JPH10306715A - エンジンオイルフィルター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油を交換することなく長期間継続使用出来る
ようにして、捕捉した混合物を部屋の一部に貯留して、
フィルター材の交換を不要にすること。 【解決手段】 エンジン１に油を供給する油供給通路１
１に開口し前記エンジン１に供給される油の一部を導く
導入通路２と、目の粗いフィルター材によって包囲さ
れ、前記導入通路２によって導かれた前記油中の混合物
を捕捉して一部に貯留する第１の部屋３１と、目の細か
いフィルター材によって包囲され、前記第１の部屋の前
記目の粗いフィルター材を通過した前記油中の混合物を
捕捉して一部に貯留する第２の部屋３２とから成るフィ
ルター本体３と、該第１の部屋３１に形成された戻り口
に連通し、前記油供給通路の前記導入口より下流側の静
圧のみ作用する部位に開口した戻り通路４と、前記第２
の部屋の目の細かいフィルター材を通過した前記油を排
出する排出通路５とから成るエンジンオイルフィルター
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給される油の動
圧と静圧によってエンジンに供給される油の一部が導か
れ、目の粗いフィルター材によって包囲された第１の部
屋において導かれた前記油中の混合物を捕捉して一部に
貯留され、目の細かいフィルター材によって包囲された
第２の部屋において前記目の粗いフィルター材を通過し
た前記油中の混合物を捕捉して一部に貯留され、前記目
の細かいフィルター材を通過した前記油が排出されるエ
ンジンオイルフィルター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジンオイルフィルター装置
は、ガソリンエンジンに主として用いられるもので、図
１５に示されるようにエンジンＥに油を供給する油供給
通路Ｓに、濾紙によって構成されるオイルフィターエレ
メントＦが配設され、エンジンに供給されるオイルの全
量を濾過し、オイル中の混合物その他の異物を捕捉する
フルフロータイプのものであった。

【０００３】またその他の従来のエンジンオイルフィル
ター装置は、一部のディーゼルエンジンに用いられるも
ので、図１６に示されるようにエンジンＥに油を供給す
る油供給通路Ｓに、目の粗い濾紙によって構成される第
１のオイルフィターエレメント１Ｆが配設され、エンジ
ンに供給されるオイルのほぼ全量を濾過し、オイル中の
混合物その他の異物を捕捉するとともに、目の細かい濾
紙によって構成される第２のオイルフィターエレメント
２Ｆが配設され、エンジンに供給されるオイルの一部を
濾過し、オイル中の混合物その他の異物を捕捉するもの
で、所謂ツインエレメントタイプのものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のいずれのエ
ンジンオイルフィルター装置も、エンジンＥに供給され
るオイルのほぼ全量を濾紙によって構成されるオイルフ
ィターエレメントＦ、１Ｆおよび２Ｆによって濾過し、
オイル中の混合物その他の異物を捕捉するものであるの
で、捕捉された異物が大量に堆積するため、一定期間の
定期的なオイルフィターエレメントの交換が必要である
という問題があった。

【０００５】また前記オイルフィターエレメントＦ、１
Ｆ、２Ｆは、濾紙によって構成されているので、使用オ
イル中に含まれる燃焼生成物（硫酸塩、硝酸エステル、
スーツ）や、スラッジ（０．１〜１μｍ）等は完全に捕
捉することが出来ないため、オイルの劣化および汚れは
避けられないことより、定期的なオイルの交換が必要で
あるという問題があった。

【０００６】そこで本発明者らは、エンジンに供給され
る油の一部が導かれ、目の粗いフィルター材によって包
囲された第１の部屋において導かれた前記油中の混合物
を捕捉して一部に貯留され、目の細かいフィルター材に
よって包囲された第２の部屋において前記目の粗いフィ
ルター材を通過した前記油中の混合物を捕捉して一部に
貯留され、前記目の細かいフィルター材を通過した前記
混合物が除去された前記油が排出されるという本発明の
技術的思想に着眼し、さらに研究開発を重ねた結果、油
を交換することなく長期間継続して使用出来るようにす
るとともに、捕捉した混合物を前記第１および第２の部
屋の一部に貯留して有効フィルター面積を長期に亘り確
保することにより、フィルター材の交換を不要にすると
いう目的を達成するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記
載）のエンジンオイルフィルター装置は、エンジンに油
を供給する油供給通路と、供給される油の動圧と静圧が
作用するように前記油供給通路に開口し、エンジンに供
給される油の一部を導く導入口と、目の粗いフィルター
材によって包囲され、前記導入口によって導かれた前記
油中の混合物を捕捉して一部に貯留する第１の部屋と、
該第１の部屋に形成された戻り口に連通し、前記油供給
通路の前記導入口より下流側の静圧のみ作用する部位に
開口した戻り通路と、目の細かいフィルター材によって
包囲され、前記第１の部屋の前記目の粗いフィルター材
を通過した前記油中の混合物を捕捉して一部に貯留する
第２の部屋と、前記第２の部屋の目の細かいフィルター
材を通過した前記油を排出する排出口とから成るもので
ある。

【０００８】（作用）上記構成より成る第１発明のエン
ジンオイルフィルター装置は、前記油供給通路がエンジ
ンに油を供給し、供給される油の動圧と静圧が作用する
ように前記油供給通路に開口した前記導入口がエンジン
に供給される油の一部を導き、前記目の粗いフィルター
材によって包囲された前記第１の部屋が前記導入口によ
って導かれた前記油中の混合物を捕捉して一部に貯留
し、前記第１の部屋に形成された戻り口に連通して前記
油供給通路の前記導入口より下流側の静圧のみ作用する
部位に開口した戻り通路が前記第１の部屋内の油を前記
油供給通路に戻し、前記目の細かいフィルター材によっ
て包囲された前記第２の部屋が前記第１の部屋の前記目
の粗いフィルター材を通過した前記油中の混合物を捕捉
して一部に貯留するとともに、前記第２の部屋の目の細
かいフィルター材を通過した前記油が前記排出口から排
出される。

【０００９】

【発明の効果】上記作用を奏する第１発明のエンジンオ
イルフィルター装置は、前記油供給通路内を供給される
油の動圧と静圧により前記エンジンに供給される油の一
部が前記第１の部屋内に導かれ、前記第１の部屋の前記
目の粗いフィルター材によって導入された前記油中の混
合物を捕捉して一部に貯留するとともに、前記戻り通路
が前記第１の部屋内の油を前記油供給通路に戻し、前記
第２の部屋の前記目の細かいフィルター材によって前記
目の粗いフィルター材を通過した前記油中の混合物を捕
捉して一部に貯留するとともに、前記第２の部屋の目の
細かいフィルター材を通過した前記油が前記排出口から
排出されるので、油を交換することなく長期間継続して
使用出来るようにするとともに、捕捉した混合物を前記
第１および第２の部屋の一部に貯留して有効フィルター
面積を長期に亘り確保することにより、フィルター材の
交換を不要にするという効果を奏する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。

【００１１】（第１実施形態）本第１実施形態のエンジ
ンオイルフィルター装置は、図１ないし図７に示される
ようにエンジン１に油を供給する油供給通路１１と、該
油供給通路１１に開口し前記エンジン１に供給される油
の一部を導く導入通路２と、目の粗いフィルター材によ
って包囲され、前記導入通路２によって導かれた前記油
中の混合物を捕捉して一部に貯留する第１の部屋３１
と、目の細かいフィルター材によって包囲され、前記第
１の部屋の前記目の粗いフィルター材を通過した前記油
中の混合物を捕捉して一部に貯留する第２の部屋３２と
から成るフィルター本体３と、該第１の部屋３１に形成
された戻り口に連通し、前記油供給通路の前記導入口よ
り下流側の静圧のみ作用する部位に開口した戻り通路４
と、前記第２の部屋の目の細かいフィルター材を通過し
た前記油を排出する排出通路５とから成るものである。

【００１２】前記潤滑システムは、図１に示されるよう
に潤滑油が貯留されるタンク１０と、潤滑油を利用する
潤滑油利用装置としてのエンジン１と、前記タンク１０
と前記潤滑油利用装置１とを連絡する油供給通路１１
と、該通路１１に配設されたポンプ１２とから成る。

【００１３】本第１実施形態においては、前記潤滑油利
用装置が自動車用のエンジンであり、前記ポンプ１２か
ら前記油供給通路１１に配設されたメインフィルター１
４を介して供給された潤滑油がエンジン内のピストンお
よびシリンダー間、軸受けその他の各部を循環して該各
部の潤滑を図った潤滑油が通路１３を介してオイルパン
によって構成される前記タンク１０に戻るように構成さ
れている。

【００１４】前記油供給通路１１から分岐して前記タン
ク１０に連通するバイパス通路としての導入通路２が形
成され、前記油供給通路１１において供給される油の動
圧と静圧との全圧が作用するように前記油の流れの方向
に対向して開口部２１が開口し、エンジン１に供給され
る油の一部を前記フィルター本体３の一端に配設された
導入口３５を介して前記第１の部屋３１内に導くように
接続されている。

【００１５】前記フィルター本体３は、中空円筒体のケ
ース３０によって構成され、前記導入口３２側の一端に
配設された目の粗い第１の半球状のフィルター部材３３
によって包囲され、前記導入口３５から導かれた前記油
中の混合物を捕捉して下部に貯留する第１の部屋３１が
形成されている。

【００１６】前記第１の半球状のフィルター部材３３
は、１μｍの粒子を捕捉可能なフィルター網目に設定さ
れ、前記導入口３５が接線方向になるように配設されて
いるので、導入された油は前記第１の半球状のフィルタ
ー部材３３の球状の内壁面に沿って旋回するように構成
されている。

【００１７】前記第１の半球状のフィルター部材３３
は、前記導入口３５に対向する上方領域３３Ｃは、前記
油の流速が大きく、スラッジなどは貯まりにくく、後述
する戻り口４１に対向する下方領域３３Ｄにおいては下
方に行くに従い前記油の流速が小さくなり、かつ重力の
作用の作用でスラッジなどが貯まるように構成されてい
る。

【００１８】前記中空円筒体のケース３０の略中央部に
配設された目の細かい第２の半球状のフィルター部材３
４によって包囲され、前記第１の部屋３１の前記目の粗
いフィルター部材３３を通過した前記油中の混合物を捕
捉して下部に貯留する第２の部屋３２とから成る。前記
第２の半球状のフィルター部材３４は、０．１μｍの粒
子を捕捉可能なフィルター網目に設定されている。

【００１９】前記第２の半球状のフィルター部材３４に
おける目の細かいフィルター網目においては、全体に油
の流速が小さいが、前記フィルター本体３を水平に配設
することにより、重力および前記エンジンの振動により
スラッジ等に下部に貯まるように構成されている。

【００２０】前記戻り通路４は、前記中空円筒体のケー
ス３０の一端に形成され、前記第１の部屋３１に開口し
た戻り口４１に連通し、前記第１の部屋３１内に前記導
入口３５より導入された前記油の積極的な流れを形成す
るために前記油供給通路１１の前記開口部２１より下流
側の静圧のみ作用する部位に戻り出口４２が開口してい
る。前記戻り口４１には、スラッジその他を吸い込まな
いようにバッフルプレート４３が配設されている。

【００２１】前記排出通路５は、前記中空円筒体のケー
ス３０の他端に形成され、前記第２の部屋の目の細かい
フィルター部材３４を通過した前記油を排出する排出口
５１と、オイルパンのようなタンク１０に濾過された油
を還流するように構成されている。

【００２２】前記フィルター本体３内に並設される第１
および第２の半球状のフィルター部材３３、３４は、３
次元架橋構造を有する親油性ポリマー材料から成る濾過
膜６によって構成され、前記ポンプ１２から前記導入通
路２を介して供給される潤滑油の一部を濾過して前記タ
ンク１に還流するように構成されている。

【００２３】本第１実施形態における非水系有機液体用
の前記濾過膜６は、特願平７−３１７４０８に詳述され
るような三次元架橋構造を有する親油性ポリマー材料か
らなる。図６に示されるように、親油性ポリマー材料の
分子６１は、それぞれ３個所以上の架橋点６２で分子相
互間に架橋して上記三次元架橋構造を形成している。三
次元架橋構造の架橋間空隙６３には、該架橋間空隙６３
を通過可能な非水系有機液体の分子６４が充填されてい
る。

【００２４】親油性ポリマー材料は、図７に示すごと
く、高分子保持材６６と、この裏面に貼着して、濾過膜
の形状を略一定に保持する裏打ち材６７とからなる支持
部材により支持されている。高分子保持材６６及び裏打
ち材６７の内部には、親油性ポリマー材料の分子６１が
含浸されている。親油性ポリマー材料は、ブタジエンゴ
ムである。

【００２５】例えば圧力５ｋｇ／ｃｍ² で加圧されるこ
とにより、所定の高圧が作用する高圧側を構成する高分
子保持材６６としては、ガラス繊維濾紙（ＧＣ５０，東
洋濾紙社製）を用いた。低圧側を構成する裏打ち材６７
としては、ＣＭＦ（Ｙ１００Ａ，東洋濾紙社製）を用い
た。本例の非水系有機液体用濾過膜６の全体膜厚は、
０．４ｍｍである。

【００２６】次に、上記非水系有機液体用濾過膜６の製
造方法について以下説明する。まず、親油性ポリマー材
料としてのブタジエンゴム（ＪＳＲ−ＢＲ７１）と、架
橋剤としてのベンゾイルパーオキサイドと、非水系有機
液体としての合成潤滑油（ＳＨＦ６１，モービル石油社
製）とを準備した。この合成潤滑油の主成分は、ポリア
ルファオレフィンオリゴマーである。次いで、上記ブタ
ジエンゴム０．０６７ｇとベンゾイルパーオキサイド
０．００７ｇとジビニルベンゼン０．０３ｇと合成潤滑
油１．２５ｇとをトルエンに溶解して、これをトルエン
溶液とした。

【００２７】次いで、このトルエン溶液を、裏打ち材と
しての直径４７ｍｍのＣＭＦ及び高分子保持材としての
直径４７ｍｍのガラス繊維濾紙（ＧＣ５０）と共に、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製ペトリ皿に入
れた。このペトリ皿を２口セパラブルフラスコ中で水浴
上９５℃で窒素を通しつつ４時間過熱した。これによ
り、ブタジエンゴムの架橋反応を行った。反応終了後、
硬化した濾過膜をペトリ皿から取り出した。

【００２８】前記濾過膜６の透過流束と面積は、システ
ム中の全潤滑油量Ｌ（ｍｌ）と潤滑油の交換時間Ｔ（ｈ
ｒ）を考慮して決定される濾過流量Ｆ（ｍｌ／ｈｒ）を
実現するように設定されている。

【００２９】すなわち、前記交換時間（Ｔ）は、自動車
エンジンのように、運転に伴って潤滑油中に異物が混入
したり、運転中に酸化等によってスラッジが生成する等
によってある指定時間（Ｔ）だけ運転すると交換しなけ
ればならない従来の交換時間がこれに相当する。

【００３０】前記濾過流量Ｆ（ｍｌ／ｈｒ）は、前記半
球状のフィルター部材を構成する前記濾過膜６を通過し
て濾過される流量で、下記の数式の関係を満たすように
設定される。 Ｆ≧Ｌ／Ｔ 上記数式が満たされると、システム中の潤滑油は、使用
に伴う飛散および蒸発等による消失量を補うだけで、油
の交換無しで継続使用することが出来る。

【００３１】上記構成より成る第１実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記タンク１０と前記潤滑油
利用装置としてのエンジン１とを連絡する前記油連絡通
路１１に配設された前記ポンプ１２により前記タンク１
０から潤滑油が前記潤滑油利用装置１を構成する前記自
動車エンジン内のピストンおよびシリンダー間、軸受け
その他の各部を循環して該各部の潤滑を図り、この潤滑
油が前記通路１３を介して前記タンク１０に戻る。

【００３２】前記ポンプ１２から供給される潤滑油の一
部が、前記ポンプ１２と前記エンジン１とを連通する前
記油連絡通路１１中を供給される油の全圧を利用して、
前記油連絡通路１１から分岐して前記タンク１０に連通
する前記バイパス通路２、５に配設された前記フィルタ
ー本体３内に並設された３次元架橋構造を有する親油性
ポリマー材料から成るとともに前記設定された透過流束
と面積の前記濾過膜６により、前記油中の混合物が除去
される。

【００３３】すなわち、前記導入口３１側の一端に配設
された１μｍの目の粗い第１の半球状のフィルター部材
３３によって、前記導入口３５から導かれ導入された油
が前記第１の半球状のフィルター部材３３の球状の内壁
面に沿って旋回して、前記油中の混合物が捕捉され、前
記フィルター部材３３によって包囲された前記第１の部
屋３１の下部に捕捉された前記混合物が貯留される。

【００３４】前記第１の半球状のフィルター部材３３の
前記導入口３５に対向する前記上方領域３３Ｃにおいて
は、前記油の流速が大きく、スラッジなどは貯まりにく
く、前記戻り口４１に対向する下方領域３３Ｄにおいて
は、下方に行くに従い前記油の流速が小さくなり、かつ
重力の作用および前記エンジンの振動により下部にスラ
ッジなどが貯留される。

【００３５】前記導入口３５から導かれ導入され前記第
１の半球状のフィルター部材３３の球状の内壁面に沿っ
て旋回した油が、前記中空円筒体のケース３０の一端に
形成され、前記第１の部屋３１に開口した戻り口４１か
ら、前記戻り通路４を介して前記油供給通路１１の前記
開口部２１より下流側の静圧のみ作用する部位に開口し
ている前記戻り出口４２に戻される。前記戻り口４１に
は、前記バッフルプレート４３が配設され、前記戻り通
路４および前記油供給通路１１内にスラッジその他は吸
い込まれない。

【００３６】前記中空円筒体のケース３０の他端に形成
された前記排出口５１から、前記第２の部屋の目の細か
いフィルター部材３４を通過した前記油が排出され、前
記排出通路５を介して、前記オイルパンによって構成さ
れる前記タンク１０に濾過された油を還流する。

【００３７】システム中の全潤滑油量Ｌと潤滑油の交換
時間Ｔを考慮して決定される流量の前記潤滑油が濾過さ
れ、濾過された該潤滑油が前記バイパス通路５を介して
前記タンク１に還流される。

【００３８】次に、上記非水系有機液体用濾過膜６を用
いてエンジンオイルの濾過を以下の方法により行った。
まず、上記濾過膜６を、前記裏打ち材６７が低圧側にな
るように加圧濾過器内に設置した。そして、その高圧側
に、濾過原液として１５０００ｋｍ車両走行に使用した
エンジンオイルを入れた。エンジンオイルとしては、潤
滑油（商品名キャッスルクリーンＳＧ，トヨタ自動車
（株）製）を用いた。この状態で濾過膜を、圧力５ｋｇ
／ｃｍ² の圧縮空気で加圧した。約１時間後に、該濾過
膜６０によって使用したエンジンオイルが濾過され、そ
の低圧側から清浄な油が流出した。

【００３９】上記本第１実施形態の非水系有機液体用濾
過膜６は、図８に示されるように分子量１０００を境に
して、それよりも大きいものと、それよりも小さいもの
とを精度良く濾別することができることがわかる。

【００４０】上記作用を奏する第１実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記油供給通路１１内を供給
される油の動圧により前記エンジン１に供給される油の
一部が前記第１の部屋３１内に導かれ、前記第１の部屋
３１の前記目の粗いフィルター材３３によって導入され
た前記油中の混合物を捕捉するとともに、前記戻り通路
４が前記第１の部屋３１内の油を前記油供給通路１１に
戻し、前記第２の部屋３２の前記目の細かいフィルター
材３４によって前記目の粗いフィルター材３３を通過し
た前記油中の混合物を捕捉することにより、前記第２の
部屋の目の細かいフィルター材を通過した前記油が前記
排出口から前記タンク１に排出還流されるので、油を交
換することなく長期間半永久的に継続して使用出来るよ
うにするという効果を奏する。

【００４１】すなわち、前記第１の半球状のフィルター
部材３３は、１μｍの粒子を捕捉可能なフィルター網目
に設定されるとともに、前記第２の半球状のフィルター
部材３４は、０．１μｍの粒子を捕捉可能なフィルター
網目に設定されているので、半球状に形成して表面積を
拡大するとともに、滑らかな流れを形成し、使用オイル
中に含まれる燃焼生成物（硫酸塩、硝酸エステル、スー
ツ）や、スラッジ（０．１〜１μｍ）等をほぼ完全に捕
捉することが出来るとともに、オイルの劣化および汚れ
を回避することが出来るため、定期的なオイルの交換を
不要にして、平均的車の寿命である１５万ｋｍ／１２年
の間におけるエンジンオイルの交換を不要にするもので
ある。

【００４２】また上述のように、オイルの劣化および汚
れを回避するので、オイルの劣化および汚れによるオイ
ルの粘度上昇を抑制するため、結果的に燃費の悪化を阻
止するものである。

【００４３】また第１実施形態のエンジンオイルフィル
ター装置は、全体を水平に配置して、前記目の粗いフィ
ルター材３３によって捕捉するされた前記油中の混合物
を前記第１の部屋３１の下部に貯留するとともに、前記
目の細かいフィルター材３４によって前記目の粗いフィ
ルター材３３を通過した前記油中の混合物を捕捉して前
記第２の部屋３２の下部に貯留することが出来るという
効果を奏するとともに、２段階で前記油中の混合物を捕
捉して、フィルターの寿命を長くすることによって、油
を交換することなく長期間継続して使用出来るようにす
るとともに、捕捉した混合物を前記第１および第２の部
屋の一部に貯留して有効フィルター面積を長期（例えば
１５万ｋｍ／１２年）に亘り確保することにより、フィ
ルター材の交換を不要にするという効果を奏する。

【００４４】さらに第１実施形態装置は、前記潤滑油の
一部が、前記フィルター６の３次元架橋構造を有する親
油性ポリマー材料から成る前記濾過膜６０により高い濾
過効率で濾過され、濾過された該潤滑油が前記タンク１
に還流されるので、潤滑油を長期間継続して使用出来る
ようにするという効果を奏する。

【００４５】また第１実施形態装置は、前記バイパス通
路２、５に配設された前記濾過膜６の３次元架橋構造を
有する親油性ポリマー材料から成る前記膜により濾過さ
れ、濾過された該潤滑油が前記バイパス通路２、５を介
して前記タンク１に還流されるので、前記バイパス通路
２、５において前記潤滑油の濾過および還流を有効に行
うことが出来るという効果を奏する。

【００４６】さらに第１実施形態装置は、前記濾過膜６
の透過流束と面積が、システム中の全潤滑油量Ｌと潤滑
油の交換時間Ｔを考慮して決定される濾過流量を実現す
るように設定されているので、濾過流量を制御する流量
制御弁その他の付加的手段を用いること無くシンプルな
構成により、潤滑油の交換を不要にするという効果を奏
する。

【００４７】すなわち、上記数式に基づく濾過流量を実
現する前記透過膜６を備えたフィルター部材を用いれ
ば、図９において破線で示されるように使用期間が長期
にわたっても、使用している潤滑油中の不溶解分は一点
鎖線で示される使用限界値（従来のフィルターにおける
交換レベル）を越えることなく、半永久的に循環使用で
きるのである。

【００４８】また第１実施形態装置は、前記タンク１０
から潤滑油を利用する前記潤滑油利用装置１に供給され
る潤滑油の一部を３次元架橋構造を有する親油性ポリマ
ー材料から成る前記濾過膜６により高い濾過効率で濾過
し、該濾過した潤滑油を前記タンクに還流するので、潤
滑油を長期間継続して使用出来るようにするという効果
を奏する。

【００４９】（第２実施形態）本第２実施形態のエンジ
ンオイルフィルター装置は、前記第１実施形態が前記第
１および第２のフィルター部材３３、３４を半球状の前
記濾過膜６によって構成するのに対して、図１０に示さ
れるように楕円形状の濾過膜６を傾斜した上下領域とそ
の間を滑らかに接続する円弧状の領域が形成されるよう
に第１および第２のフィルター部材３６、３７を前記フ
ィルター本体３内に並設される点が主たる相違点であ
り、以下相違点を中心に説明する。

【００５０】前記第１および第２のフィルター部材３
６、３７は、図１０に示されるように前記フィルター本
体３内に一定間隔で平行に並設され、一般に精密濾過
膜、ミクロ濾過膜と言われる有孔膜孔径１〜０．１μｍ
のメンブランフィルターによって構成されている。

【００５１】上記作用を奏する第２実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記油供給通路１１内を供給
される油の動圧と静圧により前記エンジンに１供給され
る油の一部が前記第１の部屋３１内に導かれ、前記第１
の部屋３１の前記目の粗いフィルター材３６によって導
入された前記油中の混合物を捕捉するとともに、前記戻
り通路４が前記第１の部屋３１内の油を前記油供給通路
１１に戻し、前記第２の部屋３２の前記目の細かいフィ
ルター材３７によって前記目の粗いフィルター材３６を
通過した前記油中の混合物を捕捉することにより、前記
第２の部屋の目の細かいフィルター材３７を通過した前
記油が前記排出口５１から前記タンク１に排出還流され
るので、油を交換することなく長期間半永久的に継続し
て使用出来るようにするという効果を奏する。

【００５２】また第２実施形態のエンジンオイルフィル
ター装置は、前記目の粗いフィルター材３６によって捕
捉するされた前記油中の混合物を前記第１の部屋３１の
一部に貯留するとともに、前記目の細かいフィルター材
３７によって前記目の粗いフィルター材３６を通過した
前記油中の混合物を捕捉して前記第２の部屋３２の一部
に貯留するので、油を交換することなく長期間継続して
使用出来るようにするとともに、捕捉した混合物を前記
第１および第２の部屋の一部に貯留して有効フィルター
面積を長期（例えば１５万ｋｍ／１２年）に亘り確保す
ることにより、フィルター材の交換を不要にするという
効果を奏する。

【００５３】さらに第２実施形態装置は、図１０に示さ
れるように前記第１および第２のフィルター部材３６、
３７が、楕円形状の濾過膜６を傾斜した上下領域とその
間を滑らかに接続する円弧状の領域が形成されるように
前記フィルター本体３内に並設するものであるため、前
記半球状のフィルター部材を用いる前記第１実施形態に
比べて、フィルター部材の形状をシンプルにして、製造
を容易にして、コストダウンを可能にするという効果を
奏する。

【００５４】（第３実施形態）本第３実施形態のエンジ
ンオイルフィルター装置は、前記第２実施形態が楕円形
状の濾過膜６を傾斜した上下領域とその間を滑らかに接
続する円弧状の領域が形成されるのに対して、図１１に
示されるように第１および第２のフィルター部材３８、
３９を楕円形状の濾過膜６を直線的に傾斜した上下領域
より成る略Ｖ字状に前記フィルター本体３内に並設する
点が主たる相違点であり、以下相違点を中心に説明す
る。

【００５５】前記第１および第２のフィルター部材３
８、３９は、図１１に示されるように前記フィルター本
体３内に一定間隔で平行に並設され、前記第１のフィル
ター部材３８は、前記第２実施形態と同様に精密濾過
膜、ミクロ濾過膜と言われる有孔膜孔径約１μｍのメン
ブランフィルターによって構成され、第２のフィルター
部材３９は、孔径約０．１〜０．０１μｍの限外濾過膜
によって構成されている。

【００５６】上記構成より成る第３実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記第２実施形態と同様に油
を交換することなく長期間半永久的に継続して使用出来
るようにするという効果を奏するとともに、捕捉した混
合物を前記第１および第２の部屋の一部に貯留して有効
フィルター面積を長期（例えば１５万ｋｍ／１２年）に
亘り確保することにより、フィルター材の交換を不要に
するという効果を奏する。

【００５７】さらに第３実施形態装置は、図１１に示さ
れるように前記第１および第２のフィルター部材３８、
３９が、楕円形状の濾過膜６を直線的に傾斜した上下領
域より成る略Ｖ字状に前記フィルター本体３内に並設す
るものであるため、３つの領域より成るフィルター部材
を用いる前記第２実施形態に比べて、フィルター部材の
形状を一層シンプルにして、製造を容易にして、コスト
ダウンを可能にするという効果を奏する。

【００５８】（第４実施形態）本第４実施形態のエンジ
ンオイルフィルター装置は、前記第１実施形態が前記第
１および第２のフィルター部材３３、３４を半球状のフ
ィルター部材によって構成されているのに対して、図１
２に示されるように前記第１および第２のフィルター部
材７１、７２を円錐状部７１Ｃ、７２Ｄと小径の筒状部
７１Ｔ、７２Ｔより成るフィルター部材によって構成す
る点が主たる相違点であり、以下相違点を中心に説明す
る。

【００５９】前記第１および第２のフィルター部材７
１、７２は、図１２に示されるように上下方向に配設さ
れた前記フィルター本体３内に一定間隔で上下に平行に
並設され、前記第１のフィルター部材７１は、前記第２
実施形態と同様に精密濾過膜、ミクロ濾過膜と言われる
有孔膜孔径約１μｍのメンブランフィルターによって構
成され、第２のフィルター部材７２は、孔径約０．１μ
ｍの前記濾過膜６の３次元架橋構造を有する親油性ポリ
マー材料から成る濾過膜によって構成されている。

【００６０】上記構成より成る第４実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記フィルター本体３の上部
側壁に接線的に開口した導入口３５より第１の部屋３１
内に接線的に導入された油が、前記第１の部屋３１内を
旋回し、前記第１のフィルター部材７１によって１μｍ
以上の前記油の混合物が捕捉され、前記第２のフィルタ
ー部材７２によって前記第１のフィルター部材７１を油
とともに通過した混合物が捕捉され、前記第２のフィル
ター部材７２を通過した油が前記タンク１０に還流され
る。

【００６１】上記作用を奏する第４実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記実施形態と同様に油を交
換することなく長期間半永久的に継続して使用出来るよ
うにするという効果を奏するとともに、捕捉した混合物
を前記第１および第２の部屋３１、３２の下部の筒状部
７１Ｔ、７２Ｔに貯留して有効フィルター面積を長期に
亘り確保することにより、フィルター材の交換を不要に
するという効果を奏する。

【００６２】前記第２の円錐状のフィルター部材７２
は、０．１μｍの粒子を捕捉可能な３次元架橋構造を有
する親油性ポリマー材料から成るフィルター網目に設定
されているので、使用オイル中に含まれる燃焼生成物
（硫酸塩、硝酸エステル、スーツ）や、スラッジ（０．
１〜１μｍ）等をほぼ完全に捕捉することが出来るとと
もに、オイルの劣化および汚れを回避することが出来る
ため、定期的なオイルの交換を不要にして、平均的車の
寿命である１５万ｋｍ／１２年の間におけるエンジンオ
イルの交換を不要にするものである。

【００６３】また図１２から明かなように前記フィルタ
ー本体３の上部側壁の中心に上下方向にパイプ状の戻り
通路４を配設し、下端４１の戻り口４１から上方に油を
戻すので、下部の筒状部７１Ｔ、７２Ｔに貯留されてい
るスラッジが戻されることはない。

【００６４】（第５実施形態）本第５実施形態のエンジ
ンオイルフィルター装置は、前記第１ないし第４実施形
態が前記フィルター本体３内の長手方向に第１および第
２の部屋が前後して並設されるのに対して、図１３およ
び図１４に示されるように第１および第２のフィルター
部材７３、７４を前記フィルター本体３内に同軸的に径
の異なる筒状のフィルター部材で構成する点が主たる相
違点であり、以下相違点を中心に説明する。

【００６５】筒状の前記第１および第２のフィルター部
材７３、７４は、図１３および図１４に示されるように
軸方向が水平に配設された前記フィルター本体３内に一
定間隔で平行に並設され、前記第１のフィルター部材７
３は、前記第２実施形態と同様に精密濾過膜、ミクロ濾
過膜と言われる有孔膜孔径約１μｍのメンブランフィル
ターによって構成され、第２のフィルター部材７４は、
孔径約０．１μｍの前記濾過膜６の３次元架橋構造を有
する親油性ポリマー材料から成る濾過膜によって構成さ
れている。

【００６６】上記構成より成る第５実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記フィルター本体３の一端
側壁を貫通して前記第１のフィルター部材７３に接線通
路７５の一端の接線的に開口した導入口３５より第１の
部屋３１内に接線的に導入された油が、前記第１の部屋
３１内を旋回して一端から他端に移行し、前記第１のフ
ィルター部材７３によって１μｍ以上の前記油の混合物
が捕捉され、筒状の前記第２のフィルター部材７４によ
って前記第１のフィルター部材７３を旋回による遠心力
により油とともに通過した混合物が捕捉され、前記第２
のフィルター部材７４を通過した油が前記排出通路５を
介して前記タンク１０に還流される。

【００６７】上記作用を奏する第５実施形態のエンジン
オイルフィルター装置は、前記実施形態と同様に油を交
換することなく長期間半永久的に継続して使用出来るよ
うにするという効果を奏するとともに、捕捉した混合物
を前記第１および第２の部屋３１、３２の下部に貯留し
て有効フィルター面積を長期に亘り確保することによ
り、フィルター材の交換を不要にするという効果を奏す
る。

【００６８】前記第２の円筒状のフィルター部材７４
は、０．１μｍの粒子を捕捉可能な３次元架橋構造を有
する親油性ポリマー材料から成るフィルター網目に設定
されているので、使用オイル中に含まれる燃焼生成物
（硫酸塩、硝酸エステル、スーツ）や、スラッジ（０．
１〜１μｍ）等をほぼ完全に捕捉することが出来るとと
もに、オイルの劣化および汚れを回避することが出来る
ため、定期的なオイルの交換を不要にして、平均的車の
寿命である１５万ｋｍ／１２年の間におけるエンジンオ
イルの交換を不要にするものである。

【００６９】また第５実施形態装置は、前記接線通路７
５によって前記フィルター本体３の一端側壁を貫通して
筒状の前記第１のフィルター部材７３の一端に接線的に
開口した導入口３５より第１の部屋３１内に接線的に導
入され他端に配設された接線通路７６の一端の接線的に
開口した戻り口４１に至る油が、前記第１の部屋３１内
を旋回し、旋回により作用する遠心力により前記第１の
フィルター部材７３を通過させるものであるので、遠心
力を利用したフィルター機能を実現するとともに、旋回
によりフィルター部材とのトータルの接触長さを大きく
するため、フィルター面積を実質的に充分大きくするこ
とが出来るという効果を奏する。

【００７０】（実施例）次に上記実施形態のエンジンオ
イルフィルター装置に使用出来る高分子ゲルタイプフィ
ルターの実施例について、以下に述べる。含油量は、ポ
リマー１ｇに対する含油量であり、透過流束は、フィル
ター面積１ｃｍ² 当たり１時間に透過する液体量（ｍ
ｌ）である。

【００７１】実施例１は、親油性ポリマー材料がブタジ
エンゴムであり、含油量が２０倍であり、透過流束が
０．０１８ｍｌ／ｃｍ² ・ｈである。実施例２は、親油
性ポリマー材料がエチレンプロピレンゴムであり、含油
量が２０倍であり、透過流束が０．０１６ｍｌ／ｃｍ²
・ｈである。実施例３は、親油性ポリマー材料がスチレ
ンブタジエンゴムであり、含油量が９倍であり、透過流
束が０．０１０ｍｌ／ｃｍ² ・ｈである。実施例４は、
親油性ポリマー材料がシリコーンゴムであり、含油量が
１．２５倍であり、透過流束が０．００８２ｍｌ／ｃｍ
² ・ｈである。各実施例のフィルターは、数１０ｎｍの
すすと、数１００ｎｍ以上有機成分を捕捉することが出
来る。

【００７２】通常のガソリンエンジン車にＳＧ級のエン
ジン油を用いた場合、１５０００ｋｍ走行毎にエンジン
油を交換するように推奨されている。この車を使用した
時の平均時速を２５ｋｍ／ｈとすると、１５０００ｋｍ
走行するのに６００時間を要する。エンジン油使用量を
４０００ｍｌとすると、上記数式よりフィルターの濾過
流量Ｆは、４０００／６００＝６．７（ｍｌ／ｈ）以上
となる。

【００７３】この車のエンジンの潤滑経路に前記第１実
施形態におけるフィルターとして、透過流束０．０１８
ｍｌ／ｃｍ² ・ｈの性能の上記実施例１のフィルターを
用いた場合、上記６．７ｍｌ／ｈの濾過流量を実現する
ためには３７２ｃｍ² 以上のフィルター面積があればよ
いことになる。

【００７４】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【００７５】本発明のエンジンオイルフィルター装置
は、上記実施形態の非水系有機液体用濾過膜以外にも以
下の形態を採用することが出来る。本例の非水系有機液
体用濾過膜は、架橋後の親油性ポリマーを裏打ち材に塗
布したものである。親油性ポリマーとしてはエチレンプ
ロピレンゴムを、裏打ち材としてはポリエステル不織布
を用いている。

【００７６】本例の非水系有機液体用濾過膜を製造する
に当たっては、まず、エチレンプロピレンゴム０．０７
ｇ，過酸化ベンゾイル０．００７ｇ，ジビニルベンゼン
０．０６ｇ及び油１．５ｍｌのトルエン溶液を、９０
℃、３時間窒素中で過熱して、架橋反応を行った。架橋
反応後のポリマーを裏打ち材としてのポリエステル不織
布に塗り付けた。これにより、本例の非水系有機液体用
濾過膜を得た。本例の非水系有機液体用濾過膜は、架橋
後の親油性ポリマーを裏打ち材に塗布したものである
が、上記第１および第２実施形態のように容器内に裏打
ち材と高分子保持材と共に親油性ポリマーを入れて架橋
させたものと、同様の性能を示した。

【００７７】本発明は、上述以外にも濾過抵抗が低く、
濾過効率が高く、かつ濾過性能を自由に設定することが
できる、非水系有機液体用濾過膜及びその製造方法、並
びに非水系有機液体の濾過装置および濾過方法を採用す
ることができる。

【００７８】上記第１実施形態においては、一例として
潤滑油利用装置としての自動車エンジンにおいて、前記
第１および第２のフィルター部材を三次元架橋構造を有
する親油性ポリマー材料によって構成する例について説
明したが、本発明はそれに限るものでは無く、両者また
は前記第１のフィルター部材を精密濾過膜、ミクロ濾過
膜または限外濾過膜等の微多孔膜フィルターによって構
成する実施形態を採用することが出来る。すなわち、オ
イルの酸化によるカルボニルの増加がスラッジの原因で
あり、スラッジの粒子サイズは小さいため、本発明の装
置が有効である。

【００７９】また、上記第１、第４、第５実施形態にお
いて用いられた濾過膜における架橋間空隙は、通常のメ
ンブレンフィルターの場合のように、膜体に対して物理
的に形成した孔ではなく、高分子架橋構造における構造
空隙そのものである。従って、濾過の原理は、「孔を通
過する」というよりは、濃度勾配や圧力差によって「浸
透・拡散する」というものである。上述のように通常の
濾過膜との原理的な相違から、前記濾過膜は、一般的に
以下の利点を指摘することができる。

【００８０】 極めて高度の濾過の能力、例えば分子
レベルのサイズの物質を濾過することができる性能に設
定することが容易である。即ち、架橋密度を調整するこ
とによって、非水系有機液体の分子サイズをやや上回る
程度の非常に微細な濾過性能を設定することができる。
また、使用目的に応じて濾過性能を自由に設定すること
ができる。従って、微粒分散相を含む非水系有機液体の
分離、分析にも、有効に活用することができる。

【００８１】 架橋間空隙よりも小さなサイズの物質
でも、濾過膜との親和性のない物質（例えば、親水性物
質）に対しては比較的大きな濾過抵抗を示すため、分離
することができる。例えば、架橋間空隙が２００〜７０
０ｎｍの場合には、潤滑油に含まれる２０ｎｍオーダー
のすすや、１００ｎｍオーダーの潤滑油の摩耗粉あるい
は塵埃を容易に分離することができる。

【００８２】上記非水系有機液体の濾過に用いる非水系
有機液体用濾過膜の製造方法は、架橋点を有する未架橋
の親油性ポリマー分子と、該親油性ポリマー分子と架橋
反応しない非水系有機液体とを混合して、上記架橋点に
おいて上記未架橋の親油性ポリマー分子に架橋反応を行
わせて三次元架橋構造を形成するものである。

【００８３】また、ディーゼルエンジンで使用した潤滑
油には多量のすすが混入している。このすすのサイズは
数十〜数百ｎｍと小さいため、これも通常のフィルター
では分離することができない。しかし、すすは、非水系
有機液体とはその性質及びサイズ共に著しく異なるた
め、上記非水系有機液体用濾過膜を通過することができ
ない。従って、上記の濾過方法によれば、サイズの小さ
なすすをも分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のエンジンオイルフィル
ター装置が用いられるエンジン潤滑系を示すブロック図
である。

【図２】本第１実施形態における油供給通路からの油の
導入および戻しにおける位置関係および動圧および静圧
の圧力関係を説明するための説明図である。

【図３】本第１実施形態のエンジンオイルフィルター装
置を示す断面図である。

【図４】本第１実施形態の第１の部屋におけるスラッジ
の貯留状態を示す断面図である。

【図５】本第１実施形態のエンジンオイルフィルター装
置のエンジンへの配設形態を示す側面図である。

【図６】本第１実施形態における非水系有機液体用濾過
膜を説明する説明図である。

【図７】本第１実施形態における非水系有機液体用濾過
膜の断面を示す断面図である。

【図８】本第１実施形態の濾過膜における濾過原液の分
子量と濾過量との関係を示す線図である。

【図９】本第１実施形態および従来の濾過膜における使
用に伴う潤滑油中の不溶解分の変化を示す線図である。

【図１０】本発明の第２実施形態のエンジンオイルフィ
ルター装置を示す断面図である。

【図１１】本発明の第３実施形態のエンジンオイルフィ
ルター装置を示す断面図である。

【図１２】本発明の第４実施形態のエンジンオイルフィ
ルター装置を示す断面図である。

【図１３】本発明の第５実施形態のエンジンオイルフィ
ルター装置を示す縦断面図である。

【図１４】本第５実施形態のエンジンオイルフィルター
装置を示す横断面図である。

【図１５】従来のエンジンオイルフィルター装置が用い
られるエンジン潤滑系を示すブロック図である。

【図１６】その他の従来のエンジンオイルフィルター装
置が用いられるエンジン潤滑系を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン １１ 油供給通路 ２ 導入通路 ３ フィルター本体 ３１ 第１の部屋 ３２ 第２の部屋 ４ 戻り通路 ５ 排出通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに油を供給する油供給通路と、 供給される油の動圧と静圧が作用するように前記油供給
   通路に開口し、エンジンに供給される油の一部を導く導
   入口と、 目の粗いフィルター材によって包囲され、前記導入口に
   よって導かれた前記油中の混合物を捕捉して一部に貯留
   する第１の部屋と、 該第１の部屋に形成された戻り口に連通し、前記油供給
   通路の前記導入口より下流側の静圧のみ作用する部位に
   開口した戻り通路と、 目の細かいフィルター材によって包囲され、前記第１の
   部屋の前記目の粗いフィルター材を通過した前記油中の
   混合物を捕捉して一部に貯留する第２の部屋と、 前記第２の部屋の目の細かいフィルター材を通過した前
   記油を排出する排出口とから成ることを特徴とするエン
   ジンオイルフィルター装置。