WO2007046185A1 - 孔明き加工部材 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a perforated member as a filtration element or an injection nozzle used in various fluid solid liquids including gas or liquid, solid solid, solid gas separation apparatus, and the like.
  • the filter layer has two filter layers, and the filter layer covers the entire surface area.
  • Patent Document 1 JP 2005-512781 Publication
  • Patent Document 1 of (2) it is composed of a filter fleece and a filter fabric, and is used as a filter element such as an oil filter, an air filter, or a fuel filter of an automobile. This is not something that was taken into account in terms of hygiene.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances. By using a single material, the processing can be performed. There is no place where there is a small amount of interstitial material, so there is no need to provide a separate reinforcing part, so there is no need for welding. It is an object of the present invention to provide a perforated member optimally used for a filter element and a spray nozzle for foods having a hygienic and excellent cleanability structure.
  • the present invention can solve the above-described problems by including the following configuration.
  • a concave groove is formed in an arbitrary portion of a workpiece having a single material force, a plurality of through holes are formed in the concave groove, and a portion other than the concave groove is formed on the workpiece.
  • a perforated member characterized by having an integral structure as a strength retaining part.
  • the concave groove is any one of a linear groove portion, a linear discontinuous groove portion, a spiral groove portion, and an annular groove portion, and has a desired cross-sectional shape such as a straight shape and an inclined shape.
  • the passage hole has one opening portion force.
  • the other opening portion has the same cross-sectional shape.
  • the width of the other opening portion is made smaller than the width of the one opening portion, and the section is tapered.
  • the perforated member according to the above item (1) characterized in that it is a through hole.
  • FIG. 1 An explanatory diagram showing the configuration of the main part in Example 1, (a) Front view, (b) Side cross-sectional view, (c) Partial enlarged view, (d) Cross-sectional view of passage hole
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the configuration of the main part in Example 2.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the main part in Example 3, (a) front view, (b) side sectional view.
  • FIG. 4 (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h), (i) are diagrams showing other embodiments.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a main part configuration in Example 1.
  • (a) is a front view
  • (b) is a side sectional view
  • (c) is a partially enlarged view
  • (d) is a sectional view of a passage hole.
  • FIG. 2 and FIG. 2 are explanatory views showing the main configuration of the second embodiment, (a) is a front view, (b) is a side sectional view, (c) is a partially enlarged view, and (d) is a sectional view of a passage hole.
  • Fig. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the main part in Example 3,
  • (a) is a front view
  • (b) is a side sectional view
  • Fig. 4 (a), (b), (c), (d ), (E), (f), (g), (h), (i) are diagrams showing other embodiments. It is.
  • Example 1 will be described with reference to FIG.
  • the groove 5 is formed in an arbitrary part of the body 5) (in the case of Example 1, the outer peripheral surface of the cylindrical body 5), and a plurality of passage holes 2 continuous to the groove 1 are formed, and the groove A part other than 1 is made into the strength holding part 3 of the workpiece W and has an integral structure.
  • ⁇ indicates the diameter of the outer periphery of the cylindrical body 5.
  • a drawn tube such as various metals, steel, stainless steel, and aluminum is used, and this single material is machined to form a recess, that is, a groove 1 having a desired length. It is formed in a long groove shape with a predetermined pitch p, parallel to the axis of the cylindrical body 5 and leaving a thickness tl corresponding to the plurality of passage holes 2, and a predetermined passage hole 2 (
  • the directional force Fo of the treatment liquid is constituted by the passage hole 7 that is straight across the one opening F1 and the other opening F2 of the passage hole.
  • the cylindrical body 5 as the workpiece W of Example 1 is a recess having a desired length, that is, the depth of the groove of the groove 1 is dl, and the bottom of the groove is Thickness of tl, and all parts other than the concave groove 1 between the end edges of the cylindrical body 5 and between the concave groove and the concave groove 1 are formed by the strength holding portion 3 of the thickness t, and the perforated processed member has an integrated structure. Is configured.
  • the machining operation is performed by cutting a tubular workpiece to form a predetermined cylindrical body 5, and so that the groove 1 has a predetermined length Ll, a predetermined depth dl, and a predetermined bottom thickness t1.
  • the concave groove 1 is formed, and a straight passage hole 7 as the passage hole 2 is formed by machining, laser processing, forging press caloe or high pressure fluid carriage of high water pressure, for example.
  • the perforated material is used as the filtration element according to the present invention, so Therefore, after the liquid to be treated is filtered, only a residue remains at a predetermined portion of the filter element. This residue can be removed cleanly using a scraper on the peripheral surface of the cylindrical body 5 with good processing accuracy.
  • Example 2 As shown in FIG. 2, the second embodiment is different from the first embodiment in which the passage hole 2 is a straight passage hole 7 having the same cross-sectional shape, with the passage hole 8 having a tapered section on the upper side.
  • the points used are different, and the other points have the same configuration.
  • FIG. 2 (d) when the liquid to be treated passes from the Fi side to the Fo side, for example, it has a throttle structure directed from one opening F1 to the other opening F2, and has a concave groove.
  • the thickness tl of the bottom of 1 is formed by a tapered portion 8a and a straight portion 8b.
  • L2 is the length dimension of the groove 1 in the longitudinal direction.
  • the cross-sectional shape of the passage hole is not limited to the shape of the first embodiment or the second embodiment, and can be formed in a desired shape such as an arc shape.
  • Example 3 as shown in FIG. 3, the portion provided with the concave groove is recessed on the inner peripheral surface of the cylindrical body 5 with respect to the outer peripheral surface of the cylindrical body 5 in the case of Examples 1 and 2. This is the case where the groove 10 is provided, and the force passage hole 2 illustrated as the straight passage hole 7 may be used as the tapered passage hole 8.
  • the groove 10 created by the inner force directed toward the outside has a bottom portion of thickness t2 connected to the outer peripheral surface of the cylindrical body 5, and the depth of the groove 10 is d2.
  • the length in the longitudinal direction is L3.
  • FIG. 4 showing examples of various shapes of the workpiece W.
  • FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c) illustrate an example in which the supported body W is a flat plate 4.
  • FIG. 4 (a), 4 (b), and 4 (c) illustrate an example in which the supported body W is a flat plate 4.
  • (a) is an example in which discontinuous slot-shaped concave grooves 1 are arranged in parallel on a circular flat plate 4 having a predetermined thickness.
  • (B) shows an example in which a continuous slotted groove 1 is arranged in parallel on a rectangular flat plate 4 having a predetermined thickness.
  • (c) is an example in which elliptical concave grooves 1 are arranged in parallel on a hexagonal flat plate 4 as a polygon having a predetermined thickness.
  • Reference numeral 2 is a passage hole, and 3 is a thick portion serving as a strength holding portion.
  • FIGS. 4 (d) and 4 (e) illustrate an example in which the supported body W is a cylindrical body 5.
  • (d) is an example in which continuous elongated grooves 1 are arranged in parallel in the vertical direction on a cylindrical tubular body 5 having a predetermined thickness.
  • (E) is an example in which a continuous long hole and a discontinuous long hole concave groove 1 are mixedly disposed in a rectangular tubular body 5 having a predetermined thickness.
  • FIGS. 4 (f) and 4 (g) illustrate an example in the case of the supported body W force wrapper 6.
  • (f) is an example in which the concave groove 1 which is a discontinuous spiral groove portion is formed on the surface of the conical trumpet-like body 6.
  • (G) is an example in which a long hole, a triangle, and a rectangular groove 1 are mixedly disposed on the surface of a trumpet-shaped body 6 having a quadrangular pyramid shape.
  • FIG. 4 (h) is an example in which the concave groove 1 serving as a discontinuous spiral groove portion is formed on the surface of the cylindrical tubular body 5 having a predetermined thickness.
  • FIG. 4 (i) shows a circular groove 4 having a predetermined thickness and concentric grooves 1 that are annular grooves, and a circular groove 1 that is formed at the center.
  • FIG. 4 illustrates an example in which the groove 1 is provided on the front surface (outer surface), a structure in which the groove is provided on the inner side or the back side may be employed.
  • symbols in FIG. 4 are unified, it abbreviate
  • the passage hole can be used as a filter or nozzle for food and other fluids which may be a slit which also serves as a groove other than the above.
  • the shape of the groove is not limited to the present embodiment, the outer shape is linear, meandering
  • the cross-sectional shape can be formed into a desired shape such as linear or inclined.
  • processing of the concave groove can be performed using a preferred processing means such as forging, forging, cutting ij, polishing ij, or electric discharge.
  • the workpiece W when it is a metal, it can be easily treated by heat treatment, chemical treatment, etc., when the surface hardness needs to be higher than other parts.
  • a nitrogen gas atmosphere is formed in a high-temperature furnace, a workpiece processed with workpiece W is introduced, and only the surface layer is partially made of a chromium nitride metal layer to other parts. It can be strengthened compared to

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Description

孔明き加工部材
技術分野
[0001] 本発明は、気体ないし液体を含む各種流体固液、固固、固気分離装置等に用いら れる濾過エレメントや噴射ノズルとしての孔明き加工部材に関する。
背景技術
[0002] 従来、（1)例えば 3次元構造の立体的な濾過エレメントを製作する場合、平板に孔 明け加工して後、この加工後の素材を立体加工して仕上げるのが一般的であり、孔 径が小さくなればなるほど、孔明けする部位の肉厚は加工の可否またはカ卩ェ精度上 薄くして対応しているのが通例である。
[0003] (2)また、「濾過すべき媒体に関して流入面と流出面とを備えた直列式濾過のため の多層複合フィルタエレメントにおいて、 2つのフィルタ層を有し、フィルタ層は全表 面積にわたり限定された点及び Z又は面で相互に溶接されていて、かつ流入面、流 出面にそれぞれ少なくとも 1つのフィルタエレメントが配置されている多層複合フィル タエレメント。」という発明が開示されている (例えば、特許文献 1参照。 )0
特許文献 1：特表 2005— 512781号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 然しながら、上述の従来例では、（1)の場合、多くは平板に所望の通過孔を穿設し 、次に筒状または立体的に曲げ加工し、継ぎ目を溶接して接続すると共に、更に補 強材を溶接するなどの加工操作のため、機械加工や溶接操作に起因する歪が生じ、 更にまた、歪を除去するための工程が必要となり、製品の加工精度に悪影響を及ぼ すばかりでなぐ製作コスト上昇を招来している。
[0005] また（2)の特許文献 1の場合は、フィルタフリースとフィルタ織物とから構成され、自 動車のオイルフィルタ、エアフィルタ、または燃料フィルタなどのフィルタエレメントとし て用いられるもので、洗浄性や衛生面にっ 、て考慮されたものではな 、。
[0006] 本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、単一材料を用いることで、加工ェ 程が少なぐ挟雑物の介在する個所が無ぐ別途に補強部分を設ける必要がなぐ溶 接不要のため加工に起因する歪や亀裂等が生じにくぐ従って精度が高い高品質の 加工が可能であり、衛生的且つ洗浄性に優れた構造の特に食品用の濾過エレメント や噴射ノズルに最適な孔明き加工部材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
[0008] (1)単一材料力 なる被加工体の任意の部位に凹溝を作成し、該凹溝に複数の通 過孔を穿設し、この凹溝以外の部位を前記被加工体の強度保持部とし一体構造とし たことを特徴とする孔明き加工部材。
[0009] (2)前記被加工体は、円形、四角形、多角形、非定形のいずれかの平板力も成る 前項（1)記載の孔明き加工部材。
[0010] (3)前記被加工体は、断面が円形、四角形、多角形、非定形のいずれかの筒状体 力 成る前項（1)記載の孔明き加工部材。
[0011] (4)前記被加工体は、円錐、四角錐、多角錐のいずれかのラッパ状体力も成る前 項（1)記載の孔明き加工部材。
[0012] (5)前記凹溝は、直線状溝部、直線状不連続溝部、螺旋状溝部、または環状溝部 のいずれかであると共に直状，傾斜状など所望の断面形状を形成することを特徴と する前項（1)記載の孔明き加工部材。
[0013] (6)前記通過孔は、円形、楕円形、長孔形、スリット状のいずれかの断面形状であ つて、流体の濾過乃至はノズルとして用いる前項（1)記載の孔明き加工部材。
[0014] (7)前記通過孔は、一方の開口部力 他方の開口部に亙って同一断面形状通過 孔または一方の開口部の幅より他方の開口部の幅を小さくし断面がテーパー付きの 通過孔としたことを特徴とする前項（1)記載の孔明き加工部材。
[0015] (8)前記被加工体の処理された孔明き加工部材の表面硬度を他の部より部分的に 高くして成ることを特徴とする前項（1)記載の孔明き加工部材。
発明の効果
[0016] 本発明によれば、金属，セラミックスなど単一材料を用いることで、加工工程が少な ぐ挟雑物の介在する個所が無ぐ別途に補強部分を設ける必要がなぐ溶接不要の ため加工に起因する歪や亀裂等が生じにくぐ従って精度が高い高品質の加工が可 能であり、衛生的且つ洗浄性に優れた構造の特に食品用の濾過エレメントや噴射ノ ズルは勿論のこと、気体ないし固体，液体などあらゆる流体処理に最適な孔明き加 ェ部材を提供できる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]実施例 1における要部構成を示す説明図、（a)正面図、（b)側断面図、（c)部分 拡大図、（d)通過孔の断面図
[図 2]実施例 2における要部構成を示す説明図、（a)正面図、（b)側断面図、（c)部分 拡大図、（d)通過孔の断面図
[図 3]実施例 3における要部構成を示す説明図、（a)正面図、（b)側断面図
[図 4] (a)、（b)、（c)、（d)、（e)、（f)、（g)、（h)、（i)はその他の実施例を示す図 符号の説明
[0018] 1、 10 凹溝
2 通過孔
3 強度保持部
4 平板
5 筒状体
6 ラッパ状体
7 ストレートな通過孔
8 テーパー付きの通過孔
W 被加工体
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明に係る孔明き加工部材の実施の形態について説明する。
[0020] 図 1は、実施例 1における要部構成を示す説明図、 (a)は正面図、（b)は側断面図 、（c)は部分拡大図、（d)は通過孔の断面図、図 2は、実施例 2における要部構成を 示す説明図、（a)は正面図、（b)は側断面図、（c)は部分拡大図、（d)は通過孔の断 面図、図 3は、実施例 3における要部構成を示す説明図、（a)は正面図、（b)は側断 面図、図 4 (a)、（b)、（c)、（d)、（e)、（f)、（g)、（h)、（i)はその他の実施例を示す図 である。
実施例 1
[0021] 以下、実施例 1について図 1を参照して説明する。
[0022] 野菜ジュースや果物ジュースなどの食品用処理液を扱う場合の濾過エレメントであ つて、例えばステンレススティールなどの単一材料カゝらなる被力卩ェ体 W (実施例 1で は筒状体 5)の任意の部位 (実施例 1の場合、筒状体 5の外周面）に凹溝 1を作成し、 該凹溝 1に連続した複数の通過孔 2を穿設し、この凹溝 1以外の部位を前記被加工 体 Wの強度保持部 3とし一体構造としてある。 φは筒状体 5の外周の直径を示す。
[0023] 被力卩ェ体 Wの素材としては、例えば各種金属，鉄鋼，ステンレス，アルミなど引抜き 管を用い、この単一材料を機械加工して所望の長さの凹所即ち凹溝 1を長溝状に所 定ピッチ pで筒状体 5の軸心に平行に且つ複数の通過孔 2に見合う肉厚 tlを残して 作成し、この所定の肉厚 tlの部位に所定の通過孔 2 (実施例 1の場合、処理液の流 れる方向力 Foで通過孔の一方の開口部 F1と他方の開口部 F2に亙ってストレ ートな通過孔 7で構成されて 、る。
[0024] 実施例 1の被加工体 Wとしての筒状体 5は、図示するように、所望の長さの凹所即 ち凹溝 1の溝部の深さは dlであり、溝部の底部は tlの厚みであり、筒状体 5の両端 縁部や凹溝と凹溝の間となる凹溝 1以外の部位は全て肉厚 tの強度保持部 3で形成 され一体構造の孔明き加工部材を構成している。加工操作は、管状の被加工体を切 削加工して所定の筒状体 5と成し、凹溝 1の所定長さ Ll、所定深さ dl、所定底部厚 t 1となるようにカ卩ェして凹溝 1を作成し、機械加工、レーザー加工、鍛圧プレスカロェ、 乃至は例えば高水圧の高圧流体カ卩ェにより通過孔 2としてのストレートな通過孔 7を 穿設する。
[0025] 被処理液中に介在する例えば果物の皮片、或いは例えば微小な金属片等が混在 して 、ても本発明に係る濾過エレメントとしての孔明き加工部材を用いることで、挟雑 物が付着する個所がな 、ために被処理液は濾過処理された後、濾過エレメントの所 定の部位に残渣が残るだけである。この残渣は加工精度の良好な筒状体 5の周面を スクレーバを用いて綺麗に除去することが出来る。
実施例 2 [0026] 実施例 2は、図 2に示すように、通過孔 2が同一断面形状のストレートな通過孔 7を 用いた実施例 1に対して、断面が上部側をテーパー付きの通過孔 8を用いた点が異 なり、その他の点は同様の構成である。
[0027] 図 2 (d)に示すように、被処理液は例えば Fi側から Fo側に通過する場合、一方の 開口部 F1から他方の開口部 F2に向力つて絞り構造であり、凹溝 1の底部の厚み tl はテーパー部分 8aとストレート部分 8bとで形成されている。 L2は凹溝 1の長手方向 の長さ寸法である。尚流体の流れ方向は図 2 (d)では、 Fiから Foとして図示したが、 逆向きに使用して両用とすることが出来ることは勿論である。
[0028] なお、通過孔の断面形状は、実施例 1や実施例 2の形状に限らず、弧状など好み の形状に形成できる。
[0029] その他は実施例 1と同様であるので説明を省略する。
実施例 3
[0030] 実施例 3は、図 3に示すように、凹溝を設けた部位が実施例 1及び 2の場合の筒状 体 5の外周面に対して筒状体 5の内周面に凹溝 10を設けた場合であり、通過孔 2を ストレートな通過孔 7として図示してある力 通過孔 2をテーパー付きの通過孔 8として も良い。
[0031] 内側力も外側に向力つて作成された凹溝 10は筒状体 5の外周面につながる厚み t 2の底部を有し、凹溝 10の深さは d2であり、凹溝 10の長手方向の長さは L3である。
[0032] [その他の実施例]
その他の実施例は、図 4に示すように、被加工体 Wの種々の形状例を図示したもの である。
[0033] 図 4 (a)、 (b)、 (c)は、被力卩ェ体 Wが平板 4の場合の例を図示したものである。
[0034] (a)は所定肉厚の円形状の平板 4に不連続の長孔形状の凹溝 1を並列に配設した 例である。（b)は所定肉厚の四角形状の平板 4に連続の長孔形状の凹溝 1を並列に 配設した例である。 (c)は所定肉厚の多角形としての六角形状の平板 4に楕円形状 の凹溝 1を並列に配設した例である。符号 2は通過孔であり、 3は強度保持部となる 厚肉部分である。
[0035] 図 4 (d)、 (e)は、被力卩ェ体 Wが筒状体 5の場合の例を図示したものである。 (d)は所定肉厚の円筒形の筒状体 5に連続の長孔形状の凹溝 1を縦方向並列に配 設した例である。（e)は所定肉厚の四角形状の筒状体 5に連続長孔、不連続長孔の 凹溝 1を混在して配設した例である。
[0036] 図 4 (f)、（g)は、被力卩ェ体 W力ラッパ状体 6の場合の例を図示したものである。 (f) は円錐形状のラッパ状体 6の表面に不連続の螺旋状溝部となる凹溝 1を作成した例 である。（g)は四角錐形状のラッパ状体 6の表面に長孔、三角、四角形状の凹溝 1を 混在して配設した例である。
[0037] 図 4 (h)は、所定肉厚の円筒形の筒状体 5の表面に不連続の螺旋状溝部となる凹 溝 1を作成した例である。
[0038] 図 4 (i)は、所定肉厚の円形状の平板 4に環状溝部となる凹溝 1を同心状に配設し、 中央部には円形状の凹溝 1を作成して設けた例である。図 4では、表面 (外面）に凹 溝 1を設けた例を図示したが、内側または裏側に凹溝を設ける構成としても良い。尚 、図 4中の符号は全て統一してあるので、符号について重複して説明するのは省略 する。
[0039] 尚、通過孔については、上記以外の凹溝を兼ねたスリット状としても良ぐ食品その 他の流体の濾過乃至ノズルとしても用い得るものである。
[0040] また、凹溝の形状は、本実施例に限定されるものではなぐ外形が直線状、蛇行状
、ジグザグ状、螺旋状など、機能的に要件を満たすものであれば、自由に選択するこ とが出来ると共に断面形状は、直線状，傾斜状など好みの形状に形成できる。
[0041] 尚また、凹溝の加工は、鍛造、铸造、切肖 ij、研肖 ij、放電などの好みの加工手段を用 、ることが出来る。
[0042] 特に、被加工体 Wが金属の場合、表面硬度を他の部位より高くする必要がある時、 熱処理，化学処理などにより容易に処理できる。例えば、ステンレス製であれば、高 熱炉中で窒素ガス雰囲気を形成し、被加工体 Wの処理された加工部材を投入し、表 面層のみを部分的に窒化クロム金属層として他の部位に比して強化させることができ る。

Claims

請求の範囲
[1] 単一材料力 なる被加工体の任意の部位に凹溝を作成し、該凹溝に複数の通過 孔を穿設し、この凹溝以外の部位を前記被加工体の強度保持部とし一体構造とした ことを特徴とする孔明き加工部材。
[2] 前記被加工体は、円形、四角形、多角形、非定形のいずれかの平板力 成ることを 特徴とする請求項 1記載の孔明き加工部材。
[3] 前記被加工体は、断面が円形、四角形、多角形、非定形のいずれ力の筒状体から 成ることを特徴とする請求項 1記載の孔明き加工部材。
[4] 前記被加工体は、円錐、四角錐、多角錐のいずれかのラッパ状体力 成ることを特 徴とする請求項 1記載の孔明き加工部材。
[5] 前記凹溝は、直線状溝部、直線状不連続溝部、螺旋状溝部、または環状溝部の!ヽ ずれかであると共に直状，傾斜状など所望の断面形状を形成することを特徴とする 請求項 1記載の孔明き加工部材。
[6] 前記通過孔は、円形、楕円形、長孔形、スリット状のいずれかの断面形状であって
、流体の濾過乃至はノズルとして用いることを特徴とする請求項 1記載の孔明き加工 部材。
[7] 前記通過孔は、一方の開口部から他方の開口部に亙って同一断面形状通過孔ま たは一方の開口部の幅より他方の開口部の幅を小さくし断面がテーパー付きの通過 孔としたことを特徴とする請求項 1記載の孔明き加工部材。
[8] 前記被加工体の処理された孔明き加工部材の表面硬度を他の部より部分的に高く して成ることを特徴とする請求項 1記載の孔明き加工部材。
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