WO2011155431A1 - 磁石フィルタ及びそれを用いた不純物回収方法 - Google Patents

Abstract

　流体中の磁性体不純物を効率良く回収することができる磁石フィルタ及びそれを用いた不純物回収方法を提供する。　磁石フィルタ１０は、それぞれ厚さ方向に貫通する複数の孔１３ａが形成された、少なくとも一対の可撓性の磁石層（１１ａ及び１１ｂ、１１ｂ及び１１ｃ）と、一対の磁石層（１１ａ及び１１ｂ、１１ｂ及び１１ｃ）の間に設けられた不織布層（１２ａ及び１２ａ'、１２ｂ及び１２ｂ'）とを備える。

Description

磁石フィルタ及びそれを用いた不純物回収方法

　本発明は、流体中に含まれる磁性体不純物を回収するための磁石フィルタ及びそれを用いた不純物回収方法に関する。
　本願は、２０１０年６月８日に、日本に出願された特願２０１０－１３１２６５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、金属等の磁性体の不純物を含む流体から、不純物を回収するための特殊なフィルタが研究・開発されている。このようなフィルタに関する技術として、例えば、特許文献１には、流体の流通経路にフィルタ及び磁石を配置したことを特徴とする濾過器が開示されている。そして、これによれば、従来の濾過器では除去することのできなかった極微粒子等を除去することができると記載されている。

　また、特許文献２には、外部磁界が不用な永久磁石繊維を少なくとも構成要素の一部とするフィルタが開示されている。そして、これによれば、流体中に含まれる鉄粉等の磁性粒子を簡単に効率よく除去できるフィルタを提供することができると記載されている。

　また、特許文献３には、ケーシングの内部に、山部と谷部とが交互に連続する波形に折り畳まれた濾紙を備えたオイルフィルタ装置において、濾紙に形成された谷部に永久磁石を挿設したことを特徴とするオイルフィルタ装置が開示されている。そして、これによれば、潤滑油中の磁性金属粉を効率良く除去することができると記載されている。

特開昭５７－７５１１５号公報 特開平４－３４１３１２号公報 特開平８－１９６８１８号公報

　しかしながら、近年、上述のような、流体中の鉄分等の磁性体を捕捉する部材からなるフィルタのさらなる高性能化、高機能化が望まれる中、いまだ改善の余地がある。そこで、本発明は、流体中の磁性体不純物を効率良く回収することができる磁石フィルタ及びそれを用いた不純物回収方法を提供することを課題とする。

　本発明者は、鋭意検討の結果、厚さ方向に貫通する複数の孔を形成した磁石層で不織布層を挟み込む構成にした磁石フィルタを用いることで、流体中の磁性体不純物に対して磁石層の複数の孔を通過させ、さらに磁石層間に設けた不織布層により流路を形成して流体中の磁性体不純物を保持させることで、流体中の磁性体不純物を効率良く回収することができることを見出した。

　以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、それぞれ厚さ方向に貫通する複数の孔が形成された、少なくとも一対の可撓性の磁石層と、前記一対の磁石層の間に設けられた不織布層とを備えた磁石フィルタである。

　本発明に係る磁石フィルタの一実施形態においては、前記孔の、前記磁石層の厚さ方向に垂直な断面形状は円形である。

　本発明に係る磁石フィルタの一実施形態においては、前記孔が略等間隔に配置されている。

　本発明に係る磁石フィルタの一実施形態においては、前記磁石層の複数の孔は、それぞれ対向する前記磁石層の複数の孔と重なり合わない位置に形成されている。

　本発明に係る磁石フィルタの一実施形態においては、前記磁石層の厚さ方向に垂直な断面において、前記孔の面積の総計が、前記磁石層の全面積の半分以下である。

　本発明に係る磁石フィルタの別の一実施形態においては、前記磁石層が、異方着磁両面磁石で形成されている。

　本発明に係る磁石フィルタの更に別の一実施形態においては、前記少なくとも一対の磁石層は、それぞれ円筒状に形成されて、互いに一方の外周側又は内周側に設けられ、前記不織布層は、円筒状に形成されて、前記一対の磁石層の間に設けられている。

　本発明に係る磁石フィルタの更に別の一実施形態においては、前記少なくとも一対の円筒状の磁石層と、前記一対の磁石層の間に設けられた円筒状の不織布層とが単位フィルタを構成し、前記単位フィルタが、不織布層を介して、前記円筒状の磁石層の厚さ方向と垂直な方向に重ねて設けられている。

本発明に係る磁石フィルタの更に別の一実施形態においては、前記一対の磁石層の間に設けられた不織布層の厚さが該磁石層の厚さ以下である。

　本発明は別の一側面において、磁性体不純物を含む流体から、本発明に係る磁石フィルタを用いて前記磁性体不純物を回収する方法である。

　本発明は、厚さ方向に貫通する複数の孔を形成し、該複数の孔周辺で磁界を生じる磁石層と、微細孔を有し、流体の流路となる不織布層とを組み合わせたものである。このような構成により、不織布層では磁性体不純物を含む流体を移動させ、その間に不織布層を挟むように設けられた磁石層の磁界により磁性体不純物を効果的に回収することができる。すなわち、本発明によれば、流体中の磁性体不純物を効率良く回収することができる磁石フィルタ及びそれを用いた不純物回収方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る磁石フィルタの各構成部材の模式図である。 本発明の実施形態１に係る磁石フィルタの断面図である。 本発明の実施形態２に係る磁石フィルタの各構成部材の模式図である。 実施例に係る酸化鉄粉の除去率（％）と試験液濾過量（ｍｌ）との関係を表すグラフである。 実施例に係る酸化鉄粉の除去率（％）と酸化鉄粉捕捉量（ｍｇ）との関係を表すグラフである。 実施例に係る試験液濾過流量（ｍｌ／ｍｉｎ）と試験液濾過量（ｍｌ）との関係を表すグラフである。 実施例に係る試験液濾過流量（ｍｌ／ｍｉｎ）と酸化鉄粉捕捉量（ｍｇ）との関係を表すグラフである。

（実施形態１）
　（磁石フィルタ１０の構成）
　図１に、本発明の実施形態１に係る磁石フィルタ１０の各構成部材の模式図を示す。図２に、本発明の実施形態１に係る磁石フィルタ１０の断面図を示す。
　磁石フィルタ１０は、少なくとも一対の可撓性の磁石層（１１ａ及び１１ｂ、１１ｂ及び１１ｃ、１１ｃ及び１１ｄ、１１ｄ及び１１ｅ）と、一対の磁石層の間に設けられた不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’とを備えている。

　磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、可撓性材料で形成されており、例えば、磁性粉末をゴムやプラスチックなどのバインダー材と混ぜ合わせて成形したボンド磁石等で形成されている。磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、異方着磁性であっても等方着磁性であってもよく、片面着磁性であっても両面着磁性であってもよいが、特に、異方着磁両面磁石で形成されているのが好ましい。異方着磁性は等方着磁性よりも吸着力が強く、両面着磁性は片面着磁性よりも大きい範囲で磁界を形成するため、異方着磁両面磁石を用いれば、不純物をより多く回収できる。磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、所定の厚さを有する円板状に形成されている。磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの形状は、これに限定されず、例えば、三角形、四角形等の多角形の板状等に形成してもよい。磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、厚さ方向に貫通する複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが形成されている。磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、それぞれ、円柱状に形成されている。ただし、複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、これに限定されず、例えば、三角柱や四角柱等の角柱状等に形成してもよい。複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、それぞれ規則的に配置されていてもよく、不規則に配置されていてもよい。また、複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは略等間隔に配置されていてもよい。前記磁石層の厚さ方向に垂直な断面において、複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅの面積の総計が、前記磁石層の全面積の半分以下であることが好ましい。

　不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’は、物理的・化学的手段（適当な熱や接着剤など）や機械的手段（高圧水流など）で繊維と繊維とを絡ませたり接着したりして形成された布状シートであり、微細孔を有している。不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’は、磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅに対応する形状に形成されている。すなわち、本実施形態では、不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’は、磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅに対応して円板状に形成されている。不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’の材質は特に限定されないが、例えば、綿、羊毛、パルプ、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ビスコースレーヨン繊維、又は、キュプラレーヨン繊維等であってもよく、これらの中の二種以上を包含してもよい。

　実施形態１に係る磁石フィルタ１０の最小構成単位は、一対の磁石層（例えば、１１ａ及び１１ｂ）及びそれらの間に設けられた不織布層（例えば１２ａ）の合計３層である。磁石フィルタ１０は、この最小構成単位である３層に加えて、磁石層（例えば１１ｂ）の外側に不織布層（例えば１２ｂ）及び磁石層（例えば１１ｃ）をこの順で設けて５層構造にしてもよく、さらに磁石層（例えば１１ｃ）の外側に新たに不織布層（例えば１２ｃ）及び磁石層（例えば１１ｄ）をこの順で設けて７層構造にしてもよく、必要であればそれ以上の多層構造としてもよい。また、一対の磁石層の間に設けられた不織布層は２層であってもよい。図１に示した磁石フィルタ１０は、一対の磁石層（１１ａ及び１１ｂ、１１ｂ及び１１ｃ）間に２層の不織布層（１２ａ及び１２ａ’、１２ｂ及び１２ｂ’）を設けており、全体で７層構造であり、図２に示した磁石フィルタ１０は、１３層構造となっている。不織布層はこのように何層設けても良いが、その合計の厚さがあまりに厚いと、磁石層からの磁力が届き難く、磁性体不純物を回収し難くなる。従って、磁性体不純物を含んだ流体が不織布層を通るときに磁石層からの磁力が届き易く、不純物を良好に回収するという観点から、不織布層の合計の厚さは１つの磁石層の厚さ以下であるのが好ましい。

　磁石フィルタ１０を構成する磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅは、それぞれ対向する磁石層の複数の孔と重なり合わない位置に形成するのが好ましい。不純物を含む流体１４が磁石フィルタ１０を通る際、磁石層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの複数の孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅがそれぞれ対向する磁石層の複数の孔と重なり合う位置にあれば、流体１４が一方の磁石層を通過した後、その経路上にある他方の磁石層の孔をそのまま通過し易くなるが、複数の孔が重なり合わない位置にあれば、流体１４が一方の磁石層を通過した後、その経路上に対向する他方の磁石層の孔がないため、通過できる孔に至るまで不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’内を移動する。これにより、不織布層１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’に流体１４が留まる時間が長くなり、より良好に不純物を回収することができる。

　（磁石フィルタ１０を用いた磁性体不純物の回収方法）
　次に、本発明の実施形態１に係る磁石フィルタ１０を用いた磁性体不純物の回収方法について説明する。まず、磁石フィルタ１０をハウジング（不図示）内に設置し、例えば圧力調整器（不図示）を用いてハウジング内に所定の圧力をかけた状態で、不純物である金属粉等の磁性体を含んだ流体１４を供給する。供給された流体１４は、ハウジング内において、図２に示すように、磁石フィルタ１０の最外層である磁石層１１ａ側から磁石フィルタ１０内へ浸入する。流体１４は、最外層である磁石層１１ａの複数の孔１３ａを通過し、隣接する不織布層１２ａ、１２ａ’に染み込む。ここで、磁石フィルタ１０を構成する磁石層の複数の孔が、それぞれ対向する磁石層の複数の孔と重なり合わない位置に形成されているため、不織布層１２ａ、１２ａ’に染み込んだ流体１４は、対向する磁石層１１ｂ内の通過できる孔１３ｂに至るまで、不織布層１２ａ、１２ａ’内を移動する。このように、流体１４が一対の磁石層１１ａ、１１ｂ間を一気に通過するのではなく、不織布層１２ａ、１２ａ’内を移動することにより不織布層１２ａ、１２ａ’内で保持されて留まる時間が生じるため、不織布層１２ａ、１２ａ’の微細孔や磁石層１１ａ、１１ｂの磁界によって不織布層１２ａ、１２ａ’内でより多くの不純物磁性体が吸着される。また、不純物は、主に磁石層１１ａ、１１ｂの孔付近で生じる磁界によって吸着されるため、磁石層１１ａ、１１ｂに複数の孔１３ａ、１３ｂが形成されていることで、より多くの不純物を効率良く吸着することができる。

　続いて、不織布層１２ａ、１２ａ’内を移動していた流体１４は、対向する磁石層１１ｂの孔１３ｂに至り、その孔１３ｂを通過する。該孔１３ｂを通過した流体１４は、磁石層１１ｂの外側に設けられている不織布層１２ｂ、１２ｂ’内へ染み込み、対向する磁石層１１ｃの孔１３ｃに至るまで不織布層１２ｂ、１２ｂ’内を移動し、その間に不織布層１２ｂ、１２ｂ’の微細孔や磁石層１１ｂ、１１ｃの磁界によって吸着される。このようにして流体１４が次々と磁石層及び不織布層を通過し、その都度、不純物が磁石層の磁界によって吸着され、最終的に最外層である磁石層の孔から流出する。これによって、流体１４中の磁性体不純物が効率良く回収される。

（実施形態２）
　（磁石フィルタ２０の構成）
　図３に、本発明の実施形態２に係る磁石フィルタ２０の各構成部材の模式図を示す。
　磁石フィルタ２０は、少なくとも一対の可撓性の磁石層（２５ａ及び２５ｂ、２５ｂ及び２５ｃ、２５ｃ及び２５ｄ、２８ａ及び２８ｂ、２８ｂ及び２８ｃ、２８ｃ及び２８ｄ）と、一対の磁石層の間に設けられた不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’、２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’とを備えている。

　磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、可撓性材料で形成されており、例えば、磁性粉末をゴムやプラスチックなどのバインダー材と混ぜ合わせて成形したボンド磁石等で形成されている。磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、異方着磁性であっても等方着磁性であってもよく、片面着磁性であっても両面着磁性であってもよいが、特に、異方着磁両面磁石で形成されているのが好ましい。磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、それぞれ所定の厚さを有する円筒状に形成されて、互いに一方の外周側又は内周側に設けられている。磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、厚さ方向に貫通する複数の孔２７ａ、３０ａが形成されている。磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの複数の孔２７ａ、３０ａは、それぞれ、円柱状（すなわち、断面円形）に形成されている。複数の孔２７ａ、３０ａは、これに限定されず、例えば、三角柱や四角柱等の角柱状等に形成してもよい。複数の孔２７ａ、３０ａは、それぞれ規則的に配置されていてもよく、不規則に配置されていてもよい。また、複数の孔２７ａ、３０ａは略等間隔に配置されていてもよい。前記磁石層の厚さ方向に垂直な断面において、複数の孔２７ａ、３０ａの面積の総計が、前記磁石層の面積の半分以下であることが好ましい。

　不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’、２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’は、円筒状に形成されて、一対の磁石層の間に設けられている。不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’、２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’の材質は特に限定されないが、例えば、綿、羊毛、パルプ、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ビスコースレーヨン繊維、又は、キュプラレーヨン繊維等であってもよく、これらの中の二種以上を包含してもよい。

　実施形態２に係る磁石フィルタ２０の最小構成単位は、一対の円筒状の磁石層（例えば２５ｃ及び２５ｄ）及びそれらの間に設けられた円筒状の不織布層（例えば２６ｃ）の合計３層で構成される単位フィルタである。単位フィルタは、この最小構成単位である３層に加えて、磁石層（例えば２５ｃ）の外側に不織布層（例えば２６ｂ）及び磁石層（例えば２５ｂ）をこの順で設けて５層構造にしてもよく、さらに磁石層（例えば２５ｂ）の外側に新たに不織布層（例えば２６ａ）及び磁石層（例えば２５ａ）をこの順で設けて７層構造にしてもよく、必要であればそれ以上の多層構造としてもよい。また、実施形態２に係る磁石フィルタ２０は、単位フィルタ２１ａ、２１ｂが、不織布層２２ａ、２２ａ’を介して、円筒状の磁石層の厚さ方向と垂直な方向に重ねて設けられている。また、一対の磁石層の間に設けられた不織布層は２層であってもよい。図３に示した磁石フィルタ２０は、一対の磁石層（２５ａ及び２５ｂ、２５ｂ及び２５ｃ、２５ｃ及び２５ｄ、２８ａ及び２８ｂ、２８ｂ及び２８ｃ、２８ｃ及び２８ｄ）間に、それぞれ２層の不織布層（２６ａ及び２６ａ’、２６ｂ及び２６ｂ’、２６ｃ及び２６ｃ’、２９ａ及び２９ａ’、２９ｂ及び２９ｂ’、２９ｃ及び２９ｃ’）を設けており、１０層構造の単位フィルタ２１ａ、２１ｂを有し、さらに、この単位フィルタ２１ａ、２１ｂと２層の不織布層２２ａ及び２２ａ’、２２ｂ及び２２ｂ’とがこの順で円筒状の磁石層の厚さ方向と垂直な方向に合計で６層（２つの単位フィルタ２１ａ及び２１ｂ、及び、４つの不織布層２２ａ及び２２ａ’、２２ｂ及び２２ｂ’）重ねて設けられている。不織布層はこのように何層設けても良いが、その合計の厚さがあまりに厚いと、磁石層からの磁力が届き難く、磁性体不純物を回収し難くなる。従って、磁性体不純物を含んだ流体が不織布層を通るときに磁石層からの磁力が届き易く、不純物を良好に回収するという観点から、不織布層の合計の厚さは１つの磁石層の厚さ以下であるのが好ましい。

　磁石フィルタ２０の単位フィルタ２１ａ及び２１ｂを構成する磁石層の複数の孔２７ａ、３０ａは、それぞれ対向する磁石層の複数の孔２７ａ、３０ａと重なり合わない位置に形成するのが好ましい。流量としては少ないが、不純物を含む流体２４が磁石フィルタ２０を通る場合、複数の孔２７ａ、３０ａが対向する磁石層の複数の孔２７ａ、３０ａと重なり合う位置にあれば、流体２４が一方の磁石層を通過した後、その経路上にある他方の磁石層の孔２７ａ、３０ａをそのまま通過し易くなるが、複数の孔２７ａ、３０ａが重なり合わない位置にあれば、流体２４が一方の磁石層を通過した後、その経路上に対向する他方の磁石層の孔２７ａ、３０ａがないため、通過できる孔２７ａ、３０ａに至るまで不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’、２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’内を移動する。これにより、不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’、２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’に流体が留まる時間が長くなり、より良好に不純物を回収することができる。

　（磁石フィルタ２０を用いた磁性体不純物の回収方法）
　次に、本発明の実施形態２に係る磁石フィルタ２０を用いた磁性体不純物の回収方法について説明する。まず、磁石フィルタ２０をハウジング（不図示）内に設置し、例えば圧力調整器（不図示）を用いてハウジング内に所定の圧力をかけた状態で、不純物である金属粉等の磁性体を含んだ流体２４を単位フィルタ２１ａの上面側から供給する。供給された流体２４は、図３に示すように、ハウジング内において、磁石フィルタ２０の一方の単位フィルタ２１ａ側から厚さ方向へ向かって磁石フィルタ２０内へ浸入する。流体２４は、まず、不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’に染み込む。また、ごくわずかであるが、磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの複数の孔２７ａも通過する。不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’に染み込んだ流体は、不織布層内を通過する間に、その微細孔や磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの磁界によって不織布層２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’内で不純物磁性体が吸着される。また、不純物は、主に磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの孔２７ａ付近で生じる磁界によって吸着されるため、磁石層２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに複数の孔２７ａが形成されていることで、より多くの不純物を効率良く吸着することができる。

　このようにして単位フィルタ２１ａ内を移動していた流体２４は、単位フィルタ２１ａに隣接して設けられた不織布層２２ａ、２２ａ’へ染み込む。ここでも、不織布層２２ａ、２２ａ’の微細孔で不純物が回収される。続いて、流体２４は、不織布層２２ａ、２２ａ’から対向する単位フィルタ２１ｂへ浸入する。ここでも、流体２４は、まず、不織布層２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’に染み込み、ごくわずかであるが、磁石層２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの複数の孔３０ａも通過する。不織布層２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’に染み込んだ流体は、不織布層内を通過する間に、その微細孔や磁石層２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの磁界によって不織布層２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’内で不純物磁性体が吸着される。また、不純物は、主に磁石層２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの孔３０ａ付近で生じる磁界によって吸着されるため、磁石層２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに複数の孔３０ａが形成されていることで、より多くの不純物を効率良く吸着することができる。このようにして単位フィルタ２１ｂ内を移動していた流体２４は、単位フィルタ２１ｂに隣接して設けられた不織布層２２ｂ、２２ｂ’へ染み込み、不織布層２２ｂ、２２ｂ’の微細孔で不純物が回収され、最終的に不織布層２２ｂ、２２ｂ’から外部へ流出する。これによって、流体中の磁性体不純物が効率良く回収される。

　なお、上述の回収方法では、磁石フィルタ２０に対して単位フィルタ２１ａの上面側から流体２４を供給したが、これに限らず、単位フィルタ２１ａの側面側から供給してもよい。この場合、供給された流体２４’は、単位フィルタ２１ａの最外層である磁石層２５ａ側から磁石フィルタ２０内へ浸入する。流体２４’は、最外層である磁石層２５ａの複数の孔２７ａを通過し、隣接する不織布層２６ａ、２６ａ’に染み込んだ後は、さらに隣接する磁石層２５ｂ及び不織布層２６ｂ、２６ｂ’、及び、下方の不織布層２２ａ、２２ａ’へと浸入していく。

　以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。

　本発明に係る磁石フィルタを用いて、酸化鉄粉末を分散されたポリビニルアルコール水溶液（ＰＶＡ水溶液）の濾過を行い、酸化鉄粉末の除去率を測定した。試験条件及び試験結果を以下に示す。

　（試験サンプル）
　磁石フィルタとして、以下の磁石層（１）及び磁石層（２）をこの順で交互に設け、それらの間に不織布層を２枚重ねて設けた。磁石層（１）及び磁石層（２）の合計を１５層とした。また、互いに対向する磁石層（１）及び磁石層（２）の複数の孔は、互いに重ならない位置に設けた。すなわち、本実施例で用いた磁石フィルタは、上述の実施形態１で示したタイプのものである。
　磁石層（１）としてゴム磁石（小野ゴム工業社製ＥＰＤＭ）を用いた。磁石層（１）は、円板状のＥＰＤＭ異方着磁両面磁石（３２ｍｍ径、厚さ１ｍｍ、孔は１．５ｍｍ径、７５孔）で形成されている。
　磁石層（２）としてゴム磁石（小野ゴム工業社製ＥＰＤＭ）を用いた。磁石層（２）は、円板状のＥＰＤＭ異方着磁両面磁石（３２ｍｍ径、厚さ１ｍｍ、孔は１．５ｍｍ径、６１孔）で形成されている。　不織布層として、厚さ０．５ｍｍ以下の日本バイリーン社製の３２ｍｍ径の円板状の不織布を用いた。
　上述の磁石フィルタを、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼で形成されたハウジング内に設置した。

　（試験液）
　Ｆｅ_３Ｏ_４（関東化学社製：鹿１級）の粉末をＰＶＡ水溶液に分散させて撹拌し、粘度を３０ｍＰａ・ｓに調整して試験液とした。試験液はＦｅ_３Ｏ_４濃度によって３種類準備し、それぞれ試験液１（Ｆｅ_３Ｏ_４濃度：３．３３ｇ／ｌ）、試験液２（Ｆｅ_３Ｏ_４濃度：１．６７ｇ／ｌ）、試験液３（Ｆｅ_３Ｏ_４濃度：０．３３ｇ／ｌ）とした。

　（試験手順）
　試験液を、ハウジング内の磁石フィルタの最上層である磁石層（１）側から供給し、圧力１０ｋＰａにて定圧濾過を行った。
　続いて、磁石フィルタの最下層である磁石層（２）から流出する濾過液を、２００ｍｌずつ採取した。
　次に、各濾過液５０ｍｌを、あらかじめ重量を測定した酸化鉄粉捕捉用濾紙（ミリポア社製ＡＮ２５〔孔径２．５μｍ、直径２５ｍｍ〕）にて濾過し、続いて、酸化鉄粉捕捉用濾紙及び超純水５００ｍｌによる濾過を行い、濾紙に付着したＰＶＡ残渣を十分に洗い流した。
　次に、濾紙を風乾した後、秤量し、酸化鉄粉の捕捉量を測定した。また、酸化鉄粉の捕捉量と試験液濾過量とにより、磁石フィルタ濾過液中の酸化鉄濃度を算出した。

　（試験結果）
　図４に、上記実施例に係る酸化鉄粉の除去率（％）と試験液濾過量（ｍｌ）との関係を表すグラフを示す。図５に、上記実施例に係る酸化鉄粉の除去率（％）と酸化鉄粉捕捉量（ｍｇ）との関係を表すグラフを示す。図６に、上記実施例に係る試験液濾過流量（ｍｌ／ｍｉｎ）と試験液濾過量（ｍｌ）との関係を表すグラフを示す。図７に、上記実施例に係る試験液濾過流量（ｍｌ／ｍｉｎ）と酸化鉄粉捕捉量（ｍｇ）との関係を表すグラフを示す。
　Ｆｅ_３Ｏ_４濃度０．３３～３．３３ｇ／ｌの３種類の試験液を濾過したとき、いずれの試験液においても磁石フィルタが９０％以上のＦｅ_３Ｏ_４粉の除去率を示している（図４及び５）。また、磁石層の重ね枚数を増やす、又は、磁石層の直径を大きくする等によって更なる除去率の向上を図ることが可能であると考えられる。
　また、試験液の濾過量が増すと磁石フィルタの濾過流量が徐々に低下する（図６及び７）が、Ｆｅ_３Ｏ_４粉の除去率には大きな変動は生じていないことがわかる（図４及び５）。この結果は、定圧濾過を行うことにより、磁石フィルタが目詰まりを生じるまでＦｅ_３Ｏ_４粉の除去能力が低下せず、安定的に機能することを示唆している。

　１０、２０　磁石フィルタ
　１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ　磁石層
　１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、２７ａ、３０ａ　孔
　１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’、１２ｃ、１２ｃ’、１２ｄ、１２ｄ’、２６ａ、２６ａ’、２６ｂ、２６ｂ’、２６ｃ、２６ｃ’、２９ａ、２９ａ’、２９ｂ、２９ｂ’、２９ｃ、２９ｃ’　不織布層
　２１ａ、２１ｂ　単位フィルタ

Claims (10)

1. 　それぞれ厚さ方向に貫通する複数の孔が形成された、少なくとも一対の可撓性の磁石層と、
   　前記一対の磁石層の間に設けられた不織布層と、
   を備えた磁石フィルタ。
2. 　前記孔の、前記磁石層の厚さ方向に垂直な断面形状が円形である、請求項１に記載の磁石フィルタ。
3. 　前記孔が略等間隔に配置されている、請求項１又は２に記載の磁石フィルタ。
4. 　前記磁石層の複数の孔は、それぞれ対向する前記磁石層の複数の孔と重なり合わない位置に形成されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の磁石フィルタ。
5. 　前記磁石層の厚さ方向に垂直な断面において、前記孔の面積の総計が、前記磁石層の全面積の半分以下である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の磁石フィルタ。
6. 　前記磁石層が、異方着磁両面磁石で形成されている請求項１～５のいずれか一項に記載の磁石フィルタ。
7. 　前記少なくとも一対の磁石層は、それぞれ円筒状に形成されて、互いに一方の外周側又は内周側に設けられ、
   　前記不織布層は、円筒状に形成されて、前記一対の磁石層の間に設けられている請求項１～６のいずれか一項に記載の磁石フィルタ。
8. 　前記少なくとも一対の円筒状の磁石層と、前記一対の磁石層の間に設けられた円筒状の不織布層とが単位フィルタを構成し、
   　前記単位フィルタが、不織布層を介して、前記円筒状の磁石層の厚さ方向と垂直な方向に重ねて設けられている請求項７に記載の磁石フィルタ。
9. 　前記一対の磁石層の間に設けられた不織布層の厚さが該磁石層の厚さ以下である請求項１～８のいずれか一項に記載の磁石フィルタ。
10. 　磁性体不純物を含む流体から、請求項１～９のいずれか一項に記載の磁石フィルタを用いて前記磁性体不純物を回収する方法。

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