(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体の軸方向に沿ってのびる複数本の支柱と前記支柱と交叉して円周方向にのびる複数の弧状リブとを有する合成樹脂製弧状枠の複数個を、各弧状枠の端縁側を構成する支柱を相互に接合することによって円筒状に連結してなる合成樹脂製筒状枠芯と、上記筒状枠芯の周囲にプリーツ状折曲状態において巻回して配置された、合成樹脂繊維からなる不織布製のプリーツ状濾材とを有し、
上記プリーツ状濾材は、その内周側の折り目の先端が上記弧状リブの外周側に設けられた突条部分に接触するように配置され、
上記プリーツ状濾材のプリーツとプリーツとの間には、濾材の折り目を横切って線状にのびる発泡樹脂塗布層が形成されている、筒状フィルターエレメント。
【請求項２】
筒状枠芯が、前記筒状枠芯の複数個を軸方向に連結して形成された構成を有するものである、請求項１記載の筒状フィルターエレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気、水、油等の流体を濾過するための装置に用いられる筒状のフィルターエレメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体の濾過装置に用いられる筒状フィルターエレメントは、多数の開孔を有する筒状の芯と、芯の周囲に配置される濾材を有し、濾材を通過して濾過された流体が、上記の開孔を通って筒状芯の内部に入り、芯の上方又は下方の開口から必要個所に送られる基本構造となっている。
【０００３】
従来、筒状の芯としては、主として、多数の孔部を穿った金属板を筒状に形成したものが用いられていた。金属板としては防錆用の表面処理を施した鋼板が用いられるが、このような鋼板を有孔筒状の芯に形成するためには、穿孔、切断、円形加工、接合部の溶接等の、多くの工程を必要とする。
また、穿孔個所や切断個所の断面には鋼板の地肌が露出するため、この部分に生じる錆が、折角濾過した流体に混入して筒状芯の内部に流入し、清浄な濾過流体を必要とする部材に吸い込まれてトラブルを生じることもある。
【０００４】
一方、筒状の芯として、多数の開孔を穿った合成樹脂製の筒体を用いたフィルターも提案されている（例えば、特開昭６２−１５５９１２号、特開昭６３−５９３０５号）。しかし、合成樹脂筒を用いる場合には、当初から多孔の開孔を有する筒体を金型によって成形することは困難であるので、いったん筒状に成形したものに穿孔を行う必要があり、この作業は極めて煩わしい。
【０００５】
さらに、金属板製の場合でも合成樹脂製の場合でも、穿孔によって開孔を形成する場合には、筒体の強度の観点から全体としての開孔面積（孔部の合計面積）をあまり大きくすることはできず、筒体全表面の４０〜５０％程度の開孔面積とせざるをえない。また、この程度の開孔面積にとどめた場合には、濾材表面の相当部分が、筒体の無孔の部分に接触して、濾材の濾過機能を減殺してしまうことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の筒状フィルターエレメントにおける上記のような難点を回避し、十分な強度と大きな開孔面積とを併有し、かつ製造工程が簡易な筒状芯を有する筒状フィルターエレメントを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、支柱と弧状リブからなる合成樹脂製の枠体を複数個組み合わせた筒状枠芯が用いられる。
すなわち、本発明の筒状フィルターエレメントは、筒体の軸方向に沿ってのびる複数本の支柱と、前記支柱と交叉して配置される複数の弧状リブとを有する合成樹脂製枠体の複数個を相互に連結してなる筒状枠芯と、筒状枠芯の周囲に配置された、合成樹脂繊維からなる不織布製のプリーツ状濾材とを有する構成のものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の筒状フィルターの筒状枠芯は、支柱と弧状リブからなる、例えば蒲鉾状の複数の弧状枠を円周方向に組み合わせて筒状に形成するものであって、各弧状枠は、ポリプロピレン、ナイロン又はＰＥＴ等の合成樹脂を用いて、射出成形により１工程で成形することができる。弧状枠の数は、成形固化後に連結して筒体を形成しうる数が必要であるが、通常は２個の蒲鉾型弧状枠を成形して組み合わせれば足り、大径の筒体とする場合には３個以上の弧状枠を組み合わせて筒体とすることが適切なこともある。
【０００９】
弧状枠の支柱や弧状リブの太さや配置間隔は、必要強度に応じて適宜に設定しうるが、通常、太さは３ｍｍ程度以上、間隔は１０ｍｍ以上とすることが適切であり、これにより、直径１００ｍｍ程度、高さ２００ｍｍ程度の筒体とする場合、約７０％以上の開口面積を得ることができる。
なお、成形の際、弧状リブの断面を、その外周側に突条部分が形成されるような断面に成形しておくと（請求項２）、組み立て後のフィルターエレメントにおいて、筒状枠芯とプリーツ状濾材折曲部との接触面積が著しく小さくなって、接触個所において濾材の濾過機能が妨げられるのを回避し、濾材を有効に活用することができる。
【００１０】
外周側に突条部分が形成される断面形状としては、円形又は角形の基部断面の外周側に突起が形成された形状（すなわち、支柱又は弧状リブの外周側に、連続した突出リブが形成された形状）としてもよく、或いは、外周側に頂部を有する三角形の断面形状としてもよい。
【００１１】
濾材は、合成樹脂繊維製の不織布をプリーツ状に折曲したものを筒状枠芯の周囲に巻回状態に配列して用いる。一般に、濾材のプリーツ数（すなわち折曲数）を増やす程、濾過面積が大きくなって濾過効率が高まるが、プリーツ数を増やすとプリーツ間の間隔が狭くなり、濾過対象流体の流圧によってプリーツ相互が密着して濾過効率が損なわれることになり易い。
【００１２】
そこで、本発明では、プリーツの折り目を横切る方向で表面に発泡樹脂を線状に塗布した濾材を用いることとした（請求項３）。このような処理をした濾材は、本出願人の出願にかかる特願平５−２１２１１８号によって提案されているものであり、例えば、製造中に上記のように塗布した発泡樹脂が、発泡固化した後に折り曲げてプリーツ状としたものである。
【００１３】
この濾材は、固化してしかも柔軟性を有する線状の発泡樹脂がプリーツ間に介在することにより、流体の流圧によるプリーツの変形を防ぐことができる特徴を有するものである。この濾材を用いることにより、プリーツ数の多い濾材の使用も可能となり、開口面積の大きな枠体の使用と相伴って、濾過効率をさらに高めることができる。また、従来のプリーツ状濾材を用いたフィルターエレメントは、流圧による濾材の変形を防ぐために濾材の周囲に有孔プロテクターを配置していたために濾材の清掃が困難であったが、上記のように発泡樹脂を塗布した変形し難い濾材を用いれば、周囲の有孔プロテクターを省略することができるので、濾材の清掃が容易となり、またコストを低減することができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の筒状フィルターエレメントは、筒状芯として支柱と弧状リブからなる枠体を組み合わせたものを用いるため、金属板や合成樹脂パイプに穿孔した筒状芯を用いる従来品よりもはるかに大きな通気用開口率を有することができて、濾過効率が著しく向上し、製造工程も従来品に比べてはるかに簡易化される。
また、支柱や弧状リブを、外周側に突条部分を有する断面のものとしたり、濾材として、折り目を横切る方向で発泡樹脂を線状に塗布したプリーツ状濾材を用いた場合には、さらに濾過性能を高めることができ、またプロテクターの省略により清掃が容易となり、コストを低減することができる。
さらに、本発明の筒状フィルターエレメントは、筒状枠芯及び濾材の双方が合成樹脂製であるから、使用後に廃棄する場合には、一体としてそのまま処理することができ、環境対策上も有利である。
【００１５】
【実施例】
図１ないし図６において、Ａは筒状フィルターエレメント、１は合成樹脂製の枠体からなる筒状枠芯であり、この筒状枠芯１は、図３に示す蒲鉾型の形状の弧状枠を２個組み合わせて構成されている。２は筒状枠芯の周囲に巻回配置された不織布製の濾材であり、プリーツ状に折曲された状態で筒状枠芯の周囲に配置されている。３は筒状枠芯の下端に取り付けられた合成樹脂製の内底板であり、４はフィルターエレメントの下端部を覆って配置された発泡合成樹脂製の外底部である。５は、筒状枠芯１及び濾材２の下端に沿ってフィルターエレメントＡの上部に配置された発泡合成樹脂製の天蓋部であり、大きな開口部５ａを有している。筒状枠芯１を構成する２つの弧状枠１ａ及び１ｂは、いずれもポリプロピレン樹脂製のものであって、枠体の上下方向にのびる支柱６．６−−−と、支柱６を連結する半円状の弧状リブ７．７−−−を有している。支柱６及び弧状リブ７の本数を適宜増減しうることはもとよりである。
【００１６】
弧状枠１ａ及び２ａは、それぞれの接合側の２本の支柱６ａと６ｂ及び６ｃと６ｄをそれぞれ接合することによって筒状枠芯１を形成することになるが、その際、支柱６ａと６ｂ及び６ｃと６ｄの一方の接合面には突起８が設けられ、他方の接合面には凹所９が儲けられていて、突起８と凹所９をはめ合わせることによって２つの弧状枠が接合される。
また、弧状リブ７の外周側には、図４ないし図６に示すように、突条１０が設けられている。したがって、筒状枠芯１の周囲にプリーツ状の濾材２を配置すると、図５に示すように、濾材２の家側折曲部分の先端は突条１０にのみ接触し、濾材２と支柱６及び弧状リブ７の間には、突条１０の存在個所以外においては空隙１が存在することになる。
濾材２の外周側には、濾材２のプリーツとプリーツの間に、濾材２の折目を横切る方向に、複数条の線状に塗布された発泡樹脂線条１２が固化状態で存在し、プリーツの崩れを防止するようになっている。
【００１７】
筒状枠芯１は、図６に示すように、連結具１１によって上下に複数個連結して用いることができる。連結具１１は、筒状枠芯１と同じく合成樹脂製のものであって、環状の全体形状を有し、上下に凹講１１ａ及び１１ｂが形成されたＨ型の断面を有している。凹溝１１ａ及び１１ｂに、上下に位置する筒状枠芯１の支柱６の端部を嵌合することにより、複数個の筒状枠芯を連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の筒状フィルターエレメントの側面図（一部切欠断面図）
【図２】図１のフィルターエレメントの筒状枠芯の斜視図
【図３】図１のフィルターエレメントの筒状枠芯の弧状枠の斜視図
【図４】筒状枠芯の横断面図
【図５】濾材と筒状枠芯との接触状態説明図
【図６】筒状枠芯の上下連結状態図
【符号の説明】
Ａ  ‥‥‥‥筒状フィルターエレメント
１  ‥‥‥‥筒状枠芯
１ａ・１ｂ‥‥‥弧状枠
２  ‥‥‥‥濾材
３  ‥‥‥‥内底板
４  ‥‥‥‥外底部
５  ‥‥‥‥天蓋部
５ａ‥‥‥‥開口部
６  ‥‥‥‥支柱
６ａ〜６ｄ‥‥‥接合用支柱
７  ‥‥‥‥弧状リブ
８  ‥‥‥‥突起
９  ‥‥‥‥凹所
１０  ‥‥‥‥突条
１１  ‥‥‥‥連結具
１１ａ・１１ｂ‥‥‥凹溝
１２  ‥‥‥‥発泡樹脂線条
【図１】
0004478253.tif 000002
【図２】
0004478253.tif 000003
【図３】
0004478253.tif 000004
【図４】
0004478253.tif 000005
【図５】
0004478253.tif 000006
【図６】
0004478253.tif 000007