JP2010162474A - フィルタエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、フィルタエレメント全体の重量を軽減することができ、しかも、製造ための工数を削減することができるフィルタエレメントを提供する。
【解決手段】濾材シートを襞折り状にすることにより、複数の襞部１２ａを有する濾過部１２を形成する。襞部１２ａの幅方向の中間位置に圧潰部１４を設ける。濾材シートは熱可塑性樹脂よりなる不織布により構成する。圧潰部１４は襞部１２ａを熱圧縮することにより形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば自動車のエンジンに供給される空気を浄化するために、エアクリーナに用いられるようにしたフィルタエレメントに関するものであって、特に襞折り状に形成されたフィルタエレメントに関するものである。

図７（ａ）に示すように、従来、この種のフィルタエレメント２１は、濾過面積を広くするために複数の襞部２２ａが設けられている。そして、エアが矢印Ａ方向に通過することにより、塵埃等が濾過される。しかしながら、フィルタエレメント２１を介した上流側と下流側との間の気圧差（上流側が下流側に対して負圧になる）により、特にフィルタエレメント２１が目詰まりしたときには、図７（ｂ）に示すように、襞部２２ａの側壁どうしが密着したり、密着状態に近くなったりする。このようになると、エアＡはその大部分が襞部２２ａの頂部を通過することになり、濾過面積が著しく狭くなって、濾過能力が大きく低下するばかりでなく、フィルタエレメントの通気抵抗が高くなってエンジンの運転効率が低下する。

これを防止するために、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、図８及び図９に示すように、フィルタエレメント２１が、熱可塑性樹脂よりなる濾材シートを襞折り状に形成した濾過部２２と、その濾過部２２の外周に設けられたフランジ部２３とから構成されている。濾過部２２における襞部２２ａの幅方向の中間部には、濾過部２２の襞部２２ａと対応する櫛歯を有する襞密着防止部材２４が装着されている。

前記襞密着防止部材２４はフィルタエレメント２１の濾材シートと同種の熱可塑性樹脂からなり、表面層２４ａの結晶性が内部層２４ｂの結晶性よりも低くなるように形成されている。そして、襞密着防止部材２４が濾過部２２の襞部２２ａ間に挿入された状態で加熱されることにより、襞密着防止部材２４の表面層２４ａが加熱により溶融されて、襞密着防止部材２４が濾過部２２の襞部２２ａに接合されている。この構成により、気圧差による濾過部２２の襞部２２ａの密着が防止され、通気抵抗の増加及び濾過性能の低下を招くおそれが防止される。

また、特許文献２に開示された構成においては、図１０に示すように、フィルタエレメント２１の襞部２２ａの並び方向に沿って補強部２５が形成されている。この補強部２５は、フィルタエレメント２１の濾材のポリエステル樹脂よりなる主繊維が溶融して固化されたものである。

特開２００３−６５１７０号公報 特開２００６−１２２９０９号公報

ところが、前記特許文献１のフィルタエレメントにおいては、濾材以外に櫛歯状の襞密着防止部材２４が必要となり、部品点数が多くなるとともに、フィルタエレメント２１全体の重量が大きくなるという問題があった。また、襞密着防止部材２４を濾過部２２の襞部２２ａ間に加熱により接合させる必要があるため、製造時の工数が増加するという問題もあった。

また、特許文献２のフィルタエレメントにおいては、濾材を襞状に成形することに先立って、別工程において濾材に補強部２５を形成する必要がある。このため、製造のための工数が増加するものであった。しかも、補強部２５は、襞部２２ａの並び方向に沿って延びているため、襞部２２ａの頂部２２ｂの中央部が膨らむことをある程度防止できるが、側壁２２ｃ部分の変形はそれほど抑止できない。従って、この特許文献２の構成は、濾過能力の低下を防止ことには不向きであった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、高い濾過能力を維持できるとともに、構造が簡単で部品点数を削減することができ、しかもフィルタエレメント全体の重量を軽減することができ、さらに、製造のための工数を低減す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。

上記の目的を達成するために、この発明は、濾材シートにより襞折り状に形成したフィルタエレメントにおいて、襞部の幅方向の中間位置に圧潰部を設けたことを特徴としている。ここで、圧潰部とは、襞部がその高さ方向に圧潰された部分を指す。

従って、この発明においては、襞部に襞密着防止部材を装着することなく、襞部に設けられた圧潰部により、濾過時に、負圧による襞部の密着を防止することができる。よって、濾過機能の低下を防止できるばかりでなく、襞密着防止部材が不要となるため、構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、フィルタエレメント全体の重量を軽減することができる。しかも、フィルタエレメントの製造過程において、襞部間に襞密着防止部材を組み付けたり、別工程において補強部を設けたりする必要がないため、製造時の工数を削減することもできる。

前記の構成において、前記圧潰部を襞部の高さ方向の中央部に配置すれば、襞部の山の高さを低くすることができて、襞部の側壁の変形を少なくでき、密着防止上好ましい。
また、前記の構成において、前記圧潰部は、上下の襞部が熱圧着されて一体化されていることが好ましい。このようにすれば、圧潰部の剛性が向上し、襞部の変形防止の一助となる。

また、前記の構成において、前記濾材シートを熱可塑性樹脂よりなる不織布により構成するとよい。このように構成した場合には、熱圧成形により襞部の中間位置に圧潰部を容易に形成することができる。

前記圧潰部は、襞部の外周のフランジ部と同時に成形されたものであることが好ましい。このようにすれば、製造工数を少なくできる。

以上のように、この発明によれば、高い濾過能力を維持でき、構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、フィルタエレメント全体の重量を軽減することができ、しかも、製造のための工数を削減することができるという効果を発揮する。

一実施形態のフィルタエレメントを示す斜視図。 図１の２−２線における断面図。 図１の３−３線における断面図。 図１の４−４線断面図。 変更例を示す斜視図。 同じく断面図。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ従来のフィルタエレメントを示す簡略図。 特許文献１のフィルタエレメントを示す分解斜視図。 同じく部分拡大断面図。 特許文献２のフィルタエレメントを示す一部斜視図。

以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図４に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のフィルタエレメント１１は、熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタラート等）の不織布よりなる濾材シートを襞折り状に形成してなる濾過部１２と、その濾過部１２の外周に一体に形成された高剛性のフランジ部１３とから構成されている。このフランジ部１３は、濾材シートを襞折り状に成形して、複数の襞部１２ａを有する濾過部１２を形成した直後に、その濾過部１２の外周を熱圧縮することによって形成されている。

図１及び図４に示すように、前記濾過部１２における襞部１２ａの幅方向の中間部には、高さ方向から圧潰されて、高さ方向の中間位置に配置された圧潰部１４が形成されている。この圧潰部１４は、前記フランジ部１３を形成する同時に、襞部１２ａを高さ方向上下から熱圧着して一体化させることによって形成されている。なお、図４においては、圧潰部１４を厚く描いてその形成状況を示したが、実際には、もっと薄く、かつ圧縮された部分が複雑に入り組んだ状態で重なって一体化している。

さて、このフィルタエレメント１１をエンジンのエアクリーナにケース（図示しない）内に組み込んで、吸入エアの濾過に使用された場合には、エアＡが襞部１２ａの頂部１２ｂ及び側壁１２ｃを通過して、埃等の濾過が行われる。このとき、濾過部１２の襞部１２ａの中央部に圧潰部１４が設けられているため、襞部１２ａの側壁１２ｃどうしが負圧によって密着することが防止され、広い濾過面積を確保できる。従って、この実施形態におけるフィルタエレメント１１は、高い濾過能力を維持できる。よって、この実施形態においては、以下の効果がある。

（１） 襞部１２ａには、その幅方向中央部に位置する圧潰部１４が形成されているため、襞部１２ａはその全域において変形しにくくなり、側壁１２ｃどうしの密着を防止できる。従って、高い濾過効率を維持できるとともに、通気抵抗を低く抑えることができて、エンジンの運転効率の低下を防止できる。

（２） 襞部１２ａの幅方向の中間部に圧潰部１４が形成されている。このため、前記特許文献１の構成とは異なり、襞部１２ａに別部品である襞密着防止部材を装着する必要がない。よって、構造が簡単で部品点数を削減することができるとともに、フィルタエレメント１１全体の重量を軽減することができ、車両の軽量化に寄与できる。

（３） しかも、フィルタエレメント１１の製造過程で、襞部１２ａ間に襞密着防止部材を組み付けたり、前記特許文献２とは異なり、襞部の成形にさきだって補強部成形したりすることは不要で、製造工数を低減することができる。すなわち、前記実施形態における圧潰部１４は、濾過部１２の外周に対するフランジ部１３と同時に成形できるため、製造時の工数を低減することができる。

（４） 前記圧潰部１４が襞部１２ａの高さ方向の中央部に配置されているため、圧潰部が襞部１２ａの頂部に偏って形成されている場合と比較して、気圧差による側壁１２ｃの変形量を少なくでき、密着防止作用を有効に達成できる。

（５） 前記圧潰部１４は、上下の襞部１２ａが熱圧着されて一体化されている。このため、圧潰部１４の剛性が向上し、襞部１２ａの変形防止において好ましい作用を得ることができる。

（６） 前記圧潰部１４は、襞部１２ａの外周のフランジ部１３と同時に成形されたものであるため、圧潰部１４の別工程を設ける必要がなく、製造工数を少なくできる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 濾過部１２の襞部１２ａの幅方向寸法が長い場合、襞部１２ａの幅方向の複数個所に圧潰部１４を形成すること。
・ 図５及び図６に示すように、ひとつおきの襞部１２ａの幅方向中央部に圧潰部１４を形成すること。このようにした場合、圧潰部１４を有する襞部１２ａの変形を抑制できるため、結果として側壁１２ｃどうしの密着を防止して、高い濾過効率を維持できる。

１１…フィルタエレメント、１２…濾過部、１２ａ…襞部、１３…フランジ、１４…圧潰部。

Claims (5)

1. 濾材シートにより襞折り状に形成したフィルタエレメントにおいて、
   襞部の幅方向の中間位置に圧潰部を設けたことを特徴とするフィルタエレメント。
2. 前記圧潰部を襞部の高さ方向の中央部に配置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。
3. 前記圧潰部は、上下の襞部が熱圧着されて一体化されたことを特徴とする請求項２に記載のフィルタエレメント。
4. 前記濾材シートを熱可塑性樹脂よりなる不織布により構成したことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
5. 前記圧潰部は、襞部の外周のフランジ部と同時に成形されたものである請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のフィルタエレメント。

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