(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内部に密着可能な環状部材と、
前記環状部材の内部開口をメッシュ状に仕切っている線状の電熱部材と、を有し、
前記内部開口の中央領域に位置する前記電熱部材から発生する前記内部開口の単位面積当たりの熱量が、前記中央領域の外側の周辺領域に位置する前記電熱部材から発生する前記単位面積当たりの熱量よりも大きい、フィルタ。
【請求項２】
前記中央領域に位置する前記電熱部材が、前記周辺領域に位置する前記電熱部材よりも抵抗率の大きな素材で形成されている、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記電熱部材を被覆する絶縁部材をさらに有する、請求項１または２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記中央領域に位置する前記電熱部材の断面積が、前記周辺領域に位置する前記電熱部材の断面積よりも小さく、
前記中央領域に位置する前記電熱部材を被覆する第１の絶縁部材と、前記周辺領域に位置する前記電熱部材を被覆し、前記第１の絶縁部材と外径が同じ第２の絶縁部材と、を有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタと、
前記フィルタが内部に密着している配管と、
前記配管の外部から前記フィルタに電流を供給可能な電源と、
を有する、ろ過装置。
【請求項６】
前記配管の内部で、前記フィルタを通過する前の液体の流量を計測する流量計測部と、
前記流量計測部の計測値に対応付けて前記電源の前記電流を制御する制御部と、
をさらに有する請求項５に記載のろ過装置
【請求項７】
前記フィルタの温度を計測する温度計測部と、
前記温度計測部の計測値に対応付けて前記電源の前記電流を制御する制御部と、
をさらに有する請求項５に記載のろ過装置。
【請求項８】
前記温度計測部は、前記フィルタの中央領域の温度を計測する、請求項７に記載のろ過装置。
【請求項９】
前記配管に内蔵され、前記フィルタに電気的に接続される受電コイルと、
前記配管の外部で前記受電コイルに対向し、前記電源に電気的に接続されている送電コイルと、をさらに有する、請求項５から８のいずれか１項に記載のろ過装置。
【請求項１０】
環状部材と、前記環状部材の内部開口をメッシュ状に仕切っている電熱部材と、前記電熱部材を被覆する絶縁部材と、を有するフィルタと、
前記フィルタが内部に密着している配管と、
前記内部開口の中央領域に位置する前記電熱部材と電気的に接続される第１の配線と、
前記中央領域の外側の周辺領域に位置する前記電熱部材と電気的に接続される第２の配線と、
前記配管の外部から前記第１の配線を通じて前記電熱部材に電流を供給する第１の電源と、
前記配管の外部から前記第２の配線を通じて前記第１の電源よりも小さな電流を供給する第２の電源と、
を有する、ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管内に設置されるフィルタ、およびろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料をろ過するろ過装置には、一般的に、乾燥や摩擦などによって凝固した塗料カス（凝固物）を除去するためにフィルタが配管内に設置されている。このようなろ過装置では、塗料カスがフィルタに堆積する。そのため、フィルタの洗浄または交換といった手間のかかる作業が定期的に必要になる。そこで、このような問題を解決することが可能なろ過装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたろ過装置では、導電性を備えたフィルタが用いられている。そのため、通電によってフィルタが発熱する。塗料が熱可塑性を有する物質を含んでいる場合、フィルタの発熱により塗料カスは軟化して塗装に支障のない小粒なカスになる。そのため、洗浄作業または交換作業の頻度を削減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６６４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなろ過装置において、配管内における塗料の流速は、一般的に、配管の中央に近付くにつれて速くなる。これに伴いフィルタの中央に近付くにつれて塗料の流量は多くなるので、フィルタの中央は最も熱が奪われやすくなる。しかし、特許文献１に記載のろ過装置のようにフィルタが一様に発熱する構成では、フィルタの中央に堆積した塗料カスが、十分に加熱されない可能性が高い。そのため、塗料カスが微粒子化されず、フィルタの中央が特に目詰まりしやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明は、目詰まりしにくいフィルタ、およびろ過装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明のフィルタは、配管内部に密着可能な環状部材と、前記環状部材の内部開口をメッシュ状に仕切っている線状の電熱部材と、を有し、前記内部開口の中央領域に位置する前記電熱部材から発生する前記内部開口の単位面積当たりの熱量が、前記中央領域の外側の周辺領域に位置する前記電熱部材から発生する前記単位面積当たりの熱量よりも大きい。
【０００７】
上記目的を達成するために本発明のろ過装置は、上記フィルタと、前記フィルタが内部に密着している配管と、前記配管の外部から前記フィルタに電流を供給可能な電源と、を有する。
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の他のろ過装置は、環状部材と、前記環状部材の内部開口をメッシュ状に仕切っている電熱部材と、前記電熱部材を被覆する絶縁部材と、を有するフィルタと、前記フィルタが内部に密着している配管と、前記内部開口の中央領域に位置する前記電熱部材と電気的に接続される第１の配線と、前記中央領域の外側の周辺領域に位置する前記電熱部材と電気的に接続される第２の配線と、前記配管の外部から前記第１の配線を通じて前記電熱部材に電流を供給する第１の電源と、前記配管の外部から前記第２の配線を通じて前記第１の電源よりも小さな電流を供給する第２の電源と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、目詰まりしにくいフィルタ、およびろ過装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１のろ過装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すフィルタの正面図である。
【図３】図２に示すフィルタの電熱部材が絶縁部材に被覆された形態を示す断面図である。
【図４】実施形態２のろ過装置の概略構成を示す図である。
【図５】実施形態３のろ過装置の概略構成を示す図である。
【図６】実施形態４のろ過装置の概略構成を示す図である。
【図７】電磁誘導を利用した電源とフィルタとの接続構成を示す図である。
【図８】継手部を有する配管を用いた電源とフィルタとの接続構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
(実施形態１)
本発明の実施形態１について説明する。図１は、実施形態１のろ過装置の概略構成を示す図である。図１に示すろ過装置１では、配管２の内部を塗料が流れる。この塗料には、熱可塑性を有する物質と、その物質を溶かす溶媒とが含まれている。配管２の内部には、フィルタ３が取り付けられている。図２は、図１に示すフィルタの正面図である。
【００１２】
図２に示すフィルタ３は、配管２の内部に密着可能な環状部材４を有する。環状部材４の内部開口は、線状の電熱部材５によって、メッシュ状に仕切られている。本実施形態では、内部開口の中央領域Ａ（内部開口の中心からの距離が内部開口の半径の１／２よりも短い領域）に位置する電熱部材５は、中央領域Ａの外側の周辺領域に位置する電熱部材５よりも抵抗率が大きな素材で形成されている。電熱部材５は、図１に示すように、配線６を通じて電源７に電気的に接続されている。
【００１３】
配管１の内部では、塗料の粘性の影響を受けて、塗料の流速は、配管１の中央に近付くにつれて大きくなる分布となる。そのため、フィルタ３の中央領域Ａは、周辺領域よりも熱が奪われやすくなる。しかし、本実施形態のフィルタ３では、中央領域Ａに位置する電熱部材５の電気抵抗が、周辺領域に位置する電熱部材５の電気抵抗よりも大きい。そのため、電源７が配線６を通じて電熱部材５に電流を供給したとき、中央領域Ａに位置する電熱部材５から発生した単位面積当たりの熱量は、周辺領域に位置する電熱部材５から発生した単位面積当たりの熱量よりも大きくなる。これにより、フィルタ３の中央領域Ａに堆積した塗料カス９を加熱して微粒子化するのに十分な熱量が確保される。その結果、塗料カス９は微粒子となり、フィルタ３を通過する（図１参照）。したがって、フィルタ３は目詰まりしにくくなる。
【００１４】
本実施形態の電熱部材５は、電気抵抗が異なる２種類の素材を用いる構成であったが、本発明は、この構成に限定されない。例えば、中央領域Ａに位置する電熱部材５の断面積が、周辺領域に位置する電熱部材５の断面積よりも小さい構成であってもよい。この構成によれば、電熱部材５を１種類の素材で構成できる。ただし、この構成の場合には、中央領域Ａの開口幅が周辺領域の開口幅よりも大きくなってしまう。そこで、この構成の場合には、図３に示すように、中央領域Ａに位置する電熱部材５を絶縁部材８ａ（第１の絶縁部材）で被覆し、周辺領域に位置する電熱部材５を、外径Ｒ１が絶縁部材８ａと同じ絶縁部材８ｂ（第２の絶縁部材）で被覆する。これにより、フィルタ３の中央領域Ａと周辺領域との間で開口幅の差異が生じなくなる。
【００１５】
本実施形態では、塗料が導電性を有する場合、通電中の電熱部材５に塗料が接触すると、塗料が変質する可能性がある。そこで、図３に示すように電熱部材５を絶縁部材８ａ、８ｂで被覆することによって、塗料の変質を防ぐことが可能となる。
【００１６】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について説明する。図４は、実施形態２のろ過装置の概略構成を示す図である。実施形態１のろ過装置１と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１７】
図４に示すろ過装置１０は、実施形態１のろ過装置１に、流量計測部１１と、制御部１２とを加えた構成となっている。流量計測部１１は、配管２の内部で、フィルタ３を通過する前の塗料の流量を計測し、計測値を制御部１２に送る。制御部１２は、流量計測部１１の計測値に対応付けて電源７の電流を制御する。フィルタ３を通過する前の塗料の流量が大きいほど、発熱した電熱部材５から奪われる熱量が大きくなる。そこで、本実施形態のろ過装置１０では、流量計測部１１の計測値が許容範囲を超えたときに、制御部１２は電源７の出力電流を増加させる。反対に、流量計測部１１の計測値が許容範囲を下回ったときに、制御部１２は電源７の出力電流を減少させる。これにより、配管２の内部における塗料の流量が変化しても、塗工カス１７を十分加熱できるように電熱部材５の温度を管理することが可能となる。
【００１８】
（実施形態３）
本発明の実施形態３について説明する。図５は、実施形態３のろ過装置の概略構成を示す図である。実施形態１のろ過装置１と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１９】
図５に示すろ過装置２０は、実施形態１のろ過装置１に、温度計測部２１と、制御部２２とを加えた構成となっている。温度計測部２１は、フィルタ３の温度を計測し、計測値を制御部２２に送る。温度計測部２１は、塗料２の流れを妨げないようにするため小型の温度センサが望ましい。さらに、温度計測部２１の計測箇所は、最も熱が奪われやすいフィルタ３の中央領域Ａが望ましい。
【００２０】
制御部２２は、温度計測部２１の計測値に対応付けて電源７の電流を制御する。配管２の内部において、塗料の流量が大きくなると、通電中の電熱部材５から奪われる熱量も大きくなり、電熱部材５の温度が下がる。そこで、本実施形態のろ過装置２０では、温度計測部２１の計測値が許容範囲を下回ったときに、制御部２２は電源７の電流を増加させる。反対に、温度計測部２１の計測値が許容範囲を超えたときに、制御部２２は電源７の電流を減少させる。これにより、電熱部材５の温度が変化しても、塗工カス１７を十分加熱できるように電熱部材５の温度を管理することが可能となる。本実施形態のろ過装置２０は、フィルタ３の温度を直接計測しているので、実施形態２のろ過装置１０に比べて、より正確に電熱部材５の温度を管理することが可能となる。
【００２１】
（実施形態４）
本発明の実施形態４について説明する。図６は、実施形態３のろ過装置の概略構成を示す図である。図６では、配管２の記載を省略している。実施形態１のろ過装置１と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２２】
図６に示すろ過装置３０では、電熱部材５は、配置場所に関わらず同じ素材であり、かつ、同じ形状である。さらに本実施形態では、電熱部材５は、絶縁部材で被覆されている。図６に示す中央領域Ａに位置する電熱部材５は、配線６ａ（第１の配線）に電気的に接続されている。中央領域Ａに位置する電熱部材５は、電源７ａ（第１の電源）から配線６ａを通じて電流が供給される。中央領域Ａの外側の周辺領域に位置する電熱部材５は、配線６ｂ（第２の配線）に電気的に接続されている。周辺領域に位置する電熱部材５は、電源７ｂ（第２の電源）から配線６ｂを通じて電流が供給される。この電流は、電源６ａの電流よりも小さい。
【００２３】
上記のように構成されたろ過装置３０では、中央領域Ａに位置する電熱部材５には、周辺領域に位置する電熱部材５よりも大きな電流が供給される。その結果、中央領域Ａは周辺領域よりも電熱部材５の温度が高くなる（熱量が大きくなる）ので、中央領域Ａに堆積した塗料カス９を加熱して微粒子化するのに十分な熱量が確保される。よって、本実施形態のろ過装置３０も、他の実施形態のろ過装置と同様に、フィルタ３が目詰まりしにくくなる。さらに、本実施形態のろ過装置３０では、電熱部材５は、配置場所に関わらず同じ素材で、かつ、同じ形状とすることが可能になる。そのため、電熱部材５の製造コストを低減することが可能となる。
【００２４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明では、フィルタと電源との電気的な接続構成については特に限定されない。以下、接続構成の一例について説明する。
【００２５】
図７は、電磁誘導を利用した電源とフィルタとの接続構成を示す図である。図７では、配管２に受電コイル４１が内蔵されている。受電コイル４１は、フィルタ３の電熱部材５と電気的に接続されている。配管２の外側で受電コイル４１と対向する位置には送電コイル４２が設置されている。送電コイル４２には電源７が接続されている。電源７が送電コイル４２に電流を流すと、電磁誘導により受電コイル４１を通じてフィルタ３の電熱部材５に電流が流れる。
【００２６】
図８は、継手部を有する配管（いわゆるサニタリー配管）を用いた電源とフィルタとの接続構成を示す図である。図８では、配管２ａ、２ｂの一端には、各配管の外周面を周方向に連続して囲んでいる継手部４３が設けられている。継手部４３同士の間に配線６を挟みこむようにして配管２ａと配管２ａとが密着される。フィルタ３は、配管２ａと配管２ａとの間に挟みこまれている。
【００２７】
その他、配管２の内部に密着可能な一対のＯリングでフィルタ３を挟みこみ、このＯリングを通じて配線２の外部に配線を引き出す構成であってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１、１０、２０、３０  ろ過装置
２、２ａ、２ｂ  配管
３  フィルタ
４  環状部材
５  電熱部材
６、６ａ、６ｂ  配線
７、７ａ、７ｂ  電源
８ａ、８ｂ  絶縁部材
９  塗料カス
１１  流量計測部
１２、２２  制御部
２１  温度計測部
４１  受電コイル
４２  送電コイル
４３  継手部
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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