JP6065809B2

JP6065809B2 - Air cleaner

Info

Publication number: JP6065809B2
Application number: JP2013224282A
Authority: JP
Inventors: 大須賀　智啓; 智啓大須賀
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: JP2015086743A

Description

本発明は、エンジンのエアクリーナに関する。 The present invention relates to an air cleaner for an engine.

エンジンのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングを備えている。また、ハウジングの内部には、インレットを通じて吸入されたエアを濾過するためのフィルタエレメントが設けられている（例えば特許文献１参照）。 An engine air cleaner includes a housing having an inlet and an outlet. In addition, a filter element for filtering air sucked through the inlet is provided inside the housing (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載のエアクリーナにおいては、ハウジングの内部におけるフィルタエレメントよりもエア上流側の空間に、インレットから流入するエアがフィルタエレメントの全体に向けて案内されるようにエアを拡散させる２枚の拡散板が設けられている。これら拡散板は、インレットの開口の近傍からフィルタエレメントにかけてそれぞれ設けられており、いずれも滑らかな曲面状をなしている。 In the air cleaner described in Patent Document 1, two sheets of air are diffused so that the air flowing from the inlet is guided toward the entire filter element into the space upstream of the filter element inside the housing. A diffusion plate is provided. These diffusion plates are respectively provided from the vicinity of the opening of the inlet to the filter element, and all of them have a smooth curved surface.

特許文献１に記載のエアクリーナによれば、インレットを通じて吸入されたエアの流れが２枚の拡散板によって３つの流れに分断され、分断されたエアが案内板に案内されながらフィルタエレメントの全体に対して略均一に当たることとなる。従って、フィルタエレメントの一部のみが汚損されることを抑制することができ、ひいてはフィルタエレメントの寿命を延ばすことができるとされている。 According to the air cleaner described in Patent Document 1, the flow of air sucked through the inlet is divided into three flows by the two diffusion plates, and the divided air is guided to the guide plate while being guided by the guide plate. Will be almost even. Therefore, it is supposed that only a part of the filter element can be prevented from being stained, and as a result, the life of the filter element can be extended.

特開２０００―３４６６８７号公報JP 2000-346687 A

しかしながら、特許文献１に記載のエアクリーナの場合、インレットを通じて吸入されたエアを拡散板によって分断するとともに同拡散板に衝突させることによってその流れ方向を変更させるものであるため、通気抵抗が増大するといった問題が生じる。 However, in the case of the air cleaner described in Patent Document 1, the air sucked through the inlet is divided by the diffusion plate and the flow direction is changed by colliding with the diffusion plate. Problems arise.

本発明の目的は、通気抵抗の悪化を抑制しつつ、フィルタエレメントに流入するエアの流量分布にばらつきが生じることを抑制することができるエアクリーナを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air cleaner that can suppress variation in the flow rate distribution of air flowing into a filter element while suppressing deterioration in ventilation resistance.

上記目的を達成するためのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングと、同ハウジングの内部に設けられて前記インレットを通じて吸入されたエアを濾過するフィルタエレメントと、を備える。前記ハウジングの内部には、同ハウジングの壁部に形成された前記インレットの開口の周縁から延びるとともに前記フィルタエレメントに向けてエアを案内する案内面を有する案内部が設けられ、前記案内面には、エアに渦流を発生させる突起が形成されている。 In order to achieve the above object, an air cleaner includes a housing having an inlet and an outlet, and a filter element that is provided inside the housing and filters air sucked through the inlet. Inside the housing, there is provided a guide portion that has a guide surface that extends from a peripheral edge of the opening of the inlet formed in the wall portion of the housing and guides air toward the filter element. A projection for generating a vortex in the air is formed.

同構成によれば、インレットを通じて吸入されたエアが案内面に形成された突起の近傍を通過する際に同エアによる渦流が発生するようになる。そして、この渦流によって、案内面からのエアの剥離が抑制される。このことにより、エアが乱流となって案内面に沿って流れるようになる。また、案内面に形成された突起は、上述した作用を奏する渦流を発生させる程度のものでよいため、突起に起因して通気抵抗が増大することはほとんどない。 According to this configuration, when the air sucked through the inlet passes near the protrusion formed on the guide surface, a vortex flow due to the air is generated. The eddy current suppresses air separation from the guide surface. As a result, the air becomes turbulent and flows along the guide surface. Further, since the protrusion formed on the guide surface may be of a level that generates the vortex flow having the above-described action, the ventilation resistance hardly increases due to the protrusion.

本発明によれば、通気抵抗の悪化を抑制しつつ、フィルタエレメントに流入するエアの流量分布にばらつきが生じることを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that dispersion | variation arises in the flow volume distribution of the air which flows in into a filter element, suppressing the deterioration of ventilation resistance.

第１実施形態のエアクリーナの断面図。Sectional drawing of the air cleaner of 1st Embodiment. 同実施形態のインレットをケース本体の内側から視た断面図。Sectional drawing which looked at the inlet of the embodiment from the inside of a case main body. 同実施形態の作用を説明するためのエアクリーナの断面図であって、図１のインレットを中心とした拡大断面図。It is sectional drawing of the air cleaner for demonstrating the effect | action of the embodiment, Comprising: The expanded sectional view centering on the inlet of FIG. 第２実施形態のエアクリーナの断面図。Sectional drawing of the air cleaner of 2nd Embodiment. 第３実施形態のエアクリーナの断面図。Sectional drawing of the air cleaner of 3rd Embodiment. 変形例のエアクリーナの断面図であって、図２に対応する断面図。It is sectional drawing of the air cleaner of a modification, Comprising: Sectional drawing corresponding to FIG. 他の変形例のエアクリーナの断面図であって、図２に対応する断面図。It is sectional drawing of the air cleaner of another modification, Comprising: Sectional drawing corresponding to FIG.

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図３を参照して、エアクリーナの第１実施形態について説明する。
図１に示すように、エアクリーナのハウジング１０は、ケース２０及びキャップ３０を備えている。ケース２０及びキャップ３０は、それぞれ上面及び下面に開口を有するケース本体２１及びキャップ本体３１を有している。ケース本体２１の上部開口とキャップ本体３１の下部開口とは互いに対向している。ケース本体２１の上部開口の外周縁及びキャップ本体３１の下部開口の外周縁にはそれぞれフランジ２４、３４が形成されている。また、ケース本体２１とキャップ本体３１との間には、フィルタエレメント４０が設けられている。 <First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of an air cleaner will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the air cleaner housing 10 includes a case 20 and a cap 30. The case 20 and the cap 30 have a case main body 21 and a cap main body 31 having openings on the upper surface and the lower surface, respectively. The upper opening of the case body 21 and the lower opening of the cap body 31 face each other. Flanges 24 and 34 are formed on the outer peripheral edge of the upper opening of the case main body 21 and the outer peripheral edge of the lower opening of the cap main body 31, respectively. A filter element 40 is provided between the case main body 21 and the cap main body 31.

フィルタエレメント４０の濾過部４２は、濾材シートを襞折りすることによって平形に形成されている。また、濾過部４２の外周縁には、弾性体からなるシール部４４が形成されている。そして、ケース２０のフランジ２４のシール面とキャップ３０のフランジ３４のシール面とによってシール部４４が挟持されている。 The filter part 42 of the filter element 40 is formed in a flat shape by folding the filter material sheet. A sealing portion 44 made of an elastic body is formed on the outer peripheral edge of the filtering portion 42. The seal portion 44 is sandwiched between the seal surface of the flange 24 of the case 20 and the seal surface of the flange 34 of the cap 30.

ケース本体２１の側壁２１ａには、ハウジング１０内部のフィルタエレメント４０に向けて大気を導入するための筒状のインレット２２が設けられている。インレット２２は斜め上方に向けて延びている。 A cylindrical inlet 22 for introducing air toward the filter element 40 inside the housing 10 is provided on the side wall 21 a of the case body 21. The inlet 22 extends obliquely upward.

キャップ本体３１の側壁３１ａの上側角部には、フィルタエレメント４０によって濾過されたエアをエンジンに向けて供給するための筒状のアウトレット３２が設けられている。 A cylindrical outlet 32 for supplying air filtered by the filter element 40 toward the engine is provided at the upper corner of the side wall 31a of the cap body 31.

図１に示すように、インレット２２の開口２２ａの周縁の上部、すなわち同周縁においてインレット２２の中心軸線Ｃよりもフィルタエレメント４０側に位置する部分には、フィルタエレメント４０に向けてエアを案内する案内面２６ａを有する案内部２６が突設されている。この案内面２６ａは、インレット２２の開口２２ａの周縁をその中心軸線Ｃに沿ってエア下流側に延長した仮想面Ｖ（同図に二点鎖線にて示す）に対して同下流側ほど外周側に位置するように全体として湾曲している。 As shown in FIG. 1, air is guided toward the filter element 40 at the upper part of the peripheral edge of the opening 22 a of the inlet 22, that is, at a part located on the filter element 40 side of the peripheral edge from the central axis C of the inlet 22. A guide portion 26 having a guide surface 26a is projected. This guide surface 26a has an outer peripheral side closer to the imaginary surface V (indicated by a two-dot chain line in the figure) obtained by extending the peripheral edge of the opening 22a of the inlet 22 to the air downstream side along the central axis C. It is curved as a whole so as to be located at.

図１及び図２に示すように、案内面２６ａには、エアに渦流を発生させる複数の突起２８が列設されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the guide surface 26a is provided with a plurality of projections 28 that generate a vortex in the air.
Next, the operation of this embodiment will be described.

図３に示すように、本実施形態のエアクリーナにおいては、インレット２２を通じてケース本体２１の内部に吸入されたエアが、案内面２６ａに形成された突起２８の近傍を通過する際に同エアによる渦流が発生するようになる。そして、同図に実線の矢印Ａにて示すように、この渦流によって、案内面２６ａからのエアの剥離が抑制される。このことにより、エアが乱流となって案内面２６ａに沿って流れるようになり、フィルタエレメント４０の濾過部４２におけるインレット２２側の部位Ｘに対して多くの量のエアが当たるようになる。また、案内面２６ａに形成された突起２８は、上述した作用を奏する渦流を発生させる程度のものでよいため、突起２８に起因して通気抵抗が増大することはほとんどない。 As shown in FIG. 3, in the air cleaner of the present embodiment, the air sucked into the case body 21 through the inlet 22 passes through the vicinity of the protrusion 28 formed on the guide surface 26a, and the eddy current caused by the air Will occur. Then, as shown by a solid arrow A in the figure, the eddy current suppresses air separation from the guide surface 26a. As a result, air becomes a turbulent flow and flows along the guide surface 26 a, and a large amount of air comes into contact with the portion X on the inlet 22 side in the filtration portion 42 of the filter element 40. Further, since the protrusion 28 formed on the guide surface 26a may be of a level that generates a vortex that exhibits the above-described action, the airflow resistance is hardly increased due to the protrusion 28.

一方、上記突起２８が形成されていない比較例のエアクリーナにおいては、上記渦流が発生しない。そのため、同図に二点鎖線の矢印Ｂにて示すように、インレット２２を通じて吸入されたエアがその中心軸線Ｃに沿って流れやすくなる。そのため、フィルタエレメント４０の濾過部４２の上記部位Ｘに対してエアが当たりにくい。 On the other hand, in the air cleaner of the comparative example in which the protrusions 28 are not formed, the vortex is not generated. Therefore, the air sucked through the inlet 22 easily flows along the central axis C as indicated by a two-dot chain line arrow B in FIG. Therefore, it is difficult for air to hit the part X of the filtration part 42 of the filter element 40.

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ケース２０の内部には、ケース２０の側壁２１ａに形成されたインレット２２の開口２２ａの縁から延びるとともにフィルタエレメント４０に向けてエアを案内する案内面２６ａを有する案内部２６が設けられている。案内面２６ａには、エアに渦流を発生させる突起２８が形成されている。 According to the air cleaner according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Inside the case 20, there is provided a guide part 26 having a guide surface 26 a that extends from the edge of the opening 22 a of the inlet 22 formed on the side wall 21 a of the case 20 and guides air toward the filter element 40. ing. The guide surface 26a is formed with a projection 28 that generates a vortex in the air.

こうした構成によれば、インレット２２を通じて吸入されたエアが、インレット２２の開口２２ａの周縁をその中心軸線Ｃに沿ってエア下流側に延長した仮想面Ｖに対してエア下流側ほど外周側に位置するように湾曲された案内面２６ａに沿って流れるようになる。このため、フィルタエレメント４０の全体に対してエアを当てることができ、フィルタエレメント４０の一部のみが汚損されることを抑制することができる。また、案内面２６ａに形成された突起２８は、上述した作用を奏する渦流を発生させる程度のものでよいため、突起２８に起因して通気抵抗が増大することはほとんどない。従って、通気抵抗の悪化を抑制しつつ、フィルタエレメント４０に流入するエアの流量分布にばらつきが生じることを抑制することができる。 According to such a configuration, the air sucked through the inlet 22 is positioned closer to the outer peripheral side toward the air downstream side with respect to the virtual plane V obtained by extending the peripheral edge of the opening 22a of the inlet 22 along the central axis C to the air downstream side. It flows along the guide surface 26a that is curved as described above. For this reason, air can be applied with respect to the whole filter element 40, and it can suppress that only a part of filter element 40 is soiled. Further, since the protrusion 28 formed on the guide surface 26a may be of a level that generates a vortex that exhibits the above-described action, the airflow resistance is hardly increased due to the protrusion 28. Therefore, it is possible to suppress variation in the flow rate distribution of the air flowing into the filter element 40 while suppressing the deterioration of the ventilation resistance.

（２）案内面２６ａには複数の突起２８が列設されている。このため、案内面２６ａの広い範囲にわたって渦流を発生させることができ、より多くのエアを案内面２６ａに沿った方向に案内することができる。 (2) A plurality of protrusions 28 are arranged on the guide surface 26a. For this reason, a vortex | eddy_current can be generated over the wide range of the guide surface 26a, and more air can be guided to the direction along the guide surface 26a.

＜第２実施形態＞
以下、図４を参照して、エアクリーナの第２実施形態について説明する。
図４に示すように、本実施形態のインレット１２２は、ケース本体１２１の上部開口に対向する底壁１２１ｂに設けられている。また、インレット１２２は底壁１２１ｂの中央に設けられ、その中心軸線Ｃはケース１２０の上部開口に直交するとともにフィルタエレメント４０の濾過部４２の中心を指向している。 Second Embodiment
Hereinafter, a second embodiment of the air cleaner will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the inlet 122 of the present embodiment is provided on the bottom wall 121 b facing the upper opening of the case body 121. Further, the inlet 122 is provided at the center of the bottom wall 121b, and the center axis C thereof is orthogonal to the upper opening of the case 120 and points to the center of the filtering portion 42 of the filter element 40.

インレット１２２の開口１２２ａの周縁には、全周にわたって案内部１２６が形成されている。この案内部１２６は、エア下流側ほど外周側に位置するように全体として湾曲した案内面１２６ａを有している。また、案内面１２６ａには、エアに渦流を発生させる複数の突起１２８が全周にわたって形成されている。 A guide portion 126 is formed around the entire periphery of the opening 122a of the inlet 122. The guide portion 126 has a guide surface 126a that is curved as a whole so as to be positioned on the outer peripheral side as the air downstream side. The guide surface 126a is formed with a plurality of protrusions 128 that generate eddy currents in the air.

次に、本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、本実施形態のエアクリーナにおいては、突起１２８の近傍に発生する渦流によって、同図に実線の矢印Ｄにて示すように、案内面１２６ａからのエアの剥離が抑制される。このことにより、エアが案内面１２６ａに沿って流れるようになり、フィルタエレメント４０の濾過部４２における外周縁側の部位Ｙに対して多くのエアが当たるようになる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 4, in the air cleaner according to the present embodiment, the vortex generated in the vicinity of the protrusion 128 suppresses air separation from the guide surface 126a as indicated by the solid line arrow D in FIG. . As a result, air flows along the guide surface 126a, and a large amount of air comes into contact with the outer peripheral side portion Y of the filter portion 42 of the filter element 40.

従って、以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、先の第１実施形態の効果（１）、（２）に準じた効果をが得られるようになる。
＜第３実施形態＞
以下、図５を参照して、エアクリーナの第３実施形態について説明する。 Therefore, according to the air cleaner according to the present embodiment described above, the effects according to the effects (1) and (2) of the first embodiment can be obtained.
<Third Embodiment>
Hereinafter, a third embodiment of the air cleaner will be described with reference to FIG.

図５に示すように、本実施形態のインレット２２２は、ケース本体２２１の上部開口に対向する底壁２２１ｂに設けられている。また、インレット２２２は一方（同図における左方）の側壁２２１ａ側に設けられ、その中心軸線Ｃはケース２２０の上部開口に直交している。 As shown in FIG. 5, the inlet 222 of the present embodiment is provided on the bottom wall 221 b facing the upper opening of the case body 221. Further, the inlet 222 is provided on one side wall 221a side (left side in the figure), and the central axis C thereof is orthogonal to the upper opening of the case 220.

インレット２２２の開口２２２ａの周縁の一部、すなわち同周縁においてインレット２２２の中心軸線Ｃよりも上記一方の側壁２２１ａに対向する他方（同図における右方）の側壁２２１ａ側に位置する部分には、エア下流側ほど外周側に位置するように湾曲した案内面２２６ａを有する案内部２２６が形成されている。また、案内面２２６ａには、エアに渦流を発生させる複数の突起２２８が形成されている。 In a part of the peripheral edge of the opening 222a of the inlet 222, that is, in the part located on the side of the other side wall 221a (on the right side in the figure) opposite to the one side wall 221a with respect to the central axis C of the inlet 222, A guide portion 226 having a guide surface 226a curved so as to be positioned on the outer peripheral side as the air downstream side is formed. The guide surface 226a is formed with a plurality of protrusions 228 that generate a vortex in the air.

次に、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、本実施形態のエアクリーナにおいては、突起２２８の近傍に発生する渦流によって、同図に実線の矢印Ｅにて示すように、案内面２２６ａからのエアの剥離が抑制される。このことにより、エアが案内面２２６ａに沿って流れるようになり、フィルタエレメント４０の濾過部４２における上記他方の側壁２２１ａ側の部位Ｚに対して多くのエアが当たるようになる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 5, in the air cleaner according to the present embodiment, the vortex generated in the vicinity of the protrusion 228 suppresses the separation of air from the guide surface 226a as indicated by the solid arrow E in FIG. . As a result, air flows along the guide surface 226a, and a large amount of air comes into contact with the portion Z on the other side wall 221a side in the filtration portion 42 of the filter element 40.

従って、以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、先の第１実施形態の効果（１）、（２）に準じた効果をが得られるようになる。
＜変形例＞
なお、本発明に係るエアクリーナは、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。 Therefore, according to the air cleaner according to the present embodiment described above, the effects according to the effects (1) and (2) of the first embodiment can be obtained.
<Modification>
In addition, the air cleaner which concerns on this invention is not limited to the structure illustrated in the said embodiment, For example, it can also implement as the following forms which changed this suitably.

・インレットの開口は円形状に限られるものではなく、図６に示すように、インレット３２２の開口３２２ａを略矩形状とすることもできる。この場合であっても、上記実施形態と同様にして案内面３２６ａを有する案内部３２６、及び突起３２８を設けるようにすればよい。 -The opening of an inlet is not restricted circularly, As shown in FIG. 6, the opening 322a of the inlet 322 can also be made into a substantially rectangular shape. Even in this case, the guide portion 326 having the guide surface 326a and the protrusion 328 may be provided in the same manner as in the above embodiment.

・図７に示すように、案内部４２６の案内面４２６ａを略扇形状とすることもできる。またこの場合、複数の突起４２８をインレット４２２の周方向に沿って列設させるようにすればよい。 -As shown in FIG. 7, the guide surface 426a of the guide part 426 can also be made into a substantially fan shape. In this case, the plurality of protrusions 428 may be arranged along the circumferential direction of the inlet 422.

・上記各実施形態では、複数の突起２８が一列にて形成された構成について例示したが、こうした突起２８の列を複数形成するようにしてもよい。また、突起を千鳥配置することもできる。 In each of the above embodiments, the configuration in which the plurality of protrusions 28 are formed in one row is illustrated, but a plurality of such rows of protrusions 28 may be formed. Further, the protrusions can be arranged in a staggered manner.

１０，１１０，２１０…ハウジング、２０，１２０，２２０…ケース、２１，１２１，２２１，３２１，４２１…ケース本体、２１ａ，１２１ａ，２２１ａ，３２１ａ，４２１ａ…側壁、２２，１２２，２２２，３２２，４２２…インレット、２２ａ，１２２ａ，２２２ａ，３２２ａ，４２２ａ…開口、２４…フランジ、２６，１２６，２２６，３２６，４２６…案内部、２６ａ，１２６ａ，２２６ａ，３２６ａ，４２６ａ…案内面、２８，１２８，２２８，３２８，４２８…突起、３０…キャップ、３１…キャップ本体、３１ａ…側壁、３２…アウトレット、３４…フランジ、４０…フィルタエレメント、４２…濾過部、４４…シール部、１２１ｂ，２２１ｂ…底壁。 10, 110, 210 ... housing, 20, 120, 220 ... case, 21, 121, 221, 321, 421 ... case body, 21a, 121a, 221a, 321a, 421a ... side wall, 22, 122, 222, 322, 422 ... Inlet, 22a, 122a, 222a, 322a, 422a ... Opening, 24 ... Flange, 26, 126, 226, 326, 426 ... Guide part, 26a, 126a, 226a, 326a, 426a ... Guide surface, 28, 128, 228 , 328, 428 ... projection, 30 ... cap, 31 ... cap body, 31a ... side wall, 32 ... outlet, 34 ... flange, 40 ... filter element, 42 ... filter part, 44 ... seal part, 121b, 221b ... bottom wall.

Claims

An air cleaner comprising: a housing having an inlet and an outlet; and a filter element that is provided inside the housing and filters air sucked through the inlet.
Inside the housing, a guide portion is provided that has a guide surface that extends from a peripheral edge of the opening of the inlet formed in the wall portion of the housing and guides air toward the filter element.
The guide surface is formed with a protrusion that generates a vortex in the air.
Air cleaner.

The guide surface is formed so that the air downstream side is positioned on the outer peripheral side with respect to a virtual surface obtained by extending the peripheral edge of the opening of the inlet along the central axis to the air downstream side.
The air cleaner according to claim 1.

A plurality of the protrusions are provided on the guide surface.
The air cleaner according to claim 1 or 2.

The guide portion extends from a part of the periphery of the opening of the inlet.
The air cleaner as described in any one of Claims 1-3.

The guide portion extends from the entire circumference of the periphery of the opening of the inlet.
The air cleaner as described in any one of Claims 1-3.