JP5545731B2 - ダストフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、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用いられるダストフィルタに関する。

従来例にかかるダストフィルタ（例えば、特許文献１参照）を説明する。図１５はダストフィルタを示す断面図である。
図１５に示すように、ダストフィルタ１００は、ケーシング１０２内に、蒸発燃料処理装置におけるキャニスタに導入される空気を濾過する濾過部材１０４が収納されている。また、ケーシング１０２には、キャニスタに連通する大気ライン１０６と、燃料タンクに連通するブリーザライン１０８が接続されている。また、大気ライン１０６とブリーザライン１０８との間には切替バルブ１１０が設けられている。切替バルブ１１０は、インレットパイプ１１２の給油口１１３に給油ガン１１５を挿入したときに開弁され、ブリーザライン１０８と大気ライン１０６とを連通する。これにより、給油時に、燃料タンク内の空気が、ブリーザライン１０８から大気ライン１０６及び濾過部材１０４を介して大気に放出される。このとき、濾過部材１０４の大気導入側の面１０４ａに捕捉されていたダストが吹き飛ばされる。

特開２００６−１３８２６０号公報

前記従来例のダストフィルタ１００における濾過部材１０４の大気導入側の面（上面）１０４ａは、単なる平面に形成されているにすぎなかった。このため、捕捉したダストによって目詰まりを起こしやすく、濾過部材１０４の通気性の悪化を招くという問題がある。このため、給油時におけるブリーザライン１０８からの空気を利用して、濾過部材１０４の大気導入側の面１０４ａからダストを吹き飛ばすことで、濾過部材１０４の通気性の悪化を抑制しているが、ブリーザライン１０８、切替バルブ１１０が必要であることから、構成の煩雑化を余儀なくされるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成でありながら、ダストによる濾過部材の目詰まりを防止することにより、濾過部材の通気性の悪化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。

第１の発明は、ケーシング内に、蒸発燃料処理装置におけるキャニスタに導入される空気を濾過する濾過部材が収納されているダストフィルタであって、濾過部材は、通気性を有する発泡材によりブロック状に形成されかつその大気導入側の面に凹凸形状が形成されている。したがって、濾過部材の大気導入側の面に形成された凹凸形状によって、濾過部材の濾過面積を増大することができる。このため、簡単な構成でありながら、ダストによる濾過部材の目詰まりを防止し、濾過部材の通気性の悪化を抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明において、濾過部材の発泡材は、ウレタン樹脂である。したがって、発泡ウレタン樹脂は、内部に多くの空隙を有しているため、通気性に優れている上、安価で柔軟性があり加工が容易であることから、濾過部材として好適である。

第３の発明は、第１又は２の発明において、濾過部材の凹凸形状を形成する凹部又は凸部の少なくとも一方が規則的に配置されている。したがって、濾過部材の大気導入側の面におけるダストの捕捉性能を均等化することができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、濾過部材は、凹凸形状が形成された大気導入側の面に捕捉したダストが剥離して下方へ落下するように設けられている。したがって、濾過部材の凹凸形状が形成された大気導入側の面に捕捉したダストが、重力、振動、空気の逆流等によって剥離して下方へ落下することによって、ダストによる濾過部材の目詰まりを防止し、濾過部材の通気性の悪化を抑制することができる。

本発明の一実施の形態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正面図である。 ダストフィルタを示す下面図である。 ダストフィルタを示す側断面図である。 図４のV−V線矢視断面図である。 ダストフィルタを展開して示す断面図である。 濾過部材を示す上面図である。 濾過部材を示す下面図である。 図７のIX−IX矢視側面図である。 図７のX−X線矢視線で展開した断面図である。 濾過部材の変更例１を示す断面図である。 濾過部材の変更例２を示す断面図である。 濾過部材の変更例３を示す断面図である。 濾過部材の変更例４を示す断面図である。 従来例にかかるダストフィルタを示す側断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。本実施の形態では、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。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、自動車等の車両に搭載される燃料タンク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通路１８、及び、パージ通路１８の途中に設けられたキャニスタ２０を備えている。パージ通路１８は、燃料タンク１２とキャニスタ２０とを連通するタンク側通路部１８ａと、キャニスタ２０と吸気管１６とを連通するパージ側通路部１８ｂとからなる。パージ側通路部１８ｂには、パージ制御弁２２が設けられている。また、キャニスタ２０には、大気に開放された大気導入通路２４が連通されている。

前記燃料タンク１２には、インレットパイプ２６が設けられている。インレットパイプ２６は、その上端部の給油口２７から注入される燃料を燃料タンク１２内に導入するパイプである。また、給油口２７の開口端部には、タンクキャップ２８が着脱可能に取付けられている。なお、インレットパイプ２６の上端部は傾斜しており、給油口２７は斜め上方に向けて開口されている。

前記キャニスタ２０には、活性炭等からなる吸着材が収容されている。キャニスタ２０は、前記燃料タンク１２内で発生した蒸発燃料を前記タンク側通路部１８ａを介して導入して吸着材で吸着する。これにより、蒸発燃料が大気に放出されることが防止される。

また、前記エンジン１４の運転状態に応じて前記パージ制御弁２２がエンジン制御装置（ＥＣＵ）により開閉制御される。パージ制御弁２２の開弁時には、吸気負圧がパージ側通路部１８ｂを介してキャニスタ２０内に作用する。これにより、キャニスタ２０内の吸着材に吸着された蒸発燃料が吸着材から脱離されるとともに、パージ側通路部１８ｂを介して吸気管１６内に導入されることにより前記エンジン１４で燃焼される。その際、キャニスタ２０内に、前記大気導入通路２４を介して大気すなわち空気が導入される。

また、大気(空気）が大気導入通路２４を介して前記キャニスタ２０内に導入されたり、キャニスタ２０内の空気が大気導入通路２４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。これにより、燃料タンク１２内の圧力変動による燃料タンク１２の変形、亀裂等の発生が防止される。なお、燃料タンク１２内の圧力変動には、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、３０はスロットルバルブ、３２はエアクリーナ、３４はエアクリーナエレメントである。

前記インレットパイプ２６の給油口２７にはダストフィルタ３６が装着されている。ダストフィルタ３６は、前記大気導入通路２４の大気側端部と連通されており、大気導入通路２４に導入される大気(空気）を、内蔵した濾過部材（後述する）によって濾過し、ダストを捕捉する。なお、図２はダストフィルタを示す正面図、図３は同じく下面図、図４は同じく側断面図、図５は図４のV−V線矢視断面図、図６はダストフィルタを展開して示す断面図である。また、図４はダストフィルタ３６がインレットパイプ２６の給油口２７に対する装着状態で示されている。すなわち、インレットパイプ２６の給油口２７が傾斜している関係上、給油口２７に対する装着状態のダストフィルタ３６も傾斜状態とされる。

図４に示すように、前記ダストフィルタ３６は、濾過部材３８を収納するケーシング４０を備えている。ケーシング４０は、前記インレットパイプ２６の給油口２７の下半部を取り囲む半円筒状に形成されている（図３参照）。また、ケーシング４０は、樹脂製のロアーケース体４２と樹脂製のアッパケース体４４とから構成されている（図２参照）。図４及び図５に示すように、ロアーケース体４２は、上面を開口する有底の円弧筒状に形成された内ケース部４６を有している。また、アッパケース体４４は、下面を開口する有天の円弧筒状に形成された外ケース部４８を有している。外ケース部４８内に内ケース部４６が嵌合されることにより、濾過部材３８を収納する中空円弧状の内部空間が形成されている。なお、外ケース部４８と内ケース部４６とはスナップフィット等により結合されている。

前記ロアーケース体４２の内ケース部４６及び前記アッパケース体４４の外ケース部４８内には、相互に対応する隔壁４９ａ，４９ｂ（図６参照）が一体形成されている。両隔壁４９ａ，４９ｂは、両ケース部４６，４８により形成される内部空間の周方向の一端部（図６において左端部）に小部屋５０を形成している。また、内ケース部４６の隔壁４９ａの下端部には、連通孔５２が開口されている。また、前記アッパケース体４４の外ケース部４８の上壁部４８ａには、小部屋５０の天井面の内周部に位置する大気導入口５４が開口されている。

図４に示すように、前記アッパケース体４４の外ケース部４８の上壁部４８ａ上には、上方へ同心状に延びる半円筒状のカバー部５６が一体形成されている。カバー部５６の内周面には、前記インレットパイプ２６の給油口２７の外周面に対応する複数個の突起部５７が一体形成されている（図２参照）。なお、前記大気導入口５４はカバー部５６の径方向内側に配置されている。

前記ケーシング４０を前記インレットパイプ２６の給油口２７の下半部を取り囲むように配置した状態で、アッパケース体４４のカバー部５６に、給油口２７の上半部を取り囲む半円弧状の保持部材５９がスナップフィット等により結合される（図３参照）。このようにして、給油口２７にケーシング４０すなわちダストフィルタ３６が装着される。また、給油口２７にダストフィルタ３６が装着された状態では、アッパケース体４４のカバー部５６の突起部５７が給油口２７の外周面に当接又は近接することによって、カバー部５６と給油口２７との間に通気路６１が確保される（図４参照）。

前記ロアーケース体４２の内ケース部４６の下壁部４６ａには、上下方向に貫通する直管状の大気導出管６３が一体形成されている（図６参照）。大気導出管６３は、内部空間において小部屋５０とは反対側の他端部（図６において右端部）に配置されている。大気導出管６３の下端部には、前記蒸発燃料処理装置１０（図１参照）におけるキャニスタ２０に連通する大気導入通路２４の大気側端部が接続される。なお、大気導入通路２４は、例えば、チューブ、ホース等の配管部材により構成されている。

前記内ケース部４６の下壁部４６ａには排水口６５が開口されている（図４参照）。排水口６５は、下壁部４６ａにおける周方向の中央部でかつ外周部に配置されている。このため、ダストフィルタ３６が給油口２７に装着された状態では、排水口６５が内部空間における下端部に位置する。また、内ケース部４６の下壁部４６ａには、下方へ突出する排水ガイド６７が一体形成されている。排水ガイド６７は、前記排水口６５の下側及び左右両側部を取り囲む樋状に形成されている（図３参照）。

前記ケーシング４０の内部空間には前記濾過部材３８が収納されている（図６参照）。濾過部材３８が内部空間に収納すなわち嵌合されることによって、内部空間が濾過部材３８を間に下側の大気導入側空間部６９と上側の大気導出側空間部７１とに区画されている。なお、本実施の形態では、濾過部材３８はロアーケース体４２の内ケース部４６の上半部内に配置されている。

前記濾過部材３８は、通気性を有する発泡材により前記ケーシング４０の内部空間に対応したブロック状に形成されている。濾過部材３８の周方向の一端部（図５において右端部）には、上下方向に貫通する貫通孔７３が形成されている。貫通孔７３に、前記大気導出管６３が挿通されている。すなわち、濾過部材３８は、貫通孔７３に大気導出管６３を挿通した状態でロアーケース体４２の内ケース部４６内に収容されている（図６参照）。

前記下側の大気導入側空間部６９における底面すなわち前記ロアーケース体４２の内ケース部４６の下壁部４６ａの上面には、複数本のピン状の支持突起７５が分散的に突出されている。また、前記上側の大気導出側空間部７１における天井面すなわち前記アッパケース体４４の外ケース部４８の上壁部４８ａの下面には、複数本のピン状の押さえ突起７７が分散的に突出されている。支持突起７５と押さえ突起７７とは、前記濾過部材３８を上下方向に関して所定位置に挟持している。

次に、前記濾過部材３８を説明する。図７は濾過部材を示す上面図、図８は同じく下面図、図９は図７のIX−IX矢視側面図、図１０は図７のX−X線矢視線で展開した断面図である。
図７〜図１０に示すように、濾過部材３８は、円弧状のブロック状に形成されており、内周面８０及び外周面８１と、上面８２及び下面８３と、周方向の両端面８４，８５とを有している。なお、内周面８０及び外周面８１は、円弧状曲面に形成されている。また、上面８２及び両端面８４，８５は、平面に形成されている。また、下面８３には、凹凸形状が形成されている。また、本実施の形態では、濾過部材３８の発泡材は、発泡ウレタン樹脂よりなる。

図１０に示すように、前記濾過部材３８の下面８３の凹凸形状は、下面８３の基準平面８３Ｆに対して３個の凹部８７が周方向に等間隔で規則的に配置されることによって形成されている。凹部８７は、断面台形状で、濾過部材３８の径方向に直線状に延びる台形溝からなる。このため、濾過部材３８の下面８３は、基準平面８３Ｆと凹部８３の凹壁面とを備えて形成されている。なお、濾過部材３８の下面８３は、前記大気導入側空間部６９に面するため、本明細書でいう「大気導入側の面」に相当する。また、本実施の形態では、下面８３における周方向の両端部が基準平面８３Ｆで形成されている。また、濾過部材３８の下面８３の基準平面８３Ｆには、前記支持突起７５の先端面（上端面）が当接されている（図６参照）。

次に、前記インレットパイプ２６の給油口２７に装着されたダストフィルタ３６の作用を説明する。図６に示すように、ケーシング４０の上方周辺部における大気（空気）は、アッパケース体４４のカバー部５６と給油口２７との間の通気路６１（図４参照）から、アッパケース体４４の外ケース部４８の大気導入口５４を介して、ケーシング４０内の小部屋５０に流入する（図６中、矢印参照）。その大気は、ロアーケース体４２の隔壁４９ａの連通孔５２を介して、大気導入側空間部６９に流入した後、濾過部材３８を通過することにより濾過されて大気導出側空間部７１に流出する。このとき、濾過部材３８の凹凸形状が形成された下面８３においてダストが捕捉される。

前記大気導出側空間部７１に流出した清浄な大気は、大気導出管６３を通じて大気導入通路２４へ流出される。また、キャニスタ２０内の空気が大気に放出される際には、大気導入通路２４からの空気がダストフィルタ３６内を逆流する。この際、濾過部材３８の凹凸形状が形成された下面８３に捕捉されていたダストが剥離されて大気導入側空間部６９の底部に落下されて収容される。また、濾過部材３８の下面８３に捕捉されていたダストは、空気の逆流の他、重力、振動（車両振動）等によっても、濾過部材３８の下面８３から剥離されて大気導入側空間部６９の底部に落下されて収容される。これにより、濾過部材３８の通気抵抗の上昇を抑制することができる。なお、大気導入側空間部６９の底部は、本明細書でいう「ダスト収容部」に相当する。

また、例えば、雨水、洗車時の水が、前記大気の導入経路を介してダストフィルタ３６のケーシング４０内に流入したときには、大気導入側空間部６９の底部に溜まろうとする。しかし、大気導入側空間部６９の底部に排水口６５が形成されている（図４参照）。このため、その水は、排水口６５から排水ガイド６７内に排水され、排水ガイド６７内から外部へ落下される。

前記したダストフィルタ３６によると、ケーシング４０内に、蒸発燃料処理装置１０におけるキャニスタ２０に導入される空気を濾過する濾過部材３８が収納され、濾過部材３８は、通気性を有する発泡材によりブロック状に形成されかつその大気導入側の面である下面８３に凹凸形状が形成されている。したがって、濾過部材３８の下面８３に形成された凹凸形状によって、濾過部材３８の濾過面積を増大することができる。このため、簡単な構成でありながら、ダストによる濾過部材３８の目詰まりを防止し、濾過部材３８の通気性の悪化を抑制することができる。

また、濾過部材３８の発泡材は、ウレタン樹脂である。したがって、発泡ウレタン樹脂は、内部に多くの空隙を有しているため、通気性に優れている上、安価で柔軟性があり加工が容易であることから、濾過部材３８として好適である。

また、濾過部材３８の凹凸形状を形成する凹部８７が規則的に配置されている。したがって、濾過部材３８の下面８３におけるダストの捕捉性能を均等化することができる。

また、濾過部材３８は、凹凸形状が形成された下面８３に捕捉したダストが剥離して下方へ落下するように設けられている。したがって、濾過部材３８の下面８３に捕捉したダストが、重力、振動、空気の逆流等によって剥離して下方へ落下することによって、ダストによる濾過部材３８の目詰まりを防止し、濾過部材３８の通気性の悪化を抑制することができる。

次に、前記濾過部材３８の変更例について説明する。
［変更例１］
濾過部材３８の変更例１について説明する。本変更例は、前記実施の形態における濾過部材３８に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の変更例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１１は濾過部材を示す断面図である。
図１１に示すように、本変更例における濾過部材３８の下面８３の凹凸形状は、下面８３の基準平面８３Ｆに対して３個の凹部（符号、８９を付す）が周方向に等間隔で規則的に配置されることによって形成されている。凹部８９は、断面三角形状で、濾過部材３８の径方向に直線状に延びる三角形溝からなる。

［変更例２］
濾過部材３８の変更例２について説明する。図１２は濾過部材を示す断面図である。
図１２に示すように、本変更例における濾過部材３８の下面８３の凹凸形状は、下面８３の基準平面８３Ｆに対して３個の凹部（符号、９１を付す）が周方向に等間隔で規則的に配置されることによって形成されている。凹部９１は、断面四角形状で、濾過部材３８の径方向に直線状に延びる四角形溝からなる。

［変更例３］
濾過部材３８の変更例３について説明する。図１３は濾過部材を示す断面図である。
図１３に示すように、本変更例における濾過部材３８の下面８３の凹凸形状は、下面８３の基準平面８３Ｆに対して３個の凸部９３が周方向に等間隔で規則的に配置されることによって形成されている。凸部９３は、断面台形状で、濾過部材３８の径方向に直線状に延びる突起からなる。本変更例の場合、濾過部材３８の下面８３は、基準平面８３Ｆと凸部９３の凸壁面とを備えて形成されている。

［変更例４］
濾過部材３８の変更例４について説明する。図１４は濾過部材を示す断面図である。
図１４に示すように、本変更例における濾過部材３８の下面８３の凹凸形状は、下面８３の基準平面８３Ｆに対して凹部９５と凸部９６とが周方向に等間隔で交互に規則的に配置されることによって形成されている。凹部９５は、断面台形状で、濾過部材３８の径方向に直線状に延びる台形溝からなる。また、凸部９６は、断面台形状で、濾過部材３８の径方向に直線状に延びる四角形突起からなる。本変更例の場合、濾過部材３８の下面８３は、基準平面８３Ｆと凹部９５の凹壁面と凸部９６の凸壁面とを備えて形成されている。

本発明は上記した実施の形態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、前記実施の形態では、インレットパイプ２６の給油口２７にダストフィルタ３６を装着したが、給油口２７から離れた位置にダストフィルタを配置してもよく、ダストフィルタの配置位置は限定されない。また、ケーシング４０の形状は、前記実施の形態の形状に限らず、適宜変更することができる。また、濾過部材３８の凹部及び／又は凸部の形状、大きさ、配置位置等は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。また、濾過部材３８の凹部及び／又は凸部は、少なくとも１個以上形成されていればよく、ダストの捕捉性能を考慮して濾過部材３８の周方向及び／又は径方向に規則的に形成されているのが望ましい。

１０…蒸発燃料処理装置
２０…キャニスタ
３８…濾過部材
３６…ダストフィルタ
４０…ケーシング
４２…ロアーケース体
４４…アッパケース体
４６…内ケース部
４８…外ケース部
５０…小部屋
５２…連通孔
５４…大気導入口
６１…通気路
６３…大気導出管
６５…排水口
６９…大気導入側空間部
７１…大気導出側空間部
８３…下面（大気導入側の面）
８７…凹部
８９…凹部
９１…凹部
９３…凸部
９５…凹部
９６…凸部

Claims (4)

1. 車両の蒸発燃料処理装置におけるキャニスタには、大気に開放された大気導入通路が連通され、
   前記大気導入通路を介し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がケーシングの内部空間に収納されている
   ダストフィルタであって、
   前記ケーシングは、車両の燃料タンクのインレットパイプの斜め上方に向けて開放されている給油口を周方向に取り囲むように形成され、
   前記濾過部材は、通気性を有する発泡材によりブロック状に形成され、
   前記濾過部材は、前記ケーシングの内部空間を前記給油口の軸方向において下側の大気導入側空間部とその軸方向において上側の大気導出側空間部とに区画し、
   前記大気導入側空間部を形成する前記ケーシングの壁には、該大気導入側空間部に大気を導入する孔が開口され、
   前記ケーシングには、前記給油口の軸方向において前記大気導入側空間部の下側に位置する下壁部を貫通する大気導出管が設けられ、
   前記大気導出管の上端部が前記大気導出側空間部に開放され、
   前記大気導出管の下端部に前記大気導入通路の大気側端部が接続され、
   前記大気導入側空間部に面する前記濾過部材の大気導入側の面に凹凸形状が形成され、
   前記凹凸形状の凸形状の部位に当接する支持体が前記大気導入側空間部に形成され、
   前記大気導出側空間部に面する前記濾過部材の大気導出側の面は平面に形成され、
   前記キャニスタに導入される空気は、前記ケーシングの大気を導入する孔から前記大気導入側空間部に流入し、前記濾過部材、前記大気導出側空間部、及び、前記大気導出管を通過した後、前記大気導入通路を介してキャニスタに導入され、キャニスタ内の空気が逆流して大気に放出される際には、前記濾過部材の大気導入側の面に捕捉されていたダストが逆流によって剥離することが可能である
   ことを特徴とするダストフィルタ。
2. 請求項１に記載のダストフィルタであって、
   前記濾過部材の発泡材は、発泡ウレタン樹脂であることを特徴とするダストフィルタ。
3. 請求項１又は２に記載のダストフィルタであって、
   前記濾過部材の凹凸形状を形成する凹部又は凸部の少なくとも一方が規則的に配置されていることを特徴とするダストフィルタ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のダストフィルタであって、
   前記濾過部材は、前記凹凸形状が形成された大気導入側の面に捕捉したダストが剥離して下方へ落下するように設けられていることを特徴とするダストフィルタ。
   

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