RU2364421C1 - Магнитный сепаратор - Google Patents
Магнитный сепаратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364421C1 RU2364421C1 RU2008115372/14A RU2008115372A RU2364421C1 RU 2364421 C1 RU2364421 C1 RU 2364421C1 RU 2008115372/14 A RU2008115372/14 A RU 2008115372/14A RU 2008115372 A RU2008115372 A RU 2008115372A RU 2364421 C1 RU2364421 C1 RU 2364421C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- magnetic
- channel
- shaped
- separator according
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области экологии и медицины, в частности к детоксикации биологических жидкостей. Технический результат состоит в повышении экологичности, эффективности сепарации, безопасности использования, а также снижении стоимости и габаритов устройства. Магнитный сепаратор содержит канал для протекания сепарируемой жидкости, размещенный в градиентном магнитном поле, формируемом с помощью цилиндрической магнитной системы, которая содержит перпендикулярные ее оси кольцеобразные магниты, с инверсией намагниченности при переходе к соседнему кольцеобразному магниту. Указанный канал для протекания сепарируемой жидкости имеет кольцеобразное сечение и примыкает к кольцеобразным магнитам, по крайней мере, внешней своей границей. Кроме того, кольцеобразные магниты выполнены с радиальной либо осевой намагниченностью, причем в канале для протекания сепарируемой жидкости размещена лента из магнитомягкого материала, а площадь сечения канала для протекания сепарируемой жидкости монотонно изменяется (уменьшается или увеличивается) от входа указанного канала к его выходу. 16 з.п. ф-лы, 13 ил.
Description
Изобретение относится к области экологии и медицины, в частности к детоксикации биологических жидкостей. Оно может быть дополнительно использовано, в частности, в устройствах экстракорпоральной детоксикации (ЭКДТ) организма, где выводимый из организма пациента поток крови смешивают с частицами магнитоуправляемого сорбента (МУС), содержащего ферромагнитное ядро, покрытое оболочкой сорбента. Содержащиеся в крови токсины сорбируются оболочкой и затем отделяются от крови магнитным сепаратором (МС). Затем очищенная от сорбента (и токсинов) кровь возвращается пациенту. Главная проблема состоит в надежном улавливании частиц сорбента магнитным сепаратором.
Известен аналог предложенного - магнитный сепаратор [1] (Pat. US 5,795,470 US, C1. 210/222, 18.08.1998 г.), выполненный в виде канала для протекания сепарируемой жидкости, у, по крайней мере, одной из границ канала размещена многополюсная магнитная система с чередующимися полюсами, создающими в канале для протекания сепарируемой жидкости зону с градиентным магнитным полем, выполненную в виде канала для протекания сепарируемой жидкости, у внешней границы канала размещена многополюсная магнитная система в виде полого цилиндра с чередующимися полюсами, создающими в канале для протекания сепарируемой жидкости зону с градиентным магнитным полем, что совпадает с существенными признаками предлагаемого сорбента. При этом полюса магнитной системы вытянуты вдоль оси цилиндра и чередуются вдоль внешней границы его поперечного сечения.
Известен также другой аналог предложенного - устройство для магнитной сепарации [2] (Pat. US 6,036,857 US, C1. 210/222, 14.03.2000 г.), выполненное в виде канала для протекания сепарируемой жидкости, у внешней границы канала размещена многополюсная магнитная система с чередующимися полюсами, создающими в канале для протекания сепарируемой жидкости зону с градиентным магнитным полем, полюса магнитной системы чередуются вдоль канала для протекания сепарируемой жидкости, что совпадает с существенными признаками предлагаемого. При этом полюса магнитной системы чередуются также вдоль внешней границы его поперечного сечения.
Это приводит к тому, что в поперечном сечении канала величина градиента магнитного поля распределена неравномерно. Соответственно, при протекании биожидкости по каналу дрейф к стенке частиц МУС в т.н. «застойных» струях - в продольной зоне с меньшим градиентом, естественно, снижается. Это приводит к неравномерной степени очистки от магнитных частиц различных струй биожидкости при их движении вдоль магнитных полюсов. Таким образом, недостаток указанных технических решений состоит в снижении сепарационной способности, что не обеспечивает необходимой безопасности процедуры ЭКДТ, ограничивает возможности ее применения, а также существенно замедляет скорость процесса детоксикации.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ и устройство магнитной обработки жидкости [3] (US Pat. 5,364,695, 15.11.1994 US, C1. 210/695), принятое в качестве прототипа, содержащее канал для протекания сепарируемой жидкости, размещенный в градиентном магнитном поле, формируемом с помощью цилиндрической магнитной системы, которая содержит перпендикулярные ее оси кольцеобразные магниты, с инверсией намагниченности при переходе к соседнему кольцеобразному магниту, что совпадает с существенными признаками предлагаемого. При этом одна часть канала для протекания сепарируемой жидкости имеет кольцеобразное сечение и примыкает к кольцеобразным магнитам внутренней своей границей. Другая часть канала, примыкающая к кольцеобразным магнитам внешней своей границей, имеет круговое сечение.
Принцип работы указанных известных магнитных сепараторов (МС) состоит в создании в канале для протекания сепарируемой биожидкости зоны с градиентным магнитным полем. В зонах с большим поперечным градиентом магнитного поля возникает силовое воздействие на магнитоуправляемые частицы, которое выводит эти частицы из потока и осаждает их на стенку канала. Так осуществляют сепарацию отработанных магнитоуправляемых частиц и выведение их (вместе с поглощенными токсинами) из биожидкости. Однако эффективность действия таких устройств снижена из-за малой величины магнитного притяжения, характерного для частиц наноразмерного диапазона. При этом градиент магнитного поля резко падает с удалением от поверхности магнитной системы, и на расстоянии более 5-10 мм силы магнитного притяжения существенно ослаблены. Соответственно, скорости перемещения наночастиц в градиентном магнитном поле слишком малы, что приводит к снижению производительности МС, увеличению длительности процедуры, ее стоимости.
Поэтому применение известных МС в установках ЭКДТ для выведения вредных веществ из организма оказывается недостаточно эффективным. Действительно, вывод наночастиц из потока биожидкости затруднен, требует большого времени и плохо контролируется. Подверженность этого процесса влиянию множества факторов делает его слабо предсказуемым и ненадежным. Мелкая фракция наносорбента может остаться не извлеченной из потока биожидкости (крови) и попадать в организм пациента. Это приводит к необходимости аналитического контроля результатов проведения процедуры сепарации наночастиц. При этом процесс обработки биожидкости замедляется, становится дороже, его производительность и экологичность снижаются.
Итак, недостаток устройства-прототипа [3] состоит в ухудшении следующих характеристик:
- эффективности сепарации, т.к. невозможность применения частиц малого размера ограничивает рабочую поверхность сорбентов;
- безопасности использования, т.к. проскок частиц сорбента в организм пациента нежелателен;
- экологичности, т.к. наличие сильных внешних полей известных МС также нежелателен по ряду известных причин;
- функциональной гибкости, т.к. недостаточная эффективность улавливания частиц сорбента ограничивает количество однократно используемого сорбционного материала, не позволяя вводить одновременно МС различных типов, сорбирующих токсины различного рода;
- ограничения спектра применения, т.к. трудность сепарации наноразмерных частиц требует увеличения вводимого количества МУС, либо увеличения времени работы МС, что ограничивает круг обслуживаемых пациентов;
- производительности процесса детоксикации;
- времени обработки, т.к. пониженную интенсивность сорбции компенсируют увеличением длительности процедуры ЭКДТ.
Соответственно, требуемый при проведении процедуры ЭКДТ технический результат состоит в повышении вышеуказанных характеристик.
Список чертежей:
Фиг.1. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.1, 2 формулы.
Фиг.2. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.1, 3 формулы.
Фиг.3. Поперечное сечение магнитного сепаратора по п.4 формулы.
Фиг.4. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.5 формулы.
Фиг.5. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.6 формулы.
Фиг.6. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.7 формулы.
Фиг.7. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.8 формулы.
Фиг.8. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.9 формулы.
Фиг.9. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.10 формулы.
Фиг.10. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.11 формулы.
Фиг.11. Вид кольцевых магнитов магнитного сепаратора по п.12 формулы с радиальной намагниченностью.
Фиг.12. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.13, 14 формулы.
Фиг.13. Продольный разрез магнитного сепаратора по п.15 формулы.
На фиг.1 использованы следующие условные обозначения составных элементов:
1 - входной штуцер;
2 - выходной штуцер;
3 - канал для протекания сепарируемой жидкости;
4 - внешний кольцевой магнит;
5 - внешняя граница канала для протекания сепарируемой жидкости;
6 - внутренний кольцевой магнит;
7 - внутренняя граница канала для протекания сепарируемой жидкости;
8 - лента из магнитомягкого материала;
9 - ярмо;
10 - сегмент кольцевого магнита с + намагниченностью;
11 - сегмент кольцевого магнита с - (инверсной) намагниченностью;
12 - разделительные слои;
13 - спираль из магнитомягкого материала.
На фиг.1 представлен продольный разрез магнитного сепаратора по п.1, 2 формулы. Показано, что магнитный сепаратор (МС) имеет цилиндрическую конструкцию и выполнен в виде расположенного между входным 1 и выходным 2 штуцерами канала 3 с кольцеобразным поперечным сечением для протекания сепарируемой жидкости, размещенным внутри кольцевых магнитов 4, которые выполнены, например, с радиальной намагниченностью. Направление вектора намагниченности обозначено стрелкой на поле соответствующего элемента.
На фиг.2 представлен продольный разрез магнитного сепаратора по п.1, 3 формулы. Показано, что кольцеобразные магниты 4 выполнены, например, с осевой намагниченностью.
На фиг.3 показано, что в канале 3 для протекания сепарируемой жидкости размещена лента 8 из магнитомягкого материала, размещенная между внутренней границей 7 канала 3 для протекания сепарируемой жидкости и внешней границей 5 этого канала.
На фиг.4 показано, что площадь сечения канала 3 для протекания сепарируемой жидкости монотонно уменьшается от входа указанного канала к его выходу.
На фиг.5 показано, что кольцеобразные магниты 4, прилегающие к внешней границе 5 кольцеобразного канала 3 для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной намагниченностью, встречной по отношению к кольцеобразным магнитам 6, противолежащим им по другую сторону указанного канала 3.
На фиг.6 показано, что кольцеобразные магниты 4, прилегающие к внешней границе 5 кольцеобразного канала 3 для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, параллельной по отношению к кольцеобразным магнитам 6, противолежащим им по другую сторону указанного канала 3.
На фиг.7 показаны кольцеобразные магниты 4, прилегающие к внешней границе 5 кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, встречной по отношению к кольцеобразным магнитам 6, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала 3.
На фиг.8 показано, что кольцеобразные магниты 4, прилегающие к внешней границе 5 кольцеобразного канала 3 для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной намагниченностью, а кольцеобразные магниты 6, противолежащие им по другую сторону указанного кольцеобразного канала, - с осевой намагниченностью.
На фиг.9 показано, что кольцеобразные магниты 4, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала 3 для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, а кольцеобразные магниты 6, противолежащие им по другую сторону указанного кольцеобразного канала 3, - с радиальной намагниченностью.
На фиг.10 показано, что к внешней и внутренней границам магнитной системы прилегает ярмо 9 из магнитомягкого материала, имеющее концентрическую цилиндрическую конструкцию.
На фиг.11 показано, что кольцеобразные магниты 4 магнитной системы выполнены разъемными, состоящими из 4 сегментов 10 и 11 с инверсией вектора намагниченности при переходе от сегмента 10 к сегменту 11. Приведен вариант с радиальной намагниченностью кольцеобразного магнита.
На фиг.12 показано, что между кольцеобразными магнитами 4 и 6 магнитной системы вставлены разделительные слои 12.
На фиг.13 показано, что ярмо 9, прилегающее к внутренней границе 7 канала 3, выполнено в виде спирали 13 из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра).
Итак, для устранения недостатков прототипа предлагается магнитный сепаратор (МС), содержащий канал для протекания сепарируемой жидкости, размещенный в градиентном магнитном поле, формируемом с помощью цилиндрической магнитной системы, которая содержит перпендикулярные ее оси кольцеобразные магниты с инверсией намагниченности при переходе к соседнему кольцеобразному магниту, отличающийся тем, что указанный канал для протекания сепарируемой жидкости имеет кольцеобразное сечение и примыкает к кольцеобразным магнитам, по крайней мере, внешней своей границей.
При этом кольцеобразные магниты выполнены с радиальной намагниченностью.
Кроме того, кольцеобразные магниты выполнены с осевой намагниченностью.
Кроме того, в канале для протекания сепарируемой жидкости размещена лента из магнитомягкого материала.
Кроме того, площадь сечения канала для протекания сепарируемой жидкости монотонно изменяется (уменьшается или увеличивается) от входа указанного канала к его выходу.
Кроме того, кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной намагниченностью, встречной по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала.
Кроме того, кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, параллельной по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала.
Кроме того, кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, встречной по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала.
Кроме того, к внешней границе магнитной системы и/или внутренней границе канала прилегает ярмо из магнитомягкого материала.
Кроме того, кольцеобразные магниты магнитной системы выполнены разъемными, состоящими из четного числа сегментов с инверсией вектора намагниченности при последовательном переходе от сегмента к сегменту.
Кроме того, кольцеобразные магниты магнитной системы разделены слоями из магнитомягкого материала.
Кроме того, кольцеобразные магниты магнитной системы разделены слоями из немагнитного материала.
Кроме того, ярмо, прилегающее к внутренней границе канала, выполнено в виде спирали из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра).
Кроме того, слои из магнитомягкого материала, разделяющие кольцеобразные магниты магнитной системы, выполнены из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра).
Кроме того, соотношение толщины слоев из магнитомягкого материала и кольцеобразных магнитов магнитной системы выбрано в диапазоне 0.01-2.0.
Итак, рассмотрим работу предлагаемого магнитного сепаратора.
Магнитный сепаратор (МС) выполнен в виде канала 3 для протекания сепарируемой жидкости с кольцеобразным поперечным сечением. Поперечный разрез такого МС приведен на фиг.1, 2. Этот канал размещен внутри цилиндрической многослойной магнитной системы (ММС), выполненной в виде полого цилиндра, набранного из кольцевых магнитов 4, имеющих, например, радиальную (фиг.1) либо осевую намагниченность (фиг.2), с соблюдением инверсии намагниченности при переходе от предыдущего кольцевого магнита 4 к последующему. ММС создает в прилегающем канале 3 для протекания сепарируемой жидкости градиентное магнитное поле - зону с многократным (от 4 до 16 раз) резким изменением напряженности магнитного поля. В указанной зоне возникают поперечные потоку магнитные силы, что приводит к отклонению частиц магнитоуправляемого сорбента (МУС) и их сорбции на стенках канала.
Размещение магнитомягких элементов, например, ленты из магнитомягкого материала (фиг.3) в канале 3 позволяет создать в потоке очищаемой биожидкости объемную и разветвленную систему областей с высоким градиентом магнитного поля (МП) вблизи острых кромок магнитомягкой ленты, где, как известно, концентрируются силовые линии МП с формированием высокоградиентных зон, т.е. реализуется режим пространственной фильтрации МУС.
В следующем варианте предлагаемого сепаратора, как показано на фиг.4, сечение канала для протекания сепарируемой жидкости монотонно изменяется (уменьшается или увеличивается) от входа указанного канала к его выходу. При этом на различных участках канала скорость различна и улавливаются различные фракции МУС, так что процесс их сепарации распределен во времени и в пространстве. Это снижает опасность засорения - «тромбирования» канала, а также возникновения режимов турбулентности на его отдельных участках.
В следующих вариантах предлагаемого сепаратора, показанных на фиг.5-9, за счет взаимодействия энергии МП внешних 4 и внутренних 6 магнитов величина градиента и, следовательно, силовое действие МП повышается, что повышает эффективность работы МС.
Различные варианты ориентации намагниченностей кольцевых магнитов 4 и 6 обеспечивают различные картины градиентного магнитного поля. Это обеспечивает возможность выбора оптимальной конфигурации ММС при различных характеристиках магнитоуправляемого сорбента, геометрических параметрах канала и кольцевых магнитов.
В следующем варианте предлагаемого сепаратора, как показано на фиг.10, снаружи ММС и внутри нее размещено ярмо 9 из магнитомягкого материала, замыкающее внешний магнитный поток, что увеличивает градиент МП в канале 3, повышает эффективность работы предлагаемого устройства.
В следующем варианте предлагаемого сепаратора, как показано на фиг.11, кольцевые магниты выполнены, например, с радиальной намагниченностью и состоящими из отдельных сегментов, например, полуколец, или четверти колец 10 и 11, с соблюдением инверсности намагничивания смежных элементов. При этом смена знака вектора намагниченности при переходе от сегмента к сегменту обеспечивает их сцепление друг с другом. Такая конструкция, особенно для внешних кольцевых магнитов 4, позволяет легко заменять ММС, что дает возможность оптимизации конфигурации ММС даже в течение процедуры экстракорпоральной детоксикации организма. Очевидно, возможен и вариант с осевой намагниченностью, также предполагающий инверсию намагниченности при переходе от сегмента к сегменту кольцевого магнита.
В следующем варианте предлагаемого сепаратора, как показано на фиг.12, кольцеобразные магниты 4 магнитной системы разделены слоями 12, которые могут быть выполнены из магнитомягкого, либо немагнитного материала. В первом случае это позволяет скорректировать картину МП и его градиента за счет дополнительной концентрации МП. Особенно действенно в этом случае применение материалов с аномально высокой магнитной проницаемостью. Во втором случае (немагнитные разделительные слои) также обеспечивается возможность требуемой коррекции картины МП для повышения эффективности МС.
В следующем варианте предлагаемого сепаратора, как показано на фиг.13, у внутренней границы канала размещена спираль из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра). Это способствует резкой концентрации силовых линий МП, увеличивает реализуемое значение градиента МП и повышает силовое воздействие ММС на частицы магнитоуправляемого сорбента (МУС).
Далее покажем, что именно благодаря существенным отличиям предлагаемого сепаратора обеспечивается требуемый технический результат.
То, что предлагаемый магнитный сепаратор содержит канал для протекания сепарируемой жидкости, размещенный в градиентном магнитном поле, формируемом с помощью цилиндрической магнитной системы, которая содержит перпендикулярные ее оси кольцеобразные магниты, с инверсией намагниченности при переходе к соседнему кольцеобразному магниту, причем указанный канал для протекания сепарируемой жидкости имеет кольцеобразное сечение и примыкает к кольцеобразным магнитам, по крайней мере, внешней своей границей, а кольцеобразные магниты выполнены с радиальной либо с осевой намагниченностью, обеспечивает:
- повышенную эффективность магнитной сепарации, т.е. возможность применения частиц малого размера с повышенной удельной рабочей поверхностью сорбентов;
- безопасность использования, т.к. нежелательный проскок частиц сорбента в организм пациента снижается;
- экологичность, т.к. использует технологию поверхностного намагничивания магнитной системы, снижающую внешние поля МС, что весьма желательно по ряду известных причин; функциональную гибкость, т.к. достаточная эффективность улавливания частиц сорбента снижает ограничения на количество однократно используемого сорбционного материала, позволяя вводить одновременно МС различных типов, сорбирующих токсины различного рода;
- расширение спектра применения МС, т.к. уменьшает массу вводимого МУС при сохранении достаточной сорбционной поверхности. Этим открывается возможность обслуживания пациентов с меньшим объемом выводимой крови;
- увеличение производительности процесса детоксикации;
- снижение времени обработки, т.е. оперативность процедуры;
- возможность массового выпуска МС и соответствующего снижения его стоимости;
- технологичность изготовления и простоту сборки одноразовых МС.
То, что в канале для протекания сепарируемой жидкости размещена лента из магнитомягкого материала, также обеспечивает в полном объеме вышеперечисленный технический результат, основой чего является принудительная концентрация силовых линий МП (и формирование больших градиентов МП) на кромках тонкой магнитомягкой ленты.
То, что площадь сечения канала для протекания сепарируемой жидкости монотонно изменяется (уменьшается или увеличивается) от входа указанного канала к его выходу, повышает надежность работы МС, снижая вероятность его засорения частицами МУС, осажденными на стенках канала.
То, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной (осевой) намагниченностью, встречной (либо параллельной) по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала, увеличивает градиенты МП и силы магнитного воздействия на сепарируемый материал. Это является основой достижения вышеперечисленного технического результата.
То, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной (осевой) намагниченностью, а кольцеобразные магниты, противолежащие им по другую сторону указанного кольцеобразного канала, - с осевой (радиальной) намагниченностью, создает разветвленную картину МП и повышает эффективность МС.
То, что к внешней границе магнитной системы и/или внутренней границе канала прилегает ярмо из магнитомягкого материала, увеличивает напряженность и градиент МП, соответственно, повышает эффективность МС.
То, что кольцеобразные магниты ММС выполнены разъемными, состоящими из четного числа сегментов с инверсией вектора намагниченности при последовательном переходе от сегмента к сегменту, повышает функциональную гибкость МС, обеспечивает возможность демонтажа части сегментов и совмещения процедуры детоксикации, например, с лазерной обработкой потока биожидкости. Также появляется возможность изменения конфигурации ММС в ходе процедуры, что также расширяет возможности использования предлагаемого МС. Кроме того, обеспечивается технологичность изготовления и простота сборки МС, снижается стоимость устройства, повышается его массовость.
То, что кольцеобразные магниты магнитной системы разделены слоями из магнитомягкого или немагнитного материала, повышает возможности оптимизации конфигурации МП и, следовательно, позволяет повысить его эффективность, снизить стоимость.
То, что ярмо, прилегающее к внутренней границе канала, выполнено в виде спирали из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра), за счет сильной концентрации силовых линий МП, повышает возможности оптимизации конфигурации МП и, следовательно, позволяет повысить эффективность МС.
Выполнение слоев, разделяющих кольцеобразные магниты, из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра) обеспечивает вышеуказанный технический результат.
То, что соотношение толщин слоев из магнитомягкого материала и кольцеобразных магнитов магнитной системы выбрано в диапазоне 0.01-2.0, позволяет оптимизировать параметры ММС, позволяет подобрать оптимальные режимы работы МС, повысить надежность функционирования при выполнении лечебных процедур и в итоге обеспечивает:
- повышенную эффективность магнитной сепарации,
- безопасность использования,
- экологичность,
- функциональную гибкость,
- расширение спектра применения МС,
- увеличение производительности процесса детоксикации,
- снижение времени обработки.
Таким образом, показано, что требуемый технический результат действительно достигается за счет существенных отличий предлагаемого МС.
Проведенные эксперименты показали реализуемость предлагаемого изобретения.
Claims (17)
1. Магнитный сепаратор, содержащий канал для протекания сепарируемой жидкости, размещенный в градиентном магнитном поле, формируемом с помощью цилиндрической магнитной системы, которая содержит перпендикулярные ее оси кольцеобразные магниты, с инверсией намагниченности при переходе к соседнему кольцеобразному магниту, отличающийся тем, что указанный канал для протекания сепарируемой жидкости имеет кольцеобразное сечение и примыкает к кольцеобразным магнитам, по крайней мере, внешней своей границей.
2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты выполнены с радиальной намагниченностью.
3. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты выполнены с осевой намагниченностью.
4. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что в канале для протекания сепарируемой жидкости размещена лента из магнитомягкого материала.
5. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что площадь сечения канала для протекания сепарируемой жидкости монотонно изменяется (уменьшается или увеличивается) от входа указанного канала к его выходу.
6. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной намагниченностью, встречной по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала.
7. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, параллельной по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала.
8. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, встречной по отношению к кольцеобразным магнитам, противолежащим им по другую сторону указанного кольцеобразного канала.
9. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с радиальной намагниченностью, а кольцеобразные магниты, противолежащие им по другую сторону указанного кольцеобразного канала - с осевой намагниченностью.
10. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты, прилегающие к внешней границе кольцеобразного канала для протекания сепарируемой жидкости, выполнены с осевой намагниченностью, а кольцеобразные магниты, противолежащие им по другую сторону указанного кольцеобразного канала - с радиальной намагниченностью.
11. Магнитный сепаратор по п.2 или 3, отличающийся тем, что к внешней границе магнитной системы и/или внутренней границе канала прилегает ярмо из магнитомягкого материала.
12. Магнитный сепаратор по п.2 или 3, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты магнитной системы выполнены разъемными, состоящими из четного числа сегментов с инверсией вектора намагниченности при последовательном переходе от сегмента к сегменту.
13. Магнитный сепаратор по п.3, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты магнитной системы разделены слоями из магнитомягкого материала.
14. Магнитный сепаратор по п.3, отличающийся тем, что кольцеобразные магниты магнитной системы разделены слоями из немагнитного материала.
15. Магнитный сепаратор по п.11, отличающийся тем, что ярмо, прилегающее к внутренней границе канала, выполнено в виде спирали из материала с магнитной восприимчивостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра).
16. Магнитный сепаратор по п.13, отличающийся тем, что слои из магнитомягкого материала, разделяющие кольцеобразные магнитны магнитной системы, выполнены из материала с магнитной воспроизводимостью м>10000 (пермаллоя или пермендюра).
17. Магнитный сепаратор по п.14, отличающийся тем, что соотношение толщин слоев из магнитомягкого материала и кольцеобразных магнитов магнитной системы выбрано в диапазоне 0,01-2,0.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008115372/14A RU2364421C1 (ru) | 2008-04-23 | 2008-04-23 | Магнитный сепаратор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008115372/14A RU2364421C1 (ru) | 2008-04-23 | 2008-04-23 | Магнитный сепаратор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2364421C1 true RU2364421C1 (ru) | 2009-08-20 |
Family
ID=41151107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008115372/14A RU2364421C1 (ru) | 2008-04-23 | 2008-04-23 | Магнитный сепаратор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2364421C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021257629A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | Revterra Corporation | Hts bearing and flywheel systems and methods |
-
2008
- 2008-04-23 RU RU2008115372/14A patent/RU2364421C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021257629A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | Revterra Corporation | Hts bearing and flywheel systems and methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Han et al. | Paramagnetic capture mode magnetophoretic microseparator for high efficiency blood cell separations | |
| RU2552557C2 (ru) | Устройство для выделения ферромагнитных частиц из суспензии | |
| JP6716579B2 (ja) | 流体の中に含有されている磁性粒子を保持するための分離デバイスを含むカテーテルデバイスおよび機能要素のための保護デバイス | |
| US20090152176A1 (en) | Magnetic separation of fine particles from compositions | |
| Hejazian et al. | Magnetofluidic concentration and separation of non-magnetic particles using two magnet arrays | |
| US20230035221A1 (en) | Magnetic Separation Filters For Microfluidic Devices | |
| TWI407101B (zh) | 磁分離單元、磁性分離裝置以及分離生化試樣內磁性物質之方法 | |
| EP2007515A1 (en) | Fluid magnetic treatment unit having moving or stationary magnets | |
| Wu et al. | Design of microfluidic channels for magnetic separation of malaria-infected red blood cells | |
| Muluneh et al. | Track‐Etched Magnetic Micropores for Immunomagnetic Isolation of Pathogens | |
| US8701893B2 (en) | Magnetic separation device and method for separating magnetic substance in bio-samples | |
| RU2364421C1 (ru) | Магнитный сепаратор | |
| JP2019136634A (ja) | 棒状磁石及び磁性異物除去装置 | |
| Gooneratne et al. | A planar conducting micro-loop structure for transportation of magnetic beads: An approach towards rapid sensing and quantification of biological entities | |
| RU2477182C2 (ru) | Магнитный сепаратор (варианты) | |
| JPS5710311A (en) | Magnetic separator | |
| JP2011056369A (ja) | 磁気分離装置及び磁気分離システム | |
| Chen et al. | Magnetic separation of micro-spheres from viscous biological fluids | |
| EP3223954B1 (en) | Magnet apparatus for generating high gradient magnetic field | |
| JPS61153117A (ja) | 磁気フイルタ | |
| JP2006297264A (ja) | 磁気分離方法及び水処理方法 | |
| JP2007209962A (ja) | 非接触型連続的磁気分離装置および分離方法。 | |
| EP3710167A1 (en) | Magnetic separation system and devices | |
| JP2003320272A (ja) | 磁性体を用いた浄化装置 | |
| KR20180076664A (ko) | 전자석 필터 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120424 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130610 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150424 |