JP2013136951A

JP2013136951A - 燃料フィルタ

Info

Publication number: JP2013136951A
Application number: JP2011287271A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Maeda; 一樹前田; Minoru Funahashi; 実舟橋; Katsumi Mori; 克己森
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-11

Abstract

【課題】異物の多い燃料を使用する状況でも、燃料フィルタ１の早期目詰まりを発生させずに寿命を延長する。
【解決手段】燃料フィルタ１によれば、第１エレメント２は、大物異物６をケーク７として堆積させるとともに、堆積したケーク７を重力に基づいて沈降領域２５に沈降させる。また、第２エレメント３は、第１エレメント２を通過した微小異物８を捕捉する。これにより、第１エレメント２に堆積したケーク７は、自重等によって容易に第１エレメント２から剥離して沈降する。このため、第１エレメント２は、大物異物６を簡便に除去することができ、さらに、大物異物６に対する除去能力の経時的低下を抑制することができるので、第２エレメント３の異物除去負荷の経時的な上昇を抑制することができる。以上により、燃料フィルタ１の早期目詰まりを発生させずに寿命を延長することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関に供給される燃料に含まれる異物を除去する燃料フィルタに関する。

従来から、内燃機関を具備する車両等には、内燃機関に供給される燃料に含まれる異物を除去するために燃料フィルタが搭載され、燃料タンクから内燃機関に向かう燃料の流路に組み込まれ、車両等における燃料供給装置の１構成要素となっている。
そして、燃料フィルタでは、交換頻度の低減等を目的として寿命延長を図るべく、様々な対策が考えられている。例えば、特許文献１には、燃料フィルタ内の燃料の流れに関して上流側ほど、濾過エレメントへの流入抵抗が大きくなるように濾過エレメントの燃料流入面を抵抗部材で覆う構造が開示されている。

ところで、近年の自動車等の世界的な普及に伴い、新興国では、砂を主体とする硬質異物が燃料に多く含まれることにより、燃料フィルタの早期目詰まりの問題が顕在化している。すなわち、新興国では、車両の走行中に発生する砂塵が燃料に混入することに起因して、燃料中の硬質異物が増加しやすい状況にある。このため、新興国において燃料フィルタの早期目詰まりを解消して寿命の延長を図るべく、特許文献１の構造とは別に、または特許文献１の構造と併せて、燃料フィルタに更なる対策を施す必要がある。

特開２００９−１９７６８６号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、異物の多い燃料を使用する状況でも、燃料フィルタの早期目詰まりを発生させずに寿命を延長することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段によれば、燃料フィルタは、燃料タンクから内燃機関に向かう燃料に含まれる異物の一部をケークとして堆積させるとともに、堆積したケークを重力に基づいて所定の沈降領域に沈降させる第１エレメントと、第１エレメントを通過した異物を捕捉する第２エレメントとを備える。
これにより、第１エレメントに堆積した異物は、車両走行等に伴う振動によって容易に第１エレメントから剥離して沈降する。このため、第１エレメントは、ケーク濾過により除去することができる大物異物を簡便に除去することができ、さらに、大物異物に対する除去能力の経時的低下を抑制することができる。

したがって、第１エレメントにおいて、経時的な除去能力低減を抑制して大物異物等を長期間に亘り除去し続けることができる。このため、例えば、微小異物を確実に除去すべく、第２エレメントとして、汎用されている濾紙等を採用しても、第２エレメントの異物除去負荷の経時的な上昇を抑制することができる。
以上により、異物の多い燃料を使用する状況でも、燃料フィルタの早期目詰まりを発生させずに寿命を延長することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段によれば、第１エレメントは、綾織りまたは平織りの網目構造を有する。
これにより、例えば、綾織りまたは平織りの網目構造を有する繊維を、第１エレメントとして採用することができるので、第１エレメントを安価に構成することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段によれば、第１エレメントはパンチングメタルである。
これにより、第１エレメントを安価に構成することができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段によれば、沈降領域には繊維が配置されている。
これにより、一旦、沈降領域に沈降した異物のケークを繊維によりトラップすることができるので、一旦、沈降した異物の再流動を抑制することができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５の手段によれば、沈降領域では燃料の流れが淀んでいる。
これにより、一旦、沈降領域に沈降した異物の再流動を抑制することができる。

燃料フィルタの構成図である（実施例１）。燃料フィルタの構成図である（実施例２）。（ａ）は燃料フィルタの構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例３）。燃料フィルタの構成図である（実施例４）。

実施形態１の燃料フィルタは、燃料タンクから内燃機関に向かう燃料に含まれる異物の一部をケークとして堆積させるとともに、堆積したケークを重力に基づいて所定の沈降領域に沈降させる第１エレメントと、第１エレメントを通過した異物を捕捉する第２エレメントとを備える。
また、第１エレメントは、綾織りまたは平織りの網目構造を有する。
実施形態２の燃料フィルタによれば、沈降領域には繊維が配置されている。
実施形態３の燃料フィルタによれば、沈降領域では燃料の流れが淀んでいる。

〔実施例１の構成〕
実施例１の燃料フィルタ１の構成を、図１を用いて説明する。
燃料フィルタ１は、例えば、内燃機関（図示せず。）を具備する車両（図示せず。）に搭載され、燃料タンク（図示せず。）から内燃機関に向かう燃料の流路に組み込まれて燃料供給装置の１構成要素をなし、燃料に含まれる異物を除去するものである。なお、燃料供給装置は、例えば、コモンレール等の蓄圧容器（図示せず）を介して１００ＭＰａを超える高圧の燃料を内燃機関に供給するものである。

燃料フィルタ１は、燃料に含まれる異物の一部をケーク濾過により除去する第１エレメント２と、第１エレメント２を通過した異物を捕捉する第２エレメント３と、第１、第２エレメント２、３を収容して燃料の通路を形成する樹脂製のケース４とを備える。

第１エレメント２は、例えば、綾織りまたは平織りの網目構造を有する織布であり、表面に形成される２次元的な空孔により、燃料に含まれる異物の内、主に大物異物６を捕捉するとともに、捕捉した大物異物６をケーク７として堆積させるものである。
第２エレメント３は、濾紙等を濾材として円筒状に成形された汎用のエレメントであり、エレメント内に形成される３次元的な空孔で、燃料に含まれる異物の内、主に微小異物８を捕捉するものである。

ケース４は、燃料フィルタ１の外郭をなす円筒状の外周壁１０と、外周壁１０と同芯であって外周壁１０の内周側に存在するとともに外周壁１０よりも軸方向の長さが短い内周壁１１と、外周壁１０の軸方向一端と内周壁１１の軸方向一端とを接続する一端壁１２と、外周壁１０の内周面と内周壁１１の軸方向他端とを接続する内部区画壁１３と、外周壁１０の軸方向他端で外周壁１０の内部を封鎖する他端壁１４とからなる。

これにより、ケース４内には、内周壁１１の内側の円筒状の空間１６、外周壁１０、内周壁１１、一端壁１２および内部区画壁１３で区画された円環筒状の空間１７、内部区画壁１３よりも軸方向他端側の空間１８が形成される。また、空間１６は、軸方向一端でケース４の外側に開口し、軸方向他端で空間１８に開口している。さらに、一端壁１２には、空間１７とケース４の外側とを連通する連通孔１９が設けられ、内部区画壁１３には、空間１７と空間１８とを連通する連通孔２０が設けられている。そして、内部区画壁１３の軸方向他端面には、連通孔２０を覆うように第１エレメント２が装着され、空間１７には、第２エレメント３が同軸的に配置されている。

以上により、内周壁１１の軸方向一端側の開口を燃料の流入口２２として機能させるとともに、連通孔１９を燃料の流出口２３として機能させることで、以下に説明するように燃料から異物が除去される。
なお、燃料フィルタ１は、例えば、軸方向を鉛直方向に略一致させ、軸方向一端が上側に配置されるように、かつ、軸方向他端が下側に配置されるように車両に搭載される。

〔実施例１の作用〕
実施例１の燃料フィルタ１の作用を説明する。
まず、流入口２２から流入した燃料は、空間１６を軸方向他端側に下方に向かって流れた後、空間１８に流入して径方向外側に流れるとともに、第１エレメント２に軸方向他端側から上向きに流れて流入する。このとき、第１エレメント２の軸方向他端面（下側面）には大物異物６が堆積してケーク７を形成し、ケーク７は、重力に基づいて第１エレメント２から剥離して空間１８の軸方向他端領域（以下、沈降領域２５と呼ぶ）に沈降する。また、ケーク７の剥離は、車両走行等に伴う振動によって助長される。

また、第１エレメント２を通過した燃料は、連通孔２０から空間１７に流入し、さらに第２エレメント３に軸方向他端側から流入して第２エレメント３を上方に向かって通過する。これにより、微小異物８が第２エレメント３内の空孔で捕捉される。
そして、大小の異物を除去された燃料が、流出口２３から燃料フィルタ１の外部に上側に向かって流出する。

〔実施例１の効果〕
実施例１の燃料フィルタ１によれば、第１エレメント２は、燃料タンクから内燃機関に向かう燃料に含まれる異物の内、大物異物６をケーク７として堆積させるとともに、堆積したケーク７を重力に基づいて沈降領域２５に沈降させる。また、第２エレメント３は、第１エレメント２を通過した微小異物８を捕捉する。

これにより、第１エレメント２に堆積したケーク７は、自重および車両走行等に伴う振動によって容易に第１エレメント２から剥離して沈降する。このため、第１エレメント２は、大物異物６を簡便に除去することができ、さらに、大物異物６に対する除去能力の経時的低下を抑制することができる。したがって、第１エレメント２において、経時的な除去能力低減を抑制して大物異物６等を長期間に亘り除去し続けることができる。このため、例えば、微小異物８を確実に除去すべく、第２エレメント３として濾紙等を採用しても、第２エレメント３の異物除去負荷の経時的な上昇を抑制することができる。

以上により、異物の多い燃料を使用する状況でも、燃料フィルタ１の早期目詰まりを発生させずに寿命を延長することができる。
また、綾織りまたは平織りの網目構造を有する織布を第１エレメント２に採用することで、第１エレメント２を安価に構成することができる。

〔実施例２〕
実施例２の燃料フィルタ１によれば、図２に示すように、他端壁１４の軸方向一端面（上側面）に不織布等の繊維２７が装着されている。つまり、沈降領域２５の軸方向他端（下端）に繊維２７が配置されている。
これにより、一旦、沈降領域２５の下端に沈降したケーク７を繊維２７によりトラップすることができるので、一旦、沈降した異物の再流動を抑制することができる。

〔実施例３〕
実施例３の燃料フィルタ１によれば、図３に示すように、他端壁１４の軸方向一端面（上側面）には、軸方向一端側（上方）に突出する多数の突起２９が設けられている。
これにより、沈降領域２５の下端は、燃料の流れが淀む淀み領域を形成するので、一旦、沈降領域２５の下端に沈降した異物の再流動を抑制することができる。

〔実施例４〕
実施例４の燃料フィルタ１によれば、図４に示すように、連通孔１９、２０に替えて、外周壁１０に、空間１７とケース４の外側とを連通する連通孔３１が設けられ、内周壁１１に、空間１６と空間１７とを連通する連通孔３２が設けられている。また、空間１６の軸方向他端は内部区画壁１３により閉じられている。また、内部区画壁１３の外周縁と外周壁１０の内周面との間に円環状の隙間３３が形成され、隙間３３により、空間１７と空間１８とが連通している。

そして、第２エレメント３は、内部区画壁１３の外周縁よりも径小、かつ内周壁１１と軸方向長さが略同一となるように設けられ、内周壁１１の全外周面を覆うように空間１７に収容されている。また、第１エレメント２は、内部区画壁１３の外周縁と略同一径、かつ内周壁１１と軸方向長さが略同一となるように円筒状に設けられ、第２エレメント３の全外周面を覆うように一端壁１２と内部区画壁１３とにより保持されている。

以上により、連通孔３１を流入口２２として機能させるとともに、内周壁１１の軸方向一端側の開口を流出口２３として機能させることで、以下に説明するように燃料から異物が除去される。
すなわち、流入口２２から流入した燃料は、第１エレメント２に外周側から流入する。このとき、第１エレメント２の外周面には、大物異物６が堆積してケーク７を形成し、ケーク７は、重力に基づいて第１エレメント２から剥離し、隙間３３を通過して沈降領域２５に沈降する。

また、第１エレメント２を通過した燃料は、第２エレメント３に外周側から流入して第２エレメント３を径方向内側に向かって通過する。これにより、微小異物８が第２エレメント３内の空孔で捕捉される。
そして、大小の異物を除去された燃料が、連通孔３２から空間１６に流入し、さらに、空間１６に流入した燃料は流出口２３から燃料フィルタ１の外部に上側に向かって流出する。

〔変形例〕
燃料フィルタ１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。例えば、実施例の燃料フィルタ１によれば、第１エレメント２は、綾織りまたは平織りの網目構造を有する繊維であったが、第１エレメント２として、パンチングメタルを採用してもよい。なお、パンチングメタルを採用した場合も、第１エレメント２を安価に構成することができる。

また、実施例の燃料フィルタ１は、蓄圧容器を介して１００ＭＰａを超える高圧の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置の１構成要素であったが、燃料フィルタ１を、蓄圧容器を介することなく内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置の１構成要素として採用してもよい。

１燃料フィルタ２第１エレメント３第２エレメント７ケーク２５沈降領域２７繊維

Claims

燃料タンクから内燃機関に向かう燃料に含まれる異物の一部をケーク（７）として堆積させるとともに、堆積したケーク（７）を重力に基づいて所定の沈降領域（２５）に沈降させる第１エレメント（２）と、
この第１エレメント（２）を通過した異物を捕捉する第２エレメント（３）とを備える燃料フィルタ（１）。
請求項１に記載の燃料フィルタ（１）において、
前記第１エレメント（２）は、綾織りまたは平織りの網目構造を有することを特徴とする燃料フィルタ（１）。
請求項１に記載の燃料フィルタ（１）において、
前記第１エレメント（２）は、パンチングメタルであることを特徴とする燃料フィルタ（１）。
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の燃料フィルタ（１）において、
前記沈降領域（２５）には繊維（２７）が配置されていることを特徴とする燃料フィルタ（１）。
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の燃料フィルタ（１）において、
前記沈降領域（２５）では、燃料の流れが淀んでいることを特徴とする燃料フィルタ（１）。