JPH0622962Y2 - 磁性流体の製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は磁性流体の製造装置に関し、特に、強磁性物
質を加熱装置によって加熱、蒸発させた蒸気を、界面活
性剤を含有して磁性流体の溶媒となる液体と接触させて
凝縮させるようにした磁性流体の製造装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

従来のこの種の磁性流体の製造装置には、第３図に示す
ようなものがある。

この装置は、上部中央に開口２１が形成された横置の円
筒体２２の外周に、円筒部材２３の両端をフランジ２
４、２４で保持した円筒形ドラム２５の両端ボス部２
６、２６がＯリング２７、２７を介して気密に、かつ回
転可能に支持され、円筒体２２および円筒形ドラム２５
の内部は円筒体２２の一端から吸引し、排気されて高真
空に保持されるようになっている。

前記円筒体２２の他端には中空管状の支持部材２９、２
９の外方端が固着され、支持部材２９、２９の内方端に
は電極３０、３０が固着され、両電極３０、３０にはル
ツボ３１の外周に巻かれたヒータ３２の両端が支持され
てそれによりルツボ３１は円筒体２２内の開口２１形成
位置に配置され、ルツボ３１に収容した強磁性物質３３
は支持部材２９、２９の中空管内を通して外部から電極
３０、３０間に適用される電流がヒータ３２を流れるこ
とによって加熱され蒸発するようになっている。

また、円筒形ドラム２５の底部には界面活性剤を含有し
て磁性流体の溶媒となる液体３４が収容され、この液体
３４は円筒形ドラム２５の回転にともなってその内周面
に被膜として付着して上昇し、ルツボ３１の上方におい
てルツボ３１から蒸発する強磁性物質３３の蒸気と接触
して凝縮させるようになっている。

そして、このような強磁性物質３３の蒸気と液体３４と
の接触、凝縮を所要時間継続させることによって、磁化
の大きい磁性流体が得られるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のものにあっては、第２
図に示すように、加熱されたルツボ３１の内部に満たさ
れた強磁性物質３３の溶融物３３ａの表面に不純物（主
として融点の高い酸化物）３３ｂが存在し、これが集ま
って次第に被膜を形成して、強磁性物質３３の溶融物３
３ａの表面を覆うため、強磁性物質３３の溶融物３３ａ
の蒸発が妨げられ、蒸着速度が低下してしまい、極端な
場合には蒸着が行えなくなってしまうという問題点を有
していた。

この考案は前記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、蒸着速度の低下を防止するととも
に、蒸着速度の向上によって蒸着時間の短縮を図ること
のできる磁性流体の製造装置を提供することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は前記のような目的を達成するため、内部を高
真空もしくは低圧の不活性ガスまたは酸素ガス雰囲気と
した横置円筒形容器内に、強磁性金属元素または強磁性
化合物からなる強磁性物質の加熱蒸発装置を設けるとと
もに、界面活性剤を含有して磁性流体の溶媒となる液体
を収容し、前記横置円筒形容器をその軸線のまわりに回
転させてその内周面に前記液体の被膜を形成させなが
ら、前記加熱蒸発装置によって蒸発された前記強磁性物
質の蒸気を接触させて凝縮させるようになった磁性流体
の製造装置において、前記加熱蒸発装置を振動させる加
振手段を設けたものである。

〔作用〕

この考案は前記のような手段を採用したことにより、加
振手段によって加熱蒸発装置が振動し、この振動によっ
て強磁性物質が攪拌されて、それにより強磁性物質の蒸
発が妨げられることなく、むしろ強磁性物質の蒸発が促
進されることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。

第１図にはこの考案による磁性流体の製造装置の一実施
例が示されており、この製造装置は、上部中央に開口１
が形成された横置の円筒体２を具えている。

前記円筒体２の外周には、パイレックスガラス製の円筒
部材３の両端を金属製のフランジ４、４で保持した円筒
形ドラム５の両端ボス部６、６がＯリング７、７を介し
て気密に、かつ、深溝玉軸受８、８によって回転可能に
支持され、円筒体２および円筒形ドラム５の内部は円筒
体の図中右端から吸引、排気されて高真空に保持される
ようになっている。

そして、前記円筒体２の図中左端には中空管状の支持部
材９、９の外方端が固着され、支持部材９、９の内方端
には電極１０、１０が固着され、両電極１０、１０には
アルミナ製のルツボ１１の外周に巻かれたタングステン
線のヒータ１２の両端が支持されてそれによりルツボ１
１は円筒体２内の開口１形成位置に配置され、ルツボ１
１内に収容した強磁性物質１３は支持部材９、９の中空
管内を通して外部から電極１０、１０間に適用される電
流がヒータ１２を流れることによって加熱され蒸発する
ようになっている。

また、前記円筒形ドラム５の底部には界面活性剤を含有
して磁性流体の溶媒となる液体１４が収容され、この液
体１４は円筒形ドラム５の回転にともなってその内周面
に被膜として付着して上昇し、ルツボ１１の上方にルツ
ボ１１から蒸発する強磁性物質１３の蒸気と接触して凝
縮させるようになっている。

さらに、前記円筒体２の図中左端の端板外側には、これ
に固着された前記支持部材９、９を介してルツボ１１を
振動させる加振手段、すなわち、圧電素子１５が装着さ
れている。

次に前記のものの作用について説明する。

まず、液体（たとえば、アルキルナフタリンにアルキル
プロピレンジアミンを添加したもの）１４を円筒形ドラ
ム５の底部に収容し、強磁性物質（たとえば、粒状電解
コバルト）１３をルツボ１１に収容したうえ、円筒体２
および円筒形ドラム５の内部を高真空に保持し、ヒータ
１２に通電してルツボ１１内の強磁性物質１３を加熱
し、また円筒形ドラム５を適宜の速度（たとえば、毎分
２回転）で回転させ、さらに圧電素子１５に交流電圧を
印加する。

そして、ルツボ１１内の強磁性物質１３が安定した加熱
状態となると、ルツボ１１内の強磁性物質１３は蒸発し
てその蒸気が円筒形ドラム５の内周面に被膜となって付
着している液体１４に接触して凝縮され、円筒形ドラム
５の回転にともなって下方へ移動して底部の液体１４に
至り、この動作が所要時間（たとえば３０分間）継続し
て行われると、磁化の大きい磁性流体が得られることと
なる。

しかも、この間、交流電圧を印加された圧電素子１５は
圧電効果（ピエゾ効果）によって振動し、この振動は円
筒体２の左端板から支持部材９、９を介してルツボ１１
に伝わり、さらにルツボ１１に収容された強磁性物質１
３に伝わって、強磁性物質１３を攪拌させる。

これによって、第２図に示すように、強磁性物質１３の
溶融物１３ａの表面に存在する不純物１３ｂが被膜を形
成することが防止される。

そのため、強磁性物質１３の溶融物１３ａの蒸発が妨げ
られず、蒸着時間の経過にともなって蒸着速度が次第に
低下することがない。

また、振動によって強磁性物質１３の溶融物１３ａが霧
状に飛散するため、強磁性物質１３の溶融物１３ａの蒸
発が促進され、その結果、従来のものに比べて蒸着速度
がむしろ大きくなり、蒸着時間が短縮されることとな
る。

そして、圧電素子１５の振動数（周波数）としては、強
磁性物質１３が共振するような振動数であることが望ま
しい。

なお、前記実施例においては加振手段として圧電素子１
５を用いたが、これに限定することなく、たとえば、偏
心カム、ピストンなどを駆動させて振動を発生させる機
械的手段や、電磁石の作る磁場中に置かれたコイルを駆
動させて振動を発生させるもの、磁歪素子によって振動
を発生させるものなどの電気・磁気的手段を用いること
ができる。

また、前記実施例においては加振手段（圧電素子１３）
を円筒体２の端板外側面に接して設けたが、加熱蒸発装
置（ルツボ１１）に振動が直接または間接に伝わる位置
であれば、どのような位置に加振手段を設置してもよ
い。

また、前記実施例においては円筒体２および円筒形ドラ
ム５の内部を高真空に保持するように構成したものを示
したがこれに限定することなく、たとえば、低圧の不活
性ガスまたは酸素ガス雰囲気としてもよい。

また、強磁性物質１３としては粒状電解コバルトに限定
することなく、たとえば、鉄、ニッケル、カドミウム等
の強磁性金属元素、またはクロム、マンガン、希土類元
素の少なくとも１種の金属を含む強磁性合金あるいは強
磁性化合物を使用してもよい。

また、液体１４としてはアルキルナフタリンにアルキル
プロピレンジアミンを添加したものに限定することな
く、たとえば、低蒸気圧の炭化水素、アルキルジフェニ
ルエーテル、ポリフェニルエーテル、ジエステル、シリ
コーン油、フルオロカーボン油等を使用し、界面活性剤
として、たとえば、カルボン酸と金属またはアミンとの
塩である石けん、ソルビタンオレエートペンタエリスリ
ットオレエート等の多価アルコール脂肪膜エステル、ア
ルキルアリルスルホン酸塩、オクタデシルベンゼンスル
ホネート等のスルホン酸塩、その他リン酸塩、リン酸エ
ステル、アミン誘導体等を使用することができる。

さらに、前記実施例においてはアルミナ製のルツボ１１
をタングステン線のヒータ１２で加熱するように構成し
たものを示したがこれに限定することなく、ルツボ１１
はたとえばベリリア製としてもよく、また、加熱は高周
波加熱、赤外線またはレーザ加熱、電子線加熱、アーク
プラズマ加熱であってもよいことは勿論である。

〔考案の効果〕

この考案は前記のように構成したことにより、加振手段
により加熱蒸発装置を振動させることによって、加熱蒸
発装置の内部に満たされた強磁性物質の溶融物の表面に
不純物の被膜が形成することが防止されるため、蒸発速
度の低下を防止することができ、また、加熱蒸発装置の
振動によって強磁性物質の蒸発が促進されるため、従来
のものに比べて蒸発速度が大きくなり、そのため蒸着時
間を短縮することができるなどのすぐれた効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による磁性流体の製造装置の一実施例
を示す一部切欠した斜視図、第２図はルツボの拡大断面
図、第３図は従来のものの一例を示す一部切欠した斜視
図である。 １、２１……開口 ２、２２……円筒体 ３、２３……円筒部材 ４、２４……フランジ ５、２５……円筒形ドラム ６、２６……ボス部 ７、２７……Ｏリング ８……深溝玉軸受 ９、２９……支持部材 １０、３０……電極 １１、３１……ルツボ １２、３２……ヒータ １３、３３……強磁性物質 １３ａ、３３ａ……溶融物 １３ｂ、３３ｂ……不純物 １４、３４……液体 １５……圧電素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部を高真空もしくは低圧の不活性ガスま
   たは酸素ガス雰囲気とした横置円筒形容器内に、強磁性
   金属元素または強磁性化合物からなる強磁性物質の加熱
   蒸発装置を設けるとともに、界面活性剤を含有して磁性
   流体の溶媒となる液体を収容し、前記横置円筒形容器を
   その軸線のまわりに回転させてその内周面に前記液体の
   被膜を形成させながら、前記加熱蒸発装置によって蒸発
   された前記強磁性物質の蒸気を接触させて凝縮させるよ
   うになった磁性流体の製造装置において、前記加熱蒸発
   装置を振動させる加振手段を設けたことを特徴とする磁
   性流体の製造装置。