JP3105587B2 - エアクリーナ用濾材 - Google Patents
エアクリーナ用濾材Info
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Description
り、特に自動車内燃機関のエアクリーナに好適な濾材に
関する。
用いる濾材としては、エンジンへ空気を供給する際、エ
ンジン内にダスト・カーボン等が混入するのを防止する
のが主目的であったため濾紙又は、不織布濾材が一般的
に使用されていた。
(b)に示すように、エアクリーナ用濾材5をジグザグ
形に屈曲して固定板6で固定したエアエレメントが提案
されている(実公昭58ー30571号公報)。このエ
アクリーナ用濾材は、図8(a)に示す如く、有機繊維
ウエブ1と、片面に樹脂が付着した活性炭素繊維を含む
シート3とで、該シート3の樹脂面4を外側に向けて活
性炭素繊維層2をはさんで、一体化した積層体で構成さ
れ、有機繊維ウエブ面が空気取入れ側を向くように配置
される。
保有台数の増加により自動車自身が排出する排ガス中の
有機物質であるカーボンが大気中の主成分となり、特に
追従走行等では、エアクリーナが吸うカーボン量も増え
てきた。中でも、主にトラック等のディーゼル・エンジ
ンの排ガスは、カーボンが多く、さらには、エンジン始
動時や寒い朝がたや冬期には、未燃焼軽油である白煙ま
で含んでいる。
水にカーボンが溶け濾材の空隙中の奥深く入り込み、エ
アクリーナ用濾材の目詰りを大幅に促進させ、かつ油で
カーボンがこびりつき、エアブロー清掃性も悪化させ、
エアクリーナの寿命を白煙がない場合の1/5以下にも
短縮させてしまう性質があり、エアクリーナ性能を大幅
に悪化させていた。
く、活性炭素繊維を使って、ガソリンの蒸気を吸着させ
る濾材では、エアクリーナのクリーンサイドに位置する
シート3に活性炭素繊維を設けているため、粒径の小さ
いカーボンもその層に付着し、上記白煙とカーボンの混
合による目詰りが促進する現象及びエアブロー清掃性を
悪化させる現象を逃れることはできない。
を解決し、カーボンと白煙による濾材の目詰りの促進及
びエアブロー清掃性の悪化を抑え、エアクリーナ性能を
向上させることができるエアクリーナ用濾材を提供する
ことにある。
に、第1の発明は、多層構造で、かつ密度勾配を有する
不織布層を有し、該不織布層が層厚み方向の一端部側に
位置する空気流入側の粗層から層厚み方向の他端に位置
する空気流出側の密層に至るに従って次第に密度が薄く
なる油吸着剤及び油吸着繊維の一方を含有することを特
徴とする。また、第2の発明は、多層構造でかつ密度勾
配を有する不織布層を有し、層厚み方向の一端側に位置
する空気流入側の粗層が、該粗層の層厚み方向の一端部
側に位置する空気流入側から該粗層の層厚み方向の他端
側に位置する空気流出側に至るに従って次第に密度が薄
くなる油吸着剤及び油吸着繊維の一方を含有することを
特徴としている。
から空気流出側に至るにつれて次第に白煙の吸着が少な
くなり、逆に不織布層の空気流入側から空気流出側にな
るにつれて次第に粒径の小さいダスト等の吸着が多くな
り、白煙とダストとの混合が極めて少なくなる。
の空気流入側に含有された油吸着剤または油吸着繊維で
白煙が吸着され、粗層の空気流出側になるにつれて次第
に白煙の吸着が少なくなり、粗層以外での白煙の吸着が
ほとんどなく、逆に不織布層の空気流入側から空気流出
側になるにつれて次第に粒径の小さいダスト等の吸着が
多くなり、白煙とダストとの混合が極めて少なくなる。
一実施例を示し、図2(a)に本発明のエアクリーナ用
濾材の他の実施例を示す。これらのエアクリーナ用濾材
は、不織布層の層厚み方向の一端部側に位置する空気流
入側の上層12と、中層13と、不織布層の層厚み方向
の他端部側に位置する空気流出側の下層14が積層され
た構造となっている。上層12は合成繊維、例えば、ポ
リエステル繊維からなるスパンボンド型繊維が好適であ
る。この上層12を構成する繊維の空隙率としては、8
0%〜90%程度が望ましい。
成繊維との混合繊維が好ましい。この場合の再生繊維と
してはレーヨン繊維が好適であり、合繊繊維としては、
ポリエステル繊維、アクリル系繊維、ポリアミド繊維等
が望ましい。これらの繊維の中で、例えば、レーヨン繊
維とポリエステル繊維との混合割合は、30%〜60
%:70%〜40%が好適である。
繊維との混合繊維が望ましい。この場合の再生繊維とし
てはレーヨン繊維が好適であり、合成繊維としてはポリ
エステル繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル系繊維、
ポリアミド繊維等が望ましい。これらの繊維中で、例え
ば、レーヨン繊維:ポリエステル繊維:ポリオレフィン
繊維の混合割合としては、50%〜20%:70%〜4
0%:25%〜5%が好適である。
互いに積層して繊維集合体とするには、例えば、ニード
ルパンチ法、結合剤で結合する方法等が好適に採用でき
る。最も望ましい結合方法はニードルパンチ法である
が、濾材の通風圧力損失を低減させない範囲で結合剤を
使用する方法を適用することもできる。
して、下記(1)〜(3)の3つの手段によって濾材が
形成される。(1)不織布層の層厚み方向の一端部側に
位置する空気流入側の上層12に油吸着剤又は油吸着繊
維を含有させる。(2)図1(b)に示すように不織布
層の層厚み方向の一端部側に位置する空気流入側の上層
12、中層13及び下層14に至るに従い次第に密度が
薄くなるように油吸着剤又は油吸着繊維を含有させる。
(3)図2(b)に示すように上層12に、上層12の
空気流入側から空気流出側に至るに従って次第に密度が
薄くなるように油吸着剤又は油吸着繊維を含有させる。
ト、例えば、トルコ産セピオライトや活性炭が好まし
い。また、油吸着繊維としては、活性炭素繊維が好適で
あり、このような活性炭素繊維には、アクリル系繊維、
レーヨン系繊維、フエノール樹脂系繊維、ピッチ系繊維
等を原料とする活性炭素繊維が使用できる。
布層内に含有させるには、これらの油吸着剤と共に結合
剤を用い、溶媒、例えば、水を用いて適当な濃度の混合
液を形成し、この混合液中に繊維集合体を浸漬すればよ
い。結合剤としては、繊維の種類等により任意に選定す
ることができるが、例えば、アクリル酸エステル−酢酸
ビニル共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重合
体、アクリル酸エステル−EVA共重合体、アクリル,
アクリル酸エステル−酢酸ビニル等を使用することがで
きる。
るには、例えば、不織布層内に活性炭素繊維を混入する
方法が好適である。この場合、上記した(1)の方法の
場合には、上層12内のみに活性炭素繊維を混入すれば
よく、(2)の場合には、上層12、中層13、下層1
4になるにつれて次第に活性炭素繊維の混入量が少なく
なるようにすればよい。また、(3)の方法の場合に
は、活性炭素繊維の混入量が上層12の空気流入側から
上層12の空気流出側になるにつれて次第に少なくなる
ようにすればよい。
造例を説明する。この実施例では、濾材の空気流入側に
あたる上層12を形成する繊維層として、繊維径0.7
〜3デニール、空隙率約78%、目付量25g/m2 の
ポリエステル繊維からなるスパンボンド型繊維層を用い
た。また、中間層13を形成する繊維層としては繊維径
1デニールのレーヨン50%、繊維径1.25デニール
のポリエステル50%からなる目付量50g/m2 の混
合繊維層を用いた。
維層としては、繊維径1デニールのレーヨン50%、繊
維径1.25デニールのポリエステル35%、繊維径
1.5デニールのポリオレフィン15%からなる目付量
40g/m2 の混合繊維を用いた。これら3種類の繊維
層を上、中、下の三層に積層し、周知のニードルパンチ
法で結合して繊維集積体とした。この得られた繊維集積
体の厚さは約6mmであった。
イトを用いるととともに、結合剤としてアクリル酸エス
テル−酢酸ビニル共重合物を混合して用い、溶媒に水を
用いた濃度20%の結合剤と油吸着剤との混合液を浸漬
法にて上記繊維集積体に175g/m2 含浸させた。
(層厚み方向)に温度110℃、湿度10%の乾燥空気
を下層14の表面1m2 あたり22m3 /分の風量で
0.1時間吹きつけ、溶媒を蒸発させた。これにより濾
材を製造した。この濾材の厚さは0.5mmであり、そ
の下層14の空隙率は88%であった。また中間層13
の空隙率は90%であり、上層12の空隙率は92%で
あった。
密度勾配を持った油吸着剤が添加された。即ち、図1
(b)のごとく空気流入側の上層12(粗層)から空気
流出側の下層14(密層)に至るに従って次第に密度が
薄くなるように油吸着剤が付着された。
を用いたエアクリーナによる試験の結果について説明す
る。図3は本実施例のエアクリーナ用濾材を用いた濾過
エレメントを示す一部破断断面図、図4は図3の要部拡
大図である。図3において、この濾過エレメント21
は、ジクザク状に形成された濾材11を環状に配置して
形成した円筒状部を備えており、その円筒状部の端部は
それぞれエレメント端板22、23によって支持され、
その外周面はプロテクタ24、25によって被覆されて
いる。
ント21を取り付けたエアクリーナの縦断面図、図6は
図5のA−A線断面図である。図5及び図6において、
このエアクリーナ31は、エアクリーナケーシング32
内に濾材11を有する濾過エレメント21備えており、
このエアクリーナケーシング32内にインレット33か
ら空気が導入され、濾材11を用いた濾過エレメント2
1を通過した後、アウトレット34から排出されるよう
になっている。図中、35は支持脚、36、38、40
はパッキン、37は固定ねじ、39はダストパンを示し
ている。
ける試験結果を示しており、白煙を一定時間エアクリー
ナに供給した後、カーボンダストを供給して、エアクリ
ーナを目詰りさせ、その後、エアブロー清掃して、復元
し再び白煙を供給する操作を繰り返し行う試験をし、エ
アクリーナの寿命を実車レベルで示したものである。図
7から明らかなように、本実施例の濾材を用いたエアク
リーナにおいては、従来品と比べ、大幅に目詰りカーブ
や、エアブロー清掃性が改善されている。
のと判断される。エアクリーナ31内にインレット33
より白煙やカーボンダストが吸引され濾過エレメント2
1に付着しても、上記濾過エレメント21の濾材11に
おいて、空気流入側の油吸着剤添加が多く、空気流出側
(クリーンサイド)の油吸着剤の密度が薄い(添加量が
少ない)ので、空気流入側の上層(粗層)で、白煙の如
く油分を吸着、空気流出側の下層(密層)で粒径の小さ
いカーボンを捕捉するので、白煙とカーボンが混合しに
くくなる。これにより従来の欠点であった濾材の早期目
詰りや、エアブロー清掃性の悪化がなくなり、エアクリ
ーナの寿命が大幅に延長できる。
おいて、カーボンのような細かいダストは、濾材11の
空気流入側の粗層は通り抜け空気流出側の密層で捕捉さ
れ、白煙のような油分は、空気流入側の粗層で積極的に
吸着される
うな細かいダストは本実施例の密度勾配型濾材では、ほ
とんど密層側に付着するので、白煙のような油分は粗層
側で積極的に吸着させ濾材の早期目詰りや、エアブロー
清掃性が改善される。ただし、図2に示す実施例におい
ては、粗層だけに油吸着剤を施すことにより密層側での
カーボンと白煙の混合を完全になくしてしまい上記効果
をより完全なものにでき、前記実施例よりさらにエアク
リーナ寿命を延長することができる。
気流入側から空気流出側になるにつれて次第に白煙の吸
着が少なくなり、逆に不織布層の空気流入側から空気流
出側になるにつれて次第に粒径の小さいダスト等の吸着
が多くなり、白煙とダストとの混合が極めて少なくなる
ため、濾材の目詰まりを防止でき、エアブロー清掃性を
向上することができる。
層の空気流入側から空気流出側になるにつれて次第に白
煙の吸着が少なくなり、粗層以外の部位では白煙の吸着
がほとんどなく、逆に不織布層の空気流入側から空気流
出側になるにつれて次第に粒径の小さいダスト等の吸着
が多くなり、白煙とダストとの混合が極めて少なくなる
ため、濾材の目詰まりを防止でき、エアブロー清掃性を
向上することができる。
例を示す縦断面図、(b)は(a)に示すエアクリーナ
用濾材における油吸着剤または油吸着繊維密度の変化を
示すグラフである。
施例を示す縦断面図、(b)は(a)に示すエアクリー
ナ用濾材における油吸着剤または油吸着繊維密度の変化
を示すグラフである。
メントを示す一部破断斜視図である。
ナを示す断面図である。
給量と濾材の増加抵抗との関係を示すグラフである。
図、(b)は(a)の濾材を組み立てた濾過エレメント
の斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 多層構造で、かつ密度勾配を有する不織
布層を有し、該不織布層が、層厚み方向の一端部側に位
置する空気流入側の粗層から層厚み方向の他端部側に位
置する空気流出側の密層に至るに従って次第に密度が薄
くなる油吸着剤及び油吸着繊維の一方を含有することを
特徴とするエアクリーナ用濾材。 - 【請求項2】 多層構造で、かつ密度勾配を有する不織
布層を有し、層厚み方向の一端部側に位置する空気流入
側の粗層が、該粗層の層厚み方向の一端部側に位置する
空気流入側から該粗層の厚み方向の他端部側に位置する
空気流出側に至るに従って次第に密度が薄くなる油吸着
剤及び油吸着繊維の一方を含有することを特徴とするエ
アクリーナ用濾材。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03241364A JP3105587B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | エアクリーナ用濾材 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03241364A JP3105587B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | エアクリーナ用濾材 |
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Family Applications (1)
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JP03241364A Expired - Fee Related JP3105587B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | エアクリーナ用濾材 |
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