JPH0441969A - 内燃機関の空気清浄装置 - 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］ この発明は、エンジンに吸入される空気を清浄化するサ
イクロン式の空気清浄装置に関する。

［従来の技術］ エンジンに供給されるようになる吸入空気を清浄化する
エアクリーナとして、サイクロン式のものが知られてい
る。第５図は従来のサイクロン式空気清浄装置を示すも
ので、円筒形のケーシング１１を備え、このケーシング
１１の内部にはケーシング１１と軸線が一致するように
して円柱状のクリーナエレメント１２が配置されている
。そして、ケーシング１１の一端方向の周面部に、ケー
シング１１の内部に開口するインレット１３が形成され
るもので、このインレット１３から吸入空気が、ケーシ
ング１１の内周面の接線方向に向けて導入され、空気が
ケ−シングＩｆの内周面に沿って送出されるようになっ
ている。このケーシング１１の内部に導入された空気は
、ケーシング１１の端面に形成したアウトレット１４か
ら出力され、図示しないエンジンに供給される。

ここで、インレット１３から送り込まれて、ケーシング
１１内で形成される空気の流れは、図にＡで示すように
１本の螺旋を形成するようになってケーシング１１とク
リーナエレメント１２との間を流れる。この場合、エン
ジンにおける吸入空気量に対応して空気流速が設定され
るものであるが、この空気流速が上昇するにしたがい、
この空気に含まれるダストの流れも明確な１本の螺旋の
流れとなる。そして、ダストの空気流全体への分散が不
可能な状態となる。したがって、この様な状態でクリー
ナエレメント１２に吸引されるダストは、このエレメン
ト１２の極く限られた部分、すなわちダスト螺旋状の軌
跡部分にのみ捕捉されるようになる。

この様な状態では、クリーナエレメントＩ２の濾過面積
を有効に利用することができず、こ・のエレメント１２
の早期目詰まりの原因となる。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、ケー
シング内に設置されるクリーナエレメントの濾過面積を
有効に利用し、特にクリーナエレメントにおける早期目
詰まりの発生を効果的に抑制し、有効寿命を延ばせるよ
うにした内燃機関の空気清浄装置を提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段〕 この発明に係る内燃機関の空気清浄装置は、円筒状のケ
ーシングの内部に、同軸の状態でクリーナエレメントを
設置すると共に、前記ケーシングの一方の端に近接する
部分の、このケーシングの軸線に対称となる位置に、ケ
ーシングの内周面の接線の方向に向けた複数のインレッ
トを形成するようにしている。また、この複数のインレ
ットには適宜偏流板を設けるようにしている。

［作用コ この様に構成される内燃機関の空気清浄装置によれば、
軸対称に設置された複数のインレットからそれぞれ吸入
空気がケーシング内に導入される。

そして、この各インレットから導入された空気は、ケー
シング内で螺旋状の軌跡を描いて流れるようになるもの
であるが、複数のインレットがケーシングの軸線に対し
て対称とされるような位置に、円周方向で等間隔で設置
されているため、空気流の螺旋の軌跡の位置は、各イン
レット毎に異なるようになり、ダストがクリーナエレメ
ントの特定される個所に集中して捕捉されることがなく
なる。

したがって、クリーナエレメントの目詰まりの進行が抑
制される。また、エンジンの回転数が上昇するにしたが
い空気流速度が上昇するものであるが、各インレットに
設定される偏流板によって、空気の流速がより高い状態
で使用するインレットの数が増されるようにすれば、よ
り効率的に作用する空気清浄装置とすることができる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示すもので、円筒状のケーシング２
１の内部には、ケーシング２１の内周面に沿って隙間が
形成される状態で、円柱状のクリーナエレメント２２が
、ケーシング２１と同軸的位置に設定されている。そし
て、ケーシング２１の一方の端部分に近接した位置に、
第１および第２のインレット２３１および２３２が設け
られるもので、これらインレット２３１および２３２の
それぞれ空気導入方向は、ケーシング２１の内周面の接
線に平行に設定され、インレット２３１および２３２か
ら導入された空気流は、ケーシング２１の内周面に沿っ
て回転され、螺旋状の軌跡が形成されるようにしている
。ここで、第１および第２のインレット２３１および２
３２は、ケーシング２１の軸線に対称となる１つの直径
線上に位置して配置されている。

すなわち、インレット２３１および２３２それぞれから
導入された吸入空気は、図に螺旋ＡおよびＢで示すよう
にケーシング２１の内周面に沿って流れ、このケーシン
グ２工の他端面に形成したアウトレット２４から、図で
は示されないエンジンの吸気系に導かれるようになる。

すなわち、この様に構成される空気清浄装置にあっては
、第１および第２のインレット２３１および２３２は、
円筒状のケーシング２１の軸線に対称とされる位置にそ
れぞれ設定されている。したがって、第１のインレット
２３１から導入された空気の流れの螺旋状の軌跡Ａに対
して、第２のインレット２３２から導入された空気の螺
旋状軌跡Ｂは、軌跡Ａの隙間に形成されるようになり、
軌跡ＡおよびＢは二重螺旋を形成するようになる。

この結果、クリーナエレメント２２に吸引されるダスト
の分布が広範囲となり、したがって濾過面積の未使用部
分が必然的に減少されて、この濾過面積部分が有効に利
用されるようになる。すなわち、クリーナエレメント２
２の早期目詰まりが効果的に抑制され、この空気清浄装
置が正常に作用する寿命が効果的に延長できるようにな
る。

特にインレット２３１および２３２が、ケーシング２１
の軸線に対して対称となる位置に設置、され、特に点対
称とされる位置に設定されるものであるため、クリーナ
エレメント２２の濾過面積をむら無く効率的に使用する
ことができる。

第２図は第５図で示したインレットが１つの場合ａと、
第１図で示したようにインレットを２つ設定した場合す
とのダストの目詰まり具合を実験した結果を示す。この
実験はＪＩＳ　Ｄ　　１６１２によって行ったもので、
試験終了条件として、増加抵抗が６００ｍｍＡｑとなっ
た時点を例とした。この実験の結果、インレットを１個
所としたａの場合に対して、インレットを２個所に設定
したｂの場合の寿命は、約１．２倍に延長されることが
確認された。

上記実施例では、ケーシング２１に対して２個のインレ
ット２３１および２３２を設けたが、このインレットの
数は任意に増やすことができる。例えば第３図に示すよ
うにケーシング２１に対して、その軸線に対称となる位
置に、第１乃至第３のインレット２３１〜２３３を形成
するようにしてもよい。この場合も、第１乃至第３のイ
ンレット２３１〜２３３の間隔は等間隔とされるもので
あるため、ダストを含む空気の流れは、３本の螺旋状の
軌跡となり、その各螺旋の間隔は等しい状態とされる。

したがって、クリーナエレメント２２の濾過面積がより
有効に利用されるようになる。

第４図はさらに他の実施例を示すもので、この実施例に
あっては、第１図で示したと同様に第１および第２の２
個のインレット２３１および２３２を備えている。この
場合、第１のインレット２３１および第２のインレット
２３２には、それぞれ偏流板３０および３１が設けられ
、それぞれインレットとケーシング２１との接合点部分
を支点にして回動自在に取り付けられている。この場合
、第１のインレット２３１に対応する偏流板３０は常時
開口した状態に設定されるのに対して、第２のインレッ
ト２３２の偏流板３１は、アクチュエータ３３によって
選択的に閉じられ、また開かれるように制御されるよう
にしている。

すなわち、この空気清浄装置のアウトレット２４から空
気が供給されるエンジン３４の回転軸に対応して回転セ
ンサ３５を設置し、エンジン３４の回転速度を検出回路
３６で検出させ、この検出信号によって電磁弁３７を開
閉制御する。この電磁弁３７にはバキュームタンク３８
が連通され、電磁弁３７の開閉によってアクチュエータ
３３に設定されるバキューム圧が制御されるようになる
もので、例えばエンジン３４の回転数が所定値より上昇
したことを検出したときに、第２のインレット２３２の
偏流板３１を開き、この第２のインレット２３２からの
空気が、ケーシング２１の内部に導入されるようにする
。

第２のインレット２３２はエンジン３４の回転数に対応
して開口されるようになるもので、吸入空気量が低流量
の場合、具体的にはエンジン３４が低回転域にあるとき
には、第１のインレット２３１のみが開口されるように
する。この様にすることによって吸入空気の流速を上げ
ることができ、この空気清浄装置におけるサイクロン効
果が向上される。

また、エンジン３４の回転速度が上昇した吸入空気量が
高流量の場合には、第１のインレット２３１と共に第２
のインレット２３２も開口され、圧力損失を低減すると
共に、ダストの流れが分散され、クリーナエレメント２
２の濾過面積をより有効に利用できるようになって、そ
の寿命を効果的に延長可能とされる。

この第２のインレット２３２に設置される偏流板３１の
制御は、実施例で示したようにエンジン３４の回転速度
を検出し、その検出結果に対応して行うようにしたもの
に限らず、例えば吸入空気量、あるいは吸気管内の負圧
を検出して制御するように構成することも可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る内燃機関のサイクロン式の
空気清浄装置によれば、ダストを含んだ吸入空気の通路
が、クリーナエレメントに対して均等に分散される状態
で形成されるようになり、このエレメントの濾、過面積
をより有効に利用することが可能となって、効果的に寿
命が延長される。

また、エンジンの運転状況に対応してインレットの数が
制御されるようにすることによって、吸入空気の低流量
の状態でサイクロン効果が向上されるものであり、空気
清浄機能も安定化して設定されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る空気清浄装置の構成
を説明する図、第２図はクリーナエレメントにおける目
詰まりの状態を従来例と比較して示す図、第３図はこの
発明の第２の実施例を示す図、第４図は同じく第３の実
施例を説明する図、第５図は従来の空気清浄装置を示す
図である。 ２１・・・ケーシング、２２・・・クリーナエレメント
、２３１〜２３３・・・インレット、２４・・・アウト
レット、３０．３１・・・偏流板 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図 第３図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状のケーシングと、 このケーシングの内部で、前記ケーシングと同一の中心
   軸線が設定されるように配置されたクリーナエレメント
   と、 前記ケーシングの外周部に取り付け形成され、前記ケー
   シングの接線に沿って、このケーシングと前記クリーナ
   エレメントとの間に吸入空気を導入する複数のインレッ
   トとを具備し、 この複数のインレットは、前記ケーシングの軸線に軸対
   称にして等間隔で配置されるようにしたことを特徴とす
   る内燃機関の空気清浄装置。
2. （２）前記複数のインレットには、その空気通路を開閉
   する偏流板を選択的に設け、これら偏流板は、エンジン
   に吸入される空気量に対応して選択的に開閉制御される
   ようにした請求項１記載の内燃機関の空気清浄装置。