JP2001511496A - エンジン燃料システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エンジン（１２）用燃料システム、詳細には、ディーゼル燃料システムを提供する。このシステムは、燃料フィルタ（１１）を含む。このフィルタ（１１）は、疎油性濾材（２６）が設けられた空気出口（１８、２２）を有する。この濾材は、大量の空気を通気できるが、接触した燃料により湿潤されることがなく、そのため非常に少量の燃料しか濾材（２６）を通さない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、エンジン燃料システム、及びこのようなシステムを組み込んだエン
ジン組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジン燃料システムは、燃料を燃料源からエンジンに提供する。燃料に空気
が同伴されているため、及びエンジンに供給される燃料においてこのような空気
が望ましくないため、このような空気をエンジンに届く前に除去するための装置
を設けることが一般的である。

【０００３】 従来、この目的で、手動式ブリードバルブ、フロート制御バルブ、又は制限オ
リフィスを使用することが提案された。手動式ブリードバルブは、溜まった空気
を放出できるように作動するとき、空気ベントを開放する。フロートバルブは燃
料を収容するチャンバを有し、チャンバが空気で充填されたとき、フロートが移
動して空気ベントを開放し、フロートが空気出口を閉鎖する位置に再び到達する
まで、溜まった空気を放出する。制限オリフィスは、空気を通すことができるが
燃料の通過を停止するようになった小孔である。代表的なオリフィス直径は、０
．２５mm乃至０．３５mmである。

【０００４】 これらの提案の全てに問題がある。手動式バルブは作動が困難であり、最後の
空気を出したときにこれらのバルブが閉鎖されていない場合には、燃料を零して
しまう場合がある。更に、車輛に設置されている場合には、エンジンの作動中に
操作することができない。

【０００５】 フロートバルブは高価であり、エンジンが車輛の部分を形成する場合、配向の
影響を受けやすい。フロートバルブは、更に、振動及び衝撃の影響を受けやすい
。

【０００６】 制限オリフィスの問題点は、これらのオリフィスが一つの大きな粒子によって
簡単に閉塞されてしまうということである。更に、システムを先ず最初に乾燥状
態で充填したとき、オリフィスを通る流量は十分に高くない。この問題点を解決
するため、オリフィスを使用するシステムには、システム内の最初の空気を除去
するための他のシステムが組み込まれる。これらには、負圧又は手動通気を適用
することが含まれる。制限オリフィスが大きくつくられている場合、例えば直径
が０．５ｍｍを越える場合には、閉塞の問題点及び空気流の問題点が小さくなる
が、オリフィスを通る燃料の大きな流れが生じる。この燃料は、燃料源に戻すこ
とができるが、フィルタが詰まるとエンジンで燃料が不足し、戻り燃料が大きな
熱を燃料源に伝達するためにエンジンの暖機が行われない。車輛では、これによ
り、客室ヒーターが不作動になる。

【０００７】 これらの問題点に鑑み、制限オリフィス及びフロートバルブは、通常は使用さ
れない。車輛のエンジンは、通常は手動バルブを備えており、車輛が燃料なしで
作動している場合の車輛の始動方法について使用者に指示を与える。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、エンジン燃料システム、及びこのようなシステムを組み込ん
だエンジン組立体を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本発明の第１の特徴によれば、燃料を燃料源からエンジンに搬送するための通
路を含むエンジン燃料システムにおいて、空気ベント、及びベントに設けられた
疎油性濾材を含み、濾材を通して空気が通気されるが、濾材は湿潤することなく
燃料の通過に抵抗する、エンジン燃料システムが提供される。

【００１０】 「疎油性（ｏｌｅｏｐｈｏｂｉｃ）」という用語は、本明細書中で濾材に関し
て使用されているように、液滴法で計測した、鉱油との最少接触角度が１００°
乃至１４０°、好ましくは約１００°の濾材を定義する。この周知の方法は、濾
材の平らな表面に載った油の定置の液滴の接線角度の計測を含む。この角度は、
顕微鏡によって計測される。

【００１１】 本発明は、更に、内燃エンジン、燃料源、及び燃料源とエンジンとの間に連結
された、本発明の第１の特徴によるエンジン燃料システムを含む、エンジン組立
体をその範囲内に含む。

【００１２】 疎油性濾材を使用することにより、大量の空気を通気できるが、通す燃料の容
積が最少である。 本発明の一実施例を添付図面を参照して例として以下に更に詳細に説明する。

【００１３】

【発明の実施の形態】

先ず最初に図１及び図２を参照すると、エンジン組立体は燃料源１０、燃料フ
ィルタ１１、及びエンジン１２を含む。

【００１４】 燃料フィルタ１１は、フィルタエレメント１４を収容したハウジング１３を有
する。このハウジングは、燃料源１０に連結された燃料入口１５、及び濾過した
燃料をエンジン１２に通すため、エンジン１２に連結された燃料出口１６を有す
る。更に、ハウジング１３は、エンジン１２から余分の燃料を受け入れるための
燃料戻し入口１７及び空気制御ポート１８を有する。空気制御ポート１８は、管
路によって燃料源１０に連結されている。

【００１５】 エンジン１２は、ディーゼル式自動車用エンジンであるのがよく、燃料源１０
はディーゼル燃料を収容しているのがよい。 燃料フィルタの残りの部分は従来の部分であり、詳細には説明しない。任意の
適当な燃料フィルタを使用できるということは理解されよう。

【００１６】 図２に詳細に示すように、空気制御ポート１８には、連結プラグ２１のねじ山
２０を受け入れる雌ねじ１９が設けられている。連結プラグ２１は貫通通路２２
を有し、この通路は、ねじ山の内部に大径部分２３を有し、この大径部分は、段
２５によって小径部分２４に連結されている。

【００１７】 ほぼ円形のフィルタアッセンブリ２６が大径部分２３に亘って延びており、カ
ラー２７を配置することによって段２５に対して保持される。フィルタアッセン
ブリ２６を図３に更に詳細に示す。

【００１８】 図３を参照すると、フィルタアッセンブリ２６は、３枚の材料ディスクから形
成されている。中央ディスクは、疎油性濾材２８である。「疎油性」という用語
は、上文中に定義したように及び一般的な用語では、オイルを基剤としたガソリ
ンやディーゼル燃料等の製品によって膜が湿潤されないということを意味する。
この濾材２８は、上流層２９と下流支持−ドレン層３０との間に挟まれている。
これらの三つの層は、それらの周囲に亘って溶接してある。

【００１９】 使用にあたっては、燃料を燃料源１０から燃料フィルタ１１に、ポンプ３１に
よって圧送する。既にシステム中にある空気は、前進する燃料によって、システ
ムを通して押され、空気制御ポート１８を通って出る。濾材２８は、例えば、７
００ｍｂａｒの差圧で１００ｍｍ² 当り２００リットル毎時の空気流を通すこと
ができる透過性を備えている。これはディーゼル燃料の場合である。この結果、
システム内に最初に存在する全ての空気を、特別の手段を必要とせずに、ポート
１８を通して抜くことができる。空気は、燃料源１０に戻される。

【００２０】 燃料源１０からエンジン１２への燃料の流れが確立されたとき、例えば泡立ち
によって燃料に同伴された空気はポート１８を通過する。この空気は、燃料を液
体又は蒸気のいずれかの形態で含んでいるが、濾材２８が疎油性であるため、濾
材２８は燃料で濡れず、及びかくしてほんの僅かの燃料しか濾材２８を通過しな
い。これは、濾材２８の１００ｍｍ²の面積について２０ｍｌ毎時以下である。 この燃料は燃料源１２に戻される。

【００２１】 燃料源１０が燃料なしで作動する場合、ポート１８は空気を通し続け、こうし
た状況では、７００ｍｂａｒの差圧で濾材表面１００ｍｍ²当り２００リットル 毎時を優に越える容積を通す。これはディーゼル燃料の場合である。

【００２２】 少量の燃料が燃料源１０に戻されることは、エンジン１２から燃料源１０に大
量の熱が伝えられるという問題点がないということを意味する。アッセンブリ２
６の面積が比較的大きいということは、一つの粒子で閉塞が起こる心配がないと
いうことを意味する。手作業による介入は必要でない。

【００２３】 上流支持層及び下流支持層なしで、疎油性濾材２８をフィルタアッセンブリ２
６に設けることができるということは理解されよう。更に、アッセンブリは必ず
しも燃料フィルタ１１に設けられていなくてもよく、燃料システムの任意の箇所
に設けることができる。アッセンブリは、ディーゼル燃料を使用する自動車で特
に有用であるが、定置の又は可動のいずれかの任意の形態の、オイルをベースと
した任意の燃料を使用する内燃エンジンで使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 燃料源及びエンジンを含み燃料フィルタが燃料源とエンジンとの間に配置され
た、燃料フィルタを側面図で示す、エンジン組立体の概略図である。

【図２】 燃料フィルタを平面図で示し、燃料フィルタの空気出口の詳細を更に示す、図
１と同様の図である。

【図３】 図１及び図２のエンジン組立体の燃料フィルタの空気出口に挿入したフィルタ
エンジンの平面図及び分解図である。

【符号の説明】

１０ 燃料源 １１ 燃料フィルタ １２ エンジン １３ ハウジング １４ フィルタエレメント １５ 燃料入口 １６ 燃料出口 １７ 燃料戻し入口 １８ 空気制御ポート １９ 雌ねじ ２０ ねじ山 ２１ 連結プラグ ２２ 貫通通路 ２３ 大径部分 ２４ 小径部分 ２５ 段 ２６ フィルタアッセンブリ ２７ カラー ２８ 濾材 ２９ 上流層 ３０ 下流支持−ドレン層 ３１ ポンプ

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月２７日（２０００．１０．２７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を燃料源（１０）からエンジン（１２）に搬送するため
   の通路を含むエンジン燃料システムにおいて、前記エンジン燃料システムは、空
   気ベント（１８、２２）と、前記ベント（１８、２２）に設けられた疎油性濾材
   （２６）とを含み、前記空気ベントを通して前記疎油性濾材に空気が通気される
   が、前記疎油性濾材は湿潤することなく燃料の通過に抵抗するように構成された
   、エンジン燃料システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、前記疎油性濾材（２６
   ）は上流支持層及び下流支持層（２９、３０）を有する、前記システム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のシステムにおいて、前記上流層及び下流層
   （２９、３０）のいずれか一方がドレン層を含む、前記システム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のシステムにおいて、前記下流層（３０）が
   前記ドレン層を含む、前記システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のシステムにお
   いて、前記システムはハウジング（１３）を含み、前記ハウジング（１３）は、
   前記燃料源（１０）に連結するための入口（１５）と、前記エンジン（１２）に
   連結するための出口（１６）とを備え、前記空気ベント（１８、２２）は前記ハ
   ウジング（１３）から延在する、前記システム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のシステムにお
   いて、前記出口（１６）は前記燃料源（１０）に連結可能である、前記システム
   。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のシステムにお
   いて、前記空気ベント（１８、２２）は前記燃料源（１０）に連結可能である、
   前記システム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のシステムにお
   いて、１００ｍｍ² の面積の濾材のところで、フィルタの前後の差圧が７００ｍ
   ｂａｒで、空気流が２００リットル毎時以上であり、燃料の流れが２０ｍｌ毎時
   である、前記システム。
9. 【請求項９】 エンジン組立体において、前記エンジン組立体は、内燃エン
   ジン（１２）と、燃料源（１０）と、前記燃料源（１０）と前記エンジン（１２
   ）との間に連結され、かつ、請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のエン
   ジン燃料システムとを含む、エンジン組立体。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のエンジン組立体において、前記エンジン
    （１２）はディーゼルエンジンである、前記エンジン組立体。