JP4011765B2 - フィルタ - Google Patents
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体（気体又は液体）の浄化に用いられるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルタの濾過面積を広げるために、シート状の濾過材をジグザグに折り畳んで流体通路に組込む場合、変形し易い濾過材を使用すると折り畳み後の形状保持が難しくなる。そこで、折り畳みによって流れの上流側と下流側に交互に生じるＶ字状の谷部に、実公平３−２６８８７号公報に示されるようなくし歯状のスペーサや、特開平１−８５１０９号公報、特公平５−７８３６２号公報に示されるような波板状のセパレータ（これもスペーサの一種）を挿入して濾過材に生じた山部と谷部のピッチを一定に保つ方法が採られる。
【０００３】
この方法を腰の弱い濾過材に適用する場合、
(1) 流れの上流にくし歯状スペーサを用い、流れの下流側には波板状スペーサを用いる。
(2) 流れの上流側、下流側とも波板状セパレータを用いる。のどちらかの構造を採用するのが好ましい。何故なら、濾過材は、通過前後の流体に生じる圧力差で下流側の谷部を狭くする方向に撓むため、下流側の谷部に挿入するスペーサは支持領域の広いものが望まれ、濾過材の支持が一線上でなされるくし歯状スペーサよりも、両面に多数ある波の稜線が濾過材に短ピッチで接して面的な支持がなされる波板状セパレータの方がその要求に沿うからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
流れの下流側の谷部のピッチ保持を波板状セパレータを用いて行うフィルタは、濾過面の無効領域が増加して圧力損失が増大すると言う問題がある。
【０００５】
腰の弱い濾過材は、流れの上流側と下流側との間で生じる圧力差により支持点間（波の稜線間）でどうしても撓む。その撓み量はさほど大きくはないが、セパレータの波の振幅（波の高さ）がＶ字状谷部の谷底側に向かって次第に小さくなっていることにより谷底側ではセパレータと濾過材間の隙間が非常に小さくなっており、従って、僅かな撓みでも濾過材がセパレータの表面に面接触し、その部分で流体の通り抜けが不可能になって濾過面積減少により初期圧力損失が増大し、さらに、使用中の目詰りも早くなってフィルタの使用期間も短くなってしまう。
【０００６】
そこで、この発明は、セパレータとの面接触による濾過材の濾過面積減少を少なくしてフィルタ性能の低下を抑制することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、シート状の濾過材をジグザグに折り畳んで流れの上流側と下流側にＶ字状の谷部を交互に生じさせ、上流側の谷部にくし歯状のスペーサを、下流側の谷部に波の振幅が先端側に向かって漸減する波板状のセパレータを各々挿入して成るフィルタにおいて、前記セパレータに、前記谷部の谷底側に置かれる先端縁を部分的に後退させる切欠き部を設けたのである。
【０００８】
また、流れの上流側と下流側の各谷部に前述の波板状セパレータを相反する向きに各々挿入するフィルタにおいては、少なくとも下流側のセパレータに、前記谷部の谷底側に置かれる先端縁を部分的に後退させる切欠き部を設けたのである。
【０００９】
【作用】
セパレータを切欠いた箇所では、濾過材が撓んでも対面位置にセパレータが無いため濾過材の接触が起こらず、これにより、有効濾過面積の減少が小さく抑えられる。
【００１０】
なお、切欠き部の設置面積や設置間隔が大き過ぎるとセパレータによる支持効果が薄れて濾過材同士が接触する恐れが生じる。濾過材の相互接触によっても有効濾過面積の減少が起こるので、切欠き部の設置面積や設置間隔の設定は、この点に注意を払って行う必要がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６に、この発明のフィルタの実施形態を示す。
【００１２】
図のフィルタは、筒形の角枠１内に濾過材２と、くし歯状スペーサ３と、波板状セパレータ４を組込んで成る。
【００１３】
濾過材２は、ジグザグに折り畳んでＶ字状の谷部５、６（図５参照）を交互に生じさせており、流れの上流側に谷部５が置かれ、流れの下流側に谷部６が置かれる。図１、２、４、５の矢印が流れの方向を指す。
【００１４】
くし歯状スペーサ３は複数個（例えば３〜１０個、図のそれは５個）を１組にし、その複数個を図２及び図３に示すように、流れの上流側の谷部５に適当な間隔をあけて挿入している。このくし歯状スペーサ３は、図５に示すように、一連の細長いブリッジ３ａの一側縁部に、谷部５の形成ピッチと同一ピッチで多数のくし歯３ｂを設けて成る。
【００１５】
各くし歯３ｂは、谷部５の形状に合わせて先端側を次第に細くし、最先端に濾過材の傷付き防止のための丸味を付けた形状にしてあり、そのくし歯３ｂを各谷部５に挿入して谷部５のピッチを一定に保つ。
【００１６】
波板状セパレータ４は、下流側谷部６の各々に各１枚挿入される。このセパレータ４は、谷部６のＶ字形状に適合させるために、図６に示すように、波の振幅Ｓを後端から先端に向かって漸減させた形にしており、図３のように、波の山谷の稜線で濾過材２を支えて谷部６のピッチを保持する。
【００１７】
このセパレータ４の先端部に、図４、図６に示すように、この発明を特徴づける切欠き部７を設けている。この切欠き部７は、図６に示す長さＬをセパレータ４の奥行き寸法Ａの１／２以下としておくのが望ましい。セパレータ４の奥行き中間付近では濾過材２との間の隙間が大きく、濾過材２がセパレータの表面に密着することはまず無いので、Ｌを１／２Ａ以上にしても意味がない。セパレータ４の強度低下やスペース保持機能の低下を招いてむしろ不利になる。一方、Ｌの下限は、１／４Ａ程度が満足できる発明の効果を引き出せて好ましかった。
【００１８】
また、切欠き部７の設置面積については、ＬとＢ（Ｂはセパレータの高さ）の積で求まる面積のうち、５０％〜９０％を除去する大きさが好ましかった。この範囲を外れると、先端側でのピッチ保持機能や発明の効果が犠牲になることがある。なお、切欠き部の総設置面積が適正範囲にあっても、図４、図６に示す非切欠き部８（これは波の山谷の総数が最低３個あり、かつ先端に丸味をつけたものが好ましい）の数が不足すると、非切欠き部８間でスペース保持機能が失われるので、切欠き部７は、図４、図６のように複数に分割し、非切欠き部８が小さなピッチで数多く残るようにしておくのがよい。
【００１９】
図７は、開口寸法：３０５ｍｍ×３０５ｍｍ、奥行き１５０ｍｍのエアフィルタの性能比較表である。比較試験に用いたフィルタは、流れの上流側の谷部にくし歯状スペーサ（くし歯ピッチ１４ｍｍ）を組込み、下流側の谷部に波板状セパレータ（図６のＡ＝１３６ｍｍ、Ｂ＝２８５ｍｍ、Ｓ：後端側８ｍｍ、先端側２ｍｍ、有効山数２０山）を組込んでいる。
【００２０】
発明品のフィルタのセパレータには、図６のＬ＝４５ｍｍ、Ｗ＝３２ｍｍの切欠き部７を６個設けた。比較品にはその切欠き部が無い。
【００２１】
この図７から判るように、発明品と比較品では初期圧力損失に明らかな差があり、切欠き部設置の有効性を確認できる。
【００２２】
次に、流れの上流側ではスペーサによる支持を下流側ほど厳密に行う必要がないので、波板状スペーサよりも、使用数が少なくて済み、かつ、流体通路を遮ぎる面積も小さくできるくし歯状スペーサの方が適している。このくし歯状スペーサは、波板状セパレータと組合わせて用いる場合、セパレータの波にくし歯を係止させて位置保持を行えるので、組付けの簡易化も図れ、従って、図１〜６のフィルタは、特に好ましい形態と言えるが、この発明の効果は、流れの上流側、下流側の各谷部のピッチ保持を共に波板状セパレータを用いて行うフィルタにおいても発揮される。
【００２３】
図８は、そのタイプのフィルタの概要を示したものであって、波板状セパレータ４を図のように、流れの上流側と下流側の各谷部５、６に相反する向きに挿入する。なお、この例では、下流側のセパレータにのみ切欠き部７を設けたが、上流側のセパレータにも同様の切欠き部７を設けてよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明においては、流れの下流側での濾過材の谷のピッチ保持を波板状セパレータを用いて行うフィルタの有効濾過面積減少の問題を、セパレータの先端部に切欠き部を設ける構成を採用して解決したので、従来のセパレータ採用のフィルタに比べて初期圧力損失が小さくなり、濾過材の交換時期も延びると言う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のフィルタの実施形態を背面（流れの下流側）から見た斜視図
【図２】同上のフィルタを正面から見た斜視図
【図３】同上のフィルタの背面図
【図４】図３のIII −III 線に沿った断面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図６】波板状セパレータの斜視図
【図７】発明品と比較品のフィルタの性能比較表
【図８】セパレータ／セパレータの組合わせのフィルタの概要を示す図
【符号の説明】
１ 角枠
２ 濾過材
３ くし歯状スペーサ
４ 波板状セパレータ
５ 流れの上流側の谷部
６ 流れの下流側の谷部
７ 切欠き部
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体（気体又は液体）の浄化に用いられるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルタの濾過面積を広げるために、シート状の濾過材をジグザグに折り畳んで流体通路に組込む場合、変形し易い濾過材を使用すると折り畳み後の形状保持が難しくなる。そこで、折り畳みによって流れの上流側と下流側に交互に生じるＶ字状の谷部に、実公平３−２６８８７号公報に示されるようなくし歯状のスペーサや、特開平１−８５１０９号公報、特公平５−７８３６２号公報に示されるような波板状のセパレータ（これもスペーサの一種）を挿入して濾過材に生じた山部と谷部のピッチを一定に保つ方法が採られる。
【０００３】
この方法を腰の弱い濾過材に適用する場合、
(1) 流れの上流にくし歯状スペーサを用い、流れの下流側には波板状スペーサを用いる。
(2) 流れの上流側、下流側とも波板状セパレータを用いる。のどちらかの構造を採用するのが好ましい。何故なら、濾過材は、通過前後の流体に生じる圧力差で下流側の谷部を狭くする方向に撓むため、下流側の谷部に挿入するスペーサは支持領域の広いものが望まれ、濾過材の支持が一線上でなされるくし歯状スペーサよりも、両面に多数ある波の稜線が濾過材に短ピッチで接して面的な支持がなされる波板状セパレータの方がその要求に沿うからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
流れの下流側の谷部のピッチ保持を波板状セパレータを用いて行うフィルタは、濾過面の無効領域が増加して圧力損失が増大すると言う問題がある。
【０００５】
腰の弱い濾過材は、流れの上流側と下流側との間で生じる圧力差により支持点間（波の稜線間）でどうしても撓む。その撓み量はさほど大きくはないが、セパレータの波の振幅（波の高さ）がＶ字状谷部の谷底側に向かって次第に小さくなっていることにより谷底側ではセパレータと濾過材間の隙間が非常に小さくなっており、従って、僅かな撓みでも濾過材がセパレータの表面に面接触し、その部分で流体の通り抜けが不可能になって濾過面積減少により初期圧力損失が増大し、さらに、使用中の目詰りも早くなってフィルタの使用期間も短くなってしまう。
【０００６】
そこで、この発明は、セパレータとの面接触による濾過材の濾過面積減少を少なくしてフィルタ性能の低下を抑制することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、シート状の濾過材をジグザグに折り畳んで流れの上流側と下流側にＶ字状の谷部を交互に生じさせ、上流側の谷部にくし歯状のスペーサを、下流側の谷部に波の振幅が先端側に向かって漸減する波板状のセパレータを各々挿入して成るフィルタにおいて、前記セパレータに、前記谷部の谷底側に置かれる先端縁を部分的に後退させる切欠き部を設けたのである。
【０００８】
また、流れの上流側と下流側の各谷部に前述の波板状セパレータを相反する向きに各々挿入するフィルタにおいては、少なくとも下流側のセパレータに、前記谷部の谷底側に置かれる先端縁を部分的に後退させる切欠き部を設けたのである。
【０００９】
【作用】
セパレータを切欠いた箇所では、濾過材が撓んでも対面位置にセパレータが無いため濾過材の接触が起こらず、これにより、有効濾過面積の減少が小さく抑えられる。
【００１０】
なお、切欠き部の設置面積や設置間隔が大き過ぎるとセパレータによる支持効果が薄れて濾過材同士が接触する恐れが生じる。濾過材の相互接触によっても有効濾過面積の減少が起こるので、切欠き部の設置面積や設置間隔の設定は、この点に注意を払って行う必要がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６に、この発明のフィルタの実施形態を示す。
【００１２】
図のフィルタは、筒形の角枠１内に濾過材２と、くし歯状スペーサ３と、波板状セパレータ４を組込んで成る。
【００１３】
濾過材２は、ジグザグに折り畳んでＶ字状の谷部５、６（図５参照）を交互に生じさせており、流れの上流側に谷部５が置かれ、流れの下流側に谷部６が置かれる。図１、２、４、５の矢印が流れの方向を指す。
【００１４】
くし歯状スペーサ３は複数個（例えば３〜１０個、図のそれは５個）を１組にし、その複数個を図２及び図３に示すように、流れの上流側の谷部５に適当な間隔をあけて挿入している。このくし歯状スペーサ３は、図５に示すように、一連の細長いブリッジ３ａの一側縁部に、谷部５の形成ピッチと同一ピッチで多数のくし歯３ｂを設けて成る。
【００１５】
各くし歯３ｂは、谷部５の形状に合わせて先端側を次第に細くし、最先端に濾過材の傷付き防止のための丸味を付けた形状にしてあり、そのくし歯３ｂを各谷部５に挿入して谷部５のピッチを一定に保つ。
【００１６】
波板状セパレータ４は、下流側谷部６の各々に各１枚挿入される。このセパレータ４は、谷部６のＶ字形状に適合させるために、図６に示すように、波の振幅Ｓを後端から先端に向かって漸減させた形にしており、図３のように、波の山谷の稜線で濾過材２を支えて谷部６のピッチを保持する。
【００１７】
このセパレータ４の先端部に、図４、図６に示すように、この発明を特徴づける切欠き部７を設けている。この切欠き部７は、図６に示す長さＬをセパレータ４の奥行き寸法Ａの１／２以下としておくのが望ましい。セパレータ４の奥行き中間付近では濾過材２との間の隙間が大きく、濾過材２がセパレータの表面に密着することはまず無いので、Ｌを１／２Ａ以上にしても意味がない。セパレータ４の強度低下やスペース保持機能の低下を招いてむしろ不利になる。一方、Ｌの下限は、１／４Ａ程度が満足できる発明の効果を引き出せて好ましかった。
【００１８】
また、切欠き部７の設置面積については、ＬとＢ（Ｂはセパレータの高さ）の積で求まる面積のうち、５０％〜９０％を除去する大きさが好ましかった。この範囲を外れると、先端側でのピッチ保持機能や発明の効果が犠牲になることがある。なお、切欠き部の総設置面積が適正範囲にあっても、図４、図６に示す非切欠き部８（これは波の山谷の総数が最低３個あり、かつ先端に丸味をつけたものが好ましい）の数が不足すると、非切欠き部８間でスペース保持機能が失われるので、切欠き部７は、図４、図６のように複数に分割し、非切欠き部８が小さなピッチで数多く残るようにしておくのがよい。
【００１９】
図７は、開口寸法：３０５ｍｍ×３０５ｍｍ、奥行き１５０ｍｍのエアフィルタの性能比較表である。比較試験に用いたフィルタは、流れの上流側の谷部にくし歯状スペーサ（くし歯ピッチ１４ｍｍ）を組込み、下流側の谷部に波板状セパレータ（図６のＡ＝１３６ｍｍ、Ｂ＝２８５ｍｍ、Ｓ：後端側８ｍｍ、先端側２ｍｍ、有効山数２０山）を組込んでいる。
【００２０】
発明品のフィルタのセパレータには、図６のＬ＝４５ｍｍ、Ｗ＝３２ｍｍの切欠き部７を６個設けた。比較品にはその切欠き部が無い。
【００２１】
この図７から判るように、発明品と比較品では初期圧力損失に明らかな差があり、切欠き部設置の有効性を確認できる。
【００２２】
次に、流れの上流側ではスペーサによる支持を下流側ほど厳密に行う必要がないので、波板状スペーサよりも、使用数が少なくて済み、かつ、流体通路を遮ぎる面積も小さくできるくし歯状スペーサの方が適している。このくし歯状スペーサは、波板状セパレータと組合わせて用いる場合、セパレータの波にくし歯を係止させて位置保持を行えるので、組付けの簡易化も図れ、従って、図１〜６のフィルタは、特に好ましい形態と言えるが、この発明の効果は、流れの上流側、下流側の各谷部のピッチ保持を共に波板状セパレータを用いて行うフィルタにおいても発揮される。
【００２３】
図８は、そのタイプのフィルタの概要を示したものであって、波板状セパレータ４を図のように、流れの上流側と下流側の各谷部５、６に相反する向きに挿入する。なお、この例では、下流側のセパレータにのみ切欠き部７を設けたが、上流側のセパレータにも同様の切欠き部７を設けてよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明においては、流れの下流側での濾過材の谷のピッチ保持を波板状セパレータを用いて行うフィルタの有効濾過面積減少の問題を、セパレータの先端部に切欠き部を設ける構成を採用して解決したので、従来のセパレータ採用のフィルタに比べて初期圧力損失が小さくなり、濾過材の交換時期も延びると言う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のフィルタの実施形態を背面（流れの下流側）から見た斜視図
【図２】同上のフィルタを正面から見た斜視図
【図３】同上のフィルタの背面図
【図４】図３のIII −III 線に沿った断面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図６】波板状セパレータの斜視図
【図７】発明品と比較品のフィルタの性能比較表
【図８】セパレータ／セパレータの組合わせのフィルタの概要を示す図
【符号の説明】
１ 角枠
２ 濾過材
３ くし歯状スペーサ
４ 波板状セパレータ
５ 流れの上流側の谷部
６ 流れの下流側の谷部
７ 切欠き部
Claims (2)
- シート状の濾過材をジグザグに折り畳んで流れの上流側と下流側にＶ字状の谷部を交互に生じさせ、上流側の谷部にくし歯状のスペーサを、下流側の谷部に波の振幅が先端側に向かって漸減する波板状のセパレータを各々挿入して成るフィルタにおいて、前記セパレータに、前記谷部の谷底側に置かれる先端縁を部分的に後退させる切欠き部を設けたことを特徴とするフィルタ。
- シート状の濾過材をジグザグに折り畳んで流れの上流側と下流側にＶ字状の谷部を交互に生じさせ、上流側と下流側の各谷部に波の振幅が先端側に向かって漸減する波板状のセパレータを相対する向きに各々挿入して成るフィルタにおいて、少なくとも下流側のセパレータに、前記谷部の谷底側に置かれる先端縁を部分的に後退させる切欠き部を設けたことを特徴とするフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31090298A JP4011765B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31090298A JP4011765B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000135410A JP2000135410A (ja) | 2000-05-16 |
| JP4011765B2 true JP4011765B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=18010768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31090298A Expired - Fee Related JP4011765B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4011765B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101302067B1 (ko) * | 2013-05-24 | 2013-09-05 | 한국수자원공사 | 활성탄 카트리지, 이를 포함하는 흡착탑 및 이의 재생장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7048501B2 (en) * | 2001-11-21 | 2006-05-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dust collecting filter, dust collecting device, and air intake device for gas turbine |
| JP2007289907A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Shinwa Corp | 空調フィルタのセパレータ |
| US10632402B1 (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-28 | Pall Corporation | Support and drainage material, filter, and method of use |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP31090298A patent/JP4011765B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101302067B1 (ko) * | 2013-05-24 | 2013-09-05 | 한국수자원공사 | 활성탄 카트리지, 이를 포함하는 흡착탑 및 이의 재생장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000135410A (ja) | 2000-05-16 |
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