JPH0414101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエアークリーナエレメントに係り、特
に内燃機関のエアークリーナに使用されるエアー
クリーナエレメントに関する。

〔従来の技術〕

内燃機関等のエアークリーナに使用されるエレ
メントには、乾式タイプと湿式タイプがあること
は一般的に知られている。いずれの場合も過方
法としては表面過、深層過がその主流を占め
ている。斯かるエアークリーナエレメントとして
要求される条件としては被過流体中に存在する
ダストなどの微粒子を効果的に除去する過性能
を有し、しかも長期間にわたつて良好な過性能
を維持し続けることが重要である。

このような観点から、従来から種々のエレメン
トが提供されており、表面過としては紙の表
面を毛羽立ちさせたもの、または特殊加工により
凹凸をつけ実表面積を増加させたもの、又は特殊
粘着体やオイルを塗布することによりダストケー
キ層の形成を容易にさせロングライフ化を計つた
ものなどがある。一方、深層過としては、繊維
密度の異なる紙を抄合などして、紙の厚さ方
向に密度勾配を設けたエレメントなどが知られて
いる。

ところで、内燃機関用のエアークリーナは上記
のようなエレメントを使用するものであるが、従
来のエアークリーナ２１は第１３図乃至第１４図
に示されるように、エアークリーナケース２２内
に多数の山形状に褶曲形成した紙を円筒状に構
成したエレメント２３を収納したものからなり、
被過流体であるエアーは入口２２_iからエアー
クリーナケース２２内に吸入され、エアークリー
ナケース２２の内周面に沿つて流れ、そして円筒
形のエレメント２３の外周側より内周側に流れ込
む。このとき、エレメント２３によりエアーは
過され、ダストが除去された清浄なエアーのみが
出口２２₀から排出される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来のエアークリ
ーナエレメントにおいては、エアークリーナケー
スとエレメントとの間に面積的制約を受けて設計
されている関係上、流路長が一定でなく（流路長
は例えばａ点とｂ点では異なりｂ点の方が長い）
エレメント各部分での流速が一様でないため、エ
レメント紙にかかるエアー流路抵抗が均一でな
く、部分的に紙を通過する流速が異なり均一な
過が不可能という問題点がある。

また、エレメントの製造方法に限界があるた
め、超薄形（例えば10〜15mm程度の厚さ）のエレ
メントが得られにくいという問題点がある。たと
え、得られたとしても、流路断面積が著しく減少
するため通気抵抗増となる。したがつて、流路抵
抗を下げる目的で流路断面積を確保して設計した
場合には、エレメントは比較的厚くなり、実質的
に薄形のエアークリーナは得られにくい。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、
その目的とする処は、過性能の向上を図ること
ができるとともに小型、軽量なエアークリーナエ
レメントを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本考案は、シート
状紙を一側から他側に向けて多数の山形状に折
曲形成して紙単体を構成し、この紙単体の側
縁を互いに樹脂材にて連結したエアークリーナエ
レメントにおいて、エレメントの内端側から外端
側に延びる連結部分に内端側と外端側とを結ぶ溝
状の空気通路を設け、この空気通路と相隣接する
ひだ間に形成される空気通路とを連通したことを
特徴とするものである。

〔作用〕

本考案に係るエアークリーナエレメントを、エ
アークリーナに適用すれば、エアークリーナ入口
から吸入されたエアーはエレメント上面側に入
り、その後エレメント全面に亘つて均一な流速で
通過して過されるため、均一な過が可能であ
るとともに流路抵抗の減少が図れる。そして、本
考案によれば、エアー取入口断面積の数倍以上に
エレメントのエアー開口部を形成することがで
き、エアー流速はエアー取入口の部分よりもエレ
メントのエアー開口部で急激に減少し、そのため
チヤンバー効果が得られる。また、本考案によれ
ば、紙単体の側縁に設けられた樹脂材に衝接し
たエアーは、この樹脂材に設けられたエレメント
の内端側と外端側とを結ぶ溝状の空気通路によ
り、ひだ間に形成される空気通路に導くことがで
きる。

〔実施例〕

以下、本考案に係るエアークリーナエレメント
の一実施例を第１図乃至第８図を参照して説明す
る。

第１図は、エアークリーナの断面図を示すもの
であり、エアークリーナ１はエアークリーナケー
ス２とエアークリーナエレメント３とから構成さ
れている。

エアークリーナケース２は、下側ケース２ａと
上側ケース２ｂとからなり、上側ケース２ｂには
パイプ状のエアー取入口２_iが突設され、下側ケ
ース２ａにはエアー取出口２₀が開口されている。
そして、上記エアークリーナケース２内にエアー
クリーナエレメント３が収容されている。

上記エアークリーナエレメント３は、複数の
紙単体４と、この紙単体４の側縁を互いに連結
する樹脂材１０とからなり、その外形は円形状に
形成されている。そして、紙単体４は、第３図
に示されるように、シート状紙を予め波形加工
により一側から他側に向けて多数の山形状に折曲
形成し、その外周部をプレス加工により切断する
ことにより所定形状（第３図の実施例では扇形）
に形成されている。本実施例においては、紙単
体４は、リンタ50％、化学繊維50％の紙を使用
し、第４図に断面図が示されるように所定のひだ
深さＨ、ひだピツチＰになるように形成されてい
る。そして、上記のように加工した各紙単体４
を金型にインサートし、樹脂材（ポリエチレン或
るいはポリプロピレン等）を流し込むことによ
り、相隣接する各紙単体４の側縁４ａ及び内外
端４ｂ，４ｃは樹脂材１０により互いに連結さ
れ、即ち、樹脂材１０により各紙単体４を連結
する連結部１１、内側枠体１２及び外側枠体１３
を形成して上記エアークリーナエレメント３を形
成できる。

しかして、各紙単体４を樹脂材１０により連
結する際には、各紙単体４は各紙単体４の折
曲稜線５が形成されるべきエレメント３の中心か
ら延びる半径線ｒ上又はこの半径線ｒに平行とな
るように配置する。即ち、第２図の実施例では、
３個の紙単体４は、紙単体４の折曲稜線５が
半径線r₁，r₂，r₃上又は半径線r₁，r₂，r₃に平行と
なるように配置されている。なお、樹脂成形時に
おける樹脂材の樹脂温は220℃前後であり、成形
機は紙単体４のインサートが容易である縦形イ
ンジエクシヨン成形機が適当である。

また、各紙単体４は、第５図に第２図のＡ矢
視図が示されるように樹脂成形時に、上下金型に
より紙単体４の山形状を形成する各ひだ６の両
ひだ片６ａ，６ｂを、その両端部（第３図におい
てＸ，Ｙ部）において上下の折曲稜線５から所定
長さ（例えばＨ／３）だけ内方に密接させる。そ
して、この上下の密接部７を樹脂材１０にて密封
するとともに、相隣接する密接部７，７間に、隣
接するひだ６，６間に形成される空気通路８と連
通する開口１０₀を設ける。

さらに、第６図に第２図のＢ部詳細図が示され
るように樹脂成形時に相隣接する紙単体４の側
縁４ａを互いに連結する連結部１１において、エ
レメント３の内端側から外端側に延びる樹脂材１
０の上下に溝状の空気通路１４，１４を設けて樹
脂材１０を断面Ｈ型とし、そして、この溝状の空
気通路１４と上記空気通路８とを開口１０₀によ
り連通する。

次に、前述のように構成された本考案に係るエ
アークリーナエレメントの作用について説明す
る。

第１図乃至第２図において、エアークリーナ１
のエアー取入口２_iから吸入されたエアーは、エ
アークリーナエレメント３の上面の上側エアーク
リーナ室１ａ内に流れ込む。このとき、上側エア
ークリーナ室の断面積は、エアー取入口断面積よ
り数倍以上あるため、エアー流速はエアー取入口
部分を通過するときよりも急激に減速される。そ
して、エアーは上側エアークリーナ室１ａから各
エアークリーナエレメント３を通過して下側エア
ークリーナ室１ｂに到達する。このとき、エアー
クリーナエレメント３によつて過され、ダスト
が除去された清浄なエアーのみがエアー取出口２
_０からキヤブレータ（図示せず）に送られる。エ
アーがエアークリーナエレメント３を通過する際
には、エアーは隣接するひだ６，６間に形成され
た空気通路８を通つてエレメント全面に亘つて均
一な流速で通過するとともに、エアークリーナエ
レメント３のひだピツチが均一なため、通気抵抗
が均一となる。

また、エアークリーナエレメント３における各
紙単体４の内外端４ｂ，４ｃに設けられた樹脂
材１０に衝接したエアーは樹脂材１０に形成され
た開口１０₀より隣接するひだ６，６間に形成さ
れた空気通路８に導かれ、その後エレメント３を
通過する。一方、各紙単体４の側縁４ａの連結
部１１に設けられた樹脂材１０に衝接したエアー
は、樹脂材１０に形成された溝状の空気通路１４
及び上記開口１０₀より隣接するひだ６，６間に
形成された空気通路８に導かれ、その後エレメン
ト３を通過する。

次に、第７図及び第８図に本考案の変形例を示
す。

紙単体４は、第７図に示されるように樹脂成
形時に、上下金型により紙単体４の山形状を形
成する各ひだ６の両ひだ片６ａ，６ｂを、その両
端部（第３図においてＸ，Ｙ部）において上側の
折曲稜線から所定長さ（例えばＨ／２）だけ内方
に密接させる。そして、この密接部７を樹脂材１
０にて密封するとともに、相隣接する密接部７，
７間に、隣接するひだ６，６間に形成される空気
通路８と連通する開口１０₀を設ける。

さらに、第８図に示されるように樹脂成形時に
相隣接する紙単体４の側縁４ａを互いに連結す
る連結部１１において、エレメント３の内端側か
ら外端側に延びる樹脂材１０に溝状の空気通路１
４を設けて樹脂材１０を断面Ｕ型とし、そして、
この溝状の空気通路１４と上記空気通路８とを開
口１０₀により連通する。

〔実験結果〕

次に、本考案に係るエアークリーナエレメント
の実験結果について第９図及び第１０図を参照し
て説明する。

このとき、エアークリーナエレメントは過面
積2000cm²のものを使用し、使用したダストはJIS
Z8901 ８種であり、テスト方法はJIS D1612に準
じて行つた。

第９図は、供給ダスト量（ｇ）に対する過効
率（％）の変化を示したものであり、同図におい
て、横軸が供給ダスト量（ｇ）、縦軸が過効率
（％）であり、破線が従来のエアークリーナエレ
メントを示し、実線が本考案のエアークリーナエ
レメントを示したものである。第９図で明らかな
ように、過効率は、本考案のエレメントが従来
のものに比べて約１％上昇している。

また、第１０図は、エアーの通気量（／
min）に対する通気抵抗（mmAq）の変化を示し
たものであり、同図において、横軸がエアー通気
量（／min）、縦軸が通気抵抗（mmAq）であ
り、破線が従来のエアークリーナエレメントを示
し、実線が本考案のエアークリーナエレメントを
示したものである。第１０図で明らかなように、
通気抵抗は、本考案のエレメントが従来のものに
比べて約10％減少している。

次に、本考案の他の実施例を第１１図に示す。
第１１図の実施例ではエアークリーナエレメント
３を円錐状に形成したものであり、このエアーク
リーナエレメント３は平面図は第２図と全く同様
となる。そして、紙単体４は、第１２図に第２
図の−線断面図が示されるように山形部
は中心部から端部に向かうにつれて湾曲して形成
されている。即ち、紙単体４を構成する多数の
山形状のひだ６を形成する１対のひだ片６ａ，６
ｂは、中心部ｃから端部ｅに向かうにつれて中心
部側に湾曲して形成され、この湾曲の度合は端部
にいく程増加している。そして、端部ｅ側におけ
る１対のひだ片６ａ，６ｂの長さは異なつてい
る。このように紙単体４を形成することによ
り、連結部１１の成形後に金型を型抜きする際、
金型の抜き方向を上下方向の同一方向にすること
ができる。他の構成は上述した実施例と全く同様
である。

本実施例においては、第２図に示したエアーク
リーナエレメントよりも小さな外径寸法で同一
過面積を得ることができ、エアークリーナの小型
軽量化を図ることができる。

また、第１１図の円錐状のエアークリーナエレ
メントを上下逆にした形状の逆円錐状のエアーク
リーナエレメントでも同様の作用効果が得られ
る。

〔考案の効果〕

以上、実施例の説明から明らかなように、本考
案によれば、エアークリーナのエアー取入口の面
積よりもエアークリーナエレメントの開口面積が
著しく大きいため、被過流体の流速減少を図る
ことができ、高い過効率が得られるとともにロ
ングライフ化が図れる。しかも、上述した流路面
積の拡大作用により、エアークリーナエレメント
に達するまでの流路抵抗の減少を図ることができ
る。

また、本考案によれば、エアークリーナ入口か
ら吸入された被過流体はエアークリーナエレメ
ント上面側に入り、その後エレメント全面に亘つ
て均一な流速で通過して過されるため、流路抵
抗の減少を図ることができるとともにエレメント
の各部において均一な過ができる。

さらに本考案によれば、エレメントの過面積
を充分に確保することができるため、薄形エレメ
ントにすることができ、エアークリーナの小型
化、軽量化を図ることができる。また、本考案に
よれば、紙単体の側縁に設けられた樹脂材に衝
接したエアーは、この樹脂材に設けられたエレメ
ントの内端側と外端側とを結ぶ溝状の空気通路に
よりひだ間に形成される空気通路に導くことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るエアークリーナエレメン
トを装着したエアークリーナの断面図、第２図は
本考案に係るエアークリーナエレメントの平面
図、第３図は紙単体の斜視図、第４図は第２図
の−線断面図、第５図は第２図のＡ矢視図、
第６図は第２図のＢ部詳細図、第７図及び第８図
は本考案の変形例であり、第７図は第２図のＡ矢
視図、第８図は第２図のＢ部詳細図、第９図はエ
アークリーナエレメントの過効率を示す図、第
１０図はエアークリーナエレメントの通気抵抗を
示す図、第１１図は本考案の他の実施例を示す断
面図、第１２図は第１１図のエレメントの断面
図、第１３図は従来のエアークリーナエレメント
を装着したエアークリーナの横断面図、第１４図
は同エアークリーナの縦断面図である。 １……エアークリーナ、２……エアークリーナ
ケース、３……エアークリーナエレメント、４…
…紙単体、５……折曲稜線、６……ひだ、７…
…密接部、８……空気通路、１０……樹脂材、１
１……連結部、１２……内側枠体、１３……外側
枠体、１４……空気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シート状紙を一側から他側に向けて多数の山
   形状に折曲形成して紙単体を構成し、この紙
   単体の側縁を互いに樹脂材にて連結したエアーク
   リーナエレメントにおいて、エレメントの内端側
   から外端側に延びる連結部分に内端側と外端側と
   を結ぶ溝状の空気通路を設け、この空気通路と相
   隣接するひだ間に形成される空気通路とを連通し
   たことを特徴とするエアークリーナエレメント。