| 【発明の名称】 |
フィルタ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】高橋 一彰
【住所又は居所】埼玉県入間市大字仏子１３１２番地２ 株式会社タカハシ内
【氏名】中村 順一
【住所又は居所】埼玉県入間市大字仏子１３１２番地２ 株式会社タカハシ内
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| 【要約】 |
【課題】第１に小型の装置で短時間に大量に微細物を分離して確実に除去することが可能なフィルタ装置を提供することを目的とし、第２に洗浄作業や交換作業をなくし、低コストであるフィルタ装置を提供することを目的としている。
【解決手段】フィルタ装置１は、軸芯Ｌ１に流体出口２ｄを有し、軸芯Ｌ１から偏位した位置に流体入口２ｃを有し、流体入口２ｃから微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて流体出口２ｄから微細物を分離した流体を排出し、渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるフィルタ部Ａと、フィルタ部Ａで沈殿する微細物を沈殿させる沈殿部Ｂとを有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて前記流体出口から微細物を分離した流体を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるフィルタ部と、前記フィルタ部で沈殿する微細物を沈殿させる沈殿部とを有することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】前記フィルタ部は、テーパ下部を有する密閉筒体を複数段状に設け、最上流段の前記密閉筒体には、前記軸芯から偏位した側部に前記流体入口を設けると共に、前記軸芯に対応する部位に前記流体出口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】前記フィルタ部は、別体に形成した前記密閉筒体を複数段状に接続して構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】前記フィルタ部は、一対のブロック体を接合して前記密閉筒体を複数段状に設けたことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項５】前記フィルタ部は、前記密閉筒体を重ねて複数段状に設け、最内側に位置する最上流側の密閉筒体から最外側に位置する最下流側の密閉筒体に微細物を沈降させるように構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項６】前記フィルタ部は、前記密閉筒体を筒体に一体に設けて構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項７】前記フィルタ部は、前記軸芯上に障害物を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項８】前記フィルタ部の流体出口は、口径が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項９】前記フィルタ部は、前記密閉筒体を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】前記フィルタ部は、前記流体入口を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】前記フィルタ部は、微細物を沈降させる磁力を与える磁力発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】前記フィルタ部は、微細物を沈降させる振動を与える超音波発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１３】前記沈殿部は、前記フィルタ部に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１４】前記沈殿部は、沈殿した微細物を排出する排出口を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１５】前記沈殿部は、前記排出口に排出バルブを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１６】前記沈殿部は、前記フィルタ部と連通する側に前記沈殿部に沈殿した微細物を排出するときに連通を遮断する切替バルブを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１７】前記沈殿部は、微細物の沈殿量を目視可能な透明部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１８】前記排出バルブを開閉する駆動手段と、前記排出バルブを開放する時間を計測するタイマーと、このタイマーに基づいて前記駆動手段を制御して定期的に前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１５に記載のフィルタ装置。
【請求項１９】前記排出バルブを開閉する駆動手段と、前記微細物の沈殿量を検知する検知手段と、この検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を制御して前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１５に記載のフィルタ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去するフィルタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３７７４３号公報（第１〜第５頁、図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなフィルタ装置として、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、いずれも切削液に大量に含まれる微粉末状の切削クズを、小型の装置で短時間に確実に除去することができない等の問題がある。
【０００５】また、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。
【０００６】また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、濾過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる等の問題がある。
【０００７】この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、第１に小型の装置で短時間に大量に微細物を分離して確実に除去することが可能なフィルタ装置を提供することを目的とし、第２に洗浄作業や交換作業をなくし、低コストであるフィルタ装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】請求項１に記載の発明は、軸芯に流体出口を有し、前記軸芯から偏位した位置に流体入口を有し、前記流体入口から微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、遠心状態で微細物を外側へ移動させて前記流体出口から微細物を分離した流体を排出し、前記渦巻きを減速させて分離された微細物を沈降させるフィルタ部と、前記フィルタ部で沈殿する微細物を沈殿させる沈殿部とを有することを特徴とするフィルタ装置である。
【００１０】この請求項１に記載の発明によれば、微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きによる遠心力で微細物を分離して沈降させて沈殿し、微細物を分離した流体を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の微細物を沈殿させて確実に除去することができる。また、フィルタ装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【００１１】請求項２に記載の発明は、前記フィルタ部は、テーパ下部を有する密閉筒体を複数段状に設け、最上流段の前記密閉筒体には、前記軸芯から偏位した側部に前記流体入口を設けると共に、前記軸芯に対応する部位に前記流体出口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。
【００１２】この請求項２に記載の発明によれば、微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体で減速させて微細物を沈降させて沈殿し、微細物を分離した流体を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の微細物を沈殿させて確実に除去することができる。また、フィルタ装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【００１３】請求項３に記載の発明は、前記フィルタ部は、別体に形成した前記密閉筒体を複数段状に接続して構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置でる。
【００１４】この請求項３に記載の発明によれば、別体に形成した密閉筒体を複数段状に接続して構成することで、フィルタ部を簡単に製造することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、前記フィルタ部は、一対のブロック体を接合して前記密閉筒体を複数段状に設けたことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置である。
【００１６】この請求項４に記載の発明によれば、一対のブロック体を接合して密閉筒体を複数段状に設けることで、フィルタ部を簡単に製造することができる。
【００１７】請求項５に記載の発明は、前記フィルタ部は、前記密閉筒体を重ねて複数段状に設け、最内側に位置する最上流側の密閉筒体から最外側に位置する最下流側の密閉筒体に微細物を沈降させるように構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置である。
【００１８】この請求項５に記載の発明によれば、密閉筒体を重ねて複数段状に設けることで、フィルタ部を短くでき小型で、かつ簡単な装置にすることができる。
【００１９】請求項６に記載の発明は、前記フィルタ部は、前記密閉筒体を筒体に一体に設けて構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置である。
【００２０】この請求項６に記載の発明によれば、密閉筒体を筒体に一体に設けることで、フィルタ部の気密性を向上させることができる。
【００２１】請求項７に記載の発明は、前記フィルタ部は、前記軸芯上に障害物を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００２２】この請求項７に記載の発明によれば、密閉筒体軸芯上に障害物を配置することで、分離された微細物を逃がすことなく沈降させることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００２３】請求項８に記載の発明は、前記フィルタ部の流体出口は、口径が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００２４】この請求項８に記載の発明によれば、流体出口の口径を分離する微細物に応じて調整することで、分離された微細物が流体出口から逃がすことが防止でき、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００２５】請求項９に記載の発明は、前記フィルタ部は、前記密閉筒体を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００２６】この請求項９に記載の発明によれば、密閉筒体を加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００２７】請求項１０に記載の発明は、前記フィルタ部は、前記流体入口を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００２８】この請求項１０に記載の発明によれば、流体入口を加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００２９】請求項１１に記載の発明は、前記フィルタ部は、微細物を沈降させる磁力を与える磁力発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００３０】この請求項１１に記載の発明によれば、遠心力に加えて微細物を沈降させる磁力を与えることで、微細物を速く沈降させて沈殿することができる。
【００３１】請求項１２に記載の発明は、前記フィルタ部は、微細物を沈降させる振動を与える超音波発生手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００３２】この請求項１２に記載の発明によれば、遠心力に加えて微細物を沈降させる振動を与えることで、微細物を速く沈降させて沈殿することができる。
【００３３】請求項１３に記載の発明は、前記沈殿部は、前記フィルタ部に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００３４】この請求項１３に記載の発明によれば、沈殿部がフィルタ部に着脱可能であることで、フィルタ部を外して沈殿した微細物を一度に排出することができる。
【００３５】請求項１４に記載の発明は、前記沈殿部は、沈殿した微細物を排出する排出口を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００３６】この請求項１４に記載の発明によれば、沈殿した微細物を排出口から容易に排出することができる。
【００３７】請求項１５に記載の発明は、前記沈殿部は、前記排出口に排出バルブを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００３８】この請求項１５に記載の発明によれば、排出バルブの操作で排出口から沈殿した微細物を容易に排出することができる。
【００３９】請求項１６に記載の発明は、前記沈殿部は、前記フィルタ部と連通する側に前記沈殿部に沈殿した微細物を排出するときに連通を遮断する切替バルブを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００４０】この請求項１６に記載の発明によれば、沈殿部に沈殿した微細物を排出するときに切替バルブによりフィルタ部との連通を遮断し、フィルタ部から流体が漏れることなく沈殿した微細物を排出することができる。
【００４１】請求項１７に記載の発明は、前記沈殿部は、微細物の沈殿量を目視可能な透明部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。
【００４２】この請求項１７に記載の発明によれば、微細物の沈殿量を目視することで確認することができる。
【００４３】請求項１８に記載の発明は、前記排出バルブを開閉する駆動手段と、前記排出バルブを開放する時間を計測するタイマーと、このタイマーに基づいて前記駆動手段を制御して定期的に前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１５に記載のフィルタ装置である。
【００４４】この請求項１８に記載の発明によれば、タイマーに基づいて定期的に排出バルブを開放して、沈殿した微細物を排出することができる。
【００４５】請求項１９に記載の発明は、前記排出バルブを開閉する駆動手段と、前記微細物の沈殿量を検知する検知手段と、この検知手段の検知情報に基づいて前記駆動手段を制御して前記排出バルブを開放する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１５に記載のフィルタ装置である。
【００４６】この請求項１９に記載の発明によれば、検知手段の検知情報に基づいて排出バルブを開放して、沈殿した微細物を排出することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下、この発明のフィルタ装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
【００４８】この発明のフィルタ装置は、製薬、化学、食品、飲料の原料他の微細物の濾過に、また自動車、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に、また各工場、水処理等の循環水、排水の濾過に、また半導体、バイオ等の不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の異物である微細物の除去等に使用され、液体、気体の流体に含まれる微細物を分離除去するものに広く使用される。
【００４９】この発明のフィルタ装置の配置の一例を図１に示す。図１（ａ）に示す例は、原料他をポンプにより各機器に供給する経路に配置され、フィルタ装置で原料他に含まれる微細物を除去する。また、図１（ｂ）の例は、原料他をポンプにより各機器に供給する経路に配置され、フィルタ装置で原料他に含まれる微細物を除去し、分離した微細物をドレンタンクに排出する。
【００５０】以下、この実施の形態では、工作機、加工業の切削粉等の微細物の回収に用いる場合について説明する。この実施の形態では、流体として液体に含まれる微粉末状クズの微細物を除去する場合について用いているが、気体に含まれる微細物を除去する場合にも同様に用いることができる。また、微細物であればよく、微粉末状クズに限定されない。
【００５１】まず、図２及び図３の実施の形態について説明する。図２はフィルタ装置の断面図、図３はフィルタ装置の平面図である。
【００５２】この実施の形態のフィルタ装置１は、テーパ下部を有する密閉筒体２を複数段状に設け、流体に含まれる微細物を沈降させるフィルタ部Ａと、このフィルタ部Ａで沈降する微細物を沈殿させる沈殿部Ｂとを有している。このフィルタ装置１は、例えば、流体である切削液を供給しながら切削加工を行なう系に配置され、微細物である微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置１に供給し、このフィルタ装置１で切削クズを除去して切削液を供給タンク等に戻す。
【００５３】このフィルタ装置１は、テーパ下部２ａに連通孔２ｂを有する密閉筒体２を上下方向に２個接続しているが、２個に限定されず複数個接続する構成であれば良い。この密閉筒体２は、断面円状の筒体であり、アルミニウム等の金属で形成され、軽量で強度がある。
【００５４】最下部の密閉筒体２のテーパ下部２ａには、沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３が接続されている。この沈殿カップ３は、蓋体３ａとカップ本体３ｂから構成され、蓋体３ａを最下部の密閉筒体２のテーパ下部２ａに固定し、この蓋体３ａにカップ本体３ｂがねじ部３ｃによって着脱可能になっている。カップ本体３ｂを蓋体３ａから取り外すことで、カップ本体３ｂに沈殿した微細物１１を一度に排出することができる。
【００５５】この沈殿カップ３の蓋体３ａは、ステンレス等の金属で形成され、最下部の密閉筒体２のテーパ下部２ａに溶接により固定されている。沈殿カップ３のカップ本体３ｂは、透明樹脂で形成され、内部の微細物１１の沈殿状態を外部から確認することができるようになっている。
【００５６】そして、最上部の密閉筒体２には、軸芯Ｌ１から偏位した側部に流体入口２ｃを設けると共に、軸芯Ｌ１に対応する上部に流体出口２ｄが設けられ、流体入口２ｃから微細物１１を含む流体１０を所定流速で供給し、微細物１１が分離された流体１０が流体出口２ｄから排出される。
【００５７】この最上部の密閉筒体２の流体入口２ｃから微細物１１を含む流体１０を所定流速で供給することで流体１０の渦巻きが生じ、密閉筒体２の中で遠心状態となり、その作用により微細物１１が外側へ、微細物１１の取り除かれたきれいな流体が中心方向から流体出口２ｄ方向へ流れていき、この渦巻きを複数個の密閉筒体２で減速させることで、微細物１１が沈降することでテーパ下部２ａにガイドされて連通孔２ｂに導かれて順次下側の密閉筒体２に入り、最下部の密閉筒体２の連通孔２ｂから沈殿カップ３に入り、微細物１１が沈殿カップ３に沈殿する。
【００５８】このように、微細物１１を含む流体１０を所定流速で最上部の密閉筒体２に供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体２で減速させて微細物１１を沈降させて沈殿カップ３に確実に沈殿して沈殿させることができる。
【００５９】従って、最上部の密閉筒体２から微細物１１を分離した流体１０が排出され、流体出口２ｄから微細物１１がつられて排出することが防止でき、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の微細物１１を沈殿させて確実に除去することができる。
【００６０】また、この実施の形態のフィルタ部Ａは、別体に形成した密閉筒体２を複数段状に接続して構成することで、フィルタ部Ａを簡単に製造することができる。
【００６１】次に、図４の実施の形態について説明する。図４はフィルタ装置の断面図である。この実施の形態のフィルタ装置１は、テーパ下部を有する密閉筒体２を複数段状に設け、流体に含まれる微細物を沈降させるフィルタ部Ａと、このフィルタ部Ａで沈降する微細物を沈殿させる沈殿部Ｂとを有し、図２及び図３と同様に構成されるが、この実施の形態では、沈殿部Ｂの沈殿カップ３に沈殿した微細物を排出する排出口３ｄが設けられている。この排出口３ｄには、排出バルブ３ｅが備えられ、この排出バルブ３ｅの手動操作で排出口３ｄから沈殿した微細物を容易に排出することができる。
【００６２】次に、図５乃至図７の実施の形態について説明する。図５はフィルタ装置の斜視図、図６はフィルタ装置の平面図、図７はフィルタ部を構成するブロック体を示す図である。
【００６３】この実施の形態のフィルタ装置１は、一対のブロック体２０，２１の接合する面側に、密閉筒体２を複数段状に設ける凹部２０ａ，２１ａが形成され、さらに流体出口２ｄを設ける凹部２０ｂ，２１ｂが形成され、さらにブロック体２０には、流体入口２ｃを設ける貫通する孔２０ｃが凹部２０ａに貫通して形成され、フィルタ部Ａは、前記した一対のブロック体２０，２１を接合して密閉筒体２を複数段状に設ける構成となっている。
【００６４】このように、一対のブロック体２０，２１を接合して密閉筒体２を複数段状に設けることで、フィルタ部Ａを一対のブロック体２０，２１の型抜加工により簡単に製造することができる。
【００６５】このフィルタ部Ａの下部には、沈殿部Ｂが固定して設けられている。この沈殿部Ｂは、沈殿タンク３０で構成され、沈殿タンク３０の底部３０ａに沈殿した微細物を排出する排出口３０ｂが設けられている。この排出口３０ｂには、排出バルブ３１が備えられ、この排出バルブ３１の手動操作で排出口３０ｂから沈殿した微細物を容易に排出することができる。
【００６６】次に、図８の実施の形態について説明する。図８はフィルタ装置のフィルタ部を破断して示す側面図である。
【００６７】この実施の形態のフィルタ装置１は、フィルタ部Ａが密閉筒体２を重ねて複数段状に設ける構成である。この実施の形態では、密閉筒体２を２個重ねた構成であり、最内側に位置する最上流側の密閉筒体２に流体入口２ｃと流体出口２ｄが設けられ、最外側に位置する最下流側の密閉筒体２に微細物を沈降させるように構成している。
【００６８】沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３２が、連結管３３を介してフィルタ部Ａの外側の密閉筒体２に連結され、この連結管３３に切替バルブ３９が備えられている。この切替バルブ３９は、沈殿カップ３２に沈殿した微細物を取り出すときに手動で操作して閉じ、フィルタ部Ａとの連通を遮断し、沈殿カップ３２を連結管３３から取り外す。
【００６９】このように、フィルタ部Ａと連通する側に沈殿部Ｂに沈殿した微細物を排出するときに連通を遮断する切替バルブ３９を備え、沈殿部Ｂに沈殿した微細物を排出するときに切替バルブ３９によりフィルタ部Ａとの連通を遮断することで、フィルタ部Ａから流体が漏れることなく沈殿した微細物を排出することができる。
【００７０】次に、図９乃至図１１の実施の形態について説明する。図９はフィルタ装置のフィルタ部を破断して示す側面図、図１０はフィルタ装置の平面図、図１１は排出バルブの他の実施の形態を示す側面図である。
【００７１】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａは、密閉筒体２を筒体２３に一体に設け、この筒体２３に流体入口２ｃと流体出口２ｄが設けられている。このように、密閉筒体２を筒体２３に一体に設けることで、フィルタ部Ａの気密性を向上させることができる。
【００７２】沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３４の上部３４ａが、筒体２３の下部２３ａにＯリング３５を介して取り付けられ、沈殿カップ３４の下部３４ｂには、排出バルブ３６が設けられている。排出バルブ３６は、通常閉じた状態にあり、沈殿カップ３４から沈殿した微細物を排出するときに開放する。
【００７３】この沈殿バルブ３６は、図１１（ａ）に示すように、電磁バルブで構成することができ、この場合は、排出バルブ３６を開閉する駆動手段４０と、排出バルブ３６を開放する時間を計測するタイマー４１と、このタイマー４１に基づいて駆動手段４０を制御して定期的に排出バルブ３６を開放する制御手段４２とを備える。駆動手段４０は、ソレノイド、あるいはモータ等で構成され、排出バルブ３６を開閉する。
【００７４】このように、タイマー４１に基づいて制御手段４２が駆動手段４０を制御することで、定期的に排出バルブ３６を開放して、沈殿カップ３４に沈殿した微細物を排出することができる。
【００７５】また、排出バルブ３６は、図１１（ｂ）に示すように、電磁バルブで構成し、排出バルブ３６を開閉する駆動手段４０と、微細物の沈殿量を検知する検知手段４３と、この検知手段４３の検知情報に基づいて駆動手段４０を制御して排出バルブ３６を開放する制御手段４２とを備える。検知手段４３は、沈殿カップ３４に備えられる微細物の沈殿高さを検知するレベルセンサ、あるいは微細物の重量を検知する重量検知センサ等で構成される。
【００７６】このように、検知手段４３の検知情報に基づいて制御手段４２が駆動手段４０を制御することで、微細物が所定の沈殿量になると排出バルブ３６を開放して、沈殿カップ３４に沈殿した微細物を排出することができる。
【００７７】次に、図１２乃至図１４の実施の形態について説明する。図１２はフィルタ装置の断面図、図１３はフィルタ装置の分解図、図１４は沈殿部の断面図である。
【００７８】この実施の形態のフィルタ装置１は、外装筒体５０に、フィルタ部Ａを構成する２個の密閉筒体２を一体に形成した筒体２３に挿入して組み付ける。沈殿部Ｂを構成する沈殿カップ３７は、透明パイプ３７ａ、通孔３７ｂ１を有する上蓋３７ｂ、通孔３７ｃ１を有する下蓋３７ｃからなるカートリッジ式である。この沈殿カップ３７は、上蓋３７ｂの凹溝にＯリング３７ｄを嵌合し、下蓋３７ｃの凹溝にＯリング３７ｅを嵌合し、外装筒体５０に挿入して組み付ける。
【００７９】そして、排出バルブ３６のキャップ部３６ａは、外装筒体５０の下部に螺着され、沈殿カップ３７との間はＯリング３７ｅでシールされる。
【００８０】外装筒体５０には、沈殿部Ｂの沈殿カップ３７の位置に長窓５０ａが形成されている。この長窓５０ａは、外装筒体５０の軸方向に長く形成されており、長窓５０ａから透明の沈殿カップ３７に沈殿された微細物の沈殿量を目視して確認することができる。
【００８１】次に、図１５及び図１６の実施の形態について説明する。図１５はフィルタ装置の断面図、図１６はフィルタ装置の沈殿部の分解図である。
【００８２】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成され、沈殿部Ｂは、排出バルブ３６と沈殿カップ３８とから構成され、排出バルブ３６の上部３６ｃを筒体２３の下部２３ａに螺着している。
【００８３】沈殿カップ３８は、透明パイプ３８ａ、上部キャップ３８ｂ、下部キャップ３８ｃからなる。透明パイプ３８ａと上部キャップ３８ｂは、Ｏリング３８ｄを介して螺着され、透明パイプ３８ａと下部キャップ３８ｃは、Ｏリング３８ｅを介して螺着され、上部キャップ３８ｂは、排出バルブ３６の下部３６ｄに螺着して取り付けられている。
【００８４】排出バルブ３６は通常開いた状態で使用され、透明の沈殿カップ３８に沈殿された微細物の沈殿量を目視して確認することができる。この沈殿カップ３８から微細物を排出するには、例えば下部キャップ３８ｃのみを透明パイプ３８ａから取り外して排出することができる。また、透明パイプ３８ａに下部キャップ３８ｃを螺着した状態で、透明パイプ３８ａを上部キャップ３８ｂから取り外して排出することができる。また、透明パイプ３８ａに上部キャップ３８ｂと下部キャップ３８ｃとを螺着した状態で、上部キャップ３８ｂを排出バルブ３６の下部３６ｄから取り外して排出することができる。
【００８５】次に、図１７の実施の形態について説明する。図１７はフィルタ装置の断面図である。
【００８６】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａの密閉筒体軸芯Ｌ１上に障害物９０を配置している。図１７（ａ）の実施の形態では、上流側の密閉筒体２に流体出口２ｄに近接して配置され、図１７（ｂ）の実施の形態では、下流側の密閉筒体２に上流側の密閉筒体２の連通孔２ｂに近接して配置され、図１７（ｃ）の実施の形態では、沈殿部Ｂに下流側の密閉筒体２の連通孔２ｂに近接して配置されている。
【００８７】このように、密閉筒体軸芯Ｌ１上のいずれかの位置に障害物９０を配置することで、微細物が障害物９０によって効率よく沈降し分離効率を向上させることができる。
【００８８】次に、図１８の実施の形態について説明する。図１８はフィルタ装置の断面図である。
【００８９】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａの流体出口２ｄは、口径が調整可能である。図１８（ａ）の実施の形態では、流体出口２ｄに、調整パイプ５１を挿入することで、流体出口２ｄの口径Ｄ１と口径Ｄ２とに調整することができるようにしている。図１８（ｂ）の実施の形態では、流体出口２ｄの口径Ｄ１を自動的に絞る絞り機構５３を設け、絞り機構５３のダイヤル５３ａを回動することで、流体出口２ｄに設けた絞り羽根５３ｂを動かし、流体出口２ｄの口径Ｄ１を調整することができる。
【００９０】このフィルタ装置１は、遠心力で微細物がフィルタ部Ａの密閉筒体軸芯Ｌ１から外方へ移動し、密閉筒体軸芯Ｌ１に近くに微細物が位置しないようにすることから、分離された微細物が流体出口２ｄから逃がすことが防止でき、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００９１】次に、図１９の実施の形態について説明する。図１９はフィルタ装置の断面図である。
【００９２】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａの密閉筒体２を加熱する加熱手段６０を有している。加熱手段６０は、例えば密閉筒体２の周りに巻いたフレキシブルヒータ６０ａで構成され、密閉筒体２を加熱することで密閉筒体２を加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００９３】また、流体中の雑菌を死滅させることができる。加熱手段６０の流体を加熱する温度は、流体を加温できればよいが、０〜２００℃が好ましい。
【００９４】次に、図２０の実施の形態について説明する。図２０はフィルタ装置の断面図である。
【００９５】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図９及び図１０の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａの流体入口２ｃを加熱する加熱手段６１を有している。加熱手段６１は、例えば流体入口２ｃの周りに巻いたフレキシブルヒータ６１ａで構成され、流体入口２ｃを加熱することで流体入口２ｃを加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【００９６】また、流体中の雑菌を死滅させることができる。加熱手段６１の流体を加熱する温度は、流体を加温できればよいが、０〜２００℃が好ましい。
【００９７】次に、図２１の実施の形態について説明する。図２１はフィルタ装置の断面図である。
【００９８】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図２及び図３の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａに微細物を沈降させる磁力を与える磁力発生手段７０を備えている。この磁力発生手段７０は、上流の密閉筒体２の外部に設けた鉄心７０ａと鉄心７０ａに巻いたコイル７０ｂから構成される。磁力発生手段７０のコイル７０ｂに電流を流すことで下側に磁力が働き、遠心力に加えて磁力が作用し、微細物を速く沈降させて沈殿部Ｂに沈殿させることができる。
【００９９】次に、図２２の実施の形態について説明する。図２２はフィルタ装置の断面図である。
【０１００】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図２及び図３の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａに微細物を沈降させる磁力を与える磁力発生手段７１を備えている。この磁力発生手段７１は、上流の密閉筒体２の上部に設けた永久磁石７１ａと下部に設けた永久磁石７１ｂから構成される。磁力発生手段７１の永久磁石７１ａのＮ極と、永久磁石７１ｂのＳ極の極性によって下側に磁力が働き、遠心力に加えて磁力が作用し、微細物を速く沈降させて沈殿部Ｂに沈殿させることができる。
【０１０１】次に、図２３の実施の形態について説明する。図２３はフィルタ装置の断面図である。
【０１０２】この実施の形態のフィルタ装置１のフィルタ部Ａ及び沈殿部Ｂは、図２及び図３の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、フィルタ部Ａに、微細物を沈降させる振動を与える超音波発生手段８０を備えている。この超音波発生手段８０は、上流の密閉筒体２の上部に超音波振動子８０ａを配置し、この超音波振動子８０ａの作用によって微細物を沈降させる振動を与えることで、遠心力に加えて振動が作用し、微細物を速く沈降させて沈殿部Ｂに沈殿させることができる。
【０１０３】
【発明の効果】前記したように、請求項１に記載の発明では、微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きによる遠心力で微細物を分離して沈降させて沈殿し、微細物を分離した流体を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の微細物を沈殿させて確実に除去することができる。また、フィルタ装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【０１０４】請求項２に記載の発明では、微細物を含む流体を所定流速で供給して渦巻きを生じさせ、この渦巻きを複数個の密閉筒体で減速させて微細物を沈降させて沈殿し、微細物を分離した流体を排出することで、小型で、かつ簡単な装置で、短時間に大量の微細物を沈殿させて確実に除去することができる。また、フィルタ装置の目詰まりがなく洗浄作業や交換作業がなくなり、低コストである。
【０１０５】請求項３に記載の発明では、別体に形成した密閉筒体を複数段状に接続して構成することで、フィルタ部を簡単に製造することができる。
【０１０６】請求項４に記載の発明では、一対のブロック体を接合して密閉筒体を複数段状に設けることで、フィルタ部を簡単に製造することができる。
【０１０７】請求項５に記載の発明では、密閉筒体を重ねて複数段状に設けることで、フィルタ部を短くでき小型で、かつ簡単な装置にすることができる。
【０１０８】請求項６に記載の発明では、密閉筒体を筒体に一体に設けることで、フィルタ部の気密性を向上させることができる。
【０１０９】請求項７に記載の発明では、密閉筒体軸芯上に障害物を配置することで、分離された微細物を逃がすことなく沈降させることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【０１１０】請求項８に記載の発明では、流体出口の口径を分離する微細物に応じて調整することで、分離された微細物が流体出口から逃がすことが防止でき、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【０１１１】請求項９に記載の発明では、密閉筒体を加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【０１１２】請求項１０に記載の発明では、流体入口を加熱し流体の粘性を下げることで、遠心スピードが上がり、比重差が大きくすることができ、微細物の分離精度、分離効率が向上する。
【０１１３】請求項１１に記載の発明では、遠心力に加えて微細物を沈降させる磁力を与えることで、微細物を速く沈降させて沈殿することができる。
【０１１４】請求項１２に記載の発明では、遠心力に加えて微細物を沈降させる振動を与えることで、微細物を速く沈降させて沈殿することができる。
【０１１５】請求項１３に記載の発明では、沈殿部がフィルタ部に着脱可能であることで、フィルタ部を外して沈殿した微細物を一度に排出することができる。
【０１１６】請求項１４に記載の発明では、沈殿した微細物を排出口から容易に排出することができる。
【０１１７】請求項１５に記載の発明では、排出バルブの操作で排出口から沈殿した微細物を容易に排出することができる。
【０１１８】請求項１６に記載の発明では、沈殿部に沈殿した微細物を排出するときに切替バルブによりフィルタ部との連通を遮断し、フィルタ部から流体が漏れることなく沈殿した微細物を排出することができる。
【０１１９】請求項１７に記載の発明では、微細物の沈殿量を目視することで確認することができる。
【０１２０】請求項１８に記載の発明では、タイマーに基づいて定期的に排出バルブを開放して、沈殿した微細物を排出することができる。
【０１２１】請求項１９に記載の発明では、検知手段の検知情報に基づいて排出バルブを開放して、沈殿した微細物を排出することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１１４１７６９
【氏名又は名称】株式会社タカハシ
【住所又は居所】埼玉県入間市仏子１３１２番地８
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| 【出願日】 |
平成１４年１１月２５日（２００２．１１．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１７０９
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴若 俊雄
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２２５５１５（Ｐ２００３−２２５５１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月１２日（２００３．８．１２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３４０９３２（Ｐ２００２−３４０９３２） |
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