JPS6274416A - 濾過エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
を一過する一過エレメントに関する。

〔従来の技術〕

空気濾過体、油濾過体等に用いられるｔ過エレメントと
して一紙や不織布等からなるシート状のｐ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
一過素子を形成し、−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剤を介して端板を
配役接合し、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
菊花形沖過エレメントや角形一過エレメントにおいて端
板や側板を用いられることなく、部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ットタイプの菊花形、
角形一過エレメントも用いられる。

以上のような一過エレメントは流体の入口、出口を有る
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
流体は一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
べて大中に小さい。

従って流体が一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
、−退部積に見合うものより高いものとなってしまう。

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一過面同志の密着現象が起り、従
ってその分だけ有効−退部積が減少し、寿命の低下をも
たらす。また一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一過エレメントの
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。またケーシング側壁から入っ
た流体は一過エレメント全面にわたって均一に吸入され
ず、流体の入口部に近いところにおいて多く、離れたと
ころで少い状態となる。従って一過エレメントの流体の
入口部分の一過流速は、適正値より速いものとなると同
時に一過エレメントの流体の入口部分と反対側の部分で
は流体が流れにクク、−過エレメント全体として一過面
積に見合うだけの一過ｍ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
のピッチは一過エレメントの外周部より内周部の方が細
かり、−過エレメントの内周ピッ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中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。

またポケットタイプのものについては、端板や側板がな
いだけで、菊花形一過エレメントと同様の問題を有して
いる。そしてｐ材の密着防止のために部材表面にコルゲ
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ができ
ない。またコルゲートやエンボスが当初密！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ψｔい
。

以上いずれの場合も一過エレメントのひだ山の両端面が
閉塞されており、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、各ひだ山の一過面同志の密着現象が起こり、実質
一過面積か減少してしまう。従って流体の流れ抵抗の増
加、−過精度の低下、−退部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〕

シート状の部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、ひだ山の一方側部の谷部に第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、これを扇形に捲回しさらに
両側面を接合して濾過体を形成し、該濾過体の内周部分
を外周部分より高（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環状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った流体は一過エレメントの一
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−退部で一過され、
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。流体は一
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
、ひた山の谷部は一方端部側から他方端部側にゆくにつ
れて狭くなっており、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っており、ま
た流体がひだ山に対して斜め方向に流れるから、流体は
部材の各部で平均化されて流れる。第１、第２各傾斜壁
または第１、第２環状部材は各ひだ山の間隙を適正に維
持する作用をする。

〔実施例〕

第１〜第４図において、−過素子１０は一紙や不織布等
からなるシート状の部材をひだ折り加工して山部２と谷
部３からなる多数のひだ山１を形成する。モしてひだ折
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だ山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。

モしてひだ山１の他方端部７の接合されていない第２接
合部８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
合長さより大きく、従って第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っている。

以上のよう番こして形成された一過素子１０を扇形に捲
回し、ひだ山１の側面の始端１１と終端１２とを接合し
て一過器１５が形成される。このとき第１１第２傾斜壁
６．９の底辺は平担となっている。そして各ひだ山１の
第１接合部５の下端部の厚さと第１傾斜壁６の底辺の長
さを合計したものが一過器１５の外周寸法となり、また
各ひだ山１の第２接合部８の上端部の厚さと第２傾斜壁
９の底辺の長さを合計したものが一過器１５の内周寸法
となる。このような−週休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頂部を傾斜させた状態
にして、−週休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の底辺部分を挟持ししかも
外方へつば状に張りだす環状の第１環状部材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の底辺部分を挾持
ししかも内方へつば状に張りだす環状の第２環状部材１
７が一体成形される。環状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ンールパッキンの役
目をさせることができる。

なおひだ山の頂部の傾斜角度は、流体の種類や量さらに
一過エレメントの許容スペース等により適宜決定される
。また環状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一過エレメント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内に装着される。このと
き−過エレメント３０の第１環状部材１６はボデ−２１
外周に設けられたフランジ２３の上面とカバ−２７下端
外周に設けられた７ランジ２９の下面との間に挾持され
る。また一過器１５の第２環状部材１７はボデー２１に
設けられたブリッジ２４上部の環状フランジ２５とカバ
−２７中央面との間に挟持される。ボデー２１とカバー
２７はブリッジ２４に設けられたす１ト２６とボルト３
１とで固定され、一過装置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担になるよう
にしたが、各接合部の接合長さを短かく、従って各傾斜
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１ζ相当する部分
を切除して、しかもこの切除した三角形状の部分を覆う
環状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、濾過体１５の上端内周部に
円板状の端板５１を配設し、濾過体１５の第２傾斜壁９
の端部と同時に端板５１を環状部材５２で一体成形して
濾過エレメント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。

このような濾過エレメントは端板を直接ブリッジに、ま
たは端板をブリッジとカバー内面との間に挟持するなど
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
を閉塞して谷部を伺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シ、流体が濾過エレメントの
ひだ山の上面だけでなく一方端部からも入り、モしてひ
だ山の下面と他方端部へ抜けることかできる構成にした
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、しかも流体が濾過エレメントのひた山に
対して斜め方向に流れ、流体の流れ方向の急激な変化が
ない。従って流体の流れ抵抗を低くすることができる。

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濾過面の一方端および他
方端が交互番こ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一過面同志の
密着が起らず有効濾過面積が増える。従って寿命の延長
がはかれる。さらにまた、−過エレメントをケーシング
に装着した状態において濾過エレメントの上方および下
方部分に広い空間をつくると同時に濾過エレメントの外
側の空間の外方を広く、逆に濾過エレメントの内側の空
間の内方を広くとることができ、−過エレメント内外の
圧力分布の平均化がはかれ、また各ひだ山の谷部間隙が
一方端部側で広く、他方端部側になるにつれて次第に狭
くなっているので、流体の流れの平均化がはかれ部材各
部の濾過流速が均一に保てる。従って一過精変の向上、
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実施例の濾過エレ
メントの平面図、正面図。 第３図は同実施例の濾過体の斜視図。 第４図は同実施例の濾過エレメントを装着した一過装置
。 第５図は第２実施例の濾過エレメントの断面図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート状の濾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、これを扇形に捲回してひだ山の両側面を
   接合して濾過体を形成し、該濾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傾斜壁の端部にそれぞれ第１環状部材および第２環
   状部材で固着した濾過エレメント。