JP7314083B2 - ダストフィルタ - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は、車両用蒸発燃料処理装置に大気を導入するための大気通路中に設けられるダストフィルタに関する。

上記ダストフィルタは、ケース内に濾材を固定することにより、ケース内で、濾材により隔てられた一側にクリーンサイドとなる第１室を形成し、他側にダーティーサイドとなる第２室を形成している。第１室は、蒸発燃料処理装置のキャニスタに連通され、第２室の大気導入口は、大気導入路に連通されている。ケース内には、大気中の水分が凝縮して水が溜まることがあり、この水を排水するために第２室には排水口が設けられている（特許文献１参照）。

蒸発燃料処理装置を正常に機能させるためには、蒸発燃料処理装置の各部の気密状態を確認する必要がある。そのため、蒸発燃料処理装置に対しては気密性能確認試験が各国により義務付けられている。気密性能確認試験の一つでは、ダストフィルタ及び大気通路に大気圧より高圧の空気を供給して蒸発燃料処理装置の空気漏れの有無をチェックしている。そのとき、排水口から空気漏れが起きて誤検出とならないように手作業にて排水口を塞ぐ必要がある。

特開２００９－２１６０６８号公報

しかし、排水口を塞ぐ作業は煩雑である。

本明細書が開示する技術の課題は、ダストフィルタのケースにおける大気導入口と排水口を共通化することにより、気密性能確認試験時に排水口から空気漏れが起きないように塞ぐ作業を不要とすることにある。

上記課題を解決するために本明細書に開示のダストフィルタは、次の手段をとる。

第１の手段は、車両用蒸発燃料処理装置に大気を導入する大気通路中に設けられるダストフィルタであって、大気中の塵等の混入物を濾過する濾材と、該濾材を内部に固定し、前記濾材により隔てられた一側にクリーンサイドとなる第１室を形成し、他側にダーティーサイドとなる第２室を形成したケースとを備え、前記ケースは、前記第１室を前記大気通路に連通する連通孔である第１ポートと、前記第２室を大気に開放する連通孔である第２ポートとを備え、前記第２ポートは、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記ケース内に溜まった水が重力により前記ケース外へ排出可能となる形態で設けられている。

上記第１の手段において、第２ポートは、ケースの外部に突出した円筒や角筒形状とされてもよく、ケースの壁面に開口された孔だけを形成するものとされてもよい。また、第２ポートのケース上の位置は、ケースが車両に搭載された状態で、ケースにおける高さ位置の低い位置とされることが望ましい。この場合、ケースにおける高さ位置が最低位置とされれば、ケース内に排水されない水が残ることがなく望ましいが、その位置に限定されるものではない。

上記第１の手段によれば、第２ポートは、ケース内に大気を導入する大気導入口として機能すると共に、ケース内に溜まった水を外部へ排出する排水口としても機能する。そのため、ケースに第１ポート、第２ポート以外の開口はなく、蒸発燃料処理装置の気密性能確認試験を行うに際し、専用の排水口等の余分な開口からの空気漏れを防ぐ処置が不要となり、試験時の作業性を改善することができる。しかも、大気導入口と排水口が一つの第２ポートにより形成されているため、ケースの構成を簡素化することができる。

第２の手段は、上述した第１の手段において、前記第２ポートは、両端部に出入口を持った連通路を前記連通孔とする筒体を備え、該筒体は、前記ケース外部に突出して設けられており、前記第２ポートは、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記筒体のケース側端部より突出側端部の高さ位置が低くなる状態とされている。

上記第２の手段によれば、第２ポートがケース外部に突出する筒体とされているため、蒸発燃料処理装置の気密性能確認試験を行う際に大気圧より高圧の空気を第２室内に供給するためのコネクタの第２ポートへの接続作業を容易にすることができる。

第３の手段は、上述した第１の手段又は第２の手段において、前記第２ポートには、前記連通孔を横切って配置され、格子状に複数の小孔を備えたメッシュ体が設けられている。

上記第３の手段によれば、第２ポートの連通路を横切ってメッシュ体が設けられているため、メッシュ体の小孔より大きな塵等の異物が第２ポートを介してケース内に混入するのを抑制することができる。

第４の手段は、上述した第３の手段において、前記メッシュ体の小孔は、各小孔の開口面積が前記ケースの内側から外側に向けて漸次小さくなるように傾斜した壁面で形成されている。

上記第４の手段によれば、メッシュ体の小孔は、ケースの外側では内側に比べて開口面積が小さいため、ケース外側からの水等の浸入が抑制される。一方、メッシュ体の小孔は、ケースの内側では外側に比べて開口面積が大きいため、ケース内に溜まった水は排出され易い。

第５の手段は、上述した第４の手段において、前記メッシュ体の小孔は、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記メッシュ体の各小孔を形成する環状の壁面のうち、高さ位置の低い側の壁面が、高い側の壁面に比べて、前記小孔の中心線に対する相対角度を小さくされている。

上記第５の手段によれば、ケースが車両に搭載された状態で、メッシュ体の各小孔を形成する環状の壁面のうち、高さ位置の低い側の壁面が、高い側の壁面に比べて、小孔の中心線に対する相対角度が小さくされている。そのため、高さ位置の低い側の壁面におけるケース内に溜まった水の排水性が良くなる。

第６の手段は、上述した第３の手段～第５の手段のいずれかの手段において、前記メッシュ体の小孔には逆流防止手段を備え、該逆流防止手段は、前記ケース内の排水は可能とし、前記ケース外側からの水等の異物の浸入は抑制する構成とされている。

上記第６の手段において、逆流防止手段は、公知の逆止弁等により構成することができる。

上記第６の手段によれば、逆流防止手段によりケース内に溜まった水の小孔からの排水は可能とするが、小孔を介してケース外から水等が浸入することは抑制することができる。

第７の手段は、上述した第２手段～第６手段のいずれかの手段において、前記第２ポートの前記筒体内には、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記連通路を横切る横断面中の高さ位置の低い下部を除いて高さ位置の高い上部を閉塞し、前記ケース外側からの水等の異物の浸入を抑制する遮蔽体を備える。

上記第７の手段において、遮蔽体は、連通路を横切るように筒内壁面に固定された板により構成することができる。また、遮蔽体は、筒を構成する壁面を、連通路を狭める側に変形させることにより構成することもできる。更に、遮蔽体の連通路内での位置は、メッシュ体に対し第２室側でも反対側でもよい。

上記第７の手段によれば、第２ポートの筒体内に遮蔽体を備えるため、第２ポートを介してケース外から水等が浸入することを抑制することができる。また、遮蔽体は、連通路の上部を閉塞するが、下部は開放しているため、ケース内に溜まった水の第２ポートからの排水を遮蔽体が阻害することがない。

第８の手段は、上述した第２手段～第７手段のいずれかの手段において、前記第２ポートの前記筒体は、車両用蒸発燃料処理装置の気密性能確認試験を行う際に、大気圧より高圧の空気を前記第２室に供給するためのコネクタに直接接続可能な形状とされている。

上記第８の手段によれば、第２ポートは、蒸発燃料処理装置の気密性能確認試験を行う際にコネクタに直接接続可能な形状とされている。そのため、気密性能確認試験を行う際、コネクタの第２ポートへの接続作業が容易となり、試験の作業性を改善することができる。

第１実施形態に係るダストフィルタを含む車両用蒸発燃料処理装置のシステム構成図である。 上記ダストフィルタの模式図である。 上記ダストフィルタの外観斜視図である。 上記ダストフィルタの平面図である。 図４のＶＩ－ＶＩ断面矢視図であり、上記ダストフィルタを車両に搭載した状態を示す。 上記ダストフィルタの第２ポートの突出側端部の縦断面拡大図である。 第２実施形態に係るダストフィルタの図６と同様の断面図である。 第３実施形態に係るダストフィルタの図６と同様の断面図である。 第４実施形態に係るダストフィルタの第２ポートの縦断面図である。

＜蒸発燃料処理装置の概要＞
図１は、第１実施形態に係るダストフィルタを含む車両用蒸発燃料処理装置２０のシステム概要を示す。ここに示す車両用蒸発燃料処理装置２０は、燃料タンク３１内で発生した蒸発燃料をキャニスタ２１で吸着し、キャニスタ２１に吸着した蒸発燃料をエンジン４１で燃焼させるように構成されている。そのため、燃料タンク３１内の空間にはエバポ通路２３が連通され、エバポ通路２３はキャニスタ２１に連通されている。一方、キャニスタ２１は、パージ通路２４により吸気通路４３に連通されている。吸気通路４３は、エアクリーナ４２にて取り入れた大気をエンジン４１に供給する。パージ通路２４の途中にはパージ制御弁２５が設けられていて、キャニスタ２１から吸気通路４３に供給される蒸発燃料量を制御している。キャニスタ２１に吸着された蒸発燃料をエンジン４１に供給するためには、大気が必要であり、その大気はダストフィルタ１０を通じて取り込まれ、大気通路２２を介してキャニスタ２１に供給される。ダストフィルタ１０は、燃料タンク３１に燃料を供給するインレットパイプ３２の外周に固定されている。

＜第１実施形態（ダストフィルタ）の構成＞
図２は、第１実施形態に係るダストフィルタ１０の構成を周辺の関連部分も含めて模式的に示す。ダストフィルタ１０は、一つの閉空間を備えたケース１２を持って構成されている。ケース１２の空間内には、その中央部に濾材１１が固定され、濾材１１に隔てられた両側に閉空間としてクリーンサイドとなる第１室１２３及びダーティーサイドとなる第２室１２４が形成されている。第１室１２３を形成する第１ケース１２１には、第１ポート１３が設けられ、第２室１２４を形成する第２ケース１２２には、第２ポート１４が設けられている。第１ポート１３及び第２ポート１４は、共に筒形状であり、筒形状内には、筒形状の両端部を出入口とした連通路が形成されている。第１ポート１３は、第１室１２３を大気通路２２によりキャニスタ２１に連通させる連通孔を成している。また、第２ポート１４は、第２室１２４を大気中に開放する連通孔を成している。従って、キャニスタ２１へ供給される大気は、第２ポート１４から第２室１２４に導入された大気が、濾材１１で混入物が濾過され清浄化されて、第１室１２３を経て第２ポート１４から供給される。

図３～６は、第１実施形態に係るダストフィルタ１０を示す。ダストフィルタ１０のケース１２は、濾材１１を挟んで第１ケース１２１及び第２ケース１２２を結合することにより構成されている。第１ケース１２１と第２ケース１２２は、当接部分で溶着、スナップフィット等の結合手段により結合されている。第１ケース１２１は、インレットパイプ３２の外周に取り付けられるように、インレットパイプ３２の外周に対向する面がインレットパイプ３２の外周面に沿った湾曲形状とされている。そのため、第１室１２３も湾曲形状とされており、それに応じて濾材１１及び第２ケース１２２も全体として湾曲形状とされている。濾材１１は、枠状の濾材ケース１１１にフィルタエレメント１１２が嵌め込まれて構成されている。フィルタエレメント１１２は、公知のもので、濾紙により構成されている。

図３～５のように、第１ケース１２１には、上部に第１ファスナ１５１が一体に形成されている。第１ファスナ１５１は、概ね対称形状の第２ファスナ１５２と共にファスナ１５を構成している。ファスナ１５は、第１ファスナ１５１と第２ファスナ１５２が組み合わされることにより円筒形状を成し、インレットパイプ３２の外周に巻き付くように構成されている。第１ファスナ１５１と第２ファスナ１５２は、両者の当接部の複数箇所に設けられ雄雌係合する構造の結合具により互いに結合されている。

第１ケース１２１、第２ケース１２２、濾材ケース１１１及びファスナ１５は、ポリプロピレン、ナイロン等の樹脂により形成されている。

図３にて第１ケース１２１の下方には、第１ポート１３が一体に形成されている。また、図３にて第２ケース１２２の側方には、第２ポート１４が一体に形成されている。第１ポート１３及び第２ポート１４は、共に中空の筒体により構成されている。第１ポート１３は、その連通路の連通方向が図３にて上下方向となるように配置されている。また、第２ポート１４は、その連通路の連通方向が図３にて側方を向くように配置されている。

第２ポート１４の筒体１４１の突出側端部の開口部には、メッシュ体１４２が一体に形成されている。メッシュ体１４２は、別体のものが何らかの結合手段により結合されたものとされてもよい。メッシュ体１４２には、図６のように格子状に多数の小孔１４３が形成されている。これらの小孔１４３を通じて第２ポート１４は、第２室１２４内に大気を導入可能とされている。各小孔１４３は、各孔の中心線１４３Ａが筒体１４１の連通路の連通方向（筒体１４１の中心線１４１Ａの方向）と一致するように穿設されている。そして、各小孔１４３は、第２室１２４内側の内径が大きく外側ほど内径が小さくなる円錐形状とされている。従って、各小孔１４３の壁面は、中心線１４１Ａに対して傾斜されている。このようにメッシュ体１４２に小孔１４３を形成することにより第２室１２４内からの排水は容易で、第２室１２４内への塵等の異物の混入は抑制することができる。

図５は、ダストフィルタ１０がインレットパイプ３２の外周に取り付けられた状態を示す。図５のように、第２ポート１４の筒体１４１は、筒体１４１の中心線１４１Ａが斜め下方を向くように取り付けられる。即ち、筒体１４１のケース側端部１４１Ｃより突出側端部１４１Ｂの高さ位置が低くなるようにされている。そのため、第２室１２４内に導入された大気中の水分が第２室１２４の壁面に凝集して付着したとき、その水分は、重力により筒体１４１内壁を伝わって筒体１４１外に滴下される。また、第２室１２４内に侵入した塵、埃等も車両振動により筒体１４１から排出され易い。

＜蒸発燃料処理装置の気密性能確認試験＞
蒸発燃料処理装置２０の気密性能確認試験として、ダストフィルタ１０と第１ポート１３に接続された大気通路２２の気密性能確認試験が行われることがある。そのため、図２のように、第２ポート１４に気密性能確認試験機５０のコネクタ５１を接続して、大気通路２２の先端等の開口部から空気が漏れないように閉鎖した状態で、第２室１２４に大気圧より高圧の空気を送る。その後、ダストフィルタ１０内部及び大気通路２２における空気漏れの有無を空気圧の変化により検査することが行われる。このとき、第２ポート１４の筒体１４１は、コネクタ５１が直接接続可能な形状及び寸法とされている。そのため、気密性能確認試験を行う際、コネクタ５１の第２ポート１４への接続作業が容易となり、試験の作業性を改善することができる。

＜第１実施形態（ダストフィルタ）の作用、効果＞
以上のとおり、第２ポート１４は、第２ケース１２２内に大気を導入する大気導入口として機能すると共に、第２ケース１２２の第２室１２４の壁面で凝集した水分を外部へ排出する排水口としても機能する。そのため、ケース１２には、第１ポート１３、第２ポート１４以外の開口は必要なく、蒸発燃料処理装置２０の気密性能確認試験を行うに際し、排水口等の余分な開口からの空気漏れを防ぐ処置が不要となり、試験の作業性を改善することができる。しかも、大気導入口と排水口が一つの第２ポート１４により構成されているため、ケース１２の構成を簡素化することができる。

＜第２実施形態＞
図７は第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、メッシュ体１４２に穿設された小孔を、第１実施形態の小孔１４３から第２実施形態では小孔１４４に変更した点である。その他の構成は第２実施形態においても第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

第２実施形態（図７）の小孔１４４では、第１実施形態（図６参照）の小孔１４３に対して円錐形が変形されている。即ち、小孔１４４では、小孔１４４の一つを形成する環状の内壁のうち、高さ位置の低い側の壁面１４４Ｌが、高い側の壁面１４４Ｕに比べて、小孔１４４の中心線１４４Ａに対する相対角度が小さくされている。そのため、図５のように、ダストフィルタ１０を車両に搭載した状態で、高さ位置の低い側の壁面１４４Ｌにおけるケース内に溜まった水の排水性を良くすることができる。

高さ位置の低い側の壁面１４４Ｌの中心線１４４Ａに対する傾斜方向を、高さ位置の高い側の壁面１４４Ｕの中心線１４４Ａに対する傾斜方向と同方向とすることもできる（図７に仮想線で示す）。その場合、高さ位置の低い側の壁面１４４Ｌにおけるケース内に溜まった水の排水性を更に良くすることができる。

＜第３実施形態＞
図８は第３実施形態を示す。第３実施形態が第２実施形態（図７参照）に対して特徴とする点は、メッシュ体１４２に逆流防止手段としての逆止弁１４６を設けた点である。その他の構成は第３実施形態においても第２実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

図８のように、メッシュ体１４２には、小孔１４４と共に小孔１４５が穿設されている。小孔１４５は、図５のように、ダストフィルタ１０を車両に搭載した状態で、メッシュ体１４２の中で高さ位置の低い位置に穿設されている。小孔１４５は、全体として円柱形状とされており、第２室１２４内側部分のみ部分的に孔径が小さくされている。小孔１４５内にはボール１４６Ｂが挿入されており、ボール１４６Ｂはスプリング１４６Ｓにより第２室１２４内側に付勢されている。従って、ボール１４６Ｂに他に力が加えられていない状態では、スプリング１４６Ｓの付勢によりボール１４６Ｂは小孔１４５を閉塞している。小孔１４５、ボール１４６Ｂ及びスプリング１４６Ｓにより逆止弁１４６が構成されている。図８では、逆止弁１４６を一つのみ記載しているが、複数個設けることを妨げない。

第３実施形態では、第２ケース１２２の第２室１２４の壁面で凝集した水分が第２ポート１４の筒体１４１内に溜まると、その水圧により逆止弁１４６のボール１４６Ｂがスプリング１４６Ｓの付勢力に抗して第２室１２４の外側に移動する。その結果、水分は小孔１４５から筒体１４１の外部に放出される。一方、小孔１４５から筒体１４１の内部に塵等の異物が混入しようとすると、逆止弁１４６のボール１４６Ｂは第２室１２４内側に移動する。その結果、小孔１４５は閉じられて、異物の混入は阻止される。

＜第４実施形態＞
図９は第４実施形態を示す。第４実施形態が第２実施形態（図７参照）に対して特徴とする点は、第２ポート１４の筒体１４１内に遮蔽体１４７を設けた点である。その他の構成は第４実施形態においても第２実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

図９のように、第２ポート１４の筒体１４１内で、メッシュ体１４２よりも第２室１２４内側には、遮蔽体１４７が設けられている。遮蔽体１４７は、ケース１２が車両に搭載された状態で、筒体１４１内の連通路を横切る横断面中の高さ位置の低い下部を除いて高さ位置の高い上部を閉塞して設けられている。そのため、筒体１４１内で高さ位置の低い側には、遮蔽体１４７がなく、筒体１４１内の連通路は連通されている。

第４実施形態では、例えば、洗車水が勢いよくメッシュ体１４２に当たって、その水が小孔１４４を通過して筒体１４１内に浸入しても、その水は遮蔽体１４７に当たって跳ね返され、第２室１２４内まで水が浸入するのを抑制することができる。遮蔽体１４７は、筒体１４１内の高さ位置の低い側は蔽っていないため、第２ケース１２２の第２室１２４の壁面で凝集した水分は、遮蔽体１４７に影響されることなく筒体１４１から排水される。なお、遮蔽体１４７は、筒体１４１外から水等の異物が浸入してくる方向に応じて筒体１４１内で設ける位置を調整することが望ましい。その場合、筒体１４１内の高さ位置の低い側には、排水用の流路を確保するよう考慮する必要がある。

＜その他の実施形態＞
以上、本明細書に開示の技術を特定の実施形態について説明したが、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、上記実施形態では、ダストフィルタ１０は、インレットパイプ３２に固定する構成としたが、別の場所に固定される構成としてもよい。

１０ ダストフィルタ
１１ 濾材
１１１ 濾材ケース
１１２ フィルタエレメント
１２ ケース
１２１ 第１ケース
１２２ 第２ケース
１２３ 第１室
１２４ 第２室
１３ 第１ポート
１４ 第２ポート
１４１ 筒体
１４１Ｂ 突出側端部
１４１Ｃ ケース側端部
１４２ メッシュ体
１４３、１４４、１４５ 小孔
１４１Ａ、１４３Ａ、１４４Ａ 中心線
１４４Ｌ 高さ位置の低い側の壁面
１４４Ｕ 高さ位置の高い側の壁面
１４６ 逆止弁（逆流防止手段）
１４６Ｂ ボール
１４６Ｓ スプリング
１４７ 遮蔽体
１５ ファスナ
１５１ 第１ファスナ
１５２ 第２ファスナ
２０ 車両用蒸発燃料処理装置
２１ キャニスタ
２２ 大気通路
２３ エバポ通路
２４ パージ通路
２５ パージ制御弁
３１ 燃料タンク
３２ インレットパイプ
４１ エンジン
４２ エアクリーナ
４３ 吸気通路
５０ 気密性能確認試験機
５１ コネクタ

Claims (6)

1. 車両用蒸発燃料処理装置に大気を導入する大気通路中に設けられるダストフィルタであって、
   大気中の塵等の混入物を濾過する濾材と、
   該濾材を内部に固定し、前記濾材により隔てられた一側にクリーンサイドとなる第１室を形成し、他側にダーティーサイドとなる第２室を形成したケースとを備え、
   前記ケースは、前記第１室を前記大気通路に連通する連通孔である第１ポートと、前記第２室を大気に開放する連通孔である第２ポートとを備え、
   前記第２ポートは、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記ケース内に溜まった水が重力により前記ケース外へ排出可能となる形態で設けられており、
   前記第２ポートには、前記連通孔を横切って配置され、格子状に複数の小孔を備えたメッシュ体が設けられているダストフィルタ。
2. 請求項１において、
   前記メッシュ体の小孔は、各小孔の開口面積が前記ケースの内側から外側に向けて漸次小さくなるように傾斜した壁面で形成されているダストフィルタ。
3. 請求項２において、
   前記メッシュ体の小孔は、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記メッシュ体の各小孔を形成する環状の壁面のうち、高さ位置の低い側の壁面が、高い側の壁面に比べて、前記小孔の中心線に対する相対角度を小さくされているダストフィルタ。
4. 請求項１～３のいずれかにおいて、
   前記メッシュ体の小孔には逆流防止手段を備え、
   該逆流防止手段は、前記ケース内の排水は可能とし、前記ケース外側からの水等の異物の浸入は抑制する構成とされているダストフィルタ。
5. 請求項１において、
   前記第２ポートは、両端部に出入口を持った連通路を前記連通孔とする筒体を備え、該筒体は、前記ケース外部に突出して設けられており、
   前記第２ポートは、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記筒体のケース側端部より突出側端部の高さ位置が低くなる状態とされており、
   前記第２ポートの前記筒体内には、前記ケースが車両に搭載された状態で、前記連通路を横切る横断面中の高さ位置の低い下部を除いて高さ位置の高い上部を閉塞し、前記ケース外側からの水等の異物の浸入を抑制する遮蔽体を備えるダストフィルタ。
6. 請求項５において、
   前記第２ポートの前記筒体は、車両用蒸発燃料処理装置の気密性能確認試験を行う際に、大気圧より高圧の空気を前記第２室に供給するためのコネクタに直接接続可能な形状とされているダストフィルタ。
   

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