JPH0760027A - Filter for oil cleaning - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a filter for oil cleaning which is capable of removing efficiently an electrically chargeable insoluble component of an oil in a simple constitution. CONSTITUTION:This filter 1 for oil cleaning has a mesh of specified size which is solely based on an electret material 1a. In the oil, carbon sludge 2 and a cleaning dispersant 3 are present as fine insoluble components. It is considered that the surface of the carbon sludge 2 is negatively charged in a state that the cleaning dispersant is bonded to the carbon sludge 2. The carbon sludge 2 is dispersed in the oil in such a state that it is bonded to the cleaning dispersant 3 as described above. Thus the carbon sludge is attracted by the positive charge of the filter 1 for oil cleaning under the Coulomb force, then is adsorbed and captured. That is, the filter 1 for oil cleaning captures the carbon sludge 2 of smaller than the filter mesh by utilizing the Coulomb force.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、オイル清浄用フィルタ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oil cleaning filter.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば、ディーゼルエンジンのエンジン
オイルを劣化させる最も大きな要因として、カーボンス
ラッジがある。オイル中、カーボンスラッジは、オイル
に添加された清浄分散剤の効果により、粒径０．１〜２
ミクロン程度と非常に微細な状態で分散されている。し
かし、この微細なカーボンスラッジの量も３重量％程度
以上になると、エンジン潤滑部の摩耗を増大させるとい
う報告がある。そのため、このカーボンスラッジを除去
する必要がある。2. Description of the Related Art For example, carbon sludge is a major cause of deterioration of engine oil of a diesel engine. In the oil, carbon sludge has a particle size of 0.1 to 2 due to the effect of the detergent-dispersant added to the oil.
It is dispersed in a very fine state of about micron. However, there is a report that when the amount of this fine carbon sludge is also about 3% by weight or more, the wear of the engine lubrication part is increased. Therefore, it is necessary to remove this carbon sludge.

【０００３】このカーボンスラッジを除去する方法とし
て、カーボンスラッジの帯電性を利用して電気的に除去
するものと、フィルタにより捕捉して除去するものとが
ある。前者としては、例えば、特開昭５９−３９３１９
号公報に開示されているように、オイルを満たした容器
を隔膜で二室に分け一室に正電極板、他室に負電極板を
設け、カーボンスラッジを正電極側に引き付けることに
より負電極側のオイルを浄化する装置が知られている。As a method of removing this carbon sludge, there are a method of electrically removing by utilizing the charging property of the carbon sludge, and a method of capturing and removing by a filter. The former is, for example, JP-A-59-39319.
As disclosed in the publication, the oil-filled container is divided into two chambers with a septum, and a positive electrode plate is provided in one chamber and a negative electrode plate is provided in the other chamber, and the carbon sludge is attracted to the positive electrode side to form a negative electrode A device for purifying oil on the side is known.

【０００４】後者としては、一般的なフィルタを用いて
そのろ目以上のカーボンスラッジを物理的に捕捉して除
去する方法が考えられる。しかし、この方法では、ろ目
を極めて細く設定する必要があるため早期に目詰まりが
生じて抵抗が増加したり圧力損失が大きくなったりする
という問題があり、またこれらを解消しようとすれば装
置が大型化するという問題があった。従って、現状で
は、官能基を備えた繊維を用いてカーボンスラッジの粒
径よりも大きなろ目を形成しこれをロール状に巻いたも
のをフィルタとして使用して、化学吸着によりカーボン
スラッジを捕捉する方法が採用されている。この方法
は、カーボンスラッジの表面に存在する官能基とフィル
タを形成する繊維の官能基とによる化学吸着を利用した
ものである。As the latter, a method of physically trapping and removing the carbon sludge above the grain using a general filter can be considered. However, with this method, there is a problem that clogging occurs early because of the need to set the filter mesh to be extremely thin, resulting in increased resistance and increased pressure loss. Had the problem of becoming larger. Therefore, in the present situation, a fiber having a functional group is used to form a filter having a grain size larger than the particle size of carbon sludge, and this is wound into a roll and used as a filter to capture the carbon sludge by chemical adsorption. The method has been adopted. This method utilizes chemisorption by the functional groups present on the surface of the carbon sludge and the functional groups of the fibers forming the filter.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５９−３９３１９号公報に開示された浄化装置では、隔
膜や電極板、電源が必要となるため装置が複雑化すると
いう問題があった。一方、化学吸着を利用した方法で
は、官能基同士の吸引力が弱いのでたまたま両方の官能
基が出会えば吸着するが離れた状態では吸着しにくいと
いため、高効率にカーボンスラッジを捕捉できないとい
う問題があった。However, the purifying device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-39319 has a problem that the device becomes complicated because a diaphragm, an electrode plate and a power source are required. On the other hand, in the method utilizing chemical adsorption, since the adsorption force between the functional groups is weak, it happens that if both functional groups happen to meet, it will be adsorbed, but it will be difficult to adsorb in a distant state, so it is not possible to capture carbon sludge with high efficiency. was there.

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、オイル中のカーボンスラッジの帯電性を利用し
簡便な構成によりカーボンスラッジを効率的に除去でき
るオイル清浄用フィルタを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an oil cleaning filter capable of efficiently removing carbon sludge with a simple structure by utilizing the charging property of carbon sludge in oil. To aim.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のオイル清浄用フィルタは、エレクトレット
材を用いて形成されたことを要旨とする。In order to solve the above problems, the gist of the present invention is that the oil cleaning filter of the present invention is formed using an electret material.

【０００８】[0008]

【作用】本発明のオイル清浄用フィルタは、エレクトレ
ット材を用いて形成されているため、オイル中に存在す
るカーボンスラッジの帯電性を利用しクーロン力により
カーボンスラッジを引き寄せて捕捉するという作用を奏
する。このため、オイル中、オイル清浄用フィルタと離
隔した位置にあるカーボンスラッジをも捕捉することが
できる。従って、ろ目がこのカーボンスラッジより大き
くても、オイル中のカーボンスラッジを効率的に除去す
ることが可能となる。また、ポリプロピレン等の樹脂に
荷電させた繊維であるエレクトレット材を用いたため、
電源等を必要としない。従って、簡便な構成により上記
作用を発揮することができる。Since the oil cleaning filter of the present invention is formed by using the electret material, it exerts an effect of attracting the carbon sludge by the Coulomb force by utilizing the electrostatic property of the carbon sludge existing in the oil. . Therefore, it is possible to capture the carbon sludge in the oil, which is located at a position separated from the oil cleaning filter. Therefore, even if the mesh size is larger than this carbon sludge, the carbon sludge in the oil can be efficiently removed. Further, since the electret material that is a fiber charged to a resin such as polypropylene is used,
Does not require a power source. Therefore, the above effect can be exhibited with a simple configuration.

【０００９】[0009]

【実施例】以下に、本発明の好適な実施例について図面
に基づいて説明する。第１実施例は、本発明のオイル清
浄用フィルタの一例であり、図１はオイル清浄用フィル
タをエンジンオイル中で使用した場合のメカニズムを表
す説明図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The first embodiment is an example of the oil cleaning filter of the present invention, and FIG. 1 is an explanatory view showing the mechanism when the oil cleaning filter is used in engine oil.

【００１０】オイル清浄用フィルタ１は、エレクトレッ
ト材１ａを単独で用いて所定の大きさのろ目を形成した
ものである。オイル中には、微細不溶解分としてカーボ
ンスラッジ２と清浄分散剤３が存在している。一般にカ
ーボンスラッジ２とは、燃焼生成物である炭素の周りに
潤滑油や未燃の燃料が溶解性成分として樹脂状に吸着し
たものをいう。また、カーボンスラッジ２は、樹脂状堆
積物が官能基として−ＯＨ基等を有しているため、酸素
原子の電子対により疑似イオン化して負に帯電してい
る。The oil cleaning filter 1 is one in which the electret material 1a is used alone to form a filter having a predetermined size. Carbon sludge 2 and detergent dispersant 3 are present as fine insoluble matter in the oil. Generally, the carbon sludge 2 refers to a material in which a lubricating oil or unburned fuel is adsorbed in a resinous form as a soluble component around carbon which is a combustion product. Further, in the carbon sludge 2, since the resinous deposit has a —OH group or the like as a functional group, the carbon sludge 2 is pseudo-ionized by an electron pair of oxygen atoms and is negatively charged.

【００１１】清浄分散剤３は、一端に正の電荷、他端に
負の電荷を有している。この清浄分散剤３は、オイル
中、正の電荷側がカーボンスラッジ２の表面に存在する
負の電荷に電気的に結合した構造をとっているものと考
えられる。従って、カーボンスラッジ２に清浄分散剤３
が結合した状態では、その表面は負に帯電していると考
えられる。The detergent dispersant 3 has a positive charge at one end and a negative charge at the other end. It is considered that the detergent dispersant 3 has a structure in which the positive charge side of oil is electrically coupled to the negative charge existing on the surface of the carbon sludge 2. Therefore, carbon sludge 2 and detergent dispersant 3
The surface is considered to be negatively charged in the state of being bound.

【００１２】カーボンスラッジ２は、このように清浄分
散剤３と結合した状態でオイル中を分散している。そし
て、クーロン力によりオイル清浄用フィルタ１の正電荷
に引き寄せられて吸着し捕捉される。即ち、オイル清浄
用フィルタ１はクーロン力を利用することにより、その
ろ目よりも小さなカーボンスラッジ２を効率的に捕捉す
る。尚、カーボンスラッジ２以外にも帯電性不溶解分は
同様にして電気的に捕捉される。また、ろ目よりも大き
な不溶解分（図示せず）は、物理的にオイル清浄用フィ
ルタ１に捕捉される。The carbon sludge 2 is dispersed in the oil in the state of being bound to the detergent dispersant 3 in this way. Then, it is attracted by the Coulomb force to the positive charge of the oil cleaning filter 1, and is adsorbed and captured. That is, the oil cleaning filter 1 efficiently captures the carbon sludge 2 smaller than the mesh by utilizing the Coulomb force. Incidentally, in addition to the carbon sludge 2, the chargeable insoluble matter is also electrically captured in the same manner. Insoluble matter (not shown) larger than the filter mesh is physically captured by the oil cleaning filter 1.

【００１３】以上のオイル清浄用フィルタ１によれば、
電気的吸着によりカーボンスラッジ２に代表される不溶
解分を効率的に捕捉すると共にろ目よりも大きな不溶解
分を物理的に捕捉するため、効率的にオイルを清浄化す
ることができる。また、エレクトレット材１ａを使用し
ているため、電源等を必要とせず簡便な構成とすること
ができる。According to the above oil cleaning filter 1,
Since the insoluble component represented by the carbon sludge 2 is efficiently captured by the electric adsorption and the insoluble component larger than the filter is physically captured, the oil can be efficiently cleaned. Further, since the electret material 1a is used, a simple structure can be realized without requiring a power source or the like.

【００１４】尚、オイル清浄用フィルタ１をエレクトレ
ット材１ａとＯＨ基等の官能基を有する化学繊維との混
紡により形成した場合には、不溶解分の物理的除去及び
電気的吸着によるカーボンスラッジ２等の除去の他に、
官能基同士の化学的吸着によるカーボンスラッジ２等の
除去作用が加わるため、一層効率的にオイルを清浄化す
ることができる。When the oil cleaning filter 1 is formed by a mixed spinning of the electret material 1a and a chemical fiber having a functional group such as an OH group, the carbon sludge 2 is removed by physical removal of the insoluble matter and electric adsorption. In addition to the removal of
Since the action of removing the carbon sludge 2 and the like by the chemical adsorption of the functional groups is added, the oil can be cleaned more efficiently.

【００１５】続いて、第２実施例について説明する。第
２実施例は、第１実施例のオイル清浄用フィルタ１を使
用したオイルフィルタをディーゼルエンジンのオイル循
環経路に装備した一例であり、図２はその概略構成図で
ある。オイル循環経路１０は、エンジン潤滑部１４へオ
イルを供給する経路であり、この経路１０内にはオイル
パン１１、オイルポンプ１２、オイルフィルタ１３及び
エンジン潤滑部１４が配設されている。尚、オイルには
清浄分散剤としてコハク酸イミドが添加されている。Next, the second embodiment will be described. The second embodiment is an example in which an oil filter using the oil cleaning filter 1 of the first embodiment is installed in an oil circulation path of a diesel engine, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram thereof. The oil circulation path 10 is a path for supplying oil to the engine lubrication section 14, and an oil pan 11, an oil pump 12, an oil filter 13, and an engine lubrication section 14 are arranged in the path 10. Incidentally, succinimide was added to the oil as a detergent dispersant.

【００１６】オイルポンプ１２は、オイルパン１１に貯
留されたオイルを吸入してオイルフィルタ１３へ吐出す
るものである。このオイルポンプ１２に並列に設けられ
た調圧弁１２ａは、オイルポンプ１２の吐出側の圧力が
設定圧を超えたとき開弁してオイルポンプ１２の吸入側
と通じることにより吐出側の圧力を設定圧に調節する弁
である。The oil pump 12 sucks the oil stored in the oil pan 11 and discharges it to the oil filter 13. The pressure regulating valve 12a provided in parallel with the oil pump 12 is opened when the pressure on the discharge side of the oil pump 12 exceeds a set pressure and communicates with the suction side of the oil pump 12 to set the pressure on the discharge side. It is a valve that regulates pressure.

【００１７】オイルフィルタ１３は、フルフロー式とバ
イパスフロー式とを並列に配置したコンビネーション式
のものである。即ち、オイルポンプ１２から吐出された
オイルは、矢印でその流れを示すように、インレット１
０ａからオイルフィルタ１３に入り、その大部分はフル
フローエレメント１３ａでろ過されアウトレット１０ｂ
を経由してエンジン潤滑部１４へ供給されその後オイル
パン１１に戻り、一方オイルの一部はバイパスエレメン
ト１３ｂでろ過されバイパス１０ｃを経由してオイルパ
ン１１に戻るものである。オイルフィルタ１３の頂部に
は、目詰まりやコールドスタートの場合を考慮して逃が
し弁１３ｃが設けられている。The oil filter 13 is of a combination type in which a full flow type and a bypass flow type are arranged in parallel. That is, the oil discharged from the oil pump 12 is supplied to the inlet 1 as indicated by the arrow.
0a enters the oil filter 13, most of which is filtered by the full flow element 13a and the outlet 10b.
The oil is supplied to the engine lubrication unit 14 via the oil passage 11 and then returned to the oil pan 11, while a part of the oil is filtered by the bypass element 13b and returned to the oil pan 11 via the bypass 10c. A relief valve 13c is provided at the top of the oil filter 13 in consideration of clogging and cold start.

【００１８】オイルフィルタ１３に用いるフルフローエ
レメント１３ａは比較的粗目（５〜３０ミクロン）に形
成されている。バイパスエレメント１３ｂは、ろ目を細
目（２〜１０ミクロン）に形成した第１実施例のオイル
清浄用フィルタ１をロール状に巻いたものである。但
し、バイパスエレメント１３ｂの方がフルフローエレメ
ント１３ａよりろ目は細かく設定されている。The full flow element 13a used for the oil filter 13 is formed to be relatively coarse (5 to 30 microns). The bypass element 13b is formed by winding the oil cleaning filter 1 of the first embodiment, which has fine meshes (2 to 10 microns), into a roll shape. However, the bypass element 13b has finer meshes than the full flow element 13a.

【００１９】バイパス１０ｃには、絞り弁１５が設けら
れ、この絞り弁１５によりバイパスエレメント１３ｂを
通過するオイルの量を調節することができる。以上のオ
イル循環経路１０によれば、エンジン潤滑部１４を経た
オイルがオイルフィルタ１３のフルフローエレメント１
３ａを通過することにより、そのろ目よりも大きな摩耗
粉、燃焼生成分、オイル自身の劣化物等の不溶解分を物
理的に除去しアウトレット１０ｂを経由して清浄なオイ
ルを再びエンジン潤滑部１４に供給しオイルパン１１に
戻される。また、バイパスエレメント１３ｂを軸方向に
通過することにより、そのろ目よりも大きな不溶解分を
物理的に除去すると共にそのろ目よりも小さなカーボン
スラッジ等を電気的吸着作用により除去し、バイパス１
０ｃを経由してオイルパン１１に戻される。The bypass 10c is provided with a throttle valve 15, and the throttle valve 15 can adjust the amount of oil passing through the bypass element 13b. According to the oil circulation path 10 described above, the oil that has passed through the engine lubrication unit 14 is the full flow element 1 of the oil filter 13.
By passing through 3a, abrasion powder, combustion products, and insoluble matters such as deteriorated products of oil itself, which are larger than the mesh, are physically removed, and clean oil is again supplied to the engine lubrication section via the outlet 10b. 14 and is returned to the oil pan 11. Further, by passing through the bypass element 13b in the axial direction, the insoluble matter larger than the opening is physically removed, and the carbon sludge smaller than the opening is removed by the electric adsorption action.
It is returned to the oil pan 11 via 0c.

【００２０】このように、第１実施例のオイル清浄用フ
ィルタ１を使用したバイパスエレメント１３ｂによるカ
ーボンスラッジ等の除去能力は、従来のろ材を使用した
バイパスエレメントと比較して約２倍に向上した。続い
て、第３実施例について説明する。図３は、第３実施例
の概略構成図である。第３実施例は、第２実施例の構成
とほぼ同様であるが、バイパスエレメント１３ｂの上流
側に冷却器３０が配設された点が異なる。この冷却器３
０は、図示しないラジエータの水あるいはエアコンの冷
媒を利用して冷却作用を行うものである。As described above, the ability of the bypass element 13b using the oil cleaning filter 1 of the first embodiment to remove carbon sludge and the like is improved about twice as compared with the bypass element using the conventional filter medium. . Subsequently, a third embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the third embodiment. The third embodiment is almost the same as the configuration of the second embodiment, except that the cooler 30 is arranged on the upstream side of the bypass element 13b. This cooler 3
0 is for cooling using water of a radiator (not shown) or a refrigerant of an air conditioner.

【００２１】オイル清浄用フィルタ１を形成するエレク
トレット材１ａは、一般に温度上昇に伴って電気的性能
が低下するといわれている。本実施例では、冷却器３０
により冷却されたオイルがバイパスエレメント１３ｂに
供給されるため、バイパスエレメント１３ｂ即ちオイル
清浄用フィルタ１の性能を低下させることなく効率的に
カーボンスラッジ等を除去できるという効果を有してい
る。尚、冷却器３０を配設する位置は、図３の位置に限
られるものではなく、バイパスエレメント１３ｂの上流
側であれば特に限定されない。It is generally said that the electret material 1a forming the oil cleaning filter 1 is deteriorated in electrical performance as the temperature rises. In this embodiment, the cooler 30
Since the oil cooled by is supplied to the bypass element 13b, there is an effect that carbon sludge and the like can be efficiently removed without deteriorating the performance of the bypass element 13b, that is, the oil cleaning filter 1. The position where the cooler 30 is provided is not limited to the position shown in FIG. 3, and is not particularly limited as long as it is on the upstream side of the bypass element 13b.

【００２２】続いて、第４実施例について説明する。図
４は、第４実施例の概略構成図である。第４実施例は、
第２実施例の構成とほぼ同様であるが、バイパスエレメ
ント１３ｂを取り囲むように冷却器４０が配設された点
が異なる。この冷却器４０は、第３実施例と同様、図示
しないラジエータの水あるいはエアコンの冷媒を利用し
て冷却作用を行うものである。本実施例の効果は、第３
実施例と同様であるため、省略する。Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the fourth embodiment. The fourth embodiment is
The structure is almost the same as that of the second embodiment except that a cooler 40 is arranged so as to surround the bypass element 13b. Similar to the third embodiment, the cooler 40 uses the water of a radiator (not shown) or the refrigerant of an air conditioner to perform a cooling action. The effect of this embodiment is the third
Since it is similar to the embodiment, the description is omitted.

【００２３】尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種
々の態様で実施できることはいうまでもない。例えば、
第２〜第４実施例におけるフルフローエレメントにも本
発明のオイル清浄用フィルタを使用してもよい。It is needless to say that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention. For example,
The oil cleaning filter of the present invention may be used for the full flow elements in the second to fourth embodiments.

【００２４】また、バイパスエレメントには、オイル清
浄用フィルタをロール状に成形したものの他、例えば特
開平３−７２９６７号公報に開示されているように、プ
リーツ加工を施したものやつづら折り加工を施したもの
等を用いてもよい。このとき、バイパスエレメントにオ
イルを通過させる方向は、軸方向であっても周方向であ
ってもよい。In addition to the oil cleaning filter formed in a roll shape, the bypass element is pleated or zigzag folded as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-72967. You may use what was done. At this time, the direction in which the oil passes through the bypass element may be the axial direction or the circumferential direction.

【００２５】[0025]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のオイル清
浄用フィルタによれば、オイル中に存在する不溶解分を
簡便な構成により効率的に除去することができる。As described above in detail, according to the oil cleaning filter of the present invention, the insoluble matter existing in the oil can be efficiently removed with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 第１実施例のオイル清浄用フィルタをエンジ
ンオイル中で使用した場合のメカニズムを表す説明図で
ある。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a mechanism when the oil cleaning filter of the first embodiment is used in engine oil.

【図２】 第２実施例の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a second embodiment.

【図３】 第３実施例の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a third embodiment.

【図４】 第４実施例の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１・・・オイル清浄用フィルタ、 １ａ・・・
エレクトレット材、２・・・カーボンスラッジ、
３・・・清浄分散剤、１０・・・オイル循環経
路、 １１・・・オイルパン、１２・・・
オイルポンプ、 １３・・・オイルフィ
ルタ、１３ａ・・・フルフローエレメント、 １３
ｂ・・・バイパスエレメント、１４・・・エンジン潤滑
部、 ３０，４０・・・冷却器、1 ... Oil cleaning filter, 1a ...
Electret material, 2 ... Carbon sludge,
3 ... Detergent dispersant, 10 ... Oil circulation path, 11 ... Oil pan, 12 ...
Oil pump, 13 ... Oil filter, 13a ... Full flow element, 13
b ... bypass element, 14 ... engine lubrication part, 30, 40 ... cooler,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 エレクトレット材を用いて形成したこと
を特徴とするオイル清浄用フィルタ。1. An oil cleaning filter formed using an electret material.