JPH07308520A - 多重構造フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】不要物を効率的かつ確実に除去するとともに、
繰り返しの使用に適し、しかも多目的に活用することを
可能にする。 【構成】外側捕集容器１８とこの外側捕集容器１８内に
摺動自在に配設される内側捕集容器２０とを備える。外
側捕集容器１８と内側捕集容器２０が周方向に互いに摺
動されると、この外側捕集容器１８の第１孔部２８とこ
の内側捕集容器２０の第２孔部４０の重なり状態が変化
する。このため、第１孔部２８と第２孔部４０によって
一体的に形成された貫通部分の開口面積が種々変更さ
れ、処理物であるスラッジの大きさに対応した最適な開
口面積が容易に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも外側フィル
タ部材と内側フィルタ部材を互いに摺動自在に重畳して
構成された多重構造フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車部品であるクランクシャ
フト等の鉄系金属部品を表面硬化処理するための装置と
して、塩浴軟窒化処理装置が使用されている。この塩浴
軟窒化処理装置は、塩浴剤を所定の温度に加熱溶融した
塩浴液中に鉄系金属部品を浸漬させることにより、この
鉄系金属部品に表面硬化処理を施すように構成されてい
る。

【０００３】この場合、上記表面硬化処理作業に伴っ
て、溶融塩浴液中に混入するスラッジが経時的に増加
し、被処理材である鉄系金属部品の処理品質の低下等が
惹起されてしまう。このため、溶融塩浴液中のスラッジ
を除去すべく、従来より種々の方法が行われており、例
えば金属網等で形成されたポットが溶融塩浴炉内に配設
された状態で溶融塩浴液が攪拌されることによってスラ
ッジを浮遊させ、該攪拌が停止されてこのポットの底部
に沈澱したスラッジを前記ポットと一体的に溶融塩浴炉
から取り出す方法（以下、従来例１という）や、グラス
ウール等で溶融塩浴液とスラッジを分離する方法（以
下、従来例２という）が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例１では、スラッジ除去作業中に溶融塩浴炉の稼働
が休止されるため、塩浴軟窒化処理装置の稼働効率が大
幅に低下してしまうという問題が指摘されている。

【０００５】また、上記の従来例２では、グラスウール
等で溶融塩浴液とスラッジを分離する際に、このスラッ
ジと共に多量の塩浴基剤のソルトが付着して前記グラス
ウール等と一緒に廃棄されている。このため、溶融塩浴
炉にソルトを頻繁に補充しなければならず、しかもグラ
スウール等が使い捨てであるため、必然的にランニング
コストが増加してしまうという問題がある。また、グラ
スウール等やソルトは、産業廃棄物として多量に発生す
るため、近年問題とされている環境保護の観点からも好
ましくない。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、例えば溶融塩浴液中のスラッジ等の不要物を効率
的かつ確実に除去することができるとともに、繰り返し
の使用に適し、しかも多目的に活用することが可能な多
重構造フィルタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、一端側が開放された有底の円筒状乃至
多角筒状に形成され、多数の第１貫通孔部が設けられた
外側フィルタ部材と、一端側が開放された有底の円筒状
乃至多角筒状に形成され、多数の第２貫通孔部が設けら
れるとともに、前記外側フィルタ部材の内部に摺動自在
に配設されて前記第１貫通孔部と前記第２貫通孔部の重
ね合わせ状態を変更可能な内側フィルタ部材と、を備え
ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の多重構造フィルタでは、外側フィルタ
部材と内側フィルタ部材が互いに摺動されると、この外
側フィルタ部材に設けられた第１貫通孔部とこの内側フ
ィルタ部材に設けられた第２貫通孔部の重ね合わせ状態
が変更される。このため、第１貫通孔部と第２貫通孔部
によって一体的に形成される貫通部分の開口面積が種々
変更可能となり、処理物の大きさに対応して最適な開口
面積を容易に設定することができる。従って、処理物の
種類毎にフィルタを用意する必要がなく、汎用性に優れ
るとともに、経済的である。

【０００９】

【実施例】本発明に係る多重構造フィルタについて実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

【００１０】図１において、参照符号１０は、本実施例
に係る多重構造フィルタ（後述する）を組み込むスラッ
ジ除去装置を示す。このスラッジ除去装置１０は、溶融
塩浴槽１２の外部に設けられ前記溶融塩浴槽１２との間
で溶融塩浴液１４を循環可能な本実施例に係る多重構造
フィルタ１６を備える。

【００１１】多重構造フィルタ１６は、外側捕集容器
（外側フィルタ部材）１８と、この外側捕集容器１８内
に摺動自在に配設される内側捕集容器（内側フィルタ部
材）２０とを備えた二重構造を有する。なお、多重構造
フィルタ１６は、必要に応じて三重構造以上に構成され
ることも可能である。

【００１２】外側捕集容器１８は、０．１ｍｍ〜１０．
０ｍｍの厚さを有する耐熱性、耐酸性および耐薬品性に
優れたインコネル（商標名）、ハステロイＣ（Haynes S
tellite 社製）等のニッケル合金、セラミックスまたは
チタンを素材とし、一端２２側が開放された有底の円筒
状に構成される。

【００１３】外側捕集容器１８の側周部２４および底部
２６には、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの直径を有する複数
の第１孔部（貫通孔部）２８が貫通形成され、各第１孔
部２８同士の間隔は、その直径以上に設定されている。
第１孔部２８は、電子ビーム加工により形成されてお
り、図２に示すように、外壁面側の開口直径Ｄ₁ が内壁
面側の開口直径Ｄ₂ より小径なテーパ状を有している。
側周部２４の上部側には、溶融塩浴槽１２と反対側に位
置して複数の大径孔部３０が二段に形成されている。

【００１４】この外側捕集容器１８の内部３２は、開放
された一端２２側の開口面積が底部２６側の開口面積よ
りも大きく設定されており、この底部２６から一端２２
側に指向して拡開するテーパ状に構成されている。

【００１５】内側捕集容器２０は、外側捕集容器１８と
同様に、０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍの厚さを有する耐熱
性、耐酸性および耐薬品性に優れたインコネル、ハステ
ロイＣ等のニッケル合金、セラミックスまたはチタンを
素材とし、一端３４側が開放された有底の円筒状に構成
される。内側捕集容器２０の側周部３６および底部３８
には、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの直径を有する複数の第
２孔部（貫通孔部）４０が外側捕集容器１８の第１孔部
２８に対応する位置に貫通形成され、各第２孔部４０同
士の間隔は、その直径以上に設定されている。第２孔部
４０は、電子ビーム加工により形成されており、図２に
示すように、外壁面側の開口直径Ｄ₁ が内壁面側の開口
直径Ｄ₂ より小径なテーパ状を有している。側周部３６
の上部側には、溶融塩浴槽１２と反対側に位置して複数
の大径孔部４２が大径孔部３０に対応して二段に形成さ
れている。

【００１６】この内側捕集容器２０の内部４４は、開放
された一端３４側の開口面積が底部３８側の開口面積よ
りも大きく設定されており、この底部３８から一端３４
側に指向して拡開するテーパ状に構成されている。

【００１７】外側捕集容器１８と内側捕集容器２０は、
相対的に位置調整した状態で係止手段４６を介して互い
に固定される。図３に示すように、係止手段４６は、ボ
ルト４８を備え、外側捕集容器１８の上部側に形成され
その周方向に長尺な長穴５４と内側捕集容器２０の上部
側に形成された螺孔５２とに前記ボルト４８が挿入され
ることにより、前記外側捕集容器１８と前記内側捕集容
器２０が互いに固定される。

【００１８】内側捕集容器２０の一端３４には、蓋５６
が装着され、この蓋５６の中央部分に溶融塩浴液用導入
口５８が設けられる。蓋５６には、導入口５８の下方に
位置して溶融塩浴液１４をこの内側捕集容器２０内の広
い範囲に分散させるとともに、吐出される溶融塩浴液１
４の圧力を減少させるべく、複数の孔部６０を備えた分
散部材６２が配設される。

【００１９】溶融塩浴槽１２は、耐蝕合金、例えばイン
コネル製の槽体６４を備え、この槽体６４に溶融塩浴液
１４が充填されており、この溶融塩浴液１４中に管体６
６の一端側が浸漬される。この管体６６の一端部には図
示しないポンプが接続されており、該管体６６の他端部
が内側捕集容器２０に装着された蓋５６の導入口５８に
連結されている。この内側捕集容器２０および外側捕集
容器１８は、槽体６４の上端に設けられたフレーム部材
６８上に離脱自在に載置されている。

【００２０】次に、このように構成されるスラッジ除去
装置１０の動作について、本実施例に係る多重構造フィ
ルタ１６との関連で説明する。

【００２１】まず、外側捕集容器１８と内側捕集容器２
０が相対的に位置調整される。すなわち、係止手段４６
を構成するボルト４８を弛緩させた状態で、外側捕集容
器１８と内側捕集容器２０が周方向に互いに摺動される
と、互いに同一位置に形成されている前記外側捕集容器
１８の第１孔部２８と前記内側捕集容器２０の第２孔部
４０の重なり状態が変化する。

【００２２】このため、図４に示すように、第１孔部２
８と第２孔部４０によって一体的に形成され多重構造フ
ィルタ１６全体の内部と外部を連通する貫通部分７０の
開口面積が種々変更される。従って、処理物であるスラ
ッジの大きさに対応した開口面積が設定された後、係止
手段４６を構成するボルト４８が締め付けられることに
より、外側捕集容器１８と内側捕集容器２０が相対的に
位置調整された状態で互いに固着される。

【００２３】このように調整された多重構造フィルタ１
６は、溶融塩浴槽１２の外部に設けられたフレーム部材
６８上に離脱自在に載置され、管体６６を介して前記溶
融塩浴槽１２との間で溶融塩浴液１４を循環可能に構成
される。そこで、溶融塩浴槽１２内の塩浴剤が所定の温
度に加熱されて溶融塩浴液１４が得られ、この溶融塩浴
液１４中に被処理材である鉄系金属部品が所定時間だけ
浸漬されることにより、この鉄系金属部品の表面硬化処
理、すなわち窒化処理が施される。

【００２４】上記窒化処理が継続されると、溶融塩浴液
１４中に蓄積されるスラッジが増加するため、必要に応
じてこのスラッジを除去する作業が行われる。すなわ
ち、図示しないポンプが駆動されて溶融塩浴槽１２内の
溶融塩浴液１４が管体６６を介して汲み上げられる。こ
の管体６６内の溶融塩浴液１４は、内側捕集容器２０の
上部側から分散部材６２の孔部６０を介してこの内側捕
集容器２０内に供給される。

【００２５】内側捕集容器２０の内部４４に導入された
溶融塩浴液１４は、この内側捕集容器２０の第２孔部４
０と外側捕集容器１８の第１孔部２８によって一体的に
形成された複数の貫通部分７０を通過してスラッジが除
去された後、溶融塩浴槽１２内に戻される。

【００２６】この場合、本実施例では、外側捕集容器１
８と内側捕集容器２０を相対的に摺動させることによ
り、この外側捕集容器１８の第１孔部２８とこの内側捕
集容器２０の第２孔部４０の重ね合わせ状態が変更され
る。このため、第１孔部２８と第２孔部４０によって一
体的に形成される貫通部分７０の開口面積が種々変更可
能となり（図４参照）、処理物であるスラッジの大きさ
に対応して最適な開口面積を容易に設定することができ
る。従って、処理物の種類毎にフィルタを用意する必要
がなく、汎用性に優れるとともに、経済的であるという
効果が得られる。

【００２７】しかも、第１孔部２８と第２孔部４０の重
ね合わせ状態を選択することによって、極めて小径な貫
通部分７０を形成することが可能になり、スラッジの捕
集効率が一挙に向上するという利点がある。すなわち、
図５に示されるように、開口孔径が小さい程、スラッジ
捕集量が多くなることが知られているが、現在の技術か
ら、１ｍｍ以上の板厚（溶融塩浴液１４に対する耐腐食
性を考慮するとこの程度の板厚になる）を有するフィル
タ部材に孔部を形成する際、ＣＯ₂ レーザ加工で、直径
が０．５ｍｍ、最も効率の高い電子ビーム加工で、直径
が０．１ｍｍまでである。

【００２８】しかしながら、本実施例では、第１孔部２
８と第２孔部４０の重ね合わせ状態を選択するだけで現
在の加工技術では不可能な極めて小径（直径が０．１ｍ
ｍ以下）な貫通部分７０を容易に形成することができ、
これによってスラッジ捕集効率が一挙に向上することに
なる。

【００２９】また、外側捕集容器１８と内側捕集容器２
０の上部側には、溶融塩浴槽１２と反対側に位置して複
数のオーバーフロー用大径孔部３０、４２がそれぞれ二
段に形成されている。このため、溶融塩浴液１４の汲み
上げ量が多重構造フィルタ１６の濾過量よりも多い時、
オーバーフローした溶融塩浴液１４が槽体６４内に直接
流入して前記溶融塩浴液１４の飛散が発生することを有
効に阻止することが可能になる。

【００３０】さらに、内側捕集容器２０の側周部３６お
よび底部３８に電子ビーム加工を施して複数のテーパ状
第２孔部４０が形成されている。そして、第２孔部４０
は、図２に示すように、外壁面側の開口直径Ｄ₁ が内壁
面側の開口直径Ｄ₂ より小径なテーパ状を有している。
これにより、スラッジは、第２孔部４０自体の傾斜に沿
ってこの第２孔部４０内に容易かつ確実に堆積し、前記
スラッジの捕集効率が向上する。一方、多重構造フィル
タ１６が、図示しない超音波洗浄装置または湯洗浄装置
に配置されて所定の洗浄作業が遂行される際、該堆積し
たスラッジが、第２孔部４０自体の傾斜に沿って円滑に
除去され、スラッジ除去作業の効率化が可能になる。

【００３１】なお、本実施例では、第１孔部２８および
第２孔部４０が円形状を有しているが、長円形や長四角
形等の形状に設定しても、同様の効果が得られる。ま
た、外側捕集容器１８と内側捕集容器２０を周方向に摺
動させて所望の貫通部分７０を形成しているが、上下方
向に摺動させる構造であってもよい。特に、外側捕集容
器１８と内側捕集容器２０が多角筒状を有する際には、
これらを相対的に周方向に回転させることが困難である
ため、上下方向への移動によって貫通部分７０の開口面
積を設定することが好ましい。その際、図６に示すよう
に、上下方向に長尺な長穴５４ａを有する係止手段４６
ａが設けられる。

【００３２】また、第１孔部２８および第２孔部４０
を、上方に向かって多段階に直径の異なるように設定す
ることが可能である。これにより、種々の大きさの異な
るスラッジを溶融塩浴液１４中から確実に除去すること
ができるという効果が得られる。

【００３３】さらにまた、本実施例では、多重構造フィ
ルタ１６をスラッジ除去用フィルタとして使用する場合
について説明したが、例えば、孔部から任意の太さの繊
維を製造するガラス繊維の製造装置として用いたり、ジ
ェットエンジン等の燃焼チャンバの燃料吐出量を変更す
るために使用することができ、広範囲の利用が可能であ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る多重構造フィルタによれ
ば、以下の効果乃至利点が得られる。

【００３５】外側フィルタ部材と内側フィルタ部材が互
いに摺動されると、この外側フィルタ部材に設けられた
第１孔部とこの内側フィルタ部材に設けられた第２孔部
の重ね合わせ状態が変更される。このため、第１孔部と
第２孔部によって一体的に形成される貫通部分の開口面
積が種々変更可能となり、処理物の大きさに対応して最
適な開口面積を容易に設定することができる。従って、
処理物の種類毎にフィルタを用意する必要がなく、汎用
性に優れるとともに、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る多重構造フィルタを組み
込むスラッジ除去装置の概略構成図である。

【図２】前記多重構造フィルタの一部を拡大した縦断面
図である。

【図３】前記多重構造フィルタを構成する係止手段の斜
視説明図である。

【図４】前記多重構造フィルタを構成する第１孔部と第
２孔部が重なり合って貫通部分が形成される際の説明図
である。

【図５】開口孔径とスラッジ捕集量との関係図である。

【図６】前記多重構造フィルタを構成する他の係止手段
の斜視説明図である。

【符号の説明】

１０…スラッジ除去装置 １２…溶融塩浴
槽 １４…溶融塩浴液 １６…多重構造
フィルタ １８…外側捕集容器 ２０…内側捕集
容器 ２４…側周部 ２６…底部 ２８…第１孔部 ３６…側周部 ３８…底部 ４０…第２孔部 ４６、４６ａ…係止手段 ６４…槽体 ６６…管体 ７０…貫通部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端側が開放された有底の円筒状乃至多角
   筒状に形成され、多数の第１貫通孔部が設けられた外側
   フィルタ部材と、 一端側が開放された有底の円筒状乃至多角筒状に形成さ
   れ、多数の第２貫通孔部が設けられるとともに、前記外
   側フィルタ部材の内部に摺動自在に配設されて前記第１
   貫通孔部と前記第２貫通孔部の重ね合わせ状態を変更可
   能な内側フィルタ部材と、 を備えることを特徴とする多重構造フィルタ。
2. 【請求項２】請求項１記載の多重構造フィルタにおい
   て、前記外側フィルタ部材と前記内側フィルタ部材を相
   対的に位置調整した状態で互いに固定するための係止手
   段を備えることを特徴とする多重構造フィルタ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の多重構造フィルタ
   において、前記第１および第２貫通孔部は、底部から離
   間する方向に向かって多段階に大きさが変更されること
   を特徴とする多重構造フィルタ。