JP2017177106A - Filter device, filter material, and sheet for filter material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は流体中に混入した異物を除去するためのフィルタ装置、フィルタ材およびフィルタ材用シートに関する。 The present invention relates to a filter device, a filter material, and a filter material sheet for removing foreign matters mixed in a fluid.
従来より、飲料等の流体中に混入した異物を除去するため、フィルタ装置が用いられている。 Conventionally, a filter device has been used to remove foreign matters mixed in a fluid such as a beverage.
このようなフィルタ装置として、積層型のフィルタ材を有するものも開発されている(特許文献1参照)。 As such a filter device, one having a laminated filter material has been developed (see Patent Document 1).
またフィルタ装置内において流体をスムースに流すため、流体抵抗を開口側と密閉側で変化させるフィルタ装置も開発されている(特許文献2参照)。 In addition, a filter device that changes fluid resistance between the opening side and the sealing side has been developed in order to allow fluid to flow smoothly in the filter device (see Patent Document 2).
一般にフィルタ装置は流体中に混入した異物を除去するものであり、この場合、ある形状以上の大きさの異物を除去するとともに、ある形状以下の大きさの異物を通過させたい場合がある。 Generally, the filter device removes foreign matters mixed in the fluid. In this case, there is a case where foreign matters having a size larger than a certain shape are removed and foreign matters having a size smaller than a certain shape are desired to pass through.
またフィルタ装置内において流体をスムースに流すことも求められている。 There is also a need to allow fluid to flow smoothly in the filter device.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ある形状以上の大きさの異物を除去することができ、かつこの形状以下の大きさの異物を通過させ、さらに流体をスムースに流すことができるフィルタ装置、フィルタ材およびフィルタ材用シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and can remove foreign matters larger than a certain shape, allow foreign matters smaller than this shape to pass, and further smooth the fluid. It aims at providing the filter apparatus which can be flowed, the filter material, and the sheet | seat for filter materials.
本発明は、一側に開口を有し、他側が閉止されたフィルタ材を含むフィルタ装置において、フィルタ材は同一形状をもつ多数の貫通部を有し、単位面積当りの貫通部の数は一側から他側に向ってその数が増加していることを特徴とするフィルタ装置である。 According to the present invention, in a filter device including a filter material having an opening on one side and closed on the other side, the filter material has a large number of through portions having the same shape, and the number of the through portions per unit area is one. The filter device is characterized in that the number increases from the side toward the other side.
本発明は、フィルタ材は少なくとも1層のフィルタ機能層を有する積層体を含む
ことを特徴とするフィルタ装置である。
The present invention is the filter device, wherein the filter material includes a laminate having at least one filter function layer.
本発明は、フィルタ材の積層体は、複数のフィルタ機能層を有することを特徴とするフィルタ装置である。 The present invention is a filter device in which a laminate of filter materials has a plurality of filter function layers.
本発明は、フィルタ材の積層体は、フィルタ機能層と、このフィルタ機能層を挟持する一対の金網とを有することを特徴とする請求項2記載のフィルタ装置である。
The present invention is the filter device according to
本発明は、フィルタ材の積層体は、フィルタ機能層と、ろ過層と、このフィルタ機能層とろ過層を挟持する一対の金網とを有することを特徴とするフィルタ装置である。 The present invention is a filter device in which a laminate of filter materials includes a filter function layer, a filtration layer, and a pair of metal meshes that sandwich the filter function layer and the filtration layer.
本発明は、フィルタ機能層はエッチングにより貫通孔が形成された金属製フィルタ機能層からなることを特徴とするフィルタ装置である。 The present invention is the filter device, wherein the filter function layer is made of a metal filter function layer in which a through hole is formed by etching.
本発明は、フィルタ装置は、筒形状のフィルタ材と、フィルタ材の一側に設けられた取付具とを有することを特徴とするフィルタ装置である。 The present invention is a filter device characterized in that the filter device includes a tubular filter material and a fixture provided on one side of the filter material.
本発明は、フィルタ材において、一側に開口を有し、他側が閉止され、同一形状をもつ多数の貫通孔を有し、単位面積当りの貫通孔の数は、一側が少なくなっており、他側に向かってその数が増加していることを特徴とするフィルタ材である。 In the filter material, the filter material has an opening on one side, the other side is closed, and has a number of through holes having the same shape, and the number of through holes per unit area is reduced on one side, It is a filter material characterized in that the number increases toward the other side.
本発明は、フィルタ材用シートにおいて、同一形状をもつ多数の貫通孔を有し、単位面積当たりの貫通孔の数は、一側が少なくなっており、他側に向かってその数が増加していることを特徴とするフィルタ材用シートである。 In the sheet for filter material, the present invention has a large number of through-holes having the same shape, and the number of through-holes per unit area is reduced on one side and the number increases toward the other side. It is a sheet | seat for filter materials characterized by having.
以上のように本発明によれば、ある形状以上の大きさの異物を確実に除去することができ、かつ内部を流れる流体の流れを均一化することができる。 As described above, according to the present invention, foreign matters having a size larger than a certain shape can be reliably removed, and the flow of fluid flowing inside can be made uniform.
以下図面を参照して本発明の実施の形態について述べる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1乃至図5は、本発明によるフィルタ装置の一実施の形態を示す図である。 1 to 5 are diagrams showing an embodiment of a filter device according to the present invention.
図1および図2に示すように、フィルタ装置10は異物が混入された流体に対して、その異物を除去するものである。実施形態にかかるフィルタ装置10は多数の円形状貫通孔11aを有する円筒状側壁11Aと、円筒状側壁11Aの一側に形成された開口13と、円筒状側壁11Aの他側に形成された閉止された閉止底部14とを有するフィルタ材11と、フィルタ材11の開口13周縁に設けられたフランジ(取付具)15とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このうちフィルタ材11は円筒状側壁11Aに形成された多数の円形状貫通孔11aを有するとともに、各貫通孔11aは同一形状をもつ。このためフィルタ材11によって、貫通孔11aの大きさ以上の異物を除去することができ、貫通孔11aの大きさ以下の異物を通過させることができる。
Among these, the
ここで、「略同一形状」とは貫通孔11aが完全に同一形状をもつ場合だけでなく、エッチング等により貫通孔11aが所望の形状に対して±5%程度の誤差を有する形状も含む。
Here, “substantially the same shape” includes not only the case where the through
また単位面積当りの貫通孔11aの数は開口13側(一側)が少なくなっており、単位面積当りの貫通孔11aの数は閉止底部14(他側)に向って徐々に増加している。
Further, the number of through
このような構成からなるフィルタ装置10は流入口3と流出口4とを有するケーシング2内に組込まれ、このようにしてケーシング2と、ケーシング2内に組込まれたフィルタ装置10とからなるフィルタシステム1が構成される(図2)。
The
この場合、フィルタ装置10のフランジ15をケーシング2の流入口3側へ向け、フランジ15をケーシング2内の固定具(図示せず)に固定することにより、フィルタ装置10はケーシング2内に固定される。
In this case, the
次に多数の円形状の貫通孔11aを有する円筒状フィルタ材11の構造について更に説明する。
Next, the structure of the
図3に示すように、円筒状フィルタ材11は、複数、例えば4層のフィルタ機能層21、22、23、24を有する積層体20からなっている。
As shown in FIG. 3, the
積層体20の各フィルタ機能層21、22、23、24は、いずれもステンレス製の金属製基材を用い、この金属製基材に対してエッチングを施すことにより得られる。そして、各フィルタ機能層21、22、23、24はいずれもエッチングにより形成された貫通孔21a、22a、23a、24aを有しており、貫通孔21a、22a、23a、24aの大きさは直径50μmとなっている。
Each of the filter
図3において、各フィルタ機能層21、22、23、24は、各々の貫通孔21a、22a、23a、24aを位置決めし、互いに貼り合せられる。このことにより積層体20を得ることができる。この場合、互いに位置決められたフィルタ機能層21、22、23、24の貫通孔21a、22a、23a、24aの位置合せを行うことにより、大きさが直径50μmのフィルタ材11の貫通孔11aが形成される。
In FIG. 3, each filter
図3において各フィルタ機能層21、22、23、24は、各々厚み30μmの金属製基材からなっている。このため各フィルタ機能層を4層集めて積層することにより、フィルタ材11を堅固に構成することができる。
In FIG. 3, each of the filter
さらにまた、各フィルタ機能層21、22、23、24の貫通孔21a、22a、23a、24aをエッチングにより形成する場合、一般に各貫通孔21a、22a、23a、24aの断面形状は曲面形状をもち、各貫通孔21a、22a、23a、24aは、各々内部21A、23A、24Aから表面21B、22B、23B、24Bに向って末広がりの形状をもつ。この場合、フィルタ機能層21、22、23、24を積層し、各貫通孔21a、22a、23a、24aの位置合せを行うことによりフィルタ材11の貫通孔11aを形成することができるので、貫通孔11aの断面形状を全体として略矩形状にすることができる。
Furthermore, when the through
次に多数の円形状貫通孔11aを有する円筒状フィルタ材11の変形例について図4により説明する。
Next, a modified example of the
図4に示すように、円筒状フィルタ材11は、フィルタ機能層21と、このフィルタ機能層21を両面から挟持する一対の金網25、26とを有する積層体20からなっている。
As shown in FIG. 4, the
積層体20のフィルタ機能層21は、ステンレス製の金属製基材を用い、この金属製基材に対してエッチングを施すことにより得られる。そして、フィルタ機能層21はエッチングにより形成された貫通孔21aを有しており、貫通孔21aの大きさは直径50μmとなっている。
The
図4において、フィルタ機能層21の貫通孔21aは直径50μmの大きさを有し、またフィルタ機能層21を両面から挟持する一対の金網25、26は貫通孔21aよりかなり大きな開口を有する。
In FIG. 4, the through
このため、フィルタ材11の貫通孔11aはフィルタ機能層21の貫通孔21aに一致する。
For this reason, the through
またフィルタ機能層21は厚み30μmの金属製基材からなっており、このフィルタ機能層21を両面から一対の金網25、26により挟持することにより、フィルタ材11を堅固に構成することができる。
The
また、本変形例において、円筒状フィルタ材11は、複数のフィルタ機能層21、22、23、24と、この複数のフィルタ機能層21、22、23、24を両面から挟持する一対の金網25、26とを有する積層体20からなっていてもよい(図9参照)。
In this modification, the
なお、図4において、一対の金網25、26の代わりに、貫通孔11aより大きな開口をもつ一対のパンチングメタルを用いてもよい。
In FIG. 4, instead of the pair of metal meshes 25 and 26, a pair of punching metals having an opening larger than the through
次に多数の円形状の貫通孔11aを有する円筒状フィルタ材11の更なる変形例について図5により説明する。
Next, a further modification of the
図5に示すように、円筒状フィルタ材11は、フィルタ機能層21と、ろ過層28と、このフィルタ機能層21およびろ過層28を両面から挟持する一対の金網25、26とを有する積層体20からなっている。
As shown in FIG. 5, the
積層体20のフィルタ機能層21は、ステンレス製の金属製基材を用い、この金属製基材に対してエッチングを施すことにより得られる。そして、フィルタ機能層21はエッチングにより形成された貫通孔21aを有しており、貫通孔21aの大きさは直径50μmとなっている。
The
また、本変形例において、円筒状フィルタ材11は、複数のフィルタ機能層21、22、23、24と、ろ過層28と、この複数のフィルタ機能層21、22、23、24およびろ過層28を両面から挟持する一対の金網25、26とを有する積層体20からなっていてもよい(図10参照)。
Moreover, in this modification, the
図5において、フィルタ機能層21の貫通孔21aは直径50μmの大きさを有し、またフィルタ機能層21およびろ過層28を両面から挟持する一対の金網25、26は貫通孔21aよりかなり大きな開口を有する。
In FIG. 5, the through
このため、フィルタ材11の貫通孔11aはフィルタ機能層21の貫通孔21aに一致する。
For this reason, the through
またフィルタ機能層21は厚みステンレスの金属製基材からなっており、またろ過層28は不織布、珪藻土、炭素繊維等のろ材からなっている。そしてこのフィルタ機能層21およびろ過層28を両面から一対の金網25、26により挟持することにより、フィルタ材11を堅固に構成することができる。
The
ところで、図5において、一対の金網25、26内に配置されたフィルタ機能層21およびろ過層28に加えて、更に他の機能層を設けてもよく、一対の金網25、26内に各層を配置する順番は特に制限はなく、任意の順に各層を配置することができる。また一対の金網25、26の代わりに、貫通孔11aより大きな開口を有する一対のパンチングメタルを用いてもよい。
By the way, in FIG. 5, in addition to the filter
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
はじめに、フィルタ材用シート20Aを準備する(図7参照)。 First, the filter material sheet 20A is prepared (see FIG. 7).
この場合、まず金属製基板をエッチングすることにより、各々貫通孔21a、22a、23a、24aを有するフィルタ機能層21、22、23、24を作製し、各々の貫通孔21a、22a、23a、24aの位置を合わせてフィルタ機能性21、22、23、24を積層して接着する。このようにしてフィルタ材用シート20Aを準備することができる。
In this case, by first etching the metal substrate, filter function layers 21, 22, 23, and 24 having through-
この場合、フィルタ材用シート20Aには予め多数の貫通孔11aが形成され、貫通孔11aの数は開口13側(図7の左側)から閉止底部14側(図7の右側)へ向かって徐々に増加している。
In this case, a large number of through
次にこのフィルタ材用シート20Aを円筒状に成形して円筒状側壁11Aを形成し、この円筒状側壁11Aの一側を開口13とし、円筒状側壁11Aの他側を閉止して閉止底部14を形成する。このようにして円筒状フィルタ材11を作製する。次にフィルタ材11の開口13にフランジ15を取付けて、フィルタ装置10を作製する。
Next, the filter material sheet 20A is formed into a cylindrical shape to form a
次に図1および図2に示すように、フィルタ装置10をケーシング2内に組み込む。この場合、フィルタ装置10のフランジ15をケーシング2内の固定具に固定することにより、フィルタ装置10をケーシング2内に固定することができ、このようにしてフィルタシステム1が得られる。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the
次に異物が混入した飲料等の流体がケーシング2のケーシング2内に流入口3から流入する。流体はその後フィルタ装置10内に流入してフィルタ装置10により異物が除去される。次にフィルタ装置10により異物が除去された流体は、その後、ケーシング2の流出口4からケーシング2の外方へ排出される。
Next, a fluid such as a beverage mixed with foreign matter flows into the
次にフィルタ装置10内において流体から異物を除去する作用について更に述べる。
Next, the effect | action which removes a foreign material from the fluid in the
まず異物を含む流体はフィルタ装置10のフィルタ材11内に流出口として機能する開口13から流入する。そしてフィルタ材11内に流入する流体は、フィルタ材11のうち円筒状側壁11Aに形成された貫通孔11aを通過し、この間、貫通孔11aにより流体中の異物が除去される。
First, the fluid containing the foreign substance flows into the
上述のようにフィルタ材11の各開孔11aは、同一形状を有するため、貫通孔11aの口径より大きな形状をもつ異物をこの開孔11aにより除去することができ、貫通孔11aの大きさより小さな形状をもつ異物は開孔11aを通過する。このためフィルタ材11の貫通孔11aによって、所望形状以上の大きさをもつ異物のみをフィルタ材11により除去することができる。
Since each
また、フィルタ材11の単位面積当りの貫通孔11aの数は開口13側(一側)が少なくなっており、かつその数は閉止底部14側(他側)に向って徐々に増加している。
Further, the number of through
このためフィルタ材11内において、開口13側から閉止底部14側に向う流体の流れを均一化することができる。
For this reason, in the
すなわち、円筒状側壁11Aに形成された貫通孔11aの数は、開口13側から閉止底部14側に向って徐々に増加している。このためフィルタ材11の円筒状側壁11Aにおける流体抵抗を開口13側から閉止底部14側に向けて徐々に低下させることができる。
従ってフィルタ材11内に開口13から流入する流体が、開口13近傍の貫通孔11aから直ちに外方へ流出してしまうことはなく、フィルタ材11内の流体を閉止底部14側へスムースに流すことができ、このことにより、フィルタ材11内において、開口13側から閉止底部14側へ向う流体の流れを均一化することができる。
That is, the number of through
Therefore, the fluid flowing into the
ここで図6に比較例としてのフィルタ材11を示す。図6に示すフィルタ材11において、円筒状側壁11Aには同一口径をもつ多数の貫通孔11aが形成されている。この貫通孔11aは所定ピッチで均一に配置されているため、単位面積当りの貫通孔11aの数は一定となっている。
FIG. 6 shows a
図6において、フィルタ材11の円筒状側壁11Aにおける流体抵抗は、開口13側から閉止底部14側に向けて一定となっている。このため図6において、フィルタ材11内に開口13から流入する流体が流入口13近傍の貫通孔11aから直ちに外方へ流出してしまうことも考えられる。
In FIG. 6, the fluid resistance in the
これに対して本実施の形態によれば、フィルタ材11の円筒状側壁11Aにおける流体抵抗を開口13側から閉止底部14側に向けて徐々に低下させることができる。このため開口13からフィルタ材11内に流入する流体を、開口13側から閉止底部14側に向けてスムースに均一化して流すことができる。さらにまた、フィルタ材11内で流体を均一化して流すことができるので、フィルタ材11内における流体の滞留、汚染を防止することができ、フィルタ材11の局所的な破損が生じることもない。またフィルタ材11の全域を用いて流体を流すことができるため、フィルタ材11を用いて異物を取除く作用の効率化を図ることができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the fluid resistance in the
なお、上記実施の形態において、開口13からフィルタ材11内に流体を流入させ、円筒状側壁11Aの貫通孔11aを介して外方へ排出する例を示したが、これに限らず円筒状側壁11Aの貫通孔11aからフィルタ材11内に流体を流入させ、フィルタ材11の開口13から流体を排出してもよい。この場合、フィルタ材11の開口13は、フィルタ材11の一側に設けられた流出口となる。
In the above-described embodiment, an example has been shown in which a fluid flows into the
またフィル板材11が円筒状側壁11Aと閉止底部14とを有する例を示したが、これに限らず、図8に示すようにフィルタ材11を全体として袋状に形成してもよい。
Moreover, although the example in which the
図8に示すように、フィルタ装置10は開口13を有するフィルタ材11と、フィルタ材11の開口13に設けられたフランジ15とを備え、このうちフィルタ材11は袋状に形成されている。またフィルタ材11は同一形状をもつ多数の貫通孔11aを有し、貫通孔11aの数は開口13側から閉止底部14に向かって増加している。
As shown in FIG. 8, the
さらにまた、上記実施の形態において、フィルタ材11を積層体20から構成する例を示したが、フィルタ材11を単層のフィルタ機能層から構成してもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the example which comprises the
また貫通孔11aは円形をなす旨示したが、貫通部の形状は、同一の形状であれば円形に限られず、使用目的に合わせ楕円、矩形等様々な態様でよい。
Although the through
さらにフィルタ材11の素材については、ステンレスにて実施の形態を説明したが、耐蝕性の求められる用途であればインコネル、ハステロイのような合金でも同様な効果を得られるし、ナイロン、PTEFのような樹脂でも同様な効果が得られる。
Furthermore, although the embodiment of the
1 フィルタシステム
2 ケーシング
3 流入口
4 流出口
10 フィルタ装置
11 フィルタ材
13 開口
14 閉止底部
15 フランジ
20 積層体
20A フィルタ材用シート
21、22、23、24 フィルタ機能層
25、26 金網
28 ろ過層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
またフィルタ機能層21はステンレスの金属製基材からなっており、またろ過層28は不織布、珪藻土、炭素繊維等のろ材からなっている。そしてこのフィルタ機能層21およびろ過層28を両面から一対の金網25、26により挟持することにより、フィルタ材11を堅固に構成することができる。
The
まず異物を含む流体はフィルタ装置10のフィルタ材11内に流入口として機能する開口13から流入する。そしてフィルタ材11内に流入する流体は、フィルタ材11のうち円筒状側壁11Aに形成された貫通孔11aを通過し、この間、貫通孔11aにより流体中の異物が除去される。
First fluid including foreign matter flows from the
Claims (9)
フィルタ材は同一形状をもつ多数の貫通部を有し、単位面積当りの貫通部の数は一側から他側に向ってその数が増加していることを特徴とするフィルタ装置。 In a filter device including a filter material having an opening on one side and closed on the other side,
The filter device has a large number of through portions having the same shape, and the number of through portions per unit area increases from one side to the other side.
一側に開口を有し、他側が閉止され、
同一形状をもつ多数の貫通孔を有し、
単位面積当りの貫通孔の数は、一側が少なくなっており、他側に向かってその数が
増加していることを特徴とするフィルタ材。 In filter materials,
Has an opening on one side, the other side is closed,
Having many through holes with the same shape,
A filter material, wherein the number of through holes per unit area is reduced on one side and increased toward the other side.
同一形状をもつ多数の貫通孔を有し、単位面積当たりの貫通孔の数は、一側が少なくなっており、他側に向かってその数が増加していることを特徴とするフィルタ材用シート。 In the filter material sheet,
A sheet for filter material having a plurality of through holes having the same shape, wherein the number of through holes per unit area is reduced on one side and increased toward the other side. .
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