JP3107301U - 渦巻き状にエアーが多く流入する竪軸式エアーフィルター - Google Patents

Abstract

【課題】速度と圧力を増加させると共に流入量も増加可能な竪軸式エアーフィルターを提供する。
【解決手段】中空管３０を設け、上端にエアー導入具４０を組み付ける。エアー導入具４０の下部は中空管３０と同じ直径を持つ環状部４１を形成する。環状部４１の上部に直径がより小さい管状部４２を持たせ、環状部４２の内側壁には等間隔に同じ方向にカーブした８本の導流片４１２を設置して、外のエアーが渦巻き状に流動して中空管３０に入るようにする。フィルター５０は円錐形フィルター芯５２と円錐形フィルター芯５２の上端に片状フィルター芯５４を組み付けて、更に環状固定蓋５３で固定して構成させる。エアー導入具４０の軸方向のエアー入り口４２１と、フィルター上端の環状固定蓋軸５３方向の中央孔にある片状フィルター芯５４と円錐形フィルター芯５２の中空部と基台の軸方向のエアー入り口５３２は皆一直線に並ぶよう構成する。
【選択図】図２

Description

本考案は、自動車エンジンに使用されるエアーフィルターに関し、特にエアーが渦巻き状に多く入り且つ速度と圧力を増加させると共に流入量も増加可能な竪軸式エアーフィルターに関する。

自動車エンジンに使用される従来の竪軸式エアーフィルター１０は図１に示すように、中空管１１と、エアー導入具１２とフィルター１３とで構成されている。外のエアーがエアー導入具１２を通過して導流通路１２１の中に流入してから中空管１１の中空部１１１の中に入る。この時、エンジンの作動により吸入圧力Ｐを発生し、エアーはフィルター１３の入り通路１３１からフィルター芯１３２を通過して濾過された後にエンジンの中に流入する。同時、フィルター芯１３２の頂端にはやや円錐形の導流具１３３に導かれてエアーは順調にすべらかに中空管１１の中に進入する。

上述の従来の自動車エンジンのエアーフィルターは外のエアーが外導入管１４からエアー導入具１２の導流通路１２１を経由し円錐形導流具１３３に導かれて中空部１１１に入ったあと、フィルター芯１３２に濾過されて清浄なエアーとして入り通路１３１を経由してエンジンの中に入るようになっている。然しフィルター芯１３２は一般的に高密度の網状材料、例えば高密度メタル網或いは棉質濾過材を使用して空気中のゴミや雑質物を有効にフィルターする。フィルター自身が具備する透気性にはある一定の制限があり、フィルター芯１３２はエアーを濾過する効果はあるが、その反面、エンジンに入るエアーの圧力を阻止する。このためエンジンを中速又は高速に作動させたい時に、単位時間にエンジンに入るエアー量は往々にしてフィルター芯１３２の透気能力に制限され、瞬間的にエアー流入速度を高めることが困難になる。従ってエンジンに入るエアー量が不足し、その中でのガスとエアーの混合比例が理想的状態にならず、エンジンの中のガスとエアーの混合物の点火燃焼爆発力が足らず、希望する作動馬力に達することが困難になる。

それで本考案はこの欠点を解決することをその課題とする。
したがって本考案の目的は、速度と圧力を増加させると共に流入量も増加可能な竪軸式エアーフィルターを提供することにある。

上述の目的を達成するため本考案の請求項に記載の渦巻き状にエアーが多く流入する竪軸式エアーフィルターは、エアーを渦巻き状に多く流入できる自動車エンジン用のエアーフィルターを構成するために、直径が大きい中空管を設け、その上端にエアー導入具を組み付ける。エアー導入具はその下部を中空管と同じ直径を持つ環状部を形成する。環状部の上部に直径がより小さい管状部を持たせると共に、環状部の内側壁には等間隔に同じ方向にカーブした８本の導流片を設置して、管状部から入ってくる外のエアーが渦巻き状に流動して中空管に入るようにする。フィルターは円錐形フィルター芯とこの円錐形フィルター芯の上端に片状フィルター芯を組み付けて、更に環状固定蓋で固定して構成させる。フィルターは下端が中空管の下端に組み付けられている基台の上に固く設置することで、フィルターは中空管の中空部に位置している。それでエアー導入具の軸方向のエアー入り口と、フィルター上端の環状固定蓋軸方向の中央孔にある片状フィルター芯と円錐形フィルター芯の中空部と基台の軸方向のエアー入り口は皆一直線に並ぶ。このため外の空気はエアー導入具に導入されて渦巻き状に流入して中空管の中空部に入り、エアーの一部は片状フィルターから円錐形フィルターの中空部を通過して濾過されて基台のエアー入り口から迅速にエンジンの中に入る。又一部の空気は中空管の中空部から円錐形フィルターの周辺壁から内部に流入して濾過されてから同じ様に基台のエアー入り口からエンジンの中に入る様に構成する。

本考案の自動車エンジンのエアーフィルターはその中のエアー導入具の渦巻き状に設置した複数の流導片に導かれて外の空気が直線的に排置されているエアー通路で渦巻きように流入して濾過されるのでエンジンに吸いこまれるエアーの流入量が多く且つその速度と圧力とも増加される。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
本考の案第一実施例による自動車エンジンの竪軸式エアーフィルター２０は、図２と３とが示す様に、中空管３０と、エアー導入具４０と、フィルター５０とで構成される。
中空管３０はカーボン繊維を材質とし、シリンダー状に形成され、軸方向の中空部３１を有する。

エアー導入具４０は高熱に耐えることが可能なプラスチックを材質として一体に形成され、その下部は直径が大きい環状部４１で、中空管３０の中空部３１の上端と固く連接され、環状部４１の上方に中央に伸びる直径が環状部４１より小さい管状部４２を形成する。管状部４２は軸方向にエアー入り口４２１を有する。更にエアー入り口４２１は環状部４１の内壁側に管状部４２の直径より大きい内径の孔４１１を形成し、又この孔４１１の内側壁の周囲に八等分した間隔の地点から同一方向に渦巻き状の八本の導流片４１２を放射状に設置する。それで各二導流片４１２の間に案内通路４１３が形成される。

フィルター５０は基台５１の上に固設され円錐形フィルター芯５２と固定環状蓋５３と片状フィルター芯５４とで組み合わせて構成される。基台５１は高熱に耐えることが可能なプラスチックを材料として一体に形成され、その上縁は環状溝５１２を有する。その中央部は下に伸びる直径が小さい管状部５１３を有し、管状部５１３は軸方向のエアー入り口５１４を形成している。円錐形フィイルター芯５２は高密度の棉布フィルター材或いはメタル網フィルター材で円錐形に成形される。底縁は基台５１の環状溝５１２の中にはめ置かれてから、接着剤５５を環状溝５１２に注ぎこみ、環状フィルター芯５２が基台５１に固定される。環状固定蓋５３はその底縁に環状溝５３１を形成し、この環状溝５３１が環状フィルター芯５２の頂端にはめ合わされる。同時にその中央に副エアー入り口５３２を形成して直接エアー導入具４０のエアー入り口４２１とある予定間隔で相向かって、エアー入り口４２１と副エアー入り口５３２とエアー入り口５１４とは直線状になって連通する状態になる。又更に環状固定蓋５３の副エアー入り口５３２の内側壁はカーブ状面を形成し、従って副エアー入り口５３２はラッパ状に外に拡大した形状になっている。

片状フィルター芯５４は高密度のメタル網フィルター材で作られる。図９に示すように傾斜環状壁５４１を有し、環状固定蓋５３の環状溝５３１の内側壁にはまって定位される。更に接着剤５５を環状溝５３１の中に注ぎこんで、環状フィルター芯５２と片状フィルター芯５４とを環状固定蓋５３に固く粘着させて一体にする。

次に図４と図５に示すように、エアーフィルター２０を自動車のエンジン室に設置する。エアー導入具４０の管状部４２と基台５１の管状部５１３とを各別にガイド管５６、ガイド管５７を連接して外にエアーをエアーフィルター２０に流入させる。エンジンが正常に作動している時はエンジン内部の空気圧力は比較的低く、この時エアーＡのガイド管５６からエアー入り口４２１を通る時の気流は導流片４１２と導流通路４１３に導かれて、比較的強い渦巻き状のエアーを形成して、流速と圧力が増加し、中空管３０の中空部３１の中に入る。中空部３１の内壁面３１１に衝き当たった一部のエアーは円錐形フィルター芯５２を通過濾過してからエアー入り口５１４を経由してエンジンの中に入る。同時に、一部分のエアーＡは副エアー入り口５３２を経由して片状フィルター芯５４から円錐形フィルター芯５３の内部を通過して濾過作用を受けたあとエアー入り口５１４を経由してエンジンの中に入る。

エンジンが瞬間的に中速や高速の作動をしたい時は、エンジン内部のエアー圧力Ｐを瞬間的に増加させる必要がある。この時、エアー入り口５１４と、円錐形フィルター芯５２の内部と、底状フィルター芯５４と副エアー入り口５３２とエアー入り口４２１は直線状に連通している状態なので、エアー圧力Ｐが増大されてエアー入り口５１４と円錐形フィルター芯５２の内部は一瞬間に真空状態になり、エアー入り口４２１から大量の外のエアーが吸いこまれて中空管３０の中に入る。この時、大部分のエアーはまず上述の瞬間真空圧力の作用を受けて、直接副エアー入り口５３２からまっすぐにエンジンの中に迅速に入り、残りのエアーは環状フィルター芯５２の濾過からエアー入り口５１４を経由してエンジンの中に入る。エンジンの中の単位時間のエンジンの中の単位時間のエアーの流入量と瞬間流速が有効に増加され、エンジンの中のガスとエアーの混合比例が理想的状態になって、エンジンの中速と高速時の作動時のガス点火爆発力を高める。これにより、予期した動力馬力の増加が得られて、エアーのフィルターとエンジンの空気流入量を増加させる目的を達する。

次に、図６に示すように、本考案のエアーフィルターの第二実施例は第一実施例に更に環状固定蓋５３の副エアー入り口５３２の内側壁の上には三片の導流片５３４が等間隔に同方向にカーブした放射状で設置されている。毎二片の道流片の間には道流通路５３５が形成され、それでエアーは更に渦巻き状に流動させられて、その流速と流量が増加される。

その外、図７示すように、本考案のエアーフィルターの第三実施例は第一実施例に更に、環状固定蓋５３の副エアー入り口５３２の内側壁底端にＹ字型肋骨５３６を加設して構造を強化すると共に特別のマークを表現する。
又更に、図８が示す様に各実施例に更にエアー入り口４２１の上部に量測装置６０として圧力ゲージか、流量ゲージか、流速ゲージかを加設して、入ってくるエアーの量を測定可能とすると便利である。この量測装置６０はエアー入り口５１４に加設することも可能で、使用者の必要によって決定する。

図９は片状フィルター芯５４の別の実施例を示し、その環状壁５４１を下方にテーパーさせて長くして、ほぼ円錐形にして環状フィルター芯５２の中空部の下方に伸びる。

その外、図１０はエアー導入具４０の別の実施例を示し、環状孔４１１の内側壁を凹面の導流カーブ面４１１に形成してエアーの流動を良好に導くようにする。

図１１はエアー導入具４０の又別の実施例を示し、そのエアー入り口４２１の周壁をラッパ状のラップ入り口４２１ａに形成して、エアーの流入量を増加可能とする。

本考案の実施例による自動車エンジンのエアーフィルターはその副エアー入り口３２がエアー入り口４２１と相向かっているので、エンジンが中速或いは高速で作動する時は、外のエアーが一部分エアー入り口４２１と副エアー入り口３２から片状フィルター芯５４と環状フィルター芯５２の中空部とエアー入り口５１４の直線状連通により迅速にエンジンの中に流入する外に、残りの外のエアーは環状フィルター５２のテーパー状壁からその中空部に入ったためとエアー入り口５１４からエンジンの中に入るので、エンジンの中の単位時間のエアー流入量と瞬間流速が有効に増大される効果がある。従ってエンジンの中のガスとエアーの混合比例が最良の状態になり、中速或いは高速に作動するエンジンのガスの点火爆発力が高められて馬力が大きくなる効果がある。

従来の竪軸式エアーフィルターを示す断面図である。 本考案の第一実施例による竪軸式エアーフィルターを示す分解斜視図である。 本考案の第一実施例による竪軸式エアーフィルターを示す断面図である。 本考案の第一実施例による竪軸式エアーフィルターにエアーが流入する状況を示す断面図である。 本考案の第一実施例による竪軸式エアーフィルターのエアー導入具の渦巻き状エアーを示す上面図である。 本考案の第二実施例による竪軸式エアーフィルターを示す斜視図である。 本考案の第三実施例による竪軸式エアーフィルターをしめす斜視図である。 本考案の実施例によるエアー量測定装置を示す側面図である。 本考案の別の実施例による片状フィルターの側面図である。 本考案の別の実施例によるエアー導入具を示す側面断面図である。 本考案の別の実施例によるエアー導入具を示す側面断面図である。

符号の説明

２０ 竪軸式エアーフィルター、３０ 中空管、３１ 中空部、４０ エアー導入具、４１ 環状部、４２ 管状部、５０ フィルター、５１ 基台、５２ 円錐形フィルター芯、５３ 環状固定蓋、５４ 片状フィルター芯、５５ 接着剤、５６ ガイド管、５７ ガイド管、６０ 測定装置、４１１ 孔、４１１ａ 導流カーブ面、４１２ 導流片、４１３ 導流通路、４２１ エアー入り口、４２１ａ ラッパ口、５１１ 環状部、５１２ 環状溝、５１３ 管状部、５１４ エアー入り口、５３１ 環状溝、５３２ 副エアー入り口、５３３ 環状カーブ面、５４１ 環状縁、５３４ 導流片、５３５ 導流通路、５３６ うね

Claims (8)

1. 軸方向の中空部を有する中空管と、前記中空管の上端に固く組み付けられ且つ軸方向のエアー入り口を持つエアー導入具と、軸方向にエアー入り口を持ち前記中空管の下端と固く組み付けられる基台と、前記中空管の中空部の中に設置され且つ前記基台の上に固く組み付けられるフィルターを持つ竪軸式エアーフィルターであって、
   前記基台の上に固設されるフィルターは所定の高さを持つ円錐形フィルター芯と、前記フィルター芯の頂端に固設され且つその中央に設けられる副エアー入り口を持つ環状固定蓋と、前記副エアー入り口を閉じる様に設置される片状フィルター芯とを持ち、前記副エアー入り口は前記エアー導入具のエアー入り口と所定の間隔で相向かい、前記エアー導入具の前記エアー入り口と前記フィルター芯の前記副エアー入り口と、前記基台の前記エアー入り口は直線状に連通し、前記片状フィルター芯は直接前記環状固定蓋の下に固く接着剤で粘着されることを特徴とする渦巻き状にエアーが多く流入する竪軸式エアーフィルター。
2. 前記エアー導入具はその下部が直径が比較的大きい環状部を形成して、前記環状部は前記中空管の上端と固く組み付けられ、その上部は前記環状部の中央から上に伸びた直径がより小さい管状部を形成し、前記管状部は軸方向のエアー入り口を有し、前記エアー入り口は前記環状部の内部に伸びてその内側壁に内径がやや大きい環状孔を形成し、前記環状孔の壁面には等間隔の複数の同一方向にカーブ状の複数の導流片を設置し、各二片の前記導流片の間は各導流通路を形成することを特徴とする請求項１記載の竪軸式エアーフィルター。
3. 前記基台はその上端縁に環状溝を有し、前記円錐形フィルター芯の底端縁が前記環状溝の中にはめ置かれ、接着剤を前記環状溝の中に注ぎこまれて前記円錐形フィルター芯が前記基台に固く粘結し、前記基台の中央には下方に伸びて且つ軸方向のエアー入り口を持つ管状部を有することを特徴とする請求項１記載の竪軸式エアーフィルター。
4. 前記環状固定蓋はその底端縁に環状溝を有し、前記環状溝は前記円錐形フィルター芯の上端縁にもはめられ、前記片状フィルター芯はその周縁に環状縁を備え前記環状溝の内側壁と接して定位されたあと、接着剤を前記環状溝の中に注ぎこんで前記片状フィルター芯は前記環状固定蓋に固く粘着されて一体となることを特徴とする請求項１記載の竪軸式エアーフィルター。
5. 前記環状固定蓋の前記副エアー入り口の内側壁は滑らかな凹面を形成して、ラッパ状に成型されていることを特徴とする請求項１記載の竪軸式エアーフィルター。
6. 前記環状固定蓋の前記副エアー入り口の内側壁に等間隔の複数の同一方向にカーブしている導流片を有し、各二片の前記導流片の間は各導流通路を形成していることを特徴とする請求項１或いは請求項５記載の竪軸式エアーフィルター。
7. 前記エアー導入具の前記エアー入り口或いは前記基台の前記エアー入り口にエアー量測定装置を加設し、前記エアー量測定装置は圧力ゲージか、流量ゲージか流速ゲージとして作用可能であることを特徴とする請求項１記載の竪軸式エアーフィルター。
8. 前記エアー導入具の前記エアー入り口の周縁はラッパ状に成型されていることを特徴とする請求項１記載の竪軸式エアーフィルター。

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