JP4708174B2 - プレエアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、各種作業機における原動機の気化器に、予め浄化された空気を供給するためのプレエアクリーナに関するものである。

従来より、各種作業機のうち、例えば、輾圧板が路面を叩打することで多量の粉塵が舞い上がるために、汚れのひどい空気のもとで使用されることが多いランマーなどの振動締固め機では、常に気化器のエアクリーナを掃除して、適切に機能させることが重要な課題となる。

従来では、このような気化器の保護対策として、エアクリーナによって直接空気を濾過する前の段階で、別のプレエアクリーナにより予め大粒の粉塵を捕捉しておき、このプレエアクリーナによって濾過された浄化空気を気化器のエアクリーナへ供給することが行われている。

そのため、従来よりこの種のプレエアクリーナとして、例えば、図５に示すように、ランマーなどの締固め機における機体上端に、下部に大気と連通する空気導入口Ａを備え、上部に濾過された空気を気化器のエアクリーナへ送り込むための空気送出し口Ｂを備えたケースを配置して、このケース内に目の粗いフィルタＣを下層、目の細かいフィルタＤを上層となるように配置し、空気を下方の空気導入口Ａから導入して、上下両層のフィルタＣ，Ｄ内を通過する過程で塵埃を捕捉したのち、濾過された空気を上方の空気送出し口Ｂから気化器へ供給するようにしたプレエアクリーナが知られている。

特開２００２−１９５１１２号公報

しかしながら、この種のプレエアクリーナは、汚れのひどい空気条件のもとで使用されることが多いため、特許文献１のように、ケースの下部に大気と連通する空気導入口が設けられている構造では、粉塵を多量に含む空気が、絶えず空気導入口からケース内における下層の目の粗いフィルタの下面に直接付着して、フィルタの下面を短い期間で塞いでしまうことになり、頻繁にフィルタの清掃、交換を必要とするという問題を有している。

また、プレエアクリーナは、多量の粉塵を含むような汚れのひどい空気条件のもとで使用されるために、エアクリーナの部分だけでなく、機体全体に粉塵が付着して汚れるために、時折、機体にホースで水を噴射させて、機体の汚れを落とすことが必要になる。

この場合、特許文献１に示されるようなたプレエアクリーナでは、空気導入口Ａがケースの下部に大気と連通するように開口されているので、汚れを落とすための噴射された水が空気導入口Ａからケース内に直接送り込まれてフィルタを水浸しとし、作業者がこのようなケース内の水浸し状態を気づかずに放置することで、プレエアクリーナが水を含んだ状態となり、プレエアクリーナとしての適切な機能を果たせなくなるという問題を有している。

さらに、例えばランマーのような建設作業機用に使用されるプレエアクリーナでは、作業機が一本の脚柱を一枚の輾圧板で支えるような構造であるため、機体の停止時に機体が転倒することがあり、転倒した場合には、プラスチック製のフィルタケースが衝撃により破損し易く、プレエアクリーナをケースごと交換しなければならないという問題点を有していた。

本発明は、上記のような従来におけるプレエアクリーナの問題点に鑑み、粉塵を含んだ空気を、フィルタケース内へ直接導入させずに、ケースの前面で旋回流に伴う遠心力により粉塵の大半を空気中から分離し、残りの粉塵を含む空気を、ケースの外側面に設けた空気供給路を通して下方から上方へ導くように流動させて、フィルタケースの上端に導き、ケースのフィルタ内を上方から下方へ流動することで、残りの粉塵を的確に濾過できるようにしたプレエアクリーナの提供を目的とするものである。

本発明は、上記のプレエアクリーナを構成するための具体的手段として、上端に着脱可能な蓋板を備え、下端の一隅に送出口を設けた浴槽形のフィルタケースを有し、フィルタケースの前壁下方には、空気吸入室が設けられ、空気吸入室の前面には、流入する空気に時計回り方向の旋回流を生じさせる案内羽根と、流入する空気に反時計回り方向の旋回流を生じさせる案内羽根とが、それぞれ左右対称位置に設けられ、空気吸入室の底面には、当該空気吸入室内の下方へ滑落した粉塵を、当該空気吸入室外へ排出する排出孔を備え、フィルタケースの前面には、旋回流を、空気吸入室内の導入口からフィルタケースの上端方向へ送り込むための空気供給路が設けられ、空気吸入室内で除塵された空気を、当該空気吸入室から空気供給路を介して、上方のフィルタケースの上端方向へ送り込み、当該フィルタケース内のフィルタ層内を上方から下方へ流下させて、送出口から送り出すように構成され、空気吸入室の奥面の、前記旋回流の中心と同軸的に配置された導入口の外周に、当該空気吸入室内で発生する旋回流に補助的な旋回作用を与える円錐状傾斜面を備えていることを特徴とする。

フィルタケースの前面下方に設けられる吸入室内奥の導入口外周には、吸入室内で発生する旋回流に補助的な旋回作用を与える円錐状傾斜面を備えていることが好ましい。

ケース内の底板上には、環状の隔壁からなる台座を設けて、この台座上にエレメントフィルタを配置し、このエレメントフィルタの上面にウレタンフォームフィルタを配置して、前記エレメントフィルタの台座内底部からケース外へ通ずる送出口が設けられるような構造とすることが好ましい。

フィルタケース上端の逆皿形蓋板を含めた外側には、このフィルタケースを覆うような防音用カバーを配置する構造が好ましい。

本発明のプレエアクリーナでは、粉塵を多量に含む空気がケース側面の吸入室内へ吸い込まれる際に、吸入室前面の案内羽根により旋回流となるので、多量の粉塵が遠心力により吸入室の内壁に衝突して除去され、残りの粉塵を含む空気をケース内のフィルタにより濾過することができるので、適切な除塵効果を期待することができる。

この場合、吸入室の内奥に円錐状傾斜面を設けておくと、吸入室内へ吸い込まれて旋回流となった空気が、傾斜面に案内されて流れの方向を変えるので、旋回流を助成することになって、除塵作用を向上させることができる。

また、このプレエアクリーナでは、ケース前壁の吸入室内で一部の粉塵を除去した空気を、吸入室とケース側壁との間に設けられた煙突形の空気供給路を通してケース上端の開口部方向へ導入する構造としたので、機体の洗浄に際してホースから噴射された水が吸入室へ吹き付けられたとしても、案内羽根が水の侵入を遮断し、仮に、水の一部が吸入室内へ侵入したとしても、その水が空気供給路内を通してケース上端まで移動することを確実に阻止できるため、フィルタを配置したケース内へ水が流入することによる不都合を確実に解消できる。

フィルタケースの上端開口部に取付けられる逆皿形の蓋板は、ケースの上端開口部周縁とボルトを介して着脱自在に取付けられているとともに、このケースの外側には、このフィルタケースの上面と吸入室を有する側の側面とを覆うような防音用カバーが配置されるような構造が好ましく、この防音用カバーを設けることによって、汚れを落とす洗浄水がプレエアクリーナに吹き付けられることを防止でき、また、機体が転倒した場合に、この防音用カバーが損傷して、エアクリーナのケース上端の蓋板の損傷を防止し、損害を軽微にすることができる。

次に、本発明に係るプレエアクリーナの構成を、図示の実施例により説明すると、このプレエアクリーナ１は、図示しない原動機の回転運動を上下運動に変換する動力伝達機構などの上部に設けられており、粉塵を含む空気が、このクリナ１を構成するフィルタケース５の前面に設けられた空気吸入室２０から吸入されて、ケース５内に設けられたフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃにより濾過されたのち、送出口１９を通って前記原動機の気化器エアクリーナへ送られるように構成されている。

このフィルタケース５は、動力伝達機構等の上面にボルトを介して着脱自在に取付けられた、底面７と、前壁８と、左右両側壁９ａ，９ｂと、後壁１０と、上端の開口部１１とからからなる浴槽形であり、上端の開口部１１には皿を裏返しに伏せたような形状の逆皿形の蓋板１２が、ボルト１３等により着脱可能に取付けられている。この蓋板１２は、粉塵を含む空気が、後に詳しく述べるケース５の前面の空気供給路２５を通ってケース５の下方から上方へ送られてきた時に、空気を上端開口部１１内に収納されたフィルタ６ａの表面と蓋板１２の内側面との間の空間を通して、フィルタ６ａの表面全域へ送り込めるような形状となっている。

フィルタケース５内部の底面７には、ケース５の深さの略１／３程の高さの、横長環状の隔壁からなる、エレメントフィルタ６ｃを支持するための台座１４と、この台座１４内の中央部に、内側に雌ネジ１５を設けた前記台座１４を固定するための固定柱１６とが設けられ、エレメントフィルタ６ｃ用台座１４の内底部からケース５外へ通ずる送出口１９が設けられている。

エレメントフィルタ６ｃは、台座１４上に載置されるとともに、このフィルタ６ｃの上面板１８を固定柱１６の上端により支持して、固定柱１６内にボルト１７を挿入して雌ネジ１５に固定することで、ケース５内にエレメントフィルタ６ｃが配置されるようになっている。

このエレメントフィルタ６ｃの上面には、目の細かいウレタンフォームフィルタ６ｂと、目の粗いウレタンフォームフィルタ６ａとを配置して、前記エレメントクフィルタ６ｃ用台座１４の内底部から後壁１０を通してケース５外へ通ずる部分に送出口１９が設けらている。

フィルタケース５の前壁８の下方部分には、外部の空気をケース５内へ導入するための横長の吸入室２０が設けられていて、この吸入室２０の前面には、流入する空気に時計針方向の旋回流を生じさせる案内羽根２１ａと、反時計針方向の旋回流を生じさせる案内羽根２１ｂとが、それぞれ左右対称位置に設けられている。

原動機の駆動により空気が吸入室２０内へ吸い込まれることで、左右一対の案内羽根２１ａ，２１ｂの背面に、異なる方向への旋回流が生じ、それぞれの旋回流がぶつかりあうことで粉塵の一部が吸入室内下方へ除塵される。また、吸入室２０内の奥面には、それぞれの旋回流の中心と同軸線上に沿った筒状の横向き導入口２２と、この導入口２２の外周に円錐状傾斜面２３とが設けられていて、旋回流の中心部付近の空気は横向き導入口２２内を通って、背面の空気供給路２５の方向へ送られるとともに、導入口２２の外周付近の空気は円錐状傾斜面２３に沿って流れることで旋回作用が助成される。その結果、遠心力による粉塵の分離が促進されて、分離された粉塵は吸入室２０内の下方へ滑落し、底面に設けられた排出孔２４からケース５外へ吹き出されるように排出される。

吸入室２０内における横向き導入口２２の内奥には、粉塵を含んだ空気をフィルタケース５の上端方向へ送り込むための空気供給路２５が設けられている。この空気供給路２５は、フィルタケース５における前壁８の前面に設けられた前記吸入室２０の上方に、ケース５の前壁８との間に隙間を隔てた外壁２６を設けて、この隙間の下端が導入口２２と連通するようにして設けられている。

吸入室２０内における旋回流の遠心力により粉塵の大半が除去された空気は、導入口２２の奥の狭い空気供給路２５の下端からケース上端の開口端まで押し上げられるが、空気供給路２５の下方から上方へ押し上げられる過程で、一部の粉塵が供給路２５の内壁面と接触したりして、空気供給路２５の上端に達する前に空気供給路２５の下方へ落下するので、フィルタケース５内のフィルタ６ａ上に粉塵を少なくした空気を供給することができる。

図１に示したように、フィルタケース５の前面上方には、このフィルタケース５の上面と前面と両面を覆うようなプラスチック製の防音用カバーを２７が設けられている。

原動機の駆動により、図示しない気化器を通じてフィルタケース５の底部に設けられた送出口１９に負圧が生ずると、フィルタケース５の前面に設けられた吸入室２０内へ粉塵を含む空気が流入し、案内羽根２１ａ、案内羽根２１ｂに沿って流れるために旋回流が生じ、空気中に含まれる粉塵が遠心力により吸入室２０の内壁に衝突して除去され、残りの粉塵を含む空気が導入口２２を通して背部の空気供給路２５内を上昇し、ケース５内上端のフィルタ６ｃ，６ｂ，６ａにより濾過されて、送出口１９から気化器のフィルタ方向に送られる。

このプレエアクリーナは、吸入室の入口が案内羽根により塞がれているので、機体を洗浄するための水が直接フィルタケース内へ侵入することを防止できるとともに、案内羽根による旋回流によって一部の粉塵を除去した空気を、吸入室の下方からケース上端の開口部方向へ導入する構造としたので、上方フィルタから下方フィルタを通過する間における粉塵の除去作用が的確に行われて、適切に浄化された空気を気化器へ送ることができ、特に作業機用のプレエアクリーナとして利用性の高い好適なものとすることができる。

本発明に係るプレエアクリーナの構成を示す断面図。 図１のプレエアクリーナの反対側の構成を示す断面図。 本発明に係るプレエアクリーナの形状を前側上方から見た斜視図。 蓋板を外して内部構成を示した斜視図。 従来のプレエアクリーナの構成を示す断面図。

符号の説明

１：プレエアクリーナ、
５：フィルタケース、
６ａ，６ｂ，６ｃ：フィルタ、
７：ケース底面、
８：ケース前壁、
９ａ，９ｂ：左右両壁、
１０：ケース後壁、
１１：ケース上端開口部、
１２：蓋板、
１３，１７：ボルト、
１４：台座、
１５：雌ネジ、
１６：固定柱、
１８：上面板、
１９：送出口、
２０：吸入室、
２１ａ，２１ｂ：案内羽根、
２２：導入口、
２３：円錐状傾斜面、
２４：排出孔、
２５：空気供給路、
２６：外壁、
２７：防音カバー

Claims (3)

1. 原動機の気化器へ予め浄化された空気を供給するためのプレエアクリーナであって、
   上端に着脱可能な蓋板を備え、下端の一隅に送出口を設けた浴槽形のフィルタケースを有し、
   前記フィルタケースの前壁下方には、空気吸入室が設けられ、
   前記空気吸入室の前面には、流入する空気に時計回り方向の旋回流を生じさせる案内羽根と、流入する空気に反時計回り方向の旋回流を生じさせる案内羽根とが、それぞれ左右対称位置に設けられ、
   前記空気吸入室の底面には、当該空気吸入室内の下方へ滑落した粉塵を、当該空気吸入室外へ排出する排出孔を備え、
   前記フィルタケースの前面には、旋回流を、前記空気吸入室内の導入口から前記フィルタケースの上端方向へ送り込むための空気供給路が設けられ、
   前記空気吸入室内で除塵された空気を、当該空気吸入室から前記空気供給路を介して、上方の前記フィルタケースの上端方向へ送り込み、当該フィルタケース内のフィルタ層内を上方から下方へ流下させて、前記送出口から送り出すように構成され、
   前記空気吸入室の奥面の、前記旋回流の中心と同軸的に配置された横向き導入口の外周に、当該空気吸入室内で発生する旋回流に補助的な旋回作用を与える円錐状傾斜面を備えていることを特徴とするプレエアクリーナ。
2. ケース内の底板上に、環状の隔壁からなる台座を設けて、この台座上にエレメントフィルタを配置し、このエレメントフィルタの上端にウレタンフォームフィルタを配置して、前記エレメントフィルタの台座内底部からケース外へ通ずる送出口が設けられている請求項１のプレエアクリーナ。
3. フィルタケース上端の逆皿形蓋板を含めた外周に、このフィルタケースを覆うように防音用カバーが配置されている請求項１のプレエアクリーナ。

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