JPS6372312A - フイルタエレメント - 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） 本発明はフィルタエレメントに係り、特に内燃機関のオ
イルフィルタや油圧配管用のラインフィルタに用いられ
るフィルタエレメントに関する。

（従来の技術） 内燃機関のオイルフィルタや油圧配管用のラインフィル
タは帖環している油中に混入しているダストを取り除く
ためのものである。

該フィルタは、通常金属製の気密容器の中に１戸紙を折
り曲げて形成したカートリッジ型のフィルタエレメント
が入っている構造をなす。

従来のオイルフィルタ２０は、第５図に示されるように
、オイルフィルタケース２１内に収容されたフィルタエ
レメント２２と、このフィルタエレメント２２を支持す
る底部カバー２４およびエレメントの補強内筒２５から
構成されている。

フィルタエレメント２２は、第６図および第７図（第６
図は斜視図、第７図は平面図）に示されるように山形状
に折り曲げたひだを形成したか紙を円筒状に巻成して横
断面が菊花状に構成したものからなり、その両端部を鉄
板製のプレート２３ａ、２３ｂでシール接着している。

上記プレー）２３ａ、２３ｂはプレス加工で皿状に加工
した後、内部接合部に接着剤を塗布し、フィルタエレメ
ント２２の両端部と接合したものである。

しかして、上述のように構成したフィルタエレメントを
有したオイルフィルタのか過作用は第５図において、オ
イルフィルタ２０の底部カバー２４に形成されたオイル
取入口２４．から吸入されたオイルは、矢印のように逆
止弁２６を介してオイルフィルタケース２１内に流れ込
む。そして、オイルはフィルタエレメント２１の側方の
外端側より内端側に向かって流れ、フィルタエレメント
２２を通過してオイルフィルタケース２１の中心側に流
れ込む。このとき、フィルタエレメント２２によって濾
過され、ダストが除去された清浄なオイルがオイルフィ
ルタ下部のオイル取出口２１　から潤滑工程に送られる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような菊花状に形成し、その両端
部にプレートを接若したフィルタエレメントにおいては
、第５図および第６図に矢印で示されるように彼ン濾過
流体はエレメントの側方からしか流入できないため彼か
過流体がエレメントの外端側から内端側に入り込むにつ
れて次第に絞り込まれて流路面積が減少するため、１ｐ
Ｊｔｔ濾過流体の流速は徐々に増速され、逆に被濾過流
体の圧力は低下しつづけ、即ち、流路抵抗が高くなり、
被濾過流体の圧力損失が高くなるという問題点がある。

しかも、エレメント各部分での流速が一様でないため、
エレメントを戸紙にかかる流路抵抗が均一でなく、部分
的にか紙を通過する流速が異なり均一な濾過が不可能と
いう問題点がある。

また、上記のような菊花状に形成したフィルタエレメン
トにおいては、第７図にその乎面図が示されるように山
形のひだの形成が中心から放射状になされているため、
外端側に形成されるひだ間の間隔Ｗはフィルタエレメン
トの外筒の径が大きくなるにつれて広がってくる。その
ため、多数のひだを形成することができず濾過面積を多
くとることができないという問題点がある。また、フィ
ルタエレメントの内筒の径を小さくしてｔ濾過面積をか
せごうとすると、内端側に形成されるひだが干渉し合い
濾紙のひだ数を多くすることができず、結局か過面積を
多くすることができない。

さらに、フィルタエレメントの両端部がプレートで覆わ
れているため、オイルフィルタの下方から流入した被濾
過流体は、一度プレートに衝接してから迂回してエレメ
ントの側ｈ゛に流れ、さらにエレメントの外端側から内
端側に流入するという良雑な流路を採るため、流路が長
く披か過流体の流れがスムーズでないという問題点があ
る。しかも上記両端部のプレートによりフィルタエレメ
ントのｆＪｍが増加するという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、その０的
とする処は、被濾過流体の圧力損失を防止するとともに
濾過面積の拡大を図ることによりン濾過性能の向上を達
成するとともに長期間にわたって良好なｉ濾過性能を維
持し続けることができるフィルタエレメントを提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） ｌ−記問題点を解決するために本発明は、多数のひだを
形成したろ紙を筒状に巻成してなるフィルタエレメント
において、１−記者ひだのエレメント両端部の内部側に
位置する面を互いに接合したことを特徴とするものであ
る。

（作　用） 本発明は前記手段により、披か過流体は筒状に巻成され
たエレメントの一方の端面から他方の端面に向かって軸
方向に一様な流速で流れ、この軸方向の流れの間に彼か
過流体はエレメントの外部側から内部側へ通過して濾過
される。したがって、ｎ２濾過流体がエレメントの側方
から流入して外端側より内端側に流れ込む従来のエレメ
ントに比較して圧力損失を減少させることができるとと
もに、フィルタエレメント各部で一様な流速のために均
一な濾過が可能となりン濾過効率が向ヒする。

（実施例） 以下、本発明に係るフィルタエレメントの一実施例を第
１図乃至第４図を参照して説明する。

第１図はオイルフィルタの断面図を示すものであり、オ
イルフィルタ１はオイルフィルタケース２と、このオイ
ルフィルタケース２内に収容されたフィルタエレメント
３と、このフィルタエレメント３を支持する底部カバー
８およびエレメントの補強内筒９から構成されている。

前記フィルタエレメント３は、第２図に示されるように
シート状のン戸紙を折り曲げて多数のひだ４を形成する
とともに筒状に巻成したものからなっている。そして、
筒状のフィルタエレメントの両端部において、各ひだ４
のフィルタエレメントの内部側に位置する面を互いに接
合することにより封管部５を形成する。この接合は、ひ
だ４の対向する接合面を重ね合せた後超音波により行う
か、あるいは接合面に接着剤を介装することにより行う
。

また、放射状に形成された各ひだ４を構成する。

一対のひだ面４ａ、４ａには、第４図にその拡大横断面
図が示されるようにそれぞれ波加工が施されており、こ
の波の高さｈはエレメントの内端側から外端側へ向かう
につれて次第に大きくなるように設定されており、また
そのピッチｐは一定となるように設定されている。なお
、波のピッチｐはエレメントの内端側から外端側へいく
につれて大きくすることも可能である。

しかして、各ひだ４における一対のひだ１Ｉ４ａ。

４ａにン戸紙外面に張り出す波加工が施されているため
、各ひだ４がエレメント３の両端部で接合されていても
）戸紙の内面が相互に密着することを防止できる。

上記のように構成したフィルタエレメント３において、
エレメント内部側の間隙を埋めるためにエレメントの両
端部の内端側に小径のプレート６゜６が接着シールされ
ている。

次に前述のように構成された本発明に係るフィルタエレ
メントの作用について説明する。

第１図乃至第２図において、オイルフィルターの底部カ
バー８に形成されたオイル取入口８１か・ら吸入された
オイルは、矢印のように逆止弁１０を介してオイルフィ
ルタケース２内に流れ込む。

そして、オイルは第１図の矢印で示されるようにフィル
タエレメント３のエレメント外部側において下方より上
方に向かって流れ、この下方より上方へ向かう流れの間
にオイルはフィルタエレメント３を通過してエレメント
の内部側に流れ込む。

このとき、フィルタエレメント３１こよってン濾過され
、ダストが除去された清浄なオイルがオイルフィルタ下
部のオイル取出口２　から潤滑工程に送られる。

しかして、本実施例のフィルタエレメント３においては
、被ン濾過流体はエレメントの下方から上方へ軸方向に
沿って流れ、この軸方向の流れの間にエレメントを通過
してン濾過されエレメント内部側に流れ込む。したがっ
て、披ン濾過流体の流入口はエレメント３の環状端面の
全域に亘り、その流入口面積は極めて大きく、そしてエ
レメント３の下端面より流入したｋｔ濾過流体はエレメ
ントの軸方向に沿って流れるため、流速は均一であり圧
力損失がない。

また、フィルタエレメント３の下端部に形成される流入
口部３□はラッパ管状になっており、即ち、この流入口
部３□は流体の自然の流線とほぼ同一曲率をもって形成
されており、この流入口部３１からフィルタエレメント
３の内方に向かう流体に縮流が起こることがなく、損失
水頭を最小限に押えることが可能となる。

また、フィルタエレメント３の各ひだ面４ａには、波加
工が施されており、波加工における波高さｈをエレメン
トの内端側から外端側に向かうにつれて大きく形成する
ことにより濾過面積を大きくしている。即ち、菊花状に
折曲したエレメントでは、エレメントの半径方向の内方
から外方に向かうにつれて隣接するひだ間の間隔は広く
なるが、この空間を利用して波加工を施すことによりか
過面積を大きくとることができる。そして、フィルタエ
レメント３のひだ面４ａに波加工を施すことで、ポンプ
の吸入負圧でか紙が密着することを防げる。即ち、粘度
の高い流体や、または炉材が目詰りした場合、ポンプの
吸引負圧でン戸紙が密着され、流路が減少して圧力損失
の上昇を招く。また、このような場合炉材強度の弱い箇
所に、圧力が集中し、ン戸祠が破れるなどの障害が生じ
、濾過作用に悪い結果を生じる場合もあるが、本実施例
では波加工を施すことによりこれを防止できる。

また、に述の波加工により、第３図に示すようにフィル
タエレメント３の断面がハニカム状となり、このように
断面ハニカムを形成すると、枦材部が個室１２を有する
ようになる。この個室１２の長所はン戸紙表面に付着し
たダストが流体の影響を受は移動することを防ぐ。ダス
トが移動すると、ダスト自体により形成されたケーキ層
ができにくくライフが短くなるが、これを防ぐことによ
りロングライフ化が可能となる。

〔実験結果〕

次に、本実施例に係るフィルタエレメントの実験結果を
従来のフィルタエレメントとの比較において説明する。

フィルタエレメントは、その材質は化学繊維７０％、バ
ルブ２５％、無機繊維５％、紙厚０．８０ｍ−の１戸紙
でフェノール樹脂を固希剤として形成する。

実験に使用されたオイルフィルタは外径φ６５、＾さ６
５龍である。このオイルフィルタに内設されるフィルタ
エレメントの外径はφ６２、エレメントの補強内筒の外
径はφ２８、エレメント高さ４４龍である。

上記のような設計条件で、断面菊花状に形成した従来の
フィルタエレメントと本発明に係るフィルタエレメント
とを比較実験を行った。

この比較実験の実験条件は、ＪＩＳ　　Ｄ３９０４に示
す条件で行い、この時使用したオイルはＳＡＥ＃３０相
当の無添加油であり、油温８０℃、テスト流量は１０Ｉ
／ｍｌｎである。

に記条件での実験結果によれば、圧力損失は従来のフィ
ルタエレメントが０．４５ｋｇ／ｃ−であるのに、本実
施例のフィルタエレメントは０．３０ｋｇ　／　ｃ−で
あり、圧力損失は飛躍的に減少した。フィルタエレメン
トの寿命は、従来のものが４５時間であるのに対し、本
実施例のものは６０時間で・ありロングライフ化が可能
になった。そして、濾過効率は従来のフィルタエレメン
トが７８％であるのに対し、本実施例のフィルタエレメ
ントは８３％であり約５％濾過効率が向上した。

〔発明の効果〕

以上、実施例の説明から明らかなように、本発明は、多
数のひだを形成した１戸紙を筒状に巻成してなるフィル
タエレメントにおいて、上記各ひだのエレメント両端部
の内部側に位置する面を互いに接合するようにフィルタ
エレメントを構成したため、Ｆ＆ｔ濾過流体はエレメン
トの一方の端面から他ｈ°の端面に向かって軸方向に一
様な流速で流れ、この軸ｈ゛向の流れの間に波ン濾過流
体はエレメントを通過してｔ濾過される。したがって、
肢を濾過流体がエレメントの側方から流入して外端側よ
り内端側に流れ込む従来のエレメントに比較して圧力損
失を飛躍的に減少させることができるとともに、フィル
タエレメント各部で一様な流速のために均一なｔ濾過が
可能となり濾過効率が向上する。

また、本発明に係るフィルタエレメントを適用したオイ
ルフィルタでは、被ｉ濾過流体は単純な流路を通ってフ
ィルタエレメントのｔ濾過面に導入されるため、被濾過
流体の流れが均一となり、ひいては濾過性能の向上につ
ながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフィルタエレメントを装着したオ
イルフィルタの断面図、第２図は本発明に係るフィルタ
エレメントの斜視図、第３図は同フィルタエレメントの
平面図、第４図は同フィルタエレメントの要部拡横断面
図、第５図は従来のフィルタエレメントを装着したオイ
ルフィルタの断面図、第６図は従来のフィルタエレメン
トの斜視図、第７図は同フィルタエレメントの平面図で
ある。 １・・・オイルフィルタ、２・・・オイルフィルタケー
ス、３・・・フィルタエレメント、４・・・ひだ、４ａ
・・・ひだ面、５・・・封着部、８・・・底部カバー、
９・・・補強内筒、１２・・・個室。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 蔓２図 第３聞 第６囚 易２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数のひだを形成したろ紙を筒状に巻成してなるフィル
   タエレメントにおいて、上記各ひだのエレメント両端部
   の内部側に位置する面を互いに接合したことを特徴とす
   るフィルタエレメント。