JP3605143B2

JP3605143B2 - 液体から不要固体粒子を除去するための網

Info

Publication number: JP3605143B2
Application number: JP16388594A
Authority: JP
Inventors: ウィリアム・エス・ケイグル
Original assignee: William S Cagle
Current assignee: William S Cagle
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: KR100243852B1; EP0634202A3; DE69422451T2; EP0634202B1; JPH0751517A; DE69422451D1; KR950002829A; EP0634202A2; US5370797A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、広くは網に関するものであり、より詳しくは、例えば油井掘削泥水等の液体から不要固体粒子を除去するために使用する網に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
振動濾別装置等に使用する網に関する特に重要なファクタは、固体粒子分離能と、流体処理流量またはコンダクタンスと、網寿命との３つである。固体粒子分離能が細かいほど、濾別処理する流体からより多くの割合の不純物を除去することができる。コンダクタンスは大きいほど好ましく、なぜならば、コンダクタンスを大きくすると網の単位面積あたりの処理可能な流体流量が増大し、それによってコストが低下するからである。コンダクタンスを倍にすれば、流体処理流量も倍になる。また、網寿命が長ければ時間及び費用の節約になる。１９７０年代の中頃から、振動濾別装置等の網に関する業界の趨勢は、網線をより細くしてコンダクタンスをより大きくする方向へ向かった。その結果、固体粒子分離能は細かくなり、コンダクタンスも大きくなったが、その代償として網寿命が短くなった。そこで、網寿命を延ばすために、当業界では、例えばプラスチック補強網、金属材料補強網、或いは接着剤補強網等の、様々な種類の網線固着形の網を製作するようになったが、しかしながら網線固着形の網は、そうでない網よりも高価である。
【０００３】
コンダクタンスを大きくしてしかも網寿命を長くするために、本発明者はかつて、横網線二本組形ないし縦網線二本組形の網を開発した。それらの網は、本発明者による米国特許出願である、１９９２年４月１６日付出願の米国特許出願第０７／８７０４８６号（１９９３年４月２７日付で容認通知が発行された）や、１９９２年６月５日付出願の米国特許出願第０７／８９３７１５号（１９９３年４月２７日付で容認通知が発行された）に記載されている。ところが、縦網線二本組形の平編形の網では、縦網線と横網線とで材質及び特性が同一の網線を使用する場合には、横網線の線径を縦網線の線径の１．４倍以上にする必要があり、そうでないと編んだ網線どうしのゆるみを防ぐことができない。横網線の線径はコンダクタンスを左右するため、横網線を充分に細くして非常に大きなコンダクタンスを得るようにすると、縦網線が更に輪をかけて細くなり、その網の引張強度が低下して網寿命が短くなってしまう。
【０００４】
従って、本発明者による上掲の先行米国特許出願に記載されている縦網線二本組形の網は、それ以前の技術と比べれば、確かにコンダクタンスを大きくしており、しかも網寿命を延ばしているが、しかしながら、非常に大きなコンダクタンスを有する、より目の細かい網を製作しようとすると、固体粒子分離能と、コンダクタンスと、網寿命との間の、不満足な妥協を余儀なくされることがしばしばあった。
【０００５】
また過去において、目の粗い、縦網線三本組の平編形の網が使用されたこともあった。その目の粗さは、非常に粗いものから、約５０〜６０番メッシュくらいまでの粗さであった。この種の公知の縦網線三本組形の網では、その矩形の網目の縦横比が約４：１から約１０：１までの範囲内にあったが、ただし、縦網線の線径に対する横網線の線径の比である線径比は、１．５：１以上であった。このように大きな線径比の網を使用すると、細かい網目を必要とする多くの用途においてこの種の公知の縦網線三本組の網を使用することが不可能なまでに、そのコンダクタンスが小さくなってしまう。
【０００６】
従って、本発明の主たる目的は、現在公知となっている様々な網と比べて、固体粒子分離能がより細かく、コンダクタンスがより大きく、網寿命がより長く、しかも、その線径が約０．００１０ないし約０．００７０インチ（約２５ないし約１８０ミクロン）程度の細い網線で構成した、振動濾別装置等に使用する網を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、本発明は、液体から不要固体粒子を除去するための網を提供し、この網においては、互いに平行に略々平坦に配列した複数本の横網線から成る横網線群のそれら複数本の横網線どうしの間の間隔を、予め選定してある前記不要固体粒子の最小差し渡し寸法より小さくしてあり、また、複数本の縦網線が複数組の縦網線組を構成している縦網線群のそれら複数本の縦網線を、前記横網線に対して交差する方向に延在させている。前記複数組の縦網線組の各組の複数本の縦網線が、前記複数本の横網線のうちの一本取りまたは二本取りした横網線の周囲及びそれら横網線どうしの間に互いに逆の側に位置するように編まれており、それによって前記複数本の横網線を止着し、且つ、前記複数本の横網線どうしの間の間隔を維持している。前記複数組の横網線組どうしの間の間隔を、前記不要固体粒子の前記予め選定してある最小差し渡し長さより小さくしてあり、それによって該網が、該網を通過する複数の細長い矩形の流路開口を備えていることを特徴としている。
【０００８】
前記縦網線組の各組は３本ないし１０本、またはそれ以上の本数の縦網線を含むものであり、また、前記横網線の線径を、前記縦網線の線径の約１．１倍程度の小さな線径にしている。コンダクタンスは、矩形の開口の長さをより長くすることによって、大きくすることができる。網寿命は、前記縦網線の本数を増やして必要な引張強度を得るようにすることによって、長くすることができる。固体粒子分離能は、矩形の開口の短辺の寸法を短縮することによって、細かくすることができる。
【０００９】
横網線の線径を縦網線の線径の約１．１倍という小さな線径にし、横網線と交差する方向に延在する各組が３本以上の縦網線から成る複数組の縦網線組を編んで形成するこの網は、より線径の小さな細い網線を使用した場合に、その網目の縦横比を、同程度の小さな線径の細い網線で形成した公知の網で達成することのできる網目の縦横比と比べて、より大きくすることができる。従ってこの網は、公知の網と比べて、固体粒子分離能をより細かくし、コンダクタンスをより大きくし、網寿命をより長くすることができる。
【００１０】
【実施例】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明して行く。図１には、現在公知の平編形の網において、網線のばらけ或いはゆるみを発生させるような網目の縦横比と網線の線径との間の関係を示した。網目の縦横比が「２」以下のときには、網線の線径が０．００１インチ（約２５ミクロン）以上であれば網線のばらけは発生しない。網目の縦横比が「２」から「４」までのときには、線径が０．００７インチ（約１８０ミクロン）以下の網線を使用した場合に、網線のばらけが発生する可能性がある。網目の縦横比が「４」以上のときには、線径が０．００７インチ（約１８０ミクロン）以下の網線を使用した場合に、網線のばらけが発生する。
【００１１】
この網線のばらけが発生するという問題は、図２及び図３に示したような、複数本の縦網線をまとめて一組にした、縦網線組形の網を使用することによって、大いに改善される（ここで「縦網線」というのは、網を編んで行くときの縦網線（ｗａｒｐｆｉｌａｍｅｎｔ）のことであり、それらは図２、図４、及び図５には横方向に延在する線で模式的に示されている。同様に、以下に述べる「横網線」というのは、網を編んで行くときの横網線（ｓｈｕｔｅｆｉｌａｍｅｎｔ）のことであり、それらは図２、図４、及び図５には縦方向に延在する線で模式的に示されている）。この縦網線組形の網においては、縦網線組を構成する縦網線の本数は、３本ないし１０本、または更にそれ以上の本数にすることができ、また、横網線の線径を、縦網線の線径の少なくとも約１．１倍にするようにしている。図示の縦網線組形の網１０は、夫々の横網線１１が、各組が複数本の縦網線１３から成る複数組の縦網線組によって止着されており、それによって、間隙１５が形成されているという特徴を有する。この間隙１５の長さは、この開口１５の幅の約「４」倍ないし約「１０」倍、またはそれ以上にすることができ、図２及び図３に示した具体例では、それを「４」倍にしてある。各々の縦網線組の中の複数本の縦網線１３は、図２及び図４に示したものでは横網線１１を一本取りして、横網線１１の一本ごとにそれら縦網線１３が横網線１１の上下の反対側に位置するように編まれており、また、図５に示したものでは横網線１１を二本取りして、横網線１１の二本ごとにそれら縦網線１３が横網線１１の上下の反対側に位置するように編まれている。このように編むことによって、夫々の横網線１１を所定の位置に固定し、横網線１１が縦網線１３に対して相対的にずれを生じること、即ちゆるみを生じることを防止している。横網線１１を二本取りする綾織状の編み方は、線径比を小さくし、更に、網線を非常に細く、網目を非常に細かくするという組合せにおいて、好ましい編み方である。例えば、網目の細かさを２００番メッシュ相当にして線径比を１．１にするという場合等は、綾織状の編み方にすることが好ましい。図２及び図３に示した縦網線組形の編み方では、線径が０．００７０インチ（約１８０ミクロン）以下の網線を使用する場合、また、線径が０．００１０インチ（約２５ミクロン）以下の細い網線を使用する場合には、間隙１５の、その幅に対する長さの比、即ち縦横比を「１０」という大きさにもすることができ、或いは、更にそれ以上にすることもできる。通常そうであるように、使用している網線の剛性によっても幾らかの安定性は得られるが、しかしながら、縦横比と線径との組合せに関する全く新しい領域が可能になったは、各々の縦網線組に含まれる縦網線の本数を適切に選択したことと、縦網線の線径と横網線の線径との間の線径比を公知の線径比よりも小さくしたこととによるものである。即ち、互いに同様の寸法及び特性を有する比較的細い網線で編んだ様々な網を比較したとき、少なくとも約１．１の線径比を採用して、しかも縦網線組形の構成を採用した網では、その間隙の長さが、現在公知になっている編み方でまたは網線固着方式で構成した網における間隙の長さの何倍にもなるのである。
【００１２】
例えば、縦網線三本組形の網では、縦網線と横網線とに材質及び特性が同一の網線を使用するようにし、しかも横網線の線径を縦網線の線径の１．１倍にするならば、網線のゆるみが防止される。縦網線二本組形で縦網線に対する横網線の線径比を１．４にした網も、それ以前の公知の網と比べれば、かなりの進歩であったが、以上の縦網線三本組形の網は、そのような縦網線二本組形の網と比べてさえ、更に顕著な進歩である。実際に、本発明に係る縦網線三本組形の網は、そのコンダクタンスがこれまで考えられなかったほど大きい。縦網線三本組形の網と縦網線二本組形の網とで、網目の矩形の開口の大きさを同じにした場合には、計算で求めた縦網線三本組形の網のコンダクタンスは、縦網線二本組形の網のコンダクタンスの７０％になる。ところが、本発明に係る縦網線三本組形の網の幾つかの具体例について実測したコンダクタンスは、平均して、網目の開口の大きさを同じにした縦網線二本組形の網のコンダクタンスの９０．５％であった。網目の矩形の開口の大きさを一定にするならば、単位面積あたりのそれら開口の個数が減少する割合に応じてコンダクタンスは小さくなるものと考えられる。このことは、コンダクタンスを犠牲にすることなく縦網線の延在方向における引張強度を増大させる必要があるという点に関して重要なことである。
【００１３】
網目を更に細かくし、例えば、２５０番メッシュ相当以上の細かさにしたならば、縦網線三本組形の網では、その縦網線の線径が非常に細くなるために、引張強度の小さな、弱い網になってしまうおそれがある。しかしながら、縦網線の本数を増やして、４、５、６、７、．．．、ｎ本とすれば（ここでｎは、例えば１０以上にすることもできる）、それによって、固体粒子分離能をより細かくし、コンダクタンスをより大きくし、網寿命をより長くするという、前述の３つの目的の全てを達成することができる。追加した縦網線は、必要な強度を提供して網寿命を延ばす一方で、コンダクタンスの大きさを高いレベルに維持する。
【００１４】
以下の表に示したのは、横網線の線径を縦網線の線径の、約１．１倍ないし約１．２倍とし、横網線どうしの間の間隔を表中に示した細かさに対応した間隔とした場合に、良好に機能する、各々の縦網線組の縦網線の本数ｎである。

【００１５】
縦網線の線径を一定にした場合には、線径比を大きくするほどコンダクタンスは小さくなる。
【００１６】
更に、所与の用途において、使用する網に網線固着処理を施すことが望まれる場合でも、その網が縦線組形の網であれば、そうでない場合と比べて網線固着処理をより好適に施すことができ、なぜならば、縦線組形の網では、縦網線組どうしの間の間隔を増大させることによって、開口面積を増大させることができるため、網線固着材料の塗布によって生じる開口面積の減少をより良好に補償し得るからである。
【００１７】
以上に説明した本発明の実施例に係る網は、組にしない横網線と、組にした縦網線（縦網線組）とで構成した網であったが、この構成を逆にして、組にしない縦網線と、組にした横網線（横網線組）とで構成した網も、完全に本発明の範囲に包含されるものである。更には、網を形成する材料は、金属線とすることも、プラスチック線とすることもでき、或いは更に、具体的な個々の用途に適するものでありさえすれば、任意の材料の線材を使用することができる。更には、横網線と縦網線とで、その線材の材質、強度、ないしは硬度を異ならせるようにしても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、液体から不要固体粒子を除去するための網を、従来のその種の網と比べて、固体粒子分離能をより細かくでき、コンダクタンスをより大きくでき、しかも網寿命をより長くすることができるようにするという、優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】細い網線を用いた公知の網における、網目の縦横比と網線の線径との事実上の限界を示したグラフである。
【図２】縦横比が約７の矩形の間隙を有する、横網線を一本取りして編んだ縦線三本組形の網の、個々の網線を１本の線で描き表わした、拡大部分平面図である。
【図３】図２に示した縦線組形の網の、拡大部分斜視図である。
【図４】横網線を一本取りして編んだ縦網線六本組形の網の、個々の網線を１本の線で描き表わした、拡大部分平面図である。
【図５】横網線を二本取りして編んだ縦網線五本組形の網の、個々の網線を１本の線で描き表わした、拡大部分平面図である。
【符号の説明】
１１横網線
１３縦網線
１５間隙

Claims

液体から不要固体粒子を除去するための網において、
互いに平行に配列した複数本の網線から成る第１網線群であって、それら複数本の網線の線径を約０．００１０ないし約０．００７０インチ（約２５ないし約１８０ミクロン）の範囲内の線径にしてあり、それら複数本の網線どうしの間の間隔を、予め選定してある前記不要固体粒子の最小差し渡し寸法より小さくしてある、第１網線群と、
前記第１網線群に対して交差する方向に延在する複数本の網線から成る第２網線群であって、それら複数本の網線が複数組の網線組を構成しており、それら網線組は各組が少なくとも３本の網線から成り、それら網線組が互いに平行に配列している、第２網線群と、
から成り、
前記複数組の網線組の各組の複数本の網線が、前記第１網線群の前記複数本の網線のうちの２本以下の網線から成る網線組の周囲及びそれら網線組どうしの間に互いに逆の側に位置するように編まれており、それによって前記第１網線群の前記複数本の網線を止着し、且つ、前記第１網線群の前記複数本の網線どうしの間の間隔を維持しており、前記第２網線群の前記複数組の網線組どうしの間の間隔を、前記不要固体粒子の前記予め選定してある最小差し渡し長さ以上にしてあり、更に、前記第１網線群の網線の線径を、前記第２網線群の網線の線径の少なくとも約１．１倍にしてある、
ことを特徴とする網。
液体から不要固体粒子を除去するための網において、
互いに平行に略々平坦に配列した複数本の横網線から成る横網線群であって、それら複数本の横網線の線径を約０．００１０ないし約０．００７０インチ（約２５ないし約１８０ミクロン）の範囲内の線径にしてあり、それら複数本の横網線どうしの間の間隔を、予め選定してある前記不要固体粒子の最小差し渡し寸法より小さくしてある、横網線群と、
前記横網線に対して交差する方向に延在する複数本の縦網線から成る縦網線群であって、それら複数本の縦網線が複数組の縦網線組を構成している、縦網線群と、
から成り、
前記複数本の横網線と前記複数組の縦網線組とが、それらの間を通過する複数の矩形の流路開口を画成しており、前記複数組の縦網線組の各組の複数本の縦網線が、前記複数本の横網線のうちの２本以下ずつの横網線から成る夫々の横網線組の周囲及びそれら横網線組どうしの間に互いに逆の側に位置するように編まれており、それによって前記複数本の横網線を止着し、且つ、前記複数本の横網線どうしの間の間隔を維持しており、前記複数組の縦網線組どうしの間の間隔を、前記不要固体粒子の前記予め選定してある最小差し渡し長さ以上にしてあり、前記横網線の線径を、前記縦網線の線径の少なくとも約１．１倍にしてあり、それらによって該網が、該網を通過する複数の矩形の流路開口を備えるようにしている、
ことを特徴とする網。
前記複数組の縦網線組の各組が３本ないし１０本の縦網線から成ることを特徴とする請求項２記載の網。
前記複数組の縦網線組どうしの間の前記間隔が前記複数本の横網線どうしの間の間隔の４倍ないし１０倍の大きさであることを特徴とする請求項２記載の網
前記横網線群の前記複数本の横網線と前記縦網線群の前記複数組の縦網線組とで画成されている網目の開口の大きさが約３７ないし約１７８ミクロン×約１４８ないし約４０００ミクロンの大きさであることを特徴とする請求項２記載の網。
前記複数本の横網線を等間隔に配列してあることを特徴とする請求項２記載の網。
前記複数組の縦網線組を等間隔に配列してあることを特徴とする請求項２記載の網。
液体から不要固体粒子を除去するための網において、
互いに平行に配列した複数本の網線から成る第１網線群であって、それら複数本の網線の線径を約０．００１０ないし約０．００７０インチ（約２５ないし約１８０ミクロン）の範囲内の線径にしてあり、それら複数本の網線どうしの間の間隔を、予め選定してある前記不要固体粒子の最小差し渡し寸法より小さくしてある、第１網線群と、
前記第１網線群に対して交差する方向に延在する複数本の網線から成る第２網線群であって、それら複数本の網線が複数組の網線組を構成しており、それら網線組は各組が少なくとも３本の網線から成り、それら網線組が互いに平行に配列している、第２網線群と、
から成り、
前記複数組の網線組の各組の複数本の網線が、前記第１網線群の前記複数本の網線のうちの夫々の網線の周囲及びそれら網線どうしの間に互いに逆の側に位置するように編まれており、それによって前記第１網線群の前記複数本の網線を止着し、且つ、前記第１網線群の前記複数本の網線どうしの間の間隔を維持しており、前記第２網線群の前記複数組の網線組どうしの間の間隔を、前記不要固体粒子の前記予め選定してある最小差し渡し長さ以上にしてあり、更に、前記第１網線群の網線の線径を、前記第２網線群の網線の線径の少なくとも約１．１倍にしてある、
ことを特徴とする網。
液体から不要固体粒子を除去するための網において、
互いに平行に配列した複数本の網線から成る第１網線群であって、それら複数本の網線の線径を約０．００１０ないし約０．００７０インチ（約２５ないし約１８０ミクロン）の範囲内の線径にしてあり、それら複数本の網線どうしの間の間隔を、予め選定してある前記不要固体粒子の最小差し渡し寸法より小さくしてある、第１網線群と、
前記第１網線群に対して交差する方向に延在する複数本の網線から成る第２網線群であって、それら複数本の網線が複数組の網線組を構成しており、それら網線組は各組が少なくとも３本の網線から成り、それら網線組が互いに平行に配列している、第２網線群と、
から成り、
前記複数組の網線組の各組の複数本の網線が、前記第１網線群の前記複数本の網線のうちの２本ずつの網線から成る夫々の網線対の周囲及びそれら網線対どうしの間に互いに逆の側に位置するように編まれており、それによって前記第１網線群の前記複数本の網線を止着し、且つ、前記第１網線群の前記複数本の網線どうしの間の間隔を維持しており、前記第２網線群の前記複数組の網線組どうしの間の間隔を、前記不要固体粒子の前記予め選定してある最小差し渡し長さ以上にしてあり、更に、前記第１網線群の網線の線径を、前記第２網線群の網線の線径の少なくとも約１．１倍にしてある、
ことを特徴とする網。