JPH0414099Y2 - - 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１０図乃至第１１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、この紙単体をそ
の折曲稜線が形成されるべきエレメントの中心よ
り延びる半径線上又はこの半径線に平行となるよ
うに配置し、この紙単体の側縁を互いに連結部
材を介して連結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。

〔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５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
する樹脂材の連結部材６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（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は樹脂材の連結部材６により
互いに連結され、上記エアークリーナエレメント
３が形成されている。

しかして、各紙単体４を樹脂材の連結部材６
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
の中心より延びる半径線ｒ上又は半径線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が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。

次に、前述に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。

次に、第５図に本考案のエアークリーナエレメ
ント３の変形例を示す。

第５図のエアークリーナエレメント３はその外
形が四角形状に形成されている。上記エアークリ
ーナエレメント３を構成する紙単体４は、波形
加工により山形状の多数のひだを形成した後、プ
レス加工により略三角形状の外形としたものであ
る。そして、各紙単体４を第２図と同様にその
折曲稜線５が半径線ｒと平行になるように配置
し、各紙単体４の側縁４ａ及び内外端４ｂ，４
ｃを連結部材６により連結することによりエアー
クリーナエレメント３を形成する。

〔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６図及び第７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６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６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７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７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。

第８図は本考案の他の実施例を示すものであ
る。

本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９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７を形成する１対のひだ片７ａ，７ｂ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７ａ，７ｂ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、連結部材
６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８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。

【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図は本考案のエアークリ
ーナエレメントの変形例を示す平面図、第６図は
エアークリーナエレメントの過効率を示す図、
第７図はエアークリーナエレメントの通気抵抗を
示す図、第８図は本考案の他の実施例を示す断面
図、第９図は第８図のエレメントの断面図、第１
０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１１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……連結部材、
７……ひだ。

Claims (1)

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
   紙単体をその折曲稜線が形成されるべきエレ
   メントの中心より延びる半径線上又はこの半径
   線に平行となるように配置し、この紙単体の
   側縁を互いに連結部材を介して連結したことを
   特徴とするエアークリーナエレメント。 ２ 前記連結部材は、樹脂材の成形品からなるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載のエアークリーナエレメント。