JPS6014955A - 静電浄油装置用濾過体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電浄油装置用濾過体に関するもので、例えば
ディーゼル機関の潤滑油清浄器に用いて好都合である。

ディーゼル機関はガソリン機関に較べて燃費がすぐれて
いることより、近年乗用車川原動機として使用が拡大し
てきているが、ガソリン機関よりも多量の排気煙、いわ
ゆるスモークを排出する。

スモークの大部分は未燃のカーボン微粒子であり、これ
は排気ガスと共に大気中に放出されるが、機関の潤滑油
にも混入し、オイルを汚濁させる。そのため、ディーゼ
ル機関のオイルがガソリン機関のオイルに較べ著しく早
く汚濁劣化することが従来より問題となっている。

従って、オイル中のカーボン微粒子を除去し、オイルの
汚濁を防止するための種々の試みがなされている。その
試みの１つとして、ロールテイソシュペーバフィルター
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
に巻き、そのセルロース繊維表面でカーボン微粒子を付
着させ、除去せしめるものがある。

しかしながら、この種の濾過器はオイル中の微粒子除去
率が低く、せいぜい２０〜３０％程度であることが知ら
れている。また、別の手段として０．２〜０．３μｍの
小孔を持つ濾過体を用いる試みもあるが、濾過体表面に
カーボン微粒子が堆積し急激を目詰まりが生じ、通油性
が極端に悪化する。

この様な実情より、オイル中において、正負の電極板を
対設してこれらに高電圧を印加することにより、静電場
を形成し、オイル中の負に帯電のカーボン微粒子を正極
板上に吸引捕集する手段が試みられている。しかしなが
ら、この手段に依るときはカーボン微粒子は正極板上に
吸引されるものの、吸引されたそれら微粒子は正極板上
に充分に保持されずオイル流と共に流されてぃまうので
、高い除去率が得られない。

そこで、正極板及び負極板を対向配設すると共に、これ
らの間に通油性の多孔厘体がら成るスペーサ部材を介し
て多孔状の誘電体捕集部材を配した注湯ユニットを複数
オイル流に平行に積層せしめ、上記正極板及び負極板間
に高電圧を印加し、主に負に帯電しているカーボン微粒
子を上記誘電体捕集膜の負極側面上に効率よく付着捕集
するようになした発明を特願昭５７−１７６０１号とし
Ｃ既に提案している。

かかる発明は、スペーサ部材と捕集部材とを正、負電極
の間に配設しているが、両部材の位置決めが非常に面倒
であり、また捕集部材の表面が直接にオイル中に露出し
ているので、傷が付きやすく、その結果カーボンの捕集
率が低下するという新たな問題を有している。

本発明は上記の問題を解決した濾過体を提供しようとす
るものであって、捕集部材の周りをスペーサ部材により
取囲んだ一体構造として正、負電極板側に捕集部材が露
出しないようにしたことを特徴とするものである。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。まず
、第１実施例を第１図と第２図とに示す。

第１図は濾過体を渦巻状に構成した場合の一構成単位Ｆ
ｌを抜き出し、その断面を拡大したものである。第１図
において、１は集塵体であり、電気絶縁性多孔質体から
成るスペーサ部材１ｂと、この内部埋設された誘電体捕
集膜１ａとから構成しである。２はアルミ箔等の薄い帯
状の金属体から成る正極板であり、３は帯状の負極板で
あって正極板２と同一材質で構成しである。両者は対向
関係に配設しである。上記集塵体１は上記正極板２と負
極板３との間に配置しである。

ところで、上記構成によれば、スペーサ部材１ｂと誘電
体捕集ＩＩ！ｌａとを一体構造にしたので、濾過体の製
作時における両者間の位置決めの必要はなくなる。一方
、誘電体捕集膜１ａがスペーサ部材１ｂに囲まれて被覆
された状態となっているため、濾過体を製作する際の取
り扱い時において１１’ＪＬＨの上に損傷を与えること
を防ぐことができる。ＩＩＷｌａの上に付設される穴等
の傷は、油中の負に帯電しているカーボン粒子が、静電
気力により吸引され該捕ｇ膜１ａに付着する際に、これ
らの穴等を通り抜けることにより、カーボン粒子除去率
を低下さ・ｌる要因となり得るので、これらの理由から
傷等の股上の損傷はない方が良好である。

第２図は第１図に示した各構成要素を渦巻状に巻き」ユ
げた状態を示す濾過体の全体斜視図である。

即ち、濾過体の構成要素である集塵体１、正負極２．３
が金属製円筒ボビン４に巻付けられている。

厚さが０．０５〜０．１關のアルミ箔等の金属製正極板
２の巻き終わり端は濾過体を収納する金属容器（図示さ
れていない）の内壁に圧接し、他方の巻き始端はいずれ
にも接続せず解放としである。また、金属製負極板３は
、その巻き始め端が金属製ボビン４に接続され、他方の
巻き終わり端は解放されている。

各電極板２及び３にはそれぞれ正及び負の電圧が印加さ
れ、それぞれ正極、負極となる。集塵体・１は電極間介
在物として両電極２，３間にサンドインチ状に挾持され
ている。なお、本実施例の中のスペーサ部材１ｂは極間
の放電によるリーク現象を防止すると共に、捕集ｌＧ１
１ａの負極側では、膜１ａの上に付着除去ささたカーボ
ン粒子等の保持部材としての働きを持つ。なお、前記集
塵膜１ａの材料としては、多孔性のフッ素樹脂（例えば
ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロ
エチレン）、ポリエチレンの１Ｅ４ＡＪＩＬ　＝Ｉ・ロ
セルロース等のセルロース、ガラス繊維を挙げることが
でき、その孔径は数ミクロン以下程度カ望ましく、スペ
ーサ部材１ｂの材料としては濾紙等の電気絶縁性多孔質
部材が望ましい。

第１図で正極２、負極３のそれぞれの電極板は濾過体の
軸方向上下の硝面から、それぞれＷだけ濾過体内部へ入
り込ませである。これは、各電極板同士、あるいは浄油
器各構成部材と接触等により、ソークするのを防止する
ためである。更に第１図でＦｌで示された渦巻状に巻き
上げる際の構成ユニットを実際に金属製ポビン４に巻き
付けて製作する場合、巻き始め部分では負極用電極板３
をポビン４に数回巻くことができる即度、他の部材より
長めに電極板３の寸法を確保すると共に、巻き終わり部
分ても電極板２の長さを濾過体最外周を２回程度巻き付
けられる分の長さだけ他の部４、Ｊよりも長く確保して
おく必要がある。これは各電極板２，３がそれぞれボビ
ン４、あるいは浄油器容器を通じて高電圧側及びアース
側と導通せられるようにするためである。また、巻き始
め部分と巻きδ・♀わり部分とでは金属製ボビン４、及
び容器に収納した際の浄油容器とこれらスペーサ部材１
１）等の部材間、あるいは集塵体１間で隙間が生しない
ように各部材の末端処理が必要である。第３図は第１実
施例の中で使用する多孔質スペーサ部材１ｂの中に捕集
膜１ａを埋め込む一体型の製作方法に関してのものであ
る。第３図（ａ）は一枚の濾紙等から成るスペーサ部材
１ｂを中央で折り曲げ、その中に捕集膜部材１ａを挾み
込んで捕集膜１ａとスペーサ部材１ｂとを一体化したも
のである。なお、あらかじめスペーサ部材１ｂの片側端
面の長手方向に接着剤Ｘを塗布しておき、この部分を矢
印の上下方向から挾み込んで接着してもよい。

第３図＋ｂ＋は、図の如くあらかじめ多孔質スペーサ部
材１ｂを円筒状に成形しておき、その中に捕集膜１ａを
スペーサ部材１ｂの円筒長手方向に挿入する。この挿入
方法としては第３図（ｅ）のように丸棒１００に捕集膜
１ａを巻きつけ、前記円筒状スペーサ部材１ｂに差し込
んだ後、膜１ａを巻きほぐして第３図（ｂｌの如く設置
した後、先棒１００のみを抜き出す。以上によって第３
図（ｂ）のごとく構成されたものを、矢印の如く押えこ
んでサンドインチ状に形成するものである。

吹に、本発明の第２の実施例を第４図及び第５図に示す
。第１の実施例では、誘電体捕集膜１ａを多孔質スペー
サ部材ｉｂの中に埋め込んだ構成であるのに対し、この
第２の実施例では前記誘電体捕２１ｉ　膜１　ａの両側
に多孔質スペーサ部材１ｂを接合した構成となっている
。図の番号に従って説明し°ζいくと、１ａが誘電体捕
集膜、１ｂが前記捕集膜１ａの両側に接合される多孔質
スペーサ部祠である。４が濾過体の一方の電極となる金
属製円曲ボビン、２が正極側電極板、３が陰極側電極板
である。この正極板２の巻き終りは静電浄油器の容器ｔ
ｉｌｊ材に圧接され、巻き始め端は解放されている。こ
れに対し陰極板３の巻き始め９ｉｉ１は前記金属製円筒
ボビン４に巻きつけられ、他方の巻き終りは解放となっ
ている。尚極板２．３はアルミ箔等の金１１ル休て構成
され得る。なお、第１の実施例トＩ＋ｉＪ　４’ｌＪ　
ニＦ　＋の如く１ユニツトを構成したものを渦巻状に巻
いて濾過体を構成したものがｍ５図である。図中矢印は
濾過体を通過するオイルの流れ方向を示す。なお、本実
施例では多孔質スペーサ部材１ｂと誘電体捕集膜１ａと
を接合しているが、これに依る効果は第１の実施例と同
じである。こ接合の方法は各猛者えられるが、例えば酢
酸ビニル系の接着剤塩化ビニル系接着剤等の１００℃前
後の耐熱性を持ち、接着硬化後年油溶性の接着剤を選定
する必要がある。

次に、本発明の第３の実施例を第６図及び第７図に示す
。第３の実施例は第２の実施例を更に発展させたもので
、渦巻状の濾過体を製作する際の１ユニット全体を接着
剤等で接合し、電極板、多孔質スペーサ部材、及び誘電
体捕集膜を一体化したことを特徴としている。図中のＦ
２が前記ｌユニットを示しており、これば多孔層スペー
サ部材１ｂを両側に接合した誘電体捕集膜１ａから成る
ものを２組並設し、その中間に負極板３をサンドイッチ
状に接合し、さらに前述の２組の部材のどちらか一方の
端面に正極となる電極板２を接合したもので構成される
。また、各電極板２及び３は、第１、第２の実施例の場
合と同様に濾過体の軸方向上下のｂｔｕｓ面から、それ
ぞれＷだけ濾過体底部に入り込むようにしであるが、こ
れは第１．２の実施例の場合と同様、リークを防ぐため
である。更に、各部材間の接合は、接着剤等に依る接着
による方法、あるいは、化学繊維、及び綿糸等による縫
合による方法か、更にこれらを各部材の特質に合わせて
混合して用いる方法が考えられる。ここで接合に供し得
る接着剤は第２実施例の場合と同様に酢酸ビニル系、塩
化ビニル系等の接着剤が適当と考えられる。この様に構
成したものを渦巻状に巻き濾過体としたのが、第７図で
ある。第８図に示したのが第３の実施例の場合の電極板
端面処理の説明図である。これは他の実施例では電極板
が他の部材と接合状態になく、自由にその長さを調整す
ることができ、渦巻状に濾過体を構成する際の巻き始め
部分と巻き終わり部分に、それぞれ伺・保しなければな
らない負極板と正極板の長さは、巻く時の電極板の位置
を調整することによって確保ｒｊｌ能である。なお、第
８図Ｔａｌが巻き終り側、第８図ｆｂ）が巻き始め側を
示す。しかしながら、第３の実施例の場合は電極板がそ
れ自体が他の部材と接合されているため、電極板単体で
の位置の調整はできないことと、接合された連続体とし
て本発明による素材が提供さｉたことを考えると、どう
しても電極板の末端処理が必要となってくる。第８図は
オイルの流れ方向から見た図であるが、まず、巻き始め
側は前記金属製円筒ボビン４に数回巻き付ける為に負極
電極板３を長めに確保し、以下他の部材もボビン４にス
ムーズに巻きついて部材間にオイルの通り抜けの原因と
なる。隙間が生じないように図の如く電極板２を中央に
した山形状に長さを変えて切断してする。また、巻き終
わり側でも正極板２を濾過体最外周を２周可能な程度の
長さを確保して切断する。他の部材も巻き終わり部表面
が滑らかになり、濾過体外周部とその収容器との間に、
オイル通り抜けの原因となる隙間が生じないように配慮
し、階段状に切断する必要がある。このオイルの通り抜
けは濾過体の有効な捕集部を通過しないオイルの流れと
考えられる−ので、粒子除去率向上の、上でもこの隙間
はなくす必要があり、このことは、第１の実施例、及び
第２の実施例のいずれの場合でも同じことが言えるので
、各部材の端末を切断する際は、電極板への考慮・、と
は別に、第８図の如く切断する必要がある。

しかし、第３の実施例では、電極板２．３スペ一サ部月
１ｂ及び捕集１ｒ２１ａが一体になったものをただ巻く
だけで済み、これは取り扱いが非常に楽になると共に製
作速度も早くなると考えられるの（′、その有利性は大
きいと考える。

第９図に本発明に依る濾過体を用いた静電浄油器のＪＪ
体例を示ず。同図において、金属製ボビン４に渦巻状に
巻いて形成した濾過体８が容器７に収容されている。濾
過体８は多数の小孔９′、ＩＯ′を有する電気絶縁性材
料による多孔板９、ｌＯに依って容器内に位置規制され
ている。外部の直流１１１ｉ圧電源１５からターミナル
１１及びスプリング１２を介して金属製ボビン４へ電気
的に接続されている。一方、容器７は車両等の金属部分
へアースされているので、前述の両電極間に電位差を生
じさせることができる。なお、カーミナル１１は絶縁材
１６．１７を用いて容器７に対して電気的に絶縁されて
いる。金属製円筒ボビン４のターミナル１１と反対の側
はやはり絶縁材１９でシールされ、エンドキャップ１８
がかぶせられてむ）る。

潤滑油は、エンドキャンプ１８の小孔１３より流入し、
金属製ボビン４に形成されている小孔４より流出し、多
孔板１０の孔１０′を通って濾過体８に入り、濾過体８
の内部を通過した後、エンドキャンプ１８の小孔１４を
通って外部へ出るようになっている。（図中の矢印参照
のこと。）なお、濾過体８き容積は浄油ずべき潤滑油の
量によって変化するが、実験的に潤滑油１す７）ル当り
約１００ｃ＋ｊの濾過体でカーボン粒子の充分な除去率
及び保持量を得ることができることが明らかとなってい
る。

以上述べたごとく本発明の効果を列挙すれば、次のごと
くである。

（１１捕集部材とスペーサ部材とを互いに一体化したか
ら、両部材を２つの電極板間に配置する際の位置決めが
非常に簡単となる。

（２）スペーサ部材によって捕集部材の電極板に対向す
る面を覆っているから、捕集部材に傷が付くのを防ぐこ
とができ、従ってカーボン微粒子の除去率の低下を回避
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明濾過体の第１実施例を示す断面図、第２
図は第１図の濾過体をボビンに巻いた状態を示す斜視図
、第３図（ａｌ〜（Ｃ）は本発明の濾過体において捕集
部材とスペーサ部材との一体化構造の説明に供する特性
図、第４図は本発明の第２の実施例を示す断面図、第５
図は第４図の濾過体をボビンに巻いた状態を示す斜視図
、第６図は本発明の第３の実施例を示す断面図、第７図
は第６図の濾過体をボビンに巻いた状態を示す斜視図、
第８図（ａｌ、（ｂｌは第７図の説明に供する断面図、
第９図は本発明濾過体を備えた静電浄油器を示す断面図
である。 １・・・集塵体、１ａ・・・捕集部材、１ｂ・・・スペ
ーサ部材、２・・・正電極、３・・・負電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 正電極板と負電極板とを対設するとともに、その間に４
   Ａ塵体を配設して濾過ユニットとなし、該濾過ユニット
   を油の流れ方向と平行に配置するようにした濾過体であ
   って、 前記集塵体を、電気絶縁材料より成る多孔質スペーサ部
   材と、誘電体材料より成る捕集部材とで構成し、かつ該
   捕集部材の周りを前記スペーサ部材により取囲んで一体
   構造として前記両電極板側には前記捕集部材が露出しな
   いようにした静電浄油装置用濾過体。