JPH0440049B2 - - Google Patents

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JPH0440049B2
JPH0440049B2 JP60110751A JP11075185A JPH0440049B2 JP H0440049 B2 JPH0440049 B2 JP H0440049B2 JP 60110751 A JP60110751 A JP 60110751A JP 11075185 A JP11075185 A JP 11075185A JP H0440049 B2 JPH0440049 B2 JP H0440049B2
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JP
Japan
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filter
layer
filter medium
filtration
density
Prior art date
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Application number
JP60110751A
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English (en)
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JPS61268316A (ja
Inventor
Terukazu Kadoya
Tatsuo Oota
Takashi Nagashima
Hiroshi Horiuchi
Masayuki Okazaki
Naoki Ebii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roki Co Ltd
Original Assignee
Toyo Roki Mfg Co Ltd
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Application filed by Toyo Roki Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Roki Mfg Co Ltd
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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、濾紙の圧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ているため(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材
表面の気孔率が大きいので、ダストが濾材の表
面層内に取り込まれやすく、このため濾材表面
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、濾過性能とロングライフ化の双方にすぐれ
た濾過材を提供することを目的とする。 上記の目的を達成するために、本発明の濾過材
は、厚さ方向に密度勾配を有する濾過材におい
て、被濾過流体の流れの上流側が高密度で下流側
が低密度であり、かつ、濾過材の前記高密度側の
表面に、該濾過材の構成繊維の端部を表面に突出
させて形成し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。 〔発明の具体的説明〕 以下、本発明を、図面を参照しながらさらに詳
細に説明する。 第1図は、本発明の濾過材の断面を概念図とし
て表わしたものである。まず、第1図に示すよう
に、本発明の濾過材は、基材1中に形成される気
孔2の径が、被濾過流体の流れ(図中の矢印の方
向)に対して上流側から下流側へ次第に大きくな
つている。たとえば、濾紙などの繊維質材料によ
つて濾過材を構成する場合にあつては、被濾過流
体の上流側の層の繊維密度が高く、下流側の繊維
密度が低くなるように形成されている。この場
合、密層の繊維密度は、被濾過流体の種類によつ
ても異なるが、自動車用オイルフイルターの場合
は、0.18〜0.25g/cm3の範囲が好ましく、また粗
層の密度は、0.10〜0.15g/cm3の範囲が好まし
い。 このように、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、比較的大きな粒子
が濾過材内部に取り込まれることを防止し、逆に
濾過材の表面上にダストケーキ層が形成されるの
を促進する上で大きな効果がある。 さらに、濾過材を通過する際の流速が徐々に遅
くなる傾向にあるため、密層を通過した比較的大
きなダストも濾過材内部に付着しやすくなり、し
かも出口側を粗に構成しているため、このような
ダスト付着による流通抵抗も大巾には増大しない
という効果がある。したがつて、濾過材内部にお
ける目づまりを少なくするとともに、表面に形成
される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なら
びにライフの向上を図ることができる。 このようなケーキ層の形成は、流体の流れの上
流側に起毛3を設けることにより、一層促進され
る。すなわち、第1図に示すように、起毛3で構
成される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4が形成され
やすくなり、良好なケーキ層濾過が発揮される。
また、ケーキ層4と基材1との間には一定の空間
が形成されるので、流通抵抗を小さく(すなわち
圧力損失を低く)維持することができる。さら
に、上記起毛3は、基材1の密層側に形成されて
いるので、ケーキ層が形成された場合の起毛のヘ
タリを防止するに充分な強度を有しており、この
点においても有利である。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であるとき、繊維の突出部の大き
さは80〜300μmであれば充分である。 次に、本発明の濾過材の製造方法について説明
する。 本発明の濾過材の構成材料としては、従来使用
されている天然繊維、合成繊維ならびにこれらの
混合物が用いられ得る。また、必要に応じて、フ
エノール樹脂等からなるバインダー、その他の添
加剤を用いることもできる。 濾過材の厚さ方向に密度勾配を設ける方法とし
ては、密度の異なる濾過材を順次抄き合わせて一
体化する方法、あるいは性状、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他面から吸引す
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。 〔実施例〕 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、濃度調製器
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、多層翼で撹拌
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ロ
ールで圧縮し、さらに乾燥機で乾燥して、濾過材
を得た。 得られた濾過材は、厚さ方向に密度勾配を有
し、かつ高密度層側の濾過材表面には、繊維が抗
状に起毛した起毛層が形成されていた。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。第2図は、
このようにして得られた濾過材の断面の顕微鏡写
真である。 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。 試験開始から55時間経過後に、濾過材表面(上
流側)に厚さ0.3〜1mm程度のダストケーキ層が
形成された。従来のフイルターに比べて圧力損失
の増加率も低く、ライフが約180%向上した。 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。このフラフにおいて、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(起毛層を有さ
ず厚さ方向に密度勾配を有する濾過材)と本発明
の実施例に係る濾過材(厚さ方向に密度勾配を有
しかつ起毛層を有する濾過材)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、厚さ方向に密度勾配を設
け、しかも被濾過流体の上流側を高密度とし下流
側を低密度とし、さらに高密度側の濾過材表面に
起毛層が形成されているので、濾過材表面にダス
トケーキ層が形成されやすくなり、このケーキ層
のプライマルフイルター効果によつて濾過性能と
ライフの向上を同時に図ることができる。また、
流体中の比較的大寸法の粒子は、濾過材表面で有
効に捕捉されて濾過材内部に取り込まれるのを防
止することができるので、従来の濾過材に比べて
目づまりを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る濾過材の断面の概念
図、第2図は、本発明の一実施例に係る濾過材の
断面の繊維の形状を示す顕微鏡写真、第3図は、
従来の濾過材と本発明の濾過材についての濾過性
能の比較試験結果を示すグラフである。 1……基材、2……気孔、3……起毛、4……
ダストケーキ層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 厚さ方向に密度勾配を有する濾過材におい
    て、被濾過流体の流れの上流側が高密度で下流側
    が低密度であり、かつ、濾過材の前記高密度側の
    表面に、該濾過材の構成繊維の端部を表面に突出
    させて形成し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。
JP11075185A 1985-05-23 1985-05-23 濾過材 Granted JPS61268316A (ja)

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JP11075185A JPS61268316A (ja) 1985-05-23 1985-05-23 濾過材

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JP11075185A JPS61268316A (ja) 1985-05-23 1985-05-23 濾過材

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JPS61268316A JPS61268316A (ja) 1986-11-27
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JPS50460A (ja) * 1973-05-07 1975-01-07
JPS5013972A (ja) * 1973-06-08 1975-02-13
JPS6323941Y2 (ja) * 1981-01-19 1988-07-01

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