JP4709893B2 - 燃料フィルター - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の燃料フィルターに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１２３１９０Ａ１号明細書により公知のフィルターは、環状フィルター部材から成っており、この場合に水分分離のために設けられた中空室は、互いに離間して位置する両方の透過性の層間に形成されていて、フィルターの使用状態で下方に位置する水分捕集室に連通され、つまり中空室内から水分を水分捕集室内へ流出させるようになっている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４４０５０６Ａ１号明細書により公知の装置においては、コアレッサー部材とセパレータ部材とを同軸に配置してあり、コアレッサー部材は外側に配置され、かつセパレータ部材は内側に配置されている。装置の使用時には、両方の部材は燃料によって外側から内側へ流過されるようになっており、装置を流過する燃料内に含まれる水分は、コアレッサー部材に凝集して、コアレッサー部材とセパレータ部材との間の空間内を重力に基づき下方へ水分捕集室内に落下するようになっている。この場合に、水分を分離する透過性の唯一の層を設けてあるだけである。装置には、分離された水分のための唯一の水分捕集室しか設けてない。
ＥＰ−Ａ−０２６００６９号明細書には、燃料によって流過される１つのフィルター層を備えるフィルター装置を記載してあり、該フィルター装置において水分分離はフィルター層によって行われる。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３０８４２７Ａ１号明細書により公知の燃料フィルターには、半径方向に流過される少なくとも１つのフィルター層を設けてある。フィルター層の未処理液体側にも清浄液体側にも水分捕集室を設けてある。フィルター層の上流側若しくは下流側の付加的な水分分離用の層は設けられていない。清浄液体側の水分捕集室は、半径方向に流過されるフィルター層の内側に位置しており、フィルター層の下側には未処理液体側の水分捕集室のみを配置してある。
ＵＳ−Ａ−４５０２９５５号明細書により公知のフィルター装置においては、環状のフィルター部材（フィルター媒体）の上流側に別のフィルター部材を配置してあり、両方のフィルター部材間の中間室内を水分は重力に基づき下方の水分捕集室内に落下するようになっている。この場合に環状のフィルター部材はコアレッサーとして形成されており、つまり水分分離はコアレッサー内での液滴結合によって行われて、フィルター部材の下流側で重力による水分分離を達成するようになっている。
ＧＢ−Ａ−２１１５３０５号明細書に記載の燃料フィルターは、流れ方向で順次に配置された２つのフィルター部材（フィルター媒体）と該フィルター部材に対して上側若しくは下流側に配置された円筒容器を備えており、円筒容器は別のフィルター部材を有している。フィルター部材間に空間を設けてあり、該空間から水滴は水分捕集室内に落下するようになっている。両方のフィルター部材の上流側では水分は別の水分捕集室内へ流れるようになっている。フィルター部材間の各空間から水分捕集室内に達する水分は、コアレッサー層内で凝集分離されたものであり、つまり水分はコアレッサー層の前でではなく、コアレッサー層内で分離されるようになっている。

本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載の形式の燃料フィルターを改善して、できるだけ簡単な構造若しくは経済的な構成で、水分をできるだけ完全に分離できるようにすることである。

前記課題は、請求項１に記載の構成によって解決される。有利な実施態様を従属請求項に記載してある。

本発明は、燃料フィルター内において水分を水分分離用の透過性の両方の各層（分離層）のそれぞれ上流側で、該両方の層並びにフィルター層の下側に互いに分離して配置された各水分捕集室内へ流出させるという技術思想に基づいている。このような手段によって、極めて良好な、つまりほぼ完全な水分分離を達成している。

前述の原理は、フィルター部材の上流側に互いに離間された複数の透過性の層を有していて任意に構成されたフィルターにとって実施されるものである。

特に有利には、本発明に基づく前述の原理は、半径方向に流過される環状フィルター部材を有する燃料フィルターにおいて実施される。この場合に、透過性の両方の環状の層は環状フィルター部材の外周に同軸的に装着されている。透過性の両方の層を半径方向で互いに離間してあり、これによって水分分離に必要な中空室を形成してあるのに対して、環状フィルター部材に隣接の、つまり内側の透過性の層は直接に環状フィルター部材の外周に配置されていてよい。内側の透過性の層は有利には、環状フィルター部材の半径方向外側の部分若しくは外周部分に統合され、つまり組み込まれており、若しくは環状フィルター部材自体のフィルター材料によって形成されている。

互いに分離された両方の水分捕集室はパン状若しくは桶状になっていて、環状フィルター部材の下側に位置しており、この場合に第１の水分捕集室（パン又は桶）は第１の底部パン（底部水受け）として、同じく底部パンとしての第２の水分捕集室内に配置されている。第１の底部パン、つまり第１の水分捕集室は上方へ向かって延びる画成壁（制限壁）、環状フィルター部材の閉じた端面壁（カバー部材）及び、透過性の両方の層間にある中空室の、前記端面壁と同一平面内に配置された環状の閉鎖底部によって形成（画成又は画定）されている。透過性の両方の層間の中空室の環状の閉鎖底部は、該中空室と第１の水分捕集室の内部との間の連通開口部（接続開口部）を有している。全周に分配して設けられる該連通開口部の数及び大きさは、実験に基づき規定されてよい。

第１の水分捕集室を取り囲んでいる第２の水分捕集室は、下側の底部パンによって形成されており、該底部パンは半径方向外側で、半径方向外側の透過性の層の燃料流入室（フィルター未精製室）に連通されていて、該層によって分離された水を受け取るようになっている。分離された水の受け取りは、水が重力に基づき下方へ流出することによって行われている。同じように、透過性の両方の層間の中空室内に生じる分離された水は、第１の水分捕集室内に達するようになっている。

本発明に基づくフィルターのフィルター層を環状フィルター部材として形成してある場合には、第１の捕集室の底部から、閉鎖可能な通路が第２の捕集室を通って外部へ延びていて、分離された水をフィルターの外側へ放出するようになっている。

次に本発明を図示の有利な実施例に基づき詳細に説明する。図１は、環状フィルター部材を備えた燃料フィルターの概略的な縦断面図である。

外側のフィルターケーシング１内に環状フィルター部材２を収容してある。環状フィルター部材２は、ろ過すべき燃料によって半径方向で外側から内側へ流過されるようになっており、環状フィルター部材を外側から内側へ流過した燃料は、外側へ通じる管接続片３を通って流出するようになっている。浄化すべき燃料は、フィルターケーシング１の一方の端面壁から、該端面壁の全周に分配して設けられた入口開口部４を介してフィルターケーシング１内へ導入される。環状フィルター部材を通る燃料の流過は、流れを表す矢印で示してある。ろ過若しくは精製すべき燃料が入口開口部４を通って流入する室（未精製燃料流入室）は、フィルターの未精製室５である。管接続片３に環状フィルター部材２の清浄室６を連通させてあり、清浄室内の燃料は管接続片内へ流れるようになっている。ろ過された燃料を流出させる管接続片３の箇所を除いて、環状フィルター部材２の端面壁７，８は閉じられ（閉鎖され）ており、つまり燃料を流通させないように形成されている。端面壁７に対応して管接続片３を配置してあるのに対して、端面壁８は管接続片と逆の側に位置している。

環状フィルター部材２には、半径方向で互いに離間する２つの環状の層９，１０を半径方向外側に、つまり上流側に配置してある。透過性の層９は環状フィルター部材２の外周に直接に接触しているのに対して、透過性の層１０は半径方向外側に離間して位置している。両方の層（環状層）９，１０間には、該層９，１０によって中空室１１としての環状室を画成（画定）してある。フィルター部材の閉じられた端面壁８は環状フィルター部材２の外周を越えて半径方向外側へ延びていて、そこで環状の中空室（空間室）１１の端面側を覆っていて、これによって環状の閉鎖底部１２を形成している。閉鎖底部１２には、該閉鎖底部を軸線方向に貫通する複数の開口部１３を全周に分配して設けてある。環状フィルター部材２の、閉鎖底部１２と軸線方向で相対する側の端部では、環状フィルター部材の端面壁７によって中空室１１を閉鎖（画定）してある。

端面壁８の半径方向の外側領域は、底部パン（底部槽）１４の開口側の縁部に気密に結合されている。底部パン１４と燃料フィルターの、該底部パンに向いた端面側の端部との間に水分捕集室を設けてあり、該水分捕集室は第２の水分捕集室として規定してある。第２の水分捕集室１５の半径方向外側の部分は軸線方向で燃料フィルターの未精製室５と連通されており、分離されて未精製室内を落下する水分は第２の水分捕集室内へ流れるようになっている。

底部パン１４は、該底部パンとフィルター部材の端面壁８との間に第１の水分捕集室１６を形成（画成）しており、該水分捕集室は環状の閉鎖底部の開口部１３を介して中空室１１に連通されており、中空室から水分は水分捕集室内へ流れるようになっている。

燃料フィルターのケーシング１の、軸線方向で管接続片３と相対する下方の領域内に、流出用ねじ部材（排水栓）をねじ込んである。流出用ねじ部材１７の自由な端部は、底部パン１４の底部領域若しくは中央領域に、それも第１の水分捕集室１６を外側に対してシール（密閉）した状態でねじ込まれている。流出用ねじ部材１７内には個別の、つまり互いに独立した２つの流出通路１８，１９を設けてあり、該流出通路（排出通路）は流出用ねじ部材を緩めることによって、水分捕集室１５，１６内に捕集された水分を流出させるようになっている。流出通路１８は原理的には省略されてよい。流出通路１８を設けない場合には、流出用ねじ部材１７は第１の底部パンの底部領域のねじ孔から完全にねじ戻されるとよい。これによって、水分捕集室１６内に捕集された水分は、第２の水分捕集室１５内に流れ、次いで流出用ねじ部材１７内の流出通路１９を経て外側へ流出する。

本発明に基づくフィルターは水分を含む燃料によって流過されると、透過性の両方の各層９，１０の外側の表面で水分は分離されて滴を形成し、該水分の滴は、各層に対応して設けられた水分捕集室１５，１６内へ流れる。水分捕集室１５，１６を空にするためには、流出用ねじ部材１７をねじ戻して通路を開くだけでよい。

透過性の層９，１０は種々の材料から成っていてよいものである。燃料流を受け止める面、つまり前面で水分を分離する公知の材料は、透過性の層に適している。特に疎水性の材料を用いるとよい。透過性の層９，１０はフリース若しくは不織布から、特に合成繊維材料若しくは合成ポリマー繊維材料から成っていてよい。

両方の層９，１０にとって異なる材料を用いることができる。材料の選択は特に、半径方向外側の層１０の前面で半径方向内側の層９よりも大きな水滴を分離することを目的として行われる。異なる大きさの滴を、透過性の層９，１０に関連して示してある。

特許請求の範囲に記載の各手段は、単独に実施することも、種々に組み合わせて実施することも本発明に含まれるものである。

燃料フィルターの概略的な縦断面図

符号の説明

１ フィルターケーシング、 ２ 環状フィルター部材、 ３ 管接続片、４ 入口開口部、 ５ 未精製室、 ６ 清浄室、 ７，８ 端面壁、 ９，１０ 層、 １１ 中空室、 １２ 閉鎖底部、 １３ 開口部、 １４ 底部パン、 １５，１６ 水分捕集室、 １７ 流出用ねじ部材、 １８，１９ 流出通路

Claims (12)

1. 燃料によって流過されるフィルター層を備えた燃料フィルターであって、
   水分を分離する複数の透過性の層（９，１０）を流れ方向で互いに離間して前記フィルター層の上流側に配置してあり、すべての位置関係は燃料フィルターの使用状態で見たものであり、
   前記両方の層（９，１０）間に形成されている中空室（１１）は、燃料フィルター内の下方に位置する第１の水分捕集室（１６）に連通されており、
   前記第１の水分捕集室（１６）は、前記フィルター層並びに前記両方の透過性の層（９，１０）の下側に位置している形式のものにおいて、
   両方の層（９，１０）のうちの最初に流過される層（１０）の上流側に位置するフィルター未精製室（５）は、燃料フィルター内の第２の水分捕集室（１５）に連通されており、前記両方の水分捕集室（１５，１６）は前記フィルター層並びに前記両方の透過性の層（９，１０）の下側に位置しており、前記両方の透過性の層（９，１０）は、上流側で水分を分離するように形成されていることを特徴とする燃料フィルター。
2. 前記フィルター層は、環状フィルター部材（２）として形成されている請求項１に記載の燃料フィルター。
3. 前記透過性の層（９，１０）は、前記環状フィルター部材（２）の上流側に配置された環状層として形成されている請求項２に記載の燃料フィルター。
4. 前記透過性の層（９，１０）は互いに同じ材料から成っている請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料フィルター。
5. 前記透過性の層（９，１０）は互いに同じ厚さを有している請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料フィルター。
6. 前記透過性の層（９，１０）の厚さはそれぞれ２ｍｍと６ｍｍとの間である請求項１から５のいずれか１項に記載の燃料フィルター。
7. 前記透過性の層（９，１０）の厚さはそれぞれ４ｍｍである請求項６に記載の燃料フィルター。
8. 前記環状フィルター部材（２）に隣接して配置された透過性の層（９）は、該環状フィルター部材の外周部分内に統合され若しくは該環状フィルター部材の外周部分によって形成されている請求項２から７のいずれか１項に記載の燃料フィルター。
9. 前記第１の水分捕集室（１６）は、前記環状フィルター部材（２）の閉じた端面壁（８）、前記両方の層（９，１０）間の中空室（１１）の、前記閉じた端面壁（８）の外周を取り囲む環状の閉鎖底部（１２）、及び第１の底部パン（１４）によって画成されており、前記環状の閉鎖底部（１２）は前記中空室（１１）と前記第１の水分捕集室（１６）との間の連通開口部を有しており、前記底部パン（１４）はパン縁部でもって、前記環状の閉鎖底部（１２）の半径方向外側の領域に結合されている請求項２から８のいずれか１項に記載の燃料フィルター。
10. 前記第２の水分捕集室（１５）は、前記第１の底部パン（１４）と該第１の底部パンに対して離間して配置された第２の底部パンによって画成されており、該第２の底部パンは該底部パンの半径方向外側の部分でもって、前記半径方向外側の層（１０）の外周の未精製室（５）に連通されている請求項２から９のいずれか１項に記載の燃料フィルター。
11. 前記第２の底部パンはフィルターケーシング（１）によって形成されている請求項１０に記載の燃料フィルター。
12. 前記第１の底部パン（１４）は、前記第２の底部パンを通って延びる閉鎖可能な流出通路（１８）を有している請求項１０又は１１に記載の燃料フィルター。

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