JP2010121510A - Metal ion removing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a risk of uneven existence of active particles 63 in the filling layer 64 of the active particles 63 acquiring metal ion in a metal ion removing device 1 removing metal ion in fuel. <P>SOLUTION: The metal ion removing device 1 includes the filling layer 64 of the active particles 63, and removes metal the ion from fuel by making the fuel pass through the filling layer 64. The filling layer 64 is divided into a plurality of annular filling zones 67 by cylindrical walls 66, and movement of the active particles 63 in a radial direction is regulated by the walls 66. Consequently, the active particles 63 are maintained in a distribution roughly same as that right after filling with respect to the radial direction perpendicular to flow of fuel. Therefore, the risk of uneven existence of the active particles 63 in the filling layer 64 is reduced. <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、この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。   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. Metal ions are removed.

ところで、このような充填層は、燃料の圧力損失を増加させ、ポンプ等の加圧源の負荷を増大させる。このため、充填層における活性粒子の充填量を必要最小限に留めて、圧力損失の増加を抑制するのが望ましい。
しかし、活性粒子の充填量が少なくなると、燃料の流動に伴って、個々の活性粒子が浮遊しやすくなる。この結果、充填層内において、活性粒子が偏在して燃料の偏流が発生する虞がある。そして、充填層内において燃料の偏流が発生すると、燃料からの金属イオンの除去が不十分になって、金属イオン除去手段の機能が十分に果たせなくなる。
特開２００６−１０５０９２号公報 By the way, such a packed bed increases the pressure loss of the fuel and increases the load of a pressure source such as a pump. For this reason, it is desirable to suppress the increase in pressure loss by keeping the filling amount of the active particles in the packed bed to the minimum necessary.
However, when the filling amount of the active particles decreases, the individual active particles easily float with the flow of the fuel. As a result, there is a risk that active particles are unevenly distributed in the packed bed and fuel drift occurs. When the fuel drift occurs in the packed bed, the removal of metal ions from the fuel becomes insufficient, and the function of the metal ion removing means cannot be sufficiently performed.
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、金属イオンを捕捉する活性粒子の充填層で、活性粒子の偏在が発生する虞を低減することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a packed bed of active particles for capturing metal ions in a metal ion removal apparatus for removing metal ions contained in fuel, The object is to reduce the possibility of uneven distribution of active particles.

〔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、金属イオンを捕捉する活性粒子が充填された充填層を備え、この充填層に燃料を通過させることで、燃料から金属イオンを除去する。また、活性粒子の充填層は、壁により複数の充填領域に区画され、壁は、活性粒子が１つの充填領域から他の充填領域へ移動するのを阻止することで、活性粒子が燃料の流れに対し垂直な方向に移動するのを規制する。 [Means of Claim 1]
The metal ion removing device according to claim 1 is for removing metal ions contained in the fuel, and includes a packed bed filled with active particles that capture the metal ions, and allows the fuel to pass through the packed bed. Then, metal ions are removed from the fuel. The packed bed of active particles is partitioned into a plurality of packed regions by walls, and the walls prevent the active particles from moving from one packed region to the other packed region, so that the active particles can flow into the fuel. To move in the direction perpendicular to the direction.

これにより、活性粒子は、燃料の流れに垂直な面方向において充填当初と略同一の分布を維持することができる。このため、充填層内で、活性粒子の偏在が発生する虞を低減することができる。   As a result, the active particles can maintain substantially the same distribution as in the initial filling in the plane direction perpendicular to the fuel flow. For this reason, the possibility that the active particles are unevenly distributed in the packed bed can be reduced.

〔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、燃料は、活性粒子の充填層を下から上に通過する。
これにより、燃料を充填層の上から下に通過させることの弊害（つまり、活性粒子が下側に密に偏って存在することで圧力損失が増大すること）を阻止することができる。 [Means of claim 2]
According to the metal ion removing device of the second aspect, the fuel passes through the packed bed of active particles from the bottom to the top.
As a result, it is possible to prevent the adverse effect of passing the fuel from the top to the bottom of the packed bed (that is, the pressure loss increases due to the active particles being densely biased downward).

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、金属イオンを捕捉する活性粒子が充填された充填層を備え、この充填層に燃料を通過させることで、燃料から金属イオンを除去する。また、活性粒子の充填層は、壁により複数の充填領域に区画され、壁は、活性粒子が１つの充填領域から他の充填領域へ移動するのを阻止することで、活性粒子が燃料の流れに対し垂直な方向に移動するのを規制する。
また、燃料は、活性粒子の充填層を下から上に通過する。 The best mode metal ion removing apparatus is for removing metal ions contained in fuel, and includes a packed bed filled with active particles that capture metal ions, and by allowing the fuel to pass through the packed bed, Remove metal ions from the fuel. The packed bed of active particles is partitioned into a plurality of packed regions by walls, and the walls prevent the active particles from moving from one packed region to the other packed region, so that the active particles can flow into the fuel. To move in the direction perpendicular to the direction.
The fuel also passes through the packed bed of active particles from bottom to top.

〔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と一体に設けられている。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. For example, the metal ion removing device 1 is provided integrally with a fuel filter 2 that removes foreign matters contained in the fuel. ing. 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、ＥＣＵ１０とする）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 device (hereinafter referred to as ECU 10) that receives input of detection signals indicating the operating state of the internal combustion engine from various sensors and controls the operation of the low-pressure and high-pressure supply pumps 7 and 8 and the injector 9 based on these detection signals. And a known structure.

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を、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 connected to 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 so as to be slidable in the axial direction, and the high-pressure and low-pressure channels 32 and 46 are respectively a fuel inlet and an outlet of the inlet 17. 18 fuel return ports are provided.

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に軸方向に作用する合力は、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 force acting on the needle valve 14 in the axial direction 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に軸方向に作用する合力は、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 force acting on the needle valve 14 in the axial direction becomes stronger in the direction of closing the nozzle hole 13, the needle valve 14 is displaced to the distal end side, 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が一体に設けられて、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 integrally provided 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の下側に装備されている。金属イオン除去装置１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が形成されている。そして、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。   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 provided below the filtering unit 55. A water reservoir chamber 56 in which the water separated from the fuel by the filtering unit 55 is stored is formed below the metal ion removing device 1. The accumulated components in the water storage chamber 56 are gradually replaced with moisture from the fuel as the fuel filter 2 is used over time.

また、濾過部５５および金属イオン除去装置１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、金属イオン除去装置１および濾過部５５を順次に通過して出側パイプ６０に達する。   In addition, an axial flow path 59 that guides the fuel received from the inlet pipe 58 toward the water reservoir chamber 56 is provided in the central portion of the filtration unit 55 and the metal ion removing device 1. 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, the metal ion removing device 1 and the filtering unit 55 are sequentially passed to reach the outlet pipe 60.

金属イオン除去装置１は、例えば、軸方向（上下方向）に所定の高さを有する円板状のケース６２に活性粒子６３が充填されて設けられている。つまり、金属イオン除去装置１には、活性粒子６３の充填層６４が形成されている。ここで、活性粒子６３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 apparatus 1 is provided, for example, by filling active particles 63 in a disk-like case 62 having a predetermined height in the axial direction (vertical direction). That is, the metal ion removing apparatus 1 is formed with a packed layer 64 of active particles 63. Here, the active particles 63 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６２の上下面は、活性粒子６３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、燃料は、充填層６４を下から上に通過することで、活性粒子６３により金属イオンを除去される。
さらに、充填層６４は、例えば、円筒状の壁６６により、複数の環状の充填領域６７に区画されており、活性粒子６３は、壁６６により径方向への移動が規制される。 Further, the upper and lower surfaces of the case 62 are provided by a mesh, a net, or a net so as to allow the passage of fuel while preventing the active particles 63 from scattering. The fuel passes through the packed bed 64 from the bottom to the top, so that the metal ions are removed by the active particles 63.
Further, the packed bed 64 is partitioned into a plurality of annular packed regions 67 by, for example, a cylindrical wall 66, and the movement of the active particles 63 in the radial direction is restricted by the wall 66.

〔実施例の効果〕
実施例の金属イオン除去装置１は、活性粒子６３の充填層６４を備え、充填層６４に燃料を通過させることで、燃料から金属イオンを除去する。また、充填層６４は、円筒状の壁６６により、複数の環状の充填領域６７に区画され、活性粒子６３は、壁６６により径方向への移動が規制される。
これにより、活性粒子６３は、燃料の流れに垂直な径方向に関して充填当初と略同一の分布を維持することができる。このため、充填層６４内で、活性粒子６３の偏在が発生する虞を低減することができる。 [Effects of Examples]
The metal ion removing apparatus 1 of the embodiment includes a packed bed 64 of active particles 63 and removes metal ions from the fuel by passing the fuel through the packed bed 64. The packed bed 64 is partitioned into a plurality of annular packed regions 67 by the cylindrical wall 66, and the movement of the active particles 63 in the radial direction is restricted by the wall 66.
Thereby, the active particles 63 can maintain substantially the same distribution as in the initial filling in the radial direction perpendicular to the fuel flow. For this reason, the possibility that the active particles 63 are unevenly distributed in the packed bed 64 can be reduced.

また、燃料は、充填層６４を下から上に通過する。
これにより、燃料を充填層６４の上から下に通過させることの弊害（つまり、活性粒子６３が下側に密に偏って存在することで圧力損失が増大すること）を阻止することができる。 Further, the fuel passes through the packed bed 64 from the bottom to the top.
As a result, it is possible to prevent the adverse effect of passing the fuel from the top to the bottom of the packed bed 64 (that is, the pressure loss increases due to the active particles 63 being densely biased downward).

〔変形例〕
実施例の金属イオン除去装置１によれば、充填層６４は、円筒状の壁６６により複数の環状の充填領域６７に区画されていたが、壁６６の構成は、この態様に限定されない。すなわち、壁６６は、活性粒子６３が１つの充填領域６７から他の充填領域６７へ移動するのを阻止することで、活性粒子６３が燃料の流れに対し垂直な方向に移動するのを規制できればよい。例えば、図４に示すように、壁６６を矩形状に設けて充填層６４を周方向に区画してもよく、充填層６４を径方向に区画する壁６６、および充填層６４を周方向に区画する壁６６を両方とも充填層６４に配し、充填層６４を径方向および周方向の両方向で区画してもよい。 [Modification]
According to the metal ion removing apparatus 1 of the embodiment, the filling layer 64 is partitioned into the plurality of annular filling regions 67 by the cylindrical wall 66, but the configuration of the wall 66 is not limited to this mode. That is, the wall 66 can prevent the active particles 63 from moving in a direction perpendicular to the fuel flow by preventing the active particles 63 from moving from one filling region 67 to another filling region 67. Good. For example, as shown in FIG. 4, the wall 66 may be provided in a rectangular shape to partition the filling layer 64 in the circumferential direction, and the wall 66 that partitions the filling layer 64 in the radial direction and the filling layer 64 in the circumferential direction. Both partition walls 66 may be arranged in the filling layer 64, and the filling layer 64 may be partitioned in both the radial direction and the circumferential direction.

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、金属イオン除去装置１および濾過部５５を順次に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 the metal ion removing device 1 and the filtering unit 55 are sequentially passed to reach 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て流れ方向を上向きに変えさせ、金属イオン除去装置１、濾過部５５を順次に通過させてもよい。また、金属イオン除去装置１の下側に入側パイプ５８を接続して、燃料フィルタ２内に導入した燃料に、直ちに金属イオン除去装置１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. The flow direction may be changed upward and the metal ion removing device 1 and the filtering unit 55 may be sequentially passed. Alternatively, the inlet pipe 58 may be connected to the lower side of the metal ion removing device 1 so that the fuel introduced into the fuel filter 2 is immediately passed through the metal ion removing device 1.

また、実施例の金属イオン除去装置１は、燃料フィルタ２と一体に設けられていたが、金属イオン除去装置１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 metal ion removal apparatus 1 of an Example was provided integrally with the fuel filter 2, the position which arrange | positions the metal ion removal apparatus 1 is not limited to this aspect. For example, 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における活性粒子の充填状態を示す説明図であり、（ｃ）は金属イオン除去装置の充填層における壁の配置を示す平面図である（実施例）。(A) is a partial cross-sectional view showing the inside of the fuel filter, (b) is an explanatory view showing a charged state of active particles in the metal ion removing device, and (c) is in a packed bed of the metal ion removing device. It is a top view which shows arrangement | positioning of a wall (Example). 金属イオン除去装置の充填層における壁の配置を示す平面図である（変形例）。It is a top view which shows arrangement | positioning of the wall in the filling layer of a metal ion removal apparatus (modification).

符号の説明Explanation of symbols

１ 金属イオン除去装置
６３ 活性粒子
６４ 充填層
６６ 壁
６７ 充填領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal ion removal apparatus 63 Active particle 64 Packing layer 66 Wall 67 Filling area

Claims (2)

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、
金属イオンを捕捉する活性粒子が充填された充填層を備え、この充填層に燃料を通過させることで、燃料から金属イオンを除去し、
前記活性粒子の充填層は、壁により複数の充填領域に区画され、
前記壁は、前記活性粒子が１つの充填領域から他の充填領域へ移動するのを阻止することで、前記活性粒子が燃料の流れに対し垂直な方向に移動するのを規制す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,
It is provided with a packed bed filled with active particles that trap metal ions, and the fuel is passed through the packed bed to remove metal ions from the fuel.
The packed bed of active particles is partitioned into a plurality of packed regions by walls,
The wall prevents the active particles from moving in a direction perpendicular to the fuel flow by preventing the active particles from moving from one filling region to another. To remove metal ions. 請求項１に記載の金属イオン除去装置において、
燃料は、前記活性粒子の充填層を下から上に通過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 1, wherein
The metal ion removing device, wherein the fuel passes through the packed bed of the active particles from the bottom to the top.
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