JPS6014957A - 静電浄油濾過体 - 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、ディ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
ールティッシュペーパーフィルタと呼ばれる主としてコ
ツトンリンターバルブ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
を知った。

即ち、その第１は、濾過体の油入口端面倒のスペーサ部
材中でのカーボン微粒子の急激な堆積に依るブロッキン
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
度的にプロッ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、前述のブロッ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不均一に依
り、面圧の高い部分に限って押し潰され、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。

本発明は上記の問題を解決した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、Ｅｌ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Ｅｌ、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
に対向させである。上記の両電極Ｅ１．Ｅ２間には直流
高圧電源■が接続され、高電圧が印加されるようになっ
ている。なお、捕集膜１ａは、例エバフッ素樹脂、ポリ
エチレン、セルロースナどで構成され、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を設けである。

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ＱＥ２、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っている。一方、負電
極板Ｅ２の巻き始め噛はボビン３に巻き付けられ、巻き
終りｂｍはボビン３、容器には接しないようになってい
る。なお、上記の容器、ボビン３の間に高い直流電圧を
印加するようになっている。

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Ｅｌ、Ｅ２間にカーボン微粒子で汚染された油を送
る。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Ｅｌ側に引かれる。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＠Ｅ２側つま
り正帯電側表面に付着捕集される。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２
ａも設けであるため、電極板Ｅｌ、　Ｅ２間の油は溝２
ａ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
ったことを意味し、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〈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ったが、本実
施例のスペーサ部材２を用いることによリ、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“ζ
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ｇＭさ・Ｕておき、金網等に作ら
れた溝を持っ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
サ形状の素材をカッ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の片面にのみ満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＃２
ｂ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ＥｌとＥ２の正、負両極板間に、小孔を有する
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
に兼用させである。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２Ｃを他面との位
置を１／２ビノヂずらした状態で千鳥格子状に設けであ
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２Ｇを別に製作し、後で接
着等で貼り合わＵるのが望ましい。この実施例の場合、
突起２（、を設りることにより、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の油流入部がブロッキングとなっても通
路は残ることになり、電極Ｅｌ、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、濾過体製作時にスペーサ形状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図に示しであるスペーサ部材
２の数種類のバリエーショ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、ｗ４１１図は、スペーサ部材
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１
３図は第１Ｏ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２０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申に生ずる
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、従って、血圧が均一化し、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、スペーサ部材のカーボン微粒子に
よるブロッキング、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って、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しまた状態を示す斜
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。 Ｅｌ、Ｅ２・・・電極、１・・・捕集部材、１ａ・・・
捕集膜、２・・・スペーサ部材、２ａ、２ｂ・・・溝、
２Ｇ・・・突起、２ｄ・・・窪み。 代理人弁理士　岡　部　隆 第１図 第２図 第６図 第７図 第８図 ｄ 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正、負の一対の対向する電極間に、多孔性の誘電体材料
   よりなる捕集部材と多孔性の電気絶縁材料よりなるスペ
   ーサ部材とを介在せしめ、かつ該スペーサ部材のうち前
   記少なくとも一方の電極に対向する面を凹凸状に形成し
   た静電浄油濾過体。