JP2025011550A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】リブ同士の間を流れる空気の圧力損失を抑制しつつ、フィルタエレメントの目詰まりを抑制することができるエアクリーナを提供する。
【解決手段】エアクリーナは、ハウジングの内部の空間をインレット２２に連なる第１空間２３及びアウトレットに連なる第２空間とに区画するパネル形のフィルタエレメント６０を備える。ハウジングは、フィルタエレメントと対向するとともに第１空間を形成する対向壁３１及び対向壁の周縁から起立する周壁３５を有する。対向壁の内面には、インレットに近い側からインレットから遠い側に向かって延在するとともに互いに間隔をあけて配置される複数のリブ５０が設けられている。複数のリブは、複数の主リブ５１と、隣り合う主リブ同士の間に配置される副リブ５５とを有する。隣り合う主リブ同士の間の間隔は、インレットから離れるほど大きくなる。副リブは、主リブよりもインレットから離れた位置に設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、エアクリーナに関する。

特許文献１には、内燃機関の吸気通路に設けられ、吸気を濾過するエアクリーナが記載されている。特許文献１に記載のエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するケースと、インレットからアウトレットへと流れる空気を濾過するパネル形のフィルタエレメントとを備える。ケースの内部は、フィルタエレメントによってフィルタエレメントよりも上流側の空間である第１空間と、下流側の空間である第２空間とに分割されている。ケースは、フィルタエレメントと対向するとともに第１空間を形成する対向壁、及び対向壁の周縁から起立する周壁を有する。周壁には、第１空間に連なるインレットが接続されている。周壁には、第２空間に連なるアウトレットが接続されている。

対向壁の内面には、フィルタエレメントに向かって突出する複数のリブが設けられている。複数のリブは、上記対向壁の内面においてインレットに近い側からインレットから遠い側に向かって延びている。隣り合うリブ同士の間の間隔は、インレットから離れるほど大きくなる。インレットから第１空間へと吸入された空気は、隣り合うリブ同士の間によって形成される流路に沿って流れることで第１空間内に拡散される。

特開２０２１－３６１４５号公報

ところで、エアクリーナにおいては、フィルタエレメントの広い範囲を空気が流れることがフィルタエレメントの目詰まりを抑制する上で好ましい。このため、特許文献１に記載のエアクリーナの場合、第１空間内における空気の拡散性を更に高める上で、リブの数を増やすことが考えられる。しかしながら、リブの数を増やすと、隣り合うリブ同士の間の間隔が、特にインレットに近い側において小さくなるために、リブ同士の間を流れる空気の圧力損失が増大するおそれがある。

上記課題を解決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、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングの内部の空間を前記インレットに連なる第１空間及び前記アウトレットに連なる第２空間に区画するとともに前記インレットから前記アウトレットに向かって流れる空気を濾過するパネル形のフィルタエレメントと、を備えるエアクリーナであって、前記ハウジングは、前記フィルタエレメントと対向するとともに前記第１空間を形成する対向壁及び前記対向壁の周縁から起立する周壁を有しており、前記インレットは、前記周壁に設けられており、前記対向壁の内面には、前記インレットに近い側から前記インレットから遠い側に向かって延在するとともに互いに間隔をあけて配置される複数のリブが設けられており、複数の前記リブは、複数の主リブと、隣り合う前記主リブ同士の間に配置される副リブと、を含んでおり、隣り合う前記主リブ同士の間の間隔は、前記インレットから離れるほど大きくなっており、前記副リブは、前記主リブよりも前記インレットから離れた位置に設けられている。

同構成によれば、インレットから離れるほど隣り合う主リブ同士の間の間隔が大きくなっている。このため、インレットから第１空間内に導入された空気は、主リブ同士の間に形成される流路に沿って流れることで第１空間に拡散される。また、主リブ同士の間に形成される流路を流れる空気が副リブによって更に整流されて拡散される。これにより、第１空間内に導入された空気が、フィルタエレメントの広い範囲を通過するようになるので、フィルタエレメントの目詰まりを抑制することができる。また、副リブが主リブよりもインレットから離れた位置に設けられている。このため、リブの数を増やしたとしても、インレットに近い側においてはリブが増えないので、隣り合うリブ同士の間の間隔が小さくなることが抑制される。したがって、リブ同士の間を流れる空気の圧力損失を抑制しつつ、フィルタエレメントの目詰まりを抑制することができる。

図１は、一実施形態に係るエアクリーナの斜視図である。 図２は、図１のエアクリーナの分解斜視図である。 図３は、図１の３－３線に沿ったエアクリーナの断面図である。 図４は、図２のケースの分解斜視図である。 図５は、図４の５－５線に沿ったケース本体の断面図である。 図６は、リブのうちインレットに近い側の部分を中心に拡大して示すケース本体の斜視図である。

以下、図１～図６を参照して、エアクリーナの一実施形態について説明する。
＜エアクリーナの全体構成＞
図１～図３に示すように、エアクリーナは、車載内燃機関の吸気通路に設けられるものであり、ハウジング１０と、ハウジング１０の内部に設けられるフィルタエレメント６０とを備える。

ハウジング１０は、筒状のインレット２２を有するケース２１と、ケース２１の上方に配置され、筒状のアウトレット１２を有するキャップ１１とを備える。
図２及び図３に示すように、ケース２１は、ハウジング１０の上方に開口する開口部２１ａを有する。キャップ１１は、下方に開口する開口部１１ａを有する。

本実施形態の開口部２１ａ，１１ａは、いずれも同一の大きさを有する平面視長方形状である。
次に、エアクリーナの各構成について説明する。

＜フィルタエレメント６０＞
図２及び図３に示すように、フィルタエレメント６０は、インレット２２からアウトレット１２に向かって流れる空気を濾過するパネル形の濾過部６１と、濾過部６１の周縁に設けられたシール部６２とを有する。

本実施形態のフィルタエレメント６０は、平面視長方形状であり、短辺及び長辺を有する。
濾過部６１は、濾材を襞折りして形成されている。濾過部６１は、例えば扁平な略直方体状である。

シール部６２は、弾性材料により形成されている。シール部６２は、例えば独立気泡のポリウレタン樹脂により形成されている。
図３に示すように、ケース２１の開口部２１ａに対して上方から濾過部６１が挿通されている。シール部６２がケース２１の開口部２１ａの周縁とキャップ１１の開口部１１ａの周縁とによって圧縮された状態で挟持されている。これにより、ケース２１とキャップ１１との間がシールされている。

なお、以降では、フィルタエレメント６０の短辺方向及び長辺方向をそれぞれ第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとして説明する。また、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に直交する方向（図１～図３の上下方向）を第３方向Ｚとして説明する。

＜ケース２１＞
図４に示すように、ケース２１は、ケース本体３０と、開口部２１ａを有する蓋体４０とを備える。

図２～図４に示すように、ケース本体３０は、第３方向Ｚにおいてフィルタエレメント６０と対向する対向壁３１と、対向壁３１の周縁に連なる周壁３５とを有する。
図４に示すように、周壁３５は、第１周壁３６と、第１方向Ｘにおいて第１周壁３６と対向する第２周壁３７とを有する。周壁３５は、第１周壁３６及び第２周壁３７の第２方向Ｙの一方の端部同士を連結する第３周壁３８と、第１周壁３６及び第２周壁３７の第２方向Ｙの他方の端部同士を連結する第４周壁３９とを有する。

本実施形態のインレット２２は、第１周壁３６のうち第３周壁３８とのコーナ部に設けられている。
図４に示すように、蓋体４０は、開口部２１ａを有する頂壁４４と、頂壁４４の周縁に連なる周壁４５とを有する。

周壁４５のうち第２方向Ｙの両側には、一対のクランプ４９を回動可能に支持する支持部８０が設けられている（図２参照）。
周壁４５の先端縁がケース本体３０の周壁３５の先端縁に対して接合されることで、ケース本体３０の上部開口を覆うようにしてケース本体３０に対して蓋体４０が固定されている。

図３及び図５に示すように、対向壁３１は、第１壁部３２と、第１壁部３２よりもインレット２２から離れた位置に配置された第２壁部３３とを有する。第２壁部３３は、フィルタエレメント６０との距離が第１壁部３２に比べて小さい。

図５に示すように、第１壁部３２は、対向壁３１のうち第１周壁３６と第３周壁３８とのコーナ部、すなわちインレット２２に連なる部分に設けられている。
対向壁３１は、第２壁部３３に対して第１壁部３２とは反対側に位置する第３壁部３４を有する。第２周壁３７は、第３壁部３４の縁部に連なっている。

図３に示すように、蓋体４０は、第３方向Ｚにおいて第３壁部３４と対向するとともにケース本体３０から離れる側に張り出した張出部４６を有する。
図１及び図２に示すように、張出部４６の外面には、一対のアーチ部４８が第２方向Ｙにおいて互いに間隔をあけて設けられている。

＜キャップ１１＞
図２に示すように、キャップ１１は、頂壁１４と、頂壁１４の周縁に連なる周壁１５とを有する。

周壁１５は、ケース２１の周壁３５を構成する第１周壁３６，第２周壁３７，第３周壁３８，第４周壁３９にそれぞれ対応する第１周壁１６，第２周壁１７，第３周壁１８，第４周壁１９を有する。

本実施形態のアウトレット１２は、第１周壁１６のうち第４周壁１９とのコーナ部に設けられている。
第２周壁１７の端縁には、外周側に向かって突出する一対の係合突部７４が第２方向Ｙにおいて互いに間隔をあけて設けられている。

第３周壁１８及び第４周壁１９の外面には、ケース２１の一対のクランプ４９がそれぞれ係止される一対の被係止部７９が突設されている。
一対の係合突部７４が、一対のアーチ部４８にそれぞれ係合され、且つ一対のクランプ４９が一対の被係止部７９に係止されることで、ケース２１に対してキャップ１１が固定される。

図２及び図３に示すように、ハウジング１０の内部は、フィルタエレメント６０によって、インレット２２に連なる第１空間２３とアウトレット１２に連なる第２空間１３とに区画されている。

第１空間２３は、第１方向Ｘにおいてフィルタエレメント６０を挟んでインレット２２とは反対側に位置する拡張部２４を有する。拡張部２４は、対向壁３１の第３壁部３４、第２周壁３７、頂壁４４の張出部４６等により区画されている。

拡張部２４は、第３方向Ｚにおいてフィルタエレメント６０と重ならない位置に設けられており、第１空間２３を第１方向Ｘに拡張している。
本実施形態の拡張部２４は、第２方向Ｙにおいても第１空間２３を拡張している。すなわち、対向壁３１のうち第３壁部３４は、第２壁部３３よりも第２方向Ｙの両側に張り出している（図５参照）。

図５に示すように、第３壁部３４には、第２方向Ｙに沿って延在する補強リブ３４ａが設けられている。すなわち、補強リブ３４ａは、フィルタエレメント６０よりもインレット２２から離れた位置に配置されている。本実施形態では、２本の補強リブ３４ａが第１方向Ｘに互いに間隔をあけて設けられている。

対向壁３１の内面には、インレット２２に近い側からインレット２２から遠い側に向かって延在するとともに互いに間隔をあけて配置される複数のリブ５０が設けられている。
複数のリブ５０は、複数の主リブ５１と、隣り合う主リブ５１同士の間に配置される副リブ５５とを有する。

隣り合う主リブ５１同士の間の間隔は、インレット２２から離れるほど大きくなる。本実施形態では、３つの主リブ５１が設けられている。
図５及び図６に示すように、３つの主リブ５１のうちの２つの主リブ５１は、インレット２２の内部まで延在している。残りの１つの主リブ５１は、第１周壁３６の内面に連なっている。

図６に示すように、主リブ５１は、対向壁３１の第１壁部３２に設けられた第１部分５２と、第２壁部３３に設けられた第２部分５３とを有する。
図３及び図６に示すように、対向壁３１からの第１部分５２の突出量は、対向壁３１からの第２部分５３の突出量よりも大きい。

図５に示すように、副リブ５５は、第１周壁３６及びインレット２２から離れた位置に設けられている。すなわち、副リブ５５は、主リブ５１よりもインレット２２から離れた位置に設けられている。

副リブ５５は、隣り合う主リブ５１同士の間に配置される第１副リブ５５ａと、隣り合う主リブ５１と第１副リブ５５ａとの間に配置される第２副リブ５５ｂとを有する。第２副リブ５５ｂは、第１副リブ５５ａよりもインレット２２から離れた位置に設けられている。

３つの主リブ５１のうちの２つの主リブ５１及び副リブ５５は、補強リブ３４ａまで延在している。第３壁部３４には、補強リブ３４ａを介して、上記２つの主リブ５１及び副リブ５５に連なるとともに第１方向Ｘに沿って延在する補強リブ３４ｂが設けられている。

残りの１つの主リブ５１、すなわち第１周壁３６の内面に連なっている主リブ５１は、第４周壁３９の内面まで延在している。
すなわち、主リブ５１及び副リブ５５は、フィルタエレメント６０よりもインレット２２から離れた位置まで延在している。

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、インレット２２から離れるほど隣り合う主リブ５１同士の間の間隔が大きくなっている。このため、インレット２２から第１空間２３内に導入された空気は、主リブ５１同士の間に形成される流路に沿って流れることで第１空間２３に拡散される。また、主リブ５１同士の間に形成される流路を流れる空気が副リブ５５によって更に整流されて拡散される。これにより、第１空間２３内に導入された空気が、フィルタエレメント６０の広い範囲を通過するようになるので、フィルタエレメント６０の目詰まりを抑制することができる。また、副リブ５５が主リブ５１よりもインレット２２から離れた位置に設けられている。このため、リブ５０の数を増やしたとしても、インレット２２に近い側においてはリブ５０が増えないので、隣り合うリブ５０同士の間の間隔が小さくなることが抑制される。したがって、リブ５０同士の間を流れる空気の圧力損失を抑制しつつ、フィルタエレメント６０の目詰まりを抑制することができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）隣り合う主リブ５１同士の間の間隔は、インレット２２から離れるほど大きくなる。副リブ５５は、主リブ５１よりもインレット２２から離れた位置に設けられている。

こうした構成によれば、上記作用を奏することから、リブ５０同士の間を流れる空気の圧力損失を抑制しつつ、フィルタエレメント６０の目詰まりを抑制することができる。
（２）複数の主リブ５１が、インレット２２の内部まで延在している。

こうした構成によれば、主リブ５１がインレット２２の内部まで延在しているので、インレット２２から第１空間２３内に流入した直後の空気の流れが主リブ５１によって分配されるようになる。これにより、第１空間２３内における空気の拡散性を一層向上できる。

（３）主リブ５１は、第１壁部３２に設けられた第１部分５２と、第２壁部３３に設けられた第２部分５３とを有する。対向壁３１からの第１部分５２の突出量が、対向壁３１からの第２部分５３の突出量よりも大きい。

こうした構成によれば、第２部分５３よりもインレット２２に近い位置に配置され、且つ対向壁３１からの突出量が第２部分５３よりも大きい第１部分５２によって空気の整流効果を高めることができる。更に、第２部分５３によって、フィルタエレメント６０に対して主リブ５１が干渉することを抑制することができる。

（４）第１空間２３は、第１方向Ｘにおいてフィルタエレメント６０を挟んでインレット２２とは反対側に位置する拡張部２４を有する。
こうした構成によれば、リブ５０同士の間に形成される流路を流れる空気に含まれる塵埃などの異物の一部が、慣性によって拡張部２４へ流入して滞留するようになる。このため、フィルタエレメント６０によって捕集される異物を減らすことができる。したがって、フィルタエレメント６０の目詰まりを抑制することができる。

（５）主リブ５１及び副リブ５５は、フィルタエレメント６０よりもインレット２２から離れた位置まで延在している。
こうした構成によれば、主リブ５１及び副リブ５５がフィルタエレメント６０よりもインレット２２から離れた位置まで延在していることで、慣性によって移動する異物が、フィルタエレメント６０よりもインレット２２から離れた位置まで移動し易くなる。このため、空気に含まれる異物がフィルタエレメント６０と対向する位置で滞留し難くなる。したがって、フィルタエレメント６０の目詰まりをより抑制することができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・３つの主リブ５１のうちの２つの主リブ５１及び副リブ５５は、補強リブ３４ａまで延在していなくてもよい。すなわち、主リブ５１及び副リブ５５が、フィルタエレメント６０よりもインレット２２から離れた位置まで延在していなくてもよい。

・拡張部２４を省略してもよい。
・対向壁３１を平坦にすることもできる。この場合、対向壁３１からの主リブ５１の突出量を主リブ５１の延在方向において一定とすればよい。

・本実施形態では、複数の主リブ５１の一部がインレット２２の内部まで延在しているようにしたが、複数の主リブ５１の全てがインレット２２の内部まで延在していてもよい。また、複数の主リブ５１の全てが、インレット２２の内部まで延在していなくてもよい。

・本実施形態のエアクリーナは、車載内燃機関の吸気通路に設けられるものに限られるものではなく、例えば空調装置などを構成する空気通路の途中に設けられるものであってもよい。

＜付記＞
［付記１］インレット及びアウトレットを有するハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングの内部の空間を前記インレットに連なる第１空間及び前記アウトレットに連なる第２空間に区画するとともに前記インレットから前記アウトレットに向かって流れる空気を濾過するパネル形のフィルタエレメントと、を備えるエアクリーナであって、前記ハウジングは、前記フィルタエレメントと対向するとともに前記第１空間を形成する対向壁及び前記対向壁の周縁から起立する周壁を有しており、前記インレットは、前記周壁に設けられており、前記対向壁の内面には、前記インレットに近い側から前記インレットから遠い側に向かって延在するとともに互いに間隔をあけて配置される複数のリブが設けられており、複数の前記リブは、複数の主リブと、隣り合う前記主リブ同士の間に配置される副リブと、を含んでおり、隣り合う前記主リブ同士の間の間隔は、前記インレットから離れるほど大きくなっており、前記副リブは、前記主リブよりも前記インレットから離れた位置に設けられている、エアクリーナ。

［付記２］複数の前記主リブの少なくとも１つは、前記インレットの内部まで延在している、［付記１］に記載のエアクリーナ。
［付記３］前記対向壁は、第１壁部と、前記第１壁部よりも前記インレットから離れた位置に配置され、前記フィルタエレメントとの距離が前記第１壁部に比べて小さい第２壁部と、を有しており、前記主リブは、前記第１壁部に設けられた第１部分と、前記第２壁部に設けられた第２部分と、を含み、前記対向壁からの前記第１部分の突出量が、前記対向壁からの前記第２部分の突出量よりも大きい、［付記１］または［付記２］に記載のエアクリーナ。

［付記４］前記第１空間は、前記フィルタエレメントを挟んで前記インレットとは反対側に位置する拡張部を有する、［付記１］～［付記３］のいずれか一つに記載のエアクリーナ。

［付記５］前記主リブ及び前記副リブは、前記フィルタエレメントよりも前記インレットから離れた位置まで延在している、［付記４］に記載のエアクリーナ。

１０…ハウジング
１１…キャップ
１１ａ…開口部
１２…アウトレット
１３…第２空間
１４…頂壁
１５…周壁
１６…第１周壁
１７…第２周壁
１８…第３周壁
１９…第４周壁
２１…ケース
２１ａ…開口部
２２…インレット
２３…第１空間
２４…拡張部
３０…ケース本体
３１…対向壁
３２…第１壁部
３３…第２壁部
３４…第３壁部
３４ａ，３４ｂ…補強リブ
３５…周壁
３６…第１周壁
３７…第２周壁
３８…第３周壁
３９…第４周壁
４０…蓋体
４４…頂壁
４５…周壁
４６…張出部
４８…アーチ部
４９…クランプ
５０…リブ
５１…主リブ
５２…第１部分
５３…第２部分
５５…副リブ
５５ａ…第１副リブ
５５ｂ…第２副リブ
６０…フィルタエレメント
６１…濾過部
６２…シール部
７４…係合突部
７９…被係止部
８０…支持部

Claims (5)

1. インレット及びアウトレットを有するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングの内部の空間を前記インレットに連なる第１空間及び前記アウトレットに連なる第２空間に区画するとともに前記インレットから前記アウトレットに向かって流れる空気を濾過するパネル形のフィルタエレメントと、を備えるエアクリーナであって、
   前記ハウジングは、前記フィルタエレメントと対向するとともに前記第１空間を形成する対向壁及び前記対向壁の周縁から起立する周壁を有しており、
   前記インレットは、前記周壁に設けられており、
   前記対向壁の内面には、前記インレットに近い側から前記インレットから遠い側に向かって延在するとともに互いに間隔をあけて配置される複数のリブが設けられており、
   複数の前記リブは、
   複数の主リブと、
   隣り合う前記主リブ同士の間に配置される副リブと、を含んでおり、
   隣り合う前記主リブ同士の間の間隔は、前記インレットから離れるほど大きくなっており、
   前記副リブは、前記主リブよりも前記インレットから離れた位置に設けられている、
   エアクリーナ。
2. 複数の前記主リブの少なくとも１つは、前記インレットの内部まで延在している、
   請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記対向壁は、第１壁部と、前記第１壁部よりも前記インレットから離れた位置に配置され、前記フィルタエレメントとの距離が前記第１壁部に比べて小さい第２壁部と、を有しており、
   前記主リブは、前記第１壁部に設けられた第１部分と、前記第２壁部に設けられた第２部分と、を含み、
   前記対向壁からの前記第１部分の突出量が、前記対向壁からの前記第２部分の突出量よりも大きい、
   請求項１に記載のエアクリーナ。
4. 前記第１空間は、前記フィルタエレメントを挟んで前記インレットとは反対側に位置する拡張部を有する、
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
5. 前記主リブ及び前記副リブは、前記フィルタエレメントよりも前記インレットから離れた位置まで延在している、
   請求項４に記載のエアクリーナ。

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