(57)【要約】【課題】プリクリーナでの異物の分離効率を向上することができるプリクリーナ付きエアクリーナを提供する。【解決手段】プリクリーナ付きエアクリーナ１１は、インレット１２とアウトレット１３とを有するハウジング１４と、ハウジング１４内に配置されてインレット１２から導入された吸気を濾過するフィルタエレメント１５と、ハウジング１４におけるフィルタエレメント１５よりも吸気の流れ方向の上流側の位置に配置されて吸気に含まれる異物１６を除去するプリクリーナ１７とを備える。プリクリーナ１７は、インレット１２に導入される吸気を旋回させる旋回部２７と、旋回部２７によって旋回された吸気から遠心分離される異物１６を収集する収集部２８と、収集部２８の外部に設けられ、収集部２８と、ハウジング１４内における収集部２８よりも吸気の流れ方向の下流側の位置とを連通する連通部３６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インレットとアウトレットとを有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置されて前記インレットから導入された吸気を濾過するフィルタエレメントと、
前記ハウジングにおける前記フィルタエレメントよりも吸気の流れ方向の上流側の位置に配置されて吸気に含まれる異物を除去するプリクリーナと、
を備えたプリクリーナ付きエアクリーナであって、
前記プリクリーナは、
前記インレットに導入される吸気を旋回させる旋回部と、
前記旋回部によって旋回された吸気から遠心分離される前記異物を収集する収集部と、
前記収集部の外部に設けられ、前記収集部と、前記ハウジング内における前記収集部よりも吸気の流れ方向の下流側の位置とを連通する連通部と、
を備えることを特徴とするプリクリーナ付きエアクリーナ。
【請求項２】
前記連通部は、前記収集部と、前記ハウジング内における前記フィルタエレメントよりも吸気の流れ方向の下流側の位置とを連通していることを特徴とする請求項１に記載のプリクリーナ付きエアクリーナ。
【請求項３】
前記連通部には、前記連通部内を流れる吸気から異物を分離する分離部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプリクリーナ付きエアクリーナ。
【請求項４】
前記分離部は、分離用フィルタエレメントを備えていることを特徴とする請求項３に記載のプリクリーナ付きエアクリーナ。
【請求項５】
前記連通部は、前記収集部と、前記ハウジング内における前記フィルタエレメントよりも吸気の流れ方向の上流側の位置とを連通していることを特徴とする請求項１に記載のプリクリーナ付きエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載内燃機関の吸気通路に配置されるプリクリーナ付きエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプリクリーナ付きエアクリーナとして例えば特許文献１に示すものが知られている。このようなプリクリーナ付きエアクリーナは、インレットを有した箱状の下ケースと、内燃機関側からのダクトが連結されるアウトレットを有した上ケースと、下ケースの開口と当該開口に対向する上ケースの開口との間に配置されるフィルタエレメントと、下ケースの下端部に設けられたダストカップ収容部に配置されるダストカップとを備えている。
【０００３】
インレットは、外筒と、外筒の内側に配置される内筒とを備えている。外筒の先端部にはインレット内に流入する吸気に旋回流を発生させるためのウイングが設けられている。外筒の基端部は、環状の隔壁を介して内筒の中間部分に取り付けられている。隔壁には、内筒と外筒との間の空間部分とダストカップ収容部とを連通する孔が形成されている。
【０００４】
そして、機関運転により吸気管負圧が発生すると、異物（ダスト）を含む吸気がウイングによって旋回されながら下ケース内に向かって流れる。このとき、比較的大きな異物は、吸気の旋回流により、遠心分離されて内筒と外筒との間の空間部分からダストカップ収容部に配置されたダストカップ内へと送り込まれる。ダストカップ内に送り込まれた異物は、ダストカップの底部に設けられた排塵弁が車両振動などによって開弁する際に、エアクリーナの外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３０８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のようなプリクリーナ付きエアクリーナでは、通常、排塵弁が閉じているため、ダストカップよりも先へ空気が流れない。このため、異物をダストカップ内へ送り込むための空気流の強さが不足し、プリクリーナでの異物の分離効率を向上する上では改善の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明は、このような従来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、プリクリーナでの異物の分離効率を向上することができるプリクリーナ付きエアクリーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するプリクリーナ付きエアクリーナは、インレットとアウトレットとを有するハウジングと、前記ハウジング内に配置されて前記インレットから導入された吸気を濾過するフィルタエレメントと、前記ハウジングにおける前記フィルタエレメントよりも吸気の流れ方向の上流側の位置に配置されて吸気に含まれる異物を除去するプリクリーナと、を備えたプリクリーナ付きエアクリーナであって、前記プリクリーナは、前記インレットに導入される吸気を旋回させる旋回部と、前記旋回部によって旋回された吸気から遠心分離される前記異物を収集する収集部と、前記収集部の外部に設けられ、前記収集部と、前記ハウジング内における前記収集部よりも吸気の流れ方向の下流側の位置とを連通する連通部と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、収集部と、ハウジング内における収集部よりも吸気の流れ方向の下流側の位置とが連通部によって連通されているため、旋回部によって旋回された吸気から遠心分離される異物を収集部に向かって送り込む空気がハウジング内の負圧により吸引される。このため、当該空気の流れ（空気流）が強められるので、プリクリーナでの異物の分離効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プリクリーナでの異物の分離効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態におけるプリクリーナ付きエアクリーナの断面模式図。
【図２】変更例のプリクリーナ付きエアクリーナの断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車載内燃機関の吸気通路に配置されるプリクリーナ付きエアクリーナの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、プリクリーナ付きエアクリーナ１１は、インレット１２とアウトレット１３とを有するハウジング１４と、ハウジング１４内に配置されてインレット１２から導入された吸気を濾過するフィルタエレメント１５と、吸気に含まれる異物１６を除去するプリクリーナ１７とを備えている。
【００１３】
ハウジング１４は、合成樹脂によって構成され、インレット１２を有する箱状のケース１８と、アウトレット１３を有する箱状のキャップ１９とを備えている。ケース１８の上部に形成されたケース開口２０とケース開口２０に向かい合うキャップ１９の下部に形成されたキャップ開口２１との間には、フィルタエレメント１５が配置されている。
【００１４】
フィルタエレメント１５は、不織布や濾紙などの濾材シートを襞折りすることにより形成された濾過部２２と、濾過部２２の周縁に設けられた環状のシール部２３とを有している。シール部２３は、独立気泡のポリウレタンなどの弾性部材により形成されている。フィルタエレメント１５は、シール部２３において、ケース１８とキャップ１９とによって挟持される。
【００１５】
ケース１８は、車両のエンジンルーム内に固定される。ケース１８とキャップ１９とは、フィルタエレメント１５のシール部２３を挟持した状態で、図示しないクランプ等で連結される。キャップ１９の側部には、エンジン側からのダクト（図示せず）が連結される筒状のアウトレット１３が一体形成されている。ケース１８におけるアウトレット１３側とは反対側の側部には、インレット１２が一体形成されている。
【００１６】
インレット１２は、外筒２５と、外筒２５の軸線と同一の軸線を持つように外筒２５の内側に配置された内筒２６とを備えている。本実施形態における外筒２５の長さは、内筒２６の長さの２倍強程度となるように設定されている。外筒２５の先端部には、外筒２５（インレット１２）内に導入される吸気を旋回させる旋回部２７が設けられている。外筒２５の周壁における内筒２６の先端部と下側で対応する位置には、旋回部２７によって旋回された吸気から遠心分離される異物１６を収集する収集部２８が設けられている。
【００１７】
収集部２８は、外筒２５内と連通する硬質の合成樹脂によって構成された筒状の収集ケース２９と、収集ケース２９の下端に取り付けられるゴム等の弾性体によって形成された排塵弁３０とを備えている。排塵弁３０は、上部が蛇腹状に形成された蛇腹部３１とされ、下部がテーパー状に形成されたリップ部３２とされている。リップ部３２の先端には、異物１６を排出するためのスリット３３が形成されている。排塵弁３０は、車両の振動等で弾性変形することによってスリット３３が開いて内部の異物１６が外部へ排出されるように、剛性が調整されている。
【００１８】
収集ケース２９の側部には、収集ケース２９の内外を連通する筒状の第１接続部３４が外部へ突出するように設けられている。キャップ１９の側部におけるアウトレット１３の下側で隣り合う位置には、キャップ１９の内外を連通する筒状の第２接続部３５が外部へ突出するように設けられている。第１接続部３４と第２接続部３５とは、可撓性を有する管状の連通部３６によって連通されている。
【００１９】
この場合、連通部３６は、一端側が第１接続部３４に接続され、他端側が第２接続部３５に接続されている。すなわち、連通部３６は、収集部２８の外部であって且つハウジング１４の外部に設けられ、収集部２８内と、ハウジング１４内における収集部２８よりも吸気の流れ方向の下流側の位置とを連通している。本実施形態の連通部３６は、ゴムホースによって構成され、収集部２８内と、ハウジング１４内におけるフィルタエレメント１５よりも吸気の流れ方向の下流側の位置であってハウジング１４内の吸気の主流に沿う位置とを連通している。
【００２０】
連通部３６の途中位置には、連通部３６内を流れる吸気から異物１６を分離する分離部３７が設けられている。分離部３７は、直方体状の分離ケース３８と、分離ケース３８内に分離ケース３８内の空間を２つに分割するように設けられた分離用フィルタエレメント３９とを備えている。
【００２１】
分離ケース３８における分離用フィルタエレメント３９を挟んだ両側の壁部には、分離ケース３８の内外を連通する筒状の分離接続部４０が外部へ突出するようにそれぞれ設けられている。この場合、２つの分離接続部４０のうち、一方は連通部３６内の吸気の流れ方向における分離用フィルタエレメント３９よりも上流側に位置し、他方は連通部３６内の吸気の流れ方向における分離用フィルタエレメント３９よりも下流側に位置している。
【００２２】
本実施形態の分離部３７は、連通部３６を途中位置で２つに切断し、連通部３６における２つの切断部に２つの分離接続部４０をそれぞれ接続することによって連通部３６に対して着脱自在に取り付けられている。なお、本実施形態では、旋回部２７と、収集部２８と、連通部３６と、分離部３７とによってプリクリーナ１７が構成されている。
【００２３】
次に、プリクリーナ付きエアクリーナ１１の作用について説明する。
エンジンの始動によりエンジン側で負圧が発生すると、異物１６を含む吸気は旋回部２７によって旋回されながら外筒２５内に導入される。外筒２５内に導入された異物１６を含む吸気は、外筒２５の内周面に沿って旋回されながらケース１８内へと向かう。このとき、吸気に含まれる異物１６のうち比較的大きいものは、吸気の旋回流により遠心分離され、内筒２６と外筒２５との間に進入する。
【００２４】
内筒２６と外筒２５との間に進入した異物１６は、外筒２５内から収集部２８内に向かって流れる空気によって収集部２８内に送り込まれる。このとき、収集部２８内とキャップ１９内におけるアウトレット１３に近い比較的圧力の低い位置とが連通部３６によって連通されているため、外筒２５内から収集部２８内に向かって流れる空気がキャップ１９内の負圧によって吸引される。このため、外筒２５内から収集部２８内に向かう空気の流れ（空気流）が強められるので、異物１６を含む吸気から比較的大きい異物１６が収集部２８内に効率よく分離される。
【００２５】
この場合、比較的大きい異物１６は、収集部２８内の排塵弁３０に溜まるが、連通部３６内に進入することもある。連通部３６内に進入した比較的大きい異物１６は、分離部３７の分離用フィルタエレメント３９によって濾過されて分離される。このため、比較的大きい異物１６が連通部３６内からキャップ１９内へ進入することが分離部３７によって効果的に抑制される。
【００２６】
収集部２８内の排塵弁３０に溜まった比較的大きい異物１６は、車両走行時の振動や異物１６の質量による排塵弁３０の弾性変形に伴うリップ部３２のスリット３３の開閉により、スリット３３から自動的に排出される。
【００２７】
また、外筒２５内で比較的大きい異物１６が遠心分離された後の比較的小さい異物１６を含む吸気は、ケース１８内からキャップ１９内に向かう過程でフィルタエレメント１５によって濾過された後、アウトレット１３からエンジン側へと供給される。
【００２８】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）プリクリーナ付きエアクリーナ１１において、プリクリーナ１７は、旋回部２７と、旋回部２７によって旋回された吸気から遠心分離される異物１６を収集する収集部２８と、収集部２８とハウジング１４内におけるフィルタエレメント１５よりも吸気の流れ方向の下流側の位置とを連通する連通部３６とを備えている。通常、ハウジング１４内における圧力は、吸気の流れ方向の下流側ほど低くなる。この点、上記構成によれば、収集部２８内とハウジング１４内における比較的圧力の低い位置（キャップ１９内のアウトレット１３に近い位置）とが連通部３６によって連通されているため、旋回部２７によって旋回された吸気から遠心分離される異物１６を収集部２８内に向かって送り込む空気がハウジング１４内の負圧により効率よく吸引される。このため、インレット１２内の異物１６を収集部２８内に向かって送り込む空気の流れ（空気流）が強められるので、プリクリーナ１７での異物１６の分離効率を向上することができる。
【００２９】
（２）プリクリーナ付きエアクリーナ１１において、連通部３６には、連通部３６内を流れる吸気から異物１６を分離する分離部３７が設けられている。このため、収集部２８内の異物１６が連通部３６を介してキャップ１９内（ハウジング１４内）に進入することを分離部３７によって抑制できる。
【００３０】
（３）プリクリーナ付きエアクリーナ１１において、分離部３７は、分離用フィルタエレメント３９を備えている。このため、連通部３６を介してキャップ１９内（ハウジング１４内）に異物１６が進入することを分離用フィルタエレメント３９により効果的に抑制することができる。この場合、連通部３６を介してキャップ１９内（ハウジング１４内）に進入しようとする異物１６は比較的大きなものであるため、ハウジング１４内のフィルタエレメント１５に比べて目の粗いものを採用することができる。
【００３１】
（４）プリクリーナ付きエアクリーナ１１において、分離部３７は、連通部３６に対して着脱自在に取り付けられている。このため、分離部３７を容易に交換することができる。
【００３２】
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・図２に示すように、第２接続部３５をケース１８の側部に設けるとともに、分離部３７を省略するようにしてもよい。すなわち、収集部２８内と、ハウジング１４内におけるフィルタエレメント１５よりも吸気の流れ方向の上流側の位置（ケース１８内）とを連通部３６によって連通させるようにしてもよい。このようにすれば、収集部２８内から連通部３６を介してケース１８内に異物１６が進入した場合でも、当該異物１６がフィルタエレメント１５によって捕捉される。このため、連通部３６に異物１６を分離するための分離部３７を設ける必要がなくなるので、連通部３６の構成を簡単にすることができる。なお、第２接続部３５は、ケース１８内におけるフィルタエレメント１５よりも吸気の流れ方向の上流側であってアウトレット１３にできるだけ近い位置（できるだけ圧力の低い位置）と連通部３６内とが連通するように配置することが好ましい。
【００３３】
・分離部３７において、分離用フィルタエレメント３９の代わりに、網状部材（格子状部材）、不織布、綿などを用いてもよい。
・分離部３７は、連通部３６における複数箇所に設けてもよい。
【００３４】
・分離部３７は、省略してもよい。
・分離部３７は、分離用フィルタエレメント３９のみを交換できるように、分離ケース３８を２分割可能な構成にしてもよい。
【００３５】
・分離部３７の代わりに収集部２８内にフィルタや邪魔板を設け、当該フィルタや邪魔板によって収集部２８内から連通部３６内への異物１６の進入を抑制するようにしてもよい。
【００３６】
・インレット１２の一部がケース１８内に配置され、且つ収集部２８がケース１８に設けられるように構成してもよい。
・連通部３６は、必ずしも可撓性を有する必要はなく、例えば硬質の合成樹脂などによって構成してもよい。
【００３７】
・ハウジング１４の壁部の厚さを厚くし、連通部３６の一部をハウジング１４の壁部に設けるようにしてもよい。
・インレット１２は、ケース１８におけるアウトレット１３側と同じ側の側部に一体形成されていてもよい。
【００３８】
・プリクリーナ付きエアクリーナ１１は、必ずしも自動車のエンジンルーム内に搭載される車載内燃機関のプリクリーナ付きエアクリーナである必要はない。すなわち、プリクリーナ付きエアクリーナ１１は、車載内燃機関以外の装置に使用してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１１…プリクリーナ付きエアクリーナ、１２…インレット、１３…アウトレット、１４…ハウジング、１５…フィルタエレメント、１６…異物、１７…プリクリーナ、１８…ケース、１９…キャップ、２０…ケース開口、２１…キャップ開口、２２…濾過部、２３…シール部、２５…外筒、２６…内筒、２７…旋回部、２８…収集部、２９…収集ケース、３０…排塵弁、３１…蛇腹部、３２…リップ部、３３…スリット、３４…第１接続部、３５…第２接続部、３６…連通部、３７…分離部、３８…分離ケース、３９…分離用フィルタエレメント、４０…分離接続部。
【図１】
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【図２】
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