JP2007224748A - サクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクの内部における燃料の液面位置にかかわらず、液膜を保持し、燃料の濾過が十分に行われ、燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる空気が低減されるサクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置を提供する。
【解決手段】サクションフィルタ２０は、フィルタ本体部２１の内部において燃料ポンプ１１の吸入口１２の近傍に液膜形成部２２を有している。フィルタ本体部２１を通過することにより異物が除去された燃料は、燃料ポンプ１１の吸入口１２に近い液膜形成部２２に形成された液膜を経由して燃料ポンプ１１に吸入される。これにより、燃料ポンプ１１に吸入される燃料は、液膜形成部２２に形成された液膜を通過する。そのため、燃料タンク１の液面位置などによってサクションフィルタ２０の一部が燃料から空気中に露出しても、燃料ポンプ１１に吸入される燃料に含まれる空気は低減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる異物を除去するサクションフィルタおよびそれを用いた燃料供給装置に関する。

従来、インタンク式の燃料供給装置の場合、燃料ポンプは燃料タンクの内部に収容される。燃料ポンプは、燃料を吸入する吸入側にサクションフィルタを有し、燃料を吐出する吐出側に燃料フィルタを有している。燃料ポンプは、サクションフィルタで比較的大きな異物が除去された燃料を吸入し、吸入した燃料を燃料フィルタへ吐出する。燃料ポンプから吐出された燃料は、燃料フィルタで比較的小さな異物が除去されて燃料タンクの外部へ吐出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２８６９２４

近年では、部品点数の低減を図るため、燃料ポンプの吸入側にサクションフィルタのみを設けることが提案されている。この場合、燃料ポンプの吸入側に設けられたサクションフィルタは、燃料に含まれる比較的小さな異物まで除去する。しかしながら、比較的小さな異物を除去するサクションフィルタを燃料ポンプの吸入側に設ける場合、サクションフィルタは目詰まりを招きやすくなる。そのため、サクションフィルタには、大きな濾過面積を確保する必要がある。

一方、サクションフィルタの濾過面積を拡大すると、サクションフィルタの体格は大型化する。インタンク式の燃料供給装置の場合、燃料タンクの開口部から燃料ポンプおよびサクションフィルタが燃料タンクの内部に収容される。そのため、燃料タンクの開口部の拡大を招くことなく濾過面積の大きなサクションフィルタを燃料タンクに収容するには、サクションフィルタを燃料タンクの深さ方向へ折り曲げる必要がある。サクションフィルタを折り曲げると、燃料タンクの内部における燃料の液面位置によって、サクションフィルタには燃料に浸されない部分が生じる。その結果、サクションフィルタには液膜の形成が不十分な部分が生じ、燃料の濾過が不十分となったり、燃料ポンプに吸入される燃料に空気が混入するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、燃料タンクの内部における燃料の液面位置にかかわらず、液膜を保持し、燃料の濾過が十分に行われ、燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる空気が低減されるサクション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にある。

請求項１記載の発明では、燃料に含まれる異物を除去するフィルタ本体部の内部には液膜形成部が設けられている。液膜形成部は、フィルタ本体部の内部において燃料ポンプの吸入口の近傍に設けられている。そのため、フィルタ本体部を通過することにより異物が除去された燃料は、液膜形成部を経由して燃料ポンプに吸入される。燃料ポンプに吸入される燃料は、液膜形成部において液膜を形成する。これにより、燃料タンクの内部における燃料の液面位置によって、フィルタ本体部の一部が燃料に浸されていなくても、燃料ポンプに吸入される燃料は液膜形成部に形成された液膜を通過する。したがって、燃料タンクの内部における燃料の液面位置にかかわらず、液膜を十分に保持することができるので、燃料が十分に濾過されるとともに、燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる空気を低減することができる。

請求項２記載の発明では、液膜形成部材が形成する網目はフィルタ本体部が形成する網目よりも大きい。燃料に含まれる異物は、大きな濾過面積を有するフィル本体部によって除去される。そのため、液膜形成部材の網目は、液膜を形成可能な程度であればフィルタ本体部の網目よりも大きくてもよい。したがって、液膜形成部材を通過する燃料の圧力損失を低減することができる。

請求項３記載の発明では、燃料に含まれる異物を除去するフィルタ本体部の内部には通路部材が設けられている。通路部材は、燃料ポンプの吸入口とは反対側の端部がフィルタ本体部の天壁部側の端部に開口している。そのため、フィルタ本体部を通過することにより異物が除去された燃料は、燃料ポンプの吸入口よりも天壁部側の端部から燃料ポンプに吸入される。これにより、燃料タンクの内部における燃料の液面位置によって、フィルタ本体部の一部が燃料に浸されていなくても、通路部材から吸入される際に、フィルタ本体部に沿って天壁部側へフィルタ本体部を濡らしながら流れる。その結果、フィルタ本体部には、全体的に液膜が形成される。したがって、燃料タンクの内部における燃料の液面位置にかかわらず、フィルタ本体部に液膜を十分に保持することができるので、燃料が十分に濾過されるとともに、燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる空気を低減することができる。

請求項４記載の発明では、サクションフィルタはサブタンクの内部に収容される。サクションフィルタを燃料タンクの深さ方向へ折り曲げることにより、サブタンクの内部にサクションフィルタを収容する場合でも、十分な濾過面積を確保することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるサクションフィルタを適用した燃料供給装置を図１に示す。燃料供給装置１０は、例えば車両の燃料を蓄える燃料タンク１に設置されている。燃料供給装置１０は、燃料タンク１の内部に収容されている。燃料供給装置１０は、燃料ポンプ１１およびサクションフィルタ２０を備えている。燃料供給装置１０は、燃料ポンプ１１およびサクションフィルタ２０が燃料タンク１の内部に収容されている。

燃料ポンプ１１は、燃料タンク１の底壁部２側に吸入口１２を有し、燃料タンク１の天壁部３側に吐出口１３を有している。燃料ポンプ１１は、内部に図示しないモータおよび回転部材としてのインペラを有している。モータがインペラを駆動することにより、燃料ポンプ１１は吸入口１２から燃料を吸入し、吸入した燃料を吐出口１３から吐出する。燃料ポンプ１１の吐出口１３から吐出された燃料は、例えば蛇腹管などの燃料吐出管１４を経由して燃料タンク１の外部のエンジンへ供給される。燃料ポンプ１１の図示しないモータは、配線部材１５を経由して電力が供給される。

サクションフィルタ２０は、燃料ポンプ１１の吸入口１２側に設置されている。サクションフィルタ２０は、燃料ポンプ１１と燃料タンク１の底壁部２との間に挟み込まれている。サクションフィルタ２０は、フィルタ本体部２１、液膜形成部２２および接続部２３を有している。フィルタ本体部２１は、内部に空間を有する袋状に形成されている。フィルタ本体部２１は、例えばポリアミド樹脂などの耐油性樹脂からなる繊維の織物または不織布から形成されている。燃料ポンプ１１が作動すると、袋状のフィルタ本体部２１の外側から内側へ燃料が通過する。このとき、燃料に含まれる異物は、フィルタ本体部２１によって除去される。フィルタ本体部２１は、燃料に含まれる比較的大きな異物からエンジンの運転に妨げにならない程度の小さな異物まで除去する。そのため、異物の大きさにあわせて複数のフィルタを設ける必要がなく、部品点数は低減される。

フィルタ本体部２１は、底部２４および筒部２５を有している。底部２４は、燃料タンク１の底壁部２に沿って燃料ポンプ１１の径方向へ伸びている。筒部２５は、底部２４の径方向外側の端部から天壁部３側へ伸びている。これにより、フィルタ本体部２１は、燃料タンク１の底壁部２側から天壁部３側へ折り曲がっている。筒部２５は、燃料タンク１の外周側を燃料ポンプ１１の周方向へ覆う円筒状に形成されている。なお、筒部２５は、燃料タンク１の外周側を周方向へ円筒状に覆うだけでなく、周方向へ不連続であってもよい。筒部２５の底部２４とは反対側の端部は、燃料タンク１の天壁部３の近傍まで伸びている。

液膜形成部２２は、フィルタ本体部２１の内部において、燃料ポンプ１１の吸入口１２の近傍に設けられている。これにより、フィルタ本体部２１を通過した燃料は、液膜形成部２２を経由して吸入口１２から燃料ポンプ１１へ吸入される。液膜形成部２２は、例えばポリアミド樹脂などの耐油性の樹脂からなる繊維の織物で形成されている。なお、フィルタ本体部２１および液膜形成部２２は、例えば安価な樹脂で繊維を形成し、その表面を耐油性の樹脂でコーティングした繊維を用いて形成してもよい。

液膜形成部２２は、織物により網目を形成している。そのため、液膜形成部２２を通過する燃料は、液膜形成部２２の表面すなわち燃料が流入する面側に液膜を形成する。これにより、フィルタ本体部２１を通過する際、燃料に空気が含まれる場合でも、燃料ポンプ１１は空気を吸入しにくくなる。液膜形成部２２は、燃料による液膜を形成すれば十分であり、異物を除去する能力は要求されない。そのため、液膜形成部２２が形成する網目は、フィルタ本体部２１が形成する網目よりも大きくてもよい。したがって、液膜形成部２２によって燃料ポンプ１１に吸入される燃料に圧力損失が生じることはない。

液膜形成部２２は、接続部２３によって燃料ポンプ１１の吸入口１２に接続している。これにより、液膜形成部２２を外側から内側へ通過した燃料は、接続部２３を経由して燃料ポンプ１１の吸入口１２へ流入する。接続部２３は、例えば嵌合などにより燃料ポンプ１１の吸入口１２へ固定されている。
燃料ポンプ１１が作動すると、燃料タンク１の内部の燃料はフィルタ本体部２１を通過する。このとき、燃料はフィルタ本体部２１を外側から内側へ通過する。そして、燃料がフィルタ本体部２１を通過するとき、燃料に含まれる異物はフィルタ本体部２１によって除去される。フィルタ本体部２１は、燃料ポンプ１１の外側を覆う底部２４および筒部２５を有している。そのため、フィルタ本体部２１の濾過面積は十分に確保されている。これにより、燃料に含まれる異物をサクションフィルタ２０のみで除去する場合でも、サクションフィルタ２０のフィルタ本体部２１の目詰まりは低減される。したがって、サクションフィルタ２０の寿命を延長することができる。

異物が除去された燃料は、フィルタ本体部２１の内部および液膜形成部２２を経由して燃料ポンプ１１の吸入口１２から吸入される。液膜形成部２２は燃料ポンプ１１の吸入口１２の近傍にあるため、液膜形成部２２は燃料によって濡れている。そのため、液膜形成部２２の表面には常に燃料の液膜が形成される。
フィルタ本体部２１は筒部２５が燃料タンク１の天壁部３側へ立ち上がっているため、燃料タンク１の内部で燃料の液面が低下すると、フィルタ本体部２１の天壁部３側は燃料の液面から空気中へ露出する。また、車両の走行状態あるいは停車位置などによっては、燃料タンク１における燃料の液面位置が傾いたり、燃料タンク１の内部の燃料が偏ったりし、フィルタ本体部２１の一部が燃料から空気中へ露出することがある。そのため、本実施形態のサクションフィルタ２０のように体格が大きくかつ折り曲がっている場合、フィルタ本体部２１は部分的に液膜の形成が不十分となる。その結果、燃料ポンプ１１が燃料を吸入するとき、フィルタ本体部２１の液膜が形成されない部分を経由して、フィルタ本体部２１の内側へ空気が吸入されることがある。また、液膜の形成が不十分であると、フィルタ本体部２１による異物の濾過能力が低下するおそれがある。本実施形態では、フィルタ本体部２１を通過した燃料は、液膜形成部２２を経由して燃料ポンプ１１に吸入される。これにより、フィルタ本体部２１を通過するときに燃料に空気が含まれても、液膜形成部２２を通過することにより燃料ポンプ１１への空気の吸入は低減される。また、フィルタ本体部２１には液膜が十分に形成されるため、異物の濾過能力の低下を招かない。したがって、燃料ポンプ１１から吐出される燃料に空気および異物が含まれることがなく、燃料供給装置１０から外部のエンジンへ燃料を安定して供給することができる。

フィルタ本体部２１は天壁部３側へ立ち上がっているため、濾過面積が確保されつつ、軸方向の投影面積が低減される。そのため、燃料供給装置１０を燃料タンク１の内部に挿入する場合、燃料タンク１に形成すべき開口部の開口面積は低減される。したがって、燃料タンク１の開口部を拡大することなく、サクションフィルタ２０の濾過面積を確保することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料供給装置を図２に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態の場合、燃料供給装置１０はサブタンク２６を備えている。サブタンク２６は、底部を有する筒状であり、内部に燃料を保持することができる。サブタンク２６は、底部が燃料タンク１の底壁部２に接している。燃料供給装置１０の燃料ポンプ１１およびサクションフィルタ２０は、サブタンク２６の内部に収容されている。

第２実施形態では、サクションフィルタ２０のフィルタ本体部２１を天壁部３側へ折り曲げることにより、フィルタ本体部２１の濾過面積の低下を招くことなく、サクションフィルタ２０をサブタンク２６の内部に収容することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料供給装置を図３に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態の場合、サクションフィルタ２０は、フィルタ本体部２１、接続部２３および通路部材２７を有している。フィルタ本体部２１および接続部２３の構成は、第１実施形態と同様である。通路部材２７は、一方の端部が接続部２３を経由して燃料ポンプ１１の吸入口１２に接続している。また、通路部材２７の他方の端部２８は、筒部２５の天壁部３側の端部に開口している。すなわち、通路部材２７は、フィルタ本体部２１の内部において、筒部２５の天壁部３側の端部２８と接続部２３とを連通している。通路部材２７は、フィルタ本体部２１の内部において例えば燃料ポンプ１１の周方向へ放射状に複数設置されている。

燃料ポンプ１１が作動すると、燃料ポンプ１１の吸引力によってサクションフィルタ２０のフィルタ本体部２１の内側は減圧される。これにより、燃料は、フィルタ本体部２１の外側から内側へフィルタ本体部２１を通過する。このとき、通路部材２７の端部２８が筒部２５の天壁部３側の端部に開口しているため、燃料は、フィルタ本体部２１を通過した後、筒部２５の天壁部３側の端部から通路部材２７へ流入する。そして、燃料は、通路部材２７、接続部２３を経由して燃料ポンプ１１の吸入口１２から吸入される。

フィルタ本体部２１は、第１実施形態でも説明したように天壁部３側へ立ち上がっているため、燃料タンク１の液面位置あるいは車両の走行状態などによって一部が燃料の液面から空気中へ露出することがある。そのため、フィルタ本体部２１における液膜の形成が不十分になり、燃料ポンプ１１に空気が吸入されるおそれがある。また、液膜の形成が不十分であると、フィルタ本体部２１による異物の濾過能力が低下するおそれがある。第３実施形態の場合、通路部材２７の燃料ポンプ１１とは反対側の端部２８がフィルタ本体部２１の内側において天壁部３側の端部に開口している。そのため、フィルタ本体部２１を通過する燃料は、フィルタ本体部２１を浸透して、またはフィルタ本体部２１の内側を天壁部３側へ流れる。その結果、フィルタ本体部２１は天壁部３側へ流れる燃料によって濡らされ、フィルタ本体部２１には液膜が形成される。フィルタ本体部２１に形成された液膜は、燃料ポンプ１１が燃料を吸入することによってフィルタ本体部２１の全体に保持される。また、フィルタ本体部２１には液膜が十分に形成されるため、異物の濾過能力の低下を招かない。したがって、燃料ポンプ１１へ吸入される空気および異物を低減することができる。

（その他の実施形態）
第１実施形態から第３実施形態では、サクションフィルタ２０が燃料ポンプ１１の外周側を周方向へ筒状に覆う例について説明した。しかし、サクションフィルタ２０は、例えば図４に示すように燃料ポンプ１１の外周側を円弧状に覆う構成としてもよい。また、サクションフィルタ２０は、例えば図５に示すように燃料ポンプ１１の外周側に帯状に伸びて天壁部３側へ立ち上がる構成としてもよい。

また、上述の各実施形態では、燃料供給装置１０を燃料タンク１の内部に収容する構成のみを説明したが、例えば燃料タンク１の開口部を塞ぐ蓋部材と、燃料供給装置１０のサブタンクとをシャフトなどの接続部材で接続し、燃料ポンプ１１およびサクションフィルタ２０などが収容されたサブタンク側を燃料タンク１の底壁部２側へ押し付ける構成としてもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１実施形態によるサクションフィルタを適用した燃料供給装置を示す概略図。 本発明の第２実施形態によるサクションフィルタを適用した燃料供給装置を示す概略図。 本発明の第３実施形態によるサクションフィルタを適用した燃料供給装置を示す概略図。 本発明のサクションフィルタを適用した燃料供給装置の変形例を示す概略図であり、（Ａ）は側面視、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向矢視図。 本発明のサクションフィルタを適用した燃料供給装置の変形例を示す概略図であり、（Ａ）は側面視、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向矢視図。

符号の説明

１：燃料タンク、２：底壁部、３：天壁部、１０：燃料供給装置、１１：燃料ポンプ、１２：吸入口、２０：サクションフィルタ、２１：フィルタ本体部、２２：液膜形成部、２６：サブタンク、２７：通路部材

Claims (4)

1. 燃料タンクの内部の燃料を外部へ供給する燃料ポンプの吸入側に設けられるサクションフィルタであって、
   前記燃料ポンプの燃料吸入側に接続し、前記燃料タンクの底壁部から前記燃料タンクの天壁部側へ立ち上がり、前記天壁部側の端部が前記燃料ポンプの吸入口よりも前記天壁部側に位置し、前記燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる異物を除去するフィルタ本体部と、
   前記フィルタ本体部の内部において前記吸入口の近傍に設けられ、前記フィルタ本体部を通過した燃料が液膜を形成する液膜形成部と、
   を備えるサクションフィルタ。
2. 前記液膜形成部材が形成する網目は、前記フィルタ本体部が形成する網目よりも大きい請求項１記載のサクションフィルタ。
3. 燃料タンクの内部の燃料を外部へ供給する燃料ポンプの吸入側に設けられるサクションフィルタであって、
   前記燃料ポンプの燃料吸入側に接続し、前記燃料タンクの底壁部から前記燃料タンクの天壁部側へ立ち上がり、前記天壁部側の端部が前記燃料ポンプの吸入口よりも前記天壁部側に位置し、前記燃料ポンプに吸入される燃料に含まれる異物を除去するフィルタ本体部と、
   前記フィルタ本体部の内部に設けられ、一方の端部が前記吸入口に接続され、他方の端部が前記フィルタ本体部の前記天壁部側の端部に開口し、前記フィルタ本体部を通過した燃料が前記吸入口へ流れる通路部材と、
   を備えるサクションフィルタ。
4. 請求項１から３のいずれか一項記載のサクションフィルタと、
   前記燃料タンクの内部に収容され、前記燃料ポンプおよび前記フィルタ部材を収容するサブタンクと、
   を備える燃料供給装置。
   
   
   
   

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