JP2009148656A

JP2009148656A - フィルタ装置

Info

Publication number: JP2009148656A
Application number: JP2007326601A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kawanishi; 正彦河西; Hisao Okuwaki; 久男奥脇; Michihiro Kinoshita; 道弘木下; Shunichi Minowa; 俊一箕輪
Original assignee: Eastern Technics Corp
Current assignee: Eastern Technics Corp
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: JP4667447B2

Abstract

【課題】分解作業ができ、且つ比較的高圧に耐えるのみならず、高効率な濾過作業ができるフィルタ装置を提供する。
【解決手段】襞状のフィルタ１と、該フィルタの上下を保護しつつ少なくとも一方に吸入口を有する上蓋２，下蓋３とを備えたフィルタ装置において、前記上蓋と前記フィルタの上端箇所と、前記下蓋と前記フィルタの下端箇所とはそれぞれ隔離フィルム４を介して所定厚さの硬化性板体５にて結合され、前記上蓋及び前記下蓋には複数の結合用突起６が着脱自在に植設され、該結合用突起が前記硬化性板体に埋設結合される構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、分解作業ができ、且つ比較的高圧に耐えるのみならず、高効率な濾過作業ができるフィルタ装置に関する。

従来より、フィルタ装置としては，その内部のフィルタが、通常，濾紙，繊維，織布又は不織布から構成されている。例えば，放電加工機の加工液浄化するフィルタにおいては、使用する時間につれてスラッジがフィルタに捉えられるに従って，供給側での圧力が高くなり、スラッジで詰まり且つ耐圧力に達する前に、フィルタ効率は極端に落ちるために、その圧力を検知してフィルタ装置を交換している現状である。

該フィルタ装置では、特に、省スペース内で、フィルタ効率を上げるために、可能な限りの濾過面積を確保するため，フィルタを，連続する襞状に形成した筒状フィルタとして浄化装置のケース内に収納している。また、放電加工機の加工液浄化のフィルタ装置には，大別すると，スラッジを含み加圧して供給される加工液を，筒状のフィルタの内外のどちら側で濾過するかにより，内圧式フィルタ装置と外圧式フィルタ装置とに区別される。

内圧式フィルタ装置としては、内部にスラッジを集めるので，濾過が進めば進むほど濾過能力が低下する。濾過能力を一定以上にするには，フィルタ全体を大型化せざるを得ず，フィルタを大型化すると，スラッジが蓄積したときに装置全体が重くなり，フィルタの交換の作業性が悪化する。供給される加工液はフィルタに対し外側に向かって圧力を及ぼすので，フィルタを耐圧性のあるものに製作する必要もある。フィルタの内側に付着されたスラッジはフィルタから除去し難いので，フィルタの清掃が困難であり，そのためフィルタは使い捨てされるのが一般である。

また、市販されているフィルタ装置としては、供給される加工液はフィルタに対し外側に向かって圧力を及ぼすため、耐圧性の優れたものに製作している。つまり、筒状フィルタの上下端と、上蓋、下蓋とが接着剤にて水密的に固着され、筒状フィルタの上下端と上蓋、下蓋とが一体化している。このように、耐圧性には優れているものの、使用後において、筒状フィルタの上下端と上蓋、下蓋とを分解することができないものであった。

また、フィルタそれ自体は消耗品として考えられていたことに加え，使用後に内部に詰まったスラッジは、フィルタ内から除去することが困難でもあった。このため、フィルタが目詰まりを起こす寿命となる年度が来れば使い捨てとして処分され，再使用することは考慮されていなかった点もある。このような点から、使い捨てにせざるを得なかった。その場合、フィルタは紙、不織布などであっても、上蓋、下蓋等は金属プレートであるため、全体を廃棄することは、環境保護の点からも重大な問題があった。
特開平１０−７６１１２号

その使い捨てに対して、分解できる装置として特許文献１が開発されている。つまり、内側筒状フィルタの内側及び外側筒状フィルタの上下端が、第一端部プレートと第二端部プレートとで連結されている。そして、その上下端の第一端部プレートと第二端部プレートの上下に上蓋、下蓋とが固着された構造をなしている。このようにすることで、内側筒状フィルタの内側及び外側筒状フィルタの上下端の上蓋、下蓋は分離することができ、分解可能である。このため、環境対策も良好である。しかるに、この特許文献１は比較的低圧力（例えば、１kg／cm^２〜約２kg／cm^２程度）であっても、第一端部プレート又は第二端部プレートがその加圧力にて変形などして使用に供することができないという重大な欠点があった。

しかるに、使用圧力にも充分に耐えうるものとしつつ、分解再利用ができるフィルタ装置を提供することにあり、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、分解再利用ができ、且つ比較的高圧に耐えるのみならず、高効率な濾過作業ができるフィルタ装置の開発を実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、襞状のフィルタと、該フィルタの上下を保護しつつ少なくとも一方に吸入口を有する上蓋，下蓋とを備え、前記上蓋と前記フィルタの上端箇所と、前記下蓋と前記フィルタの下端箇所とはそれぞれ隔離フィルムを介して所定厚さの硬化性板体にて結合され、前記上蓋及び前記下蓋には複数の結合用突起が着脱自在に植設されてなり、該結合用突起が前記硬化性板体に埋設結合されてなることを特徴とするフィルタ装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１において、前記フィルタは、筒状フィルタとしてなり、前記結合用突起の本体突起は、先鋭部と括れ中間部とを有することを特徴とするフィルタ装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項２において、前記本体突起に雌螺子部が形成され、該雌螺子部に対し前記上蓋及び下蓋の外側からの取付螺子にて螺合自在とされてなることを特徴とするフィルタ装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項４の発明を、請求項３において、前記上蓋及び下蓋において前記取付螺子箇所に凹部が形成されてなることを特徴とするフィルタ装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項５の発明を、請求項１において、前記フィルタの外周を保護するパンチング胴体を設け、前記フィルタの内周より内側には、注水パイプを設け、該注水パイプ及び前記パンチング胴体の上下は前記硬化性板体に埋設結合されてなることを特徴とするフィルタ装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項６の発明を、請求項１において、前記フィルタの外周を保護するパンチング胴体を設け、前記フィルタの内周より内側の上蓋のみの吸入口には短パイプ及びカプラを設け、前記パンチング胴体の上下は前記硬化性板体に埋設結合されてなることを特徴とするフィルタ装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項７の発明を、下蓋又は上蓋に隔離フィルムを載置し、この上から複数の結合用突起を設置し、前記下蓋又は上蓋上の隔離フィルム上に硬化性板体となる接着剤を充填し、襞を有する筒状フィルタの下端を前記接着剤内に挿入して、該接着剤を加熱硬化させて硬化性板体として形成し、さらに、上蓋又は下蓋に隔離フィルムを載置し、この上から複数の結合用突起を設置し、前記上蓋又は下蓋上の隔離フィルム上に前記硬化性板体となる接着剤を充填して前記筒状フィルタの未接着側箇所を前述同様に加熱硬化させて硬化性板体として形成することを特徴とするフィルタ装置の製造法としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明では、分解作業ができ、且つ比較的高圧に耐えるのみならず、高効率な濾過作業ができる利点がある。特に、使用時において、硬化性板体箇所が強固にできるために、上蓋と硬化性板体箇所との間、或いは下蓋と硬化性板体箇所との間に良好に密閉しており、圧力水（浄化水）で硬化性板体箇所のフィルタが損傷などすることを回避できる。使用後において、上蓋とフィルタ、下蓋とフィルタとのスムーズなる分割を実現でき、少なくとも上蓋及び下蓋の再利用ができ、従来では産業廃棄物処理をしていたが、これらを有効利用でき地球環境保護の観点から良好にできる。

請求項２及び３の発明では、前記結合用突起を前記フィルタの襞に挿入し易く製造性に優れると共に、強度性も良好にできる。請求項４の発明では、上下の積み重ねができ、大型のフィルタ装置としてコンパクト化できる。請求項５の発明では、注水パイプ型のフィルタ装置として、請求項１と同様の効果を奏する。また、請求項６の発明では、カプラ型のフィルタ装置として、請求項５と同様の効果を奏する。請求項７の製造法の発明では、硬化性板体を製造するのに効率的に作業できる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１乃至図５は本発明の第１実施形態である。図３は構成部材である。本発明のフィルタ装置は、内圧式に対応するタイプであり、主に、フィルタ１と、上蓋２と、ほぼ同一形状の下蓋３と、隔離フィルム４と、硬化性板体５と、結合用突起６と、注水パイプ７及びパンチング胴体８等とから構成されている。その第１実施形態は、前記注水パイプ７を設けた構成である。前記フィルタ１は、紙，繊維，織布又は不織布などで構成され、断面円形の筒状フィルタ１１が基本型である。濾過効率を上げるように平面的に見て多数の折返し片１ｃ，１ｃ，…が連続襞状をなして環状形成され、筒状の長手方向の上端１ａ及び下端１ｂは、前記硬化性板体５にて水密且つ補強される。

前記上蓋２は、鉄又は鋼製の金属製をなし、圧力に対して十分な強度を有する円板部２０と外周立上り縁２１とがプレス加工にて一体形成されている。該外周立上り縁２１の高さは、前記硬化性板体５の厚みにも影響することから種々選択される。前記円板部２０の中央には前記外周立上り縁２１と同一高さの内筒縁２２が形成されている。該内筒縁２２もプレス加工にて一体形成されている。該内筒縁２２は吸入口を兼ねている。前記円板部２０の周囲には、前記結合用突起６に対応した孔部２０ａが複数設けられている。

さらに、前記円板部２０には、平坦状に形成されることがあるが〔図１、図３（Ｃ）、図８乃至図１１参照〕、図６（Ｆ）、図１２及び図１３に示すように、周囲に複数の凹部２０ｂがエンボス加工にて形成されることが多い。該凹部２０ｂの存在により、ビス又はナットなどの固着具が前記円板部２０の面一に飛び出さないように形成され、積み重ねの邪魔にならないようになっている。また、図１等に示すように、前記下蓋３は、前記上蓋２と同材質で同一形状をなしている。

前記隔離フィルム４は、合成樹脂製などのフィルムで、約―６０℃〜約１４０℃前後の耐候性を有し、他部材（前記上蓋２又は下蓋３）の形状に沿うように構成されていれば、材質及び厚みなどに制限されない。前記硬化性板体５は、エポキシ系硬化性接着剤又はウレタン系硬化性接着剤などで構成されている。常温では、ゲル状又はゼリー状の流動性を有した接着剤であり、加熱（約１００℃乃至約１２０℃程度）することにより、硬化して強固な板材となる。また、常温では、ゲル状又はゼリー状の流動性を有した接着剤であって、常温を超える適宜の温度で硬化して強固な板体を構成する材質であれば、前述の材質に限定されない。本発明では、好ましくは、エポキシ系硬化性接着剤が使用される。

前記結合用突起６は、図６に示すように、突起本体６１と取付螺子６２とから構成されている。前記突起本体６１は、先端に先鋭部６１ａが形成され、中間箇所には括れ中間部６１ｂを有し、基部側寄りに格段と小径となる挿入部６１ｃが形成されている。前記突起本体６１の端面には螺子穴６１ｄが形成されている。前記挿入部６１ｃが前記円板部２０の凹部２０ｂに形成された孔に挿入され、前記先鋭部６１ａが前記外周立上り縁２１側となるように設けられ、前記凹部２０ｂの凹面から前記取付螺子６２が螺合される。

また、前記括れ中間部６１ｂの両側が扁平状となる側部平坦部６１ｅ，６１ｅが形成されたり〔図６（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕、或いはそのまま断面円形に形成されることもある〔図６（Ｄ）参照〕。側部平坦部６１ｅ，６１ｅが形成された突起本体６１の場合には、前記硬化性板体５としての接着剤が、比較的粘性計数が高い場合に、フィルタ１の折返し片１ｃに対して隙間などを形成しないで対応できる利点がある。

前記結合用突起６の先鋭部６１ａが、図２（Ｃ）及び（Ｄ）のように、固定状態にある前記フィルタ１の折返し片１ｃ又は小折返し片１ｄを広げる作用をなす。また、前記下蓋３に対して前記結合用突起６の先鋭部６１ａが上向きで固定状態の場合には、図２（Ｃ）及び（Ｄ）において上下が逆になって前記フィルタ１の折返し片１ｃ又は小折返し片１ｄが広げられる作用をなす。また、前記注水パイプ７は、孔部７ａが多数形成されて、孔開き状態のパイプである。材質的には、強度性を問わないために、合成樹脂製とすることもある。前記パンチング胴体８は、多数の孔を形成したパンチング部８ａと、複数のタガ状の補強帯部８ｂとから構成されている。

そこで本発明のフィルタ装置の製造法について図７乃至図１１に基づき説明する。まず、Ｓ１にて、下蓋３又は上蓋２に隔離フィルム４を載置し［図８（Ａ）及び図９（Ａ）参照］、この上から複数の結合用突起６を取付螺子６２を介して前記下蓋３又は上蓋２に取付ける［図８（Ｂ）及び（Ｃ）並びに図９（Ｂ）及び（Ｃ）参照］。Ｓ２にて、硬化性板体５としての接着剤（第１接着剤）を、前記下蓋３又は上蓋２上の隔離フィルム４上に充填する［図８（Ｄ）及び図９（Ｄ）参照］。

Ｓ３にて、フィルタ１，注水パイプ７及びパンチング胴体８を前記硬化性板体５としての接着剤（第１接着剤）内に挿入する［図１０（Ａ）及び（Ｂ）参照］。このとき、フィルタ１，注水パイプ７及びパンチング胴体８の挿入は、それぞれが時間的に同時でなくともほぼ同じ時間の概念に包含される。この挿入によって、前記フィルタ１の折返し片１ｃの上端１ａ及び下端１ｂは前記接着剤内に十分に浸される。Ｓ４にて、この状態にて、ヒータなどの加熱装置の加熱にて第１接着剤を硬化させて前記硬化性板体５を成形する。

そして、Ｓ５にて、前述の工程を繰り返す。つまり、下蓋３又は上蓋２の逆の該上蓋２又は下蓋３に隔離フィルム４を載置し、この上から複数の結合用突起６を取付螺子６２を介して前記下蓋３又は上蓋２に取付ける。Ｓ６にて、硬化性板体５としての接着剤（第２接着剤）を、前記上蓋２又は下蓋３上の隔離フィルム４上に充填する。Ｓ７にて、前記Ｓ１〜Ｓ３までの構成物の未接着箇所を前記硬化性板体５としての接着剤（第２接着剤）内に挿入する［図１１（Ａ）及び（Ｂ）参照］。Ｓ８にて、ヒータなどの加熱装置上で、加熱にて第２接着剤を硬化させて前記硬化性板体５を成形する。そして、必要に応じて、前記隔離フィルム４の上蓋２又は下蓋３の周りに飛び出した部位を切除したり、或いは、前記注水パイプ７内にはみ出した前記隔離フィルム４の部位を切除する。また、前記フィルタ１は、筒状フィルタ１１が基本であるが、半筒状のフィルタ１を集合した２分割筒状フィルタや、筒体の３分の１のフィルタを集合した３分割筒状フィルタが存在する。

第２実施形態は、カプラタイプであり、図１２に示すように、前記上蓋２又は下蓋３の構成が僅かに相違している。前記上蓋２には、小径の吸入口を有するカプラ９ａが設けられ、その上蓋２の円板部３０の下面の中央には比較的短い長さの短パイプ９ｂが設けられている。また、前記下蓋３の構成としては、中央に孔が全く存在しないものであり、積み重ねは行わない。その他としては、上蓋２又は下蓋３には、凹部３０ｂ，２０ｂが形成されているタイプもあり、この場合は、前記硬化性板体５としての接着剤の厚さを厚めにする必要がある。これは、前記凹部３０ｂ，２０ｂの存在にて、前記フィルタ１の上端１ａ又は下端１ｂが前記結合用突起６の突起本体６１に埋設される深さを確保できなくなるのを防止して強固な構成にするためである。他の構成は、第１実施形態（図１参照）と同様であり、その構成及び説明は省略する。

第３実施形態は、螺子杆タイプであり、図１３に示すように、螺子杆１００が使用される。該螺子杆１００は、上下に螺子部を有する螺子杆本体１００ａと、ナット１００ｂとから構成されている。具体的には、前記フィルタ１の折返し片１ｃが存在しない中心箇所に使用される物材である。製造時においては、下蓋３に、ダブルのナット１００ｂにて取付けて立ち上げ状態としておき、後は、第１実施形態（図１参照）と同様である。特に、高圧力にて使用する場合に、前記硬化性板体５等に罅又は割れなどが発生せずに強固にできる利点がある。他の構成は、第１実施形態（図１参照）又は、第２実施形態（図１２参照）と同様であり、その構成及び説明は省略する。

また、図１４に示すように、前記注水パイプ７及び前記パンチング胴体８を前記硬化性板体５から外し易くした構成及び構成部材である。具体的には、小溝リング１０１と大溝リング１０２が製造時に使用され、フィルタ装置として装着され、分割又は分離するときに重要な役割をなす。前記注水パイプ７の上下端に、断面Ｕ字形をなした小溝リング１０１の溝部１０１ａが被覆されて、前記硬化性板体５としての接着剤内に挿入される。また、前記パンチング胴体８の上下端に、断面Ｕ字形をなした大溝リング１０２の溝部１０２ａが被覆されて、前記硬化性板体５としての接着剤内に挿入される。このように構成された場合、圧力が加わった使用状態下では取付られており、使用が完了したときには、小溝リング１０１及び大溝リング１０２を介してフィルタ１より外すことが容易にできる。

本発明においての作用状態について説明する。この状態は、フィルタ装置として取付け、圧力が加わった場合である。つまり、流体圧Ｐは、図１（Ｂ）に示すように、上蓋２（下蓋３）の内筒縁３２（２２）から、フィルタ１の内周側から外周に加わるとともに、未接着の前記隔離フィルム４と上蓋２（下蓋３）の内筒縁３２（２２）との隙間〔（図４（Ｂ）では、隙間を判りやすくするために大きくしたが、実際には、略密着状態にある。〕に流体が入り込もうとする。その、流体圧Ｐは、上蓋２（下蓋３）と、前記硬化性板体５との隙間内の分布荷重ｆ，ｆ，・・・を発生させることになる。しかるに、前記硬化性板体５が厚さも厚く固い材質であるがゆえに、該硬化性板体５に罅又は割れなどが発生せずに極めて強固にできる。

また、作業が済んで、フィルム装置を撤去した場合には、図５に示すように、取付螺子６２を緩めて、上蓋２（下蓋３）を、隔離フィルム４付きのフィルタ１から、簡単に外すことができる。つまり、上蓋２（下蓋３）が金属製などであった場合には、再利用ができ、地球環境保護の面からも好適であるのみならず、フィルタ装置を安価に提供できる。また、取り出したフィルタ１も、上下の硬化性板体５付着箇所を適宜切断してフィルタ１を洗浄すれば、該フィルタ１も再利用可能である。以上のように、本発明は、分離、分割ができるのみならず、比較的高い圧力が必要とされるフィルタ装置に対して好適な使用に提供できる最大の効果を奏する。

（Ａ）は本発明の第１実施形態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ア）箇所の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（イ）箇所の拡大図である。（Ａ）は筒状フィルタの一部斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図、（Ｃ）及び（Ｄ）は突起本体のフィルタへの挿入過程の一部状態図、（Ｅ）及び（Ｆ）は結合用突起箇所の断面図である。（Ａ）は筒状フィルタの斜視図、（Ｂ）は別の実施形態の筒状フィルタの一部拡大図、（Ｃ）は下蓋又は上蓋の斜視図、（Ｄ）はパンチング胴体の斜視図、（Ｅ）は注水パイプの斜視図である。（Ａ）は本発明の要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（ウ）箇所の拡大作用状態図である。本発明を分離した要部拡大断面図である。（Ａ）は結合用突起の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視断面図、（Ｄ）は（Ａ）とは別の実施形態の結合用突起の斜視図、（Ｅ）は別の実施形態の下蓋又は上蓋の斜視図である。本発明の製造法のフロチャートである。（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明の製造法の工程状態図である。（Ａ）乃至（Ｄ）は、図８の（Ａ）乃至（Ｄ）の工程と同一の本発明の製造法の要部工程状態図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の製造法の途中工程の状態図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の製造法の最終工程の状態図である。（Ａ）は本発明の第２実施形態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（エ）箇所の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の（オ）箇所の拡大図である。（Ａ）は本発明の第３実施形態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（カ）箇所の拡大図、（Ｃ）は螺子杆の分離斜視図である。（Ａ）は大溝リングの一部切除した斜視図、（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明の要部拡大断面図である。

符号の説明

１…フィルタ、１ａ…上端、１ｂ…下端、１１…筒状フィルタ、２…上蓋、
２０，３０…円板部、２０ｂ，３０ｂ…凹部、３…下蓋、４…隔離フィルム、
５…硬化性板体、６…結合用突起、６１…突起本体、６２…取付螺子、
６１ａ…先鋭部、６１ｂ…括れ中間部、７…注水パイプ、８…パンチング胴体。

Claims

襞状のフィルタと、該フィルタの上下を保護しつつ少なくとも一方に吸入口を有する上蓋，下蓋とを備え、前記上蓋と前記フィルタの上端箇所と、前記下蓋と前記フィルタの下端箇所とはそれぞれ隔離フィルムを介して所定厚さの硬化性板体にて結合され、前記上蓋及び前記下蓋には複数の結合用突起が着脱自在に植設されてなり、該結合用突起が前記硬化性板体に埋設結合されてなることを特徴とするフィルタ装置。
請求項１において、前記フィルタは、筒状フィルタとしてなり、前記結合用突起の本体突起は、先鋭部と括れ中間部とを有することを特徴とするフィルタ装置。
請求項２において、前記本体突起に雌螺子部が形成され、該雌螺子部に対し前記上蓋及び下蓋の外側からの取付螺子にて螺合自在とされてなることを特徴とするフィルタ装置。
請求項３において、前記上蓋及び下蓋において前記取付螺子箇所に凹部が形成されてなることを特徴とするフィルタ装置。
請求項１において、前記フィルタの外周を保護するパンチング胴体を設け、前記フィルタの内周より内側には、注水パイプを設け、該注水パイプ及び前記パンチング胴体の上下は前記硬化性板体に埋設結合されてなることを特徴とするフィルタ装置。
請求項１において、前記フィルタの外周を保護するパンチング胴体を設け、前記フィルタの内周より内側の上蓋のみの吸入口には短パイプ及びカプラを設け、前記パンチング胴体の上下は前記硬化性板体に埋設結合されてなることを特徴とするフィルタ装置。
下蓋又は上蓋に隔離フィルムを載置し、この上から複数の結合用突起を設置し、前記下蓋又は上蓋上の隔離フィルム上に硬化性板体となる接着剤を充填し、襞を有する筒状フィルタの下端を前記接着剤内に挿入して、該接着剤を加熱硬化させて硬化性板体として形成し、さらに、上蓋又は下蓋に隔離フィルムを載置し、この上から複数の結合用突起を設置し、前記上蓋又は下蓋上の隔離フィルム上に前記硬化性板体となる接着剤を充填して前記筒状フィルタの未接着側箇所を前述同様に加熱硬化させて硬化性板体として形成することを特徴とするフィルタ装置の製造法。