JP3990668B2 - ディーゼルエンジンに供給するようになったディーゼル燃料を濾過するための装置、及び一つのこのような装置を含むディーゼル燃料供給ライン - Google Patents

Description

本発明は、特許請求の範囲の従来技術部分に記載の種類の、ディーゼルエンジンに供給するようになったガス油（ガスオイル）を濾過するための装置に関する。

好ましくは、例えば自動車又は機械のディーゼルエンジン用の低圧ガス油供給ラインの分野に適用する。
この種の濾過装置は、シリカ等の固体不純物又は有機凝集物及び／又はガス油に含まれる乳濁液中の水をガス油からなくすようになっている。かくして濾過されたガス油が供給されるディーゼルエンジンの性能及び寿命は、これにより、改善する。

更に、ガス油は、０℃以下の温度で貯蔵された場合に粘度が大幅に上昇し、ガス油の濾過が困難になるという意味で、低温の影響を被り易い。実際、温度が低過ぎるガス油を濾過ユニットに通すと、ワックスを塗ったような状態になってユニットが詰まり、元に戻すことができない程度の損傷が加わってしまうことがある。これが、低温で使用される場合にガス油を流動化させるため、濾過されるべきガス油の電気加熱用ユニットを濾過ユニットと関連させることの理由である。

更に詳細には、ガス油供給ラインでは、電気加熱ユニットを配置することが知られている。濾過ユニットはこの下流に連結される。しかしながら、このような構成では、エンジン構造内に設置するのが複雑であり、このような濾過装置の加熱ユニット及び濾過ユニットを、エンジンの大きさの制約のため、限定された位置に位置決めして固定しなければならない。更に、この構成は、加熱装置と濾過ユニットとの間に連結配管を必要とする。このような配管には、必然的に、漏れの危険があり、これにより、搬送されるガス油の熱量の損失を生じる。

米国特許第４，４９１，１２０号には、加熱ユニット及び濾過ユニットのケーシングが、一方が他方に対してばねクリップによって保持された、上文中に定義した種類の装置が記載されている。
このようなクリップには、操作しずらく、止め損なう危険があり、加熱チャンバを濾過チャンバに連結する連結手段の精度、緊密性、及び断熱性を制限するという欠点がある。
米国特許第４，４９１，１２０号

本発明の目的は、設置を大幅に簡単にし、一方、濾過されるべきガス油の加熱を最適にする、上述の種類の装置を提案することである。

この目的のため、本発明はその目的として、請求項１の特徴部分に記載の特徴を持つ上述の種類の装置を提供する。
技術的に可能な組み合わせを含む本発明のこの他の特徴は、従属項である請求項２乃至１３に記載してある。

本発明は、更に、その目的として、請求項１４の特徴を持つ、特にディーゼルエンジン用のガス油供給ラインに関する。
本発明は、単なる例として与えられた以下の説明を添付図面を参照して読むことにより更によく理解されるであろう。

［実施例］
図１は、ディーゼルエンジン２用のガス油供給ライン１を示す。このライン１は低圧ラインであり、即ち上流端に対する下流端の負圧によってガス油がこのライン内を矢印が示すように移動する。ライン１は、上流から下流まで、ガス油タンク４、ガス油を濾過するための装置６、及びポンプ８を含む。

下文で詳細に説明する装置６を除き、タンク４及びポンプ８はそれ自体公知のエレメント（部品）であり、これらをこれ以上詳細に説明しないということを、先ず、断っておく。

図１及び図２に示すように、装置６は、一方では、供給配管１２を介してタンク４に連結された、ガス油を加熱するためのユニット１０を含み、他方では、加熱ユニットからのガス油を濾過するためのユニット１４を含む。このユニット１４は、吸出し配管１６を介してポンプ８に連結されている。図２では、加熱ユニット１０は、濾過ユニット１４に対して灰色に影が付けてある。

図３に更に詳細に示すように、加熱ユニット１０は、全体形状が実質的に平行六面体の
ケーシング２０を有しており、ケーシング２０には、ガス油を加熱するためのチャンバ（図示せず）が内部に形成されている。この目的のため、ユニット１０は、一つ又はそれ以上の電気加熱エレメントを内部に備えている。それ自体公知のこれらのユニットは、加熱チャンバ内に配置されており、電気コネクタ２２に電気的に接続されている。このコネクタ２２は、ケーシング２０上に配置されており、例えばアキュムレーターとしてのバッテリーに接続された電源ケーブルを受け入れるようになっている。

ユニット１０は、加熱されるべきガス油を加熱チャンバに吸引するための連結スリーブ２４と、加熱されたガス油を出すための連結スリーブ２６とを外部に備えている。連結スリーブ２６には、二つのＯ−リングシール２７が配置されている。これらのスリーブは、ケーシング２０の長さ方向に延びている。ケーシング２０は、例えば、剛性プラスチック材料で形成されており、吸引スリーブ２４及び出口スリーブ２６は、ケーシング２０と一部品をなして成形されている（ケーシング２０と一体的に成形されている）。

更に、ケーシング２０は、以下に論じる特筆すべき特徴を備えている。第１に、ケーシング２０は、図示の例において、実質的に平らな長さ方向面を含む。この面は図３では見えない面であり、吸引スリーブ２４が配置された長さ方向面とは反対側の面である。更に、ケーシング２０の上面には、出口スリーブ２６から最も離れたところに、突出部（プロチュバランス）２８が設けられている。この突出部は、出口スリーブ２６の側になだらかな傾斜部２８Ａを備えており、反対側にはノッチ２８Ｂを持つ傾斜部が設けられている。更に、ケーシング２０の下面には、出口スリーブ２６の側に近づくにつれて厚さが連続的に減少する長さ方向レール３０が設けられている。

図４は、濾過ユニット１４を詳細に示す。このユニットは、ガス油を濾過するためのチャンバ（図示せず）を内部に形成する実質的に平行六面体形状のケーシング４０を含む。この目的のため、ユニット１４の内部には、紙、ナイロンメッシュ、等の一つ又はそれ以上の濾過エレメントが収容されている。これらのエレメントはそれ自体公知であり、ガス油に含まれる乳濁液中の水及び／又固体不純物を保持できる。こうした濾過エレメントが一杯になると、濾過ユニット１４全体を新たなユニットと交換しなければならない。

ユニット１４の外側には、浄化したガス油を出すためのスリーブ４２が設けられている。このスリーブは、適当には、吸出し配管（エバキュエーション配管）１６に接続される。更に、加熱ユニット１０の出口スリーブ２６を受け入れるように、チューブ状の（管状の）オリフィス４４がケーシング４０を通して形成される。

濾過ユニット１４のケーシング４０は、加熱ユニット１０のケーシング２０と実質的に同様のプラスチック材料で形成されている。形状が相補的であることにより、ケーシング４０は、ケーシング２０を所定の場所に支持し且つ取り外し可能に保持するのに適している。この目的のため、ケーシング４０の外側には、ケーシング２０の上述の平らな長さ方向面と実質的に相補的な寸法の実質的に平らな表面４６が設けられている。更に、ケーシング４０は、ケーシング２０の突出部２８を受け入れるためのスロット４９を提供するタブ４８を含む。このタブ４８は、少なくとも二つのアーム４８Ａ、４８Ｂによってケーシングに連結されている。これらのアームのうち、平らな表面４６に対して実質的に垂直に配置された少なくとも一つのアーム４８Ａは、例えば寸法を適当に定めることにより、切れ易くすることが可能である。更に、ケーシング４０は、ケーシング２０の長さ方向レール３０が摺動するための摺動路５０を含む。図示の例では、摺動路５０は、二つの部品５０Ａ及び５０Ｂを含み、アーム４８Ａと実質的に向き合う部品５０Ａは、第２部品５０Ｂよりも強固な構造である。

加熱ユニット１０のケーシング２０と濾過ユニット１４のケーシング４０との組み立ては、以下のように行われる。
先ず最初に、加熱ユニット１０を濾過ユニット１４に対し、ケーシング４０の表面４６がケーシング２０の上述の平らな長さ方向面と実質的に面一（同一平面）であるように位置決めする。次いで、加熱ユニット１０を濾過ユニット１４に対して並進移動させることによって、ケーシング２０の長さ方向レール３０をケーシング４０の摺動路５０によって案内し、ケーシング２０の出口スリーブ２６を、ケーシング４０のチューブ状オリフィス４４に進入させる。この並進移動は、なだらかな傾斜部２８Ａと、また、レール３０の厚さの増大によりケーシング２０がケーシング４０に対して持ち上げられる作用との両方によって、突出部２８が、タブ４８を事前に持ち上げ、スロット４０内に収容されるまで、続けられる。

かくして、並進移動の進行方向に対して後側の、タブ４８の後アーム４８Ａは、突出部２８のノッチを持つ傾斜部２８Ｂのノッチと係合し、かくしてユニット１０がユニット１４から外れないようにする。かくして、突出部２８は、加熱ユニット１０を濾過ユニット１４に対して並進させる方向（並進方向）において加熱ユニット１０を保持するための楔を形成する。

かくして、加熱ユニット１０及び濾過ユニット１４は、それの夫々のケーシング２０及び４０の形状が相補的であることにより協働し、そのため、スリーブ２６及びオリフィス４４は、加熱チャンバと濾過チャンバとを連結するための、触接的な（又は直接的な）且つタイトな（密封又は密な）手段を形成する。

濾過装置６を上文中に説明したように組み立てた後、その作動及び図１の供給ラインの作動は以下の通りである。
ガス油を下流ポンプ８によって低圧ライン１に引き込むとき、ガス油は加熱ユニット１０に進入し、ここで、必要であれば、上述の一つ又はそれ以上の複数の電熱エレメントによって加熱される。ガス油はユニット１０の加熱チャンバを出た後、ユニット１０と１４との間の連結スリーブ２６に入り、及びかくしてユニット１４の濾過チャンバに直接到達する。ガス油は、出口スリーブ４２を通って再びユニット１４から出た後、吸出し配管（エバキュエーション導管）１６を通って、ポンプ８及びディーゼルエンジン２に入る。

本発明による濾過装置は、かくして、設置が容易である。これは、ユニット１０及び１４が互いに固定されると、標準的な単一の濾過エレメントと同様にライン１に連結されるためである。濾過ユニットへの加熱ユニットの固定自体は、一方の他方に対する一回の並進移動によって行われる。Ｏ−リング２７は、振動及び／又はスリーブ２６と受け入れオリフィス４４との間の僅かな軸線方向不整合が存在しても、二つのユニット間の連結部に良好な密閉性又は液密性を提供する。

スリーブ２６及びオリフィス４４が、加熱チャンバと濾過チャンバとを直接的に連結する程度に対し、加熱されたガス油は、加熱チャンバから濾過チャンバへのその移送中に熱損失が実質的になく、更にユニット１４の濾過性能を向上する。

更に、濾過ユニットが一杯になり、廃棄して新たな濾過ユニットと交換する準備ができた場合に唯一必要とされることはタブ４８のアーム４８Ａを切断することである。タブをその切れ易い部分４８Ａで壊すことにより、楔２８を解放し、加熱ユニット１０を濾過ユニットに固定するのに必要な並進方向とは逆方向に並進させることによって、加熱ユニット１０を外すことができる。加熱ユニット１０は、濾過ユニット１４よりも寿命が長いため、幾つかの連続した濾過ユニットで再使用できる。これらの保守作業には清浄であるという利点がある。これは、ユニットのケーシングを開放しなくてもよいためである。更に、タブが壊れた濾過ユニットには、これが既に使用されたものであり、もはや加熱ユニットを所定の場所に保持できないという目に見える印が付けられる。

図５、図６、又は図７は、濾過装置６のガス油を加熱するためのユニット１０の本発明の変形例を示す。図５、図６、又は図７のユニット１０は、以下の事項のみによって図２及び図３のユニットと区別できる。

上述の平らな長さ方向面に加え、図７に示し且つ参照番号２０Ａを付したように、この加熱ユニット１０のケーシング２０は、図２及び図３のレール３０と同様に、濾過ユニット１４のケーシング４０の摺動路５０で摺動するのに適した長さ方向下レール６０を含む。上述のレール３０と異なり、レール６０は、厚さが実質的に一定であり、突出部（プロチュバランス）６２を有しており、突出部（プロチュバランス）６２は、スリーブ２６から最も遠いレールの部分に形成されている。この突出部６２は、有利には、レール６０の残りと一部品で（又は一体に）形成されている。面２０Ａとは反対方向に差し向けられた突出部６２の面６２Ａは、図６に示すように、レール６０の長さ方向に対して角度αをなす。この角度αは、例えば、数度の程度である。

加熱ユニットのこの変形例の突出部２８は、一つのノッチ（切欠き）２８Ｂを含む。濾過ユニット１４に向かって傾斜した突出部の面２８Ｃは、突出部２８の実質的に平らな上面と９０度以下の角度を形成する。この角度には図７においてβが付してあり、これは、有利には３０°である。

上文中に説明した加熱ユニット１０のケーシング２０の濾過ユニット１４での組み立ては、図２、図３、及び図４に関して説明したのと実質的に同様に行われる。
加熱ユニット１０を濾過ユニット１４に対して並進移動させるとき、ケーシング２０の下レール６０は、ケーシング４０の摺動路５０によって案内される。このように傾斜部を形成する突出部６２が、摺動路５０の強化部分５０Ａに徐々に導入されるに従って、この突出部６２により、ケーシング２０をケーシング４０に向かって横方向にオフセットする。

これとほぼ同時に、突出部２８のなだらかな傾斜部２８Ａにより、タブ４８が持ち上げられる。タブ４８は、突出部２８が、スロット４９の縁部によって形成されるスロット４８の内側に収容されるまで持ち上げられる。このとき、スロット４９の縁部が突出部２８の傾斜面２８Ｃに当接し、ケーシング２０を横方向にオフセットしてこれをケーシング４０から遠ざかる方向に移動できる傾斜部が形成される。

ケーシング２０の横方向位置は、ケーシング２０の下部分のケーシング４０に向かう横方向オフセット及びケーシング２０の上部分の逆方向への横方向オフセットの両方の上述の移動の組み合わせによって固定される。

加熱ユニット１０及び濾過ユニット１４を組み立てた後、ケーシング２０は、一方では、図２、図３、及び図４の実施例のようにケーシング４０に対する並進方向に対して保持され、他方ではケーシング４０に対する並進方向の横方向に対し保持される。

図５、図６、及び図７を参照して説明した濾過装置には、更に頑丈であり、その固定手段は、振動に対する機械的抵抗が良好であるという利点がある。
本発明による濾過装置の様々な実施例を考えることができる。全体に異なるケーシング、即ち共通の壁を持たないが実質的に相補的形状を持つケーシングを使用するけれども、加熱ユニット及び濾過ユニットは、例えば、二つのユニットのうちの一方にしっかりと取り付けられており且つこれらのユニットのうちの他方の内部チャンバ内に本質的に収容された短いスリーブによって、互いに直接的に且つ密閉的に（又は液密に）連結される。

機能的に一体化した濾過装置を得るために様々な形体のケーシングが可能であるが、加熱ユニット及び濾過ユニットの夫々のケーシングは、添付図面を参照して説明したように相補的形状によって協働する。

同様に、加熱ユニットを濾過ユニットに固定するための手段は、本発明の範囲を逸脱することなく、濾過ユニットを加熱ユニットに固定するための手段と置き換えることができる。例えば、摺動レールを濾過ユニットのケーシングに配置し、この場合、関連した摺動路を加熱ユニットのケーシングに配置することができる。

変更では、濾過ユニット１４のケーシング４０は、加熱ユニット１０のケーシング２０の楔２８を弾性的に保持するための手段、例えばばねタブ（スプリングタブ）を含んでもよい。

図１は、本発明によるガス油供給ラインの概略図である。 図２は、本発明による濾過装置の斜視図である。 図３は、図２の装置の加熱ユニットの正面図である。 図４は、図２の装置の濾過ユニットの斜視図である。 図５は、本発明による加熱ユニットの変形例の図３と同様の図である。 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線での断面図である。 図７は、図５の矢印ＶＩＩの方向での図である。

符号の説明

１ ガス油供給ライン
２ ディーゼルエンジン
３ ガス油タンク
６ ガス油濾過装置
８ ポンプ
１０ ガス油加熱ユニット
１２ 供給配管
１４ ガス油濾過ユニット
１６ 配管
２０ ケーシング
２２ 電気コネクタ
２４ 連結スリーブ
２６ 連結スリーブ
２７ Ｏ−リングシール
２８ 突出部（プロチュバランス）
３０ 長さ方向レール

Claims (14)

1. ディーゼルエンジンに供給するためのガス油を濾過するための装置であって、
   濾過されるべきガス油を加熱するためのチャンバを内部に形成するケーシング（２０）を含む電気加熱ユニット（１０）と、
   加熱したガス油を濾過するためのチャンバを内部に形成するケーシング（４０）を含む濾過ユニット（１４）と、
   前記加熱チャンバと前記濾過チャンバとを連結するための手段と、
   前記加熱ユニット（１０）及び前記濾過ユニット（１４）のケーシング（２０、４０）を組み立てるための手段とを備えた種類の装置において、
   前記連結手段は、前記加熱ユニットのチャンバと前記濾過ユニットのチャンバとを直接的に且つ密封可能に連結するための手段（２６、４４）を含み、
   前記組み立て手段は、前記加熱ユニット及び前記濾過ユニットのうちの一方（１０）の前記ケーシング（２０）を、前記ユニットのうちの他方（１４）の前記ケーシング（４０）に取り外し可能に固定するための手段を含み、
   前記加熱ユニットのケーシングと前記濾過ユニットのケーシングとは、相補的形状によって協働しており、
   前記固定手段は、前記加熱ユニット（１０）と前記濾過ユニット（１４）との間の摺動路（３０、５０）を備えた摺動連結部と、前記ユニットのうちの一方を他方に対して並進させる並進方向に対して保持するための手段（２８、４８）とを含み、
   前記ユニットのうちの一方は、他方に対して、前記並進方向に前記摺動路を摺動することを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記連結手段は、前記加熱ユニット及び前記濾過ユニットのうちの一方（１０）のケーシング（２０）にしっかりと取り付けられたスリーブ（２６）と、
   前記スリーブ（２６）を受け入れるためのオリフィス（４４）とを含み、前記オリフィス（４４）は、前記ユニットのうちの他方（１４）の前記ケーシング（４０）の壁に形成されている、ことを特徴とする装置。
3. 請求項２に記載の装置において、
   前記スリーブ（２６）と、このスリーブがしっかりと取り付けられる前記ケーシング（２０）とが、単一の部品からなる、ことを特徴とする装置。
4. 請求項２又は３に記載の装置において、
   前記連結手段（２６、４４）には、シーリング手段（２７）が設けられている、ことを特徴とする装置。
5. 請求項２乃至４のうちのいずれか一項に記載の装置において、
   前記スリーブ（２６）と、このスリーブを受け入れるためのオリフィス（４４）とを連結するときの、前記スリーブ（２６）と前記オリフィス（４４）との移動は、摺動路（３０、５０）を備えた摺動連結部によって案内される、ことを特徴とする装置。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の装置において、
   摺動路（３０、５０）を備えた摺動連結部は、前記ユニット（１０、１４）のうちの一方を他方の上で摺動するための傾斜部（３０）を備えている、ことを特徴とする装置。
7. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の装置において、
   前記並進方向に対して保持する前記保持手段は、
   前記ユニットのうちの一方の前記ケーシング（２０）にしっかりと取り付けられた楔（２８）と、
   前記ユニットのうちの他方の前記ケーシング（４０）にしっかりと取り付けられたタブ（４８）とを含んでおり、
   前記タブ（４８）は、前記並進方向に対して横断方向に配置されており、
   また、前記タブ（４８）は、前記ユニット（１０、１４）の前記ケーシング（２０、４０）を互いに固定するときに、前記楔（２８）を前記並進方向に対して保持することができる、ことを特徴とする装置。
8. 請求項７に記載の装置において、
   前記ユニットの前記ケーシング（２０、４０）を互いに固定するときに前記タブ（４８）に支承される前記楔（２８）の面（２８Ｂ）には、少なくとも一つの保持ノッチが形成されている、ことを特徴とする装置。
9. 請求項７又は８に記載の装置において、
   前記楔（２８）は、前記濾過ユニット（１４）に前記加熱ユニット（１０）を固定するために移動するときに、前記タブ（４８）を持ち上げるための傾斜面（２８Ａ）を含む、ことを特徴とする装置。
10. 請求項７乃至９のうちのいずれか一項に記載の装置において、
    前記タブ（４８）は、切れ易い部分（４８Ａ）を含む、ことを特徴とする装置。
11. 請求項１０に記載の装置において、
    前記加熱ユニット（１０）は、前記濾過ユニット（１４）よりも長寿命であり、古い濾過ユニットを新たな濾過ユニットと交換することによって、同じ加熱ユニットを、複数の濾過ユニットに次々に連結できる、ことを特徴とする装置。
12. 請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の装置において、
    前記固定手段は、前記並進方向に対する横方向に対して、前記ユニット（１０、１４）のうちの一方を他方に対して保持するための手段（２８Ｃ、６２）を含む、ことを特徴とする装置。
13. 請求項１２に記載の装置において、
    前記保持手段（２８Ｃ、６２）は、前記ユニット（１０、１４）のうちの一方を他方に対して横方向にオフセットするための二つの傾斜部（２８Ｃ、６２）を含み、
    前記二つの傾斜部の夫々の横方向オフセットの方向は、互いに対して反対方向である、ことを特徴とする装置。
14. タンク（４）、加熱ユニット（１０）、濾過ユニット（１４）、及びガス油ポンプ（８）を含む、ディーゼルエンジン用の低圧型のガス油供給ラインにおいて、
    前記加熱ユニット（１０）及び前記濾過ユニット（１４）は、請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載の装置（６）を形成することを特徴とするガス油供給ライン。

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