特許 7563721 磁性インサートおよびバッフルを有するパイプラインストレーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】磁性インサートおよびバッフルを有するパイプラインストレーナ

(51)【国際特許分類】

   B01D 35/02 20060101AFI20241001BHJP

   B03C 1/00 20060101ALI20241001BHJP

   B03C 1/28 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

B01D35/02 A

B03C1/00 A

B03C1/00 F

B03C1/28 105

【請求項の数】 16

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020004626

(22)【出願日】2020-01-15

(65)【公開番号】P2020121301

(43)【公開日】2020-08-13

【審査請求日】2023-01-11

(31)【優先権主張番号】62/793,272

(32)【優先日】2019-01-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517102709

【氏名又は名称】ザ・メトラフレックス・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ホルバック ダニエル ティー

(72)【発明者】

【氏名】リクター ジェームス アール

【審査官】壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２７９８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１７５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１８３５８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５３１７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１１８５６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－１４９６９９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２４／００－２９／９６，３３／００－３５／０５，３５／１０－３７／０４

Ｂ０３Ｃ １／００－１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプラインストレーナであって、前記パイプラインストレーナが、
Ｙ字形状を有する本体であって、前記本体は、流体のための入口、洗浄された流体のための出口、デブリ排出部およびキャビティを有し、前記キャビティは、前記入口、前記出口および前記デブリ排出部を接続する、本体と、
前記キャビティ内に配置され、前記洗浄された流体を提供するために、前記流体から粒子を除去するように構成される濾過要素であって、開口第１端部、および前記開口第１端部とは反対側に位置する開口第２端部を有する濾過要素と、
前記濾過要素の前記開口第１端部と前記開口第２端部との間に配置され、前記キャビティ内の液体を前記パイプラインストレーナから流出させることなく、前記本体から取り外されるように構成される少なくとも１つの磁石と、
前記濾過要素の内部において、前記磁石と前記濾過要素との間に配置されるバッフルと、
前記キャビティ内へ延びるドライウェルと
を備え、
前記バッフルは、円筒形状を有し、
前記ドライウェル内に前記少なくとも１つの磁石が配置される、
パイプラインストレーナ。

【請求項2】

前記バッフルは、非多孔性である上部および多孔性である下部を含む、請求項１に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項3】

前記下部の孔は、前記下部の周りに均等に分配される、請求項２に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項4】

前記バッフル上に配置される少なくとも１つのフィンをさらに備える、請求項１に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項5】

パイプラインストレーナであって、前記パイプラインストレーナが、
本体であって、流体のための入口、洗浄された流体のための出口、デブリ排出部、ならびに前記入口、前記出口、および前記デブリ排出部を接続する、前記本体の内部のキャビティを含む本体と、
前記キャビティ内に配置され、前記洗浄された流体を提供するために、前記流体から粒子を除去するように構成される濾過要素であって、開口第１端部、および前記開口第１端部とは反対側に位置する開口第２端部を有する濾過要素と、
前記キャビティ内へ延びるドライウェルと、
前記ドライウェル内に配置される少なくとも１つの磁石と、
前記濾過要素の内部において、前記ドライウェルと前記濾過要素との間に配置されるバッフルと、
を備え、
前記入口の中心から前記出口の中心へ延びる前記本体の第１軸と、前記開口第１端部から前記開口第２端部へ延びる前記濾過要素の長手方向軸との間の角度は、０度よりも大きく、かつ９０度よりも小さく、
前記バッフルは、非多孔性である上部および多孔性である下部を備える、
パイプラインストレーナ。

【請求項6】

前記バッフルは、円筒形状を有する、請求項５に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項7】

前記下部の孔は、前記下部の周りに均等に分配される、請求項５に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項8】

前記バッフル上に配置される少なくとも１つのフィンをさらに備える、請求項５に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項9】

前記少なくとも１つの磁石は、前記キャビティ内の液体を前記パイプラインストレーナから流出させることなく、前記ドライウェルから取り外されるように構成される、請求項５に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項10】

前記ドライウェルの開口端部は、前記濾過要素の前記開口第２端部の中心に配置される、請求項９に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項11】

パイプラインストレーナであって、前記パイプラインストレーナが、
本体であって、流体のための入口、洗浄された流体のための出口、デブリ排出部、ならびに前記入口、前記出口、および前記デブリ排出部を接続する、前記本体の内部のキャビティを備える本体と、
前記キャビティ内に配置され、前記洗浄された流体を提供するために、前記流体から粒子を除去するように構成される濾過要素であって、開口第１端部、および前記開口第１端部とは反対側に位置する開口第２端部を有する濾過要素と、
前記キャビティ内の前記濾過要素内へ延びるドライウェルと、
前記ドライウェル内に配置され、前記キャビティ内の液体を前記パイプラインストレーナから流出させることなく、前記ドライウェルから取り外されるように構成される少なくとも１つの磁石と、
前記本体に取り付けられ、前記濾過要素の前記開口第２端部を前記キャビティ内に保持するための第１肩部を含む着脱可能なカバーと、
前記濾過要素の内部において、前記ドライウェルと前記濾過要素との間に配置されるバッフルと、
前記バッフル上に配置される少なくとも１つのフィンと、
を備え、
第２肩部が、前記濾過要素の前記開口第２端部を保持するために前記本体内にあり、
前記ドライウェルの端部は、前記着脱可能なカバー内に配置される、
パイプラインストレーナ。

【請求項12】

前記バッフルは、円筒形状を有する、請求項１１に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項13】

前記バッフルは、非多孔性である上部および多孔性である下部を備える、請求項１１に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項14】

前記下部の孔は、前記下部の周りに均等に分配される、請求項１３に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項15】

前記入口の中心から前記出口の中心へ延びる前記本体の第１軸と、前記開口第１端部から前記開口第２端部へ延びる前記濾過要素の長手方向軸との間の角度は、０度よりも大きく、かつ９０度よりも小さい、請求項１１に記載のパイプラインストレーナ。

【請求項16】

前記ドライウェルの長手方向軸と前記濾過要素の前記長手方向軸とは一致する、請求項１１に記載のパイプラインストレーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１９年１月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／７９３，２７２号の利益を主張する出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、パイプラインストレーナに関し、特に、パイプラインストレーナを通過する流体内の金属粒子を除去するための磁石を含むパイプラインストレーナに関する。

【背景技術】

【0003】

パイプラインストレーナは、ポンプ、コンプレッサ、タービン、計器、自動弁、スプリンクラヘッド、ノズル、蒸気トラップ、熱交換器、計器、および他のパイプライン装置を保護するために使用される。パイプラインストレーナは、有孔型、メッシュ型、またはウェッジワイヤ型の濾過要素を用いて、流動流体から固体を機械的に除去する。固体は濾過要素内に保持され、当該濾過要素は、流体を自己を通じて流して、下流側の装置へ通過させる。ある程度の期間の後、濾過要素内の固体の収集に関連する過度の圧力降下を回避するために、パイプラインストレーナ内の排出管が開放されて、保持されたデブリが除去される。

【0004】

近年、磁石を利用するモータを備えるポンプへの関心および使用が増加している。これらのポンプは、非常に効率が良いと考えられているため、多くの適用において望ましい。しかしながら、このポンプは効率が良い一方で、ポンプ内の磁石が、水中にある酸化鉄などの微小金属粒子を引き付ける。微小金属粒子は、インペラのようなポンプ要素に付着し、ポンプの性能に悪影響を及ぼす。これらの微小粒子は、水中に常に存在するが、非磁性ポンプの性能に影響を及ぼさない。

【0005】

従来使用される濾過要素の孔は、典型的に、これらの微小金属粒子を流体から効率よく除去するには大きすぎる。したがって、いくつかのパイプラインストレーナは、金属粒子を引き付けるために磁石を利用する。それらの用途に対してはおそらくは効果的ではあるが、これらのパイプラインストレーナのうちのいくつかは、パイプラインストレーナをラインから取り外すことなく磁石を容易に除去することを可能にしない。さらに、他のものは、磁石を迅速かつ効率的な方法で取り外すことを可能にしない。

【0006】

したがって、磁性粒子が容易に収集され、除去されることを可能にするパイプラインストレーナを提供することが望ましい。また、パイプラインストレーナがラインから取り外されることを必要とすることなく、そのような特徴を備えるパイプラインストレーナが提供されることが望ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

パイプラインストレーナから流体を流出させることなく、本体から取り外されるように構成される１または複数の磁石を含む新しいパイプラインストレーナが発明された。ドライウェルは、磁石を収容するために使用されてもよい。磁石を引き出す動作により、金属粒子が、ドライウェルの外表面に沿って、デブリ排出部へ向かって引かれる。したがって、本発明のパイプラインストレーナは、流体内の磁性粒子が、効果的に収集され、除去されることをもたらす。さらに、本発明のパイプラインストレーナは、粒子を収集し、パイプラインストレーナがラインから取り外されることを必要とすることなく、収集された粒子の除去を可能にする。バッフルは、粒子が除去される際に分散を最小にするために使用される。

【0008】

したがって、本発明の一態様において、本発明は、概して、パイプラインストレーナであって、前記パイプラインストレーナが、Ｙ字形状を有する本体であって、前記本体は、流体のための入口、洗浄された流体のための出口、デブリ排出部およびキャビティを有し、前記キャビティは、前記入口、前記出口および前記デブリ排出部を接続する、本体と、前記キャビティ内に配置され、前記洗浄された流体を提供するために、前記流体から粒子を除去するように構成される濾過要素であって、開口第１端部、および前記開口第１端部とは反対側に位置する開口第２端部を有する濾過要素と、前記濾過要素の前記開口第１端部と前記開口第２端部との間に配置され、前記キャビティ内の液体を前記パイプラインストレーナから流出させることなく、前記本体から取り外されるように構成される少なくとも１つの磁石と、前記磁石と前記デブリ排出部との間に配置されるバッフルと、を備えることを特徴とするパイプラインストレーナであってもよい。前記バッフルは、円筒形状を有していてもよい。前記バッフルは、非多孔性である上部および多孔性である下部を含んでいてもよい。前記下部の孔は、前記下部の周りに均等に分配されていてもよい。前記バッフルは、２つの個別のバッフルで形成されていてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記キャビティの内部に、少なくとも１つのフィンを含んでいてもよい。前記少なくとも１つのフィンは、前記バッフル上、前記濾過要素上、またはその両方にあってもよい。前記パイプラインストレーナは、前記キャビティ内へ延びるドライウェルを含んでいてもよく、前記少なくとも１つの磁石が前記ドライウェル内に位置する。前記ドライウェルの長手方向軸と、前記開口第１端部から前記開口第２端部までの前記濾過要素の長手方向軸とは一致していてもよい。ねじ付きキャップが、前記ドライウェルの開口端部に取り外し可能に取り付けられてもよい。前記ドライウェルの開口端部は、前記濾過要素の前記開口第２端部の中心に位置していてもよい。複数の磁石が、前記ドライウェル内に配置されていてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記デブリ排出部内に配置される弁を含んでいてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記本体に取り付けられ、前記濾過要素の前記開口第２端部を前記キャビティ内に保持するための第１肩部を有する着脱可能なカバーを含んでいてもよい。第２肩部が、前記濾過要素の前記開口第２端部を保持するために前記キャビティ内に含まれていてもよい。前記ドライウェルは、前記着脱可能なカバーから前記キャビティ内へ延びていてもよい。前記キャビティは、前記濾過要素の前記開口第１端部のための環状肩部を含んでいてもよい。

【0009】

別の態様では、本発明は、概して、パイプラインストレーナであって、前記パイプラインストレーナが、本体であって、流体のための入口、洗浄された流体のための出口、デブリ排出部、ならびに前記入口、前記出口、および前記デブリ排出部を接続する、前記本体の内部のキャビティを含む本体と、前記キャビティ内に配置され、前記洗浄された流体を提供するために、前記流体から粒子を除去するように構成される濾過要素であって、開口第１端部、および前記開口第１端部とは反対側に位置する開口第２端部を有する濾過要素と、前記キャビティ内へ延びるドライウェルと、前記ドライウェル内に配置される少なくとも１つの磁石と、前記ドライウェルと前記デブリ排出部との間に配置されるバッフルと、を備え、前記入口の中心から前記出口の中心へ延びる前記本体の第１軸と、前記開口第１端部から前記開口第２端部へ延びる前記濾過要素の長手方向軸との間の角度は、０度よりも大きく、かつ９０度よりも小さいことを特徴とする、パイプラインストレーナであってもよい。前記バッフルは、円筒形状を有していてもよい。前記バッフルは、非多孔性である上部および多孔性である下部を含んでいてもよい。前記下部の孔は、前記下部の周りに均等に分配されていてもよい。前記バッフルは、２つの個別のバッフルで形成されていてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記キャビティの内部に少なくとも１つのフィンを含んでいてもよい。前記少なくとも１つのフィンは、前記バッフル上、前記濾過要素上、またはその両方にあってもよい。前記少なくとも１つの磁石は、前記キャビティ内の液体を前記パイプラインストレーナから流出させることなく、前記ドライウェルから取り外されるように構成されていてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記本体に取り付けられ、前記濾過要素の前記開口第２端部を前記キャビティ内に保持するための第１肩部を含む着脱可能なカバーを備えていてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記濾過要素の前記開口第１端部のための環状肩部を含んでいてもよい。前記ドライウェルの長手方向軸と前記濾過要素の前記長手方向軸とは、一致していてもよい。前記ドライウェルの開口端部は、前記濾過要素の前記開口第２端部の中心に位置していてもよい。弁が前記デブリ排出部内にあってもよい。

【0010】

さらに別の態様では、本発明は、概して、パイプラインストレーナであって、前記パイプラインストレーナが、本体であって、流体のための入口、洗浄された流体のための出口、デブリ排出部、ならびに前記入口、前記出口、および前記デブリ排出部を接続する、前記本体の内部のキャビティを含む本体と、前記キャビティ内に配置され、前記洗浄された流体を提供するために、前記流体から粒子を除去するように構成される濾過要素であって、開口第１端部、および前記開口第１端部とは反対側に位置する開口第２端部を有する濾過要素と、前記キャビティ内の前記濾過要素内へ延びるドライウェルと、前記ドライウェル内に配置され、前記キャビティ内の液体を前記パイプラインストレーナから流出させることなく、前記ドライウェルから取り外されるように構成される少なくとも１つの磁石と、前記本体に取り付けられ、前記濾過要素の前記開口第２端部を前記キャビティ内に保持するための第１肩部を含む着脱可能なカバーと、前記ドライウェルと前記デブリ排出部との間に配置されるバッフルと、を備え、第２肩部が、前記濾過要素の前記開口第２端部を保持するために前記本体内に存在することを特徴とする、パイプラインストレーナであってもよい。前記ドライウェルの端部は、着脱可能なカバー内に位置していてもよい。前記バッフルは、円筒形状を有していてもよい。前記バッフルは、非多孔性である上部および多孔性である下部を含んでいてもよい。前記下部の孔は、前記下部の周りに均等に分配されていてもよい。前記バッフルは、２つの個別のバッフルで形成されていてもよい。前記パイプラインストレーナは、前記キャビティの内部に少なくとも１つのフィンを含んでいてもよい。前記少なくとも１つのフィンは、前記バッフル上、前記濾過要素上、またはその両方にあってもよい。前記入口の中心から前記出口の中心へ延びる前記本体の第１軸と、前記開口第１端部から前記開口第２端部へ延びる前記濾過要素の長手方向軸との間の角度は、０度よりも大きく、かつ９０度よりも小さくてもよい。前記ドライウェルの長手方向軸と前記濾過要素の前記長手方向軸とは一致する。

【0011】

本発明のこれらおよび他の態様ならびに実施形態は、以下の図面の説明および好ましい実施形態の詳細な説明に基づいて、当業者に理解される。

【0012】

添付の図面により、本発明がいかに製造され、実施され得るかを理解することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の１または複数の実施形態による使用可能なパイプラインストレーナの部分断面側面図である。

【図2】図２Ａは、本発明の１または複数の実施形態によるパイプラインストレーナの部分断面側面図であり、図２Ｂは、図２Ａの一部を詳細に示す図である。

【図3】図２Ａおよび図２Ｂに示される実施形態のバッフルの上面および正面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

上記のように、本体に取り外し可能に挿入される磁石を含む新しいパイプラインストレーナが発明された。

【0015】

それに応じて、添付の図面を参照して、本発明の１または複数の実施形態を次に説明するが、説明する実施形態は、単に好ましいものであり、限定するものと意図されないことが理解される。

【0016】

図１を参照すると、パイプラインストレーナ１０は、典型的には、本体１２を備える。本体１２は、たとえば、鉄、炭素鋼、炭素モリブデン鋼、ステンレス鋼、クロムモリブデン鋼、アルミニウム、銅、モネル、ニッケル、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｂ、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ、チタン、およびプラスチックを含む、様々な適切な材料で作製され得る。

【0017】

また、パイプラインストレーナ１０は、濾過要素１４を含む。本体１２の内側には、濾過要素１４を収容するキャビティ１６が存在する。また、本体１２は、本体１２の第１端部２０に配置される流体のための、キャビティ１６への入口１８を含む。洗浄された流体のための、キャビティ１６からの出口２２が、本体１２の第２端部２４に配置される。本体１２の入口１８および出口２２の両方は、概ね円形であり、入口１８の中心および出口２２の中心を通って延びる軸Ａ１を有する。

【0018】

本体１２は、また、濾過要素１４を収容するデブリ収集チャンバ２８を備えるキャビティ１６の一部に配置されるデブリ排出部２６を含む。デブリ排出部２６は、保持されるデブリが、重力の影響でデブリ排出部２６にて収集されるようにデブリ収集チャンバ２８の下端部に配置される。示される実施形態では、ボール弁２９が、デブリ排出部２６に配置される。ボール弁２９は、本体がまだライン中にあり、そこを通過する流体の圧力下にある間に、濾過要素１４内のデブリが本体１２から除去されることを可能にする。ボール弁２９は、当該技術において公知であり、デブリ排出部２６のねじ孔３１に係合するねじ部によってデブリ排出部２６に取り付けられてもよい。

【0019】

濾過要素１４の長手方向軸Ａ２は、第１端部３０から第２端部３２へ延びる。好ましくは、第１端部３０および第２端部３２の両方は、開口しており、好ましくは、完全に開口している。第２端部３２は、濾過要素１４が本体に挿入されると、本体１２のデブリ排出部２６の近くに配置される。様々な実施形態では、濾過要素１４の少なくとも第１端部３０は平面状であり、第１平面に位置する。濾過要素１４の第２端部３２もまた、平面状であり、第２平面に位置してもよい。少なくとも１つの実施形態では、濾過要素１４の第１端部３０を含む第１平面は、濾過要素１４の長手方向軸Ａ２に対して斜めに配置される。濾過要素１４の第２端部３２は、濾過要素１４の長手方向軸Ａ２に対し垂直に配置されてもよい。濾過要素１４は、好ましくは管状であり、濾過要素１４の長手方向軸Ａ２は、円形開口端部３０、３２の中心を通る。

【0020】

したがって、示される実施形態では、パイプラインストレーナ１０の本体１２は、Ｙ字形状を有し、本体１２の軸Ａ１と濾過要素１４の長手方向軸Ａ２との間の角度は、９０°未満である。好ましくは、当該角度は、０°～６０°であり、もっとも好ましくは、当該角度は、３０°より小さく９．５°より大きい。たとえば、好ましい角度は、約２２．０°、２２．５°、２３．０°、２３．５°、２４．０°、２４．５°、２５．０°、２５．５°、２６．０°、２６．５°、２７．０°、２７．５°、２８．０°または２８．５°であってもよい。濾過要素１４の軸Ａ３と本体１２の軸Ａ１との間の角度に関する「約」という用語により、記載の角度の＋／－０．３°を意味することを意図する。そのようなパイプラインストレーナは、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１６／０２０６９８２号明細書に開示されている。

【0021】

しかしながら、本体１２の軸Ａ１と濾過要素１４の長手方向軸Ａ２との間の角度は、９０°であり、パイプラインストレーナは、米国特許第５，７１８，８２２号明細書（その開示内容の全ては参照により本明細書に組み込まれる）の図４に示されるような、バスケットストレーナを備えるとも考えられる。

【0022】

濾過要素１４を本体１２のキャビティ１６に挿入するために、着脱可能なカバー６０が、本体１２に取り付けられる。カバー６０は、本体１２と共に、キャビティ１６を形成する。カバー６０は、カバー６０が閉じられたときに濾過要素１４の第２端部３２を所定の位置に保持するように構成される第１肩部６４を含む。キャビティ１６の内側表面６６は、カバー６０が閉じられたときに濾過要素１４の第２端部３２を所定の位置に保持するための第２肩部６８を含む。さらに、第１端部２０に、好ましくは入口１８の内部または内側に位置する環状肩部７０は、カバー６０が閉じられたときに濾過要素１４の第１端部３０を所定の位置に保持する。カバーを有するそのようなパイプラインストレーナは、米国特許出願公開第２０１６／０２６３５０３号明細書に開示されており、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる。

【0023】

濾過要素１４のために、いくつか例を挙げると、炭素鋼、ステンレス鋼、モネル、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｂ、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ、Ａｌｌｏｙ２０、ニッケル、真鍮、銅、亜鉛メッキ鋼、ＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）、チタン、アルミニウム、およびプラスチックを含め、様々な材料が使用され得る。濾過要素１４は、また、エポキシ、アスファルト、ポリテトラフルオロエチレン、ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、ゴム、ネオプレン、フェノールの焼き付け、亜鉛、カドミウム、ニッケルを用いたメッキ、ガルバナイジングなど、様々なコーティングでライニングされ得る。

【0024】

濾過要素１４の材料の選択において考慮することの１つは、装置を損傷させることなく下流側の装置を通過し得る粒子のサイズおよび量に基づいた濾過要素１４の作製に使用される孔、メッシュまたはウェッジワイヤ開口部のサイズである。実際に必要とされるよりも小さい孔を使用することは、洗浄が頻繁になりすぎること、圧力が過度に低下すること、およびスクリーンがより薄い金属で構築されることにつながり、スクリーンがより薄い金属で構築されると、耐えられる圧力差が小さくなる。概して、ステンレス鋼製の有孔金属は、典型的に、パンチ孔の直径よりも１ゲージ厚小さい厚さで得られ得る。炭素鋼および真鍮は、穴の直径と略同じ厚さで得られ得る。大型の濾過要素１４にて微細濾過を達成する一般的な方法は、孔がより大きく、ゲージのより大きい有孔板にメッシュを裏張りすることによるものである。

【0025】

濾過要素１４の容量比、または開口比（ＯＡＲ）は、洗浄なしで動作できる時間の長さ、および生み出される圧力損失などの動作特性に影響を及ぼす。ＯＡＲは、パイプの内側断面積（流動領域）と、濾過要素１４を構成する材料の開口流動領域との関係である。

【0026】

少なくとも１００％のＯＡＲ、または１：１の比を有する濾過要素１４は、要素が清潔である間、パイプと同等の自由流動領域を提供するであろう。４００％のＯＡＲを有する濾過要素１４は、一般的な加熱および空調において許容される。さらに、より大きいＯＡＲは、大量のデブリが濾過されると予測される流動、または粘度の高い流体が取り扱われる流動に適する。

【0027】

濾過要素１４のＯＡＲを考慮すると、様々な特定の代理業者および製造業者によって使用される、２つの認められた方法が存在する。ある方法は、「見通し線（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）」の論拠を維持し、直列の要素に対して複数の開口領域を用いる。この方法では、４０％の開口領域材料と直列の６０％の開口領域材料とは、結果として、組み合わされた２４％の（すなわち、軍用規格に応じた）開口領域を有する。

【0028】

代替の方法は、より制限的な要素の開口領域が直列に使用されることを可能にする。上記の例の場合、４０％となる（すなわち、Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄｓに従う）。使用される方法は、寸法のような設計上の決定に加え、推測される動作圧力の降下に影響を及ぼす。

【0029】

例として、燃料油は、概して、バーナーノズル中の小さな開口部を保護するために、微小の程度まで濾過される。これは、微細に織られたメッシュが、補強有孔板と直列に使用されることを必要とする。有孔板の開口領域を５０％とし、メッシュの開口領域を３０％とすることにより、その結果の、組み合わせの開口領域は、直列の２つの要素を通る見通し線以外に流路がない場合、１５％だけであると考えられ得る。これには、高容量で大型の濾過要素１４と考えられ得る、２５０％のＯＡＲを有する濾過要素１４が必要とされる。しかしながら、有孔板のみを使用する濾過要素１４は、３倍以上のＯＡＲを有し得る。したがって、所与の濾過要素１４において、ＯＡＲは、異なる開口領域を有する様々な孔またはメッシュを使用することによって変化してもよい。

【0030】

合理的な速度のために設計されたほとんどのポンプ設備は、濾過要素１４において約２ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の圧力降下を許容する。濾過要素１４が目詰まりする場合、圧力降下は、目詰まりのパターンおよび使用される濾過要素１４の種類によって異なる。大量の固体が予測される場合は、正味の開口領域が大きい濾過要素１４を使用する。濾過要素１４が、濾過要素１４のＯＡＲがパイプ領域に近づく点にまで目詰まりすると、濾過要素１４における圧力降下が、極めて急速かつ予想外に増大する。したがって、この点において、後に詳述するように濾過要素１４が洗浄されていることが推奨され、さもなければ、大きな差圧が生じる。濾過要素１４が耐え得る最大差圧は、濾過要素１４の種類、ラインの寸法および使用される材料によって大きく異なる。

【0031】

デブリを伴う流体が濾過要素１４を通過すると、デブリは、濾過要素１４内に収集されて蓄積される。より少ない量のデブリを有する洗浄された流体は、濾過要素１４を通り抜ける。洗浄された流体は、濾過要素１４を通り抜けた後、出口２２を経由して本体１２を出る。

【0032】

しかし、上に示したように、磁気モータを含むポンプを使用するため、濾過要素１４内の孔によって効果的に保持されるには微細すぎる金属粒子を、パイプラインストレーナを通過する流体からパイプラインストレーナ１０の外へ除去することが望ましい。

【0033】

それに応じて、パイプラインストレーナ１０は、１または複数の磁石８０を含み、好ましくは、複数の磁石８０を含む。磁石８０は、円筒状に形成されてもよい。いくつかの従来のパイプラインストレーナは、細かい金属粒子を除去するための磁石８０を提供するが、これらの従来のパイプラインストレーナは、保持された金属粒子をキャビティ１６から容易かつ効率よく除去する能力を提供しない。対照的に、本発明のパイプラインストレーナ１０では、１または複数の磁石８０は、キャビティ１６内の液体をパイプラインストレーナ１０から排出させることなく、本体１２から取り外されるように構成される。

【0034】

例示的実施形態では、ドライウェル８２は、たとえば、カバー６０からキャビティ１６内へ延びる。ドライウェル８２は、（キャビティ１６内に、特に濾過要素１４内に位置する）閉鎖端部８４と、１または複数の磁石８０が出し入れされる開口端部８６とを含む。着脱可能なキャップ８８が、ドライウェル８２の開口端部８６に取り付けられてもよい。ドライウェル８２内に磁石８０が存在するため、濾過要素１４の内側の微小金属粒子は、ドライウェル８２外表面９０に収集される。したがって、好ましくは、ドライウェル８２は、非磁性材料で作製され、本体１２およびカバー６０の材料と異なっていてもよい。

【0035】

ドライウェル８２は、開口端部８６から閉鎖端部８４へ延びる長手方向軸Ａ３を有する。好ましくは、ドライウェル８２の長手方向軸Ａ３と濾過要素１４の長手方向軸Ａ２とは、オフセットされる。さらに、ドライウェル８２の開口端部８６は、好ましくはカバー６０内に位置し、もっとも好ましくは、デブリ排出部２６と濾過要素１４の第２端部３２の中心との間の、（第１端部３０から見て）濾過要素１４の第２端部３２の周辺部内に位置する。すなわち、ドライウェル８２の一部は、デブリ排出部２６と第２端部３２の中心との間に位置する。

【0036】

収集された金属粒子を除去するために、ねじ付きキャップ８８がドライウェル８２の開口端部８６から取り外される。磁石８０は、ドライウェル８２から引き出され、好ましくは、ゆっくりと下方向へ引き出される。磁石８０がドライウェル８２から引き出されると、ドライウェル８２の外表面９０上に収集された金属粒子は、概してデブリ排出部２６へ向かう方向に沿って引っぱられる。磁石８０がドライウェル８２から完全に引き出されると、微小金属粒子は、もはやドライウェル８２の外表面９０に引き付けられなくなり、デブリ排出部２６の方へ落下する。収集チャンバ２８の底部、つまりデブリ排出部２６の近くに大部分が蓄積される金属粒子を含むデブリ収集チャンバ２８内のデブリを吹き飛ばすために、ボール弁２９が開放される。

【0037】

本発明のさまざまな実施形態は、パイプラインストレーナ１０を提供し、パイプラインストレーナ１０は、ラインから取り外されることを必要としないため、保持される金属粒子がパイプラインストレーナ１０からより迅速に除去されることをもたらす。実際に、パイプラインストレーナ１０は、好ましくは、デブリ収集チャンバ２８からの（ボール弁２９を介した）、微小金属粒子を含む収集されたデブリの除去を促進するために、依然として圧力下にある。さらに、磁石を引き出すと、その結果、収集された金属粒子がデブリ排出部２６に向かって引っぱられるため、ドライウェル８２の開口端部８６およびデブリ排出部２６の位置決めが、より迅速かつ効率的な金属粒子の除去をもたらす。

【0038】

しかしながら、図２Ａ、図２Ｂおよび図３では、パイプラインストレーナ１１０を含む本発明の実施形態を示す。図２Ａおよび図２Ｂのパイプラインストレーナ１１０において、同一の特徴に対しては、図１の実施形態と同じ参照番号が使用され、これらの特徴に関する上記の説明が、参照により組み込まれる。

【0039】

図２Ａおよび図２Ｂでは、入口１８の中心および出口２２の中心を通って延びる軸Ａ１と、第１端部３０から第２端部３２へ延びる濾過要素１４の長手方向軸Ａ２との間の角度は、図１に示すパイプラインストレーナ１０における当該角度よりも大きい。さらに、第１端部３０が含まれる平面と、濾過要素１４の第２端部３２が含まれる平面とは、互いに平行である。そのようなパイプラインストレーナは、米国特許第５，７１８，８２２号明細書の図４に示されている。

【0040】

このような種類のパイプラインストレーナでは、デブリ排出部２６またはその近傍における乱流（図１に示すストレーナ内の乱流と比べて）が増大すると考えられる。デブリ排出部２６が開放されるとき、この増大した乱流は、収集された（既に説明したようにドライウェル８２の底部へ移動させられた）金属粒子を散乱させる。これにより、散乱した金属粒子の一部が、デブリ排出部２６から引き出されるのではなく、パイプラインストレーナ１１０の下流へ流される。

【0041】

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、バッフル１００が、パイプラインストレーナ１１０のキャビティ１６内に設けられる。バッフル１００は、たとえば、接着、締め付け、溶接、ろう付け、または溶接クリップなどを含む、任意の数の従来の留め具または固定方法によってパイプラインストレーナ１１０に固定されてもよい。そのように図示されていないが、バッフル１００は、図１のパイプラインストレーナ１０内に設けられると考えられる。

【0042】

バッフル１００は、概して、管状であってもよいし、ドライウェル８２と同心である管状であってもよい（図３参照）。バッフル１００は、流体（および金属粒子）がバッフル１００を通って流れることを可能にする複数の孔１０４を有する下部１０２を含む。孔１０４は、円形形状で示されているが、孔１０４は、ひし形、正方形、楕円形、三角形、または他の任意の形状であってもよい。さらに、孔１０４が、下部１０２の円周に均等に分配されて示されているが、孔１０４の配置は、孔１０４が、下部１０２の周りに均等に分配されないように、流体の流れを方向付けるように調節され得る。バッフル１００の上部１０６は、中実（非多孔性）である。他の構成が考えられる。

【0043】

さらに、バッフル１００は、バッフル１００の周りの流体の流れをさらに制御するための、１または複数のフィン１０８、または流れ方向づけ羽根を含んでもよい。フィン１０８は、流体の流れを方向付けし、バッフル１００と同一平面上にはない。濾過要素１４が、デブリ排出部２６の近位の乱流をさらに減少させるために、および金属粒子がデブリ排出部２６から引き出されるのではなく、パイプラインストレーナ１１０の下流へ放出される可能性を最小にするために、１または複数のフィン１０８を含むことが（図示されないが）考えられる。

【0044】

バッフル１００は、図３に最もよく示されるように、長手方向の中心軸に沿って見た場合、円形状である。しかし、たとえば、楕円形、ひし形、三角形、Ｃ字形、Ｕ字形、Ｖ字形、八角形、星形など、他の形状が用いられてもよい。例示的実施形態として、バッフル１００が星形であり、バッフル１００の（星型を形成する）交差するアームは、細長く、かつバッフル１００のフィン１０８を形成することが考えられる。さらに、バッフル１００は、２つの個別の部品から形成されてもよく、たとえば（ドライウェル８２の軸に沿って）上から見るとＶ字状の２つの線形バッフル１００が使用されてもよい。ここでも、他の形状および配置が、流体の流れを制御するために使用されてもよい。

【0045】

バッフル１００の存在に加えて、図２Ａおよび図２Ｂのパイプラインストレーナ１１０では、ドライウェル８２の軸Ａ３および濾過要素１４の軸Ａ２が一致するように図示される。これは単に例示的な実施形態であり、その２つは一致、斜め、または交差でなく、平行であってもよい。

【0046】

前述の詳細から明らかであるように、本発明は、前述の詳細および説明において記載されているものとかなり異なり得る様々な変更および修正例を有して具現化されることが可能である。当業界への寄与の範囲内で合理的かつ適切にもたらされるすべての修正例を、本件に関して保証される特許の範囲内で具現化することを望むことが理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】