JPS61268322A - 濾過材 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は濾過材に関し、特に内１１１！１機関のオイル
フィルターやエアーフィルターなどに好適な濾過材に関
する。

〔発明の技術的背景〕

自動車のオイルフィルターやエアーフィルターに使用す
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っ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、良好なふるい分は
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付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の
表面の気孔率が大きいので、ダス］・が濾材表面層内に
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。したがって、
ケーキ層による濾過機能（すなわちプライマルフィルタ
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、
濾過材の面方向において高密度部と低密度部とが散在し
、かつ、厚さ方向において被濾過流体の流れの上流側が
低密度で下流側が高密度であるような密度勾配を有する
とともに、被濾過流体の流れの−［流側の濾過材表面に
起毛層が形成されていることを特徴どす。

（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図の断面概念図に示すように、本発明の濾過材は、
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２を有する高密度部とが散在して形成され
ている。また、被濾過流体の流れ（図中の矢印の方向）
の−ｉ１流側から下流側へ向けて密度勾配が、粗から密
に変化するように形成されている。さらに、流体の上流
側の濾過材表面には起毛３が形成され、これによって起
毛層を構成している。

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進行させることができる
。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、両層の密疾範囲ならびに面積割合を適宜
選択することによっても濾過性能の向上を図ることがで
きる。また、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。

また、本発明の濾過材は、厚さ方向においても密度勾配
を有しているので、低密度層で大寸法粒子のダストを捕
捉し、下流側に行くに従って小粒径のものを順次捕捉し
ていくことができ、良好なふるい分【」効果が発揮され
るとともに、ダスト保持量の増大化を図ることができる
。

さらにまた、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、この起毛層によってダス
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、このダストケーキ層による濾過
作用（プライマルフィルター機能）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っ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５〜７０μ程
度であるどき、ｍ紺の突出部の長さは８０〜３００μで
あれば充分である。

第２図および第３図は、本発明の他の実施態様に係る濾
過材の断面概念図であり、第１図に示す濾過材の表面に
凹凸を設けることによって密痘差を形成する場合の実施
例である。

すなわち、第２図に示す濾過材にあっては、濾過材の表
面（流体の入口側）に凹凸が設けられ、しかも基材１の
面方向におＧ−Ｊる低、密度部が凹部に設けられ、高密
度部が凸部に設置ノられている。一方、第３図に示す濾
過材にあっては、高密度部が凹部に設けられ、低密度部
が凸部に設番プられている。

このように、濾過材の表面に凹凸を設けることによって
流れ抵抗も凹部と凸部で変化するので、これによってダ
ストの捕捉を段階的に進行させることができるという効
果がある。さらに、凹凸部の流速割合いを適宜変化させ
ることによって濾過性能を向−卜させる上でも有利であ
る。また、一般に大きな粒子は低密度部に集まり、微小
粒子は高密度部で捕捉されやすいので、第２図の様な構
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、これによる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一層で有利である。

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ｌｌｉ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
維密度の責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。

本発明の濾過材を内燃機関のエアーフィルターやオイル
フィ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ィ
ルター構造とする。

濾過性能試験例 本発明の濾過材Ａと従来の濾過材Ｂについて、ＪＩＳ−
Ｄ１６１１に記載された濾過性能試験を行なった場合の
結果を第４図に示す。

この際の、濾過材の有効濾過面積は１０００　ｃＩｌｌ
であり、流量は１０１／分、油温は８０℃である。

第４図から明らかなように、本発明の濾過Ｉ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、濾過材の
ライフを一層向上させることができる。

（発明の効果） 本発明の濾過材は、厚さ方向と面方向の双方において特
定の密度勾配を有しているので、ダストのふるにわけ効
果が有効に発揮されるとともに、ダスト捕捉による目づ
まりを段階的に進行させて、圧力損失の急激な増大を防
止することができ、ライフが向上する。

また本発明の濾過ｌは、その表面に起毛層が形成されて
いるので、濾過材表面にダス］〜ターーキ層のプライマ
ルフィルター効果によって濾過性能とライフの向上を同
時に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３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４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、濾過材の面方向において高密度部と低密度部とが散
   在し、かつ、厚さ方向において被濾過流体の流れの上流
   側が低密度で下流側が高密度であるような密度勾配を有
   するとともに、被濾過流体の流れの上流側の濾過材表面
   に起毛層が形成されていることを特徴とする濾過材。 ２、被濾過流体の流れの上流側の濾過材表面に凹凸が設
   けられ、前記面方向における高密度部または低密度部が
   該凹部または凸部に形成されてなる、特許請求の範囲第
   １項記載の濾過材。