JP2019011725A

JP2019011725A - エアクリーナ

Info

Publication number: JP2019011725A
Application number: JP2017129354A
Authority: JP
Inventors: 浩司夏目; Koji Natsume; 文雄小倉; Fumio Ogura; 崇彰稲森; Takaaki Inamori
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-24

Abstract

【課題】エアの流量分布のばらつきを抑制すること。【解決手段】エアクリーナ１００は、開口部１６と、開口部１６よりも面積の小さい開口部１７とを備え、排出口４に挿通されて流路１１とアウトレットパイプ５とに跨って配置されるレデューサ部１５を有する。レデューサ部１５は、開口部１６が排出口４の上流側に位置し、開口部１７が排出口４の下流側、かつ、ＭＡＦセンサ６の上流側に位置し、レデューサ部１５の外周面より外側に外側通路９が形成され、オーバーラップ部１０の外周面がアウトレットパイプ５の内周面と略平行となるように、配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の内燃機関に供給されるエアを清浄するエアクリーナに関する。

従来、車両の内燃機関の吸気系統に備えられる装置として、車外から取り込まれたエアに含まれる微細な異物（例えば、ごみや埃等）を、フィルタエレメント（例えば、濾紙）によって除去するエアクリーナが知られている。

このようなエアクリーナには、複数のひだ部が設けられた、筒状のフィルタエレメントを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２０７５４０号公報

ところで、車外から取り込まれたエアの流量は、例えばＭＡＦ（Mass Air Flow）センサ等で計測される。

このＭＡＦセンサをフィルタエレメントの下流側近傍に設けた場合、エアの流量分布のばらつきの影響により、ＭＡＦセンサの計測結果のばらつくおそれがある。特に、エアの流路の断面の一部分におけるエアフローを測定する熱線式（ホットワイヤー）等のエアフローセンサでは、エアの流路の断面における流量分布の変化により計測結果のばらつきが大きくなる。

本発明の目的は、エアの流量分布のばらつきを抑制することができるエアクリーナを提供することである。

本発明のエアクリーナは、筒状のフィルタエレメントが筐体内に収容し、吸入口から前記筐体内へ流入したエアを、前記フィルタエレメントの内側の流路を通過させ、排出口からアウトレットパイプへ排出するエアクリーナであって、一端に第１開口部が形成され、前記第１開口部より面積の小さい第２開口部が他端に形成され、前記排出口に挿通されて前記流路と前記アウトレットパイプとに跨って配置されるレデューサ部を有し、前記レデューサ部は、前記第１開口部が前記排出口の上流側に位置し、前記第２開口部が前記排出口の下流側、かつ、前記アウトレットパイプ内に設けられたエアの流量を計測するセンサの上流側に位置し、前記レデューサ部の外周面より外側に、前記流路からのエアが前記アウトレットパイプへ流入可能な外側通路が形成され、前記レデューサ部の前記アウトレットパイプ内に位置するオーバーラップ部の外周面が前記アウトレットパイプの内周面と略平行となるように、配置される。

本発明によれば、エアの流量分布のばらつきを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るエアクリーナの全体構成を示す模式図本発明の実施の形態に係るエアクリーナのレデューサ部の外観を示す斜視図本発明の実施の形態に係るエアクリーナの排出口近傍の断面を示す模式図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１００の構成について、図１を用いて説明する。

図１は、エアクリーナ１００の全体構成を示す模式図である。

エアクリーナ１００は、車両の内燃機関の吸気系統に備えられる。図１に示すように、エアクリーナ１００は、円筒形の筐体１を有する。

筐体１の外周面には、エアを筐体１の内部へ吸入するための吸入口２が設けられている。吸入口２には、車両の外部から取り込まれたエアが流れる吸気管（図示略）が接続されている。

筐体１の内部には、筒状のフィルタエレメント７が収容される。フィルタエレメント７は、例えば、平板状の濾材（例えば、濾紙）を蛇腹状に曲折することで複数のひだ部（折山部ともいう）を形成し、その後、濾材を筒状に丸めて作成されたものである。フィルタエレメント７の内側は、フィルタエレメント７を通過したエアが流れる流路１１（図３参照。図１では図示略）となる。

また、筐体１の両端面のうちの一方の端面には、図１に示すように、筐体１の内部からエアを排出するための排出口４が設けられている。排出口４には、円筒形のアウトレットパイプ５が接続されている。

アウトレットパイプ５の内部には、排出口４からのエアの流量を計測するＭＡＦセンサ６が設けられている。なお、ＭＡＦセンサ６の設置位置は、図１に示す位置に限定されない。ＭＡＦセンサ６は、例えば、熱線式（ホットワイヤー）エアフローセンサである。

図示は省略するが、アウトレットパイプ５の一端（排出口４と接続された端部とは反対の端部）には、車両の内燃機関へ通じるダクトが接続される。

また、図１では図示を省略しているが、排出口４には、例えば、図２に示すレデューサ部１５が設けられている。

ここで、レデューサ部１５について説明する。図２は、レデューサ部１５の外観を示す斜視図である。

図２に示すように、レデューサ部１５は、その両端に開口部１６（第１開口部の一例）と開口部１７（第２開口部の一例）とを備え、開口部１６と開口部１７とが連通している部材である。開口部１６は、開口部１７よりも面積（内径）が大きい。また、開口部１７は、排出口４よりも面積（内径）が小さい。

なお、レデューサ部１５の形状については、図２に示す形状に限定されない。また、レデューサ部１５の素材としては、例えば金属が挙げられるが、これに限定されない。

レデューサ部１５が設けられる位置について、図３を用いて説明する。図３は、図１に示したエアクリーナ１００の排出口４近傍の断面を部分的に示す模式図である。図３に示す各矢印（一方向を示す矢印）は、エアの流れの一部を示している。

図３に示すように、レデューサ部１５は、排出口４に挿通され筐体１とアウトレットパイプ５に跨って設けられる。このときの配置条件について、以下、具体的に説明する。

レデューサ部１５は、開口部１６が排出口４の上流側（例えば、流路１１の下流側付近）に位置するように配置される。また、レデューサ部１５は、開口部１７が排出口４の下流側かつＭＡＦセンサ６の上流側に位置するように配置される。また、レデューサ部１５は、その外周面と、フィルタエレメント７の内壁、発泡ウレタン８、およびアウトレットパイプ５の内壁との間に、エアが流れる外側通路９が形成されるように、配置される。また、レデューサ部１５は、アウトレットパイプ５内に位置する部分（以下、オーバーラップ部という）１０の外周面がアウトレットパイプ５の内周面と略平行となるように、配置される。

なお、図示は省略するが、レデューサ部１５は、上述した配置条件が満たされるように、支持部材によって筐体１またはアウトレットパイプ５のいずれかに固定されている。または、レデューサ部１５は、上述した配置条件が満たされるように、筐体１またはアウトレットパイプ５のいずれかと一体的に形成されてもよい。

以上、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１００の構成について、説明した。

次に、図１、図３を用いて、エアクリーナ１００におけるエアの流れについて説明する。

図示しない吸気管を流れるエア（車外から取り込まれた未清浄のエア）は、図１に示した吸入口２から筐体１内へ流入する。

吸入口２から筐体１へ流入したエアは、フィルタエレメント７を通過し、図３に示した流路１１へ流入する。流路１１へ流入するエアは、フィルタエレメント７の通過によってエア中の異物が除去されたエアである。

流路１１へ流入したエアは、排出口４へ向かって流れる。その後、図３に示したように、エアの一部は、外側通路９を通過し、アウトレットパイプ５内に流入し、残りのエアは、レデューサ部１５内を通過し、アウトレットパイプ５内へ流入する。

アウトレットパイプ５へ流入したエアの流量は、ＭＡＦセンサ６によって計測される。ＭＡＦセンサ６は、随時、計測結果をＥＣＵ（図示略）へ送信する。

そして、アウトレットパイプ５から出たエアは、図示しないダクトを介して、内燃機関へ供給される。

以上、エアクリーナ１００におけるエアの流れについて説明した。

次に、本実施の形態のエアクリーナ１００の作用効果について、説明する。

仮に図３においてレデューサ部１５が設けられていない場合、エアが排出口４からアウトレットパイプ５へ流入すると、排出口１０の内径は流路１１の内径よりも小さいため、排出口４の下流側（例えば、図４に示す領域Ａ）でエアの剥離（剥離流）が生じる。このような剥離流が生じると、エアの流量分布のばらつきが大きくなる。その結果、ＭＡＦセンサ６による感知が不安定となり、ＭＡＦセンサ６の計測結果にばらつきが出てしまう。

そこで、本実施の形態では、上述した配置条件が満たされるようにレデューサ部１５を排出口４に挿通して設ける構成とした。レデューサ部１５のオーバーラップ部１０の長さや、外側通路１０の径は、ＭＡＦセンサ６の計測結果のばらつきが抑制されるように、予め調整されている。

このように、エアクリーナ１００では、流路１１のエアのうち、一部のエアが外側通路１０を介してアウトレットパイプ５に流入し、残りのエアがレデューサ部１５を介してアウトレットパイプ５に流入するため、排出口４の近傍（例えば図３に示した領域Ａ）でのエアの剥離が抑制され、アウトレットパイプ５におけるエアの流れが安定する。したがって、エアの流量分布のばらつきを低減でき、エアの流量をＭＡＦセンサ６で計測した場合、エアクリーナ個体間の測定結果のばらつきを小さくできる。

以上、本実施の形態のエアクリーナ１００の作用効果について、説明した。

本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

＜本開示のまとめ＞
本発明のエアクリーナは、筒状のフィルタエレメントが筐体内に収容し、吸入口から前記筐体内へ流入したエアを、前記フィルタエレメントの内側の流路を通過させ、排出口からアウトレットパイプへ排出するエアクリーナであって、一端に第１開口部が形成され、前記第１開口部より面積の小さい第２開口部が他端に形成され、前記排出口に挿通されて前記流路と前記アウトレットパイプとに跨って配置されるレデューサ部を有し、前記レデューサ部は、前記第１開口部が前記排出口の上流側に位置し、前記第２開口部が前記排出口の下流側、かつ、前記アウトレットパイプ内に設けられたエアの流量を計測するセンサの上流側に位置し、前記レデューサ部の外周面より外側に、前記流路からのエアが前記アウトレットパイプへ流入可能な外側通路が形成され、前記レデューサ部の前記アウトレットパイプ内に位置するオーバーラップ部の外周面が前記アウトレットパイプの内周面と略平行となるように、配置される。

なお、上記エアクリーナにおいて、前記レデューサ部は、前記筐体または前記アウトレットパイプいずれかと一体的に形成されてもよい。

本発明は、エアを清浄するエアクリーナに適用できる。

１筐体
２吸入口
４排出口
５アウトレットパイプ
６ＭＡＦセンサ
７フィルタエレメント
８発泡ウレタン
９外側通路
１０オーバーラップ部
１１流路
１５レデューサ部
１６、１７開口部
１００エアクリーナ

Claims

筒状のフィルタエレメントが筐体内に収容し、吸入口から前記筐体内へ流入したエアを、前記フィルタエレメントの内側の流路を通過させ、排出口からアウトレットパイプへ排出するエアクリーナであって、
一端に第１開口部が形成され、前記第１開口部より面積の小さい第２開口部が他端に形成され、前記排出口に挿通されて前記流路と前記アウトレットパイプとに跨って配置されるレデューサ部を有し、
前記レデューサ部は、
前記第１開口部が前記排出口の上流側に位置し、
前記第２開口部が前記排出口の下流側、かつ、前記アウトレットパイプ内に設けられたエアの流量を計測するセンサの上流側に位置し、
前記レデューサ部の外周面より外側に、前記流路からのエアが前記アウトレットパイプへ流入可能な外側通路が形成され、
前記レデューサ部の前記アウトレットパイプ内に位置するオーバーラップ部の外周面が前記アウトレットパイプの内周面と略平行となるように、配置される、
エアクリーナ。
前記レデューサ部は、
前記筐体または前記アウトレットパイプのいずれかと一体的に形成されている、
請求項１に記載のエアクリーナ。