JP2019203416A - Fuel filter device - Google Patents

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智志 村本
Tomoshi Muramoto
智志 村本
秀夫 倉品
Hideo Kurashina
秀夫 倉品
小林 裕之
Hiroyuki Kobayashi
裕之 小林
英祐 田村
Hidesuke Tamura
英祐 田村
伸一郎 小林
Shinichiro Kobayashi
伸一郎 小林
杏菜 鶴岡
Anna Tsuruoka
杏菜 鶴岡
諒 梅村
Ryo Umemura
諒 梅村
祐介 野村
Yusuke Nomura
祐介 野村
広和 大熊
Hirokazu Okuma
広和 大熊
和則 山口
Kazunori Yamaguchi
和則 山口
健 青柳
Takeshi Aoyanagi
健 青柳
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Abstract

To efficiently prevent clogging of a filter in a fuel filter device.SOLUTION: A fuel filter device 10 according to the disclosure includes a filter 1, a casing 2, and a heater 3. The filter 1 is formed in a cylinder having chrysanthemum shape cross section, and has a pleat 8 extending in a cylinder axial direction. The casing 2 has hollow cylindrical shape in which the filter 1 is accommodated. The heater 3 is axial, is extended from a bottom surface side of the casing 2 in a the cylinder axial direction of the filter 1, and is inserted in an interspace of the pleat 8.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、内燃機関の燃料をろ過するための燃料フィルター装置に関する。   The present invention relates to a fuel filter device for filtering fuel of an internal combustion engine.

従来、内燃機関(エンジン)の燃料供給経路に燃料フィルター装置を介装させることで、燃料中の不純物や水分を除去する技術が知られている。自動車用の燃料フィルター装置においては、ケーシング内にフィルターエレメントを収納し、フィルターエレメントを通過した燃料がエンジンに送給されるようにした燃料供給システムが広く採用されている。フィルターエレメントは、ケーシングに対して着脱可能に設けられ、メンテナンスの際に交換可能とされる(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for removing impurities and moisture in fuel by inserting a fuel filter device in a fuel supply path of an internal combustion engine (engine) is known. 2. Description of the Related Art In fuel filter devices for automobiles, a fuel supply system in which a filter element is housed in a casing and fuel that has passed through the filter element is supplied to an engine is widely used. The filter element is detachably attached to the casing, and can be replaced during maintenance (see Patent Document 1).

一方、環境条件によっては燃料中のパラフィンがケーシング内でワックス化し、流動性の低いスラッジがフィルターエレメントに堆積することがある。スラッジは、ディーゼル燃料を寒冷環境下で使用する場合に発生しやすい。近年では、常温環境下であっても、生物由来油を含むバイオディーゼル燃料を使用する場合に、スラッジが発生しやすくなることが確認されている。スラッジの堆積量が増大すると、フィルターエレメントの目詰まりによって燃料圧力が低下し、内燃機関の正常な動作が妨げられる。   On the other hand, depending on environmental conditions, paraffin in the fuel may be waxed in the casing, and sludge having low fluidity may accumulate on the filter element. Sludge is likely to occur when diesel fuel is used in a cold environment. In recent years, it has been confirmed that sludge is likely to be generated when biodiesel fuel containing biological oil is used even in a room temperature environment. When the amount of accumulated sludge increases, the fuel pressure decreases due to clogging of the filter element, and normal operation of the internal combustion engine is hindered.

このような課題に対し、内燃機関の排熱を利用した燃料フィルター装置の昇温システムが検討されている。例えば、内燃機関から燃料タンクへと還流される比較的高温の還流燃料を燃料フィルター装置に再導入することで、燃料フィルター装置の全体を昇温させことが提案されている。これにより、ワックスが析出されにくくなり、スラッジの発生が抑制されうる(特許文献2参照)。   In response to such a problem, a temperature raising system for a fuel filter device using exhaust heat of an internal combustion engine has been studied. For example, it has been proposed to raise the temperature of the entire fuel filter device by reintroducing relatively high-temperature recirculated fuel that is recirculated from the internal combustion engine to the fuel tank into the fuel filter device. Thereby, it becomes difficult to precipitate wax, and generation | occurrence | production of sludge can be suppressed (refer patent document 2).

特開2013-148055号公報JP 2013-148055 A 特開2014-020221号公報JP 2014-020221 A

しかしながら、内燃機関の排熱による燃料フィルター装置の昇温システムは、内燃機関が暖機された状態でなければ使用することができない。そのため、寒冷環境での始動時には、燃料フィルター装置の全体を昇温させるのに時間がかかり、内燃機関の動作が不安定になる可能性がある。また、特許文献1に示すように、菊形の断面形状を有するフィルターエレメントにおいては、その周面に形成されているひだの内側にワックスが堆積しやすい。従来の燃料フィルター装置では、このような隙間に堆積したワックスが溶融されにくく、フィルターの目詰まりが十分に解消されない場合がある。   However, the temperature raising system of the fuel filter device based on the exhaust heat of the internal combustion engine cannot be used unless the internal combustion engine is warmed up. Therefore, when starting in a cold environment, it takes time to raise the temperature of the entire fuel filter device, and the operation of the internal combustion engine may become unstable. Moreover, as shown in Patent Document 1, in a filter element having a chrysanthemum cross-sectional shape, wax is likely to deposit inside the pleats formed on the peripheral surface thereof. In the conventional fuel filter device, the wax accumulated in such a gap is not easily melted, and clogging of the filter may not be sufficiently solved.

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、フィルターの目詰まりを効率的に抑制する燃料フィルター装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。   One of the objects of the present case was invented in view of the above problems, and is to provide a fuel filter device that efficiently suppresses clogging of a filter. It should be noted that the present invention is not limited to this purpose, and is an operational effect that is derived from each configuration shown in “Mode for Carrying Out the Invention” to be described later. Can be positioned as a purpose.

(1)開示の燃料フィルター装置は、断面が菊型の筒状に形成され、筒軸方向に延在するプリーツを有するフィルターを備える。また、前記フィルターが収容される中空円筒状のケーシングを備える。さらに、前記ケーシングの底面から前記フィルターの筒軸方向に延設され、前記プリーツの隙間に挿入される軸状のヒーターを備える。
(2)前記ヒーターが、前記フィルタの高さ方向の中心よりも下方の範囲内において、前記ケーシングの底面近傍から立設されることが好ましい。
(1) The disclosed fuel filter device includes a filter having a cross section formed in a chrysanthemum shape and having pleats extending in a cylinder axis direction. Moreover, a hollow cylindrical casing in which the filter is accommodated is provided. Furthermore, an axial heater is provided that extends from the bottom surface of the casing in the cylinder axis direction of the filter and is inserted into the gap between the pleats.
(2) It is preferable that the heater is erected from the vicinity of the bottom surface of the casing within a range below the center in the height direction of the filter.

(3)前記ヒーターが、前記フィルターの周方向に等間隔で配置されることが好ましい。
(4)前記ヒーターが、前記フィルターの外側で前記プリーツの隙間に挿入される第一ヒーターと、前記フィルターの内側で前記プリーツの内部に挿入される第二ヒーターとを有することが好ましい。
(5)前記筒軸に対する前記第一ヒーターの存在方向が前記筒軸に対する前記第二ヒーターの存在方向と相違するように、前記第一ヒーター及び前記第二ヒーターが配置されることが好ましい。
(3) It is preferable that the heaters are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the filter.
(4) It is preferable that the heater has a first heater inserted into the pleat gap outside the filter and a second heater inserted into the pleat inside the filter.
(5) It is preferable that the first heater and the second heater are arranged so that the direction in which the first heater is present with respect to the cylindrical shaft is different from the direction in which the second heater is present with respect to the cylindrical shaft.

(6)前記ケーシングの内周面に配置され、前記内周面から前記フィルターに向かって燃料を流通させる流入口を備えることが好ましい。
(7)前記流入口に接続され、前記内周面に向かう上り勾配に形成された燃料通路を備えることが好ましい。
(8)前記燃料通路が、前記燃料を前記プリーツの隙間に流入させる向きに形成されることが好ましい。
(6) It is preferable to provide an inflow port that is disposed on the inner peripheral surface of the casing and allows the fuel to flow from the inner peripheral surface toward the filter.
(7) It is preferable to provide a fuel passage connected to the inflow port and formed in an upward slope toward the inner peripheral surface.
(8) It is preferable that the fuel passage is formed in a direction in which the fuel flows into the gap between the pleats.

フィルターのプリーツの隙間に軸状のヒーターが挿入される構造とすることで、ケーシング内での燃料の流動性を高めることができる、また、プリーツの隙間へのワックスの堆積を抑制することができる。これにより、フィルターの目詰まりを効率的に抑制することができる。   By adopting a structure in which a shaft-like heater is inserted into the gap between the pleats of the filter, the fluidity of the fuel in the casing can be improved, and the accumulation of wax in the gap between the pleats can be suppressed. . Thereby, clogging of the filter can be efficiently suppressed.

本実施形態の燃料フィルター装置を示す側面図である。It is a side view which shows the fuel filter apparatus of this embodiment. 燃料フィルター装置の模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal section of a fuel filter device. 燃料フィルター装置の内部構造を説明するための分解斜視図である。It is a disassembled perspective view for demonstrating the internal structure of a fuel filter apparatus. ヒーターの構造を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating the structure of a heater. 燃料通路及び流入口の構造を説明するための模式的な断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the structure of a fuel channel and an inflow port. (A),(B)は燃料フィルター装置の内部での対流を示す縦断面図である。(A), (B) is a longitudinal cross-sectional view which shows the convection in the inside of a fuel filter apparatus. 変形例としてのフィルターを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the filter as a modification.

以下、図面を参照して実施形態としての燃料フィルター装置10について説明する。この燃料フィルター装置10は、自動車に搭載されるディーゼルエンジンの液体燃料をろ過するためのろ過器である。しかし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。あるいは、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。   Hereinafter, a fuel filter device 10 as an embodiment will be described with reference to the drawings. The fuel filter device 10 is a filter for filtering liquid fuel of a diesel engine mounted on an automobile. However, the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof. Alternatively, they can be selected as necessary, or can be appropriately combined.

[1.構成]
燃料フィルター装置10は、その側面から導入された燃料をろ過し、その上面から排出する機能を持つ。図1は、自動車に搭載されたときの燃料フィルター装置10の姿勢を示しており、図中の上下方向は車載時の上下方向に対応している。燃料フィルター装置10の側面のうち、下端部近傍に入口管11が接続され、上端部近傍に出口管12が接続される。入口管11は、燃料タンクやエンジンから還流する燃料の配管(戻り燃料配管)に接続される。出口管12は、エンジンやサプライポンプ(燃料を加圧するためのポンプ装置)に接続される。なお、燃料フィルター装置10の下端部には、水抜き用のドレーンが設けられる。
[1. Constitution]
The fuel filter device 10 has a function of filtering the fuel introduced from the side surface and discharging the fuel from the upper surface. FIG. 1 shows the attitude of the fuel filter device 10 when mounted on an automobile, and the vertical direction in the figure corresponds to the vertical direction when the vehicle is mounted. Of the side surfaces of the fuel filter device 10, an inlet pipe 11 is connected in the vicinity of the lower end portion, and an outlet pipe 12 is connected in the vicinity of the upper end portion. The inlet pipe 11 is connected to a fuel pipe (return fuel pipe) returning from the fuel tank or the engine. The outlet pipe 12 is connected to an engine and a supply pump (a pump device for pressurizing fuel). A drain for draining is provided at the lower end of the fuel filter device 10.

図2に示すように、燃料フィルター装置10のケーシング2の内部には、フィルター1が収容され、必要に応じて交換可能とされる。ケーシング2の内部は中空円筒形状であり、フィルター1の交換時にはケーシングの筒軸Cに沿ってフィルター1が着脱される。フィルター1は、断面が菊型の筒状に形成されたプリーツ形のフィルターエレメントである。フィルター1の素材は紙や合成繊維,不織布,金属(メタルファイバー,メタルメッシュ)などである。フィルター1の具体的な形状を図3中に例示する。   As shown in FIG. 2, the filter 1 is accommodated in the casing 2 of the fuel filter device 10 and can be replaced as necessary. The inside of the casing 2 has a hollow cylindrical shape, and when the filter 1 is replaced, the filter 1 is attached and detached along the cylindrical axis C of the casing. The filter 1 is a pleated filter element formed in a cylindrical shape having a chrysanthemum cross section. The material of the filter 1 is paper, synthetic fiber, non-woven fabric, metal (metal fiber, metal mesh) or the like. A specific shape of the filter 1 is illustrated in FIG.

フィルター1の概形をケーシング2と同軸の円筒形状に準えれば、その筒面は平面状のろ過部材を蛇腹状に折り畳んだ形状に形成される。このような折りたたみ構造により、ろ過部材とこれを通過する燃料との接触面積が増大し、ろ過性能が向上する。ここで、平面状のろ過部材を蛇腹状に折り畳むことによって形成される個々のひだ状の部位のことを、プリーツ8と呼ぶ。フィルター1でろ過される燃料の流通方向は、プリーツ8の外側から内側へ向かう方向(フィルター1の外周側から内周側へ向かう方向)とされる。   If the rough shape of the filter 1 is similar to a cylindrical shape coaxial with the casing 2, the cylindrical surface is formed in a shape in which a flat filter member is folded in a bellows shape. Such a folding structure increases the contact area between the filtration member and the fuel passing therethrough, thereby improving the filtration performance. Here, each pleated portion formed by folding a flat filter member into a bellows shape is referred to as a pleat 8. The flow direction of the fuel filtered by the filter 1 is a direction from the outside to the inside of the pleat 8 (a direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the filter 1).

図3に示すフィルター1の断面形状は、以下のように規定することも可能である。まず、内周部に相当する内円と外周部に相当する外円とを同心で描く。次に、内円上に複数の線分を等間隔に設定する。図3に示すフィルター1の場合、線分の数は30個である。線分の長さは任意であるが、隣接する線分の間に適度な隙間が設けられる程度の長さとすることが好ましい。また、外円上においても同様に、内円と同数の線分を等間隔に設定する。その後、内円上の線分と外円上の線分とを交互に接続することで、菊形の断面形状が得られる。   The cross-sectional shape of the filter 1 shown in FIG. 3 can also be defined as follows. First, an inner circle corresponding to the inner peripheral portion and an outer circle corresponding to the outer peripheral portion are drawn concentrically. Next, a plurality of line segments are set at equal intervals on the inner circle. In the case of the filter 1 shown in FIG. 3, the number of line segments is 30. Although the length of a line segment is arbitrary, it is preferable to set it as long as an appropriate gap is provided between adjacent line segments. Similarly, on the outer circle, the same number of line segments as the inner circle are set at equal intervals. Then, a chrysanthemum-shaped cross-sectional shape is obtained by alternately connecting the line segments on the inner circle and the line segments on the outer circle.

本実施形態のフィルター1は、筒軸Cに平行な方向(すなわち筒軸方向)に延在する多数のプリーツ8を有する。図3に示すフィルター1には、30個のプリーツ8が設けられている。筒軸Cに垂直な平面でフィルター1を切断したときの断面形状は、フィルター1の高さ方向の位置を相違させたとしても同一形状となる。また、互いに隣接する二つのプリーツ8によって挟まれた隙間9についても、筒軸方向に延在する構造となっている。以下、ケーシング2の筒軸Cがフィルター1の筒軸Cと同一であるものと仮定して、燃料フィルター装置10の構造を説明する。   The filter 1 of the present embodiment has a large number of pleats 8 extending in a direction parallel to the cylinder axis C (that is, in the cylinder axis direction). The filter 1 shown in FIG. 3 is provided with 30 pleats 8. The cross-sectional shape when the filter 1 is cut along a plane perpendicular to the cylinder axis C is the same even if the position of the filter 1 in the height direction is different. Further, the gap 9 sandwiched between the two pleats 8 adjacent to each other also has a structure extending in the cylinder axis direction. Hereinafter, the structure of the fuel filter device 10 will be described on the assumption that the cylinder axis C of the casing 2 is the same as the cylinder axis C of the filter 1.

図3に示すように、フィルター1の内側には、上底と下底とが開放された円筒状の内筒13が配置される。内筒13には、フィルター1でろ過された燃料が通過する複数の内筒孔14が穿孔される。また、フィルター1の上面側には上面プレート15が設けられ、下面側には下面プレート18が設けられる。フィルター1は、これらの上面プレート15及び下面プレート18に挟まれた状態で、ケーシング2の内部に収容される。なお、上面プレート15と下面プレート18とに挟まれる空間のうち、フィルター1よりも外側はろ過前の燃料が導入される空間となり、フィルター1よりも内側はろ過後の燃料で満たされる空間となる。   As shown in FIG. 3, a cylindrical inner cylinder 13 with an upper bottom and a lower bottom open is disposed inside the filter 1. The inner cylinder 13 has a plurality of inner cylinder holes 14 through which the fuel filtered by the filter 1 passes. An upper surface plate 15 is provided on the upper surface side of the filter 1, and a lower surface plate 18 is provided on the lower surface side. The filter 1 is accommodated in the casing 2 while being sandwiched between the upper plate 15 and the lower plate 18. Of the space sandwiched between the upper surface plate 15 and the lower surface plate 18, the outside of the filter 1 is a space into which fuel before filtration is introduced, and the inside of the filter 1 is a space filled with fuel after filtration. .

上面プレート15には、中心に円形の孔が形成されたドーナツ盤形状の円盤部16と、円盤部16の孔を囲むように円形に立設する固定壁17とが設けられる。円盤部16の直径はケーシング2の内径に対応する寸法とされ、ケーシング2の内周面25に沿って筒軸Cの方向に摺接可能に設けられる。また、円盤部16の下面は、フィルター1の上面に接触する部位となる。固定壁17は、内筒13の外表面に摺接する筒状に形成される。固定壁17の内径は、内筒13の外径に対応する寸法とされる。これにより、内筒13は上面プレート15に対して挿抜可能に支持される。   The top plate 15 is provided with a donut disk-shaped disk part 16 having a circular hole formed in the center, and a fixed wall 17 standing in a circle so as to surround the hole of the disk part 16. The diameter of the disk portion 16 is a dimension corresponding to the inner diameter of the casing 2, and is provided so as to be slidable in the direction of the cylinder axis C along the inner peripheral surface 25 of the casing 2. Further, the lower surface of the disk portion 16 is a portion that contacts the upper surface of the filter 1. The fixed wall 17 is formed in a cylindrical shape that is in sliding contact with the outer surface of the inner cylinder 13. The inner diameter of the fixed wall 17 is a dimension corresponding to the outer diameter of the inner cylinder 13. Thus, the inner cylinder 13 is supported so as to be insertable / removable with respect to the top plate 15.

下面プレート18にも、中心に円形の孔が形成されたドーナツ盤形状の円盤部19と、円盤部19の孔の周囲において円形に立設する固定壁21とが設けられる。円盤部19の直径は上面プレート15の円盤部16と同一である。また、固定壁21の内径も、上面プレート15の固定壁17の内径と同一である。一方、円盤部19の中心の孔は、上面プレート15の孔よりも小径に設定される。これにより、固定壁21よりも内側には内筒13の下端に当接する当接部22が形成される。また、円盤部19には複数の小孔20が穿孔される。小孔20の位置は、後述するヒーター3を上下方向に貫通させるための開口部であり、ヒーター3の配設位置に対応するように設定される。   The bottom plate 18 is also provided with a donut disk-shaped disk part 19 having a circular hole formed in the center, and a fixed wall 21 standing in a circle around the hole of the disk part 19. The diameter of the disk portion 19 is the same as that of the disk portion 16 of the top plate 15. The inner diameter of the fixed wall 21 is also the same as the inner diameter of the fixed wall 17 of the top plate 15. On the other hand, the central hole of the disk portion 19 is set to have a smaller diameter than the hole of the upper surface plate 15. Thereby, an abutting portion 22 that abuts the lower end of the inner cylinder 13 is formed inside the fixed wall 21. A plurality of small holes 20 are drilled in the disk portion 19. The position of the small hole 20 is an opening for vertically passing a heater 3 described later, and is set so as to correspond to the arrangement position of the heater 3.

ヒーター3は、フィルター1の側面に形成されたプリーツ8の隙間9に挿入される加熱器である。このヒーター3は、フィルター1の高さ方向の中心よりも下方の範囲内で、ケーシング2の底面近傍から立設される。すなわち、フィルター1の下半分の範囲(あるいはそれよりも狭い範囲)が、ヒーター3の加熱範囲として設定される。図2に示すフィルター1の高さ寸法をHとすれば、ヒーター3の上端の位置は、フィルター1の下端面から距離(2/H)の位置よりも下方に設定される。また、ヒーター3には、少なくともケーシング2の底面側からフィルター1の筒軸方向に延設された部位が含まれる。   The heater 3 is a heater that is inserted into a gap 9 between pleats 8 formed on the side surface of the filter 1. The heater 3 is erected from the vicinity of the bottom surface of the casing 2 within a range below the center in the height direction of the filter 1. That is, the lower half range (or a narrower range) of the filter 1 is set as the heating range of the heater 3. If the height dimension of the filter 1 shown in FIG. 2 is H, the position of the upper end of the heater 3 is set below the position of the distance (2 / H) from the lower end surface of the filter 1. The heater 3 includes at least a portion extending from the bottom surface side of the casing 2 in the cylinder axis direction of the filter 1.

図3に示すヒーター3は、筒軸Cに直交する平面に沿って展開された二つの環状部23,24を有するとともに、それぞれの環状部23,24における各所から延設された複数の軸部4,5を有する。軸部4,5の内部にはPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒーターや電熱線ヒーターが内蔵され、環状部23,24の内部には給電用の配線材が内蔵される。ここで、二つの環状部23,24のうち内側のものを第一環状部23と呼び、外側のものを第二環状部24と呼ぶ。また、軸部4,5のうち第一環状部23に接続されているものを第一軸部4(第一ヒーター)と呼び、第二環状部24に接続されているものを第二軸部5(第二ヒーター)と呼ぶ。   The heater 3 shown in FIG. 3 has two annular portions 23 and 24 developed along a plane orthogonal to the cylinder axis C, and a plurality of shaft portions extending from various locations in the annular portions 23 and 24. 4,5. A PTC (Positive Temperature Coefficient) heater and a heating wire heater are built in the shaft portions 4 and 5, and a power supply wiring material is built in the annular portions 23 and 24. Here, of the two annular portions 23 and 24, the inner one is called the first annular portion 23, and the outer one is called the second annular portion 24. Moreover, what is connected to the 1st annular part 23 among the axial parts 4 and 5 is called the 1st axial part 4 (1st heater), and what is connected to the 2nd annular part 24 is the 2nd axial part. 5 (second heater).

図4に示すように、第一軸部4,第二軸部5のそれぞれのレイアウトは、筒軸Cに対して回転対称な形状とされる。また、上面視で筒軸Cを基準として、第一軸部4,第二軸部5のそれぞれの存在方向(方位)が相違するように、第一軸部4,第二軸部5の位置が設定される。第一軸部4,第二軸部5のそれぞれは、フィルター1の周方向に等間隔に配置される。好ましくは、図4に示すように、第一軸部4,第二軸部5のすべてが等間隔になるレイアウトとする。これにより、ヒーター3で生成される熱の分布がフィルター1の周方向にほぼ均等になる。なお、第一軸部4の寸法,径,発熱量は、第二軸部5の寸法,径,発熱量と同一でなくてもよい。   As shown in FIG. 4, the layouts of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 are rotationally symmetric with respect to the cylinder axis C. Further, the positions of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 are different from each other so that the existence directions (directions) of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 are different with respect to the cylinder axis C in a top view. Is set. Each of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 is arranged at equal intervals in the circumferential direction of the filter 1. Preferably, as shown in FIG. 4, the layout is such that all of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 are equally spaced. Thereby, the distribution of the heat generated by the heater 3 is substantially uniform in the circumferential direction of the filter 1. The size, diameter, and heat generation amount of the first shaft portion 4 may not be the same as the dimension, diameter, and heat generation amount of the second shaft portion 5.

図5に示すように、第一軸部4は、フィルター1の外側でプリーツ8の隙間9に挿入される。フィルター1の外側に存在する燃料の昇温には、第一軸部4で発生する熱が大きく寄与する。一方、第二軸部5は、フィルター1の内側でプリーツ8の内部に挿入される。フィルター1の内側に存在する燃料の昇温には、第二軸部5で発生する熱が大きく寄与する。なお、燃料フィルター装置10が寒冷環境で使用される場合、フィルター1の内側よりも外側の温度が低下しやすいものと考えられる。したがって、第一軸部4よりも第二軸部5で発生する熱量の方が大きくなるように、ヒーター3の性能を設定してもよい。   As shown in FIG. 5, the first shaft portion 4 is inserted into the gap 9 of the pleat 8 outside the filter 1. The heat generated in the first shaft portion 4 greatly contributes to the temperature rise of the fuel existing outside the filter 1. On the other hand, the second shaft portion 5 is inserted into the pleat 8 inside the filter 1. The heat generated in the second shaft portion 5 greatly contributes to the temperature rise of the fuel existing inside the filter 1. In addition, when the fuel filter device 10 is used in a cold environment, it is considered that the temperature outside the filter 1 tends to be lower than the inside inside the filter 1. Therefore, the performance of the heater 3 may be set so that the amount of heat generated in the second shaft portion 5 is larger than that in the first shaft portion 4.

ケーシング2の内周面25には、内周面25からフィルター1に向かって燃料を流通させる流入口6が設けられる。流入口6の位置は、図5に示すように、上面視で筒軸Cと第一軸部4とを結ぶ直線を描いたときに、その直線と内周面25とが交差する位置(あるいはその近傍)に設定される。本実施形態では、図2に示すように、高さ方向の位置が異なる複数の流入口6が設けられる。すなわち、複数の流入口6が縦方向(高さ方向)に間隔をあけて連設される。   An inlet 6 through which fuel flows from the inner peripheral surface 25 toward the filter 1 is provided on the inner peripheral surface 25 of the casing 2. As shown in FIG. 5, the position of the inflow port 6 is a position where the straight line and the inner peripheral surface 25 intersect (or when the straight line connecting the cylinder axis C and the first shaft part 4 is drawn in a top view (or Set in the vicinity thereof. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of inflow ports 6 having different positions in the height direction are provided. In other words, the plurality of inflow ports 6 are continuously provided at intervals in the vertical direction (height direction).

それぞれの流入口6に接続される燃料通路7は、内周面25に向かって上り勾配に形成される。これにより、流入口6からケーシング2内への燃料の流通方向は、斜め上方向となる。また、燃料通路7の水平方向の向き(延在方向)は、図5に示すように、燃料をプリーツ8の隙間9に流入させる向きに設定される。これにより、燃料が隙間9の最奥部まで流入しやすくなる。なお、図5中における燃料通路7の形状は、必ずしも筒軸Cを通る直線状でなくてもよい。   The fuel passage 7 connected to each inflow port 6 is formed in an upward gradient toward the inner peripheral surface 25. Thereby, the flow direction of the fuel from the inflow port 6 into the casing 2 is obliquely upward. Further, the horizontal direction (extending direction) of the fuel passage 7 is set to the direction in which the fuel flows into the gap 9 of the pleat 8 as shown in FIG. As a result, the fuel easily flows into the innermost part of the gap 9. The shape of the fuel passage 7 in FIG. 5 does not necessarily have to be a straight line passing through the cylinder axis C.

[2.作用・効果]
図6(A)は、図5のAーA断面の模式図である。燃料は、燃料通路7を通って流入口6からケーシング2の内部へと導入され、プリーツ8の隙間9に向かって流通する。このような燃料の流れによって、隙間9に堆積したワックスが溶融されやすくなる。また、フィルター1の外側では第一軸部4の発熱によって燃料の密度分布が偏り、図6(A)中に黒矢印で示すような対流が生じる。これにより、暖められた燃料がケーシング2の内部にくまなく広がり、ワックスの溶融が促進される。
[2. Action / Effect]
FIG. 6A is a schematic view of the AA cross section of FIG. The fuel is introduced from the inlet 6 into the casing 2 through the fuel passage 7 and flows toward the gap 9 of the pleat 8. Such a fuel flow facilitates melting of the wax accumulated in the gap 9. Further, outside the filter 1, the fuel density distribution is biased by the heat generation of the first shaft portion 4, and convection as shown by the black arrow in FIG. Thereby, the warmed fuel spreads all over the inside of the casing 2 and the melting of the wax is promoted.

図6(B)は、図5のBーB断面の模式図である。フィルター1の内側では、第二軸部5の発熱によって燃料の密度分布が偏り、図6(B)中に黒矢印で示すような対流が生じる。これにより、暖められた燃料がケーシング2の内部にくまなく広がり、ワックスの溶融が促進される。また、フィルター1の内部での対流方向は、フィルター1の外側での対流方向とは逆方向となる。これにより、ヒーター3の熱が短時間でケーシング2の内部に拡散され、ワックスの溶融が促進される。   FIG. 6B is a schematic view of the BB cross section of FIG. Inside the filter 1, the fuel density distribution is biased by the heat generation of the second shaft portion 5, and convection as shown by the black arrow in FIG. 6B occurs. Thereby, the warmed fuel spreads all over the inside of the casing 2 and the melting of the wax is promoted. Further, the convection direction inside the filter 1 is opposite to the convection direction outside the filter 1. Thereby, the heat of the heater 3 is diffused into the casing 2 in a short time, and the melting of the wax is promoted.

(1)上記の燃料フィルター装置10では、フィルター1の表面に複数のプリーツ8が設けられるとともに、プリーツ8の隙間に軸状のヒーター3が挿入される。このような構造により、ケーシング2内での熱の拡散性及び燃料の流動性を高めることができる。また、プリーツ8の隙間9にヒーター3を配置することで、たとえワックスが隙間9に堆積していたとしても、そのワックスを溶融させることが容易となる。したがって、隙間9へのワックスの堆積を抑制することができ、フィルター1の目詰まりを効率的に抑制することができる。   (1) In the fuel filter device 10 described above, a plurality of pleats 8 are provided on the surface of the filter 1, and the shaft-like heater 3 is inserted into a gap between the pleats 8. With such a structure, heat diffusibility and fuel fluidity in the casing 2 can be enhanced. Further, by disposing the heater 3 in the gap 9 of the pleat 8, even if wax is accumulated in the gap 9, it becomes easy to melt the wax. Therefore, the accumulation of wax in the gap 9 can be suppressed, and the clogging of the filter 1 can be efficiently suppressed.

(2)図2に示すように、ヒーター3は、フィルター1の高さ方向の中心よりも下方の範囲内に配置される。これにより、プリーツ8の隙間や内側で燃料の対流を発生させやすくすることができる。つまり、ヒーター3で暖められた燃料が効率よくケーシング2内で循環するため、燃料の温度分布を短時間で均一化することができる。なお、寒冷環境でケーシング2の内部にワックスが発生した場合、その分布はケーシング2の下方ほど高濃度となる。したがって、フィルター1の下半分の範囲をヒーター3で加熱することで、過剰に電力を浪費することなく、効率よくワックスを溶融させることができる。   (2) As shown in FIG. 2, the heater 3 is disposed in a range below the center of the filter 1 in the height direction. Thereby, it is possible to easily generate convection of the fuel in the gap or inside of the pleat 8. That is, since the fuel warmed by the heater 3 circulates efficiently in the casing 2, the temperature distribution of the fuel can be made uniform in a short time. When wax is generated inside the casing 2 in a cold environment, the distribution becomes higher in the lower part of the casing 2. Therefore, by heating the lower half range of the filter 1 with the heater 3, the wax can be efficiently melted without wasting power excessively.

(3)図4に示すように、本実施形態のヒーター3は、フィルター1の周方向に等間隔で配置される。例えば、第一軸部4,第二軸部5のそれぞれが、フィルター1の周方向に等間隔に配置される。このような構造により、ケーシング2内における燃料の熱分布をフィルター1の周方向に均すことができ、フィルター1の目詰まりを効率的に抑制することができる。   (3) As shown in FIG. 4, the heaters 3 of the present embodiment are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the filter 1. For example, the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the filter 1. With such a structure, the heat distribution of the fuel in the casing 2 can be leveled in the circumferential direction of the filter 1, and clogging of the filter 1 can be efficiently suppressed.

(4)フィルター1の外側には第一軸部4が設けられており、フィルター1の内側には第二軸部5が設けられている。第一軸部4は、プリーツ8の隙間9に挿入されて、フィルター1の位置を固定するように作用する。同様に、第二軸部5は、プリーツ8の内部に挿入されて、フィルター1の位置を固定するように作用する。このように、フィルター1の内外にヒーター3を差し込む構造にすることで、車体振動によるフィルター1の位置ずれを抑制することができ、フィルター1の安定性を向上させることができる。   (4) A first shaft portion 4 is provided outside the filter 1, and a second shaft portion 5 is provided inside the filter 1. The first shaft portion 4 is inserted into the gap 9 of the pleat 8 and acts to fix the position of the filter 1. Similarly, the second shaft portion 5 is inserted into the pleat 8 and acts to fix the position of the filter 1. In this way, by adopting a structure in which the heater 3 is inserted inside and outside the filter 1, it is possible to suppress the displacement of the filter 1 due to the vibration of the vehicle body, and to improve the stability of the filter 1.

(5)また、上面視で筒軸Cを基準として、第一軸部4,第二軸部5のそれぞれの存在方向が相違するように、第一軸部4,第二軸部5の位置が設定される。これにより、フィルター1の内外における温度差を小さくすることができ、フィルター1の目詰まりを効率的に抑制することができる。なお、フィルター1の一部分を局所的に加熱すると、その部分の劣化が進行しやすくなることがある。一方、上記のフィルター1ではそのような心配がなく、フィルター1の寿命を延長させることができる。   (5) Also, the positions of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 so that the directions of existence of the first shaft portion 4 and the second shaft portion 5 are different with respect to the cylinder axis C in a top view. Is set. Thereby, the temperature difference between the inside and outside of the filter 1 can be reduced, and clogging of the filter 1 can be efficiently suppressed. In addition, when a part of filter 1 is heated locally, the deterioration of the part may progress easily. On the other hand, the filter 1 does not have such a concern, and the life of the filter 1 can be extended.

(6)ケーシング2の内周面25には、図2に示すように、フィルター1に向かって燃料を流通させる流入口6が設けられる。このように、燃料の入口をケーシング2の内周面25に設けることで、燃料の流れの勢いを利用してフィルター1表面のワックスを流し落とすことができ、フィルター1の目詰まりを効率的に抑制することができる。また、本実施形態では、流入口6が縦方向(高さ方向)に間隔をあけて連設される。これにより、プリーツ8の隙間9に堆積したワックスを効率的に押し出すことができる。   (6) As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface 25 of the casing 2 is provided with an inlet 6 through which fuel flows toward the filter 1. Thus, by providing the fuel inlet on the inner peripheral surface 25 of the casing 2, the wax on the surface of the filter 1 can be washed away by utilizing the momentum of the fuel flow, and the filter 1 can be effectively clogged. Can be suppressed. Moreover, in this embodiment, the inflow port 6 is continuously arranged at intervals in the vertical direction (height direction). Thereby, the wax accumulated in the gap 9 of the pleat 8 can be pushed out efficiently.

(7)また、それぞれの流入口6に接続される燃料通路7は、ケーシング2の内周面25に向かう上り勾配に形成される。これにより、ケーシング2に流入する燃料の流通方向が斜め上方向になり、フィルター1表面のワックスをより効果的に流し落とすことができる。したがって、フィルター1の目詰まりを効率的に抑制することができる。   (7) Further, the fuel passage 7 connected to each inflow port 6 is formed in an upward gradient toward the inner peripheral surface 25 of the casing 2. Thereby, the distribution direction of the fuel flowing into the casing 2 is obliquely upward, and the wax on the surface of the filter 1 can be more effectively poured off. Therefore, clogging of the filter 1 can be efficiently suppressed.

(8)さらに、燃料通路7が燃料をプリーツ8の隙間9に流入させる向きに形成されるため、燃料を隙間9の最奥部まで流入させることが容易となり、ワックスをより効果的に流し落とすことができる。したがって、フィルター1の目詰まりを効率的に抑制することができる。   (8) Further, since the fuel passage 7 is formed in a direction in which the fuel flows into the gap 9 of the pleat 8, it becomes easy to allow the fuel to flow into the innermost part of the gap 9, and the wax is made to flow more effectively. be able to. Therefore, clogging of the filter 1 can be efficiently suppressed.

[3.変形例]
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。例えば、上述の燃料フィルター装置10は、ガソリンエンジンの燃料(ガソリン),エンジンオイル,エンジン冷却水,燃料添加剤,排ガス浄化用の添加剤など、各種の液体をろ過するろ過器として利用することができる。また、自動車に搭載される内燃機関だけでなく、船舶,航空機,工場などに設置される内燃機関の燃料をろ過する用途に利用することもできる。
[3. Modified example]
The above-described embodiment is merely an example, and there is no intention of excluding various modifications and technical applications that are not explicitly described in the present embodiment. For example, the above-described fuel filter device 10 can be used as a filter for filtering various liquids such as gasoline engine fuel (gasoline), engine oil, engine cooling water, fuel additives, and exhaust gas purification additives. it can. Further, it can be used not only for internal combustion engines mounted on automobiles but also for filtering fuel of internal combustion engines installed in ships, aircrafts, factories and the like.

上述の実施形態では、図5に示される断面形状のフィルター1を例示したが、フィルター1の形状はこれに限定されない。例えば、図7に示すように、径方向外側でプリーツ8を内側に折り返した形状(デンシティ型)のフィルター1を用いてもよい。少なくともプリーツ8の隙間9に軸状のヒーター3が挿入される構造とすることで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。   In the above-described embodiment, the filter 1 having the cross-sectional shape illustrated in FIG. 5 is illustrated, but the shape of the filter 1 is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 7, a filter 1 having a shape (density type) in which the pleats 8 are folded back on the radially outer side may be used. By adopting a structure in which the shaft-like heater 3 is inserted into at least the gap 9 of the pleat 8, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

1 フィルター
2 ケーシング
3 ヒーター
4 第一軸部(第一ヒーター)
5 第二軸部(第二ヒーター)
6 流入口
7 燃料通路
8 プリーツ
9 隙間
10 燃料フィルター装置
C 筒軸
1 Filter 2 Casing 3 Heater 4 First shaft (first heater)
5 Second shaft (second heater)
6 Inlet 7 Fuel passage 8 Pleated 9 Clearance 10 Fuel filter device C Cylinder shaft

Claims (8)

断面が菊型の筒状に形成され、筒軸方向に延在するプリーツを有するフィルターと、
前記フィルターが収容される中空円筒状のケーシングと、
前記ケーシングの底面側から前記フィルターの筒軸方向に延設され、前記プリーツの隙間に挿入される軸状のヒーターと、
を備えることを特徴とする、燃料フィルター装置。
A filter having a cross section formed into a chrysanthemum-shaped cylinder and having pleats extending in the cylinder axis direction;
A hollow cylindrical casing in which the filter is accommodated;
An axial heater that extends from the bottom side of the casing in the cylinder axis direction of the filter and is inserted into the gap between the pleats;
A fuel filter device comprising:
前記ヒーターが、前記フィルタの高さ方向の中心よりも下方の範囲内において、前記ケーシングの底面近傍から立設される
ことを特徴とする、請求項1記載の燃料フィルター装置。
2. The fuel filter device according to claim 1, wherein the heater is erected from the vicinity of the bottom surface of the casing in a range below the center in the height direction of the filter.
前記ヒーターが、前記フィルターの周方向に等間隔で配置される
ことを特徴とする、請求項1または2記載の燃料フィルター装置。
The fuel filter device according to claim 1 or 2, wherein the heaters are arranged at equal intervals in a circumferential direction of the filter.
前記ヒーターが、前記フィルターの外側で前記プリーツの隙間に挿入される第一ヒーターと、前記フィルターの内側で前記プリーツの内部に挿入される第二ヒーターとを有する
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料フィルター装置。
The said heater has the 1st heater inserted in the clearance gap between the said pleats on the outer side of the said filter, and the 2nd heater inserted on the inside of the said pleat on the inner side of the said filter. The fuel filter device according to any one of?
前記筒軸に対する前記第一ヒーターの存在方向が前記筒軸に対する前記第二ヒーターの存在方向と相違するように、前記第一ヒーター及び前記第二ヒーターが配置される
ことを特徴とする、請求項4記載の燃料フィルター装置。
The first heater and the second heater are disposed so that a direction in which the first heater is present with respect to the cylindrical shaft is different from a direction in which the second heater is present with respect to the cylindrical shaft. 4. The fuel filter device according to 4.
前記ケーシングの内周面に配置され、前記内周面から前記フィルターに向かって燃料を流通させる流入口を備える
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料フィルター装置。
The fuel filter device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an inflow port disposed on an inner peripheral surface of the casing and configured to circulate fuel from the inner peripheral surface toward the filter. .
前記流入口に接続され、前記内周面に向かう上り勾配に形成された燃料通路を備える
ことを特徴とする、請求項6記載の燃料フィルター装置。
The fuel filter device according to claim 6, further comprising a fuel passage connected to the inflow port and formed in an upward gradient toward the inner peripheral surface.
前記燃料通路が、前記燃料を前記プリーツの隙間に流入させる向きに形成される
ことを特徴とする、請求項7記載の燃料フィルター装置。
The fuel filter device according to claim 7, wherein the fuel passage is formed in a direction in which the fuel flows into the gap between the pleats.
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