エアフィルタ
【課題】オイル排出部からのオイルの下方から上方への流入を防止することが可能なエア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Ｓを有しエレメント配設空間Ｓと外部とを連通させる流入孔２及び流出孔３が形成されたフィルタケース１０と、エレメント配設空間Ｓを流入孔２に連通する流入空間Ｓａと流出孔３に連通する流出空間Ｓｂとに二分させてエレメント配設空間Ｓに取り付けられ、流入孔２から流入された気体からオイルミストを凝集するフィルタエレメント５０と、フィルタケース１０の下部に上下に貫通して設けられ、フィルタエレメント５０により凝集されてフィルタケース１０の下部に流下したオイルを流入させるドレン部６０とを備え、ドレン部６０には、シール性を有する材料から成るチェックバルブ６１とオイルに浮遊可能な材料で構成されるフロート６２が設けられる。
【解決手段】内部にエレメント配設空間Ｓを有しエレメント配設空間Ｓと外部とを連通させる流入孔２及び流出孔３が形成されたフィルタケース１０と、エレメント配設空間Ｓを流入孔２に連通する流入空間Ｓａと流出孔３に連通する流出空間Ｓｂとに二分させてエレメント配設空間Ｓに取り付けられ、流入孔２から流入された気体からオイルミストを凝集するフィルタエレメント５０と、フィルタケース１０の下部に上下に貫通して設けられ、フィルタエレメント５０により凝集されてフィルタケース１０の下部に流下したオイルを流入させるドレン部６０とを備え、ドレン部６０には、シール性を有する材料から成るチェックバルブ６１とオイルに浮遊可能な材料で構成されるフロート６２が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルミストを含んだ気体を透過させてオイルミストを分離して除去するエアフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料としてＣＮＧ（圧縮天然ガス）を用いる場合、天然ガスを圧縮する際に圧縮機のコンプレッサ等から飛散するオイルがオイルミストとしてＣＮＧに混入する場合があり、このオイルミストが含まれたままＣＮＧがエンジンに供給されると燃焼効率の低下等の問題が発生するため、気体（ＣＮＧ）からオイルミストを除去する必要がある。また、エンジンの燃焼室から漏れる燃焼ガス（ブローバイガス）はそのまま大気中に放出すると環境汚染の原因となるため、ブローバイガス循環装置により再度燃焼室に循環させて燃焼させているが、このブローバイガスには、エンジンの潤滑に使われるエンジンオイルがシリンダ等から飛散してオイルミストとして含まれているため、このオイルミストも確実に除去する必要がある。
【０００３】
そこで、ＣＮＧやブローバイガス等からオイルミストを分離して除去するエアフィルタが提供されており、エンジンからのブローバイガスを受け入れるためのガス入口部と連通し、ブローバイガスの流れを旋回流に変換した後、ガス中の比較的大きい油滴を遠心分離する一次分離部と、一次分離部を通過したブローバイガスから油滴を捕捉する二次分離部と、二次分離部を通過したガスからさらに油滴を捕捉する最終分離部と、捕捉された油滴を下方へ流出させるオイル排出部と、最終分離部を通過したガスの迂回路を開閉させるバイパス弁を備えたエアフィルタが周知となっている（例えば、特許文献１を参照）。このようなエアフィルタでは複数回に亘って油滴を捕捉することによりオイルの回収効率を向上させるとともにフィルタの濾材に目詰まり等が発生しフィルタ内の圧力が高くなったときも当該圧力を低減させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３６４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようなバイパス弁がないエアフィルタ、または、バイパス弁が設けられているエアフィルタにおいても、オイルの固着等によりバイパス弁が機能しなくなるような場合には、クランクケースからのブローバイガス等の流入により流入側圧力が流出側圧力と比較して著しく高くなることがある。例えば図３に示すようにエアフィルタ１がクランクケース２００とエアクリーナ１００の間に設けられるようなブローバイ循環系において、上述したように流入側圧力が流出側圧力に比して著しく高くなると、クランクケース２００のオイルパンに貯留されているオイルにオイルを排出する方向と反対方向に力が付与される。そして、図３（ｃ）に示すようにエアフィルタのオイル排出部の下方に延びるオイル流路の油面が上昇することにより、オイル排出部からエアフィルタにオイルが逆流する事態が発生する虞がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、オイル排出部からのオイルの下方から上方への流入を防止することが可能なエアフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係るエアフィルタは、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とを連通させる流入孔及び流出孔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孔に連通する流入空間と流出孔に連通する流出空間とに二分させてエレメント配設空間に取り付けられ、流入孔から流入された気体からオイルミストを凝集するフィルタエレメントと、フィルタケースの下部に上下に貫通して設けられ、フィルタエレメントにより凝集されてフィルタケースの下部に流下したオイルを流入させるオイル排出孔（例えば、実施形態における排出孔６３ｂ）と、オイル排出孔の下部近傍に上下移動可能に設けられ、下方からオイル排出孔を覆うことが可能な封止手段と、フィルタケースの下部に設けられ、封止手段を上下移動可能に収容する収容部材（例えば、実施形態におけるドレン部６０及びリブ６４）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成されたエアフィルタにおいて、前記封止手段は、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材であることが好ましく、また、前記収容部材に収容された状態で上下移動可能に設けられた弁体（例えば、実施形態におけるチェックバルブ６１）と、前記弁体の下部近傍に設けられ、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材（例えば、実施形態におけるフロート６２）とにより構成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に関するエアフィルタによれば、オイル排出孔の下部近傍に上下移動可能な封止部材を設け、オイルの油面の上昇に伴い封止部材を上方に移動させてオイル排出孔を塞ぐことが可能になるため、オイル排出部からのオイルの下方から上方への流入を防止することができる。
【００１０】
なお、封止部材として、上下移動可能に収容される弁体とその下部にオイルに浮遊可能なフロートを使用することにより、油面の上昇に伴いフロートを上方に移動させフロートにより弁体を持ち上げ、これに伴い、弁体がオイル排出孔を下方から塞ぐようにすることが可能になる。これにより、簡略な構成で上記と同様の効果を得られるとともに、コストを抑え、省スペース性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るエアフィルタを示す側面断面図である。
【図２】上記エアフィルタのドレン部付近を拡大して示した部分断面図である。
【図３】上記エアフィルタがクランクケースとエアクリーナの間に設けられ、流入側圧力が流出側圧力に比して高くなったときにおけるチェックバルブ及びフロートの動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係るエアフィルタ１は、発電機等のエンジンに取り付けられ、クランクケースから排出されたＣＮＧやブローバイガスに含まれるオイルミストを除去するために用いられるものである。エアフィルタ１は、図１に示すように、内部にエレメント配設空間Ｓを有し、このエレメント配設空間Ｓと外部とを連通させる流入孔２及び流出孔３が形成されたフィルタケース１０と、エレメント配設空間Ｓを流入孔２と連通する流入空間Ｓａ、及び流出孔３と連通する流出空間Ｓｂに二分させてエレメント配設空間Ｓ内に取り付けられるフィルタエレメント５０とから構成されている。エアフィルタ１は、図１に示すように、流入孔２に対して流出孔３が上方向に設けられており、流入孔２から流入されたオイルミストは流入空間Ｓａからフィルタエレメント５０を通過しオイルを分離された後、流出空間Ｓｂを通過し流出孔３から外方に流出されるようになっている。なお、分離されたオイルミストは凝集され油滴となって、エアフィルタ１の下方に設けられたドレン部６０（後に詳述）からエアフィルタ１の下方に排出されるようになっている。
【００１３】
フィルタケース１０は、上部ケース半体１１と、下部ケース半体１２とから構成されており、上部ケース半体１１は、雌ネジ１１ａと、内壁１５と、エレメント支持部１６と、後述するＰＣＶバルブ２０及びバイパスバルブ３０とを有して構成されている。上部ケース半体１１は、例えば金属材料を用いて下方に向けて開口した有底円筒状に形成され、その内部に上述したエレメント配設空間Ｓが形成されるようになっており、このエレメント配設空間Ｓを上述したフィルタエレメント５０が流入空間Ｓａ及び流出空間Ｓｂとに二分するように構成されている。上部ケース半体１１は、エンジン（図示せず）にネジ等の固定手段（図示せず）により固定された状態になっている。雌ネジ１１ａは、上部ケース半体１１の下端内周面に形成され、後述する下部ケース半体１２の雄ネジ１２ａと螺合可能に形成されている。
【００１４】
また、上部ケース半体１１の流入空間Ｓａには、下方に延びて形成される内壁１５が設けられており、流入孔２から流入された気体は、最初に内壁１５に当たった後内壁１５に沿って下方に移動した後フィルタエレメント５０に流入されるようになっている。このように構成することにより、フィルタエレメント５０に均等に気体を流入させることが可能になり、フィルタエレメント５０に局所的に気体が流入することを防止することができる。また、エレメント配設空間Ｓの上端に下方に開口する環状のエレメント支持部１６が設けられており、後述するフィルタエレメント５０の環状に設けられた上部ゴムブッシュ５５にエレメント支持部１６を嵌合させることにより、フィルタエレメント５０を上部ケース半体１１に支持させることができるようになっている。
【００１５】
ＰＣＶバルブ２０は、上部ケース半体１１の上端に取り付けられ、エアフィルタ１の内部の掃気、換気を行うとともに内部の圧力を制御するために設けられる蓋状の弁であり、ケーシング２１と、ダイヤフラム２２と、スプリング２３とで構成されている。ケーシング２１は、略円筒状に形成されており、ケーシング２１の天井部から下方に突出して形成されるダイヤフラム受け部２１ａ及びエアフィルタ１の外部と連通している切り欠き部２１ｂとを備えて構成されている。切り欠き部２１ｂによりケーシング２１の下側且つダイヤフラム２２の上側の領域と外方（大気側領域）は連通した状態になっている。
【００１６】
ダイヤフラム２２は、ケーシング２１の下部に設けられ、弁体部２２ａと支持部２２ｂとを備え、弁体部２２ａ及び支持部２２ｂにより流出空間Ｓｂの上方に大気側領域が区画されるようになっている。この弁体部２２ａは、後述するスプリング２３に付勢された状態になっており、通常時（流出空間Ｓｂの負圧の値が零の時）はダイヤフラム受け部２１ａに当接するようになっているが、流出空間Ｓｂの負圧が所定値を超過すると、ダイヤフラム受け部２１ａから離間し流出空間Ｓｂと流出孔３内部の領域を連通する連通孔を形成する受圧部３ａに当接し、上記連通孔を塞ぎ流出孔３から外部へ気体が流出しないようにすることが可能になっている。スプリング２３は、その上端が支持部２２ｂにその下端が受圧部３ａの下方側端に設けられたスプリング受け部２３ａに取り付けられており、ダイヤフラム２２は、このスプリング２３により受圧部３ａ側からダイヤフラム受け部２１ａ側に向けて付勢されている。
【００１７】
バイパスバルブ３０は、外方（大気側領域）と連通しているバイパス路と流出空間Ｓｂの間に設けられ、ＰＣＶバルブ２０と同様に、ケーシング３１と、ダイヤフラム３２と、スプリング３３とにより構成されている。ダイヤフラム３２は、弁体部３２ａと支持部３２ｂとを備え、弁体部３２ａの流出空間Ｓｂ側（エアフィルタ１の内側）の面が流出空間Ｓｂとバイパス路を連通する連通孔を形成する受圧部３ｂに当接するように構成されている。スプリング３３は、弁体部３２ａから見てバイパス路側（エアフィルタ１の外側）に設けられ、弁体部３２ａを流出空間Ｓｂの方向（エアフィルタ１の内側）に押し付ける付勢力を有している。弁体部３２ａは、スプリング３３の付勢力によって通常時は受圧部３ｂに押し付けられた状態となっているが、後述するフィルタエレメント５０に目詰まり等が発生して流入空間Ｓａ内の圧力（流入側圧力）が高くなり流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂとの間の圧力差が所定の設定圧以上となると、弁体部３２ａにエアフィルタ１の外側の方向にスプリング３３による付勢力より大きな力が作用し、弁体部３２ａはスプリング３３の付勢力に抗してエアフィルタ１の外側に押し出されて開弁する。これにより流出空間Ｓｂと外方が連通されることとなり、上記圧力差を低減させることができるようになっている。
【００１８】
フィルタエレメント５０は、オイルミストからオイルを分離する濾材５１と、外周が濾材５１の内周面に当接接触するように配設されたインナーチューブ５２と、濾材５１及びインナーチューブ５２の上端部及び下端部を覆うようにして固着された環状の上部及び下部エンドプレート５３，５４とから構成されている。濾材５１は、一定の折曲幅を有して蛇腹状に折曲されて、上部エンドプレート５３及び下部エンドプレート５４の間で保持されることにより、断面菊花状に形成されている。濾材５１の内周はインナーチューブ５２の外周に当接接触するような寸法になっている。
【００１９】
インナーチューブ５２は、気体がフィルタエレメント５０を通過する際に生じる差圧によりフィルタエレメント５０が変形するのを防止するために設けられ、濾材５１の内周面に沿って上下に延びた薄肉円筒状に形成される。このインナーチューブ５２は、濾材５１によって濾過された気体を流出空間Ｓｂに流出可能な多数のチューブ流出孔５２ａを有し、チューブ流出孔５２ａは、円周方向及び円筒軸方向に一定間隔を有して形成されている（図１ではチューブ流出孔５２ａの一部のみを図示している）。このため、濾材５１に流入される気体は、この濾材５１内でチューブ流出孔５２ａに向かって流れるようになっている。
【００２０】
また、上部エンドプレート５３の上端及び下部エンドプレート５４の下端の中央部には、ゴム等の弾性部材で形成された環状の上部及び下部ゴムブッシュ５５，５６がそれぞれ配設されている。上部ゴムブッシュ５５は上部エンドプレート５３の上部に、下部ゴムブッシュ５６は下部エンドプレート５４の下部にそれぞれ嵌合された状態になっており、上部ケース半体１１に、フィルタエレメント５０及び下部ケース半体１２を組立てる際には、上部ゴムブッシュ５５の上部が上部ケース半体１１が形成するエレメント配設空間Ｓの上端に、下部ゴムブッシュ５６の下部が下部ケース半体１２の内面下端に、それぞれ押し付けられた状態になる（後に詳述）。このようにフィルタエレメント５０及び下部ケース半体１２が、上部及び下部ゴムブッシュ５５，５６を介設して取り付けられることにより、流入孔２から流入した気体が流入空間Ｓａから濾材５１及びインナーチューブ５２を通過しないで流出空間Ｓｂに流れることを防止できるようになっている。
【００２１】
下部ケース半体１２は、例えば、透明樹脂材料を用いて上方に向けて開口した有底円筒状に形成され、下部ケース半体１２の上端外周に設けられる雄ネジ１２ａと、フィルタエレメント５０を下部ケース半体１２に保持する保持部材１３と、雄ネジ１２ａの下部且つ下部ケース半体１２の外周に設けられるにシールリング１４とを有して構成されている。下部ケース半体１２の雄ネジ１２ａは、上述した上部ケース半体１１の雌ネジ１１ａと螺合可能になっている。また、保持部材１３をフィルタエレメント５０にその外周方向から押し付けることにより、フィルタエレメント５０を下部ケース半体１２に保持することが可能になっている。
【００２２】
下部ケース半体１２に保持されたフィルタエレメント５０は、上部ケース半体１１のエレメント配設空間Ｓに下方から押し上げられ、上部ゴムブッシュ５５の上面がエレメント配設空間Ｓの上端に当接された状態で雌ネジ１１ａに下部ケース半体１２の雄ネジ１２ａを螺合させることにより、上部ケース半体１１に、フィルタエレメント５０及び下部ケース半体１２を取り付けることができるようになっている。なお、雄ネジ１２ａの下部にシールリング１４が設けられることにより、雌ネジ１１ａに雄ネジ１２ａを螺合したときに、上部ケース半体１１と下部ケース半体１２との間に形成される隙間を確実に埋めることができるようになり、エアフィルタ１内部の気体及び分離したオイルの漏出を防止することができるようになっている。
【００２３】
また、下部ケース半体１２の下方には、オイルミストから分離されたオイル(油滴)を排出するためのドレン部６０が設けられており、流入孔２からオイルミストが流入し、濾材５１を通過した結果得られたオイル（油滴）は、下部ケース半体１２の下方に溜められ、一定量溜められた後ドレン部６０を経由してエアフィルタ１の下方に排出されるようになっている。排出されたオイルは、後述するクランクケース２００のオイルパンに流れるようになっている（図３参照）。
【００２４】
ところで、本実施形態におけるエアフィルタ１では、濾材５１に目詰まり等が発生して流入空間Ｓａ内の圧力（流入側圧力）が高くなり流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂとの間の圧力差が所定圧以上になっても上述したバイパスバルブ３０により、上記圧力差を低減させることが可能になっている。しかし、バイパスバルブ３０が設けられていても、オイルの固着でバイパスバルブ３０が作動しなくなる等の原因により、流入側圧力が流出側圧力と比較して高くなることがある。このように流入側圧力が高くなると、オイルパンに溜まっているオイルに対してドレン部６０側に押し出す方向（オイルが逆流する方向）の力が働き、ドレン部６０とオイルパンを連通させるオイル流路のオイルの液面（油面）が上昇する。そして、さらに圧力が高くなると、ドレン部６０からオイルがエアフィルタ１内に流入する問題が発生する（図３参照）。
【００２５】
そこで、本実施形態におけるエアフィルタ１には、ドレン部６０にチェックバルブ６１とフロート６２等が設けられ、上記オイルの流入を防止することが可能になっている。本実施形態におけるドレン部６０は、下方へのオイルの流出は許可するが下方から流出空間Ｓｂへのオイルの流入を禁止するチェックバルブ６１と、チェックバルブ６１を上方に押し上げるフロート６２と、オイルを下方に排出させる排出孔６３ｂを有するオイル排出部６３と、フロート６２を載置する４つのリブ６４とにより構成されている。
【００２６】
オイル排出部６３は、図２に示すように、下側ケース半体１２に固着された状態になっており、外縁部６３ａと、２つの排出孔６３ｂと、バルブ支持部６３ｃとを有し、当該排出孔６３ｂから上述したオイルが下方に排出されるようになっている。チェックバルブ６１は、上側係止部６１ａと下側係止部６１ｂとを有して構成されている。また、バルブ支持部６３ｃは２つの排出孔６３ｂの間に設けられ、上側係止部６１ａと下側係止部６１ｂとの間に設けられた窪みに配設され、チェックバルブ６１はオイル排出部６３に対して上下方向にのみ移動可能に支持された状態になっている。具体的には、チェックバルブ６１を、その上側係止部６１ａの下面とバルブ支持部６３ｃの上面が接触する位置（図２（ａ）参照）から、その下側係止部６１ｂの上面とバルブ支持部６３ｃの下面が接触する位置（図２（ｂ）参照）にまで上下移動させることができるようになっている。通常時（下方からのオイルの流入がない状態において）は、図２（ａ）に示すように、チェックバルブ６１の上側係止部６１ａの下面とバルブ支持部６３ｃの上面が接触した状態になっている。
【００２７】
また、チェックバルブ６１に下方から外力が加えられた時は、上述したようにチェックバルブ６１が上方に移動し、図２（ｂ）に示すように、チェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの上面とバルブ支持部６３ｃの下面が接触した状態になるが、このとき、下側係止部６１ｂの上面と外縁部６３ａの下面とも接触した状態になるため、オイル排出部６３の排出孔６３ｂを塞ぐことが可能になる。なお、チェックバルブ６１は、高い耐油性、耐熱性、耐寒性を有するフロロシリコンゴムにて構成されており、チェックバルブ６１に下方から外力が加えられ、その下側係止部６１ｂの上面が外縁部６３ａ及びバルブ支持部６３ｃの下面に接触した状態となったとき、オイルが下方から流出空間Ｓｂに流入しないようにすることができる。
【００２８】
フロート６２は、中空円柱状に形成され、チェックバルブ６１の下端突起部６１ｄがフロート６２の中空部６２ａに挿入される位置に設けられている。フロート６２は、オイルより比重が小さくオイルに浮遊可能で高い耐油性を有する発泡ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）で構成されており、通常時（下方からオイルの流入がない状態において）は、図２（ａ）に示すように、複数のリブ６４に載置された状態になっている。リブ６４は、その上面にフロート載置面６４ａを有し、フロート６２をそのそれぞれのフロート載置面６４ａに水平に載置することができるようになっている。
【００２９】
ところで、上述したように、流入側圧力が高くなりオイル流路の油面が上昇すると、フロート６２はその油面がフロート６２の下部に達した後下方から浮力が加えられ上方に移動するようになる。そして、フロート６２の上面がチェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの下面に当接し、さらに、フロート６２がチェックバルブ６１を上方に押し上げ、図２（ｂ）に示すように、チェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの上面とバルブ支持部６３ｃ及び外縁部６３ａの下面とが密着した状態になるため、オイル排出部６３の下方からオイルが流出空間Ｓｂに流入することを防止することが可能になっている。
【００３０】
以上のように構成されたエアフィルタ１において、流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂとの間の圧力差が高くなり、バイパスバルブ３０によっても上記圧力差を低減させることができない場合におけるチェックバルブ６１とフロート６２の動作の例について以下で図３を参照しながら説明する。図３は、クランクケース２００からオイルミストを排出する排出孔とエアクリーナ１００の間にエアフィルタ１が配設されたイメージを示している。なお、図３においては、エアフィルタ１の濾材５１、チェックバルブ６１、フロート６２以外の部材、及びエアクリーナ１００、クランクケース２００の詳細な構成は省略して図示している。
【００３１】
まず、エンジンを停止している時は流入空間Ｓａの圧力（以下、流入側圧力Ｐａとする）、流出空間Ｓｂの圧力（以下、流出側圧力Ｐｂとする）は共に零となっており、エンジンを起動すると、クランクケース２００内部の圧力とともに流入側圧力Ｐａが上昇する。また、エンジンを起動した後はエアクリーナ１００からクランクケース２００の吸気系へ気体が流出するため圧力損失が発生し、流出側圧力Ｐｂは−２０ｍｍＡｑ（ミリアクア）となる。よって、図３（ａ）に示すように、例えば流入側圧力Ｐａが３０ｍｍＡｑとなったときの流入側圧力Ｐａと流出側圧力Ｐｂとの差圧、すなわちフィルタエレメント５０に付与される抵抗の大きさ（以下、エレメント抵抗ΔＰとする）は５０ｍｍＡｑとなる。このエレメント抵抗ΔＰの値が大きくなるとドレン部６０とオイルパンを連通させるオイル流路におけるオイルの油面が上昇し、図３（ｂ）に示すように、流入側圧力Ｐａが１００ｍｍＡｑとなったときは、エレメント抵抗ΔＰは１２０ｍｍＡｑとなり、流入側圧力Ｐａが３０ｍｍＡｑであったときと比較して油面の位置が上昇している。
【００３２】
さらに、流入側圧力Ｐａの値が大きくなり２８０ｍｍＡｑにまで達すると、エレメント抵抗ΔＰは３００ｍｍＡｑとなるが、このとき、油面の位置はドレン部６０にまで達し、フロート６２の下面に油面が到達した後フロート６２に下方から浮力が付与されフロート６２が油面とともに上昇する。そして、フロートの上面６２がチェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの下面に当接するとともにフロート６２がチェックバルブ６１を上方に押し上げ、チェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの上面とオイル排出部６３の外縁部６３ａ及びバルブ支持部６３ｃの下面が密着する。従って、チェックバルブ６１が排出孔６３ｂを下方から上方に確実に塞ぐため、オイルのエアフィルタ１への流入を防止することができる。
【００３３】
以上、本実施形態では、チェックバルブ６１及びフロート６２により、流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂの圧力差により発生するオイルの流出空間Ｓｂへの逆流を防止することが可能になる。なお、上記の説明では、流入空間Ｓａの圧力及び流出空間Ｓｂの圧力について数値を基に説明したが、これらの数値に限定されることはない。また、上記チェックバルブ６１及びフロート６２を用いてオイルのエアフィルタ１への流入を防止するという本発明の趣旨を逸脱しなければエアフィルタ１の構成、並びにチェックバルブ６１及びフロート６２の形状、並びにリブ６４の個数も上記実施形態に限定されることなく適宜改良可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態では、チェックバルブ６１としてフロロシリコンゴム、フロート６２として発泡ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）を用いた例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、チェックバルブ６１については、その下側係止部６１ｂの上面（排出孔６３ｂを塞ぐ面）が高いシール性を有する材料で形成されていればよく、アクリロニトリルゴム、ヒドリンゴム等を使用することもできる。また、フロート６２については、ポリウレタンや、耐油発泡スチロール等、本発明を構成するフロートに必要な機能（少なくとも、オイルより比重が小さく、耐油性を有し、チェックバルブ６１を上方に押し上げる機能）を得られる材料であれば別のものを用いてもよい。さらに、チェックバルブの上面をシール性の高い材料として、それ以外の部分の材料を上記フロートと同じ材料にすれば、フロート６２を省略しチェックバルブのみで上記実施形態と同じ効果を得ることも可能である。
【００３５】
なお、上述した実施形態では、バイパスバルブ３０が設けられたエアフィルタ１を対象として、エアフィルタ１へのオイルの流入を防止する例について説明したが、バイパスバルブ３０が設けられていないエアフィルタに対しても、本発明を適用することができる。
【００３６】
そして、上述した実施形態では、蛇腹状に折り曲げられた濾材が巻きつけられているフィルタエレメント５０について説明したが、フィルタエレメント５０または濾材５１については、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、濾過する液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。
【符号の説明】
【００３７】
Ｓ エレメント配設空間 Ｓａ 流入空間
Ｓｂ 流出空間 １ エアフィルタ
２ 流入孔 ３ 流出孔
１０ フィルタケース １１ 上部ケース半体
１２ 下部ケース半体 ２０ ＰＣＶバルブ
３０ バイパスバルブ ５０ フィルタエレメント
５１ 濾材 ５２ インナーチューブ
６０ ドレン部 ６１ チェックバルブ
６２ フロート ６３ オイル排出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルミストを含んだ気体を透過させてオイルミストを分離して除去するエアフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料としてＣＮＧ（圧縮天然ガス）を用いる場合、天然ガスを圧縮する際に圧縮機のコンプレッサ等から飛散するオイルがオイルミストとしてＣＮＧに混入する場合があり、このオイルミストが含まれたままＣＮＧがエンジンに供給されると燃焼効率の低下等の問題が発生するため、気体（ＣＮＧ）からオイルミストを除去する必要がある。また、エンジンの燃焼室から漏れる燃焼ガス（ブローバイガス）はそのまま大気中に放出すると環境汚染の原因となるため、ブローバイガス循環装置により再度燃焼室に循環させて燃焼させているが、このブローバイガスには、エンジンの潤滑に使われるエンジンオイルがシリンダ等から飛散してオイルミストとして含まれているため、このオイルミストも確実に除去する必要がある。
【０００３】
そこで、ＣＮＧやブローバイガス等からオイルミストを分離して除去するエアフィルタが提供されており、エンジンからのブローバイガスを受け入れるためのガス入口部と連通し、ブローバイガスの流れを旋回流に変換した後、ガス中の比較的大きい油滴を遠心分離する一次分離部と、一次分離部を通過したブローバイガスから油滴を捕捉する二次分離部と、二次分離部を通過したガスからさらに油滴を捕捉する最終分離部と、捕捉された油滴を下方へ流出させるオイル排出部と、最終分離部を通過したガスの迂回路を開閉させるバイパス弁を備えたエアフィルタが周知となっている（例えば、特許文献１を参照）。このようなエアフィルタでは複数回に亘って油滴を捕捉することによりオイルの回収効率を向上させるとともにフィルタの濾材に目詰まり等が発生しフィルタ内の圧力が高くなったときも当該圧力を低減させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３６４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようなバイパス弁がないエアフィルタ、または、バイパス弁が設けられているエアフィルタにおいても、オイルの固着等によりバイパス弁が機能しなくなるような場合には、クランクケースからのブローバイガス等の流入により流入側圧力が流出側圧力と比較して著しく高くなることがある。例えば図３に示すようにエアフィルタ１がクランクケース２００とエアクリーナ１００の間に設けられるようなブローバイ循環系において、上述したように流入側圧力が流出側圧力に比して著しく高くなると、クランクケース２００のオイルパンに貯留されているオイルにオイルを排出する方向と反対方向に力が付与される。そして、図３（ｃ）に示すようにエアフィルタのオイル排出部の下方に延びるオイル流路の油面が上昇することにより、オイル排出部からエアフィルタにオイルが逆流する事態が発生する虞がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、オイル排出部からのオイルの下方から上方への流入を防止することが可能なエアフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係るエアフィルタは、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とを連通させる流入孔及び流出孔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孔に連通する流入空間と流出孔に連通する流出空間とに二分させてエレメント配設空間に取り付けられ、流入孔から流入された気体からオイルミストを凝集するフィルタエレメントと、フィルタケースの下部に上下に貫通して設けられ、フィルタエレメントにより凝集されてフィルタケースの下部に流下したオイルを流入させるオイル排出孔（例えば、実施形態における排出孔６３ｂ）と、オイル排出孔の下部近傍に上下移動可能に設けられ、下方からオイル排出孔を覆うことが可能な封止手段と、フィルタケースの下部に設けられ、封止手段を上下移動可能に収容する収容部材（例えば、実施形態におけるドレン部６０及びリブ６４）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成されたエアフィルタにおいて、前記封止手段は、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材であることが好ましく、また、前記収容部材に収容された状態で上下移動可能に設けられた弁体（例えば、実施形態におけるチェックバルブ６１）と、前記弁体の下部近傍に設けられ、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材（例えば、実施形態におけるフロート６２）とにより構成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に関するエアフィルタによれば、オイル排出孔の下部近傍に上下移動可能な封止部材を設け、オイルの油面の上昇に伴い封止部材を上方に移動させてオイル排出孔を塞ぐことが可能になるため、オイル排出部からのオイルの下方から上方への流入を防止することができる。
【００１０】
なお、封止部材として、上下移動可能に収容される弁体とその下部にオイルに浮遊可能なフロートを使用することにより、油面の上昇に伴いフロートを上方に移動させフロートにより弁体を持ち上げ、これに伴い、弁体がオイル排出孔を下方から塞ぐようにすることが可能になる。これにより、簡略な構成で上記と同様の効果を得られるとともに、コストを抑え、省スペース性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るエアフィルタを示す側面断面図である。
【図２】上記エアフィルタのドレン部付近を拡大して示した部分断面図である。
【図３】上記エアフィルタがクランクケースとエアクリーナの間に設けられ、流入側圧力が流出側圧力に比して高くなったときにおけるチェックバルブ及びフロートの動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係るエアフィルタ１は、発電機等のエンジンに取り付けられ、クランクケースから排出されたＣＮＧやブローバイガスに含まれるオイルミストを除去するために用いられるものである。エアフィルタ１は、図１に示すように、内部にエレメント配設空間Ｓを有し、このエレメント配設空間Ｓと外部とを連通させる流入孔２及び流出孔３が形成されたフィルタケース１０と、エレメント配設空間Ｓを流入孔２と連通する流入空間Ｓａ、及び流出孔３と連通する流出空間Ｓｂに二分させてエレメント配設空間Ｓ内に取り付けられるフィルタエレメント５０とから構成されている。エアフィルタ１は、図１に示すように、流入孔２に対して流出孔３が上方向に設けられており、流入孔２から流入されたオイルミストは流入空間Ｓａからフィルタエレメント５０を通過しオイルを分離された後、流出空間Ｓｂを通過し流出孔３から外方に流出されるようになっている。なお、分離されたオイルミストは凝集され油滴となって、エアフィルタ１の下方に設けられたドレン部６０（後に詳述）からエアフィルタ１の下方に排出されるようになっている。
【００１３】
フィルタケース１０は、上部ケース半体１１と、下部ケース半体１２とから構成されており、上部ケース半体１１は、雌ネジ１１ａと、内壁１５と、エレメント支持部１６と、後述するＰＣＶバルブ２０及びバイパスバルブ３０とを有して構成されている。上部ケース半体１１は、例えば金属材料を用いて下方に向けて開口した有底円筒状に形成され、その内部に上述したエレメント配設空間Ｓが形成されるようになっており、このエレメント配設空間Ｓを上述したフィルタエレメント５０が流入空間Ｓａ及び流出空間Ｓｂとに二分するように構成されている。上部ケース半体１１は、エンジン（図示せず）にネジ等の固定手段（図示せず）により固定された状態になっている。雌ネジ１１ａは、上部ケース半体１１の下端内周面に形成され、後述する下部ケース半体１２の雄ネジ１２ａと螺合可能に形成されている。
【００１４】
また、上部ケース半体１１の流入空間Ｓａには、下方に延びて形成される内壁１５が設けられており、流入孔２から流入された気体は、最初に内壁１５に当たった後内壁１５に沿って下方に移動した後フィルタエレメント５０に流入されるようになっている。このように構成することにより、フィルタエレメント５０に均等に気体を流入させることが可能になり、フィルタエレメント５０に局所的に気体が流入することを防止することができる。また、エレメント配設空間Ｓの上端に下方に開口する環状のエレメント支持部１６が設けられており、後述するフィルタエレメント５０の環状に設けられた上部ゴムブッシュ５５にエレメント支持部１６を嵌合させることにより、フィルタエレメント５０を上部ケース半体１１に支持させることができるようになっている。
【００１５】
ＰＣＶバルブ２０は、上部ケース半体１１の上端に取り付けられ、エアフィルタ１の内部の掃気、換気を行うとともに内部の圧力を制御するために設けられる蓋状の弁であり、ケーシング２１と、ダイヤフラム２２と、スプリング２３とで構成されている。ケーシング２１は、略円筒状に形成されており、ケーシング２１の天井部から下方に突出して形成されるダイヤフラム受け部２１ａ及びエアフィルタ１の外部と連通している切り欠き部２１ｂとを備えて構成されている。切り欠き部２１ｂによりケーシング２１の下側且つダイヤフラム２２の上側の領域と外方（大気側領域）は連通した状態になっている。
【００１６】
ダイヤフラム２２は、ケーシング２１の下部に設けられ、弁体部２２ａと支持部２２ｂとを備え、弁体部２２ａ及び支持部２２ｂにより流出空間Ｓｂの上方に大気側領域が区画されるようになっている。この弁体部２２ａは、後述するスプリング２３に付勢された状態になっており、通常時（流出空間Ｓｂの負圧の値が零の時）はダイヤフラム受け部２１ａに当接するようになっているが、流出空間Ｓｂの負圧が所定値を超過すると、ダイヤフラム受け部２１ａから離間し流出空間Ｓｂと流出孔３内部の領域を連通する連通孔を形成する受圧部３ａに当接し、上記連通孔を塞ぎ流出孔３から外部へ気体が流出しないようにすることが可能になっている。スプリング２３は、その上端が支持部２２ｂにその下端が受圧部３ａの下方側端に設けられたスプリング受け部２３ａに取り付けられており、ダイヤフラム２２は、このスプリング２３により受圧部３ａ側からダイヤフラム受け部２１ａ側に向けて付勢されている。
【００１７】
バイパスバルブ３０は、外方（大気側領域）と連通しているバイパス路と流出空間Ｓｂの間に設けられ、ＰＣＶバルブ２０と同様に、ケーシング３１と、ダイヤフラム３２と、スプリング３３とにより構成されている。ダイヤフラム３２は、弁体部３２ａと支持部３２ｂとを備え、弁体部３２ａの流出空間Ｓｂ側（エアフィルタ１の内側）の面が流出空間Ｓｂとバイパス路を連通する連通孔を形成する受圧部３ｂに当接するように構成されている。スプリング３３は、弁体部３２ａから見てバイパス路側（エアフィルタ１の外側）に設けられ、弁体部３２ａを流出空間Ｓｂの方向（エアフィルタ１の内側）に押し付ける付勢力を有している。弁体部３２ａは、スプリング３３の付勢力によって通常時は受圧部３ｂに押し付けられた状態となっているが、後述するフィルタエレメント５０に目詰まり等が発生して流入空間Ｓａ内の圧力（流入側圧力）が高くなり流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂとの間の圧力差が所定の設定圧以上となると、弁体部３２ａにエアフィルタ１の外側の方向にスプリング３３による付勢力より大きな力が作用し、弁体部３２ａはスプリング３３の付勢力に抗してエアフィルタ１の外側に押し出されて開弁する。これにより流出空間Ｓｂと外方が連通されることとなり、上記圧力差を低減させることができるようになっている。
【００１８】
フィルタエレメント５０は、オイルミストからオイルを分離する濾材５１と、外周が濾材５１の内周面に当接接触するように配設されたインナーチューブ５２と、濾材５１及びインナーチューブ５２の上端部及び下端部を覆うようにして固着された環状の上部及び下部エンドプレート５３，５４とから構成されている。濾材５１は、一定の折曲幅を有して蛇腹状に折曲されて、上部エンドプレート５３及び下部エンドプレート５４の間で保持されることにより、断面菊花状に形成されている。濾材５１の内周はインナーチューブ５２の外周に当接接触するような寸法になっている。
【００１９】
インナーチューブ５２は、気体がフィルタエレメント５０を通過する際に生じる差圧によりフィルタエレメント５０が変形するのを防止するために設けられ、濾材５１の内周面に沿って上下に延びた薄肉円筒状に形成される。このインナーチューブ５２は、濾材５１によって濾過された気体を流出空間Ｓｂに流出可能な多数のチューブ流出孔５２ａを有し、チューブ流出孔５２ａは、円周方向及び円筒軸方向に一定間隔を有して形成されている（図１ではチューブ流出孔５２ａの一部のみを図示している）。このため、濾材５１に流入される気体は、この濾材５１内でチューブ流出孔５２ａに向かって流れるようになっている。
【００２０】
また、上部エンドプレート５３の上端及び下部エンドプレート５４の下端の中央部には、ゴム等の弾性部材で形成された環状の上部及び下部ゴムブッシュ５５，５６がそれぞれ配設されている。上部ゴムブッシュ５５は上部エンドプレート５３の上部に、下部ゴムブッシュ５６は下部エンドプレート５４の下部にそれぞれ嵌合された状態になっており、上部ケース半体１１に、フィルタエレメント５０及び下部ケース半体１２を組立てる際には、上部ゴムブッシュ５５の上部が上部ケース半体１１が形成するエレメント配設空間Ｓの上端に、下部ゴムブッシュ５６の下部が下部ケース半体１２の内面下端に、それぞれ押し付けられた状態になる（後に詳述）。このようにフィルタエレメント５０及び下部ケース半体１２が、上部及び下部ゴムブッシュ５５，５６を介設して取り付けられることにより、流入孔２から流入した気体が流入空間Ｓａから濾材５１及びインナーチューブ５２を通過しないで流出空間Ｓｂに流れることを防止できるようになっている。
【００２１】
下部ケース半体１２は、例えば、透明樹脂材料を用いて上方に向けて開口した有底円筒状に形成され、下部ケース半体１２の上端外周に設けられる雄ネジ１２ａと、フィルタエレメント５０を下部ケース半体１２に保持する保持部材１３と、雄ネジ１２ａの下部且つ下部ケース半体１２の外周に設けられるにシールリング１４とを有して構成されている。下部ケース半体１２の雄ネジ１２ａは、上述した上部ケース半体１１の雌ネジ１１ａと螺合可能になっている。また、保持部材１３をフィルタエレメント５０にその外周方向から押し付けることにより、フィルタエレメント５０を下部ケース半体１２に保持することが可能になっている。
【００２２】
下部ケース半体１２に保持されたフィルタエレメント５０は、上部ケース半体１１のエレメント配設空間Ｓに下方から押し上げられ、上部ゴムブッシュ５５の上面がエレメント配設空間Ｓの上端に当接された状態で雌ネジ１１ａに下部ケース半体１２の雄ネジ１２ａを螺合させることにより、上部ケース半体１１に、フィルタエレメント５０及び下部ケース半体１２を取り付けることができるようになっている。なお、雄ネジ１２ａの下部にシールリング１４が設けられることにより、雌ネジ１１ａに雄ネジ１２ａを螺合したときに、上部ケース半体１１と下部ケース半体１２との間に形成される隙間を確実に埋めることができるようになり、エアフィルタ１内部の気体及び分離したオイルの漏出を防止することができるようになっている。
【００２３】
また、下部ケース半体１２の下方には、オイルミストから分離されたオイル(油滴)を排出するためのドレン部６０が設けられており、流入孔２からオイルミストが流入し、濾材５１を通過した結果得られたオイル（油滴）は、下部ケース半体１２の下方に溜められ、一定量溜められた後ドレン部６０を経由してエアフィルタ１の下方に排出されるようになっている。排出されたオイルは、後述するクランクケース２００のオイルパンに流れるようになっている（図３参照）。
【００２４】
ところで、本実施形態におけるエアフィルタ１では、濾材５１に目詰まり等が発生して流入空間Ｓａ内の圧力（流入側圧力）が高くなり流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂとの間の圧力差が所定圧以上になっても上述したバイパスバルブ３０により、上記圧力差を低減させることが可能になっている。しかし、バイパスバルブ３０が設けられていても、オイルの固着でバイパスバルブ３０が作動しなくなる等の原因により、流入側圧力が流出側圧力と比較して高くなることがある。このように流入側圧力が高くなると、オイルパンに溜まっているオイルに対してドレン部６０側に押し出す方向（オイルが逆流する方向）の力が働き、ドレン部６０とオイルパンを連通させるオイル流路のオイルの液面（油面）が上昇する。そして、さらに圧力が高くなると、ドレン部６０からオイルがエアフィルタ１内に流入する問題が発生する（図３参照）。
【００２５】
そこで、本実施形態におけるエアフィルタ１には、ドレン部６０にチェックバルブ６１とフロート６２等が設けられ、上記オイルの流入を防止することが可能になっている。本実施形態におけるドレン部６０は、下方へのオイルの流出は許可するが下方から流出空間Ｓｂへのオイルの流入を禁止するチェックバルブ６１と、チェックバルブ６１を上方に押し上げるフロート６２と、オイルを下方に排出させる排出孔６３ｂを有するオイル排出部６３と、フロート６２を載置する４つのリブ６４とにより構成されている。
【００２６】
オイル排出部６３は、図２に示すように、下側ケース半体１２に固着された状態になっており、外縁部６３ａと、２つの排出孔６３ｂと、バルブ支持部６３ｃとを有し、当該排出孔６３ｂから上述したオイルが下方に排出されるようになっている。チェックバルブ６１は、上側係止部６１ａと下側係止部６１ｂとを有して構成されている。また、バルブ支持部６３ｃは２つの排出孔６３ｂの間に設けられ、上側係止部６１ａと下側係止部６１ｂとの間に設けられた窪みに配設され、チェックバルブ６１はオイル排出部６３に対して上下方向にのみ移動可能に支持された状態になっている。具体的には、チェックバルブ６１を、その上側係止部６１ａの下面とバルブ支持部６３ｃの上面が接触する位置（図２（ａ）参照）から、その下側係止部６１ｂの上面とバルブ支持部６３ｃの下面が接触する位置（図２（ｂ）参照）にまで上下移動させることができるようになっている。通常時（下方からのオイルの流入がない状態において）は、図２（ａ）に示すように、チェックバルブ６１の上側係止部６１ａの下面とバルブ支持部６３ｃの上面が接触した状態になっている。
【００２７】
また、チェックバルブ６１に下方から外力が加えられた時は、上述したようにチェックバルブ６１が上方に移動し、図２（ｂ）に示すように、チェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの上面とバルブ支持部６３ｃの下面が接触した状態になるが、このとき、下側係止部６１ｂの上面と外縁部６３ａの下面とも接触した状態になるため、オイル排出部６３の排出孔６３ｂを塞ぐことが可能になる。なお、チェックバルブ６１は、高い耐油性、耐熱性、耐寒性を有するフロロシリコンゴムにて構成されており、チェックバルブ６１に下方から外力が加えられ、その下側係止部６１ｂの上面が外縁部６３ａ及びバルブ支持部６３ｃの下面に接触した状態となったとき、オイルが下方から流出空間Ｓｂに流入しないようにすることができる。
【００２８】
フロート６２は、中空円柱状に形成され、チェックバルブ６１の下端突起部６１ｄがフロート６２の中空部６２ａに挿入される位置に設けられている。フロート６２は、オイルより比重が小さくオイルに浮遊可能で高い耐油性を有する発泡ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）で構成されており、通常時（下方からオイルの流入がない状態において）は、図２（ａ）に示すように、複数のリブ６４に載置された状態になっている。リブ６４は、その上面にフロート載置面６４ａを有し、フロート６２をそのそれぞれのフロート載置面６４ａに水平に載置することができるようになっている。
【００２９】
ところで、上述したように、流入側圧力が高くなりオイル流路の油面が上昇すると、フロート６２はその油面がフロート６２の下部に達した後下方から浮力が加えられ上方に移動するようになる。そして、フロート６２の上面がチェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの下面に当接し、さらに、フロート６２がチェックバルブ６１を上方に押し上げ、図２（ｂ）に示すように、チェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの上面とバルブ支持部６３ｃ及び外縁部６３ａの下面とが密着した状態になるため、オイル排出部６３の下方からオイルが流出空間Ｓｂに流入することを防止することが可能になっている。
【００３０】
以上のように構成されたエアフィルタ１において、流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂとの間の圧力差が高くなり、バイパスバルブ３０によっても上記圧力差を低減させることができない場合におけるチェックバルブ６１とフロート６２の動作の例について以下で図３を参照しながら説明する。図３は、クランクケース２００からオイルミストを排出する排出孔とエアクリーナ１００の間にエアフィルタ１が配設されたイメージを示している。なお、図３においては、エアフィルタ１の濾材５１、チェックバルブ６１、フロート６２以外の部材、及びエアクリーナ１００、クランクケース２００の詳細な構成は省略して図示している。
【００３１】
まず、エンジンを停止している時は流入空間Ｓａの圧力（以下、流入側圧力Ｐａとする）、流出空間Ｓｂの圧力（以下、流出側圧力Ｐｂとする）は共に零となっており、エンジンを起動すると、クランクケース２００内部の圧力とともに流入側圧力Ｐａが上昇する。また、エンジンを起動した後はエアクリーナ１００からクランクケース２００の吸気系へ気体が流出するため圧力損失が発生し、流出側圧力Ｐｂは−２０ｍｍＡｑ（ミリアクア）となる。よって、図３（ａ）に示すように、例えば流入側圧力Ｐａが３０ｍｍＡｑとなったときの流入側圧力Ｐａと流出側圧力Ｐｂとの差圧、すなわちフィルタエレメント５０に付与される抵抗の大きさ（以下、エレメント抵抗ΔＰとする）は５０ｍｍＡｑとなる。このエレメント抵抗ΔＰの値が大きくなるとドレン部６０とオイルパンを連通させるオイル流路におけるオイルの油面が上昇し、図３（ｂ）に示すように、流入側圧力Ｐａが１００ｍｍＡｑとなったときは、エレメント抵抗ΔＰは１２０ｍｍＡｑとなり、流入側圧力Ｐａが３０ｍｍＡｑであったときと比較して油面の位置が上昇している。
【００３２】
さらに、流入側圧力Ｐａの値が大きくなり２８０ｍｍＡｑにまで達すると、エレメント抵抗ΔＰは３００ｍｍＡｑとなるが、このとき、油面の位置はドレン部６０にまで達し、フロート６２の下面に油面が到達した後フロート６２に下方から浮力が付与されフロート６２が油面とともに上昇する。そして、フロートの上面６２がチェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの下面に当接するとともにフロート６２がチェックバルブ６１を上方に押し上げ、チェックバルブ６１の下側係止部６１ｂの上面とオイル排出部６３の外縁部６３ａ及びバルブ支持部６３ｃの下面が密着する。従って、チェックバルブ６１が排出孔６３ｂを下方から上方に確実に塞ぐため、オイルのエアフィルタ１への流入を防止することができる。
【００３３】
以上、本実施形態では、チェックバルブ６１及びフロート６２により、流入空間Ｓａと流出空間Ｓｂの圧力差により発生するオイルの流出空間Ｓｂへの逆流を防止することが可能になる。なお、上記の説明では、流入空間Ｓａの圧力及び流出空間Ｓｂの圧力について数値を基に説明したが、これらの数値に限定されることはない。また、上記チェックバルブ６１及びフロート６２を用いてオイルのエアフィルタ１への流入を防止するという本発明の趣旨を逸脱しなければエアフィルタ１の構成、並びにチェックバルブ６１及びフロート６２の形状、並びにリブ６４の個数も上記実施形態に限定されることなく適宜改良可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態では、チェックバルブ６１としてフロロシリコンゴム、フロート６２として発泡ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）を用いた例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、チェックバルブ６１については、その下側係止部６１ｂの上面（排出孔６３ｂを塞ぐ面）が高いシール性を有する材料で形成されていればよく、アクリロニトリルゴム、ヒドリンゴム等を使用することもできる。また、フロート６２については、ポリウレタンや、耐油発泡スチロール等、本発明を構成するフロートに必要な機能（少なくとも、オイルより比重が小さく、耐油性を有し、チェックバルブ６１を上方に押し上げる機能）を得られる材料であれば別のものを用いてもよい。さらに、チェックバルブの上面をシール性の高い材料として、それ以外の部分の材料を上記フロートと同じ材料にすれば、フロート６２を省略しチェックバルブのみで上記実施形態と同じ効果を得ることも可能である。
【００３５】
なお、上述した実施形態では、バイパスバルブ３０が設けられたエアフィルタ１を対象として、エアフィルタ１へのオイルの流入を防止する例について説明したが、バイパスバルブ３０が設けられていないエアフィルタに対しても、本発明を適用することができる。
【００３６】
そして、上述した実施形態では、蛇腹状に折り曲げられた濾材が巻きつけられているフィルタエレメント５０について説明したが、フィルタエレメント５０または濾材５１については、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、濾過する液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。
【符号の説明】
【００３７】
Ｓ エレメント配設空間 Ｓａ 流入空間
Ｓｂ 流出空間 １ エアフィルタ
２ 流入孔 ３ 流出孔
１０ フィルタケース １１ 上部ケース半体
１２ 下部ケース半体 ２０ ＰＣＶバルブ
３０ バイパスバルブ ５０ フィルタエレメント
５１ 濾材 ５２ インナーチューブ
６０ ドレン部 ６１ チェックバルブ
６２ フロート ６３ オイル排出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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とを連通させる流入孔及び流出孔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孔に連通する流入空間と前記流出孔に連通する流出空間とに二分させて前記エレメント配設空間に取り付けられ、前記流入孔から流入された気体からオイルミストを凝集するフィルタエレメントと、
前記フィルタケースの下部に上下に貫通して設けられ、前記フィルタエレメントにより凝集されて前記フィルタケースの下部に流下したオイルを流入させるオイル排出孔と、
前記オイル排出孔の下部近傍に上下移動可能に設けられ、下方から前記オイル排出孔を覆うことが可能な封止手段と、
前記フィルタケースの下部に設けられ、前記封止手段を上下移動可能に収容する収容部材とを備えたことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記封止手段は、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材であることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項３】
前記封止手段は、前記収容部材に収容された状態で上下移動可能に設けられた弁体と、前記弁体の下部近傍に設けられ、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項１】
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とを連通させる流入孔及び流出孔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孔に連通する流入空間と前記流出孔に連通する流出空間とに二分させて前記エレメント配設空間に取り付けられ、前記流入孔から流入された気体からオイルミストを凝集するフィルタエレメントと、
前記フィルタケースの下部に上下に貫通して設けられ、前記フィルタエレメントにより凝集されて前記フィルタケースの下部に流下したオイルを流入させるオイル排出孔と、
前記オイル排出孔の下部近傍に上下移動可能に設けられ、下方から前記オイル排出孔を覆うことが可能な封止手段と、
前記フィルタケースの下部に設けられ、前記封止手段を上下移動可能に収容する収容部材とを備えたことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記封止手段は、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材であることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項３】
前記封止手段は、前記収容部材に収容された状態で上下移動可能に設けられた弁体と、前記弁体の下部近傍に設けられ、前記オイルに浮遊可能な材料から成るフロート部材とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１６９２２２（Ｐ２０１１−１６９２２２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３４０７（Ｐ２０１０−３３４０７）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００２５２２５２）和興フィルタテクノロジー株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００２５２２５２）和興フィルタテクノロジー株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]