説明

ダストフィルタ

【課題】濾過部材の通気抵抗の上昇を抑制する。
【解決手段】ダストフィルタ40は、空気を濾過する濾過部材44をケーシング42内に収納してなる。ケーシング42内における空気導入側の空間部60に連通しかつ濾過部材44から剥離した塵埃を収納する塵埃トラップ室55と、塵埃トラップ室55から空気導入側の空間部60への塵埃の逆流を防止する逆流防止壁70とを備える。濾過部材44から剥離された塵埃は、空気導入側の空間部60を通じて塵埃トラップ室55に収納され、かつ、逆流防止壁70によって逆流が防止される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気を濾過することにより空気中の塵埃すなわちダストを捕集するダストフィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、車両用のキャニスタ内の吸着剤が大気中に含まれる塵埃によって目詰まりをおこすおそれがある。このため、キャニスタの大気導入口にフィルタ部材を装着することにより、大気中に含まれるダストいわゆる塵埃を除去している(特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】特開平2−70967号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記特許文献1によると、キャニスタの大気導入口に、プレート状のフィルタ部材(特許文献1における「フィルタ114,116」が相当する。)が、単に通路を横切るように設けられている。したがって、フィルタ部材が塵埃により目詰まりしやすく、通気抵抗の上昇を招くという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、濾過部材の通気抵抗の上昇を抑制することのできるダストフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするダストフィルタにより解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項1にかかるダストフィルタによると、ケーシング内の空気導入側の空間部に導入された空気は、濾過部材を通ることにより濾過されて空気導出側へ導出される。また、濾過部材から剥離された塵埃(ダスト)は、空気導入側の空間部を通じて塵埃トラップ室に収納される。その塵埃トラップ室に収納された塵埃の逆流が逆流防止手段によって防止あるいは低減される。したがって、濾過部材から剥離された塵埃が空気導入側の空間部内に溜まることを回避することができる。このため、濾過部材の通気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0006】
また、特許請求の範囲の請求項2にかかるダストフィルタによると、逆流防止手段が、塵埃トラップ室の入口部を堰状に遮る逆流防止壁である。このため、逆流防止手段を簡単な構成とすることができる。
【0007】
また、特許請求の範囲の請求項3にかかるダストフィルタによると、キャニスタの大気導入経路上に設けられることにより、キャニスタ内の負圧時に塵埃が濾過部材に捕集され、キャニスタの正圧時の圧力により濾過部材から塵埃が剥離される。したがって、濾過部材による塵埃の捕集と、濾過部材からの塵埃の剥離を効果的に行なうことができる。
【0008】
また、特許請求の範囲の請求項4にかかるダストフィルタによると、ケーシングを、燃料タンクのインレットパイプの給油口の周囲の少なくとも一部を取り囲む形状としたものである。これにより、インレットパイプの給油口を衝突時等の衝撃から保護することができる。
【0009】
また、特許請求の範囲の請求項5にかかるダストフィルタによると、濾過部材が、空気を径方向に流して濾過する構成である。これにより、濾過部材の濾過面積を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。
【実施例】
【0011】
[実施例1]
本発明の実施例1を説明する。本実施例では、主として、自動車等の車両に装備される蒸発燃料処理装置におけるキャニスタの大気導入経路上に設けられるダストフィルタを例示する。説明の都合上、蒸発燃料処理装置の概要を説明した後で、ダストフィルタについて説明する。なお、図1は蒸発燃料処理装置を示す構成図である。
図1に示すように、蒸発燃料処理装置10は、燃料タンク12とエンジン(内燃機関)14の吸気管16とを連通するパージライン18の途中に設けたキャニスタ20内の吸着体22により蒸発燃料を吸着する。エンジンの運転状態に応じて、パージライン18に設けられたパージバルブ24が開閉される。これにより、キャニスタ20内の吸着体22に吸着された蒸発燃料が、パージライン18を通じて吸気管16内に導入される。
【0012】
前記燃料タンク12には、給油口31を備えるインレットパイプ30が設けられている。インレットパイプ30は、燃料を給油口31から燃料タンク12内に導入するためのパイプで、給油口31は斜め上方に向けて開放されている。給油口31にはキャップ33が着脱可能に取付けられている。また、インレットパイプ30と燃料タンク12とは、ブリーザライン35により連通されている。
【0013】
前記キャニスタ20は、前記燃料タンク12内で発生する蒸発燃料を活性炭等からなる吸着体22で吸着することにより、その蒸発燃料が大気導入ライン26を通って大気に放出されることを防止するものである。キャニスタ20に吸着された蒸発燃料は、パージバルブ24が開のとき、パージライン18を通して吸気管16内に吸気管負圧を利用して導入されることによりエンジン14で燃焼される。その際、大気導入ライン26を通して空気が導入される。また、前記大気導入ライン26は、大気から燃料タンク12内に空気を導入したり、燃料タンク12内から大気へ空気を排出したりすることにより、燃料タンク12に発生する圧力変動を緩和する。なお、燃料タンク12に発生する圧力変動には、例えば燃料消費、温度低下、パージ等に起因する負圧、及び、温度上昇、燃料揺動等による蒸発燃料の発生に起因する正圧がある。なお、図1中における符号、37はスロットルバルブ、38はエアクリーナ、39はエアクリーナエレメントである。
【0014】
しかして、前記インレットパイプ30の給油口31には、その給油口31の周囲の少なくとも一部を取り囲む形状のダストフィルタ40が設けられている。本実施例のダストフィルタ40は、前記インレットパイプ30の給油口31の周辺部に配置された大気導入ライン26の大気側端部と連通されており、大気導入ライン26に導入される空気を濾過することにより、大気中の塵埃を除去するために設けられている。なお、図2はダストフィルタを示す断面図、図3は図2のIII−III線矢視断面図である。また、各図には方位が付記されている。なお、前後左右については適宜変更することができる。
【0015】
図2および図3に示すように、ダストフィルタ40は、ケーシング42と、濾過部材44とを備えている。
ケーシング42は、例えば樹脂製で、前記インレットパイプ30(図1参照。)の給油口31の下半側をほぼ半周に亘って取り囲む半円筒状型をなしており、その内周側空間部が給油口配置部となっている。ケーシング42は、断面半円筒状の内周壁部46と、内周壁部46の外周側に所定の間隔を隔てて平行状をなす断面半円筒状の外周壁部47と、内周壁部46と外周壁部47の周方向の両端面間を閉鎖する両周端壁部48,49(図2参照。)と、内周壁部46及び外周壁部47並びに両周端壁部48,49とにより取り囲まれる中空空間の軸方向(図2において紙面表裏方向)の両開口端面を閉鎖する円弧状の上下の両端板部50,51(図3参照。)とを有し、半円筒型をなす密閉状の内部空間を形成している。
【0016】
図3に示すように、前記ケーシング42の内部空間は、下側の端板部51に対して所定間隔を隔てて平行をなす区画壁部52により、その上側の濾過室54と下側の塵埃トラップ室55とに区画されている。なお、ケーシング42は、複数の分割体による結合構造をなしており、濾過室54に濾過部材44を配置するようにして複数の分割体を相互に結合することによって構成されている。また、ケーシング42は、前記インレットパイプ30の給油口31に嵌合した状態で、その給油口31に図示しないねじ止め手段、クリップ手段等の適宜の固定手段をもって固定される。また、給油口31が斜め上方に向けて開放されている関係上、ケーシング42も給油口31に沿って傾斜状に設けられる(図3参照。)。したがって、車両に対するダストフィルタ40の搭載上、図3に示すように、濾過室54が天側(上側)に配置され、塵埃トラップ室55が地側(下側)に配置される。これとともに、濾過部材44(後述する。)が内周側(図2及び図3において上側)を天側(上側)に向け、外周側(図2及び図3において下側)を地側(下側)に設けて配置される(図2参照。)。
【0017】
図2に示すように、前記内周壁部46の周方向の一端側(図2において左端側)には、径方向外方へ突出しかつ軸方向に延びる第1の支持片57が形成されている。第1の支持片57の先端部は、濾過室54の径方向の中間部に延びている。また、前記外周壁部47の周方向の他端側(図2において右端側)には、径方向内方へ突出しかつ軸方向に延びる第2の支持片58が形成されている。第2の支持片58の先端部は、濾過室54の径方向の中間部に延びている。
【0018】
前記濾過部材44は、濾過紙、不織布等の濾過材料をプリーツ状に折り曲げることにより形成されている。濾過部材44は、前記濾過室54内に収納されている。濾過部材44の周方向の一端部(図2において左端部)44aは、前記第1の支持片57に嵌合された状態で接合されている。また、濾過部材44の周方向の他端部(図2において右端部)44bは、前記第2の支持片58に嵌合された状態で接合されている。また、濾過部材44の上縁部は前記上側の端板部50に接合され、その下端縁は前記区画壁部52に接合されている(図3参照。)。濾過部材44により、濾過室54内が2つの空間部に区画されている。2つの空間部のうち、濾過部材44の外周側の空間部が空気導入側の空間部60とされ、その内周側の空間部が空気導出側の空間部62となっている(図2及び図3参照。)。
【0019】
前記ケーシング42における空気導入側の空間部60に面する壁部には、その空間部60を大気に開放する大気開放口64が形成されている(図2参照。)。これにより、大気中の空気が、大気開放口64を通じて濾過室54の空気導入側の空間部60へ導入されるようになっている(図2中、矢印Y1参照。)。なお、大気開放口64は、ケーシング42における空気導入側の空間部60に面する壁部であれば任意の位置に設定することができる。
【0020】
前記ケーシング42における空気導出側の空間部62に面する壁部には、その空間部62を開口する空気導出口66が形成されている(図2参照。)。この空気導出口66には、前記大気導入ライン26(図1参照。)の大気側端部が連通されている。これにより、濾過室54の空気導出側の空間部62の空気が、空気導出口66を通じて大気導入ライン26(図1参照。)へ流出され、さらにキャニスタ20へ導入されるようになっている。なお、空気導出口66は、ケーシング42における空気導出側の空間部62に面する壁部であれば任意の位置に設定することができる。
【0021】
図3に示すように、前記ケーシング42の区画壁部52には、前記濾過室54の空気導入側の空間部60と前記塵埃トラップ室55とを連通する連通口68が形成されている。連通口68は、外周壁部47の内周面に接するように開口されている。また、連通口68は、外周壁部47の周方向のうち最下部付近に少なくとも形成されている。連通口68は、周方向に連続する1つの開口孔でもよいし、周方向に断続的に形成された複数の開口孔でもよい。なお、連通口68は、本明細書でいう「塵埃トラップ室の入口部」に相当する。
【0022】
前記塵埃トラップ室55における外周壁部47の内周面上には、前記連通口68を堰状に遮るリブ状の逆流防止壁70が形成されている。逆流防止壁70は、前記区画壁部52の下方近くより径方向内方へ突出されかつ周方向に延びている。また、逆流防止壁70は、前記連通口68の開口高さよりも高い突出高さで、その先端に向かって区画壁部52から緩やかに離れる傾斜状をなしている。なお、逆流防止壁70は、本明細書でいう「逆流防止手段」に相当する。
【0023】
前記ダストフィルタ40において、空気は、大気開放口64(図2参照。)を通じて空気導入側の空間部60内へ流入する(図2中、矢印Y1参照。)。その空気は、濾過部材44を外周側から内周側へ径方向に向けて通過することにより濾過されて、空気導出側の空間部62へ流出する(図2及び図3中、矢印Y2参照。)。さらに、その濾過された空気は、空気導出口66を通じて流出する(図2中、矢印Y3参照。)。その空気は、図1に示すように、大気導入経路26を通じてキャニスタ20へ導入される。
【0024】
また、空気導入側の空間部60に面する濾過部材44の外周側には、塵埃が捕集される。この濾過部材44の外周側がダストフィルタ40の設置上、天地方向の地側に向けられていることから、その外周側に捕集された塵埃は、重力、車両振動、給油時の正圧等により剥離されて外周壁部47の内周面上に落下する(図3中、矢印Y4参照。)。さらに、塵埃は、連通口68を通じて塵埃トラップ室55内へ落下することにより収納される(図3中、矢印Y5参照。)。このとき、塵埃が逆流防止壁70を乗り越えて下方空間部に内に入り込むことにより、その塵埃(符号、Dを付す。)の逆流が防止あるいは低減される。
【0025】
また、ダストフィルタ40がキャニスタ20の大気導入経路上(本実施例では大気導入ライン26の大気導入側の端部)に設けられている(図1参照。)。これにより、キャニスタ20内の負圧時に塵埃が濾過部材44(図2及び図3参照。)に捕集され、キャニスタ20の正圧時の圧力により濾過部材44から塵埃が剥離すなわち落下される(図3中、矢印Y4参照。)。したがって、濾過部材44による塵埃の捕集と、濾過部材44からの塵埃の剥離を効果的に行なうことができる。なお、ダストフィルタ40内を空気が流れる経路と大気導入ライン26とが、本明細書でいう「大気導入経路」に相当する。
【0026】
上記したダストフィルタ40によると、濾過部材44から剥離された塵埃は、空気導入側の空間部60を通じて塵埃トラップ室55に収納される(図3参照。)。その塵埃トラップ室55に収納された塵埃の逆流が逆流防止壁70によって防止あるいは低減される。したがって、濾過部材44から剥離された塵埃が空気導入側の空間部60内に溜まることを回避することができる。このため、濾過部材44の通気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0027】
また、塵埃トラップ室55の入口部である区画壁部52の連通口68を堰状に遮る逆流防止壁70(図3参照。)を逆流防止手段としているため、逆流防止手段を簡単な構成とすることができる。
【0028】
また、ダストフィルタ40がキャニスタ20の大気導入経路上(本実施例では大気導入ライン26の大気導入側の端部)に設けられている(図1参照。)。これにより、キャニスタ20内の負圧時に塵埃が濾過部材44(図2及び図3参照。)に捕集され、キャニスタ20の正圧時の圧力により濾過部材44から塵埃が剥離すなわち落下される(図3中、矢印Y4参照。)。したがって、濾過部材44による塵埃の捕集と、濾過部材44からの塵埃の剥離を効果的に行なうことができる。なお、ダストフィルタ40内を空気が流れる経路と大気導入ライン26とが、本明細書でいう「大気導入経路」に相当する。
【0029】
また、ケーシング42を、燃料タンク12のインレットパイプ30の給油口31の下半側をほぼ半周に亘って取り囲む形状としたものである(図2及び図3参照。)。これにより、インレットパイプ30の給油口31を衝突時等の衝撃から保護することができる。なお、ダストフィルタ40のケーシング42を、インレットパイプ30の給油口31を全周に亘って取り囲む円筒状、角筒状等の筒状型に変更とすることにより、衝突時等の衝撃に対するインレットパイプ30の給油口31の保護性能を一層向上することができる。この場合、濾過室54を、半円筒型とする他、C型、円筒型、角筒型、D型等の適宜の形状に設定することができる。
【0030】
また、濾過部材44を断面円弧状に形成し、濾過部材44の外周側から内周側への径方向に空気を流して濾過する構成としたものである(図2及び図3中、矢印Y2参照。)。すなわち、断面円弧状に形成された濾過部材44の外周側に塵埃を捕集する面を設定したことにより、濾過部材44の塵埃を捕集する面の面積を大きくすることができる。
【0031】
また、ダストフィルタ40の設置上、濾過部材44の外周側すなわち塵埃を捕集する面が天地方向の地側(地側)に向けられている(図2及び図3参照。)。これにより、濾過部材44の外周側に捕集された塵埃が、重力、車両振動、給油時の正圧等により、濾過部材44の外周側から剥離しやすくなるため、濾過部材44の通気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0032】
[実施例2]
本発明の実施例2を説明する。本実施例は前記実施例1におけるダストフィルタ40に変更を加えたものであるからその変更点について詳述し、重複する説明を省略する。なお、図4はダストフィルタを示す断面図、図5は図4のV−V線矢視断面図である。
本実施例は、前記実施例1におけるダストフィルタ40の濾過部材44における塵埃を捕集する面側すなわち外周側に濾過部材43を設けたものである。なお、説明の都合上、両濾過部材43,44を総称して「濾過部材45」といい、濾過部材43を「上流側の濾過部43」といい、濾過部材44を「下流側の濾過部44」という。
【0033】
前記上流側の濾過部43は、通気性を有するウレタン等の発泡材からなる濾過材料によりシート状に形成されており、前記下流側の濾過部44の外周側に積層状に接合されている。しかして、下流側の濾過部44は、メインの濾過部であって、ケーシング42内を通る空気中に含まれる塵埃を適度に捕集可能な目を有している。また、上流側の濾過部43はサブの濾過部であって、下流側の濾過部44の目よりも粗い目すなわちケーシング42内を通る空気中に含まれる塵埃のうちの大き目の塵埃を捕集可能な目を有している。
【0034】
前記ダストフィルタ40において、空気導入側の空間部60内へ流入した空気(図4中、矢印Y1参照。)は、上流側の濾過部43及び下流側の濾過部44を外周側から内周側へ径方向に向けて通過することにより濾過されて、空気導出側の空間部62へ流出する(図4中、矢印Y2参照。)。このとき、上流側の濾過部43により空気中に含まれる塵埃のうちの大き目の塵埃が捕集される。そして、下流側の濾過部44により空気中に含まれる小さ目の塵埃が捕集される。
【0035】
また、空気導入側の空間部60に面する上流側の濾過部43の外周側には、塵埃が捕集される。この濾過部43の外周側がダストフィルタ40の設置上、天地方向の地側(下側)に向けられていることから、その外周側に捕集された塵埃は、重力、車両振動、給油時の正圧等により剥離されて外周壁部47の内周面上に落下する(図5中、矢印Y4参照。)。さらに、塵埃は、連通口68を通じて塵埃トラップ室55内へ落下することにより収納される(図3中、矢印Y5参照。)。このとき、塵埃が逆流防止壁70を乗り越えて下方空間部に内に入り込むことにより、その塵埃(符号、Dを付す。)の逆流が防止あるいは低減される。
【0036】
上記したダストフィルタ40によっても、前記実施例1と同様の作用・効果を得ることができる。
また、濾過部材45の上流側の濾過部43により空気中に含まれる塵埃のうちの大き目の塵埃が捕集され、その下流側の濾過部44により空気中に含まれる小さ目の塵埃が捕集される。このため、上流側の濾過部43と下流側の濾過部44とにより、塵埃を段階的に捕集することができ、濾過性能を向上することができる。また、下流側の濾過部44で捕集する塵埃量が減少されることにより、下流側の濾過部44の通気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0037】
また、ダストフィルタ40の設置上、濾過部材45の上流側の濾過部43の外周側すなわち塵埃を捕集する面が天地方向の地側(下側)に向けられている(図4及び図5参照。)。これにより、濾過部材45の上流側の濾過部43の外周側に捕集された塵埃が、重力、車両振動、給油時の正圧等により、上流側の濾過部43の外周側から剥離すなわち落下しやすくなるため、上流側の濾過部43の通気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0038】
本発明は前記実施例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における変更が可能である。例えば、本発明のダストフィルタ40は、キャニスタ20の大気導入経路上に配置するもの限らず、各種の用途に用いる空気(その他の気体を含む。)を濾過する空気清浄器等のフィルタとして適用することができる。また、前記実施例のダストフィルタ40は、大気導入経路上であれば任意の位置に設けることが可能である。また、濾過部材(下流側の濾過部材)44には、濾過紙、不織布等の濾過材料の他、ウレタン等の発泡材等の濾過材料を用いることができる。
【0039】
また、濾過部材(上流側の濾過部)43には、ウレタン等の発泡材の濾過材料の他、濾過紙、不織布等の濾過材料を用いることができる。また、濾過部材45の上流側の濾過部43と下流側の濾過部44には、目の異なる濾過材料を用いればよく、異なる材料の濾過部材に限らず、同一の材質の濾過材料を用いることもできる。また、濾過部材45の目の粗さは、空気の流れ方向の上流側を粗くかつ下流側を細かくする勾配を有しておればよく、2層の濾過部43,44又は3層以上の濾過部による段階的な勾配を有するほか、連続的に変化するものとすることもできる。また、上流側の濾過部43及び/又は下流側の濾過部44は、それぞれ単層に限らず、2層、3層等に複層化することもできる。また、下流側の濾過部44と上流側の濾過部43とは、所定間隔を隔てて配置することもできる。また、上流側の濾過部43及び下流側の濾過部44に、別の濾過部材を加えることで、濾過部材を3層以上に構成することもできる。
【0040】
また、逆流防止手段としては、前記実施例の固定状の逆流防止壁70の他、ゴム状弾性材、バネ材等を用いて開閉する可動式の逆流防止壁、フラップ弁のような逆止弁等を用いることも考えられる。また、前記実施例では、濾過部材44又は濾過部材45の外周側を空気導入側としかつ濾過部材44又は濾過部材45の内周側を空気導出側としたが、逆に、濾過部材44又は濾過部材45の内周側を空気導入側としかつ濾過部材44又は濾過部材45の外周側を空気導出側としてもよい。また、ケーシング42、濾過部材44,45、塵埃トラップ室55、逆流防止壁70等については、前記実施例のものに限らず、適宜の形状に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の実施例1にかかる蒸発燃料処理装置を示す構成図である。
【図2】ダストフィルタを示す断面図である。
【図3】図2のIII−III線矢視断面図である。
【図4】本発明の実施例2にかかるダストフィルタを示す断面図である。
【図5】図4のV−V線矢視断面図である。
【符号の説明】
【0042】
12 燃料タンク
30 インレットパイプ
31 給油口
40 ダストフィルタ
42 ケーシング
43 濾過部材(上流側の濾過部)
44 濾過部材(下流側の濾過部)
45 濾過部材
55 塵埃トラップ室
60 空気導入側の空間部
68 連通口(入口部)
70 逆流防止壁(逆流防止手段)


【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気を濾過する濾過部材をケーシング内に収納してなるダストフィルタであって、
前記ケーシング内における空気導入側の空間部に連通しかつ前記濾過部材から剥離した塵埃を収納する塵埃トラップ室と、
前記塵埃トラップ室から前記空気導入側の空間部への塵埃の逆流を防止する逆流防止手段と
を備えることを特徴とするダストフィルタ。
【請求項2】
請求項1に記載のダストフィルタであって、
前記逆流防止手段が、前記塵埃トラップ室の入口部を堰状に遮る逆流防止壁であることを特徴とするダストフィルタ。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のダストフィルタであって、
キャニスタの大気導入経路上に設けられることを特徴とするダストフィルタ。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1つに記載のダストフィルタであって、
前記ケーシングを、燃料タンクのインレットパイプの給油口の周囲の少なくとも一部を取り囲む形状としたことを特徴とするダストフィルタ。
【請求項5】
請求項4に記載のダストフィルタであって、
前記濾過部材が、空気を径方向に通して濾過する構成であることを特徴とするダストフィルタ。


【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2008−106735(P2008−106735A)
【公開日】平成20年5月8日(2008.5.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−40414(P2007−40414)
【出願日】平成19年2月21日(2007.2.21)
【出願人】(000116574)愛三工業株式会社 (1,018)
【Fターム(参考)】