JPS5854847B2 - 濾過筒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械、内燃機関、空気圧縮機、ロールミル
等のオイル作動、潤滑系統の油濾過、化学薬品や石油等
の液体濾過に適した濾過筒に関するものである。

一般に工作機械、内燃機関等に用いる潤滑油の中には、
使用中に混入してくる不純物として、大きな粒子と微粒
子が入りまじって存在しているが、この不純物が機械摩
耗を惹起し、その寿命を著しく短くする原因となるので
、これらの不純物を除去するため種々の方法が採られて
いる。

例えば内燃機関等の循環油を濾過する場合、濾過筒が使
用され、不純物を除去することに依って機関の寿命を維
持することが行なわれている。

上記の目的に使用されている濾過筒は第１図に示す様に
濾材として濾紙２１を環状体に打抜いたものと、この濾
紙より更に高密度の濾紙２２を環状体に打抜いたものを
交互に積層し、一定間隔毎に交互に開口部を設け、濾液
がこの外周の一定間隔に設けられた蜂窩状外側開口部２
３を通って濾紙で濾過され、一定間隔に設けられた蜂窩
状内側開口部２４から内径流路に濾過されるのであるが
、蜂窩状の外側開口部から入る原液は粗大粒、微細粒共
に濾材である濾紙表面に捕集されるから目詰りが早い事
と、もう一つは濾材表面の負荷が抵抗の少い部位に集中
し、濾材の全表面で均一に濾過出来ないという欠点があ
った。

本発明はこれら従来欠点を除去するために比較的密度の
低い不織布と密度の高い不織布及び上記両生織布の中間
密度を有する密度勾配型不織布を外径及び内径が同一か
、内径又は外径が異なる数種の輪状板に打抜き、上記輪
状板を組合せたそれぞれ１乃至複数枚を積層一体化した
円筒状構造に形成し、従来欠点を解決したものである。

一般に含塵流体中に於ける不純物の濾過は接触捕集か拡
散捕集に依る濾過方法で行なわれ、この拡散捕集の場合
、流速が速い程効率が低下するし、又折角捕集した塵埃
が増大して来ると再飛散が起り易くなり濾過効率が低下
してくるので、濾過の目的を達成することが出来なくな
る。

従って効率的な濾過の条件は、（１）濾過すべき流体を
濾材表面に均一に導入する事。

（２）塵埃が粗いものから細かいものへ順次濾過されて
いくように濾材に密度勾配をもたせて形成することであ
る。

そのためには濾材表面に導入する流体を整流にするため
の機能を具備する濾材が必要であり、（２）項を満足さ
せるためには下層は密で上層になるに随って粗くなるよ
うに繊維様と繊度をかえて造る密度勾配型濾材を鏡層に
一体に組込んで構成することである。

次に本発明の構成を図面に依って説明する。

第２図は低密度の不織布３を示し、この低密度不織布は
１５デニール〜５００デニールの繊度の犬なる繊維１と
、繊維間を結合する樹脂結合剤２とから構成されて居り
、流体に対し濾過抵抗の小さい密度（０，２，９／ｆｆ
ｌ以下）のものが用いられる。

第３図は高密度に形成した不織布４で、流体が滲透しに
くいように繊維又は樹脂結合剤で目詰めを行なったもの
で、他の不織布へのなじみ及びクッション性が発揮され
る様に密度が０．２ ｇ ／ｃｒｉｔ、以上となして構
成されている。

第４図は上記第２図、第３図に示す不織布の略中程度の
密度を有する密度勾配型の不織布７で実質的な不純物濾
過層であり、下層５より上層６になるに従ってその密度
が粗くなる様縫取されている。

上記不織布７は繊維の種類や繊度を選択組合せてウェブ
を作成することに依り形成され、使用される繊度は０．
５デニール〜２０デニールの範囲のもので、繊維は上層
に弾撥性に富むポリエステル、アクリル繊維等を、下層
にはレーヨン等を主体としたもので構成することが好ま
しく、通常平均密度０．ｏ ５〜０．２５ ｇ／ｃｒｊ
、の不織布を使用する。

第５図から第１０図は濾過筒を構成する上記各各密度の
異る不織布を所定寸法の内径と外径（ａ。

ｂ）（ａ、ｃ）（ａ、ｄ）（ｃ、ｂ）（ｄ、ｂ）を有す
る５種類の輪状打抜板を示し、上記輪状板のそれぞれ内
径、外径の半径の長さａ、ｂ、ｃ。

ｄの間には次の関係がある。

ａ＞ｃ）ｂ 、ａ）ｄ）ｃ ａ−ｂ−（ｄ−ｂ ）＋（ａ−ｄ ） 第５図は第４図に示した密度勾配型不織布７を使用した
濾過筒の鏡層を構成する基板Ｃを示し第１３図〜第１５
図に示した濾過筒のＣ層を構成するもので、実質的な不
純物粒子の濾過捕集を行なう層である。

第６図は第３図に示す高密度不織布４を輪状に打抜いた
濾過筒構成基板９を示し、第１５図に示す濾過筒のＡ層
を構成する。

上記基板は流体遮蔽の役目をなすもので、上記不織布の
池、合成樹脂、金属、発泡プラスチック、ゴム等の材料
も使用できる。

第１１図は第７図の低密度不織布打抜輪状板８の内径に
第１０図の小径の高密度不織布打抜輪状板１１をはめ込
み一体となした濾過筒鏡層を構成する基板Ｕで、第１３
図〜第１５図に示す濾過筒のＢ層を構成する。

上記高密度不織布打抜輪状板１１の代りに合成樹脂、金
属、発泡プラスチック、ゴム等の材料から形成した輪状
板も使用できる。

第１２図は第８図に示す外径ａ、内径すに打抜いた低密
度不織布輪状板１３を第９図に示す高密度不織布打抜輪
状板１４の内径部ｄにはめ込み一体となした濾過筒の鏡
層を構成する基板１５であ第１５図に示す濾過筒のＤ層
を構成する。

上記高密度不織布打抜輪状板１４は流体の遮蔽の役目を
なすもので、前記不織布の池、合成樹脂、金属、発泡プ
ラスチック、ゴム等の輪状板を用いてもよい。

第１３図は上記濾過筒構成基板Ａ−Ｄの４枚を適宜組み
合わせ、積層一体化して円筒形に形成した濾過筒であり
、その内部構造は第１４図及び第１５図に示す様に上、
下表層に流体遮蔽の役割をなすＡ層９を配し、以下上層
より濾過流体の整流作用を行なわせるＢ層、流体に含ま
れる微細な不純物粒子まで完全に捕集濾過作用を行なう
Ｃ層、不純物を濾過した流体を整流して外部に排出する
Ｄ層のＢ、Ｃ，Ｄ、Ｃを一単位ｅとする繰返しにより構
成したものであるが、勿論この構成単位に留まることな
く被濾過体である流体の種類によって任意に組みかえて
構成することができる。

又、上記濾過筒を構成するＡ−Ｄの輪状板各層を積層一
体化するに当っては、夫々輪状板の繊維層に固着してい
る熱硬化性樹脂が未硬化の状態にあるものを密着積層状
態で加熱硬化し一体化させる。

この際、未硬化状態にある樹脂の付着量が３０％以上の
場合単に加圧、加熱のみで一体化した濾過筒が得られる
が、全体として密度の低い濾過筒を構成する場合はどう
しても樹脂量を増加させる事が出来ず、付着量が３０％
以下の場合は層間接着を完全に行なう為未硬化状態にあ
る樹脂を活性化させて積層する必要がある。

この活性化の方法としては未硬化状態にある樹脂の躊剤
を輪状板表面に散布するか、又は上記樹脂と同質の樹脂
稀薄液を輪状板表面に散布し積層、加圧した状態のまま
所定時間加熱して一体化させるという方法が採用される
。

上記の如く構成された濾過筒は、その使用に当り濾過さ
れる油、水、酸剤等の流体は第１３図、第１４図に示す
如く入口１６からはいり内径側に濾過され、出口１７よ
り排出される。

この状態を更に詳細に説明したものが第１５図である。

濾過すべき層流、乱流、旋回流からなる流体は低密度不
織布層の入口１８から圧力Ｐで流入するのであるが、中
心穴１９は圧力ＰＯで、Ｐ＞Ｐｏであり、流体は整流作
用を兼ねそなえた積層濾材の最も抵抗の小さなり層イよ
り流入する。

流入した流体は矢印の方向に従って移動し、抵抗の大き
な内径側の高密度不織布層１１に依り遮られ貫通が困難
になる為表層が比較的密度が低く、下層になるに従って
密度が高くなるよう構成した密度勾配型不織布よりなる
Ｃ層に均等に分配されて流入し、矢印口を通過して０層
１０に達し、ここでは外径（入口）側にある高密度不織
布１４により遮られている為濾液は矢印二に沿って圧力
の低い中心穴１９の方向に流れてＤ層より排出され濾過
される。

又、Ｃ層に於て矢印ハの方向に進む流体は入口側の圧力
Ｐがあり、この圧力が高いためすべての流体は矢印口、
二の方向に進む。

同様にして濾過筒の外径６８層よりＤ層に於て上記の如
く濾過作用が行なわれる。

以下本発明を実施例により説明する。

実施例 先ず濾過筒を構成する各不織布基材を夫々次の様に製造
した。

（１）低密度不織布 ナイロン繊維１００デニール、カット長５１關５５部と
ナイロン繊維２デニール、カット長３８ｍｍ４５部を混
合した繊維ウェブ目付８０ｇ／ｄに浸漬法でＮＢＲラテ
ックスを主剤とした結合剤を繊維に対して固形量を５０
％付着させ乾燥加硫後更に第二工程で水溶性フェノール
樹脂初期縮合物をこの不織布に対して固形量で３０％程
度付着させ、指触乾燥程度の未硬化状態のまま巻取って
製品目付１５５ ｇ／ｍ３厚さ２關、見かけ密度０．０
８ｇ／ＣＩ！の不織布を得た。

（２）高密度不織布 ポリエステル繊維６デニール、５−１ｍｍカット１０部
とポリエステル繊維工５デニール、６４關力ツト９０部
を混合した繊維ウェブ目付２５０ｇ／〆に浸漬法でＮＢ
Ｒラテックスを主剤とした結合剤を繊維に対して固形量
を４５％付着させ、乾燥加硫後更に上記（１）と同様に
してこの不織布に対して固形量で３０％付着未硬化の状
態で巻取り、目付４７２ｇ／ｍｚ厚さ２關、見掛密度０
１．２４ｇ／−の不織布を形成した。

（３）密度勾配型不織布 上層はポリエステル６デニール３８ｍｍカット５０部、
ポリエステル３デニール、３８朋力ツト５０部よりなる
日付８０ ｊｉ ／ ｍ”の繊維ウェブ中層はポリエス
テル３デニール、３８ｍ１１Ｌ力ツト６０部、レーヨン
３デニール、３８關力ツト４０部を混合された目付６０
ｇ／−の繊維ウェブ、更に下層はポリエステル３デニ
ール、３８間カット３０部とレーヨン３デニール３８間
カット７０部を混合してなる目付６０９／ｒｒｒ’の繊
維ウェブで構成された３層の積層ウェブを浸漬法に依っ
てアクリル酸エステル重合体を主剤とする結合剤液に浸
漬し、繊維に対して固形樹脂付着量６０％の不織布を形
成し、更に上記（１）と同じく第二工程で水溶性フェノ
ール樹脂初期縮合物を３０％程度付着させ、指触乾燥程
度で未硬化の儂巻取り、目付３７４ｇ／ｍ′厚さ２ ｍ
ｍ、見掛密度０．１９９ ／ｃｒｉｌの不織布を得た。

（４）打抜及び成形工程 上記（ＩＸ２Ｘ３）で得た夫々の不織布を所定の外径及
び内径寸法に打抜いて下記の如き輪状体打抜き品を形成
する。

低密度不織布は外径５０醋φ、内径２４關φの輪状板（
第７図１０）と外径４０ｍｍφ、内径１６關φ（第８図
１３）のもので、密度勾配型不織布は外径５０ｉｉφ、
内径１６關φ（第５図８）に、高密度不織布は外径５０
ｍｍφ、内径１６關φ（第６図９）と外径２４ｍ１φ
、内径１６關φ（第９図１４）と外径５０ｍｒｔｔφ、
内径４０ｖｔｖｔφ（第１０図１１）の６種の輪状板を
形成し、このうち輪状板１０と１１．１４と１３を組合
わせはめ込んで一体とし、夫々１２Ｂ、１５Ｄ。

８Ｃ，９Ａの４枚の濾過筒構成基板を得る。

次に第１４図及び第１５図に示す如く両端末に高密度不
織布をＡ層として配置し、以下Ｂ、Ｃ。

Ｄ、Ｃの順に以下を一単位としてくり返し積層した。

積層時には未硬化樹脂の活性化を図るために溶剤又は硬
化性樹脂の稀薄溶液で表面の活性化に必要な量を付着さ
せた後、直ちに積層して一定厚さに金具で締付け、締付
は状態のまま１００〜１５０℃の湿度で２〜５時間熱処
理を施して樹脂が硬化すると同時に夫々各層間が接着し
て一体化した濾過筒を形成した。

上記の如く本発明によれば耐水性、耐躊剤性及び耐熱性
に優れた濾過筒が得られ、内燃機関の循環油の濾過、塗
料の濾過、変圧機油の濾過に於いて従来の濾紙で作られ
た濾過筒と比較してその構成上被濾過流体が整流されて
波層に均一に分配されるため目詰りもなく耐用寿命が数
段と優れ濾過液体の一部は低密度波層、密勾配鏡層のく
り返しにより濾過されることになり、微細な粒子おら粗
大な粒子まで効率よく均一に濾過することができるなど
種々の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す濾過筒の斜透視図、第２図、第３
図及び第４図はそれぞれ本発明に使用する低密度不織布
、高密度不織布および両者の中間密度を有する密度勾配
型不織布の断面図。 第５図は本発明の濾過筒の波層を構成する密度勾配型不
織布の打抜輪状板Ｃの平面図、第６図は同濾過筒を構成
する高密度不織布打抜輪状板Ａの平面図。 第７図及び第８図は同低密度不織布のそれぞれ内径と外
径の異なる打抜輪状板の平面図、第９図及び第１０図は
同高密度不織布のそれぞれ内径と外径の異なる打抜輪状
板の平面図。 第１１図は同第７図と第１０図の輪状板を組合わせてな
る濾過筒の波層を構成する輪状板Ｂの平面図、第１２図
は同第８図と第９図の輪状板を組合わせてなる濾過筒構
成輪状板りの平面図。 第１３図は本発明の濾過筒の１例を示す斜視図、第１４
図は同第１３図のＹ−Ｙ線切断断面図、第１５図は同１
４図のＸ−Ｘ線一部拡大図である。 １・・・・・・繊維、２・・・・・・樹脂結合剤、１・
・・・・・低密度不織布、４・・・・・・高密度不織布
、５・・・・・・下層、６・・・・・・上層、ヱ・・・
・・・密度勾配型不織布、８・・・・・・密度勾配型不
織布濾過筒構成基板Ｃ，９・・・・・・高密度不織布濾
過筒構成基板Ａ、１０，１３・・・・・・低密度不織布
輪状板、１２・・・・・・濾過筒構成基板Ｂ１１５・・
・・・・濾過筒構成基板り、１６，１８・・・・・・入
口、１７・・・・・・出口、１９・・・・・・中心穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低密度不織布輪状板の内径面に高密度不織布輪状板
   を嵌合してなる輪状板Ｂ１密度勾配型不織布輪状板Ｃ及
   び低密度不織布輪状板の外径面に高密度不織布輪状板を
   嵌合してなる輪状板り並びに密度勾配型不織布輪状板Ｃ
   を順次積層してなる濾過層構成基板の複数組をそれぞれ
   輪状板Ｃと輪状板Ｂとが接する如く積層して形成する円
   筒体の上下表面に高密度輪状板Ａを流体遮蔽層として配
   置積層し、一体に成型してなることを特徴とする濾過筒
   。