JP5825792B2 - エアクリーナ装置 - Google Patents
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Description
このエアクリーナ装置によれば、複数の係止部に複数のクランプをそれぞれ係止させてケースにケースカバーが取り付けられる。
一方、複数の係止部から複数のクランプを外すことでケースからケースカバーが取り外される(例えば、特許文献1参照。)。
このため、係止部やクランプの個数が多くなり、そのことが部品点数を減らす妨げになっていた。
このため、フィルタエレメントの保守、点検に手間がかかり、この点において改良の余地が残されていた。
さらに、嵌合凹部に凸部を嵌合することにより、支持部および揺動部で蝶番部(丁番部、ヒンジ部)を形成した。この蝶番部でクリーナケースおよびカバーを開閉自在に連結できる。
加えて、蝶番部の支持部をクリーナケースに一体に形成し、蝶番部の揺動部をカバーに一体に形成した。
さらに、クリーナケースにカバーを取り付ける係止部材を減らすことで、狭い空間においてカバー65の着脱作業を容易におこなうことができる。
よって、カバーの係止部を係止部材(例えば、ボルト)でクリーナケースに取り付けた状態において、上突起および下突起の各中央部(すなわち、カバーの中央部)でシール部を確実に押圧することができる。
これにより、突起(すなわち、カバー)によるシール部の押圧状態をシール部全周に亘って好適に確保することができる。
一方、左右の突起は突出寸法が小さく抑えられている。これにより、カバーを開放するために、支持部の嵌合凹部を軸にしてシール部から左右の突起を離す際に、受凹部にシール部が嵌め込まれた状態を確保することができる。
よって、開口部に露出したシール部を外部(すなわち、カバーの外側)から目視することができる。
ここで、シール部およびカバー間にフィルタエレメントが設けられ、フィルタエレメントおよびシール部でエレメントユニットが形成されている。これにより、クリーナケースにカバーを取り付けた際に、シール部(すなわち、フィルタエレメント)の組付け状態を簡単に確認でき、組付け作業の容易化を図ることができる。
図1に示すように、コージェネレーション装置10は、発電収納部12および電装収納部13に区画されたコージェネケース(筐体)11と、発電収納部12内の下部に収納されたエンジン(原動機)16と、エンジン16の本体(以下、「エンジン本体」という)17上部に設けられた発電機18と、エンジン本体17側方に設けられた熱交換器19と、電装収納部13内の下部に収納された第1制御部21と、電装収納部13内の上部に収納された電力変換部22とを備えた熱電併給装置である。
このコージェネケース11内の左サイドパネル33寄りに、左サイドパネル33に沿わせて仕切壁36が設けられている。さらに、仕切壁36の上端部36aから上仕切部38が右サイドパネル34まで延出するように設けられている。
右側の発電収納部12は、エンジン16、発電機18および熱交換器19などが収納(配設)されている。
左側の電装収納部13は、第1制御部21および電力変換部(インバータユニット)22が収納(配設)されている。
吸/排気部14は、エンジン16(図1も参照)の吸気系41の一部を構成するエアクリーナ装置45、ガス流量調整装置、ミキサー(スロットル弁を含む)が収納(配設)されている。
加えて、吸/排気部14は、エンジン16の排気系51の一部を構成するマフラー52が収納(配設)されている。マフラー52に排気出口53(図1も参照)が連通されている。
吸気系41は、コージェネケース11の後パネル32に設けられたエア吸気部42と、エア吸気部42をエンジン本体17の吸気口44に連通する吸気通路43と、吸気通路43の途中に設けられたエアクリーナ装置45とを備えている。
吸気通路43には、エアクリーナ装置45の下流側にガス流量調整装置が設けられ、ガス流量調整装置にミキサーが設けられている。このミキサーにはスロットル弁が含まれている。
エアクリーナ装置45に空気が導かれることにより、導かれた空気がエアクリーナ装置45で浄化される。エアクリーナ装置45で浄化された空気がミキサーでガス燃料と混合され、混合されたガス燃料がスロットル弁に導かれる。
スロットル弁を経たガス燃料がエンジン本体17の吸気口44を経て燃焼室内に導入され、エンジン16が駆動する。
エンジン16で発電機18を駆動することにより、発電機18で電力(交流電力)を発電することができる。
このように、エンジン16の廃熱(排熱)を熱源として利用して温水を生成し、生成した温水の熱をコージェネレーション装置10の外部25に導き出して暖房などに用いることが可能である。
この第1制御部21は、例えば、漏電遮断機が例示されるが、これに限定するものではなくその他のエンジン制御機能を備えることも可能である。
第2制御部23は、エンジン16の始動時に発電機18をスタータ機能に切り換え、エンジン16の始動後に発電機18をジェネレータ機能に切り換えるようにエンジン16を制御する機能などを備えるECUである。
この第2制御部23は、発電収納部12以外の空間であれば設置に制限がないため、電装収納部13に配設することも可能である。
電力変換部22は、発電機18で発生した交流電力を要求仕様電力に変換するインバータユニットである。
さらに、図5に示すように、エアクリーナ装置45は、吸気ケース55に設けられたクリーナケース63と、クリーナケース63に着脱自在に設けられたカバー65と、カバー65およびクリーナケース63間に設けられたエレメントユニット67(図6も参照)とを備えている。
この吸気ケース55は、平面視略矩形状に形成された吸気周壁71と、吸気周壁71の下部を閉塞する底部72と、吸気周壁71および底部72に設けられた複数の障壁73と、吸気周壁71の左後端部に形成された導入口71aと、底部72の左端部に形成された導出口72aとを有する。
上端部55bが開口されることで上端開口55aが形成されている。
吸気周壁71および底部72に複数の障壁73を設けることにより、複数の障壁73でケース空間74がラビリンス状(迷路状)に区画されている。
よって、吸気通路43内の空気が導入口71aを経てラビリンス状に区画されたケース空間74に導かれる。
よって、ラビリンス状に区画されたケース空間74の空気が導出口72aを経てクリーナ導入流路82に導かれる。
吸気ケース55の上端部55bに蓋体57を載置した状態において、上端開口55aが蓋体57で覆われる(閉塞される)。
この蓋体57の外周縁57a近傍に複数の取付孔58が形成されている。
これにより、蓋体57が吸気ケース55の上端部55bに複数のボルト59で着脱自在に取り付けられている。
この吸音部61は、吸気ケース55の上端部55bに載置可能に形成された天井部76と、天井部76の外周縁76aに沿って設けられたシール壁部77とを有し、外周縁76a近傍に複数の取付凹部78が形成されている。
よって、ボルト59が取付孔58および取付凹部78に差し込まれ、取付凹部78から突出したボルト59が吸気ケース55の上端部55bにねじ結合される。
これにより、蓋体57および吸音部61が吸気ケース55の上端部55bに複数のボルト59で着脱自在に取り付けられている。
シール壁部77は、天井部76の外周縁76aに沿って吸気ケース55の上端部55bより一回り大きく形成されている。
この状態で、吸気ケース55の上端部55bに蓋体57が複数のボルト59で取り付けられている。すなわち、吸気ケース55の上端部55bおよび蓋体57間にシール壁部77(具体的には、天井部76)が介在されている。
このように、吸音部61が吸音材で形成され、かつ、吸気ケース55の上端部55bおよび蓋体57で天井部76(吸音部61)が押圧状態に挟持されている。
これにより、上端部55bおよび蓋体57間が吸音部61で密封されている。
よって、上端部55bおよび蓋体57間が吸音部61で密封されるとともに、ラビリンス状に区画されたケース空間74が吸音部61で密封されている。
ラビリンス状に区画されたケース空間74が吸音部61で密封されることで、ケース空間74がラビリンス流路(迷路状の流路)75に形成される。
これにより、吸気脈動にともなって発生するエンジン16の吸気音を低減することができる。
これにより、吸気脈動にともなって発生するエンジン16の吸気音を吸音部61で一層良好に低減することができる。
これにより、吸気脈動にともなって発生するエンジン16の吸気音を蓋体57(金属製のプレート)で一層良好に低減することができる。
このように、蓋体57および吸気ケース55間を吸音部61で密封することで、吸気脈動にともなって発生するエンジン16の吸気音を一層良好に低減することができる。
このように、吸気ケース55を消音室として兼用することで、消音室を吸気通路43に個別に設ける必要がない。
これにより、部品点数を増やすことなく吸気音の低減を図ることができる。
さらに、吸気通路43に消音室を個別に設ける必要がないので、個別の消音室を収容するための空間(収容スペース)を不要にできる。
このクリーナケース63は、吸気ケース55の前下部に前向きに一体に設けられたクリーナ周壁81と、クリーナ周壁81の右側壁89に設けられたクリーナ導入流路82と、クリーナ周壁81の前端部81aに設けられた受凹部83と、クリーナ周壁81の左側壁88に設けられた支持部84とを有する。
このクリーナ周壁81は、前端部81aが開口され、後端部が吸気通路43の下流側途中(途中)43b(図3参照)に連通されている。
クリーナ導入流路82の上流側にラビリンス流路75の導出口72aが設けられている。
また、クリーナ導入流路82の下流側にカバー導入流路93が設けられている。
クリーナ導入流路82およびカバー導入流路93はシール106(図5、図12参照)で密封状態に連通されている。
上受凹部83aは、エレメントユニット67のシール部111のうち上シール部111a(図10参照)を受入れ可能に形成されている。
下受凹部83bは、エレメントユニット67のシール部111のうち下シール部111bを受入れ可能に形成されている。
右受凹部83dは、エレメントユニット67のシール部111のうち右シール部111dを受入れ可能に形成されている。
すなわち、受凹部83は、エレメントユニット67のシール部111を受入れ可能に形成されている。
嵌合凹部85は、略半円弧形(湾曲形)の凹状に形成されている。
カバー65は、クリーナ周壁81の受凹部83に対峙するように形成されたカバー周壁(カバーの周壁)91と、カバー周壁91の前端部91aを閉塞するカバー平坦部92と、カバー周壁91の右端部に設けられたカバー導入流路93とを有する。
カバー周壁91の前端部91aをカバー平坦部92で閉塞することでカバー65内にカバー空間99が形成されている。
上壁91bの前端部から上受凹部83a(図5参照)に向けて上突起97aが突出されている。また、下壁91cの前端部から下受凹部83bに向けて下突起97bが突出されている。
上下の突起97a,97bおよび左右の突起97c,97dは一体に形成されている。よって、上下の突起97a,97bおよび左右の突起97c,97dで略矩形状枠体の突起97が形成されている。
この突起97は、シール部111の全周に押圧可能な部位である。
同様に、下突起97bは、平面視において半径Rで円弧状に形成されることにより、下受凹部83bに向けて湾曲状に突出されている。
一方、左右の突起97c,97dは直線状に形成されている。
同様に、下突起97bを湾曲状に形成することで、下突起97bの下中央部(中央部)97fは左右の突起97c,97dに対して突出寸法がL1だけ大きく形成されている。
上下の係止部95,96は、後述するように、クリーナケース63に上下のボルト(係止部材)101で取り付けられる部位である。
なお、上下の中央部97e,97fを左右の突起97c,97dより大きく突出させた理由については後で詳しく説明する。
また、図12に示すように、クリーナケース63にカバー65を取り付けた状態において、右側壁91eの右突起97dでシール部111の右押圧面111hを押圧した(押し付けた)状態に保たれる。
加えて、クリーナケース63にカバー65を取り付けた状態において、下壁91cの下突起97bでシール部111の下押圧面111fを押圧した(押し付けた)状態に保たれる。
この揺動部94は、支持部84に嵌入可能な略矩形状の開口部103と、開口部103に形成された凸部104とを有する。
この後縁部103dに凸部104が形成されている。
凸部104は、嵌合凹部85に向けて(すなわち、前方に向けて)突出されることで、支持部84の嵌合凹部85に嵌合可能に形成されている。
よって、嵌合凹部85に凸部104が嵌合された状態において、嵌合凹部85の湾曲面に沿わせて凸部104を円滑に揺動させることができる。
よって、蝶番部80でクリーナケース63の左側壁88にカバー65の左側壁91dが連結されている。
クリーナケース63(左側壁88)にカバー65(左側壁91d)が蝶番部80で連結されることで、クリーナケース63に蝶番部80を介してカバー65が円滑に開閉自在に支持されている。
上取付孔95aに上ボルト101が差し込まれ、上取付孔95aから突出した上ボルト101がクリーナ周壁81の右上角部81bにねじ結合されている。
これにより、上係止部95が上ボルト101でクリーナ周壁81の上右角部81bに取り付けられている。
下取付孔96aに下ボルト101が差し込まれ、下取付孔96aから突出した下ボルト101がクリーナ周壁81の右下角部81cにねじ結合されている。
これにより、下係止部96が下ボルト101でクリーナ周壁81の下右角部81cに取り付けられている。
さらに、上係止部95が上ボルト101で右上角部81bに取り付けられるとともに、下係止部96が下ボルト101で右下角部81cに取り付けられている。
これにより、蝶番部80および上下のボルト101でクリーナケース63にカバー65が取り付けられている。
加えて、蝶番部80の支持部84をクリーナケース63に一体に形成し、蝶番部80の揺動部94をカバー65に一体に形成した。
さらに、クリーナケース63にカバー65を取り付ける係止部材を上下のボルト101(2本)に減らすことで、狭い空間においてカバー65の着脱作業を容易におこなうことができる。
この開口部103は、クリーナケース63にカバー65が取り付けられた状態においてシール部111の左押圧面111gが外部25に露出可能に形成されている(図11も参照)。
これにより、クリーナケース63にカバー65を取り付けた際に、シール部111(すなわち、フィルタエレメント113)の組付け状態を簡単に確認でき、組付け作業の容易化を図ることができる。
エレメントユニット67は、クリーナケース63に設けられたシール部111と、シール部111およびカバー65間に設けられたフィルタエレメント113とを備えている。
シール部111は、略矩形状の枠体に形成する上シール部111a、下シール部111bと、左シール部111cおよび右シール部111dを有する。
また、下シール部111bは、下突起97bに対峙可能な下押圧面111fを有する。
さらに、左シール部111cは、左突起97cに対峙可能な左押圧面111gを有する。
加えて、右シール部111dは、右突起97dに対峙可能な右押圧面111hを有する。
また、下押圧面111fが下突起97bで押圧される(押し付けられる)。
さらに、左押圧面111gが左突起97cで押圧される(押し付けられる)。
加えて、右押圧面111hが右突起97dで押圧される(押し付けられる)。
シール部111(上下の押圧面111e,111fおよび左右の押圧面111g,111h)が全周に亘って突起97で押圧されている(押し付けられている)。
よって、シール部111および突起97間が密封されている。
これにより、クリーナケース63の受凹部83およびカバー65の突起97がシール部111で密封されている。
図3、図9に示すように、カバー65は蝶番部80および上下の係止部95,96(上下のボルト101)でクリーナケース63に取り付けられている。
カバー65は横長の状態で平面視略矩形状に形成されている。よって、蝶番部80および上下の係止部95,96(上下のボルト101)間の間隔が比較的大きい。
そこで、上突起97aの***部97eを左右の突起97c,97dより大きく突出させ、下突起97bの下中央部97fを左右の突起97c,97dより大きく突出させた。
これにより、突起97(すなわち、カバー65)によるシール部111の押圧状態をシール部111全周に亘って好適に確保することができる。
よって、カバー65を蝶番部80の支持部84(具体的には、嵌合凹部85)を軸にして開放する際に、左突起97cをシール部111の左押圧面111gから好適に離すことができる。
同様に、右突起97dをシール部111の右押圧面111hから好適に離すことができる。
これにより、クリーナケース63の受凹部83(図9参照)にシール部111を嵌め込んだ状態に保持できる。
同様に、右突起97dでシール部111の右押圧面111hを好適に押圧することができる。
よって、カバー65を閉塞する際に、クリーナケース63の受凹部83(図9参照)にシール部111を嵌め込んだ状態に保持できる。
これにより、フィルタエレメント113を所定位置に容易に保持することができる。
フィルタエレメント113は、シール部111に全周が支えられた第1フィルタエレメント114と、第1フィルタエレメント114およびカバー65間に挟持された第2フィルタエレメント115とを備えている。
吸気通路43は、図2に示すエア吸気部42をエンジン16の吸気口44に連通する通路である。
カバー空間99に導かれた空気が第1フィルタエレメント114および第2フィルタエレメント115で浄化され、浄化された空気がミキサーでガス燃料と混合される。
ミキサーで混合されたガス燃料がスロットル弁に導かれる。スロットル弁を経たガス燃料が吸気通路43の下流側途中43bに導かれる。
図14(a)に示すように、吸気系41のエア吸気部42から外気(空気)が吸気通路43に矢印Aの如く吸い込まれる。吸気通路43に吸い込まれた空気がラビリンス流路75に矢印Bの如く導かれる。
ラビリンス流路75に導かれた空気がラビリンス流路75に沿って矢印Cの如く導かれる。ラビリンス流路75を経た空気が導出口72aに向けて矢印Dの如く導かれる。
導出口72aを経た空気がクリーナ導入流路82(図14(b)参照)に導かれる。
これにより、吸気脈動にともなって発生するエンジン16の吸気音を低減することができる。
これにより、吸気脈動にともなって発生するエンジン16の吸気音を吸音部61で一層良好に低減することができる。
カバー空間99に導かれた空気が第2フィルタエレメント115および第1フィルタエレメント114に向けて矢印Fの如く導かれる。
ミキサーで混合されたガス燃料がスロットル弁に導かれる。スロットル弁を経たガス燃料が吸気通路43の下流側途中43b(図15参照)に導かれる。
吸気口44を経たガス燃料が燃焼室内に導入されることによりエンジン16が駆動する。
図16(a)に示すように、上下のボルト101を矢印Iの如く緩める。上下のボルト101を緩めた後、カバー65を蝶番部80の支持部84(具体的には、嵌合凹部85(図16(b)参照))を軸にして矢印Jの如く開放する。
よって、嵌合凹部85に凸部104が嵌合された状態において、嵌合凹部85の湾曲面に沿って凸部104を円滑に揺動させることができる。
カバー65を開放することで、左側壁91dの左突起97cが矢印J方向に移動する。
よって、図17(b)に示すように、カバー65を開放する際に、左突起97cを左押圧面111gから好適に離すことができる。同様に、図17(a)に示すように、右突起97dを右押圧面111hから好適に離すことができる。
これにより、クリーナケース63(図16(a)参照)の受凹部83にシール部111を嵌め込んだ状態に保持できる。
嵌合凹部85から凸部104を外すことで、支持部84から揺動部94を外す。
クリーナケース63からカバー65を外すことにより、第1、第2のフィルタエレメント114,115など保守、点検(メンテナンス)をおこなうことができる。
同様に、右突起97dで右押圧面111hを好適に押圧できる。
よって、カバー65を閉塞する際に、クリーナケース63の受凹部83にシール部111を嵌め込んだ状態に保持できる。
これにより、フィルタエレメント113を所定位置に容易に保持することができる。
例えば、前記実施例では、原動機としてガスエンジン16を例示したが、これに限らないで、ガソリンエンジンなどの他のエンジンを用いることも可能である。
Claims (2)
- 原動機の吸気口に連通された吸気通路にクリーナケースが設けられ、前記クリーナケースにカバーが着脱自在に設けられ、前記カバーおよび前記クリーナケース間にフィルタエレメントが設けられ、前記吸気通路に外部から吸い込んだ空気を前記フィルタエレメントで浄化して前記吸気口に導入可能なエアクリーナ装置において、
前記クリーナケースに前記フィルタエレメントの全周を支える弾性変形可能なシール部を備え、
前記クリーナケースは、
前記シール部が嵌め込まれる受凹部と、
前記カバーに対して反対側の部位に嵌合凹部を有する支持部と、を備え、
前記カバーは、
横長の状態で略矩形状の枠体に形成されたカバー周壁と、
前記カバー周壁の一端部に設けられ、前記支持部の前記嵌合凹部に嵌合可能な凸部を有する揺動部と、
該揺動部の反対側で、かつ、前記カバー周壁の他端部側に設けられ、前記クリーナケースに係止可能な係止部と、
前記カバー周壁から前記クリーナケースに向けて張り出され、前記シール部の全周に押圧可能な突起と、を備え、
前記嵌合凹部に前記凸部が嵌合されることにより、前記支持部および前記揺動部で前記クリーナケースに前記カバーを開閉自在に連結する蝶番部が形成され、
前記突起が上下の突起および左右の突起で略矩形状の枠体に形成され、前記上突起および前記下突起の各中央部が左右の突起より大きく突出されることにより、
前記カバーが前記クリーナケースに取り付けられた状態において、前記突起による前記シール部の押圧状態を確保し、
前記カバーを開放するために、前記支持部の前記嵌合凹部を軸にして前記シール部から前記左右の突起を離す際に、前記受凹部に前記シール部が嵌め込まれた状態を確保することを特徴とするエアクリーナ装置。 - 前記シール部および前記カバー間に前記フィルタエレメントが設けられ、該フィルタエレメントおよび前記シール部でエレメントユニットが形成され、
前記カバーの前記揺動部に開口部が設けられ、
前記クリーナケースに前記カバーが取り付けられた状態において、前記フィルタエレメントを支えるシール部が開口部を経て外部に露出可能としたことを特徴とする請求項1記載のエアクリーナ装置。
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