(57)【要約】【課題】フィルタエレメントの上流側においてエアからダストや水を適切に分離できるようにしたエアクリーナのハウジングを提供すること。【解決手段】ハウジング２２にインレット２６とアウトレット２７とが設けられている。インレット２６とアウトレット２７との間にはフィルタエレメント２５が設けられている。前記フィルタエレメント２５の上流側におけるハウジング２２の内側にはインレット２６の出口に対向する分離壁２９が設けられている。その分離室２８の内側に分離室２８が形成されている。分離壁２９は複数の分離壁片３１によって構成され、分離壁片３１はエア流の進行方向に対して交差状に傾斜する傾斜面上に配列されている。その分離壁片３１にはエア流に対向する対向面が形成され、各分離壁片３１間にはエア流の進入方向と交差する方向に開口するスリットが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースにインレットとアウトレットとを設け、前記インレットとアウトレットとの間における前記ケース内にフィルタエレメントが設けられるエアクリーナハウジングにおいて、
前記フィルタエレメントの上流側における前記ケースの内側には前記インレットからのエア流にその進入方向において対向する分離壁を設けて、その分離壁の内側に分離室を形成し、前記分離壁を複数の分離壁片によって構成するとともに、前記各分離壁片を前記エア流の進入方向に対して交差状に傾斜する傾斜面上に配列し、前記分離壁片には前記エア流に対向する対向面を形成し、各分離壁片間に前記エア流の進入方向と交差する方向に開口するスリットを形成したエアクリーナハウジング。
【請求項２】
前記スリットを前記エア流の進入方向において閉塞した請求項１に記載のエアクリーナハウジング。
【請求項３】
前記分離室の下部に、ダスト及び水を同分離室の外部に排出するための排出部を設けた請求項１または２に記載のエアクリーナハウジング。
【請求項４】
前記分離壁片には前記対向面の上流側において前記エア流の進入方向に沿う面を設けた請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナハウジング。
【請求項５】
前記分離壁を円錐状に形成した請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナハウジング。
【請求項６】
前記分離壁を角錐状に形成した請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンに吸引されるエアを濾過するためのエアクリーナにおいて、エア濾過用のクリーナエレメントを内装するハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のエアクリーナのハウジングが特許文献１に開示されている。この特許文献１のハウジングの内部には、エアが導入されるインレットと連通した管状の通路が設けられ、その通路の長さ方向の中間部において通路の周壁には開口が形成されている。そして、インレットからのエアが前記通路内に導入され、方向変更されて前記開口からエアクリーナエレメント側に流れる。一方、エアに含まれるダストはエアより質量が大きいために、慣性によって直線的に進み、開口から出ることなく、通路内の袋小路になった奥部に留まるとしている。その結果、エレメントに至るダストの量が減少して、エレメントの寿命が延びるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２１８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成においては、ハウジング内の負圧によって管状の通路内のエアが方向変更されて前記開口からハウジング内に導入される。つまり、エア流の方向変更が圧力差と通路形状に依存しているため、その方向変更においてダストを質量差によって分離させるほどの急角度を得ることは困難である。従って、特許文献１の構成においては、ダストの分離機能において所期の目的を達成できないおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的とするところは、エア流中のダストや水をエアクリーナエレメントの上流側においてエアから適切に分離できる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明においては、ケースにインレットとアウトレットとを設け、前記インレットとアウトレットとの間における前記ケース内にフィルタエレメントが設けられるエアクリーナハウジングにおいて、前記フィルタエレメントの上流側における前記ケースの内側には前記インレットからのエア流にその進入方向において対向する分離壁を設けて、その分離壁の内側に分離室を形成し、前記分離壁を複数の分離壁片によって構成するとともに、前記各分離壁片を前記エア流の進入方向に対して交差状に傾斜する傾斜面上に配列し、前記分離壁片には前記エア流に対向する対向面を形成し、各分離壁片間に前記エア流の進入方向と交差する方向に開口するスリットを形成したことを特徴とする。
【０００７】
以上の構成においては、エアがインレットを介して分離室内に進入されて、分離壁片の対向面に当たり、エア流の方向が変更された後に、スリットを通ってフィルタエレメント側に抜ける。つまり、エア流が対向面に当たって強制的に方向変更されるため、その方向変更が定位置において適切に実行される。従って、質量差に基づいてエアとダストや水とが有効に分離される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、エア中のダストや水をエアクリーナエレメントの上流側において適切に分離できて、フィルタエレメントの寿命を延ばすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のハウジングの全体断面図。
【図２】分離壁の部分を示す正断面図。
【図３】下部ケースを示す斜視図。
【図４】図１の４-４線断面図。
【図５】下部ケースを示す一部破断断面図。
【図６】第２実施形態を示す一部斜視図。
【図７】第２実施形態の別の例を示す一部斜視図。
【図８】第３実施形態を示す一部斜視図。
【図９】第４実施形態を示す断面図。
【図１０】第５実施形態を示す断面図。
【図１１】第６実施形態を示す断面図。
【図１２】第７実施形態を示す断面図。
【図１３】第８実施形態を示す断面図。
【図１４】第９実施形態を示す分解斜視図。
【図１５】第１０実施形態を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
はじめに、第１実施形態について説明する。
【００１１】
図１に示すように、エアクリーナ２１のハウジング２２は、下部ケース２３と、上部ケース２４とを備え、上部ケース２４がその下部開放部において下部ケース２３の上部開放部に対して開閉可能に取り付けられている。下部ケース２３と上部ケース２４との間にはフィルタエレメント２５が着脱可能に介在されている。ハウジング２２内において、フィルタエレメント２５の下部側に下部空間１０１が、上部側に上部空間１０２が区画されている。下部ケース２３の側壁２３１にはインレット２６が突設され、上部ケース２４の側壁２４１にはアウトレット２７が突設されている。アウトレット２７は図示しないエンジンの吸気系に接続されている。そして、エンジンの運転にともない、エアがインレット２６を介して下部空間１０１内に至り、フィルタエレメント２５によって濾過されて、上部空間１０２及びアウトレット２７からエンジンに吸引される。
【００１２】
図２〜図５に示すように、前記下部ケース２３の下部空間１０１内において、下部ケース２３の側壁２３１と底壁２３２との間には円錐がその軸方向に沿って割断された半割円錐形状の分離壁２９が一体形成され、インレット２６の出口がこの分離壁２９の内面に対向している。この分離壁２９と下部ケース２３の側壁２３１及び底壁２３２との間に分離室２８が形成されている。底壁２３２には分離室２８の下部側を形成する平面ほぼ三角形の輪郭の凹部３０が形成され、その頂点部には排出部を構成する排出口４１が形成されている。分離壁２９は、エアの進入方向Ｐに対して角度θが２０〜６０度の傾斜面Ｓ上に配置されている。
【００１３】
図２に示すように、分離壁２９は、円錐の周方向に延びる複数の幅狭板状の分離壁片３１が円錐の軸方向に沿って並設されて構成され、各分離壁片３１間には分離壁２９の内外方向、すなわちインレット２６からのエア流の進入方向Ｐとほぼ直角をなす方向（図１及び図２の上下方向）に開口するスリット３２が形成されている。全スリット３２の総開口面積は、インレット２６を含むハウジング２２より上流側の吸気通路における最も狭い部分の通路断面積より広くなっている。
【００１４】
各分離壁片３１の下面は前記傾斜面Ｓの角度より急な傾斜角度の対向面としての第１面３３と、その第１面３３の上流側に位置するほぼ水平、すなわちエア流の進入方向Ｐとほぼ平行な第２面３４とを備えている。第１面３３は前記進入方向Ｐの長さ（図１及び図２の左右方向の長さ）が、第２面３４の同進入方向Ｐの長さより長くなっている。分離壁片３１の内面のエア下流側の端は、その下流側に隣接する他の分離壁片３１の内面における上流側の端と同じ高さに位置していて、スリット３２の内端（図１及び図２の下端）がエア進入方向Ｐにおいてエア上流側に対して隠蔽されて露呈しないようになっている。
【００１５】
次に、以上のように構成された実施形態の作用を説明する。
エアは、ハウジング２２内の負圧によってインレット２６内に導入されて、進入方向Ｐに流れ、インレット２６の出口を経て傾斜状態の各分離壁片３１の第１面３３に当たって、分離壁２９の内方へ強制的に方向変更される。この場合、エアは質量が小さいために流れる方向がさらに変更されて、スリット３２内に至り、そのスリット３２からからエレメント２５に向かい、そのエレメント２５によって濾過される。
【００１６】
一方、エアに含まれる水やダスト（以下、ダスト等という）は、エアに比較して大質量であるため、第１面３３に当たって方向変更されて内方へ強制的に導かれるが、その後は容易に方向変更されず、慣性によってさらに内方へ移動される。従って、それらのダスト等の多くはスリット３２内を通ることなく、分離室２８内に留まる。このため、エレメント２５側に流れるダスト等の量を減らすことができる。
【００１７】
なお、排出口４１はその開口面積がインレット２６の出口の断面積よりかなり狭いため、この排出口４１から吸引されるエアの量はごくわずかであり、エアの大部分はインレット２６を介して吸引される。
【００１８】
そして、例えば、エンジン停止によるエア流の停止時に、分離室２８内のダスト等は排出口４１からハウジング２２の外部に落下排出される。
本実施形態においては、以下の効果がある。
【００１９】
（１）エア流を第１面３３に当てて、強制的に方向変更させることによってダスト等の分離が行われる。従って、従来の特許文献１とは異なり、エア流をより確実に方向変更させることができて、質量差に基づく慣性によりダスト等を有効に分離させることができる。このため、エアに含まれるダスト等をインレット２６からエレメント２５側の下部空間１０１内に導入されることを抑制できる。そして、エアから分離されたダスト等は、排出口４１からハウジング２２外に排出される。このため、エアから分離された乱流によってダスト等が巻き上げられてエレメント２５側に至ることを抑えることができる。従って、フィルタエレメント２５で捕捉されるダスト等の量が少なくなり、フィルタエレメント２５の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
（２）フィルタエレメント２５に達するダスト等を少なくできるため、フィルタエレメント２５として小容量の小型のものを使用できる。このため、ハウジング２２も小型軽量化でき、エンジンルーム内へのハウジング２２の搭載における制約を少なくすることができる。
【００２１】
（３）スリット３２が内外方向に延びる面内に位置していて、エア流の進入方向Ｐの上流側に対して隠蔽されている。従って、エアが第１面３３に当たることなく直接スリット３２内に導入されることを防止できる。このため、ダスト等がスリット３２内に直接的に導入されることを防止できて、ダスト等の分離効率を向上できる。
【００２２】
（４）スリット３２を成形する成形型を上に抜くことができ、分離室２８を成形する成形型はインレット２６側に抜くことができる。従って、分離壁２９の成形するための成形型の抜き出しが容易になり、その結果、成形型として簡単な構造のものを使用できて、分離壁２９を含むハウジング２２の成形が容易となる。
【００２３】
（５）全スリット３２の総開口面積は、インレット２６を含む吸気通路の最も狭い部分より広くなっているため、スリット３２における圧力損失を少なくできて、効率的なエンジン運転が可能となる。
【００２４】
（６）排出口４１の開口面積が狭くなっているため、エンジンの運転時にこの排出口４１から吸い込まれるエアはごく少量である。従って、分離室２８内の乱流を少なくできて、ダスト等の分離効率を高いレベルで維持できる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態以降の各実施形態及び変更例については、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２６】
第２実施形態においては、図６に示すように、分離壁２９の構成が第１実施形態と異なる。すなわち、第２実施形態では、分離壁２９の両側壁部２９１及び上壁部２９２がフラットな三角形状に形成され、分離室２８が全体として半割角錐状に形成されている。そして、分離壁２９は、前記第１実施形態と同様に分離壁片３１によって構成されている。各分離壁片３１間にはスリット３２が形成されている。なお、図７に示すように、各分離壁片３１の補強のために、各分離壁片３１間に連結片３１１を一体形成してもよい。
【００２７】
第２実施形態においては、以下の効果がある。
（７）分離壁２９が角錐状に形成されているため、分離壁片３１及びスリット３２を周方向において長くすることが可能になり、ダスト等の分離効率が向上する。
【００２８】
（第３実施形態）
第３実施形態においては、図８に示すように、分離壁２９が一対の平行な側壁部２９１と両側壁部２９１間に架設された上壁部２９２とにより構成されている。そして、上壁部２９２がエア流に対して傾斜され、上壁部２９２によって分離壁片３１が構成されている。
【００２９】
第３実施形態においては、以下の効果がある。
（８）各分離壁片３１の長さを均等にできるため、言い換えれば、分離壁２９の先端側の分離壁片３１を短くする必要がないため、各スリット３２の長さを均等にできる。従って、各スリット３２内を通るエアの量を均等にできて、エレメント２５に対してエアをその強弱が均等分布となるように供給でき、エレメント２５の全体を均等に利用して有効な濾過が可能となる。
【００３０】
（第４実施形態）
第４実施形態においては、図９に示すように、各分離壁片３１は、全体として断面円弧状に形成され、第１面３３と第２面３４とが連続して形成されている。
【００３１】
この実施形態では、分離壁片３１のエア流に対向する面が円弧状をなしているため、エア流が第１面３３によって内方へ円滑に導かれる。
従って、第４実施形態では以下の効果がある。
【００３２】
（９）エア流が円弧面に沿って内方へ方向変更されるため、その方向変更が円滑であって、圧力損失は少ない。
（第５実施形態）
第５実施形態においては、図９に２点鎖線及び図１０に示すように、各分離壁片３１の後縁部を内方へ突出させて、その後縁部の内面にエア流の進入方向Ｐに対してほぼ直角に対向する第３面３６が形成されている。
【００３３】
第５実施形態においては以下の効果がある。
（１０）第３面３６によりエア流をより確実に内方へ導いて、ダスト等を有効に分離できる。
【００３４】
（第６実施形態）
第６実施形態においては、図１１に示すように、各分離壁片３１の内面をフラットに形成している。従って、各分離壁片３１の内面全体が第１面３３になっている。
【００３５】
第６実施形態では以下の効果がある。
（１１）各分離壁片３１の第１面３３の面積を広くすることができ、この広い第１面３３の作用により、ダスト等の分離を有効に行うことができる。
【００３６】
（第７実施形態）
第７実施形態においては、図１２に示すように、各分離壁片３１が起立状に形成されている。
【００３７】
第７実施形態では以下の効果がある。
（１２）各分離壁片３１が起立状に形成されているため、分離室２８内に導入されたエアが第１面３３に勢いよく当たって方向変更される。従って、ダスト等がより確実に分離される。
【００３８】
（１３）スリット３２の開口面積を広くすることができて、エア流の圧力損失を低下できる。
（第８実施形態）
第８実施形態においては、図１３に示すように、排出部の構成が変更される。すなわち、下部ケース２３の底壁２３２には排出部を構成する排塵弁４２が設けられている。この排塵弁４２は前記底壁２３２に形成された開口４３と、その開口４３に取り付けられた弾性カップ４４と、弾性カップ４４の下端のスリット４５と対応するように弾性カップ４４の下端外側に設けられたウェイト４６とを備えている。
【００３９】
排塵弁４２の周囲における下部ケース２３の底壁２３２は開口４３に向かって下降傾斜されている。従って、底壁２３２上のダスト等は開口４３に向かって導かれる。
そして、通常は、ウェイト４６の重量及び弾性カップ４４の弾性によってスリット４５が閉じられている。この状態で、エンジンが運転されてハウジング２２内が負圧になると、スリット４５にはさらなる閉鎖力が作用する。そして、分離壁片３１によって分離されたダスト等は、排塵弁４２の弾性カップ４４内に集められる。この状態で、車両振動等によって、ウェイト４６が動くと、スリット４５が弾性カップ４４の弾力性に抗して瞬間的に開き、弾性カップ４４内のダスト等が落下排出される。
【００４０】
従って、第５実施形態においては、以下の効果がある。
（１４）ハウジング２２内が負圧になった場合は、スリット４５に閉鎖力が作用するため、排塵弁４２が逆止弁となる。従って、ハウジング２２の内圧が適正に保持されるとともに、スリット４５及び開口４３からの吸気を防止できるため、乱流の発生を抑制して、効率的な分離が可能となる。
【００４１】
（第９実施形態）
第９実施形態においては、図１４に示すように、前記図８に示す第３実施形態において、分離壁２９が下部ケース２３の本体２３３と別体で形成されている。分離壁２９は、前記本体２３３に対して振動溶着あるいは接着によって固定されている。
【００４２】
第９実施形態では以下の効果がある。
（１５）分離壁２９が下部ケース２３の本体２３３と別体に構成されるため、分離壁２９の内側を成形する成形型をインレット２６の方向へ抜く必要がなくなり、図１４の下方へ型抜きすることができる。従って、型抜きの制約が少なくなり、分離壁片３１の形状の自在性が高くなって、図９の２点鎖線，図１０〜図１２に示すような形状の分離壁片３１を容易に成形できる。
【００４３】
（第１０実施形態）
第１０実施形態においては、図１５に示すように、分離壁２９が下部ケース２３と別体に成形されている。分離壁２９は、半割円錐形状ではなく、円錐形状に形成されている。そして、分離壁２９の円錐底部がインレット２６の出口の周囲における下部ケース２３の側壁部２９１の内面に振動溶着や接着等によって固着される。
【００４４】
第１０実施形態においては以下の効果がある。
（１６）分離壁２９が半割ではない通常の円錐形状であるため、分離壁片３１及びスリット３２を円錐の周方向に長いものとすることができる。従って、分離壁片３１の分離能力を向上できるとともに、エア流の圧力損失を低下できる。このため、分離壁２９の小型化も可能になる。
【００４５】
（変更例）
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。
【００４６】
・インレット２６の下部ケース２３側の出口を複数にするとともに、各出口に対応して分離壁２９を複数設けること。
・図１〜図８及び図１４，図１５の実施形態において、分離壁２９の傾斜角度を緩やかにして、同分離壁２９を対向する側壁２３１に向かって延長すること。
【００４７】
・図１〜図５，図６及び図７に示す第１，第２実施形態において、図８に示す第３実施形態と同様に分離壁２９と下部ケース２３と別体にして、その分離壁２９を下部ケース２３に溶着または接着すること。
【００４８】
・分離壁２９の内面や下部ケース２３の内面に撥水処理を施すこと。このようにすれば、水が移動しやすくなって、排出部から排出しやすくなる。
・ひとつの分離壁２９内におけるスリット３２として、形状や大きさの異なるものを複数種類形成すること。このようにすれば、スリット３２内をエアが通過することによる共鳴音を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４９】
２１…エアクリーナ、２２…ハウジング、２３…下部ケース、２５…フィルタエレメント、２６…インレット、２７…アウトレット、２８…分離室、２９…分離壁、３１…分離壁片、３２…スリット、３３…対向面としての第１面、３４…第２面、Ｓ…傾斜面、Ｐ…進入方向。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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