JP6066811B2

JP6066811B2 - フィルター装置、フィルター装置を用いた濾過方法、フィルター装置を用いた濾過流体の製造方法

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Publication number: JP6066811B2
Application number: JP2013083057A
Authority: JP
Inventors: 隆一福田; 一郎長崎
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Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2017-01-25
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Also published as: JP2014205097A

Description

本発明は、フィルター装置、フィルター装置を用いた濾過方法、及びフィルター装置を用いた濾過流体の製造方法に関する。

特許文献１には、筒状フィルターカートリッジと、フィルターカートリッジを収納する円筒状のシェルと、シェルの一端に配置されるカバーと、シェルの他端に固定され、液入口ポートと液出口ポートを有するヘッドと、からなり濾過液体が筒状フィルターカートリッジの内腔を上昇して濾過・脱泡されるフィルターハウジングが記載されている。

また、図１１及び図１２を参照して、従来の筒状フィルターカートリッジの支持構造について説明する。図１１は、従来の支持筒体１００による筒状フィルターカートリッジ１０１の支持構造を示す断面図である。

図１１に示されるように、従来の筒状フィルターカートリッジ１０１は、支持筒体１００を介して仕切り板１０２の貫通孔１０２ａに取り付けられている。仕切り板１０２は、フィルターハウジング内に設けられ、フィルターハウジングの内部空間を仕切る部材である。筒状フィルターカートリッジ１０１の内部には、ポスト部材１０４が中心軸Ｃに沿って延在するように配置されており、筒状フィルターカートリッジ１０１を内側から支えている。このポスト部材１０４は、下端側のポスト止め部１０４ａが支持筒体１００に係合することで支持されている。このように支持された筒状フィルターカートリッジ１０１では、外部流路Ｒａ及び内部流路Ｒｂのうち一方の流路から他方の流路へ流体が流れることで、流体の濾過処理が行われる。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、従来の支持筒体１００を示す斜視図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、支持筒体１００は、上側円筒部１００ａ及び下側円筒部１００ｂから構成されている。下側円筒部１００ｂは、ポスト部材１０４のポスト止め部１０４ａと係合するため、上側円筒部１００ａより直径が小さく形成されている。この支持筒体１００においては、筒状フィルターカートリッジ１０１内に流入又は流出する流体の全てが、直径の小さい下側円筒部１００ｂ内の流路Ｒｓを通過する必要がある。

特開２００６−２０４９８８号公報

フィルターハウジング及び筒状のフィルターカートリッジを備えたフィルター装置においては、濾過対象となる流体をフィルターカートリッジに通すことで異物が取り除かれて濾過流体が得られる。フィルター装置においては、フィルターカートリッジを通る流体の単位時間当たりの流量が大きく、濾過処理能力が高いことが重要である。

本発明は、一つの態様において、筒状のフィルター材を容器内に収容し、フィルター材の内部流路及び外部流路のうち一方の流路に供給された流体が、フィルター材を通じて他方の流路に流れ込むことで流体を濾過するフィルター装置であって、容器に設けられた第１の出入口及び第２の出入口と、容器内を第１の出入口側と第２の出入口側に仕切ると共に、貫通孔が形成された仕切り部材と、仕切り部材の貫通孔に嵌め込まれ、第１の出入口側に配置されたフィルター材の端部に接続すると共に、フィルター材の内部流路を第２の出入口側に連通させる支持筒体と、支持筒体に支えられ、フィルター材の内部流路に沿って延在するポスト部材と、を備え、支持筒体は、ポスト部材が差し込まれ、流体が流れる主流路を形成する内筒部と、内筒部を囲むように設けられ、内筒部との間にバイパス流路を形成する外筒部と、内筒部及び外筒部を連結する連結部と、を有する。

この態様に係るフィルター装置では、支持筒体に主流路及びバイパス流路が形成されているので、主流路だけが形成されている従来の場合と比べて、支持筒体の流路面積を増加させることができる。これにより、フィルター材を通る流体の単位時間当たりの流量を増加させ、フィルター装置の濾過処理能力を向上させることができる。従って、このフィルター装置では、フィルター装置の濾過処理能力の増大に伴ってフィルター装置の稼働時間を短縮することができる。また、この態様では、従来と同じ濾過処理能力であってもフィルター材の濾過面積や本数を減らすことが可能となるので、フィルター材の削減によるコスト低減を図ることができる。しかも、この態様では、フィルター材の濾過面積や本数を減らすことで、フィルター装置の容器の小型化も可能となり、より一層のコスト低減効果を得ることができる。更に、この態様では、フィルター材の内部流路に沿って延在するポスト部材を備えるので、濾過中の流体の抵抗によりフィルター材が大きく揺動することが避けられる。また、この態様では、ポスト部材が差し込まれる内筒部を設けるので、従来使われているポスト部材をそのまま用いることが可能となり、専用のポスト部材を新たに製造する場合と比べて、コスト増加を避けることができる。

他の態様において、支持筒体は導電性であり、連結部は内筒部の周りに複数設けられていてもよい。

更に、他の態様において、連結部の少なくとも一部は、支持筒体の中心軸に対して傾斜していてもよい。

本発明は、一つの態様において、上述した何れかのフィルター装置を用いた濾過方法であって、仕切り部材によって仕切られた容器内の第１の出入口側及び第２の出入口側のうち一方に供給された流体が、フィルター材と支持筒体の主流路及びバイパス流路とを通じて、第１の出入口側及び第２の出入口側のうち他方に流れ込むことにより流体を濾過する。

本発明は、一つの態様において、上述した何れかのフィルター装置を用いた濾過流体の製造方法であって、仕切り部材によって仕切られた容器内の第１の出入口側及び第２の出入口側のうち一方に供給された流体が、フィルター材と支持筒体の主流路及びバイパス流路とを通じて、第１の出入口側及び第２の出入口側のうち他方に流れ込むことにより濾過流体を製造する。

これらの態様に係るフィルター装置を用いた濾過方法及び濾過流体の製造方法では、支持筒体に主流路及びバイパス流路が形成されているので、主流路だけが形成されている従来の場合と比べて、支持筒体を流れる流量を増加させることができ、濾過処理効率を向上させることができる。

本発明によれば、フィルター材を通る流体の単位時間当たりの流量を増加させ、濾過処理能力を向上させることができ、フィルター材の濾過面積や本数の低減を図ることが可能となり、小型化に有利なフィルター装置、及びそれを用いた濾過方法、並びにそれを用いた濾過流体の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係るフィルター装置を示す断面図である。本実施形態に係るフィルター装置を示す分解斜視図である。フィルターカートリッジを示す断面図である。（ａ）支持筒体を示す拡大断面図である。（ｂ）支持筒体を示す底面図である。（ａ）上面側から見た支持筒体を示す斜視図である。（ｂ）下面側から見た支持筒体を示す斜視図である。図４（ａ）のVI-VI線に沿った断面図である。第１の変形例に係る支持筒体を示す底面図である。第２の変形例に係る支持筒体を示す断面図である。（ａ）第３の変形例に係る支持筒体を示す断面図である。（ｂ）第４の変形例に係る支持筒体を示す断面図である。第３の変形例に係る支持筒体の効果を説明するための図である。従来の支持筒体によるフィルターカートリッジの支持構造を示す断面図である。（ａ）上面側から見た従来の支持筒体を示す斜視図である。（ｂ）下面側から見た従来の支持筒体を示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１及び図２に示されるように、本実施形態に係るフィルター装置１は、濾過対象の流体（液体及び気体を含む）を濾過するための装置である。濾過対象の流体としては、例えばコーティング液（感光剤、粘着剤、接着剤等）、フィルム原料（輝度向上フィルム、表面保護フィルム、偏光フィルム、反射防止フィルム、配向フィルム、ラッピングフィルム等）、透明樹脂、レジスト液、洗剤、化粧品（ジェル等）、可燃性液体（ガソリン、灯油等）、スチーム等が挙げられる。

（フィルター装置の構成）
以下、本実施形態に係るフィルター装置１の構成について説明する。フィルター装置１は、例えば、１２本の筒状のフィルターカートリッジ（フィルター材）２と、フィルターカートリッジ２が収容された円筒状のシェル３と、シェル３の開口に配置される円板状の外蓋４を備えている。

シェル３は、上方に開口を有する縦長円筒状の金属製の容器であり、開口を塞ぐように外蓋４が配置されている。円板状の外蓋４は、シェル３の開口周囲に形成されたフランジに支えられるように配置され、ボルト６によってシェル３に固定されている。ボルト６は、外蓋４の貫通孔４ｂ及びシェル３のフランジの貫通孔３ｄに挿通された状態で、外蓋４の外周に沿って多数取付けられている。

また、シェル３のフランジには、開口を囲むようにＯリング７（もしくは、フラットガスケット等のシール部材）が配置されており、外蓋４とシェル３の間を封止している。外蓋４の開閉は、シェル３に取付けられたダビット８のハンドル部８ａを操作することによって行われる。また、外蓋４には、シェル３内の余分や気体や気泡を抜くためのベント５が設けられている。

シェル３には、液体が流入又は流出する第１の出入口３ａ及び第２の出入口３ｂが設けられている。第１の出入口３ａは、例えばシェル３の側面に設けられ、フィルターカートリッジ２が配置された空間に接続されている。シェル３の内部には、流体の流れを拡散させるための板部材１０が第１の出入口３ａに対応する位置に配置されている。なお、また、板部材１０は必ずしも備える必要はない。

第２の出入口３ｂは、シェル３の底部の側面に設けられ、シェル３の底部に形成された貯留空間Ｇに接続されている。シェル３の底面にはドレン３ｃが設けられている。なお、第２の出入口３ｂは、シェル３の側面ではなく底面等に設けられていてもよい。

シェル３の内部は、仕切り板（導電性の仕切り板を含む、仕切り部材）１１によって第１の出入口３ａ側と第２の出入口３ｂ側とに仕切られている。第１の出入口３ａ側は、フィルターカートリッジ２が配置される空間に対応しており、第２の出入口３ｂ側は貯留空間Ｇに対応する。

仕切り板１１の上には、１２本のフィルターカートリッジ２が配置されている。なお、本発明では、フィルターカートリッジ２の本数は限定されない。フィルターカートリッジ２の本数は１本であってもよく、２本以上（例えば１５本や３０本）であってもよい。

筒状のフィルターカートリッジ２は、シェル３内に外部流路Ｒａ及び内部流路Ｒｂを形成する。外部流路Ｒａとは、筒状のフィルターカートリッジ２の外側に形成される流路であり、内部流路Ｒｂとは、筒状のフィルターカートリッジ２の内側に形成される流路である。本実施形態では、外部流路Ｒａは、貯留空間Ｇ及び内部流路Ｒｂを除いたシェル３内部の空間において形成される流路に相当する。

フィルターカートリッジ２は、中心軸Ｃの延在方向（本実施形態では上下方向）に延在しており、下端側が支持筒体１２によって支持されている。支持筒体１２は、仕切り板１１に形成された貫通孔１１ａに嵌め込まれており、この支持筒体１２を通じてフィルターカートリッジ２の内部流路Ｒｂと貯留空間Ｇは連通している。また、支持筒体１２には、フィルターカートリッジ２を内側から支持するためのポスト部材１３が配置されている。支持筒体１２及びポスト部材１３について詳しくは後述する。

一方、フィルターカートリッジ２の上端側は、キャップ部１４によってシールされている。キャップ部１４の上面中央には、コイルスプリング１５の下端が配置される凸部１４ａ（図３参照）が設けられており、このコイルスプリング１５の上端が外蓋４の内面４ａに当接している。コイルスプリング１５は、弾性力によってキャップ部１４をフィルターカートリッジ２に対して押し付けており、キャップ部１４によるフィルターカートリッジ２の上端のシール性を確保している。また、コイルスプリング１５は、弾性力によってキャップ部１４ごとフィルターカートリッジ２を下側（支持筒体１２側）に押し付けており、フィルターカートリッジ２を高い安定性で保持している。なお、必ずしもコイルスプリング１５を用いる必要はない。例えば、ねじ等によりポスト部材１３に固定してもよい。

なお、キャップ部１４とフィルターカートリッジ２とは、別々の部材であってもよいが、キャップ部１４及びフィルターカートリッジ２が一体的に固定された一体構造体であってもよい。また、キャップ部１４の形状は上述したものに限定されない。

このフィルター装置１では、フィルターカートリッジ２によって濾過される流体の流れ方向は限定されない。図１に示す矢印Ａ，Ｂは濾過対象の流体の流れを例示している。詳細な濾過方法については後述する。

次に、支持筒体１２及びポスト部材１３について図３〜図５を参照して詳細に説明する。図３は、フィルターカートリッジ２を示す断面図である。図４（ａ）は、支持筒体１２を示す拡大断面図である。図４（ｂ）は、支持筒体１２を示す底面図である。また、図５（ａ）は、上面側から見た支持筒体１２を示す斜視図である。図５（ｂ）は、下面側から見た支持筒体１２の斜視図である。

図３〜図５に示されるように、支持筒体１２は、内筒部１６、外筒部１７、及び連結部１８を有する二重筒形状の部材である。支持筒体１２は、仕切り板１１の貫通孔１１ａと嵌合しており、支持筒体１２の内部を通らなければ流体は仕切り板１１を通過することはできない。支持筒体１２の材質は、鋳鋼等の金属であってもよく、樹脂であってもよい。支持筒体１２の材質が金属製である場合には、流れの摩擦抵抗により流体内に生じる静電気を支持筒体１２を通じて外に逃がす除電効果を得ることができる。この場合、除電効果を高めるため、導電性の高い金属を支持筒体１２に使用することもできる。

内筒部１６は、フィルターカートリッジ２の内部流路Ｒｂの下方に位置しており、流体が流れる主流路Ｒｍを形成する部位である。内筒部１６は、上側のテーパ部１６ａと下側の円筒部１６ｂとを有している（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。テーパ部１６ａは、上端から下端に向かって直径が小さくなるように形成された部位である。円筒部１６ｂは、テーパ部１６ａの下端に接続されており、テーパ部１６ａの下端と同じ直径で中心軸Ｃの延在方向に延びる円筒形状の部位である。これらのテーパ部１６ａ及び円筒部１６ｂの内壁が主流路Ｒｍを形成している。

この内筒部１６には、ポスト部材１３が配置される。図３及び図４に示されるように、ポスト部材１３は、例えば、長尺の金属板を幅方向で略三角形状（一つの辺の中腹が空いた三角形状）に折り曲げて形成されており、その上端及び下端には三角形の頂点の位置に丸みのある爪部を有している。なお、ポスト部材１３の形状は上述したものに限られない。例えば、ポスト部材１３の端部に爪部を設ける必要はなく、フィルターカートリッジ２を内側から適切に支持できる形状であればよい。また、ポスト部材１３は、金属製であってもよく、樹脂製であってもよい。

ポスト部材１３の下端側には、内筒部１６に係合する環状のポスト止め部１３ａが設けられている。ポスト止め部１３ａは、内筒部１６のテーパ部１６ａの内壁に当接しており、ポスト部材１３の移動を規制している。ポスト部材１３の上端側は、フィルターカートリッジ２の内部流路Ｒｂに沿って延在しており、フィルターカートリッジ２を内側から支えている。一方、ポスト部材１３の下端は、支持筒体１２から突出して貯留空間Ｇ内に入り込んでいる。なお、ポスト止め部１３ａの形状は上述したものに限られない。また、ポスト止め部１３ａに代えて、ポスト部材１３にポスト止めとして機能する凸部などを設けてもよい。

図３〜図５に示されるように、外筒部１７は、内筒部１６を周方向で囲むように設けられた部位である。外筒部１７と内筒部１６の間にバイパス流路Ｒｎが形成されている。外筒部１７は、内筒部１６よりも中心軸Ｃの延在方向に長く形成されており、上端がフィルターカートリッジ２に食い込んでいる。この外筒部１７の上端には、コイルスプリング１５によって下方に付勢されたフィルターカートリッジ２が押し付けられており、フィルターカートリッジ２と外筒部１７の間のシール性が保たれている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、外筒部１７は、上側円筒部１７ａ及び下側円筒部１７ｂを有している。下側円筒部１７ｂは、上側円筒部１７ａより小さい外径を有しており、上側円筒部１７ａ及び下側円筒部１７ｂの間には段差が形成されている。なお、上側円筒部１７ａ及び下側円筒部１７ｂの内径は等しい。外筒部１７は、外径の小さい下側円筒部１７ｂが仕切り板１１の貫通孔１１ａに嵌め込まれると共に、上側円筒部１７ａ及び下側円筒部１７ｂの間の段差が仕切り板１１の縁に係合することで位置決めされている。

連結部１８は、内筒部１６及び外筒部１７を連結するリブ状の部位である。連結部１８は、内筒部１６の周方向において等間隔で三箇所形成されている。これらの連結部１８の間に、バイパス流路Ｒｎが形成されている。バイパス流路Ｒｎは、内筒部１６の外壁、外筒部１７の内壁、及び連結部１８によって形成されている。

ここで、図６は、図４のVI−VI線に沿った断面図である。図６に支持筒体１２の中心軸Ｃを示す。図４〜図６に示されるように、連結部１８は、内筒部１６のうちテーパ部１６ａの側面に形成され、テーパ部１６ａと外筒部１７の上側円筒部１７ａとを接続している。

以上説明した第１の実施形態に係るフィルター装置１では、支持筒体１２に主流路Ｒｍ及びバイパス流路Ｒｎが形成されているので、主流路Ｒｍだけが形成されている従来の場合と比べて、支持筒体１２の流路面積を増加させることができる。これにより、フィルターカートリッジ２を通る流体の単位時間当たりの流量を増加させ、フィルター装置１の濾過処理能力を向上させることができる。

また、このフィルター装置１では、従来と同じ濾過処理能力であってもフィルターカートリッジ２の濾過面積や本数を減らすことが可能となるので、フィルターカートリッジ２の削減によるコスト低減を図ることができる。しかも、このフィルター装置１では、フィルターカートリッジ２の濾過面積や本数を減らすことで、シェル３の小型化も可能となり、より一層のコスト低減効果を得ることができる。

更に、このフィルター装置１では、フィルターカートリッジ２の内部流路に沿って延在するポスト部材１３を備えるので、濾過中の流体の抵抗によりフィルターカートリッジ２が大きく揺動することが避けられる。また、この態様では、ポスト部材１３が差し込まれる内筒部１６を残すことができるので、従来使われているポスト部材をそのまま用いることができ、すなわち兼用でき、専用のポスト部材を新たに製造する場合と比べて、コスト増加が避けられる。

（フィルター装置を用いた濾過方法及び濾過流体の製造方法）
次に、本実施形態に係るフィルター装置１を用いた濾過方法及び濾過流体の製造方法について説明する。フィルター装置１では、流体の流れ方向は特に限定されず、図１の矢印Ａ又は矢印Ｂに沿って流体の濾過を行うことができる。まず、図１の矢印Ａに沿って流体が流れる場合について説明する。

図１の矢印Ａに示されるように、濾過対象となる流体は、シェル３の第１の出入口３ａを通じて供給され、シェル３内の外部流路Ｒａに入り込む。外部流路Ｒａに入り込んだ流体は、板部材１０を迂回してフィルターカートリッジ２へと至る。なお、板部材１０は必ず設ける必要はない。その後、流体は、フィルターカートリッジ２を通過して内部流路Ｒｂに入り込む。このとき、流体中の異物はフィルターカートリッジ２によって取り除かれる。

内部流路Ｒｂに入り込んだ流体は、図１の矢印Ａが示すように下に向かって流れる。その後、フィルターカートリッジ２の内部流路Ｒｂから支持筒体１２内に入り込んだ流体は、図４（ａ）の矢印Ａが示すように主流路Ｒｍ及びバイパス流路Ｒｎに分かれて通過し、シェル３底部の貯留空間Ｇに流れ込む。貯留空間Ｇに流れ込んだ流体は、濾過流体（濾過液や濾過気体）として第２の出入口３ｂから流れ出る。このようにしてフィルター装置１を用いた濾過流体が製造される。

次に、図１の矢印Ｂに沿って流体が流れる場合について説明する。図１の矢印Ｂに示されるように、濾過対象となる流体は、シェル３の第２の出入口３ｂを通じて供給され、シェル３底部の貯留空間Ｇに入り込む。

貯留空間Ｇに入り込んだ流体は、図４（ａ）の矢印Ｂが示すように支持筒体１２の主流路Ｒｍ及びバイパス流路Ｒｎに分かれて入り込み、合流してフィルターカートリッジ２の内部流路Ｒｂに流れ込む。内部流路Ｒｂに流れ込んだ流体は、フィルターカートリッジ２内を上方に流れる過程でフィルターカートリッジ２を横方向に通過して外部流路Ｒａに入り込む。このとき、流体中の異物はフィルターカートリッジ２によって取り除かれる。外部流路Ｒａに入りこんだ流体は、濾過流体（濾過液や濾過気体）として第１の出入口３ａから流れ出る。

以上説明した第１の実施形態に係るフィルター装置１の濾過方法及び濾過流体の製造方法では、支持筒体１２に主流路Ｒｍ及びバイパス流路Ｒｎが形成されているので、主流路Ｒｍだけが形成されている従来の場合と比べて、支持筒体１２を流れる流量を増加させることができ、濾過処理効率を向上させることができる。従って、このフィルター装置１では、フィルター装置１の濾過処理能力の増大に伴ってフィルター装置１の稼働時間を短縮することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。以下、本発明に係る支持筒体の変形例について説明する。

［第１の変形例］
第１の変形例に係る支持筒体２０について図７を参照して説明する。図７において、図４（ｂ）と同じ構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図７に示されるように、第１の変形例に係る支持筒体２０は、図４（ａ）に示す支持筒体１２と比べて、内筒部１６及び外筒部１７の間を連結する連結部２１の数が異なっている。また、第１の変形例に係る支持筒体２０は、鋳鋼等の金属製であり、導電性を有するものである。なお、支持筒体２０は、導電性プラスチックなどの導電性材料から構成されていてもよい。

具体的には、支持筒体２０は、十二箇所の連結部２１を有している。十二箇所の連結部２１は、内筒部１６の周方向において等間隔に設けられており、その間にバイパス流路Ｒｎが形成されている。

以上説明した第１の変形例に係る支持筒体２０では、連結部２１の数を増やすことにより、バイパス流路Ｒｎを通過する流体と金属製の連結部２１との接触面積を増加することができるので、流れの摩擦抵抗により流体内に静電気が蓄積されたとしても、金属製の連結部２１及び内筒部１６、外筒部１７を通じて静電気を逃がす除電を行うことができる。このため、第１の変形例に係る支持筒体２０では、除電効果を高めることができるので、静電気の蓄積が問題となる可燃性の流体の濾過に有用である。

なお、連結部２１の数は十二箇所に限らず、単数箇所、若しくは二箇所以上であればよく、また連結部２１一つ当たりの表面積を増やすことで流体との接触面積を増加させてもよい。

［第２の変形例］
続いて、第２の変形例について図８を参照して説明する。図８において、図６と同じ構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図８に示されるように、第２の変形例に係る支持筒体３０は、図６に示す支持筒体１２と比べて、連結部３１の形状が異なっている。また、第２の変形例に係る支持筒体３０も鋳鋼等の金属製であり、導電性を有するものである。なお、支持筒体２０は、金属の他、導電性プラスチックなどの導電性材料から構成されていてもよい。

具体的に、図８に示す支持筒体３０の連結部３１は、図６に示す支持筒体１２の連結部１８と比べて、中心軸Ｃの延在方向に長く形成されている。支持筒体３０の連結部３１は、内筒部１６の上端から下端まで延在している。

以上説明した第２の変形例に係る支持筒体３０においても、連結部３１を長く形成することにより、バイパス流路Ｒｎを通過する流体と金属製の連結部２１との接触面積を増加することができるので、静電気を逃がす除電を行うことができ、可燃性の流体の濾過に有用である。

［第３の変形例］
次に、第３の変形例について図９（ａ）を参照して説明する。図９（ａ）において、図６と同じ構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図９（ａ）に示されるように、第３の変形例に係る支持筒体４０は、図６に示す支持筒体１２と比べて、連結部４１の形状が異なっている。なお、第３の変形例に係る支持筒体４０は、鋳鋼等の金属製であってもよく、樹脂製であってもよい。

具体的に、図９（ａ）に示す支持筒体４０の連結部４１は、図６に示す支持筒体１２の連結部１８と異なり、中心軸Ｃに対して傾斜している。すなわち、図９（ａ）に示されるように、支持筒体４０の連結部４１は、中心軸Ｃに直交する方向で、且つ、連結部４１が内筒部１６と外筒部１７を連結する方向から見て、断面形状が中心軸Ｃに対して傾斜するように形成されている。なお、図９（ａ）に図示しない他の連結部４１も、同様の方向に傾斜して形成されている。また、支持筒体４０の連結部４１は、内筒部１６の上端から下端まで延在しており、連結部４１の上端及び下端には丸みをつけてある。

以上説明した第３の変形例に係る支持筒体４０では、連結部４１が中心軸Ｃに対して傾斜しているので、バイパス流路Ｒｎを通る流体は連結部４１の傾斜に沿って渦状に旋回する。ここで、図１０は、第３の変形例に係る支持筒体４０の効果を説明するための図である。図１０に示されるように、第３の変形例に係る支持筒体４０では、バイパス流路Ｒｎを形成する連結部４１が傾斜しているので、バイパス流路Ｒｎを通る流体は矢印Ｓに示すように渦状に旋回し、その中心に負圧Ｆを発生させることができる。これにより、支持筒体４０の主流路Ｒｍを通る流体は、負圧Ｆの影響で効率良く貯留空間Ｇへと吸い出されるので、支持筒体４０を通過する流体の単位時間当たりの流量を増やすことができ、濾過処理能力を一層向上させることができる。なお、図１０とは逆方向（図１及び図４（ａ）における矢印Ｂの方向）に流体が流れる場合であっても効果を得ることができる。

［第４の変形例］
続いて、第４の変形例について図９（ｂ）を参照して説明する。図９（ｂ）において、図６と同じ構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図９（ｂ）に示されるように、第４の変形例に係る支持筒体５０は、図６に示す支持筒体１２と比べて、連結部５１の形状が異なっている。なお、第４の変形例に係る支持筒体５０は、鋳鋼等の金属製であってもよく、樹脂製であってもよい。

具体的に、図９（ｂ）に示す支持筒体５０の連結部５１は、図６に示す支持筒体１２の連結部１８と異なり、下端部５１ａ（すなわち連結部５１の一部）が中心軸Ｃに対して傾斜している。すなわち、図９（ｂ）に示されるように、支持筒体５０の連結部５１は、中心軸Ｃに直交する方向で、且つ、連結部５１が内筒部１６と外筒部１７を連結する方向から見て、断面形状の下端部５１ａが中心軸Ｃに対して傾斜するウイング状（翼形状）に形成されている。なお、図９（ｂ）に図示しない他の連結部５１も、同様に傾斜して形成されている。また、支持筒体５０の連結部５１は、内筒部１６の上端から下端まで延在しており、連結部５１の上端及び下端には丸みをつけてある。

以上説明した第４の変形例に係る支持筒体５０においても、第３の変形例と同様の効果を得ることができる。

その他、本発明に係る支持筒体は上述した実施形態や変形例に限られず、種々の形態を採用することができる。例えば、支持筒体は円筒をベースとしたものに限られず、四角形や三角形などの多角形の筒体をベースとしたものであってもよい。支持筒体は、鋳鋼等の金属の他、導電性プラスチックなどから構成してもよい。或いは、支持筒体は、導電性を有しない材料から構成してもよい。この場合には、仕切り板やフィルターハウジングも導電性を有する必要はない。また、図９（ａ）に示す連結部の断面形状は、下端部ではなく上端部が中心軸Ｃに対して傾斜していてもよい。また、主流路Ｒｍ及びバイパス流路Ｒｎの流路形状や流路面積などは図示したものに限られない。

本発明は、フィルター材を通る流体の単位時間当たりの流量を増加させ、濾過処理能力を向上させることができ、フィルター材の濾過面積や本数の低減を図ることが可能となり、小型化に有利なフィルター装置、及びそれを用いた濾過方法、並びにそれを用いた濾過流体の製造方法として有用である。

１…フィルター装置２…フィルターカートリッジ（フィルター材）３…シェル（容器）３ａ…第１の出入口３ｂ…第２の出入口３ｃ…ドレン４…外蓋４ａ…内面４ｂ…貫通孔５…ベント６…ボルト７…リング８…ダビット８ａ…ハンドル部１０…板部材１１…仕切り板（仕切り部材）１１ａ…貫通孔１２，２０，３０，４０，５０…支持筒体１３…ポスト部材１３ａ…ポスト止め部１４…キャップ部１４ａ…凸部１５…コイルスプリング１６…内筒部１６ａ…テーパ部１６ｂ…円筒部１７…外筒部１７ａ…上側円筒部１７ｂ…下側円筒部１８，２１，３１，４１，５１…連結部５１ａ…下端部Ｃ…中心軸Ｇ…貯留空間Ｒａ…外部流路Ｒｂ…内部流路Ｒｍ…主流路Ｒｎ…バイパス流路

Claims

筒状のフィルター材を容器内に収容し、前記フィルター材の内部流路及び外部流路のうち一方の流路に供給された流体が、前記フィルター材を通じて他方の流路に流れ込むことで前記流体を濾過するフィルター装置であって、
前記容器に設けられた第１の出入口及び第２の出入口と、
前記容器内を前記第１の出入口側と前記第２の出入口側に仕切ると共に、貫通孔が形成された仕切り部材と、
前記仕切り部材の前記貫通孔に嵌め込まれ、前記第１の出入口側に配置された前記フィルター材の端部に接続すると共に、前記フィルター材の前記内部流路を前記第２の出入口側に連通させる支持筒体と、
前記支持筒体に支えられ、前記フィルター材の前記内部流路に沿って延在するポスト部材と、
を備え、
前記支持筒体は、
前記ポスト部材が差し込まれ、前記流体が流れる主流路を形成する内筒部と、
前記内筒部を囲むように設けられ、前記内筒部との間にバイパス流路を形成する外筒部と、
前記内筒部及び前記外筒部を連結する連結部と、
を有する、フィルター装置。
前記支持筒体は導電性であり、前記連結部は前記内筒部の周りに複数設けられている、請求項１に記載のフィルター装置。
前記連結部の少なくとも一部は、前記支持筒体の中心軸に対して傾斜している、請求項１又は２に記載のフィルター装置。
請求項１〜３の何れか一項に記載のフィルター装置を用いた濾過方法であって、
前記仕切り部材によって仕切られた前記容器内の前記第１の出入口側及び前記第２の出入口側のうち一方に供給された前記流体が、前記フィルター材と前記支持筒体の前記主流路及び前記バイパス流路とを通じて、前記第１の出入口側及び前記第２の出入口側のうち他方に流れ込むことにより前記流体を濾過する、フィルター装置を用いた濾過方法。
請求項１〜３の何れか一項に記載のフィルター装置を用いた濾過流体の製造方法であって、
前記仕切り部材によって仕切られた前記容器内の前記第１の出入口側及び前記第２の出入口側のうち一方に供給された前記流体が、前記フィルター材と前記支持筒体の前記主流路及び前記バイパス流路とを通じて、前記第１の出入口側及び前記第２の出入口側のうち他方に流れ込むことにより濾過流体を製造する、フィルター装置を用いた濾過流体の製造方法。