过滤器装置
阅读：169发布：2020-05-11
专利汇可以提供过滤器装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且能够防止液体冻结且即使在液体冻结了的情况下也能够防止装置破损。以 覆盖 大致棒状的加热器(30)的方式设置有上端被覆盖了的大致筒状的内壳体(41)。在内壳体(41)中以能够沿铅垂方向移动的方式设置直径与内壳体(41)的内径大致相同且形成有供加热器(30)穿插的孔的大致板状的浮体(42)。在由内壳体(41)及浮体(42)包围的空间中封入有气体。内壳体(41)的铅垂方向的长度比加热器(30)的铅垂方向的长度短。另外，在浮体(42)位于内壳体(41)的下端时，在浮体(42)与 过滤器 壳体(11)的底面(11a)之间具有间隙。，下面是过滤器装置专利的具体信息内容。
1.一种过滤器装置，其特征在于，
所述过滤器装置具备：
过滤器壳体，其具有液体的流入部及流出部；
过滤器元件，其具有对所述液体进行过滤的滤材和设置在所述滤材的内侧的大致圆筒形状的内筒，所述过滤器元件是两端被覆盖的大致圆筒形状，以中心轴沿铅垂方向延伸的方式设置在所述过滤器壳体的内部；以及
加热器，其为沿着铅垂方向延伸设置在所述过滤器壳体的内部的大致棒状的加热器，设置在俯视观察时与所述过滤器元件不同的位置，
所述内筒具有大致筒状的侧面和俯视观察时覆盖所述侧面的中空部的分隔板，在所述侧面中的位于比所述分隔板靠铅垂方向上侧的第一区域形成有供所述液体通过的多个孔，
在由所述侧面中的位于比所述分隔板靠铅垂方向下侧的第二区域和所述分隔板包围的空间中封入有气体，
在所述内筒的下端面与所述过滤器壳体的底面之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其特征在于，
所述过滤器元件具有第一浮体，该第一浮体以能够沿铅垂方向移动的方式设置，具有与所述内筒的内径大致相同的直径，
在由所述侧面中的所述第二区域、所述分隔板及所述第一浮体包围的空间中封入有气体，
在所述第一浮体位于下端时，所述第一浮体位于所述内筒的下端附近且在所述第一浮体与所述底面之间具有间隙。
3.根据权利要求1所述的过滤器装置，其特征在于，
在所述底面设置有向所述内筒的内侧突出的凸部，
在所述凸部与所述内筒之间具有间隙。
4.根据权利要求3所述的过滤器装置，其特征在于，
所述凸部是端面被覆盖的大致圆筒形状，
所述凸部与所述内筒的间隙为所述凸部的半径以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，
所述过滤器装置具备：
内壳体，其为上端被覆盖了的大致筒状的内壳体，且以覆盖所述加热器的方式设置；以及
大致板状的第二浮体，其以能够沿铅垂方向移动的方式设置在所述内壳体的下端附近，具有与所述内壳体的内径大致相同的直径，
所述第二浮体形成有供所述加热器穿插的孔，该孔的直径与所述加热器的外径大致相同，
在由所述内壳体及所述第二浮体包围的空间中封入有气体，
所述内壳体的铅垂方向的长度比所述加热器的铅垂方向的长度短，
在所述第二浮体位于所述内壳体的下端时，在所述第二浮体与所述底面之间具有间隙。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，
所述过滤器壳体具有沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述过滤器元件的第一筒状部和沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述加热器的第二筒状部，
所述第二筒状部的直径小于所述第一筒状部的直径，
在俯视观察时，所述第一筒状部与所述第二筒状部连结。
7.根据权利要求5所述的过滤器装置，其特征在于，
在俯视观察时，所述过滤器元件与所述内壳体相邻设置，
所述过滤器壳体具有沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述过滤器元件的第一筒状部和沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述内壳体的第二筒状部，
所述第二筒状部的直径小于所述第一筒状部的直径，
在俯视观察时，所述第一筒状部与所述第二筒状部连结。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，
所述过滤器装置具备空气放出部，该空气放出部具有空气放出孔和阀，其中，该空气放出孔形成在所述过滤器壳体的上表面，该阀设置在所述空气放出孔的下侧，所述阀具有悬浮于所述液体的浮体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，
所述加热器具有管，通过使防冻液在所述管的内部流动而加热所述液体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，
所述过滤器元件具有覆盖所述滤材及所述内筒的上端的板，
所述板设置在所述过滤器壳体的上端面下侧，
所述流出部设置在所述过滤器壳体的上端面，
所述板形成有将所述内筒的内部空间与所述流出部连通的贯通孔，该贯通孔具有上侧内径小于下侧内径的大致圆锥台形状的部分。
11.根据权利要求10所述的过滤器装置，其特征在于，
所述板的直径大于所述滤材的直径，
在所述板的下侧且为所述滤材的外侧设置有大致圆筒形状的环。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，
在所述过滤器壳体的上端面下侧且为所述加热器的外侧设置有大致圆筒形状的环。
过滤器装置
技术领域
[0001] 本发明涉及过滤器装置及过滤装置。
背景技术
[0003] 在先技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特表2013-510712号公报
发明内容
[0006] 发明要解决的课题
[0008] 专利文献1记载的发明是为了通过可收缩要素的收缩来防止过滤器要素、过滤器框体破损而提出的。但是，在专利文献1记载的发明中无法防止液体冻结。
[0009] 本发明是鉴于这样的情况提出的，目的在于提供一种能够防止液体冻结且即使在液体冻结了的情况下也防止装置破损的过滤器装置及过滤装置。
[0010] 用于解决课题的方案
[0011] 为了解决上述课题，本发明的过滤器装置的特征在于，例如具备：过滤器壳体，其具有液体的流入部及流出部；过滤器元件，其具有对所述液体进行过滤的滤材和设置在所述滤材的内侧的大致圆筒形状的内筒，所述过滤器元件是两端被覆盖的大致圆筒形状，以中心轴沿铅垂方向延伸的方式设置在所述过滤器壳体的内部；以及加热器，其为沿着铅垂方向延伸设置在所述过滤器壳体的内部的大致棒状的加热器，设置在俯视观察时与所述过滤器元件不同的位置，所述内筒具有大致筒状的侧面和俯视观察时覆盖所述侧面的中空部的分隔板，在所述侧面中的位于比所述分隔板靠铅垂方向上侧的第一区域形成有供所述液体通过的多个孔，在由所述侧面中的位于比所述分隔板靠铅垂方向下侧的第二区域和所述分隔板包围的空间中封入有气体，在所述内筒的下端面与所述过滤器壳体的底面之间具有间隙。
[0012] 根据本发明的过滤器装置，在过滤器壳体的内部沿着铅垂方向延伸设置有大致棒状的加热器。由此能够使液体与加热器接触以防止液体冻结。另外，根据本发明的过滤器装置，在由内筒的侧面中的位于比分隔板靠铅垂方向下侧的第二区域和分隔板包围的空间中封入有气体，内筒的下端面与过滤器壳体的底面之间具有间隙。因此，当液体冻结而膨胀时，由此即使在液体冻结了的情况下也能够防止装置破损。
[0013] 在此，也可以是，所述过滤器元件，所述过滤器元件具有第一浮体，该第一浮体以能够沿铅垂方向移动的方式设置，具有与所述内筒的内径大致相同的直径，在由所述侧面中的所述第二区域、所述分隔板及所述第一浮体包围的空间中封入有气体，在所述第一浮体位于下端时，所述第一浮体位于所述内筒的下端附近且在所述第一浮体与所述底面之间具有间隙。在液体冻结而体积增加的过程中，一边压缩封入在由内筒的侧面、分隔板及第一浮体包围的空间中的空气一边将第一浮体顶起。由此，即使在液体冻结了的情况下也能够防止装置破损。
[0014] 在此，也可以是，在所述底面设置有向所述内筒的内侧突出的凸部，所述凸部与所述内筒之间具有间隙。由此，减小由侧面中的位于比分隔板靠铅垂方向下侧的第二区域和分隔板包围的空间的体积，能够防止由空气引起的不良(例如在工程机械起动时喷射器的压力未上升至规定压力的不良)。
[0015] 在此，也可以是，所述凸部是端面被覆盖的大致圆筒形状，所述凸部与所述内筒之间隙为所述凸部的半径以下。由此，减小由侧面的位于比分隔板靠铅垂方向下侧的第二区域和分隔板包围的空间的体积，能够防止由空气引起的不良。
[0016] 在此，也可以是，所述过滤器装置具备：内壳体，其为上端被覆盖了的大致筒状的内壳体，且以覆盖所述加热器的方式设置；以及大致板状的第二浮体，其以能够沿铅垂方向移动的方式设置在所述内壳体的下端附近，具有与所述内壳体的内径大致相同的直径，所述第二浮体形成有供所述加热器穿插的孔，该孔的直径与所述加热器的外径大致相同，在由所述内壳体及所述第二浮体包围的空间中封入有气体，所述内壳体的铅垂方向的长度比所述加热器的铅垂方向的长度短，在所述第二浮体位于所述内壳体的下端时，在所述第二浮体与所述底面之间具有间隙。由此，在液体冻结而体积增加的过程中，一边压缩封入在由内壳体及第二浮体包围的空间中的空气一边由液体将第二浮体顶起，从而即使在液体冻结了的情况下也能够防止装置破损。
[0017] 在此，也可以是，所述过滤器壳体具有沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述过滤器元件的第一筒状部和沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述加热器的第二筒状部，所述第二筒状部的直径小于所述第一筒状部的直径，在俯视观察时，所述第一筒状部与所述第二筒状部连结。由此能够减小在过滤器壳体内部贮存的液体的体积(水量)，减小冻结时的体积变化。
[0018] 在此，也可以是，在俯视观察时，所述过滤器元件与所述内壳体相邻设置，所述过滤器壳体具有沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述过滤器元件的第一筒状部和沿着铅垂方向延伸设置并沿着所述内壳体的第二筒状部，所述第二筒状部的直径小于所述第一筒状部的直径，在俯视观察时，所述第一筒状部与所述第二筒状部连结。由此能够减小在过滤器壳体内部贮存的液体的体积(水量)，减小冻结时的体积变化。
[0019] 在此，也可以是，所述过滤器装置具备空气放出部，该空气放出部具有空气放出孔和阀，其中，该空气放出孔形成在所述过滤器壳体的上表面，该阀设置在所述空气放出孔的下侧，所述阀具有悬浮于所述液体的浮体。由此，能够在将过滤器壳体内的空气放出的同时防止过滤前的液体从过滤器壳体内流出。
[0020] 在此，也可以是，所述加热器具有管，通过使防冻液在所述管的内部流动而加热所述液体。由此，无需为了加热液体而使用电，因此安全。
[0021] 在此，也可以是，所述过滤器元件具有覆盖所述滤材及所述内筒的上端的板，所述板设置在所述过滤器壳体的上端面下侧，所述流出部设置在所述过滤器壳体的上端面，所述板形成有将所述内筒的内部空间与所述流出部连通的贯通孔，该贯通孔具有上侧内径小于下侧内径的大致圆锥台形状的部分。另外，也可以是，所述板的直径大于所述滤材的直径，在所述板的下侧且为所述滤材的外侧设置有大致圆筒形状的环。另外，也可以是，在所述过滤器壳体的上端面下侧且为所述加热器的外侧设置有大致圆筒形状的环。由此，能够减少在过滤器装置倾斜时积存在过滤器装置内部的空气的量，能够防止由未倾斜时向泵、喷射器供给空气引起的不良。
[0022] 发明效果
[0024] 图1是示出本发明一实施方式的过滤器装置1的概要的图。
[0025] 图2是图1的A-A剖视图。
[0026] 图3是示出过滤器装置1的概要的剖视图。
[0027] 图4是示出过滤器装置1的概要的剖视图，示出尿素水冻结了的状态。
[0028] 图5是示出本发明一实施方式的过滤器装置2的概要的侧视图。
[0029] 图6是示出过滤器装置2的概要的剖视图。
[0030] 图7是图5的B-B剖视图。
[0031] 图8是示意性地示出过滤器装置2倾斜的状况的图。
[0032] 图9是示出通常的尿素SCR系统100的概要的图。
具体实施方式
[0033] 以下参照附图详细说明本发明的实施方式。本发明用于对内燃机(特别是柴油发动机)的排气所含的NOx(氮氧化物)进行还原的选择还原(SCR：Selective Catalytic Reduction、选择性催化还原)型尿素SCR系统。
[0034] 图9是示出通常的尿素SCR系统100的概要的图。尿素SCR系统100主要具有过滤器装置101、罐102、泵103以及喷射器104。在搭载有尿素SCR系统100的工程机械等的发动机起动时，蓄积在罐102中的尿素水被泵103抽吸。由此，尿素水通过罐102、过滤器装置101及泵103而向喷射器104供给并从喷射器104喷雾(参照图9的实心箭头)。另外，部分尿素水从泵
103返回罐102(参照图9的实心箭头)。在工程机械等的发动机停止时，为了防止尿素水冻结，过滤器装置101、泵103及喷射器104内部的尿素水返回罐102(参照图9的空心箭头)。
103返回罐102(参照图9的实心箭头)。在工程机械等的发动机停止时，为了防止尿素水冻结，过滤器装置101、泵103及喷射器104内部的尿素水返回罐102(参照图9的空心箭头)。
[0035] 以下，关于本发明，以尿素SCR系统100所使用的过滤器装置为例说明作为流体而使用尿素水的情况，但本发明能够应用于能够实现NOx还原的多种流体。
[0036] <第一实施方式>
[0037] 图1是示出本发明一实施方式的过滤器装置1的概要的图。过滤器装置1主要具有过滤器壳体10、过滤器元件20、加热器30、调节部40以及空气放出部50。
[0038] 过滤器壳体10主要具有过滤器壳体主体11和盖体12。在过滤器壳体10的内部主要设置有过滤器元件20、加热器30以及调节部40。
[0039] 过滤器壳体主体11是有底大致筒形状的构件且内部为空洞。过滤器壳体主体11的上端面开口。在过滤器壳体主体11的底面11a形成用于使尿素水向过滤器装置1流入的流入部11b。在流入部11b设置有流入管61。另外，在底面11a形成有供加热器30插入的加热器安装孔11c。
[0040] 盖体12是覆盖过滤器壳体主体11上部的开口端的构件，构成过滤器壳体10的上表面。盖体12以能够相对于过滤器壳体主体11装拆的方式设置。底面12a(过滤器壳体10的上端面)形成有用于使尿素水从过滤器装置1流出的流出部12b。在流出部12b设置有流出管62。另外，在底面12a形成有供加热器30插入的加热器安装孔12c。
[0041] 图2是图1的A-A剖视图。在俯视观察时(从z方向观察)过滤器元件20与调节部40相邻设置。过滤器壳体主体11的侧面具有沿着过滤器元件20的侧面(在此为外筒26)的筒状部11d和沿着调节部40的侧面的筒状部11e。筒状部11d、11e是大致筒状且沿着铅垂方向延伸设置。在俯视观察时，筒状部11d与筒状部11e连结，且过滤器壳体主体11在过滤器元件20与调节部40之间凹陷。这样，通过将俯视观察时的过滤器壳体主体11的侧面的形状设为葫芦形，从而能够减小在过滤器壳体10内部贮存的尿素水的体积(水量)以减小冻结时的体积变化。
[0042] 需要说明的是，在过滤器壳体主体11的侧面中，并非必须使过滤器元件20与调节部40之间凹陷。但是，为了尽可能减小在过滤器壳体10内部贮存的尿素水的体积，期望使过滤器元件20与调节部40之间凹陷。
[0043] 图3是示出过滤器装置1的概要的剖视图。图3示出尿素水未冻结的情况。需要说明的是，在图2中关于部分部件省略表示剖面的阴影。
[0044] 过滤器元件20是两端被覆盖的大致圆筒形状的构件。过滤器元件20以中心轴Ax1沿着铅垂方向(z方向)延伸的方式设置在过滤器壳体10的内部。过滤器元件20主要具有滤材21、内筒22、板23、24、浮体25以及外筒26(在图3中省略图示，参照图2)。
[0046] 内筒22是树脂制的大致圆筒形状的构件，设置在滤材21的内侧。内筒22的高度与滤材21的高度大致相同。
[0047] 内筒22的大致筒状的侧面22a具有位于铅垂方向上侧的第一区域A1和位于第一区域A1的铅垂方向下侧的第二区域A2。第一区域A1包含内筒22的上端，第二区域A2包含内筒22的下端。在侧面22a的第一区域A1的大致整个面形成供尿素水通过的孔22b，但在侧面22a的第二区域A2未形成孔22b。
[0048] 需要说明的是，在本实施方式中，第一区域A1为内筒22的高度整体的大致1/3，而第二区域A2的高度不限于此。但是，期望第一区域A1的高度为内筒22的高度的大致一半以下。
[0049] 内筒22具有分隔第一区域A1与第二区域A2的分隔板22c。分隔板22c的直径与侧面22a的内径大致相同。在俯视观察时，分隔板22c覆盖内筒22的中空部。分隔板22c的高度方向(z方向)的位置位于第一区域A1与第二区域A2之间。换言之，第一区域A1位于分隔板22c的铅垂方向上侧，第二区域A2位于分隔板22c的铅垂下侧。
[0050] 板23、24是大致板状的构件，使用树脂或金属形成。板23覆盖滤材21及内筒22的下端，板24覆盖滤材21及内筒22的上端。板23、24分别在大致中央形成有贯通孔23a、24a。贯通孔23a、24a的内径与内筒22的内径大致相同。
[0051] 板24具有向上侧突出的突出部24b。突出部24b插入在盖体12的凹部12d中。在突出部24b设置有O形圈等密封构件63，且通过将密封构件63设置在突出部24b与凹部12d之间，从而将板24即过滤器元件20安装于盖体12。在过滤器元件20安装于盖体12的状态下，在板23与底面11a之间具有间隙。
[0052] 浮体25是板状构件，并以能够沿着内筒22在铅垂方向上移动的方式设置在内筒22的下端附近。在图3所示的状态下，浮体25位于下端，浮体25与板23的高度方向的位置大致一致。在由侧面22a、分隔板22c及浮体25包围的空间S4中封入有气体。
[0053] 加热器30是大致棒状的构件，并沿着铅垂方向延伸设置在过滤器壳体10的内部。在本实施方式中，加热器30通过使防冻液在管31的内部流动而对过滤器壳体10内的尿素水加热。在此，作为防冻液能够使用主成分为乙二醇并添加有防锈剂等的LLC(Long Life Coolant、长效冷却剂)，但防冻液不限于此。管31借助O形圈等密封构件64固定于过滤器壳体10。
[0054] 但是，对尿素水加热以免冻结的加热器的方式不限于此，例如也可以使用电热棒、陶瓷加热器。电热棒、陶瓷加热器通过螺纹紧固等固定于过滤器壳体10。但是，在使用使防冻液在管31内部流动的加热器30的情况下，由于不使用电而安全性较高。
[0055] 调节部40是尿素水冻结而体积增大了时的调节用的构件，以覆盖加热器30的方式设置在过滤器壳体10的内部。调节部40主要具有上端被覆盖了的大致筒状的内壳体41和在内壳体41的下端附近设置的大致板状的浮体42。
[0056] 内壳体41以从盖体12向过滤器壳体10的内部突出的方式，一体地形成于底面12a。内壳体41的中心轴与加热器30的中心轴Ax2大致一致。内壳体41的铅垂方向的长度比加热器30的铅垂方向的长度短。因此，加热器30与过滤器壳体10内的尿素水接触，利用加热器30对尿素水加热。
[0057] 浮体42的外径与内壳体41的内径大致相同。在浮体42形成有供加热器30穿插的孔42a。孔42a的直径与加热器30的外径大致相同。
[0058] 在由内壳体41和浮体42包围的空间S3中封入有气体(在此为空气)。在浮体42位于内壳体41的下端的状态下，在浮体42与底面11a之间具有间隙。
[0059] 浮体42以能够沿着加热器30及内壳体41在铅垂方向上移动的方式设置。在浮体42移动时，浮体42的外周面与内壳体41的内周面滑动，浮体42的内周面与加热器30的外周面滑动。
[0060] 在俯视观察时，在过滤器元件20与内壳体41之间设置有空气放出部50。空气放出部50具有在盖体12上形成的空气放出孔12e和阀51。空气放出孔12e将过滤器壳体10的内部空间(空间S1)与过滤器壳体10的外部空间连通。需要说明的是，在本实施方式中，空气放出孔12e是大致L字形状，经由空间S2与过滤器壳体10的外部空间连通，但空气放出孔12e的方式不限于此。例如，也可以通过使空气放出孔沿z方向贯通底面12a而将过滤器壳体10的内部空间与外部空间连通。
[0061] 阀51设置在空气放出孔12e的下侧。阀51具有以从底面12a向过滤器壳体10的内部突出的方式形成的多个肋部52和浮体53。浮体53以悬浮于尿素水的方式形成，并沿着肋部52上下移动。在肋部52的下端形成有用于限制浮体53向下方移动的止动部。
[0062] 需要说明的是，空气放出部50的位置不限于过滤器元件20与内壳体41之间。但是，为了使过滤器壳体10小型化并减小在过滤器壳体10内部贮存的尿素水的体积(水量)，期望将空气放出部50设置在过滤器元件20与内壳体41之间。
[0063] 接下来，使用图3说明这样构成的过滤器装置1的功能。图3的箭头表示尿素水的流动。
[0064] 尿素水经由流入部11b及流入管61流入过滤器壳体10内部的空间S1。尿素水从滤材21的外侧朝向内侧流动而被过滤。过滤后的尿素水经由在内筒22上形成的孔22b向空间S2流出。
[0065] 通常在浮体53与底面12a之间具有间隙，空气放出孔12e开放。因此，即使尿素水所含的空气滞留在空间S1中，滞留在空间S1的上部的空气也经由空气放出孔12e从空间S1排出。
[0066] 在空间S1中贮存的尿素水被加热器30加热。但是，由于气温下降等，即使被加热器30加热也存在尿素水冻结的可能性。
[0067] 图4是示出过滤器装置1的概要的剖视图，示出尿素水冻结了的状态。需要说明的是，在图4中，关于部分部件省略表示剖面的阴影。
[0068] 当尿素水冻结时，尿素水的体积增加7％左右。由于在底面11a与浮体25、42之间具有间隙，因此在尿素水冻结的过程中，尿素水如图4的空心箭头所示，一边压缩空间S3内的空气一边将浮体42向+z方向顶起且一边压缩空间S4内的空气一边将浮体25向+z方向顶起。
[0069] 这样，通过设置能够供封入到空间S1中的尿素水膨胀的空间，从而防止过滤器壳体10、过滤器元件20等损伤。
[0070] 通过顶起浮体42而进入到空间S3的尿素水被加热器30加热。由此，能够在冻结时使尿素水与加热器30接触的接触面积增大，有效加热尿素水。
[0071] 在尿素水冻结时，空间S1被尿素水充满，因此浮体53被尿素水顶起而封堵空气放出孔12e。由此，防止过滤前的尿素水从空间S1流出。
[0072] 根据本实施方式，能够通过使用加热器30来防止尿素水冻结。另外，通过在冻结时将浮体25、42顶起，从而即使在尿素水冻结了的情况下也能够防止过滤器装置1破损。
[0073] 另外，根据本实施方式，由于在内筒22的内侧使浮体25上下移动并在内壳体41的内部使浮体42上下移动，因此能够保持与现有过滤器装置相同的大小而设置冻结时的破损防止机构。例如，在与过滤器元件以外的空间中设置破损防止机构的情况下，必须增大过滤器壳体。与此相对，在本实施方式中能够节省空间，能够不增大过滤器壳体10而设置破损防止机构。
[0074] 另外，根据本实施方式，通过将过滤器壳体主体11的侧面设为具有沿着外筒26的筒状部11d和沿着内壳体41的筒状部11e的大致筒状，从而能够减小在过滤器壳体10内部贮存的尿素水的体积(水量)以减小冻结时的体积变化。
[0075] 另外，根据本实施方式，由于第一区域A1的高度为内筒22的高度的大致一半以下，因此能够通过使浮体25、42在+z方向上移动时的空间S3、S4的体积变化(减少)而可靠地吸收由尿素水冻结产生的体积增加量。另外，通过使第一区域A1的高度为内筒22的高度的大致一半以下，从而能够防止压力损失过大。
[0076] 需要说明的是，在本实施方式中，加热器30沿z方向贯通过滤器壳体10，但加热器30的配设方式不限于此。例如只要使加热器30的一部分沿着z方向延伸设置即可。另外，例如在加热器使用电热棒、大致棒状的陶瓷加热器的情况下，加热器的一端也可以位于过滤器壳体10的内部。在这些情况下，与加热器的沿着z方向延伸设置的部分的长度相比，使内壳体41缩短即可。
[0077] <第二实施方式>
[0078] 在第一实施方式中，在加热器30的周围设置有调节部40，但调节部40并非必需。另外，在第一实施方式中，在由侧面22a、分隔板22c及浮体25包围的空间S4中封入有气体(空气滞留)，但空气滞留的方式不限于此。此外，在第一实施方式中，设置有浮体25、42，并在冻结时由尿素水将浮体25、42顶起，但浮体25、42并非必需。
[0079] 以下说明第二实施方式的过滤器装置2。对于与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并省略说明。
[0080] 图5是示出本发明一实施方式的过滤器装置2的概要的侧视图。图6是示出过滤器装置2的概要的剖视图。过滤器装置2主要具有过滤器壳体10A、过滤器元件20A以及加热器30。
[0081] 过滤器壳体10A主要具有过滤器壳体主体11A和盖体12A。在过滤器壳体10A的内部主要设置有过滤器元件20A和加热器30。
[0082] 过滤器壳体主体11A是有底大致筒形状的构件且内部为空洞。过滤器壳体主体11A的上端面开口。在过滤器壳体主体11A的侧面(筒状部11h)的底面11j附近形成有使尿素水向过滤器装置2流入的流入部11f。但是，流入部11f的位置不限于此。在底面11j设置有凸部11g(在后详述)。
[0083] 另外，在底面11j形成有供加热器30插入的加热器安装孔11k。通过在加热器安装孔11k的下侧设置固定构件13，从而防止加热器30脱落。
[0084] 盖体12A是覆盖过滤器壳体主体11A上部的开口端的构件。盖体12A以能够相对于过滤器壳体主体11A装拆的方式设置。在底面12f(过滤器壳体10A的上端面)形成有使尿素水从过滤器装置2流出的流出部12i。
[0085] 另外，在底面12f形成有供加热器30插入的加热器安装孔12c。通过在加热器安装孔12c的下侧螺合螺纹部12j，从而将加热器30固定于盖体12A。另外，在螺纹部12j的下侧设置有大致圆筒形状的环15。但环15并非必需。
[0086] 过滤器元件20A与过滤器元件20同样地，是两端被覆盖的大致圆筒形状的构件，以中心轴Ax1沿着铅垂方向(z方向)延伸的方式设置在过滤器壳体10A的内部。过滤器元件20A主要具有滤材21、内筒22A以及板23、24A。
[0087] 内筒22A与内筒22同样地，是树脂制的大致圆筒形状的构件，且设置在滤材21的内侧。内筒22A与内筒22的区别仅在于在侧面22a的第一区域A1形成的孔22d。在第一区域A1中，尿素水通过孔22d从内筒22A的外侧向内侧通过。
[0088] 板23、24A是大致板状的构件，并使用树脂或金属形成。板23覆盖滤材21及内筒22A的下端，板24A覆盖滤材21及内筒22A的上端。
[0089] 板24A具有向上侧突出的突出部24b。突出部24b插入在盖体12A的凹部12h中。在突出部24b设置有O形圈等密封构件63，通过将密封构件63设置在突出部24b与凹部12h之间，从而板24A(即过滤器元件20A)安装于盖体12A。在过滤器元件20A安装于盖体12A的状态下，板23与底面11j之间具有间隙。另外，在过滤器元件20A安装于盖体12A的状态下，在板24A的下侧设置有大致圆筒形状的环27。但环27并非必需。
[0090] 在突出部24b的内部形成有贯通孔24c。贯通孔24c是将内筒22A的第一区域A1的内部空间与流出部12i连通的孔。贯通孔24c的下端侧的内径与内筒22A的内径大致相同，贯通孔24c的上端侧的内径与流出部12i的内径大致相同。另外，贯通孔24c具有上侧直径小于下侧直径的大致圆锥台形状的连结部24d。优选连结部24d的高度为贯通孔24c的高度的大致一半以上。
[0091] 在板23上形成有贯通孔23a。凸部11g经由贯通孔23a向内筒22A的内侧突出。在本实施方式中，凸部11g为端面被覆盖了的大致圆筒形状，但凸部11g的形状不限于此。
[0092] 在凸部11g与贯通孔23a之间及凸部11g与内筒22A之间(凸部11g与侧面22a之间、凸部11g与分隔板22c之间)具有间隙。在由侧面22a、分隔板22c及凸部11g包围的空间S5中封入有气体。
[0093] 本实施方式的特征在于，通过设置凸部11g，从而减小空间S5的体积。例如将凸部11g与内筒22A的间隙设为凸部11g的半径以下。
[0094] 图7是图5的B-B剖视图。在俯视观察时(从z方向观察)，过滤器元件20A与加热器30相邻设置。过滤器壳体主体11A的侧面具有沿着过滤器元件20A的侧面(在此为外筒26)的筒状部11h和沿着加热器30的侧面的筒状部11i。筒状部11h、11i是大致筒状，沿着铅垂方向延伸设置。在俯视观察时，筒状部11h与筒状部11i连结。这样，通过将俯视观察时的过滤器壳体主体11A的侧面的形状设为葫芦形，从而能够减小在过滤器壳体10A内部贮存的尿素水的体积(水量)。
[0095] 接下来，使用图6说明这样构成的过滤器装置2的功能。图6的箭头表示尿素水的流动。
[0096] 尿素水经由流入部11f流入过滤器壳体10A内部的空间S1。尿素水从滤材21的外侧流向内侧从而被过滤。过滤后的尿素水经由在内筒22A上形成的孔22d而向空间S2流出。
[0097] 在空间S1中贮存的尿素水被加热器30加热。但是，由于气温下降等，即使被加热器30加热也存在尿素水冻结的可能。
[0098] 若尿素水冻结，则尿素水的体积增加7％左右。由于在空间S5中封入有气体，因此在尿素水冻结的过程中，尿素水压缩空间S5内的气体。这样，通过在过滤器装置2的内部设置供封入在空间S1中的尿素水膨胀的空间，从而防止过滤器壳体10A、过滤器元件20A等损伤。
[0099] 需要说明的是，在本实施方式中，空间S5的开口部位于底面11j附近且朝向下侧(-z侧)。因此，即使过滤器装置2倾斜35度左右，封入空间S5中的气体从空间S5放出到外部的可能性也非常低。
[0100] 根据本实施方式，能够通过使用加热器30来防止尿素水冻结。另外，通过在冻结时压缩封入空间S5中的气体，从而即使在尿素水冻结了的情况下也能够防止过滤器装置2破损。
[0101] 另外，根据本实施方式，通过使过滤器元件20A与加热器30接近并分别沿着过滤器元件20A、加热器30设置筒状部11h、11i，从而减小空间S1的体积。因此能够减小冻结时的体积变化。
[0102] 另外，根据本实施方式，通过设置凸部11g，从而减小空间S5的体积。因此能够减小过滤器装置2(空间S1、S5)的体积即封入空间S1、S5中的空气的量，防止由封入空间S1、S5中的空气引起的不良。以下详细说明过滤器装置2的体积和由空气引起的不良。
[0103] 在尿素SCR系统中，为了防止在使搭载有过滤器装置2的工程机械等停止时防止尿素水冻结，而使尿素水返回罐(参照图9)。因此，每当工程机械停止时，过滤器装置2的内部被气体(空气)充满。之后，在工程机械起动时，在利用泵抽出位于过滤器装置2内部的空气后，从罐向过滤器装置2供给尿素水。
[0104] 在尿素SCR系统中，在过滤器装置2的下游具有喷射器，喷射器必须在工程机械起动后很快(例如90秒以内)使压力升高至高压(例如900kPa)。但是，当向喷射器供给的空气的量较多时，出现压力未上升至规定压力的不良。
[0105] 在本实施方式中，由于减小空间S1、S5的体积，因此能够减少工程机械起动时向喷射器供给的空气。因此能够防止由空气引起的不良，具体来说能够防止工程机械起动时喷射器的压力未上升至规定压力的不良。
[0106] 另外，根据本实施方式，由于设置有环15、27，因此能够减小在过滤器装置2倾斜时在空间S1的内部积存气体的空间。另外，由于贯通孔24c具有连结部24d，因此能够减小在过滤器装置2倾斜时在贯通孔24c的内部积存气流的空间。图8是示意性地示出过滤器装置2倾斜的状况的图。在没有环27的情况下，在过滤器元件20A的角部形成成为空气集中处的空间S11(参照图8的阴影)，但通过设置环27从而能够使空气集中处减小到空间S12(参照图8的阴影)。另外，在贯通孔24c不具有连结部24d的情况下，在贯通孔24c的内部形成成为空气集中处的空间S13(参照图8的阴影)，但通过具有连结部24d从而能够消除空间S13。因此，能够减少在过滤器装置2的内部积存的空气的量，能够防止由在未倾斜时向泵、喷射器供给空气引起的不良。
[0107] 以上参照附图详细说明了本发明的实施方式，但具体的结构不限于该实施方式，也包含不脱离本发明主旨范围的设计变更等。例如，上述实施例是为了清楚易懂地说明本发明而进行了详细说明，并非限定为具有所说明的全部结构。另外，可以将实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外可以针对实施方式的结构进行其他结构的追加、删除、置换等。
[0108] 另外，“大致”不仅是在严格意义上相同的情况，而是也包含不失同一性程度的误差、变形的概念。例如，“大致正交”不限于严格意义上正交的情况，而是包含例如几度误差的概念。另外，例如，在简单记为正交、平行、一致等的情况下，不仅是在严格意义上正交、平行、一致等的情况，而包含大致平行、大致正交、大致一致等的情况。
[0109] 另外，在本发明中，“附近”是指包含成为基准的位置附近的一定范围(能够任意设定)的区域。例如，在记为端附近的情况下，是端附近的一定范围的区域，且是表示既可以包含端也可以不包含端的概念。
[0110] 附图标记说明：
[0111] 1、2：过滤器装置
[0112] 10、10A：过滤器壳体
[0113] 11、11A：过滤器壳体主体
[0114] 11a、11j：底面
[0115] 11b、11f：流入部
[0116] 11c、11k：加热器安装孔
[0117] 11d、11e、11h、11i：筒状部
[0118] 11g：凸部
[0119] 12、12A：盖体
[0120] 12a、12f：底面
[0121] 12b、12i：流出部
[0122] 12c：加热器安装孔
[0123] 12d、12h：凹部
[0124] 12e：空气放出孔
[0125] 12j：螺纹部
[0126] 13：固定构件
[0127] 15：环
[0128] 20、20A：过滤器元件
[0129] 21：滤材
[0130] 22、22A：内筒
[0131] 22a：侧面
[0132] 22b、22d：孔
[0133] 22c：分隔板
[0134] 23、24、24A：板
[0135] 23a、24a、24c：贯通孔
[0136] 24b：突出部
[0137] 24d：连结部
[0138] 25：浮体
[0139] 26：外筒
[0140] 30：加热器
[0141] 31：管
[0142] 40：调节部
[0143] 41：内壳体
[0144] 42：浮体
[0145] 42a：孔
[0146] 50：空气放出部
[0147] 51：阀
[0148] 52：肋部
[0149] 53：浮体
[0150] 61：流入管
[0151] 62：流出管
[0152] 63、64：密封构件
[0153] 100：SCR系统
[0154] 101：过滤器装置
[0155] 102：罐102
[0156] 103：泵103
[0157] 104：喷射器
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