JP5778717B2 - Air cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、空気を濾過するエアクリーナ、特にレゾネータなどの共鳴型消音器を備えるエアクリーナに関するものである。 The present invention relates to an air cleaner that filters air, and particularly to an air cleaner that includes a resonance silencer such as a resonator.
自動車等の車両にはエアクリーナが使用されている。エアクリーナは、ガソリンエンジンなどの内燃機関に供給する空気を清浄化する用途や、エアコンディショナーを通じて車室内に供給する空気を清浄化する用途、車両に搭載される燃料電池に供給する空気を清浄化する用途、車両に搭載される電池や電子機器などを冷却するための空気を清浄化する用途などに活用される。 Air cleaners are used in vehicles such as automobiles. Air cleaners are used to purify air supplied to an internal combustion engine such as a gasoline engine, to clean air supplied to a vehicle interior through an air conditioner, and to clean air supplied to a fuel cell mounted on a vehicle. This is used for purposes such as purifying air for cooling batteries, electronic devices and the like mounted on vehicles.
車両用のエアクリーナにおいては、空気を清浄化することだけでなく、エアクリーナを含んで構成される空気経路における騒音の伝播を防止する役割が求められている。騒音の伝播を防止する観点から、エアクリーナの拡張空間の容量を確保したり、吸気管やエアクリーナに共鳴型消音器や吸音材を設けることが行われる。 In an air cleaner for a vehicle, not only purifying air but also a role of preventing the propagation of noise in an air path including the air cleaner is required. From the viewpoint of preventing the propagation of noise, the capacity of the expansion space of the air cleaner is secured, and a resonance silencer and a sound absorbing material are provided in the intake pipe and the air cleaner.
例えば、特許文献１には、エアクリーナの吸入室内において隔壁部材と第１ケースとによりレゾネータを形成し、その開口を、排出口が設けられた側の周壁部において排出口に近接するとともに排出口を向いて開口するように形成したエアクリーナが開示されており、当該エアクリーナによれば、内部に設けたレゾネータによりエアクリーナの消音性能を向上することができることが開示されている。また、特許文献２には、エアクリーナのケースの底面にレゾネータを一体化したエアクリーナが開示されている。
For example, in
このように、エアクリーナに共鳴型消音器を設けると、消音器の設定周波数においては、効果的に吸気系を伝播する騒音を低減できる。しかしながら、共鳴型消音器を設けると、消音器の設定周波数に近い他の周波数（「***鳴周波数」と呼ぶことにする）においては、共鳴型消音器を設けたがゆえにかえって騒音が低減されにくくなる現象（もしくは騒音がかえって増幅されてしまう現象、以下「***鳴現象」と呼ぶことにする）があることが判明した。 As described above, when the resonance silencer is provided in the air cleaner, it is possible to effectively reduce noise propagating through the intake system at the set frequency of the silencer. However, when a resonance type silencer is provided, noise is hardly reduced at other frequencies close to the set frequency of the silencer (referred to as “anti-resonance frequency”) because the resonance type silencer is provided. It has been found that there is a phenomenon (or a phenomenon in which noise is amplified instead, hereinafter referred to as an “anti-resonance phenomenon”).
***鳴現象が起こると、***鳴周波数付近での消音性能が悪くなり、車両の静粛性が損なわれるといった問題がある。従って、本発明の目的は、共鳴型消音器を備えるエアクリーナにおいて***鳴現象を抑制し、エアクリーナの消音性能を高めることにある。 When the anti-resonance phenomenon occurs, there is a problem that the silencing performance near the anti-resonance frequency is deteriorated and the quietness of the vehicle is impaired. Accordingly, an object of the present invention is to suppress an anti-resonance phenomenon in an air cleaner provided with a resonance type silencer, and to improve the noise reduction performance of the air cleaner.
発明者は、鋭意検討の結果、共鳴型消音器の連通部を、フィルタエレメントの濾過材が露出した部分に対向するように近接させて開口させると、共鳴型消音器を備えるエアクリーナにおいて***鳴現象を抑制できることを知見し、本発明を完成させた。 As a result of diligent study, the inventor opened the communication portion of the resonance type silencer close to the portion where the filter material of the filter element is exposed, and the anti-resonance phenomenon in the air cleaner provided with the resonance type silencer. The present invention has been completed.
本発明は、拡張空間を形成する一対のケースと、前記ケースに挟持され前記拡張空間を上流側と下流側に仕切るフィルタエレメントとを有し、前記ケースの一方には吸気口が設けられ、前記ケースの他方には排気口が設けられたエアクリーナであって、前記拡張空間に連通する連通部と共鳴室とを有する共鳴型消音器が前記ケースに一体に設けられており、前記フィルタエレメントは板状であり、上流側の拡張空間に対向する面及び下流側の拡張空間に対向する面において、濾過材が露出しており、前記フィルタエレメントの濾過材が露出した部分に対向するように共鳴型消音器の連通部が開口し、当該開口は、ケースに対し、板状のフィルタエレメントの延在方向に離間するように配置されていて、当該開口全体が濾過材の露出部により覆われており、かつ、当該開口は、板状のフィルタエレメントの延在方向と略平行に設けられていて、当該開口の開口形状の短辺側の代表寸法をＧｓ、開口と露出した濾過材との距離をＬとして、ＬがＧｓの半分以下とされているエアクリーナである（第１発明）。
The present invention has a pair of cases forming an expansion space, and a filter element that is sandwiched between the cases and partitions the expansion space into an upstream side and a downstream side, and one of the cases is provided with an intake port, An air cleaner provided with an exhaust port on the other side of the case, wherein a resonance type silencer having a communication portion communicating with the expansion space and a resonance chamber is provided integrally with the case, and the filter element is a plate The filter medium is exposed on the surface facing the upstream expansion space and the surface facing the downstream expansion space, and the resonance type so as to face the exposed portion of the filter element of the filter element. open communication portion of the muffler, the opening is with respect to the case, be arranged to be spaced in the extending direction of the plate-like filter element, entire openings covered by the exposed portion of the filtering material It is and and the opening has a be provided substantially parallel to the extending direction of the plate-shaped filter elements, filtering materials exposed to typical dimension of the short sides of the opening shape of the opening Gs, the opening Is an air cleaner in which L is equal to or less than half of Gs (first invention).
第１発明においては、共鳴型消音器がヘルムホルツ型レゾネータであることが好ましい（第２発明）。 In the first invention, the resonant silencer is preferably a Helmholtz resonator (second invention).
本発明のエアクリーナによれば、共鳴型消音器を備えるエアクリーナにおいて***鳴現象を抑制し、エアクリーナの消音性能を高めることができる。さらに、第２発明によれば、***鳴現象がより効果的に抑制される。
According to the air cleaner of the present invention, the anti-resonance phenomenon can be suppressed in the air cleaner provided with the resonance type silencer, and the silencing performance of the air cleaner can be enhanced. Furthermore, according to the second invention, the anti-resonance phenomenon is more effectively suppressed.
以下図面を参照しながら、自動車のガソリンエンジンに供給する空気を清浄化（濾過）するエアクリーナを例として、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example an air cleaner that cleans (filters) air supplied to a gasoline engine of an automobile. The present invention is not limited to the individual embodiments shown below, and can be carried out by changing the form.
図１には、本発明の第１実施形態のエアクリーナ１の構成を示す。図１には、エアクリーナ１を構成する主要な部材を、分解した状態で示している。以下の説明では、説明の便宜上、図１のｘ軸方向を左右方向、ｙ軸方向を前後方向、ｚ軸方向を上下方向として説明するが、エアクリーナ１が必ずしもこの向きで使用されなければならないわけではない。
エアクリーナ１は、自動車のガソリンエンジンに供給する空気を濾過するエアクリーナである。エアクリーナ１は一対のケース２，３と、これらケースの分割面の間に挟持されるフィルタエレメント（以下「エレメント」とも記載する）４を有する。
In FIG. 1, the structure of the
The
ケース２，３は、組み立てられた際に、ケース内部に、エンジンの吸気経路における拡張空間を形成する。ケース２，３は、それぞれが開口部を有する箱状に形成されていて、開口部同士が対向するように組み立てることで、ケース内部に拡張空間が形成される。即ち、１対のケース２，３は、拡張空間を形成する箱を、１つの分割面で上下に分割したような形状をしている。本実施形態では、ケース２，３の形状は略直方体状であるが、ケースの形状は円筒状など、他の形状であっても良い。
When assembled, the
下側のケース（下ケース）２には、略円筒状の吸気口２２が設けられている。上側のケース（上ケース）３には、略円筒状の排気口３２が設けられている。
The lower case (lower case) 2 is provided with a substantially
ケース２，３の間には、エレメント４が挟持されている。エレメント４は濾過材４１を有している。本実施形態におけるエレメントの全体形状は矩形状の板状（例えば偏平な直方体状）に形成されており、エレメント４がケース２，３の間に挟持されることによって、ケースの内部空間は、エレメントを境にして上流側と下流側に仕切られる。好ましくは、ケース２，３の開口部とエレメント４の周縁部の間はシール部材４４などによってシールされる。好ましくは、ケース２，３の開口部がエレメント４の周縁部を挟持する部分は、フランジ状や段付き形状に形成される。
The
板状のエレメント４が１対のケース２，３の間に挟持された状態で、係止部材や締結部材等によってケース２，３が閉じた状態に保持されて、エアクリーナ１は使用される。吸気口２２には、インテークダクトや消音装置が接続されて、外気が吸気口２２を通じてエアクリーナ１の内部に導入される。エアクリーナ内部に導入された空気は、エレメント４の濾過材４１を通過することによって濾過され、清浄な空気となる。排気口３２には、エアーダクトやスロットルボディが接続されて、エレメント４で濾過された空気が、排気口３２を通じて、エンジンへと供給される。
In a state where the plate-
エレメント４についてより詳細に説明する。図２は、エレメント４の形状を示す斜視図とＸ矢視図である。本実施形態ではエレメント４は、濾過材４１と枠体４２とシール部（シール部材）４４を備えている。エレメント４は、板状に、本実施形態では偏平な直方体状に形成されている。濾過材４１は、空気を濾過するための通気性を有する部材である。濾過材としては、濾紙や不織布や樹脂発泡体などが利用できる。濾紙や不織布などが濾過材の素材として使用される場合には、図示したように、これらを襞折りにして、平板状に形成し、濾過面積を増やすことが好ましい。エレメント４は、襞折りされた濾過材４１が、エレメントの底面と上面に露出するように構成されていて、本実施形態では、濾過される空気は、板状エレメント４の底面から上面に向かって流れる。
The
本実施形態では、濾過材の周囲を取り囲み、エレメントの形状を維持するように枠体４２が設けられている。枠体４２は、金属板や合成樹脂などにより形成され、濾過材４１の周縁に接合一体化されている。濾過材の周縁部を圧縮成形するなどして、濾過材を構成する材料によって枠体を形成しても良い。本実施形態のエレメント４においては、襞折りにした不織布素材の濾過材４１の周縁を取り囲むように枠体４２が合成樹脂の射出成形により成形されており、不織布濾過材と枠体４２とは、インサート成形により一体化されている。
In the present embodiment, the
本実施形態のように、エレメント４は、側面の少なくとも一部の領域において濾過材が露出していても良い。
As in this embodiment, the filter medium may be exposed in the
枠体４２をさらに取り囲むように、シール部４４が設けられている。シール部４４がケース２，３の開口部に挟持されて、エアクリーナ１のシールがなされる。シール部は、弾力性を有する素材、特にゴム素材などによって形成されるシール部材であることが好ましい。シール部は必ずしも設ける必要はなく、要求されるシールの度合いによっては、枠体４２の一部をそのままケースに挟持させるようにしても良い。
A
下ケース２についてより詳細に説明する。図３は、下ケース２の形状を示す斜視図及びｚ矢視図である。上述したように、下ケース２は、上方が開口した略直方体状の箱状のケースであって、吸気口２２を有している。
また、下ケース２には共鳴型消音器５が一体に設けられている。
The
The
本実施形態では、共鳴型消音器５はヘルムホルツ型レゾネータである。ヘルムホルツ型レゾネータは、４００Ｈｚ以下の比較的低い周波数領域の消音効果に優れている。共鳴型消音器５は、所定の容積を有する共鳴室（チャンバー）５１と、中空管状の連通部（連通管）５２とを有している。共鳴室５１の内部空間と連通部５２の内部空間は連通しており、さらに連通部５２の内部空間とエアクリーナの拡張空間とが連通している。共鳴室５１の容量や形状、連通部５２の断面や長さを調節することにより、共鳴型消音器の設定周波数や消音効果が調整される。
In the present embodiment, the resonance silencer 5 is a Helmholtz resonator. The Helmholtz resonator is excellent in the silencing effect in a relatively low frequency region of 400 Hz or less. The resonance silencer 5 includes a resonance chamber (chamber) 51 having a predetermined volume and a hollow tubular communication portion (communication pipe) 52. The internal space of the
共鳴型消音器５は下ケース２の内部に、ケース２と一体となるように取り付けられている。即ち、本実施形態では、下ケース２とは別体に形成された共鳴型消音器５が、共鳴型消音器５の連通部５２が下ケース２の内部空間に向かってに開口するように、下ケース２の底面に配置され、取り付けられている。消音器とケースの取り付けは、溶着や接着、はめ込み、締め付けなどの公知の手段によることができる。
The resonance silencer 5 is attached to the inside of the
図４には、ケース２、３とエレメント４を組付けた状態を示している。図４は共鳴型消音器５の連通部に位置するｚｘ平面と平行な断面での断面図である。なお、図４においては、図を明瞭なものとするために、濾過材４１部分の断面を示すハッチングは省いている。
FIG. 4 shows a state in which the
図１や図４に示すように、共鳴型消音器５の連通部５２は、エレメント４の底面の濾過材４１が露出した部分に対向するようにエアクリーナの拡張空間に向かって開口している。即ち、連通部５２が、下ケース２の内部空間に向け開口する開口５３は、エレメント４（特に底面側の濾過材４１）に近接して設けられており、エレメント４と下ケース２、共鳴型消音器５を組みつけた状態で、エレメントの濾過材４１の露出部と、開口５３とが互いに向かい合うようにされている。本実施形態のように、開口５３の全体が、濾過材が露出した部分と対向するようにされることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
また、共鳴型消音器５の連通部の開口５３と、対向する濾過材の露出部との間の距離Ｌは、連通部の開口５３の開口形状の短辺側の代表寸法をＧｓとして、Ｇｓの半分以下、好ましくは、Ｇｓの０．３倍以下となるように設定され、開口５３と濾過材４１の露出部が近接して配置される。後述するように、距離Ｌが小さい（開口と濾過材露出部とがより近接して配置される）ことによって、***鳴を抑制する効果が高められる。なお、エレメント４の機能や耐久性を損なわなければ、開口５３が濾過材の露出部に接触するように（即ちＬ＝０となるように）配置されても良い。
The distance L between the opening 53 of the communication portion of the resonance silencer 5 and the exposed portion of the filter medium facing the G is expressed as Gs with the representative dimension on the short side of the opening shape of the
ここで、連通部の開口５３の開口形状の短辺側の代表寸法Ｇｓとは、開口形状が矩形状（長方形状）であれば、短辺の長さであり、開口形状が楕円状（長円状）であれば、短径の長さである。開口形状が正方形状や円であれば、一辺の長さや直径の長さを、開口形状の短辺側の代表寸法Ｇｓとして扱えば良い。
Here, the representative dimension Gs on the short side of the opening shape of the
上記実施形態のエアクリーナ１は、公知の製造方法により製造することができる。下ケース２及び、上ケース３は、典型的には合成樹脂の射出成形により製造できる。レゾネータ５はブロー成形等により別体に成形したものを下ケース２に取り付けても良いが、下ケースと一体に射出成形等により形成することもできる。エレメント４は、典型的には、襞折りした濾過材４１に合成樹脂のインサート成形により枠体４２を一体に成形し、シール部材４４を取り付けることにより製造できる。
The
エアクリーナ１の作用及び効果について説明する。上記エアクリーナによれば、共鳴型消音器を設けた際に生ずる***鳴現象を抑制し、エアクリーナの消音性能が高められる。
The operation and effect of the
まず、***鳴現象について説明する。レゾネータが設けられていないエアクリーナに、吸気管や排気管を取り付けて吸気系を構成しこの吸気系の消音性能を評価した。この、レゾネータが無い吸気系を比較例１とする。次に、比較例１の吸気系のエアクリーナにレゾネータ９を追加して吸気系を構成し、この吸気系の消音性能を評価した。レゾネータ９の設定周波数は２２０Ｈｚ近辺に設定されている。なお、レゾネータ９の連通管９２の開口部９３は、フィルタエレメント４の濾過材とは近接しない位置に設けられている。この例では、開口部９３と濾過材表面とは開口の寸法の２倍以上離れている。この、従来技術のレゾネータが設けられた吸気系を比較例２とする。比較例２に用いられた従来技術であるエアクリーナの断面図を図６に示す。
First, the antiresonance phenomenon will be described. An intake pipe and exhaust pipe were attached to an air cleaner without a resonator, and an intake system was constructed to evaluate the noise reduction performance of the intake system. This intake system having no resonator is referred to as Comparative Example 1. Next, the
それぞれの吸気系において、吸気管の入口部分や排気管の出口部分における騒音測定を行い、両者の比を取って周波数分析を行い、吸気系の音響減衰特性を求めた。吸気系の音響減衰量（Ａｔｔｅｎｕａｔｕｉｏｎ）は、吸気管の入口部分における騒音の音圧で、排気管の出口（末端）部分における騒音の音圧を除した量であり、音響減衰量が大きいほど、吸気管入口部分の音圧が小さくなって、吸気系を伝播する騒音のレベルが小さくなったことを示している。 In each intake system, noise was measured at the inlet part of the intake pipe and the outlet part of the exhaust pipe, and a frequency analysis was performed by taking a ratio between the two to obtain an acoustic attenuation characteristic of the intake system. The sound attenuation amount (Attenuation) of the intake system is the amount of noise pressure at the inlet portion of the intake pipe divided by the sound pressure of noise at the outlet (end) portion of the exhaust pipe. This indicates that the sound pressure at the inlet of the intake pipe has decreased, and the level of noise propagating through the intake system has decreased.
図５にこれら比較例１，２の音響減衰量の周波数特性を示す。比較例１を細い実線で、比較例２を太い破線で示している。比較例１と比較例２を比較すると、レゾネータ９の設定周波数である２２０Ｈｚ付近で、比較例２の音響減衰量が大きくなっており、レゾネータ９によって、エアクリーナの消音性能が高められたことがわかる。これは、レゾネータの共鳴により騒音の伝播が抑制された結果であり、レゾネータを設けた設計の意図どおりである。
FIG. 5 shows the frequency characteristics of the sound attenuation amounts of these comparative examples 1 and 2. Comparative Example 1 is indicated by a thin solid line, and Comparative Example 2 is indicated by a thick broken line. Comparing Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that the sound attenuation amount of Comparative Example 2 is increased around 220 Hz, which is the set frequency of the
一方で、比較例１では２２０Ｈｚ付近に現れていた音響減衰量の落ち込みは、比較例２では２６０Ｈｚ付近に移動したものの、依然として音響減衰量の落ち込みは深いままであり、***鳴現象が現れている。***鳴現象が発生すると特定の周波数付近では、レゾネータ９を設けることにより、かえって音響減衰量が小さくなってしまうこともある。
On the other hand, the drop in acoustic attenuation that appeared in the vicinity of 220 Hz in Comparative Example 1 moved to around 260 Hz in Comparative Example 2, but the drop in acoustic attenuation remained deep and an anti-resonance phenomenon appeared. . When the anti-resonance phenomenon occurs, the acoustic attenuation may be reduced by providing the
図１〜４で説明した上記実施形態のエアクリーナによって、同様に吸気系を構成し、音響減衰特性の測定を行なった（実施例）。なお、レゾネータの容量や設定周波数等の基本諸元は比較例２とほぼ同じであり、主にレゾネータの連通部の開口５３をエレメント４の濾過材露出部に対向させ近接配置した点（開口５３と濾過材露出部との間の距離Ｌが、開口の短辺側の代表寸法Ｇｓの１／３となるようにした）点が、比較例２と異なっている。測定結果を、図５中に実施例として太い実線で示している。
実施例によれば、レゾネータ５の設定周波数付近（２２０Ｈｚ）には、比較例１（レゾネータなし）と対比して、レゾネータ５を設けたことによる音響減衰量の改善効果が見られる。
The air cleaner of the above-described embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4 similarly configured an intake system, and measured acoustic attenuation characteristics (Example). The basic specifications such as the capacity and set frequency of the resonator are substantially the same as those in Comparative Example 2, and are mainly arranged in such a manner that the
According to the embodiment, in the vicinity of the set frequency of the resonator 5 (220 Hz), an effect of improving the sound attenuation due to the provision of the resonator 5 is seen in comparison with the comparative example 1 (without the resonator).
そして、実施例の音響減衰特性には、比較例２に見られたような***鳴現象による音響減衰量の落ち込みが見られない。比較例１において２２０Ｈｚにあった音響減衰量の落ち込みは、実施例においては、２５０Ｈｚ付近に現れるごく浅い落ち込みへと改善された。即ち、実施例では、***鳴現象の発生を抑制しながら、レゾネータの設定周波数付近におけるエアクリーナの消音効果が高められている。 In the sound attenuation characteristics of the example, there is no drop in the sound attenuation amount due to the antiresonance phenomenon as seen in Comparative Example 2. The drop in the acoustic attenuation amount that was at 220 Hz in Comparative Example 1 was improved to a very shallow drop that appeared in the vicinity of 250 Hz in the example. That is, in the embodiment, the silencing effect of the air cleaner near the set frequency of the resonator is enhanced while suppressing the occurrence of the anti-resonance phenomenon.
上記実施形態のエアクリーナによって、***鳴現象の発生が抑制される理由は、以下のようなメカニズムによるものであると推定される。共鳴型消音器（レゾネータ）の連通部の開口が、エレメント側面の濾過材が露出した部分に対向するように、近接して（開口５３の開口形状の短辺側の代表寸法をＧｓ、開口５３と露出した濾過材４１との距離をＬとして、ＬがＧｓの半分以下となるように）設けられているため、共鳴に伴って連通部の開口を出入りする空気の流れは、露出した濾過材を通過するように流れる。このため、濾過材が、連通部開口を出入りする空気流の抵抗となる。共鳴型消音器の連通部に抵抗が設けられると、バネマスの振動系にダンピング要素を設けたときのように、振動系の共鳴のピークが抑えられ、共鳴の周波数帯がやや広がるように変化する。このように共鳴ピークが抑えられる結果、***鳴の程度も抑えられて、***鳴現象が抑制される。
It is presumed that the reason why the anti-resonance phenomenon is suppressed by the air cleaner of the above embodiment is due to the following mechanism. The opening of the communication part of the resonance type silencer (resonator) is close to the element on the side face of the element where the filter material is exposed (the representative dimension on the short side of the opening shape of the
共鳴型消音器の連通部の開口付近において、連通部に出入りする空気の流れは、開口から遠ざかるに従って、徐々に拡散し、濾過材露出部によるダンピング効果が弱くなるが、開口から開口形状の短辺側の代表寸法の半分以下の距離までの空間では、空気の流れがおおむね連通部の延在方向と沿った流れとなり、あまり拡散しないため、この領域内に濾過材露出部が配置されるようにすると、ダンピング効果が得られやすく、***鳴現象の抑制に特に効果的である。***鳴現象を抑制する観点からは、濾過材露出部をできるだけ連通部の開口に近接して設けることが好ましい。 In the vicinity of the opening of the communication part of the resonance silencer, the air flow entering and exiting the communication part gradually diffuses away from the opening, and the damping effect due to the exposed part of the filter medium is weakened. In a space up to a distance less than half of the representative dimension on the side, the air flow is generally along the direction of extension of the communication part and does not diffuse so much, so that the exposed part of the filter medium is arranged in this area. In this case, a damping effect can be easily obtained, which is particularly effective for suppressing the antiresonance phenomenon. From the viewpoint of suppressing the anti-resonance phenomenon, it is preferable to provide the exposed filter material portion as close as possible to the opening of the communication portion.
また、共鳴型消音器の連通部開口に、空気流の抵抗となる濾過材を配置して、***鳴現象を抑制するという観点からは、濾過材の露出部を、連通部開口全体を覆うように対向させて配置することが好ましい。 In addition, from the viewpoint of suppressing the anti-resonance phenomenon by arranging a filter medium that acts as an air flow resistance in the communication part opening of the resonance silencer, the exposed part of the filter medium is covered so as to cover the entire communication part opening. It is preferable to arrange it facing to.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Other embodiments of the present invention will be described below. However, in the following description, portions different from the above embodiment will be mainly described, and detailed descriptions of the same portions will be omitted. Further, the embodiments described below can be implemented by combining some of them or replacing some of them.
図７は、第２実施形態のエアクリーナの、下ケース６とエレメント４、上ケース３を示す組み付け状態での断面図である。本実施形態においては、共鳴型消音器の具体的構成が第１実施形態と異なっている。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the air cleaner according to the second embodiment in the assembled state showing the
吸気口６２を備える下ケース６には、共鳴型消音器の連通部となるべき管部分（連通管７２）が、下ケース底面から上下方向に突出するように設けられている。下ケース７の更に下側には、拡張ケース７１が溶着されていて、下ケース６の底面と、拡張ケース７１によって、共鳴型消音器の共鳴室となるべき空間が形成されている。
The
そして、図７にも示したように、連通管７２の上端の開口７３は、エレメント４の底面の濾過材と対向して設けられ、開口７３と濾過材との間の距離Ｌは、開口７３の開口形状の短辺側代表寸法Ｇｓの半分以下となるよう、開口７３が濾過材に近接して設けられている。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態のようにしても、共鳴型消音器の連通部開口が、エレメントの濾過材が露出する部分に対向し、近接するように設けられているので、共鳴型消音器を設けた際に生ずる***鳴現象を抑制し、エアクリーナの消音性能が高められる。 Even in the present embodiment, the communication part opening of the resonance type silencer is provided so as to face and be close to the portion where the filter material of the element is exposed, so when the resonance type silencer is provided, The anti-resonance phenomenon that occurs is suppressed, and the silencer performance of the air cleaner is enhanced.
そして、本実施形態のように、下ケースの一部を利用して共鳴型消音器の共鳴室や連通部の一部もしくは全部を構成するようにすれば、エアクリーナをコンパクトに構成できたり、エアクリーナの製造の効率性を高めることができる。共鳴型消音器の共鳴室や連通部の具体的構成は、第１実施形態のように別体に成形した部材を取り付けたり、第２実施形態のように、下ケースと他の部材を組み合わせるようにしたりしても良い。 Then, as in this embodiment, if a part or all of the resonance chamber and the communication part of the resonance silencer is configured using a part of the lower case, the air cleaner can be configured in a compact manner, or the air cleaner The efficiency of manufacturing can be increased. The specific configuration of the resonance chamber and the communication part of the resonance silencer is such that a separately molded member is attached as in the first embodiment, or the lower case and other members are combined as in the second embodiment. Or you can do it.
また、本実施形態に示すように、共鳴型消音器の開口７３において、連通管７２の端部を管の外側に向けてフランジ状に広げたフランジ部７４を設けることが特に好ましい。フランジ部を設けると、共鳴型消音器に出入りする空気が、露出した濾過材を通過する割合を高めることができ、ダンピング効果を高めることができ、エアクリーナの消音特性が改善される。
Further, as shown in the present embodiment, it is particularly preferable to provide a
図８には、更に他の実施形態の例を示す。図８には、上ケース８の側に共鳴型消音器１０を設けた実施形態の例を示している。また、本実施形態では、共鳴型消音器１０は、一方の端部が閉じられた中空管状の共鳴型消音器（いわゆる４分の１波長共鳴管、サイドブランチ）である。上ケース８の上面を貫通するように連通管８３が設けられ、連通管８３に同じ径の管端が閉じられた中空管が取り付けられて、共鳴型消音器（サイドブランチ）１０が上ケースに一体に取り付けられている。そして、連通管８３の端部は、エレメント４の上面の濾過材が露出した部分に対向して開口しており、開口と濾過材の間の距離Ｌは、円形の開口８３の直径Ｄの１／４程度にされている。
FIG. 8 shows still another embodiment example. FIG. 8 shows an example of an embodiment in which a
このように上ケースの側に共鳴型消音器を設けた形態であっても、共鳴型消音器の連通部開口が、エレメントの濾過材が露出する部分に対向し、近接するように設けられていれば、他の実施形態のエアクリーナと同様に、共鳴型消音器を設けた際に生ずる***鳴現象を抑制し、エアクリーナの消音性能が高められる。 Thus, even if the resonance muffler is provided on the upper case side, the communication part opening of the resonance muffler is provided so as to face and be close to the portion where the filter material of the element is exposed. Then, like the air cleaners of the other embodiments, the anti-resonance phenomenon that occurs when the resonance type silencer is provided is suppressed, and the noise reduction performance of the air cleaner is enhanced.
そして、共鳴型消音器は、他の形態、例えば、いわゆるサイドブランチであっても良く、共鳴型消音器がサイドブランチである場合は、エアクリーナに開口している付近を連通部、閉じられた側の中空管部を共鳴室と考えればよい。なお、エアクリーナに共鳴型消音器を設けて消音特性を改善する上で、共鳴室の容積を大きくできるレゾネータが、特に効果的である。 The resonance type silencer may be in another form, for example, a so-called side branch. When the resonance type silencer is a side branch, a communication part is provided in the vicinity of the open side of the air cleaner, the closed side. The hollow tube portion may be considered as a resonance chamber. Note that a resonator that can increase the volume of the resonance chamber is particularly effective in providing a resonance silencer in the air cleaner to improve the noise reduction characteristics.
また、上記実施形態では、エアクリーナに対し共鳴型消音器が１つ設けられる形態例を説明したが、エアクリーナは他の共鳴型消音器を有するものであっても良い。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the form example with which one resonance type silencer is provided with respect to an air cleaner, an air cleaner may have another resonance type silencer.
上記実施形態では、エレメントとして、襞折りした濾過材の周囲に枠体を設けたものを
中心に説明したが、エレメントは、他の形態であっても良い。例えば、濾過材は、濾紙や不織布の他、発泡樹脂体（発泡スポンジ）であっても良い、また、エレメントは、枠体やシール部材を備えていることが好ましいが、枠体やパッキンが無いものであっても良い。例えば、エレメントは、襞折りした不織布の周縁を圧縮成形して、エレメントの形状を維持させるようにした、合成樹脂製不織布だけで形成されたエレメントであっても良い。
In the above-described embodiment, the description has been made mainly on the element provided with the frame around the folded filter material. However, the element may be in other forms. For example, the filter medium may be a foamed resin body (foam sponge) in addition to filter paper or non-woven fabric. The element preferably includes a frame body and a seal member, but there is no frame body or packing. It may be a thing. For example, the element may be an element formed only by a synthetic resin nonwoven fabric in which the periphery of the folded nonwoven fabric is compression-molded to maintain the shape of the element.
また、上記説明では、主にエレメントが下ケース（上流側ケース、ダストサイド側ケース）と上ケース（下流側ケース、クリーンサイド側ケース）の間にはさみこまれる板状のエレメントである場合について実施の形態を説明したが、エレメントは、エアクリーナケース内の拡張空間を上流側と下流側に仕切るものであれば、板状のエレメントには限定されない。例えば、エレメントは円筒状に形成されたエレメントであっても良い。 In the above description, the case where the element is mainly a plate-like element sandwiched between the lower case (upstream side case, dust side side case) and the upper case (downstream side case, clean side case) is implemented. However, the element is not limited to a plate-shaped element as long as the element partitions the expansion space in the air cleaner case into the upstream side and the downstream side. For example, the element may be an element formed in a cylindrical shape.
上記実施形態の説明では説明を省略したが、エアクリーナは、他の部材を有していても良い。エアクリーナは、取付部材や支持部材、緩衝部材を有していても良い。また、エアクリーナには、流量センサや温度センサや圧力センサなどのセンサ類、弁やアクチュエータ等の可変機構、燃料蒸気の吸着部材、吸音材などが設けられていても良い。 Although the description is omitted in the description of the above embodiment, the air cleaner may have other members. The air cleaner may have an attachment member, a support member, and a buffer member. The air cleaner may be provided with sensors such as a flow rate sensor, a temperature sensor and a pressure sensor, a variable mechanism such as a valve and an actuator, a fuel vapor adsorbing member, a sound absorbing material, and the like.
本発明のエアクリーナは、上記実施形態で説明した自動車ガソリンエンジンの吸気系以外の他の用途にも応用できる。自動車における応用としては、エアコンディショナー、電池や電子回路の空冷装置、燃料電池の空気供給装置などにおける空気の濾過用途が例示できる。さらに、本発明のエアクリーナの応用は車両用に限定されず、内燃機関を用いた据え置き型の発電機や、家庭用・産業用の燃料電池、ボイラ、冷却装置、空気清浄機など、空気を濾過する用途全般に応用できる。 The air cleaner of the present invention can be applied to applications other than the intake system of the automobile gasoline engine described in the above embodiment. Examples of applications in automobiles include air filtration applications in air conditioners, air cooling devices for batteries and electronic circuits, air supply devices for fuel cells, and the like. Furthermore, the application of the air cleaner of the present invention is not limited to vehicles, but filters air such as stationary generators using internal combustion engines, household and industrial fuel cells, boilers, cooling devices, and air purifiers. It can be applied to all uses.
本発明のエアクリーナは、例えば自動車の内燃機関に供給する空気を濾過する用途に使用でき、エアクリーナの消音特性を改善できて産業上の利用価値が高い。 The air cleaner of the present invention can be used, for example, in applications for filtering air supplied to an internal combustion engine of an automobile, can improve the silencing characteristics of the air cleaner, and has high industrial utility value.
１ エアクリーナ
２ 下ケース
２２ 吸気口
３ 上ケース
３２ 排気口
４ エレメント
４１ 濾過材
４２ 枠体
４４ シール部材
５ 共鳴型消音器（レゾネータ）
５１ 共鳴室
５２ 連通部
５３ 連通部の開口
６ 下ケース
６２ 吸気口
７１ 拡張ケース
７２ 連通管
７３ 開口
７４ フランジ部
８ 上ケース
８２ 排気口
８３ 連通管
１０ 共鳴型消音器（サイドブランチ）
DESCRIPTION OF
51
Claims (2)
前記ケースの一方には吸気口が設けられ、前記ケースの他方には排気口が設けられたエアクリーナであって、
前記拡張空間に連通する連通部と共鳴室とを有する共鳴型消音器が前記ケースに一体に設けられており、
前記フィルタエレメントは板状であり、上流側の拡張空間に対向する面及び下流側の拡張空間に対向する面において、濾過材が露出しており、
前記フィルタエレメントの濾過材が露出した部分に対向するように共鳴型消音器の連通部が開口し、
当該開口は、ケースに対し、板状のフィルタエレメントの延在方向に離間するように配置されていて、当該開口全体が濾過材の露出部により覆われており、かつ、
当該開口は、板状のフィルタエレメントの延在方向と略平行に設けられていて、当該開口の開口形状の短辺側の代表寸法をＧｓ、開口と露出した濾過材との距離をＬとして、ＬがＧｓの半分以下とされているエアクリーナ。 A pair of cases forming an expansion space, and a filter element that is sandwiched between the cases and partitions the expansion space into an upstream side and a downstream side,
An air cleaner provided with an air inlet on one side of the case and an air outlet on the other side of the case;
A resonance type silencer having a communication portion communicating with the expansion space and a resonance chamber is provided integrally with the case,
The filter element is plate-shaped, and the filter medium is exposed on the surface facing the upstream expansion space and the surface facing the downstream expansion space,
The communicating part of the resonance silencer opens so as to face the exposed part of the filter element of the filter element,
The opening is arranged so as to be separated from the case in the extending direction of the plate-like filter element, the entire opening is covered with the exposed portion of the filter medium, and
The opening is provided substantially parallel to the extending direction of the plate-shaped filter element, the representative dimension on the short side of the opening shape of the opening is Gs, and the distance between the opening and the exposed filter medium is L, Air cleaner with L less than half of Gs.
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