JP2017500483A - 添加剤放出装置を備えた燃料フィルタ - Google Patents

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Abstract

燃料フィルタ(1)は、フィルタ要素(4)と添加剤タンク(13)とをハウジング(2、3)に収容する。フィルタ要素は、ハウジングの取り外し可能な蓋(3)に対して係合し、内側空間(9)の周りに環状の態様で延びるフィルタ媒体(5)を有する。添加剤放出装置(32)が、液体添加剤をタンク(13)から内燃機関用の燃料循環回路へと液体添加剤を分配するために内側空間(9)の中へ延びる。添加剤は、分配通路と関連付けられるアクチュエータ部品(62)の開または閉の構成に依存して、装置(32)の封止された分配通路(DC)の中へ選択的に流れる。分配通路(DC)は、分配通路(DC)より大きい断面を有する蓋(3)の燃料通路(52)の中へ開口する。

Description

本発明は、車両の燃料フィルタ搭載内燃機関に関し、より詳細には、燃料のための液体添加剤を放出することを許容するディーゼル燃料フィルタに関する。
上記の形式の燃料フィルタは、典型的には、燃料入口と燃料出口とを備え、ディーゼルエンジンのための燃料供給回路において、不純物を除去するためにディーゼル燃料を濾過することを可能にする。添加剤タンクがフィルタハウジングに収容され、特には、エンジンにおける燃料分布、エンジン性能、運転中のエンジン安定性といった燃料品質を改善するための液体添加剤、および/または、微粒子フィルタの再生を容易にするための液体添加剤を収容する。この形式の液体添加剤は、典型的には、エンジン耐久性を向上するのに有用である。特許文献1には、このようなフィルタ形式が記載されており、液体添加剤の非限定的な例が、この文献の記載の最後に提供されている。
添加剤分配装置のコストを低減するために、非常に正確な計量ポンプを必要とすることなく、または、関連する計算装置を管理することなく、液体添加剤を分配できることは有利である。
特許文献1に記載されている分配モードの一つの利点は、特定の条件下で、燃料における添加剤の過剰な濃度を防止するために、添加剤の供給を制限すること、または、停止すらすることで、添加剤タンクの有用期間を延ばす能力である。これは、必要で十分な量と、添加剤タンクの有用期間を縮減し得る、および/または、微粒子フィルタを目詰まりさせるなど、他の車両要素に悪影響を有し得る過剰な濃度と、の間の妥協点を見つけ出すために、燃料における添加剤の濃度を最適化もする。この目的のために、液体添加剤が差圧の効果によって放出され、添加剤は、内部の可撓性バッグ、または、流体密封の移動可能壁を備えた筐体に配置され、添加剤室の外側筐体に配置される燃料と同じ圧力になる。典型的には、差圧は、燃料によって発揮される正圧、または、添加剤液体のための分配ポートの近くの負圧から生じ得る。
しかしながら、特には、フィルタ要素および/または添加剤室を変更でき、外側から内向き(上流側により大きなフィルタ媒体表面積のある中心に向かう方向)の濾過の利点による便益を享受できることを望む場合、フィルタ要素と、添加剤室と、添加剤の放出を許容するアクチュエータ装置とを組み合わせる組立体は、組み立てるのが比較的複雑である。また、添加剤の分配を効率的なやり方で防止し(典型的には、エンジンが停止されるとき)、添加剤タンクの自律性および/または容量を最適化することを望むとき、フィルタのコンパクトな設計を達成することは困難であると思われる。
国際公開第2012/104552号パンフレット 欧州特許第671205号明細書 国際公開第97/19022号パンフレット 国際公開第01/10545号パンフレット 国際公開第03/053560号パンフレット 国際公開第2012/084838号パンフレット 国際公開第2012/084851号パンフレット 国際公開第2010/150040号パンフレット 国際公開第2012/084906号パンフレット 国際公開第2012/097937号パンフレット
Supplement to the Bulletin de la Societe Chimique de France、No.1(1966年1月)
本発明は、動力車両の内燃機関の混み合った状況における設置により適している添加剤放出装置を備えた燃料フィルタを提供することを目的とする。
この目的のために、本発明は、
− 基部を定める第1の端と、蓋によって形成される第2の端との間に延び、内部容積を画定し、濾過されていない燃料のための入口および濾過された燃料のための出口を有するハウジングと、
− 内部容積に配置されると共に、蓋に対して係合される第1の軸方向端、第2の軸方向端、および、第1の軸方向端と第2の軸方向端との間で延び、内側空間を定める内側面を有する実質的に環状のフィルタ媒体を有するフィルタ要素と、
− 燃料と混合するのに適した液体添加剤を収容する添加剤タンクと、
− 分配通路、および、前記分配通路を全体的または部分的に選択して封止するように適合された少なくとも1つのアクチュエータ部品を備える、前記タンクから、内燃機関のための燃料循環回路へと液体添加剤を分配するための添加剤放出装置であって、少なくともアクチュエータ部品の開位置について、分配通路が、添加剤タンクと流体連通しており、分配通路より大きい断面を有する蓋の燃料通路へと開口する、添加剤放出装置と
を備え、
添加剤放出装置が内側空間へと少なくとも部分的に延び、アクチュエータ部品が、好ましくはハウジングの第2の端からある距離において、この内側空間へと延びる、燃料フィルタを提案する。
これらの構成があれば、最適な使用が内側空間から行われ、添加剤室は、少なくともフィルタ要素と同じくらい幅広となり得る。添加剤分配通路は、典型的には流体密封であり、内側空間におけるアクチュエータ部品を横切ることができ、同じ大まかな方向(アクチュエータ部品の長い方の配向)に沿って延びることができる。また、添加剤タンクへの連結はフィルタ要素の内側領域に確立されてもよく、これは、使用者による添加剤タンク出口への不用意な接触の危険性を抑制する。
アクチュエータ部品は、典型的には電気的に動力供給され、有利には燃料の入口および出口よりも中心の位置で(フィルタ要素の長手方向軸のより近くで)、ハウジングの第2の端に連結されてもよい。蓋は、例えば、添加剤分配通路によって横切られる中心領域(および、このような場合、電気接続が見い出される場所)と、濾過された燃料の通路のための中間領域と、濾過されていない燃料の通路のための中心から外れた領域との間といった、複数の循環の領域の間での流体密封な分離のための環状部材を備えてもよい。
一特徴によれば、添加剤放出装置は、蓋および基部から選択されるハウジング部に固定され、このハウジング部に対して、フィルタ要素の長手方向軸に沿っての並進において固定される。したがって、少なくともフィルタ要素は、添加剤放出装置を備えるハウジング部からフィルタ要素を取り外すことで、容易に変えることができる。
一特徴によれば、燃料ポートが前記内側空間と連通している。したがって、濾過された燃料を添加剤室の内部に求心的に送ることが可能である。我々は、上流側におけるフィルタ媒体表面積を最大化する求心的濾過の利点を、添加剤タンクの変形可能な壁と接触している不純物がないことと組み合わせている(壁が不純物の堆積により堅くなる危険性を排除する)。また、添加物がベンチュリ効果によって分配されるとき、ベンチュリ管における差圧は、(ディーゼル燃料のフィルタへの流れに従って)時間と共に一定であるように許容され、これは、時間と共に(フィルタ要素が充填されてくるにつれて)増大するフィルタ要素における水頭損失のため、添加剤室内部の燃料が濾過されていない場合には、そのようにならない。このゆっくりとした変化を回避し、添加剤タンクの体部と外部との間の差圧で起こり得る変動(燃料流れに対して一定でない差圧)に曝されないようにすることは、好ましいとされる。
本発明の好ましいとされる実施形態では、以下の構成のうちの1つまたは複数がおそらく用いられ得る。
− フィルタは、添加剤タンクへの連結に向けて適合されている自由端を有するスリーブを備え、このスリーブは、アクチュエータ部品を収容するための区画と、区画から離れており、2つの軸方向で相対する開口の間で延びる配管であって、2つの相対する開口のうちの一方は、この配管を燃料通路と連通させている、配管とを備える。
− 添加剤放出装置は、分配通路の一部を定める添加剤搬送管を備え、搬送管は、アクチュエータ部品の添加剤通路へと挿入され、少なくとも1つの環状ガスケットが、区画と燃料通路との間に封止を作り出すために搬送管に搭載される。
− 少なくとも1つの環状ガスケットが、区画と分配通路との間に封止を作り出すために、アクチュエータ部品に搭載される。
− フィルタ要素は、濾過されていない燃料の入口と連通している上流領域と、濾過された燃料の出口と連通している下流領域とを定める。
− 下流領域は、内側空間において、前記配管によって定められるスリーブの内部の第1のサブ領域と、フィルタ媒体の内側面とスリーブの外側面との間で環状に延びるスリーブの外部の第2のサブ領域とを備える。
− 濾過されていない燃料の入口と濾過された燃料の出口とは、基部からある距離において配置され、分配通路は、燃料通路へと開口する液体添加剤分配ポートを定め、液体添加剤分配ポートは、燃料の入口および出口のポートから離れている。
− 蓋の燃料通路は、燃料の入口または出口のポートと添加剤分配ポートとの間に差圧を発生させるために、ベンチュリ管を備える。
− 燃料通路は、フィルタ要素の第1の軸方向端を横切る少なくとも1つの配管を介して、内側空間と連通しており、燃料通路は、
− 入口ポートおよび出口ポートのうちの少なくとも1つを提供する蓋の外側壁によって任意に覆われる上方面と、
− フィルタ要素の第2の軸方向端で、環状の蓋/フィルタ要素封止領域を定める管が、フィルタ要素の長手方向軸と平行な方向で突出する下面と
を備える成形プラスチック部品によって画定される。
− 燃料通路は、濾過された燃料の出口と連通しており、
− 内側空間と連通しており、フィルタ要素の第1の軸方向端の近くで開口する入口通路と、
− 入口通路と濾過された燃料の出口との間に位置決めされる側方通路と
を備える。
− 添加剤タンクは、添加剤室の一部であり、この室の外側筐体と共に、側方通路と流体密封に連通している周辺容積を定める。
− 液体添加剤タンクは、加剤タンクの内部容積と、外側筐体によって定められる周辺容積との間に、少なくとも1つの移動可能で流体密封の壁を有し、移動可能な壁は、封止された分離を提供し、添加剤タンクにおける添加剤と周辺容積における燃料との間に同一の圧力を維持することに寄与する。
− 連通配管が、蓋の燃料通路と連通しており、フィルタ要素の第2の軸方向端の近傍に延びることで周辺容積と連通するように、内側空間において、分配通路と平行に延びる(それによって、圧力平衡配管が、フィルタの外部寸法を大きくすることなく得られる)。
− ベンチュリ管が、第1のサブ領域の配管と分配ポートとの間に、別の言い方をすれば、周辺容積の圧力と添加剤タンクの内部容積の圧力との間に、差圧を発生させることができる。
− 圧力平衡配管は、側方通路を介して燃料通路へと開口し、スリーブと、前記外側筐体に形成される封止面(好ましくは、環状リップ)との間の流体密封な環状の接触によって、第2のサブ領域から封止して離され、それによって、周辺容積における圧力が側方通路における圧力に対応する。
− ハウジングは、蓋と、添加剤タンクを収容するための椀状部(基部を備える)とを備え、蓋は、椀状部を被う封止部と、内側空間へと延びる挿入部とを備え、封止部は、入口ポートと出口ポートとを備える。
− 挿入部は、分配通路と、アクチュエータ部品と、流体密封な封止での添加剤タンクへの連結のための(封止部の反対に形成される)連結端部とを備える。
− 添加剤放出装置は、燃料循環回路において、例えば永久的に、蓋が搭載されるように意図される。
− 挿入部は、例えばスリーブによって定められる、概して管状の形を有し、フィルタ要素は挿入部の周りに取り外し可能に搭載される。
− フィルタ要素は、第1および第2の軸方向端の各々においてフランジを備える。
− 好ましくは管状の、補強部材が、フィルタ媒体の内側面を保護するために提供される。
− アクチュエータ部品は、添加剤放出装置によって受信される電気命令に従って移動される封止部材を備える。
− 加熱装置が、分配ポートの上流で、好ましくは連結端部と分配通路の入口との間で、添加剤を加熱する。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ、非限定的な例として提供されたいくつかの実施形態の以下の説明から、明らかとなる。
本発明による、フィルタカートリッジを備えた燃料フィルタの断面図である。 図1のフィルタの分解斜視図である。 図1のフィルタで使用可能な、添加剤室を備えたフィルタカートリッジの長手方向の断面図である。 図3のカートリッジを示す分解斜視図である。 図1のフィルタで使用可能な変形のフィルタカートリッジの詳細図である。 添加剤室の取り付け、および、カートリッジの変形の詳細図である。 内燃機関のための燃料循環回路における、本発明による添加剤分配機能を有するフィルタの1つのあり得る構成の概略図である。 取り付け端と近位フランジとの間の境界面における、フィルタカートリッジの概略的な断面図である。 電磁弁を備えた添加剤放出装置の例示の組み立ての分解斜視図である。 図9の添加剤放出装置の長手方向断面図である。 本発明の実施形態において使用可能なハウジング部を示す図である。 本発明の実施形態において使用可能なハウジング部を示す図である。
様々な図において、同一の符号は、同一または同様の要素を指示している。
図1および図2は、添加剤室Eを支持する燃料フィルタ(ディーゼルまたは同様の燃料用)の実施形態を示している。このフィルタ1は、上方壁と下方壁とを有するハウジング(2、3)を備えている。図の非限定的な例では、ハウジング(2、3)の下方壁は、金属またはプラスチックの椀状部2によって形成されている。椀状部2は、側壁2bが上方へと延び出す基部2aを有し、前記側壁は、ここでは、実質的に円筒形であり、ハウジング(2、3)の上方壁を形成する蓋3に直接的に固定される上方縁を有する。この蓋3は、椀状部2の環状の縁(ここでは円形である)に直接的に取り付けられる縁を有している。より大まかには、蓋3が椀状部2に流体密封の手法で連結されることは、理解される。図1の特定の非限定的な構成では、椀状部2と蓋3との間に直接的な封止はないが、封止は、フランジ6上にあるガスケットJ0によって提供される。したがって、ガスケットJ0は、ここではフィルタ要素4に連結されるため、交換の間に変えられることが確保されている。他の構成では、ガスケットは、第3の部品を伴うことなく、椀状部2と蓋3との間に直接的に搭載されてもよい。
蓋3の縁は、例えば、穴20を通ってナット20aと係合する複数のネジVを用いて、または、既知の手法で周囲のネジ山を用いて、椀状部2の縁にネジ留めされ得る。
図2に示しているように、蓋3は、フィルタ1の内部の燃料の循環および濾過を可能とするために、濾過される燃料のための入口ポート3aと、濾過された燃料のための出口ポート3bとを有する。ハウジング(2、3)は、燃焼機関を備えた車両の燃料供給システムの配管と相互に置き換え可能に連結可能である。この例では、蓋3は、「T字」断面を有するフィルタ頭部を形成しており、
− 椀状部2の上方を横切って延び、濾過されていない燃料のための入口ポート3a、および、濾過された燃料のための出口ポート3bを組み込み得る封止部30と、
− 封止部30に連結する下方端31aと上方端31bとの間で長手方向に延びる挿入部31と
を備えている。
椀状部2と蓋3とによって形成されているハウジングは、ここでは添加剤室Eの形態での添加剤モジュールと、長手方向軸Aに沿って延びる環状形のフィルタ要素4とが配置されている内部容積V1を定めている。長手方向軸Aは、好ましくは、フィルタ要素4の対称の中心軸であり、添加剤室Eの中心軸におそらく対応もしている。ここで、フィルタ要素4は、フィルタ媒体5と、添加剤室Eからある距離にあり、遠位フランジ6として以下で称される第1のフランジと、添加剤室Eに近く、近位フランジ7として以下で称される第2のフランジとを備えている。フィルタ媒体5は、好ましくは、壁2bが例えば円筒形であるとき、椀状部2の対称の軸とおそらく一致し得る長手方向軸Aの周りに延びる。フィルタ要素4は、任意で、2つのフランジ6、7の間に補強部材8または内部連結構造を備えてもよい。補強部材8は、ここでは、フィルタ要素4を強化し、燃料を導くことができる実質的に管状の形を有する。補強部材8は、ここでは、遠位フランジ6(図1における上方フランジ)と近位フランジ7(図1における下方フランジ)との間で延びる。
当然ながら、例えば、近位フランジ7だけを備える、または、あらゆる軸方向のフランジのないといった、フィルタ要素4の他の実施形態が用いられてもよく、この場合における補強部材8は、フィルタ媒体5の内側面5bとの接触によって所定位置におそらく保持される。補強部材8のない構成を有することも可能である。
示した非限定的な例では、フィルタ要素4と添加剤室Eまたは類似の添加剤モジュールとは、重ねられており、図2および図3においてはっきりと見ることができる組み合わされたフィルタカートリッジCCを定めるために、互いと固定されている。このカートリッジCCは、例えば、図2に示すように、バネ11がおそらくは設けられる添加剤室Eの基部から、カートリッジ端を形成するガスケット(蓋3と椀状部2との間に封止を形成する)がおそらくは設けられる遠位フランジ6まで、長手方向に延びている。組み合わされたフィルタカートリッジCCでは、内側空間9が、フィルタ媒体5の内側面5bによって定められている。添加剤室Eは、内側空間9に部分的に挿入され得る取り付け端10を有し、フィルタ要素4との近位フランジ7および/または補強部材8に、添加剤室Eを取り付けることができる。取り付け端10は、追加的に、近位フランジ7の管状部分に対して、例えば径方向の環状の接触といった、封止する接触であってもよい。フィルタ要素4から分離不可能な添加剤モジュールを提供する選択肢では、近位フランジ7は、取り付け端10に固定される、または、取り付け端10へと組み込まれる。
代替で、取り付け端10は、内側空間9の下方で延び、近位フランジ7の径方向部7c(フィルタ媒体5の下方軸方向端5cを被う)に流体密封の手法で接触し得る。
以下の説明は、取り付け端10の反対側で閉じられている外側筐体12を備える種類の添加剤室Eの一部を形成する添加剤タンク13に言及しているが、タンク13の他の構成が添加剤モジュールで使用されてもよいことは理解される。例えば、タンク13の壁Pが、ハウジング(2、3)の基部2aの近くに位置付けられた燃料と直接的に接触していてもよく、外側筐体12は、タンク13を燃料圧力にするために、透かし細工または貫通孔が設けられた剛体の構造によって置き換えられてもよい。
組み合わされたフィルタカートリッジCCは、ハウジング(2、3)へと一体的に挿入され得るユニットに対応する。カートリッジCCは、椀状部2の基部2aに対して当接するように適合された端であって、添加剤室Eの外側筐体12に連結されたバネ11、または、基部2aと一体的なバネ11を任意で有する端を備えている。カートリッジCCは、蓋3に取り外し可能に搭載される。封止された連結が、遠位フランジ6の突出部分または関連するガスケットと、封止部30の内側面側に形成された環状の封止面との間に設けられてもよい。代替で、封止された連結は、挿入部31の周囲の環状の表面に対するフィルタ要素4の封止リップの接触によって実現されてもよい。より大まかには、環状の封止接触は、蓋3およびフィルタ要素4が、入口ポート3aと連通している濾過の上流における領域Z1と、出口ポート3bと連通している濾過の下流における領域Z2とを(カートリッジCCの組み立てられた構成において)定めるように得られる。
カートリッジCCの取り外し可能な性質のため、椀状部2および蓋3は再使用可能な部品である。これらの部品の一方または他方は、取り付け境界面によって車両に連結され得る。図2の非限定的な例では、椀状部2が、このような取り付けを可能にする少なくとも1つの側方延在部2cを備えているのが見てとれる。人間工学的な理由のため、蓋3の封止部30は比較的平らで、添加剤の分配を制御するためのアクチュエータ部品が一切なくてもよい。また、添加剤タンク13の少なくとも一部が内側空間9に収められてもよい。
図1に示しているように、蓋3は、添加剤放出装置32を一体化している。この液体添加剤放出装置32は、挿入部31の一部であり、長手方向軸Aと平行に、
− 添加剤室Eの添加剤タンク13の内部と連通している添加剤入口E1を備える第1の軸方向端32aと、
− 燃料出口3bへと開口している、液体添加剤のための分配ポート34が設けられた第2の軸方向端32bと
の間で延びている。
添加剤を燃料循環回路C1へと放出するための分配ポート34を備える添加剤放出装置32は、液体添加剤を添加剤入口E1から分配ポート34へと循環するための分配通路DCを備えることは理解される。添加剤入口E1は、第1の軸方向端32aの一部を形成する連結端部35によって定められ得る。連結端部35は、例えば、オス連結であり、図5に示しているような管状の形を有する。
図11Aおよび図11Bの実施形態では、カートリッジCCは底から分解でき、添加剤放出装置32は、交換の間、動力車両に対して固定されたままとなる。この例では、椀状部2は、排水栓BPを有し得る取り外し可能部材2’によって交換される。取り外し可能部材2’のネジ山100は、筐体部材3’のネジ山101と係合し、環状ガスケット102は、フィルタハウジングの流体密封な取り付けを確実にする。この種類のフィルタハウジングでは、図3〜図4に示したカートリッジCC、または、図6に示したカートリッジCCが、同一の手法で搭載でき、図1〜図2に示したハウジングと同じように機能できることは理解される。
図7を参照して、ここでフィルタ1の例示の一体化を手短に説明する。
図7は、燃料フィルタ1を備えた内燃機関のための燃料循環回路C1を概略的に表している。従来、燃料循環回路C1は、燃料タンク15とコモンレール16との間に位置付けられており、タンク15とコモンレール16との間の燃料の流れを確保している。循環回路は、ここでは、燃料を濾過するように意図されているフィルタ1と、高圧ポンプ17とを備えている。高圧ポンプ17およびコモンレール16は燃料噴射システムを構成している。「供給配管」と呼ばれる第1の配管18aは、タンク15からコモンレール16への燃料の流れを確保し、「戻り配管」と呼ばれる第2の配管18bは、噴射システムからタンク15への燃料の流れを確保する。そのため、燃料はタンク15へと汲み出され、それからフィルタ1で濾過され、ポンプ17を介してコモンレール16へと圧力をかけて供給され、それから、一部はエンジンの噴射器19へと方向付けられ、別の一部は戻り配管18bを介してタンク15へと戻される。燃料の一部は、高圧ポンプ17から戻り配管18bへと送られてもよい。
添加剤放出装置32に連結された添加剤室Eを備えたフィルタ1におけるカートリッジCCの構成のため、燃料循環回路C1は、液体添加剤をコモンレール16へと流すことにもなる。好ましいとされる実施形態では、フィルタ1は、図7に示しているように、供給配管18aへと至る分配ポート34を有している。しかしながら、分配ポート34が、例えば液体添加剤を戻り配管18bへと分配するために、異なる配管へと開口することも可能である。
ここで、フィルタ1における燃料の例示の流れを図1および図2を参照して説明する。
典型的には燃料タンク15から来る濾過されていない燃料が、入口ポート3aによってハウジング(2、3)へと導入され、カートリッジCCの周りに形成され、具体的にはフィルタ媒体5の外側面5aによって画定されている上流領域Z1の環状空間21内の内部容積V1へと送られる。例えばディーゼル燃料といった濾過される燃料はフィルタ媒体5を通過でき、フィルタ媒体5は、固形物や、おそらくは水(例えば、疎水性布が加えられる場合、または、補強部材8が、オーバーモールドされた疎水性布を備え得た水分離管を備える場合)を含む不純物を保留する。フィルタ媒体5は、それ自体知られている形式のものであってよく、ここではさらに説明されない。
フィルタ媒体5を通過した後、濾過された燃料は、例えば補強部材8の螺旋状の起伏によって導かれつつ下流に向かってといった、内側空間9内の内側面5aに沿って流れることができる。開口(ここでは底開口80)を介して補強部材8を通過した後、濾過された燃料は、出口ポート3bに到達するために、挿入部31の周りに沿って(ここでは上向きに)流れることができる。図1の実施形態では、ベンチュリ管22が燃料入口ポート3aと燃料出口ポート3bとの間に位置付けられており、出口ポート3bの上流に局所的な負圧を作り出すのが見てとれる。濾過された燃料は、好ましくは長手方向軸Aに対して垂直である横断方向に位置するように設計されるベンチュリ管22を通過できる。濾過された燃料は、出口3bに到達するとき、ベンチュリ管22において分配される添加物を有利に含むことができる。
ベンチュリ管22は、ここではフィルタ要素4の組み立てられた状態においてフランジ6に隣接する燃料通路52において、蓋の封止部30に配置されており、分配ポート34は、ベンチュリ管22の狭窄領域へと開口している。したがって、ベンチュリ管は、燃料入口ポート3aおよび燃料出口ポート3bのうちの一方と分配ポート34との間に差圧を発生する手段を形成している。図示した例では、分配ポート34が出口ポート3bの近くであるため、液体添加剤は、濾過された燃料へと混合され、下流領域Z2の一部において、椀状部2の外側全体に位置付けられる。
図1および図10を参照すると、下流領域Z2について、内側空間9において、連通配管50によって定められているスリーブFの内部の第1のサブ領域Z21と、フィルタ媒体5の内側面5bとスリーブFの外側面との間で環状に延びるスリーブFの外部の第2のサブ領域Z22とに区別することができる。実際には、濾過された燃料の流れは、第2のサブ領域Z22において必然的に起こる(第1のサブ領域Z21が燃料ですでに満たされているとき)。
ここで、フィルタ要素4と蓋3の挿入部31へと連結されている添加剤室Eの例示の構成を、図1〜図6を参照して説明する。
ここで、添加剤室Eは、椀状部2とは別個である容器25への環状部24の流体密封な連結によって得ることができる外側筐体12を有している。容器25および環状部24は剛体でもよい。外側筐体12を備えたこの構成は、少なくとも部分的に可撓性のタンク13の完全性および流体密封性を保護することと、例えば、環状部24に形成された案内および/または取り付け面24aの使用によって、フィルタ要素4との連結および組み立てを容易にすることとを可能にする。これは、添加剤タンク13の周りの燃料が清浄であることを確実にもする。
この外側筐体12は、外部連結部28によって定められている好ましくは1つだけの液体添加剤出口管12aを有している。外側筐体は、タンク13の周りで、燃料が添加剤室Eに入るのを許容するために、少なくとも1つの燃料ポートO1も備えている。図1および図3に示しているように、タンク13は、ここでは椀状部を形成している可撓性で流体密封な壁Pと、好ましくは中心部において剛体である上方壁PSとから成る。タンク13は外側筐体12の内側で延び、壁Pは、タンク13の内部容積V2と外側筐体12によって定められている周辺容積V3との間で移動可能で流体密封である。この壁Pが、流体密封な分離を提供し、タンク13における添加剤と添加剤室Eにおける燃料との間で等しい圧力を維持もすることは、理解される。
図3の例では、上方壁PSは、外部連結部28を備え、長手方向軸Aを横断して延びている。上方壁PSの外側縁は、好ましくは変形不可能であり、外側筐体12に対して固定され、壁Pの上方部についての大きな直径の環状形を維持することを可能にする。したがってタンク13は、変形可能であり、可撓性の小袋に相当するものであり、壁Pにおける上向きの推進力によって、死容積を作り出すことなく空にされ得る。壁Pの材料は、非限定的な例によれば、おそらくはエラストマ(例えば、フルオロエラストマ)の変形可能な薄膜であり得る。薄膜の取り付けは、例えば薄膜の縁を流体密封のシールで捕まえることによる、それ自体知られている形式のものである。容器25の剛体の底25aは、図3に示し得るように、タンク13が充填された状態にあるとき、タンク13の可撓性の底と任意で接触していてもよい。図6の例では、壁Pを形成する薄膜は、エラストマでない可撓性のプラスチックによって形成されることに留意されたい。したがって、壁Pはプラスチック膜から成り得る(900μm未満の厚さであり得る)。
好ましくは、外部連結部28は、出口管12aを定めるために概して管状の形で延びており、外部連結部28が、添加剤放出装置32の軸方向端32aに形成された連結端部35に連結されていないときを意味する、外部連結部28が係合解除された状態にあるとき、流体密封な手法で出口管12aを自動的に閉じるための封止手段36を備えている。連結端部35が外部連結部28と係合されるときに分配通路DCが添加剤タンク13の内部と連通するように、連結端部35は、ここでは出口管12aと係合することで、封止手段36と協働する。任意で、外部連結部28は、組み立てを容易にするために、および、外部連結部28の内部の構成部品の摩耗が添加剤の漏れを時に引き起こす可能性があるため、このような摩耗を低減するために、環状部24において若干浮いてもよい(典型的には5mm以下の距離にわたって、若干の軸方向の移動の可能性があることを意味する)。
図3〜図5を参照すると、自己封止する外部連結部28は、2つの相対する開口を備えた本体部または管状部28aを備えており、本体部または管状部28aは、長手方向軸Aと平行であって、長手方向軸Aとおそらく一致し得る軸Xの通路を定めている。外部連結部28内の連結端部35の係合位置では、フィルタ要素4と添加剤室Eとは重ねられた構成になっており、封止手段36は、出口管12aを通じた液体添加剤の連通を許容するように配置される。次に、連結端部35は、外部連結部28の第1の端281から離れるように延び、別の言い方をすれば、出口管12aの開口から添加剤タンク13の内部容積V2へと延び、封止手段36と係合する。外部連結部28の第2の端282の側方には(ここでは、内側空間9への添加剤出口管12aの開口に対応するメス端282)、少なくとも1つの流体密封な径方向の接触が、連結端部35の側方外側面と、管状本体部28a内で内部に搭載される1つまたは複数の環状ガスケットJ1、J2との間に作り出される。
図5および図6の例では、ここでは、外部連結部28の管状本体部28aは、上方壁PSを通過し、その側面において、モミの木に似た三角形の断面の周囲フランジ28bを形成する外部環状突起を有する。管状本体部28aは、タンク13の一部を形成するプラスチックの端部40へと部分的に挿入される。典型的には上方壁PSに溶接されるこの端部40は、液体添加剤タンク13の上方壁PSに対して軸方向外向きに突出する。この端部40は、ここではモミの木の形態で、端281と係合するように好ましくは一定の断面の通路を定める。周囲フランジ28bは、端部40を構成する可撓性の材料を変形し、端部40と接触している連続したフランジ28bがあるのと同じ数のシールを形成する。溶接領域40aが、上方壁PSと端部40のリップの下面との間に定められている。この溶接領域40aは、軸Aに対して垂直に延びている。
同じ種類の端部40を備えた変形では、端281は、Oリングを受け入れる外部環状溝を有してもよい。この場合、端281は、端部40の内側面と端281とにわたって分布される保持部材の係合によって、所定位置に固定され得る。例えば、端部40の下方部に形成される、径方向に突出する相補的なスロット要素がある。
管状本体部28aの内部では、軸Xに沿って、スライド可能に搭載されている弁37が、出口管12aを閉じるために使用されている。封止手段36の一部である弁37は、バネなどの弾性付勢部材38によって、閉位置に向かって付勢されている。流体密封な封止は、例えば、環状ガスケットJ2が弁37の周辺に位置付けられた軸方向面S2のための当接部を形成するという事実のため、得られる。したがって、弾性付勢部材38が抑制力(この抑制力は、フィルタ1におけるカートリッジCCの位置決めに依存して加えられる、または、加えられない)をもはや受けなくなるとき、弁37の管状部T2がガスケットJ2と径方向で接触できる。この弾性付勢部材は、例えば、第1の端281に形成された座部39に圧し掛かるバネによって形成されている。連結端部35が取り外されるとき、弁37が、ここではバネの推進力によって、液体添加剤出口管12aを完全に封止する閉位置を占めるようにこの形式の当接部と接触するまで移動されることは、理解される。
図3および図5の非限定的な例では、封止手段36の開状態は、添加剤タンク13を内側空間9と連通させるために、ここでは中空である連結端部35によって発揮される弁37に対する推進力によって得られる。連結端部35の挿入は、好ましくは、図1に示しているような椀状部2および蓋3の取り付け構成において、カートリッジCCの搭載状態に対応する。当然ながら、封止手段36は、他の代替の形態であってもよい。そのため、封止手段36の弁37は、必ずしも管状本体部28aとの流体密封な径方向の接触ではなく、軸方向での流体密封な手法で開く通路を封止するボールまたはピストンの形態であってもよい。外部連結部28において少なくとも2つのガスケットJ1、J2を用いるとき、これらのガスケットJ1、J2が所与の異なりうる温度範囲にわたって各々効果的であることが準備され得る。非限定的な例として、流体密封性は、連結端部35によって定められる入口E1の内径Dに任意で少なくとも等しい軸方向距離にわたって、2つのガスケットJ1、J2を分配することで改善され得る。
図3の例では、上方壁PSの設計は異なっており、その結果、外部連結部28の管状本体部28aを備えている(1つの部品として成形されている)。この構成であれば、添加剤室Eに対する連結端部35について、位置決めの遊びの連鎖がより短い。これは、添加剤放出装置32の第1の軸方向端32aの正確な位置決めを確保するために中間部品を製作するとき、公差を追加する必要性を排除する。
遠位フランジ6は、添加剤放出装置32を連結するステップの間、内側空間9への挿入部31の係合を可能にするために、添加剤室Eの最大直径D3(ここでは、図1〜図6の例における遠位フランジ6と少なくとも同じ広さである)より小さい、または、最大直径D3と実質的に等しいが、挿入部31の直径より大きい(または、等しい直径)可能性のある第1の内径D1を有する中心開口60を備える。フィルタカートリッジCCの組み立てを可能にするために、近位フランジ7が、第1の内径D1と同様の直径の第2の直径D2を有する中心開口70を有することが、理解される。ハウジング(2、3)における配置を最適化するために、および、フィルタ1の全体の大きさを低減するために、以下の関係がこれらの直径について満たされ得る。
0.5≦D1/D3≦1および0.5≦D2/D3≦1
図4に示しているように、実際には、添加剤室Eの取り付け端10が、フィルタ要素4との組み立てを容易にするために、回転対称を有することが有利である。この場合、管状本体部28aによって定められる通路の軸Xは、フィルタ要素4の長手方向軸Aと一致している。図8は、近位フランジ7の径方向部7cの平面における取り付け端10の回転対称も示している。しかしながら、通路の軸Xは環状部24の中心軸に対して側方にずらされてもよく、フィルタカートリッジCCが蓋3の挿入部31と係合されるとき、連結端部35が長手方向軸Aに対して対応するようにずらされることは、理解される。正しい角度位置は、この場合、遠位フランジ6に配置される案内手段および/または位置指示体(目印)を用いることで、容易に得ることができる。
図3〜図4および図8を参照すると、外側筐体12の環状部24は、取り付け端10と、近位フランジ7の径方向部7cと平行に延びる径方向部24cとを備えている。取り付け端10は、径方向部7c(この部分7cは環形を有する)によって定められた開口70を通じて延びる。外部連結部28はこの開口70を横切ってもよい。この非限定的な例では、取り付け端10は、径方向部24cに対して軸方向に突出し、外部連結部28の管状本体部28aを取り囲む(したがって、外部連結部28は、フィルタ媒体5の内側面5b、近位フランジ7、および任意の補強部材8から径方向のある距離において延びる)。
図3で見ることができるように、取り付け端10は、近位フランジ7に沿って延び、フィルタ要素4への添加剤室Eの取り付けを可能にする。取り付け端10は、封止リップ24dまたは自由縁に隣接する丸縁を備えている。この封止リップ24dは、近位フランジ7に隣接するまで内側空間9へと挿入する下方端31aの対応する環状の内側面との、好ましくは径方向接触である封止接触の環状領域を形成するように意図されている。代替で、丸縁または同様の封止リップは、取り付け端10の環状面と協働するために、挿入部31の端に形成されてもよい。
取り付け端10は、環状部24の径方向部24cと結合する領域から環状に延びる環状の案内および封止する表面部24a(ここでは円筒軸受)をさらに備えている。近位フランジ7は、カートリッジCCにおいて表面部24aと封止された環状の接触をしている連続環状面7dを、径方向部7cの内側縁に連結される軸方向に延びる部分において備えている。
同様に、遠位フランジ6は、封止部30の対応する連続面と封止した接触をしている封止リップ6aを有している。フランジ6および7におけるこれらの2つの流体密封の領域があれば、フィルタ要素4は、上流領域Z1の環状空間21と、図1に示すように出口ポート3bと連通だけしている内側空間9との間に、流体密封な手法で介在される。
ここで図3、図4、および図6を参照すると、環状部24が、半球形を有し、容器25に連結された大きな環状の縁B1と、外部連結部28のための通路を定める小さい環状の縁B2との間で延びているのが、この例では見てとれる。ここで、外部連結部28は、外部連結部28が挿入されるのに通る環状部24から区別できる。管状本体部28aの周囲に形成されたカラー28cは、環状部24に対する外部連結部28の軸方向の移動を制限する。この保持のため、端281とタンク13の上方壁PSとの間の封止された連結が、連結端部35の挿入または引込の間に発揮される力に対して維持される。当然ながら、取り付けの他の形態が、添加剤室Eに一体的に固定された外部連結部28を維持するために用いられてもよい。
様々な選択肢が、添加剤室Eをフィルタ要素4に連結するために用いられてもよく、そのうちの1つは、
− 表面部24aと、近位フランジ7の連続面7dとの間の接触および摩擦による、ここでは流体密封な連結で、および/または、
− フィルタ要素4の一部である1つまたは複数の当接部8bを超えて位置決めされるときに係合する、取り付け端10の周囲面から径方向外向きに突出するクリップ24bを用いた、スナップ留め付けで、
取り付け端10の入れ子になった挿入に対応する。
図4および図6の非限定的な例では、添加剤室Eは、取り付け端10の内側空間への入れ子の挿入によって、フィルタ要素4から分離できないように搭載される。クリップ24bは、補強部材8の下方端8aにおいて形成された当接部8bのため、取り付け端10の引き抜きを防止する。代替で、このような当接が、近位フランジ7の少なくとも1つの環状内側リップによって形成されてもよい。
これらの図は、環状の表面部24aと封止リップ24dとの間の環状部24に配置された突出するクリップ24bを示しているが、例えば、取り付け端に形成された開口と係合する近位フランジ7の突出する起伏で、保持のための他の可能性が提供されてもよい。
より大まかには、取り付け端10は、追加的な高さを寸法に加えることなく添加剤室Eの連結を可能にするために、フィルタ媒体の下方端5cを超えて延び得る留め付け手段を提供することは理解される。図6では、フィルタ媒体5の下方端5cと添加剤室13の上方壁PSとの間の軸方向高さH1が小さく(例えば、10mm未満)、典型的には、遠位フランジ6の高さH2以下であり得ることに気付くことになる。
添加剤放出装置32の一実施形態は、ここで、図1、図9、および図10を参照しつつ説明されることになる。
添加剤放出装置32は、ここで、分配通路DCの全体または一部分を封止することができる電磁弁または同様のアクチュエータ装置62を備えている。添加剤放出装置32は、蓋3と一体であってもよい。フィルタ1の組み立てられた状態に基づいて、装置32が蓋3に対して長手方向軸Aに沿う並進で固定されることによって、カートリッジCCの交換の間、内側空間9から全体として引き抜かれ得ることは、理解される。連結端部35が、外部連結部28と固定して係合することなく係合され、流体密封性は好ましくは径方向であるため(少なくとも1つの環状の封止領域によって得られる)、内側空間9から出る添加剤放出装置32の移動は、軸方向の保持面によって邪魔されない。
添加剤放出装置32は、例えば、アクチュエータ装置62を保護するために外部スリーブFを備える。この保護スリーブFは、周辺容積V3を、内側空間9を通って進んでフィルタ要素4のフランジ6を横切る燃料で満たすことができる連通配管50を備えてもよい。周辺容積V3における燃料圧力は、設計により発生される水頭損失を除いて、ベンチュリ管22の上流で蓋3の燃料通路52において流れる濾過された燃料の圧力と同一である。連通配管50は、好ましくは清浄な燃料である燃料を、タンク13の全部または一部を包囲するあらゆる周辺容積V3へと方向付けることを可能にする任意の種類の回路によって、置き換えられてもよい。連通配管50の断面が搬送管66の断面の少なくとも3倍超であることを絶対に確保しなければならない。
ここで、スリーブFは、例えば、溶接、接着、または、流体密封の取り付けの他の従来の手段によって、封止部30に固定的に取り付けられる。図9を参照すると、スリーブFとの連結の環状の領域が、封止部30の中心部30aを包囲している。この中心部30aでは、内側空間9を向く側において、電力プラグ63と、分配通路DCのための開口O3と、燃料通路52へと開口し、圧力の均一化を可能にするために連通配管50に延びる側方通路52bを形成する配管とが位置付けられている。この中心部30aは、アクチュエータ部品62のための案内および取付要素を備えてもよく、ここでは、内側空間9へと突出する保持タブ65(保持は、典型的にはスナップ嵌合である)を形成している。
添加剤放出装置32の組み立ての間、非限定的な例によれば、以下のステップが実施され得る。
− 概して環状の形を有する支持体S3においてあらかじめ組み立てられる液体添加剤のための搬送管66の、開口O3への挿入。
− 区画64と燃料通路52との間で封止を確立するために、搬送管66と接触している、例えば環状である、1つまたは複数のガスケットJ3、J4を使用した、アクチュエータ部品62の軸方向端(封止部30側における端)への支持体S3の流体密封な組み立て。
− アクチュエータ部品62における側方にずらしたコネクタ62cの電力プラグ63への電気的連結。
− (アクチュエータ部品62のフランジ62bに形成された)スロット62aでの保持タブ65の係合による、アクチュエータ部品62の封止部30への取り付けを保持する。
− 搬送管66を燃料通路52の内側面と面一にする位置へと支持体S3を駆り立てるために、ここではバネ67の圧縮によって、スリーブFの一部に圧し掛かる付勢状態での弾性戻し部材の配置。
− 添加剤入口E1が分配通路DCの唯一の入口通路を形成し、分配ポート34が分配通路DCの唯一の出口を形成するように、封止部30へのスリーブFの取り付け。
図10を参照すると、ここでは螺旋バネ67である弾性戻し部材は、スリーブFの内部での添加剤放出装置32の組み立てのときに、支持体S3をその最終位置へと付勢するために使用できる。弾性戻し部材は、支持体S3とアクチュエータ部品62との間のあらゆる軸方向の遊びを調節する。アクチュエータ部品62が区画64において長手方向にスライドでき、軸方向の当接ではなく、径方向の接触によって内側管69に対して係合できることは、理解される。添加剤放出装置32の組み立てられた状態では、添加剤放出装置32は、蓋3に固定され、添加剤タンク13を連結解除するステップの間、蓋3と共にスライドする。
支持体S3がアクチュエータ部品62に固定され、その最終位置に着座されるとき、搬送管66は、アクチュエータ装置62の内部から燃料通路52へと延びる分配通路DCの区分を定めるために、アクチュエータ部品62の軸方向添加剤通路APへと十分に挿入される。電磁弁を用いるとき、搬送管66は、簡単な調節されたスライド連結および/または少なくとも1つの環状ガスケットJ3とのスライド組み立てによって、軸方向添加剤通路APへと封止して挿入される。
連通配管50がスリーブFに設けられるとき、スリーブFが、連通配管50が側方通路52bを形成する配管と結合する端に特有の環状の封止領域を定める中心部30aに取り付けられるように、連通配管50は配置されてもよい。図10では、連通配管50が、2つの相対する開口50aおよび50bへと軸方向に開口しているのが見てとれる。
図1および図10の非限定的な例では、この連通配管50は、電磁弁または同様の機能的な構成部品などのアクチュエータ部品62が収められる区画64から、流体密封の手法で分離される。そのため、燃料は、電磁弁に入らない、または、電磁弁を包囲せず、例えば区画64からタンク13への出口を形成する分配通路DCの添加剤入口E1に入る。少なくとも1つの環状ガスケットJ5が、区画64と分配通路DCとの間に封止を確立するために、アクチュエータ部品62に搭載されてもよい。より大まかには、ここでは、液体添加剤が、燃料通路52へと排他的に放出されるように流体密封通路で流れることは、理解される。分配通路DCの一部は、支持体S3に搭載されている搬送管66によって形成されている。この支持体S3は、アクチュエータ装置62と、ここでは電磁弁と、蓋3の封止部30と間で、好ましくはこれらの要素62、30に対して直接的な接触で、配置され得る。
図10からはっきりと見ることができるように、搬送管66の軸は、通路の軸X(ここでは、連結端部35の長手方向軸に対応する)に対してずれてもよい。この構成は、アクチュエータ部品62に対して、周辺領域に連通配管50を配置するために選択される。連結端部35の近くのアクチュエータ部品の端は、スリーブFの内側管69と、任意に少なくとも1つのガスケットを使用して、封止するように係合できる。したがって、添加剤液体は、スリーブFの内部でアクチュエータ部品62の周りを流れることなく、添加剤入口E1から搬送管66へと流れることができる。これは、放出装置32の内部構成部品を保護する。添加剤が燃料通路52より狭窄している分配通路DCのみで流れるように向かわされるという事実は、ベンチュリ管22における増加された燃料速度と関連する負圧の効果的な使用を可能にする。
好ましい実施形態では、燃料通路52は、入口通路52aからある距離において、および、出口3bからある距離において、ベンチュリ管22を形成している狭窄区域を有し、加速効果を可能にする。燃料通路52は、例えば、上方面53aと、フィルタ要素4の組み立てられた状態において、管53cが長手方向軸Aと平行な方向で突出する下方面53bとを有する成形プラスチック部品53によって定められる。管53cは、図1に示しているように、フィルタ要素4のフランジ6と共に、環状の蓋/フィルタ要素を定めるために使用され得る。上方面53aは、この場合、入口ポート3aおよび出口ポート3bを提供する蓋3の外側壁3cによって覆われてもよい。プラグ要素54、55は、燃料通路52の端で封止するように係合されて、燃料が上方壁3と接触することになるのを防止する。また、プラグ要素54、55は、燃料をベンチュリ管22へと案内し、添加剤の混ぜられた燃料を出口3bへと案内する。
分配通路DCの搬送管66は、好ましくは、燃料通路52に対して垂直に配置される。図10に示しているように、ベンチュリ管22と燃料出口3bとの間における断面の増加は、添加剤混合燃料を、燃料通路52に入る燃料の速度に近い速度へと回復するために、任意で設けられ得る。
搬送管66が、例えば、2mm以下で、好ましくは1mm未満である、比較的小さい内径を有し得ることは、理解される。搬送管66の大きさ(長さは、典型的には少なくとも10mmで、好ましくは少なくとも20mmに等しい)は、ベンチュリ管22によって発生される負圧を補強する。適切な場合、搬送管66は毛細管作用を有し得る。この場合では、この種類の毛細管を介した拡散の割合に依存して、変形の実施形態では、ベンチュリ管22を排除すること、および、例えば戻し回路について、おそらくは搬送管66を介して分配することが可能である。
アクチュエータ部品62における封止部材(図示せず)の存在は、(例えば、車両が運搬されるとき)燃料通路52への液体添加剤の偶発的な放出を防止または制限できる。
ここで、添加剤室Eのタンク13から分配ポート34への添加剤の放出を制御することが、図1、図5、および図10を参照して説明される。
フィルタ1の運転の間、燃料が、燃料入口ポート3aと燃料出口ポート3bとの間で連続的に流れる。ベンチュリ管22は、ここでは差圧発生手段を構成し、添加剤分配ポート34と燃料出口ポート3bとの間に負圧を発生する。添加剤室Eが、配管50を介して燃料出口ポート3bと連通しているため、周辺容積V3は、燃料出口ポート3bにおいて流れる燃料と同じ圧力において、燃料で満たされる。ここでは移動可能で流体密封な壁である添加剤タンク13の壁Pは、添加剤タンク13における添加剤と周辺容積V3における燃料との間の同一の圧力を維持する。
そのため、添加剤タンク13における圧力は分配ポート34における圧力より大きく、これは、添加剤を、タンク13から分配ポート34へと移動させてから、ベンチュリ管22を通って流れる燃料に拡散させ、したがって循環回路C1へと拡散させる。アクチュエータ装置62は、添加剤の流れを防止または低減させることができる。例えば、ソレノイド弁が、エンジンがオフのとき、添加剤の放出を停止するために用いられる。それ自体知られている種類の電磁弁が、分配通路DCを封止するのに適した封止部材と共に用いられてもよい。例えば、長手方向軸Aと平行な軸方向で移動可能である従来の封止部材(図示せず)が、用いられる。閉位置における封止部材は、分配通路DCの2つの区域の間の結合領域に通常位置付けられる座部に圧し掛かる。移動は、既知の手法で(典型的には、添加剤放出装置32によって受け入れられる電気命令によって)、電磁石によって制御されてもよい。最大寸法が約10cmである電磁弁が、この種類の用途に適し得る。
この実施形態では、アクチュエータ装置62は、添加剤分配通路DCの全体または一部の封止のための電気機械的手段として示されている。しかしながら、このような手段の使用は任意であり、本発明は、当然ながら、分配通路DCを封止することなく、または、熱動弁、「傘」弁、逆止弁、または油圧制御弁など、添加剤分配通路を封止するための他の手段を用いることで、実施できる。
また、非限定的な例では、添加剤は、燃料循環回路C1への噴射の前に加熱されてもよい。好ましい選択肢によれば、タンク13を出る添加剤は、分配通路DCに入る前に加熱される。したがって、加熱面部材が、第1の軸方向端32aまたはその近くに配置され得る。添加剤は、例えば、30℃から60℃の間の温度に加熱される。添加剤を加熱することに関する利点のうちの1つは、加熱が、分配通路DCを通じて添加剤の分布を、実質的に一定の温度で可能にし、したがって一定の速度で可能にすることである。分配通路DCが毛細管(非常に小さい直径)によって形成されるとき、添加剤の粘度における変化を排除することで、噴射される添加剤の量の正確な制御を可能にする。このような加熱は、局所的な加熱がアクチュエータ装置62によって管理されないため、粘度変化を補償するのに特に有用である。
熱交換を最適化するために(熱損失および加熱に必要とされるエネルギーを最小とするために)、タンク13に収められる添加剤よりも、分配通路DCの入口の近くの添加剤を加熱することが好ましい。
一実施形態では、分配ヘッド32は、蓋3において、または、ハウジングの同様の部分において外部にアクセス可能であるコネクタが設けられた、例えば電気式といった加熱装置(図示せず)を有し得る。例えば分配ヘッド32の側壁に埋め込まれるといった接続ワイヤが、コネクタと加熱装置の加熱表面部材との間の接続を確立するために用いられてもよい。加熱表面部材は、基板または同様の電気回路部品に設けられ得る。この場合、加熱表面は、典型的には、1つまたは複数のPTC(正の温度係数)加熱要素によって形成される。
代替で、加熱は、後にフィルタ媒体5を通過し、第1の軸方向端32aを横断および/または包囲する通路に入ることができる燃料を加熱することで、第1の軸方向端32aにおいて生じてもよい。より大まかには、添加剤が、分配ポート34の上流で、好ましくは連結端部35と分配通路DCの入口との間で、加熱されてもよいことは、理解される。
代替の実施形態では、周辺容積V3が、上流領域Z1からの燃料で満たされてもよく、または、添加剤タンク13が、別の流体の圧力および/もしくは圧力発生器からの圧力にされてもよい。
本発明の一つの利点は、添加剤タンク13の出口との接触を排除し、嵩を最小限とする、添加剤室Eとの連結を作り出すために、蓋3の挿入部31をフィルタ要素4に通して組み立てる方法にある。
別の利点は、(液体添加剤が回路C1へと徐々に放出されるにつれて)上方壁PSに邪魔されずに近付くために、初期に椀状の形とされた壁Pの能力のため、十分に収縮でき、それ自体で閉じることができる可撓性タンク13の使用である。当然ながら、タンク13は、丸くされた底を持つ単純な小袋と異なる形状を有してもよく、図の例は、例示の目的だけで提供されている。
本発明の装置は、燃料に含まれる任意の種類の添加剤を搬送することを可能にする。これらの添加剤は、2つの区分、すなわち、燃料添加触媒(FBC:Fuel Borne Catalysts)と通常称される、微粒子フィルタ(PE)の再生を支援するための触媒機能を有するものと、触媒機能以外の機能を有するものとに分類できる。
添加剤は、液体または固体の形態であり得る。
FBC添加剤は、燃料に溶解可能または分散可能な、塩、有機金属錯体、または、これらの塩もしくは錯体の混合物の形態であり得る。FBC添加剤は、コロイド分散の形態であってもよい。この分散のコロイドは、周期表の群IIA、IVA、VIIA、VIII、IB、IIIB、およびIVBから選択される希土類元素および/または金属の化合物に基づかれ得る。
より具体的には、コロイドは、セリウムに基づく化合物および/または鉄に基づく化合物であり得る。
先に参照した周期表は、非特許文献1において発行されているものである。
洗浄組成物を含むコロイド分散を用いることも可能である。
コロイド分散の例については、特許文献2、特許文献3、特許文献4、および特許文献5に記載されているものが挙げられ、特許文献4および特許文献5に記載されている分散は、それぞれセリウム化合物および鉄化合物に基づき、これらの分散は両親媒性物質も含んでいる。
特許文献6および特許文献7は、同じく用いられ得る結晶の形態での鉄の分散を開示している。
鉄化合物、両親媒性物質、および、第4級アンモニウム塩を含む洗浄組成物に基づいたコロイド分散を記載している特許文献8、特許文献9、および特許文献10にも言及できる。
FBCではなく、触媒機能以外の機能を有する他の種類の既知の添加物が、燃料回路へと噴射されてもよい。これらの添加物は、エンジンにおける燃料分布、および/または、エンジン性能、および/または、運転の間のエンジン安定性を改善する。
例は、消泡剤、除氷添加剤、燃料が不透明になるまたは凍結する温度を下げるポリマ添加剤、および、流れ向上添加剤である。
腐食を抑制する添加剤が用いられてもよい。
セタンを高める添加剤、オクタンを高める添加剤、煙を抑制する添加剤、摩擦調整(FM)添加剤、または、「超高圧」添加剤など、エンジン性能を向上するための添加剤が用いられてもよい。
噴射器における堆積物を低減するように意図された洗浄添加物が用いられてもよい。
潤滑性改良添加剤が、燃料潤滑性が悪いとき、特に高圧ポンプおよび噴射器において、摩耗または固着を防止するために用いられてもよい。
運転中のエンジン安定性を向上するための添加剤が検討されてもよく、酸化防止剤、安定剤、特定の金属の触媒効果を中和するための金属不活性在、形成された粒子を分散し、比較的大きい粒子の凝集を防止するための分散剤が、用いられてもよい。
特定の一実施形態によれば、添加剤は、洗浄添加剤と、潤滑添加剤と、おそらくは腐食抑制添加剤との組み合わせである。
前述したような洗浄の種類の燃料性能添加剤(特許文献8)と関連付けられるFBCの種類の添加剤が、微粒子フィルタが搭載された車両の場合、特に有利である。
同じ場合、特に、燃料が変わりやすい品質および/または悪い品質のものである地域で車両が販売されるとき、複数の燃料性能添加剤をFBCの種類の添加剤と関連付けることは有利である。
車両が微粒子フィルタを搭載していない場合では、1つまたは複数の洗浄剤を潤滑剤および腐食抑制剤と組み合わせるなど、様々な種類の添加剤の組み合わせが検討できる。
本発明が、請求されているような本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態に多くの他の具体的な形態を取らせることができることは、当業者には当然ながら明白である。具体的には、記載は流体密封な封止領域の実施のためのいくつかの例に言及しているが、当業者は、環状シールを提供する任意の他の実施形態が、フィルタ要素4と蓋3との間の封止領域に適していることを理解する(同じことは、フィルタ要素4と添加剤室Eとの間の封止領域についても真実である)。
また、差圧は、負圧の現象によって、例えばベンチュリ管22によって、必ずしも発生されず(ダイアフラムの使用はベンチュリ管22の代替である)、添加剤タンク13の少なくとも1つの壁Pの外側面で発揮される正圧の生成からも生じ得ることは、理解される。差圧発生手段がフィルタ要素4であってもよく、この場合、封止部30がベンチュリ管なしであってもよく、挿入部31に形成された圧力均一化配管50が排除できることは、同じく理解される。
1 フィルタ
2 ハウジング、椀状部
2’ 取り外し可能部材
2a 基部
2b 側壁
2c 側方延在部
3 ハウジング、蓋
3’ 筐体部材
3a 燃料入口ポート
3b 燃料出口ポート
3c 外側壁
4 フィルタ要素
5 フィルタ媒体
5a 外側面
5b 内側面
5c 下方軸方向端
6 遠位フランジ、第1のフランジ、上方フランジ
6a 封止リップ
7 近位フランジ、第2のフランジ、下方フランジ
7c 径方向部
7d 連続環状面
8 補強部材
8b 当接部
9 内側空間
10 取り付け端
11 バネ
12 外側筐体
12a 液体添加剤出口管
13 添加剤タンク、添加剤室
15 燃料タンク
16 コモンレール
17 高圧ポンプ
18a 第1の配管、供給配管
18b 第2の配管、戻り配管
19 噴射器
20 穴
20a ナット
22 ベンチュリ管
24 環状部
24a 案内および/または取り付け面、環状の案内および封止する表面部
24b クリップ
24c 径方向部
24d 封止リップ
25 容器
28 外部連結部
28a 本体部、管状部
28b 周囲フランジ
30 封止部
30a 中心部
31 挿入部
31a 下方端
31b 上方端
32 添加剤放出装置、分配ヘッド
32a 第1の軸方向端
32b 第2の軸方向端
34 分配ポート
36 封止手段
37 弁
38 弾性付勢部材
39 座部
40 端部
40a 溶接領域
50 連通配管
52 燃料通路
2a 入口通路5
52b 側方通路
53 成形プラスチック部品
53a 上方面
53b 下方面
53c 管
54、55 プラグ要素
60 中心開口
62 電磁弁、アクチュエータ装置、アクチュエータ部品
62b フランジ
62c コネクタ
63 電力プラグ
64 区画
65 保持タブ
66 搬送管
67 螺旋バネ
69 内側管
70 開口
80 底開口
100 ネジ山
101 ネジ山
102 環状ガスケット
281 第1の端
282 第2の端、メス端
A 長手方向軸
AP 軸方向添加剤通路
B1 大きな環状の縁
B2 小さい環状の縁
BP 排水栓
C1 燃料循環回路
CC フィルタカートリッジ
D 内径
D1 第1の内径
D2 第2の直径
DC 分配通路
E 添加剤室
E1 添加剤入口
F スリーブ
J0、J1、J2、J3、J4、J5 環状ガスケット
O1 燃料ポート
O3 開口
P 壁
PS 上方壁
S2 軸方向面
S3 支持体
T2 管状部
V ネジ
V1 内部容積
V2 内部容積
V3 周辺容積
X 軸
Z1 上流領域
Z2 下流領域
Z21 第1のサブ領域
Z22 第2のサブ領域

Claims (17)

  1. ‐基部(2a)を定める第1の端と、蓋(3)によって形成される第2の端と、の間に延びるハウジング(2、3)であって、内部容積(V1)を画定し、濾過されていない燃料のための入口(3a)および濾過された燃料のための出口(3b)を有する、ハウジング(2、3)と、
    ‐前記内部容積(V1)に配置されるとともに、前記蓋(3)に係合する第1の軸方向端、第2の軸方向端、および、前記第1の軸方向端と前記第2の軸方向端との間で延びる実質的に環状のフィルタ媒体(5)を有するフィルタ要素(4)であって、前記フィルタ媒体(5)が内側空間(9)を定める内側面(5b)を有する、フィルタ要素(4)と、
    ‐燃料と混合するのに適した液体添加剤を収容する添加剤タンク(13)と、
    ‐前記タンク(13)から、内燃機関のための燃料循環回路(1)内へ前記液体添加剤を分配するための添加剤放出装置(32)であって、前記添加剤放出装置(32)が、分配通路(DC)、および、前記分配通路を全体的または部分的に選択的に封止するように適合された少なくとも1つのアクチュエータ部品(62)を備え、少なくとも前記アクチュエータ部品(62)の開位置については、前記分配通路(DC)が、前記添加剤タンク(13)と流体連通するとともに、前記分配通路(DC)より大きい断面を有する前記蓋(3)の燃料通路(52)へと開口する、添加剤放出装置(32)と、
    を備え、
    前記添加剤放出装置(32)が前記内側空間(9)へ少なくとも部分的に延び、前記アクチュエータ部品(62)が、前記内側空間(9)へ、好ましくは前記ハウジングの前記第2の端から所定の距離において、延びることを特徴とする燃料フィルタ(1)。
  2. 前記添加剤放出装置(32)が、前記蓋(3)および前記基部(2a)から選択されるハウジング部に固定されるとともに、該ハウジング部に対して、前記フィルタ要素(4)の長手方向軸(A)に沿って並進状態で取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。
  3. 前記添加剤タンク(13)への連結のために適合されている自由端(35)を有するスリーブ(F)を備え、該スリーブ(F)が、
    ‐前記アクチュエータ部品(62)を収容するための区画(64)と、
    ‐前記区画(64)から分離し、2つの軸方向に対向する開口(50a、50b)間で延びる配管(50)であって、前記2つの対向する開口のうちの一方(50a)が、前記配管(50)を前記蓋(3)の前記燃料通路(52)と連通させている、配管(50)と、
    を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタ。
  4. 前記添加剤放出装置(32)が、前記分配通路(DC)の一部を定める添加剤搬送管を備え、前記搬送管(66)が、前記アクチュエータ部品(62)の添加剤通路内へ挿入されており、
    少なくとも1つの環状ガスケット(J3、J4)が前記搬送管(66)に取り付けられて、前記区画(64)と、前記蓋(3)の前記燃料通路(52)と、の間に封止を作り出し、
    少なくとも1つの環状ガスケット(J5)が前記アクチュエータ部品(62)に取り付けられて、前記区画(64)と、前記分配通路(DC)と、の間に封止を作り出すことを特徴とする請求項3に記載のフィルタ。
  5. ‐前記フィルタ要素(4)が、前記濾過されていない燃料の入口(3a)と連通している上流領域(Z1)と、前記濾過された燃料の出口(3b)と連通している下流領域(Z2)とを定め、
    ‐前記下流領域(Z2)が、前記内側空間(9)に、前記配管(50)によって画定された前記スリーブ(F)の内部の第1のサブ領域(Z21)と、前記フィルタ媒体(5)の前記内側面(5b)と前記スリーブ(F)の外側面との間で環状に延びる前記スリーブ(F)の外部の第2のサブ領域(Z22)と、を備えることを特徴とする請求項3または4に記載のフィルタ。
  6. 前記濾過されていない燃料の入口(3a)と前記濾過された燃料の出口(3b)とが、前記基部(2a)から所定の距離に配置され、前記分配通路(DC)が、前記蓋(3)の前記燃料通路(52)内へ開口する液体添加剤分配ポート(34)を画定し、前記液体添加剤分配ポート(34)が、前記燃料の入口および出口のポート(3a、3b)から離間していることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のフィルタ。
  7. 前記蓋(3)の前記燃料通路(52)が、前記燃料の入口(3a)または出口(3b)のポートと、前記添加剤分配ポート(34)と、の間に差圧を発生させるためのベンチュリ管(22)を備えることを特徴とする請求項6に記載のフィルタ。
  8. 前記蓋(3)の前記燃料通路(52)が、前記フィルタ要素(4)の前記第1の軸方向端を横切る少なくとも1つの配管(50)を介して、前記内側空間(9)と連通しており、前記燃料通路(52)が、
    ‐前記入口ポート(3a)および前記出口ポート(3b)のうちの少なくとも1つを提供する前記蓋(3)の外側壁によって任意に覆われた上方面(53a)と、
    ‐前記フィルタ要素(4)の前記第2の軸方向端(6)によって、環状の蓋/フィルタ要素封止領域を定める管(53c)が、前記フィルタ要素(4)の長手方向軸(A)に平行な方向に突出する下面(53b)と、
    を備える成形プラスチック部品(53)によって画定されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のフィルタ。
  9. 前記蓋(3)の前記燃料通路(52)が、前記濾過された燃料の出口(3b)と連通しており、
    ‐前記内側空間(9)と連通しており、前記フィルタ要素(4)の前記第1の軸方向端(6)の近くで開口する入口通路(52a)と、
    ‐前記入口通路(52a)と前記濾過された燃料の出口(3b)との間に位置決めされた側方通路(52b)と、
    を備え、
    前記添加剤タンク(13)が、添加剤室(E)の一部であるとともに、前記室(E)の外側筐体(12)と共に、前記側方通路(52b)と流体密封に連通している周辺容積(V3)を定めることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のフィルタ。
  10. 前記液体添加剤タンク(13)が、前記添加剤タンクの内部容積(V2)と、前記外側筐体(12)によって画定される前記周辺容積(V3)と、の間に少なくとも1つの移動可能かつ流体密封の壁(P)を有し、前記移動可能な壁(P)が、前記添加剤タンク(13)における前記添加剤と、前記周辺容積(V3)における前記燃料と、の間に封止された分離を提供し、かつ同一の圧力を維持することに寄与することを特徴とする請求項9に記載のフィルタ。
  11. 前記蓋(3)の前記燃料通路(52)と連通しており、かつ前記周辺容積(V3)と連通するように前記フィルタ要素(4)の前記第2の軸方向端(7)の近傍に延びる圧力平衡配管(50)を、前記分配通路(DC)と平行に、前記内側空間(9)中に備えることを特徴とする請求項9または10に記載のフィルタ。
  12. 前記圧力平衡配管(50)が、前記側方通路(52b)を介して前記燃料通路(52)内に開口し、前記スリーブ(F)と、前記外側筐体(12)上に形成された、好ましくは環状リップ(24d)である封止面と、の間の流体密封な環状の接触によって、前記第2のサブ領域(Z22)から封止された態様で離間され、それによって、前記周辺容積(V3)における圧力が前記側方通路(52b)における圧力に相当することを特徴とする請求項5に従属するときの請求項11に記載のフィルタ。
  13. 前記ハウジング(2、3)が、
    ‐前記基部(2a)を備え、前記添加剤タンク(13)を収容するように適合された椀状部(2)と、
    ‐前記椀状部(2)を被う封止部(30)、および、前記内側空間(9)中に延びる挿入部(31)を備える蓋(3)であって、前記封止部(30)が、濾過されていない燃料のための前記入口ポート(3a)および濾過された燃料のための前記出口ポート(3b)を備える、前記蓋(3)と
    を備え、
    前記挿入部(31)が、前記分配通路(DC)と、前記アクチュエータ部品(62)と、前記封止部(30)に対向して形成された連結端部(35)と、を備え、前記連結端部(35)が、流体密封な封止の態様での前記添加剤タンク(13)への連結のために適合されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のフィルタ。
  14. 前記添加剤放出装置(32)が、前記燃料循環回路(1)上に前記蓋(3)とともに取り付けられるように意図されており、
    前記挿入部(31)が概して管状の形を有し、前記フィルタ要素(4)が前記挿入部(31)の周りに取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項13に記載のフィルタ。
  15. 前記フィルタ要素が、
    ‐前記第1の軸方向端および前記第2の軸方向端の各々におけるフランジ(6、7)と、
    ‐前記フィルタ媒体(5)の前記内側面(5b)を保護するための、好ましくは管状の、補強部材(8)と、
    を備えることを特徴とする請求項13または14に記載のフィルタ。
  16. 前記アクチュエータ部品(62)が、前記添加剤放出装置(32)によって受信される電気的命令に従って動く封止部材を備えることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載のフィルタ。
  17. 前記分配ポート(34)の上流で前記添加剤を加熱するように構成された少なくとも1つの加熱装置を備えることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の燃料フィルタ。
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