JP2015045233A - Air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのエアクリーナに関する。 The present invention relates to an air cleaner for an engine.
エンジンのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングと、ハウジングの内部に設けられたフィルタエレメントと、を備えている（例えば特許文献１参照）。 An air cleaner for an engine includes a housing having an inlet and an outlet, and a filter element provided inside the housing (see, for example, Patent Document 1).
エアクリーナにおいては、フィルタエレメントに保持されたダストの量（以下、ダスト保持量と称する。）が増大するほど、ダストによるフィルタエレメントの目詰まりが進行して同フィルタエレメントの圧力損失が増大する。このことに着目して、フィルタエレメントの圧力損失が基準値以上に達することをもって、フィルタエレメントの目詰まりが無視できないレベルに達しており、フィルタエレメントの交換時期であると判断する考え方が提案されている。こうした考え方においては、フィルタエレメントの圧力損失が上記基準値に達したときのダスト保持量が多いほど、ダスト保持能力が高いエアクリーナであると評価される。 In the air cleaner, as the amount of dust held by the filter element (hereinafter referred to as dust holding amount) increases, the filter element is clogged by dust, and the pressure loss of the filter element increases. Focusing on this, the idea that the filter element clogging has reached a level that cannot be ignored when the pressure loss of the filter element reaches the reference value or more has been proposed, and it is determined that it is time to replace the filter element. Yes. In this way of thinking, the greater the amount of dust retained when the pressure loss of the filter element reaches the reference value, the more the dust cleaner is evaluated as an air cleaner.
しかしながら、従来のエアクリーナにおいては、インレットを通じて導入されたエアがハウジングの内部において拡散されてフィルタエレメントの略全面に当たることとなる。そのため、フィルタエレメントの略全面にダストが保持されることとなり、ダストによるフィルタエレメントの目詰まりが全体的に進むこととなる。その結果、ダスト保持量が実際にはそれほど増大していないにもかかわらず、フィルタエレメントの圧力損失が上記基準値以上に達しやすい。従って、ダスト保持能力を向上させる上では、なお、改善の余地を残すものとなっている。 However, in the conventional air cleaner, the air introduced through the inlet is diffused inside the housing and hits substantially the entire surface of the filter element. For this reason, dust is held on substantially the entire surface of the filter element, and the clogging of the filter element by the dust proceeds as a whole. As a result, the pressure loss of the filter element is likely to reach the reference value or more despite the fact that the amount of retained dust does not actually increase so much. Therefore, there is still room for improvement in improving the dust holding capacity.
本発明の目的は、ダスト保持能力を向上させることができるエアクリーナを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air cleaner capable of improving dust holding ability.
上記目的を達成するためのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングと、ハウジングの内部に設けられたフィルタエレメントと、を備える。インレットはハウジングの内部において延びる筒状の延設部を有し、前記延設部の開口はフィルタエレメントを指向し、前記延設部の周壁には通気孔が形成されている。 An air cleaner for achieving the above object includes a housing having an inlet and an outlet, and a filter element provided inside the housing. The inlet has a cylindrical extending portion extending inside the housing, the opening of the extending portion faces the filter element, and a vent hole is formed in the peripheral wall of the extending portion.
同構成によれば、インレットの延設部の開口がフィルタエレメントを指向しているため、ダスト保持量が少ない初期状態においては、エアはインレットの延設部内をその延設方向に沿って進み同延設部の開口を通じてハウジングの内部に導入され、フィルタエレメントに当たる。その結果、フィルタエレメントにおける上記開口に対向する部分（以下、対向部と称する。）にダストが捕捉される。 According to this configuration, since the opening of the inlet extending portion is directed to the filter element, in the initial state where the amount of dust retained is small, air travels along the extending direction of the inlet extending along the same direction. It is introduced into the inside of the housing through the opening of the extending portion and hits the filter element. As a result, dust is captured by a portion of the filter element facing the opening (hereinafter referred to as a facing portion).
また、フィルタエレメントのダスト保持量が多くなると、フィルタエレメントの上記対向部の通気抵抗が増大する。このため、上記開口を通じてハウジングの内部に導入されるエアの流量が減少し、延設部の通気孔を通じてハウジングの内部に導入されるエアの流量が増大する。 Further, when the dust holding amount of the filter element increases, the airflow resistance of the facing portion of the filter element increases. For this reason, the flow rate of air introduced into the housing through the opening decreases, and the flow rate of air introduced into the housing through the vent hole of the extending portion increases.
ところが、ダストはエアに比べて質量が大きく慣性力が大きいため、主にインレットの延設部内をその延設方向に沿って進むこととなり、通気孔を通じて流出することはほとんどない。このため、フィルタエレメントの上記対向部にダストが捕捉され続ける。また、ダストをほとんど含んでいないエアは上記対向部の周囲を通過する。その結果、ダスト保持量が多くなってもフィルタエレメントの通気抵抗が低く維持される。 However, since dust has a larger mass and larger inertial force than air, it mainly travels along the extending direction of the inlet extending portion and hardly flows out through the vent hole. For this reason, dust continues to be captured by the facing portion of the filter element. Further, the air containing almost no dust passes around the facing portion. As a result, the airflow resistance of the filter element is kept low even when the dust holding amount increases.
従って、エアがフィルタエレメントの略全面に均一に当たる構成に比べて、ダスト保持量の増大に伴うフィルタエレメントの圧力損失の増大の進行が緩やかなものとなり、フィルタエレメントの圧力損失が基準値に達した際のダスト保持量を多くすることができる。 Therefore, the increase in the pressure loss of the filter element accompanying the increase in the dust holding amount becomes slower than the configuration in which the air uniformly hits the substantially entire surface of the filter element, and the pressure loss of the filter element has reached the reference value. It is possible to increase the amount of dust held at the time.
本発明によれば、ダスト保持能力を向上させることができる。 According to the present invention, the dust holding ability can be improved.
＜第１実施形態＞
以下、図１及び図２を参照して、エアクリーナを具体化した第１実施形態について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, 1st Embodiment which actualized the air cleaner is described.
図１に示すように、エアクリーナのハウジング１０は、ケース２０及びキャップ３０を備えている。ケース２０及びキャップ３０は、それぞれ側面に開口を有するケース本体２１及びキャップ本体３１を有している。ケース本体２１の開口とキャップ本体３１の開口とは互いに対向している。ケース本体２１の開口の外周縁及びキャップ本体３１の開口の外周縁にはそれぞれフランジ２６、３６が形成されている。また、ケース本体２１とキャップ本体３１との間にはフィルタエレメント４０が設けられている。フィルタエレメント４０の濾過部４２は、濾材シートを襞折りすることによって平形に形成されている。また、濾過部４２の外周縁には、弾性体からなるシール部４４が形成されている。そして、シール部４４がケース２０のフランジ２６のシール面とキャップ３０のフランジ３６のシール面とによって挟持されている。 As shown in FIG. 1, the air cleaner housing 10 includes a case 20 and a cap 30. The case 20 and the cap 30 have a case main body 21 and a cap main body 31 each having an opening on a side surface. The opening of the case body 21 and the opening of the cap body 31 are opposed to each other. Flange 26 and 36 are formed in the outer periphery of the opening of case body 21 and the outer periphery of the opening of cap body 31, respectively. A filter element 40 is provided between the case main body 21 and the cap main body 31. The filter part 42 of the filter element 40 is formed in a flat shape by folding the filter material sheet. A sealing portion 44 made of an elastic body is formed on the outer peripheral edge of the filtering portion 42. The seal portion 44 is sandwiched between the seal surface of the flange 26 of the case 20 and the seal surface of the flange 36 of the cap 30.
ケース本体２１の側壁２１ａには、ハウジング１０内に向けて大気を導入するための筒状のインレット２２が形成されている。インレット２２はケース本体２１の内部において延びる筒状の延設部２３を有している。延設部２３はその中心軸線がフィルタエレメント４０における濾過部４２の襞の稜線４２ａが含まれる仮想平面Ｖに対して直交するように設けられている。従って、延設部２３の開口２４はフィルタエレメント４０を指向している。また、延設部２３の開口２４はフィルタエレメント４０に近接している。また、延設部２３の周壁には全周にわたって同一の分布にて円形状の通気孔２５が形成されている。 A cylindrical inlet 22 for introducing the air into the housing 10 is formed on the side wall 21 a of the case body 21. The inlet 22 has a cylindrical extending portion 23 extending inside the case main body 21. The extending portion 23 is provided so that the central axis thereof is orthogonal to the virtual plane V including the ridge line 42a of the filter portion 42 in the filter element 40. Accordingly, the opening 24 of the extending portion 23 is directed to the filter element 40. Further, the opening 24 of the extending portion 23 is close to the filter element 40. In addition, circular vent holes 25 are formed on the peripheral wall of the extending portion 23 with the same distribution over the entire periphery.
キャップ本体３１の側壁３１ａには、フィルタエレメント４０によって濾過されたエアをエンジンに向けて供給する筒状のアウトレット３２が形成されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
A cylindrical outlet 32 for supplying air filtered by the filter element 40 toward the engine is formed on the side wall 31a of the cap body 31.
Next, the operation of this embodiment will be described.
図２（ａ）に示すように、インレット２２の延設部２３の開口２４がフィルタエレメント４０の濾過部４２における上記仮想平面Ｖの中央部を指向している。このため、ダスト保持量が少ない初期状態においては、エアはインレット２２の延設部２３内を直進して開口２４を通じてハウジング１０の内部に導入され、濾過部４２に当たる。その結果、濾過部４２における上記開口２４に対向する部分（以下、対向部４３と称する。）にダストが捕捉される。 As shown in FIG. 2A, the opening 24 of the extending portion 23 of the inlet 22 is directed to the central portion of the virtual plane V in the filtering portion 42 of the filter element 40. For this reason, in the initial state where the dust holding amount is small, the air advances straight in the extending portion 23 of the inlet 22 and is introduced into the housing 10 through the opening 24 and hits the filtering portion 42. As a result, dust is trapped in a portion (hereinafter referred to as a facing portion 43) facing the opening 24 in the filtering portion 42.
また、図２（ｂ）に示すように、フィルタエレメント４０のダスト保持量が多くなると、濾過部４２における上記対向部４３の通気抵抗が増大する。このため、上記開口２４を通じてハウジング１０の内部に導入されるエアの流量が減少し、同図に二点鎖線の矢印にて示すように、延設部２３の通気孔２５を通じてハウジング１０の内部に導入されるエアの流量が増大する。 Further, as shown in FIG. 2B, when the dust holding amount of the filter element 40 increases, the ventilation resistance of the facing portion 43 in the filtering portion 42 increases. For this reason, the flow rate of the air introduced into the housing 10 through the opening 24 is reduced, and as shown by a two-dot chain line arrow in the figure, the air flows into the housing 10 through the vent hole 25 of the extending portion 23. The flow rate of the introduced air increases.
ところが、ダストはエアに比べて質量が大きく慣性力が大きいため、同図に実線の矢印にて示すように、主にインレット２２の延設部２３内を直進することとなり、通気孔２５を通じて流出することはほとんどない。このため、濾過部４２の上記対向部４３にダストが捕捉され続ける。また、ダストをほとんど含んでいないエアは濾過部４２の対向部４３の周囲を通過する。その結果、ダスト保持量が多くなってもフィルタエレメント４０の通気抵抗が低く維持される。 However, since dust has a larger mass and larger inertial force than air, it mainly travels straight through the extension 23 of the inlet 22 as shown by the solid line arrow in the figure, and flows out through the vent hole 25. There is little to do. For this reason, dust continues to be captured by the facing portion 43 of the filtering portion 42. Further, the air containing almost no dust passes around the facing portion 43 of the filtering portion 42. As a result, the airflow resistance of the filter element 40 is kept low even when the dust holding amount increases.
従って、エアがフィルタエレメントの略全面に均一に当たる構成に比べて、ダスト保持量の増大に伴うフィルタエレメント４０の圧力損失の増大の進行が緩やかなものとなり、フィルタエレメント４０の圧力損失が基準値に達した際のダスト保持量を多くすることができる。 Accordingly, the pressure loss of the filter element 40 increases gradually as the dust holding amount increases, compared to a configuration in which air uniformly strikes the substantially entire surface of the filter element, and the pressure loss of the filter element 40 reaches the reference value. It is possible to increase the dust holding amount when it reaches.
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）インレット２２はケース本体２１の内部において延びる延設部２３を有している。延設部２３の開口２４はフィルタエレメント４０を指向している。また、延設部２３の周壁には通気孔２５が形成されている。
According to the air cleaner according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The inlet 22 has an extending portion 23 that extends inside the case main body 21. The opening 24 of the extending portion 23 is directed to the filter element 40. A vent hole 25 is formed in the peripheral wall of the extended portion 23.
こうした構成によれば、エアがフィルタエレメントの略全面に均一に当たる構成に比べて、ダスト保持量の増大に伴うフィルタエレメント４０の圧力損失の増大の進行が緩やかなものとなり、フィルタエレメント４０の圧力損失が基準値に達した際のダスト保持量を多くすることができる。よって、ダスト保持能力を向上させることができる。 According to such a configuration, the increase in pressure loss of the filter element 40 accompanying the increase in the amount of dust retained is gradual as compared with a configuration in which air uniformly strikes substantially the entire surface of the filter element, and the pressure loss of the filter element 40 It is possible to increase the amount of dust retained when the value reaches the reference value. Therefore, the dust holding ability can be improved.
＜第２実施形態＞
以下、図３を参照して第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、通気孔１２５の縁部の形状が先の第１実施形態と相違している。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
Second Embodiment
The second embodiment will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, the shape of the edge of the vent hole 125 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described.
図３に示すように、通気孔１２５におけるエア流れ方向の上流側の縁部には、下流側ほど外周側に位置して延設部１２３を流れるエアを外周側に向けて案内する案内部１２５ａが形成されている。 As shown in FIG. 3, at the upstream edge of the air flow direction in the air hole 125, the guide portion 125a that guides the air flowing in the extending portion 123 that is located closer to the outer peripheral side toward the outer peripheral side toward the outer peripheral side. Is formed.
次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に二点鎖線の矢印にて示すように、延設部１２３の内壁の近傍を流れるエアが案内部１２５ａに沿って外周側に向けて円滑に流れるようになる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As indicated by a two-dot chain line arrow in FIG. 3, the air flowing in the vicinity of the inner wall of the extending portion 123 flows smoothly toward the outer peripheral side along the guide portion 125a.
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、先の第１実施形態の効果（１）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（２）通気孔１２５におけるエア流れ方向の上流側の縁部には、下流側ほど外周側に位置して延設部１２３を流れるエアを外周側に向けて案内する案内部１２５ａが形成されている。
According to the air cleaner according to the present embodiment described above, the following effects are newly obtained in addition to the effect (1) of the first embodiment.
(2) A guide portion 125a is formed on the upstream edge of the air flow hole 125 in the air flow direction so as to guide the air flowing through the extending portion 123 toward the outer peripheral side, located closer to the outer peripheral side. Yes.
こうした構成によれば、延設部１２３の内壁の近傍を流れるエアが案内部１２５ａに沿って外周側に向けて円滑に流れるようになる。従って、通気孔１２５を通過する際の通気抵抗の増大を抑制することができる。 According to such a configuration, the air flowing in the vicinity of the inner wall of the extending portion 123 smoothly flows toward the outer peripheral side along the guide portion 125a. Accordingly, an increase in ventilation resistance when passing through the ventilation hole 125 can be suppressed.
＜第３実施形態＞
以下、図４を参照して第３実施形態について説明する。なお、本実施形態では、通気孔２２５の縁部の形状が先の第１実施形態と相違している。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
<Third Embodiment>
The third embodiment will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, the shape of the edge portion of the vent hole 225 is different from the first embodiment. Hereinafter, the difference from the first embodiment will be mainly described.
図４に示すように、通気孔２２５におけるエア流れ方向の上流側の縁部には、下流側ほど内周側に位置して延設部２２３を流れるダストを内周側に向けて案内する案内部２２５ａが形成されている。 As shown in FIG. 4, at the upstream edge of the air flow direction in the air hole 225, the guide that guides the dust flowing in the extending portion 223 located on the inner peripheral side toward the inner peripheral side toward the inner peripheral side. A portion 225a is formed.
次に、本実施形態の作用について説明する。
エアに含まれるダストの質量が比較的小さい地域でエアクリーナが使用される場合には、ダストの慣性力が小さいためにエアと共に通気孔２２５を通じて延設部２２３の外部に流出するダストの量が増えるおそれがある。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When an air cleaner is used in an area where the mass of dust contained in the air is relatively small, the amount of dust flowing out of the extending portion 223 through the vent hole 225 with the air increases because the inertia force of the dust is small. There is a fear.
この点、本実施形態によれば、図４に二点鎖線の矢印にて示すように、延設部２２３の内壁の近傍を流れるダストが案内部２２５ａに沿って流れることで、延設部２２３の中心に向けて流れるようになる。 In this regard, according to the present embodiment, as shown by the two-dot chain line arrow in FIG. 4, the dust flowing in the vicinity of the inner wall of the extending portion 223 flows along the guide portion 225 a, thereby extending the extending portion 223. It begins to flow toward the center of the.
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、先の第１実施形態の効果（１）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（３）通気孔２２５におけるエア流れ方向の上流側の縁部には、下流側ほど内周側に位置して延設部２２３を流れるダストを内周側に向けて案内する案内部２２５ａが形成されている。
According to the air cleaner according to the present embodiment described above, the following effects are newly obtained in addition to the effect (1) of the first embodiment.
(3) A guide portion 225a is formed at the upstream edge of the air hole 225 in the air flow direction and guides dust flowing in the extending portion 223 toward the inner peripheral side, located closer to the inner peripheral side. Has been.
こうした構成によれば、延設部２２３の内壁の近傍を流れるダストが案内部２２５ａに沿って流れることで、延設部２２３の中心に向けて流れるようになる。従って、ダストが通気孔２２５を通じて延設部２２３の外部に流出することを抑制することができる。 According to such a configuration, the dust flowing in the vicinity of the inner wall of the extended portion 223 flows along the guide portion 225a, and thus flows toward the center of the extended portion 223. Accordingly, it is possible to suppress dust from flowing out of the extended portion 223 through the vent hole 225.
＜変形例＞
なお、本発明に係るエアクリーナは、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
<Modification>
In addition, the air cleaner which concerns on this invention is not limited to the structure illustrated in the said embodiment, For example, it can also implement as the following forms which changed this suitably.
・通気孔は円形状に限られるものではなく、長孔など他の形状であってもよい。また、長孔の場合には、その長手方向が延設部の中心軸線に沿うようにしてもよいし、延設部の周方向に沿うようにしてもよい。 The vent hole is not limited to a circular shape, and may be another shape such as a long hole. Further, in the case of a long hole, the longitudinal direction thereof may be along the central axis of the extending portion, or may be along the circumferential direction of the extending portion.
・上記各実施形態においては、延設部２３の中心軸線がフィルタエレメント４０の濾過部４２に対して直交するように延設部２３が設けられているが、延設部の開口はフィルタエレメントを指向しているものであればよい。従って、例えば図５に示すように、フィルタエレメント４０に対して延設部３２３の中心軸線が傾斜するようにケース本体３２１に延設部３２３を形成するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the extending portion 23 is provided so that the central axis of the extending portion 23 is orthogonal to the filtering portion 42 of the filter element 40. However, the opening of the extending portion is not connected to the filter element. It only needs to be oriented. Therefore, for example, as shown in FIG. 5, the extending portion 323 may be formed in the case main body 321 so that the central axis of the extending portion 323 is inclined with respect to the filter element 40.
・上記各実施形態及び変形例では、通気孔２５が延設部２３の周壁に全周にわたって同一の分布にて形成されている構成について例示した。例えば図６に示すように、延設部４２３の開口４２４がケース本体４２１のいずれかの周壁４２１ｂに近接して設けられる構成の場合には、延設部４２３の周壁における上記周壁４２１ｂに近接する部位ほど通気孔４２５の数が少なくなるようにしてもよい。この場合、このような分布を有する通気孔４２５を通じて、ケース本体４２１の内部においてエアを流す必要性の高い位置ほど多くのエアを流すことができる。 In each of the above embodiments and modifications, the configuration in which the vent holes 25 are formed in the peripheral wall of the extending portion 23 with the same distribution over the entire circumference has been illustrated. For example, as shown in FIG. 6, in the case where the opening 424 of the extending portion 423 is provided in the vicinity of one of the peripheral walls 421 b of the case main body 421, the opening 424 is close to the peripheral wall 421 b in the peripheral wall of the extending portion 423. The number of vent holes 425 may be reduced as the position is increased. In this case, through the vent holes 425 having such a distribution, a larger amount of air can be flowed to a position where there is a high need for air to flow inside the case main body 421.
１０…ハウジング、２０…ケース、２１…ケース本体、２１ａ…側壁、２２…インレット、２３…延設部、２４…開口、２５…通気孔、２６…フランジ、３０…キャップ、３１…キャップ本体、３１ａ…側壁、３２…アウトレット、３４…開口、３６…フランジ、４０…フィルタエレメント、４２…濾過部、４２ａ…稜線、４３…対向部、４４…シール部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Housing, 20 ... Case, 21 ... Case main body, 21a ... Side wall, 22 ... Inlet, 23 ... Extension part, 24 ... Opening, 25 ... Vent hole, 26 ... Flange, 30 ... Cap, 31 ... Cap main body, 31a DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Side wall, 32 ... Outlet, 34 ... Opening, 36 ... Flange, 40 ... Filter element, 42 ... Filtration part, 42a ... Ridge line, 43 ... Opposing part, 44 ... Sealing part.
Claims (3)
インレットはハウジングの内部において延びる筒状の延設部を有し、
前記延設部の開口はフィルタエレメントを指向し、
前記延設部の周壁には通気孔が形成されている、
エアクリーナ。 In an air cleaner comprising a housing having an inlet and an outlet, and a filter element provided inside the housing,
The inlet has a cylindrical extension extending inside the housing,
The opening of the extending portion is directed to the filter element,
Ventilation holes are formed in the peripheral wall of the extension part,
Air cleaner.
請求項１に記載のエアクリーナ。 On the upstream edge of the air flow direction in the vent hole, a guide portion is formed that guides the air flowing through the extending portion located on the outer peripheral side toward the outer peripheral side toward the outer peripheral side.
The air cleaner according to claim 1.
請求項１に記載のエアクリーナ。 On the upstream edge of the air flow direction in the vent hole, a guide portion is formed which guides the dust flowing toward the inner peripheral side that is located on the inner peripheral side toward the downstream side,
The air cleaner according to claim 1.
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