JPS63209712A - 濾過エレメント - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば自動車用エアフィルタやオイルフィル
タなどのように、円筒状フィルタケースに組付けて使用
される濾過エレメントに関する。

［従来の技術］ 第１０図〜第１２図に、上記の如き使途に用いるための
従来の濾過エレメントが示されている、ＵＳＰ　３２７
９６１６の添附図面を転載した。

この濾過エレメントは長尺帯状濾材１０１をその長手方
向に第１０図に描かれているようにひだ付け加工を施し
たうえ、第１１図に示されている如くひだ付け方向に丸
めてその両端部を継ぎ合わせることによって作成され、
第１２図の一半側平面図にみられる円筒形状を与えられ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の従来の濾過エレメントは、その筒軸方向の両端面
に現れるひだの屈曲部稜線１０１Ａおよび１０１Ｂ群は
、いずれも一定間隔をへだでて、筒体の半径方向に放射
状に配向されている。従って隣りのひだとの間隔は、必
然的に筒体の外周に近づく程広がる。そのために濾過エ
レメントの単位容積当たりの濾過面積は中心部において
著しく密であるが、外周部に近づく程疎になる。従って
ひだの間の濾過領域に圧送されて来る被濾過流体は、よ
り流通抵抗の少ない外周部分に向かい、中心域にまで流
入して濾材を通過する流体量は著しく少なくなる。この
ことは濾過エレメントの全濾過面のうち、中心域に位置
する濾過面は有効に利用されず、濾過エレメントの容積
比濾過性能が低下することを意味する。そこで、外周部
分のひだの間隔を狭めることによって濾過性能を向上さ
せようとしても、内周側のひだ巾による制約を受けるた
めに、充分には狭められない。

本発明は、濾過エレメントの外周部分においても単位容
積当りの濾過面積を充分に大きくすることができて、容
積比濾過能力が大巾に向上される濾過エレメントを提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明は、従来広く使われ
て来た濾過エレメントの一種としての、長尺帯状濾材を
、その長手方向にひだ付け加工を施したうえ、ひだ付け
方向に丸めて、全体として円筒状体を形作らせたに相当
する形状を備える濾過エレメントについて、前記のひだ
の屈曲部に生じる稜線の方向を、前記の円筒状体の中空
部から筒体の外周縁に向けて、渦巻状方向に配向させる
ように構成した。

なお、濾材としては濾紙、濾材として用いるために作ら
れた不織布やフェルト状材などを用いることができる。

もっとも、濾過エレメントとしてのひだ付き円筒状体を
形成させるには、シート状材の屈曲加工による他に、例
えばバルブ状濾材を抄造して成形したり、熱軟化性を有
する合成樹脂系不織布を熱プレス成形するなどの方法に
よって作成することもできる。

また屈曲部稜線は直線の他に曲線形状を与えて、濾過エ
レメントの単位容積当たりの濾過面積を増大させるよう
にしてもよい。この曲線形状はａ祠の折り曲げ加工の段
階で設けてもよいし、直線状に折り曲げ加工して作成し
た濾過エレメントの外周部を圧迫して、その外径を縮小
させることによって自ずから曲線形状を与えるようにし
てもよい。

［作用］ 上記の構成を採用することによって、濾過エレメントの
外周部分における単位容積当たりの濾過面積は、従来の
濾過エレメントに較べて目立って増大する。

［発明の効果］ 従って、既述の如き形状を有する従来の濾過エレメント
に較べて、同一濾過能力を生じさせるのに、より外径寸
法が小さくて足りる設計が可能になる。

［実施例］ 以下に図に示す実施°例に基づいて本発明の構成を具体
的に説明する。

第１図〜第７図はいずれも乗用自動車用エアクリープに
組付けるための、本発明による濾過エレメントの一例を
示した図である。

濾過エレメント１は、第２図に示された如き平行四辺形
に裁断された長尺帯状濾材１△を、その屈曲部稜線Ａお
よびＢの形成個所に沿って、第３図のように屏風状に折
り曲げてひだ付け加工を施したうえ、ひだ付け方向に丸
めることによって第１図に描かれた円筒形状にまとめら
れている。濾材１Ａの両端縁ＣとＤは、継ぎ合わせ手段
とじての貼り合わせ用テープ、あるいは接着剤２を用い
て連接されている。

長尺帯状濾材１Ａは、濾過エレメントの素材として使わ
れている普通の濾紙や、濾材として作られた不織布やフ
ェルトなどを所定寸法に裁断して用いる。ひだ付け加工
によって屈曲部稜線ＡおよびＢを形成させるための予備
工程としての、筋付けを行うには、部付刃を用いるか、
あるいは熱可塑性を有する濾材であれば、加熱刃を押し
つけるなどの方法による。

稜線ＡおよびＢ群は、濾材１Ａの両傾斜側端縁Ｃおよび
Ｄに対して平行方向を保たせて、所望の筒高寸法が得ら
れるように、所定の等間隔をへだでて形成させている。

第４図は完成した濾過エレメント１の上面図であって、
前述の従来の濾過エレメントの上面図としての第１２図
と対比させてみると、両濾過エレメントは、同一の半径
ｒを有し、内空部の直径ｄも同一であるとすれば、従来
のｍ過エレメントの屈曲部稜線１０１Ａおよび１０１Ｂ
の長さは第４図ではａ−ｂ間の長さに相当することにな
る。一方上記実施例の濾過エレメントの屈曲部稜線Ａお
よびＢの長さはａ−Ｃであるから、図に明らかなように
、実施例濾過エレメントの方が稜線ＡおよびＢの長さを
より長くすることができる。

従って、両濾過エレメントに設けられているひだの数も
また同一であるとすれば、外形寸法は同じであるにもか
かわらず、実施例濾過エレメントの方がより大きい容積
比濾過能力を与えられることになる。

所で、第４図に示された濾過エレメントの中心部に向っ
てその外周から、第５図中に矢印群で示されているよう
に、全周に亘る一様な圧迫力Ｆを及ぼすと、各屈曲部稜
線ＡおよびＢは、あたかも、板ばねを撓めたかのように
湾曲させられる。

従ってこの変形状態を円筒状外枠体にはめ込むなどして
固定させると、濾過エレメントはその濾過面積を不変に
保たせたまま、外形寸法を所望の任意の度合をもってか
なり縮小させることができる。もっとも、それに伴って
濾過エレメントの濾過域における流体抵抗の幾分かの増
大を招くことになる。

第６図は上記の濾過エレメントを組付枠４内に取付けた
有様を示した斜視図であり、第７図はこの組付枠が組込
まれて、乗用自動車用エンジンに用いるためのエアクリ
ーナの側断面図である。

組付枠４は硬質合成樹脂などで作られており、濾過エレ
メントを茫着嵌合させるに足る内径を有する外筒４Ａと
、濾過エレメントの内空部に密に嵌め込むに足る外径を
有する内筒４Ｂと、これら両筒の底端を連結させる円環
状底板４Ｃとを合体させた構造を備えている。内筒４Ｂ
には、ボルト孔１５を穿った頂壁面４Ｄが一体形成され
ており、また外筒４Ａの外周面には、７ランジ４Ｆが一
体的に形成され、更に底板４Ｃには被濾過流体の流通穴
４Ｅが設けられている。

組付枠４内に嵌め込まれた濾過エレメント１は、その外
周面と内周面とを、それぞれ接着剤を用いて外筒４Ａの
内周面または内筒４Ｂの外周面に固着されている。なお
濾過エレメント１に対して外筒４Ａおよび内筒４Ｂを樹
脂成形にて一体成形することも可能である。

エアクリーナのケースは、被濾過流体としての汚れた空
気の入ロアを設けた上半部ケース５と、浄化済空気の出
口８を設けた下半部ケース６との２分割構造を備えてい
る。この両ケースは、分割面に濾過エレメント１の組付
枠４のフランジ４Ｆ部分と、ガスケット１４を挟み込ん
だ状態のもとに、ビスあるいは止め金などを使って締結
合体される。

９は組付枠４の支持筒で、周壁面に被濾過流体の流通穴
９Ａを、また頂壁面にボルト穴を設けている。１１と１
２は、支持筒９と上半部ケース５との間に組付枠４の頂
壁面４Ｄおよびガスケット１３を挟み込んで、これら各
部材を締結固定させるためのボルトおよびナツトである
。

上記の１アクリーナの作動は、汚れた空気がエンジンの
吸気工程時の吸引力またはエアポンプの吸引力により空
気入ロアからケース内に導入され、濾過作用面としての
濾過エレメント１のひだ形成部分の微細多孔組織を通過
することによって塵埃等の汚れを取り除かれる。浄化さ
れた空気は、支持筒９の流通穴９Ａをくぐり空気出口８
からエンジンの吸気管に送り込まれる。

第８図は、上記実施例の濾過エレメント１を組込んだト
ラックエンジン用のエアクリーナを示した側断面図であ
る。

このエアクリーナには、粗大な塵埃を予備的に取り除い
て濾過エレメントの目詰りを防ぐためのサイクロン構造
が組み込まれている。円筒形のクリーナケースは、ケー
ス本体となる上部ケース２１と、ダストパンとして働く
下部ケース２２と、この両ケースの内部空間の仕切壁と
なる仕切板２９とを図示の如くガスケット２８を介して
気密に合体させて構成されている。

濾過エレメント１は、２重筒形状を備えた取付枠３１の
２重壁間間随に、上記の実施例と同様にして嵌入し固着
されている。この取付枠３１は、上部ケース２１の頂壁
面の中央部に開口す゛る濾過・済空気出口２４に掛は渡
した、濾過エレメントの固定用部材２６にその−・端側
を固定さぜた締結体３２と、その他端側に螺着させた蝶
ナツト３３によって、図示の如く上部ケース２１の頂部
内壁面に圧接固定される。

２７は気密シール用ガスケットであり、２５は上部ケー
ス２１への空気導入部に設けた導風板である。

このエアクリーナの作動は、空気人口２３からフィルタ
ケース内に吸入された汚れた空気は、導風板２５によっ
てケース内周壁面に沿って旋回する流れとなるので、サ
イクロン効果が生じて空気中の粗大な塵埃は落下しダス
トパン２２の底部に堆積する。予備浄化された空気は、
図中に矢印で示した流路をたどり、濾過エレメント１の
濾過作用面をくぐり抜けることによって清浄化されたう
え、空気出口２４に向かう。

第９図は本発明の濾過エレメントを燃料フィルタに組込
んで用いる実施例を示した、この燃料フィルタの側断面
図である。

フィルタケースは、金属板製の筒状ケース本体４１の上
端間１コ部に、蓋体４２を巻き締め接合させて構成され
ている。蓋体４２の中央部には被濾過燃料の入口４３が
、またケース本体の底部中央には濾過済燃料の出口４４
が設けられている。

濾過エレメントは前実施例同様な二重筒状取付枠４５内
に納めたうえ、ケース内に図示の如く嵌め込まれている
。被濾過燃料は図中に矢印で示した流路をたどる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は、いずれも本発明の一実施例とし
ての濾過エレメントにかかわる図であって、第１図は濾
過エレメントの外観図、第２図は濾過エレメントの素材
としてのシート状濾材の平面図、第３図はこの濾材のひ
だ付け過程を描いた見取図、第４図は濾過エレメントの
上面図、第５図は第４図に示された濾過エレメントの外
周面に圧迫力を及ぼして、その外径を縮小させた有様を
描いた上面図、第６図は濾過エレメントをその取付枠内
に組付けた有様を示した斜視図、そして第７図は、乗用
自動車用エンジンに用いるための、この濾過エレメント
を組込んだエアフィルタの側断面図である。 第８図は上記の濾過エレメントをトラックエンジン用エ
アフィルタに組込んで用いる他の実施例を示した、この
エアフィルタの側断面図である。 第９図は上記の濾過エレメントを、燃料フィルタに組込
んで用いる更に別の実施例を示した、この燃料フィルタ
の側断面図である。 第１０図ないし第１２図は従来の濾過エレメントの作成
方法と形状を示した図である。 図中　　１・・・濾過エレメント　Ａ、Ｂ・・・屈曲部
稜線　２・・・継ぎ合わせ部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長尺帯状濾材を、長手方向にひだ付け加工を施したうえ
   、ひだ付け方向に丸めて、全体として円筒状体を形作ら
   せたに相当する形状を備える濾過エレメントにおいて、 前記ひだの屈曲部稜線群の方向は、前記円筒状体の中空
   部から筒体の外周縁に向けて、渦巻状方向に配向されて
   いることを特徴とする濾過エレメント。