JP6133145B2 - フィルターエレメント、及びこれを利用した濾過装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルターエレメント、特に内圧式のフィルターエレメント、及びこれを利用した濾過装置に関する。

従来、放電加工装置等の金属加工機械に用いられる加工液や切削油等は、加工後にはスラッジ等の夾雑物が含まれることから、これをリサイクルして再利用するための濾過装置が知られている。
例えば、特許文献１では、その図１に示されるように、放電加工装置１１で汚濁した加工液が汚濁液槽１３に一旦溜められ、この汚濁液槽１３の汚濁液をポンプ３５で濾過フィルタ３７に供給される。そして、濾過フィルタ３７で濾過した処理済の加工液は清浄液槽３８に溜められ、この清浄液槽３８の加工液はポンプ４１により、再び放電加工装置１１に戻されるようになっている。

このような濾過装置に用いられる濾過フィルタ３７（以下、「フィルターエレメント」という）には外圧式と内圧式がある。
外圧式は、例えば、密封された筐体の中に円筒状のフィルターが収容されており、この筐体の内側であって、かつ、フィルターの外側の内部空間に、汚濁液をポンプで供給するようになっている。そして、当該円筒状のフィルターの外側の内部空間に圧力を加えながら、フィルターの内側に向かって汚濁液を通過させ、そして、フィルターの内側から濾過処理済の液体を取り出している。

これに対し、内圧式は、周側面に多数の貫通孔が形成された筐体を有し、その中に円筒状のフィルターが収容されている。そして、円筒状のフィルターの内側に汚濁液をポンプで供給し、当該フィルターの内側に圧力を加えながら、フィルターの外側に向かって汚濁液を通過させ、筐体の貫通孔から濾過処理済の液体を排出している（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
この内圧式では、筐体に多数の貫通孔が形成されて、そこから処理済の加工液等が自然と排出されるため、外圧式に比べて、加工液等を送るために加える圧力が小さくて済むという利点がある。そして、この圧力が小さくて済む内圧式では、筐体内の圧力により蓋体が外れてしまう恐れが外圧式に比べて少なく、また、利用するポンプが小さくて済むという利点もあった。このため、特許文献１でも、この内圧式のものを利用している。

特開２００５−２１９２０１号公報 特開２０１１−１３６２６１号公報 特開２００１−２８６７０８号公報

ところで、上述の内圧式フィルターエレメントでは、筐体の側面に多数の貫通孔を有するが、このため、特許文献１の図１に示されるように、当該貫通孔から排出された濾過処理済の加工液を溜める清浄液槽３８が必要であった。
また、内圧式フィルターエレメントの上流及び下流側では、処理前の加工液を送るためのポンプ３５と、処理後の加工液を送るためのポンプ４１の２台が必要であった。
このようなことから、内圧式フィルターエレメントが用いられる濾過装置は大型化せざるを得なかった。また、このように濾過装置が大型であると、濾過作業を事業とする所謂メンテナンス事業者にとっては、自前の濾過装置を金属加工機械が設置された客先に搬送して、客先において濾過作業を行うことも大変であった。

本発明はこのような問題を解決するためのもので、小型化された濾過装置を構成するための内圧式フィルターエレメント及びこれを利用した濾過装置を提供することを目的とする。

上記課題は、本発明によれば、金属加工機械から排出される被濾過液が注入される注入室を包囲するように配置され、前記被濾過液を内側から受けるフィルター部と、前記フィルター部の上端部および下端部に接続され、前記注入室に前記被濾過液を供給するための供給口を有する蓋体と、を備えたフィルターエレメントであって、前記フィルター部の外周側面に沿って内部空間を設けるようにして、前記フィルター部を包囲する円筒状の筐体が設けられ、前記蓋体は、前記内部空間を覆うようになっており、前記筐体又は前記蓋体は、前記内部空間と連通することで、前記フィルター部を通過してきた前記被濾過液を外部に排出するための排出口を有し、前記フィルター部は、前記筐体の中心軸に対して前記排出口とは反対側に偏心して配置されているフィルターエレメントにより解決される。

本発明の構成によれば、フィルターエレメントは、被濾過液が注入される注入室を包囲するように配置され、被濾過液を内側から受けるフィルター部と、そのフィルター部の上端部および下端部に接続され、注入室に被濾過液を供給するための供給口を有する蓋体とを備えている。そうすると、このフィルターエレメントは内圧式であり、供給口から被濾過液を注入して、フィルター部の内側から外側に向かって被濾過液を通過させて、夾雑物を濾過できる。
ここで、フィルター部の外周側面に沿って内部空間を設けるようにして、フィルター部を包囲する筒状の筐体が設けられ、そして蓋体は内部空間も覆うようになっている。そうすると、フィルター部を通過してきた濾過処理後の液を筐体内の内部空間に溜めることができる。
そして、この内部空間を覆う蓋体又は筐体は、内部空間と連通する排出口を有する。従って、ポンプで注入室に被濾過液を供給し続ければ、その圧力によって、内部空間に溜められた被濾過液を排出口から排出でき、例えば、この排出口に配管等を繋げば、被濾過液をそのまま金属加工機械に送ることもできる。
このように、本発明によれば、従来フィルターエレメントとは別に必要であった清浄液槽や、この清浄液槽から金属加工機械に加工液を供給するための専用のポンプを不要とすることができ、その分、小型化された濾過装置とすることができる。

以上のように、本発明ではポンプの台数等を減らして小型化を図れるが、一方で、例えば一台のポンプだけで被濾過液を供給し、さらに例えば金属加工機械まで被濾過液を送る必要性から、次の更なる解決すべき種々の課題が生じた。
一つ目は、ポンプの力を大きくする必要が生じ、内圧式フィルターエレメントであっても比較的大型又は高額のポンプを用いる必要性が生じたことである。
二つ目は、従来の内圧式フィルターエレメントに比較して、高い圧力が筐体内に加えられるため、蓋体が外れる（蓋体とフィルター部との間に隙間が生じることも含む。以下、同じ。）恐れが高まったことである。
これらの更なる課題は、内圧式フィルターエレメントが有するそもそもの技術的効果を損なわせるものである。

この点、本発明によれば、前記筐体は円筒状であり、前記フィルター部は、前記筐体の中心軸に対して前記排出口とは反対側に偏心して配置されている。
そうすると、フィルター部と筐体との間の内部空間は、排出口とは反対側が狭くて高い内圧を有し、排出口に向かうに従って広くなり、徐々に内圧が弱まっていく。このため、内部空間内の被濾過液は、排出口の反対側から排出口に向かう流れを有するようになり、排出口に向かって円滑な流れを作ることができる。
また、筐体は円筒状であるため、被濾過液は円筒状の内周側面に沿って、その流れが大きく阻害されることもなく、その点でも円滑な被濾過液の流れができる。
従って、比較的小さな圧力であっても、被濾過液を供給口から排出口まで導き易く、フィルターエレメントに使用するポンプも小型化のものを採用できる。

また、好ましくは、前記フィルター部は、環状体の周側面が連続して襞状に折られたフィルターを有し、さらに、前記フィルターの外周側に、前記内部空間と仕切るようにして、複数の貫通孔を有する円筒状の仕切り板を有することを特徴とする。
そうすると、フィルター部は、環状体の周側面が連続して襞状に折られたフィルターを有するため、濾過面積を増やして、濾過効率を上げることができる。
この点、襞状に折られたフィルターであると、その外側の内部空間は、広い空間と狭い空間が交互に連続して形成されるため、被濾過液の流れの乱れや滞留等の現象が生じる恐れがある。しかし、この好ましい発明では、フィルターの外周側に円筒状の仕切り板が配設されている。従って、内部空間において、広い空間と狭い空間が交互に連続するような事態を可及的に回避し、被濾過液のより円滑な流れを作ることができる。
なお、仕切り板には複数の貫通孔があるため、そこから被濾過液を内部空間に送ることができる。

また、好ましくは、前記注入室には、前記上端部に接続された上蓋と前記下端部に接続された下蓋とを連結する連結体が収容されており、前記フィルター部は第１のフィルター部であり、前記連結体は、前記第１のフィルター部に比べて、引張強度が大きく、かつ、目の粗いフィルターからなる筒状の第２のフィルター部であり、前記筒状の第２のフィルター部の内側領域に対応して前記供給口が配置されていることを特徴とする。
そうすると、注入室には、上端部に接続された上蓋と下端部に接続された下蓋とを連結する連結体が収容されているため、この連結体で上蓋と下蓋が高い内圧で外れてしまう恐れを防止できる。
そして、この連結体はフィルターからなる第２のフィルター部であるため、被濾過液の通過を可能にすると共に、そこでも被濾過液の濾過が可能となる。
ところで、注入室は筐体内でも圧力が高い領域であり、さらに、その注入室内に収容された第２のフィルター部は、その内側領域に対応して供給口が配置されている（当該内側領域と供給口が連通している）。そうすると、第２のフィルター部の内側領域は最も高い圧力を有する領域でとなる。しかし、本好ましい手段では、第２のフィルター部のフィルターは第１のフィルター部に比べて引張強度が大きいため、上蓋と下蓋との連結状態を維持し易い。しかも、このフィルターは第１のフィルター部に比べて目が粗いため、圧力により受ける影響も軽減され、その変形を防止することができる。このようにして、第２のフィルター部では、その変形及びそれに伴う蓋体の外れを防止できる。

また、好ましくは、前記第２のフィルター部は、その内側の圧力を外側の前記注入室に逃がすための圧力解放部を有していることを特徴とする。
従って、この圧力解放部から第２のフィルター部の内側の圧力を逃がして、第２のフィルター部の変形や、それに伴う蓋体の外れをより有効に防止できる。

また、上記課題は、本発明によれば、金属加工機械から排出される被濾過液が注入される注入室を包囲するように配置され、前記被濾過液を内側から受けるフィルター部が設けられると共に、前記フィルター部の上端部および下端部に接続され、前記注入室に前記被濾過液を供給するための供給口を有する蓋体が設けられたフィルターエレメントと、前記フィルターエレメントの前記供給口に前記被濾過液を送るポンプと、前記フィルターエレメント及び前記ポンプが搭載された台車と、を備え、前記フィルターエレメントは、前記フィルター部の外周側面に沿って内部空間を設けるようにして、前記フィルター部を包囲する円筒状の筐体が設けられ、前記蓋体は、前記内部空間を覆うようになっており、前記筐体又は前記蓋体は、前記内部空間と連通することで、前記フィルター部を通過してきた前記被濾過液を外部に排出するための排出口を有し、前記フィルター部は、前記筐体の中心軸に対して前記排出口とは反対側に偏心して配置されている濾過装置により達成される。

すなわち、この発明の構成によれば、フィルターエレメントとポンプが台車に搭載されているため、この台車で金属加工機械が配置されている場所に搬送できる。
そして、この台車に搭載されたフィルターエレメントは、フィルター部の外周側面に沿って内部空間を設けるようにして、フィルター部を包囲する筒状の筐体が設けられ、蓋体は内部空間を覆い、筐体又は蓋体は、内部空間と連通することで、フィルター部を通過してきた被濾過液を排出するための排出口を有する。このため、既に説明したように、従来フィルターエレメントとは別に必要であった清浄液槽や、この清浄液槽から金属加工機械等に液を供給するための専用のポンプを不要とすることができ、その分、小型化された濾過装置を形成できる。従って、濾過装置を金属加工機械が配置されている場所に容易に搬送できる。

また、好ましくは、前記排出口は、前記フィルター部の前記下端部に接続された下蓋に配置されていることを特徴とする。これにより、濾過装置の使用後、供給口からエアーを噴き入れて、フィルター部に付着して残った被濾過液を容易に排出することができる。

以上、本発明によれば、小型化された濾過装置を構成するための内圧式フィルターエレメント及びこれを利用した濾過装置を提供することができる。

本発明の好ましい実施形態に係るフィルターエレメントの概略斜視図。 図１の概略Ａ−Ａ断面図。 図１の概略Ｂ−Ｂ端面図。 図１の一点鎖線で囲った領域の変形例。 図１のフィルターエレメントの変形例であって、図２に対応した断面図。 図１のフィルターエレメントを用いた濾過装置。 図６の濾過装置の側面図。 図６の濾過装置の平面図。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下に説明する各図面において同一の符号が付されている箇所は共通する構成である。
また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

〔フィルターエレメントについて〕
図１乃至図３は本発明の好ましい実施形態に係るフィルターエレメント１０である。なお、理解の便宜のため、図１では周側面の一部を切り欠いて図示している。また、図３では、各部品・部位の厚みを省略して図示している。
フィルターエレメント１０は、金属加工機械から排出された被濾過液（即ち、濾過対象液）を濾過するためのものであり、フィルタ装置、濾過ユニット等とも呼ばれる。
このフィルターエレメント１０に用いられる被濾過液は、フィルターエレメント１０と金属加工機械との間で循環して使用されるものであり（図６参照）、例えば、ワイヤ放電加工機等で加工に用いられる加工液、工作機械で加工に用いられる切削油等であり、本実施形態では、ワイヤ放電加工機の加工液を例にして説明している。

フィルターエレメント１０は、図１に示すように全体が略円柱状であり、図の場合、直径φ１が約３００ｍｍ、高さＨ１が約２８０ｍｍと比較的小型とされ、回動可能な取手１３，１３が設けられている。これにより、片手で容易に持ち運べることができる。
そして、フィルターエレメント１０は、図２及び図３に示すように、注入室１２と、フィルター部２０と、蓋体３０とを備えている。

注入室１２は、濾過処理前の被濾過液が、外部のポンプ（不図示）により注入される空間であり、全体的に略円柱状とされ、中央部に配置されている。尚、図の注入室１２は、フィルターエレメント１０全体の容積の約１９〜２０％の容積とされている。この注入室１２は蓋体３０により封止され、注入された被濾過液の外部への漏れが防止されている。

フィルター部２０は平面視で注入室１２を包囲するように配置され、被濾過液を内側の注入室１２側から受け、図２の矢印Ｆ１の向きで被濾過液が通過するようになっている。
本実施形態のフィルター部２０は、図２及び図３に示すように、全体的に円筒状とされたフィルター２３を有している。
フィルター２３は、平面視が環状体であり、その周側面が襞状（プリーツ状ともいう）に連続して折られて、多数の襞状部２４を有している。なお、襞状部２４はそのプリーツライン２４ａが高さＨ１方向に沿うように折り曲げ加工されている（以下、このようなフィルターを「プリーツフィルター」と言う）。そして、互いに隣接する襞状部２４，２４どうしの間には空間Ｓ１が形成され、この空間Ｓ１の体積は本実施形態ではいずれの領域でも同様とされている。

このような形状を有するフィルター２３は、パルプを主原料とした濾紙を好適に用いることができ、本実施形態では破裂強度が２４５ｋＰａ以下であり、濾過精度が濾紙の中では極めて高い約０．５μｍとされ、高精度な濾過が可能とされている。この高精度な濾紙については、取出して洗浄することが困難であるため原則として使い捨てとされ、フィルターエレメント１０を分解して新品に交換される。
なお、本発明のフィルター２３は以上の構成に限られるものではなく、例えば、濾紙表面に凹凸加工をしたものや、湿潤強化したもの、或いは不織布を用いることもできる。

蓋体３０はエンドプレートとも呼ばれ、図２に示すようにフィルター２３の上端部２３ｂおよび下端部２３ｃと接着剤で接着され、これによりフィルター２３との間の隙間が防止されている。また、蓋体３０は、上述した注入室１２及びフィルター部２０（図３のフィルター部２０で画される空間Ｓ１を含む）を覆うと共に、注入室１２に被濾過液を供給するための供給口１４を有している。
具体的には、蓋体３０は金属製であり、水に浸漬しても接着力が低下せず、かつ、加熱等して剥離可能なエポキシ樹脂系等の接着剤を用いて、フィルター２３の上端部２３ｂに接着された上蓋３１と、下端部２３ｃに接着された下蓋３２を有している。
図の上蓋３１及び下蓋３２は後述する筐体４０からの分解が可能であり、これによりフィルター２３等を交換可能としている。
なお、本実施形態では上蓋３１と下蓋３２の双方を、後述する筐体４０から分解可能なように別部材としているが、本発明はこれに限られず、いずれか一方のみを別部材としてもよく、例えば、下蓋３２と筐体４０を一体的に形成して、上蓋３１のみを取り外せるようにしてもよい。
また、上蓋３１は供給口１４を有するが、下蓋３２に供給口１４が配置されても構わない。なお、図の供給口１４は、カプラ（流体継手）３３の中心軸ＣＬ１に沿って貫通した貫通孔であり、この中心軸ＣＬ１とフィルターエレメント１０の中心軸ＣＬ２とが略合わせられている。カプラ３３は上蓋３１を貫通しており、ナット３４で留められている。

以上のように、フィルターエレメント１０は所謂内圧式であり、外部のポンプ（不図示）で、供給口１４から被濾過液（濾過処理前の加工液）を、蓋体３０で封止された（但し、供給口１４を除く）中央部の注入室１２に注入し続け、これにより注入室１２内の圧力を高めて、フィルター部２０に被濾過液を通過させて、被濾過液を濾過している。
ここで、フィルターエレメント１０は内圧式であるにも拘らず、フィルター部２０の外側に筐体４０を有している。

筐体４０は金属製であり、蓋体３０と一緒になって、上述した注入室１２やフィルター部２０を封止するように収容するハウジングである。具体的には、箱状の蓋体３０の内側側面３０ａと筐体４０の外周側面４０ｂとが、接着性、使用後の分解性、防水性などを考慮して、エポキシ樹脂系等の接着剤で接着されている。
この筐体４０は、その周側面に孔などは空いておらず、図３に示すように、フィルター部２０の外周側面に沿って内部空間Ｓ２を設けるようにして、フィルター部２０を包囲する円筒状とされている。即ち、筐体４０の内面４０ａとフィルター部２０の外周側面との間には、全周にわたって所定の間隔Ｗが設けられ、これにより、フィルター部２０を通過してきた被濾過液（濾過処理後の加工液）は、この内部空間Ｓ２に溜まることになる。

そして、図２に示すように、蓋体３０は、注入室１２及びフィルター部２０（図３のフィルター部２０で画される空間Ｓ１を含む）を覆うだけではなく、半径方向に延伸して、内部空間Ｓ２も覆うようになっている（換言すれば、蓋体３０は、図１及び図２に示すように、筐体４０の上側の開口部全体、及び下側の開口部全体を覆っている）。
また、蓋体３０は内部空間Ｓ２と直接、連通した排出口１８を有している。図の排出口１８はカプラ（流体継手）３５の中心軸ＣＬ３に沿って貫通した貫通孔であり、カプラ３５は内部空間Ｓ２に対応した上蓋３１の周縁部の位置で貫通しており、ナット３６で留められている。排出口１８の直径φ２は供給口の直径φ３と同様であり、図では２０ｍｍとされている。
これにより、内部空間Ｓ２に溜められた被濾過液を排出口１８から外部に排出することができる。即ち、ポンプ（不図示）で、注入室１２に被濾過液を注入し続ければ、その圧力で、被濾過液はフィルター部２０を通過して内部空間Ｓ２に入り、その後、排出口１８から外部に排出される。

以上のようにして、本実施形態のフィルターエレメント１０では、従来は別に必要であった清浄液槽や、この清浄液槽から金属加工機械に濾過済の加工液等を供給するための専用のポンプを不要とすることができる。
なお、本実施形態の排出口１８は上蓋３１に配置されているが、本発明はこのような態様に限られず、例えば筐体４０に配置されても構わない。また、本実施形態の変形例である図５に示すように、排出口１８は下蓋３２に配置されるのがより好ましい。すなわち、フィルターエレメント１０は使用後、供給口１４からエアーを噴き入れて、フィルター部２０に付着して残った被濾過液を排出するメンテナンスを行うのが好ましく、この際、排出口１８を下蓋３２にすることで、当該残液の排出を容易にすることができる。

さらに、本フィルターエレメント１０では、フィルター２３を通過した後の被濾過液の流れを円滑にして、ポンプに大きな負担をかけないように、次の種々の手段が用いられている。
すなわち、フィルター部２０は、フィルター２３の外周側に、内部空間Ｓ２と仕切るようにして、複数の貫通孔２６ａを有する円筒状の仕切り板２６を有している。この仕切り板２６は、ギザギザに折られたフィルター２３で乱れた被濾過液の流れを、内部空間Ｓ２内において整流するための部材であり、金属製である。
貫通孔２６ａは仕切り板２６の厚み方向を貫通する孔であり、図３の矢印Ｆ２に示すように、ここから被濾過液が内部空間Ｓ２側に向かって噴出するようになっている。
この複数の貫通孔２６ａは、図１乃至図３に示すように、仕切り板２６の周側面に万遍なく形成され、偏ることなく一様に被濾過液を内部空間Ｓ２に噴出させ、また、被濾過液の流れＦ２を水平方向にガイドする流路部２６ｂを形成するようにして、全面に千鳥状に配列されている。一つの貫通孔２６ａの直径は約６ｍｍであり、複数の貫通孔２６ａの全面積は仕切り板２６の面積の凡そ半分（約５１％）とされている。なお、メンテナンスを考慮すると、貫通孔２６ａは仕切り板２６の下端周縁部（下蓋３２側の端部）に配置されるとよい。
また、仕切り板２６は、平面視おいて、円筒状の筐体４０と相似形であり、これにより内部空間Ｓ２に凸凹部分が出来るだけ生じないようにし、被濾過液の流れを整えている。

そして、この仕切り板２６を含むフィルター部２０は、筐体４０の中心軸ＣＬ２に対して排出口１８とは反対側に偏心して配置されている。即ち、仕切り板２６と筐体４０とは、平面視おいて相似形の円形状であるため、図３に示すように、平面視において、内部空間Ｓ２のうち排出口１８から最も離れた領域Ｓ２−１は、仕切り板２６の外面と筐体４０の内面との間隔Ｗが最も小さく、排出口１８のある領域Ｓ２−２に向かうに従って除々に間隔Ｗが大きくなっていく。従って、領域Ｓ２−１が空間の狭い高い内圧を有し、その内圧が領域Ｓ２−２に向かうに従って徐々に弱まっていき、内部空間Ｓ２内の被濾過液については、領域Ｓ２−１から排出口１８側の領域Ｓ２−２に向かう流れＦ２を作り出すことができる。

なお、図１の一点鎖線で囲った部分ＥＲの変形例に係る拡大図である図７（Ａ）に示すように、筐体４０の内面４０ａに、領域Ｓ２−１から領域Ｓ２−２（図３参照）に沿った溝部４８、又は、図７（Ａ）の更なる変形例である図７（Ｂ）に示すように、同様に領域Ｓ２−２に向かう凸部４９を設けてもよい。これにより、溝部４８や凸部４９がガイドとなって、内部空間Ｓ２内の被濾過液をより容易に排出口まで導くことができる。

さらに、本フィルターエレメント１０では、注入室１２に被濾過液を注入し続けることで生じる圧力だけで、排出口１８強いては金属加工機械まで被濾過液を送るようになっているため、高い圧力が筐体４０内に加えられて、蓋体３０が外れる（蓋体３０とフィルター部２０との間に隙間が生じることも含む）恐れが高まっている。そこで、次の種々の手段が用いられている。
すなわち、図２に示すように、注入室１２には、上蓋３１と下蓋３２とを連結する連結体５０が収容され、これにより上蓋３１及び下蓋３２が外れる恐れを防止している。
そして、この連結体５０は、単に上蓋３１と下蓋３２を連結するだけではなく、濾過が可能なフィルターからなっており、従って、上述したフィルター部２０は第１のフィルター部２０であり、この第１のフィルター部２０より内側の連結体５０は第２のフィルター部５０となる。

連結体である第２のフィルター部５０は全体が円筒状とされ、その上端部及び下端部が接着性や分解性を考慮して、第１のフィルター部２０と同様の接着剤で蓋体３０に接着されている。この第２のフィルター部５０は、平面視において筐体４０の中心部に配置され（中心軸が筐体４０の中心軸ＣＬ２と略同じ）、その内側領域Ｓ３が供給口１４に対応して配置され（図の場合、供給口１４を有するカプラ３３が内側領域Ｓ３に飛び出すように接続され）、内側領域Ｓ３に被濾過液が先ず注入されるようになっている。
このような第２のフィルター部５０は、基本的に第１のフィルター部２０と同様のプリーツフィルターではあるが、第１のフィルター部２０に比べて、引張強度が大きく、かつ、目の粗いフィルターからなっている。
図の第２のフィルター部５０のフィルターは不織布であり、ポリエステル樹脂等をスパンボンド法で溶出・紡績して長い合成繊維を形成し、出来るだけその合成繊維の長さ方向と図２の上下方向（つまり、上蓋３１と下蓋３２を結ぶ方向）とを対応させるようにして、多数の合成繊維を熱溶着等して形成された不織布を用いている。このような不織布は引張強度を大きく形成でき、例えば東レ株式会社のアクスター（商標）等が利用できる。また、第２のフィルター部５０のフィルターの濾過精度は約１０μｍであり、第１のフィルター部２０の濾過精度０．５μｍの約２０分の１とされている。
従って、内側領域Ｓ３が圧力の最も高い領域であっても、第２のフィルター部５０は、その大きい引張強度により、上蓋３１と下蓋３２との連結状態を維持し易く、また、目の粗さにより、圧力により受ける影響も軽減され、変形及びそれに伴う蓋体３０の外れを防止できる。

なお、第２のフィルター部５０の内側には円筒状の金属体５２が配設されている。
金属体５２は、その厚み方向に貫通した複数の開口部３７を有しており、開口部３７から被濾過液を外側に向かって噴出させている。この開口部３７は被濾過液の整流が可能なように、仕切り板２６と同様に全面に一様に形成されている。
また、金属体５２は、その上下端部が上蓋３１及び下蓋３２と接着剤で接続され、内側領域Ｓ３が最も高い圧力を有する領域であっても、上蓋３１と下蓋３２との連結を確実なものにしている。即ち、本実施形態では、上蓋３１と下蓋３２との連結は、分解可能なように接着剤が用いられているが、各部材（第１のフィルター部２０、第２のフィルター部５２、金属体５２、及び筐体４０）の上下端部と蓋体３０の接着により行われている。

ところで、このように複数の開口部３７を有する金属体５２を設けると、開口部３７からの被濾過液の流れは勢いが強く、圧力も相当大きいため、第２のフィルター部５０がその圧力に耐えられない恐れがある。
そこで、本実施形態では、金属体５２と第２のフィルター部５０との間に間隔Ｗ４を設け、少しでもその勢いによる影響を少なくしようとしている。
さらに、第２のフィルター部５０は、その内側の圧力を外側の注入室１２に逃がすための圧力解放部５５を有している。図３の場合、圧力解放部５５は第２のフィルター部５０の不織布に形成された切れ目又は切り欠きであり、領域Ｓ２−１と領域Ｓ２−２とを結ぶ仮想線ＧＬと直交する方向に沿って２個所に配置されている。これにより、第２のフィルター部５０の変形及びそれに伴う蓋体３０の外れをより確実に防止できる。
なお、第２のフィルター部５０は、圧力解放部５５を設けるとその濾過性能を下げざるを得ないが、少なくとも第１のフィルター部２０のフィルター２３を折り曲げ加工する際の曲げ角度θ１に比べて小さな角度θ２となるようにフィルターを折り曲げ加工することで、密となるフィルターを形成し、これにより拿捕した夾雑物を逃がし難くしている。また、このように小さな角度θ２とすることで、より強度の高い第２のフィルター部５０を形成することも出来る。

〔濾過装置について〕
次に、上述したフィルターエレメント１０を利用した濾過装置６０について、図６乃至図８を用いて説明する。
図６は図１のフィルターエレメント１０を用いた濾過装置６０、及びそれに近接した金属加工機械７０の概略図、図７は図６の濾過装置６０の側面図、図８は図６の濾過装置１０の平面図である。
これらの図に示されるように、濾過装置１０は、台車６２と、この台車６２に搭載されたフィルターエレメント１０及びポンプ６４を有している。

台車６２は、押して動かすための取っ手８１、及びキャスター６６を有し、搬送可能とされている。また、搬送された後は、図７のフロアーロック７７により固定されるようになっている。
図６に示すように、台車６２は、棚部６８を有して２段になっており、棚部６８の上に複数のフィルターエレメント１０−１，１０−２が搭載されている。なお、フィルターエレメント１０−１，１０−２は共に図１乃至図４で説明したフィルターエレメントと同じ構成態様であり、枠体７２に挟まれて固定されている。

棚部６８の下には重量の大きいポンプ６４や電源部６５が搭載されている。
ポンプ６４は電源部６５により駆動可能となっており、本実施形態では１台のみであり、吸引量４０Ｌ／ｍｉｎ、吸引圧力３Ｍｐａ、０．７５ｋＷのモータ容量を有する真空ポンプが用いられている。
また、このポンプ６４には圧力スイッチ７４が接続されており、所要の圧力が下がるとスイッチをＯＮにしてポンプ６４を駆動させるようにしているが、所要の圧力を上回るとスイッチをＯＦＦにしてポンプ６４を止め、これにより、フィルターエレメント１０の破壊（蓋体の外れ等）を防止している。この所要の圧力は設定変更が可能であり、本実施形態の場合、２．２ＭＰａで設定されている。

ポンプ６４の上流側にはフレキシブルホース７６が接続されており、このフレキシブルホース７６のさらに上流側に可撓性のない硬質パイプ７８が接続され、この硬質パイプ７８の先端を汚濁液槽８０に入れるようになっている。汚濁液槽８０には金属加工機械７０から流れてきた夾雑物を含む被濾過液ＲＫが溜められており、硬質パイプ７８にこの被濾過液ＲＫが吸入される。
このように、汚濁液槽８０内の被濾過液ＲＫは、ポンプ６４によって、硬質パイプ７８、フレキシブルホース７６を通じて吸い込まれ、そして、２台のフィルターエレメント１０に送られる。
具体的には、フレキシブルホース７６は配管８２に接続されており、この配管８２はポンプ６４及び圧力スイッチ７４より下流側で、図７及び図８に示すように２つの配管８３，８４に分岐され、配管８３がフィルターエレメント１０−２の供給口１４に、配管８４がフィルターエレメント１０−１の供給口１４に、それぞれフレキシブルチューブ６７を介して着脱可能に接続されている。

なお、２つに分岐した後の配管８３，８４には、それぞれ圧力計９０が設けられており、配管８３，８４内の圧力を監視している。即ち、フィルターエレメント１０−１，１０−２の上述したフィルターにスラッジ等の夾雑物が溜まると、筐体４０内の圧力が高まるため、圧力計９０でフィルターの交換時期を把握でき、そして、フレキシブルチューブ６７や後述するフレキシブルチューブ９６を外して、該当するフィルターエレメント１０−１，１０−２の交換が可能となる。
各圧力計９０の上流にはバルブ９２が設けられており、これにより、圧力計９０が故障した際、各配管８３，８４内での被濾過液の流れを止めて、装置１０全体を止めることなく、故障した圧力計９０のみを交換することができる。また、このバルブ９２により、フィルターエレメント１０−１，１０−２への被濾過液の流量を調整できる。

フィルターエレメント１０−１，１０−２で濾過処理された被濾過液は、図８に示すように、上蓋３１の排出口１８，１８に着脱可能に接続されたフレキシブルチューブ９６，９６で排出される。この２本のフレキシブルチューブ９６，９６は一本の配管９８に接続されて処理後の被濾過液は合流し、そして、図６に示すように、配管９８に着脱可能なジョイント部７５を介して接続されたフレキシブルチューブ９９により、金属加工機械７０に戻される。
本濾過装置６０の使用後は、硬質パイプ７８を汚濁液槽８０から取り出すと共に、ジョイント部７５を外し、ポンプ６４で供給口１４からエアーを噴きいれて、フィルターエレメント１０−１，１０−２の筐体内に残った被濾過液を配管９８から排出できるようになっている。

本実施形態の濾過装置６０は以上のように構成されており、上述したフィルターエレメント１０を利用しているため、一つのポンプ６４で、被濾過液のフィルターエレメント１０への供給と金属加工機械７０への供給を行うことができる。また、従来フィルターエレメントの外に必要であった清浄液槽も不要になったため、小型化された濾過装置６０を形成して、容易に搬送することができる。
なお、本実施形態では、図８に示すように、供給口１４と排出口１８は共に上蓋３１に配置されているため、フレキシブルチューブ６７とフレキシブルチューブ９６を接続する際、その接続先を誤認してしまう恐れがある。
そこで、供給口１４と排出口１８のいずれか一方を上蓋３１に、いずれか他方を下蓋３２（図２参照）に配置すると好ましく、この際、排出口１８を下蓋３２に配置するのがより好ましい（図５参照）。これにより、使用後にフィルターエレメント１０の筐体内に残った被濾過液を排出口１８から容易に排出して、メンテナンスをすることができる。

ところで、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、図６では、汚濁液槽８０から直接、濾過装置６０に被濾過液が吸い込まれるようになっているが、汚濁液槽８０を例えば遠心分離機等の別の濾過装置で濾過し、その濾過した後の被濾過液を吸い込むようにしてもよい。

１０・・・フィルターエレメント、１２・・・注入室、１４・・・供給口、１８・・・排出口、２０・・・フィルター部（第１のフィルター部）、２６・・・仕切り板、３０・・・蓋体、４０・・・筐体、５０・・・第２のフィルター部、Ｓ２・・・内部空間

Claims (6)

1. 金属加工機械から排出される被濾過液が注入される注入室を包囲するように配置され、前記被濾過液を内側から受けるフィルター部と、
   前記フィルター部の上端部および下端部に接続され、前記注入室に前記被濾過液を供給するための供給口を有する蓋体と、
   を備えたフィルターエレメントであって、
   前記フィルター部の外周側面に沿って内部空間を設けるようにして、前記フィルター部を包囲する円筒状の筐体が設けられ、
   前記蓋体は、前記内部空間を覆うようになっており、
   前記筐体又は前記蓋体は、前記内部空間と連通することで、前記フィルター部を通過してきた前記被濾過液を外部に排出するための排出口を有し、
   前記フィルター部は、前記筐体の中心軸に対して前記排出口とは反対側に偏心して配置されている
   ことを特徴とするフィルターエレメント。
2. 前記フィルター部は、環状体の周側面が連続して襞状に折られたフィルターを有し、さらに、前記フィルターの外周側に、前記内部空間と仕切るようにして、複数の貫通孔を有する円筒状の仕切り板を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルターエレメント。
3. 前記注入室には、前記上端部に接続された上蓋と前記下端部に接続された下蓋とを連結する連結体が収容されており、
   前記フィルター部は第１のフィルター部であり、
   前記連結体は、前記第１のフィルター部に比べて、引張強度が大きく、かつ、目の粗いフィルターからなる筒状の第２のフィルター部であり、
   前記筒状の第２のフィルター部の内側領域に対応して前記供給口が配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルターエレメント。
4. 前記第２のフィルター部は、その内側の圧力を外側の前記注入室に逃がすための圧力解放部を有していることを特徴とする請求項３に記載のフィルターエレメント。
5. 金属加工機械から排出される被濾過液が注入される注入室を包囲するように配置され、前記被濾過液を内側から受けるフィルター部が設けられると共に、前記フィルター部の上端部および下端部に接続され、前記注入室に前記被濾過液を供給するための供給口を有する蓋体が設けられたフィルターエレメントと、
   前記フィルターエレメントの前記供給口に前記被濾過液を送るポンプと、
   前記フィルターエレメント及び前記ポンプが搭載された台車と、
   を備え、
   前記フィルターエレメントは、
   前記フィルター部の外周側面に沿って内部空間を設けるようにして、前記フィルター部を包囲する円筒状の筐体が設けられ、
   前記蓋体は、前記内部空間を覆うようになっており、
   前記筐体又は前記蓋体は、前記内部空間と連通することで、前記フィルター部を通過してきた前記被濾過液を外部に排出するための排出口を有し、
   前記フィルター部は、前記筐体の中心軸に対して前記排出口とは反対側に偏心して配置されている
   ことを特徴とする濾過装置。
6. 前記排出口は、前記下端部に接続された下蓋に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。

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