JPS643130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気ろ過に係る。 従来のフイルタでは、粒子が拡散、慣性又は直
接的な衝突によつてフイルタのフアイバに沈着さ
れる。これら粒子はブアンデルワール（van der
Waals）の力やその他の表面静電力によつてフア
イバに付着されたまゝになる。 磁性又は常磁性粒子の場合には、フイルタのフ
アイバに対する粒子の沈着及び付着率をいわゆる
高磁気勾配のフイルタによつて高めることができ
ると分つている。この様なフイルタにおいては、
強磁性フアイバのマトリクスが強力な磁界に置か
れる。フアイバ付近の大きな磁気勾配により拡散
や慣性よりも大きな力でもつて粒子がフアイバへ
磁気的に吸引される。更に、粒子をフアイバへ保
持する磁力は通常のブアンデルワールの力よりも
相当に大きい。 例えば、高磁気勾配のフイルタはステンレスス
チールのカンに収容された強磁性ワイヤウールマ
トリクスを具備し、上記カンは磁石の磁極間に配
置される。このフイルタは、磁界を除去して液体
をフラツシユし、捕縛粒子を取り去ることによつ
て清掃することができる。 ワイヤウールマトリクスの場合にはマトリクス
を清掃するのに多量の液体を要することが実際上
分つている。それに加えて、ワイヤマトリクスの
フイルタは、カンの全体積に対するワイヤウール
の体積の比として定められた体積充填係数即ちバ
ツキング係数が小さく、従つてフイルタで保持で
きる粒子の量が限定される。又、粒子が捕縛され
るとフイルタの効率が低下するので、比較的頻繁
な間隔で清掃しなければならないという欠点があ
る。これは、ワイヤマトリクスを用いて連続的な
流れをろ過する時に特にいえることである。 従つて本発明は、上記したワイヤウールマトリ
クスフイルタによるものでない改良された形式の
磁気ろ過を提供することである。 本発明によれば、磁気フイルタはろ過さるべき
流体の入口及びろ過された流体の出口を有する筐
体と、この筐体内にある細長い強磁性フイルタ部
材と、この強磁性フイルタ部材間に磁界を発生す
る磁石手段とを具備している。 フイルタ部材は長方形断面の複数個のバーを備
えているのが好ましい。複数個の比較的短いバー
を端一端接触関係に配列して所要長さの連続フイ
ルタを形成することができる。 上記バーは互い違いにされた行及び列の配列体
に構成されるのが好ましい。 以下、添付図面を参照して本発明を１例として
詳細に説明する。 第１図を参照すれば、連続モードで作動する装
置は貯蔵器１を備え、これには漏斗２を経てろ過
さるべき液体が供給される。撹拌器３が貯蔵器へ
と延びている。オン／オフ弁５によつて制御され
るダクト４は容器６の入口に液体を供給し、この
容器は磁石７の磁極間に配置され、磁石７は電磁
石であるのが便利である。容器６からの出口はト
ラツプ８へ通じ、そしてオン／オフ弁１０を有す
る放出管９はトラツプからろ過済み液体の容器１
１へ通じている。 ガラス、プラスチツク又は他の非磁性物質であ
る容器６は細長い強磁性フイルタを含んでいる。
このフイルタは１つの部材で構成されてもよい
し、又は複数個の強磁性部材を離間配列体にした
もので構成されてもよい。好ましくは、上記部材
又は各々の細長い部材は長方形断面であり、そし
て該部材はその長手軸が容器を通してろ過さるべ
き液体の流れ方向に対して直角になる様に容器内
に配列される。フイルタは高炭素の銀鋼から形成
することができる。複数個の強磁性部材を容器６
内に集群として配列することができる。即ち、例
えば中心部材をそれと同様の多数の部材によつて
実質的に均一の間隔で包囲することができる。然
し乍ら、中心部材のまわりに配列された部材は磁
気シールドとして働き且つ中心部材はその周囲の
部材の１つによつて収集される沈着物のほんの１
部分しか収集しないことが経験的に分つている。 フイルタの好ましい形態が第２図に示されてい
る。このフイルタは複数個の強磁性プレート１２
を離間積層配列体で具備している。各プレート１
２には長方形スロツト１３が形成され、このスロ
ツトは隣接長方形ロツド即ちバー１４を与える。
これらスロツト１３及びバー１４は隣接プレート
１２間でずらされており、従つて入口から出口ま
で容器６を経て送られる液体に対してねじれた流
路を与える。この液体流路はバー１４の長手軸に
対して実質的に直角である。磁石７の磁極間に発
生された磁界は第２図に矢印１５で示されてい
る。この磁界はロツドの長手軸及び液体流に対し
て実質的に直角であり、そして各バーの長手軸に
対して直角ないかなる平面においても、バーの断
面の長辺(a)が磁界に対して実質的に平行に整列さ
れる。プレート１２は高炭素鋼、銀鋼アニール処
理部材である。 バーの間隔の相違による作用を調べるために試
験を行なつた。沈着物の収集率はバーの間隔とは
無関係であり、前記で定めた体積充填係数を、ワ
イヤウール即ちメツシユフイルタで得られる係数
に比べて実質的に増加できることが決定された。
断面積は実質的に同じであるが縦横比が異なる様
な長方形フイルタ部材を以下の表１にリストして
ある。縦横比は、部材の長さに沿つた断面におけ
る長辺(a)の長さ・対・短辺(b)の長さの比である。

【表】 長辺(a)が磁界に対して平行である様にして、或
る制御に対して収集率を測定した。縦横比４：１
の場合に75％の収集率の改善が得られることが確
立された。磁気勾配は縦横比が増加するにつれて
高まるが、この勾配が効果的である体積並びに粒
子収集に利用できる面積は素子の断面積を実質的
に一定とすれば減少する。４：１の最適値はこれ
ら３つの係数の結合作用によるものである。 本発明による磁気フイルタの設計パラメータを
１例として以下の表２に示す。 表 ２ (a) フイルタの寸法 長さ１ｍ、断面積40mm×340mm (b) フイルタマトリクス 4000個の長方形断面の個々の素子、その各々
は2.0mm×0.5mm パツキング係数30％ (c) 磁界強度 １ テラス (d) 流 量 0.34m³／時（全処理時間3.7時間） (e) 効 率 97％ 本フイルタは4000個の長方形バーの配列体で構
成することができる。この配列体はプレートにス
ロツトを化学的に作りそして第２図に示した様に
これらプレートをスペーサと共に積層することに
よつて製造することができる。この様なフイルタ
配列体は磁界を除去した際に沈着物を取り去る様
にバツクフラツシユすることによつて容易に清掃
することができる。更に、約30％のパツキング係
数はワイヤメツシユフイルタで得られるパツキン
グ係数よりも10倍も大きく、従つて本フイルタは
その効率が低下するまでに約10倍も多くの固体を
受け入れることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続モードで作動する装置の概略図、
そして第２図は本発明のフイルタの部分破断斜視
図である。 １……貯蔵器、２……漏斗、３……撹拌器、４
……ダクト、５……オン／オフ弁、６……容器、
７……磁石、８……トラツプ、９……放出管、１
０……オン／オフ弁、１１……容器、１２……強
磁性プレート、１３……長方形スロツト、１４…
…バー、１５……磁界。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング、濾過する流体を前記ハウジング
   に導入する手段および濾液を前記ハウジングから
   排出する手段からなる磁気フイルターにおいて、 長方形断面のバーをほぼ平行に隔置して配置し
   た配列体の形状をした強磁性フイルター部材であ
   つて、該強磁性フイルターが前記ハウジング内に
   あつて前記導入手段と前記排出手段との間に位置
   するとともに、前記バーの縦軸および横軸はハウ
   ジング内を流れる流体の流れの方向にほぼ直角で
   あるような強磁性フイルター部材と ハウジング外部にあつて前記フイルター部材を
   通過する磁界を形成する磁界発生手段であつて、
   該磁界発生手段による磁界の方向が前記バーの縦
   軸にほぼ直角であり、かつ各長方形バーの断面の
   長辺とほぼ平行であるような磁界発生手段と を備えていることを特徴とする磁気フイルター。 ２ 前記フイルター部材が強磁性プレートを隔置
   した配列体からなり、各プレートはスロツトを有
   し該スロツトによつて前記バーを形成しているこ
   とを特徴とする請求項１記載の磁気フイルター。 ３ 前記配列体の隣接するプレートのスロツトお
   よびバーは互い違いに配列され、前記配列体内に
   ねじれた流路を形成することを特徴とする請求項
   ２記載の磁気フイルター。 ４ 前記各バーの縦横比が４対１であることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁
   気フイルター。