磁性体２を磁化する。

原水は洲過塔１の下部より供給され、磁性体２を通過し
た後上部から排出される。この過程で、原水中に？＠渇
する常磁性や強磁性の微粒子は磁性材２の表面に捕捉さ
れ、原水中から分離除去される。

ここで、原水中の常磁性と強磁性の微粒子とでは、磁性
体２による捕捉効率が大巾に異なる。−例として、第２
図に常磁性の微粒子であるα−Ｆ、２０３と強磁性の微
粒子であるＦｅ３Ｏ４を磁性体２の充填高さを変えて処
理した時の除去効率を示す。

ここで除去効率を次式で定義する。

ただし、Ｒ：除去効率（Ｘ） Ｃ１：原水中の微粒子濃度（ＰＰｂａｓｐ、）Ｃｏ：処
理水の微粒子濃度（ＰＰｂａＳＦ、）第２図の実験結果
から、磁性体２の充填高さを充分に取った場合強磁性体
のＦ　−ｓ　Ｏｓは磁性体２の入口部分で大部分捕捉さ
れるのに対し、常磁性体のα−Ｆ−２０ｓは磁性体２の
全域に亘って分散して捕捉されることがわかる。電磁フ
ィルタの充填高さは、常磁性体のα−Ｆ、２．０３も分
離除去できる様に１００調以上とするのが普通であるか
ら、磁性体２への強磁性体微粒子と常磁性体微粒子の捕
捉状態の差は常に生ずる。この結果、強磁性体と常磁性
体の微粒子が混在している原水、例えば火力発電所ある
いは一原子力発電所の復水等を電磁フィルタで処理する
場合、強磁性体の微粒子が磁性体２の入口部分にのみ多
量に捕捉され、電磁フィルタ濾過塔の圧力損失を急激に
上昇させるため、濾過塔の逆洗をＳ繁に実施しなければ
ならなかった。

上記の現象を回避するため、磁性体２０線径と光重密度
を変化させる方法がある。これは電磁フィルタル過塔の
入口部分には、常磁性体の除去効率は悪いが圧力損失が
小さい磁性体の構成とし、出口部分には、圧力損失は大
きいが常磁性体の除去効率が大きい磁性体を配置するも
のである。圧力損失は線径が太くなる程、また充填密度
が小さい程小さい。しかし、この方法は、磁性体２の充
填高さが必然的に大きくなる。このため、これを励磁す
る電磁コイルが大型化し、消費電力が大きい欠点があっ
た。また、この方法は、圧力損失の上昇速度は小さいが
、その初期値が大きい欠点があシ、やはジ逆洗を頻繁に
笑施しなければならなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、水中の微粒子の捕捉に伴なう圧力損失
の上昇速度が小さい電磁フィルタの濾過塔を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明は、電磁フィルタで水中の微粒子を捕捉する場合
、磁場による捕捉だけでなく、機械的濾過によっても磁
性体に微粒子が捕捉されるという実験結果に基いてなさ
れた。第３図は、磁性体に印加する磁界の強さを変えた
時の強磁性体のＦ゛。、０４と常磁性体のα−Ｆ−２０
ｓの除去効率を示したものである。電磁フィルタシ過塔
の圧力損失の上昇速度を小さくするには、水中の微粒子
が磁性体の全面に亘って捕捉されるのが望ましい。した
がって、磁性体に印加する磁界の強さを連続的に変化さ
せれば、第２図の結果から、強磁性および常磁性の微粒
子が、磁性体に分散して捕捉され、圧力損失の急激な上
昇はない。本発明は、磁性体に印加する磁界の強さを連
続的に変化させるだめに、磁性体の上下に配置するポー
ルピースのうち、流出処理水側のポールピースを強磁性
体とし、流入原水側のポールピースを流出処理水側のボ
ルルピースの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有する磁
性体又は非磁性体とするものである。この措置により、
磁界の強さは、磁性体の処理水流出部分が最大となシ、
原水流入部分が最小となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例につき、一般的な電磁フィルタの
第１図に基すき説明する。

第１表 第２表 第１表に示す条件で原水を電磁フィルタの濾過塔１に供
給した。濾過塔１には、第２輩に示す条件で磁性ステン
レスウール２を充填した。磁性ステンレスウール２の原
水流入側には５ＵＳ３０４製のポールピース３Ａを配置
し、処理水流出側には５ＵＳ４３０製ポールピース３Ｂ
を配置した。

ポールピースには水を通過させるだめの穴を開けである
。５ＵＳ３０４は非磁性体であるが、５ＵＳ４３０は強
磁性体であシ、その飽和磁化は約１７０ｅｍｕ　／ｌで
ある。濾過塔１の外周には電磁コイル５が配置され、更
に電磁コイルは軟鉄製のリターンフレーム４で囲われて
いる。

電磁コイルに電流を流した時に濾過塔１内に発生する磁
界の強さは第４図に示す分布となる。この状態で濾過塔
１に第１表で示した原水を供給したところ、微粒子の除
去効率及び圧力損失は第５図に示す如くになった。

この本発明による実施例の結果と比較するため、第１図
のポールピース３Ａ、３Ｂをいずれも強磁性体のＳＵＳ
　４３０製とし、他の条件は本発明による実施例と同一
にした場合について実験した。

この時のｒ通塔１内に発生する磁界の強さの分布を第６
図に示し、微粒子の除去効率及び圧力損失を第７図に示
す。

両者を比較すると、微粒子の除去効率に大差はないが、
本発明の実施例の方が圧力損失の上昇傾向が緩やかであ
る。この差は、本発明の実施例では強磁性体のＦ　−ｓ
　０４が磁性ステンレスウール２に分散して捕捉される
のに対し、比較例では、Ｆ　−ｓ　０４の大部分が磁性
ステンレスウール２の入口部分のみに捕捉されるために
生じたものである。

本発明の一実施例によれば、水中の強磁性体微粒子を磁
性ステンレスクールに分散して捕捉できるので圧力損失
の上昇速度が緩かＫなる効果がある。

本発明にお因では、第１図において原水流入側のポール
ピース３Ａをｌ　Ｏ〜ｌ　ＯＯｅｍｕ／　を程度の小さ
い飽和磁化を有する磁性体とすることもできる。これは
濾過塔の直径が０，５ｍを越える場合に特に有効である
。濾過塔の直径がこの様に大きくなると磁界の強さが濾
過塔の半径方向で分布をもつが、この状態で強磁性体微
粒子を磁性ステンレスクールに捕捉させると、捕捉量が
濾過塔の半径方向の一部分にかだよシ、これが促進され
ると偏流や圧力損失上昇の原因となる。したがって、濾
過塔の直径が大きめ場合には、飽和磁化の小さい磁性体
のポールピースを原水流入側に設置し、磁界の強さの分
布を濾過塔の半径方向には均一にし、通水方向には連続
的に変化させることで、圧力損失上昇速度を緩かにする
ことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から理解される様に、本発明によれば水中の
微粒子の捕捉に伴なう電磁フィルタ濾過塔の圧力損失の
上昇を緩やかにすることができ、濾過塔の逆洗頻度を低
下させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な電磁フィルタ濾過塔の説明図、第２図
、第３図はそれぞれ電磁フィルタ濾過塔の性能を示すグ
ラフ図、第４図は本発明の電磁フィルタの実施例の濾過
塔内の界磁の強さの説明図、第５図は同じく濾過塔の性
能図、第６図は比較例による濾過塔内の磁界の強さの説
明図、第７図は比較例による電磁フィルタ濾過塔の性能
図である。 １・・・濾過塔、２・・・磁性体、３Ａ、３Ｂ−・・ポ
ールピース、５・・・電磁コイル。 結２（２） 弔３日 確界ｄ岨さ　（Ｋσ） 第φ図 冒ざ　（ｍ、ｍう 范６（２） 高：　（ｒｎｒｎ） ノゼ中云蒔閣　（ｈ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　　濾過塔内に磁性体を充填し、その上下にポール
   ピースを配備しこの濾過塔の外周に電磁コイルを配設し
   てなる電磁フィルタｍ濾過塔において、流出処理水側の
   ポールピースを強磁性体とし、流入原水側のポールピー
   スを流出処理水側のポールピースの飽和磁化よシも小さ
   い飽和磁化を有する磁性体又は非磁性体としたことを特
   徴とする電磁フィルタ。