JP2001082267A - 空気濾過装置、空気濾過装置用エレメント及びエンジン用空気濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過容量は従来品と同一で梱包時の容積を小
さくした空気濾過装置、空気濾過装置用エレメント及び
エンジン用空気濾過装置を提供する。 【解決手段】 ケース５１内部が負圧になると、配管６
９を経て取り込まれた外気が、空気流入口７１を通過し
てエレメント６１の各小袋部７９を膨張させる。このと
き、折り畳まれていたエレメント６１は伸長する。そし
て、この伸長により、空気濾過のための所定の容積を確
保出来る。小袋部７９は保護ネット５７に案内されて膨
張する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気濾過装置、空気
濾過装置用エレメント及びエンジン用空気濾過装置に係
わり、特に濾過容量は従来品と同一で梱包時の容積を小
さくした空気濾過装置、空気濾過装置用エレメント及び
エンジン用空気濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来の空気濾過装置２０の配設例
を示す。図６において、エンジン１０に内蔵されたピス
トン１の吸引工程により吸気弁３が開かれ、この際の配
管５内の負圧を利用して空気濾過装置２０から外気が取
り込まれる。

【０００３】そして、この空気濾過装置２０で浄化され
た空気は、ガス流量調整バルブ７を通過したガスと混合
器９で混合される。空気及びガスの混合気のエンジン１
０への供給量は、バタフライ弁１１により流量調節され
る。エンジン１０で点火プラグ１３により燃焼された燃
焼ガスは、排気弁１５の開放により、消音器１７を通過
して外部に排気される。

【０００４】空気濾過装置２０を配設したのは、空気中
の砂塵等を濾過し、混合器９やエンジン１０に砂塵等が
進入するのを防止し、エンジン１０等の健全を保持する
ためである。

【０００５】図７に、従来の空気濾過装置２０の構成図
を示す。図７において、ケース２１は円筒状であり左端
は開口されている。一方、右端にはケース底２３が固定
されている。そして、このケース底２３には、出口側配
管５の一端が固定されている。このケース底２３からは
ケース２１内部左方に向けてネジ台２５が突設されてい
る。ネジ台２５の先端には、雄ねじ２７が配設されてい
る。

【０００６】ケース２１の側部には、入口側配管２９が
固定され、この入口側配管２９より外気が取り込まれる
ようになっている。ケース２１左端からは、エレメント
本体３０がケース２１内部に挿入されるようになってい
る。図７に示すエレメント本体３０の下部は破断線を示
している。

【０００７】図８には、エレメント本体３０の縦断面
図、また図９には、エレメント本体３０をケース２１内
部に装着した際の横断面図を示す。図８において、エレ
メント本体３０の右端には環状の金属製の底蓋３１が配
設され、左端には、ネジ止め用に所定の窪み３３の形成
された上蓋３５が配設されている。

【０００８】上蓋３５には、周状のパンチングメタル３
７の一端が固着され、パンチングメタル３７の他端は、
底蓋３１に固着されている。パンチングメタル３７の周
囲には、長方形状の一枚のエレメント素材を複数に折曲
して形成したエレメント３９が配設されている。折曲さ
れたエレメント３９の上端は上蓋３５に、また下端は底
蓋３１に固着されている。エレメント素材は、パルプ及
びポリプロピレンの混合材からなっている。

【０００９】窪み３３の中央には、図示しない貫通穴が
配設されている。そして、エレメント本体３０のケース
２１への挿入により、雄ねじ２７がこの貫通穴に通され
るようになっている。その後、雄ねじ２７は蝶ネジ４１
により螺着され、エレメント本体３０はケース底２３に
固定される。ケース２１左端には、蓋４３が取付け自在
であり、この蓋４３はケース２１の周囲に複数個配設さ
れたバックル４５により止められるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる空気
濾過装置２０は、通常、頑丈な構造でできており、エレ
メント本体３０の容積を確保している。即ち、濾過表面
積を大きくするために固定のパンチングメタル３７及び
エレメント３９等を配置しているため、取付け前のエレ
メント本体３０を小さく折り畳む等することは出来な
い。このため、エレメント本体３０の交換等のためエレ
メント本体３０を輸送する際には、大型のエレメント本
体３０程かさ張り、輸送コストを引き上げている。

【００１１】例えば、エレメント本体３０の濾過処理能
力が４０ｍ^３ ／ｈ、このときのエレメント本体３０の
寸法が直径２００ｍｍ、横幅４００ｍｍとした場合に、
５００ｍｍ×５００ｍｍ×７００ｍｍ程度の大きさの箱
に６本程度しか入れられない。 本発明はこのような従
来の課題に鑑みてなされたもので、濾過容量は従来品と
同一で梱包時の容積を小さくした空気濾過装置、空気濾
過装置用エレメント及びエンジン用空気濾過装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項
１）は、端部が開口されたケースと、該ケースの所定部
に配設された排気口と、前記ケースの前記端部を密封す
る蓋と、該蓋及び前記ケース間に介装又は前記ケース内
の所定位置に着脱自在に挿入され、空気流入口が少なく
とも一つ設けられたエレメント保持板と、該エレメント
保持板の前記排気口側である前記空気流入口の周囲に開
口端部が密封固着された袋状のエレメントと、前記蓋に
配設又は前記ケースの前記エレメント保持板より前記蓋
側に配設された吸入口とを備え、前記エレメントは、前
記開口端部より前記排気口側に向けて、複数個の小袋部
が連設されて形成されたことを特徴とする。

【００１３】ケース端部は、後述のエレメント保持板、
エレメント及び保護ネットが挿入可能なように開口され
ている。排気口が、このケースの所定部に配設されてい
る。排気口の先には、例えばエンジンや混合器が連結さ
れる。蓋は、ケースの端部を密封可能である。

【００１４】エレメント保持板は、蓋及びケース間に介
装又はケース内の所定位置に着脱自在に挿入され、空気
流入口が少なくとも一つ設けられている。エレメント
は、エレメント保持板の排気口側である空気流入口の周
囲に開口端部が密封固着されている。このエレメントは
袋状に形成されている。

【００１５】吸入口は、蓋に配設又はケースのエレメン
ト保持板より蓋側に配設されている。そして、エレメン
トは、開口端部より排気口側に向けて、複数個の小袋部
が連設されて形成されている。

【００１６】空気流入口を通過した空気はそれぞれの小
袋部を膨らませ、この小袋部の全体に渡り、小袋部内部
から外部へとエレメントを通過し、この際に濾過され
る。複数個の小袋部を連設させたことで、濾過面積を大
きく取れる。また、エレメントの濾過容量を確保するた
め、従来の様に堅固な構造や空間が不要なので、空気濾
過装置全体の大きさも小さく出来る。

【００１７】また、本発明（請求項２）は、前記空気流
入口は一方向に筋状に長く、かつ所定間隔毎に併設さ
れ、前記小袋部は該一方向に連設されたことを特徴とす
る。

【００１８】各空気流入口は一方向に筋状に長く形成す
る。所定間隔毎に併設としたのは、この一方向と同方向
に所定間隔毎に併設してもよいし、一方向に対し直角す
る方向に併設してもよいためである。この所定間隔は、
必ずしも等間隔には限定しない。エレメント保持板の形
状等に合わせて、空気流入口の配設方法を適宜選択す
る。

【００１９】例えば空気流入口を縦方向に長く形成し、
空気流入口を横方向に所定間隔毎に複数個併設すること
が可能である。そして、この際には、空気流入口に対応
してエレメントも複数個が整列されることになる。小袋
部は一方向に連設する。このため、濾過面積を大きく取
れる。

【００２０】更に、本発明（請求項３）は、前記小袋部
は一方向及び該一方向と直角する他方向に連設されたこ
とを特徴とする。

【００２１】空気流入口の一つに対し、小袋部を他方向
にも連設したエレメントの開口端部を一つ対応させるこ
とが出来る。エレメントの開口端部を一つに纏めたこと
で、エレメントのエレメント保持板への固着が簡単に行
える。

【００２２】更に、本発明（請求項４）は、前記小袋部
の前記空気流入口側端部は前記一方向及び／又は前記他
方向に密封固着されたことを特徴とする。

【００２３】小袋部の空気流入口側端部は、一方向及び
／又は他方向に密封固着する。即ち、請求項２のよう
に、小袋部を一方向に連設した場合には一方向に小袋部
の空気流入口側端部を密封固着し、請求項３のように、
小袋部を一方向及び他方向に連設した場合には、小袋部
の空気流入口側端部を一方向及び他方向に密封固着す
る。

【００２４】このことにより、各小袋部はお互いに分離
し、ケース内の圧力変動によってそれぞれの小袋部が独
立して柔軟に変形し易い。このため、圧力変動に対する
耐久力の強いエレメントとすることが出来る。

【００２５】更に、本発明（請求項５）は、前記エレメ
ント又は前記小袋部は同一形状の２枚のエレメント材を
合わせ、所定周端部を密封固着して形成したことを特徴
とする。このことにより、エレメントの製造が簡単に行
える。

【００２６】更に、本発明（請求項６）は、前記エレメ
ント保持板の前記排気口側には、前記エレメントを覆い
つつ、該エレメントを案内及び保護する保護ネットが配
設されたことを特徴とする。

【００２７】例えば、排気口の先にエンジン等を連結し
た場合、エンジンの吸入、圧縮、燃焼、排気の各工程に
応じて、ケース内の圧力は大きく変動する。この際には
エレメントも伸縮するため、保護ネットによりエレメン
トを案内し、エレメントがケースの内壁等に衝突し、損
傷を受けることから保護する。また、保護ネットは、負
圧を均等にするため、エレメントの強度を補強可能であ
る。このことにより、エレメントの寿命を延ばすことが
出来る。

【００２８】更に、本発明（請求項７）は、前記保護ネ
ットの前記排気口側端部は、部分球体形状に形成され、
前記小袋部の端部は該部分球体形状に沿って加工された
ことを特徴とする。

【００２９】エンジンの吸入等による負圧による影響を
少なくするため、保護ネットの排気口側端部は、部分球
体形状に形成する。負圧は、この部分球体形状で吸収さ
れるため、負圧による影響がエレメントにまで及ぶこと
を極力防止出来る。保護ネットの排気口側端部を部分球
体形状に形成したことで、小袋部の端部もこの部分球体
形状に合わせ、この形状に沿って加工する。

【００３０】更に、本発明（請求項８）は、前記ケース
の前記排気口側端部は、前記保護ネットに合わせて部分
球体形状に形成されたことを特徴とする。このことによ
り、ケースの大きさも小さく出来る。

【００３１】更に、本発明（請求項９）は、前記蓋及び
／又は前記ケースの外周には、前記蓋及び前記ケース間
を止める掛止手段が配設されたことを特徴とする。

【００３２】更に、本発明（請求項１０）は、請求項１
〜請求項９に記載した前記空気濾過装置の前記エレメン
トは柔軟性を有し、前記エレメント保持板上に折り畳ま
れて搬送可能であることを特徴とする。

【００３３】エレメントは例えば、パルプ及びポリプロ
ピレンの混合材で、ポリプロピレンの割合を大きくす
る。このことにより、エレメントは柔軟性を有するよう
になり、エレメント保持板上に折り畳み搬送することが
可能となる。

【００３４】このように、エレメントを軽量かつコンパ
クト化することで、空気濾過装置用エレメントの梱包時
の容積を小さく出来る。従って、輸送時に荷積みの積載
個数を増量出来、輸送コスト等を下げることが出来る。

【００３５】更に、本発明（請求項１１）は、請求項１
〜請求項９に記載した前記空気濾過装置の前記排気口側
にはエンジンが配設され、該エンジンの吸引工程に伴い
生ずる負圧により前記エレメントは伸長及び／又は膨張
されることを特徴とする。

【００３６】エンジンの吸引工程に伴い生ずる負圧を利
用したことで、使用時にエレメントを伸長及び／又は膨
張させることが出来、空気濾過装置の所望の濾過容量を
確保出来る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明の実施形態の構成図を図１に示す。図
１において、配管５の左端は、ケース５１の右端に設け
られた排気口５３と接続されている。ケース５１の左部
は円筒状であり、左端は開口されている。そして、ケー
ス５１の右部は、部分球体形状に形成されている。

【００３８】ケース５１左端からは、保護ネット５７が
ケース５１内部に挿入され、ケース５１内部の所定位置
に止められるようになっている。保護ネット５７の右部
も、ケース５１の右部の形状に合わせて、この形状に沿
って部分球体形状に形成されている。保護ネット５７の
左部は、円筒状であり、保護ネット５７の左端はネット
固定板５９に固着されている。

【００３９】保護ネット５７は、例えばナイロン製であ
り、ケース５１内部の圧力変動に伴い変形可能なように
所定の柔軟性を有している。 このネット固定板５９の
左方より、エレメント６１がプラスチック製のエレメン
ト保持板６３上に折り畳まれた状態のエレメント本体６
０が、ケース５１内部に挿入され、ネット固定板５９に
隣接して止められるようになっている。

【００４０】蓋６５の中央には、吸入口６７が設けら
れ、配管６９を経て外気が取り込まれるようになってい
る。ケース５１には周状に３つのバックル５５が取り付
けられており、蓋６５がこのバックル５５により止めら
れるようになっている。

【００４１】図２には、エレメント保持板６３の一例を
示す。エレメント保持板６３には、例えば幅１０ｍｍ程
度で縦に筋状に長く形成された複数個の空気流入口７１
が開口されている。空気流入口７１同士の間隔は、５ｍ
ｍ程度である。

【００４２】図３に、この各空気流入口７１の周囲にエ
レメント６１が密封固着された様子を示す。空気流入口
７１の周囲には、突設部７５が設けられ、この突設部７
５の外周にエレメント６１の開口端部７７が密封固着さ
れている。

【００４３】また、図４（Ａ）に、エレメント６１の横
断面図、図４（Ｂ）に、エレメント６１の縦断面図を示
す。エレメント６１は、複数個の小袋部７９が縦に連設
されて形成されている。小袋部７９の空気流入口側端部
８１は縦方向に密封固着されている。

【００４４】エレメント６１は、図４（Ａ）に示す同一
形状の２枚のエレメント材を表と裏から合わせ、小袋部
７９を含むエレメント６１の開口端部７７を除く周端部
を熱融着することで作られている。エレメント材の材料
は、例えばパルプ及びポリプロピレンの混合材で、ポリ
プロピレンの割合を大きくしたものである。エレメント
６１の右端部は、保護ネット５７の部分球体形状に合わ
せて、この形状に沿って長さを変更しつつ加工されてい
る。

【００４５】次に、本発明の実施形態の動作を説明す
る。配管５の右端に配設されたエンジン１０等がエンジ
ン始動作業により、吸入工程に入ったとき、ケース５１
内部は負圧になり、配管６９を経て取り込まれた外気
が、空気流入口７１を通過してエレメント６１の各小袋
部７９を膨張させる。このとき、折り畳まれていたエレ
メント６１は、図５のように伸長する。そして、この伸
長により、空気濾過のための所定の容積を確保出来る。

【００４６】この小袋部７９の長さは、保護ネット５７
の形状に合わせて加工されているため、小袋部７９は保
護ネット５７に案内されて膨張する。従って、小袋部７
９の形状変化により、小袋部７９がケース５１内部に直
接衝突する等が防止され、小袋部７９が早く損傷するの
を防止出来る。また、保護ネット５７を配設したことに
より、負圧を均等に出来、エレメント６１の強度を補強
可能である。

【００４７】このように、エンジン１０等からの負圧等
による圧力変動の衝撃は、この保護ネット５７で吸収さ
れるため、直接的に衝撃が小袋部７９に伝わることはな
くなる。このエレメント６１は、交換のため蓋６５をバ
ックル５５より開放することでケース５１内部から簡単
に取り外せる。

【００４８】エレメント６１は柔軟であり、エレメント
保持板６３上に折り畳み自在である。このため、エレメ
ント本体６０は軽量かつコンパクト化され、エレメント
本体６０の梱包時の容積を小さく出来る。従って、輸送
時に荷積みの積載個数を増量出来、輸送コスト等を下げ
ることが出来る。エレメント本体６０は、例えば、先に
述べた５００ｍｍ×５００ｍｍ×７００ｍｍの箱の場合
に、１００本程度入れることが可能となる。

【００４９】小袋部７９を連設したことで、空気濾過容
量が従来にも増して増大可能である。また、従来例で
は、パンチングメタル３７の内側に所定の空洞が存在し
ていたが、本実施形態では、かかる空間は存在しない。

【００５０】このため、ケース５１の長さも従来に比べ
短縮出来る。先に述べた従来例の場合を例に取ると、ケ
ース５１の長さは半分程度以下に収めることが出来る。
また、エレメント６１の濾過容量を堅固に確保するため
の構造をもたないため、従来の様にエレメント３９の形
状を保持するための部材が不要である。

【００５１】次に、エレメント本体６０をケース５１内
に装着する方法について説明する。コンパクトに折り畳
まれたエレメント本体６０をケース５１内部の保護ネッ
ト５７の手前に装着する。ケース５１内部には既に取り
外し可能な保護ネット５７がある。蓋６５をバックル５
５で止めて、エレメント本体６０の装着作業は簡単に終
了する。

【００５２】なお、図示は省略するが、図３においてエ
レメント６１をそれぞれ独立させずに、エレメント６１
の隣接する各開口端７７側同士を固着するようにしても
よい。この際には、エレメント６１の開口端部は一つと
し、この開口端部に対応する空気流入口も一つ配設すれ
ばよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
レメントは複数個の小袋部を連設して構成したので、濾
過面積を大きく取れる。また、エレメントの濾過容量を
確保するため、従来の様に堅固な構造や空間が不要なの
で、空気濾過装置全体の大きさも小さく出来る。

【００５４】更に、エレメントは柔軟性を有し、折り畳
まれて搬送可能としたため、空気濾過装置用エレメント
の梱包時の容積を小さく出来る。従って、輸送時に荷積
みの積載個数を増量出来、輸送コスト等を下げることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成図

【図２】 エレメント保持板の一例

【図３】 各空気流入口の周囲にエレメントが密封固着
された様子を示す図

【図４】 エレメント横断面図及び縦断面図

【図５】 エレメントが伸長したときの様子を示す図

【図６】 従来の空気濾過装置の配設例

【図７】 従来の空気濾過装置の構成図

【図８】 エレメント本体の縦断面図

【図９】 エレメント本体をケース内部に装着した際の
横断面図

【符号の説明】

５１ ケース ５３ 排気口 ５５ バックル ５７ 保護ネット ５９ ネット固定板 ６０ エレメント本体 ６１ エレメント ６３ エレメント保持板 ６５ 蓋 ６７ 吸入口 ７１ 空気流入口 ７７ 開口端部 ７９ 小袋部 ８１ 空気流入口側端部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部が開口されたケースと、該ケースの
   所定部に配設された排気口と、前記ケースの前記端部を
   密封する蓋と、該蓋及び前記ケース間に介装又は前記ケ
   ース内の所定位置に着脱自在に挿入され、空気流入口が
   少なくとも一つ設けられたエレメント保持板と、該エレ
   メント保持板の前記排気口側である前記空気流入口の周
   囲に開口端部が密封固着された袋状のエレメントと、前
   記蓋に配設又は前記ケースの前記エレメント保持板より
   前記蓋側に配設された吸入口とを備え、前記エレメント
   は、前記開口端部より前記排気口側に向けて、複数個の
   小袋部が連設されて形成されたことを特徴とする空気濾
   過装置。
2. 【請求項２】 前記空気流入口は一方向に筋状に長く、
   かつ所定間隔毎に併設され、前記小袋部は該一方向に連
   設されたことを特徴とする請求項１記載の空気濾過装
   置。
3. 【請求項３】 前記小袋部は一方向及び該一方向と直角
   する他方向に連設されたことを特徴とする請求項１記載
   の空気濾過装置。
4. 【請求項４】 前記小袋部の前記空気流入口側端部は前
   記一方向及び／又は前記他方向に密封固着されたことを
   特徴とする請求項２又は請求項３記載の空気濾過装置。
5. 【請求項５】 前記エレメント又は前記小袋部は同一形
   状の２枚のエレメント材を合わせ、所定周端部を密封固
   着して形成したことを特徴とする請求項１、２、３又は
   ４記載の空気濾過装置。
6. 【請求項６】 前記エレメント保持板の前記排気口側に
   は、前記エレメントを覆いつつ、該エレメントを案内及
   び保護する保護ネットが配設されたことを特徴とする請
   求項１、２、３、４又は５記載の空気濾過装置。
7. 【請求項７】 前記保護ネットの前記排気口側端部は、
   部分球体形状に形成され、前記小袋部の端部は該部分球
   体形状に沿って加工されたことを特徴とする請求項６記
   載の空気濾過装置。
8. 【請求項８】 前記ケースの前記排気口側端部は、前記
   保護ネットに合わせて部分球体形状に形成されたことを
   特徴とする請求項７記載の空気濾過装置。
9. 【請求項９】 前記蓋及び／又は前記ケースの外周に
   は、前記蓋及び前記ケース間を止める掛止手段が配設さ
   れたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、
   ７又は８記載の空気濾過装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項９に記載した前記空
    気濾過装置の前記エレメントは柔軟性を有し、前記エレ
    メント保持板上に折り畳まれて搬送可能であることを特
    徴とする空気濾過装置用エレメント。
11. 【請求項１１】 請求項１〜請求項９に記載した前記空
    気濾過装置の前記排気口側にはエンジンが配設され、該
    エンジンの吸引工程に伴い生ずる負圧により前記エレメ
    ントは伸長及び／又は膨張されることを特徴とするエン
    ジン用空気濾過装置。