JP2006037801A

JP2006037801A - フィルタ

Info

Publication number: JP2006037801A
Application number: JP2004216951A
Authority: JP
Inventors: Keiji Yokoyama; 慶二横山
Original assignee: Wako Filter Technology Co Ltd
Current assignee: Wako Filter Technology Co Ltd
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】流路抵抗を軽減して、濾過効率を上げることができるフィルタを提供する。
【解決手段】内部にエレメント配設空間２０を有し、エレメント配設空間２０と外部を連通させる流入路２１及び流出路２２が形成されたフィルタケース２と、エレメント配設空間２０を流入路２１に繋がる流入空間２０Ａと流出路２２に繋がる流出空間２０Ｂとに二分させて、エレメント配設空間２０内に取り付けられるフィルタエレメント３とからなり、フィルタケース２は、一端が流入路２１に開口して他端が流入空間２０Ａに開口し、その途中にプライミングポンプ４を有したバイパス路２５が形成され、流入路２１における流入空間２０Ａへの開口部２１ａに設けられ、流入空間２０Ａから流入路２１へ流体が逆流することを防止する第１チェックバルブ５１を有するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料等の流体の濾過に用いられるフィルタに関する。

従来の技術として、軽油、灯油、ガソリン等の燃料（流体）の濾過等に用いられるフィルタにおいて、該フィルタ内の空気を抜くプライミング作業（空気抜き作業）を行うことによりフィルタ内に燃料（流体）を充填するプライミングポンプを有したものが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この開示されているフィルタは、内部にエレメント配設空間を有し、エレメント配設空間と外部を連通させる流入路及び流出路が形成されたフィルタケースと、エレメント配設空間を流入路に繋がる流入空間と流出路に繋がる流出空間とに二分させて、エレメント配設空間内に取り付けられるフィルタエレメントとからなり、流入路の途中にプライミングポンプを有して構成されている。そして、（手動操作して）プライミングポンプを作動させることにより、外部から流入路を通って流入空間内に導入された流体を、フィルタエレメントを通過させる。このとき、フィルタエレメントが有する濾材で濾過して、燃料（流体）に含まれる固形物（例えば、燃焼生成物や金属粉）等を捕捉除去する。そして、このようにフィルタエレメントを通過した燃料（流体）は、固形物等が除去された清浄な状態で流出空間に流入し、この流出空間から流出路を通って外部に流出させるようになっている。

特開平１１−３２４８４４号公報

ところで、上記のフィルタの流入路は、（流入空間に至るまで）流路方向が何回も変わる構造となっているため、燃料（流体）がここを通るときに大きな抵抗となり、濾過効率を低下させるおそれがあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、流路抵抗を軽減して、濾過効率を上げることができるフィルタを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、内部にエレメント配設空間を有し、前記エレメント配設空間と外部を連通させる流入路及び流出路が形成されたフィルタケースと、前記エレメント配設空間を前記流入路に繋がる流入空間と前記流出路に繋がる流出空間とに二分させて、前記エレメント配設空間内に取り付けられるフィルタエレメントとからなり、外部から前記流入路を通って前記流入空間内に導入された流体を、前記フィルタエレメントを通過させて、前記流出空間から前記流出路を通って外部に流出させるように構成したフィルタにおいて、前記フィルタケースは、一端が前記流入路に開口して他端が前記流入空間に開口し、その途中にプライミングポンプを有したバイパス路が形成され、前記流入路における前記流入空間への開口部に設けられ、前記流入空間から前記流入路へ流体が逆流することを防止する第１チェックバルブと、前記バイパス路における前記流入路への開口部に設けられ、前記バイパス路から前記流入路へ流体が逆流することを防止する第２チェックバルブと、前記バイパス路における前記流入空間への開口部に設けられ、前記流入空間から前記バイパス路へ流体が逆流することを防止する第３チェックバルブとを有して構成されている。

このような構成により、本発明は、流入路を通った燃料を直接流入空間内に導入させて、流路方向が変化することを抑えることにより、流入路において発生する流路抵抗を軽減することができ、さらに、濾過効率を上げることができるフィルタを提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図１〜図３は本発明に係るフィルタを示しており、詳しくは、図１は（図２における矢視Ｉ−Ｉから見た）フィルタ１の断面図、図２は（図１における矢視ＩＩ−ＩＩから見た）フィルタ１の平面図、図３は本発明のフィルタ１に取り付けられているプライミングポンプ４の拡大断面図である。

フィルタ１は、図１に示すように、内部にエレメント配設空間２０を有し、エレメント配設空間２０と外部を連通させる流入路２１及び流出路２２が形成されたフィルタケース２と、エレメント配設空間２０を流入路２１に繋がる流入空間２０Ａと流出路２２に繋がる流出空間２０Ｂとに二分させて、エレメント配設空間２０内に取り付けられるフィルタエレメント３とから構成されている。

フィルタケース２は、上部ケース半体２３と、上部ケース半体２３と嵌合する下部ケース半体２４とからなり、これらケース半体２３，２４とで構成されるエレメント配設空間２０内に該空間を流入空間２０Ａと流出空間２０Ｂとに二分するフィルタエレメント３を有している。

上部ケース半体２３は、下方に開口した有底円筒状であり、円筒状の側壁部の内周面には雌ねじ２３ａが形成されている。さらに、上部ケース半体２３には、上記の流入路２１と流出路２２と、バイパス路２５とが形成されている。バイパス路２５は、一端が流入路２１に開口して他端が流入空間２０Ａに開口して形成され、その途中にプライミングポンプ４を有している。

ここで、プライミングポンプ４について、図３を用いて説明する。プライミングポンプ４は、本実施例ではダイヤフラムポンプが用いられており、図３に示すように、ゴム製で中央部にカシメ穴４１ａが形成されているダイヤフラム４１と、このダイヤフラム４１の上下に設けられ中央部にカシメ穴４２ａ，４３ａがそれぞれ形成されている保持板４２，４３と、下部に小径部４４ａ及びこの小径部４４ａの下端にカシメ部４４ｂが形成されている軸部材４４と、ポンプケース４５と、手動操作されるハンドル４６と、軸部材４４にハンドル４６を固定するためのビス４７と、スプリング４８とから構成されている。そして、ダイヤフラム４１，保持板４２及び保持板４３は、カシメ穴４１ａ，４２ａ及び４３ａに挿入された小径部４４ａの下端に形成されたカシメ部４４ｂにより軸部材４４に固定されている。また、ポンプケース４５は、ダイヤフラム４１の外周部４１ｂを上部ケース半体２３の上部２３ｂとポンプケース４５の外周下端面４５ａとの間で挟持させて、ビス４９（図２参照）により上部ケース半体２３に固定されている。また、ハンドル４６は、該ハンドル４６の下面４６ａとポンプケース４５の上面４５ｂとの間にスプリング４８を介在させて、軸部材４４の上部にビス４７により固定されている。

また、上部ケース半体２３は、流入路２１における流入空間２０Ａへの開口部２１ａに設けられ、流入空間２０Ａから流入路２１へ流体が逆流することを防止する第１チェックバルブ５１と、バイパス路２５における流入路２１への開口部２５ａに設けられ、バイパス路２５から流入路２１へ流体が逆流することを防止する第２チェックバルブ５２と、バイパス路２５における流入空間２０Ａへの開口部２５ｂに設けられ、流入空間２０Ａからバイパス路２５へ流体が逆流することを防止する第３チェックバルブ５３とを有している。

下部ケース半体２４は、上方に開口した有底円筒状であり、円筒状の側壁部の内周面には上部ケース半体２３の雌ねじ２３ａと螺合可能な雄ねじ２４ａが形成されている。さらに、下部ケース半体２４は、その底部に上下軸を中心に放射状に配設されて上下に延びた複数のリブ２４ｂが設けられている。複数のリブ２４ｂは、それぞれ上面が水平に形成されて、フィルタケース２に取り付ける際にフィルタエレメント３を載置するためのエレメント載置部２４ｃを構成している。

フィルタエレメント３は、上下に延びた薄肉円筒状であり、格子状に形成された内筒３１の周囲に蛇腹状に折り曲げられた濾材３２が巻き付けられてなり、その上端部には円盤状で中央部に開口３３ａを有した上部プレート３３が固着され、下端部には同じく円盤状の下部プレート３４が固着されている。

このような構成により、本発明のフィルタ１は、プライミングポンプ４のハンドル４６を手動により押し下げるとダイヤフラム４１が押し下げられ、次いでスプリング４８の反発力でダイヤフラム４１が上側に膨らんだときに、図１中の鎖線の矢印で示すように、外部からの流体が、流入路２１を通ってバイパス路２５を経由して流入空間２０Ａ内に導入され、フィルタエレメント３を通過して、流出空間２０Ｂから流出路２２を通って外部に流出させるように構成されている。同時に、外部からの流体を、図１中の実線の矢印で示すように、流入路２１を通ってバイパス路２５を経由することなしに直接流入空間２０Ａ内へと導入している。

また、本発明のフィルタ１は、プライミングポンプ４のハンドル６を手動操作しないとき（ダイヤフラム４１の非作動時）は、主に、図１中の実線の矢印で示すように、外部から流入路２１を通ってバイパス路２５を経由することなしに直接流入空間２０Ａ内に導入された流体を、フィルタエレメント３を通過させて、流出空間２０Ｂから流出路２２を通って外部に流出させるように構成されている。なお、このとき、図１中の鎖線の矢印で示すように、外部からの流体を、流入路２１を通ってバイパス路２５を経由して流入空間２０Ａ内に導入させることも可能である。

このような構成のフィルタ１を用いて流体を濾過すると、この流体に含まれる固形物（例えば、燃料中に含まれるごみや埃など）等がフィルタエレメント３の濾材３２に捕捉除去されるが、一定量以上の固形物を捕捉すると濾材３２が目詰まりして濾過能力が低下するため、新しいものに取り替える必要がある。ここで、フィルタ１において、フィルタケース２内にフィルタエレメント３を組み付ける手順について説明する。

まず、フィルタエレメント３の上端部に設けられた上部プレート３３の開口３３ａに上部ケース半体２３の流出路２２を挿通させながら、フィルタエレメント３を上部ケース半体２３に向かって下方より押し上げる。よって、フィルタエレメント３の上部プレート３３に形成された開口３３ａが、流出路２２の外周部に取り付けられたシール部材２６のシール溝２６ａ内に嵌入し、フィルタエレメント３は上部ケース半体２３に仮固定された状態となる。続いて、下部ケース半体２４を上部ケース半体２３に取り付ける。この下部ケース半体２４の上部ケース半体２３への取り付けは、下部ケース半体２４の側壁部に設けられた雄ねじ２４ａと、上部ケース半体２３の側壁部に設けられた雌ねじ２３ａとが螺合するように、下部ケース半体２４を上部ケース半体２３にねじ込む。そして、下部ケース半体２４の上部ケース半体２３へのねじ込みが完了する直前になると、下部ケース半体２４のエレメント載置部２４ｃは下部プレート３４の下面に対して下方より当接するようになる。さらに続けてねじ込み、下部ケース半体２４の上部ケース半体２３へのねじ込みが完了すると、フィルタエレメント３は、上下両ケース半体２３，２４により挟持された状態でエレメント収容空間２０内に収容（保持）される。なお、このとき、上部ケース半体２３とフィルタエレメント３との間は、流出路２２に設けられたシール部材２６によりしっかりとシールされた（液密）状態となっている。

次に、本発明のフィルタにおける他の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図４〜図６は本実施形態のフィルタを示しており、詳しくは、図４は（図５における矢視ＩＶ−ＩＶから見た）フィルタ１０の断面図、図５は（図４における矢視Ｖ−Ｖから見た）フィルタ１０の平面図、図６はフィルタ１０に取り付けられているプライミングポンプ１４の拡大断面図である。

フィルタ１０は、図４に示すように、内部にエレメント配設空間１２０を有し、エレメント配設空間１２０と外部を連通させる流入路１２１及び流出路１２２（図４では図示略。図５参照）が形成されたフィルタケース１２と、エレメント配設空間１２０を流入路１２１に繋がる流入空間１２０Ａと流出路１２２に繋がる流出空間１２０Ｂとに二分させて、エレメント配設空間１２０内に取り付けられるフィルタエレメント１３とから構成されている。

フィルタケース１２は、上部ケース半体１２３と、上部ケース半体１２３と嵌合する下部ケース半体１２４とからなり、これらケース半体１２３，１２４とで構成されるエレメント配設空間１２０内にこの空間を流入空間１２０Ａと流出空間１２０Ｂとに二分するフィルタエレメント１３を有している。

上部ケース半体１２３は、下方に開口した有底円筒状であり、円筒状の側壁部の内周面には雌ねじ１２３ａが形成されている。さらに、上部ケース半体１２３には、上記の流入路１２１と流出路１２２と、バイパス路１２５とが形成されている。バイパス路１２５は、一端が流入路１２１に開口して他端が流入空間１２０Ａに開口して形成され、その途中にプライミングポンプ１４を有している。

ここで、プライミングポンプ１４について、図６を用いて説明する。プライミングポンプ１４は、本実施例ではいわゆる往復動ポンプが用いられており、図６に示すように、バイパス路１２５に連通するポンプ室１４１ａが内部に形成されているシリンダ１４１と、このシリンダ１４１内に往復可能に嵌挿されて、一端にハンドル１４２を有するプランジャ１４３とから構成されている。さらに、プランジャ１４３は、シリンダ１４１内を往復するピストン部１４４と、ピストン部１４４と手動操作されるハンドル１４２とを連結するロッド部１４５と、ピストン部１４４に設けられシリンダ１４１との摺動部を液密に保持するためのシール部材１４６とから構成されている。

また、上部ケース半体１２３は、流入路１２１における流入空間１２０Ａへの開口部１２１ａに設けられ、流入空間１２０Ａから流入路１２１へ流体が逆流することを防止する第１チェックバルブ１５１と、バイパス路１２５における流入路１２１への開口部１２５ａに設けられ、バイパス路１２５から流入路１２１へ流体が逆流することを防止する第２チェックバルブ１５２と、バイパス路１２５における流入空間１２０Ａへの開口部１２５ｂに設けられ、流入空間１２０Ａからバイパス路１２５へ流体が逆流することを防止する第３チェックバルブ１５３とを有している。

下部ケース半体１２４は、上方に開口した有底円筒状であり、円筒状の側壁部の内周面には上部ケース半体１２３の雌ねじ１２３ａと螺合可能な雄ねじ１２４ａが形成されている。さらに、下部ケース半体１２４は、その底部に上下軸を中心に放射状に配設されて上下に延びた複数のリブ１２４ｂが設けられている。複数のリブ１２４ｂはそれぞれ上面が水平に形成されて、フィルタケース１２に取り付ける際にフィルタエレメント１３を載置するためのエレメント載置部１２４ｃを構成している。

フィルタエレメント１３は、上下に延びた薄肉円筒状であり、格子状に形成された内筒１３１の周囲に蛇腹状に折り曲げられた濾材１３２が巻き付けられてなり、その上端部には円盤状で中央部に開口（図示略）を有した上部プレート１３３が固着され、下端部には同じく円盤状の下部プレート１３４が固着されている。

このような構成により、本発明のフィルタ１０は、プライミングポンプ１４のハンドル１４２を手動により往復動させて、このピストン部１４４の往復動に応じてポンプ室１４１ａが膨張圧縮したときには、図４中の鎖線の矢印で示すように、外部から流入路１２１を通ってバイパス路１２５を経由して流入空間１２０Ａ内に導入された流体を、フィルタエレメント１２を通過させて、流出空間１２０Ｂから流出路１２２を通って外部に流出させるように構成されている。同時に、外部からの流体を、図４中の実線の矢印で示すように、流入路１２１を通ってバイパス路１２５を経由することなしに直接流入空間２０Ａ内へと導入している。

また、本発明のフィルタ１０は、プライミングポンプ１４のハンドル１４２を往復動させないときには、主に、図４中の実線の矢印で示すように、外部から流入路１２１を通ってバイパス路１２５を経由することなしに流入空間１２０Ａ内に導入された流体を、フィルタエレメント１２を通過させて、流出空間１２０Ｂから流出路１２２を通って外部に流出させるように構成されている。なお、このとき、図４中の鎖線の矢印で示すように、外部からの流体を、流入路１２１を通ってバイパス路１２５を経由して流入空間２０Ａ内に導入させることも可能である。

ここで、フィルタ１０において、フィルタケース１２内にフィルタエレメント１３を組み付ける手順について説明する。

まず、フィルタエレメント１３の下部プレート１３４の下面が下部ケース半体２４のエレメント載置部２４ｃに当接するように、フィルタエレメント１３を下部ケース半体１２４内に設置する。なお、このとき、フィルタエレメント１３は、下部ケース半体１２４に設けられた保持部材１２７によって保持されている。続いて、フィルタエレメント１３の上端部に設けられた上部プレート１３３の開口（図示略）に上部ケース半体１２３の流出路１２２を挿通させつつ、フィルタエレメント１３を保持した下部ケース半体１２４を上部ケース半体１２３に向かって下方より押し上げながら、下部ケース半体１２４の側壁部に設けられた雄ねじ１２４ａと、上部ケース半体１２３の側壁部に設けられた雌ねじ１２３ａとが螺合するように下部ケース半体２４を上部ケース半体２３にねじ込む。そして、下部ケース半体１２４の上部ケース半体１２３へのねじ込みが完了すると、フィルタエレメント１３は、上部及び下部ケース半体１２３，１２４により挟持された状態でエレメント収容空間１２０内に収容（保持）される。なお、このとき、上部ケース半体１２３とフィルタエレメント１３との間は、流出路１２２の外周部に設けられたシール部材（図示略）によりしっかりとシールされた（液密）状態となっている。

本発明は、以上のような実施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であれば適宜改良可能である。本実施例においては、フィルタエレメント３，１３の形状や材質は、上記のように（格子状に形成された内筒の周囲に）蛇腹状に折り曲げられた濾材が巻き付けられているが、例えば、所定の厚さを有したグラスファイバー、不織布等によって円筒状に形成されたものや、これらの素材を組み合わせて形成されたもの、若しくは円筒状に形成された焼結品でもよく、濾過する流体や除去する固形物等に合わせて最適な素材及び形状を選択することができる。

本発明の係るフィルタの構成図であり、図２中における矢視Ｉ−Ｉより見たフィルタの断面図である。図１中における矢視ＩＩ−ＩＩより見た上記フィルタの平面図である。本発明に係るフィルタに取り付けられているプライミングポンプ（ダイヤフラムポンプ）の拡大断面図である。本発明に係る他の実施形態におけるフィルタの構成図であり、図５中における矢視ＩＶ−ＩＶより見たフィルタの断面図である。図４中における矢視Ｖ−Ｖより見た上記フィルタの平面図である。本発明に係るフィルタに取り付けられているプライミングポンプ（往復動ポンプ）の拡大断面図である。

符号の説明

１フィルタ（第１の実施形態）
２フィルタケース（第１の実施形態）
３フィルタエレメント（第１の実施形態）
４プライミングポンプ（第１の実施形態）
２０エレメント配設空間（第１の実施形態）
２０Ａ流入空間（第１の実施形態）
２０Ｂ流出空間（第１の実施形態）
２１流入路（第１の実施形態）
２１ａ（流入空間２０Ａへの）開口部（第１の実施形態）
２２流出路（第１の実施形態）
２３上部ケース半体（第１の実施形態）
２４下部ケース半体（第１の実施形態）
２５バイパス路（第１の実施形態）
２５ａ（流入路２１への）開口部（第１の実施形態）
２５ｂ（流入空間２０Ａへの）開口部（第１の実施形態）
５１第１チェックバルブ（第１の実施形態）
５２第２チェックバルブ（第１の実施形態）
５３第３チェックバルブ（第１の実施形態）
１０フィルタ（第２の実施形態）
１２フィルタケース（第２の実施形態）
１３フィルタエレメント（第２の実施形態）
１４プライミングポンプ（第２の実施形態）
１２０エレメント配設空間（第２の実施形態）
１２０Ａ流入空間（第２の実施形態）
１２０Ｂ流出空間（第２の実施形態）
１２１流入路（第２の実施形態）
１２１ａ（流入空間１２０Ａへの）開口部（第２の実施形態）
１２２流出路（第２の実施形態）
１２３上部ケース半体（第２の実施形態）
１２４下部ケース半体（第２の実施形態）
１２５バイパス路（第２の実施形態）
１２５ａ（流入路１２１への）開口部（第２の実施形態）
１２５ｂ（流入空間１２０Ａへの）開口部（第２の実施形態）
１５１第１チェックバルブ（第２の実施形態）
１５２第２チェックバルブ（第２の実施形態）
１５３第３チェックバルブ（第２の実施形態）

Claims

内部にエレメント配設空間を有し、前記エレメント配設空間と外部を連通させる流入路及び流出路が形成されたフィルタケースと、
前記エレメント配設空間を前記流入路に繋がる流入空間と前記流出路に繋がる流出空間とに二分させて、前記エレメント配設空間内に取り付けられるフィルタエレメントとからなり、
外部から前記流入路を通って前記流入空間内に導入された流体を、前記フィルタエレメントを通過させて、前記流出空間から前記流出路を通って外部に流出させるように構成したフィルタにおいて、
前記フィルタケースは、
一端が前記流入路に開口して他端が前記流入空間に開口し、その途中にプライミングポンプを有したバイパス路が形成され、
前記流入路における前記流入空間への開口部に設けられ、前記流入空間から前記流入路へ流体が逆流することを防止する第１チェックバルブと、
前記バイパス路における前記流入路への開口部に設けられ、前記バイパス路から前記流入路へ流体が逆流することを防止する第２チェックバルブと、
前記バイパス路における前記流入空間への開口部に設けられ、前記流入空間から前記バイパス路へ流体が逆流することを防止する第３チェックバルブとを有することを特徴とするフィルタ。