(57)【要約】【課題】濾過部材は一種であり、組み立てが容易で、頑丈であり、長期使用に必要な分解洗浄や再組み立てが容易に可能な濾過器を提供すること。【解決手段】片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる矩形の板部材の幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、複数の板部材と、同一方向に向けて積層した前記板部材を、該板部材の周囲で固定する枠部材とを有することを特徴とする濾過器。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる矩形の板部材の幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、複数の板部材と、
同一方向に向けて積層した前記板部材を、該板部材の周囲で固定する枠部材と
を有することを特徴とする濾過器。
【請求項２】
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、帯状板部材を、
芯材の同一位置に重ねて巻き付けたことを特徴とする濾過器。
【請求項３】
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、帯状板部材を、
円筒状部材の中心軸線と直交する平面内に延在するようにしながら、前記円筒状部材の回りに螺旋状に巻き付けたことを特徴とする濾過器。
【請求項４】
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる矩形の板部材の幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、複数の板部材を、
中心軸線を中心にした放射方向に沿って配置し、円周方向に沿って順次積層したことを特徴とする濾過器。
【請求項５】
前記板部材または前記帯状板部材が、金属、ゴム、プラスチック、セラミックスの何れかであることを特徴とする請求項１ないし４のうちの一項に記載の濾過器。
【請求項６】
前記板部材または前記帯状板部材が、鉄を主成分とした金属であり、前記突起部が冷間圧延によって形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし４のうちの一項に記載の濾過器。
【請求項７】
前記突起部の形状が、長円錐台形、楕円錐台形、多角錐台形、円錐台形の何れかであることを特徴とする請求項１ないし４のうちの一項に記載の濾過器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過器、さらに詳しくは、固体と気体の混合体から固体を除去する、固体と液体の混合体から固体を除去する、炎を含む気体から炎を除去する等の濾過を効率的に行い、分解洗浄が容易で、長期にわたって最善の状態で使用可能な濾過器に関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過器の濾過部分を形成する濾過器用部材は、従来、被濾過体の性状により、紙、不織布、セラミックスや焼結金属等の多孔質体、ウールマットを含む線材、これらの組み合わせからなるものが一般的に使用されている。
前記濾過器用部材は、金属製芯材等に巻回して使用されることが多い。金属製芯材は、板材をパンチングメタルやエキスパンドメタル等に加工し、円筒形とする。この円筒形芯材の周りに、金属製の前記線材を所定の間隔を隔てて巻回したもの、ノッチワイヤーを巻き付けたもの、金属線材を編んだ網体等を巻回したもの等が製造されている。籠体の中に、ウールマットを詰めたものも製造されている。
【０００３】
濾過器に要求される特性は、所定の混入体すなわち異物を確実に除去できることに加えて、被濾過体が濾過器を通過する時の圧力損失が小さいこと、長時間目詰まりせずに使用可能であること、近年環境問題から廃棄しても有害成分が流出せず、望ましくはリサイクルが可能で簡単であることである。
【０００４】
従来の濾過器に関して、線材がコイル状に巻回され、コイルの隣接線材の間に薄板のプレートが介在することにより隣接線材間に間隙が形成されていることを特徴とするフィルターエレメントを有する濾過器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来の他の濾過器に関して、内燃機関のクランクケースと吸気系との間を連通させるために形成され、ブローバイガスを還流させるためのブローバイガス還流通路と、前記ブローバイガス還流通路の途中に配置され、上下方向及び横方向へ延びる複数の線材より形成されたメッシュフィルタとを備え、そのメッシュフィルタによりブローバイガス中のオイル成分を分離させる内燃機関のブローバイガス分離装置であって、前記メッシュフィルタの上下方向へ延びる複数の線材について、それらのブローバイガス流れに対する上流側側面を凹み形状とし、その凹み形状を上下方向へ連続させた内燃機関のブローバイガス分離装置線材を有するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
従来の他の濾過器に関して、帯状に形成された濾材本体を、その濾材本体の幅方向に延びる複数の折り筋に沿ってジグザグに折り曲げることでジャバラ状に形成されるフィルタ用濾材の製造方法であって、前記濾材本体の長手方向に延びる凸条部の原形及び／又は凹条部の原形を幅方向において複数本形成する予備成形工程と、前記予備成形工程の後、前記濾材本体の幅を狭める幅調整工程と、前記幅調整工程の後、前記凸条部の原形及び／又は凹条部の原形のサイズを増大させて、隣り合う前記凸条部及び／又は凹条部が互いにほぼ接するように、前記凸条部及び／又は凹条部を成形する主成形工程と、前記主成形工程後、あるいは主成形工程と同時に、前記濾材本体に対して複数の折り筋を形成する折り筋加工工程と、を有するフィルタ用濾材の製造方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１０２６号公報
【特許文献２】特開平６−１４６８４１号公報
【特許文献３】特開２００６−１５９１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１によって提案されたフィルターエレメントにおいては、微細間隔を容易に保つことができる。しかし、濾過器の構成部材は、コイル状に巻回された線材とプレートの２部材であり、組み立てが困難であり、長期使用に必要な分解洗浄が産業上不可能である。
また、被濾過体が線材間を直線的に容易に通過できるため、効率的な濾過、被濾過体に多量の異物（濾過器によって排除すべきもの）を含むものの濾過、気体と炎のように区分が困難な被濾過体の濾過には不向きである。
さらに、前記プレートは、プレス等を使って打ち抜いた後、バリ取りのための電解研磨等を必要とする問題が推察される。
【０００９】
特許文献２によって提案されたメッシュフィルターは、線材と断面が略三角形の部材との２部材の組み合わせて相互固定される。このメッシュフィルターの製造方法は記載されていないが、この組み合わせでは線材と断面が略三角形の部材とを溶接等で固定するのが困難である。具体的には、予め接合部分にロウ材を塗布した後、ロウ材を加熱炉で溶融させる接合方法が推察されるが、この方法は、製造コストを大きく高めることが否めない。
一方、このように構成されるメッシュフィルターは、長期使用に必要な分解洗浄が産業上不可能である。
また、被濾過体が縦線材・横線材の間を直線的に容易に通過できるため、効率的な濾過や、被濾過体に多量の異物（濾過器によって排除すべきもの）を含むものの濾過や、気体と炎のように区分が困難な被濾過体の濾過には不向きである。
【００１０】
特許文献３によって提案されたフィルタ用濾材の製造方法は、板材を長手に折り曲げたうえ、部分的に凹凸を付けた濾材を使用する。この濾材を製造するためには、特殊な専用の設備が不可欠である。
また、薄くて幅のある材料を長手方向に平行に折り曲げると、曲がり、反り、捩れが発生し、その矯正工程を必要とする。折り曲げ加工に加え、凹凸加工を施すと、更に、歪が複雑多様に発生することとなり、それを除去するために焼鈍などの熱処理工程や矯正工程が必要となり、加工工程が煩雑化する。
さらに、濾材は、仮に洗浄したとしても当初のものまで戻すことはできず、産業上は使用によって濾過機能が低下したものは廃棄交換とせざるを得ない。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、従来の濾過器に関する上述した問題点に鑑みてなされたものであって、濾過部材は一種であり、組み立てが容易で、頑丈であり、長期使用に必要な分解洗浄や再組み立てが容易に可能な濾過器を提供することを目的とする。
本発明はまた、被濾過体が濾過器を直線的に容易に通過することなく、被濾過体に多量の異物（濾過器によって排除すべきもの）を含むものの濾過や、気体と炎のように区分が困難な被濾過体の濾過も効率的に濾過すなわち異物排除可能な濾過器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明は、
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる矩形の板部材の幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、複数の板部材と、
同一方向に向けて積層した前記板部材を、該板部材の周囲で固定する枠部材と
を有することを特徴とする濾過器である。
【００１３】
第２発明は、
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、帯状板部材を、
芯材の同一位置に重ねて巻き付けたことを特徴とする濾過器である。
【００１４】
第３発明は、
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、帯状板部材を、
円筒状部材の中心軸線と直交する平面内に延在するようにしながら、前記円筒状部材の回りに螺旋状に巻き付けたことを特徴とする濾過器である。
【００１５】
第４発明は、
片面が平面であり、他面に複数の突起部を設け、該突起部の高さの半分の高さ位置において、被濾過体の出入口となる矩形の板部材の幅縁に直交する横断線の何れもが前記突起部の少なくと一つを貫く、複数の板部材を、
中心軸線を中心にした放射方向に沿って配置し、円周方向に沿って順次積層したことを特徴とする濾過器である。
【００１６】
本明細書において、台形とは、台形形状を意図して形成した状態のみならず、底部と上部が同一であることを意図して製造したが、圧延時の材料のながれすなわちメタルフロー等の影響で上部が底部より小さくなった場合も含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の濾過器によれば、濾過部材は一種であり、組み立てが容易で、頑丈であり、長期使用に必要な分解洗浄や再組み立て容易に可能な濾過器を形成できる。
本発明の濾過器によればまた、被濾過体が濾過器を直線的に容易に通過することなく、被濾過体に多量の異物（濾過器によって排除すべきもの）を含むものの濾過、気体と炎のように区分が困難な被濾過体も効率的に濾過すなわち異物排除可能な濾過器を形成できる。
【００１８】
（発明の実施態様）
前記板部材または前記帯状板部材が、金属、ゴム、プラスチック、セラミックスの何れかであることを特徴とするが、金属、ゴム、プラスチック、セラミックスの何れかであることを特徴とする。
この実施形態の金属は、特殊な設備ではなく、一般的な２段圧延機で製造でき、特に熱処理も不要である利点がある。金属で製造した濾過部材は、熱や炎に晒される環境での使用が可能であるという利点、また金属の剛性を利用して力、特に圧力（正圧又は負圧）が掛かる場所にも使用可能であるという利点がある。
【００１９】
この実施形態のゴムおよびプラスチックは、前記凹凸とは逆の固定型または連続型で容易に製造可能であることに加え、軽量化できること、腐食性のガス等に暴露される場所に使用可能であるという利点がある。
この実施形態のセラミックスも前記凹凸とは逆の固定型で容易に製造可能であり、腐食性のガス等に晒される場所で使用可能であるという利点がある。
【００２０】
前記板部材または前記帯状板部材が、金属、ゴム、プラスチック、セラミックスの何れかであることを特徴とするが、鉄を主成分とした金属であり、前記突起が冷間圧延によって形成されたものであることを特徴とする。
この実施形態においては、長い帯状板部材を連続的に生産可能であり、矯正工程も不要であるため、生産性に優れるという利点がある。
【００２１】
前記突起の形状が、長円錐台形、多角錐台形、円錐台形、楕円錐台形の何れかであることを特徴とする。
この実施形態においては、ロールで圧延して製造した場合、被加工物にはシャープなエッジが発生せず、材料側の突起部に鋭利な部分が発生しない。従って、バリ取り工程を必要とせず、従来のフィルターに特有の糸、繊維または毛などの捕獲から発展する目詰まりもなく、予め設定した必要な大きさの混合体のみ確実に除去できることに加え、目詰まり時の洗浄や逆洗も容易という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態の濾過器で使用する濾過器用部材の平面図である。
【図２】図１における線II−IIに沿った断面図である。
【図３】図１における線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態の濾過器で使用する濾過器用部材を製造する圧延ラインの説明図である。
【図５】図４に示す圧延ラインに含まれる冷間圧延機の部分斜視図である。
【図６】第１実施形態の濾過器の、部分断面を含む側面図である。
【図７】第２実施形態の濾過器の側面図である。
【図８】図７における線VIII−VIIIに沿った断面図である。
【図９】第２形態の濾過器の使用状況を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態の濾過器の、部分断面を含む斜視図である。
【図１１】第４実施形態の濾過器の、部分説明図である。
【図１２】第５実施形態の濾過器の、部分斜視図である。
【図１３】本発明の突起部の他の実施形態を示す平面図である。
【図１４】本発明の突起部のさらに他の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施形態の濾過器で使用する濾過器用部材１０は、図１に平面図、図２に図１の線II−IIに沿った断面図、図２に図１の線III−IIIに沿った断面図に示すように、冷間圧延加工によって、厚さ０．４ｍｍ、幅３．０〜３．２ｍｍの帯状板部材１０の下面１２を平面にし、上面１４に複数の長円錐台形の突起部１６を設ける。突起部１６の数量、寸法及び相互位置関係は、例えば突起部１６の高さ０．２ｍｍの半分の高さ位置０．１ｍｍにおいて、帯状板部材１０の幅縁１０−１に直交する横断線２０の何れもが前記突起部１６の少なくと一つを貫くように決められる。
【００２４】
濾過器用部材１は、図２に示すように、帯状板部材１０を冷間圧延加工することによって製造される。
材料の帯状板部材１０は、金属素材の場合、鉄系材料、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等である。鉄系素材は、例えば、軟鋼すなわちＳＰＣＣ（ＪＩＳ  Ｇ  ３１４１）である。
帯状板部材１０は、厚さ０．４ｍｍ、幅１００〜２００ｍｍの広幅帯状板部材を、幅が３．０〜３．２ｍｍとなるように長手方向に細断され、巻き取りロールに巻き取り、コイル状にして保管される。
【００２５】
圧延ライン３０は、図４に示すように、帯状板部材１０を、ターンテーブル３２に軸支された材料コイル３４から取り出し、冷間圧延機３６に供給する。圧延ライン３０には、冷間圧延機３６内の帯状板部材１０に適度な張力を与えるために、冷間圧延機３６の上流側に、バフ締め３８が配置される。圧延ライン３０にはまた、巻き取り機６０の巻き取り緩みを防ぐために、巻き取り機６０の上流側に、バフ締め３８が配置される。バフ締め３８は、帯状板部材１０の下面１２及び上面１４をバフ部材３９で押圧して、帯状板部材１０の走向に抵抗負荷を与える。圧延ライン３０の冷間圧延機３６の下流側には、冷間圧延機３６内で使用され帯状板部材１０に付着した加工油を除去するための脱脂液４０を収容する脱脂槽４２、及びエアーコンプレッサー４３に連結され、付着物除去・乾燥するためのエアーブロー４４が配置されている。
【００２６】
冷間圧延機３６は、図５に示すように、概ね円柱状で突起部がなく、軸回転駆動力を付与され、帯状板部材１０の下面１２を形成する下ロール５０と、概ね円柱状で、帯状板部材１０に形成される突起部１６と相補関係の陥没部Ｒを設け、軸回転駆動力を付与されず、帯状板部材１０の上面１４を形成する上ロール５２とを有する。下ロール５０と上ロール５２は、約２００ｋｇの荷重で帯状板部材１０を冷間圧延加工する。
冷間圧延加工され突起部１６が形成された帯状板部材１０は、以下において濾過器用部材１０Ａと呼ぶ。濾過器用部材１０Ａは、巻き取り機６０によって巻き取られる。
【００２７】
濾過器用部材１０Ａは、積層されて濾過器を形成する。
第１実施形態の濾過器１００は、部分断面を含む側面図である図６に示すように、濾過器用部材１０Ａを長方形になるように切断し、一定方向を向けて積層する。積層された濾過器用部材１０Ａは、上下枠板１０２，ボルト１０４，ナット１０６からなる枠部材によって一体化される。固体と気体の混合体等である被濾過体は、図６の紙面と直交する方向すなわち濾過器用部材１０Ａの間を通過して、濾過される。
【００２８】
第２実施形態の濾過器２００は、側面図の図７及び図７の線VIII−VIIIに沿った図８に示すように、濾過器用部材１０Ａを、幅が同一で長さが異なった長方形になるように切断し、一定方向を向けて積層する。積層された濾過器用部材１０Ａは、第１円筒枠部材２０２と第２円筒枠部材２０４をパッキン２０６、２０７を介在させて螺合させた円筒枠部２０８によって一体化される。積層した濾過器用部材１０Ａを収容した円筒枠部２０８は、例えば、図９に示すように、装着される装置に適合した保持装置２２０に組み入れられる。保持装置２２０は、炎を含む気体を矢印２２２の方向から入れ、円筒枠部２０８内で濾過し、炎を含まない気体を矢印２２４の方向に取り出す。
【００２９】
第３実施形態の濾過器３００は、斜視図の図１０に示すように、濾過器用部材１０Ａを、同一の長さに切断し、中心軸線３０２を中心にした放射方向に沿って配置し、円周方向に沿って順次積層する。積層された濾過器用部材１０Ａは、入口開口３１３を中心に有する開口蓋部材３１２と、底蓋部材３１４とを、ボルト３１６とナット３１８によって結合させて一体化される。矢印３１０で示すように入口開口３１３から入った被濾過体は、積層された濾過器用部材１０Ａの間を通過して濾過され、矢印３２０の方向に出ていく。
第３実施形態の濾過器３００で使用する濾過器用部材１０Ａは、半径方向の外側になる部分を内側になる部分より厚くなるように圧延加工することが望ましい。
【００３０】
第４実施形態の濾過器４００は、斜視図の図１１に示すように、中心軸線４０２と直交する平面内に濾過器用部材１０Ａが延在するようにしながら、円筒状の芯材治具４１０の回りに螺旋状に巻き付ける。第４形態の濾過器４００の製造には、濾過器用部材１０Ａの巻き付け加工時の変形を考慮して、軟鋼等帯状板部材１０の硬度を適切に選択し、さらに巻き付け加工時に濾過器用部材１０Ａを加熱することが望ましい。螺旋状に積層され、芯材治具４１０を引き抜かれた濾過器用部材１０Ａは、中心軸線４０２を含む中心空間に矢印４２０方向に入れられた被濾過体が、螺旋状に積層された濾過器用部材１０Ａの放射方向４１２に通過して濾過されるように使用される。
【００３１】
第５実施形態の濾過器５００は、斜視図の図１２に示すように、濾過器用部材１０Ａを、円筒芯材５１０の回りに巻き付ける。第５形態の濾過器５００は、被濾過体が、積層された濾過器用部材１０Ａに矢印５１２で示す方向に入り、濾過器用部材１０Ａの間を通過して濾過され、矢印５１４で示す方向へ出ていく。
【００３２】
本発明の突起部の他の形状は、図１３に示すように、平面図において楕円形状を示すものである。
本発明の突起部のさらに他の形状は、図１４に示すように、平面図において菱形形状を示すものである。
【符号の説明】
【００３３】
１０                帯状板部材
１２                下面
１４                上面
１６                突起部
２０                横断線
３０                圧延ライン
３２                ターンテーブル
３６                冷間圧延機
３８                バフ締め
４２                脱脂槽
５０                下ロール
５２                上ロール
６０                巻き取り機
１００              濾過器
１０２              上下枠板
２００              濾過器
２０８              円筒枠部
２２０              保持装置
３００              濾過器
３１０              入口開口
４００              濾過器
４１０              芯材治具
５００              濾過器
５１０              円筒芯材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011212557.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011212557.tif 000011
【図１０】
2011212557.tif 000012
【図１１】
2011212557.tif 000013
【図１２】
2011212557.tif 000014
【図１３】
2011212557.tif 000015
【図１４】
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