(57)【要約】【課題】エアに含まれる微細なダストまで捕捉することができるとともに、フィルタの寿命を延長させることができる濾過装置を提供する。【解決手段】流入口１５及び流出口１６を設けたハウジング１１内にフィルタ１９を設け、流入口１５からハウジング１１内に流入されたエアをフィルタ１９で濾過して流出口１６から流出させるように構成する。流入口１５に対面するハウジング１１の内壁面には、ダストを捕捉するための多孔質材料よりなる捕捉部材２２を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口及び流出口を設けたハウジング内にフィルタを設け、流入口からハウジング内に流入されたエアをフィルタで濾過して流出口から流出させるようにした濾過装置において、
前記流入口に対面するハウジングの内壁面に、ダストを捕捉するための多孔質材料よりなる捕捉部材を設けたことを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記捕捉部材は前記フィルタより粗い濾過目を有することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記ハウジングを円筒形に形成するとともに、円筒形のフィルタをハウジングの軸心部に同軸状に設置し、前記流入口をハウジングの周壁に接線方向へ向けて開口させるとともに、前記流出口をハウジングの軸心部に開口させ、前記捕捉部材をハウジングの周壁に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記ハウジングの内壁面に凹部を形成し、前記捕捉部材をその凹部内に設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記ハウジングの内壁面に波形をなすように複数の凹部を形成し、前記捕捉部材をその凹部内に設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの吸気側に接続される濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の濾過装置としては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。
特許文献１に記載の従来構成においては、円筒状のハウジングの周壁に流入口が接線方向に向けて設けられるとともに、ハウジングの一端の軸心部に流出口が設けられている。ハウジング内には、円筒状のフィルタが配設されている。ハウジングの周壁内面において、流入口の近傍の位置には、リブが突出形成されている。そして、流入口からハウジング内に流入されたエアが旋回流となってリブに衝突することにより、エア流が下方に進行方向を変更されて、エアに含まれるダストが分離される。分離されたダストはリブに沿って落下して、ハウジングの下端のダスト排出口から排出される。さらに、ダスト分離後のエアがフィルタで濾過される。
【０００３】
また、特許文献２に記載の従来構成においては、水平方向に螺旋空間を形成するアルキメデス螺旋体が設けられている。アルキメデス螺旋体の外周端部には流体導入口が接続されるとともに、アルキメデス螺旋体の内周端部には流体取出口が鉛直方向に延びるように接続されている。アルキメデス螺旋体の螺旋空間を形成する外側壁の内側には、螺旋多孔板が設けられている。アルキメデス螺旋体の下部には、沈殿室が設けられている。そして、流体導入口から導入される固体及び液体、あるいは固体及び気体の混合流体が螺旋空間に沿って旋回されるとき、混合流体に含まれる固体の粒子が自身の慣性により、螺旋多孔板の細孔から外側に飛ばされて分離される。また、分離された固体の粒子は、外側壁の内側に沿って沈殿室内に落下されて、外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２８３６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。
特許文献１に記載の従来構成では、エアの旋回流がリブに衝突するため、旋回流中に乱流が生じ、そのため旋回流が弱まって、ダストの遠心分離機能が低下する。また、エアから分離されたダストが、リブに沿って落下される途中で、再びエアの旋回流中に混入するおそれがあって、ダスト分離機能がさらに低下する。その結果、フィルタの負担が増大され、フィルタ寿命が短くなるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載の従来構成では、アルキメデス螺旋体の螺旋空間内に配置された螺旋多孔板のみにより、慣性力を利用して固体の粒子が分離されるようになっている。このため、エアに含まれる粗大なダストは分離することは可能であるが、微細なダストは分離することが困難であって、この特許文献２の従来構成はエンジンの吸気側に接続して使用することには適さないという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、エアに含まれる粗大なダストだけではなく、微細なダストも効率よく捕捉することができるとともに、フィルタの寿命を延長させることができる濾過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、流入口及び流出口を設けたハウジング内にフィルタを設け、流入口からハウジング内に流入されたエアをフィルタで濾過して流出口から流出させるようにした濾過装置において、前記流入口に対面するハウジングの内壁面に、ダストを捕捉するための多孔質材料よりなる捕捉部材を設けたことを特徴としている。
【０００９】
従って、この発明の濾過装置においては、流入口からハウジング内に流入されたエアがハウジングの内壁面に設けられた捕捉部材に衝突して方向変更されるとき、エアに含まれる粗大なダストが慣性により捕捉部材側に移動されて、その捕捉部材によって捕捉される。また、方向変更されたエアがフィルタを通過して流出口から流出されるとき、エアに含まれる微細なダストがフィルタによって捕捉される。よって、微細なダストまで捕捉することができるとともに、フィルタの寿命を延長させることができる。
【００１０】
前記の構成において、前記捕捉部材は前記フィルタより粗い濾過目を有するように構成するとよい。
前記の構成において、前記ハウジングを円筒形に形成するとともに、円筒形のフィルタをハウジングの軸心部に同軸状に設置し、前記流入口をハウジングの周壁に接線方向へ向けて開口させるとともに、前記流出口をハウジングの軸心部に開口させ、前記捕捉部材をハウジングの周壁に設けるとよい。
【００１１】
前記の構成において、前記ハウジングの内壁面に凹部を形成し、前記捕捉部材をその凹部内に設けるとよい。
前記の構成において、前記ハウジングの内壁面に波形をなすように複数の凹部を形成し、前記捕捉部材をその凹部内に設けるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明によれば、エアに含まれる粗大なダスト及び微細なダストを効率よく捕捉することができるとともに、フィルタの寿命を延長させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の濾過装置を示す縦断面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】第２実施形態の濾過装置を示す横断面図。
【図４】第３実施形態の濾過装置を示す横断面図。
【図５】第４実施形態の濾過装置を示す縦断面図。
【図６】図５の濾過装置の部分破断平面図。
【図７】第５実施形態の濾過装置の部分斜視図。
【図８】第６実施形態の濾過装置を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化した濾過装置の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１５】
この実施形態の濾過装置においては、ハウジング１１が有蓋円筒状のハウジング本体１２と、そのハウジング本体１２の底部の開口部にシールリング１４を介して開閉可能に取り付けられるとともに、図示しないクランプにより閉鎖位置に保持された蓋体１３とより構成されている。すなわち、前記ハウジング本体１２は、円筒状をなす周壁１２ａと、その周壁１２ａの上端に位置する上端板１２ｂとを備えている。蓋体１３は、ハウジング本体１２の周壁１２ａに連なる短円筒状の周壁１３ａと、その周壁１３ａの下端に位置する下端板１３ｂとを備えている。
【００１６】
前記ハウジング本体１２の周壁１２ａの外面には、ハウジング１１内にエアを流入させるための円筒状の流入口１５がハウジング本体１２の周壁１２ａに対して接線方向へ向けて開口するように形成されている。ハウジング本体１２の上端板１２ｂには、ハウジング１１内からエアを流出させるための円筒状の流出口１６がハウジング１１の軸心部に開口するように形成されている。ハウジング本体１２の上端板１２ｂの外面には、流出管１７が流出口１６に接続するように固定されている。ハウジング本体１２の上端板１２ｂの内面には、円筒状の支持筒１８が流出口１６の外側に所定の間隔をおいて同心状に突出形成されている。
【００１７】
前記ハウジング１１内においてハウジング本体１２の上端板１２ｂと蓋体１３の下端板１３ｂとの間には、断面菊花状で全体の輪郭が円筒状をなすフィルタ１９が着脱可能に収容されている。このフィルタ１９は、シート状をなすとともに襞折り状に形成された不織布等の濾材１９ａを円形に巻き、その濾材１９ａの上下両端部に一対の平板環状の端面板１９ｂ，１９ｃを気密状に固定して構成されている。そして、流入口１５からハウジング本体１２内に流入されたエアが、ハウジング１１の周壁１２ａとフィルタ１９との間で旋回されるとともに、フィルタ１９で濾過されて流出口１６から流出されるようになっている。なお、図示はしないが、フィルタ１９の外周面には、フィルタ１９の形状保持のために円筒状をなす目の粗い金属網が被せられている。
【００１８】
前記流出口１６と支持筒１８との間において、ハウジング本体１２の上端板１２ｂとフィルタ１９の上端面板１９ｂとの間には、フィルタ１９の上端部における外周側と内周側との間の気密を保持するための上シール部材２０が介在されている。蓋体１３の下端板１３ｂとフィルタ１９の下端面板１９ｃとの間には、フィルタ１９の下端部における外周側と内周側との間の気密を保持するための下シール部材２１が介在されている。
【００１９】
前記流入口１５に対面するハウジング本体１２の周壁１２ａの内面には、フィルタ１９によるエアの濾過に先立って、エア中からダストを捕捉するための捕捉部材２２が貼着されている。この捕捉部材２２は、前記フィルタ１９の濾材１９ａより粗い濾過目を有するスポンジ等の多孔質材料により、所定厚さのシート状に形成されている。この場合、捕捉部材２２の高さ方向の寸法が、流入口１５の内径よりも大きくなるように形成されている。
【００２０】
次に、前記のように構成された捕捉部材を備えた濾過装置の機能を説明する。
さて、この濾過装置が図示しない車両用エンジンの吸気側に接続された状態で、エンジンが動作されると、エアが流入口１５からハウジング本体１２内に流入し、ハウジング本体１２の周壁１２ａとフィルタ１９との間の空間内で旋回される。このとき、ハウジング本体１２の周壁１２ａの内面には流入口１５と対面するように捕捉部材２２が設けられているため、流入口１５からのエアの流れる方向が旋回流となっても、エアに含まれる粗大なダストが自身の質量に基づく慣性によりほぼ直進して、捕捉部材２２に衝突されて、その捕捉部材２２によって捕捉される。旋回されたエアは、フィルタ１９を通過して濾過され、エアに含まれる粗大ダストはもちろん微細ダストがフィルタ１９によって捕捉される。そして、濾過後のエアが流出口１６からハウジング１１外に流出して、エンジンの吸気側に供給される。
【００２１】
このように、エアに含まれる粗大なダストと微細なダストとが、捕捉部材２２及びフィルタ１９に分けて捕捉される。また、捕捉部材２２がスポンジ等の多孔質材料から構成されるとともに、周壁１２ａの内側面に貼着されているため、エアが捕捉部材２２内を抜けることはない。従って、その捕捉部材２２に捕捉されたダストが再び飛散してエア中に混入するおそれはほとんどない。よって、フィルタ１９を早期に目詰まりが生じることなく、長期にわたって使用することができる。
【００２２】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この濾過装置においては、ハウジング１１の流入口１５に対面するハウジング１１の内壁面には、ダストを捕捉するための多孔質材料よりなる捕捉部材２２が設けられている。このため、エアに含まれる粗大なダストが慣性により捕捉部材２２側に移動されて、その捕捉部材２２によって捕捉される。また、微細なダストがフィルタ１９によって捕捉される。よって、粗大なダスト及び微細なダストを効率よく捕捉できるとともに、粗大なダストによってフィルタ１９が目詰まりすることを防止できて、フィルタ１９の寿命を延長させることができる。
【００２３】
（２）  この濾過装置においては、前記捕捉部材２２がフィルタ１９より粗い濾過目を有するように構成されている。このため、エアに含まれる粗大なダストを、捕捉部材２２において選択的に捕捉することができ、前記のようにフィルタ１９の目詰まりを抑制できる。
【００２４】
（３）  この濾過装置においては、流入口１５からハウジング１１内に流入されたエア内の粗大なダストが自身の慣性によって捕捉部材２２に衝突して捕捉される。また、微細なダストはエアとともに流れてフィルタ１９によって捕捉される。よって、粗大なダストを捕捉するための特許文献１に開示されたようなリブは不要である。従って、旋回流に乱流が生じることはほとんどなく、ダストを有効に捕捉することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した濾過装置の第２実施形態を中心に説明する。なお、この第２実施形態以降の各実施形態において、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２６】
この第２実施形態においては、図３に示すように、ハウジング本体１２の周壁１２ａの内面に凹部２５が形成され、その凹部２５内に捕捉部材２２が周壁１２ａの内面から突出しないように収容配置されている。
【００２７】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（３）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（４）  この実施形態の濾過装置においては、ハウジング１１の内壁面に同内壁面から突出することなく捕捉部材２２を設けたことにより、ハウジング１１の内壁面とフィルタ１９との間の間隔が狭くなることを防止することができる。よって、ハウジング１１内のエアが円滑に旋回され、ダストの捕捉効率が向上させることができる。
【００２８】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した濾過装置の第３実施形態を説明する。
この第３実施形態においては、図４に示すように、ハウジング本体１２の周壁１２ａの流入口１５と対面する部分を断面波形状に形成することにより、複数の凹部２５が形成されている。この凹部２５はハウジング１１の軸線方向に延長されている。そして、各凹部２５内に捕捉部材２２が周壁１２ａの内面から突出しないように収容配置されている。
【００２９】
従って、この第３実施形態によれば、前記第１及び第２実施形態における（１）〜（４）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（５）  この実施形態の濾過装置においては、ハウジング本体１２の周壁１２ａが断面波形状に形成されている。このため、ハウジング本体１２の剛性を高めることができて、ハウジング本体１２を薄肉化することができ、軽量化に寄与できる。
【００３０】
（第４実施形態）
次に、この発明を具体化した濾過装置の第４実施形態を説明する。
この第４実施形態においては、図５及び図６に示すように、ハウジング２６が、上面を開口した四角箱形の下ハウジング２７と、下面を開口した上ハウジング２８とから構成されている。下ハウジング２７の一側面の隅角部には流入口１５が突設されるとともに、上ハウジング２８の他側面における下ハウジング２７と反対側の隅角部には流出口１６が突設されている。下ハウジング２７と上ハウジング２８との開口端部間には、フィルタ１９が着脱可能に設けられている。このフィルタ１９は、シート状をなすとともに襞折り状に形成された不織布等の濾材１９ａの外周に、シール材２９を設けることにより構成されている。流入口１５と対面するように、下ハウジング２７の側壁内面にはスポンジ等の多孔質材料よりなるシート状の捕捉部材２２が貼着固定されている。そして、粗大なダストが自身の慣性により流入口１５の部分からほぼ直進して、捕捉部材２２に捕捉される。
【００３１】
従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態における（１）及び（２）に記載の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。
（第５実施形態）
次に、この発明を具体化した濾過装置の第５実施形態を中心に説明する。
【００３２】
この第５実施形態においては、図７に示すように、流入口１５と対面するハウジング本体１２の周壁１２ａに窓部３０が形成されている。窓部３０には開閉板３１が開閉回動可能に取り付けられ、その開閉板３１は、閉鎖状態において図示しない金具によって周壁１２ａに取り外し可能に固定される。開閉板３１の内面には捕捉部材２２が図示しない両面貼着テープ等を介して着脱可能に取り付けられている。
【００３３】
従って、この第５実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（３）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６）  この実施形態の濾過装置においては、捕捉部材２２に目詰まりが生じた場合には、開閉板３１を開放して、捕捉部材２２の清掃や脱着交換を容易に行うことができる。
【００３４】
（第６実施形態）
次に、この発明を具体化した濾過装置の第６実施形態を説明する。
この第６実施形態においては、図８に示すように、前記第２実施形態と同様に、ハウジング本体１２の周壁１２ａの内面に凹部２５が形成され、その凹部２５内に捕捉部材２２が収容配置されている。凹部２５の開口周縁におけるエア旋回流の下流側の端縁部には、ダストの移動方向を捕捉部材２２側に向けるための低い整流板３２がハウジング本体１２の軸心部側に向かって突出形成されている。
【００３５】
従って、この第６実施形態によれば、前記第１及び第２実施形態における（１）〜（４）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（７）  この実施形態の濾過装置においては、整流板３２によりダストの移動方向を捕捉部材２２側に向けることができるため、捕捉部材２２におけるダストの捕捉効率を高めることができる。
【００３６】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  図５及び図６に示す前記第４実施形態において、下ハウジング２７の内面に第２実施形態または第３実施形態と同様な凹部２５を形成し、その凹部２５内に捕捉部材２２を配置すること。
【００３７】
・  図７に示す前記第５実施形態において、開閉板３１の内面に第２実施形態または第３実施形態と同様な凹部２５を形成し、その凹部２５内に捕捉部材２２を配置すること。
・  捕捉部材２２をハウジング１１の周壁１２ａ全体に設けること。
【００３８】
・  図４に示す第３実施形態において、断面波形状の凹部２５をハウジング１１の周壁１２ａ全体に設けること。
・  図４に示す第３実施形態において、断面波形状の凹部２５をハウジング１１の円周方向に延長すること。
【符号の説明】
【００３９】
１１…ハウジング、１２…ハウジング本体、１２ａ…周壁、１３…蓋体、１５…流入口、１６…流出口、１９…フィルタ、１９ａ…濾材、２２…捕捉部材、２５…凹部、２６…ハウジング、２７…下ハウジング、２８…上ハウジング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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