(57)【要約】【課題】エアクリーナの水分除去性能を向上すること。【解決手段】ケース部材１０と、ケース部材１０に形成され、外部から空気を導入する空気導入口２０と、空気導入口２０から導入された空気中に含まれる水分を除去するフィルタ３０と、ケース部材１０に形成され、フィルタ３０を通過した空気を排出する空気排出口４０と、空気排出口４０の周縁からケース部材１０の内部空間に突出する突出部５０と、を備え、突出部５０が、ケース部材１０の内壁を伝わる水分の流出を阻止することを特徴とする。【選択図】図２
2010138816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース部材と、
ケース部材に形成され、外部から空気を導入する空気導入口と、
前記空気導入口から導入された空気中に含まれる水分を除去するフィルタと、
前記ケース部材に形成され、前記フィルタを通過した空気を排出する空気排出口と、
前記空気排出口の周縁から前記ケース部材の内部空間に突出する突出部と、
を備え、
前記突出部が、前記ケース部材の内壁を伝わる水分の流出を阻止することを特徴とするエアクリーナ。
【請求項２】
前記ケース部材は、前記フィルタと前記空気排出口との間における内壁に形成された水抜き孔を有することを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
【請求項３】
前記フィルタが、遠心分離型のフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
【請求項４】
前記フィルタからの吐出空気流の方向と、前記突出部の空気流入方向を同じにしたことを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアクリーナに関し、特に車両の吸気系に配設されるエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアクリーナは、一般に、吸気中に含まれる水分を除去する機能（水分除去機能）と、水分が除去された吸気中に含まれる塵や埃等を除去する機能（粉塵除去機能）とを備えている。水分除去機能が低下して吸気中に水分が多く含まれていると、エアクリーナの粉塵除去機能が低下するため、次のような種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、エアクリーナ内にスポンジ材で形成された水分分離装置を設け、その下方に排水用の溝部が形成された構造が開示されている。また、特許文献２には、エアクリーナの内壁から突出して形成され、エアクリーナの出口から遠ざかるように延びるリブによって、エアクリーナの内壁に付着した水分をリブを介して排水弁から排出する構造が開示されている。
【特許文献１】特許第３３６５１７７号公報
【特許文献２】特開平８−１７０５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された技術では、エアクリーナの内壁に沿って流れる吸気によって、スポンジに吸収された水分又はリブを流れる水分が内壁を伝って、空気排出口の外方に押し流されてしまう可能性がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、エアクリーナの水分除去性能を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明においては、ケース部材と、ケース部材に形成され、外部から空気を導入する空気導入口と、前記空気導入口から導入された空気中に含まれる水分を除去するフィルタと、前記ケース部材に形成され、前記フィルタを通過した空気を排出する空気排出口と、前記空気排出口の周縁から前記ケース部材の内部空間に突出する突出部と、を備え、前記突出部が、前記ケース部材の内壁を伝わる水分の流出を阻止することを特徴とするエアクリーナ構造が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、エアクリーナの水分除去性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で以下の実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係るエアクリーナユニット１０００が適用される全体構成を示す図である。エアクリーナユニット１０００は、車両の吸気系に用いることを想定している。エアクリーナユニット１０００は、吸気ダクト１から導入された空気に対して所定の処理を行って、スロットルバルブ２や吸気マニホールド３等を介して、エンジン４の燃焼室４ａに燃焼空気を供給する。このため、エアクリーナユニット１０００では、燃焼効率を悪化させないためにも、塵や埃等の粉塵除去機能を有するだけでなく、水分等を除去する水分除去機能を有することが要求される。エアクリーナユニット１０００は、プレクリーナ１００と、プレクリーナ１００の後段に配設されたエアクリーナ本体２００とを備える。
【０００９】
図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。図３は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。プレクリーナ１００は、本実施形態では、ケース部材１０と、ケース部材１０に形成され、外部から空気を導入する空気導入口２０と、空気導入口２０から取り入れた空気中に含まれる水分を除去するフィルタ３０と、ケース部材１０に形成され、フィルタ３０を通過した空気を排出する空気排出口４０と、空気排出口４０の周縁からケース部材１０の内部空間に突出する突出部５０と、を備える。また、本実施形態では、フィルタ３０を通過した空気の流れる方向と、突出部５０の空気流入口の流入方向とが同一になるように配設されている。
【００１０】
ケース部材１０は、２つの部材から構成され、これらを組み合わせることにより内部空間を形成する。ケース部材１０は、例えば、樹脂等を射出成形等の成形法を用いることにより形成される。
【００１１】
空気導入口２０は、前述の吸気ダクト１を接続するために設けられ、吸気ダクト１からケース部材１０の内部空間に空気を導入する。空気排出口４０には、ゴム等で形成された流路管５が接続されている。
【００１２】
フィルタ３０には、本実施形態では、例えば、公知の遠心分離型（サイクロンとも呼ばれる。）のフィルタを用いることができる。すなわち、遠心分離型のフィルタは、流体を旋回させ、旋回時に発生する遠心力を用いて流体中の微粒子を分離するものである。なお、この遠心力は、旋回時の半径をＲ、流体の速度をＶとすると、ＲＶ２で表すことができる。これを用いることにより、本実施形態では、空気中に含まれる水分と空気の質量の差を利用して分離除去することができる。ケース部材１０には、フィルタ３０の下方に水抜き孔３１が形成されており、この水抜き孔３１を介して、フィルタ３０で除去した水分をケース部材１０の外部に排出する。なお、フィルタ３０は、水分と共に塵や埃も同時に除去可能であるように構成しても構わない。
【００１３】
しかし、フィルタ３０に進入する空気の速度が遅い場合には、前述の通り、遠心力が小さくなってしまうため、フィルタ３０での水分除去機能が低下してしまう。このため、水分がケース部材１０の外部に流出して、エアクリーナ本体２００内に流入してしまい、エアクリーナ本体２００の粉塵除去機能が低下してしまう可能性がある。
【００１４】
そこで、本実施形態では、ケース部材１０の内部空間に突出する突出部５０を備えている。突出部５０は、ケース部材１０とは別個に（又は一体に）樹脂等で形成された筒状部材である。突状部５０は、プレクリーナ１００の空気排出口４０に挿入されることにより、内部空間に所定距離だけ突出してケース部材１０の内壁を伝わる水分の流出を阻止する。所定距離としては、約１２ｍｍ程度を想定するが、プレクリーナ１００のサイズや空気抵抗等を勘案して任意に設定することができる。基本的には、ケース部材１０の内壁を伝わる水分を堰き止めるだけの突出量を設定すればよい。なお、ケース部材１０には、フィルタ３０の空気の流れ方向に対する下流側に水抜き孔１１が設けられており、この水抜き孔１１を介して突出部５０で堰き止められた水分を排出する。特に、空気量の少ない時は、プレクリーナ１００内部で分離しきれずに飛散した水が内壁を伝わってエアクリーナ本体２００側に流出することを抑制することにより水分除去性能を向上することができる。
【００１５】
エアクリーナ本体２００は、本実施形態では、ケース部材２１０と、ケース部材２１０に形成され、外部から空気を導入する空気導入口２２０と、空気導入口２２０から取り入れた空気中に含まれる粉塵を除去するフィルタ２３０と、ケース部材２１０に形成され、フィルタ２３０を通過した空気を排出する空気排出口２４０と、を備える。
【００１６】
ケース部材２１０には、フィルタ２３０の空気の流れ方向に対する上流側にプレクリーナ１００で除去しきれなかった水分を排出するための水抜き孔２１１が形成される。空気導入口２２０には、一方端部がプレクリーナ１００の空気排出口４０に接続された流路管５が接続されている。なお、その他の構成については、上述のプレクリーナ１００と同様であるため、説明を省略する。フィルタ２３０は、例えば、繊維等で形成された目の細かい濾紙であり、蛇腹状に折り曲げられて形成されることにより、塵や埃等の粉塵を効率的に除去可能である。このフィルタ２３０に水分が付着してしまうと、最終的に濾過機能が低下する結果、粉塵除去機能が低下してしまうことになる。
【００１７】
以上述べた通り、本実施形態によれば、突出部５０がケース部材１０の内部空間に突出して設けられたため、ケース部材１０の内壁を伝わる水分を阻止することができる。これにより、プレクリーナ１００の水分除去性能を向上することができる。この結果、プレクリーナの後段に配設されるフィルタ２３０での粉塵除去機能が低下することを抑制することができる。また、フィルタ３０から出た空気は、フィルタ３０と突出部５０との間で形成するよりも広い空間で旋回しながら膨張するため、断熱膨張効果で空気温度が下がることにより水分離が促進されると共に、フィルタ３０と突出部５０との空気の流れる方向が一致しているため、空気流抵抗が小さくできる効果を有している。
【００１８】
なお、上述の実施形態では、突出部５０が、ケース部材１０と別個に形成された部材を用いたが、ケース部材１０に一体的に形成されていてもよい。また、突出部５０は、図４で示すように、フィルタ３０に近接するにつれて開口５１が大きくなるように形成された形状（すなわち、ベルマウス形状）を有していてもよい。この場合には、突出部５０の開口５１が末広がりであるため、突出部５０を設けたことにより空気抵抗が増大することを抑制できる。更に、空気排出口５０に設けられた流路管５の取付部を備えており、突出部５０は、この流路管５をケース部材１０の内部空間に突出するように、取付部に取り付けることにより形成されていても構わない。
【００１９】
また、上述の実施形態では、エアクリーナユニット１０００が、プレクリーナ１００とエアクリーナ本体２００とを備え、プレクリーナ１００の内部空間に突出した突出部５０がプレクリーナ１００の後段に配設されるエアクリーナ本体２００への水分流入を防止するものとした。しかし、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、例えば、フィルタ３０が水分除去機能だけではなく、十分な粉塵除去機能を備えている場合には、エアクリーナ本体２００を設ける必要がない。このような場合には、エンジン４の燃焼室４ａ内の水分の流入を抑制することにより、いわゆるウォーターハンマ現象の抑制や燃焼効率の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアクリーナユニット１０００が適用される全体構成を示す図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】一実施形態の変形例に係るプレクリーナ３００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ケース部材
２０  空気導入口
３０  フィルタ
４０  空気排出口
５０  突出部
１００  プレクリーナ
２００  エアクリーナ本体
１０００  エアクリーナユニット
【図１】
2010138816.tif 000003
【図２】
2010138816.tif 000004
【図３】
2010138816.tif 000005
【図４】
2010138816.tif 000006