JPH03293011A - サイクロン式エアクリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は内燃１ｌｒｌＡのサイクロン式エアクリーナに
関する。

「従来の技術」 内燃機関のサイクロン式エアクリーナは、側壁に入口を
有し底壁に出口を有する有底円筒状のケース内にろ過エ
レメントを配設し、前記入口とろ過エレメントとの間に
旋回流形成用のサイクロン羽根を設け、ケースの内部に
吸入された空気をサイクロン羽根により強制的に旋回流
にして空気中のダストを遠心分離し、該ダストをケース
の側壁の内周に沿って進行させ、ケースの側壁の底壁近
傍に穿設した排塵口から排出するようになっている。こ
のようなサイクロン式エアクリーナとして、例えば実公
昭６２−１．６０６３５号公報には、前記排塵口を丸形
とし、底壁付近に濾過エレメントの全周を覆う誘導板を
設けたものが開示されている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記構成の従来のサイクロン式エアクリ
ーナでは、排塵口を通過したダストが再びケース内に戻
り、ダスト分離効率が低下しやすいという問題点があっ
た。また、濾過エレメントが短時間で目詰まりを起こす
という問題点があった。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、ダスト分離効率の高いサイクロン式エアクリーナを
提供することを第１の課題とし、濾過エレメントの寿命
が永いサイクロン式エアクリーナを提供することを第２
の課題とする。

［課題を解決するための手段および作用」前記第１の課
題を解決するための本発明によるサイクロン式エアクリ
ーナは、側壁に入口を有し底壁に出口を有する有底円筒
状のケース内にろ過エレメントを配設し、前記入口とろ
過エレメントとの間に旋回流形成用のサイクロン羽根を
設け、前記ケースに排塵パイプを設け、該排塵パイプ内
とケース内とを連通し展開形状が長方形の排塵口をケー
スの側壁と底壁とにわたって旋回流に直交するごとく形
成したことを特徴とする。

発明者は、サイクロン式エアクリーナのケースに設けた
排塵口の形状によって、該排塵口付近の空気の流れがど
のように変化するかにつき実験を行った。その結果、第
８図図示のように排塵口２２°が丸形に形成されている
と、排塵口２２″付近で空気の流れが乱れて流速が低下
するとともに、流れの乱れにより一旦排塵口から図示略
の排塵パイプ内に流入したダスｌ−が巻き上げられて再
びケース１内に戻ることが明らかになった。本発明の上
記構成によれば、排塵口の切り口が旋回流に直交してい
ることにより空気の流れが乱されず、空気中のダストに
充分な遠心力を与えることができ、ダスト分離効率が向
上される。また排塵口を側壁と底壁とにわたって設けた
ことにより、空気の流れが高速である場合°にケースの
底壁に向かったダストが排出口の底壁部から確実に排出
される。

また、前記第２の課題を解決するための本発明によるサ
イクロン式エアクリーナは側壁に入口を有し底壁に出口
を有する有底円筒状のケース内にろ過エレメントを配設
し、前記入口とろ過エレメントとの間に旋回流形成用の
サイクロン羽根を設け、前記ケースに排塵パイプを設け
、該排塵パイプ内とケース内とを連通ずる排塵口に対向
して前記濾過エレメントを覆う誘導板を設けたことを特
徴とする。

誘導板は、濾過エレメントに空気が流れ込み、排塵口付
近での空気の流れが乱されるのを防止するためのもので
あるが、発明者の実験によれば、機能上は濾過エレメン
トを底壁付近において全周を覆う必要はなく、排塵口に
対向して設ければ充分であることが明らかになった６本
発明の上記構成によれば、誘導板は、濾過エレメントを
排塵口に対向して部分的に覆うようにし、デッドスペー
スをなくして濾過エレメントを広い面積にわたって有効
に使用し、目詰まりを起きに＜＜シている。

「実地例」 以下、本発明の実地例につき図面を参照して説明する。

第１図は横置き型のサイクロン式エアクリーナの全体構
成を示す断面図である。ケース］は一端に開口部２、他
端に底壁５を有した有底円筒状に形成され、側壁３の開
口部２寄りに入口４が設けられ、底壁５の中央部に出口
６が設けられている。

第２図に示すように入口４には側壁３の接線方向に伸び
るインレットパイプ７が接合されている。

再び第１図を参照し、出口６にはケース１の軸線方向に
伸びるアウトレットパイプ８が接合されている。アウト
レットパイプ８はケース１内に一部嵌大しており、該嵌
入部９の内壁にステー１０が接合されている。ステー１
０は帯材を略■字状に折曲してなり、その中心部に雄ね
じ］１が接合されている。２７５過エレメント１２は円
筒状をなし、その一端には環状の端板１４が接合され、
他端には取付板１５が接合されている。濾過エレメント
１２は、端板１４の内周をアウトレットパイプ８の嵌入
部９の外周に嵌合させるとともに取付板］５の中心穴に
雄ねじ１１を挿逆させて蝶ねじ１６によりねし止めされ
ている。サイクロン羽根１７は入口４とＶ過エレメント
１２との間に設けられ、脚部１７Ａが側壁３の内周にス
ポット溶接等により接合されている。！１８は、その中
心穴に雄ねじ１１を挿通させて蝶ねじ１９によりねじ止
めされ、ケース１の内部を密閉している。排塵パイプ２
０は、アウトレットパイプ８の下方で、側壁３と底壁５
とにわたってケース１に接合されている。排塵パイプ２
０の下端部には排塵弁２１が取付けられている。排塵パ
イプ２０内とケース１内とを連通ずる排塵口２２は、側
壁部２３と底壁部２４とが連続してケース１に穿設され
ている。

排塵口２２の展開形状は第３図図示のように、矢印２５
Ａ、２５Ｂで示す空気の流れに直交する長方形に形成さ
れている。再び第１図を参照し、誘導板２６は底壁５付
近では、第４図に示すように排塵口２２の側壁部２３に
対向して濾過エレメント］２の外周を部分的に覆うよう
に設けられている。再び第１図を参照し、誘導板２６に
は脚部２７が一体に形成されており該脚部２７が側壁３
の内周にスポット溶接等で接合されている。

「作動」 上記構成の作動につき、主として第１図を参照して説明
する。

インレットパイプ７からはダストを含んだ空気が入口４
を経てケース１内に流入する。流入した空気はサイクロ
ン羽根１７により強制的に旋回流とされ、側壁３の内周
に沿って旋回しつつ底壁５側へと向かう、このとき空気
中のダストが遠心分離される。

側壁３の内周に沿って排塵口２２に達しなダストは、そ
の遠心力により排塵口２２の側壁部２３から排塵パイプ
２０内に流入する。ところが底壁５に向かう速度成分が
大であるダストは勢い余って底壁５に達し、排塵口２２
の底壁部２４から排塵パイプ２０内に流入する。旋回流
が低速の場合は大部分のダストが排塵口２２の側壁部２
３から排出されるが、旋回流が高速になるにつれて排出
口２２の底壁部２４から排出されるダストの比率が増加
する。すなわち、排塵口２２を側壁部２３と底壁部２４
とで構成したことにより、旋回流が低速の場合から高速
の場合まで幅広く対応して高いダスト分離効率が得られ
る。

また、第３図に示すように、排塵口２２の展開形状を長
方形とし、矢印２５Ａ、２５Ｂで示される旋回流に直交
するごとく設けたことにより、排塵口２２の切り口が旋
回流に直交するため、第４図に示すように旋回流に乱れ
が発生しなくなって、ダスト分に効率が向上する。

なお、排塵口２２の開口寸法は、サイクロン式１・アク
リーナを備えた内燃機関が搭載される車両の吸入空気量
に応じて決定される排塵口２２付近の流速に基づいて、
第４図に示すごとく空気の流れが層状をなすように選択
される。例えば第５図に示すごとく排塵口２２の側壁３
に沿う幅寸法が過大である場合は、矢印２８Ａ、２８Ｂ
のように一旦排塵パイプ２０内に流入したダストが再び
ケース］内に舞い込むという現象が発生する。また第６
図に示すごとく排塵口２２の側壁３に沿う幅寸法か過小
である場合は、ダストが排塵パイプ２０内に充分流入せ
ず、矢印２９にて示すようにダストの一部が素通りして
しまうという現象が発生する。

再び第４図を参照し、誘導板２６は沢過エレメント１２
を覆い、旋回流の流れが乱れないようにして、旋回流が
濾過エレメント１２に流れ込むことによる排塵口２２の
側壁部２３とろ過エレメント１２との間での流れの乱れ
が防止される。ここで、誘導板２６は排塵口２２に対向
して底壁５付近で沢過ニレメン）−１２の外周を部分的
に覆っているから、デッドスペースをなくしてｒ過エレ
メ、ントを広い面積にわたって有効に使用し、単位面積
あたりの負担を軽減して目詰りりが起きにくくしている
。

「数値的性能例。

発明者の実験によれば、第１図、第３図に示すように排
塵口２２を側壁部２３と底壁部２４とで構成したことに
より、排塵口をケースの側壁だけに穿設した場合に比較
してダスＩ・分離効果を約２０％程度向上することがで
きた。また第１図、第４図に示すように、誘導板２６を
、排塵口２２の側壁部２３に対向して濾過エレメント１
２を部分的に覆うように設けたことにより、誘導板がな
かった場合に比較してダスト分離効率を約５〜１０％程
度向上することができた。

「他の実施例」 本発明は上記実施例の細部にまで限定されるものではな
く、例えば第２図に示すように、誘導板２６は、側壁３
と底壁５とにスポット溶接等により接合するのであって
もよい。また誘導板２６は濾過エレメント１２側に取り
付けてもよく、第７図に示すようにシール形態の誘導板
２６を濾過エレメント１２に貼着することもできる２そ
して有底円筒状のケースの軸線を鉛直に設け、排塵バイ
アと排塵弁とを排塵方向に設けて、＊Ｉｆき型のサイク
ロン式エアクリーナとしてもよい。

「発明の効果Ｊ 以上述べたように本発明によるサイクロン式エアクリー
ナは側壁に入口を有し底壁に出口を有する有底円筒状の
ケース内にろ過エレメントを配設し、前記入口とろ過エ
レメントとの間に旋回流形成用のサイクロン羽根を設け
、前記ケースに排塵パイプを設け、該排塵パイプ内とケ
ース内とを連通し展開形状が長方形の排塵口をケースの
側壁と底壁とにわたって旋回流に直交するごとく形成し
たことを特徴とする。従って、排塵口の切り口が旋回流
に直交し、空気の流れが乱されず、空気中のダストには
充分な遠心力が与えられ、ダスト分離効率が向上すると
いう優れた効果がある。また排塵口を側壁と底壁とにわ
たって設けたことにより、空気の流れが高速である場合
に、ケースの底壁に向かったダストが排塵口の底壁部か
ら確実に排出され、低速の旋回流から高速の旋回流まで
幅広く対応して高いダスト分離効率が得られるという優
れた効果がある。

また本発明によるサイクロン式エアクリーナは側壁に入
口を有し底壁に出口を有する有底円筒状のケース内にろ
過エレメントを配設し、前記入口とろ過エレメントとの
間に旋回流形成用のサイクロン羽根を設け、前記ケース
に排塵パイプを設け、該排塵パイプ内とケース内とを連
通ずる排塵口に対向して前記濾過エレメントを覆う誘導
板を設けたことを特徴とする。誘導板は、沢過エレメン
トの底壁付近で、全周を覆うのではなく排出口に対向し
た部分のみを覆うようにして、デッドスペースをなくし
て濾過エレメントを広い面積にわたって有効に使用して
いるから、目詰まりが起きにく＜、濾過エレメントの寿
命が永くなるという優れた効果がある。

クリーナの濾過エレメントおよび誘導板を示す斜視図で
あり、第８図は従来例であるサイクロン式エアクリーナ
のケースの排塵口を示す斜視図である。

１・・・ケース、　　３・・・側壁、　４・・・入口、
６・・・出口、　　１２・・・濾過エレメント、　　１
７・・・サイクロン羽根、　２０・・・排塵パイプ、　
２２・・・排塵口、　２３・・・側壁部、　２４・・・
底壁部、２６・・・誘導板。

【図面の簡単な説明】

第】図〜第７図は本発明の実施例を示し、第１図はサイ
クロン式エアクリーナの全体構成を示す断面図、第２図
は主としてケースおよび誘導板を一部破断して示す斜視
図、第３図は排塵口を示す斜視図、第４図は誘導板の作
動を示す説明図、第５図は排塵口の幅寸法を大きく形成
した場合の作動を示す説明図、第６図は排塵口の幅寸法
を小さく形成した場合の作動を示す説明図であり、第７
図は本発明の他の実施例であるサイクロン式エア第 １ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）側壁に入口を有し底壁に出口を有する有底円筒状
   のケース内にろ過エレメントを配設し、前記入口とろ過
   エレメントとの間に旋回流形成用のサイクロン羽根を設
   け、前記ケースに排塵パイプを設け、該排塵パイプ内と
   ケース内とを連通し展開形状が長方形の排塵口をケース
   の側壁と底壁とにわたって旋回流に直交するごとく形成
   したことを特徴とするサイクロン式エアクリーナ。
2. （２）側壁に入口を有し底壁に出口を有する有底円筒状
   のケース内にに過エレメントを配設し、前記入口とろ過
   エレメントとの間に旋回流形成用のサイクロン羽根を設
   け、前記ケースに排塵パイプを設け、該排塵パイプ内と
   ケース内とを連通する排塵口に対向して前記ろ過エレメ
   ントを覆う誘導板を設けたことを特徴とするサイクロン
   式エアクリーナ。