JP2015045285A - Air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、内燃機関に使用するエアクリーナに関するものである。 The present invention relates to an air cleaner used for an internal combustion engine.
エアクリーナはケースとフィルターエレメントを備えており、ケースの内部をフィルターエレメントにてダーティ室とクリーン室とに仕切り、ダーティ室には空気取り入れ口を設けてクリーン室には空気出口を設けた構成になっている。ケースは本体と蓋とで構成されていることが多く、本体に空気取り入れ口を設けて蓋に空気出口を設けているのが一般的である。 The air cleaner has a case and a filter element. The interior of the case is divided into a dirty room and a clean room by the filter element. The dirty room has an air intake and the clean room has an air outlet. ing. The case is often composed of a main body and a lid, and it is general that an air intake port is provided in the main body and an air outlet is provided in the lid.
また、エアクリーナは、フィルターエレメントを挟んだ上下にクリーン室とダーティ室とが配置されている縦型(例えば特許文献1)と、フィルターエレメントを挟んだ左右にクリーン室とダーティ室とを配置した横型(例えば特許文献2)とがある。いずれにしても、空気取り入れ口から雨水や洗浄水がダーティ室に入り込むことがあり、そこで、ダーティ室の底に水抜き穴を空けていることがある。 The air cleaner has a vertical type (for example, Patent Document 1) in which a clean chamber and a dirty chamber are arranged above and below the filter element, and a horizontal type in which a clean chamber and a dirty chamber are arranged on the left and right sides of the filter element. (For example, Patent Document 2). In any case, rainwater and washing water may enter the dirty chamber from the air intake, and there may be a drain hole at the bottom of the dirty chamber.
さて、自動車用内燃機関の場合は、自動車の構造によってエンジルームの上下高さに制約を受ける場合があり、内燃機関をスラント型にして大きく傾けた姿勢で配置せねばならない場合がある。この場合は、エアクリーナもエンジルームの下部に配置せざるを得ないことが多い。 Now, in the case of an internal combustion engine for automobiles, the vertical height of the engine room may be restricted depending on the structure of the automobile, and the internal combustion engine may have to be placed in a slanted posture with a large inclination. In this case, the air cleaner often has to be disposed below the engine room.
ところが、大雨や洪水で道路が冠水する等してエンジルームの下部が水に漬かることがあり、すると、水抜き穴からエアクリーナの内部に水が入り込んで、フィルターエレメントが濡れて吸気性能が低下したり、水がフィルターエレメントを通過して燃焼室に入り込んだりする不具合が発生することがあった。 However, the bottom of the engine room may be submerged in the water due to heavy rain or flooding, etc., so that water enters the air cleaner from the drain hole and the filter element gets wet, reducing the intake performance. Or water may pass through the filter element and enter the combustion chamber.
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention has been made to improve the current situation.
エアクリーナのダーティ室に空気取り入れ口から雨水や洗浄水等の水が入り込むこと自体は避けられない。従って、水抜き穴を設けることなく、ダーティ室に空気取り入れ口から入った水を処理する必要がある。本願発明者はこの点を考察し、本願発明を完成させるに至った。 It is inevitable that water such as rain water and washing water enter the dirty room of the air cleaner from the air intake. Therefore, it is necessary to treat the water that has entered the dirty chamber from the air intake without providing a drain hole. This inventor considered this point and came to complete this invention.
すなわち本願発明のエアクリーナは、フィルターエレメントで仕切られたダーティ室とクリーン室を有しており、前記ダーティ室には空気取り入れ口が開口して前記クリーン室には空気出口が開口しており、前記ダーティ室の底に水が溜まり得る構成であり、前記ダーティ室に、当該ダーティ室の底に溜まった水を前記フィルターエレメントに向けて吸い上げる吸水部を設けている。 That is, the air cleaner of the present invention has a dirty chamber and a clean chamber partitioned by a filter element, the dirty chamber has an air intake opening, and the clean chamber has an air outlet, The dirty chamber has a structure in which water can be accumulated, and the dirty chamber is provided with a water absorbing portion that sucks water accumulated at the bottom of the dirty chamber toward the filter element.
この場合、吸水部はフィルターエレメントの一部を下向きに突出させることで構成してもよいし、フィルターエレメントとは別の吸水性素材からなる部材として、これをフィルターエレメントに取り付けてもよい。すなわち、吸水部はフィルターエレメントと一体品であっても良いし、別体品であってもよい。いずれにしても、個数や形状、配置位置は任意に設定できる。 In this case, the water absorbing portion may be configured by projecting a part of the filter element downward, or may be attached to the filter element as a member made of a water absorbing material different from the filter element. That is, the water absorption part may be an integral part of the filter element or a separate part. In any case, the number, shape, and arrangement position can be arbitrarily set.
本願発明では、空気取り入れ口からダーティ室に水が流入しても、その水は吸水部に吸い上げられてダーティ室を流れる空気流に晒され、空気流によって徐々に蒸発して吸気系に吸引される。水の蒸発(気化)は徐々に行われるため、蒸発した水が吸気系に悪影響を与えたり燃焼を阻害したりすることはない。 In the present invention, even if water flows into the dirty chamber from the air intake, the water is sucked up by the water absorption part and exposed to the air flow flowing through the dirty chamber, and gradually evaporated by the air flow and sucked into the intake system. The Since the evaporation (vaporization) of the water is performed gradually, the evaporated water does not adversely affect the intake system or inhibit combustion.
このように本願発明では、エアクリーナに水抜き穴を設けなくても、空気取り入れ口から内部に入り込んだ水をエアクリーナの機能を利用して害のない状態に処理し排除できる。従って、エンジルームまで浸水するような異常事態に水がエアクリーナの内部に流入することを防止しつつ、通常の状態で水が浸入してもこれを害のない状態にして排除できる。 As described above, in the present invention, even if a water drain hole is not provided in the air cleaner, the water that has entered the inside from the air intake port can be treated and removed in a harmless state using the function of the air cleaner. Therefore, while preventing water from flowing into the air cleaner in an abnormal situation where the engine room is submerged, even if water enters in a normal state, it can be eliminated without causing any harm.
また、水抜き穴が不要になることで水抜き穴からの水の浸入の問題が無くなるため、エアクリーナを従来より低い位置に配置することも可能であり、これにより、エアクリーナやその周辺の部材のレイアウトの自由性も向上できる。フィルターエレメントは定期的に交換されるため、吸水部もフィルターエレメントと一緒に交換される。従って、吸水部の劣化による機能低下の問題も生じない。 In addition, since the problem of water intrusion from the drainage hole is eliminated by eliminating the need for the drainage hole, it is also possible to place the air cleaner at a lower position than the conventional one. The freedom of layout can also be improved. Since the filter element is periodically replaced, the water absorption part is also replaced together with the filter element. Accordingly, there is no problem of functional deterioration due to deterioration of the water absorbing portion.
(1).第1実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1〜2に示す第1実施形態を説明する。本実施形態のエアクリーナは縦型であり、上向きに開口した本体1とこれに上から被さった蓋2とでケース3が構成され、ケース3の内部にフィルターエレメント4が配置されている。本体1と蓋2とは円形になっているが、角形の場合もある。
(1). First Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment shown in FIGS. The air cleaner according to the present embodiment is a vertical type, and a
フィルターエレメント4は、不織布や紙のように繊維を原料にしてシート状に製造されたものであり、通気性を有する多孔質構造であるため、毛細管現象によって水を吸い上げる性質(吸水性)を有している。フィルターエレメント4は、空気の通過面積を大きくするためジグザグ状(或いは蛇腹状)に折られており、外周に縁部材5を溶着等で固定し、縁部材5が本体1と蓋2とで挟まれている。
The
従って、ケース3の内部は、フィルターエレメント4の下に位置したダーティ室6と、フィルターエレメント4の上に位置したクリーン室7とに区分されており、本体1には、ダーティ室6に開口した空気取り入れ口8を設け、蓋2にはクリーン室7に開口した空気出口9を設けている。従って、本実施形態では、フィルターエレメント4を挟んで、上に空気出口9が位置して下に空気取り入れ口8が位置している。
Therefore, the inside of the
空気取り入れ口8は、下向きに曲がってから水平に姿勢を変えるようにクランク状に曲がっている。従って、空気取り入れ口8の始端8aは本体1より上に位置している。もとより、空気取り入れ口8の形態は任意に設定できる。また、空気取り入れ口8と空気出口9とはケース3の軸心を挟んで反対側に設けているが、空気取り入れ口8と空気出口9との相対姿勢は必要に応じて任意に変更できる(同じ向きに設ける場合もあり得る。)。
The
本体1の開口縁と蓋2の開口縁にはそれぞれ溝型のフランジ部10,11を設けており、フランジ部10,11が周方向に飛び飛びに配置した複数のクリップ12で挟持されている。
Groove-
本実施形態では、フィルターエレメント4は、空気の流れ方向と直交した方向から見てジグザグの形態になっている。そして、フィルターエレメント4のうち空気の流れ方向に沿った前後2カ所を本体1の底に当接又は近接するように下向きに延長し、この延長部を吸水部13と成している。従って、本実施形態では、吸水部13はフィルターエレメント4に一体に形成されている。また、吸水部13は空気の流れを横切る邪魔板のような姿勢で配置されている。
In the present embodiment, the
吸水部13の平面視での形態として、図2(A)では、前後2つの吸水部13がいずれも本体1の内周まで延びるように形成されている。従って、ダーティ室6は前後の吸水部13で完全に遮蔽されており、このため、空気は前後の吸水部13を通過して流れていく。
As a form of the
図2のうち(B)に示す例では、空気の流れ方向から見て手前の吸水部13は本体1の内面まで至らずに、吸水部13と本体1の内面との間に空間が空いている一方、空気の流れ方向から見て前方に位置した吸水部13は、本体1の内側面に当接している。従って、空気の一部は手前の吸水部13の左右を巻いて前方の吸水部13に到達する。このため、前後の吸水部13による空気の流れ抵抗は(A)の場合よりも小さくなる。
In the example shown in (B) of FIG. 2, the water-absorbing
図2のうち(C)に示す例では、前後の吸水部13ともその左右外側に空気の通路が空いている。従って、空気の一部は前後の吸水部13を通過せずに奥に流れていく。よって、前後の吸水部13による空気の流れ抵抗は、(B)の場合よりも更に小さくなる。(A)〜(C)では各吸水部13は左右方向に一連に延びているが、いずれか一方又は両方を左右方向に断続した形態とすることも可能である。また、吸水部13は、空気の流れ方向に向かって1箇所のみ又は3カ所以上設けることも可能である。
In the example shown in FIG. 2C, an air passage is vacant on the left and right outer sides of the front and rear
以上の構成において、何らかの理由で空気取り入れ口8から水が入り込んで本体1の底に溜まると、その水は毛細管現象によって吸水部13に吸い上げられて、吸水部13の全体に広がる(或いは吸水部13を超えてフィルターエレメント4の箇所まで広がる。)。そして、ダーティ室6には空気が流れていて空気か吸水部13を通過するため、吸水部13に吸い上げられた水は空気流に晒されて徐々に蒸発していき、蒸発した水は空気出口9から吸気系に排出される。
In the above configuration, when water enters from the
水の蒸発は徐々に行われるため、吸気系の部材に悪影響を与えたり、燃焼を阻害したりすることはない。従って、水抜き穴を設けることなく、ダーティ室6に流入した水を無害化して排出できる。なお、ダーティ室6には、水が霧状になって流入することがあるが、霧状の水は吸水部13やフィルターエレメント4に付着して、空気流によって蒸発していく。
Since water evaporates gradually, it does not adversely affect the members of the intake system or inhibit combustion. Therefore, the water flowing into the
(2).他の実施形態
次に、図3以下に示す他の実施形態を説明する。図3(A)に示す第2実施形態では、本体1の底をテーパ状に形成し、底の最も深い位置に吸水部13を配置している。この実施形態では、水の量が少なくても底の狭い範囲に溜まるため、ダーティ室6に流入した水を速やかに排出できる。
(2). Other Embodiments Next, other embodiments shown in FIG. 3 and the following will be described. In 2nd Embodiment shown to FIG. 3 (A), the bottom of the
図3(B)に示す第3実施形態では、本体1の底をテーパ状に形成する一方、多数の吸水部13を、高さを変えて配置している。すなわち、底の最も深い箇所に位置した吸水部13は底に当接又は近接させて、その手前に位置した吸水部13は、手前に行くほど底面からの高さが高くなり、底の最も深い箇所に位置した吸水部13の前方側の吸水部13は本体1の底面に当接または近接させている。
In the third embodiment shown in FIG. 3 (B), the bottom of the
この実施形態では、本体1に溜まった水の深さが深くなるとこれに漬かる吸水部13の数も増えるため、水の深さに比例して吸水性能が高くなっている。従って、水の排除性能に優れている。
In this embodiment, since the number of the
図3(C)に示す第4実施形態では、空気の流れ方向に向かった左右両側に吸水部13を配置している。図示の例では吸水部13は左右2カ所に配置しているが、3カ所以上配置してもよい。この場合は、吸水部13に起因した空気の流れ抵抗が小さくなる。吸水部13は空気の濾過機能も有するので、フィルターエレメント4の全体を空気がまんべんなく通るように、空気流の流れも考慮して吸水部13の数や配置や高さなどを設計するのが好ましい。
In the fourth embodiment shown in FIG. 3C, the
図4(A)では、吸水部13をフィルターエレメント4とは別体に構成した例を示している。このうち図4(A)の第5実施形態では、吸水部13は接着や溶着によってフィルターエレメント4の一部に固定している。他方、図4(B)に示す第6実施形態では、吸水部13はホッチキス又は縫い付けによってフィルターエレメント4に固定している。
FIG. 4A shows an example in which the
吸水部13はフィルターエレメント4と同じ素材でもよいし、フィルターエレメント4とは異なる素材で製造することも可能である。このように吸水部13をフィルターエレメント4とは別体に構成すると、吸水部13の下端部を本体1の底面に密着させたり、吸水性と通気性とに優れた材料を使用したりすることも簡単であり、このため、吸水性を向上できる。
The
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、上記の実施形態はクリーン室とフィルターエレメントとダーティ室とが上下に並んだ縦型に適用したが、本願発明は、クリーン室とフィルターエレメントとダーティ室とが水平方向に並んだ縦型にも適用できる。 The present invention can be embodied in various ways other than the above-described embodiment. For example, the above embodiment is applied to a vertical type in which a clean chamber, a filter element, and a dirty chamber are arranged vertically, but the present invention is a vertical type in which a clean chamber, a filter element, and a dirty chamber are arranged in a horizontal direction. Is also applicable.
また、吸水部をフィルターエレメンと別部材とする場合、その素材は様々なものを採用できる。例えば、繊維系のものに限らず、スポンジ状の樹脂系も使用できる。また、形態も任意に選択できるのであり、例えば、マルチフィラメントを更に撚った紐状に構成して、その多数本を暖簾状にしてフィルターエレメントから垂れ落とすといったことも可能である。複数の素材を複合させてもよい。 Moreover, when making a water absorption part into a separate member from a filter element, the raw material can employ | adopt various things. For example, not only fiber type but also sponge-like resin type can be used. Also, the form can be arbitrarily selected. For example, it is possible to form a multifilament in a twisted string shape, and to make a large number of the filaments hang down from the filter element. A plurality of materials may be combined.
本願発明は、内燃機関のエアクリーナに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in an air cleaner for an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.
1 ケースを構成する本体
2 ケースを構成する蓋
3 ケース
4 フィルターエレメント
6 ダーティ室
7 クリーン室
8 空気取り入れ口
9 空気出口
13 吸水部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ダーティ室に、当該ダーティ室の底に溜まった水を前記フィルターエレメントに向けて吸い上げる吸水部を設けている、
エアクリーナ。 It has a dirty chamber and a clean chamber partitioned by a filter element. The dirty chamber has an air intake opening, the clean chamber has an air outlet, and water is present at the bottom of the dirty chamber. It is a configuration that can accumulate,
The dirty chamber is provided with a water absorbing portion that sucks water accumulated at the bottom of the dirty chamber toward the filter element.
Air cleaner.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013177159A JP2015045285A (en) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | Air cleaner |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015005297A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Filter device for a motor vehicle air duct system |
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2013
- 2013-08-28 JP JP2013177159A patent/JP2015045285A/en active Pending
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DE102015005297A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Filter device for a motor vehicle air duct system |
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