JPH0910503A - 燃料フィルタおよびそれを用いた燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水の浸入を阻止する燃料フィルタおよびそれ
を用いた燃料供給装置を提供する。 【構成】 燃料フィルタ２１はキャップ２２、吸入部２
３、プロテクタ２５、外袋２７および内袋２８から構成
される。内袋２８は、非撥水性を有する繊維からなる内
側濾布２８ａおよび内側濾布２８ｂから構成され、例え
ばナイロンが用いられる。内側濾布２８ａ、ｂのそれぞ
れのメッシュは目開きが６０μｍに設定される。内袋２
８の周囲を覆う外袋２７は、外側濾布２７ａおよび外側
濾布２７ｂとからなり、撥水性を有する例えばポリプロ
ピレンからなる繊維より構成される。外側濾布２７ａ、
ｂのそれぞれのメッシュは目開きが８０μｍに設定され
る。このように撥水性を有する外袋２７と非撥水性を有
する内袋２８と組合わせた燃料フィルタ２１は、外袋２
７の外部からの水を浸入を阻止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料フィルタおよびそ
れを用いた燃料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料タンク内に混入する水は、燃
料タンク内の燃料とともに燃料ポンプにより汲上げら
れ、燃料配管の途中に位置する高圧燃料フィルタにより
その大部分が除去される。この高圧燃料フィルタで除去
されず高圧燃料フィルタを通過した水は、加圧燃料とと
もに燃料レール内に送られ、プレッシャレギュレータを
介して余剰燃料を燃料タンクに戻すリターン管を通り燃
料タンク内に戻される。

【０００３】この種の構成からなるプレッシャレギュレ
ータおよびリターン管を有する燃料供給システムにおい
ては、燃料ポンプと燃料レールとを接続する燃料配管内
を流れる燃料の流速が速いため、燃料配管または燃料レ
ール内の水はリターン管を介して燃料タンクに排出され
る。したがって、燃料配管または燃料レール内に水が残
留することがない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この燃料レ
ールに取付られたプレッシャレギュレータのリターン管
を介して余剰燃料を燃料タンクに戻す燃料供給システム
からリターン管を廃止したものをリターンレス型とい
い、このリターンレス型の燃料供給システムにおいて
は、燃料ポンプから燃料配管または燃料レール内に流入
した水の排出先がなくなるため、燃料配管または燃料レ
ール内に水が残留することになる。すると、この残留し
た水が噴射燃料に混入し内燃機関の点火不調を招くとい
う問題を生ずる。

【０００５】また、リターンレス型の燃料供給システム
においては、例えば燃料ポンプを電圧デューティ比制御
することで燃料の圧送流量を調節していることから、プ
レッシャレギュレータおよびリターン管を有する燃料供
給システムと比較すると燃料配管内を流れる加圧燃料の
流速が遅くなる。すると、燃料ポンプによる加圧燃料流
により燃料配管内に残留する水を燃料レール側に押出し
難くなるため、燃料管内に水が残留し易い。例えば燃料
配管のレイアウトによって燃料配管の高低差を有する屈
曲部ができると、この屈曲部において特に水が溜まり易
くなり残留した水の表面張力によって燃料配管内を閉塞
する場合がある。このような場合、燃料配管内を閉塞し
た水が燃料配管の腐食を招き燃料配管からの燃料漏れを
生ずる恐れがある。また燃料配管内を閉塞した水が凍結
することで燃料の流通が妨げられるため、燃料ポンプで
汲上げられた加圧燃料が燃料レールに供給されず燃料噴
射弁から燃料が噴射されないという問題を生ずる。

【０００６】本発明の目的は、水の浸入を阻止する燃料
フィルタおよびそれを用いた燃料供給装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載の燃料供給装置は、燃料
ポンプで汲上げた燃料を配管を通して燃料噴射弁に供給
し、この燃料噴射弁から内燃機関に燃料を噴射供給する
ようにしたリターンレス型の燃料供給装置であって、前
記燃料ポンプは、水の浸入を阻止可能な燃料フィルタを
有することを特徴とする。

【０００８】また、本発明による請求項２記載の燃料供
給装置は、請求項１記載の燃料供給装置において、前記
燃料フィルタは、ポリプロピレンからなる撥水性濾布を
有することを特徴とする。さらに、本発明による請求項
３記載の燃料供給装置は、請求項１記載の燃料供給装置
において、前記燃料フィルタは、撥水性樹脂がコーティ
ングされた撥水性濾布を有することを特徴とする。

【０００９】本発明による請求項４記載の燃料フィルタ
は、少なくとも燃料タンク底側に非撥水性メッシュを有
する内袋と、前記内袋の外周を覆うとともに、前記非撥
水性メッシュと対向する位置に撥水性メッシュを有する
外袋と、前記内袋内に開口し前記内袋内の濾過燃料が流
通する吸入口が形成される吸入部とを備えたことを特徴
とする。

【００１０】また、本発明による請求項５記載の燃料フ
ィルタは、請求項４記載の燃料フィルタにおいて、前記
撥水性メッシュの最大通過可能粒径は、前記非撥水性メ
ッシュの最大通過可能粒径より２０μｍ〜３０μｍ大き
いことを特徴とする。さらに、本発明による請求項６記
載の燃料フィルタは、請求項５記載の燃料フィルタにお
いて、前記非撥水性メッシュの最大通過可能粒径は、５
０μｍ以上７０μｍ以下であることを特徴とする。

【００１１】さらにまた、本発明による請求項７記載の
燃料フィルタは、請求項４、５または６記載の燃料フィ
ルタにおいて、前記撥水性メッシュは、畳織りまたは綾
織りにより形成されることを特徴とする。

【００１２】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載の燃料
供給装置によると、水の浸入を阻止可能な燃料フィルタ
を燃料ポンプが有することから、内燃機関に燃料を噴射
供給する燃料噴射弁に水が混入した燃料を供給すること
を防止できる。これにより、噴射燃料に水が混入するこ
とによる内燃機関の点火不調を防止する効果がある。ま
た燃料ポンプと燃料噴射弁とを接続する配管途中に水が
溜まることも防止できるため、残留した水による燃料配
管の腐食および燃料流通の阻止等を防止する効果があ
る。

【００１３】また、本発明の請求項２または３記載の燃
料供給装置によると、水の浸入を阻止可能な燃料フィル
タは、ポリプロピレンからなる撥水性濾布または撥水性
樹脂がコーティングされた撥水性濾布を有することか
ら、非撥水性濾布からなる燃料フィルタと較べると、燃
料フィルタの外部から浸入する水を効果的に阻止でき
る。これにより、水の浸入を阻止する能力を向上する効
果がある。

【００１４】本発明の請求項４記載の燃料フィルタによ
ると、少なくとも燃料タンク底側に非撥水性メッシュを
有する内袋と、内袋の外周を覆うとともに、非撥水性メ
ッシュと対向する位置に撥水性メッシュを有する外袋と
を備えることから、例えば燃料タンク内の燃料の減少に
より燃料フィルタの燃料タンク底側に水の層が形成され
ても、この水の層に触れる燃料フィルタの外袋には撥水
性メッシュ、内袋には非撥水性メッシュがそれぞれ位置
している。これにより、外袋の撥水性メッシュで水の浸
入を阻止するとともに、外袋を通過して外袋と内袋との
間に水が浸入したとしても外袋が撥水性メッシュ、内袋
が非撥水性メッシュであるため外袋と内袋との間に水の
ブリッジを形成することがない。したがって、外袋と内
袋との間に形成される水のブリッジ内を通って外袋外か
ら内袋内に連続的に水が流入する状態を回避できるた
め、燃料フィルタの外部から浸入する水を阻止する効果
がある。

【００１５】また、本発明の請求項５記載の燃料フィル
タによると、撥水性メッシュの最大通過可能粒径は、非
撥水性メッシュの最大通過可能粒径より２０μｍ〜３０
μｍ大きいことから、非撥水性メッシュを有する内袋の
目詰まりの原因となるような粒径を有する塵等の異物を
撥水性メッシュを有する外袋によって除去することがで
きる。これにより、塵等の異物によって内袋が目詰まり
を生ずるまでの時間を延ばすことができるため、燃料フ
ィルタの使用可能期間を延長する効果がある。

【００１６】さらに、本発明の請求項６記載の燃料フィ
ルタによると、非撥水性メッシュの最大通過可能粒径は
５０μｍ以上７０μｍ以下であることから、燃料フィル
タによって粒径が７０μｍより大きな塵等の異物を除去
することができる。これにより、例えばポンプ部材の圧
室内を摺動する摺動部材とポンプ部材との所定微小隙間
に侵入する塵等の異物の粒径を７０μｍ以下に抑えるこ
とができるため、この所定微小隙間に侵入する異物によ
って所定微小隙間が詰まることを防止できる。したがっ
て、異物が所定微小隙間を詰まらせることによる摺動部
材の摺動障害が原因となる燃料ポンプの故障を防止する
効果がある。

【００１７】さらにまた、本発明の請求項７記載の燃料
フィルタによると、撥水性メッシュは、畳織りまたは綾
織りにより形成されることから、この畳織りまたは綾織
りによって毛細管現象が生ずる。これにより、撥水性メ
ッシュを有する外袋は毛細管現象によって燃料が浸透し
易くなるため、外袋の表面周囲には燃料膜が形成され易
くなり、また一旦形成された燃料膜は破れ難くなる。す
ると、例えば燃料タンク内の燃料の減少により燃料フィ
ルタの燃料タンク底側に水の層、燃料タンク天井側に空
気の層がそれぞれ形成されても、燃料が充分に満たされ
ているときに形成された燃料膜が外袋の表面周囲を覆っ
ているため、この水の層または空気の層に燃料フィルタ
の外袋が直接触れるのを防止する。したがって、燃料タ
ンク内の燃料の減少しても燃料フィルタ内に水または空
気が侵入するのを防止する効果がある。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）本発明の燃料フィルタを燃料供給装置に
適用した第１実施例を図１〜図４に示す。

【００１９】図２に示すように、燃料供給装置は、燃料
タンク１内に配設される燃料ポンプ２と、この燃料ポン
プ２の吐出側に燃料配管３１を介して接続される高圧燃
料フィルタ４と、この高圧燃料フィルタ４の出口側に燃
料配管３２を介して接続される燃料レール６と、この燃
料レール６に配設され図示しない内燃機関の気筒数分の
吸気ポートに向けて燃料を噴射供給する燃料噴射弁７
と、この燃料レール６に取付られ燃料レール６の内圧を
検出する圧力センサ８と、この圧力センサ８からのセン
サ信号によって燃料ポンプ２を制御する電子制御ユニッ
ト（以下、「ＥＣＵ」という。）９と、図示しないバッ
テリから燃料ポンプ２に供給される電力を電圧デューテ
ィ比制御によって制御する燃料ポンプコントローラ（以
下、「ＦＰＣ」という。）１０とから構成されている。

【００２０】燃料タンク１内に配設される燃料ポンプ２
には、後述する構成からなる燃料フィルタ２１が取付ら
れており、この燃料フィルタ２１によって燃料に混入す
る水、異物等が取除かれる。そして、この燃料ポンプ２
によって汲上げられた燃料が燃料配管３１を介して高圧
燃料フィルタ４に送られる。高圧燃料フィルタ４では、
燃料に含まれる微小な異物、水等をさらに取除き、濾過
された燃料を燃料配管３２を介して燃料レール６に送
る。燃料レール６に供給される高圧燃料は、燃料噴射弁
７から図示しない内燃機関の吸入ポートに向けて噴射さ
れる。

【００２１】図２に示す燃料供給システムは、リターン
レス型の燃料供給システムであるため、燃料レール６等
から燃料タンク１に戻るリターン管を備えていない。そ
のため、燃料レール６の内圧を検出する圧力センサ８の
センサ信号によって燃料レール６の内圧が所定圧を維持
するように燃料ポンプ２の図示しないポンプモータをＦ
ＰＣ１０で制御している。

【００２２】図３に示すように、燃料ポンプには、直流
モータ部５２とポンプ部５３とからなり、直流モータ部
５２には給電端子４６に供給される電力によって回転駆
動するアーマチャ４５がハウジング４４内に収容されて
いる。アーマチャ４５に固定されるシャフト５０の一端
５０ａは回転可能に支持されている。ポンプ５３には、
ケーシング５５およびポンプカバー５７がハウジング５
４に圧入等によって固定されている。そして、ケーシン
グ５５とポンプカバー５７との間には、シャフト５０の
他端５０ｂに固定されるインペラ５６がケーシング５５
とポンプカバー５７と挟まれるように回転可能に収容さ
れている。インペラ５６とその周囲を囲むケーシング５
５およびポンプカバー５７との間には、所定微小隙間が
確保されており、この所定微小隙間によってケーシング
５５およびポンプカバー５７に摺動しながらインペラ５
６が回転できる。いる。またポンプカバー５７には、吸
入ポート６１から流入した燃料が通る連通孔６２が形成
されており、後述する燃料フィルタ２１により濾過され
た燃料がこの連通孔６２を経由してポンプ室内に吸入さ
れる。そして、インペラ５６の回転によりポンプ室に吸
入された燃料はケーシング５５の図示しない吐出口を経
由してハウジング５４内に入り、ハウジング４４の吐出
ポート６３から燃料配管３１に吐出される。これによ
り、燃料ポンプ２によって濾過燃料が汲上げられる。

【００２３】図１および図３に示すように、燃料フィル
タ２１はキャップ２２、吸入部２３、プロテクタ２５、
外袋２７および内袋２８から構成されている。キャップ
２２は樹脂成形されており、前述した燃料ポンプ２のポ
ンプカバー５７に形成される吸入ポート６１に接続可能
な接続部２２ａを有している。この接続部２２ａには濾
過された燃料が排出される排出口２２ｂが形成されてい
るほか、ポンプカバー５７にキャップ２２をワッシャ５
８により固定する係止部２２ｃが形成されている。また
キャップ２２内には、一端が排出口２２ｂと連通するＬ
字形状の通路２２ｄが形成されており、この通路２２ｄ
の他端はキャップ２２に取付けられる吸入部２３の吸入
口２３ａと連通している。

【００２４】吸入部２３は、内袋２８内に収容されるプ
ロテクタ２５と一体に樹脂成形されており、内袋２８内
に流入する濾過燃料を吸入口２３ａを通して前述したキ
ャップ２２に導入する。吸入部２３とキャップ２２と
は、キャップ２２に形成される接続部２２ｅへ吸入部２
３に形成される接続部２３ｂが嵌入されることで、それ
ぞれ接続されている。そしてこのキャップ２２と吸入部
２３とを接続するときに後述する外袋２７の濾布および
内袋２８の濾布がキャップ２２と吸入部２３との間に挟
込まれるようにして固定される。

【００２５】プロテクタ２５は、互いに平行に位置する
２本のベース部２５ａとこのベース部２５ａに対して垂
直に立つように形成される複数の逆Ｕ字形状の支え部２
５ｂとから構成されている。このプロテクタ２５が内袋
２８内に収容されることで内袋２８内に所定容積の空間
部が形成され、外袋２７および内袋２８によって濾過さ
れた燃料が満たされる。

【００２６】内袋２８は非撥水性を有する繊維からなる
濾布により構成されており、例えばナイロンが用いられ
ている。そして、この内袋２８は、燃料フィルタ２１を
燃料ポンプに取付けたとき燃料タンク１の天井側に位置
する内側濾布２８ａと、燃料タンク１の底側に位置する
内側濾布２８ｂと構成される。内側濾布２８ａ、ｂを通
過することができる塵等の異物の最大粒径が６０μｍに
なるように内側濾布２８ａ、ｂのそれぞれのメッシュが
設定されている。ここで、濾布のメッシュを通過するこ
とができる塵等の異物の粒径のうちで最大の粒径を最大
通過可能粒径といい、以下、この最大通過可能粒径のこ
とを「目開き」という。

【００２７】この内袋２８を構成する内側濾布２８ａお
よび内側濾布２８ｂは１枚の短冊状の濾布からなりその
中央部に前述した吸入部２３の接続部２３ｂを挿入可能
な穴部を形成することで、内袋２８内の濾過燃料がキャ
ップ２２側に流出できるようになっている。そして、内
袋２８の短冊状の濾布は、吸入部２３が前述した穴部に
挿入された後、プロテクタ２５を上下から包込むように
して折曲げることでプロテクタ２５の周囲を覆ってい
る。

【００２８】内袋２８の周囲を覆う外袋２７は、前述し
た内袋２８と同様、外側濾布２７ａおよび外側濾布２７
ｂとからなり、撥水性を有する例えばポリプロピレンか
らなる繊維より構成されている。そして、外側濾布２７
ａ、ｂのそれぞれのメッシュは目開きが８０μｍになる
ように設定されている。またこの外袋２７を構成する外
側濾布２７ａ、ｂは、前述した内袋２８と同様、１枚の
短冊状の濾布からなり、その中央部には吸入部２３の接
続部２３ｂを挿入可能な穴部が形成されている。この穴
部に吸入部２３が挿入されることで、内袋２８が吸入部
２３に取付けられたのと同様、外袋２７が吸入部２３に
取付けられ内袋２８の周囲を覆うように外袋２７が上下
から折曲げられている。

【００２９】このように吸入部２３に内袋２８および外
袋２７が取付けられることで、吸入部２３と一体成形さ
れているプロテクタ２５の周囲を覆うようにして内袋２
８および外袋２７が位置する。そして、プロテクタ２５
の周囲を覆う内袋２８および外袋２７のそれぞれの周囲
は、燃料タンク１の底側から外側濾布２７ｂ、内側濾布
２８ｂ、内側濾布２８ａ、外側濾布２７ａの順に重ねら
れ、この４枚の周囲が一体となるように溶着される。こ
の溶着により、短冊状の濾布が袋状に形成され、外袋２
７および内袋２８が形成される。そして、内袋２８内に
はプロテクタ２５が収容され、外袋２７内にはプロテク
タ２５を収容した内袋２８が収容されることになる。こ
れにより、プロテクタ２５は内袋２８、外袋２７によっ
て二重に包まれることになる。ここで、図１に示す符号
２９は前述した溶着によりシールされているシール部を
示すものである。

【００３０】ここで、外袋２７を構成する外側濾布２７
ａ、ｂに畳織りまたは綾織りにより織られた濾布を用い
ることにより外側濾布２７ａ、ｂに毛細管現象を生じさ
せることができる。この外側濾布２７ａ、ｂに毛細管現
象が生じると、外側濾布２７ａ、ｂに燃料が浸透し易く
なり外袋２７の周囲に燃料膜が形成されるため、例えば
図４(a) に示すように燃料フィルタ２１の周囲が燃料膜
によって覆われる。ここで、図４(a) に示す矢印は、燃
料フィルタ２１の周囲に位置する燃料が燃料フィルタ２
１内に流入する方向を表したものである。

【００３１】例えば図４(b) に示すように、燃料タンク
１内の燃料量が減少することで燃料タンク１内に設けら
れているサブタンク１ａ内の燃料量も減少する。する
と、サブタンク１ａ内に配設される燃料フィルタ２１の
周囲には、空気の層１３、水の層１４、燃料の層１５に
分離された３つの層が形成されるため、空気の層１３ま
たは水の層１４に位置する外袋２７の周囲を覆う燃料膜
１７が破れ易くなる。この燃料膜１７が破れると、図４
(b) に示すようにその燃料膜１７が破れたところに位置
する空気または水が直接外袋２７に触れるため、その燃
料膜が破れた部分より空気または水が外袋２７内に侵入
し易くなる。ここで、図４(b) に示す矢印は、燃料フィ
ルタ２１の周囲に位置する空気または水が燃料フィルタ
２１内に流入する方向を表したものである。

【００３２】これに対し、外袋２７を構成する外側濾布
２７ａ、ｂを畳織りの濾布を用いることにより、毛細管
現象によって外側濾布２７ａ、ｂに浸透することで形成
された燃料膜１７は一旦形成されると破れにくい。その
ため、図４(b) に示すように空気の層１３、燃料の層１
４、水の層１５の３層に分離された中に燃料フィルタ２
１が位置することで外袋２７が空気の層１３または水の
層１５に触れたとしても燃料膜１７が容易に破れないた
め、外袋２７は燃料膜１７に覆われた状態を維持するこ
とができる。これにより、外袋２７内に侵入する空気ま
たは水を燃料膜１７によって防ぐことができ、図４(b)
に示すような燃料膜１７が破れたことによって生ずる空
気または水の侵入を防止する効果がある。

【００３３】次に、燃料フィルタ２１の作動を図５に基
づいて説明する。図５は、外袋を外部から浸入した水が
内袋の内部に流入する様子を示した説明図で、(a) に比
較例による外袋１２７および内袋１２８、(b) に第１実
施例による外袋２７および内袋２８がそれぞれ示されて
いる。図５(a) に示す比較例においては、外袋１２７お
よび内袋１２８がそれぞれ撥水性を有する濾布により構
成されていたため、外袋１２７の外部から浸入した水が
外袋１２７と内袋１２８との間に溜まると、外袋１２７
の内側と内袋１２８の外側とを繋ぐようにして水のブリ
ッジ１００が形成される。この水のブリッジ１００が形
成されることにより、外袋１２７と内袋１２８とが水の
ブリッジ１００による流路で接続されたような状態とな
る。すると、外袋１２７の外部から浸入する新たな水が
この水のブリッジ１００により形成される流路を通って
内袋１２８の内側に容易に浸入することができる。つま
り、この水のブリッジ１００が一度形成されると、図５
(a) の点線矢印で示すように、ブリッジ１００を通って
外袋１２７の外部から内袋１２８の内側に水が連続的に
浸入する。したがって、外袋１２７および内袋１２８が
あるにもかかわらず、外袋１２７の外部からは容易に浸
入するため燃料フィルタ２１は水を除去することが困難
になる。

【００３４】一方、図５(b) に示す第１実施例において
は、外袋２７を構成する外側濾布２７ａ、ｂに撥水性を
有する濾布を用い、内袋２８を構成する内側濾布２８
ａ、ｂに非撥水性を有する濾布を用いたことから、外袋
２７の外部から僅かに浸入した水が外袋２７と内袋２８
との間に溜まったとしても外側濾布２７ａ、ｂの表面張
力が小さいため、図５(a) で前述したような水のブリッ
ジ１００を形成することがなく、撥水性を有する外袋２
７の内側に水玉１９ａとなって溜まる。そして、非撥水
性を有する内袋２８の外側に溜まった水は、水玉１９ａ
を形成することなく内袋２８の内側に水滴１９ｂとなっ
て流入する。そのため、外袋２７と内袋２８との間には
水のブリッジ１００が形成されない。これにより、外袋
２７の外部から新たに浸入する水は一時的に外袋２７と
内袋２８との間で溜められた後、徐々に水滴１９ｂとな
って内袋２８の内側に流入するため、前述した比較例の
ように、外袋２７の外部から浸入した水が内袋２７の内
部に連続的に流入することがない。したがって、撥水性
を有する外袋２７と非撥水性を有する内袋２８と組合わ
せた燃料フィルタ２１は、外袋２７の外部からの連続的
な水の浸入を阻止することができる。

【００３５】また、外袋および内袋ともに非撥水性を有
する濾布により構成したフィルタについては、外袋およ
び内袋とも表面張力が大きいため外袋と内袋との間に溜
まった水が盛上がり、外袋と内袋との間隔が狭いことか
ら同様に水のブリッジが形成される。したがって、連続
的な水の浸入を阻止することができない。次に、外袋２
７および内袋２８をそれぞれ構成する濾布のメッシュの
目開きを図６〜図１２に基づいて説明する。

【００３６】図６に示す特性図は、濾布のメッシュの目
開きに対する水分離性を示したものであり、水分離性の
値が大きい程燃料フィルタ２１の濾材に適していること
を示す。また目開きはその値が小さいほど粒径の小さな
塵、異物等を除去することができるが、それに伴い目詰
りも生じ易くなる。ここで、図６に示す点Ａ、点Ｂ、点
Ｃ、点Ｄおよび点Ｅはそれぞれ図７、図８、図９、図１
０および図１１に示す各特性図より値をプロットしたも
のである。

【００３７】まず、図７〜図１１について説明する。図
７〜図１１は、濾布の材質およびメッシュの目開きの設
定をパラメータとして、それぞれ流体の流量に対する負
圧の変化を特性として表したものである。図７に示す特
性は、濾布の材質をナイロンにするとともにそのメッシ
ュの目開きを４０μｍに設定した場合、その濾材を介し
て流体を吸引したときの流体流量を横軸に表し、その濾
材の内外で生ずる差圧を負圧として縦軸に表したもので
ある。濾材を通過する流体は空気の方が水よりもメッシ
ュを通過し易いため、空気中における特性の方が水中に
おける特性よりも負圧値が低く示されている。そして、
この空気中における特性と水中における特性との差が大
きい程、濾材として良好なことを示している。すなわ
ち、燃料を汲上げていた燃料ポンプが燃料の減少により
燃料の液面が低下し空気を吸込んだとすると、この空気
の吸込むことにより空転した燃料ポンプ内の負圧がゼロ
に近づく時間が短い程、例えば水を吸い込む可能性が低
いことから、空気中における特性はゼロに近い程良く、
また空気中における特性と水中における特性との差が大
きい程、濾材として適していることになる。

【００３８】そして、図６に示す点Ａは、図７に示す流
量が１００リットル/Hr のときの空気中における負圧値と水
中における負圧値との差を水分離性の数値として表した
ものである。つまり、メッシュの目開きが４０μｍであ
るナイロン製の濾布は、水分離性が０．０１kgf/cm² 程
度の値であることを図６の点Ａにより表している。

【００３９】図８に示す特性は、図７に示す特性と同
様、濾布の材質をナイロンにするとともに、そのメッシ
ュの目開きを６０μｍに設定した場合の流体流量に対す
る負圧を表したものである。この図８の特性において
は、流量１００リットル/Hr のときの空気中における負圧値
と水中における負圧値との差が０．００２kgf/cm² 程度
であることから、図６の点Ｂによりメッシュの目開きが
６０μｍであるナイロン製の濾布は、水分離性が０．０
０２kgf/cm² 程度の値であることを表している。

【００４０】図９に示す特性は、図７および図８に示し
た特性と同様、濾布の材質をナイロンにするとともに、
そのメッシュの目開きを９０μｍに設定した場合の流体
流量に対する負圧を表したものである。この図９の特性
においては、流量１００リットル/Hr のときの空気中におけ
る負圧値と水中における負圧値との差が０．００１kgf/
cm² 程度であることから、図６の点Ｃによりメッシュの
目開きが９０μｍであるナイロン製の濾布は、水分離性
が０．００１kgf/cm² 程度の値であることを表してい
る。

【００４１】図１０に示す特性は、濾布の材質をポリプ
ロピレンにするとともに、そのメッシュの目開きを５５
μｍに設定した場合の流体流量に対する負圧を表したも
のである。この図１０の特性においては、流量１００リッ
トル/Hr のときの空気中における負圧値と水中における負
圧値との差が０．０１１kgf/cm² 程度であることから、
図６の点Ｄによりメッシュの目開きが５５μｍであるポ
リプロピレン製の濾布は、水分離性が０．０１１kgf/cm
² 程度の値であることを表している。

【００４２】図１１に示す特性は、図１０に示した特性
と同様、濾布の材質をポリプロピレンにするとともに、
そのメッシュの目開きを８０μｍに設定した場合の流体
流量に対する負圧を表したものである。この図１１の特
性においては、流量１００リットル/Hr のときの空気中にお
ける負圧値と水中における負圧値との差が０．００８kg
f/cm² 程度であることから、図６の点Ｅによりメッシュ
の目開きが８０μｍであるポリプロピレン製の濾布は、
水分離性が０．００８kgf/cm² 程度の値であることを表
している。

【００４３】上述したように、図７〜図１１の各特性よ
り得られた値が図６に示す点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄおよ
びＥにそれぞれ示されており、ナイロン製の濾布よりポ
リプロピレンの製の濾布の方が濾布の材質に適している
ことが判る。したがって、外袋２７を構成する外側濾布
２７ａ、ｂにポリプロピレンを用いることで良好な水分
離性を得ることができ、外袋２７の外部から浸入する水
をより効果的に阻止できる。

【００４４】なお、図１２に示す特性は、濾布の材質を
ポリ塩化ビニリデンにするとともに、そのメッシュの目
開きを６０μｍに設定した場合の流体流量に対する負圧
を表したものである。この図１２の特性においては、流
量１００リットル/Hr のときの空気中における負圧値と水中
における負圧値との差が０．０１kgf/cm² 程度であるこ
とから、図１０に示すメッシュの目開きが５５μｍであ
るポリプロピレン製の濾布と同等の特性を得ることがき
る。したがって、メッシュの目開きが６０μｍであるポ
リ塩化ビニリデン製の濾布でも良好な結果が期待でき、
外袋２７を構成する外側濾布２７ａ、ｂに用いることが
できる。

【００４５】また、外袋２７を構成する外側濾布２７
ａ、ｂの表面に例えばテフロン等の撥水性樹脂をコーテ
ィングしても良好な結果が期待でき、外袋２７を構成す
る外側濾布２７ａ、ｂに撥水性樹脂をコーティングした
ものを用いることができる。さらに、濾布を織る繊維の
縦糸と横糸とを異なった撥水性を有する樹脂からなる
糸、例えばポリプロピレンからなる糸とポリエチレンか
らなる糸とに設定しても良く、実験により、その濾布の
メッシュの目開きを６０μｍに設定した場合、流量１０
０リットル/Hr のときの空気中における負圧値と水中におけ
る負圧値との差が０．０１２kgf/cm² 程度であることが
確認されている。したがって、メッシュの目開きが６０
μｍであるポリプロピレンとポリエチレンとからなる繊
維製の濾布でも良好な結果が期待でき、外袋２７を構成
する外側濾布２７ａ、ｂに用いることができる。

【００４６】ここで、外袋２７および内袋２８のメッシ
ュの目開きの値について説明する。前述したように内袋
２８を構成する内側濾布２８ａ、ｂのメッシュの目開き
は、例えば６０μｍに設定されており、５０〜７０μｍ
の範囲で設定されることが望ましい。このメッシュの目
開きは、前述した燃料ポンプ２を構成するポンプ部５３
の摺動部材であるインペラ５６とその周囲を囲むポンプ
部材であるケーシング５５およびポンプカバー５７との
間の所定微小隙間に浸入しても、この所定微小隙間を詰
まらせる可能性のない塵等の異物が通過できる値に設定
されている。粒径が７０μｍを超える大きさの塵等の異
物がポンプ２内に浸入すると、この所定微小隙間に塵等
の異物が詰まりインペラ５６の回転を妨げるため、粒径
７０μｍを超える異物を内袋２８の内側濾布２８ａ、ｂ
で取除く必要がある。

【００４７】そこで、内袋２８のメッシュの目開きの値
を５０〜７０μｍの範囲で設定することで、この所定微
小隙間を詰まらせる塵等の異物を内袋２８のメッシュで
捕捉し、侵入する異物によって所定微小隙間が詰まるこ
とを防止している。これにより、異物が所定微小隙間を
詰まらせることによる摺動部材の摺動障害が原因となる
燃料ポンプの故障を防止できる。

【００４８】一方、外袋２７を構成する外側濾布２７
ａ、ｂのメッシュの目開きは、例えば８０μｍに設定さ
れており、７０〜１００μｍの範囲が望ましい。このメ
ッシュの目開きは、内袋２８のメッシュを目詰まりさせ
る可能性のない塵等の異物が通過できる値に設定されて
いる。例えばメッシュの目開きが５０〜７０μｍの範囲
で設定されている内袋２８だけでフィルタを構成する
と、メッシュの目開きより大きい粒径を有する塵等の異
物によって内袋２８のメッシュが短時間で目詰りを生ず
る。そのため、この内袋２８の外側に外袋２７を設け、
この外袋２７のメッシュの目開きを内袋２７のメッシュ
の目開きより例えば２０〜３０μｍの範囲で大きく設定
することで、内袋２８のメッシュを目詰まりさせる塵等
の異物を外袋２７のメッシュで捕捉することができる。
これにより、内袋２８のメッシュが目詰りを生ずるまで
の時間を延長させることができる。したがって、外袋２
７を構成する外側濾布２７ａ、ｂのメッシュの目開きは
７０〜１００μｍの範囲に設定されている。

【００４９】上述したように、内袋２８と外袋２７とを
それぞれ異なった目開きに設定し、かつ内袋２８の目開
きより外袋２７の目開きの方が大きくなるように設定す
ることで、外袋２７の外部から侵入する水、異物などを
効果的に取除くことができる。またポリプロピレンから
なる撥水性を有する外袋２７とナイロンからなる非撥水
性を有する内袋２８と組合わせた燃料フィルタ２１は、
外袋２７の外部からの水を浸入を効果的に阻止すること
ができる。これにより、燃料フィルタ２１によって水の
浸入を阻止できるため、図２に示すリターンレス型の燃
料供給システムにおいても、燃料配管３２または燃料レ
ール６内に水が残留することを防止できる。したがっ
て、残留した水による内燃機関の点火不調を防止する効
果がある。

【００５０】また、図２に示すリターンレス型の燃料供
給システムにおいては、圧力センサ８のセンサ信号によ
って燃料レール６の内圧が所定圧を維持するように燃料
ポンプ２の図示しないポンプモータをＦＰＣ１０で制御
していることから、プレッシャレギュレータおよびリタ
ーン管を有する燃料供給システムと比較すると燃料配管
内を流れる加圧燃料の流速が遅くなるが、燃料フィルタ
２１によって水の浸入を阻止できるため燃料配管３２ま
たは燃料レール６内に残留する水がないため、残留する
水によって燃料配管内を閉塞することがない。したがっ
て、残留した水による燃料配管の腐食や、凍結による燃
料の流通が妨げを防止する効果がある。

【００５１】（第２実施例）本発明の燃料フィルタを燃
料供給装置に適用した第２実施例を図１３に示す。第１
実施例と実質的に同一の構成部分については、同一符号
を付す。図１３に示す燃料供給装置は、燃料タンク１内
に配設される燃料ポンプ２と、この燃料ポンプ２の吐出
側に燃料配管３１を介して接続される高圧燃料フィルタ
４と、この高圧燃料フィルタ４の出口側に燃料配管３５
を介して接続される燃料レール６と、燃料配管３５の途
中に接続される燃料戻し配管３６を介して接続されるプ
レッシャレギュレータ３９と、この燃料レール６に配設
され図示しない内燃機関の気筒数分の吸気ポートに向け
て燃料を噴射供給する燃料噴射弁７とから構成されてい
る。

【００５２】燃料タンク１内に配設される燃料ポンプ２
には、第１実施例で説明した燃料フィルタ２１が取付ら
れており、この燃料フィルタ２１によって燃料に混入す
る水、異物等が取除かれる。そして、この燃料ポンプ２
によって汲上げられた燃料が燃料配管３１を介して高圧
燃料フィルタ４に送られる。高圧燃料フィルタ４では、
燃料に含まれる微小な異物、水等をさらに取除き、濾過
された燃料を燃料配管３５を介して燃料レール６に送
る。燃料レール６に供給される高圧燃料は、燃料噴射弁
７から図示しない内燃機関の吸入ポートに向けて噴射さ
れる。

【００５３】一方、燃料戻し配管３６に接続されるプレ
ッシャレギュレータ３９は、燃料配管３５および燃料レ
ール６内の圧力を所定圧に維持するために設けられてお
り、所定圧を超えたときの余剰燃料が燃料配管３７を介
して燃料タンク１内に排出される。これにより、第１実
施例によるリターンレス型の燃料供給システムと較べる
と、図２に示す圧力センサ８、ＥＣＵ９およびＦＰＣ１
０を必要としないため、燃料配管３５および燃料レール
６内に水が残留することを防止できるリターンレス型の
燃料供給システムを簡素な構成で実現できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料フィルタの縦断
面図である。

【図２】第１実施例の燃料フィルタを用いた燃料供給装
置の構成図である。

【図３】第１実施例の燃料フィルタおよび燃料ポンプの
縦断面図である。

【図４】燃料フィルタの外袋の周囲に形成される燃料膜
と、その燃料膜が破れたときに燃料フィルタ内に空気ま
たは水が浸入する様子を示した説明図である。

【図５】燃料フィルタの外袋の外部から浸入した水が内
袋の内部に流入する様子を示した説明図である。

【図６】メッシュの目開きに対する水分離性を示した特
性図である。

【図７】メッシュの目開きが４０μｍのナイロン製濾布
において、流体の流量に対する負圧の変化を示した特性
図である。

【図８】メッシュの目開きが６０μｍのナイロン製濾布
において、流体の流量に対する負圧の変化を示した特性
図である。

【図９】メッシュの目開きが９０μｍのナイロン製濾布
において、流体の流量に対する負圧の変化を示した特性
図である。

【図１０】メッシュの目開きが５５μｍのポリプロピレ
ン製濾布において、流体の流量に対する負圧の変化を示
した特性図である。

【図１１】メッシュの目開きが８０μｍのポリプロピレ
ン製濾布において、流体の流量に対する負圧の変化を示
した特性図である。

【図１２】メッシュの目開きが６０μｍのポリ塩化ビニ
リデン製濾布において、流体の流量に対する負圧の変化
を示した特性図である。

【図１３】本発明の第２実施例による燃料供給装置の構
成図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ 燃料ポンプ ４ 高圧燃料フィルタ ６ 燃料レール ７ 燃料噴射弁 ２１ 燃料フィルタ ２３ 吸入部 ２３ａ 吸入口 ２５ プロテクタ ２７ 外袋 ２７ａ、ｂ 外側濾布 （撥水性濾布） ２８ 内袋 ２８ａ、ｂ 内側濾布 （非撥水性濾布） ３１、３２、３５ 燃料配管（配管） ５５ ケーシング ５６ インペラ ５７ ポンプカバー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ポンプで汲上げた燃料を配管を通し
   て燃料噴射弁に供給し、この燃料噴射弁から内燃機関に
   燃料を噴射供給するようにしたリターンレス型の燃料供
   給装置であって、 前記燃料ポンプは、水の浸入を阻止可能な燃料フィルタ
   を有することを特徴とする燃料供給装置。
2. 【請求項２】 前記燃料フィルタは、ポリプロピレンか
   らなる撥水性濾布を有することを特徴とする請求項１記
   載の燃料供給装置。
3. 【請求項３】 前記燃料フィルタは、撥水性樹脂がコー
   ティングされた撥水性濾布を有することを特徴とする請
   求項１記載の燃料供給装置。
4. 【請求項４】 少なくとも燃料タンク底側に非撥水性メ
   ッシュを有する内袋と、 前記内袋の外周を覆うとともに、前記非撥水性メッシュ
   と対向する位置に撥水性メッシュを有する外袋と、 前記内袋内に開口し前記内袋内の濾過燃料が流通する吸
   入口が形成される吸入部とを備えたことを特徴とする燃
   料フィルタ。
5. 【請求項５】 前記撥水性メッシュの最大通過可能粒径
   は、前記非撥水性メッシュの最大通過可能粒径より２０
   μｍ〜３０μｍ大きいことを特徴とする請求項４記載の
   燃料フィルタ。
6. 【請求項６】 前記非撥水性メッシュの最大通過可能粒
   径は、５０μｍ以上７０μｍ以下であることを特徴とす
   る請求項５記載の燃料フィルタ。
7. 【請求項７】 前記撥水性メッシュは、畳織りまたは綾
   織りにより形成されることを特徴とする請求項４、５ま
   たは６記載の燃料フィルタ。