JP2646574B2 - 濾過器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃料などの液体や空気などの気体を濾過す
る濾過器に関するものである。

［従来の技術］ 従来公知のこの種の濾過器として、実公昭35−18283
号公報に記載された技術がある。

この技術は、螺旋状の支持体の周りに濾布を固定し、
この濾布を管状ケーシングの内部に収容し、且つ上記支
持体の内側に挿通した固定ボルトを介して支持体の両端
側を上記管状ケーシング内部に機械的に固定した構成で
あり、上記管状ケーシングの内部に導入された液体は濾
布を通過して濾布の内部に至り、管状ケーシングの外部
に導出されるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来公知の技術は螺旋状の支持体によって濾布表
面の濾過面積が向上するものの、この支持体は濾過作用
に関係ないものであり、従って部品点数が増加するとい
う問題がある。加えて、濾布を支持体に被せるという極
めて煩わしい工程を必要とする。

更に、上記支持体の両端側が管状ケーシングの内部に
機械的に固定されているため、例えば管状ケーシングに
対し外力が加わった場合には、支持体はその外力に対し
て逃げず直接に外力を受けるので、その周りに固定され
た濾布は損傷を受け易いという問題がある。従って、管
状ケーシングの設置場所の状況によって管状ケーシング
をやや曲げ形状に設定しなければならないような事態が
生じてもそれに対応できない。

本発明の目的は、管状濾過エレメントを支持する部材
を廃止することにより、部品点数の減少および組付工数
の低減を図ることのできる濾過器を提供することにあ
る。また、管状ケーシングを変形しても内部の管状濾過
エレメントが損傷しない濾過器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の濾過器は、一端から他端に向かって流体が流
れる管状ケーシングと、一端が前記管状ケーシングに固
定された状態で前記管状ケーシング内に収容され、通過
する流体を濾過する管状濾過エレメントとを備えた濾過
器であって、 前記管状ケーシングは、変形可能な可撓性材料により
形成され、前記管状濾過エレメントは、波状断面の濾紙
を軸方向に対して斜めに巻いて形成されており、濾紙の
波状断面に対応した螺旋状の襞部を有し、前記管状ケー
シングの変形に追従して変形可能とされた技術手段を採
用した。

また、前記螺旋状の襞部は、濾紙が２重に重なった密
度の粗な部分と濾紙が３重に重なった密度の密な部分と
を有するように螺旋巻きされたねじ管状壁であることを
特徴とする。

さらに、前記管状濾過エレメントは、互いに重なり合
うように前記管状ケーシング内に収容された複数本の管
状濾過エレメントであることを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、濾過エレメントが波状断面の濾紙
を軸方向に対して斜めに巻いて形成されているため、濾
布に比べて剛性があり、従ってこの濾過エレメントの螺
旋形態を支持するために特別な支持体を必要としない。

また、本発明によれば、濾過エレメントは、ケーシン
グを曲げ形状に設定しても濾過エレメントはその曲げ形
状に沿って変形が可能となる。

なお、濾過エレメントに、濾紙の波状断面に対応した
螺旋状の襞部を有しているため、この螺旋状の襞部によ
り濾過エレメントの濾過面積を増大できる。

［発明の効果］ 以上要するに、本発明によれば、従来の支持体を廃止
できるから、部品点数を減少できるので、濾過器の組付
工数の低減を図ることができる。また、設置場所の状況
に応じて管状ケーシングを変形しても、そのケーシング
の変形に管状濾過エレメントも追従するため、管状濾過
エレメントが損傷することはないので、濾過器の設置場
所を特に選ばない。更に、濾過エレメントを濾紙で構成
しているため、強度的にも強く、且つ濾過エレメントに
螺旋状の襞部を有するため、濾過面積を増大させるため
に、ケーシング内で濾過エレメントを軸方向に縮めて収
容できる。

［実施例］ 第１図ないし第８図は本発明を適用した第１実施例を
示したもので、第１図および第２図は自動車用の燃料濾
過器を示す図で、第３図は燃料濾過器の自動車への取付
状態を示す図で、第４図および第５図はねじ管状の濾過
エレメントを示す図である。

１は自動車用の燃料濾過器を示す。この燃料濾過器１
は、燃料タンクＴと燃料ポンプＰとの間に設けられてい
る。燃料濾過器１は、径方向の長さが短く軸方向の長さ
が長い円管状のケーシング２と、該ケーシング２内に配
された濾紙より成るねじ管状の濾過エレメント３とを備
える。

ケーシング２は、耐ガソリン性、且つ可撓性の肉厚が
2.5mmのゴム材料で、一端21に入口22が形成されると共
に他端23に出口24が形成されている。ケーシング２は、
一端21および他端23に金属製隔壁25の径と同一径の金属
製接合部材４、５が圧入されている。隔壁25は、中心部
に穴25aを形成し、外周にバーリング部25bを形成してい
る。バーリング部25bは、その外径よりやや小さい内径
のケーシング２内に挿入され、固着されている。この関
係により、隔壁25は、バーリング部25bがケーシング２
の内周壁26に密着し、ケーシング２に確実に保持される
こととなる。

接合部材４、５内には、燃料通路41、51が形成され、
接合部材４、５間のケーシング２の燃料通路27には、内
周壁26に内接するように濾過エレメント３が配されてい
る。燃料通路41と燃料通路27との間には隔壁25が介在し
ているので、燃料が直接燃料通路41から燃料通路27に流
入しない。燃料通路41と燃料タンクＴとを連結する燃料
入口管43が接合部材４に溶接固定され、燃料通路51と燃
料ポンプＰとを連結する燃料出口管53が接合部材５に溶
接固定されている。さらに金属製カラー42、52により接
合部材４、５およびケーシング２をかしめ固定して、接
合部材４、５とケーシング２とを確実に固定している。

また、自動車の燃料濾過器１のケーシング２は、可撓
性を備えているので、第３図に示すごとく、自動車のエ
ンジンルームのような機能部品が多く設置してある場所
でもケーシング２を変形させて取付けることができる。
11、12はケーブル、油圧パイプ類を示し、13は取付けブ
ラケットを示し、14は燃料入口管43と燃料タンクＴとを
連通する燃料チューブを示し、15は燃料出口管53と燃料
ポンプＰとを連通する燃料パイプを示す。

濾過エレメント３は、後述の第６図のように螺旋状に
巻いて構成されるため、濾紙73が２重に重なった密度の
粗な部分30と３重に重なった密度の密な部分31とを有し
た螺旋巻きしたねじ管状壁（本発明の螺旋状の襞部に相
当する）32を設けている。このねじ管状壁32の一端33に
は、ケーシング２の入口22に向かって開口した開口部34
が形成されている。また、このねじ管状壁32の一端33
は、隔壁25に形成した穴25aを貫通し、先端が隔壁25に
例えばエポキシ樹脂系接着剤35により液密に接着固定さ
れている。このねじ管状壁32の他端36は、袋状に塞が
れ、金属製皿状板37に例えばエポキシ樹脂系接着剤38に
より液密に接着固定されている。この皿状板37の外径
は、ケーシング２の内径に対して小さく、燃料通路27が
確保される。そのねじ管状壁32のねじ状の最外周部39
は、ケーシング２の内周壁26に内接している。

本実施例では、濾過エレメント３のねじ管状壁32の内
側面を燃料入口部3aとし、ねじ管状壁32の外側面を燃料
出口部3bとし、ねじ管状壁32の密度の粗な部分30と密度
の密な部分31とで燃料を濾過している。また、濾過エレ
メント３のねじ管状壁32内の空間は、燃料通路3cとされ
ている。

本実施例の燃料濾過器１の作用を第１図ないし第５図
に基づき説明する。

自動車の燃料が燃料ポンプＰの吸引により燃料タンク
Ｔより燃料チューブ14、燃料入口管43を経て燃料濾過器
１に導入されると、燃料通路41内で流速が落ち、濾過エ
レメント３の一端33の開口部34に到達する。この開口部
34より濾過エレメント３のねじ管状壁32に導入された燃
料は、ねじ管状壁32の内側面の燃料入口部3aに接触しな
がら、またねじ状に回転しながら燃料通路3cを流れ、他
端36に到達する。ここで、ねじ管状壁32が袋状に閉じら
れているので、ねじ管状壁32の内側面の燃料入口部3aか
ら密度の粗な部分30および密度の密な部分31に浸透す
る。このとき、ねじ管状壁32の密度の粗な部分30でやや
大きな固形物が捕捉され、密度の密な部分31で比較的微
細な粒子が捕捉される。

よって、密度の粗な部分30が長寿命化に貢献し、密度
の密な部分31が濾過効率の高効率化に貢献する。また、
ねじ管状壁32のねじ状の際外周部39がケーシング２の内
周壁26に内接しているので、ねじ管状壁32の内側面と外
側面との間に燃料の圧力差が生ずるが、ねじ管状壁32の
ねじ状の最外周部39がケーシング２により支えられ、変
形することがなく、さらにねじ管状壁32がねじ管状の初
期の形態を保持することとなるため、有効濾過面積の低
下を防止でき、濾過効率および寿命の低下を防止でき
る。

濾過された燃料は、ねじ管状壁32の外側面の燃料出口
部3bから漏出するが、ねじ管状壁32のねじ状の最外周部
39がケーシング２の内周壁26に内接しているので、再度
ねじ管状壁32の外側面に沿ってねじ状に回転しながら流
れ、皿状板37の外周を経て燃料通路41に吐出される。そ
して、燃料は、燃料濾過器１から流出し、燃料ポンプＰ
へ燃料出口管53、燃料パイプ15を介して吸引される。

第６図および第７図は濾過エレメントの製造装置６の
概略を示す図である。

60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、エチレン４ふっ化エチレン共重合体（商標
名：テフロン）などの摩擦係数の小さい材質からなり、
端部60aが駆動用モータ（図示せず）に連結している。

61は濾紙巻取棒60と同一形状の濾紙圧着棒を示し、両
端部61a、61bが保持部材（図示せず）により回転自在に
保持されている。

62は原紙71を予め波状に成形する濾紙筋付ローラを示
し、濾紙巻取棒60から所定距離隔てて配され、両端部62
a、62bが保持部材（図示せず）により回転自在に保持さ
れている。63は濾紙筋付ローラ62と同一形状の濾紙筋付
ローラを示し、濾紙筋付ローラ62の下方に配され、濾紙
筋付ローラ62に圧着されている。

64、65は原紙71の水切りローラを示し、66は繊維を通
さず水を通す布製の水切りローラバンドを示し、両水切
りローラ64、65に掛け渡されている。

67、68は抄紙ローラを示し、69は抄紙ローラバンドを
示し、両抄紙ローラ67、68に掛け渡されている。

72は抄紙前の繊維と水との混合物を示し、抄紙ローラ
バンド69の上方に配されたタンク74内で撹拌されてい
る。

つぎに第５図ないし第７図に基づき濾過エレメント３
の製造方法を示す。

混合物72は、タンク74から溢れると、抄紙ローラバン
ド69上に落下する。その後、原紙71として水切りローラ
バンド66上に導かれ、濾紙筋付ローラ62、63で波形に加
工される。このとき、原紙71は、濾紙筋付ローラ62、63
の圧着が弱めに設定されているため、波形加工後も水を
含んでいる。また、原紙71は、第５図に示すごとく、濾
紙73を密度の粗な部分30が２枚重ね、密度の密な部分31
が３枚重なるように濾紙巻取棒60に巻き取られるよう
に、幅が選定されている。

すなわち、原紙71の幅は、濾紙筋付ローラ62、63で波
形に加工された後に、波形の山数が2.5山に形成される
ように設定されている。その場合の濾紙断面を第８図に
示す。波形の山数は、濾過エレメント３を粗密構造とす
るためには重要な条件である。例えば３山のように整数
値の場合には、濾過エレメント３は濾紙の重なり数がそ
の濾過エレメント３の全体に渡って同数となるので、粗
密構造にならない。

そして、濾紙巻取棒60は、ねじ状で、軸方向に移動可
能であり、濾紙圧着棒61は、回転自在で軸方向が固定さ
れているため、濾紙巻取棒60は、濾紙圧着棒61との間で
原紙71を強く圧着し、巻き取りながら、１回転につき１
ピッチずつ第６図において図示左方向に移動するように
なる。このとき、濾紙巻取棒60と濾紙筋付ローラ62、63
とは、ねじ山のピッチが平行となるように配されている
ので、濾紙巻取棒60と原紙71の巻き取り位置は変動しな
い。このようにして、濾紙巻取棒60の原紙71の巻き取り
は、濾紙巻取棒60の図示右端部60aまで行われる。

さらに、乾燥後、濾紙巻取棒60に巻き取られた濾過エ
レメント３は、濾紙を固定して、濾紙巻取棒60を巻き取
り方向と反対方向に回転させると、濾過エレメント３が
得られる。

なお、上記乾燥工程中、濾紙の重なり合った所では、
繊維の水素結合が起こり、濾紙同士は結合される。

ここで、濾過エレメント３は、ねじ状であり、軸方向
に自由に伸縮するので、本実施例では、ケーシング２内
に必要な濾過面積を得るように縮めて配している。

第９図および第10図は本発明を適用した第２実施例を
示したもので、自動車用の燃料濾過器を示す図である
（第１実施例と同一機能物は同番号を付す）。

本実施例の濾過エレメント8a〜8fでは、第１実施例の
濾過エレメント３の径を小さくして、６本使用し、ねじ
管状であることを利用して、お互いに重なり合うように
配し、且つケーシング２の内周壁26に当接するように配
されている。本実施例の濾過エレメント8a〜8fも、第１
実施例の濾過エレメント３と同様に、濾紙が２重に重な
った密度の粗な部分と濾紙が３重に重なった密度の密な
部分とを有するように濾紙を螺旋巻きしたねじ管状壁
（本発明の螺旋状の襞部に相当する）82を設けている。

このような構成を有する濾過器１は、第１実施例のケ
ーシング２内の燃料通路27および濾過エレメント３内の
燃料通路3cとされている空間を更に小さくして、同一管
状ケーシング２内での有効濾過面積を増大させることが
できる。

また、濾過エレメント8a〜8fのねじ管状壁82の一端83
は、隔壁25に形成した６つの穴25aを貫通し、先端が隔
壁25に例えばエポキシ樹脂系接着剤85により液密に接着
固定されている。このねじ管状壁82の他端86は、袋状に
閉じられている。また、ねじ管状壁82の他端86は、金属
製皿状板87に例えばエポキシ樹脂系接着剤85により液密
に接着固定されている。

ここで、第９図は濾過エレメント8a、8dの断面のみ示
し、濾過エレメント8b、8cの断面は省略してある。

また、濾過エレメント8a〜8fの内側と外側との間に
は、燃料の圧力差が生ずる。しかし、濾過エレメント8a
〜8fの外周の一部は、ケーシング２の内周壁26に接触す
ると共に、濾過エレメント8a〜8fのねじ山が相互に噛み
合ってケーシング２内に配されているため、変形するこ
とはない。

［変形例］ 本実施例では、本発明の濾過器を自動車用の燃料濾過
器１に用いたが、空気等の気体を濾過する濾過器に用い
ても良く、その他の流体を濾過する濾過器に用いても良
い。

本実施例では、ケーシング２に濾過エレメント３、８
を１本または６本配したが、管状ケーシングに内接する
管状濾過エレメントを２本〜５本、７本以上配しても良
い。

本実施例では、濾過エレメント３、８に濾紙を２重に
重ねた密度の粗な部分30と濾紙２を３重に重ねた密度の
密な部分31とを形成したが、濾紙の重ね数は本実施例に
限定されず、また１枚で密度の粗な部分と密度の密な部
分とを形成しても良い。

本実施例では、一端33がケーシング２の入口22に向か
って開口した濾過エレメント３を設けたが、一端が管状
ケーシングの出口に向かって開口した管状濾過エレメン
トを用いても良い。この場合には、管状濾過エレメント
の外側が流体入口部とされ、内側が流体出口部とされ
る。つまり、流体の流れ方向は、本実施例と逆でも濾過
器として機能する。

更に、本発明における螺旋状の襞部として、ねじ管状
壁を採用したが、その螺旋状の襞部としてねじ管状に螺
旋巻きされる必要はなく、ねじ管状の濾過エレメントの
軸方向に沿って間隔を保持して螺旋状の襞部を形成すれ
ば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した第１実施例の自動車用の燃料
濾過器を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第３図は本発明を適用した第１実施例の燃料濾過器を自
動車に取り付けた状態を示す側面図、第４図および第５
図は本発明を適用した第１実施例の濾過エレメントを示
す側面図および断面図、第６図および第７図は本発明を
適用した第１実施例の濾過エレメントの製造装置を示す
平面図および側面図、第８図は本発明を適用した第１実
施例の濾過エレメントの１片の濾紙を示す断面図であ
る。第９図は本発明を適用した第２実施例の自動車用の
燃料濾過器を示す断面図、第10図は第９図のＢ−Ｂ断面
図である。 図中 １……燃料濾過器、２……ケーシング（管状ケーシン
グ）、３、8a〜8f……濾過エレメント（管状濾過エレメ
ント）、22……入口、24……出口、25……隔壁、30……
密度の粗な部分、31……密度の密な部分、32、82……ね
じ管状壁（螺旋状の襞部）、34……開口部、39……最外
周部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−95313（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−33607（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭36−25686（ＪＰ，Ｙ１) 特許16541（ＪＰ，Ｃ１)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端から他端に向かって流体が流れる管状
   ケーシングと、一端が前記管状ケーシングに固定された
   状態で前記管状ケーシング内に収容され、通過する流体
   を濾過する管状濾過エレメントとを備えた濾過器であっ
   て、 前記管状ケーシングは、変形可能な可撓性材料により形
   成され、 前記管状濾過エレメントは、波状断面の濾紙を軸方向に
   対して斜めに巻いて形成されており、濾紙の波状断面に
   対応した螺旋状の襞部を有し、前記管状ケーシングの変
   形に追従して変形可能とされたことを特徴とする濾過
   器。
2. 【請求項２】前記螺旋状の襞部は、濾紙が２重に重なっ
   た密度の粗な部分と濾紙が３重に重なった密度の密な部
   分とを有するように螺旋巻きされたねじ管状壁であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の濾過器。
3. 【請求項３】前記管状濾過エレメントは、互いに重なり
   合うように前記管状ケーシング内に収容された複数本の
   管状濾過エレメントであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項に記載の濾過器。