JP6103229B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのエアクリーナに関する。

エンジンのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングと、ハウジングの内部に設けられたフィルタエレメントと、を備えている（例えば特許文献１参照）。

エアクリーナにおいては、フィルタエレメントに保持されたダストの量（以下、ダスト保持量と称する。）が増大するほど、ダストによるフィルタエレメントの目詰まりが進行して同フィルタエレメントの圧力損失が増大する。このことに着目して、フィルタエレメントの圧力損失が基準値に達することをもって、フィルタエレメントの目詰まりが無視できないレベルに達しており、フィルタエレメントの交換時期であると判断する考え方が提案されている。こうした考え方においては、フィルタエレメントの圧力損失が上記基準値に達したときのダスト保持量が多いほど、より多くのダストを保持することができる、すなわちダスト保持能力が高いエアクリーナであると評価される。

特開２００７―６４０２５号公報

しかしながら、従来のエアクリーナにおいては、インレットを通じて導入されたエアがハウジングの内部において拡散されてフィルタエレメントの略全面に当たることとなる。そのため、フィルタエレメントの略全面にダストが保持されることとなり、ダストによるフィルタエレメントの目詰まりが全体的に進むこととなる。その結果、ダスト保持量が実際にはそれほど増大していないにもかかわらず、フィルタエレメントの圧力損失が上記基準値に達しやすい。従って、ダスト保持能力を向上させる上では、なお、改善の余地を残すものとなっている。

本発明の目的は、ダスト保持能力を向上させることができるエアクリーナを提供することにある。

上記目的を達成するためのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングと、ハウジングの内部に設けられたフィルタエレメントと、を備える。ハウジングはインレットの開口が形成された壁を有し、前記壁における前記開口の周囲には、前記開口の面積よりも小さい開口面積を有する貫通孔が形成されており、前記貫通孔は前記開口の周方向において複数形成されている。

同構成によれば、エンジンの運転に伴いアウトレットが接続される吸気管内に負圧が発生すると、インレットを通じてハウジングの内部にエア（以下、主エアと称する。）が導入されるとともに、インレットの開口の周囲に形成された貫通孔を通じてハウジングの内部にエア（以下、副エアと称する。）が導入される。このとき、貫通孔の開口面積はインレットの開口の面積よりも小さいため、副エアは主エアに比べて流速が速くなる。このため、こうした副エアが主エアの周囲を流れることによって主エアの拡散が抑制される。このことにより、主エア及びこれに含まれるダストがフィルタエレメントの一部に集中的に当たるようになり、ダストによるフィルタエレメントの目詰まりが局所的に進むこととなる。従って、主エアがフィルタエレメントの略全面に均一に当たる構成に比べて、ダスト保持量の増大に伴うフィルタエレメントの圧力損失の増大の進行が緩やかなものとなり、フィルタエレメントの圧力損失が基準値に達した際のダスト保持量を多くすることができる。

本発明によれば、ダスト保持能力を向上させることができる。

第１実施形態のエアクリーナの断面図。 図１の２−２線に沿った断面図。 同実施形態のエアクリーナの作用を説明するための断面図。 第２実施形態のエアクリーナにおけるインレットの開口を中心とした断面図。 変形例のエアクリーナの断面図であって、図２に対応する断面図。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図３を参照して、エアクリーナを具体化した第１実施形態について説明する。

図１に示すように、エアクリーナのハウジング１０は、ケース２０及びキャップ３０を備えている。ケース２０及びキャップ３０は、それぞれ側面に開口を有するケース本体２１及びキャップ本体３１を有している。ケース本体２１の開口とキャップ本体３１の開口とは互いに対向している。ケース本体２１の開口の外周縁及びキャップ本体３１の開口の外周縁にはそれぞれフランジ２４、３４が形成されている。また、ケース本体２１とキャップ本体３１との間にはフィルタエレメント４０が設けられている。フィルタエレメント４０の濾過部４２は、濾材シートを襞折りすることによって平形に形成されている。また、濾過部４２の外周縁には、弾性体からなるシール部４４が形成されている。そして、シール部４４がケース２０のフランジ２４のシール面とキャップ３０のフランジ３４のシール面とによって挟持されている。

ケース本体２１におけるフィルタエレメント４０の濾過部４２に対向する側壁２１ａには、ハウジング１０内に向けて大気を導入するための筒状のインレット２２が形成されている。従って、側壁２１ａにはインレット２２の開口２２ａが形成されている。

キャップ本体３１におけるフィルタエレメント４０の濾過部４２に対向する側壁３１ａには、同フィルタエレメント４０によって濾過されたエアをエンジンに向けて供給する筒状のアウトレット３２が形成されている。従って、側壁３１ａにはアウトレット３２の開口３２ａが形成されている。

図１及び図２に示すように、ケース本体２１の側壁２１ａには４つの貫通孔２６がインレット２２の周壁に隣接して形成されている。従って、各貫通孔２６は、インレット２２の流路長よりも短い流路長を有している。

各貫通孔２６は、上記開口２２ａの径方向の寸法よりも周方向の寸法が長い円弧状をなしており、同開口２２ａの周方向において等間隔にて形成されている。各貫通孔２６の開口面積は互いに同一であり、上記開口２２ａの面積よりも小さくされている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、エンジンの運転に伴いアウトレット３２が接続される吸気管内に負圧が発生すると、インレット２２を通じてハウジング１０の内部にエア（以下、主エアと称する。）が導入される。またこのとき、インレット２２の開口２２ａの周囲に形成された貫通孔２６を通じてハウジング１０の内部にエア（以下、副エアと称する。）が導入される。

このとき、貫通孔２６の開口面積はインレット２２の開口２２ａの面積よりも小さいため、副エアは主エアに比べて流速が速くなる。しかも、貫通孔２６の流路長はインレット２２の流路長よりも短いために、貫通孔２６の通気抵抗を低くすることができる。このため、こうした副エアが主エアの周囲をエアカーテンのように流れることによって主エアの拡散が抑制される。このことにより、主エア及びこれに含まれるダストがフィルタエレメント４０の一部に集中的に当たるようになり、ダストによるフィルタエレメント４０の目詰まりが局所的に進むこととなる。従って、主エアがフィルタエレメントの略全面に均一に当たる構成に比べて、ダスト保持量の増大に伴うフィルタエレメント４０の圧力損失の増大の進行が緩やかなものとなり、フィルタエレメント４０の圧力損失が基準値に達した際のダスト保持量を多くすることができる。

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ケース２０はインレット２２の開口２２ａが形成された側壁２１ａを有している。側壁２１ａにおける開口２２ａの周囲には、同開口２２ａの面積よりも小さい開口面積を有するとともにインレット２２の流路長よりも短い流路長を有する貫通孔２６が形成されている。

こうした構成によれば、主エアがフィルタエレメントの略全面に均一に当たる構成に比べて、ダスト保持量の増大に対するフィルタエレメント４０の圧力損失の増大が緩やかなものとなり、フィルタエレメント４０の圧力損失が基準値に達した際のダスト保持量を多くすることができる。よって、本実施形態のエアクリーナによれば、ダスト保持能力を向上させることができる。

（２）貫通孔２６はインレット２２の周壁に隣接して形成されている。こうした構成によれば、貫通孔２６をインレット２２の開口２２ａに最も近接して設けることができる。従って、副エアによる主エアの拡散の抑制を効果的に行なうことができる。

（３）貫通孔２６は開口２２ａの周方向において４つ形成されている。４つの貫通孔２６は互いに同一の開口面積を有するとともに、開口２２ａの周方向において等間隔にて形成されている。こうした構成によれば、主エアの周囲において副エアが偏在することを回避することができる。従って、インレット２２の軸線方向に沿うように主エアを整流することができる。

＜第２実施形態＞
以下、図４を参照して、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図４に示すように、ケース本体１２１の側壁１２１ａの内面には、貫通孔１２６の内周側から突出する円筒状の内周側ガイド部１２７が形成されている。また、側壁１２１ａの内面には、貫通孔１２６の外周側から突出する外周側ガイド部１２８が形成されている。

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、先の第１実施形態の効果（１）〜（３）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（４）側壁１２１ａの内面には、貫通孔１２６の内周側及び外周側の双方からそれぞれ突出して同貫通孔１２６を通じてケース本体１２１の内部に導入されるエアの流れをガイドする内周側ガイド部１２７及び外周側ガイド部１２８が形成されている。こうした構成によれば、ケース本体１２１の内部に導入される副エアの流れがガイド部１２７、１２８によってガイドされることで副エアが整流される。従って、主エアの拡散を効果的に抑制することができ、副エアによって主エアをインレット１２２の軸線方向に沿うように整流することができる。

なお、本発明に係るエアクリーナは、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・第２実施形態のエアクリーナにおいて、内周側ガイド部１２７の突出量と外周側ガイド部１２８の突出量とを互いに異ならせることもできる。また、内周側ガイド部１２７及び外周側ガイド部１２８のいずれか一方を省略することもできる。

・貫通孔の数は４つに限られるものではなく、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。
・複数の貫通孔の開口面積を互いに異ならせたり、周方向における貫通孔の間隔を異ならせたりすることもできる。

・上記各実施形態では、貫通孔２６、１２６がインレット２２、１２２の周壁に隣接して形成されているものについて例示したが、これに代えて、図５に示すように、貫通孔２２６をインレット２２２の周壁から離間させることもできる。

１０…ハウジング、２０…ケース、２１、１２１…ケース本体、２１ａ、１２１ａ、２２１ａ…側壁、２２、１２２、２２２…インレット、２２ａ、１２２ａ、２２２ａ…開口、２４…フランジ、２６、１２６、２２６…貫通孔、３０…キャップ、３１…キャップ本体、３１ａ…側壁、３２…アウトレット、３２ａ…開口、３４…フランジ、４０…フィルタエレメント、４２…濾過部、４４…シール部、１２７…内周側ガイド部、１２８…外周側ガイド部。

Claims (4)

1. インレット及びアウトレットを有するハウジングと、ハウジングの内部に設けられたフィルタエレメントと、を備えるエアクリーナにおいて、
   ハウジングはインレットの開口が形成された壁を有し、
   前記壁における前記開口の周囲には、前記開口の面積よりも小さい開口面積を有する貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔は前記開口の周方向において複数形成されている、
   エアクリーナ。
2. 前記貫通孔は前記インレットの周壁に隣接して形成されている、
   請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記複数の貫通孔は互いに同一の開口面積を有するとともに、前記開口の周方向において等間隔にて形成されている、
   請求項１又は２に記載のエアクリーナ。
4. 前記壁の内面には、前記貫通孔の内周側及び外周側の少なくとも一方から突出するとともに同貫通孔を通じてハウジングの内部に導入されるエアの流れをガイドするガイド部が形成されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のエアクリーナ。