エアクリーナ
【課題】 給気の圧力損失が少なくてエンジン性能の向上が可能であり、エレメント清掃間隔を長くして整備性を向上でき、かつ多塵地での機械に適切なエアクリーナの提供。【解決手段】 エアクリーナ１において、ケーシング１０には、空気を円筒状のフィルタエレメント２０の軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管１１と、濾過後の空気を軸心方向に沿って流出させる空気出口管１２とを設け、ケーシングの内部には、フィルタエレメント２０の閉塞された谷部２３側の端部外周縁を周方向に連続的に密着支持する支持部１７と、フィルタエレメント２０の閉塞された山部２２側の端部内周縁を周方向に連続的に密着支持して中空部分を塞ぐ支持部１８とを設け、濾過される空気は、山部２２の頂点側の第１流入空間４１からと、第２流入空間４２側の端部とからフィルタエレメントに２０に流入し、流出空間４３側の端部と前記中空部分から流出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアクリーナに関し、特には多塵地で使用される車両のエンジン用のエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアクリーナおよびこれに用いられるフィルタエレメントの構造に関しては、例えば特許文献１には２筒式エアクリーナが記載され、特許文献２には直列エアクリーナが記載されている。
【０００３】
図１４は前記特許文献１に記載された２筒式エアクリーナ７０の側面断面図である。図１４において、円筒状ケーシング７１は側面部に入口管７２を備え、閉塞板中央部に出口管７３が設けてあり、出口管７３内側に端部が溶接された１対の脚部を有するブリツヂ７４がケーシング７１開放端側に延び、その頂部にはスタッドボルト７５が固設してある。ケーシング７１開放端側にはダストパン７６が着脱自在に取り付けてある。ケーシング７１内にはケーシング内壁側に第１濾過エレメント８０、その内側に第２濾過エレメント８１が配置され２筒式になっている。
【０００４】
図１５は第１濾過エレメント８０の斜視図である。図１５において、多孔を有する内筒８２の周りに襞折り加エして筒状とした濾紙あるいは不織布等の濾材８３を配置し、さらに濾材８３の外周に多孔を有する外筒８４を配置しており、その上下端には中央に開口を有する環状端板８５と、中央にスタッドボルト７５を貫通させる開口を有する閉塞状端板８６とを配置し、接着剤で固着してある。
【０００５】
第２濾過エレメント８１と第１濾過エレメント８０とは順次ダストパン７６側からケーシング７１内に挿入され、それぞれの閉塞状端板８６、８７はスタッドボルト７５に螺子により締着される。
【０００６】
入口管７２から吸入された外気は第１濾過エレメント８０の外周側から入り、濾過された空気は内周側に抜け、第２濾過エレメント８１を経て出口管７３からエンジンに供給される。第１濾過エレメント８０は目詰まりを発生した時点で取り外して清掃される。第２濾過エレメント８１は第１濾過エレメント８０を取り外して行う清掃中に、大きな異物がエンジン内に侵入するのを防止する。
【０００７】
図１６は特許文献２に記載された直列エアクリーナ９０の斜視図である。図１６において、第１の対面シート材９１と第２の対面シート材９２との間には山部９４と谷部９５とを交互に形成する溝付きシート材９３が配置されている。谷部９５および山部９４は溝を上方列と下方列とに分割し、上方の溝室９６の下流端は第２の端ビード９９で閉鎖され、下方の溝室９７の上流端は第１の端ビード９８で閉鎖されている。中央の溝付きシート材９３は濾過媒体である。
【０００８】
未濾過の流体は黒塗り矢印で示されるように、上流端が開放している上方の溝室９６に流入し、第２の端ビード９９で遮断される。したがって、流体は溝付きシート材９３を介して白抜き矢印で示されるように下方の溝室９７に流れ、その際未濾過の流体は濾過される。濾過された流体は、下方の溝室９７の上流側が遮断されているため、下流端から流出する。
【０００９】
【特許文献１】実開昭和５９−１３３７６２号公報（第６−７頁、第２図、第３図）
【特許文献２】特表２０００−５０８９７４号公報（第１２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の上記構成においては以下のような問題がある。
円筒形のエレメント長手方向の両端面を閉塞しているため、空気はエレメントの外周側から内周側に通過することとなり、空気通過面積を充分大きく確保する事が困難である。したがって、吸気の圧力損失が大きくなり易く、エンジンの吸気に使用した場合性能の低下を招くおそれがある。又、エレメントが目詰まりを起こし易くなり、エレメント清掃間隔が短くなるという問題がある。
【００１１】
特許文献２記載の上記構成においては、空気の流れ方向がエレメントの軸方向（溝室９７に沿った方向）であり、例えば建設機械のように多塵地で使用されるために、機械の上方から外気を取り入れ、水平方向に排出したい場合には構造上不適切である。
【００１２】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、吸気の圧力損失が少なくてエンジン性能の向上が可能であり、エレメント清掃間隔を長くして整備性を向上でき、かつ多塵地で使用される機械に適切なエアクリーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１発明は、エアクリーナにおいて、ケーシングと、ケーシング内に配置されるフィルタエレメントとを備え、前記フィルタエレメントには、所定高さで山谷に折られた山部および谷部が交互に連続的に形成され、前記フィルタエレメントの一端側では、少なくとも前記山部の端部が閉塞され、前記フィルタエレメントの他端側では、前記谷部の端部が閉塞され、前記フィルタエレメントで濾過される空気は、少なくとも前記山部の頂点側から当該フィルタエレメントに流入し、少なくとも前記他端側の山部の端部から流出することを特徴とする。
【００１４】
第２発明は、第１発明において、前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続的に密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部内周縁を周方向に連続的に密着支持して前記中空部分を塞ぐ別の支持部とが設けられ、前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出することを特徴とする。
【００１５】
第３発明は、第１発明において、前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続して密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部外周縁を周方向に断続的に支持する別の支持部とが設けられ、前記フィルタエレメントには、前記中空部分の前記閉塞された山部側の端部開口を塞ぐ中央閉塞部が設けられ、前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出することを特徴とする。
【００１６】
第４発明は、第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記フィルタエレメントの下流側には、当該フィルタエレメントが外された際に異物の浸入を防ぐセーフティフィルタが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明によれば、フィルタエレメントの山部の頂点側から流入した空気を、フィルタエレメントの少なくとも片方の端部からも流出可能にしたので、濾過空気の通路面積（濾過面積）を大きくでき、通路抵抗の少ないエアクリーナを提供できる。また、濾過後の空気を片方の端部のみから流出させる場合にも本発明に含まれるが（図１２に示す第６実施形態参照）、この場合では、頂部側から流入した全空気の流れ方向を、フィルタエレメント内部で確実に変えて流出させることができるので、上方から空気を取り入れて水平方向に出したい場合等にコンパクトな構造にでき、多塵地で使用される機械等に好適に用いることができる。
【００１８】
第２、第３発明によれば、空気を円筒状のフィルタエレメントの山部の頂点側と一端側の端部とから流入させ、他端側の端部と中空部の内周部分とから流出させるため、濾過空気の通路面積を一層大きくでき、通路抵抗のさらに少ないエアクリーナを提供できる。
特に第２発明では、フィルタエレメントの一端側を中空部で支持するため、この一端側への空気の流れをスムーズにできるとともに、ケーシングの底側の容量を大きくできて砂塵等を余裕をもってためることができたり、砂塵等を排出する開口部分を最適な位置に設けたりすることができる。
【００１９】
第４発明によれば、セーフティフィルタを設けることで、フィルタエレメントの交換時に異物が侵入するのを防止できるうえ、例えば第２、第３発明において、このセーフティフィルタを設けた場合など、フィルタエレメントの中空部にセーフティフィルタが配置されるわけではないので、フィルタエレメントを内径側に厚くでき、通路面積をより大きくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態以降においては、次説する第１実施形態と同じ部材および同じ機能を有する部材には同一符号を付し、第２実施形態以降でのそれらの部材の説明を省略または簡略化する。
【００２１】
図１は、第１実施形態に係るエアクリーナ１の断面図が示されている。図２は、図１のII−II線矢視図である。
図１、図２において、エアクリーナ１は、砂塵の多い建設現場等で稼動する建設機械に搭載されるものであって、一端が開口したケーシング本体１０Ａを有する筒状のケーシング１０と、ケーシング１０内に配置されたフィルタエレメント２０と、同じくケーシング１０内においてフィルタエレメント２０の下流側に配置されたセーフティフィルタ３０とを備えている。
【００２２】
ケーシング１０の外周部分には、図２に示す中心線Ｃ−Ｃに対して偏心した位置で、かつ前記開口とは反対の他端寄りに空気入口管１１が設けられ、外部の空気がケーシング１０の内部に対して上方から中心線Ｃ−Ｃに沿って入り込むようになっている。また、ケーシング１０の他端には、フィルタエレメント２０にて濾過された空気が流出する空気出口管１２が設けられている。
【００２３】
さらに、ケーシング１０の外周部分において、空気入口管１１とは反対の下部側には、ケーシング１０内にたまった砂塵等を排出する排出口１３が設けられ、この排出口１３には開閉弁として機能する弁部材１４が取り付けられている。砂塵等を含んだ空気は、空気入口管１１を通してフィルタエレメント２０の外周を旋回しながら入り込んでくるため、砂塵等がケーシング１０内の底側でかつ一端側寄りにたまる。
【００２４】
ここで、弁部材１４は例えばゴム等の軟質材料で形成されており、エンジンが駆動されている場合には、ケーシング１０内が負圧気味になるために、弁部材１４が弾性変形して排出口１３を塞ぐが（図１中実線の状態）、エンジンが停止している状態では、変形状態から復帰して排出口１３を開放し（図１中の２点鎖線）、たまった砂塵を下方に落として排出する。
【００２５】
カバー１５は、ケーシング本体１０Ａ側に設けられたクランプ１０Ｂにより着脱可能である。この際、カバー１５の内側中央には、ケーシング本体１０Ａ内側に突出した突出部１６が設けられ、カバー１５をケーシング本体１０Ａに装着した状態では、この突出部１６がフィルタエレメント２０の中空部分に挿入されるようになっている。
【００２６】
一方、フィルタエレメント２０の空気出口側の端部外周には、例えばゴム等の弾性体よりなる外周側保持部材２０Ａが接着剤等にて周方向に連続して固着されている。この外周側保持部材２０Ａは、ケーシング１０の内周に設けられた段付状の支持部１７に当接され、これによってフィルタエレメント２０の空気出口側の位置が決められている。また、外周側保持部材２０Ａのさらに外周部分は、例えば発泡エラストマ材料等の柔軟な弾性体からなる密封部２０Ｂとされ、密封部２０Ｂが支持部１７の大径側の内周と密着することで、濾過された空気が位置決め部分から漏れるのを防止している。
【００２７】
また、フィルタエレメント２０の中空部分において、空気出口側とは反対の端部内周には、同様な材料よりなる内周側保持部材２０Ｃが周方向に連続して固着され、内周側保持部材２０Ｃのさらに内周部分は、カバー１５の突出部１６の外周と密着する密封部２０Ｄとされている。このような内周側保持部材２０Ｃには突出部１６に設けられた支持部１８が当接するようになっており、前述した空気出口側の当接とあわせて、ケーシング１０内でのフィルタエレメント２０全体の位置決めがなされている。
【００２８】
フィルタエレメント２０がケーシング１０内に配置された状態において、当該フィルタエレメント２０の外周とケーシング１０の内周との間には、周方向にわたって連通した第１流入空間４１が形成され、フィルタエレメント２０の片方の端部とカバー１５との間には、第１流入空間４１と連通した第２流入空間４２が形成され、フィルタエレメント２０の空気出口側の端部の直ぐ下流側には流出空間４３が形成されている。
【００２９】
つまり、本実施形態で用いられるフィルタエレメント２０は、図１中に黒塗り矢印で示すように、その外周部分から第１流入空間４１にある空気を吸入し、カバー１５側の端部から第２流入空間４２にある空気を吸入可能に設けられ、吸入して濾過された空気は、図１中に白抜き矢印で示すように、フィルタエレメント２０の内周部分および空気出口側の端部から流出空間４３に流出するように設けられている。
【００３０】
以下には、図３ないし図６をも参照し、本実施形態でのフィルタエレメント２０について詳説する。
図３は、フィルタエレメント２０を示す全体斜視図、図４（Ａ）は、フィルタエレメント２０を構成する濾材２１の一部を展開した場合の正面図であり、（Ｂ）は展開した濾材２１を空気出口管１２（図１）側から見た側面図、（Ｃ）はカバー１５（図１）側から見た側面図、図５、図６は、フィルタエレメント２０の一製造方法を説明するための図である。
【００３１】
図３、図４において、フィルタエレメント２０は、漉紙あるいは不織布等よりなる濾材２１を山部２２と谷部２３とに交互に襞折り加エし、これを軸心Ｘ−Ｘ周りに丸めることにより、断面放射状に広がる多数の襞を有した円筒型に形成されている。円筒型の濾材２１の外周部、内周部、および軸心Ｘ−Ｘ方向の両端面は、例えばパンチングメタルやエキスバンドメタル等の穴明き部材２４で被覆され、保護されている。そして、この穴明き部材２４の表面に前述した外周側保持部材２０Ａおよび内周側保持部材２０Ｃ（図１）が固着されているのである。
【００３２】
このようなフィルタエレメント２０おいて、軸心Ｘ−Ｘに沿った方向の一端側つまりカバー１５側での山部２２は、例えば比較的柔軟でゴム状の発泡ウレタン材等からなる山部閉塞部２５により閉塞され、他端側つまり空気出口管１２側での谷部２３は、同じ材料よりなる谷部閉塞部２６で閉塞されている。
【００３３】
空気は濾材２１を通過する際に濾過されるが、濾材２１を展開した状態で説明すると、図４中に黒塗り矢印で示すように、山部２２の頂点側から流入するとともに、開放されている一端側の谷部２３からも軸心Ｘ−Ｘ方向に沿って流入し、濾材２１を通過して濾過された後、図の下方すなわち図の白抜き失印で示す山部２２の底辺側、および開放されている他端側の山部２２から軸心Ｘ−Ｘ方向に沿って流出する。
【００３４】
また、濾材２１を円筒状にした状態で説明すると、図１で示したように、第１、第２流入空間４１，４２にある空気がそれぞれ、フィルタエレメント２０の外周部周りに突出した山部２２（外周部周りに開いた谷部２３）、およびカバー１５側に開口した端部の谷部２３から流入し、山部２２の底辺側から中空部を通して流出空間４３に流出するとともに、山部２２の空気出口管１２側の端部からも流出空間４３に流出し、さらにセーフティフィルタ３０を通過して空気出口管１２に至る。
【００３５】
濾材２１の山部２２および谷部２３の各閉塞部２５，２６の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば図５に示す手順によるものがある。
すなわち先ず、帯状の濾材２１を用意するとともに、長手方向に沿った一方の辺縁において、その表面には当該辺縁に沿った所定幅でテープ部材２７を貼り付けておき、他方の辺縁において、その裏面にも同様なテープ部材２７を貼り付けておく。テープ部材２７の貼り付け強度は僅かでよく、襞折り加工時に剥がれない程度であればよい。この後、濾材２１の襞折り加工を行うことで、幅方向の一端側では谷部２３の辺縁がテープ部材２７でマスキングされ、他端側では山部２２の辺縁がテープ部材２７でマスキングされるようにする。
【００３６】
次いで、濾材２１を丸めて円筒状にし、片側の端部ずつ溶融したウレタン材料中に漬け込む（ディッピング）。漬け込む深さは、テープ部材２７の幅寸法以下である。漬け込みが終了し、濾材２１に付着したウレタン材料が十分に硬化したら、山部２２および谷部２３に貼られていたテープ部材２７を剥がす。以上により、一端側においては谷部２３にのみ谷部閉塞部２６が形成され、他端側においては山部２２にのみ山部閉塞部２５が形成されるようになる。なお、テープ部材２７としては撥水性を有していることが望ましく、この方がテープ部材２７にウレタン材料が付着しないので、テープ部材２７を容易に剥がすことができる。
【００３７】
また、山部２２および谷部２３の片端を、各閉塞部２５，２６を形成することなく塞ぐ方法として、接着法がある。
つまり、帯状の濾材２１において、前述したテープ部材２７の貼付箇所に相当する部分に接着剤を塗布しておき、この状態で襞折り加工を行うとともに、接着剤が塗布された面同士を接着する。こうすることで、先程のテープ部材２７を用いた場合とは塞がれる側は異なるが、結果として、図６に示すように、濾材２１の一端側においては山部２２のみが接着部２８により塞がれ、他端側においては谷部２３のみが接着部２８により塞がれることになる。この濾材２１を筒状に丸めてフィルタエレメント２０を得る。
【００３８】
なお、本実施形態で用いられるセーフティフィルタ３０は、フィルタエレメント２０の交換時に異物等が空気出口管１２内に入り込むのを防ぐために流出空間４３内に設けられており、図１に示すように、弾性体よりなる外周側の保持部材３１を介してケーシング１０の内周に密着しながら段付部１９に保持されている。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図７は、本発明の第２実施形態に係るエアクリーナ２の断面図が示されている。図８は、図７のVIII−VIII線矢視図である。
図７、図８に示すエアクリーナ２において、ケーシング本体１０Ａのカバー１５側の端部内周部には、フィルタエレメント２０の外周部分を支持する支持部５１が設けられている。そのフィルタエレメント２０の外周部分には外周側保持部材６１が固着され、フィルタエレメント２０をケーシング１０に収納しときには、外周側保持部材６１が支持部５１に当接し、フィルタエレメント２０の一端が保持される。カバー１５のケーシング本体１０Ａ側の端部には当接部５２が設けられ、カバー１５をケーシング本体１０Ａに取り付けたときに、当接部５２が外周側保持部材６１の側面に当接し、フィルタエレメント２０の軸心方向の位置を決める。
【００４０】
また、フィルタエレメント２０の外周側保持部材６１およびカバー１５の当接部５２は、等周間隔で４箇所に設けられ、間隔が空けられていることで形成される隙間により第１流入空間４１と第２流入空間４２とが連通し、濾過される空気を第２流入空間４２に流入し易くしているとともに、空気をフィルタエレメント２０の谷部２３の端部から軸心に沿って内部に流入させることが可能になっている。この際、砂塵を含む空気がフィルタエレメント２０の中空部に入るのを防止するために、中空部の端には中央閉塞部６２が形成されている。フィルタエレメント２０内での空気の流れ等に関しては第１実施形態のものと同一なので、詳細説明は省略する。
【００４１】
〔第３実施形態〕
図９に示す第３実施形態のエアクリーナ３では、ケーシング１０およびフィルタエレメント２０の形状が第１、第２実施形態とは大きく異なる。
つまり、本実施形態でのケーシング１０のケーシング本体１０Ａは上方に開口した略箱状であり、ケーシング１０の下部側に空気出口管１２が設けられている。また、ケーシング本体１０Ａの開口を塞ぐカバー１５に空気入口管１１が設けられている。
【００４２】
ケーシング１０内には、直方体状のフィルタエレメント２０が収容される収容部５３が設けられている。収容部５３には、上方からフィルタエレメント２０を落とし込むための上側開口部５４と、濾過した空気を下方に流出される下側開口部５５と、フィルタエレメント２０の谷部２３の開口した端部と対向した入口側開口部５６と、山部２２の開口した端部と対向する出口側開口部５７とが設けられている。
【００４３】
また、フィルタエレメント２０の直上はカバー１５で形成された第１流入空間４１とされ、谷部２３の開口した端部（入口側開口部５６）の直ぐ上流は第２流入空間４２とされ、山部２２の開口した端部（出口側開口部５７）の直ぐ下流は流出空間４３とされ、フィルタエレメント２０の直下は大きな流出空間４４になっている。第１流入空間４１および第２流入空間４２は直に連通しており、各流出空間４３，４４も直に連通している。すなわち、各流入空間４１，４２と各流出空間４３，４４とはフィルタエレメント２０を介して連通しているのであり、各流入空間４１，４２から空気が直接各流出空間４３，４４に流れないよう、収容部５３の周囲にはケーシング本体１０Ａの内周との間で遮蔽部５８が形成されている。
【００４４】
フィルタエレメント２０は、第１実施形態の図４で説明した状態の濾材２１が用いられている。したがって、空気入口管１１から流入した空気は、図中に黒抜き矢印で示すように、第１、第２流入空間４１，４２において、山部２２の頂点側および開放されている谷部２３から流入し、白抜き矢印で示すように、山部２２の底辺側から下方の流出空間４４へと流出し、また、開放されている山部２２の端部から流出空間４３へと流出し、大きな流出空間へ流れる。流出空間４３へ流出した空気は、流出空間４４へと流れ、空気出口管１２へ至る。
【００４５】
このようなフィルタエレメント２０の濾材２１も、図示しない穴明き部材で外表面が保護されており、穴明き部材の下部側の周縁、および上部側の周縁には、弾性を有する保持部材６３が四周にわたって連続して設けられ、これらの保持部材６３が収容部５３の内面と密着することで、濾過した空気が漏れ出さない用になっているうえ、フィルタエレメント２０はがたのない状態で収容されるようになっており、通常使用時の振動等では上方に外れることがない。なお、本実施形態では、セーフティフィルタが設けられていないが、流出空間４４内の適宜な位置にセーフティフィルタを設けてもよい。
【００４６】
〔第４実施形態〕
図１０は、本発明の第４実施形態に係る濾材２１の説明図である。図１０において、（Ｄ）は正面図であり、（Ｅ）は（Ｄ）の左側面図、（Ｆ）は（Ｄ）の右側面図である。
図に示すように、濾材２１の下端面、すなわち山部２２の底面は、例えばシート状の底面閉塞部６４により全面閉塞されている。濾過される流体は図の黒塗り矢印に示すように、山部２２の頂点側、および谷部２３の開口した端部（右側面側）から流入し、濾過された流体は図の白抜き失印に示すように、山部２２の開口した端部（左側面側）から流出する。
このような濾材２１を軸心周りに丸めて円筒状とすれば、前述した第１、第２実施形態でのフィルタエレメント２０に適用でき、丸めずにそのまま使用することで第３実施形態でのフィルタエレメント２０に適用できる。後述する第５、第６実施形態の濾材２１も同様である。
【００４７】
〔第５実施形態〕
図１１は、本発明の第５実施形態に係る濾材２１の説明図である。図１１において、（Ｇ）は正面図であり、（Ｈ）は（Ｇ）の左側面図、（Ｊ）は（Ｇ）の右側面図である。
図に示すように、濾材２１の右側面は、側面閉塞部６５により全面閉塞されている。濾過される流体は図の黒塗り矢印に示すように、山部２２の頂点側から流入し、濾過された流体は図の白失印に示すように、山部２２の底辺側、および山部２２の開口した端部（左側面側）から流出する。
【００４８】
〔第６実施形態〕
図１２は、本発明の第６実施形態に係る濾材２１の説明図である。図１２において、（Ｋ）は正面図であり、（Ｍ）は（Ｋ）の左側面図、（Ｎ）は（Ｋ）の右側面図である。
図に示すように、濾材２１の下端面、すなわち山部２２の底面は底面閉塞部６４により閉塞され、右側面は側面閉塞部６５により全面閉塞されている。濾過される流体は図の黒塗り矢印に示すように、山部２２の頂点側から流入し、濾過された流体は図の白抜き失印に示すように、山部２２の開口した端部（左側面側）からのみ流出する。
【００４９】
〔第７実施形態〕
図１３は、本発明の第７実施形態のエアクリーナ７の要部を示す断面図である。
本実施形態では、セーフティフィルタ３０が空気出口管１２内に設けられている点で、第１、第２実施形態とは異なる。このセーフティフィルタ３０は、ケーシング１０の内径よりも小さい径寸法の空気出口管１２内に設けられているために、その全体の厚さ寸法（軸心に沿った方向の寸法）が大きく設定され、濾過面積を稼いでいる。
【００５０】
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の活用例として、エンジンの吸気用エアクリーナ等がある。そして、例えば本発明のセーフティフィルタを取り付けることによって、多塵地で使用される建設機械等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエアクリーナの断面図。
【図２】図１のII−II線矢視図。
【図３】第１実施形態のエアクリーナに用いられるフィルタエレメントを示す全体斜視図。
【図４】（Ａ）は、前記フィルタエレメントを構成する濾材の一部を展開した場合の正面図であり、（Ｂ）は展開した濾材の側面図、（Ｃ）は別の方向からの側面図。
【図５】前記フィルタエレメントの製造方法を説明するための図。
【図６】前記フィルタエレメントの他の製造方法を説明するための図。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエアクリーナの断面図。
【図８】図７のVIII−VIII線矢視図。
【図９】本発明の第３実施形態に係るエアクリーナの断面図。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る濾材の説明図。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る濾材の説明図。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る濾材の説明図。
【図１３】本発明の第７実施形態に係るエアクリーナの要部を示す断面図。
【図１４】従来の第１例の２筒式エアクリーナの断面図。
【図１５】同上の第１濾過エレメントの一部断面図。
【図１６】従来の第２例の直列エアクリーナの斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３，７…エアクリーナ、１０…ケーシング、１１…空気入口管、１２…空気出口管、１７，１８，５１…支持部、２０…フィルタエレメント、２２…山部、２３…谷部、３０…セーフティフィルタ、６２…中央閉塞部、Ｘ−Ｘ…軸心。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアクリーナに関し、特には多塵地で使用される車両のエンジン用のエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアクリーナおよびこれに用いられるフィルタエレメントの構造に関しては、例えば特許文献１には２筒式エアクリーナが記載され、特許文献２には直列エアクリーナが記載されている。
【０００３】
図１４は前記特許文献１に記載された２筒式エアクリーナ７０の側面断面図である。図１４において、円筒状ケーシング７１は側面部に入口管７２を備え、閉塞板中央部に出口管７３が設けてあり、出口管７３内側に端部が溶接された１対の脚部を有するブリツヂ７４がケーシング７１開放端側に延び、その頂部にはスタッドボルト７５が固設してある。ケーシング７１開放端側にはダストパン７６が着脱自在に取り付けてある。ケーシング７１内にはケーシング内壁側に第１濾過エレメント８０、その内側に第２濾過エレメント８１が配置され２筒式になっている。
【０００４】
図１５は第１濾過エレメント８０の斜視図である。図１５において、多孔を有する内筒８２の周りに襞折り加エして筒状とした濾紙あるいは不織布等の濾材８３を配置し、さらに濾材８３の外周に多孔を有する外筒８４を配置しており、その上下端には中央に開口を有する環状端板８５と、中央にスタッドボルト７５を貫通させる開口を有する閉塞状端板８６とを配置し、接着剤で固着してある。
【０００５】
第２濾過エレメント８１と第１濾過エレメント８０とは順次ダストパン７６側からケーシング７１内に挿入され、それぞれの閉塞状端板８６、８７はスタッドボルト７５に螺子により締着される。
【０００６】
入口管７２から吸入された外気は第１濾過エレメント８０の外周側から入り、濾過された空気は内周側に抜け、第２濾過エレメント８１を経て出口管７３からエンジンに供給される。第１濾過エレメント８０は目詰まりを発生した時点で取り外して清掃される。第２濾過エレメント８１は第１濾過エレメント８０を取り外して行う清掃中に、大きな異物がエンジン内に侵入するのを防止する。
【０００７】
図１６は特許文献２に記載された直列エアクリーナ９０の斜視図である。図１６において、第１の対面シート材９１と第２の対面シート材９２との間には山部９４と谷部９５とを交互に形成する溝付きシート材９３が配置されている。谷部９５および山部９４は溝を上方列と下方列とに分割し、上方の溝室９６の下流端は第２の端ビード９９で閉鎖され、下方の溝室９７の上流端は第１の端ビード９８で閉鎖されている。中央の溝付きシート材９３は濾過媒体である。
【０００８】
未濾過の流体は黒塗り矢印で示されるように、上流端が開放している上方の溝室９６に流入し、第２の端ビード９９で遮断される。したがって、流体は溝付きシート材９３を介して白抜き矢印で示されるように下方の溝室９７に流れ、その際未濾過の流体は濾過される。濾過された流体は、下方の溝室９７の上流側が遮断されているため、下流端から流出する。
【０００９】
【特許文献１】実開昭和５９−１３３７６２号公報（第６−７頁、第２図、第３図）
【特許文献２】特表２０００−５０８９７４号公報（第１２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の上記構成においては以下のような問題がある。
円筒形のエレメント長手方向の両端面を閉塞しているため、空気はエレメントの外周側から内周側に通過することとなり、空気通過面積を充分大きく確保する事が困難である。したがって、吸気の圧力損失が大きくなり易く、エンジンの吸気に使用した場合性能の低下を招くおそれがある。又、エレメントが目詰まりを起こし易くなり、エレメント清掃間隔が短くなるという問題がある。
【００１１】
特許文献２記載の上記構成においては、空気の流れ方向がエレメントの軸方向（溝室９７に沿った方向）であり、例えば建設機械のように多塵地で使用されるために、機械の上方から外気を取り入れ、水平方向に排出したい場合には構造上不適切である。
【００１２】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、吸気の圧力損失が少なくてエンジン性能の向上が可能であり、エレメント清掃間隔を長くして整備性を向上でき、かつ多塵地で使用される機械に適切なエアクリーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１発明は、エアクリーナにおいて、ケーシングと、ケーシング内に配置されるフィルタエレメントとを備え、前記フィルタエレメントには、所定高さで山谷に折られた山部および谷部が交互に連続的に形成され、前記フィルタエレメントの一端側では、少なくとも前記山部の端部が閉塞され、前記フィルタエレメントの他端側では、前記谷部の端部が閉塞され、前記フィルタエレメントで濾過される空気は、少なくとも前記山部の頂点側から当該フィルタエレメントに流入し、少なくとも前記他端側の山部の端部から流出することを特徴とする。
【００１４】
第２発明は、第１発明において、前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続的に密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部内周縁を周方向に連続的に密着支持して前記中空部分を塞ぐ別の支持部とが設けられ、前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出することを特徴とする。
【００１５】
第３発明は、第１発明において、前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続して密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部外周縁を周方向に断続的に支持する別の支持部とが設けられ、前記フィルタエレメントには、前記中空部分の前記閉塞された山部側の端部開口を塞ぐ中央閉塞部が設けられ、前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出することを特徴とする。
【００１６】
第４発明は、第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記フィルタエレメントの下流側には、当該フィルタエレメントが外された際に異物の浸入を防ぐセーフティフィルタが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明によれば、フィルタエレメントの山部の頂点側から流入した空気を、フィルタエレメントの少なくとも片方の端部からも流出可能にしたので、濾過空気の通路面積（濾過面積）を大きくでき、通路抵抗の少ないエアクリーナを提供できる。また、濾過後の空気を片方の端部のみから流出させる場合にも本発明に含まれるが（図１２に示す第６実施形態参照）、この場合では、頂部側から流入した全空気の流れ方向を、フィルタエレメント内部で確実に変えて流出させることができるので、上方から空気を取り入れて水平方向に出したい場合等にコンパクトな構造にでき、多塵地で使用される機械等に好適に用いることができる。
【００１８】
第２、第３発明によれば、空気を円筒状のフィルタエレメントの山部の頂点側と一端側の端部とから流入させ、他端側の端部と中空部の内周部分とから流出させるため、濾過空気の通路面積を一層大きくでき、通路抵抗のさらに少ないエアクリーナを提供できる。
特に第２発明では、フィルタエレメントの一端側を中空部で支持するため、この一端側への空気の流れをスムーズにできるとともに、ケーシングの底側の容量を大きくできて砂塵等を余裕をもってためることができたり、砂塵等を排出する開口部分を最適な位置に設けたりすることができる。
【００１９】
第４発明によれば、セーフティフィルタを設けることで、フィルタエレメントの交換時に異物が侵入するのを防止できるうえ、例えば第２、第３発明において、このセーフティフィルタを設けた場合など、フィルタエレメントの中空部にセーフティフィルタが配置されるわけではないので、フィルタエレメントを内径側に厚くでき、通路面積をより大きくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態以降においては、次説する第１実施形態と同じ部材および同じ機能を有する部材には同一符号を付し、第２実施形態以降でのそれらの部材の説明を省略または簡略化する。
【００２１】
図１は、第１実施形態に係るエアクリーナ１の断面図が示されている。図２は、図１のII−II線矢視図である。
図１、図２において、エアクリーナ１は、砂塵の多い建設現場等で稼動する建設機械に搭載されるものであって、一端が開口したケーシング本体１０Ａを有する筒状のケーシング１０と、ケーシング１０内に配置されたフィルタエレメント２０と、同じくケーシング１０内においてフィルタエレメント２０の下流側に配置されたセーフティフィルタ３０とを備えている。
【００２２】
ケーシング１０の外周部分には、図２に示す中心線Ｃ−Ｃに対して偏心した位置で、かつ前記開口とは反対の他端寄りに空気入口管１１が設けられ、外部の空気がケーシング１０の内部に対して上方から中心線Ｃ−Ｃに沿って入り込むようになっている。また、ケーシング１０の他端には、フィルタエレメント２０にて濾過された空気が流出する空気出口管１２が設けられている。
【００２３】
さらに、ケーシング１０の外周部分において、空気入口管１１とは反対の下部側には、ケーシング１０内にたまった砂塵等を排出する排出口１３が設けられ、この排出口１３には開閉弁として機能する弁部材１４が取り付けられている。砂塵等を含んだ空気は、空気入口管１１を通してフィルタエレメント２０の外周を旋回しながら入り込んでくるため、砂塵等がケーシング１０内の底側でかつ一端側寄りにたまる。
【００２４】
ここで、弁部材１４は例えばゴム等の軟質材料で形成されており、エンジンが駆動されている場合には、ケーシング１０内が負圧気味になるために、弁部材１４が弾性変形して排出口１３を塞ぐが（図１中実線の状態）、エンジンが停止している状態では、変形状態から復帰して排出口１３を開放し（図１中の２点鎖線）、たまった砂塵を下方に落として排出する。
【００２５】
カバー１５は、ケーシング本体１０Ａ側に設けられたクランプ１０Ｂにより着脱可能である。この際、カバー１５の内側中央には、ケーシング本体１０Ａ内側に突出した突出部１６が設けられ、カバー１５をケーシング本体１０Ａに装着した状態では、この突出部１６がフィルタエレメント２０の中空部分に挿入されるようになっている。
【００２６】
一方、フィルタエレメント２０の空気出口側の端部外周には、例えばゴム等の弾性体よりなる外周側保持部材２０Ａが接着剤等にて周方向に連続して固着されている。この外周側保持部材２０Ａは、ケーシング１０の内周に設けられた段付状の支持部１７に当接され、これによってフィルタエレメント２０の空気出口側の位置が決められている。また、外周側保持部材２０Ａのさらに外周部分は、例えば発泡エラストマ材料等の柔軟な弾性体からなる密封部２０Ｂとされ、密封部２０Ｂが支持部１７の大径側の内周と密着することで、濾過された空気が位置決め部分から漏れるのを防止している。
【００２７】
また、フィルタエレメント２０の中空部分において、空気出口側とは反対の端部内周には、同様な材料よりなる内周側保持部材２０Ｃが周方向に連続して固着され、内周側保持部材２０Ｃのさらに内周部分は、カバー１５の突出部１６の外周と密着する密封部２０Ｄとされている。このような内周側保持部材２０Ｃには突出部１６に設けられた支持部１８が当接するようになっており、前述した空気出口側の当接とあわせて、ケーシング１０内でのフィルタエレメント２０全体の位置決めがなされている。
【００２８】
フィルタエレメント２０がケーシング１０内に配置された状態において、当該フィルタエレメント２０の外周とケーシング１０の内周との間には、周方向にわたって連通した第１流入空間４１が形成され、フィルタエレメント２０の片方の端部とカバー１５との間には、第１流入空間４１と連通した第２流入空間４２が形成され、フィルタエレメント２０の空気出口側の端部の直ぐ下流側には流出空間４３が形成されている。
【００２９】
つまり、本実施形態で用いられるフィルタエレメント２０は、図１中に黒塗り矢印で示すように、その外周部分から第１流入空間４１にある空気を吸入し、カバー１５側の端部から第２流入空間４２にある空気を吸入可能に設けられ、吸入して濾過された空気は、図１中に白抜き矢印で示すように、フィルタエレメント２０の内周部分および空気出口側の端部から流出空間４３に流出するように設けられている。
【００３０】
以下には、図３ないし図６をも参照し、本実施形態でのフィルタエレメント２０について詳説する。
図３は、フィルタエレメント２０を示す全体斜視図、図４（Ａ）は、フィルタエレメント２０を構成する濾材２１の一部を展開した場合の正面図であり、（Ｂ）は展開した濾材２１を空気出口管１２（図１）側から見た側面図、（Ｃ）はカバー１５（図１）側から見た側面図、図５、図６は、フィルタエレメント２０の一製造方法を説明するための図である。
【００３１】
図３、図４において、フィルタエレメント２０は、漉紙あるいは不織布等よりなる濾材２１を山部２２と谷部２３とに交互に襞折り加エし、これを軸心Ｘ−Ｘ周りに丸めることにより、断面放射状に広がる多数の襞を有した円筒型に形成されている。円筒型の濾材２１の外周部、内周部、および軸心Ｘ−Ｘ方向の両端面は、例えばパンチングメタルやエキスバンドメタル等の穴明き部材２４で被覆され、保護されている。そして、この穴明き部材２４の表面に前述した外周側保持部材２０Ａおよび内周側保持部材２０Ｃ（図１）が固着されているのである。
【００３２】
このようなフィルタエレメント２０おいて、軸心Ｘ−Ｘに沿った方向の一端側つまりカバー１５側での山部２２は、例えば比較的柔軟でゴム状の発泡ウレタン材等からなる山部閉塞部２５により閉塞され、他端側つまり空気出口管１２側での谷部２３は、同じ材料よりなる谷部閉塞部２６で閉塞されている。
【００３３】
空気は濾材２１を通過する際に濾過されるが、濾材２１を展開した状態で説明すると、図４中に黒塗り矢印で示すように、山部２２の頂点側から流入するとともに、開放されている一端側の谷部２３からも軸心Ｘ−Ｘ方向に沿って流入し、濾材２１を通過して濾過された後、図の下方すなわち図の白抜き失印で示す山部２２の底辺側、および開放されている他端側の山部２２から軸心Ｘ−Ｘ方向に沿って流出する。
【００３４】
また、濾材２１を円筒状にした状態で説明すると、図１で示したように、第１、第２流入空間４１，４２にある空気がそれぞれ、フィルタエレメント２０の外周部周りに突出した山部２２（外周部周りに開いた谷部２３）、およびカバー１５側に開口した端部の谷部２３から流入し、山部２２の底辺側から中空部を通して流出空間４３に流出するとともに、山部２２の空気出口管１２側の端部からも流出空間４３に流出し、さらにセーフティフィルタ３０を通過して空気出口管１２に至る。
【００３５】
濾材２１の山部２２および谷部２３の各閉塞部２５，２６の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば図５に示す手順によるものがある。
すなわち先ず、帯状の濾材２１を用意するとともに、長手方向に沿った一方の辺縁において、その表面には当該辺縁に沿った所定幅でテープ部材２７を貼り付けておき、他方の辺縁において、その裏面にも同様なテープ部材２７を貼り付けておく。テープ部材２７の貼り付け強度は僅かでよく、襞折り加工時に剥がれない程度であればよい。この後、濾材２１の襞折り加工を行うことで、幅方向の一端側では谷部２３の辺縁がテープ部材２７でマスキングされ、他端側では山部２２の辺縁がテープ部材２７でマスキングされるようにする。
【００３６】
次いで、濾材２１を丸めて円筒状にし、片側の端部ずつ溶融したウレタン材料中に漬け込む（ディッピング）。漬け込む深さは、テープ部材２７の幅寸法以下である。漬け込みが終了し、濾材２１に付着したウレタン材料が十分に硬化したら、山部２２および谷部２３に貼られていたテープ部材２７を剥がす。以上により、一端側においては谷部２３にのみ谷部閉塞部２６が形成され、他端側においては山部２２にのみ山部閉塞部２５が形成されるようになる。なお、テープ部材２７としては撥水性を有していることが望ましく、この方がテープ部材２７にウレタン材料が付着しないので、テープ部材２７を容易に剥がすことができる。
【００３７】
また、山部２２および谷部２３の片端を、各閉塞部２５，２６を形成することなく塞ぐ方法として、接着法がある。
つまり、帯状の濾材２１において、前述したテープ部材２７の貼付箇所に相当する部分に接着剤を塗布しておき、この状態で襞折り加工を行うとともに、接着剤が塗布された面同士を接着する。こうすることで、先程のテープ部材２７を用いた場合とは塞がれる側は異なるが、結果として、図６に示すように、濾材２１の一端側においては山部２２のみが接着部２８により塞がれ、他端側においては谷部２３のみが接着部２８により塞がれることになる。この濾材２１を筒状に丸めてフィルタエレメント２０を得る。
【００３８】
なお、本実施形態で用いられるセーフティフィルタ３０は、フィルタエレメント２０の交換時に異物等が空気出口管１２内に入り込むのを防ぐために流出空間４３内に設けられており、図１に示すように、弾性体よりなる外周側の保持部材３１を介してケーシング１０の内周に密着しながら段付部１９に保持されている。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図７は、本発明の第２実施形態に係るエアクリーナ２の断面図が示されている。図８は、図７のVIII−VIII線矢視図である。
図７、図８に示すエアクリーナ２において、ケーシング本体１０Ａのカバー１５側の端部内周部には、フィルタエレメント２０の外周部分を支持する支持部５１が設けられている。そのフィルタエレメント２０の外周部分には外周側保持部材６１が固着され、フィルタエレメント２０をケーシング１０に収納しときには、外周側保持部材６１が支持部５１に当接し、フィルタエレメント２０の一端が保持される。カバー１５のケーシング本体１０Ａ側の端部には当接部５２が設けられ、カバー１５をケーシング本体１０Ａに取り付けたときに、当接部５２が外周側保持部材６１の側面に当接し、フィルタエレメント２０の軸心方向の位置を決める。
【００４０】
また、フィルタエレメント２０の外周側保持部材６１およびカバー１５の当接部５２は、等周間隔で４箇所に設けられ、間隔が空けられていることで形成される隙間により第１流入空間４１と第２流入空間４２とが連通し、濾過される空気を第２流入空間４２に流入し易くしているとともに、空気をフィルタエレメント２０の谷部２３の端部から軸心に沿って内部に流入させることが可能になっている。この際、砂塵を含む空気がフィルタエレメント２０の中空部に入るのを防止するために、中空部の端には中央閉塞部６２が形成されている。フィルタエレメント２０内での空気の流れ等に関しては第１実施形態のものと同一なので、詳細説明は省略する。
【００４１】
〔第３実施形態〕
図９に示す第３実施形態のエアクリーナ３では、ケーシング１０およびフィルタエレメント２０の形状が第１、第２実施形態とは大きく異なる。
つまり、本実施形態でのケーシング１０のケーシング本体１０Ａは上方に開口した略箱状であり、ケーシング１０の下部側に空気出口管１２が設けられている。また、ケーシング本体１０Ａの開口を塞ぐカバー１５に空気入口管１１が設けられている。
【００４２】
ケーシング１０内には、直方体状のフィルタエレメント２０が収容される収容部５３が設けられている。収容部５３には、上方からフィルタエレメント２０を落とし込むための上側開口部５４と、濾過した空気を下方に流出される下側開口部５５と、フィルタエレメント２０の谷部２３の開口した端部と対向した入口側開口部５６と、山部２２の開口した端部と対向する出口側開口部５７とが設けられている。
【００４３】
また、フィルタエレメント２０の直上はカバー１５で形成された第１流入空間４１とされ、谷部２３の開口した端部（入口側開口部５６）の直ぐ上流は第２流入空間４２とされ、山部２２の開口した端部（出口側開口部５７）の直ぐ下流は流出空間４３とされ、フィルタエレメント２０の直下は大きな流出空間４４になっている。第１流入空間４１および第２流入空間４２は直に連通しており、各流出空間４３，４４も直に連通している。すなわち、各流入空間４１，４２と各流出空間４３，４４とはフィルタエレメント２０を介して連通しているのであり、各流入空間４１，４２から空気が直接各流出空間４３，４４に流れないよう、収容部５３の周囲にはケーシング本体１０Ａの内周との間で遮蔽部５８が形成されている。
【００４４】
フィルタエレメント２０は、第１実施形態の図４で説明した状態の濾材２１が用いられている。したがって、空気入口管１１から流入した空気は、図中に黒抜き矢印で示すように、第１、第２流入空間４１，４２において、山部２２の頂点側および開放されている谷部２３から流入し、白抜き矢印で示すように、山部２２の底辺側から下方の流出空間４４へと流出し、また、開放されている山部２２の端部から流出空間４３へと流出し、大きな流出空間へ流れる。流出空間４３へ流出した空気は、流出空間４４へと流れ、空気出口管１２へ至る。
【００４５】
このようなフィルタエレメント２０の濾材２１も、図示しない穴明き部材で外表面が保護されており、穴明き部材の下部側の周縁、および上部側の周縁には、弾性を有する保持部材６３が四周にわたって連続して設けられ、これらの保持部材６３が収容部５３の内面と密着することで、濾過した空気が漏れ出さない用になっているうえ、フィルタエレメント２０はがたのない状態で収容されるようになっており、通常使用時の振動等では上方に外れることがない。なお、本実施形態では、セーフティフィルタが設けられていないが、流出空間４４内の適宜な位置にセーフティフィルタを設けてもよい。
【００４６】
〔第４実施形態〕
図１０は、本発明の第４実施形態に係る濾材２１の説明図である。図１０において、（Ｄ）は正面図であり、（Ｅ）は（Ｄ）の左側面図、（Ｆ）は（Ｄ）の右側面図である。
図に示すように、濾材２１の下端面、すなわち山部２２の底面は、例えばシート状の底面閉塞部６４により全面閉塞されている。濾過される流体は図の黒塗り矢印に示すように、山部２２の頂点側、および谷部２３の開口した端部（右側面側）から流入し、濾過された流体は図の白抜き失印に示すように、山部２２の開口した端部（左側面側）から流出する。
このような濾材２１を軸心周りに丸めて円筒状とすれば、前述した第１、第２実施形態でのフィルタエレメント２０に適用でき、丸めずにそのまま使用することで第３実施形態でのフィルタエレメント２０に適用できる。後述する第５、第６実施形態の濾材２１も同様である。
【００４７】
〔第５実施形態〕
図１１は、本発明の第５実施形態に係る濾材２１の説明図である。図１１において、（Ｇ）は正面図であり、（Ｈ）は（Ｇ）の左側面図、（Ｊ）は（Ｇ）の右側面図である。
図に示すように、濾材２１の右側面は、側面閉塞部６５により全面閉塞されている。濾過される流体は図の黒塗り矢印に示すように、山部２２の頂点側から流入し、濾過された流体は図の白失印に示すように、山部２２の底辺側、および山部２２の開口した端部（左側面側）から流出する。
【００４８】
〔第６実施形態〕
図１２は、本発明の第６実施形態に係る濾材２１の説明図である。図１２において、（Ｋ）は正面図であり、（Ｍ）は（Ｋ）の左側面図、（Ｎ）は（Ｋ）の右側面図である。
図に示すように、濾材２１の下端面、すなわち山部２２の底面は底面閉塞部６４により閉塞され、右側面は側面閉塞部６５により全面閉塞されている。濾過される流体は図の黒塗り矢印に示すように、山部２２の頂点側から流入し、濾過された流体は図の白抜き失印に示すように、山部２２の開口した端部（左側面側）からのみ流出する。
【００４９】
〔第７実施形態〕
図１３は、本発明の第７実施形態のエアクリーナ７の要部を示す断面図である。
本実施形態では、セーフティフィルタ３０が空気出口管１２内に設けられている点で、第１、第２実施形態とは異なる。このセーフティフィルタ３０は、ケーシング１０の内径よりも小さい径寸法の空気出口管１２内に設けられているために、その全体の厚さ寸法（軸心に沿った方向の寸法）が大きく設定され、濾過面積を稼いでいる。
【００５０】
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の活用例として、エンジンの吸気用エアクリーナ等がある。そして、例えば本発明のセーフティフィルタを取り付けることによって、多塵地で使用される建設機械等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエアクリーナの断面図。
【図２】図１のII−II線矢視図。
【図３】第１実施形態のエアクリーナに用いられるフィルタエレメントを示す全体斜視図。
【図４】（Ａ）は、前記フィルタエレメントを構成する濾材の一部を展開した場合の正面図であり、（Ｂ）は展開した濾材の側面図、（Ｃ）は別の方向からの側面図。
【図５】前記フィルタエレメントの製造方法を説明するための図。
【図６】前記フィルタエレメントの他の製造方法を説明するための図。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエアクリーナの断面図。
【図８】図７のVIII−VIII線矢視図。
【図９】本発明の第３実施形態に係るエアクリーナの断面図。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る濾材の説明図。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る濾材の説明図。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る濾材の説明図。
【図１３】本発明の第７実施形態に係るエアクリーナの要部を示す断面図。
【図１４】従来の第１例の２筒式エアクリーナの断面図。
【図１５】同上の第１濾過エレメントの一部断面図。
【図１６】従来の第２例の直列エアクリーナの斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３，７…エアクリーナ、１０…ケーシング、１１…空気入口管、１２…空気出口管、１７，１８，５１…支持部、２０…フィルタエレメント、２２…山部、２３…谷部、３０…セーフティフィルタ、６２…中央閉塞部、Ｘ−Ｘ…軸心。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナにおいて、
ケーシングと、
ケーシング内に配置されるフィルタエレメントとを備え、
前記フィルタエレメントには、所定高さで山谷に折られた山部および谷部が交互に連続的に形成され、
前記フィルタエレメントの一端側では、少なくとも前記山部の端部が閉塞され、
前記フィルタエレメントの他端側では、前記谷部の端部が閉塞され、
前記フィルタエレメントで濾過される空気は、少なくとも前記山部の頂点側から当該フィルタエレメントに流入し、少なくとも前記他端側の山部の端部から流出する
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項２】
請求項１に記載のエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、
前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、
前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続的に密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部内周縁を周方向に連続的に密着支持して前記中空部分を塞ぐ別の支持部とが設けられ、
前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出する
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項３】
請求項１に記載のエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、
前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、
前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続して密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部外周縁を周方向に断続的に支持する別の支持部とが設けられ、
前記フィルタエレメントには、前記中空部分の前記閉塞された山部側の端部開口を塞ぐ中央閉塞部が設けられ、
前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出する
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントの下流側には、当該フィルタエレメントが外された際に異物の浸入を防ぐセーフティフィルタが設けられている
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項１】
エアクリーナにおいて、
ケーシングと、
ケーシング内に配置されるフィルタエレメントとを備え、
前記フィルタエレメントには、所定高さで山谷に折られた山部および谷部が交互に連続的に形成され、
前記フィルタエレメントの一端側では、少なくとも前記山部の端部が閉塞され、
前記フィルタエレメントの他端側では、前記谷部の端部が閉塞され、
前記フィルタエレメントで濾過される空気は、少なくとも前記山部の頂点側から当該フィルタエレメントに流入し、少なくとも前記他端側の山部の端部から流出する
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項２】
請求項１に記載のエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、
前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、
前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続的に密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部内周縁を周方向に連続的に密着支持して前記中空部分を塞ぐ別の支持部とが設けられ、
前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出する
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項３】
請求項１に記載のエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントは、中空部分を有する円筒状とされ、
前記ケーシングには、濾過するための空気を前記フィルタエレメントの軸心方向に対して略直角方向から流入させる空気入口管と、濾過後の空気を前記軸心方向に沿って流出させる空気出口管とが設けられ、
前記ケーシングの内部には、前記フィルタエレメントの閉塞された谷部側の端部外周縁を周方向に連続して密着支持する支持部と、前記フィルタエレメントの閉塞された山部側の端部外周縁を周方向に断続的に支持する別の支持部とが設けられ、
前記フィルタエレメントには、前記中空部分の前記閉塞された山部側の端部開口を塞ぐ中央閉塞部が設けられ、
前記フィルタエレメントで濾過される空気は、前記山部の頂点側からと前記一端側の谷部の端部とから当該フィルタエレメントに流入し、前記他端側の山部の端部と前記中空部分の内周側から流出する
ことを特徴とするエアクリーナ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントの下流側には、当該フィルタエレメントが外された際に異物の浸入を防ぐセーフティフィルタが設けられている
ことを特徴とするエアクリーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−３５２０８（Ｐ２００６−３５２０８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６４５５７（Ｐ２００５−１６４５５７）
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]