特許 6365344 エアクリーナ用フィルタエレメント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6365344

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】エアクリーナ用フィルタエレメント

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/024 20060101AFI20180723BHJP

【ＦＩ】

   F02M35/024 511D

   F02M35/024 511E

   F02M35/024 511G

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-36905(P2015-36905)

(22)【出願日】2015年2月26日

(65)【公開番号】特開2016-160750(P2016-160750A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】猪飼 克尚

【審査官】 種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５４−１０１２０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−１８３９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０１９７２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３５／０２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

襞折りされた濾材によりエアを濾過するエアクリーナ用フィルタエレメントにおいて、
前記濾材は、濾紙層と、熱可塑性樹脂の繊維により形成されるとともに前記濾紙層のダスティサイドの面に貼り付けられた不織布層と、を有し、
襞の稜線の延びる方向をフィルタエレメントの幅方向とするとき、
前記幅方向における前記濾紙層の端において前記不織布層が同濾紙層のクリーンサイドに折り返されている、
エアクリーナ用フィルタエレメント。

【請求項2】

前記幅方向における前記濾材の端よりも内側には同濾材とは別体の端部封止部が設けられている、
請求項１に記載のエアクリーナ用フィルタエレメント。

【請求項3】

前記幅方向における前記濾材の端部には、前記不織布層における前記濾紙層のクリーンサイドに折り返された折り返し部を溶融して形成された端部封止部が設けられている、
請求項１に記載のエアクリーナ用フィルタエレメント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、襞折りされた濾材によりエアを濾過するエアクリーナ用フィルタエレメントに関する。

【背景技術】

【0002】

車載内燃機関の吸気通路には、エアを濾過するエアクリーナが設けられている。エアクリーナには、襞折りされた濾材を有するフィルタエレメントが設けられている。
従来、こうした濾材としては、濾紙層と、熱可塑性樹脂の繊維により形成されるとともに同濾紙層のダスティサイドの面に貼り付けられた不織布層とを有するものが開発されるに至っている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６―１７５３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、雨天時などに吸気口から吸気通路内に水が吸い込まれることがある。この場合、吸い込まれた水がフィルタエレメントの濾材に付着すると、濾材が水を吸収することにより同濾材の剛性が低下する。特に、不織布層を有する濾材においては、同不織布層のために濾材の通気抵抗が増大しやすいことから、濾材の通気抵抗の増大を抑制すべく、濾紙層の目付が小さくされることが多い。そのため、濾紙層が水を吸収した場合には剛性が低くなりやすい。このとき、濾材の目詰まりなどにより吸気負圧が大きくなると、フィルタエレメントは剛性が低下しているために大きく変形するなどの不都合が生じるおそれがある。

【0005】

特許文献１に記載のフィルタエレメントでは、濾材のダスティサイドの面が熱可塑性樹脂の繊維により形成された不織布層によって形成されており、同面は撥水性を有する。しかし、襞の稜線の延びる方向、すなわちフィルタエレメントの幅方向における濾材の両端においては濾紙層が外部に露出するため、濾紙層の上記幅方向における両端が水に濡れることとなる。その結果、濾紙層が水を吸収してその剛性が低下することにより、上述した不都合が生じるおそれがある。

【0006】

本発明の目的は、濾紙層が水を吸収することに起因した不都合の発生を抑制することができるフィルタエレメントを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するためのフィルタエレメントは、襞折りされた濾材によりエアを濾過するものであり、前記濾材は、濾紙層と、熱可塑性樹脂の繊維により形成されるとともに前記濾紙層のダスティサイドの面に貼り付けられた不織布層と、を有し、襞の稜線の延びる方向をフィルタエレメントの幅方向とするとき、前記幅方向における前記濾紙層の端において前記不織布層が同濾紙層のクリーンサイドに折り返されている。

【0008】

同構成によれば、フィルタエレメントの幅方向における濾材の端においては不織布層が外部に露出し、濾紙層は外部に露出しない。このため、濾紙層の上記幅方向における端が水に濡れることを適切に抑制することができ、同濾紙層が水を吸収することを抑制することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、濾紙層が水を吸収することに起因した不都合の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】フィルタエレメントの一実施形態の斜視図。

【図2】図１の２−２線に沿った断面図。

【図3】図１の矢印Ａ方向から視た側面図。

【図4】同実施形態における濾紙層と不織布層とを張り合わせる工程を示す側面図。

【図5】同実施形態における濾紙層と不織布層とを張り合わせる工程を示す平面図。

【図6】図５の６−６線に沿った断面図。

【図7】図５の７−７線に沿った断面図。

【図8】同実施形態における濾材について、襞折りされた状態の斜視図。

【図9】同実施形態における濾材について、端部封止部が形成された状態の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図１〜図８を参照して、フィルタエレメントの一実施形態について説明する。本実施形態のフィルタエレメント１０は、車載内燃機関のエアクリーナに適用されるものである。

【0012】

図１に示すように、フィルタエレメント１０は、襞折りされて平面視四角形をなす濾材１１と、濾材１１の外周縁に設けられた四角枠状のシール部１２と、襞の稜線の延びる方向、すなわちフィルタエレメント１０の幅方向（以下、単に幅方向Ｌと略称する。）における濾材１１の両端１１１を封止する端部封止部１３とを備えている。

【0013】

図１〜図３に示すように、濾材１１は、濾紙層２０と、濾紙層２０のダスティサイド（同図の下側であり、エア流れ方向の上流側）の面に貼り付けられた不織布層３０とを有している。不織布層３０は熱可塑性樹脂の繊維により形成されており、撥水性を有している。

【0014】

不織布層３０は、濾紙層２０のダスティサイドの面全体に貼り付けられた本体部３１（図２参照）と、幅方向Ｌにおける濾紙層２０の端２１において同濾紙層２０のクリーンサイド（同図の上側であり、エア流れ方向の下流側）に折り返された折り返し部３２（図３参照）とを有している。折り返し部３２の幅は例えば１０ｍｍ〜１５ｍｍが好ましい。折り返し部３２の幅が小さすぎると、不織布層３０を折り返すことが難しくなったり、折り返し部３２を濾紙層２０に貼り付けることが難しくなったりするためである。折り返し部３２の幅が大きすぎると、濾材１１の通気抵抗を悪化させるためである。したがって、濾材１１のクリーンサイドの面における折り返し部３２を除く大部分は、濾紙層２０が露出している。なお、不織布層３０を形成する熱可塑性樹脂としては例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。また、不織布層３０によってエアに含まれる粒子径０．５μｍ程度の微細粒子を効率よく捕捉する上では、不織布層３０の繊維径は０．７〜１５μｍが好ましく、不織布層３０の目付は、９〜１５ｇ／ｍ２が好ましい。

【0015】

シール部１２は独立気泡のポリウレタンによって形成されている。
端部封止部１３は、ホットメルト接着剤であり、濾材１１の外側に端部封止部１３がはみ出さないように、端部封止部１３は幅方向Ｌにおける濾材１１の各端１１１よりも内側に設けられている。

【0016】

次に、図４〜図８を参照して、濾材１１の製造工程について説明する。
図４に示すように、巻き取りローラ４３を回転させることにより、濾紙ロール４１に巻かれている濾紙層２０を巻き取るとともに、不織布ロール４２に巻かれている不織布層３０を巻き取る。不織布ロール４２と巻き取りローラ４３との間には、巻き取りローラ４３に向けて移動する不織布層３０を濾紙層２０と平行な姿勢になるようにガイドするガイドローラ４４が設けられている。

【0017】

このとき、図５に示すように、濾紙層２０及び不織布層３０は、それらの幅方向の中心Ｃが一致している。また、図６に示すように、不織布層３０の幅Ｗ２は、濾紙層２０の幅Ｗ１よりも大きくされている（Ｗ２＞Ｗ１）。

【0018】

図４及び図５に示すように、ガイドローラ４４と巻き取りローラ４３との間には、ガイドローラ４４側から順に、ガイド部材４５及び一対の加熱ロール４６ａ，４６ｂが設けられている。各加熱ロール４６ａ，４６ｂの周面には、軸線方向において所定間隔毎に複数の突起が形成されている。

【0019】

図５及び図７に示すように、濾紙層２０及び不織布層３０は、ガイド部材４５を通過することにより、不織布層３０の幅方向において濾紙層２０よりもはみ出している部分が濾紙層２０の端２１を内包するように幅方向内側に折り返される。

【0020】

また、濾紙層２０及び不織布層３０は、一対の加熱ロール４６ａ，４６ｂの間を通過することによりエンボス加工が施される。すなわち、不織布層３０が上記突起からの受熱により部分的に溶融されて濾紙層２０に接着される。そして、濾紙層２０に不織布層３０が貼り付けられたものを所定長さにカットすることにより、濾材１１が形成される。

【0021】

その後、図８に示すように、濾材１１の幅方向に沿って同濾材１１を襞折りする。そして、図９に示すように、濾材１１の幅方向Ｌにおける端１１１よりも内側にホットメルト接着剤を塗布することにより端部封止部１３を形成する。最後に、濾材１１の外周縁にシール部１２を成形する。

【0022】

次に、本実施形態の作用について説明する。
幅方向Ｌにおける濾材１１の端においては不織布層３０が外部に露出し、濾紙層２０は外部に露出しない。このため、濾紙層２０の上記幅方向Ｌにおける端２１が水に濡れることを適切に抑制することができ、濾紙層２０が水を吸収してその剛性が低下することを抑制することができる。したがって、濾材１１の目詰まりなどにより吸気負圧が大きくなっても、フィルタエレメント１０が大きく変形するなどの不都合が発生することを抑制することができる。

【0023】

以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメントによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フィルタエレメント１０の濾材１１は、濾紙層２０と、熱可塑性樹脂の繊維により形成されるとともに濾紙層２０のダスティサイドの面に貼り付けられた不織布層３０と、を有している。フィルタエレメント１０の幅方向Ｌにおける濾紙層２０の端２１において不織布層３０が同濾紙層２０のクリーンサイドに折り返されている。

【0024】

こうした構成によれば、濾紙層２０が水を吸収することを抑制することができる。したがって、濾紙層２０が水を吸収することに起因した不都合の発生を抑制することができる。

【0025】

（２）幅方向Ｌにおける濾材１１の端１１１よりも内側には濾材１１とは別体の端部封止部１３が設けられている。
こうした構成によれば、エアが濾材１１自体を通過することなく濾材１１の端１１１の谷間を通じてクリーンサイドに流入することを端部封止部１３によって適切に抑制することができる。

【0026】

したがって、本実施形態によれば、幅方向Ｌにおける濾材１１の端１１１よりも内側に端部封止部１３を設けながらも、濾紙層２０が水を吸収することに起因した不都合の発生を抑制することができる。

【0027】

（３）不織布層３０の本体部３１と折り返し部３２とをエンボス加工によって濾紙層２０に対して同時に接着するようにした。このため、濾材１１を効率的に製造することができる。

【0028】

＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・濾紙層２０と不織布層３０とをラミネート加工により貼り付けることもできる。すなわち、濾紙層２０と不織布層３０との間に通気性の高いホットメルトシートを挟み、加熱及び加圧することにより接着する。

【0029】

・メルトブロー法などによって形成された直後の不織布層３０を濾紙層２０に張り付けることもできる。
・幅方向Ｌにおける濾材１１の端部に不織布層３０における折り返し部３２の一部を溶融することにより、端部封止部１３を形成することもできる。この場合、ホットメルト接着剤が不要となる。

【符号の説明】

【0030】

１０…フィルタエレメント、１１…濾材、１１１…端、１２…シール部、１３…端部封止部、２０…濾紙層、２１…端、３０…不織布層、３１…本体部、３２…折り返し部、４１…濾紙ロール、４２…不織布ロール、４３…巻き取りローラ、４４…ガイドローラ、４５…ガイド部材。４６ａ，４６ｂ…加熱ロール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】