JPH042288B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関等に用いられる空気清浄器に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の空気清浄器として、例えば特公昭
和54−11947号公報に記載のように軸流式濾過エ
レメントを用いた空気清浄器が知られている。

かかる空気清浄器によれば、軸流式濾過エレメ
ントはその構成上、その半径方向の強度が弱く、
従つて直接的に濾過エレメントの側面に非清浄空
気が衝突しないように、上記公知例のごとく、空
気取入口を濾過エレメントの側面に避けた位置に
設ける構成となつている。

しかしながら、空気取入口の位置を濾過エレメ
ントの側面を避けた位置に設けることによつて、
ケース自体の体格が大型化する問題がある。

そこで、従来では実公昭53−1656号公報に見ら
れるように、濾過エレメントの側面に通気性の無
い内筒を配置する構成が知られていることから、
かかる構成を上記前者の空気清浄器に適用するこ
とが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、空気取入口の位置を濾過エレメ
ントの側面まで位置させることが可能となるもの
の、軸流式濾過エメレントはその構成からしてそ
の軸心方向に空気を流すため、その空気流入側お
よび空気流出側の前方に比較的多きな空所を必要
とし、従つてケース自体、ひいては空気清浄器の
大型化につながる。

本発明はかかる点に鑑みて案出されたものであ
つて、空気清浄器の大型化を回避しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、全体としてリング形状を有し、その
軸心方向に空気を流す構成であつて、かつその空
気流入側および空気流出側が軸心から半径方向に
向かつて上方に傾斜する傾斜面に形成された軸流
式濾過エレメントと、前記濾過エレメントを収容
する円筒状のケースと、前記ケースの円筒状側面
に、前記濾過エレメントのリング状側面に対向す
るようにして設けられ、該ケース内部に非清浄空
気を導入する空気取入口と、前記濾過エレメント
のリング状側面に装着され、該リング状側面に対
応する部位に無孔の壁部を有し、前記濾過エレメ
ントの前記空気流入側に対応する部位に開口部を
有したプロテクタ部材と、前記プロテクタ部材と
前記ケースの円筒状側面の内側との間に形成さ
れ、一端側が前記空気取入口に連通し、他端側が
前記濾過エレメントの前記空気流入側に連通して
前記濾過エレメントの略半径方向に空気流が流す
連通路と、前記ケースの上方に、前記濾過エレメ
ントの前記空気流出側に対向するようにして設け
られ、前記濾過エレメントから流出した清浄空気
を取り出す空気取出口と、を具備し、前記濾過エ
レメントの空気流出側の傾斜面により、該傾斜面
と前記空気取出口との間に、該濾過エレメントの
軸心に向かうに従つて深くなる略三角形状の空所
が形成され、前記空気取入口から前記連通路を経
て前記濾過エレメントの略半径方向に向かう空気
流が該濾過エレメントの空気流入側の傾斜面に衝
突するように構成したものである。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的実施例により詳細に説明
する。第１図〜第３図において、１は空気取入口
をなす吸気管で、該吸気管１はキヤツプ２の接線
方向に配設されて溶接、固定されている。３はダ
ストパンである。該ダストパン３とキヤツプ２と
の間にリング体５がシールリング４を介して挟持
してある。該リング体５は縦断面コーン型であ
り、ダストパン３の中心方向に傾斜した円錐面５
ａならびに円形開口部５ｂを備えている。６はダ
スト室である。７は軸流式濾過エレメントで、該
エレメント７は第４図に示す構成を有している。

即ち、濾過エレメント７は全体としてリング形
状の濾過部２０を有し、その軸心方向に空気を流
す構成である。また、その濾過部２０の空気流入
側および空気流出側は軸心から半径方向に向かつ
て上方に傾斜する傾斜面２０ａ，２０ｂに形成さ
れている。濾過部２０はリング状エンドプレート
２２に固定されている。該エンドプレート２２は
その外周側に溝２２ｅを有し、また内周側に、中
心に第１図のボルト１１を通すための孔２２ｃを
備えた円柱部分２２ｂを有している。該円柱部分
２２ｂには溝２２ｅが形成してある。またエンド
プレート２２の外周側と内周側とは複数の放射状
の支持柱２２ｄにより連結されており、該複数の
放射状の支持柱２２ｄ間には開口部２２ａが形成
される。濾過部２０はその中心部をエンドプレー
ト２２の円柱部分２２ｂに通し、かつその最内周
側を円柱部分２２ｂの回りの溝２２ｅ内に接着剤
２３を介して結合され、またその最外周側をエン
ドプレート２２の外周部の溝２２ｅ内に接着剤２
３を介して結合されている。

なお、第１図から理解されるごとく、エンドプ
レート２２の支持柱２２ｄは濾過部２０の空気流
出側の傾斜面２０ｂの傾斜に対応するように濾過
部２０の軸心方向に向かつて下方に傾斜させた構
成としてある。

１４はプロテクタ部材で、該プロテクタ部材１
４は濾過エレメント７の濾過部２０のリング状側
面に装着されている。該プロテクタ部材１４は第
１図および第３図からわかるように、濾過部２０
のリング状側面に対応する部位に無孔の壁部１４
ａを有し、また濾過部２０の前記空気流入側に対
応する部位には濾過部２０の空気流入側の傾斜面
２０ａに沿つて円錐状に絞つた蓋部分１５を有し
ている。該蓋部分１５には複数の小孔１５ａが形
成してある。なお、プロテクタ部材１４の蓋部分
１５の中心部には開口部１６が形成してある。

プロテクタ部材１４の端部は上記エンドプレー
ト２２の外周部の溝２２ｅ内に接着剤２３にて結
合され、従つて濾過エレメント７と一体構造にさ
れている。

上記構造のプロテクタ部材１４を装着した濾過
エレメント７は、ボルト１１および蝶ナツト１３
を介してキヤツプ２の上方に固定されている。該
濾過エレメント７とキヤツプ２との間はシールル
ング８によつてシールされている。ボルト１１は
排出管９に溶接、固定した支持板１０，１０の間
に挟持固定されている。また、キヤツプ２とダス
トパン３とは、図中のＸの環状部の適宜箇所にお
いて取付金具により取付けてあり、この取付金具
を外すことによりキヤツプ２とダストパン３とを
離脱できるようにしてある。

プロテクタ部材１４とキヤツプ２の円筒状側面
の内側との間には連通路３０が形成されている。
該連通路３０は、その一端側が吸気管１にて連通
し、他端側が前記濾過部２０の空気流入側の傾斜
面２０ａに連通しており、該濾過部２０の略半径
方向に空気流を流すように作用するものである。
なお、連通路３０を経て前記濾過部部２０の略半
径方向に向かう空気流は該濾過部２０の空気流入
側の傾斜面２０ａに衝突することになる。

ところで、濾過部２０の空気流出側の領域にお
いては、第１図から理解されるごとく、その空気
流出側の傾斜面２０ｂにより、該傾斜面２０ｂと
該空気流出側との間に、該濾過部２０の軸心に向
かうに従つて深くなる空所４０が形成されてい
る。

上記濾過エレメント７の濾過部２０は次のよう
に製作される。即ち、第５図の扇形の濾材１７を
用いる。該濾材１７は一端の円弧ｌ−l′と他端の
円弧ｖ−v′との間に複数本の円弧状の折り筋ｍ−
m′、ｎ−n′、…ｕ−u′が設けてある。ここで、隣
合つた円弧ｎ−n′とｏ−o′、ｐ−p′とｑ−q′、ｒ
−r′とｓ−s′、ｔ−t′とｕ−u′の間隔を同じとし、
別の隣合つた円弧ｍ−m′とｎ−n′、ｏ−o′とｐ−
p′、ｑ−q′とｒ−r′、ｓ−s′とｔ−t′との間隔を
先
の円弧間隔より大きくし、かつ互いは同一として
ある。また、円弧ｌ−l′とｍ−m′との間の間隔を
円弧ｎ−n′とｏ−o′との間の間隔より大きくし、
円弧ｕ−u′とｖ−v′との間の間隔を円弧ｍ−m′と
ｎ−n′の間隔より大きくしてある。

これらの折り筋に沿つて濾材１７を屈曲させて
長手方向断面が連続した波形となるようにし、円
弧１−l′が内周に、円弧ｖ−v′が外周になるよう
に全体を湾曲させて濾材１７の両側縁を互いに接
着剤１９で接合することにより、第６図の略円錐
形の濾過部２０となる。

上記構成において、次に作用を説明する。吸気
管１よりキヤツプ２内に入つた非清浄空気は矢印
のごとく進み、連通路３０から濾過部２０の傾斜
面２０ａに衝突する。一方、その衝突の前に空気
流はリング体５の円錐面５ａの作用によつて旋回
され、旋回により比較的大きなダストが分離され
る。該ダストは開口部５ｂを経てダスト室６内に
流入する。該ダスト室６内に溜まつたダストはダ
ストパン３をキヤチプ２より取外すことにより、
廃却する。

濾過部２０の傾斜面２０ａに衝突した空気流は
その濾過部２０をその軸心方向に通過し、該濾過
部２０で小さなダストが捕捉される。

こうして、清浄となつて空気は濾過部２０の空
気流出側の空所４０を経て排出管９を通つて内燃
機関へ吸入される。

ところで、上記実施例においてはプロテクタ部
在１４が過エレメントの外周に装着されている
ため、吸気管１より入つて非清浄空気の流れが
過エメレント７の外周面に衝突する方向であつて
も上記プロテクタ部在１４にその流れは衝突する
ことになり、故に過エレメント７の過部２０
が変形することはない。該過部２０は第６図に
示してあるごとく断面波形部が同心円状に複数列
存在する構造であり、過部２０の軸心に対し半
径方向の外力に対し上記波形部は変形しやすいこ
とがわかる。それ故、上記プロテクタ部材１４を
装着することは大きな効果がある。

また、プロテクタ部材１４の装着により、上述
した効果の他に次の効果がある。即ち、軸流式
過エレメント７は文字どおり非清浄空気を該エレ
メント７の軸心方向に流すため、その両端は開口
させる必要があり、このため例えば第１図のよう
に過エレメント７を支持しなければならない。
従つて、過エレメント７の清掃の際に該エレメ
ント７の外周を手で持つと往々にして過部２０
とエンドプレート２２との接合部に荷重が加わ
り、過部２０が破れる恐れがある。

しかるに、プロテクタ部材１４の装着により、
過エレメント７の清掃の際はプロテクタ部在１
４を手で持つことになり、上野した不具合を回避
できる。なお、過エレメント７の清掃は、その
過部２０の軸心方向に空気を吹付ければよい。

更に、上記実施例のごときサイクロン式空気清
浄器によれば、吸気管１より流入する非清浄空気
中に含まれるダストがその流入の際の慣性力によ
つて過エレメント７の過部２０に付着し、サ
イクロン効率を低下させることになるが、プロテ
クタ部材１４によりかかる不具合をなくすことが
できる。

第７図のごとく材１７の片側を波形形状に成
形し、もう片側は平板形状とし、その境を折り曲
げて渦巻状に巻いて構成した過部２０を示すも
のである。なお、空気は第８図のごとく流れる。
なお、図中１７ａは平板部、１７ｂは波形部、２
４は接着剤である。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではなく、次のように種々の変形が可能であ
る。

(1) プロテクタ部材１４は金属で構成してもよ
い。

(2) プロテクタ部材１４の蓋部分１５は廃止して
も勿論よい。

(3) 過エレメント７の過部２０はその軸心方
向に空気を流すことのできる構造であればよ
く、従つて上述した過部２０の構造に限定さ
れない。例えば、過部２０を構成する出発材
料としての材は第５図の他に第９図のごとき
台形形状の材１７を用いて構成してもよく、
あるいは三角形状の材を用いてもよい。更に
は、材を折り曲げて構成する他に、材をプ
レス形成したり、あるいは抄紙工程で軸流方式
の過部を構成することができる。あるいは実
公昭56−51937号公報に開示された構造の過
部を用いてもよい。

(4) 本発明は前述各実施例におけるサイクロン式
空気清浄器でなく、サイクロン方式を利用しな
い一般のエンジン用空気清浄器にも適用でき、
更にはエンジン用の他に空調用の空気清浄器に
も勿論適用できる。

〔発明の効果〕

以上のべたように本発明の効果を列挙すれば次
のとおりである。

(a) 軸流式濾過エレメントのリング状側面に非清
浄空気が直接衝突することによる該エレメント
の損傷をプロテクト部材によつて防止すること
ができる。

(b) 軸流式濾過エレメントの空気流入側および空
気流出側をその軸心から半径方向に向かつて上
方に傾斜する傾斜面に形成し、かつ空気取入口
から前記連通路を経て前記濾過エレメントの略
半径方向に向かう空気流を該濾過エレメントの
空気流入側の傾斜面に衝突するように構成した
から、該濾過エレメントの空気流入側に空気流
を導くために該空気流入側の前方に大きな空間
を要することがなく、確実にその空気流入側の
全体に空気流を導くことがでる。

また、濾過エレメントの空気流出側の傾斜面
によつて、該傾斜面と空気取出口との間に形成
した、該濾過エレメントの軸点に向かうに従つ
て深くなる空所により、空気流得側の前方に大
きな空間を要することなく確実に空気流を排出
させることができる。

従つて、軸流式濾過エレメントの採用によつ
て生じる空気流入側および空気流出側の空間を
極力小さくすることが可能となり、空気清浄器
全体の体格の大型化を回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる空気清浄器の一実施例を
示す縦断面図、第２図は第１図の平面図、第３図
は第１図のプロテクタ部材を示す断面図、第４図
は第１図の軸流式濾過エレメントを示す斜視図、
第５図および第６図は第４図の濾過エレメントの
濾過部の製作過程の説明に用いた図で、第５図は
濾材の展開図、第６図は濾過部を示す斜視図、第
７図〜第９図は本発明における濾過エレメントの
他の実施例を示すもので、第７図は濾過エレメン
トの製作過程を説明するための斜視図、第８図は
第７図の要部を拡大して示す斜視図、第９図は第
５図の変形例を示す斜視図である。 １……吸気管、２……キヤツプ、７……濾過エ
レメント、９……排出管、１４……プロテクタ部
材、２０……濾過部、２０ａ，２０ｂ……傾斜
面、３０……連通路、４０……空所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 全体としてリング形状を有し、その軸心方向
   に空気を流す構成であつて、かつその空気流入側
   および空気流出側が軸心から半径方向に向かつて
   上方に傾斜する傾斜面に形成された軸流式濾過エ
   レメントと、 前記濾過エレメントを収容する円筒状のケース
   と、 前記ケースの円筒状側面に、前記濾過エレメン
   トのリング状側面に対向するようにして設けら
   れ、該ケース内部に非清浄空気を導入する空気取
   入口と、 前記濾過エレメントのリング状側面に装着さ
   れ、該リング状側面に対応する部位に無孔の壁部
   を有し、前記濾過エレメントの前記空気流入側に
   対応する部位に開口部を有したプロテクタ部材
   と、 前記プロテクタ部材と前記ケースの円筒状側面
   の内側との間に形成され、一端側が前記空気取入
   口に連通し、他端側が前記濾過エレメントの前記
   空気流入側に連通して前記濾過エメメントの略半
   径方向に空気流を流す連通路と、 前記ケースの上方に、前記濾過エレメントの前
   記空気流出側に対向するようにして設けられ、前
   記濾過エレメントから流出した清浄空気を取り出
   す空気取出口と、 を具備し、 前記濾過エレメントの空気流出側の傾斜面によ
   り、該傾斜面と前記空気取出口との間に該濾過エ
   レメントの軸心に向かうに従つて深くなる空所が
   形成され、 前記空気取入口から前記連通路を経て前記濾過
   エレメントの略半径方向に向かう空気流が該濾過
   エレメントの空気流入側の傾斜面に衝突するよう
   に構成されていることを特徴とする空気清浄器。