(57)【要約】【課題】粉末状の樹脂材料等の流体が通過する通路の壁面の表面磁束密度を格段に向上させて、磁性を帯びた不純物を効率的にかつ確実に除去する。【解決手段】不純物２の除去装置１０は、内部に粉体状の樹脂その他の流体１が通過する通路１４を有する本体１２を備えている。この通路１４は、通路１４内を通過する流体１に含有された磁性を帯びた不純物２を、壁面１４ａに吸着して流体１から除去する。この通路１４は、少なくとも複数の磁石１６と、これらの複数の磁石１６間に配置されたパーメンジュール１８とから形成された相互に対向して配置される本体１２の内壁１２ａの間に形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に粉体状の樹脂その他の流体が通過する通路を有する本体を備え、前記通路は前記通路内を通過する流体に含有された磁性を帯びた不純物を壁面に吸着して前記流体から除去する不純物の除去装置であって、前記通路は、少なくとも複数の磁石と前記複数の磁石間に配置されたパーメンジュールとから形成された相互に対向して配置される本体内壁の間に形成されていることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載された不純物の除去装置であって、前記複数の磁石は、直方体のネオジム系磁石であることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された不純物の除去装置であって、前記複数の磁石は、Ｓ極同士又はＮ極同士を向かい合わせて配置されていることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された不純物の除去装置であって、前記通路を形成する本体内壁の壁面は、鉄不含有金属、鉄不含有金属の合金、セラミックス、サーメットのうちのいずれか又は複数から成る非磁性化物質により被覆されていることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項５】
請求項４に記載された不純物の除去装置であって、前記非磁性化物質は、前記通路を形成する本体内壁の壁面にジェットコート溶射されて前記壁面を被覆していることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項６】
請求項４に記載された不純物の除去装置であって、前記非磁性化物質は、プレート状に加工されて前記通路を形成する本体内壁の壁面に貼付されて前記壁面を被覆していることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された不純物の除去装置であって、前記不純物を前記通路外へ排出する排出手段を更に備えていることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項８】
請求項７に記載された不純物の除去装置であって、前記排出手段は、前記通路を形成する本体内壁の壁面に沿って循環する搬送ベルトと、前記不純物を吸引する前記通路を形成する本体内壁とから成り、前記搬送ベルトは、前記不純物を前記通路を形成する本体内壁に吸引させながら前記通路外まで搬送することを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項９】
請求項８に記載された不純物の除去装置であって、前記搬送ベルトは、鉄不含有金属、鉄不含有金属の合金、セラミックス、サーメット、ポリ四フッ化エチレンその他のプラスチックのうちのいずれか又は複数から成る非磁性化物質から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９のいずれかに記載された不純物の除去装置であって、前記搬送ベルトは、０．１〜１．０ｍｍの厚みを有することを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載された不純物の除去装置であって、前記排出手段は、前記通路の外部に設置され前記搬送ベルトにより前記通路を形成する本体内壁に吸引されながら搬送された前記不純物を前記搬送ベルトから剥離するスクレーパーを有していることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された不純物の除去装置であって、前記スクレーパーは、弾性を有する非磁性材料から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載された不純物の除去装置であって、前記弾性を有する非磁性材料が、超高密度ポリエチレン、カーボン入りテフロン（登録商標）、グラファイト入りテフロン（登録商標）、モリブデン入り樹脂のいずれかであることを特徴とする不純物の除去装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載された不純物の除去装置であって、前記通路が複数の系に分岐されて形成されていることを特徴とする不純物の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂材料等に混合、撹拌、投入、送給等の処理をする過程において、材料である樹脂等に混入した磁性を帯びた不純物を除去する不純物の除去装置の改良に関し、特に、除去効率の向上と除去性能の維持に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、樹脂成形品を製造する場合においては、原材料である樹脂のブレンダーによる混合、プロペラによる撹拌、ホッパーへの投入、ダクトによる装置間の送給等の過程が伴うが、これらの過程において、ブレンダー、粉砕機等の製造装置が摩耗等をして、樹脂材料中に僅かながら鉄粉等の不純物が混入することがある。
【０００３】
これらの磁性を帯びた不純物は、従来から、製造工程の一部に磁石を設置して、この磁石により吸着して除去されるのが一般的であった（例えば、特許文献１乃至３参照）。しかし、これらの製造装置等から生ずる鉄粉等の不純物は、非常に微小、微量である一方、材料である樹脂からは確実に除去する必要があるため、その吸着性能をより一層向上させることが望まれると共に、そのためには、吸着性能の劣化（減磁）を防止することも必要となる。
【０００４】
この場合、まず、吸着性能を向上させるためには、複数の磁石をヨークを介して交互に同極同士が向かい合うようにして配置することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。しかし、単に、同極同士を向かい合わせるだけでは必ずしも充分に吸着能力を高めることはできなかった。
【０００５】
そこで、複数の磁石自体の磁力を高めること、具体的には、残留磁束密度が１．０テスラ〜１．５テスラの高い残留磁束密度を有する永久磁石を使用して、吸着性能を高めることが提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。しかし、従来の複数の磁石をヨークを介して交互に配置する構成において、永久磁石自体の残留磁束密度を高めるのには限界があったため、より一層吸着性能を高めることが望まれていた。
【０００６】
一方、磁石の表面磁束密度の低減（減磁）をできるだけ防止して吸着性能を維持するためには、永久磁石の表面を保護層で被覆して、磁石の摩耗、損傷を防止することが考えられる（例えば、特許文献２参照）。この場合、保護層内部の磁石の磁力を外部に向けて適切に発揮させるためには、この保護層を、磁力を透過する非磁性体から形成する必要があり、このような保護層として、具体的には、オーステナイト系のステンレス素材から保護層を形成することが提案されている（同じく特許文献２参照）。
【０００７】
しかし、オーステナイト系のステンレス素材は、当初は非磁性体であっても、鉄粉等との摩擦接触や衝突等を繰り返すうちに、次第にマルテンサイト変態して、徐々に磁性を帯びるようになる。従って、従来技術のように保護層をＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼から形成すると、保護層が次第に磁性を帯びて、内部の永久磁石の磁力を外部に透過させて飛ばす能力が次第に低下して、内部の磁石の不純物を吸着する性能が却って劣化する欠点があった。
【０００８】
また、吸着された不純物が磁石に蓄積されてくると次第に表面磁束密度が低減し吸着性能も低下するため、磁石の表面に付着した不純物を撤去することも必要となる。この場合、この不純物の撤去作業を手作業により行うと、撤去するまでの間の吸着性能の低下を避けることができないと共に、撤去するまでに多大な手間と時間を要する問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００３−８０１０７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７３２６４号公報
【特許文献３】
特開２００３−１０７２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、磁石の吸着性能をより一層向上させると共に、その吸着性能の低下や磁石の摩耗を抑制して、不純物を簡易にかつ効率的に除去することができる不純物の除去装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、内部に粉体状の樹脂その他の流体が通過する通路を有する本体を備え、この通路は通路内を通過する流体に含有された磁性を帯びた不純物を壁面に吸着して流体から除去する不純物の除去装置であって、この通路は、少なくとも複数の磁石とこれらの複数の磁石間に配置されたパーメンジュールとから形成された相互に対向して配置される本体内壁の間に形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１２】
このように、通路を形成する相対向する本体の内壁を、複数の磁石の間に、約２．３テスラ程度の非常に高い飽和磁束密度を有するパーメンジュール（鉄コバルト合金）を配置して形成すると、このパーメンジュールの磁極に磁束が集中して、通路の壁面の表面磁束密度が向上し、内壁（磁極）間のギャップである通路に、非常に高い磁界、具体的には、３テスラ〜４テスラ前後の磁界を発生させることができるので、不純物を通路の壁面へ吸着する除去性能を格段に向上させることができる。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、複数の磁石は、直方体のネオジム系磁石であることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１４】
このように、複数の磁石として、稀土類系、その中でも特に、ネオジム系の永久磁石を使用すると、ネオジム系の永久磁石は、約１．２テスラ〜１．５テスラの比較的高い残留磁束密度を有するため、パーメンジュールの磁極への磁束の集中効率を高めることができると共に、このネオジム系の永久磁石を直方体状で使用して通路を形成すると、磁石を複雑な配置や形状とすることなく、高い磁界を有する通路を簡易にかつ比較的低コストで形成することができる。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、複数の磁石は、Ｓ極同士又はＮ極同士を向かい合わせて配置されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１６】
このように、複数の磁石を同極同士を向かい合わせて配置すると、磁石同士が反発して、より一層大きな磁力線を実現することができ、パーメンジュールの磁極への磁界の集中効率をより一層高めて、通路の壁面の不純物の吸着性能を格段に向上させてることができるので、不純物の除去の効率及び確実性をより一層向上させることができる。
【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１乃至第３のいずれかの解決手段において、通路を形成する本体内壁の壁面は、鉄不含有金属、鉄不含有金属の合金、セラミックス、サーメットのうちのいずれか又は複数から成る非磁性化物質により被覆されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１８】
このように、本体内壁（通路）の壁面を、例えば、チタン合金等の非磁性体でありながら鉄分（Ｆｅ基）を含まない材質により被覆すると、鉄粉等との摩擦接触や衝突等により被覆自体が磁性化して内部の磁石の吸着能力に悪影響を及ぼすことを防止しつつ、同時に通路の壁面を保護して通路の壁面の耐摩耗性等の機械的強度を向上させることもでき、通路に長期耐用性を付与することができる。
【００１９】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第４の解決手段において、非磁性化物質は、通路を形成する本体内壁の壁面にジェットコート溶射されて壁面を被覆していることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２０】
このように、非磁性化物質をジェットコート溶射により本体の内壁間に形成される通路の壁面に溶射すると、ジェットコート溶射は、マッハ５以上の超高速ジェット燃焼ガス流によって被覆材料を溶射するものであるため、プラズマ溶射等に比し、溶射される被覆材料の粒子の衝突エネルギーが増大し、高い衝突力により壁面に高密着力で被覆を形成させることができると同時に、サーメット等の被覆材料の温度による変質を最小限にとどめることができるのみならず、更には、気孔率が非常に小さく緻密で高密度の被覆を形成することができるため、腐食性ガスの浸透をほぼ完全に抑制することができ、被覆をを適切に形成して長期耐用性を確保することができる。更には、ガン形式の溶射設備で簡易に被覆することもできる。
【００２１】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第４の解決手段において、非磁性化物質は、プレート状に加工されて通路を形成する本体内壁の壁面に貼付されて壁面を被覆していることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２２】
このように、非磁性化物質をプレート状に加工して貼付すると、本体内壁（通路）の壁面を簡易にかつ低コストで被覆することができる。
【００２３】
本発明は、上記の課題を解決するための第７の手段として、上記第１乃至第３のいずれかの解決手段において、不純物を通路外へ排出する排出手段を更に備えていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２４】
このように、本体の内壁間の通路の壁面に吸着された不純物を通路外へ排出する排出手段を設けると、不純物を通路外へ常時排出することにより、通路内に蓄積するのを防止することができるため、通路の壁面の表面磁束密度の低下を簡易に抑制することができると同時に、不純物を容易に回収することができる。より具体的には、以下の第８乃至第１３の解決手段により達成することができる。
【００２５】
即ち、本発明は、上記の課題を解決するための第８の手段として、上記第７の解決手段において、排出手段は、通路を形成する本体内壁の壁面に沿って循環する搬送ベルトと、不純物を吸引する通路を形成する本体内壁とから成り、搬送ベルトは、不純物を通路を形成する本体内壁に吸引させながら通路外まで搬送することを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２６】
このように、排出手段を本体内壁に沿って循環する搬送ベルトから構成すると、不純物を間断なく通路外へ搬送して撤去することができるため、不純物の蓄積による吸着し能の低下を防止することができると同時に、不純物を通路から簡易に撤去することができる。
【００２７】
本発明は、上記の課題を解決するための第９の手段として、上記第８の解決手段において、搬送ベルトは、金属、金属の合金、セラミックス、サーメット、ポリ四フッ化エチレンその他のプラスチックのうちのいずれか又は複数から成る非磁性化物質から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２８】
このように、搬送ベルトを非磁性化物質から形成すると、通路の壁面の磁力を適正に通路内へ透過させることができるため、本体内壁の間に形成される通路の壁面の表面磁束密度を低下させることなく適切に不純物を撤去することができる。
【００２９】
本発明は、上記の課題を解決するための第１０の手段として、上記第８又は第９のいずれかの解決手段において、搬送ベルトは、０．１〜１．０ｍｍの厚みを有することを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００３０】
このように、搬送ベルトの厚みを、０．１〜１．０ｍｍとすると、通路の壁面の磁力を適正に通路内へ透過させることができるため、本体内壁の間に形成される通路の壁面の表面磁束密度を低下させることなく適切に不純物を撤去することができる。
【００３１】
本発明は、上記の課題を解決するための第１１の手段として、上記第７乃至第１０のいずれかの解決手段において、排出手段は、通路の外部に設置され搬送ベルトにより通路を形成する本体内壁に吸引されながら搬送された不純物を搬送ベルトから剥離するスクレーパーを有していることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００３２】
このように、不純物を搬送ベルトから剥離するスクレーパーを設けると、不純物を簡易に回収することができると共に、搬送ベルトの表面を無垢の状態として通路内に再び送り込むことができるため、吸着による搬送能力を適切に維持することができる。
【００３３】
本発明は、上記の課題を解決するための第１２の手段として、上記第１１の解決手段において、スクレーパーは、弾性を有する非磁性材料から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００３４】
このように、スクレーパーを弾性を有する非磁性材料から形成すると、不純物の剥離の際に搬送ベルトの損傷を防止することができると同時に、スクレーパーへの不純物の蓄積を防止することができる。より具体的には、次の解決手段により達成することができる。
【００３５】
即ち、本発明は、上記の課題を解決するための第１３の手段として、上記第１２の解決手段において、弾性を有する非磁性材料が、超高密度ポリエチレン、カーボン入りテフロン（登録商標）、グラファイト入りテフロン（登録商標）、モリブデン入り樹脂のいずれかであることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００３６】
本発明は、上記の課題を解決するための第１４の手段として、上記第１乃至第１３のいずれかの解決手段において、通路が複数の系に分岐されて形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００３７】
このように、高い吸着性能を有する通路を複数の系に分岐して形成すると、大量の流体を効率的に処理することができると同時に、各系を構成する永久磁石等から成る本体の製造コストを低減することができると同時に各系の本体を軽量化することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１は、本発明の不純物の除去装置１０を示し、この除去装置１０は、図１に示す実施の形態では、内部に粉体状の樹脂その他の流体１が通過する通路１４を有する本体１２と、この本体１２内部の通路１４に流体を供給するホッパー１５とを備えている。
【００３９】
この通路１４は、図１及び図２に示すように、ホッパー１５から供給され通路１４内を通過する流体１に含有された磁性を帯びた不純物２を、磁力により壁面１４ａに吸着して、流体１から除去する。従って、この壁面１４ａにより、除去される不純物２は、磁性を帯びた物質であり、主に、各処理装置の摩耗等により処理装置等の材料から僅かながらではあるが生ずるものである。具体的には、一般に、これらの処理装置の材料として用いられる金属製材料、即ち、鉄粉や、衝撃等により剥がれ落ちてマルテンサイト変態により磁性を帯びるに至ったＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼等を挙げることができる。即ち、本発明においては、通路１４自体が、一種の磁性フィルタとしての役割を発揮する。
【００４０】
この除去装置１０の設置箇所としては、特に限定はないが、原材料に物理的、機械的、化学的な何らかの処理をした後に、流体１を搬送、搬出する箇所とすることが好ましい。これらの所定の処理において、処理装置の摩耗等により不純物２が流体１に混入する可能性があるため、不純物２を除去する必要性が高いと共に、これらの後工程に設置することにより、不純物２を効率的にかつ確実に除去することができるからである。
【００４１】
従って、例えば、流体１が貯蓄されるバンカーや流体１が投入されるホッパーからの送給路の他、材料を混合する混合装置（ブレンダー）、材料を撹拌するプロペラを有する撹拌装置からの排出口付近や、これらの処理装置間に設置される送給ダクト等の、所定の処理工程後に材料が通過する過程に設置することができる。なお、除去処理をすべき流体１としては、特に限定はなく、個々は粒子状、粉末状の固体であっても集合体として全体で流動する樹脂材料の他、液体状、流動体状等の樹脂材料等であっても良く、更に、流体１であれば磁性材料を除き樹脂材料以外の材質に適用することもできる。
【００４２】
このように、処理すべき流体１としては、一般的に樹脂材料が考えられるため、ホッパー１５から通路１４内に供給された粉体状の流体樹脂等の流体１は、磁性を帯びた不純物２のみが、通路１４の壁面１４ａに吸着され、樹脂材料である流体１自体は通路１４を通過して外部へ排出される。これにより、不純物２を樹脂材料である流体１から除去することができる。
【００４３】
この通路１４は、図１及び図２に示すように、少なくとも複数の磁石１６と、これらの複数の磁石１６間に配置されたパーメンジュール１８とから形成された相互に対向して配置される本体１２の内壁１２ａの間に、内壁１２ａ間のギャップとして形成されている。
【００４４】
具体的には、本体１２を、図１に示すように、複数の磁石１６と、これらの複数の磁石１６の間に配置されたパーメンジュール１８と、これらの磁石１６及びパーメンジュール１８を挟持するようにして通路１４と反対側の両面に配置されたＳＳ４００等から成るヨーク２０を、鉄製のケーシング２１に封入し、側面をすＳＵＳ３０４等から成るプレートで覆って形成し、図１に示すように、これらの鉄製のケーシング２１に隙間を設けると共に、この隙間に連通するようにして、相対向する磁石１６、パーメンジュール１８をギャップを設けて配置することにより、この本体１２の中央部を貫通するように通路１４が形成されている。従って、本体１２の内壁１２ａにより、流体１４の壁面１４ａが形成される。
【００４５】
このため、通路１４の壁面１４ａは、特に図２に示すように、入り口側から鉄製のケーシング２１、磁石１６、パーメンジュール１８、磁石１６、鉄製のケーシング２１の順に配置され、流体１は、この通路１４内を通過していく。なお、この本体１２の内壁１２ａの間のギャップとして形成される通路１４の幅（内壁１２ａ間のギャップ）を３ｍｍ〜５ｍｍ程度と、通路１４の長さを約５００ｍｍ程度に設定すると、通路１４内に強力な磁力を発生させることができ、望ましい。
【００４６】
これにより、パーメンジュール１８の磁極に磁束が集中して、通路１４の壁面１４ａの表面磁束密度が向上し、内壁１２ａ（磁極）間のギャップである通路１４に、非常に高い磁界、具体的には、３テスラ〜４テスラ前後の磁界を発生させることができるので、不純物２を通路１２の壁面へ吸着する除去性能を格段に向上させることができる。
【００４７】
なお、複数の磁石１６としては、磁性を帯びた不純物２を確実に除去できるように、できるだけ高磁力の永久磁石、具体的には、稀土類系、その中でも特に、ネオジム系の永久磁石であって、約１．２テスラ〜１．５テスラの比較的高い残留磁束密度を有する磁石１６を使用することが好ましい。これにより、パーメンジュール１８の磁極への磁束の集中効率を高めることができる。
【００４８】
また、これらの各磁石１６は、図１に示すように、このネオジム系の永久磁石１６を直方体状で使用して通路を形成している。これにより、磁石１６を複雑な配置や形状とすることなく、外部からの減磁界の方向を磁石１６の磁化方向に対して直角方向になるように配置して減磁の影響を極力低下させて、簡易にかつ比較的低コストで高い磁界を有する通路１４を形成することができる。
【００４９】
これらの複数の磁石１６は、図２に示すように、パーメンジュール１８を介してＳ極同士又はＮ極同士を向かい合わせて配置することが好ましい。これにより各磁石１６同士が反発して、より一層大きな磁力線を実現することができ、パーメンジュール１８の磁極への磁界の集中効率をより一層高めて、通路１４の壁面１４ａの不純物２の吸着性能を格段に向上させてることができるので、不純物２の除去の効率及び確実性をより一層向上させることができる。
【００５０】
一方、パーメンジュール１８は、約２．３テスラ程度の非常に高い飽和磁束密度を有する鉄コバルト合金であるが、より具体的には、鉄４９％、コバルト４９％、バナジウム２％から成る鉄コバルト合金を約１〜２０ｍｍの幅のプレート状に加工して、図１及び図２に示すように、２つの磁石１６の間に差し込んで配置する。即ち、従来、磁石１６間に配置されていた鉄等の磁性体から成るヨークの代わりに、パーメンジュール１８が配置された構造となっている。
【００５１】
また、このような通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａの壁面１４ａを、図２に示すように、鉄不含有金属、鉄不含有金属の合金、セラミックス、サーメットのうちのいずれか又は複数から成る非磁性化物質２２により被覆することが望ましい。このように、通路１４の壁面１４ａを、非磁性体でありながら鉄分（Ｆｅ基）を含まない材質により被覆すると、第１に、非磁性材料は磁力を透過させる性質を有するため、内部の磁石１６の磁力を外部へ透過させて、その吸着能力を外部（通路１４内）の不純物２に対して強力に働かせて、不純物２を確実に吸着させることができる。
【００５２】
第２に、鉄粉等の不純物が衝突した際等の衝撃によって、磁石１６やパーメンジュール１８が摩耗、損傷するのを防止して、磁石１６やパーメンジュール１８を保護することにより、その吸着性能を適性に発揮させる役割を有する。この場合、着目すべきは、通路１４の壁面１４ａに、単に非磁性材料であるだけではなく、非磁性化物質、即ち、衝撃や摩耗、摩擦等によっても磁性化することがない材料を被覆していることである。これは、非磁性材料であっても、衝撃や摩擦、摩耗等により磁性化する物質を使用すると、通路１４の壁面１４ａが磁性化して内部の磁石１６の磁力を透過する能力が低下する結果、磁石１６の吸着性能を外部に向けて適性に発揮させることができなくなるおそれがあるからである。従って、非磁性化物質２２を被覆することにより、鉄粉等との摩擦接触や衝突等により被覆自体が磁性化して内部の磁石１６の吸着能力に悪影響を及ぼすことを防止することができる。これにより、通路１４の壁面１４ａを保護して、通路１４の壁面１４ａの耐摩耗性等の機械的強度を向上させて、通路１４に長期耐用性を付与することができる。
【００５３】
この場合、通路１４の壁面１４を被覆する非磁性化物質２２としては、一般的には非鉄金属材料が該当するが、具体的には、第１には、チタン合金（Ｔｉ合金）を挙げることができる。チタン合金は、非磁性体であって内部の磁石１６の磁力を適性に透過させることができると同時に、鉄分を含まないため摩擦等により磁性化することもないので、磁石１６の性能を低下させる原因となることもなく、更に、高強度、耐腐食性に富むため通路１４の壁面１４ａに機械的、化学的な耐摩耗性を付与する上でも好適である。このようなチタン合金としては、例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓ等を挙げることができる。
【００５４】
その他の非鉄金属材料の合金としては、非磁性体で磁力を透過する能力を有しつつ、充分な耐摩耗性、加工性等を考慮して、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ、ＣｏＭｏＣｒ、ＮｉＣｒＭｏ、ＺｎＯ、ＣｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３等を、いずれか又は適宜複数組み合わせて使用することもできる。合金の中でも、特にこれらの特定種類の合金を使用すると、通路１４の壁面１４ａへの密着力を高めて充分な硬度、耐久性を確保することができると共に、後述する溶射処理を適切に行うことができるからである。また、セラミックスとしては、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２等を使用することができる。
【００５５】
更に、サーメットとしては、ＷＣ−１２Ｃｏ、ＷＣ−１７Ｃｏ、ＷＣ２７−ＮｉＣｒ、ＷＣ−１４ＣｏＣｒ、ＷＣ／ＴｉＣ−１７Ｎｉ、Ｃｒ３Ｃ２−２５ＮｉＣｒ等の炭化物サーメット等をいずれか又は適宜複数組み合わせて使用することができる。炭化物サーメットの中でも、特に、これらの特定種類の非磁性化物質２２を使用すると、通路１４の壁面１４ａへの密着力を高めて充分な硬度、耐久性を確保することができると共に、後述する溶射処理を適切に行うことができるからである。その他のサーメットとしては、ジルコニア、ジルコニアニッケルアルミナイド複合、アルミナニッケルアルミナイド複合非炭化物サーメットを使用することもできる。
【００５６】
なお、上記の炭化物サーメットと合金のうちのいずれを選択するかについては、総じて、炭化物サーメットを使用した場合には、気孔率が極めて低く緻密な皮膜１６を形成するのに適しており、合金を使用した場合には、耐熱性が要求される皮膜１６を形成するのに適しているといえるため、これらの基準に用途に応じて適宜設定することができる。
【００５７】
この場合、これらの非磁性化物質２２は、適宜な方法で、通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａの壁面（通路１４の壁面１４ａ）を被覆することができるが、その手段として、具体的には、第１にジェットコート溶射を挙げることができる。このジェットコート溶射は、ガン形式の溶射機を使用して、マッハ５以上の超高速ジェット燃焼ガス流によって非磁性化物質２２を、通路１４の壁面１４ａに溶射するものであり、このため、プラズマ溶射等に比し、溶射される皮膜材料Ａの粒子の衝突エネルギーを増大させることができるため、高い衝突力により通路１４の壁面１４ａに高密着力で被覆させることができる。従って、非磁性化物質２２が、通路１４の壁面１４ａから剥離等することがなく、耐摩耗性、耐衝撃性を、長期にわたって発揮することができる。
【００５８】
また、ジェットコート溶射は、合金、サーメット等の非磁性化物質２２の温度による変質を最小限にとどめることができるのみならず、更には、気孔率が非常に小さく緻密で高密度の被覆とすることができるため、腐食性ガスの浸透をほぼ完全に抑制することができ、通路１４の壁面１４ａを適切に被覆して長期の耐用性を確保することができる。更には、上記のように、ガン形式の溶射機で被覆することもできるため、加工処理の場所を選ばず、コストの低減も図ることができる。
【００５９】
なお、非磁性化物質２２の溶射は、このジェトコートによることが望ましいが、非磁性化物質２２を適切に溶射して、充分な密着力、高密度を確保することができれば、必ずしもこのジェットコート溶射に限定されるものではなく、他の、例えば、プラズマ溶射等によることもできる。
【００６０】
また、通路１４の壁面１４ａを非磁性化物質２２で被覆する他の手段として、非磁性化物質２２は、プレート状に加工して、これを通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａの壁面（通路１４の壁面１４ａ）に貼付することもできる。これによれば、通路１４の壁面１４ａを簡易にかつ低コストで被覆することができる。
【００６１】
なお、上記のいずれの被覆方法においても、この非磁性化物質２２の肉厚（厚み）は、あまりに厚すぎると、内部の磁石１６の吸着能力を低下させる一方、あまりに薄過ぎると磁性化防止作用及び耐摩耗性を適切に発揮することができないため、１０μｍ〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍ程度とすると、吸着能力と磁性化防止、機械的強度とを適切に両立させることができ、望ましい。
【００６２】
本発明の不純物２の除去装置１０の他の実施の形態として、図３に示すように、不純物２を通路１４外へ排出する排出手段２４を更に設けることができる。この排出手段２４は、具体的には、図３に示すように、通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａの壁面（通路１４の壁面１４ａ）に沿って循環する搬送ベルト２６と、不純物２を吸引する通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａと、通路１４の外部に設置され不純物２を搬送ベルト２６から剥離するスクレーパー２８と、このスクレーパー２８により撤去された不純物２を回収する集積トレイ３０と、回転して搬送ベルト２６を駆動する駆動部２７とから成っている。
【００６３】
従って、不純物２は、図３に示すように、通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａに吸引されながら搬送ベルト２６上に引き寄せられて、搬送ベルト２６により通路１４外まで搬送される。これにより、除去作業中において、不純物２を、通路１４外へ間断なく常時排出することができ、通路１４内に蓄積するのを防止することができるため、通路１４の壁面１４ａの表面磁束密度の低下を簡易に抑制することができると同時に、不純物２を容易に回収することができる。
【００６４】
搬送ベルト２６を通路１４内に循環させる駆動部２７としては、図示しないモーター等により回転するローラー２７Ａの他、プーリー等の適宜な手段を使用することができ、これらの駆動部２７は、搬送ベルト２６を、処理すべき流体１と同じ方向に進行するように駆動する。なお、この場合には、流体１の自然落下と、搬送ベルト２６による搬送を適切に実現するため、図３に示すように、通路１４を若干傾斜させて配置することが好ましい。
【００６５】
搬送ベルト２６は、金属、金属の合金、セラミックス、サーメット、ポリ四フッ化エチレンその他のプラスチックのうちのいずれか又は複数から成る非磁性化物質から形成することが好ましい。これにより、通路１４の壁面１４ａの磁力を適正に通路１４内へ透過させることができるため、本体１２の内壁１２ａの間に形成される通路１４の壁面１４ａの表面磁束密度を低下させることなく適切に不純物２を撤去することができる。この搬送ベルト２６を形成する非磁性化物質としては、上述した通路１４の壁面１４ａへの被覆と同様の材料を使用することができる。また、この搬送ベルト２６は、０．１〜１．０ｍｍ程度の厚みとすると、通路１４の壁面１４ａの磁力を、適正に通路１４内へ透過させることができるため、好ましい。
【００６６】
スクレーパー２８は、図３に示すように、搬送ベルト２６に当接して、搬送ベルト２６により通路１４を形成する本体１２の内壁１２ａに吸引されながら搬送された不純物２を、搬送ベルト２６から剥離する。このため、不純物２を簡易に回収することができると共に、搬送ベルト２６の表面を無垢の状態として通路１４内に再び送り込むことができるため、吸着による搬送能力を適切に維持することができる。
【００６７】
この場合、スクレーパー２８は、搬送ベルト２６から不純物２を掻き取るため、不純物の剥離の際に搬送ベルト２６を損傷させないように、弾性材料から形成することが好ましい。同時に、このスクレーパー２８自体に、撤去した磁性を帯びた不純物２が付着して、不純物２が蓄積するのを防止するため、非磁性材料から形成することが好ましい。このような弾性を有する非磁性材料としては、例えば、超高密度ポリエチレン、カーボン入りテフロン（登録商標）、グラファイト入りテフロン（登録商標）、モリブデン入り樹脂等を挙げることができる。なお、集積トレイ３０は、図３に示すように、このスクレーパー２８の下方に設置されるが、確実に不純物を回収することができるよう、磁性を帯びた不純物２を吸着できる磁性材料から形成することが好ましい。
【００６８】
本発明の不純物２の除去装置１０の更に他の実施の形態について、図４を参照しながら説明すると、この図４に示す実施の形態では、単一の通路１４のみが設定されている図１及び図３に示す実施の形態と異なり、通路１４が複数の系に分岐されて形成されている。これにより、大量の流体１を効率的に処理することができると同時に、各系を構成する永久磁石１６等から成る本体１２の製造コストを低減することができると同時に各系の本体１２を軽量化することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、通路を形成する相対向する本体の内壁を、複数の磁石の間に、約２．３テスラ程度の非常に高い飽和磁束密度を有するパーメンジュール（鉄コバルト合金）を配置して形成しているため、このパーメンジュールの磁極に磁束が集中して、通路の壁面の表面磁束密度が向上し、内壁（磁極）間のギャップである通路に、非常に高い磁界、具体的には、４テスラ前後の磁界を発生させることができるので、不純物を通路の壁面へ吸着する除去性能を格段に向上させることができる実益がある。
【００７０】
本発明によれば、上記のように、複数の磁石として、稀土類系、その中でも特に、約１．２テスラ〜１．５テスラの比較的高い残留磁束密度を有するネオジム系の永久磁石を使用しているため、パーメンジュールの磁極への磁束の集中効率を高めることができると共に、このネオジム系の永久磁石を直方体状で使用して通路を形成しているため、磁石を複雑な配置や形状とすることなく、高い磁界を有する通路を簡易にかつ比較的低コストで形成することができる実益がある。
【００７１】
本発明によれば、上記のように、複数の磁石を同極同士を向かい合わせて配置しているため、磁石同士が反発して、より一層大きな磁力線を実現することができ、パーメンジュールの磁極への磁界の集中効率をより一層高めて、通路の壁面の不純物の吸着性能を格段に向上させてることができるので、不純物の除去の効率及び確実性をより一層向上させることができる実益がある。
【００７２】
本発明によれば、上記のように、本体内壁（通路）の壁面を、例えば、チタン合金等の非磁性体でありながら鉄分（Ｆｅ基）を含まない材質により被覆しているため、鉄粉等との摩擦接触や衝突等により被覆自体が磁性化して内部の磁石の吸着能力に悪影響を及ぼすことを防止しつつ、同時に通路の壁面を保護して通路の壁面の耐摩耗性等の機械的強度を向上させることもでき、通路に長期耐用性を付与することができる実益がある。
【００７３】
本発明によれば、上記のように、非磁性化物質をジェットコート溶射により本体の内壁間に形成される通路の壁面に溶射しているため、ジェットコート溶射は、マッハ５以上の超高速ジェット燃焼ガス流によって被覆材料を溶射するものであるので、プラズマ溶射等に比し、溶射される被覆材料の粒子の衝突エネルギーが増大し、高い衝突力により壁面に高密着力で被覆を形成させることができると同時に、サーメット等の被覆材料の温度による変質を最小限にとどめることができるのみならず、更には、気孔率が非常に小さく緻密で高密度の被覆を形成することができるため、腐食性ガスの浸透をほぼ完全に抑制することができ、被覆をを適切に形成して長期耐用性を確保することができ、更には、ガン形式の溶射設備で簡易に被覆することもできる実益がある。
【００７４】
本発明によれば、上記のように、非磁性化物質をプレート状に加工して貼付しているため、本体内壁（通路）の壁面を簡易にかつ低コストで被覆することができる実益がある。
【００７５】
本発明によれば、上記のように、本体の内壁間の通路の壁面に吸着された不純物を通路外へ排出する排出手段を設けているため、不純物を通路外へ常時排出することにより、通路内に蓄積するのを防止することができるので、通路の壁面の表面磁束密度の低下を簡易に抑制することができると同時に、不純物を容易に回収することができる実益がある。
【００７６】
本発明によれば、上記のように、排出手段を本体内壁に沿って循環する搬送ベルトから構成しているため、不純物を間断なく通路外へ搬送して撤去することができるので、不純物の蓄積による吸着性能の低下を防止することができると同時に、不純物を通路から簡易に撤去することができる実益がある。
【００７７】
本発明によれば、上記のように、不純物の搬送ベルトを非磁性化物質から形成しているため、通路の壁面の磁力を適正に通路内へ透過させることができるので、本体内壁の間に形成される通路の壁面の表面磁束密度を低下させることなく適切に不純物を撤去することができる実益がある。
【００７８】
本発明によれば、上記のように、搬送ベルトの厚みを、０．１〜１．０ｍｍとしているため、通路の壁面の磁力を適正に通路内へ透過させることができるので、本体内壁の間に形成される通路の壁面の表面磁束密度を低下させることなく適切に不純物を撤去することができる実益がある。
【００７９】
本発明によれば、上記のように、不純物を搬送ベルトから剥離するスクレーパーを設けているため、不純物を簡易に回収することができると共に、搬送ベルトの表面を無垢の状態として通路内に再び送り込むことができるので、吸着による搬送能力を適切に維持することができる実益がある。
【００８０】
本発明によれば、上記のように、スクレーパーを、例えば、超高密度ポリエチレン等の弾性を有する非磁性材料から形成しているため、不純物の剥離の際に搬送ベルトの損傷を防止することができると同時に、スクレーパーへの不純物の蓄積を防止することができる実益がある。
【００８１】
本発明によれば、上記のように、高い吸着性能を有する通路を複数の系に分岐して形成しているため、大量の流体を効率的に処理することができると同時に、各系を構成する永久磁石等から成る本体の製造コストを低減することができると同時に各系の本体を軽量化することができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不純物の除去装置の概略斜視図である。
【図２】本発明にも散られる通路の拡大縦断面図である。
【図３】本発明の不純物の除去装置の他の実施の形態の概略正面図である。
【図４】本発明の不純物の除去装置の更に他の実施の形態の概略図である。
【符号の説明】
１  流体
２  不純物
１０  不純物の除去装置
１２  本体
１２ａ  本体内壁
１４  通路
１４ａ  通路の壁面
１５  ホッパー
１６  磁石
１８  パーメンジュール
２０  ヨーク
２１  ケーシング
２２  非磁性化物質
２４  排出手段
２６  搬送ベルト
２７  ローラー
２８  スクレーパー
３０  集積トレイ
【図１】
2005021761.tif 000003
【図２】
2005021761.tif 000004
【図３】
2005021761.tif 000005
【図４】
2005021761.tif 000006