JPH07256013A

JPH07256013A - フィルター用ハブリング

Info

Publication number: JPH07256013A
Application number: JP6078111A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yasue; 章一安江
Original assignee: Tokai Spring Seisakusho KK
Current assignee: Tokai Spring Seisakusho KK
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3429360B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリマー通路の開口率が大きく圧力損失の小
さい、滞留の極めて生じにくい、かつ安価に製作できる
フィルター用ハブリングを提供する。【構成】対向配置された一対の環状かつ帯状の平板部
材からなる押え板９ａ、９ｂ間に、環状に延びる部材か
らなり、一対の押え板９ａ、９ｂに対し実質的に垂直方
向に該一対の押え板９ａ、９ｂ間にわたって延びると同
時にハブリング径方向に延びる支持片１０ａが多数ハブ
リング周方向に互いに間隔をもって配設されているとと
もに、該多数の支持片１０ａが接続された環状片１０ｂ
を有する支持部材１０を介装したフィルター用ハブリン
グ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルター用ハブリン
グに関し、とくに複数枚積層して使用されるポリマー用
フィルターに適用して最適なフィルター用ハブリングの
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリマー濾過用フィルターと
して、円板状のフィルターが知られており、いわゆるリ
ーフディスク形フィルターと呼ばれるものや、リテーナ
の上下に円板状フィルター部材を積層して一つのフィル
ターエレメントを組立てる３層タイプのもの等が知られ
ている。このようなフィルターは、濾過の容量（濾過す
べき溶融ポリマーの流量）に応じた枚数だけ、積層され
て使用されることが多い。積層して使用するためには、
濾過の前後のポリマーを互いにシールする必要があるこ
とから、各フィルターの内周側に、場合によっては外周
側に、ハブリングが設けられる。このハブリングには、
上述の如く、濾過前後のポリマーを互いにシールし濾過
されたポリマーの通路を確保するとともに、積層される
各フィルターを所定の位置関係（例えば所定間隔）に保
つ役目を担っている。

【０００３】従来の代表的なフィルター用ハブリングの
構造として、例えば図１０に示すようなものが知られて
いる。図１０は、リーフディスク形フィルター１０１の
内周側の一部を示しており、リテーナ１０２の両側に多
孔板１０３（例えばパンチングメタル）を介して濾材１
０４が設けられている。フィルター１０１の内周にはハ
ブリング１０５が設けられており、ハブリング１０５に
は、周方向に沿って多数の小孔１０６が穿設されてい
る。フィルター１０１の両面側から濾材１０４に流入
し、濾材１０４によって濾過された溶融ポリマー１０７
は、矢印で示すようにリテーナ１０２部からハブリング
１０５の小孔１０６を通して中央部に集められ、次の工
程へと送られる。

【０００４】フィルター１０１が複数枚積層される場合
には、円筒状支柱１０８に所定枚数のフィルター１０１
が嵌め込まれて積層され、ハブリング１０５部分を基準
に各フィルター１０１の濾材１０４間の間隔が決められ
る。積層された各フィルター１０１のハブリング１０５
は、上方から、濾過前後のポリマーをシールするに足る
圧力、例えば総締上力にて５〜１０トン程度の大きな圧
力で締め上げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来構造
においては、以下のような問題が残されている。まず、
ハブリング１０５には、濾過後のポリマー通過用に多数
の小孔１０６が設けられているが、開口率が高々２０％
程度であり、この小さな開口率がこの部位で大きな圧力
損失を生じる原因となっている。開口率を大きくするた
めに、孔径を大きくすることが考えられるが、前述の如
き大きな締め上げ力を考慮すれば、孔径の大きさには自
づと限界が生じる。

【０００６】また、小孔穿設構造では、ポリマー流入側
からみれば、小孔１０６の周囲部分がポリマーの流れに
対して大きなデッドスペースを形成するおそれがある。
デッドスペースは、ポリマーに滞留を生じさせるが、滞
留はポリマーの劣化、さらにはその劣化ポリマーの流出
につながるので、極力防止されなければならない。

【０００７】さらに、小孔１０６は、ハブリング１０５
にラジアル方向に穿設されなければならないので、加工
が比較的難しく加工に時間を要し、ハブリング１０５の
製作費用は比較的高いものになっている。

【０００８】本発明の目的は、上記のような問題点に着
目し、ポリマー通路の開口率を大きくとることができ圧
力損失の極めて低い、かつ滞留が極めて生じにくい、し
かも容易にかつ安価に製作できる、フィルター用ハブリ
ングの構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
フィルター用ハブリングは、円板状フィルターの内周お
よび外周の少なくとも一方に設けられるハブリングであ
って、（ａ）間隔をもって対向配置された、環状に延び
る一対の帯状平板部材からなる押え板と、（ｂ）該一対
の押え板間に介在された環状に延びる部材からなり、該
一対の押え板に対し実質的に垂直方向に該一対の押え板
間にわたって延びると同時にハブリング径方向に延びる
支持片が多数ハブリング周方向に互いに間隔をもって配
設されているとともに、該多数の支持片が接続された環
状片を有する支持部材と、からなることを特徴とするも
のから成る。

【００１０】上記支持部材の環状片は、多数配設された
支持片のハブリング外径側または内径側のいずれか一方
に接続されて、該多数の支持片の配設形態を所定形態に
保持できればよい。また、この多数の支持片は、後述の
実施例で詳述するように、単なる環状の平板状部材の内
周側あるいは外周側に径方向に延びる多数の切れ目を入
れ、切れ目間部分を９０度捩じることにより容易に形成
されるが、この加工が容易に行われるように、かつ、形
成された支持片が一対の押え板間で大きな耐圧強度を持
つことができるように、支持部材の材質としてはステン
レス鋼が好ましい。

【００１１】

【作用】このようなフィルター用ハブリングにおいて
は、一対の押え板間に、該一対の押え板に対し実質的に
垂直方向に延びる多数の支持片が介在することになり、
互いに隣接する支持片の間の空間が、径方向に延びる、
濾過されたポリマーの通路に形成される。この一対の押
え板間の上記多数の支持片が介在する部位においては、
支持片以外の部分は、全てポリマーの通路として機能す
る。したがって、従来の小孔を設けるデッドスペースの
大きな構造に比べ、ポリマー通路の開口率が大幅に増大
され、圧力損失が大幅に低減される。

【００１２】この支持片は、一対の押え板に対し実質的
に垂直方向に延びており、一対の押え板に加わる圧縮荷
重に対してつっかい棒（板）の機能を果たし、それらが
座屈を起こさない限り、たとえば単なるワイヤー状のも
のを波状に形成した部材等に比べ、極めて大きな耐圧縮
強度を発揮できる。一対の押え板間寸法は、通常それ程
大きくなく、高々５ｍｍ程度であるから、上記支持片に
は座屈は生じない。したがって、一対の押え板間に大き
な圧縮荷重が加わっても、つまり、複数のフィルターの
積層構成により積層された各ハブリングに大きな締め上
げ力が加わっても、変形することがなく、上記開口率の
大きなポリマー通路が問題なく所定形状に維持される。

【００１３】なお、多数の支持片が接続された環状片
は、環状に配設された支持片の外径側あるいは内径側に
位置することになるが、この環状片が位置する部分で
は、該環状片と一対の押え板間の空間が全て濾過された
ポリマーの通路として機能する。したがって、この部位
においても、大きなポリマー通路の開口率が確保され、
圧力損失は小さく保たれる。

【００１４】このように、開口率を大きくとれることに
より、ハブリング全体としての圧力損失が極めて小さく
抑えられ、しかも、ハブリング内のポリマー流路におい
て、ポリマーの滞留のおそれがある部位が無くなり、濾
過されたポリマーの全量が円滑にハブリングを通過でき
るようになる。

【００１５】さらに、本発明に係るハブリングにおいて
は、環状に延びる一対の帯状平板部材からなる押え板
と、支持片および環状片を備えた支持部材とを、それぞ
れ別々に製作でき、押え板は勿論のこと、支持部材も、
前述の如く、環状の平板状部材の内周側あるいは外周側
に径方向に延びる多数の切れ目を入れ、切れ目間部分を
９０度捩じることにより、簡単に製作できる。また、各
押え板と支持部材とを溶接等により適当に接合すれば、
これら部材を一体物とでき、取扱い性に極めて優れたハ
ブリングが製作される。このように、ハブリングを構成
する各部材のみならず、ハブリング全体としても極めて
簡単に製作でき、短時間で大量生産が可能になるととも
に、製造費用も従来のものに比べ大幅に低減される。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明のフィルター用ハブリングの
望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図１ない
し図５は、本発明の一実施例に係るフィルター用ハブリ
ングを示している。図１ないし図３において、１はリー
フディスク形のフィルター全体を示しており、図は、そ
のハブリング２周囲部を示している。フィルター１は、
その厚み方向中央部に配設されたリテーナ３と、リテー
ナ３の両面側に配設された多孔板４と、各多孔板４の外
側にそれぞれ配設された濾材５と、フィルター１の内周
に配設されたハブリング２と、からなっている。フィル
ター１が所定枚数積層される場合には、各フィルター１
間に所定のポリマー流路を確保するために、本実施例で
は、各ハブリング２間に所定厚みのリング状部材からな
るスペーサ６が介装されている。濾過すべき溶融ポリマ
ー７は、矢印で示すように、濾材５で濾過された後、多
孔板４、リテーナ３部を通過し、ハブリング２を通過し
た後中央の支柱８内に集められ、次の工程へと送られ
る。なお、本実施例ではスペーサ６をハブリング２とは
別部材としたが、ハブリング２に一体化したものに構成
してもよい。また、本発明に係るハブリングの構造は、
フィルターの外周にハブリングが配置されるものにも適
用できる。

【００１７】ハブリング２は、所定の間隔をもって対向
配置された、上下一対の、環状に延びる帯状平板部材か
らなる押え板９ａ、９ｂと、両押え板９ａ、９ｂ間に介
在された環状に延びる支持部材１０と、から構成されて
いる。支持部材１０には、図４、図５にも示すように、
一対の押え板９ａ、９ｂに対し実質的に垂直方向に該一
対の押え板９ａ、９ｂ間にわたって延びると同時にハブ
リング径方向（半径方向）に延びる支持片１０ａが多数
ハブリング周方向に互いに間隔をもって配設されてい
る。この多数の支持片１０ａは、該多数の支持片１０ａ
のハブリング外径側で、環状片１０ｂに接続されてい
る。

【００１８】上記多数の支持片１０ａは、たとえば、次
のように形成できる。図６に示すように、所定厚みを有
する単なる環状の平板状部材１１の内周側に、径方向に
延びる切れ目１２（スリット）を所定間隔で多数刻設
し、各隣接切れ目１２間部分１３を、適当な治具（図示
略）で同一方向に９０度捩じる。このとき、切れ目１２
の刻設されていない環状部１４が、９０度捩じられた切
れ目間部分１３の丁度中央に位置するようにする。これ
によって、各９０度捩じられた切れ目間部分１３は、環
状部１４に対して、それと垂直の方向に高さ、位置が揃
う。この９０度捩じられた切れ目間部分１３が上記多数
の支持片１０ａを形成し、切れ目１２の刻設されていな
い環状部１４が上記環状片１０ｂを形成できる。

【００１９】このような加工は、たとえば素材となる環
状の平板状部材１１を、厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼
で構成しておけば、簡単に施すことができる。ステンレ
ス鋼は、一般に加工硬化が期待でき、上記９０度捩じら
れることにより形成された支持片１０ａに、圧縮荷重が
加わる際の曲げや座屈に対して大きな剛性を持たせるこ
とが可能となる。とくに、ＣＳＰＨ材のような冷間圧延
ステンレス鋼材で構成すれば、大きな加工硬化が期待で
き、極めて大きな剛性を持たせることが可能となり、厚
さ０．６ｍｍ程度であっても、積層フィルター締め上げ
力やポリマー圧力による圧縮荷重に十分に耐え得る強
度、つまりこのような圧縮荷重が加わっても変形しない
だけの高強度を持たせることが可能となる。また、例え
ばＣＳＰＨ材のような高強度材料を用いる場合には、上
述の加工における切れ目（スリット）にある程度の幅を
もたせ、つまり、素材から、ある幅の帯状部分を切り取
り、かつ、その切り取り部分間の間隔を拡げて、９０度
捩じられて形成される各支持片の配設ピッチを拡げるこ
とも可能である。高強度材料であれば、支持片の配設ピ
ッチが大きくても、十分に大きな耐圧強度をもたせるこ
とができる。

【００２０】上記のようなフィルター用ハブリングにお
いては、濾材５によって濾過され、リテーナ３部からハ
ブリング２へと流入する溶融ポリマー７は、両押え板９
ａ、９ｂ間に形成されるポリマー通路１５を通って支柱
８内へと集められる。両押え板９ａ、９ｂ間において、
まず、支持片１０ａが環状に配列されている部位につい
てみるに、この部位では支持片１０ａ以外の空間部は、
全てポリマー通路１５として形成されることになるの
で、従来の小孔穿設構造等に比べ、極めて大きな開口率
が得られる。この開口率は、支持片１０ａの板厚と配設
ピッチ、支持片１０ａの内端部における径から計算上求
められる。設計に当たっては、押え板９ａ、９ｂに加わ
る圧縮荷重、つまり複数枚のフィルター１が積層、組み
立てられた場合にハブリング２部分に加わる締め上げ力
に対し、ハブリング２が十分な耐変形強度を有するよう
に設計されなければならないが、総締上力１０トン程度
以上の大きな圧力に対しても十分に高い耐変形強度をも
たせつつ、開口率を４０％以上、好ましくは４５％以上
に容易に設定することができる。

【００２１】たとえば図４に示した本実施例に係る支持
部材１０では、支持片１０ａの厚みは１ｍｍ、支持片１
０ａの内端部における隣接支持片間距離は２．５ｍｍで
あったので、約７１％もの大きな開口率を実現できた。
支持片１０ａの配設ピッチを同一のまま、支持片１０ａ
の厚みをたとえば０．６ｍｍ程度とすれば、約８３％も
の極めて大きな開口率となる。

【００２２】また、環状片１０ｂが位置する部位におい
ては、図２に示したように環状片１０ｂがポリマー通路
１５を一部遮弊することになるが、単に環状に延びる部
材がポリマー通路中に介在するだけであるから、大きな
抵抗にもならず、かつこの部位においても大きな開口率
が容易に確保される。

【００２３】たとえば一対の押え板９ａ、９ｂ間寸法が
２．５ｍｍ、支持部材１０の厚み、つまり環状片１０ｂ
の厚みが１ｍｍとすると、６０％もの大きな開口率が確
保される。環状片１０ｂの厚みが０．６ｍｍとすると、
７６％もの極めて大きな開口率となる。

【００２４】このような大きな開口率により、ポリマー
通過の際の圧力損失が大幅に低減される。通常フィルタ
ー装置においては、濾材部の目詰まりに伴う濾圧（濾材
の入口圧）上昇によってフィルターの寿命を判定し、濾
圧が一定の上限値に達するとフィルターが交換される
が、上記の如く開口率が増大されハブリング部分での圧
力損失が大幅に低減されると、初期濾圧が著しく低くな
り、その分上記一定の上限値に達するまでのフィルター
使用可能時間が長くなり（つまりポリマーの累積通過流
量が大きくなり）、フィルターの寿命が大幅に延長され
る。

【００２５】また、支持片１０ａは、押え板９ａ、９ｂ
に対し垂直に延び、押え板９ａ、９ｂ間に加わる圧縮荷
重を最も効率よく受けることになるので、極めて大きな
耐圧縮強度を発揮する。したがって、まず構造的に、総
締上力１０トン程度以上に対しても容易に十分な耐圧縮
強度をもつように設計可能となる。また、本実施例の如
く支持部材１０をステンレス鋼から構成すれば、該支持
部材１０に前述の如き支持片１０ａを形成する加工を施
す際、ステンレス鋼特有の加工硬化が生じ、耐圧縮強度
が一層向上される。

【００２６】また、前述の如く開口率を極めて大きくと
れるので、ハブリング２のポリマー通路１５全体にわた
ってポリマーの滞留のおそれのある部位が全く無くな
る。つまりポリマー全量が、円滑にハブリング２のポリ
マー通路１５を通過できる。滞留が生じないため、劣化
ポリマーの発生はなく、劣化ポリマー流出によるフィッ
シュアイ等の製品品質上の欠陥の発生が防止されるとと
もに、劣化ポリマー流出による後続の工程での生産上の
トラブルの発生も防止される。

【００２７】さらに、本発明に係るハブリング２は、従
来構造のものに比べ、製造方法的にも大幅に簡素化、容
易化される。すなわち、本発明に係るハブリング２は、
各押え板９ａ、９ｂと支持部材１０とをそれぞれ別部材
として加工でき、押え板９ａ、９ｂは極めて簡単に大量
生産できることは勿論のこと、支持部材１０にあって
も、図６に示した如く、単に環状平板部材に切れ目１２
を入れる加工と、切れ目間部分１３を９０度捩じる加工
を施すだけで済むから、従来のラジ方向に多数の小孔を
設ける場合に比べ加工が極めて容易である。そしてこれ
ら部材を組み合わせれば、容易に所定のハブリング２が
得られる。したがって、ハブリング２は、簡単な加工工
程にて、簡単にかつ短時間で大量に製造でき、安価に製
造できる。

【００２８】上記一対の押え板９ａ、９ｂと支持部材１
０との組み合わせ（組み立て）に際しては、たとえば図
７に示すように、スポット溶接等によってこれら部材を
所定の位置関係にて接合してもよい（溶接部１６）。こ
れによって、ハブリング２を一つの一体的な部品として
扱うことも可能となり、取り扱い性が一層向上される。

【００２９】また、上記実施例においては、支持部材１
０の製造方法として、素材に環状の平板状部材１１を用
いる方法について説明したが、この方法に限定されるこ
となく、他の方法でも製造可能である。たとえば図８に
示すように、帯状かつ直線状に延びる平板状部材２０
に、多数の切れ目２１を入れ、切れ目間部分２２を９０
度捩って支持片を形成し、しかる後に矢印で示すように
部材全体を円形に曲げ加工して、図４に示したと同等の
支持部材を作製できる。

【００３０】さらに、前記実施例では環状片１０ｂが環
状に配列された支持片１０ａのハブリング外径側に配置
されていたが、環状片は支持片のハブリング内径側に位
置してもよい。たとえば図９に示すように、環状片１７
ｂが、９０度捩られ、環状に配列されている支持片１７
ａのハブリング内径側に位置する支持部材１７としても
よい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフィルタ
ー用ハブリングによるときは、一対の押え板間に配設さ
れる多数の支持片を有する支持部材によってポリマー通
路を形成するようにしたので、ポリマー通路の開口率を
大幅に増大でき、ハブリングによる圧力損失を極めて低
く抑えることができる。

【００３２】また簡素な構造でありながら、ハブリング
に所望の高い圧縮強度を容易にもたせることができる。

【００３３】また、ポリマー滞留のおそれのないハブリ
ング内流路形状を実現でき、滞留による劣化ポリマーの
発生を防止して、製品品質の向上をはかることができ
る。

【００３４】さらに、本発明に係るハブリングは、極め
て容易にかつ大量生産可能であり、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るハブリングを用いたフ
ィルターの部分透視斜視図である。

【図２】図１のハブリングの正面図である。

【図３】図１のフィルターの部分拡大斜視図である。

【図４】図１のハブリングの支持部材の平面図である。

【図５】図４の支持部材の拡大部分斜視図である。

【図６】図４の支持部材の加工途中における平面図であ
る。

【図７】本発明の変形例に係るハブリングの部分斜視図
である。

【図８】図６とは別の支持部材加工方法を示す、素材の
平面図である。

【図９】支持片のハブリング内径側に環状片が位置する
支持部材の平面図である。

【図１０】従来のフィルターの部分斜視図である。

【符号の説明】

１フィルター２ハブリング３リテーナ４多孔板５濾材６スペーサ７溶融ポリマー８支柱９ａ、９ｂ押え板１０、１７支持部材１０ａ、１７ａ支持片１０ｂ、１７ｂ環状片１１平板状部材１２切れ目１３切れ目間部分１４環状部１５ポリマー通路１６溶接部２０平板状部材２１切れ目２２切れ目間部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状フィルターの内周および外周の少
なくとも一方に設けられるハブリングであって、（ａ）
間隔をもって対向配置された、環状に延びる一対の帯状
平板部材からなる押え板と、（ｂ）該一対の押え板間に
介在された環状に延びる部材からなり、該一対の押え板
に対し実質的に垂直方向に該一対の押え板間にわたって
延びると同時にハブリング径方向に延びる支持片が多数
ハブリング周方向に互いに間隔をもって配設されている
とともに、該多数の支持片が接続された環状片を有する
支持部材と、からなることを特徴とするフィルター用ハ
ブリング。
【請求項２】前記支持部材の環状片が、前記多数配設
された支持片のハブリング外径側または内径側のいずれ
か一方に接続している、請求項１のフィルター用ハブリ
ング。
【請求項３】前記支持部材がステンレス鋼からなる、
請求項１または２のフィルター用ハブリング。