专利名称：凹口钢丝、凹口钢丝单元及过滤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及凹口钢丝、凹口钢丝单元及使用凹口钢丝单元的过滤装置。
背景技术：
以往，过滤装置的滤网使用钢丝单元。钢丝单元的钢丝有楔形的和圆形的，但近年来，称为凹口形的钢丝(以下，称为凹口钢丝)引人注目。凹口钢丝是在用不锈钢等的强度和耐蚀性优良的材料所形成的板带的一面上按规定间隔设置突条而成的，凹口钢丝单元(以下，称为凹口钢丝单元)是将凹口钢丝以上下相互接触的方式螺旋状地卷绕在例如圆筒状的滤筒上构成的。使应过滤的流体通过由凹口钢丝单元的突条之间的凹部所形成的间隙，便去除粒子直径比突条高度大的粒子(参考非专利文献1～3)。
日英·英日燃料润滑油用语事典，235页，(社团法人)日本船用内燃机学会编，成山堂书店。
JIS船用内燃机入口用润滑油管系及燃料油管系的滤器(JIS F 7103)，1992年，日本工业标准调查会[非专利文献3]JIS F标准集2001，JIS F 7103船用内燃机入口用润滑油管系及燃料油管系的滤器解说(2-228～2-234页)，1994年，(财团法人)日本船舶标准协会编但是，为了减小用凹口钢丝单元捕捉的流体内的异物粒度(粒子直径)，必须降低突条的高度而降低间隙的高度，但因突条高度的降低，使间隙的开口率变小，结果造成流通阻力的上升。为了防止这样的流通阻力的上升，必须将形成有突条的板带的厚度减薄而提高整体的开口率，但如果将板带的厚度减薄，则造成凹口钢丝的强度降低，所以，使耐久性降低。因此，要求可抑制流通阻力的上升、且可减小所捕捉的异物的粒子直径、同时可确保足够的强度的凹口钢丝及其单元。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的方案，其目的在于提供一种可以抑制流体等的流通阻力的上升且、可捕捉粒子直径更小的粒子、同时可确保足够强度的凹口钢丝、凹口钢丝单元、及使用凹口钢丝单元的过滤装置。
本发明是层叠地配设在过滤装置上的凹口钢丝，或者具有过滤装置的滤框和层叠地且螺旋状地卷绕在滤框上的凹口钢丝的凹口钢丝单元，或者将用凹口钢丝层叠且螺旋状地卷绕在滤框上的凹口钢丝单元设置在主体内的过滤装置，其特征在于，该凹口钢丝是这样构成的，即，在板带的一面上、且在板带的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，且第2突条的宽度形成得比第1突条的在板带宽度方向上的长度要短。
关于凹口钢丝，合适的是在第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成凸曲面或倾斜面，更合适的是将第2突条设成从断面看呈大致半圆形、或大致梯形、或大致三角形。另外，除了第1突条之间的第2突条的高度设成在长度方向上为一定的构成以外，也可以设成这样的构成，即，第1突条之间的第2突条的高度沿着长度方向逐渐变化、增加或者减少。又，第2突条可以设在板带宽度方向的适宜位置上，如果设在板带宽度方向的大致中央位置上是合适的。将第2突条以与从凹口钢丝的外侧向滤框的内侧流通的流体或粉体的流动方向成大致90度交叉的方式进行配设是合适的，但也可以以与流动方向成大致90度以外的规定角度交叉的方式进行配设。
另外，本发明是层叠地配设在过滤装置上的凹口钢丝，或者具有过滤装置的滤框和层叠地且螺旋状地卷绕在滤框上的凹口钢丝的凹口钢丝单元，或者将用凹口钢丝层叠地且螺旋状地卷绕在滤框上的凹口钢丝单元设置在主体内的过滤装置，其特征在于，该凹口钢丝是这样构成的，即，在板带的一面上，且在板带的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间向板带长度方向延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，并且在第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成有凸曲面或倾斜面。
本发明的过滤装置，其特征在于，将流体或粉体用间隙S1的高度和间隙S2的高度分二个阶段地进行过滤，所述流体或粉体在层叠状态的板带之间由第1突条的高度所形成的间隙S1和由第1突条与第2突条的高度之差所形成的间隙S2中流动。
本发明由于在第1突条之间，高度比第1突条低的第2突条向板带长度方向延伸设置，用第1突条之间和第2突条顶部与上侧的板带底面之间所形成的开口捕捉粒子，因此，与只设有第1突条的情况相比，可以捕捉粒子直径更小的粒子。另外，由于在第1突条之间延伸设置的第2突条发挥加强功能，因此，可以提高凹口钢丝的强度，还可以进一步减薄凹口钢丝的板带本身。
另外，通过将第2突条的宽度形成得比第1突条的在板带宽度方向上的长度短，可以抑制开口处的壁面摩擦的上升，从而可以抑制流体等的流通阻力的上升。
在第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成凸曲面或倾斜面，合适的是将第2突条的宽度方向的断面形状设成大致半圆形、或大致梯形或大致三角形，这样，可以抑制产生紊流，从而可以抑制流通阻力的上升，可以确保顺畅的流动。
通过将第2突条设置在板带的宽度方向的大致中央位置上，例如在将凹口钢丝卷绕在滤框上时可以抑制在板带上所产生的最大压缩应力和最大拉伸应力，可以提高凹口钢丝的强度和耐久性。
由于在层叠状态的板带之间由第1突条的高度所形成的间隙S1和由第1突条与第2突条的高度之差所形成的间隙S2分二个阶段进行过滤。因此，可以进行有效的且可靠的过滤。
图1是表示实施方式的过滤装置的整体构造的纵剖面图。
图2是实施方式的过滤装置上的单元的立体说明图。
图3是表示实施方式的过滤装置上的支承杆和卷绕在支承杆上的钢丝的一部分的立体说明图。
图4是表示实施方式的过滤装置上的支承杆和卷绕在支承杆上的钢丝的一部分的横剖面说明图。
图5是表示实施方式的过滤装置上的层叠的钢丝的一部分的纵剖面正视图。
图6是表示图5的B部的放大图。
图7是图5的A-A向视剖面图。
图8是变形例1的钢丝的、与图5的A-A向视对应的剖面图。
图9是表示变形例2的钢丝的层叠状态的一部分的纵剖面正视图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
本实施方式的过滤装置的主体1如图1所示，形成为具有截头圆锥形的底部的大致圆筒形，在其上面1c上设置流入被过滤的过滤流体的流入口1a，在其底部的曲面1d上设置有将过滤完毕的流体向外部排出的流出口1b。杆状的固定部件2的下端穿通且固定在主体1的底部的下面1e上，固定部件2垂直地立设在主体1内。
滤框3是将其中心轴与固定部件2和主体1的中心轴设成同轴地配设在主体1内的。滤框3(滤筒)是将大致圆形的上板3a和大致圆形的下板3b相隔规定间隔地进行配置的，将数个杆状的钢丝支承件3c相隔规定间隔且呈圆周状地配设在上板3a与下板3b之间，将各钢丝支承件3c的两端分别固定在上板3a和下板3b上。在滤框3的上板3a的中心形成有孔3d，固定部件2穿通孔3d，固定部件2的上端和上板3a固定在一起。另外，在滤框3的下板3b的中心形成有比固定部件2的直径大的流出孔3e，流体在松配合地插入流出孔3e中心的固定部件2与流出孔3e的周边之间流通。并且，滤框3的下板3b，将在主体1内的下板3b的上侧的后述的单元5的外周部分和下板3b的下侧部分，以流体不能流通的方式划分开。
如图2所示，凹口钢丝4外接地定位在滤框3的呈圆周状地配置的钢丝支承件3c上、且呈螺旋状地卷绕在其上，由滤框3和以层叠的方式卷绕在滤框3上的凹口钢丝4构成单元5。
如图3～图7所示，凹口钢丝4具有具有长方形断面的带状的基体4a、和设在基体4a的上面4b上且向带状基体4a的宽度方向延伸的断面呈大致梯形的突条、即第1突条4d，及设在基体4a的上面4b上且向带状基体4a的长度方向延伸的断面呈大致半圆形的突条、即第2突条4e，第2突条4e的高度H2形成得比第1突条的高度H1要低，设置有高度和方向不同的二种突条(第1突条4d，第2突条4e)。第1突条4d，其长度与基体4a的宽度WI相等，并且将其下端宽度设为W2，在长度方向上每隔规定间隔地形成有数个，第2突条4e是在第1突条4d、4d之间形成在基体4a的宽度W1的大致中央位置上，其下端的宽度W3比宽度W1要小。凹口钢丝4，是将例如不锈钢线材进行加工而形成的。
凹口钢丝4以下层基体4a的第1突条4a的上端与上层基体4a的下面4c相抵接的方式在钢丝支承件3c的外周上卷绕一层，基体4a的内侧面4f外接在钢丝支承件3c上而被径向定位，并且基体4a的上面4b和下面4c以与主体1和钢丝支承件3c的中心轴大致垂直地设置的方式进行配置，从而构成单元5。在单元5上，第1突条4d在主体1的径向上呈辐射状地延伸、且在圆周方向上以等间隔等规定间隔配置，第2突条4e向主体1的圆周方向延伸地配置，并且，凹口钢丝4在单元5的轴向上的卷绕的间隔、即凹口钢丝4的层叠间隔为被第1突条4d的高度H1规定的高度H1。
另外，在单元5上，由凹口钢丝4的上面4b、和形成于上面4b上的第1突条4d、4d的内侧面之间、及隔开高度H1而层叠在上述凹口钢丝4上的凹口钢丝4的下面4c形成高度为H1(＝H1)的间隙S1，并且由形成于凹口钢丝4的上面4b上的第1突条4d、4d的内侧面之间，和形成于上面4b上的、比高度H1要低的、高度为H2的第2突条4e的顶部，及隔开高度H1层叠在上述一个凹口钢丝4上的凹口钢丝4的下面4c，形成高度为H3的间隙S2。单元5可以从过滤流体中去除粒子直径比间隙S2的高度H3(＝H1-H2)大的粒子6a、6b，将间隙S2的高度H3设得越小，过滤流体中的可捕捉的粒子的直径越小，过滤性能提高。即，间隙S2的高度H3是单元5和凹口4的过滤性能的指标。
第1突条4d的高度、第1突条4d的宽度、规定间隙S1、S2的宽度的第1突条4d、4d之间的间隔，从提高例如过滤性能的观点出发，希望尽可能地设定得小些，从降低流通阻力而使流体顺畅地流动的观点出发，希望设定得大些，但根据所要求的过滤性能，流通阻力及强度适宜地进行设定。另外，第2突条4e的宽度，根据所要求的流通阻力和强度适宜地进行设定。
设置在主体1内的单元5这样构成，即，其基体4a的上面4b和下面4c与主体1的中心轴大致垂直、且与流体的流动方向平行地进行配置，另外，其第1突条4d与过滤流体的流动方向F平行地进行配置，并且第2突条4e以与过滤流体的流动方向呈大致90度高叉的方式进行配置，可以用间隙S1、S2对流体进行可靠的过滤，同时可使流体顺畅地流过间隙S1、S2。
在用上述过滤装置将过滤流体过滤的场合，被过滤的流体如图1的流体流股F所示，从上部的流入口1a流入主体1内，送到单元5的外周，通过单元5的层叠状态的凹口钢丝4的间隙S1、S2，从而流入单元内。这时，单元5如图7所示，通过由第1突条4d的高度H1规定的间隙S1的高度H1的过滤、和由第1突条4d的高度H1与第2突条4e的高度H2之差规定的间隙S2的高度H3(＝H1-H2)的过滤而分二个阶段进行过滤，用间隙S1的入口将粒子直径比高度H1大的粒子6a去除，用间隙S2的入口将进入间隙S1内的粒子之中的粒子直径比高度H3大的粒子6b去除，去除了粒子直径比高度H3大的异物后的流体便流入单元5的内部。然后，过滤完丝的流体从单元5的下板3b的流出孔3e流到单元5的外部，且流入主体1内的下板3b的下侧部分，再从流出口1b流到主体1的外部。
上述实施方式的过滤装置，由于用间隙S1的高度H1从过滤流体中将粒子直径大于H1的粒子6a去除，接着，用间隙S2的高度H3从去除了粒子直径大于H1的粒子的流体中将粒子直径大于H3的粒子6b去除，进行二个阶段的过滤，因此，可以进行有效的且可靠的过滤。另外，基体4a上的第2突条4e具有加强功能，可以确保凹口钢丝4的高强度。又，由于下端宽度W3等第2突条4e的宽度形成得比第1突条4d的长度和基体4a的宽度W1要小，因此，与只由第1突条4d构成高度和大小与间隙S2相同的间隙的场合相比，可以降低流体在间隙S2内流动时的壁面阻力，从而可以显著地降低流通阻力，可以确保非常顺畅的流体流动。通过将第2突条4e的形状设成断面呈大致半圆形，可防止流体的紊流而可降低流通阻力，从这种观点出发，也可以确保非常顺畅的流体流动。
另外，上述实施方式的第1突条4d的形状设成从断面看呈大致梯形的突条，但可以设成适宜的形状，例如可以设成从断面看呈大致半圆形的突条或或从断面看呈大致方形的突条等。第1突条4d除了在基体4a的宽度方向上形成以外，也可以与基体4a的宽度方向构成规定的倾斜角度地形成。第1突条4d的长度除了设成与基体4a的宽度W1相同以外，也可以设成比基体4a的宽度W1要小。
将上述实施方式的第2突条4e形成在基体4a的宽度W1的大致中央位置上，但可以形成在基体4a的宽度方向的适宜位置上。另外，上述实施方式的第2突条4e设成从断面看呈大致半圆形的凸条，第2突条4e的形状是适宜的，比较理想的是设成可以使交叉地流动的过滤流体的流通阻力减小的形状即可。例如，除了设成从断面看呈大致半圆形的突条以外，若设成如图8所示的从断面看呈大致梯形的突条或从断面看呈大致三角形的突条，则可以减小过滤流体的流通阻力，并且凹口钢丝4的制造也变得容易了，因此是合适的。另外，上述实施方式的第2突条4e以与过滤流体的流动方向F构成大致90度的角度交叉的方式进行配设，但也可以设成与过滤流体的流动方向F构成除90度以外的规定角度进行交叉方式。
上述实施方式的第2突条4e的高度H2设成在第1突条4d、4d之间在基体4a的长度方向上为一定的，但第2突条4e的高度H2也可设成在第1突条4d、4d之间在基体4a长度方向上逐渐变化的构造。例如如图9所示，第2突条4e的高度H2也可以设成在第1突条4d、4d之间按一定比例沿着基体4a的长度方向逐渐增加。
工业上的可利用性本发明可以用于例如高纯度的水处理的过滤、粉体的分级等。
权利要求
1.一种层叠地配设在过滤装置上的凹口钢丝，其特征在于，在板带的一面上、且在板带的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，且第2突条的宽度形成得比第1突条的在板带宽度方向上的长度要短。
2.根据权利要求1所述的凹口钢丝，其特征在于，在上述第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成有凸曲面或倾斜面。
3.根据权利要求2所述的凹口钢丝，其特征在于，上述第2突条是从断面看呈大致半圆形、或大致梯形、或大致三角形的突条。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的凹口钢丝，其特征在于，上述第1突条之间的上述第2突条的高度沿着长度方向逐渐变化。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的凹口钢丝，其特征在于，上述第2突条设在板带的宽度方向的大致中央位置上。
6.一种层叠地配设在过滤装置上的凹口钢丝，其特征在于，在板带的一面上、且在带板的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，并且在第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成有凸曲面或倾斜面。
7.一种凹口钢丝单元，是具有过滤装置的滤框和层叠且螺旋状地卷绕在该滤框上的凹口钢丝的凹口钢丝单元，其特征在于，该凹口钢丝是这样构成的，即，在板带的一面上、且在板带的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，且第2突条的宽度形成得比第1突条的在板带宽度方向上的长度要短。
8.一种凹口钢丝单元，是具有过滤装置的滤框和层叠且螺旋状地卷绕在该滤框上的凹口钢丝的凹口钢丝单元，其特征在于，该凹口钢丝是这样构成的，即，在板带的一面上、且在板带的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，且在第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成有凸曲面或倾斜面。
9.一种过滤装置，是将凹口钢丝单元设置在主体内的过滤装置，所述凹口钢丝单元是将凹口钢丝层叠且螺旋状地卷绕在滤框上而构成的，其特征在于，该凹口钢丝这样构成，即，在板带的一面上、且在板带的长度方向上每隔开规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，且第2突条的宽度形成得比第1突条的在板带宽度方向上的长度要短。
10.一种过滤装置，是将凹口钢丝单元设置在主体内的过滤装置，所述凹口钢线单元是将凹口钢丝层叠且螺旋状地卷绕在滤框上而构成的，其特征在于，该凹口钢丝这样构成，即，在板带的一面上、且在板带的长度方向上每隔规定间隔设置有第1突条，所述第1突条向着与板带长度方向大致垂直的方向或向规定倾斜角度的方向延伸，还设有在第1突条之间延伸的第2突条，第2突条的高度形成得比第1突条的高度要低，并且在第2突条的宽度方向的外端与顶部之间形成有凸曲面或倾斜面。
11.根据权利要求9或10所述的过滤装置，其特征在于，将流体或粉体用间隙S1的高度和间隙S2的高度分二个阶段进行过滤，所述流体或粉体在层叠状态的板带之间由第1突条的高度所形成的间隙S1和由第1突条与第2突条的高度之差所形成的间隙S2中流动。
全文摘要
一种可以抑制流体等的流通阻力的上升、且可捕捉粒子直径更加小的粒子，同时可以确保足够的强度的凹口钢丝、凹口钢丝单元、及使用凹口钢丝单元的过滤装置。层叠地配设在过滤装置上的凹口钢丝(4)中，在基体(4a)的上面(4b)的长度方向上每隔开规定间隙设有向基体(4a)的宽度方向延伸的第1突条(4d)，在第1突条(4d)的大致中央位置上设有在第1突条(4d、4d)之间延伸的第2突条(4e)，将第2突条(4e)设成从断面看呈大致半圆形等的突条，将第2突条(4e)的高度形成得比第1突条(4d)的高度要低，并且将第2突条4e的宽度也形成得比第1突条4d的长度要短。
文档编号B01D29/48GK1872380SQ20051010649
公开日2006年12月6日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年5月30日
发明者高桥秀人, 潘忠诚 申请人:神奈川机器工业有限公司