(57)【要約】【課題】水抜きメンテナンス作業を容易にすることが可能な水分捕集装置およびそれを備える燃料フィルタ装置を提供すること。【解決手段】水分捕集機能を有する燃料フィルタ装置１は、ハウジング１０の下部空間１０ｂと燃料タンク内とを連通する還流配管３０を備えている。低圧ポンプが駆動するとハウジング１０内の燃料圧力が燃料タンク内の圧力よりも高い正圧となって逆止弁４０が自動開弁し、ハウジング１０内と燃料タンク内との圧力差によって、ハウジング１０内の燃料通路を流れる燃料中から捕集された水を、還流配管３０を介して燃料タンク内へ還流する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ手段によって燃料タンク内から圧送された正圧の燃料が流れる燃料通路が内部に形成されたハウジングと、
前記ハウジング内と前記燃料タンク内とを連通し、前記ハウジング内と前記燃料タンク内との圧力差によって、前記ハウジング内から前記燃料タンク内へ流体を還流可能な還流経路が内部に形成された還流管と、を備え、
前記ハウジング内において前記燃料通路を流れる燃料中から捕集された水を、前記還流経路を介して前記ハウジングの外部へ排出することを特徴とする水分捕集装置。
【請求項２】
前記還流経路に設けられ、前記ハウジングとは別体の貯水タンクと、
前記貯水タンクの内部に貯留された水を外部へ排出可能な水抜き手段と、を備え、
前記貯水タンクは、前記捕集され前記還流経路を介して前記ハウジングの外部へ排出された水を、内部に貯留可能であることを特徴とする請求項１に記載の水分捕集装置。
【請求項３】
前記貯水タンクは、前記ハウジングよりも下方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の水分捕集装置。
【請求項４】
車両に搭載されるものであって、
前記貯水タンクは、車室外、かつ、エンジンルーム外に配設されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の水分捕集装置。
【請求項５】
前記捕集された水を、前記還流経路を介して前記燃料タンク内へ還流することを特徴とする請求項１に記載の水分捕集装置。
【請求項６】
前記還流管に設けられ、前記ハウジング内が正圧であるときにのみ前記還流経路を開く還流経路開閉手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の水分捕集装置。
【請求項７】
前記還流経路開閉手段は、前記ハウジング内が正圧であるときにのみ自動開弁するリリーフ弁装置であることを特徴とする請求項６に記載の水分捕集装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の水分捕集装置と、
前記燃料通路の燃料流れ方向において前記水分捕集装置よりも下流側に設けられ、前記燃料中の異物を捕捉するフィルタ部材と、を備えることを特徴とする燃料フィルタ装置。
【請求項９】
前記フィルタ部材は、重力方向において前記還流経路の上流端よりも上方側に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料中に含まれる水分を捕集する水分捕集装置および水分捕集装置を備える燃料フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば下記特許文献１に開示された水分捕集装置を備える燃料フィルタ装置がある。この燃料フィルタ装置は、例えば燃料タンクから車両用エンジン等への燃料供給経路に介装されている。燃料フィルタ装置のケースとキャップとからなるハウジング内には、燃料中から分離した水を溜める水溜め空間が形成されている。そして、この水溜め空間に相当量の水が溜まったときには、ユーザ等がハウジングの底部に螺着されている水抜き用のドレンプラグを回動させて、水溜め空間からハウジングの外部へ排水するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４５９３６号公報
【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、上記従来技術の燃料フィルタ装置に備えられた水分捕集装置では、水溜め空間の水をハウジングの外部へ排出する際には、排出される水を受けたり、排出される水の排水経路を確保したりして、水の飛散を防止する必要がある。そのため、水抜きメンテナンス作業が比較的煩雑であるという問題がある。
【０００５】
本発明者らは、ポンプ手段によって燃料タンク内から圧送される燃料が水分捕集装置のハウジング内を流通する場合には、ハウジング内の燃料圧力が燃料タンク内の圧力よりも高い正圧となることに着目した。すなわち、ハウジング内の燃料圧力が正圧となる場合には、このハウジング内の圧力を利用すれば、水抜きメンテナンス作業を容易に行うことが可能であることを見出した。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、水抜きメンテナンス作業を容易にすることが可能な水分捕集装置およびそれを備える燃料フィルタ装置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】
上記目的を達成するため、本発明では、
ポンプ手段によって燃料タンク内から圧送された正圧の燃料が流れる燃料通路が内部に形成されたハウジングと、
ハウジング内と燃料タンク内とを連通し、ハウジング内と燃料タンク内との圧力差によって、ハウジング内から燃料タンク内へ流体を還流可能な還流経路が内部に形成された還流管と、を備え、
ハウジング内において燃料通路を流れる燃料中から捕集された水を、還流経路を介してハウジングの外部へ排出することを特徴としている。
【０００８】
これによると、ハウジング内で捕集した水を、ハウジング内と燃料タンク内との圧力差を利用し、還流管を介してハウジングの外部へ排出することができる。したがって、ハウジング内から排水される際の水の飛散を防止する作業を行う必要がない。このようにして、水抜きメンテナンス作業を容易にすることができる。
【０００９】
また、本発明のさらなる特徴は、
還流経路に設けられ、ハウジングとは別体の貯水タンクと、
貯水タンクの内部に貯留された水を外部へ排出可能な水抜き手段と、を備え、
貯水タンクは、ハウジング内で捕集され還流経路を介してハウジングの外部へ排出された水を、内部に貯留可能である点にある。
【００１０】
これによると、ハウジング内で捕集された水を、ハウジング内と燃料タンク内との圧力差を利用してハウジングとは別体の貯水タンク内へ貯えることができる。そして、貯水タンク内に貯えられた水は、水抜き手段により外部に排出することができる。貯水タンクはハウジングとは別体に設けられているので、排水を行う際に水が飛散し難い位置に配設することが可能である。したがって、水抜きメンテナンス作業を容易に行うことが可能である。
【００１１】
また、本発明のさらなる特徴は、貯水タンクがハウジングよりも下方に配置されている点にある。これによると、ハウジングとは別体に設けられている貯水タンクを、排水を行う際に水が飛散し難い下方位置に容易に配設することができる。
【００１２】
また、本発明のさらなる特徴は、車両に搭載される水分捕集装置であって、貯水タンクは、車室外、かつ、エンジンルーム外に配設される点にある。これによると、貯水タンクを、比較的搭載機器が多いためにメンテナンス作業が難しいエンジンルームを除く車室外に配設することができる。したがって、水抜きメンテナンス作業を比較的行ない易い位置に貯水タンクを搭載することができる。
【００１３】
また、本発明では、
ポンプ手段によって燃料タンク内から圧送された正圧の燃料が流れる燃料通路が内部に形成されたハウジングと、
ハウジング内と燃料タンク内とを連通し、ハウジング内と燃料タンク内との圧力差によって、燃料通路を流れる燃料中から捕集された水を燃料タンク内へ還流する還流経路が内部に形成された還流管と、を備え、
ハウジング内で捕集された水を、還流経路を介して燃料タンク内へ還流することを特徴としている。
【００１４】
これによると、ハウジング内で捕集した水を、ハウジング内と燃料タンク内との圧力差を利用し、還流管を介して燃料タンク内へ排出することができる。したがって、ハウジング内から排出される水の飛散を防止する作業を行う必要がない。このようにして、水抜きメンテナンス作業を容易にすることができる。
【００１５】
また、本発明では、還流管に設けられ、ハウジング内が正圧であるときにのみ還流経路を開く還流経路開閉手段を備えることをさらなる特徴としている。これによると、ポンプ手段が作動して燃料タンク内から圧送された正圧の燃料がハウジング内を流れているときには、還流経路開閉手段が還流経路を開き、ハウジング内の水を還流管を介してハウジング外へ排出することができる。また、ハウジング内で捕集した水を還流管を介して燃料タンク内へ排出するものにおいては、水抜きメンテナンス作業を不要にすることが可能である。さらに、ポンプ手段が作動を停止してハウジング内の圧力が低下し、ハウジング内が燃料タンク内と同圧になるような場合には、還流経路開閉手段で還流経路を閉じ、ハウジング内の燃料が燃料タンクに流出することを抑止することができる。
【００１６】
また、本発明では、還流経路開閉手段は、ハウジング内が正圧であるときにのみ自動開弁するリリーフ弁装置であることをさらなる特徴としている。これによると、ハウジング内が正圧であるときに開弁制御する制御手段等を備える必要がない。また、ハウジング内で捕集した水を還流管を介して燃料タンク内へ排出するものにおいては、比較的簡単な構成で、水抜きメンテナンス作業を不要にすることができる。
【００１７】
また、本発明の燃料フィルタ装置では、上述したいずれか１つの特徴を有する水分捕集装置と、ハウジング内の燃料通路の燃料流れ方向において水分捕集装置よりも下流側に設けられ、燃料中の異物を捕捉するフィルタ部材と、を備えることを特徴としている。これによると、フィルタ部材には水が除去された後の燃料が流通する。したがって、フィルタ部材に水が付着して濾過性能が低下することを抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の燃料フィルタ装置では、フィルタ部材は、重力方向において還流経路の上流端よりも上方側に配置されていることをさらなる特徴としている。これによると、比較的重くフィルタ部材に到達しなかった異物や、一旦フィルタ部材に捕捉された後に下方へ落下した異物があったとしても、ハウジング内と燃料タンク内との圧力差を利用し、フィルタ部材よりも下方の還流経路の上流端から還流管を介してハウジング外へ排出することができる。したがって、フィルタ部材に捕捉されていない異物が、ハウジング内に滞留することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態における水分捕集装置を備える燃料フィルタ装置１の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態における燃料フィルタ装置１を採用したディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射システムの概略構成図である。
【図３】第２の実施形態における燃料フィルタ装置を採用したディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射システムの概略構成図である。
【図４】第２の実施形態における貯水タンク７０の構成を示す断面図である。
【図５】他の実施形態における水分捕集装置を備える燃料フィルタ装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明を適用した第１の実施形態における水分捕集装置（セジメンタ）を備える燃料フィルタ装置１の構成を示す断面図である。また、図２は、燃料フィルタ装置１を採用したディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射システムの概略構成図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、例えば車両に搭載されるものであって、燃料タンク２と、サプライポンプ３と、コモンレール４と、サプライポンプ３の低圧ポンプ３Ａと高圧ポンプ３Ｂとの間に介装された燃料フィルタ装置１と、を備えている。
【００２３】
サプライポンプ３は、例えばトロコイド式ポンプやベーン式ポンプを用いることができる低圧ポンプ３Ａ（フィードポンプ、低圧給送ポンプ、本実施形態のポンプ手段に相当）、流量制御装置としての電磁弁、および、例えばプランジャ式ポンプからなる高圧ポンプ３Ｂ等から構成されている。
【００２４】
サプライポンプ３の低圧ポンプ３Ａと高圧ポンプ３Ｂとは、一体的に構成されており、共通の駆動源により駆動される。低圧ポンプ３Ａと高圧ポンプ３Ｂとを別体として、例えばそれぞれ個別の駆動源により駆動されるものであってもかまわない。
【００２５】
このサプライポンプ３が作動すると、燃料タンク２の内部に蓄えられた常圧の燃料が吸引され、燃料配管６内を流通してコモンレール４内に供給される。その際に、燃料フィルタ装置１において燃料中から水や異物が除去される。
【００２６】
コモンレール４は、内部にサプライポンプ３の高圧ポンプ３Ｂで加圧された燃料を蓄圧状態で保持する。コモンレール４には、エンジン５の各気筒の内部へ燃料を噴射する図示を省略したインジェクタが気筒数に応じて接続されており、コモンレール４内部に蓄圧状態で保持された燃料は、インジェクタから噴射される。コモンレール４には図示を省略した還流配管が接続されており、コモンレール４で余剰となった燃料はこの還流配管を経由して燃料タンク２へ還流される。
【００２７】
各インジェクタの制御圧力室に流入してインジェクタ作動に用いられた燃料やリーク燃料等のインジェクタ低圧ポートから排出される低圧燃料、および、サプライポンプ３からのリーク燃料等の低圧燃料も、上述した還流配管に合流して燃料タンク２へ還流するようになっている。
【００２８】
また、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムには制御手段である図示を省略したＥＣＵが接続されている。このＥＣＵは、入力されるコモンレール４の内部の燃料圧力、エンジンの回転数Ｎｅならびにアクセル開度α等に基づいてサプライポンプ３から吐出される燃料の流量を最適に制御する。さらに、ＥＣＵはコモンレール４に接続されているインジェクタの電磁弁の開閉時期を制御する。これにより、エンジンの各気筒の内部への燃料の噴射時期ならびに燃料噴射量が制御される。
【００２９】
図１に示すように、燃料フィルタ装置１は、内部に濾材等を収容するとともに濾材を通過する燃料の通路が形成されたハウジング１０を備えている。ハウジング１０は、ケース１１、カバープレート１２、および、接続プレート１３等により構成されている。なお、燃料フィルタ装置１は、図示上下方向が天地方向となるように配設される。すなわち、図示下方が重力方向における下方となるように配設される。
【００３０】
ハウジング１０の外殻を構成するケース１１は、例えば薄板金属材をプレス加工して形成され、カップ状（有底筒状、具体的には円筒状部と円筒状部の下端を塞ぐ比較的浅い椀状部とからなる形状）をなしている。カバープレート１２は、例えば金属製でケース１１よりも厚い板材をプレス加工して形成され、ケース１１の上方開口を塞ぐように配設されている。接続プレート１３は、例えば薄板金属材をプレス加工して形成され、下面がカバープレート１２の外周縁部の上面に例えば溶接により接合されるとともに、外周縁部がケース１１の上方縁部と例えば巻がしめにより接続されている。
【００３１】
このように、ケース１１、カバープレート１２、および、接続プレート１３が相互に接続されたハウジング１０内には、外部に対して密閉された濾材収容室であるフィルタ部材収容空間を形成するようになっている。
【００３２】
ハウジング１０内のフィルタ部材収容空間には、フィルタ部材２０が収容されている。フィルタ部材２０は、不織布等からなる濾材２４と、濾材２４の外周を取り囲む外筒２１と、濾材２４の上方側の全域に配設される上部端板２２と、上部端板２２の中央開口から上方に延びる中心円筒２３とから構成されている。外筒２１、上部端板２２および中心円筒２３は、例えば樹脂材により一体成形されている。
【００３３】
カバープレート１２の中央部は、上下方向に延びる円筒状に形成され、この円筒状部の外周に、フィルタ部材２０の中心円筒２３が嵌合している。また、フィルタ部材２０の外筒２１には、周方向の一部において下方に向かって延出された延出部２１ａが形成されており、延出部２１ａの下端は、ケース１１の底部上面に当接している。これにより、フィルタ部材２０は、ハウジング１０内の所定位置に収容されている。
【００３４】
フィルタ部材２０がハウジング１０内の所定位置に収容され、ハウジング１０内の濾材２４の上下に、上部空間１０ａおよび下部空間１０ｂが形成されている。フィルタ部材２０の外筒２１の外径は、ケース１１の内径よりも若干小さくなっており、上部空間１０ａと下部空間１０ｂとは外筒２１とケース１１の円筒状部との間に形成された通路を介して連通している。
【００３５】
ハウジング１０の上方には、ジョイントブロック体５０（流体導出入経路形成部材）が配設されている。ジョイントブロック体５０は、例えば金属製であり、下面の略中央部から下方に突出した部分の外周面に雄ねじ部が形成されている。この雄ねじ部は、カバープレート１２の中央部に形成された円筒状部の内周面に形成された雌ねじ部に螺合している。
【００３６】
前述した接続プレート１３の上面には、上記螺合部の軸線を中心とする円環状の溝部が形成されている。この溝部には、接続プレート１３とジョイントブロック体５０との間で圧縮されて、内部空間と外部空間とをシールするシール部材としてのＯリング１４が配設されている。
【００３７】
ジョイントブロック体５０の内部には、ハウジング１０内への流体の導出入を行う各種通路が形成されている。具体的には、ジョイントブロック体５０には、低圧ポンプ３Ａから圧送される燃料をハウジング１０内へ導入するための燃料導入通路５１、ハウジング１０内の燃料を高圧ポンプ３Ｂへ導出するための燃料導出通路５２、および、ハウジング１０内の空気を燃料タンク２へ導出するためのエア導出通路５３が形成されている。
【００３８】
燃料導入通路５１の入口部には、低圧ポンプ３Ａから延びる燃料配管６が接続している。燃料導入通路５１の出口部は、ジョイントブロック体５０の下面において、カバープレート１２との螺合部とＯリング１４によるシール部位との間に開口している。ハウジング１０のカバープレート１２には、上記螺合部と接続プレート１３接合部位との間に開口が設けられている。この構成により、燃料導入通路５１の出口部は、ハウジング１０内の上部空間１０ａに連通空間５４（カバープレート１２とジョイントブロック体５０との間の空間）を介して連通している。
【００３９】
燃料導出通路５２は、上記螺合部と同軸上に形成されている。燃料導出通路５２の入口部は、濾材２４の上方において中心円筒２３の内側に開口している。燃料導出通路５２の出口部には、高圧ポンプ３Ａへ延びる燃料配管６が接続している。
【００４０】
エア導出通路５３の入口部は、ジョイントブロック体５０の下面において、カバープレート１２との螺合部とＯリング１４によるシール部位との間に開口している。したがって、エア導出通路５３の入口部は、ハウジング１０内の上部空間１０ａに連通空間５４を介して連通している。エア導出通路５３の出口部には、燃料タンク２内へ延びるエア配管３１が接続している。
【００４１】
エア導出通路５３には、入口部から出口部への流体の流れを許容し、出口部から入口部への流体の流れを禁止する逆止弁６０が設けられている。逆止弁６０は、球状弁体６２と、球状弁体６２を上流側に向かって付勢するスプリング６３とにより構成されている。
【００４２】
ハウジング１０のケース１１には、底部の中央部（椀状底部の最下部）に開口が形成され、この開口に燃料タンク２へ延びる還流配管３０（還流管に相当）の上流端が接続している。還流配管３０の最上流部には、ハウジング１０内から燃料タンク２内への流体の流れを許容し、燃料タンク２内からハウジング１０内への流体の流れを禁止する逆止弁４０が設けられている。
【００４３】
具体的には、還流配管３０の最上流部は、弁ハウジング４１を構成している。弁ハウジング４１は、外周面が全周に亘って、ケース１１の底部の開口に例えばろう付けにより接合されている。弁ハウジング４１内には、球状弁体４２と、球状弁体４２を上流側に向かって付勢するスプリング４３とが設けられ、逆止弁４０を構成している。
【００４４】
還流配管３０の最上流部を構成する弁ハウジング４１は、一部がハウジング１０の底部から上方へ突出している。そして、突出方向の先端部に還流配管３０の入口部が形成されている。すなわち、還流配管３０の内部に形成された還流経路の上流端は、フィルタ部材２０の濾材２４の下方において、下部空間１０ｂに開口している。還流経路は、ハウジング１０内の下部空間１０ｂと燃料タンク２内とを連通している。
【００４５】
図２に示すように、還流配管３０は、エア配管３１と燃料タンク２の外部で合流接続している。逆止弁４０の開弁設定圧と、エア導出通路５３の逆止弁６０の開弁設定圧とは、比較的低い略同一圧となっている。還流配管３０およびエア配管３１は、それぞれの通路断面積が燃料配管６の通路断面積よりも小さくなっている。これにより、還流配管３０およびエア配管３１を介して、多量の液体燃料が燃料タンク２へ還流することを抑制している。
【００４６】
上述の構成の燃料フィルタ装置１では、図２に示したサプライポンプ３が駆動すると、燃料タンク２内の液体燃料が低圧ポンプ３Ａによって圧送され、図１に示す燃料導入通路５１から連通空間５４を介してハウジング１０内の上部空間１０ａへ導入される。上部空間１０ａに導入された液体燃料は、フィルタ部材２０の外筒２１とケース１１の円筒状部との間に形成された通路を流れ、ハウジング１０内の下部空間１０ｂへ流入する。
【００４７】
下部空間１０ｂでは流入した燃料中から凝集して分離した水分等が沈降し、燃料油よりも比重が大きい水は、ハウジング１０内の下部空間１０ｂに最下部から順次貯留される。ハウジング１０内の下部空間１０ｂは、燃料中から捕集された水の貯留空間（貯留部）であると言える。
【００４８】
下部空間１０ｂに流入した燃料は、フィルタ部材２０の濾材２４中を上方へ向かって通過し、その際に未分離の微細な水滴の凝集や異物の除去が行われる。濾材２４中を通過して水分や異物が除去された燃料は、燃料導出通路５２を介してハウジング１０内から導出され、高圧ポンプ３Ｂへ送られる。
【００４９】
本実施形態の燃料供給システム（コモンレール式燃料噴射システム）では、低圧ポンプ３Ａが燃料タンク２と燃料フィルタ装置１の間に介設されている。したがって、燃料フィルタ装置１のハウジング１０内に流れる液体燃料は、低圧ポンプ３Ａによって昇圧されており、燃料タンク２内の圧力よりも高い正圧となる。本実施形態の燃料タンク２は、内圧が実質的に大気圧となる構成であり、ハウジング１０内の圧力は、本実施形態では大気圧よりも高い正圧となる。
【００５０】
本発明で言うところの「正圧」は、燃料タンク内の圧力を基準としている。ポンプ手段である低圧ポンプ３Ａにより燃料タンク２内の燃料が圧送され、燃料フィルタ装置１のハウジング１０内の燃料の通路には、燃料タンク２内の圧力よりも高い正圧の燃料が流通する。
【００５１】
このように、低圧ポンプ３Ａが駆動しているときには、ハウジング１０内の圧力が正圧となることにより、逆止弁４０および逆止弁６０が自動的に開弁する。ここで、逆止弁４０は、本実施形態において、ハウジング１０内が正圧であるときにのみ還流配管３０内の還流経路を開く還流経路開閉手段であり、ハウジング１０内が正圧であるときにのみ自動開弁するリリーフ弁装置に相当する。
【００５２】
逆止弁４０が開弁することで、還流配管３０内の還流経路が開かれ、ハウジング１０内の圧力と燃料タンク２内の圧力との差によって、下部空間１０ｂの流体の一部が燃料タンク２内へ還流される。下部空間１０ｂには、流入した燃料中から凝集して捕集された水分が最下部から貯留される。したがって、逆止弁４０が開弁すると、下部空間１０ｂにおいて燃料中から凝集して捕集された水が、主に燃料タンク２内へ還流される。
【００５３】
このとき、下部空間１０ｂに流入した燃料中に混入していた異物のうち、比較的重く、濾材２４にまで到達しなかったダスト等の異物や、一旦濾材２４に捕捉されたものの、濾材２４から脱落したダスト等の異物も、還流配管３０内の還流経路を介して燃料タンク２内へ送られる。
【００５４】
図１に示した燃料フィルタ装置１では、還流経路の上流端はハウジング１０内の下部空間１０ｂの最下部よりも若干上方に開口している。低圧ポンプ３Ａが駆動しているときには、ハウジング１０内の還流経路の上流端開口位置よりも下方には水が貯まることはあるものの、開口位置よりも上部では、燃料中から凝集して捕集された水は速やかに還流経路に流入する。したがって、ハウジング１０内の下部空間１０ｂにおいて、還流経路の上流端開口位置よりも下方の領域が、実質的な水の貯留部である。
【００５５】
なお、低圧ポンプ３Ａが停止しているときに（サプライポンプ３が停止しているときに）、ハウジング１０内に滞留した燃料中から凝集して捕集された水が、還流経路の上流端開口位置よりも上方にまで貯まる場合がある。この場合には、還流経路の上流端開口位置よりも下方の領域に還流経路上流端開口位置よりも上方で水が貯まる領域を加えた領域を、ハウジング１０内における水の貯留部と言うことができる。
【００５６】
還流経路の上流端は、ハウジング１０内の下部空間１０ｂの最下部に設けるものであってもよい。すなわち、還流配管は、ハウジング内の最下部と燃料タンク内とを連通するものであってもよい。このような構成では、低圧ポンプ３Ａが駆動しているときには、燃料中から凝集して捕集された水は速やかに還流経路に流入し、ハウジング１０内に貯留することはない。したがって、ハウジング１０内の最下部に還流経路の上流端を開口させると、ハウジング１０内には水の貯留部は構成されない。ただし、前述したように、低圧ポンプ３Ａが停止しているときに、ハウジング１０内に滞留した燃料中から凝集して捕集された水がハウジング１０内の下部空間１０ｂに貯まる場合には、この水の貯まる領域が貯留部であると言うことができる。ハウジング１０内に水の貯留部が形成される場合には、貯留部はハウジング１０内の下部（最下部を含む部分）に形成される。
【００５７】
また、低圧ポンプ３Ａが駆動してハウジング１０内が正圧となり、逆止弁６０が開弁することで、ハウジング１０内と燃料タンク２内とをエア配管３１で連通する還流経路が開かれる。これに伴い、ハウジング１０内の圧力と燃料タンク２内の圧力との差によって、ハウジング１０内の上部空間１０ａや、連通空間５４の流体の一部が燃料タンク２内へ還流される。
【００５８】
これらの空間に、例えば燃料とともに流入した空気等の気体が存在する場合には、エア配管３１内の経路を介して燃料タンク２内へ還流される。ハウジング１０の上部空間１０ａや連通空間５４に存在する空気には、燃料蒸気が多く混在している。このような空気を燃料タンク２内へ流入させることで、燃料蒸気が外部へ漏れることを防止することができる。
【００５９】
上述の構成および作動によれば、燃料フィルタ装置１は、ハウジング１０の下部空間１０ｂと燃料タンク２内とを連通する還流配管３０を備えている。低圧ポンプ３Ａが駆動するとハウジング１０内の燃料圧力が燃料タンク２内の圧力よりも高い正圧となって逆止弁４０が自動開弁し、ハウジング１０内の燃料通路を流れる燃料中から捕集された水は、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差によって、還流配管３０を介してハウジング１０の外部へ排出される。
【００６０】
これによると、ハウジング１０内で捕集した水を、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差を利用し、還流配管３０を介してハウジング１０の外部へ排出することができる。したがって、ハウジング１０内から排水する際の水の飛散防止作業を行う必要がない。このようにして、水抜きメンテナンス作業を容易にすることができる。
【００６１】
また、ハウジング１０内の燃料通路を流れる燃料中から捕集された水は、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差によって、還流配管３０を介して燃料タンク２内へ還流される。
【００６２】
これによると、ハウジング１０内で捕集した水を、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差を利用し、還流配管３０を介して燃料タンク２内へ排出することができる。したがって、水抜きメンテナンス作業を不要にすることができる。また、低圧ポンプ３Ａが作動を停止してハウジング１０内の圧力が低下し、ハウジング１０内が燃料タンク２内と同圧になったときには、逆止弁４０は還流経路を閉じているので、ハウジング１０内の燃料が燃料タンク２内へ流出することを防止することができる。
【００６３】
また、逆止弁４０は、低圧ポンプ３Ａが駆動しハウジング１０内が正圧であるときにのみ自動開弁する。したがって、ハウジング１０内が正圧であるときに開弁制御する制御手段等を備える必要がない。これにより、比較的簡単な構成で、水抜きメンテナンス作業を不要にすることができる。
【００６４】
また、フィルタ部材２０の濾材２４は、燃料中から水を捕集するハウジング１０の下部空間１０ｂよりも、燃料流れ方向の下流側である上方側に配設されている。したがって、濾材２４には水が除去された後の燃料が流通するため、濾材２４に水が多量に付着して濾過性能が低下することを抑制することができる。これにより、フィルタ部材２０が機能を維持可能な寿命を延長することができる。
【００６５】
また、比較的重くフィルタ部材２０の濾材２４に到達しなかった異物や、一旦濾材２４に捕捉されたものの脱落して下方へ落下した異物があったとしても、フィルタ部材２０よりも下方の還流経路の入口部から水とともに還流配管３０を介して燃料タンク２内へ排出することができる。したがって、フィルタ部材２０の濾材２４に捕捉されていない異物が、ハウジング１０の下部空間１０ｂ内に滞留することを抑制することができる。
【００６６】
また、還流配管３０と、ハウジング１０内の上部から燃料蒸気（気体燃料）を含む空気を燃料タンク２内へ排出するエア配管３１とは、経路途中で合流し、それぞれの下流側の部分を共通の配管としている。したがって、両配管を個別にハウジング１０から燃料タンク２まで配設する場合よりも、総配管長さを短くして、構成を簡素化することができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図３および図４を参照して説明する。第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ハウジング１０内で捕集した水を、貯水タンク７０内へ排出する点が異なる。
【００６８】
なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。第１の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品、第２の実施形態において説明しない他の構成は、第１の実施形態と同様であり、また同様の作用効果を奏するものである。
【００６９】
図３に示すように、本実施形態では、内部に還流経路を形成する還流配管３０に（本例では、還流配管３０とエア配管３１との合流点よりも下流部位に）、貯水タンク７０が配設されている。貯水タンク７０は、燃料フィルタ装置１のハウジング１０とは別体となっている。
【００７０】
図４に示すように、貯水タンク７０は、例えば比較的安価で軽量な樹脂製であり、内部に比較的大きな容積の貯水室（水貯蔵室）７０ａを形成する容器体である。貯水タンク７０内に形成された貯水室７０ａは、外部に対して密閉されている。
【００７１】
貯水タンク７０は、内部へ流体を導入するための流体導入パイプ７１、および、内部から流体を導出するための流体導出パイプ７２を有している。流体導入パイプ７１および流体導出パイプ７２は、貯水タンク７０の容器体部の側壁部から外方に向かって（図４図示左右方向に）略水平方向に突設されている。
【００７２】
流体導入パイプ７１および流体導出パイプ７２は、貯水タンク７０容器体の側壁部のうち、天井部に近い比較的上部に設けられている。本例では、流体導入パイプ７１および流体導出パイプ７２は、貯水タンク７０の容器体部に一体成形されている。
【００７３】
流体導入パイプ７１の入口部には、燃料フィルタ装置１から延びる還流配管３０が接続している。一方、流体導出パイプ７２の出口部には、燃料タンク２へ延びる還流配管３０が接続している。
【００７４】
貯水タンク７０は、図示上下方向が天地方向となるように配設される。すなわち、図示下方が重力方向における下方となるように配設される。貯水タンク７０内には、貯水タンク７０の底面部から突出する水位センサ８０が設けられている。水位センサ８０は、フロート８１を備えるフロート式の水位検出手段である。フロート８１は、平均密度を好適に設定することにより、水と燃料との界面に浮かぶようになっている。
【００７５】
フロート８１は、例えば磁石を有するフロート体であり、フロート８１の上下方向の位置に応じて、図示を省略したスイッチを磁力によりオンオフ切り替えすることで、貯水タンク７０内の水位を検出するようになっている。なお、水位検出手段は、上記タイプに限定されるものではなく、例えば、電極間の通電特性等に基づいて水位を検出するものであってもかまわない。
【００７６】
貯水タンク７０の側壁部の最下部には、ドレン口７３が形成されている。ドレン口７３には、水抜き手段としてのドレンプラグ（水抜きプラグ）７４が螺着されている。ドレンプラグ７４は、ねじ込み方向の先端側（図示右方側）の外周面部に装着された、シール部材をなすＯリング７４ａを備えている。ドレンプラグ７４は、Ｏリング７４ａ装着部よりも基端側（図示左方側）の外周面に雄ねじ部が形成されている。
【００７７】
一方、ドレン口７３には、内周面にドレンプラグ７４の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成されている。ドレンプラグ７４には、排水孔７４ｂが貫通形成されている。排水孔７４ｂの外方端は、貯水タンク７０の外部に開口している。一方、排水孔７４ｂの内方端は、Ｏリング７４ａ装着部よりも外方側（図示左方側）においてドレン口７３内に開口している。
【００７８】
このような構成により、ドレンプラグ７４を回転させてドレンプラグ７４を図示左方に後退させていくと、Ｏリング７４ａによるシール構造が解除されて、貯水室７０ａに貯留された水をドレンプラグ７４の排水孔７４ｂを介して貯水タンク７０の外部へ排水できるようになっている。
【００７９】
なお、ドレン口７３の形成位置は、貯水タンク７０の側壁部の最下部に限定されるものではなく、例えば、貯水タンク７０の底面部に形成してもかまわない。
【００８０】
本実施形態の構成では、図３に示したサプライポンプ３が駆動すると、燃料タンク２内の液体燃料が低圧ポンプ３Ａによって圧送され、第１の実施形態と同様に燃料フィルタ装置１内を燃料が流通する。このとき、ハウジング１０内の正圧により逆止弁４０が開かれることで、燃料フィルタ装置１のハウジング１０内で燃料中から捕集された水は、還流配管３０を介して燃料フィルタ装置１のハウジング１０内から貯水タンク７０内へ排出される。
【００８１】
還流配管３０内には、主に燃料中から凝集して捕集された水が流通するが、水とともに燃料も流通する。したがって、貯水タンク７０内へは、水および燃料が流体導入パイプ７１を介して導入される。本例では、貯水タンク７０が還流配管３０とエア配管３１との共通の配管部分に設けられているので、貯水タンク７０内へは、水や燃料ばかりでなく、燃料蒸気を多量に含む空気も流入する。貯水タンク７０内では、これらの流体のうち、最も比重が大きい水が他の流体から分離されて最下部から貯留されていく。
【００８２】
貯水タンク７０内に貯留された水の水位が所定水位に到達すると、水位センサ８０がこの所定水位を検出して、図示を省略した警告灯等の告知手段を作動させる。そして、告知を認識したユーザ等がドレンプラグ７４を操作することで、貯水タンク７０内から水が排出される。
【００８３】
貯水タンク７０内において、水位センサ８０が検出する所定水位よりも下方の領域が、実質的な貯水室７０ａである。貯水タンク７０内において、上記所定水位よりも上方の領域は、流体導入パイプ７１を介して貯水タンク７０内へ導入された流体中から水を分離する分離領域として機能する部分である。
【００８４】
貯水タンク７０における流体導入パイプ７１の形成位置は、上記所定水位よりも上方であることが好ましい。このように流体導入パイプ７１を設けることで、貯水タンク７０内へ流入する流体の流れによって、流体中から分離されて貯水室７０ａに貯留されている水が巻き上げられることを抑制することができる。
【００８５】
また、貯水タンク７０における流体導出パイプ７２の形成位置も、上記所定水位よりも上方であることが好ましい。このように流体導出パイプ７２を設けることで、貯水タンク７０内から導出される流体の流れによって、貯水室７０ａに貯留されている水が吸い出されることを抑制することができる。
【００８６】
貯水タンク７０は、燃料フィルタ装置１のハウジング１０とは別体として形成されている。したがって、車両内において搭載位置の設定自由度が大きい。そこで、貯水タンク７０は、燃料フィルタ装置１よりも下方に配設することが好ましい。貯水タンク７０を比較的下方に配置すれば、ドレンプラグ７４の操作を車両の下方側から容易に行うことができる。また、ドレン口７３が車両が停車している停車面（地面や床面）に比較的近くなるので、ドレン口７３からの排水時に、水が広範囲に飛散し難い。
【００８７】
また、貯水タンク７０は、車両内のうち、車室外であり、エンジンルーム以外の位置に容易に搭載することができる。例えば、貯水タンク７０は、燃料タンク２に隣接する位置に搭載することもできる。
【００８８】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、低圧ポンプ３Ａが駆動するとハウジング１０内の燃料圧力が燃料タンク２内の圧力よりも高い正圧となって逆止弁４０が自動開弁し、ハウジング１０内の燃料通路を流れる燃料中から捕集された水は、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差によって、還流配管３０を介してハウジング１０の外部へ排出される。
【００８９】
これによると、ハウジング１０内で捕集した水を、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差を利用し、還流配管３０を介してハウジング１０の外部へ排出することができる。したがって、ハウジング１０内から排水する際の水の飛散防止作業を行う必要がない。このようにして、水抜きメンテナンス作業を容易にすることができる。
【００９０】
また、還流配管３０により形成される還流経路にはハウジング１０とは別体の貯水タンク７０が設けられるとともに、貯水タンク７０には内部に貯留された水を外部へ排出可能なドレンプラグ７４が設けられている。そして、貯水タンク７０は、ハウジング１０内で捕集され還流経路を介してハウジング１０の外部へ排出された水を、内部に貯留可能となっている。
【００９１】
これによると、ハウジング１０内で捕集された水を、ハウジング１０内と燃料タンク２内との圧力差を利用してハウジング１０とは別体の貯水タンク７０内へ貯えることができる。そして、貯水タンク７０内に貯えられた水は、ドレンプラグ７４の操作により外部に排出することができる。貯水タンク７０はハウジング１０とは別体に設けられているので、ドレンプラグ７４を操作して排水を行う際に水が飛散し難い位置に配設することができる。したがって、水抜きメンテナンス作業を容易に行うことが可能である。
【００９２】
また、貯水タンク７０を燃料フィルタ装置１とは別体としているので、貯水タンク７０の容量（貯水室７０ａの容積）を比較的大きくすることができる。これによると、水抜きメンテナンスのインターバルを比較的長くすることができる。また、貯水タンク７０内は、ハウジング１０内の正圧よりも大気圧に近い低圧であるので、貯水タンク７０を大容量化することが容易である。
【００９３】
また、貯水タンク７０は、ハウジング１０よりも下方に配置されている。これによると、ハウジング１０とは別体に設けられている貯水タンク７０を、排水を行う際に水が飛散し難い下方位置に容易に配設することができる。
【００９４】
また、貯水タンク７０は、車室外、かつ、エンジンルーム外に配設されている。これによると、貯水タンク７０を、補機等の搭載機器が比較的多いためにメンテナンス作業が難しいエンジンルームを除く車室外に配設することができる。したがって、水抜きメンテナンス作業を比較的行ない易い位置に貯水タンク７０を搭載することができる。
【００９５】
なお、本実施形態では、還流配管３０およびエア配管３１の合流点よりも下流部位に貯水タンク７０を設けていたが、これに限定されるものではない。例えば、還流配管３０のうち、逆止弁４０よりも下流側、かつ、エア配管３１との合流点よりも上流側となる部位に、貯水タンク７０を設けるものであってもよい。
【００９６】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００９７】
上記実施形態では、ハウジング１０内が正圧であるときにのみ還流経路を開く還流経路開閉手段として還流配管３０に設けた逆止弁４０は、球状弁体４２の上流側と下流側との圧力差により自動開弁するリリーフ弁装置であったが、これに限定されるものではない。
【００９８】
例えば、図５に示すように、還流経路開閉手段として還流配管３０に電磁弁１４０を設けるものであってもよい。ハウジング１０内の下部空間１０ｂにフロート８１を備えた水位センサ８０を設け、制御手段である制御装置９０が、低圧ポンプ作動時（燃料供給システム作動時）に、水位センサ８０からの検出信号によりハウジング１０内の下部空間１０ｂ（貯留部）の貯留水位が所定水位に到達したことを検知したときに、電磁弁１４０を開弁制御するものであってもよい。
【００９９】
また、還流配管３０に手動操作の開閉弁を設け、ハウジング１０内の下部空間１０ｂ（貯留部）の水位が所定水位に到達したときに警告灯等の告知手段を作動させ、告知を認識したユーザ等にポンプ手段作動時に開閉手段を操作させて、ハウジング１０内からハウジング１０外へ水を排出させる（例えばハウジング１０内から燃料タンク２内へ水を還流させる）ものであってもよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、還流配管３０に逆止弁４０を設けていたが、還流配管３０に還流経路開閉手段を設けず、還流配管３０によりハウジング１０内の下部空間１０ｂ（好ましくは最下部）と燃料タンク２内とを常時連通するものであってもかまわない。
【０１０１】
また、上記実施形態では、フィルタ部材２０は燃料中から水を捕捉する下部空間１０ｂよりも上方に配設していたが、これに限定されるものではない。フィルタ部材は、水が捕集された後の燃料が流通する部位に設けるものであればよい。水分捕集機能部（水分捕集装置）よりも燃料流れの下流側にフィルタ部材を設けるものであれば、フィルタ部材に多量の水が付着して濾過性能が低下することを抑制することができる。
【０１０２】
また、上記実施形態では、燃料フィルタ装置１をディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射システムに採用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ガソリンエンジン用燃料供給システムの燃料フィルタ装置に本発明を適用してもかまわない。燃料タンクと水分捕集装置を備える燃料フィルタ装置との間にポンプ手段を備え、ポンプ手段が圧送する正圧の燃料が燃料フィルタ装置のハウジング内の燃料通路を流通するものであればよい。
【０１０３】
また、燃料フィルタ装置１は、車両に搭載されるものに限定されず、例えば、定置式のものであってもかまわない。
【０１０４】
また、フィルタ部材を備えない水分捕集装置（セジメンタ）であってもかまわない。燃料タンクと水分捕集装置との間にポンプ手段を備え、ポンプ手段が圧送する正圧の燃料が水分捕集装置のハウジング内の燃料通路を流通するものであればよい。
【０１０５】
また、上記実施形態では、ハウジング１０内の下部空間１０ｂにおいて、下部空間１０ｂに流入した燃料中から凝集した水を沈降させて捕集していたが、水の凝集を促進する部材を採用してもかまわない。例えば、ハウジング１０内の下部空間１０ｂへの入口に、凝集促進部材を配設するものであってもよい。
【０１０６】
ポンプ手段は、燃料タンクの外部に配設されるものであってもよいし、燃料タンク内に配設されるものであってもよい。また、ハウジング１０内の燃料通路を流通する燃料の種類も限定されるものではない。例えば、燃料は軽油であってもよいし、ガソリンであってもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態では、燃料タンク２内の圧力は大気圧であったが、これに限定されるものではない。例えば、燃料タンクがＬＰＧ燃料を貯える密閉型の高圧タンクであってもかまわない。水分捕集装置もしくは水分捕集装置を備える燃料フィルタ装置において、ハウジング内の燃料通路を流通する燃料の圧力が、燃料タンク内の圧力よりも高い正圧となるものであれば、本発明を適用して有効である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  燃流フィルタ装置
２  燃料タンク
３Ａ  低圧ポンプ（ポンプ手段）
１０  ハウジング
１０ｂ  下部空間（貯留部）
２０  フィルタ部材
２４  濾材
３０  還流配管（還流管）
４０  逆止弁（還流経路開閉手段、リリーフ弁装置）
７０  貯水タンク
７４  ドレンプラグ（水抜き手段）
１４０  電磁弁（還流経路開閉手段、リリーフ弁装置）
【図１】
2013174236.tif 000003
【図２】
2013174236.tif 000004
【図３】
2013174236.tif 000005
【図４】
2013174236.tif 000006
【図５】
2013174236.tif 000007