JPH06207561A - 自動車用エアーフィルター - Google Patents

自動車用エアーフィルター

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JPH06207561A
JPH06207561A JP30320993A JP30320993A JPH06207561A JP H06207561 A JPH06207561 A JP H06207561A JP 30320993 A JP30320993 A JP 30320993A JP 30320993 A JP30320993 A JP 30320993A JP H06207561 A JPH06207561 A JP H06207561A
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JP
Japan
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air
air filter
filter
passage member
automobile
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Application number
JP30320993A
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English (en)
Inventor
Fujio Fujita
不二雄 藤田
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AMOSU KK
Original Assignee
AMOSU KK
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Publication date
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    • Y02T10/126

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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンに送り込まれる空気を清浄化すると
ともに、エンジンでの燃焼効率を長期に渡って高める。 【構成】 主体となる珪素と、少なくとも、イットリウ
ムと、バリウムと、セリウムとを含有する波動性焼結体
を樹脂素材に混合してなる材料で作成された機能性フィ
ルムを金属製の基板に積層し、これに複数の孔を設けて
なる孔開き積層材により通過部材3を形成し、これを公
知のフィルター本体2に組み合わせてエアーフィルター
1を構成する。フィルター本体2により空気中の汚れが
除去されるとともに、通過部材3における機能性フィル
ムのイオン活動により空気中の酸素が大きな塊の状態か
ら細かくなった状態に変化するので、燃焼室において燃
料と空気の混合が密に行われ、エンジンでの燃焼効率が
高くなる。これにより、燃費の削減し、パワーアップ、
排気ガス中の黒煙の減少が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジンやデ
ィーゼルエンジンに送り込まれる空気を清浄化する自動
車用エアーフィルターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の自動車用エアーフィルター
としては、不織布を折り曲げて表面積を広くしたものを
濾過材とし、これを無数の孔の開いたハウジング内に収
納したものが一般的に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動車用エアー
フィルターは、エンジンに送り込む空気から埃や汚れを
取り除くという清浄化作用はあるものの、燃料の燃焼効
率を高めるという点では何ら積極的に寄与しないもので
あった。一方、エンジンに送り込む空気に対して電磁波
等を作用させるマグネット等を組み込んだり(例えば、
特開昭60−224964号公報及び特開昭63−50
655号公報参照)、或いはオゾン等を作用させる装置
を組み込んだり(例えば、米国特許第4519357号
明細書参照)することにより、燃料の燃焼効率を高めて
燃費の削減、出力の増大、有害排気ガスの減少と言った
課題の解決を図ろうとしたものが提案されているが、こ
れらは何れも一時的な効果はあるものの、安定的に効果
を持続することができないものであり、また装置自体が
複雑であって交換やメンテナンスが困難であった。
【0004】本発明は、上記した実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、空気を清浄化す
るとともに、エンジンでの燃焼効率を長期に渡って高め
ることのできる自動車用エアーフィルターを提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、フィルター本体に通過部材を組み合わせ
た自動車用エアーフィルターであって、前記通過部材
は、波動性焼結体を混合してなる樹脂素材で作成された
機能性フィルムを金属製の基板に積層しこれに複数の孔
を設けてなる孔空き積層材により形成されており、前記
波動性焼結体は、主体となる珪素と、少なくとも、イッ
トリウムと、バリウムと、セリウムとを含有するもので
あることを特徴としている。そして、上記の波動性焼結
体が、さらにランタン、コバルト、プラセオジミウム、
ネオジミウム、マンガンのうちの1つ又は複数を微量含
有するものであることが好ましいものである。また、機
能性フィルムの損傷を防止するために、前記積層材の表
面に塗料を塗布することが望ましい。
【0006】上記の機能性フィルムは、珪素を主体とす
る鉱物(安山岩、流紋岩等)と、これに珪素100g当
りに対してそれぞれ1〜5gのイットリウム、バリウム
及びセリウムを加えたものを超高温で焼結してなる焼結
体を含有する。すなわち、この焼結体は、イットリウ
ム、バリウム及びセリウムの融点以上の高温でイットリ
ウム、バリウム及びセリウムと反応した珪素含有鉱物か
らなる。これらの成分を後述する方法により焼結する
と、得られた焼結体は6〜10μmの波長の波を長期に
渡って自然発生する。
【0007】本発明の自動車用エアーフィルターは、上
記通過部材を、空気がフィルター本体を通過した後の空
間部分に配設することが好ましい。また、フィルター本
体のタイプに応じ、上記通過部材は例えば円筒状や平板
状のように適宜の形状にすることができる。
【0008】
【作用】上述の構成からなる自動車用エアーフィルター
では、フィルター本体が空気中の汚れを除去する役目を
果たす。これに加えて、空気が通過部材を通る際に機能
性フィルムのイオン活動により活性化される。すなわ
ち、イオン結合された酸素を分断して酸素自体を好まし
い状態にする。この活性化作用により、空気中の酸素が
大きな塊の状態から細かくなった状態に変化し、その結
果として燃料と空気の混合が密に行われ、エンジンでの
燃焼効率が高められる。
【0009】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。
【0010】図1〜図3は本発明の一実施例としての自
動車用エアーフィルターを示すもので、図1はその斜視
図、図2は上面図、図3は横断面図である。
【0011】こられの図に示されるエアーフィルター1
はトラックやバスに使用されるものであり、円筒状のフ
ィルター本体2の中に円筒状の通過部材3が若干の隙間
をおいて挿入された構成になっている。
【0012】フィルター本体2は公知のもので、ジグザ
ク状に折られた不織布製の濾過材21が、全面に無数の
孔の開いた外側円筒部材22と同じく全面に無数の孔の
開いた内側円筒部材23の間に収納され、円板状の下板
24とリング状の上板25により上下が閉じられてい
る。そして、下板24の中央部分には内向きの窪み24
aとその真ん中にボルト挿入用の孔24bが設けられて
いる。また、上板25の外面にはリング状をしたゴム製
のパッキン25aが接着されている。
【0013】通過部材3は図4に示すもので、全面に無
数の孔の開いた円筒部材31の上下にそれぞれ樹脂製の
パッキン32が取り付けられている。この通過部材3は
次のようにして作成する。
【0014】まず、アルミ板、銅板、ステンレス板など
の金属製の基板4の片面に接着剤を用いて機能性フィル
ム5を積層し(図5)、これに6〜10mm程度の孔a
を打抜により全面に渡って無数に設けて孔空き積層材6
(図6、図7)を形成する。次いで、全体に保護層とし
ての塗料を塗布してから、機能性フィルム5が外側にな
るように積層材6を筒状に曲げ、両端の数カ所を溶接す
ることにより円筒部材31を形成した後、上下の端縁部
分にパッキン32を嵌め込む。
【0015】金属製の基板4に積層する上記の機能性フ
ィルム5の作製手順は次のようである。
【0016】まず、天然に産出する珪素(Si)主体の
鉱物を200〜400メッシュの粉状にし、これにイッ
トリウム(Yt)、バリウム(Ba)及びセリウム(C
e)の同様の粉末を珪素100g当りに対してそれぞれ
1〜5gずつ加えて粉状体を得る。この場合、ランタン
(La)、コバルト(Co)、プラセオジミウム(P
r)、ネオジミウム(Nd)、マンガン(Mn)のうち
の少なくとも1つを微量(珪素100gに対して0.5
〜2g)添加することが好ましい。次いで、この粉状体
を超高温で焼結(温度:1800〜2000℃、時間:
6〜12時間)させ、好ましくは一旦常温に戻した後、
超低温にて冷却(温度:零下150〜200℃、時間:
6〜12時間)する。これにより波動性効果を持つ焼結
体が作成される。この焼結体はイットリウム、バリウム
及びセリウムの融点以上の高温でイットリウム、バリウ
ム及びセリウムと反応した珪素を含有する鉱物である。
このようにして作成された焼結体は、波長6〜10μm
(日本分光工業(株)製の「SS−25C/GD型シス
テム分光光度計Aタイプ」で測定)の波を発生する。そ
の理由は現時点での我々の研究では分からないが、前述
した波が長期に渡って発生する。そして、焼結体はこの
波を発生することにより、周囲の物質、例えば空気中の
酸素を活性化する作用がある。
【0017】次に、機能性フィルム5を作成するため、
粉状に粉砕された所望の樹脂素材(例えば、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、塩化ビニール等)に前記焼結体を
均一に混合し、この結果得られた混合体に高圧を加えて
ペレット状の添加材を作製した後、この添加材を前記所
望の樹脂素材と同一の樹脂素材に添加する。この場合、
波動性焼結体は樹脂素材に対して0.01〜0.1重量
%程度でよい。そして、この樹脂材料を公知の方法によ
りフィルム状(厚さ10〜20μm)に成形する。
【0018】(具体例)天然に産出する珪素主体の鉱物
として石英安山岩を用い、これを200〜400メッシ
ュの粉状にした後、これにイットリウム、バリウム及び
セリウムの粉末(200〜400メッシュ)を珪素10
0g当りに対してそれぞれ3.5gずつ加えて粉状体を
得た。さらにこの粉状体に、同様サイズの粉末にしたラ
ンタン、コバルト、プラセオジミウム及びネオジミウム
をそれぞれ珪素100g当りに対して1gと、マンガン
を珪素100g当りに対して2g添加した。次いで、こ
の粉状体を2000℃で10時間かけて焼結させ、一旦
常温に戻した後、続いて零下150℃で10時間冷却し
て波動性の焼結体を作成した。
【0019】そして、この焼結体とポリプロピレンをそ
れぞれ細かく粉砕して混合し、この混合体に対して5k
g/m2 の高圧を印加することにより、ペレット状の添
加材を作製した。この添加材を再びポリプロピレンに加
えてよく攪拌して樹脂材料(ポリプロピレンに対して焼
結体は0.05重量%)を得た後、この樹脂材料を用い
て厚さ20μmのフィルムを作成した。次いで、このフ
ィルムを接着剤にて金属板に貼り合わせ(図5)、孔空
き積層材(図6及び図7)に加工してから、保護層とな
る塗料を20mmの厚みで塗布した後、円筒状に加工し
て通過部材を作製した。このようにして作製した通過部
材をフィルター本体に組み合わせてエアーフィルターを
形成し、このエアーフィルターを使用して次の比較テス
トA,Bを行った。
【0020】(比較テストA)下記No.1〜4のトラ
ックで走行テストを行い、燃費(km/l)を測定した
結果を表1に示す。なお、それぞれ積荷を満載した状態
で走行した。 No.1: いすず L6−300PS(10t車) No.2: いすず L6−300PS(10t車) No.3: 三菱 L6−245PS(4t車) No.4: 三菱 L6−215PS(4t車)
【0021】
【表1】
【0022】はフィルター本体2のみからなる従来の
エアーフィルターを装着した場合であり、は通過部材
3を組み合わせた上記のエアーフィルター1を装着した
場合である。表1の結果から分かるように、本発明のエ
アーフィルターを装着すると、燃費が1.1〜1.6
倍程度良くなった。また、パワーもアップし、排気ガス
中の黒煙が著しく減少した。
【0023】(比較テストB)下記No.5〜7のバス
で走行テストを行い、排気ガス濃度を測定した結果を表
2に示す。走行テストは、立山観光トンネル(立山〜黒
部間7km)にて行った。この現場は海抜より2500
mの所にあり、酸素がかなり稀薄化しているため、平地
に比べて排気ガス濃度が高くなる所である。測定に際し
ては、バンダイ社製のスモークテスターを使用し、排気
管から出る排気ガスを4秒間濾紙に通した後の汚染度
(%)を測定した。 No.5: いすず P−LV318N No.6: いすず P−LV318N No.7: 日野 K−RU606AA
【0024】
【表2】
【0025】はフィルター本体2のみからなる従来の
エアーフィルターを装着した場合であり、は通過部材
3を組み合わせた上記のエアーフィルター1を装着した
場合である。表2から分かるように、本発明のエアーフ
ィルターを装着すると、汚染度が平均で約50〜70
%程度改良された。
【0026】上記の実施例から分かるように、本発明の
エアーフィルターは、従来使用されているフィルター本
体に通過部材を組み合わせたものである。したがって、
エアーフィルターは、自動車に搭載されているフィルタ
ー本体の形状に応じた通過部材を組み合わせて構成され
る。上記実施例のエアーフィルター1では長い円筒状の
通過部材3を用いたが、乗用車などの小型車両には図8
〜図10に示すような通過部材が使用される。図8に示
す通過部材7は、孔空き積層材からなる短い円筒部材7
1の上下に樹脂製のパッキン72を取り付けたものであ
り、図9に示す通過部材8は、孔空き積層材からなる四
角形の平板部材81の周囲にパッキン82を取り付けた
ものであり、図10に示す通過部材9は、孔空き積層材
からなる円形状の平板部材91の周囲にパッキン92を
取り付けたものである。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動車用
エアーフィルターは、波動性焼結体を混合してなる樹脂
素材で作成された機能性フィルムを金属製の基板に積層
しこれに複数の孔を設けてなる孔空き積層材で形成した
通過部材を従来のフィルター本体に組み合わせて構成し
たので、フィルター本体により空気中の汚れが除去され
るとともに、通過部材における機能性フィルムのイオン
活動により空気中の酸素が大きな塊の状態から細かくな
った状態に変化することから、燃焼室において燃料と空
気の混合が密に行われ、エンジンでの燃焼効率が高くな
る。そして、燃焼効率が高まることにより、燃費の削
減、パワーアップ、排気ガス中の黒煙の減少という、自
動車において切望されている画期的な効果を長期に渡っ
て奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての自動車用エアーフィ
ルターを示す斜視図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】図1の横断面図である。
【図4】図1に示すエアーフィルターを構成する通過部
材を示す斜視図である。
【図5】基板に機能フィルムを積層した状態を示す断面
図である。
【図6】孔空き積層材の断面図である。
【図7】孔空き積層材の平面図である。
【図8】通過部材の他の例を示す斜視図である。
【図9】通過部材の他の例を示す斜視図である。
【図10】通過部材の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 エアーフィルター 2 フィルター本体 3 通過部材 4 基板 5 機能性フィルム 6 孔空き積層材 7 通過部材 8 通過部材 9 通過部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルター本体に通過部材を組み合わせ
    た自動車用エアーフィルターであって、前記通過部材
    は、波動性焼結体を混合してなる樹脂素材で作成された
    機能性フィルムを金属製の基板に積層しこれに複数の孔
    を設けてなる孔空き積層材により形成されており、前記
    波動性焼結体は、主体となる珪素と、少なくとも、イッ
    トリウムと、バリウムと、セリウムとを含有するもので
    あることを特徴とする自動車用エアーフィルター。
  2. 【請求項2】 前記波動性焼結体が、さらにランタン、
    コバルト、プラセオジミウム、ネオジミウム、マンガン
    のうちの1つ又は複数を微量含有するものであることを
    特徴とする請求項1記載の自動車用エアーフィルター。
  3. 【請求項3】 前記孔空き積層材の表面に塗料を塗布し
    たことを特徴とする請求項1又は2記載の自動車用エア
    ーフィルター。
  4. 【請求項4】 前記通過部材が、空気がフィルター本体
    を通過した後の空間部分に配設されていることを特徴と
    する請求項1,2又は3記載の自動車用エアーフィルタ
    ー。
  5. 【請求項5】 前記通過部材が円筒状であることを特徴
    とする請求項1,2,3又は4記載の自動車用エアーフ
    ィルター。
  6. 【請求項6】 前記通過部材が平板状であることを特徴
    とする請求項1,2,3又は4記載の自動車用エアーフ
    ィルター。
JP30320993A 1992-11-11 1993-11-10 自動車用エアーフィルター Pending JPH06207561A (ja)

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JP4-324623 1992-11-11
JP32462392 1992-11-11
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