JPH0440048B2 - - Google Patents

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JPH0440048B2
JPH0440048B2 JP60110752A JP11075285A JPH0440048B2 JP H0440048 B2 JPH0440048 B2 JP H0440048B2 JP 60110752 A JP60110752 A JP 60110752A JP 11075285 A JP11075285 A JP 11075285A JP H0440048 B2 JPH0440048 B2 JP H0440048B2
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Tatsuo Oota
Takashi Nagashima
Hiroshi Horiuchi
Masayuki Okazaki
Naoki Ebii
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Roki Co Ltd
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Toyo Roki Mfg Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/18Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being cellulose or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
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Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 本発明は濾過材に関し、特に内燃機関のオイル
フイルターやエアーフイルターなどに好適な濾過
材に関する。 〔発明の技術的背景〕 自動車のオイルフイルターやエアーフイルター
に使用する濾過材として要求される条件として
は、被濾過流体中に存在するダストなどの微粒子
を効果的に除去する濾過性能を有し、しかも長期
間にわたつて良好な濾過性能を維持し続けること
が特に重要である。 このような観点で、従来から様々な濾過材が提
案されているが、濾過性能の向上とライフの長期
化との双方を同時に具備させるという点において
は、従来の濾過材は必ずしも充分満足のいくもの
ではない。 たとえば、従来、繊維密度の異なる濾紙を抄合
させるなどして、濾紙の厚さ方向に密度勾配を設
けた濾過材が知られている(たとえば特公昭54−
40778号公報)。 これら密度勾配型濾過材は、被濾過流体の流れ
の上流側から下流側の方向に、粗から密へ変化す
るように形成されているので、低密度層で大寸法
粒子を捕捉し、高密度層で、微細粒子が捕捉され
ることにより、良好なふるい分け効果とある程度
のライフの向上を図ることができる点ですぐれて
いるが、以下のような欠点を有している。 (イ) 従来の密度勾配型濾過材においては、濾過材
を通過する際の流速が速く、単なる接触による
ダスト付着(捕捉)が生じにくく深層部に突き
ささる様に強固に捕捉されるため(いわゆる深
層濾過)、濾過材の目づまりがおこりやすく、
圧力損失がいきおい増大するという問題があ
る。 (ロ) 従来の濾過材は、被濾過流体の上流側の濾過
材表面の気孔率が大きいので、ダストが濾過材
の表面層内に取り込まれやすく、このため濾過
材表面層上にダストケーキ層が形成されにくい
という欠点がある。したがつて、ケーキ層によ
る濾過機能(すなわちプライマルフイルター機
能)を期待することはできず、ロングライフ化
を図る上で大きな制限がある。 〔発明の概要〕 本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので
あり、濾過性能にすぐれ、しかもロングライフ化
が図られた濾過材を提供することを目的とする。 このような目的を達成するために、本発明の濾
過材は、濾過材の面方向に対して高密度部と低密
度部とが散在し、厚さ方向においても被濾過流体
の流れの上流側が高密度で下流側が低密度である
ような密度勾配を有するとともに前記高密度側の
表面または低密度側の表面に凹凸が形成され、か
つ、被濾過流体の流れの上流側(高密度側)の濾
過材表面に、該濾過材を構成する繊維の端部を突
出させて形成された起毛であつてダストケーキ層
が形成された場合のその重みによるへたりを防止
するに充分な強度を有する起毛からなる起毛層を
設けてなることを特徴としている。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の濾過材を、実施例に基づいて詳
細に説明する。 第1図aおよびbは、各々、本発明の濾過材の
断面の概念図であり、第1図aにおいては、基材
1の面方向において、気孔2の径が大きな低密度
部と小さな気孔を有する高密度部とが散在して形
成され、また、被濾過流体の流れ(図中の上方か
ら下方の方向)の上流側から下流側に向けて密度
が減少するような密度勾配が設けられるととも
に、上流側の濾過材表面には凹凸ならびに起毛3
が形成されている。一方、第1図bにおいては、
濾過材の下流側に凹凸を設けた場合の例である。 このように、本発明の濾過材は、基材の面方向
において、相対的に小さな気孔径を有する高密度
部分と大きな気孔径を有する低密度部分とが均一
に分布形成されているので、ダストの捕捉を段階
的に行なうことができる。すなわち、ダスト捕捉
による目づまりは、まず高密度部分で生じ、次い
で低密度部分に移行するので、面方向の密度が一
定の場合に比べて圧力損失の急激な増大を防止す
ることができ、一層のロングライフ化を図ること
ができる。 さらに、微細粒子の除去は高密度部分で行なわ
れ、大寸法粒子の除去は低密度部分の層で行なわ
れやすくなるので、両層の密度範囲ならびに面積
割合を適宜選択することによつても濾過性能の向
上を図ることができる。 また、本発明の濾過材は、被濾過流体の上流側
に起毛層が形成されているので、この起毛層によ
つてダストが樹氷のように捕捉されて起毛層上に
ダストケーキ層が形成されやすくなり、このケー
キ層による濾過作用(プライマルフイルター機
能)を利用することにより濾過性能の一層の向上
を図ることができる。なお、上記面方向の密度差
は連続的あるいは段階的に変化させてもよい。 なお、上記起毛層は、通常、濾過材の構成繊維
の端部が濾過材表面から突起して毛羽立つた状態
として構成され得る。表面からの起毛は、粗大な
ダスト粒子が集塵されてダストケーキ層が形成さ
れやすくなる程度で充分であり、起毛部の密度
も、必ずしも芝生状の程度に密である必要はな
い。たとえば、ダストの大きさが5〜70μm程度
であるとき、繊維の突出部の長さは80〜300μm
であれば充分である。 また、本発明による濾過材は、厚さ方向におい
て密度勾配が設けられており、被濾過流体の入口
側を密にし出口側を粗に構成することにより、比
較的大きなダスト粒子が濾過材内部に取り込まれ
ることを防止して濾過材内部における目づまりを
少なくすることができるので、この点において
も、ロングライフ化を図ることができる。また、
流体の出口側が粗に形成されているので、起毛層
上にダストケーキ層が形成されることによる流れ
抵抗の増加を相殺することができる。 さらに、本発明の濾過材においては、高密度層
側に起毛が設けられているので、ケーキ層が形成
された場合の起毛のヘタリを防止する上でも有利
である。 さらにまた、本発明の濾過材においては、濾過
材の表面または裏面に凹凸を設けることによつて
濾過性能を向上させることができる点においても
すぐれている。すなわち、第1図a,bは、
各々、濾過材の面方向において、高密度部に凹部
が設けられ、低密度部に凸部が設けられた場合の
例であり、一方、第2図a,bは、各々、濾過材
の面方向において、低密度部が凹部に設けられ、
凸部が高密度部となるように構成されている。一
般に、大寸法粒子は低密度部に集まり、微細粒子
は高密度部に集まりやすいことを考慮すると、た
とえば第2図aに示すような断面構造にすること
は、ダストケーキ層のレベルを一定に保持し、こ
れにより凹凸部の流速割合いを一定に維持して濾
過性能を向上させる上で有利である。 さらにまた、第1図bや第2図bのように濾過
材の裏面(被濾過流体の下流側)に凹凸を設ける
ことは、ダスト出口部において乱流を生じさせて
これによりダストと濾過材の接触確率を増大させ
ることによりダスト捕捉量を増加させる上で効果
があり、さらに濾過材をその裏面からパンチング
メタルによつて支持する場合にあつては、パンチ
ングメタルと濾過材との接触面積を減少させる上
においても有利である。 濾過材の構成材料としては、従来、濾紙原料と
して使用されている天然繊維、合成繊維ならびに
これらの混合物が用いられ、必要に応じて、バイ
ンダー、着色剤などの添加剤を用いることもでき
る。 濾過材に密度分布を設ける方法としては、たと
えば、繊維密度の異なる濾過材を抄き合わせて一
体化する方法、性状、繊維分布の異なる抄紙原料
スラリーを抄造工程で段階的に供給して抄紙する
方法などがとられ得る。 また、濾過材の表面を起毛させる方法として
は、たとえば、抄造網の片面に抄紙原料スラリー
流を供給すると同時にその抄造網の多面から吸引
することにより、繊維の長手方向を抄紙表面に対
して垂直方向に配向させて起毛層を効果的に形成
することができる。 本発明の濾過材を内燃機関のエアーフイルター
やオイルフイルターに用いる場合は、濾過面積を
拡大する上で、断面が菊花状の円筒形に成形する
ことが好ましく、さらに端部に円板状金属プレー
トを接合するか、あるいは樹脂製プレートを一体
成形もしくは接着するなどしてフイルター構造と
する。 製造例 1 抄紙機をもちいて、坪量145g/m2、および紙
厚0.8mmの濾過材を製造する例を示す。 下記組成の抄紙スラリーを調製し、濃度調整器
でその濃度を0.07%にコントロールした。 リンター ……50重量% ウツドパルプ ……30〜40重量% 化学繊維(4〜8d、繊維長6mm)
……10〜20重量% 上記スラリーをポンプを介して、多層翼で攪拌
しながら抄造用網(70メツシユ平織ワイヤ)に供
給した(スラリー流速は66m/分)。スラリーの
供給と同時に、網の反対側に設けられた4つのサ
ンクシヨンボツクスから吸引した。吸引圧は、ス
ラリーの上流側から、各々、13in Hg、10in
Hg、5in Hgおよび11in Hgであつた。 次いで、抄紙ワイヤ上の湿シートの表層部を凹
凸を有するロールで圧縮し、さらに乾燥機で乾燥
して、本発明による濾過材A(第1図aに示すも
の)を得た。 なお、高密度層側の気孔径は30〜40μmであ
り、低密度層側の気孔径は70〜100μmであり、
起毛した繊維の突出部の高さは80〜300μmであ
つた。 試験例 1 上記製造例1で得られた濾過材を用いて、JIS
−D1611に記載された濾過性能試験を行なつた。
この際の濾過材の有効濾過面積は1000cm2であり、
試験流量は、10/分、油温は80℃である。 第3図は、上記の濾過材Aと従来の濾過材B
(特公昭54−40778号に記載の濾過材)とで上記濾
過性能試験を行なつたときの試験結果を示すグラ
フである。このグラフにおいて、実線は増加圧力
損失の変化を表し、点線は濾過効率を表す。第3
図からも明らかなように、本発明の濾過材は、被
濾過流体中のダスト捕捉に伴う圧力損失の増加
を、濾過効率に変動なくゆるやかに進行させるこ
とができ、したがつて濾過材のライフを一層向上
させることができる。 製造例 2 抄紙機(ロトフオーマー)を用いて、2種類の
濾過材を製造した。 これら2種類の抄紙スラリーの組成は以下の通
りである。 リンター 50重量%、 ウツドパルプ 15重量% その他の天然繊維 10重量% 化学繊維 25重量% 上記抄紙スラリーを用いて、下記の製造条件に
したがつて、比較例に係る濾過材(厚さ方向に密
度勾配を有し、被濾過流体の上流側が低密度でこ
の低密度側に起毛層を有する濾過材)と本発明の
実施例に係る濾過材(第1図aに示す濾過材)と
を製造した。いずれの場合も、抄紙用網としては
70メツシユ平織ワイヤーを用いた。
【表】
【表】 試験例 2 上記実施例ならびに比較例に係る濾過材を用い
て、JIS−D1611に準じて濾過性能試験を行つた。
試験条件は以下の通りである。 濾過材の形態 外径:74cm 高さ:57cm 折幅:20cm 濾過面積 1000cm2 試験油 SAE〓30モーターオイル (出光石油(株)製) 試験油温度 80±3℃ 試験流速 10リツトル/分 ダスト SOFT C−2A(JIS−D1611標準品) ダスト投入量 0.6g/時間 タンク油量 5000cm3 上記濾過性能試験の結果は以下の通りであつ
た。
〔発明の効果〕
本発明の濾過材は、濾過材の面方向と厚さ方向
の双方において特定の密度分布を有しており、し
かも被濾過流体の表面に起毛層と凹凸が設けられ
ているので、従来の濾過材に比べて良好な濾過性
能を有するとともに、流れ抵抗の増加を抑えて濾
過材のロングライフ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、各々、本発明の実施例
に係る濾過材の断面の概念図であり、第3図は、
濾過性能の試験結果を示すグラフである。 1……基材、2……気孔、3……起毛。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 濾過材の面方向に対して高密度部と低密度部
    とが散在し、厚さ方向においても被濾過流体の流
    れの上流側が高密度で下流側が低密度であるよう
    な密度勾配を有するとともに前記高密度側の表面
    または低密度側の表面に凹凸が形成され、かつ、
    被濾過流体の流れの上流側(高密度側)の濾過材
    表面に、該濾過材を構成する繊維の端部を突出さ
    せて形成された起毛であつてその上に生成される
    ダストケーキ層の重みによるへたりを防止するに
    充分な強度を有する起毛からなる起毛層を設けて
    なることを特徴とする、濾過材。 2 濾過材の面方向に形成された高密度部に凹部
    が存在し、低密度部に凸部が存在する、特許請求
    の範囲第1項に記載の濾過材。 3 濾過材の面方向に形成された高密度部に凸部
    が存在し、低密度部に凹部が存在する、特許請求
    の範囲第1項に記載の濾過材。
JP60110752A 1985-05-23 1985-05-23 濾過材 Granted JPS61268317A (ja)

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DE19863617172 DE3617172A1 (de) 1985-05-23 1986-05-22 Filtermedium
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