JP2014020221A

JP2014020221A - ディーゼル燃料フィルタ装置

Info

Publication number: JP2014020221A
Application number: JP2012156770A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Taguchi; 雄一郎田口
Original assignee: Kyosan Denki Co Ltd
Current assignee: Kyosan Denki Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-02-03

Abstract

【課題】フィルタエレメントを均一に加熱するための構造を簡素化することが可能なディーゼル燃料フィルタ装置を提供する。
【解決手段】燃料フィルタ装置１は、中心円筒２２の内部を通過した供給燃料が中心円筒２２の径方向に拡がった後にフィルタエレメント２９を通過するようになっている。中心円筒２２の内部には、サプライポンプで昇温されて燃料タンクへ還流する還流燃料と供給燃料との間で熱交換を行う熱交換パイプ３０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両の燃料供給系に設けられてディーゼル燃料を濾過するディーゼル燃料フィルタ装置に関する。

従来技術として、例えば下記特許文献１に開示されたディーゼル燃料フィルタ装置がある。このディーゼル燃料フィルタ装置では、フィルタエレメントを内部に収容するケースの下方部に燃料還流バルブが設けられている。燃料還流バルブは、ケース内のディーゼル燃料が低温となったときに開弁し、燃料ポンプから還流される比較的高温の還流燃料をフィルタエレメントに下面側から導入するようになっている。

燃料還流バルブ開弁時に還流燃料をケース内へ流入させる開口の上部には、開口から上方へ向かって還流燃料を拡散するように案内する末広がり形状の案内部材が設けられており、還流燃料をフィルタエレメントの下面に略均等に分散させるようになっている。これにより、還流燃料が有する熱でフィルタエレメントを均一に加熱して、低温時にディーゼル燃料中に析出するワックスによって発生するフィルタエレメントの目詰まりを効率よく解消するようになっている。

特開２００３−２９３８８４号公報

しかしながら、上記従来技術の燃料フィルタ装置では、フィルタエレメントを均一に加熱するために、還流燃料が均一に拡散するように案内する案内部材等を設けてフィルタエレメントの上流側の面に導く必要があり、エレメント均一加熱のための構造が複雑であるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、フィルタエレメントを均一に加熱するための構造を簡素化することが可能なディーゼル燃料フィルタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、
燃料タンク（２）内から供給先（３、４、５）へ供給される供給燃料の燃料通路が内部に形成されたハウジング（１０）と、
ハウジング内に配設され、内部が燃料通路となる筒状体（２２）と、
ハウジング内に収容されて筒状体の周囲に配設され、燃料通路を流通する供給燃料を濾過するフィルタエレメント（２９）と、を備え、
筒状体の内部を通過した供給燃料が筒状体の径方向に拡がった後にフィルタエレメントを通過するディーゼル燃料フィルタ装置であって、
筒状体の内部に設けられ、供給先で昇温されて燃料タンクへ還流する還流燃料の熱により供給燃料を加熱する加熱手段（３０）を備えることを特徴としている。

これによると、ハウジング内を流れる供給燃料は、筒状体の内部を流れる際に加熱手段により還流燃料が有する熱で加熱される。筒状体の内部で加熱された供給燃料は、筒状体の内部を通過して筒状体の径方向に拡がった後に、筒状体の周囲に配設されたフィルタエレメントを通過する。したがって、加熱された供給燃料をフィルタエレメントの上流側の面にほぼ均一に導くことが容易である。このように、周囲にフィルタエレメントを配設した筒状体の内部に加熱手段を設けるというシンプルな構成で、フィルタエレメントを均一に加熱することができる。このようにして、フィルタエレメントを均一に加熱するための構造を簡素化することができる。

また、本発明のさらなる特徴は、
加熱手段が、還流燃料を内部に流通するチューブ体を有し、チューブ体の内部を流通する還流燃料と筒状体の内部を流通する供給燃料との熱交換を行う熱交換手段である点にある。

これによると、チューブ体の内部を流通する還流燃料と筒状体の内部を流通する供給燃料との熱交換により、筒状体の内部で供給燃料を容易に加熱することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明を適用した第１の実施形態におけるディーゼル燃料フィルタ装置である燃料フィルタ装置１の概略構成を示す断面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、中央部のみを図示している。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、中央部のみを図示している。燃料フィルタ装置１を採用したディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射システムの概略構成図である。第２の実施形態におけるディーゼル燃料フィルタ装置の概略構成を示す断面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、中央部のみを図示している。第３の実施形態におけるディーゼル燃料フィルタ装置の概略構成を示す断面図である。第４の実施形態におけるディーゼル燃料フィルタ装置の概略構成を示す断面図である。図８のＩＸ−ＩＸ線断面図であり、中央部のみを図示している。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。

本実施形態の燃料フィルタ装置１は、例えば、ディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射システムに用いられる。図４に示すように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク２と、サプライポンプ３と、コモンレール４と、インジェクタ５と、燃料タンク２とサプライポンプ３との間に介装された燃料フィルタ装置１と、を備えている。

サプライポンプ３は、具体的な構成の図示を省略しているが、例えばトロコイド式ポンプやベーン式ポンプを用いることができるフィードポンプ（低圧給送ポンプ）、流量制御装置としての電磁弁、および、例えばプランジャ式ポンプからなる高圧ポンプ等から構成されている。このサプライポンプ３が作動すると、燃料タンク２の内部に蓄えられた常圧のディーゼル燃料（例えば軽油）が吸引され、燃料配管６内を流通してコモンレール４内に供給される。その際に、燃料フィルタ装置１において燃料中から水が分離され、燃料中の異物が捕捉される。

コモンレール４は、内部にサプライポンプ３の高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧状態で保持する。コモンレール４には、エンジンの各気筒の内部へ燃料を噴射するインジェクタ５が気筒数に応じて接続されており、コモンレール４内部に蓄圧状態で保持された燃料は、インジェクタ５から噴射される。サプライポンプ３、コモンレール４およびインジェクタ５は、燃料タンク２から供給される供給燃料の供給先に相当する。

コモンレール４には還流配管７が接続されており、コモンレール４で余剰となった燃料は還流配管７を経由して燃料タンク２へ還流される。各インジェクタ５の制御圧力室に流入してインジェクタ作動に用いられた燃料やリーク燃料等のインジェクタ５低圧ポートから排出される低圧燃料、および、サプライポンプ３からのリーク燃料等の低圧燃料も、還流配管７に合流して燃料タンク２へ還流するようになっている。

還流配管７内には、サプライポンプ３による加圧に伴って昇温した比較的高温の燃料（供給燃料よりも暖かい燃料）が流通する。還流配管７は、燃料フィルタ装置１にも接続している。燃料フィルタ装置１内には、サプライポンプ３、コモンレール４およびインジェクタ５から燃料タンク２へ還流する還流燃料も流通する。

また、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムには制御手段である図示を省略したＥＣＵが接続されている。このＥＣＵは、入力されるコモンレール４の内部の燃料圧力、エンジンの回転数Ｎｅならびにアクセル開度α等に基づいてサプライポンプ３から吐出される燃料の流量を最適に制御する。さらに、ＥＣＵはコモンレール４に接続されているインジェクタ５の電磁弁の開閉時期を制御する。これにより、エンジンの各気筒の内部への燃料の噴射時期ならびに燃料噴射量が制御される。

図１に示すように、燃料フィルタ装置１は、内部に濾材からなるフィルタエレメント２９等を収容し、エレメント収容室を含む燃料通路が内部に形成されたハウジング１０を備えている。

ハウジング１０は、外殻を構成するカップ状（有底筒状）のケース１１と、ケース１１の上方開口端を覆うようにケース１１に着脱可能に取り付けられるカップ状のキャップ１２とにより構成されている。

ケース１１は、例えば金属製であり、ケース１１の上端縁部外周面に雄ねじ部が形成されている。ケース１１は、例えばアルミニウム合金をダイカスト成形して得ることができる。一方、キャップ１２は、例えば樹脂製であり、キャップ１２の筒状部内周面に雌ねじ部が形成されている。キャップ１２は、例えばガラス繊維を含有するポリアミド樹脂を成形して得ることができる。ケース１１は、例えばキャップ１２と同様に、ポリアミド樹脂等の樹脂製としてもかまわない。

ケース１１の雄ねじ部とキャップ１２の雌ねじ部とを相互に螺合して、ケース１１にキャップ１２が取り付けられるようになっている。ケース１１には、前述した雄ねじ部よりも下方にシール部材であるゴム製のＯリングが装着されており、ケース１１にキャップ１２が取り付けられた際には、ケース１１とキャップ１２との間をシールして、ハウジング１０内に、外部に対して密閉されたエレメント収容室であるフィルタ部材収容空間１３を形成するようになっている。ケース１１とキャップ１２とが螺着した際には、キャップ１２の下端面が、ケース１１の外周面から突出するフランジ部に当接するようになっている。

ハウジング１０内のフィルタ部材収容空間１３には、フィルタ部材２０が収容されている。フィルタ部材２０は、フィルタエレメント２９、フィルタエレメント２９を支持する支持体２１、および、支持体２１の下端に設けられた下蓋２５等により構成されている。

フィルタエレメント２９は、不織布もしくはパルプ材等の濾材からなり、例えば平板状の濾材と波板状の濾材とを接合してチューブ状濾材が並ぶシート体を製造し、このシート体を巻回して形成することができる。

支持体２１は、例えば樹脂製であり、キャップ１２と同様に、例えばガラス繊維を含有するポリアミド樹脂を成形して得ることができる。支持体２１は、中心円筒２２、上部端板２３および外筒部２４からなり、これらが一体成形されている。

本実施形態において筒状体に相当する中心円筒２２は、フィルタエレメント２９の中心を上下方向に貫通するように配設されている。中心円筒２２は、ハウジング１内の中心軸線上に配設されている。上部端板２３は、中心円筒２２の上部から径外方向に延設されてフィルタエレメント２９の上方側の全域に配設されている。上部端板２３は、フィルタエレメント２９から若干離設されており、上部端板２３には、フィルタエレメント２９と上部端板２３との間の空間と後述する上部空間１０ａとを連通する開口が設けられている。

外筒部２４は、上部端板２３の外周縁から下方に延びており、中心円筒２２との間にフィルタエレメント２９の上部を挟持している。外筒部２４の下端面は、ケース１１の上端面に当接している。

下蓋２５は、例えば樹脂製であり、支持体２１と同様に、例えばガラス繊維を含有するポリアミド樹脂を成形して得ることができる。下蓋２５は、例えば溶着により中心円筒２２の下端に接続されている。中心円筒２２と下蓋２５との接続は溶着に限定されず、接着等であってもかまわない。下蓋２５には開口が設けられており、中心円筒２２の内部と後述する下部空間１０ｂとを連通している。

フィルタ部材２０がハウジング１０内の所定位置に収容され、ハウジング１０内のフィルタ部材２０の上下に、上部空間１０ａおよび下部空間１０ｂが形成されている。上部空間１０ａは、中心円筒２２の外方かつ上部端板２３の上方の空間である。下部空間１０ｂは、燃料中から分離された水を貯留するための貯留空間（貯留室）である。

支持体２１には、中心円筒２２の上部端板２３接続部よりも上方の外周部位、および、外筒部２４の外周部位に、シール部材であるゴム製のＯリングが装着されて、支持体２１とキャップ１２との間をシールしている。このシール構造により、フィルタエレメント２９を通過していない燃料が上部空間１０ａへ流入しないようになっている。

キャップ１２の上面には、上方へ向かって突出する導入パイプ１２１および導出パイプ１２２が設けられている。導入パイプ１２１の上端の導入口には、燃料タンク２から延びる燃料配管６の上流側の部分が接続する。導入パイプ１２１内の導入口から続く燃料通路は、フィルタ部材２０の中心円筒２２内と連通している。一方、導出パイプ１２２の上端の導出口には、サプライポンプ３へ延びる燃料配管６の下流側の部分が接続する。導出パイプ１２２内の導出口へ続く燃料通路は、ハウジング１０内の上部空間１０ａと連通している。

ケース１１の底部の下面には、下方に向かって突出する下方凸部１１１が設けられている。一方、ケース１１の底部の上面には、上方に向かってハウジング１の下部空間１０ｂ内へ突出する上方凸部１１２が設けられている。下方凸部１１１および上方凸部１１２が形成されたケース１１の底部には、略Ｌ字状に形成された導入流路１１３および導出流路１１４が形成されている。

下方凸部１１１の側面に開口した導入流路１１３の上流端開口には、サプライポンプ３等から延びる還流配管７の上流側の部分が接続している。下方凸部１１１の側面に開口した導出流路１１４の下流端開口には、燃料タンク２へ延びる還流配管７の下流側の部分が接続している。導入通路１１３の下流端開口および導出通路１１４の上流端開口は、いずれも上方凸部１１２の上面に開口し、両開口は上方凸部１１２上面において所定間隔を空けて並設されている。

ケース１１の底部には、ハウジング１内へ向かって突出する熱交換パイプ３０が取り付けられている。チューブ体である熱交換パイプ３０は、例えば金属製であり、熱伝導性に優れた銅合金やアルミニウム合金等により形成されている。熱交換パイプ３０はＵ字形状をなしており、一対の直線状部３１、３２と、一対の直線状部３１、３２とを繋ぐ湾曲部３３とからなる。

熱交換パイプ３０は、直線状部３１、３２のそれぞれに下端部が、例えば導入通路１１３の下流端開口および導出通路１１４の上流端開口からケース１１の上方凸部１１２内へ圧入されて、ケース１１に取り付けられている。

ケース１１と熱交換パイプ３０との接続は、圧入接続に限定されず、例えば接着等であってもかまわない。ケース１１は、金属製もしくは樹脂製とすることが可能であることを前述したが、熱交換パイプ３０をケース１１に圧入接続する場合には、ケース１１は金属製であることが好ましい。また、図１から明らかなように、熱交換パイプ３０は径寸法が均一なチューブ体であるが、両端部近傍にそれぞれ拡径部を設けている。この拡径部により、熱交換パイプ３０圧入時の圧入寸法の調整が容易となっている。

熱交換パイプ３０は、フィルタ部材２０の中心円筒２２内を上端近傍にまで延設されている。熱交換パイプ３０の２つの直線状部３１、３２は、いずれも中心円筒２２の軸線と平行に延びている。

中心円筒２２は、内方に向かって突出する突出板２２ａを有している。図２に示すように、突出板２２ａは、略半月形状をなしており、突出板２２ａには、中心円筒２２の中心側に位置する辺部から中心円筒２２内周面への接続部に向かって湾入したＵ字状の切欠き部が形成されている。熱交換パイプ３０の直線状部３１、３２は、中心円筒２２内の突出板２２ａの突出位置において、突出板２２ａの切欠き部内に配設されている。

本実施形態では、２つの突出板２２ａが、中心円筒２２の軸線方向における異なる位置に、逆方向に突出するように設けられている。具体的には、上方の突出板２２ａは図示左方から右方へ向かって突出し、下方の突出板２２ａは図示右方から左方へ向かって突出している。突出板２２ａは３つ以上を互い違いに設けるものであってもよいが、２つである場合には支持体２１成形時の型抜きを容易にすることができる。

前述したように、中心円筒２２の下端に接続された下蓋２５には開口が設けられている。図３に示すように、下蓋２５の底板２５１、すなわち下蓋２５の底部のうち開口以外の部分は、中心円筒２２の突出板２２ａと同様の形状を有している。下蓋２５の底板２５１は、中心円筒２２の上方の突出板２２ａと同一方向に突出する形態となっている。

中心円筒２２の突出板２２ａと下蓋２５の底板２５１とにより、中心円筒２２内を上方から下方へ向かって流れる燃料は、中心円筒２２の軸線に対して蛇行するようになっている。すなわち、熱交換パイプ３０の直線状部３１、３２の延在方向に対して、中心円筒２２内の燃料の流れが蛇行するようになっている。突出板２２ａおよび底板２５１は、本実施形態における偏向板であり、偏向手段に相当する。

上述の構成の燃料フィルタ装置１では、図４に示したサプライポンプ３が駆動すると、導入パイプ１２１の上流端からハウジング１０内に、燃料タンク２内からサプライポンプ３等の供給先へ供給される供給燃料が導入される。導入された供給燃料は、導入パイプ１２１内を流れた後、フィルタ部材２０の中心円筒２２内から下部空間１０ｂへ流入する。

中心円筒２２内では、供給燃料は若干蛇行するように上方から下方へ流れ、下蓋２５の開口から下部空間１０ｂへ流入する。下部空間１０ｂへ流入した供給燃料は、中心円筒２２の径外方向へ広がるように流れる。すなわち、ハウジング１の下部空間１０ｂ内をハウジング１の径方向に広がるように流れる。

下部空間１０ｂでは流入した燃料中から凝集して分離した水分等が沈降し、燃料油よりも比重が大きい水は、ハウジング１０内の下部空間１０ｂに底面側から貯留される。

下部空間１０ｂに流入した燃料は、フィルタ部材２０のフィルタエレメント２９中を下方から上方へ通過し、その際に未分離の微細な水滴の凝集や異物の除去が行われる。フィルタエレメント２９中を通過して水分や異物が除去された燃料は、上部空間１０ａから導出パイプ１２２を介してサプライポンプ３へ向かって導出される。

一方、サプライポンプ３等から燃料タンク２へ還流する還流燃料は、ケース１１の導入流路１１３を介してハウジング１０内へ導入される。導入された還流燃料は、熱交換パイプ３０内を流れ、導出流路１１４を介して燃料タンク２へ向かって導出される。

図１において、供給燃料は、ハウジング１０内を白抜き矢印で示すように流れる。一方、還流燃料は、ハウジング１０内を黒塗り矢印で示すように流れる。

中心円筒２２内を流通する供給燃料と、熱交換パイプ３０内を流通する還流燃料とは、熱交換パイプ３０の壁を介して熱交換され、還流燃料が有していた熱量により供給燃料が加熱される。これにより、低温時に供給燃料中にワックス分が析出していたとしても、中心円筒２２内で供給燃料を加熱してワックスを融解することができ、フィルタエレメント２９が目詰まりし難い。

また、サプライポンプ３の起動時等に、フィルタエレメント２９がワックスにより既に若干目詰まりしていたとしても、中心円筒２２内で加熱された供給燃料を、下部空間１０ｂ内で径方向に広げてフィルタエレメント２９の下面に略均一に供給し、目詰まりを速やかかつ確実に解消することができる。熱交換パイプ３０は、本実施形態における熱交換手段に相当するとともに、還流燃料の熱により供給燃料を加熱する加熱手段に相当する。

上述の構成および作動によれば、燃料フィルタ装置１は、中心円筒２２の内部を通過した供給燃料が中心円筒２２の径方向に拡がった後にフィルタエレメント２９を通過するようになっており、中心円筒２２の内部には、サプライポンプ３で昇温されて燃料タンク２へ還流する還流燃料の熱により供給燃料を加熱する加熱手段をなす熱交換パイプ３０を備えている。

これによると、ハウジング１０内を流れる供給燃料は、中心円筒２２の内部を流れる際に熱交換パイプ３０により還流燃料が有する熱で加熱される。中心円筒２２の内部で加熱された供給燃料は、中心円筒２２の内部を通過して中心円筒２２の径方向に拡がった後に、中心円筒２２の周囲に配設されたフィルタエレメント２９を通過する。したがって、加熱された供給燃料をフィルタエレメント２９の下面にほぼ均一に導くことが容易である。

このように、周囲にフィルタエレメント２９を配設した中心円筒２２の内部に熱交換パイプ３０を設けるというシンプルな構成で、フィルタエレメント２９を均一に加熱することができる。このようにして、フィルタエレメント２９を均一に加熱するための構造を簡素化することができる。

そして、このようなシンプルな構成で、低温時の析出ワックスによるフィルタエレメント２９の目詰まりを、フィルタエレメント２９の全域に亘って確実に防止もしくは速やかに解消することができる。

また、熱交換パイプ３０は、還流燃料を内部に流通するチューブ体を有しており(本例では全体がチューブ体であり)、チューブ体の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料との熱交換を行う熱交換手段である。これによると、熱交換パイプ３０の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料との熱交換により、中心円筒２２の内部で供給燃料を容易に加熱することができる。

また、熱交換パイプ３０の内部の還流燃料の流れと中心円筒２２の内部の供給燃料の流れとが対向流となっている。本例では、熱交換パイプ３０のうち、上流側の直線状部３１において、対向流が形成される。これによると、熱交換パイプ３０の直線状部３１の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料とを効率よく熱交換することができる。

また、中心円筒２２の内部を流通する供給燃料の流れを熱交換パイプ３０の延在方向に対して偏向させる突出板２２ａおよび底板２５１を有している。これによると、突出板２２ａおよび底板２５１により、熱交換パイプ３０内部を流れる還流燃料に対して対向して流れる中心円筒２２内部の供給燃料の流れを、熱交換パイプ３０の直線状部が延びる方向に対して傾けることができる。したがって、供給燃料を熱交換パイプ３０の外表面に確実に接触させて、還流燃料と供給燃料とを確実に熱交換することができる。

また、中心円筒２２内における供給燃料の流れを蛇行させることで、供給燃料の中心円筒２２通過時間が長くなり、還流燃料と供給燃料とを一層確実に熱交換することができる。

また、突出板２２ａおよび底板２５１は、中心円筒２２および下蓋２５の円筒部から内方に向かって突設された偏向板部材であり、熱交換パイプ３０は、突出板２２ａおよび底板２５１によって中心円筒２２に対して位置決めされている。これによると、突出板２２ａおよび底板２５１により熱交換パイプ３０を中心円筒２２の内部に容易に位置決めすることができる。したがって、熱交換パイプ３０の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料とをより一層確実に熱交換することができる。

また、ハウジング１０は、分割して形成された複数のケース体であるケース１１とキャップ１２とを組み合わせて構成されており、熱交換パイプ３０は、両端部が、同一のケース体であるケース１１に接続されている。これによると、ケース１１とキャップ１２とを組み合わせてハウジング１０を構成する際に、熱交換パイプ３０をハウジング１０内の所定位置に安定して配設することが容易である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図５および図６に基づいて説明する。

第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、供給燃料のフィルタエレメント通過方向が異なる。また、第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第２の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。

図５に示すように、本実施形態の燃料フィルタ装置では、中心円筒２２２は、フィルタ部材２２０の支持体２２１とは別体となっている。支持体２２１は、第１の実施形態の支持体２１と同様に例えば樹脂製であり、内筒部２２１ａ、上部端板２２１ｂおよび下部端板２２１ｃが一体成形されている。

上部端板２２１ｂは、円筒状の内筒部２２１ａの上端縁部から径外方向に延設されている。下部端板２２１ｃは、内筒部２２１ａの下端縁部から径外方向に延設されている。内筒部２２１ａの外周、かつ、上部端板２２１ｂと下部端板２２１ｃとの間となる部位にフィルタエレメント２２９が配設されている。

フィルタエレメント２２９は、シート状の濾材を折り曲げ、折り曲げ箇所に交互に形成された稜線および谷線が上下方向に延びるように配設されている。フィルタエレメント２２９は、内筒部２２１ａの周囲に全周に亘って配置されている。なお、内筒部２２１ａには、フィルタエレメント２２９を通過した供給燃料を流通させるための多数の開口が形成されている。

上部端板２２１ｂから上方に突出した部位の外周部位には、シール部材であるゴム製のＯリングが装着されて、キャップ１２と支持体２２１との間をシールしている。また、本実施形態の下蓋２２５の外周部位には、シール部材であるゴム製のＯリングが装着されて、支持体２２１と下蓋２２５との間をシールしている。

本実施形態の中心円筒２２２は、第１の実施形態と同様に例えば樹脂製である。中心円筒２２２は、上端縁部にねじ部が形成され、キャップ１２に対して螺着している。キャップ１２と中心円筒２２２との間には、例えばゴム製のパッキンが介設されてシール構造を形成している。

これら３つのシール構造部により、フィルタエレメント２２９を通過していない燃料が上部空間１０ａへ流入しないようになっている。

本実施形態のフィルタ装置では、ハウジング１０内へ導入された供給燃料は、導入パイプ１２１内を流れた後、中心円筒２２２内から下部空間１０ｂへ流入する。

中心円筒２２２内では、供給燃料は若干蛇行するように上方から下方へ流れ、図６にも示す下蓋２２５の開口から下部空間１０ｂへ流入する。下部空間１０ｂへ流入した供給燃料は、中心円筒２２２の径外方向へ広がるように流れる。

下部空間１０ｂに流入した燃料は、フィルタ部材２２０のフィルタエレメント２２９を外周側から内方へ向かって通過する。フィルタエレメント２２９を通過した燃料は、上部空間１０ａから導出パイプ１２２を介してサプライポンプ３へ向かって導出される。

本実施形態の燃料フィルタ装置においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図７に基づいて説明する。

第３の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、中心円筒内に偏向板を設けていない点が異なる。また、第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第３の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。

図７に示すように、本実施形態の燃料フィルタ装置では、中心円筒２２内に突出板は形成されていない。また、本実施形態では下蓋も設けていない。

本実施形態の燃料フィルタ装置では、ハウジング１０内へ導入された供給燃料は、導入パイプ１２１内を流れた後、中心円筒２２内から下部空間１０ｂへ流入する。中心円筒２２内では、供給燃料は上方から下方へほぼ直線的に流れ、中心円筒２２の下端開口から下部空間１０ｂへ流入する。下部空間１０ｂへ流入した供給燃料は、中心円筒２２の径外方向へ広がるように流れる。

下部空間１０ｂに流入した燃料は、フィルタ部材２０のフィルタエレメント２９中を下方から上方へ通過し、上部空間１０ａから導出パイプ１２２を介してサプライポンプ３へ向かって導出される。

本実施形態の燃料フィルタ装置によれば、第１の実施形態と同様に、中心円筒２２の内部を通過した供給燃料が中心円筒２２の径方向に拡がった後にフィルタエレメント２９を通過するようになっており、中心円筒２２の内部には、サプライポンプ３で昇温されて燃料タンク２へ還流する還流燃料の熱により供給燃料を加熱する加熱手段をなす熱交換パイプ３０を備えている。

したがって、第１の実施形態と同様に、加熱された供給燃料をフィルタエレメント２９の下面にほぼ均一に導くことが容易である。このように、周囲にフィルタエレメント２９を配設した中心円筒２２の内部に熱交換パイプ３０を設けるというシンプルな構成で、フィルタエレメント２９を均一に加熱することができる。このようにして、フィルタエレメント２９を均一に加熱するための構造を簡素化することができる。

また、第１の実施形態と同様に、熱交換パイプ３０は、還流燃料を内部に流通するチューブ体を有しており(本例では全体がチューブ体であり)、チューブ体の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料との熱交換を行う熱交換手段である。これによると、熱交換パイプ３０の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料との熱交換により、中心円筒２２の内部で供給燃料を容易に加熱することができる。

また、中心円筒２２内において、供給燃料を上方から下方へ向かってほぼ直線的に流通させることができる。したがって、中心円筒２２内での圧力損失の発生を抑制することができる。

また、第１の実施形態と同様に、ハウジング１０は、分割して形成された複数のケース体であるケース１１とキャップ１２とを組み合わせて構成されており、熱交換パイプ３０は、両端部が、同一のケース体であるケース１１に接続されている。これによると、ケース１１とキャップ１２とを組み合わせてハウジング１０を構成する際に、熱交換パイプ３０をハウジング１０内に安定して配設することが容易である。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について図８および図９に基づいて説明する。

第４の実施形態は、前述の第３の実施形態と比較して、熱交換手段の構成が異なる。また、第１、第３の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第４の実施形態において説明しない他の構成は、第１、第３の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。

図８に示すように、本実施形態の燃料フィルタ装置では、ケース１１の底部に、導入流路１１３は形成されているが、導出流路は形成されていない。本実施形態の導出流路４１４は、キャップ１２の上部において導入パイプ１２１に並設され上方に突出したパイプ体の内部に形成されている。

本実施形態のチューブ体である熱交換パイプ４３０は、例えば金属製であり、熱伝導性に優れた銅合金やアルミニウム合金等により形成されている。熱交換パイプ４３０は、中心円筒２２内を上下方向に延設されている。熱交換パイプ４３０は、上下方向に延びる主要部をなす直線状部４３１、直線状部４３１の下端部に形成された嵌合円筒部４３２、および、直線状部４３１の上端部から上方に突出した接続円筒部４３３とにより構成されている。

嵌合円筒部４３２には、ケース１１の上方凸部１１２が嵌合しており、熱交換パイプ４３０内と導入流路１１３とが連通している。ケース１１と熱交換パイプ４３０との接続は、嵌合接続に限定されず、例えば接着等であってもかまわない。また、接続円筒部４３３の上端は、ケース１１にキャップ１２を取り付けたときにキャップ１２の下面に当接するようになっている。接続円筒部４３３とキャップ１２とが当接すると、熱交換パイプ４３０内と導出流路４１４とが連通するようになっている。

熱交換パイプ４３０の直線状部４３１は、図９に例示するように、断面形状が略長円状の筒状部である。具体的には、図９に示すように、直線状部４３１は、断面円弧状の一対の円弧面状壁部４３１ａと、一対の円弧面状壁部４３１ａの端部同士を繋ぐ、断面直線状の一対の平板状壁部４３１ｂとにより構成されている。

熱交換パイプ４３０が中心円筒２２内に配設された際には、円弧面状壁部４３１ａが中心円筒２２の内周面に接触するようになっている。また、平板状壁部４３１ｂと中心円筒２２との間が供給燃料の通路となっている。熱交換パイプ４３０は、本実施形態における熱交換手段に相当するとともに、還流燃料の熱により供給燃料を加熱する加熱手段に相当する。

本実施形態の燃料フィルタ装置によれば、中心円筒２２の内部を通過した供給燃料が中心円筒２２の径方向に拡がった後にフィルタエレメント２９を通過するようになっており、中心円筒２２の内部には、サプライポンプ３で昇温されて燃料タンク２へ還流する還流燃料の熱により供給燃料を加熱する加熱手段をなす熱交換パイプ４３０を備えている。

これによると、ハウジング１０内を流れる供給燃料は、中心円筒２２の内部を流れる際に熱交換パイプ４３０により還流燃料が有する熱で加熱される。中心円筒２２の内部で加熱された供給燃料は、中心円筒２２の内部を通過して中心円筒２２の径方向に拡がった後に、中心円筒２２の周囲に配設されたフィルタエレメント２９を通過する。したがって、加熱された供給燃料をフィルタエレメント２９の下面にほぼ均一に導くことが容易である。

このように、周囲にフィルタエレメント２９を配設した中心円筒２２の内部に熱交換パイプ４３０を設けるというシンプルな構成で、フィルタエレメント２９を均一に加熱することができる。このようにして、フィルタエレメント２９を均一に加熱するための構造を簡素化することができる。

また、熱交換パイプ４３０は、還流燃料を内部に流通するチューブ体を有しており(本例でも全体がチューブ体であり)、チューブ体の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料との熱交換を行う熱交換手段である。これによると、熱交換パイプ４３０の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料との熱交換により、中心円筒２２の内部で供給燃料を容易に加熱することができる。

また、熱交換パイプ４３０の内部の還流燃料の流れと中心円筒２２の内部の供給燃料の流れとが対向流となっている。本例では、熱交換パイプ４３０の全域において、対向流が形成される。これによると、熱交換パイプ４３０の内部を流通する還流燃料と中心円筒２２の内部を流通する供給燃料とを極めて効率よく熱交換することができる。

また、中心円筒２２内において、供給燃料を上方から下方へ向かってほぼ直線的に流通させることができる。したがって、中心円筒２２内での圧力損失の発生を抑制することができる。さらに、熱交換パイプ４３０内において、還流燃料を下方から上方へ向かってほぼ直線的に流通させることができる。したがって、熱交換パイプ４３０での圧力損失の発生を抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記各実施形態では、熱交換手段である熱交換パイプ３０、４３０は、全体がチューブ体であったが、これに限定されるものではない。チューブ体が熱交換手段の一部をなすものであってもよい。例えば、熱交換手段を、チューブ体と、チューブ体に熱的に接続されたフィン（例えばインナーフィン）とで構成するものであってもよい。

また、上記第１、第２の実施形態では、熱交換パイプ３０内の還流燃料の流れに対して対向流をなす供給燃料の流れを傾斜させるための偏向手段として、水平方向に突出する突出板２２ａおよび底板２５１を設けていたが、これに限定されるものではない。例えば、中心円筒内に螺旋状に突出する偏向板を偏向手段としてもよい。また、偏向手段は偏向板に限定されず、例えば、中心円筒の内周面に形成した溝等であってもかまわない。

また、上記各実施形態では、筒状体に相当する中心円筒２２、２２２は、円筒体であったが、これに限定されるものではない。例えば、断面形状が長円状の筒状体であってもかまわない。

また、上記各実施形態では、ハウジング１０は、ケース１１とキャップ１２との２つのケース体を組み合わせて構成するものであったが、これに限定されるものではない。ハウジングを３つ以上のケース体を組み合わせて構成するものであってもよい。

また、上記各実施形態では、中心円筒２２、２２２内に熱交換手段を設けて、還流燃料の熱により中心円筒内を流通する供給燃料を加熱するものであったが、これに限定されるものではない。中心円筒内において、供給燃料に還流燃料を混入させて、還流燃料の熱により中心円筒内を流通する供給燃料を加熱するものであってもよい。

また、上記各実施形態において、燃料フィルタ装置はコモンレール式燃料噴射システムに用いられるものであり、供給燃料の供給先は、サプライポンプ３等であったがこれに限定されるものではない。例えば、供給燃料の供給先は、分配型燃料噴射ポンプ等のポンプ手段であってもかまわない。

１燃料フィルタ装置（ディーゼル燃料フィルタ装置）
２燃料タンク
３サプライポンプ（供給先）
４コモンレール（供給先）
５インジェクタ（供給先）
１０ハウジング
２２、２２２中心円筒（筒状体）
２９、２２９フィルタエレメント
３０、４３０熱交換パイプ（チューブ体、熱交換手段、加熱手段）

Claims

燃料タンク内から供給先へ供給される供給燃料の燃料通路が内部に形成されたハウジング（１０）と、
前記ハウジング内に配設され、内部が前記燃料通路となる筒状体（２２）と、
前記ハウジング内に収容されて前記筒状体の周囲に配設され、前記燃料通路を流通する前記供給燃料を濾過するフィルタエレメント（２９）と、を備え、
前記筒状体の内部を通過した前記供給燃料が前記筒状体の径方向に拡がった後に前記フィルタエレメントを通過するディーゼル燃料フィルタ装置であって、
前記筒状体の内部に設けられ、前記供給先で昇温されて前記燃料タンクへ還流する還流燃料の熱により前記供給燃料を加熱する加熱手段（３０）を備えることを特徴とするディーゼル燃料フィルタ装置。
前記加熱手段は、
前記還流燃料を内部に流通するチューブ体を有し、
前記チューブ体の内部を流通する前記還流燃料と前記筒状体の内部を流通する前記供給燃料との熱交換を行う熱交換手段であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼル燃料フィルタ装置。
前記チューブ体の内部の前記還流燃料の流れと前記筒状体の内部の前記供給燃料の流れとが対向流となることを特徴とする請求項２に記載のディーゼル燃料フィルタ装置。
前記筒状体の内部を流通する前記供給燃料の流れを、前記チューブ体の延在方向に対して偏向させる偏向手段（２２ａ、２５１）を有することを特徴とする請求項３に記載のディーゼル燃料フィルタ装置。
前記偏向手段は、前記筒状体から内方に向かって突設された偏向板であり、
前記チューブ体は、前記偏向板によって前記筒状体に対して位置決めされていることを特徴とする請求項４に記載のディーゼル燃料フィルタ装置。
前記ハウジングは、分割して形成された複数のケース体（１１、１２）を組み合わせてなり、
前記チューブ体は、両端部が、同一の前記ケース体（１１）に接続されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１つに記載のディーゼル燃料フィルタ装置。