JPH067767Y2 - 濾過材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、夾雑物を含む液体の濾過、例えばオイルクリ
ーナに使用する濾過材に関する。

［従来の技術］ 従来、上記オイルクリーナ等の濾過材に用いる濾過素材
は、毛糸、木綿糸のような動物性繊維、植物性繊維或い
は合成樹脂繊維などを紐状に加工したものが、多く使用
されている。例えば、実開昭６１−９５４１５公報に提
案されている。第４図（Ａ）に側面図、（Ｂ）に断面図
を示す濾過素材で、多孔質性を有するテープ状の紙又は
不織布から成る濾材に連続的な撚りを与え、糸又はロー
プ状に成形した濾過素材が知られている。

上記濾過素材１の実際の使用は、例えば１０図に示すよ
うなオイルクリーナ１３に応用され濾過本体１７は濾過
素材１により形成され、多孔性内筒２２を芯としてその
周囲に巻回されている。この場合は、多孔性内筒２２に
近い方、つまり巻き始めは密に、外側に進むにつれ粗に
巻回し、開放綾（オープンスペースワインド）で巻回さ
れた筒状濾過材が知られている。

開放綾とは、第９図に示すように多孔性内筒の軸方向と
直角に濾過素材が巻回された綾である。

また特開昭５６−２８６１５号公報では、水液中に含ま
れるきわめて粒度の小さい夾雑物を捕捉する濾過材とし
て、密接綾により巻回したものが示されている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記濾過素材を使用して開放綾で巻回した上記濾過材を
利用して夾雑物を含む油を濾過したとき、糸またはロー
プ状の濾過素材相互のすき間を油，夾雑物が共に通過し
てしまうため上記濾過素材は、油液中の夾雑物を十分に
捕捉できなかった。上記濾過材を新しい濾過材に繰り返
し交換して上記濾過した油を濾過しても、更に十分に夾
雑物が取り除かれた油は得られないといった問題点があ
った。

さらに開放綾で巻回した場合、後から巻回する濾過素材
が既に巻回した濾過素材の隙間に入り込み、巻回の粗密
構造が安定しないことも問題とあなる。巻回の粗密構造
が安定しないために濾過素材が緩んでしまい、すぐに濾
過作用が悪くなってしまうのである。そのため所望の目
的を満たす巻き密度で密から粗への構造を形成すること
が非常に難しい。本来ならば内側から外側へ向けた巻き
密度は、さまざまな粒度の夾雑物があることを考慮して
徐々に密から粗と移行していくことが望ましいが、開放
綾では巻き密度の調整が難しいため、密から急に粗へと
移行してしまったり、外側が十分な粗さで巻回されなか
ったりしていた。その結果、従来の濾過材を使用する際
は、巻き密度が急に密になる箇所に夾雑物が多く留まっ
てしまうため、すぐに目づまりを起こして濾過作用が悪
くなるという問題があった。濾過材の外側は十分な粗さ
をもって巻回されていないため、さまざまな粒度の夾雑
物に最初から密に巻回した部分で濾過することになり濾
過効率が悪く油液中の夾雑物を十分に捕捉できないとい
う問題があった。

また油液中には広範囲に渡る粒度の夾雑物が含まれてお
り、油液は水液に比較して流動性が低い。そのためきわ
めて粒度の小さい夾雑物を含む水液の濾過に用いる密接
綾の濾過材をそのまま用いて、油液の濾過をするのは、
すぐに目がつまってしまうため用いることができるもの
ではなかった。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、これらの問題点を解決するためになされたも
のであり、本考案の濾過材は、 多孔性を有するテープ状の紙または不織布から成る濾材
に連続的な撚りを与えることで糸又はロープ状に成形し
た濾過素材を、多孔性内筒を芯としてその周囲に複数層
重ねて巻回してなり、油液を外から内に向けて濾過する
ことで該油液中の夾雑物を捕捉する濾過材において、 上記濾過素材は密接綾で巻回され、該巻回の巻きピッチ
を多孔性内筒より外に向かうに従って大きくすること
で、外から内に向けて巻回密度を粗から密へと変化させ
たことを特徴とする濾過材を要旨としている。

尚、密接綾とは、第２図に示す多孔性内筒２２の軸方向
ｄ−ｅと濾過素材１のなす角度∠ｇｇ′ｅ，∠ｆｆ′ｄ
が鋭角に、上記濾過素材が巻回された綾である。第１図
は、濾過素材を密接綾で巻回した濾過材の斜視図であ
る。尚、巻きピッチとは、巻回される濾過素材間の幅を
示す値であり、巻きピッチが大きい程濾過素材間の幅が
広くなる。

［作用］ 濾過素材が巻きピッチを多孔性内筒より外に向かうに従
って大きくなるよう巻回された濾過材の外側に、夾雑物
を含む油を入れ上記巻回され濾過素材を通過した濾過液
を上記筒内より取り出すとき、上記巻回された濾過材の
密接綾で巻きピッチが大きくなるように巻回された外側
部分は、油液中の粒度の異なる夾雑物の主に粒度の大き
い夾雑物を捕捉し、粒度の小さいもの及び油を通過させ
るように働く。上記巻回された濾過材の中心部分で、密
接綾で巻きピッチが小さくなるように巻回された部分は
粒度の小さいものをすべて捕捉し、油のみを通過させる
ように働く。

本考案のように密接綾で巻回した場合、内側に巻回した
濾過素材に対して同じ方向に巻回するのではなく、ある
角度を持たせて濾過素材を交差させるように巻回するの
で、粗に巻回された外側でも十分に固定された状態とな
る。そのため構造が安定しており、巻回した粗密構造が
容易に崩れにくい。さらに安定して巻回できることで夾
雑物の粒度分布に合わせた巻きピッチの自由な調整が可
能となる。

このように巻きピッチを大きく変化させて濾過素材を巻
回できるので、夾雑物の粒度が広範囲に渡っており、し
かも流動性の低い油液であっても、すぐに目づまりする
ことなく、濾過作用を長期に渡って得ることができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例について説明する。第１図は、本
実施例の濾過素材を密接綾で巻回した濾過材の一部破断
斜視図を示す。前記密接綾濾過材３７は、濾過素材１と
該濾過素材１を巻取る多孔性内筒２２とからなり、上記
濾過素材１が上記多孔性内筒２２を芯にして該内筒２２
に近い方、つまり巻き始めは密、即ち巻きピッチが小さ
く、外側に進につれて粗、即ち巻きピッチが大きくなる
よう巻回された構成になっている。上記濾過素材１は、
多孔性を有するテープ状又は不織布からなる濾材に連続
的な撚りを与えて、糸又はロープ状に成形されたもので
あり、上記多孔性内筒２２は、例えば金属製あるいは合
成樹脂製の網あるいは多孔性の板からなっている。上記
濾過材に使用する濾過素材の製造方法は、第５図に示す
ように、例えば幅５０mmに裁断されボビン４に巻回され
たテープ状の濾材２を、ボビン４を回転させながら送り
出し、一対の折りロール５ａ，５ｂ間を通す。この折り
ロール５ａ，５ｂにより、濾材２は第６図に示すように
２つ折りにされ、折りロール５ａ，５ｂを通過すると濾
材２自体の爆発力により第７図に示すように断面Ｖ字状
に拡がる。そして、次の折り込みロール６ａ，６ｂを通
すと、この折り込みロール６ａ，６ｂはＶ字状に拡開し
た濾材２の上部を両側から折り曲げ、この折り曲げは片
側ずつ折り込むために濾材２の長手方向に沿って互いに
ずれて配置され、第８図に示すように濾材２の上部を折
り曲げ、次にテーパ状のコーン７を通して第４図（Ｂ）
に示すように押し潰して絞り込み、その直径を例えば３
mm程度に規制する。そして、電動機８により回転する巻
取りドラム９を、更にツイスト用電動機１０により回転
し、濾過素材１を巻取りながら撚りを与え機械的に安定
な状態にする。

次に、上記製造方法により作られた濾過素材を使用して
密接綾（クローズワインド）で、多孔性内筒に近い部分
である巻き始めは密に外側に行くに従って次第に粗に複
数層重ねて巻回した濾過材の製造は、例えば、少くとも
綾目（ワインド数，並び数，巻きピッチ）及び巻取速
度，張力，接圧を調整できる巻取機を使用して製造す
る。

例えば、上記濾過素材を密に巻回するとは、濾過素材が
多孔性内筒に巻きとられるとき、その内筒の一方の端か
ら他方の端まで１往復する間に巻きとられる回数を示す
ワインド数を大きくし、上記内筒上に巻きとられると
き、単位長さ当りの濾過素材が巻きとられた本数を示す
並び数を大きくし、上記内筒上に巻きとられるとき、巻
きとられた濾過素材の隣同士の間隔を示す巻きピッチを
小さくし、上記内筒上に巻き取られたとき濾過素材の上
下間の圧力を示す接圧を大きくすることである。また、
上記濾過素材を粗に巻回するとは、ワインド数を小さく
し、並び数を小さくし、巻きピッチを大きくし、接圧を
小さくすることである。

巻き取り工程を説明すると先ず、図示しない上記巻取機
に第１図に示す多孔性内筒２２の芯をセットして、該芯
の周囲に上記巻取機にセットされた上記濾過素材１の一
端を巻きつける。第２図に示すように上記多孔性内筒２
２をＣ方向へ回転させ巻取速度を一定に調整する。巻取
機にセットした多孔性内筒２２の芯に一端を巻きつけた
上記濾過素材１の他端を図示しない溝のついたカムとロ
ーラの間に嵌挿し、上記カムとローラをレールにそって
往復運動させる。これにより、巻取機にセットした多孔
性内筒２２の芯の回転により上記濾過素材１が多孔性内
筒２２の一辺ｄ−ｅとなす角∠ｇｇ′ｅ，∠ｆｆ′ｄが
常に一定の鋭角度αをなすように、上記多孔性内筒２２
の芯に巻きとられる。上記往復運動の振動周期を調整し
て隣同士の綾の目の濾過素材と濾過素材の間隔を示す巻
きピッチ及び並び数が調節できる。また、上記巻取速度
を調整すればワインド数を変化させることができる。

尚、図示しない上記濾過素材の取り出し口を固定して上
記芯に上記濾過素材の端を巻きつけた後、上記多孔性内
筒２２をＣ方向に回転させながら上記多孔性内筒２２の
軸方向（ｄ−ｅ）に単振動させて上記濾過素材を巻き取
ってもよい。

次に本実施例は、図示しない複数のローラー間を上記濾
過素材１が通過することにより張力を上記濾過素材１に
働かせている。上記複数のローラを調整して上記濾過素
材に働く張力を変化させている。これにより、上記濾過
素材１は、多孔性内筒２２の軸方向に対して直角方向に
互いに接する濾過素材同士の圧力である接圧が調節され
巻取られる。

上述の製造方法により製造した密接綾濾過材は、例えば
第３図に示すようなオイルクリーナ３０に適用できる。
このオイルクリーナ３０の外側容器３４は内筒状金属あ
るいは合成樹脂製の管状容器とし、上面に油入口３５と
取出口３６とを有している。外側容器３４内には、密接
綾濾過材３７がバネ３８によって支持され、上記密接綾
濾過材３７は、油を通さない円板状の底面板３９と中心
部分に濾過された油を取り出す円形の取出口３６を有す
る円板状の閉塞板４０とに囲まれている。上記底面板３
９と上記閉塞板４０とは例えば、剛性の金属製板あるい
は合成樹脂製の板である。尚、本実施例の濾過材の製造
は、巻取機を使用したが、人が濾過素材を多孔性内筒に
巻き取って作ってもよい。

上記オイルクリーナ３０は、夾雑物を含む油を油入口３
５より注入すると上記密接綾濾過材３７と上記外側容器
３４の間に上記油がたまる。上記密接綾濾過材３７の密
接綾で粗に巻回された外側部分３７ａに上記夾雑物を含
む油が入り込み、上記濾過材の透き間及び濾材の濾紙や
不織布を通過できない主に大きな粒度の夾雑物が補足さ
れる。上記外側部分３７ａを通過した夾雑物を含む油
は、上記密接濾過素材３７の密接綾で密に巻回された中
心部分３７ｂに達する。上記中心部分３７ｂでは、上記
濾過材相互の透き間が狭くなっているため、残された夾
雑物が補足され、油のみが通過して、上記油を通す多孔
性内筒３２に達する。上記多孔性内筒３２を通過した油
は取出口３６より取出される。

以上述べたごとく本実施例の濾過材を使用して夾雑物を
含む油を濾過すると、多孔性内筒の軸方向と濾過素材の
なす角αが一定の鋭角になるように多孔性内筒に巻きと
る密接綾巻きでは、多孔性内筒の軸方向と濾過素材のな
す角が直角になるように多孔性内筒に巻きとる開放綾巻
きと比較して濾過素材を交叉して巻き取ることから、濾
過素材相互のすき間を夾雑物が通過しなくなり、本実施
例の濾過材は十分に夾雑物を取り除くことができる。

［考案の効果］ 以上説明した通り本考案の濾過素材では密接綾で巻回し
てなり、内側に巻回した濾過素材に対して同じ方向に巻
回するのではなく、ある角度を持たせて濾過素材を交差
させるように巻回するので、粗に巻回された外側でも十
分に固定された状態となる。そのため構造が安定してお
り、巻回した粗密構造が容易に崩れにくい。さらに安定
して巻回できることで夾雑物の粒度分布に合わせた巻き
密度の自由な調整が可能となる。

特に油液中には粒度分布が広い夾雑物が含まれている
が、本考案の濾過材では、密接綾を用いながらも内側か
ら外側に向かうにつれて巻きピッチが大きくなるよう巻
回しているので、夾雑物を濾過材全体で捕捉することが
できる。そのため濾過効率がよく、かつ目づまりせずに
長期に渡って安定した濾過作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の濾過材の全体斜視図、第２図は、本
実施例の濾過素材の巻取り説明図、第３図は、同実施例
の応用例図、第４図（Ａ）は従来技術の濾過素材の側面
図、第４図（Ｂ）は同技術の濾過素材の断面図、第５図
は同技術の濾過素材の製造方法の説明図、第６図は同技
術の濾材を折りロールで折曲する状態の断面図、第７図
は同技術の折りロール通過後の濾材の断面図、第８図は
同技術の濾材を折り込みロールで折曲する状態の断面
図、第９図（Ａ）は同技術の濾過材の斜視図、第９図
（Ｂ）は同技術の濾過材の断面図、第１０図は同技術の
応用例であるオイルクリーナの断面図である。 １……濾過素材、２２，３２……多孔性内筒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多孔性を有するテープ状の紙または不織布
   から成る濾材に連続的な撚りを与えることで糸又はロー
   プ状に成形した濾過素材を、多孔性内筒を芯としてその
   周囲に複数層重ねて巻回してなり、油液を外から内に向
   けて濾過することで該油液中の夾雑物を捕捉する濾過材
   において、 上記濾過素材は密接綾で巻回され、該巻回の巻きピッチ
   を多孔性内筒より外に向かうに従って大きくすること
   で、外から内に向けて巻回密度を粗から密へと変化させ
   たことを特徴とする濾過材。