特許 7233670 金属製フィルターエレメント及びその取り付け構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-27

(45)【発行日】2023-03-07

(54)【発明の名称】金属製フィルターエレメント及びその取り付け構造

(51)【国際特許分類】

   B01D 35/02 20060101AFI20230228BHJP

   B01D 29/11 20060101ALI20230228BHJP

   B01D 39/12 20060101ALI20230228BHJP

   F02M 37/32 20190101ALI20230228BHJP

【ＦＩ】

B01D35/02 E

B01D29/10 501C

B01D29/10 510B

B01D29/10 530B

B01D39/12

F02M37/32

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017180954

(22)【出願日】2017-09-21

(65)【公開番号】P2019055361

(43)【公開日】2019-04-11

【審査請求日】2020-09-09

【審判番号】

【審判請求日】2022-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000237167

【氏名又は名称】富士フィルター工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117226

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 俊一

(72)【発明者】

【氏名】林 彰彦

【合議体】

【審判長】池渕 立

【審判官】宮部 裕一

【審判官】土屋 知久

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／００４７２４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－３２２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４８７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０６７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－５５０１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B01D 39/00-41/04

F01M 11/03

F02M 61/16

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料が流れる燃料通路に取り付けられ、該燃料が流れる燃料系統の異物を捕捉する金属製フィルターエレメントであって、
底面部と、周面部と、軸方向における前記底面部とは反対側に形成された開口部とで構成され、
前記底面部及び周面部が、金属製素線を織り込んでなる網状の層で構成され、該網状の層が２層以上の多層構造に構成され、
前記金属製素線は、該金属製素線同士が交わる部分で焼結されてなり、
前記底面部は、下流側に向かって突出するドーム状をなし、
前記周面部には、軸方向の中間位置に前記燃料系統を構成する前記燃料通路の内周面に形成された段部、又は前記燃料通路の内側に向かって突出した凸部に係り合わせることにより固定させる固定部が該周面部自体によって形成されており、
前記周面部は、前記段部又は前記凸部よりも上流側に位置する上流側燃料通路にある前記開口部側の第１周面部と、前記段部又は前記凸部よりも下流側に位置する下流側燃料通路にある前記底面部側の第２周面部と、前記第１周面部と前記第２周面部との間を連絡する前記固定部とを有し、前記第１周面部の直径が前記第２周面部の直径よりも大きく、
前記固定部は、前記第１周面部と前記第２周面部とをつなぐテーパー状の傾斜面で構成され、前記周面部の弾性変形を利用して前記段部又は前記凸部に係り合わされる、ことを特徴とする金属製フィルターエレメント。

【請求項2】

前記多層構造に構成された前記網状の層は、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が２５０以上５００以下であるものを少なくとも１層有する、請求項１に記載の金属製フィルターエレメント。

【請求項3】

燃料が流れる燃料通路に取り付けられ、該燃料が流れる燃料系統の異物を捕捉する金属製フィルターエレメントの取り付け構造であって、
底面部と、周面部と、軸方向における前記底面部とは反対側に形成された開口部とで構成され、
前記底面部及び周面部が、金属製素線を織り込んでなる網状の層で構成され、該網状の層が２層以上の多層構造に構成され、
前記金属製素線は、該金属製素線同士が交わる部分で焼結されてなり、
前記底面部は、下流側に向かって突出するドーム状をなし、
前記周面部には、軸方向の中間位置に前記燃料系統を構成する前記燃料通路の内周面に形成された段部、又は前記燃料通路の内側に向かって突出した凸部に係り合わせることにより固定させる固定部が該周面部自体によって形成されており、
前記周面部は、前記段部又は前記凸部よりも上流側に位置する上流側燃料通路にある前記開口部側の第１周面部と、前記段部又は前記凸部よりも下流側に位置する下流側燃料通路にある前記底面部側の第２周面部と、前記第１周面部と前記第２周面部との間を連絡する前記固定部とを有し、前記第１周面部の直径が前記第２周面部の直径よりも大きく、
前記固定部は、前記第１周面部と前記第２周面部とをつなぐテーパー状の傾斜面で構成され、前記周面部の弾性変形を利用して前記段部又は前記凸部に係り合わされている、ことを特徴とする金属製フィルターエレメントの取り付け構造。

【請求項4】

前記多層構造に構成された前記網状の層は、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が２５０以上５００以下であるものを少なくとも１層有する、請求項３に記載の金属製フィルターエレメントの取り付け構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属製フィルターエレメントに関し、さらに詳しくは、燃料が流れる燃料系統で異物をろ過するための金属製フィルターエレメントに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関等では、燃料が収容されている燃料タンクからエンジンに燃料を噴射する燃料噴射部までの間を構成している燃料系統に様々な構成要素がつながれている。燃料系統では、燃料噴射部を含む各構成要素が適切に動作をすることで、エンジンを正常に作動させることが可能になる。そのため、燃料系統に含まれる異物を確実に捕捉することが必要である。

【0003】

従来、燃料供給ポンプ等、燃料系統につながれている種々の構成要素に用いられているフィルターエレメントは、樹脂材で製造することが主流であった。ところが、樹脂材で製造されたフィルターエレメントは、使用時間が経つにつれ、目開きが徐々に大きくなり、濾過性能が徐々に低下するという問題点があった。

【0004】

一方、燃料供給ポンプに使用されているフィルターエレメントとして、例えば、特許文献１で提案されているフィルターエレメントがある。このフィルターエレメントは、燃料供給ポンプに用いられるものである。具体的に、燃料供給ポンプのポンプ本体を保持すると共に、内燃機関に固定するためのフランジ部の内部にフィルターエレメントは設けられている。このフィルターエレメントは、内部が空洞の円筒状をなしており、その上部にフィルターエレメントの本体から径方向の外側にやや張り出した被保持部分が設けられている。このフィルターエレメントは、燃料供給ポンプにおける燃料入り口側の通路の内部に圧入されることにより取り付けられている。

【0005】

また、特許文献２で提案されているフィルターエレメントは、高圧燃料供給ポンプに用いられているものである。このフィルターエレメントは、高圧燃料供給ポンプの吸入ジョイント内に固定されている。フィルターエレメントは、フィルター本体部の上部に径方向の外側に張り出した被保持部分が形成されていて、この被保持部分が通路の内部に固定されている。

【0006】

その他に、例えば、特許文献３で提案されている金属製のものがある。特許文献３で提案されているフィルターエレメントは、燃料の入口となる開口端側の大径部と、筒壁に多数の細孔を形成した小径部とを有している。細孔は濾過孔となるもので、異物より小さく形成されていて、薄片状の異物を捕捉する。底部となる小径部の端部は半球面状をなし、その外周面と装着穴の内周面との間に形成される流路の断面積が閉鎖端側へ向けて徐々に拡大するように形成されている。このフィルターエレメントは、ステンレス鋼等の金属材料を冷間鍛造で成形して構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００７－１７０２６３号公報

【文献】特開２０１４－１０５６６８号公報

【文献】特開２００４－１２２１００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１及び特許文献２で提案されているフィルターエレメントは、その材料が示されておらず、長期間にわたって使用しても目開きが大きくならないようにするためにはどのような材料が適しているのかを判断することができない。

【0009】

また、特許文献３で提案されているフィルターエレメントによれば、使用時間の経過に伴って、孔が大きくなることがないので、フィルターエレメントの捕捉性能が低下することは抑制することができると考えられる。しかしながら、このフィルターエレメントは、金属部材に細かい孔を複数形成した構造であり、単位面積当たりに占める孔の面積が小さく、目詰まりを起こし、異物の捕捉量が多くなるにしたがい、フィルターエレメントを通過する燃料の圧力が高くなるおそれがある。また、このフィルターエレメントは、金属材料に細かい孔を複数形成した構造のものであり、金属部材に複数の細かい孔を形成しなければならないので、製造することが困難である。

【0010】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、長期間にわたって使用しても異物を確実に捕捉し、且つ、燃料の圧力の上昇することを抑え、さらに、容易に製造することができる金属製フィルターエレメントを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するための本発明に係る金属製フィルターエレメントは、燃料が流れる燃料系統の異物を捕捉する金属製フィルターエレメントであって、底面部と、周面部と、軸方向における前記底面部とは反対側に形成された開口部とで構成され、前記底面部及び前記周面部が織り込んでなる金属製素線で構成され、前記金属製素線は、該金属製素線同士が交わる部分で焼結されてなり、前記底面部は下流側に向かって突出するドーム状をなし、前記周面部には、軸方向の中間位置に前記燃料系統を構成する燃料通路の内周面に形成された段部、又は前記燃料通路の内側に向かって突出した凸部に係り合わせることにより固定させる固定部が該周面部自体によって形成されている、ことを特徴とする。

【0012】

この発明によれば、金属製フィルターエレメントの底面部と周面部とが織り込んでなる金属製素線で構成され、金属製素線同士が交わる部分で焼結されているので、金属製フィルターエレメントの強度を高くすることができ、利用時間の経過にともなって目開きが大きくなることを抑制し、長期間にわたって異物を捕捉することができる。また、金属素線を織り込むことで構成されているので、単位面積当たりに形成される液体透過部分を一定の割合にすることができ、目詰まりが起きにくく、燃料の圧力が上昇することを抑制することができる。また、周面部における軸方向の中間部分に固定部が周面部自体によって形成されているので、金属製フィルターエレメントとは異なる部材を金属製フィルターエレメントに組み合わせる必要が無く、金属製フィルターエレメントの構造を簡素にすることができ、容易に製造することができる。

【0013】

本発明に係る金属製フィルターエレメントにおいて、前記固定部は、前記周面部の弾性変形を利用して前記段部又は前記凸部に係り合わせている。

【0014】

この発明によれば、固定部は周面部の弾性変形を利用して段部又は凸部に係り合わせているので、燃料系統を構成する燃料通路に対し、金属製フィルターエレメントを着脱可能に構成することができる。そのため、金属製フィルターエレメントが、燃料の流れを低下させてしまうような異物を捕捉した場合に、金属製フィルターエレメントを燃料通路から一旦取り外し、洗浄をした後に、金属製フィルターエレメントを燃料通路に再度取り付けることができる。

【0015】

本発明に係る金属製フィルターエレメントにおいて、前記周面部は前記開口部側の第１周面部と、前記底面部側の第２周面部とを有し、前記第１周面部の直径が前記第２周面部の直径よりも大きく、前記固定部は、前記第１周面部と前記第２周面部とをつなぐテーパー状の面で構成されている。

【0016】

この発明によれば、底面部側に設けられている、直径が小さい第２周面部を燃料通路の下流側に向けて段部又は凸部の内側に挿入し、次いで、テーパー状の面で構成されている固定部を段部又は凸部の内側に向けて押し込むだけで金属製フィルターエレメントを取り付けることができる。また、固定部がテーパー状をなしているので、流体を円滑に通し、圧力が上昇することを抑制することができる。

【0017】

本発明に係る金属製フィルターエレメントにおいて、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が２５０以上５００以下である。

【0018】

この発明によれば、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が５００以下であるので、金属製フィルターエレメントは燃料を円滑に透過させ、メッシュ数が２５０以上であるので、燃料に含まれる３０μｍよりも大きな異物を捕捉することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、長期間にわたって使用しても異物を確実に捕捉し、且つ、圧力の上昇することを抑え、さらに、容易に製造することができる金属製フィルターエレメントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る第１実施形態の金属製フィルターエレメントの側面図である。

【図2】本発明に係る第２施形態の金属製フィルターエレメントの側面図である。

【図3】金属製フィルターエレメントが燃料通路に取り付けられる形態を説明するための説明図である。

【図4】金属製フィルターユニットの捕捉性を表すグラフである。

【図5】ナイロン製フィルターユニットの捕捉性を表すグラフである。

【図6】金属製フィルターユニットが異なる粒子径の異物を捕捉する粒子径ごとの濾過効率を表すグラフである。

【図7】ナイロン製フィルターユニットが異なる粒子径の異物を捕捉する粒子径ごとの濾過効率を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下に説明する実施形態及び図面に記載した形態と同じ技術的思想の発明を含むものであり、本発明の技術的範囲は実施形態の記載や図面の記載のみに限定されるものでない。

【0022】

［基本構成］
本発明に係る金属製フィルターエレメント１は、燃料が流れる燃料系統の異物を捕捉するものである。金属製フィルターエレメント１は、底面部２，１２、周面部３、１３、及び軸方向における底面部２，１２とは反対側に形成された開口部７，１７で構成されている。底面部２，１２及び周面部３，１３は織り込んでなる金属製素線で構成されており、金属製素線は、金属製素線同士が交わる部分で焼結されている。底面部２，１２は下流側に向かって突出するドーム状をなしている。周面部３，１３には、軸方向の中間位置に燃料系統を構成する燃料通路３０，４０の内周面に形成された段部、又は燃料通路３０，４０の内側に向かって突出した凸部に係り合わせることにより固定させる固定部６，１６が、周面部３，１３自体によって形成されている。

【0023】

本発明に係る金属製フィルターエレメント１によれば、長期間にわたって使用しても異物を確実に捕捉し、且つ、圧力の上昇することを抑え、さらに、容易に製造することができるという特有の効果を奏する。以下、各構成について具体的に説明する。

【0024】

［第１実施形態］
第１実施形態の金属製フィルターエレメント１Ａは、図１に示すように、金属素線を織り込んでなる網状の部材で構成されている。金属製フィルターエレメント１Ａは、内部が空洞の筒状又は略筒状をなしていて、底面部２と周面部３とで構成されている。軸方向における底面部２の位置とは反対側の部分は、開かれた開口部７が形成されている。なお、軸方向とは、筒状又は略筒状の中心を通り、金属製フィルターエレメント１Ａの底面部２側と開口部側とを結ぶ仮想の中心線である。金属製フィルターエレメント１Ａを構成している金属製素線の材質は、織り込んで金網を形成することができる材料であれば特に限定されないが、ステンレス鋼を用いることが好ましい。ステンレス鋼の中でも、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌを用いることが好ましい。また、金属素線により構成される網状の部材は、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が２５０以上、５００以下に形成されている。メッシュ数が５００以下であるので、金属製フィルターエレメントは燃料を円滑に透過させ、メッシュ数が２５０以上であるので、燃料に含まれる３０μｍよりも大きな異物を捕捉する。

【0025】

金属製フィルターエレメント１Ａを構成している金属素線は、金属素線同士が交わる部分が焼結されている。すなわち、金属素線は、金属素線同士が交わる部分で焼結結合されている。そのため、金属製フィルターエレメント１Ａの強度を高くすることができ、利用時間の経過にともなって目開きが大きくなることを抑制することができ、長期間にわたって異物を捕捉することができる。金属製フィルターエレメント１Ａにおいて、金属素線で多層を構成して金属素線同士を焼結する多層焼結により構成するとよい。具体的に、金属製フィルターエレメント１Ａは、金属製フィルターエレメント１Ａの外側から、例えば、（１）保護層、ファイン層、保護層の３層構造、（２）保護層、補強層、ファイン層の３層構造、（３）補強層、保護層、ファイン層の３層構造等のように多層構造に構成するとよい。ファイン層は、濾過するために設けられ、金属素線を織り込んでなる層であって、他の層に比べて目開きが小さい層である。ファイン層は他の層に比べて相対的に柔らかく構成されている。保護層とは、ファイン層を保護するための金属素線を織り込んでなる層である。また、補強層とは、金属製フィルターエレメント１Ａの強度及び剛性を向上又は維持するための、金属素線を織り込んでなる層である。ただし、多層構造であれば、３層構造には限定されず、２層構造に形成したり、４層以上の多層構造に形成したりしてもよい。金属製フィルターエレメント１Ａを多層構造にすることによって、金属製フィルターエレメント１Ａは、高い形状保持性を備えることができる。

【0026】

（底面部）
底面部２は、ドーム状に形成されており、径方向の中心が金属製フィルターエレメント１Ａの軸方向の外側に向かって突出する形態をなしている。金属製フィルターエレメント１Ａが燃料通路３０，４０のいずれかの位置に取り付けたときに、底面部２は燃料通路３０，４０の下流側に向けられる。底面部２はドーム状をなしているので、局部的に応力がかかることがなく、金属製フィルターエレメント１Ａが破損することを抑制することができる。

【0027】

（周面部）
周面部３は、軸方向の異なる領域の直径が異なっている。具体的に、開口部７側に位置する第１周面部４と底面部２側に位置する第２周面部５とで構成されていて、第１周面部４の直径は第２周面部５の直径よりも大きい。図１に示した例の金属製フィルターエレメント１Ａにおいて、第２周面部５は第１周面部側の直径よりも底面部２側の直径が小さく形成されていて、テーパー状をなしている。ただし、第２周面部５は、第１周面部４側の直径と底面部２側の直径とを同じ大きさに形成し、軸方向に直線状に延びる形態としてもよい。

【0028】

第１周面部４と第２周面部５との境界部分は傾斜面であり、第１周面部４と第２周面部５とはこの傾斜面で連絡されている。この傾斜面は、後述する燃料通路３０，４０の内部に係り合わせて固定させるための固定部６として構成されている。言い換えると、固定部６は、第１周面部４側から第２周面部５側に向かって直径が徐々に小さくなるようにテーパー状をなしている。

【0029】

この金属製フィルターエレメント１Ａの周面部３において、固定部６が第１周面部４と第２周面部５との間を連絡する傾斜面、すなわちテーパー状の面で構成されているので、燃料が固定部６を通過するときに、燃料の圧力が急激に上昇することを抑制する。また、固定部６が傾斜面で形成されることにより、金属製フィルターエレメント１Ａを、燃料系統を構成する燃料通路３０，４０のいずれかの位置に配置するときに、燃料通路３０，４０の内部に形成された段部３２、又は燃料通路３０，４０の内周面から中心に向かって突出して凸部４１の内側に押し込むだけで、金属製フィルターエレメント１Ａを燃料通路３０，４０に着脱可能に固定させることができる。ここでいう燃料通路３０，４０とは、例えば、燃料系統を構成している燃料ポンプ、燃料フィルター、コモンレール、インジェクタ、燃料パイプ等に形成された燃料が流れる通路の部分を意味する。

【0030】

この金属製フィルターエレメント１Ａにおいて、上述したように保護層を含む多層構造に形成することによって、固定部６の形状にかかわらず、ファイン層を損傷させることなく金属製フィルターエレメント１Ａを燃料通路３０，４０に固定することができる。

【0031】

［第２実施形態］
第２実施形態の金属製フィルターエレメント１Ｂについても、第１実施形態の金属製フィルターエレメント１Ａと同様に、金属素線を織り込んでなる網状の部材で構成されている。また、金属製フィルターエレメント１Ｂの基本的な構成は、金属製フィルターエレメント１Ａと同様であって、内部が空洞の筒状又は略筒状をなしていて、底面部１２と周面部１３とで構成されている。また、軸方向における底面部１２の位置とは反対側の部分は、開かれた開口部１７が形成されている。軸方向とは、筒状又は略筒状の中心を通り、金属製フィルターエレメント１Ａの底面部２側と開口部側とを結ぶ仮想の中心線である。この金属製フィルターエレメント１Ｂを構成している金属製素線についても、ステンレス鋼を用いることが好ましく、ステンレス鋼の中でも、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌを用いることが好ましい。また、金属素線により構成される網状の部材は、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が２５０以上、５００以下に形成されている。メッシュ数が５００以下であるので、金属製フィルターエレメントは燃料を円滑に透過させ、メッシュ数が２５０以上であるので、燃料に含まれる３０μｍよりも大きな異物を捕捉する。金属素線は、金属素線同士が交わる部分で焼結結合されている。すなわち、金属素線は、金属素線同士が交わる部分で焼結結合されている。そのため、金属製フィルターエレメント１Ａの強度を高くすることができ、利用時間の経過にともなって目開きが大きくなることを抑制することができ、長期間にわたって異物を捕捉することができる。

【0032】

（底面部）
底面部１２は、ドーム状に形成されている。金属製フィルターエレメント１Ｂについても、金属製フィルターエレメント１Ａと同様に、軸方向の外側に向かって、径方向の中心が外側に向かって突出しており、燃料通路３０，４０に取り付けたときに、底面部１２は燃料通路３０，４０の下流側に向けられる。底面部１２はドーム状をなしているので、局部的に応力がかかることがなく、金属製フィルターエレメント１Ｂが破損することを抑制することができる。

【0033】

（周面部）
周面部１３は、開口部１７が位置する第１周面部１４と底面部１２側に位置する第２周面部１５とで構成されていて、第１周面部１４の直径は第２周面部１５の直径よりも大きい。図２に示した例の金属製フィルターエレメント１Ｂにおいて、第２周面部１５は第１周面部側の直径よりも底面部２側の直径が小さく形成されていて、テーパー状をなしている。金属製フィルターエレメント１Ｂでは、第２周面部１５が金属製フィルターエレメント１Ｂの第２周面部５よりも直径が小さく形成されていて、外観が細長い形態をなしている。ただし、この第２周面部１５に関しても、第２周面部５と同様に、第１周面部１４側の直径と底面部１２側の直径とを同じ大きさに形成し、軸方向に直線状に延びる形態としてもよい。第１周面部１４と第２周面部１５とは、傾斜面をなす固定部１６で連絡されている。この金属製フィルターエレメント１Ｂについても、固定部１６が第１周面部４と第２周面部５との間を連絡する傾斜面で構成されているため、燃料が固定部６を通過するときに、燃料の圧力が急激に上昇することを抑制する。

【0034】

金属製フィルターエレメント１Ｂについても、金属素線は、金属素線同士が交わる部分が焼結されている。金属製フィルターエレメント１Ｂにおいても、金属製フィルターエレメント１Ｂの外側から、例えば、（１）保護層、ファイン層、保護層の３層構造、（２）保護層、補強層、ファイン層の３層構造、（３）補強層、保護層、ファイン層の３層構造等のように多層構造に構成するとよい。ファイン層は、濾過するために設けられ、金属素線を織り込んでなる層であって、他の層に比べて目開きが小さい層である。ファイン層は他の層に比べて相対的に柔らかく構成されている。保護層とはファイン層を保護するための金属素線を織り込んでなる層である。また、補強層とは、金属製フィルターエレメント１Ａの強度及び剛性を向上又は維持するための、金属素線を織り込んでなる層である。ただし、多層構造であれば、３層構造には限定されず、２層構造に形成したり、４層以上の多層構造に形成したりしてもよい。このように多層構造に形成することによって、金属製フィルターエレメント１Ｂは、高い形状保持性を備えることができる。また、この金属製フィルターエレメント１Ｂにおいても、保護層を含む多層構造に形成することによって、固定部１６の形状にかかわらず、ファイン層を損傷させることなく金属製フィルターエレメント１Ｂを燃料通路３０，４０に固定することができる。

【0035】

［金属製フィルターエレメントの取り付け形態］
以上、本発明に係る金属製フィルターエレメント１は、例えば、燃料系統を構成し、燃料が流れる燃料通路３０，４０のいずれかの位置に取り付けられる。燃料通路３０，４０は、例えば、燃料系統を構成している燃料ポンプ、燃料フィルター、コモンレール、インジェクタ、燃料パイプ等に形成された燃料が流れる通路の部分である。図３は、金属製フィルターエレメント１Ａを例として、金属製フィルターエレメント１が燃料通路３０，４０のいずれかの位置に取り付けられる形態を示している。

【0036】

図３（Ａ）は、金属製フィルターエレメント１Ａが燃料通路３０に形成された段部３２に取り付けられている形態を示している。図３（Ａ）において、燃料通路３０は段部３２が形成されており、燃料通路３０は、段部３２よりも上流側に位置する上流側燃料通路３１と、段部３２よりも下流側に位置し、直径が上流側燃料通路３１よりも小さい、下流側燃料通路３３とを有している。金属製フィルターエレメント１Ａは、固定部６が段部３２にはめ込まれ、燃料通路３０に取り付けられる。周面部３は、周面部３は網目状をなしている。そのため、固定部６を含む周面部３は全体的に弾性体として機能する。そのため、金属製フィルターエレメント１Ａは、固定部６が周面部３をなす固定部６自体の弾性変形を利用して段部３２に係り合わせることにより燃料通路３０に取り付けられる。また、金属製フィルターエレメント１Ａは、底面部２を下流側に向けて燃料通路３０に取り付けられる。

【0037】

図３（Ｂ）は、金属製フィルターエレメント１Ａが燃料通路４０に形成された凸部４１に取り付けられている形態を示している。図３（Ｂ）において、燃料通路４０には、その内周面から中心側に向かって突出する凸部４１が形成されている。金属製フィルターエレメント１Ａは、固定部６が凸部４１にはめ込まれ、燃料通路４０に取り付けられる。その際、金属製フィルターエレメント１Ａは、固定部６が周面部３をなす固定部６自体の弾性変形を利用して凸部４１に係り合わせることにより燃料通路３０に取り付けられる。また、金属製フィルターエレメント１Ａは、底面部２を下流側に向けて燃料通路４０に取り付けられる。

【0038】

以上に説明した金属製フィルターエレメント１は、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が５００以下であるので、金属製フィルターエレメントは燃料を円滑に透過させ、メッシュ数が２５０以上であるので、燃料に含まれる３０μｍよりも大きな異物を捕捉する。また、ろ過する燃料の圧力が約３５ＭＰａまでの部位に用いることができる。また、燃料の温度は、－４０℃以上、１５０℃以下の環境下で用いることができる。また、このような金属製フィルターエレメント１は、目的、用途、使用場所に適した形状に形成して用いることができる。

【0039】

［実験例］
異物の捕捉性能を確認するために、本発明に係る金属製フィルターエレメント１とナイロン製フィルターエレメントにつてテストサンプルを製作し、テストを行った。テストは、金属製フィルターエレメント１のサンプルとナイロン製フィルターエレメントのサンプルが、実際に異物を捕捉するかどうかを確認する捕捉実効性の確認テスト、及びどの程度の粒子径の異物をどの程度捕捉するかを確認する異物種類確認テストを行った。

【0040】

〈捕捉性の確認テスト〉
捕捉性の確認テストは、異物を含ませていない流体を金属製フィルターエレメント１のサンプルとナイロン製フィルターエレメントのサンプルとに流した場合と、異物を含ませた流体を金属製フィルターエレメント１のサンプルとナイロン製フィルターエレメントのサンプルとに流した場合とで、各サンプルが流体を透過する流体の重さがどの程度変化するかを測定することにより行った。テストは、金属製フィルターエレメント１のサンプルを５個製作し、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルを４個製作して行った。金属製フィルターエレメント１のサンプルは、ステンレス鋼の素線で、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の数を表すメッシュ数が２５０となるようにして製作した。同様に、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルについても、縦及び横の寸法が１インチの正方形の内側に存在する目の孔の粒子径が３０μｍとなるようにして製作した。

【0041】

テストは、異物を含ませない流体を各サンプルに流した場合と、意図的に異物を含ませた流体を各サンプルに流した場合とについて行った。流体は、油性オイルの第４類第２石油類（非水溶性）、具体的には、アクア化学株式会社のアクアソルベントＧＦを用い、異物は、アメリカＳＡＥ規格Ｊ７２６Ｃに規定されたＡｉｒ Ｃｌｅａｎｅｒ Ｔｅｓｔ ＤｕｓｔのＣｏａｒｓｅを用いた。流体の圧力は、０．０２２ＭＰａとした。テストは、流体をサンプルに流した時間と各時間においてサンプルを透過する流体の重さとの関係を測定した。流体の重さは、流体を通す流路の出口に、重さを測定する測定器と測定器に載せたビーカーと置き、ビーカーで管から吐出する液体を受け、一定時間ごとにビーカーに貯められた流体の重さを自動的に測定して行った。

【0042】

図４のグラフは、金属製フィルターエレメント１のサンプルのテスト結果を示している。グラフの横軸は時間（秒）を表し、縦軸は、透過した流体の重さ（グラム）を表している。図４のグラフには、５個のサンプルの測定値の平均値をプロットしてある。点線は、異物を含まない流体を流したときの測定結果であり、実践は、異物を含んだ流体を流したときの測定結果である。

【0043】

図４に示すように、異物を含まない流体を流した場合、サンプルを透過する流体の重さの変化率は、時間の経過と共に直線的に延びており、時間が経過しても、サンプルを透過する流体の重さに変化はない。これに対し、異物を含ませた流体を流した場合、サンプルを透過する流体の重さの変化率は、時間が経過するにしたがって、次第に小さくなっている。すなわち、異物を含ませた流体を流した場合、サンプルを透過する流体の重さは、徐々に少なくなっている。これは、異物がサンプルの編み目を塞ぎ、流体が通過する重さが減少していることによるものである。

【0044】

図５のグラフは、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルのテスト結果を示している。グラフの横軸及び縦軸は、図４と同様である。図５のグラフには、４個のサンプルの測定値の平均値をプロットしてある。点線は、異物を含まない流体を流したときの測定結果であり、実践は、異物を含んだ流体を流したときの測定結果である。

【0045】

図５に示すように、異物を含まない流体を流した場合、サンプルを透過する流体の重さの変化率は、時間の経過と共に直線的に延びており、時間が経過しても、サンプルを透過する流体の重さに変化はない。また、異物を含ませた流体を流した場合についても、サンプルを透過する流体の重さの変化率は、時間が経過しても変化していない。すなわち、サンプルを透過する流体の重さは、時間が経過しても変化しない。これは、サンプルが異物を捕捉していないことが考えられる。

【0046】

〈異物種類確認テスト〉
異物種類確認テストは、種々の粒子径の異物をそれぞれ含ませた複数の種類の流体を金属製フィルターエレメント１のサンプルとナイロン製フィルターエレメントのサンプルとにそれぞれを流し、各粒子径の異物がどの程度捕捉されているかを測定することにより行った。テスト用の流体は、Ａｉｒ Ｃｌｅａｎｅｒ Ｔｅｓｔ ＤｕｓｔのＣｏａｒｓｅを含ませた流体について行った。この流体は、異物を３ｍｇ／Ｌの濃度になるように含ませた。また、テストは、金属製フィルターエレメント１のサンプルを１０個製作し、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルを２個製作して行った。金属製フィルターエレメント１のサンプル及びナイロン製フィルターエレメントは、捕捉実効性の確認テストで用いたサンプルと同様のものを用いた。

【0047】

図６のグラフは、金属製フィルターエレメント１のサンプルのテスト結果を示している。横軸は、捕捉された異物の粒子径（μｍ）を表し、縦軸は、各粒子径の異物を捕捉することができた割合（％）を表している。このグラフに示すように、金属製フィルターエレメント１のサンプルでは、１０μｍの異物の濾過効率は、１０個のサンプルについて、約１２％から３８％の範囲内であった。２０μｍの異物については、約３８％から約６８％の濾過効率であり、３０μｍの異物については、約６７％から約８７％の濾過効率であった。１０μｍから３０μｍの異物の濾過効率は、１０個のサンプルの中でも、第１のサンプル（ｓａｍｐｌｅＮｏ．１）の濾過効率が高かった。４０μｍの異物については、約７９％から約９５％の濾過効率であり、５０μｍの異物については、約８４％からほぼ１００％の濾過効率であった。４０μｍ及び５０μｍの異物の濾過効率は、１０個のサンプルの中でも、第４，第７及び第８のサンプル（ｓａｍｐｌｅＮｏ．４，７，８）の濾過効率が高かった。この実験結果から明らかなように、金属製フィルターエレメント１のサンプルでは、大きな異物の濾過効率は高く、大きな異物を捕捉する確実性は増している。

【0048】

これに対し、図７のグラフは、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルのテスト結果を示している。このグラフの横軸及び縦軸が表す内容は、図６と同じである。このグラフに示すように、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルでは、Ａサンプルの１０μｍの異物の濾過効率は約１７％、Ｂサンプルの１０μｍの異物の濾過効率は約４％であった。２０μｍの異物については、Ａサンプル及びＢサンプル共に約１２％の濾過効率であり、３０μｍの異物については、Ａサンプル及びＢサンプル共に約６５％の濾過効率であった。４０μｍの異物の濾過効率については、Ａサンプルの濾過効率が約７８％、Ｂサンプルの濾過効率が約７５％であった。

【0049】

５０μｍの異物については、Ａサンプルの濾過効率が約７９％、Ｂサンプルの濾過効率が約６２％に低下した。この実験結果から明らかなように、ナイロン製フィルターエレメントのサンプルでは、各粒子径の濾過効率は金属製フィルターエレメント１のサンプルの濾過効率よりも小さ易ことが分かる。また、大きな異物の濾過効率は向上せず、４０μｍ以上の粒子径の異物については、４０μｍの濾過効率と比較して横ばいか、又は低下してしまう。

【0050】

この実験結果から明らかなように、金属製フィルターエレメント１は、ナイロン製フィルターエレメントよりも、大きな異物を捕捉する確実性は増していることが分かる。金属製フィルターエレメントは、金属線同士を焼結結合させているので、高い強度を維持でき、長期間の使用によっても目開きか大きくなることを抑制し、異物を確実に捕捉することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 金属製フィルターエレメント
２，１２ 底面部
３，１３ 周面部
４，１４ 第１周面部
５，１５ 第２周面部
６，１６ 固定部
７，１７ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】