(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入手段と流出手段とを含む、磁化性物質が懸濁している流体から同物質を濾過する磁気濾過システムであって、
複数個の収集ユニット（１）が配され、各収集ユニット（１）は、１個もしくは複数個のマグネット（４）の両側に、反対極を持つように配された、複数個のプレート（２，３）を有し、
プレート（２，３）のプレート部分（５）が、１個もしくは複数個の前記マグネット（４）の一端、または、複数端の、一部、または、全部を越えて延び、
対向したプレート（２，３）が、１個もしくは複数個の開口（６）を持ち、対向した開口（６）が、磁気的反発領域を定め、収集領域が対向した前記プレート部分（５）間に定められ、形成された磁束フィールドによって、対向した前記開口（６）間の磁気的反発領域ではなく、対向したプレート部分（５）間の収集領域で磁化性物質が収集され、収集領域に生成される吸引性磁束フィールドと、その両側に配される反発フィールドとが、対向したプレート部分（５）の間に挟まれた容積への収集を促進するように、対向した収集領域が、対向した開口（６）の間に配され、
隣接した収集ユニット（１）の隣接したプレートが同一極を持ち、磁化性物質の収集を収集ユニット内部にある収集領域に限定するように互いに近く配されていることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気濾過システムであって、内部に前記収集ユニットが配される非磁化性材料で出来た筐体（１５）を備えたことを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気濾過システムであって、各収集ユニット（１）がさらに、隣接した収集ユニット（１）から、スペーサー部材（９）によって隔てられていることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気濾過システムであって、スペーサー部材が非磁気的であることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項５】
請求項３に記載の磁気濾過システムであって、スペーサー部材が磁気的であることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、流入手段により近い収集ユニットにおける開口（６）は、流出手段により近く配されるユニットのものよりも大きいことを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、収集ユニット（１）の対向したプレート（２，３）における開口とプレート部分とを、軸上に揃えて配するために、軸揃え手段が設けられることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項８】
請求項７に記載の磁気濾過システムであって、それぞれの収集ユニットの開口を軸上に揃えて配するために、さらに別の軸揃え手段が供給されることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項９】
請求項８に記載の磁気濾過システムであって、前記軸揃え手段と、さらに別の軸揃え手段は、プレート内縁にある一定の大きさを持つタブ（１１）と、タブ（１１）の大きさに対応する溝（１０）を有する軸ユニット（８）とを有し、
収集ユニット（１）、および・または、収集ユニット集合体の、対向したプレート部分（５）と開口（６）の、選ばれた軸方向と放射方向の軸合わせをするように、溝に前記タブが嵌合することを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、同磁気濾過システムはさらに、液流を、流入手段から、前記プレート（２，３）の開口（６）の方に向けて方向付けるための流れ方向付け手段（１４）を備えることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、スロット状開口（７）が、前記開口（６）と対向したプレート部分（５）に設けられ、それによって、各収集ユニットの対向したプレート間における磁束密度がさらに高められることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、対向したプレート部分（５）が、互いに対向した曲面を持ち、それによって、その間の磁束フィールドがさらに高められることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、流体中の磁化性物質の吸引・保持するために前記対向するプレートの辺縁から発せられる磁束を最大限利用でき、さらに、必要収集容積の維持が促進される距離だけ、対向したプレート部分（５）が隔てられていることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、対向したプレート部分（５）間の吸引性磁力線が、開口（６）の反発性磁力線にたいして直角であり、そのために、開口に進入する磁化性物質が、吸引性磁束フィールドと反発性磁束フィールドの両方の影響を被ることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１５】
請求項２乃至１４のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、筐体の内面が、プレートの外側部分に近接して配されており、それによって、対向したプレートによって生成された磁束フィールドが、同濾過システムに入力される所定のサイズ範囲及び種類の磁化性物質の吸引・保持を促進する領域に、濾過システムでの液流を限定することを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、１個もしくは複数個の流れ分配プレート（１２）が、１個もしくは複数個の収集ユニット（１）の両側に配される前記プレートの開口にたいして軸方向に揃っているさらに別の開口を持ち、それによって、全ての流体が、物質吸引に必要な閾値と近似する、または、それよりも大きい磁束密度を持つ領域に確実に露出されるようになる、ことを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１７】
請求項２乃至１６のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、筐体（１５）が、相互に噛合うネジ溝付き部分を持つ、１個もしくは複数個の封止性区画を含み、それによって、前記区画が簡単に組み立て、分解できるようになっていることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１８】
請求項２乃至１７のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、筐体（１５）が、さらに、流体システムへの取りつけ用手段を備えていることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、同濾過システムへ入る、また、そこから出る液流を分離するために分離手段が供給されることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、収集された物質の存在、および・または、量を監視するための監視手段が、同濾過システムに配され、それによって、物質収集、すなわち磨耗を、システムを分解することなく評価することが可能であることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、収集物質の指定レベルに達した場合、流体の流れを閉鎖する閉鎖手段が設けられることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２２】
請求項２乃至２１のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、フィルター媒体（９０）が筐体に配され、それによって、同システムに進入した非磁化性物質が除去されることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、収集ユニット（単数または複数）中のマグネットは、電気マグネット（単数または複数）（８０）であり、同電気マグネットは、同マグネットを動作させて物質を収集し、かつ、同マグネットの動作を停止して、収集された物質があればその放出を促進するためのスイッチ手段を有する、ことを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、セルロース繊維または金属のフィルター材料が、同磁気濾過システムに含まれ、それによって、前記システムに進入した非磁化性物質が除去されることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２５】
請求項１乃至２４のいずれかに記載の磁気濾過システムであって、前記フィルター材料は、１個もしくは複数個の収集ユニットの下流に設けられることを特徴とする磁気濾過システム。
【請求項２６】
磁化性物質が懸濁する流体システムから同物質を除去する方法であって、
流体を、請求項１に記載の磁気濾過システムの磁気的反発領域に貫流し、
前記物質を、前記磁気的反発領域から反発させ、前記磁気濾過システムの収集領域に収集・保持することを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、同法は、前記磁気濾過システムのマグネットから前記磁気濾過システムのプレートを外し、プレートとマグネットから機械的に磁化性物質を除去することを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の方法であって、同法は、前記磁気濾過システムの分解されない収集ユニット集合体において、空気流線によって、収集された物質を吹き飛ばすことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の方法であって、
流体を、前記磁気濾過システムの開口に貫流し、
請求項２３に記載の磁気濾過システムの電気マグネットを動作させて、前記収集領域に前記物質を保持し、かつ、前記開口から物質を反発させ、
電気マグネットの動作を停止して、前記収集領域から物質を放出し、かつ、前記流体システムから前記物質を排除することを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、同方法は、同電気マグネットのコイルに電流を通ずることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項２６乃至３０のいずれかに記載の方法であって、同方法は、
前記磁気濾過システムの対向したプレート部分の間に収集される物質の存在を検出手段によって検出し、検出手段の一部は、前記磁気濾過システムの１個もしくは複数個の収集ユニットの収集領域に延び、存在する物質の種類や量を監視し、
物質量が指定の速度、または、量を越えた場合には、アラームを作動させ、
物質量が、さらに別の指定速度、または、量を越えた場合には、閉鎖手段によって流体の流れを閉鎖することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、鉄性物質、および、ある種の非鉄性物質が懸濁する液において、前記物質を濾過するための磁気濾過システムに関わる。
【０００２】
（背景技術）
先の出願（９５１５３５２．４）（ＷＯ９７／０４８７３）（ＭＡＲＬＯＷＥ）の磁気濾過装置は、一対の環状金属プレートの間に配された一つの環状マグネットを含む。液は、従来のフィルターと併用される場合、金属プレート中の凹部を通じて装置の中に流れ込み、システムの中央を通じて戻る。
【０００３】
ある別のシステム（ＦＲＥＩ）（ＵＳ−Ａ−２１４９７６４）は、一連の金属バッフルプレートによって隔てられた一連の円筒状マグネットを用いる。同プレートは、マグネットとの接触によって磁化される。生成される磁束フィールドが、プレート自体の上、および、プレートの穿孔縁周辺に粒子を収集するように設計されている。金属スクリーンが、プレート辺縁に接しており、そのためにその接触を通じて磁化される。このスクリーンは、同設置部周囲に封止体を形成しており、実際の流路における磁化領域を増すように設計されている。しかしながら、不都合にも、スクリーン上に蓄積した金属粒子は、流れにたいして、常に増加しつづける障害物を形成する。さらに、プレート上に収集された粒子は、流れに露出されることになるから、洗い流される恐れがある。本発明においては、磁束方向とその性質は、後述する利点をもたらすように使用される。
【０００４】
（発明の開示）
鉄性物質、および、ある種の非鉄性物質が懸濁している流体から、同物質を濾過するための磁気濾過システムは、流入手段と流出手段とを含む。同システムは、好適にも、流体システムのほとんど如何なる地点にも挿入することが可能である。この濾過システムは、筐体の中に配されてもよい１個もしくは複数個の収集ユニットを含む。磁化性物質、特に、鉄性粒子、および、鉄性粒子と一緒に引かれる、ある種の非鉄性粒子を、同収集ユニット中に収集することが可能である。粒子は、好適にも、流路から磁気的に外され、従って、流れの障害とはならない。収集ユニットは筐体から簡単に取り外し分解され、被覆を外し、収集した物質を除き、再使用のためにシステムに再び取りつけることが可能である。マグネットが電気マグネットである実施態様においては、同電気マグネットが活性的である場合、物質が流体から収集され、同電気マグネットが失活されると、収集した物質をユニットから外し、システムの外へ処分することが可能である。
【０００５】
本発明は、高い流速・圧を受ける流体システムに適用が可能である。
【０００６】
本発明の一局面においては、流入手段と流出手段を含む、磁化性物質が懸濁する流体から同物質を濾過するための、磁気濾過システムが供給される。同システムにおいて、１個もしくは複数個の収集ユニットが配され、各収集ユニットは、１個もしくは複数個のマグネットの両側に配される、１個もしくは複数個のプレート、または、プレートアレイを、同プレート、または、プレートアレイが反対極を持つように配置された磁気濾過システムであって、プレートまたはプレートアレイの一部が、１個もしくは複数個の前記マグネットの一端、または、複数端の、一部、または、全部を越えて延び、互いに対向したプレートが、１個もしくは複数個の開口を持ち、かつ、互いに対向した開口が、磁気的反発領域を定め、同対向プレートが、その間に、磁気的吸引・磁化性物質収集領域を定め、これによって、上記のように形成された磁束フィールドが、前記対向開口間の領域ではなく、むしろ対向部分間の収集領域に磁化性物質が好んで収束する傾向を促進する、ことを特徴とする。
【０００７】
対向収集領域が、対向開口にたいして、収集領域において生成される吸引性磁束フィールドと、その両側に配される反発性磁束フィールドとが、露出された対向プレート部間に挟まれた空間への収集を促進する形で互い違いに配されていると好適である。このようにすると、粒子を、単に、流体流に露出される磁化表面に保持するというより、三次元空間に保持することが可能になる。このようにして各収集ユニットが、浮遊物にたいして、ばらばらに分解された場合に各部品の露出表面面積で可能なものよりも、さらに大きな容積を提供することができる。各収集ユニット開口における反発力は、磁化物質を開口から遠ざけるために、それらの物質は、開口内ではなく、対向プレート部間に好んで集まることになるから、流体は、充満容積においても、ユニットを貫流し続けることが可能になる。
【０００８】
好適に、同じ極を持つ隣接収集ユニットのそれぞれのプレートは、磁性粒子の収集を、実質的に収集ユニット内部の収集領域に、実質的に限定するように互いに隣接して配されている。個々の収集ユニットは、それ自体の磁束分布を持ち、その一部は、ユニットの対向プレート部間の磁気的吸引領域となる。もしも他ののユニットがそれぞれの隣接プレートが反対極を持つように配されるならば、すなわち、一方がＮ極で、他方がＳ極となるように配されると、（個々の）収集ユニット内の磁束は、隣接収集ユニット間の磁気的吸引域がさらに加わることによって、広げられる。もしも収集ユニットが、別のユニットの傍に、隣接プレートの同一極が対向ように配されるならば、隣接収集ユニット間に形成される反発力は、吸引性磁束を、そのような隣接ユニットをさらに加えない場合に比べて、対向プレート部間の領域の方へさらに集中させることになる。
【０００９】
好適に、非磁化性材料で形成される筐体が供給される。このものは、もしも収集ユニットが前記筐体の内部に近接して配されるならば、磁化性物質の収集を、収集ユニット内の収集領域に限定する。筐体は、前記収集ユニットが、流体を、仮に同ユニットが汚染物質で充満されていようと、その流通をさらに促進しようとするのであれば、磁化性物質から形成されてもよい。
【００１０】
液流通システムと一体の筐体が供給され、かつ、前記濾過システムが、充満容積においても液流を貫通させるものであると好適である。
【００１１】
一つの実施態様では、さらに、各収集ユニットは、隣接収集ユニットから、一つのスペーサー部材で隔てられていてもよい。これによって、現存の磁束密度をさらに好適に利用することが可能になる。
【００１２】
このスペーサー部材が非磁気的であると好適である。ある場合においては、このスペーサー部材が磁気的であると好適である。スペーサー部材の磁化、または、非磁化については後述する。
【００１３】
流入手段に比較的近い収集ユニットの開口は、流出手段に比較的近く配されているユニットの開口よりも大きいと好適である。これによって、流れの方向にそって様々の磁気強度の異なる収集ユニットが供給されることになり、流入口にもっとも近い収集ユニットにたいする収集バイアスを緩和することができる。
【００１４】
収集ユニットの開口、および、対向プレートのプレート部を、実質的に軸方向に揃えるために、軸合わせ手段が設けられることが好ましい。流体が、軸の揃った開口を滑らかに流れれば流れるほど、開口の周囲の粒子収集域は、最小の流体渦流に露出されることとなり、収集された物質の保持を助けることになる。プレートにおける開口の存在によって、同一極を持つ隣接プレート域が形成されることになり、これが、その間に、磁気反発性を持つ軸領域を形成する。対向プレートの秘匿無の開口をそろえることで、磁気反発領域は収集ユニットの軸長を通して拡大する。開口はさらに、収集ユニットを貫通する液流手段ともなるものであるから、液流通路もまた、流体に浮遊する磁化性粒子がそこから反発される領域となる。反発力は放射方向に作用するので、粒子は、液流通路から方向を変えられ、反発軸領域両側のプレート部間の隣接領域に向けて遠ざけられる傾向にある。隣接プレート部は、その間に、反発性磁束フィールドの力にたいして実質的に直角の方向に作用する吸引磁気力を持つ。対向開口の間の軸性凹部に侵入した粒子は、軸性凹部から反発され、かつ、隙間、すなわち、収集領域の吸引性磁束フィールドに向かって吸引される。さらに、各収集域が、その両側に開口を持つが故に、収集域の吸引性磁力線は、両側に直角方向に延びる反発性磁束線によってさらに集束される。磁力線を集束させることは、その領域における磁界強度を増すことになる。これら二つの磁界の結合作用によって、高速液流（例えば、４００リットル／分）や、高液圧（例えば、４８．３ＭＰａ）下に置かれても、開口は常に、磁化性粒子を含むことがなく、かつ、粒子は常に収集域に保持されることが可能になる。
【００１５】
それぞれの収集ユニットの開口を実質的に軸方向に配するために、軸合わせ手段が供給されていることは有益である。これもまた、それぞれの収集ユニットに磁気的に保持される粒子にたいして、収集ユニット間に生じる液渦流を極小にする。
【０００１６】
好適にも、前記軸合わせ手段と、付加的軸合わせ手段とは、プレートの内縁に所定の大きさのタブを含んでおり、軸ユニットは、タブの大きさと一致する大きさの溝を持ち、同溝に前記タブが嵌合し、それによって、１個の収集ユニットの、および・または、それら収集ユニットの集合体の対向プレート部と開口との、任意の軸方向・放射方向の軸揃えが実行される。
【０００１７】
本磁気濾過システムは、さらに、液流を、流入手段から、前記プレートの開口に向けて方向付けるための液方向付け手段を備えていることが好ましい。本濾過システムの筐体の内面の輪郭を円錐形とし、かつ、軸ユニットの上部に円錐部分を備えるようにし、それによって、前記流入手段からの液が、比較的近い、または、もっとも近い収集ユニットの開口に向けて放射方向に拡散するようにさせてもよい。また別法として、筐体や軸ユニットとは別の一つのユニットを、流入手段と最初の収集ユニットの間に含め、それによって、環状の円錐形通路が、前記と同様に、液流を方向付けるようにしてもよい。
【００１８】
さらに別のスロット状開口を、対向開口と対向プレート部に備え、それによって、各収集ユニットの対向プレート間の磁束密度をさらに強めることが好ましい。スロット状開口は、対向プレート部にたいして軸揃えするように配されるものであるが、これが、最初に述べた開口のものよりも密接した磁気反発領域を形成する。同一極が互いに近く配されれば配されるほど、その間の磁気反発力は強くなる。例えば、このような領域を、収集領域の中央に設けるならば、それは、前記吸引力を、さらにこの領域に集中することになる。この磁気反発力は、放射方向に作用するものであるが、これは、対向プレート部間に、軸方向に作用する吸引性磁束の磁束密度をさらに集束する。
【００１９】
好適にも、対向極片ペアは、互いに向けた曲面を持ち、それによって、その間の磁束フィールドをさらに強める。一つの極片はＮに磁化され、他の極片はＳに磁化されるので、それらが互いに近くに配されるにつれて、その間の磁束は強くなり、終には、プレートが、そのマグネットの磁束で飽和される、そのような点に達する。さらに、磁束は、プレートの辺縁を通して拡散されるので、対向極片の辺縁に、互いに対向したように曲面を持たせることによって、流れを、プレート間の軸領域にさらに向けることになる。プレートに曲面を持たせない場合、磁束フィールドは、プレートの辺縁から放射方向にさらに延びる。それでも、吸引フィールドは、対向極片の間に形成はされるが、プレート辺縁が互いに向けた曲面を持っていて、対向極片から発する磁束フィールドが、実質的に互いの極に向けられている場合に比べて、強度は小さい。
【００２０】
好適にも、対向プレート・プレートアレイは、流体中の磁化性物質を吸引・保持し、かつ、必要な収集容積を与える、前記対向プレートの辺縁から発する磁束を最大限利用することのできる距離だけ隔てられている。ユニットの収集容積が大きくなればなるほど、クリーニングの必要頻度は小さくなる。そのため、プレート間隔を可変として、収集領域と開口の磁束密度分布ばかりでなく、物質を保持するのに必要な容積を定めるようにしてもよい。プレートは、高速液流（例えば、４００リットル／分）や、高液圧（例えば、最大４８．３ＭＰａ）下に置かれても、各プレートペアの内側部分間の収集領域に、１ミクロンもの過少の磁化性粒子を、軸性収集することが可能になるように近接して配される。
【００２１】
好適にも、対向プレート部間の吸引性磁束線は、開口における反発性磁束線にたいして実質的に直角であり、そのために、開口に進入する磁化性物質は、吸引性・反発性磁束フィールド両方の影響を受ける。
【００２２】
好適にも、筐体の内面は、プレート・プレートアレイペアの外側部分にたいして十分近接して配されており、それによって、本濾過システムの液流は、プレート・プレートアレイペアによって生成される磁束フィールドが、同濾過システムへの、ある大きさ範囲の、また、ある１種、または、複数の種類の、非磁化性粒子入力、例えば、１ミクロン未満の鉄性粒子の吸引・保持が促進される領域に自室的に限定される。
【００２３】
また別法として、筐体がプレートの直径よりも実質的に大きい場合は、収集ユニットと筐体の間のその隙間は、収集領域の効率的磁気範囲を越えた領域を包含する可能性がある。そのような場合、前記プレート開口と実質的に軸の揃った付加的開口を備える、１個もしくは複数個の分配プレートであって、１個もしくは複数個の収集ユニットの両側に配し、それによって、全ての流体が、粒子吸引に必要な閾値と近似する、または、それを越える磁束密度を持つ領域に露出されるようになる、そのような分配プレートを含めるのが好ましい。流体中に浮遊する粒子の様々な大きさ、種類によって、その閾値は異なる。この閾値強度はさらに、液流や液圧ばかりでなく、浮遊する他の物質の大きさや種類にも影響される。例えば、ある一定の大きさ、例えば、１ミクロンの粒子を吸引するのに必要な閾値強度は、液圧が増加したり、液流が増す場合のように、その粒子に作用する他の力が増すと上昇する。
【００２４】
できれば、筐体は、相互に噛み合わせ可能なネジ溝を備えた、１個もしくは複数個の封止区画を含み、それによって、前記部分が簡単に組み立て、取り外しできるようになっていることが好ましい。筐体の、前記区画は、互いに分かれる方向へ回すことによって、収集ユニット集合体の、筐体への挿入または除去を容易にし、かつ、かみ合う方向に回すことによって、集合体を内部に納める。要すれば、集合体を筐体から外し、磁化性物質残留物があればそれを除去し、再び内部に納めて再使用に備えることが可能である。
【００２５】
筐体はさらに、流体システムにたいする付着手段を備えていることが好ましい。
【００２６】
好適にも、本濾過システムから液流を隔離する、また、本システムへ液流を適用する隔離手段が備えられており、それによって、本システムの、流体システムへの除去・挿入が容易になっている。
【００２７】
好適にも、収集された物質の有無、および・または、量を監視する監視手段が、本濾過システムには配されているので、粒子の収集、そのための磨耗を、システムを取り外すことなく評価することが可能である。
【００２８】
収集された残留物がある指定のレベルに達したとき、前記濾過システムをその一部として含むシステムを閉鎖することを可能にする閉鎖手段が備えられているのが好ましい。もしもある部品の磨耗を早い段階で評価することが可能になれば、同じ流体を共有する他の部品の磨耗は起こりにくくなり、従って、恐らく、いくつかの部品の実質的に加速された磨耗、および・または、機械の突発的異常状態を含む、システムの完全故障は起こりにくくなる。
【００２９】
好適にも、通例のフィルター媒体が、システムにたいする非磁化性粒子入力を除去するように、筐体に配される。
【００３０】
好適にも、収集ユニット（単数または複数）の１個のマグネット、または、複数のマグネットは、スイッチ手段を備えた電気マグネット（単数または複数）であって、それによって、粒子を収集する電気マグネット（単数または複数）を活性化し、収集された粒子の放出を容易にするために電気マグネット（単数または複数）を失活できるようになっている。これは再利用される前に収集ユニットで捕捉された任意の物質をより都合よく除去促進するものである。手で把捉することができるように筐体の外部に配されるこのスイッチ手段は、収集ユニットが濾過モードにあるのか、または、クリーニングモードにあるのかに応じて、電気マグネットを活性化したり、非活性化するのに用いられる。別法として、スイッチ手段は、その操作のための外部遠隔手段が備えられているならば、筐体内部に配されていてもよい。
【００３１】
本発明のさらに別の利点として、磁気要素は、それを貫通して流れる流体にたいして何がしかの磁気を与えるということがあり、これは利用可能であるが、それは、当業者によく知られたやり方であるから、ここではこれ以上は触れない。
【００３２】
本磁気濾過システムに進入した非磁化性物質を除去するために、通例のセルロース繊維、金属、または、その他のフィルター材料を配するのが好ましい。好適には、フィルター材料は、１個もしくは複数個の収集ユニットの下流に配される。
【００３３】
本発明のもう一つの局面によれば、磁化性粒子の浮遊する流体システムから同粒子を除去するシステムの操作法は、流入手段と流出手段を含む器械を設けることを含む。同器械において、１個もしくは複数個の収集ユニットが配され、各収集ユニットは、１個もしくは複数個のマグネットの両側に配される、１個もしくは複数個のプレート、または、プレートアレイを、同プレート、または、プレートアレイが反対極を持つように配置された器械であって、プレートまたはプレートアレイの一部が、１個もしくは複数個の前記マグネットの一端、または、複数端の、一部、または、全部を越えて延び、互いに対向したプレートが、１個もしくは複数個の開口を持ち、かつ、互いに対向した開口が、磁気的反発領域を定め、同対向プレートが、その間に、磁気的吸引・磁化性物質収集領域を定め、前記開口に流体を流通し、前記磁気的吸引域に前記粒子を保持し、かつ、前記開口から前記粒子を反発することを特徴とする器械である。
【００３４】
好適にも、前記のシステム操作法は、マグネットからプレートを取り外し、次ぎに、プレートとマグネットから残留物を拭い取り、または別法として、取り外していない収集ユニット集合体から、線状気流によって残留物を吹き飛ばす、という諸工程を含む。粒子は、線状気流が、吸引性磁束線に平行ではなく、同磁束線を横断するように方向付けるとより簡単に吹き飛ばすことが可能になる。
【００３５】
本発明のさらにもう一つの局面によれば、磁化性粒子の浮遊する流体システムから同粒子を除去するシステムの操作法は、下記の諸工程を含む。すなわち、流入手段と流出手段を含む器械を設ける工程であって、同器械において、１個もしくは複数個の収集ユニットが配され、各収集ユニットは、１個もしくは複数個の電気マグネットの両側に配される、１個もしくは複数個のプレート、または、プレートアレイを、同プレート、または、プレートアレイが反対極を持つように配置した器械であって、プレートまたはプレートアレイの一部が、１個もしくは複数個の前記マグネットの一端、または、複数端の、一部、または、全部を越えて延び、互いに対向したプレートが、軸方向に揃った１個もしくは複数個の開口を持ち、かつ、互いに対向した開口が、磁気的反発領域を定め、同対向プレート部が、その間に、磁気的吸引・磁化性物質収集領域を定める器械を設ける工程、前記開口に流体を流通する工程、電気マグネットを活性化し、それによって、前記磁気的吸引域に前記粒子を保持し、かつ、前記開口から粒子を遠ざける工程、電気マグネットを非活性化し、それによって、前記磁気的吸引域から粒子を放出し、かつ、前記粒子を前記流体システムから排除する工程、の諸工程を含む。
【００３６】
好適には、電気マグネットを活性化し、かつ、非活性化する方法は、電気マグネットのコイルに電流を通ずることを含む。
【００３７】
好適には、収集された残留物の量、および・または、種類の監視は、下記の諸工程を含む。すなわち、対向プレート部の間に収集された粒子の存在を検出する手段であって、同検出手段の一部が、１個もしくは複数個の収集ユニットの収集域に延びている検出手段を設ける工程、存在する物質の種類または量を監視する工程、アラーム手段を設ける工程、もしも物質量が、指定速度または量を越えて上昇した場合アラームを解除する工程、流体システムにたいして閉鎖手段を供給する工程、および、もしも物質量が、さらに予め指定された速度または量を越えて上昇した場合、流体システムを閉鎖する工程、である。
【００３８】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで、本発明の特異的実施態様を、付属の図面を参照しながら説明する。
【００３９】
第１から９図は、収集ユニットの各種態様を示す。第１ａと１ｂ図において、収集ユニット３０は、収集プレート３２と接触する、同じ磁極を持つ面を備えたマグネット３１を有する。マグネットの、反対極を持つそれぞれの面は、さらにもう一つの収集プレート３３に接触する。一つのプレートはＮに磁化され、他のプレートはＳに磁化される。プレートの開口３４は、前記ユニットを貫通する流体流にたいする通路手段である。第１図において、磁石３１は放射方向に配される。第２ａおよび２ｂ図は、プレートは同様に磁化されているが、マグネットが周辺的に配される状態を示す。第１ｂと２ｂ図の点線はプレートの他のプロフィールを示している。第１ａと２ａの点線は、プレートに加えてもよいスロット状開口を示す。これらの配置によって、開口が軸揃えしている部分以外のプレートペア間に、３次元収集域が形成され、これが、比較的大きな汚染物質用封止容積を供給する。プレート間の距離、開口の数と大きさ、および、全体の磁界強度は、ユニットを貫通する必要流速、流体中の汚染物質のサイズと種類に適合するように変更させてもよい。開口が小さく、プレートが近ければ近いほど、収集域周辺の磁束分布は大きくなる。これが次には、ユニットの、微細な磁化性粒子にたいする吸引・保持能力を促進することになる。
【００４０】
各プレートにおける開口の数と大きさが、液流の露出される全断面積を決めることになる。従って、開口の大きさと数は、流体システムの流入口と流出口の大きさに一致するように変更が可能である。もしも開口の全断面積が流体システムのものよりも小さくなるように形成されているならば、液流がより制限されている場所では、流速の増加があることになる。もしも開口の全断面積が流体システムのものよりも大きくなるように形成されているならば、液流がより拡大されている場所では、流速の減少があることになる。もしも流体システムが、同システム横断方向において流速の低下に耐えることができるならば、流れを緩やかにして、粒子をより長期に渡って遅くして、それによって、粒子がより簡単に捕捉されるようにすることは利点となろう。さらに、開口の大きさは、流体中に浮遊していると想定される最大の粒子よりも大なるものとし、それによって開口の閉塞を防止するものでなければならない。
【００４１】
同じ幅を持つ開口は、もし軸が揃っているならば、その間に、同じ幅を持つ軸性開口を定める。この軸性開口の幅が狭ければ狭いほど、その内部の反発力は大きく、従って、反発性磁束の、粒子を、液通路から収集域に振り向ける能力も大きくなる。しかしながら、開口の大きさの減少は、開口の数に対応する増加が見られない限り、それに対応した、流れに利用される断面積の減少をも招く。従って、開口幅は、必要な流出量と、ある粒径範囲と種類をもって流体システムに存在する粒子の吸引・保持ための磁束強度との両方に関して最適に選ばれる。対向プレート部が互いに軸揃えしている場合には、辺縁幅が大きければ大きいほど、収集領域は広くなり、従って、物質収集用容積は大きくなる。しかしながら、収集容積は、流体流出に必要とされる、全体軸性凹部容積によって減殺される。軸性凹部からの反発作用は、例えば、収集域の中央よりも、磁気吸引域の辺縁において強くなる。従って、ある必要収集容積に関して、より狭いが、より数が多いプレート部を設け、それによって、軸性凹部の反発力を最大限に活用できるようにするとさらに好適である。
【００４２】
マグネットの極性軸が適当に選ばれているので、プレートに接触するマグネット面からの磁束は、拡散し、プレートの辺縁に向かって集中する傾向がある。開口の大きさ、開口の数、および、プレートの厚み、これらは全て、磁束拡散にとって利用可能な、全体辺縁表面積を決める要因となる。周辺表面積は、それに付着するマグネットからの磁束を活用するよう変更が可能である。ある表面から発する磁束は、下式で与えられる、すなわち、
ΦM  ＝  ＢM  ｘ  ＡM
ここに、ＢMは、マグネット材料の磁束密度であり、ＡMは、磁束が作用するマグネットの断面積（ｃｍ2）であり、ΦMは、面積ＡMを通過する磁束である。磁束ΦMは、辺縁の周辺表面積ＡPを通して拡散される。磁束ΦMをＡPで割った値は、プレートを形成する材料における飽和磁束密度を越えてはならない。軟スチールの場合、この数字は、１５，０００ガウスぐらいである。
【００４３】
いずれの実施態様においても、マグネットの強度は、プレートの周辺表面積の、最適飽和特性に適合するように好適に調整される。隣接コアユニットの同一極が相互作用を持つ場合に生ずる磁束の増加に考慮を払わなければならない。スペーサーユニット（後述）の導入は、各コアユニットに形成される磁束密度を隔離することになるので、前述の問題の緩和のために用いてもよいかも知れない。
【００４４】
各設計において、プレートの利用可能な周辺面積にたいする最適磁束が存在する。従って、周辺面積を、あるマグネットから得られる磁束密度に適合するように選ぶか、または、マグネット強度を、利用可能な周辺面積に適合するように選ぶか、することが可能である。過度の磁束設定が、本発明の性能を損なうことはないものの、上記の方法を用いることによって最良の生産コストを達成することができることが了解されるであろう。ある一定のプレートサイズにとって可能な最適磁束密度を越えることは、磁力線が、プレートの外部放射面を抜けて延長し、従って、粒子が、収集ユニットの外側のプレートに収集されることを可能にすることを意味する。粒子の収集はできれば、粒子をより強く保持することが可能なユニット内部であることが好ましい。
【００４５】
必要以上の磁束を供給することは、システムに余分の磁束を持たせることになる。従って、例えば、別にもう一枚のプレートを加えるか、または、プレートを、さらに大きい厚みを持つものと交換するか、することによって周辺辺縁面積を増すことによって、粒子を吸引・保持する能力を高めることが可能になる。プレートに前述のスロット状開口を加えることは、周辺表面積をさらに増加させることになるから、余分の磁束があるならば、それを利用して、さらに収集ユニットの保持機能を高めることが可能になる。
【００４６】
マグネット強度を縮小すると、利用可能な周辺面積を十分に利用できないから、収集ユニットの保持能力は最適状態に置かれなくなる。
【００４７】
第３図は、マグネット３７との接触を通じて、反対磁極を持つ収集プレート３５，３６ペアを持つ収集ユニット、または、収集ユニットの一部を示す。隣接収集プレート３５は従って同一極性を持つ。この配置から、非環状マグネットの使用が可能になる。磁化性物質は、プレートペア３６と３７の間に収集され、その間における粒子の保持は、１個の、または、複数の隣接プレートペアにたいする相対的接近度、および・または、同プレートペアの同一磁極野強度によって向上する。
【００４８】
第４ａ、４ｂ図の収集ユニットは、極ペア３８、３９であって、その間に配されるマグネット４０との接触によって磁化される極ペア３８、３９を持つ。同じマグネット表面との接触によって、隣接プレート３８は、同一磁極を持つ。流体は、隣接プレート間の開口へと同時に、プレート間の凹部にも流れる。流体中に浮遊する磁化性物質は、この開口と凹部から反発され、極ペアの間の収集領域に吸引される。この配列は、複数の、隔絶されたプレートが、一つのマグネットとの接触を通じて磁化されること、および、マグネットの長軸に沿って隣接反発区域が形成されること、を可能にする。第４ａ図の点線は、収集ユニットの磁化性粒子保持能力を高めるためにプレート３８、３９にさらに加えてもよい開口を示す。
【００４９】
第５ａ、５ｂ、６ａおよび６ｂ図の収集ユニットは、円筒形マグネット４１を持つ。このマグネットの反対面同士は、プレート４３、４４をそれぞれＮとＳに磁化する。第５ａと５ｂ図に示すユニットは、プレートの中心近くよりは、周辺の方が大きい、放射状に延びる開口４５を持つ。反発力は、開口が狭い場所の方が大きい。磁界強度勾配が、各開口の放射長に沿って与えられ、従って、プレート間に収集される粒子の大きさ、および・または、種類に放射状の勾配が誘発される。
【００５０】
第６ａ、６ｂ図の収集ユニットは、周辺的に配されて、長く延びる開口４６を持つ。磁界強度勾配は、各開口の円周長に沿って与えられ、それ故に、プレート間に収集された粒子の、大きさ、および・または、種類に円周状の勾配が誘発される。反発力は、より多くの辺縁に囲まれている領域ほど強い。
【００５１】
第７ａ、７ｂおよび７ｃ図の収集ユニットは、収集プレートにおける他の開口形４７、４８を示す。第７ａ図の斉一な開口は、開口の断面積全体に渡って、均一な磁束密度領域を定める。第７ｂにおいて、プレート上の狭いスロット状開口は、比較的近接して配され、従って、その周辺では磁束密度が強化される、プレートの同一磁極部分を定める。同一磁極間の空間が狭ければ狭いほど、その間の反発作用は大きく、従って、流体の通路手段には物質が蓄積しにくくなる。
【００５２】
第８図００５２の収集ユニットは、環状マグネット５０の開口の内部に配された収集領域４９を持つ。プレート５１、５２は、マグネット５０の互いに反対面と接している。このような配置によって、電気マグネットの配線が容易になる。例えば、この配置においては、電気マグネットコイルと、その接続部を、液流から比較的簡単に分離することが可能である。本配置の別種として（図示せず）、円板プレートペアを、中央で、マグネットの両側に配する。このプレートペアは、その外径は、マグネットに接するほどに十分に大きいが、一方、その内径は、マグネットの一部を露出するほどに十分に小さい。露出されたマグネット表面には、さらに、前記中央プレートペアに隣接して、または、中央プレートペアに実質的に同心円的に配された、別のプレート部を配するようにしてもよい。
【００５３】
第９図は、同一磁極が、収集プレート５４に限られ、反対磁極が、対向収集プレート（図示せず）によって限られるように配された、複数の、放射状マグネット５３を持つ収集ユニットを示す。この配置により、収集ユニット内に存在するマグネットの数を変更することによって、収集ユニットの磁束密度の調節が容易になる。
【００５４】
第１から７図のプレート・プレートアレイは、さらに、放射状に、または、同心円状に延びる、細い、長い開口を備えていてもよい。このような実例を、第１ａ、２ａおよび４ａ図の点線によって示す。これによって、磁気反発向上区域が形成される。前記実施態様のいずれにおいても、対向プレート部の辺縁部分は、互いの方に向かう曲面を持ち、それによって、その間の吸引性磁束強度を向上するようになっていてもよい。このような実例を、第１ｂ、２ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｃ、８ｂに点線で、第１０から１３図、第１５から１７図には実線にて示す。本発明の主な利点の一つは、凹部または開口を備えることである。すなわち、この凹部は、磁束密度が収集域に集中することを可能にしながら、その一方で同凹部の中に磁気反発領域を形成し、これが、その中に磁気粒子の蓄積を防止することになり、従って、そこでの封止や、流れの閉塞を回避させる。この特質によって、フィルターが汚染物収容容積―この容積は、ほぼ、露出された対向プレート部の間に定められる容積であるが―に達っした場合でも、フィルター内部における流れを維持することが可能になる。前述したように、ユニットの容積は、流体システムの汚染の程度、その汚染を形成する粒子の大きさや種類、流体システムの流速圧力に最適に適合していなければならない。
【００５５】
第１０から１３図を参照すると、収集ユニット１は、プレートアレイペア２，３によって形成され、同プレートの間に、１個もしくは複数個のマグネット４が配される。プレートは、磁気的吸引によってマグネットに付着する。各プレートアレイは、極片５、および、凹部すなわち開口６を含み、後者はさらにスロット７を備える。対向極片同士は、相互に対向曲面を持ち、それによって、両者の間の磁束を強調するようになっている。マグネット４にたいする接触を通じて、一つのプレートアレイはＮ極に磁化され、他方はＳ極に磁化される。本ユニット１は、非磁化性芯棒８に取り付けが可能である。芯棒８の直径は、プレートとマグネットの中心孔の内径よりも小さい。この特定の実施態様においては、収集ユニットは、一対のプレートの間にマグネットを設置することによって組み立てられる。特定の実施態様においては、直径が３０から５０ｍｍ、厚さが１から３ｍｍのプレートの場合、プレート間隔は、５から１０ｍｍの範囲を持っていてよい。他のプレート間隔、厚さ、および、直径も使用可能である。開口および極片は、プレートの周囲に対称的に配される。例えば、もしも幅と長さが７ｍｍの開口が８個あるならば、その間にそれぞれ、８個の極片が、残余の辺縁を占めることになる。ある一定の大きさを持つプレートが与えられたなら、必要な開口と極片の大きさが、その一定の円周内に収容される開口と極片の数を決定する。ここに示した実施例の場合、プレートのスロットの幅は、１と２ｍｍの間を変動してよい。
【００５６】
次に、前述したように、マグネットの磁束密度を、特定のプレートサイズにたいして選択することが可能である。ある特定の実施態様においては、対向極片の外側部分に互いに対向した曲面を持たせ、それによって対向辺縁が、非曲面プレート間隔の約半分の距離隔てられるようにし、プレート間の磁束密度がほぼ２倍になるようにする。従って、プレート間隔が大きくなればなるほど、収集ユニットの容積は大きくなるが、相互に向き合う極片は、ほぼ同じ容積（非曲面極片間のものと）を維持しながら、プレート間隔がより接近した場合に得られる磁束フィールド向上という特質の利点をも失わない。芯棒は、外面に、軸性凹部または溝１０を備える。プレート２、３は内面にさらにタブ１１を備える。このタブは、前記溝１０に嵌合し、それによって、もしも複数の収集ユニットが同一体であるならば、隣接収集ユニットの、それぞれの凹部６と極片５が、放射方向に、軸方向に揃うことを、また、その複数の収集ユニットが同一体でないならば、別様に放射方向に揃うことを確実にする。従って、芯棒に与えられた溝によって、凹部および局片は、それぞれの選ばれた方向においてのみ収集ユニットに受け入れられることになる。スペーサー９は、選択的に、芯棒に取り付け可能であって、それによって、同一体である、または、第一ユニットとは異なるサイズを持ち、第一ユニットの後に取りつけられる、別ユニットを隔てることが可能である。本スペーサーは、あらかじめ所望のように、また、所望の際に、磁束パターンを修飾するために使用することも可能である。例えば、スペーサーは、隣接収集ユニットにおいて、もしそうしなければ、すぐ間近に置かれた二つの同一極の相互作用によって過飽和に陥ったかもしれない磁束の隔離を可能にする。同一極が間近に置かれると、結合した磁束は、ある状況下では、利用可能な周辺表面積にたいする最適条件よりも大きくなることが知られている。非磁化性スペーサーを使用することは、隣接コアユニットからの磁束分散の防止を助ける。一方、磁化性スペーサーは、磁束の分散を招くから、これを、収集領域近傍の飽和の程度を調節したい場合には、有利に用いることも可能である。隣接ユニットは、隣接収集ユニット上の同一極が対向ように廃校される。さらに付加される収集ユニットも、芯棒に、同様に隔てられて取りつけられる。
【００５７】
できれば非磁化性材料で製作されることが好ましい分配プレート１２（第１０、１３図に示す）は、流線における第１プレートに接する。円状クリップまたはその他の保持手段１３が、分配プレートの一面に、最後に取りつけられた収集ユニットと接して配され、それら収集ユニットを軸位置に維持する。芯棒５は、さらに、流れ分配手段を備える。同手段は、第１０、１３図に示すようにドーム形であってもよく、または、第１７図に示すように円錐形であってもよい。筐体の内面２４は、円錐形であり、流れ分配手段１４は、芯棒８の一体的一部となっている。流入口を通じて進入した流体は、もっとも近位のプレートの開口に向かって方向づけられる。
【００５８】
収集ユニット１を取りつけられた芯棒８は筐体１５に配されるのであるが、同筐体は、ネジ溝付き面１６によって相互に噛合い、かつ、例えば、ゴム製「Ｏ」リングの形をした封止手段によって封止される、二つの部分に分割される。筐体の、この二つの部分は、反対方向にネジ回して外し、それによって、ユニットについて、機械的磨耗の証拠がないかどうか、および・または、掃除が必要かどうかを検査する場合等のように、収集ユニット集合体に接触できるようにしてもよい。次ぎに、濾過システムの再使用の準備が整ったならば、この二つの部分をネジ回して接合し、ユニットを再び包含するようにしてもよい。
【００５９】
別法として、第１０、１２図に示した収集ユニット集合体を、流体流動システムと一体的な筐体手段に配するようにしてもよい。流れの全断面に渡って閉塞的な障害が存在しないので、この磁気濾過集合体は、最小の液圧も、流れ条件も必要としない。従って、これらの要因は、収集ユニットの位置にたいして制限を設けない。筐体は、流線の一部、流体システム筐体の一部、または、流体システムの他の一部となってもよい。筐体は、濾過システムが、それがその一部を形成しているシステムの液圧に耐えることを可能とする材料で形成されていてもよい。例えば、４個の収集ユニットが、アルミニウム製で、ほぼ長さ１３５ｍｍ、直径９０ｍｍの筐体に収めて成るユニットは、最大４８．３ＭＰａの圧に耐えられる。
【００６０】
前記極片ペアの間に収集された磁化性物質の存在を検出するために、検出手段１８、１９（第１３図）を設けることも可能である。前記手段は筐体１５に取りつけて、筐体外部のインディケーター手段に直接接続したり、または、遠隔的に、遠隔位置のインディケーター手段にアクセス可能に接続することが可能である。
【００６１】
検出手段１８、１９の一つの形態は、筐体１５の開口に配された絶縁体２０を含む。導電性材料で形成されたプローブ２１が、この絶縁体２０の内部に配され、それによって、プローブの一端が一つの極片ペアの間の収集域に突出し、プローブの他端は筐体の外部に留まるようになる。保持手段２２は、筐体外部のプローブ２１部分における導電性コネクター２３を保持する。同手段はさらに、筐体の開口と絶縁体２０にたいする封止手段２４を保持する。本実施態様においては、プローブとプレート間における金属粒子の蓄積が回路を完成させることになる。
【００６２】
第１４図を参照すると、また別の実施態様であるが、プローブ７３は、信号プロセッサー６５に接続され、同プロセッサーはまた、１個もしくは複数個の収集ユニットの極片５に、絶縁体６６を介して接続される。スイッチ６７は電源６８を活性化し、電源は、さらに別のスイッチ７２とタイマー６９を介してプローブ７３に電流を供給する。スイッチ７２は、コンピュータ７０によってコントロールされてもよい、タイマー６９により自動的に活性化することが可能である。信号プロセッサー６５は、さらに、表示手段７１、スイッチ６７、７２、および、タイマー６９に接続される。プレートにおける磁化性物資の存在は、回路の電気的特性を変える。その電気的特性は、流体システムにおける物質の種類とサイズに依存する。ある別様回路においては、プローブと極片５の間に収集された残留物の存在は、回路を完成させるために、ある指定値よりも大きくなければならない。この実施態様が、前記態様に優る利点は、ごく少量の残留物でも検出可能となることである。残留物は、回路を完成させる程度に蓄積する必要がないからである。次ぎに、この接続の電気的性質（電圧・電流・抵抗）を、表示器７１に表示すると同時に、コンピュータに中継するようにしてもよい。システムを、既知の汚染レベルにたいして較正し、それによって、同システムを使用中に、参考データが供給されるようになっていてもよい。信号プロセッサーからのデータを、表示手段、および・または、監視用コンピュータに出力するようにしてもよい。検出は連続行程でも、あるいは、一定間隔で実行される行程であってもよい。検出行程の頻度は、残留物蓄積が指定の速度を越えて加速した場合は、増してもよい。アラーム７４は、聴覚性のものでも視覚性のものでもよいが、残留物蓄積が増して、指定のレベルに達した時、または、また別の指定の速度を越える速度で上昇した時、活性化されてよい。信号プロセッサーからのデータを受け取って後、もしもシステム汚染が、指定閾値レベルに達したならば、コンピュータ７０は、スイッチ６７を介して流体システム操作を閉塞するための施設を持っていてもよい。
【００６３】
実質的には一般的な収集ユニットを持つある配置体において、金属汚染物を含む流体が凹部に流入し、金属残留物が、極片ペア５の間に蓄積する。次ぎに、流れの遭遇する第１の収集ユニットに設けられる検出手段１８が、濾過システムにおける残留物の初期蓄積の表示器として作用する。流体中に浮遊する金属粒子のあるものは、液が最初に収集ユニットを貫通して流れる際に取り除かれるから、次ぎの収集ユニットに流入する流体の含む金属汚染物は少なくなる。従って、流入口からもっとも遠い収集ユニットは、残留物で充満するまでに最長の時間を要する。この収集ユニットに配される検出手段１９は、この流体濾過システムが、実質的に汚染物で満たされた時点を示すことになる。
【００６４】
さらに、検出手段を、存在する残留物について、単にその存在だけでなく、その量を示させるために使用してもよい。一つの実施例においては、一旦回路が閉鎖された場合、異なる量の残留物は、同回路における通電電流にたいしてそれぞれ異なる抵抗を示す。一旦較正しておけば、電流、または、その他の読み取り値を、収集された残留物の量に関連づけることも可能である。
【００６５】
さらに多数の収集ユニットを積み上げて（第１２図）、それによって、濾過システムの金属残留物収集容積をさらに増大させてもよい。
【００６６】
さらに別の実施態様では、流れ分配プレートを、流入・流出手段の直近のプレートに、および、隣接収集ユニット間に配する。
【００６７】
さらに別の実施態様では、システムを貫流する必要流速と、金属プレートの外径と筐体との間の隙間に応じて、分配プレートを省略してもよい。
【００６８】
第１５図に示す、さらに別の実施態様では、収集ユニットに、次第に外径の大きくなる凹部、すなわち、開口を備えさせ、それによって、流れの方向に沿って、磁束密度を変えるようにしてもよい。より小さい凹部または開口を持つ収集ユニットは、収集部分にも、流体通路にも、より大きい磁束密度を持つ。磁束強度の軸性分布は、システムに入力する粒子のサイズや種類に勾配を生じさせることになるから、第１衝突収集ユニットが、後続収集ユニットが充満する前に閉塞するのを防止することになる。第１５図において、収集ユニット７５は、本収集ユニット集合体の流入手段（図示せず）にたいして、収集ユニット７７よりも、近くに配されている。ユニット７５は、収集ユニット７６よりも大きな開口を持ち、ユニット７６の開口は、収集ユニット７７の開口よりも大きい。従って、収集ユニット７７は、収集ユニット７５よりも大きな磁束密度を作用させる。例えば、比較的容易に磁化される粒子は、比較的広く隔てられたプレート、および・または、比較的大きな凹部に捕捉される。比較的磁化の難しい粒子は、比較的密に詰めこまれたプレート間に、および・または、比較的小さい凹部に捕捉される。例えば、鉄性粒子は、例えば、アルミニウムや、燐青銅よりも容易に捕捉される。実際、プレート間間隔と凹部とが適正に定められている限り、磁気透過性の極めて低い粒子でも捕捉することは全く可能である。
【００６９】
収集ユニットは、その中に収集された物質の検査、例えば、成分条件の監視のために、および・または、収集された物質の掃除のために、流体システムから取り外すことが可能である。流体システムへの挿入位置において、濾過システムを、その流出口および・または流入口の両方、または、いずれか一方において、分離手段（図示せず）を用いて、（もしそう望むなら）流体システムにおける流体を維持するために、一方で、濾過システムをそれから外すように、接続を外せるようにしてもよい。第１０、１３図に示したユニットから物質を除去するには、筐体１５をネジを回して外し、収集ユニット集合体を取り外す。円形クリップを外して、収集ユニットが芯棒８から外れるようにする。マグネットにたいして磁気的吸引で保持されているプレートは、引っ張ってプレート同士を引き離す。一旦プレートから離されると、プレートに付着していた物質はもはや磁化されてはいないから、拭い取ることが可能である。マグネットに付着した物質も拭い取ることが可能である。
【００７０】
別法として、収集ユニット集合体は、取り外す必要はなく、その場合、気流線を用いて、収集した残留物があればそれを吹き飛ばす。次ぎに、清浄化されたコアユニットは、筐体の二つの部分にはめ込み、内部に封止し、再び、流体システムに取り付ける。
【００７１】
筐体が流体システムの筐体と一体となっている実施態様では、特定の筐体にとって利用可能な手段を用いて収集ユニット集合体を取り外し、再び挿入される。
【００７２】
第１６図において、電気マグネット８０は、軟鉄またはその他の磁化性物質で出来たコア８２の周囲に巻きつけられた導線８１のコイルの形を取る。当業者にはよく知られているように、電流がコイルを通って流れると、その近傍に磁界が形成され、コイルの一端はＮに磁化され、他端はＳに磁化される。必要な磁化の程度に応じて、プレート２、３を、同電気マグネットに対向して、または、その近傍に、コイルのそれぞれの側に磁極を帯びるように配することが可能である。別法として、コイルへの電流の大きさ、コイルの材料の種類、および、コイルの巻数は、それぞれのプレート設計に必要な、所望の磁化を生ずるように変更が可能である。
【００７３】
電気マグネットを含む濾過システムを操作するには、電流を、コイルに通じて、システムを、濾過操作モードにする。次ぎに、システムを掃除モードにする場合、この電流を切ってもよい。流体システムへの挿入地点において、濾過システムを、その流出口および・または流入口の両方、または、いずれか一方において、前述のように分離手段（図示せず）を用いて、接続を外せるようにしてもよい。電流を切り、電気マグネットを非活性化すると、磁束は、プレート間や、そこの収集される粒子に向かって広がらない。これらの粒子はもはや磁気によってプレートやマグネット上に保持されないから、電気マグネットが活性化されている場合よりも、それら粒子ははるかに容易に除去される。この粒子は、集合体を通じて流体を噴射して取り除いてもよい。粒子は、成分状態の、さらに詳細な分析のために収集してもよい。
【００７４】
本濾過システムは、汚染されたユニット集合体を取り外したらすぐ別の清潔な収集ユニット集合体の装填を促進するような筐体を備えていてもよい。こうすることによって、本濾過システムを取り外した場合、液システムの無効時間が好適に低下される。ユニットを、モーター性の、または、油圧操作式筐体に取りつけるならば、集合体の交換を自動化することも可能である。収集された物質量を求めるための検出手段を、このような集合体と同調的に用いるならば、収集ユニットの交換を、一定間隔で、または、物質が指定レベルに達した場合に、起動することも可能である。前述したように、密閉または閉鎖手段が流体システムに与えられている場合、汚染レベルが、指定の受容レベルを超えて上昇した場合に、それを活性化するようにしてもよい。
【００７５】
第１７図に示す、さらに別の実施態様においては、セルロース繊維、金属やその他の物質で出来た従来のフィルター媒体９０が、磁気濾過システムの中に含められ、それによって、同システムへの非磁化性物質入力を除去するようになっていてもよい。このフィルター媒体を、１個もしくは複数個の収集ユニットの下流に設置した場合、同媒体の容積は、もっぱら非磁化物質によって占められる。なぜなら、収集ユニットが、流体が、そのフィルター媒体に達する前に、同流体から磁化性粒子を除去するからである。第１８ａ、１８ｂ図に示す実施例では、媒体９０は、流れにたいして、その包含手段９１の全断面積の場合よりも、より小さな断面積を呈することになり、そのために、容積を通じて均一に、流体は、この通常のフィルター媒体９０を通過して流れることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１ａ、１ｂ図は、放射状に延びる棒マグネットを持つ、本発明による収集ユニットの平面および側面図である。
【図２】  第２ａ、２ｂ図は、同心円状に配された棒マグネットを持つ、本発明のさらに別の局面による収集ユニットの平面および側面図である。
【図３】  収集ユニットのさらに別の実施態様の部分透視図である。
【図４】  第４ａ、４ｂ図は、収集ユニットのさらに別の実施態様の内面・側面図である。
【図５】  第５ａ、５ｂ図は、放射状に延びる開口と円筒マグネットを持つ、本発明のさらに別の局面による収集ユニットの平面・側面図である。
【図６】  第６ａ、６ｂ図は、周辺に配されたスロットと円筒マグネットを持つ、本発明のさらに別の局面による収集ユニットの平面・側面図である。
【図７】  第７ａ、７ｂ図は、収集ユニットの別様配置の平面・側面図であり、開口の他の配向性と形を示す。
【図８】  第８ａ、８ｂ図は、その内部に開口が配される環状マグネットを持つ収集ユニットのさらに別の設置体の平面・側面図である。
【図９】  プレートの辺縁に棒マグネットと収集域を持つ、最終収集ユニットの内部平面図である。
【図１０】  磁気濾過システムの断面である。
【図１１】  収集ユニット積層体の分解図である。
【図１２】  複数の収集ユニットの断面である。
【図１３】  汚染表示手段を備えた磁気濾過システムの断面である。
【図１４】  収集ユニットに収集された磁化性物質の存在を示す検出手段用の回路を示す模式図である。
【図１５】  大きさ・形態の異なる収集ユニット配列の透視図である。
【図１６】  電気マグネットを持つ収集ユニットを示す。
【図１７】  １個もしくは複数個の収集ユニットと、非磁化性物質の除去用の濾過媒体とを持つ磁気濾過システムを示す。
【図１８】  第１８ａ、１８ｂ図は、第１７図に含まれる、通例のフィルター媒体の断面である。
第１０、１３および１５図における矢印は、液流の方向を示す。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図４ａ−ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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