DE102011103429B4

DE102011103429B4 - Staubfilter

Info

Publication number: DE102011103429B4
Application number: DE201110103429
Authority: DE
Inventors: Norihisa Yamamoto; Norihiro Kondo
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP5545731B2; DE102011103429A1; JP2011256760A

Abstract

Ein Filterelement (38) ist in einem Gehäuse (40) eines Staubfilters (36) zum Filtern von Luft wir einer Einbringung in einen Behälter (20) einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung (10) angeordnet. Eine Oberfläche (83) des Filterelements (38) auf einer Lufteinbringungsseite weist eine konkave und/oder konvexe Ausgestaltung (87; 89; 91; 93; 95, 96) auf. Das Filterelement (38) kann aus einem gasdurchlässigen Schaummaterial hergestellt sein, und kann eine Blockform aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Staubfilter, die in einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung verwendet werden, die in einem Fahrzeug eingebaut sein kann, wie beispielsweise in einem Automobil.
Ein bekannter Staubfilter ist zum Beispiel in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2006-138260 offenbart. 15 zeigt eine vertikale Schnittansicht eines in dieser Veröffentlichung offenbarten Staubfilters.
Bezugnehmend auf 15 beinhaltet ein bekannter Staubfilter 100 ein Gehäuse 102, das ein Filterelement 104 aufweist, das darin zum Filtern von Luft vor einer Einbringung in einen Behälter einer Kraftsstoffdampfaufbereitungsvorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet ist. Eine Atmosphärenleitung 106 zum in Verbindung stehen mit dem Behälter und eine Luftleitung 108 zum in Verbindung stehen mit einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) sind mit dem Gehäuse 102 verbunden. Ein Umschaltventil 110 ist zwischen der Atmosphärenleitung 106 und der Luftleitung 108 angeordnet. Das Umschaltventil 110 öffnet sich, dass es eine Verbindung zwischen der Luftleitung 108 und der Atmosphärenleitung 106 ermöglicht, wenn eine Kraftstoffbetankungseinrichtung 115 in einen Kraftstoffeinlass 113 eines Kraftstoffeinlassrohrs 112 eingeführt wird. Folglich wird die Luft in dem Kraftstofftank über die Luftleitung 108 zur Umgebung über die Atmosphärenleitung 106 und das Filterelement 104 abgelassen, wenn der Kraftstoff eingefüllt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann jedweder Staub, der sich auf der umgebungsseitigen Oberfläche 104a des Filterelements 104 gefangen hat, weggeblasen werden.
Die umgebungsseitige Oberfläche 104a des Filterelements 104 ist als eine flache Oberfläche ausgestaltet. Folglich ist das Filterelement 104 anfällig dafür, sich durch Staub, der sich auf der umgebungsseitigen Oberfläche 104a fängt, zuzusetzen bzw. zu verstopfen, was zu einer Abnahme der Gasdurchlässigkeit des Filterelements 104 führt. Aus diesem Grund wird die Luft, die aus der Luftleitung 108 während des Kraftstoffeinfüllvorgangs zugeführt wird, zum Wegblasen des Staubs von der umgebungsseitigen Oberfläche 104a des Filterelements 104 verwendet. Allerdings, weil die Luftleitung 108 und das Umschaltventil 110 zum Wegblasen des Staubs erforderlich sind, ist der Aufbau des Staubfilters 100 notwendigerweise kompliziert.
Weitere bekannte Staubfilter sind aus der JP 2009-197594 A und der US 2008/0072552 A1 bekannt.
Die JP 2009-197594 A betrifft einen Staubfilter, der mit einem Filterelement 50 zum Filtern von Luft und einem Gehäuse 42 zum Aufnehmen des Filterelements versehen ist. Das Filterelement 50 ist zum Abweisen von Flüssigkeit flüssigkeitsabweisend ausgebildet und Flüssigkeitseinbringungsdurchgänge zum Einbringen einer externen Flüssigkeit zu einer Seite der Staubaufnahmeoberfläche des Filterelements und ein Abgabedurchgang zum Abgeben der Flüssigkeit, die zu der Staubaufnahmeoberfläche des Filterelements geströmt ist, zur Umgebung des Gehäuses sind in dem Gehäuse ausgebildet.
Die US 2008/0072552 A1 betrifft einen Staubfilter einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung, der ein Filterelement zum Filtern von Luft, die in eine Atmosphäreneingangsleitung eingebracht wird, und ein Gehäuse, das das Filterelement darin aufnimmt, aufweist. Der Staubfilter ist in der Atmosphäreneinbringungsleitung der Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung angeordnet. Das Filterelement weist im Querschnitt eine Bogenform auf und ist angeordnet und aufgebaut, so dass Luft, die in einer radialen Richtung davon strömt, gefiltert wird.
Folglich besteht ein Bedarf im Stand der Technik an einem Staubfilter, der das Auftreten von Verstopfen eines Filterelements durch Staub verhindern kann, ohne einen komplizierten Aufbau aufzuweisen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Filterelement in einem Gehäuse eines Staubfilters zum Filtern von Luft vor einer Einbringung in einen Behälter einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung angeordnet. Eine Oberfläche des Filterelements auf einer Lufteinbringungsseite weist eine konkave und/oder konvexe Ausgestaltung auf. Zum Beispiel kann das Filterelement als gasdurchlässigem Schaummaterial hergestellt sein und kann eine Blockform aufweisen.
Aufgrund der konkaven und/oder konvexen Ausgestaltung der Oberfläche auf der Lufteinbringungsseite ist es möglich, ein effektives Filtergebiet des Filterelements zu vergrößern. Folglich ist es möglich, das Auftreten von Verstopfen des Filterelements, das durch den Staub bewirkt wird, zu verhindern und eine Abnahme der Gasdurchlässigkeit des Filterelements zu verhindern, obwohl das Filterelement einen einfachen Aufbau aufweist.
Bevorzugterweise ist das Schaummaterial ein Urethanschaum. Der Urethanschaum wird geeigneterweise als das Schaummaterial des Filterelements verwendet, weil er eine Anzahl von internen Schaumzellen aufweist, die eine exzellente Gasdurchlässigkeit vorsehen. Zusätzlich ist der Urethanschaum kostengünstig und flexibel und kann leicht verarbeitet und bearbeitet werden.
Die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung der Oberfläche des Filterelements kann wenigstens eine Aussparung und/oder wenigstens einen Vorsprung beinhalten. Zum Beispiel beinhaltet die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Aussparungen, eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Vorsprüngen oder wenigstens eine Aussparung und wenigstens einen Vorsprung, die abwechselnd regelmäßig angeordnet sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine gleichmäßige Verteilung der Staubeinfangeigenschaft über die Oberfläche des Filterelements vorzusehen.
Das Filterelement kann eine Bogenform aufweisen, die eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung aufweist. Die Aussparungen (oder Vorsprünge) oder die wenigstens eine Aussparung und der wenigstens eine Vorsprung können gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sein, und jede der Aussparungen (und/oder Vorsprünge) oder die wenigstens eine Aussparung (und/oder der wenigstens eine Vorsprung) kann sich in der radialen Richtung erstrecken.
Das Filterelement kann derart positioniert sein, dass Staub, der auf der Oberfläche gefangen wird, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung aufweist, nach unten fällt, wenn es bewegt wird. Folglich kann der Staub, der auf der lufteinbringungsseitigen Oberfläche des Filterelements gefangen ist, von der Oberfläche entfernt werden, so dass er infolge seiner Schwerkraft, Vibrationen oder des Rückstroms von Luft nach unten fällt. Folglich ist es möglich, das Auftreten von Verstopfen des Filterelements, das durch den Staub bewirkt wird, effektiv zu verhindern und die Abnahme der Gasdurchlässigkeit des Filterelements zu verhindern.
Bevorzugterweise ist die Oberfläche des Filterelements, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung aufweist, eine Unterseite. Das Gehäuse weist einen Boden auf, und ein lufteinbringungsseitiger Raum ist zwischen der Unterseite des Filterelements und dem Boden definiert, so dass der Staub, der von der Unterseite entfernt wird, auf den Boden des Gehäuses fällt.
Zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständig verstanden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Ansicht einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung ist, die einen Staubfilter gemäß einem repräsentativen Beispiel aufweist;
2 eine Vorderansicht des Staubfilters ist;
3 eine Unteransicht des Staubfilters ist;
4 eine vertikale Schnittansicht des Staubfilters ist;
5 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie V-V in 4 aufgenommen ist;
6 eine vertikale Schnittansicht des Staubfilters in einer entfalteten Form ist;
7 eine Draufsicht auf ein Filterelement des Staubfilters ist;
8 eine Unteransicht des Filterelements ist;
9 eine Ansicht des Filterelements ist, wie in einer Richtung betrachtet, die durch die Pfeile IX in 7 angedeutet ist;
10 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie X-X in 7 aufgenommen ist;
11 eine vertikale Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer ersten Abänderung ist;
12 eine vertikale Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer zweiten Abänderung ist;
13 eine vertikale Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer dritten Abänderung ist;
14 eine vertikale Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer vierten Abänderung ist; und
15 eine vertikale Schnittansicht eines bekannten Staubfilters ist.
Jedes der zusätzlichen Merkmale und jede der Lehren, die oben und unten offenbart sind, können getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren zum Vorsehen verbesserter Staubfilter und einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung, die solche Staubfilter aufweist, verwendet werden. Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung, welche viele der zusätzlichen Merkmale und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander verwenden, werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung beabsichtigt lediglich, einem Fachmann weitere Details zum Ausüben bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und beabsichtigt nicht, den Umfang der Erfindung zu beschränken. Nur die Ansprüche definieren den Umfang der beanspruchten Erfindung. Daher müssen Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind, zum Ausführen der Erfindung im breitesten Sinne nicht notwendig sein, und werden stattdessen lediglich zum Beschreiben repräsentativer Beispiele der Erfindung gelehrt. Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der repräsentativen Beispiele und der abhängigen Ansprüche zum Vorsehen zusätzlicher nützlicher Ausführungsformen der vorliegenden Lehren in Weisen kombiniert werden, die nicht speziell aufgeführt werden.
Eine repräsentatives Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird zunächst eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung beschrieben und ein Staubfilter wird danach beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 beinhaltet eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung 10 einen Kraftstofftank 12, der in einem Fahrzeug eingebaut ist, wie beispielsweise einem Automobil, eine Reinigungsleitung 18, die zwischen dem Kraftstofftank 12 und einem Lufteinlassrohr 16 eines Fahrzeugmotors (Verbrennungsmotor) 14 eine Verbindung herstellt, und einen Behälter 20, der auf halber Strecke der Reinigungsleitung 18 vorgesehen ist. Die Reinigungsleitung 18 beinhaltet einen tankseitigen Durchgangsbereich 18a und einen reinigungsseitigen Durchgangsbereich 18b. Der tankseitige Durchgangsbereich 18a stellt zwischen dem Kraftstofftank 12 und dem Behälter 20 eine Verbindung her. Der reinigungsseitige Durchgangsbereich 18b stellt zwischen dem Behälter 20 und dem Lufteinlassrohr 16 eine Verbindung her. Ein Reinigungssteuerventil 22 ist in dem reinigungsseitigen Durchgangsbereich 18b vorgesehen. Ein Lufteinbringungsdurchgang 24 zum Einbringen von Umgebungsluft steht mit dem Behälter 20 in Verbindung und ist zur Umgebung geöffnet.
Ein Einlassrohr 26 ist mit dem Kraftstofftank 12 zum Einbringen von Kraftstoff in den Kraftstofftank 12, wenn der Kraftstoff in einen Kraftstoffeinlass 27 eingefüllt wird, der an dem oberen Ende des Einlassrohrs 26 vorgesehen ist, verbunden. Der Kraftstoffeinlass 27 weist ein offenes Ende auf, an dem ein Tankdeckel 28 abnehmbar angebracht ist. Ein oberer Endbereich des Einlassrohrs 26 ist relativ zu einer vertikalen Richtung geneigt und folglich ist der Kraftstoffeinlass 27 schräg nach oben geöffnet.
Ein Adsorptionsmaterial, das aus Aktivkohle (nicht gezeigt) gebildet ist, ist in dem Behälter 20 angeordnet. Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 12 produziert werden kann, kann in den Behälter 20 über den tankseitigen Durchgangsbereich 18a eingeführt werden, und das Adsorptionsmaterial des Behälters 20 kann den Kraftstoffdampf adsorbieren. Folglich kann der Kraftstoffdampf daran gehindert werden, zur Umgebung abgegeben zu werden.
Das Reinigungssteuerventil 22 wird unter der Kontrolle einer Motorsteuereinheit (ECU) (nicht gezeigt) gemäß der Betriebsbedingung des Motors 14 geöffnet und geschlossen. Wenn das Reinigungssteuerventil 22 geöffnet ist, wird der Unterdruck der Einlassluft über den reinigungsseitigen Durchgangsbereich 18b auf das innere des Behälters 20 aufgebracht. Folglich wird der Kraftstoffdampf, der durch das Adsorptionsmaterial des Behälters 20 adsorbiert wird, von dem Adsorptionsmaterial desorbiert. Der desorbierte Kraftstoffdampf wird in das Lufteinlassrohr 16 über den reinigungsseitigen Durchgangsbereich 18b eingeführt, so dass der Kraftstoffdampf in dem Motor 14 verbrannt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Umgebungsluft in den Behälter 20 über den Lufteinbringungsdurchgang 24 eingebracht.
Die Einbringung der Umgebungsluft in den Behälter 20 über den Lufteinbringungsdurchgang 24 und das Ablassen von Luft in dem Behälter 20 zur Umgebung über den Lufteinbringungsdurchgang 24 kann eine Druckabweichung in dem Kraftstofftank 12 abschwächen. Folglich ist es möglich, den Kraftstofftank 12 daran zu hindern sich durch die Druckabweichung in dem Kraftstofftank 12 zu verformen oder zu brechen. Die Druckabweichung in dem Kraftstofftank 12 kann durch das Erzeugen eines Unterdrucks oder eines Überdrucks verursacht werden. Der Unterdruck kann infolge eines Kraftstoffverbrauchs, einer Temperaturminderung oder des Reinigungsvorgangs erzeugt werden. Der Überdruck kann infolge einer Erzeugung von Kraftstoffdampf erzeugt werden, wenn der flüssige Kraftstoff geschwenkt wird. in 1 bezeichnet das Bezugszeichen 30 eine Drosselklappe, das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Luftfilter, und das Bezugszeichen 34 bezeichnet ein Luftfilterelement.
Ein Staubfilter 36 ist in dem Kraftstoffeinlass 27 des Einlassrohrs 26 montiert und steht mit dem umgebungsseitigen Ende des Lufteinbringungsdurchgangs 24 in Verbindung. Folglich kann die Umgebungsluft durch ein Filterelement 38 des Staubfilters 36 vor einer Einbringung in den Lufteinbringungsdurchgang 24 gefiltert werden, wie später erklärt werden wird, so dass Staub, der in der Umgebungsluft enthalten sein kann, durch das Filterelement 38 aufgefangen werden kann. In 4 ist der Staubfilter 36 in dem Zustand gezeigt, in dem er in dem Kraftstoffeinlass 27 des Einlassrohrs 26 montiert ist. Weil der Kraftstoffeinlass 27 schräg geneigt ist, ist auch der Staubfilter 36 schräg geneigt, wenn der Staubfilter 36 in dem Kraftstoffeinlass 27 montiert ist.
Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet der Staubfilter 36 ein Gehäuse 40, das das Filterelement 38 darin angeordnet aufweist. Das Gehäuse 40 weist eine im Wesentlichen halbzylindrische rohrförmige Ausgestaltung auf, die eine untere Hälfte des Kraftstoffeinlasses 27 des Einlassrohrs 26 umgibt (siehe 3). Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Gehäuse 40 einen unteren Gehäusekörper 42 und einen oberen Gehäusekörper 44, die beide aus Harz hergestellt sind. Wie in 4 und 5 gezeigt, weist der untere Gehäusekörper 42 einen inneren Gehäusebereich 46 auf, der eine im Wesentlichen halbzylindrische rohrförmige Ausgestaltung mit einer oberen Öffnung und einem unteren geschlossenen Boden aufweist. Der obere Gehäusekörper 44 weist einen äußeren Gehäusebereich 48 auf, der eine im Wesentlichen halbzylindrische rohrförmige Ausgestaltung mit einer unteren Öffnung und einem oberen geschlossenen Ende aufweist. Der innere Gehäusebereich 46 ist in den äußeren Gehäusebereich 48 zum Definieren eines bogenförmigen Raums zum Aufnehmen des Filterelements 38 eingepasst. Der äußere Gehäusebereich 48 und der innere Gehäusebereich 46 sind miteinander verbunden, zum Beispiel durch eine Einrastvorrichtung (snap-fitting) oder durch jedes andere Verbindungsmittel.
Wie in 6 gezeigt, ist eine Trennwand 49a integral mit dem inneren Gehäusebereich 46 des unteren Gehäusekörpers 42 ausgebildet. Eine Trennwand 49b ist integral mit dem äußeren Gehäusebereich 48 des oberen Gehäusekörpers 44 ausgebildet und ist derart positioniert, dass sie der Trennwand 49a entspricht. Die Trennwände 49a und 49b definieren eine kleine Kammer 50 an einem Umfangsende auf einer Seite (linke Seite wie betrachtet in 6) des Innenraums, der durch den inneren und äußeren Gehäusebereich 46 und 48 definiert wird. Ein Verbindungsloch 52 ist in dem unteren Endbereich der Trennwand 49a des inneren Gehäusebereichs 46 ausgebildet. Ein Lufteinbringungsanschluss 54 zum Einbringen von Umgebungsluft ist in einer oberen Wand 48a des äußeren Gehäusebereichs 48 derart ausgebildet, dass er an einem inneren Umfangsbereich der oberen Wand der kleinen Kammer 50 positioniert ist.
Wie in 4 gezeigt, ist ein im Wesentlichen halbzylindrischer rohrförmiger Abdeckbereich 56 integral mit und koaxial zu der oberen Wand 48a des äußeren Gehäusebereichs 48 des oberen Gehäusekörpers 44 ausgebildet und erstreckt sich von dort nach oben. Wie in 2 gezeigt, sind eine Vielzahl von Vorsprüngen 57 integral mit der inneren Umfangsoberfläche des Abdeckbereichs 56 an zu der äußeren Umfangsoberfläche des Kraftstoffeinlasses 27 des Einlassrohrs 26 gegenüberliegenden Positionen ausgebildet. Der Lufteinbringungsanschluss 54 ist radial innerhalb des Abdeckbereichs 56 positioniert.
Wie in 3 gezeigt, ist in dem Zustand, in dem das Gehäuse 40 zum Umgeben der unteren Hälfte des Kraftstoffeinlasses 27 des Einlassrohrs 26 positioniert ist, ein im Wesentlichen halbkreisförmiges Halteelement 59 zum Umgeben der oberen Hälfte des Kraftstoffeinlasses 27 mit dem Abdeckbereich 56 des oberen Gehäusekörpers 44 zum Beispiel über eine Einrastvorrichtung (snap-fitting) verbunden. Auf diese Weise wird das Gehäuse 40 oder der Staubfilter 36 an dem Kraftstoffeinlass 27 montiert. In dem Zustand, in dem der Staubfilter 36 in dem Kraftstoffeinlass 27 montiert worden ist, sind die Vorsprünge 57 des Abdeckbereichs 56 des oberen Gehäusekörpers 44 nahe an der äußeren Umfangsoberfläche des Kraftstoffeinlasses 27 positioniert oder berühren die äußere Umfangsoberfläche des Kraftstoffeinlasses 27, so dass es möglich ist, einen Gasströmungsdurchgang 61 zwischen dem Abdeckbereich 56 und dem Kraftstoffeinlass 27 zu gewährleisten (siehe 4).
Ein Luftablassrohr 63 ist integral mit einer unteren Wand 46a des inneren Gehäusebereichs 46 des unteren Gehäusekörpers 42 ausgebildet, so dass es sich vertikal durch die untere Wand 46a erstreckt (siehe 6). Das Luftablassrohr 63 ist an dem Umfangsende des Innenraums des inneren Gehäusebereichs 46 positioniert, das dem Umfangsende auf der Seite der kleinen Kammer 50 gegenüberliegt. Der umgebungsseitige Endbereich des Lufteinbringungsdurchgangs 24, der mit dem Behälter 20 der Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung 10 in Verbindung steht (siehe 1), ist mit dem unteren Ende des Luftablassrohrs 63 verbunden. Ein Rohr, ein Schlauch oder jedes andere geeignete Rohrelement kann für den Lufteinbringungsdurchgang 24 verwendet werden.
Ein Wasserablaufanschluss 65 ist in der unteren Wand 46a des inneren Gehäusebereichs 46 ausgebildet (siehe 4). Der Wasserablaufanschluss 65 ist mittig (centrally) in der Umfangsrichtung der unteren Wand 46a und an dem äußeren Umfangsgebiet der unteren Wand 46a positioniert. Folglich, wenn der Staubfilter 36 in dem Kraftstoffeinlass 27 montiert ist, ist der Wasserablaufanschluss 65 an dem unteren Ende des Innenraums positioniert. Eine nach unten hervorstehende Ablaufwasserführung 67 ist integral mit der unteren Wand 46a ausgebildet. Die Ablaufwasserführung 67 weist eine Gestaltung wie ein Kanal auf, der den Wasserablaufanschluss 65 auf dessen Unterseite und dessen linker und rechter Seite umgibt (siehe 3).
Wie oben beschrieben, ist das Filterelement 38 in dem Innenraum des Gehäuses 40 angeordnet (siehe 6). Genauer ist das Filterelement 38 in den Innenraum des Gehäuses 40 derart eingepasst, dass der Innenraum in einen oberen lufteinbringungsseitigen Raum 69 und einen unteren luftablassseitigen Raum 71 geteilt ist. In diesem Beispiel ist das Filterelement 38 in der oberen Hälfte des inneren Gehäusebereichs 46 des unteren Gehäusekörpers 42 angeordnet.
Das Filterelement 38 ist aus einem gasdurchlässigen Schaummaterial hergestellt und weist eine Blockform auf, die der Ausgestaltung des Innenraums des Gehäuses 40 entspricht. Ein Durchgangsloch 73 erstreckt sich vertikal durch ein Ende (rechtes Ende, wie betrachtet in 5) in der Umfangsrichtung des Filterelements 38. Das Umgebungsluftablassrohr 63 ist in das Durchgangsloch 73 eingepasst. Folglich wird das Filterelement 38 in dem inneren Gehäusebereich 46 des unteren Gehäusekörpers 42 in dem Zustand aufgenommen, in dem das Luftablassrohr 63 in das Durchgangsloch 73 eingepasst ist (siehe 6).
Eine Vielzahl von stiftartigen Stützvorsprüngen 75 stehen von der Unterseite des lufteinbringungsseitigen Raums 69 (d. h., der Oberfläche der unteren Wand 46a des inneren Gehäusebereichs 46 des unteren Gehäusekörpers 42) hervor und sind getrennt voneinander angeordnet. Eine Vielzahl von stiftartigen Haltevorsprüngen 77 stehen von der Oberseite des oberen umgebungsluftablassseitigen Raums 71 (d. h. der Unterseite der oberen Wand 48a des äußeren Gehäusebereichs 48 des oberen Gehäusekörpers 44) hervor und sind getrennt voneinander angeordnet. Die Stützvorsprünge 75 und die Haltevorsprünge 77 halten das Filterelement 38 mit Bezug auf die vertikale Richtung in Position.
Das Filterelement 38 wird nun im Detail mit Bezug auf 7 bis 10 beschrieben. Wie in 7 bis 10 gezeigt, weist das Filterelement 38 eine Blockform auf, die sich entlang eines Bogens erstreckt, und beinhaltet eine innere Umfangsoberfläche 80, eine äußere Umfangsoberfläche 81, eine Oberseite 82, eine Unterseite 83 und gegenüberliegende Umfangsstirnflächen 84 und 85. Die innere Umfangsoberfläche 80 und die äußere Umfangsoberfläche 81 sind als bogenförmig gebogene Oberflächen ausgestaltet. Die Oberseite 82 und die Umfangsstirnflächen 84 und 85 sind als flache Oberflächen ausgestaltet. Die Unterseite 83 ist allerdings derart ausgestaltet, dass sie eine konkave und/oder konvexe Ausgestaltung aufweist, wie später erklärt werden wird. In diesem Beispiel ist das Filterelement 38 aus Harzschaum, insbesondere Urethanschaum, hergestellt.
Wie in 10 gezeigt, sehen drei Aussparungen 87 die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung der Unterseite 83 des Filterelements 38 vor. Die Aussparungen 87 sind relativ zu einer Bezugsebene 83F der Unterseite 83 ausgespart und sind gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet. Jede der Aussparungen 87 weist in einem Querschnitt eine Ausgestaltung in Trapezform auf und erstreckt sich linear in der radialen Richtung mit Bezug auf die Bogenlinienmitte der Bogenform des Filterelements 87. Folglich weist die Unterseite 83 flache Oberflächen, die sich entlang der Bezugsebene 83F erstrecken, und die ausgesparten Wandflächen der Aussparungen 87 auf. Die Unterseite 83 des Filterelements 38 ist dem lufteinbringungsseitigen Raum 69 zugewandt. Mit anderen Worten dient die Unterseite 83 als eine lufteinbringungsseitige Oberfläche. Ferner sind in diesem Beispiel Endbereiche in der Umfangsrichtung der Unterseite 83 als flache Oberflächenbereiche ausgestaltet, die sich entlang der Bezugsebene 83F erstrecken. Die führenden Enden (oberen Enden) der stiftartigen Stützvorsprünge 75 sind mit den flachen Oberflächenbereichen der Unterseite 83 des Filterelements 38 in Berührung.
Der Betrieb des Staubfilters 36, der in dem Kraftstoffeinlass 27 des Einlassrohrs 26 montiert ist, wird nun beschrieben. Wie durch Pfeile in 6 angedeutet, strömt die Umgebungsluft in der Nähe der Oberseite des Gehäuses 40 aus dem Gasströmungsdurchgang 61, der zwischen dem Abdeckbereich 56 und dem Kraftstoffeinlass 27 definiert ist, in die kleine Kammer 50, über den Lufteinbringungsanschluss 54 des äußeren Gehäusebereichs 48 des oberen Gehäusekörpers 44. Die Umgebungsluft strömt danach in den lufteinbringungsseitigen Raum 69 über das Verbindungsloch 52 der Trennwand 49a des unteren Gehäusekörpers 42. Die Umgebungsluft strömt danach durch das Filterelement 38 und wird in den umgebungsluftablassseitigen Raum 71 abgelassen. Wenn die Umgebungsluft durch das Filterelement 38 strömt, kann jeglicher Staub, der in der Umgebungsluft enthalten ist, an der Unterseite 83, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung aufweist, gefangen werden.
Die Umgebungsluft, die in den luftablassseitigen Raum 71 nach der Filterung abgelassen wird, strömt ferner in den Lufteinbringungsdurchgang 24 über das Luftablassrohr 63. Wenn die Luft in dem Behälter 20 zur Umgebung abgelassen wird, strömt die Luft durch den Staubfilter 36 aus dem Lufteinbringungsdurchgang 24 rückwärts. In solch einem Fall wird der Staub, der an der Unterseite 83, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung aufweist, gefangen ist, von der Unterseite 83 entfernt und fällt auf den Boden des lufteinbringungsseitigen Raums 69 (d. h., den Boden des Innenraums des Gehäuses 40), so dass er darin bzw. dort aufbewahrt wird. Der Staub, der an der Unterseite 83 des Filterelements 38 gefangen ist, kann auch durch die Schwerkraft des Staubs selbst, durch Vibrationen (z. B. Vibrationen des Fahrzeugs), etc. entfernt werden und auf den Boden des lufteinbringungsseitigen Raums 69 fallen. Folglich kann der Widerstand gegen den Durchlass von Luft durch das Filterelement 38, der durch den gefangenen Staub bewirkt wird, reduziert werden. Der lufteinbringungsseitige Raum 69, der den Boden zum Aufnehmen des Staubs aufweist, dient als ein Staubaufbewahrungsabschnitt.
Regenwasser oder Wasser, das zum Waschen des Fahrzeugs verwendet wird, kann in das Gehäuse 40 des Staubfilters 36 über den Lufteinbringungsweg, der oben beschrieben ist, eintreten und kann sich auf dem Boden des lufteinbringungsseitigen Raums 69 sammeln. Allerdings, weil der Wasserablaufanschluss 65 auf dem Boden des lufteinbringungsseitigen Raums 69 ausgebildet ist (siehe 4), muss sich das Wasser nicht auf dem Boden anstauen, sondern kann in die Ablaufwasserführung 67 über den Wasserablaufanschluss 65 fließen, so dass es nach außen abgelassen wird.
Gemäß dem Staubfilter 36 dieses Beispiels, ist das Filterelement 38 in dem Gehäuse 40 zum Filtern von Luft vor einer Einbringung in den Kanister 20 der Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung 10 angeordnet. Das Filterelement 38 ist aus einem luftdurchlässigen Schaummaterial in Blockform hergestellt und weist die Unterseite 83 (d. h., die Lufteinbringungsseitenoberfläche) mit der konkaven und/oder konvexen Ausgestaltung auf. Aufgrund der konkaven und/oder konvexen Ausgestaltung der Unterseite 83 ist es möglich, ein effektives Filtergebiet des Filterelements 38 zu vergrößern. Folglich ist es möglich, das Auftreten von Verstopfen des Filterelements 38 infolge des Staub zu verhindern oder zu minimieren, so dass es möglich ist, eine Abnahme der Gasdurchlässigkeit des Filterelements 38 zu verhindern.
Ferner ist in diesem Beispiel das Filterelement 38 aus Urethanschaum hergestellt. Weil der Urethanschaum viele miteinander verbundene Schaumzellen aufweist, weist er eine exzellente Gasdurchlässigkeit auf. Zusätzlich ist der Urethanschaum kostengünstig und flexibel und kann leicht verarbeitet und bearbeitet werden. Folglich ist der Urethanschaum geeignet, dass er für das Filterelement 38 verwendet wird.
Ferner sind die Aussparungen 87, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung des Filterelements 38 bilden, regelmäßig angeordnet, so dass es möglich ist, eine gleichmäßige Verteilung der Staubeinfangeigenschaft über die Unterseite 83 des Filterelements 38 vorzusehen.
Ferner ist das Filterelement 38 derart angeordnet, dass der Staub, der auf der Unterseite 83, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung aufweist, gefangen ist, nach unten fällt, wenn er entfernt wird. Genauer kann der Staub von der Unterseite 83 entfernt werden und infolge seiner Schwerkraft, Vibrationen oder dem Rückstrom von Luft nach unten fallen. Folglich ist es möglich, das Auftreten von Verstopfen des Filterelements 38 infolge des Staubs zu verhindern und eine Abnahme der Gasdurchlässigkeit des Filterelements 38 zu verhindern.
Das Filterelement 38 kann auf verschiedene Weisen abgeändert werden, wie nachfolgend erklärt wird. In der nachfolgenden ersten bis vierten Abänderung, die in 11 bis 14 gezeigt sind, ist die Ausgestaltung mit Ausnahme des Filterelements 38 dieselbe wie in dem obigen Beispiel. Zusätzlich sind in 11 bis 14 ähnlichen Elementen dieselben Bezugszeichen wie in dem repräsentativen Beispiel, das in 1 bis 10 gezeigt ist, gegeben und die Beschreibung dieser Elemente wird nicht wiederholt.
(Erste Abänderung)
Gemäß der ersten Abänderung, die in 11 gezeigt ist, sehen drei Aussparungen 89, die gleichmäßig zueinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung der Außenseite 83 des Filterelements 38 vor. Die Aussparungen 89 sind von der Bezugsebene 83F ausgespart. Jede der Aussparungen 89 weist einen dreieckigen Querschnitt auf und erstreckt sich linear in der radialen Richtung des Filterelements 38. Folglich sind die Aussparungen 89 von den Aussparungen 87 des repräsentativen Beispiels nur in ihrer querschnittlichen Ausgestaltung verschieden.
(Zweite Abänderung)
Gemäß der zweiten Abänderung, die in 12 gezeigt ist, sehen drei Aussparungen 91, die gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung der Unterseite 83 des Filterelements 38 vor. Die Aussparungen 91 sind von der Bezugsebene 83F ausgespart. Jede der Aussparungen 91 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und erstreckt sich linear in der radialen Richtung. Folglich sind die Aussparungen 91 von den Aussparungen 87 des repräsentativen Beispiels nur in ihrer querschnittlichen Ausgestaltung verschieden.
(Dritte Abänderung)
Gemäß der dritten Abänderung, die in 13 gezeigt ist, sehen drei Vorsprünge 93, die gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung der Unterseite 83 des Filterelements 38 vor. Die Vorsprünge 93 stehen von der Bezugsebene 83F nach unten hervor. Jeder der Vorsprünge 93 weist einen Querschnitt in Trapezform auf und erstreckt sich linear in der radialen Richtung. Folglich sind die Aussparungen 87 des repräsentativen Beispiels durch die Vorsprünge 93 ersetzt. Folglich weist die Unterseite 83 die Vorsprünge 93 und die flachen Oberflächenbereiche, die sich entlang der Bezugsebene 83F erstrecken, auf.
(Vierte Abänderung)
Gemäß der vierten Abänderung, die in 14 gezeigt ist, ist die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung der Unterseite 83 des Filterelements 38 durch zwei Aussparungen 95 und einen Vorsprung 96, die abwechselnd angeordnet und in der Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, vorgesehen. Jede der Aussparungen 95 weist einen Querschnitt in Trapezform auf, und erstreckt sich linear in der radialen Richtung. Ähnlich weist der Vorsprung 96 einen Querschnitt in Trapezform auf und erstreckt sich linear in der radialen Richtung. Folglich weist die Unterseite 83 den Vorsprung 96, die Aussparungen 95 und die flachen Oberflächenbereiche, die sich entlang der Bezugsebene 83F erstrecken, auf.
(Weitere mögliche Abänderung)
Obwohl der Staubfilter 36 des obigen repräsentativen Beispiels in den Kraftstoffeinlass 27 des Einlassrohrs 26 montiert ist, kann der Staubfilter 36 an einer Position weg von dem Kraftstoffeinlass 27 angeordnet sein. Folglich muss die Position des Staubfilters 36 nicht auf die in dem repräsentativen Beispiel beschränkt sein. Ferner kann das Gehäuse 40 jede andere Ausgestaltung aufweisen, als die in dem repräsentativen Beispiel beschriebene. Des Weiteren können die Ausgestaltungen, Größen, Positionen und die Anzahl der Aussparungen und/oder Vorsprünge des repräsentativen Beispiels und des ersten bis vierten Beispiels angemessen geändert werden. Zum Beispiel kann das Filterelement 38 nur eine Aussparung oder nur einen Vorsprung aufweisen. Mit anderen Worten kann das Filterelement 38 wenigstens eine Aussparung und/oder wenigstens einen Vorsprung aufweisen.

Claims

Staubfilter (36) enthaltend ein Gehäuse (40) und ein Filterelement (38), das in dem Gehäuse (40) zum Filtern von Luft vor einer Einbringung in einen Behälter (20) einer Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Oberfläche (83) des Filterelements (38) auf einer Lufteinbringungsseite eine konkave und/oder konvexe Ausgestaltung (87; 89; 91; 93; 95, 96) aufweist, und das Filterelement (38) aus einem gasdurchlässigen Schaummaterial hergestellt ist und eine Blockform aufweist.
Staubfilter (36) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial ein Urethanschaum ist.
Staubfilter (36) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung (87; 89; 91; 93; 95, 96) der Oberfläche (83) des Filterelements (38) wenigstens eine Aussparung (87; 89; 91; 93; 95) und/oder wenigstens einen Vorsprung (93; 96) enthält.
Staubfilter (36) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Aussparungen (87; 89; 91) enthält.
Staubfilter (36) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Vorsprüngen (93) enthält.
Staubfilter (36) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung wenigstens eine Aussparung (95) und wenigstens einen Vorsprung (96) enthält, die abwechselnd regelmäßig angeordnet sind.
Staubfilter (36) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (38) eine Bogenform aufweist, die eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung aufweist, die Aussparungen (87; 89; 91) gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, und jede der Aussparungen (87; 89; 91) sich in der radialen Richtung erstreckt.
Staubfilter (36) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (38) eine Bogenform aufweist, die eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung aufweist, die Vorsprünge (93) gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, und jeder der Vorsprünge (93) sich in der radialen Richtung erstreckt.
Staubfilter (36) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (38) eine Bogenform aufweist, die eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung aufweist, die wenigstens eine Aussparung (95) und der wenigstens eine Vorsprung (96) gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, und jede der wenigstens einen Aussparung (95) und jeder des wenigstens einen Vorsprungs (96) sich in der radialen Richtung erstreckt.
Staubfilter (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (38) derart positioniert ist, dass Staub, der auf der Oberfläche (83) gefangen ist, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung (87; 89; 91; 93, 95, 96) aufweist, nach unten fallen kann, wenn der Staub entfernt wird.
Staubfilter (36) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche, die die konkave und/oder konvexe Ausgestaltung (87; 89; 91; 93; 95, 96) des Filterelements (38) aufweist, eine Unterseite (83) ist, das Gehäuse (40) einen Boden aufweist, und ein lufteinbringungsseitiger Raum (69) zwischen der Unterseite (83) des Filterelements (38) und dem Boden definiert ist, so dass der Staub, der von der Unterseite (83) entfernt wird, auf den Boden des Gehäuses (40) fällt.
Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung (10) enthaltend den Staubfilter (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.