JP2011529149A - 液体フィルタに据え付けられるモジュール挿入物 - Google Patents

Abstract

本発明は、分離される水を浄化するための液体フィルタに据え付けるための、特に燃料フィルタに据え付けるためのモジュール挿入物４に関し、モジュール挿入物４は、少なくとも１つの水位センサと、少なくとも１つの弁６５と、少なくとも１つの水のフローチャネル６３，６６，６９と、分離水から汚染物質を吸収するための吸収剤材料を含む少なくとも１つの貯蔵部６１とを備える。本発明にとって重要であることは、モジュール挿入物４の分離水の滞在時間が延長されるように吸収剤材料が貯蔵部６１に配置されているということである。

Description

本発明は、分離水を浄化するために液体フィルタに据え付けられるモジュール挿入物に関し、特に燃料フィルタに据え付けられるものに関する。

特許文献１には、自動車の燃料タンクからの汚染された空気を浄化するための活性炭を備えたフィルタが開示されている。タンク内の燃料上の汚染された空気を浄化するために、活性炭を有するフィルタは、汚染された空気用チャネルに挿入される。クリーニング効率を上昇させるために、フィルタは異なる連続したチャンバにより構成され、汚染された空気はそれを通って流れるようになっている。活性炭は各チャンバに含まれる。

特許文献２では、更なるフィルタ材料として活性炭を有する、分離水を浄化するための更なるフィルタがフィルタ収容部に取り付けられた燃料フィルタが開示されている。しかしながら、活性炭を含むフィルタをいかに構成するかという問題は、未解決のままである。

米国特許第５,５０１,７２３号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００６ ０３９ ５８１号明細書

本発明の目的は、コンパクトで効率的な追加フィルタを含む、燃料フィルタに据え付けるモジュール挿入物によって、周知の燃料フィルタを改善することにある。

この課題は、独立項の内容で示される本発明により解決される。有利な実施形態は、従属クレームの主題を形成する。

本発明は、分離水を浄化するために燃料フィルタに取り付けられるモジュール挿入物を設けるという概念のアイデアに基づき、このモジュール挿入物は、分離水から不純物を吸収する吸収剤手段を有する貯蔵部を備え、吸収剤手段は、その領域に水が最も長い時間とどまることができるように、貯蔵部に配置されることができる。分離水の特に高い清掃レベルは、このことにより提供され得る。

本発明の更に重要な特徴及び効果は、サブクレーム、図面及び図面を使用している図の関連する説明で見出すことができる。

前述した特徴及び後述する特徴が各ケースにおいて、本発明範囲内から逸脱しない範囲で指定された組合せだけでなく他の組合せにおいても、又は単独でも用いることができることは自明である。

本発明による燃料フィルタを示す縦断面図である。 モジュール挿入物を示す平面図である。 モジュール挿入物を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。 図３の詳細図である。 異なる実施形態にかかるの図３の詳細図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

同一、類似又は機能的に同一の構成要素には同じ参照符号を付して本発明の好ましい例示的実施形態を図示し、以下の記載において更に詳細に説明する。

図１に本発明の燃料フィルタの全体の縦断面図を示す。フィルタエレメント３及びモジュール挿入物４が収納されるフィルタ収容部２は、蓋１によって上方から閉じられる。この下に、フィルタエレメント３により懸濁粒子が浄化された燃料の入るフィルタ室５１がある。よりきめの粗い粒子のための前清掃手段もあるが、ここでは図示しない。フィルタエレメント３の詳細な構造は、例えば図４及び図５に示される。フィルタエレメント３は、フィルタ３６としての特殊紙が載せられる円筒状内フレーム３４と、上端部ディスク３２と、下端部ディスク３３と、外側リブ３５ａを有する基部３５と、バスケット形のふるい３１とを含む。燃料フィルタが組み立てられるときに、この交換可能なフィルタエレメント３は、フィルタ収容部２に固定して取り付けられて媒介水及び燃料を運ぶ機能的キャリア８０の上に押し込まれる。フィルタエレメント３は、フィルタとして燃料に存在する水を吸収可能な特殊紙又は他の材料を含む。水は、ふるい３１へ燃料と共に小さい液滴として流れる。燃料は、きれいな側へこのふるい３１を通過し、機能的キャリア８０とそれに対応する出口（図示せず）を介して燃料フィルタを出る。すでにある水滴が更に拡大して水回収室４３に重力によって落下するように、バスケット形のふるい３１は親油性材料から形成される。燃料内に懸濁された材料が少なければ少ないほど、水の中の燃料割合が小さくなり、従って、水は、フィルタエレメント３のきれいな側へ排出される。モジュール挿入物４は、水回収室４３のフィルタ収容部２に下から挿入されて簡単にねじ込まれ又は固定される。

水の経路を矢印４０で示す。燃料給油口は、参照符号５０を付す。燃料は、ここから燃料分岐室５１に通過し、燃料系統のほぼ５〜１０ｂａｒの高圧によってフィルタエレメント３に押圧される。２０ｂａｒ以上の圧力ピークを有するこれらの高圧は、水回収室４３に存在もする。モジュール挿入物４の内部は、圧力安定ではないので、耐圧ハウジング４４により保護される。水回収室４３の水位センサ４２は、水が所定の高さに達すると、モジュール挿入物４に排出されることを確実にする。水は、しばらくの間、水回収室４３にあり、このことにより、まだ存在する燃料部分を淀んだ水を通じて集めることができる。この燃料部分は、機能的キャリア８０に位置している絞り口又は弁５５を介して抽出され、燃料タンクに流れ込む。

例えば淀んだ領域が水回収室４３の突起（図示せず）によってつくられるという点で、水の流れは、耐圧ハウジング４４の外形によって水回収室４３において影響され得る。

図２は、モジュール挿入物４の平面図を示す。少なくとも１つの水位センサ４２を収容することが可能であるために、耐圧ハウジング４４は、円形形状とは異なる。モジュール挿入物４を、突起７０の開口部７１において例えば締結部材を用いてフィルタ収容部２に固定することができる。モジュール挿入物４は多部品構造を備えている。そして、基部７３が例えば締結部材７２等によって耐圧ハウジング４４に固定される。シール７４が、フィルタ収容部２の密封に用いられる。浄化されてきれいになった水は、出口４９を介して環境に排出される。

図３は、モジュール挿入物４の内部を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。水位センサ４２が弁６５ａ，６５ｂ（例えばソレノイドバルブ）を開くときに、燃料から分離されて水回収室４３において集められた水は以下の経路をとる。水は、最初に、更なるセンサ６８が配置されるフローチャネル６３の小さいふるい６４の中を流れる。２つの弁６５ａ，６５ｂは、フローチャネル６３に取り付けられる。濾過器要素６７は、弁６５ａと弁６５ｂとの間のフローチャネル６６にある。濾過器要素は、水が凍るのを防止することを目的とすることが、本願明細書が参照する独国特許出願公開第１０ ２００７ ０５４ ７７０号明細書より知られている。そして、水はフローチャネル６９を介し、クリーニングカートリッジとして構成されて交換可能な貯蔵部６１に到る。異材質が、分離水にまだ含まれる燃料の残りを吸収する貯蔵部６１に存在することがありえる。

貯蔵部６１は、活性炭や吸収剤としての燃料吸収織物、不織繊維、織物カーペット又は類似物を含むことができる。貯蔵部６１自体の材料を燃料吸収のため膨張して分離水から残留する燃料を除去する吸収剤材料からなるものとしてもよい。分離水がほぼ２ｐｐｍの燃料残存量だけを含むようにするのが目的であり、この割合は、環境にとって安全であるとみなされる。本発明によれば、吸収剤手段がこのような方法で貯蔵部６１に配置され、モジュール挿入物４において分離水の滞在時間が延ばされ、結果として特に高い清掃レベルを提供できる。

モジュール挿入物４は、耐圧ハウジング４４と、フローチャネル６３，６６，６９が配置される内側部分４５とからなる。モジュール挿入物４は、固定的に内側部分４５に接続されている基部７６と、貯蔵部６１を変えることを可能にする蓋７７とによって下方から閉じられる。あるいは、より下方の蓋７７は、内側部分４５及び耐圧ハウジング４４に例えば溶着によって固定的に接続され得る。

水案内フローチャネル６９及びモジュール挿入物４の貯蔵部６１は、ソレノイドバルブ６５ａ，６５ｂの下流に配置され、貯蔵部６１の吸着状況を改善するためにできるだけゆっくり放置されなければならない。最適吸着状況は、貯蔵部６１を通った分離された水の特定の流れに功を奏し、それは好ましくは底部から上部へと流れ、あるいは、ここに示すように、それは上部から底部まで流れることができる。このために必要なフローチャネル６３，６６，６９が内側部分４５において必要に応じて設けられる。

ソレノイドバルブ６５ａ，６５ｂの下流のフローチャネル６９は、空気クッションによって常圧であり、この体積留保は、冷凍の間、例えば体積変化を吸収するために用いられる。従って、耐圧ハウジング４４は、燃料の圧力からこの領域を保護するのにも必要である。活性炭フィルタ手段を有する貯蔵部６１の下流の出口４９の自由な通気は、水がこの領域及び下流につながるいかなるライン（図示せず）からも排水できることを意味する。更にまた、通気弁は貯蔵部６１の上流でフローチャネル６９に存在してもよく、通気弁は、空気が入ることができ、水が下流の貯蔵部６１及びラインから排出されることを確実にする。図示しないが、この通気弁は、常圧又は減圧で開き、加圧により閉じる。

更なるセンサ６８は、温度センサと、解凍用又は零下の温度で動作するための加熱システムとであり得る。温度センサ６８及び附随する信号処理の使用は、ソレノイドバルブ６５が零下の温度において開けられないことを確実にしなければならない。

モジュール挿入物４は一体化した構造を備える。すなわち、それは、内側部分４５に一体化されるフローチャネル６３，６６，６９を通って燃料から分離される水のための全てのラインを含む。モジュール挿入物４は、ソレノイドバルブ６５のために対応する外形を有し、それは固定的に又は置換可能に貯蔵部６１を吸収体と統合し、それは電力供給源とのつながりがあり、それは電流及び信号を運ぶか又は信号を処理する部品のための据付空間を有する。更にまた、それは、フィルタ収容部２の水回収室４３に突出する、水の検出のための水位センサ４２を収容する。ソレノイドバルブ６５は、電流なしで閉じるように構成される。ソレノイドバルブ６５の配置は、少なくとも１つのソレノイドバルブにおいて、燃料の圧力が弁を閉じるように押し、弁は燃料の圧力に対して開かなければならない。

モジュール挿入物４は、燃料フィルタハウジング２への据付又は一体化のための３部品構造を有する。水回収室４３は、モジュール挿入物４とフィルタ収容部２との間の自由空間により形成される。耐圧ハウジング４４は、燃料の圧力による力を吸収する。耐圧ハウジング４４は、アルミニウム又は耐炎性プラスチックからなることができ、このことにより、車両火災の場合であっても十分に長い時間の燃料系統の堅固さを確実にする。

貯蔵部６１での水の滞在時間をできるだけ長くするために、外壁１０５から離れて導入エレメント１００が設けられる。活性炭顆粒１１０は、図示するように空間に位置している。ここで示される顆粒の寸法は、要求事項に従って可変的で、活性炭顆粒１１０がどのように貯蔵部６１にほぼ配置されるかについてのみ図示している。明確にするため、図３の貯蔵部６１の全体には、活性炭顆粒が充填されず、それはもちろん実際の製品の場合を示す。導入エレメント１００は、クリープ効果による水の加速した排水が発生することができないように、貯蔵部６１に配置されなければならない。貯蔵部６１の活性炭顆粒及び活性炭繊維を重ね合わせてもよい。導入エレメント１００は、好ましくは、貯蔵部６１の外壁１０５のような、燃料を吸着する材料からなる。

図４は、図３の拡大詳細図を示す。この例示的実施形態において、不織布又はメリヤス又は他の繊維１０８は、導入エレメント１０７の間に配置される。導入エレメント１０７は、外壁１０５に接続されず、繊維層１０８の間にゆるく設けられる。繊維１０８は、活性炭又は他の燃料格納材料からなることができる。

あるいは、チップは、活性炭顆粒に加えられることができ、ランダムに配置される。そして、同様に、貯蔵部６１の水の滞在時間を増加させる結果となる。これらのチップは、燃料を格納するように、導入エレメント１０７のようなプラスチックからなることができる（図示せず）。

示される全ての変形例において、活性炭顆粒も導入エレメント１０５も、それらが交換可能なように固定されていないというわけではない。貯蔵部６１の下端で、水が流出できる孔を有する底板１０２がある。次いで、水は下から貯蔵部６１を閉める蓋７６に流れ込み、出口４９を介して環境に流出できる。

図５は、更なる例示的実施形態を示す。この場合、螺旋形の導入エレメント１０６は、貯蔵部６１に位置付けられ、活性炭顆粒１１０が用いられる。また、この導入エレメント１０６は、水がクリープ効果により活性炭顆粒を回避して掃除されずに貯蔵部６１から排出されることができないように構成されなければならない。あるいは、複数の貯蔵部６１は、モジュール挿入物４に含まれることができ、それを通って掃除される水は連続的に流れる。各々のこれらの貯蔵部６１は、必要に応じてその内部において異なって構築され得る。

Claims (15)

1. 少なくとも１つの水位センサと、
   少なくとも１つの弁（６５）と、
   水のための少なくとも１つのフローチャネル（６３，６６，６９）と、
   外へ分離された水の不純物を吸収する吸収剤手段を有する少なくとも１つの貯蔵部(６１)とを備え、分離水を浄化するために液体フィルタに据え付けられる、特に燃料フィルタに据え付けられるモジュール挿入物（４）であって、
   上記吸収剤手段は、上記モジュール挿入物（４）から分離される水の滞在時間が延長されるように、上記貯蔵部（６１）に配置される
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
2. 請求項１に記載のモジュール挿入物において、
   少なくとも１つの導入エレメント（１００，１０５，１０６，１０７）が上記貯蔵部（６１）の内部に配置され、
   上記導入エレメントは、上記モジュール挿入物（４）で分離される水の滞在時間を延ばす
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
3. 請求項１又は２に記載のモジュール挿入物において、
   上記吸収剤手段は、活性炭を含む
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
4. 請求項２又は３に記載のモジュール挿入物において、
   上記少なくとも１つの導入エレメント（１００，１０５，１０６，１０７）は、吸収剤材料からなるか、又はこの種の材料を含む
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   上記吸収剤材料は、燃料を吸収できる織物である
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
6. 請求項３乃至５のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   上記活性炭は、顆粒又は繊維材料で構成される
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
7. 請求項６に記載のモジュール挿入物において、
   上記活性炭顆粒は、０.０１〜５ｍｍの結晶粒度を有する
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   濾過器要素が、上記液体フィルタの少なくとも１つの水案内フローチャネル（６３，６６，６９）内の少なくともいくつかの領域で凍らない手段として設けられている
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   少なくとも２つのソレノイドバルブ（６５）が設けられている
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
    上記吸収剤手段は、燃料を格納するための織物又は不織布である
    ことを特徴とするモジュール挿入物。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
    上記貯蔵部（６１）は、上記吸収剤手段を含む交換可能なクリーニングカートリッジである
    ことを特徴とするモジュール挿入物。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
    上記貯蔵部（６１）自体はプラスチックからなり、燃料を蓄えることができる
    ことを特徴とするモジュール挿入物。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
    少なくとも１つの上記フローチャネル（６３，６６，６９）には、零下の温度で凍るのを妨げるために加熱システムが配置されている
    ことを特徴とするモジュール挿入物。
14. フィルタ収容部(２)と、
    機能的キャリアと、
    蓋(１)と、
    フィルタエレメント(３)と、
    燃料の吸排気ラインと、
    分離水を浄化するために液体フィルタに据え付ける請求項１〜１３のいずれか１つに記載のモジュール挿入物とを備えている
    ことを特徴とする燃料フィルタ。
15. 請求項１４に記載の燃料フィルタにおいて、
    上記フィルタ収容部(２)及び機能的キャリアは、一緒に上記フィルタエレメント(３)のための吸排気ラインを形成する
    ことを特徴とする燃料フィルタ。

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