JP4184422B2 - 濾過部材 - Google Patents

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Description

技術分野
［０００１］
本発明は、気体ないし液体を含む各種流体固液、固固、固気分離装置等に用いられる濾過エレメントとしての濾過部材に関する。
背景技術
［０００２］
従来、（１）例えば３次元構造の立体的な濾過エレメントを製作する場合、平板に孔明け加工して後、この加工後の素材を立体加工して仕上げるのが一般的であり、孔径が小さくなればなるほど、孔明けする部位の肉厚は加工の可否または加工精度上薄くして対応しているのが通例である。
［０００３］
（２）また、「濾過すべき媒体に関して流入面と流出面とを備えた直列式濾過のための多層複合フィルタエレメントにおいて、２つのフィルタ層を有し、フィルタ層は全表面積にわたり限定された点及び／又は面で相互に溶接されていて、かつ流入面、流出面にそれぞれ少なくとも１つのフィルタエレメントが配置されている多層複合フィルタエレメント。」という発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１：特表２００５−５１２７８１号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００４］
然しながら、上述の従来例では、（１）の場合、多くは平板に所望の通過孔を穿設し、次に筒状または立体的に曲げ加工し、継ぎ目を溶接して接続すると共に、更に補強材を溶接するなどの加工操作のため、機械加工や溶接操作に起因する歪が生じ、更にまた、歪を除去するための工程が必要となり、製品の加工精度に悪影響を及ぼすばかりでなく、製作コスト上昇を招来している。
［０００５］
また（２）の特許文献１の場合は、フィルタフリースとフィルタ織物とから構成され、自動車のオイルフィルタ、エアフィルタ、または燃料フィルタなどのフィルタエレメントとして用いられるもので、洗浄性や衛生面について考慮されたものではない。
［０００６］
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、単一材料を用いることで、加工工程が少なく、挟雑物の介在する個所が無く、別途に補強部分を設ける必要がなく、溶接不要のため加工に起因する歪や亀裂等が生じにくく、従って精度が高い高品質の加工が可能であり、衛生的且つ洗浄性に優れた構造の特に食品用の濾過エレメントに最適な濾過部材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００８】
（１）均一の肉厚とした単一材料からなる断面円形の筒状体の被加工体の任意の部位に、多数の隣り合う並列した溝部の肉厚を残した深さを有する凹溝を作成し、（被加工体の肉厚）＝（凹溝の深さ）＋（溝部の肉厚）の関係を保持させ、該凹溝に複数の通過孔を穿設し、この凹溝以外の部位を均一の肉厚とした前記被加工体の強度保持部とし一体構造としたことを特徴とする濾過部材。
（２）前記凹溝は、直線状溝部、直線状不連続溝部、螺旋状溝部、または環状溝部のいずれかであると共に直状又は傾斜状の断面形状を形成することを特徴とする前記（１）記載の濾過部材。
（３）前記通過孔は、円形、楕円形、長孔形、スリット状のいずれかの断面形状であって、流体の濾過として用いることを特徴とする前記（１）記載の濾過部材。
（４）前記通過孔は、一方の開口部から他方の開口部に亙って同一断面形状通過孔または一方の開口部の幅より他方の開口部の幅を小さくし断面がテーパー付きの通過孔としたことを特徴とする前記（１）記載の濾過部材。
（５）前記被加工体の処理された濾過部材の表面硬度を他の部より部分的に高くして成ることを特徴とする前記（１）記載の濾過部材。
［０００９］
［００１０］
［００１１］
【発明の効果】
［００１６］
本発明によれば、金属，セラミックスなど単一材料を用いることで、加工工程が少なく、挟雑物の介在する個所が無く、別途に補強部分を設ける必要がなく、溶接不要のため加工に起因する歪や亀裂等が生じにくく、従って精度が高い高品質の加工が可能であり、衛生的且つ洗浄性に優れた構造の特に食品用の濾過エレメントは勿論のこと、気体ないし固体，液体などあらゆる流体処理に最適な濾過部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
［００１７］
［図１］実施例１における要部構成を示す説明図、（ａ）正面図、（ｂ）側断面図、（ｃ）部分拡大図、（ｄ）通過孔の断面図
［図２］実施例２における要部構成を示す説明図、（ａ）正面図、（ｂ）側断面図、（ｃ）部分拡大図、（ｄ）通過孔の断面図
［図３］実施例３における要部構成を示す説明図、（ａ）正面図、（ｂ）側断面図
符号の説明
［００１８］
１、１０ 凹溝
２ 通過孔
３ 強度保持部
４ 平板
５ 筒状体
６ ラッパ状体
７ ストレートな通過孔
８ テーパー付きの通過孔
Ｗ 被加工体
発明を実施するための最良の形態
［００１９］
以下、本発明に係る濾過部材の実施の形態について説明する。
［００２０］
図１は、実施例１における要部構成を示す説明図、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は通過孔の断面図、図２は、実施例２における要部構成を示す説明図、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は通過孔の断面図、図３は、実施例３における要部構成を示す説明図、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）はその他の実施例を示す図である。
［実施例１］
［００２１］
以下、実施例１について図１を参照して説明する。
［００２２］
野菜ジュースや果物ジュースなどの食品用処理液を扱う場合の濾過エレメントであって、例えばステンレススティールなどの単一材料からなる肉厚ｔの被加工体Ｗ（実施例１では筒状体５）の任意の部位（実施例１の場合、筒状体５の外周面）に凹溝１を作成し、該凹溝１に連続した複数の通過孔２を穿設し、この凹溝１以外の部位を前記被加工体Ｗの強度保持部３とし一体構造としてある。φは筒状体５の外周の直径を示す。
［００２３］
被加工体Ｗの素材としては、例えば各種金属，鉄鋼，ステンレス，アルミなど引抜き管を用い、この単一材料を機械加工して所望の長さの凹所即ち凹溝１を長溝状に所定ピッチｐで筒状体５の軸心に平行に且つ複数の通過孔２に見合う肉厚ｔ１を残して作成し、この所定の肉厚ｔ１の部位に所定の通過孔２（実施例１の場合、処理液の流れる方向がＦｉからＦｏで通過孔の一方の開口部Ｆ１と他方の開口部Ｆ２に亙ってストレートな通過孔７で構成されている。
［００２４］
実施例１の被加工体Ｗとしての筒状体５は、図示するように、所望の長さの凹所即ち凹溝１の溝部の深さはｄ１であり、溝部の底部はｔ１の厚みであり、筒状体５の両端縁部や凹溝と凹溝の間となる凹溝１以外の部位は全て肉厚ｔの強度保持部３で形成され一体構造の孔明き加工部材を構成している。加工操作は、管状の被加工体を切削加工して所定の筒状体５と成し、凹溝１の所定長さＬ１、所定深さｄ１、所定底部厚ｔ１となるように加工して凹溝１を作成し、機械加工、レーザー加工、鍛圧プレス加工、乃至は例えば高水圧の高圧流体加工により通過孔２としてのストレートな通過孔７を穿設する。
［００２５］
即ち、筒状体５の単一材料の各部の肉厚ｔ，ｔ１および凹溝１の深さｄ１との関係は、ｔ＝ｄ１＋ｔ１で示される。
被処理液中に介在する例えば果物の皮片、或いは例えば微小な金属片等が混在していても本発明に係る濾過エレメントとしての孔明き加工部材を用いることで、挟雑物が付着する個所がないために被処理液は濾過処理された後、濾過エレメントの所定の部位に残渣が残るだけである。この残渣は加工精度の良好な筒状体５の周面をスクレーパを用いて綺麗に除去することが出来る。
実施例２
［００２６］
実施例２は、図２に示すように、通過孔２が同一断面形状のストレートな通過孔７を用いた実施例１に対して、断面が上部側をテーパー付きの通過孔８を用いた点が異なり、その他の点は同様の構成である。
［００２７］
図２（ｄ）に示すように、被処理液は例えばＦｉ側からＦｏ側に通過する場合、一方の開口部Ｆ１から他方の開口部Ｆ２に向かって絞り構造であり、凹溝１の底部の厚みｔ１はテーパー部分８ａとストレート部分８ｂとで形成されている。Ｌ２は凹溝１の長手方向の長さ寸法である。尚流体の流れ方向は図２（ｄ）では、ＦｉからＦｏとして図示したが、逆向きに使用して両用とすることが出来ることは勿論である。
［００２８］
なお、通過孔の断面形状は、実施例１や実施例２の形状に限らず、弧状など好みの形状に形成できる。
［００２９］
その他は実施例１と同様であるので説明を省略する。
実施例３
［００３０］
実施例３は、図３に示すように、凹溝を設けた部位が実施例１及び２の場合の筒状体５の外周面に対して筒状体５の内周面に凹溝１０を設けた場合であり、通過孔２をストレートな通過孔７として図示してあるが、通過孔２をテーパー付きの通過孔８としても良い。
［００３１］
内側から外側に向かって作成された凹溝１０は筒状体５の外周面につながる厚みｔ２の底部を有し、凹溝１０の深さはｄ２であり、凹溝１０の長手方向の長さはＬ３である。
［００３２］
即ち、筒状体５の単一材料の各部の肉厚ｔ，ｔ２および凹溝１０の深さｄ２との関係は、
ｔ＝ｄ２＋ｔ２
で示される。
［００３３］
［００３４］
［００３５］
［００３６］
［００３７］
［００３８］
［００３９］
尚、通過孔については、上記以外の凹溝を兼ねたスリット状としても良く、食品その他の流体の濾過としても用い得るものである。
［００４０］
また、凹溝の形状は、本実施例に限定されるものではなく、外形が直線状、蛇行状、ジグザグ状、螺旋状など、機能的に要件を満たすものであれば、自由に選択することが出来ると共に断面形状は、直線状，傾斜状など好みの形状に形成できる。
［００４１］
尚また、凹溝の加工は、鍛造、鋳造、切削、研削、放電などの好みの加工手段を用いることが出来る。
［００４２］
特に、被加工体Ｗが金属の場合、表面硬度を他の部位より高くする必要がある時、熱処理，化学処理などにより容易に処理できる。例えば、ステンレス製であれば、高熱炉中で窒素ガス雰囲気を形成し、被加工体Ｗの処理された加工部材を投入し、表面層のみを部分的に窒化クロム金属層として他の部位に比して強化させることができる。

Claims (5)

  1. 均一の肉厚とした単一材料からなる断面円形の筒状体の被加工体の任意の部位に、多数の隣り合う並列した溝部の肉厚を残した深さを有する凹溝を作成し、（被加工体の肉厚）＝（凹溝の深さ）＋（溝部の肉厚）の関係を保持させ、該凹溝に複数の通過孔を穿設し、この凹溝以外の部位を均一の肉厚とした前記被加工体の強度保持部とし一体構造としたことを特徴とする濾過部材。
  2. 前記凹溝は、直線状溝部、直線状不連続溝部、螺旋状溝部、または環状溝部のいずれかであると共に直状又は傾斜状の断面形状を形成することを特徴とする請求項１記載の濾過部材。
  3. 前記通過孔は、円形、楕円形、長孔形、スリット状のいずれかの断面形状であって、流体の濾過として用いることを特徴とする請求項１記載の濾過部材。
  4. 前記通過孔は、一方の開口部から他方の開口部に亙って同一断面形状通過孔または一方の開口部の幅より他方の開口部の幅を小さくし断面がテーパー付きの通過孔としたことを特徴とする請求項１記載の濾過部材。
  5. 前記被加工体の処理された濾過部材の表面硬度を他の部より部分的に高くして成ることを特徴とする請求項１記載の濾過部材。
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