CN102036732A - 过滤器用保持器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在两面上支承过滤材料的过滤器用保持器(1)，其特征在于，一对蚀刻处理圆板(3a、3b)沿周向排列有大量通过化学蚀刻而形成的贯通孔(4)，这一对蚀刻处理圆板在使对应的各贯通孔(4)的位置一致的状态下相互接合，在接合的形态下，在一对蚀刻处理圆板(3a、3b)之间形成有沿径向延伸的内部通路(8)。本发明能够提供一种全新的结构的过滤器用保持器，该保持器能够一举解决以往的滤芯的内部结构引起的精度和压力损失等各种问题点。
Description
技术领域
本发明涉及用于支承过滤材料而设置于滤芯内的过滤器用保持器。
背景技术
作为例如聚合物过滤用或粘性流体过滤用的过滤器，公知有圆板状的滤芯。在这种滤芯中，大多在滤芯的厚度方向中央部配置有用于支承过滤材料的由金属丝网等构成的保持器，大多在保持器的两面配置多孔板(例如冲孔金属)并在其上铺设过滤材料而构成滤芯。这种滤芯例如以在中间夹装有间隔件的状态层叠多张，流入到滤芯间的被过滤流体在通过过滤材料而被过滤后，通过多孔板而到达保持器部，在保持器部内沿径向(例如朝向径向中心部的方向)流动而汇集到层叠滤芯的中央部等，从这里将过滤流体送至预定的目的地(例如专利文献1)。
专利文献1：日本专利第3831482号公报
在如上结构的滤芯中，保持器和多孔板大多利用冲压制作，但是在冲压成形的情况下，尺寸精度有限，因此，在要求精密的尺寸公差的情况下，有时制作变得困难。并且，在冲压成形的情况下，由于冲孔器和模具等的费用高，所以无法容易地进行尺寸和形状的设计变更，因此无法容易地变更多孔板的开口率和保持器的形态。
并且，期望对通过过滤材料后的过滤流体的阻力尽量小，但由于通过多孔板进而通过保持器，所以通常压力损失难以大幅降低。保持器例如在由金属丝网形成的情况下，其表面为凹凸形状，因此，为了以保持预定形态的方式(例如以保持平面形态的方式)保持薄片状的过滤材料，而在保持器和过滤材料之间夹装多孔板，但为了维持对过滤材料的期望的保持强度，使多孔板变薄或提高多孔板的开口率受限。并且，流入到保持器部的过滤流体通过保持器的两面部和内部而沿径向流动，但在由金属丝网等构成的保持器的情况下，流路形状变得复杂，不可能呈直线状地形成，因此成为保持器内的压力损失的降低也有限并且在保持器内容易产生滞留的结构。
并且，在由金属丝网等构成的保持器的情况下，在保持器自身中无法那么期待过滤材料的保持强度，因此形成为主要在多孔板承担过滤材料的大部分的保持强度的结构，因此，从这方面来看，使多孔板变薄或提高多孔板的开口率也受限，进而减小滤芯整体的厚度也受限。当滤芯整体的厚度大时，相应地在内部滞留的时间长，并且在层叠多张滤芯的情况下，过滤器装置整体不得不大型化。
另外，为了使通过过滤材料而流入滤芯内的过滤流体沿径向流动，必须密封滤芯的外周侧或内周侧中的某一方。例如在外周侧密封而使过滤流体朝向径向内侧流动的情况下，通常将配置于两面侧的过滤材料延伸设置到保持器或多孔板的外侧，在这里使两过滤材料通过焊接等而接合，从而在外周侧密封。但是，在该部分中，保持器或多孔板的外周端相对于过滤材料的延伸设置部形成阶差，因此，外周密封加工成为比较困难的加工工序，相应地制造上的成品率的提高也有限。并且，如上所述的外周侧处的阶差部的存在也有可能导致在滤芯内产生不需要的滞留部。
发明内容
本发明的课题着眼于如上所述的以往一般的滤芯的内部结构引起的各种问题点，提供一种全新的结构的过滤器用保持器，由此能够一举解决这些问题点。
为了解决上述课题，本发明的过滤器用保持器在两面上支承过滤材料，其特征在于，一对蚀刻处理圆板沿周向排列有大量通过化学蚀刻而形成的贯通孔，这一对蚀刻处理圆板在使对应的各贯通孔的位置一致的状态下相互接合，在接合的形态下，在上述一对蚀刻处理圆板之间形成有沿径向延伸的内部通路。
在这种本发明的过滤器用保持器中，由设置于两面上的过滤材料过滤后的过滤流体通过保持器的贯通孔流入保持器内，并从保持器内通过沿径向延伸的内部通路而汇集于径向中央部(根据情况也可以是径向外周部)。用于形成该过滤流体的流路的一部分的贯通孔通过化学蚀刻而形成，因此，与以往的利用冲压等的成形相比，只要高精度地作成蚀刻用的掩模，就能够应对精密的尺寸公差，也能够容易地应对开口率(即，贯通孔相对于保持器整个平面的面积所占的面积比例)和整体形状等的设计变更。
并且，在一对蚀刻处理圆板之间沿径向延伸的内部通路基本上仅通过使一对蚀刻处理圆板面对而相互接合就能够容易地形成，并且能够形成为比较单纯的形状的通路，因此，与金属丝网保持器等相比，能够显著地降低内部压力损失，并且能够容易地消除滞留的可能性。
并且，蚀刻处理圆板是基本上对原材料实施了化学蚀刻而形成的，因此，贯通孔等以外的部分能够保留原材料的形态，作为整体能够形成为平板状的圆板。因此，能够在保持器自身确保期望的强度，能够不需要以往的金属丝网保持器等的情况下设置的多孔板，能够进一步降低压力损失并使滤芯整体薄型化。通过薄型化，能够实现层叠多张滤芯的情况下的过滤器装置整体的小型化。并且，由于不需要多孔板，所以还能够减少可能滞留的部位并缩短滤芯内滞留时间。
另外，一对蚀刻处理圆板的接合体作为整体能够形成为平板状的圆板形态，并且能够不需要以往的在保持器两面上设置的多孔板，因此，在本发明的保持器的两面上能够直接设置过滤材料。而且，若能够在保持器的两面外周部预先形成与过滤材料接合用的环状平面部，并在该部分直接接合过滤材料而进行密封，则不需要采用以往结构中那样的将过滤材料的延伸设置部在保持器或多孔板的外周端的阶差的外侧相互接合的结构，能够同时实现结构的简化和制造的容易化。并且，不会产生如上述那样的由于存在外周侧的阶差部而引起的滤芯内的不需要的滞留部。
在这种本发明的过滤器用保持器中，作为更具体的优选的方式，例如能够采用这样的方式：一对蚀刻处理圆板沿周向排列有大量通过化学全蚀刻形成的贯通孔，并且该贯通孔的列呈同心圆状地作为多个环状列配置，在该环状列之间以呈同心圆状延伸且通过半蚀刻保留原材料厚度的状态形成有环状区域，这一对蚀刻处理圆板在使半蚀刻面彼此对置且使对应的各贯通孔及环状区域的位置一致的状态下相互接合。在这种方式中，由半蚀刻面彼此对置而形成的内部空间能够作为上述的内部通路形成，内部通路能够利用仅使一对蚀刻处理圆板彼此以预定的形态接合的简单的操作形成，从而能够容易地构成期望的保持器。
并且，能够形成为这样的方式：上述一对蚀刻处理圆板的相互对置的面的相反侧的面的上述贯通孔以外的部分保留蚀刻处理前的原材料的平坦面的状态。在该平坦面上能够不损害过滤材料自身的形态地设置过滤材料，因此更容易制造作为目标的滤芯。
并且，能够形成为这样的方式：上述对置的半蚀刻面的面之间的部分呈环状且呈同心圆状地延伸，并且形成使上述各环状列的贯通孔在保持器径向上连通的内部空间。该内部空间能够作为上述的内部通路发挥功能。
特别地，若形成为这样的方式，即，上述对置的半蚀刻面的面之间的部分呈环状且呈同心圆状地延伸，并且形成使上述各环状列的贯通孔在保持器径向上实质上呈直线状地连通的内部空间，则能够形成在径向上呈直线状地延伸的内部通路，能够实现内部压力损失的进一步降低。
优选上述一对蚀刻处理圆板在外周侧或内周侧遍及整周接合。由此，构成相对于保持器自身的径向所需的密封结构。接合既可以通过焊接进行，也可以通过粘接或热粘接进行。
作为过滤材料的支承方式没有特别限定，但在本发明中，能够在保持器的两面上直接支承过滤材料是大的特征之一。其中，在作为滤芯整体要求与以往结构的厚度相同的情况等特别的情况下，也可以采用在保持器的两面上经由多孔板支承过滤材料的方式。
另外，在将一对蚀刻处理圆板在例如外周侧接合并在保持器的两面上设置过滤材料的情况下，基本上是例如在将一对蚀刻处理圆板利用点焊等贴合后重叠过滤材料而遍及整周对外周进行焊接的步骤，但例如也可以在未将一对蚀刻处理圆板贴合的状态下重叠过滤材料而进行外周焊接。
作为上述蚀刻处理圆板的原材料没有特别限定，但从缓蚀性、机械强度、耐热性等方面来看，可以使用代表性的不锈钢。
并且，对于本发明的化学蚀刻的条件没有特别限定，但作为一个示例可以列举如下的条件。
·蚀刻液的种类：氯化铁溶液
·时间：根据板厚、作业方法而不同，但平均3.5～4小时是合适的
·温度：40℃～60℃左右
·抗蚀剂种类：DFR
·显影液种类：碱性显影液
·剥离液种类：碱性剥离液
发明效果
这样，根据本发明的过滤器用保持器，通过提供新的结构的过滤器用保持器，能够一举解决以往一般的滤芯的内部结构引起的各种问题点。更具体而言，能够实现尺寸精度的提高、设计、制造的容易化、内部结构的简化、压力损失的降低、薄型化、可能滞留部位和滞留时间的减少、密封加工的容易化等。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的过滤器用保持器的俯视图。
图2是图1的保持器的剖视图。
图3是在图1的保持器上设有过滤材料的情况的剖视图。
图4是图1的保持器的局部立体图。
图5是将图1的保持器在与图4的切断部位不同的部位切断的情况的局部立体图。
标号说明
1过滤器用保持器
2过滤材料
3a、3b蚀刻处理圆板
4贯通孔
5利用半蚀刻形成的环状区域
6a、6b半蚀刻面
7外周部
8内部通路
9在剖面观察的封闭部
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
图1～图5表示本发明的一个实施方式的过滤器用保持器1，在本实施方式中，如图3所示，在该保持器1中，在其两面上直接支承过滤材料2。保持器1由一对蚀刻处理圆板3a、3b的接合体构成，在各蚀刻处理圆板3a、3b中，通过化学全蚀刻形成大量贯通孔4。贯通孔4在周向上大量排列，该贯通孔4的列呈同心圆状地作为多个环状列配置。在该环状列之间，以呈同心圆状延伸且通过半蚀刻而保留原材料厚度的状态形成有环状区域5。一对蚀刻处理圆板3a、3b在使上述半蚀刻面6a、6b彼此(环状区域5彼此)对置且使对应的各贯通孔4和环状区域5的位置一致的状态下相互接合。在本实施方式中，接合是在外周部7通过整周焊接而接合，在该部分防止内部流体向径向外侧泄漏。
一对蚀刻处理圆板3a、3b的相互对置的面的相反侧的面的贯通孔4以外的部分保留蚀刻处理前的原材料的平坦面的状态(例如不锈钢板原材料的平坦面的状态)。如图3所示，在该平坦面上设置过滤材料2。
对置的半蚀刻面6a、6b的面之间的部分呈环状且呈同心圆状地延伸，并且形成为使贯通孔4的各环状列的贯通孔4之间在保持器径向上连通的内部空间，该内部空间形成使通过贯通孔4流入到保持器内的过滤流体沿径向流动的内部通路8。该内部通路8优选在保持器的大部分中沿径向呈直线状地延伸。即，在保持器的大部分中，在径向上相邻的贯通孔4彼此通过呈直线状地延伸的内部通路8而连通。在使贯通孔4之间在保持器径向上不连通的部位处，在剖面观察形成为封闭部9，由环状区域5形成的内部空间仅在周向延伸。
在如上所述的过滤器用保持器1中，由过滤材料2过滤后的过滤流体通过保持器1的贯通孔4流入保持器1内，并从保持器1内通过沿径向延伸的内部通路8而汇集于径向中央部。贯通孔4和形成内部通路8的半蚀刻面6a、6b(环状区域5部分)都通过化学蚀刻而形成，因此能够极高精度地形成，通过变更蚀刻用的掩模，从而也能够容易地应对基于贯通孔4的开口率或贯通孔4的排列形态、贯通孔4形状等的设计变更。即实质上能够自由地设计。
并且，在一对蚀刻处理圆板3a、3b之间形成的内部通路8仅通过使蚀刻处理圆板3a、3b彼此以预定形态面对而接合，就能够容易地形成。并且，内部通路8能够形成为单纯形状的通路，特别地能够形成为直线状的通路，因此能够降低内部压力损失，并且也能够容易地消除滞留的可能性。
并且，通过适当设定基于贯通孔4的开口率，或将贯通孔4以外的部分保留原材料的平坦面，从而能够在保持器1自身容易地确保期望的强度，并且能够不需要以往的多孔板，能够进一步降低压力损失并使滤芯整体薄型化。若薄型化，则能够实现层叠多张滤芯的情况下的过滤器装置整体的小型化。并且，由于不需要多孔板，所以还能够减少可能滞留的部位并缩短滤芯内滞留时间。
另外，由于不需要以往的多孔板，所以外周部处不存在阶差，并且能够将过滤材料2的外周部直接接合于保持器1的两面外周部，因此，该部位处的密封结构大幅简化，并且制造变得容易。并且，不会产生以往结构那样的由于存在外周侧的阶差部而引起的滤芯内的不需要的滞留部。
工业实用性
本发明的过滤器用保持器能够应用于所有滤芯，特别适于所谓叶盘式滤芯。
Claims (10)
1.一种过滤器用保持器，该保持器在两面上支承过滤材料，其特征在于，
一对蚀刻处理圆板沿周向排列有大量通过化学蚀刻而形成的贯通孔，这一对蚀刻处理圆板在使对应的各贯通孔的位置一致的状态下相互接合，在接合的形态下，在上述一对蚀刻处理圆板之间形成有沿径向延伸的内部通路。
2.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
一对蚀刻处理圆板沿周向排列有大量通过化学全蚀刻形成的贯通孔，并且该贯通孔的列呈同心圆状地作为多个环状列配置，在该环状列之间以呈同心圆状延伸且通过半蚀刻保留原材料厚度的状态形成有环状区域，这一对蚀刻处理圆板在使半蚀刻面彼此对置且使对应的各贯通孔及环状区域的位置一致的状态下相互接合。
3.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
上述一对蚀刻处理圆板的相互对置的面的相反侧的面的上述贯通孔以外的部分保留蚀刻处理前的原材料的平坦面的状态。
4.根据权利要求2所述的过滤器用保持器，其特征在于，
上述对置的半蚀刻面的面之间的部分呈环状且呈同心圆状地延伸，并且形成使上述各环状列的贯通孔在保持器径向上连通的内部空间。
5.根据权利要求4所述的过滤器用保持器，其特征在于，
上述对置的半蚀刻面的面之间的部分呈环状且呈同心圆状地延伸，并且形成使上述各环状列的贯通孔在保持器径向上实质上呈直线状地连通的内部空间。
6.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
上述一对蚀刻处理圆板在外周侧或内周侧遍及整周接合。
7.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
在上述两面上直接支承过滤材料。
8.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
在上述两面上经由多孔板支承过滤材料。
9.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
上述蚀刻处理圆板的原材料由不锈钢构成。
10.根据权利要求1所述的过滤器用保持器，其特征在于，
上述化学蚀刻的蚀刻液使用氯化铁溶液。
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