深层过滤器和滤筒的制作方法

本发明涉及一种深层过滤器及具有该深层过滤器的滤筒。

背景技术：

在深层过滤器中，要求在规定的期间捕捉在作为过滤对象的流体中包含的预定大小的微粒。因此，随着使用时间的经过，捕捉到的微粒蓄积于过滤材料，由此，通过深层过滤器的流体的流动的压力损失会升高。因此，为了确保所述流体的流动，需要根据压力损失来提高流体的总压，在深层过滤器的使用中，总压会随时间而上升。

参照图8及图9，对以往的深层过滤器31进行说明。一般而言，深层过滤器31收纳在过滤器壳体20内。图8是示出过滤器壳体20和滤筒的图。图9示出了图8中的截面y-y。过滤器壳体20具有流路入口21和流路出口22。过滤器壳体20的流路入口21与促进应过滤的流体的流动的泵(未图示)接合，应过滤的流体通过该泵被导入过滤器壳体20内。深层过滤器31以能够装卸的方式收纳在例如由树脂构成的过滤器罩32中，作为滤筒发挥功能。导入到过滤器壳体20内的流体经过深层过滤器31的外周面，从深层过滤器31的一次侧、即过滤器罩32的外周面通过深层过滤器31而向深层过滤器31的二次侧、即过滤器的中心流路33流出。流出到深层过滤器31的过滤器的中心流路33的流体被从流路出口22排出到外部。

深层过滤器31由用于捕捉作为杂质的微粒的一个以上的筒状过滤层34构成。流体代表性来说是从筒状的过滤层34的半径方向的外侧向内侧流动。在图9的例子中，示出了配置成二次侧(流路的下游)的第二过滤层34b与一次侧(流路的上游)的第一过滤层34a的内侧接触的双层的过滤层34的深层过滤器31的例子。过滤层34的各过滤层的网眼的粗细被设定为，在相邻的位于一次侧的过滤层与位于二次侧的过滤层之间，过滤层的网眼相同，或者二次侧的过滤层的网眼比一次侧的过滤层细。即，在图9的深层过滤器31的情况下，设定为第一过滤层34a与第二过滤层34b的网眼粗细相同，或第二过滤层34b的网眼比第一过滤层34a细。在选择无纺布作为过滤层34的材料的深层过滤器31中，容易受到该总压上升的影响，好不容易被过滤层34捕捉到的微粒也因总压上升而被冲到过滤层34的二次侧，导致捕捉精度下降。

技术实现要素：

发明要解决的课题

深层过滤器31中的总压上升的方式是：在稳定运转时，伴随促进流体流动的泵的固有脉动而产生的压力上升；以及用于补偿深层过滤器31的过滤层34中的堵塞等随时间而产生的压力损失的压力上升。此外，作为非稳定运转时的总压上升的原因在于，调节流体的流量时或流体管线起动时泵的二次侧压力的上升。在现有的深层过滤器31中，这些情况下的压力上升直接导致深层过滤器31内的直接的压力上升，导致捕捉精度下降。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式是一种深层过滤器，其包括：筒状的第一过滤层；第二过滤层，其呈筒状，配置在第一过滤层的内侧，网眼的粗细与第一过滤层相同或比其小；以及空间层，其配置在所述第一过滤层与所述第二过滤层之间，所述空间层的内外之间的流体阻力大致为零。

本发明的其他方式是一种滤筒，其具备在内部配置有深层过滤器的过滤器罩，该深层过滤器具备：筒状的第一过滤层；第二过滤层，其呈筒状，配置在第一过滤层的内侧，网眼的粗细与第一过滤层相同或比其小；以及空间层，其配置在所述第一过滤层与所述第二过滤层之间，所述空间层的内外之间的流体阻力大致为零。

发明效果

由此，能够降低压力上升时的深层过滤器中的压力的影响，从而维持捕捉精度。

附图说明

图1是本发明的滤筒的外观图。

图2是示出图1的截面x-x处的本发明的深层过滤器的层结构的剖视图，是示出了实施方式1的图。

图3是示出图1的截面x-x处的本发明的深层过滤器的层结构的剖视图，是示出了实施方式2的图。

图4是示出图1的截面x-x处的本发明的深层过滤器的层结构的剖视图，是示出了实施方式3的图。

图5是示出图1的截面x-x处的本发明的深层过滤器的层结构的剖视图，是示出了实施方式4的图。

图6是示出图1的截面x-x处的本发明的深层过滤器的层结构的剖视图，是示出了实施方式5的图。

图7是示出在实施方式5中将过滤器数量设为三层的例子的图。

图8是以往的滤筒的外观图。

图9是示出图8的截面y-y处的以往的深层过滤器的层结构的剖视图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，参照图1及图2，说明本发明的实施方式1的深层过滤器1和具备该深层过滤器1的滤筒。图1示出了在内部具有深层过滤器1的滤筒。图2是示出图1的截面x-x中的深层过滤器1的各层结构的剖视图。

滤筒具备过滤器罩32和配置在其内部的深层过滤器1。滤筒能够装卸地收纳在过滤器壳体20内。过滤器壳体20具有流路入口21和流路出口22。过滤器壳体20的流路入口21与促进应过滤的流体的流动的泵(未图示)接合，应过滤的流体通过该泵被导入过滤器壳体20内。被导入的流体经过深层过滤器1的外周面，从深层过滤器1的一次侧(流动的上游)、即外周面通过深层过滤器1，向过滤器的二次侧(流动的下游)、即过滤器的中心流路33流出。流出到过滤器的中心流路33的流体从流路出口22排出到外部。流体代表性地从筒状的过滤层34的半径方向的外侧向内侧流动。

深层过滤器1由用于捕捉作为杂质的微粒的多个筒状的过滤层34构成。在实施方式1中，在图2的例子中，示出了基于二层过滤层34的深层过滤器1的例子，该二层过滤层34由一次侧的筒状的过滤层34a(第一过滤层)和在过滤层34的筒状的半径方向上配置在第一过滤层34a的内侧的二次侧的筒状的第二过滤层34b构成。各过滤层的网眼的粗细被设定为，在过滤层34的筒状的沿着半径方向彼此相邻配置的一次侧的第一过滤层34a与二次侧的第二过滤层34b之间，过滤层的网眼的粗细相同，或者二次侧的第二过滤层34b的网眼比一次侧的第一过滤层34a细。即，在图2的深层过滤器1的情况下，设定为第一过滤层34a与第二过滤层34b的网眼的粗细相同，或第二过滤层34b的网眼比第一过滤层34a的网眼细。这些网眼的大小的选择可以根据深层过滤器1的设计来选择。代表性的是，一次侧的第一过滤层34a以捕捉大微粒和整流的效果为目的而设定，二次侧的第二过滤层34b以捕捉小微粒为目的而设定。第一过滤层34a的外侧成为流体的流入面，与流路入口21相连。第二过滤层34b的内侧成为流体的排出流路，与流路出口22相连。

在作为一次侧的过滤层的第一过滤层34a与作为二次侧的过滤层的第二过滤层34b之间具备空间层35。空间层35例如可以设为在第一过滤层34a与第二过滤层34b之间形成为通过间隔件(未图示)等确保规定的距离并具有规定的体积的间隙。由于空间层35是间隙，因此空间层35的内外之间的流体阻力为零，即没有流体阻力。

或者，也可以将空间层35设为由不产生空间层35的内外之间的流体阻力的纤维、即纤维的内外之间的流体阻力大致为零的纤维形成的层。例如，可以形成为网眼粗大、连通前后的空隙多、且该空隙的前后间的截面积大的无纺布。在此，所谓不产生流体阻力，是指纤维中存在的空隙大，流体在该纤维内流动时，流体在其空隙中流动，此时不产生流动阻力的程度。空间层35的纤维层起到不产生流体阻力且不易引起体积变动的作为间隔件的作用。由此，在第一过滤层34a与第二过滤层34b之间形成有确保了规定体积的空间层35。

接着，对配置空间层35的效果进行说明。在产生伴随着压力上升(该压力上升伴随于促进流体流动的泵的固有脉动)的压力变动时，空间层35成为减少该压力变动的缓冲器。即，在将泵的固有的压力变动作为输入信号时，空间层35作为信号过滤器发挥作用，产生通过空间层35而使施加在第一过滤层34a上的压力变动衰减的效果。因此，若在第一过滤层34a配置压力传感器，在第二过滤层34b配置其他的压力传感器来观察，则配置于第一过滤层34a的压力传感器中的检测压力为一次侧压力127.5千帕±4.5千帕时，配置于第二过滤层34b的压力传感器的检测压力为85.5千帕±0.25千帕。如该结果所示，由于存在空间层35，压力变动幅度从±4.5千帕至0.25千帕，变动幅度抑制在5.6％左右，可见94％的变动幅度的降低。该压力的变动量的衰减量可以通过调整空间层35的厚度(间隔)，即调整空间层35的体积来进行调整。

(实施方式2)

接着，参照图1及图3，说明本发明的实施方式2的深层过滤器1及具备该深层过滤器1的滤筒。图3是示出图1的截面x-x中的深层过滤器2的各层结构的剖视图。在此，将图1的深层过滤器1替换成本实施方式2的深层过滤器2。在本实施方式中，滤筒也包括过滤器罩32和配置在其内部的深层过滤器2。滤筒在收纳在过滤器壳体20内使用这一点上是相同的。以下，对与实施方式不同的部分进行说明。

在实施方式2中，在实施方式1的第一过滤层34a的筒状形状的截面的半径方向的外侧还具有筒状的一层以上的过滤层34c，这一点与实施方式1不同。该一层以上的过滤层34c被配置成沿着各自的筒状形状的截面的半径方向相接。构成过滤层34c的层数只要是一层以上即可，数目没有限定。此时，第一过滤层34a和第二过滤层34b的网眼的粗细关系与实施方式1的情况相同。进而，关于构成过滤层34c的过滤层的网眼的粗细，从这些筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。此外，关于过滤层34c的最内层和第一过滤层34a的粗细，也从它们的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。即，从过滤层34c的最外层到第二过滤层34b，各层的网眼的粗细具有这样的关系：从各层的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小的关系。

与实施方式1相同，实施方式2的空间层35配置在第一过滤层34a与第二过滤层34b之间。空间层35的内部结构与实施方式1相同。因此，从空间层35来看，由于筒状的一层以上的过滤层34c和第一过滤层34a成为与一体的过滤层相同的结构，因此，与实施方式1同样，起到了通过空间层35使施加在过滤层34c的最外层的压力脉动衰减的效果。与实施方式1相同，通过调整空间层35的体积，能够调整空间层35中的压力脉动变动的衰减量。

(实施方式3)

接着，参照图1及图4，说明本发明实施方式3的深层过滤器3及具备该深层过滤器3的滤筒。图4是示出图1的截面x-x中的深层过滤器3的各层结构的剖视图。将图1的深层过滤器1替换成本实施方式3的深层过滤器3。在本实施方式中，滤筒也包括过滤器罩32和配置在其内部的深层过滤器3。滤筒在收纳在过滤器壳体20内使用这一点上是相同的。以下，对与实施方式不同的部分进行说明。

在实施方式2中，在第一过滤层34a的筒状形状的截面的半径方向的外侧还具有筒状的一层以上的过滤层34c。与此相对，在实施方式3中，不同点在于，在第二过滤层34b的筒状形状的截面的半径方向的内侧还具有筒状的一层以上的过滤层34d。一层以上的过滤层34d配置为沿着各自的筒状形状的截面的半径方向相接，这一点与实施方式2相同。构成过滤层34d的层数只要为一层以上即可，该数目没有限定。此外，第一过滤层34a和第二过滤层34b的网眼的粗细的关系与实施方式1的情况相同，而且，关于构成过滤层34d的过滤层的网眼的粗细，从它们的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。此外，关于过滤层34d的最外层和第二过滤层34b的粗细，也从它们的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。即，从过滤层34b到过滤层34d的最内层，各层的网眼的粗细具有这样的关系：从各层的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。

与实施方式1和实施方式2相同，实施方式3的空间层35配置在第一过滤层34a与第二过滤层34b之间。空间层35的内部结构与实施方式1和实施方式2相同。因此，从空间层35来看，第二过滤层34b和过滤层34d成为与一体的过滤层相同的结构，因此与实施方式1和实施方式2同样，起到了通过空间层35使施加在第一过滤层34a的压力的脉动衰减的效果。与实施方式1和实施方式2同样地，通过调整空间层35的体积，能够调整空间层35中的压力的脉动变动的衰减量。

(实施方式4)

接着，参照图1及图5，说明本发明的实施方式4的深层过滤器4及具备该深层过滤器4的滤筒。图5是示出图1的截面x-x中的深层过滤器4的各层结构的剖视图。在本实施方式中，滤筒也具备过滤器罩32和配置在其内部的深层过滤器4。过滤器罩在收纳于过滤器壳体20内使用这一点上是相同的。以下，对与实施方式不同的部分进行说明。

在实施方式2中，在第一过滤层34a的筒状形状的截面的半径方向的外侧还具有筒状的一层以上的过滤层34c。在实施方式4中，不同点在于在一层以上的过滤层34c的最外层的更外侧配置有第三过滤层34e。而且，在过滤层34c的最外层与第三过滤层34e之间配置有空间层36。从作为过滤层34的最外层的第三过滤层34e经由过滤层34c和第一过滤层34a，直到作为过滤层34的最内层的第二过滤层34b为止的各层的网眼的粗细的关系在于，从各层的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。

实施方式4的空间层35及空间层36的内部结构与实施方式1相同，与空间层35同样，空间层36起到通过空间层36使施加在第三过滤层34e的总压的脉动衰减的效果。此外，起到如下效果：在空间层36处被衰减、经由过滤层34c以及第一过滤层34a传递的压力的脉动的变动量在下游的空间层35处进一步衰减。此外，与实施方式1至实施方式3同样地，通过调整空间层35和空间层36的体积，能够调整空间层35和空间层36中的压力的脉动变动的衰减量。

(实施方式5)

接着，参照图1及图6，说明本发明的实施方式5的深层过滤器5和具备该深层过滤器5的滤筒。图6是示出图1的截面x-x中的深层过滤器5的各层结构的剖视图。在本实施方式中，滤筒也具备过滤器罩32和配置在其内部的深层过滤器5。滤筒在收纳在过滤器壳体20内使用这一点上是相同的。以下，对与实施方式2不同的部分进行说明。

实施方式5于在过滤层34中具有过滤层34c这一点上与实施方式2相同，但在构成过滤层34c的各过滤层之间还具有空间层37a、37b、37c、37d这一点上与实施方式2不同。空间层35和空间层37a、37b、37c、37d的结构与实施方式1的空间层35相同。构成过滤层34c的层数只要是一层以上即可，该数目没有限定。空间层37a、37b、37c、37d的数量可以根据构成过滤层34c的层数进行变更。与实施方式2同样，关于第一过滤层34a、第二过滤层34b、以及构成过滤层34c的过滤层的网眼的粗细，从它们的筒状形状的截面的半径方向的外侧向内侧，相邻的过滤层的网眼的粗细相同或变小。

与空间层35相同，实施方式5的空间层37a、37b、37c、37d起到通过空间层37a、37b、37c、37d及空间层35使施加在过滤层34c的最外层的总压的脉动衰减的效果。此外，与实施方式1至4同样，通过调整空间层35以及空间层37a、37b、37c、37d的体积，能够调整空间层35以及空间层37a、37b、37c、37d中的压力的脉动变动的衰减量。

对此，对过滤层34c的数量为一层的情况，即过滤层整体由三层(作为最外层的过滤层34c、作为中间层的第一过滤层34a、作为最内层的第二滤波层34b)构成的情况(图7)下的压力的衰减量进行观察。施加在构成过滤层34的作为最外层的过滤层34c的总压为78.5千帕±2.5千帕时，施加在中间部的过滤层34a上的压力为77.1千帕±0.5千帕。即，脉动的变动量衰减了80％。此外，作为最内层的第二过滤层34b中的压力为85.8千帕±0.15千帕，脉动的变动量进一步衰减70％。即，通过在构成深层过滤器5的各层之间配置空间层35、空间层37a、37b、37c、37d，产生使脉动的变动量衰减的效果。

标号说明

1、2、3、4、5、31：深层过滤器；

20：过滤器壳体；

32：过滤器罩；

33：中心流路；

34：过滤层；

34a：第一过滤层；

34b：第二过滤层；

34c、34d：一层以上的过滤层；

34e：第三过滤层；

35、36、37：空间层。