JP2010179262A - Filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体中の汚れ粒子をフィルタで捕捉して液体を浄化するための濾過器に関し、殊に、そのフィルタが水中に分散した油分を捕捉可能であるとともにカートリッジ式に交換可能な濾過器に関する。 The present invention relates to a filter for trapping dirt particles in a liquid with a filter to purify the liquid, and in particular, the filter is capable of trapping oil dispersed in water and exchangeable in a cartridge type. About.
プレス加工や切削加工などの機械加工で製作される金属部品には、切粉などの固形塵の他に加工に伴う油分が付着している場合が多く、次の工程や出荷の前に洗浄装置で洗浄して油分を中心とした汚れを除去することが行われている。そして、その洗浄装置では洗浄後の汚れた洗浄液を濾過器のフィルタで濾過することで浄化しながら繰り返し使用するのが一般的である。 Metal parts manufactured by machining such as press processing and cutting processing often have oil attached to processing in addition to solid dust such as chips, and cleaning equipment before the next process or shipment. It is performed to remove the dirt centering on oil. In such a cleaning apparatus, it is common to repeatedly use the cleaned cleaning liquid after cleaning by purifying it by filtering it with a filter of a filter.
このように洗浄液中に固形塵と油分を含む場合には、例えば目の細かい濾材からなるフィルタを用いることにより水中で微細なエマルジョン状に分散した油分を捕捉して、フィルタごと固形ゴミとして廃棄または焼却することが考えられる。しかし、目の細かいフィルタは短期間で目詰まりを起こして処理能力が低下することから、頻繁にフィルタの交換作業を要することになるため、メンテナンスに費やす手間とコストが過大なものとなってしまう。 In this way, when the cleaning liquid contains solid dust and oil, for example, by using a filter made of a fine filter medium, the oil dispersed in a fine emulsion in water is captured, and the filter is either discarded as solid waste or Incineration can be considered. However, fine filters are clogged in a short period of time and the processing capacity is reduced, so that frequent filter replacement work is required, resulting in excessive labor and cost for maintenance. .
一方、特開平１０−２３０２６０号公報や特開２００５−１５１９６８号公報に記載されているように、フィルタによる濾過層を複数段階設けて下流側になるに従ってフィルタを構成する濾材の目開き（ポア径）を小さくした濾過器も知られている。このように、複数段階の濾過層のうち上流側のもので大径の粒子を捕捉し、下流側のもので小径の粒子を捕捉することにより効率的な捕捉が可能となるため、フィルタの寿命をある程度長くすることができる。 On the other hand, as described in JP-A-10-230260 and JP-A-2005-151968, a plurality of stages of filter layers are provided, and the openings of the filter media constituting the filter (pore diameter) become downstream. A filter with a reduced size) is also known. In this way, efficient capture is possible by capturing large-diameter particles at the upstream side of the multi-stage filtration layer and capturing small-diameter particles at the downstream side, so that the life of the filter Can be lengthened to some extent.
しかしながら、孔径が段階的に異なるフィルタで汚れ粒子を捕捉する場合でも、フィルタの交換頻度を顕著に低減させるためには数多くの濾過層を段階的に設け全体として大きな濾過面積を確保することが必要となる。そのため、イニシャルコストが過大となりやすいことに加え、直列的に多くの濾過層を設けることにより濾過抵抗が大きくなって時間あたりの液体浄化能力が低下することになり、コストパフォーマンスの点で不充分なものとなってしまう。 However, even when dirt particles are captured by filters with different pore sizes, it is necessary to secure a large filtration area as a whole by providing a large number of filtration layers in order to significantly reduce the frequency of filter replacement. It becomes. For this reason, the initial cost tends to be excessive, and by providing many filtration layers in series, the filtration resistance increases and the liquid purification capacity per hour decreases, which is insufficient in terms of cost performance. It becomes a thing.
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、液体を浄化するための濾過器について、高い液体浄化能力を確保しながらフィルタ交換頻度の少ないものとして、コストパフォーマンスに優れたものとすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and the filter for purifying the liquid is excellent in cost performance as having a low liquid replacement frequency while ensuring a high liquid purification capacity. The problem is to do.
そこで、本発明は、フィルタをカートリッジ式に交換可能な状態で内蔵した少なくとも２つの濾過ユニットが直列的に連結されてなり導入した液体を浄化して送出する濾過器において、そのフィルタは、シート状の濾材が周壁により略管状構造を形成してその周壁を外周面側から内周面側に向かって液体が通過することで液体中に分散した汚れ粒子を捕捉するものであって、その略管状構造の中心軸線に対し直角な面による断面形状が菊花状となるように濾材を外周面側と内周面側とで逆方向に折り返して周壁の厚さ方向に往復させてなるものであり、最も上流側の濾過ユニットが水溶液中で電荷を帯びないフィルタを内蔵し、これよりも下流側の濾過ユニットが水溶液中で陽電荷を帯びる陽電荷フィルタを内蔵している、ことを特徴とする濾過器とした。 Accordingly, the present invention relates to a filter that purifies and sends out the introduced liquid, in which at least two filtration units containing the filter in a cartridge-type replaceable state are connected in series, and the filter has a sheet shape The filter medium forms a substantially tubular structure with the peripheral wall, and the liquid passes through the peripheral wall from the outer peripheral surface side toward the inner peripheral surface side, so that the dirt particles dispersed in the liquid are captured. The filter medium is folded back and forth in the opposite direction on the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side so that the cross-sectional shape by the surface perpendicular to the central axis of the structure is chrysanthemum, and is reciprocated in the thickness direction of the peripheral wall. The most upstream filtration unit has a built-in filter that is not charged in an aqueous solution, and the downstream filtration unit has a built-in positive charge filter that has a positive charge in an aqueous solution. It was an over-vessel.
このように、濾過ユニットを直列的に複数設けるとともに、そのフィルタを濾材が横断面菊花状のプリーツフィルタとしたことにより、その濾過面積が格段に大きいものとなって濾過抵抗を過剰にすることなくフィルタ寿命の長いものとなり、且つ、上流側のフィルタにおいて通常の濾過作用で汚れ粒子を捕捉した後に、下流側の陽電荷フィルタが陽電荷による電位的な力で吸着しながら汚れ粒子を捕捉するため、通常のフィルタでは捕捉しにくい微細な汚れ粒子も確実に捕捉可能なものとなる。したがって、数多くの濾過層を要することなくメンテナンスの手間とコストを最小限としながら優れた液体浄化能力を発揮することができる。 In this way, a plurality of filtration units are provided in series, and the filter medium is a pleated filter with a cross-sectional chrysanthemum cross section, so that the filtration area becomes significantly large without excessive filtration resistance. Because the filter life is long and the upstream filter captures the dirt particles by normal filtration, the downstream positive charge filter captures the dirt particles while adsorbing with the potential of the positive charge. In addition, fine dirt particles that are difficult to capture with a normal filter can be reliably captured. Therefore, an excellent liquid purifying ability can be exhibited while minimizing maintenance labor and cost without requiring many filtration layers.
また、この場合、その陽電荷フィルタは、少なくとも汚れ粒子の捕捉部分が直径０．１μｍ以下の無機繊維状物質である無機ナノファイバーで構成されたことを特徴としたものとすれば、水溶液中で陽電荷を帯びて確実に汚れ粒子の吸着力を発揮するものとなり、この場合、その陽電荷フィルタは、無機ナノファイバーがアルミナを主成分とした直径０．０１μｍ以下のものであって、所定の骨格にこの無機ナノファイバーを三次元的な枝状に設けてなるものとすれば、水溶液中での吸着力に優れることに加え、汚れ粒子の捕捉容量が一層大きいものとなって、詰まりにくく高濾過量を維持しやすいものとなる。 In this case, if the positive charge filter is characterized in that at least the capturing part of the dirt particles is composed of inorganic nanofibers which are inorganic fibrous substances having a diameter of 0.1 μm or less, In this case, the positive charge filter has a diameter of 0.01 μm or less mainly composed of alumina, and has a predetermined charge. If these inorganic nanofibers are provided in a three-dimensional branch shape on the skeleton, in addition to being superior in adsorption power in aqueous solution, it will have a larger capacity for trapping dirt particles, and it will be more difficult to clog. It becomes easy to maintain the filtration amount.
さらに、上述した濾過器において、少なくとも最も上流側の濾過ユニットのフィルタは、複数枚のシート状の濾材が重ねられたもので構成されていることを特徴とするものとすれば、より多量の汚れ粒子を捕捉可能になるとともに一層確実な液体浄化機能を発揮するものとなり、このフィルタが、平均ポア径が３．５μｍ以下の濾材の層を少なくとも有したものとすれば、液体中の微細な汚れ粒子を確実に捕捉しやすいものとなる。 Furthermore, in the above-described filter, at least the filter of the most upstream filtration unit is constituted by a stack of a plurality of sheet-like filter media. If the filter has at least a layer of filter media having an average pore diameter of 3.5 μm or less, it will be able to trap particles and exhibit a more reliable liquid purification function. It is easy to reliably capture particles.
さらにまた、上述した複数枚のシート状の濾材が重ねられてなるフィルタは、濾材同士が重なる部分に複数のホットメルトが互いに間隔を有して設けられたことにより濾材間に隙間を形成していることを特徴としたものとすれば、その隙間部分に汚れ粒子を溜めておくことできるため、汚れ粒子の捕捉容量が一層大きなものとなる。 Furthermore, the above-described filter in which a plurality of sheet-like filter media are stacked has a gap between the filter media because a plurality of hot melts are provided at intervals in a portion where the filter media overlap each other. If it is characterized by the fact that dirt particles can be stored in the gap portion, the trapping capacity of the dirt particles is further increased.
加えて、上述した濾過器において、直列的に連結された濾過ユニットに内蔵された各フィルタは、濾過ユニットが上流側から下流側になるのに従い濾材の目開きが段階的に小さくなっているものとすれば、各フィルタカートリッジで効率的な濾過を実現しながら一層目詰まりしにくいものとなる。 In addition, in the above-described filter, each filter built in the filtration units connected in series has a filter medium whose opening is gradually reduced as the filtration unit moves from the upstream side to the downstream side. As a result, each filter cartridge can be more easily filtered while realizing efficient filtration.
断面菊花状のフィルタを有した濾過ユニットを直列的に複数配置して、通常の濾過による捕捉を行うフィルタと、主として陽電荷による吸着力による捕捉を行うフィルタとを組み合わせた本発明によると、高い液体浄化能力を確保しながらフィルタ交換頻度の少ないものとして、コストパフォーマンスに優れたものとすることができる。 According to the present invention, a plurality of filtration units having a chrysanthemum-shaped filter in series are arranged in series, and a filter that performs trapping by normal filtration and a filter that traps mainly by positive charge adsorption force are combined. It is possible to make the filter excellent in cost performance as having a low frequency of filter replacement while ensuring the liquid purification capability.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施の形態である濾過器１Ａの簡略化した縦断面図を示している。この濾過器１Ａは、例えば部品洗浄装置において洗浄に使用して汚れた洗浄液を内部に導入して濾過することにより、洗浄液中に分散した固形塵やエマルジョン状の油分等の汚れ粒子を捕捉し、清浄な状態として送出することにより、洗浄液を繰り返し使用可能とさせる場合を想定したものである。 FIG. 1 shows a simplified longitudinal sectional view of a filter 1A according to the present embodiment. This filter 1A captures dirt particles such as solid dust and emulsion oil dispersed in the washing liquid by, for example, introducing a dirty washing liquid used for washing in a component washing apparatus and filtering the inside. It is assumed that the cleaning liquid can be used repeatedly by sending it in a clean state.
濾過器１Ａは、２種類の濾過ユニット６Ａ，６Ｂが連結管７で直列的に連結したものであり、各濾過ユニット６Ａ，６Ｂは、上部が開口し内部に空間を形成する円筒状のケーシング６ａ，６ａ内にフィルタカートリッジ５Ａ，５Ｂを各々挿設して、その開口側を蓋部材６ｂ，６ｂで各々塞いでなるものである。 The filter 1A includes two types of filtration units 6A and 6B connected in series by a connecting pipe 7. Each of the filtration units 6A and 6B has a cylindrical casing 6a that is open at the top and forms a space therein. , 6a, filter cartridges 5A, 5B are respectively inserted, and the opening sides thereof are respectively closed with lid members 6b, 6b.
各蓋部材６ｂは内部に空間が形成されており、その側面に導入口６３が開口し、導入口６３の対向側の側面には出口６６が開口しており、且つ、内部空間が隔壁６２で区画されており導入口６３側の空間が導入室６０、出口６６側の空間が出口室６１となっている。 Each lid member 6 b has a space formed therein, an introduction port 63 is opened on a side surface thereof, an outlet 66 is opened on a side surface on the opposite side of the introduction port 63, and the internal space is a partition wall 62. The space on the inlet 63 side is divided into an introduction chamber 60 and the space on the outlet 66 side is an outlet chamber 61.
また、濾過ユニット６Ａは、蓋部材６ｂの導入室６０下部側が、ケーシング６ａの内部空間のうちフィルタカートリッジ５Ａの外周空間５０に連通孔６４で連通しており、出口室６１の下部側で蓋部材６ｂの略中央位置に一致する部分が、ケーシング６ａの内部空間のうちフィルタカートリッジ５Ａの中心孔５１に連通孔６５で連通している。これにより、導入口６３から導入室６０に導入した洗浄液は、連通孔６４、外周空間５０、フィルタカートリッジ５Ａの周壁、中心孔５１、連通孔６５、出口室６１を経由して、出口６６から送出されるようになっている。 Further, in the filtration unit 6A, the lower side of the introduction chamber 60 of the lid member 6b communicates with the outer peripheral space 50 of the filter cartridge 5A in the inner space of the casing 6a through the communication hole 64, and the lid member on the lower side of the outlet chamber 61 A portion that coincides with the substantially central position of 6b communicates with the central hole 51 of the filter cartridge 5A in the internal space of the casing 6a through the communication hole 65. As a result, the cleaning liquid introduced from the inlet 63 into the inlet chamber 60 is sent out from the outlet 66 via the communication hole 64, the outer peripheral space 50, the peripheral wall of the filter cartridge 5 </ b> A, the center hole 51, the communication hole 65, and the outlet chamber 61. It has come to be.
また、濾過ユニット６Ａの出口６６から送出された洗浄液は、連結管７を通って下流側の濾過ユニット６Ｂの導入口６３から内部に導入されるが、濾過ユニット６Ｂにおいても濾過ユニット６Ａと同様に、導入口６３から導入室６０に導入した洗浄液が、連通孔６４、外周空間５０、フィルタカートリッジ５Ｂの周壁、中心孔５１、連通孔６５、出口室６１を経由して、出口６６から送出されるようになっている。 Further, the cleaning liquid sent out from the outlet 66 of the filtration unit 6A is introduced into the inside through the inlet 63 of the filtration unit 6B on the downstream side through the connecting pipe 7, but also in the filtration unit 6B as in the filtration unit 6A. The cleaning liquid introduced into the introduction chamber 60 from the introduction port 63 is sent out from the outlet 66 through the communication hole 64, the outer peripheral space 50, the peripheral wall of the filter cartridge 5B, the center hole 51, the communication hole 65, and the outlet chamber 61. It is like that.
図２（Ａ）は、濾過ユニット６Ａにおいてカートリッジ式に着脱されるフィルタカートリッジ５Ａの拡大した正面図を示しており、図２（Ｂ）はその縦断面図を示している。図に示すように、フィルタカートリッジ５Ａは、シート状の濾材５２１，５２２，５２３により全体として筒状に形成されたフィルタ５２０を備えて全体として筒状とされている。 FIG. 2A shows an enlarged front view of the filter cartridge 5A that is detachably attached to the filtration unit 6A, and FIG. 2B shows a longitudinal sectional view thereof. As shown in the figure, the filter cartridge 5A is provided with a filter 520 that is formed into a cylindrical shape as a whole by sheet-like filter media 521, 522, and 523, and has a cylindrical shape as a whole.
このフィルタカートリッジ５Ａの外周側及び内周側には、所定の力学的強度を有して所定サイズ以下の個体及び液体が通過可能な網状部材からなる外部カバー５２７、内部カバー５２８が配設されて、その上下側をドーナツ状の蓋材５２５，５２６で封止されており、その筒状の周壁の中心軸線を中心孔５１が貫通してなるものである。 An outer cover 527 and an inner cover 528 are disposed on the outer peripheral side and inner peripheral side of the filter cartridge 5A. The upper and lower sides are sealed with donut-shaped lid members 525 and 526, and the central hole 51 penetrates the central axis of the cylindrical peripheral wall.
そして、この筒状のフィルタカートリッジ５Ａのうち、筒状のフィルタ５２０を形成するシート状の濾材５２１，５２２，５２３は、水溶液中で電荷を帯びない通常の濾材であるがその構成に特徴があり、図２（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大した断面図及びその拡大部分図（円中）である図３に示すように、そのフィルタ５２０は、シート状の濾材５２１，５２２，５２３が重ねられて三層になっているとともにプリーツ状に形成されてなるものである。 Of the cylindrical filter cartridge 5A, the sheet-like filter media 521, 522, and 523 forming the cylindrical filter 520 are normal filter media that do not charge in an aqueous solution. As shown in FIG. 3, which is an enlarged cross-sectional view along the line XX in FIG. 2A and an enlarged partial view (in a circle), the filter 520 includes sheet-like filter media 521, 522, and 523. The three layers are overlapped and formed into a pleated shape.
即ち、フィルタ５２０は、所定の厚さを有する周壁の外周面側と内周面側とで逆向きに連続的に折り返されて、周壁の厚さ方向に往復しながら断面形状が全体として菊花状となるように形成されたものであり、シート状の濾材を単に筒状に形成した従来例のフィルタと比べて濾過面積が極めて大きくなっている点を特徴としている。 That is, the filter 520 is continuously folded back in the opposite directions on the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side of the peripheral wall having a predetermined thickness, and the cross-sectional shape as a whole is chrysanthemum while reciprocating in the thickness direction of the peripheral wall. The filter area is extremely large compared to the conventional filter in which the sheet-like filter medium is simply formed in a cylindrical shape.
このように、大きな表面積を有して極めて広い濾過面積とされたフィルタ５２０は、洗浄液中に分散したエマルジョン状の油分や固形塵を、濾過抵抗を過剰にすることなく高効率で捕捉可能となって高い液体浄化能力を発揮するものとなり、且つ、濾材を３重にしたことにより汚れ粒子の捕捉容量（キャパシティ）が極めて大きくなったため、目詰まりしにくくフィルタとしての寿命が極めて長くなっている。 Thus, the filter 520 having a large surface area and an extremely large filtration area can capture the oily oil and solid dust dispersed in the cleaning liquid with high efficiency without excessive filtration resistance. In addition, it has a high ability to purify liquid, and the filter media has a triple capacity to capture dirt particles (capacity). .
このフィルタ５２０を構成するシート状の濾材５２１，５２２，５２３としては、極細繊維を不織的に絡みあわせたり部分的に結合させたりして目の細かい濾材としてシート状に形成したものを使用することが好ましく、このように作成されて平均ポア径が３．５μｍ以下としたものを使用することにより、極めて微細なエマルジョン状の油分も確実に捕捉できるものとなる。従って、本実施の形態においても、３層の濾材のうち、少なくとも１層において、平均ポア径が３．５μｍ以下の濾材を使用することが推奨される。 As the sheet-like filter media 521, 522, and 523 constituting the filter 520, a filter media that is formed into a sheet shape as a fine filter media by entanglement or partial bonding of ultrafine fibers is used. It is preferable to use an oil having such an average pore diameter of 3.5 μm or less, so that an extremely fine oily oil can be reliably captured. Therefore, also in this embodiment, it is recommended to use a filter medium having an average pore diameter of 3.5 μm or less in at least one of the three layers of filter medium.
図４は、下流側の濾過ユニット６Ｂに内蔵されたフィルタカートリッジ５Ｂを前述と同様にして拡大した横断面図を示している。図３のフィルタカートリッジ５Ａが、濾材の目開きのサイズよりも大きなサイズの汚れ粒子を通過させないことで物理的に捕捉するだけであるのに対し、このフィルタカートリッジ５Ｂは、濾材の目開きのサイズによる捕捉に加え、濾材の汚れ粒子捕捉部分が水溶液中で陽電荷を帯びる素材から構成されていることにより、水溶液中で陰電荷を帯びる汚れ粒子を電位的な力で吸着して捕捉する点を特徴としている。 FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the filter cartridge 5B built in the downstream filtration unit 6B in the same manner as described above. Whereas the filter cartridge 5A of FIG. 3 only physically captures dirt particles having a size larger than the size of the filter medium opening, the filter cartridge 5B has a size of the filter medium opening. In addition to trapping by dirt, the dirt particle trapping part of the filter medium is made of a material that is positively charged in an aqueous solution. It is a feature.
このように、濾材を構成する素材が水溶液中で陽電荷を帯びる性質を利用したフィルタは、一般に陽電荷フィルタと呼ばれるものであるが、これを使用することで、濾材の目開きのサイズよりも微細な汚れ粒子であっても確実に捕捉できるとともに、その吸着力により捕捉した汚れ粒子が遊離しにくいものとなるため、濾過抵抗を過大にすることなく汚れ粒子が下流側に漏出することを確実に防止できるものとなる。 In this way, a filter that utilizes the property that the material constituting the filter medium is positively charged in an aqueous solution is generally called a positive charge filter, but by using this, the size of the opening of the filter medium is larger than that of the filter medium. Even fine dirt particles can be reliably trapped, and the trapped dirt particles are difficult to release due to their adsorption force, so it is ensured that dirt particles leak downstream without excessive filtration resistance. Can be prevented.
斯かるフィルタカートリッジ５Ｂにおいても、フィルタ５３０は横断面菊花状とされてその濾過面積を大きくしているが、前述した濾材５２１，５２２，５２３よりも厚手の１枚の濾材から構成されている。図４の拡大部分図である円中を参照して、その濾材は陽電荷を帯びる芯材５３２とその表側と裏側に設けた補強材５３１，５３３からなる点を特徴としている。 Also in such a filter cartridge 5B, the filter 530 has a cross-sectional chrysanthemum shape and has a larger filtration area, but is composed of one filter medium thicker than the filter mediums 521, 522, and 523 described above. Referring to the circle which is an enlarged partial view of FIG. 4, the filter medium is characterized by a positively charged core material 532 and reinforcing materials 531 and 533 provided on the front side and the back side.
補強材５３１，５３３は、通常の濾材と同様に一般的な繊維を不織的に絡み合わせたものであるが、心材５３２はガラス繊維等からなる所定の骨格に直径０．１μｍ以下の無機繊維状物質である無機ナノファイバーを三次元的な枝状に設けてなるものであって、水溶液中で陽電荷を帯びて陰電荷の物質を吸着する性質を有したものを用いる。 Reinforcing materials 531 and 533 are non-woven entanglement of general fibers in the same way as ordinary filter media, but core material 532 is an inorganic fiber having a diameter of 0.1 μm or less on a predetermined skeleton made of glass fiber or the like. Inorganic nanofibers, which are particulate substances, are provided in a three-dimensional branch shape, and those having the property of adsorbing negatively charged substances by being positively charged in an aqueous solution are used.
尚、この心材５３２の目開きは、無機ナノファイバーで形成されている関係で、フィルタ５２０を構成する濾材５２１，５２２，５２３の目開きよりも小さくなっていることから、上流側のフィルタ５２０を通過した微細な汚れ粒子を目開きのサイズで物理的に捕捉する機能も備えているが、このフィルタ５２０の汚れ粒子捕捉の中心は陽電荷による吸着力によるものである。尚、補強材５３１，５３３の目開きのサイズも同様に濾材５２１，５２２，５２３よりも小さいものとして、段階的に縮小する目開きサイズによる段階的な濾過層を構成するようにして効率的な濾過を実現するようにしてもよい。 The opening of the core material 532 is smaller than the opening of the filter media 521, 522, and 523 constituting the filter 520 because the opening is made of inorganic nanofibers. Although it has a function of physically capturing the fine dirt particles that have passed through with the size of the openings, the center of the dirt particle trapping of the filter 520 is due to the adsorption force by the positive charge. The size of the openings of the reinforcing members 531 and 533 is similarly smaller than that of the filter media 521, 522 and 523, and it is efficient to configure a stepwise filtration layer with the size of the openings gradually decreasing. You may make it implement | achieve filtration.
また、この陽電荷フィルタとしての機能を発揮するフィルタ５３０は、濾材内部で捕捉対象粒子を三次元的に捕捉するデプスフィルタであって、目が比較的詰まりにくいという特性があり、汚れ粒子の確実な捕捉能を長期間に亘って発揮するとともに濾過抵抗が増大しにくいという特徴を有している。 The filter 530 that functions as a positive charge filter is a depth filter that three-dimensionally captures particles to be captured inside the filter medium, and has a characteristic that the eyes are relatively difficult to clog. It has the characteristics that it exhibits a good trapping ability over a long period of time and is difficult to increase the filtration resistance.
このように、本実施の形態の濾過器１Ａにおいて、三層に重ねた濾材を横断面形状菊花状にして濾過面積と捕捉容量を大きくしたフィルタ５２０を内蔵した濾過ユニット６Ａを上流に配置し、その下流側に前述した陽電荷フィルタとしての特性を有するフィルタ５３０を備えた濾過ユニット６Ｂを直列的に配置したことにより、上流側のフィルタ５２０で下流側の超高性能のフィルタ５３０の負荷を軽減しながら極めて高い液体浄化能力を確保することができ、濾過抵抗を過大にすることなくフィルタ交換頻度を極めて少ないものとして、メンテナンスに費やす手間と費用を大きく削減することができ、コストパフォーマンスに極めて優れたものとしている。 Thus, in the filter 1A of the present embodiment, the filter unit 6A including the filter 520 with the filter area and the trapping capacity increased in the cross-sectional shape chrysanthemum shape of the filter medium stacked in three layers is arranged upstream. By arranging in series the filtration unit 6B provided with the filter 530 having the above-mentioned characteristics as the positive charge filter on the downstream side, the upstream filter 520 reduces the load of the ultra-high performance filter 530 on the downstream side. However, it is possible to ensure extremely high liquid purification capacity, and the filter replacement frequency is extremely low without excessive filtration resistance, greatly reducing the time and labor required for maintenance, and extremely excellent cost performance. It is assumed.
図５は、図３のフィルタカートリッジ５Ａの応用例としてのフィルタカートリッジ５Ｃを示すものであり、そのフィルタ５４０を構成する三層の濾材５２１，５２２，５２３の間に複数のホットメルト５４１，５４１，５４１，・・・を互いに間隔を有した状態で設けて濾材５２１，５２２，５２３間に隙間を形成させた点を特徴としている。 FIG. 5 shows a filter cartridge 5C as an application example of the filter cartridge 5A of FIG. 3, and a plurality of hot melts 541, 541 are provided between three layers of filter media 521, 522, 523 constituting the filter 540. 541,... Are provided in a state of being spaced apart from each other, and a gap is formed between the filter media 521, 522, and 523.
即ち、濾材５２２における濾材５２１側の表面と濾材５２１における濾材５２２側の表面に、各々、互いに間隔を有するようにホットメルト５４１，５４１，５４１，・・・をドット状にまんべんなく設けて、その突出分だけ濾材間に隙間が生じるようにしたものであり、濾材間に隙間があることで汚れ粒子の捕捉容量が格段に大きくなり、さらにフィルタ寿命を長くすることが可能となる。 That is, the hot melts 541, 541, 541,... Are uniformly provided in a dot shape on the surface of the filter medium 522 on the filter medium 521 side and the surface of the filter medium 521 on the filter medium 522 side so as to be spaced apart from each other. A gap is formed between the filter media by the amount, and the clearance between the filter media greatly increases the trapping capacity of the dirt particles, thereby further extending the filter life.
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。図６は、図１の濾過器１Ａと同様の構成のものを作成して実際に組み込んで作成した、バブル洗浄式の部品洗浄装置の正面写真を示しており、この部品洗浄装置を用いて洗浄に使用した洗浄液の濾過器による油分除去能を検証した。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. FIG. 6 shows a front photograph of a bubble cleaning type part cleaning device which is created by actually building the same configuration as the filter 1A of FIG. 1 and cleaning using this part cleaning device. The oil removal ability of the washing solution used in the filter was verified.
この部品洗浄装置では、上流側の濾過ユニットに内蔵され横断面菊花状のフィルタを構成する３枚の濾材は、極細繊維を不織的に絡み合わせて各々平均ポア径が３．５μｍ以下としたものを使用しており、下流側の濾過ユニットに内蔵された横断面菊花状の陽電荷フィルタは、ガラスの骨格にアルミナを主成分とする直径約２ｎｍの無機ナノファイバーを三次元的に枝状に設けて水溶液中で電気的にプラスを帯びる特性を有した心材と、その表側と裏側に設けた補強材とからなるフィルタを用いた。 In this component washing apparatus, the three filter media that are incorporated in the upstream filtration unit and constitute the filter with a cross-sectional chrysanthemum shape are intertwined with ultrafine fibers in an average pore diameter of 3.5 μm or less. The positive charge filter with a cross-sectional chrysanthemum shape built into the downstream filtration unit is a three-dimensional branch of inorganic nanofibers with a diameter of about 2 nm, mainly composed of alumina, in the glass skeleton. A filter comprising a core material having a characteristic of being positively charged in an aqueous solution and a reinforcing material provided on the front side and the back side thereof was used.
（試験１）図６の部品洗浄装置の洗浄部（最下段）に、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社、Ｄ社、Ｅ社、Ｆ社の６種類の油を実験用の金属部品に刷毛で塗布したものを配置し、洗浄液をｐＨ１３．２の強アルカリ性電解水(温度４０℃)として、１０分間浸漬させてバブル洗浄を実施し、洗浄後の汚れた洗浄液を、濾過器（最上段）を通過させて濾過したものについて、ｎーヘキサン抽出量を検査した。
（試験２）プレス工作油（製品名：ＦＢ―４１０、日本工作油製）について上記同様の試験を行い、濾過前の洗浄液と濾過後の洗浄液の外観、及びｎ―ヘキサン抽出量を比較した。
(Test 1) In the cleaning part (bottom stage) of the component cleaning apparatus of FIG. 6, six types of oils of Company A, Company B, Company C, Company D, Company E, and Company F are brushed on metal parts for experiments. Place the coated one, soak the cleaning solution in strong alkaline electrolyzed water (temperature 40 ° C) of pH 13.2 for 10 minutes, perform bubble cleaning, and remove the dirty cleaning solution after cleaning with a filter (top). The n-hexane extract was examined for what was filtered through.
(Test 2) Press machine oil (product name: FB-410, manufactured by Nippon Tool Oil Co., Ltd.) was tested in the same manner as described above, and the appearance of the washing liquid before filtration and the washing liquid after filtration were compared with the amount of n-hexane extracted.
表１は試験１の結果を纏めたものであり、ｎ―ヘキサン抽出量５ｍｇ／リットル以下の場合のみ濾過性ＯＫとした。（表中の粒径は各メーカーの資料を引用したものである）表１に示す通り、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社の油をエマルジョン状に含む洗浄液を本発明の濾過器で濾過したことにより、ｎ―ヘキサン抽出量が５ｍｇ／リットル以下となっており、この３種類の油については濾過器として充分な浄化能を発揮していたことが分かった。 Table 1 summarizes the results of Test 1. The filterability was OK only when the n-hexane extract amount was 5 mg / liter or less. (The particle size in the table refers to the data of each manufacturer.) As shown in Table 1, the cleaning liquid containing the oils of Company A, Company B and Company C in the form of emulsion was filtered with the filter of the present invention. Thus, it was found that the n-hexane extract amount was 5 mg / liter or less, and that these three types of oils exhibited sufficient purification performance as a filter.
試験２では、図７の写真に示すように、ビーカに入れた濾過前の洗浄液（左）は白濁していたのに対し、濾過後の洗浄液（右）は澄明な状態となっており、また、濾過前のｎーヘキサン抽出量が４３ｍｇ／リットルであったのに対し、濾過後は０．３０ｍｇ／リットルとなっていたことから、充分な液体浄化機能を発揮していたことが分かった。 In Test 2, as shown in the photograph of FIG. 7, the cleaning liquid before filtration (left) in the beaker was cloudy, whereas the cleaning liquid after filtration (right) was in a clear state. The n-hexane extract amount before filtration was 43 mg / liter, but after filtration was 0.30 mg / liter, it was found that a sufficient liquid purification function was exhibited.
尚、上述の説明においては、部品洗浄装置における洗浄液中の油分を含む汚れ粒子を除去して浄化する場合を説明したが、本発明の濾過器はこの使用目的に限定されるものではなく、例えば、コンプレッサーにおけるドレン廃液中から油分を含む汚れ粒子を除去する場合にも極めて有用である。 In the above description, the case of removing and purifying dirt particles containing oil in the cleaning liquid in the component cleaning apparatus has been described. However, the filter of the present invention is not limited to this use purpose, for example, It is also extremely useful when removing dirt particles containing oil from the drain waste liquid in the compressor.
本発明の濾過器をドレン廃液浄化用に実際に導入した例では、ドレン廃液処理量：９６００リットル／年であったのが、導入後はフィルタ交換６回／年のみで済むものとなり、フィルタの寿命も比較的長くなっており、メンテナンスコストを試算したところ、３分の１〜４分の１に低減可能であることが分かった。 In the example in which the filter according to the present invention is actually introduced for drainage liquid purification, the drainage wastewater treatment amount was 9600 liters / year, but after the introduction, only 6 filter replacements / year are required. The service life is also relatively long, and the maintenance cost was calculated, and it was found that it could be reduced to one third to one fourth.
以上、述べたように、液体を浄化するための濾過器について、本発明により、高い液体浄化能力を確保しながらフィルタ交換頻度の少ないものとして、コストパフォーマンスに極めて優れたものとなった。 As described above, the filter for purifying a liquid is extremely excellent in cost performance as a filter having a low frequency of replacement while ensuring a high liquid purifying ability.
１Ａ 濾過器、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ フィルタカートリッジ、６Ａ，６Ｂ 濾過ユニット、６ａ ケーシング、６ｂ 蓋部材、７ 連結管、５１ 中心孔、５２０，５３０，５４０ フィルタ、５２１，５２２，５２３ 濾材、５４１ ホットメルト
1A filter, 5A, 5B, 5C filter cartridge, 6A, 6B filtration unit, 6a casing, 6b lid member, 7 connecting pipe, 51 center hole, 520, 530, 540 filter, 521, 522, 523 filter medium, 541 hot melt
Claims (7)
前記フィルタは、シート状の濾材が周壁により管状構造を形成して前記周壁を外周面側から内周面側に向かって液体が通過することで液体中に分散した汚れ粒子を捕捉するものであって、前記管状構造の中心軸線に対し直角な面による断面形状が菊花状となるように前記濾材を前記外周面側と前記内周面側とで逆方向に折り返して前記周壁の厚さ方向に往復させてなるものであり、最も上流側の前記濾過ユニットが水溶液中で電荷を帯びないフィルタを内蔵し、前記最も上流側の濾過ユニットよりも下流側の前記濾過ユニットが水溶液中で陽電荷を帯びる陽電荷フィルタを内蔵している、ことを特徴とする濾過器。 In a filter that purifies and sends out the introduced liquid, in which at least two filtration units containing the filter in a cartridge-type exchangeable state are connected in series.
The filter captures dirt particles dispersed in the liquid when the sheet-like filter medium forms a tubular structure with the peripheral wall and the liquid passes through the peripheral wall from the outer peripheral surface side toward the inner peripheral surface side. The filter medium is folded back in the opposite direction between the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side so that the cross-sectional shape of the surface perpendicular to the central axis of the tubular structure is chrysanthemum, and in the thickness direction of the peripheral wall The filter unit on the most upstream side has a built-in filter that is not charged in the aqueous solution, and the filter unit on the downstream side of the most upstream filter unit has a positive charge in the aqueous solution. A filter comprising a positive charge filter.
Each filter built in the filtration unit connected in series is characterized in that the opening of the filter medium gradually decreases as the filtration unit changes from upstream to downstream. Item 7. The filter according to item 1, 2, 3, 4, 5, or 6.
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