JPH09220405A - カートリッジフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動車用オイルフィルター、半導体分野等にお
ける前処理用フィルターとして製造容易、安価、錆発生
防止用のカートリッジフィルターを提供すること。 【構成】胴体部材に蓋板部材を巻き締めにより形成した
金属製ケースに濾過体を内装し一体化したカートリッジ
フィルター。これら部材に用いる板材に塗装又はラミネ
ース加工の表面被覆板材を用いる。 【効果】上記目的を達成し、使い捨てにすることもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用オ
イルフィルターや半導体分野等において用いられる高度
に純化した水を得る際等に設けられる前処理用フィルタ
ー等のフィルターを改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車分野、半導体分野、医薬品分野、
塩水淡水化分野、下水処理分野、機械加工分野等におい
ては、オイルや用水等を濾過する流体用フィルターが用
いられている。例えば、自動車用オイルフィルターとし
ては、金属製のケースに濾過材を内装して一体構造と
し、その全体を交換できるようした、いわゆるカートリ
ッジフィルターが用いられている。このカートリッジフ
ィルターは、有底円筒状ケース本体にボトムと言われる
溶接加工した蓋板部材を巻き締めることにより形成した
金属製ケースに濾過材を内装したものである。この有底
円筒状ケース本体は、プレス加工の深絞りにより形成さ
れている。また、水を純化する処理が行われており、特
に半導体分野、医薬品分野、塩水淡水化分野においては
高度に純化した水を必要とし、そのためには原水をまず
濾過して懸濁物を除く前処理を行ない、さらに逆浸透濾
過や限外濾過等により微量の不純成分を除く本格的処理
が行われているが、その前処理を行うためのフィルター
として上記オイルフィルターと同様に有底円筒状ケース
本体と蓋板部材からなりこれらを螺合して形成した金属
製ケースに濾過材を内装したものが用いられ、その有底
円筒状ケース本体も上記の場合と同様にプレス加工の深
絞りによ形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに有底円筒状ケース本体をプレス加工の深絞りにより
形成すると、その深絞り加工に耐える延性、強度を有す
る高品質の材料が必要であるのみならず、製造設備とし
て連続プレス装置を使用してもその加工に時間がかか
り、生産性が良いとは言えず、いずれもコストアップに
なるという問題がある。また、有底円筒状ケース本体を
深絞り加工により形成するには板材を雌雄の金型で加工
するので、板材に塗装を施しても特に板材が屈曲すると
ころでその塗装が剥がれ、塗装した板材を加工すること
が難しく、逆に深絞り加工後内面を例えばスプレー塗装
法に塗装することも行われるが、生産性が悪いのみなら
ず、立体物内面に塗装するのでその塗装を均一に行い難
く、底部の特に角部に塗布が十分でない部分が生じ易い
という問題もある。このように金属製の有底円筒状ケー
ス本体に塗装ができないと、これを特に水系のフィルタ
ー用ケースに用いる場合には錆の発生等の問題を生じ、
濾過性能や耐久性の点で問題になることがある。

【０００４】本発明の第１の目的は、高品質の材料を用
いなくても良く、製造方法が簡便で生産性も良く、コス
トアップにならないケースを備えたカートリッジフィル
ターを提供することにある。本発明の第２の目的は、内
面を均一に塗装又はラミネート加工をしたケースが容易
に得られ多用途化できるカートリッジフィルターを提供
することにある。本発明の第３の目的は、使い捨てに出
来るカートリッジフィルターを提供することにある。本
発明の第４の目的は、自動車用オイルフィルター等の非
水系処理用カートリッジフィルターを提供することにあ
る。本発明の第５の目的は、水系フィルターのケースに
使用しても錆の発生がなく、濾過性能や耐久性を害しな
いケースを備えた水処理用カートリッジフィルターを提
供することにある。本発明の第６の目的は、水の本格処
理の前段階で用いる水処理用カートリッジフィルターを
提供することにある。本発明の第７の目的は、水の本格
処理が半導体分野、医薬品分野、塩水淡水化分野におけ
る水の高度な純化処理である場合に用いる前処理用の水
処理用カートリッジフィルターを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）、流体の導入口及び導出口を有す
るケースに濾過材を内装して一体構造に形成しカートリ
ッジ型としたカートリッジフィルターであって、上記ケ
ースは板材により形成された両端開口の胴体部材に対す
る一対の蓋板部材の巻き締め加工により形成され、かつ
上記導入口及び導出口か該一対の蓋板部材のいずれかに
設けられた金属製ケースであるカートリッジフィルター
を提供するものである。また、本発明は、（２）、導入
口及び導出口を一方の蓋板部材に設けた上記（１）のカ
ートリッジフィルター、（３）、胴体部材を形成した板
材、一対の蓋板部材は金属製ケースとなる内面側が塗装
又はラミネート加工されている上記（１）又は（２）の
カートリッジフィルター、（４）、水又は水を含む水系
液体のフィルターとして使用される上記（１）ないし
（３）のいずれかのカートリッジフィルターを提供する
ものである。なお、上記において「カートリッジ型とし
た」を「カートリッジ型とし使い捨て型とした」として
も良く、また、上記目的、用途の限定を付したものであ
っても良い。水の本格処理には下水処理等も含み、前処
理を行うすべてのものを含む。水の高度処理とは例えば
半導体分野では、６４Ｋｂｉｔメモリーの場合、抵抗率
で１５〜１７ＭΩｃｍ以上、微粒子数１ｍｌ当たり５０
〜１５０個以下、生菌１００ｍｌ中５０〜１００個以下
であり、４Ｍｂｉｔで抵抗率１８ＭΩｃｍ以上、微粒子
数１ｍｌ当たり１０〜２０個以下、生菌１００ｍｌ中１
個以下の特性値が要求されている。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図１に示すように、（イ）巻き締め加工可能て金属
製の板材を細長状に裁断して細長片１を形成する。 （ロ）細長片１を円筒状に巻き、その両端部を接合して
両端開口の胴体部材２を形成する。 （ハ）上記と同様の板材をその開口部よりやや大きめに
裁断して得た一対の蓋板部材の一方の部材としての底板
部材３を上記胴体部材２の一端、すなわち下端に巻き締
める。３ａはその巻き締め部である。 （ニ）得られた容器のケース部材４の中央に、図２に示
す通水性を有する中央円筒体５ａの周側にプリーツ構造
の濾紙等の肉薄の濾過材５ｂを備えた濾過体５をその下
端に板バネ６を介して配置し、濾過体５の中央円筒体５
ａの上端を延長して設けた突出部端面に、ゴム等の可撓
性材からなり上記ケース部材４の上端の開口をほぼ覆う
皿条の弁体７ａを有する弁用管体７の端面の凹条溝を当
接する。 （ホ）その弁用管体７の上端面拡開部内面に、板厚の大
きい上記と同様の板材を上記底板部材３と同様に形成
し、かつ中央に濾過体５の中央円筒体５ａに連通する例
えばねじ孔８ａ、その一側に例えばねじ孔８ｂを形成し
た蓋板部材の他方の部材としての天井板部材８を当接
し、この天井板部材８をケース部材４の上端、すなわち
胴体部材２の上端に巻き締め、巻き締め部８ｃを形成
し、これにより板バネ６の弾性力により濾過体５を弁用
管体７を介して天井板部材８に押圧して支持し、固定す
る。このようにして金属製ケース９に濾過体５を内装し
たカートリッジフィルター１０が得られる。その使用法
は、例えば図示省略した導入管をねじ孔８ｂ、導出管を
ねじ孔８ａにねじ込み、被処理用流体を流通させると、
その流体はカートリッジフィルター１０に流入され、こ
こで濾過されて導出管から排出され処理された流体が得
られるが、カートリッジフィルター１０では、流入した
被処理用流体は弁体７ａをその流体圧で変形させてその
端部とケース部材４の内面との間に隙間を形成し、そこ
から流入し、濾過材５ｂを通って中央円筒体５ａを上昇
し、弁用管体７を介して導出管に排出される。この際、
流体が逆流しようとしても弁体１４ａは原形に復するの
でその逆止弁となる。

【０００７】以上述べたいずれの場合も、濾過体はプリ
ーツ構造とすることにより濾過面積が増大し、フィルタ
ー容量の削減が可能になり、ケースの占める空間も少な
くて済み、コンパクトにすることができる。上記のカー
トリッジフィルターは半導体分野等において本格処理の
前に行う前処理用の水処理用カートリッジフィルター、
自動車用カートリッジオイルフィルター、その他のカー
トリッジフィルターに準用される。いずれの場合も上記
胴体部材に用いる板材、蓋板部材に用いる板材は強度が
満足できればその材質に特に制限がなく、耐水性等の塗
装又はポリエチレン等の樹脂のラミネート加工を一方の
面に施した鋼板等の金属板の表面被覆板材、他の鋼板、
その他の板材を用いることができ、従来の深絞り加工で
は延性の良い材料でなければならないという制約があっ
たことに比べて有利である。上記（イ）〜（ホ）のよう
にして製造すると、例えば胴体部材と底板部材と蓋板部
材からなる、いわゆる３ピースの缶と同様に量産方式に
より製造でき、その缶の場合と同様に材料、生産性の点
からコストを低減でき、また、内面を塗装や樹脂のラミ
ネートにより被覆した飲料缶と同様に内面を被覆したケ
ースを用いることができ、特に水系フィルターとしたと
きに防蝕性を発揮できる。そして、コストが安いことに
より使い捨てにすることも容易である。さらに詳細は次
の実施例により説明する。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図１、２に基づいて説
明する。 実施例１ 鋼板（厚さ０．４ｍｍ）を用い、上下巻き締め部として
各４ｍｍ幅を有し、巻き締め後の実質高さ７５ｍｍ、外
径６５ｍｍの円筒状胴体部材２を用いたこと、外径（図
２のプリーツの外径）１９ｍｍの濾過体５を用いたこ
と、底板部材３として厚さ２ｍｍの鋼板を用いたこと、
天井板部材８として厚さ２．３ｍｍの鋼板を用いて得た
こと以外は上記（イ）〜（ホ）に従って自動車用カート
リッジオイルフィルター１０を作製した。作製した自動
車用カートリッジオイルフィルターを通常のＪＩＳ試験
機に設置し、最高１０Ｋｇ／ｃｍ² の圧力でオイルを流
したが、洩れその他の異常は認められず、正常に作動し
た。フィルター能力にも異常はなかった。

【０００９】比較例１ 実施例１においてケース部材４の代わりに、実質高さ７
５ｍｍ、外径６５ｍｍの深絞り加工の金属製ケース部材
を用い、上記（ホ）において天井板部材８を巻き締める
代わりに溶接した以外は、実施例１と同様に上記（ニ）
〜（ホ）の工程を行い、自動車用カートリッジオイルフ
ィルターを作製し、実施例１と同様に試験したところ、
フィルター能力は実施例１の場合と同じであった。

【００１０】実施例２ 実施例１において、鋼板の一方の面に飲料缶の内面塗装
のようにエポキシ系熱硬化性樹脂を塗装した表面被覆板
材を使用し、その被覆面を内側にして円筒状胴体部材
２、底板部材３、天井板部材８を形成した以外は同様に
して今度は水処理用カートリッジフィルターを作製し
た。なお、濾過材は水処理用に代えた。この水処理用カ
ートリッジフィルターに水を充填し、１ケ月放置した。
その後、天井板部材８を切り取って、水を排出し、内面
を観察したところ、錆の発生は見られず、初期の状態が
保持されていた。

【００１１】比較例２ 比較例１における金属製ケース部材を用い、このケース
部材と天井板部材に実施例２と同様のエポキシ系熱硬化
性樹脂をスプレー塗装法により塗装した以外は比較１と
同様にして今度は水処理用カートリッジフィルターを作
製した。この水処理用カートリッジフィルターに水を充
填し、１ケ月放置した。その後、天井板部材８を切り取
って、水を排出し、内面を観察したところ、ケース部材
に底部を中心に特に角部に錆が見られた。

【００１２】以上の結果、実施例のものは比較例のもの
に比べ、フィルター能力は変わらず、内面被覆すると、
これをしないものに比べ１ケ月の浸水試験で錆の発生の
有無の相違が見られる耐水性が得られ、耐水性が明らか
に向上することがわかる。上記発明において、これらや
上記板材の材質その他の上記した技術事項の一の限定を
加えても良く、また、「巻き締め加工により」を「巻き
締め加工による３ピース缶加工法により」としても良
く、また、上記及びこれら発明を準用して「カートリッ
ジフィルター」を「カーリッジフィルターの製造方法」
としても良い。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、高品質の材料を用いな
くても良く、製造方法が簡単で生産性も良く、コストア
ップにならないケース、均一に塗装又はラミネート加工
をしたケースが容易に得られ、コストが安いことにより
使い捨てに出来る非水系処理用、水系処理用カートリッ
ジフィルターを提供することができる。これにより、自
動車用オイルフィルター等の非水系処理用カートリッジ
フィルターや、錆の発生がなく、濾過性能や耐久性を害
しないケースを備えた水処理用カートリッジフィルター
を提供することができ、特に水の本格処理の前段階で用
いる水処理用カートリッジフィルターとして、半導体分
野、医薬品分野、塩水淡水化分野において水の高度な純
化処理を行う場合に用いる前処理用の水処理用カートリ
ッジフィルターを提供することができ、これにより本格
処理を効率良く行なうことを可能にし、その処理水の品
質を向上し、純化の精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカートリッジフィルターの
製造工程図である。

【図２】そのカートリッジフィルターに用いる濾過体の
上面説明図である。

【符合の説明】

２ 胴体部材 ３ 蓋板部材としての底板部材 ３ａ 巻き締め部 ４ ケース部材 ５ 濾過体 ８ 蓋板部材としての天井板部材 ８ｃ 巻き締め部 ９ 金属製ケース １０ カートリッジフィルター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の導入口及び導出口を有するケース
   に濾過材を内装して一体構造に形成しカートリッジ型と
   したカートリッジフィルターであって、上記ケースは板
   材により形成された両端開口の胴体部材に対する一対の
   蓋板部材の巻き締め加工により形成され上記導入口及び
   導出口を該一対の蓋板部材のいずれかに設けた金属製ケ
   ースであるカートリッジフィルター。
2. 【請求項２】 導入口及び導出口を一方の蓋板部材に設
   けた請求項１に記載のカートリッジフィルター。
3. 【請求項３】 胴体部材を形成した板材、一対の蓋板部
   材は金属製ケースとなる内面側が塗装又はラミネート加
   工されている請求項１又は２に記載のカートリッジフィ
   ルター。
4. 【請求項４】 水又は水を含む液体のフィルターとして
   使用される請求項１ないし３のいずれかに記載のカート
   リッジフィルター。