JP2021036145A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタエレメントにおけるダスト汚れを均一化できるエアクリーナを提供する。【解決手段】エアクリーナ１００は、内部空間を有するケース１と、内部空間を第１空間１１Ｓと第２空間１２Ｓとに分割可能なフィルタエレメント４と、第１空間１１Ｓへ空気を導く吸入口２２と、第２空間１２Ｓから空気を排出する排出口３２と、導風部５とを備える。導風部５は、フィルタエレメント４へ向けて突出し、第１空間１１Ｓへ導かれた空気を分散させてフィルタエレメント４へ導く。導風部５が、フィルタエレメント４の延在面Ｐ４に沿って延び、かつ、導風部５の排出口３２側が、吸入口２２と排出口３２とを結ぶ直線ｎ１から離れる方向へ湾曲する第１導風部５１を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、空気を濾過して清浄化するためのエアクリーナ又はその構造に関する。特に、内燃機関に供給する空気を濾過して清浄化するためのエアクリーナ又はその構造に関する。

空気中の塵埃などのダストを濾過し、清浄化するエアクリーナは、例えば、自動車及び自動二輪車の内燃機関、エアコンディショナー、燃料電池、並びに、電池及び電子回路の空冷システムに使用されるなど、多彩な用途に使用されている。エアクリーナは、各用途に応じて細かい粒子を高い効率で捕集することが求められる一方で、目詰まりし難く長期間使用できる性能が求められる。

自動車等の内燃機関に使用されるエアクリーナとして、濾過材を平板状に形成したフィルタエレメント（平板状エレメント）を使用するエアクリーナが知られている。例えば、特開２０００−３４６６８７号公報（特許文献１）には、濾過材を利用して空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、クリーナエレメントと、このクリーナエレメントを収容するクリーナケースと、吸気流れを分断する拡散板とを備えており、クリーナケースの内部は、クリーナエレメントによって、空気流通上流側のダーティサイド室と、空気流通下流側のクリーンサイド室とに仕切られている。ダーティサイド室には、入口管が接続し、クリーンサイド室には、出口管が接続する。拡散板は、ダーティサイド室に設けられ、入口管から流入した吸気流れを分断させて、クリーナエレメントへ案内する。クリーナエレメントを通過した空気は、出口管から流出する。

特開２０００−３４６６８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエアクリーナでは、クリーナエレメントが延在する方向と交差する方向に拡散板が延びている。このため、例えば、拡散板におけるクリーナエレメント側に延びる延出端部と、クリーナエレメントとの距離が短い場合、クリーナエレメントに均一に空気が案内されず、クリーナエレメントにおけるダスト汚れが不均一になる虞がある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、フィルタエレメント（の延在面）に対向するケースの対向面に所定の形態（吸入口と排出口とを結ぶ直線から離れる方向に湾曲形状、若しくは、吸入口側を起点として放射状に延びる形態）で導風部を形成すると、吸入口からの空気流を、第１空間でフィルタエレメントの方向に均一に分散して濾過でき、第２空間から排出口を通じて排出できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明のエアクリーナは、内部空間を有するケースと、前記内部空間を第１空間と第２空間とに分割可能なフィルタエレメントと、前記第１空間へ空気を導く吸入口と、前記第２空間から空気を排出する排出口と、前記フィルタエレメントへ向けて突出し、前記第１空間へ導かれた空気を分散させて前記フィルタエレメントへ導く少なくとも１つの導風部とを備えており、前記導風部が、前記フィルタエレメントの延在面に沿って延び、かつ、前記導風部の前記排出口側が、前記吸入口と前記排出口とを結ぶ直線から離れる方向へ湾曲する第１導風部を含むエアクリーナである。

前記エアクリーナにおいて、前記少なくとも１つの導風部は、前記フィルタエレメントの中心を通過してもよい。

前記エアクリーナにおいて、前記第１導風部は、前記ケースの内面に形成された複数の導風体を有し、前記複数の導風体は、吸入口側よりも排出口側が互いに離れるように配置されていてもよい。

前記エアクリーナにおいて、前記第１導風部は、前記ケースの内面に形成された複数の導風体を有し、前記導風体のうち、前記直線から最も離れた位置にある導風体は、前記直線に最も近い導風体よりも曲率を大きくしてもよい。

前記エアクリーナにおいて、前記第１導風部は、前記ケースの内面に形成された複数の導風体を有し、前記複数の導風体は、前記直線から離れるにつれて曲率を大きくしてもよい。

前記エアクリーナにおいて、前記第１導風部は、前記吸入口側の一端（始端部）と、前記一端とは反対側の他端（終端部）とを有し、前記一端から前記他端に向かうにしたがって、前記第１導風部の曲率が単調増加してもよい。

前記エアクリーナにおいて、前記導風部は、フィルタエレメントの延在面と直交する方向に見て前記吸入口の開口面に対して交差する方向に直線状に設けられる第２導風部を更に含んでもいてもよい。

前記エアクリーナにおいて、前記吸入口と前記排出口とを結ぶ直線は、前記延在面と直交する方向から見たとき、前記フィルタエレメントの中心からオフセットしてもよい。

本発明によれば、導風部によって分散された空気がフィルタエレメントへ均一に案内されて濾過されるため、フィルタエレメントにおけるダスト汚れを均一化できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るエアクリーナを示す分解斜視図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る上流側ケースを示す平面図である。 図３は、図２に示す導風体及び上流側ケースの断面を示す図である。 図４は、参考例に係るエアクリーナでの空気の流れを模式的に示す図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係るエアクリーナでの空気の流れを模式的に示す図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係る導風体の第１変形例を示す図である。 図７は、本発明の第１実施形態に係る導風体の第２変形例を示す図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係る上流側ケースを示す平面図である。

以下に、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態に係るエアクリーナについて詳細に説明する。エアクリーナは、例えば、自動車に使用されて、自動車の内燃機関に供給される空気を濾過する。なお、以下、同じ部材又は要素（若しくは同様の機能を有する部材又は要素）については同じ符号を付して説明する。また、以下の説明において、「略」の用語で修飾される記載内容は、「略」で修飾されない場合の記載内容も含む。例えば、「略平行」は、「平行」と「略平行」とを含む。

［第１実施形態］
まず、図１から図３を参照して、第１実施形態に係るエアクリーナ１００について説明する。図１は、第１実施形態に係るエアクリーナ１００を示す分解斜視図である。図２は、第１実施形態に係る上流側ケース１１を示す平面図である。なお、図２に示す細い２点鎖線は、排出管３１及び排出口３２を示し、太い２点鎖線は、フィルタエレメント４を示す。図３は、図２に示す導風体５０及び上流側ケース１１の断面を示す図である。詳しくは、図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す。なお、図３に示す矢印Ｄ１は、突出方向を示す。

図１に示すように、エアクリーナ１００は、内部空間１Ｓを有するケース１、及び内部空間１Ｓを上流側の第１空間１１Ｓと下流側の第２空間１２Ｓとに分割可能（区間）なフィルタエレメント４を備えている。フィルタエレメント４は、延在面Ｐ４（主面）を有する。延在面Ｐ４は、フィルタエレメント４が延びる方向を含む。

ケース１は、上流側ケース１１と下流側ケース１２とで構成されている。第１空間１１Ｓは、上流側ケース１１と、フィルタエレメント４とで区画された空間であり、第２空間１２Ｓは、下流側ケース１２と、フィルタエレメント４とで区画された空間である。

また、エアクリーナ１００は、空気を吸入して第１空間１１Ｓへ導く吸入部２と、吸入部２から内部空間１Ｓに吸入された空気をエアクリーナ１００の外部へ排出するための排出部３とを更に備えている。第１空間１１Ｓへ導かれた空気は、フィルタエレメント４を通過して、第２空間１２Ｓへ導かれる。第２空間１２Ｓへ導かれる空気は、フィルタエレメント４によって濾過されている。すなわち、空気中のダストが捕集される。第２空間１２Ｓへ導かれた空気は、排出部３によってケース１の外部へ排出される。したがって、エアクリーナ１００の外部へ清潔な空気が排出される。

以下では、図１に示す形態に準じて、エアクリーナ１００における上流側ケース１１側を「下側」とし、その反対側を「上側」と記載し、エアクリーナ１００における吸入部２が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」と記載し、エアクリーナ１００を前側から見た左側を「左側」とし、その反対側を「右側」と記載する。ただし、これらの定義により、エアクリーナ１００が使用される際の向きが限定されるものではない。また、以下では、左右方向を「エアクリーナ１００の幅方向」とし、上下方向を「エアクリーナ１００の高さ方向」と記載する場合がある。

上流側ケース１１及び下流側ケース１２はそれぞれ、典型的には、熱可塑性樹脂の射出成型により製造することができる。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、及びポリアミド樹脂を含む。上流側ケース１１又は下流側ケース１２の少なくとも一方には、必要に応じ、支持ステー（図示せず）などが一体成型されることが好ましい。

上流側ケース１１は、下流側ケース１２側（上側）が開放された平面視略矩形形状の箱状である。上流側ケース１１は、底面（内側底面）１１１ａを有し下流側ケース１２と対向する底壁１１１と、底壁１１１の周縁部から立ち上がる第１側壁１１２と、第１側壁１１２の上端部から外側へ延びる第１鍔部１１３とを有する。第１側壁１１２は、吸入部２が設けられるフロント壁１１２ｆと、フロント壁１１２ｆと前後方向において対向する第１リア壁１１２ｂとを有する。

吸入部２は、ケース１の外部へ突出する吸入管２１と、吸入管２１と第１空間１１Ｓとを連通させて、第１空間１１Ｓへ空気を導く吸入口２２とを有する。本実施形態において、吸入管２１は、水平方向（底面１１１ａに略平行）に延びている。吸入管２１には、典型的には、上流側の吸気ダクト（図示せず）又は消音器（図示せず）が接続される。

図２に示すように、吸入口２２は、フロント壁１１２ｆの一方側に形成されている。すなわち、幅方向において上流側ケース１１の中央からズレた位置に形成されている（オフセットしている）。具体的には、吸入管２１（吸入管２１の中心軸ｍ１）、及び吸入口２２は、フロント壁１１２ｆの中央から左側にオフセットし、フィルタエレメント４の中心Ｘ（内部空間１Ｓに含まれるフィルタエレメント４の延在面Ｐ４の中心Ｘ）からオフセットしている。以下、吸入口２２がオフセットする方向を「第１オフセット方向」と記載する。なお、本実施形態では、第１オフセット方向は、右から左へ向かう方向である。

図１に示すように、下流側ケース１２は、上流側ケース１１側（下側）が開放された平面視略矩形形状の箱状である。下流側ケース１２は、上流側ケース１１と対向する天面を有する天壁１２１と、天壁１２１を取り囲む形態で天壁１２１の周縁部から下方へ延びる第２側壁１２２と、第２側壁１２２の下端部から外側へ延びる第２鍔部１２３とを有する。

第２側壁１２２は、下流側ケース１２の後面を構成する第２リア壁１２２ｂを有する。エアクリーナ１００が組み立てられた状態において、第２リア壁１２２ｂは、第１リア壁１１２ｂと同一平面上に位置する。すなわち、第２リア壁１２２ｂは、高さ位置を異にしてフロント壁１１２ｆと対向する。

排出部３は、ケース１の外部へ突出する排出管３１と、排出管３１と第２空間１２Ｓとを連通させて、第２空間１２Ｓからケース１の外部へ空気を排出する排出口３２とを有する。本実施形態において、排出管３１は、水平方向（天壁１２１の天面に略平行）に延びる。排出管３１には、典型的には、下流側のダクト（図示せず）又はスロットルボディ（図示せず）等が接続される。上流側の吸気ダクト又は消音器が吸入管２１に接続され、下流側のダクト又はスロットルボディが排出管３１に接続されることにより、内燃機関の吸気経路が構成される。

エアクリーナ１００が組み立てられた状態において、排出口３２は、高さ位置を異にして吸入口２２と対向する。詳しくは、図２に示すように、平面視したとき（フィルタエレメント４の延在方向と直交する方向から見たとき）、吸入管２１（吸入口２２）の中心軸ｍ１の略延長線上には、排出口３２が設けられる。すなわち、吸入口２２（吸入管２１の中心軸ｍ１）と排出口３２（排出管３１の中心軸ｍ２）とを結ぶ直線ｎ１は、吸入管２１の中心軸ｍ１と同軸である。したがって、直線ｎ１は、フィルタエレメント４の中心Ｘからオフセットしている。以下、直線ｎ１がオフセットする方向を「第２オフセット方向」と記載する。本実施形態では、第２オフセット方向は、右から左へ向かう方向であり、第１オフセット方向と一致する。

図１に示すように、フィルタエレメント４は、平面視略矩形形状の平板状の部材であって、平面視したときのフィルタエレメント４の外形寸法は、上流側ケース１１及び下流側ケース１２の外形寸法と略一致している。フィルタエレメント４は、上流側ケース１１の底壁１１１（底面１１１ａ）に対して略平行になるように上流側ケース１１（第１鍔部１１３）と下流側ケース１２（第２鍔部１２３）との間に挟持される。すなわち、フィルタエレメント４（延在面Ｐ４）は、吸入管２１の中心軸ｍ１（図２参照）又は吸入口２２からの空気流の吸引方向に対して略平行方向に延びている。本実施形態では、吸入管２１は、吸入口２２の付近において、フィルタエレメント４の延在面Ｐ４と略平行な方向に空気が流れるように構成されている。ただし、吸入管２１は、吸入口２２の付近において、フィルタエレメント４の延在面Ｐ４と略平行な方向に空気が流れるように構成されていなくてもよい。

フィルタエレメント４は、平面視略矩形形状の平面状の部材である濾過材４１と、濾過材４１の周囲を取り囲むように設けられ、かつ、上流側ケース１１と下流側ケース１２との間から空気が漏れることを抑制するためのシール材４２とを有する。また、フィルタエレメント４は、濾過材４１を取り囲み、かつ、挟持可能な枠体を有していてもよい。

濾過材４１は、典型的には、ひだ折りされた濾紙又は不織布により構成される。あるいは、濾過材４１は、平板状に加工された連続気泡型の樹脂発泡体（発泡スポンジ）であってもよい。濾過材４１は、オイルなどが含侵されたビスカスタイプの濾過材であってもよいし、オイルなどが含侵されないドライタイプの濾過材であってもよい。

図１及び図２に示すように、エアクリーナ１００は、第１空間１１Ｓを流れる空気（空気流）を分散させてフィルタエレメント４へ導く導風部５を更に備える。導風部５は、上流側ケース１１の底面１１１ａに設けられる複数の導風体５０を含む。導風体５０は、上流側ケース１１と一体成型される。導風体５０は、例えば、リブ状、又はフィン状のような板状の部材やビード状に形成された部材である。

図１に示すように、導風体５０は、フィルタエレメント４（延在面Ｐ４）へ向けて底面１１１ａ（即ち、フィルタエレメント４に対向するケース１の面）から突出している。以下、導風体５０が突出している方向を「突出方向」と記載する場合がある。突出方向は、典型的には、上流側ケース１１を射出成型により成型する際に、導風体５０及びケース１の内周面を形成するコア型が脱型する方向と合致する。

導風体５０は、延在面Ｐ４に沿って延びる。本実施形態において、導風体５０は、延在面Ｐ４に沿って第１側壁１１２まで連続している。

図２に示すように、導風体５０は、吸入口２２側の端である一端（始端又は上流端）５０Ａと、一端５０Ａとは反対側である他端（終端又は下流端）５０Ｂとを有する。他端５０Ｂは、第１側壁１１２と接続されている。ただし、導風体５０の他端５０Ｂは、第１側壁１１２と接続されていなくてもよい。すなわち、導風体５０は、第１側壁１１２の内面との間に所定の間隔を有してもよい。

本実施形態において、複数の導風体５０は、それぞれの一端５０Ａが、吸入口２２と対向した形態で配置される。複数の導風体５０は、互いに所定の間隔をおいて左右方向に並んで配置される。

複数の導風体５０は、吸入口２２と対向する位置（吸入口２２の近傍）を起点として、排出口３２側が広がるように放射状に設けられる。詳しくは、複数の導風体５０は、隣接する導風体５０の一端５０Ａ（吸入口２２側）間の距離よりも、隣接する導風体５０の他端５０Ｂ（排出口３２側）間の距離が大きくなるように放射状に配置される。すなわち、複数の導風体５０は、吸入口２２側よりも排出口３２側が互いに離れるように放射状に配置される。

複数の導風体５０は、３つの湾曲導風体５１と、直線状導風体５２とを含んでいる。３つの湾曲導風体５１は、第１湾曲導風体５１１、第２湾曲導風体５１２、及び第３湾曲導風体５１３を含んでいる。なお、湾曲導風体５１は、第１導風部を構成し、直線状導風体５２は、第２導風部を構成する。

各湾曲導風体５１は、平面視略弧状であって、第２オフセット方向とは反対側に湾曲している。すなわち、フィルタエレメント４の延在面Ｐ４と直交する方向から見て、湾曲導風体５１は、一端５０Ａから他端５０Ｂへ向かうにつれて、直線ｎ１から離れる方向（遠ざかる方向）、即ち、左側から右側へ湾曲する。本実施形態において、第１湾曲導風体５１１、第２湾曲導風体５１２、及び第３湾曲導風体５１３のそれぞれの曲率は一定である。

また、湾曲導風体５１のうち、直線ｎ１から最も離れた位置にある湾曲導風体５１は、直線ｎ１に最も近い湾曲導風体５１よりも曲率が大きい。具体的には、第３湾曲導風体５１３は、第１湾曲導風体５１１よりも曲率が大きい。また、複数の湾曲導風体５１は、直線ｎ１から離れるにつれて曲率が大きくなるように構成される。詳しくは、複数の湾曲導風体５１は、直線ｎ１から離れるにつれて、曲率が徐々に大きくなっている。本実施形態では、第１湾曲導風体５１１、第２湾曲導風体５１２、及び第３湾曲導風体５１３のそれぞれの曲率はこの順で大きくなっており、曲率が大きくなる割合は、一定である。すなわち、第１湾曲導風体５１１、第２湾曲導風体５１２、及び第３湾曲導風体５１３の曲率は、この順で徐々に大きくなっている。

第１湾曲導風体５１１及び第２湾曲導風体５１２は、吸入口２２と対向する位置から上流側ケース１１の第１リア壁１１２ｂまで延びる。本実施形態では、第１湾曲導風体５１１は、上流側ケース１１の第１リア壁１１２ｂのうち排出口３２に対応する位置まで延びており、第２湾曲導風体５１２は、フィルタエレメント４を構成する２つの対角線のうちの１つの対角線と略平行な形態で上流側ケース１１の第１リア壁１１２ｂの右端コーナー部近傍まで延びている。第３湾曲導風体５１３は、吸入口２２と対向する位置から上流側ケース１１の右側壁１１２ｒまで延びる。詳しくは、第３湾曲導風体５１３は、上流側ケース１１の右側壁１１２ｒの中央近傍まで延びている。

直線状導風体５２は、複数の導風体５０のうち、第１オフセット方向の下流側に位置する。具体的には、直線状導風体５２は、第１湾曲導風体５１１よりも左側に設けられる。直線状導風体５２は、フィルタエレメント４の延在面Ｐ４と直交する方向に見て吸入口２２の開口面（左右方向及び上下方向に延在する）と交差する方向へ直線状に延びる。詳しくは、直線状導風体５２は、直線ｎ１に対して傾斜し、直線ｎ１を横断している。

図３に示すように、導風体５０は、中実の部材であり、 底面１１１ａ（底壁１１１）から突出している。導風体５０は、吸入口２２から流れ込む空気が導風体５０に沿って流れ易い高さ（底面１１１ａから突出する量）に調整されることが好ましい。なお、本実施形態では、長手方向おいて、導風体５０の高さ及び導風体５０とフィルタエレメント４との間隔は、一定に形成されている。

導風体５０の両側部は、突出方向Ｄ１と略平行なガイド面５０１を有する。吸入口２２から上流側ケース１１の内部に流れ込んだ空気は、導風体５０のガイド面５０１と、底面１１１ａと、第１側壁１１２（図１参照）等により囲まれた空間（第１空間１１Ｓ）を流通することにより分散する。

以下、図４及び図５を参照して、第１実施形態のエアクリーナ１００の作用及び効果について説明する。

図４は、参考例に係るエアクリーナ２００での空気の流れを示す模式図である。図５は、第１実施形態に係るエアクリーナ１００での空気の流れを示す模式図である。図４に示すエアクリーナ２００は、導風体５０が上流側ケース１１に設けられていない点で、図５に示すエアクリーナ１００の構成と異なる。

図４に示すように、参考例に係るエアクリーナ２００において、吸入口２２２と排出口２３２とを結ぶ直線２００ｎは、フィルタエレメント２０４の中心２００Ｘからオフセットしている。かかる構成のエアクリーナ２００では、吸入口２２２から吸入された空気流は、直線２００ｎに沿って直線状となり易くなり、分散されることなく、フィルタエレメント２０４の一方（直線２００ｎがオフセットしている側）に偏って流れ易くなる。そのため、平面視したときに、空気の大部分は、フィルタエレメント２０４において直線２００ｎと重なる部分近傍を通過する。その結果、図４中の斜線で示す領域２００Ｒに、空気中に含まれるダストが偏って捕集され易くなる。したがって、参考例に係るエアクリーナ２００では、フィルタエレメント２０４を均一に利用することが難しく、フィルタエレメント２０４におけるダスト汚れの均一化が図り難くなる。

また、参考例に係るエアクリーナ２００では、吸入口２２２と排出口２３２とを結ぶ直線２００ｎが、フィルタエレメント２０４の中心２００Ｘからオフセットしていることにより、空気の大部分が排出口２３２へ直線状に流れる、所謂、空気流の短絡現象（ショートパス）が発生し易くなる。短絡現象が発生すると、フィルタエレメント２０４の一部分に空気流が集中し、ダストは、フィルタエレメント２０４の一部分に集中してたまる。ダストが一部分に集中してたまることにより、濾過材４１に局所的な変形及び／又はダスト抜けが生じる虞がある。

一方、図５に示すように、本実施形態に係るエアクリーナ１００は、吸入口２２から第１空間１１Ｓへ導かれた空気を分散させる導風体５０を備えているため、フィルタエレメント４が均一に利用される。この結果、フィルタエレメント４におけるダスト汚れの均一化を図ることができる。

また、図２を参照して説明したように、エアクリーナ１００は、一端５０Ａが吸入口２２近傍に位置するとともに、他端５０Ｂ側が吸入管２１の中心軸ｍ１から離れる方向に湾曲する湾曲導風体５１を有するため、吸入口２２から第１空間１１Ｓへ導かれた空気流の向きが、直線ｎ１から離れる方向へ変更又は分岐される。その結果、図５に示すように、空気は、平面視したときのフィルタエレメント４の直線ｎ１と重なる部分に加え、直線ｎ１から離れた部分に分散する。これにより、図５中に斜線で示す領域Ｒにおいてダストが捕集される。したがって、フィルタエレメント４は、図４に示すフィルタエレメント２０４と比較して、より広い領域でダストを捕集できる。よって、図４に示す構成と比べ、フィルタエレメント４が均一に利用され、フィルタエレメント４におけるダスト汚れの均一化を図ることができる。

また、導風部５によって空気が分散されることにより、フィルタエレメント４の一部分に空気流が集中することが抑制される。この結果、図４に示す参考例に係るエアクリーナ２００と比べて短絡現象の発生が抑制され、濾過材４１に局所的な変形及び／又はダスト抜けが生じることが予防される。

以上、第１実施形態について説明した。第１実施形態によれば、第１空間１１Ｓに導かれた空気は、導風体５０によって分散されてフィルタエレメント４へ導かれる。したがって、フィルタエレメント４におけるダストの捕集場所の片寄りが抑制される。すなわち、フィルタエレメント４が均一に利用され、フィルタエレメント４におけるダスト汚れの均一化を図ることができる。

また、特許文献１に記載されたエアクリーナのように、フィルタエレメントの延在方向に対して吸入口が略平行に設けられる構成では、エアクリーナの全高（上下方向の長さ）が高くなる虞がある。しかしながら、本実施形態によれば、フィルタエレメント４の延在面Ｐ４は、吸入口２２の開口面と交差する。かかる構成により、エアクリーナ１００の全高がコンパクトになる。よって、エアクリーナ１００の省スペース化を図ることができ、エアクリーナ１００を配置するスペースの制約が抑制される。

また、本実施形態では、吸入管２１及び排出管３１はそれぞれ、ケース１の幅方向（左右方向）の中央に対して偏った位置からケース１の外側へ突出する。このため、エアクリーナ１００が配置されるスペース近傍におけるレイアウト設計の自由度が向上する。

また、本実施形態では、吸入口２２と排出口３２とを結ぶ直線ｎ１がケース１の幅方向（左右方向）の中央から偏った構成であっても、空気が分散されてフィルタエレメント４へ案内される。よって、フィルタエレメント４におけるダスト汚れの均一化を図ることができる。

また、本実施形態では、複数の湾曲導風体５１のうちの少なくとも１つは、平面視したとき、フィルタエレメント４の略中心Ｘを通過するように湾曲する。このような導風体５０により、フィルタエレメント４の略中心Ｘにおいて空気が流れ易くなり、第１空間１１Ｓにおける空気の澱みが抑制される。そのため、第１空間１１Ｓにおいて、空気の流れが円滑になり、空気がより効率よく分散され、フィルタエレメント４におけるダスト汚れがより均一化される。

また、本実施形態では、複数の湾曲導風体５１は、吸入口２２側よりも排出口３２側が互いに離れるように放射状に配置される。かかる構成により、第１空間１１Ｓにおいて、空気がより効率よく分散される。

また、本実施形態では、複数の湾曲導風体５１のうち、直線ｎ１から最も離れた位置にある（右側）湾曲導風体５１は、直線ｎ１に最も近い湾曲導風体５１の曲率（湾曲）よりも大きくなるように構成される。かかる構成により、空気がより効率よく分散される。

また、本実施形態では、複数の湾曲導風体５１は、直線ｎ１から離れる（右側）湾曲導風体５１ほど、曲率（湾曲）が大きくなるように構成される。かかる構成により、空気がより効率よく分散される。

また、本実施形態では、直線状導風体５２は、平面視したとき、吸入口２２から離れるにつれて、フィルタエレメント４の中心Ｘに近づくように傾斜する。かかる構成により、空気流の直進が抑制され、フィルタエレメント４が均一に利用される。

また、本実施形態では、ガイド面５０１は、突出方向Ｄ１と略平行に設けられる（図３参照）。かかる構成により、エアクリーナ１００は、空気が流れる空間（隣接する導風体５０の間）を角樋状に広くとることができる。この結果、空気が導風体５０のガイド面５０１に沿って円滑に流れ易くなる。これにより、空気がより効率よく分散される。

また、図４を参照して説明したように、参考例に係るエアクリーナ２００では、短絡現象が発生して濾過材に局所的な変形が生じる虞がある。あるいは、ダスト抜けが生じる虞がある。しかしながら、本実施形態によれば、吸入口２２から第１空間１１Ｓへ流入した空気は分散される。したがって、吸入口２２と排出口３２とを結ぶ直線ｎ１がケース１の幅方向（左右方向）の中央から偏った構成であっても、空気流の短絡現象に起因する濾過材４１の局所変形の発生を抑制できる。また、空気流の短絡現象に起因するダスト抜けを抑制できる。

なお、本実施形態において、複数の湾曲導風体５１の各々の曲率が一定であったが、複数の湾曲導風体５１の各々は、直線ｎ１から離れるにつれて、曲率が徐々に大きくなってもよい。例えば、複数の湾曲導風体５１の各々の曲率は、一端５０Ａから他端５０Ｂへ向かうにしたがって単調増加してもよい。吸入口２２の近傍（一端５０Ａ近傍）では、第１空間１１Ｓへ導かれた空気が十分に分散されていない場合があるが、複数の湾曲導風体５１の各々の曲率が直線ｎ１から離れるにつれて徐々に大きくなることにより、空気流の向きが徐々に変更される。この結果、空気を十分に分散できる。また、複数の湾曲導風体５１の各々の曲率が直線ｎ１から離れるにつれて徐々に大きくなることにより、各湾曲導風体５１に沿って空気が流れ易くなる。これにより、空気がより効率よく分散される。

また、複数の湾曲導風体５１の各々は、曲率の符号（正及び負）の変更点を含んでもよいが、曲率の符号が変化することなく一方向のみに湾曲する、所謂、変曲点を有しないものであってもよい。あるいは、複数の湾曲導風体５１の少なくとも一つは、直線状の部分を含んでもよい。かかる構成により、各湾曲導風体５１に沿って空気が流れ易くなる。これにより、空気がより効率よく分散される。

また、本実施形態において、直線状導風体５２が吸入口２２から離れるにつれて、直線ｎ１と交差するように傾斜したが、直線状導風体５２が、上流側ケース１１の左側又は右側の第１側壁１１２と略平行に直線状に設けられてもよい。かかる構成によっても、空気がより効率よく分散される。

また、本実施形態において、直線状導風体５２は、直線ｎ１を横断したが、直線状導風体５２は、直線ｎ１を横断しなくてもよい。

また、本実施形態において、上流側ケース１１及び下流側ケース１２が平面視略矩形形状であったが、上流側ケース１１及び下流側ケース１２の形状は、吸入管２１から導かれた空気をフィルタエレメント４が濾過して排出管３１から排出できる限り特に限定されない。上流側ケース１１及び下流側ケース１２の形状は、例えば、平面視、略円形、略多角形、又は楕円形状であってもよい。この場合、フィルタエレメント４の形状は、上流側ケース１１及び下流側ケース１２の形状に応じて変更され得る。

また、本実施形態において、第２湾曲導風体５１２がフィルタエレメント４の略中心Ｘを通過したが、必ずしも第２湾曲導風体５１２がフィルタエレメント４の略中心Ｘを通過する必要はない。フィルタエレメント４の略中心Ｘを通過する導風体５０は、複数の導風体５０のうちのいずれか１つの導風体５０であればよい。

また、本実施形態において、第１湾曲導風体５１１の他端５０Ｂが排出口３２の近傍に位置したが、いずれかの導風体５０の他端５０Ｂが、排出口３２の近傍に位置すればよく、排出口３２の近傍に他端５０Ｂが位置する導風体５０は、第１湾曲導風体５１１に限定されない。

また、本実施形態において、３つの湾曲導風体５１を例に示したが、湾曲導風体５１の数は、少なくとも１つであればよく、１つ、２つ、又は４つ以上であってもよい。湾曲導風体５１の数は、例えば、２つ〜５つ、又は３つ〜４つが好ましい。湾曲導風体５１が１つである場合、その１つの湾曲導風体５１は、直線ｎ１を横断することが好ましい。また、直線状導風体５２は、必ずしも必須ではない。あるいは、直線状導風体５２の数は、１つに限定されず２つ以上であってもよい。湾曲導風体５１及び直線状導風体５２の数は、例えば、エアクリーナ１００のサイズ、吸入口２２の位置、及び排出口３２の位置のうちの少なくとも１つに応じて変更され得る。

また、本実施形態において、導風体５０の高さが一定であったが、導風体５０の高さは、一定でなくてもよい。例えば、導風体５０の高さは、吸入口２２から離れるほど高くなっていてもよく、導風体５０は、側面視波型形状であるように高さが規則的又は不規則に変化してもよい。

また、本実施形態において、複数の導風体５０が幅方向に略等間隔となるように間隔をおいて配置されたが、複数の導風体５０の間隔は等間隔でなくてもよい。例えば、複数の導風体５０は、直線ｎ１から離れるほど、間隔が大きくなるように配置されてもよい。

また、本実施形態において、ガイド面５０１と、突出方向Ｄ１とが略平行である構成を説明したが、図６に示すように、ガイド面５０１は、空気の分散を妨げない範囲で、突出方向Ｄ１に対して傾斜していてもよい。図６は、第１実施形態に係る導風体５０の第１変形例を示す図である。ガイド面５０１の突出方向Ｄ１に対する傾斜角θは、例えば、２０度以下（１から２０度）、特に１０度以下であってもよい。

また、本実施形態において、導風体５０が中実の部材であったが、導風体５０は、空気流（空気）を分散できればよく、中実の部材に限定されない。図７は、第１実施形態に係る導風体５０の第２変形例を示す図である。図７に示すように、導風体５０は、中空のビード状であってもよい。詳しくは、導風体５０は、上流側ケース１１が開放する側（上側）に突出（押入）して中空状に形成してもよい。導風体５０は、中実部と中空部とで形成してもよい。この場合、例えば、一端５０Ａ側が中実のリブ状であり、他端５０Ｂ側が中空のビード状であってもよい。あるいは、一端５０Ａ側が中空であり、他端５０Ｂ側が中実であってもよい。

また、本実施形態において、導風体５０（湾曲導風体５１及び直線状導風体５２）は延在面Ｐ４に沿って第１側壁１１２まで連続して設けられたが、導風部５は、連続して延びる必要はなく、延在面Ｐ４に沿って不連続に形成されてもよい。この構成において、導風体５０は、延在面Ｐ４に沿って規則的又は不規則に配置される複数の導風片を更に有する。各導風片の大きさは、均一であってもよいし、不均一であってもよい。また、隣接する導風片の間隔は一定であってもよいし、一定でなくてもよい。

また、本実施形態において、吸入口２２と排出口３２とを結ぶ直線ｎ１がフィルタエレメント４の中心Ｘからオフセットしていたが、直線ｎ１は、フィルタエレメント４の中心Ｘを通過してもよい。この場合、湾曲導風体５１は、直線ｎ１を中心軸として線対称に設けられ得る。

また、本実施形態において、排出口３２が、吸入口２２が形成されるフロント壁１１２ｆと平行な第２リア壁１２２ｂに形成される構成を説明したが、排出口３２が形成される壁は、第２リア壁１２２ｂに限定されず、例えば、フロント壁１１２ｆに交差する面を有する壁（例えば、右側壁又は左側壁）であってもよい。

［第２実施形態］
図８を参照して、第２実施形態に係るエアクリーナ１００について説明する。第２実施形態は、排出口３２が設けられる位置が第１実施形態と異なる。以下、第２実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と重複する箇所についての説明は省略する。

図８は、第２実施形態に係る上流側ケース１１を示す平面図である。なお、図８に示す細い２点鎖線は、排出管３１及び排出口３２を示し、太い２点鎖線は、フィルタエレメント４を示す。

図８に示すように、排出口３２は、平面視したときに、吸入口２２と前後方向において対向する位置とは異なる位置に設けられる。すなわち、排出口３２は、吸入管２１の中心軸ｍ１の略延長線上ではなく、吸入管２１の中心軸ｍ１の略延長線上とは異なる位置に設けられる。詳しくは、排出口３２は、下流側ケース１２の第２側壁１２２のうち、左側の第２側壁１２２に形成される。したがって、吸入口２２と排出口３２とを結ぶ直線ｎ２は、吸入管２１の中心軸ｍ１と同軸ではなく、交差する。また、本実施形態では、吸入管２１の中心軸ｍ１と排出管３１の中心軸ｍ２とは直交する。なお、本実施形態では、第１オフセット方向と第２オフセット方向とは交差する。

また、排出管３１は、排出口３２から左側へ突出する。排出管３１は、延在面Ｐ４と略平行（水平方向）に延び、排出管３１の中心軸ｍ２は、延在面Ｐ４と略平行である。なお、第１実施形態と同様に、吸入管２１は、延在面Ｐ４と略平行（水平方向）に延び、吸入管２１の中心軸ｍ１は、延在面Ｐ４と略平行である。

以上、第２実施形態について説明した。第２実施形態によれば、吸入口２２から第１空間１１Ｓへ導かれた空気は、導風体５０によって分散されてフィルタエレメント４へ導かれる。したがって、フィルタエレメント４におけるダストの捕集場所の片寄りが抑制される。すなわち、フィルタエレメント４が均一に利用される。この結果、フィルタエレメント４におけるダスト汚れの均一化を図ることができる。

なお、吸入管２１及び排出管３１は、それぞれの中心軸ｍ１、及び中心軸ｍ２が延在面Ｐ４と略平行に延びていたが、吸入管２１及び／又は排出管３１のそれぞれの中心軸ｍ１及び／又は中心軸ｍ２は、延在面Ｐ４に対して上方又は下方に傾斜してもよい。また、中心軸ｍ１及び／又は中心軸ｍ２は、ケース１の第１側壁１１２、第２側壁１２２に対し、横方向に傾斜するよう設けられていてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態で示す形状等は、一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本発明の実施形態において、エアクリーナ１００は、独立して成型された２つのケース１（上流側ケース１１と下流側ケース１２と）の間に、フィルタエレメント４を挟持して組み立てられる構成を例に説明したが、エアクリーナ１００は、フィルタエレメント４によって内部空間１Ｓが第１空間１１Ｓと第２空間１２Ｓとに仕切られればよく、エアクリーナ１００の構成はこれに限定されない。エアクリーナ１００は、例えば、ケース１の横方向に延びるスリットを介してフィルタエレメント４がケース１に挿入されて組み立てられてもよい。

また、本発明の実施形態において、導風体５０が上流側ケース１１と一体に成型される構成を説明したが、導風体５０は、上流側ケース１１と別体であってもよい。詳しくは、導風体５０は、上流側ケース１１と別個に製造され、上流側ケース１１に取り付けられてもよい。導風体５０の取り付けは、例えば、振動溶着などの溶着又は接着によって行われる。

また、エアクリーナ１００は、例えば、共鳴型消音器（レゾネータやサイドブランチ）などの他の部材を備えてもよい。共鳴型消音器は、一体化されて設けられる。あるいは、上流側ケース１１又は下流側ケース１２の内部の一部が間仕切りされることにより、共鳴型消音器が構成されていてもよい。この場合、本発明の実施形態における導風体５０が、間仕切りの一部を兼ねるように構成されていてもよい。

また、本発明に係るエアクリーナ１００は、自動車用の内燃機関に適用されたが、エアクリーナ１００は、自動車用の内燃機関に限らず、空気流を清浄化する様々な用途、例えば、自動二輪車、住宅機器、発電設備、及び各種産業用設備用の内燃機関にも適用可能である。

本発明に係るエアクリーナは、例えば、自動車及び自動二輪車の内燃機関、エアコンディショナー、燃料電池、並びに電池及び電子回路の空冷システムに利用可能である。

１ ケース
１Ｓ 内部空間
２ 吸入部
３ 排出部
４ フィルタエレメント
５ 導風部
１１ 上流側ケース（第１ケース）
１１Ｓ 第１空間
１２ 下流側ケース（第２ケース）
１２Ｓ 第２空間
２１ 吸入管
２２ 吸入口
３１ 排出管
３２ 排出口
４１ 濾過材
４２ シール材
５０ 導風体
５１ 湾曲導風体（第１導風部）
５２ 直線状導風体（第２導風部）
１００ エアクリーナ
１１１ａ 底面
Ｐ４ 延在面

Claims (8)

1. 内部空間を有するケースと、
   前記内部空間を第１空間と第２空間とに分割可能なフィルタエレメントと、
   前記第１空間へ空気を導く吸入口と、
   前記第２空間から空気を排出する排出口と、
   前記フィルタエレメントへ向けて突出し、前記第１空間へ導かれた空気を分散させて前記フィルタエレメントへ導く少なくとも１つの導風部と
   を備え、
   前記導風部が、前記フィルタエレメントの延在面に沿って延び、かつ、前記導風部の前記排出口側が、前記吸入口と前記排出口とを結ぶ直線から離れる方向へ湾曲する第１導風部を含む、エアクリーナ。
2. 前記少なくとも１つの導風部が、前記フィルタエレメントの中心を通過する、請求項１記載のエアクリーナ。
3. 前記第１導風部が、前記ケースの内面に形成された複数の導風体を有し、
   前記複数の導風体が、吸入口側よりも排出口側が互いに離れるように配置される、請求項１又は請求項２記載のエアクリーナ。
4. 前記第１導風部が、前記ケースの内面に形成された複数の導風体を有し、
   前記導風体のうち、前記直線から最も離れた位置にある導風体が、前記直線に最も近い導風体よりも曲率が大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
5. 前記第１導風部が、前記ケースの内面に形成された複数の導風体を有し、
   前記複数の導風体が、前記直線から離れるにつれて曲率が大きい、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
6. 前記第１導風部が、前記吸入口側の一端と、前記一端とは反対側の他端とを有し、
   前記一端から前記他端に向かうにしたがって、前記第１導風部の曲率が単調増加する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
7. 前記導風部が、フィルタエレメントの延在面と直交する方向に見て前記吸入口の開口面に対して交差する方向に直線状に設けられる第２導風部を更に含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
8. 前記吸入口と前記排出口とを結ぶ直線が、前記延在面と直交する方向から見たとき、前記フィルタエレメントの中心からオフセットする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のエアクリーナ。

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