JPS6040595B2 - 脱水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微細粒子、特に磁性体微粒子に付着する水分
を除去することを目的とする脱水機に関するものである
。

液体と共存関係にある磁性体の微細粒子群より液体を分
離する手段として、従釆より以下の方法が行なわれてい
た。

すなわち、液体と共存状態にある微細粒子群を自然放置
して乾燥させる方法、炉紙、炉布などの使用による自然
脱水、熱風吹付けによる液体の蒸発、微細粒子を加圧ま
たは減圧するとともに、炉紙、炉布を用いて脱水する方
法、さらに遠心脱水法などである。しかしながら、これ
らのいずれの方法を用いる場合でも粒子の大きさが１〆
の以下になると、凝集剤たとえば高分子系の凝集剤を用
いて微粒子を大きいフロックに変化させてこれを脱水す
る場合が多い。ところで、凝集剤を用いると粒子を大き
なフロックに変化させて容易に脱水させる利点はあるが
、他方、脱水操作が複雑になり、凝集剤使用に伴うコス
ト高あるいは脱水された液中のＣＯＤなどを増大させる
という欠点が生ずる一方、凝集剤を用いないでｌＡｍ前
後またはこれより４・さし・粒径の粒子を処理する場合
は自然乾燥や炉布、炉紙による自然脱水によることにな
るが、このような方法によるときには、脱水処理に多く
の時間を要し、さらに粒子を減圧、加圧する場合には、
その脱水処理に減圧、加圧設備を要し、その処理に多大
な費用と手数とを要していた。殊に微細粒子を大量処理
する場合には大型の脱水設備を必要とし、粒子の特性上
連続処理が行ないにくいなどの問題点があった。これら
の点については遠心脱水処理を行なう場合についても同
様であり、またいずれの方法の場合でも何等かの炉村を
用いて脱水処理を行なわなければならなかった。本発明
は液体と共存状態にある微細粒子より液体を能率よくか
つ効果的に分離させる脱水機を提供するもので、磁場中
に生ずる磁場勾配を利用し、磁性粒子の移動中に加えら
れる磁力の相違により粒子を凝集させ、粒子に付着する
水分を絞り出すことを特徴とするもので、非磁性体の円
筒形ケーシングと、その内部に配設された磁性体からな
る磁性粒子の搬送用スクリュ−コンベアと、前記スクリ
ューコンベァに磁場を与える手段とからなり、前記スク
リューコンベアのスクリュー羽根を強磁性材料で構成し
、またスクリュー羽根に沿って中心軸の筒面に槍設した
ピンを強磁性材料で構成したことを特徴とするものであ
る。

第１図はイ，口は本発明の第１の実施例を示すものであ
る。

すなわち、非磁性材料よりなる円筒状のケーシングーを
斜め姿勢で配置してその上下端をフランジ２，３により
基台（図示略）に保持される。該ケーシング１は、その
下部の上閥面一部にホッパー４を備え、その上部下問面
に脱水処理後の粒子の送出用シュート５を関口ごせ、さ
らにケーシングーの下端に磁性粒子より分離された水の
送水筒６を閉口したものである。前記ケーシングー内に
は、その長手方向に沿ってスパイラル状のスクリュー羽
根７を周面に備えた中心軸８が回転自在に内装されてお
り、前記スクリュー羽根７は磁性材料で構成され、中心
軸８の上部軸端にには図示を略す回転駆動用モータの軸
が連結されている。

またこのケーシング１の外周面には、第１図口に示すよ
うにヨーク９Ａで連結された対の磁石９．９が向き合わ
せに配置され、ケーシングー内には常時この磁石９．９
によって形成された磁場中におかれ、スクリュー羽根７
の周囲に大きな磁場勾配を形成させる。実施例において
、ホッパ−４の開口部４Ａ内に水分を含む磁性体微粒子
（以下含水磁性粒子という）を投入し、モータの駆動に
より、中心軸８を一方向に転回させ、スクリュー羽根７
の転回によりホッパー４により投入された含水磁性粒子
をケーシングに沿って上方に向けて送り移動を与える。

含水磁性粒子は羽根７の転回に伴なう送りを受けてケー
シング１内を下方から上方に移動するに従って、これが
磁場勾配の大きい羽根７の周面に集中して付着する。こ
の結果、スクリュー羽根７の周囲では含水磁性粒子の密
度が高くなり、水分が粒子の集合体の外に押し出され、
ケーシング１の内壁の傾斜面に沿って落下し送水筒６か
ら外部へ排出される。一方、モータの駆動により、中心
軸８の回転によるスクリュー羽根７の送りをうけて含水
磁性粒子は次第に圧縮されながら上方へ移動する。

ケーシングには、その外部から均一に近い状態で磁場が
かけられているが、スクリュー羽根７の周囲に対しては
部分的に磁場勾配の大きさが異なり、スクリュー羽根７
の周囲に付着する含水磁性粒子は、同一個所にとどまる
ことなくケーシングーの内部で絶えず縄梓混合されなが
ら脱水されて上方へ送られ、脱水された磁性粒子はその
上端のシュート５から適宜個所に取出される。第２図は
本発明の第２の実施例を示すものである。

本実施例においても、ケーシングーは第１図イと同じよ
うに傾斜状の姿勢で基台（図示略）に設置されており、
ケーシング１内にはその長手方向に沿ってスクリュー羽
根７を周面に備えた中心軸８が回転自在に内装されてい
る。この中心軸８の先の実施例と同様にモータ（図示略
）により回転駆動されるものである。なお、シュートお
よび磁性粒子より分離された水の送出筒については図示
を略すが、第１図イと同様にそれぞれケーシングｌａ上
下端に設けられているものである。

この中心軸８の周面にはスクリュー羽根７の高さよりも
やや低い高さのピン１０，１０・・・がスクリュー羽根
７に沿って楯設されている。該ピン１０は円柱状または
円錐体形状をなすものである。本実施例においては、ケ
ーシングーは非磁性材料で構成され、スクリュー羽根７
および前記ピン１０，１０・・・は強磁性材料で構成さ
れている。

なお、本実施例ではスクリュー羽根７は非磁性材料また
は強磁性材料のいずれでもよい。またケーシングーの外
部には前実施例と同様にヨーク９Ａで互いに連結された
一対の磁石９．９が向き合わせに設置され、その磁場が
ケーシング１内に形成される。本実施例においては、ピ
ン１０，１０・・・の先端およびスクリュー羽根７の周
囲に大きな磁場勾配が発生する。

もしスクリュー羽根７が非磁性材料より構成されている
ときには、ピン１０，１０・・・の先端にのみ大きな磁
場勾配が発生する。これをピン１０についてのみみれば
、ピン１０の方向が磁場方向と平行方向に向く場合にピ
ン１０の先端の磁場勾配がもっとも大きく、垂直方向の
ときにもっとも小さい磁場勾配となり、中心軸８が回転
することによりケーシング１内に送入された含水磁性粒
子は同一ピン１０の先端にととまることなく、スクリュ
ー羽根７の送りに伴なつて凝梓混合がくり返され、その
集合体の部分的な密度の変化により含水磁性粒子より水
分が絞り出され、水分はケーシング１の傾斜内壁に沿っ
て送水筒より外部に送出され、脱水された磁性粒子は上
端のシュートより外部へ送り出される。通常、磁性粒子
は以下の‘１）式に示す力により磁場勾配の大きい個所
に引きよせられる。

Ｆｍ＝Ｍ母・・・‘１ｌ 上式において、Ｆｍは磁気的な力、Ｍは磁性粒子の磁化
の強さ、ｙＺ，ｙＨは磁場勾配を示す。

磁場勾配の大きい個所に含水磁性粒子をおくと、勾配の
小さい場所よりも含水磁性粒子の集合体の密度が高くな
り、したがって、含水磁性粒子の困りの水分が絞り出さ
れることとなる。この現象を連続的に進めることにより
、短時間に含水磁性粒子に付着した水分を外部に絞り取
ることができるものである。通常、磁性粒子の径が数１
００Ａから１肋仏くらいの超微粒子になると、水分を磁
性粒子から分離することは非常に困難とされていたので
あるが、本発明は磁気勾配の違いと、含水磁性粒子にか
らえられる力の変化を利用して含水磁性粒子を連続的に
搬送させながら脱水処理を行なうことができる。したが
って本発明によれば、従来必要不可欠とされた炉紙、炉
布などの炉材や、減圧、加圧装置あるいは遠心分離機が
不要となり、また凝集剤を添加すれば脱水効率を高める
ことができるが、特に凝集剤などの添加を行なうことな
く、大量の含水磁性粒子を連続的に処理することが可能
となり、従来法に比して含水率の高い含水磁性粒子の含
水率を大幅に低下することができ、本発明装置を用いて
処理した磁性粒子の全体の体積が小さく、その運搬が容
易で、さらには本発明装置により処理した磁性粒子を利
用する場合もその取扱いを容易に行なうこととができる
。

以下本発明の実施例を示す。

第１図イ，口及び第２図に示す脱水機を以下の条件で実
験した。

脱水機１（第１図イ，口） ケーシング 外径 １０仇仰ぐ 内径 ９５肋◇ 長さ ７仇帆 材質 ＳＤＳ３０４ スクリュー羽根 全長 ５０仇舷 羽根の長さ １５肌 羽根の肉厚 ３欄 羽根の中細蹄 物 材質 ＳＶＳ４１０ 回転速度 ＆Ｐｍ 磁場の強さ １５００ガウス 脱水機２（第２図） 前記１の構造と同一構造の脱水機において、スクリュー
羽根の間に５側め長さ２仇舷の円柱形のピンを打ちこん
だ。

上記１，２の脱水機において平均粒径１側ムのマグネタ
ィトで含水率８５％の材料の脱水試験を行なったところ
、脱水機１では含水率５２％、脱水機２では含水率５２
％に脱水することができた。

なお、含水率８５％の含水磁性粒子中に適当量の高分子
凝集剤を脱水機１，２に投入して脱水処理を行なったと
ころ、脱水機１で含水率４５％、脱水機２で含水率３７
％の脱水磁性粒子が得られた、得られた脱水磁性粒子は
いずれもかなり硬質であった。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本発明の第１の実施例を示す縦断面図、口は
イのＡ−Ａ線断面図、第２図は本発明の第２の実施例を
示すもので、第１図イのＡ−Ａ線に相当する部分の断面
図である。 １……ケーシング、４……ホツパ−、５……送出用シュ
ート、６・・・…送水筒、７・・・・・・スクリュー羽
根、８・・…・中心軸、９・・・…磁石、１０……ピン
。 努？図 多？区 界２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水分を含有する磁性粒子の送入口および脱水磁性粒
   子の送出口および磁性粒子より分離された水分の送水筒
   を有するケーシングと、該ケーシング内に内装された磁
   性材料による構成部分を有するスクリユーコンベアと、
   該スクリユーコンベアに磁場を印加する手段とからなる
   脱水機。 ２ 前記スクリユーコンベアのスクリユー羽根を磁性材
   料とし、該スクリユー羽根を設けた中心軸を非磁性材料
   で構成した特許請求の範囲第１項記載の脱水機。 ３ 前記スクリユーコンベアの中心軸の周面にスクリユ
   ー羽根に沿つて磁性材料からなる多数のピンを植設した
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の脱水機。 ４ 前記磁性材料からなるピンを、円柱状、角柱状、円
   錐台形、角錐台形とした特許請求の範囲第３項記載の脱
   水機。 ５ 前記スクリユーコンベアに磁場を印加する手段は、
   円筒状のケーシングの外部に互いにヨークで連結して向
   き合わせに配置された一対の磁石からなる特許請求の範
   囲第１項記載の脱水機。