JP2006088104A - Air filter apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体を濾過するエアフィルタ装置に関する。 The present invention relates to an air filter device that filters gas.
従来、自動車や建機に搭載されるエンジンなどに用いられるエアフィルタ装置では、一般的に、装置の小型化を図りつつ濾過容量を大きくするために、濾材としては円筒状に形成され周方向に複数の襞が形成された襞付き円筒タイプの濾材が採用されている。この濾材は、フィルタエレメントとしてユニット化されて、フィルタエレメントごと、交換可能とされている。 Conventionally, in an air filter device used for an engine mounted on an automobile or a construction machine, in general, in order to increase the filtration capacity while reducing the size of the device, the filter medium is formed in a cylindrical shape in the circumferential direction. Cylindrical filter media with a ridge formed with a plurality of ridges are employed. The filter medium is unitized as a filter element, and the entire filter element can be replaced.
このような従来のエアフィルタ装置を図6及び図7に基づいて説明する。エアフィルタ装置101では、ケース102の内部にフィルタエレメント103が設けられており、ケース102の蓋104を開けることによりフィルタエレメント103を取り出すことが可能となっている。ケース102には、空気が流入する流入口105と、空気が流出する流出口106とが設けられている。流出口106は、エンジンに連通されている。フィルタエレメント103には、襞付き円筒タイプの濾材が設けられている。このエアフィルタ装置101では、流入口105から流入した空気がフィルタエレメント103の濾材107の外周面から内周面に向かって濾材107を通過して、フィルタエレメント103の内部に流れ込む。この際、濾材107によって濾過が行われる。その後、空気は、流出口106からエンジンへ供給される。このように、濾材107の外側から内側へ空気を流すことで、襞の外側をゴミ溜めとして機能させている。
Such a conventional air filter device will be described with reference to FIGS. In the
この構造では、フィルタエレメント103の濾材107の外周面に、捕捉した塵埃などのゴミが付着している。従って、フィルタエレメント103が交換などのために取り外される際には、濾材107の外周面に付着したゴミが濾材107から剥離して、ケース102の内部に落ちることがある。この飛び散ったゴミがケース102の流出口106からエンジンに入ることを防止するために、ケース102には、フィルタエレメント103の内側に位置させて流出口106に連通させたインナーフィルタエレメント108が設けられており、このインナーフィルタエレメント108が飛び散ったゴミを捕捉する。
In this structure, dust such as trapped dust adheres to the outer peripheral surface of the
しかしながら、フィルタエレメント103の取り外しの際にエンジンにゴミが入るのを防止するためにインナーフィルタエレメント108を設けることにより、エアフィルタ装置101の構造が複雑化する、コストが増加する等の問題が発生する。
However, providing the
本発明の目的は、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを防止するための構造のコスト低減を図ることである。 An object of the present invention is to reduce the cost of the structure for preventing dust from entering the outlet of the case when the filter element is removed from the case.
本発明の目的は、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを簡素な構造で防止することができるエアフィルタ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an air filter device that can prevent dust from entering the outlet of the case when the filter element is removed from the case with a simple structure.
請求項1記載の発明のエアフィルタ装置は、筒状に形成され周方向に複数の襞を有する濾材とこの濾材の両端部に設けられた閉塞部材とにより中空状に形成され、前記閉塞部材に設けられた連通口と前記濾材とによって内部と外部とが連通されたフィルタエレメントと、気体が流入する流入口と流入した気体が流出する流出口とを有し、内部に前記フィルタエレメントを着脱自在に保持するケースと、を備え、前記連通口が前記流入口に連通され、前記濾材の外周側が前記流出口に連通された。 An air filter device according to a first aspect of the present invention is formed into a hollow shape by a filter medium formed in a cylindrical shape and having a plurality of ridges in the circumferential direction, and blocking members provided at both ends of the filter medium. It has a filter element in which the inside and the outside communicate with each other by the provided communication port and the filter medium, and has an inflow port through which gas flows in and an outflow port through which gas flows in, and the filter element is detachable inside. The communication port is communicated with the inflow port, and the outer peripheral side of the filter medium is communicated with the outflow port.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のエアフィルタ装置において、前記濾材では、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部とこの外屈曲部よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部とが周方向に交互に設けられて前記襞が形成されている。 According to a second aspect of the present invention, in the air filter device according to the first aspect, in the filter medium, an outer bent portion positioned on the outer peripheral side and bent toward the inner peripheral side, and an outer peripheral portion positioned on the inner peripheral side from the outer bent portion. Inner bent portions bent sideways are alternately provided in the circumferential direction to form the ridges.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のエアフィルタ装置において、前記内屈曲部同士の間隔が小さくなるのを規制する規制部を備える。 According to a third aspect of the present invention, in the air filter device according to the second aspect of the present invention, the air filter device further includes a restricting portion that restricts a decrease in the interval between the inner bent portions.
請求項4記載の発明は、請求項3記載のエアフィルタ装置において、前記規制部は、前記濾材に設けられ前記襞の内側に突出した突部である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the air filter device according to the third aspect, the restricting portion is a protrusion that is provided on the filter medium and protrudes inside the ridge.
請求項5記載の発明は、請求項2,3又は4記載のエアフィルタ装置において、前記内屈曲部として、前記濾材の中心軸に近い位置の内屈曲部と、前記濾材の中心軸から遠い位置の内屈曲部とを備え、前記濾材の中心軸に近い位置の前記内屈曲部と前記濾材の中心軸から遠い位置の前記内屈曲部とが前記外屈曲部を間にして周方向で交互に設けられている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the air filter device according to the second, third or fourth aspect, as the inner bent portion, an inner bent portion at a position close to a central axis of the filter medium, and a position far from the central axis of the filter medium. The inner bent portion at a position close to the central axis of the filter medium and the inner bent portion at a position far from the central axis of the filter medium alternately in the circumferential direction with the outer bent portion in between. Is provided.
本発明によれば、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを防止するための構造のコスト低減を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the cost of the structure for preventing dust from entering the outlet of the case when the filter element is removed from the case.
本発明によれば、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを簡素な構造で防止することができるエアフィルタ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air filter device that can prevent dust from entering the outlet of the case when the filter element is removed from the case with a simple structure.
本発明の第1の実施の形態を図1ないし図4に基づいて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本実施の形態のエアフィルタ装置1を概略的に示す縦断正面図である。図1に示すように、エアフィルタ装置1には、内部にフィルタエレメント2を着脱自在に保持するケース3が設けられている。
FIG. 1 is a longitudinal front view schematically showing an air filter device 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the air filter device 1 is provided with a
ケース3は、上側が開口されたケース本体4と、このケース本体4の上側を開閉する蓋5とから構成されている。蓋5の外周の下部には、蓋5をケース本体4に固定する固定手段としての複数のフック6(図では、一つだけを示している)が設けられている。これらのフック6をケース本体4の上部に形成された係止め部7に係止めすることにより、蓋5がケース本体4に固定される。これらのケース本体4と蓋5との間にはパッキン8が挟まれており、これによりケース本体4と蓋5との間の気密性が維持されている。ここで、図2に、フック6による係止め部7に対する係止めが解除されて蓋5が開けられ、フィルタエレメント2が取り出される状態のエアフィルタ装置1を示す。なお、蓋5をケース本体4に固定する固定手段としては、フック6による係止めに限るものではなく、例えば、ネジ(図示せず)によるネジ止めであってもよい。
The
蓋5の上壁9には、濾過対象である空気などの気体をケース3の内部に流入させるための流入口10が設けられている。ケース本体4の底壁11には、ケース3の内部から気体を流出させるための流出口12が設けられている。流入口10、流出口12、フィルタエレメント2は同軸上に配置されている。
The upper wall 9 of the lid 5 is provided with an
フィルタエレメント2を説明する。図3はフィルタエレメント2を示す水平断面図である。図2及び図3に示すように、フィルタエレメント2は、円筒状の濾材21の軸方向の両端部に閉塞部材である上下一対のキャップ22,23が固着され円筒中空状に形成されている。また、キャップ22,23間には、濾材21の外周側を覆う円筒状の金属メッシュ部材24が設けられている。
The filter element 2 will be described. FIG. 3 is a horizontal sectional view showing the filter element 2. As shown in FIGS. 2 and 3, the filter element 2 is formed in a cylindrical hollow shape with a pair of upper and
キャップ22,23は、円盤状に形成されている。上側のキャップ22の略中央部には、フィルタエレメント2の内部と外部とを連通する連通口25が設けられている。キャップ22,23は、連通口25から濾材21フィルタエレメント2の内部、つまり濾材21の内部に流入した気体が濾材21を通過してフィルタエレメント2の外部に流れるように、濾材21の両端の気密を保持する機能を有している。フィルタエレメント2では、連通口25と濾材21とによってフィルタエレメント2の内部と外部とが連通されている。
The
濾材21は、前述したように円筒状に形成されるとともに、周方向に複数の襞26が設けられている。これらの襞26は、濾材21において、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部27と、この外屈曲部27よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部28とが周方向に交互に設けられていることにより形成されている。このような濾材21は、シート状の濾材を山折りと谷折りとが交互に位置するように蛇腹状に折り曲げ形成し、その両端を結合して円筒状にすることにより形成される。この濾材21には、複数の空孔(図示せず)が形成されており、この構造によって、濾材21は気体を濾過する。濾材21の材質としては、紙や金属などを例示することができる。
The
また、濾材21の内面29には、内屈曲部28の間隔が小さくなるのを規制する規制部である突部30が設けられている。突部30は、内面29から襞26の内側に突出した形状に形成されており、詳しくは、襞26毎に襞26の内側で相対向する対向面29a,29bの内の一方の対向面29aに上下方向に直線状に複数個設けられている。このような突部30は、例えば、樹脂製のホットメルトを濾材21に接着することにより設けることができる。
Further, the
ここで、規制部の別例を図4に基づいて説明する。図4は濾材21の別例を内周側から見てその一部を拡大して示す斜視図である。規制部としては、濾材21の内屈曲部28の一部を両側、つまり、襞26の内側に突出させて形成した突部31を内屈曲部28毎に設けてもよい。このような突部31は、濾材21の内屈曲部28を形成するためにシート状の濾材に折り筋を付けるときに、突部31を形成する部位には折り筋を付けないようにし、そして、折り筋に沿って濾材21を屈曲して内屈曲部28を形成することにより形成される。なお、規制部としては、これまで説明したものに限るものではなく、内屈曲部28の間隔が小さくなるのを規制するものであればよい。例えば、内屈曲部28に、上下に長い補強材を取り付けることによって濾材の剛性を高めることによって、規制部を実現してもよい。
Here, another example of the restricting portion will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view showing another example of the
次に、このようなフィルタエレメント2の取り付け構造を説明する。まず下側から説明する。図1ないし図3に示すように、フィルタエレメント2の下側のキャップ23の外周部には、段差形状の複数個(本実施の形態では3個)の嵌合片32が放射状に位置付けられて固定されている。これらの嵌合片32によってフィルタエレメント2側の嵌合部33が構成されている。一方、ケース本体4の内部の下部には、フィルタエレメント2の嵌合部33が内側に着脱自在に嵌合する段差形状を有する円環状の下嵌合部34が設けられている。この下嵌合部34に、フィルタエレメント2の嵌合部33が嵌合した状態では、濾材21の外周側とケース本体4の流出口12とを連通する流路35がケース3の内部に形成される。
Next, the attachment structure of such a filter element 2 is demonstrated. First, a description will be given from the bottom. As shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of step-shaped (three in the present embodiment)
上側の取り付け構造としては、蓋5の内側に、フィルタエレメント2の上側のキャップ22が嵌合する段差形状を有する円環状の上嵌合部36が設けられている。この上嵌合部36にフィルタエレメント2の上側のキャップ22が嵌合した状態では、蓋5の流入口10とフィルタエレメント2の連通口25とを連通する流路37がケース3の内部に形成される。このとき、流入口10は、ケース3の内部において流路37を介してフィルタエレメント2の連通口25にのみ連通している。
As an upper mounting structure, an annular upper fitting portion 36 having a step shape with which the
この構造では、ケース本体4の下嵌合部34にフィルタエレメント2の嵌合部33が嵌合した状態で、蓋5が閉められて、フック6により蓋5がケース本体4に固定されることにより、蓋5の上嵌合部36にフィルタエレメント2の上側のキャップ22が嵌合し、フィルタエレメント2がケース本体4と蓋5とによって挟持されてケース3に固定される。この固定は、蓋5が開けられることにより解除され、これにより、フィルタエレメント2をケース3から取り出すことが可能となる。
In this structure, the lid 5 is closed with the
金属メッシュ部材24は、濾材21の外側を覆うことにより濾材21の外周側への変形を防止するものである。この金属メッシュ部材24は複数の空孔(図示せず)を有しており、これらの空孔は、濾材21の空孔よりも大径に形成されている。
The
このような構成において、流入口10からケース3の内部に流入した濾過対象の気体の流れを図1中に矢印で示す。流入口10からケース3の内部に流入した気体は、流路37に沿って流れ、連通口25からフィルタエレメント2の内部に流入する。フィルタエレメント2の内部に流入した気体は、濾材21、金属メッシュ部材24を通過してフィルタエレメント2の外部に流出し、その後、流路35に沿って流れて、ケース3の流出口12へ至り、エアフィルタ装置1の外部へ流出する。このとき、気体中に含まれている塵や埃などのゴミが気体とともに移動する過程で濾材21により捕捉されて気体中から除去される。
In such a configuration, the flow of the gas to be filtered flowing into the
このとき、気体がフィルタエレメント2の連通口25から流入して、濾材21の内側から外側へ移動して濾材21を通過することから、襞26の内側がゴミ溜めとして機能し、濾材21が捕捉したゴミは濾材21の内側に溜まるようになる。これにより、濾材21によって捕捉されたゴミは、フィルタエレメント2の内部に存在し、フィルタエレメント2の外周側には存在しないこととなる。よって、フィルタエレメント2を交換や洗浄などのためにケース3から取り外す際に、振動などにより濾材21が捕捉したゴミが濾材21から剥離してもフィルタエレメント2の内部に留まるので、濾材21が捕捉したゴミがフィルタエレメント2の外部に落ちることが防止される。よって、濾材21に捕捉されたゴミがケース3の内部に落ちることが防止され、流出口12へゴミが入るのが防止される。
At this time, gas flows in from the
従来のエアフィルタ装置では、濾材の濾過容量を大きくするために濾材の外側から内側へ気体を通過させて濾過する構造として襞の外側をゴミ溜めとして機能させている。これに対して、本実施の形態のエアフィルタ装置1では、ケース3からのフィルタエレメント2の取り外しの際にケース3の流出口12へゴミが入るのを防止する構造のコスト低減化、簡素化を図るために、上述したように、フィルタエレメント2の連通口25をケース3の流入口10に連通させ、濾材21の外周側を流出口12に連通させることにより、フィルタエレメント2の取り外しの際に流出口12へゴミが入るのを防止している。従って、本実施の形態のエアフィルタ装置1では、従来のエアフィルタ装置101においてフィルタエレメント103の取り外しの際に流出口106へゴミが入るのを防止するために設けられているインナーフィルタエレメント108を設ける必要がなく、従来に比べ、フィルタエレメント2の取り外しの際に流出口12へゴミが入るのを防止する構造のコスト低減を図ることができる。また、従来に比べて簡素な構造で、フィルタエレメント2の取り外しの際に流出口12へゴミが入るのを防止することができる。
In the conventional air filter device, in order to increase the filtration capacity of the filter medium, the outside of the basket functions as a dust reservoir as a structure for passing gas from the outside to the inside of the filter medium for filtration. On the other hand, in the air filter device 1 of the present embodiment, cost reduction and simplification of a structure for preventing dust from entering the
また、従来では、濾材の外側から内側へ気体が流れるので、気体の流れにより濾材が内側へ変形するのを防止するための金属製の芯部材濾材の内側に設けられているが、本実施の形態では、濾材21の内側から外側へ気体を流すようにしたので、そのような芯部材は必要ない。
Further, conventionally, since gas flows from the outside to the inside of the filter medium, it is provided inside the metal core member filter medium for preventing the filter medium from being deformed inward by the gas flow. In the form, since the gas is allowed to flow from the inside to the outside of the
また、上記のような濾過の過程においては、濾材21の内側から外側への気体の流れによって、濾材21の隣接する内屈曲部28が互い密着する方向に移動するような力が濾材21に加えられることがある。この場合、例えば紙製などの剛性の低い濾材21では、その力の影響を受け易いが、本実施の形態では、内屈曲部28の間隔が小さくなるのを規制する規制部として例えば突部30が濾材21に設けられていることにより、濾材21の間隔が小さくなるのが規制されるので、濾材21において隣接する内屈曲部28が完全に密着して襞26が閉じてしまうことが防止される。よって、襞26が閉じることによる濾材21の濾過容量が減少することが防止される。
Further, in the filtration process as described above, a force is applied to the
また、本実施の形態においては、規制部が、濾材21に設けられ襞26の内側に突出した突部30又は31であることにより、規制部を簡素な構造とすることができる。
Moreover, in this Embodiment, a control part can be made into a simple structure because the control part is the
また、本実施の形態においては、濾材21では、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部27とこの外屈曲部27よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部28とが周方向に交互に設けられて襞26が形成されていることにより、襞26が簡素な構造で実現されている。
Further, in the present embodiment, in the
次に、本発明の第2の実施の形態を図5に基づいて説明する。前述した実施の形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is also omitted.
エアフィルタ装置1では、フィルタエレメント2の取り外しの際に流出口12へゴミが入るのを防止する構造のコスト低減化、簡素化を図った構造とし、これにより、濾材21の襞26の内側をゴミ溜めとして機能させているので、従来のエアフィルタ装置に比べて濾過容量が小さくなってしまう。そこで、エアフィルタ装置1の濾過容量を大きくする手段の一例を以下に説明する。
In the air filter device 1, the structure that reduces the cost and simplifies the structure for preventing dust from entering the
図5は本実施の形態の濾材51を示す水平断面図である。本実施の形態では、濾材51の形状が第1の実施の形態に対して異なる。本実施の形態の濾材51は、M折り形状によって形成されている。具体的には、内屈曲部28として、濾材51の中心軸51aに近い位置の内屈曲部28aと、濾材51の中心軸51aから遠い位置の内屈曲部28bとの2種類があり、これらの内屈曲部28aと内屈曲部28bとが、外屈曲部27を間にして周方向で交互に設けられている。これにより、上方から見て、濾材51が、周方向に「M」の字が複数並べられた形状となっている。
FIG. 5 is a horizontal sectional view showing the
このような構成により、濾材51は、M折りをしていない第1の実施の形態の濾材21と同じ濾過面積を得るという条件下において、最も内周側に位置する内屈曲部である内屈曲部28bの間隔を、濾材21における内屈曲部28の間隔よりも広くすることができる。これにより、襞26の内側の容量、即ち、ゴミ溜め容量が大きくなり、濾材21に比べて濾過容量を大きくすることができる。
With such a configuration, the
1 エアフィルタ装置
2 フィルタエレメント
3 ケース
10 流入口
12 流出口
21 濾材
22 閉塞部材
23 閉塞部材
25 連通口
26 襞
27 外屈曲部
28 内屈曲部
30 規制部、突部
31 規制部、突部
51 濾材
51a 中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air filter apparatus 2
Claims (5)
気体が流入する流入口と流入した気体が流出する流出口とを有し、内部に前記フィルタエレメントを着脱自在に保持するケースと、
を備え、
前記連通口が前記流入口に連通され、前記濾材の外周側が前記流出口に連通されたエアフィルタ装置。 It is formed in a hollow shape by a filter medium having a plurality of ridges in the circumferential direction and a blocking member provided at both ends of the filter medium, and the inside is formed by the communication port provided in the blocking member and the filter medium. A filter element communicating with the outside,
A case having an inflow port through which gas flows in and an outflow port through which gas flows in, and detachably holding the filter element therein;
With
An air filter device in which the communication port is in communication with the inflow port, and the outer peripheral side of the filter medium is in communication with the outflow port.
前記濾材の中心軸に近い位置の前記内屈曲部と前記濾材の中心軸から遠い位置の前記内屈曲部とが前記外屈曲部を間にして周方向で交互に設けられている請求項2,3又は4記載のエアフィルタ装置。
As the inner bent portion, comprising an inner bent portion at a position close to the central axis of the filter medium, and an inner bent portion at a position far from the central axis of the filter medium,
The inner bent portion at a position close to the central axis of the filter medium and the inner bent portion at a position far from the central axis of the filter medium are alternately provided in the circumferential direction with the outer bent portion interposed therebetween. The air filter device according to 3 or 4.
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