(57)【要約】【課題】  ろ過の進行に伴うフィルタエレメントの有効ろ過面積の減少が抑制され長時間にわたり良好なろ過性能が維持される構造簡潔なフィルタエレメントを提供する。【解決手段】  コルゲート加工により断面が波形に成形されたろ紙を、コルゲート方向に直交する折曲線に沿ってジグザグ状に折曲げたものを円筒形に巻回成形して成る筒状ろ材２と、筒状ろ材２の内側に配設され、中心部に液体流通路２３をそなえ、側部に液体流出口２２をそなえた可燃材製の補強部材３と、筒状ろ材２および補強部材３の上端部に水密状に接着された上部エンドプレート４と、筒状ろ材２および補強部材３の下端部に水密状に接着された下部エンドプレート５と、上部エンドプレート４または下部エンドプレート５に設けられ、補強部材３の液体流通路２３に連通する給液口８と、筒状ろ材２の外周部を包囲し、通液穴を有する外筒７と、を具備した。【選択図】      図１
2005161279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コルゲート加工により断面が波形に成形されたろ紙を、コルゲート方向に直交する折曲線に沿ってジグザグ状に折曲げたものを円筒形に巻回成形して成る筒状ろ材と、
前記筒状ろ材の内側に配設され、中心部に液体流通路をそなえ、側部に液体流出口をそなえた可燃材製の補強部材と、
前記筒状ろ材および補強部材の上端部に水密状に接着された上部エンドプレートと、
前記筒状ろ材および補強部材の下端部に水密状に接着された下部エンドプレートと、
前記上部エンドプレートまたは下部エンドプレートに設けられ、前記補強部材の液体流通路に連通する給液口と、
前記筒状ろ材の外周部を包囲し、通液穴を有する外筒と、
を具備したことを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
前記外筒を、前記上部エンドプレートと下部エンドプレートのうちの少なくとも一方のエンドプレートの外周部に外嵌合させ、前記筒状ろ材と前記補強部材と前記上部および下部エンドプレートの接着結合体から成るろ過体に対して、前記外筒を上下方向に嵌脱可能に取付けたことを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電加工で使用される加工液をろ過するのに用いるフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤカット放電加工等の放電加工で使用される加工液は、加工時に生じる加工粉を除去するためのろ過装置を通して循環使用され、このろ過装置に収容されて加工粉のろ過をおこなうフィルタエレメントとしては、ろ紙をジグザグ状に折曲加工したものを筒状に巻回形成した菊花状エレメントが一般に用いられている（たとえば、特許文献１および２参照。）。
【特許文献１】特開平８−２５７３１９号公報（第１−３頁、図１−２，図３）
【特許文献２】特開昭６１−１５７１３号公報（第１−２頁、第１−２図，第３図）
【０００３】
ところが上記の菊花状エレメントは、図９（ａ）に示すようにろ過使用前の状態では菊花状エレメント５０のジグザグ折り部を形成するろ紙の各折曲片部５１は平面状を呈しているが、矢印Ｒ方向に流れる加工液のろ過に伴い、同図（ｂ）に示すように加工粉Ｇの内面側への付着堆積による加工液流過抵抗の増大によって、折曲片部５１が加工液流出側に膨出して、菊花状エレメント５０の内径側の隣り合う折曲片部５１，５１が巾Ｓにわたって密着し、この密着巾Ｓはろ過時間の経過と共に増加していくので、ろ紙の有効ろ過面積が減少して加工粉のろ過捕集が不充分となり早期に菊花状エレメント５０の交換が必要となる。
【０００４】
この有効ろ過面積減少傾向は、上記特許文献１の図３や特許文献２の第３図に従来例として示されている菊花状エレメントを一層設ける形式のものでは、ろ過面積増大のため図９におけるジグザグ状の折り巾Ｗを大きくし折曲ピッチＱを小さくするほど、生じやすく、ろ過面積増大による効果は早期に失われてしまう。
【０００５】
また特許文献１および２に記載の発明は、ろ過面積を増大させるために、菊花状エレメントを同心状に複数層設けるものであるが、これらの発明でも上記の有効ろ過面積の減少傾向は避けられず、また複数層の菊花状エレメントおよび各エレメントの加工液流通路設置のために、構造が複雑となり製造コストがかさむ。
【０００６】
さらに、上記特許文献に記載の従来例および上記発明のものは、いずれも菊花状エレメントの上下両端部を閉止する上下のエンドプレートは、金属製の外筒や内筒，給液用の円筒体などにより一体に連結されているので、エレメント交換時には使用ずみのフィルタエレメントは一体として廃棄せねばならない。このため、金属製部品は再利用されることなく廃棄され不経済で省資源上も好ましくなく、また可燃物である菊花状エレメントは、不燃物であるエンドプレートや外筒に包囲されているので焼却効率も劣り、焼却後もかさばるので運搬や埋立等の後処理もおこないにくいものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、ろ過の進行に伴うフィルタエレメントの有効ろ過面積の減少が抑制され長時間にわたり良好なろ過性能が維持される構造簡潔なフィルタエレメントを提供することを第１の目的とし、さらにフィルタエレメント交換時における金属部品の再利用が可能であり使用済品の廃棄処分も容易におこなえるフィルタエレメントを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載のフィルタエレメントは、コルゲート加工により断面が波形に成形されたろ紙を、コルゲート方向に直交する折曲線に沿ってジグザグ状に折曲げたものを円筒形に巻回成形して成る筒状ろ材と、前記筒状ろ材の内側に配設され、中心部に液体流通路をそなえ、側部に液体流出口をそなえた可燃材製の補強部材と、前記筒状ろ材および補強部材の上端部に水密状に接着された上部エンドプレートと、前記筒状ろ材および補強部材の下端部に水密状に接着された下部エンドプレートと、前記上部エンドプレートまたは下部エンドプレートに設けられ、前記補強部材の液体流通路に連通する給液口と、前記筒状ろ材の外周部を包囲し、通液穴を有する外筒と、を具備したとを特徴とする。
【０００９】
請求項１の手段によれば、筒状ろ材はコルゲート加工により断面が波形に成形されたろ紙により構成され、かつコルゲート方向に直交する折曲線に沿ってジグザグ状に折曲げられているので、フィルタエレメントをろ過に使用して捕集物の付着堆積による液体流過抵抗の増大によって、ジグザグ折り部を形成する隣り合うろ紙の折曲片部が膨出して相互に密着する方向に変形しても、ろ紙の波形断面の山部同士が当接するだけであって、この当接状態の波形断面のろ紙によって筒状ろ材の半径方向に延びる溝状の通液路が形成され、折曲片部同士が平面状に密着することが阻止される。このため上記のろ紙の変形部においても、ろ紙は、その波形断面の山部の当接し合う頂部付近を除いて、ろ過作用を有するろ過面を維持し、このろ過面を流通した液体は上記通液路を経て、密着していない折曲片部間に流出してろ過作用が支障なくおこなわれ、ろ過の進行に伴うフィルタエレメントの有効ろ過面積の減少が抑制される。またろ紙は波形断面を有するため、上記の折曲片部の膨出方向への曲げに対する変形抵抗（断面係数）が大きく、上記変形量自体が少量に抑制されるので、上記有効ろ過面積の減少はさらに抑制される。
【００１０】
また上記の有効ろ過面積減少抑制作用があるため、ろ紙のジグザグ状の折曲巾を大とし、円筒状巻回成形状態における内径側折曲線間の折曲ピッチを小さくして、単層の筒状ろ材によっても大きなろ過面積を得ることができ、従来のような複数層の菊花状エレメントを用いる場合に比べて、フィルタエレメントの構造が簡潔で、製造コストも安価で済む。
【００１１】
この発明において、筒状ろ材の外周部を包囲する外筒は、上部および下部エンドプレートと一体に連結された構成としてもよいが、請求項２記載の発明のように、前記外筒を、前記上部エンドプレートと下部エンドプレートのうちの少なくとも一方のエンドプレートの外周部に外嵌合させ、前記筒状ろ材と前記補強部材と前記上部および下部エンドプレートの接着結合体から成るろ過体に対して、前記外筒を上下方向に嵌脱可能に取付けた構成とすれば、フィルタエレメント交換時には使用ずみエレメントの前記ろ過体から外筒を抜取り、ろ過体部のみを廃棄処分して、外筒は再利用できる。またろ過使用中におけるフィルタエレメントの内圧に対しては、両端部を上部および下部エレメントに接着された可燃材製の補強部材が、両エンドプレートの変形や離間を防止する。
【００１２】
また、ろ過体焼却時には、外筒のない状態なので筒状ろ過材は迅速容易に焼却できるとともに、上記補強部材も可燃材製なので同様に迅速容易に焼却でき、ろ過体は上部および下部エンドプレートを除いて大巾に減容化され、焼却後の運搬や埋立等の後処理も容易におこなえる。この発明において、補強部材を構成する可燃材としては、紙，木材，布，プラスチックなど、各種の可燃性材料を用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、ろ過の進行によって筒状ろ材のジグザグ折り部を形成する隣り合うろ紙の折曲片部が膨出方向に変形しても、ろ紙の波形断面の山部の当接し合う頂部付近を除いて有効なろ過面が維持されるので、ろ過の進行に伴うフィルタエレメントの有効ろ過面積の減少が抑制され、また単層の筒状ろ材によって大きなろ過面積を確保でき、フィルタエレメントの構造が簡潔で製造コストも安価で済む。
【００１４】
また上記の効果に加えて、請求項２記載の発明によれば、フィルタエレメント交換時には外筒をろ過体から取外して再利用することができ、またこの外筒を取外した使用ずみのろ過体の廃棄処分は容易におこなえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１〜図８に示す一例により、この発明の実施の形態を説明する。図１〜図３において１は、ワイヤ放電加工機の加工液ろ過装置に用いられるフィルタエレメントで、筒状ろ材２とこの筒状ろ材２の内側に配設された可燃材製の補強部材３の上下両端部に、上部エンドプレート４および下部エンドプレート５を接着結合して成るろ過体６と、筒状ろ材２の外周部を包囲する外筒７とから成る。
【００１６】
筒状ろ材２は、図４および図５に示すように、コルゲート加工により断面を波形に成形したろ紙１１を、矢印Ｘで示すコルゲート方向に対して直交する折曲線１２，１２，……に沿って折り巾Ｗでジグザグ状に折曲げ加工（プリーツ加工）したものを、図２に示すように円筒状に巻回成形して成る。コルゲート加工状態の波形の山１３の高さｈ（図５参照）および山１３，１３間のピッチｐは、ろ紙１１の厚さや折り巾Ｗ等に応じて適宜選定すればよく、たとえば、ろ紙１１の厚さ＝０．３mm，折り巾Ｗ＝５０〜６０mmの場合、上記高さｈ＝０．４〜０．６mm，ピッチｐ＝３〜５mmの範囲で選定される。
【００１７】
上記のコルゲート加工は、表面が波状に加工された一対のシワ付ロールや、コルゲートプレス加工機などを用いておこない、コルゲート加工後のろ紙１１の波形の保持およびろ紙強度向上などのために、たとえば平面シート状のろ紙１１にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させ、溶剤を揮発させた乾燥状態で上記のコルゲート加工をおこない、次に上記のジグザグ折曲げ加工をおこなったのち、加熱硬化処理をおこなうのがよい。
【００１８】
次に補強部材３は、ろ紙１１よりは厚手の紙２１をジグザグ状に折曲加工したものを筒状に巻回成形した菊花状の断面を有し、その上下端部を除いて外径側先端部を縦溝状に切欠いてスリット状の液体流出口２２を形成し、中心部に液体流通路２３を形成したものである。この紙２１もその強度向上のために、前記ろ紙１１と同様にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させ、加工後の加熱硬化処理をおこなうのがよい。
【００１９】
また上部エンドプレート４および下部エンドプレート５は薄鋼板製で、筒状ろ材２および補強部材３の上端部は上部エンドプレート４に、下端部は下部エンドプレート５に、それぞれ接着剤により水密状に接着されている。８は下部エンドプレート５の中心部に設けた給液口である。
【００２０】
一方外筒７はパンチングメタル製で、その円筒状の壁面部に多数個の通液穴３１（図３にその一部を図示し、他の図では図示を省略してある）を有し、上部エンドプレート４および下部エンドプレート５の外周部（詳しくは各エンドプレートの外周部に付設された短筒部４ａ，５ａの外周面部）に少量のすきまをもって外嵌合する内径寸法を有し、図３に示すようにろ過体６に対して上下方向（中心軸線方向）に嵌脱可能であり、使用時における脱け止めのために、止めねじ３２により上部エンドプレート４（下部エンドプレート５でもよい）に固定取付けされるようになっている。
【００２１】
上記構成のフィルタエレメント１は、放電加工機の加工液（清水）槽の上方に設置する外置型、および上記加工液槽内に浸漬配置する浸漬型のいずれにも使用でき、それぞれ加工液槽の上部あるいは内部の支持台上などの所定位置にセットされ、放電加工機からの加工粉を含む加工液の供給配管を給液口８に接続して、加工液をフィルタエレメント１内に流入させる。
【００２２】
この流入した加工液は、補強部材３の液体流通路２３内を流れ、各液体流出口２２から補強部材３の外側へ流出し、補強部材３と筒状ろ材２の間の間隔部９を経て矢印Ｒで示すように筒状ろ材２を内側から外側へと通過し、ろ紙１１部により液中の加工粉をろ過され清液として外筒７の通液穴３１から流出して放電加工用に再使用される。ろ過中における筒状ろ材２の内径側に生じる内圧（液圧）に対しては、両端を上部エンドプレート４および下部エンドプレート５に接着された補強部材３が、これら両エンドプレートの変形や離間を防止する。
【００２３】
上記の筒状ろ材２によるろ過が進行すると、加工液中の加工粉（図示を省略する）がろ紙１１の内側面に付着堆積し、液体流過抵抗の増大により、図６に示すように筒状ろ材２のジグザグ折り部を形成する隣り合うろ紙１１の折曲片部１４，１４が加工液流出方向へ膨出して相互に密着する方向に変形が生じるが、先ずろ紙１１は波形断面を有しているので平面状のろ紙に比べて上記の膨出方向への曲げに対する変形抵抗（断面係数）が充分大きく、上記の変形量は少量に抑制される。
【００２４】
そして上記の変形が生じた状態においても、図７に示すように波形断面を有するろ紙１１の折曲片部１４，１４は、折曲線１２に対して直交方向（水平方向）に延びる山１３，１３同士が当接するだけであって、図７に示す巾Ｓの当接範囲部においては、図８に示すように折曲片部１４，１４間に筒状ろ材２の半径方向（水平方向）に延びる多数本の溝状の通液路１５が形成され、上記の当接範囲部においても、ろ紙１１はその当接し合う山１３，１３の頂部付近（図７に太線で図示する）を除いて有効なろ過面が維持され、このろ過面を流過した加工液は上記通液路１５を外径方向に流れて、離間している折曲片部１４，１４間へと流出してろ過作用は支障なくおこなわれる。
【００２５】
このようにろ過の進行により折曲片部１４，１４が膨出方向に変形しても、筒状ろ材２は波形断面を有するろ紙１１の山１３，１３の当接部分だけのろ過面積が減少するだけであり、有効ろ過面積の減少が抑制され、長時間にわたり多量の加工粉の捕集をおこなうことができるのである。またろ過面積増大のために筒状ろ材２の内径側の折曲線１２，１２間の折曲ピッチＱを小さくし、折り巾Ｗを大きくしても、上記の有効ろ過面積減少の抑制作用が得られるので、単層の筒状ろ材２を有する構造簡潔で大ろ過面積を有するフィルタエレメントを得ることができる。
【００２６】
そしてフィルタエレメント１の交換時には、給液口８への給液管取外し後、止めねじ３２を外して外筒７をろ過体６から抜取れば、この外筒７は再利用することができ、また使用ずみのろ過体６は外筒７がない状態なので焼却処分時には筒状ろ材２および補強部材３を迅速容易に焼却でき、焼却品はかさばらず焼却後の運搬や埋立等の後処理も容易におこなえるのである。
【００２７】
この発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえば外筒をろ過体に嵌脱自在に取付けるために、上記の例では外筒７を上部エンドプレート４および下部エンドプレート５の両方の外周部に外嵌合させる構成としたが、このかわりに、上部エンドプレート４と下部エンドプレート５のうちの一方を上記の例よりやや大径としてその外周部に付設した短筒部４ａまたは５ａの内周面部に外筒７の端部を内嵌合させ、他方のエンドプレートに対しては上記の例と同様に外筒７を外嵌合させる構成としてもよい。また外筒を再利用しない場合は、たとえば外筒７の両端部を上記短筒部４ａ，５ａに内嵌合させるなどして、外筒を上部および下部エンドプレートに一体に連結した構成としてもよい。
【００２８】
また補強部材３は、紙以外の不燃材製のものとしたり、上記の菊花状以外の断面形状のものとしてもよく、液体流出口２２もスリット状以外の形状のものとしてもよい。また給液口８は、上部エンドプレート４に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示すフィルタエレメントの縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のフィルタエレメントの外筒抜取状態の斜視図である。
【図４】図１のフィルタエレメントの筒状ろ材を構成するろ紙の要部平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図６】図１のフィルタエレメントにおける筒状ろ材の変形状態を示す要部横断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図９】従来の菊花状エレメントの一例を示す要部横断面図（ａ）およびその変形状態を示す要部横断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００３０】
１…フィルタエレメント、２…筒状ろ材、３…補強部材、４…上部エンドプレート、５…下部エンドプレート、６…ろ過体、７…外筒、８…給液口、１１…ろ紙、１２…折曲線、２２…液体流出口、２３…液体流通路、３１…通液穴。
【図１】
2005161279.tif 000003
【図２】
2005161279.tif 000004
【図３】
2005161279.tif 000005
【図４】
2005161279.tif 000006
【図５】
2005161279.tif 000007
【図６】
2005161279.tif 000008
【図７】
2005161279.tif 000009
【図８】
2005161279.tif 000010
【図９】
2005161279.tif 000011