(57)【要約】【課題】気体中に含まれるオイルミストを効率良く分離するエアフィルタを提供する。【解決手段】フィルタエレメント３を構成する濾材部１１を、インナチューブ８の外周に巻き付けられた第１の濾材９と、この第１の濾材９の外周面に密接して巻き付けられた第２の濾材１０とで構成し、濾材部１１の内周面から内部を外周面に向かってオイルミストを含んだ気体を透過させることにより、第１の濾材９でオイルミストを捕捉して油滴に凝集させ、さらに、この油滴を第２の濾材１０で成長させて気体から分離することができ、オイルミストの分離効率の良いフィルタを提供することが可能となる。【選択図】  図１
2004195350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ケースと、前記円筒状ケース内に配設されたフィルタエレメントと、前記円筒状ケースに形成された流入孔及び流出孔とを有し、
前記フィルタエレメントが円筒状に形成された濾材部を有し、
前記フィルタエレメントが前記円筒状ケース内を前記濾材部の内周面で囲まれた内周空間と前記濾材部の外周面及び前記円筒状ケースの内面で囲まれた外周空間とに分離するように配設され、
前記流入孔が前記内周空間に連通するように前記円筒状ケースに形成され、前記流出孔が前記外周空間に連通するように前記円筒状ケースの上部に形成され、前記流入孔から前記内周空間に導入された気体を前記濾材部を通過させて、前記外周空間に流出させて前記流出孔から外部に流出させるように構成し、前記フィルタエレメントにより前記気体に含まれるオイルミストを分離して除去するエアフィルタにおいて、
前記濾材部が、円筒状に形成された第１の濾材と、前記第１の濾材の外周面に密接して円筒状に形成された第２の濾材とで構成され、
前記第１の濾材がグラスペーパで構成されるとともに、前記第２の濾材が不織布で構成されることを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
円筒状ケースと、前記円筒状ケース内に配設されたフィルタエレメントと、前記円筒状ケースに形成された流入孔及び流出孔とを有し、
前記フィルタエレメントが円筒状に形成された濾材部を有し、
前記フィルタエレメントが前記円筒状ケース内を前記濾材部の内周面で囲まれた内周空間と前記濾材部の外周面及び前記円筒状ケースの内面で囲まれた外周空間とに分離するように配設され、
前記流入孔が前記外周空間に連通するように前記円筒状ケースに形成され、前記流出孔が前記内周空間に連通するように前記円筒状ケースの上部に形成され、前記流入孔から前記外周空間に導入された気体を前記濾材部を通過させて、前記内周空間に流入させて前記流出孔から外部に流出させるように構成し、前記フィルタエレメントにより前記気体に含まれるオイルミストを分離して除去するエアフィルタにおいて、
前記濾材部が、円筒状に形成された第２の濾材と、前記第２の濾材の外周面に密接して円筒状に形成された第１の濾材とで構成され、
前記第１の濾材がグラスペーパで構成されるとともに、前記第２の濾材が不織布で構成されることを特徴とするエアフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルミストを含んだ気体を透過させてオイルミストを分離して除去するエアフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料としてＣＮＧ（圧縮天然ガス）を用いる場合、天然ガスを圧縮する際に圧縮機のコンプレッサ等から飛散するオイルがオイルミストとしてＣＮＧに混入する場合があり、このオイルミストが含まれたままＣＮＧがエンジンに供給されると燃焼効率の低下等が発生するため、気体（ＣＮＧ）からオイルミストを除去する必要がある。
【０００３】
また、エンジンの燃焼室から漏れる燃焼ガス（ブローバイガス）はそのまま大気中に放出すると環境汚染の原因となるため、ブローバイガス循環装置により再度燃焼室に循環させて燃焼させているが、このブローバイガスには、エンジンの潤滑に使われるエンジンオイルがシリンダ等から飛散してオイルミストとして含まれており、このまま供給すると問題がある。
【０００４】
このため、上述のＣＮＧやブローバイガスのような気体中からオイスルミストを分離して除去するエアフィルタが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２０９３２号公報（第３〜４頁、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなエアフィルタでは、そのフィルタエレメントを濾過する気体の性質に合わせて、圧力損失等を調整した上で高い分離（濾過）効率を実現する必要があるが、従来の製品ではその調整が難しく、気体の種類によっては、十分なオイルミストの分離効率を得ることができなかった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、円筒状に形成されたフィルタエレメントの濾材をグラスペーパと不織布とで構成してインナチューブに巻き付けて２層構造にすることにより、気体中に含まれるオイルミストを効率良く分離するエアフィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために第１の本発明に係るエアフィルタは、円筒状ケース（例えば、実施形態におけるハウジング２）と、この円筒状ケース内に配設されたフィルタエレメントと、この円筒状ケースに形成された流入孔及び流出孔とを有し、フィルタエレメントが円筒状に形成された濾材部を有し、このフィルタエレメントが円筒状ケース内を濾材部の内周面で囲まれた内周空間と濾材部の外周面及び円筒状ケースの内面で囲まれた外周空間とに分離するように配設され、流入孔が内周空間に連通するように円筒状ケースに形成され、流出孔が外周空間に連通するように円筒状ケースの上部に形成される。そして、流入孔から内周空間に導入された気体を濾材部を通過させて、外周空間に流出させて流出孔から外部に流出するように構成し、フィルタエレメントにより気体に含まれるオイルミストを分離して除去する。このとき、濾材部が、円筒状に形成された第１の濾材と、この第１の濾材の外周面に密接して円筒状に形成された第２の濾材とで構成され、第１の濾材をグラスペーパで構成し、第２の濾材を不織布で構成する。
【０００９】
このように構成することにより、濾過する気体の種類に合わせて濾材の圧力損失等を設定した上で、この気体中に含まれるオイルミストを効率良く分離するエアフィルタを提供することが可能となる。
【００１０】
また、第２の本発明に係るエアフィルタは、円筒状ケースと、この円筒状ケース内に配設されたフィルタエレメントと、この円筒状ケースに形成された流入孔及び流出孔とを有し、フィルタエレメントが円筒状に形成された濾材部を有し、このフィルタエレメントが円筒状ケース内を濾材部の内周面で囲まれた内周空間と濾材部の外周面及び円筒状ケースの内面で囲まれた外周空間とに分離するように配設され、流入孔が外周空間に連通するように円筒状ケースに形成され、流出孔が内周空間に連通するように円筒状ケースの上部に形成される。そして、流入孔から外周空間に導入された気体を濾材部を通過させて、内周空間に流出させ流出孔から外部に流出するように構成し、フィルタエレメントにより気体に含まれるオイルミストを分離して除去する。このとき、濾材部が、円筒状に形成された第２の濾材と、この第２の濾材の外周面に密接して円筒状に形成された第１の濾材とで構成され、第１の濾材をグラスペーパで構成し、第２の濾材を不織布で構成する。
【００１１】
このように構成することでも、濾過する気体の種類に合わせて濾材の圧力損失等を調整した上で、気体中に含まれるオイルミストを効率良く分離するエアフィルタを提供することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るエアフィルタは、ＣＮＧやブローバイガスに含まれるオイルミストを除去するために用いられる。ＣＮＧエンジンの場合、コンプレッサから放出されてＣＮＧに混入したオイルミストを分離するため、本発明に係るエアフィルタをＣＮＧの供給機の燃料タンクから供給孔の間や、ＣＮＧエンジンを搭載した車両の燃料タンクとエンジンの間に配設してＣＮＧからオイルミストを分離する。また、ブローバイガス循環システムにおいてブローバイガスに混入したオイルミストを分離する場合は、エンジンのシリンダヘッド部から吸気系の間に配設されたブローバイガス循環システムにこのエアフィルタが配設されて、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離する。
【００１３】
図１及び図２は本発明に係るエアフィルタ及びフィルタエレメントの構造を示している。エアフィルタ１は、有底円筒状のハウジング２と、このハウジング２内に配設されるフィルタエレメント３とから構成されている。フィルタエレメント３は、その円周面に多数の開孔が形成された円筒状のインナチューブ８と、このインナーチューブ８の外周面に密接して巻き付けられた第１の濾材９及び第１の濾材９の外周面に密接して巻き付けられた第２の濾材１０とから構成される円筒状の濾材部１１とを有しており、このインナーチューブ８と濾材部１１は、フィルタエレメント３の円筒軸方向両端に配設されたエンドプレート１２で挟持されている（図２においては、フィルタエレメント３の構造を示すために、上部に配設されるエンドプレート１２は図示していない）。
【００１４】
フィルタエレメント３の上部に配設されるエンドプレート１２には、インナチューブ８の内周面とエンドプレート１２で囲まれた内周空間１３（インナチューブ８の円周面上には多数の開孔が形成されており、この内周空間１３は濾材部１１の内周面で囲まれていることになる）に連通する開孔が形成されており、この開孔と、ハウジング２の上部に形成された流入孔４とが密接して連通するように配設されている。また、フィルタエレメント３の外周面（すなわち、濾材部１１の外周面及びエンドプレート１２で構成される外周面）とハウジング２の内面に囲まれて外周空間１４が形成されており、この外周空間１４とハウジング２の上部に形成された流出孔５が連通するように構成されている。
【００１５】
このように構成することにより、ハウジング２の内部は、フィルタエレメント３によって内周空間１３と外周空間１４に分離されており、オイルミストを含んだ気体を流入孔４から内周空間１３に導入し、フィルタエレメント３の濾材部１１を内周面から内部を外周面に向かって透過させることで、オイルミストを分離し、オイルミストが除去された気体を、外周空間１４を通って流出孔５から流出させることができる。なお、フィルタエレメント３で分離されたオイルミストは、フィルタエレメント３の濾材部１１で捕捉されて油滴となり、濾材部１１の外周面に沿って下方に流れ落ち、ハウジング２の底部６に溜まる。なお、ハウジング２の底面には、ハウジング２の底部６に溜まったオイルを排出するための排出孔７が形成されている。
【００１６】
フィルタエレメント３の濾材部１１は、気体が透過する順に、インナチューブ８の外周面に第１の濾材９が巻き付けられており、さらにこの第１の濾材９の外周面に第２の濾材１０が密接して巻き付けられて構成されている。このとき、第１の濾材９を繊維のぬれ性の良いグラスペーパとし、第２の濾材１０を繊維のぬれ性が良く且つ第１の濾材９より孔径の荒い不織布とすることで、気体からのオイルミストの分離効率を良くすることができる。
【００１７】
このような構成によると、オイルミストを含んだ気体が第１の濾材９を透過すると、この第１の濾材９でオイルミストが捕捉されるとともに凝集されて油滴となる。さらに、この油滴は気体の流れに押されて第２の濾材１０に移動するが、第２の濾材１０で油滴の飛散が防止されるとともに、この第２の濾材１０により、より大きな油滴に成長し、第２の濾材１０の外周面（すなわち、フィルタエレメント３を構成する濾材部１１の外周面）に出てくる。この濾材部１１の外周面に出てきた油滴はある程度の大きさを有しているため、外周空間１４の気体とともに飛散して流出孔５から流出することはなく、そのまま落下して、ハウジング２の底面６に溜まる。このとき、濾材部１１でのオイルミストの分離効率は、第１の濾材９及び第２の濾材１０を構成する素材（すなわち、グラスペーパ及び不織布）の孔径とこの素材の巻数で調整することができる。なお、フィルタエレメント３を透過するオイルミストの一部は第１の濾材９の内周面で捕捉されてフィルタエレメント３の内部の底面に油滴として溜まるが、所定の量以上となると、濾材部１１からしみ出て、ハウジング２の底面６に落下して溜まる。
【００１８】
なお、上述の実施例では、第１の本発明に係るエアフィルタについて示したものであり、フィルタエレメント３の内周面から外周面に向かって内部を透過させるように構成した場合を示したが、フィルタエレメント３の外周面から内周面に向かって内部を透過させるように構成することにより、同様の形状で第２の本発明に係るエアフィルタとして実現することも可能である。このとき、濾材部１１は、インナーチューブ８の外周面に第２の濾材（不織布）が巻き付けられ、その外周に密接して第１の濾材（グラスペーパ）が巻き付けられて構成される。
【００１９】
また、上述の実施例では、第１の濾材９及び第２の濾材１０にグラスペーパ及び不織布を使いインナーチューブ８に巻き付けて構成したが、グラスペーパ及び不織布を蛇腹状に折り畳んで環状に丸めた菊花状に形成して構成することも可能である。さらに、第１の濾材９については、グラス濾材を円筒状に形成した成型体を利用することも可能である。なお、不織布の素材としては、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＰ、レーヨン、コットン、ナイロン等を利用することができる。
【００２０】
【実施例】
次に、これらの実施例を以下に示す。なお、第１及び第２実施例とも、上述の第１の本発明に係るエアフィルタの場合であり、第１実施例はＣＮＧ用のエアフィルタの場合であり、第２実施例はブローバイガス用のエアフィルタの場合である。
【００２１】
（第１実施例）
本実施例では、第１の濾材９に孔径５μｍのグラスペーパを３巻きとし、第２の濾材１０に孔径５５μｍのＰＥＴ不織布を５巻きとした。このように構成することで、ＣＮＧに対して、オイルミストの分離効率の良いエアフィルタを構成することができた。
【００２２】
（第２実施例）
本実施例では、第１の濾材９に孔径２０μｍのグラスペーパを１巻きとし、第２の濾材１０に孔径５５μｍのＰＥＴ不織布を４巻きとした。このように構成することで、ブローバイガスに対して、オイルミストの分離効率が良く、且つ、圧力損失の少ないエアフィルタを構成することができた。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、第１の本発明に係るエアフィルタによれば、フィルタエレメントを構成する濾材部を、グラスペーパが円筒状に巻かれた第１の濾材と、この第１の濾材の外周面に密接して不織布が巻き付けられた第２の濾材とで構成し、濾材部の内周面から内部を外周面に向かってオイルミストを含んだ気体を透過させることにより、第１の濾材でオイルミストを捕捉して油滴に凝集させ、さらに、この油滴を第２の濾材で成長させて気体から分離することができるため、濾過する気体に合わせて圧力損失等を調整した上で、オイルミストの分離効率の良いエアフィルタを提供することが可能となる。
【００２４】
また、第２の本発明に係るエアフィルタによれば、フィルタエレメントを構成する濾材部を、不織布が円筒状に巻かれた第２の濾材と、この第２の濾材の外周面に密接してグラスペーパが巻かれた第１の濾材とで構成し、濾材部の外周面から内部を内周面に向かってオイルミストを含んだ気体を透過させることにより、第１の濾材でオイルミストを捕捉して油滴に凝集させ、さらに、この油滴を第２の濾材で成長させて気体から分離することができるため、濾過する気体に合わせて圧力損失等を調整した上で、オイルミストの分離効率の良いエアフィルタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の本発明に係るエアフィルタの構成図である。
【図２】第１の本発明に係るフィルタエレメントの概要図である。
【符号の説明】
１  エアフィルタ
２  ハウジング（円筒状ケース）
３  フィルタエレメント
４  流入孔
５  流出孔
９  第１の濾材
１０  第２の濾材
１１  濾材部
１３  内周空間
１４  外周空間
【図１】
2004195350.tif 000003
【図２】
2004195350.tif 000004