JPH035861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイーゼル機関の潤滑油中に含まれ
るカーボン微粒子の除去に用いる静電浄油濾過体
に関するものである。

従来、油中のカーボン微粒子を除去するものと
して、ロールテイツシユペーパーフイルタと呼ば
れる主としてコツトンリンターパルプをロール状
に巻いたものがある。

かかる従来のものは、カーボン微粒子の除去率
が非常に低いという不具合がある。

本発明者は特願昭57−17601号として提案した
ごとく、正および負の両電極間に多孔性の誘電体
材料より成る捕集部材をスペーサ部分とともに介
在して構成した濾過体構造を既に開発している。

かかる濾過体では電極間に油を送り、両電極間
に高い直流電圧を印加することによりカーボン微
粒子が捕集部材に多量に付着し、上記従来例より
カーボン微粒子の除去率を向上できるが、次のご
とき問題を新たに生じることを知つた。

即ち、その第１は、濾過体の油入口端面側のス
ペーサ部材中でのカーボン微粒子の急激な堆積に
依るブロツキング現象である。これは濾過体に流
入する汚染油中のカーボン微粒子が、濾過体入口
部近辺で急激に捕集されたりすると、この微粒子
がスペーサ部材中の油の通過を妨げるものであ
る。加うるに、このタイプの静電浄油器では流速
が低下するほどカーボン微粒子除去率が良くなる
という特性を持つために上記の如く一度カーボン
微粒子の堆積がスペーサ部材中に起きると流れが
阻害され、局部的に流速が低下することに依り、
局部的微粒子除去率が高くなり、加速度的にブロ
ツキング現象が進むという悪条件が重なることが
ある。

このため、前述のブロツキング現象が生じてい
る部分の濾過体の下流側では、油が流入しにくく
なり、結果的に濾過体の両電極に挾まれた有効部
分を微粒子の捕集のために用いられないことによ
り除去率の低下と、圧力損失の上昇とをもたら
す。

第２は濾過体を製作する際に起きる現象である
が、各構成部材を圧接した状態に保持したままで
使用するために、製作時のばらつき等に依り、電
極間の面圧が均一にならず、局部的に面圧が高く
なる場合がある。このため、多孔質体から成りス
ペーサ部材、特に負電極と捕集部材との間に介在
するスペーサ部材が前述の面圧付均一に依り、面
圧の高い部分に限つて押し潰され、目詰りを起こ
す。その結果、目詰りを起す部分が油の流れ込む
ことができない箇所となり、第１の場合と同様
に、有効部分が全体的に利用されないということ
になり、除去率が低下してしまう。

本発明は電極間に介在するスペーサ部材の有効
部分を全体的に利用できる濾過体を提供すること
を目的とするものである。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明す
る。第１図に示したのが、本発明の第１実施例で
ある。この第１図において、Ｅ１が金属製正電極
板、Ｅ２が金属製負電極板であり、それら両電極
Ｅ１，Ｅ２間には捕集膜部材１とスペーサ部材２
とが設置されている。該捕集部材１は多孔質な絶
縁材料から成るスペーサ部材であるスペーサ兼膜
支持体１ｂと多孔質な誘電体材料より成る捕集膜
１ａとを接着剤により貼り合わせたもので、捕集
膜１ａの面は負電極Ｅ２側に対向させてある。上
記の両電極Ｅ１，Ｅ２間には直流高圧電源Ｖが接
続され、高電圧が印加されるようになつている。
なお、捕集膜１ａは、例えばフツ素樹脂、ポリエ
チレン、セルロースなどで構成され、スペーサ部
材２は不織布、濾紙などで構成されている。

ところで、上記スペーサ部材２には両面の同じ
位置に油流入端面及び油出口端面からそれぞれ交
互に他端面に到達する程度まで深く細長い溝２ａ
を設けることにより、油流入方向に対して不連続
な凹凸部を形成している。

第１図に示した各構成要素を渦巻状に巻いた構
造が第２図である。即ち、正電極板Ｅ１、負電極
板Ｅ２、捕集部材１、およびスペーサ部材２は金
属製のボビン３に巻き付けてあり、正電極板Ｅ１
の巻き終り端は図示しない収容用金属容器の内壁
に圧接し、巻き始め端はボビン３、上記容器には
接しないようになつている。一方、負電極板Ｅ２
の巻き始め端はボビン３に巻き付けられ、巻き終
り端はボビン３、容器には接しないようになつて
いる。なお、上記の容器、ボビン３の間に高い直
流電圧を印加するようになつている。

上記構成において、第２図の矢印方向、つまり
一対の電極板Ｅ１，Ｅ２間にカーボン微粒子で汚
染された油を送る。この油は第１図の矢印に示さ
れるように、スペーサ部材２の全体にわたつて分
散される。そして、この油中に分散しているカー
ボン微粒子は一般的にその多くが負に帯電してい
るので、その微粒子はクーロン力で正極板Ｅ１側
の全体にわたつて均一に引かれる。その結果電界
場により誘電部分極を起こしている捕集膜１ａの
負電極板Ｅ２側つまり正帯電側表面の全体に均一
に付着捕集される。なお、油中に分散しているカ
ーボン微粒子は正帯電しているものも一部には有
るが、これは捕集膜１ａの負帯電側表面に付着さ
れる。

ところで、前記のごとくスペーサ部材２には細
長い溝２ａも設けてあるため、電極板Ｅ１，Ｅ２
間の油は溝２ａの入口２０を経て該溝２ａ内に流
入する。その後、矢印のようにスペーサ部材２中
を通過し、浄油された後に反対側端面に開口した
すぐ隣の溝２ａ内へ流れ込み、出口部２１から流
出する。この溝２ａの存在により、油が流入する
スペーサ部材２上の表面積が実質的に大きくなつ
たことを意味し、その結果浄油器の内部へ流入す
るカーボン微粒子により汚染された油は従来より
も大きく分散してスペーサ部材２の中へ入りこん
でいく。このため、スペーサ部材２の油入口部の
単位面積、単位時間当りのカーボン微粒子負荷は
小さくなる傾向になり、これはスペーサ部材２で
起る急激なカーボン微粒子の堆積を防ぐ上でまず
有効である。加えて、前述した如く従来の濾過体
を構成する際には部分的に面圧の高い部分が発生
し、スペーサ部材２に目詰りを起す傾向があつた
が、本実施例のスペーサ部材２を用いることによ
り、その溝２ａが面圧の高い部分の逃げ部とな
り、これによりほぼ均一な面圧分布を得ることが
でき、局部的な目詰りは防止できる。ここで使用
するスペーサ部材の材質は、多孔質状のもので、
例えばセルロース系の濾紙、合成樹脂体、あるい
はガラス繊維等のものでも良い。

なお、スペーサ部材２へ溝２ａを付設する方法
としては、プレス成形、あるいは素材のスペーサ
部材２に硬化剤を含浸させておき、プレス成形を
行ないながら硬化させる等が考えられる。また、
紙をすく場合のように短繊維状の素材を液体中に
浮遊させておき、金網等に作られた溝を持つた所
定のスペーサ形状の型の中にこれら短繊維を漉く
い取り、乾燥させて成形することもできる。ま
た、機械的方法によるものとしては、平板状のス
ペーサ部材の素材をカツター類のもので削り取る
というようなものも考えられよう。

第３図は、スペーサ部材２の片面にのみ溝２ａ
を設けた本発明の第２の実施例を示すものであ
る。

第４図はスペーサ部材２の両面に互い違いにな
るように溝２ａを設けた本発明の第３実施例であ
る。

第５図は複数の一端開口の溝２ａの中間に両端
閉め切りの溝２ｂを設け、この組み合せのものを
両側表面に複数配設した本発明の他の実施例を示
す。なお、一端対向の溝２ａの反対側表面の同位
置に設けた溝２ａは逆端面が開口している。この
第５図のように両端閉め切りの溝２ｂを設けた場
合、この中間溝２ｂがないのに比べて油を一旦該
溝２ｂに溜めることができ、油の周囲への分散度
が向上し、濾過体全体をより有効に使用すること
ができる点で有利である。

第６図〜第８図に示したものは第１実施例のス
ペーサ部材２を用いた濾過体構成時の各構成部材
の積層例である。これにつき、以下説明する。

第６図はＥ１とＥ２の正、負両極板間に、公孔
を有する捕集膜１ａをスペーサ部材２で挾持した
構造のものを介在させたもので、捕集膜１ａの支
持体をスペーサ部材２に兼用させてある。また、
この例では正電極板Ｅ１と膜部材１ａとの間に、
通油性の良好なスペーサ部材２が配されたこと
で、電極板Ｅ１の上に付着したカーボン微粒子
や、カーボン微粒子とは異なり正に帯電した微粒
子が正極側膜表面上に付着した場合、それらの微
粒子の保持部材となり得る。負極板Ｅ２上に付着
する正帯電の微粒子はもう一方のスペーサ部材２
がこれら微粒子の保持部材となりうる。

次に、第７図は第１図の捕集部材１を第６図の
実施例に適用した状態を示すものである。

第８図は捕集膜１ａを単独でスペーサ部材２間
に挾持したものである。

第９図に本発明の更に他の実施例を示す。この
実施例はスペーサ部材２の両面に図の如き突起２
ｃを他面との位置を1/2ピツチずらした状態で千
鳥格子状に設けてある。この突起２ｃはスペーサ
部材２と同一材質で構成され、一体で成型する
か、突起２ｃを別に製作し、後で接着等で貼り合
わせるのが望ましい。この実施例の場合突起２ｃ
を設けることにより、スペーサ部材２の油流入部
に２１で示される油通路が複数個確保されると同
時に、出口部に到達するまでの途中の部分でも、
Ｅ２の電極板及び１ａで示される捕集膜等の隣接
する部材間に、前記突起２ｃにより油の通路を確
保できる。また、２２はスペーサ部材２の油出口
側の油通路となる。つまり、この突起２ｃにより
十分な油の通路がＥ２の電極間、あるいは１の捕
集膜部材間に得られることにより、たとえスペー
サ部材２の油流入部がブロツキングとなつても通
路は残ることになり、電極Ｅ１，Ｅ２に挾持され
る有効部分全面に油を流すことが可能となる。ま
た、突起２ｃがあることで、濾過体製作時にスヘ
ーサ部材２に生ずる面圧の不均一は、突起２ｃに
より吸収され、スペーサ部材２の中では面圧が均
一になり、前記したスペーサ部材２の目詰り等は
起こらない。

第１０図〜第１３図は第９図に示してあるスペ
ーサ部材２の数種類のバリエーシヨンを示したも
のである。

第１０図はスペーサ部材２の負電極側表面に突
起２ｃを千鳥格子状に設けたもの、第１１図は、
スヘーサ部材２の両面に縦横1/2ピツチずつずら
して突起２ｃを設けたもの、これに対して第１２
図はスペーサ部材２の両側に両面同じ位置に突起
２ｃがあるように、且つ格子状に突起２ｃを設け
たものを各々示している。また、第１３図は第１
０図の場合と逆で正電極側、つまり捕集膜部材側
に突起２ｃを設けたものである。

第１４図は本発明の他の実施例を示すもので、
スペーサ部材２の両側表面に窪み２ｄを複数個設
けたものである。このような窪み２ｄを該スペー
サ部材２に施すことにより、濾過体を構成する際
のスペーサ部材２中に生ずる面圧の高い部分の逃
げ部として窪み２ｄが利用されることになり、従
つて、面圧が均一化し、前述のスペーサ部材２中
の目詰りを防止できる。

以上本発明によれば、スペーサ部材の油流入方
向に対して不連続な凹凸部を形成したので、油を
スペーサ部材全体にわたり均一に拡散させること
ができ、スペーサの有効部分の利用が可能となつ
た。また、油がスペーサ部材全体に分散されるの
で、カーボン粒子を補集部材全体で補集するする
ことができ、補集部材を大型化させることなくカ
ーボン微粒子の補集量を増加させることができ
た。また、さらにはスペーサ部材のカーボン微粒
子によるブロツキング、及び濾過体構成時にスペ
ーサ部材に加わる不均一な面圧により生ずる該ス
ペーサ部材自体の目詰りを防止し、圧力損失の上
昇、カーボン微粒子除去率の低下を防ぐことによ
つて、より高性能な濾過体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図は第１図の構成要素をボビンに渦巻状に巻いた
状態を示す斜視図、第３図〜第１４図は本発明の
他の実施例を示す斜視図である。 Ｅ１，Ｅ２……電極、１……捕集部材、１ａ…
…捕集膜、２……スペーサ部材、２ａ，２ｂ……
溝、２ｃ……突起、２ｄ……窪み。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 正、負の一対の対向する電極と、 該一対の電極間に介在し、多孔性の誘電体材料
   よりなる補集部材と、 前記電極と前記補集部材との間に介在し、前記
   電極側または前記補集部材側のすくなくとも一方
   の対向する面に、油流入方向に対して不連続な凹
   凸部が形成されるスペーサ部材とからなることを
   特徴とする静電浄油濾過体。