JP2006194152A - Air preparatory purification device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃エンジンの吸気系に配設される空気浄化装置に係り、特に、エアーフィルタの吸気上流側に配備する空気予浄化装置に関する。 The present invention relates to an air purification device disposed in an intake system of an internal combustion engine, and more particularly to an air prepurification device disposed on an intake upstream side of an air filter.
従来より、内燃エンジンの吸気系には、気化器等に浄化した空気を供給するため、例えば、筒状のエアーフィルタからなるエアークリーナ(空気浄化装置)が配備されている。前記エアーフィルタは、その外周から内周方向に通過する空気中からダスト(塵埃)を捕捉して分離除去する機能を有している(例えば、下記特許文献1等を参照)。 Conventionally, in order to supply purified air to a carburetor or the like in an intake system of an internal combustion engine, for example, an air cleaner (air purification device) including a cylindrical air filter has been provided. The air filter has a function of capturing and separating dust from the air passing from the outer periphery to the inner periphery (see, for example, Patent Document 1 below).
前記した如くに、従来の内燃エンジン用空気浄化装置は、エアーフィルタのみで吸入空気を浄化するようにされているので、吸入空気中に含まれるダストの全てがエアーフィルタに付着することになる。エアーフィルタにダストが多量に付着すると、エアーフィルタが目詰まりを起こし、吸入空気量が減少してエンジン性能が低下する等の問題が生じる。そのため、従来においては、エアーフィルタを頻繁に清掃ないし交換しなければならないという問題があった。 As described above, since the conventional air purification device for an internal combustion engine purifies the intake air using only the air filter, all of the dust contained in the intake air adheres to the air filter. If a large amount of dust adheres to the air filter, the air filter will be clogged, and the intake air amount will decrease and the engine performance will deteriorate. Therefore, conventionally, there has been a problem that the air filter must be frequently cleaned or replaced.
本発明は、前記のような従来の問題を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、エンジンの吸気系に備えられるエアーフィルタの清掃あるいは交換サイクルを延ばすことができるようにされた内燃エンジン用空気予浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and the object of the present invention is to extend the cleaning or replacement cycle of the air filter provided in the intake system of the engine. An object of the present invention is to provide an air pre-purification device for an internal combustion engine.
前記の目的を達成すべく、本発明に係る内燃エンジン用空気予浄化装置は、内燃エンジンの吸気系エアーフィルタより上流側に配設されるもので、天板付き円筒状部及び該円筒状部の下端部に連設された漏斗状部からなる本体部と、前記円筒状部の上部にその接線方向に沿って設けられた空気導入管と、前記本体部内に導入された空気を前記エアーフィルタに導くべく前記天板の中央部に垂設された空気導出管と、前記漏斗状部の下部に設けられたダスト排出口と、を備える。 In order to achieve the above object, an air pre-purification device for an internal combustion engine according to the present invention is disposed upstream of an intake air filter of the internal combustion engine, and includes a cylindrical portion with a top plate and the cylindrical portion. A main body composed of a funnel-shaped portion continuously provided at the lower end of the air-conditioner, an air introduction pipe provided along the tangential direction at the upper portion of the cylindrical portion, and air introduced into the main body. An air outlet pipe that is suspended at the center of the top plate, and a dust discharge port that is provided at the bottom of the funnel-shaped portion.
好ましい態様では、前記ダスト排出口にダストキャッチタンクが取り付けられる。 In a preferred embodiment, a dust catch tank is attached to the dust discharge port.
前記ダストキャッチタンクは、好ましくは、前記ダスト排出口に着脱自在に取り付けられる。 The dust catch tank is preferably detachably attached to the dust discharge port.
他の好ましい態様では、前記ダストキャッチタンクに、ダスト排出用の手動開閉蓋が設けられる。 In another preferred embodiment, the dust catch tank is provided with a manual opening / closing lid for discharging dust.
他の別の好ましい態様では、前記本体部内のエンジン吸入負圧が大きいときには、前記ダスト排出口を自動的に閉じ、前記吸入負圧が小さいときには、前記ダスト排出口を自動的に開く圧力応動弁を備える。 In another preferred embodiment, the pressure responsive valve automatically closes the dust discharge port when the engine suction negative pressure in the main body is large, and automatically opens the dust discharge port when the suction negative pressure is small. Is provided.
前記圧力応動弁は、前記本体部内の前記エンジン吸入負圧に応動して前記ダスト排出口に接離してそれを開閉する弁体と、該弁体の開閉移動用案内部及びダスト排出用開口が形成され前記ダスト排出口に取り付けられる筐体部と、を備える。 The pressure responsive valve includes a valve body that opens and closes the dust discharge port in response to the engine suction negative pressure in the main body portion, an opening / closing movement guide portion of the valve body, and a dust discharge opening. A housing portion formed and attached to the dust discharge port.
この場合、好ましい態様では、前記弁体を前記ダスト排出口を開く方向に常時付勢する付勢部材を備える。 In this case, in a preferred embodiment, a biasing member that constantly biases the valve body in a direction to open the dust discharge port is provided.
本発明に係る内燃エンジン用空気予浄化装置は、エンジン運転中においては、ダストを含む空気(大気)が空気導入管から円筒状部の上部にその接線方向に沿って導入され、円筒状部から漏斗状部へ旋回しながら向かう。このとき、空気中のダストには遠心力が働くので、そのダストは、円筒状部の内壁面に沿うようにして漏斗状部に送られ、ダスト排出口から外部(ダストキャッチタンク等)へ排出される。この場合、円筒状部及び漏斗状部の内壁面付近のダスト密度は大きくなり、粗大ダストはその自重でダスト排出口へと落下し、かつ、微細ダストは、本体部の内壁面との摩擦及びダスト同士の摩擦で発生する静電気により、特に下流側に位置する漏斗状部の内壁面に付着する等して本体部の内部壁部に留まるので、円筒状部内の中心軸線近傍はダスト密度が極めて小さくなる。そのため、天板中央部に垂設された空気導出管にはダストがほとんど侵入せず、したがって、前記空気導出管から内燃エンジンのエアーフィルタへは、ダストをほとんど含まない、予浄化された空気が送られることになり、その結果、エアーフィルタの清掃あるいは交換のサイクルを、大幅に延ばすことができる。 In the air pre-purification device for an internal combustion engine according to the present invention, during operation of the engine, dust-containing air (atmosphere) is introduced along the tangential direction from the air introduction pipe to the upper portion of the cylindrical portion, and from the cylindrical portion. Head to the funnel while turning. At this time, since centrifugal force acts on the dust in the air, the dust is sent to the funnel-shaped portion along the inner wall surface of the cylindrical portion, and discharged from the dust discharge port to the outside (such as a dust catch tank). Is done. In this case, the dust density in the vicinity of the inner wall surface of the cylindrical portion and the funnel portion is increased, the coarse dust falls to the dust discharge port by its own weight, and the fine dust is rubbed with the inner wall surface of the main body portion. Due to static electricity generated by friction between dusts, it stays on the inner wall part of the main body part, especially by adhering to the inner wall surface of the funnel part located on the downstream side.Therefore, the dust density is extremely near the central axis in the cylindrical part. Get smaller. For this reason, almost no dust penetrates into the air outlet pipe suspended in the center of the top plate, and therefore, the air purified from the air outlet pipe to the air filter of the internal combustion engine hardly contains dust. As a result, the air filter cleaning or replacement cycle can be greatly extended.
以下、本発明の内燃エンジン用空気予浄化装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of an air pre-purification device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る内燃エンジン用空気予浄化装置の一実施形態を示す概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of an air pre-purification device for an internal combustion engine according to the present invention.
図示実施形態の空気予浄化装置10Aは、小型空冷2サイクルガソリンエンジン等の内燃エンジン100の吸気系エアーフィルタ10より上流側に配設されてプレエアークリーナとして機能するもので、天板15付き円筒状部12及び該円筒状部12の下端部に連設された漏斗状部14からなる本体部11と、前記円筒状部12の上部にその接線方向に沿って設けられた円筒パイプ状の空気導入管16と(図2も参照)、前記本体部11内に導入された空気(外気)aを前記エアーフィルタ10に導くべく、前記天板15の中央部(中心軸線上)に内外に突出するように垂設された円筒パイプ状空気導出管17と、前記漏斗状部14の下部に設けられたダスト排出口18と、を備える。
The air pre-purification
以上の、天板15付き円筒状部12、漏斗状部14、空気導入管16、空気導出管17、及びダスト排出口18は、合成樹脂を素材として一体成形されている。
The
そして、前記ダスト排出口18には、連結口21付き直方体状のダストキャッチタンク20が取り付けられている。より詳しくは、前記ダスト排出口18の外周には雄ねじ部26が形成され、前記連結口21の内周には、前記雄ねじ部26に螺合する雌ねじ部27が形成されており、前記ダストキャッチタンク20は、前記ダスト排出口18にその連結口21を螺合させることにより、着脱自在に取り付けられている。なお、前記ダストキャッチタンク20を透明ないし半透明の合成樹脂材料で作製することにより、ダスト堆積状況や量を外部から容易に目視することができるので、前記ダストキャッチタンク20を取り外して溜まったダストを捨てるべき時期を確実に知ることができ、一層好適である。
In addition, a rectangular parallelepiped
このような構成とされた本実施形態の空気浄化装置10は、エンジン運転中においては、そのエンジン吸入負圧により、図の白抜き矢印a、b、cで示される如くに、ダストDを含む空気が空気導入管16の入口16aから出口16bを介して円筒状部12の上部にその接線方向に沿って導入(吸引)され(図2参照)、円筒状部12から漏斗状部14へ旋回しながら向かう。このとき、空気中のダストDには遠心力が働くので、ダストDは、円筒状部12の内壁面に沿うようにして漏斗状部14へと落下し、ダスト排出口18からダストキャッチタンク20内へ排出される。この場合、円筒状部12及び漏斗状部14の内壁面付近のダスト密度は大きくなり粗大ダストはその自重でダスト排出口18へと落下し、かつ、微細ダストDは、本体部11の内壁面との摩擦及びダスト同士の摩擦で発生する静電気により、特に下流側に位置する漏斗状部14の内壁面に付着する等して本体部11の内周壁部に留まるので、円筒状部12内の中心軸線近傍はダスト密度が極めて小さくなる。そのため、天板15の中央部(中心軸線上)に垂設された空気導出管17の入口17aにはダストDがほとんど侵入せず、したがって、前記空気導出管17の出口17bからエアーフィルタ10へは、ダストDをほとんど含まない予浄化された空気が送られることになり(白抜き矢印P)、その結果、エアーフィルタの清掃あるいは交換のサイクルを、大幅延ばすことができる。
The
なお、前記ダストキャッチタンク20内に溜まったダストDは、該ダストキャッチタンク20を随時本体部11から取り外して、その連結口21から適当な場所に捨てるようにされるが、それに代えて、ダストキャッチタンク20底部に、ダスト排出用の手動開閉蓋20aを設け、随時該手動開閉蓋20aを開いてダストを捨てるようにしてもよい。
The dust D accumulated in the
図3は、本発明に係る空気予浄化装置の他の実施形態を示す断面図である。図示実施形態の空気予浄化装置10Bは、前記本体部11の構成は前記実施形態と略同じであるが、前記ダストキャッチタンク20に代えて、前記本体部11内のエンジン吸入負圧が大きいとき(例えば、エンジン回転数が4000〜5000rpm以上のとき)には、前記ダスト導出口18を自動的に閉じ、前記エンジン吸入負圧が小さいとき及びエンジン100を運転していないときには、前記ダスト導出口18を自動的に開く、圧力応動弁30を備える。この圧力応動弁30は、図3に加えて図4、図5を参照すればよくわかるように、前記本体部11内の吸入負圧に応動して前記ダスト導出口18の下端部(弁座)に接離してそれを開閉する所定の質量を有する円錐状の弁体32と、該弁体32の開閉作動時上下移動用の4本の柱状案内部36及びダスト排出用開口37が形成され前記ダスト排出口18に取り付けられる筐体部35と、を備えている。前記弁体32には、前記4本の柱状案内部36に緩く嵌合する切欠凹部33が4カ所形成されており、また、前記筐体部35の上部内周には、前記ダスト排出口18外周に形成された雄ねじ部26に螺合する雌ねじ部38が形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the air pre-purification device according to the present invention. In the air pre-purification
このような構成とされた空気浄化装置10Bにおいては、前記本体部11内のエンジン吸入負圧が大きいとき(例えばエンジン回転数が4000〜5000rpm以上のとき)には、前記弁体32が前記ダスト導出口18側に吸引されてそれを自動的に閉じる。このときは、図3に示される如くにダストDが弁体32上に堆積される。それに対し、前記吸入負圧が小さいとき及びエンジン100を運転していないときには、前記弁体32がその自重で前記筐体部35の底部39まで落下して前記ダスト排出口18を開く。これにより、図5に示される如くに、ダストDがダスト排出用開口37から外部に自動的に排出される。
In the air purifying
なお、前記弁体32の開動作をより確実にするため、図6に示される如くに、前記弁体32を前記ダスト排出口18を開く方向に常時付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね40あるいは引っ張りコイルばねを付設するようにしてもよい。
In order to make the opening operation of the
10 エアーフィルタ
10A,10B,10B’ 空気予浄化装置
11 本体部
12 円筒状部
14 漏斗状部
15 天板
16 空気導入管
17 空気導出管
18 ダスト排出口
20 ダストキャッチタンク
20a 手動開閉蓋
30 圧力応動弁
32 弁体
35 筐体部
36 弁体開閉移動用案内部
37 ダスト排出用開口
40 圧縮コイルばね(付勢部材)
100 内燃エンジン
a、b、c 空気(外気)
DESCRIPTION OF
100 Internal combustion engine a, b, c Air (outside air)
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