JP2009197594A

JP2009197594A - ダストフィルタ

Info

Publication number: JP2009197594A
Application number: JP2008037129A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Hasegawa; 雅一長谷川; Tetsuya Ishikawa; 哲也石川
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-19
Also published as: JP4964803B2

Abstract

【課題】本発明は、濾過部材の塵埃捕集面に溜まった塵埃等を除去する構成を簡素化することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るダストフィルタは、空気を濾過する濾過部材５０と、その濾過部材５０を収納するケース４２とを備えるダストフィルタであって、濾過部材５０は、液体を弾く撥液性を有しており、ケース４２には、外の液体を濾過部材５０の塵埃捕集面５７側に導く液体導入通路４４１，４４ｍ，４４５と、濾過部材５０の塵埃捕集面５７上を流れた液体をケース４２の外に排出する排出通路４９ｈとが形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気を濾過する濾過部材と、その濾過部材を収納するケースとを備えるダストフィルタに関する。

これに関連する従来のダストフィルタが特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載のダストフィルタ１００は、図８に示すように、燃料タンク内の燃料蒸気を吸着するキャニスタ（図示省略）の大気通路１１０の入口に設置されており、前記キャニスタに吸入される空気を濾過できるように構成されている。ダストフィルタ１００は、燃料タンク（図示省略）の給油口１２０に装着されたケース１０１と、そのケース１０１内に収納されて空気を濾過する濾過部材１０３と、遮断弁１０５とから構成されている。そして、ケース１０１に前記キャニスタの大気通路１１０が接続される大気ポート１０１ａと、ブリーザライン１１２が接続されるブリーザポート１０１ｂが形成されている。ブリーザライン１１２は、給油口１２０から燃料タンク内に燃料が供給される際に、その燃料タンク内の空気を外部に排出するための通路である。
遮断弁１０５は、ケース１０１の濾過部材１０３の収納空間と、ブリーザポート１０１ｂとの間の流路を開閉するバルブであり、給油ガン１２４が給油口１２０に挿入されたときに前記流路を開放する。このため、燃料の供給時に、燃料タンク内の空気がブリーザライン１１２から放出されると、その放出された空気が遮断弁１０５を介して濾過部材１０３の収納空間に流入し、前記濾過部材１０３を内側からパージする。これにより、濾過部材１０３の外側の塵埃捕集面に溜まった塵埃が吹き飛ばされて、経時的な濾過部材１０３の通気抵抗の上昇をある程度抑えることができる。

特開２００６−１３８２６０号

上記したダストフィルタ１００は、燃料の供給時に、ブリーザライン１１２から放出される空気により濾過部材１０３を内側からパージする構成である。このため、燃料の供給時にのみ開放される遮断弁１０５をダストフィルタ１００のケース１０１内に設ける必要があり、前記ダストフィルタ１００の構造が複雑になる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、濾過部材の塵埃捕集面に溜まった塵埃等を除去する構成を簡素化することである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、空気を濾過する濾過部材と、その濾過部材を収納するケースとを備えるダストフィルタであって、前記濾過部材は、液体を弾く撥液性を有しており、前記ケースには、外の液体を前記濾過部材の塵埃捕集面側に導く液体導入通路と、前記濾過部材の塵埃捕集面上を流れた前記液体を前記ケースの外に排出する排出通路とが形成されていることを特徴とする。

本発明によると、濾過部材は、液体を弾く撥液性を有しているため、ケース内に流入した液体が濾過部材に掛かってもその濾過部材に浸透し難くなり、前記濾過部材の通気抵抗の上昇を抑えることができる。
さらに、ケースには、外の液体を濾過部材の塵埃捕集面側に導く液体導入通路が設けられている。このため、液体導入通路により濾過部材の塵埃捕集面に導かれた液体によりその塵埃捕集面に溜まった塵埃等を流すことができる。これにより、経時的な濾過部材の通気抵抗の上昇を抑えることができる。
そして、濾過部材の塵埃捕集面上を流れた液体及び塵埃等は排出通路によりケースの外に排出される。
即ち、ケース内に液体を流入させることで、濾過部材の塵埃捕集面に溜まった塵埃等を洗い流すことができるため、前記塵埃等を除去する構成が簡素なものになる。

請求項２の発明によると、ケースには、外の水を濾過部材の塵埃捕集面側に導く水導入通路が設けられ、そのケースが燃料タンクの給油口の外周面を周方向に覆っており、濾過部材は撥水性を有し、その濾過部材が前記燃料タンク内の燃料蒸気を吸着するキャニスタの大気経路上に設置されていることを特徴とする。
このように、濾過部材は撥水性を有しているため、例えば、雨水や洗浄水がケース内に流入した場合でも前記濾過部材に水が浸透し難く、前記雨水や洗浄水等を利用して濾過部材の塵埃捕集面の塵埃等を流すことができる。また、ケースが燃料タンクの給油口の外周面を周方向に覆う構成のため、外部から燃料タンクの給油口に衝撃が加わった場合でも給油口が破損し難くなる。

請求項３の発明によると、液体導入通路は、その液体導入通路の下流端位置に横方向に並んで形成された複数の液排出穴を備えており、それらの液排出穴の下方に前記濾過部材の塵埃捕集面の上端が位置決めされていることを特徴とする。
このため、重力を利用して液体を効率的に濾過部材の塵埃捕集面に導くことができる。さらに、液排出穴は、横方向に並んで複数形成されているため、濾過部材の塵埃捕集面にほぼ均等に液体を供給することができる。

本発明によると、ケース内に流入した液体で、濾過部材の塵埃捕集面に溜まった塵埃等を洗い流せるため、前記塵埃等を除去する構成を簡素化できる。

（実施形態１）
以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態１に係るダストフィルタの説明を行なう。本実施形態に係るダストフィルタは、車両の蒸発燃料処理装置で使用されるフィルタであり、図１に前記ダストフィルタを備える蒸発燃料処理装置の模式系統図が示されている。図２はダストフィルタの一部破断正面図、図３は図２のIII-III矢視断面図、図４は図３のIV-IV矢視断面図である。また、図５は変更例に係るダストフィルタを備える蒸発燃料処理装置の模式系統図、図６、図７は変更例に係るダストフィルタの正面図、縦断面図、平断面図である。

＜蒸発燃料処理装置１０の概要について＞
本実施形態に係るダストフィルタ４０の説明を行なう前に、図１に基づいて、蒸発燃料処理装置１０の概要について説明する。
蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンクＴ内で発生した蒸発燃料が大気に漏れ出るのを防止する装置であり、キャニスタ２０を備えている。
キャニスタ２０は、内部が仕切られた密閉容器であり、蒸発燃料の吸着材Ｃが収納された主室２１と副室２２とから構成されている。吸着材Ｃは、蒸発燃料を吸着するとともに、空気パージされることで吸着した蒸発燃料を離脱可能な活性炭により構成されている。
キャニスタ２０には、副室２２と連通する位置に大気ポート２２ａが形成されており、主室２１と連通する位置にパージポート２１ｐとタンクポート２１ｔとが形成されている。そして、キャニスタ２０のタンクポート２１ｔが蒸発燃料通路１６を介して燃料タンクＴの上部気室Ｔａと連通している。また、パージポート２１ｐがパージ通路１４及び制御弁１４ｖを介してエンジンＥの吸気通路４（スロットルバルブ６下流側）に接続されている。また、大気ポート２２ａが空気導入通路１２を介して本実施形態に係るダストフィルタ４０に接続されている。

エンジンＥの停止中は、制御弁１４ｖは閉じられている。これにより、燃料タンクＴ内で発生した蒸発燃料は自然拡散により蒸発燃料通路１６、キャニスタ２０のタンクポート２１ｔから主室２１内に導かれ、主室２１の吸着材Ｃによって吸着される。そして、主室２１内の吸着材Ｃで吸着しきれなかった蒸発燃料が上方の副室２２まで拡散し、副室２２内の吸着材Ｃで吸着される。
エンジンＥの運転中は、制御弁１４ｖが開かれて、吸気通路４内の負圧がパージ通路１４、キャニスタ２０の主室２１、副室２２及び空気導入通路１２に加わる。これにより、外気（空気）がダストフィルタ４０を介して空気導入通路１２内に吸入され、その空気導入通路１２によりキャニスタ２０の副室２２、主室２１に供給される。そして、前記空気により、キャニスタ２０の吸着材Ｃに保持されている蒸発燃料がパージされ、そのパージされた蒸発燃料、及び空気がパージ通路１４から吸気通路４内に吸入されて、エンジンＥに供給される。
即ち、空気導入通路１２が本発明の大気経路に相当する。

＜ダストフィルタ４０について＞
ダストフィルタ４０は、上記したようにキャニスタ２０の大気経路上に設置されたフィルタであり、燃料タンクＴの給油口３１の外周に装着されている。ここで、燃料タンクＴには、燃料をその燃料タンクＴ内に導くインレットパイプ３０が傾斜した状態で設けられており、そのインレットパイプ３０の上端位置に給油口３１が形成されている。給油口３１は斜め上方を向けて開放されており、その給油口３１にキャップ３２が着脱可能に取付けられている。また、インレットパイプ３０の給油口３１の近傍は、ブリーザライン３３を介して燃料タンクＴの上部気室Ｔａと連通している。これにより、インレットパイプ３０の給油口３１から燃料が燃料タンクＴ内に供給される際に、その燃料タンクＴ内の空気がブリーザライン３３から給油口３１に排出され、前記燃料の供給がスムーズに行なわれる。

ダストフィルタ４０は、図２〜図４に示すように、給油口３１の略下側半分を周方向に覆うケース４２と、そのケース４２に収納される濾過部材５０とから構成されている。そして、前記ケース４２が、例えば樹脂製のケース本体部４３と外周蓋部４９とから構成されている。
ケース本体部４３は、図３に示すように、半円筒状の外壁４４と、その外壁４４の上端位置で半径方向内側に突出する内フランジ状の天井板４５とを備えている。さらに、ケース本体部４３の外壁４４の内周面には、天井板４５の下側で高さ方向に間隔を置いて形成された内フランジ状の第１リング板４６、第２リング板４７、第３リング板４８が形成されている。そして、ケース本体部４３の天井板４５、第１リング板４６、第３リング板４８の内径寸法が給油口３１の外径寸法とほぼ等しい値に設定されている。また、ケース本体部４３の第２リング板４７の内径寸法が給油口３１の外径寸法よりも大きな値に設定されている。

ケース本体部４３の天井板４５には、図３に示すように、円周方向における中央位置、即ち、ケース４２が給油口３１に装着された状態で最も低くなる位置に水入穴４５ｅが形成されている。また、ケース本体部４３の第１リング板４６には天井板４５の水入穴４５ｅの真下位置に開口部４６ｈが形成されている。これにより、天井板４５の水入穴４５ｅから流入した水は第１リング板４６の開口部４６ｈを通過できるようになる。
ケース本体部４３の外壁４４の外周面には、第１リング板４６よりも低い位置に円周方向に延びる上下の突条４４ｕ，４４ｄが形成されており、両突条４４ｕ，４４ｄ間に円周溝４４ｍが構成されている。さらに、円周溝４４ｍの底部には、円周方向における中央位置で、前記第２リング板４７よりも高い位置に貫通穴４４１が形成されている。これにより、第１リング板４６の開口部４６ｈから第２リング板４７上に導かれた水は、貫通穴４４１から円周溝４４ｍに流入可能となる。
前記円周溝４４ｍの円周方向両端、及び開口部分は蓋板４４２によって塞がれており、図２に示すように、その蓋板４４２に複数の水排出穴４４５が円周方向に等間隔で形成されている。したがって、前記円周溝４４ｍに流入した水は水排出穴４４５から排出されるようになる。

ケース本体部４３の外壁４４の外周面側には、図２、図３に示すように、円周溝４４ｍの下側に濾過部材５０が収納される濾過部材収納凹部Ｓが形成されている。濾過部材収納凹部Ｓは、図２、図３に示すように、外壁４４の外周面４４ｑを底面とする浅い容器状で、正面形状角形（図２参照）、横断面形状略半円形（図４参照）に形成されている。そして、濾過部材収納凹部Ｓを囲む周囲壁が、前記円周溝４４ｍの上側の突条４４ｕと、その突条４４ｕに連続して外壁４４の周縁に立設された縦壁４４ｚとによって構成されている。さらに、前記周囲壁の突出端、即ち、突条４４ｕの突出端、及び縦壁４４ｚの突出端には周方向に連続するフランジ部４４ｙが形成されている。

ケース本体部４３の濾過部材収納凹部Ｓには、図２、図３に示すように、外周蓋部４９が被せられる。外周蓋部４９は、濾過部材収納凹部Ｓと同様に浅い容器状で、正面形状角形、横断面形状略半円形に形成されている。そして、外周蓋部４９の周縁に立設された周囲壁４９ｗの先端にフランジ部４９ｙが形成されている。外周蓋部４９は、そのフランジ部４９ｙがケース本体部４３の濾過部材収納凹部Ｓを囲むフランジ部４４ｙに接合されることで、濾過部材収納凹部Ｓを閉じるように構成されている。以下、前記ケース本体部４３の濾過部材収納凹部Ｓと外周蓋部４９とにより構成される空間を濾過部材収納空間Ｓと呼ぶ。
外周蓋部４９の周囲壁４９ｗの下端部には、円周方向における中央部に排水口４９ｈが形成されており、その排水口４９ｈを囲んで排水ガイド４９ｐが設けられている。

図４は、ケース４２の濾過部材収納空間Ｓに濾過部材５０が収納された状態を平断面図（図３のIV-IV矢視断面図）で表している。なお、図４ではケース本体部４３のフランジ部４４ｙ、及び外周蓋部４９のフランジ部４９ｙは省略されている。
濾過部材５０は、一定幅で半円形に形成された帯板状の上端固定板５１（図２、図３参照）、下端固定板５３と、両固定板５１，５３間に位置する濾過素材５５とから構成されている。濾過素材５５は、例えば、セルロース製の濾紙にフェノール樹脂を含浸させたものであり、撥水性を有している。これにより、濾過素材５５に水が掛かっても、その水が弾かれて濾過素材５５に水が浸透し難くなる。濾過素材５５は、角形の濾紙を一定幅で蛇腹状に折り曲げることにより形成されており、その濾過素材５５の折り曲げ線方向における一端側（上端側）が接着剤等により上端固定板５１の下面に固定されている。また、前記濾過素材５５の折り曲げ線方向における他端側（下端側）が同じく接着剤等により下端固定板５３の上面に固定されている。これにより、濾過部材５０は、図４に示すように、平面略円弧形に形成される。

濾過部材５０は、図３に示すように、上端固定板５１がケース本体部４３の円周溝４４ｍを構成する下側の突条４４ｄに接合され、下端固定板５３が濾過部材収納凹部Ｓを構成する縦壁４４ｚ（周囲壁）の下端部に接合される。これにより、濾過部材５０は、縦向きの状態でケース本体部４３に固定される。このように、濾過部材５０が縦向きの状態で円周溝４４ｍの下側の突条４４ｄに接合されるため、濾過素材５５の上端は複数の水排出穴４４５の下方に配置される。
また、濾過部材５０は、図４に示すように、円周方向における一端側と他端側とがそれぞれケース本体部４３の濾過部材収納凹部Ｓの内壁面に形成された縦隔壁４４ｒ，４４ｓに接合される。
これにより、ケース４２の濾過部材収納空間Ｓは、濾過部材５０と縦隔壁４４ｒ，４４ｓ等によって入り側空間Ｓｅと出側空間Ｓｐとに仕切られる。そして、ケース４２の入り側空間Ｓｅ側に空気入り口ポート（図示省略）が形成されている。また、ケース４２の出側空間Ｓｐ側に空気導入通路１２が接続される空気出口ポート（図示省略）が形成されている。このため、空気入り口ポートから吸入された空気は図４の矢印方向に流れ、空気出口ポートから排出されるようになる。即ち、濾過部材５０の外周面側が塵埃捕集面５７となる。

＜ダストフィルタ４０の働きについて＞
例えば、洗車時の水や雨水等がケース本体部４３の天井板４５に掛かると、その水は天井板４５の水入穴４５ｅから下に落ち、第１リング板４６まで導かれる。そして、第１リング板４６上に溜まった水がその第１リング板４６の開口部４６ｈから下に落ち、第２リング板４７に導かれる。さらに、第２リング板４７上に溜まった水が貫通孔４４１から円周溝４４ｍ内に流入して円周方向に流れ、蓋板４４２の複数の水排出穴４４５から排出される。
各々の水排出穴４４５から排出された水は、濾過部材５０の上端固定板５１上に落下して、濾過部材５０の塵埃捕集面５７の上端に導かれる。そして、前記塵埃捕集面５７を伝って流れ落ちる過程で塵埃等を捕捉し、最終的に外周蓋部４９の排水口４９ｈから外に排出される。前述のように、濾過部材５０の濾過素材５５は撥水性を有しているため、ケース４２内に流入した水が濾過素材５５に浸透し難くなる。このように、濾過部材５０の塵埃捕集面５７の塵埃等が水で流されるため、濾過素材５５の経時的な通気抵抗の上昇を抑えることができる。
即ち、前記濾過素材５５が本発明の濾過部材に相当し、前記天井板４５の水入穴４５ｅ、第１リング板４６の開口部４６ｈ、第２リング板４７、貫通孔４４１、円周溝４４ｍ、及び蓋板４４２の水排出穴４４５等が本発明の水導入通路（液体導入通路）に相当する。また、外周蓋部４９の排水口４９ｈ等が本発明の排出通路に相当する。

＜本実施形態に係るダストフィルタ４０の長所について＞
本実施形態に係るダストフィルタ４０によると、濾過部材５０の濾過素材５５は水を弾く撥水性を有しているため、ケース４２内に流入した水が濾過素材５５に掛かってもその濾過素材５５に水が浸透し難くなり、前記濾過素材５５の通気抵抗の上昇を抑えることができる。
さらに、ケース４２には、外の水を濾過部材５０の塵埃捕集面５７側に導く水導入通路４４ｍ，４４５等が設けられている。このため、水導入通路４４ｍ，４４５等により塵埃捕集面５７に導かれた水によりその塵埃捕集面５７に溜まった塵埃等を流すことができる。これにより、経時的な濾過素材５５の通気抵抗の上昇を抑えることができる。
そして、濾過部材５０の塵埃捕集面５７上を流れた水及び塵埃等が外周蓋部４９の排水口４９ｈによりケース４２の外に排出される。
即ち、ケース４２内に雨水等を流入させることで、濾過部材５０の塵埃捕集面５７に溜まった塵埃等を洗い流すことができるため、前記塵埃等を除去する構成が簡素なものになる。

また、ケース４２が燃料タンクＴの給油口３１の外周面を周方向に覆う構成のため、外部から燃料タンクＴの給油口３１に衝撃が加わった場合でも給油口３１が破損し難くなる。
また、水導入通路４４ｍ，４４５の水排出穴４４５の下方に濾過部材５０の塵埃捕集面５７の上端が位置決めされているため、重力を利用して水を効率的に塵埃捕集面５７に導くことができる。さらに、水排出穴４４５は、横方向に並んで複数形成されているため、濾過部材５０の塵埃捕集面５７にほぼ均等に水を流すことができる。

＜変更例＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ダストフィルタ４０を略半円筒状に成形して、燃料タンクＴの給油口３１の周囲に装着する例を示したが、図５に示すように、燃料タンクＴの給油口３１から離して空気導入通路１２の途中に設けることも可能である。
このように、ダストフィルタ４０を燃料タンクＴの給油口３１から離すことで、図６、図７に示すように、ダストフィルタ４０を箱状の簡易な形状にすることができる。
即ち、図７（Ａ）に示すように、ダストフィルタ４０のケース本体部４３０を上部開放形の角箱状に成形し、そのケース本体部４３０の周囲壁４３１の先端部分に濾過部材５０を縦向きに装着し、同じく上部開放形の角箱状の蓋部４９によりケース本体部４３０の開放部を覆う構成が可能である。このとき、濾過部材５０は、塵埃捕集面５７が蓋部４９側に配置されるようにケース本体部４３０に装着されるため、水入穴４４５は、図６に示すように、蓋部４９の周囲壁４９ｗの天井側に形成される。また、排水口４９ｈは蓋部４９の周囲壁４９ｗの底側に形成される。このため、外の水を濾過部材５０の塵埃捕集面５７に導く構成も簡易なものとなる。
また、本実施形態では、濾過部材５０の濾過素材５５を撥水性の素材で形成し、雨水等で塵埃捕集面５７の塵埃を流す例を示したが、濾過素材５５を撥液性の素材で形成し、水以外の液体で塵埃捕集面５７の塵埃を流すことも可能である。
また、本実施形態では、車両の蒸発燃料処理処理装置で使用されるダストフィルタ４０を例示したが、本発明をエンジンの吸気系のエアフィルタに適用することも可能である。

本実施形態に係るダストフィルタを備える蒸発燃料処理装置の模式系統図である。ダストフィルタの一部破断正面図である。図２のIII-III矢視断面図である。図３のIV-IV矢視断面図である。変更例に係るダストフィルタを備える蒸発燃料処理装置の模式系統図である。変更例に係るダストフィルタの正面図である。変更例に係るダストフィルタの縦断面図（Ａ図）、及びＡ図のV-V矢視断面図（Ｂ図）である。従来のダストフィルタの模式断面図である。

符号の説明

１２・・・・空気導入通路（大気経路）
２０・・・・キャニスタ
Ｔ・・・・・燃料タンク
３１・・・・給油口
４０・・・・ダストフィルタ
４２・・・・ケース
４４ｍ・・・円周溝（液体導入通路、水導入通路）
４５ｅ・・・水入穴（液体導入通路、水導入通路）
４６ｈ・・・開口部（液体導入通路、水導入通路）
４４５・・・水排出穴（液体導入通路、水導入通路、液排出穴）
４９ｈ・・・排水口（排出通路）
５０・・・・濾過部材
５５・・・・濾過素材
５７・・・・塵埃捕集面

Claims

空気を濾過する濾過部材と、その濾過部材を収納するケースとを備えるダストフィルタであって、
前記濾過部材は、液体を弾く撥液性を有しており、
前記ケースには、外の液体を前記濾過部材の塵埃捕集面側に導く液体導入通路と、前記濾過部材の塵埃捕集面上を流れた前記液体を前記ケースの外に排出する排出通路とが形成されていることを特徴とするダストフィルタ。
請求項１に記載されたダストフィルタであって、
前記ケースには、外の水を濾過部材の塵埃捕集面側に導く水導入通路が設けられ、そのケースが燃料タンクの給油口の外周面を周方向に覆っており、
前記濾過部材は撥水性を有し、その濾過部材が前記燃料タンク内の燃料蒸気を吸着するキャニスタの大気経路上に設置されていることを特徴とするダストフィルタ。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載されたダストフィルタであって、
前記液体導入通路は、その液体導入通路の下流端位置に横方向に並んで形成された複数の液排出穴を備えており、それらの液排出穴の下方に前記濾過部材の塵埃捕集面の上端が位置決めされていることを特徴とするダストフィルタ。