CN107427746B - 过滤器元件以及过滤器装置 - Google Patents

Abstract

能够防止在第一滤材与第二滤材之间积存空气。在中心轴大致沿着铅垂方向设置的第一滤材以及第一内筒的内侧设置有第二滤材。在第一内筒上，在上端附近的带状的区域即第一区域形成有贯通孔，在第一区域以外的第二区域未形成有贯通孔。

Description

过滤器元件以及过滤器装置

技术领域

本发明涉及过滤器元件以及过滤器装置。

背景技术

在专利文献1中公开了如下的过滤器元件，该过滤器元件具备：筒状的第一滤材，其具有除去燃料中的尘埃的功能；和第二滤材，其收容于第一滤材的内侧，并且具有除去燃料中的水分的功能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-230111号公报

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的发明中，有可能在第一滤材与第二滤材之间积存空气，阻碍燃料的流动。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够防止在第一滤材与第二滤材之间积存空气的过滤器元件以及过滤器装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明所涉及的过滤器元件的特征在于，例如具备：第一元件，其具有大致圆筒形状的第一滤材和沿着所述第一滤材的内周设置的第一内筒，且所述第一滤材的中心轴以及所述第一内筒的中心轴大致沿着铅垂方向设置；和第二元件，其具有大致圆筒形状的第二滤材，所述第二滤材与所述第一内筒大致平行地设置在所述第一内筒的内部，所述第二元件供通过所述第一元件后的液体通过，其中，在所述第一内筒上，仅在上端附近的带状的区域即第一区域形成有供所述液体通过的第一贯通孔。

根据本发明所涉及的过滤器元件，在中心轴大致沿着铅垂方向设置的第一滤材以及第一内筒的内侧设置有第二滤材。在第一内筒上，在上端附近的带状的区域即第一区域形成有贯通孔，在第一区域以外的第二区域未形成有贯通孔。通过仅在第一内筒的上端附近的区域形成有供液体通过的贯通孔，从而积存在第一元件与第二元件之间的空气被通过贯通孔而流入的液体压出。由此，能够防止在第一滤材与第二滤材之间积存空气的情况。另外，能够使用第一滤材整体，能够防止过滤性能提前降低。

在此，也可以为，所述第二元件具有沿着所述第二滤材的内周设置的第二内筒，在所述第二内筒上，仅在铅垂方向上的位置与所述第一区域的铅垂方向上的位置大致相同的区域即第三区域，形成有供所述液体通过的第二贯通孔。由此，通过贯通孔后的空气与液体一起直接通过贯通孔，能够将空气高效地向第二元件的内侧压出。

在此，也可以为，所述第一滤材的下端的高度方向上的位置与所述第二滤材的下端的高度方向上的位置不同。由此，水分能够在第一滤材与第二滤材之间落下。

在此，也可以为，在所述第一滤材的下端设置有第一板，在所述第二滤材的下端设置有第二板，所述第二板的下端面与所述第一板的上端面的距离为所述第一内筒的内周面与所述第二板的外周面的距离以上。由此，能够不缩窄水分W的流路而可靠地使水分落下。

为了解决上述课题，本发明所涉及的过滤器装置的特征在于，例如具备：过滤器元件；和在内部设置所述过滤器元件的壳体，其中，所述液体流入所述过滤器元件与所述壳体之间，由所述第一元件除去所述液体所包含的尘埃，由所述第二元件从通过所述第一元件后的液体除去水分，所述水分在所述第二滤材的表面被排拒而通过所述第一元件与所述第二元件之间并落下。

发明效果

根据本发明，能够防止在第一滤材与第二滤材之间积存空气。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的过滤装置1的概要的主要部分剖视图。

图2是示出滤筒10的概要的剖视图。

图3是第一内筒53的剖视图。

图4是通过在第一内筒53整体形成有贯通孔53a的情况与仅在第一内筒53的上端附近形成有贯通孔53a的情况来说明燃料F的流动如何不同的图。

图5是过滤器元件11的局部放大图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是示出过滤装置1的概要的主要部分剖视图。过滤装置1除去燃料等液体中所包含的尘埃、水分等。需要说明的是，在图1中，为了进行说明，省略了一部分表示剖面的影线图示。

过滤装置1具有：滤筒10，其具有对燃料进行过滤的过滤器元件11；头构件20，其向滤筒10供给燃料F、或者从滤筒10排出燃料F；以及贮水部30，其收容由过滤器元件11分离出的水分W。

滤筒10主要具有过滤器元件11和壳体12。在壳体12的内部收容有过滤器元件11。

在壳体12的上侧(+z侧)安装有头构件20。衬垫41对壳体12与头构件20之间进行密封。另外，在壳体12的下侧(-z侧)安装有贮水部30。衬垫42对壳体12与贮水部30之间进行密封。关于滤筒10的详细情况，之后详细叙述。

头构件20主要具有头主体21、连接筒22、起动泵(priming pump)23、以及阀24、25。

在头主体21主要形成有将过滤前的燃料F向过滤器元件11引导的流入路(未图示。在本实施方式中，在图1的纸面进深侧存在流入路)、以及将由过滤器元件11过滤后的燃料F向过滤装置1外部排出的流出路21b。

在头主体21的底面设置有连接筒22。另外，在头主体21的底面形成有将连接筒22与流出路21b连结的孔21c。

在头主体21的侧面设置有将积存于滤筒10的内部的空气去除的起动泵23。

贮水部30主要具有外壳31、浮子32、放泄塞33、以及传感器34。

外壳31是用于贮存由过滤器元件11分离出的水分的构件，使用透明的树脂而形成。在外壳31内部封入有浮子32。浮子32形成为漂浮于水面。在外壳31的下部设置有放泄塞33。若拔出放泄塞33，则贮存于外壳31的水分向外部排出。另外，在外壳31的下部设置有传感器34。

在图1中用粗箭头示出燃料F的流动。从燃料箱(未图示)向过滤装置1导入的燃料F处于被过滤前的状态。燃料F通过流入路而流入壳体12的内部(壳体12与过滤器元件11之间的空间)。流入至壳体12的内部的燃料F被过滤器元件11除去尘埃与水分W。

由过滤器元件11过滤后的燃料F从过滤器元件11通过连接筒22的内部以及阀24而向流出路21b流出。流出到流出路21b的燃料F通过阀25而从过滤装置1流出。从过滤装置1流出的燃料F被向发动机(未图示)引导。

如图1的粗双点划线箭头所示那样，由过滤器元件11除去的水分从过滤器元件11的内部向贮水部30流出，并积存于外壳31内。当外壳31内的水分量变多，例如，外壳31内的水分量超过某阈值时，卸下放泄塞33而从外壳31排出水。

接下来，对滤筒10的详细情况进行说明。图2是示出滤筒10的概要的剖视图。需要说明的是，在图2中，为了进行说明，省略了一部分表示剖面的影线图示。

滤筒10主要具有过滤器元件11、壳体12、衬垫13、基座14、以及盖15。

过滤器元件11主要具有：第一元件，其具有除去燃料F中的尘埃的功能；和第二元件，其具有除去燃料F中的水分的功能。对于过滤器元件11，之后详细叙述。

壳体12例如是金属制的大致圆筒状的构件。壳体12的下端设置于过滤器元件11的第一下板56(之后详细叙述)。在壳体12的上端设置有盖15。壳体12与第一下板56之间、以及壳体12与盖15之间由未图示的密封构件密封。

在盖15设置有基座14。当将盖15与壳体12一体化时，基座14向下方(-z方向)按压衬垫13。由此，过滤器元件11以姿态被固定的状态收容于壳体12内。

在此，对过滤器元件11进行详细说明。过滤器元件11主要具有第一滤材51、第二滤材52、第一内筒53、第二内筒54、第一上板55、第一下板56、第二上板57、以及第二下板58。由第一滤材51、第一内筒53、第一上板55以及第一下板56等构成第一元件，由第二滤材52、第二内筒54、第二上板57以及第二下板58等构成第二元件。

第一滤材51通过将板状的材料褶皱折叠(使之为衣褶状)而形成为大致圆筒形状来形成。第一滤材51捕集燃料F中的尘埃。由此，从通过第一滤材51的燃料F除去尘埃。需要说明的是，在本发明中，尘埃是除水分以外的异物，例如是微小的固态物。在过滤器元件11的使用状态下，第一滤材51的中心轴大致沿着铅垂方向设置。

第一内筒53沿着第一滤材51的内周而设置。第一内筒53例如为金属制，呈大致圆筒形状。在第一内筒53形成有多个贯通孔53a。第一内筒53的中心轴与第一滤材51的中心轴相同。

图3是第一内筒53的剖视图。贯通孔53a形成在容易积存空气的区域、即第一内筒53的上端(+z侧的端部)附近。在此，将形成有贯通孔53a的区域设为区域I，将未形成有贯通孔53a的区域设为区域II。区域I是从第一内筒53的上端起具有第一内筒53的高度H的大致1/3～大致1/2(大致1/3H～大致1/2H)程度的高度的带状的区域。换言之，区域I为与可能积存空气的区域(从上端起大致1/2H程度)大致一致的区域，或者为比可能积存空气的区域窄的区域即可。

需要说明的是，区域I可以包括第一内筒53的上端，也可以不包括第一内筒53的上端。例如，对于区域I中的与第一上板55重叠的区域即区域III，由于其是燃料F不向第二滤材52流动的区域，因此无需一定形成贯通孔53a。另外，除区域III以外，对于包括与第二上板57重叠的部分的区域IV，由于其也为燃料F难以向第二滤材52流动的区域，因此无需一定形成贯通孔53a。

返回图2的说明。在第一滤材51以及第一内筒53上，以覆盖第一滤材51以及第一内筒53的上侧(+z侧)的端部的方式设置有第一上板55。另外，在第一滤材51以及第一内筒53上，以覆盖第一滤材51以及第一内筒53的下侧(-z侧)的端部的方式设置有第一下板56。第一上板55以及第一下板56粘接于第一滤材51以及第一内筒53。

第一上板55具有覆盖第一滤材51以及第一内筒53的端面的底部55a、覆盖第一滤材51的外周面的外周部55b、以及覆盖第一内筒53的内周面的内周部55c。内周部55c与衬垫13的外周面嵌合。

第一下板56具有覆盖第一滤材51以及第一内筒53的端面的底部56a、覆盖第一滤材51的外周面的外周部56b、以及覆盖第一内筒53的内周面的内周部56c。

在底部56a形成有凹部56d。通过凹部56d的水分经由未图示的孔向外壳31流出。

在底部56a的外周面形成有供壳体12安装的安装部56e。另外，在底部56a的外周面的下端附近形成有供外壳31的内螺纹部(未图示)螺合的外螺纹部56f。

第二滤材52通过将具有疏水性的板状的材料褶皱折叠(使之为衣褶状)而形成为大致圆筒形状来形成。第二滤材52收容于第一内筒53的内侧。第二滤材52以中心轴与第一滤材51的中心轴大致平行的方式配置。在本实施方式中，第二滤材52的中心轴与第一滤材51的中心轴相同。

第二滤材52由具有疏水性的材料形成。因此，通过第二滤材52能够捕集燃料F中的水分。

第二内筒54沿着第二滤材52的内周而设置。第二内筒54例如为金属制，形成为大致圆筒形状。在第二内筒54形成有多个贯通孔54a。贯通孔54a的直径以及间距与贯通孔53a相同。第二内筒54的中心轴与第二滤材52的中心轴相同。

贯通孔54a形成于在将第一元件与第二元件组装时，铅垂方向(z方向，以下相同)上的位置与区域I的铅垂方向上的位置大致相同的区域，所述区域I是在第一内筒53中形成有贯通孔53a的区域。例如，形成有贯通孔54a的区域为具有第二滤材52的高度的大致1/2的高度的带状的区域。

需要说明的是，形成有贯通孔54a的区域可以包括第二内筒54的上端，也可以不包括第二内筒54的上端。例如，对于与第二上板57重叠的区域，由于其是燃料F不向第二滤材52的内侧流动的区域，因此也可以不形成贯通孔54a。

在第二滤材52以及第二内筒54上，以覆盖第二滤材52以及第二内筒54的上侧(+z侧)的端部的方式设置有第二上板57。另外，在第二滤材52以及第二内筒54上，以覆盖第二滤材52以及第二内筒54的下侧(-z侧)的端部的方式设置有第二下板58。第二上板57以及第二下板58粘接于第二滤材52以及第二内筒54。

第二上板57具有覆盖第二滤材52以及第二内筒54的端面的底部57a、覆盖第二滤材52的外周面的外周部57b、以及覆盖第二内筒54的内周面的内周部57c。

第二下板58具有覆盖第二滤材52以及第二内筒54的端面的底部58a、覆盖第二滤材52的外周面的外周部58b、以及覆盖第二内筒54的内周面的内周部58c。

对这样构成的过滤器元件11的组装方法进行说明。将第一内筒53设置于第一滤材51的内周面，并将第一上板55以及第一下板56粘接于第一滤材51以及第一内筒53的两端，从而组装出第一元件。另外，将第二内筒54设置于第二滤材52的内周面，并将第二上板57以及第二下板58粘接于第二滤材52以及第二内筒54的两端，从而组装出第二元件。另外，通过使第二上板57的外周部57b与第一上板55的内周部55c嵌合，从而使第一元件与第二元件一体化。

之后，通过使内周部55c与衬垫13的外周面嵌合，从而将一体化后的第一元件与第二元件设置于衬垫13。由此，第一元件与第二元件之间被密封，未通过第一滤材51(第一元件)的燃料F不流入第二滤材52。另外，当使衬垫13的内周面与连接筒22的外周面嵌合时，过滤器元件11安装于连接筒22。在该状态下，由内周部57c形成的中空部与连接筒22的中空部连通。

对这样构成的过滤器元件11中的燃料F的流动进行说明。向过滤器元件11与壳体12之间流入的燃料F从外侧朝向内侧通过第一滤材51。燃料F通过第一滤材51，从而燃料F中的尘埃被第一滤材51捕集。

在第一内筒53的下端附近未形成有贯通孔53a。因此，流入壳体12的燃料F中的流入第一滤材51的下端附近的燃料F在第一滤材51内被向形成有贯通孔53a的上端附近引导。另外，流入壳体12的燃料F中的流入第一滤材51的上端附近的燃料F直接通过第一滤材51。通过第一滤材51后的燃料F通过贯通孔53a而向第一内筒53与第二滤材52之间流出。

通过第一元件并流入第一内筒53与第二滤材52之间的燃料F从外侧朝向内侧通过第二滤材52。通过第二滤材52后的燃料F通过贯通孔54a而向第二内筒54的内侧流出。在此，在向第一内筒53与第二滤材52之间流出的燃料F中含有空气。空气积存在第一内筒53与第二滤材52之间，但与通过贯通孔53a而流入第一内筒53与第二滤材52之间的燃料F一起被从第二滤材52的外侧朝向内侧压出。

图4是通过在第一内筒53以及第二内筒54整体形成有贯通孔53a、54a的情况与仅在第一内筒53以及第二内筒54的上端附近形成有贯通孔53a、54a的情况来说明燃料F的流动如何不同的图。图4的左半部分示出在第一内筒53以及第二内筒54整体形成有贯通孔53a、54a的情况(比较例)，图4的右半部分示出仅在第一内筒53以及第二内筒54的上端附近形成有贯通孔53a、54a的情况(本实施方式)。

在第一内筒53以及第二内筒54整体形成有贯通孔53a、54a的情况下，通过第一滤材51后的空气A无法通过第二滤材52，而积存在第一内筒53与第二滤材52之间。在积存有空气A的部分燃料F不流动，因此第一滤材51仅使用未积存空气A的区域(例如下半部分)。

相对于此，当仅在第一内筒53以及第二内筒54的上端附近形成有贯通孔53a、54a的情况下，与在第一内筒53以及第二内筒54整体形成有贯通孔53a、54a的情况相比，燃料F的流动较快。因此，能够将积存在第一元件与第二元件之间的空气与燃料F一起压出。其结果是，能够使用第一滤材51的整体，能够防止过滤性能提前降低。

另外，贯通孔54a形成于在将第一元件与第二元件组装时，铅垂方向上的位置与区域I的铅垂方向上的位置大致相同的区域，所述区域I是在第一内筒53中形成有贯通孔53a的区域。因此，通过贯通孔53a后的空气直接通过贯通孔54a，空气被高效地向第二内筒54的内侧压出。

返回图2的说明。在流出至第一内筒53与第二滤材52之间的燃料F中含有水分。水分由第二滤材52除去，被除去水分后的燃料F流入第二内筒54的内侧。流入第二内筒54的内侧的燃料F通过由内周部57c形成的中空部、连接筒22的中空部而向流出路21b流出。

在此，对被第二滤材52排拒的水分的流动进行详细说明。燃料F中的水分W在第二滤材52的表面被排拒而通过第一元件与第二元件之间，并朝向凹部56d落下。

图5是过滤器元件11的局部放大图。在第一元件与第二元件之间形成有环状的间隙。在本实施方式中，将第二下板58的外周面与第一内筒53的内周面的距离设为s。

另外，第一滤材51的下端与所述第二滤材52的下端的铅垂方向上的位置不同。在本实施方式中，将第一下板56的上端面与第二下板58的下端面的距离设为h。在此，距离h为距离s以上。这样，通过使第一下板56的上端面与第二下板58的下端面的铅垂方向上的位置错开，能够使水分W可靠地落到凹部56d内。

在本实施方式中，通过仅在第一内筒53的上端附近的区域I形成贯通孔53a，能够防止在第一元件与第二元件之间积存空气而使过滤性能降低的情况。

另外，在本实施方式中，通过使第一下板56的上端面与第二下板58的下端面错开，能够防止在第一元件与第二元件之间积存水分W的情况。另外，在本实施方式中，通过使第一下板56的上端面与第二下板58的下端面错开，能够将燃料F中的尘埃与水分W用不同的滤材除去，且同时使过滤器元件11整体的大小小型化。

需要说明的是，在本实施方式中，以距离h为距离s以上的方式配置第一元件与第二元件，但距离h无需一定为距离s以上。至少距离h不为0即可。例如，在第一下板56的上端与第二下板58的上端的铅垂方向上的位置相同的情况下，有可能水分W因表面张力而积存在第一下板56与第二下板58之间，不朝向凹部56d落下。这样的问题有可能在第一下板56与第二下板58的铅垂方向上的位置重叠的情况下发生。相对于此，若第一下板56与第二下板58的z方向上的位置不重叠，则能够确保水分W的流路。换句话说，至少第一下板56与第二下板58的z方向上的位置不重叠即可。不过，为了不缩窄水分W的流路，优选将距离h设为距离s以上。

另外，在本实施方式中，以第一下板56的上端面与第二下板58的下端面的距离为h的方式，将第一元件的下端与所述第二元件的下端的高度错开，但将第一元件的下端与所述第二元件的下端的高度错开的方法不限定于此。例如，也可以使第二滤材52比第一滤材51长。不过，在该情况下，优选的是，至少在与第二下板58重叠的部分增大第一下板56的内径，以使第一下板56的内周面与第二下板58的外周面的距离和第一下板56的内周面与第二滤材52的外周面的距离大致相同。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体结构并不限定于该实施方式，也包括不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。本领域技术人员能够对实施方式的各要素适当进行变更、追加、变换等。

另外，在本发明中，“大致”是指，不仅包括严格相同的情况，还包括不丧失等同性的程度的误差、变形的概念。例如，“大致平行”是指，不限定于严格平行的情况，例如也包括几度程度的误差的概念。另外，例如，在仅表现为平行、正交、一致等情况下，不仅包括严格平行、正交、一致等情况，也包括大致平行、大致正交、大致一致等情况。另外，例如，“大致沿着铅垂方向设置”是指，包括沿着铅垂方向的情况和沿着与铅垂方向具有几度程度的误差的方向的情况的概念。

另外，在本发明中“附近”是指，包括靠近成为基准的位置的某范围(可以任意地设定)的区域。例如，在称作上端附近的情况下，是表示如下概念：是靠近上端的某范围的区域，可以包括上端也可以不包括上端。

附图标记说明：

1：过滤装置；

10：滤筒；

11：过滤器元件；

12：壳体；

13：衬垫；

14：基座；

15：盖；

20：头构件；

21：头主体；

21b：流出路；

21c：孔；

22：连接筒；

23：起动泵；

24、25：阀；

30：贮水部；

31：外壳；

32：浮子；

33：放泄塞；

34：传感器；

41、42：衬垫：

51：第一滤材；

52：第二滤材；

53：第一内筒；

53a：贯通孔；

54：第二内筒；

54a：贯通孔；

55：第一上板；

55a；底部；

55b：外周部；

55c：内周部；

56：第一下板；

56a；底部；

56b：外周部；

56c：内周部；

56d：凹部；

56e：安装部；

56f：外螺纹部；

57：第二上板；

57a；底部；

57b：外周部；

57c：内周部；

58：第二下板；

58a；底部；

58b：外周部；

58c：内周部。

Claims (4)

1.一种过滤器元件，其特征在于，具备：

第一元件，其具有大致圆筒形状的第一滤材和沿着所述第一滤材的内周设置的第一内筒，且所述第一滤材的中心轴以及所述第一内筒的中心轴大致沿着铅垂方向设置；和

第二元件，其具有大致圆筒形状的第二滤材，所述第二滤材与所述第一内筒大致平行地设置在所述第一内筒的内部，所述第二元件供通过所述第一元件后的液体通过，

在所述第一内筒上，仅在上端附近的带状的区域即第一区域形成有供所述液体通过的第一贯通孔，

所述第二元件具有沿着所述第二滤材的内周设置的第二内筒，

在所述第二内筒上，仅在铅垂方向上的位置与所述第一区域的铅垂方向上的位置大致相同的区域即第三区域，形成有供所述液体通过的第二贯通孔。

2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，

所述第一滤材的下端的高度方向上的位置与所述第二滤材的下端的高度方向上的位置不同。

3.根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，

在所述第一滤材的下端设置有第一板，

在所述第二滤材的下端设置有第二板，

所述第二板的下端面与所述第一板的上端面的距离为所述第一内筒的内周面与所述第二板的外周面的距离以上。

4.一种过滤器装置，其特征在于，具备：

权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件；和

在内部设置所述过滤器元件的壳体，

所述液体流入所述过滤器元件与所述壳体之间，

由所述第一元件除去所述液体所包含的尘埃，

由所述第二元件从通过所述第一元件后的液体除去水分，

所述水分在所述第二滤材的表面被排拒而通过所述第一元件与所述第二元件之间并落下。

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