JP4806737B2 - Filter - Google Patents

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本発明は、液体等を金属などにより筒形に形成されたフィルターを通して濾過する濾過器における前記フィルターの洗浄と濾過の促進をする超音波装置付きの濾過器に関するものである。   The present invention relates to a filter with an ultrasonic device that facilitates cleaning and filtration of the filter in a filter that filters liquid or the like through a filter formed in a cylindrical shape with metal or the like.

従来から水などの液体の濾過に、合成樹脂製や金属製のフィルターが使用されているが、近年廃棄物処理等の問題で再生が可能な金属製フィルターが求められるようになった。金属製フィルターは、異物を捕集して目詰まりが起きた場合には、ブラシ等でフィルター表面を直接こすり付けるなどして汚れを落としたり、外圧や内圧をかけて洗浄する再生方法が用いられていた。   Conventionally, synthetic resin or metal filters have been used for filtering liquids such as water. Recently, however, metal filters that can be regenerated due to problems such as waste disposal have been required. In the case of clogging caused by collecting foreign matter, metal filters use a regeneration method in which dirt is removed by rubbing the filter surface directly with a brush, etc., or cleaning is performed by applying external or internal pressure. It was.

一方、上記フィルターは槽形の超音波洗浄機で超音波によるキャビティーションを利用して洗浄する方法や、水流によるジェット洗浄、或は、液中に気泡を発生させて洗浄するバブリング洗浄を用いる方法などのほか、前記の各洗浄法を適宜併用して汚れを落す方法も行われていた。   On the other hand, the above filter uses a tank-type ultrasonic cleaner that uses ultrasonic cavitation for cleaning, jet cleaning by water flow, or bubbling cleaning that generates bubbles in the liquid and cleans it. In addition to the methods, the above-described cleaning methods are appropriately used in combination to remove dirt.

従来の上記洗浄方法においては、いずれもカートリッジと呼ばれるフィルターをフィルターハウジングと呼ばれるケーシングから取り外し、フィルターだけを単独に洗浄する形態であった。   In the conventional cleaning methods described above, the filter called the cartridge is removed from the casing called the filter housing, and only the filter is cleaned alone.

しかし、金属製フィルターの目詰まりが起きた場合の洗浄方法は、そのいずれもフィルターをハウジングより取り外して洗浄する態様を採っているため、例えば配管中に挿入されている濾過器をそれが取付けられた部分から取り外さなければならず、煩雑な手間を不可欠とし至って面倒であった。   However, in the case of clogging of the metal filter, all of the cleaning methods employ a mode in which the filter is removed from the housing and cleaned, so that, for example, a filter inserted in a pipe can be attached. It had to be removed from the parts, and it was cumbersome because it was indispensable for troublesome work.

この点に鑑み、濾過器を配管中に取り付けたままで内部のフィルターを再生出来る洗浄方法として、気泡を強制的に配管中に送り込んで濾過器の内部を洗浄するバブリング方式が一部で実用化されているが、その効果に見るべきものはない。その理由は、ハブリング方式により数回洗浄を繰り返した後は、結局、濾過器を配管から取り外して分解し、フィルターを直接ブラッシングなどにより洗浄することが不可欠であったからである。   In view of this point, as a cleaning method that can regenerate the internal filter while the filter is attached to the pipe, a bubbling method that forcibly sends bubbles into the pipe to clean the inside of the filter has been put into practical use. However, there is nothing to see in the effect. The reason is that after repeating the cleaning several times by the hub ring method, it was indispensable to remove the filter from the pipe and disassemble it, and to clean the filter directly by brushing or the like.

以上に述べたように金属製フィルターをより完璧に再生させるには、結局、フィルターをそのハウジングから取り外して個別に洗浄することが、著しく面倒で煩雑ではあっても、フィルターのより望ましいレベルでの再生が出来るものと認識されているのが現状である。   As mentioned above, to regenerate a metal filter more perfectly, it is ultimately necessary to remove the filter from its housing and clean it individually, even though it is significantly more cumbersome and cumbersome. It is currently recognized that it can be regenerated.

一方、濾過器の分野では、フィルター性能を上げるために、濾過部の構造が図1に示す円筒型から図2に示すプリーツ型に移行し、さらに、フィルターのメッシュをより細かくしたり、プリーツの挟み角を狭くして濾過面積を増やした高性能タイプが使用されるようになったため、フィルター密度が増して目詰まりを起こし易くなり、フィルターの運転時間が短くなるなど新たな問題が派生した。   On the other hand, in the field of the filter, in order to improve the filter performance, the structure of the filtration part is shifted from the cylindrical type shown in FIG. 1 to the pleated type shown in FIG. 2, and the filter mesh is further refined, Since high-performance types with a narrower angle and a larger filtration area have been used, new problems have arisen, such as increased filter density and increased clogging, and shorter filter operation time.

本発明は上述した濾過器のフィルターを再生するため採られている従来技術とその問題点に鑑み、超音波のキャビティーション現象による洗浄効果に着眼し、配管中に据付けられたままの濾過器のフィルターに直接超音波振動を付与してフィルター自体を振動させることにより、その目詰まりを解消出来るようにした濾過器を提供することを、その課題とする。   The present invention has been made in view of the conventional technology and its problems taken to regenerate the filter of the filter described above, and focuses on the cleaning effect due to the ultrasonic cavitation phenomenon, and the filter remains installed in the pipe. It is an object of the present invention to provide a filter that can eliminate clogging by directly applying ultrasonic vibration to the filter to vibrate the filter itself.

上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の濾過器は、金属製のインナースクリーンおよび鋼繊維からなる筒形のフィルタースクリーンと、前記フィルタースクリーンの一端部に結合されたコアベースと、前記フィルタースクリーンの他端部に結合され、流体の出口が設けられたスクリーンパイプと、一端が前記コアベースに結合され、他端は前記スクリーンパイプとの間に間隙を置いて、前記フィルタースクリーンの内側又は外側に配置された金属製のコアーパイプとからなり、外周がケーシングで覆われたフィルターカートリッジを備え、前記コアベースに、超音波振動子のホーンが超音波振動の腹の点において結合され前記スクリーンパイプは、超音波振動の節の点において前記ケーシングに支持され、かつ、前記超音波振動子は、前記フィルタースクリーン及び/又は前記コアーパイプに縦振動およびたわみ振動を付与するようにしたことを特徴とするものである。 The filter of the present invention made for the purpose of solving the above problems is a cylindrical filter screen made of a metal inner screen and steel fibers, a core base coupled to one end of the filter screen, A screen pipe coupled to the other end of the filter screen and provided with a fluid outlet, and one end coupled to the core base, the other end being spaced from the screen pipe, and the inside of the filter screen or Ri Do from the arranged metal Koapaipu outward periphery includes a filter cartridge covered with a casing, the core base, the horn of the ultrasonic transducer is coupled in terms of the belly of the ultrasonic vibrations, said screen pipe is supported by the casing at a point section of the ultrasonic vibration, and the ultrasonic Doko is characterized in that so as to impart longitudinal vibration and flexural vibration to the filter screen and / or the Koapaipu.

本発明の超音波装置を組込んだ濾過器は、配管中にバイパス配管を組んでその中に挿入し、通常の濾過運転時とは逆方向に運転してフィルターの洗浄を行う。また、順方向に運転する通常の濾過運転時も、間欠的にフィルター自身を励振(超音波振動)させることで、目詰まりとなる不純固体物質の塊を粉砕することが可能となり、これによって濾過の促進にも役立ち目詰まりを実質的に減らしてフィルターの寿命を延ばす結果が得られる。   The filter incorporating the ultrasonic device of the present invention assembles a bypass pipe in the pipe and inserts it into the pipe, and operates in the opposite direction to the normal filtration operation to clean the filter. In addition, during the normal filtration operation that operates in the forward direction, the filter itself can be intermittently excited (ultrasonic vibration) to crush the impure solid substance lump that becomes clogged. The result is that the clogging is substantially reduced and the filter life is extended.

本発明は、濾過器におけるフィルタースクリーンの端部に結合されたコアベースに、超音波振動子のホーンの先端を結合することにより、フィルターに超音波振動を伝達させてフィルターを洗浄するようにしたので、濾過器を配管中から全く取外すことなくフィルターの洗浄再生が可能になるとともに、超音波振動子の腹Lと節Mを考慮した構成となっているため、超音波振動が有効にフィルターに働き、フィルタースクリーン及び/又はコアーパイプに縦振動およびたわみ振動が付与され、優れた洗浄・濾過効果が得られる。   In the present invention, the tip of the horn of the ultrasonic vibrator is coupled to the core base coupled to the end of the filter screen in the filter so that the filter is cleaned by transmitting ultrasonic vibration to the filter. Therefore, it is possible to clean and regenerate the filter without removing the filter from the pipe at all, and because the configuration takes into account the antinode L and node M of the ultrasonic transducer, the ultrasonic vibration is effectively applied to the filter. The filter screen and / or core pipe is subjected to longitudinal vibration and flexural vibration, and an excellent cleaning / filtration effect is obtained.

まず、本発明を適用するフィルターの一般的形態について、図1,図2により説明する。図1は一般的な構造である円筒型フィルター、図2は近年主流のプリーツ型フィルターである。
図1、図2に例示したフィルターにおいては、液が通過し易いように多数の穴が開けられたパンチングメタルなどの打ち抜き鋼板等により形成した芯となるコアー3の外周にパンチングメタルや織製金網を多層にして巻き付けた濾材1(フィルター1ともいう)を固定し、両部材3,1の両端にプレート2が設けられている。
First, a general form of a filter to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a cylindrical filter having a general structure, and FIG. 2 shows a recently popular pleated filter.
In the filter illustrated in FIGS. 1 and 2, a punching metal or woven metal mesh is formed on the outer periphery of a core 3 that is a core formed by a punched steel plate such as a punching metal in which a large number of holes are formed so that liquid can easily pass therethrough. A filter medium 1 (also referred to as a filter 1) wound in multiple layers is fixed, and plates 2 are provided at both ends of both members 3, 1.

図3は、図2のプリーツ型のフィルターを平面視した形態例を示す図、図4は図3のフィルターの詳細構造を説明するための部分展開図で、ここでは濾過の性能を上げるため、濾材1(フィルター1)には、金網製の2枚のインナースクリーン4,4の間に鋼繊維を積層したファイバーメディア5をサンドイッチ状に挟み込んで形成されており、濾材1がコアー3に巻付け固定され形成されている。   FIG. 3 is a diagram showing an example of a plan view of the pleated filter of FIG. 2, and FIG. 4 is a partial development view for explaining the detailed structure of the filter of FIG. 3. Here, in order to improve the filtration performance, The filter medium 1 (filter 1) is formed by sandwiching a fiber media 5 in which steel fibers are laminated between two inner screens 4 and 4 made of wire mesh, and the filter medium 1 is wound around the core 3. Fixed and formed.

次に、図1〜図4により説明したフィルターをフィルターカートリッジとしてケーシングに組み込んだ濾過器の構成例を図5より説明する。
図5において筒状の濾材1とその両端のプレート2,2と、濾材1の芯として両プレート2,2の間に架設されたコアー3から成るフィルターは、いわゆるカートリッジ様に交換可能なことからカートリッジ6(フィルターカートリッジともいう)と称される。前記カートリッジ6は入口Aと出口Bが設けられたフィルターハウジング7の内部に、プレート2,2の部位にパッキングPを介して固定され、濾過器の一例に構成される。
Next, a configuration example of a filter in which the filter described with reference to FIGS. 1 to 4 is incorporated as a filter cartridge in a casing will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the filter comprising the cylindrical filter medium 1, the plates 2 and 2 at both ends thereof, and the core 3 installed between the two plates 2 and 2 as the core of the filter medium 1 can be replaced like a so-called cartridge. It is called a cartridge 6 (also called a filter cartridge). The cartridge 6 is fixed inside the filter housing 7 provided with the inlet A and the outlet B to the portions of the plates 2 and 2 via the packing P, and is configured as an example of a filter.

図1〜図5により説明したフィルターに本発明を適用した基本構成と振動分布を図6により説明する。
ボルト締ランジュバン型振動子13(以下、振動子13という)は、圧電素子9を挟み込むようにホーン8とホーン10により締着ボルト11で締着され一体化されている。
振動子13は、予め取り外し出来るように、ホーン8の先端側とプレート2’において連結ネジ12によりカートリッジ6に接続されている。なお、図6の波形は、振動子13を発振器14で励振した場合の振動振幅分布Cと金属の伸縮を表す応力分布Dを示し、そのときの超音波振動の方向は、矢印Eで示す縦方向(軸方向)振動であることが判る。
The basic configuration and vibration distribution in which the present invention is applied to the filter described with reference to FIGS. 1 to 5 will be described with reference to FIG.
A bolt tightening Langevin type vibrator 13 (hereinafter referred to as a vibrator 13) is fastened by a fastening bolt 11 with a horn 8 and a horn 10 so as to sandwich the piezoelectric element 9, and is integrated.
The vibrator 13 is connected to the cartridge 6 by a connecting screw 12 on the tip side of the horn 8 and the plate 2 ′ so that it can be removed in advance. 6 shows the vibration amplitude distribution C when the vibrator 13 is excited by the oscillator 14 and the stress distribution D representing the expansion and contraction of the metal, and the direction of the ultrasonic vibration at that time is the vertical direction indicated by the arrow E. It turns out that it is a direction (axial direction) vibration.

本発明の濾過器は、上記のようにフィルターカートリッジ6の軸方向端面(プレート2’)に超音波振動子13を予め一体化してフィルター1(濾材1)の洗浄を目的の一つとした装置である。
本発明では、超音波振動の伝達を良くするため、コアー3には肉厚の大きい打ち抜き鋼板等を使用し、また、前記フィルター1を構成しているプリーツ型のスクリーン4をコアー3に密着するように配置することによって、超音波振動時にコアー3から発生するキャビティーションが、フィルター1により多く浸透しやすい構造とすることが望ましい。
この場合、振動子3におけるホーン8と連結ネジ12により結合されているプレート2’とフィルター1とは、連続溶接によって完全に一体化するように接合する。
The filter of the present invention is an apparatus for cleaning the filter 1 (filter medium 1) by integrating the ultrasonic vibrator 13 in advance with the axial end face (plate 2 ') of the filter cartridge 6 as described above. is there.
In the present invention, in order to improve the transmission of ultrasonic vibration, a thick steel plate or the like is used for the core 3, and the pleated screen 4 constituting the filter 1 is closely attached to the core 3. By arranging in this manner, it is desirable that the cavity generated from the core 3 during ultrasonic vibration is more easily penetrated into the filter 1.
In this case, the horn 8 and the plate 2 ′ connected to the vibrator 3 by the connecting screw 12 and the filter 1 are joined so as to be completely integrated by continuous welding.

次に、本発明の超音波装置付の濾過器の全体を示す具体的な構造と振動分布を図7により説明する。
図7において、振動子18は電歪素子15をホーン16とホーン17でサンドイッチ状に挟み、これらを締着ボルト36で組付けることにより一体化している。振動子18は振動子ケース29の内部に収められ、給電ケーブル30を通して発振器32に接続される。また、振動子18の発熱を外部に放散するため振動子ケース29には放熱用の孔(図示せず)が設けられていると共に、冷却用の空冷ファン31が取り付けられている。
Next, a specific structure and vibration distribution showing the entire filter with an ultrasonic device of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the vibrator 18 is integrated by sandwiching an electrostrictive element 15 between a horn 16 and a horn 17 and assembling them with fastening bolts 36. The vibrator 18 is housed in the vibrator case 29 and connected to the oscillator 32 through the power supply cable 30. In addition, in order to dissipate the heat generated by the vibrator 18 to the outside, the vibrator case 29 is provided with a heat radiation hole (not shown) and a cooling air cooling fan 31 is attached.

図7のフィルターカートリッジ36は、コアーベース20(図6のプレート2’に相当)に、打ち抜き鋼板より成るコアーパイプ21が連続溶接Iで一体化されていると共に、フィルタースクリーン22がコアーパイプ21に圧接乃至密に接触するように取り付けられている。フィルタースクリーン22の他端側(振動子18が設けられない側)には、フィルターカートリッジ36の他端側と結合されたスクリーンパイプ23が配置されているが、このスクリーンパイプ23とコアーパイプ21の他端は、間隙Hを介して超音波振動が直接的に伝達されないように機械的に離れた状態にある。   In the filter cartridge 36 of FIG. 7, a core pipe 21 made of a punched steel plate is integrated with a core base 20 (corresponding to the plate 2 ′ of FIG. 6) by continuous welding I, and a filter screen 22 is pressed against the core pipe 21. It is attached so that it contacts closely. A screen pipe 23 coupled to the other end side of the filter cartridge 36 is disposed on the other end side (the side where the vibrator 18 is not provided) of the filter screen 22. The ends are mechanically separated so that ultrasonic vibrations are not directly transmitted through the gap H.

上記カートリッジ36の外周はケーシング27で覆われている。即ち、液体の入口Fと出口Gが設けられたキャップ26と振動子を固定するベース28によってこのケーシング27を前後から挟み込むように取り付けられている。なお、気密性を保つために前記キャップ26,ベース28,スクリーンパイプ23とケーシング27の当接面にはOリング25,Oリング35等を用い、このケーシング27をボルト33,ボルト34によってキャップ26とベース28に固定している。
カートリッジ36は、振動子18の超音波振動によって、図7に例示した振幅波形Kの振動分布を示し、その振動の腹Lと呼ばれる振動の最大点と、振動の節Mと呼ばれる振動の最小点が発生する。
The outer periphery of the cartridge 36 is covered with a casing 27. That is, the casing 27 is attached from the front and back by a cap 26 provided with a liquid inlet F and outlet G and a base 28 for fixing the vibrator. In order to maintain airtightness, an O-ring 25, an O-ring 35 or the like is used for the contact surfaces of the cap 26, the base 28, the screen pipe 23 and the casing 27, and the casing 27 is connected to the cap 26 by bolts 33 and 34. And fixed to the base 28.
The cartridge 36 shows the vibration distribution of the amplitude waveform K illustrated in FIG. 7 by the ultrasonic vibration of the vibrator 18, and the maximum point of vibration called the antinode L of the vibration and the minimum point of vibration called the vibration node M. Will occur.

ここで、前記カートリッジ36は、交換可能なように、振動のL点において連結ネジ19で振動子18に締着されていると共に反対側(スクリーンパイプ23)は振動の節M点でパッキン24を介してキャップ26に支持されている。これにより、スクリーンパイプは、径方向の動きは規制され、軸方向には動き得るようになっている。
以上により本発明超音波装置、即ち、フィルターを取外すことなく超音波洗浄する装置の一例が形成される。
Here, the cartridge 36 is fastened to the vibrator 18 with a connecting screw 19 at a vibration antinode L so that the cartridge 36 can be replaced, and the opposite side (screen pipe 23) has a packing 24 at a vibration node M. It is supported by the cap 26 via. As a result, the screen pipe is restricted from moving in the radial direction and can move in the axial direction.
Thus, an example of the ultrasonic apparatus of the present invention, that is, an apparatus that performs ultrasonic cleaning without removing the filter is formed.

本発明の濾過器においては、フィルターの洗浄効果を上げるため、基本発振周波数(図7の波形K参照)の2倍〜4倍の周波数で発振することにより振動ムラを極力無くすことが出来る。この例として、同じ縦振動の4倍の発振周波数で発振させた場合の超音波振動の振幅分布を図7の波形Jに示している。
このように本発明超音波装置では、発振周波数を交互に変化させながら発振させることにより、カートリッジ36全体をほぼ均一に振動させることが可能になるのである。
In the filter of the present invention, in order to improve the cleaning effect of the filter, vibration unevenness can be eliminated as much as possible by oscillating at a frequency twice to four times the fundamental oscillation frequency (see waveform K in FIG. 7). As an example of this, the amplitude distribution of ultrasonic vibration when oscillating at an oscillation frequency four times that of the same longitudinal vibration is shown in waveform J of FIG.
Thus, in the ultrasonic apparatus of the present invention, the entire cartridge 36 can be vibrated substantially uniformly by oscillating while alternately changing the oscillation frequency.

一方、本発明の濾過器では、コアーパイプ21の肉厚が薄くなると、縦方向の振動成分よりもたわみ方向O(径方向全体に伸びたり縮んだりする方向、図7参照)の振動成分が強くなることから、発振周波数を変えてたわみ成分の共振周波数で発振させる方法も洗浄効果を上げる振動形態の一つとして選択することができる。   On the other hand, in the filter of the present invention, when the thickness of the core pipe 21 is thinned, the vibration component in the deflection direction O (the direction extending or contracting in the entire radial direction, see FIG. 7) becomes stronger than the vibration component in the vertical direction. Therefore, a method of oscillating at the resonance frequency of the deflection component by changing the oscillation frequency can also be selected as one of the vibration modes that enhance the cleaning effect.

本発明の濾過器によるフィルターの超音波洗浄の効果は、例えば図7のフィルタースクリーン22の多孔質の濾材(フィルター)にからみついている捕集された異物(不純固形物質)を速やかに取り除くことができることである。即ち、近年のフィルター分野技術の進歩によって濾材の構造や材質が複雑化,高度化し、捕集する異物の保持容量が格段に増大したためフィルター自体の寿命を延ばすことが可能になったが、一方ではそのような高機能フィルターの中に複雑に入り込んだ態様で捕集される異物を、表面的な効果しか得られないブラッシングやジェット水流等で洗浄するだけでは、不十分であった。そこで本発明超音波装置を適用することによって、上記のような洗浄再生が困難であった高機能フィルターの洗浄再生を可能にしたのである。   The effect of the ultrasonic cleaning of the filter by the filter of the present invention is that, for example, the collected foreign matter (impure solid substance) entangled with the porous filter medium (filter) of the filter screen 22 of FIG. It can be done. In other words, with the recent advancement in filter field technology, the structure and material of the filter medium have become more complex and sophisticated, and the retention capacity of foreign matter to be collected has increased dramatically, making it possible to extend the life of the filter itself. It has not been sufficient to wash the foreign matter collected in a complicated manner in such a high-performance filter by brushing or a jet water flow that only provides a superficial effect. Therefore, by applying the ultrasonic device of the present invention, it has become possible to clean and regenerate the high-performance filter that has been difficult to clean and recycle as described above.

つまり、超音波による洗浄は、液体中にキャビティーションを発生させ、その液体を媒体としてキャビテーションの作用をフィルターに伝達するので、複雑な構造のフィルターであってもキャビテーションによる洗浄力がフィルター内部にまで浸透し、所要の洗浄効果が得られる。特に、固体の中で金属は振動伝達効率が良好であるが、金属フィルターの濾材として一般的に用いられているステンレス鋼製のフィルターに本発明超音波装置を適用した結果、特に優れた洗浄効果を得ることができたことが、他のフィルターも用いたテストを通して確認することができた。   In other words, ultrasonic cleaning generates cavitation in the liquid, and the cavitation action is transmitted to the filter using the liquid as a medium. The required cleaning effect can be obtained. In particular, the metal has good vibration transmission efficiency in the solid, but as a result of applying the ultrasonic device of the present invention to a stainless steel filter that is generally used as a filter material of a metal filter, a particularly excellent cleaning effect It was possible to confirm through the tests using other filters.

次に図8によって、本発明の濾過器を形成するカートリッジと超音波振動子の取付け構造を、最も理想的な形態としたフィルターの一例を示す。
図8に例示したカートリッジ37の構成では、略円板上のコアーベース39と内筒コアー40を一体に製作し、この内筒コアー40に密着させてプリーツ型のフィルタースクリーン41の一端側(図8の右側)を連続溶接等によって前記コアーベース39に一体となるように接合すると共に、当該フィルタースクリーン41の外周に密着するように外筒コアー42を配置し、この外筒コアー42の一端側(図8の右側)を連続溶接等によってコアーベース39に一体化接合している。図8において、43は浮動スクリーンパイプ、Hは内筒コアー40の他端(先端)とスクリーンパイプ43の端面の間に形成した間隙、Kは振動分布の波形である。
Next, FIG. 8 shows an example of a filter in which the mounting structure of the cartridge and the ultrasonic vibrator forming the filter of the present invention is the most ideal form.
In the configuration of the cartridge 37 illustrated in FIG. 8, a core base 39 and an inner cylinder core 40 on a substantially circular plate are integrally manufactured, and are brought into close contact with the inner cylinder core 40 to one end side of the pleated filter screen 41 (see FIG. 8). 8) is joined to the core base 39 by continuous welding or the like, and an outer cylinder core 42 is disposed so as to be in close contact with the outer periphery of the filter screen 41. One end side of the outer cylinder core 42 (The right side of FIG. 8) is integrally joined to the core base 39 by continuous welding or the like. 8, 43 is a floating screen pipe, H is a gap formed between the other end (tip) of the inner cylinder core 40 and the end face of the screen pipe 43, and K is a waveform of vibration distribution.

図8のフィルタースクリーン41には、振動子38により発生した超音波振動が内,外筒コアー40,42に伝達してフィルタースクリーン41の内面,外面の両面から伝達されると同時に、内筒コアー40,外筒コアー42には効率的にキャビティーションが発生し、これが両コアー40,42の間に空間を保ってサンドイッチ状態におかれたフィルタースクリーン41に浸透して行き、濾材(フィルター)の中に入り込んだ異物や不純固体物質を、前記超音波振動とキャビテーションによって剥離すると共にフィルターの外部に導出し、フィルタースクリーン41の全体を洗浄する。   In the filter screen 41 of FIG. 8, the ultrasonic vibration generated by the vibrator 38 is transmitted to the inner and outer cylinder cores 40 and 42 from both the inner and outer surfaces of the filter screen 41, and at the same time, the inner cylinder core. 40, the outer cylinder core 42 efficiently generates a cavity, which penetrates the filter screen 41 placed in a sandwich state with a space between the cores 40, 42, and is filtered. The foreign matter or impure solid substance that has entered the inside of the filter is peeled off by the ultrasonic vibration and cavitation and led out of the filter to clean the entire filter screen 41.

本発明の濾過器は、以上に述べた金属製フィルターだけではなく、超音波振動伝達が困難とされる合成樹脂製フィルターについても、超音波洗浄の特徴として液体を媒体として超音波振動やキャビテーションが伝達することから、図9に示した構造例のように、振動子44を結合したコアベース45に内筒コアー46と外筒コアー47を一体的に設け、両コアー46と47の間に合成樹脂製フィルターによるカートリッジ48を配設した形態の本発明超音波装置を適用したフィルターに形成すると、その超音波によって濾過の促進や洗浄の効果が得られる。   The filter of the present invention is not limited to the metal filter described above, but also for a synthetic resin filter that is difficult to transmit ultrasonic vibrations. Therefore, as shown in the structural example shown in FIG. 9, an inner cylinder core 46 and an outer cylinder core 47 are integrally provided on a core base 45 to which a vibrator 44 is coupled, and the core 46 and 47 are combined. When formed in a filter to which the ultrasonic device of the present invention in a form in which the cartridge 48 is disposed by a resin filter, the ultrasonic waves can promote filtration and have a cleaning effect.

即ち、図9は合成樹脂製フィルターを励振させる場合の本発明超音波装置の構造の一例を示したもので、金属製のコアーベース45に内筒コアー46と外筒コアー47が一体化され、両コアー46と47に挟まれた空間に合成樹脂製カートリッジ48の全体を挿入した形態の構造を採るが、コアー46,47とカートリッジ48の機械的な接続関係はない。ここで、前記ベース45、コアー46,47をコアー型ホーン50と呼ぶ。   That is, FIG. 9 shows an example of the structure of the ultrasonic device of the present invention when a synthetic resin filter is excited. An inner cylinder core 46 and an outer cylinder core 47 are integrated with a metal core base 45. Although the entire synthetic resin cartridge 48 is inserted into the space between the cores 46 and 47, there is no mechanical connection between the cores 46 and 47 and the cartridge 48. Here, the base 45 and the cores 46 and 47 are referred to as a core type horn 50.

図9のコアー型ホーン50は、振動子44と連結ネジ51により締着され一体化されているが、合成樹脂製カートリッジ48は、単独に形成されたものがコアー型ホーン50の内,外筒コアー46と47が形成する空間に挿入されるので、ホーン50の側と機械的に一体化する必要は無い。但し、ケーシング(図示せず)と液体の出入口となる端面とのシールを完全とするため、接続用の防水Oリング49などを用いてケーシング内の気密性を保って当該ケーシングに固定されるものとする。図9の装置における超音波振動の分布を振幅分布波形Nで示す。   The core type horn 50 shown in FIG. 9 is fastened and integrated with the vibrator 44 and the connecting screw 51. However, the synthetic resin cartridge 48 is formed independently from the inner and outer cylinders of the core type horn 50. Since it is inserted into the space formed by the cores 46 and 47, it is not necessary to be mechanically integrated with the horn 50 side. However, in order to complete the seal between the casing (not shown) and the end face serving as the liquid entrance / exit, the casing is fixed to the casing while maintaining airtightness in the casing using a waterproof O-ring 49 or the like. And The distribution of ultrasonic vibration in the apparatus of FIG.

図9の本発明の濾過器では、液体の中で合成樹脂製カートリッジ48が、コアー型ホーン50に設けられた内筒コアー46,外筒コアー47に挟まれているので、両コアー46,47からの超音波振動が伝達して合成樹脂製の濾材の中まで浸透し、この超音波発振を繰り返すことによって、濾過時に目詰まりを起こし液体の通過率が下がり始めた場合などにおいて前記超音波振動のキャビティーション効果により液体の濾材通過抵抗を低くすることができる。この結果、流動性が増して液体が通過しやすくなるので、濾材の寿命を高めることとなる。また、洗浄時には、液体を逆流させながら超音波振動を前記ホーン50に励起させることにより、濾過時と同じ原理で洗浄効果を高めることが出来る。   In the filter of the present invention shown in FIG. 9, the synthetic resin cartridge 48 is sandwiched between the inner cylinder core 46 and the outer cylinder core 47 provided in the core type horn 50 in the liquid. When the ultrasonic vibration from the liquid is transmitted and penetrates into the filter material made of synthetic resin, and this ultrasonic oscillation is repeated, clogging occurs during filtration and the liquid passage rate starts to decrease. Due to the cavitation effect, the passage resistance of the liquid filter medium can be lowered. As a result, the fluidity is increased and the liquid can easily pass, so that the life of the filter medium is increased. Further, at the time of cleaning, the cleaning effect can be enhanced by the same principle as at the time of filtration by exciting the ultrasonic vibration to the horn 50 while causing the liquid to flow backward.

従来技術では、金属製フィルターを再生するためには、そのフィルターを配管から濾過器ごと取出した上でその濾過器からも取り外して洗浄することを余儀なくされていたが、本発明ではカートリッジに、直接、超音波振動を加えることによって、面倒であったフィルターの交換・取付け作業を不要にするのみならず、定期的な点検・交換作業を省略しても問題は生じないという利点が得られる。因みに、従来は配管から濾過器を取外した上でその中のフィルターを取り外して洗浄することが標準的であったため、濾過器を一定期間使用した後、或は、液体の通過効率が低下してからフィルターの交換をする手順を採っていたので、多少の濾過性能の低下や効率の低下を甘受せざるを得なかった。   In the prior art, in order to regenerate the metal filter, the filter must be taken out of the pipe together with the filter and then removed from the filter and washed, but in the present invention, the cartridge is directly attached to the cartridge. By applying ultrasonic vibration, there is an advantage that not only troublesome filter replacement / installation work is unnecessary, but there is no problem even if periodic inspection / exchange work is omitted. In the past, it was standard to remove the filter from the piping and remove the filter from the pipe and clean it, so that after the filter has been used for a certain period of time or the liquid passage efficiency has decreased. Since the procedure for replacing the filter was taken, it was necessary to accept some decrease in filtration performance and efficiency.

一方、多量の異物捕集をすると共に、フィルターの寿命を延ばす目的で濾材の表面積を増やした改良されたフィルターでは、フィルター自体の形態が複雑な構造となった上に、異物保持容量も大きくなったため、このフィルターの交換時に行っていた捕集異物除去のための洗浄では、予め表面の汚れをブラッシングしたり、或は、水流によるジェット洗浄などの予洗の後に超音波洗浄機でフィルター内部を洗浄する等、洗浄形態が複雑になって時間と手間のかかる作業が必要であったが、本発明超音波装置により、配管中に取付けたままで、適宜タイミングにおいてフィルター中に異物が多量に捕集されて濾過効果が低下する前に定期的な超音波洗浄を繰り返すことができるから、異物の除去が簡単かつ省力的に済むのみならず、短期間のサイクルでくり返し自動洗浄可能であることにより、濾材の奥深くまで異物が浸入する前にその不純物を自動的に取り除くことができ、これが濾材の寿命を延ばすことにもなる。   On the other hand, an improved filter that increases the surface area of the filter medium in order to collect a large amount of foreign matter and extend the filter life, the filter itself has a complicated structure and a large foreign matter retention capacity. Therefore, in cleaning for removing collected foreign substances, which was performed at the time of replacing the filter, the dirt on the surface was brushed in advance or the inside of the filter was cleaned with an ultrasonic cleaner after pre-washing such as jet cleaning with water flow. However, the cleaning mode is complicated and time-consuming work is required, but the ultrasonic device of the present invention allows a large amount of foreign matter to be collected in the filter at an appropriate timing while being attached to the pipe. Therefore, regular ultrasonic cleaning can be repeated before the filtration effect decreases, so that not only foreign matter removal is simple and labor-saving, but also short-term support. By be repeated automatically washed with cycle, you can remove the impurities automatically before the foreign matter from penetrating deep into the filter medium, which also results in extending the filter medium life.

以上は目詰まりしたフィルターの異物を取り除くことに着眼した本発明の効果であるが、本発明の濾過器は、それがフィルターに取込まれて一体に使用されることにより、超音波振動のキャビティーション現象が濾過抵抗を下げ、また、配管中に設置したままで超音波振動を付与できるので、この振動付与を濾過運転時に行うことにより、濾過効率の促進に大きく寄与する。   The above is the effect of the present invention focused on removing clogged foreign matter from the filter. However, the filter of the present invention is incorporated into the filter and used as a unit, so The teasion phenomenon lowers the filtration resistance, and since ultrasonic vibration can be applied while being installed in the pipe, the application of this vibration during the filtration operation greatly contributes to the promotion of filtration efficiency.

本発明は以上の通りであるから、一つの装置の超音波振動によって濾材(フィルター)における濾過の促進と当該濾材の洗浄並びに当該濾材自体耐用命数を延ばすという重複した効果が得られ、これによってフィルターカートリッジの定期点検、及び、カートリッジの交換洗浄等の保持・管理作業が大幅に削減される画期的な効果が得られる。   Since the present invention is as described above, it is possible to obtain the redundant effect of accelerating filtration in the filter medium (filter), cleaning the filter medium, and extending the useful life of the filter medium by ultrasonic vibration of one apparatus. An epoch-making effect can be obtained in which the maintenance and management work such as periodic inspection of the cartridge and replacement cleaning of the cartridge is greatly reduced.

従来の円筒型フィルターの原理的構造を説明するための一部切開斜視図。FIG. 6 is a partially cut perspective view for explaining the basic structure of a conventional cylindrical filter. 従来のプリーツ型フィルターの原理的構造を説明するための一部切開斜視図。The partial cutaway perspective view for demonstrating the fundamental structure of the conventional pleat type filter. 図2のプリーツ型フィルターの平断面図。FIG. 3 is a cross-sectional plan view of the pleated filter of FIG. 2. 図2のプリーツ型フィルターの一部を拡大した斜視図。FIG. 3 is an enlarged perspective view of a part of the pleated filter of FIG. 2. フィルターカートリッジをケーシングに組み込んだ濾過器の一例の断面図。Sectional drawing of an example of the filter which incorporated the filter cartridge in the casing. 本発明の濾過器の一例であって、カートリッジと振動子の組合せ形態と振動波形を表した断面図。FIG. 4 is an example of a filter according to the present invention, and is a cross-sectional view illustrating a combination form of a cartridge and a vibrator and a vibration waveform. 本発明の濾過器を振動波形の例とともに示す断面図。Sectional drawing which shows the filter of this invention with the example of a vibration waveform. 本発明の濾過器におけるカートリッジと超音波振動子の取付状態の例を振動波形の例とともに示す断面図。Sectional drawing which shows the example of the attachment state of the cartridge and ultrasonic transducer | vibrator in the filter of this invention with the example of a vibration waveform. 本発明の濾過器を合成樹脂製フィルターに適用した例を振動波形の例とともに示す断面図。Sectional drawing which shows the example which applied the filter of this invention to the filter made from a synthetic resin with the example of a vibration waveform.

1 フィルター
2,2’ プレート
3 コアー
6 カートリッジ
8,10 ホーン
9 圧電素子
11 締着ボルト
12 連結ネジ
13 超音波振動子
14 発振器

1 Filter 2, 2 'plate 3 Core 6 Cartridge 8, 10 Horn 9 Piezoelectric element
11 Fastening bolt
12 Connecting screw
13 Ultrasonic transducer
14 Oscillator

Claims (1)

金属製のインナースクリーンおよび鋼繊維からなる筒形のフィルタースクリーンと、
前記フィルタースクリーンの一端部に結合されたコアベースと、
前記フィルタースクリーンの他端部に結合され、流体の出口が設けられたスクリーンパイプと、
一端が前記コアベースに結合され、他端は前記スクリーンパイプとの間に間隙を置いて、前記フィルタースクリーンの内側又は外側に配置された金属製のコアーパイプとからなり、外周がケーシングで覆われたフィルターカートリッジを備え、
前記コアベースに、超音波振動子のホーンがその超音波振動の腹の点において結合され前記スクリーンパイプは、前記超音波振動の節の点において前記ケーシングに支持され、かつ、前記超音波振動子は、前記フィルタースクリーン及び/又は前記コアーパイプに縦振動およびたわみ振動を付与するようにしたことを特徴とする濾過器。
A tubular filter screen made of a metal inner screen and steel fibers;
A core base coupled to one end of the filter screen;
A screen pipe coupled to the other end of the filter screen and provided with a fluid outlet;
One end of which is coupled to the core base, the other end said with a gap between the screen pipes, Ri Do from said filter screen inside or arranged metal outside Koapaipu, the outer periphery is covered with a casing Equipped with a filter cartridge,
A horn of an ultrasonic vibrator is coupled to the core base at an antinode of the ultrasonic vibration , the screen pipe is supported by the casing at a point of the ultrasonic vibration , and the ultrasonic vibration The filter is characterized in that the child gives longitudinal vibration and flexural vibration to the filter screen and / or the core pipe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100949608B1 (en) 2007-06-29 2010-03-25 김미숙 A filter-cartridge and a dust collector having the same
US9101884B2 (en) 2010-02-18 2015-08-11 NAB & Associates, Inc. Enhanced spiral-wound membrane filtration
KR101488873B1 (en) 2014-07-18 2015-02-04 김성규 Apparatus for flushing filter for condensate demineraligers
WO2017154113A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 精電舎電子工業株式会社 Wire ultrasonic flexural vibration device, ultrasonic cutting device, ultrasonic washing device, ultrasonic separation device, ultrasonic accretion removal device, and balloon catheter device provided with ultrasonic accretion removal means
KR20230010810A (en) * 2022-01-28 2023-01-19 센젠 후이신 라이프 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드 Separation device and separation method
CN114797230A (en) * 2022-05-20 2022-07-29 青岛高测科技股份有限公司 Automatic cleaning method for cutting fluid circulating system of wire cutting machine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58119383A (en) * 1982-01-06 1983-07-15 日本鋼管株式会社 Separation of fine particle according to particle size
JPH0788766A (en) * 1993-09-21 1995-04-04 Y A Shii Kk Method and device for supplying polishing fluid
JPH08281020A (en) * 1995-04-12 1996-10-29 Mitsubishi Paper Mills Ltd Liquid filtration method and device therefor
JP2004050137A (en) * 2002-07-24 2004-02-19 New Machine Kk Intelligent filter
JP2004255251A (en) * 2003-02-25 2004-09-16 Matsushita Electric Works Ltd Varnish filtration filter

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