特開 2024-106267 フィルタ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106267

(43)【公開日】2024-08-07

(54)【発明の名称】フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 29/11 20060101AFI20240731BHJP

   B01D 29/50 20060101ALI20240731BHJP

   B01D 17/02 20060101ALI20240731BHJP

   B01D 17/022 20060101ALI20240731BHJP

【ＦＩ】

B01D29/10 510F

B01D29/10 530B

B01D29/26 B

B01D17/02 501C

B01D17/02 503

B01D17/022 501

B01D17/022 502A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023010523

(22)【出願日】2023-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】000178675

【氏名又は名称】ヤマシンフィルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100170070

【弁理士】

【氏名又は名称】坂田 ゆかり

(72)【発明者】

【氏名】納冨 洋一

【テーマコード（参考）】

4D116

【Ｆターム（参考）】

4D116BB01

4D116BC13

4D116BC23

4D116BC27

4D116BC29

4D116BC41

4D116BC42

4D116BC43

4D116BC71

4D116BC77

4D116DD05

4D116DD06

4D116EE01

4D116EE03

4D116FF12B

4D116GG27

4D116GG31

4D116HH25B

4D116KK04

4D116QA51C

4D116QA51E

4D116QA51F

4D116QB03

4D116QB12

4D116QB24

4D116QB26

4D116QB32

4D116QB34

4D116QC08

4D116VV02

4D116VV30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】濾過面積を増やすことができるフィルタ装置を提供する。
【解決手段】フィルタ装置は、液体が流入する流入部及び液体が流出する流出部２３を有するハウジング３０と、流入部からの液体を濾過する筒状の第１フィルタ４１と、第１フィルタ４１の内側に設けられた、液体をさらに濾過する第２フィルタ４２とを備え、第２フィルタ４２は、筒状の第３フィルタと、第３フィルタの内側に設けられた、第３フィルタの高さ方向に延びる第４フィルタとを有し、第１フィルタ４１の内側の領域かつ第３フィルタの外側の領域と第４フィルタの内側の領域とは、互いにを連通しており、第３フィルタの内側かつ第４フィルタの外側の領域は、流出部２３と連通している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が流入する流入部及び前記液体が流出する流出部を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間に設けられており、前記流入部からの前記液体を濾過する筒状の第１フィルタと、
前記第１フィルタの内側に設けられた、前記液体をさらに濾過する第２フィルタと、
を備え、
前記第２フィルタは、筒状の第３フィルタと、前記第３フィルタの内側に設けられた、前記第３フィルタの高さ方向に延びる第４フィルタとを有し
前記第３フィルタは、前記高さ方向における一方の端である第１端部と、前記高さ方向における前記第１端部とは反対側の端である第２端部と、前記第１端部及び前記第２端部により囲まれた領域に設けられた第１濾過部と、を有し、
前記第４フィルタは、第３端部と、前記高さ方向において前記第３フィルタ内に位置する第４端部と、前記第３端部及び前記第４端部により囲まれた領域に設けられた第２濾過部と、を有し、
前記第２端部と前記第３端部は一体であり、又は、前記第２端部と前記第３端部とは連結されており、
前記第１フィルタの内側の領域かつ前記第３フィルタの外側の領域と、前記第４フィルタの内側の領域とは、互いに連通しており、
前記第３フィルタの内側かつ前記第４フィルタの外側の領域は、前記流出部と連通している
ことを特徴とするフィルタ装置。

【請求項2】

前記第４フィルタは、筒状であり、
前記第４端部には、孔が形成されており、
前記第２濾過部は、前記孔を覆うように前記第４端部に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。

【請求項3】

液体が流入する流入部及び前記液体が流出する流出部を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間に設けられており、前記流入部からの前記液体を濾過する筒状の第１フィルタと、
前記第１フィルタの内側に設けられた、前記液体をさらに濾過する第２フィルタと、
を備え、
前記第２フィルタは、前記第２フィルタの高さ方向における一方の端である第１端部と、前記高さ方向における前記第１端部と反対側の端である第２端部と、前記第１端部及び前記第２端部により囲まれた領域に設けられた濾過部と、を有し、
前記第１端部は、前記流出部と前記第２フィルタの内側の領域とを連通する中空部を有し、
前記第２端部は、前記第２フィルタの端面を覆う第２板状部を有し、
平面視において、前記第２板状部の形状は、前記中空部の形状と異なる
ことを特徴とするフィルタ装置。

【請求項4】

前記第１端部は、前記第２フィルタの中心軸と直交する面に沿って設けられた第１板状部を有し、
前記第１板状部には、前記中空部となる第１孔が形成されており、
前記第１孔は、平面視において多角形状又は曲線を有する平面図形である
ことを特徴とする請求項３に記載のフィルタ装置。

【請求項5】

前記第２端部は、平面視において十字形状、多角形状又は曲線を有する平面図形である
ことを特徴とする請求項４に記載のフィルタ装置。

【請求項6】

前記第１板状部には、前記第１孔と異なる第２孔が形成されており、
前記濾過部は、前記第２孔を覆うように設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載のフィルタ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃料などの液体の濾過に使用するためのフィルタ要素が、フィルタ媒体の第１のセクションと、任意選択的なコアレッサ媒体の層と、第１のセクションの内部に少なくとも途中まで延びるバリア媒体のセクションとを含むコアレッサを有する燃料フィルタが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－５２８２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の発明では、バリア媒体が管状に成形されており、その断面形状は円形や多角形である。しかしながら、特許文献１に記載のバリア媒体は、濾過面積が狭いという問題がある。

【0005】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、濾過面積を増やすことができる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】

【0006】

本発明に係るフィルタ装置は、例えば、液体が流入する流入部及び前記液体が流出する流出部を有するハウジングと、前記ハウジングの内部空間に設けられており、前記流入部からの前記液体を濾過する筒状の第１フィルタと、前記第１フィルタの内側に設けられた、前記液体をさらに濾過する第２フィルタと、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの上端を連結する上プレートと、を備え、前記第２フィルタは、筒状の第３フィルタと、前記第３フィルタの高さ方向に延びる第４フィルタと、から成り、前記第３フィルタは、前記高さ方向における一方の端である第１端部と、前記高さ方向における前記第１端部と反対側の端である第２端部と、前記第１端部及び前記第２端部により囲まれた領域に設けられた第１濾過部と、を有し、前記第４フィルタは、第３端部と、前記高さ方向において前記第３フィルタ内に位置する第４端部と、前記第３端部及び前記第４端部により囲まれた領域に設けられた第２濾過部と、を有し、前記第２端部と前記第３端部は一体であり、又は、前記第２端部と前記第３端部とは連結されており、前記第１フィルタの内側の領域かつ前記第３フィルタの外側の領域と、前記第４フィルタの内側の領域とは、互いに連通しており、前記第３フィルタの内側かつ前記第４フィルタの外側の領域は、前記流出部と連通していることを特徴とする。

【0007】

本発明に係るフィルタ装置によれば、筒状の第１フィルタの内側に第２フィルタが設けられており、第２フィルタは第３フィルタと第４フィルタと、を有する。これにより、濾過面積を増やすことができる。

【0008】

前記第４フィルタは、筒状であり、前記第４端部には、孔が形成されており、前記第２濾過部は、前記孔を覆うように前記第４端部に設けられていてもよい。これにより、濾過面積をさらに増やすことができる。

【0009】

本発明の別の態様に係るフィルタ装置は、例えば、液体が流入する流入部及び前記液体が流出する流出部を有するハウジングと、前記ハウジングの内部空間に設けられており、前記流入部からの前記液体を濾過する筒状の第１フィルタと、前記第１フィルタの内側に設けられた、前記液体をさらに濾過する第２フィルタと、を備え、前記第２フィルタは、前記第２フィルタの高さ方向における一方の端である第１端部と、前記高さ方向における前記第１端部と反対側の端である第２端部と、前記第１端部及び前記第２端部により囲まれた領域に設けられた濾過部と、を有し、前記第１端部は、前記流出部と前記第２フィルタの内側の領域とを連通する中空部を有し、前記第２端部は、前記第２フィルタの端面を覆う第２板状部を有し、平面視において、前記第２板状部の形状は、前記第１端部の中空部の形状と異なることを特徴とする。

【0010】

本発明に係るフィルタ装置によれば、筒状の第１フィルタの内側に第２フィルタが設けられており、平面視において、第２フィルタの第２端を覆う第２板状部の形状は、第２端と反対側の第１端に設けられた第１端部の中空部の形状と異なる。その結果、第２フィルタの形状が複雑になる。これにより、濾過面積を増やすことができる。

【0011】

前記第１端部は、前記第２フィルタの中心軸と直交する面に沿って設けられた第１板状部を有し、前記第１板状部には、前記中空部となる第１孔が形成されており、前記第１孔は、平面視において多角形状又は曲線を有する平面図形であってもよい。

【0012】

前記第２端部は、平面視において十字形状、多角形状又は曲線を有する平面図形であってもよい。これにより、濾過面積を増やすことができる。

【0013】

前記第１板状部には、前記第１孔と異なる第２孔が形成されており、前記濾過部は、前記第２孔を覆うように設けられていてもよい。これにより、濾過面積をさらに増やすことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、濾過面積を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態であるフィルタ装置１の概略を示す断面図である。

【図2】第２フィルタ４２の概略を示す斜視図であり、（Ａ）は斜め上から見た図であり、（Ｂ）は斜め下から見た図である。

【図3】第２フィルタ４２の概略を示す断面図である。

【図4】第２フィルタ４２の概略を示す断面斜視図である。

【図5】第２フィルタ４３の概略を示す図であり、（Ａ）は斜め上から見た斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は斜め下から見た斜視図である。

【図6】第２フィルタ４３の概略を示す斜視図である。

【図7】第２フィルタ４４の概略を示す斜視図である。

【図8】第２フィルタ４４の概略を示す斜視図である。

【図9】第２フィルタ４５の概略を示す斜視図である。

【図10】従来のフィルタ１４２の概略を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、流体に含まれる塵埃、水分等を除去するフィルタ装置である。以下、本実施のフィルタ装置を、燃料フィルタを例に説明するが、フィルタ装置は燃料フィルタに限られない。また、フィルタ装置が濾過する流体として燃料を例に説明するが、流体は燃料に限られず、作動油等でもよい。

【0017】

フィルタ装置は、建設機械、自動車等に設けることができる。フィルタ装置は、燃料タンクの下流側に設けられている。また、フィルタ装置の下流側には、ポンプが設けられている。ポンプが稼働すると、燃料は、フィルタ装置１に供給され、フィルタ装置１で濾過されてフィルタ装置１から排出される。その後、燃料は、ポンプを通って内燃機関に供給される。

【0018】

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の一実施形態であるフィルタ装置１の概略を示す断面図である。フィルタ装置１は、主として、フィルタケース１０及びヘッド２０を有するハウジング３０と、フィルタエレメント４０とを有する。

【0019】

フィルタケース１０は、樹脂又は金属で形成されており、有底略筒形状（ここでは、有底円筒形状）の第１ケース１１と、略筒形状の第２ケース１３とを有する。本実施の形態において、金属とは、例えばステンレスであり、耐腐食性の高い様々な種類の金属を含む。なお、第１ケース１１と第２ケース１３とは１部品であってもよい。

【0020】

第１ケース１１は第２ケース１３の下側（－ｚ側）に設けられている。第１ケース１１は、上端に開口部を有し、下端が底面１１ａにより覆われている。フィルタケース１０の底面１１ａ近傍の空間は貯水部Ｓ４であり、底面１１ａにはドレンプラグ１６が設けられている。また、貯水部Ｓ４には、水位を確認できるようにフロート５１が設けられている。

【0021】

フィルタケース１０の上端は、開口端１２である。開口端１２を覆うようにヘッド２０が設けられている。第２ケース１３には、ヘッド２０の筒状部２２に設けられたねじ部２２ａが螺合されるねじ部１３ａが設けられている。

【0022】

第２ケース１３は、板状部１４を有する。板状部１４にフィルタエレメント４０が載置され、ねじ部２２ａがねじ部１３ａに螺合されて、ヘッド２０がフィルタケース１０に取り付けられると、ヘッド２０にフィルタエレメント４０が挿入され、ハウジング３０の内部でフィルタエレメント４０が固定される。

【0023】

板状部１４とフィルタエレメント４０との間には、Ｏリング等の弾性部材５２が設けられており、ヘッド２０とフィルタエレメント４０との間には、Ｏリング等の弾性部材５３が設けられている。これにより、フィルタエレメント４０が板状部１４及びヘッド２０に固定されるとともに、フィルタエレメント４０と板状部１４との間及びフィルタエレメント４０とヘッド２０との間から燃料が漏れないようにシールされる。また、第２ケース１３とヘッド２０との間には、Ｏリング等の弾性部材５４が設けられている。これにより、ハウジング３０から燃料が漏れないようにシールされる。

【0024】

ヘッド２０は、金属で形成されており、フィルタエレメント４０に燃料を供給し、フィルタエレメント４０で濾過された燃料を排出する。ヘッド２０は、フィルタエレメント４０が設けられた筒状部２１と、第２ケース１３に設けられた筒状部２２とを有する。また、ヘッド２０は、燃料が流入する流入部（図示省略）と、燃料が流出する流出部２３とを有する。

【0025】

ハウジング３０内の空間は、フィルタエレメント４０によって２つの空間に分けられる。この２つの空間のうち、ハウジング３０とフィルタエレメント４０との間が空間Ｓ１であり、フィルタエレメント４０の内部が空間Ｓ２、Ｓ３である。

【0026】

フィルタエレメント４０は、主として、第１フィルタ４１と、第２フィルタ４２と、プレート４８、４９とを有する。

【0027】

第１フィルタ４１は、シート状の濾材をひだ折りにして（プリーツ状に折り曲げて）形成された、いわゆるプリーツ濾材である。第１フィルタ４１は、プリーツ状に折り曲げた濾材の両端を接続して筒状（ここでは、円筒形状）に形成されている。第１フィルタ４１は、燃料中の塵埃を取り除くとともに、燃料中の水分を凝集させる。具体的には、燃料が第１フィルタ４１を通過することで、燃料に含まれる水分が凝集されてより大きな径の水滴になる。なお、第１フィルタ４１の形態はこれに限られない

【0028】

なお、図１では図示しないが、第１フィルタ４１の内周面に沿って内筒が設けられていてもよいし、第１フィルタ４１の外周面に沿って外筒が設けられていてもよい。内筒及び外筒には、燃料が通過可能な孔が多数設けられている。

【0029】

第１フィルタ４１には、上側（＋ｚ側）の端を覆うようにプレート４８（本発明の上プレートに相当）が設けられ、下側（－ｚ側）の端を覆うようにプレート４９が設けられている。プレート４８は、中央に筒状部４８ａが設けられている。この筒状部４８ａが筒状部２１の内部に挿入されることで、ヘッド２０にフィルタエレメント４０が設けられる。

【0030】

プレート４８は、筒状部４８ａに隣接して設けられた筒状部４８ｂを有する。筒状部４８ｂの中空部には、第２フィルタ４２が設けられる。フィルタエレメント４０の内部のうち、第２フィルタ４２の外側が空間Ｓ２であり、第２フィルタ４２の内側が空間Ｓ３である。

【0031】

第２フィルタ４２は、撥水性又は疎水性を有し、燃料が第１フィルタ４１を通過することで凝集された水分を表面で弾き、燃料のみを通過させる。第２フィルタ４２で弾かれた水分は、第２フィルタ４２上を転がりながら下方向（－ｚ方向）に向かい、貯水部Ｓ４に溜まる。

【0032】

次に、第２フィルタ４２について詳細に説明する。図２は、第２フィルタ４２の概略を示す斜視図であり、（Ａ）は斜め上から見た図であり、（Ｂ）は斜め下から見た図である。図３は、第２フィルタ４２の概略を示す断面図である。図４は、第２フィルタ４２の概略を示す断面斜視図である。

【0033】

第２フィルタ４２は、主として、外フィルタ（本発明の第３フィルタ）４１０と、内フィルタ（本発明の第４フィルタ）４２０とを有する。内フィルタ４２０は、外フィルタ４１０の内側に設けられている。内フィルタ４２０は外フィルタ４１０の高さ方向に延びており、外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０の中心軸をａｘとする。本実施の形態では、内フィルタ４２０の高さ（ｚ方向の距離）は外フィルタ４１０の高さより低いが、外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０の高さはこれに限られない。

【0034】

外フィルタ４１０は、撥水性又は疎水性を有し、主として、濾過部４１１（本発明の第１濾過部に相当）と、上端部４１２（本発明の第１端部に相当）と、下端部４１３（本発明の第２端部に相当）と、リブ４１４とを有する。

【0035】

濾過部４１１は、網目状の薄板で形成されている。上端部４１２、下端部４１３及びリブ４１４は、例えば樹脂により形成されている。リブ４１４は、上端部４１２と下端部４１３とを連結する。濾過部４１１は、上端部４１２、下端部４１３及びリブ４１４により囲まれた領域に設けられている。なお、リブ４１４は必須ではなく、リブ４１４を有しない場合には、濾過部４１１は、上端部４１２及び下端部４１３に囲まれた領域に設けられていればよい。

【0036】

上端部４１２は、筒状であり、外フィルタ４１０の一方（ここでは、上側（＋ｚ側））の端に設けられている。本実施の形態では、上端部４１２は円筒状である。図１に示すように、上端部４１２は、プレート４８に設けられている。上端部４１２とプレート４８との間を燃料が通過できないように、上端部４１２はプレート４８に固定されている。

【0037】

図２の説明に戻る。下端部４１３は、外フィルタ４１０の上側の端とは反対側（ここでは、下側（－ｚ側））の端に設けられている。下端部４１３は、主として、板状部４１３ａ（本発明の第１板状部に相当）と、筒状部４１３ｂ、４１３ｃとを有する。

【0038】

板状部４１３ａは、外フィルタ４１０の－ｚ側の端面を覆う。板状部４１３ａには、孔４１３ｄが形成されている。本実施の形態では、板状部４１３ａは、中空円状であり、孔４１３ｄは円形状である。

【0039】

筒状部４１３ｂは、板状部４１３ａの外周縁に沿って設けられており、筒状部４１３ｃは、孔４１３ｄの周縁に沿って設けられている。リブ４１４は、上端部４１２と筒状部４１３ｂとを連結し、濾過部４１１は上端部４１２、筒状部４１３ｂ及びリブ４１４により囲まれた領域に設けられている。

【0040】

なお、筒状部４１３ｂは必須ではない。筒状部４１３ｂを有しない場合には、リブ４１４は上端部４１２と板状部４１３ａとを連結し、濾過部４１１は上端部４１２、板状部４１３ａ及びリブ４１４により囲まれた領域に設けられていればよい。この場合には、板状部４１３ａに溝を設け、この溝に濾過部４１１を設ければよい。

【0041】

下端部４１３の筒状部４１３ｃには、内フィルタ４２０が設けられている。筒状部４１３ｃは孔４１３ｄに沿って設けられているため、孔４１３ｄは、外フィルタ４１０の外側の領域と内フィルタ４２０の内側の領域とを連通する。これにより、内フィルタ４２０の内側の領域が空間Ｓ２（図１参照）となる。

【0042】

内フィルタ４２０は、撥水性又は疎水性を有し、主として、濾過部４２１（本発明の第２濾過部に相当）と、上端部４２２（本発明の第４端部に相当）と、下端部４１３（本発明の第３端部に相当）と、リブ４２４とを有する。なお、内フィルタ４２０の下端部４１３は、外フィルタ４１０の下端部４１３と一体である（同一の部材である）。

【0043】

濾過部４２１は、網目状の薄板で形成されている。上端部４２２及びリブ４２４は、例えば樹脂により形成されている。リブ４２４は、上端部４２２と下端部４１３（筒状部４１３ｃ）とを連結する。濾過部４２１は、上端部４２２、下端部４１３及びリブ４２４により囲まれた領域に設けられている。なお、リブ４２４は必須ではなく、リブ４２４を有しない場合には、濾過部４２１は、上端部４２２及び下端部４１３に囲まれた領域に設けられていればよい。

【0044】

なお、筒状部４１３ｃは必須ではない。筒状部４１３ｃを有しない場合には、リブ４２４は上端部４２２と板状部４１３ａとを連結し、濾過部４２１は上端部４２２、板状部４１３ａ及びリブ４２４により囲まれた領域に設けられていればよい。

【0045】

上端部４２２は、外フィルタ４１０の下端部４１３が設けられていない側（ここでは、上側（＋ｚ側））の端に設けられている。上端部４２２は、内フィルタ４２０の＋ｚ側の端面を覆う。

【0046】

図１の説明に戻る。図１において、燃料の流れを二点鎖線の矢印で示す。燃料タンク（図示せず）からフィルタ装置１に導かれる燃料は、濾過される前の状態である。燃料は、ヘッド２０に設けられた図示しない流入部（図示省略）を通って、空間Ｓ１に流入する。空間Ｓ１の内部に流入した燃料は、第１フィルタ４１を通過することで、塵埃が取り除かれる。

【0047】

第１フィルタ４１を通過して空間Ｓ２に流入した燃料は、第２フィルタ４２を通過して、空間Ｓ３に流入する。空間Ｓ３へ流出した燃料は、ヘッド２０の流出部２３を介してフィルタ装置１から流出し、エンジン（図示せず）に導かれる。

【0048】

燃料が第１フィルタ４１を通過することで、燃料に含まれる水分が凝集されてより大きな径の水滴になる。また、燃料に含まれる水分は、第２フィルタ４２の表面に留まり、第２フィルタ４２を通過しない。第２フィルタ４２は撥水性又は疎水性を有するため、第２フィルタ４２の表面に留まった水滴は、燃料の第２フィルタ４２の通過量が増加するとともに成長して大きな径となった段階で、下方に落下して貯水部Ｓ４に溜まる。これにより、燃料に含まれる水分を分離させて除去することができる。

【0049】

燃料が第１フィルタ４１及び第２フィルタ４２を通過するとき、第１フィルタ４１や濾過部４１１、４２１が抵抗となって圧力損失が生じる。構造上、第１フィルタ４１より第２フィルタ４２の濾過面積が狭くなるため、フィルタ装置１の性能向上のためには第２フィルタ４２（濾過部４１１及び濾過部４２１）の濾過面積を広くすることが重要である。

【0050】

第２フィルタ４２が外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０を有するため、１つの筒状のフィルタ（例えば、外フィルタ４１０のみ）しか有しない従来の形態（例えば、図１０参照）より濾過面積を増やすことができる。

【0051】

例えば、高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３及び直径ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４（図３、１０参照）が表１に示す値である場合には、第２フィルタ４２の濾過面積は２２０ｃｍ^２となり、従来のフィルタ１４２（図１０参照）に比べて濾過面積が広くなる。

【表1】

【0052】

本実施の形態によれば、第２フィルタ４２が外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０を有するため、第２フィルタ４２の濾過面積を増やすことができる。

【0053】

また、本実施の形態によれば、第２フィルタ４２の濾過面積、すなわち水滴が当接する面積が広いため、油水分離性能を高くすることができる。

【0054】

なお、本実施の形態では、第２フィルタ４２、すなわち外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０が中空の円錐台形状であったが、第２フィルタ４２の形状はこれに限られない。例えば、外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０は、断面が多角形（四角形、六角形等）の角錐台形状でもよい。また、外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０は、円錐、角錐であってもよい。

【0055】

また、本実施の形態では、上端部４２２が内フィルタ４２０の上端を覆ったが、上端部４２２の形態はこれに限られない。例えば、上端部４２２に孔が形成されており、この孔を覆うように上端部４２２に濾過部４２１が設けられていてもよい。

【0056】

また、本実施の形態では、外フィルタ４１０の下端部４１３が平坦であったが、第２フィルタ４２の形態はこれに限られない。例えば、中空の円錐台形状であるフィルタを途中で内側に折り曲げて、外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０を形成してもよい。この場合には、側面から見たときの外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０の連結部、すなわち第２フィルタ４２の下端部は線状又は円弧状となり得る。

【0057】

また、本実施の形態では、外フィルタ４１０の下端部４１３と内フィルタ４２０の下端部４１３は一体であったが、下端部４１３の形態はこれに限られない。例えば、外フィルタ４１０の下端部と内フィルタ４２０の下端部とが別部材であり、外フィルタ４１０の下端部と内フィルタ４２０の下端部とが直接的又は間接的に連結されていてもよい。

【0058】

＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、フィルタエレメント４０が外フィルタ４１０及び内フィルタ４２０を有する第２フィルタ４２を有したが、フィルタエレメントの構成はこれに限られない。第２の実施の形態は、第２フィルタの形状に特徴がある形態である。以下、第２の実施の形態に係るフィルタ装置について説明する。なお、第１の実施の形態及び変形例と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0059】

第２の実施の形態に係るフィルタ装置は、主として、フィルタケース１０及びヘッド２０を有するハウジング３０と、第１フィルタ４１及び第２フィルタ４３を有するフィルタエレメントとを有する。

【0060】

図５は、第２フィルタ４３の概略を示す図であり、（Ａ）は斜め上から見た斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は斜め下から見た斜視図である。図６は、第２フィルタ４３の概略を示す斜視図である。

【0061】

第２フィルタ４３は、撥水性又は疎水性を有し、主として、濾過部４３１（本発明の濾過部に相当）と、上端部４３２（本発明の第１端部に相当）と、下端部４３３（本発明の第２端部に相当）と、リブ４３４とを有する。なお、図６は、説明のため、濾過部４３１（後に詳述）を省略している。

【0062】

濾過部４３１は、網目状の薄板で形成されている。上端部４３２、下端部４３３及びリブ４３４は、例えば樹脂により形成されている。リブ４３４は、上端部４３２と下端部４３３とを連結する。濾過部４３１は、上端部４３２、下端部４３３及びリブ４３４により囲まれた領域に設けられている。なお、リブ４３４は必須ではなく、リブ４３４を有しない場合には、濾過部４３１は、上端部４３２及び下端部４３３に囲まれた領域に設けられていればよい。

【0063】

上端部４３２は、第２フィルタ４３の一方（ここでは、上側（＋ｚ側））の端に設けられている。上端部４３２は、プレート４８（図１参照）に設けられている。上端部４３２とプレート４８との間を燃料が通過できないように、上端部４３２はプレート４８に固定されている。

【0064】

上端部４３２は、軸ａｘと直交する面に沿って設けられた板状部４３２ａ（本発明の第１板状部に相当）と、筒状（本実施の形態では、円筒状）の筒状部４３２ｃを有する。板状部４３２ａには孔４３２ｂ（本発明の第１孔に相当）が形成されている。孔４３２ｂは上端部４３２の中空部である。中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４３２ｂの形状は多角形であり、本実施の形態では星形状である。リブ４３４の上端は、孔４３２ｂの頂点に設けられており、濾過部４３１は孔４３２ｂの辺に沿って設けられている。

【0065】

下端部４３３は、第２フィルタ４３の上側の端とは反対側（ここでは、下側（－ｚ側））の端に設けられている。下端部４３３は、主として、板状部４３３ａ（本発明の第２板状部に相当）と、板状部４３３ａに設けられた溝４３３ｂとを有する。なお、下端部４３３は、板状部４３３ａの周縁に沿って設けられたリブを有していてもよい。

【0066】

板状部４３３ａは、第２フィルタ４３の下側の端面を覆う。中心軸ａｘに沿って見たときに、板状部４３３ａは十字形状である。したがって、中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４３２ｂの形状と板状部４３３ａの形状とは異なる。

【0067】

溝４３３ｂは、板状部４３３ａの４本の棒状部４３３ｃに沿って設けられている。溝４３３ｂには、濾過部４３１が設けられている。

【0068】

燃料が第１フィルタ４１を通過することで、燃料に含まれる水分が凝集されてより大きな径の水滴になる。また、燃料に含まれる水分は、第２フィルタ４３の表面に留まり、第２フィルタ４３を通過しない。第２フィルタ４３の表面に留まった水滴は、燃料の第２フィルタ４３の通過量が増加するとともに成長して大きな径となった段階で、下方に落下する。これにより、燃料に含まれる水分を分離させて除去することができる。

【0069】

燃料が第１フィルタ４１及び第２フィルタ４３を通過するとき、第１フィルタ４１や第２フィルタ４３が抵抗となって圧力損失が生じる。構造上、第１フィルタ４１より第２フィルタ４３の濾過面積が狭くなるため、フィルタ装置１の性能向上のためには第２フィルタ４２（濾過部４１１及び濾過部４２１）の濾過面積を広くすることが重要である。

【0070】

第２フィルタ４３が単なる筒状ではなく複雑な形状であるため、単なる筒状のフィルタ（例えば、外フィルタ４１０のみ）しか有しない従来の形態（例えば、図１０参照）より濾過面積を増やすことができる。

【0071】

例えば、高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３、直径ｄ１及び幅ｄ５（図６参照）が表２に示す値である場合には、第２フィルタ４３の濾過面積は１８４．８ｃｍ^２となり、従来のフィルタ１４２（図１０参照）に比べて濾過面積が広くなる。

【表2】

【0072】

本実施の形態によれば、中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４３２ｂの形状と板状部４３３ａの形状とを異ならせて複雑な形状の第２フィルタ４３とすることで、第２フィルタ４２の濾過面積を増やすことができる。

【0073】

なお、本実施の形態では、板状部４３２ａに１つの孔４３２ｂが設けられていたが、板状部４３２ａに設けられている孔の数はこれに限られない。例えば、板状部４３２ａには、孔４３２ｂの外側かつ筒状部４３２ｃとの間の領域に孔（本発明の第２孔に相当）が設けられており、この孔を覆うように濾過部４３１が設けられていてもよい。これにより、濾過面積をさらに増やすことができる。

【0074】

また、本実施の形態では、中心軸ａｘに沿って見たときに孔４３２ｂが星形状であったが、孔４３２ｂの形状はこれに限られない。例えば、中心軸ａｘに沿って見たときの孔４３２ｂの形状は、矩形形状、三角形状等の多角形でもよいし、曲線を有する平面図形であってもよい。

【0075】

また、本実施の形態では、板状部４３３ａが十字形状であったが、板状部４３３ａの形状はこれに限られない。例えば、中心軸ａｘに沿って見たときの板状部４３３ａの形状は、多角形状、円形状、曲線を有する平面図形などであってもよい。

【0076】

例えば、中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４３２ｂが多角形状で板状部４３３ａが円形状であってもよいし、孔４３２ｂが多角形状で板状部４３３ａが曲線を有する平面図形であってもよいし、孔４３２ｂが曲線を有する平面図形で板状部４３３ａが円形状であってもよい。

【0077】

また、例えば、中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４３２ｂ及び板状部４３３ａがそれぞれ多角形状である場合には、孔４３２ｂと板状部４３３ａとの多角形状の種類が異なっていればよい。例えば、中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４３２ｂが六角形状であり、板状部４３３ａが三角形状であればよい。

【0078】

＜第３の実施の形態＞
第１の実施の形態では、フィルタエレメント４０が第１フィルタ４１と第２フィルタ４２を有したが、フィルタエレメントの構成はこれに限られない。第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様、第２フィルタの形状に特徴がある形態である。以下、第３の実施の形態に係るフィルタ装置について説明する。なお、第１の実施の形態、第２の実施の形態及びこれらの変形例と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0079】

第３の実施の形態に係るフィルタ装置は、主として、フィルタケース１０及びヘッド２０を有するハウジング３０と、第１フィルタ４１及び第２フィルタ４４を有するフィルタエレメントとを有する。

【0080】

図７、８は、第２フィルタ４４の概略を示す斜視図である。第２フィルタ４４は、撥水性又は疎水性を有し、主として、濾過部４４１（本発明の濾過部に相当）と、上端部４４２（本発明の第１端部に相当）と、下端部４４３（本発明の第２端部に相当）と、リブ４４４とを有する。

【0081】

濾過部４４１は、網目状の薄板で形成されている。上端部４４２、下端部４４３及びリブ４４４は、例えば樹脂により形成されている。リブ４４４は、上端部４４２と下端部４４３とを連結する。濾過部４４１は、上端部４４２、下端部４４３及びリブ４４４により囲まれた領域に設けられている。なお、リブ４４４は必須ではなく、リブ４４４を有しない場合には、濾過部４４１は、上端部４４２及び下端部４４３に囲まれた領域に設けられていればよい。

【0082】

上端部４４２は、筒状（本実施の形態では、円筒状）であり、第２フィルタ４４の一方（ここでは、上側（＋ｚ側））の端に設けられている。上端部４４２は、プレート４８（図１参照）に設けられている。上端部４４２とプレート４８との間を燃料が通過できないように、上端部４４２はプレート４８に固定されている。

【0083】

下端部４４３は、第２フィルタ４４の上側の端とは反対側（ここでは、下側（－ｚ側））の端に設けられている。下端部４４３は、主として、板状部４４３ａ（本発明の第２板状部に相当）と、板状部４４３ａに設けられた溝（図示省略）とを有する。なお、下端部４４３は、板状部４４３ａの周縁に沿って設けられたリブを有していてもよい。

【0084】

板状部４４３ａは、第２フィルタ４４の下側の端面を覆う。中心軸ａｘに沿って見たときに、板状部４３３ａは曲線を有する平面図形である。本実施の形態では、板状部４３３ａは、菱形の各辺が内側に湾曲する曲線となった図形である。したがって、中心軸ａｘに沿って見たときに、上端部４４２の中空部の形状と板状部４４３ａの形状とは異なる。

【0085】

リブ４４４は、一端が板状部４４３ａの各頂点に設けられている。したがって、リブ４４４は、４本のリブ４４４ａ、４４４ｂ、４４４ｃ、４４４ｄを有する。板状部４４３ａに設けられた溝は板状部４３３ａの４本の辺に沿っており、溝には濾過部４４１が設けられている。

【0086】

燃料が第１フィルタ４１を通過することで、燃料に含まれる水分が凝集されてより大きな径の水滴になる。また、燃料に含まれる水分は、第２フィルタ４４の表面に留まり、第２フィルタ４４を通過しない。第２フィルタ４４の表面に留まった水滴は、燃料の第２フィルタ４４の通過量が増加するとともに成長して大きな径となった段階で、下方に落下する。これにより、燃料に含まれる水分を分離させて除去することができる。

【0087】

第２フィルタ４４が単なる筒状ではなく複雑な形状であるため、単なる筒状のフィルタしか有しない従来の形態（例えば、図１０参照）より濾過面積を増やすことができる。

【0088】

例えば、高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３、直径ｄ１及び幅ｄ６、ｄ７（図７、８参照）が表３に示す値である場合には、第２フィルタ４４の濾過面積は１５５ｃｍ^２となり、従来のフィルタ１４２（図１０参照）に比べて濾過面積が広くなる。

【表3】

【0089】

板状部４４３ａの幅ｄ７が狭いため、リブ４４４のうちの対向する２本のリブ４４４ａ、４４４ｂは、中心軸ａｘに対する傾斜角が大きい。したがって、リブ４４４ａ、４４４ｂや濾過部４４１のリブ４４４ａ、４４４ｂの近傍領域に当接した水滴は、下方に落下しやすい。したがって、油水分離性能が高くなる。

【0090】

本実施の形態によれば、中心軸ａｘに沿って見たときに、上端部４４２の中空部の形状と板状部４４３ａの形状とを異ならせて複雑な形状の第２フィルタ４４とすることで、第２フィルタ４２の濾過面積を増やすことができる。

【0091】

なお、本実施の形態では、中心軸ａｘに沿って見たときに板状部４４３ａが菱形の各辺が内側に湾曲する曲線となった図形であったが、孔４３２ｂの形状はこれに限られない。例えば、中心軸ａｘに沿って見たときの孔４３２ｂの形状は、菱形の各辺が外側に湾曲する曲線となった図形でもよい。また、中心軸ａｘに沿って見たときの孔４３２ｂの形状は、菱形、矩形等の多角形状でもよい。

【0092】

＜第４の実施の形態＞
第１の実施の形態では、フィルタエレメント４０が第１フィルタ４１と第２フィルタ４２を有したが、フィルタエレメントの構成はこれに限られない。第４の実施の形態は、第２、３の実施の形態と同様、第２フィルタの形状に特徴がある形態である。以下、第４の実施の形態に係るフィルタ装置について説明する。なお、第１の実施の形態～第３の実施の形態及びこれらの変形例と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0093】

第３の実施の形態に係るフィルタ装置は、主として、フィルタケース１０及びヘッド２０を有するハウジング３０と、第１フィルタ４１及び第２フィルタ４５を有するフィルタエレメントとを有する。

【0094】

図９は、第２フィルタ４５の概略を示す斜視図である。第２フィルタ４５は、撥水性又は疎水性を有し、主として、濾過部４５１（本発明の濾過部に相当）と、上端部４５２（本発明の第１端部に相当）と、下端部４５３（本発明の第２端部に相当）と、リブ４５４とを有する。リブ４５４は、上端部４５２と下端部４５３とを連結する。

【0095】

上端部４５２、下端部４５３及びリブ４５４は、例えば樹脂により形成されている。濾過部４５１は、網目状の薄板で形成されており、上端部４５２、下端部４５３及びリブ４５４により囲まれた領域に設けられている。なお、リブ４５４は必須ではなく、リブ４５４を有しない場合には、濾過部４５１は、上端部４５２及び下端部４５３に囲まれた領域に設けられていればよい。

【0096】

上端部４５２は、第２フィルタ４５の一方（ここでは、上側（＋ｚ側））の端に設けられている。上端部４５２は、プレート４８（図１参照）に設けられている。上端部４５２とプレート４８との間を燃料が通過できないように、上端部４５２はプレート４８に固定されている。

【0097】

上端部４５２は、軸ａｘと直交する面に沿って設けられた板状部４５２ａ（本発明の第１板状部に相当）と、筒状（本実施の形態では、円筒状）の筒状部４５２ｃを有する。板状部４５２ａには孔４５２ｂが形成されている。孔４５２ｂは上端部４３２の中空部である。中心軸ａｘに沿って見たときに、孔４５２ｂの形状は多角形であり、本実施の形態では矩形形状である。リブ４５４の上端は、孔４５２ｂの頂点に設けられており、濾過部４５１は孔４５２ｂの辺に沿って設けられている。

【0098】

下端部４５３は、第２フィルタ４５の上側の端とは反対側（ここでは、下側（－ｚ側））の端に設けられている。下端部４５３は、主として、板状部４５３ａ（本発明の第２板状部に相当）と、板状部４５３ａに設けられた溝（図示省略）とを有する。

【0099】

板状部４５３ａは、第２フィルタ４５の下側の端面を覆う。中心軸ａｘに沿って見たときに、板状部４５３ａは棒状である。したがって、中心軸ａｘに沿って見たときに、上端部４５２の中空部（孔４５２ｂ）の形状と板状部４５３ａの形状とは異なる。

【0100】

４本のリブ４５４のうちの２本は、下端が板状部４５３ａの両端に設けられており、残りの２本は、板状部４５３ａの中央近傍に対向して設けられている。板状部４４３ａに設けられた溝は線状であり、溝には濾過部４５１が設けられている。

【0101】

燃料が第１フィルタ４１を通過することで、燃料に含まれる水分が凝集されてより大きな径の水滴になる。また、燃料に含まれる水分は、第２フィルタ４５の表面に留まり、第２フィルタ４５を通過しない。第２フィルタ４５の表面に留まった水滴は、燃料の第２フィルタ４５の通過量が増加するとともに成長して大きな径となった段階で、下方に落下する。これにより、燃料に含まれる水分を分離させて除去することができる。

【0102】

板状部４４３ａは棒状であるため、リブ４５４のうちの対向する２本のリブは、中心軸ａｘに対する傾斜角が大きい。したがって、中心軸ａｘに対する傾斜角が大きい領域に当接した水滴は、下方に落下しやすい。したがって、油水分離性能が高くなる。

【0103】

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。

【0104】

また、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、「円筒形状」とは、厳密に円筒形状の場合には限られず、例えば円筒形状と同一視できる場合を含む概念である。また、例えば、単に直交、平行、一致等と表現する場合において、厳密に直交、平行、一致等の場合のみでなく、略平行、略直交、略一致等の場合を含むものとする。

【0105】

また、「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。例えば、端近傍という場合に、端の近くのある範囲の領域であって、端を含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。

【符号の説明】

【0106】

１ ：フィルタ装置
１０ ：フィルタケース
１１ ：第１ケース
１１ａ ：底面
１２ ：開口端
１３ ：第２ケース
１３ａ ：ねじ部
１４ ：板状部
１６ ：ドレンプラグ
２０ ：ヘッド
２１、２２：筒状部
２２ａ ：ねじ部
２３ ：流出部
３０ ：ハウジング
４０ ：フィルタエレメント
４１ ：第１フィルタ
４１ａ ：第１濾過部
４２、４３、４４、４５：第２フィルタ
４８、４９：プレート
４８ａ、４８ｂ：筒状部
５１ ：フロート
５２、５３、５４：弾性部材
１４２ ：フィルタ
４１０ ：外フィルタ
４２０ ：内フィルタ
４１１、４２１、４３１、４４１、４５１：濾過部
４１２、４２２、４３２、４４２、４５２：上端部
４１３、４３３、４４３、４５３：下端部
４１３ａ、４４３ａ、４５２ａ、４５３ａ：板状部
４１３ｂ、４１３ｃ、４３２ｃ４５２ｃ：筒状部
４１３ｄ、４３２ｂ、４５２ｂ：孔
４１４、４２４、４３４、４４４、４４４ａ～４４４ｄ、４５４：リブ
４３２ａ、４３３ａ：板状部
４３３ｂ ：溝
４３３ｃ ：棒状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】