过滤装置的制作方法

本发明涉及一种具备过滤器壳体、以及收纳配置于过滤器壳体内的可交换的滤筒，使液体通过滤筒的过滤器部而进行过滤的过滤装置，尤其提出可使过滤器壳体对应各种尺寸的滤筒的技术。

背景技术：

此种过滤装置通常包括以下而构成：过滤器壳体，其具有设置有液体流入或流出的流入口及流出口的滤头、及以可卸除的方式与滤头连结的带底筒状的杯罩；以及滤筒，其在过滤器壳体内安装在滤头上而收纳配置；例如在用以对半导体、电子零件及其他各种的制造时所使用的纯水、药液等进行过滤的过滤制造方法中使用。

此外，此处，若历经一定期间来使用过滤装置，则由于所过滤的污水中所含的污染物质附着于滤筒的过滤器部上等原因，故而污染物质的捕集性能下降，因此滤筒通常在经过既定的使用期间后与新滤筒交换。

作为与此种过滤装置相关的技术，先前有专利文献1～3中记载的技术等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4664596号公报

专利文献2：日本专利特开2016-2522号公报

专利文献3：国际公开第2016/174777号。

技术实现要素：

发明所欲解决的问题

但，滤筒存在其壳体轴线方向的长度不同的多种尺寸，假设在将相对于过滤器壳体的内侧空间，壳体轴线方向的长度充分短的滤筒配置于该过滤器壳体的内侧而使用的情形时，就在上述过滤制造方法中配置过滤装置的空间上的制约等观点而言，存在在过滤器壳体的制造后缩短其杯罩的壳体轴线方向的长度的情形。如上所述的杯罩长度的事后的缩短可通过如下操作来进行：将杯罩的壳体轴线方向的既定长度的中间区段切断而去除，而且将切断后的杯罩的底部侧区段、与安装有滤头的开口部侧区段，以其等的切断端面而彼此接合。

然而，例如出于射出成形的脱模性等原因，在杯罩具有从开口部侧朝向底部侧而越来越细的锥状部分的过滤器壳体中，如上所述切断后的杯罩的底部侧区段以及开口部侧区段的各切断端面由于锥形状的中间区段的脱落，而成为在半径方向上彼此错开。在该情形时，无法充分确保杯罩的底部侧区段以及开口部侧区段的端面彼此的接合所需的面积，存在无法将其等牢固接合的问题。

本发明的主题为解决现有技术所具有地上述问题，其目的在于提供一种可对应多种尺寸的滤筒而有效变更过滤器壳体的杯罩长度的过滤装置。

解决问题的手段

本发明的过滤装置具备：具有滤头及可在上述滤头上拆装的杯罩的过滤器壳体、以及收纳配置于过滤器壳体的内部且具有过滤器部的滤筒，且该过滤装置通过使从上述滤头的流入口流入的液体通过滤筒的过滤器部而从上述滤头的流出口流出而将该液体过滤；并且过滤器壳体的杯罩是由包含筒状的侧部、位于上述侧部之一端侧且安装有滤头的开口部、以及将上述侧部的另一端侧密闭的底部而构成，上述侧部具有从上述开口部侧朝向上述底部侧而越来越细的锥状部分，且在上述锥状部分的轴线方向的中途形成有接合用表面，其朝向上述开口部侧，从锥状部分的外表面向外周侧及/或从锥状部分的内表面向内周侧，遍及全周而凸出，使横截面积增大。

此处优选为，杯罩是在上述锥状部分的轴线方向的中途，具有从该锥状部分的外表面向外周侧环状地突出的外侧凸缘，将上述外侧凸缘的朝向上述开口部侧的表面设为从锥状部分的外表面向外周侧凸出的上述接合用表面。

在该情形时，优选为将上述外侧凸缘的最突出于外周侧的外端缘的直径设为小于上述锥状部分的最大外径。

另外优选为，杯罩是在上述锥状部分的轴线方向的中途具有内侧台阶，该内侧台阶在该锥状部分的内表面遍及全周且具备突出的角部，且将上述内侧台阶的朝向上述开口部侧的表面设为从锥状部分的内表面向内周侧凸出的上述接合用表面。

本发明的过滤装置中，上述杯罩具有：沿着该杯罩的轴线方向而由上述接合用表面的位置所彼此划分的开口部侧区段、以及包含上述接合用表面的底部侧区段，存在开口部侧区段及底部侧区段的彼此在上述接合用表面，通过熔接或焊接而接合的情形。

该过滤装置中，优选为开口部侧区段的上述底部侧区段侧的端面的整体固着于底部侧区段的包含上述接合用表面的端面。

另外，本发明的过滤装置中，存在上述杯罩形成为一体的情形。

发明的效果

通过本发明的过滤装置，在过滤器壳体所具有的杯罩的侧部的锥状部分，在其轴线方向的中途形成有使横截面积增大的上述接合用表面，由此，若将应缩短杯罩长度的杯罩的锥状部分的比接合用表面更靠开口部侧的中间区段切断去除，则中间区段去除后的杯罩的剩余部分即底部侧区段以及开口部侧区段的各切断端面由于锥形状而向内外周侧偏移，即便如此，亦可由位于底部侧区段侧的接合用表面及开口部侧区段的端面，以充分的面积来牢固接合。由此，该过滤装置中，可有效地变更过滤器壳体的杯罩长度，可对应各种尺寸的滤筒。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方案的过滤装置的沿着壳体轴线方向的纵剖面图。

图2是表示图1的过滤装置的过滤器壳体所具有的杯罩的立体图。

图3是图2的杯罩的纵剖面图。

图4是表示在图2的杯罩中切断去除中间区段，将底部侧区段与开口部侧区段接合而成的纵剖面图。

图5是将图4的杯罩的主要部分放大表示的部分剖面图。

图6是表示参考例的杯罩的纵剖面图。

图7是表示在图6的杯罩中切断去除中间区段，将底部侧区段与开口部侧区段接合而成的纵剖面图。

图8是将图7的杯罩的主要部分放大表示的部分剖面图。

图9是表示在图2的杯罩中切断去除中间区段，将底部侧区段与开口部侧区段接合而成的纵剖面图。

图10是表示具有图4的杯罩的其他实施方案的过滤装置的纵剖面图。

图11是表示具有图9的杯罩的进而其他的实施方案的过滤装置的纵剖面图。

符号说明

1：过滤装置

10：过滤器壳体

11、31、41：杯罩

11a：侧部

11b：开口部

11c：底部

11d：排放口

12：连结环

13：滤头

13a：通气口

14：流入口

15：流出口

16：锥状部分

17：安装凸缘

18：接合用表面

18a：外侧凸缘

18b：角部

18c：内侧台阶

20：滤筒

20a：本体部

20b：开口部

20c：底部

21：过滤器配置空间

cl1、cl2：切断位置

sm：中间区段

sa：开口部侧区段

sb：底部侧区段

df：外侧凸缘的外端缘的直径

dt：锥状部分的最大外径

eb：底部11c的最外端

ad：壳体轴线

ca：主要部分。

具体实施方式

以下，参照图式，对本发明的实施方式进行详细说明。

图1中以纵剖面图来示出的过滤装置1具备：形成带盖的容器状的过滤器壳体10、以及收纳配置于过滤器壳体10内的筒状的滤筒20。

此处，图示的实施方案中，过滤器壳体10是由包含以下而构成：杯罩11，其圆筒及其以外的筒状的侧部11a的壳体轴线方向的一端侧(图1中为左侧)由开口部11b所开放，而且侧部11a的壳体轴线方向的另一端侧(图1中为右侧)由底部11c所密闭；以及滤头13，其利用连结环12等，以可卸除的方式液密地连结于杯罩11的壳体轴线方向的一端侧的开口部11b上。

其中，滤头13例如在图示的剖面中，具有隔着壳体轴线ad而彼此向相反侧延伸的圆筒状等的流入口14及流出口15，所述流入口14及流出口15分别可向过滤器壳体10内流入液体以及从过滤器壳体10流出液体。

此外，此处所谓的壳体轴线方向，意指从带底筒状的杯罩11的横截面的中心位置通过的壳体轴线ad的延伸的方向。

另外，此处，滤筒20在图示的实施方式中，实质上具有：圆筒状的本体部20a、在壳体轴线方向上设置于本体部20a的一端侧的开口部20b、以及设置于与杯罩11的底部11c为相同侧的本体部20a的另一端侧的底部20c。此外，此处，滤筒20的大部分是在过滤器壳体10的内部位于杯罩11内，且在从杯罩11的开口部11b向滤头13侧突出的开口部20b侧的端部，与滤头13连结。

而且，该滤筒20在本体部20a内设置有过滤器配置空间21，且在该过滤器配置空间21中，配置有使流入过滤器壳体10内的液体通过的未图示的过滤器部。此外，在构成本体部20a的筒状部分，设置有液体可通过的多个开口。

此种过滤装置1是提供给对如下液体进行过滤的，即，例如在制造半导体或微电子等时所使用的超纯水或药液等。

为使用过滤装置1来过滤该液体，例如，使该液体从滤头13的流入口14流入滤头13内，从滤筒20的开口部20b侧的端部向杯罩11内的滤筒20的内侧流动。而且，该液体一边在其内侧的过滤器配置空间21的过滤器部，去除液体中的污染物质，一边从滤筒20的内侧朝向外侧而通过本体部20a。然后，液体依序经过杯罩11及滤头13的内部，通过流出口15而从过滤器壳体10流出。但，使用过滤装置1的该过滤方法是对其一实施例进行说明的，本发明并不限定于此种过滤方法。

又，过滤器壳体10的杯罩11为了如图2中由立体图所示，成为具有筒状的侧部11a、位于侧部11a的壳体轴线方向的一端侧的开口部11b、以及位于侧部11a的壳体轴线方向的另一端侧的底部11c，例如在树脂制的情形时，有时通过射出成形而形成。

在该情形时，考虑到在射出成形模具内硬化后从该模具中的脱模，此种带底筒状的杯罩11按如图3所示来理解，将侧部11a的大部分设为锥状部分16，其从开口部11b侧朝向底部11c侧，例如在纵剖面中，内外径以直线状逐渐减小而越来越细。该实施方案中，将从利用连结环12而与滤头13安装时所使用的安装凸缘17，直至底部11c侧的内外表面成为曲面的部分为止之间设为锥状部分16。该锥状部分16的相对于壳体轴线ad的锥角度是在锥状部分16的外表面测量，例如可设为0.5°～3°。在壳体轴线方向上，从安装凸缘17的朝向底部11c侧的表面至开口部11b为止的部分不为锥状，不包含在上述锥状部分16中。

但，图示虽省略，但锥状部分亦包含在纵剖面中以曲线状或其他线状而越来越细，无论为哪一种形状，只要是至少外径朝向底部11c侧而逐渐减小即可。

其中，该实施方案中，在如上所述的锥状部分16的壳体轴线方向的中途，在从锥状部分16的外表面向外周侧及/或从锥状部分16的内表面向内周侧，遍及全周而凸出，形成朝向开口部11b侧的接合用表面18。通过形成该接合用表面18，在从沿着与壳体轴线方向正交且包含该接合用表面18的平面而切断的横截面来看的情形时，在接合用表面18的形成位置，锥状部分16的横截面积增大。

若以该实施方案为例，对在锥状部分16的中途形成接合用表面18的优点进行详细说明，则如下所述。

先前所说明的滤筒20根据其用途或性能及其他条件，亦存在壳体轴线方向的长度短的滤筒20。在使用上述短的滤筒20的情形时，与其相比而壳体轴线方向的长度过长的杯罩11中，过滤器壳体10的内部尤其在杯罩11的底部11c侧形成不存在滤筒20的多余空间，另一方面，过滤器壳体10的外部根据过滤装置1的设置部位，有时不存在配置过长的杯罩11的程度的充分空闲空间。在此种状况下，存在于制造杯罩11后，必须事后缩短杯罩11的壳体轴线方向的长度的情形。

对此，可通过如下方式来应对：例如在图3中由虚线所表示的两个部位的切断位置cl1、cl2上切断，去除杯罩11的壳体轴线方向的中间区段sm(即，在壳体轴线方向上分别位于锥状部分16的中间区域且彼此隔离的切断位置cl1、cl2的两根虚线之间所夹持的部分)，如图4所示，将剩余的底部侧区段sb与开口部侧区段sa以这些切断端面彼此来接合。

此处，该实施方案中，通过在杯罩11的锥状部分16的壳体轴线方向的中途，形成使横截面积增大的接合用表面18，而使两个部位的切断位置cl1、cl2中的底部11c侧的切断位置cl2与该接合用表面18的形成位置一致，由此如图5中将主要部分ca放大所示，可使开口部侧区段sa的切断端面与底部侧区段sb的包含接合用表面18的面积大的切断端面接合。由此，可确保开口部侧区段sa与底部侧区段sb的切断端面彼此的接合面积，可将这些切断端面牢固接合。

另一方面，图6所示的参考实施例的过滤装置的过滤器壳体的杯罩81中，若以相同的方式在切断位置cl1、cl2上切断而去除中间区段sm，则由于锥状部分86的锥形状的原因，而如图7、8所示来理解，底部侧区段sb的切断端面是较开口部侧区段sa的切断端面而言，向内周侧偏移而定位。而且，若欲将底部侧区段sb与开口部侧区段sa的切断端面彼此接合，则上述接合用表面18不存在，因此如该图所示，存在如下问题：这些切断端面彼此的接合面积变小而无法实现牢固的接合，或者甚至切断端面彼此的可接合的部分消失而无法接合。

开口部侧区段sa与底部侧区段sb的切断端面彼此的接合可在由树脂材料所构成的情形时通过熔接，或者在由金属材料所构成的情形时通过焊接而进行。虽亦可采用通过粘接剂的使用等的其他接合手法，但就材料成本、作业性等观点而言，熔接或焊接较为有利。但，根据氯乙烯等树脂的材质及其他条件，亦存在粘接变得有利的情形。

为实现如上所述的切断端面彼此的牢固接合，接合用表面18需要遍及侧部11a的锥状部分16的圆周方向的全周而形成。其原因在于，由此，可将底部侧区段sb与开口部侧区段sa的切断端面的彼此，遍及全周而以充分大的面积来接合。此外，虽接合用表面18可为半径方向长度在圆周方向上变化的接合用表面18，但通常为遍及全周而具有固定的半径方向长度的大致圆形的圆环状，将此种半径方向长度于圆周方向上设为固定的接合用表面18亦容易制造杯罩11。

在切断端面彼此的接合部位，优选为从圆周方向以及半径方向的两方向来看，开口部侧区段sa的底部侧区段sb侧的端面的整体固着于底部侧区段sb的包含接合用表面18的端面上。

另外，接合用表面18在图示例中，相对于与壳体轴线方向正交的平面而大致平行地形成，可设为使接合用表面18的外端缘向开口部11b侧或者底部11c侧的任一侧倾斜，且相对于与壳体轴线方向正交的平面而以0°～60°倾斜。若接合用表面18的倾斜角度过大，则将开口部侧区段sa的切断端面接合于底部侧区段sb的倾斜的接合用表面18上，存在切断端面彼此的接合强度稍稍下降的顾虑。

而且，另外，接合用表面18的壳体轴线方向的形成位置优选为设为从底部11c的最外端eb起向开口部11b侧离开10mm以上的位置、与从开口部11b的端面起朝向底部11c侧离开20mm以上的位置之间。若接合用表面18过于接近开口部11b的端面，则在熔接或焊接时，用以把持开口部侧区段sa的抓握量(夹持)消失，熔接或焊接变得困难。另一方面，若接合用表面18过于接近底部11c的最外端eb，则担忧由于焊接·熔接时的热而引起的底部11c的变形。如上所述的接合用表面18的壳体轴线方向的形成位置是以接合用表面18与锥状部分16的外表面的接点为基准。

此外，图示虽省略，但亦可于壳体轴线方向的不同位置上，形成多个接合用表面18。

接合用表面18除了如图3所示，虽仅从锥状部分16的外表面向外周侧凸出的以外，亦可为如图4、5所示，不仅从锥状部分16的外表面向外周侧凸出，而且从锥状部分16的内表面向内周侧凸出。图4、5所示的杯罩31的接合用表面18不仅具有从锥状部分16的外表面向外周侧凸出的表面部分，而且亦具有从锥状部分16的内表面向内周侧凸出的表面部分。

另外，进而，虽为极端例，但亦可为将图3所示的两个部位的切断位置cl1、cl2中的开口部11b侧的切断位置cl1，设为锥状部分16的最靠开口部11b侧的位置(即，安装凸缘17的底部11c侧的表面的位置)，而如图9所示，更缩短壳体轴线方向的长度的杯罩41。在该情形时，接合用表面18成为仅从锥状部分16的内表面向内周侧凸出。

即，本发明亦包括：具有图4所示的杯罩31的图10的过滤装置1、以及具有图9所示的杯罩41的图11的过滤装置1。此外，图10及11的过滤装置1除上述杯罩31、41以外，除了滤筒20的壳体轴线方向的长度不同之外，具有与图1所示者实质上相同的构成。

关于图4、9所示的杯罩31、41，开口部侧区段sa、与包含接合用表面18的底部侧区段sb通过熔接或焊接等而彼此接合，且在杯罩31、41的壳体轴线方向上，以接合用表面18的位置而彼此划分为开口部侧区段sa与底部侧区段sb。与此相对，图3所示的杯罩11形成为一体。

图3所示的杯罩11是在锥状部分16的壳体轴线方向的中途，具有从该锥状部分16的外表面向外周侧环状地突出的外侧凸缘18a，将该外侧凸缘18a的朝向开口部11b侧的表面设为从锥状部分的外表面向外周侧凸出的接合用表面18。

具有此种外侧凸缘18a的杯罩11中，优选为将外侧凸缘18a的最突出于外周侧的外端缘的直径df，设为小于锥状部分16的最大外径dt。由此，当在杯罩11上安装滤头13时，使连结环12从杯罩11的底部11c侧通过而移动至开口部11b侧的安装凸缘17为止时，外侧凸缘18a不会妨碍连结环12的该移动，连结环12的配设变得容易。但，若外侧凸缘18a的外端缘的直径df过小，则随之，存在于外侧凸缘18a上的接合用表面18亦变小，存在无法实现切断端面的牢固接合的顾虑。此外，锥状部分16的最大外径dt是在与锥状部分16的最靠开口部11b侧的不考虑安装凸缘17时的外径成为固定的部分的边界的位置(即，锥状部分16与安装凸缘17的基部的边界的位置)来测定。

此外，外侧凸缘18a亦可作为与杯罩11的锥状部分16分开的构件，通过熔接或焊接等而于事后固着于制造后的杯罩11的锥状部分16上来安装。在该情形时，外侧凸缘18a的事后的安装可在将杯罩11于接合用表面18的形成位置上切断之前或切断之后的任一时期进行。

但，由于杯罩11的制造后的外侧凸缘18a的安装增加工时，故而外侧凸缘18a优选为与杯罩11的锥状部分16形成为一体。在通过射出成形来制造杯罩11的情形时，优选为此时外侧凸缘18a亦成形为一体。

另一方面，图9所示的杯罩41在锥状部分16的壳体轴线方向的中途具有内侧台阶18c，其在该锥状部分16的内表面遍及全周而具备突出的角部18b，将内侧台阶18c的朝向开口部11b侧的表面设为从锥状部分16的内表面向内周侧凸出的接合用表面18。内侧台阶18c的尺寸形状能够以可实现切断端面彼此的牢固接合，且不阻碍于杯罩41的内侧的滤筒20的配置以及杯罩41内的液体的顺利流通的方式来适当设定。

图4所示的杯罩31是在壳体轴线方向的相同位置上具有上述外侧凸缘18a以及内侧台阶18c的两者，由此，该杯罩31中，接合用表面18从锥状部分16的外表面向外周侧以及从内表面向内周侧的两侧凸出。

为将以上所述的实施方案的过滤装置1加以组装，而将滤筒20的开口部20b侧的端部，利用螺钉等而固定于滤头13的内侧的既定位置，继而，将该滤筒20插入杯罩11、31或41内，并且将杯罩11、31或41的开口部11b以滤头13来覆盖后，从杯罩11、31或41的底部11c侧朝向开口部11b而通过连结环12，以在连结环12的向内凸缘与滤头13之间夹入杯罩11、31或41的安装凸缘17的状态下，使分别设置于连结环12的内表面及滤头13的外表面上的螺钉螺合。在这些连结部位，可视需要而设置用以防止液体漏出的o环及其他的密封构件。

此外，在杯罩11、31、41的底部11c，可设置当从过滤装置1中排液时用以将液体向装置外排出的排放口11d，另外，可将当从排放口11d中排出液体时可使过滤装置1的内外的气体流通的通气口13a，设置于滤头13的顶部。此外，在过滤装置1的通常的使用时，所述排放口11d及通气口13a由安装未图示的盖而密闭。

过滤装置1的各构成构件中，滤头13、杯罩11、31、41、连结环12、滤筒20的本体部20a的材质只要对所过滤的液体具有耐性即可，例如可使用：塑胶(优选为包含超高分子聚乙烯的聚乙烯、聚丙烯、ptfe(聚四氟乙烯)·pfa(可溶性聚四氟乙烯)·pvdf(聚偏二氟乙烯)以及其他的氟树脂、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、peek(聚醚醚酮)等芳香族聚醚酮、pai(聚酰胺酰亚胺)等聚酰胺、聚苯硫醚、液晶聚合物、环烯烃聚合物(cop)等)。关于滤头13或杯罩11、31、41，除上述材料之外，可根据其用途，从玻璃或者不锈钢、铝、铜、镍、铬、钛、或者其合金或混合物等金属中选择最佳的。

另外，滤筒20的过滤器部的材质可设为纸、纤维素系材料、玻璃纤维及织物、不锈钢·镍·铬等金属及其合金以及混合物、陶瓷、塑胶。其中，在塑胶制的情形时，优选为可设为超高分子聚乙烯等聚乙烯、聚丙烯、pvdf·ptfe·pfa以及其他之氟树脂、pcv(聚氯乙烯)、尼龙、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、聚碳酸酯、pet(聚对苯二甲酸乙二酯)等热塑性材料，可使用通常过滤中可使用的各种材料。