KR102401105B1

KR102401105B1 - 봉상 자석 및 자성 이물 제거 장치

Info

Publication number: KR102401105B1
Application number: KR1020207022480A
Authority: KR
Inventors: 마사토 사토
Original assignee: 제이엠씨 씨오., 엘티디.
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2022-05-23
Also published as: JP2019136634A; WO2019155742A1; CN111699045A; JP6446631B1; CN111699045B; KR20200103819A

Abstract

자성 이물의 체류를 억제하면서 자성 이물의 흡착 누락을 적게 하는 것이 가능한 봉상 자석 및 자성 이물 제거 장치를 제공한다. 이러한 자성 이물 제거 장치(50)는, 도입구(53) 및 배출구(55)를 구비한 케이싱(51)과, 케이싱(51) 내에 배치되며, 소정 길이의 봉상으로 연장되는 복수의 봉상 자석(10)을 구비하며, 봉상 자석(10)은, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면(29, 29)을 구비한 흡착부(30)와, 상기 흡착부(30)의 일단 측에 설치되며, 자성 이물M을 흡착부(30)로 안내하는 가이드부(28)를 구비하며, 봉상 자석(10)은, 소정 간격을 두고 평행하게, 또한, 일단(23) 측을 분립체 등의 진행 방향을 향한 상태로, 케이싱(51) 내에 복수, 병렬로 배치되어 있다.

Description

봉상 자석 및 자성 이물 제거 장치

본 발명은, 자성 이물(異物)을 함유하는 분립체나 유체로부터, 자성 이물을 흡착 제거하기 위한, 봉상(棒狀) 자석 및 자성 이물 제거 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 소맥분 등의 식품 원료가 되는 분립체에는, 이물의 혼입은 엄밀히 배제되지 않으면 안 된다. 이와 같은 분립체로부터 자성 이물을 제거하는 장치로서, 예를 들어, 분립체가 투입되는 케이싱과, 그 내부에 배치되는, 단면이 원형상으로 된 마그넷을 구비한 것이 알려져 있다. 그리고, 케이싱의 상방 개구로부터 분립체를 투입하면, 마그넷에 자성 이물M이 흡착되기 때문에, 분립체로부터 자성 이물을 제거하는 것이 가능하다.

그러나, 상기 장치의 경우, 마그넷의 단면이 원형상을 이루고 있기 때문에, 케이싱 상방으로부터 투입되는 분립체가, 마그넷의 상면 측에 모여, 자기에 의한 흡착 효율이 서서히 저하되는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 하기 특허문헌 1에는, 단면 형상이 눈물 모양으로 된 페어 쉐입(pear shape) 막대형 마그넷이 기재되어 있다. 도 8b에 나타낸 바와 같이, 이러한 막대형 마그넷(100)은, 그 상방 부분의 단면 형상이, 상단 끝이 가늘고 하단 측을 향해 점차로 넓어지는 테이퍼면을 갖는 산(山) 형상을 이루며, 하방 부분의 단면 형상이 반구상을 이루고 있다. 또한, 막대형 마그넷(100)은, 상방이 개구된 케이싱(110) 내에 배치된다. 그리고, 케이싱(110)의 상방 개구로부터 투입된 분립체G는, 산 형상을 이루는 상방 부분의 테이퍼면에 의해, 하방으로 미끄러져 떨어지기 쉽기 때문에, 상방 부분에 분립체G가 모이기 어렵다.

일본 실용신안등록 제3164152호 공보

그런데, 상술한 단면 원형상의 마그넷이나, 특허문헌 1에 기재된 막대형 마그넷(100)은, 자성 이물의 흡착력을 높이기 위해서, 복수개의 마그넷을, 동극의 측면끼리 대향하도록 병렬하여 배치하고 있다. 이와 같이 하면, 인접하는 마그넷의 대향하는 양 측면끼리의 사이에, 자력이 집중되어 강한 자장이 발생하고, 이 자장에 의해 마그넷 측면에 자성 이물을 흡착시키는 것을 용이하게 하는 것이 가능하다. 이 경우, 인접하는 마그넷의 측면끼리 가장 근접하는 개소에서, 자장이 강해져 흡착력이 높아진다. 예를 들어, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 단면이 눈물 형상의 막대형 마그넷(100)에서는, 산 형상의 상방 부분과 반구상의 하방 부분과의 경계부P의 부분 만에서, 강(强) 자장이 발생하여 자성 이물을 흡착하도록 되어 있다.

그러나, 도 8b에 나타낸 단면이 눈물 형상의 막대형 마그넷(100)에 있어서는, 인접하는 마그넷 사이에서 강 자장이 발생하는 경계부P는 선상(線狀)으로 되어 있어 (막대형 마그넷의 축 방향을 따라 연장된 선상을 의미한다), 강 자장이 발생하는 영역을 넓게 확보하는 것이 불가능하기 때문에, 자성 이물의 흡착량에 한계가 있어, 자성 이물의 흡착 누락을 충분히 감소시키는 것이 불가능한 경향이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 자성 이물의 체류를 억제하면서, 자성 이물의 흡착 누락을 줄이는 것이 가능한 봉상 자석 및 자성 이물 제거 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나는, 자성 이물을 함유하는 분립체 또는 유체로부터, 상기 자성 이물을 자장에 의해 흡착하기 위한, 소정 길이의 봉 형상으로 연장된 봉상 자석으로서, 상기 봉상 자석은, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면을 구비한 흡착부와, 상기 흡착부의 일단 측에 설치되어, 상기 자성 이물을 상기 흡착부로 안내하는 가이드부를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 발명에 따르면, 분립체 또는 유체로부터 자성 이물을 제거해야 할, 분립체 또는 유체를, 봉상 자석의 일단 측을 향해 진행시킨 경우에, 봉상 자석의 가이드부에 의해, 분립체 또는 유체를, 봉상 자석의 일단 측에 체류하기 어렵게 하여, 흡착부를 향해 매끄럽게 안내하는 것이 가능함과 더불어, 흡착부의 한 쌍의 흡착면이, 서로 평행하게 되도록 소정 길이로 연장되어 있기 때문에, 강 자장이 발생하는 흡착면을, 종래의 단면이 눈물 형태의 막대형 마그넷의 경계부P와 같이 선상이 아니라 (도 8b참조), 봉상 자석의 축 방향에 직교하는 방향으로 연장된 면상(面狀)으로 하는 것이 가능하기 때문에, 강 자장이 발생하는 영역의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하여, 그 결과, 분립체 또는 유체에 함유된 자성 이물을, 확실하게 흡착하는 것이 가능하여, 자성 이물의 흡착 누락을 적게 하여 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.

본 발명의 봉상 자석에 있어서는, 상기 봉상 자석의 외주에 적합한 형상을 이루며, 비자성 재료로 이루어진 커버를 구비하고 있으며, 이 커버 내에 상기 봉상 자석이 삽입, 탈착 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 양태에 따르면, 봉상 자석의 외주에 적합한 형상을 이루며, 비자성 재료로 이루어진 커버를 구비하고 있으며, 이 커버 내에 봉상 자석이 삽입, 탈착 가능하게 되어 있기 때문에, 커버 내에 봉상 자석을 삽입한 상태로, 분립체 또는 유체로부터의 자성 이물의 제거 작업이 이루어지면, 봉상 자석의 자력에 의해, 커버 표면에 자성 이물을 흡착시키는 것이 가능하다. 또한, 자성 이물의 흡착 후에, 봉상 자석을 커버 안쪽으로부터 빼냄으로써, 자력이 소실되기 때문에, 커버 표면으로부터 자성 이물을 이탈시켜 분리하는 것이 가능하다. 즉, 자성 이물의 흡착은 커버를 통해서 이루어지며, 봉상 자석에는 자성 이물이 직접 흡착되지 않기 때문에, 봉상 자석의 클리닝이 불필요하게 되어, 자성 이물 제거의 작업성을 높이는 것이 가능하다.

본 발명의 봉상 자석에 있어서는, 상기 봉상 자석은, 복수의 자석을 축 방향으로 연결하여 형성되어 있으며, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 접합면은, 같은 극끼리로 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 양태에 따르면, 봉상 자석은, 복수의 자석을 축 방향으로 연결하여 형성되어 있으며, 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 접합면은, 같은 극끼리로 되어 있기 때문에, 자장이 강하게 작용하는 범위를, 봉상 자석의 축 방향으로 증대시키는 것이 가능하며, 그 결과, 자성 이물이 흡착되지 않고 지나쳐 버리는 것을 억제하여, 자성 이물의 흡착 누락을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 봉상 자석에 있어서는, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 각 접합면은, 상기 봉상 자석의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 양태에 따르면, 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 각 접합면은, 봉상 자석의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있기 때문에, 봉상 자석의 축 방향에 직교하는 방향으로, 자장이 강한 개소가 존재하게 되어, 자성 이물이, 자장이 약한 개소를 지나쳐도, 자장이 강한 개소에 의해 흡착시키는 것이 가능하여, 자성 이물의 흡착 누락을 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 한 형태는, 자성 이물을 함유하는 분립체 또는 유체로부터, 상기 자성 이물을 자장에 의해 흡착 제거하는, 자성 이물 제거 장치로서, 상기 분립체 또는 유체를 도입하는 도입구 및 상기 분립체 또는 유체를 배출하는 배출구를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱 내에 배치되며, 소정 길이의 봉상으로 연장된 복수의 봉상 자석을 구비하며, 상기 봉상 자석은, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면을 구비한 흡착부와, 상기 흡착부의 일단 측에 설치되며, 상기 자성 이물을 상기 흡착부로 안내하는 가이드부를 가지고 있으며, 상기 봉상 자석은, 소정 간격을 두고 평행하게, 또한, 상기 일단 측을 상기 분립체 또는 유체의 진행 방향으로 향한 상태로, 상기 케이싱 내에 복수, 병렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 발명에 따르면, 봉상 자석은, 그 축 방향으로 직교하는 단면에서 봤을 때, 흡착부의 일단 측에, 자성 이물을 흡착부로 안내하는 가이드부를 가짐과 동시에, 소정 간격을 두고 평행하게, 아울러, 일단 측을 분립체 또는 유체의 진행 방향으로 향한 상태로, 케이싱 내에 복수 병렬로 배치되어 있기 때문에, 도입구로부터 도입되는 분립체 또는 유체를, 봉상 자석의 일단 측에 체류하기 어렵게 하여, 각 봉상 자석의 흡착부를 향해 매끄럽게 안내하는 것이 가능하다. 또한, 봉상 자석의 흡착부는, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면을 가지고 있기 때문에, 강 자장이 발생하는 흡착면을, 종래의 단면 눈물 형태의 막대형 마그넷의 경계부P와 같이 선상이 아니라, 봉상 자석의 축 방향으로 직교하는 방향으로 연장된 면상으로 하는 것이 가능하기 때문에, 강 자장이 발생하는 영역의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하여, 인접하는 자석의 흡착면끼리의 사이로 들어오는 분립체 또는 유체에 함유된 자성 이물을 확실하게 흡착하는 것이 가능하여, 자성 이물의 흡착 누락을 적게 하여 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.

본 발명의 자성 이물 제거 장치에 있어서는, 상기 케이싱 내에는, 비자성 재료로 이루어지며, 상기 봉상 자석의 외주에 적합하게 씌워지는 복수의 커버가 상기 봉상 자석의 배열과 정합하도록 배치되어 있으며, 상기 봉상 자석은, 대응하는 상기 커버 내에 삽입, 탈착 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 양태에 따르면, 비자성 재료로 이루어지며, 봉상 자석의 외주에 적합하게 씌워지는 복수의 커버가 봉상 자석의 배열과 정합하도록 배치되어 있으며, 봉상 자석은 대응하는 커버 내에 삽입, 탈착 가능하게 되어 있기 때문에, 커버 내에 봉상 자석을 삽입한 상태로 케이싱 내에 배치하여, 분립체 또는 유체로부터의 자성 이물의 제거 작업이 이루어지면, 봉상 자석의 자력에 의해, 커버 표면에 자성 이물을 흡착시키는 것이 가능하다. 또한, 자성 이물의 흡착 후에, 봉상 자석을 커버 안쪽으로부터 빼냄으로써, 자력이 소실되기 때문에, 커버 표면으로부터 자성 이물을 이탈시켜 분리하는 것이 가능하다. 즉, 자성 이물의 흡착은 커버를 통해서 이루어져, 봉상 자석에는 자성 이물이 직접 흡착되지 않기 때문에, 봉상 자석의 클리닝이 불필요하게 되어, 자성 이물 제거의 작업성을 높이는 것이 가능하다.

본 발명의 자성 이물 제거 장치에 있어서는, 상기 봉상 자석은, 복수의 자석을 축 방향으로 연결하여 형성되어 있으며, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 접합면은, 같은 극끼리로 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 자성 이물 제거 장치에 있어서는, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의, 각 접합면은, 상기 봉상 자석의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 양태에 따르면, 봉상 자석을 구성하는 각 자석의, 각 접합면은, 봉상 자석의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있기 때문에, 봉상 자석의 축 방향으로 직교하는 방향으로, 자장이 강한 개소가 존재하게 되어, 자성 이물이, 자장이 약한 개소를 지나쳐도, 자장이 강한 개소에 의해 흡착시키는 것이 가능하여, 자성 이물의 흡착 누락을 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 자성 이물 제거 장치에 있어서는, 상기 봉상 자석은, 상기 일단 측을 회동 방향을 향해, 회동축에 대하여 방사상으로 연결되어 있으며, 상기 케이싱의 내주에서 회동 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 양태에 따르면, 봉상 자석은 회동축에 연결되어 있으며, 케이싱의 내주에서 회동 가능하게 되어 있기 때문에, 예를 들어, 분립체가 응집되어 있는 경우에도, 봉상 자석의 회동에 의해 교반되어 분산되기 때문에, 각 봉상 자석에 의한 자성 이물의 흡착 효율을 높이는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 분립체 또는 유체로부터 자성 이물을 제거해야 할, 분립체 또는 유체를, 봉상 자석의 일단 측을 향해 진행시키는 경우에, 봉상 자석의 가이드부에 의해, 분립체 또는 유체를, 봉상 자석의 일단 측에 체류하기 어렵게 하여, 흡착부를 향해 매끄럽게 안내하는 것이 가능함과 더불어, 흡착부의 한 쌍의 흡착면이, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장되어 있기 때문에, 강 자장이 발생하는 흡착면을, 봉상 자석의 축 방향에 직교하는 방향으로 연장된 면상으로 하는 것이 가능하기 때문에, 강 자장이 발생하는 영역의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하여, 분립체 또는 유체에 함유된 자성 이물을 확실하게 흡착하는 것이 가능하여, 자성 이물의 흡착 누락을 적게 하여 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.

[도 1] 본 발명에 관한 봉상 자석의 일 실시 형태를 나타내며, 동 봉상 자석을 축 방향 측에서 본 상태의 설명도 및 측면에서 본 상태의 설명도이다.
[도 2] 본 발명에 관한 봉상 자석의 일 실시 형태를 나타내며, 그의 사시도이다.
[도 3] 동 봉상 자석의 측면도이다.
[도 4a] 동 봉상 자석을 축 방향 측에서 본 상태에서의 제1기타 형상의 설명도이다.
[도 4b] 동 봉상 자석을 축 방향 측에서 본 상태에서의 제2기타 형상의 설명도이다.
[도 4c] 동 봉상 자석을 축 방향 측에서 본 상태에서의 제3기타 형상의 설명도이다.
[도 5a] 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제1실시 형태에 있어서의 평면도이다.
[도 5b] 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제1실시 형태에 있어서의 단면도이다.
[도 6] 동 자성 이물 제거 장치에 있어서, 복수의 봉상 자석을 세팅하는 때의 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 7] 동 자성 이물 제거 장치에 있어서, 병렬하여 배치된 복수의 봉상 자석의 평면도이다.
[도 8a] 동 자성 이물 제거 장치의 사용 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 8b] 종래 구조를 나타내는 설명도이다.
[도 9] 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제2실시 형태를 나타내며, 그 요부 사시도다.
[도 10a] 동 자성 이물 제거 장치의 정면도이다.
[도 10a] 동 자성 이물 제거 장치의 평면도이다.
[도 11] 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제3실시 형태를 나타내는 평면 설명도이다.

이하, 도 1~4를 참조하여, 본 발명에 관한 봉상 자석의 일 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 봉상 자석(10)은, 소정 두께로 형성된 자석(20)을, 연결축(21)을 통해서 복수 연결하여, 전체로서 봉상으로 형성된 구조로 되어 있다. 도 1을 더불어 참조하면, 각 자석(20)은, 그 축 방향(두께 방향)에 직교하는 단면이, 대략 눈물 형태를 이룸과 동시에, 그 양 측면이 서로 평행한 흡착면(29, 29)으로 잘라진 것과 같은 형상을 이루고 있다.

도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 각 자석(20)은, 장축A 및 이에 직교하는 단축B를 가지고 있으며, 장축A의 일단(23)이 대략 둥근 모양을 띈 형상을 이루고 있다. 그리고, 각 자석(20)은, 그 축 방향으로 직교하는 단면에서 봤을 때, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면(29, 29)을 구비한 흡착부(30)와, 상기 흡착부(30)의, 장축A 방향의 일단 측에 설치되며, 자성 이물M을 흡착부(30)로 안내하는 가이드부(28)를 구비하고 있다. 상기 가이드부(28)는, 자석(20)의 일단(23) 측으로부터, 장축A의 타단(25) 측을 향해 점차로 폭이 넓어지는 한 쌍의 사면(27, 27)을 구비하고 있다.

한편, 흡착부(30)는, 가이드부(28)의 한 쌍의 사면(27, 27)의 타단(25) 쪽의 단부로부터, 서로 평행하게 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면(29, 29)을 가지고 있다. 또한, 흡착부(30)의, 장축A 방향의 타단 측(상기 가이드부(28)와는 반대측)에는, 둥근 모양을 띈 기단부(32)가 구비되어 있다. 이 기단부(32)는, 흡착부(30)를 구성하는 한 쌍의 흡착면(29, 29)의, 타단(25) 쪽의 단부로부터, 대략 반원상으로 연장된 곡면(31)을 가지고 있으며, 그 저부(즉, 상기 일단(23)으로부터 가장 떨어진 위치)가, 상기 타단(25)을 이루고 있다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 자석(20)의 일단(23)으로부터 타단(25)까지의 길이를, 자석(20)의 전장L1으로 하고, 흡착면(29)의 일단(23)으로부터 타단(25)을 따른 길이를, 흡착면(29)의 길이L2로 한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 가이드부(28)의 정상부(일단(23))는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 대략 둥근 모양을 띈 형상으로 되어 있으나, 본 정상부를 반원형상으로 하거나, 뾰족한 형상으로 해도 좋고, 특별히 한정되지는 않는다.

더욱이, 흡착부(30)를 구성하는 서로 평행한 한 쌍의 흡착면(29, 29)은, 본 실시 형태에서는 평탄 면상을 이루고 있다. 단, 이러한 한 쌍의 흡착면(29, 29)은 반드시 평탄 면상이 아니어도 좋고, 그 표면에 미소한 요철이 있거나, 부분적으로, 요부(凹部)나 철부(凸部), 테이퍼면을 가지고 있어도 좋으며, 한 쌍의 흡착면(29, 29)이 전체로서 평행하게 연장된 형상이면 된다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 봉상 자석(10)의 축 방향을 따라 인접 배치된 자석(20, 20)은, 그 대향하는 접합면(33, 33)을, 같은 극끼리(N극과 N극끼리, S극과 S극끼리)하여, 순철(純鐵)이나 저탄소강 등으로 이루어진 판상의 요크(39)를 거쳐 접합되어 있다. 그리고, 판상의 요크(39)는, 봉상 자석(10)의 축심(연결축(21)의 중심)에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 배치되어 있다. 즉, 봉상 자석(10)을 구성하는 각 자석(20)의, 각 접합면(33, 33)은, 봉상 자석(10)의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 투자율(透磁率)을 높이기 위해서, 인접하는 자석(20, 20)의 사이에 판상의 요크(39)를 배치하고 있으나, 자석(20)끼리 직접 접합되어 있어도 좋고, 소정의 간격을 두고 배치되어 있어도 좋다.

또한, 봉상 자석으로서는, 예를 들어, 도 4a, 도 4b, 도 4c에 나타낸 것과 같은 형상으로 해도 좋다. 도 4a에 나타내는 봉상 자석(10A)은, 흡착부(30)를 구성하는 한 쌍의 흡착면(29, 29)의 단부에, 동 흡착면(29, 29)에 대해서 직교하는 직교면(31a)을 가지고 있으며, 상기 직교면(31a)이 타단(25)을 이루고 있다. 즉, 이 봉상 자석(10A)은, 상기 실시 형태의 봉상 자석(10)과 같은 기단부(32)가 존재하지 않는 형상으로 되어 있다. 단, 흡착면(29)과 직교면(31a)과의 경계부(각부(角部))는, 라운드 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.

한편, 도 4b에 나타내는 봉상 자석(10B)은, 흡착부(30)를 구성하는 한 쌍의 흡착면(29, 29)의 단부로부터, 타단(25)을 향해 점차로 폭이 좁아지는 테이퍼면(37, 37)을 구비하고 있으며, 그 교차 단부가 타단(25)이 된다. 즉, 기단부(32)는, 그 외주면에 테이퍼면(37, 37)을 구비하고 있다.

또한, 도 4c에 나타내는 봉상 자석(10C)은, 기본적으로는 도 1에 나타내는 봉상 자석(10)과 동일한 구조를 이루고 있으나, 흡착부(30)를 구성하는 한 쌍의 흡착면(29, 29)의 길이L2가, 상기 봉상 자석(10)의 흡착면(29)의 길이L2보다도 짧은 형상으로 되어 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 봉상 자석으로는, 한 쌍의 흡착면을 갖는 흡착부와, 가이드부를 구비한 구조라면, 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 봉상 자석(10)을 구성하는 자석(20)의 갯수는 특별히 한정되지 않는다. 더욱이, 봉상 자석으로서는, 복수의 자석을 연결하여 구성하는 것이 아니라, 소정 길이로 연장된 하나의 긴 자석으로 구성해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 봉상 자석(10)의 외주에, 예를 들어, 오스테나이트계 스테인레스나, 알루미늄 합금, 합성수지 등의 비자성 재료로 이루어진 커버(40)가 씌워져 있다. 이 커버(40)는, 봉상 자석(10)을 구성하는 자석(20)에 적합한 외주형상을 이룸과 동시에, 봉상 자석(10)의 축 방향 전장보다도 길게 형성되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 커버(40)는, 자석(20)의 한 쌍의 사면(27, 27)에 대응하는 경사 각도로 형성된 한 쌍의 사면(47, 47)과, 상기 한 쌍의 사면(47, 47)의 타단 쪽의 단부로부터, 서로 평행하게 연장된 한 쌍의 흡착면(49, 49)을 구비하고 있다. 그리고, 이 커버(40) 내에, 복수의 자석(20)으로 이루어진 봉상 자석(10)이, 삽입, 탈착 가능하게 되어 있다.

이어, 상기 구성으로 이루어진 봉상 자석을 이용한, 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제1실시 형태에 대해서 설명한다.

도 5a에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 자성 이물 제거 장치(50)(이하, “제거 장치(50)”라 한다)는, 대략 사각형의 상자 형상의 케이싱(51)을 가지고 있다. 도 5b를 더불어 참조하면, 본 케이싱(51)은, 그 상방에, 분립체 또는 유체(이하, “분립체 등”이라 한다)를 도입하기 위한 도입구(53)가 형성되어 있다. 또한, 케이싱(51)의 하방에는, 금속편 등의 자성 이물을 봉상 자석(10)으로 흡착 제거한 후의 분립체 등을, 케이싱(51) 안쪽으로부터 배출하기 위한, 배출구(55)가 형성되어 있다.

또한, 케이싱(51)의 일측 벽은, 타측 벽에 대하여 근접 혹은 이격시켜, 개폐 가능하게 된 슬라이드 벽부(57)로 되어 있다. 또한, 케이싱(51)과 슬라이드 벽부(57)와의 사이에는, 케이싱(51)에 대하여 슬라이드 벽부(57)를 닫힌 상태로 고정 유지하기 위한, 도시하지 않은 유지 수단이 구비되어 있다.

또한, 슬라이드 벽부(57)에는, 상술한 봉상 자석(10)이, 그 일단(23) 측을, 도입구(53) 측을 향하도록 상방을 향해, 복수 장착되어 있다. 즉, 케이싱(51)의 도입구(53)로부터 도입된 분립체 등은, 케이싱(51)의 하방을 향해 낙하하며, 본 실시 형태에 있어서의 봉상 자석(10)은, 그 일단(23) 측을 분립체 등의 진행 방향(케이싱 상방으로부터 하방을 향해 진행하는)을 향한 상태로, 케이싱(51) 내에 복수, 병렬하여 배치되어 있다.

구체적으로는, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 케이싱(51)의 높이 방향의 상방 및 하방에 있어서, 케이싱(51)의 폭 방향(높이 방향과 직교하는 방향)을 따라, 4개의 봉상 자석(10)이 균등한 간격을 두고 병렬하여 배치되어 있다. 또한, 케이싱(51)의 높이 방향 중간에는, 상방 또는 하방에 배치된 4개의 봉상 자석(10)에 대해 엇갈린 모양을 이루도록, 3개의 봉상 자석(10)이, 케이싱(51)의 폭 방향을 따라 병렬하여 배치되어 있다. 즉, 상방 또는 하방에 배치된 봉상 자석(10, 10)의 사이에, 높이 방향 중간에 배치되는 봉상 자석(10)이 위치하고 있다.

또한, 도 7의 평면도에 나타내는 바와 같이, 케이싱(51)에 대하여 동일한 높이 위치에서, 인접하여 배치되는 봉상 자석(10, 10)은, 그 흡착면(29, 29)이 같은 극끼리 되도록(N극과 N극끼리, S극과 S극끼리), 소정 간격을 두고 배열되어 있다. 그 결과, 봉상 자석(10, 10)의 흡착면(29, 29)의 사이에는, 서로 반발하는 자장이 작용하도록 되어 있다(도 7참조).

또한, 본 실시 형태에서는, 케이싱(51)의 폭 방향으로 병렬하여 배치된 복수의 봉상 자석(10)이, 케이싱(51)의 높이 방향에 있어 3단으로 배열되어 있으나, 예를 들어, 케이싱(51)의 높이 방향에 4단이나 5단, 혹은 그 이상의 다단으로 배열해도 좋다. 또한, 본 실시 형태에서는, 봉상 자석(10)의 일단(23) 측을, 케이싱(51)의 도입구(53)인 상방을 향해 배치하고 있으나, 봉상 자석의 일단 측이 분립체 등의 진행 방향을 향해 배치되어 있으면 되고, 본 양태에 한정되지 않는다. (기타 실시 형태에서 설명한다).

또한, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 케이싱(51) 내에는, 상술한 커버(40)를 복수 지지하기 위한, 지지판(59)이 배치되어 있다. 본 지지판(59)은, 도시하지 않은 장착구를 통해서, 케이싱 중앙에 착탈 가능하게 장착되도록 되어 있다. 또한, 지지판(59)에는, 도시하지 않은 커버 고정공이 복수 형성되어 있으며, 각 커버 고정공에 상기 커버(40)가 각각 삽입되어 고정된다. 또한, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 복수의 커버(40)의 배열은, 상술한 슬라이드 벽부(57)에 장착된 복수의 봉상 자석(10)에 대응하여, 지지판(59)의 높이 방향의 상방 및 하방에 4개의 커버(40)가 각각 고정되며, 지지판(59)의 높이 방향 중간에 3개의 커버(40)가 엇갈려 배치 고정되어 있다.

또한, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 케이싱 상방에는, 단면이 산 형상을 이룬 가이드판(65)이 복수 배치되어 있다. 이 가이드판(65)은, 도입구(53)로부터 도입되는 분립체 등을 가이드하여, 각 봉상 자석(10)으로 용이하게 도달하게 한다.

이어, 상기 구조로 이루어진 봉상 자석(10) 및 해당 봉상 자석(10)을 이용한 제거 장치(50)의, 사용 방법 및 작용 효과에 대해서 설명한다.

우선, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제거 장치(50)의 슬라이드 벽부(57)가 열린 상태에서, 지지판(59)을 통해서 케이싱(51) 측에 고정된 복수의 커버(40)에 대해, 슬라이드 벽부(57)에 장착된 복수의 봉상 자석(10)을 정합시켜, 케이싱(51)에 대해 슬라이드 벽부(57)를 압입한다. 그리고, 각 커버(40) 내에, 각 봉상 자석(10)을 축 방향 일단 측으로부터 각각 삽입함과 동시에, 도시하지 않은 유지 장치에 의해, 케이싱(51)에 대해서 슬라이드 벽부(57)를 닫힌 상태로 유지한다(도 5b 참조).

상기 상태에서, 케이싱 상방의 도입구(53)로부터 분립체G를 도입하면, 도 5b나 도 8a에 나타내는 바와 같이, 해당 분립체G는, 복수의 가이드판(65)을 통해서, 케이싱 상방에 배치된 봉상 자석(10)의 일단(23) 측으로 낙하하거나, 혹은, 케이싱 상방에 배치된 봉상 자석(10, 10)의 사이를 통과하여, 케이싱(51)의 높이 방향 중간에 배치된 봉상 자석(10)의 일단(23) 측에 낙하한다. 그렇게 되면, 분립체G는, 각 봉상 자석(10)의, 커버(40)의 사면(47, 47)을 거쳐, 커버(40)의 흡착면(49, 49) 측으로 안내된다. 그리고, 커버(40) 내에 삽입된 봉상 자석(10)의 자력에 의해, 도 5b나 도 8a에 나타내는 바와 같이, 커버(40)의 사면(47, 47)의 표측이나 흡착면(49, 49)의 표측에, 분립체G에 포함된 금속편 등의 자성 이물M이 흡착된다. 즉, 자성 이물M은, 봉상 자석(10)의, 가이드부(28)를 구성하는 한 쌍의 사면(27, 27)의 표측이나, 흡착부(30)를 구성하는 한 쌍의 흡착면(29, 29)의 표측에, 커버(40)의 사면(47)이나 흡착면(49)을 통해서 간접적으로 흡착된다(도 8a 참조).

또한, 커버(40)를 갖지 않는 구조의 경우는, 봉상 자석(10)의 사면(27)이나 흡착면(29)의 표측에, 자성 이물M이 직접 흡착된다. 본 실시 형태에서는, 자성 이물M은, 커버(40) 측의 흡착면 등의 표측에 흡착하나, 이하의 설명에서는 편의상, 봉상 자석(10) 측의 흡착면 등에 흡착하는 것으로서 설명한다.

그리고, 이러한 봉상 자석(10)에 있어서는, 도 1이나 도 2에 나타내는 바와 같이, 분립체G로부터 자성 이물M을 제거해야 할, 분립체G를 봉상 자석(10)의 일단(23)측을 향해 진행시킨 경우에, 봉상 자석(10)의 가이드부(28)에 의해, 분립체G를 봉상 자석(10)의 일단(23) 측에 체류하기 어렵게 하여, 흡착부(30)를 향해 매끄럽게 안내하는 것이 가능함과 동시에, 흡착부(30)의 한 쌍의 흡착면(29, 29)이, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장되어 있기 때문에, 강 자장이 발생하는 흡착면을, 종래의 단면이 눈물 형태인 막대형 마그넷의 경계부P와 같이 선상이 아니라 (도 8b 참조), 봉상 자석(10)의 축 방향으로 직교하는 방향으로 연장된 면상으로 하는 것이 가능하기 때문에, 강 자장이 발생하는 영역의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하여, 그 결과, 분립체G에 함유된 자성 이물M을, 확실하게 흡착하는 것이 가능하며, 자성 이물M의 흡착 누락을 적게 하여, 분립체G로부터 자성 이물M을 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.

또한, 본 제거 장치(50)에 있어서는, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 봉상 자석(10)은, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때, 흡착부(30)의 일단 측에, 자성 이물M을 흡착부(30)로 안내하는 가이드부(28)를 구비함과 더불어, 소정 간격을 두고 평행하게, 또한, 일단(23) 측을 분립체G의 진행 방향으로 향한 상태로, 케이싱(51) 내에 복수 병렬하여 배치되어 있기 때문에, 도입구(53)로부터 도입되는 분립체G를, 봉상 자석(10)의 일단(23) 측에 체류하기 어렵게 하여, 각 봉상 자석(10)의 흡착부(30)를 향해 매끄럽게 안내하는 것이 가능하다. 더욱이, 각 봉상 자석(10)의 흡착부(30)는, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면(29, 29)을 가지고 있기 때문에, 강 자장이 발생하는 흡착면을, 종래의 단면이 눈물 형태인 막대형 마그넷의 경계부P와 같이 선상이 아니라, 봉상 자석(10)의 축 방향에 직교하는 방향으로 연장된 면상으로 하는 것이 가능하기 때문에, 강 자장이 발생하는 영역의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하여, 인접하는 봉상 자석(10, 10)의 흡착면(29, 29)끼리의 사이를 통과하는, 분립체G에 함유된 자성 이물M을, 확실하게 흡착하는 것이 가능하여, 자성 이물M의 흡착 누락을 적게 하여, 분립체G로부터 자성 이물M을 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.

또한, 케이싱 상방에 배치된 봉상 자석(10)이나, 케이싱 중간에 배치된 봉상 자석(10)을 통과한 분립체G는, 케이싱 하방에 배치된 봉상 자석(10)의 일단(23) 측으로 낙하하여, 상술한 바와 같이, 봉상 자석(10)의 사면(27)에 의해 흡착면(29) 측으로 안내된다(도 5b 참조). 이로써, 케이싱 상방이나 케이싱 중간에 배치된 봉상 자석(10)에 의해서도 제거되지 않았던 자성 이물M을, 케이싱 하방의 봉상 자석(10)에 의해 흡착 제거하는 것이 가능하다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 케이싱(51)의 폭방향을 따라 병렬로 배치된 복수의 봉상 자석(10)이, 케이싱(51)의 높이 방향으로 복수 단으로 배열되어 있기 때문에, 자성 이물M의 흡착 누락을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 봉상 자석(10)은, 복수의 자석(20)을 축 방향으로 연결하여 형성되어 있으며, 봉상 자석(10)을 구성하는 각 자석(20)의 접합면(33)은 같은 극끼리로 되어 있으며, 판상의 요크(39)를 통해서 접합되어 있다. 때문에, 자력이 강하게 작용하는 범위(자력이 집중되는 요크(39)를 통과하는 범위)를, 도 3에 나타내는 바와 같이, 봉상 자석(10)의 축 방향으로 증대시키는 것이 가능하여, 자성 이물M이 흡착부(30)에 흡착되지 않고, 지나쳐 버리는 것을 억제하여, 자성 이물M의 흡착 누락을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 봉상 자석(10)을 구성하는 각 자석(20)의, 각 접합면(33)은, 봉상 자석(10)의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 배치되어 있다. 때문에, 봉상 자석(10)의 축 방향에 직교하는 방향으로, 자장이 강한 개소가 존재하게 되어 (자석(20)이 봉상 자석(10)의 축 방향으로 적층되어 있는 경우, 자력의 밀도는, 요크(39)가 배치된 접합면 부근이 가장 높아지며, 자석(20)의 두께 방향 중간부가 가장 낮아진다), 자성 이물M이, 자장이 약한 개소를 지나쳐도, 자장이 강한 개소에 의해 흡착시키는 것이 가능하여, 자성 이물M의 흡착 누락을 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

도 9 및 도 10에는, 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제2실시 형태가 나타나 있다. 또한, 상기 실시 형태와 실질적으로 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 자성 이물 제거 장치(50A)(이하, “제거 장치(50A)”라 한다)는, 케이싱(51)의 중앙에, 도시하지 않은 구동 수단에 의해 소정 방향으로 회동 가능하게 구성된 회동축(67)을 구비하고 있다. 이 회동축(67)의 외주에는, 그 축 방향을 따라, 봉상 자석(10)이 복수 배치되어 있으며(여기서는 봉상 자석(10)이 회동축(67)의 축 방향으로 4단으로 배치), 또한 이러한 봉상 자석(10)이, 그 일단(23) 측을 회동축(67)의 회동 방향을 향해 (즉, 분립체 또는 유체의 진행 방향을 향해서), 회동축(67)에 대해 방사상으로 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 회동축(67)의 외주에, 원주 방향으로 균등 간격을 두고, 4개의 봉상 자석(10)이 방사상으로 배열되어 있다. 그리고, 각 봉상 자석(10)은, 상기 회동축(67)을 통해서, 케이싱(51)의 내주에서 회동 가능하게 되어 있다. 또한, 각 봉상 자석(10)은, 상기 실시 형태와 동일하게, 복수의 자석(20)으로 구성되어 있다.

그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 봉상 자석(10)은 회동축(67)에 연결되어 있으며, 케이싱(51)의 내주에서 회동 가능하게 되어 있기 때문에, 예를 들어, 분립체가 응집하고 있는 것과 같은 경우에도, 봉상 자석(10)의 회동에 의해 교반되어 분산되기 때문에, 각 봉상 자석(10)에 의한 자성 이물의 흡착 효율을 높이는 것이 가능하다.

도 11에는, 본 발명에 관한 자성 이물 제거 장치의 제3실시 형태가 나타나 있다. 또한, 상기 실시 형태와 실질적으로 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 자성 이물 제거 장치(50B)(이하, “제거 장치(50B)”라 한다)는, 케이싱(51)의 원주 방향의 소정 개소에, 분립체 또는 유체를 도입하는 도입구(53A)가 설치되어 있으며, 케이싱(51)의, 도입구(53A)와는 원주 방향에서 대향되는 개소에, 금속편 등의 자성 이물M을 흡착 제거한 후의 유체 등을 배출하기 위한, 배출구(55A)가 구비되어 있다. 또한, 봉상 자석(10)은, 그 일단(23) 측을, 도입구(53A)를 향해, 엇갈린 형상을 이루도록 복수 배치되어 있다(도 11 참조).

본 실시 형태의 제거 장치(50B)는, 유체 중에 포함된 자성 이물을 제거하는데 적합하다. 즉, 도입구(53A)로부터 유체F가 도입되면, 각 봉상 자석(10)의 흡착면(29)에 의해 자성 이물M이 흡착 제거되어, 배출구(55A)로부터 배출되기 때문에, 유체F로부터 자성 이물을 효율적으로 제거하는 것이 가능하다. 또한, 본 제거 장치(50B)는, 분립체 중의 자성 이물을 제거하는 데에 이용해도 좋다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지의 범위 내에서, 각종 변형 실시 형태가 가능하며, 이러한 실시 형태도 본 발명의 범위에 포함된다.

10, 10A, 10B, 10C 봉상 자석
20 자석
21 연결축
23 일단
25 타단
27, 27 사면
28　가이드부
29,29　흡착면
30　흡착부
31　곡면
31a　직교면
32　기단부
33　접합면
37　테이퍼면
40　커버
47, 47　사면
49, 49　흡착면
50, 50A, 50B, 50C　자성 이물 제거 장치(제거 장치)
51　케이싱
53, 53A, 53B　도입구
55, 55A, 55B　배출구
57　슬라이드 벽부
59　지지판
65　가이드판
67　회동축
100　막대형 마그넷
110　케이싱
120　상방 개구
A　장축
B　단축
C　축 방향
G　분립체
M　자성 이물
P　경계부

Claims

자성 이물을 함유하는 분립체 또는 유체로부터, 상기 자성 이물을 자장에 의해 흡착하기 위한, 소정 길이의 봉상으로 연장되며, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때 장축 및 단축을 갖는 봉상 자석으로서,
상기 봉상 자석은, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면을 구비한 흡착부와, 상기 흡착부의 일단 측에 설치됨과 더불어, 상기 장축의 일단 측으로부터 타단 측을 향해 점차로 폭이 넓어지는 한 쌍의 사면을 구비하여, 상기 자성 이물을 상기 흡착부로 안내하는 가이드부를 구비한 것을 특징으로 한 봉상 자석.
제 1항에 있어서, 상기 봉상 자석의 외주에 적합한 형상을 이루며, 비자성 재료로 이루어진 커버를 구비하며, 상기 커버 내에 상기 봉상 자석이 삽입, 탈착 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한 봉상 자석.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 봉상 자석은, 복수의 자석을 축 방향으로 연결하여 형성되어 있으며, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 접합면은, 같은 극끼리로 구성되어 있는 것을 특징으로 한 봉상 자석.
제 3항에 있어서, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 각 접합면은, 상기 봉상 자석의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있는 것을 특징으로 한 봉상 자석.
자성 이물을 함유하는 분립체 또는 유체로부터, 상기 자성 이물을 자장에 의해 흡착 제거하는, 자성 이물 제거 장치로서,
상기 분립체 또는 유체를 도입하는 도입구 및 상기 분립체 또는 유체를 배출하는 배출구를 구비한 케이싱과,
상기 케이싱 내에 배치되며, 소정 길이의 봉상으로 연장되며, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때 장축 및 단축을 갖는 복수의 봉상 자석을 구비하며,
상기 봉상 자석은, 그 축 방향에 직교하는 단면에서 봤을 때, 서로 평행이 되도록 소정 길이로 연장된 한 쌍의 흡착면을 구비한 흡착부와, 상기 흡착부의 일단 측에 설치됨과 더불어, 상기 장축의 일단 측으로부터 타단측을 향해 점차로 폭이 넓어지는 한 쌍의 사면을 구비하여, 상기 자성 이물을 상기 흡착부로 안내하는 가이드부를 구비하며,
상기 봉상 자석은, 소정 간격을 두고 평행하게, 또한, 상기 일단 측을 상기 분립체 또는 유체의 진행 방향을 향한 상태로, 상기 케이싱 내에 복수, 병렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 이물 제거 장치.
제 5항에 있어서, 상기 케이싱 내에는, 비자성 재료로 이루어지며, 상기 봉상 자석의 외주에 적합하게 씌워지는 복수의 커버가 상기 봉상 자석의 배열과 정합하도록 배치되어 있으며,
상기 봉상 자석은, 대응하는 상기 커버 내에 삽입, 탈착 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 이물 제거 장치.
제 5항 또는 6항에 있어서, 상기 봉상 자석은, 복수의 자석을 축 방향으로 연결하여 형성되어 있으며, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 접합면은, 같은 극끼리로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 이물 제거 장치.
제 7항에 있어서, 상기 봉상 자석을 구성하는 각 자석의 각 접합면은, 상기 봉상 자석의 축 방향에 대하여, 소정 각도로 기울어져 서로 평행하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 이물 제거 장치.
제 5항에 있어서, 상기 봉상 자석은, 상기 일단 측을 회동 방향을 향해, 회동축에 대하여 방사상으로 연결되어 있으며, 상기 케이싱의 내주에서 회동 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 이물 제거 장치.