JP2022013105A - ダストフィルタ - Google Patents

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Abstract

【課題】ケースに排水口が設けられたダストフィルタの水抜き性能を確保しつつ、排水口からの水の浸入を抑制する。【解決手段】車両のキャニスタ２８に引き込まれる空気を濾過するダストフィルタ４０であって、濾過部材４４と、濾過部材４４を収容する収容室４６を有するケース４８とを備え、ケース４８は収容室４６内に浸入した液体を排出するための排水口６８を備え、排水口６８は収容室４６の底部に形成された少なくとも一つの穴であり、排水口６８を覆うカバー７４を備え、カバー７４は排水口６８よりも下方で外部に開口した出口７８を有し、カバー７４内には少なくとも一つの邪魔板８８ａ～８８ｃが配置されており、邪魔板８８ａ～８８ｃは排水口６８側に傾斜路を形成する斜面９４ａ～９４ｃを有する。【選択図】図７

Description

本技術は車両のキャニスタに引き込まれる空気を濾過するダストフィルタに関するものである。
自動車などのエンジンを搭載した車両には、燃料タンクで発生した蒸発燃料を捕捉するキャニスタを備えている。キャニスタは大気通路を介して大気と連通しており、この大気通路にはパージ動作時などにキャニスタに引き込まれる空気を濾過するダストフィルタが設けられている。このようなダストフィルタは例えば特開２０１１－２５６７６０号公報に記載されている。このダストフィルタでは、濾過部材を収容するケースには、空気を取り込む大気ポートの他に、底部に水抜きのための排水口が設けられている。また、排水溝の箇所にはケースから斜め下方向に突出する樋状の排水ガイドが設けられている。したがって、例えば降雨時や洗車時に水が大気ポートからダストフィルタのケースに浸入しても、底部の排水口から排水ガイドを伝って外部に導かれ、ケースの中に溜まらないようになっている。
特開２０１１－２５６７６０号公報
上述の公報に記載されているダストフィルタでは、車両が水溜まりの上を走行したときに撥ね上げた水が排水ガイドから逆にケースの中に浸入してしまう可能性がある。また、高圧洗浄水を用いて車体の下部を洗う際にも同様のことが起こりうる。排水ガイドを逆流する水が多く、ケースの中の水位が上昇すると、内部に収容された濾過部材が浸水し、機能を損ねる可能性がある。したがって、排水口からの水抜き性能を確保しつつ、排水口からの水の浸入を抑制することが望まれる。
本技術のひとつの態様は、車両のキャニスタに引き込まれる空気を濾過するダストフィルタであって、濾過部材と、濾過部材を収容する収容室を有するケースとを備え、ケースは収容室内に浸入した液体を排出するための排水口を備え、排水口は収容室の底部に形成された少なくとも一つの穴であり、排水口を覆うカバーを備え、カバーは排水口よりも下方で外部に開口した出口を有し、カバー内には少なくとも一つの邪魔板が配置されており、この邪魔板は排水口側に傾斜路を形成する斜面を有する。これにより、ダストフィルタのスムーズな水抜き性能を確保しつつ、排水口からの水の浸入を抑制することができる。
実施形態によっては、前記少なくとも一つの邪魔板は複数の邪魔板であり、各穴と出口とが直線的に直通しないように配置される。これにより、カバーの出口から直線的に進入する水の進路を確実に妨げられる。
一つの実施形態としての自動車の燃料システムを示す図である。 インレットパイプ（外形を鎖線で示す）に取り付けられた一つの実施形態としてのダストフィルタの斜視図である。 図２のダストフィルタをインレットパイプに直交する方向に切断した断面図であり、ダストフィルタに引き込まれる空気の流路を矢印で示す。 図２のダストフィルタを中央面で切断した断面図であり、カバーの中に邪魔板で形成された排水路を矢印で示す。 別の実施形態としての邪魔板の配置を示す断面図である。 さらに別の実施形態としての邪魔板の配置を示す断面図である。 カバーの上側部材を取り外した下側部材の上面図である。 カバーの上側部材を単独で示す斜視図である。
以下、本技術の各種実施例について図面を参照しながら説明する。なお以下の実施例のうち実質的な差異がない部分については類似の符号を付して説明の繰り返しを避ける。図１は自動車等の車両に適用できる燃料システムを示している。燃料システムは、エンジン１０と、エンジン１０で燃焼される燃料を保持する燃料タンク１２とを備える。エンジン１０は、エアクリーナ１６によって清浄化された空気を吸気管１８を通して取り込む。燃料タンク１２の中にはポンプモジュール１４が設置され、吸気管１８にはこのポンプモジュール１４によって送出された燃料がインジェクタ２０から噴射される。燃料タンク１２には、給油口２２から注入される燃料を燃料タンク１２内に導くインレットパイプ２４が接続される。給油口２２はキャップ２６で着脱可能に閉じられる。インレットパイプ２４は通常は燃料タンク１２から給油口２２まで斜め上方に延びる。
〔キャニスタ〕
図１に示すように、燃料システムは、燃料タンク１２で発生した蒸発燃料を捕捉して大気に放出されることを防止するキャニスタ２８を備える。キャニスタ２８には活性炭などからなる吸着層がケース内に配置される。キャニスタ２８はタンク側通路３０を介して燃料タンク１２と連通し、タンク側通路３０から流入した蒸発燃料を吸着層で捕捉する。燃料タンク１２の中にはフロート弁などからなるＯＲＶＲ弁３２が設けられ、このＯＲＶＲ弁３２を通過した蒸発燃料がキャニスタ２８に送られる。
キャニスタ２８は、パージ通路３４を介してエンジン１０の吸気管１８と連通する。パージ通路３４には、パージ制御弁３６が設けられる。パージ制御弁３６は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）３７によって、エンジン１０の運転状態に応じて開閉が制御される。パージ制御弁３６が開いているときには、エンジン１０の吸気負圧がパージ通路３４を介してキャニスタ２８内に作用する。これにより、キャニスタ２８内の吸着層に吸着されていた蒸発燃料が脱離し、吸気管１８を流れる吸気と共にエンジン１０に導入されるため、エンジン１０で燃焼させることができる。
また、キャニスタ２８は大気と連通する大気ポート３８を有する。キャニスタ２８のパージ動作の際には、大気から大気ポート３８を通して空気（パージエア）がキャニスタ２８内に導入される。パージ動作の他、例えば燃料消費や温度低下によっても燃料タンク１２内に負圧がかかる。逆に、温度上昇や燃料揺動等によって蒸発燃料が発生すると燃料タンク１２内に正圧がかかる。空気が大気ポート３８を介してキャニスタ２８内に導入されたり、キャニスタ２８内の空気が大気ポート３８を介して大気に放出されたりすることによって、燃料タンク１２内の圧力変動が緩和される。
〔ダストフィルタ〕
図２、３に示すように、燃料システムには、キャニスタ２８に引き込まれる空気からダストなどの異物を取り除くためのダストフィルタ４０（エアフィルタ）が設けられる。ダストフィルタ４０は配管やホースで構成される適切な接続通路４２を介してキャニスタ２８と連通する（図１参照）。ダストフィルタ４０は、濾過部材４４と、この濾過部材４４を収容する収容室４６を有する例えば樹脂製のケース４８とを備える。キャニスタ２８のパージ動作時に接続通路４２を通して引き込まれる空気はこのダストフィルタ４０によって濾過され、ダストなどの異物が除去される。ケース４８には、空気を取り込むために大気に開放される大気ポート５０と、キャニスタ２８に接続されるキャニスタ側ポート５２とが設けられる。
ダストフィルタ４０は例えばインレットパイプ２４の給油口２２付近に装着される。ケース４８はインレットパイプ２４の側面にあてがうことができるように、例えば概して半円筒状に形成される。ダストフィルタ４０がインレットパイプ２４の傾斜部に装着される場合、ダストフィルタ４０も軸を傾斜させた姿勢となる。ケース４８は下側部材５４と上側部材５６とから構成し、スナップフィット機構５８などの適切な組み付け機構で結合可能とすることができる。
ダストフィルタ４０は適切な保持部材６０でインレットパイプ２４に固定される。保持部材６０は例えば半円筒状とし、保持部材６０とケース４８とでインレットパイプ２４を抱きかかえることによりダストフィルタ４０を固定できるよう構成される。保持部材６０はケース４８に対してスナップフィット機構６２などの適切な組み付け機構により結合される。大気ポート５０は例えばケース４８の内周側に配置され、インレットパイプ２４の側面との間には適切な隙間が確保される。
濾過部材４４は例えば襞状に折り畳まれた濾紙であり、適切な保持部材６３を用いて収容室４６の所定位置にセットされる。別の実施形態として、濾過部材４４は発泡ウレタン樹脂からなるブロックであってもよい。濾過部材４４が所定位置にセットされると、収容室４６は濾過部材４４によって下側の大気側空間６４と上側のキャニスタ側空間６６とに区画される。
接続通路４２が負圧になると大気から空気が大気ポート５０を通してケース４８に流入する。ケース４８内では、空気は大気側空間６４から濾過部材４４を通過してキャニスタ側空間６６に移動し、このとき濾過部材４４によってダストが捕捉される。清浄になった空気は、キャニスタ側空間６６から接続通路４２を通してキャニスタ２８に導入される。
〔排水口〕
図３～５に示すように、ケース４８の底部にはケース４８の内部に浸入した水などの液体を排出するための排水口６８が設けられる。排水口６８は濾過部材４４に対して大気側、つまりケース４８の内部の収容室４６の大気側空間６４と連通する位置に設けられる。ダストフィルタ４０がインレットパイプ２４に装着された状態では、排水口６８はケース４８の内部の大気側空間６４における最低部に位置する。雨天時や洗車時には大気ポート５０から空気とともに水がケース４８に浸入する可能性がある。そのような場合でも、水は大気側空間６４の底部の排水口６８からケース４８の外に排出される。したがって、水がケース４８の収容室４６の底に溜まってダストフィルタ４０の濾過性能が低下するのが抑制される。排水口６８は例えば、ケース４８の底面に開口する少なくとも一つの穴７０である。
穴７０にはケース４８から斜め下方に延びるガイド通路７２を設けてもよい。このようなガイド通路７２には、例えば先端を平面で切り落とすなどして、ダストフィルタ４０のケース４８の空気漏れ検査の際に排水口６８を容易に塞ぐことのできる構造を設けることもできる。
〔カバー〕
図２、４、５に示すように、ダストフィルタ４０は、排水口６８を覆ってケース４８への水の浸入を防ぐカバー７４を備える。カバー７４は内部に排水路７６が形成された中空の部材であり、排水口６８よりも下方で外部に開口した出口７８を有する。ケース４８内に浸入した水は排水口６８からこのカバー７４の内部に排出され、排水路７６を通して出口７８から外部へ落下することができる。排水路７６はケース４８の排水口６８を成す穴７０（複数ある場合は各穴）と出口７８とを直線的に直通させないような形状とする。これにより、排水路７６の長さは穴７０から出口７８までの直線距離よりも大きくなる。そのような形状は例えばラビリンス形状である。このような排水路７６の形状により、例えば車両を高圧洗浄する際に出口７８から水や洗浄液の噴流が進入しても、その勢いを弱めて排水口６８に達するのを抑制することができる。なお排出路には分岐や合流があっても良い。
図２、４、５、８に示すように、カバー７４はケース４８に対し完全にあるいは部分的に一体成形することができる。例えば、カバー７４を下側部材８０と上側部材（蓋部材）８２とで構成し、下側部材８０だけをケース４８に一体成形する。図示しないが、完全に別体のカバー７４とし、適切な機構でケース４８に取り付け可能とすることもできる。この場合でも同様にカバー７４を二部材で構成することもできる。上側部材８２は下側部材８０に対してスナップフィット機構８４などの適切な機構により取り付けられるようにすることができる。このようにカバー７４を二部材構成とすることにより、上述のような所望の排水路７６を容易に形成できる。上側部材８２には、必要に応じて、周囲の部材（例えばインレットパイプ２４のテーパ部）に干渉するのを防ぐための陥没部８６を設けることもできる。
〔邪魔板〕
図４、５に示すように、カバー７４は穴７０と出口７８を結ぶ直線を横切る邪魔板８８ａ、８８ｂ、８８ｃを内部に備える。邪魔板８８ａ、８８ｂ、８８ｃは下側部材８０に形成する。この邪魔板８８ａ、８８ｂ、８８ｃによって、穴７０と出口７８とを直線的に直通させないような排水路７６が形成される。この邪魔板８８ａ、８８ｂ、８８ｃによってカバー７４の中の排水路７６をラビリンス形状とすることができる。邪魔板８８ａ、８８ｂ、８８ｃは排水口６８の穴７０と出口７８とが直線的に直通しないように配置される。図６に示すように、別の実施形態として、カバー７４の左右のいずれの壁にも達しない邪魔板８８ｄを設け、排出路が分流・合流するようにすることもできる。また、カバー７４の左右の壁から互いに対向する向きに延びる二つの邪魔板８８ｅ、８８ｆを設けることもできる。これらの邪魔板８８ａ、８８ｂ、８８ｃも排水口６８の穴７０と出口７８とが直線的に直通しないように配置される。図７に示すように、別の実施形態として、邪魔板８８ｇを一つだけ設け、しかも排水口６８の穴７０と出口７８の一部（図では左側部分）とが直線的に直通するようにすることもできる。
図４、８に示すように、上側部材８２にも下側部材８０に取り付けられたときに下側部材８０の邪魔板８８ｃと重なる別の邪魔板９０を設けることができる。下側部材８０の邪魔板８８ｃと上側部材８２の内面との間に組み付けのためのクリアランス（図示しない）があっても、この上側部材８２の邪魔板があることにより、出口７８から進入して邪魔板８８ｃの上側を超えてきた水流が排水口６８に向かう勢いを抑えることができる。この邪魔板は、例えば、上側部材８２の最も出口側の邪魔板８８ｃよりも排水口６８側に配置される。さらに、前述の上側部材８２の陥没部８６の壁は追加の邪魔板９２として機能させることもできる。
〔排水路の断面積〕
図４、５から分かるように、排水路７６の断面積は狭小部となる排水口６８の穴７０の断面積よりも大きくする。穴が複数ある場合は好ましくは穴の合計の断面積よりも大きくする。ダストフィルタ４０を通してキャニスタ２８に引き込まれたりキャニスタ２８から排出されたりする空気は排水口６８を通ることもあるため、排水口６８の断面積を上記の通り設計することにより、カバー７４による通気抵抗の低下を抑えることができる。
〔邪魔板の斜面〕
図５～７に示すように、邪魔板８８ａ～８８ｇは排水口側に傾斜路を形成する斜面９４ａ～９４ｇを有する。この斜面９４ａ～９４ｇは、例えば、ケース４８の底面との交線が水平に対していずれかの側に傾くような面である。この斜面９４ａ～９４ｇによって傾斜路が形成されることにより、上述の通り邪魔板８８ａ～８８ｇで出口７８からの水の浸入を抑制しつつも、排水口６８からの水がカバー７４の内部をスムーズに流下可能とすることができる。
以上、具体的な実施例を説明したが、本技術はこれらの実施例に限定されるものではなく、当業者であれば本技術の目的を逸脱することなく様々な置換、改良、変更を施すことが可能である。
１０ エンジン
１２ 燃料タンク
１４ ポンプモジュール
１６ エアクリーナ
１８ 吸気管
２０ インジェクタ
２２ 給油口
２４ インレットパイプ
２６ キャップ
２８ キャニスタ
３０ タンク側通路
３２ ＯＲＶＲ弁
３４ パージ通路
３６ パージ制御弁
３８ 大気ポート
４０ ダストフィルタ
４２ 接続通路
４４ 濾過部材
４６ 収容室
４８ ケース
５０ 大気ポート
５２ キャニスタ側ポート
５４ 下側部材
５６ 上側部材
５８ スナップフィット機構
６０ 保持部材
６２ スナップフィット機構
６３ 保持部材
６４ 大気側空間
６６ キャニスタ側空間
６８ 排水口
７０ 穴
７２ ガイド通路
７４ カバー
７６ 排水路
７８ 出口
８０ 下側部材
８２ 上側部材
８４ スナップフィット機構
８６ 陥没部
８８ａ～８８ｇ 邪魔板
９０ 邪魔板
９２ 邪魔板
９４ａ～９４ｇ 斜面

Claims (2)

  1. 車両のキャニスタに引き込まれる空気を濾過するダストフィルタであって、
    濾過部材と、
    前記濾過部材を収容する収容室を有するケースとを備え、
    前記ケースは前記収容室内に浸入した液体を排出するための排水口を備え、
    前記排水口は前記収容室の底部に形成された少なくとも一つの穴であり、
    前記排水口を覆うカバーを備え、
    前記カバーは前記排水口よりも下方で外部に開口した出口を有し、
    前記カバー内には少なくとも一つの邪魔板が配置されており、
    前記少なくとも一つの邪魔板は前記排水口側に傾斜路を形成する斜面を有するダストフィルタ。
  2. 請求項１のダストフィルタであって、前記少なくとも一つの邪魔板は複数の邪魔板であり、各穴と前記出口とが直線的に直通しないように配置されるダストフィルタ。
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