JPH0512031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電浄油装置用濾過体に関するもの
で、例えばデイーゼル機関の潤滑油清浄器に用い
て好都合である。

デイーゼル機関はガソリン機関に較べて燃費が
すぐれていることより、近年乗用車用原動機とし
て使用が拡大してきているが、ガソリン機関より
も多量の排気煙、いわゆるスモークを排出する。
スモークの大部分は未燃のカーボン微粒子であ
り、これは排気ガスと共に大気中にに放出される
が、機関の潤滑油にも混入し、オイルを汚濁させ
る。そのため、デイーゼル機関のオイルがガソリ
ン機関のオイルに較べ著しく早く汚濁劣化するこ
とが従来より問題となつている。

従つて、オイル中のカーボン微粒子を除去し、
オイルの汚濁を防止するための種々の試みがなさ
れている。その試みの１つとして、ロールテイツ
シユペーパ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き、そのセルロ
ース繊維表面でカーボン微粒子を付着させ、除去
せしめるものがある。

しかしながら、この種の濾過器はオイル中の微
粒子除去率が低く、せいぜい20〜30％程度である
ことが知られている。また、別の手段として0.2
〜0.3μmの小孔を持つ濾過体を用いる試みもある
が、濾過体表面にカーボン微粒子が堆積し急激な
目詰まりが生じ、通油性が極端に悪化する。

この様な実情より、オイル中において、正負の
電極板を対設してこれらに高電圧を印加すること
により、静電場を形成し、オイル中の負に帯電の
カーボン微粒子を正極板上に吸引捕集する手段が
試みられている。しかしながら、この手段に依る
ときはカーボン微粒子は正極板上に吸引されるも
のの、吸引されたそれら微粒子は正極板上に充分
に保持されずオイル流と共に流されてしまうの
で、高い除去率が得られない。

そこで、正極板及び負極板を対向配設すると共
に、これらの間に通油性の多孔厚体から成るスペ
ーサ部材を介して多孔状の誘電体捕集部材を配し
た濾過ユニツトを複数オイル流に平行に積層せし
め、上記正極板及び負極板間に高電圧を印加し、
主に負に帯電しているカーボン微粒子を上記誘電
体捕集膜の負極側面上に効率よく付着捕集するよ
うになした発明を特願昭57−17601号として既に
提案している。

かかる発明は、スペーサ部材と捕集部材とを
正、負電極の間に配設しているが、両部材の位置
決めが非常に面倒であり、また捕集部材の表面が
直接にオイル中に露出しているので、傷が付きや
すく、その結果カーボンの捕集率が低下するとい
う新たな問題を有している。

本発明は上記の問題を解決した濾過体を提供し
ようとするものであつて、正電極と、該正電極と
対向、配置させた負電極と、前記正電極との間に
接触、配置され、内部に油が通過する集塵体とを
具備し、前記集塵体は、両側面が各々前記正電極
および前記負電極に対向し、かつ誘電体材料より
構成された捕集部材と、電気絶縁材料より構成さ
れ、前記捕集部材の前記両側面が露出しないよう
該両側面を取り囲んだ多孔質スペーサ部材とによ
り構成したという技術的手段を採用したものであ
る。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明す
る。まず、第１実施例を第１図と第２図とに示
す。第１図は濾過体を渦巻状に構成した場合の一
構成単位F₁を抜き出し、その断面を拡大したも
のである。第１図において、１は内部に油が通過
する集塵体であり、電気絶縁性多孔質体から成る
スペーサ部材１ｂと、この内部埋設された誘電体
捕集膜１ａとから構成してある。２はアルミ箔等
の薄い帯状の金属体から成る正極板であり、３は
帯状の負極板であつて正極板２と同一材質で構成
してある。両者は対向関係に配設してある。上記
集塵体１は上記正極板２と負極板３との間に配置
してある。

ところで、上記構成によれば、スペーサ部材１
ｂと誘電体捕集膜１ａとを一体構造にしたので、
濾過体の製作時における両者間の位置決めの必要
はなくなる。一方、誘電体捕集膜１ａがスペーサ
部材１ｂに囲まれて被覆された状態となつている
ため、濾過体を製作する際の取り扱い時において
膜１ａの上に損傷を与えることを防ぐことができ
る。膜１ａの上に付設される穴等の傷は、油中の
負に帯電しているカーボン粒子が、静電気力によ
り吸引され該捕集膜１ａに付着する際に、これら
の穴等を通り抜けることにより、カーボン粒子除
去率を低下させる要因となり得るので、これらの
理由から傷等の膜上の損傷はない方が良好であ
る。

第２図は第１図に示した各構成要素を渦巻状に
巻き上げた状態を示す濾過体の全体斜視図であ
る。即ち、濾過体の構成要素である集塵体１、正
負極２，３が金属製円筒筒ボビン４に巻付けられ
ている。厚さが0.05〜0.1mmのアルミ箔等の金属
製正極板２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
方の巻き始端はいずれにも接続せず解放としてあ
る。また、金属製負極板３は、その巻き始め端が
金属製ボビン４に接続され、他方の巻き終わり端
は触放されている。

各電極板２及び３にはそれぞれ正及び負の電圧
が印加され、それぞれ正極、負極となる。集塵体
１は電極間介在物として両電極２，３間にサンド
イツチ状に挟持され、その結果当然のことである
が、集塵体１は両電極２，３の間に接触、配置さ
れる。なお、本実施例の中のスペーサ部材１ｂは
極間の放電によるリーク現象を防止すると共に、
捕集膜１ａの負極側では、膜１ａの上に付着除去
ささたカーボン粒子等の保持部材としての働きを
持つ。ない、前記集塵膜１ａの材料としては、多
孔性のフツ素樹脂（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
リエチレンの合成樹脂、ニトロセルロース等のセ
ルロース、ガラス繊維を挙げることができ、その
孔径は数ミクロン以下程度が望ましく、スペーサ
部材１ｂの材料としては濾紙等の電気絶縁性多孔
質部材が望ましい。

第１図で正極２、負極３のそれぞれの電極板は
濾過体の軸方向上下の端面から、それぞれＷだけ
濾過体内部へ入り込ませてある。これは、各電極
板同士、あるいは浄油器各構成部材と接触等によ
り、リークするのを防止するためである。更に第
１図でF₁で示された渦巻状に巻き上げる際の構
成ユニツトを実際に金属製ボビン４に巻き付けて
製作する場合、巻き始め部分では負極用電極板３
をポビン４に数回巻くことができる程度、他の部
材より長めに電極板３の寸法を確保すると共に、
巻き終わり部分でも電極板２の長さを濾過体最外
周を２回程度巻き付けられる分の長さだけ他の部
材よりも長く確保しておく必要がある。これは各
電極板２，３がそれぞれボビン４、あるいは浄油
器容器を通じて高電圧側及びアース側と導通せら
れるようにするためである。また、巻き始め部分
と巻き終わり部分とでは金属製ボビン４、及び容
器に収納した際の浄油容器とこれらスペーサ部材
１ｂ等の部材間、あるいは集塵体１間で隙間が生
じないように各部材の未端処理が必要である。第
３図は第１実施例の中で使用する多孔質スペーサ
部材１ｂの中に捕集膜１ａを埋め込む一体型の製
作方法に関してのものである。第３図ａは一枚の
濾紙等から成るスペーサ部材１ｂを中央で折り曲
げ、その中に捕集膜部材１ａを挾み込んで捕集膜
１ａとスペーサ部材１ｂとを一体化したものであ
る。なお、あらかじめスペーサ部材１ｂの片側端
面の長手方向に接着剤Ｘを塗布しておき、この部
分を矢印の上下方向から挟み込んで接着してもよ
い。

第３図ｂは、図の如くあらかじめ多孔質スペー
サ部材１ｂを円筒状に成形しておき、その中に捕
集膜１ａをスペーサ部材１ｂの円筒長手方向に挿
入する。この挿入方法としては第３図ｃのように
丸棒１００に捕集膜１ａを巻きつけ、前記円筒状
スペーサ部材１ｂに差し込んだ後、膜１ａを巻き
ほぐして第３図ｂの如く設置した後、丸棒１００
のみを抜き出す。以上によつて第３図ｂのごとく
構成されたものを、矢印の如く押えこんでサンド
イツチ状に形成するものである。

次に、本発明の第２の実施例を第４図及び第５
図に示す、第１の実施例では、誘導体捕集膜１ａ
を多孔質スペーサ部材１ｂの中に埋め込んだ構成
であるのに対し、この第２の実施例では前記誘電
体捕集膜１ａの両側に多孔質スペーサ部材１ｂを
接合した構成となつている。図の番号に従つて説
明していくと、１ａが誘電体捕集膜、１ｂが前記
捕集膜１ａの両側に接合される多孔質スペーサ部
材である。４が濾過体の一方の電極となる金属製
円筒ボビン、２が正極側電極板、３が陰極側電極
板である。この正極板２の巻き終りは静電浄油器
の容器部材に圧接され、巻き始め端は解放されて
いる。これに対し陰極板３の巻き始め端は前記金
属製円筒ボビン４に巻きつけられ、他方の巻き終
りは解放となつている。尚極板２，３はアルミ箔
等の金属体で構成され得る。なお、第１の実施例
と同様にF₁の如く１ユニツトを構成したものを
渦巻状に巻いて濾過体を構成したものが第５図で
ある。図中矢印は濾過体を通過するオイルの流れ
方向を示す。なお、本実施例では多孔質スペーサ
部材１ｂと誘電体捕集膜１ａとを接合している
が、これに依る効果は第１の実施例と同じであ
る。この接合の方法は各種考えられるが、例えば
酢酸ビニル系の接着剤塩化ビニル系接着剤等の
100℃前後の耐熱性を持ち、接着硬化後不油溶性
の接着剤を選定する必要がある。

次に、本発明の第３の実施例を第６図及び第７
図に示す。第３の実施例は第２の実施例を更に発
展させたもので、渦巻状の濾過体を製作する際の
１ユニツト全体を接着剤等で接合し、電極板、多
孔質スペーサ部材、及び誘導体捕集膜を一体化し
たことを特誕としている。図中のF₂が前記１ユ
ニツトを示しており、これば多孔質スペーサ部材
１ｂを両側に接合した誘電体捕集膜１ａから成る
ものを２組並設し、その中間に負極板３をサンド
イツチ状に接合し、さらに前述の２組の部材のど
ちらか一方の端面に正極となる電極板２を接合し
たもので構成される。また、各電極板２及び３
は、第１、第２の実施例の場合と同様に濾過体の
軸方向上下の端面から、それぞれＷだけ濾過体底
部に入り込むようにしてあるが、これは第１，２
の実施例の場合と同様、リークを防ぐためであ
る。更に、各部材間の接合は、接着剤等に依る接
着による方法、あるいは、化学繊維、及び綿糸等
による縫合による方法か、更にこれらを各部材の
特質に合わせて混合して用いる方法が考えられ
る。ここで接合に供し得る接着剤は第２実施例の
場合と同様に酢酸ビニル系、塩化ビニル系等の接
着剤が適当と考えられる。この様に構成したもの
を渦巻状に巻き濾過体としたのが、第７図であ
る。第８図に示したのが第３の実施例の場合の電
極板端面処理の説明図である。これは他の実施例
では電極板が他の部材と接合状態になく、自由に
その長さを調整することができ、渦巻状に濾過体
を構成する際の巻き始め部分と巻き終わり部分
に、それぞれ確保しなければならない負極板と正
極板の長さは、巻く時の電極板の位置を調整する
ことによつて確保可能である。なお、第８図ａが
巻き終り側、第８図ｂが巻き始め側を示す。しか
しながら、第３の実施例の場合は電極板がそれ自
体が他の部材と接合されているため、電極板単体
での位置の調整はできないことと、接合された連
続体として本発明による素材が提供されたことを
考えると、どうしても電極板の末端処理が必要と
なつてくる。第８図はオイルの流れ方向から見た
図であるが、まず、巻き始め側は前記金属製円筒
ボビン４に数回巻き付ける為に負極電極板３を長
めに確保し、以下他の部材もボビン４にスムーズ
に巻きついて部材間にオイルの通り抜けの原因と
なる。隙間が生じないように図の如く電極板２を
中央にした山形状に長さを変えて切断してする。
また、巻き終わり側でも正極板２を濾過体最外周
を２周可能な程度の長さを確保して切断する。他
の部材も巻き終わり部表面が滑らかになり、濾過
体外周部とその収容器との間に、オイル通り抜け
の原因となる隙間が生じないように配慮し、階段
状に切断する必要がある。このオイルの通り抜け
は濾過体の有効な捕集部を通過しないオイルの流
れと考えられるので、粒子除去率向上の上でもこ
の隙間はなくす必要があり、このことは、第１の
実施例、及び第２の実施例のいずれの場合でも同
じことが言えるので、各部材の端末を切断する際
は、電極板への考慮とは別に、第８図の如く切断
する必要がある。しかし、第３の実施例では、電
極板２，３スペーサ部材１ｂ及び捕集膜１ａが一
体になつたものをただ巻くだけで済み、これは取
り扱いが非常に楽になると共に製作速度も早くな
ると考えられるので、その有利性は大きいと考え
る。

第９図に本発明に依る濾過体を用いた静電浄油
器の具体例を示す。同図において、金属製ボビン
４に渦巻状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′、１
０′を有する電気絶縁性材料による多孔板９，１
０に依つて容器内に位置規制されている。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４へ電気的に接続
されている。一方、容器７は車両等の金属部分へ
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１
１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。金属製円筒ボビン４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４に形成されている小孔
４′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の内部を通過した後、エ
ンドキヤツプ１８の小孔１４を通つて外部へ出る
ようになつている。（図中の矢印参照のこと。）な
お、濾過体８，９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の濾過体でカーボン粒子の充分な除去
率及び保持量を得ることができることが明らかと
なつている。

以上述べたごとく本発明の効果を列挙すれば、
次のごとくである。

(1) 集塵体自体の内部に油を通過させる構成であ
るため、該集塵体および正、負極板により構成
される濾過ユニツトの体格の大型化を回避で
き、小型な濾過体を提供できる。

(2) 捕集部材の、正、負電極に対応する両側面は
スペーサ部材により取り囲まれていてその両側
面が保護された状態となるため、電極と捕集部
材との接触による該捕集部材の損傷を防ぐこと
ができ、捕集された微粒子が捕集部材の傷部分
から油中に持ち去られるということを回避する
ことができる。

(3) 両電極間に集塵体を接触、配置してあるた
め、その電極間距離を少なくとも集塵体の厚み
で決定することができ、その距離の一定化の設
定は極めて容易であるので、捕集効率を良好な
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明濾過体の第１実施例を示す断面
図、第２図は第１図の濾過体をボビンに巻いた状
態を示す斜視図、第３図ａ〜ｃは本発明の濾過体
において捕集部材とスペーサ部材との一体化構造
の説明に供する特性図、第４図は本発明の第２の
実施例を示す断面図、第５図は第４図の濾過体を
ボビンに巻いた状態を示す斜視図、第６図は本発
明の第３の実施例を示す断面図、第７図は第６図
の濾過体をボビンに巻いた状態を示す斜視図、第
８図ａ，ｂは第７図の説明に供する断面図、第９
図は本発明濾過体を備えた静電浄油器を示す断面
図である。 １……集塵体、１ａ……捕集部材、１ｂ……ス
ペーサ部材、２……正電極、３……負電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正電極と、該正電極と対向、配置させた負電
   極と、前記正電極及び前記負電極との間に接触、
   配置され、内部に油が通過する集塵体とを具備
   し、前記集塵体は、両側面が各々前記正電極およ
   び前記負電極に対向し、かつ誘電体材料より構成
   された捕集部材と、電気絶縁材料より構成され、
   前記捕集部材の前記両側面が露出しないよう該両
   側面を取り囲んだ多孔質スペーサ部材とにより構
   成されていることを特徴とする静電浄油装置用濾
   過体。