JP2001246204A - フィルタエレメントの補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過部の内側及び／又は外側に金属製の円筒
を設けることなく、フィルタエレメントの剛性を向上さ
せ、使用後の廃棄処分を適正かつ簡単に行うことができ
るようにする。 【解決手段】 シート状濾材に多数のひだを形成してな
る中空円筒状の濾過部１１の外周側のひだ部１３（又は
内周側のひだ部１４）に、該ひだ部１３に沿って延びる
補強部４１を設ける。補強部４１は、棒状をなし、ひだ
部１３の内側に位置し、上下端板２１，２３に連結さ
れ、補強部４１及び端板２１，２３から濾材１２のみを
分離可能に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用のオイ
ルフィルタエレメント、その他のフィルタエレメントの
補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば内燃機関用のオイルフィル
タエレメントにおいては、シート状濾材に多数のひだを
形成するとともに、全体を中空円筒状となして濾過部を
構成し、該濾過部の両端部を上下端板により閉塞した、
半径方向に流体を濾過する方式のフィルタエレメントが
知られている。このようなフィルタエレメントにおいて
は、通常、濾過部内外、半径方向の圧力差に濾過部が耐
え得る強度をもたせるため、多数の孔を形成した金属製
の円筒を、濾過部の内側及び／又は外側に設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のフィルタエレメ
ントは、使い捨てを前提としており、濾過部、端板、金
属製の円筒を一体化して工場で製造され、使用により寿
命になると、フィルタエレメント全部を廃棄している。
また、廃棄にあたっては、濾紙等を材料とする濾過部と
金属製の端板や円筒というように異なる種類の材料から
構成されているにもかかわらず、一体化したフィルタエ
レメントを分解して分別処分することは困難であった。
したがって、省資源、廃棄物処理等の見地から好ましい
ものとはいえなかった。

【０００４】本発明は、シート状濾材に多数のひだを形
成するとともに、全体を中空円筒状となして濾過部を構
成し、該濾過部の両端部を上下端板により閉塞した、半
径方向に流体を濾過する方式のフィルタエレメントにお
いて、特に省資源、廃棄物処理等の見地から上記のよう
な不都合を解消すべくなされたもので、濾過部の内側及
び／又は外側に金属製の円筒を設けることなく、フィル
タエレメントの剛性を向上させること、また、使用後の
廃棄処分を適正かつ簡単に行うことのできるフィルタエ
レメントを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１） シート状濾材に
多数のひだを形成するとともに、全体を中空円筒状とな
して濾過部を構成し、該濾過部の両端部を上下端板によ
り閉塞した、半径方向に流体を濾過する方式のフィルタ
エレメントにおいて、前記濾過部の外周側又は内周側の
ひだ部に、該ひだ部に沿って延びる補強部を設けたこと
を特徴とするフィルタエレメントの補強構造である。

【０００６】濾過部の外周側又は内周側のひだ部に、該
ひだ部に沿って延びる補強部を設けたので、濾過部の剛
性が向上し、濾過部の内側及び／又は外側に、多数の孔
を形成した円筒を設けずして、フィルタエレメントの剛
性を向上させることができる。また、補強部は、ひだ部
に沿って延びるので、濾過性能に与える影響も少ない。

【０００７】（２） 前記補強部は、棒状をなし、ひだ
部の内側に位置し、前記上下端板に連結され、補強部及
び端板から濾材のみを分離可能に構成したことを特徴と
する請求項１に記載のフィルタエレメントの補強構造で
ある。

【０００８】補強部は、棒状をなし、ひだ部の内側に位
置し、前記上下端板に連結され、補強部及び端板から濾
材のみを分離可能に構成したため、使用後は、濾材のみ
を廃棄処分とし、上下端板及び補強部を再利用すること
ができ、経済的であり、省資源、廃棄物処理等の見地か
ら有益である。

【０００９】（３） 前記補強部は、合成樹脂材で構成
され、ひだ部の内側に位置し、前記上下端板に連結され
たことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメン
トの補強構造である。

【００１０】補強部は、合成樹脂材で構成されているの
で、軽量であり、使用後は濾材とともに廃棄処分となす
ことができる。

【００１１】（４） 前記補強部は、ひだ部に熱硬化性
合成樹脂を充填、塗布又は含浸させて、濾材と一体化し
たものであることを特徴とする請求項１に記載のフィル
タエレメントの補強構造である。

【００１２】補強部は、ひだ部に熱硬化性合成樹脂を充
填、塗布又は含浸させて、濾材と一体化したものである
ため、別部材としての補強部を別途製作して施す必要が
ない。

【００１３】（５） 前記上下端板は合成樹脂材で構成
された請求項３又は４に記載のフィルタエレメントの補
強構造である。

【００１４】上下端板は合成樹脂材で構成され、補強部
は合成樹脂であるから、フィルタエレメントを金属材料
を用いずに可燃性材料すなわち合成樹脂等可燃物として
廃棄処理可能な材料のみにより構成し得る。廃棄にあた
っては、濾材、端板及び補強部の分解、分別処理が不要
となり、これらを一緒に焼却等の廃棄処分となすことが
できる。

【００１５】（６） 前記補強部が設けられるひだ部
を、断面コ字形に形成したことを特徴とする請求項３〜
５のいずれかに記載のフィルタエレメントの補強構造で
ある。

【００１６】補強部が設けられるひだ部を、断面コ字形
に形成することにより、濾過面積の増大を図るととも
に、安定した断面形状の補強部が形成され、充分な剛性
を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は実施例１のフィルタエレメ
ントを示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面
図、図２は上端板２１を脱着可能に取り付けるようにし
た例を示すフィルタエレメントの縦断面図、図３は実施
例２のフィルタエレメントの濾過部の斜視図、図４は実
施例３のフィルタエレメントの濾過部の斜視図、図５は
補強部４３の態様を例示する横断面図、図６は実施例４
のフィルタエレメントの濾過部の斜視図、図７は実施例
５のフィルタエレメントを示すもので（ａ）は濾過部の
斜視図、（ｂ）は部分拡大図、図８はフィルタエレメン
トの装着例を示す濾過器の縦断面図である。

【００１８】図示のとおり、フィルタエレメント１の濾
過部１１は、シート状濾材１２に多数のひだを形成する
とともに、全体を中空円筒状となすことにより構成され
る。シート状濾材１１は濾紙や不織布等の可燃性材料か
らなり、通常、断面ほぼ菊花状に適宜交互にひだ折りさ
れる。濾過部１１の両端部（端面）は、上下端板２１，
２３により閉塞（シール）され、濾過部１１を外内ある
いは内外の半径方向に液体その他の流体が通過して濾過
される。図示の例では、上端板２１はその全面が閉鎖さ
れ、下端板２３は中心に開口部２３ａを有しており、濾
過部１１の内側の空間とフィルタエレメント１の外部と
が、開口部２３ａを通して連通し、流体の流路が形成さ
れるようになっている。

【００１９】濾過部１１の外周側のひだ部１３（又は内
周側のひだ部１４）に、該ひだ部１３に沿って延びる補
強部が設けられる。ひだ部１３は屈曲部（折り目部）で
ある。補強部により、濾過部１１の剛性が強化されるの
で、濾過部１１の内側及び／又は外側に従来設けられて
いた、多数の孔を形成した円筒は設けなくてよい。補強
部は、ひだ部１３の数が多い場合等は、すべての外周側
のひだ部１３（又は内周側のひだ部１４）に設けなくて
もよい。図１に示す実施例１のフィルタエレメント１に
おいては、濾過部１１の外周側のひだ部１３に、該ひだ
部１３に沿って延びるように設けられた補強部４１は、
棒状をなす。補強部４１は、ひだ部１３の内側（屈曲部
の内側）に位置し、上下端板２１，２３に連結されてい
る。補強部４１と濾過部１１とは互いに独立した分離可
能な別体を構成している。補強部４１は、例えば、産業
機械等に用いられる大型のフィルタエレメントにあって
は、金属製のものとすることにより、濾過圧に耐え得る
充分な剛性を確保し得る。補強部４１の断面形状は特に
限定されるものではない。

【００２０】上端板２１又は下端板２３の少なくともそ
の一方は、補強部４１に対し、脱着可能に連結されるこ
とが好ましい。例えば、上端板２１又は下端板２３の一
方が、補強部４１と、固着、一体成形等により一体化さ
れて連結され、他方は、補強部４１に対し取り外し可能
なものとするのが好ましい。図２に示す例では、補強部
４１の一方の側を下端板２３と一体化し、補強部４１の
他方の側に対し、これとは別体をなす上端板２１を、例
えば嵌合、係合等の適宜手段により、脱着可能に取り付
けるようにした例を示している。したがって、このフィ
ルタエレメント１においては、その製作手順としては、
補強部４１が一体化された下端板２３に対し、例えば上
方から、ひだを形成して中空円筒状となした濾過部１１
を、補強部４１がひだ部１３の内側に位置するように嵌
め込み、次いで、上端板２１を取り付けることにより、
フィルタエレメント１が得られる。

【００２１】経時使用により交換時期になったときは、
上端板２１を補強部４１から外し、次いで濾過部１１
（濾材）のみを補強部４１及び下端板２３から分離して
取り外し、これを廃棄し、上端板２１並びに下端板２３
及び補強部４１は再利用することができる。

【００２２】補強部４１は、合成樹脂製のものとして構
成することもできる。この場合、補強部４１は、上記の
ように濾過部１１とは互いに独立した分離可能な別体を
構成していてもよいし、あるいは、補強部４１は、濾過
部１１（濾材１２）と分離不可能に一体的に成形された
ものとすることもできる。補強部４１を、濾過部１１
（濾材１２）と一体的に成形されたものとするときは、
その製作手順としては、例えば、中空円筒状となす濾過
部１１を得た後、射出成形等の成形手段を用いて補強部
４１を濾過部１１（濾材１２）と一体化しつつ成形し、
次いで、補強部４１及び濾過部１１の上下端部を上端板
２１及び下端板２３に、接着剤の使用、超音波溶着、熱
溶着等の適宜手段を用いて連結する。

【００２３】上端板２１及び下端板２３は、補強部４１
と同種材料で構成することが好ましい。例えば、補強部
４１を合成樹脂製のものとして構成する場合、上端板２
１及び下端板２３も、合成樹脂製とすれば、金属製の端
板がないので、使用後、分別処理が不要であり、廃棄処
分がなしやすい。補強部４１を金属製とし、上端板２１
及び下端板２３も、金属製としてもよい。

【００２４】図３は実施例２のフィルタエレメントの濾
過部１１（及び補強部４３）を示す。補強部４３は、ひ
だ部１３に熱硬化性合成樹脂を充填、塗布又は含浸させ
て、濾材１２と一体化したものである。補強部４３は、
ひだ部１３の内側に液状の合成樹脂を流し込んで硬化さ
せることにより、設けるのが好ましい。その製作手順と
しては、例えば、先ず、平らなシート状濾材１２を出発
材料として、折り目（プリーツ）を付けて折り目に従い
多数のひだを形成する。多数のひだを形成した後、熱硬
化性樹脂をそのひだ部内に流し込み、半硬化状態にある
うちに、全体を中空円筒状となして濾過部１１を形成す
る。熱硬化性樹脂が硬化することにより、濾材１２と一
体化した補強部４３が得られる。さらに、補強部４３が
設けられた濾過部１１の上下端部を上端板２１及び下端
板２３に、接着剤の使用、超音波溶着等の適宜手段を用
いて連結する。

【００２５】図３に示す実施例２では、補強部４３が設
けられるひだ部１３が、一本の折り目において屈曲され
ている例を示す。図４に示す実施例３は、補強部４３が
設けられるひだ部１３を、断面コ字形に形成した例を示
す。補強部４３が設けられている部分では濾材１２の濾
過機能を発揮することができないが、ひだ部１３を、断
面コ字形に形成することにより、濾過面積の増大を図る
とともに、安定した断面形状の補強部４３がこのコ字形
部に位置されるので、充分な剛性を得ることができる。

【００２６】図５は、補強部４３の形成例を示す。
（ａ）は補強部４３がひだ部１３の内側を埋めるように
形成され（熱硬化性合成樹脂が充填され）かつ濾材１２
とその表面において一体化した例、（ｂ）は補強部４３
がひだ部１３の内側を埋めるように形成されかつ濾材１
２に含浸して濾材１２と一体化した例、（ｃ）は補強部
４３がひだ部１３の内側にほぼ沿って形成され（熱硬化
性合成樹脂が塗布され）かつ濾材１２とその表面におい
て一体化した例、（ｄ）は補強部４３がひだ部１３にお
いて濾材１２に含浸して濾材１２と一体化した例、
（ｅ）は補強部４３がひだ部１３の内側にほぼ沿って形
成されかつ濾材１２に含浸して濾材１２と一体化した
例、を示す。補強部４３は、ひだ部１３に沿って、濾過
部１１（濾材１２）の高さ方向全域に亘り設けるのが望
ましいが、中央部あるいは部分的に設けることでも、剛
性は向上される。

【００２７】以上の実施例では、フィルタエレメント１
において、濾過部１１の外周側のひだ部１３に、補強部
４１，４３をひだ部１３に沿って延びるように設けた例
を示した。これらは、流体を濾過部１１の外から内への
半径方向に濾過する場合に適する。流体を濾過部１１の
内から外への半径方向に濾過する場合は、濾過部の内周
側のひだ部に、補強部を形成するのが好ましい。もっと
も、濾過部の外周側及び内周側のひだ部の両方に補強部
を設けることもできる。

【００２８】図６は、流体を濾過部１１の内から外への
半径方向に濾過する場合の一例を示す。すなわち、濾過
部１１の内周側のひだ部１４に、該ひだ部１４に沿って
延びる補強部４５を設けた例である。補強部４５は、前
述した補強部４１と同様に棒状となし濾過部１１と互い
に独立させてもよいし、補強部４３と同様にひだ部１４
の内側に液状の合成樹脂を流し込んで硬化させ、濾材１
２と一体化したものでもよい。

【００２９】図７は、補強部が設けられるひだ部１３
を、断面Ｍ字形（ひだ角部をへこませた形状）に形成
し、Ｍ字の中央凹部に補強部４７を設けた例を示す。補
強部４７は、濾過部１１（濾材１２）と分離不可能に一
体的に成形されたものとするか、あるいは、前述の補強
部４３と同様に、ひだ部１３の中央凹部に液状の合成樹
脂を流し込んで硬化させ、濾材１２と一体化するのが好
ましい。

【００３０】図８は、フィルタエレメント１の装着例を
示す。実施例１のフィルタエレメント１を円筒状のケー
シング５１内に取り付けた例を示している。ケーシング
５１は底板部５２、周壁部５３及び着脱可能な蓋部５４
からなる。底板部５２の中央に流体の流出口５５が形成
され、周壁部５３には流体の導入口５６が形成されてい
る。符号５７はガスケット（Ｏリング等）、符号５８は
フィルタエレメントを押圧固定するためのばねである。
導入口５６から導入された流体は、濾過部１１を外側か
ら内側に通過して濾過され、濾過部１１の内側空間から
下端板２３の開口部２３ａを通って外部へと排出され
る。

【００３１】なお、濾過部１１の剛性を強化する必要が
ある場合、濾材１２の内面又は外面に、周方向（横方
向：ひだ部１３と直交する方向）に筋状に延びる副補強
部を一体化して設けることができる。この副補強部とし
ては、紐のような繊維状体、多孔質帯状体等を用い、濾
材１２に接着して設けることができる。この接着は部分
的に行ってもよい。副補強部として、熱硬化性樹脂を用
いることもできる。

【００３２】また、図９に示すように、濾材１２に、隣
り合う濾材面同士の接触（密着）を防ぐスペーサーとし
て機能する、合成樹脂製の突起６１を、濾材１２面に設
けてもよい。ひだ部１３が多く密集しやすい場合に好適
である。図９（ａ）は、隣り合う濾材１２面同士の対向
する位置に設けた例を示す。図９（ｂ）は、隣り合う濾
材１２面の一方に設けた例を示す。突起６１は、図９
（ａ）のように、濾材１２の外面に設けてもよいし、図
９（ｂ）のように、濾材１２の外面及び内面の両方に設
けてもよい。また、突起６１は、図示のとおり、濾材１
２面のひだ部１３の近傍位置のみならず、濾材１２の半
径方向（外周側〜内周側）に複数個位置させることが好
ましい。また、濾材１２の高さ方向にも複数個位置させ
る。このような突起は、濾材１２面に熱硬化性樹脂を点
状に施して形成することができる。

【００３３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲で適宜変更付加等して実施すること
ができるものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、濾過部の内側及び／又
は外側に、多数の孔を形成した金属製の円筒を設けるこ
となく、フィルタエレメントの剛性を向上させることが
できる。また、使用後の廃棄処分を適正かつ簡単に行う
ことができる。したがって、省資源、廃棄物処理等の見
地から有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のフィルタエレメントを示すもので、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。

【図２】上端板２１を脱着可能に取り付けるようにした
例を示すフィルタエレメントの縦断面図である。

【図３】実施例２のフィルタエレメントの濾過部の斜視
図である。

【図４】実施例３のフィルタエレメントの濾過部の斜視
図である。

【図５】補強部４３の態様を例示する横断面図である。

【図６】実施例４のフィルタエレメントの濾過部の斜視
図である。

【図７】実施例５のフィルタエレメントを示すもので
（ａ）は濾過部の斜視図、（ｂ）は部分拡大図である。

【図８】フィルタエレメントの装着例を示す濾過器の縦
断面図である。

【図９】合成樹脂製の突起６１を濾材１２面に設けた例
を示す平面図である。

【符号の説明】

１ フィルタエレメント １１ 濾過部 １２ 濾材 １３，１４ ひだ部 １４ ひだ部 ２１ 上端板 ２３ 下端板 ４１，４３，４５，４７ 補強部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状濾材に多数のひだを形成すると
   ともに、全体を中空円筒状となして濾過部を構成し、該
   濾過部の両端部を上下端板により閉塞した、半径方向に
   流体を濾過する方式のフィルタエレメントにおいて、 前記濾過部の外周側又は内周側のひだ部に、該ひだ部に
   沿って延びる補強部を設けたことを特徴とするフィルタ
   エレメントの補強構造。
2. 【請求項２】 前記補強部は、棒状をなし、ひだ部の内
   側に位置し、前記上下端板に連結され、補強部及び端板
   から濾材のみを分離可能に構成したことを特徴とする請
   求項１に記載のフィルタエレメントの補強構造。
3. 【請求項３】 前記補強部は、合成樹脂材で構成され、
   ひだ部の内側に位置し、前記上下端板に連結されたこと
   を特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメントの補
   強構造。
4. 【請求項４】 前記補強部は、ひだ部に熱硬化性合成樹
   脂を充填、塗布又は含浸させて、濾材と一体化したもの
   であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレ
   メントの補強構造。
5. 【請求項５】 前記上下端板は合成樹脂材で構成された
   請求項３又は４に記載のフィルタエレメントの補強構
   造。
6. 【請求項６】 前記補強部が設けられるひだ部を、断面
   コ字形に形成したことを特徴とする請求項３〜５のいず
   れかに記載のフィルタエレメントの補強構造。