JP2010121026A - Metal ion removing device - Google Patents

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Minoru Funahashi
実 舟橋
Hayashi Nonoyama
林 野々山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal ion removing device for removing metal ions in a fuel and improving efficiency of a metal ion removing process. <P>SOLUTION: The metal ion removing device 1 is provided with a cathode 62 for attracting cations in the fuel, an anode 63 for attracting anions in the fuel and a metal ion removing part 64 for capturing the metal ions in the fuel. The cathode 62 is encircled with the metal ion removing part 64. Since the metal ion is attracted and moved toward the cathode 62 and the metal ion removing part 64, the concentration of the metal ion increases toward the metal ion removing part 64. Accordingly, the metal ion is easily captured by the metal ion removing part 64 to improve the efficiency of the metal ion removing process. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去装置に関する。   The present invention relates to a metal ion removing apparatus that removes metal ions contained in a fuel.

従来から、内燃機関等に供給される燃料には、不純物として極微量のNa、K等の金属イオンが含まれる一方、潤滑剤としてオレイン酸等の脂肪酸が添加されている。このため、燃料中で、これら金属イオンと脂肪酸との間に塩反応が起こり、脂肪酸金属塩が生成される可能性がある。そして、脂肪酸金属塩は、一般的に燃料に不溶であるため、例えば、インジェクタの摺動部等に析出して作動不良を引き起こす虞がある。   Conventionally, a fuel supplied to an internal combustion engine or the like contains trace amounts of metal ions such as Na and K as impurities, and a fatty acid such as oleic acid as a lubricant. For this reason, in the fuel, a salt reaction may occur between these metal ions and the fatty acid, and a fatty acid metal salt may be generated. Since the fatty acid metal salt is generally insoluble in fuel, for example, the fatty acid metal salt may deposit on the sliding portion of the injector and cause malfunction.

そこで、燃料タンクからインジェクタに至る燃料の供給路に、金属イオンを除去する金属イオン除去手段を配する技術が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1によれば、金属イオン除去手段は、例えば、キレート樹脂や活性炭のような金属イオンを捕捉する活性粒子が充填された充填層であり、燃料は、この充填層を通過することで金属イオンを除去される。また、特許文献1によれば、一対の電極を燃料の流れの中に配し、この一対の電極間に電圧を印加することで、陰極側の電極に金属イオンを析出させる金属イオン除去手段も開示されている。   Therefore, a technique in which metal ion removing means for removing metal ions is arranged in a fuel supply path from a fuel tank to an injector is known (for example, see Patent Document 1). According to Patent Document 1, the metal ion removing means is, for example, a packed bed filled with active particles that capture metal ions such as a chelate resin or activated carbon, and the fuel passes through the packed bed to form metal. Ions are removed. Further, according to Patent Document 1, there is also provided a metal ion removing means for arranging a pair of electrodes in the fuel flow and applying a voltage between the pair of electrodes to deposit metal ions on the cathode side electrode. It is disclosed.

ところで、燃料に含まれる金属イオンは極微量であって極めて低濃度であるため、除去能力の高い金属イオン除去手段が必要である。このため、除去すべき金属イオンは極微量であるにもかかわらず、除去能力の高い金属イオン除去手段が必要となってしまい、燃料からの金属イオンの除去工程は極めて非効率的である。
特開2006−105092号公報
By the way, since the metal ions contained in the fuel are extremely small and have a very low concentration, a means for removing metal ions having a high removal capability is required. For this reason, although the amount of metal ions to be removed is extremely small, a metal ion removal means having a high removal capability is required, and the process of removing metal ions from the fuel is extremely inefficient.
JP 2006-105092 A

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去装置において、金属イオンの除去工程を効率化することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to improve the efficiency of the metal ion removal process in a metal ion removal apparatus that removes metal ions contained in fuel. .

〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の金属イオン除去装置は、燃料に含まれる金属イオンを除去するものであり、燃料の流れの中に配されて、燃料に含まれる陽イオンを引き寄せる陰極と、燃料の流れの中に配されて、燃料に含まれる陰イオンを引き寄せる陽極と、燃料に含まれる金属イオンを捕捉する金属イオン除去部とを備える。そして、陰極は、金属イオン除去部により包囲されている。
[Means of Claim 1]
The metal ion removing device according to claim 1 is for removing metal ions contained in the fuel, and is arranged in the fuel flow to attract the positive ions contained in the fuel, and the flow of the fuel. An anode that is disposed therein and attracts anions contained in the fuel, and a metal ion removal unit that captures metal ions contained in the fuel. And the cathode is surrounded by the metal ion removal part.

これにより、金属イオンは、陰極および金属イオン除去部の方に引き寄せられて移動するため、金属イオン除去部に近づくにつれて濃度が高まる。このため、金属イオンを、金属イオン除去部によって捕捉しやすくなるので、金属イオンの除去工程を効率化することができる。   Thereby, since metal ions are attracted and moved toward the cathode and the metal ion removal unit, the concentration increases as the metal ion removal unit is approached. For this reason, since it becomes easy to capture | acquire a metal ion by a metal ion removal part, the removal process of a metal ion can be made efficient.

〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の金属イオン除去装置によれば、燃料から分離された水分が溜まる水溜室が設けられ、水溜室に、陰極および陽極が収容されている。
これにより、水溜室が燃料から水分に置き換わると、陰極と陽極との間は、電気抵抗が大きく低下して導通状態になる。このため、水分が溜まって排水すべき時期を検出することができる。
[Means of claim 2]
According to the metal ion removing device of the second aspect, the water reservoir chamber in which the water separated from the fuel is stored is provided, and the cathode and the anode are accommodated in the water reservoir chamber.
As a result, when the water reservoir chamber is replaced with water from the fuel, the electrical resistance is greatly reduced between the cathode and the anode, and a conductive state is established. For this reason, it is possible to detect the time when water has accumulated and should be drained.

〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の金属イオン除去装置は、燃料から異物を除去する濾過部を備え、水溜室は、濾過部の下側に形成され、濾過部で分離された水分を貯留する。
この手段は、水溜室の水分が、異物を除去するための濾過部により燃料から分離されたものであることを示すものである。また、この手段によれば、燃料フィルタにおいて、既存の水溜室に陽極、陰極および金属イオン除去部を収容することで金属イオン除去装置を構成できるので、金属イオンを除去するための特別のスペースが不要となる。
[Means of claim 3]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the metal ion removing apparatus including a filtering unit that removes foreign matters from the fuel, and the water storage chamber is formed below the filtering unit and stores water separated by the filtering unit.
This means indicates that the water in the water storage chamber is separated from the fuel by the filtration unit for removing foreign matter. Further, according to this means, in the fuel filter, since the metal ion removing device can be configured by housing the anode, the cathode and the metal ion removing unit in the existing water reservoir, there is a special space for removing the metal ions. It becomes unnecessary.

最良の形態の金属イオン除去装置は、燃料に含まれる金属イオンを除去するものであり、燃料の流れの中に配されて、燃料に含まれる陽イオンを引き寄せる陰極と、燃料の流れの中に配されて、燃料に含まれる陰イオンを引き寄せる陽極と、燃料に含まれる金属イオンを捕捉する金属イオン除去部とを備える。そして、陰極は、金属イオン除去部により包囲されている。   The best mode of removing metal ions is to remove metal ions contained in the fuel. The device is arranged in the fuel flow to attract the positive ions contained in the fuel, and in the fuel flow. And an anode that attracts anions contained in the fuel and a metal ion removal unit that captures metal ions contained in the fuel. And the cathode is surrounded by the metal ion removal part.

また、金属イオン除去装置には、燃料から分離された水分が溜まる水溜室が設けられ、水溜室に、陰極および陽極が収容されている。
さらに、金属イオン除去装置は、燃料から異物を除去する濾過部を備え、水溜室は、濾過部の下側に形成され、濾過部で分離された水分を貯留する。
Further, the metal ion removing device is provided with a water reservoir chamber in which water separated from the fuel is stored, and a cathode and an anode are accommodated in the water reservoir chamber.
Furthermore, the metal ion removing device includes a filtration unit that removes foreign matters from the fuel, and the water reservoir is formed below the filtration unit and stores water separated by the filtration unit.

〔実施例の構成〕
実施例の金属イオン除去装置1の構成を、図面に基づいて説明する。
金属イオン除去装置1は、車両の内燃機関(図示せず)に噴射供給される燃料から金属イオンを除去するものであり、例えば、燃料に含まれる異物を除去する燃料フィルタ2に組み込まれている。そして、燃料フィルタ2は、例えば、図1に示すように、コモンレール3を介して高圧状態に蓄圧された燃料を内燃機関に噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置4の一部を構成している。
[Configuration of Example]
The structure of the metal ion removal apparatus 1 of an Example is demonstrated based on drawing.
The metal ion removing device 1 removes metal ions from fuel injected and supplied to an internal combustion engine (not shown) of a vehicle, and is incorporated in, for example, a fuel filter 2 that removes foreign matters contained in the fuel. . For example, as shown in FIG. 1, the fuel filter 2 constitutes a part of a pressure accumulation type fuel injection device 4 that injects fuel accumulated in a high pressure state via a common rail 3 to an internal combustion engine. .

なお、燃料噴射装置4は、例えば、燃料タンク6から燃料を汲み上げる電動式の低圧供給ポンプ7と、低圧供給ポンプ7から供給された燃料を高圧化して吐出する高圧供給ポンプ8と、高圧供給ポンプ8から吐出された燃料を高圧状態で蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール3と、内燃機関の気筒ごとに搭載され、コモンレール3から燃料の分配を受けて各気筒内に燃料を噴射するインジェクタ9と、各種センサから内燃機関の運転状態を示す検出信号の入力を受けるとともに、これらの検出信号に基づいて低圧、高圧供給ポンプ7、8およびインジェクタ9等の動作を制御する電子制御装置(以下、ECUとする)10とを備える周知構造を有するものである。   The fuel injection device 4 includes, for example, an electric low-pressure supply pump 7 that pumps fuel from the fuel tank 6, a high-pressure supply pump 8 that discharges the fuel supplied from the low-pressure supply pump 7 at a high pressure, and a high-pressure supply pump. A common rail 3 as a pressure accumulating container for accumulating fuel discharged from 8 in a high pressure state, and an injector 9 mounted on each cylinder of the internal combustion engine and receiving fuel distribution from the common rail 3 to inject fuel into each cylinder; An electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) that receives detection signals indicating the operating state of the internal combustion engine from various sensors and controls the operations of the low pressure and high pressure supply pumps 7 and 8 and the injector 9 based on these detection signals. And a well-known structure provided with 10.

ここで、インジェクタ9は、例えば、図2に示すように、噴孔13を開閉するニードル弁14を有し、ニードル弁14の動作により燃料を噴射するノズル15と、ECU10からの指令に基づき、ニードル弁14を動作させる駆動力を発生するアクチュエータ16と、燃料のインレット17、およびアウトレット18を有し、ノズル15およびアクチュエータ16が、各々、先端側、後端側に装着される本体19とからなる周知構造を有する。   Here, for example, as shown in FIG. 2, the injector 9 has a needle valve 14 that opens and closes the nozzle hole 13, and a nozzle 15 that injects fuel by the operation of the needle valve 14, and a command from the ECU 10, An actuator 16 that generates a driving force for operating the needle valve 14, a fuel inlet 17, and an outlet 18. The nozzle 15 and the actuator 16 are respectively provided from a main body 19 that is mounted on the front end side and the rear end side. It has a well-known structure.

ノズル15は、ニードル弁14を軸方向に摺動自在に支持して収容するためのガイド孔24と、ガイド孔24の先端側に設けられたサック室25と、サック室25とノズル15の外部とを連通する噴孔13とを有する。ガイド孔24とサック室25との間はテーパ状に縮径されてテーパ面を形成しており、このテーパ面は、ニードル弁14の先端が離着するシート面26をなす。   The nozzle 15 includes a guide hole 24 for supporting and accommodating the needle valve 14 slidably in the axial direction, a sac chamber 25 provided on the tip side of the guide hole 24, and the sac chamber 25 and the outside of the nozzle 15. And a nozzle hole 13 communicating with the. The guide hole 24 and the sac chamber 25 are tapered to form a tapered surface, and this tapered surface forms a seat surface 26 on which the tip of the needle valve 14 is attached and detached.

また、ニードル弁14は、後端部が摺動軸部28をなし、摺動軸部28が後端側のガイド孔24に収容されて摺動自在に支持され、摺動軸部28よりも先端側の部分は、ガイド孔24の内周壁との間に、コモンレール3から受け入れた高圧の燃料が導入されるノズル室29を形成する。また、ニードル弁14の先端にはシート面26に離着するシート部30が設けられ、シート部30がシート面26に離着することで、ノズル室29とサック室25および噴孔13との間が開閉されて、燃料の噴射が開始または停止される。   Further, the needle valve 14 has a slide shaft portion 28 at the rear end, and the slide shaft portion 28 is accommodated in the guide hole 24 on the rear end side and is slidably supported. A portion on the distal end side forms a nozzle chamber 29 into which high-pressure fuel received from the common rail 3 is introduced between the inner peripheral wall of the guide hole 24. The needle valve 14 is provided with a seat portion 30 that is attached to and detached from the seat surface 26, and the seat portion 30 is attached to and detached from the seat surface 26. The gap is opened and closed, and fuel injection is started or stopped.

なお、ノズル室29には、コモンレール3から受け入れた高圧の燃料が通る高圧流路32が接続しており、高圧流路32を介して高圧の燃料が導入される。また、ノズル室29の燃料圧は、ニードル弁14に対して、常時、噴孔13を開放する方向に作用している。   The nozzle chamber 29 is connected to a high-pressure channel 32 through which high-pressure fuel received from the common rail 3 passes, and high-pressure fuel is introduced through the high-pressure channel 32. Further, the fuel pressure in the nozzle chamber 29 always acts on the needle valve 14 in the direction of opening the nozzle hole 13.

アクチュエータ16は、ECU10からの指令に応じて通電開始または停止されるソレノイドコイル34、ソレノイドコイル34への通電開始または停止により軸方向に駆動されるアーマチャ35、アーマチャ35の先端に保持されてアーマチャ35とともに軸方向に変位して背圧室36を開閉する弁体37、アーマチャ35の摺動軸部を摺動自在に支持して弁体37の軸方向変位を安定させる弁ボディ38、アーマチャ35および弁体37の復元バネ39を有する。そして、アクチュエータ16は、弁体37を軸方向に変位させてニードル弁14に作用する背圧を操作することでニードル弁14を軸方向に駆動する。   The actuator 16 is energized and stopped according to a command from the ECU 10, the armature 35 is driven in the axial direction when energization is started or stopped, and the armature 35 is held at the tip of the armature 35. At the same time, a valve body 37 that opens and closes the back pressure chamber 36 by axial displacement and a sliding shaft portion of the armature 35 is slidably supported to stabilize the axial displacement of the valve body 37, the armature 35, and The valve body 37 has a restoring spring 39. Then, the actuator 16 drives the needle valve 14 in the axial direction by operating the back pressure acting on the needle valve 14 by displacing the valve body 37 in the axial direction.

ここで、ニードル弁14の後端にはコマンドピストン43が当接しており、コマンドピストン43の後端側に、コマンドピストン43を介してニードル弁14に背圧を及ぼす燃料が流出入する背圧室36が形成されている。また、背圧室36は、入側オリフィス44を介して、常時、高圧流路32と連通する一方、出側オリフィス45を介して弁体37により低圧流路46との間を開閉される。   Here, the command piston 43 is in contact with the rear end of the needle valve 14, and the back pressure at which the fuel that applies back pressure to the needle valve 14 flows in and out of the command piston 43 via the command piston 43. A chamber 36 is formed. The back pressure chamber 36 is always in communication with the high pressure channel 32 via the inlet orifice 44 and is opened and closed between the low pressure channel 46 by the valve element 37 via the outlet orifice 45.

つまり、アクチュエータ16は、弁体37により背圧室36と低圧流路46との間を開閉することで背圧を操作する。なお、低圧流路46とは、コモンレール3から受け入れた燃料の内、ノズル15から噴射されることなく燃料タンク6に戻される燃料が通る流路である。また、入側、出側オリフィス44、45は、背圧室36の後端側を形成するオリフィスプレート47に設けられており、出側オリフィス45は、弁体37による開弁時に、入側オリフィス44よりも燃料の通過流量が大きくなるように設けられている。   That is, the actuator 16 operates the back pressure by opening and closing between the back pressure chamber 36 and the low pressure flow path 46 by the valve body 37. The low-pressure channel 46 is a channel through which fuel returned from the nozzle 15 without being injected from the nozzle 15 passes through the fuel received from the common rail 3. The inlet and outlet orifices 44 and 45 are provided on an orifice plate 47 that forms the rear end side of the back pressure chamber 36. The outlet orifice 45 is an inlet orifice when the valve element 37 is opened. It is provided so that the flow rate of the fuel is larger than 44.

本体19には、コマンドピストン43を軸方向に摺動自在に支持して収容するためのガイド孔50が設けられ、さらに、高圧、低圧流路32、46が、それぞれインレット17の燃料受入口、アウトレット18の燃料戻し口に通じるように設けられている。   The main body 19 is provided with a guide hole 50 for supporting and accommodating the command piston 43 slidably in the axial direction, and further, high-pressure and low-pressure flow paths 32 and 46 are respectively provided to the fuel inlet of the inlet 17, It is provided so as to communicate with the fuel return port of the outlet 18.

また、コマンドピストン43は、後端部が摺動軸部51をなし、摺動軸部51が後端側のガイド孔50に収容されて摺動自在に支持され、摺動軸部51よりも先端側の部分は、ガイド孔50の内周壁との間に、ノズル室29および背圧室36からリークした燃料を受け入れる低圧室52を形成する。なお、低圧室52は、低圧流路46に通じるように設けられており、低圧室52の燃料は、低圧流路46を通って燃料タンク6に戻される。また、低圧室52には、ニードル弁14およびコマンドピストン43の復元バネ53が収容されている。   Further, the command piston 43 has a slide shaft portion 51 at the rear end portion, and the slide shaft portion 51 is accommodated in the guide hole 50 on the rear end side and is slidably supported. A portion on the distal end side forms a low pressure chamber 52 that receives fuel leaked from the nozzle chamber 29 and the back pressure chamber 36 between the inner peripheral wall of the guide hole 50. The low pressure chamber 52 is provided so as to communicate with the low pressure passage 46, and the fuel in the low pressure chamber 52 is returned to the fuel tank 6 through the low pressure passage 46. The low pressure chamber 52 accommodates a needle valve 14 and a restoring spring 53 for the command piston 43.

以上の構成により、ソレノイドコイル34に通電が開始されると、アーマチャ35および弁体37が後端側に変位して背圧室36から低圧流路46への燃料の流出が始まり、背圧が低下する。このため、ニードル弁14に作用する軸方向の合力は、噴孔13を開放する方向に強くなり、ニードル弁14が後端側に変位して噴孔13を開放し、燃料の噴射が開始される。   With the above configuration, when energization of the solenoid coil 34 is started, the armature 35 and the valve body 37 are displaced to the rear end side, and the outflow of fuel from the back pressure chamber 36 to the low pressure flow path 46 starts, and the back pressure is increased. descend. For this reason, the resultant axial force acting on the needle valve 14 becomes stronger in the direction of opening the nozzle hole 13, the needle valve 14 is displaced to the rear end side to open the nozzle hole 13, and fuel injection is started. The

そして、ソレノイドコイル34への通電が停止されると、アーマチャ35および弁体37が先端側に変位して背圧室36から低圧流路46への燃料の流出が止まり、高圧流路32から背圧室36への燃料の流入により背圧が上昇する。このため、ニードル弁14に作用する軸方向の合力は、噴孔13を閉鎖する方向に強くなり、ニードル弁14が先端側に変位して噴孔13を閉鎖し、燃料の噴射が停止される。   When the energization of the solenoid coil 34 is stopped, the armature 35 and the valve body 37 are displaced to the distal end side, the flow of fuel from the back pressure chamber 36 to the low pressure passage 46 stops, and the back from the high pressure passage 32 is stopped. The back pressure rises due to the inflow of fuel into the pressure chamber 36. For this reason, the resultant axial force acting on the needle valve 14 becomes stronger in the direction of closing the nozzle hole 13, the needle valve 14 is displaced to the tip side and closes the nozzle hole 13, and fuel injection is stopped. .

このように、インジェクタ9内には、噴射開始および停止の動作に重要な各種の摺動部等(例えば、ニードル弁14の摺動軸部28およびシート部30、コマンドピストン43の摺動軸部51、ならびにアーマチャ35の摺動軸部)が設けられている。そして、これらの摺動部等に脂肪酸金属塩が析出すると、インジェクタ9の作動不良を引き起こす虞がある。   As described above, in the injector 9, various sliding portions and the like important for the injection start and stop operations (for example, the sliding shaft portion 28 and the seat portion 30 of the needle valve 14, the sliding shaft portion of the command piston 43). 51, and a sliding shaft portion of the armature 35). And when fatty acid metal salt deposits on these sliding parts etc., there exists a possibility of causing the malfunction of the injector 9. FIG.

すなわち、内燃機関に供給される燃料には、不純物として極微量のNa、K等の金属イオンが含まれる一方、潤滑剤としてオレイン酸等の脂肪酸が添加されている。このため、燃料中で、これら金属イオンと脂肪酸との間に塩反応が起こり、脂肪酸金属塩が生成される可能性がある。そして、脂肪酸金属塩は、一般的に燃料に不溶であるため、インジェクタ9の摺動部等に析出して作動不良を引き起こす虞がある。   That is, the fuel supplied to the internal combustion engine contains trace amounts of metal ions such as Na and K as impurities, and a fatty acid such as oleic acid as a lubricant. For this reason, in the fuel, a salt reaction may occur between these metal ions and the fatty acid, and a fatty acid metal salt may be generated. Since the fatty acid metal salt is generally insoluble in fuel, it may be deposited on the sliding portion of the injector 9 and cause malfunction.

そこで、燃料噴射装置4によれば、例えば、燃料に含まれる異物を除去する燃料フィルタ2に、金属イオン除去装置1が組み込まれ、燃料から金属イオンが積極的に除去されている。なお、燃料フィルタ2は、例えば、低圧供給ポンプ7から高圧供給ポンプ8に至る燃料流路に配されている。   Therefore, according to the fuel injection device 4, for example, the metal ion removing device 1 is incorporated in the fuel filter 2 that removes foreign matters contained in the fuel, and metal ions are positively removed from the fuel. The fuel filter 2 is disposed in a fuel flow path from the low pressure supply pump 7 to the high pressure supply pump 8, for example.

燃料フィルタ2は、例えば、図3に示すように、異物を捕捉する濾過部55を備え、金属イオン除去装置1は濾過部55の下側に組み込まれている。すなわち、濾過部55の下側には、濾過部55により燃料から分離された水分が溜まる水溜室56が形成され、水溜室56に、金属イオン除去装置1が設けられている。   For example, as shown in FIG. 3, the fuel filter 2 includes a filtering unit 55 that traps foreign matter, and the metal ion removing device 1 is incorporated below the filtering unit 55. That is, a water reservoir chamber 56 in which water separated from the fuel by the filter 55 is accumulated is formed below the filter 55, and the metal ion removing device 1 is provided in the water reservoir 56.

また、濾過部55の軸心部には、入側パイプ58から受け入れた燃料を水溜室56の方に導く軸心流路59が設けられている。そして、入側パイプ58から燃料フィルタ2内に導入された燃料は、軸心流路59を上から下に向かって流れた後、水溜室56にて径方向外側に分散するとともに流れ方向を上向きに変え、濾過部55を通過して出側パイプ60に達する。なお、水溜室56の滞留成分は、燃料フィルタ2の経時使用とともに、徐々に燃料から水分に置き換わっていく。   In addition, an axial channel 59 that guides the fuel received from the inlet pipe 58 toward the water reservoir chamber 56 is provided at the axial center of the filtration unit 55. Then, the fuel introduced into the fuel filter 2 from the inlet pipe 58 flows from the top to the bottom in the axial channel 59, and then is dispersed radially outward in the water reservoir 56 and the flow direction is directed upward. Instead, it passes through the filtration part 55 and reaches the outlet pipe 60. In addition, the staying component in the water reservoir chamber 56 gradually replaces the fuel with moisture as the fuel filter 2 is used over time.

金属イオン除去装置1は、燃料に含まれる陽イオンを引き寄せる陰極62と、燃料に含まれる陰イオンを引き寄せる陽極63と、燃料に含まれる金属イオンを捕捉する金属イオン除去部64とを備え、陰極62、陽極63および金属イオン除去部64が水溜室56に収容されている。そして、陰極62、陽極63間に外部電源65から電圧を印加できるように電気回路が組まれ、陰極62は、金属イオン除去部64により外周側を包囲されている。   The metal ion removing apparatus 1 includes a cathode 62 that attracts positive ions contained in fuel, an anode 63 that attracts negative ions contained in the fuel, and a metal ion removing unit 64 that captures metal ions contained in the fuel. 62, the anode 63 and the metal ion removing unit 64 are accommodated in the water reservoir 56. An electric circuit is assembled so that a voltage can be applied from the external power source 65 between the cathode 62 and the anode 63, and the cathode 62 is surrounded on the outer peripheral side by the metal ion removing unit 64.

金属イオン除去部64は、例えば、軸方向(上下方向)に所定の高さを有する円筒状のケース67に活性粒子68が充填されて設けられ、陰極62は、ケース67の内周側に同軸的に収容されている。ここで、活性粒子68とは、イオン交換樹脂、キレート樹脂、または活性炭のように金属イオンを捕捉することができる物質であって、粒子状に成形されているものである。   The metal ion removing unit 64 is provided, for example, by filling a cylindrical case 67 having a predetermined height in the axial direction (vertical direction) with active particles 68 and the cathode 62 is coaxial with the inner peripheral side of the case 67. Is contained. Here, the active particles 68 are substances that can capture metal ions, such as ion exchange resins, chelate resins, or activated carbon, and are formed into particles.

また、ケース67は、活性粒子68の飛散を防止しつつ燃料の通過を可能とするように、メッシュ、ネットまたは網により設けられている。
そして、燃料中の金属イオンは、陰極62に引き寄せられて金属イオン除去部64の方に向かい、金属イオン除去部64に達すると活性粒子68により捕捉される。
The case 67 is provided with a mesh, a net, or a net so as to allow the passage of fuel while preventing the active particles 68 from scattering.
The metal ions in the fuel are attracted to the cathode 62 and directed toward the metal ion removal unit 64, and are captured by the active particles 68 when reaching the metal ion removal unit 64.

〔実施例の効果〕
実施例の金属イオン除去装置1は、燃料に含まれる陽イオンを引き寄せる陰極62と、燃料に含まれる陰イオンを引き寄せる陽極63と、燃料に含まれる金属イオンを捕捉する金属イオン除去部64とを備える。そして、陰極62は、金属イオン除去部64により包囲されている。
これにより、金属イオンは、陰極62および金属イオン除去部64の方に引き寄せられて移動するため、金属イオン除去部64に近づくにつれて濃度が高まる。このため、金属イオンを、金属イオン除去部64によって捕捉しやすくなるので、金属イオンの除去工程を効率化することができる。
[Effects of Examples]
The metal ion removal apparatus 1 of the embodiment includes a cathode 62 that attracts cations contained in fuel, an anode 63 that attracts anions contained in fuel, and a metal ion removal unit 64 that captures metal ions contained in fuel. Prepare. The cathode 62 is surrounded by a metal ion removal unit 64.
As a result, the metal ions are attracted and moved toward the cathode 62 and the metal ion removal unit 64, so that the concentration increases as the metal ion removal unit 64 is approached. For this reason, since it becomes easy to capture metal ions by the metal ion removal unit 64, the metal ion removal process can be made efficient.

また、燃料フィルタ2には、燃料から分離された水分が溜まる水溜室56が設けられ、水溜室56に、陰極62および陽極63が収容されている。
これにより、水溜室56が燃料から水分に置き換わると、陰極62と陽極63との間は、電気抵抗が大きく低下して導通状態になる。このため、水分が溜まって排水すべき時期を検出することができる。
Further, the fuel filter 2 is provided with a water reservoir chamber 56 in which water separated from the fuel is stored, and the cathode 62 and the anode 63 are accommodated in the water reservoir chamber 56.
As a result, when the water storage chamber 56 is replaced by water from the fuel, the electrical resistance is greatly reduced between the cathode 62 and the anode 63 and the conductive state is established. For this reason, it is possible to detect the time when water has accumulated and should be drained.

〔変形例〕
実施例の金属イオン除去部64によれば、活性粒子68は円筒状のケース67に充填されていたが、活性粒子68を充填する構成は、この態様に限定されない。すなわち、金属イオン除去部64は陰極62を包囲するように設けられていればよいので、例えば、図4に示すように、ケース67を軸方向に厚みを有する円板状に設け、この円板状のケース67に活性粒子68を充填して金属イオン除去部64を設け、この金属イオン除去部64を濾過部55の下側に配するとともに、金属イオン除去部64と濾過部55との間に陰極62を配してもよい。
[Modification]
According to the metal ion removing unit 64 of the embodiment, the active particles 68 are filled in the cylindrical case 67, but the configuration for filling the active particles 68 is not limited to this mode. That is, the metal ion removing unit 64 only needs to be provided so as to surround the cathode 62. For example, as shown in FIG. 4, the case 67 is provided in a disk shape having a thickness in the axial direction. The case 67 is filled with active particles 68 to provide a metal ion removing unit 64, and the metal ion removing unit 64 is disposed below the filtering unit 55, and between the metal ion removing unit 64 and the filtering unit 55. A cathode 62 may be disposed on the substrate.

また、活性粒子68を金属イオン除去部64において保持する手段は、ケース67への充填方式に限定されず、例えば、燃料透過性を有する多孔質の樹脂成形体の孔内等に活性粒子68を溶着保持させてもよく、繊維成形体に活性粒子68を保持させてもよい。   Further, the means for holding the active particles 68 in the metal ion removing unit 64 is not limited to the filling method in the case 67. For example, the active particles 68 are placed in the pores of a porous resin molded body having fuel permeability. The active particles 68 may be held by the fiber molded body.

また、実施例の燃料フィルタ2によれば、燃料は、軸心流路59を上から下に向かって流れた後、水溜室56にて径方向外側に分散して流れ方向を上向きに変え、濾過部55を通過して出側パイプ60に達していたが、燃料フィルタ2内の燃料の流れ方向は、このような態様に限定されない。   Further, according to the fuel filter 2 of the embodiment, after the fuel flows from the top to the bottom in the axial flow path 59, the fuel is dispersed radially outward in the water reservoir 56 to change the flow direction upward. Although it has passed through the filtering part 55 and reached the outlet pipe 60, the flow direction of the fuel in the fuel filter 2 is not limited to such a mode.

例えば、軸心流路59の替わりに濾過部55の外周側に環状の流路を設け、この環状の流路を通じて燃料を水溜室56の方に導いた後、水溜室56にて径方向内側に分散させ、流れ方向を上向きに変えさせて濾過部55を通過させてもよい。また、濾過部55の直下に入側パイプ58を接続し、燃料フィルタ2内に導入された燃料に、直ちに濾過部55を通過させるようにしてもよい。   For example, instead of the axial flow path 59, an annular flow path is provided on the outer peripheral side of the filtration unit 55, and fuel is guided to the water reservoir chamber 56 through the annular flow path, and then radially inward in the water reservoir chamber 56. It is also possible to disperse the filter part 55 and pass the filtration part 55 while changing the flow direction upward. Alternatively, an inlet pipe 58 may be connected directly below the filtering unit 55 so that the fuel introduced into the fuel filter 2 is immediately passed through the filtering unit 55.

また、実施例の金属イオン除去装置1の要部(陰極62、陽極63および金属イオン除去部64)は、燃料フィルタ2の水溜室56に配されていたが、金属イオン除去装置1の要部を配する位置は、この態様に限定されない。例えば、金属イオン除去装置1の要部を、燃料タンク6内に配してもよく、燃料タンク6から燃料フィルタ2に向かう燃料流路に配してもよい。   Moreover, although the principal part (the cathode 62, the anode 63, and the metal ion removal part 64) of the metal ion removal apparatus 1 of an Example was distribute | arranged to the water reservoir chamber 56 of the fuel filter 2, the principal part of the metal ion removal apparatus 1 is provided. The position of arranging is not limited to this embodiment. For example, the main part of the metal ion removing device 1 may be disposed in the fuel tank 6 or may be disposed in a fuel flow path from the fuel tank 6 toward the fuel filter 2.

また、実施例の金属イオン除去装置1を有する燃料噴射装置4によれば、インジェクタ9は、内燃機関の気筒ごとに搭載され、コモンレール3から燃料の分配を受けて各気筒内に燃料を直接噴射するものであったが、燃料噴射装置4の構成は、この態様に限定されるものではない。例えば、インジェクタ9を吸気管に配し、吸気管内に燃料を噴射して混合気を形成し、この混合気を内燃機関に供給するようにしてもよい。   Moreover, according to the fuel injection device 4 having the metal ion removing device 1 of the embodiment, the injector 9 is mounted for each cylinder of the internal combustion engine, and receives fuel distribution from the common rail 3 and directly injects the fuel into each cylinder. However, the configuration of the fuel injection device 4 is not limited to this mode. For example, the injector 9 may be arranged in the intake pipe, fuel may be injected into the intake pipe to form an air-fuel mixture, and this air-fuel mixture may be supplied to the internal combustion engine.

燃料噴射装置の構成図である(実施例)。It is a block diagram of a fuel-injection apparatus (Example). インジェクタの構成図である(実施例)。It is a block diagram of an injector (Example). (a)は燃料フィルタの内部を示す部分断面図であり、(b)は、金属イオン除去装置の要部を示す説明図である(実施例)。(A) is a fragmentary sectional view which shows the inside of a fuel filter, (b) is explanatory drawing which shows the principal part of a metal ion removal apparatus (Example). 燃料フィルタの内部を示す説明図である(変形例)。It is explanatory drawing which shows the inside of a fuel filter (modified example).

符号の説明Explanation of symbols

1 金属イオン除去装置
55 濾過部
56 水溜室
62 陰極
63 陽極
64 金属イオン除去部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal ion removal apparatus 55 Filtration part 56 Water reservoir 62 Cathode 63 Anode 64 Metal ion removal part

Claims (3)

燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去装置において、
燃料の流れの中に配されて、燃料に含まれる陽イオンを引き寄せる陰極と、
燃料の流れの中に配されて、燃料に含まれる陰イオンを引き寄せる陽極と、
燃料に含まれる金属イオンを捕捉する金属イオン除去部とを備え、
前記陰極は、前記金属イオン除去部により包囲されていることを特徴とする金属イオン除去装置。
In a metal ion removing apparatus for removing metal ions contained in fuel,
A cathode that is placed in the fuel flow and attracts cations contained in the fuel;
An anode that is arranged in the fuel flow and attracts the anions contained in the fuel;
A metal ion removal unit that captures metal ions contained in the fuel,
The metal ion removing apparatus, wherein the cathode is surrounded by the metal ion removing unit.
請求項1に記載の金属イオン除去装置において、
燃料から分離された水分が溜まる水溜室が設けられ、
この水溜室に、前記陰極および前記陽極が収容されていることを特徴とする金属イオン除去装置。
The metal ion removing apparatus according to claim 1, wherein
There is a water storage chamber where water separated from fuel is stored,
The metal ion removing apparatus, wherein the water reservoir chamber contains the cathode and the anode.
請求項2に記載の金属イオン除去装置において、
燃料から異物を除去する濾過部を備え、
前記水溜室は、前記濾過部の下側に形成され、前記濾過部で分離された水分を貯留することを特徴とする金属イオン除去装置。
The metal ion removing apparatus according to claim 2,
Equipped with a filter to remove foreign matter from the fuel,
The water reservoir chamber is formed under the filtration unit and stores water separated by the filtration unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103216367A (en) * 2012-01-19 2013-07-24 派克汉尼汾过滤系统(上海)有限公司 Fuel filter integrating automatic water drain valve

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