JP2005023842A - 燃料フィルタ - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料フィルタ内部での水分分離機能を向上する。
【解決手段】フィルタエレメント７の上部外周を覆うとともに、入口ポート２の下側にあって、ケース４を上下に液密に区画するプロテクタケース８を設け、入口ポート２からケース４内に流入する燃料が、プロテクタケース８の頂部の内周側に形成された複数のスリット１７を通じてフィルタエレメント７の上端面内周側から外周側に流動した後、フィルタエレメント７を通過してその内側に流動するようにしたこ
【選択図】 図１
【解決手段】フィルタエレメント７の上部外周を覆うとともに、入口ポート２の下側にあって、ケース４を上下に液密に区画するプロテクタケース８を設け、入口ポート２からケース４内に流入する燃料が、プロテクタケース８の頂部の内周側に形成された複数のスリット１７を通じてフィルタエレメント７の上端面内周側から外周側に流動した後、フィルタエレメント７を通過してその内側に流動するようにしたこ
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料フィルタに関し、特に水分分離機能を向上できるようにした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料フィルタは、入口ポートを側部に設け出口ポートを下部に設けた密閉ケース内に、外周を前記入口ポート側に対向させ、内側を前記出口ポートに連通させたフィルタエレメントを収装したものであり、入口ポートからケース内に流入した燃料はフィルタエレメントの外部から内側を通過し、この通過過程で燃料中に含まれる微細ゴミを濾過する。
【０００３】
燃料中には、このようなゴミだけではなく、水分が混在している場合が多く、水分の混在により機関系に悪影響を与える。ところが、一般にこの種の水分は比重差により燃料タンクの底部に沈降しており、また燃料供給系にトラップなどを設けることで水分除去を行っている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第４２９８４６５号明細書
【０００５】
【特許文献２】
実公昭５５−４１２８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、何らかの影響で燃料中に混在する水が小粒子化した場合には、この水分粒子が燃料とともに運ばれ、直接フィルタエレメントに接触して負圧により二次側に吸収されてしまい、水分離性能が低下していた。特に高流量の場合にはこのような傾向は顕著となっていた。
【０００７】
ところで、本出願人は、燃料中の水分粒子は流動中に何らかの障害物に衝突することにより、運動エネルギーが失われ、粒子同士が結合して大粒化し、燃料からは分離されやすくなることを見いだした。
【０００８】
本発明は係る知見に基づきなされたもので、入口ポートから導入された燃料を迂回させた状態でフィルタエレメントに通過させることで、燃料フィルタ内部での水分分離機能を向上できるようにした燃料フィルタを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、入口ポートを側部に設け、かつ出口ポートを下部に設けた密閉ケース内に、外周を前記入口ポート側に対向させ、内側を前記出口ポートに連通させたフィルタエレメントを収装した燃料フィルタにおいて、前記フィルタエレメントの上部外周を覆うとともに、前記入口ポートの下側にあって、ケースを上下に液密に区画するプロテクタケースを設け、前記入口ポートからケース内に流入する燃料が、前記プロテクタケースの頂部の内周側に形成された複数のスリットを通じて前記フィルタエレメントの上端面内周側から外周側に流動した後、前記フィルタエレメントを通過してその内側に流動するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明では、ケース内に流入した燃料は、プロテクタケースの外周から頂部の内周側を通り、スリットを通じてフィルタエレメントの上端面内周側から外周側に迂回状態に流動されるため、プロテクタケースそのものが障害となり、水粒子を肥大化させ、大きな水粒子となることで、油水分離されてケース底部側に沈降し、フィルタケース内での水分分離を促進する。
【００１１】
また、本発明では、請求項１において、前記プロテクタケースの外周に複数のリブを突設したことにより、流通障害となって水分粒子の肥大化を行う。
【００１２】
さらに、本発明では、請求項１または２において、前記プロテクタケースの頂部にはその中心から放射状の邪魔板を設けたことにより、前記と同様の効果により水分粒子の肥大化を促進する。
さらにまた、本発明では、請求項１〜３において、前記フィルタエレメントに設けられた上部エンドプレートの周縁に突起部を全周にわたって形成したことによっても水分粒子の肥大化と分離を可能にすることができる。
【００１３】
またさらに、本発明では、請求項１〜４において、前記フィルタエレメントのエレメントが、濾材を断面菊花形に折込んで構成されたエレメント本体と、エレメント本体の外周を周回状に被覆した不織布などの濾材からなることにより、濾材表面に捕捉された水分粒子が増すことで、粒子を肥大化させ、濾材表面より剥離沈降させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る燃料フィルタを示す断面図、図２は同一部切欠の斜視図、図３は内部部品構成を示す分解斜視図である。
【００１５】
図において、燃料フィルタ１は、一側部上部側に入口ポート２（図２を参照）、底部に出口ポート３を形成した有底円筒形のフィルタケース４と、ケース４の上面開口にガスケット４ａを介して装着され、ケース４を液密に閉鎖する蓋５と、ケース４の底部中心に立設され、かつその内筒部の下端を出口ポート３に連通させた多孔円筒形のインサートパイプ６と、インサートパイプ６の外周に同軸上に装着されるフィルタエレメント７と、フィルタエレメント７の上部に同軸に取り付けられて、フィルタエレメント７の上半部を覆うプロテクタケース８と、前記蓋５の中心を貫通し、前記インサートパイプ６の上部に形成された取付孔６ａ（図３を参照）にねじ込まれて蓋５を閉蓋状態に保持するフランジ付きネジ９と、ネジ９の外周にあって、前記蓋５とプロテクタケース８との間に介在され、プロテクタケース８、フィルタエレメント７およびインサートパイプ６周りに固定する圧縮コイルバネ１０とから概略構成されている。
【００１６】
前記入口ポート２は、特に図２に示すように、ケース４の側面上部に開口されており、逆止弁１１およびこれとＬ字形の交差角をなす油路２ａを通じてケース４内の接線方向に連通しており、これによってケース４の内部に導入された燃料は旋回流を生ずるようになっている。
【００１７】
前記プロテクタケース８は、前記ケース４内に流入した燃料が直接フィルタエレメント７に供給されることを防止するもので、円筒缶を伏せたような形状をなし、その内側上部には前記フィルタエレメント７に対する係合突起８ａを突設するとともに、下部周囲にはケース４の内径とほぼ一致するフランジ１２が形成され、このフランジ１２の溝内にガスケット１２ａを嵌合した状態でケース４内に装着することで、ケース４内を入口ポート２側に連通する上半部空間と内底部側空間とに液密に区画する。
【００１８】
プロテクタケース８の上部中心には、取付孔１４が開口され、その周囲には短筒形のバネ受け１５が一体に立設されている。そして、前記組み立て状態でバネ１０の下端はバネ座１６を介してバネ受け１５内に配置され、プロテクタケース８およびフィルタエレメント７を押し付け固定するようになっている。
【００１９】
バネ受け１５の周縁において、プロテクタケース８の頂部には内周側、外周側および両者の間にして同心状に多数のスリット１７が開口され、前記フィルタエレメント７の頂部側に連通させている。したがって、ケース４内に導入された燃料は、各スリット１７を通じてフィルタエレメント７の上部−側面−内側の順に導入されるものとなる。同図では、スリット１７がプロテクタケース８の頂部に同心状に多数形成されているが、本発明においては内周側に形成されるスリットを備えることが必須であり、また、スリット１７は内周側にのみ形成されるものであってもよい。
【００２０】
また、バネ受け１５の外側部とプロテクタケース８の頂面との間には断面三角形状をなした複数の邪魔板１８が一体化されているとともに、各邪魔板１８の端縁に連続してプロテクタケース８の外側部には縦方向に複数のリブ１９が突設されている。
【００２１】
前記フィルタエレメント７は、前記インサートパイプ６の外周に挿通される多孔円筒管からなる内筒２０と、内筒２０の外周に嵌合され、かつ濾材を断面菊花状に折り込んで構成されたエレメント本体２１と、内筒２０の上下に嵌合され、エレメント本体２１の上下開口を閉止する上部エンドプレート２２および下部エンドプレート２３のほかに、エレメント本体２１の外周に周回状に取り付けた不織布からなる濾材２４とを備え、前記インサートパイプ６に上下一対のガスケット２５を介して液密に装着されている。
【００２２】
また前記上部エンドプレート２２の周縁にはこれより一段高い突起部２２ａがその全周にわたって形成されている。
この突起部２２ａおよび前記プロテクタケース８のスリット１７、邪魔板１８およびリブ１９からなる各突起形状は、燃料中に混在する水の小粒の進行に対する障害となるもので、図１の矢印に示すように、油路２ａを通じてケース４の内部に侵入した燃料は、プロテクタケース８の外周に沿って旋回流を生じながらその頂部に向かう。このときの流動方向に対する第１の障害物はリブ１９であり、この部分に水の小粒が衝突することにより、運動エネルギーが失われ、燃料中に混在する水粒子が分離しやすく、分離した水粒子同士は相互の親和性により集合する。
【００２３】
さらには邪魔板１８に衝突することでも同様の現象が生じ、ついでスリット１７の通過時および上部エンドプレート２２の突起部２２ａを乗り越える際にも同一現象により肥大化し、とりわけ、プロテクタケース８の頂部の内周側のみにスリット１７を形成した場合には特に、スリットを通じてフィルタエレメント７の上端面内周側から外周側に大きく迂回するように流動し、燃料との比重差により、水滴となってケース４の内底部に玉状に凝縮しつつ溜まることになる。
【００２４】
また、以上の障害物によっても分離されない細粒の水はフィルタエレメント７の最外周に配置された濾材２４によって捕捉され、この状態が連続することで順次肥大化し、最終的には濾材２４から分離沈降してケース４の内底部に凝縮しつつ溜まる。
【００２５】
なお、ケース４の下部にはドレーン抜きパイプ２６（図１参照）が設けられており、パイプ２６を介してドレーン水を除去することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による燃料フィルタによれば、燃料フィルタ内部での水分分離機能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料フィルタの断面図である。
【図２】同一部切欠の斜視図である。
【図３】ケース内に収装される各部品の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 燃料フィルタ
２ 入口ポート
３ 出口ポート
４ ケース
５ 蓋
７ フィルタエレメント
８ プロテクタケース
１７ スリット
１８ 邪魔板
１９ リブ
２１ エレメント本体
２２ 上部エンドプレート
２２ａ 突起部
２４ 濾材
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料フィルタに関し、特に水分分離機能を向上できるようにした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料フィルタは、入口ポートを側部に設け出口ポートを下部に設けた密閉ケース内に、外周を前記入口ポート側に対向させ、内側を前記出口ポートに連通させたフィルタエレメントを収装したものであり、入口ポートからケース内に流入した燃料はフィルタエレメントの外部から内側を通過し、この通過過程で燃料中に含まれる微細ゴミを濾過する。
【０００３】
燃料中には、このようなゴミだけではなく、水分が混在している場合が多く、水分の混在により機関系に悪影響を与える。ところが、一般にこの種の水分は比重差により燃料タンクの底部に沈降しており、また燃料供給系にトラップなどを設けることで水分除去を行っている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第４２９８４６５号明細書
【０００５】
【特許文献２】
実公昭５５−４１２８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、何らかの影響で燃料中に混在する水が小粒子化した場合には、この水分粒子が燃料とともに運ばれ、直接フィルタエレメントに接触して負圧により二次側に吸収されてしまい、水分離性能が低下していた。特に高流量の場合にはこのような傾向は顕著となっていた。
【０００７】
ところで、本出願人は、燃料中の水分粒子は流動中に何らかの障害物に衝突することにより、運動エネルギーが失われ、粒子同士が結合して大粒化し、燃料からは分離されやすくなることを見いだした。
【０００８】
本発明は係る知見に基づきなされたもので、入口ポートから導入された燃料を迂回させた状態でフィルタエレメントに通過させることで、燃料フィルタ内部での水分分離機能を向上できるようにした燃料フィルタを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、入口ポートを側部に設け、かつ出口ポートを下部に設けた密閉ケース内に、外周を前記入口ポート側に対向させ、内側を前記出口ポートに連通させたフィルタエレメントを収装した燃料フィルタにおいて、前記フィルタエレメントの上部外周を覆うとともに、前記入口ポートの下側にあって、ケースを上下に液密に区画するプロテクタケースを設け、前記入口ポートからケース内に流入する燃料が、前記プロテクタケースの頂部の内周側に形成された複数のスリットを通じて前記フィルタエレメントの上端面内周側から外周側に流動した後、前記フィルタエレメントを通過してその内側に流動するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明では、ケース内に流入した燃料は、プロテクタケースの外周から頂部の内周側を通り、スリットを通じてフィルタエレメントの上端面内周側から外周側に迂回状態に流動されるため、プロテクタケースそのものが障害となり、水粒子を肥大化させ、大きな水粒子となることで、油水分離されてケース底部側に沈降し、フィルタケース内での水分分離を促進する。
【００１１】
また、本発明では、請求項１において、前記プロテクタケースの外周に複数のリブを突設したことにより、流通障害となって水分粒子の肥大化を行う。
【００１２】
さらに、本発明では、請求項１または２において、前記プロテクタケースの頂部にはその中心から放射状の邪魔板を設けたことにより、前記と同様の効果により水分粒子の肥大化を促進する。
さらにまた、本発明では、請求項１〜３において、前記フィルタエレメントに設けられた上部エンドプレートの周縁に突起部を全周にわたって形成したことによっても水分粒子の肥大化と分離を可能にすることができる。
【００１３】
またさらに、本発明では、請求項１〜４において、前記フィルタエレメントのエレメントが、濾材を断面菊花形に折込んで構成されたエレメント本体と、エレメント本体の外周を周回状に被覆した不織布などの濾材からなることにより、濾材表面に捕捉された水分粒子が増すことで、粒子を肥大化させ、濾材表面より剥離沈降させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る燃料フィルタを示す断面図、図２は同一部切欠の斜視図、図３は内部部品構成を示す分解斜視図である。
【００１５】
図において、燃料フィルタ１は、一側部上部側に入口ポート２（図２を参照）、底部に出口ポート３を形成した有底円筒形のフィルタケース４と、ケース４の上面開口にガスケット４ａを介して装着され、ケース４を液密に閉鎖する蓋５と、ケース４の底部中心に立設され、かつその内筒部の下端を出口ポート３に連通させた多孔円筒形のインサートパイプ６と、インサートパイプ６の外周に同軸上に装着されるフィルタエレメント７と、フィルタエレメント７の上部に同軸に取り付けられて、フィルタエレメント７の上半部を覆うプロテクタケース８と、前記蓋５の中心を貫通し、前記インサートパイプ６の上部に形成された取付孔６ａ（図３を参照）にねじ込まれて蓋５を閉蓋状態に保持するフランジ付きネジ９と、ネジ９の外周にあって、前記蓋５とプロテクタケース８との間に介在され、プロテクタケース８、フィルタエレメント７およびインサートパイプ６周りに固定する圧縮コイルバネ１０とから概略構成されている。
【００１６】
前記入口ポート２は、特に図２に示すように、ケース４の側面上部に開口されており、逆止弁１１およびこれとＬ字形の交差角をなす油路２ａを通じてケース４内の接線方向に連通しており、これによってケース４の内部に導入された燃料は旋回流を生ずるようになっている。
【００１７】
前記プロテクタケース８は、前記ケース４内に流入した燃料が直接フィルタエレメント７に供給されることを防止するもので、円筒缶を伏せたような形状をなし、その内側上部には前記フィルタエレメント７に対する係合突起８ａを突設するとともに、下部周囲にはケース４の内径とほぼ一致するフランジ１２が形成され、このフランジ１２の溝内にガスケット１２ａを嵌合した状態でケース４内に装着することで、ケース４内を入口ポート２側に連通する上半部空間と内底部側空間とに液密に区画する。
【００１８】
プロテクタケース８の上部中心には、取付孔１４が開口され、その周囲には短筒形のバネ受け１５が一体に立設されている。そして、前記組み立て状態でバネ１０の下端はバネ座１６を介してバネ受け１５内に配置され、プロテクタケース８およびフィルタエレメント７を押し付け固定するようになっている。
【００１９】
バネ受け１５の周縁において、プロテクタケース８の頂部には内周側、外周側および両者の間にして同心状に多数のスリット１７が開口され、前記フィルタエレメント７の頂部側に連通させている。したがって、ケース４内に導入された燃料は、各スリット１７を通じてフィルタエレメント７の上部−側面−内側の順に導入されるものとなる。同図では、スリット１７がプロテクタケース８の頂部に同心状に多数形成されているが、本発明においては内周側に形成されるスリットを備えることが必須であり、また、スリット１７は内周側にのみ形成されるものであってもよい。
【００２０】
また、バネ受け１５の外側部とプロテクタケース８の頂面との間には断面三角形状をなした複数の邪魔板１８が一体化されているとともに、各邪魔板１８の端縁に連続してプロテクタケース８の外側部には縦方向に複数のリブ１９が突設されている。
【００２１】
前記フィルタエレメント７は、前記インサートパイプ６の外周に挿通される多孔円筒管からなる内筒２０と、内筒２０の外周に嵌合され、かつ濾材を断面菊花状に折り込んで構成されたエレメント本体２１と、内筒２０の上下に嵌合され、エレメント本体２１の上下開口を閉止する上部エンドプレート２２および下部エンドプレート２３のほかに、エレメント本体２１の外周に周回状に取り付けた不織布からなる濾材２４とを備え、前記インサートパイプ６に上下一対のガスケット２５を介して液密に装着されている。
【００２２】
また前記上部エンドプレート２２の周縁にはこれより一段高い突起部２２ａがその全周にわたって形成されている。
この突起部２２ａおよび前記プロテクタケース８のスリット１７、邪魔板１８およびリブ１９からなる各突起形状は、燃料中に混在する水の小粒の進行に対する障害となるもので、図１の矢印に示すように、油路２ａを通じてケース４の内部に侵入した燃料は、プロテクタケース８の外周に沿って旋回流を生じながらその頂部に向かう。このときの流動方向に対する第１の障害物はリブ１９であり、この部分に水の小粒が衝突することにより、運動エネルギーが失われ、燃料中に混在する水粒子が分離しやすく、分離した水粒子同士は相互の親和性により集合する。
【００２３】
さらには邪魔板１８に衝突することでも同様の現象が生じ、ついでスリット１７の通過時および上部エンドプレート２２の突起部２２ａを乗り越える際にも同一現象により肥大化し、とりわけ、プロテクタケース８の頂部の内周側のみにスリット１７を形成した場合には特に、スリットを通じてフィルタエレメント７の上端面内周側から外周側に大きく迂回するように流動し、燃料との比重差により、水滴となってケース４の内底部に玉状に凝縮しつつ溜まることになる。
【００２４】
また、以上の障害物によっても分離されない細粒の水はフィルタエレメント７の最外周に配置された濾材２４によって捕捉され、この状態が連続することで順次肥大化し、最終的には濾材２４から分離沈降してケース４の内底部に凝縮しつつ溜まる。
【００２５】
なお、ケース４の下部にはドレーン抜きパイプ２６（図１参照）が設けられており、パイプ２６を介してドレーン水を除去することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による燃料フィルタによれば、燃料フィルタ内部での水分分離機能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料フィルタの断面図である。
【図２】同一部切欠の斜視図である。
【図３】ケース内に収装される各部品の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 燃料フィルタ
２ 入口ポート
３ 出口ポート
４ ケース
５ 蓋
７ フィルタエレメント
８ プロテクタケース
１７ スリット
１８ 邪魔板
１９ リブ
２１ エレメント本体
２２ 上部エンドプレート
２２ａ 突起部
２４ 濾材
Claims (5)
- 入口ポートを側部に設け、かつ出口ポートを下部に設けた密閉ケース内に、外周を前記入口ポート側に対向させ、内側を前記出口ポートに連通させたフィルタエレメントを収装した燃料フィルタにおいて、
前記フィルタエレメントの上部外周を覆うとともに、前記入口ポートの下側にあって、ケースを上下に液密に区画するプロテクタケースを設け、
前記入口ポートからケース内に流入する燃料が、前記プロテクタケースの頂部の内周側に形成された複数のスリットを通じて前記フィルタエレメントの上端面内周側から外周側に流動した後、前記フィルタエレメントを通過してその内側に流動するようにしたことを特徴とする燃料フィルタ。 - 請求項１において、前記プロテクタケースの外周に複数のリブを突設したことを特徴とする燃料フィルタ。
- 請求項１または２において、前記プロテクタケースの頂部にはその中心から放射状の邪魔板を設けたことを特徴とする燃料フィルタ。
- 請求項１〜３において、前記フィルタエレメントに設けられた上部エンドプレートの周縁に突起部を全周にわたって形成したことを特徴とする燃料フィルタ。
- 請求項１〜４において、前記フィルタエレメントのエレメントが、濾材を断面菊花形に折込んで構成されたエレメント本体と、エレメント本体の外周を周回状に被覆した不織布などの濾材からなることを特徴とする燃料フィルタ。
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