特許 7270367 フィルタ装置

(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】2023-04-27

(45)【発行日】2023-05-10

(54)【発明の名称】フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 29/07 20060101AFI20230428BHJP

   B01D 24/42 20060101ALI20230428BHJP

   B01D 29/92 20060101ALI20230428BHJP

   B01D 24/00 20060101ALI20230428BHJP

   B01D 29/00 20060101ALI20230428BHJP

   B01D 29/90 20060101ALI20230428BHJP

   B01D 35/18 20060101ALI20230428BHJP

【ＦＩ】

B01D29/06 510D

B01D29/42 510

B01D29/00 C

B01D29/42 501C

B01D35/18

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018227420

(22)【出願日】2018-12-04

(65)【公開番号】P2020089822

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-11-18

(73)【特許権者】

【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

【審査官】小川 慶子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０００８１７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３４６７１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１９９９７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１５－５０８７０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２９／０７，２９／９０，２９／９２

Ｂ０１Ｄ ２４／４２

Ｂ０１Ｄ ３５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

凍結可能な液体を濾過する濾過装置であって、
前記液体の流入部及び流出部を有するフィルタケースと、
中心軸が鉛直方向に延びるように前記フィルタケースの内部に設けられた略円筒形状の
フィルタエレメントであって、前記液体を濾過する略円筒形状の濾材と、前記濾材の内側に設けられた略円筒形状の内筒と、前記濾材の下端を覆う第１プレートと、前記濾材の上端を覆う第２プレートと、を有するフィルタエレメントと、
前記フィルタケースの底面に設けられたヒータと、
を備え、
前記内筒は、前記内筒の略筒状の側面である内筒側面の中空部を覆う仕切り板を有し、
前記内筒側面は、前記仕切り板より鉛直方向上側に位置する第１領域と、前記第１領域の鉛直方向下側に位置する第２領域と、を有し、
前記第１領域には、前記内筒側面を貫通する複数の孔が形成され、
前記第１プレートには、前記内筒の中空部と重なる位置に第１孔が形成され、
前記ヒータは、略棒状の加熱部を有し、前記加熱部は、前記第１孔を介して前記内筒側面のうちの前記第２領域及び前記仕切り板により囲まれる空間に挿入され、
前記第２プレートには、前記内筒の中空部と重なる位置に略円筒形状の第２孔が形成され、
前記流出部は、前記第２孔と連通し、
前記第２孔は、上側の内径が下側の内径より小さい略円錐台形状の部分を含む
ことを特徴とするフィルタ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のフィルタ装置であって、
前記フィルタエレメントと前記フィルタケースとの間に設けられた略円筒形状のリングを備え、
前記リングは、前記第１プレートと前記第２プレートとの間を移動可能である
ことを特徴とするフィルタ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のフィルタ装置であって、
前記第２プレートは、前記濾材より大きく、
前記フィルタケースの側面は、略円筒形状であり、当該側面の内周面の直径は前記第２プレートの外周面の直径と略同一であり、
前記第２プレートの直径と前記濾材の直径との差は、前記リングの厚さと略同一である
ことを特徴とするフィルタ装置。

【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、ガス封入容積を含む包体を含んだ収縮可能要素がフィルタ筐体内に配置されており、濾過筐体内における液体の凍結による圧力の発生に反応して収縮可能要素が収縮する液体フィルタ構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１３－５１０７１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジンから排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物の除去には、尿素水が一般的に用いられる。しかしながら、尿素水は低温で凍結しやすく、フィルタ装置の内部で尿素水が凍結して膨張すると、フィルタケースやフィルタエレメントが破損するおそれがある。

【0005】

特許文献１に記載の発明は、収縮可能要素の収縮により、フィルタ要素やフィルタ筐体の破損を防止するためになされたものである。しかしながら、特許文献１に記載の発明では、液体の凍結を防止することはできない。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体の凍結を防止するとともに、仮に液体が凍結した場合にも装置の破損を防止することができるフィルタ装置及び濾過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】

上記課題を解決するために、本発明に係るフィルタ装置は、例えば、凍結可能な液体を濾過する濾過装置であって、前記液体の流入部及び流出部を有するフィルタケースと、中心軸が鉛直方向に延びるように前記フィルタケースの内部に設けられた略円筒形状のフィルタエレメントであって、前記液体を濾過する略円筒形状の濾材と、前記濾材の内側に設けられた略円筒形状の内筒と、前記濾材の下端を覆う第１プレートと、前記濾材の上端を覆う第２プレートと、を有するフィルタエレメントと、前記フィルタケースの底面に設けられたヒータと、を備え、前記内筒は、前記内筒の略筒状の側面である内筒側面の中空部を覆う仕切り板を有し、前記内筒側面は、前記仕切り板より鉛直方向上側に位置する第１領域と、前記第１領域の鉛直方向下側に位置する第２領域と、を有し、前記第１領域には、前記内筒側面を貫通する複数の孔が形成され、前記第１プレートには、前記内筒の中空部と重なる位置に第１孔が形成され、前記ヒータは、略棒状の加熱部を有し、前記加熱部は、前記第１孔を介して前記内筒側面のうちの前記第２領域及び前記仕切り板により囲まれる空間に挿入されることを特徴とする。

【0008】

本発明に係るフィルタ装置によれば、フィルタケースの内部には、液体を濾過する略円筒形状の濾材と、濾材の内側に設けられた略円筒形状の内筒を有するフィルタエレメントが設けられており、内筒は、側面の中空部を覆う仕切り板を有する。フィルタケースの底面に設けられたヒータは略棒状の加熱部を有し、加熱部は、濾材の下端を覆う第１プレートの内筒の中空部と重なる位置に形成された第１孔を介して、内筒の側面及び仕切り板により囲まれる空間に挿入される。これにより、加熱部が液体を温めることで、液体の凍結を防止することができる。また、フィルタケースの内部に液体が流入したときに、内筒の側面及び仕切り板により囲まれる空間に空気が残留するため、仮に液体が凍結して液体が膨張したとしても、装置の破損を防止することができる。さらに、内筒の側面及び仕切り板により囲まれる空間に加熱部を挿入することで、フィルタ装置を小型化すると共に、フィルタケース内部の液体が貯留される空間の体積を小さくすることができる。その結果、フィルタケース内部に貯留される液体の体積（水量）を減らし、凍結時の体積変化を小さくすることができる。

【0009】

ここで、前記第２プレートには、前記内筒の中空部と重なる位置に略円筒形状の第２孔が形成され、前記流出部は、前記第２孔と連通し、前記第２孔は、上側の内径が下側の内径より小さい略円錐台形状の部分を含んでもよい。これにより、第２孔の内部に空気溜まりとなる空間をなくし、傾きがなくなったときに空気がポンプやインジェクタに供給されることによる不具合を防ぐことができる。

【0010】

ここで、前記フィルタエレメントと前記フィルタケースとの間に設けられた略円筒形状のリングを備え、前記リングは、前記第１プレートと前記第２プレートとの間を移動可能であってもよい。これにより、フィルタエレメントの隅に形成される空気溜まりとなる空間を小さくし、傾きがなくなったときに空気がポンプやインジェクタに供給されることによる不具合を防ぐことができる。

【0011】

ここで、前記第２プレートは、前記濾材より大きく、前記フィルタケースの側面は、略円筒形状であり、当該側面の内周面の直径は前記第２プレートの外周面の直径と略同一であり、前記第２プレートの直径と前記濾材の直径との差は、前記リングの厚さと略同一であってもよい。これにより、フィルタケース内部の尿素水が貯留される空間の体積を小さくし、フィルタケース内部に貯留される尿素水の体積（水量）を減らし、凍結時の体積変化を小さくすることができる。また、フィルタケース内部の尿素水が貯留される空間の体積を小さくすることで、建設機械の始動時にインジェクタに供給される空気を減らし、空気による不具合を防ぐことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、液体の凍結を防止するとともに、仮に液体が凍結した場合にも装置の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態であるフィルタ装置１の概略を示す縦断面図である。

【図2】フィルタ装置１の概略を示す平面図である。

【図3】フィルタ装置１の概略を示す横断面図である。

【図4】フィルタ装置１が傾いた様子を模式的に示す図である。

【図5】一般的な尿素ＳＣＲシステム１００の概略を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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、内燃機関（特にディーゼルエンジン）の排気に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を還元する選択還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）型の尿素ＳＣＲシステムに適用可能である。なお、ＳＣＲ型のシステムで用いる液体は、尿素水に限られず、ＮＯｘの還元が可能な様々な液体を用いることができる。

【0015】

図５は、一般的な尿素ＳＣＲシステム１００の概略を示す図である。尿素ＳＣＲシステム１００は、主として、フィルタ装置１０１と、タンク１０２と、ポンプ１０３と、インジェクタ１０４と、を有する。尿素ＳＣＲシステム１００が搭載された建設機械（以下、建機という）や、自動車等のエンジンが始動すると、タンク１０２に蓄えられた尿素水がポンプ１０３に吸い上げられる。これにより、尿素水は、タンク１０２、フィルタ装置１０１及びポンプ１０３を通過してインジェクタ１０４に供給され、インジェクタ１０４から噴霧される（図５の黒矢印参照）。一部の尿素水は、ポンプ１０３からタンク１０２に戻される（図５の黒矢印参照）。建機等のエンジンが停止すると、尿素水の凍結防止のため、フィルタ装置１０１、ポンプ１０３及びインジェクタ１０４の内部にある尿素水がタンク１０２に戻される（図９の白抜き矢印参照）。

【0016】

以下、本発明について、尿素ＳＣＲシステム１００に用いられるフィルタ装置を例に、流体として尿素水を用いる場合について説明するが、本発明は、凍結可能な様々な流体を濾過する濾過装置に適用することができる。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態であるフィルタ装置１の概略を示す縦断面図である。図２は、フィルタ装置１の概略を示す平面図である。図３は、フィルタ装置１の概略を示す横断面図である。図１において、中心線ａｘから左側はフィルタケース１０及びヒータ３０の一部を切断した断面図であり、中心線ａｘから右側はフィルタケース１０、フィルタエレメント２０及びヒータ３０を切断した断面図である。なお、図１及び図３では、一部の部品について断面を表すハッチングを省略している。

【0018】

フィルタ装置１は、主として、フィルタケース１０と、フィルタエレメント２０と、ヒータ３０と、リング４１と、を有する。

【0019】

フィルタケース１０は、主として、下ケース１１と、上ケース１２と、を有する。フィルタケース１０の内部には、主としてフィルタエレメント２０と、ヒータ３０と、リング４１とが設けられている。

【0020】

下ケース１１は、有底略筒形状の部材であり、内部が空洞である。下ケース１１の上端面は開口している。下ケース１１の底面１１ａは、ヒータ３０が挿入されるヒータ取付孔１１ｂを有する。また、底面１１ａは、略円筒形状の筒状部１１ｃを有し、筒状部１１ｃの中空部はヒータ取付孔１１ｂと重なる。

【0021】

下ケース１１の側面１１ｄは、尿素水をフィルタ装置１へ流入させる流入孔１１ｅを有する。また、側面１１ｄは、略円筒形状の流入部１１ｆを有し、流入部１１ｆの中空部は流入孔１１ｅと重なる。流入部１１ｆには、流入パイプ１６が挿入される。流入部１１ｆと流入パイプ１６との間にはシール部材（例えば、Ｏリング）５２が設けられており、シール部材５２は流入部１１ｆと流入パイプ１６との間から尿素水が漏れないようにしている。流入孔１１ｅ、流入部１１ｆ及び流入パイプ１６は、本発明の流入部に相当する。

【0022】

上ケース１２は、下ケース１１上部の開口端を覆う部材である。上ケース１２は、下ケース１１に対して着脱可能に設けられる。下ケース１１と上ケース１２との間にはシール部材（例えば、Ｏリング）５１が設けられており、シール部材５１は下ケース１１と上ケース１２との間から尿素水が漏れないようにしている。

【0023】

上ケース１２の上端面１２ａは、尿素水をフィルタ装置１から流出させる流出孔１２ｂを有する。また、上端面１２ａは、略円筒形状の流出部１２ｃを有し、流出部１２ｃの中空部は流出孔１２ｂと重なる。流出部１２ｃには、流出パイプ１７が挿入されている。流出部１２ｃと流出パイプ１７との間にはシール部材（例えば、Ｏリング）５３が設けられており、シール部材５３は流出部１２ｃと流出パイプ１７との間から尿素水が漏れないようにしている。流出孔１２ｂ、流出部１２ｃ及び流出パイプ１７は、本発明の流出部に相当する。

【0024】

下ケース１１の側面１１ｄと、上ケース１２の側面１２ｄとは、内径が略同一である。したがって、下ケース１１と上ケース１２とが組み立てられることで、フィルタケース１０は、両端が覆われた略円筒形状となる。

【0025】

フィルタエレメント２０は、両端が覆われた略筒状（ここでは、略円筒形状）の部材であり、フィルタケース１０の内部に設けられている。フィルタケース１０及びフィルタエレメント２０の中心線ａｘは、鉛直方向（ｚ方向）に延びる。

【0026】

フィルタエレメント２０は、主として、濾材２１と、内筒２２と、プレート２３、２４と、を有する。

【0027】

濾材２１は、尿素水を濾過するためのものであり、径方向に厚みを有する略円筒形状である。濾材２１は、合成樹脂や紙等を用いたろ紙をひだ折りにし、ひだ折りにしたろ紙の両端を連結して円筒状に丸めることによって形成される。

【0028】

内筒２２は、樹脂製の略円筒形状の部材であり、濾材２１の内側に設けられている。内筒２２の高さと濾材２１の高さとは、略同じである。

【0029】

内筒２２の略筒状の側面２２ａは、鉛直方向上側に位置する第１領域Ａ１と、第１領域Ａ１の鉛直方向下側に位置する第２領域Ａ２とを有する。第１領域Ａ１は内筒２２の上端を含み、第２領域Ａ２は内筒２２の下端を含む。側面２２ａの第１領域Ａ１には、尿素水が通過する孔２２ｂが略全面に形成されるが、側面２２ａの第２領域Ａ２には孔２２ｂが形成されていない。

【0030】

なお、本実施の形態では、第１領域Ａ１は、内筒２２の高さ全体の略１／３であるが、第２領域Ａ２の高さはこれに限られない。ただし、第１領域Ａ１の高さは、内筒２２の高さの略半分以下とすることが望ましい。

【0031】

内筒２２は、側面２２ａの中空部を覆う仕切り板２２ｃを有する。仕切り板２２ｃの直径は、側面２２ａの内径と略同一である。仕切り板２２ｃの高さ方向（ｚ方向）の位置は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間である。言い換えれば、第１領域Ａ１は仕切り板２２ｃより上側に位置する領域であり、第２領域Ａ２は仕切り板２２ｃより下側に位置する領域である。

【0032】

プレート２３は、略円板形状の部材であり、濾材２１及び内筒２２の下端を覆う。プレート２４は、略円板形状又は略円筒形状の部材であり、濾材２１及び内筒２２の上端を覆う。プレート２４は、フィルタケース１０（ここでは、上ケース１２）の上端面１２ａに設けられている。プレート２３は、プレート２４よりわずかに小さい。

【0033】

プレート２３には、内筒２２の中空部と重なる位置に、略円筒形状の孔２３ａが形成される。孔２３ａの大きさは、内筒２２の内径と略同一である。孔２３ａは、フィルタケース１０内部かつフィルタエレメント２０の外部の空間（空間Ｓ１）と、内筒２２の側面２２ａのうちの第２領域Ａ２及び仕切り板２２ｃにより囲まれる空間（空間Ｓ３）とを連通させる。

【0034】

プレート２４には、内筒２２の中空部と重なる位置に、孔２４ａが形成される。孔２４ａは、内筒２２の側面２２ａのうちの第１領域Ａ１及び仕切り板２２ｃにより囲まれる空間（空間Ｓ２）と流出パイプ１７とを連通させる。孔２４ａの下端部は、内筒２２の内径と略同一である。また、孔２４ａは、上側の内径が下側の内径より小さい略円錐台形状の部分を含む。

【0035】

プレート２４は、板状部２４ｂと、板状部２４ｂから上側に突出する突出部２４ｃと、を有する。板状部２４ｂの直径は濾材２１の直径より大きく、突出部２４ｃの直径は板状部２４ｂの直径より小さい。なお、板状部２４ｂの直径は、濾材２１の直径より少しだけ大きくすることが好ましく、例えば板状部２４ｂの直径と濾材２１の直径との差をリング４１の厚さと略同一とすることが好ましい。

【0036】

プレート２４の上端面１２ａへの取り付けについて説明する。上端面１２ａは、２つの平面１２１、１２３と、平面１２１と平面１２３とを連結する略円筒形状の筒状部１２２と、を有する。平面１２１の直径は平面１２３の直径より小さい。

【0037】

突出部２４ｃは筒状部１２２に挿入され、突出部２４ｃの上端面は平面１２１に当接し、板状部２４ｂの上端面は平面１２３に当接する。突出部２４ｃの外周面にはシール部材（例えば、Ｏリング）５４が設けられており、シール部材５４が突出部２４ｃと筒状部１２２との間に設けられることで、プレート２４すなわちフィルタエレメント２０が上ケース１２に取り付けられる。

【0038】

板状部２４ｂの外周面の直径と、側面１２ｄ（すなわち、フィルタケース１０の側面）の内周面の直径とは略同一である。したがって、濾材２１とフィルタケース１０との間の隙間が小さくなる。これにより、フィルタケース１０内部に貯留される尿素水の体積（水量）を減らし、凍結時の体積変化を小さくすることができる。

【0039】

フィルタエレメント２０が上ケース１２に取り付けられた状態において、プレート２３と底面１１ａとの間に隙間を有する。流入パイプ１６等を介してフィルタケース１０の内部に流入した尿素水は、まず底面１１ａとプレート２３との間に流入し、その後濾材２１と側面１１ｄ、１２ｄとの間に流入する。

【0040】

尿素水の流れを考慮すると、流入孔１１ｅ、流入部１１ｆ及び流入パイプ１６は、底面１１ａ近傍に設けられていることが好ましい。また、流入孔１１ｅ、流入部１１ｆ及び流入パイプ１６は、側面１１ｄではなく、底面１１ａに設けられていてもよい。

【0041】

ヒータ３０は、例えば電熱棒やセラミックヒータである。ヒータ３０は、外周面に雄ねじ部３２ａが形成された取付部３２を有する。雄ねじ部３２ａと、ヒータ取付孔１１ｂ及び筒状部１１ｃの内周面に形成された雌ねじ部１１ｇとが螺合することで、ヒータ３０がフィルタケース１０の底面１１ａに設けられる。

【0042】

取付部３２の外周面には、シール部材（例えば、Ｏリング）５５が設けられており、シール部材５５は取付部３２と筒状部１１ｃとの間から尿素水が漏れないようにしている。

【0043】

ヒータ３０は、略棒状の加熱部３１を有する。加熱部３１は、取付部３２に設けられている。加熱部３１は、フィルタケース１０の内部に、長手方向が鉛直方向に沿うように設けられる。また、加熱部３１は、孔２３ａを介して内筒２２の側面２２ａ及び仕切り板２２ｃにより囲まれる空間（空間Ｓ３）に挿入される。

【0044】

リング４１は、略円筒形状の部材であり、フィルタエレメント２０とフィルタケース１０との間に設けられている。リング４１は、尿素水に浮くように形成されている。また、リング４１は、固定されておらず、プレート２３とプレート２４との間を移動可能である。

【0045】

次に、このように構成されたフィルタ装置１の機能について、図１を用いて説明する。図１の白抜き矢印は、尿素水の流れを示す。

【0046】

尿素水は、流入孔１１ｅ、流入部１１ｆ及び流入パイプ１６を介して空間Ｓ１に流入する。

【0047】

尿素水がフィルタケース１０内部の空間Ｓ１に流入する前は、リング４１は、プレート２３に当接している（図１の点線参照）。リング４１は尿素水に浮くため、尿素水がフィルタケース１０内部の空間Ｓ１に流入すると、尿素水がリング４１を押し上げ（図１の矢印参照）、尿素水がフィルタケース１０内部の空間Ｓ１に完全に貯留された状態ではリング４１はプレート２４に当接する（図１の実線参照）。

【0048】

空間Ｓ１に流入した尿素水は、濾材２１の外側から内側へ向かって流れることで濾過される。内筒２２の第２領域Ａ２には２２ｂが形成されていないため、尿素水は、内筒２２に沿って上向き（＋ｚ方向）に流れ、内筒２２の第１領域Ａ１に形成された孔２２ｂを通って空間Ｓ２に流出する。

【0049】

なお、内筒２２の第２領域Ａ２には、孔２２ｂが形成されていない。したがって、尿素水が空間Ｓ１に流入すると、内筒２２の第２領域Ａ２と仕切り板２２ｃとにより囲まれた領域（空間Ｓ３）には、下側（－ｚ側）から尿素水が流入するが、空間Ｓ３の上端近傍の部分には一部空気が残留する。

【0050】

空間Ｓ３に貯留された尿素水はヒータ３０により温められ、尿素水の凍結が防止される。しかしながら、気温の低下等により、ヒータ３０により尿素水が温められたとしても、尿素水が凍結する可能性がある。

【0051】

尿素水が凍結すると、尿素水の体積が７％程度増加する。空間Ｓ３の上端部分には一部空気が残留しているため、尿素水が凍結する過程で尿素水は空間Ｓ３内の気体を圧縮する。このように、尿素水が膨張するための空間をフィルタ装置１の内部に設けることで、フィルタケース１０、フィルタエレメント２０等の損傷が防止される。

【0052】

なお、本実施の形態では、空間Ｓ３の開口部は底面１１ａ近傍にあり、下側（－ｚ側）を向いている。したがって、フィルタ装置１が傾いたとしても空間Ｓ３に封入された気体が空間Ｓ３から外に出る可能性は至って低い。

【0053】

尿素ＳＣＲシステムにおいて、フィルタ装置１が載せられた建機、自動車等を停止するときには、尿素水の凍結を防止するために尿素水をタンクに戻す（図５参照）。そのため建機、自動車等を停止する度に、フィルタ装置１の内部は気体（空気）で満たされる。その後、建機、自動車等を始動するときには、フィルタ装置１の内部にある空気をポンプにより吸い出した後で、タンクからフィルタ装置１に尿素水が供給される。

【0054】

尿素ＳＣＲシステムでは、フィルタ装置１の下流にインジェクタがあるが、インジェクタは建機始動後早急に（例えば９０秒以内に）圧力を高圧（例えば９００ｋＰａ）に上げなければならない。しかしながら、インジェクタに供給される空気の量が多いと、圧力が所定の圧力まで上がらないという不具合が生じる。

【0055】

本実施の形態では、空間Ｓ１の体積が小さいため、建機始動時にインジェクタに供給される空気を減らすことができる。そのため空気による不具合、具体的には建機始動時にインジェクタの圧力が所定の圧力まで上がらないという不具合を防ぐことができる。

【0056】

次に、フィルタ装置１が傾いた場合について説明する。本実施の形態では、フィルタ装置１は、内燃機関の排気に含まれるＮＯｘを還元する尿素ＳＣＲシステムに適用されており、尿素ＳＣＲシステムは建機等の車両に搭載されている。したがって、車両と共にフィルタ装置１が傾くおそれがある。

【0057】

図４は、フィルタ装置１が傾いた様子を模式的に示す図である。リング４１がない場合には、フィルタエレメント２０の隅に空気溜まりとなる空間Ｓ１１（図４の網掛け参照）が形成されるが、リング４１を設けることで空気溜まりを空間Ｓ１２（図４の網掛け参照）へと小さくすることができる。特に、板状部２４ｂの直径と濾材２１の直径との差がリング４１の厚さと略同一であるため、空間Ｓ１２が濾材２１と重なる領域のみとなり、空間Ｓ１２が小さくなる。

【0058】

孔２４ａは、上側の内径が下側の内径より小さい略円錐台形状のテーパ部２４ｅを含む。孔２４ａがテーパ部２４ｅを有しない場合には、孔２４ａの内部に空気溜まりとなる空間Ｓ１３（図４の網掛け参照）が形成されるが、テーパ部２４ｅを有することで空間Ｓ１３をなくすことができる。

【0059】

本実施の形態によれば、ヒータ３０（加熱部３１）をフィルタケース１０の内部に設けることで、尿素水の凍結を防止することができる。また、凍結時に空間Ｓ３に封入された気体が圧縮されることで、仮に尿素水が凍結した場合にもフィルタ装置１の破損を防止することができる。

【0060】

また、本実施の形態によれば、加熱部３１を空間Ｓ３に挿入することで、フィルタ装置１を小型化し、空間Ｓ１の体積を小さくすることができる。さらに、フィルタエレメント２０とフィルタケース１０の側面（側面１１ｄ及び側面１２ｄ）とを近づけることで、空間Ｓ１の体積を小さくすることができる。このように、空間Ｓ１の体積を小さくすることで、フィルタケース１０内部に貯留される尿素水の体積（水量）を減らし、凍結時の体積変化を小さくすることができる。さらに、空間Ｓ１の体積を小さくすることで、建機始動時にインジェクタに供給される空気を減らし、空気による不具合を防ぐことができる。

【0061】

また、本実施の形態によれば、リング４１が設けられているため、フィルタ装置１が傾いたときに空間Ｓ１の内部に気体が溜まる空間を減らすことができる。また、孔２４ａがテーパ部２４ｅを有するため、フィルタ装置１が傾いたときに孔２４ａの内部に気体が溜まる空間を減らすことができる。そのため、フィルタ装置１の内部に溜まる空気の量を減らし、傾きがなくなったときときに空気がポンプやインジェクタに供給されることによる不具合を防ぐことができる。

【0062】

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。

【0063】

また、本発明において、「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、「略直交」とは、厳密に直交の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。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。

【0064】

また、本発明において「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】

【0065】

１ ：フィルタ装置
１０ ：フィルタケース
１１ ：下ケース
１１ａ ：底面
１１ｂ ：ヒータ取付孔
１１ｃ ：筒状部
１１ｄ ：側面
１１ｅ ：流入孔
１１ｆ ：流入部
１１ｇ ：雌ねじ部
１２ ：上ケース
１２ａ ：上端面
１２ｂ ：流出孔
１２ｃ ：流出部
１２ｄ ：側面
１６ ：流入パイプ
１７ ：流出パイプ
２０ ：フィルタエレメント
２１ ：濾材
２２ ：内筒
２２ａ ：側面
２２ｂ ：孔
２２ｃ ：仕切り板
２３、２４ ：プレート
２３ａ、２４ａ：孔
２４ｂ ：板状部
２４ｃ ：突出部
２４ｅ ：テーパ部
３０ ：ヒータ
３１ ：加熱部
３２ ：取付部
３２ａ ：雄ねじ部
４１ ：リング
５１、５２、５３、５４、５５：シール部材
１００ ：尿素ＳＣＲシステム
１０１ ：フィルタ装置
１０２ ：タンク
１０３ ：ポンプ
１０４ ：インジェクタ
１２１、１２３：平面
１２２ ：筒状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】