(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナ(３１)のケーシング(１)に筒状のフィルタエレメント(２２)を収容し、フィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け、フィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、浄気室(６)の下流にエアフローセンサ(９)を配置した空気浄化装置において、
周方向の所定位置に長手方向に沿う継目(２２ａ)を備えたフィルタエレメント(２２)を用いるに当たり、
フィルタエレメント(２２)とケーシング(１)側にフィルタエレメント(２２)の周方向の位置合わせ手段(３５)を設け、この位置合わせ手段(３５)でフィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)をケーシング(１)の予め定められた位置に位置合わせすることにより、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)とエアフローセンサ(９)とが予め定められた相対位置に位置合わせされるようにし、
フィルタエレメント(２２)が複数の層(３２)(３３)(３４)の重層構造からなり、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)が複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)の組み合わせからなる場合に、
これらの複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)が相互に予め定められた相対位置に配置され、
前記複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)のうち、一部の継目(３２ａ)(３３ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の所定位置に配置され、残りの継目(３４ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の他の所定位置に配置され、前記一部の継目(３２ａ)(３３ａ)と残りの継目(３４ａ)とが浄気室(６)の中心部(６ａ)を挟んだ相互反対側に配置されている、ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載した空気浄化装置において、
位置合わせ手段(３５)が、係止部(３６)と係合部(３７)からなる、ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項３】
請求項１に記載した空気浄化装置において、
位置合わせ手段(３５)が、一対の合いマーク(３８)(３９)からなる、ことを特徴とする空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化装置に関し、詳しくは、フィルタエレメントの継目で発生する乱流がエアフローセンサの測定に及ぼす影響を予測できるようにして、エアフローセンサの計測確度を高めることができる空気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアクリーナのケーシングに筒状のフィルタエレメントを収容し、フィルタエレメントの周囲に未浄気室を設け。フィルタエレメント内に浄気室を設け、浄気室の下流にエアフローセンサを配置した空気浄化装置がある(例えば、特許文献１参照)。
この種の空気浄化装置によれば、浄気の流量をエアフローセンサで測定し、浄気に供給する燃焼噴射量の調量等の制御を可能にすることができる利点がある。
しかし、この種の空気浄化装置では、周方向の所定位置に長手方向に沿う継目を備えたフィルタエレメントを用いる場合(例えば、特許文献２参照)でも、フィルタエレメントは継目の位置とは無関係な姿勢でケーシングに組み付けられているため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２４７４１号公報(図１参照)
【特許文献２】特開平１１−２８５６０９号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《問題》  エアフローセンサの計測確度が低い。
周方向の所定位置に長手方向に沿う継目を備えたフィルタエレメントを用いる場合でも、フィルタエレメントは継目の位置とは無関係な姿勢でケーシングに組み付けられているため、フィルタエレメントの継目とエアフローセンサとの相対位置が一定せず、フィルタエレメントの継目で発生する乱流がエアフローセンサの測定に及ぼす影響を予測できず、エアフローセンサの計測精度が低い。
【０００５】
本発明の課題は、フィルタエレメントの継目で発生する乱流がエアフローセンサの測定に及ぼす影響を予測できるようにして、エアフローセンサの計測確度を高めることができる空気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)に例示するように、エアクリーナ(３１)のケーシング(１)に筒状のフィルタエレメント(２２)を収容し、フィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け。フィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、浄気室(６)の下流にエアフローセンサ(９)を配置した空気浄化装置において、
周方向の所定位置に長手方向に沿う継目(２２ａ)を備えたフィルタエレメント(２２)を用いるに当たり、
図２(Ｃ)(Ｄ)、図３(Ａ)〜(Ｄ)に例示するように、フィルタエレメント(２２)とケーシング(１)側にフィルタエレメント(２２)の周方向の位置合わせ手段(３５)を設け、この位置合わせ手段(３５)でフィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)をケーシング(１)の予め定められた位置に位置合わせすることにより、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)とエアフローセンサ(９)とが予め定められた相対位置に位置合わせされ、
図２(Ｃ)(Ｄ)に例示するように、フィルタエレメント(２２)が複数の層(３２)(３３)(３４)の重層構造からなり、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)が複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)の組み合わせからなる場合に、
前記複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)のうち、一部の継目(３２ａ)(３３ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の所定位置に配置され、残りの継目(３４ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の他の所定位置に配置され、前記一部の継目(３２ａ)(３３ａ)と残りの継目(３４ａ)とが浄気室(６)の中心部(６ａ)を挟んだ相互反対側に配置されている、ことを特徴とする空気浄化装置。
【発明の効果】
【０００７】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  エアフローセンサの計測確度を高めることができる。
２(Ｃ)(Ｄ)、図３(Ａ)〜(Ｄ)に例示するように、周方向の所定位置に長手方向に沿う継目(２２ａ)を備えたフィルタエレメント(２２)を用いるに当たり、フィルタエレメント(２２)とケーシング(１)側にフィルタエレメント(２２)の周方向の位置合わせ手段(３５)を設け、この位置合わせ手段(３５)でフィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)をケーシング(１)側の予め定められた位置に位置合わせすることにより、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)とエアフローセンサ(９)とが予め定められた相対位置に位置合わせされるようにしたので、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)で発生する乱流がエアフローセンサ(９)の計測に及ぼす影響を予測することができ、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
《効果》  エアフローセンサの計測確度を高めることができる。
図２(Ｃ)(Ｄ)に例示するように、フィルタエレメント(２２)が複数の層(３２)(３３)(３４)の重層構造からなり、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)が複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)の組み合わせからなる場合に、これらの複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)が相互に予め定められた相対位置に配置されているので、フィルタエレメント(２２)の複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)とエアフローセンサ(９)が予め定められた相対合わせされ、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)で発生する乱流がエアフローセンサ(９)の計測に及ぼす影響を予測することができ、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
《効果》  エアフローセンサの計測確度を高めることができる。
図２(Ｃ)(Ｄ)に例示するように、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)のうち、一部の継目(３２ａ)(３３ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の所定位置に配置され、残りの継目(３４ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の他の所定位置に配置され、前記一部の継目(３２ａ)(３３ａ)と残りの継目(３４ａ)とが浄気室(６)の中心部(６ａ)を挟んだ相互反対側に配置されているので、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)による乱流の発生個所が相互に最も離れた位置に分散され、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)で発生する乱流の相互干渉による増幅が抑制され、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)で発生する乱流がエアフローセンサ(９)の計測に及ぼす影響を予測しやすくなり、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
【０００８】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  フィルタエレメントの継目をケーシングの予め定められた位置に正確に位置合わせすることができる。
図２(Ｃ)(Ｄ)または図３(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、位置合わせ手段(３５)が、係止部(３６)と係合部(３７)からなるので、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)をケーシング(１)の予め定められた位置に正確に位置合わせすることができる。
【０００９】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  フィルタエレメントの継目をケーシングの予め定められた位置に簡易な手段で位置合わせすることができる。
図３(Ｄ)に例示するように、位置合わせ手段(３５)が、一対の合いマーク(３８)(３９)からなるため、フィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)をケーシング(１)の予め定められた位置に簡易な手段で位置合わせすることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る空気浄化装置を説明する図で、図１(Ａ)はエアクリーナの縦断側面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ矢視部拡大図である。
【図２】図１の空気浄化装置で用いるフィルタエレメントの継目とエアフローセンサの相対位置を説明する図で、図２(Ａ)は継目配置の参考例の説明図、図２(Ｂ)は図２(Ａ)のＢ矢視部拡大図、図２(Ｃ)は継目配置の実施例の説明図、図２(Ｄ)は図２(Ｃ)のＤ矢視部拡大図である。
【図３】図１の空気浄化装置で用いる位置合わせ手段を説明する図で、図３(Ａ)〜(Ｃ)は位置合わせ手段の第１実施例を示す図１(Ａ)のIIIＡ矢視部拡大図、図３(Ｂ)は図３(Ａ)のＢ矢視図、図３(Ｃ)は図３(Ａ)のＣ矢視図、図３(Ｄ)は位置合わせ手段の第２実施例の図３(Ｃ)相当図である。
【図４】図４(Ａ)は図１のIVＡ−IVＡ線断面図、図４(Ｂ)は図１のIVＢ−IVＢ線断面図、図４(Ｃ)は図１のIVＣ−IVＣ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４は本発明の実施形態に係る空気浄化装置を説明する図であり、この実施形態では、エンジンの空気浄化装置について説明する。
【００１５】
図１(Ａ)に示すように、エアクリーナ(３１)のケーシング(１)に筒状のインナーフィルタエレメント(２２)を収容し、インナーフィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け。フィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、浄気室(６)の下流にエアフローセンサ(９)を配置している。
【００１６】
図４(Ａ)(Ｂ)に示すように、ケーシング(１)は円筒形状である。
インナーフィルタエレメント(２２)の外側にはインナーフィルタエレメント(２２)と同心状の筒状のアウターフィルタエレメント(２１)を配置し、アウターフィルタエレメント(２１)とインナーフィルタエレメント(２２)とで二重筒構造のフィルタエレメント(２)を構成している。未浄気室(３)はアウターフィルタエレメント(２１)の外側にある。
アウターフィルタエレメント(２１)は濾紙製、インナーフィルタエレメント(２２)は主たる部分はフェルト製である。これらのフィルタエレメントの素材は、他のもの、例えばスポンジ等であってもよい。
【００１７】
図１(Ａ)に示すように、未浄気室(３)は未浄気旋回室であり、浄気出口管(８)寄りの端部を始端部(３ａ)とし、反対側の端部を終端部(３ｂ)とし、始端部(３ａ)に未浄気入口(５)を臨ませている。未浄気室(３)の始端部(３ａ)には、アウターフィルタエレメント(２１)と同心でアウターフィルタエレメント(２１)を外側から覆う円筒の未浄気旋回ガイド筒(２３)を設けている。図４(Ａ)に示すように、ケーシング周壁(４)に取り付けた未浄気入口(５)は未浄気室(３)の始端部(３ａ)の接線方向に沿う向きに方向付けている。
【００１８】
図１(Ａ)に示すように、ケーシング端壁(７)から外側に浄気出口管(８)を導出し、インナーフィルタエレメント(２２)の端部に浄気出口(１０)を開口し、図１(Ｂ)に示すように、この浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)にシール材(１２)を設け、シール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)に浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から内周面(１１ｂ)に沿って折り返された内側折り返し部(１４)を設け、フィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、浄気出口管(８)にエアフローセンサ(９)を配置している。
【００１９】
図１(Ａ)、図４(Ｃ)に示すように、浄気出口管(８)はＬ字形のエルボ管となっている。エアフローセンサ(９)は、浄気出口管(８)のうち、フィルタエレメント(２)と平行な向きの浄気入口寄り部分(２０)の周壁に取り付けている。エアフローセンサ(９)にはホットワイヤー式のものを用いている。エアフローセンサ(９)には、他の方式のものを用いてもよい。
エアフローセンサ(９)で計測した浄気流量に基づいて、エンジンＥＣＵ(図外)がコモンレールの燃料噴射量の調量等を行う。エンジンＥＣＵは、エンジン電子制御ユニットの略称である。
【００２０】
図１(Ａ)、図４(Ａ)(Ｂ)に示すように、未浄気室(３)を未浄気(１８)が旋回し、その過程で未浄気(１８)から質量の大きな塵埃が遠心分離され、未浄気室(３)から浄気室(６)に向けて未浄気(１８)がフィルタエレメント(２)を通過し、その過程で未浄気(１８)の微細な塵埃がフィルタエレメント(２)に捕捉され、未浄気(１８)は浄気(１９)となって浄気室(６)に流入する。浄気室(６)の浄気(１６)は浄気出口管(８)からこれに接続した吸気ダクト(図外)を介してエンジンの吸気装置に吸入される。エアフローセンサ(９)は、エアクリーナ(３１)のケーシング(１)との相対位置が予め定まっている場合には、排気ダクトに配置してもよい。
図４(Ａ)(Ｂ)では、浄気室(６)を通過する浄気(１９)の向きは紙面手前向き、図４(Ｃ)では、浄気出口管(８)を通過する浄気(１９)の向きは紙面奥向きである。
【００２１】
図２(Ａ)(Ｂ)に示す継目配置の参考例、図２(Ｃ)(Ｄ)に示す継目配置の実施例では、周方向の所定位置に長手方向に沿う継目(２２ａ)を備えたインナーフィルタエレメント(２２)を用いるに当たり、インナーフィルタエレメント(２２)とケーシング(１)側にフィルタエレメント(２２)の周方向の位置合わせ手段(３５)を設け、この位置合わせ手段(３５)でインナーフィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)をケーシング(１)の予め定められた位置に位置合わせすることにより、インナーフィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)とエアフローセンサ(９)とが予め定められた相対位置に位置決めされるようにしている。
【００２２】
図３(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、位置合わせ手段(３５)の第１実施例は、係止部(３６)と係合部(３７)からなる。係止部(３６)はケーシング(１)側の切欠き、係合部(３７)はインナーフィルタエレメント(２２)側の突起である。
【００２３】
図３(Ｄ)に示すように、位置合わせ手段(３５)の変更例として、一対の合いマーク(３８)(３９)を用いることができる。これを位置合わせ手段(３５)の第２実施例とする。合いマーク(３８)(３９)はケーシング(１)側とインナーフィルタエレメント(２２)側にそれぞれ表示されている。
【００２４】
図２(Ａ)(Ｂ)に示す継目配置の参考例、図２(Ｃ)(Ｄ)に示す継目配置の実施例では、インナーフィルタエレメント(２２)が複数の層(３２)(３３)(３４)の重層構造からなり、インナーフィルタエレメント(２２)の継目(２２ａ)が複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)の組み合わせからなり、これらの複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)が相互に予め定められた相対位置に配置されている。
インナーフィルタエレメント(２２)は、内層(３４)と中間層(３３)と外層(３２)の３層からなる。内層(３４)は金属メッシュシートを円筒形にした保形層で、継目(３４ａ)はシート端縁を突き合わせて溶接している。中間層(３３)はフェルトシートを内層(３４)の外周に沿って円筒形に保形した濾過層で、継目(３３ａ)ではシート端部が突き合わせ状になっている。外層(３２)は中間層(３３)を外周から覆って内層(３４)に固定する固定層で、継目(３２ａ)ではシート端部が重ねて熱溶着されている。
【００２５】
図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)の配置の参考例では、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)の全てがフィルタエレメント(２２)の周方向の所定位置で重ねて配置されている。
図２(Ａ)(Ｂ)に示すこの継目配置の参考例では、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)による乱流の発生個所がフィルタエレメント(２２)の周方向の１個所にまとまり、複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)で発生する乱流がエアフローセンサ(９)の計測に及ぼす影響を予測しやすくなり、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
【００２６】
図２(Ｃ)(Ｄ)に示す継目配置の実施例では、前記複数の層(３２)(３３)(３４)の継目(３２ａ)(３３ａ)(３４ａ)のうち、外層(３２)と中間層(３３)の継目(３２ａ)(３３ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の所定位置に配置され、内層(３４)の継目(３４ａ)がフィルタエレメント(２２)の周方向の他の所定位置に配置され、外層(３２)と中間層(３３)の継目(３２ａ)(３３ａ)と内層(３４)の継目(３４ａ)とが浄気室(６)の中心部(６ａ)を挟んだ相互反対側に配置されている。
【００２７】
図１(Ｂ)に示すように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)側に嵌合部(２４)を設け、インナーフィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)の開口端面にシール材(１２)を設け、このシール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)を浄気出口(１０)の内周面(１１ｂ)と外周面(１１ｃ)に沿って内外に折り返し状に折り返して、内側折り返し部(１４)と外側折り返し部(２９)とを形成し、このシール材(１２)の外側折り返し部(２９)を嵌合部(２４)に嵌合させている。
このシール材(１２)は発泡ウレタン製で、内外側折り返し端縁(２６)(２７)にはシール材(１２)の成形時にバリ(２８)が発生しやすく、内側折り返し部(１４)と外側折り返し部(２９)の周方向の肉厚も一定になりにくい。
【００２８】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)からシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内側に沿って浄気導入筒(１６)を導出し、この浄気導入筒(１６)の導出端(１７)をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内側折り返し端縁(２６)よりも浄気室(６)側に大きく突出させている。これにより、シール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内側折り返し端縁(２６)が内側から浄気導入筒(１６)で覆われ、シール材(１２)の内側折り返し端縁(２６)のバリ(２８)による乱流の発生を無くし、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
【００２９】
また、図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、浄気導入筒(１６)の浄気入口(３０)からエアフローセンサ(９)の取付位置までの通路内径をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径よりも小さく絞っている。これにより、浄気導入筒(１６)の上流で乱流が生じた場合でも、浄気導入筒(１６)の絞り作用で乱流を整流し、乱流がエアフローセンサ(９)の計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
【００３０】
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、浄気導入筒(１６)の導出端(１７)をシール材(１２)の外側折り返し部(２５)の外側折り返し端縁(２７)よりも浄気室(６)側に大きく突出させている。これにより、シール材(１２)の外側折り返し部(２５)の外側折り返し端縁(２７)が内側から浄気導入筒(１６)で覆われ、シール材(１２)の外側折り返し部(２５)の周方向の肉厚不均一や、外側折り返し端縁(２７)のバリ(２８)による乱流の発生を無くし、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、浄気導入筒(１６)を浄気出口管(８)と一体成型している。これにより、専用の浄気導入筒(１６)が不要になり、部品点数の減少を図ることができる。
【符号の説明】
【００３１】
(１) ケーシング
(３) 未浄気室
(６) 浄気室
(９) エアフローセンサ
(２２) インナーフィルタエレメント
(２２ａ) 継目
(３１) エアクリーナ
(３２) 外層
(３２ａ) 継目
(３３) 中間層
(３３ａ) 継目
(３４) 内層
(３４ａ) 継目
(３５) 位置合わせ手段
(３６) 係止部
(３７) 係合部
(３８) 合いマーク
(３９) 合いマーク
【図１】
0005520870.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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