(57)【要約】【課題】濾過精度を高めながら、目詰まりを抑制できるフィルターを得る。【解決手段】フィルター１０においては濾過層３２と、濾過層３２の下流側で気孔の平均径が濾過層３２より小さい濾過層３６と、の間にケーク濾過保護層３４が設けられている。ケーク濾過保護層３４は、その気孔の平均径が濾過層３２の気孔の平均径より大きいため、濾過層３６の表面３６Ａに濾過層３２を通過した大きな粒子Ｋ１と、粒子Ｋ１より細かい粒子Ｋ２が堆積しケーク濾過層５０が形成される。また、ケーク濾過保護層３４は流路に生じる圧縮荷重に対して濾過層３２と濾過層３６とのうちの少なくとも下流側の濾過層３６に比べて潰れ難い繊維材料で構成されている。このため、ケーク濾過保護層３４によって、流圧や濾過層３２によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過層５０が踏み締められ、詰まりが加速度的に促進するのを抑制できるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の上流側に設けられ、前記流路を流れる流体中の粒子を捕獲する繊維材料からなる上流側濾過層と、
前記流路における前記上流側濾過層の下流側に設けられ、気孔の平均径が前記上流側濾過層の気孔の平均径より小さく、前記流体中の粒子を捕獲する繊維材料からなる下流側濾過層と、
前記上流側濾過層と前記下流側濾過層との間に設けられ、気孔の平均径が前記上流側濾過層より大きく、且つ前記流体により生じる圧縮荷重に対して前記上流側濾過層と前記下流側濾過層とのうちの少なくとも前記下流側濾過層に比べて潰れ難い繊維材料からなるケーク濾過保護層と、
を有するフィルター。
【請求項２】
前記ケーク濾過保護層の平均繊維径は、前記上流側濾過層の平均繊維径と前記下流側濾過層の平均繊維径のうち少なくとも前記下流側濾過層の平均繊維径より太い平均繊維径となっている請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
前記ケーク濾過保護層を２層以上有する請求項１または請求項２に記載のフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フューエルポンプの燃料吸い込み口等に取り付けられるフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルターとしては、例えば、特許文献１がある。この従来技術では、二層以上の不織布層のうちの一つの不織布層の気孔を、１．７μm以上１６．６μm以下の範囲とすると共に、この不織布層よりも外方に位置される不織布層の気孔の平均径を、濾過勾配を緩やかにするように、この不織布層の気孔の平均径よりも大きくしている。しかも、この不織布層及びこれよりも外方に位置して濾過勾配を緩やかにする不織布層がメルトブローン法により形成されており、さらに、この不織布層の気孔の平均径と、これよりも外方に位置して濾過勾配を緩やかにする不織布層の気孔の平均径との差が、４０μm以下となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３０２７２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のフィルターでは、各不織布層中に、その層の気孔に合った大きさのケーク（固体）に加えて、その層の気孔より細かいケークが積層し、さらに、積層したケークが流圧等によって圧縮されることで、不織布層の目詰まりが加速度的に促進する。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、濾過精度を高めながら、目詰まりを抑制できるフィルターを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明のフィルターは、流路の上流側に設けられ、前記流路を流れる流体中の粒子を捕獲する繊維材料からなる上流側濾過層と、前記流路における前記上流側濾過層の下流側に設けられ、気孔の平均径が前記上流側濾過層の気孔の平均径より小さく、前記流体中の粒子を捕獲する繊維材料からなる下流側濾過層と、前記上流側濾過層と前記下流側濾過層との間に設けられ、気孔の平均径が前記上流側濾過層より大きく、且つ前記流体により生じる圧縮荷重に対して前記上流側濾過層と前記下流側濾過層とのうちの少なくとも前記下流側濾過層に比べて潰れ難い繊維材料からなるケーク濾過保護層と、を有する。
【０００７】
請求項１に記載の本発明では、流路の上流側に設けられ、流路を流れる流体中の粒子を捕獲する繊維材料からなる上流側濾過層と、流路における上流側濾過層の下流側に設けられ、気孔の平均径が上流側濾過層の気孔の平均径より小さく、流体中の粒子を捕獲する繊維材料からなる下流側濾過層と、の間に設らけれたケーク濾過保護層を流体が通過する。この際、ケーク濾過保護層は、気孔の平均径が上流側濾過層の気孔の平均径より大きい繊維材料からなるため、下流側濾過層の表面に上流側濾過層を通過した大きな粒子と細かい粒子とが堆積しケーク濾過層が形成される。また、ケーク濾過保護層は流体により生じる圧縮荷重に対して上流側濾過層と下流側濾過層とのうちの少なくとも下流側濾過層に比べて潰れ難い繊維材料からなる。このため、ケーク濾過保護層によって、流体の流圧や上流側濾過層によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過層が踏み締められ、詰まりが加速度的に促進するのを抑制できる。この結果、濾過精度を高めながら、目詰まりを抑制できる。
【０００８】
請求項２記載の本発明は請求項１に記載のフィルターにおいて、前記ケーク濾過保護層の平均繊維径は、前記上流側濾過層の平均繊維径と前記下流側濾過層の平均繊維径のうち少なくとも前記下流側濾過層の平均繊維径より太い平均繊維径となっている。
【０００９】
請求項２記載の本発明では、ケーク濾過保護層の平均繊維径を上流側濾過層の平均繊維径と下流側濾過層の平均繊維径のうち少なくとも下流側濾過層より太い平均繊維径とすることで、流体により生じる圧縮荷重に対してケーク濾過保護層が潰れ難くなっている。このため、ケーク濾過保護層を、上流側濾過層及び下流側濾過層と同じ材質の繊維材料とすることができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明は請求項１または請求項２に記載のフィルターにおいて、前記ケーク濾過保護層を２層以上有する。
【００１１】
請求項３記載の本発明では、２層以上とされた各ケーク濾過保護層において、それぞれケーク濾過層が形成されると共に、２層以上とされた各ケーク濾過保護層によって、流体の流圧や上流側濾過層によって発生する圧縮負荷によって各ケーク濾過層が踏み締められ詰まりが加速度的に促進するのを抑制できる。この結果、濾過精度をさらに高めながら、目詰まりをさらに抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明のフィルターは、上記構成としたので、濾過精度を高めながら、目詰まりを抑制できる。
【００１３】
請求項２に記載の本発明のフィルターは、上記構成としたので、ケーク濾過保護層を、上流側濾過層及び下流側濾過層と同じ材質の繊維材料とすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の本発明のフィルターは、上記構成としたので、濾過精度をさらに高めながら、目詰まりをさらに抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルターの構成を説明するための概略拡大断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るフィルターが適用された燃料用フィルターを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るフィルターが適用された燃料用フィルターの内部に設けられた間隔形成部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態）
次に、本発明のフィルターの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
なお、図中、同一又は対応する機能を有する部材（構成要素）には同じ符号を付して適宜説明を省略する。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態のフィルター１０は、流体としての燃料が入れられた自動車等の燃料タンク内に配置されている。また、フィルター１０はソケット１２に取り付けられており、このソケット１２は燃料タンク内に配されるフューエルポンプ（図示省略）に取付けられている。そして、フューエルポンプによって、燃料タンク内の燃料がフィルター１０によって濾過され、ソケット１２の燃料吸い込み口からエンジン側へ供給されるようになっている。
【００１８】
なお、フィルター１０はシート状となっており、二つ折りにした後、折った辺部１０Ａを除く辺部１０Ｂに沿って、二つ折りにされて重ね合わされた一方の側１０Ｃと他方の側１０Ｄとを熱シールにより一体化し袋状としている。そして、ソケット１２の燃料吸い込み口１２Ａは、フィルター１０に形成された取付孔を通して袋状となってフィルター１０の内部空間に挿入されている。
【００１９】
図３には、袋状となっているフィルター１０の内部空間に配置されている間隔形成部材１８が示されており、この間隔形成部材１８によってフィルター１０を常時膨らんだ袋状に保っている。間隔形成部材１８の各上面１８Ａは袋状となっているフィルター１０の上部１０Ｃの内面に接しており、間隔形成部材１８の各下面１８Ｂは袋状となっているフィルター１０の下部１０Ｄの内面に接している。また、間隔形成部材１８は矩形格子状に形成されており、その上面１８Ａと下面１８Ｂとを繋ぐ複数の燃料の通過部１８Ｃが形成されている。一方の間隔形成部材１８には、貫通孔１９が形成された取付部１８Ｄが形成されており、この取付部１８Ｄにソケット１２の燃料吸い込み口１２Ａが固定されている。      
【００２０】
図１には本実施形態のフィルター１０の概略拡大断面図が示されている。なお、図１において、最外層２８、最内層３０については、各断面構造を省略しており、最外層２８と最内層３０との間の中間層については、濾過経路の断面構造を簡略化している。また、図１の矢印Ｆは、フィルター１０中での燃料の流れる方向を示している。
【００２１】
図１に示すように、フィルター１０の最外層２８は織物メッシュによって構成させており、この最外層２８によって燃料に含まれる水分と燃料とを分離させて水分がフィルター１０の内側に入り込まないようにしている。また、最外層２８は、最外層２８の内層側（流路の下流側）に形成された不織布からなる中間層が直接燃料タンクの内壁などに接して摩耗するのを防止している。従って、燃料タンクの内圧の変化等による燃料タンクの膨縮などに伴ってフィルター１０の下面部と燃料タンクの下部内壁面との間に擦れが生じても、不織布からなる中間層がその影響を直接受けることがなく、中間層を構成する不織布のほつれを防止できるようになっている。
【００２２】
なお、最外層２８を構成する織物メッシュは、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などの合成繊維を油水分離に十分な細かさの網目を持つように織り込むことによって構成されている。また、織物メッシュは、例えば、畳織、平織、あや織、朱子織などによって構成することができる。
【００２３】
一方、フィルター１０の最内層３０は補強用のバッキング層となっており、この最内層３０によってフィルター１０に剛性を付与して、フィルター１０を保形し易くしている。また、最内層３０の内側に配置される間隔形成部材１８、２０に、不織布からなる中間層が接することを防止することで、中間層を構成する不織布のほつれを防止できるようになっている。
【００２４】
フィルター１０における最外層２８と最内層３０との間には、最外層２８から最内層３０に向かって、中間層を構成する濾過層３２、ケーク濾過保護層３４、濾過層３６、ケーク濾過保護層３８、濾過層４０が順番に積層されている。
【００２５】
濾過層３２、濾過層３６、濾過層４０においては、各層を構成する繊維材料としての不織布の気孔の平均径（Ｒ３２、Ｒ３６、Ｒ４０）が上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなっている（Ｒ３２＞Ｒ３６＞Ｒ４０）。従って、フィルター１０のより外層側に位置される濾過層によって比較的粒径の大きいケークを捕捉し、フィルター１０のより内層側に位置される濾過層によって比較的粒径の小さいケークを捕捉することができ、フィルター１０の目詰まりを生じさせ難い状態で、吸引される燃料からケークを適切に除去させることができるようになっている。
【００２６】
濾過層３２と濾過層３６との間に設けられたケーク濾過保護層３４においては、構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３４）が、上流側の濾過層３２を構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３２）より大きくなっている（Ｒ３４＞Ｒ３２）。また、濾過層３６と濾過層４０との間に設けられたケーク濾過保護層３８においては、構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３８）が上流側の濾過層３６を構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３６）より大きくなっている（Ｒ３８＞Ｒ３６）。
【００２７】
且つ、ケーク濾過保護層３４は、フィルター１０を通過する燃料により生じる圧縮荷重に対して濾過層３２と濾過層３６に比べて潰れ難い不織布で構成されている。具体的には、ケーク濾過保護層３４を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３４）は、濾過層３２を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３２）と、濾過層３６を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３６）より太い平均繊維径となっている（Ｓ３４＞Ｓ３２、Ｓ３６）。このため、ケーク濾過保護層３４は剛性が高く、燃料の流圧や濾過層３２によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過保護層３４が踏み締められ、詰まりが加速度的に促進するのを抑制できるようになっている。
【００２８】
同様に、ケーク濾過保護層３８は、フィルター１０を通過する燃料により生じる圧縮荷重に対して濾過層３６と濾過層４０に比べて潰れ難い不織布で構成されている。具体的には、ケーク濾過保護層３８を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３８）は、濾過層３６を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３６）と、濾過層４０を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ４０）より太い平均繊維径となっている（Ｓ３８＞Ｓ３６、Ｓ４０）。このため、ケーク濾過保護層３８は剛性が高く、燃料の流圧や濾過層３６によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過保護層３８が踏み締められ、詰まりが加速度的に促進するのを抑制できるようになっている。
【００２９】
なお、平均繊維径とは、繊維輪郭が明確な撮影像（走査型電子顕微鏡像、サンプルＡｕ蒸着が好ましい）を用い任意の繊維３０本を選択し、繊維幅を３箇所／本で測定した平均値とする。
【００３０】
（作用・効果）
次に、本実施形態の作用と効果について説明する。
本実施形態のフィルター１０では、燃料流路の上流側に設けられた濾過層３２と、下流側に設けられた濾過層３６との間のケーク濾過保護層３４を燃料が通過する。この際、ケーク濾過保護層３４は、構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３４）が、上流側の濾過層３２を構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３２）より大きい。このため、下流側の濾過層３６の表面３６Ａに、上流側の濾過層３２を通過した大きな粒子Ｋ１と、粒子Ｋ１より細かい粒子Ｋ２とが堆積しケーク濾過層５０が形成される。
【００３１】
また、ケーク濾過保護層３４を構成する不織布の平均繊維径Ｓ３４は、下流側の濾過層３６を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３６）より太い平均繊維径となっている（Ｓ３４＞Ｓ３６）。このため、ケーク濾過保護層３４によって、燃料の流圧や上流側の濾過層３２によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過層５０が踏み締められ、詰まりが加速度的に促進するのを抑制できる。
【００３２】
同様に、燃料流路の上流側に設けられた濾過層３６と下流側に設けられた濾過層４０との間のケーク濾過保護層３８を燃料が通過する。この際、ケーク濾過保護層３８は、構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３８）が上流側の濾過層３６を構成する不織布の気孔の平均径（Ｒ３６）より大きい。このため、濾過層４０の表面４０Ａに濾過層３６を通過した大きな粒子Ｋ３と、粒子Ｋ３より細かい粒子Ｋ４とが堆積しケーク濾過層５２が形成される。
【００３３】
また、ケーク濾過保護層３８を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３８）は、下流側の濾過層４０を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ４０）より太い平均繊維径となっている（Ｓ３８＞Ｓ４０）。このため、ケーク濾過保護層３８によって、燃料の流圧や上流側の濾過層３６によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過層５２が踏み締められ、詰まりが加速度的に促進するのを抑制できる。
【００３４】
従って、本実施形態のフィルター１０では、濾過精度を高めながら、目詰まりを抑制できる。
【００３５】
また、本実施形態のフィルター１０では、ケーク濾過保護層３４を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３４）と、ケーク濾過保護層３８を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３８）とを太くすることで、燃料により生じる圧縮荷重に対してケーク濾過保護層３４とケーク濾過保護層３８とを潰れ難くしている。このため、ケーク濾過保護層３６、４０を、濾過層３２、３６、４０と同じ材質の繊維材料とすることができる。
【００３６】
また、本実施形態のフィルター１０では、２層とされたケーク濾過保護層３４、３８において、それぞれケーク濾過層５０、５２が形成されると共に、２層とされたケーク濾過保護層３４、３８によって、燃料の流圧や上流側濾過層によって発生する圧縮負荷によってケーク濾過層５０、５２が踏み締められ詰まりが加速度的に促進するのを抑制できる。この結果、濾過精度をさらに高めながら、目詰まりをさらに抑制できる。
【００３７】
（その他の実施形態）
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、図１に示すように、濾過層３２、３６をそれぞれ１層としているが、これに代えて、濾過層３２、３６をそれぞれ２層以上の複数層構造としてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、ケーク濾過保護層を２層形成したが、ケーク濾過保護層は１層でもよいし、中間層が多い場合にはケーク濾過保護層を３層以上形成してもよい。
【００３９】
なお、一例として、図１において、ケーク濾過保護層をケーク濾過保護層３８のみとした場合には、Ｒ３６＝２７．８μm、Ｒ３８＝４５．９μm、Ｒ４０＝２１．７μm、Ｓ３６＝５．５μm、Ｓ３８＝６．４μm、Ｓ４０＝５．５μmとしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、濾過層３２と濾過層３６との間にケーク濾過保護層３４を設け、濾過層３６と濾過層４０との間にケーク濾過保護層３８を設けたが、ケーク濾過保護層を最外層２８と濾過層３２との間に設けてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、ケーク濾過保護層３４を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３４）と、ケーク濾過保護層３８を構成する不織布の平均繊維径（Ｓ３８）とを太くすることで、燃料により生じる圧縮荷重に対してケーク濾過保護層３４、３８を潰れ難くしている。これに代えて、ケーク濾過保護層３４とケーク濾過保護層３８を構成する不織布の材質を変えることで、燃料により生じる圧縮荷重に対して潰れ難くしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、本発明のフィルター１０を、液体としての燃料の濾過に使用したが、本発明のフィルター１０は燃料以外に水等の他の液体の濾過にも使用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    フィルター
１２    ソケット
１８    間隔形成部材
２０    間隔形成部材
２８    最外層
３０    最内層
３２    濾過層
３４    ケーク濾過保護層
３６    濾過層
３８    ケーク濾過保護層
４０    濾過層
５０    ケーク濾過層
５２    ケーク濾過層
【図１】
2014113514.tif 000003
【図２】
2014113514.tif 000004
【図３】
2014113514.tif 000005