JP2007077963A - Air cleaner - Google Patents

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Takahiro Yamada
隆裕 山田
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air cleaner for a fuel cell with a filter having a longer service life and less replacing frequency. <P>SOLUTION: The filter 3 is stored in an air cleaner case 1 consisting of an upper case 5 and a lower case 7. A resonator 17 in the condition of contacting the lower face of the filter 3 is arranged in the lower case 7 at its corner on the opposite side to an air inlet 9. Along with resonance and vibration of the resonator 17, the filter 3 is vibrated to shake off trapped foreign matters such as dust or carbon. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に供給する空気を浄化するエアクリーナに関する。   The present invention relates to an air cleaner that purifies air supplied to a fuel cell.

自動車などの車両に搭載する内燃機関用のエアクリーナとしては、組付け性向上やクリーナ性能向上、通気抵抗低減などを図ったものが、例えば下記特許文献1〜4に記載されているように、多数知られている。
特開2003−227425号公報 特開2003−35223号公報 特開平6−262024号公報 特開平5−208110号公報
As an air cleaner for an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, there are many air cleaners that are improved in assembling property, improved in cleaner performance, reduced in airflow resistance, etc., as described in, for example, Patent Documents 1 to 4 below. Are known.
JP 2003-227425 A JP 2003-35223 A JP-A-6-262024 JP-A-5-208110

ところで、近年車両に搭載されつつある燃料電池においては、内燃機関に供給する空気に比較すると、空気中に浮遊するダスト・カーボンの数倍小さい粒径の異物を除去した極めて清浄な空気が要求される。   By the way, fuel cells that are being mounted on vehicles in recent years require extremely clean air from which foreign particles having a particle size several times smaller than dust and carbon floating in the air are removed compared to the air supplied to the internal combustion engine. The

このため、燃料電池の空気供給経路中に設置するエアクリーナは、フィルタのメッシュサイズを、内燃機関で使用するエアクリーナに比較して小さい構成としてあり、したがって、フィルタの異物捕捉による通気抵抗の上昇が、内燃機関用エアクリーナに比較して早まり、フィルタ交換頻度も高くなるという問題がある。   For this reason, the air cleaner installed in the air supply path of the fuel cell has a structure in which the mesh size of the filter is smaller than that of the air cleaner used in the internal combustion engine. As compared with the air cleaner for internal combustion engines, there is a problem that the filter replacement frequency is increased.

そこで、本発明は、燃料電池用のエアクリーナのフィルタ交換頻度を低減することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to reduce the frequency of filter replacement of an air cleaner for a fuel cell.

本発明は、燃料電池に供給する空気を浄化するエアクリーナにおいて、ケース内に、空気中の異物を捕捉するフィルタを収容するとともに、共鳴振動がフィルタに伝達するように吸気音除去用のレゾネータを収容したことを主要な特徴とする。   The present invention relates to an air cleaner for purifying air supplied to a fuel cell, wherein a filter for capturing foreign matter in the air is accommodated in the case, and a resonator for removing intake sound is accommodated so that resonance vibration is transmitted to the filter. The main feature is that.

本発明によれば、共鳴するレゾネータの振動をフィルタに与えて捕捉した異物を振るい落とすので、フィルタの寿命が長くなり、フィルタの交換頻度を低減することができる。   According to the present invention, the resonance of the resonant resonator is applied to the filter and the trapped foreign matter is shaken off, so that the life of the filter is extended and the frequency of filter replacement can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態を示すエアクリーナの断面図である。このエアクリーナは、図示しない燃料電池に対する空気供給系の、特に空気供給機(圧縮機)の上流に設置するもので、ケース1内にフィルタ3を収容している。このフィルタ3は、そのメッシュサイズを、内燃機関で使用するエアクリーナに比較して小さい構成としてある。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an air cleaner showing a first embodiment of the present invention. This air cleaner is installed in an air supply system for a fuel cell (not shown), particularly upstream of an air supply machine (compressor), and contains a filter 3 in a case 1. The filter 3 has a smaller mesh size than an air cleaner used in an internal combustion engine.

ケース1は、フィルタ3の鉛直方向上部(図1中で上部)側に設置される上ケース5と、その鉛直方向下部(図1中で下部)側に設置される下ケース7とからなり、これらはフィルタ3の設置部位付近の適宜位置にて上下に分割され、適宜方法によって互いに固定される。下ケース7の図1中で下部左側には空気入口9を設ける一方、上ケース5の図1中で上部右側に空気出口11を設けている。   The case 1 includes an upper case 5 installed on the upper side in the vertical direction (upper part in FIG. 1) of the filter 3 and a lower case 7 installed on the lower side in the vertical direction (lower part in FIG. 1). These are divided into upper and lower parts at appropriate positions near the installation site of the filter 3, and are fixed to each other by an appropriate method. An air inlet 9 is provided on the lower left side of the lower case 7 in FIG. 1, while an air outlet 11 is provided on the upper right side of the upper case 5 in FIG.

フィルタ3は、その周囲を固定部材13を介してケース1の内面に固定し、固定部材13の上部には、シール材15を設けている。固定部材13は、フィルタ3の台座の機能を有するとともに、ひだ折り状に加工したフィルタ3の形状を維持することも兼ねる。この固定部材13によって固定されたフィルタ3は、異物を含む空気の流入側であるフィルタ3のダスト側が、その鉛直方向下部側に露出し、清浄化された空気の流出側であるフィルタ3のクリーン側が、その鉛直方向上部側に露出した格好となる。シール材15は、断面ほぼT字形状を呈し、ケース1とフィルタ3との間に嵌入する嵌入部15aと、フィルタ3の上部に接する内側フランジ部15bと、ケース1の外側に向けて突出する部分の凹部1aに嵌入される外側フランジ部15cとを備える。   The periphery of the filter 3 is fixed to the inner surface of the case 1 via a fixing member 13, and a sealing material 15 is provided on the upper portion of the fixing member 13. The fixing member 13 has a function of a base of the filter 3 and also serves to maintain the shape of the filter 3 processed into a fold shape. The filter 3 fixed by the fixing member 13 is such that the dust side of the filter 3 that is the inflow side of air containing foreign matter is exposed to the lower side in the vertical direction, and the clean of the filter 3 that is the outflow side of the purified air The side is exposed to the upper side in the vertical direction. The sealing material 15 has a substantially T-shaped cross section, and protrudes toward the outside of the case 1, a fitting portion 15 a that is fitted between the case 1 and the filter 3, an inner flange portion 15 b that is in contact with the upper portion of the filter 3. And an outer flange portion 15c fitted into the concave portion 1a.

そして、前記空気入口9と反対側の図1中で右側の下ケース7内の隅部には、吸気音除去用のレゾネータ17を設置する。   A resonator 17 for removing the intake sound is installed at the corner of the lower case 7 on the right side in FIG. 1 opposite to the air inlet 9.

レゾネータ17は、固定部材13およびフィルタ3の一部に接触する上面部19と、その下方の下面部21と、これら上面部19,下面部21相互を連結する傾斜部23とをそれぞれ備えている。傾斜部23は、上面部19との接続部が、下面部21との接続部より、図1中で右側となるよう傾斜しており、フィルタ3のダスト側である下ケース7内に流入した空気をフィルタ3に案内する役目を果たす。   The resonator 17 includes an upper surface portion 19 that contacts a part of the fixing member 13 and the filter 3, a lower surface portion 21 below the upper surface portion 19, and an inclined portion 23 that connects the upper surface portion 19 and the lower surface portion 21 to each other. . The inclined portion 23 is inclined so that the connecting portion with the upper surface portion 19 is on the right side in FIG. 1 from the connecting portion with the lower surface portion 21, and flows into the lower case 7 that is the dust side of the filter 3. It plays the role of guiding the air to the filter 3.

レゾネータ17における上面部19および下面部21の傾斜部23と反対側の端部は、下ケース7の内壁に接合している。また、レゾネータ17における上面部19および下面部21の図1中で紙面に直交する方向の端部についても、下ケース7の内壁に接合する。このためレゾネータ17の外壁の一部は、エアクリーナ1の下ケース7と共用していることになる。   The ends of the upper surface 19 and the lower surface 21 of the resonator 17 opposite to the inclined portions 23 are joined to the inner wall of the lower case 7. Further, the end portions of the upper surface portion 19 and the lower surface portion 21 of the resonator 17 in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1 are also joined to the inner wall of the lower case 7. For this reason, a part of the outer wall of the resonator 17 is shared with the lower case 7 of the air cleaner 1.

なお、レゾネータ17における上面部19,下面部21および傾斜部23の図1中で紙面に直交する方向の端部については、エアクリーナ1の下ケース7の内壁に接合せず、レゾネータ専用の側壁部を別途設定し、この側壁部に接合するようにしてもよい。   Note that the end portions of the upper surface portion 19, the lower surface portion 21, and the inclined portion 23 of the resonator 17 in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1 are not joined to the inner wall of the lower case 7 of the air cleaner 1, and are side walls dedicated to the resonator. May be set separately and joined to the side wall portion.

上記したレゾネータ17の傾斜部23には貫通孔23aを形成し、この貫通孔23aに、レゾネータ17内に突出する、レゾネータ首部に相当する筒部25を設け、この筒部25によりレゾネータ17の内部と外部とを連通する。また、レゾネータ17の下面部21には、レゾネータ開口部としての水抜き孔21aを設けている。   A through hole 23 a is formed in the inclined portion 23 of the resonator 17 described above, and a cylindrical portion 25 corresponding to the neck of the resonator that projects into the resonator 17 is provided in the through hole 23 a, and the internal portion of the resonator 17 is formed by the cylindrical portion 25. Communicate with the outside. Further, a drain hole 21a is provided in the lower surface portion 21 of the resonator 17 as a resonator opening.

上記したレゾネータ7の共鳴周波数は、次式で表すことができ、ここでの共鳴周波数は、燃料電池に空気を供給する空気供給機のアイドリング回転数で決まる共振周波数と共鳴するものとする。   The resonance frequency of the resonator 7 described above can be expressed by the following equation, and the resonance frequency here resonates with the resonance frequency determined by the idling rotational speed of the air supply unit that supplies air to the fuel cell.

ω=(c/2π)×√{S/(L×V)}
c:音速、S:首部断面積、L:首部長さ、V:レゾネータ内体積
前記したエアクリーナ1の下ケース7は、図1中で左右方向ほぼ中央位置で、かつレゾネータ17より図1中で左側位置から、同右側にかけて、下方に向けて傾斜する下面傾斜部7aを設け、この下面傾斜部7aの端部に、ケース開口部としての水抜き兼ダスト除去孔7bを形成する。そして、この水抜き兼ダスト除去孔7bに、下方に向けて突出する配管部27を接続する。
ω = (c / 2π) × √ {S / (L × V)}
c: sound velocity, S: neck cross-sectional area, L: neck length, V: volume in the resonator The lower case 7 of the above-described air cleaner 1 is substantially at the center in the left-right direction in FIG. A lower surface inclined portion 7a inclined downward from the left side position to the right side is provided, and a draining / dust removing hole 7b as a case opening is formed at the end of the lower surface inclined portion 7a. And the piping part 27 which protrudes below is connected to this draining and dust removal hole 7b.

次に、作用を説明する。空気入口9から下ケース7内に流入した空気は、フィルタ3のダスト側からフィルタ3を通過することで、空気中のダスト・カーボンなどの異物を捕捉して清浄化され、フィルタ3のクリーン側から上ケース5内に流出し、空気出口11を経て図示しない燃料電池に供給される。燃料電池は、この清浄化した空気と、別途供給される燃料である水素とが反応して発電する。   Next, the operation will be described. The air that has flowed into the lower case 7 from the air inlet 9 passes through the filter 3 from the dust side of the filter 3 and is trapped and cleaned by foreign matters such as dust and carbon in the air. Then, it flows out into the upper case 5 and is supplied to a fuel cell (not shown) through the air outlet 11. The fuel cell generates electricity by reacting the purified air with hydrogen, which is separately supplied fuel.

この際、下ケース7内に流入する空気の騒音は、レゾネータ17がその固有の共鳴周波数によって共鳴して低減する。そして、レゾネータ17が共鳴して振動すると、その振動がフィルタ3に直接伝達し、捕捉している異物を振るい落とし、振るい落とした異物は、下面傾斜部7aに沿って移動し、水抜き兼ダスト除去孔7bおよび配管部27を通して外部に排出される。   At this time, the noise of the air flowing into the lower case 7 is reduced by the resonance of the resonator 17 due to its inherent resonance frequency. When the resonator 17 resonates and vibrates, the vibration is directly transmitted to the filter 3 to shake off the trapped foreign matter, and the shaken foreign matter moves along the lower surface inclined portion 7a, thereby draining and dusting. It is discharged to the outside through the removal hole 7 b and the piping part 27.

このように、フィルタ3が捕捉した異物は、レゾネータ17の振動により強制的に振るい落とされるので、フィルタ3の寿命が長くなり、フィルタ3の交換頻度を低減することができる。   In this way, the foreign matter captured by the filter 3 is forcibly shaken off by the vibration of the resonator 17, so that the life of the filter 3 is prolonged and the replacement frequency of the filter 3 can be reduced.

また、レゾネータ17は、フィルタ3を固定している固定部材13に接触していて、この固定部材13をも振動させることで、フィルタ3全体が振動し、捕捉している異物を確実に振るい落とすことができる。   The resonator 17 is in contact with the fixing member 13 that fixes the filter 3, and the fixing member 13 is also vibrated, so that the entire filter 3 vibrates and the trapped foreign matter is surely shaken off. be able to.

上記したレゾネータ17は、下ケース7の隅部に配置しているので、下ケース7内の空気流路となる空間(デットスペース)を有効利用できるとともに、下ケース7内に流入する空気の通気抵抗を、下ケース7の中央付近に配置する場合などに比較して低減することができる。この際、レゾネータ17のケース1内の空気流路に露出する表面に傾斜部23を設けて、下ケース7内に流入した空気をフィルタ3に向け、整流して案内するようにしたので、より一層通気抵抗を低減することができる。   Since the resonator 17 described above is arranged at the corner of the lower case 7, a space (dead space) serving as an air flow path in the lower case 7 can be effectively used, and air flowing into the lower case 7 can be ventilated. The resistance can be reduced as compared with the case where the resistance is arranged near the center of the lower case 7. At this time, the inclined portion 23 is provided on the surface exposed to the air flow path in the case 1 of the resonator 17 so that the air flowing into the lower case 7 is directed to the filter 3 and rectified and guided. The ventilation resistance can be further reduced.

また、本実施形態では、フィルタ3が固定部材13を介してケース1の内面に固定されることを前提として、レゾネータ17を固定部材13に接触して設けることにより、レゾネータ17が下ケース7の隅部に配置される。かかる構成によれば、異物を確実に振るい落とすといった効果とともに、デッドスペースの有効利用、および、通気抵抗の低減といった効果を重畳的に奏することとなる。   In the present embodiment, on the assumption that the filter 3 is fixed to the inner surface of the case 1 via the fixing member 13, the resonator 17 is provided on the lower case 7 by providing the resonator 17 in contact with the fixing member 13. Located in the corner. According to such a configuration, in addition to the effect of reliably shaking off foreign matter, the effects of effective use of dead space and reduction of ventilation resistance are produced in a superimposed manner.

また、レゾネータ17は、燃料電池に空気を供給する空気供給機のアイドリング回転数で決まる共振周波数と共鳴する構成とすることで、空気吸入こもり音が低減できるとともに、空気大流量時に比較して異物を振るい落としやすくなる。また、空気流量が少ない状態で、レゾネータ17の振動をフィルタ3に与えて異物を除去することになり、この結果、大空気流量状態に比較して、除去した異物が再度フィルタ3に捕捉されることを防ぐことができる。   The resonator 17 is configured to resonate with the resonance frequency determined by the idling rotational speed of the air supply unit that supplies air to the fuel cell, so that the air suction noise can be reduced and the foreign matter can be reduced compared with the case where the air flow rate is large. It becomes easy to shake off. Further, the vibration of the resonator 17 is applied to the filter 3 in a state where the air flow rate is small, and foreign matter is removed. As a result, the removed foreign matter is captured by the filter 3 again as compared with a state where the air flow rate is large. Can be prevented.

なお、レゾネータ17は、燃料電池に空気を供給する空気供給機のアイドリング回転数で決まる共振周波数と必ずしも共鳴する構成とする必要なはい。   The resonator 17 is not necessarily configured to resonate with the resonance frequency determined by the idling rotational speed of the air supply unit that supplies air to the fuel cell.

また、フィルタ3の鉛直方向下部のダスト側にレゾネータ17が配置されており、このレゾネータ17の下部に設けた水抜き孔21a近傍のケース1の下部に、外部に開口する水抜き兼ダスト除去孔7bおよび配管部27を設けている。これにより、レゾネータ17の共鳴による空気波動が、下ケース7内で水抜き孔21aから水抜き兼ダスト除去孔7bに向かうことになり、この空気波動に伴う空気流れによって、前記振るい落とした異物を水抜き兼ダスト除去孔7bに効率よく導くことができる。   In addition, a resonator 17 is disposed on the dust side in the lower vertical direction of the filter 3. A drainage / dust removal hole opened to the outside is provided at the lower part of the case 1 near the drainage hole 21 a provided in the lower part of the resonator 17. 7b and the piping part 27 are provided. Thereby, the air wave due to resonance of the resonator 17 is directed from the water drain hole 21a to the water drain / dust removing hole 7b in the lower case 7, and the shaken foreign matter is removed by the air flow accompanying the air wave. The water can be efficiently guided to the water draining / dust removing hole 7b.

さらに、上記した配管部27を、その出口近傍に図示しないラジエータファンの送風空気29が通過するよう設定することで、下ケース7の内側と外側とで空気流れの速度差が発生し、流速の高い外側すなわち送風空気29が流れる配管部27の出口近傍が負圧になり、下ケース7内の下部に振るい落とした異物や水を、上記ラジエータファンの送風空気29によって吸い出し、ケース1の外部への異物や水の排出を確実に行うことができる。   Furthermore, by setting the above-described piping part 27 so that a blower air 29 of a radiator fan (not shown) passes in the vicinity of the outlet, an air flow speed difference occurs between the inner side and the outer side of the lower case 7, The high outside, that is, the vicinity of the outlet of the pipe portion 27 through which the blown air 29 flows becomes negative pressure, and the foreign matter and water shaken down in the lower part of the lower case 7 are sucked out by the blower air 29 of the radiator fan and moved to the outside of the case 1. The foreign matter and water can be reliably discharged.

なお、本発明において、レゾネータ17は、上述した実施形態に示すように、フィルタ3と直接的に接触していることが好ましいが、レゾネータ17は、フィルタ3を固定する固定部材13のみと接触している形態、換言すれば、固定部材13などを介して間接的にフィルタ3と接触する形態であってもよい。すなわち、共鳴に伴うレゾネータ17の振動(共鳴振動)がフィルタ3に伝達されて、フィルタ3が捕捉している異物を振るい落とすという作用の範囲であれば、レゾネータとフィルタとの接触形態は、直接的または間接的であっても本発明の一部として機能する(後述する実施形態についても同様)。   In the present invention, it is preferable that the resonator 17 is in direct contact with the filter 3 as shown in the above-described embodiment. However, the resonator 17 is in contact with only the fixing member 13 that fixes the filter 3. In other words, in other words, the filter 3 may be in contact with the filter 3 indirectly via the fixing member 13 or the like. That is, if the vibration of the resonator 17 accompanying resonance (resonance vibration) is transmitted to the filter 3 and the foreign matter captured by the filter 3 is shaken off, the contact form between the resonator and the filter is directly It functions as part of the present invention even if it is manual or indirect (the same applies to the embodiments described later).

図2は、本発明の第2の実施形態を示すエアクリーナの断面図である。このエアクリーナは、前記図1に示した第1の実施形態に対し、上ケース5内にも、レゾネータ31を設置している。すなわち、この実施形態によるエアクリーナは、フィルタ3のダスト側およびクリーン側に、レゾネータ(第1のレゾネータ)17およびレゾネータ(第2のレゾネータ)31をそれぞれ設けている。   FIG. 2 is a cross-sectional view of an air cleaner showing a second embodiment of the present invention. This air cleaner is provided with a resonator 31 in the upper case 5 as compared with the first embodiment shown in FIG. That is, the air cleaner according to this embodiment is provided with the resonator (first resonator) 17 and the resonator (second resonator) 31 on the dust side and the clean side of the filter 3, respectively.

上ケース5内のレゾネータ31は、下面部33と、下面部33の図2中で右側端部から右上方に延び、上ケース5の下面に接合する傾斜部35とをそれぞれ備える。下面部33は、外側端部を上ケース5の内面に接合するとともに、フィルタ3の外周側上部に設けてある固定部材37およびシール材39に接触させる。ここでのシール材39は、ケース1とフィルタ3との間に嵌入する嵌入部39aと、ケース1の外側に向けて突出する部分の凹部1aに嵌入される外側フランジ部39bとを備える。   The resonator 31 in the upper case 5 includes a lower surface portion 33 and an inclined portion 35 that extends to the upper right from the right end portion of the lower surface portion 33 in FIG. 2 and is joined to the lower surface of the upper case 5. The lower surface portion 33 joins the outer end portion to the inner surface of the upper case 5 and is brought into contact with the fixing member 37 and the sealing material 39 provided on the outer peripheral side upper portion of the filter 3. The sealing material 39 here includes a fitting portion 39 a that is fitted between the case 1 and the filter 3, and an outer flange portion 39 b that is fitted into the concave portion 1 a that protrudes toward the outside of the case 1.

傾斜部35には貫通孔35aを形成し、この貫通孔35aに、レゾネータ31内に突出する、レゾネータ首部に相当する筒部41を設け、この筒部41によりレゾネータ31の内部と外部とを連通する。   A through hole 35 a is formed in the inclined portion 35, and a cylindrical portion 41 corresponding to a resonator neck that protrudes into the resonator 31 is provided in the through hole 35 a, and the cylindrical portion 41 communicates the inside and the outside of the resonator 31. To do.

なお、レゾネータ31における下面部33および傾斜部35の図2中で紙面に直交する方向の端部については、エアクリーナ1の上ケース5の内壁に接合せず、レゾネータ専用の側壁部を別途設定し、この側壁部に接合するようにしてもよい。   Note that the lower end portion 33 and the inclined portion 35 of the resonator 31 are not joined to the inner wall of the upper case 5 of the air cleaner 1 in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. In addition, the side wall portion may be joined.

上記図2に示した第2の実施形態によれば、フィルタ3の下部のレゾネータ17に加え、フィルタの上部のレゾネータ31により、共鳴時の振動をフィルタ3に伝えてダスト・カーボンなどの異物を振るい落とすので、異物の除去をより効果的に行うことができる。   According to the second embodiment shown in FIG. 2, in addition to the resonator 17 at the bottom of the filter 3, the resonator 31 at the top of the filter transmits the vibration at the time of resonance to the filter 3 to remove foreign matters such as dust and carbon. Since it shakes off, it can remove a foreign material more effectively.

また、フィルタ3の下部のレゾネータ17と同上部のレゾネータ31のそれぞれの共鳴周波数を互いに変化させることで、レゾネータの共鳴振動に幅ができ、フィルタ3に振動を伝える条件が増大し、捕捉した異物の除去作業を効率よく行うことができる。この場合、レゾネータ17,31のうちのいずれか一つは、燃料電池に空気を供給する空気供給機のアイドリング回転数で決まる共振周波数と共鳴する構成であることが好ましい。   Further, by changing the resonance frequencies of the resonator 17 at the lower part of the filter 3 and the resonator 31 at the upper part of the filter 3 to each other, the resonance vibration of the resonator can be widened, and the condition for transmitting the vibration to the filter 3 is increased. Can be efficiently performed. In this case, it is preferable that any one of the resonators 17 and 31 is configured to resonate with a resonance frequency determined by an idling rotational speed of an air supply unit that supplies air to the fuel cell.

さらに、両レゾネータ17および31をケース1の隅部に配置したので、下ケース7内および上ケース5内の空気流路となる空間(デッドスペース)を有効利用できるとともに、上ケース5内に流入する空気の通気抵抗についても、上ケース5の中央付近にレゾネータ31を配置する場合などに比較して低減することができる。この際、レゾネータ31のケース1内の空気流路に露出する表面にも傾斜部35を設けて、上ケース5内に流入した空気を整流して空気出口11に向けて案内するので、より一層通気抵抗を低減することができる。   Furthermore, since both the resonators 17 and 31 are arranged at the corners of the case 1, the space (dead space) serving as an air flow path in the lower case 7 and the upper case 5 can be used effectively and flows into the upper case 5. The air ventilation resistance can also be reduced compared to the case where the resonator 31 is arranged near the center of the upper case 5. At this time, the inclined portion 35 is also provided on the surface exposed to the air flow path in the case 1 of the resonator 31, and the air flowing into the upper case 5 is rectified and guided toward the air outlet 11. Ventilation resistance can be reduced.

図3は、本発明の第3の実施形態を示すエアクリーナの分解斜視図である。このエアクリーナは、第1の実施形態と同様に、フィルタ3を収容するケース10を、空気出口110を備える上ケース50と、空気入口90を備える下ケース70とから構成しており、その際、下ケース70の壁面を二重構造として空気層を形成した、互いに同形状の二つのレゾネータ43,45を設けている。   FIG. 3 is an exploded perspective view of an air cleaner showing a third embodiment of the present invention. As in the first embodiment, the air cleaner includes a case 10 that accommodates the filter 3 including an upper case 50 having an air outlet 110 and a lower case 70 having an air inlet 90. Two resonators 43 and 45 having the same shape and having an air layer with a double wall structure of the lower case 70 are provided.

二つのレゾネータ43,45は、いずれも外壁を下ケース70の壁部と共用しており、この共用する外壁と内壁43a,45aとの間に、空気層となる空間を設けている。また、二つのレゾネータ43,45は、空気入口90と反対側の互いの対向面に、仕切り壁となる共通の境界壁47を設け、空気入口90側の互い対向面は、空気入口90の配管を間に挟んでその両側に、上端同士が接触する傾斜壁43b,45bをそれぞれ設けている。   The two resonators 43 and 45 share the outer wall with the wall portion of the lower case 70, and a space serving as an air layer is provided between the shared outer wall and the inner walls 43a and 45a. Further, the two resonators 43 and 45 are provided with a common boundary wall 47 serving as a partition wall on the opposing surface on the side opposite to the air inlet 90, and the opposing surfaces on the air inlet 90 side are piping of the air inlet 90. Inclined walls 43b and 45b, which are in contact with each other at their upper ends, are provided on both sides thereof.

傾斜壁43b,45b相互間は、空気入口90となる配管を配置し、その先端の開口を、各レゾネータ43,45に囲まれた内側の空気流路内に連通する。   Between the inclined walls 43b and 45b, a pipe serving as the air inlet 90 is arranged, and the opening at the tip thereof communicates with the inner air flow path surrounded by the resonators 43 and 45.

また、二つのレゾネータ43,45の互いに対向する内壁43a,45aには、貫通孔43c,45cをそれぞれ設け、この貫通孔43c,45cに、各レゾネータ43,45内に突出する、レゾネータ首部に相当する筒部47,49をそれぞれ設け、この筒部47,49によりレゾネータ43,45の内部と外部(空気流路)とを連通する。   Further, the inner walls 43a and 45a of the two resonators 43 and 45 facing each other are provided with through holes 43c and 45c, respectively, and the through holes 43c and 45c correspond to the resonator necks protruding into the respective resonators 43 and 45. The cylindrical portions 47 and 49 are provided, and the cylindrical portions 47 and 49 communicate the inside and the outside (air flow path) of the resonators 43 and 45.

そして、これら各レゾネータ43,45の上面と下ケース70の上端周囲に囲まれる位置にフィルタ3を固定部材13とともに設置し、その上から上ケース50を被せて適宜方法により両者を固定する。このとき、フィルタ3の外周側の一部と固定部材13が、各レゾネータ43,45の上面に接触する。   And the filter 3 is installed with the fixing member 13 in the position surrounded by the upper surface of each of these resonators 43 and 45 and the upper end periphery of the lower case 70, and the upper case 50 is covered from the top, and both are fixed by an appropriate method. At this time, a part of the outer peripheral side of the filter 3 and the fixing member 13 come into contact with the upper surfaces of the resonators 43 and 45.

上記した第3の実施形態によるエアクリーナによれば、下ケース70を、外壁と内壁43a,45aとの二重構造とし、これら外壁,内壁43a,45a相互間に空気層を設けてレゾネータ43,45としたので、レゾネータ43,45が共鳴しない周波数域でも、空気層が遮音効果を発揮して吸気音を遮断できるとともに、遮熱を行うこともできる。   According to the air cleaner according to the third embodiment described above, the lower case 70 has a double structure of the outer wall and the inner walls 43a, 45a, and the resonators 43, 45 are provided with an air layer between the outer wall and the inner walls 43a, 45a. Therefore, even in the frequency range where the resonators 43 and 45 do not resonate, the air layer can exhibit the sound insulation effect and can block the intake sound, and can also perform the heat insulation.

また、二つのレゾネータ43,45を設けることにより、前記図2に示した第2の実施形態と同様に、異なる共鳴周波数の振動をフィルタ3に伝えることもでき、捕捉した異物の除去作用を高めることができる。   In addition, by providing the two resonators 43 and 45, similarly to the second embodiment shown in FIG. 2, vibrations with different resonance frequencies can be transmitted to the filter 3, and the action of removing the trapped foreign matter is enhanced. be able to.

なお、図3に示した第3の実施形態において、上ケース50についても、下ケース70のレゾネータ(第1のレゾネータ)43と同様に、ケース壁面を二重構造としてレゾネータ(第2のレゾネータ)を設けるようにしてもよい。   In the third embodiment shown in FIG. 3, the upper case 50 also has a double-structured case wall (second resonator) as in the case of the resonator (first resonator) 43 of the lower case 70. May be provided.

本発明の第1の実施形態を示すエアクリーナの断面図である。It is sectional drawing of the air cleaner which shows the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態を示すエアクリーナの断面図である。It is sectional drawing of the air cleaner which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態を示すエアクリーナの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the air cleaner which shows the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,10 エアクリーナのケース
3 フィルタ
7b 水抜き兼ダスト除去孔(ケース開口部)
13,37 固定部材
17,31,43,45 レゾネータ
21a 水抜き孔(レゾネータ開口部)
23,35 レゾネータの傾斜部
27 配管部
29 ラジエータファンの送風空気
43a,45a ケース壁面の内壁
1,10 Air cleaner case 3 Filter 7b Drain and dust removal hole (case opening)
13, 37 Fixing member 17, 31, 43, 45 Resonator 21a Drain hole (resonator opening)
23, 35 Inclined part of the resonator 27 Piping part 29 Air blown from the radiator fan 43a, 45a Inner wall of the case wall surface

Claims (12)

燃料電池に供給する空気を浄化するエアクリーナにおいて、ケース内に、空気中の異物を捕捉するフィルタを収容するとともに、このフィルタに接触させた状態の吸気音除去用のレゾネータを収容したことを特徴とするエアクリーナ。   In an air cleaner for purifying air supplied to a fuel cell, a filter for capturing foreign matter in the air is housed in a case, and a resonator for removing an intake air sound in contact with the filter is housed in the case. Air cleaner. 請求項1に記載のエアクリーナにおいて、前記レゾネータを、前記ケース内の隅部に配置したことを特徴とするエアクリーナ。   The air cleaner according to claim 1, wherein the resonator is disposed at a corner portion in the case. 請求項2に記載のエアクリーナにおいて、前記レゾネータの前記ケース内の空気流路に露出する表面に、前記ケース内を流れる空気を整流して案内する傾斜部を設けたことを特徴とするエアクリーナ。   3. The air cleaner according to claim 2, wherein an inclined portion that rectifies and guides the air flowing in the case is provided on a surface of the resonator that is exposed to an air flow path in the case. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のエアクリーナにおいて、前記フィルタを固定部材を介して前記ケースに固定し、前記固定部材に前記レゾネータを接触させたことを特徴とするエアクリーナ。   The air cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein the filter is fixed to the case via a fixing member, and the resonator is brought into contact with the fixing member. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のエアクリーナにおいて、前記フィルタの鉛直方向下部のダスト側に前記レゾネータを配置し、前記ケースの下部に、外部に開口するケース開口部を設け、このケース開口部に下方に向けて突出する配管部を接続し、この配管部を、その出口近傍にラジエータファンの送風空気が通過するよう設定したことを特徴とするエアクリーナ。   5. The air cleaner according to claim 1, wherein the resonator is disposed on a dust side at a lower portion in the vertical direction of the filter, and a case opening that opens to the outside is provided at a lower portion of the case. An air cleaner characterized in that a piping portion projecting downward is connected to the opening, and the piping portion is set so that air blown from a radiator fan passes in the vicinity of the outlet. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のエアクリーナにおいて、前記フィルタの鉛直方向下部のダスト側に前記レゾネータを配置し、前記レゾネータの下部に前記ケース内に開口するレゾネータ開口部を設け、このレゾネータ開口部近傍の前記ケースの下部に、外部に開口するケース開口部を設けたことを特徴とするエアクリーナ。   5. The air cleaner according to claim 1, wherein the resonator is disposed on a dust side at a lower portion in the vertical direction of the filter, and a resonator opening that opens into the case is provided at a lower portion of the resonator. An air cleaner characterized in that a case opening that opens to the outside is provided at a lower portion of the case in the vicinity of the resonator opening. 請求項1に記載のエアクリーナにおいて、前記ケース壁面を外壁と内壁との二重構造とし、これら外壁,内壁相互間に空気層を設けて前記レゾネータとしたことを特徴とするエアクリーナ。   The air cleaner according to claim 1, wherein the case wall surface has a double structure of an outer wall and an inner wall, and an air layer is provided between the outer wall and the inner wall to form the resonator. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載のエアクリーナにおいて、前記レゾネータは、前記燃料電池に空気を供給する空気供給機のアイドリング回転数で決まる共振周波数と共鳴する構成としたことを特徴とするエアクリーナ。   The air cleaner according to any one of claims 1 to 7, wherein the resonator is configured to resonate with a resonance frequency determined by an idling rotational speed of an air supply unit that supplies air to the fuel cell. Air cleaner. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載のエアクリーナにおいて、共鳴周波数が互いに異なる複数の前記レゾネータを設けたことを特徴とするエアクリーナ。   The air cleaner according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of the resonators having different resonance frequencies are provided. 請求項9に記載のエアクリーナにおいて、複数の前記レゾネータのうちの一つは、前記燃料電池に空気を供給する空気供給機のアイドリング回転数で決まる共振周波数と共鳴する構成としたことを特徴とするエアクリーナ。   10. The air cleaner according to claim 9, wherein one of the plurality of resonators is configured to resonate with a resonance frequency determined by an idling rotational speed of an air supply unit that supplies air to the fuel cell. Air cleaner. 請求項9または10に記載のエアクリーナにおいて、前記フィルタのダスト側に第1の前記レゾネータを設けるとともに、前記フィルタのクリーン側に第2の前記レゾネータを設けたことを特徴とするエアクリーナ。   The air cleaner according to claim 9 or 10, wherein the first resonator is provided on the dust side of the filter and the second resonator is provided on the clean side of the filter. 燃料電池に供給する空気を浄化するエアクリーナにおいて、ケース内に、空気中の異物を捕捉するフィルタを収容するとともに、共鳴振動が前記フィルタに伝達するように吸気音除去用のレゾネータを収容したことを特徴とするエアクリーナ。   In the air cleaner for purifying the air supplied to the fuel cell, a filter for capturing foreign matter in the air is accommodated in the case, and a resonator for removing the intake sound is accommodated so that resonance vibration is transmitted to the filter. A featured air cleaner.
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