JPH0527441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関等に用いられ、吸入空気中に
含まれる塵埃や燃料、潤滑油、作動油中に含まれ
る塵埃や金属粉を過する過エレメントに関す
る。

〔従来の技術〕 空気過器、油過器等に用いられる過エレ
メントとして過や不織布等からなるシート状の
材をひだ折り加工して、それを菊花状に成形し
多数のひだ山から成る過素子を形成し、過素
子の内周面に多孔内筒を配設するとともにその上
下にそれぞれ接着材を介して端板を配設接合し、
さらにその上下にシールパツキンを設けたいわゆ
る菊花形過エレメントが用いられる。また、上
記菊花形過エレメントや角形過エレメントに
おいて端板や側板を用いることなく、材表面に
多数のコルゲートやエンボスを設け、過素子の
ひだ山の両端部分の各山部を接合したいわゆるポ
ケツトタイプの菊花形、角形過エレメントも用
いられる。

以上のような過エレメントは流体の入口、出
口を有するケーシング内に配設されて使用され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記菊花形過エレメントにおいて、空気や潤
滑油等の流体は過エレメントの外周面から入り
内周面へ抜けるが、過エレメントの内周面の面
積は外周面の面積に比べて大巾に小さい。従つて
流体が過エレメントの外から内へ流れる場合、
流体の流れ抵抗は面積の小さい内周面の面積に左
右され、過面積に見合うものより高いものとな
つてしまう。さらに流体の通過および目詰りの進
行につれて、過エレメントの各ひだ山の過面
同志の密着現象が起り、従つてその分だけ有効
過面積が減少し、寿命の低下をもたらす。また
過エレメントをケーシングに装着した状態におい
て、流体はケーシング側壁と過エレメントの外
周面との間の間隙をひだ山に対して直角に流れ、
また過エレメント内周面から出た後流れ方向を
直角に曲げてケーシングの中央出口から出ていく
ことになり、流体の流れ抵抗損失が大きい。また
ケーシング入口から入つた流体は過エレメント
全面にわたつて均一に吸入されず、流体の入口部
に近いところにおいて多く、離れたころで少い状
態となる。従つて過エレメントの流体の入口部
分の過流速は、適正値より速いものとなると同
時に過エレメントの流体の入口部分と反対側の
部分では流体が流れにくく、過エレメント全体
として過面積に見合うだけの過精度および寿
命を得ることができない。さらにまた菊花形過
エレメントの場合、ひだ山のピツチは過エレメ
ントの外周部より内周部の方が細かく、過エレ
メントの内周ピツチが流体の流れ抵抗や寿命を左
右し、流れ抵抗を下げるべくまた寿命を伸ばすべ
く山数を多くしたり折巾を大きくしたりしてもそ
れに比例した性能向上を得ることができない。

またポケツトタイプのものについては、端板や
側板がないだけで、菊花形過エレメントと同様
の問題を有している。そして材の密着防止のた
めに材表面にコルゲートやエンボスを設けてい
るが、加工時の亀裂発生の問題からその高さに限
界がありあまり高くすることかできない。またコ
ルゲートやエンボスが当初密着防止の効果を有し
ていても経時変化で高さが低くなり密着防止効果
の低下をもたらし、初期の性能が得ることができ
ない。

そして過エレメントをケーシングに装着した
状態において、流体がケーシングの入口から出口
へ流れる際、流体の流れの急激な変化や乱れさら
に不均一を生じ、各ひだ山の過面同志の密着現
象が起こり、実質過面積が減少してしまう。従
つて流体の流れ抵抗の増加、過精度の低下、
過面積に見合う寿命が得られない等の問題を有し
ている。

〔構成〕

シート状の材をひだ折り加工して山部と谷部
からなる多数のひだ山を形成し、ひだ山の一方端
部の谷部に第１傾斜壁、ひだ山の他方端部の山部
に第２傾斜壁を設けるとともに、ひだ山の一方端
部の山部と他方端部の谷部の所定部分をそれぞれ
接合し、これを各ひだ山の稜線が放射方向になる
ような状態で環状に形成するとともにひだ山の両
側面を接合して過体を形成し、該過体の内周
部分を外周部分より高くした状態にして、第１傾
斜壁および第２傾斜壁の各端部をそれぞれフラン
ジ部材で固着したものである。

〔作用〕

ケーシングの入口から入つた液体は過エレメ
ントの一方端部および上面から各ひだ山の谷部に
入る。そして流体中の塵埃等は各ひだ山の谷部の
両過面で過され、清浄化された流体は、各ひ
だ山の内面に至り、過エレメントの各ひだ山の
他方端部および下面を通り、ケーシングの出口を
経由して機関等に供給される。流体は過エレメ
ントの端面および傾斜上面からも流入し、全体と
してひだ山に対して斜め方向に流れる。ひだ山は
一方端部の山部、他方端部の谷部がそれぞれ接合
されており、ひだ山の谷部は一方端部側から他方
端部側にゆくにつれて狭くなつており、ひだ山の
山は谷部と反対に一方端部側から他方端部側にゆ
くにつれて広くなつており、また液体がひだ山に
対して斜め方向に流れるから、流体は材の各部
で平均化されて流れる。第１、第２角傾斜壁また
は第１、第２フランジ部材は各ひだ山の間〓を適
正に維持する作用をする。

〔実施例〕

第１〜第４図において、過素子１０は紙や
不織布等からシート状の過をひだ折り加工して
山部２と谷部３かなる多数のひだ山１を形成す
る。そしてひだ折り加工してひだ山１の一方端部
４の各山部２の両斜面を互に近接させ、その内面
の頂部から所定位置までを接着剤で接合して第１
接合部５を形成する。さらにひだ山１の一方端部
４の接合されていない第１接合部５の下端より下
方部分は、一方端部４からひだ山１の谷部３の所
定位置のところにかけて斜めに折り戻され、互に
となり合う第１接合部５の対向する２つの下端と
谷部３の所定位置とで二等辺三角形状の第１傾斜
壁６が形成される。さらにひだ折り加工した各ひ
ざ山１の他方端部７の各谷部３の両斜面を互に近
接させ、その内面の底部から所定位置までを接着
剤で接合して第２接合部８を形成する。そしてひ
だ山１の他方端部７の接合されていない第２接合
部より上方部分は他方端部７からひだ山１の山部
２の所定位置のところにかけて斜めに折り戻さ
れ、互にとなり合う第２接合部８の対向する２つ
の上端と山部２の頂部の所定位置とで二等辺三角
形状の第２傾斜壁９が形成される。第１接合部５
の接合長さは第２接合部８の接合長さより小さ
く、従つて第２傾斜壁９の底辺寸法は第１傾斜壁
６の底辺寸法より小となつている。

以上のようにして形成された過素子１０を各
ひだ山の稜線が放射方向になるような状態で環状
に形成し、ひだ山１の側面の始端１１と終端１２
とを接合して過体１５が形成される。このとき
第１、第２傾斜壁６，９の底辺は平坦となつてい
る。そして各ひだ山１の第１接合部の端部の厚さ
とを第１傾斜壁６の底辺の長さを合計したものが
過体１５の外周寸法となり、また各ひだ山１の
第２接合部８の端部の厚さと第２傾斜壁９の底辺
の長さを合成したものが過体１５の内周寸法と
なる。このように過体１５の内周部分を外周部
分より高くした状態すなわちひだ山の稜線を傾斜
させた状態にして、過体１５の外周縁の下端す
なわち第１傾斜壁６外周縁には、第１傾斜壁６の
底辺部分を挾持ししかも外方へつば状に張りだす
環状の第１フランジ部材１６が一体成形される。
さらに過体１５内周縁の上端すなわち第２傾斜
壁９内周縁には、第２傾斜壁９の底辺部分を挟持
ししかも内包へつば状に張りだす第２フランジ部
材１７が一体成形される。フランジ部材はウレタ
ンフオームや塩化ビニル樹脂等の材料からなる
が、軟質ウレタンフオーム等弾性のある材料でつ
くられればシールパツキンの役目をさせることが
できる。

なおひだ山の稜線の傾斜角度は、流体の種類の
量さらに過エレメントの許容スペース等により
適宜決定される。またフランジ部材が弾性材でな
い場合には、その部分に他のシール部材を必要と
することはいうまでもない。

以上のような構成の過エレメント３０は出口
２２を有し皿状のボデー２１と入口２８を有する
深皿状のカバー２７とでつくるケーシング２０内
の装着される。このとき過エレメント３０の第
フランジ部材１６はボデー２１外周に設けられ
たフランジ２３の上面とカバー２７端外周に設け
られたフランジ２９の下面との間に挾持される。
また過体１５の第２フランジ部材１７はボデー
２１に設けられたブリツジ２４上部の環状フラン
ジ２５とカバー２７中央面との間に挾持される。
ボデー２１とカバー２７はブリツジ２４に設けら
れたナツト２６とボルト３１とで固定され、過
装置４０が形成される。

なお上記各実施例では各傾斜壁の底辺が平坦に
なるようにしたが、各接合部の接合長さを短か
く、従つて各傾斜壁の底辺寸法を長くして上また
は下方へふくらみをもたせるようにしても良い。
また各傾斜壁に相当する部分を切除して、しかも
この切除した三角形状に部分を覆うフランジ部材
を設けるようにしても良い。

第５図に示す第２実施例は、過体１５の上端
内周部に円板状の端板５１を配設し、過体１５
の第２傾斜壁９の端部と同時に端板５１をフラン
ジ部材５２で一体成形して過エレメント５０と
したものである。他の構成は第１実施例と同じで
ある。このような過エレメントは端板を直接ブ
リツジに、または端板をブリツジとカバー内面と
の間に挾持するなどして、ボルト、ナツトで固定
される。

〔効果〕

以上のように本発明によれば、ひだ山の一方端
部の山部を閉塞して谷部を開放するとともにひだ
山の他方端部の山部を開放して谷部を閉塞し、流
体が過エレメントのひだ山の上面だけでなく一
方端部からも入り、そいてひだ山の下面と他方端
部へ抜けることができる構成にしたので、過エ
レメントの内外の流体通過面を広く確保すること
ができ、しかも流体が過エレメントのひだ山の
各稜線に沿つて流れるとともに各ひだ山内を斜め
方向に流れ、流体の流れ方向の急激な変化がな
い。従つて流体の流れ抵抗を低くすることができ
る。また各ひだ山の谷部間〓が一方端部側で広
く、他方端部側になるにつれて次第に狭く、また
裏面においてはこの逆に一方端側で狭く、他方端
側になるにつれて次第に広くなつているので、流
体の流れの平均化がはかれ過各部の過流速が
均一に保てる。従つて流体の流れ抵抗の低下、
過精度の向上、寿命の延長がはかれる。また過
エレメントの各ひだ山の一方端部の山部と他方端
部の谷部すなわちひだ山の各過面の一方端およ
び他方端が交互に接合されているので、流体の通
過および目詰りが進行しても各ひだ山のとなり合
う過面同志の密着が起らず有効過面積が減少
することがなく、従つて寿命の延長がはかれる。
さらにまた、過エレメントの内周部分の外周部
分より高く、すなわち傘状に形成し、過エレメ
ントの外側の空間（ダーテイサイド）の外方を広
く、逆に過エレメントの内側の空間（クリーン
サイド）の内方を広く確保する構成にしたので、
過エレメントの圧力分布の平均化がはかれ、従
つて流れが均等に分布され、流れ抵抗の低下、寿
命の延長がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１、第２図はそれぞれ本発明の第１実施例の
過エレメントの平面図、正面図。第３図は同実
施例の過体の斜視図，第４図は同実施例の過
エレメントを装着した過装置，第５図は第２実
施例の過エレメントの断面図を示す。 １……ひだ山、２……山部、３……山部、４…
…一方端部、５……第１接合部、６……第１傾斜
壁、７……他方端部、８……第２接合部、９……
第２傾斜壁、１０……過素子、１１……始端、
１２，６２……終端、１６，１７……フランジ部
材、３０，５０……過エレメント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シート状の材をひだ折り加工して山部と谷
   部からなる多数のひだ山を形成し、ひだ山の一方
   端部の各山部の両斜面を近接させ、そのひだ山の
   山部内面の頂部から所定位置までを接合して第１
   接合部を形成し、互にとなり合う第１接合部の対
   向する２つの下端と谷部の底部の所定位置とで形
   成される第１傾斜壁を設け、さらに前記ひだ山の
   他方端部の各谷部の両斜面を近接させ、そのひだ
   山の谷部内面の底部から所定位置までを接合して
   第２接合部を形成し、互にとなり合う第２接合部
   の対向する２つの上端と山部の頂部の所定位置と
   で形成される第２傾斜壁を設けてなる過素子を
   各ひだ山の稜線が放射方向になるような状態で環
   状に形成するとともにひだ山の両側面を接合して
   過体となし、該過体の内周部分を外周部分よ
   り高くした状態にして各第１傾斜壁の端部および
   各第２傾斜壁の端部をそれぞれ第１フランジ部材
   および第２フランジ部材で固着した過エレメン
   ト。