説明

ばね式フィルター用鋼線材

【課題】鋼線材の表面に孔型ロールを押し付けて形成する凸部を加工する際に発生する ロールの磨耗粉や圧延カスを低減し、凸部の高さが一定の形状を安定的に加工すること ができるばね式フィルター用鋼線材を提供する。
【解決手段】
鋼線材を螺旋状に巻き回してフィルターエレメントを形成したばね式フィルターに用い る鋼線材であって、前記鋼線材の横断面は長径L及び短径Wを有する太鼓状であり、前 記長径L側の一辺に凸部を有し、該凸部は鋼線材の長さ方向に等ピッチPで形成されて おり、該凸部の上面に第1平坦部を有するとともに、前記短径W側の二辺に鋼線材の全 長に連続する第2平坦部を有することを特徴とする、ばね式フィルター用鋼線材。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼線材を螺旋状に巻き回してフィルターエレメントを形成したばね式フィルターに用いる鋼線材に関する。
【背景技術】
【0002】
濾過装置の構成部材として使用されるフィルターエレメントに関しては、従来より様々な提案がなされており、例えば下記特許文献1に記載されているように、巻きばね状に巻かれた線材と、その線材の中空部に配置される芯金と、この芯金の両端に配置され、巻きばね状の線材を押さえつける一対の金具を有して構成されたものが用いられている。この、巻きばね状に巻かれた線材には一定間隔で突起部が形成されており、この突起部により、巻きばね状となっている線材間の隙間の大きさを調節し、効率の良い濾過を行うことができる。
【0003】
この濾過装置を用いた濾過処理について説明すると次のようになる。まず、濾過の対象となる混濁液中にこのフィルターエレメントを配置し、フィルターエレメント外周側の圧力を上げる一方、フィルターエレメント内周側の圧力を下げる(内周側から吸引する)と、フィルターエレメント外周側から内周側への流れを生じさせることができる。そして、この間には上記のとおり巻きばね状鋼線材が配置されているため、巻きばね状鋼線材の一定間隔の間隙が濾過のためのフィルターとなり、濾過を行うことができる。なお、濾過が終わった場合や濾過の効率が落ちた場合、流れを逆流させると、巻きばね状鋼線材の外周側に溜まった付着物(濾過された物)を巻きばね状鋼線材から容易に分離することができ、フィルターエレメントの再利用が可能となる。
【0004】
また、下記特許文献2には、巻きばね状鋼線材と、巻きばね状鋼線材の中空部に配置される芯金と、芯金の一端に配置されるトップ金具と、芯金の他の一端に配置されるボトム金具と、を有し、巻きばね状鋼線材は、トップ金具とボトム金具との間に遊びを設けて配置されており、巻きばね状鋼線材の中空部の内径は、芯金の幅よりも10μm以上2mm以下の範囲で大きいフィルターエレメントとすることにより、濾過能力が高く、信頼性の高いフィルターエレメントが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平8−196821号公報
【特許文献2】特開2010−240500号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前述の従来のばね式フィルターに用いる鋼線材の表面には等ピッチで凸部が形成されているが、この凸部の形状を安定して形成することが困難であり、凸部を加工するロールの磨耗によって、ロール磨耗粉や圧延カスが発生してロール溝に詰まるため、凸部の高さが一定の形状を安定的に加工することができないという問題点があった。
【0007】
そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、鋼線材の表面に孔型ロールを押し付けて形成する凸部を加工する際に発生するロールの磨耗粉や圧延カスを低減し、凸部の高さが一定の形状を安定的に加工することができるばね式フィルター用鋼線材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
発明者らは、上記課題について鋭意検討を行なった結果、鋼線材の横断面形状を工夫することにより、本発明を完成させたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載の通りの下記内容である。
【0009】
(1)鋼線材を螺旋状に巻き回してフィルターエレメントを形成したばね式フィルターに 用いる鋼線材であって、前記鋼線材の横断面は長径L及び短径Wを有する太鼓状であり 、前記長径L側の一辺に凸部を有し、該凸部は鋼線材の長さ方向に等ピッチPで形成さ れており、該凸部の上面に第1平坦部を有するとともに、前記短径W側の二辺に鋼線材 の全長に連続する第2平坦部を有することを特徴とする、ばね式フィルター用鋼線材。
(2)前記第1平坦部の面積は、1.0〜2.0mm2/個であることを特徴とする、(1)に記載のばね式フィルター用鋼線材。
(3)前記長径Lは0.2〜3.0mm、短径Wは0.1〜2.0mmであり、前記凸部の高さHは0.005〜0.30mmであり、該凸部はばね式フィルターのばね1巻上に1個以上の割合であることを特徴とする(1)または(2)に記載のばね式フィルター用鋼線材。
(4)前記凸部は、鋼線材の長手方向の立ち上がり部と鋼線材の表面との境界線は湾曲しており、鋼線材の長手方向の立ち上がり角度θ1は1.0〜60度、鋼線材の幅方向の立ち上がり角度θ2は20〜90度であることを特徴とする、(1)乃至(3)のいずれか一項に記載のばね式フィルター用鋼線材。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、鋼線材の横断面形状を工夫することにより、鋼線材の表面に孔型ロールを押し付けて形成する凸部を加工する際に発生するロールの磨耗粉や圧延カスを低減し、凸部の高さが一定の形状を安定的に加工することができるばね式フィルター用鋼線材を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明を適用するフィルターエレメントを例示する側面図である。
【図2】本発明を適用する巻きばね状鋼線材を例示する側面図である。
【図3】本発明を適用する巻きばね状鋼線材を例示する横断面図である。
【図4】従来のばね式フィルター用鋼線材の断面及びその配置関係を例示する図である。
【図5】本発明のばね式フィルター用鋼線材の断面を例示する図である。
【図6】本発明のばね式フィルター用鋼線材の形状を例示する詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図1〜図5において、1はフィルターエレメント、2は巻きばね状鋼線材、3はトップ金具、4はボトム金具、21は第1平坦部、22は凸部、23は第2平坦部を示し、同一又は同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0013】
図1は、本発明を適用するフィルターエレメントを例示する側面図、図2、図3は、本発明を適用する巻きばね状鋼線材を例示する側面図及び横断面図である。図1〜図3に示すように、フィルターエレメント1は、巻きばね状鋼線材2と、巻きばね状鋼線材2の中空部に配置される芯金と、芯金の一端に配置されるトップ金具3と、芯金の他の一端に配置されるボトム金具4と、を有しており、巻きばね状鋼線材2はトップ金具3とボトム金具4の間に配置され、しかも遊びを設けて配置されており、巻きばね状鋼線材2の内径は芯金の幅よりも大きくなっている。
【0014】
ここで巻きばね状鋼線材2とは、所定の内径を保ちつつ巻きばね状に巻かれた鋼線材であって、隣接する線材部分が所定の距離をもって密に配置されているものである。フィルターエレメントとして構成され機能する際、巻きばね状鋼線材は実質的にフィルター部材として機能する。線材の材質としては、限定されるわけではないが、めっき材、樹脂材、ステンレス鋼は錆びに強いため好ましい一例である。なおステンレス鋼である場合、限定されるわけではないが、オーステナイト系のステンレス鋼であることがより好ましく、例えば、SUS304、SUS316、SUS317を例示することができる。
【0015】
図4は、従来のばね式フィルター用鋼線材の断面及びその配置関係を例示する図であり、(A)はばね状鋼線材の断面図、(B)は隣接する線材の配置関係を示す。(A)に示すように、従来のばね式フィルター用鋼線材の表面には凸部22´が形成されているが、その上面には平坦部を設けていないうえ、鋼線材の断面の長径方向に積層していたため、(B)に示すように、線材の延伸方向から力が加わった場合、座りが悪いため座屈しやすいという問題点があった。
【0016】
図5は、本発明のばね式フィルター用鋼線材の断面を例示する図である。図5に示すように、本発明のばね式フィルター用鋼線材は、鋼線材を螺旋状に巻き回してフィルターエレメントを形成したばね式フィルターに用いる鋼線材であって、前記鋼線材の横断面は長径L及び短径Wを有する太鼓状であり、前記長径L側の一辺に凸部22を有し、該凸部22は鋼線材の長さ方向に等ピッチPで形成されており、該凸部の上面に第1平坦部21を有するとともに、前記短径W側の二辺に鋼線材の全長に連続する第2平坦部23を有することを特徴とする。
【0017】
図5に示すように、本発明のばね式フィルター用鋼線材の横断面は長径L及び短径Wを有する太鼓状であり、前記長径L側の一辺に凸部22を有しているので、短径Wの方向に積層して線材同士の間のスペーサーとしての役割を担うことができるうえ、ばね状鋼線材の形状が安定し、線材の延伸方向から力が加わった場合でも座屈しにくい。
【0018】
また、前記凸部22は鋼線材の長さ方向に等ピッチPで形成されており、該凸部22の上面に第1平坦部21を有するので、線材同士の距離を一定に保つことができるうえ、隣接する線材との接触面積を確保し、線材同士が重なる又は座屈するといった問題を大幅に軽減させることができる。また、凸部22の平坦部21が形成される側と反対側に平坦部を形成する形状においても、同様であると考えられる。
【0019】
また、前記短径W側の二辺に鋼線材の全長に連続する第2平坦部23を有することにより、鋼線材の表面に圧延ロールを押付けて凸部22を加工する際、及び、ばね状鋼線材への加工の際に、この第2平坦部23を押さえることによって、正確な加工が容易になる。
【0020】
図6は本発明のばね式フィルター用鋼線材の形状を例示する詳細図であり、(a)は横断面図、(b)は側面図、(c)は上面図である。図6において、21は第1平坦部、22は凸部、23は第2平坦部、24は湾曲部、Lは長径、Wは短径、Pはピッチ、θ1は鋼線材の長手方向の立ち上がり角度、θ2は鋼線材の幅方向の立ち上がり角度を示す。
【0021】
まず、前記第1平坦部21の面積は、0.1〜3.0mm2/個であることが好ましい。凸部22の高さH一定の形状を安定化させるためには、第1平坦部の面積は一ヶ所当たり0.1mm2/個以上必要であり、3.0mm2/個を超えるとその効果は向上しないからである。
【0022】
また、前記長径Lは0.2〜3.0mm、短径Wは0.1〜2.0mmであり、前記凸部の高さHは0.005〜0.30mmであり、該凸部はばね式フィルターのばね1巻上に1個以上の割合であることが好ましい。長径L及び短径Wをこの範囲にすることにより、鋼線材を積層してばね状鋼線材を作る際に、凸部22の高さH一定の形状を安定化させることができる。なお、フィルターの濾過機能を実現するためには凸部22の高さHは0.005〜0.30mmとすることが好ましく、さらに好ましい範囲は0.02〜0.20mmである。
【0023】
また、前記凸部22は、鋼線材の長手方向の立ち上がり部と鋼線材の表面との境界線は湾曲しており、鋼線材の長手方向の立ち上がり角度θ1は1.0〜60度、鋼線材の幅方向の立ち上がり角度θ2は20〜90度であることが好ましい。凸部22は、鋼線材の長手方向の立ち上がり部と鋼線材の表面との境界線には湾曲部24を形成することにより、凸部22の形状を滑らかにして、急激な形状変化を抑制することができるので、鋼線材の表面に孔型ロールを押し付けて形成する凸部22を加工する際に発生するロールの磨耗耗粉や圧延カスを低減して、凸部の高さが一定の形状を安定的に加工することができる。
【0024】
また、鋼線材の長手方向の立ち上がり角度θ1は1.0〜60度、鋼線材の幅方向の立ち上がり角度θ2は20〜90度とすることにより、第1平坦部21の面積は、1.0〜2.0mm2/個を確保しつつ、凸部22の形状を滑らかにして、急激な形状変化を抑制することができる。
【0025】
なお、本発明においては、図6に示D1、D2、E1、E2の範囲は特に規定しないが、第1平坦部21の面積を1〜2mm2/個とするためには、D1:0.9〜1.1mm、D2:0.5〜0.7mm、E1:1.3〜1.7mm、E2:2.3〜2.7mmとすることが好ましい。
【0026】
また、前記短径W側の二辺に鋼線材の全長に連続する第2平坦部23を有することにより、ばね式フィルターに加工する際に、第2平坦部23を押さえることによって、加工が安定する。
【符号の説明】
【0027】
1 フィルターエレメント
2 巻きばね状鋼線材
3 トップ金具
4 ボトム金具
21 第1平坦部
22 凸部
22´凸部
23 第2平坦部
24 湾曲部
L 長径
W 短径
P ピッチ
θ1 鋼線材の長手方向の立ち上がり角度
θ2 鋼線材の幅方向の立ち上がり角度

【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼線材を螺旋状に巻き回してフィルターエレメントを形成したばね式フィルターに用いる鋼線材において、前記鋼線材の横断面は長径L及び短径Wを有する太鼓状であり、前記長径L側の一辺に凸部を有し、該凸部は鋼線材の長さ方向に等ピッチPで形成されており、該凸部の上面に第1平坦部を有するとともに、前記短径W側の二辺に鋼線材の全長に連続する第2平坦部を有することを特徴とする、ばね式フィルター用鋼線材。
【請求項2】
前記第1平坦部の面積は、0.1〜3.0mm2/個であることを特徴とする、請求項1に記載のばね式フィルター用鋼線材。
【請求項3】
前記長径Lは0.2〜3.0mm、短径Wは0.1〜2.0mmであり、前記凸部の高さHは0.005〜0.30mmであり、該凸部はばね式フィルターのばね1巻上に1個以上の割合であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のばね式フィルター用鋼線材。
【請求項4】
前記凸部は、鋼線材の長手方向の立ち上がり部と鋼線材の表面との境界線は湾曲しており、鋼線材の長手方向の立ち上がり角度θ1は1.0〜60度、鋼線材の幅方向の立ち上がり角度θ2は20〜90度であることを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のばね式フィルター用鋼線材。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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