JP6057541B2 - オイル劣化抑制装置 - Google Patents

オイル劣化抑制装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6057541B2
JP6057541B2 JP2012106262A JP2012106262A JP6057541B2 JP 6057541 B2 JP6057541 B2 JP 6057541B2 JP 2012106262 A JP2012106262 A JP 2012106262A JP 2012106262 A JP2012106262 A JP 2012106262A JP 6057541 B2 JP6057541 B2 JP 6057541B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oil
deterioration
flow path
inorganic material
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012106262A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013234582A (ja
Inventor
豪人 森下
豪人 森下
泰啓 斉藤
泰啓 斉藤
康裕 大宮
康裕 大宮
浩司 森谷
浩司 森谷
遠山 護
護 遠山
成人 龍田
成人 龍田
一平 福富
一平 福富
村上 元一
元一 村上
克一 宮坂
克一 宮坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Boshoku Corp
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Boshoku Corp
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Boshoku Corp, Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Boshoku Corp
Priority to JP2012106262A priority Critical patent/JP6057541B2/ja
Priority to US13/865,509 priority patent/US10369498B2/en
Priority to CN201310156632.2A priority patent/CN103388506B/zh
Priority to DE102013207818A priority patent/DE102013207818A1/de
Publication of JP2013234582A publication Critical patent/JP2013234582A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6057541B2 publication Critical patent/JP6057541B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0058Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning by filtration and centrifugation processes; apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0091Treatment of oils in a continuous lubricating circuit (e.g. motor oil system)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B01D29/21Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets
    • B01D29/216Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets with wound sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B01D29/54Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection arranged concentrically or coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D37/00Processes of filtration
    • B01D37/02Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
    • B01D37/025Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered additives incorporated in the filter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06Metal compounds
    • C10M2201/062Oxides; Hydroxides; Carbonates or bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10Compounds containing silicon
    • C10M2201/102Silicates
    • C10M2201/103Clays; Mica; Zeolites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10Compounds containing silicon
    • C10M2201/105Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/04Groups 2 or 12
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/06Groups 3 or 13

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

本発明は、オイル劣化抑制装置に関し、更に詳しくは、オイル劣化成分の捕捉効果が向上するとともに、通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができるオイル劣化抑制装置に関する。
従来の濾材として、内燃機関で生じるカーボン、酸、劣化物等を除去するための微粒子(例えば、ハイドロタルサイト等)及び繊維からなるものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この濾材を用いたオイルフィルタでは、例えば、図15に示すように、濾材110を収容するハウジング102には、オイルパンから送られるオイルをハウジング102内部に流入させるオイル流入路107と、濾材110で濾過されたオイルをエンジンの潤滑対象部(例えば、クランクシャフト、シリンダー壁、動弁機構等)に流出させるオイル流出路108と、が形成されている。そして、オイル流入路107からハウジング102内部に流入されるオイルは、濾材110で濾過されつつ微粒子115によりカーボン等が除去されてオイル流出路108からエンジンの潤滑部に流出される。
また、接着性繊維加工材と、セピオライトを含有する濾過材用材料を加熱成形して得られる濾過材を用いたフィルターが知られている(例えば、特許文献2参照。)。このフィルターでは、セピオライトを併用することで、油性の不純成分に対しても優れた捕捉効果を有するフィルターとすることができ、特に自動車エンジン潤滑用として好適である。
特開平03−296408号公報 特開2001−38119号公報
しかし、上記特許文献1に記載された従来のオイルフィルタでは、オイルパンから送られる全てのオイルが濾材を通過する形態(いわゆる、フルフロー形態)であるため、濾材を構成するハイドロタルサイト等の微粒子が抵抗となり圧力損失が上昇してしまう問題がある。また、上記特許文献2に記載されたフィルターでは、カーボンブラック及び酸化第二鉄等を含む特定の試験用ダストを含有する試験用オイルを用いて捕捉効果が評価されているに過ぎない。この文献では、他の劣化成分の捕捉については検証されていない。更に、セピオライトはエンジンオイルの劣化物の1種である硝酸エステルの捕捉効果が小さいという問題もある。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、オイル劣化成分の捕捉効果が向上するとともに、通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができるオイル劣化抑制装置を提供することを目的とする。
オイルの初期劣化物は重合してスラッジ化する。そこで、硝酸エステル等の初期劣化物を、スラッジ化する前にオイルフィルタ内に備えられた劣化抑制部に保持されたメソポーラス無機材の細孔表面に吸着させる。これにより、スラッジ化を抑制することができ、オイルの劣化が抑えられる。また、オイルフィルタにおいて、オイル流れの抵抗となり得るメソポーラス無機材が保持された劣化抑制部の配設位置を、フィルタ内のオイル流れに対して適正化することにより、圧力損失の上昇が抑制される構造とすることができる。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、オイルを濾過する濾材を備える濾過部と、オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤を備える劣化抑制部と、を備え、前記劣化抑制部は、前記劣化抑制剤を保持し且つオイル流路を形成する流路壁を備え、前記劣化抑制剤はメソポーラス無機材を含み、前記流路壁は、渦巻状又は同心円状に設けられるとともに、波状に形成された波状部を有し、前記劣化抑制部と筒状の前記濾過部とを軸方向に沿って収容するハウジングを備え、前記ハウジングの内壁と前記劣化抑制部の外周側との間の空間の横断面積は、前記ハウジングの内壁と前記濾過部の外周側との間の空間の横断面積より小さくされ、前記ハウジングには、前記劣化抑制部の前記濾過部から離間した側の軸方向の一端側の近傍に開口するオイル流入口が形成されており、前記流路壁の空隙率が0.8〜0.99であることを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記メソポーラス無機材の平均細孔径が1〜30nmであることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1において、前記メソポーラス無機材の細孔容積が0.3〜4.0cm/gであることを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記メソポーラス無機材の比表面積が120〜2000m/gであることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項において、前記メソポーラス無機材が、Si、Al、Fe、Ca及びMgからなる群より選ばれる元素を有する酸化物系無機材であることを要旨とする。
本発明のオイル劣化抑制装置によると、メソポーラス無機材を含む劣化抑制剤を保持した劣化抑制部でオイルの劣化が抑制されるとともに、濾過部でオイルが濾過される。そして、劣化抑制部では、劣化抑制剤を保持した流路壁の表面側に沿ってオイルが流れることでオイルの劣化が抑制される。これにより、劣化抑制部ではオイルがクロスフローされることとなり、オイルの通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができる。また、流路壁が、渦巻状又は同心円状に設けられており、劣化抑制部の小型化を図りつつオイル流路を大きく確保できるため、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。更に、流路壁が、波状部を有するため、渦巻状又は同心円状の隣り合う流路壁の間隔を大きくして更に大きなオイル流路を確保できる。また、劣化抑制部と筒状の濾過部とを軸方向に沿って収容するハウジングを備え、ハウジングの内壁と劣化抑制部の外周側との間の空間の横断面積は、ハウジングの内壁と濾過部の外周側との間の空間の横断面積より小さくされ、ハウジングには、劣化抑制部の濾過部から離間した側の軸方向の一端側の近傍に開口するオイル流入口が形成されているため、オイル流入路からハウジング内に流入するオイルは、劣化抑制部及び濾過部の順に通過して流れ、劣化抑制部では渦巻状又は同心円状の隣り合う流路壁の隙間をより円滑且つ確実に流れる。
また、メソポーラス無機材の平均細孔径が1〜30nmである場合は、初期劣化物がメソポーラス無機材の細孔内に侵入し易く、細孔内に十分に吸着され、スラッジ化がより抑制されてオイルの劣化が抑えられる。
更に、細孔容積が0.3〜4.0cm/gである場合は、初期劣化物を吸着するための十分な細孔空間を有するため、初期劣化物が吸着され易く、スラッジ化がより抑制されてオイルの劣化が抑えられる。
また、比表面積が120〜2000m/gである場合は、メソポーラス無機材が初期劣化物を吸着するための十分な表面積を有するため、初期劣化物が吸着され易く、スラッジ化がより抑制されてオイルの劣化が抑えられる。
更に、メソポーラス無機材が、Si、Al、Fe、Ca及びMgからなる群より選ばれる元素を有する酸化物系無機材である場合は、劣化抑制剤として十分に機能し、初期劣化物が細孔表面に吸着されてスラッジ化が抑制され、オイルの劣化が十分に抑えられる。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
参考例1に係るオイル劣化抑制装置の縦断面図である。 図1のII−II線断面拡大図である。 図1のIII−III線断面拡大図である。 上記オイル劣化抑制装置の作用を説明するための説明図である。 上記オイル劣化抑制装置の作用を説明するための説明図である。 参考例2に係るオイル劣化抑制装置の縦断面図である。 図6のVII−VII線断面拡大図である。 上記オイル劣化抑制装置の作用を説明するための説明図である。 その他の形態の劣化抑制部を説明するための説明図であり、(a)は流路壁が同心円状に設けられた形態を示し、(b)は流路壁が波状部を有する形態を示す。 本発明の形態の劣化抑制部の斜視図である。 更にその他の形態の劣化抑制部の縦断面展開図である。 更にその他の形態の劣化抑制部の縦断面展開図である。 更にその他の形態の劣化抑制部を説明するための説明図であり、(a)は平面図を示し、(b)は正面図を示す。 更にその他の形態の劣化抑制部を説明するための説明図であり、(a)は平面図を示し、(b)は正面図を有する形態を示す。 従来のオイルフィルタの縦断面図である。 試験例1に係る劣化物捕捉の評価をする濾過装置の模式図である。 初期劣化物である硝酸エステルの赤外分光分析のチャートである。 硝酸エステルの捕捉結果を示すグラフである。 試験例2の劣化試験に用いた装置の模式図である。 活性白土の使用時、無使用時の酸価を比較して示すグラフである。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
本実施形態1.に係るオイル劣化抑制装置(1、21)は、オイルを濾過する濾材(10)を備える濾過部(3、23)と、オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤(15、27)を備える劣化抑制部(4、24)と、を備え、劣化抑制部は、劣化抑制剤を保持し且つオイル流路を形成する流路壁(16、28)を備え、劣化抑制剤はメソポーラス無機材を含み(例えば、図1及び図6等参照)、流路壁(16、28)は、渦巻状(31)[例えば、図9(a)参照]又は同心円状(33)[例えば、図9(b)参照]に設けられるとともに、波状に形成された波状部(34)(例えば、図10参照)を有し、劣化抑制部と筒状の濾過部とを軸方向に沿って収容するハウジング(2)を備え、ハウジングの内壁と劣化抑制部の外周側との間の空間の横断面積は、ハウジングの内壁と濾過部の外周側との間の空間の横断面積より小さくされ、ハウジングには、劣化抑制部の濾過部から離間した側の軸方向の一端側の近傍に開口するオイル流入口(7)が形成されており、流路壁の空隙率が0.8〜0.99であることを特徴とする。
上記「粉状の劣化抑制剤」は、メソポーラス無機材を含み、オイルの劣化を抑制できる限り、その種類、劣化抑制形態等は特に問わない。メソポーラス無機材は、メソ孔を有する多孔質の無機材であり、メソ孔の平均細孔径は、通常、1〜50nm、更に1〜30nmであり、2〜25nmであることが好ましい。メソ孔の平均細孔径が1nm未満であると、メソ孔の径が捕捉対象物質の大きさ未満になることが多く、捕捉性能が低下する傾向がある。一方、平均細孔径が30nm、特に50nmを超えるときは、比表面積が小さくなり、捕捉性能が低下する傾向がある。そのため、捕捉対象物質の寸法に適した平均細孔径を有するメソポーラス無機材を選択して用いることが好ましい。
また、メソポーラス無機材の細孔容積は、0.3〜4.0cm/gであることが好ましく、0.4〜2.0cm/gであることが特に好ましい。細孔容積が0.3cm/g未満であると、初期劣化物が十分に吸着されず、スラッジの発生を十分に抑制することができない傾向がある。一方、細孔容積が4.0cm/gを超えるメソポーラス無機材の作製は物理的に困難である。更に、細孔容積が4.0cm/gを超えるメソポーラス無機材を作製することができたとしても、メソポーラス構造体としての強度及び形状を保持できなくなることがある。この細孔容積が0.4〜2.0cm/gであれば、初期劣化物が十分に吸着される。また、メソポーラス無機材の作製も容易であり、十分な強度を有し、且つ形状が保持されるメソポーラス無機材とすることができる。
メソポーラス無機材は、細孔径分布曲線における平均細孔径の約±40%の範囲に、全細孔容積の約60%以上が含まれることが好ましい。この条件を満たすメソポーラス無機材は、細孔の直径の均一性が高いことを意味する。ここで、「細孔径分布曲線における平均細孔径の約±40%の範囲に全細孔容積の約60%以上が含まれる」とは、例えば、平均細孔径が約3nmである場合、この約3nmの約±40%、即ち、平均細孔径が約1.8〜4.2nmの範囲にあるメソ孔の容積の合計が、全細孔容積の約60%以上を占めていることを意味する。
更に、メソポーラス無機材の比表面積は、120〜2000m/gであることが好ましく、400〜1200m/gであることがより好ましい。比表面積が120m/g未満であると、初期劣化物が十分に吸着されず、スラッジの発生を十分に抑制することができない傾向がある。一方、比表面積が2000cm/gを超えるメソポーラス無機材の作製は物理的に困難である。また、比表面積が2000m/gを超えるメソポーラス無機材を作製することができたとしても、メソポーラス構造体としての強度及び形状を保持できなくなることがある。この比表面積が400〜1200m/gであれば、初期劣化物が十分に吸着されるとともに、十分な強度を有し、且つ形状が保持されるメソポーラス無機材とすることができる。
メソポーラス無機材は、メソ孔を有し、オイルの劣化を抑制することができればよく、特に限定されないが、前述のような、平均細孔径、細孔容積、及び比表面積を有するメソポーラス無機材が好ましい。また、平均細孔径が1〜30nm、好ましくは2〜25nmであり、且つ細孔容積が0.3〜4.0cm/g、好ましくは0.4〜2.0cm/gであるメソポーラス無機材がより好ましい。更に、平均細孔径が1〜30nm、好ましくは2〜25nmであり、且つ比表面積が120〜2000m/g、好ましくは400〜1200m/gであるメソポーラス無機材がより好ましい。また、細孔容積が0.3〜4.0cm/g、好ましくは0.4〜2.0cm/gであり、且つ比表面積が120〜2000m/g、好ましくは400〜1200m/gであるメソポーラス無機材がより好ましい。更に、平均細孔径が1〜30nm、好ましくは2〜25nmであり、細孔容積が0.3〜4.0cm/g、好ましくは0.4〜2.0cm/gであって、且つ比表面積が120〜2000m/g、好ましくは400〜1200m/gであるメソポーラス無機材が特に好ましい。
メソポーラス無機材の平均細孔径、細孔容積、及び比表面積は下記のようにして測定することができる。
77Kにおける窒素吸着等温線を、全自動ガス吸着測定装置(日本ベル社製、型式「BELSORP−mini II」)を用いて、定容法により測定する。尚、吸着水の影響を除去するため、前処理として、真空下で150℃、2時間の熱処理を行った。得られた吸着等温線より、P/P0(相対圧)=0.95における吸着量から細孔容積(Vp)を求めた。また、BJH法により細孔径分布を求め、この細孔径分布のピーク値を平均細孔径とした。更に、P/P0(相対圧)が0.05〜0.20における吸着量からBETプロットにより比表面積を算出した。
メソポーラス無機材の具体例としては、各種の元素を有する酸化物系無機材が挙げられる。例えば、Si、Al、Fe、Ca及びMgからなる群より選ばれる元素を有する酸化物系無機材を用いることができる。この他に、Nb、Ta、Zr、Ti、Zn等の元素を有する酸化物系無機材を用いることもできる。メソポーラス無機材としては、Si及び/又はAlを有する酸化物系無機材が好ましい。このような酸化物系無機材としては、例えば、蜂の巣型構造を有するFSM(Folded Sheet Mesoporous Material)と呼ばれる不定形メソポーラスシリカ系無機材、Si及びAl等を有する活性白土、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。尚、セピオライトは、メソ孔を有していても、細孔容積が小さく、且つオイルの初期劣化物である硝酸エステルの吸着能が低いため、本発明におけるメソポーラス無機材からは除くものとする。
また、劣化抑制剤にはメソポーラス無機材が含まれておればよいが、劣化抑制剤の全量を100質量%とした場合に、メソポーラス無機材は10質量%以上であることが好ましい。更に、メソポーラス無機材は20質量%以上であることがより好ましく、劣化抑制剤の全量がメソポーラス無機材であることが特に好ましい。メソポーラス無機材を除く他の劣化抑制剤が含まれる場合、この他の劣化抑制剤は特に限定されず、例えば、酸性白土、珪藻土、ゼオライト、無孔シリカ、ハイドロタルサイト、及び各種のイオン交換樹脂の粉末などを挙げることができる。
更に、メソポーラス無機材の平均粒子径は、特に限定されないが、例えば、0.1〜200μmの範囲であることが好ましく、2.5〜150μmの範囲であることが更に好ましく、10〜100μmの範囲であることが特に好ましい。この平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定において累積重量が50%となるときの粒子径(メジアン径)である。
上記「流路壁」は、劣化抑制剤を保持し且つオイル流路を形成する限り、その材質等は特に問わない。この流路壁は、多孔層である。この流路壁としては、例えば、不織布、紙、織物、編物等の繊維体、ウレタン等の樹脂連泡体、樹脂多孔質フィルムなどを挙げることができる。この流路壁の空隙率は、0.8〜0.99である。これにより、劣化抑制剤を適当に分散して保持できるとともに、オイルが滲入し易く且つ厚さ方向に通過し難くい流路壁とすることができる。なお、上記「空隙率」は、通常、{1−〔流路壁の目付量/(流路壁の厚さ×流路壁を構成する材質の密度)〕}の式で算定される。この流路壁の目付量とは、流路壁の単位面積当たりの重量を意図する。
本実施形態1.のオイル劣化抑制装置(1)は、例えば、上記流路壁(16、31、33、38)は、渦巻状又は同心円状に設けられている形態(例えば、図2、図9及び図10等参照)である。この場合、通常、オイルは隣り合う流路壁の隙間を通過することで劣化が抑制される。なお、上記流路壁の巻き数、厚さ等はオイル流量等に応じて適宜選択できる。
上述の形態の場合、例えば、上記流路壁(33、38)は、波状に形成された波状部(34)を有する(例えば、図9(b)及び図10等参照)。この場合、例えば、上記流路壁(33)は、上記波状部(34)の両表面側に積層される板状部(35)を有することができる(例えば、図10等参照)。これにより、オイル流路を高強度なハニカム構造とすることができる。
上述の形態の場合、例えば、上記劣化抑制部(4)と筒状の濾過部(3)とを軸方向に沿って収容するハウジング(2)を備え、ハウジングの内壁と劣化抑制部の外周側との間の空間の横断面積(S1)は、ハウジングの内壁と濾過部の外周側との間の空間の横断面積(S2)より小さくされ、ハウジングには、劣化抑制部の濾過部から離間した側の軸方向の一端側の近傍に開口するオイル流入路(7)が形成されている(例えば、図1〜図3等参照)。この場合、例えば、上記オイル流入路(7)は、劣化抑制部(4)の軸方向の端面と対向して開口していることができる(例えば、図1等参照)。これにより、オイルは、渦巻状又は同心円状の隣り合う流路壁の間を更に円滑且つ確実に流れる。なお、上記各横断面積の比(S1/S2)は、例えば、0.1〜1未満(好ましくは0.25〜0.75)であることができる。
参考形態1.のオイル劣化抑制装置(21)としては、例えば、上記流路壁(28)は、濾過部(23)の外周を覆うように配置されている形態(例えば、図6等参照)を挙げることができる。この場合、例えば、筒状の上記濾過部(23)及び劣化抑制部(24)を収容するハウジング(2)を備え、ハウジングには、濾過部及び劣化抑制部のうちの少なくとの一方の軸方向の端面と対向して開口するオイル流入路(7)が形成されていることができる(例えば、図6等参照)。これにより、オイルは、流路壁と濾材との隙間をさらに円滑且つ確実に流れる。
以下、図面を用いて参考例を説明する。尚、本参考例では、エンジンオイル(以下、単に「オイル」とも記載する。)の劣化を抑制するオイル劣化抑制装置を例示する。また、各種のメソポーラス無機材等を用いて、その劣化抑制効果を評価する試験を行った。
1.劣化抑制装置
参考例1>
(1)オイル劣化抑制装置の構成
参考例に係るオイル劣化抑制装置1は、図1に示すように、ハウジング2内に軸方向に並んで収容される濾過部3及び劣化抑制部4を備えている。このハウジング2は、軸方向の一端側を開放した有底筒状の第1ケース5及び第2ケース6を備えている。これら各ケース5、6は、その開放端側に形成されたネジ部により着脱可能に固定されている。
上記第1ケース5の底部には、ハウジング2内部にオイルを流入させるオイル流入路7と、ハウジング2内部からオイルを流出させるオイル流出路8と、が形成されている。このオイル流入路7は、劣化抑制部4の軸方向の端面と対向して開口している。また、オイル流入路7は、配管等を介してオイルを貯留するオイルパン9(図5参照)に接続されている。また、オイル流出路8は、エンジン内部に形成された通路等を介してエンジンの潤滑対象部(例えば、クランクシャフト、シリンダー壁、動弁機構等)に接続されている。
上記濾過部3は、図1及び図3に示すように、オイルを濾過する濾材10と、この濾材10を支持する筒状のプロテクタ11と、を備えている。この濾材10は、不織布製のシート材をひだ折りして筒状(「菊花状」とも称される。)とされている。また、プロテクタ11は、濾材10を支持する第1支持部11aと、この第1支持部11aの一端側に連なり劣化抑制部4を支持する第2支持部11bと、を有している。この第1支持部11aには、多数の貫通孔12が形成されている。また、プロテクタ11は、その軸方向の一端側と第2ケース6の底部との間に設けられたバネ14により第1ケース5側に向かって付勢されている。また、プロテクタ11の軸方向の他端側は、第1ケース5の底部に形成された凸部5aに嵌挿されている。
ここで、上記ハウジング2の内部空間は、濾材10及びプロテクタ11により、オイル流入路7に連なる濾過前の上流側空間R1(すなわち、濾過前のオイルが存在する空間)と、オイル流出路8に連なる濾過後の下流側空間R2(すなわち、濾過後のオイルが存在する空間)とに仕切られている。
上記劣化抑制部4は、図1及び図2に示すように、オイルの劣化を抑制するメソポーラス無機材からなる粉状の劣化抑制剤15と、この劣化抑制剤15を保持し且つオイル流路を形成する流路壁16と、を備えている。この流路壁16は、プロテクタ11の第2支持部11bの外周側に巻き付けられ、ハウジング2の軸を中心として渦巻状に配置されている。また、流路壁16は、不織布製の多孔層からなり、その空隙率が約0.90とされている。よって、流路壁16は、劣化抑制剤15を適当に分散して保持するとともにオイルが滲入し易く且つ厚さ方向に通過し難くいものとされている。なお、本参考例では、流路壁16を成形する過程で粉状の劣化抑制剤15が分散混入されるものとする。また、上記劣化抑制部4及び濾過部3の軸方向の端縁はゴム製のシール材17で密封されている。
ここで、上記第1ケース5の内周壁と劣化抑制部4の外周側との間の空間の横断面積S1(図2参照)は約240mmとされ、第2ケース6の内周壁と濾過部3の外周側との間の空間の横断面積S2(図3参照)は約460mmとされている。このように、上記間隔S1を間隔S2より小さく設定することで、オイルは渦巻状の隣り合う流路壁16の隙間を円滑且つ確実に流れる。
(2)オイル劣化抑制装置の作用
次に、上記構成のオイル劣化抑制装置1の作用について説明する。ポンプ18(図5参照)の作動によりオイルパン9内に貯留されるオイルがオイル劣化抑制装置1に送られる。そして、図1に示すように、オイル流入路7に送られるオイルは、ハウジング2内部の上流側空間R1内に流入してハウジング2の軸方向に沿って流れて劣化抑制部4及び濾過部3を順次通過する。この劣化抑制部4において、オイルは、渦巻状の隣り合う流路壁16の隙間及びハウジング2の内壁と最外周側の流路壁16との間を通過する。このとき、流路壁16の表面側を流れるオイルは、流路壁16内に滲入して劣化抑制剤17と接触することで劣化が抑制されてから流路壁16の表面側に戻る(図4参照)。そして、劣化抑制部4を通過したオイルは、濾過部3に至り、濾材10によりオイル中の異物(例えば、塵埃、金属磨耗片、スラッジ等)が捕捉され、プロテクタ11の貫通孔12を介して下流側空間R2及びオイル流出路8を通ってエンジンの潤滑対象部に送られる。
(3)参考例の効果
以上より、本参考例によると、劣化抑制部4でオイルの劣化が抑制されるとともに濾過部3でオイルが濾過される。そして、劣化抑制部4では、劣化抑制剤15を保持した流路壁16の表面側に沿ってオイルが流れることでオイルの劣化が抑制される。これにより、劣化抑制部4ではオイルがクロスフローされることとなり、オイルの通油抵抗を減らして圧力損失の上昇を抑制することができる。
また、本参考例では、流路壁16が、渦巻状に設けられているので、劣化抑制部4の小型化を図りつつオイル流路を大きく確保できる。よって、オイルの通油抵抗を更に低減できるとともに、劣化抑制部4によるオイルの劣化抑制効果を更に高めることができる。
更に、本参考例では、劣化抑制部4と筒状の濾過部3とを軸方向に沿って収容するハウジング2を備え、ハウジング2の内壁と劣化抑制部4の外周側との間の空間の横断面積S1は、ハウジング2の内壁と濾過部3の外周側との間の空間の横断面積S2より小さくされ、ハウジング2には、劣化抑制部4の濾過部3から離間した側の軸方向の一端側の近傍に開口するオイル流入路7が形成されているので、オイル流入路7からハウジング2内に流入するオイルは、劣化抑制部4及び濾過部3の順に通過して流れ、劣化抑制部4では渦巻状の隣り合う流路壁16の隙間をより円滑且つ確実に流れる。特に、本参考例では、オイル流入路7が、劣化抑制部4の軸方向の端面と対向しているので、オイルは、渦巻状の隣り合う流路壁16の間を更に円滑且つ確実に流れる。
参考例2>
次に、本参考例2に係るオイル劣化抑制装置について説明する。なお、本参考例2のオイル劣化抑制装置において、上記参考例1に係るオイル劣化抑制装置1と略同じ構成部位には同符号を付けて詳説を省略する。
(1)オイル劣化抑制装置の構成
参考例に係るオイル劣化抑制装置21は、図6及び図7に示すように、ハウジング2内に収容される複数組(図中2組)の濾過部23及び劣化抑制部24を備えている。このハウジング2は、第1ケース5及び第2ケース6を備えている。この第1ケース5の底部に形成されたオイル流入路7は、一方の組の濾過部23及び劣化抑制部24の軸方向の端面と対向して開口している。
上記濾過部23は、オイルを濾過する濾材10と、この濾材10を支持する筒状のプロテクタ25と、を備えている。このプロテクタ25は、一方の組の濾材10を支持する第1支持部25aと、この第1支持部25aの軸方向の一端側に連なり他方の組の濾材10を支持する第2支持部25bと、を有している。これら各支持部25a、25bには、多数の貫通孔12が形成されている。
ここで、上記ハウジング2の内部空間は、濾材10及びプロテクタ25により、オイル流入路7に連なる濾過前の上流側空間R1(すなわち、濾過前のオイルが存在する空間)と、オイル流出路8に連なる濾過後の下流側空間R2(すなわち、濾過後のオイルが存在する空間)とに仕切られている。
上記劣化抑制部24は、オイルの劣化を抑制するメソポーラス無機材からなる粉状の劣化抑制剤27と、この劣化抑制剤27を保持し且つオイル流路を形成する円筒状の流路壁28と、を備えている。この流路壁28は、濾過部23の外周を覆うように配置されている。具体的には、流路壁28は、濾材10の外周側に接着剤等により固定されている。また、流路壁28は、不織布製の多孔層からなり、その空隙率が約0.98とされている。よって、流路壁28は、劣化抑制剤27を適当に分散して保持するとともにオイルが滲入し易く且つ厚さ方向に通過し難くいものとされている。なお、本実施例では、流路壁28を成形する過程で粉状の劣化抑制剤27が分散混入されるものとする。
(2)オイル劣化抑制装置の作用
次に、上記構成のオイル劣化抑制装置21の作用について説明する。図6に示すように、オイル流入路7に送られるオイルは、ハウジング2内部の上流側空間R1内に流入してハウジング2の軸方向に沿って流れて複数組の劣化抑制部24及び濾過部23を順次通過する。各組の劣化抑制部24及び濾過部23において、オイルは、流路壁28の内周側と濾材10の外周側との間及びハウジング2の内壁と流路壁28の外周側との間を通過する。このとき、流路壁28の表面側を流れるオイルは、流路壁28に滲入して劣化抑制剤27と接触することで劣化が抑制されてから流路壁28の表面側に戻る(図8参照)。そして、劣化が抑制されたオイルは、濾過部23に至り、濾材10によりオイル中の異物(例えば、塵埃、金属磨耗片、スラッジ等)が捕捉され、プロテクタ25の貫通孔12を介して下流側空間R2及びオイル流出路8を通ってエンジンの潤滑対象部に送られる。
(3)参考例の効果
以上より、本参考例のオイル劣化抑制装置21によると、参考例1のオイル劣化抑制装置1と略同様の作用効果を奏することに加えて、流路壁28が、濾過部23の外周を覆うように配置されているので、装置21の小型化を図りつつ流路壁28の内周側と濾過部23の外周側との間にオイル流路を構成できる。
更に、本参考例では、劣化抑制部24と筒状の濾過部23とを収容するハウジング2を備え、ハウジング2には、濾過部23及び劣化抑制部24の軸方向の端面と対向して開口するオイル流入路7が形成されているので、オイルは流路壁28と濾材10との隙間をより円滑且つ確実に流れる。
尚、本発明においては、上記参考例1及び2に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記参考例1では、渦巻状に配置される流路壁16を例示したが、これに限定されず、例えば、図9(a)に示すように、同心円状に配置される流路壁31としてもよい。
また、上記参考例1及び2では、板状部のみからなる流路壁16、28を例示したが、これに限定されず、例えば、図9(b)に示すように、波状に形成された波状部からなる流路壁33を採用してもよい。これにより、隣り合う流路壁33の間隔を大きくして更に大きなオイル流路を確保できる。また、本発明では、図10に示すように、波状に形成された波状部34と、この波状部34の両表面側に積層される板状部35と、を有し、一方の板状部35と波状部34との間に第1流路36を形成し且つ他方の板状部35と波状部34との間に第2流路37を形成してなる流路壁38採用される。これにより、オイル流路を高強度なハニカム構造とすることができる。
上記ハニカム構造の流路壁38を採用する場合は、例えば、図11に示すように、第1流路36の長尺方向の一端側を封止材40で封止するとともに、第2流路37の長尺方向の他端側を封止材40で封止して構成してもよい。また、例えば、図12に示すように、第1流路36の長尺方向の両端側を封止材40で封止するとともに、第1流路36内に劣化抑制剤を封入して構成してもよい。
また、上記参考例1及び2では、ハウジング2の軸方向に沿ってオイルが流れる流路壁16、28を例示したが、これに限定されず、例えば、図13に示すように、ハウジング2の軸方向に対して蛇行してオイルが流れる迷路構造を有する流路壁41を採用したり、図14に示すように、ハウジング2の軸を中心としてらせん状にオイルが流れる流路壁42を採用したりしてもよい。
また、上記参考例1及び2では、不織布製の濾材10を例示したが、これに限定されず、例えば、濾材の材質としては、不織布、紙、織物、編物等の繊維体、ウレタン等の樹脂連泡体、樹脂多孔質フィルムなどを採用することができる。
また、上記参考例1では、ハウジング2の内壁と流路壁16の外周面との間に隙間を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、ハウジング2の内壁に流路壁16の外周面を接触させるようにしてもよい。また、上記参考例2では、濾材10の外周側に流路壁28を固定するようにしたが、これに限定されず、例えば、ハウジング2の内壁に流路壁28を固定するようにしてもよい。また、上記参考例2では、単一の筒状の流路壁28を例示したが、これに限定されず、例えば、渦巻状又は同心円状の流路壁を採用してもよい。
また、上記参考例1及び2では、ハウジング2が分解可能とされ、濾過部3、23及び劣化抑制部4、24を直接的に交換する形態(いわゆる、エレメント交換型)のオイル劣化抑制装置1、21を例示したが、これに限定されず、例えば、ハウジング2を含む装置全体を交換する形態(いわゆる、スピンオン型)のオイル劣化抑制装置としてもよい。
また、上記参考例1及び2では、流路壁16、28内に劣化抑制剤15、27を保持し、流路壁16、28内へオイルを滲入させてオイルを劣化抑制剤に接触させる形態を例示したが、これに限定されず、例えば、流路壁の表面から露出するように劣化抑制剤を保持し、流路壁の表面側でオイルを劣化抑制剤に接触させるようにしてもよい。
更に、上記参考例1及び2では、ウェットサンプエンジンで用いられるオイル劣化抑制装置1、21を例示したが、これに限定されず、例えば、ドライサンプエンジンで用いられるオイル劣化抑制装置としたり、自動変速機で用いられるオイル劣化抑制装置としたりしてもよい。
2.劣化抑制剤の評価試験例
<試験例1>[各種の劣化抑制剤を濾過材として用いた劣化抑制効果(劣化物捕捉効果)の評価]
オイル劣化抑制技術における劣化物除去の一手法として、初期劣化物が重合してスラッジ化する前に初期劣化物を捕捉し、オイル劣化を抑制することを検討した。劣化抑制剤(濾過材)としては、所定の平均細孔径等を有するメソ孔を備える複数のメソポーラス無機材を用いた。また、劣化物捕捉効果を比較するため、細孔径分布がピーク値を有さないセピオライト、細孔径分布がピーク値を有さない酸性白土、平均細孔径が過大な珪藻土、平均細孔径が過小なゼオライト、及び無孔シリカを試験に供した。
(1)試験に供した濾過材
表1、2に記載の各種の濾過材を用いた。各濾過材の詳細は表1、2に記載のとおりである。尚、表2に記載の5種類の濾過材[下記の(e)〜(i)]は比較試験例である。
(a)不定形メソポーラスシリカ(FSM)(太陽化学社製、商品名「TMPS−4」)
(b)活性白土(武蔵油化社製、商品名「ムサシライトV」)
(c)シリカゲル(和光純薬工業社製、商品名「C−500HG」)
(d)活性アルミナ(ユニオン昭和社製、商品名「VGL15」)
(e)セピオライト(近江工業社製、商品名「P−80V」)
(f)酸性白土(日本活性白土社製、商品名「ニッカナイトS−200」)
(g)珪藻土(昭和化学社製、商品名「ラジオライト スペシャルフロー」)
(h)ゼオライト(東ソー社製、商品名「ゼオラム A−3」)
(i)無孔シリカ(アドマッテックス社製、商品名「SO−E2」)
Figure 0006057541
Figure 0006057541
(2)試験
NOx劣化オイルを使用し、濾過材として用いたメソポーラス無機材と、比較試験例の濾過材による濾過試験を実施した。具体的には、濾過後のオイル成分をフーリエ変換赤外分光分析(FT−IR)により解析して、初期の劣化成分である硝酸エステルの捕捉効果を検証した。
(3)供試NOx劣化オイル
市販のガソリンエンジンオイルであるトヨタ純正オイル(商品名「トヨタ キャッスル SM 5W−30」)にNOガスをバブリングさせて劣化させ、ガソリンエンジンで長期間使用されたオイルを模擬したNOx劣化オイルを調製し、試験に供した。バブリング条件は表3に記載のとおりである。
Figure 0006057541
尚、表3において、総ガス流量283mL/minのうちの、空気流量205mL/min及び窒素ガス流量50mLとの差、28mL/minは、1質量%のNOを含む窒素ガスとしてガスボンベから供給した。
(4)濾過方法
NOx劣化オイルの濾過は、図16に記載の装置を用いて行った。見掛け体積約6cmの粒子状の濾過材をメンブランフィルタ(住友電工社製、商品名「POREFLON FP045」、ポアサイズ;0.45μm)上に分散させ、油圧成形機により圧力4MPaで圧縮成形した。その後、成形された濾過材上に、メンブランフィルタ(住友電工社製、商品名「POREFLON FP100」、ポアサイズ;1μm)を載せ、この積層体を濾過装置に装着し、NOx劣化オイルを3mL注入した。次いで、Nガスにより、20、50、100、150及び200kPaと段階的に昇圧させながら、各圧力で2時間加圧した。
(5)劣化物捕捉効果の評価方法
(5−1)オイル成分の解析
供試NOx劣化オイルと、濾過後のオイルの各々を、FT−IRにより解析した。使用装置と解析条件は下記のとおりである。
フーリエ変換赤外分光分析装置;サーモニコレー・ジャパン社製、型式「Avatar360」
使用セル;JASCO社製、液体用固定セル、KBr、t=0.1mm
積算回数;32回
(5−2)捕捉された劣化物の定量
捕捉された劣化物の定量は、初期劣化生成物の1成分である硝酸エステル(波数;1630cm−1)に着目し、濾過前後のNOx劣化オイルの硝酸エステルのピーク高さを測定し、その減少割合から捕捉率を求めた。図17に供試NOx劣化オイルの硝酸エステルのIRスペクトルの一例を示す。
(6)劣化物捕捉効果の評価結果
評価結果を図18に示す。図18によれば、比較試験例である細孔径分布がピーク値を有さないセピオライト、細孔径分布がピーク値を有さない酸性白土、平均細孔径が300nmと過大な珪藻土、平均細孔径が0.3nmと過小なゼオライト、及び無孔シリカでは、いずれも初期劣化物捕捉率が20%未満であり、捕捉効果が劣っている。一方、メソポーラス無機材であるFSM、活性白土、シリカゲル及び活性アルミナでは、捕捉率が50%を超えており、優れた捕捉効果を有していることが分かる。特に、平均細孔径が2.7〜7nmと小さく、且つ比表面積が426〜900m/gであるFSM、活性白土及びシリカゲルでは、捕捉率は80%を超えており、より優れた捕捉効果を有していることが分かる。
<試験例2>(オイル劣化試験装置による劣化抑制評価)
試験例1の濾過試験において捕捉率が80%を超え、優れた捕捉効果を有していた活性白土を使用し、実際のエンジンでのオイル劣化条件により近いリアルタイム試験での劣化抑制効果を評価した。
(1)試験方法
リアルタイム試験には図19に示すNOx劣化試験装置を用いた。具体的には、三口フラスコ型のガラス製の試験容器の下部を、所定温度に調温されたオイルバスに浸漬し、中央口より、供試油として、3質量%の活性白土を分散させ、含有させた市販のガソリンエンジンオイルであるトヨタ純正オイル(商品名「トヨタ キャッスル SM 5W−30」、新油時の酸価;2.5mgKOH/g)を投入し、表4に記載の試験条件により、NOによる劣化試験を24時間実施した。NO及び水分を含む空気は、図19における左側の流入口から供試油中に流入させ、右側の流出口から流出させて試験を行った。
Figure 0006057541
尚、表4において、総ガス流量283mL/minのうちの、空気流量205mL/min及び窒素ガス流量50mLとの差、28mL/minは、1質量%のNOを含む窒素ガスとしてガスボンベから供給した。
(2)試験結果
試験結果を試験後のオイルの酸価の変化によって評価した。評価結果を図20に示す。図20によれば、活性白土を含有させたときの酸価は、含有させなかった時の酸価の50%未満である。このことから、活性白土を含有させることによって、NOx劣化試験に伴う酸価の上昇が十分に抑制されており、オイル中の酸性物質の増加が抑えられていることが分かる。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本発明をここにける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
オイルの劣化を抑制する技術として広く利用される。特に、乗用車、バス、トラック等の他、列車、汽車等の鉄道車両、建設車両、農業車両、産業車両などの車両のエンジンオイルの劣化を抑制する技術として好適に利用される。
1、21;オイル劣化抑制装置、2;ハウジング、3,23;濾過部、4,24;劣化抑制部、10;濾材、15,27;劣化抑制剤、16,28,31,33,38,41,42;流路壁。

Claims (5)

  1. オイルを濾過する濾材を備える濾過部と、
    オイルの劣化を抑制する粉状の劣化抑制剤を備える劣化抑制部と、を備え、
    前記劣化抑制部は、前記劣化抑制剤を保持し且つオイル流路を形成する流路壁を備え、 前記劣化抑制剤はメソポーラス無機材を含み、
    前記流路壁は、渦巻状又は同心円状に設けられるとともに、波状に形成された波状部を有し、
    前記劣化抑制部と筒状の前記濾過部とを軸方向に沿って収容するハウジングを備え、
    前記ハウジングの内壁と前記劣化抑制部の外周側との間の空間の横断面積は、前記ハウジングの内壁と前記濾過部の外周側との間の空間の横断面積より小さくされ、前記ハウジングには、前記劣化抑制部の前記濾過部から離間した側の軸方向の一端側の近傍に開口するオイル流入口が形成されており、
    前記流路壁の空隙率が0.8〜0.99であることを特徴とするオイル劣化抑制装置。
  2. 前記メソポーラス無機材の平均細孔径が1〜30nmである請求項1記載のオイル劣化抑制装置。
  3. 前記メソポーラス無機材の細孔容積が0.3〜4.0cm/gである請求項1記載のオイル劣化抑制装置。
  4. 前記メソポーラス無機材の比表面積が120〜2000m/gである請求項1記載のオイル劣化抑制装置。
  5. 前記メソポーラス無機材が、Si、Al、Fe、Ca及びMgからなる群より選ばれる元素を有する酸化物系無機材である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のオイル劣化抑制装置。
JP2012106262A 2012-05-07 2012-05-07 オイル劣化抑制装置 Expired - Fee Related JP6057541B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106262A JP6057541B2 (ja) 2012-05-07 2012-05-07 オイル劣化抑制装置
US13/865,509 US10369498B2 (en) 2012-05-07 2013-04-18 Oil deterioration suppressing apparatus
CN201310156632.2A CN103388506B (zh) 2012-05-07 2013-04-28 机油劣化抑制装置
DE102013207818A DE102013207818A1 (de) 2012-05-07 2013-04-29 Apparat zum unterdrücken von ölverschlechterung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106262A JP6057541B2 (ja) 2012-05-07 2012-05-07 オイル劣化抑制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013234582A JP2013234582A (ja) 2013-11-21
JP6057541B2 true JP6057541B2 (ja) 2017-01-11

Family

ID=49384640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012106262A Expired - Fee Related JP6057541B2 (ja) 2012-05-07 2012-05-07 オイル劣化抑制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10369498B2 (ja)
JP (1) JP6057541B2 (ja)
CN (1) CN103388506B (ja)
DE (1) DE102013207818A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5639615B2 (ja) 2011-11-07 2014-12-10 トヨタ紡織株式会社 オイル劣化抑制装置
JP6197760B2 (ja) * 2014-07-23 2017-09-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のオイル劣化抑制装置
CN109364569B (zh) * 2018-12-10 2024-01-26 安徽高博过滤科技有限公司 一种可移动滤油机
FR3090034B1 (fr) * 2018-12-14 2020-12-25 Sogefi Filtration Spa Circuit d’huile de lubrification, pourvu d’une interface de contact lubrifiant – zéolithe, et utilisation de la zéolithe pour réduire l’oxydation d’une huile de lubrification
WO2020193963A1 (en) * 2019-03-22 2020-10-01 Castrol Limited Devices, systems and methods for the treatment of lubricating fluids
US11331616B2 (en) * 2020-09-25 2022-05-17 Mark Henderson Pool filter assembly

Family Cites Families (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1084030A (en) 1912-01-17 1914-01-13 Joseph D Ramsey Water-purifier.
US2083546A (en) 1933-06-20 1937-06-15 Aldham Thomas Edward Oil filter
US1981089A (en) 1933-08-31 1934-11-20 Jesse J Carpenter Apparatus for reconditioning used oils
US2073442A (en) 1935-01-02 1937-03-09 Southwick W Briggs Method and means for purifying lubricating oil
US2181608A (en) 1935-03-04 1939-11-28 Russell Liquid refiner
US2098725A (en) 1935-04-27 1937-11-09 Luxe Products Corp De Oil filter
US2103434A (en) 1935-09-06 1937-12-28 Robert H Pennebaker Oil filter
US2110009A (en) 1936-12-03 1938-03-01 Russell A Weidenbacker Oil filter
US2154565A (en) 1937-04-21 1939-04-18 Fife Kenneth Elmer Oil filter
US2148708A (en) 1937-05-18 1939-02-28 William M Orr Fibrous filtering media
US2233093A (en) 1937-09-18 1941-02-25 Dushane Company Inc Oil clarifier
US2207399A (en) 1937-09-25 1940-07-09 Gaertner Moritz Method of and apparatus for purifying oil
US2209180A (en) 1938-11-22 1940-07-23 Pentz Benjamin Von Oil filter
US2328131A (en) 1938-12-05 1943-08-31 Henry G Eisler Oil filter
US2300014A (en) 1939-07-24 1942-10-27 George E Saussure Liquid filter
US2680520A (en) 1951-02-01 1954-06-08 Int Harvester Co Oil filter
US2785805A (en) 1953-06-12 1957-03-19 Wix Corp Oil filters
US3054507A (en) 1955-01-05 1962-09-18 Wix Corp Replaceable filter cartridges
US3158571A (en) 1958-08-18 1964-11-24 William M Supinger Multi-stage filter system
US2995253A (en) 1959-12-10 1961-08-08 Fram Corp Combined full-flow and part-flow oil filter
US3095370A (en) 1960-01-21 1963-06-25 Alfred W Krogman Filter
US3144407A (en) 1961-04-14 1964-08-11 Fram Corp Separator for immiscible fluids
US3210229A (en) 1961-06-30 1965-10-05 Bowser Inc Liquid fuel filter
US3224592A (en) 1963-09-04 1965-12-21 Robert L Burns Oil filter for an internal-combustion engine
US3312350A (en) 1964-06-19 1967-04-04 Bendix Corp Filter assembly sump drain flow regulator
US3390778A (en) * 1966-03-11 1968-07-02 Walker Mfg Co Two-stage, twist-on type filter assembly
US3467256A (en) 1967-07-18 1969-09-16 Wix Corp Multi-density screw-on throw away type filter
US3465883A (en) 1967-07-25 1969-09-09 Wix Corp Fuel-water separator and filter
US3591010A (en) * 1968-06-10 1971-07-06 Pall Corp Filter having a microporous layer attached thereto
US3529719A (en) 1969-06-18 1970-09-22 Graybill Paul J Oil rectifier apparatus and process
US3837495A (en) 1972-01-27 1974-09-24 Baldwin J Mfg Co Liquid filters
US4048071A (en) 1974-04-15 1977-09-13 Yoshio Yamada Liquid filtering device
US3975273A (en) 1974-08-29 1976-08-17 Parma Industries, Inc. Two-stage fluid filter
IT1052858B (it) 1974-12-19 1981-07-20 Daimler Benz Ag Perfezionamento nelle disposizioni di filtro per olio lubrificante
DE2553293C3 (de) 1975-11-27 1979-11-15 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Schmieröl-Filter mit einem an einem Filtersockel stehend angeordneten Filtertopf
US4144166A (en) 1977-03-24 1979-03-13 Atlantic Richfield Company Compositions, apparatus and methods useful for releasing solid lubricating oil additive
JPS5487975A (en) * 1977-12-24 1979-07-12 Tsuchiya Seisakusho Oil filter having spiral element and method of making said filter
IT1165502B (it) * 1980-01-11 1987-04-22 Tecnocar Spa Filtro per lubrificanti di motori a combustione interna particolarmente per autoveicoli
US4384962A (en) 1981-03-06 1983-05-24 Stant Inc. Fuel-water separator
JPS5982514U (ja) * 1982-11-24 1984-06-04 株式会社土屋製作所 車両用オイルフイルタの取付装置
JPS59171721U (ja) * 1983-05-04 1984-11-16 新富士製紙株式会社 フイルタ−濾過体
US4557829A (en) 1984-06-13 1985-12-10 Champion Laboratories, Inc. Two stage filter
JPS6129764A (ja) 1984-07-20 1986-02-10 Konishiroku Photo Ind Co Ltd タンパク質又は核酸の高感度検出方法
JPS6221289A (ja) 1985-07-22 1987-01-29 株式会社日立製作所 実装基板
US4828698A (en) 1986-03-07 1989-05-09 Pall Corporation Filtering apparatus
JPS635762A (ja) 1986-06-25 1988-01-11 松下電工株式会社 スチ−ム発生装置
JPS6346088A (ja) 1986-08-13 1988-02-26 Victor Co Of Japan Ltd Yc分離回路
US4802979A (en) 1986-08-25 1989-02-07 Medley Iii Frank W Fluid filter having separable elements and removable end closures
US4695377A (en) 1986-08-25 1987-09-22 Medley Iii Frank W Fluid filter having separable elements
DE8628284U1 (de) * 1986-10-23 1986-12-18 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Filterpatrone
IT8846845A0 (it) 1988-05-10 1988-05-10 Universal Filter Spa Gruppo filtrante a perdere per olio a tripla filtrazione
US5017285A (en) * 1989-06-28 1991-05-21 Stanadyne Automotive Corp. Fuel filter and cartridge assembly
US5069799A (en) * 1989-09-07 1991-12-03 Exxon Research & Engineering Company Method for rejuvenating lubricating oils
US5084170A (en) 1989-09-08 1992-01-28 Stanadyne Automotive Corp. Fuel filter
US5078877A (en) 1989-09-25 1992-01-07 Baldwin Filters, Inc. Dual flow and dual stage lubricant filter assembly
US5035797A (en) 1990-02-14 1991-07-30 Stanadyne Automotive Corp. Key system for filter assembly
JP3020007B2 (ja) 1990-04-17 2000-03-15 東洋濾紙株式会社 内燃機関用バイパスオイルフィルター用▲ろ▼材
US5591330A (en) 1994-05-25 1997-01-07 T/F Purifiner, Inc. Oil filter containing an oil soluble thermoplastic additive material therein
JP3679222B2 (ja) 1996-06-27 2005-08-03 株式会社 マーレ テネックス エンジン用組合せ式オイルフイルタ
US5725031A (en) 1996-08-01 1998-03-10 Alliedsignal Inc. Method for introducing PTFE into a spin-on oil filter
US5718258A (en) 1996-10-22 1998-02-17 T/F Purifiner, Inc. Releasing additives into engine oil
JPH10137511A (ja) 1996-11-14 1998-05-26 Toripuru R Kogyo Kk 濾過器のフィルタエレメント
JPH1122442A (ja) 1997-07-03 1999-01-26 Toyota Motor Corp エンジンオイル劣化防止剤及びエンジンオイル劣化防止装置
DE19752376A1 (de) 1997-11-26 1999-05-27 Mann & Hummel Filter Filter
JP2001038119A (ja) 1999-08-03 2001-02-13 Nitto Kogyo Co Ltd 濾過材及びフィルター
US6969461B2 (en) 2000-01-19 2005-11-29 Baldwin Filters, Inc. Combination particulate and acid-neutralizing filter
US6623636B2 (en) 2000-05-08 2003-09-23 Honeywell International Inc. Staged oil filter incorporating timed release oil conditioner
US7182863B2 (en) 2000-05-08 2007-02-27 Honeywell International, Inc. Additive dispersing filter and method of making
US6379564B1 (en) * 2000-05-08 2002-04-30 Ronald Paul Rohrbach Multi-stage fluid filter, and methods of making and using same
US7291264B2 (en) 2000-05-08 2007-11-06 Honeywell International, Inc. Staged oil filter incorporating additive-releasing particles
US7018531B2 (en) 2001-05-30 2006-03-28 Honeywell International Inc. Additive dispensing cartridge for an oil filter, and oil filter incorporating same
KR200259620Y1 (ko) 2001-07-24 2002-01-05 홍흔 엔진의 윤활을 위한 보조 정유 장치.
US7655112B2 (en) 2002-01-31 2010-02-02 Kx Technologies, Llc Integrated paper comprising fibrillated fibers and active particles immobilized therein
US6919023B2 (en) 2002-06-07 2005-07-19 Baldwin Filters, Inc. Acid neutralizing filter canister
US7232521B2 (en) 2002-06-07 2007-06-19 Baldwin Filters, Inc. Environmentally friendly acid neutralizing cartridge
US6984319B2 (en) 2002-06-07 2006-01-10 Baldwin Filters, Inc. Environmentally friendly acid neutralizing full flow cartridge
DE102004001983B4 (de) * 2004-01-13 2009-02-12 Mann + Hummel Gmbh Additivfilter
US7297256B2 (en) * 2004-01-29 2007-11-20 Fleet Guard, Inc. Pressure gradient dosing system for fluid supply
US7238285B2 (en) 2004-03-05 2007-07-03 Donaldson Company, Inc. Liquid filter assembly for use with treatment agent; and, methods
US7250126B2 (en) 2004-08-11 2007-07-31 Fleetguard, Inc. Acid-neutralizing filter media
US7267769B2 (en) 2004-09-24 2007-09-11 International Environmental Technologies, Llc Water purification system utilizing a carbon block pre-filter
US8016125B2 (en) * 2005-05-20 2011-09-13 Lutek, Llc Materials, filters, and systems for immobilizing combustion by-products and controlling lubricant viscosity
CA2609318C (en) 2005-05-20 2013-07-09 Lutek, Llc Materials and processes for reducing combustion by-products in a lubrication system for an internal combustion engine
EP1880751A1 (en) 2006-06-21 2008-01-23 Castrol Limited Apparatus and method for adding additives to engine lubricant
JP4900794B2 (ja) * 2006-11-16 2012-03-21 三菱電機株式会社 メソポーラス無機材料及びそのメソポーラス無機材料を担持した吸着フィルタの製造方法
US7563368B2 (en) 2006-12-12 2009-07-21 Cummins Filtration Ip Inc. Filtration device with releasable additive
US8795522B2 (en) 2007-03-15 2014-08-05 Fram Group Ip Llc Lubricating oil conditioning filter containing improved pelletized conditioner
US7931817B2 (en) 2008-02-15 2011-04-26 Honeywell International Inc. Additive dispensing device and a thermally activated additive dispensing filter having the additive dispensing device
US20100163496A1 (en) 2008-12-29 2010-07-01 Bilski Gerard W Method and apparatus for removal of soot from lubricating oil
US8414766B2 (en) 2009-10-14 2013-04-09 GM Global Technology Operations LLC Serviceable oil filter device
EP2529831A4 (en) * 2010-01-28 2015-12-30 Toyota Chuo Kenkyusho Kk MATERIAL FOR COLLECTING A SUBSTANCE TO BE RECEIVED, FILTER FOR COLLAPING A SUBSTANCE TO BE RECEIVED, CONTAINER FOR AN ORGANIC LIQUID CONNECTION AND ENGINE OIL
JP2011256826A (ja) 2010-06-11 2011-12-22 Toyota Motor Corp フィルタ装置および潤滑装置
EP2687581A4 (en) 2011-03-18 2014-10-08 Toyota Motor Co Ltd ADDITIVE, OIL FILTER AND MACHINE LUBRICATING DEVICE
JP5677268B2 (ja) 2011-11-07 2015-02-25 トヨタ紡織株式会社 オイル劣化抑制装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130292318A1 (en) 2013-11-07
JP2013234582A (ja) 2013-11-21
US10369498B2 (en) 2019-08-06
CN103388506A (zh) 2013-11-13
CN103388506B (zh) 2015-10-07
DE102013207818A1 (de) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6057541B2 (ja) オイル劣化抑制装置
CN106762268B (zh) 油箱惰化预滤器组件、装置以及使用方法
AU2014356061B2 (en) Coalescence filter
CA1116100A (en) Air purification system and process
CN101039734B (zh) 褶式多层过滤介质及滤筒
JP5855526B2 (ja) オイル劣化抑制装置
FI69763B (fi) Filter
CN111033026A (zh) 蒸发排放装置和吸附剂
US20110265655A1 (en) Combination Filter
US9844743B2 (en) Oil deterioration prevention device
CN108778460B (zh) 燃料过滤器的滤芯和燃料过滤器
US20130045903A1 (en) Process and Apparatus to Remove Oxidation Products from Used Oil
EP2778358B1 (en) Oil degradation suppression device
JPH11300127A (ja) 濾過材及びフィルター

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140618

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6057541

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees