(57)【要約】  車両に設けられることを意図される空気圧縮機（１１０）用空気入口機構。前記機構は、空気圧縮機（１１０）に空気を供給するための空気入口管（１０）と、内燃機関（１３０）に空気を供給するための空気取入れ管路（２０）とからなる。前記空気入口管（１０）は、入口開口（１１）を有する端部分（４０）を備えるとともに前記空気取入れ管路（２０）に取り付けられる。前記端部分（４０）は、前記空気取入れ管路（２０）内に、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）の内側に配置され、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）の方に向いて配置される態様で挿入される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられることを意図される空気圧縮機（１１０）用空気入口機構であって、空気圧縮機（１１０）に空気を供給するための空気入口管（１０）と、内燃機関（１３０）に空気を供給するための空気取入れ管路（２０）とからなり、前記空気入口管（１０）は、入口開口（１１）を有する端部分（４０）を備えるとともに前記空気取入れ管路（２０）に取り付けられる空気入口機構において、前記空気入口管（１０）の前記端部分（４０）は、前記空気取入れ管路（２０）内に、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）の内側に配置され、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）の方に向いて配置される態様で挿入されることを特徴とする、空気入口機構。
【請求項２】
前記空気取入れ管路（２０）から離れる方向の前記空気入口管（１０）の前記端部分（４０）の縦方向長さは、前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）に対して垂直であるひとつの長さ成分（Ｅ１）と、前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）と同じ方向を有する第２の成分（Ｅ２）とを有することを特徴とする、請求項１に記載の空気入口機構。
【請求項３】
前記空気入口管（１０）の前記端部分（４０）は、前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）に対して角度αをなして配置され、前記空気入口管角度αは、１０°＜α＜８０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項２に記載の空気入口機構。
【請求項４】
前記空気入口管角度αは、２０°＜α＜７０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項３に記載の空気入口機構。
【請求項５】
前記空気入口管角度αは、３０°＜α＜６０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項３に記載の空気入口機構。
【請求項６】
前記空気入口管角度αは、実質的に４５°であることを特徴とする、請求項３に記載の空気入口機構。
【請求項７】
前記入口管（１０）は、前記入口管（１０）の端面（２５）の主要な延長方向と前記入口管の縦方向中心線とが、端部角度βを形成する態様で、斜端状の端部分（４０）を有して設計され、ここで、０＜β＜９０°であることを特徴とする、前記請求項１ないし６のいずれかに記載の空気入口機構。
【請求項８】
前記端部角度βは、２０°＜β＜７０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項７に記載の空気入口機構。
【請求項９】
前記端部角度βは、３０°＜β＜６０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項７に記載の空気入口機構。
【請求項１０】
前記端部角度βは、実質的に４５°であることを特徴とする、請求項７に記載の空気入口機構。
【請求項１１】
前記端部分（４０）は、前記入口開口（１１）により形成される幾何学的平面（２７）が前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）に対して角度θをなして配置される態様に設計かつ／または配置され、前記入口開口角度θは、１０°＜θ＜１７０°の範囲内にあることを特徴とする、前記請求項１ないし１０のいずれかに記載の空気入口機構。
【請求項１２】
前記入口開口角度θは、３０°＜θ＜１５０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項１１に記載の空気入口機構。
【請求項１３】
前記入口開口角度θは、４５°＜θ＜１３５°の範囲内にあることを特徴とする、請求項１１に記載の空気入口機構。
【請求項１４】
前記入口開口角度θは、６０°＜θ＜１２０°の範囲内にあることを特徴とする、請求項１１に記載の空気入口機構。
【請求項１５】
前記入口開口角度θは、実質的に９０°であることを特徴とする、請求項１１に記載の空気入口機構。
【請求項１６】
前記空気取入れ管路（２０）の壁部（２８）に最も接近して配置される前記空気入口管（１０）の入口開口（１１）の点は、前記空気入口管（１０）が前記空気取入れ管路（２０）に取り付けられる位置において、前記空気取入れ管路（２０）の前記壁部（２８）の内面から距離Ｂに配置されることを特徴とする、前記請求項１ないし１５のいずれかに記載の空気入口機構。
【請求項１７】
前記入口開口の前記点と前記空気取入れ管路壁部との間における前記距離（Ｂ）は、Ｄ／８＜Ｂ＜７Ｄ／８の範囲内にあり、ここで、Ｄは、前記空気取入れ管路（２０）の直径またはそれに対応する寸法であることを特徴とする、請求項１６に記載の空気入口機構。
【請求項１８】
前記入口開口の前記点と前記空気取入れ管路壁部との間における前記距離（Ｂ）は、Ｄ／４＜Ｂ＜Ｄ／２の範囲内にあり、ここで、Ｄは、前記空気取入れ管路（２０）の直径またはそれに対応する寸法であることを特徴とする、請求項１６に記載の空気入口機構。
【請求項１９】
前記空気入口管（１０）は、前記空気取入れ管路（２０）の湾曲部分に取り付けられることを特徴とする、前記請求項１ないし１８のいずれかに記載の空気入口機構。
【請求項２０】
前記空気入口管（１０）の前記端部分（４０）は、漏斗（５０）として設計されることを特徴とする、前記請求項１ないし１９のいずれかに記載の空気入口機構（Ｘ）。
【請求項２１】
エンジン（１３０）と前記エンジンにより駆動される空気圧縮機（１１０）と前記空気圧縮機（１１０）に空気を供給するための空気入口管（１０）と前記エンジン（１３０）に空気を供給するための空気取入れ管路（２０）とからなっており、前記空気入口管（１０）は、入口開口（１１）を有する端部分（４０）を備えるとともに前記空気取入れ管路（２０）に取り付けられる自動車用空気圧縮システムにおいて、前記空気入口管（１０）の前記端部分（４０）は、前記空気取入れ管路（２０）内に、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）の内側に配置され、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）内において意図される主要な空気流動方向（Ｆ２）の方に向いて配置される態様で挿入されることを特徴とする、空気圧縮システム。
【請求項２２】
請求項１ないし２０のいずれかに記載の空気入口機構または請求項２１に記載の空気圧縮システムを含む大型車両。
【請求項２３】
車両の空気圧縮機（１１０）用空気入口機構であって、
前記空気圧縮機（１１０）用の空気入口管（１０）と、
内燃機関（１３０）用の空気取入れ管路（２０）とを含み、
前記空気入口管（１０）は、入口開口（１１）を有する端部分を備えるとともに前記空気取入れ管路（２０）に取り付けられる空気入口機構において、
前記入口開口（１１）は、前記空気圧縮機（１１０）の方へと向かう第１の空気流が前記空気入口管（１０）内において得られる態様に構成され、この第１の空気流は、前記エンジン（１３０）の方へと向かう前記空気取入れ管路（２０）の内側の第２の空気流によって創出され、前記空気入口管（１０）は、前記空気取入れ管路（２０）内に、前記入口開口（１１）が前記空気取入れ管路（２０）の内側に配置される態様で挿入されることを特徴とする、空気入口機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分にしたがった空気圧縮機用空気入口機構と、請求項２１の前提部分にしたがった空気圧縮システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックやバス等の大型車両においては、圧縮空気が必要とされる。この圧縮空気を用いて、車両の異なる空気式の構成要素および装置の機能が確保される。空気圧縮機は、通常的に、主として車両の駆動に用いられる車両の内燃機関等の原動機により駆動される。圧縮空気は、貯蔵タンクに送られ、該貯蔵タンクから空気式の構成要素および装置へと供給される。ターボ過給機付きエンジンは、通例的に商用車において原動機として用いられるとともに、空気圧縮システムにも動力を供給する。ターボ過給機は、エンジンの排気ガスによって駆動され、エンジンに加圧空気を供給してエンジン効率を向上させる。
【０００３】
空気圧縮機において、空気は、１つ以上の往復動ピストンにより、１個以上の圧縮シリンダ内において圧縮される。圧縮空気は、その後、エアタンク内に貯蔵されるとともに、下流において異なる空気式装置、たとえばブレーキ、懸架装置、動力クラッチおよび／またはその他の装置に用いられる。圧縮機のピストンは、圧縮空気を該ピストンの一方の側に保つとともに、潤滑油を該ピストンの反対側に保つのを助けるシーラントを有する。すなわち前記シーラントは、潤滑油を圧縮空気から引き離しておくのを助ける。しかし、このようなシーラントは、完璧な効果を有するわけではなく、それによって、一部の潤滑油がエーロゾルの状態で圧縮空気中に混入する恐れがある。このような漏れによる圧縮空気中に含まれる潤滑油の量は、温度や圧縮機の回転速度などに依存する。潤滑油そのものと該潤滑油が変化してなりうるその他の物質とは、特に高温において、エアドライヤ装置、シーラント、弁またはセンサ等の空気式装置の構成要素に対して悪影響を及ぼす恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、冒頭部分に記載の種類の空気圧縮機用空気入口機構において、圧縮空気中へのオイル漏出の減少を可能にする空気入口機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１にしたがった空気入口機構により達成される。
【０００６】
空気入口管の端部分が、空気入口管の入口開口が空気取入れ管路の内側に配置されるとともに前記入口開口が空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向の方に向いて配置される態様で、内燃機関に空気を供給するのに用いられる空気取入れ管路内に挿入される空気入口機構を提供することにより、空気入口管内の空気圧が高まる。このことが、さらには、圧縮空気へのオイル漏れを阻止する。
【０００７】
本発明は、圧縮機への空気流が何らかの理由により制限されると、圧縮機は、車両に必要とされる圧縮空気を供給するために、動作に負担がかかるという見識に基づくものである。このように空気流が制限された状態では、クランク軸側からの空気はより容易にシーラントを通過してピストンの空気側に到達するため、圧縮機のピストンのクランク軸側からピストンの空気側へのオイル漏れが増加する可能性がある。
【０００８】
本発明の主要な概念は、空気入口管の入口開口が空気取入れ管路内の空気の直接的な空気流にさらされることである。本発明にしたがった機構により、空気圧縮機に空気を供給するための空気入口管は、空気取入れ管路内の空気流によって「予圧」される。このことによって、さらには、空気圧縮機が行なわなければならない仕事量が減少し、クランク軸部分から空気が圧縮されるシリンダ空間へのあらゆるオイルと空気との混合物の漏出が阻止される。
【０００９】
「入口開口が空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向の方に向いて配置される」という特徴は、異なる態様で達成されうる。基本的に、入口開口を空気取入れ管路の内側の空気流にさらすためには、入口管が空気取入れ管路に取り付けられる位置における空気取入れ管路内の主要な空気流に対する入口管の端部分の方向と、空気取入れ管路内に挿入され配置される前記端部分の形状との２つのパラメータが重要である。
【００１０】
本発明のひとつの実施例によれば、空気取入れ管路から離れる方向の空気入口管の端部分の縦方向長さは、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向に対して垂直であるひとつの長さ成分と、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向と同じ方向を有する第２の成分とを有する。空気入口管の端部分は、好ましくは、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向に対して角度αをなして配置され、ここで、空気入口管角度αは、１０°＜α＜８０°の範囲内にある。多くの場合、前記角度αは、２０°＜α＜７０°の範囲内であることが適切であり、より好ましくは３０°＜α＜６０°の範囲内とされる。これにより、入口開口の全面積が空気取入れ管路内の空気流にさらされる。
【００１１】
本発明のさらに他の実施例によれば、入口管は、該入口管の端面と該入口管の縦方向中心線とが角度βを形成することを示唆する斜端状端部を有して設計され、ここで、０＜β＜９０°である。多くの場合、端部角度βは、２０°＜β＜７０°の範囲内であることが適切であり、好ましくは３０°＜β＜６０°の範囲内とされる。このような斜端状端部分は、入口開口を空気取入れ管路内の空気流にさらすことに寄与する。
【００１２】
αおよびβにより表される前記のパラメータの一方または両方を適切に選択することによって、空気入口管の端部分は、入口開口により形成される幾何学的平面が空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向に対して角度θをなして配置される態様に配置かつ／または設計され得、ここで、入口開口角度θは、１０°＜θ＜１７０°の範囲内、好ましくは３０°＜θ＜１５０°の範囲内、より好ましくは４５°＜θ＜１３５°の範囲内にある。いくつかの場合には、６０°＜θ＜１２０°の入口開口角度θを用いることが有利であり、好ましくは、入口開口角度θは、実質的に９０°とされる。これにより、空気取入れ管路内の空気流を効果的に利用して、圧縮機に空気入口管を介して空気を供給することができる。
【００１３】
本発明のさらに他の実施例によれば、空気取入れ管路の壁部の内面に最も接近して配置される空気入口管の入口開口の点は、空気入口管が空気取入れ管路に取り付けられる位置において、空気取入れ管路の壁部の内面から距離Ｂの位置に配置される。この距離Ｂは、好ましくはＤ／８＜Ｂ＜７Ｄ／８の範囲内、より好ましくはＤ／４＜Ｂ＜Ｄ／２の範囲内とされる。これにより、空気取入れ管路の内壁部に沿った乱流等のいかなる撹乱現象も回避することができ、空気取入れ管路内における空気入口管の入口開口の適切な配置が達成される。
【００１４】
本発明のまた他の実施例によれば、空気入口管は、空気取入れ管路の湾曲部分に取り付けられる。このように、空気取入れ管路の設計を利用し、空気入口管を空気取入れ管路に適切に配置することによって、空気入口管の入口開口を空気取入れ管路内の空気流にさらすようにする。
【００１５】
本発明のさらに他の実施例によれば、前記空気入口管の端部分は、漏斗として設計される。これにより、空気取入れ管路内において意図される主要な空気流動方向の方に向けられる前記入口開口の面積が増加する。
【００１６】
本発明は、さらにまた、本発明にしたがった空気入口機構を含む大型車両に関する。本発明のさらに他の利点および有利な特徴は、以下の説明と従属請求項とに開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に、従来技術にしたがった空気入口機構を示す。空気入口管１０´は、空気取入れ管路２０´に接続されて、空気取入れ管路２０´内において流動する空気の一部分を空気入口管１０´に分岐させるようになっている。入口開口１１´を有する空気入口管１０´は、９０°の角度をなして空気取入れ管路２０´に接続されている。すなわち空気取入れ管路２０´と空気入口管１０´とがＴ字形管継手またはＴ継手を形成する。その意図は、空気取入れ管路２０´内における空気流の一部分を空気入口管１０´内へと分岐させて空気入口管１０´内において空気流を創出することにある。空気取入れ管路２０´内の空気流は、矢印Ｆ２´により示され、空気入口管内の空気流は、図１において上向きの矢印Ｆ１´により示されている。
【００１８】
しかし、このような分岐した空気流により加えられる力は、多くの場合、入口管１０´内への空気の流入を達成するのには十分ではない。図１において下向きの矢印Ｆ３´により示されるように、この場合には空気入口管１０´の下方に移動する反作用的な空気流を形成するベンチュリ効果が存在する。これは、空気入口管１０´の円形断面が、直径Ｄ´を有する空気取入れ管路２０´より小さい直径ｄ´、すなわち小さい断面積を有することによる。
【００１９】
図２に、本発明にしたがった空気入口機構と本発明にしたがった車両用空気圧縮システムとの略図を示す。このシステムは、たとえば内燃機関１３０により駆動される空気圧縮機１１０からなる。空気圧縮機１１０は、トラック等の車両３００に配置されており、この空気圧縮機１１０は、空気入口管１０を介して空気を供給される。空気圧縮機１１０は、圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）へと至る供給ライン１２を介して車両に圧縮空気を送給するように構成される。エアドライヤ１５およびアンロード弁等のその他の装置は、供給ライン１２上に配置可能である。
【００２０】
空気取入れ管路２０は、エンジン１３０に燃焼プロセス用の空気を供給する。この空気取入れ管路２０は、空気フィルタ１４０の上流の第１の部分と前記フィルタの下流の第２の部分とからなる。空気取入れ管路２０は、空気フィルタ１４０からターボ過給機１５０へと進むとともに、エンジン１３０内に至る。空気入口管１０は、空気フィルタ１４０の下流に取り付けられるため、別途の空気圧縮機フィルタは必ずしも必要ではない。これによって実際に、使用済みの、または目詰まりした別途の空気フィルタを点検および／または交換する必要性が無くなり、整備費が大幅に削減される。さらにまた、エンジン空気フィルタは、はるかに大量の空気流用に寸法決めされているため、標準の空気圧縮機フィルタのようには容易に目詰まりしない。すなわち、空気取入れ管路の空気フィルタが目詰まりする危険性は低くなる。排気管１６０は、エンジン１３０から外部へと至る。図２に示す空気入口機構の実施例では、破線で描かれた四角の内側の部分に示されているように、空気入口管１０は、空気取入れ管路２０の湾曲部分に取り付けられている。
【００２１】
本発明によって、空気圧縮機用空気入口機構を適切に構成することにより、エンジン内での燃焼プロセスのためにエンジンへと向かう、前記空気取入れ管路内の既存の空気流の力を利用して、空気圧縮機内に引き込まれるオイルの量を減少させ得ることがわかった。
【００２２】
空気流が作用する力Ｋは、以下の式により得られる：
【００２３】
Ｋ＝ρ・Ａ・Ｖ２
【００２４】
ここで、ρは、空気流の密度であり、Ａは、問題の空気入口管の断面積であり、Ｖは、空気流の速度である。したがって、Ｋは、空気入口管１０の断面積と、前記管内の所定の点における空気流速度の二乗との関数である。さらに、これらの２つの因数は、前記断面積の増加に伴って前記速度は低下するという点において相関関係を有する。
【００２５】
再び図２を参照すると、空気入口管１０は、入口開口１１を有する端部分４０を備えるとともに、前記空気取入れ管路２０に取り付けられる。これにより、使用時において、前記空気圧縮機１１０へと向かう第１の空気流Ｆ１が空気入口管１０の内側において得られ、この第１の空気流は、前記エンジン１３０の方へと移動する空気取入れ管路２０内の第２の空気流Ｆ２の一部分が分岐したものである。このため、前記入口開口１１は、第２の空気流の一部分を供給され、前記第２の空気流の残りの部分は、そのままエンジン１３０へと進む。前記式を適用することによって、前記入口開口１１は、入口開口１１内における前記第１の空気流の速度が増加し、かつ前記開口の断面積が最適化されるように構成される。前記第１の空気流により空気圧縮機１１０に対して加えられる力は、空気圧縮機１１０の入口において幾分加圧された空気流をもたらして、空気圧縮機の予圧が達成され、これによってオイル漏れが減少する。
【００２６】
図２から、前記空気取入れ管路２０への空気入口管１０の取付けは、空気フィルタ１４０とターボ過給機１５０との間の位置において、前記空気取入れ管路２０が折り曲げられるとともに先細になる位置で行なわれることがわかるが、前記位置は、ターボ過給機の内部または後方に、たとえばエンジンのマニホルドと関連して定められてもよい。さらにまた、前記空気入口管の位置を前記空気フィルタ１４０、たとえば該フィルタの出口と一体化させることも可能である。
【００２７】
図３ａおよび３ｂを参照すると、本発明にしたがった空気入口機構が、さらに図示されている。図３ａにおいて、内燃機関に空気を供給する空気取入れ管路２０は、直径Ｄを有し、空気圧縮機に空気を供給する空気入口管１０は、直径ｄを有する。前記のように、空気入口管１０は、空気取入れ管路２０に取り付けられる。空気入口管１０は、入口開口１１を有する端部分４０を備える。さらにまた、前記端部分４０は、空気取入れ管路２０内に、入口開口１１が空気取入れ管路２０の内側に配置されるとともに、該入口開口１１が空気取入れ管路２０内において意図される主要な空気流動方向Ｆ２の方に向いて配置される態様に挿入される。
【００２８】
図３ｂからわかるように、空気取入れ管路２０から離れる方向Ｅの空気入口管１０の端部分４０の縦方向長さは、好ましくは、空気取入れ管路２０内において意図される主要な空気流動方向Ｆ２に対して垂直であるひとつの長さ成分Ｅ１と、空気取入れ管路２０内において意図される主要な空気流動方向Ｆ２と同じ方向を有する第２の長さ成分Ｅ２とを有する。このことは、空気入口管１０の端部分４０は、好ましくは、空気取入れ管路２０内において意図される主要な空気流動方向Ｆ２に対して角度αをなして配置されることを示唆しており、ここで、０＜α＜９０°である。
【００２９】
図３ａおよび３ｂには、さらにまた、２つのその他の角度が示されている。空気入口管１０は、好ましくは、空気入口管１０の端面２５の主要な延長方向と空気入口管１０の縦方向中心線２６とが端部角度βを形成する態様で、斜端状の端部分４０を有して設計され得、ここで、０＜β＜９０°である。
【００３０】
換言すれば、端部分４０は、好ましくは、入口開口１１により形成される幾何学的平面２７が空気取入れ管路２０内において意図される主要な空気流動方向Ｆ２に対して角度θをなして配置される態様に設計かつ／または配置され得、ここで、入口開口角度θは、１０°＜θ＜１７０°の範囲内にある。
【００３１】
図３ａには、さらにまた、空気入口管１０の端部分４０は、空気取入れ管路２０の壁部２８に最も接近して配置される空気入口管１０の入口開口１１の点が、空気入口管１０が空気取入れ管路２０に取り付けられる位置における空気取入れ管路２０の壁２８部の内面から距離Ｂの位置に配置される態様で、どのようにして前記空気取入れ管路２０内に挿入されるかが図示されている。前記空気入口管の端部分４０は、斜端状であるため、前記壁部と入口開口１１との間において最大距離Ｃが存在し、ここで、Ｃ＞Ｂである。なお、前記端部分が斜端状である場合は、距離Ｂは零となりうることを強調しておく。しかし、Ｃは、前記端部分が空気取入れ管路内に挿入され配置されるためには、零より大でなければならない。また他の実施例では、前記距離は、当然ながらＢ＝Ｃとされ得、ここで、ＢおよびＣは零より大である。
【００３２】
空気取入れ管路２０の断面積は、たとえば図３ａおよび３ｂに図示されるように、空気入口管１０が取り付けられる位置の前と後とにおいて同じであるが、これに代わる方法として、前記断面積を前記位置の下流においてより小さくして、空気入口管１０の入口開口１１に流入する第１の空気流Ｆ１を増加させることができる。
【００３３】
本明細書において説明される本発明の全ての実施例に関して、互いに接続される空気取入れ管路２０と空気入口管１０とに用いられる金属、プラスチック等の材料に応じて、これらの構成要素を接合するために異なる、溶接や接着剤の使用等の技術は、当業者には周知である。これらの図には、空気入口管１０と空気取入れ管路２０とが円形の断面を有することが示されているにもかかわらず、あらゆるその他の適切な断面形状の現行部品が代替品として用いられうることに注意されたい。好ましくは、空気入口管１０の端部分４０の断面形状と空気取入れ管路２０の断面形状とは、より大量の第１の空気流を創出するのに適する形を有する入口開口１１が得られるように選択される。すなわち、入口開口１１は、空気入口管内への空気の分岐を可能かつ容易にする形状を有して構成される。
【００３４】
図４ａ〜５ｃに、本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の構成が図示されている。
【００３５】
図４ａにおいて、空気入口管１０の端部分は、前記空気取入れ管路２０内に、入口開口１１が前記空気取入れ管路２０の内面に対して距離Ｂの位置に設けられる態様で挿入される。これにより、たとえば乱流状の第２の空気流、すなわちより低圧の空気流が入口開口１１の位置において生じる危険性が低下する。図４ａから理解できるように、空気入口管の端部分４０は、斜端状であり、すなわち空気入口管１０の縦軸に対して実質的に４５度に位置する斜め切断部を備え、入口開口１１は、空気取入れ管路２０の内側における第２の空気流の方向Ｆ２に対して垂直に位置する幾何学的平面を形成する態様に配置される。これにより、入口開口１１内に流入する第１の空気流の力がさらに増大するとともに、前記のベンチュリ効果が打ち消される。
【００３６】
図４ｂにおいて、空気入口管１０の端部分は、前記空気取入れ管路２０内に、入口開口１１の周縁部の一部分が空気取入れ管路２０の内面に接触するよう、すなわちＢ＝０となるように挿入される。前記と同じ態様で、前記端部分は、斜端状、すなわち空気入口管１０の縦軸に対して実質的に４５度に位置する斜め切断部を備え、入口開口１１は、空気取入れ管路２０の内側の第２の空気流の方向Ｆ２に対して垂直に配置される幾何学的平面を形成し、すなわち角度θは、実質的に９０度となる。
【００３７】
図４ｃにおいて、空気入口管１０は、空気取入れ管路２０とともにＴ継手として取り付けられ、入口開口１１を有する端部分４０は、空気入口管１０の縦軸に対して実質的に４５度に位置する斜め切断部を備え、前記空気入口管の端部分４０は、入口開口１１により形成される幾何学的平面が空気取入れ管路２０の内側における空気流の方向Ｆ２に対して実質的に４５度に等しい角度θをなす態様に配置される。
【００３８】
図５ａにおいて、空気取入れ管路２０は、折り曲げられる、すなわち空気入口管１０が取り付けられる湾曲部分を形成する。空気入口管１０は、空気取入れ管路２０内に、空気取入れ管路２０が実質的に直線をなす位置まで挿入される。このことは、連通点が、以って入口開口１１が、前記湾曲部分の手前の点に配置されることを示唆している。これにより、入口開口１１における前記第１の空気流の力は、結果的に得られる空気取入れ管路２０の空気流に対して空気入口管１０が適切に配置されると、増大しうる。空気入口管１０は、斜端状または非斜端状の端部分を備える直管として設けられる。空気入口管１０の縦軸は、空気取入れ管路２０内の空気流に対して平行であるため、前記端部分の角度は、空気入口管内に流入する空気流に対して大きな変化をもたらすわけではないが、空気取入れ管路２０内における空気流の乱れによっては有利である。
【００３９】
図５ｂにおいて、空気入口管１０の端部分は、実質的に９０度の角度ｖを有する屈曲部を備えるとともに、空気取入れ管路２０の内部に配置される。空気取入れ管路２０に対して適切に配置することにより、第２の空気流を受ける入口面積が最大化されるため、入口開口１１内に流入する第１の空気流の力は増大する。
【００４０】
図５ｃにおいて、前記空気入口管１０の端部分は、漏斗５０として設計されて、入口開口１１の面積拡大が達成される。さらにまた、前記空気入口管１０の端部分は、９０度よりも大きい角度ｖを有する屈曲部を備える。この実施例では、空気入口管１０は、第２の空気流が入口開口１１に対して、以って空気入口管１０と空気取入れ管路２０との間の接続部に対して作用すると、誘導される応力を低下させることができる態様に配置される。その結果、空気入口管内における第１の空気流の速度を増加させ、必要とされる設置空間を節減させることができる。
【００４１】
考えられるが図示されていないさらに他の態様は、たとえば漏斗状の端部分から空気取入れ管路の内面まで半径方向に延在するファン状の案内羽根構造を含みうる。これらの案内羽根は、空気取入れ管路の内面と接触し、かつ／または前記内面に取り付け可能である。このことが、さらには、入口開口１１内へと流入する第１の空気流の速度を増大させる。
【００４２】
ファンや蛇腹、フラップ、スカート、フィルタ等の空気流を吸い上げる装置を含む空気入口機構等のその他の態様が考えられる。
【００４３】
前記では、本発明は、トラック用の内燃機関により動力供給される空気圧縮機に関して説明されている。しかし、構成を適宜選択することによって、燃焼プロセス用空気取入れ口と組み合わせて用いられるあらゆる空気圧縮機を利用して、本発明にしたがった機構を構成可能であることが本発明によりわかった。異なる種類の適切な空気圧縮機は、往復またはピストン、回転スクリューまたは可動翼形回転圧縮機等の容積形圧縮機、または遠心圧縮機およびその他の種類の圧縮機等の動的圧縮式圧縮機からなる。燃焼用空気を必要とする異なる種類の適切な主駆動機は、たとえば気体燃料機関またはタービン、ディーゼルまたはガソリン機関等である。本発明は、ターボ過給機を有するか、または有さないディーゼル機関に適する。
【００４４】
本発明は、以上に説明され、かつ図面に示された実施例に制限されないことを理解されたい。むしろ、当業者には、添付の特許請求の範囲内において数多くの変更および改変が可能であることが認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来技術にしたがった空気入口機構の図である。
【図２】空気圧縮エンジン系からなる本発明にしたがった空気入口機構の略図である。
【図３ａ】本発明にしたがった空気入口機構の略図である。
【図３ｂ】本発明にしたがった空気入口機構の他の実施例の略図である。
【図４ａ】本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の異なる実施例の略図である。
【図４ｂ】本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の異なる実施例の略図である。
【図４ｃ】本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の異なる実施例の略図である。
【図５ａ】本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の異なる実施例の略図である。
【図５ｂ】本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の異なる実施例の略図である。
【図５ｃ】本発明にしたがった空気入口機構のさらに他の異なる実施例の略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【国際調査報告】
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