(57)【要約】【課題】濾過しようとする液体の通流断面の形状を略円形とし、該円形の面積よりも濾過面積を大きくして濾過効率を向上させること。また、フィルター装置の設置面積を、フィルターの径方向の大きさとほぼ同じくらいとして、比較的狭い場所でも設置可能とすること。【解決手段】軸芯２を中心にして該軸芯２より帯状の濾過材３を幾層にも巻回していくと共に、軸芯２の軸方向に濾過材３をずらせて該濾過材３を巻回したフィルター本体１を形成する。このフィルター本体１の軸方向と交差する端面側を濾過する液体の濾過面とする。これにより、フィルター本体１の濾過材３の端面の部分以外に濾過材３の軸方向にずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材３の端面を面一とした円形の濾過面積より大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率が向上する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯（２）を中心にして該軸芯（２）より帯状の濾過材（３）を幾層にも巻回していくと共に、前記軸芯（２）の軸方向に前記濾過材（３）をずらせて該濾過材（３）を巻回したフィルター本体（１）を形成し、このフィルター本体（１）の軸方向と交差する端面側を濾過する液体の濾過面としていることを特徴とするフィルター。
【請求項２】
前記フィルター本体（１）の濾過材（３）の軸方向のズレの量を、該濾過材（３）の厚み（ｔ）の略１／２としていることを特徴とする請求項１記載のフィルター。
【請求項３】
前記フィルター本体（１）の濾過材（３）の軸方向のズレの量を、該濾過材（３）の厚み（ｔ）と略同じとしていることを特徴とする請求項１記載のフィルター。
【請求項４】
前記フィルター本体（１）の濾過材（３）の軸方向のズレの量を、該濾過材（３）の厚み（ｔ）の略２倍としていることを特徴とする請求項１記載のフィルター。
【請求項５】
前記フィルター本体（１）の濾過材（３）の軸方向のズレの量を外側ほど大きく、内側ほど小さくした略二次関数曲線に近似させていることを特徴とする請求項１記載のフィルター。
【請求項６】
前記フィルター本体（１）を構成している濾過材（３）は、不織布または紙材で構成していることを特徴とする請求項１〜請求項５にいずれか記載のフィルター。
【請求項７】
軸芯（２）を中心にして該軸芯（２）より帯状の濾過材（３）を幾層にも巻回していくと共に、前記軸芯（２）の軸方向に前記濾過材（３）をずらせて該濾過材（３）を巻回したフィルター本体（１）を形成し、このフィルター本体（１）の軸方向と交差する端面側を濾過する液体の濾過面とし、この濾過面側に形成される凹部（４）内に線材で骨組み構造として該凹部（４）の形状と略同様の略円錐状の補強部材（３０）を配置していることを特徴とするフィルター。
【請求項８】
前記請求項１から請求項５の何れかで構成されたフィルター本体（１）と、
上部に濾過する液体を投入する投入口（２２）と下部には前記フィルター本体（１）にて濾過した後の液体を排出する排出口（２３）とを備え、前記フィルター本体（１）の外径と略同一の内径として該フィルター本体（１）を納装する略円筒状の筐体（２１）とで構成されていることを特徴とするフィルター装置。
【請求項９】
前記筐体（２１）内に、前記フィルター本体（１）を上下に複数積載して配置していることを特徴とする請求項８記載のフィルター装置。
【請求項１０】
前記フィルター本体（１）の濾過面側に形成される凹部（４）内に線材で骨組み構造として該凹部（４）の形状と略同様の略円錐状の補強部材（３０）を配置していることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のフィルター装置。
【請求項１１】
前記請求項１から請求項５の何れかで構成されたフィルター本体（１）の前記濾過材（３）の上部外周面に、液体を透過させない材料で構成した略円筒状の円筒体（６）の下部を接続し、
上部に濾過する液体を投入する投入口（２２）と下部には前記フィルター本体（１）にて濾過した後の液体を排出する排出口（２３）とを備え、前記フィルター本体（１）の外径と略同一の内径として該フィルター本体（１）を納装する略円筒状の筐体（２１）を形成し、
前記筐体（２１）内への前記フィルター本体（１）の納装後は前記円筒体（６）の上部を筐体（２１）の上端より延出させていることを特徴とするフィルター装置。
【請求項１２】
前記筐体（２１）内に、前記フィルター本体（１）を前記各円筒体（６）内に入れるようにして該フィルター本体（１）を上下に複数積載して配置していることを特徴とする請求項１１記載のフィルター装置。
【請求項１３】
前記フィルター本体（１）を構成している濾過材（３）は、不織布または紙材で構成していることを特徴とする請求項８〜請求項１２にいずれか記載のフィルター装置。
【請求項１４】
前記フィルター本体（１）の濾過面側に形成される凹部（４）内に線材で骨組み構造として該凹部（４）の形状と略同様の略円錐状の補強部材（３０）を配置していることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のフィルター装置。
【請求項１５】
軸芯（２）を中心にして該軸芯（２）より帯状の濾過材（３）を幾層にも巻回していくと共に、該巻回した濾過材（３）の上面を面一としたフィルター本体（１）を形成し、このフィルター本体（１）の上面に複数条の溝（４０）を凹設していることを特徴とするフィルター。
【請求項１６】
前記溝（４０）の形状を、断面を略四角形状、略三角形状、略蟻溝状、略円形のいずれかとしていることを特徴とする請求項１５に記載のフィルター。
【請求項１７】
前記溝（４０）をフィルター本体（１）の上面に所定の間隔毎に凹設し、縞状、または格子状に形成していることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のフィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を濾過して不純物を取り除くフィルター及びこのフィルターを用いたフィルター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より液体を濾過するためのフィルターは各種提供されており、これらの従来のフィルターは主に、略円筒状に形成されている。本出願人ないし本発明者も今までにフィルターに関する発明を出願している（特許文献１〜特許文献４参照。）。
【０００３】
例えば、特許文献１では、円筒状のボディの外周面に不織布からなりシート状の濾過層本体が装着してフィルターを形成し、また、特許文献２では、円筒状のボディにジグザグ状（プリーツ状）に折曲した濾過紙を装着し、さらにこの濾過紙の外周面に不織布からなりシート状の濾過層本体を装着してフィルターを形成している。
さらに、特許文献３では、円筒状のボディの外周面に不織布からなり略ジグザグ状（プリーツ状）に折曲した濾過層本体を装着してフィルターを形成し、また特許文献４においては、断面を略ジグザグ状であって円筒状の支持体の外周面に略ジグザグ状の不織布からなる濾過材を装着してフィルターを形成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−５７３２８号公報（第５−９頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開平１１−１４７０１１号公報（第５−９頁、図１、図２）
【特許文献３】
特開平１１−１５６１２６号公報（第６−７頁、図１、図２）
【特許文献４】
特開２０００−６１２３５号公報（第４−５頁、図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の例示した特許文献１〜特許文献４に記載のフィルターや、他の従来のフィルターの構成は、基本的には円筒状のボディの外周面、あるいは内周面に、単なるシート状やプリーツ状の濾過材を装着したものである。
そして、外圧式あるいは内圧式にて液体を濾過材の外周面または内周面から通流させて濾過材にて不純物を濾過しているものである
【０００６】
すなわち、従来のフィルターは、濾過材の周面にて液体を濾過する構造のために、フィルターを納装する筐体の内周面と該フィルターの外周面との間の距離をある程度大きくとる必要があり、そのため、筐体すなわち、フィルター装置全体が必要以上に大型になるという問題があった。そのため、フィルターの径方向の大きさではなく、該フィルターを納装する筐体の径方向の大きさでフィルター装置の大きさが決定され、フィルター装置の設置面積が非常に大きくなるという問題があった。
【０００７】
また、所定期間の使用後に、新しいフィルターを交換することになるが、筐体からフィルターを取り出した後に、新しいフィルターを筐体内に納装する必要があり、そのフィルターの交換作業が煩わしく、作業効率が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下に示すようなフィルター及びこのフィルターを用いたフィルター装置を提供することを目的としているものである。
▲１▼  濾過しようとする液体の通流断面の形状を略円形とし、該円形の面積よりも濾過面積を大きくして濾過効率を向上させること。
▲２▼  フィルター装置の設置面積を、フィルターの径方向の大きさとほぼ同じくらいとして、比較的狭い場所でも設置可能とすること。
▲３▼  フィルターを交換する場合でも、新しいフィルターを納装することなく、使用したフィルターを取り出すだけで、濾過運転を可能とすること。
▲４▼  径の短い小さなフィルターから径の長い大きなフィルターまで、容易に製造できること。
▲５▼  液体を濾過するための濾過材は、他の用途で使用された後の余った材料でも形成でき、低コストなフィルターを提供すること。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の請求項１記載のフィルターでは、軸芯２を中心にして該軸芯２より帯状の濾過材３を幾層にも巻回していくと共に、前記軸芯２の軸方向に前記濾過材３をずらせて該濾過材３を巻回したフィルター本体１を形成し、このフィルター本体１の軸方向と交差する端面側を濾過する液体の濾過面としていることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成とすることで、フィルター本体１の濾過材３の端面の部分以外に濾過材３の軸方向にずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材３の端面を面一とした円形の濾過面積より大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載のフィルターでは、前記フィルター本体１の濾過材３の軸方向のズレの量を、該濾過材３の厚みｔの略１／２としていることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１の濾過材３の端面の部分以外に濾過材３の軸方向に該濾過材３の厚みｔの略１／２ずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材３の端面を面一とした円形の濾過面積より１．５倍の大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載のフィルターでは、前記フィルター本体１の濾過材３の軸方向のズレの量を、該濾過材３の厚みｔと略同じとしていることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１の濾過材３の端面の部分以外に濾過材３の軸方向に該濾過材３の厚みｔと略同じ量ずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材３の端面を面一とした円形の濾過面積より２倍の大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【００１３】
さらに、請求項４に記載のフィルターでは、前記フィルター本体１の濾過材３の軸方向のズレの量を、該濾過材３の厚みｔの略２倍としていることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１の濾過材３の端面の部分以外に濾過材３の軸方向に該濾過材３の厚みｔの略２倍ずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材３の端面を面一とした円形の濾過面積より３倍の大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載のフィルターでは、前記フィルター本体１の濾過材３の軸方向のズレの量を外側ほど大きく、内側ほど小さくした略二次関数曲線に近似させていることを特徴としている。
これにより、例えば、フィルター本体１の濾過材３の軸方向のズレの量を、該濾過材３の厚みｔの略２倍とした場合の外径寸法と、軸方向の寸法とを同じとした場合と比べて、濾過材３のズレの量を濾過材３の厚みｔの略２倍とした場合は濾過面積を円形とした場合と比べて約３倍であったのが、同じ大きさであるにもかかわらず約３．６倍へと大きくとることができ、濾過時間を短縮できて、濾過効率を非常に向上させることができる。
また、濾過材３のズレの量を同じとした場合には、軸芯２から濾過材３が等間隔で巻回されていって外側にいくほど濾過材３が軸芯２から離れていくので、若干、フィルター本体１の保形性に欠ける恐れがあるが、内側ほど濾過材３のズレの量が小さくなるので、濾過材３の大部分は軸芯２自体、あるいは軸芯２の周囲に巻回されることになり、フィルター本体１の形を確実に維持することができて、保形性が良い。
【００１５】
請求項６に記載のフィルターでは、前記フィルター本体１を構成している濾過材３は、不織布または紙材で構成していることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１のコストを安価にでき、また、濾過材３を軸芯２に巻回する場合も容易となる。また、不織布や紙材は比較的弾力性を備えているので、濾過材３の外径寸法と筐体２１の内径寸法とがほぼ同一であっても、濾過材３を筐体２１内に容易に納装配置することができる。
【００１６】
請求項７に記載のフィルターでは、軸芯２を中心にして該軸芯２より帯状の濾過材３を幾層にも巻回していくと共に、前記軸芯２の軸方向に前記濾過材３をずらせて該濾過材３を巻回したフィルター本体１を形成し、このフィルター本体１の軸方向と交差する端面側を濾過する液体の濾過面とし、この濾過面側に形成される凹部４内に線材で骨組み構造として該凹部４の形状と略同様の略円錐状の補強部材３０を配置していることを特徴としている。
【００１７】
かかる構成とすることで、濾過材３を軸方向に大きくずらせて巻回してフィルター本体１を形成しても、補強部材３０によりフィルター本体１の形崩れを防止でき、しかも、液体との接触面積を大きく取れるので、濾過面積を大きくできて濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００１８】
請求項８に記載のフィルター装置では、前記請求項１から請求項５の何れかで構成されたフィルター本体１と、
上部に濾過する液体を投入する投入口２２と下部には前記フィルター本体１にて濾過した後の液体を排出する排出口２３とを備え、前記フィルター本体１の外径と略同一の内径として該フィルター本体１を納装する略円筒状の筐体２１とで構成されていることを特徴としている。
【００１９】
かかる構成とすることで、フィルター装置２０の外径寸法は、フィルター本体１の濾過材３の外径寸法とほぼ同一となり、従来の外圧式や内圧式のフィルター装置の場合と比べて径方向の寸法を小さくできるので、フィルター装置２０の設置面積を小さくすることができる。そのため、比較的狭い場所でも本フィルター装置２０の設置が可能となり、また、フィルター本体１を納装する筐体２１も小さくでき、全体のコストも安価にすることができるものである。
【００２０】
請求項９に記載のフィルター装置では、前記筐体２１内に、前記フィルター本体１を上下に複数積載して配置していることを特徴としている。
これにより、上下の複数のフィルター本体１により液体の濾過を確実にできて、液体の循環回数も減少させることができ、濾過作業の効率を向上させることができる。また、フィルター本体１に不純物が一杯に付着した場合には、新しいフィルター本体１を交換するのではなく、最上のフィルター本体１を取り出して、下方のフィルター本体１にて再度濾過運転を行なうだけなので、濾過作業の効率を一層向上させることができる。
【００２１】
請求項１０に記載のフィルター装置では、前記フィルター本体１の濾過面側に形成される凹部４内に線材で骨組み構造として該凹部４の形状と略同様の略円錐状の補強部材３０を配置していることを特徴としている。
これにより、濾過材３を軸方向に大きくずらせて巻回してフィルター本体１を形成しても、補強部材３０によりフィルター本体１の形崩れを防止でき、しかも、液体との接触面積を大きく取れるので、濾過面積を大きくできて濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００２２】
請求項１１に記載のフィルター装置では、前記請求項１から請求項５の何れかで構成されたフィルター本体１の前記濾過材３の上部外周面に、液体を透過させない材料で構成した略円筒状の円筒体６の下部を接続し、
上部に濾過する液体を投入する投入口２２と下部には前記フィルター本体１にて濾過した後の液体を排出する排出口２３とを備え、前記フィルター本体１の外径と略同一の内径として該フィルター本体１を納装する略円筒状の筐体２１を形成し、
前記筐体２１内への前記フィルター本体１の納装後は前記円筒体６の上部を筐体２１の上端より延出させていることを特徴としている。
【００２３】
かかる構成とすることで、フィルター装置２０の外径寸法は、フィルター本体１の濾過材３の外径寸法とほぼ同一となり、従来の外圧式や内圧式のフィルター装置の場合と比べて設置面積を小さくすることができる。そのため、比較的狭い場所でも本フィルター装置２０の設置が可能となり、また、フィルター本体１を納装する筐体２１も小さくでき、全体のコストも安価にすることができるものである。
また、フィルター本体１を筐体２１から取り出す場合には、フィルター本体１の円筒体６の上部を持ってそのまま引き上げるだけで良く、フィルター本体１の交換作業を向上させ、ひいては濾過作業の効率を向上させることができる。
【００２４】
請求項１２に記載のフィルター装置では、前記筐体２１内に、前記フィルター本体１を前記各円筒体６内に入れるようにして該フィルター本体１を上下に複数積載して配置していることを特徴としている。
これにより、上下の複数のフィルター本体１により液体の濾過を確実にできて、液体の循環回数も減少させることができ、濾過作業の効率を向上させることができる。また、フィルター本体１に不純物が一杯に付着した場合には、新しいフィルター本体１を交換するのではなく、最上のフィルター本体１を取り出して、下方のフィルター本体１にて再度濾過運転を行なうだけなので、濾過作業の効率を一層向上させることができる。
さらに、最上のフィルター本体１を筐体２１から取り出す場合には、フィルター本体１の円筒体６の上部を持ってそのまま引き上げるだけで良く、フィルター本体１の取り出し作業を向上させ、ひいては濾過作業の効率を向上させることができる。
【００２５】
請求項１３に記載のフィルター装置では、前記フィルター本体１を構成している濾過材３は、不織布または紙材で構成していることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１のコストを安価にでき、また、濾過材３を軸芯２に巻回する場合も容易となる。また、不織布や紙材は比較的弾力性を備えているので、濾過材３の外径寸法と筐体２１の内径寸法とがほぼ同一であっても、濾過材３を筐体２１内に容易に納装配置することができる。
【００２６】
請求項１４に記載のフィルター装置では、前記フィルター本体１の濾過面側に形成される凹部４内に線材で骨組み構造として該凹部４の形状と略同様の略円錐状の補強部材３０を配置していることを特徴としている。
これにより、濾過材３を軸方向に大きくずらせて巻回してフィルター本体１を形成しても、補強部材３０によりフィルター本体１の形崩れを防止でき、しかも、液体との接触面積を大きく取れるので、濾過面積を大きくできて濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００２７】
請求項１５に記載のフィルターでは、軸芯２を中心にして該軸芯２より帯状の濾過材３を幾層にも巻回していくと共に、該巻回した濾過材３の上面を面一としたフィルター本体１を形成し、このフィルター本体１の上面に複数条の溝４０を凹設していることを特徴としている。
【００２８】
かかる構成とすることで、濾過面積を大きくとるための構造が溝４０の構造であり、そのため、溝４０は容易に形成でき、しかも、フィルター本体１の上面全体が面一とした場合と比べて溝４０の内壁面４１の面積分が濾過面積の増加分となり、濾過面積を大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００２９】
また、請求項１６に記載のフィルターでは、前記溝４０の形状を、断面を略四角形状、略三角形状、略蟻溝状、略円形のいずれかとしていることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１の上面全体が面一とした場合と比べて溝４０の内壁面４１の面積分が濾過面積の増加分となり、濾過面積を大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００３０】
請求項１７に記載のフィルターでは、前記溝４０をフィルター本体１の上面に所定の間隔毎に凹設し、縞状、または格子状に形成していることを特徴としている。
これにより、フィルター本体１の上面全体が面一とした場合と比べて溝４０の内壁面４１の面積分が濾過面積の増加分となり、濾過面積を大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のフィルター本体１の斜視図を示し、図２はフィルター本体１の平面図を、図３はフィルター本体１の正面図をそれぞれ示している。
【００３２】
図１〜図３に示すように、フィルター本体１は、円柱状の軸芯２と、この軸芯２の外周から巻き始めて幾層にも巻回した濾過材３とで構成されている。この濾過材３の材料としては、例えば、不織布、紙材などからなり、液体の不純物を捕捉することができるものであれば、どのような物でも良い。
また、フィルター本体１の径方向の大きさは、任意に設定でき、所望の径寸法となるまで、帯状の濾過材３を軸芯２を中心として巻いていくだけで良い。
【００３３】
上記濾過材３を軸芯２に巻いていく場合、濾過材３の上端面を面一にして巻いていくのではなく、既に巻いた濾過材３の上端面より上方へずらして巻いていくようにしている。このようにして濾過材３を巻回していくと、図１及び図３に示すように、フィルター本体１の上面には逆向きの略円錐状の凹部４が形成されると共に、フィルター本体１の下部は下方に突出した略円錐状の突状部５が形成されて、全体が略こま状であって横方向の断面が略円形のフィルター本体１が形成されることになる。
なお、この実施形態では濾過材３を連続した帯状として軸芯２に巻回しているが、それぞれ径の異なる濾過材３を帯状の輪状に形成しておき、これらを順次ずらせて装着するようにしても良い。
【００３４】
ここで、濾過材３の厚みは特に限定されるものではないが、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍまでの不織布あるいは紙材のものを用いており、また、巻回していて隣接する濾過材３とのずらす寸法は任意であり、凹部４が形成されるように濾過材３をずらして巻けば良い。また、濾過材３の幅、つまり軸方向の寸法は任意であり、２，３ｃｍから５０ｃｍ、あるいはメートル単位でフィルター本体１を形成するようにしても良い。
後述するように濾過すべき液体は、フィルター本体１の上面の凹部４側から流入して濾過材３にて不純物が取り除かれた後に、フィルター本体１の下部の突状部５側から濾過材３にて濾過された液体が流出するようにしている。つまり、フィルター本体１の軸方向と交差する端面側（凹部４側あるいは突状部５側）を濾過する濾過面としている。
【００３５】
図４は濾過材３のずらし方の第１の例を示し、図４の要部を拡大した図５に示すように、互いに隣接する濾過材３とは、濾過材３の厚みをｔとした場合に、濾過材３の厚みｔの半分の寸法ｄ１だけずらして巻いたものである。
つまり、濾過材３の厚みｔとｄ１との関係は、ｔ＝２×ｄ１（図５参照）という関係となっている。
【００３６】
また、図６及び図７は濾過材３のずらし方の第２の例を示し、図６の要部を拡大した図７に示すように、互いに隣接する濾過材３とは、濾過材３の厚みをｔとした場合に濾過材３の厚みｔと同じ寸法ｄ２だけずらして巻いたものである。
すなわち、濾過材３の厚みｔとｄ２との関係は、ｔ＝ｄ２（図７参照）という関係となっている。
【００３７】
さらに、図８及び図９は濾過材３のずらし方の第３の例を示し、図８の要部を拡大した図９に示すように、互いに隣接する濾過材３とは、濾過材３の厚みをｔとした場合に、濾過材３の厚みｔの２倍の寸法ｄ３だけずらして巻いたものである。
すなわち、濾過材３の厚みｔとｄ３との関係は、２×ｔ＝ｄ３（図９参照）という関係となっている。
【００３８】
図１０は濾過材３のずらし方の第４の例を示し、凹部４の断面形状が略二次関数曲線となるように、外側の濾過材３ほど隣接する内側（下方）の濾過材３に対してズレが大きくなるように軸方向（上方）にずらして濾過材３を巻回したものである。
したがって、軸芯２に近い濾過材３ほど隣接する濾過材３とのズレの寸法は短くなっている。
【００３９】
ところで、濾過材３の端面を面一にして濾過材３を巻いたフィルター本体１０を形成すると図１１に示すような形状となる。すなわち、帯状の濾過材３を単にグルグルと巻いていくと、凹部４や突状部５も形成されない円柱状のフィルター本体１０となり、フィルター本体１０の軸方向における寸法は先の実施形態のフィルター本体１よりは短くなるものの、濾過するための液体と接触する濾過面積Ｓは、フィルター本体１０の上面が面一となっているので、フィルター本体１の半径をｒとして、近似的にＳ＝πｒ2 となる。
【００４０】
しかし、図４及び図５に示すように、濾過材３の厚みｔの半分の寸法ｄ１だけ上下にずらして濾過材３を巻回した場合には、当該濾過材３の円周の長さと幅寸法となるｄ１の面積が、当該濾過材３の端面の面積より増加することになる。
図４及び図５の場合では、ｄ１の寸法は濾過材３の厚みｔの半分としているので、フィルター本体１の上面の面積、つまり、巻回している全体の濾過材３の端面の面積に対してずれている濾過材３の内周面の面積は、近似的に０．５倍となる。
【００４１】
そのため、図４及び図５に示すフィルター本体１の半径を図１１の場合と同じ半径ｒとした場合、フィルター本体１の凹部４の上面の面積、つまり、濾過すべく液体と接触する面積は、図１１の場合と比べて近似的に約１．５倍となる。
これにより、濾過材３の凹部４側の端面と露出している側面とが濾過すべく液体と接触することになり、濾過材３による濾過作用の効率を向上させることができる。
【００４２】
図６及び図７の場合には、濾過材３の厚みｔと同じ寸法ｄ２ずらして濾過材３を巻回しているので、濾過すべく液体と接触する面積は、図１１の場合と比べて近似的に約２倍となる。
また、図８及び図９の場合には、濾過材３の厚みｔの２倍の寸法ｄ３をずらして濾過材３を巻回しているので、濾過すべく液体と接触する面積は、図１１の場合と比べて近似的に約３倍となる。
【００４３】
このようにして、隣接する濾過材３とのズレの寸法を大きくするほど、濾過すべく液体との接触面積を非常に大きくすることができる。しかしながら、その分、フィルター本体１の軸方向の長さが長くなり、軸芯２の軸方向の寸法や濾過材３の幅寸法（フィルター本体１の軸方向の寸法）などの関係から自ずと限界が生じる。
しかし、濾過材３を軸芯２に巻回していく場合に、該濾過材３の厚みとの関係から上記の２倍等に限定されるものではなく、濾過材３の巻回後のフィルター本体１の形状を保つことができれば、濾過材３をずらす量は任意に設定することができるものである。したがって、上下にずらす寸法を濾過材３の厚みｔに対して何倍もすることで、ずらした分だけ内周の面積が増加するため、単なる円形の面積と比べた場合には、１０倍〜２０，３０倍に濾過面積を大きくすることも可能である。
【００４４】
次に、図１１に示すような濾過材３の端面の面一とした場合の、濾過すべく液体との接触面積に対して、図４〜図１０に示す構成としたフィルター本体１における接触面積（濾過面積）の増加について検討する。
【００４５】
図１２に示すように、厚さｔの濾過材３をｎ回巻くとすると、図中のｘ軸上での円の面積は、半径がｎｔであるので、π（ｎｔ）2 となる。次に、巻回した濾過材３の断面の各部分を濾過材片とし、中心部から外側の各濾過材片を３1 、３2 〜３ｎとする。さらに各濾過材片３1 、３2 〜３ｎをそれぞれｘずつ上方にずらせたとする。
今、中心から数えてｋ（１≦ｋ≦）番目の濾過材片３ｋについての濾過面積の増加量は、半径がｋｔで高さがｘの円柱の断面積（２πｋｔ）×（ｘ）に相当する。これを各ｋに対して足し合わせると、増加面積全体は、
2004195273.tif 000003
である。
この面積の増加量は、ｘ軸上の円形の面積に比べて、
｛πｔｘｎ（ｎ＋１）｝／｛（ｎ＋１）ｘ｝／ｎｔ・・・・▲１▼
倍増しである。
【００４６】
図４では、ｘ＝ｔ／２であるので、これを上記▲１▼式に代入すると、
（ｎ＋１）／２ｎ＝（１／２）＋（１／２ｎ）・・・・▲２▼
ｎを十分に大きな値とすると、
上記▲２▼式は、１／２となり、図４の場合では、上下にずれたｘ分の増加量は、０．５倍となり、フィルター本体１の凹部４側の濾過面積は、単なる円形の場合に比べて結果的に１．５倍となる。
【００４７】
また、図６では、ｘ＝ｔであるので、これを上記▲１▼式に代入すると、
（ｎ＋１）／２＝１＋１／ｎ    ・・・・▲３▼
ｎを十分に大きな値とすると、
上記▲３▼式は、１となり、図６の場合では、上下にずれたｘ分の増加量は、１倍となり、フィルター本体１の凹部４側の濾過面積は、単なる円形の場合に比べて結果的に２倍となる。
【００４８】
また、図８では、ｘ＝２ｔであるので、これを上記▲１▼式に代入すると、
２（ｎ＋１）／ｎ＝２＋２／ｎ    ・・・・▲４▼
ｎを十分に大きな値とすると、
上記▲４▼式は、２となり、図８の場合では、上下にずれたｘ分の増加量は、２倍となり、フィルター本体１の凹部４側の濾過面積は、単なる円形の場合に比べて結果的に３倍となる。
なお、各式の計算において、ｎを十分に大きな値としているのは、ｎが１や２に比べて十分大きいことに由来しているからである。
【００４９】
次に、濾過材３を二次関数的に上下にずらして巻いた図１０の場合について検討する。比較のため、このときｎ回巻いた後のズレの幅が図８の場合、すなわち、フィルター本体１の軸方向の寸法が同一となるように２ｎｔとする。
図１３に示すように、円筒の中心からｘ軸とｙ軸をとると、この二次関数ｙ＝ａｘ2 は、（ｎｔ，２ｎｔ）を通ることから、比例定数ａは、（２／ｎｔ）と求められる。
【００５０】
ここで、ｋ回巻いた部分、すなわち、中心からｋｔ（２≦ｋ≦ｎ）を考えると、この濾過材片３ｋのｘ軸からのズレは、（２／ｎｔ）×（ｋｔ）2 である。
先の方法と同様に、この一片の濾過材片３ｋによって増える面積は、半径がｋｔ、高さは下記の数１である（図１４参照）。
【００５１】
【数１】
2004195273.tif 000004
【００５２】
よって、増加分は数２となる。
【００５３】
【数２】
2004195273.tif 000005
【００５４】
この数２をｋについて、１からｎまで足して計算をすると数３になる。
【００５５】
【数３】
2004195273.tif 000006
【００５６】
よって、濾過面積の増加分が図１１の濾過材３の円形の面積に比べて数４に示すように、約２．６倍に相当することになる。
【００５７】
【数４】
2004195273.tif 000007
【００５８】
このように、図８に示すフィルター本体１の外径Ｄ１と軸方向の長さＬ１と、図１０に示すフィルター本体１の外径Ｄ２と軸方向の長さＬ２とを同一（Ｄ１＝Ｄ２、Ｌ１＝Ｌ２）とした場合では、濾過材３を上下に該濾過材３の厚みｔの２倍ずらして巻いた図８に示すフィルター本体１と、濾過材３の外側ほど上下のズレを大きく二次関数曲線的にずらした図１０に示すフィルター本体１とを比較すると上記の計算により以下の結果を得た。
【００５９】
すなわち、図１１に示す単なる円柱状のフィルター本体１０の濾過面積と比べて、図８の場合は約３倍、図１０の場合は約３．６倍となり、フィルター本体１、１０の径方向だけで比較した場合には、図８及び図１０に示すフィルター本体１は、図１１に示すフィルター本体１０と比べて濾過面積を非常に大きくでき、また、濾過時間を短縮でき、濾過の効率を向上させることができる。
【００６０】
また、フィルター本体１の外径と軸方向の長さを同一とした場合には、図１０に示すフィルター本体１の方が、同じ大きさにも関わらず濾過面積を大きくできて、より濾過時間を短縮でき、濾過の効率を向上させることができる。
また、図８の場合には、軸心２から濾過材３が等間隔で巻回されていって外側にいくほど濾過材３が軸心２から離れていくので、若干、フィルター本体１の保形性に欠ける恐れがある。しかし、図１０に示すフィルター本体１は、図示するように濾過材３の大部分は軸心２自体、あるいは軸心２の周囲に巻回され、軸心２から離れて巻かれる濾過材３は少ないので、フィルター本体１の形を確実に維持でき、保形性を向上させることができる。
【００６１】
なお、上記の各実施形態において、フィルター本体１の濾過材３の上下方向のズレを濾過材３の厚みｔに対して、半分、同一、２倍、二次関数的としていたが、濾過材３の上下のズレはこれに限定されるものではなく、任意の寸法をずらしてフィルター本体１を形成しても良いのはもちろんである。
また、濾過材３を不織布あるいは紙材で構成しているので、フィルター本体１のコストを安価にでき、さらには、濾過材３を軸芯２に巻回する場合も、不織布や紙材は弾力性を備えているので、濾過材３を巻回していくのも容易となり、製造作業の効率も向上させることができる。
【００６２】
なお、濾過材３を巻回していく場合に、濾過材３の接触面に接着剤をドット状に塗布し、これにより、濾過材３が上下にずれるのを確実に防止することができる。したがって、濾過材３を巻回した後のフィルター本体１の形状を確実に維持することができる。
【００６３】
図１５は上記の各実施形態のいずれかのフィルター本体１を用いたフィルター装置２０の断面図を示し、このフィルター装置２０は、基本的には略円筒状の筐体２１と、この筐体２１内に出し入れ自在に納装される上記各実施形態におけるフィルター本体１とで構成されている。
上記筐体２１の上部は開口されていて、この開口された投入口２２より濾過する液体が投入され、筐体２１の下部にはフィルター本体１にて濾過した液体を排出する排出口２３が設けられている。また、筐体２１の下部の内側にはフィルター本体１を支持するための網状、あるいは格子状、または柵状のサポート２４が設けられている。なお、このサポート２４はフィルター本体１で濾過した液体を通すものであればどのような物でも良い。
【００６４】
また、筐体２１の上部から濾過用の液体を入れた際に、筐体２１から溢れるのを防ぐためのオーバーフロー用の吐出口２５が設けてある。
【００６５】
また、筐体２１の内径とフィルター本体１の外径とは略同一の寸法としており、フィルター本体１を筐体２１内に上方から挿入してサポート２４でフィルター本体１を支持するようになっている。
これは、フィルター本体１の濾過材３は、不織布あるいは紙材で構成しているので、濾過材３はある程度弾力性を備えており、フィルター本体１を筐体２１内へ圧入するような形で容易に納装でき、フィルター本体１の納装後は、フィルター本体１の外周面が筐体２１の内周面にある程度圧接した状態となり、フィルター本体１の外周面と筐体２１の内周面との間を伝って濾過すべく液体が漏れることはほとんどない。
【００６６】
図１５において、フィルター装置２０の筐体２１の投入口２２から濾過すべく液体を投入し、該液体をフィルター本体１にて濾過を行ない、フィルター本体１にて濾過した液体は排出口２３から外部へ排出するようになっている。このフィルター本体１による濾過過程は１回でも良く、また、何回か循環させて、液体に含まれる不純物を確実に除去するようにしても良い。
また、フィルター装置２０にて液体を濾過する場合、液体の自重にて濾過するようにしても良く、また、排出口２３に連結される排出パイプ（図示せず）の途中にポンプ（図示せず）を介設し、このポンプを運転して排出口２３側を負圧にして液体をフィルター本体１により濾過するようにしても良い。
【００６７】
フィルター装置２０を運転し、所定の期間経過後や、液体から除去した不純物が一杯になった場合には、筐体２１内からフィルター本体１を取り出し、新しいフィルター本体１を筐体２１内に納装する。
【００６８】
このように本実施形態では、フィルター装置２０の外径寸法は、フィルター本体１の濾過材３の外径寸法とほぼ同一となり、従来の外圧式や内圧式のフィルター装置の場合と比べて径方向の寸法を小さくできるので、フィルター装置２０の設置面積を小さくすることができる。そのため、比較的狭い場所でも本フィルター装置２０の設置が可能となり、また、フィルター本体１を納装する筐体２１も小さくでき、全体のコストも安価にすることができるものである。
また、液体はフィルター本体１の軸方向に沿って濾過されていくので、濾過材の周面から厚みの分だけ濾過していた従来のフィルターとは異なって、液体が通過する濾過材３の寸法が長いので、液体の濾過作用を向上させ、不純物を確実に除去することができる。
【００６９】
また、本発明のフィルター装置２０に使用しているフィルター本体１の濾過材３の材料を不織布で構成した場合、濾過過程における循環経路の圧力損失が少なくなり、フィルター本体１より上方の筐体２１内が不純物で満杯になるまで濾過運転を行なうことができる。
特に、金属加工などで生じる切り屑や金属粉、また研磨加工における被研磨材や砥石の粉等を捕捉する場合、従来では、マグネット、ロールフィルター、サイクロン、遠心分離機等を用いて行なっていたが、上記マグネットでは、鉄屑、鉄粉などは吸着できるが、アルミの屑や粉は捕捉することができないという問題がある。
また、上記ロールフィルターでは能率が悪く、サイクロンや遠心分離機では、十分に不純物を捕捉することができない上に、時間がかかったり、濾過する液体の量が少なく、濾過効率が非常に悪いという問題がある。
【００７０】
しかし、本発明の濾過材３に不織布を用いたフィルター本体１を用いることで、鉄屑、鉄粉、研磨された被研磨材や砥石の粉など磁性体、非磁性体に限らず、どのような金属や金属以外の材料でもフィルター本体１にて捕捉することができ、しかも、ポンプ（図示せず）を用いて濾過を行なう場合でも、ポンプの容量を従来の約１／５にでき、そのため、非常に省電力化を図ることができる。
【００７１】
また、濾過材３を不織布で構成したフィルター本体１の場合、筐体２１内に不純物が満杯になった場合でも、積層した不純物を取り除くだけで、フィルター本体１を再度使用することができ、フィルター本体１、特に濾過材３を交換することもなく、濾過材３を再使用することができる。
すなわち、フィルター本体１を廃棄することなく、フィルター本体１を連続して使用し続けることができるので、ランニングコストを安価にできると共に、環境を配慮したフィルター本体１及びフィルター装置２０を提供することができる。
【００７２】
なお、図１５ではフィルター装置２０の筐体２１内にフィルター本体１を１つだけ配置した場合を示しているが、複数のフィルター本体１を積層して配置するようにしても良いのは勿論である。
【００７３】
（第２の実施の形態）
図１６はフィルター本体１の第２の実施形態を示し、シート状の合成樹脂製で円筒状に形成した円筒体６の下部周縁を濾過材３の上部外周面に接着などの手段にて接続し、円筒体６の上部の両側には把持部７を設けたものである。この円筒体６は、濾過すべく液体を透過させない材料で構成されている。
また円筒体６は、柔軟に形成されており、使用前には円筒体６を折り畳んで濾過材３の上面に置かれ、使用する場合に図１６に示すように、円筒体６を上方に引っ張って円筒状にする。なお、把持部７は円筒体６と同じ材料で一体に形成するようにしても良く、また、ある程度厚みを持たせた合成樹脂製にて手で持ち易くするようにしても良い。
【００７４】
図１７はこの円筒体６を設けたフィルター本体１を筐体２１内に納装した状態を示し、フィルター本体１の濾過材３の部分は図１５に示す場合と同様に、筐体２１内のサポート２４の上面まで降ろして配置し、円筒体６を引っ張って把持部７を筐体２１の上端より外方へ突出するように配置する。
なお、図１６及び図１７では、筐体２１の吐出口２５に対応した穴を円筒体６に設けていないが、実際には吐出口２５に対応した位置には穴を穿孔し、オーバーフローした液体を該穴を介して吐出口２５から排出するようにしている。
【００７５】
この図１７に示す実施形態においても、フィルター装置２０による液体の濾過は、先の実施形態と同様に自重による自然落下やポンプによる負圧にて行なうようにしている。
フィルター本体１を交換する場合には、把持部７あるいは円筒体６の上部を持ってそのまま引き上げるだけで、フィルター本体１を筐体２１から取り出すことができ、フィルター本体１の交換作業を向上させることができ、ひいては濾過作業の効率を向上させることができる。
【００７６】
図１８はフィルター装置２０の他の実施形態を示し、基本的には図１６に示すフィルター本体１を上下に複数個積載して構成したものである。図１８に示す例では３つのフィルター本体１を積載しているが、勿論フィルター本体１の数は任意に積載して良いものである。
一番下のフィルター本体１の円筒体６の上部を筐体２１の上部まで引っ張り、２番目のフィルター本体１を、一番下のフィルター本体１の円筒体６内に入れるようにして一番下のフィルター本体１の濾過材３の上面側に載置する。これを順次繰り返して複数のフィルター本体１を積載していく。
【００７７】
なお、図１８では、円筒体６や濾過材３の外周面と筐体２１の内周面とは間隔をあけて描いているが、これは理解し易いようにしているものであり、実際は、濾過材３や円筒体６の外周面は筐体２１の内周面と密着している。
【００７８】
この実施形態では、フィルター装置２０により液体を濾過していく場合に、先ず、最上のフィルター本体１で不純物を除去していき、この最上のフィルター本体１で除去しきれなかった不純物はそれより下方のフィルター本体１にて順次除去されていく。
そのため、１回の濾過過程における濾過精度を飛躍的に向上させることができる。例えば、液体を何回か循環させて濾過を行なう場合、その液体の循環回数を減少させることができて、濾過時間を少なくできて濾過作業の効率を向上させることができる。
【００７９】
また、この実施形態では、複数のフィルター本体１を上下に配置しているので、液体内に含まれている不純物は、最上のフィルター本体１でほとんど除去されるものであり、そのため、最上のフィルター本体１より下方のフィルター本体１の不純物の付着量は非常に少なくなっている。
そのため、最上のフィルター本体１の不純物の付着量が一杯になって該最上のフィルター本体１を交換しても良いが、本実施形態では新しいフィルター本体１を交換するのではなく、最上のフィルター本体１の円筒体６の把持部７あるいは上部を持ってそのまま引き上げてフィルター本体１を筐体２１から取り出して、取り出した最上のフィルター本体１より下のフィルター本体１を最上のフィルター本体１として濾過を行なうようにしている。
【００８０】
図１８の例では、フィルター本体１を３つ上下に配置しているので、最上のフィルター本体１を筐体２１から取り出すと、残りは２つのフィルター本体１となり、この上下２つのフィルター本体１にて濾過を行なうようにしている。
したがって、この実施形態では、最上のフィルター本体１を新しいフィルター本体１と交換するのではなく、最上のフィルター本体１を取り出して、下方のフィルター本体１を最上のフィルター本体１として濾過するようにしているので、いわゆる、フィルター本体１の交換作業を短時間で行なうことができ、濾過作業を向上させることができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、筐体２１内の最下のフィルター本体１による不純物の付着量が一杯になった場合には、改めて複数の新しいフィルター本体１を筐体２１内に上下に積載して配置するようになっている。
【００８２】
また、図１５に示す先の実施形態において、図１５では１つのフィルター本体１を筐体２１内に配置していたが、この場合でも図１８の場合と同様に筐体２１内に複数のフィルター本体１を上下に積層して配置しても良いものである。かかる場合、図１８に示すフィルター本体１の円筒体６がない場合だけであるので、図は省略する。
円筒体６がないフィルター本体１を筐体２１内に複数上下に積層して配置した場合でも、図１８の場合と同様の効果を奏するものである。
【００８３】
上記各実施形態では、フィルター本体１の凹部４側を濾過すべく液体の投入側としていたが、突状部５側を投入側としてフィルター本体１を用いるようにしても良い。また、フィルター装置２０のフィルター本体１は上下方向にして使用していたが、フィルター本体１を横方向に用いても良い。
また、上記の各実施形態における濾過材３の厚みは説明の便宜上、厚く描いて、巻回数も少なくしているが、実際には図示よりも多く濾過材３を巻回しているものである。
【００８４】
なお、濾過材３は帯状のものを用いており、その幅寸法が短い場合には、他の用途に用いられて、所謂ハギレとなった不織布を用いる場合には、当該余った不織布を廃棄することなく有効に濾過材３として利用できるものであり、一層低コストなフィルター本体１やフィルター装置２０を提供することができる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
ところで、上記図８に示すフィルター本体１のように、液体との濾過面積（液体との接触面積）を大きくとる場合には、軸芯２に巻回している濾過材３の上下方向のズレを大きくする必要がある。先の各実施形態では、濾過材３を上下方向にずらせていたので、濾過材３を上下に大きくずらすほど、濾過面積を大きくとることができるものの、フィルター本体１自体が軸方向に長くなって保形性に難が生じる恐れがある。
【００８６】
そこで、本実施形態では、図１９〜図２１に示すように、フィルター本体１の凹部４内に着脱自在に配置して該フィルター本体１を補強する補強部材３０を用いるようにしたものである。この補強部材３０は、上記凹部４と同様の形状の略円錐状に形成されていて、該凹部４の大きさとほぼ同様の大きさであって、金属製で構成されている。
また、液体の濾過作用を妨げないように、線状の部材で骨組みだけの構造となっており、液体の通過を邪魔しない構造となっている。
【００８７】
図１９に示すフィルター本体１は、図８の場合と同様に濾過材３の厚みの略２倍上下にずらせた場合を示しており、かかる場合の凹部４内に補強部材３０を配置するようにしたものである。図２０は補強部材３０の斜視図を示し、図２１は補強部材３０の平面図を示している。
そして、この補強部材３０は、軸芯２の直径と略同じくらいの大きさの小リング体３１と、濾過材３の直径と略同じくらいの大きさの大リング体３２と、上記小リング体３１と大リング体３２との間に位置する複数（図示例では２つ）の中間リング体３３と、これら各リング体３１〜３３とを接続し周方向に略放射状に配置した複数の線状体３４とで構成されている。
【００８８】
図１９に示すように、補強部材３０をフィルター本体１の凹部４内に配置することで、濾過材３の内周面は補強部材３０により保形されることになり、そのため、濾過材３は内側に傾いたり、倒れたりすることなく、濾過材３を確実に保持して保形することができる。また、同一の補強部材３０をフィルター本体１の突状部５に覆設し、濾過材３を上下の補強部材３０により保持してフィルター本体１を確実に保形するようにしても良い。
【００８９】
図２２は、図１９の場合より、濾過材３を更に上下にずらせた場合を示し、この例では、濾過材３の厚みの略３倍上下にずらしたものである。この場合、フィルター本体１の凹部４の形状も図１９の場合と比べて上下に長くなるので、その形状に合わせて補強部材３０も上下に長く形成している。
また、フィルター本体１の突状部５側も二点鎖線で示すように補強部材３０を配置し、軸方向に一層長くしたフィルター本体１の場合でも、上下の補強部材３０によりフィルター本体１の形崩れを確実に防止するようにしている。
【００９０】
このように、本実施形態では、補強部材３０によりフィルター本体１の軸方向の長さを大きくして濾過面積を大きくとるようにしても、フィルター本体１の形崩れを起こさせることはない。しかも、濾過材３を上下に大きくずらせて巻回できるので、濾過面積を一層大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００９１】
図２３は、上記図１５の実施形態と対応したものであり、フィルター装置２０を構成している筐体２１内に補強部材３０を介してフィルター本体１を配設したものである。なお、フィルター本体１の下部の補強部材３０は特に設けなくても良いが、用いる方が好適例である。
特に、フィルター本体１の上下に補強部材３０を設ける方が、濾過材３を上下に長くずらせた場合には、形崩れを防止できる点で好適例である。この図２３に示す実施形態においても、図１５に示す実施形態と同様の効果を奏する上に、濾過面積を大きく取れて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００９２】
また、図１７に示す実施形態と同様に、図２３に示す場合においてもフィルター本体１に二点鎖線で示すように円筒体６を設けた場合も補強部材３０を用いるようにしても良い。この図２３に示す実施形態においても、図１７に示す実施形態と同様の効果を奏するものである。
【００９３】
図２４は、図１８に示す実施形態と対応した場合であり、複数（図示例）では３つのフィルター本体１を筐体２１内に配置し、上下のフィルター本体１の間にはそれぞれ補強部材３０を設けている。また、フィルター本体１の外周面と筐体２１の内周面との間は隙間をあけて描いているが、実際には、フィルター本体１の外周面と筐体２１の内周面とは密着しているものである。
また、図示例では円筒体６を記載していないが、円筒体６を設けたフィルター本体１を複数個上下に配置してフィルター装置２０を構成しても良い。
図２４に示す実施形態においても、図１８の場合と同様の効果を奏する上に、濾過面積を大きく取れて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【００９４】
（第４の実施の形態）
図２５及び図２６は第４の実施形態を示し、この実施形態では先の実施形態とは異なり、濾過材３を軸芯２に対して巻回しくいく際に、上下にずらして巻くのではなく、上面が面一となるように濾過材３を巻回してフィルター本体１を形成したものである。
そして、上面を面一にして濾過材３を巻回した後に、図示するように断面を略コ字型とした溝４０を所定の間隔毎に凹設し、この直線状の溝４０は一端から他端まで形成している。なお、フィルター本体１の溝４０を形成している面が濾過面である。
【００９５】
この実施形態においては、濾過材３の上面を面一とした場合と比べて、各溝４０の両側の内壁面４１の面積の総計分が、液体と接触する面積の増加分であり、そのため、濾過面積を上面を面一とした場合に比べて大幅に増加させることができる。これにより、濾過効率を向上させることができる。
【００９６】
図２５及び図２６では、フィルター本体１の上面に複数条の溝４０を直線状に所定間隔毎に縞状に形成していたが、図２７に示すように、溝４０を格子状に形成するようにしても良い。かかる場合には、図２６の場合と比べて溝４０の内壁面４１の面積が増加するので、液体の濾過面積を更に増加させることができ、濾過効率を一層向上させることができる。
【００９７】
また、図２８に示すように、フィルター本体１の上面に凹設した溝４０の深さを更に深くして、溝４０の両側の内壁面４１の面積を増加させて濾過面積を更に増加させるようにしても良い。
なお、溝４０の深さは、フィルター本体１の軸方向の１／２〜１／３までとしている。これは、両側の溝４０で形成される濾過材３の立て壁部４２の幅寸法にもよるが、この立て壁部４２の幅寸法が狭いと濾過する液体の圧力により倒れる恐れがあり、そのため、濾過効率が悪くなる恐れがあるからである。
【００９８】
したがって、フィルター本体１の上面に形成した溝４０の深さを深くするほど、濾過すべく液体と接触する面積が増大し、濾過面積を大きくして、一層濾過効率を向上させることができる。
なお、図２８では、図２６に示すように溝４０を直線状に所定の間隔毎に形成した場合であるが、図２７に示すように、溝４０を格子状に形成するようにしても良い。
【００９９】
図２９はフィルター本体１の上面に凹設した溝４０の他の例を示し、この例では溝４０の断面形状を略三角形状にしたものである。また、図３０は溝４０のさらに他の例を示し、溝４０の断面を下方ほど拡開した蟻溝状としたものである。この図３０に示す溝４０の場合では、断面形状を四角形状とした図２５や図２８に示す場合と比べて液体との接触面積をさらに増加させて、濾過効率を一層向上させることができる。
さらに、図３１に示すように溝４０の下部の断面を略円形とするようにしても良く、この場合にも、断面形状を四角形状とした図２５や図２８に示す場合と比べて液体との接触面積をさらに増加させて、濾過効率を一層向上させることができる。
【０１００】
上記図２９〜図３１に示す溝４０もフィルター本体１の上面に格子状に形成するようにしても良いものである。また、これらの各種の形状の溝４０を形成する場合、濾過材３の上面を前後、左右に直線状に切削させていくだけで良いので、溝４０の加工が容易であり、簡単に溝４０を形成することができる。
【０１０１】
この第４の実施形態に示す各種の形状の溝４０を凹設したフィルター本体１を、図１５に示すようにフィルター装置２０の筐体２１内に１つ、あるいは複数個を積層して用いるものである。これにより、図１５に示す実施形態と同様の効果を奏するものである。
また、上面に溝４０を凹設したフィルター本体１に図１６に示すように円筒体６を一体的に設けるようにしても良く、また、図１７や図１８に示すように溝４０を凹設したフィルター本体１を、フィルター装置２０の筐体２１内に１つ、あるいは複数個を積層して用いるものである。これにより、図１７や図１８に示す実施形態と同様の効果を奏するものである。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載のフィルターによれば、軸芯を中心にして該軸芯より帯状の濾過材を幾層にも巻回していくと共に、前記軸芯の軸方向に前記濾過材をずらせて該濾過材を巻回したフィルター本体を形成し、このフィルター本体の軸方向と交差する端面側を濾過する液体の濾過面としているので、フィルター本体の濾過材の端面の部分以外に濾過材の軸方向にずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材の端面を面一とした円形の濾過面積より大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【０１０３】
請求項２に記載のフィルターによれば、前記フィルター本体の濾過材の軸方向のズレの量を、該濾過材の厚みの略１／２としているので、フィルター本体の濾過材の端面の部分以外に濾過材の軸方向に該濾過材の厚みの略１／２ずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材の端面を面一とした円形の濾過面積より１．５倍の大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【０１０４】
また、請求項３に記載のフィルターによれば、前記フィルター本体の濾過材の軸方向のズレの量を、該濾過材の厚みと略同じとしているので、フィルター本体の濾過材の端面の部分以外に濾過材の軸方向に該濾過材の厚みと略同じ量ずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材の端面を面一とした円形の濾過面積より２倍の大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【０１０５】
さらに、請求項４に記載のフィルターによれば、前記フィルター本体の濾過材の軸方向のズレの量を、該濾過材の厚みの略２倍としているので、フィルター本体の濾過材の端面の部分以外に濾過材の軸方向に該濾過材の厚みの略２倍ずれた内周面の部分の面積が増加し、そのため、単に濾過材の端面を面一とした円形の濾過面積より３倍の大きな濾過面積を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。
【０１０６】
請求項５に記載のフィルターによれば、前記フィルター本体の濾過材の軸方向のズレの量を外側ほど大きく、内側ほど小さくした略二次関数曲線に近似させているので、例えば、フィルター本体の濾過材の軸方向のズレの量を、該濾過材の厚みの略２倍とした場合の外径寸法と、軸方向の寸法とを同じとした場合と比べて、濾過材のズレの量を濾過材の厚みの略２倍とした場合は濾過面積を円形とした場合と比べて約３倍であったのが、同じ大きさであるにもかかわらず約３．６倍へと大きくとることができ、濾過時間を短縮できて、濾過効率を非常に向上させることができる。
また、濾過材のズレの量を同じとした場合には、軸芯から濾過材が等間隔で巻回されていって外側にいくほど濾過材が軸芯から離れていくので、若干、フィルター本体の保形性に欠ける恐れがあるが、内側ほど濾過材のズレの量が小さくなるので、濾過材の大部分は軸芯自体、あるいは軸芯の周囲に巻回されることになり、フィルター本体の形を確実に維持することができて、保形性が良い。
【０１０７】
請求項６に記載のフィルターによれば、前記フィルター本体を構成している濾過材は、不織布または紙材で構成しているので、フィルター本体のコストを安価にでき、また、濾過材を軸芯に巻回する場合も容易となる。また、不織布や紙材は比較的弾力性を備えているので、濾過材の外径寸法と筐体の内径寸法とがほぼ同一であっても、濾過材を筐体内に容易に納装配置することができる。
【０１０８】
請求項７に記載のフィルターによれば、濾過材を軸方向に大きくずらせて巻回してフィルター本体を形成しても、補強部材によりフィルター本体の形崩れを防止でき、しかも、液体との接触面積を大きく取れるので、濾過面積を大きくできて濾過効率を大幅に向上させることができる。
【０１０９】
請求項８に記載のフィルター装置によれば、フィルター装置の外径寸法は、フィルター本体の濾過材の外径寸法とほぼ同一となり、従来の外圧式や内圧式のフィルター装置の場合と比べて径方向の寸法を小さくできるので、フィルター装置の設置面積を小さくすることができる。そのため、比較的狭い場所でも本フィルター装置の設置が可能となり、また、フィルター本体を納装する筐体も小さくでき、全体のコストも安価にすることができるものである。
【０１１０】
請求項９に記載のフィルター装置によれば、前記筐体内に、前記フィルター本体を上下に複数積載して配置しているので、上下の複数のフィルター本体により液体の濾過を確実にできて、液体の循環回数も減少させることができ、濾過作業の効率を向上させることができる。また、フィルター本体に不純物が一杯に付着した場合には、新しいフィルター本体を交換するのではなく、最上のフィルター本体を取り出して、下方のフィルター本体にて再度濾過運転を行なうだけなので、濾過作業の効率を一層向上させることができる。
【０１１１】
請求項１０に記載のフィルター装置によれば、前記フィルター本体の濾過面側に形成される凹部内に線材で骨組み構造として該凹部の形状と略同様の略円錐状の補強部材を配置しているので、濾過材を軸方向に大きくずらせて巻回してフィルター本体を形成しても、補強部材によりフィルター本体の形崩れを防止でき、しかも、液体との接触面積を大きく取れるので、濾過面積を大きくできて濾過効率を大幅に向上させることができる。
【０１１２】
請求項１１に記載のフィルター装置によれば、フィルター装置の外径寸法は、フィルター本体の濾過材の外径寸法とほぼ同一となり、従来の外圧式や内圧式のフィルター装置の場合と比べて設置面積を小さくすることができる。そのため、比較的狭い場所でも本フィルター装置の設置が可能となり、また、フィルター本体を納装する筐体も小さくでき、全体のコストも安価にすることができるものである。
また、フィルター本体を筐体から取り出す場合には、フィルター本体の円筒体の上部を持ってそのまま引き上げるだけで良く、フィルター本体の交換作業を向上させ、ひいては濾過作業の効率を向上させることができる。
【０１１３】
請求項１２に記載のフィルター装置によれば、前記筐体内に、前記フィルター本体を前記各円筒体内に入れるようにして該フィルター本体を上下に複数積載して配置しているので、上下の複数のフィルター本体により液体の濾過を確実にできて、液体の循環回数も減少させることができ、濾過作業の効率を向上させることができる。また、フィルター本体に不純物が一杯に付着した場合には、新しいフィルター本体を交換するのではなく、最上のフィルター本体を取り出して、下方のフィルター本体にて再度濾過運転を行なうだけなので、濾過作業の効率を一層向上させることができる。
さらに、最上のフィルター本体を筐体から取り出す場合には、フィルター本体の円筒体の上部を持ってそのまま引き上げるだけで良く、フィルター本体の取り出し作業を向上させ、ひいては濾過作業の効率を向上させることができる。
【０１１４】
請求項１３に記載のフィルター装置によれば、前記フィルター本体を構成している濾過材は、不織布または紙材で構成しているので、フィルター本体のコストを安価にでき、また、濾過材を軸芯に巻回する場合も容易となる。また、不織布や紙材は比較的弾力性を備えているので、濾過材の外径寸法と筐体の内径寸法とがほぼ同一であっても、濾過材を筐体内に容易に納装配置することができる。
【０１１５】
請求項１４に記載のフィルター装置によれば、前記フィルター本体の濾過面側に形成される凹部内に線材で骨組み構造として該凹部の形状と略同様の略円錐状の補強部材を配置しているので、濾過材を軸方向に大きくずらせて巻回してフィルター本体を形成しても、補強部材によりフィルター本体の形崩れを防止でき、しかも、液体との接触面積を大きく取れるので、濾過面積を大きくできて濾過効率を大幅に向上させることができる。
【０１１６】
請求項１５に記載のフィルターによれば、濾過面積を大きくとるための構造が溝の構造であり、そのため、溝は容易に形成でき、しかも、フィルター本体の上面全体が面一とした場合と比べて溝の内壁面の面積分が濾過面積の増加分となり、濾過面積を大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【０１１７】
また、請求項１６に記載のフィルターによれば、前記溝の形状を、断面を略四角形状、略三角形状、略蟻溝状、略円形のいずれかとしているので、フィルター本体の上面全体が面一とした場合と比べて溝の内壁面の面積分が濾過面積の増加分となり、濾過面積を大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【０１１８】
請求項１７に記載のフィルターによれば、前記溝をフィルター本体の上面に所定の間隔毎に凹設し、縞状、または格子状に形成しているので、フィルター本体の上面全体が面一とした場合と比べて溝の内壁面の面積分が濾過面積の増加分となり、濾過面積を大きくとることができて、濾過効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるフィルター本体の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるフィルター本体の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるフィルター本体の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを濾過材の厚みの半分とした場合のフィルター本体の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを濾過材の厚みの半分とした場合の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを濾過材の厚みと同一とした場合のフィルター本体の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを濾過材の厚みと同一とした場合の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを濾過材の厚みの２倍とした場合のフィルター本体の断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを濾過材の厚みの２倍とした場合の説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における濾過材の上下方向のズレを外側ほど大きく内側ほど小さくした二次関数的にした場合のフィルター本体の断面図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）はフィルター本体の濾過面積を単なる円形とした場合の説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における説明図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における説明図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における筐体内にフィルター本体を配置した場合のフィルター装置の断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態におけるフィルター本体に円筒体を設けた場合のフィルター本体の斜視図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態における円筒体を設けたフィルター本体を筐体内に納装配置した場合のフィルター装置の断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における円筒体を設けた複数のフィルター本体を筐体内に上下に積層して配置した場合のフィルター装置の断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態における補強部材を設けた場合のフィルター本体の断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態における補強部材の斜視図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態における補強部材の平面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態における濾過材を上下にさらにずらせた場合で補強部材を設けた場合のフィルター本体の断面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態における補強部材を配置した場合のフィルター装置の断面図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態における補強部材を配置すると共に複数のフィルター本体を積層した場合のフィルター装置の断面図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態における上面に溝を設けた場合のフィルター本体の正面図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態におけるフィルター本体の平面図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態における溝を格子状に設けた場合のフィルター本体の平面図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態における溝を深くした場合のフィルター本体の正面図である。
【図２９】本発明の第４の実施の形態における溝の形状を断面略三角形状とした場合のフィルター本体の正面図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態における溝の形状を断面略蟻溝形状とした場合のフィルター本体の要部正面図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態における溝の形状を断面略円形形状とした場合のフィルター本体の要部正面図である。
【符号の説明】
１  フィルター本体
２  軸芯
３  濾過材
４  凹部
６  円筒体
２０  フィルター装置
２１  筐体
２２  投入口
２３  排出口
３０  補強部材
４０  溝
ｔ  濾過材の厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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