JP4786567B2

JP4786567B2 - ダストフィルタ

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Publication number: JP4786567B2
Application number: JP2007040414A
Authority: JP
Inventors: 正浩杉浦; 典永山本; 隆司加藤
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP2008106735A

Description

本発明は、空気を濾過することにより空気中の塵埃すなわちダストを捕集するダストフィルタに関する。

例えば、車両用のキャニスタ内の吸着剤が大気中に含まれる塵埃によって目詰まりをおこすおそれがある。このため、キャニスタの大気導入口にフィルタ部材を装着することにより、大気中に含まれるダストいわゆる塵埃を除去している（特許文献１参照。）。

特開平２−７０９６７号公報

前記特許文献１によると、キャニスタの大気導入口に、プレート状のフィルタ部材（特許文献１における「フィルタ１１４，１１６」が相当する。）が、単に通路を横切るように設けられている。したがって、フィルタ部材が塵埃により目詰まりしやすく、通気抵抗の上昇を招くという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、濾過部材の通気抵抗の上昇を抑制することのできるダストフィルタを提供することにある。

前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするダストフィルタにより解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１にかかるダストフィルタによると、キャニスタ内の負圧時には、車両の蒸発燃料処理装置におけるキャニスタに通じる大気導入経路を流れる空気は、ケーシング内の濾過室の空気導入側の空間部に導入され、濾過部材を通ることにより濾過されて空気導出側の空間部へ導出される。このため、その空気中の塵埃を濾過部材の空気導入側（地側）に捕集することができる。
また、キャニスタ内の正圧時には、キャニスタ側からの空気の逆流によって、濾過室の空気導入側の空間部において、濾過部材から塵埃（ダスト）が剥離される。その剥離された塵埃（ダスト）は、空気導入側の空間部から区画壁部の連通口を通じて塵埃トラップ室に落下されて収納される。その塵埃トラップ室に収納された塵埃の逆流が逆流防止手段としての逆流防止壁によって防止あるいは低減される。
したがって、濾過部材から剥離された塵埃が空気導入側の空間部内に溜まることを回避することができる。このため、濾過部材の通気抵抗の上昇を抑制することができる。

また、逆流防止手段が逆流防止壁である。このため、逆流防止手段を簡単な構成とすることができる。

また、車両の蒸発燃料処理装置におけるキャニスタに通じる大気導入経路上に設けられることにより、濾過部材による塵埃の捕集と、濾過部材からの塵埃の剥離を効果的に行なうことができる。

また、特許請求の範囲の請求項２にかかるダストフィルタによると、ケーシングを、燃料タンクのインレットパイプの給油口の周囲の少なくとも一部を取り囲む形状としたものである。これにより、インレットパイプの給油口を衝突時等の衝撃から保護することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３にかかるダストフィルタによると、濾過部材が、空気を径方向に流して濾過する断面円弧状に形成されている。これにより、濾過部材の濾過面積を増大することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。本実施例では、主として、自動車等の車両に装備される蒸発燃料処理装置におけるキャニスタの大気導入経路上に設けられるダストフィルタを例示する。説明の都合上、蒸発燃料処理装置の概要を説明した後で、ダストフィルタについて説明する。なお、図１は蒸発燃料処理装置を示す構成図である。
図１に示すように、蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンク１２とエンジン（内燃機関）１４の吸気管１６とを連通するパージライン１８の途中に設けたキャニスタ２０内の吸着体２２により蒸発燃料を吸着する。エンジンの運転状態に応じて、パージライン１８に設けられたパージバルブ２４が開閉される。これにより、キャニスタ２０内の吸着体２２に吸着された蒸発燃料が、パージライン１８を通じて吸気管１６内に導入される。

前記燃料タンク１２には、給油口３１を備えるインレットパイプ３０が設けられている。インレットパイプ３０は、燃料を給油口３１から燃料タンク１２内に導入するためのパイプで、給油口３１は斜め上方に向けて開放されている。給油口３１にはキャップ３３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と燃料タンク１２とは、ブリーザライン３５により連通されている。

前記キャニスタ２０は、前記燃料タンク１２内で発生する蒸発燃料を活性炭等からなる吸着体２２で吸着することにより、その蒸発燃料が大気導入ライン２６を通って大気に放出されることを防止するものである。キャニスタ２０に吸着された蒸発燃料は、パージバルブ２４が開のとき、パージライン１８を通して吸気管１６内に吸気管負圧を利用して導入されることによりエンジン１４で燃焼される。その際、大気導入ライン２６を通して空気が導入される。また、前記大気導入ライン２６は、大気から燃料タンク１２内に空気を導入したり、燃料タンク１２内から大気へ空気を排出したりすることにより、燃料タンク１２に発生する圧力変動を緩和する。なお、燃料タンク１２に発生する圧力変動には、例えば燃料消費、温度低下、パージ等に起因する負圧、及び、温度上昇、燃料揺動等による蒸発燃料の発生に起因する正圧がある。なお、図１中における符号、３７はスロットルバルブ、３８はエアクリーナ、３９はエアクリーナエレメントである。

しかして、前記インレットパイプ３０の給油口３１には、その給油口３１の周囲の少なくとも一部を取り囲む形状のダストフィルタ４０が設けられている。本実施例のダストフィルタ４０は、前記インレットパイプ３０の給油口３１の周辺部に配置された大気導入ライン２６の大気側端部と連通されており、大気導入ライン２６に導入される空気を濾過することにより、大気中の塵埃を除去するために設けられている。なお、図２はダストフィルタを示す断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。また、各図には方位が付記されている。なお、前後左右については適宜変更することができる。

図２および図３に示すように、ダストフィルタ４０は、ケーシング４２と、濾過部材４４とを備えている。
ケーシング４２は、例えば樹脂製で、前記インレットパイプ３０（図１参照。）の給油口３１の下半側をほぼ半周に亘って取り囲む半円筒状型をなしており、その内周側空間部が給油口配置部となっている。ケーシング４２は、断面半円筒状の内周壁部４６と、内周壁部４６の外周側に所定の間隔を隔てて平行状をなす断面半円筒状の外周壁部４７と、内周壁部４６と外周壁部４７の周方向の両端面間を閉鎖する両周端壁部４８，４９（図２参照。）と、内周壁部４６及び外周壁部４７並びに両周端壁部４８，４９とにより取り囲まれる中空空間の軸方向（図２において紙面表裏方向）の両開口端面を閉鎖する円弧状の上下の両端板部５０，５１（図３参照。）とを有し、半円筒型をなす密閉状の内部空間を形成している。

図３に示すように、前記ケーシング４２の内部空間は、下側の端板部５１に対して所定間隔を隔てて平行をなす区画壁部５２により、その上側の濾過室５４と下側の塵埃トラップ室５５とに区画されている。なお、ケーシング４２は、複数の分割体による結合構造をなしており、濾過室５４に濾過部材４４を配置するようにして複数の分割体を相互に結合することによって構成されている。また、ケーシング４２は、前記インレットパイプ３０の給油口３１に嵌合した状態で、その給油口３１に図示しないねじ止め手段、クリップ手段等の適宜の固定手段をもって固定される。また、給油口３１が斜め上方に向けて開放されている関係上、ケーシング４２も給油口３１に沿って傾斜状に設けられる（図３参照。）。したがって、車両に対するダストフィルタ４０の搭載上、図３に示すように、濾過室５４が天側（上側）に配置され、塵埃トラップ室５５が地側（下側）に配置される。これとともに、濾過部材４４（後述する。）が内周側（図２及び図３において上側）を天側（上側）に向け、外周側（図２及び図３において下側）を地側（下側）に設けて配置される（図２参照。）。

図２に示すように、前記内周壁部４６の周方向の一端側（図２において左端側）には、径方向外方へ突出しかつ軸方向に延びる第１の支持片５７が形成されている。第１の支持片５７の先端部は、濾過室５４の径方向の中間部に延びている。また、前記外周壁部４７の周方向の他端側（図２において右端側）には、径方向内方へ突出しかつ軸方向に延びる第２の支持片５８が形成されている。第２の支持片５８の先端部は、濾過室５４の径方向の中間部に延びている。

前記濾過部材４４は、濾過紙、不織布等の濾過材料をプリーツ状に折り曲げることにより形成されている。濾過部材４４は、前記濾過室５４内に収納されている。濾過部材４４の周方向の一端部（図２において左端部）４４ａは、前記第１の支持片５７に嵌合された状態で接合されている。また、濾過部材４４の周方向の他端部（図２において右端部）４４ｂは、前記第２の支持片５８に嵌合された状態で接合されている。また、濾過部材４４の上縁部は前記上側の端板部５０に接合され、その下端縁は前記区画壁部５２に接合されている（図３参照。）。濾過部材４４により、濾過室５４内が２つの空間部に区画されている。２つの空間部のうち、濾過部材４４の外周側の空間部が空気導入側の空間部６０とされ、その内周側の空間部が空気導出側の空間部６２となっている（図２及び図３参照。）。

前記ケーシング４２における空気導入側の空間部６０に面する壁部には、その空間部６０を大気に開放する大気開放口６４が形成されている（図２参照。）。これにより、大気中の空気が、大気開放口６４を通じて濾過室５４の空気導入側の空間部６０へ導入されるようになっている（図２中、矢印Ｙ１参照。）。なお、大気開放口６４は、ケーシング４２における空気導入側の空間部６０に面する壁部であれば任意の位置に設定することができる。

前記ケーシング４２における空気導出側の空間部６２に面する壁部には、その空間部６２を開口する空気導出口６６が形成されている（図２参照。）。この空気導出口６６には、前記大気導入ライン２６（図１参照。）の大気側端部が連通されている。これにより、濾過室５４の空気導出側の空間部６２の空気が、空気導出口６６を通じて大気導入ライン２６（図１参照。）へ流出され、さらにキャニスタ２０へ導入されるようになっている。なお、空気導出口６６は、ケーシング４２における空気導出側の空間部６２に面する壁部であれば任意の位置に設定することができる。

図３に示すように、前記ケーシング４２の区画壁部５２には、前記濾過室５４の空気導入側の空間部６０と前記塵埃トラップ室５５とを連通する連通口６８が形成されている。連通口６８は、外周壁部４７の内周面に接するように開口されている。また、連通口６８は、外周壁部４７の周方向のうち最下部付近に少なくとも形成されている。連通口６８は、周方向に連続する１つの開口孔でもよいし、周方向に断続的に形成された複数の開口孔でもよい。なお、連通口６８は、本明細書でいう「塵埃トラップ室の入口部」に相当する。

前記塵埃トラップ室５５における外周壁部４７の内周面上には、前記連通口６８を堰状に遮るリブ状の逆流防止壁７０が形成されている。逆流防止壁７０は、前記区画壁部５２の下方近くより径方向内方へ突出されかつ周方向に延びている。また、逆流防止壁７０は、前記連通口６８の開口高さよりも高い突出高さで、その先端に向かって区画壁部５２から緩やかに離れる傾斜状をなしている。なお、逆流防止壁７０は、本明細書でいう「逆流防止手段」に相当する。

前記ダストフィルタ４０において、空気は、大気開放口６４（図２参照。）を通じて空気導入側の空間部６０内へ流入する（図２中、矢印Ｙ１参照。）。その空気は、濾過部材４４を外周側から内周側へ径方向に向けて通過することにより濾過されて、空気導出側の空間部６２へ流出する（図２及び図３中、矢印Ｙ２参照。）。さらに、その濾過された空気は、空気導出口６６を通じて流出する（図２中、矢印Ｙ３参照。）。その空気は、図１に示すように、大気導入経路２６を通じてキャニスタ２０へ導入される。

また、空気導入側の空間部６０に面する濾過部材４４の外周側には、塵埃が捕集される。この濾過部材４４の外周側がダストフィルタ４０の設置上、天地方向の地側に向けられていることから、その外周側に捕集された塵埃は、重力、車両振動、給油時の正圧等により剥離されて外周壁部４７の内周面上に落下する（図３中、矢印Ｙ４参照。）。さらに、塵埃は、連通口６８を通じて塵埃トラップ室５５内へ落下することにより収納される（図３中、矢印Ｙ５参照。）。このとき、塵埃が逆流防止壁７０を乗り越えて下方空間部内に入り込むことにより、その塵埃（符号、Ｄを付す。）の逆流が防止あるいは低減される。

また、ダストフィルタ４０がキャニスタ２０の大気導入経路上（本実施例では大気導入ライン２６の大気導入側の端部）に設けられている（図１参照。）。これにより、キャニスタ２０内の負圧時に塵埃が濾過部材４４（図２及び図３参照。）に捕集され、キャニスタ２０の正圧時の圧力により濾過部材４４から塵埃が剥離すなわち落下される（図３中、矢印Ｙ４参照。）。したがって、濾過部材４４による塵埃の捕集と、濾過部材４４からの塵埃の剥離を効果的に行なうことができる。なお、ダストフィルタ４０内を空気が流れる経路と大気導入ライン２６とが、本明細書でいう「大気導入経路」に相当する。

上記したダストフィルタ４０によると、濾過部材４４から剥離された塵埃は、空気導入側の空間部６０を通じて塵埃トラップ室５５に収納される（図３参照。）。その塵埃トラップ室５５に収納された塵埃の逆流が逆流防止壁７０によって防止あるいは低減される。したがって、濾過部材４４から剥離された塵埃が空気導入側の空間部６０内に溜まることを回避することができる。このため、濾過部材４４の通気抵抗の上昇を抑制することができる。

また、塵埃トラップ室５５の入口部である区画壁部５２の連通口６８を堰状に遮る逆流防止壁７０（図３参照。）を逆流防止手段としているため、逆流防止手段を簡単な構成とすることができる。

また、ケーシング４２を、燃料タンク１２のインレットパイプ３０の給油口３１の下半側をほぼ半周に亘って取り囲む形状としたものである（図２及び図３参照。）。これにより、インレットパイプ３０の給油口３１を衝突時等の衝撃から保護することができる。なお、ダストフィルタ４０のケーシング４２を、インレットパイプ３０の給油口３１を全周に亘って取り囲む円筒状、角筒状等の筒状型に変更とすることにより、衝突時等の衝撃に対するインレットパイプ３０の給油口３１の保護性能を一層向上することができる。この場合、濾過室５４を、半円筒型とする他、Ｃ型、円筒型、角筒型、Ｄ型等の適宜の形状に設定することができる。

また、濾過部材４４を断面円弧状に形成し、濾過部材４４の外周側から内周側への径方向に空気を流して濾過する構成としたものである（図２及び図３中、矢印Ｙ２参照。）。すなわち、断面円弧状に形成された濾過部材４４の外周側に塵埃を捕集する面を設定したことにより、濾過部材４４の塵埃を捕集する面の面積を大きくすることができる。

また、ダストフィルタ４０の設置上、濾過部材４４の外周側すなわち塵埃を捕集する面が天地方向の地側（地側）に向けられている（図２及び図３参照。）。これにより、濾過部材４４の外周側に捕集された塵埃が、重力、車両振動、給油時の正圧等により、濾過部材４４の外周側から剥離しやすくなるため、濾過部材４４の通気抵抗の上昇を抑制することができる。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は前記実施例１におけるダストフィルタ４０に変更を加えたものであるからその変更点について詳述し、重複する説明を省略する。なお、図４はダストフィルタを示す断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
本実施例は、前記実施例１におけるダストフィルタ４０の濾過部材４４における塵埃を捕集する面側すなわち外周側に濾過部材４３を設けたものである。なお、説明の都合上、両濾過部材４３，４４を総称して「濾過部材４５」といい、濾過部材４３を「上流側の濾過部４３」といい、濾過部材４４を「下流側の濾過部４４」という。

前記上流側の濾過部４３は、通気性を有するウレタン等の発泡材からなる濾過材料によりシート状に形成されており、前記下流側の濾過部４４の外周側に積層状に接合されている。しかして、下流側の濾過部４４は、メインの濾過部であって、ケーシング４２内を通る空気中に含まれる塵埃を適度に捕集可能な目を有している。また、上流側の濾過部４３はサブの濾過部であって、下流側の濾過部４４の目よりも粗い目すなわちケーシング４２内を通る空気中に含まれる塵埃のうちの大き目の塵埃を捕集可能な目を有している。

前記ダストフィルタ４０において、空気導入側の空間部６０内へ流入した空気（図４中、矢印Ｙ１参照。）は、上流側の濾過部４３及び下流側の濾過部４４を外周側から内周側へ径方向に向けて通過することにより濾過されて、空気導出側の空間部６２へ流出する（図４中、矢印Ｙ２参照。）。このとき、上流側の濾過部４３により空気中に含まれる塵埃のうちの大き目の塵埃が捕集される。そして、下流側の濾過部４４により空気中に含まれる小さ目の塵埃が捕集される。

また、空気導入側の空間部６０に面する上流側の濾過部４３の外周側には、塵埃が捕集される。この濾過部４３の外周側がダストフィルタ４０の設置上、天地方向の地側（下側）に向けられていることから、その外周側に捕集された塵埃は、重力、車両振動、給油時の正圧等により剥離されて外周壁部４７の内周面上に落下する（図５中、矢印Ｙ４参照。）。さらに、塵埃は、連通口６８を通じて塵埃トラップ室５５内へ落下することにより収納される（図３中、矢印Ｙ５参照。）。このとき、塵埃が逆流防止壁７０を乗り越えて下方空間部に内に入り込むことにより、その塵埃（符号、Ｄを付す。）の逆流が防止あるいは低減される。

上記したダストフィルタ４０によっても、前記実施例１と同様の作用・効果を得ることができる。
また、濾過部材４５の上流側の濾過部４３により空気中に含まれる塵埃のうちの大き目の塵埃が捕集され、その下流側の濾過部４４により空気中に含まれる小さ目の塵埃が捕集される。このため、上流側の濾過部４３と下流側の濾過部４４とにより、塵埃を段階的に捕集することができ、濾過性能を向上することができる。また、下流側の濾過部４４で捕集する塵埃量が減少されることにより、下流側の濾過部４４の通気抵抗の上昇を抑制することができる。

また、ダストフィルタ４０の設置上、濾過部材４５の上流側の濾過部４３の外周側すなわち塵埃を捕集する面が天地方向の地側（下側）に向けられている（図４及び図５参照。）。これにより、濾過部材４５の上流側の濾過部４３の外周側に捕集された塵埃が、重力、車両振動、給油時の正圧等により、上流側の濾過部４３の外周側から剥離すなわち落下しやすくなるため、上流側の濾過部４３の通気抵抗の上昇を抑制することができる。

本発明は前記実施例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、本発明のダストフィルタ４０は、大気導入経路上であれば任意の位置に設けることが可能である。また、濾過部材（下流側の濾過部材）４４には、濾過紙、不織布等の濾過材料の他、ウレタン等の発泡材等の濾過材料を用いることができる。

また、濾過部材（上流側の濾過部）４３には、ウレタン等の発泡材の濾過材料の他、濾過紙、不織布等の濾過材料を用いることができる。また、濾過部材４５の上流側の濾過部４３と下流側の濾過部４４には、目の異なる濾過材料を用いればよく、異なる材料の濾過部材に限らず、同一の材質の濾過材料を用いることもできる。また、濾過部材４５の目の粗さは、空気の流れ方向の上流側を粗くかつ下流側を細かくする勾配を有しておればよく、２層の濾過部４３，４４又は３層以上の濾過部による段階的な勾配を有するほか、連続的に変化するものとすることもできる。また、上流側の濾過部４３及び／又は下流側の濾過部４４は、それぞれ単層に限らず、２層、３層等に複層化することもできる。また、下流側の濾過部４４と上流側の濾過部４３とは、所定間隔を隔てて配置することもできる。また、上流側の濾過部４３及び下流側の濾過部４４に、別の濾過部材を加えることで、濾過部材を３層以上に構成することもできる。

また、前記実施例では、濾過部材４４又は濾過部材４５の外周側を空気導入側としかつ濾過部材４４又は濾過部材４５の内周側を空気導出側としたが、逆に、濾過部材４４又は濾過部材４５の内周側を空気導入側としかつ濾過部材４４又は濾過部材４５の外周側を空気導出側としてもよい。また、ケーシング４２、濾過部材４４，４５、塵埃トラップ室５５、逆流防止壁７０等については、前記実施例のものに限らず、適宜の形状に変更することができる。

本発明の実施例１にかかる蒸発燃料処理装置を示す構成図である。ダストフィルタを示す断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。本発明の実施例２にかかるダストフィルタを示す断面図である。図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。

符号の説明

１２燃料タンク
３０インレットパイプ
３１給油口
４０ダストフィルタ
４２ケーシング
４３濾過部材（上流側の濾過部）
４４濾過部材（下流側の濾過部）
４５濾過部材
５５塵埃トラップ室
６０空気導入側の空間部
６８連通口（入口部）
７０逆流防止壁（逆流防止手段）

Claims

車両の蒸発燃料処理装置におけるキャニスタに通じる大気導入経路上に設けられ、かつ、前記大気導入経路を通じて前記キャニスタに導入される空気を濾過する濾過部材をケーシング内に収納してなるダストフィルタであって、
前記ケーシングの内部空間を、区画壁部により上側の濾過室と下側の塵埃トラップ室とに区画し、
前記濾過室を、前記濾過部材により地側に向けられる空気導入側の空間部と、天側に向けられる空気導出側の空間部とに区画し、
前記区画壁部には、前記濾過室の空気導入側の空間部と前記塵埃トラップ室とを連通する連通口が形成され、
前記ケーシング内における前記濾過室の空気導入側の空間部において、前記キャニスタ内の負圧時には、前記大気導入経路を通じて該キャニスタに導入される空気を前記濾過部材により濾過することによりその空気中の塵埃を該濾過部材に捕集し、また、前記キャニスタ内の正圧時には、該キャニスタ側からの空気の逆流によって前記濾過部材から剥離した塵埃を、前記区画壁部の連通口を通じて前記塵埃トラップ室に落下させて収納する構成とし、
前記塵埃トラップ室には、前記空気導入側の空間部への塵埃の逆流を防止する逆流防止手段として前記連通口を堰状に遮る逆流防止壁を備える
ことを特徴とするダストフィルタ。
請求項１に記載のダストフィルタであって、
前記ケーシングを、燃料タンクのインレットパイプの給油口の周囲の少なくとも一部を取り囲む形状としたことを特徴とするダストフィルタ。
請求項２に記載のダストフィルタであって、
前記濾過部材が、空気を径方向に通して濾過する断面円弧状に形成されていることを特徴とするダストフィルタ。