JP4717702B2 - 自動車用燃料フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、燃料を濾過するフィルタエレメントと燃料を加熱する燃料ヒータとを備えた自動車用燃料フィルタに関する。

燃料タンクからディーゼルエンジンに燃料（軽油）を供給する燃料供給通路に配置される燃料フィルタに燃料を加熱する電気ヒータを設けることで、低温時に燃料中のワックス成分が析出してフィルタエレメントを目詰まりさせるのを防止するものが、下記特許文献１により公知である。この燃料フィルタは、内部にフィルタエレメント１４を収納した円筒状の熱交換室２２と、その下端に接続されて内部に電気ヒータ１６を収納した加熱室２４とを備えており、燃料は加熱室２４および熱交換室２２を通過する間にワックス成分が析出しない温度まで加熱され、熱交換室２２に収納したフィルタエレメント１４の目詰まりが防止される。
特開昭６１−１６０５５８号公報

ところで、上記従来のものは、電気ヒータ１６を収納した加熱室２４が円筒状の熱交換室２２の下端に接続されているため、電気ヒータ１６が発生した熱が熱交換室２２の壁面に効率的に伝達され難く、そのために電気ヒータ１６の容量を大きくしないと燃料を充分に加熱できない可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、燃料フィルタのコンパクト化を図りながら、燃料を効果的に加熱してワックス成分の析出によるフィルタエレメントの目詰まりを回避することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、燃料を濾過するフィルタエレメントと、底面および側面を有する筒状に形成されて前記フィルタエレメントを収納するフィルタケースと、このフィルタケースの側面に設けられた燃料ヒータと、前記フィルタエレメントに燃料を供給すべく前記フィルタケースの側面に沿って形成された燃料供給通路とを備え、前記燃料供給通路の少なくとも一部は前記フィルタケースの側面に凹設した溝により構成され、前記燃料ヒータは前記溝の内部に配置されることを特徴とする自動車用燃料フィルタが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記フィルタエレメントに燃料を供給するための燃料供給通路が前記燃料ヒータに沿って形成されることを特徴とする自動車用燃料フィルタが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記フィルタケースは外部部材に取り付けられるための複数のボス部を備え、前記燃料ヒータは前記複数のボス部の間に配置されることを特徴とする自動車用燃料フィルタが提案される。

尚、実施の形態の第１、第２燃料供給通路１５，１９は本発明の燃料供給通路に対応し、実施の形態の取付ブラケット３６は本発明の外部部材に対応する。

請求項１の構成によれば、燃料を濾過するフィルタエレメントを底面および側面を有する筒状に形成されたフィルタケースに収納し、そのフィルタケースの側面に燃料ヒータを設けたので、燃料ヒータが発生する熱でフィルタケースおよびフィルタエレメントを直接加熱し、そこを通過する燃料を効果的に加熱してワックス成分の析出を防止することができる。その結果、燃料ヒータに小型のものを使用することが可能となり、燃料フィルタ全体をコンパクト化することができる。またフィルタエレメントに燃料を供給するための燃料供給通路をフィルタケースの側面に沿って形成したので、燃料ヒータにより加熱されたフィルタケースに燃料を充分に接触させて効果的に加熱することができるだけでなく、燃料供給通路の流路抵抗の急増や燃料流速の急変を防止してスムーズな燃料供給を可能にすることができる。

また請求項２の構成によれば、フィルタエレメントに燃料を供給するための燃料供給通路を燃料ヒータに沿って形成したので、燃料ヒータに燃料を充分に接触させて効果的に加熱することができる。

また請求項３の構成によれば、フィルタケースは、それに設けた複数のボス部によって外部部材に取り付けられるが、フィルタケースの前記複数のボス部の間のデッドスペースを利用して燃料ヒータを配置したことで燃料フィルタ全体を小型化することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の実施の形態を示すもので、図１は自動車用燃料フィルタの縦断面図、図２は図１の２−２線矢視図、図３は図２の３−３線断面図、図４は自動車用燃料フィルタの分解図、図５は自動車用燃料フィルタの斜視図である。

自動車の燃料タンクからディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料供給経路に配置される燃料フィルタ１１は、上面が開放した有底円筒状のフィルタケース１２を備えており、その上面開口部に円形のキャップ１３がシール部材１４を介して着脱自在にねじ結合される。フィルタケース１２の側面の上端寄りの位置に接線方向に延びる膨出部１２ａが突設されており、その膨出部１２ａ内に第１燃料供給通路１５が形成される。

フィルタケース１２の前記膨出部１２ａと直交する側面に形成された平坦な座面１２ｂに概ねＪ字状の溝が凹設されており、この溝は前記座面１２ｂにシール部材１６を介して６本のボルト１７…で固定されたカバー部材１８との間に概ねＪ字状の第２燃料供給通路１９を構成する。第１燃料供給通路１５の上流端は継ぎ手２０およびフュエルパイプ２１を介して燃料タンクに接続され、第１燃料供給通路１５の下流端は第２燃料供給通路１９の上流端に直角に連通する。そして第２燃料供給通路１９の下流端は、連通孔１２ｃを介してフィルタケース１２の内部に連通する。

第２燃料供給通路１９を構成するフィルタケース１２の座面１２ｂの溝の底部に、２個円板状の燃料ヒータ２２，２２がボルト２３…で固定される。燃料ヒータ２２，２２は電気抵抗により発熱する周知のもので、ハーネス２４を介して図示せぬバッテリに接続される。

ボビン状のエレメントホルダ２５の外周に、筒状のフィルタエレメント２６が装着される。エレメントホルダ２５をフィルタケース１２の上端開口部から挿入し、その下端をフィルタケース１２の内部に形成した段部１２ｄに当接させた状態でキャップ１３を締結すると、エレメントホルダ２５の上端外周に設けたシール部材２７がキャップ１３の支持孔１３ａの内周面に当接することで、フィルタケース１２の内部にエレメントホルダ２５およびフィルタエレメント２６が位置決めされる。

尚、シール部材２７が支持孔１３ａの内周面に当接した状態のとき、エレメントホルダ２５と段部１２ｄとの間、あるいはエレメントホルダ２５とキャップ１３との間の少なくとも一方に隙間が生じるようにしても良い。この隙間が生じるように寸法設定することで、エレメントホルダ２５の実寸のばらつきを吸収することができる。

この状態で、フィルタケース１２の内周面とフィルタエレメント２６の外周面との間にダーティチャンバ２８が区画され、フィルタエレメント２６およびエレメントホルダ２５の中心にクリーンチャンバ２９が区画される。ダーティチャンバ２８およびクリーンチャンバ２９は、フィルタエレメント２６と、エレメントホルダ２５に形成した多数の開口２５ａ…とを介して連通する。そしてクリーンチャンバ２９の上端は、キャップ１３に設けた継ぎ手３０およびフュエルパイプ３１を介してディーゼルエンジンに接続される。

フィルタケース１２の底部に前記ダーティチャンバ２８に連通するドレン室３２が区画されており、このドレン室３２の底壁にシール部材３３を介してドレンプラグ３４が装着される。

フィルタケース１２の座面１２ｂの左右両側部に一対のボス部１２ｅ，１２ｅが突設されており、これらのボス部１２ｅ，１２ｅにボルト３５，３５で固定された取付ブラケット３６が車体の適所に取り付けられる。

次に、上記構成を備えた本実施の形態の作用を説明する。

燃料タンクから供給された燃料は、フュエルパイプ２１、継ぎ手２０、第１燃料供給通路１５、第２燃料供給通路１９、連通孔１２ｃ、ダーティチャンバ２８、フィルタエレメント２６、エレメントホルダ２５の開口２５ａ…、クリーンチャンバ２９、継ぎ手３０およびフュエルパイプ３１を介してディーゼルエンジンに供給される。燃料がダーティチャンバ２８からフィルタエレメント２６を経てクリーンチャンバ２９に流れるとき、燃料に含まれる異物はフィルタエレメント２６により濾過され、清浄な燃料がディーゼルエンジンに供給される。また燃料に含まれる水分は燃料との比重差によりフィルタケース１２の底部のドレン室３２に溜まり、適宜の時期に排出される。

尚、ドレン室３２の底部に水位センサを設ければ、溜まった水を排出すべき時期を確実に知ることができる。

燃料に含まれるワックス成分が析出する可能性がある低温時にはハーネス２４を介して燃料ヒータ２２，２２に通電され、燃料ヒータ２２，２２が発生する熱で燃料が直接あるいは間接に加熱される。即ち、燃料ヒータ２２，２２はフィルタケース１２に形成した第２燃料供給通路１９内に配置されているため、熱伝導率が高い金属材料で形成されたフィルタケース１２は効率的に加熱され、その内部に収納されたフィルタエレメント２６も効率的に加熱される。

第１、第２燃料供給通路１５，１９はフィルタケース１２に直接形成されており、かつフィルタケース１２の外周に沿うように約半周に亘って形成されているため、流路抵抗の急増や燃料流速の急変を防止してスムーズな燃料供給を可能にすることができるだけでなく、そこを流れる燃料は比較的に長い時間に亘って通路壁面に接触することで効率的に加熱される。

特に、第２燃料供給通路１９はＪ字状に形成されていて通路長が長くなるため、燃料を長い距離に亘って通路壁面に接触させて効率的に加熱することができる。しかも第２燃料供給通路１９は２個の燃料ヒータ２２，２２に沿うように形成されているため、燃料を燃料ヒータ２２，２２に充分に接触させて効率的に加熱することができる。

しかして、フィルタエレメント２６を通過する燃料はワックス成分の析出温度以上に加熱され、析出したワックス成分でフィルタエレメント２６が目詰まりして燃料の供給が阻害される事態を未然に回避することができる。また燃料ヒータ２２，２２をフィルタケース１２に直接設けたので、フィルタケース１２の内周面に沿うフィルタエレメント２６を効率的に加熱し、ワックス成分によるフィルタエレメント２６の目詰まりを一層確実に回避することができる。

以上のように、燃料ヒータ２２，２２で燃料を効果的に加熱することができるので、燃料ヒータ２２，２２に小型のものを使用することが可能となり、燃料フィルタ１１全体をコンパクト化することができる。

また燃料フィルタ１１を取付ブラケット３６を介して車体に取り付けるための一対のボス部１２ｅ，１２ｅの間に燃料ヒータ２２，２２を配置したので、一対のボス部１２ｅ，１２ｅの間のデッドスペースを有効に利用して燃料ヒータ２２，２２を配置し、燃料フィルタ１１全体をコンパクト化できる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではフィルタケース１２を取付ブラケット３６を介して車体に取り付けているが、取付ブラケット３６の形状は任意であり、また取付ブラケット３６を用いずにフィルタケース１２を直接車体に取り付けても良い。

また実施の形態ではフィルタケース１２が２個のボス部１２ｅ，１２ｅを備えているが、ボス部１２ｅ…の数は３個以上であっても良い。

また第１燃料供給通路１５と第２燃料供給通路１９とは必ずしも直交する必要はなく、フィルタケース１２の内周円と略同心をなす円弧によって両通路１５，１９を滑らかに接続しても良く、これにより流路抵抗を更に低減することができる。

自動車用燃料フィルタの縦断面図 図１の２−２線矢視図 図２の３−３線断面図 自動車用燃料フィルタの分解図 自動車用燃料フィルタの斜視図

１２ フィルタケース
１２ｅ ボス部
１５ 第１燃料供給通路（燃料供給通路）
１９ 第２燃料供給通路（燃料供給通路）
２２ 燃料ヒータ
２６ フィルタエレメント
３６ 取付ブラケット（外部部材）

Claims (3)

1. 燃料を濾過するフィルタエレメント（２６）と、底面および側面を有する筒状に形成されて前記フィルタエレメント（２６）を収納するフィルタケース（１２）と、前記フィルタケース（１２）の側面に設けられた燃料ヒータ（２２）と、前記フィルタエレメント（２６）に燃料を供給すべく前記フィルタケース（１２）の側面に沿って形成された燃料供給通路（１５，１９）とを備え、
   前記燃料供給通路（１５，１９）の少なくとも一部は前記フィルタケース（１２）の側面に凹設した溝により構成され、前記燃料ヒータ（２２）は前記溝の内部に配置されることを特徴とする自動車用燃料フィルタ。
2. 前記フィルタエレメント（２６）に燃料を供給するための前記燃料供給通路（１９）が前記燃料ヒータ（２２）に沿って形成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用燃料フィルタ。
3. 前記フィルタケース（１２）は外部部材（３６）に取り付けられるための複数のボス部（１２ｅ）を備え、前記燃料ヒータ（２２）は前記複数のボス部（１２ｅ）の間に配置されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車用燃料フィルタ。

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