(57)【要約】【課題】  ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを防止するための構造のコスト低減を図る。【解決手段】  筒状に形成され周方向に複数の襞２６を有する濾材２１の両端部に閉塞部材２２，２３が設けられて構成されたフィルタエレメント２を、流入口１０と流出口１２とが設けられたケース３に着脱自在に保持するエアフィルタ装置１において、閉塞部材２２に形成された連通口２５を流入口１０に連通させ、濾材２１の外周側を流出口１２に連通させた。これにより、流入口１０から流入した気体は、濾材２１の内側から外側へ向かって流れて濾過され、濾材２１に捕捉されたゴミは、フィルタエレメント２の内部に溜まる。よって、フィルタエレメント２の取り外しの際にゴミがケース３の流出口１２に入るのを防止することができ、従来のエアフィルタ装置に設けられているゴミ対策用のインナーフィルタエレメントが不要となる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され周方向に複数の襞を有する濾材とこの濾材の両端部に設けられた閉塞部材とにより中空状に形成され、前記閉塞部材に設けられた連通口と前記濾材とによって内部と外部とが連通されたフィルタエレメントと、
気体が流入する流入口と流入した気体が流出する流出口とを有し、内部に前記フィルタエレメントを着脱自在に保持するケースと、
を備え、
前記連通口が前記流入口に連通され、前記濾材の外周側が前記流出口に連通されたエアフィルタ装置。
【請求項２】
前記濾材では、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部とこの外屈曲部よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部とが周方向に交互に設けられて前記襞が形成されている請求項１記載のエアフィルタ装置。
【請求項３】
前記内屈曲部同士の間隔が小さくなるのを規制する規制部を備える請求項２記載のエアフィルタ装置。
【請求項４】
前記規制部は、前記濾材に設けられ前記襞の内側に突出した突部である請求項３記載のエアフィルタ装置。
【請求項５】
前記内屈曲部として、前記濾材の中心軸に近い位置の内屈曲部と、前記濾材の中心軸から遠い位置の内屈曲部とを備え、
前記濾材の中心軸に近い位置の前記内屈曲部と前記濾材の中心軸から遠い位置の前記内屈曲部とが前記外屈曲部を間にして周方向で交互に設けられている請求項２，３又は４記載のエアフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体を濾過するエアフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車や建機に搭載されるエンジンなどに用いられるエアフィルタ装置では、一般的に、装置の小型化を図りつつ濾過容量を大きくするために、濾材としては円筒状に形成され周方向に複数の襞が形成された襞付き円筒タイプの濾材が採用されている。この濾材は、フィルタエレメントとしてユニット化されて、フィルタエレメントごと、交換可能とされている。
【０００３】
このような従来のエアフィルタ装置を図６及び図７に基づいて説明する。エアフィルタ装置１０１では、ケース１０２の内部にフィルタエレメント１０３が設けられており、ケース１０２の蓋１０４を開けることによりフィルタエレメント１０３を取り出すことが可能となっている。ケース１０２には、空気が流入する流入口１０５と、空気が流出する流出口１０６とが設けられている。流出口１０６は、エンジンに連通されている。フィルタエレメント１０３には、襞付き円筒タイプの濾材が設けられている。このエアフィルタ装置１０１では、流入口１０５から流入した空気がフィルタエレメント１０３の濾材１０７の外周面から内周面に向かって濾材１０７を通過して、フィルタエレメント１０３の内部に流れ込む。この際、濾材１０７によって濾過が行われる。その後、空気は、流出口１０６からエンジンへ供給される。このように、濾材１０７の外側から内側へ空気を流すことで、襞の外側をゴミ溜めとして機能させている。
【０００４】
この構造では、フィルタエレメント１０３の濾材１０７の外周面に、捕捉した塵埃などのゴミが付着している。従って、フィルタエレメント１０３が交換などのために取り外される際には、濾材１０７の外周面に付着したゴミが濾材１０７から剥離して、ケース１０２の内部に落ちることがある。この飛び散ったゴミがケース１０２の流出口１０６からエンジンに入ることを防止するために、ケース１０２には、フィルタエレメント１０３の内側に位置させて流出口１０６に連通させたインナーフィルタエレメント１０８が設けられており、このインナーフィルタエレメント１０８が飛び散ったゴミを捕捉する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィルタエレメント１０３の取り外しの際にエンジンにゴミが入るのを防止するためにインナーフィルタエレメント１０８を設けることにより、エアフィルタ装置１０１の構造が複雑化する、コストが増加する等の問題が発生する。
【０００６】
本発明の目的は、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを防止するための構造のコスト低減を図ることである。
【０００７】
本発明の目的は、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを簡素な構造で防止することができるエアフィルタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明のエアフィルタ装置は、筒状に形成され周方向に複数の襞を有する濾材とこの濾材の両端部に設けられた閉塞部材とにより中空状に形成され、前記閉塞部材に設けられた連通口と前記濾材とによって内部と外部とが連通されたフィルタエレメントと、気体が流入する流入口と流入した気体が流出する流出口とを有し、内部に前記フィルタエレメントを着脱自在に保持するケースと、を備え、前記連通口が前記流入口に連通され、前記濾材の外周側が前記流出口に連通された。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のエアフィルタ装置において、前記濾材では、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部とこの外屈曲部よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部とが周方向に交互に設けられて前記襞が形成されている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のエアフィルタ装置において、前記内屈曲部同士の間隔が小さくなるのを規制する規制部を備える。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のエアフィルタ装置において、前記規制部は、前記濾材に設けられ前記襞の内側に突出した突部である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項２，３又は４記載のエアフィルタ装置において、前記内屈曲部として、前記濾材の中心軸に近い位置の内屈曲部と、前記濾材の中心軸から遠い位置の内屈曲部とを備え、前記濾材の中心軸に近い位置の前記内屈曲部と前記濾材の中心軸から遠い位置の前記内屈曲部とが前記外屈曲部を間にして周方向で交互に設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを防止するための構造のコスト低減を図ることができる。
【００１４】
本発明によれば、ケースからのフィルタエレメントの取り外しの際にケースの流出口へゴミが入るのを簡素な構造で防止することができるエアフィルタ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態のエアフィルタ装置１を概略的に示す縦断正面図である。図１に示すように、エアフィルタ装置１には、内部にフィルタエレメント２を着脱自在に保持するケース３が設けられている。
【００１７】
ケース３は、上側が開口されたケース本体４と、このケース本体４の上側を開閉する蓋５とから構成されている。蓋５の外周の下部には、蓋５をケース本体４に固定する固定手段としての複数のフック６（図では、一つだけを示している）が設けられている。これらのフック６をケース本体４の上部に形成された係止め部７に係止めすることにより、蓋５がケース本体４に固定される。これらのケース本体４と蓋５との間にはパッキン８が挟まれており、これによりケース本体４と蓋５との間の気密性が維持されている。ここで、図２に、フック６による係止め部７に対する係止めが解除されて蓋５が開けられ、フィルタエレメント２が取り出される状態のエアフィルタ装置１を示す。なお、蓋５をケース本体４に固定する固定手段としては、フック６による係止めに限るものではなく、例えば、ネジ（図示せず）によるネジ止めであってもよい。
【００１８】
蓋５の上壁９には、濾過対象である空気などの気体をケース３の内部に流入させるための流入口１０が設けられている。ケース本体４の底壁１１には、ケース３の内部から気体を流出させるための流出口１２が設けられている。流入口１０、流出口１２、フィルタエレメント２は同軸上に配置されている。
【００１９】
フィルタエレメント２を説明する。図３はフィルタエレメント２を示す水平断面図である。図２及び図３に示すように、フィルタエレメント２は、円筒状の濾材２１の軸方向の両端部に閉塞部材である上下一対のキャップ２２，２３が固着され円筒中空状に形成されている。また、キャップ２２，２３間には、濾材２１の外周側を覆う円筒状の金属メッシュ部材２４が設けられている。
【００２０】
キャップ２２，２３は、円盤状に形成されている。上側のキャップ２２の略中央部には、フィルタエレメント２の内部と外部とを連通する連通口２５が設けられている。キャップ２２，２３は、連通口２５から濾材２１フィルタエレメント２の内部、つまり濾材２１の内部に流入した気体が濾材２１を通過してフィルタエレメント２の外部に流れるように、濾材２１の両端の気密を保持する機能を有している。フィルタエレメント２では、連通口２５と濾材２１とによってフィルタエレメント２の内部と外部とが連通されている。
【００２１】
濾材２１は、前述したように円筒状に形成されるとともに、周方向に複数の襞２６が設けられている。これらの襞２６は、濾材２１において、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部２７と、この外屈曲部２７よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部２８とが周方向に交互に設けられていることにより形成されている。このような濾材２１は、シート状の濾材を山折りと谷折りとが交互に位置するように蛇腹状に折り曲げ形成し、その両端を結合して円筒状にすることにより形成される。この濾材２１には、複数の空孔（図示せず）が形成されており、この構造によって、濾材２１は気体を濾過する。濾材２１の材質としては、紙や金属などを例示することができる。
【００２２】
また、濾材２１の内面２９には、内屈曲部２８の間隔が小さくなるのを規制する規制部である突部３０が設けられている。突部３０は、内面２９から襞２６の内側に突出した形状に形成されており、詳しくは、襞２６毎に襞２６の内側で相対向する対向面２９ａ，２９ｂの内の一方の対向面２９ａに上下方向に直線状に複数個設けられている。このような突部３０は、例えば、樹脂製のホットメルトを濾材２１に接着することにより設けることができる。
【００２３】
ここで、規制部の別例を図４に基づいて説明する。図４は濾材２１の別例を内周側から見てその一部を拡大して示す斜視図である。規制部としては、濾材２１の内屈曲部２８の一部を両側、つまり、襞２６の内側に突出させて形成した突部３１を内屈曲部２８毎に設けてもよい。このような突部３１は、濾材２１の内屈曲部２８を形成するためにシート状の濾材に折り筋を付けるときに、突部３１を形成する部位には折り筋を付けないようにし、そして、折り筋に沿って濾材２１を屈曲して内屈曲部２８を形成することにより形成される。なお、規制部としては、これまで説明したものに限るものではなく、内屈曲部２８の間隔が小さくなるのを規制するものであればよい。例えば、内屈曲部２８に、上下に長い補強材を取り付けることによって濾材の剛性を高めることによって、規制部を実現してもよい。
【００２４】
次に、このようなフィルタエレメント２の取り付け構造を説明する。まず下側から説明する。図１ないし図３に示すように、フィルタエレメント２の下側のキャップ２３の外周部には、段差形状の複数個（本実施の形態では３個）の嵌合片３２が放射状に位置付けられて固定されている。これらの嵌合片３２によってフィルタエレメント２側の嵌合部３３が構成されている。一方、ケース本体４の内部の下部には、フィルタエレメント２の嵌合部３３が内側に着脱自在に嵌合する段差形状を有する円環状の下嵌合部３４が設けられている。この下嵌合部３４に、フィルタエレメント２の嵌合部３３が嵌合した状態では、濾材２１の外周側とケース本体４の流出口１２とを連通する流路３５がケース３の内部に形成される。
【００２５】
上側の取り付け構造としては、蓋５の内側に、フィルタエレメント２の上側のキャップ２２が嵌合する段差形状を有する円環状の上嵌合部３６が設けられている。この上嵌合部３６にフィルタエレメント２の上側のキャップ２２が嵌合した状態では、蓋５の流入口１０とフィルタエレメント２の連通口２５とを連通する流路３７がケース３の内部に形成される。このとき、流入口１０は、ケース３の内部において流路３７を介してフィルタエレメント２の連通口２５にのみ連通している。
【００２６】
この構造では、ケース本体４の下嵌合部３４にフィルタエレメント２の嵌合部３３が嵌合した状態で、蓋５が閉められて、フック６により蓋５がケース本体４に固定されることにより、蓋５の上嵌合部３６にフィルタエレメント２の上側のキャップ２２が嵌合し、フィルタエレメント２がケース本体４と蓋５とによって挟持されてケース３に固定される。この固定は、蓋５が開けられることにより解除され、これにより、フィルタエレメント２をケース３から取り出すことが可能となる。
【００２７】
金属メッシュ部材２４は、濾材２１の外側を覆うことにより濾材２１の外周側への変形を防止するものである。この金属メッシュ部材２４は複数の空孔（図示せず）を有しており、これらの空孔は、濾材２１の空孔よりも大径に形成されている。
【００２８】
このような構成において、流入口１０からケース３の内部に流入した濾過対象の気体の流れを図１中に矢印で示す。流入口１０からケース３の内部に流入した気体は、流路３７に沿って流れ、連通口２５からフィルタエレメント２の内部に流入する。フィルタエレメント２の内部に流入した気体は、濾材２１、金属メッシュ部材２４を通過してフィルタエレメント２の外部に流出し、その後、流路３５に沿って流れて、ケース３の流出口１２へ至り、エアフィルタ装置１の外部へ流出する。このとき、気体中に含まれている塵や埃などのゴミが気体とともに移動する過程で濾材２１により捕捉されて気体中から除去される。
【００２９】
このとき、気体がフィルタエレメント２の連通口２５から流入して、濾材２１の内側から外側へ移動して濾材２１を通過することから、襞２６の内側がゴミ溜めとして機能し、濾材２１が捕捉したゴミは濾材２１の内側に溜まるようになる。これにより、濾材２１によって捕捉されたゴミは、フィルタエレメント２の内部に存在し、フィルタエレメント２の外周側には存在しないこととなる。よって、フィルタエレメント２を交換や洗浄などのためにケース３から取り外す際に、振動などにより濾材２１が捕捉したゴミが濾材２１から剥離してもフィルタエレメント２の内部に留まるので、濾材２１が捕捉したゴミがフィルタエレメント２の外部に落ちることが防止される。よって、濾材２１に捕捉されたゴミがケース３の内部に落ちることが防止され、流出口１２へゴミが入るのが防止される。
【００３０】
従来のエアフィルタ装置では、濾材の濾過容量を大きくするために濾材の外側から内側へ気体を通過させて濾過する構造として襞の外側をゴミ溜めとして機能させている。これに対して、本実施の形態のエアフィルタ装置１では、ケース３からのフィルタエレメント２の取り外しの際にケース３の流出口１２へゴミが入るのを防止する構造のコスト低減化、簡素化を図るために、上述したように、フィルタエレメント２の連通口２５をケース３の流入口１０に連通させ、濾材２１の外周側を流出口１２に連通させることにより、フィルタエレメント２の取り外しの際に流出口１２へゴミが入るのを防止している。従って、本実施の形態のエアフィルタ装置１では、従来のエアフィルタ装置１０１においてフィルタエレメント１０３の取り外しの際に流出口１０６へゴミが入るのを防止するために設けられているインナーフィルタエレメント１０８を設ける必要がなく、従来に比べ、フィルタエレメント２の取り外しの際に流出口１２へゴミが入るのを防止する構造のコスト低減を図ることができる。また、従来に比べて簡素な構造で、フィルタエレメント２の取り外しの際に流出口１２へゴミが入るのを防止することができる。
【００３１】
また、従来では、濾材の外側から内側へ気体が流れるので、気体の流れにより濾材が内側へ変形するのを防止するための金属製の芯部材濾材の内側に設けられているが、本実施の形態では、濾材２１の内側から外側へ気体を流すようにしたので、そのような芯部材は必要ない。
【００３２】
また、上記のような濾過の過程においては、濾材２１の内側から外側への気体の流れによって、濾材２１の隣接する内屈曲部２８が互い密着する方向に移動するような力が濾材２１に加えられることがある。この場合、例えば紙製などの剛性の低い濾材２１では、その力の影響を受け易いが、本実施の形態では、内屈曲部２８の間隔が小さくなるのを規制する規制部として例えば突部３０が濾材２１に設けられていることにより、濾材２１の間隔が小さくなるのが規制されるので、濾材２１において隣接する内屈曲部２８が完全に密着して襞２６が閉じてしまうことが防止される。よって、襞２６が閉じることによる濾材２１の濾過容量が減少することが防止される。
【００３３】
また、本実施の形態においては、規制部が、濾材２１に設けられ襞２６の内側に突出した突部３０又は３１であることにより、規制部を簡素な構造とすることができる。
【００３４】
また、本実施の形態においては、濾材２１では、外周側に位置し内周側に屈曲した外屈曲部２７とこの外屈曲部２７よりも内周側に位置し外周側に屈曲した内屈曲部２８とが周方向に交互に設けられて襞２６が形成されていることにより、襞２６が簡素な構造で実現されている。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。前述した実施の形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。
【００３６】
エアフィルタ装置１では、フィルタエレメント２の取り外しの際に流出口１２へゴミが入るのを防止する構造のコスト低減化、簡素化を図った構造とし、これにより、濾材２１の襞２６の内側をゴミ溜めとして機能させているので、従来のエアフィルタ装置に比べて濾過容量が小さくなってしまう。そこで、エアフィルタ装置１の濾過容量を大きくする手段の一例を以下に説明する。
【００３７】
図５は本実施の形態の濾材５１を示す水平断面図である。本実施の形態では、濾材５１の形状が第１の実施の形態に対して異なる。本実施の形態の濾材５１は、Ｍ折り形状によって形成されている。具体的には、内屈曲部２８として、濾材５１の中心軸５１ａに近い位置の内屈曲部２８ａと、濾材５１の中心軸５１ａから遠い位置の内屈曲部２８ｂとの２種類があり、これらの内屈曲部２８ａと内屈曲部２８ｂとが、外屈曲部２７を間にして周方向で交互に設けられている。これにより、上方から見て、濾材５１が、周方向に「Ｍ」の字が複数並べられた形状となっている。
【００３８】
このような構成により、濾材５１は、Ｍ折りをしていない第１の実施の形態の濾材２１と同じ濾過面積を得るという条件下において、最も内周側に位置する内屈曲部である内屈曲部２８ｂの間隔を、濾材２１における内屈曲部２８の間隔よりも広くすることができる。これにより、襞２６の内側の容量、即ち、ゴミ溜め容量が大きくなり、濾材２１に比べて濾過容量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態のエアフィルタ装置を概略的に示す縦断正面図である。
【図２】蓋が開けられケースからフィルタエレメントが取り出される状態のエアフィルタ装置を示す縦断正面図である。
【図３】フィルタエレメントを示す水平断面図である。
【図４】濾材の別例を一部拡大して示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の濾材を示す水平断面図である。
【図６】従来のエアフィルタ装置を概略的に示す縦断正面図である。
【図７】蓋が開けられケースからフィルタエレメントが取り出される状態のエアフィルタ装置を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１        エアフィルタ装置
２        フィルタエレメント
３        ケース
１０      流入口
１２      流出口
２１      濾材
２２      閉塞部材
２３      閉塞部材
２５      連通口
２６      襞
２７      外屈曲部
２８      内屈曲部
３０      規制部、突部
３１      規制部、突部
５１      濾材
５１ａ    中心軸
【図１】
2006088104.tif 000003
【図２】
2006088104.tif 000004
【図３】
2006088104.tif 000005
【図４】
2006088104.tif 000006
【図５】
2006088104.tif 000007
【図６】
2006088104.tif 000008
【図７】
2006088104.tif 000009