JPH0522009U - 破片除去用のフイルター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセスに悪影響を及ぼすことなく、所定範囲
の破片を除去し、且つフイルター装置が受ける温度、圧
力及び流体の速度による変形に耐えることができる。 【構成】フイルター装置10は、流体の流路に横方向に配
置される第１の面と、流体の流れの方向に第１の面から
変位して配置される第２の面とを有するフイルター要素
12〜17、19〜23を備える。第１及び第２の面は協働し
て、破片の通過を阻止する大きさの開口を画定し、第１
の面からの第２の面の変位がフイルター要素の厚さを定
め、該変位は流体の流れに対する所定の抵抗を増加する
ことなく、流体の流れ等による変形に対してフイルター
要素が耐えるのに充分なように選択されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】 本考案は一般にフイルター装置に関し、特に流体の流路から破片の除去するた めの工業用フイルター装置に関するものである。 蒸気発生器、熱交換器等の大きく且つ複雑な装置、或は多数のパイプ、パイプ 取付具、弁等を必要とするシステムの建設中、種々の構造材料及び工具がしばし ば建設中のシステムもしくは装置内に不本意にも破片として取り残されてしまう 場合があることは知られている。このような構造破片としては、ナツト、ボルト 、パイプ取付具、弁部品、ねじドライバ、レンチ或はシステムもしくは装置の建 設に用いられる材料或は用具が挙げられよう。このような構造破片を取り除かな いで装置もしくはシステムを運転した場合には、損傷の危険が極めて高くなる。 と言うのはこのような破片でパイプが破裂或は破壊したり、パイプが詰まったり 、弁が詰まったり、その他同様の問題が生じ得るからである。

【０００２】 工業用フイルター装置は良く知られており、機械的濾過及び化学的濾過を行な うのに多様な形状及び寸法のフイルター装置が利用可能であるが、上述のような 構造破片のフイルター装置に対する要件は相当に異なったものとなる。構造破片 を除去するためのフイルター装置は、損傷を生ぜしめ得る全ての破片を除去する ことが可能でしかも遂行されつつあるプロセスに対して悪影響を及ぼさないよう な設計にしなければならない。更に、フイルター装置は、該フイルター装置が受 ける温度、圧力及び流体の速度による変形に耐えるように設計しなければならな い。このような競合する設計上の要件から、上述のような構造破片を除去するた めのフイルター装置の設計及び構造に対し新しい取り組み方が要求される。

【０００３】 従って、本考案は、上述の設計上の要件を満たすフイルター装置の提供を目的 とするものであり、本考案によると、環状の流路を流れている流体から所定範囲 の大きさの破片を除去するためのフイルター装置は、使用時に流体の前記流路に 横方向に配置される第１の面と、流体の流れの方向に前記第１の面から変位して 配置される第２の面とを有すると共に、互いに当接する複数の円弧状部分を含む フイルター要素を備え、前記第１及び第２の面は協働して、前記流体の流れに対 する所定の抵抗で前記破片の通過を阻止する大きさの、前記フイルター要素を貫 通する、複数の開口を画定し、前記第１の面からの前記第２の面の変位が前記フ イルター要素の厚さを定め、該変位は流体の流れに対する所定の抵抗を増加する ことなく、前記流体の流れによる変形に対して前記フイルター要素が耐えるのに 充分なように選択されている。

【０００４】 本考案の１つの利点は、流体路から除去しようとする破片の大きさ及びフイル ター装置に発生する許容圧力降下のようなパラメータの考察に基づいて開口もし くはメッシュの大きさを一旦選択したならば、フイルター装置は、流体の流れを 更に制限する必要なく流体の流れによる変形に対する抵抗、即ち任意所望の強度 を有するように構成することができる。即ち、流体の流れもしくは流量の制限は 実質的にフイルター装置の強度に依存しない。

【０００５】 以下添付図面を参照し、単なる例として掲げた好ましい実施例に関し説明する 。この説明から本考案の一層深い理解が得られよう。 図１は、本考案の教示に基づいて構成されたフイルター装置10の一部分を示す 。このフイルター装置10は、ほぼ平行の部材12、13、14、15、16及び17の第１群 と、該第１群の部材12〜17に近接して実質的に互いに平行に配置された部材19、 20、21、22及び23の第２群とからなるフイルター要素で構成されている。第２群 の部材19〜23は、第１群の部材12〜17に対し或る角度で配向されている。図１に 示した構造におけるこの配向角度は、90度であり、それにより、第１群の部材12 〜17と第２群の部材19〜23とは協働して矩形のパターンを形成する。尚、図１に 示したフイルター装置10は次の点で不完全である。即ち、第１群の部材12〜17の 各々の長さ方向に沿い完全な矩形パターンを形成するためには、実質的に平行な 部材19〜23からなる第２群に更に付加的な部材を加える必要があるが、それ等が 示されていない点で不完全である。また、自明なように、第１及び第２群に付加 的な部材を付け加えることにより任意の寸法もしくは大きさのフイルター装置を 得ることができる。

【０００６】 図１に示したフイルター装置10は、例えば10分の１in(0.25cm)の典型的な厚さ 及び例えば２in(5.08cm)の典型的な高さＸ、Ｙを有する市販品として入手可能な 予め製作されているデッキ格子から構成することができよう。第１群の部材12〜 17の各々の間の間隔Ａ及び第２群の部材19〜23の各々の間の間隔Ｂがフイルター 装置10の開口もしくはメッシュの大きさ、従ってフイルター装置10が阻止する破 片の大きさを決定する。

【０００７】 １つの実施例においては、第１群の部材12〜17の各々の間の間隔Ａはほぼ10分 の９in(2.28cm)であり、第２群の部材19〜23の各々の間の間隔はほぼ10分の３in (0.76cm)である。このようなフイルター装置を流路に横断方向に配置すれば、建 造中に取り残されたねじドライバ、レンチ等のような工具及びナツト、ボルト、 パイプ類、パイプ取付具、弁部品のような構造部材(破片と総称する)であって、 0.9in×0.3in(2.29cm×0.76cm)より大きい寸法を有するものは、フイルター装置 10により、流路を更に運動し続けることを阻止される。それにも拘わらず、この フイルター装置10は、約65％の開放面積を有しており、従って流体の流れの制限 は最小限度に留められる。

【０００８】 本考案の１つの重要な特徴は、高い開放面積率を有し、然も、流体の流れもし くは流量に過度の制限を加えることなく、流体の流れによる変形に対して所望の 抵抗を有するフイルター装置の実現を可能にするような図１に示したフイルター 装置10の設計もしくは構造にある。これは、第１群の部材12〜17の各々の高さＸ を増加し且つ第２群の部材19〜23の各々の高さＹを増加することにより達成され る。寸法Ｘ及びＹを増加することにより、矢印25で示す流体の流れの方向に対す るフイルター装置10の強度が増加される。この強度の増加で流体の流れによる変 形に対する抵抗が増す。このような強度の増加又は流体の流れによる変形に対す る抵抗の増加は、開口(メッシュ)の大きさ又は開口の数を増加することなく達成 される。従つて、一旦、開口の大きさを、阻止すべき上述のような破片の大きさ 及びフイルター装置における許容圧力降下を基にして決定したならば、フイルタ ー装置は、流体の流れを更に制限することなく、所望の強度を有するように構成 することができるのである。

【０００９】 第２群の部材19〜23に対する第１群の部材12〜17の配向もしくは配位は、これ 等の部材の適当な相互接続により維持される。図２（同図中、図１のものと同じ 要素は同じ参照数字で示してある）を参照するに、この図には、第２群の第１の 部材19が示してある。第２群の第１の部材19は、その両端にそれぞれ溶接された 第１群の第１の部材12及び最後の部材17を有している。第２群の第１の部材19に は、４つの矩形の切欠き27、28、29及び30が設けられており、これ等の切欠きは 、第１群のうちの残りの部材13〜16を受け入れるような寸法に形成されている。 切欠き27〜30の各々は、それぞれに部材13〜16を溶接することを可能にするよう に十分な深さを有する。上述の実施例では、切欠き27〜30の各々は、約10分の１ in(0.254cm)幅で深さは約４分の１in(0.635cm)とし得る。第１群の第１の部材12 及び最後の部材17に第２群の他の部材20〜23の各々を溶接し、第２群の部材20〜 23の各々に第１群の残りの部材13〜16を受けるための切欠きを設けることにより 、極めて堅牢で強靭なフイルター装置10が得られる。

【００１０】 流体の流れを必要以上に制限することなく、流体の流れによる変形に対し所望 の抵抗を達成することができるような構造を有するフイルター装置として本考案 は種々の態様で実施することができる。他の考えられる実施例が図３のａ、図４ 及び図５のａに示してある。 図３のａに示す実施例においては、図１に示した実施例の実質的に平行な部材 からなる第２群の部材19〜23が波板状の断面を有する部材32、33、34及び35によ って置き換えられている。波板状の部材32〜35は、一端に溶接された第１群の第 １の部材12を有する。第１群の最後の部材17（図示せず）は、波板状の部材32〜 35の各々の反対側の端に溶接されている。波板状の部材32〜35の各々は、残りの 部材13〜15（但し15及び16は図示されていない）を受け入れるための開口もしく はスリットを有している。部材13〜16の各々は波板状の部材32〜35の各々との交 差部で溶接することができる。図３のａで示したフイルター装置は、流体の流れ を更に制限することなく、フイルター装置の強度を増加できるという点で図１に 示したフイルター装置と同じ特性を有する。これは、第１群の寸法Ｘ及び第２群 の寸法Ｙを増加することにより達成できる。

【００１１】 図３のａに示したフイルター装置は、図１に示したフイルター装置を越える別 の利点を有する。図３のｂには、第１の群の第１の部材12を取り外して、図３の ａに示したフイルター装置の側面図を示してある。図3Aから明らかなように、波 板状の部材32〜35は、フイルター装置を貫いて、開いた真っすぐな軸方向流路が 形成されないように離間されている。従って、波板状の部分32〜35は互いに協働 して棒状の破片37を阻止する。図３のａに示したフイルター装置は、図１に示し たフイルター装置の場合と同じ破片の通過を阻止すると共に、更に加えて、図３ のｂに棒状の破片37で示すようにフイルター装置に対して垂直方向に接近するね じドライバ、定規、鉛筆等のような破片の通過をも阻止する。このような棒形状 の破片の阻止も、流体の流れを必要以上に制限することなく達成される。

【００１２】 図４には、本考案の別の実施例が示してある。図４の実施例においては、図３ のａの実施例における波板状の断面を有する部材32〜35の代わりに、複合波板状 の部材39、40、41、42、43及び44が用いられている。これ等の複合波板状の部材 39〜44は、図３のａと関連して上に述べたのと同じ仕方で第１群の部材12〜16に 接続されている。図４に示したフイルター装置は、複合波板状の部材39〜44を、 フイルター装置内に開いた直線の軸方向流路が存在しないように離間した場合に 、該複合波板状の部材39〜44が棒形状の破片に対して付加的な濾過作用を行う点 を除き、図３のａに関連して上に述べたのと同じ仕方で動作する。

【００１３】 図５のａには、本考案の更に他の実施例が示してある。図５のａにおいて、第 １の鑚孔板46には複数個の開口48が設けられている。第１の鑚孔板46によって形 成されるフイルター装置は、既述のフイルター装置と同じ特性を有する。即ち、 流体の流れを制限すること無く、鑚孔板46の厚さＴを増加することにより、流体 の流れによる変形に対する所望の抵抗を達成することができる。 図５のａに示すように、複数個の貫通開口52を有する第２の板50を付加するの が望ましい場合が有り得る。第２の板50の開口52に対する第１の板46の開口48の 配位が、付加的な濾過機能の大きさを決定する。図５のｂには、第１の板46の開 口48と第２の板50の開口52との間における１つの所定の関係が図解してある。

【００１４】 本考案の教示に従って構成されるフイルター装置を用いることができると期待 される１つの環境は、図６のａに示した型の蒸気発生器54である。この蒸気発生 器54は、過熱された液体が高圧力下で蒸気発生器54の底部に流入して複数の蒸気 発生管(図示せず)を介して循環する型の熱交換器である。熱交換器の管間の空間 は水で充填されている。過熱された液体が蒸気発生器管を通流する際に、管間に 存在する水は熱を吸収して蒸発し蒸気発生器54の上部へと上昇する。蒸気内の熱 エネルギを抽出した後に蒸気は再凝縮して図６のｂ及び図７に示すように蒸気発 生器54の外周の回りに配設されている管状の降水部56を液相の水として下方向に 流れる。

【００１５】 図６のｂにおいて、管状のフイルター装置58は図１に示した矩形の構造形態に ある。しかし、このフイルター装置58は、図３のａに示した波板型、図４に示し た複合波板型、或は図５のａに示した鑚孔板型のものとすることもできよう。フ イルター装置58は、蒸気発生器54の内周を完全に取り巻いて延在するように設け られているが、図６のｂには、三角形の支持部60及び61を示すために部分的に切 除して図示してある点に留意されたい。環状のフイルター装置58を支持するため に充分な数の上記のような三角形の支持部が設けられる。

【００１６】 １つの実施例では、環状の降水部56は、フイルター装置58が配置されている箇 所において、約12in(30.5cm)の幅を有する。環状の形態にあるフイルター装置58 は、24個の６in(15.2cm)幅の円弧形状の部分から構成されており、そのうち４つ の円弧状部分64、65、66及び67が図６のｂに示してある。これ等の円弧状の部分 は、隣接する外側の円弧状の部分64及び66の当接部が隣接の内側の円弧状部分65 及び67の当接部に対してジグザグ状になるように配設される。このジグザグ状の 位置関係により、熱及び機械的負荷もしくは荷重に起因する変形に耐える改良さ れた能力が達成される。

【００１７】 フイルター装置58の開口の寸法は、設計者により蒸気発生器の管間の間隔に依 存して選択される。このようにして、環状の降水部56は一次流体路を形成し、複 数の蒸気発生器管間の間隔が複数の二次流体路を形成する。蒸気発生管器間の間 隔は約10分の３in(0.762cm)から10分の４in(1.016cm)の間で変えることができよ う。蒸気発生器管を損傷したり或は蒸気発生器管間の空間に詰まったりすること が知られている典型的な破片としては、バツフル板(邪魔板)の一部分とか、（８ ＋１/２)in長(21.6cm)で直径が１/４in(0.64cm)のコイルばねとか、(２＋１/４) in長(5.7cm)で直径が１in(2.5cm)の接続ピンが挙げられる。従って、それに対応 してフイルター装置58の開口は、蒸気発生器管を損傷する可能性のある破片の通 過を阻止するような大きさにすべきであろう。

【００１８】 蒸気発生器54内に示されているフイルター装置58は、該フイルター装置58に累 積した破片を除去するために、周期的に清浄することができるような位置に配設 されている。また、現存の蒸気発生器54にこのようなフイルター装置を改装でき るように、フイルター装置58を配置することも望ましい。フイルター装置58は炭 素鋼のような蒸気発生器58の内部と両立し得る材料から構成され、例えば500゜Ｆ (260℃)を越える温度及び1000psiの圧力のような蒸気発生器54内の環境に耐える ことができる。

【００１９】 フイルター装置58を改装部品として設けるためには、フイルター装置58の形状 及び配向を異なった型の蒸気発生器に対して調節することが必要となる場合が生 ずることが予想される。図８には、矢印25で示した流体の流れの方向に対して或 る角度で配向されたフイルター装置58が示してある。この配向では、フイルター 装置58の配向を維持するために付加的な支持ブラケット69及び70が要求される。 このような配向によれば、大きな表面積、流れ断面積及び小さい圧力降下が実現 できる。また、設置領域内に突出しているようなパイプや支持部材に関係なくフ イルター装置58を環状降水部56内に挿入することを可能にするために、領域72で 概略的に示すように、フイルター装置58の部分を除去もしくは切除する必要性を 予期される。

【００２０】 以上本考案のフイルター装置を蒸気発生器と関連して説明したが、この種のフ イルター装置は化学プラントにおいてパイプを吹出処理したり、汚水処理プラン トの塵よけとして用いたり、河川その他類似の環境からポンプ送りされる水から 破片を濾過したりするのに有用であると考えられる。従って、当該技術分野の専 門家には、数多の変形や変更を容易に想到し得ることは理解に難くない。本考案 はこのような変形及び変更を包含することを意図するものと理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の教示に基づくフイルター装置の一部分
を示す斜視図。

【図２】図１に示したフイルター装置の３つの部材を示
す端面図。

【図３】ａは本考案の教示に基づいて構成されたフイル
ター装置の別の実施例の一部分を示す斜視図、ｂは端の
部材を除去して図３のａに示したフイルター装置を示す
側面図。

【図４】本考案の教示に従って構成されたフイルター装
置の他の実施例を示す部分斜視図。

【図５】ａは本考案の教示に従って構成されたフイルタ
ー装置の更に他の実施例を示す部分斜視図、ｂは図５の
ａに示したフイルター装置を上方から見た頂面図。

【図６】ａは蒸気発生器内のフイルター装置の配置を示
す図、ｂは図６のａに示した蒸気発生器の環状の降水部
内に配設された本考案の教示に従い構成された環状フイ
ルター装置の一例を示す、図６のａにおける鎖線領域6A
の拡大斜視図。

【図７】図６のｂに示した蒸気発生器及び環状のフイル
ター装置の横断面図。

【図８】図７に示したフイルター装置の別の配向を示す
図。

【符号の説明】

10 フイルター装置 12、13、14、15、16、17 フイルター要素を構成する
第１群の部材 19、20、21、22、23 フイルター要素を構成する
第２群の部材 25 流体の流れの方向 32、33、34、35 フイルター要素を構成する
他の実施例の波板状の断面を有する部材、 37 棒状の破片 39、40、41、42、43、44 フイルター要素を構成する
他の実施例の複合波板状の部材 46、50 フイルター要素を構成する
板 58 フイルター装置 64、65、67 円弧状部分

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路を流れている流体から所定範囲の大
   きさの破片を除去するためのフイルター装置において、
   使用時に流体の前記流路に横方向に配置される第１の面
   と、流体の流れの方向に前記第１の面から変位して配置
   される第２の面とを有すると共に、互いに当接する複数
   の円弧状部分を含むフイルター要素を備え、前記第１及
   び第２の面は協働して、前記流体の流れに対する所定の
   抵抗で前記破片の通過を阻止する大きさの、前記フイル
   ター要素を貫通する、複数の開口を画定し、前記第１の
   面からの前記第２の面の変位が前記フイルター要素の厚
   さを定め、該変位は流体の流れに対する所定の抵抗を増
   加することなく、前記流体の流れによる変形に対して前
   記フイルター要素が耐えるのに充分なように選択されて
   いる破片除去用のフイルター装置。