JPH035860B2 - - Google Patents
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- JPH035860B2 JPH035860B2 JP57017601A JP1760182A JPH035860B2 JP H035860 B2 JPH035860 B2 JP H035860B2 JP 57017601 A JP57017601 A JP 57017601A JP 1760182 A JP1760182 A JP 1760182A JP H035860 B2 JPH035860 B2 JP H035860B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- filter
- carbon particles
- filter body
- lubricating oil
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/22—Cell-type filters
- B01D25/24—Cell-type roll filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/22—Cell-type filters
- B01D25/26—Cell-type stack filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C5/00—Separating dispersed particles from liquids by electrostatic effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C5/00—Separating dispersed particles from liquids by electrostatic effect
- B03C5/02—Separators
- B03C5/022—Non-uniform field separators
- B03C5/024—Non-uniform field separators using high-gradient differential dielectric separation, i.e. using a dielectric matrix polarised by an external field
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、静電濾過装置用濾過体、特にデイー
ゼル機関の潤滑油中に存在する炭素微粒子を捕集
除去するための静電濾過装置用の濾過体に関す
る。
ゼル機関の潤滑油中に存在する炭素微粒子を捕集
除去するための静電濾過装置用の濾過体に関す
る。
デイーゼル機関は、ガソリン機関と比べて燃費
性能に優れているので近年乗用車用機関としての
使用も次第に拡大してきているが、ガソリン機関
と比べて多量の排気煙、所謂スモークを排出す
る。スモークの大部分は未燃の炭素粒子であり、
これは排気ガスとともに大気中に放出されるが、
機関の潤滑油中にも混入し、潤滑油を汚濁劣化す
る。そのためにデイーゼル機関の潤滑油がガソリ
ン機関のそれと比べて著しく早く汚濁劣化するこ
とが従来より問題になつている。
性能に優れているので近年乗用車用機関としての
使用も次第に拡大してきているが、ガソリン機関
と比べて多量の排気煙、所謂スモークを排出す
る。スモークの大部分は未燃の炭素粒子であり、
これは排気ガスとともに大気中に放出されるが、
機関の潤滑油中にも混入し、潤滑油を汚濁劣化す
る。そのためにデイーゼル機関の潤滑油がガソリ
ン機関のそれと比べて著しく早く汚濁劣化するこ
とが従来より問題になつている。
これを車輛の実際の運行の面で見ると、ガソリ
ン機関搭載車の潤滑油の更新機関は約8000Km走行
毎であるのに対し、デイーゼル果関搭載車のそれ
は約4000Km走行毎と非常に短くなつている。さら
に、更新時の汚染潤滑油中の炭素粒子の濃度が、
ガソリン機関搭載車の潤滑油の場合には約0.05〜
0.08重量パーセントであるのに対し、デイーゼル
機関搭載車の潤滑油の場合にはその更新時期が早
いにもかかわらず約２〜３重量パーセントにもな
つており、デイーゼル機関搭載車の潤滑油の汚濁
が極めて激しいことがわかる。また、油中に分散
している炭素粒子は、粒径が約0.3〜0.4マイクロ
メートルであつて非常に細かいものではあるが、
その量が多大であるために、機関の摺動部の摩耗
を促進し、そのために潤滑油の更新時期を早めな
ければならない結果になつている。
ン機関搭載車の潤滑油の更新機関は約8000Km走行
毎であるのに対し、デイーゼル果関搭載車のそれ
は約4000Km走行毎と非常に短くなつている。さら
に、更新時の汚染潤滑油中の炭素粒子の濃度が、
ガソリン機関搭載車の潤滑油の場合には約0.05〜
0.08重量パーセントであるのに対し、デイーゼル
機関搭載車の潤滑油の場合にはその更新時期が早
いにもかかわらず約２〜３重量パーセントにもな
つており、デイーゼル機関搭載車の潤滑油の汚濁
が極めて激しいことがわかる。また、油中に分散
している炭素粒子は、粒径が約0.3〜0.4マイクロ
メートルであつて非常に細かいものではあるが、
その量が多大であるために、機関の摺動部の摩耗
を促進し、そのために潤滑油の更新時期を早めな
ければならない結果になつている。
以上の理由から、油中の炭素粒子を除去し、潤
滑油の汚濁を防止しようとする種々の試みがなさ
れている。その一つは、ロールテイツシユペーパ
ーフイルターと呼ばれる主としてコツトンリンタ
ーパルプをロール状に巻いたもので、そのセルロ
ース繊維表面での粒子状汚染物質の付着除去を意
図するものである。しかし、この種のフイルター
は、後述する如く、油中の炭素粒子に対する除去
率が不良で、高々20〜30％の除去率を示すにすぎ
ないことは周知である。別の方法として、静電気
力で油中の汚染物質を電極に吸引・付着し、除去
しようとする試みがある。しかし、この種の浄油
装置では、金属粉末等に対しては高い除去率を示
すが、油中に分散した炭素粒子に対しては効果が
ないことも周知の通りである。また約0.2〜0.3マ
イクロメートルの小さな孔を持つ表面濾過式フイ
ルタを用いれば、ある程度の除去は可能であるけ
れども、フイルタ表面に炭素粒子が堆積し、急激
に目詰りを起こし、通油性が極端に悪化するとい
う欠点がある。
滑油の汚濁を防止しようとする種々の試みがなさ
れている。その一つは、ロールテイツシユペーパ
ーフイルターと呼ばれる主としてコツトンリンタ
ーパルプをロール状に巻いたもので、そのセルロ
ース繊維表面での粒子状汚染物質の付着除去を意
図するものである。しかし、この種のフイルター
は、後述する如く、油中の炭素粒子に対する除去
率が不良で、高々20〜30％の除去率を示すにすぎ
ないことは周知である。別の方法として、静電気
力で油中の汚染物質を電極に吸引・付着し、除去
しようとする試みがある。しかし、この種の浄油
装置では、金属粉末等に対しては高い除去率を示
すが、油中に分散した炭素粒子に対しては効果が
ないことも周知の通りである。また約0.2〜0.3マ
イクロメートルの小さな孔を持つ表面濾過式フイ
ルタを用いれば、ある程度の除去は可能であるけ
れども、フイルタ表面に炭素粒子が堆積し、急激
に目詰りを起こし、通油性が極端に悪化するとい
う欠点がある。
本発明は、以上の如く従来技術では実際的に不
可能であつた潤滑油中と炭素粒子を極めて高い除
去率で捕集・除去して浄油することが可能である
濾過装置を提供することを目的とする。
可能であつた潤滑油中と炭素粒子を極めて高い除
去率で捕集・除去して浄油することが可能である
濾過装置を提供することを目的とする。
そして、本発明は、上記目的を、正および負の
両電極間に多孔性の誘電体材料より成る集塵体が
介在して成る静電濾過装置用濾過体を提供するこ
とによつて達成する。
両電極間に多孔性の誘電体材料より成る集塵体が
介在して成る静電濾過装置用濾過体を提供するこ
とによつて達成する。
第１図を参照すると、本発明に依る静電濾過装
置用濾過体の原理的な構成が示されており、正電
極１と負電極２との間に多孔性の静電体材料より
成る集塵体３が介在している。この電極間に炭素
粒子で汚染された油を送り、両電極間に高い直流
電圧を印加すると、炭素粒子が集塵体３に多量に
付着し、油を浄化することができる。こうした静
電濾過装置において炭素粒子が捕集される機構に
ついて出願人らは次の様に考えている。油中に分
散している炭素粒子は一般的にその多くが負に帯
電しているので、正負両電極間に炭素粒子が存在
するとその粒子はクーロン力で正極側に引かれて
正電極面に達する。しかし、電極が金属などの電
気良導体であると、電極に接触した炭素粒子は急
激に電荷を失ない、逆に正電極から電荷を与えら
れて正に帯電し、その結果炭素粒子は正電極に対
して静電気的に反撥し、結局炭素粒子は電極に付
着することなく油中に再び分散してしまう。これ
に対し、電極間に合成樹脂等の誘電体が存在する
と、誘電体は電極間に形成された静電界によつて
誘電分極を起こし、誘電体の負電極側には正電
荷、正電極側には負電荷を生ずる。油中の負に帯
電した炭素粒子は静電気的に誘電体の正帯電側に
引きつけられる。こうして集まつてくる炭素粒子
は誘電体に接触し、次第に電荷を失なつてゆく
が、誘電体の持つ正電荷は誘電分極によつて生じ
たものであるため、炭素粒子を正に帯電させるほ
どの電荷量が無く、炭素粒子は電気的に中性の粒
子となつて誘電体表面に付着する。なお、油中に
分散している炭素粒子は正に帯電しているものも
一部には有るが、上記とは逆に、誘電体の負帯電
側に付着する。また以上は炭素粒子について説明
してきたが、金属粒子などの静電気的に帯電する
ことのある粒子も炭素粒子と同様の挙動をとりう
る。
置用濾過体の原理的な構成が示されており、正電
極１と負電極２との間に多孔性の静電体材料より
成る集塵体３が介在している。この電極間に炭素
粒子で汚染された油を送り、両電極間に高い直流
電圧を印加すると、炭素粒子が集塵体３に多量に
付着し、油を浄化することができる。こうした静
電濾過装置において炭素粒子が捕集される機構に
ついて出願人らは次の様に考えている。油中に分
散している炭素粒子は一般的にその多くが負に帯
電しているので、正負両電極間に炭素粒子が存在
するとその粒子はクーロン力で正極側に引かれて
正電極面に達する。しかし、電極が金属などの電
気良導体であると、電極に接触した炭素粒子は急
激に電荷を失ない、逆に正電極から電荷を与えら
れて正に帯電し、その結果炭素粒子は正電極に対
して静電気的に反撥し、結局炭素粒子は電極に付
着することなく油中に再び分散してしまう。これ
に対し、電極間に合成樹脂等の誘電体が存在する
と、誘電体は電極間に形成された静電界によつて
誘電分極を起こし、誘電体の負電極側には正電
荷、正電極側には負電荷を生ずる。油中の負に帯
電した炭素粒子は静電気的に誘電体の正帯電側に
引きつけられる。こうして集まつてくる炭素粒子
は誘電体に接触し、次第に電荷を失なつてゆく
が、誘電体の持つ正電荷は誘電分極によつて生じ
たものであるため、炭素粒子を正に帯電させるほ
どの電荷量が無く、炭素粒子は電気的に中性の粒
子となつて誘電体表面に付着する。なお、油中に
分散している炭素粒子は正に帯電しているものも
一部には有るが、上記とは逆に、誘電体の負帯電
側に付着する。また以上は炭素粒子について説明
してきたが、金属粒子などの静電気的に帯電する
ことのある粒子も炭素粒子と同様の挙動をとりう
る。
電極１及び２は一般的には金属で形成されよ
う。
う。
電極間に介在する集塵体３は誘電体材料で形成
するが、こうした誘電体材料としては、フツ素樹
脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリク
ロロトリフルオロエチレン）、ポリエチレンなど
の合成樹脂、ニトロセルロースなどのセルロー
ス、ガラス繊維などであることができ、フツ素樹
脂、ポリエチレンなどが好ましく、フツ素樹脂は
特に好ましい。フツ素樹脂やポリエチレン等を用
いた場合に優れた効果が得られたが、その理由に
ついて出願人らは次のように考える。フツ素樹脂
やポリエチレンは、その原子配列からして水酸
基、メチル基その他の電気的に活性な部位がな
く、電気的な対称性を有するので、均一に分極す
る。これに対し、セルロースその他の電気的に活
性な基を有する誘電体では均一な分極が妨げられ
て、正に分極した側にも局部的に負に帯電する部
分が生じ、従つて粒子の付着が妨げられるのであ
る。なお、後者のような誘電体であつても、電極
間に介在することによつて集塵体として大きな効
果があることに留意すべきである。
するが、こうした誘電体材料としては、フツ素樹
脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリク
ロロトリフルオロエチレン）、ポリエチレンなど
の合成樹脂、ニトロセルロースなどのセルロー
ス、ガラス繊維などであることができ、フツ素樹
脂、ポリエチレンなどが好ましく、フツ素樹脂は
特に好ましい。フツ素樹脂やポリエチレン等を用
いた場合に優れた効果が得られたが、その理由に
ついて出願人らは次のように考える。フツ素樹脂
やポリエチレンは、その原子配列からして水酸
基、メチル基その他の電気的に活性な部位がな
く、電気的な対称性を有するので、均一に分極す
る。これに対し、セルロースその他の電気的に活
性な基を有する誘電体では均一な分極が妨げられ
て、正に分極した側にも局部的に負に帯電する部
分が生じ、従つて粒子の付着が妨げられるのであ
る。なお、後者のような誘電体であつても、電極
間に介在することによつて集塵体として大きな効
果があることに留意すべきである。
次に、集塵体３は有孔性（多孔性）であるべき
である。それは、おそらく、粒子の移動に伴なう
油の流れを妨げないために必要なのであろう。し
かし、孔が大きすぎると集塵効果が不十分にな
る。出願人らがフツ素樹脂膜を用いて実験した場
合では、炭素粒子の粒径は一般に約0.3〜0.4μｍ
といわれているところ、孔の幅約１〜2μｍ、特
に1.5μｍで好ましい結果が得られた。第２図は、
上記のフツ素樹脂膜を顕微鏡観察した模式図であ
るが、大骨格Ａ間に小骨格Ｂが橋渡しされた複合
ネツト状をしている。図中Ｃが上記の孔の幅であ
る。なお、本発明はこの形に多孔体に限定される
ものではない。
である。それは、おそらく、粒子の移動に伴なう
油の流れを妨げないために必要なのであろう。し
かし、孔が大きすぎると集塵効果が不十分にな
る。出願人らがフツ素樹脂膜を用いて実験した場
合では、炭素粒子の粒径は一般に約0.3〜0.4μｍ
といわれているところ、孔の幅約１〜2μｍ、特
に1.5μｍで好ましい結果が得られた。第２図は、
上記のフツ素樹脂膜を顕微鏡観察した模式図であ
るが、大骨格Ａ間に小骨格Ｂが橋渡しされた複合
ネツト状をしている。図中Ｃが上記の孔の幅であ
る。なお、本発明はこの形に多孔体に限定される
ものではない。
集塵体３は電極間にあつて、両電極に印加され
る高電圧を絶縁できる厚さを持つべきである。そ
の厚さは印加電圧、誘電体材料の種類等によつて
も異なるが、自動車用として適当と考えられる約
２〜3KVの印加電圧の下では、約0.3μｍ以上、特
に約0.5〜0.6μｍであることが好ましい。厚さが
大きすぎると、装置が不必要に大型化するので、
適当な厚さを選択すべきである。なお、市販の多
孔性合成樹脂膜等を考慮すると、この膜厚はかな
り薄いので、その機械的強度を補強する意味も兼
ねて、木綿布などの支持体を使用し、それらを貼
り合わせて用いてもよい。
る高電圧を絶縁できる厚さを持つべきである。そ
の厚さは印加電圧、誘電体材料の種類等によつて
も異なるが、自動車用として適当と考えられる約
２〜3KVの印加電圧の下では、約0.3μｍ以上、特
に約0.5〜0.6μｍであることが好ましい。厚さが
大きすぎると、装置が不必要に大型化するので、
適当な厚さを選択すべきである。なお、市販の多
孔性合成樹脂膜等を考慮すると、この膜厚はかな
り薄いので、その機械的強度を補強する意味も兼
ねて、木綿布などの支持体を使用し、それらを貼
り合わせて用いてもよい。
両電極間の印加電圧は一般的には高いほど有効
な静電場を形成するといえるが、自動車等に使用
する場合、あまりに高圧は望むべくもない。デイ
ーゼル機関搭載の自動車の潤滑油の浄化用として
は約２〜3KVもあれば十分であり、これらの電
圧は好ましい。
な静電場を形成するといえるが、自動車等に使用
する場合、あまりに高圧は望むべくもない。デイ
ーゼル機関搭載の自動車の潤滑油の浄化用として
は約２〜3KVもあれば十分であり、これらの電
圧は好ましい。
本発明では、さらに、両電極１及び２と集塵体
３との間に通油性、電気絶縁性のスペーサを挿入
する。これは、こうしたスペーサを挿入しない場
合には、集塵体３の誘電体面に大量の炭素粒子が
泥状に付着すると、潤滑油の流れによつて泥状の
炭素粒子の一部が潤滑油とともに濾過体の外部へ
流出するおそれが生ずるので、これを防止するこ
とをねらつたものである。スペーサとしては例え
ば合成繊維不織布、綿布、セルロース系濾紙、ガ
ラス繊維濾紙等の電気絶縁性の繊維質濾材を用い
ることができる。これによつて、炭素粒子が多量
に誘電体面に付着した場合にも、炭素粒子がこれ
らのスペーサ中に保持されるので、濾過体外へ流
出することが防止される。
３との間に通油性、電気絶縁性のスペーサを挿入
する。これは、こうしたスペーサを挿入しない場
合には、集塵体３の誘電体面に大量の炭素粒子が
泥状に付着すると、潤滑油の流れによつて泥状の
炭素粒子の一部が潤滑油とともに濾過体の外部へ
流出するおそれが生ずるので、これを防止するこ
とをねらつたものである。スペーサとしては例え
ば合成繊維不織布、綿布、セルロース系濾紙、ガ
ラス繊維濾紙等の電気絶縁性の繊維質濾材を用い
ることができる。これによつて、炭素粒子が多量
に誘電体面に付着した場合にも、炭素粒子がこれ
らのスペーサ中に保持されるので、濾過体外へ流
出することが防止される。
なお、このスペーサが集塵体の支持体を兼ねる
ことが好ましい。集塵体として用いる多孔質合成
樹脂膜は、その厚さが25μｍ程度で機械的に非常
に脆弱であるため、一般的には、膜の支持体とし
ての綿布等の片面に接着して使用する。一方、こ
の集塵体としての膜と電極との間には膜と電極と
の直接の接触をさけるためと、炭素粒子の保持量
を増大させるために、0.3〜0.5mm程度の多孔質と
スペーサを配置して空間を設ける。従つて、綿布
等に膜を接着すれば、この綿布等が膜の支持体と
なると共にスペーサの役割を担うことになる。こ
の場合、膜は支持体に接着せず、直接スペーサと
スペーサとの間に挾持して使用することもできる
が、組付時のトラブルを避けるために、スペーサ
の役も担う支持体に膜を付ける方がより好まし
い。
ことが好ましい。集塵体として用いる多孔質合成
樹脂膜は、その厚さが25μｍ程度で機械的に非常
に脆弱であるため、一般的には、膜の支持体とし
ての綿布等の片面に接着して使用する。一方、こ
の集塵体としての膜と電極との間には膜と電極と
の直接の接触をさけるためと、炭素粒子の保持量
を増大させるために、0.3〜0.5mm程度の多孔質と
スペーサを配置して空間を設ける。従つて、綿布
等に膜を接着すれば、この綿布等が膜の支持体と
なると共にスペーサの役割を担うことになる。こ
の場合、膜は支持体に接着せず、直接スペーサと
スペーサとの間に挾持して使用することもできる
が、組付時のトラブルを避けるために、スペーサ
の役も担う支持体に膜を付ける方がより好まし
い。
以下、本発明の実施例を用いて具体的に説明す
る。
る。
第３図に本発明に依る静電濾過装置用濾過体の
一実施例を示すものであり、濾過体の構成要素１
〜４が金属製円筒ボビン５に渦巻き状に巻き付け
られている。厚さ0.05〜0.1mmのアルミ箔等の金
属製電極板１の巻き終わり端は濾過体を収納する
金属容器（図示されていない）の内壁に圧接し、
他方の巻き始め端はいずれにも接続せず開放す
る。これと同様のものからなる金属製電極板２は
その巻き始め端が金属製ボビン５に接続され、他
方の巻き終わり端は開放されている。各電極板１
及び２にはそれぞれ正及び負の電圧を印加し、正
極及び負極とする。本発明の特徴を成す電極間介
在物たる集塵体３及び３′は両電極間にサンドイ
ツチ状に挾持されている。集塵体３及び３′は例
えば、厚さ約0.5mmの木綿布等に厚さ約10μｍの多
孔性フツ素樹脂膜を貼付し、この樹脂膜が負電極
側になるように配置する。集塵体３，３′と負電
極２との間には合成樹脂製網状スペーサ（厚さ約
0.5mm）４をサンドイツチ状に挾持し、集塵体３，
３′のフツ素樹脂面が負電極２と直接接触するの
を防止する。図中の矢印は潤滑油の流れの方向を
示し、潤滑油はボビンの略軸方向に濾過体の各構
成要素１〜４の間を通つて流れる。この状態で両
電極間に電位差を与えて油中の炭素粒子をフツ素
樹脂面に付着させ、除去する。第４図は各構成要
素１〜４の配置を示す断面図（第３図と同一の参
照数字は同じ要素を示す）である。集塵体３は木
綿等の布地３−ｂと片面にフツ素樹脂膜３−ａを
貼付して形成されている。本図において、潤滑油
は負電極２とフツ素樹脂面３−ａとの間隙、及び
布地３−ｂの中を通つて流れ、その間に炭素粒子
がフツ素樹脂面３−ａに付着する。
一実施例を示すものであり、濾過体の構成要素１
〜４が金属製円筒ボビン５に渦巻き状に巻き付け
られている。厚さ0.05〜0.1mmのアルミ箔等の金
属製電極板１の巻き終わり端は濾過体を収納する
金属容器（図示されていない）の内壁に圧接し、
他方の巻き始め端はいずれにも接続せず開放す
る。これと同様のものからなる金属製電極板２は
その巻き始め端が金属製ボビン５に接続され、他
方の巻き終わり端は開放されている。各電極板１
及び２にはそれぞれ正及び負の電圧を印加し、正
極及び負極とする。本発明の特徴を成す電極間介
在物たる集塵体３及び３′は両電極間にサンドイ
ツチ状に挾持されている。集塵体３及び３′は例
えば、厚さ約0.5mmの木綿布等に厚さ約10μｍの多
孔性フツ素樹脂膜を貼付し、この樹脂膜が負電極
側になるように配置する。集塵体３，３′と負電
極２との間には合成樹脂製網状スペーサ（厚さ約
0.5mm）４をサンドイツチ状に挾持し、集塵体３，
３′のフツ素樹脂面が負電極２と直接接触するの
を防止する。図中の矢印は潤滑油の流れの方向を
示し、潤滑油はボビンの略軸方向に濾過体の各構
成要素１〜４の間を通つて流れる。この状態で両
電極間に電位差を与えて油中の炭素粒子をフツ素
樹脂面に付着させ、除去する。第４図は各構成要
素１〜４の配置を示す断面図（第３図と同一の参
照数字は同じ要素を示す）である。集塵体３は木
綿等の布地３−ｂと片面にフツ素樹脂膜３−ａを
貼付して形成されている。本図において、潤滑油
は負電極２とフツ素樹脂面３−ａとの間隙、及び
布地３−ｂの中を通つて流れ、その間に炭素粒子
がフツ素樹脂面３−ａに付着する。
第５図は、本発明に依る静電濾過装置用濾過体
のもう一つの実施例を示すものである。図中、第
３図と同じ参照数字は同じ部品を示し、正電極
１、負電極２、集塵体３，３′、ボビン５である。
本実施例では集塵体３，３′と陰極２との間に、
セルロース繊維等で作成した比較的に目の荒い濾
紙（厚さ約0.5mm）をスペーサ６としてサンドイ
ツチ状に挾持する。このスペーサ６はフツ素樹脂
面３、3′と負電極２との間隙を形成するととも
に、フツ素樹脂面３、3′に付着した炭素粒子が外
部へ流出することを防止する役割を有する。第６
図は本実施例における各構成要素１〜３、６の配
置を同一の参照数字で示す断面図である。
のもう一つの実施例を示すものである。図中、第
３図と同じ参照数字は同じ部品を示し、正電極
１、負電極２、集塵体３，３′、ボビン５である。
本実施例では集塵体３，３′と陰極２との間に、
セルロース繊維等で作成した比較的に目の荒い濾
紙（厚さ約0.5mm）をスペーサ６としてサンドイ
ツチ状に挾持する。このスペーサ６はフツ素樹脂
面３、3′と負電極２との間隙を形成するととも
に、フツ素樹脂面３、3′に付着した炭素粒子が外
部へ流出することを防止する役割を有する。第６
図は本実施例における各構成要素１〜３、６の配
置を同一の参照数字で示す断面図である。
第７図は、以上のような本発明に依る濾過体を
用いた静電濾過装置の例を示すものである。ボビ
ン５に前述のように巻いて形成した濾過体８が容
器７に収容されている。濾過体８は多数の小孔
９′，１０′を有する電気絶縁性材料による多孔板
９，１０によつて容器内の位置を規制されてい
る。外部の直流高圧電源１５からターミナル１１
及びスプリング１２を介して金属製ボビン５へ電
気的に接続されている一方、容器７は車輛等の金
属部分へアースされているので、前述の両電極間
に電位差を生じさせることができる。なお、ター
ミナル１１は絶縁材１６，１７を用いて容器７に
対して電気的に絶縁されている。金属製ボビン５
のターミナル１１と反対の側はやはり絶縁材１９
でシールされ、エンドキヤツプ１８がかぶせられ
ている。
用いた静電濾過装置の例を示すものである。ボビ
ン５に前述のように巻いて形成した濾過体８が容
器７に収容されている。濾過体８は多数の小孔
９′，１０′を有する電気絶縁性材料による多孔板
９，１０によつて容器内の位置を規制されてい
る。外部の直流高圧電源１５からターミナル１１
及びスプリング１２を介して金属製ボビン５へ電
気的に接続されている一方、容器７は車輛等の金
属部分へアースされているので、前述の両電極間
に電位差を生じさせることができる。なお、ター
ミナル１１は絶縁材１６，１７を用いて容器７に
対して電気的に絶縁されている。金属製ボビン５
のターミナル１１と反対の側はやはり絶縁材１９
でシールされ、エンドキヤツプ１８がかぶせられ
ている。
潤滑油は、エンドキヤツプ１８の小孔１３より
流入し、金属製ボビン５の下部に形成されている
小孔５′より流出し、多孔板１０の孔１０′を通つ
て濾過体８に入り、濾過体８内を通過した後、エ
ンドキヤツプ１８の小孔１４を通つて外部へ出る
（図中の矢印参照）。
流入し、金属製ボビン５の下部に形成されている
小孔５′より流出し、多孔板１０の孔１０′を通つ
て濾過体８に入り、濾過体８内を通過した後、エ
ンドキヤツプ１８の小孔１４を通つて外部へ出る
（図中の矢印参照）。
なお、濾過体８の容積は浄油すべき潤滑油の量
によつて変化するが、実験的に、潤滑油１リツト
ル当り約100cm3の濾過体で炭素粒子の十分な除去
率及び保持量を得ることができることが見い出さ
れた。
によつて変化するが、実験的に、潤滑油１リツト
ル当り約100cm3の濾過体で炭素粒子の十分な除去
率及び保持量を得ることができることが見い出さ
れた。
以上の実施例では、電極板及び集塵体を交互に
積層し、それを円筒ボビンにロール状に巻いて濾
過体を形成したが、円筒状の電極板及び集塵体を
交互に積層して濾過体を形成することもできる。
第８図を参照すると、前述の実施例におけると同
様な正電極１、負電極２、集塵体３、スペーサ６
がすべて円板状をなしており、その外周部に切欠
き１′、中心部に穴１″がある。これらの構成要素
１、２、３、６の積層相互関係は前述の実施例に
おけると同様である。第９図に、このような円板
状積層濾過体を容器に収容した濾過装置の例を示
す。図中、濾過体の一部についてその各構成要素
１、２、３、６を拡大して示した。正電極板１は
金属製ボビン５とは接触せず、その外周部におい
て金属製容器７の内面と接触して電気的に接続さ
れている。他方、負電極板２は、その外径が容器
７の内径より若干小さいので金属製容器７とは接
触せず、金属製ボビン５と位置２″で接触し、金
属製ボビン５はスプリング１２及びターミナル１
１を介して電源（図示せず）と接続されているの
で、負電圧が負電極板２に供給される。潤滑油
は、エンドキヤツプ１８の中心部の穴１３よりボ
ビン５内に流入し、ボビン５に設けられた小孔
５′より濾過体８に向つて流出し、濾過体の各構
成要素の間及び内部を通り、濾過体の外周部へ流
出し、前記の切欠き部１′を通つてエンドキヤツ
プ１８の小孔１４から外部へ流出する。
積層し、それを円筒ボビンにロール状に巻いて濾
過体を形成したが、円筒状の電極板及び集塵体を
交互に積層して濾過体を形成することもできる。
第８図を参照すると、前述の実施例におけると同
様な正電極１、負電極２、集塵体３、スペーサ６
がすべて円板状をなしており、その外周部に切欠
き１′、中心部に穴１″がある。これらの構成要素
１、２、３、６の積層相互関係は前述の実施例に
おけると同様である。第９図に、このような円板
状積層濾過体を容器に収容した濾過装置の例を示
す。図中、濾過体の一部についてその各構成要素
１、２、３、６を拡大して示した。正電極板１は
金属製ボビン５とは接触せず、その外周部におい
て金属製容器７の内面と接触して電気的に接続さ
れている。他方、負電極板２は、その外径が容器
７の内径より若干小さいので金属製容器７とは接
触せず、金属製ボビン５と位置２″で接触し、金
属製ボビン５はスプリング１２及びターミナル１
１を介して電源（図示せず）と接続されているの
で、負電圧が負電極板２に供給される。潤滑油
は、エンドキヤツプ１８の中心部の穴１３よりボ
ビン５内に流入し、ボビン５に設けられた小孔
５′より濾過体８に向つて流出し、濾過体の各構
成要素の間及び内部を通り、濾過体の外周部へ流
出し、前記の切欠き部１′を通つてエンドキヤツ
プ１８の小孔１４から外部へ流出する。
第１０図は、本発明に依る静電濾過装置を実際
の内燃機関の潤滑系に取り付けた例を示す。オイ
ルパン２０に溜められた潤滑油２１はオイルポン
プ２２で吸い上げられ、比較的粗い汚濁物質を濾
過するための従来形のフイルター２３を通し、メ
インギヤラリー２４により機関各部の潤滑部２５
へ圧送される。潤滑部２５を通つた油は自然落下
等によつてオイルパン２０に戻る。メインギヤラ
リー２４からは油流量制限のための絞り２４を介
して本発明に依る静電濾過装置２７へ通油されて
おり、ここで浄油された後潤滑油はオイルパンへ
戻る。静電濾過装置への電位差の供給は高圧電源
１５によつて行なわれる。
の内燃機関の潤滑系に取り付けた例を示す。オイ
ルパン２０に溜められた潤滑油２１はオイルポン
プ２２で吸い上げられ、比較的粗い汚濁物質を濾
過するための従来形のフイルター２３を通し、メ
インギヤラリー２４により機関各部の潤滑部２５
へ圧送される。潤滑部２５を通つた油は自然落下
等によつてオイルパン２０に戻る。メインギヤラ
リー２４からは油流量制限のための絞り２４を介
して本発明に依る静電濾過装置２７へ通油されて
おり、ここで浄油された後潤滑油はオイルパンへ
戻る。静電濾過装置への電位差の供給は高圧電源
１５によつて行なわれる。
次に、この構成の潤滑油系統を用いて濾過装置
の浄油性能試験を行なつた結果を第１１図及び第
１２図に示す。なお、本発明に依る静電濾過装置
と比較するために、同じ潤滑油系統において従来
形のロールテイツシユペーパーフイルタを用いた
ものについて試験した。デイーゼル機関の排気量
は2200c.c.、試験時の回転数は2000回転／分、軸ト
ルクは６Kg・ｍであつた。濾過体の容積は静電濾
過装置及びロールテイツシユペーパーフイルタの
いずれにおいても600cm3であり、潤滑油量5000c.c.、
試験用濾過装置への通油量30〜60c.c.毎分とした。
また、静電濾過装置には電圧2KV（電流8mA）を
印加した。
の浄油性能試験を行なつた結果を第１１図及び第
１２図に示す。なお、本発明に依る静電濾過装置
と比較するために、同じ潤滑油系統において従来
形のロールテイツシユペーパーフイルタを用いた
ものについて試験した。デイーゼル機関の排気量
は2200c.c.、試験時の回転数は2000回転／分、軸ト
ルクは６Kg・ｍであつた。濾過体の容積は静電濾
過装置及びロールテイツシユペーパーフイルタの
いずれにおいても600cm3であり、潤滑油量5000c.c.、
試験用濾過装置への通油量30〜60c.c.毎分とした。
また、静電濾過装置には電圧2KV（電流8mA）を
印加した。
第１１図は、油中炭素粒子濃度2.5％に予め汚
濁した潤滑油を潤滑油系統に給油し、濾過装置に
より浄油した場合の油中炭素粒子濃度の変化を浄
油時間に対して描いたグラフである。従来形フイ
ルタでは、20時間の浄油においても油中炭素粒子
濃度は約1.9％に低下するにすぎず、その除去率
は約24％である。これに対し、本発明に依る静電
濾過装置では、同じ浄油時間20時間では炭素粒子
濃度は約0.25％までも低下し、炭素粒子の除去率
は約90％にも及んだ。
濁した潤滑油を潤滑油系統に給油し、濾過装置に
より浄油した場合の油中炭素粒子濃度の変化を浄
油時間に対して描いたグラフである。従来形フイ
ルタでは、20時間の浄油においても油中炭素粒子
濃度は約1.9％に低下するにすぎず、その除去率
は約24％である。これに対し、本発明に依る静電
濾過装置では、同じ浄油時間20時間では炭素粒子
濃度は約0.25％までも低下し、炭素粒子の除去率
は約90％にも及んだ。
第１２図は、潤滑油に汚濁のない新油を用いて
デイーゼル機関を運転し、油中炭素粒子濃度の変
化を運転時間に対して示したグラフである。濾過
装置を装置しないと、運転時間200時間で油中炭
素粒子濃度は約2.4％に達する。これに対し、ロ
ールテイツシユペーパーフイルタを用いてもそれ
ほどの効果は期待できないが（200時間後、約2.1
％）、本発明に依る静電濾過装置を装着すると200
時間の運転後においても油中炭素粒子濃度は約
0.15％にすぎす、潤滑油の汚濁は極めて少ないこ
とがわかる。
デイーゼル機関を運転し、油中炭素粒子濃度の変
化を運転時間に対して示したグラフである。濾過
装置を装置しないと、運転時間200時間で油中炭
素粒子濃度は約2.4％に達する。これに対し、ロ
ールテイツシユペーパーフイルタを用いてもそれ
ほどの効果は期待できないが（200時間後、約2.1
％）、本発明に依る静電濾過装置を装着すると200
時間の運転後においても油中炭素粒子濃度は約
0.15％にすぎす、潤滑油の汚濁は極めて少ないこ
とがわかる。
以上の説明から、本発明に従つて静電濾過装置
用濾過体を使用すれば油中に分散する炭素粒子を
極めて良く捕集・除去することが可能であること
が明らかであろう。なお、以上、本発明のいくつ
かの実施例を用いて説明してきたが、これらの例
は単に説明のために述べたものであつて、本発明
の範囲は特許請求の範囲及び当業者による慣用的
変形の範囲にあることはいうまでもない。
用濾過体を使用すれば油中に分散する炭素粒子を
極めて良く捕集・除去することが可能であること
が明らかであろう。なお、以上、本発明のいくつ
かの実施例を用いて説明してきたが、これらの例
は単に説明のために述べたものであつて、本発明
の範囲は特許請求の範囲及び当業者による慣用的
変形の範囲にあることはいうまでもない。
第１図は本発明に依る静電濾過の原理を説明す
るための概略透視図、第２図は本発明の特徴をな
す多孔性絶縁体による集塵体の一例の拡大図、第
３図は本発明に依る濾過体の一実施例を示す透視
図、第４図はその模式的断面図、第５図は本発明
に依る濾過体のもう一つの実施例を示す透視図、
第６図はその模式的断面図、第７図は本発明に依
る濾過体を用いた静電濾過装置の一例を示す縦断
面図、第８図は本発明に依る濾過体のさらにもう
一つの実施例を示す概念的透視図、第９図はその
濾過体を用いた静電濾過装置の一例を示す縦断面
図、第１０図は濾過装置を装着した潤滑油系統
図、第１１図は浄油試験の結果を示すグラフ、第
１２図は実際のデイーゼル機関を運転して濾過装
置の効果を調べた結果を示すグラフである。 １……正電極板、２……負電極板、３……集塵
体、３ａ……誘電体膜、３ｂ……支持体、４……
スペーサ、５……ボビン、６……繊維質スペー
サ、７……容器、８……濾過体、１１……ターミ
ナル、１５……高圧電源、１６……バツテリー、
２０……オイルパン、２１……潤滑油、２２……
オイルポンプ、２７……静電濾過装置。
るための概略透視図、第２図は本発明の特徴をな
す多孔性絶縁体による集塵体の一例の拡大図、第
３図は本発明に依る濾過体の一実施例を示す透視
図、第４図はその模式的断面図、第５図は本発明
に依る濾過体のもう一つの実施例を示す透視図、
第６図はその模式的断面図、第７図は本発明に依
る濾過体を用いた静電濾過装置の一例を示す縦断
面図、第８図は本発明に依る濾過体のさらにもう
一つの実施例を示す概念的透視図、第９図はその
濾過体を用いた静電濾過装置の一例を示す縦断面
図、第１０図は濾過装置を装着した潤滑油系統
図、第１１図は浄油試験の結果を示すグラフ、第
１２図は実際のデイーゼル機関を運転して濾過装
置の効果を調べた結果を示すグラフである。 １……正電極板、２……負電極板、３……集塵
体、３ａ……誘電体膜、３ｂ……支持体、４……
スペーサ、５……ボビン、６……繊維質スペー
サ、７……容器、８……濾過体、１１……ターミ
ナル、１５……高圧電源、１６……バツテリー、
２０……オイルパン、２１……潤滑油、２２……
オイルポンプ、２７……静電濾過装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正および負の両電極間に介在し、多孔性の誘
電体材料より成る集塵体と、前記電極の少なくと
も一方と前記集塵体との間に介在し、通油性、電
気絶縁性を有するスペーサと、から成ることを特
徴とする静電濾過装置用濾過体。 ２ 前記集塵体が合成樹脂よりなる特許請求の範
囲第１項記載の濾過体。 ３ 前記合成樹脂がフツ素樹脂である特許請求の
範囲第２項記載の濾過体。 ４ 前記スペーサとして繊維質濾材を用いた特許
請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の濾
過体。 ５ 前記繊維質濾材が合成繊維不織布、綿布又は
セルロース系濾材である特許請求の範囲第４項記
載の濾過体。 ６ 前記スペーサが前記集塵体の支持体を兼ねて
いる特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項の
記載の濾過体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57017601A JPS58137452A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | 静電濾過装置用濾過体 |
| US06/721,495 US4620917A (en) | 1982-02-08 | 1985-04-10 | Electrostatic filtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57017601A JPS58137452A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | 静電濾過装置用濾過体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137452A JPS58137452A (ja) | 1983-08-15 |
| JPH035860B2 true JPH035860B2 (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=11948399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57017601A Granted JPS58137452A (ja) | 1982-02-08 | 1982-02-08 | 静電濾過装置用濾過体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4620917A (ja) |
| JP (1) | JPS58137452A (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106554A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-12 | Nippon Denso Co Ltd | 静電式濾過器の通電端子構造 |
| JPS61212349A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Liquid Konsando Kk | 内燃機関用オイル再生装置 |
| JPS6223407A (ja) * | 1985-06-17 | 1987-01-31 | Fujimasa Kiko Kk | 流体中の微小不純物除去方法 |
| US5043048A (en) * | 1987-07-17 | 1991-08-27 | Muralidhara Harapanahalli S | Electromembrane apparatus and process for preventing membrane fouling |
| US5064515A (en) * | 1987-07-17 | 1991-11-12 | Battelle Memorial Institute | Electrofilter apparatus and process for preventing filter fouling in crossflow filtration |
| JPH02500094A (ja) * | 1987-07-17 | 1990-01-18 | バッテル・メモリアル・インスティチュート | 交さ流濾過におけるフィルターの汚れを防止するための電気濾過装置および方法 |
| JPS6456849U (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-10 | ||
| US5307235A (en) * | 1991-04-16 | 1994-04-26 | Erik M. Arnhem | Device for electroactivization of fluids |
| US5395592A (en) * | 1993-10-04 | 1995-03-07 | Bolleman; Brent | Acoustic liquid processing device |
| US5647965A (en) * | 1994-03-25 | 1997-07-15 | Crose; James R. | Apparatus and method for separating a charged substance from a conductive fluid |
| US5514269A (en) * | 1994-07-27 | 1996-05-07 | Phoenix Precision Graphics, Inc. | Dual separator purification system |
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| GB9908099D0 (en) * | 1999-04-12 | 1999-06-02 | Gay Geoffrey N W | Air cleaning collection device |
| CA2314545A1 (fr) * | 2000-07-13 | 2002-01-13 | Jacek Mlynarek | Massif oriente de filtration et de biofiltration |
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| RU2293871C2 (ru) * | 2001-09-03 | 2007-02-20 | Военный автомобильный институт | Устройство для электростатической обработки жидкого топлива |
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| FR2886975B1 (fr) * | 2005-06-08 | 2010-12-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme de filtration d'huile de lubrification d'un moteur |
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| US20080060949A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-13 | Unger Peter D | Apparatus and method for removal of soot from lubricating oil |
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| WO2010045644A1 (en) | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Bioair Solutions, Llc | Filtration media for filtration/purification of a liquid or gas, related reactor modules, filtration devices and methods |
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| BR112012028745A2 (pt) * | 2010-05-10 | 2016-07-19 | Fram Group Ip Llc | método para remover fuligem, borra e outras matérias particuladas insolúveis a partir de óleo de motor, método para remover fuligem a partir do óleo de motor , e filtro para remoção de partículas de fuligem a partir de um óleo de motor tendo partículas de fuligem dispostad no mesmo |
| US8935910B2 (en) | 2011-10-24 | 2015-01-20 | General Electric Company | Rotary oil degradation byproducts removal system |
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| US10124275B2 (en) | 2014-09-05 | 2018-11-13 | Imagine Tf, Llc | Microstructure separation filters |
| US10758849B2 (en) | 2015-02-18 | 2020-09-01 | Imagine Tf, Llc | Three dimensional filter devices and apparatuses |
| US10118842B2 (en) | 2015-07-09 | 2018-11-06 | Imagine Tf, Llc | Deionizing fluid filter devices and methods of use |
| US10479046B2 (en) | 2015-08-19 | 2019-11-19 | Imagine Tf, Llc | Absorbent microstructure arrays and methods of use |
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| US10486167B2 (en) * | 2016-07-13 | 2019-11-26 | Delavan Inc. | Prevention of deposits on engine components |
| WO2021207098A1 (en) * | 2020-04-05 | 2021-10-14 | Zonit Structured Solutions, Llc | Z-shieldtm filtered air protective system |
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| Publication number | Publication date |
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