JP2016133014A - Air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や自動二輪車等の車両に搭載された内燃機関に供給する空気を濾過するエアクリーナに関する。 The present invention relates to an air cleaner that filters air supplied to an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile or a motorcycle.
自動車や自動二輪車等の車両に搭載された内燃機関に供給する空気を濾過するエアクリーナが従来から知られており、この種のエアクリーナは、不織布等の濾材によって大気中に含まれる粉塵等のダストを捕捉し、清浄な空気を内燃機関に供給する(特許文献1参照)。 An air cleaner that filters air supplied to an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile or a motorcycle has been conventionally known. This type of air cleaner removes dust such as dust contained in the atmosphere by a filter medium such as nonwoven fabric. It captures and supplies clean air to the internal combustion engine (see Patent Document 1).
しかしながら、濾材によって直接ダストを捕捉した場合、すぐに濾材の通気抵抗が大きくなり、エアクリーナの機能を維持することが困難となり、濾材の交換サイクルが早くなりやすい。 However, when dust is directly captured by the filter medium, the ventilation resistance of the filter medium immediately increases, it becomes difficult to maintain the function of the air cleaner, and the replacement cycle of the filter medium tends to be accelerated.
そこで、様々な方式によってダストを捕捉し、濾材の交換サイクルを伸ばす手法を備えたエアクリーナが知られている。 In view of this, there are known air cleaners having a technique for capturing dust by various methods and extending the exchange cycle of the filter medium.
このようなエアクリーナとして、例えば、ケース自体をオイル溜りとしたオイルバス式や吸気の際にケース内で渦流を起こす構造を有するサイクロン式等が知られている。 As such an air cleaner, for example, an oil bath type in which the case itself is an oil reservoir, a cyclone type having a structure that causes a vortex in the case during intake, and the like are known.
オイルバス式のエアクリーナは、オイル溜りが形成されたケース内の吸気経路がトラップ状に形成され、吸気される空気の流れが急激に屈曲する際に、慣性によってダストがオイルの表面に落ち、その粘性によってダストが捕捉される。 In the oil bath type air cleaner, the intake path in the case where the oil reservoir is formed is formed in a trap shape, and when the flow of the intake air suddenly bends, dust falls on the oil surface due to inertia, Dust is trapped by viscosity.
一方、サイクロン式のエアクリーナは、円筒状のケース内において渦流を生じさせる整流器等が設けられ、このケース内に吸気される空気に含まれるダストが遠心分離されて底部に落下することでダストが捕捉される。 On the other hand, the cyclone type air cleaner is provided with a rectifier that creates a vortex flow in a cylindrical case, and dust contained in the air sucked into the case is centrifuged and dropped to the bottom to capture the dust. Is done.
このような従来のエアクリーナは、吸気経路の形成による構造の複雑化や整流器等の必要性による部品点数の増加、又は製品サイズの大型化等が生じ、例えば、バイク等の小型の製品に適用しにくい場合がある。 Such a conventional air cleaner has a complicated structure due to the formation of an intake passage, an increase in the number of parts due to the necessity of a rectifier, etc., or an increase in product size, and is applied to a small product such as a motorcycle. It may be difficult.
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、製品サイズの大型化を図ることなく、簡易な構造でダストを捕捉可能なエアクリーナを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an air cleaner capable of capturing dust with a simple structure without increasing the product size.
本発明に係るエアクリーナは、空気中に含まれるダストを捕捉するフィルタ(40)が収容されるケース(5)内に、前記空気を前記フィルタへと導く空気通路(12)と、前記空気通路を通る空気の一部を取り込み、再度、前記空気通路に戻す還流路(7)と、を備え、前記空気を取り込むための取込口(T1)は、前記空気通路の下側に形成されていることを特徴とする。 An air cleaner according to the present invention includes an air passage (12) that guides the air to the filter in a case (5) in which a filter (40) that captures dust contained in the air is accommodated, and the air passage. A recirculation path (7) that takes in a part of the air passing through and returns the air path back to the air passage, and an intake port (T1) for taking in the air is formed below the air passage. It is characterized by that.
また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記空気通路は屈曲して形成された屈曲部を有し、前記空気通路を通る空気に対して遠心力が加わる側の当該屈曲部に前記取込口が形成されていることを特徴とする。 Further, in the air cleaner according to the present invention, the air passage has a bent portion formed by bending, and the intake port is formed in the bent portion on the side where centrifugal force is applied to the air passing through the air passage. It is characterized by being.
また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記還流路に取り込まれた空気を前記空気通路に戻すための戻し口(T2)は、前記取込口よりも上方であって、前記空気通路を通る空気の流れ方向下流側に向かって形成されていることを特徴とする。 Further, in the air cleaner according to the present invention, a return port (T2) for returning the air taken into the return path to the air passage is above the intake port, and the air passing through the air passage It is formed toward the downstream side in the flow direction.
また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記還流路は、前記取込口から内部に向かって広がって形成されていることを特徴とする。 Moreover, the air cleaner which concerns on this invention WHEREIN: The said recirculation | reflux path is extended and formed toward the inside from the said inlet.
簡易な構造ながら、製品サイズの大型化を図ることなく、外部の空気に含まれるダストを、フィルタエレメントに至る前に効率よく捕捉することができる。 Although it has a simple structure, dust contained in external air can be efficiently captured before reaching the filter element without increasing the product size.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本実施形態のエアクリーナは、図4に示す上下方向をエアクリーナの天地方向として取り付けられて使用されるものであり、以下の説明において、便宜的に、図4の上下左右方向をエアクリーナの上下左右方向として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. . Further, the air cleaner of this embodiment is used with the vertical direction shown in FIG. 4 as the vertical direction of the air cleaner. For convenience, in the following description, the vertical and horizontal directions of FIG. It demonstrates as a left-right direction.
図1はエアクリーナの外観を示す斜視図、図2はエアクリーナの一部断面図、図3はケース本体の内部構成図、図4はエアクリーナにおける空気の流れを説明するための模式図、図5(a)は図4におけるA部分の拡大図であり、図5(b)は図5(a)におけるX部分の拡大図、図5(c)は図5(a)におけるY部分の拡大図である。 1 is a perspective view showing the appearance of the air cleaner, FIG. 2 is a partial sectional view of the air cleaner, FIG. 3 is an internal configuration diagram of the case body, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the air flow in the air cleaner, and FIG. 4A is an enlarged view of portion A in FIG. 4, FIG. 5B is an enlarged view of portion X in FIG. 5A, and FIG. 5C is an enlarged view of portion Y in FIG. is there.
図1乃至図3に示すように、本実施形態に係るエアクリーナ1は、内部が中空に形成されたケース本体5を有し、このケース本体5には空気中に含まれるダストを捕捉することで空気を清浄化するフィルタエレメント40が収容される。ケース本体5は、外部の空気を取込む外気取込口15が形成されたケース部材10と、コネクティングチューブ30が取り付けられたカバー部材20とが組み合わされて形成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ケース部材10及びカバー部材20は、夫々合成樹脂で形成されており、例えばポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。さらに、ケース部材10とカバー部材20の組み付けは、ビスなどの締結手段を用いて着脱自在に組み付けられている。
The
ケース部材10の上面には、空気をケース本体5の内部に導入するための開口11を有している。外気取込口15は、ケース部材10の上部に突出して形成された筐体17に形成されており、この筐体17は前記ケース本体5の上面に有する開口11を覆うようにその上部に設けられ、この外気取込口15と開口11は内部で連絡している。そして、外気取込口15から取り込まれた空気は開口11を介してケース本体5の内部に取り込まれる。
An upper surface of the
ケース部材10の内部には、外気取込口15から取り込まれた空気をフィルタエレメント40に導く空気通路12を備えている。この空気通路12は、空間を仕切るとともに空気の流れをガイドする複数のリブ12a〜12dをケース部材10の内壁に立設して形成され、一方は前記開口11と連絡し、他方はフィルタエレメント40に連絡可能な開口を有する。
Inside the
また、ケース部材10の内部は、前記フィルタエレメント40が収容される第1の空間6と空気通路12及び仕切壁として機能するリブ12eを介して隔てられる第2の空間7を有している。この第2の空間7は、前記空気通路12に隣接してケース部材10の左側隅部に設けられており、空気通路12に導入される空気を取込み、その空気に含まれるダストを分離した後、再度、空気通路12に戻す還流路として機能する。
Further, the inside of the
すなわち、この第2の空間7では、空気通路12内を通過する空気に含まれるダストを除去して空気を清浄化し、その清浄化された空気を空気通路12に再度戻すことで、フィルタエレメント40の負担を軽減し、交換サイクルの長期化を図る。
That is, in the
なお、本実施形態のエアクリーナ1は、図示しないが、カバー部材20にも、ケース部材10同様に、複数のリブがカバー部材20の内壁に立設されており、ケース部材10とカバー部材20を組み付けた状態において、互いのリブが当接することで空気通路12、及び第2の空間7が形成される。
Although the
また、本実施形態における空気通路12や第2の空間7は、上述したようにケース部材10とカバー部材20を組み付けた状態において、互いのリブの先端部を接触させて形成されているが、この形態に限定されるものではない。例えば、互いのリブが重ね合されるようにして配置されることで空気通路12や第2の空間7が形成されてもよいし、一方のリブの先端部に、他方のリブの先端を嵌合させる嵌合部を形成し、ケース部材10とカバー部材20とを組み付けた状態において、互いのリブが嵌合し、互いのリブとの間が隙間なく連結されるようにしても構わない。
In addition, the
空気通路12は、図3に示すように、例えば、湾曲形状に形成された内側リブ12aと、この内側リブ12aと対向して配置される外側リブ14と、を有し、外側リブ14は、2つの隙間を有するようにして3つのリブ12b〜12dを連続的に配置して形成されている。この外側リブ14には、上記隙間によって第2の空間7と連絡する2つの連絡口T1、T2が形成される。
As shown in FIG. 3, the
一方の連絡口T1は、空気通路12の下流側に設けられ、第1のリブ12bと第2のリブ12cの間に形成される。この連絡口T1は、空気通路12内を通過する空気の一部を第2の空間7に取り込むための取込口として機能し、空気通路12の下端部に配置される。
One communication port T1 is provided on the downstream side of the
一方、他方の連絡口T2は、空気通路12の上流側であって、取込口よりも上方に設けられ、第2のリブ12cと第3のリブ12dの間に形成される。この連絡口T2は、取込口から取り込んだ空気を、再度、空気通路12に戻すための戻し口として機能し、第2の空間7の上方隅部であって、空気通路12の上方に配置される。
On the other hand, the other communication port T2 is provided upstream of the
このように、本実施形態のエアクリーナ1は、ダストが空気よりも自重が重いことに着目して、空気通路12と連絡する第2の空間7への取込口(連絡口T1)を空気通路12の重力が加わる方向側(下端部)の一部に設けることで、効率よくダストを当該取込口に導くものである。また、戻し口(連絡口T2)を上方に設けることで、取り込まれた空気は上方に導かれて、連絡口T2から空気通路12に戻されるようになっているので、第2の空間7に導入されるほとんどのダストは自重により上方に流れることなく落下し底部に溜まり、再度空気通路12に戻されることが防止され、第2の空間7において捕捉される。
As described above, the
また、より具体的に、本実施形態のエアクリーナ1の空気通路12は、図3に示すように、ケース本体5の上面から下方に至って略L字状に湾曲(屈曲)して形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
取込口として機能する連絡口T1は、図3及び図5(c)に示すように、空気通路12の下方外側の屈曲部下流側に設けられ、第1のリブ12bは下流側に向かって空気通路12を狭めるように第2のリブ12cとの間で段差を有して配置されているとともに、第1のリブ12bの端部には、上流側に向かって斜め上方に傾斜して配置される突起16が一体的に設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 5 (c), the communication port T1 functioning as an intake port is provided on the downstream side of the bent portion on the lower outer side of the
これにより、空気通路12の外側リブ14沿いを流れる空気は、連絡口T1に形成された段差と突起16により分岐され、スムースに空間部へと導かれる。
Thereby, the air flowing along the
このように、本実施形態のエアクリーナ1は、連絡口T1を遠心力が働く空気通路12の湾曲部に設けることで、遠心力とダストの自重により空気の流れ方向外側に多くのダストが移動するため、効率よく多くのダストを含む空気が連絡口T1から取り込まれる。
As described above, in the
したがって、本実施形態のエアクリーナ1は、外から導入された空気が空気通路12を通ってフィルタエレメント40に至る前に、この第2の空間7において空気中に含まれる多くのダストを捕捉することが可能であり、フィルタエレメント40の目詰まりを軽減し、交換サイクルの長期化が図れる。
Therefore, the
一方、戻し口として機能する連絡口T2は、図3及び図5(b)に示すように、第3のリブ12dとケース部材10(又はカバー部材20)の内壁とが接続する接続部分(第2の空間7の上方隅部)の近傍に設けられ、第3のリブ12dの下端部が外側に湾曲し、第2のリブ12cの上端部が内側に湾曲して各リブ12c、12dの端部が対峙するように配置され、連絡口T2が、図4中の矢印に示されるように、第2の空間7に取り込まれた空気が空気通路12の下流側に向かって斜め下方に排出されるように傾斜して形成されている。このように連絡口T2が形成されることによって、第2の空間7内の空気は、連絡口T2近傍に働く負圧力によってスムースに空気通路12に戻される。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 5 (b), the communication port T2 functioning as a return port is connected to the
また、第2の空間7の連絡口T1近傍は、連絡口T1から内部に向かって徐々にその断面積が広がるように形成されており、連絡口T1から導入される空気の流速が意図的に下げられている。これにより、空気とケース本体5の内壁やリブ等との強い流れ干渉による通気抵抗の増加が防止され、連絡口T1から取り込まれた空気がスムースに内部へと流されるようになっている。また、空気の流速が下げられることで、空気からダストが分離しやすくなる。
The vicinity of the communication port T1 in the
また、第2の空間7の内壁には、内側に突出するリブ18が複数設けられており、これらのリブ18に空気が直接接触することによりダストが分離されて捕捉されやすくなっている。
In addition, a plurality of
なお、第2の空間7に配置される複数のリブ18を互い違いに配置してラビリンス構造とすることでさらに多くのダストが捕捉されやすくなる。
In addition, it becomes easy to catch more dust by arrange | positioning the
また、本実施形態の構成において、空気通路12、連絡口T1及び連絡口T2近傍の流量や通気抵抗を検証した結果、空気通路12に0.3m3/minの流量の空気を流した場合、連絡口T1近傍の圧損が2.3Pa(1.35%)、連絡口T2近傍の空気の流量が0.06m3/min(17%)であった。また、第2の空間7により捕捉されたダストは、全体量の50%であった。本結果より、還流路を設けたことによる空気通路12の通気抵抗に影響はほとんど見られず、第2の空間7では効率よくダストが捕捉されていることがわかった。
Further, in the configuration of the present embodiment, as a result of verifying the flow rate and ventilation resistance in the vicinity of the
すなわち、本実施形態のエアクリーナによれば、空気通路12の通気抵抗にほとんど影響を与えることなく、効率よくダストを除去可能である。また、還流路として機能する第2の空間7を形成する場合には、リブ等の仕切体を用いてケース本体5の内部を区分けするだけで良いため、部品点数を増加することなく製造することができる。
That is, according to the air cleaner of the present embodiment, dust can be efficiently removed without substantially affecting the airflow resistance of the
また、図1及び図2にに示すように、フィルタエレメント40は、円筒状に形成され、その一端側が第1の空間6の所定位置に位置決めされるとともに、フィルタエレメント40の他端側にはカバー部材20に形成された取付孔21からエアクリーナ1の外方へ延設するコネクティングチューブ30が取り付けられる。そして、カバー部材10が取り付けられた状態において、フィルタエレメント40は、ケース部材10とカバー部材20とにより挟持され、軸方向への移動が防止される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図3に示すように、ケース部材10の内壁には、フィルタエレメント40の外縁に沿って突出する位置決めリブ19が形成されており、この位置決めリブ19によってフィルタエレメント40の径方向への移動が防止される。
As shown in FIG. 3, a
なお、位置決めリブ19の先端は、例えば、テーパ状に形成され、カバー部材10を組み付ける際に、フィルタエレメント40がテーパ形状に倣って組み付けられるので、容易にフィルタエレメント40の径方向の位置決めを行うことができる。
The tip of the
フィルタエレメント40は、例えば、シート状の濾材を襞状に折り込み、折り方向と直交する方向の両端部を突き合わせて筒状に形成し、その軸方向の両端面に合成樹脂材としての端板を取り付けて形成されている。なお、この種のフィルタエレメントは既に公知であるため詳細な説明は省略する。
The
また、図1に示すように、コネクティングチューブ30は、ゴムやエラストマなどの弾力性を有する材料で構成された管状部材であり、一端にエアクリーナ1の外部に延出した流出口(図示しない)を備え、他端にエアクリーナ1の内部でフィルタエレメント40と気密に組み付けられる内シール部材35を備えている。
As shown in FIG. 1, the connecting
内シール部材35は、コネクティングチューブ30の外周壁から径方向に延びた概略カップ状に形成されており、この内シール部材35と概略同軸に図示しない円筒状の挿入部が形成されている。挿入部は、フィルタエレメント40の内部に挿入することで吸気音や内燃機関の出力特性を調整することができ、所望の吸気音の音量や内燃機関の出力特性に応じて適宜その長さを変更可能な部位である。
The
このように構成された本実施形態に係るエアクリーナ1は、図4に示すように、外気取込口15から外部の空気が取り込まれ、開口11を介してケース本体5内に形成された空気通路12を通ってフィルタエレメント40に至り、フィルタエレメント40を外側から内側へ向かって通過する際に空気が濾過された後、コネクティングチューブ30を介して例えば内燃機関へ濾過された空気が排出される。
As shown in FIG. 4, the
また、本実施形態のエアクリーナ1は、図4に示すように、空気通路12に還流路が設けられており、外気取込口15を介して外部から取り込まれた空気は、空気通路12を通ってフィルタエレメント40に至る前に、多くのダストを含む一部の空気が還流路として機能する第2の空間7内へ導入され、この第2の空間7においてダストが捕捉された後、再度、第2の空間7に導入された空気が清浄化されて空気通路12に戻される。
In addition, as shown in FIG. 4, the
したがって、本実施形態のエアクリーナ1によれば、外部の空気が空気通路12を通ってフィルタエレメント40に至る前に、その空気中に含まれるダストの一部が第2の空間7で捕捉されるため、フィルタエレメント40の目詰まりが軽減され、濾材の交換サイクルの長期化が図れる。
Therefore, according to the
以上に説明したように、本実施形態のエアクリーナ1は、空気中に含まれるダストを捕捉するフィルタが収容されるケース内に、前記空気を前記フィルタへと導く空気通路12と、前記空気通路12を通過する空気の一部を取り込み、再度、前記空気通路12に戻す還流路として機能する第2の空間7と、を備え、前記空気を取り込むための取込口として機能する連絡口T1は、前記空気通路12の下端部に形成されている。このように構成されたエアクリーナ1において、空気通路12内を通過する空気に含まれるダストは空気よりも重いため、空気通路の下側に形成された連絡口T1から効率よくダストを多く含む空気が第2の空間7に取り込まれる。
As described above, the
また、この空気通路12は屈曲して形成された屈曲部を有し、前記空気通路12内を通る空気に対して遠心力が加わる側の当該屈曲部に連絡口T1が形成されている。したがって、遠心力により空気の流れ方向外側に多くのダストが集まりやすくなるため、効率よくダストを多く含む空気が第2の空間7に取り込まれる。
The
また、第2の空間7に取り込まれた空気を空気通路12に戻すための戻し口として機能する他方の連絡口T2は、空気通路12を通る空気の流れ方向下流側に向かって形成されている。したがって、第2の空間7内の空気は、他方の連絡口T2に働く負圧力によって、スムースに吸気され空気通路12に戻される。
The other communication port T2 that functions as a return port for returning the air taken into the
また、他方の連絡口T2は、一方の連絡口T1より上方に配置されており、第2の空間7において空気は上方へと流れる。したがって、ダストは自重により下方に堆積されるため、ダストが空気通路12に戻されることが防止される。
The other communication port T2 is disposed above the one communication port T1, and air flows upward in the
また、空気通路12を形成する壁体として機能するリブは、第2の空間を構成する壁体の一部を兼ねており、部品点数をより少なくでき、製造コストの低減化を図れる。
Further, the rib functioning as a wall body forming the
なお、本実施形態に係るエアクリーナ1において、ケース部材10とカバー部材20は、ビスなどの締結手段を用いて互いに組み付けられる場合について説明を行ったが、ケース部材10とカバー部材20を互いにヒンジなどで開閉可能に組み付けるように構成しても構わない。
In the
また、所定の容積を有するチャンバーとの組み合わせや空気通路の形状変更、パネル式のエアフィルタへの変更等によって、更に、様々な製品に適用することが可能である。 Further, it can be applied to various products by combining with a chamber having a predetermined volume, changing the shape of the air passage, changing to a panel type air filter, and the like.
この様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
T1、T2 連絡口
1 エアクリーナ
5 ケース本体
7 第2の空間
10 ケース部材
15 外気取込口
12 空気通路
12a 内側リブ
14 外側リブ
18 リブ
20 カバー部材
30 コネクティングチューブ
40 フィルタエレメント
T1,
Claims (4)
前記空気を前記フィルタへと導く空気通路と、
前記空気通路を通る空気の一部を取り込み、再度、前記空気通路に戻す還流路と、
を備え、
前記空気を取り込むための取込口は、前記空気通路の下端部に形成されていることを特徴とするエアクリーナ。 In the case where the filter that captures dust contained in the air is housed,
An air passage for directing the air to the filter;
A reflux path that takes in a portion of the air passing through the air passage and returns it back to the air passage;
With
An air cleaner, wherein an intake port for taking in the air is formed at a lower end portion of the air passage.
前記空気通路を通る空気に対して遠心力が加わる側の当該屈曲部に前記取込口が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエアクリーナ。 The air passage has a bent portion formed by bending,
The air cleaner according to claim 1, wherein the intake port is formed in the bent portion on the side where centrifugal force is applied to the air passing through the air passage.
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