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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を濾過して濾過材にて不純物を取り除くフィルターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より液体を濾過材にて濾過して該濾過材により不純物を取り除くフィルターは各種のものが既に提供されている。これらのフィルターの濾過材としては古くは紙材が用いられており、この濾過材をプリーツ状(ジグザグ状)に折曲してフィルターを構成している。
この紙材を濾過材として用いた場合は、圧力損失がすぐに高くなってフィルターの交換時期が早くなるという問題がある。また、紙材の濾過材を自立させる構造のために、全体が略円筒状となっている濾過材の径方向の寸法を大きくとることができず、大量の不純物を捕捉できず、フィルターの交換時期が早くなるという問題を有している。
【0003】
そこで、濾過材を不織布で構成したフィルターが最近提供されてきている。そのため、濾過材を紙製からプリーツ状に折曲した不織布へと変えた場合に、紙製の濾過材よりも圧力損失を低下させることができる。
しかし、不織布からなる濾過材を自立させた構造であるために、全体が略円筒状となっている濾過材の径方向の寸法を大きくとることができず、大量の不純物を捕捉できず、フィルターの交換時期が早くなるという上記と同様の問題を有している。濾過材の径方向の寸法を大きく取ることができないために、小型のフィルターしか製作できないという問題も有している。
【0004】
そこで、本出願人ないし本発明者は、プリーツ状(ジグザグ状)に折曲した金属製からなる支持体を設け、この支持体の表面に不織布をプリーツ状に折曲した濾過材を配設し、この支持体により不織布からなる濾過材を支持するようにしたフィルターを既に出願した(例えば、特許文献1〜特許文献3参照。)。
【0005】
例えば、特許文献1では、多数の穴を穿孔した金属製の板をプリーツ状に折曲して全体を略円筒状に形成した支持体の両端をリング円板状のエンドキャップにて挟持し、支持体の表面に不織布からなる濾過材を装着している。
また、特許文献2、3では、上記特許文献1と同様に多数の穴を穿孔した金属製の板をプリーツ状に折曲して全体を略円筒状に形成した支持体の両端をリング円板状のエンドキャップにて挟持し、支持体の表面に不織布からなる濾過材を装着している。さらに、この特許文献2、3では、支持体の中心部分に円筒状の軸芯を配置し、支持体の径方向の寸法を軸芯側に向けて長くするようにした場合も記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−61235号公報(第4−6頁、図1、図10)
【特許文献2】
特開2000−354715号公報(第6−7頁、図1、図3、図16、図27、図28)
【特許文献3】
特開2001−104716号公報(第8−9頁、図1、図10、図24、図32、図36)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1〜3に記載されているフィルターや、他の従来のフィルターの濾過材は、すべてプリーツ状に折曲されていて、径方向の寸法が短くなっており、そのため、濾過すべく液体との接触面積が狭く濾過効率が劣るという問題があった。また、不純物を捕捉する量も限られてフィルターの交換時期も早くなるという問題もあった。
【0008】
また、金属加工などにおける液体を濾過して不純物を捕捉する他のフィルターとして、磁性体の金属だけを吸着させるマグネット式のフィルターや、ロールフィルター、サイクロン、遠心分離機などが用いられている。
しかし、マグネット式のフィルターでは、アルミなどの非磁性体の金属は捕捉することができないという問題があり、また、ロールフィルター、サイクロン、遠心分離機では濾過効率が悪いという問題を有している。また、これらの各種のフィルターを一つの濾過工程に介設して、不純物を捕捉しているのが実情であり、濾過用のポンプも大きな容量のものが必要であった。
【0009】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも下記の目的を有するフィルターを提供するものである。
(1)円筒状のフィルターの径方向の寸法を大きくとって濾過すべく液体との接触面積を大きくして濾過効率を向上させること。
(2)多量の不純物の捕捉を可能として、フィルターの交換時期を長くして、ランニングコストを下げること。
(3)どのような種類の不純物であっても、一種類のフィルターでもって濾過できるようにし、濾過効率を向上させ、生産性を向上させること。
(4)濾過材を不織布にて構成し、多量の不純物を捕捉している状態であっても圧力損失の上昇を抑えて長期間にわたって運転を可能にすること。
(5)濾過工程に用いるポンプの容量を小さいものでも使用可能として、省電力化を図ること。
(6)大型のフィルターの製作を可能として、大量の流量の液体を濾過する場合でも、対応ができるようにすること。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の請求項1記載のフィルターでは、略円筒状で略全面にわたって多数の穴12を穿設した軸芯11を形成し、略全面にわたって多数の穴21が穿設されて内部を空洞とすると共に開口した後面側を前記軸芯11の表面に配置するパネル13を形成し、このパネル13を前記軸芯11の軸方向に沿って配設すると共に、複数のパネル13を軸芯11に対して略放射状に配設した支持体2を形成し、この支持体2の外周面に沿って液体を濾過する濾過材3を着脱自在に装着してフィルター本体1を構成し、
前記パネル13は横方向の断面が略コ字型であり、該パネル13を構成している両側の側板14、15の内側面に少なくとも一部分が対向している突条のリブ26、27をそれぞれ突設し、両リブ26、27の面同士が接触ないし近接していることを特徴としている。
【0011】
かかる構成とすることで、濾過した液体を流す軸芯11に対して複数のパネル13を放射状に設けていることで、円筒状の支持体2つまりフィルター本体1の径方向の寸法を大きく取ることができ、そのため、濾過すべく液体と濾過材3との接触面積を大きくすることができ、濾過効率を大幅に向上させることができる。また、不純物を捕捉する捕捉部23が隣接するパネル13間となるので、多量の不純物を捕捉可能とすることができ、そのため、フィルター本体1つまり、濾過材3の交換時期を長くすることができ、ランニングコストを低下させることができる。
さらに、金属加工における鉄などの磁性体の金属粉はもちろん従来用いていたマグネット式のフィルターでは捕捉出来なかったアルミなどの非磁性体の金属粉も捕捉可能となり、従来では、マグネット式フィルター、ロールフィルター、サイクロン、遠心分離機といった各種のフィルターを1つの濾過工程で用いていたが、本発明のフィルター本体1を用いることで、1種類のフィルターでもって金属加工などの冷却用の液体を濾過でき、もって濾過効率を向上させ、生産性を向上させることができる。
また、前記パネル13は横方向の断面が略コ字型であり、該パネル13を構成している両側の側板14、15の内側面に少なくとも一部分が対向している突条のリブ26、27をそれぞれ突設し、両リブ26、27の面同士が接触ないし近接しているので、パネル13の両側の側板14、15に外圧がかかってもパネル13は凹むことはなく、パネル13の穴21を介して流入した濾過後の液体は、パネル13内をスムーズに流れ、濾過効率を向上させることができる。
【0012】
【0013】
請求項2記載のフィルターでは、前記リブ26、27はそれぞれ斜めに形成されており、両リブ26、27で略X字状に形成されていることを特徴としている。
これにより、濾過後の液体とはリブ26、27が対面せずに斜めとなっているので、液体の流れを邪魔することなく液体をスムーズに通過させることができる。
【0014】
請求項3記載のフィルターでは、略円筒状で略全面にわたって多数の穴12を穿設した軸芯11を形成し、略全面にわたって多数の穴21が穿設されて内部を空洞とすると共に開口した後面側を前記軸芯11の表面に配置するパネル13を形成し、このパネル13を前記軸芯11の軸方向に沿って配設すると共に、複数のパネル13を軸芯11に対して略放射状に配設した支持体2を形成し、この支持体2の外周面に沿って液体を濾過する濾過材3を着脱自在に装着してフィルター本体1を構成し、
前記パネル13は横方向の断面が略コ字型であり、該パネル13を構成している両側の側板14、15の内側面に複数の突部28、29をそれぞれ対向した位置に突設し、対向した両突部28、29の先端部分が接触ないし近接していることを特徴としている。
これにより、パネル13の両側の側板14、15に外圧がかかってもパネル13は凹むことはなく、パネル13の穴21を介して流入した濾過後の液体は、パネル13内をスムーズに流れ、濾過効率を向上させることができる。また、濾過後の液体とは突部28、29が対面せずに略半球状となっているので、液体の流れを邪魔することなく液体をスムーズに通過させることができる。
【0015】
請求項4記載のフィルターでは、前記濾過材3は合成樹脂製の不織布で構成されていることを特徴としている。
これにより、不純物を一杯捕捉した状態となっても圧力損失はあまり上昇せず、大量の不純物を捕捉することができ、また、濾過工程に用いるポンプの容量も比較的小型の物を用いることができて、省電力化を図ることができる。また、大型のフィルター本体1を構築することができ、大量の流量の液体を濾過する場合でも、対応することができる。
【0016】
請求項5記載のフィルターでは、前記パネル13の後面の開口面19を先端側より拡開させていることを特徴としている。
これにより、パネル13の形状が略アーチ型となってパネル13自体の剛性を向上させることができ、パネル13に加わる外圧に対しての影響を少なくすることができる。
【0017】
請求項6記載のフィルターでは、前記パネル13の横方向の断面を略三角形状としていることを特徴としている。
これにより、パネル13の形状が略アーチ型となってパネル13自体の剛性を向上させることができ、パネル13に加わる外圧に対しての影響を少なくすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1はフィルター本体1の断面図を示し、図2はフィルター本体1の分解斜視図を示している。このフィルター本体1は、金属製の支持体2と、この支持体2の表面に着脱自在に装着される合成樹脂製の不織布からなる濾過材3とで構成されている。
【0019】
上記支持体2は、円筒状の軸芯11と、この軸芯11の外周面に略放射状に固着される複数枚のパネル13とで構成されている。金属製の軸芯11の外周面には濾過材3にて濾過した後の液体を流通させる穴12が略全周面にわたって穿孔されている。
【0020】
上記軸芯11の外周面に固着されるパネル13は、図示例では8枚としているが、これは構造が理解し易いようにしているからであり、パネル13の枚数は、16枚、32枚などの倍数でも良く、また、9枚以上の任意の枚数でも良い。もちろん、パネル13の枚数は、軸芯11の外径寸法により物理的に制限されることは言うまでもない。
【0021】
図3は上記パネル13の拡大斜視図を示し、図4(a)はパネル13の側面図を、図4(b)はパネル13の正面図を、図4(c)は図4(a)のA−A断面図をそれぞれ示している。
このパネル13は、両側の側板14、15と、帯状の前板16と、上板17及び下板18とで構成され、パネル13の内部は空洞となっており、さらに後面は開口されていて開口面19としている。このようにパネル13は内部を空洞とした空洞部20を形成しており、この空洞部20の厚みは、前板16、上板17、下板18の幅寸法分とほぼ同様である。
【0022】
パネル13を構成している側板14、15、前板16、上板17及び下板18には、略全面にわたって多数の穴21が穿孔されている。支持体2の表面、つまり各パネル13の表面には濾過材3が装着されるものであり、該濾過材3で濾過した液体が上記穴21を介してパネル13の内部の空洞部20に流通させるために、上記の穴21が多数穿孔されているものである。
また、パネル13の後面の開口面19側が軸芯11の表面に固着されるものであり、パネル13の開口面19側には軸芯11の穴12が対応し、濾過材3を通過した液体は、パネル13の各穴21→パネル13の空洞部20→軸芯11の穴12→軸芯11の内部→軸芯11の一方の開口面を介して液体が外部へ流れるようになっている。
【0023】
なお、パネル13の前板16、上板17、下板18には穴21を特に設けなくても良いが、穴21を穿孔している方が濾過すべく液体を通過させる量を多くできるので、穴21を穿孔している方が好適例である。つまり、パネル13の各面にそれぞれ穴21を多数穿孔している方が、濾過すべく液体との接触面積が大きく取れるので、濾過面積が大きくなり、濾過効率を向上させることができる。
【0024】
ここで、支持体2の各パネル13の表面、特に側板14、15の表面には外圧が加わるために、パネル13の両側の側板14、15が付勢されて側板14、15の内側面同士が接触してパネル13内に空洞が無くなる恐れが有り、空洞部20が無くなると液体がパネル13内を流れなくなる。
そこで、図3及び図4に示すように、側板14、15の表面を凹ませて側板14、15の内側面がわに突出する突条のリブ26、27をそれぞれ該側板14、15の上下方向に複数形成している。このリブ26、27の突出量は、パネル13の厚みの略半分としており、左右の側板14、15から突出したリブ26、27の面が図4(a)に示すように、互いに接触ないし近接した状態となり、パネル13への外圧による側板14、15の内側への凹みを防止している。つまり、側板14、15の表面に液体の圧力がかかって側板14、15が内側に付勢されても、リブ26、27同士が接触することで、側板14、15はそれ以上内側に凹むことはない。
【0025】
また、リブ26、27は上下方向に直線状に形成するのではなく、斜めに形成しており、しかも、一方の側板14のリブ26に対して他方の側板15のリブ27が略X字状に斜交するように形成されている。
このようにパネル13の側板14、15に、該側板14、15の幅寸法の半分以上の長さのリブ26、27を一体に複数突設しているので、この複数のリブ26、27により側板14、15の剛性が維持されることになる。つまり、突条のリブ26、27を複数一体に突設させているので、このリブ26、27自体でもってパネル13の側板14、15自体の剛性が向上して外圧による影響を少なくするようにしている。
【0026】
さらに、パネル13の空洞部20では、両側の側板14、15の内側面から突出したリブ26、27の中央部分同士が接触ないし近接し、この接触部分が上下方向に複数箇所(図示例では、3カ所)あるので、側板14、15の内側面同士が接触して液体を流すための空洞部20を確保し、スムーズな液体の流れを維持させることができる。
また、リブ26、27は上下方向に直線状に形成しているのではなく、斜めに形成しているので、リブ26、27が液体の流れに邪魔になることはなく、液体もスムーズに流れるようになっている。なお、リブ26、27は上下方向に3つ形成しているが、4つ以上でも良い。
【0027】
また、図6に示すように、パネル13の側板14、15の外側からプレスして略半球状の突部28、29を側板14、15の内側面にそれぞれ対向した位置に一体に突設して、該突部28、29の先端同士を接触ないし近接させて、側板14、15の外圧による凹みを防止するようにしても良い。なお、図6では穴21は省略している。
上記突部28、29の形状は略半球状としているので、液体の流れに対してあまり抵抗することなく液体をスムーズに通過させることができる。また、突部28、29の形状も略半球状としているので、側板14、15をプレスして形成する場合も容易に形成することができる。
【0028】
なお、図6では突部28、29は縦方向と横方向に一定の間隔毎に形成しているが、上下の位置をずらして形成しても良く、また、散点状に形成するようにしても良い。
【0029】
上記のようにして構成されているパネル13の後面の開口面19がわを図2に示すように、軸芯11の外周面に上下方向に溶接等の手段により固着し、また、各パネル13を軸芯11を中心にして放射状に配設して支持体2を形成する。
そして、図1及び図2に示すように、柔軟で撓み可能な不織布からなる濾過材3を支持体2の表面に沿って装着する。濾過材3を支持体2に装着した状態では、濾過材3はパネル13の表面に沿って配設されるので、そのパネル13間の空間部分により不純物を捕捉する捕捉部23が形成されることになる。これにより、捕捉部23を大きくでき、大量の不純物を捕捉することができる。
【0030】
図5は濾過材3を支持体2の表面に着脱自在に装着したフィルター本体1の斜視図を示し、濾過材3の上下の部分の軸芯11にベルト状の固定具24により濾過材3を支持体2に固定して、フィルター本体1を構成している。
【0031】
図7は上記フィルター本体1を用いたフィルター装置30の断面図を示し、筐体31の底部にはフィルター本体1にて濾過した液体の排出用のパイプ32が配設されており、このパイプ32の端部を流出口33としている。
このパイプ32の上部の開口部にフィルター本体1の軸芯11の開口部が接続されてフィルター本体1が配置される。そして、フィルター本体1の上部は、筐体31の上部に設けられている固定部材34により固定されて、フィルター本体1が筐体31の略中央部分に配設されることになる。
【0032】
筐体31の上面には開閉自在なフタ35が設けられており、フィルター本体1の交換を行なう場合には、該フタ35を開閉して行なう。また、筐体31の上部には、濾過すべく液体が流入される流入口36が設けられている。
また、図示していないが、パイプ32の流出口33の下流側には吸引用のポンプが介設されている。
【0033】
濾過すべく液体はフィルター装置30の流入口36から流入されて筐体31内に入り、さらにフィルター本体1の濾過材3にて液体が濾過されて不純物が濾過材3にて吸着ないし捕捉部23にて捕捉されていく。濾過材3を通過した液体は各パネル13の穴21や軸芯11の穴12を介して軸芯11内に流れていき、さらに軸芯11の内部からパイプ32を介して流出口33より排出される。
なお、フィルター装置30による液体の濾過は、循環させて何回も濾過しても良く、また、1回の濾過工程だけでも良い。
【0034】
図8は、濾過すべく液体が濾過材3、パネル13の穴21や軸芯11の穴12を介して流れていく状態を示している。軸芯11の外周面やパネル13の各面には多数の穴12、21が穿孔されているので、これらの穴12、21を介して液体の吸引力が働くので、液体は濾過材3の全面にわたって吸引される。
そして、液体は濾過材3を通過した後は、各パネル13の全面に穿孔した穴21からパネル13内の空洞部20に流れ、更に空洞部20から軸芯11の穴12を介して軸芯11内に流れる。同時にパネル13以外の軸芯11の表面と接触している濾過材3を通過した液体は、軸芯11の穴12を介して軸芯11内に流れる。軸芯11内に入った液体はパイプ32の流出口33から排出される。
【0035】
ここで、各パネル13の両側の側板14、15には圧力がかかるが、リブ26、27の作用により上述したように側板14、15は内側に凹むことなく、パネル13内の空洞部20を維持している。これにより、濾過材3を通過した液体は、パネル13の穴21を介して軸芯11内に流れたり、軸芯11の穴12から直接軸芯11内に流れる。
このようにして、隣接するパネル13の間の断面が略コ字型の面積が、濾過すべく液体との接触面積となり、濾過面積が略プリーツ状に折曲していた従来と比べて大幅に大きくなり、濾過効率を飛躍的に向上させることができる。また、不純物を捕捉する捕捉部23が隣接するパネル13間となるので、捕捉部23の大きさも大きくすることができ、そのため、不純物を捕捉部23にて捕捉する量も多くでき、フィルター本体1の交換時期を遅らせることができる。これにより、ランニングコストを低下させることができる。
【0036】
図9はフィルター装置30のフィルター本体1の濾過運転によりフィルター本体1の捕捉部23にて不純物40を捕捉している状態を示し、この濾過運転を連続して行なっても、支持体2の外周面の略全面にわたって吸引を行なっていることや、濾過材3を不織布で構成していることで、圧力損失の上昇が少なく、大量の不純物40を捕捉することができる。
そのため、図10に示すように、パネル13全体、つまりフィルター本体1全体を覆うくらいになるまで、不純物40を捕捉することが実際の濾過運転にて証明された。
【0037】
このフィルター装置30を濾過工程に介設することで、金属加工における鉄などの磁性体はもちろん、アルミなどの非磁性体の切削粉も容易に捕捉することができる。したがって、1つの濾過工程にマグネット式のフィルターや、ロールフィルター、サイクロン、遠心分離機等の各種のフィルターを用いる必要がなく、本発明のフィルター装置30を1台、一つの濾過工程に介設させるだけで不純物40を効率良く濾過して捕捉することができる。
また、多数の各種のフィルターを用いていた従来と比べて1台のフィルター装置30で良いため、フィルター装置30駆動用のポンプも1台で良く、また、濾過効率を向上させて生産性を向上させることができる。しかも、上述したように圧力損失があまり上昇しないので、ポンプの容量も小さなものでよく、従来の1/5程度の容量で良い。そのため、非常に省電力化を図ることができる。
【0038】
また、図10に示すように不純物40を一杯捕捉した後は、フィルター装置30からフィルター本体1を取り出して、フィルター本体1から不純物40だけを取り除く。不純物40を取り除いた後は、濾過材3はそのまま装着した状態でフィルター本体1をフィルター装置30内に配設する。
これにより、フィルター本体1は濾過材3を交換することなく再利用することができ、環境に非常に良いフィルター本体1を提供することができる。もちろん、フィルター本体1の濾過材3は新しいものに交換して使用しても良く、濾過材3の交換は支持体2の表面にパネル13に形状に沿って装着するだけで良いので、濾過材3の交換作業に容易且つ短時間で行なうことができる。
【0039】
なお、フィルター本体1にて捕捉した不純物40が金属粉の場合など、捕捉した金属製粉などの再利用が可能な物の場合には、廃棄するものは何も無いという究極のフィルター本体1あるいはフィルター装置30を提供することができる。
【0040】
ここで、上記フィルター本体1の大きさは具体的に例示していないが、製作例としては、軸芯11の外径を40センチ、パネル13を含めたフィルター本体1の外径を2メートル、高さを3メートルとし、このフィルター本体1を用いて、24時間で5万トンの液体の流量を濾過することができるフィルター装置30を構築した。このように大型のフィルター本体1を製作することができるので、このフィルター本体1を用いたフィルター装置30により大量の流量の液体を濾過する場合でも対応することができる。
本発明のフィルター本体1は、人が片手で持つことができる程度の大きさから、ひとかかえできる程度の大きさはもちろん、上述のようにメートル単位の大きさのものに適用することができる。特に、本発明のフィルター本体1は、メートル単位の大きさのものが好適例である。
【0041】
図11〜図15は支持体2のパネル13の他の例を示し、図11は、先の実施形態のパネル13と比べて、軸芯11側の後部、つまりパネル13の開口面19側を少し拡開した場合であり、図12は、パネル13の開口面19側をさらに拡開して隣接するパネル13の側板14、15の基部が接触あるいは近接させた場合である。なお、図12の場合では、1枚の金属板を折曲して複数のパネル13を一体に形成して、軸芯11に固着するようにしても良い。
【0042】
図13は図11と比べてパネル13の先端を尖らして断面を略三角形状とした場合を示し、図14は図13と比べてパネル13の基部を拡開して隣接するパネル13の側板14、15の基部同士を接触あるいは近接させた場合を示している。図15は図14と比べて同じ外径の軸芯11に対して2倍のパネル13を設けた場合を示している。
なお、図11〜図14では、パネル13の数を8枚、図15ではパネル13の数を16枚としているが、パネル13の数は任意に設定できることは言うまでもない。また、図14及び図15の場合では、1枚の金属板を折曲して複数のパネル13を一体に形成して、軸芯11に固着するようにしても良い。
【0043】
図11〜図15に示す各実施形態においては、パネル13の断面形状がちょうど略アーチ型となってパネル13自体の剛性を向上させることができて、パネル13に加わる外圧に対しての影響を少なくすることができる。
【0044】
図11〜図15では、支持体2のみを示しているが、支持体2の外周面のパネル13の表面に沿って濾過材3を着脱自在に装着するのは先の実施形態と同様である。
また、支持体2を構成しているパネル13には上記のリブ26、27や突部28、29を記載していないが、先の実施形態と同様にパネル13に該パネル13への外圧の影響を無くするためのリブ26、27あるいは突部28、29を形成しているものである。
【0045】
また、上記各実施形態では、濾過材3を合成樹脂製の不織布として説明したが、この不織布の代わりに紙製で濾過材3を構成するようにしても良い。
また、上記の支持体2を金属製の代わりに剛性を備えたプラスティックで構成するようにしても良い。
【0046】
なお、上記各実施形態における軸芯11の外径とパネル13の幅寸法(フィルター本体1の径方向における寸法)は、任意に設定できるものである。
【0047】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載のフィルターによれば、濾過した液体を流す軸芯に対して複数のパネルを放射状に設けていることで、円筒状の支持体つまりフィルター本体の径方向の寸法を大きく取ることができ、そのため、濾過すべく液体と濾過材との接触面積を大きくすることができ、濾過効率を大幅に向上させることができる。また、不純物を捕捉する捕捉部が隣接するパネル間となるので、多量の不純物を捕捉可能とすることができ、そのためフィルター本体つまり、濾過材の交換時期を長くすることができ、ランニングコストを低下させることができる。
さらに、金属加工における鉄などの磁性体の金属粉はもちろん従来用いていたマグネット式のフィルターでは捕捉出来なかったアルミなどの非磁性体の金属粉も捕捉可能となり、従来では、マグネット式フィルター、ロールフィルター、サイクロン、遠心分離機といった各種のフィルターを1つの濾過工程で用いていたが、本発明のフィルター本体を用いることで、1種類のフィルターでもって金属加工などの冷却用の液体を濾過でき、もって濾過効率を向上させ、生産性を向上させることができる。
また、前記パネルの横方向の断面が略コ字型であり、該パネルを構成している両側の側板の内側面に少なくとも一部分が対向している突条のリブをそれぞれ突設し、両リブの面同士が接触ないし近接させているので、パネルに外圧がかかってもパネルは凹むことはなく、パネルの穴を介して流入した濾過後の液体は、パネル内をスムーズに流れ、濾過効率を向上させることができる。
【0048】
【0049】
請求項2記載のフィルターによれば、前記リブはそれぞれ斜めに形成されており、両リブで略X字状に形成されているので、濾過後の液体とはリブが対面せずに斜めとなっているので、液体の流れを邪魔することなく液体をスムーズに通過させることができる。
【0050】
請求項3記載のフィルターによれば、前記パネルは横方向の断面が略コ字型であり、該パネルを構成している両側の側板の内側面に複数の突部をそれぞれ対向した位置に突設し、対向した両突部の先端部分が接触ないし近接させているので、パネルの両側の側板に外圧がかかってもパネルは凹むことはなく、パネルの穴を介して流入した濾過後の液体は、パネル内をスムーズに流れ、濾過効率を向上させることができる。また、濾過後の液体とは突部が対面せずに略半球状となっているので、液体の流れを邪魔することなく液体をスムーズに通過させることができる。
【0051】
請求項4記載のフィルターによれば、前記濾過材は合成樹脂製の不織布で構成されているので、不純物を一杯捕捉した状態となっても圧力損失はあまり上昇せず、大量の不純物を捕捉することができ、また、濾過工程に用いるポンプの容量も比較的小型の物を用いることができて、省電力化を図ることができる。また、大型のフィルター本体を構築することができ、大量の流量の液体を濾過する場合でも、対応することができる。
【0052】
請求項5記載のフィルターによれば、前記パネルの後面の開口面を先端側より拡開させているので、パネルの形状が略アーチ型となってパネル自体の剛性を向上させることができ、パネルに加わる外圧に対しての影響を少なくすることができる。
【0053】
請求項6記載のフィルターによれば、前記パネルの横方向の断面を略三角形状としているので、パネルの形状が略アーチ型となってパネル自体の剛性を向上させることができ、パネルに加わる外圧に対しての影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態におけるフィルター本体の断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態におけるフィルター本体の分解斜視図である。
【図3】 本発明の実施の形態におけるパネルの拡大斜視図である。
【図4】 (a)は本発明の実施の形態におけるパネルの側面図である。
(b)は本発明の実施の形態におけるパネルの正面図である。
(c)は本発明の実施の形態における図4(a)のA−A断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態におけるフィルター本体の斜視図である。
【図6】 (a)は本発明の実施の形態における他の例のパネルの正面図である。
(b)は本発明の実施の形態における図6(a)のB−B断面図である。
【図7】 本発明の実施の形態におけるフィルター本体を用いたフィルター装置の断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態における濾過作用を示す説明図である。
【図9】 本発明の実施の形態における濾過作用における不純物を捕捉する場合の説明図である。
【図10】 本発明の実施の形態における濾過作用における不純物を捕捉する場合の説明図である。
【図11】 本発明の実施の形態における他の例のパネルを用いた場合の支持体の断面図である。
【図12】 本発明の実施の形態における更に他の例のパネルを用いた場合の支持体の断面図である。
【図13】 本発明の実施の形態における断面形状を略三角形状としたパネルを用いた場合の支持体の断面図である。
【図14】 本発明の実施の形態における断面形状を略三角形状とした他の例のパネルを用いた場合の支持体の断面図である。
【図15】 本発明の実施の形態における断面形状を略三角形状とした更に他の例のパネルを用いた場合の支持体の断面図である。
【符号の説明】
1 フィルター本体
2 支持体
3 濾過材
11 軸芯
12 穴
13 パネル
14 側板
15 側板
19 開口面
20 空洞部
21 穴
23 捕捉部
26 リブ
27 リブ
28 突部
29 突部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter for filtering impurities and removing impurities with a filter medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various types of filters have been provided which remove liquids by filtering a liquid with a filter medium and removing impurities with the filter medium. In the past, a paper material has been used as a filter material for these filters, and the filter material is formed by bending the filter material into a pleated shape (zigzag shape).
When this paper material is used as a filter material, there is a problem that the pressure loss increases immediately and the replacement time of the filter is advanced. In addition, because of the structure that makes the filter material of paper material self-supporting, the overall size of the filter material, which is substantially cylindrical, cannot be increased, the large amount of impurities cannot be captured, and the filter must be replaced. There is a problem that the time is earlier.
[0003]
Therefore, a filter in which the filter medium is made of a nonwoven fabric has been recently provided. Therefore, when the filter medium is changed from paper to a pleated non-woven fabric, the pressure loss can be reduced as compared with the paper filter.
However, since the filter medium made of non-woven fabric is self-supporting, it is impossible to increase the radial dimension of the filter medium which is substantially cylindrical as a whole, and a large amount of impurities cannot be captured. There is a problem similar to the above in that the replacement time of the system becomes earlier. Since the size of the filter medium in the radial direction cannot be increased, there is a problem that only a small filter can be manufactured.
[0004]
Therefore, the present applicant or the present inventor provided a support made of metal bent in a pleat shape (zigzag shape), and disposed a filter material obtained by bending a nonwoven fabric in a pleat shape on the surface of the support. An application has already been filed for a filter in which a filter medium made of a nonwoven fabric is supported by this support (see, for example,
[0005]
For example, in
In
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-61235 A (page 4-6, FIGS. 1 and 10)
[Patent Document 2]
JP 2000-354715 A (page 6-7, FIG. 1, FIG. 3, FIG. 16, FIG. 27, FIG. 28)
[Patent Document 3]
JP-A-2001-104716 (page 8-9, FIG. 1, FIG. 10, FIG. 24, FIG. 32, FIG. 36)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The filters described in
[0008]
Further, as other filters for capturing impurities by filtering a liquid in metal processing or the like, a magnet type filter that adsorbs only a magnetic metal, a roll filter, a cyclone, a centrifuge, or the like is used.
However, the magnet type filter has a problem that a non-magnetic metal such as aluminum cannot be captured, and the roll filter, cyclone, and centrifuge have a problem that the filtration efficiency is low. In addition, it is the actual situation that these various filters are interposed in one filtration step to trap impurities, and a filtration pump with a large capacity is required.
[0009]
The present invention has been provided in view of the above problems, and provides a filter having at least the following objects.
(1) To improve the filtration efficiency by enlarging the radial dimension of the cylindrical filter and increasing the contact area with the liquid to be filtered.
(2) Capturing a large amount of impurities, extending the filter replacement period, and reducing running costs.
(3) To allow any kind of impurities to be filtered with one kind of filter, to improve the filtration efficiency and to improve the productivity.
(4) The filter medium is made of non-woven fabric, and even if a large amount of impurities are captured, the increase in pressure loss is suppressed and operation can be performed for a long period of time.
(5) To save power by using a pump with a small capacity used in the filtration process.
(6) Make it possible to produce a large filter so that it can be used even when a large amount of liquid is filtered.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, in the filter according to the first aspect of the present invention, the
The
[0011]
By adopting such a configuration, a plurality of
Furthermore, in addition to magnetic metal powder such as iron in metal processing, it is possible to capture non-magnetic metal powder such as aluminum that could not be captured with a conventional magnet filter. Various filters such as filters, cyclones, and centrifuges were used in one filtration step. By using the
The
[0012]
[0013]
Claim 2In the described filter, the
Thereby, since the
[0014]
Claim 3In the described filter,The
The panel 13IsThe cross section in the lateral direction is substantially U-shaped, and a plurality of
Thereby, even if external pressure is applied to the
[0015]
Claim 4In the described filter, the
As a result, the pressure loss does not increase so much even when the impurities are fully captured, a large amount of impurities can be captured, and the capacity of the pump used for the filtration process should be relatively small. This can save power. Moreover, the large filter
[0016]
Claim 5The described filter is characterized in that the opening
Thereby, the shape of the
[0017]
Claim 6The filter described is characterized in that the cross section of the
Thereby, the shape of the
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the filter
[0019]
The
[0020]
In the illustrated example, the number of
[0021]
3 is an enlarged perspective view of the
The
[0022]
The
Moreover, the opening
[0023]
The
[0024]
Here, since external pressure is applied to the surface of each
Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the
[0025]
The
As described above, a plurality of
[0026]
Further, in the
Further, since the
[0027]
Further, as shown in FIG. 6, pressing is performed from the outside of the
Since the shape of the
[0028]
In FIG. 6, the
[0029]
As shown in FIG. 2, the opening
And as shown in FIG.1 and FIG.2, the
[0030]
FIG. 5 shows a perspective view of the filter
[0031]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a
The opening of the
[0032]
An openable /
Although not shown, a suction pump is interposed on the downstream side of the
[0033]
The liquid to be filtered flows in from the
In addition, the filtration of the liquid by the
[0034]
FIG. 8 shows a state in which the liquid flows through the
Then, after passing through the
[0035]
Here, although pressure is applied to the
In this way, the area of the substantially U-shaped cross section between the
[0036]
FIG. 9 shows a state in which the
Therefore, as shown in FIG. 10, it has been proved by an actual filtration operation that the
[0037]
By interposing this
In addition, since only one
[0038]
Further, as shown in FIG. 10, after the
Thereby, the filter
[0039]
In addition, in the case where the
[0040]
Here, although the size of the
The filter
[0041]
FIGS. 11 to 15 show other examples of the
[0042]
FIG. 13 shows a case where the tip of the
11 to 14, the number of the
[0043]
In each embodiment shown in FIGS. 11 to 15, the cross-sectional shape of the
[0044]
11 to 15 show only the
Further, although the
[0045]
Moreover, although each said embodiment demonstrated the
Further, the
[0046]
In addition, the outer diameter of the
[0047]
【The invention's effect】
According to the filter of the first aspect of the present invention, the radial size of the cylindrical support body, that is, the filter body is increased by providing a plurality of panels radially with respect to the axial core through which the filtered liquid flows. Therefore, it is possible to increase the contact area between the liquid and the filter medium to be filtered, and it is possible to greatly improve the filtration efficiency. In addition, since the trapping part for trapping impurities is between adjacent panels, a large amount of impurities can be trapped, so that the filter body, that is, the filter medium replacement period can be lengthened, and the running cost is reduced. Can be made.
Furthermore, in addition to magnetic metal powder such as iron in metal processing, it is possible to capture non-magnetic metal powder such as aluminum that could not be captured with a conventional magnet filter. Various filters such as filters, cyclones, and centrifuges were used in one filtration step, but by using the filter body of the present invention, cooling liquid such as metal processing can be filtered with one type of filter, Therefore, filtration efficiency can be improved and productivity can be improved.
Further, the lateral cross-section of the panel is substantially U-shaped, and ribs of protrusions projecting at least partly from the inner side surfaces of the side plates on both sides constituting the panel are respectively provided. Since the two surfaces are in contact with each other or close to each other, the panel does not dent even if external pressure is applied to the panel, and the filtered liquid that flows in through the hole in the panel flows smoothly through the panel, improving the filtration efficiency. Can be improved.
[0048]
[0049]
Claim 2According to the filter described above, the ribs are formed obliquely, and both ribs are formed in an approximately X shape, so that the ribs are inclined without facing the liquid after filtration. The liquid can be passed smoothly without disturbing the flow of the liquid.
[0050]
Claim 3According to the filter described, the panelIsThe cross-section in the lateral direction is substantially U-shaped, and a plurality of protrusions protrude from the inner side surfaces of the side plates on both sides of the panel at opposing positions, and the tip portions of both opposing protrusions contact each other. In addition, the panel does not dent even if external pressure is applied to the side plates on both sides of the panel, and the filtered liquid that flows in through the holes in the panel flows smoothly through the panel, improving the filtration efficiency. Can be made. In addition, since the protrusion does not face the liquid after filtration and is substantially hemispherical, the liquid can pass smoothly without obstructing the flow of the liquid.
[0051]
Claim 4According to the filter described above, since the filter medium is made of a synthetic resin nonwoven fabric, the pressure loss does not increase so much even when the impurities are fully captured, and a large amount of impurities can be captured. Moreover, the capacity of the pump used in the filtration step can be relatively small, and power can be saved. Moreover, a large filter main body can be constructed, and even when a large amount of liquid is filtered, it can be handled.
[0052]
Claim 5According to the filter described above, since the opening surface of the rear surface of the panel is expanded from the front end side, the shape of the panel can be substantially arched to improve the rigidity of the panel itself, and the external pressure applied to the panel Can be less affected.
[0053]
Claim 6According to the described filter, since the cross section in the horizontal direction of the panel is substantially triangular, the shape of the panel can be substantially arched to improve the rigidity of the panel itself, and against the external pressure applied to the panel The influence of can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a filter body in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a filter body in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a panel in the embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a side view of a panel according to an embodiment of the present invention.
(B) is a front view of the panel in embodiment of this invention.
(C) is AA sectional drawing of Fig.4 (a) in embodiment of this invention.
FIG. 5 is a perspective view of a filter body in the embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a front view of another example of the panel according to the embodiment of the present invention.
(B) is BB sectional drawing of Fig.6 (a) in embodiment of this invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a filter device using the filter body in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a filtering action in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram in the case of trapping impurities in the filtering action in the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram in the case of trapping impurities in the filtering action in the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a support when another example panel according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a support when a panel of still another example in the embodiment of the present invention is used.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a support when a panel having a substantially triangular cross section is used in an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a support when another example panel having a substantially triangular cross-sectional shape according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a support in the case of using a panel of still another example in which the cross-sectional shape in the embodiment of the present invention is substantially triangular.
[Explanation of symbols]
1 Filter body
2 Support
3 Filter media
11 Shaft core
12 holes
13 panels
14 Side plate
15 Side plate
19 Opening surface
20 Cavity
21 holes
23 Capture unit
26 Ribs
27 Ribs
28 Projections
29 Projections
Claims (6)
前記パネル(13)は横方向の断面が略コ字型であり、該パネル(13)を構成している両側の側板(14)(15)の内側面に少なくとも一部分が対向している突条のリブ(26)(27)をそれぞれ突設し、両リブ(26)(27)の面同士が接触ないし近接していることを特徴とするフィルター。A rear surface side that is substantially cylindrical and has a shaft core (11) with a large number of holes (12) drilled over the entire surface, and a large number of holes (21) are drilled over the entire surface to make the interior hollow and open. Is formed on the surface of the shaft core (11), the panel (13) is disposed along the axial direction of the shaft core (11), and a plurality of panels (13) are formed. A support body (2) disposed substantially radially with respect to the shaft core (11) is formed, and a filter medium (3) for filtering liquid along the outer peripheral surface of the support body (2) is detachably mounted. configure the filter body (1) Te,
The panel (13) has a substantially U-shaped cross section in the lateral direction, and at least a part of the protrusion is opposed to the inner surface of the side plates (14) and (15) on both sides constituting the panel (13). The ribs (26) and (27) are respectively protruded, and the surfaces of both ribs (26) and (27) are in contact with or in close proximity to each other .
前記パネル(13)は横方向の断面が略コ字型であり、該パネル(13)を構成している両側の側板(14)(15)の内側面に複数の突部(28)(29)をそれぞれ対向した位置に突設し、対向した両突部(28)(29)の先端部分が接触ないし近接していることを特徴とするフィルター。 A rear surface side that is substantially cylindrical and has a shaft core (11) with a large number of holes (12) drilled over the entire surface, and a large number of holes (21) are drilled over the entire surface to make the interior hollow and open. Is formed on the surface of the shaft core (11), the panel (13) is disposed along the axial direction of the shaft core (11), and a plurality of panels (13) are formed. A support body (2) disposed substantially radially with respect to the shaft core (11) is formed, and a filter medium (3) for filtering liquid along the outer peripheral surface of the support body (2) is detachably mounted. The filter body (1)
The cross section of the panel (13) has a substantially U-shaped cross section, and a plurality of protrusions (28) (29) are formed on the inner side surfaces of the side plates (14) and (15) on both sides constituting the panel (13). ) was projected at a position opposed respectively, both projections (28 facing) (29) off Iruta characterized in that the tip portion is in contact with or proximity.
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