JPH0639771Y2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、空気中に含まれている塵埃等を、遠心力慣
性により分離し捕集して空気を浄化する延伸分離式のエ
アクリーナに関するものである。

従来の技術 空気中に含まれている塵埃等を除去するエアクリーナに
は、ろ紙等を使用した乾式、空気をオイルに接触させる
油槽式、湿潤油を含浸させた濾材を使用する湿式、遠心
力慣性を利用した遠心分離式等の型式のものがある。

例えば、第３図はガソリンエンジン等の内燃機関に使用
されている湿式のエアクリーナを示すもので、エアクリ
ーナ１は、湿潤油を含浸させたのスチールウールのエレ
メント２中を通過させることにより、空気中に含まれて
いる塵埃等をエレメント２に付着させて除去し空気を浄
化する。そのため、粒子の粗い粉塵から粒子の細い塵埃
まで除去できるが、多塵環境での使用においてはエレメ
ント２が短期間の使用で目詰りしてしまい、またエレメ
ント２に湿潤油が含浸されているためこのエレメント２
の清掃あるいは交換がしにくい等の問題点があった。

また、清掃や交換等の保守管理が必要な濾材を使用しな
いエアクリーナとしては遠心分離式のエアクリーナがあ
る。第４図はガソリンエンジンのプレクリーナとして使
用されている従来の遠心分離式のエアクリーナの一例を
示すもので、このエアクリーナ３は、垂直に配設された
内筒４と、この内筒４の外側に空間を存して同心状に配
設された外筒５とを有し、前記内筒４の外周面には、垂
直に対して所定の角度傾斜させた格子状案内翼６が、前
記外筒５の内周面との間に放射状に設けられており、外
筒５の下端側から吸入された空気が、前記格子状案内翼
６間を通過する際に外筒５内を旋回するように案内され
る。そして、吸入された空気が旋回すると、この空気中
に含まれていた塵埃Ｄは、遠心力慣性により外筒５の内
面に沿って旋回しながら上昇して外筒５の上端から、こ
の外筒５の外周に設けられたダストパン７側に飛出し、
重力により落下してこのダストパン７の下部に捕集され
る。したがって、このエアクリーナ３により分離し除去
できるのは、約５μ以上の比較的粒子の大泣き塵埃だけ
であるため、ガソリンエンジン等のエアクリーナの場合
には、さらに細い塵埃を除去できる濾材を備えたメイン
クリーナの吸気側に取付けてプレクリーナとして使用さ
れている。

考案が解決しようとする問題点 ところが、前記した遠心分離式の従来のエアクリーナの
場合には、分離された塵埃が前記外筒５の上端から斜め
上方へ向けて勢いよく飛出すためダストパン７の上部に
浮遊し、重力により落下するまでに時間が掛り、ダスト
パン７内に捕集される前に、浄化された空気と一緒に内
筒４内に吸入される虞れがあるとともに、ダストパン７
に一旦捕集された塵埃が吸入空気流により再び舞い上
り、浄化された空気に混入し、内筒４内に吸入されて送
り出される虞れがあった。

この考案は上記問題点に鑑みなされたもので、塵埃の分
離効率を高めるとともに、一旦分離捕集した塵埃の飛散
等を防止したエアクリーナの提供を目的としている。

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の手段としてこの考案は、 吸入した空気を旋回運動させて、この空気中に含まれて
いる塵埃を遠心力慣性によって分離し、分離された塵埃
を所定個所に捕集するとともに、浄化された空気を中心
部の吸引口から吸い出すエアクリーナにおいて； 上部周縁部に空気取入れ口を備えた円筒状のクリーナー
ボデーと； そのクリーナボデーの上部内側に、クリーナーボデーと
同心状となるように設けられた有底の円筒部と； 前記空気取付れ口に連通するようにクリーナーボデーの
内周面と円筒部の外周面との間に形成された環状の狭路
と； 前記空気取入れ口から取入れられた空気に斜め下向きの
施回運動を与える格子状案内翼と； 塵埃を捕捉する吸着油を底部に溜めるために、クリーナ
ーボデーの下部に前記格子状案内翼から離れてその下方
に設けられたオイルパン； とを有するとともに、 外周方向に向けて展延されかつ外縁部が漸次下方に向き
しかも外径が前記円筒部の径よりも小径となるように作
られた傘状部材が、前記格子状案内翼とオイルパンとの
中間位置に、クリーナーボデーの中心線に対し同心状と
なるように配設され、 この傘状部材は、前記オイルパンの中央部側から立上が
る円筒状の支持部材によって支持されており、 しかも前記吸引口が、傘状部材の状面中央部と円筒部の
底面中央部とのうちいずれか一方に形成されており、 クリーナーボデー内の空気が、傘状部材の上面と円筒部
の底面との間を通って前記吸引口へ吸引されるように構
成したことを特徴としている。

なおここで、オイルパン内の吸着油は底を濡す程度の少
量でもさしつかえない。

また、オイルパンの立ち上がり壁および／または前記支
持部材の外周面に下向きに突出する油切り部を有する構
造としてもよい。

作用 この考案のエアクリーナにおいては、次のようにして空
気の浄化（空気中の塵埃の除去）がなされる。

すなわち、外部の空気は、クリーナーボデー上部の空気
取入れ口からその内側の環状の狭路（クリーナーボデー
内周面と円筒部外周面との間）に吸引され、その環状の
狭路の下部の格子状案内翼に導かれて、その格子状案内
翼によって斜め下向きの旋回運動が与えられる。そして
空気はクリーナーボデー中間部の内周面近くを旋回しつ
つ下降することになるが、このとき空気中に含まれてい
た塵埃は、遠心力慣性によりクリーナーボデー中間部内
周面に押し付けられながら下降し、オイルパンの底部の
吸着油の油面に落下し、吸着油に吸着される。このよう
にして塵埃が吸着除去されて浄化された空気は、オイル
パン底部の吸着油の油面上方で中央部側へ向い、支持部
材の外周面に沿って上昇して傘状部材の下面側からその
外縁を迂回して上面側へ流れ、傘状部材の上面と前記円
筒部の底面との間を通って中心部の吸引口へ吸引される
ことになる。

ここで、オイルパンの上方に傘状部材が設けられている
ことによって、オイルパンの吸着油上方で塵埃が乱舞す
ることが防止され、かつ吸着油に空気が衝突することに
より霧化した吸着油が傘状部材の下面に捕捉されて、霧
化吸着油が吸引口へ流れ込んでしまうことが防止され
る。

なおこのような作用は、クリーナーボデー内の空気
が、傘状部材の上面と円筒部の底面との間を通って吸引
口へ導かれるように構成されていること、傘状部材の
外径が円筒部の径よりも小径に作られていること、傘
状部材の外縁が下向きとなっていること、以上〜の
構成が相俟って奏することが可能となったのである。

すなわち、前記のようにクリーナーボデー内の空気が
傘状部材の上面と円筒部の底面との間を通って中央部の
吸引口へ導かれるように構成されているから、オイルパ
ンの吸着油面上に至った空気が、傘状部材をその下面側
から上面側へ迂回して流れるようになった。

また傘状部材の外径が円筒部の径より大きければ、格子
状案内翼により旋回させられた空気の旋回流の内側の部
分が、傘状部材の外縁によってさえぎられて、ただちに
吸引口の方へ導かれてしまい、吸引油による吸着効果を
充分に発揮させることができなくなるが、前記のよう
に傘状部材の外径を円筒部の径よりも小径としておくこ
とによって、このような現象の発生を防止し、旋回流を
全てオイルパンの吸着油上に導くことが可能となった。

また、傘状部材の外縁が下向きとなっていない場合（す
なわち傘状部材外縁が水平に突出している場合）には、
傘状部材上面と円筒部底面との間の流路における入口側
（傘状部材の外縁付近）の流路断面積が小さくなって、
中央部の吸引口の側からの負圧による前記入口側付近で
の空気吸引流の流速も高くなり、その結果、格子状案内
翼を出た空気が直ちに傘状部材上面と円筒部底面との間
の流路へ向ってしまう流れが生じ、空気がオイルパン吸
着油上に充分に導かれなくなってしまう。これに対し前
記のように傘状部材の外縁が下向きとなっていること
により、傘状部材上面と円筒部底面との間の流路の入口
側断面積が大きくなり、その結果上述のような流れの発
生が防止され、確実に空気をオイルパン吸着油上に導く
ことができる。

さらにのように傘状部材の外縁が下向きとなっている
ことによって、霧化吸着油を傘状部材の下面によって確
実に捕捉することがてき、かつ傘状部材の下面に付着し
た油が傘状部材の上面側へ廻って吸引口側へ吸い込まれ
てしまうことも確実に防止することができた。しかもオ
イルパン底部の吸着油に吸着され切らなかった塵埃は、
傘状部材の下面に沿って空気が流れる際に、その傘状部
材下面の付着油に吸着されるため、塵埃の除去が一層確
実になされる。

したがってこの考案では、特に前記，，の構成を
適用することによって、空気中の塵埃が吸着油に吸着さ
れないまま吸引口に導かれてしまうことを防止して、塵
埃を確実に吸着除去し、同時に吸着油が空気とともに吸
引口に吸引されてしまうことをも確実に防止することが
可能となったのである。

なお、オイルパンの立上り壁もしくは傘状部材を支持す
る支持部材の外周面に油切り部を形成しておけば、オイ
ルパンに貯留された吸着油の持ち去り現象が効果的に防
止される。

実施例 以下、この考案の実施例を第１図および第２図に基づき
説明する。

第１図は、この考案の第１実施例のエアクリーナを示す
図で、エアクリーナ11は、垂直に配設された円筒状のク
リーナーボデー12と、このクリーナーボデー12の上部を
空気取入れ口12aを残して閉塞するとともに、前記クリ
ーナボデー12の上部内周面と間に狭路16を形成する円筒
部13aとを備えた蓋体13と、前記クリーナーボデー12の
下部を気密に閉塞するように取付けられたオイルパン14
と、このオイルパン14の底部中央を垂直を貫通するとと
もに上端の開口部すなわち吸引口15aを前記クリーナー
ボデー12のほぼ中心部に開口させた吸気内筒15とを備え
ており、前記空気取入れ口12aの開口面積は、前記吸気
内筒15の断面積に合せて、必要な量の空気が吸入できる
広さに形成されるとともに、前記狭路16の総断面積は、
前記吸気内筒15の断面積より若干狭く形成されている。

また、前記蓋体13の外周部は、クリーナーボデー12の前
記空気取入れ口12aの上方および外部側方を覆うように
周縁部を下向きに折曲した鍔部13bが周設され、この鍔
部13bと前記クリーナーボデー12の上部外周面間に、下
部を解放した空気流入路17が形成されており、またこの
空気流入路17の下部の解放した部分の総面積は、前記空
気取入れ口12aの総面積より広く設定されており、吸入
される空気の流れを緩やかにして異物の吸込みを防止し
ている。

また、蓋体13の前記円筒部13a外周面には、垂直に対し
て所定の角度傾斜させた格子状案内翼18が前記クリーナ
ーボデー12の上部内周面との間の狭路16内に放射状に設
けられており、前記空気取入れ口12aから吸入され、前
記狭路16で加速された空気の流れが、前記格子状案内翼
18によりクリーナーボデー12内を旋回するように案内さ
れる。そして、旋回する空気中に含まれていた塵埃Ｄ
は、旋回する空気から遠心力慣性により分離される。

一方、前記オイルパン14の底部には、空気中から分離さ
れて落下する塵埃を吸着して捕捉する吸着油19が貯留さ
れており、塵埃をこの吸着油19により捕捉することによ
り、分離された塵埃の舞い上りを防止している。

またオイルパン14の周壁20の内面には、所定の高さから
下方へ向けてナイフエッジ状に突出する油切り段部20が
全周に亘って形成されている。

さらに、クリーナーボデー12の中心部に開口する前記吸
気内筒15の上端の吸引口15aの外周には、上側を円滑な
球面状に形成して、前円筒部13aの底面との間の空間が
前記吸引口15aの開口付近に向って漸次狭くなるよう
に、外周方向に向けて展延しかつ外縁部が漸次下方に向
く傘状部材21が設けられており、この傘状部材21は、オ
イルパン14の中央部近くから立上がる円筒状の支持部材
（図示の例ではこの支持部材は吸気内筒15と兼ねてい
る）によって支持されている。

したがって、クリーナーボデー12内を旋回する空気から
分離された塵埃は、遠心力慣性により周壁に押付けられ
ながら斜め下方に向けて旋回して下降するとともに、重
力により下降速度が速められて底部の吸着油19の油面上
に落下して捕捉される。

一方、塵埃を分離除去されて浄化された空気は、クリー
ナーボデー12の中心部に開口する吸気内筒15の上端の吸
引口15aから吸込まれて所定の場所に送られる。このと
き、前記吸気内筒15の上端の吸引口15aの周囲には傘状
部材21が設けられ、この傘状部材21が、分離された塵埃
が捕集されているクリーナーボデー12の下方部分とを画
成しているため、一旦分離された塵埃の吸気内筒15への
吸い込みを防止している。また、空気の消費量が急増し
た時に、吸気内筒15への浄化空気の吸入量が一時的に未
浄化空気の取入量を上回り、クリーナーボデー12内の気
圧が低下した際に、前記傘状部材21が設けられているこ
とにより、一旦分離捕集された塵埃の乱舞を防止して、
塵埃による浄化空気の再汚染を防止することができる。

さらに、前記吸気内筒15への浄化空気の吸入によりクリ
ーナーボデー12の内圧低下により、オイルパン14内の吸
着油19が周壁20の内面および吸気内筒15の外周面をそれ
ぞれ伝って上昇するが、前記周壁20の内面にはナイフエ
ッジ状に下方へ突出する油切り段部20aが設けられてい
るため、この油切り段部20aより上方への吸着油19の上
昇を阻止して、油の持ち去りを防止するとともに、前記
吸気内筒15の外周壁を伝って上昇する吸着油19は、吸気
内筒15の上端の吸引口15aの外周に設けられた傘状部材2
1の周縁部が下方に突出する油切り部となって、吸気内
筒15に吸込まれる空気による油の持ち去りを効果的に防
止している。また前記傘状部材21の周縁が下方へ突出し
た形状であるため、霧状になって未浄化の空気とともに
クリーナーボデー12内に侵入した雨水や、霧化した吸着
油等が、この傘状部材21の表面に結露成長して低い周縁
部に流れるとともに、粒径が増してオイルパン14内に滴
下することにより、浄化空気への混入および吸着油の持
ち去りが防止される。

また、第２図は第２実施例のエアクリーナを示すもの
で、前記第１実施例においては、吸気内筒を、クリーナ
ーボデーの下部のオイルパンの底部中央を垂直に貫通さ
せて設けて、浄化された空気をクリーナーボデーの中心
部から下方に吸い出すようにしたのに対し、第２実施例
では中心部から上方へ吸い出すようにしている。すなわ
ち第２図のエアクリーナ31は、円筒状のクリーナーボデ
ー32の上部に蓋体33を、下部にオイルパン34を備えると
ともに、前記蓋体33の円筒部33aには格子状案内翼38が
設けられ、また、この円筒部33aの中央には、吸気内筒3
5が垂直に貫通するように設けられており、この吸気内
筒35の下端が円筒部33aの底部に開口して、吸引口35aが
形成されている。

また、吸着油19を底部に貯留する前記オイルパン34の周
壁40の内面および傘状部材41の支持部材の41aの外周面
には、所定の高さから下方へナイフエッジ状に突出する
油切り段部40a,41bが全周に亘って形成されており、油
持ち去り現象の発生を防止している。

さらに、クリーナーボデー32の中心部に開口する前記吸
気内筒35の下端の吸引口35aの下方には、上側を円滑な
球面状に形成された傘状部材41を、クリーナーボデー32
内の空気が、前記下端35aに接近した位置に向い漸次狭
くなるように設けてあり、塵埃を分離除去して浄化され
た空気が、クリーナーボデー32のほぼ中心部に開口する
前記吸引口35aの下端から上方へ吸い込まれて送られる
ようになっており、前記第１実施例の場合とほぼ同様な
作用効果が得られるものである。

なお、上記両実施例においては、浄化された空気を吸込
む吸気内筒15,35の近傍に、周縁部が下方に突出する傘
状部材21,41を設けたので、吸着油の持ち去りを効果的
に防止するとともに、塵埃や霧化した吸着油等を含んだ
空気の乱舞を抑止して浄化空気の再汚染を防止すること
ができる。

また本考案のエアクリーナは、ガソリンエンジン等の内
燃機関のプレクリーナとして使用する他にボイラー等の
燃焼排ガスの集塵用のエアクリーナや、各種機器や設備
の空気取入れ部に設ける除塵用のエアクリーナとしても
好適に実施することができる。

考案の効果 前述のようにこの考案のエアクリーナにおいては、外部
の空気はクリーナーボデー上部の空気取入れ口からその
内側の狭路に吸い込まれ、さらに格子状案内翼によって
斜め下方の旋回運動を与えられながら旋回下降してオイ
ルパンの底部に至り、空気中の塵埃がオイルパン底部の
吸着油に吸着除去され、それによって浄化された空気は
中央部に向って支持部材の外周面から傘状部材の下面側
に沿って流れ、傘状部材の下面側からその外縁を迂回し
て上面側へ流れ、傘状部材の上面と内筒部の底面との間
を通って中心部の吸引口へ導かれる。したがってこのよ
うな本願考案のエアクリーナによれば、既に作用の項に
おいて詳細に述べたように、空気中の塵埃が吸着油に吸
着されないまま吸引口に導かれてしまうことを防止し
て、塵埃を確実に吸着除去し、同時に吸着油が空気とと
もに吸引口に吸引されてしまうことをも確実に防止でき
る。

なおこの考案では、分離された塵埃を吸着油により捕捉
するようにしたため、塵埃をダストパンに捕集する方式
のエアクリーナの場合のように、分離捕集された塵埃が
舞い上って浄化空気に再混入する再汚染が防止できる。
また、吸着油を溜めるオイルパンの立上り壁および／ま
たは傘状の部材の支持部材に下向きに突出する油切り部
を有する構成とすれば、油の持ち去り現象を防止するこ
とができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例のエアクリーナを示す縦
断面図、第２図は第２実施例のエアクリーナを示す縦断
面図、第３図および第４図はそれぞれ従来例を示す縦断
面図である。 11,31……エアクリーナ、12,32……クリーナーボデー、
12a、32a……空気取入れ口、13a,33a……内筒部、14,34
……オイルパン、15,35……吸気内筒、15a,35a……吸引
口、16……狭路、18,38……格子状案内翼、19……吸着
油、20,40……立上り壁、20a,40a,41b……油切り段部、
21,41……傘状部材、41a……支持部材。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入した空気を旋回運動させて、この空気
   中に含まれている塵埃を遠心力慣性によって分離し、分
   離された塵埃を所定個所に捕集するとともに、浄化され
   た空気を中心部の吸引口から吸い出すエアクリーナにお
   いて； 上部周縁部に空気取入れ口を備えた円筒状のクリーナー
   ボデーと； そのクリーナボデーの上部内側に、クリーナーボデーと
   同心状となるように設けられた有底の円筒部と； 前記空気取入れ口に連通するようにクリーナーボデーの
   内周面と円筒部の外周面との間に形成された環状の狭路
   と； 前記空気取入れ口から取入れられた空気に斜め下向きの
   旋回運動を与える格子状案内翼と； 塵埃を捕捉する吸着油を底部に溜めるために、クリーナ
   ーボデーの下部に前記格子状案内翼から離れてその下方
   に設けられたオイルパン； とを有するとともに、 外周方向に向けて展延されかつ外縁部が漸次下方に向き
   しかも外径が前記円筒部の径よりも小径となるように作
   られた傘状部材が、前記格子状案内翼とオイルパンとの
   中間位置に、クリーナーボデーの中心線に対し同心状と
   なるように配設され、 この傘状部材は、前記オイルパンの中央部側から立上が
   る円筒状の支持部材によって支持されており、 しかも前記吸引口が、傘状部材の上面中央部と円筒部の
   底面中央部とのうちいずれか一方に形成されており、 クリーナーボデー内の空気が、傘状部材の上面と円筒部
   の底面との間を通って前記吸引口へ吸引されるように構
   成したことを特徴とするエアクリーナ。
2. 【請求項２】前記オイルパンの立ち上がり壁および／ま
   たは前記支持部材外周面に下向きに突出する油切り部を
   有することを特徴とする請求項１記載のエアクリーナ。