JP2595614B2 - 濾過エレメントの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車等の燃料濾過器に用いて好適な濾過
エレメントの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

燃料等の濾過器に用いられる濾過エレメントは、濾過
精度と濾過寿命を向上させるため、流入側は密度が粗
く、流出側は密度の細かい粗密濾紙が用いられている。

この粗密濾紙の製造方法については、従来より各種の
製造方法が提案されているが、例えば一般的な方法とし
て、密度の異なる濾紙を重ね合わせ製造する方法、或い
は特公昭53−17687号公報に開示されているように、密
度の異なる濾紙の原料液を互いに層状で流して網の上に
供給しながら抄紙製造する方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の粗密濾紙の製作には手間と時間
を要するので、コストが高くつくと云う問題がある。さ
らに、上記の密度の異なる濾紙を重ね合わせて製造する
方法では、濾紙の重ね合わせ面で剥離を生じ易く、層間
の剥離による濾過能力の低下の問題があり、他方、密度
の異なる濾紙の原料液を網の上に供給しながら抄紙して
製造する方法では、密度の異なる濾紙の原料液の境界で
の混ざり方を一定していないため粗密の程度が絶えず変
動し易く、粗密の程度の変動による濾過精度の低下の問
題がある。

本発明は、予め濾紙により成型された濾過体の表面
に、この濾過体より密度の細かい濾紙層を被着形成させ
ることにより、コストが安く、且つ濾過能力や濾過精度
の低下を伴わない粗密構造の濾過エレメントの製造方法
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、 （イ）予め濾紙より成型された濾過体に対して、濾紙材
と液体とよりなる混合液を供給し、前記濾過体の表面に
該濾過体よりも細かい密度の濾紙層を被着形成させる製
造方法を用いるものである。

（ロ）なお、前記濾紙層は外周部ほど密度が細かくなる
ように形成することが好ましい。

〔作用〕

予め濾紙により成型された濾過体の表面に、濾紙材と
液体とよりなる混合液を供給していくと、混合液中の溶
媒液は濾過体を構成する濾紙を通過して内面に滲透分離
し、濾過体の表面には濾紙材が堆積していくが、堆積の
程度によって濾過体の密度よりも細かい濾紙層が被着形
成される。

なお、上記濾紙層と濾過体との境界は、濾過体を構成
する粗い濾紙の繊維に対し濾紙層を構成する混合液中の
濾紙材の繊維が混ざり合って中間層を形成するので、濾
紙層の被着力が強く、且つ密度の揃った境界となる。

また、上記濾紙層は、濾過体に供給する混合液の濾紙
材の濃度を順次高く変えていくことにより、外周部ほど
密度は細かくなる。

〔実施例〕

本発明の濾過エレメントの製造方法について以下説明
する。第２図（ａ）及び第２図（ｂ）において、10は粗
層濾紙21をロール状に巻いておくローラを示す。15は軸
方向に移動可能で、回転自在なねじ状の濾紙巻取棒を示
し、テフロンなどの摩擦係数の小さい材質からなり、こ
の濾紙巻取棒15の端部15aが駆動用モータ（図示せず）
に連結している。16は濾紙巻取棒15と同一形状の濾紙圧
着棒を示し、この濾紙圧着棒16の両端部16a,16bが保持
部材（図示せず）により回転自在に保持されている。13
は濾紙21を予め波状に成型する濾紙筋付ローラを示し、
濾紙巻取棒15のねじ山のピッチと平行になるように濾紙
巻取棒15から所定距離隔てて配され、この濾紙筋付ロー
ラ13の両端部13a,13bが保持部材（図示せず）により、
回転自在に保持されている。14は濾紙筋付ローラ13と同
一形状の濾紙筋付ローラを示し、濾紙筋付ローラ13の下
方に配され、濾紙筋付ローラ13に圧着されている。以上
は第３図及び第４図に示す粗層濾過体30を製造する装置
を示すものであるが、次に、上記の粗層濾過体30の製造
方法について以下説明する。第２図（ａ）及び第２図
（ｂ）において、ロール状の粗層濾紙21をローラ10に巻
付け、中間ローラ11,12を介し、濾紙筋付ローラ13,14を
経て濾紙巻取ローラ15へ送られる。このとき、粗層濾紙
21は、第４図に示す如く粗層濾紙21が２枚重なる様に濾
紙巻取棒15に巻取る様に幅が選定されている。すなわ
ち、粗層濾紙21の幅は、濾紙筋付ローラ13,14で波形に
加工された後に波形の山数が第４図に示すように２山に
形成される様に選定されている。そして、濾紙巻取棒15
はねじ状で軸方向に移動可能であり、濾紙圧着棒16は回
転自在で軸方向が固定されている為、濾紙巻取棒15は濾
紙圧着棒16との間で粗層濾紙21を強く圧着し、巻取りな
がら１回転につき１ピッチずつ第２図（ｂ）において図
示左方向に移動する様になる。このとき、濾紙巻取棒15
と濾紙筋付ローラ13,14とは、ねじ山のピッチが平行と
なる様に配されているので、濾紙巻取棒15と粗層濾紙21
の巻取り位置は変動しない。この様にして、濾紙巻取棒
15の粗層濾紙21の巻取りは、濾紙巻取棒15の図示右端部
15aまで行われる。

さらに、巻取られた粗層濾紙21をバインダ溶液（例え
ばアクリル樹脂＋メタノール）に含浸させた後乾燥さ
せ、濾紙巻取棒15に巻取られた濾過体は、濾紙21を固定
して、濾紙巻取棒15を巻取りと反対方向に回転させる
と、第３図及び第４図に示すように、粗層濾過体30が得
られる。さらに、第５図に示す如く、粗層濾過体30の一
端側を金属製皿状板31に、例えばエポキシ樹脂系接着剤
32により液密に接着固定する。以上により、一端を封止
した粗層濾過体40が完成する。

次に、第１図に示す粗密層濾過エレメント80を製造す
る工程について説明する。

工程としては、第６図に示すように、濾過体40のチャ
ッキング工程、濾紙と水との混合物を吸引する吸引工
程、吸引後の濾過体を乾燥する乾燥工程、乾燥後の濾過
体を脱離する脱離工程の４工程がある。これ等の４工程
はベルトコンベア５で結ばれている。上記４工程におけ
る装置は、チャッキング工程において第７図に示す如
く、４は粗層濾過体40はチャッキングする接続管で、こ
の接続管４は、パイプ部40と吸引工程時に吸引側にチャ
ッキングするパイプ部4bを有し、これ等のパイプ部4aと
4bは一体となっており、前記ベルトコンベア５に載せ易
いように中央部につば部4cを施してある。

第８図は前記の吸引工程の装置を示すもので、51,59
はポンプ、52は油タンク、53,54はシリンダ、55は耐圧
ホース、56…チャッキングパイプ、57は混合液のタンク
を示す。第９図は前記乾燥工程の装置で、70は乾燥機、
71はファン、72はヒータ及び５は前記のベルトコンベア
を示す。

以上は第１図に示す粗密層濾過エレメント80を製造す
る装置を示すものであるが、次に、前記の粗密濾過体40
の外周に密度の細かい濾紙層を被着する方法について説
明する。第８図に示す吸引装置において、前工程で製造
された粗密濾過体40を接続管４を介し、チャッキングパ
イプ56にてチャッキングする。一方、シリンダ53は、油
タンク52内の油58をポンプ51で油圧制御することにより
上昇及び下降が可能である。すなわち、シリンダ53,54
内の油圧を低下させることにより、粗密濾過体40が下降
し、濾紙材と水とよりなる混合液60が入っているタンク
57内に浸漬される。それと同時に、ポンプ59が作動し、
混合液60が吸引される。吸引された混合液60中の水は、
粗密濾過体40を通過し、ポンプ59を経由して再度タンク
57に流れ込む。一方、前記混合液60中の濾紙材は、粗層
濾過体40の外周に均一に吸着され堆積していくので、密
層を形成する。次に、接続管４とチャッキングパイプ56
とを分離し、第９図に示す如く乾燥機70により、外周に
密層を形成させた粗層濾過体を乾燥させる。その後、前
記の外周に密層を形成させた粗層濾過体を接続管４から
脱離し、粗密層濾過エレメント80が完成する。第１図に
粗密濾過エレメント80の断面を示す。ここで、40が濾過
体の粗層を示し、81が密層を示す。

次に、本発明の濾過エレメントについて、例えば自動
車用の燃料濾過エレメントの製造例を如何に説明する。

まず、粗層濾紙として材質がポリエステル、繊維径が
40〜60μｍ、空隙率が80％、目付量が40g/m²及び厚さが
0.1mmの濾紙材を用いて前述の製造方法により第５図に
示す螺旋形状の粗層濾過体を製作した。

次いで、材質がコットンリンタパルプ、繊維径が10〜
30μｍ、溶媒が水で濃度が0.05％の常温の混合液の中
に、前記の粗層濾過体を、第８図に示すセットにより５
秒浸漬し、浸漬中は濾過体の内部を2kgf/cm²で吸引した
後、混合液より取出して150℃で５分間乾燥し治具（接
合管）より取外した。

その結果、前記の粗層濾過体の外周には、前記の混合
液に含まれる繊維固形物の層（密層部）が0.07mm被着形
成されていた。

この被着層について空隙率を測定したところ、60％で
あった。即ち、粗層濾過体を構成する濾紙の空隙率より
小さく、密度の細かいことが確認された。

なお、この密層部と粗層濾過体との境界は、粗層濾過
体の表面の繊維に被着した濾紙材の繊維が互いに混ざり
合って強固な中間層を形成していることが確認された。

次に、濾過体の表面に濾紙層を被着形成させる場合、
濾紙層の外周部ほど密度を細かくする実施例を以下説明
する。

第10図において、濾過体の内部を2kgf/cm²で吸引し濾
過体を120rpmの速さで回転しながら濾紙の混合液をノズ
ルによって濾過体の表面に霧状で吹付けた。

ここで、実験は混合液の濾紙の濃度を順次高くして濾
紙層を被着させた場合と混合液の濾紙繊維径を順次小さ
くして濾紙層を被着させた場合とについて、，，
，の４段階について行った。

夫々の場合における被着された濾紙層の空隙率の変化
（即ち密度の変化）を第11図（ａ），（ｂ）に示す。

第11図（ａ），（ｂ）から判るように、混合液の濾紙
濃度を高くした場合、或いは混合液の濾紙繊維径を小さ
くした場合の外周部層ほど濾紙層の空隙率が小さく、即
ち密度が細かくなることが確認された。

本実施例では、濾過体の形状を表面積の大きい螺旋筒
型で行ったが、円筒型、多角筒型、星状筒型、或いは提
灯型のようなものでも良く、要は濾紙を用いて成形の出
来る形状ならば良い。

また、本実施例では、濾過体表面の濾紙層の被着は濾
紙混合液えの浸漬及び吹付で行ったが、濾紙混合液の流
し或いは刷毛やスポンジゴム等による塗布で行っても良
い。

なお、本発明の濾過エレメントは、燃料の濾過器の他
に吸気の濾過器等を用いても優れた効果をもたらす。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法は、以上説明したように構成し製造
するものであるから、以下に記載するような効果を奏す
る。

（イ）予め濾紙により成型された濾過体の表面に、濾過
体の密度よりも細かい密度の濾紙層を被着形成させるも
のであるから、従来のようにコストの高い粗密濾紙を用
いる必要がないので、コストは安くなる。

なお、濾過体の表面に被着形成される濾紙層は、濾過
体に強固に被着され、且つ密度の揃った境界のため、従
来のように層間の剥離或いは粗密の程度の変動により生
ずる濾過能力の低下或いは濾過精度の低下は生じなくな
る。

（ロ）濾過体の表面に形成される濾紙層は、外周部ほど
密度の細かい層を形成させることにより、濾過精度と濾
過寿命が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の濾過エレメントの実施例を示す縦断面
図、第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は、本発明の濾過エ
レメントの濾過体を製造する製造装置の実施例を示す平
面図及び側面図、第３図は上記濾過体の一部を拡大して
示す縦断面図、第４図は第３図の濾過体の１部を拡大し
て示す縦断面図、第５図は第３図の濾過体の一端を封止
した実施例を示す縦断面図、第６図は第５図の濾過体に
濾紙層を被着形成させる工程図、第７図は第５図の濾過
体をチャッキングする接続管の取付の実施例を示す縦断
面図、第８図は第５図の濾過体に濾紙層を被着形成させ
る製造装置の実施例を示す断面図、第９図は第８図の濾
紙層が被着形成された濾過体を乾燥する製造装置の実施
例を示す断面図、第10図は第５図の濾過体に濾紙層を順
次密度を変えて被着させる実施例を示す説明図、第11図
（ａ），（ｂ）は濾紙混合液の内容と被着濾紙層の密度
とを示す関係図である。 21……濾紙（粗層濾紙）,40……濾過体（粗層濾過体）,
60……混合液（濾紙混合液）,80……濾過エレメント
（粗密層濾過エレメント）,81……濾紙層（密層）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め濾紙により成型された濾過体に対して
   濾過材と液体とよりなる混合液を供給し、前記濾過体の
   表面に該濾過体よりも細かい密度の濾紙層を被着形成さ
   せることを特徴とする濾過エレメントの製造方法。
2. 【請求項２】前記濾紙層は外周部ほど密度が細かいこと
   を特徴とする請求項１記載の濾過エレメントの製造方
   法。