以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions of each member, the ratio of sizes between the members, etc. are not necessarily the same as the actual ones, and represent the same members. However, in some cases, the dimensions and ratios may be different depending on the drawing.
[第1の実施形態]
図1は、本発明のフィルターの一実施形態を説明するための斜視図であり、図2は、図1に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図1および図2において、フィルター11は、複数の単位部材21と単位部材21′が積層されてなる積層体12と、蓋部材15を有している。
積層体12を構成する単位部材21は、平板形状の基材22と、この基材22の対向する一対の主面23a,23bの一方の主面23aに位置して基材22の一方の側22aから対向する他方の側22bに至るように図示X方向に沿った溝部24と、基材22において溝部24が位置する部位の主面23b側に位置している薄肉部25と、を有している。溝部24の寸法は、後述する流路14の幅W1と高さHを決定するものである。図示例では、薄肉部25は基材22の図示Z方向の一方の端に位置している。
また、積層体12を構成する単位部材21′は平板形状であり、溝部24および薄肉部25を備えていない他は、上記の単位部材21と同様である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view for explaining an embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 1 and 2, the filter 11 includes a laminated body 12 in which a plurality of unit members 21 and unit members 21 ′ are laminated, and a lid member 15.
The unit member 21 constituting the laminated body 12 is located on one side of the base material 22 located on one main surface 23a of the flat base material 22 and a pair of main surfaces 23a, 23b facing the base material 22. A groove portion 24 along the X direction shown in the figure so as to reach the other side 22b facing from 22a, and a thin portion 25 located on the main surface 23b side of the portion where the groove portion 24 is located in the base material 22. ing. The dimension of the groove part 24 determines the width W1 and height H of the flow path 14 mentioned later. In the illustrated example, the thin portion 25 is located at one end of the base material 22 in the illustrated Z direction.
The unit member 21 ′ constituting the laminated body 12 has a flat plate shape and is the same as the unit member 21 except that the groove portion 24 and the thin portion 25 are not provided.
このような単位部材21は、一の単位部材21の主面23aと、隣接する他の単位部材21の主面23bとを当接し、溝部24が平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。このように積層された4個の単位部材21のうち、最外側に位置して主面23aと溝部24が露出している単位部材21の主面23aには、単位部材21′が接合されている。尚、図3に示されるように、積層された4個の単位部材21のうち、最外側に位置している単位部材21の溝部24を後述する流路として使用しない場合には、単位部材21′が接合されていないものであってもよい。図示例では、4個の単位部材21が積層されているが、積層体12を構成する単位部材21の数はこれに限定されるものではない。
また、蓋部材15は、積層体12の一の面に配列している複数の単位部材21の肉薄部25と、単位部材21′に当接し、溝部24を覆うように接合されている。
このようなフィルター11は、肉薄部25で区画された溝部24からなる流路14を有する濾過構造部13を備え、この濾過構造部13は流路14の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター11を通過可能な粒子の大きさを規定する。
Such a unit member 21 is joined so that the main surface 23a of one unit member 21 and the main surface 23b of another adjacent unit member 21 are in contact with each other and the groove portions 24 are arranged in parallel. They are stacked in the Y direction. Of the four unit members 21 stacked in this manner, the unit member 21 'is joined to the main surface 23a of the unit member 21 that is located on the outermost side and from which the main surface 23a and the groove 24 are exposed. Yes. As shown in FIG. 3, when the groove portion 24 of the unit member 21 located on the outermost side among the four unit members 21 stacked is not used as a flow path to be described later, the unit member 21. 'May not be joined. In the illustrated example, four unit members 21 are laminated, but the number of unit members 21 constituting the laminate 12 is not limited to this.
The lid member 15 is joined so as to contact the thin portions 25 of the plurality of unit members 21 arranged on one surface of the laminate 12 and the unit members 21 ′ and cover the groove portions 24.
Such a filter 11 includes a filtration structure portion 13 having a flow path 14 composed of groove portions 24 partitioned by a thin portion 25, and the filtration structure section 13 is smaller of either the width W 1 or the height H of the flow path 14. The size defines the size of particles that can pass through the filter 11.
単位部材21,21′の材質は、例えば、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系のステンレス鋼、チタン、チタン合金、ニッケル、ニッケル合金、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、コバルト合金、クロム合金、モリブデン合金、タングステン合金等であってよい。このような単位部材21の厚みTは、例えば、20〜200μm、好ましくは20〜150μmの範囲であることが好適である。
また、溝部24の寸法は、上述した流路14の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を15〜100μmの範囲、高さHを15〜100μmの範囲で決定するように溝部24の寸法を設定することができる。このような溝部24は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
The material of the unit members 21, 21 ′ is, for example, austenitic, ferritic, martensitic stainless steel, titanium, titanium alloy, nickel, nickel alloy, niobium, tantalum, zirconium, cobalt alloy, chromium alloy, molybdenum alloy, It may be a tungsten alloy or the like. The thickness T of the unit member 21 is, for example, 20 to 200 μm, preferably 20 to 150 μm.
Moreover, the dimension of the groove part 24 determines the width W1 and height H of the flow path 14 mentioned above, for example, determines the width W1 in the range of 15-100 micrometers, and the height H in the range of 15-100 micrometers. Thus, the dimension of the groove portion 24 can be set. Such a groove portion 24 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
単位部材21,21′の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
また、蓋部材15の材質は、単位部材21,21′の材質と同じもの、あるいは、異なるものであってよく、単位部材21,21′との接合を考慮して適宜選択することができる。
このようなフィルター11では、濾過構造部13に供給され流路14を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
The unit members 21 and 21 'can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
The material of the lid member 15 may be the same as or different from the material of the unit members 21 and 21 ′, and can be appropriately selected in consideration of the connection with the unit members 21 and 21 ′.
In such a filter 11, the filtration function can be expressed with respect to the fluid that is supplied to the filtration structure 13 and passes through the flow path 14 in the X direction shown in the drawing.
図4は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図5は、図4に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図4および図5において、フィルター31は、複数の単位部材41と単位部材41′が積層されてなる積層体32を有している。
積層体32を構成する単位部材41は、平板形状の基材42と、この基材42の対向する一対の主面43a,43bの一方の主面43aに位置して基材42の一方の側42aから対向する他方の側42bに至るように図示のX方向に沿った溝部44と、基材42において溝部44が位置する部位の主面43b側に位置している薄肉部45と、を有している。溝部44の寸法は、後述する流路34の幅W1と高さHを決定するものである。図示例では、薄肉部45は基材42の図示Z方向の端から離間した部位に位置している。
また、積層体32を構成する単位部材41′は平板形状であり、溝部44および薄肉部45を備えていない他は、上記の単位部材41と同様である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 4 and 5, the filter 31 has a laminated body 32 in which a plurality of unit members 41 and unit members 41 ′ are laminated.
The unit member 41 constituting the laminated body 32 is located on one side of the base 42 that is located on one main surface 43a of the flat plate-like base 42 and a pair of main surfaces 43a, 43b facing the base 42. A groove portion 44 along the X direction shown in the figure so as to reach the other side 42b facing from 42a, and a thin portion 45 positioned on the main surface 43b side of the portion where the groove portion 44 is located in the base material 42. doing. The dimension of the groove 44 determines the width W1 and the height H of the flow path 34 to be described later. In the example of illustration, the thin part 45 is located in the site | part spaced apart from the edge of the illustration Z direction of the base material 42. FIG.
The unit member 41 ′ constituting the laminated body 32 has a flat plate shape and is the same as the unit member 41 except that the groove portion 44 and the thin portion 45 are not provided.
このような単位部材41は、一の単位部材41の主面43aと、隣接する他の単位部材41の主面43bとを当接し、溝部44が平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。このように積層された4個の単位部材41のうち、最外側に位置して主面43aと溝部44が露出している単位部材21には、その主面43aに単位部材41′が接合されている。尚、積層された4個の単位部材41のうち、最外側に位置している単位部材41の溝部44を後述する流路として使用しない場合には、単位部材41′が配設されていないものであってもよい。また、図示例では、4個の単位部材41が積層されているが、積層体32を構成する単位部材41の数はこれに限定されるものではない。
Such a unit member 41 abuts the main surface 43a of one unit member 41 and the main surface 43b of another adjacent unit member 41 and is joined so that the groove portions 44 are arranged in parallel. They are stacked in the Y direction. Of the four unit members 41 stacked in this manner, the unit member 41 ′ is joined to the main surface 43 a of the unit member 21 located on the outermost side and exposing the main surface 43 a and the groove 44. ing. Of the four unit members 41 stacked, when the groove portion 44 of the unit member 41 located on the outermost side is not used as a flow path to be described later, the unit member 41 'is not provided. It may be. In the illustrated example, four unit members 41 are stacked, but the number of unit members 41 constituting the stacked body 32 is not limited to this.
また、単位部材41の溝部44は、主面43aに複数本並行に形成してもよい。溝部44を複数本並行に形成することで、フィルター31は1つの主面43aに複数本の並行した流路34を形成することができ、流路の数を増やしてフィルター31の圧力損失を低減することができる。
このようなフィルター31は、肉薄部45で区画された溝部44からなる流路34を有する濾過構造部33を備え、この濾過構造部33は流路34の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター31を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材41,41′の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、溝部44の寸法は、上述した流路34の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を15〜100μmの範囲、高さHを30〜200μmの範囲で決定するように溝部44の寸法を設定することができる。このような溝部44は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
Further, a plurality of groove portions 44 of the unit member 41 may be formed in parallel on the main surface 43a. By forming a plurality of groove portions 44 in parallel, the filter 31 can form a plurality of parallel flow paths 34 on one main surface 43a, and the pressure loss of the filter 31 is reduced by increasing the number of flow paths. can do.
Such a filter 31 includes a filtration structure portion 33 having a flow path 34 composed of groove portions 44 partitioned by a thin portion 45, and the filtration structure portion 33 is smaller of either the width W 1 or the height H of the flow path 34. The size defines the size of particles that can pass through the filter 31.
The material of the unit members 41 and 41 ′ can be the same as that of the unit members 21 and 21 ′ described above.
Moreover, the dimension of the groove part 44 determines the width W1 and height H of the flow path 34 mentioned above, for example, determines the width W1 in the range of 15-100 micrometers, and the height H in the range of 30-200 micrometers. Thus, the dimension of the groove 44 can be set. Such a groove 44 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
単位部材41、単位部材41′の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
このようなフィルター31では、濾過構造部33に供給され流路34を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
上述のフィルター11,31は、使用する単位部材21,41の溝部24,44の寸法、長さにより、流路14,34の幅W1、あるいは、高さHが決定され、単位部材21、単位部材41の積層時の精度に影響されることがない。また、基材22,42の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路14,34のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができ、これにより濾過構造部13,33の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。
The unit member 41 and the unit member 41 ′ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
In such a filter 31, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure 33 and passing through the flow path 34 in the X direction shown in the figure.
In the filters 11 and 31 described above, the width W1 or the height H of the flow paths 14 and 34 is determined by the dimensions and lengths of the groove portions 24 and 44 of the unit members 21 and 41 to be used. It is not affected by the accuracy when the members 41 are stacked. Further, by increasing the width of the base materials 22 and 42 (the length of the base material in the X direction in the drawing), the aspect ratio (the length of the flow path / the width of the flow path) of the flow paths 14 and 34 can be increased. Thus, the dimensional accuracy of the filtration structures 13 and 33 is high, and an excellent filter function is exhibited.
[第2の実施形態]
図6は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図7は、図6に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図6および図7において、フィルター51は、複数の単位部材61が積層されてなる積層体52と、蓋部材55を有している。
積層体52を構成する単位部材61は、平板形状の基材62と、この基材62の対向する一対の主面63a,63bの一方の主面63aに位置して基材62の一方の側62aから対向する他方の側62bに至るように図示のX方向に沿った溝部64と、基材62において溝部64が位置する部位の主面63b側に位置している薄肉部65と、を有している。溝部64の寸法は、後述するように1組の単位部材61が単位積層体60を構成することにより、後述する流路54の幅W1と高さHを決定するものである。図示例では、薄肉部65は基材62の図示Z方向の一方の端に位置している。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 6 and 7, the filter 51 includes a laminated body 52 in which a plurality of unit members 61 are laminated, and a lid member 55.
The unit member 61 constituting the laminated body 52 is located on one side of the base material 62 located on one main surface 63a of the flat base material 62 and a pair of main surfaces 63a and 63b facing the base material 62. The groove portion 64 along the X direction shown in the figure so as to reach the other side 62b facing from 62a, and the thin portion 65 located on the main surface 63b side of the portion where the groove portion 64 is located in the base material 62. doing. The dimension of the groove part 64 determines the width W1 and the height H of the flow path 54, which will be described later, when a set of unit members 61 constitutes the unit laminated body 60 as will be described later. In the illustrated example, the thin portion 65 is located at one end of the base material 62 in the illustrated Z direction.
このような単位部材61は、図8に示されるように、1組の単位部材61が溝部64を対向するように主面63a同士を当接して積層され、単位積層体60を構成している。そして、この単位積層体60が、溝部64を平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。尚、図示例では、3組の単位積層体60、計6個の単位部材61が積層されているが、積層体52を構成する単位積層体60の数はこれに限定されるものではない。
また、蓋部材55は、積層体52の一の面に配列している複数の肉薄部65に当接し、溝部64を覆うように接合されている。
このようなフィルター51は、当接された2個の単位部材61の肉薄部65で区画された対向する2個の溝部64からなる流路54を有する濾過構造部53を備え、この濾過構造部53は流路54の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター51を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材61の材質は、上述の単位部材21と同様とすることができる。
As shown in FIG. 8, such a unit member 61 is laminated with the main surfaces 63 a in contact with each other so that the pair of unit members 61 faces the groove portion 64, thereby forming a unit laminate 60. . And this unit laminated body 60 is joined so that the groove part 64 may be arranged in parallel, and is laminated | stacked on the Y direction of illustration. In the illustrated example, three sets of unit laminated bodies 60 and a total of six unit members 61 are laminated, but the number of unit laminated bodies 60 constituting the laminated body 52 is not limited to this.
Further, the lid member 55 is in contact with the plurality of thin portions 65 arranged on one surface of the stacked body 52 and joined so as to cover the groove portion 64.
Such a filter 51 includes a filtration structure portion 53 having a flow path 54 composed of two opposed groove portions 64 that are partitioned by the thin portions 65 of the two unit members 61 that are in contact with each other. 53 defines the size of particles that can pass through the filter 51 depending on the smaller one of the width W1 and the height H of the channel 54.
The material of the unit member 61 can be the same as that of the unit member 21 described above.
また、溝部64の寸法は、単位積層体60において1組の溝部64が対向することで、上述した流路54の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を30〜200μmの範囲、高さHを30〜200μmの範囲で決定するように溝部64の寸法を設定することができる。このような溝部64は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
Moreover, the dimension of the groove part 64 determines the width W1 and the height H of the flow path 54 mentioned above when one set of groove parts 64 opposes in the unit laminated body 60. The dimension of the groove part 64 can be set so as to determine the range of 200 μm and the height H in the range of 30 to 200 μm. Such a groove portion 64 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
この実施形態では、流路54の幅W1が、溝部64の深さの2倍に相当する。例えば、上述の第1の実施形態において、使用する単位部材21の基材22の厚みが薄く、設定される通過粒子の最大径に対応させた場合、溝部24が深くなって薄肉部25が極端に薄くなり、強度的に支障が生じるおそれがあっても、本実施形態では、1個の単位部材61における溝部64の深さを、設定される通過粒子の最大径の半分とすることができる。したがって、薄肉部65を厚くすることができ、さらに、単位積層体60を積層することにより、各流路54を区画する薄肉部が、2個の薄肉部65からなるので、十分に強度の高いものとなる。
単位部材61の接合、単位積層体60の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
また、蓋部材55の材質は、上述の蓋部材15と同様とすることができる。
このようなフィルター51では、濾過構造部53に供給され流路54を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
In this embodiment, the width W <b> 1 of the flow path 54 corresponds to twice the depth of the groove 64. For example, in the above-described first embodiment, when the thickness of the base member 22 of the unit member 21 to be used is thin and corresponds to the set maximum diameter of the passing particles, the groove portion 24 becomes deep and the thin portion 25 becomes extreme. In this embodiment, the depth of the groove portion 64 in one unit member 61 can be made half the maximum diameter of the set passing particles, even if the thickness may be reduced. . Accordingly, the thin portion 65 can be thickened, and further, by stacking the unit laminate 60, the thin portion defining each flow channel 54 is composed of the two thin portions 65, so that the strength is sufficiently high. It will be a thing.
The joining of the unit members 61 and the joining of the unit laminate 60 can be performed by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
The material of the lid member 55 can be the same as that of the lid member 15 described above.
In such a filter 51, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure 53 and passing through the flow path 54 in the X direction shown in the figure.
図9は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図10は、図9に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図9および図10において、フィルター71は、複数の単位部材81が積層されてなる積層体72を有している。
積層体72を構成する単位部材81は、平板形状の基材82と、この基材82の対向する一対の主面83a,83bの一方の主面83aに位置して基材82の一方の側82aから対向する他方の側82bに至るように図示のX方向に沿った溝部84と、基材82において溝部84が位置する部位の主面83b側に位置している薄肉部85と、を有している。溝部84の寸法は、後述するように1組の単位部材81が単位積層体80を構成することにより後述する流路74の幅W1と高さHを決定するものである。図示例では、薄肉部85は基材82の図示Z方向の端から離間した部位に位置している。
FIG. 9 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 9 and 10, the filter 71 has a laminated body 72 in which a plurality of unit members 81 are laminated.
The unit member 81 constituting the laminated body 72 is located on one side of the base material 82 and is located on one main surface 83a of a pair of main surfaces 83a and 83b facing the base material 82 and the base material 82. A groove portion 84 along the X direction shown in the figure so as to reach the other side 82b facing from 82a, and a thin wall portion 85 located on the main surface 83b side of the portion where the groove portion 84 is located in the base material 82. doing. The dimension of the groove part 84 determines the width W1 and the height H of the flow path 74, which will be described later, when a set of unit members 81 constitutes the unit laminated body 80, as will be described later. In the illustrated example, the thin-walled portion 85 is located at a part of the base material 82 that is separated from the end in the illustrated Z direction.
このような単位部材81は、図11に示されるように、1組の単位部材81が溝部84を対向するように主面83a同士を当接して積層され、単位積層体80を構成している。そして、この単位積層体80が、溝部84を平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。尚、図示例では、3組の単位積層体80、計6個の単位部材81が積層されているが、積層体72を構成する単位積層体80の数はこれに限定されるものではない。
また、単位部材81の溝部84は、主面83aに複数本並行に形成してもよい。溝部84を複数本並行に形成することで、フィルター71は1つの単位積層体80に複数本の並行した流路74を形成することができ、流路の数を増やしてフィルター71の圧力損失を低減することができる。
このようなフィルター71は、当接された2個の単位部材81の肉薄部85で区画された対向する2個の溝部84からなる流路74を有する濾過構造部73を備え、この濾過構造部73は流路74の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター71を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材81の材質は、上述の単位部材21と同様とすることができる。
As shown in FIG. 11, such a unit member 81 is laminated with the main surfaces 83 a in contact with each other so that the pair of unit members 81 faces the groove portion 84, thereby forming a unit laminate 80. . And this unit laminated body 80 is joined so that the groove part 84 may be arranged in parallel, and is laminated | stacked on the Y direction of illustration. In the illustrated example, three sets of unit laminated bodies 80 and a total of six unit members 81 are laminated, but the number of unit laminated bodies 80 constituting the laminated body 72 is not limited to this.
Further, a plurality of groove portions 84 of the unit member 81 may be formed in parallel on the main surface 83a. By forming a plurality of groove portions 84 in parallel, the filter 71 can form a plurality of parallel flow paths 74 in one unit laminate 80, and the number of flow paths can be increased to reduce the pressure loss of the filter 71. Can be reduced.
Such a filter 71 includes a filtration structure portion 73 having a flow path 74 composed of two opposed groove portions 84 defined by the thin portions 85 of the two unit members 81 that are in contact with each other. 73 defines the size of the particles that can pass through the filter 71 by the smaller one of the width W1 and the height H of the flow path 74.
The material of the unit member 81 can be the same as that of the unit member 21 described above.
また、溝部84の寸法は、単位積層体80において1組の溝部84が対向することで、上述した流路74の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を30〜200μmの範囲、高さHを30〜200μmの範囲で決定するように溝部84の寸法を設定することができる。このような溝部84は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
この実施形態では、流路74の幅W1が、溝部84の深さの2倍に相当する。例えば、上述の第1の実施形態において、使用する単位部材41の基材42の厚みが薄く、設定される通過粒子の最大径に対応させた場合、溝部44が深くなって薄肉部45が極端に薄くなり、強度的に支障が生じるおそれがあっても、本実施形態では、1個の単位部材81における溝部84の深さを、設定される通過粒子の最大径の半分とすることができる。したがって、薄肉部85を厚くすることができ、さらに、単位積層体80を積層することにより、各流路74を区画する薄肉部が、2個の薄肉部85からなるので、十分に強度の高いものとなる。
Moreover, the dimension of the groove part 84 determines the width W1 and the height H of the flow path 74 mentioned above when one set of groove parts 84 opposes in the unit laminated body 80. The dimension of the groove portion 84 can be set so that the range of 200 μm and the height H are determined in the range of 30 to 200 μm. Such a groove 84 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
In this embodiment, the width W <b> 1 of the flow path 74 corresponds to twice the depth of the groove 84. For example, in the first embodiment described above, when the base member 42 of the unit member 41 to be used is thin and corresponds to the set maximum diameter of the passing particles, the groove 44 becomes deep and the thin portion 45 is extremely small. In this embodiment, the depth of the groove portion 84 in one unit member 81 can be set to half the maximum diameter of the set passing particles. . Therefore, the thin portion 85 can be thickened, and further, by laminating the unit laminated body 80, the thin portion defining each flow path 74 is composed of the two thin portions 85, so that the strength is sufficiently high. It will be a thing.
単位部材81の接合、単位積層体80の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
このようなフィルター71では、濾過構造部73に供給され流路74を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
上述のようなフィルター51,71は、使用する単位部材61,81の溝部64,84の寸法、長さにより、流路54,74の幅W1、あるいは、高さHが決定され、特に流路54,74の幅W1は単位部材61、単位部材81の積層時の精度に影響されることがない。また、基材62,82の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路54,74のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができ、これにより濾過構造部53,73の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。さらに、設定される通過粒子の最大径に影響されることなく、十分に高い強度を具備するものである。
The joining of the unit member 81 and the joining of the unit laminate body 80 can be performed by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
In such a filter 71, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure 73 and passing through the flow path 74 in the X direction shown in the figure.
In the filters 51 and 71 as described above, the width W1 or the height H of the flow paths 54 and 74 is determined by the dimensions and lengths of the groove portions 64 and 84 of the unit members 61 and 81 to be used. The width W1 of 54 and 74 is not affected by the accuracy when the unit member 61 and the unit member 81 are stacked. Further, by increasing the width of the base materials 62 and 82 (the length of the base material in the X direction in the drawing), the aspect ratio (the length of the flow path / the width of the flow path) of the flow paths 54 and 74 can be increased. Thus, the dimensional accuracy of the filtration structures 53 and 73 is high, and an excellent filter function is exhibited. Furthermore, it has sufficiently high strength without being influenced by the set maximum diameter of the passing particles.
[第3の実施形態]
図12は、本発明のフィルターの一実施形態を説明するための斜視図であり、図13は、図12に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図12および図13において、フィルター91は、複数の単位部材101と単位部材101′、単位部材101″が積層されてなる積層体92と、蓋部材95を有している。尚、図12では、積層体92と蓋部材95とが離間した状態を示している。
積層体92を構成する単位部材101は、平板形状の基材102と、この基材102の対向する一対の主面103a,103bの一方の主面103aに位置して基材102の一方の側102aから対向する他方の側102bに至るように図示X方向に沿った溝部104と、基材102において溝部104が位置する部位の主面103b側に位置している薄肉部105と、この薄肉部105に位置する複数の切欠き部106と、を有している。溝部104の寸法は、後述する流路94の幅W1と高さHを決定するものである。また、図示例では、薄肉部105は基材102の図示Z方向の一方の端に位置している。この薄肉部105に位置する切欠き部106の幅W2は、後述する流路94を流れる流体が切欠き部106を流れることにより圧力損失を低減できるように設定される。
[Third Embodiment]
FIG. 12 is a perspective view for explaining an embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 12 and 13, the filter 91 has a laminated body 92 in which a plurality of unit members 101, unit members 101 ′ and unit members 101 ″ are laminated, and a lid member 95. In FIG. The laminated body 92 and the lid member 95 are shown in a separated state.
The unit member 101 constituting the laminated body 92 is positioned on one side of the base material 102 and positioned on one main surface 103a of a pair of main surfaces 103a and 103b facing the base material 102. A groove portion 104 along the X direction in the drawing so as to reach the other side 102b facing from 102a, a thin portion 105 located on the main surface 103b side of the portion where the groove portion 104 is located in the base material 102, and the thin portion And a plurality of notches 106 located at 105. The dimension of the groove part 104 determines the width W1 and height H of the flow path 94 mentioned later. Further, in the illustrated example, the thin portion 105 is located at one end of the base material 102 in the illustrated Z direction. The width W2 of the notch 106 positioned in the thin portion 105 is set so that the pressure loss can be reduced by the fluid flowing through the flow path 94 described later flowing through the notch 106.
また、積層体92を構成する単位部材101′は平板形状であり、溝部104、薄肉部105、切欠き部106を備えていない他は、上記の単位部材101と同様である。さらに、積層体92を構成する単位部材101″は平板形状であり、切欠き部106を備えていない他は、上記の単位部材101と同様である。
このような単位部材101は、一の単位部材101の主面103aと、隣接する他の単位部材101の主面103bとを当接し、溝部104が平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。このように積層された3個の単位部材101のうち、一方の最外側に位置して主面103aと溝部104が露出している単位部材101には、その主面103aに単位部材101′が接合されている。また、他方の最外側に位置して主面103bと切欠き部106が露出している単位部材101の主面103bには、単位部材101″がその主面103aを当接して接合されている。尚、図示例では、3個の単位部材101が積層されているが、積層体92を構成する単位部材101の数はこれに限定されるものではない。
The unit member 101 ′ constituting the laminated body 92 has a flat plate shape and is the same as the unit member 101 except that the groove portion 104, the thin portion 105, and the notch portion 106 are not provided. Further, the unit member 101 ″ constituting the laminated body 92 has a flat plate shape, and is the same as the unit member 101 except that the notched portion 106 is not provided.
Such a unit member 101 abuts the main surface 103a of one unit member 101 and the main surface 103b of another adjacent unit member 101, and is joined so that the grooves 104 are arranged in parallel. They are stacked in the Y direction. Of the three unit members 101 stacked in this way, the unit member 101 located on the outermost side of one and exposing the main surface 103a and the groove 104 has a unit member 101 ′ on the main surface 103a. It is joined. In addition, the unit member 101 ″ is joined to the main surface 103b of the unit member 101, which is located on the other outermost side and from which the main surface 103b and the notch 106 are exposed, abutting the main surface 103a. In the illustrated example, three unit members 101 are laminated, but the number of unit members 101 constituting the laminated body 92 is not limited to this.
また、蓋部材95は、積層体92の一の面に配列している複数の単位部材101の薄肉部105と単位部材101″の肉薄部105、および、単位部材101′に当接し、溝部104と切欠き部106を覆うように接合されている。
このようなフィルター91は、肉薄部105で区画された溝部104からなる流路94を有する濾過構造部93を備え、この濾過構造部93は流路94の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター91を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材101、単位部材101′、単位部材101″の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、蓋部材95の材質は、上述の蓋部材15と同様とすることができる。
The lid member 95 is in contact with the thin portions 105 of the plurality of unit members 101 and the thin portions 105 of the unit members 101 ″ and the unit member 101 ′ arranged on one surface of the laminated body 92, and the groove portions 104 Are joined so as to cover the notch 106.
Such a filter 91 includes a filtration structure portion 93 having a flow path 94 composed of groove portions 104 partitioned by a thin portion 105, and the filtration structure section 93 is either the width W 1 or the height H of the flow path 94 which is smaller. The size defines the size of particles that can pass through the filter 91.
The material of the unit member 101, the unit member 101 ′, and the unit member 101 ″ can be the same as that of the unit members 21 and 21 ′ described above.
The material of the lid member 95 can be the same as that of the lid member 15 described above.
溝部104の寸法は、上述した流路94の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を15〜100μmの範囲、高さHを15〜100μmの範囲で決定するように溝部104の寸法を設定することができる。また、薄肉部105に位置する切欠き部106は図示Y方向への流体の流れを可能とするものであり、流路94を図示X方向に流れる流体の一部に圧力上昇が生じると、圧の低い隣接する流路へ流体が流れるバイパス的作用をなし、これにより圧力損失が低減される。この切欠き部106の幅W2と流路94の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。尚、図示例では、切欠き部106は2個であるが、基材102の図示X方向の長さに応じて、圧力損失を低減できるように切欠き部106の数は適宜設定することができる。
上記の溝部104、切欠き部106は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
単位部材101、単位部材101′、単位部材101″の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
The dimension of the groove portion 104 determines the width W1 and the height H of the flow path 94 described above. For example, the width W1 is determined in the range of 15 to 100 μm and the height H is determined in the range of 15 to 100 μm. The dimension of the groove part 104 can be set. In addition, the notch 106 positioned in the thin wall portion 105 enables fluid flow in the Y direction in the figure, and if pressure rises in part of the fluid flowing in the X direction in the figure, the pressure is increased. Bypassing the fluid to the adjacent flow path having a low pressure reduces the pressure loss. The magnitude relationship between the width W2 of the notch 106 and the width W1 and height H of the flow path 94 is not particularly limited. In the illustrated example, the number of the notch portions 106 is two, but the number of the notch portions 106 may be set as appropriate so that the pressure loss can be reduced according to the length of the base material 102 in the X direction shown in the drawing. it can.
The groove 104 and the notch 106 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
The unit member 101, the unit member 101 ′, and the unit member 101 ″ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
このようなフィルター91では、濾過構造部93に供給され流路94を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
尚、本実施形態では、薄肉部105が切欠き部106に替えて、図14に示されるように貫通孔部107を備えるものであってもよい。このような貫通孔部107の開口幅W3と流路の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。貫通孔部107の開口形状(例えば、主面103bにおける断面形状)は、円形が好適であるが、楕円形、あるいは、正方形、正六角形、正八角形等の多角形、これらの多角形の角部に丸味を有する形状等であってもよい。貫通孔部107の開口幅W3は、開口形状が円形である場合には、その直径であり、開口形状が楕円形、多角形等のように開口寸法が一定ではない場合には、開口形状における最小の開口寸法である。
このような貫通孔部107は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
In such a filter 91, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure part 93 and passing through the flow path 94 in the X direction shown in the figure.
In the present embodiment, the thin wall portion 105 may be provided with a through-hole portion 107 as shown in FIG. 14 instead of the notch portion 106. The magnitude relationship between the opening width W3 of the through hole 107 and the width W1 and the height H of the flow path is not particularly limited. The opening shape of the through-hole portion 107 (for example, the cross-sectional shape of the main surface 103b) is preferably a circular shape, but an elliptical shape, a polygon such as a square, a regular hexagon, or a regular octagon, and a corner portion of these polygons The shape may be rounded. The opening width W3 of the through-hole portion 107 is the diameter when the opening shape is circular, and when the opening shape is not constant, such as an ellipse or a polygon, The smallest opening dimension.
Such a through-hole portion 107 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
図15は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図16は、図15に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図15および図16において、フィルター111は、複数の単位部材121と単位部材121′、単位部材121″が積層されてなる積層体112を有している。尚、図15では、後述する流路114が位置する箇所でフィルター111を図示のZ方向に分断し離間させた状態を示している。
積層体112を構成する単位部材121は、平板形状の基材122と、この基材122の対向する一対の主面123a,123bの一方の主面123aに位置して基材122の一方の側122aから対向する他方の側122bに至るように図示X方向に沿った溝部124と、基材122において溝部124が位置する部位の主面123b側に位置している薄肉部125と、この薄肉部125に位置する複数の貫通孔部127と、を有している。溝部124の寸法は、後述する流路114の幅W1と高さHを決定するものである。また、図示例では、薄肉部125は基材122の図示Z方向の一方の端から離間した部位に位置している。この薄肉部125に位置する貫通孔部127の幅W2は、後述する流路114を流れる流体が貫通孔部127を流れることにより圧力損失を低減できるように設定される。
15 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 16 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 15 and 16, the filter 111 has a laminated body 112 formed by laminating a plurality of unit members 121, a unit member 121 ′, and a unit member 121 ″. In FIG. A state is shown in which the filter 111 is divided and separated in the Z direction shown in the figure at a position where 114 is located.
The unit member 121 constituting the laminated body 112 is located on one side of the base material 122 located on one main surface 123a of the flat plate-like base material 122 and a pair of main surfaces 123a and 123b facing the base material 122. A groove portion 124 along the X direction in the drawing so as to reach the other side 122b facing from 122a, a thin portion 125 positioned on the main surface 123b side of the portion where the groove portion 124 is located in the base material 122, and this thin portion And a plurality of through-hole portions 127 located at 125. The dimension of the groove part 124 determines the width W1 and height H of the flow path 114 which will be described later. Moreover, in the example of illustration, the thin part 125 is located in the site | part spaced apart from one end of the base material 122 of the Z direction of illustration. The width W2 of the through-hole portion 127 located in the thin-walled portion 125 is set so that the pressure loss can be reduced by the fluid flowing through the flow path 114 described later flowing through the through-hole portion 127.
また、積層体112を構成する単位部材121′は平板形状であり、溝部124、薄肉部125、貫通孔部127を備えていない他は、上記の単位部材121と同様である。さらに、積層体112を構成する単位部材121″は平板形状であり、貫通孔部127を備えていない他は、上記の単位部材121と同様である。
このような単位部材121は、一の単位部材121の主面123aと、隣接する他の単位部材121の主面123bとを当接し、溝部124が平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。このように積層された3個の単位部材121のうち、一方の最外側に位置して主面123aと溝部124が露出している単位部材121には、その主面123aに単位部材121′が接合されている。また、他方の最外側に位置して主面123bと貫通孔部127が露出している単位部材121の主面123bには、単位部材121″がその主面123aを当接して接合されている。尚、図示例では、3個の単位部材121が積層されているが、積層体112を構成する単位部材121の数はこれに限定されるものではない。
The unit member 121 ′ constituting the laminate 112 has a flat plate shape, and is the same as the unit member 121 except that the groove portion 124, the thin portion 125, and the through hole portion 127 are not provided. Further, the unit member 121 ″ constituting the laminated body 112 has a flat plate shape, and is the same as the unit member 121 described above except that the through-hole portion 127 is not provided.
Such a unit member 121 abuts the main surface 123a of one unit member 121 and the main surface 123b of another adjacent unit member 121 and is joined so that the grooves 124 are arranged in parallel. They are stacked in the Y direction. Of the three unit members 121 stacked in this way, the unit member 121 located on the outermost side of one and exposing the main surface 123a and the groove 124 has a unit member 121 ′ on the main surface 123a. It is joined. Further, the unit member 121 ″ is joined to the main surface 123b of the unit member 121 which is located on the other outermost side and from which the main surface 123b and the through-hole portion 127 are exposed, abutting the main surface 123a. In the illustrated example, three unit members 121 are laminated, but the number of unit members 121 constituting the laminated body 112 is not limited to this.
このようなフィルター111は、肉薄部125で区画された溝部124からなる流路114を有する濾過構造部113を備え、この濾過構造部113は流路114の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター111を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材121、単位部材121′、単位部材121″の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
Such a filter 111 includes a filtration structure portion 113 having a flow path 114 composed of grooves 124 partitioned by a thin portion 125, and the filtration structure section 113 is smaller of either the width W 1 or the height H of the flow path 114. The size defines the size of particles that can pass through the filter 111.
The material of the unit member 121, the unit member 121 ′, and the unit member 121 ″ may be the same as that of the unit members 21 and 21 ′ described above.
また、溝部124の寸法は、上述した流路114の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を15〜100μmの範囲、高さHを30〜200μmの範囲で決定するように溝部124の寸法を設定することができる。また、薄肉部125に位置する貫通孔部127は図示Y方向への流体の流れを可能とするものであり、流路114を図示X方向に流れる流体の一部に圧力上昇が生じると、圧の低い隣接する流路へ流体が流れるバイパス的作用をなし、これにより圧力損失が低減される。この貫通孔部127の幅W2と流路114の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。
上記の溝部124、貫通孔部127は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
単位部材121、単位部材121′、単位部材121″の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
このようなフィルター111では、濾過構造部113に供給され流路114を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
The dimension of the groove 124 determines the width W1 and the height H of the flow path 114 described above. For example, the width W1 is determined in the range of 15 to 100 μm and the height H is determined in the range of 30 to 200 μm. Thus, the dimension of the groove part 124 can be set. Further, the through-hole portion 127 located in the thin-walled portion 125 enables the flow of fluid in the Y direction shown in the drawing. When a pressure rise occurs in a part of the fluid flowing in the X direction in the drawing, the pressure increases. Bypassing the fluid to the adjacent flow path having a low pressure reduces the pressure loss. The magnitude relationship between the width W2 of the through hole 127 and the width W1 and height H of the flow path 114 is not particularly limited.
The groove 124 and the through hole 127 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
The unit member 121, the unit member 121 ′, and the unit member 121 ″ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
In such a filter 111, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure 113 and passing through the flow path 114 in the X direction shown in the figure.
尚、図15、図16に示される例では、貫通孔部127は、薄肉部125の図示Z方向の長さと同じ長さで形成されているが、図17に示されるように、薄肉部125の図示Z方向の長さの一部となるように貫通孔部127′が形成されていてもよい。このような貫通孔部127′の開口幅W3と流路の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。貫通孔部127′の開口形状(例えば、主面123bにおける断面形状)は、円形が好適であるが、楕円形、あるいは、正方形、正六角形、正八角形等の多角形、これらの多角形の角部に丸味を有する形状等であってもよい。貫通孔部127′の開口幅W3は、開口形状が円形である場合には、その直径であり、開口形状が楕円形、多角形等のように開口寸法が一定ではない場合には、開口形状における最小の開口寸法である。
上記の貫通孔部127′は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
In the example shown in FIGS. 15 and 16, the through-hole portion 127 is formed to have the same length as the thin portion 125 in the Z direction in the drawing, but as shown in FIG. 17, the thin portion 125. Through-hole part 127 'may be formed so that it may become a part of length of the Z direction of illustration. The magnitude relationship between the opening width W3 of the through-hole portion 127 ′ and the width W1 and the height H of the flow path is not particularly limited. The opening shape of the through-hole portion 127 ′ (for example, the cross-sectional shape of the main surface 123b) is preferably circular, but is elliptical, polygonal such as square, regular hexagon, regular octagon, or the corner of these polygons. The shape etc. which have roundness in a part may be sufficient. The opening width W3 of the through-hole portion 127 ′ is the diameter when the opening shape is circular, and the opening shape when the opening size is not constant, such as an ellipse or a polygon. Is the minimum opening dimension.
Said through-hole part 127 'can be formed by dry etching through an etching mask, wet etching, grinding, etc., for example.
このようなフィルター91,111は、使用する単位部材101,121の溝部104,124の寸法、長さにより、流路94,114の幅W1、あるいは、高さHが決定され、単位部材101、単位部材121の積層時の精度に影響されることがない。また、基材102,122の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路94,114のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができ、これにより濾過構造部93,113の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。また、濾過構造部93,113の内部に切欠き部106、あるいは、貫通孔部107,127,127′が位置することにより、圧力損失が低減される。
In such filters 91 and 111, the width W1 or height H of the flow paths 94 and 114 is determined by the dimensions and lengths of the groove portions 104 and 124 of the unit members 101 and 121 to be used. It is not affected by the accuracy when the unit members 121 are stacked. Further, by increasing the width of the base materials 102 and 122 (the length of the base material in the X direction in the drawing), the aspect ratio (the length of the flow path / the width of the flow path) of the flow paths 94 and 114 can be increased. Thus, the dimensional accuracy of the filtration structures 93 and 113 is high, and an excellent filter function is exhibited. Moreover, the pressure loss is reduced by the notch 106 or the through-holes 107, 127, 127 ′ being located inside the filtration structures 93, 113.
[第4の実施形態]
図18は、本発明のフィルターの一実施形態を説明するための斜視図であり、図19は、図18に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図18および図19において、フィルター131は、複数の単位部材141と単位部材141′が積層されてなる積層体132と、蓋部材135を有している。尚、図18では、積層体132と蓋部材135とが離間した状態を示している。
[Fourth Embodiment]
FIG. 18 is a perspective view for explaining an embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 19 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 18 and 19, the filter 131 includes a laminated body 132 in which a plurality of unit members 141 and unit members 141 ′ are laminated, and a lid member 135. FIG. 18 shows a state in which the laminate 132 and the lid member 135 are separated from each other.
積層体132を構成する単位部材141は、平板形状の基材142と、この基材142の対向する一対の主面143a,143bの一方の主面143aに位置して基材142の一方の側142aから対向する他方の側142bに至るように図示X方向に沿った溝部144と、基材142において溝部144が位置する部位の主面143b側に位置している薄肉部145と、この薄肉部145に位置する複数の切欠き部146と、を有している。溝部144の寸法は、後述する流路134の幅W1と高さHを決定するものである。また、図示例では、薄肉部145は基材142の図示Z方向の一方の端に位置している。この薄肉部145に位置する切欠き部146の幅W2は、後述する流路134を流れる流体が切欠き部146を流れることにより圧力損失を低減できるように設定される。
また、積層体132を構成する単位部材141′は平板形状であり、切欠き部146を備えていない他は、上記の単位部材141と同様である。
The unit member 141 constituting the laminate 132 is located on one side of the base material 142 and is located on one main surface 143a of the pair of main surfaces 143a and 143b facing the base material 142. A groove portion 144 along the X direction in the drawing so as to reach the other side 142b from 142a, a thin wall portion 145 located on the main surface 143b side of the portion where the groove portion 144 is located in the base material 142, and the thin wall portion And a plurality of notches 146 located at 145. The dimension of the groove 144 determines the width W1 and the height H of the flow path 134 described later. Further, in the illustrated example, the thin portion 145 is located at one end of the base material 142 in the illustrated Z direction. The width W2 of the notch 146 located in the thin portion 145 is set so that the pressure loss can be reduced by the fluid flowing through the flow path 134 described later flowing through the notch 146.
The unit member 141 ′ constituting the laminated body 132 has a flat plate shape and is the same as the unit member 141 except that the cutout portion 146 is not provided.
このような単位部材141は、図20に示されるように、1組の単位部材141が溝部144を逆方向に向け、かつ、切欠き部146が一致するようにして主面143b同士を当接して積層され、単位積層体140を構成している。そして、この単位積層体140が、溝部144を平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層され、その両外側には、単位部材141′がその主面143aを当接して接合されている。尚、図示例では、2組の単位積層体140、計4個の単位部材141が積層されているが、積層体132を構成する単位積層体140の数はこれに限定されるものではない。
また、蓋部材135は、積層体132の一の面に配列している複数の単位部材141、単位部材141′の肉薄部145に当接し、溝部144と切欠き部146を覆うように接合されている。
このようなフィルター131は、肉薄部145で区画された溝部144からなる流路134を有する濾過構造部133を備え、この濾過構造部133は流路134の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター131を通過可能な粒子の大きさを規定する。
As shown in FIG. 20, such a unit member 141 has a pair of unit members 141 in which the main surfaces 143 b are in contact with each other so that the groove portion 144 faces in the opposite direction and the notch portion 146 is aligned. The unit laminated body 140 is configured. And this unit laminated body 140 is joined so that the groove parts 144 are arranged in parallel and laminated in the Y direction shown in the figure, and on both outer sides, the unit member 141 ′ is in contact with its main surface 143 a and joined. Has been. In the illustrated example, two sets of unit laminated bodies 140, that is, a total of four unit members 141 are laminated, but the number of unit laminated bodies 140 constituting the laminated body 132 is not limited to this.
Further, the lid member 135 is in contact with the thin portions 145 of the plurality of unit members 141 and unit members 141 ′ arranged on one surface of the laminated body 132, and is joined so as to cover the groove portion 144 and the notch portion 146. ing.
Such a filter 131 includes a filtration structure 133 having a flow path 134 composed of grooves 144 divided by a thin part 145, and the filtration structure 133 is smaller of the width W 1 and the height H of the flow path 134. The size defines the size of particles that can pass through the filter 131.
単位部材141、単位部材141′の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、蓋部材135の材質は、上述の蓋部材15と同様とすることができる。
また、溝部144の寸法は、1組の溝部144が対向することで、上述した流路134の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を30〜200μmの範囲、高さHを30〜200μmの範囲で決定するように溝部144の寸法を設定することができる。
The material of the unit member 141 and the unit member 141 ′ can be the same as that of the unit members 21 and 21 ′ described above.
The material of the lid member 135 can be the same as that of the lid member 15 described above.
Further, the dimension of the groove 144 determines the width W1 and the height H of the above-described flow path 134 by the one set of grooves 144 facing each other. For example, the width W1 is set in a range of 30 to 200 μm and high. The dimension of the groove 144 can be set so that the height H is determined in the range of 30 to 200 μm.
この実施形態では、流路134の幅W1が、溝部144の深さの2倍に相当する。例えば、上述の第3の実施形態において、使用する単位部材101の基材102の厚みが薄く、設定される通過粒子の最大径に対応させた場合、溝部104が深くなって薄肉部105が極端に薄くなり、強度的に支障が生じるおそれがあっても、本実施形態では、1個の単位部材141における溝部144の深さを、設定される通過粒子の最大径の半分とすることができる。したがって、薄肉部145を厚くすることができ、さらに、単位積層体140を積層することにより、各流路134を区画する薄肉部が、2個の薄肉部145からなるので、十分に強度の高いものとなる。
また、薄肉部145に位置する切欠き部146は図示Y方向への流体の流れを可能とするものであり、流路134を図示X方向に流れる流体の一部に圧力上昇が生じると、圧の低い隣接する流路へ流体が流れるバイパス的作用をなし、これにより圧力損失が低減される。この切欠き部146の幅W2と流路134の幅W1との大小関係は特に制限されない。
上記の溝部144、切欠き部146は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
単位部材141、単位部材141′の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
In this embodiment, the width W <b> 1 of the flow path 134 corresponds to twice the depth of the groove 144. For example, in the above-described third embodiment, when the thickness of the base member 102 of the unit member 101 to be used is thin and corresponds to the set maximum diameter of the passing particles, the groove portion 104 becomes deep and the thin portion 105 becomes extreme. In this embodiment, the depth of the groove 144 in one unit member 141 can be made half of the maximum diameter of the set passing particles, even if the thickness may be reduced. . Therefore, the thin wall portion 145 can be thickened, and further, by stacking the unit laminated body 140, the thin wall portion defining each flow path 134 is composed of the two thin wall portions 145, so that the strength is sufficiently high. It will be a thing.
Further, the notch 146 located in the thin wall portion 145 enables the flow of fluid in the Y direction in the figure, and if a pressure rise occurs in a part of the fluid flowing in the X direction in the figure, the pressure increases. Bypassing the fluid to the adjacent flow path having a low pressure reduces the pressure loss. The magnitude relationship between the width W2 of the notch 146 and the width W1 of the flow path 134 is not particularly limited.
The groove 144 and the notch 146 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
The unit member 141 and the unit member 141 ′ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
このようなフィルター131では、濾過構造部133に供給され流路134を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
尚、本実施形態では、薄肉部145が切欠き部146に替えて、図21に示すように貫通孔部147備えるものであってもよい。このような貫通孔部147の開口幅W3と流路の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。貫通孔部147の開口形状(例えば、主面143bにおける断面形状)は、円形が好適であるが、楕円形、あるいは、正方形、正六角形、正八角形等の多角形、これらの多角形の角部に丸味を有する形状等であってもよい。貫通孔部147の開口幅W3は、開口形状が円形である場合には、その直径であり、開口形状が楕円形、多角形等のように開口寸法が一定ではない場合には、開口形状における最小の開口寸法である。このような貫通孔部147は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
In such a filter 131, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure 133 and passing through the flow path 134 in the X direction shown in the figure.
In the present embodiment, the thin portion 145 may be provided with a through-hole portion 147 as shown in FIG. 21 instead of the notch portion 146. The size relationship between the opening width W3 of the through-hole portion 147 and the width W1 and the height H of the flow path is not particularly limited. The opening shape of the through-hole portion 147 (for example, the cross-sectional shape of the main surface 143b) is preferably circular, but is elliptical, polygonal such as square, regular hexagon, regular octagon, or the corner of these polygons. The shape may be rounded. The opening width W3 of the through-hole portion 147 is the diameter when the opening shape is circular, and when the opening size is not constant, such as an ellipse or a polygon, The smallest opening dimension. Such a through-hole part 147 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
図22は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図23は、図22に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図22および図23において、フィルター151は、複数の単位部材161と単位部材161′が積層されてなる積層体152を有している。尚、図22では、後述する流路154が位置する箇所でフィルター151を図示のZ方向に分断し離間させた状態を示している。
FIG. 22 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 23 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 22 and 23, the filter 151 has a laminated body 152 in which a plurality of unit members 161 and unit members 161 ′ are laminated. Note that FIG. 22 shows a state in which the filter 151 is divided and separated in the illustrated Z direction at a position where a flow path 154 described later is located.
積層体152を構成する単位部材161は、平板形状の基材162と、この基材162の対向する一対の主面163a,163bの一方の主面163aに位置して基材162の一方の側162aから対向する他方の側162bに至るように図示X方向に沿った溝部164と、基材162において溝部164が位置する部位の主面163b側に位置している薄肉部165と、この薄肉部165に位置する複数の貫通孔部167と、を有している。溝部164の寸法は、後述する流路154の幅W1と高さHを決定するものである。また、図示例では、薄肉部165は基材162の図示Z方向の一方の端から離間した部位に位置している。この薄肉部165に位置する貫通孔部167の幅W2は、後述する流路154を流れる流体が貫通孔部167を流れることにより圧力損失を低減できるように設定される。
また、積層体152を構成する単位部材161′は平板形状であり、貫通孔部167を備えていない他は、上記の単位部材161と同様である。
The unit member 161 constituting the laminated body 152 is located on one side of the base material 162 and is located on one main surface 163a of the pair of main surfaces 163a and 163b facing each other. A groove portion 164 along the X direction in the drawing so as to reach the other side 162b facing from 162a, a thin portion 165 positioned on the main surface 163b side of the portion where the groove portion 164 is located in the base material 162, and this thin portion And a plurality of through-hole portions 167 positioned at 165. The dimension of the groove part 164 determines the width W1 and the height H of the flow path 154 to be described later. In the illustrated example, the thin-walled portion 165 is located at a part of the base material 162 that is separated from one end in the illustrated Z direction. The width W2 of the through-hole portion 167 located in the thin-walled portion 165 is set so that the pressure loss can be reduced by the fluid flowing through the flow path 154 described later flowing through the through-hole portion 167.
The unit member 161 ′ constituting the laminated body 152 has a flat plate shape, and is the same as the unit member 161 except that the through hole 167 is not provided.
このような単位部材161は、図24に示されるように、1組の単位部材161が溝部164を逆方向に向け、かつ、貫通孔部167が一致するようにして主面163b同士を当接して積層され、単位積層体160を構成している。そして、この単位積層体160が、溝部164を平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層され、その両外側には、単位部材161′がその主面163aを当接して接合されている。尚、図示例では、2組の単位積層体160、計4個の単位部材161が積層されているが、積層体152を構成する単位積層体160の数はこれに限定されるものではない。
このようなフィルター151は、肉薄部165で区画された溝部164からなる流路154を有する濾過構造部153を備え、この濾過構造部153は流路154の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、フィルター151を通過可能な粒子の大きさを規定する。
As shown in FIG. 24, such a unit member 161 abuts the main surfaces 163b such that one set of unit members 161 directs the groove portion 164 in the opposite direction and the through-hole portions 167 coincide with each other. The unit laminated body 160 is configured. And this unit laminated body 160 is joined so that the groove parts 164 are arranged in parallel and laminated in the Y direction shown in the figure, and unit members 161 'are in contact with the main surface 163a on both sides and joined. Has been. In the illustrated example, two sets of unit laminated bodies 160 and a total of four unit members 161 are laminated, but the number of unit laminated bodies 160 constituting the laminated body 152 is not limited to this.
Such a filter 151 includes a filtration structure portion 153 having a flow path 154 composed of grooves 164 partitioned by a thin portion 165, and the filtration structure section 153 is the smaller of the width W 1 and the height H of the flow path 154. The size defines the size of particles that can pass through the filter 151.
単位部材161、単位部材161′の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、溝部164の寸法は、1組の溝部164が対向することで、上述した流路154の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を30〜200μmの範囲、高さHを30〜200μmの範囲で決定するように溝部164の寸法を設定することができる。
The material of the unit member 161 and the unit member 161 ′ can be the same as that of the unit members 21 and 21 ′ described above.
In addition, the dimension of the groove part 164 determines the width W1 and the height H of the flow path 154 described above when the pair of groove parts 164 face each other. For example, the width W1 is set in a range of 30 to 200 μm and high. The dimension of the groove 164 can be set so that the height H is determined in the range of 30 to 200 μm.
この実施形態では、流路154の幅W1が、溝部164の深さの2倍に相当する。例えば、上述の第3の実施形態において、使用する単位部材121の基材122の厚みが薄く、設定される通過粒子の最大径に対応させた場合、溝部124が深くなって薄肉部125が極端に薄くなり、強度的に支障が生じるおそれがあっても、本実施形態では、1個の単位部材121における溝部124の深さを、設定される通過粒子の最大径の半分とすることができる。したがって、薄肉部125を厚くすることができ、さらに、単位積層体160を積層することにより、各流路154を区画する薄肉部が、2個の薄肉部165からなるので、十分に強度の高いものとなる。
また、薄肉部165に位置する貫通孔部167は図示Y方向への流体の流れを可能とするものであり、流路154を図示X方向に流れる流体の一部に圧力上昇が生じると、圧の低い隣接する流路へ流体が流れるバイパス的作用をなし、これにより圧力損失が低減される。この貫通孔部167の幅W2と流路154の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。
In this embodiment, the width W <b> 1 of the flow path 154 corresponds to twice the depth of the groove 164. For example, in the above-described third embodiment, when the thickness of the base member 122 of the unit member 121 to be used is thin and corresponds to the set maximum diameter of the passing particles, the groove portion 124 becomes deep and the thin portion 125 becomes extreme. In this embodiment, the depth of the groove portion 124 in one unit member 121 can be set to half the maximum diameter of the set passing particle even if the thickness is reduced. . Therefore, the thin-walled portion 125 can be thickened, and further, by stacking the unit laminated body 160, the thin-walled portions that define each flow path 154 are composed of the two thin-walled portions 165, so that the strength is sufficiently high. It will be a thing.
Further, the through-hole portion 167 located in the thin wall portion 165 enables the flow of fluid in the Y direction in the figure, and if pressure rises in a part of the fluid flowing in the X direction in the figure, the pressure increases. Bypassing the fluid to the adjacent flow path having a low pressure reduces the pressure loss. The magnitude relationship between the width W2 of the through-hole portion 167 and the width W1 and the height H of the flow path 154 is not particularly limited.
上記の溝部164、貫通孔部167は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
単位部材161、単位部材161′の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
このようなフィルター151では、濾過構造部153に供給され流路154を図示のX方向に通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。
尚、図22、図23に示される例では、貫通孔部167は、薄肉部165の図示Z方向の長さと同じ長さで形成されているが、図25に示されるように、薄肉部165の図示Z方向の長さの一部となるように貫通孔部167′が形成されていてもよい。このような貫通孔部167′の開口幅W3と流路154の幅W1、高さHとの大小関係は特に制限されない。貫通孔部167′の開口形状(例えば、主面163bにおける断面形状)は、円形が好適であるが、楕円形、あるいは、正方形、正六角形、正八角形等の多角形、これらの多角形の角部に丸味を有する形状等であってもよい。貫通孔部167′の開口幅W3は、開口形状が円形である場合には、その直径であり、開口形状が楕円形、多角形等のように開口寸法が一定ではない場合には、開口形状における最小の開口寸法である。このような貫通孔部167′は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
The groove 164 and the through hole 167 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
The unit member 161 and the unit member 161 ′ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
In such a filter 151, a filtration function can be expressed with respect to the fluid supplied to the filtration structure 153 and passing through the flow path 154 in the X direction shown in the figure.
In the example shown in FIGS. 22 and 23, the through-hole portion 167 is formed to have the same length as that of the thin portion 165 in the Z direction shown in the figure. However, as shown in FIG. 25, the thin portion 165 A through-hole portion 167 ′ may be formed so as to be a part of the length in the Z direction shown in FIG. The magnitude relationship between the opening width W3 of the through-hole portion 167 ′ and the width W1 and the height H of the flow path 154 is not particularly limited. The opening shape of the through-hole portion 167 ′ (for example, the cross-sectional shape of the main surface 163b) is preferably circular, but is elliptical, polygonal, such as square, regular hexagon, regular octagon, and the corners of these polygons. The shape etc. which have roundness in a part may be sufficient. The opening width W3 of the through-hole portion 167 'is the diameter when the opening shape is circular, and the opening shape when the opening size is not constant such as an ellipse or a polygon. Is the minimum opening dimension. Such a through-hole portion 167 'can be formed, for example, by dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
このようなフィルター131,151は、使用する単位部材141,161の溝部144,164の寸法、長さにより、流路134,154の幅W1、あるいは、高さHが決定され、特に流路134,154の幅W1は単位部材141、単位部材161の積層時の精度に影響されることがない。また、基材142,162の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路134,154のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができ、これにより濾過構造部133,153の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。また、濾過構造部133,153の内部に切欠き部146、あるいは、貫通孔部147,167,167′が位置することにより、圧力損失が低減される。さらに、設定される通過粒子の最大径に影響されることなく、十分に高い強度を具備するものである。
In such filters 131 and 151, the width W1 or height H of the flow paths 134 and 154 is determined by the dimensions and lengths of the groove portions 144 and 164 of the unit members 141 and 161 to be used. , 154 is not affected by the accuracy when the unit member 141 and the unit member 161 are stacked. Further, the aspect ratio (the length of the flow path / the width of the flow path) of the flow paths 134 and 154 can be increased by increasing the width of the base materials 142 and 162 (the length of the base material in the X direction in the drawing). Thus, the dimensional accuracy of the filtration structures 133 and 153 is high, and an excellent filter function is exhibited. In addition, the pressure loss is reduced because the notch portion 146 or the through-hole portions 147, 167, and 167 ′ are positioned inside the filtration structure portions 133 and 153. Furthermore, it has sufficiently high strength without being influenced by the set maximum diameter of the passing particles.
[第5の実施形態]
図26は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図27は、図26に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図26および図27おいて、フィルター171は、複数の単位部材181と単位部材181′が積層されてなる積層体172と、蓋部材175を有している。
積層体172を構成する単位部材181は、平板形状の基材182と、この基材182の対向する一対の主面183a,183bの一方の主面183aに位置して基材182の一方の側182aから対向する他方の側182bに至るように図示X方向に沿った溝部184と、基材182において溝部184が位置する部位の主面183b側に位置している薄肉部185と、を有している。溝部184の寸法は、後述する流路174の幅W1と高さHを決定するものである。図示例では、薄肉部185は基材182の図示Z方向の一方の端に位置している。また、単位部材181は、一方の主面183aから他方の主面183bに至る貫通口188を基材182に有している。この貫通口188の寸法は、後述する流路177の幅W4を決定するものである。図示例では、貫通口188が2個存在するが、貫通口188の数はこれに限定されない。
また、積層体172を構成する単位部材181′は平板形状であり、溝部184および薄肉部185を備えていない他は、上記の単位部材181と同様である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 26 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention. FIG. 27 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 26 and 27, the filter 171 includes a laminated body 172 in which a plurality of unit members 181 and unit members 181 ′ are laminated, and a lid member 175.
The unit member 181 constituting the laminated body 172 is positioned on one side of the base material 182 located on one main surface 183a of the pair of main surfaces 183a and 183b facing the base material 182 and the base material 182. A groove portion 184 along the X direction in the figure so as to reach the other side 182b facing from 182a, and a thin portion 185 located on the main surface 183b side of the portion where the groove portion 184 is located in the base material 182. ing. The dimension of the groove 184 determines the width W1 and the height H of the flow path 174 described later. In the illustrated example, the thin portion 185 is located at one end of the base material 182 in the illustrated Z direction. Further, the unit member 181 has a through-hole 188 in the base material 182 extending from one main surface 183a to the other main surface 183b. The dimension of this through-hole 188 determines the width W4 of the flow path 177 described later. In the illustrated example, there are two through holes 188, but the number of through holes 188 is not limited to this.
The unit member 181 ′ constituting the laminate 172 has a flat plate shape and is the same as the unit member 181 except that the groove 184 and the thin portion 185 are not provided.
このような単位部材181は、一の単位部材181の主面183aと、隣接する他の単位部材181の主面183bとを当接し、溝部184が平行に配列し、貫通口188が一致して連通するように接合されて、図示のY方向に積層されている。このように積層された4個の単位部材181のうち、最外側に位置して主面183aと溝部184が露出している単位部材181の主面183aには、貫通口188が一致して連通するように単位部材181′が接合されている。
また、蓋部材175は、積層体172の一の面に配列している複数の単位部材181の肉薄部185と、単位部材181′に当接し、溝部184を覆うように接合されている。
このようなフィルター171は、肉薄部185で区画された溝部184からなる流路174と、貫通口188が連通して構成された流路177を有する濾過構造部176を備える。濾過構造部173は、流路174の幅W1と高さHのいずれか小さい寸法により、流路174を通過可能な粒子の大きさを規定し、また、濾過構造部176は、流路177の幅W4の寸法により、流路177を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材181,181′の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、蓋部材175の材質は、上述の蓋部材15と同様とすることができる。
Such a unit member 181 abuts the main surface 183a of one unit member 181 and the main surface 183b of another adjacent unit member 181, the groove portions 184 are arranged in parallel, and the through holes 188 are aligned. They are joined so as to communicate with each other and stacked in the Y direction shown in the figure. Of the four unit members 181 stacked in this way, the through hole 188 is in communication with the main surface 183a of the unit member 181 that is located on the outermost side and exposes the main surface 183a and the groove 184. Thus, the unit member 181 'is joined.
The lid member 175 is joined so as to contact the thin portions 185 of the plurality of unit members 181 arranged on one surface of the laminated body 172 and the unit member 181 ′ and cover the groove portion 184.
Such a filter 171 includes a filtration structure 176 having a flow path 174 composed of grooves 184 partitioned by a thin part 185 and a flow path 177 configured to communicate with a through-hole 188. The filtration structure 173 defines the size of particles that can pass through the flow path 174 by the smaller one of the width W1 and the height H of the flow path 174. The filtration structure 176 The size of the particle that can pass through the flow path 177 is defined by the dimension of the width W4.
The material of the unit members 181 and 181 ′ can be the same as that of the unit members 21 and 21 ′ described above.
The material of the lid member 175 can be the same as that of the lid member 15 described above.
溝部184の寸法は、上述した流路174の幅W1と高さHを決定するものであり、例えば、幅W1を15〜100μmの範囲、高さHを15〜100μmの範囲で決定するように溝部184の寸法を設定することができる。また、貫通口188の寸法は、上述した流路177の幅W4を決定するものであり、例えば、幅W4を25〜100μmの範囲で決定するように貫通口188の寸法W4を設定することができる。貫通口188の開口形状(例えば、主面183a,183bにおける断面形状)は、円形が好適であるが、楕円形、あるいは、正方形、正六角形、正八角形等の多角形、これらの多角形の角部に丸味を有する形状等であってもよい。貫通口188の開口幅W4は、開口形状が円形である場合には、その直径であり、開口形状が楕円形、多角形等のように開口寸法が一定ではない場合には、開口形状における最小の開口寸法である。このような溝部184、貫通口188は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
単位部材181、単位部材181′の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
The dimension of the groove portion 184 determines the width W1 and the height H of the flow path 174 described above. For example, the width W1 is determined in the range of 15 to 100 μm and the height H is determined in the range of 15 to 100 μm. The dimension of the groove part 184 can be set. The dimension of the through hole 188 determines the width W4 of the flow path 177 described above. For example, the dimension W4 of the through hole 188 can be set so that the width W4 is determined in the range of 25 to 100 μm. it can. The opening shape of the through-hole 188 (for example, the cross-sectional shape of the main surfaces 183a and 183b) is preferably circular, but is elliptical, polygonal such as square, regular hexagon, regular octagon, and the corners of these polygons. The shape etc. which have roundness in a part may be sufficient. The opening width W4 of the through-hole 188 is the diameter when the opening shape is circular, and is the minimum in the opening shape when the opening shape is not constant, such as an ellipse or a polygon. Is the opening dimension. Such grooves 184 and through-holes 188 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, or grinding through an etching mask.
The unit member 181 and the unit member 181 ′ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
このようなフィルター171では、濾過構造部173に供給され流路174を通過する流体に対して濾過機能を発現し、濾過構造部176に供給され流路177を通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。例えば、流路174を通過可能な粒子よりも、流路177を通過可能な粒子が大きい場合、まず、流路177を図示のY方向に流体を流すことにより1次濾過を行い、次いで、図示しない導管を介して流路174に流体を送り、流路174を図示のX方向に通過する流体に対して2次濾過を行うことができる。これにより、効率の高い濾過機能を発現することができる。このような1次、2次の濾過順序は、流路174を通過可能な粒子の大きさ、流路177を通過可能な粒子の大きさに応じて、適宜設定することができる。
さらに、フィルター171は、使用する単位部材181の溝部184の寸法、長さにより、流路174の幅W1、あるいは、高さHが決定され、単位部材181、単位部材181′の積層時の精度に影響されることがない。また、基材182の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路174のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができる。これにより濾過構造部173の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。
In such a filter 171, the filtration function is expressed with respect to the fluid that is supplied to the filtration structure 173 and passes through the flow path 174, and the filtration function is performed with respect to the fluid that is supplied to the filtration structure 176 and passes through the flow path 177. Can be expressed. For example, when the particles that can pass through the flow channel 177 are larger than the particles that can pass through the flow channel 174, first, primary filtration is performed by flowing a fluid through the flow channel 177 in the Y direction shown in the figure. The fluid can be sent to the flow path 174 through the non-conducting conduit, and the secondary filtration can be performed on the fluid passing through the flow path 174 in the X direction shown in the figure. Thereby, a highly efficient filtration function can be expressed. Such primary and secondary filtration orders can be appropriately set according to the size of the particles that can pass through the flow path 174 and the size of the particles that can pass through the flow path 177.
Further, the filter 171 has a width W1 or a height H of the flow path 174 determined by the size and length of the groove 184 of the unit member 181 to be used, and the accuracy when the unit member 181 and the unit member 181 ′ are stacked. It is not affected by. Further, by increasing the width of the base material 182 (the length of the base material in the X direction in the drawing), the aspect ratio (the length of the flow path / the width of the flow path) of the flow path 174 can be increased. Thereby, the dimensional accuracy of the filtration structure part 173 is high, and the outstanding filter function is expressed.
また、使用する単位部材181,181′の貫通口188の寸法により、流路177の幅W4が設定され、積層体172を構成する単位部材181の積層数を多くすることにより流路177のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができる。但し、単位部材181、単位部材181′の積層時の貫通口188同士の位置ズレが発生した場合、流路177中に段差が生じて、開口寸法(フィルタ寸法)の精度が多少低下することになる。しかし、フィルター171では、上述のように1次濾過、2次濾過を実施することができ、流路177を有する濾過構造部176における濾過を、捕獲対象の粒子が比較的大きい1次濾過とすることにより、仮に積層時の精度低下が生じても、その影響を最小限とすることができる。
Further, the width W4 of the flow path 177 is set according to the dimensions of the through-holes 188 of the unit members 181 and 181 ′ to be used, and the aspect of the flow path 177 is increased by increasing the number of unit members 181 constituting the stacked body 172. The ratio (channel length / channel width) can be increased. However, when a positional deviation occurs between the through-holes 188 when the unit member 181 and the unit member 181 ′ are stacked, a step is generated in the flow path 177, and the accuracy of the opening size (filter size) is slightly reduced. Become. However, in the filter 171, primary filtration and secondary filtration can be performed as described above, and the filtration in the filtration structure 176 having the flow path 177 is primary filtration with relatively large particles to be captured. As a result, even if the accuracy during stacking is reduced, the influence can be minimized.
このように2種の流路を備えた構造は、上述の実施形態においても採用することができる。例えば、図4、図5に示される単位部材41,41′の基材42に、一方の主面43aから他方の主面43bに至る貫通口を設けること、図7に示される単位部材61の基材62に、一方の主面63aから他方の主面63bに至る貫通口を設けること、図10に示される単位部材81の基材82に、一方の主面83aから他方の主面83bに至る貫通口を設けること、図12〜図14に示される単位部材101,101′の基材102に、一方の主面103aから他方の主面103bに至る貫通口を設けること、図15〜図17に示される単位部材121,121′の基材122に、一方の主面123aから他方の主面123bに至る貫通口を設けること、図18〜図21に示される単位部材141,141′の基材142に、一方の主面143aから他方の主面143bに至る貫通口を設けること、図22〜図25に示される単位部材161,161′の基材162に、一方の主面163aから他方の主面163bに至る貫通口を設けることにより、上述の本発明のフィルター31,51,71,91,111,131,151においても、1次濾過、2次濾過による効率の高い濾過機能を発現することができる。
Thus, the structure provided with two types of flow paths can also be employed in the above-described embodiment. For example, the base member 42 of the unit members 41 and 41 ′ shown in FIGS. 4 and 5 is provided with a through-hole from one main surface 43a to the other main surface 43b, and the unit member 61 shown in FIG. The base material 62 is provided with a through hole extending from one main surface 63a to the other main surface 63b, the base material 82 of the unit member 81 shown in FIG. 10, and from one main surface 83a to the other main surface 83b. Providing a through hole extending from one main surface 103a to the other main surface 103b in the base member 102 of the unit members 101 and 101 'shown in FIGS. The base member 122 of the unit members 121 and 121 ′ shown in FIG. 17 is provided with a through-hole from one main surface 123a to the other main surface 123b, and the unit members 141 and 141 ′ shown in FIGS. One main surface 1 on the base material 142 3a to the other main surface 143b, a through hole extending from one main surface 163a to the other main surface 163b in the base member 162 of the unit members 161 and 161 'shown in FIGS. By providing the above-described filter 31, 51, 71, 91, 111, 131, 151 of the present invention, a high-efficiency filtration function by primary filtration and secondary filtration can be exhibited.
[第6の実施形態]
図28は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図29は、図28に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図28および図29おいて、フィルター191は、複数の単位部材201と単位部材201′、単位部材201″が積層されてなる積層体192と、蓋部材195を有している。
[Sixth Embodiment]
FIG. 28 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 29 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 28 and 29, the filter 191 includes a laminated body 192 formed by laminating a plurality of unit members 201, a unit member 201 ′, and a unit member 201 ″, and a lid member 195.
積層体192を構成する単位部材201は、平板形状の基材202と、この基材202の対向する一対の主面203a,203bの一方の主面203aに位置して基材202の一方の側202aから対向する他方の側202bに至るように図示X方向に沿った溝部204と、基材202において溝部204が位置する部位の主面203b側に位置している薄肉部205と、を有している。さらに、単位部材201は、主面203bに位置して基材202の一方の側202aから対向する他方の側202bに至るように図示X方向に沿った溝部209と、基材202において溝部209が位置する部位の主面203a側に位置している薄肉部210と、を有している。溝部204の寸法は、後述する流路194の幅W1と高さH1を決定するものである。また、溝部209の寸法は、後述する流路197の幅W5と高さH2を決定するものである。図示例では、薄肉部205は基材202の図示Z方向の一方の端に位置し、薄肉部210は基材202の図示Z方向の一方の端から離間した部位に位置している。
積層体192を構成する単位部材201′は平板形状であり、溝部204および薄肉部205を備えていない他は、上記の単位部材201と同様である。また、積層体192を構成する単位部材201″は平板形状であり、溝部209および薄肉部210を備えていない他は、上記の単位部材201と同様である。
The unit member 201 constituting the laminate 192 is located on one side of the base material 202 located on one main surface 203a of the flat plate-like base material 202 and a pair of main surfaces 203a, 203b facing the base material 202. A groove portion 204 along the X direction in the figure so as to reach the other side 202b facing from 202a, and a thin portion 205 located on the main surface 203b side of the portion where the groove portion 204 is located in the base material 202. ing. Further, the unit member 201 includes a groove portion 209 along the X direction in the drawing so as to reach the other side 202b opposite to the one side 202a of the base material 202 located on the main surface 203b. And a thin portion 210 located on the main surface 203a side of the portion to be located. The dimension of the groove part 204 determines the width W1 and height H1 of the flow path 194 mentioned later. The dimension of the groove 209 determines the width W5 and the height H2 of the flow path 197 described later. In the illustrated example, the thin portion 205 is positioned at one end of the base material 202 in the illustrated Z direction, and the thin portion 210 is positioned at a portion of the base material 202 that is separated from the one end in the illustrated Z direction.
The unit member 201 ′ constituting the laminated body 192 has a flat plate shape and is the same as the unit member 201 except that the groove portion 204 and the thin portion 205 are not provided. The unit member 201 ″ constituting the laminate 192 has a flat plate shape, and is the same as the unit member 201 except that the groove 209 and the thin portion 210 are not provided.
このような単位部材201は、一の単位部材201の主面203aと、隣接する他の単位部材201の主面203bとを当接し、溝部204、溝部209が平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層されている。このように積層された3個の単位部材201のうち、一方の最外側に位置して主面203aと溝部204が露出している単位部材201の主面203aには、単位部材201′がその主面203bを当接して接合されている。また、他方の最外側に位置して主面203bと溝部209が露出している単位部材201の主面203bには、単位部材201″がその主面203aを当接して接合されている。尚、図示例では、3個の単位部材201が積層されているが、積層体192を構成する単位部材201の数はこれに限定されるものではない。
また、蓋部材195は、積層体192の一の面に配列している複数の単位部材201と単位部材201″の肉薄部205と、単位部材201′に当接し、溝部204を覆うように接合されている。
このようなフィルター191は、肉薄部205で区画された溝部204からなる流路194を有する濾過構造部193と、肉薄部210で区画された溝部209からなる流路197を有する濾過構造部196を備える。濾過構造部193は、流路194の幅W1と高さH1のいずれか小さい寸法により、流路194を通過可能な粒子の大きさを規定し、また、濾過構造部196は、流路197の幅W5と高さH2のいずれか小さい寸法により、流路197を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材201,201′,201″の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、蓋部材195の材質は、上述の蓋部材15と同様とすることができる。
Such a unit member 201 is joined so that the main surface 203a of one unit member 201 and the main surface 203b of another adjacent unit member 201 are in contact, and the groove portions 204 and 209 are arranged in parallel. Are stacked in the Y direction shown. Of the three unit members 201 stacked in this way, the unit member 201 ′ is located on the main surface 203a of the unit member 201 which is located on the outermost side of one of the unit members 201 and the groove portion 204 is exposed. The main surface 203b is contacted and joined. In addition, the unit member 201 ″ is bonded to the main surface 203b of the unit member 201 which is located on the other outermost side and from which the main surface 203b and the groove portion 209 are exposed. In the illustrated example, three unit members 201 are laminated, but the number of unit members 201 constituting the laminate 192 is not limited to this.
The lid member 195 is in contact with the plurality of unit members 201 arranged on one surface of the laminate 192, the thin portion 205 of the unit member 201 ″, and the unit member 201 ′ so as to cover the groove portion 204. Has been.
Such a filter 191 includes a filtration structure portion 193 having a flow path 194 having a groove portion 204 partitioned by a thin portion 205 and a filtration structure portion 196 having a flow passage 197 having a groove portion 209 partitioned by a thin portion 210. Prepare. The filtration structure 193 defines the size of particles that can pass through the flow path 194 by the smaller one of the width W1 and the height H1 of the flow path 194, and the filtration structure 196 includes the flow path 197. The size of the particles that can pass through the flow path 197 is defined by the smaller one of the width W5 and the height H2.
The material of the unit members 201, 201 ′, 201 ″ can be the same as that of the unit members 21, 21 ′ described above.
The material of the lid member 195 can be the same as that of the lid member 15 described above.
溝部204の寸法は、上述した流路194の幅W1と高さH1を決定するものであり、例えば、幅W1を15〜100μmの範囲、高さH1を15〜100μmの範囲で決定するように溝部204の寸法を設定することができる。また、溝部209の寸法は、上述した流路197の幅W5と高さH2を決定するものであり、例えば、幅W5を20〜200μmの範囲、高さH2を20〜200μmの範囲で決定するように溝部209の寸法を設定することができる。このような溝部204、および、溝部209は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
単位部材201、単位部材201′、単位部材201″の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
The dimension of the groove 204 determines the width W1 and the height H1 of the flow path 194 described above. For example, the width W1 is determined in the range of 15 to 100 μm and the height H1 is determined in the range of 15 to 100 μm. The dimension of the groove part 204 can be set. The dimension of the groove 209 determines the width W5 and the height H2 of the above-described flow path 197. For example, the width W5 is determined in the range of 20 to 200 μm and the height H2 is determined in the range of 20 to 200 μm. Thus, the dimension of the groove 209 can be set. Such groove part 204 and groove part 209 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
The unit member 201, the unit member 201 ′, and the unit member 201 ″ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with a screw.
このようなフィルター191では、濾過構造部193に供給され流路194を通過する流体に対して濾過機能を発現することができ、また、濾過構造部196に供給され流路197を通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。例えば、流路194を通過可能な粒子よりも、流路197を通過可能な粒子が大きい場合、まず、濾過構造部196の流路197を図示のX方向に流体を流すことにより1次濾過を行い、次いで、図示しない導管を介して濾過構造部193の流路194に流体を送り、流路194を図示のX方向に通過する流体に対して2次濾過を行うことができる。これにより、効率の高い濾過機能を発現することができる。このような1次、2次の濾過順序は、流路194を通過可能な粒子の大きさ、流路197を通過可能な粒子の大きさに応じて、適宜設定することができる。
In such a filter 191, a filtration function can be expressed with respect to the fluid that is supplied to the filtration structure 193 and passes through the flow path 194, and the fluid that is supplied to the filtration structure 196 and passes through the flow path 197. On the other hand, a filtration function can be expressed. For example, when the particles that can pass through the flow path 197 are larger than the particles that can pass through the flow path 194, first, primary filtration is performed by flowing a fluid through the flow path 197 of the filtration structure 196 in the X direction shown in the figure. Then, a fluid can be sent to the flow path 194 of the filtration structure 193 through a conduit (not shown), and secondary filtration can be performed on the fluid passing through the flow path 194 in the X direction shown in the figure. Thereby, a highly efficient filtration function can be expressed. Such primary and secondary filtration orders can be appropriately set according to the size of particles that can pass through the flow channel 194 and the size of particles that can pass through the flow channel 197.
さらに、フィルター191は、使用する単位部材201,201″の溝部204の寸法、長さにより、流路194の幅W1、あるいは、高さH1が決定され、使用する単位部材201,201′の溝部209の寸法、長さにより、流路197の幅W5、あるいは、高さH2が決定され、単位部材201、単位部材201′の積層時の精度に影響されることがない。また、基材202の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路194,197のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができる。これにより濾過構造部193,195の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。
このように2種の流路を備えた構造は、上述の実施形態においても採用することができる。例えば、図4、図5に示される単位部材41,41′の基材42の主面43bに溝部を設けること、図12〜図14に示される単位部材101,101′の基材102の主面103bに溝部を設けること、図15〜図17に示される単位部材121,121′の基材122の主面123bに溝部を設けることにより、上述の本発明のフィルター31,91,111においても、1次濾過、2次濾過による効率の高い濾過機能を発現することができる。
Further, the filter 191 has a width W1 or a height H1 of the flow path 194 determined by the dimensions and lengths of the groove portions 204 of the unit members 201 and 201 ″ to be used, and the groove portions of the unit members 201 and 201 ′ to be used. The width W5 or height H2 of the flow path 197 is determined by the size and length of 209, and is not affected by the accuracy when the unit member 201 and the unit member 201 ′ are stacked. The aspect ratio (the length of the flow path / the width of the flow path) of the flow paths 194 and 197 can be increased by increasing the width (the length of the base material in the X direction in the drawing). The dimensional accuracy of 193 and 195 is high, and an excellent filter function is exhibited.
Thus, the structure provided with two types of flow paths can also be employed in the above-described embodiment. For example, a groove is provided on the main surface 43b of the base member 42 of the unit members 41 and 41 ′ shown in FIGS. 4 and 5, and the main member 102 of the unit members 101 and 101 ′ shown in FIGS. In the above-described filters 31, 91 and 111 of the present invention, a groove is provided on the surface 103b, and a groove is provided on the main surface 123b of the base member 122 of the unit members 121 and 121 'shown in FIGS. A highly efficient filtration function by primary filtration and secondary filtration can be expressed.
[第7の実施形態]
図30は、本発明のフィルターの他の実施形態を説明するための斜視図であり、図31は、図30に示されるフィルターを構成する単位部材の斜視図である。図30および図31おいて、フィルター211は、複数の単位部材221と単位部材221′が積層されてなる積層体212と、蓋部材215を有している。
積層体212を構成する単位部材221は、平板形状の基材222と、この基材222の対向する一対の主面223a,223bの一方の主面223aに位置して基材222の一方の側222aから対向する他方の側222bに至るように図示X方向に沿った溝部224と、基材222において溝部224が位置する部位の主面223b側に位置している薄肉部225と、を有している。さらに、単位部材221は、主面223bに位置して基材222の一方の側222aから対向する他方の側222bに至るように図示X方向に沿った溝部229と、基材222において溝部229が位置する部位の主面223a側に位置している薄肉部230と、を有している。溝部224の寸法は、後述する流路214の幅W1と高さH1を決定するものである。また、溝部229の寸法は、後述する流路217の幅W5と高さH2を決定するものである。図示例では、薄肉部225は基材222の図示Z方向の一方の端に位置し、薄肉部230は基材222の図示Z方向の一方の端から離間した部位に位置している。
[Seventh Embodiment]
FIG. 30 is a perspective view for explaining another embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 31 is a perspective view of a unit member constituting the filter shown in FIG. 30 and 31, the filter 211 includes a laminated body 212 in which a plurality of unit members 221 and unit members 221 ′ are laminated, and a lid member 215.
The unit member 221 constituting the laminated body 212 is positioned on one side of the base material 222 and is located on one main surface 223a of a pair of main surfaces 223a and 223b facing the base material 222 and the base material 222. A groove portion 224 along the X direction in the figure so as to reach the other side 222b facing from 222a, and a thin portion 225 located on the main surface 223b side of the portion where the groove portion 224 is located in the base material 222 ing. Further, the unit member 221 has a groove portion 229 along the X direction shown in the drawing so as to be located on the main surface 223b and from the one side 222a of the base material 222 to the other side 222b facing the base member 222. And a thin portion 230 positioned on the main surface 223a side of the portion to be positioned. The dimension of the groove part 224 determines the width W1 and the height H1 of the flow path 214 described later. The dimension of the groove 229 determines the width W5 and the height H2 of the flow path 217 described later. In the illustrated example, the thin portion 225 is located at one end of the base material 222 in the Z direction shown in the drawing, and the thin portion 230 is located at a portion away from one end of the base material 222 in the Z direction shown in the drawing.
積層体212を構成する単位部材221′は平板形状であり、溝部209および薄肉部230を備えていない他は、上記の単位部材221と同様である。
このような単位部材221は、図32に示されるように、1組の単位部材221が溝部229が対向するように主面223b同士を当接して積層され、単位積層体220を構成している。そして、この単位積層体220が、溝部224を平行に配列するように接合されて、図示のY方向に積層され、その両外側には、単位部材221′がその主面223aを当接して接合されている。尚、図示例では、2組の単位積層体220、計4個の単位部材221が積層されているが、積層体212を構成する単位積層体220の数はこれに限定されるものではない。
また、蓋部材215は、積層体212の一の面に配列している複数の単位部材221、単位部材221′の肉薄部225に当接し、溝部224を覆うように接合されている。
The unit member 221 ′ constituting the laminated body 212 has a flat plate shape, and is the same as the unit member 221 except that the groove portion 209 and the thin portion 230 are not provided.
As shown in FIG. 32, such a unit member 221 is configured by laminating a pair of unit members 221 with the main surfaces 223 b in contact with each other so that the groove portions 229 face each other, thereby constituting a unit laminated body 220. . And this unit laminated body 220 is joined so that the groove parts 224 are arranged in parallel and laminated in the Y direction shown in the figure, and unit members 221 'are in contact with the main surface 223a and joined to both outer sides thereof. Has been. In the illustrated example, two sets of unit laminated bodies 220 and a total of four unit members 221 are laminated, but the number of unit laminated bodies 220 constituting the laminated body 212 is not limited to this.
The lid member 215 is in contact with the thin portions 225 of the plurality of unit members 221 and unit members 221 ′ arranged on one surface of the stacked body 212 and is joined so as to cover the groove portion 224.
このようなフィルター211は、肉薄部225で区画された溝部224からなる流路214を有する濾過構造部213と、肉薄部230で区画された溝部229からなる流路217を有する濾過構造部216を備える。そして、濾過構造部213は、流路214の幅W1と高さH1のいずれか小さい寸法により、流路214を通過可能な粒子の大きさを規定し、また、濾過構造部216は、流路217の幅W5と高さH2のいずれか小さい寸法により、流路217を通過可能な粒子の大きさを規定する。
単位部材221,221′の材質は、上述の単位部材21,21′と同様とすることができる。
また、蓋部材215の材質は、上述の蓋部材15と同様とすることができる。
溝部224の寸法は、1組の溝部224が対向することで、上述した流路214の幅W1と高さH1を決定するものであり、例えば、幅W1を40〜200μmの範囲、高さH1を40〜200μmの範囲で決定するように溝部224の寸法を設定することができる。また、溝部229の寸法は、単位積層体220において1組の溝部229が対向することで、上述した流路217の幅W5と高さH2を決定するものであり、例えば、幅W5を30〜200μmの範囲、高さH2を30〜200μmの範囲で決定するように溝部229の寸法を設定することができる。このような溝部224、および、溝部229は、例えば、エッチングマスクを介したドライエッチング、ウエットエッチング、あるいは、研削等により形成することができる。
Such a filter 211 includes a filtration structure part 213 having a flow path 214 composed of a groove part 224 partitioned by a thin part 225 and a filtration structure part 216 having a flow path 217 composed of a groove part 229 partitioned by a thin part 230. Prepare. And the filtration structure part 213 prescribes | regulates the magnitude | size of the particle | grains which can pass the flow path 214 by the dimension which is smaller of either the width | variety W1 or the height H1 of the flow path 214. The size of the particles that can pass through the flow path 217 is defined by the smaller one of the width W5 and the height H2 of 217.
The material of the unit members 221 and 221 'can be the same as that of the unit members 21 and 21' described above.
The material of the lid member 215 can be the same as that of the lid member 15 described above.
The dimension of the groove part 224 determines the width W1 and the height H1 of the above-mentioned flow path 214 when a pair of groove parts 224 face each other. For example, the width W1 is in the range of 40 to 200 μm and the height H1. The dimension of the groove portion 224 can be set so as to be determined in the range of 40 to 200 μm. In addition, the dimension of the groove portion 229 determines the width W5 and the height H2 of the flow path 217 described above when one set of the groove portions 229 is opposed to each other in the unit laminated body 220. The dimension of the groove part 229 can be set so that the range of 200 μm and the height H2 are determined in the range of 30 to 200 μm. Such groove 224 and groove 229 can be formed by, for example, dry etching, wet etching, grinding, or the like through an etching mask.
単位部材221、単位部材221′の接合は、例えば、拡散接合、電気溶接、あるいは、ネジによる締結等により行うことができる。
このようなフィルター211では、濾過構造部213に供給され流路214を通過する流体に対して濾過機能を発現することができ、また、濾過構造部216に供給され流路217を通過する流体に対して濾過機能を発現することができる。例えば、流路214を通過可能な粒子よりも、流路217を通過可能な粒子が小さい場合、まず、濾過構造部213の流路214を図示のX方向に流体を流すことにより1次濾過を行い、次いで、図示しない導管を介して濾過構造部216の流路217に流体を送り、流路217を図示のX方向に通過する流体に対して2次濾過を行うことができる。これにより、効率の高い濾過機能を発現することができる。このような1次、2次の濾過順序は、流路214を通過可能な粒子の大きさ、流路217を通過可能な粒子の大きさに応じて、適宜設定することができる。本実施形態では、流路214は溝部224が対向して形成され、流路217は溝部229が対向して形成されているので、溝部224と溝部229の寸法調整によって流路214の幅W2、流路217の幅W5の大小関係を広い範囲で設定することができる。
The unit member 221 and the unit member 221 ′ can be joined by, for example, diffusion joining, electric welding, or fastening with screws.
In such a filter 211, a filtration function can be expressed with respect to the fluid that is supplied to the filtration structure 213 and passes through the flow path 214, and the fluid that is supplied to the filtration structure 216 and passes through the flow path 217. On the other hand, a filtration function can be expressed. For example, when the particles that can pass through the flow channel 217 are smaller than the particles that can pass through the flow channel 214, first, the primary filtration is performed by flowing a fluid through the flow channel 214 of the filtration structure 213 in the X direction shown in the figure. Then, a fluid can be sent to the flow path 217 of the filtration structure 216 via a conduit (not shown), and the secondary filtration can be performed on the fluid passing through the flow path 217 in the X direction shown in the figure. Thereby, a highly efficient filtration function can be expressed. Such primary and secondary filtration orders can be appropriately set according to the size of particles that can pass through the flow channel 214 and the size of particles that can pass through the flow channel 217. In this embodiment, the channel 214 is formed with the groove 224 facing each other, and the channel 217 is formed with the groove 229 facing each other. Therefore, the width W2 of the channel 214 is adjusted by adjusting the dimensions of the groove 224 and the groove 229, The magnitude relationship of the width W5 of the channel 217 can be set in a wide range.
さらに、フィルター211は、使用する単位部材221,221″の溝部224の寸法、長さにより、流路214の幅W1、あるいは、高さH1が決定され、使用する単位部材221の溝部229の寸法、長さにより、流路217の幅W5、あるいは、高さH2が決定され、特に流路214の幅W1、流路217の幅W5は、単位部材221、単位部材221′の積層時の精度に影響されることがない。また、基材222の幅(図示X方向の基材の長さ)を長くすることにより流路214,217のアスペクト比(流路の長さ/流路の幅)を大きくすることができる。これにより濾過構造部213,215の寸法精度が高く、優れたフィルター機能が発現される。
このように2種の流路を備えた構造は、上述の実施形態においても採用することができる。例えば、図6〜図8に示される単位部材61のうち積層体52の最外側に位置しない単位部材61の基材62の主面63bに溝部を設けること、図9〜図11に示される単位部材81のうち積層体72の最外側に位置しない単位部材81の基材82の主面83bに溝部を設けること、図18〜図21に示される単位部材141の基材142の主面143bに溝部を設けること、図22〜図25に示される単位部材161の基材162の主面163bに溝部を設けることにより、上述の本発明のフィルター51,71,131,151においても、1次濾過、2次濾過による効率の高い濾過機能を発現することができる。
Further, in the filter 211, the width W1 or the height H1 of the flow channel 214 is determined by the size and length of the groove 224 of the unit members 221 and 221 ″ to be used, and the size of the groove 229 of the unit member 221 to be used. The width W5 or the height H2 of the flow path 217 is determined by the length, and in particular, the width W1 of the flow path 214 and the width W5 of the flow path 217 are the accuracy when the unit member 221 and the unit member 221 ′ are stacked. In addition, by increasing the width of the base material 222 (the length of the base material in the X direction in the figure), the aspect ratio of the flow paths 214 and 217 (the length of the flow path / the width of the flow path) As a result, the dimensional accuracy of the filtration structures 213 and 215 is high, and an excellent filter function is exhibited.
Thus, the structure provided with two types of flow paths can also be employed in the above-described embodiment. For example, a groove is provided on the main surface 63b of the base member 62 of the unit member 61 that is not located on the outermost side of the laminated body 52 among the unit members 61 shown in FIGS. 6 to 8, and the units shown in FIGS. A groove is provided on the main surface 83b of the base member 82 of the unit member 81 that is not located on the outermost side of the laminated body 72 of the members 81, and the main surface 143b of the base member 142 of the unit member 141 shown in FIGS. By providing a groove on the main surface 163b of the base material 162 of the unit member 161 shown in FIGS. 22 to 25, the primary filtration is performed in the above-described filters 51, 71, 131, 151 of the present invention. A highly efficient filtration function by secondary filtration can be expressed.
上述の実施形態は例示であり、本発明のフィルターはこれらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述のフィルター11は、図33に示されるように、単位部材21の基材22の図示のX方向の長さを長く設定することにより積層体12の図示のX方向の長さを長いものとし、これに対応して蓋部材15の図示のX方向の長さを長く設定したものであってもよい。このようなフィルター11は、図示のY−Z面に沿って所望の箇所で切断(図示例では切断部位を鎖線で示している)することにより、流路14のアスペクト比が所望の値を有するフィルターを得ることができる。同様に、上述のフィルター171は、図34に示されるように、単位部材181の基材182の図示のX方向の長さを長く設定することにより積層体172の図示のX方向の長さを長いものとし、これに対応して蓋部材175の図示のX方向の長さを長く設定したものであってもよい。このようなフィルター17は、隣り合う流路177の間で図示のY−Z面に沿って所望の箇所で切断(図示例では切断部位を鎖線で示している)することにより、流路174のアスペクト比が所望の値を有し、所望の数の流路177を有するフィルターを得ることができる。このことは、例示したフィルター11,171の他に、本発明のいずれのフィルターにも適用することができる。
The above-described embodiments are examples, and the filter of the present invention is not limited to these embodiments.
For example, as shown in FIG. 33, the above-described filter 11 increases the length of the laminated body 12 in the illustrated X direction by setting the length of the base member 22 of the unit member 21 in the illustrated X direction longer. Corresponding to this, the length of the lid member 15 in the illustrated X direction may be set longer. Such a filter 11 has a desired value for the aspect ratio of the flow path 14 by cutting at a desired position along the YZ plane shown in the figure (in the example shown, the cutting site is indicated by a chain line). A filter can be obtained. Similarly, as shown in FIG. 34, the above-described filter 171 increases the length in the X direction of the laminated body 172 by setting the length of the base member 182 of the unit member 181 in the X direction shown in the drawing. The length of the lid member 175 in the X direction shown in the figure may be set to be long. Such a filter 17 is cut at a desired position along the YZ plane shown in the figure between adjacent flow paths 177 (in the illustrated example, the cutting site is indicated by a chain line). A filter having a desired aspect ratio and a desired number of channels 177 can be obtained. This can be applied to any filter of the present invention in addition to the illustrated filters 11 and 171.
また、上述のフィルター171では、流路177が図示のX方向に複数配列されているが、図示のZ方向にも複数配列されたものであってもよい。この場合、図示のZ方向における各段の流路177の幅W4が異なるようにしてもよく、これにより3次以上の濾過が可能となる。同様に、上述のフィルター191,212,231では、流路197,217,237が図示のY方向に複数配列されているが、図示のZ方向にも複数配列されたものであってもよい。この場合も、図示のZ方向における各段の流路197,217,237の幅W5、高さH2が異なるようにしてもよく、これにより3次以上の濾過が可能となる。
Further, in the filter 171 described above, a plurality of flow paths 177 are arranged in the X direction shown in the figure, but a plurality of flow paths 177 may also be arranged in the Z direction shown in the figure. In this case, the width W4 of the flow path 177 at each stage in the Z direction shown in the figure may be different, which enables third-order or higher filtration. Similarly, in the above-described filters 191, 212, and 231, a plurality of flow paths 197, 217, and 237 are arranged in the illustrated Y direction, but a plurality of channels 197, 217, and 237 may also be arranged in the illustrated Z direction. Also in this case, the width W5 and the height H2 of the flow paths 197, 217, and 237 of the respective stages in the Z direction shown in the figure may be made different, thereby enabling third-order or higher filtration.
次に、具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
単位部材の基材としてステンレス鋼(SUS304、150mm×150mm、厚み100μm)を準備した。
この基材の両主面に感光性ドライフィルム(旭化成(株)製) サンフォートAQ−2558)をラミネートした後、所望のマスクを介して露光し、現像することによりエッチングマスク1とエッチングマスク2を対向する各主面に形成した。このように形成したエッチングマスク1は、基材の長さ150mmの側端に平行であって、当該側端から50mm離間した位置に幅25μmの帯状の開口部を有するものであった。また、形成したエッチングマスク2は基材の主面の全域を被覆するものであった。
Next, the present invention will be described in more detail by showing specific examples.
Stainless steel (SUS304, 150 mm × 150 mm, thickness 100 μm) was prepared as a base material for the unit member.
After laminating a photosensitive dry film (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., Sunfort AQ-2558) on both main surfaces of this base material, exposure is performed through a desired mask, and development is performed, whereby etching mask 1 and etching mask 2 are obtained. Was formed on each opposing main surface. The etching mask 1 thus formed had a strip-shaped opening having a width of 25 μm at a position parallel to the side end of the substrate having a length of 150 mm and spaced 50 mm from the side end. The formed etching mask 2 covers the entire main surface of the substrate.
次に、エッチングマスク1が上面側となるように基材を水平に維持した状態で、下記のエッチング条件のスプレーエッチングにより、基材のエッチングマスク1側からエッチングして溝部を形成し、その後、エッチングマスク1およびエッチングマスク2を除去し、洗浄した。
(エッチング条件)
・エッチング液 : 塩化第二鉄溶液
・比重 : 49ボーメ(Be)
・温度 : 75℃
・スプレー圧 : 3kg/cm2
Next, in a state where the base material is kept horizontal so that the etching mask 1 is on the upper surface side, a groove is formed by etching from the etching mask 1 side of the base material by spray etching under the following etching conditions, Etching mask 1 and etching mask 2 were removed and cleaned.
(Etching conditions)
・ Etching solution: Ferric chloride solution ・ Specific gravity: 49 Baume (Be)
・ Temperature: 75 ℃
・ Spray pressure: 3kg / cm 2
このようなスプレーエッチングにより、基材の一方の主面に、基材の長さ150mmの側端に平行であって、当該側端から50mm離間した位置に、基材を横切るように幅35μm、深さ15μmの帯状の溝部が形成され、この溝部が位置する他方の主面には薄肉部が形成された。これにより、図5に示されるような単位部材が得られた。
上記と同様にして、単位部材を16個作製した。また、溝部を形成していない単位部材を1個準備した。
次いで、16個の単位部材を、溝部が同じ方向を向き、かつ、平行となるように主面同士を当接させ、かつ、最外側に位置して溝部が露出している単位部材の主面に、溝部を形成していない単位部材を当接した。この状態で、各単位部材間を4箇所電気溶接することにより仮接着し、その後、下記の条件で拡散接合により複数の単位部材を接合して積層体を作製した。
By such spray etching, the width of 35 μm across one side of the main surface of the substrate is parallel to the side edge of the length of 150 mm and spaced from the side edge by 50 mm, A band-shaped groove portion having a depth of 15 μm was formed, and a thin portion was formed on the other main surface where the groove portion was located. Thereby, the unit member as shown in FIG. 5 was obtained.
Sixteen unit members were produced in the same manner as described above. Moreover, one unit member in which no groove was formed was prepared.
Next, the main surfaces of the unit members having the 16 unit members in contact with each other so that the groove portions face in the same direction and are parallel to each other, and the groove portions are exposed on the outermost side. A unit member not formed with a groove was brought into contact therewith. In this state, the unit members were temporarily bonded by means of electric welding at four locations, and then a plurality of unit members were joined by diffusion bonding under the following conditions to produce a laminate.
この積層体は、各単位部材の溝部が薄肉部で区画された16個の流路を有するものであった。
(拡散接合条件)
・雰囲気 : 真空
・接合温度 : 1000℃
・接合時間 : 9時間
This laminated body had 16 flow paths in which the groove portion of each unit member was partitioned by a thin portion.
(Diffusion bonding conditions)
・ Atmosphere: Vacuum
-Joining temperature: 1000 ° C
-Joining time: 9 hours
上記のように作製した積層体を、上記の流路の長さ方向が0.1mmとなるように、流路の長さ方向に垂直に裁断して、図4に示されるようなフィルターを作製した。
このように作製したフィルターが備える流路は、幅W1(図4参照)が15μm、高さH(図4参照)が35μmであり、アスペクト比(流路の長さ/流路の最小開口寸法)が約6.7であり、微細な濾過構造部をなすことが確認された。
The laminate produced as described above is cut perpendicularly to the length direction of the flow path so that the length direction of the flow path is 0.1 mm to produce a filter as shown in FIG. did.
The flow path provided in the filter thus prepared has a width W1 (see FIG. 4) of 15 μm and a height H (see FIG. 4) of 35 μm, and an aspect ratio (flow path length / minimum opening dimension of the flow path). ) Was about 6.7, and it was confirmed to form a fine filtration structure.
このようなフィルターを濾過装置に装着し、薄力粉(粒径分布幅は5〜100μm)を純水に10g/L含有させた流体を用い、濾過を行った結果、流路内での圧力損失は0.28MPa程度であった。また、0.1時間の濾過操作の後、濾過装置から取り外したフィルターを純水洗浄後にエタノールを用いて洗浄したところ、フィルターに捕獲されていた薄力粉を完全に排除することができた。
When such a filter is attached to a filtration device, and filtration is performed using a fluid containing 10 g / L of weak flour (particle size distribution width: 5 to 100 μm) in pure water, the pressure loss in the flow path is It was about 0.28 MPa. Further, after the filtration operation for 0.1 hours, the filter removed from the filtration device was washed with pure water and then with ethanol. As a result, the weak flour captured by the filter could be completely eliminated.