JP6927314B2 - 濾過装置 - Google Patents
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Description
外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第1流路及び第2流路、前記溝部と前記第1流路とを接続する第1接続部、及び前記溝部と前記第2流路とを接続する第2接続部を有する第1流路部材と、
前記第1流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第1流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第2流路部材と、
前記第1流路部材の前記溝部の延びる方向に沿って配置され、前記第2流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第1流路部材の前記溝部の前記開口に前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第3流路が形成され、
前記第3流路は、前記第1接続部を介して前記第1流路に接続され、且つ前記第2接続部を介して前記第2流路に接続され、
前記濾過フィルタが配置される前記第3流路の断面積は、前記第1流路の断面積よりも小さい。
クロスフロー型の濾過装置においては、濾過する流体の流れる方向に沿って濾過フィルタが設けられ、当該濾過フィルタにより濾過を行っている。このとき、流体の速度が遅い場合には、濾過フィルタに接触した濾過対象物が脱離しにくくなることで、濾過フィルタに濾過対象物が目詰まりしやすくなる。このため、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制するために、流体の速度を速くすることが考えられる。
外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第1流路及び第2流路、前記溝部と前記第1流路とを接続する第1接続部、及び前記溝部と前記第2流路とを接続する第2接続部を有する第1流路部材と、
前記第1流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第1流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第2流路部材と、
前記第1流路部材の前記溝部の延びる方向に沿って配置され、前記第2流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第1流路部材の前記溝部の前記開口に前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第3流路が形成され、
前記第3流路は、前記第1接続部を介して前記第1流路に接続され、且つ前記第2接続部を介して前記第2流路に接続され、
前記濾過フィルタが配置される前記第3流路の断面積は、前記第1流路の断面積よりも小さい。
前記第2流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記凹部嵌合面には、前記第1流路部材の内側に向かって窪む切欠部が設けられ、
前記凸部嵌合面には、前記第2流路部材の外側に向かって突設し、前記切欠部と嵌合する突設部が設けられ、
前記第2流路部材は、前記突設部を前記切欠部に嵌合させることで、前記第1流路部材に着脱可能に取り付けられてもよい。
前記凸部嵌合面は、前記凹部の前記凹面と接触する前記凸部の前記凸面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記第1流路部材と前記第2流路部材とは、前記凹部嵌合面と前記凸部嵌合面とを面接触させて嵌合してもよい。
前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面は、平坦面で形成され、
前記第1流路部材と前記第2流路部材とは、前記凹部の前記凹面と前記凸部の前記凸面とを面接触させて嵌合してもよい。
前記第1主面は、前記第3流路側に配置され、
前記第2主面は、前記排出流路側に配置され、
前記第1主面と前記凸面とは面一であってもよい。
図1は、本発明に係る実施の形態1の濾過装置1を用いて濾過対象物5を濾過する様子の一例を示す概略図である。図1に示すように、濾過装置1は、クロスフロー方式の濾過装置である。濾過装置1は、濾過対象物5を含む流体6を流体導入口1aから導入し、流体排出口1bから排出するように構成されている。また、濾過装置1は、流体導入口1aから流体排出口1bへ流れる流体6の一部を濾過し、当該濾過により濾過対象物5が取り除かれた流体(以下、濾液という)7を濾液排出口1cから排出するように構成されている。
図2Aは、本発明に係る実施の形態1の濾過装置1の概略構成を示す斜視図である。図2Bは、濾過装置1において、第1流路部材10に第2流路部材20を取り付ける概略構成を示す斜視図である。図3は、図2AをA−A線で切断した断面図である。図2A及び図3に示すように、濾過装置1は、第1流路部材10と、第1流路部材10と着脱可能に嵌合する第2流路部材20と、第2流路部材20に取り付けられる濾過フィルタ30とを備える。実施の形態1においては、濾過フィルタ30は、保持具40をねじ等で締結することにより第2流路部材20に取り付けられている。なお、以下、図に示すX、Y、Z方向は、それぞれ濾過装置1の横方向、縦方向、高さ方向を示している。
図4Aは、本発明に係る実施の形態1の濾過装置1における第1流路部材10の概略構成を示す斜視図である。図4Bは、図4AをB1−B1線で切断した断面図である。図4Cは、図4AをB2−B2線で切断した断面図である。
図5Aは、本発明に係る実施の形態1の濾過装置1における第2流路部材20の概略構成を示す断面図である。図5Bは、本発明に係る実施の形態1の濾過装置1における第2流路部材20を凸面21側から見た場合の概略構成を示す図である。図5A及び図5Bは、濾過フィルタ30を取り付けた第2流路部材20の概略構成を示す図である。
濾過フィルタ30は、流体に含まれる濾過対象物を濾過するフィルタである。図3に示すように、濾過フィルタ30は、第2流路部材20の内部に取り付けられ、第2流路部材20の排出流路23の開口22に位置する。濾過フィルタ30は、溝部17の延びる方向に沿って配置される。実施の形態1では、濾過フィルタ30は、金属製多孔膜である。
第1枠部28は、第2流路部材20の内部に形成され、保持具40の第2枠部41との間で濾過フィルタ30の保持部32を挟持する部分である。具体的には、第1枠部28は、排出流路23の側壁から突設して形成されている。第1枠部28は、環状(例えば、円環状)に形成されており、濾過フィルタ30の保持部32を間に挟んで、保持具40の第2枠部41を受けるように構成されている。第1枠部28は、フィルタ部31と保持部32との境界よりも濾過フィルタ30の外縁側に位置し、濾過フィルタ30の第1主面PS1側の保持部32に接触している。フィルタ部31と保持部32との境界は、濾過フィルタ30の外周部分において第2主面PS2側に曲がり始める位置である。実施の形態1において、第1枠部28は、第1曲げ部32baの曲げ位置から延在方向D1に位置しており、濾過フィルタ30の第1主面PS1側において、保持部32に接触しているが、フィルタ部31に接触していない。実施の形態1では、保持具40をZ方向から見たとき、第1枠部28で囲われたスペースが排出流路23の開口22として機能している。
第2枠部41は、保持具40の外壁面に設けられ、第1枠部28との間で濾過フィルタ30の保持部32を挟持する部分である。具体的には、第2枠部41は、円筒状に形成されている。また、第2枠部41の内周部分には、濾過フィルタ30のフィルタ部31の一部に向かって突出する第1段差部41aが設けられている。第2枠部41は、濾過フィルタ30の保持部32を間に挟んで、第1枠部28の内側に配置されている。第2枠部41においては、第1枠部28の内側に、第1段差部41aがはめ込まれるように構成されている。即ち、第2枠部41は、濾過フィルタ30の第2主面PS2側において、保持部32とフィルタ部31の一部とにまたがって接触している。
次に、濾過対象物を含む流体を濾過するときの濾過装置1の動作について、図11を用いて説明する。図11は、図3の濾過装置1において流体が流れる様子の一例を示す断面図である。図11に示すように、濾過装置1を使用する際、第2流路部材20の外壁面26が下方に向くように、すなわち排出流路23が下方に延びるように、濾過装置1が配置される。濾過装置1の第1流路部材10の内部において、濾過対象物が含まれる流体は、第1流路11から第3流路13を通じて第2流路12へ流れる。第3流路13を流れる流体の一部は、濾過フィルタ30によりクロスフロー濾過されて排出流路23へと排出される。このとき、第3流路13の断面積は第1流路11及び第2流路12の断面積よりも小さいため、第3流路13を流れる流体の速度V3は、第1流路11及び第2流路12を流れる流体の速度V1,V2よりも速くなっている。
実施の形態1に係る濾過装置1によれば、以下の効果を奏することができる。
1a 流体導入口
1b 流体排出口
1c 濾液排出口
2 流体タンク
3 ポンプ
4 濾液タンク
5 濾過対象物
6,7 流体
10,10a,10b,10c 第1流路部材
11,11b 第1流路
11a,11c 第1接続部
11aa 第1接続斜面
12,12b 第2流路
12a、12c 第2接続部
12aa 第2接続斜面
13,13a 第3流路
14 外壁面
15,15a,15b 凹部
16 凹面
17 溝部
17a 開口
18,18aa,18ba 凹部嵌合面
18a 第1斜面
18b 第2斜面
18c 第1嵌合面
18d 第2嵌合面
19a,19c 第1切欠部
19b,19d 第2切欠部
20,20a,20b,20c 第2流路部材
21 凸面
22,22a 開口
23,23a 排出流路
24 凸部嵌合面
24a,24aa 第3斜面
24b,24ba 第4斜面
24c 第3嵌合面
24d 第4嵌合面
25a,25c 第1突設部
25b,25d 第2突設部
26 外壁面
27 凸部
28 第1枠部
28ab 第3接触面
30 濾過フィルタ
31 フィルタ部
32 保持部
32ba 第1曲げ部
32bb 第2曲げ部
33 貫通孔
34 フィルタ基体部
40 保持具
41 第2枠部
41a 第1段差部
41aa 第1接触面
41ab 第2接触面
51,52,53,54 配管
Claims (9)
- 外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第1流路及び第2流路、前記溝部と前記第1流路とを接続する第1接続部、及び前記溝部と前記第2流路とを接続する第2接続部を有する第1流路部材と、
前記第1流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第1流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第2流路部材と、
前記第2流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第1流路部材の前記溝部の前記開口に前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第3流路が形成され、
前記第3流路は、前記第1接続部を介して前記第1流路に接続され、且つ前記第2接続部を介して前記第2流路に接続され、
前記濾過フィルタは、前記第3流路の延びる方向に沿うように前記第3流路側に配置される第1主面を有し、
前記濾過フィルタが配置される前記第3流路の断面積は、前記第1流路の断面積よりも小さく、
前記凹部と前記凸部とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合し、
前記第1流路部材は、前記凹部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凹部嵌合面を有し、
前記第2流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記凹部嵌合面には、前記第1流路部材の内側に向かって窪む切欠部が設けられ、
前記凸部嵌合面には、前記第2流路部材の外側に向かって突設し、前記切欠部と嵌合する突設部が設けられ、
前記第2流路部材は、前記凸部嵌合面を前記凹部嵌合面に嵌合させることで、前記第1流路部材に着脱可能に取り付けられる、濾過装置。 - 外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第1流路及び第2流路、前記溝部と前記第1流路とを接続する第1接続部、及び前記溝部と前記第2流路とを接続する第2接続部を有する第1流路部材と、
前記第1流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第1流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第2流路部材と、
前記第2流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第1流路部材の前記溝部の前記開口に前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第3流路が形成され、
前記第3流路は、前記第1接続部を介して前記第1流路に接続され、且つ前記第2接続部を介して前記第2流路に接続され、
前記濾過フィルタは、前記第3流路の延びる方向に沿うように前記第3流路側に配置される第1主面を有し、
前記濾過フィルタが配置される前記第3流路の断面積は、前記第1流路の断面積よりも小さく、
前記凹部と前記凸部とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合し、
前記第1流路部材は、前記凹部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凹部嵌合面を有し、
前記第2流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記第2流路部材は、前記凸部嵌合面を前記凹部嵌合面に嵌合させることで、前記第1流路部材に着脱可能に取り付けられ、
前記凹部嵌合面は、前記凹部の前記凹面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記凸部嵌合面は、前記凹部の前記凹面と接触する前記凸部の前記凸面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記第1流路部材と前記第2流路部材とは、前記凹部嵌合面と前記凸部嵌合面とを面接触させて嵌合する、濾過装置。 - 外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第1流路及び第2流路、前記溝部と前記第1流路とを接続する第1接続部、及び前記溝部と前記第2流路とを接続する第2接続部を有する第1流路部材と、
前記第1流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第1流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第2流路部材と、
前記第2流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第1流路部材の前記溝部の前記開口に前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第3流路が形成され、
前記第3流路は、前記第1接続部を介して前記第1流路に接続され、且つ前記第2接続部を介して前記第2流路に接続され、
前記濾過フィルタは、前記第3流路の延びる方向に沿うように前記第3流路側に配置される第1主面を有し、
前記濾過フィルタが配置される前記第3流路の断面積は、前記第1流路の断面積よりも小さく、
前記凹部と前記凸部とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合し、
前記第1流路部材は、前記凹部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凹部嵌合面を有し、
前記第2流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記第2流路部材は、前記凸部嵌合面を前記凹部嵌合面に嵌合させることで、前記第1流路部材に着脱可能に取り付けられ、
前記第1流路部材の前記凹部の前記凹面は、平坦面で形成され、
前記第2流路部材の前記凸部の前記凸面は、平坦面で形成され、
前記第1流路部材と前記第2流路部材とは、前記凹部の前記凹面と前記凸部の前記凸面とを面接触させて嵌合する、濾過装置。 - 前記濾過フィルタは、前記第1主面に対向する第2主面をさらに有し、
前記第2主面は、前記排出流路側に配置され、
前記第1主面と前記凸面とは面一である、
請求項3に記載の濾過装置。 - 前記第2流路の断面積は、前記第3流路の断面積よりも大きい、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の濾過装置。 - 前記濾過フィルタは、前記第2流路部材に取り付けられる、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の濾過装置。 - 前記溝部は、直線状に設けられる、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の濾過装置。 - 前記第1流路部材は、前記凹部を複数形成し、それぞれの前記凹部に対して、前記濾過フィルタが取り付けられた前記第2流路部材と嵌合する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の濾過装置。 - 前記第2流路部材は、前記開口を有する前記排出流路を複数形成し、それぞれの前記排出流路の前記開口に対して前記濾過フィルタが配置される、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の濾過装置。
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