JP2008190515A - エンジン吸気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが吸入する空気中のダストの一部をクリーナエレメントで捕捉される前に外気に排出することで、クリーナエレメントの目詰まりを押えて、エレメントの寿命を延ばし、またクリーナエレメントのサイズを小さくする。
【解決手段】本発明は、エンジンの吸気通路に設けられるハウジング１と、ハウジング１の内部に設けられ、エンジンに吸入される空気の流れを整流する整流部材５ａと、整流部材５ａに形成され、空気中のダストが通るダスト通過孔６と、ダスト通過孔６を通ったダストを受け止める受止め部材５ｂと、ハウジング１の壁面に形成され、受止め部材５ｂによって受け止められたダストをそのハウジング１の外部へ排出する排出孔７と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明はエンジン吸気清浄装置に関する。

自動車の内燃機関には、吸入する空気中の砂やほこり、水など（以下「ダスト」という）を除去するために、吸気通路の途中にエアクリーナが設けられている。このエアクリーナに流入した空気をエレメントの全面に均一に当たるようにするため、エレメントの吸気通路上流側に整流板を設ける技術が公知である（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３４６６８７号公報

しかしながら、上述した従来のエアクリーナは、エレメントに当たる空気を均一化できたが、エアクリーナに流入した空気中のダストを全てエレメントで捕捉していた。そのため、エレメントが目詰まりしやすかった。したがって、エレメントの交換間隔が短く、また、エレメントサイズを小形にすることが困難であった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、サイズの小さいエレメントを使用してもエレメントの交換間隔が長いエアクリーナを提供することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、エンジンの吸気通路に設けられるハウジング（１）と、前記ハウジング（１）の内部に設けられ、エンジンに吸入される空気の流れを整流する整流部材（５ａ）と、前記整流部材（５ａ）に形成され、空気中のダストが通るダスト通過孔（６）と、前記ダスト通過孔（６）を通ったダストを受け止める受止め部材（５ｂ）と、前記ハウジング（１）の壁面に形成され、前記受止め部材（５ｂ）によって受け止められたダストをそのハウジング（１）の外部へ排出する排出孔（７）と、を有する。

本発明によれば、空気中のダストの一部がクリーナエレメントで捕捉される前にハウジング外部に排出される。そのため、クリーナエレメントが目詰まりしにくく、エレメントの交換サイクルを延ばすことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態によるエアクリーナ１００の横断面図である。なお、紙面に垂直下向きを重力方向とする。

エアクリーナ１００のハウジング１は、エンジンの吸気通路の途中に接続され、空気の入口２と出口３とを有する。ハウジング１は入口２から出口３にかけてＬ字の断面形状をしている。エアクリーナ１００の入口２と出口３との間には、クリーナエレメント４が介装される。クリーナエレメント４は、エンジンが吸入する空気中のダストをろ過する。クリーナエレメント４は、エアクリーナ１００の内部をダストサイド室１００ａとクリーンサイド室１００ｂとに仕切る。

ダストサイド室１００ａには、複数の大きさの異なる整流板５が設けられる。

整流板５は、入口２から流入する空気がクリーナエレメント４の全面に均一に当たるように案内する。整流板５は、吸気の流れに乱れが生じないようにハウジング１のＬ字形状に合わせて滑らかに湾曲している。整流板５は、吸気が当たる吸気案内板５ａと背板５ｂとからなる中空構造をしており、内部に閉じられた空間５ｃが形成される。

吸気案内板５ａは、複数のスリット（ダスト連通孔）６を有する。スリット６は、吸気の上流から下流へと所定の間隔をもって配置される。吸気案内板５ａの表面を沿って流れる空気中のダストの一部は、このスリット６から空間５ｃに流入する。

ハウジング１の底板には、この空間５ｃに流入したダストをエアクリーナ１００の外部に排出する排出孔７が形成される。排出孔７は、空間５ｃとハウジング１の外部とを連通する。そのため、排出孔７を大きくしすぎると、吸気案内板５ａの表面に沿って流れる空気によって生じる負圧によって、排出孔７を介してエアクリーナ１００の内部に外気が流入してしまう。そこで、排出孔７は、エンジン運転中にエアクリーナ１００の内部に外気が流入しない程度の大きさ（例えば直径が５ｍｍ程度の孔）にしてある。

図２は、整流板５の拡大図である。

スリット６は吸気案内板５ａの表面に対して垂直に形成される。各スリット６は、吸気の流れに沿って上流から下流へそれぞれ等間隔に形成される。

図３は、図２のIII矢視図である。図３に示すように、スリット６は、ハウジング１の幅方向（図３の上下方向）に形成される。

次に作用について説明する。

図４は、本実施形態による整流板５の作用について説明する図である。図４において、白抜きの矢印は空気の流れを、破線の矢印はダストの流れを示す。

入口２から流入した空気１１は、吸気案内板５ａによって、クリーナエレメント４の全面に均一に当たるように案内される。

このとき、吸気案内板５ａの表面を沿って流れる空気１１ａ中のダストの一部は、空気よりも比重が高いので、破線矢印１２に示すように遠心力によって空気中から分離され、スリット６から空間５ｃに流入する。空間５ｃに流入したダストは、排出孔７からエアクリーナ１００の外部に排出される。なお、エンジン運転中は、排出孔７には吸気案内板５ａの表面に沿って流れる空気によって生じる負圧が作用するため、排出孔７からダストは排出されづらく、通常はエンジン停止時に自重によって排出孔７から排出される。

以上説明した本実施形態によれば、整流板５によって、入口２から流入した空気をクリーナエレメント４の全面に均一に当たるように案内することができる。そのため、クリーナエレメント４の一部のみが汚損されることがなく、クリーナエレメントの寿命を延ばすことができる。

また、吸気案内板５ａにスリット６を形成したので、吸気案内板５ａに沿って案内される空気中のダストの一部を整流板５の内部の空間５ｃに流入させて、排出孔７からエアクリーナ１の外部に排出することができる。このとき、スリット６は吸気案内板５ａに対して垂直、すなわち吸気案内板５ａの表面に沿って流れる空気に対して垂直に形成されているので、より効果的に遠心力により分離したダストを空間５ｃに導入することができる。

このように、エンジンが吸入した空気中のダストの一部をエアクリーナ１００の外部に排出できる。そのため、吸入空気量が同じなら、従来よりもクリーナエレメント４が捕捉するダストの量を減らすことができる。したがって、クリーナエレメント４の寿命を延ばすことができる。また、クリーナエレメント４のサイズを小さくできる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図５を参照して説明する。本実施形態は、エアクリーナの形状及び整流板の配置等は第１実施形態と同様であるが、吸気案内板のスリットの入口側の形状を変更した点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。

図５は、本発明の第２実施形態による整流板５の拡大図である。

スリット２６は吸気案内板５ａに対して垂直に形成される。スリット２６は吸気の流れに沿って上流から下流へそれぞれ等間隔に形成される。吸気案内板５ａの各スリット２６の入口側には、面取り部２６ａが形成される。面取り部２６ａは、吸気案内板５ａに沿う空気の流れ方向で、スリット２６の下流側の吸気案内板５ａにそれぞれ形成される。

図６は、吸気案内板５ａのスリット２６の入口側に面取り部２６ａを形成しなかった場合の空気の流れを示した図である。図６に示すように、吸気案内板５ａにスリットを形成すると、吸気案内板５ａの表面に沿って流れていた空気が剥離して渦２１が発生する。そのため、吸気の流れに乱れが生じ、空気抵抗が増大する。

そこで、本実施形態では、図５に示すように、吸気案内板５ａのスリット２６の入口側に面取り部２６ａを形成する。これにより、渦の発生を抑えることができる。

以上説明した本実施形態によれば、吸気案内板５ａのスリット２６の入口側に面取り部２６ａを形成したので、第１実施形態の効果に加えて、吸気を吸気案内板５ａの表面に沿って流すことができる。そのため、吸気の流れが乱れず、空気抵抗の増加を抑えることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図７を参照して説明する。本実施形態は、エアクリーナの形状及び整流板の配置等は第１実施形態と同様であるが、吸気案内板のスリット形状を変更した点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図７は、本発明の第３実施形態による整流板５の拡大図である。

スリット３６は、入口２からまっすぐに流れてくる空気３２の向きと平行に形成される。スリット３６をこのように形成することで、入口２から流入した空気を直接空間５ｃに導入して、吸気中のダストを排出孔７からエアクリーナ１００の外部に排出することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図８を参照して説明する。本実施形態は、エアクリーナの形状及び整流板の配置等は第１実施形態と同様であるが、吸気案内板のスリット形状を変更した点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図８は、本発明の第４実施形態による整流板５の拡大図である。

空気４１は、吸気案内板５ａに表面に沿って流れる空気である。したがって、空気４１の流れ方向は、吸気案内板５ａに直交する方向である。

空気４２は、入口２からエアクリーナ１００に流入する空気である。空気４２は、入口２からまっすぐに流れてくる。

空気４３は空気４１と空気４２とが合流した後の空気である。したがって、空気４３の流れ方向は、空気４１の流れ方向と空気４２の流れ方向とを合成させた方向であり、空気４１と空気４２とのなす内角αを２分する方向である。

スリット４６は、空気４１と空気４２とが合流した後の空気４３の流れ方向と平行な角度で、吸気案内板５ａに形成される。スリット４６をこのように形成することで、ダストを含んだ空気を空間５ｃに流入しやすくできる。これにより、吸気中のダストを排出孔７からエアクリーナ１００の外部に排出することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、図９に示すように、エアクリーナ１００のハウジング１を入口２と出口３が対向するように形成してもよい。この場合、整流板５は、入口２から流入した空気がクリーナエレメント４の全面に均一に当たるように、クリーナエレメント４の端部４ａに向けて滑らかに湾曲させればよい。

また、各実施形態において、スリットを入口２からの空気が直接当たりやすい上流に多く設けることで、より多くのダストを空間内に導入できる。逆に、渦の発生を抑えて空気抵抗を抑えるためには、スリットを下流に多く設けたほうがよい。

さらに、図１０は、吸気案内板５ａを図３と同様の方向から見た図であり、これに示すように、スリットの代わりに孔５６を形成してもよい。

第１実施形態によるエアクリーナの断面図である。 第１実施形態による整流板の拡大図である。 図２のIII矢視図である。 整流板の作用について説明する図である。 第２実施形態による整流板の拡大図である。 吸気案内板のスリットの入口側に面取り部を形成しなかった場合の空気の流れを示した図である。 第３実施形態による整流板の拡大図である。 第４実施形態による整流板の拡大図である。 エアクリーナのハウジングの形状を変更した図である。 スリット形状を変更した図である。

符号の説明

４ クリーナエレメント
５ａ 吸気案内板（整流部材）
５ｂ 背板（受止め部材）
６ スリット（ダスト通過孔）
７ 排出孔
２６ａ 面取り部

Claims (10)

1. エンジンの吸気通路に設けられるハウジングと、
   前記ハウジングの内部に設けられ、エンジンに吸入される空気の流れを整流する整流部材と、
   前記整流部材に形成され、空気中のダストが通るダスト通過孔と、
   前記ダスト通過孔を通ったダストを受け止める受止め部材と、
   前記ハウジングの壁面に形成され、前記受止め部材によって受け止められたダストをそのハウジングの外部へ排出する排出孔と、
   を有するエンジン吸気清浄装置。
2. 前記ダスト通過孔は、前記整流部材に沿って流れる空気の流れ方向と直交する方向に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気清浄装置。
3. 前記ダスト通過孔は、前記ハウジングの入口からまっすぐに流入する空気の流れ方向と平行に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気清浄装置。
4. 前記ダスト通過孔は、前記ハウジングの入口からまっすぐに流入する空気と前記整流部材に沿って流れる空気とが合流した空気の流れ方向と平行に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気清浄装置。
5. 前記整流部材は、前記ダスト通過孔の入口側に面取り部を有する
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載のエンジン吸気清浄装置。
6. 前記面取り部は、前記ダスト通過孔の前記整流部材に沿う空気の流れ方向下流側の前記整流手段に形成される。
   ことを特徴とする請求項５に記載のエンジン吸気清浄装置。
7. 前記整流部材と前記受止め部材によって閉じられた空間を有する
   ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１つに記載のエンジン吸気清浄装置。
8. 前記排出孔は、前記閉じられた空間と前記ハウジング外部の外気とを連通する
   ことを特徴とする請求項７に記載のエンジン吸気清浄装置。
9. 前記排出孔は、前記整流部材に沿って流れる空気によって生じる負圧を考慮して形成される
   ことを特徴とする請求項８に記載のエンジン吸気清浄装置。
10. 前記整流部材は、エンジンが吸入する空気中のダストを捕捉するクリーナエレメントの上流に設けられる
    ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１つに記載のエンジン吸気清浄装置。

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