(57)【要約】【課題】ケースに水抜き穴を空けなくても、ダーティ室に浸入した水を害のない状態で除去する。【解決手段】エアクリーナはフィルターエレメント４で仕切られたダーティ室６とクリーン室７とを有しており、ダーティ室６に空気取り入れ口８が開口してクリーン室７に空気出口９が開口している。フィルターエレメント４の一部を本体１の底まで届く吸水部１３と成している。本体に雨水や洗浄水が入ると、水は吸水部１３から上に吸い上げられ、空気流に晒されることで徐々に蒸発して吸気系に排除される。蒸発は徐々に行われるので、吸気系に悪影響を与えたり燃焼を阻害したりすることはない。水抜き穴は不要であるため、冠水によって本体１の底が水に漬かる事態になっても、水が本体１に流入することはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルターエレメントで仕切られたダーティ室とクリーン室を有しており、前記ダーティ室には空気取り入れ口が開口して前記クリーン室には空気出口が開口しており、前記ダーティ室の底に水が溜まり得る構成であって、
前記ダーティ室に、当該ダーティ室の底に溜まった水を前記フィルターエレメントに向けて吸い上げる吸水部を設けている、
エアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関に使用するエアクリーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアクリーナはケースとフィルターエレメントを備えており、ケースの内部をフィルターエレメントにてダーティ室とクリーン室とに仕切り、ダーティ室には空気取り入れ口を設けてクリーン室には空気出口を設けた構成になっている。ケースは本体と蓋とで構成されていることが多く、本体に空気取り入れ口を設けて蓋に空気出口を設けているのが一般的である。
【０００３】
また、エアクリーナは、フィルターエレメントを挟んだ上下にクリーン室とダーティ室とが配置されている縦型（例えば特許文献１）と、フィルターエレメントを挟んだ左右にクリーン室とダーティ室とを配置した横型（例えば特許文献２）とがある。いずれにしても、空気取り入れ口から雨水や洗浄水がダーティ室に入り込むことがあり、そこで、ダーティ室の底に水抜き穴を空けていることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２９６３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−９６３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、自動車用内燃機関の場合は、自動車の構造によってエンジルームの上下高さに制約を受ける場合があり、内燃機関をスラント型にして大きく傾けた姿勢で配置せねばならない場合がある。この場合は、エアクリーナもエンジルームの下部に配置せざるを得ないことが多い。
【０００６】
ところが、大雨や洪水で道路が冠水する等してエンジルームの下部が水に漬かることがあり、すると、水抜き穴からエアクリーナの内部に水が入り込んで、フィルターエレメントが濡れて吸気性能が低下したり、水がフィルターエレメントを通過して燃焼室に入り込んだりする不具合が発生することがあった。
【０００７】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
エアクリーナのダーティ室に空気取り入れ口から雨水や洗浄水等の水が入り込むこと自体は避けられない。従って、水抜き穴を設けることなく、ダーティ室に空気取り入れ口から入った水を処理する必要がある。本願発明者はこの点を考察し、本願発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち本願発明のエアクリーナは、フィルターエレメントで仕切られたダーティ室とクリーン室を有しており、前記ダーティ室には空気取り入れ口が開口して前記クリーン室には空気出口が開口しており、前記ダーティ室の底に水が溜まり得る構成であり、前記ダーティ室に、当該ダーティ室の底に溜まった水を前記フィルターエレメントに向けて吸い上げる吸水部を設けている。
【００１０】
この場合、吸水部はフィルターエレメントの一部を下向きに突出させることで構成してもよいし、フィルターエレメントとは別の吸水性素材からなる部材として、これをフィルターエレメントに取り付けてもよい。すなわち、吸水部はフィルターエレメントと一体品であっても良いし、別体品であってもよい。いずれにしても、個数や形状、配置位置は任意に設定できる。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、空気取り入れ口からダーティ室に水が流入しても、その水は吸水部に吸い上げられてダーティ室を流れる空気流に晒され、空気流によって徐々に蒸発して吸気系に吸引される。水の蒸発（気化）は徐々に行われるため、蒸発した水が吸気系に悪影響を与えたり燃焼を阻害したりすることはない。
【００１２】
このように本願発明では、エアクリーナに水抜き穴を設けなくても、空気取り入れ口から内部に入り込んだ水をエアクリーナの機能を利用して害のない状態に処理し排除できる。従って、エンジルームまで浸水するような異常事態に水がエアクリーナの内部に流入することを防止しつつ、通常の状態で水が浸入してもこれを害のない状態にして排除できる。
【００１３】
また、水抜き穴が不要になることで水抜き穴からの水の浸入の問題が無くなるため、エアクリーナを従来より低い位置に配置することも可能であり、これにより、エアクリーナやその周辺の部材のレイアウトの自由性も向上できる。フィルターエレメントは定期的に交換されるため、吸水部もフィルターエレメントと一緒に交換される。従って、吸水部の劣化による機能低下の問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の縦断正面図である。
【図２】図１のII-II 視断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）では異なる構成を表示している。
【図３】（Ａ）は第２実施形態を示す断面図、（Ｂ）は第３実施形態を示す断面図、（Ｃ）は第４実施形態を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は第５実施形態を示す断面図、（Ｂ）は第６実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜２に示す第１実施形態を説明する。本実施形態のエアクリーナは縦型であり、上向きに開口した本体１とこれに上から被さった蓋２とでケース３が構成され、ケース３の内部にフィルターエレメント４が配置されている。本体１と蓋２とは円形になっているが、角形の場合もある。
【００１６】
フィルターエレメント４は、不織布や紙のように繊維を原料にしてシート状に製造されたものであり、通気性を有する多孔質構造であるため、毛細管現象によって水を吸い上げる性質（吸水性）を有している。フィルターエレメント４は、空気の通過面積を大きくするためジグザグ状（或いは蛇腹状）に折られており、外周に縁部材５を溶着等で固定し、縁部材５が本体１と蓋２とで挟まれている。
【００１７】
従って、ケース３の内部は、フィルターエレメント４の下に位置したダーティ室６と、フィルターエレメント４の上に位置したクリーン室７とに区分されており、本体１には、ダーティ室６に開口した空気取り入れ口８を設け、蓋２にはクリーン室７に開口した空気出口９を設けている。従って、本実施形態では、フィルターエレメント４を挟んで、上に空気出口９が位置して下に空気取り入れ口８が位置している。
【００１８】
空気取り入れ口８は、下向きに曲がってから水平に姿勢を変えるようにクランク状に曲がっている。従って、空気取り入れ口８の始端８ａは本体１より上に位置している。もとより、空気取り入れ口８の形態は任意に設定できる。また、空気取り入れ口８と空気出口９とはケース３の軸心を挟んで反対側に設けているが、空気取り入れ口８と空気出口９との相対姿勢は必要に応じて任意に変更できる（同じ向きに設ける場合もあり得る。）。
【００１９】
本体１の開口縁と蓋２の開口縁にはそれぞれ溝型のフランジ部１０，１１を設けており、フランジ部１０，１１が周方向に飛び飛びに配置した複数のクリップ１２で挟持されている。
【００２０】
本実施形態では、フィルターエレメント４は、空気の流れ方向と直交した方向から見てジグザグの形態になっている。そして、フィルターエレメント４のうち空気の流れ方向に沿った前後２カ所を本体１の底に当接又は近接するように下向きに延長し、この延長部を吸水部１３と成している。従って、本実施形態では、吸水部１３はフィルターエレメント４に一体に形成されている。また、吸水部１３は空気の流れを横切る邪魔板のような姿勢で配置されている。
【００２１】
吸水部１３の平面視での形態として、図２（Ａ）では、前後２つの吸水部１３がいずれも本体１の内周まで延びるように形成されている。従って、ダーティ室６は前後の吸水部１３で完全に遮蔽されており、このため、空気は前後の吸水部１３を通過して流れていく。
【００２２】
図２のうち（Ｂ）に示す例では、空気の流れ方向から見て手前の吸水部１３は本体１の内面まで至らずに、吸水部１３と本体１の内面との間に空間が空いている一方、空気の流れ方向から見て前方に位置した吸水部１３は、本体１の内側面に当接している。従って、空気の一部は手前の吸水部１３の左右を巻いて前方の吸水部１３に到達する。このため、前後の吸水部１３による空気の流れ抵抗は（Ａ）の場合よりも小さくなる。
【００２３】
図２のうち（Ｃ）に示す例では、前後の吸水部１３ともその左右外側に空気の通路が空いている。従って、空気の一部は前後の吸水部１３を通過せずに奥に流れていく。よって、前後の吸水部１３による空気の流れ抵抗は、（Ｂ）の場合よりも更に小さくなる。（Ａ）〜（Ｃ）では各吸水部１３は左右方向に一連に延びているが、いずれか一方又は両方を左右方向に断続した形態とすることも可能である。また、吸水部１３は、空気の流れ方向に向かって１箇所のみ又は３カ所以上設けることも可能である。
【００２４】
以上の構成において、何らかの理由で空気取り入れ口８から水が入り込んで本体１の底に溜まると、その水は毛細管現象によって吸水部１３に吸い上げられて、吸水部１３の全体に広がる（或いは吸水部１３を超えてフィルターエレメント４の箇所まで広がる。）。そして、ダーティ室６には空気が流れていて空気か吸水部１３を通過するため、吸水部１３に吸い上げられた水は空気流に晒されて徐々に蒸発していき、蒸発した水は空気出口９から吸気系に排出される。
【００２５】
水の蒸発は徐々に行われるため、吸気系の部材に悪影響を与えたり、燃焼を阻害したりすることはない。従って、水抜き穴を設けることなく、ダーティ室６に流入した水を無害化して排出できる。なお、ダーティ室６には、水が霧状になって流入することがあるが、霧状の水は吸水部１３やフィルターエレメント４に付着して、空気流によって蒸発していく。
【００２６】
(2).他の実施形態
次に、図３以下に示す他の実施形態を説明する。図３（Ａ）に示す第２実施形態では、本体１の底をテーパ状に形成し、底の最も深い位置に吸水部１３を配置している。この実施形態では、水の量が少なくても底の狭い範囲に溜まるため、ダーティ室６に流入した水を速やかに排出できる。
【００２７】
図３（Ｂ）に示す第３実施形態では、本体１の底をテーパ状に形成する一方、多数の吸水部１３を、高さを変えて配置している。すなわち、底の最も深い箇所に位置した吸水部１３は底に当接又は近接させて、その手前に位置した吸水部１３は、手前に行くほど底面からの高さが高くなり、底の最も深い箇所に位置した吸水部１３の前方側の吸水部１３は本体１の底面に当接または近接させている。
【００２８】
この実施形態では、本体１に溜まった水の深さが深くなるとこれに漬かる吸水部１３の数も増えるため、水の深さに比例して吸水性能が高くなっている。従って、水の排除性能に優れている。
【００２９】
図３（Ｃ）に示す第４実施形態では、空気の流れ方向に向かった左右両側に吸水部１３を配置している。図示の例では吸水部１３は左右２カ所に配置しているが、３カ所以上配置してもよい。この場合は、吸水部１３に起因した空気の流れ抵抗が小さくなる。吸水部１３は空気の濾過機能も有するので、フィルターエレメント４の全体を空気がまんべんなく通るように、空気流の流れも考慮して吸水部１３の数や配置や高さなどを設計するのが好ましい。
【００３０】
図４（Ａ）では、吸水部１３をフィルターエレメント４とは別体に構成した例を示している。このうち図４（Ａ）の第５実施形態では、吸水部１３は接着や溶着によってフィルターエレメント４の一部に固定している。他方、図４（Ｂ）に示す第６実施形態では、吸水部１３はホッチキス又は縫い付けによってフィルターエレメント４に固定している。
【００３１】
吸水部１３はフィルターエレメント４と同じ素材でもよいし、フィルターエレメント４とは異なる素材で製造することも可能である。このように吸水部１３をフィルターエレメント４とは別体に構成すると、吸水部１３の下端部を本体１の底面に密着させたり、吸水性と通気性とに優れた材料を使用したりすることも簡単であり、このため、吸水性を向上できる。
【００３２】
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、上記の実施形態はクリーン室とフィルターエレメントとダーティ室とが上下に並んだ縦型に適用したが、本願発明は、クリーン室とフィルターエレメントとダーティ室とが水平方向に並んだ縦型にも適用できる。
【００３３】
また、吸水部をフィルターエレメンと別部材とする場合、その素材は様々なものを採用できる。例えば、繊維系のものに限らず、スポンジ状の樹脂系も使用できる。また、形態も任意に選択できるのであり、例えば、マルチフィラメントを更に撚った紐状に構成して、その多数本を暖簾状にしてフィルターエレメントから垂れ落とすといったことも可能である。複数の素材を複合させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本願発明は、内燃機関のエアクリーナに具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ケースを構成する本体
２  ケースを構成する蓋
３  ケース
４  フィルターエレメント
６  ダーティ室
７  クリーン室
８  空気取り入れ口
９  空気出口
１３  吸水部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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