フィルタエレメント
【課題】 不織布全体にオイルを塗布し、さらに、フィルタエレメントの上流層から下流層に向かって不織布の平均繊維径を小さくし、密度勾配を形成することで、ダストライフ及び清浄効率を向上し、また、ブロー再生に優れ、さらには、生産性を向上したフィルタエレメントを提供する。
【解決手段】 フィルタエレメントはオイルを塗布した不織布で層状に形成されている。フィルタエレメントの上流層の平均繊維径は４．０ｄｔ以上であり、下流層の平均繊維径は３．０ｄｔ以下である。フィルタエレメントを形成する不織布はオイルが１００ｇ／ｍ２以上塗布している。上流層と下流層を合わせた不織布の目付量は２５０ｇ／ｍ２である。
【解決手段】 フィルタエレメントはオイルを塗布した不織布で層状に形成されている。フィルタエレメントの上流層の平均繊維径は４．０ｄｔ以上であり、下流層の平均繊維径は３．０ｄｔ以下である。フィルタエレメントを形成する不織布はオイルが１００ｇ／ｍ２以上塗布している。上流層と下流層を合わせた不織布の目付量は２５０ｇ／ｍ２である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、内燃機関などのフィルタエレメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタエレメントとしては、粗層と密層とを有する密度勾配型の不織布からなる濾材を襞折り状又は菊花状に成形し、枠で固定したフィルタエレメントが知られている。また、不織布からなる第１のフィルタ層と、第１のフィルタ層よりも下流に設けられ、第１のフィルタ層の不織布よりも目が細かい不織布からなる第２のフィルタ層とを備え、第１のフィルタ層には、オイルが含浸され、一方、第２のフィルタ層は、オイルをはじく性質を有するフィルタエレメントが下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３―２９９９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１記載の第２のフィルタ層にはオイルが塗布されていないため、ダストが入り込み清浄効率の悪化を引き起こし易く、また、フィルタ層にオイルの有無の層を設ける作業は、フィルタに一定の厚みでオイルなどを塗布する必要があることから作業が困難であり、生産性を低下する問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑み、フィルタエレメントを形成する不織布全体にオイルを塗布することにより、清浄効率の低下を防ぐことができ、また、生産性の向上を図れるなど様々な効果を知見し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、オイルを塗布した不織布で形成された層状のエレメントであって、前記不織布の平均繊維径が前記エレメントの上流層では４．０ｄｔ以上、下流層では３．０ｄｔ以下である密度勾配を形成したものである（請求項１）。また、オイルの塗布量が５０ｇ／ｍ２以上、１５０ｇ／ｍ２未満にすることもできる（請求項２）。また、不織布の目付量が１５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２未満にすることもできる（請求項３）。また、前記フィルタエレメントが襞折り状に形成することもできる（請求項４）。
【０００６】
本発明のフィルタエレメントは、目付量が１５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２未満の不織布全体に５０ｇ／ｍ２以上、１５０ｇ／ｍ２未満のオイルを塗布することで、不織布の繊維一本一本にダストを吸着することができ、清浄効率を向上することができる。例えば、目付量が１５０ｇ／ｍ２以下では、フィルターとしての強度・清浄効率に劣り、５００ｇ／ｍ２以上になると、濾材の抵抗が高くなる。また、５０ｇ／ｍ２以下のオイルで塗布することで、脈動流におけるダスト透過に懸念が生じる。１５０ｇ／ｍ２以上でオイルを塗布すると、カーボン試験時にクリーンサイド側へのオイル漏れを発生させる。また、フィルタエレメントを製造する際も、フィルタエレメント全体にオイルを塗布することから、作業性が容易であり、生産効率を向上することができる。また、上流層にオイルを塗布していることで、下流層にダストが溜まることがなく、ダストライフを向上することができる。また、フィルタエレメントの上流層では不織布の平均繊維径が４．０ｄｔ以上と大きいことから、吸着したダストをブローにより容易に吹き飛ばすことができ、再度、フィルタエレメントを使用することができる。例えば、上流層を４．０ｄｔ以下とするとブローでダストが取り除きにくく、再度ダスト投入してもすぐに目詰まりが起こる。また、下流層が３．０ｄｔ以上では清浄効率又は脈動透過率が悪く高効率濾材として成立しない問題が発生する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、不織布全体にオイルを塗布し、さらに、フィルタエレメントの上流層から下流層に向かって不織布の平均繊維径を小さくして、密度勾配を形成することで、ダストライフ及び清浄効率を向上し、また、ブロー再生に優れ、さらには、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のフィルタエレメントについて実施例を参照して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、本発明のフィルタエレメントを示す一部断面図であり、フィルタエレメント１は上流層１１及び下流層１２の２層で構成されている。なお、矢印は空気が流れる通気方向を示している。
【００１０】
図２は、図１のフィルタエレメント１の襞折り構造を示す断面図である。フィルタエレメント１はプリーツ加工により山部２、谷部３及びこれらに隣接する斜辺部４からなる断面屈曲形状の襞折り構造に形成されている。
【００１１】
（実施例１）フィルタエレメント１はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で層状に形成されている。上流層１１の不織布の平均繊維径は４．０ｄｔ以上である。下流層１２の不織布の平均繊維径は３．０ｄｔ以下である。上流層１１と下流層１２を合わせた不織布の目付量は２５０ｇ／ｍ２である。不織布にはオイルが１００ｇ／ｍ２塗布されている。
【００１２】
（比較例１）フィルタエレメント１は濾紙で層状に形成されている。上流層１１の濾紙の平均繊維径は２．０ｄｔ以下である。下流層１２の濾紙の平均繊維径は１．０ｄｔ以下である。濾紙にはオイルが１００ｇ／ｍ２塗布されている。
【００１３】
（比較例２）フィルタエレメント１は濾紙で層状に形成されている。上流層１１の濾紙の平均繊維径は２．０ｄｔ以下である。下流層１２の濾紙の平均繊維径は１．０ｄｔ以下である。
【００１４】
（比較例３）フィルタエレメント１は濾紙で層状に形成されている。上流層１１の濾紙の平均繊維径は４．０ｄｔ以上である。下流層１２の濾紙の平均繊維径は３．０ｄｔ以下である。
【００１５】
（比較例４）フィルタエレメント１はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で層状に形成されている。上流層１１の不織布の平均繊維径は４．０ｄｔ以上である。下流層１２の不織布の平均繊維径は３．０ｄｔ以上である。上流層１１と下流層１２を合わせた不織布の目付量は２５０ｇ／ｍ２である。不織布にはオイルが１００ｇ／ｍ２塗布されている。
【００１６】
上記実施例１及び比較例１から４のフィルタエレメントについて、初期及びエアブロー後の特性試験を行った。結果を表１に示す。
【００１７】
［ダストライフ］ＪＩＳ Ｄ １６１２−１０のダスト保持量試験に準拠して、２．９４Ｋｐａの通気抵抗増加を試験終了条件として測定した。
【００１８】
［清浄効率］ＪＩＳ Ｄ １６１２−９の清浄効率試験に準拠して、２．９４Ｋｐａの通気抵抗増加を試験終了条件として測定した。
【００１９】
［脈動透過量］ダストライフ試験及び清浄効率試験終了後、５０００ｒｐｍ相当の脈動条件において、３０分間脈動流を流し、その透過量を測定した。
【００２０】
［エアブロー］上記試験終了後、ＪＩＳ Ｄ １６１２−１２復元性試験に準拠して、２．９４Ｋｐａの通気抵抗増加を試験終了条件として測定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
上記表１から、実施例１のフィルタエレメントは、ダストライフ、清浄効率、脈動透過量が良好であり、エアブロー後のダストライフ、清浄効率についても良好であることがわかる。
【００２３】
これに対し、比較例１のビスカス濾紙は平均繊維径が小さいため、繊維の隙間にオイルとダストが入り込み、エアブローをしてもダストが抜けにくいことからダストライフが復元していない。
【００２４】
比較例２のドライ濾紙は平均繊維径が小さいことから、繊維の隙間にダストが溜まり易く、ダストによる目詰まりにより、ダストライフが他に比べて悪化している。また、オイルを塗布していないことからエアブローにより復元はするが、初期のダストライフが低いため定期的なメンテナンスが必要となる。
【００２５】
比較例３のドライ不織布は、平均繊維径が大きくオイルが含浸されていないため、エアブローによる復元性やダストライフも高くなっている。しかしながら、脈動透過量は劣っている。
【００２６】
比較例４のビスカス不織布は、平均繊維径が大きいため、エアブローによる復元性が高く、また、ダストライフも高くなっている。しかし、下流層の平均繊維径が大きいため、エアブローによって下流層で保持していたダストがオイルとともに抜けてしまうことから清浄効率が低下している。
【００２７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図３に示す本発明の他の実施例のフィルタエレメントの一部断面図のように、上流層１１と下流層１２の間に中流層１３を設けた３層のフィルタエレメントのように２層以上に形成することもできる。また、フィルタエレメントを形成する不織布の平均繊維径はフィルタエレメントの上流層から下流層に向かって小さくなればよく、フィルタエレメントを形成する不織布の密度勾配が上流層から下流層に向かって段階的または連続的に変化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のフィルタエレメントを示す一部断面図である。
【図２】図２は、図１のフィルタエレメントの襞折り構造を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例のフィルタエレメントを示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ フィルタエレメント
２ 山部
３ 谷部
４ 斜辺部
１１ 上流層
１２ 下流層
１３ 中流層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、内燃機関などのフィルタエレメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタエレメントとしては、粗層と密層とを有する密度勾配型の不織布からなる濾材を襞折り状又は菊花状に成形し、枠で固定したフィルタエレメントが知られている。また、不織布からなる第１のフィルタ層と、第１のフィルタ層よりも下流に設けられ、第１のフィルタ層の不織布よりも目が細かい不織布からなる第２のフィルタ層とを備え、第１のフィルタ層には、オイルが含浸され、一方、第２のフィルタ層は、オイルをはじく性質を有するフィルタエレメントが下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３―２９９９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１記載の第２のフィルタ層にはオイルが塗布されていないため、ダストが入り込み清浄効率の悪化を引き起こし易く、また、フィルタ層にオイルの有無の層を設ける作業は、フィルタに一定の厚みでオイルなどを塗布する必要があることから作業が困難であり、生産性を低下する問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑み、フィルタエレメントを形成する不織布全体にオイルを塗布することにより、清浄効率の低下を防ぐことができ、また、生産性の向上を図れるなど様々な効果を知見し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、オイルを塗布した不織布で形成された層状のエレメントであって、前記不織布の平均繊維径が前記エレメントの上流層では４．０ｄｔ以上、下流層では３．０ｄｔ以下である密度勾配を形成したものである（請求項１）。また、オイルの塗布量が５０ｇ／ｍ２以上、１５０ｇ／ｍ２未満にすることもできる（請求項２）。また、不織布の目付量が１５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２未満にすることもできる（請求項３）。また、前記フィルタエレメントが襞折り状に形成することもできる（請求項４）。
【０００６】
本発明のフィルタエレメントは、目付量が１５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２未満の不織布全体に５０ｇ／ｍ２以上、１５０ｇ／ｍ２未満のオイルを塗布することで、不織布の繊維一本一本にダストを吸着することができ、清浄効率を向上することができる。例えば、目付量が１５０ｇ／ｍ２以下では、フィルターとしての強度・清浄効率に劣り、５００ｇ／ｍ２以上になると、濾材の抵抗が高くなる。また、５０ｇ／ｍ２以下のオイルで塗布することで、脈動流におけるダスト透過に懸念が生じる。１５０ｇ／ｍ２以上でオイルを塗布すると、カーボン試験時にクリーンサイド側へのオイル漏れを発生させる。また、フィルタエレメントを製造する際も、フィルタエレメント全体にオイルを塗布することから、作業性が容易であり、生産効率を向上することができる。また、上流層にオイルを塗布していることで、下流層にダストが溜まることがなく、ダストライフを向上することができる。また、フィルタエレメントの上流層では不織布の平均繊維径が４．０ｄｔ以上と大きいことから、吸着したダストをブローにより容易に吹き飛ばすことができ、再度、フィルタエレメントを使用することができる。例えば、上流層を４．０ｄｔ以下とするとブローでダストが取り除きにくく、再度ダスト投入してもすぐに目詰まりが起こる。また、下流層が３．０ｄｔ以上では清浄効率又は脈動透過率が悪く高効率濾材として成立しない問題が発生する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、不織布全体にオイルを塗布し、さらに、フィルタエレメントの上流層から下流層に向かって不織布の平均繊維径を小さくして、密度勾配を形成することで、ダストライフ及び清浄効率を向上し、また、ブロー再生に優れ、さらには、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のフィルタエレメントについて実施例を参照して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、本発明のフィルタエレメントを示す一部断面図であり、フィルタエレメント１は上流層１１及び下流層１２の２層で構成されている。なお、矢印は空気が流れる通気方向を示している。
【００１０】
図２は、図１のフィルタエレメント１の襞折り構造を示す断面図である。フィルタエレメント１はプリーツ加工により山部２、谷部３及びこれらに隣接する斜辺部４からなる断面屈曲形状の襞折り構造に形成されている。
【００１１】
（実施例１）フィルタエレメント１はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で層状に形成されている。上流層１１の不織布の平均繊維径は４．０ｄｔ以上である。下流層１２の不織布の平均繊維径は３．０ｄｔ以下である。上流層１１と下流層１２を合わせた不織布の目付量は２５０ｇ／ｍ２である。不織布にはオイルが１００ｇ／ｍ２塗布されている。
【００１２】
（比較例１）フィルタエレメント１は濾紙で層状に形成されている。上流層１１の濾紙の平均繊維径は２．０ｄｔ以下である。下流層１２の濾紙の平均繊維径は１．０ｄｔ以下である。濾紙にはオイルが１００ｇ／ｍ２塗布されている。
【００１３】
（比較例２）フィルタエレメント１は濾紙で層状に形成されている。上流層１１の濾紙の平均繊維径は２．０ｄｔ以下である。下流層１２の濾紙の平均繊維径は１．０ｄｔ以下である。
【００１４】
（比較例３）フィルタエレメント１は濾紙で層状に形成されている。上流層１１の濾紙の平均繊維径は４．０ｄｔ以上である。下流層１２の濾紙の平均繊維径は３．０ｄｔ以下である。
【００１５】
（比較例４）フィルタエレメント１はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で層状に形成されている。上流層１１の不織布の平均繊維径は４．０ｄｔ以上である。下流層１２の不織布の平均繊維径は３．０ｄｔ以上である。上流層１１と下流層１２を合わせた不織布の目付量は２５０ｇ／ｍ２である。不織布にはオイルが１００ｇ／ｍ２塗布されている。
【００１６】
上記実施例１及び比較例１から４のフィルタエレメントについて、初期及びエアブロー後の特性試験を行った。結果を表１に示す。
【００１７】
［ダストライフ］ＪＩＳ Ｄ １６１２−１０のダスト保持量試験に準拠して、２．９４Ｋｐａの通気抵抗増加を試験終了条件として測定した。
【００１８】
［清浄効率］ＪＩＳ Ｄ １６１２−９の清浄効率試験に準拠して、２．９４Ｋｐａの通気抵抗増加を試験終了条件として測定した。
【００１９】
［脈動透過量］ダストライフ試験及び清浄効率試験終了後、５０００ｒｐｍ相当の脈動条件において、３０分間脈動流を流し、その透過量を測定した。
【００２０】
［エアブロー］上記試験終了後、ＪＩＳ Ｄ １６１２−１２復元性試験に準拠して、２．９４Ｋｐａの通気抵抗増加を試験終了条件として測定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
上記表１から、実施例１のフィルタエレメントは、ダストライフ、清浄効率、脈動透過量が良好であり、エアブロー後のダストライフ、清浄効率についても良好であることがわかる。
【００２３】
これに対し、比較例１のビスカス濾紙は平均繊維径が小さいため、繊維の隙間にオイルとダストが入り込み、エアブローをしてもダストが抜けにくいことからダストライフが復元していない。
【００２４】
比較例２のドライ濾紙は平均繊維径が小さいことから、繊維の隙間にダストが溜まり易く、ダストによる目詰まりにより、ダストライフが他に比べて悪化している。また、オイルを塗布していないことからエアブローにより復元はするが、初期のダストライフが低いため定期的なメンテナンスが必要となる。
【００２５】
比較例３のドライ不織布は、平均繊維径が大きくオイルが含浸されていないため、エアブローによる復元性やダストライフも高くなっている。しかしながら、脈動透過量は劣っている。
【００２６】
比較例４のビスカス不織布は、平均繊維径が大きいため、エアブローによる復元性が高く、また、ダストライフも高くなっている。しかし、下流層の平均繊維径が大きいため、エアブローによって下流層で保持していたダストがオイルとともに抜けてしまうことから清浄効率が低下している。
【００２７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図３に示す本発明の他の実施例のフィルタエレメントの一部断面図のように、上流層１１と下流層１２の間に中流層１３を設けた３層のフィルタエレメントのように２層以上に形成することもできる。また、フィルタエレメントを形成する不織布の平均繊維径はフィルタエレメントの上流層から下流層に向かって小さくなればよく、フィルタエレメントを形成する不織布の密度勾配が上流層から下流層に向かって段階的または連続的に変化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のフィルタエレメントを示す一部断面図である。
【図２】図２は、図１のフィルタエレメントの襞折り構造を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例のフィルタエレメントを示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ フィルタエレメント
２ 山部
３ 谷部
４ 斜辺部
１１ 上流層
１２ 下流層
１３ 中流層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを塗布した不織布で形成された層状のエレメントであって、前記不織布の平均繊維径が前記エレメントの上流層では４．０ｄｔ以上、下流層では３．０ｄｔ以下である密度勾配を形成したフィルタエレメント。
【請求項２】
オイルの塗布量が５０ｇ／ｍ２以上、１５０ｇ／ｍ２未満の請求項１記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
不織布の目付量が１５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２未満である請求項１または請求項２記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記フィルタエレメントが襞折り状に形成されている請求項１、請求項２または、請求項３に記載のフィルタエレメント。
【請求項１】
オイルを塗布した不織布で形成された層状のエレメントであって、前記不織布の平均繊維径が前記エレメントの上流層では４．０ｄｔ以上、下流層では３．０ｄｔ以下である密度勾配を形成したフィルタエレメント。
【請求項２】
オイルの塗布量が５０ｇ／ｍ２以上、１５０ｇ／ｍ２未満の請求項１記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
不織布の目付量が１５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２未満である請求項１または請求項２記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記フィルタエレメントが襞折り状に形成されている請求項１、請求項２または、請求項３に記載のフィルタエレメント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１４２２５３（Ｐ２００６−１４２２５３Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３８５２４（Ｐ２００４−３３８５２４）
【出願日】平成１６年１１月２４日（２００４．１１．２４）
【出願人】（０００１０８４９８）タイガースポリマー株式会社 (187)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２４日（２００４．１１．２４）
【出願人】（０００１０８４９８）タイガースポリマー株式会社 (187)
【Ｆターム（参考）】
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