(57)【要約】【課題】フィルタの清掃頻度を減少できるか或いは清掃不要とできるエレメント製造装置を提供すること。【解決手段】濃度調整部１０と、濃度調整された繊維溶液１３を吸引することにより吸引治具２３表面に繊維を堆積させてエレメントを成形する成形部２０と、吸引された回収水２５をタンク３１内に貯留し、濃度調整部１０に戻す回収部３０とを備え、水が各部を循環するように構成されたエレメント製造装置１であって、タンク３１内の回収水２５を吸引濾過した際に、フィルタ４１表面に堆積する繊維４４を自動的に除去する除去手段を備えた濾過部４０を回収部３０に設けた。これにより、フィルタ４１の清掃頻度を減少或いはフィルタ４１の清掃を不要とすることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を水に分散させてなる溶液の濃度を調整する濃度調整部と、
前記濃度調整された溶液を成形槽に受け、吸引治具を介して吸引することにより、前記吸引治具表面に前記繊維を堆積させてフィルタとしてのエレメントを成形する成形部と、
前記吸引治具を介して吸引された回収水をタンク内に貯留し、前記回収水を前記濃度調整部に供給する回収部とを備え、水が前記各部を循環するように構成されたエレメント製造装置であって、
前記回収部は、前記タンク内に貯留される回収水の少なくとも一部をフィルタを介して吸引濾過する濾過部を備え、当該濾過部は、吸引濾過により前記フィルタ表面に堆積する前記回収水中の繊維の少なくとも一部を自動的に除去する除去手段を有することを特徴とするエレメント製造装置。
【請求項２】
前記濾過部は、前記除去手段として前記吸引治具を介して吸引された回収水及び／又は前記フィルタを介して吸引濾過された回収水である濾過水を噴流するノズルを有することを特徴とする請求項１に記載のエレメント製造装置。
【請求項３】
前記濾過部は、前記除去手段として前記フィルタ表面に堆積する繊維を除去するスクレパーを有することを特徴とする請求項１に記載のエレメント製造装置。
【請求項４】
前記スクレパーは、前記フィルタ表面に堆積する繊維を掻き取り、掻き取られた当該繊維は、前記濃度調整部に供給されることを特徴とする請求項３に記載のエレメント製造装置。
【請求項５】
前記回収部から前記濃度調整部に供給される回収水は、前記濾過水であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のエレメント製造装置。
【請求項６】
前記吸引治具は、前記エレメント成形後に前記エレメントを取り外した状態で前記濾過水により洗浄され、洗浄後の前記濾過水は前記回収部のタンクに回収されることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のエレメント製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタとしてのエレメントを製造するためのエレメント製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、オイルフィルタやエアフィルタ等のエレメントの製造方法として、パルプ、ポリエステル等の繊維を水に分散させてなる繊維溶液に吸引治具を浸漬し、吸引治具に負圧を発生させることにより吸引治具表面に繊維を堆積させて製造する方法が知られている。この製造方法を具現化した製造装置として、例えば図５に示すものがある。
【０００３】
このエレメント製造装置１は、水が製造装置１内を循環するようにクローズド化したシステム構成を有しており、繊維溶液の濃度を調整する濃度調整部１０と、吸引治具２３表面に濃度調整された繊維溶液１３中の繊維を堆積させてエレメントを成形する成形部２０と、吸引治具２３を介して吸引された回収水２５をタンク３１に貯留する回収部３０と、回収部３０から濃度調整部１０へ返却する回収水２５をフィルタにより濾過する濾過部４０とを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回収水２５は吸引治具２３を通過した繊維を含んでいる。従って、濾過部４０のフィルタ表面に繊維が堆積するため、濃度調整部１０への回収水２５の安定供給及びタンク３１のオーバーフロー防止のために、濾過部４０のフィルタを頻繁に清掃する必要がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、フィルタの清掃頻度を減少できるか或いは清掃不要とできるエレメント製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、請求項１に記載のエレメント製造装置は、繊維を水に分散させてなる溶液の濃度を調整する濃度調整部と、濃度調整された溶液を成形槽に受け、吸引治具を介して吸引することにより、吸引治具表面に繊維を堆積させてフィルタとしてのエレメントを成形する成形部と、吸引治具を介して吸引された回収水をタンク内に貯留し、回収水を濃度調整部に供給する回収部とを備え、水が各部を循環するようにクローズド化されたシステム構成を有している。そして、回収部はタンク内に貯留される回収水の少なくとも一部をフィルタを介して吸引濾過する濾過部を備え、当該濾過部は吸引濾過によりフィルタ表面に堆積する回収水中の繊維の少なくとも一部を自動的に除去する除去手段を有することを特徴とする。
【０００７】
このように、本発明のエレメント製造装置において、濾過部はフィルタ表面に堆積する繊維の少なくとも一部を自動的に除去する除去手段を有している。従って、フィルタの清掃頻度を減少させることができるか或いはフィルタの清掃を不要とすることができる。
【０００８】
また、回収部に除去手段を有する濾過部を設けているので、回収部と濃度調整部との間に別途濾過部を設ける場合よりも製造装置の構成を簡素化することができる。
【０００９】
請求項２に記載のように、濾過部は、除去手段として吸引治具を介して吸引された回収水及び／又はフィルタを介して吸引濾過された回収水である濾過水を噴流するノズルを有することが好ましい。
【００１０】
このように、装置内を循環する水である回収水及び／又は濾過水を利用し、ノズルから噴流させることで、フィルタ表面に堆積する繊維の少なくとも一部を自動的に除去することができる。
【００１１】
この際、濾過部は回収部に設けられているので、フィルタ表面に堆積する繊維に向けて噴流された回収水及び／又は濾過水を、そのまま回収部のタンク内に回収することができる。
【００１２】
また、濾過部は、請求項３に記載のように別の除去手段としてフィルタ表面に堆積する繊維を除去するスクレパーを有しても良い。その際、スクレパーが、請求項４に記載のようにフィルタ表面に堆積する繊維を掻き取る場合には、掻き取った繊維を濃度調整部にて再利用することもできる。
【００１３】
また、請求項５に記載のように、回収部から濃度調整部に供給される回収水として、濾過水を用いても良い。
【００１４】
エレメント生産条件を固定した場合、回収部における回収水の濃度はほぼ一定となる。この場合、タンク内の回収水の濃度を試作時或いは生産初期に測定するか、若しくはエレメント成形に用いられる繊維量を測定することにより、回収水を濾過しなくとも繊維を含む回収水をそのまま濃度調整部に供給することができる。
【００１５】
しかしながら、回収部には濾過部が設けられているので、回収水として濾過水を濃度調整部に供給することもできる。この場合、濾過水は繊維を含んでいないので、回収水を供給する場合よりも濃度調整される溶液の濃度が安定する。
【００１６】
また、請求項６に記載のように、吸引治具はエレメント成形後にエレメントを取り外した状態で濾過水により洗浄され、洗浄後の濾過水は回収部のタンクに回収されることが好ましい。
【００１７】
成形槽外において成形されたエレメントを吸引治具から取り外した際に、吸引治具表面に繊維が残っていると、次の成形時にエレメントの形状不良が発生する恐れがある。この不具合を防止するために、従来であれば繊維を含まない水を洗浄水として別途準備し、エレメントを１個成形する毎に成形槽外にて吸引治具を洗浄する必要があった。しかしながら、本発明のエレメント製造装置においては、洗浄水を別途準備しなくとも製造装置内を循環する水である濾過水を用いて吸引治具を洗浄することができるので、経済的である。また、洗浄後の繊維を含んだ濾過水を回収部のタンクに回収することができるので、環境面を考慮した構成となっている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、本発明のエレメント製造装置は、流体に含まれる不純物を除去するフィルタとしてのエレメントを製造するための装置であり、装置を構成する各部位を水が循環するようにクローズド化されたシステム構成を有するものである。本発明の製造装置により製造されたエレメントは、例えばオイルフィルタやエアフィルタとして用いられる。
（第１の実施の形態）
本発明のエレメント製造装置の一実施例について、図１を用いて説明する。図１は、本発明のエレメント製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、エレメント製造装置１は、繊維溶液の濃度を調整する濃度調整部１０と、吸引治具を用いてエレメントを成形する成形部２０と、吸引治具を介して吸引された回収水を貯留する回収部３０と、貯留された回収水を濾過する濾過部４０とを備えており、水が各部１０〜４０を循環するようにクローズド化されたシステム構成を有している。
【００２０】
濃度調整部１０は、濃度調整槽１１と調整部攪拌機１２を有しており、当該濃度調整槽１１内において、繊維（パルプ繊維、アクリル等の化学繊維）を所定の比率をもって水と混合し、均一攪拌して所定濃度を有するスラリー状の繊維溶液１３を製造する。そして、濃度調整された繊維溶液１３は、圧送ポンプ１４により濃度調整部１０から成形部２０に圧送される。
【００２１】
成形部２０は、成形槽２１と成形部攪拌機２２を有しており、成形槽２１に注入された繊維溶液１３は、成形部攪拌機２２により攪拌される。また成形槽２１内の繊維溶液１３には、エレメントを成形するための吸引治具２３が浸漬配置されている。
【００２２】
吸引治具２３は、成形されるエレメントの形状に応じた外観形状を有しており、その表面に図示されない多数の吸引孔を有している。そして、吸引孔が連通する吸引治具の内部空間は、接続配管を介して吸引ポンプ２４と接続している。従って、吸引ポンプ２４を作動させることで吸引治具２３に負圧を発生させ、吸引治具２３に引き寄せられる繊維溶液１３中の繊維を吸引治具２３表面に堆積させて、エレメントを形成する。また、繊維溶液１３中の水は吸引孔を通して吸引治具２３の内部空間に吸引され、回収水２５として接続配管を介して回収部３０に圧送される。尚、吸引孔の孔径は繊維溶液１３中の大部分の繊維の長さよりも小さく設けられているので、繊維溶液１３に含まれる繊維の殆どは吸引治具２３表面に堆積するが、繊維長の短いもの等繊維の一部が回収水２５として水に含まれている。
【００２３】
吸引治具２３表面に成形されたエレメントは、吸引治具２３とともに成形槽２１から取り出され、脱水・乾燥処理を経た後、バインダ樹脂の含浸による硬化処理が実施される。
【００２４】
回収部３０は、回収水２５を貯留するタンク３１と、貯留された回収水２５を攪拌する回収部攪拌機３２を有している。そして、タンク３１内において均一に攪拌された回収水２５は、回収ポンプ３３によりタンク３１から吸引され、濃度調整部１０に供給される。従って、本実施の形態においては、水は製造装置１内を循環しているので、生産開始時に投入後は濃度調整部１０において殆ど水を投入しなくても良い。また、吸引治具２３を通過した繊維も再度濃度調整部１０に戻されて再利用されることとなるので、環境面でも優れている。
【００２５】
尚、エレメント製造条件を一定とした場合、吸引治具２３を通過してくる繊維量はほぼ一定である。従って、タンク３１における回収水２５の濃度を予め試作時或いは生産初期に測定するか、若しくはエレメント成形に用いられた繊維量（エレメント製造装置１から消失する繊維量）を測定すれば、濃度調整部１０にて投入する繊維溶液１３の原料としての繊維量を求めることができ、繊維を含むタンク３１内の回収水２５をそのまま濃度調整部１０に供給し、濃度調整を行うことができる。
【００２６】
しかしながら、上述したように吸引治具２３の吸引孔を通過した繊維は、吸引治具２３表面に堆積する繊維よりも繊維長が短いものが多い。タンク３１内の回収水２５を一度に大量に濃度調整槽１１に注入すると、一時的に繊維長が短い繊維を多く含む繊維溶液１３が製造されることとなるので、成形部２０にて成形されるエレメントの密度に影響を及ぼす恐れがある。すなわち、濾過性能にばらつきが生じる恐れがある。従って、繊維を含む回収水２５を濃度調整部１０に供給し濃度調整を行う場合には、成形部２０にて成形されるエレメントの密度に影響がないように、回収水２５を連続的に少量ずつ（例えば濃度調整部１０にて新たに投入される繊維に対して、注入される回収水２５中の繊維が５重量％程度）濃度調整槽１１に注入することが好ましい。
【００２７】
次に、本実施の形態の特徴である濾過部４０について説明する。濾過部４０は、回収部３０に設けられ、その少なくとも一部がタンク３１内の回収水２５に浸漬し、当該浸漬部位の一部に回収水２５を濾過するためのフィルタ４１を有する。本実施の形態において、濾過部４０は図１に示すように、水面上にのみ開口する箱形状の基部４２を有しており、その一側面にフィルタ４１を有している。また、基部４２内にフィルタ４１を介して回収水２５を吸引濾過するための濾過ポンプ４３を配設している。従って、濾過ポンプ４３が作動していない状態で、基部４１内には回収水２５中の水（繊維を含まず）のみが浸入した状態となっている。そして、その状態で濾過ポンプ４３を作動させることにより、タンク３１内の回収水２５の一部がフィルタ４１に吸い寄せられ、濾過される。
【００２８】
このときフィルタ４１表面には、図１に示すように回収水２５中の繊維４４が堆積することとなる。しかしながら、本実施の形態において、濾過部４０はフィルタ４１表面に堆積する繊維４４を除去する除去手段として、図２に示すようにフィルタ４１上部に水を噴流する噴流ノズル４５を有している。その際、噴流ノズル４５から噴流する水としては、成形部２０から回収部３０へ圧送される回収水２５及び濾過部４０にて濾過された回収水２５である濾過水４６を用いることができる。尚、図２は、図１における濾過部４０の拡大斜視図であり、便宜上、フィルタ４１表面に堆積する繊維４４を省略している。
【００２９】
従って、本実施の形態におけるエレメント製造装置１は、噴流ノズル４５によりフィルタ４１を自己浄化する濾過部４０を有するので、フィルタ４１の清掃頻度を低減できるか或いは清掃不要とすることができる。すなわち、長期的に安定してエレメントを成形することができる。
【００３０】
また、回収部３０のタンク３１内に濾過部４０を設けることで、濾過部４０を回収部３０と濃度調整部１０の間に設けるスペースが不要となるとともに、フィルタ４１表面を洗浄した回収水２５及び濾過水４６をそのままタンク３１内に回収することができるので、製造装置１を簡素化することができる。
【００３１】
尚、噴流ノズル４５から噴流される回収水２５及び濾過水４６は、フィルタ４１表面に繊維４４が堆積しないように噴流する必要はない。少なくともフィルタ４１が繊維４４により閉塞しない状態を維持できる程度に噴流されれば良い。
【００３２】
また、本実施の形態においては、図１に示すように、回収水２５及び濾過水４６を噴流ノズル４５から噴流させる例を示した。しかしながら、回収水２５及び濾過水４６のいずれか一方のみを用いても良い。
【００３３】
また、本実施の形態においては、回収部３０に設けた濾過部４０により、タンク３１内の回収水２５を濾過し、繊維を含まない濾過水４６を得ることができる。成形されたエレメントを成形槽２１外において吸引治具２３から取り外した際に、吸引治具２３表面に繊維が残っていると、次の成形時にエレメントの形状不良が発生する恐れがある。この不具合を防止するために、従来であれば繊維を含まない水を洗浄水として別途準備し、エレメントを１個成形する毎に成形槽２１外にて吸引治具２３を洗浄する必要があった。しかしながら、本発明のエレメント製造装置１においては、洗浄水を別途準備しなくとも製造装置１内を循環する水である濾過水４６を用いて吸引治具２３を洗浄することができるので、経済的である。また、洗浄後の繊維を含んだ濾過水４６を回収部３０のタンク３１に回収することができるので、環境面でも優れている。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を、図３に基づいて説明する。図３は本実施の形態におけるエレメント製造装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００３５】
第２の実施の形態におけるエレメント製造装置１は、第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００３６】
第２の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる点は、回収部３０から濃度調整部１０に供給する回収水２５として濾過水４６を用いる点である。
【００３７】
図３に示すように、濾過部４０は回収部３０のタンク３１内に配設されている。そして、濾過ポンプ４３を作動させることにより、タンク３１内の回収水２５を吸引濾過する。
【００３８】
ここで、本実施の形態においては、タンク３１内の回収水２５を濃度調整部１０に供給するのではなく、濾過部４０にて吸引濾過された回収水２５である濾過水４６を回収部３０から濃度調整部１０に供給する。従って、濃度調整部１０に戻される水が繊維を含まない濾過水４６であるため、濃度調整部１０にて濃度調整される繊維溶液１３の濃度及び成形されるエレメントの品質が安定する。
【００３９】
尚、フィルタ４１表面に堆積する繊維４４は、成形部２０から圧送される回収水２５を用いて、第１の実施の形態同様噴流除去される。それ以外にも、濃度調整部１０に供給される濾過水４６を分岐して用いても良い。また、分岐された濾過水４６により、吸引治具２３を洗浄することもできる。
【００４０】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【００４１】
本実施の形態において、濾過部４０のフィルタ４１表面に堆積する繊維４４を除去する除去手段として噴流ノズル４５を用いる例を示した。しかしながら、除去手段は上記例に限定されるものではない。それ以外にも、例えば図４に示すように、除去手段として、濾過部４０はフィルタ４１表面に堆積する繊維４４を自動的に掻き取るスクレパー４７を有しても良い。フィルタ４１表面に沿ってタンク３１下面側からスクレパー４７が上昇することにより、繊維４４を除去することができる。このとき、スクレパー４７の端部をフィルタ４１表面に接触させて繊維４４を完全に掻き取っても良いし、所定量離間させて一部の繊維４４のみを掻き取っても良い。尚、掻き取られた繊維４４は、濃度調整部１０において繊維溶液１３の原料として投入される繊維に少量ずつ混ぜて再利用しても良い。また、スクレパー４７を移動させて、繊維４４をフィルタ４１表面から掻き落としても良い。
【００４２】
また、第２の実施形態において、濾過部４０において濾過された濾過水４６を回収水２５として回収部３０から濃度調整部１０に供給する例を示した。この場合、回収部３０のタンク３１内における回収水２５の濃度が徐々に増加することとなる。しかしながら、除去手段として、濾過部４０に上述のスクレパー４７を設置し、フィルタ４１表面に堆積する繊維４４を掻き取ることにより、繊維４４を再利用することができるとともに、タンク３１内の回収水２５の濃度増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるエレメント製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１における濾過部の拡大斜視図である。
【図３】第２実施形態におけるエレメント製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態の変形例を示す図である。
【図５】従来のエレメント製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・・エレメント製造装置
１０・・・濃度調整部
２０・・・成形部
２３・・・吸引治具
２５・・・回収水
３０・・・回収部
４０・・・濾過部
４１・・・フィルタ
４４・・・繊維（フィルタ４１に堆積）
４５・・・噴流ノズル
４６・・・濾過水
【図１】
2005013818.tif 000003
【図２】
2005013818.tif 000004
【図３】
2005013818.tif 000005
【図４】
2005013818.tif 000006
【図５】
2005013818.tif 000007