TWM576075U - Ferromagnetic impurity separation device - Google Patents

Abstract

一種鐵性雜質分離裝置，包含有至少二併列的磁性棒。各該磁性棒分別具有一外管體，若干永久磁石以及隔離片。各該永久磁石係容置於該外管體內，各該隔離片分別佈置於二相鄰之永久磁石之間。各該外管體係以順磁、反磁、反鐵磁或不導磁之材質製成，各該隔離片係以具高導磁、高飽和磁化量之材質製成。各該永久磁石在該外管體長軸方向上之寬度係大於各該隔離片在該外管體長軸方向上之寬度。各該位於同一外管體內之永久磁石之磁力線延伸方向與該外管體之長軸平行，而二相鄰之各該永久磁石係以同磁極相對。二相鄰但位於不同之外管體內之永久磁石係以不同磁極相對。藉此，該分離裝置之周圍將產生矩陣型之磁力線分佈，用以有效地捕捉物料流內之不同大小的鐵磁性雜質。

Description

鐵磁性雜質分離裝置

本創作係與鐵磁性雜質之分離裝置有關，該分離裝置是用來除去在糖，穀物，茶， 塑料顆粒和化學粉末之材料流中之鐵磁性雜質，特別是關於一種具有矩陣型磁力線分佈之鐵磁性雜質分離裝置。

就目前已被知悉的相關先前技術而言，美國發明第 2,733,812 號專利案揭露了一種柵式磁鐵(Grate Magnet)，該柵式磁鐵具有多數間隔佈置的非磁性外管，各該非磁性外管內容置有多數的永久磁鐵，其中每一非磁性外管內之永久磁鐵係以相同磁極彼此相鄰，而相鄰之非磁性外管內之永久磁鐵則具有相反的磁極。該美國專利案說，藉著這種結構上的安排，可以產生與各永久磁鐵平行的磁場，用以分離材料流中的鐵磁性雜質。不過，從該美國專利案的說明書及圖式所揭露的內容來看，其中並未詳細的揭露各非磁性外管的內部結構，以及各永久磁鐵的磁場如何有效的建立。事實上，該美國專利案所能捕捉到的鐵磁性雜質極其有限，特別是無法吸附細微的鐵磁性雜質。換言之，一種更精緻，更有效的鐵磁性雜質分離裝置有待被提出。

緣是，本創作之主要目的即是在提供一種鐵磁性雜質分離裝置，其能有效提高表面磁場強度。

本創作之另一目的則是在提供一種鐵磁性雜質分離裝置，其可產生矩陣型的磁力線分佈，用以捕捉更微細的鐵磁性雜質。

為達成前述之目的，本創作所提供的鐵性雜質分離裝置，包含有

至少二併列的磁性棒，此處的併列係涵蓋水平併列或垂直併列。各該磁性棒分別具有一外管體，若干永久磁石以及隔離片。該外管體通常是以順磁、反磁、反鐵磁或不導磁之材質製成，例如不銹鋼、鈦合金、銅合金或鋁合金等。各該永久磁石係依序的容置於該外管體內部，而二相鄰之該永久磁石之間則佈置有一該隔離片，各該永久磁石最好由希土類磁石(rare earth magnets)所製成，各該隔離片最好由具高導磁、高飽和磁化量之材質製成，例如純鐵、低碳鋼或鐵鈷合金，用以誘導出較高的磁場強度。各該永久磁石在該外管體長軸方向上之寬度係大於各該隔離片在該外管體長軸方向上之寬度，一般而言，各該永久磁石之寬度最好約為各該隔離片之寬度之10倍至25倍。再者，位於同一外管體內之各該永久磁石在佈置上係使其磁力線延伸方向與該外管體之長軸平行，而二相鄰之各該永久磁石係以同磁極彼此相對。另外，相鄰但位於不同之外管體內之二永久磁石係以不同磁極彼此相對。藉此，於各該磁性棒之周圍將可產生矩陣型之磁力線分佈，用以有效地捕捉物料流內之不同大小的鐵磁性雜質。

首先請參閱圖1至圖3，本創作一較佳實施例之柵式鐵磁性雜質分離裝置 10 ，由四支磁性棒 20，30，40，及 50 所組成，各該磁性棒以位於同一平面的方式間隔併列，而各該磁性棒之首尾兩端則以一第一架體 60及一第二架體70 分別予以固定。

各該磁性棒 20，30，40，及 50 在材質、尺寸以及內部結構上均相同， 分別具有一外管體，多數佈置於該外管體內部的永久磁石以及多數分別佈置於各相鄰永久磁石之間的隔離片。但是，各相鄰磁性棒內之各永久磁石之磁極安排上則不相同。以下茲以該第一磁性棒 20 及該第二磁性棒30 做進一步的說明。

該第一磁性棒 20 具有一不導磁之不銹鋼材質製成之第一外管體 22，五只以釹鐵硼(NdFeB)磁石製成之第一永久磁石 24，以及四片以純鐵、低碳鋼或鐵鈷合金製成之第一隔離片 26。

該第一外管體 22 具有一中空容室 220，二封閉端 222，224 以及一長軸 X-X’。各該第一永久磁石 24 係分別沿著該長軸容置於該中空容室 220 內，而且其中之磁極係以 N-S，S-N，N-S，S-N，N-S 之方式排列，各該第一隔離片 26 係分別被夾置於各該第一永久磁石 24 之間。

一般而言，該第一外管體22的長度約為60mm至2500mm, 外徑約為25mm至100mm，內徑約為24mm至100mm，而各該第一永久磁石24以及各該第一隔離片 26之尺寸則係配合該外管體 22之尺寸而設計。於本實施例，該第一外管體22的長度約為60mm, 外徑約為25mm，內徑約為24mm，各該第一永久磁石24在該第一外管體22長軸X-X’方向上之寬度D1約為25mm，外徑略小於24mm，各該第一隔離片26在該第一外管體 22長軸X-X’方向上之寬度D2約為1.2mm，外徑同樣略小於24mm。

該第二磁性棒 30 具有一不導磁不銹鋼材質製成之第二外管體 32，五只以釹鐵硼(NdFeB)磁石製成之第二永久磁石 34，以及四片以純鐵、低碳鋼或鐵鈷合金製成之第二隔離片 36。

該第二外管體 32 具有一中空容室 320，二封閉端 322，324 以及一長軸 Y-Y’。 各該第二永久磁石 34 係分別容置於該中空容室 320 內，而且其中之磁極係以 S-N，N-S，S-N，N-S，S-N 之方式排列，如圖4所示。各該第二隔離片36係分別被夾置於各該永久磁石 34 之間。同樣的，於本實施例，該第二外管體32的長度約為60mm, 外徑約為25mm，內徑約為24mm，各該第二永久磁石34在該第二外管體32長軸Y-Y’方向上之寬度D1約為25mm，外徑略小於24mm，各該第二隔離片36在該第二外管體32長軸Y-Y’方向上之寬度D2約為1.2mm，外徑同樣略小於24mm。

該第三磁性棒 40 之內部結構與永久磁石之磁極安排係與該第一磁性棒 20 相同，該第四磁性棒 50 之內部結構與永久磁石之磁極安排係與該第二磁性棒 30 相同，因此，本處就不予贅述。

再請參閱圖4，該第一磁性棒20內之各該第一永久磁石 24 之磁力線分佈如 A1 所示，其中通過各該第一永久磁石 24 本體之磁力線係與該第一外管體22 之長軸 X-X’平行。同樣的，該第二磁性棒 30 內之各該第二永久磁石 34 之磁力線分佈如 A2 所示，其中通過各該第二永久磁石 34 本體之磁力線係與該第二外管體 32 之長軸 Y-Y’平行。又，必須一提的是，該第一磁性棒 20 內之各該第一永久磁石 24 之磁極與該第二磁性棒30內 之各該第二永久磁石34 之磁極係以不同極之方式彼此相對， 因此，二者間會產生分別與該第一外管體 22 之長軸X-X’以及該第二外管體32 之長軸Y-Y’垂直之磁力線B。

另外，請參閱圖5所示之影像，該影像係以一張磁極卡鋪設於該柵式鐵磁性雜質分離裝置 10之頂面時所攝得，該影像中所顯示的綠色螢光線條即是本實施例呈矩陣型分佈的磁力線，該柵式鐵磁性雜質分離裝置 10之表面磁感應強度峰值約大於或等於13,700Gs。換言之，該柵式鐵性雜質分離裝置 10 所產生之磁場就如網狀一般，可以有效的去除及隔離糖，穀物，茶，塑料顆粒和化學粉末等材料流中之大小不同之鐵磁性雜質。

10‧‧‧柵式鐵磁性雜質分離裝置

20，30，40，50‧‧‧磁性棒

22‧‧‧外管體

220‧‧‧中空容室

222，224‧‧‧封閉端

24‧‧‧第一永久磁石

26‧‧‧第一隔離片

32‧‧‧外管體

322，324‧‧‧封閉端

320‧‧‧中空容室

34‧‧‧第二永久磁石

36‧‧‧第二隔離片

60‧‧‧第一架體

70‧‧‧第二架體

A1，A2‧‧‧磁力線分佈

B‧‧‧磁力線

D1‧‧‧寬度

D2‧‧‧寬度

X-X’‧‧‧長軸

Y-Y’‧‧‧長軸

以下，茲舉一較佳實施例，對本創作做進一步的說明，其中： 圖1為本創作一較佳實施例之柵式鐵磁性雜質分離裝置之立體圖； 圖2為圖1所示實施例之其中一磁性棒之立體圖； 圖3為沿圖2　3-3 方向上之剖視圖； 圖4是圖1所示實施例二相鄰磁性棒所產生之磁力線分佈之示意圖，以及 圖5是圖1所示實施例之磁力線分佈影像圖。

Claims (14)

1. 一種鐵磁性雜質分離裝置，包含有： 至少一第一磁性棒，該第一磁性棒包含有： 一以順磁、反磁、反鐵磁或不導磁之材質製成之第一外管體，該第一外管體具有一中空容室，二封閉端以及一長軸； 若干第一永久磁石係沿該長軸佈置於該第一管體之中容室內，其中二相鄰之各該第一永久磁石係以同極彼此相對；以及 若干以高導磁或高飽和磁化量之材質製成之第一隔離片，係分別佈置二相鄰之各該第一永久磁石之間； 各該第一永久磁石在該外管體長軸方向上之寬度係大於各該第一隔離片在該外管體長軸方向上之寬度； 至少一第二磁性棒，該第二磁性棒包含有： 一以順磁、反磁或反鐵磁金屬材質製成之第二外管體，該第二外管體具有一中空容室，二封閉端以及一長軸； 若干第二永久磁石係沿該長軸佈置於該第二管體之中容室內，其中二相鄰之各該第二永久磁石係以同極彼此相對； 若干以高導磁或高飽和磁化量之材質製成之第二隔離片，係分別佈置二相鄰之各該第二永久磁石之間； 各該第二永久磁石在該外管體長軸方向上之寬度係大於各該第二隔離片在該外管體長軸方向上之寬度；以及 該第一磁性棒與該第二磁性棒係以其長軸彼此平行的方式間隔排列，該第一磁性棒中之各該第一永久磁石與相鄰之該第二磁性棒中之各該第二永久磁石係以不同極彼此相對。
2. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中更包含有一第一架體以及一第二架體，該第一磁性棒與該第二磁性棒之一端係固接於該第一架體，各該第一磁性棒與各該第二磁性棒之另一端係固接於該第二架體。
3. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中該第一外管體與該第二外管體均係以不導磁之不銹鋼、鈦合金、銅合金或鋁合金製成。
4. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一永久磁石與各該第二永久磁石均係以希土類磁石(rare earth magnets)製成。
5. 如請求項 4 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一永久磁石與各該第二永久磁石均係以釹鐵硼(NdFeB)磁石製成。
6. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一隔離片與各該第二隔離片均係以純鐵、低碳鋼或鐵鈷合金製成。
7. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中該第一磁性棒與該第二磁性棒係位於同一平面上。
8. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一永久磁石在該第一外管體長軸方向上之寬度與各該第二永久磁石在該第二外管體長軸方向上之寬度相同。
9. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一隔離片在該第一外管體長軸方向上之寬度與各該第二隔離片在第二外管體長軸方向上之寬度相同。
10. 如請求項 1 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一永久磁石在該第一外管體長軸方向上之寬度約為各該第一隔離片在該第一外管體長軸方向上之寬度之10倍至25倍。
11. 如請求項10所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第一永久磁石在該第一外管體長軸方向上之寬度約為25mm，各該第一隔離片在該第一外管體長軸方向上之寬度約為1.2mm。
12. 如請求項 10 所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第二永久磁石在該第二外管體長軸方向上之寬度約為各該第二隔離片在該第二外管體長軸方向上之寬度之10倍至25倍。
13. 如請求項12所述之鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第二永久磁石在該第二外管體長軸方向上之寬度約為25mm，各該第二隔離片在該第二外管體長軸方向上之寬度約為1.2mm。
14. 一種鐵磁性雜質分離裝置，包含有： 至少一第一磁性棒，該第一磁性棒包含有： 一以順磁、反磁、反鐵磁或不導磁之材質製成之第一外管體，該第一外管體具有一中空容室，二封閉端以及一長軸； 若干第一永久磁石係沿該長軸佈置於該第一管體之中容室內，其中二相鄰之各該第一永久磁石係以同極彼此相對；以及 若干以高導磁或高飽和磁化量之材質製成之第一隔離片，係分別佈置二相鄰之各該第一永久磁石之間； 各該第一永久磁石在該第一外管體長軸方向上之寬度約為25mm， 各該第一隔離片在該第一外管體長軸方向上之寬度約為1.2mm； 至少一第二磁性棒，該第二磁性棒包含有： 一以順磁、反磁或反鐵磁金屬材質製成之第二外管體，該第二外管體具有一中空容室，二封閉端以及一長軸； 若干第二永久磁石係沿該長軸佈置於該第二管體之中容室內，其中二相鄰之各該第二永久磁石係以同極彼此相對； 若干以高導磁或高飽和磁化量之材質製成之第二隔離片，係分別佈置二相鄰之各該第二永久磁石之間； 各該第二永久磁石在該第二外管體長軸方向上之寬度約為25mm， 各該第二隔離片在該第一外管體長軸方向上之寬度約為1.2mm；以及 該第一磁性棒與該第二磁性棒係以其長軸彼此平行的方式間隔排列，該第一磁性棒中之各該第一永久磁石與相鄰之該第二磁性棒中之各該第二永久磁石係以不同極彼此相對。