JP5617760B2 - Metal ion removal device - Google Patents

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    • F02M37/22Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system

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もので、特に燃料フィルタまたは燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造に係わる。   The present invention relates to a metal ion removing device that removes metal ions contained in a fuel, and more particularly to a mounting structure of a metal ion removing filter on a fuel filter or a fuel tank.

[従来の技術]
従来より、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関(エンジン)に燃料を供給する燃料供給装置が知られている。
エンジンに供給する燃料中には、不純物として多様な金属成分(例えば極微量の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、金属成分と燃料中成分との予期せぬ反応物が生成される可能性がある。例えば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。
[Conventional technology]
2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel supply device that supplies fuel to an internal combustion engine (engine) such as a diesel engine is known.
The fuel supplied to the engine contains various metal components (for example, 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, an unexpected reaction product of a metal component and a component in the fuel may be generated in the fuel. For example, a salt reaction may occur between a metal ion and a fatty acid, and a fatty acid metal salt may be generated.

この脂肪酸金属塩は、一般的に燃料に対して不溶であるため、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置(例えばインジェクタ)の摺動部等に析出して堆積すると、インジェクタの作動不良を引き起こすという問題がある。
そこで、燃料タンクと高圧燃料ポンプとの間の燃料供給流路中に金属イオン除去機構を搭載した構造が公知である(例えば、特許文献1及び2参照)。
金属イオン除去機構は、燃料タンクから高圧燃料ポンプに吸入される燃料が流れる燃料流路を形成する筒状のハウジングと、このハウジングの内部に取り付けられて、内部に多数のイオン交換樹脂粒子が充填されたカートリッジとを備えている。
Since this fatty acid metal salt is generally insoluble in fuel, if it deposits and deposits on the sliding portion of a fuel injection device (for example, an injector) that injects fuel into the engine, it will cause malfunction of the injector. There's a problem.
Therefore, a structure in which a metal ion removal mechanism is mounted in a fuel supply passage between a fuel tank and a high-pressure fuel pump is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).
The metal ion removal mechanism is a cylindrical housing that forms a fuel flow path for the fuel that is drawn from the fuel tank into the high-pressure fuel pump, and is attached to the inside of the housing and filled with a large number of ion-exchange resin particles. Cartridge.

カートリッジは、燃料の流れ方向の両端が開放されたケース本体と、このケース本体の上流側の開口端を塞ぐように設置される第1メッシュと、ケース本体の下流側の開口端を塞ぐように設置される第2メッシュとを備えている。
2つの第1、第2メッシュは、カートリッジの内部に異物が侵入することを阻止すると共に、カートリッジの内部に充填された多数のイオン交換樹脂粒子がカートリッジから流出することを防止している。
なお、ケース本体や2つの第1、第2メッシュは、弾性変形がし難い非変形材料が使用されている。
The cartridge has a case main body that is open at both ends in the fuel flow direction, a first mesh that is installed so as to close the upstream opening end of the case main body, and a downstream opening end of the case main body. And a second mesh to be installed.
The two first and second meshes prevent foreign matter from entering the inside of the cartridge, and prevent a large number of ion exchange resin particles filled in the cartridge from flowing out of the cartridge.
The case main body and the two first and second meshes are made of non-deformable materials that are difficult to elastically deform.

[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1及び2に記載の金属イオン除去機構において、カートリッジの内部に充填されるイオン交換樹脂粒子が燃料を吸収して膨潤する。イオン交換樹脂粒子は、燃料膨潤すると体積が増加する特性を持っている。
これにより、非変形材料により構成されるケース本体の内部および非変形材料により構成される2つの第1、第2メッシュ間にイオン交換樹脂粒子が充填されている場合には、イオン交換樹脂ビースの体積増加により隣設するイオン交換樹脂粒子間の隙間が詰められる。
[Conventional technical problems]
However, in the metal ion removal mechanism described in Patent Documents 1 and 2, the ion exchange resin particles filled in the cartridge absorb fuel and swell. The ion exchange resin particles have a characteristic that the volume increases when the fuel swells.
Thereby, in the case where ion exchange resin particles are filled between the inside of the case main body made of non-deformable material and the two first and second meshes made of non-deformable material, The gap between the ion exchange resin particles provided next to each other is reduced by increasing the volume.

この結果、燃料が通過可能な流路断面積が減少するので、隣設するイオン交換樹脂粒子間の隙間を通過する燃料流の圧力損失が増大し、高圧燃料ポンプのポンプ効率に対するエネルギー損失が大きくなるという問題がある。
また、イオン交換樹脂粒子同士が衝突することにより、イオン交換樹脂粒子が破砕または破損する等の不具合が発生する懸念があるため、カートリッジの充填室内の容量(内容積)を大きくする必要がある。
しかし、充填室の容量を大型化したカートリッジを有する金属イオン除去機構を、搭載スペースに制約のある燃料フィルタの内部に搭載した場合、金属イオン除去機構の搭載スペースの確保が困難となる。
As a result, the cross-sectional area of the flow path through which the fuel can pass decreases, so the pressure loss of the fuel flow that passes through the gap between the adjacent ion exchange resin particles increases, and the energy loss with respect to the pump efficiency of the high-pressure fuel pump increases. There is a problem of becoming.
In addition, since the ion exchange resin particles collide with each other, there is a concern that the ion exchange resin particles are crushed or damaged, and thus the capacity (internal volume) of the filling chamber of the cartridge needs to be increased.
However, when a metal ion removal mechanism having a cartridge with a large capacity in the filling chamber is mounted inside a fuel filter with a limited mounting space, it is difficult to secure a mounting space for the metal ion removal mechanism.

一方、カートリッジの内部のイオン交換樹脂粒子の充填量を少なくして、燃料流の圧力損失を低減した場合には、充填室内でイオン交換粒子が移動可能となるので、この場合もイオン交換樹脂粒子同士が衝突して、イオン交換樹脂粒子が破砕または破損する等の不具合が発生する懸念がある。また、隣設するイオン交換樹脂粒子間の隙間が広くなるので、カートリッジの充填室内の容量に対して、イオン交換樹脂粒子の搭載量を十分に確保できなくなる。これにより、金属イオン除去機構による金属イオンを除去する性能、つまりイオン交換効率が低下するという問題がある。
省スペースにて、効率良く、金属イオン除去機構を搭載するためには、上記に述べた搭載スペースを必要としないイオン交換樹脂の搭載構造が必要となる。
On the other hand, when the filling amount of the ion exchange resin particles inside the cartridge is reduced to reduce the pressure loss of the fuel flow, the ion exchange particles can move in the filling chamber. There is a concern that defects such as the collision of the ion-exchange resin particles with each other may occur. In addition, since the gap between adjacent ion exchange resin particles is widened, it is impossible to secure a sufficient amount of ion exchange resin particles for the capacity of the filling chamber of the cartridge. Thereby, there exists a problem that the performance which removes the metal ion by a metal ion removal mechanism, ie, ion exchange efficiency, falls.
In order to efficiently mount the metal ion removing mechanism in a space-saving manner, the ion exchange resin mounting structure that does not require the mounting space described above is required.

特許第4311332号公報Japanese Patent No. 431332 特開2010−138782号公報JP 2010-138782 A

本発明の目的は、搭載スペースの省スペース化を図ることのできる金属イオン除去装置を提供することにある。また、金属イオンの除去効率の向上を図ることのできる金属イオン除去装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a metal ion removing apparatus capable of saving the mounting space. Another object of the present invention is to provide a metal ion removing apparatus capable of improving the removal efficiency of metal ions.

請求項1に記載の発明(金属イオン除去装置)は、燃料中に含まれる金属イオンを取り除くイオン交換体と、このイオン交換体を収容する収納室を形成する容器とを備えている。そして、容器は、容器の内部(収納室)から容器の外部へのイオン交換体の流出を防止し、燃料の通過を許容すると共に、燃料中に含まれる金属イオンを取り除くイオン交換不織布を有している。   The invention (metal ion removing device) described in claim 1 includes an ion exchanger that removes metal ions contained in the fuel, and a container that forms a storage chamber that houses the ion exchanger. The container has an ion exchange nonwoven fabric that prevents the ion exchanger from flowing out of the container (storage chamber) to the outside of the container, allows the passage of fuel, and removes metal ions contained in the fuel. ing.

請求項1に記載の発明によれば、容器の収納室の内部に、燃料中に含まれる金属イオンを取り除くイオン交換体が収容されている。このイオン交換体は、容器の内部(収納室)から容器の外部への流出がイオン交換不織布により抑制(防止)されている。
これによって、容器の収納室に収容されるイオン交換体が燃料膨潤や熱膨張等により体積増加した場合であっても、イオン交換体の体積増加に対応してイオン交換不織布が伸縮変形し易い変形部材であるため、予めイオン交換体が体積増加する特性に合わせて容器の収納室内の容量(内容積)を大きくする必要はない。これにより、容器の収納室内の容量に対して、イオン交換体の搭載量を十分に確保できるので、金属イオンの除去効率の向上を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the ion exchanger that removes the metal ions contained in the fuel is housed inside the container storage chamber. In this ion exchanger, outflow from the inside of the container (storage chamber) to the outside of the container is suppressed (prevented) by the ion exchange nonwoven fabric.
As a result, even when the volume of the ion exchanger accommodated in the container storage chamber increases due to fuel swelling or thermal expansion, the ion exchange nonwoven fabric easily deforms in response to the increase in volume of the ion exchanger. Since it is a member, it is not necessary to increase the capacity (internal volume) in the storage chamber of the container in advance in accordance with the characteristic that the volume of the ion exchanger increases. Thereby, since the mounting amount of the ion exchanger can be sufficiently secured with respect to the capacity of the container storage chamber, the removal efficiency of metal ions can be improved.

したがって、容器全体の体格を小型化(コンパクト化)できるので、装置全体の搭載スペースを容易に確保することができる。これにより、装置全体の搭載スペースの省スペース化を図ることができるので、例えば車両に対する装置全体の搭載性を向上することができる。
また、容器の一部がイオン交換不織布で構成されているので、容器の収納室に収容されるイオン交換体だけでなく、イオン交換不織布自身も燃料中に含まれる金属イオンを取り除くフィルタ部材としての機能を備える。これにより、イオン交換体のみで燃料中に含まれる金属イオンを取り除くもの(従来の技術)と比べて、金属イオンの除去効率の向上を図ることができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、燃料タンクから内燃機関へ燃料を供給する燃料供給システムに金属イオン除去装置(イオン交換不織布製の保持部を有する容器、およびこの容器の収納室に収容されるイオン交換体)が搭載されている。
この場合、燃料タンクから内燃機関に供給される燃料中に含まれる金属イオンをイオン交換体およびイオン交換不織布により取り除くことができる。
さらに、請求項1に記載の発明によれば、燃料タンクに、内燃機関の燃料を貯蔵する燃料貯留室、および燃料給油口から燃料貯留室へ燃料を導く燃料給油流路を有している。そして、燃料給油流路の内部に容器が設置されている。
この場合、燃料給油流路を通って燃料タンク内に給油される燃料、燃料給油口から燃料貯留室へ向かう燃料中に含まれる金属イオンをイオン交換体およびイオン交換不織布により取り除くことができる。
また、容器の収納室内の容量に対して、イオン交換体の搭載量を十分に確保した場合であっても、燃料給油流路の内部に容器が設置されているので、燃料タンクの燃料貯留室から内燃機関に供給される燃料流、つまり燃料タンクから内燃機関への燃料供給に対する圧力損失および流路抵抗の増加を抑えることができる。
Therefore, since the physique of the whole container can be reduced in size (compact), the mounting space of the whole apparatus can be easily ensured. Thereby, since the space saving of the mounting space of the whole apparatus can be achieved, the mounting property of the whole apparatus with respect to a vehicle can be improved, for example.
In addition, since a part of the container is made of an ion exchange nonwoven fabric, not only the ion exchanger accommodated in the container storage chamber, but also the ion exchange nonwoven fabric itself serves as a filter member that removes metal ions contained in the fuel. It has a function. Thereby, the removal efficiency of a metal ion can be aimed at compared with what removes the metal ion contained in fuel only by an ion exchanger (conventional technique).
According to the first aspect of the present invention, the fuel supply system for supplying fuel from the fuel tank to the internal combustion engine includes a metal ion removing device (a container having a holding portion made of ion-exchange nonwoven fabric, and a storage chamber of the container). The ion exchanger to be accommodated) is mounted.
In this case, metal ions contained in the fuel supplied from the fuel tank to the internal combustion engine can be removed by the ion exchanger and the ion exchange nonwoven fabric.
According to the first aspect of the present invention, the fuel tank has the fuel storage chamber for storing the fuel of the internal combustion engine, and the fuel supply passage for guiding the fuel from the fuel supply port to the fuel storage chamber. A container is installed inside the fuel supply passage.
In this case, the fuel supplied into the fuel tank through the fuel supply passage and the metal ions contained in the fuel from the fuel supply port toward the fuel storage chamber can be removed by the ion exchanger and the ion exchange nonwoven fabric.
Further, even when a sufficient amount of the ion exchanger is secured with respect to the capacity of the container storage chamber, the container is installed inside the fuel supply passage, so that the fuel storage chamber of the fuel tank The increase in pressure loss and flow path resistance with respect to the fuel flow supplied to the internal combustion engine, that is, the fuel supply from the fuel tank to the internal combustion engine can be suppressed.

請求項2に記載の発明によれば、容器に、内部に収納室が形成される筒状のケースを有している。
ケースには、収納室を流れる燃料の流れ方向の上流側または下流側に、収納室の上流端または下流端で開口する開口部が設けられている。
イオン交換不織布は、ケース本体の開口部を塞ぐように設置されている。
なお、ケースの材質(材料)としてイオン交換体の体積増加に対応して伸縮変形し難い非変形部材を使用した場合であっても、ケース本体の開口部を塞ぐようにイオン交換不織布を設置したことにより、予めイオン交換体が体積増加する特性に合わせてケース本体の収納室内の容量(内容積)を大きくする必要はない。
According to the second aspect of the present invention, the container has a cylindrical case in which a storage chamber is formed.
The case is provided with an opening that opens at the upstream end or the downstream end of the storage chamber on the upstream side or the downstream side in the flow direction of the fuel flowing through the storage chamber.
The ion exchange nonwoven fabric is installed so as to close the opening of the case body.
In addition, even when a non-deformable member that is difficult to stretch and deform in response to an increase in the volume of the ion exchanger is used as the material (material) of the case, an ion exchange nonwoven fabric is installed so as to close the opening of the case body. Thus, it is not necessary to increase the capacity (internal volume) of the housing body of the case body in advance in accordance with the characteristic that the volume of the ion exchanger increases.

請求項3に記載の発明によれば、燃料タンクに、内燃機関の燃料を貯蔵する燃料貯留室を有している。そして、燃料タンクの燃料貯留室の内部に容器が設置されている。
この場合、燃料タンクの燃料貯留室に貯留される燃料中に含まれる金属イオンをイオン交換体およびイオン交換不織布により取り除くことができる。
また、容器の収納室内の容量に対して、イオン交換体の搭載量を十分に確保した場合であっても、燃料タンクの燃料貯留室の内部に容器が設置されているので、燃料タンクの燃料貯留室から内燃機関に供給される燃料流、つまり燃料タンクから内燃機関への燃料供給に対する圧力損失および流路抵抗の増加を抑えることもできる。
According to the invention described in claim 3 , the fuel tank has the fuel storage chamber for storing the fuel of the internal combustion engine. A container is installed inside the fuel storage chamber of the fuel tank.
In this case, metal ions contained in the fuel stored in the fuel storage chamber of the fuel tank can be removed by the ion exchanger and the ion exchange nonwoven fabric.
In addition, even when a sufficient amount of ion exchanger is secured relative to the capacity of the container storage chamber, the container is installed inside the fuel storage chamber of the fuel tank. It is also possible to suppress an increase in pressure loss and flow path resistance with respect to the fuel flow supplied from the storage chamber to the internal combustion engine, that is, the fuel supply from the fuel tank to the internal combustion engine.

請求項4に記載の発明によれば、燃料供給システムに、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して内燃機関側に向けて吐出する燃料ポンプと、燃料タンクと燃料ポンプとの間に設置されて、燃料タンクから燃料ポンプ側に向かう燃料中に含まれる異物を取り除く燃料フィルタとを備えている。そして、燃料タンクと燃料フィルタとの間に容器が設置されている。
この場合、燃料タンクから燃料フィルタへ向かう燃料中に含まれる金属イオンをイオン交換体およびイオン交換不織布により取り除くことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the fuel supply system is installed between the fuel tank that pressurizes the fuel sucked from the fuel tank and discharges the fuel toward the internal combustion engine, and the fuel tank. And a fuel filter that removes foreign matters contained in the fuel from the fuel tank toward the fuel pump. A container is installed between the fuel tank and the fuel filter.
In this case, metal ions contained in the fuel traveling from the fuel tank to the fuel filter can be removed by the ion exchanger and the ion exchange nonwoven fabric.

請求項5に記載の発明によれば、燃料供給システムに、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して内燃機関側に向けて吐出する燃料ポンプと、燃料タンクと燃料ポンプとの間に設置されて、燃料タンクから燃料ポンプ側に向かう燃料中に含まれる異物を取り除くフィルタエレメントを有する燃料フィルタとを備えている。そして、燃料フィルタの内部に容器が設置されている。
ここで、燃料フィルタの内部において、フィルタエレメントよりも燃料流方向の上流側または下流側に金属イオン除去装置(容器、イオン交換体、イオン交換不織布)が設置される。
この場合、フィルタエレメントで濾過される前の燃料中に含まれる金属イオンをイオン交換体およびイオン交換不織布により取り除くことができる。
また、フィルタエレメントで濾過された後の燃料中に含まれる金属イオンをイオン交換体およびイオン交換不織布により取り除くことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the fuel supply system is installed between the fuel tank and the fuel pump, a fuel pump that pressurizes the fuel sucked from the fuel tank and discharges the fuel toward the internal combustion engine side. And a fuel filter having a filter element for removing foreign substances contained in the fuel from the fuel tank toward the fuel pump side. A container is installed inside the fuel filter.
Here, inside the fuel filter, a metal ion removing device (a container, an ion exchanger, an ion exchange nonwoven fabric) is installed upstream or downstream in the fuel flow direction from the filter element.
In this case, metal ions contained in the fuel before being filtered by the filter element can be removed by the ion exchanger and the ion exchange nonwoven fabric.
Further, metal ions contained in the fuel after being filtered by the filter element can be removed by the ion exchanger and the ion exchange nonwoven fabric.

請求項6に記載の発明によれば、イオン交換体として、容器または袋体の収納室の内部に充填される多粒子状のイオン交換樹脂を採用している。また、繊維状のイオン交換樹脂、あるいはイオン交換樹脂不織布、あるいはキレート樹脂を採用しても良い。
また、イオン交換体およびイオン交換不織布を、燃料中の金属イオンを捕捉する金属イオン捕捉材により形成しても良い。
なお、イオン交換不織布として、容器の一部(壁体)または袋体を構成するイオン交換樹脂不織布を採用しても良い。
According to the sixth aspect of the present invention, as the ion exchanger, a multiparticulate ion exchange resin filled in the interior of the container or bag storage chamber is employed. Further, a fibrous ion exchange resin, an ion exchange resin nonwoven fabric, or a chelate resin may be employed.
Moreover, you may form an ion exchanger and an ion exchange nonwoven fabric with the metal ion capture | acquisition material which capture | acquires the metal ion in a fuel.
In addition, as an ion exchange nonwoven fabric, you may employ | adopt the ion exchange resin nonwoven fabric which comprises some containers (wall body) or a bag body.

コモンレール式燃料噴射システムを示した構成図である(実施例1)。It is the block diagram which showed the common rail type fuel injection system (Example 1). 燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した模式図である(実施例1)。It is the schematic diagram which showed the mounting structure of the metal ion removal filter with respect to a fuel tank (Example 1). (a)、(b)は金属イオン除去フィルタの主要構造を示した断面図である(実施例1)。(A), (b) is sectional drawing which showed the main structures of the metal ion removal filter (Example 1). 燃料フィルタに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した断面図である(実施例2)。(Example 2) which was sectional drawing which showed the mounting structure of the metal ion removal filter with respect to a fuel filter. 燃料フィルタに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した断面図である(実施例3)。(Example 3) which is sectional drawing which showed the mounting structure of the metal ion removal filter with respect to a fuel filter. 燃料フィルタに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した断面図である(実施例4)。(Example 4) which is sectional drawing which showed the mounting structure of the metal ion removal filter with respect to a fuel filter. 燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した模式図である(実施例5)。(Example 5) which is the schematic diagram which showed the mounting structure of the metal ion removal filter with respect to a fuel tank. 燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した模式図である(実施例6)。(Example 6) which is the schematic diagram which showed the mounting structure of the metal ion removal filter with respect to a fuel tank. 金属イオン除去フィルタを示した断面図である(実施例6)。(Example 6) which is sectional drawing which showed the metal ion removal filter.

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、搭載スペースの省スペース化を図るという目的、更に、金属イオンの除去効率の向上を図るという目的を、容器の保持部の材質(材料)としてイオン交換不織布を使用することで実現した。また、袋体の材質(材料)としてイオン交換不織布を使用することで実現した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The object of the present invention is to reduce the mounting space and further to improve the removal efficiency of metal ions by using an ion exchange nonwoven fabric as a material of the holding portion of the container. . Moreover, it realized by using an ion exchange nonwoven fabric as a material (material) of a bag.

[実施例1の構成]
図1ないし図3は本発明の実施例1を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムを示した図で、図2は燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した図である。
[Configuration of Example 1]
1 to 3 show Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1 is a view showing a common rail fuel injection system, and FIG. 2 is a view showing a mounting structure of a metal ion removal filter on a fuel tank. is there.

本実施例の内燃機関の燃料供給装置は、複数の気筒(例えば4気筒)を有する多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(エンジン)の燃料を貯蔵する貯蔵タンク(以下燃料タンク1と言う)と、燃料タンク1からエンジンへ燃料を供給する燃料供給システムとを備えている。
燃料供給システムは、自動車等の車両のエンジンルームに搭載されるもので、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射装置)によって構成されている。
A fuel supply device for an internal combustion engine of the present embodiment includes a storage tank (hereinafter referred to as a fuel tank 1) for storing fuel of an internal combustion engine (engine) such as a multi-cylinder diesel engine having a plurality of cylinders (for example, four cylinders); And a fuel supply system for supplying fuel from the fuel tank 1 to the engine.
The fuel supply system is mounted in an engine room of a vehicle such as an automobile, and is configured by a common rail fuel injection system (accumulated pressure fuel injection device) known as a fuel injection system for a diesel engine.

コモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク1から汲み上げた燃料中に含まれる異物を取り除く燃料フィルタ2と、この燃料フィルタ2から吸入した燃料を加圧して高圧化する高圧燃料ポンプ3と、この高圧燃料ポンプ3の吐出ポートから高圧燃料が導入されるコモンレール4と、このコモンレール4の各アウトレットポートから高圧燃料が分配供給される複数のインジェクタ5とを備え、コモンレール4の内部に貯蔵(蓄圧)された高圧燃料を各インジェクタ5を介してエンジンの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。   The common rail fuel injection system includes a fuel filter 2 that removes foreign matters contained in fuel pumped from a fuel tank 1, a high-pressure fuel pump 3 that pressurizes the fuel sucked from the fuel filter 2 to increase the pressure, and the high-pressure fuel. A common rail 4 into which high-pressure fuel is introduced from the discharge port of the pump 3 and a plurality of injectors 5 to which high-pressure fuel is distributed and supplied from each outlet port of the common rail 4 are stored (accumulated pressure) inside the common rail 4. The high pressure fuel is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine via each injector 5.

そして、燃料タンク1と燃料フィルタ2との間には、燃料タンク1から燃料フィルタ2へ向かう燃料中に含まれる金属イオンを取り除く金属イオン除去フィルタ6が設置されている。
金属イオン除去フィルタ6は、多粒子状のイオン交換樹脂(以下複数のイオン交換樹脂ビーズ7と言う)、円筒状のフィルタケース(容器)8およびイオン交換樹脂不織布11、12を備えている。
なお、金属イオン除去フィルタ6の詳細は後述する。
Between the fuel tank 1 and the fuel filter 2, a metal ion removal filter 6 that removes metal ions contained in the fuel from the fuel tank 1 toward the fuel filter 2 is installed.
The metal ion removal filter 6 includes a multiparticulate ion exchange resin (hereinafter referred to as a plurality of ion exchange resin beads 7), a cylindrical filter case (container) 8, and ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12.
Details of the metal ion removal filter 6 will be described later.

燃料タンク1には、内部に燃料給油流路14(図7参照)が形成されるインレットパイプを介して、内部に給油口が形成されるフィラーネックが接続されている。この燃料タンク1の内部には、燃料を貯留する燃料貯留室15が形成されている。
また、コモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンク1から複数のインジェクタ5まで延びる燃料供給配管を備えている。この燃料供給配管は、燃料タンク1の燃料貯留室15から燃料フィルタ2を経て高圧燃料ポンプ3の吸入ポートまで延びる低圧燃料配管と、高圧燃料ポンプ3からコモンレール4を経て複数のインジェクタ5の各インレットまで延びる高圧燃料配管とを備えている。
The fuel tank 1 is connected to a filler neck in which a fuel filler opening is formed through an inlet pipe in which a fuel fuel supply passage 14 (see FIG. 7) is formed. A fuel storage chamber 15 for storing fuel is formed inside the fuel tank 1.
The common rail fuel injection system includes a fuel supply pipe extending from the fuel tank 1 to the plurality of injectors 5. The fuel supply pipe includes a low-pressure fuel pipe extending from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 through the fuel filter 2 to the suction port of the high-pressure fuel pump 3, and each inlet of the plurality of injectors 5 from the high-pressure fuel pump 3 through the common rail 4. High-pressure fuel piping extending to

低圧燃料配管は、燃料タンク1から燃料フィルタ2のインレットに燃料を供給する供給配管21、および燃料フィルタ2のアウトレットから高圧燃料ポンプ3の吸入ポートに燃料を供給する供給配管22等を有している。
高圧燃料配管は、高圧燃料ポンプ3の吐出ポートからコモンレール4のインレットポートに燃料を供給する供給配管23、およびコモンレール4の各アウトレットポートから複数のインジェクタ5の各インレットに燃料を供給する供給配管24等を有している。
The low-pressure fuel pipe has a supply pipe 21 that supplies fuel from the fuel tank 1 to the inlet of the fuel filter 2, a supply pipe 22 that supplies fuel from the outlet of the fuel filter 2 to the suction port of the high-pressure fuel pump 3, and the like. Yes.
The high-pressure fuel pipe includes a supply pipe 23 that supplies fuel from the discharge port of the high-pressure fuel pump 3 to the inlet port of the common rail 4, and a supply pipe 24 that supplies fuel from each outlet port of the common rail 4 to each inlet of the plurality of injectors 5. Etc.

ここで、エンジンとして、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。
エンジンの各気筒毎の燃焼室には、吸気ポートおよび排気ポートがそれぞれ連通している。また、エンジンの吸気ポートには、インテークマニホールドおよび吸気管が接続されている。また、エンジンの排気ポートには、エキゾーストマニホールドおよび排気管が接続されている。
Here, a direct injection diesel engine in which fuel is directly injected into the combustion chamber is employed as the engine.
An intake port and an exhaust port communicate with the combustion chamber for each cylinder of the engine. An intake manifold and an intake pipe are connected to the intake port of the engine. Further, an exhaust manifold and an exhaust pipe are connected to the exhaust port of the engine.

燃料フィルタ2は、フィルタエレメント、およびこのフィルタエレメントを収容するフィルタケース等を有している。フィルタエレメントは、フィルタケース内に形成される内部空間に濾紙等の濾過材やハニカム状の濾過エレメントを設置したもので、燃料タンク1から流入する燃料中に含まれる不純物(塵芥、錆等の固形物、カーボン、ガム状物質のようなスラッジおよび水分等の異物)を濾過または捕捉して燃料から分離する。   The fuel filter 2 has a filter element and a filter case for housing the filter element. The filter element has a filter medium such as filter paper or a honeycomb-shaped filter element installed in an internal space formed in the filter case. Impurities contained in the fuel flowing from the fuel tank 1 (such as solids such as dust and rust) Substances, foreign matters such as sludge such as carbon and gum-like substances and moisture) are filtered or trapped and separated from the fuel.

高圧燃料ポンプ3は、エンジン駆動式のサプライポンプであって、燃料フィルタ2を介して燃料タンク1から燃料を汲み上げるフィードポンプ、このフィードポンプから供給される燃料を吸入すると共に調量する電磁式燃料調量弁(電磁弁)、およびこの電磁弁から加圧室内に供給される燃料を高圧化してコモンレール4およびインジェクタ5へ圧送するポンプエレメント(プランジャ、シリンダ)等によって構成されている。
コモンレール4は、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器である。このコモンレール4には、プレッシャリミッタ(圧力レギュレータ)および燃料圧力センサ(コモンレール圧力センサ)が取り付けられている。なお、高圧燃料ポンプ3またはコモンレール4は、高圧燃料を発生する高圧発生部を構成する。
The high-pressure fuel pump 3 is an engine-driven supply pump, which is a feed pump that pumps fuel from the fuel tank 1 through the fuel filter 2, and an electromagnetic fuel that sucks and measures the fuel supplied from the feed pump It is constituted by a metering valve (solenoid valve) and a pump element (plunger, cylinder) and the like for increasing the pressure of fuel supplied from the solenoid valve into the pressurizing chamber and feeding it to the common rail 4 and the injector 5.
The common rail 4 is a pressure accumulating container that accumulates high-pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure. A pressure limiter (pressure regulator) and a fuel pressure sensor (common rail pressure sensor) are attached to the common rail 4. The high-pressure fuel pump 3 or the common rail 4 constitutes a high-pressure generator that generates high-pressure fuel.

エンジンには、各気筒毎の燃焼室内に燃料を噴射供給する複数のインジェクタ5がそれぞれ搭載されている。
各気筒毎のインジェクタ5は、燃料を噴射する噴孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの噴孔閉弁方向に付勢するスプリング、およびニードルバルブを開閉動作させるアクチュエータ(ソレノイドアクチュエータまたはピエゾアクチュエータ)等によって構成されている。
The engine is equipped with a plurality of injectors 5 for injecting and supplying fuel into the combustion chamber for each cylinder.
The injector 5 for each cylinder includes a nozzle needle that opens and closes a nozzle hole for injecting fuel, a spring that urges the nozzle needle in the nozzle hole closing direction, and an actuator that opens and closes the needle valve (solenoid actuator or piezo actuator). Etc. are constituted.

高圧燃料ポンプ3の電磁弁および複数のインジェクタ5の各アクチュエータへの供給電力は、ポンプ駆動回路、インジェクタ駆動回路を含んで構成されるエンジン制御ユニット(電子制御装置:以下ECU25と言う)によって制御されるように構成されている。
ECU25には、制御処理および演算処理を行うCPU、各種プログラムおよび制御データを保存する記憶装置(ROM、RAM等のメモリ)、入力回路(入力部)、出力回路(出力部)等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが内蔵されている。このマイクロコンピュータの出力部と高圧燃料ポンプ3の電磁弁との間には、ポンプ駆動回路が接続されている。また、マイクロコンピュータの出力部と複数のインジェクタ5の各アクチュエータとの間には、インジェクタ駆動回路が接続されている。
そして、コモンレール4に取り付けられたコモンレール圧力センサからのセンサ出力信号や、各種センサからのセンサ出力信号は、A/D変換回路でA/D変換された後に、マイクロコンピュータの入力部に入力されるように構成されている。
The power supplied to the solenoid valve of the high-pressure fuel pump 3 and each actuator of the plurality of injectors 5 is controlled by an engine control unit (electronic control unit: hereinafter referred to as ECU 25) including a pump drive circuit and an injector drive circuit. It is comprised so that.
The ECU 25 includes functions of a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a storage device (memory such as ROM and RAM) that stores various programs and control data, an input circuit (input unit), an output circuit (output unit), and the like. The microcomputer of the known structure comprised by is incorporated. A pump drive circuit is connected between the output part of the microcomputer and the solenoid valve of the high-pressure fuel pump 3. An injector drive circuit is connected between the output unit of the microcomputer and each actuator of the plurality of injectors 5.
The sensor output signals from the common rail pressure sensor attached to the common rail 4 and the sensor output signals from various sensors are A / D converted by the A / D conversion circuit and then input to the input unit of the microcomputer. It is configured as follows.

ここで、マイクロコンピュータの入力部には、コモンレール圧力センサだけでなく、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温センサ、燃料温度センサおよび吸入空気温度センサ等が接続されている。また、マイクロコンピュータは、クランク角度センサより出力されるセンサ出力信号であるNEパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度(NE)を検出する回転速度検出手段としての機能も備えている。
また、ECU25は、図示しないイグニッションスイッチがオン(IG・ON)されると、コモンレール圧力センサや上記の各種センサからのセンサ出力信号とメモリ内に格納された制御プログラムとに基づいて、最適な燃料噴射特性を演算し、高圧燃料ポンプ3の電磁弁への供給電力(所謂ポンプ駆動信号)、および複数のインジェクタ5の各アクチュエータへの供給電力(所謂インジェクタ駆動信号)等を電子制御するように構成されている。
なお、最適な燃料噴射特性とは、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射圧力(指令噴射圧力)、各インジェクタ5の燃料噴射開始時期(指令噴射時期)、各インジェクタ5の開弁期間(指令噴射量と指令噴射圧力とから求められる指令噴射期間)等の最適値のことである。
Here, not only the common rail pressure sensor but also a crank angle sensor, an accelerator opening sensor, a cooling water temperature sensor, a fuel temperature sensor, an intake air temperature sensor, and the like are connected to the input portion of the microcomputer. The microcomputer also has a function as a rotational speed detecting means for detecting the engine rotational speed (NE) by measuring the interval time of the NE pulse signal that is a sensor output signal output from the crank angle sensor.
In addition, when an ignition switch (not shown) is turned on (IG / ON), the ECU 25 determines the optimum fuel based on the sensor output signals from the common rail pressure sensor and the various sensors and the control program stored in the memory. The injection characteristic is calculated, and the power supplied to the solenoid valve of the high-pressure fuel pump 3 (so-called pump drive signal) and the power supplied to each actuator of the plurality of injectors 5 (so-called injector drive signal) are electronically controlled. Has been.
The optimal fuel injection characteristics are the fuel injection pressure (command injection pressure) into the combustion chamber for each cylinder of the engine, the fuel injection start timing (command injection timing) of each injector 5, and the valve opening period of each injector 5. It is an optimum value such as (command injection period determined from command injection amount and command injection pressure).

次に、本実施例の金属イオン除去フィルタ(金属イオン除去装置)6の詳細構造を図2ないし図3に基づいて説明する。ここで、図3は金属イオン除去フィルタの主要構造を示した図である。
金属イオン除去フィルタ6は、燃料タンク1の燃料貯留室15内に設置されている。この金属イオン除去フィルタ6は、供給配管21の燃料流方向の上流端に接続されている。具体的には、金属イオン除去フィルタ6が、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料中に浸漬されている。
Next, the detailed structure of the metal ion removal filter (metal ion removal device) 6 of this embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a diagram showing the main structure of the metal ion removal filter.
The metal ion removal filter 6 is installed in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1. The metal ion removal filter 6 is connected to the upstream end of the supply pipe 21 in the fuel flow direction. Specifically, the metal ion removal filter 6 is immersed in the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1.

金属イオン除去フィルタ6は、燃料中に含まれる金属イオンを取り除く複数のイオン交換樹脂ビーズ7と、これらのイオン交換樹脂ビーズ7を収容するビーズ収納室31を有するフィルタケース8と、このフィルタケース8の上流側の開口部(入口ポート)を塞ぐように設置されるイオン交換樹脂不織布11と、フィルタケース8の下流側の開口部(出口ポート)を塞ぐように設置されるイオン交換樹脂不織布12とを備えている。
フィルタケース8は、複数のイオン交換樹脂ビーズ7の燃料膨潤や熱膨張等に伴う体積増加に対応して伸縮変形し難い非変形部材(合成樹脂)によって一体的に形成されている。このフィルタケース8の内部には、円柱形状のビーズ収納室31が形成されている。
The metal ion removal filter 6 includes a filter case 8 having a plurality of ion exchange resin beads 7 for removing metal ions contained in the fuel, a bead storage chamber 31 for accommodating these ion exchange resin beads 7, and the filter case 8. An ion exchange resin nonwoven fabric 11 installed so as to close the upstream opening (inlet port), and an ion exchange resin nonwoven fabric 12 installed so as to close the downstream opening (exit port) of the filter case 8; It has.
The filter case 8 is integrally formed of a non-deformable member (synthetic resin) that is difficult to expand and contract in response to an increase in volume accompanying fuel swelling or thermal expansion of the plurality of ion exchange resin beads 7. A cylindrical bead storage chamber 31 is formed inside the filter case 8.

フィルタケース8には、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯留されている燃料を吸い込むための燃料吸い込み口を形成するインレットポート(入口ポート)が、燃料流方向の上流端で開口している。
また、フィルタケース8には、供給配管21の燃料流方向の上流端に接続するアウトレットポート(出口ポート)が、燃料流方向の下流端で開口している。
そして、フィルタケース8は、重力方向(車両上下方向)の下方側から上方側へ向かって燃料が流れるように、燃料タンク1の燃料貯留室15内に設置されている。
なお、重力方向(車両上下方向)の上方側から下方側へ向かって燃料が流れるようにフィルタケース8の内部に設置しても良い。
また、水平方向(車両左右方向または車両前後方向)の一方側から他方側へ向かって燃料が流れるようにフィルタケース8の内部に設置しても良い。
また、フィルタケース8の内部を燃料が蛇行して流れるようにしても良い。
また、フィルタケース8の内部をU字状にターンして流れるようにしても良い。
In the filter case 8, an inlet port (inlet port) that forms a fuel suction port for sucking the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 is opened at the upstream end in the fuel flow direction.
Further, the filter case 8 has an outlet port (exit port) connected to the upstream end of the supply pipe 21 in the fuel flow direction at the downstream end in the fuel flow direction.
The filter case 8 is installed in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 so that fuel flows from the lower side to the upper side in the direction of gravity (the vehicle vertical direction).
In addition, you may install in the filter case 8 so that a fuel may flow toward the downward side from the upper side of the gravity direction (vehicle up-down direction).
Moreover, you may install in the inside of the filter case 8 so that a fuel may flow toward the other side from the one side of a horizontal direction (vehicle left-right direction or vehicle front-back direction).
Further, the fuel may meander and flow inside the filter case 8.
Further, the inside of the filter case 8 may be made to flow in a U shape.

複数のイオン交換樹脂ビーズ7は、フィルタケース8のビーズ収納室31の内部に充填される。これらのイオン交換樹脂ビーズ7として、球面体状(球体状)、多面体状(多角錐状、立方体状または直方体状)、粉体状のイオン交換樹脂を収納するカプセル等の形態を採用しても良い。
複数のイオン交換樹脂ビーズ7は、燃料タンク1の燃料貯留室15からフィルタケース8のビーズ収納室31内に吸い込まれた燃料中に溶出している金属イオンを交換吸着等により捕捉する。つまり、イオン交換樹脂ビーズ7は、燃料中に含まれる金属成分(金属イオン)を燃料から分離除去することが可能な多粒子状物質である。
The plurality of ion exchange resin beads 7 are filled in the bead storage chamber 31 of the filter case 8. These ion exchange resin beads 7 may be in the form of a capsule or the like that contains a spherical (spherical), polyhedral (polygonal, cubic, or cuboid) or powder ion exchange resin. good.
The plurality of ion exchange resin beads 7 captures metal ions eluted into the fuel sucked into the bead storage chamber 31 of the filter case 8 from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 by exchange adsorption or the like. That is, the ion exchange resin beads 7 are multiparticulate substances capable of separating and removing metal components (metal ions) contained in the fuel from the fuel.

イオン交換樹脂不織布11は、フィルタケース8のインレットポートを塞ぐように設けられている。例えばイオン交換樹脂不織布11の外周部分のみフィルタケース8の開口端縁に溶着(保持)固定されている。
イオン交換樹脂不織布12は、フィルタケース8のアウトレットポートを塞ぐように設けられている。例えばイオン交換樹脂不織布12の外周部分のみフィルタケース8の開口端縁に溶着(保持)固定されている。
イオン交換樹脂不織布11、12は、フィルタケース8の内部(ビーズ収納室31)からフィルタケース8の外部へのイオン交換樹脂ビーズ7の流出または飛散を防止する第1、第2保持部(フィルタケース8の上流側、下流側保持部)としての機能を備えている。 イオン交換樹脂不織布11、12は、燃料の通過(流通)を許容する第1、第2燃料透過部(フィルタケース8の上流側、下流側燃料透過部)としての機能を備えている。
The ion exchange resin nonwoven fabric 11 is provided so as to close the inlet port of the filter case 8. For example, only the outer peripheral portion of the ion exchange resin nonwoven fabric 11 is welded (held) to the opening edge of the filter case 8.
The ion exchange resin nonwoven fabric 12 is provided so as to close the outlet port of the filter case 8. For example, only the outer peripheral portion of the ion exchange resin nonwoven fabric 12 is welded (held) to the opening edge of the filter case 8.
The ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 are first and second holding portions (filter case) that prevent the ion exchange resin beads 7 from flowing out or scattering from the inside of the filter case 8 (bead storage chamber 31) to the outside of the filter case 8. 8 upstream and downstream holding portions). The ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 have functions as first and second fuel permeation portions (upstream and downstream fuel permeation portions of the filter case 8) that allow passage (distribution) of fuel.

また、イオン交換樹脂不織布11、12は、自身を通過する燃料中に溶出している金属イオンを交換吸着等により捕捉する。つまり、イオン交換樹脂不織布11、12は、燃料中に含まれる金属成分(金属イオン)を燃料から分離除去することが可能な第1、第2イオン交換不織布(上流側、下流側イオン交換不織布)である。
また、イオン交換樹脂不織布11、12は、金属イオン交換機能を有する樹脂よりなる繊維から形成されている。
なお、金属イオン交換機能を有する樹脂よりなる1つの不織布シートを中間部で折り返して重ねたイオン交換樹脂不織布11、12を採用しても良い。また、2つ折りにされたイオン交換樹脂不織布11、12の外周を溶着して袋状に形成しても良い。
Moreover, the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 capture | acquire the metal ion eluted in the fuel which passes self by exchange adsorption etc. That is, the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 are the first and second ion exchange nonwoven fabrics (upstream and downstream ion exchange nonwoven fabrics) capable of separating and removing metal components (metal ions) contained in the fuel from the fuel. It is.
Moreover, the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 are formed from the fiber which consists of resin which has a metal ion exchange function.
In addition, you may employ | adopt the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 which folded and overlap | superposed one nonwoven fabric sheet which consists of resin which has a metal ion exchange function in the intermediate part. Alternatively, the outer periphery of the folded ion-exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 may be welded to form a bag shape.

[実施例1の作用]
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに搭載される金属イオン除去装置(金属イオン除去フィルタ6)の作動を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the metal ion removing device (metal ion removing filter 6) mounted on the common rail fuel injection system of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

高圧燃料ポンプ3の駆動軸がエンジンにより駆動されて回転すると、駆動軸の回転に伴って高圧燃料ポンプ3に内蔵されたフィードポンプが回転する。これにより、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料が、フィルタケース8のインレットポート(供給配管21の燃料吸い込み口)から吸い込まれて金属イオン除去フィルタ6の内部に流入する。
ここで、フィルタケース8のインレットポートに保持固定されたイオン交換樹脂不織布11を通過してフィルタケース8の内部に流入する。このとき、イオン交換樹脂不織布11を通過する燃料中に溶出している金属成分(金属イオン)が、イオン交換樹脂不織布11に交換吸着等により捕捉される。つまり、イオン交換樹脂不織布11のイオン除去能力により、燃料中に含まれる金属成分(金属イオン)が余剰燃料から分離除去される。
When the drive shaft of the high-pressure fuel pump 3 is driven and rotated by the engine, the feed pump built in the high-pressure fuel pump 3 rotates as the drive shaft rotates. Thereby, the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 is sucked from the inlet port (the fuel suction port of the supply pipe 21) of the filter case 8 and flows into the metal ion removal filter 6.
Here, it passes through the ion exchange resin nonwoven fabric 11 held and fixed to the inlet port of the filter case 8 and flows into the filter case 8. At this time, the metal component (metal ion) eluted in the fuel passing through the ion exchange resin nonwoven fabric 11 is captured by the ion exchange resin nonwoven fabric 11 by exchange adsorption or the like. That is, the metal component (metal ion) contained in the fuel is separated and removed from the surplus fuel by the ion removing ability of the ion exchange resin nonwoven fabric 11.

そして、イオン交換樹脂不織布11を通過してフィルタケース8の内部に流入した燃料は、フィルタケース8の内部に充填された多数のイオン交換樹脂ビーズ7に接触する。
このとき、フィルタケース8の内部に流入した燃料中に溶出している金属成分(金属イオン)が、多数のイオン交換樹脂ビーズ7に交換吸着等により捕捉される。つまり、イオン交換樹脂ビーズ7のイオン除去能力により、燃料中に含まれる金属成分(金属イオン)が余剰燃料から分離除去される。
そして、イオン交換樹脂ビーズ7で金属成分(金属イオン)が分離除去された余剰燃料は、フィルタケース8のアウトレットポートに保持固定されたイオン交換樹脂不織布12を通過してフィルタケース8から流出する。このとき、イオン交換樹脂不織布12を通過する燃料中に溶出している金属成分(金属イオン)が、イオン交換樹脂不織布12に交換吸着等により捕捉される。つまり、イオン交換樹脂不織布12のイオン除去能力により、燃料中に含まれる金属成分(金属イオン)が余剰燃料から分離除去される。
The fuel that has passed through the ion exchange resin nonwoven fabric 11 and has flowed into the filter case 8 comes into contact with a number of ion exchange resin beads 7 filled in the filter case 8.
At this time, metal components (metal ions) eluted in the fuel flowing into the filter case 8 are captured by a large number of ion exchange resin beads 7 by exchange adsorption or the like. That is, the metal component (metal ions) contained in the fuel is separated and removed from the surplus fuel by the ion removing ability of the ion exchange resin beads 7.
The surplus fuel from which the metal component (metal ions) has been separated and removed by the ion exchange resin beads 7 passes through the ion exchange resin nonwoven fabric 12 held and fixed to the outlet port of the filter case 8 and flows out of the filter case 8. At this time, the metal component (metal ion) eluted in the fuel passing through the ion exchange resin nonwoven fabric 12 is captured by the ion exchange resin nonwoven fabric 12 by exchange adsorption or the like. That is, the metal component (metal ion) contained in the fuel is separated and removed from the surplus fuel by the ion removing ability of the ion exchange resin nonwoven fabric 12.

そして、金属イオン除去フィルタ6から流出した燃料は、供給配管21を経て、燃料フィルタ2に流入する。ここで、燃料フィルタ2を燃料が通過する際に、燃料中に含まれる異物が分離除去される。
そして、燃料フィルタ2で濾過されて清浄化された燃料は、供給配管22を経て高圧燃料ポンプ3の内部に流入する。
そして、高圧燃料ポンプ3は、燃料フィルタ2から供給配管22を経て流入した燃料を加圧室内で加圧して高圧化し、この高圧燃料を高圧燃料ポンプ3の吐出ポートから吐出して、コモンレール4に供給する。
高圧燃料ポンプ3の吐出ポートより吐出された高圧燃料は、供給配管23を経て、インレットポートからコモンレール4の内部(蓄圧室)に流入し、この蓄圧室内で一時的に蓄圧される。
The fuel that has flowed out of the metal ion removal filter 6 flows into the fuel filter 2 through the supply pipe 21. Here, when the fuel passes through the fuel filter 2, foreign substances contained in the fuel are separated and removed.
Then, the fuel filtered and purified by the fuel filter 2 flows into the high-pressure fuel pump 3 through the supply pipe 22.
The high pressure fuel pump 3 pressurizes the fuel flowing in from the fuel filter 2 through the supply pipe 22 to increase the pressure in the pressurizing chamber, and discharges the high pressure fuel from the discharge port of the high pressure fuel pump 3 to the common rail 4. Supply.
The high-pressure fuel discharged from the discharge port of the high-pressure fuel pump 3 flows through the supply pipe 23 into the common rail 4 (accumulation chamber) from the inlet port, and is temporarily accumulated in the accumulation chamber.

ここで、エンジンの複数の気筒(例えば第1〜第4気筒)の中で第1気筒に搭載されたインジェクタ5の噴射時期(噴射タイミング)になると、インジェクタ5のアクチュエータへの通電が開始される。これにより、エンジンの第1気筒に搭載されたインジェクタ5のノズルニードルが噴孔を開弁するため、エンジンの第1気筒の燃焼室内への燃料噴射が開始される。
そして、噴射タイミングから指令噴射期間が経過すると、インジェクタ5のアクチュエータへの通電が停止される。これにより、エンジンの第1気筒に搭載されたインジェクタ5のノズルニードルが噴孔を閉弁するため、エンジンの第1気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
また、エンジンの第1気筒を除く他の気筒(第2〜第4気筒)に搭載されたインジェクタ5にコモンレール4から高圧燃料が分配供給され、エンジンの第2〜第4気筒の燃焼室内に順次噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。
Here, when the injection timing (injection timing) of the injector 5 mounted on the first cylinder among the plurality of cylinders (for example, the first to fourth cylinders) of the engine is reached, energization to the actuator of the injector 5 is started. . As a result, the nozzle needle of the injector 5 mounted on the first cylinder of the engine opens the injection hole, so that fuel injection into the combustion chamber of the first cylinder of the engine is started.
And if the command injection period passes from injection timing, electricity supply to the actuator of injector 5 will be stopped. As a result, the nozzle needle of the injector 5 mounted on the first cylinder of the engine closes the injection hole, so that the fuel injection into the combustion chamber of the first cylinder of the engine is completed.
Further, high-pressure fuel is distributed and supplied from the common rail 4 to the injectors 5 mounted on the other cylinders (second to fourth cylinders) excluding the first cylinder of the engine, and sequentially into the combustion chambers of the second to fourth cylinders of the engine. Supplied by injection. As a result, the engine is operated.

[実施例1の効果]
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、燃料タンク1からエンジンへ燃料を供給する燃料供給システムに金属イオン除去装置(金属イオン除去フィルタ6)が搭載されている。
金属イオン除去フィルタ6は、供給配管21の燃料流方向の上流端(燃料吸い込み口)に接続されている。具体的には、金属イオン除去フィルタ6が、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料中に浸漬されている。
[Effect of Example 1]
As described above, in the common rail fuel injection system of this embodiment, the metal ion removing device (metal ion removing filter 6) is mounted on the fuel supply system that supplies fuel from the fuel tank 1 to the engine.
The metal ion removal filter 6 is connected to the upstream end (fuel suction port) of the supply pipe 21 in the fuel flow direction. Specifically, the metal ion removal filter 6 is immersed in the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1.

ここで、金属イオン除去フィルタ6は、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料中に含まれる金属イオンを取り除く多数のイオン交換樹脂ビーズ7、これらのイオン交換樹脂ビーズ7を内蔵するフィルタケース8、および燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料中に含まれる金属イオンを取り除くイオン交換樹脂不織布11、12を備えている。
フィルタケース8のインレットポートおよびアウトレットポートには、イオン交換樹脂不織布11、12が設置(保持固定)されている。
そして、フィルタケース8のビーズ収納室31の内部に充填される多数のイオン交換樹脂ビーズ7は、フィルタケース8の内部(ビーズ収納室31)からフィルタケース8の外部への流出がイオン交換樹脂不織布11、12により抑制(防止)されている。
Here, the metal ion removal filter 6 incorporates a large number of ion exchange resin beads 7 for removing metal ions contained in the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 and these ion exchange resin beads 7. The filter case 8 and ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 for removing metal ions contained in the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 are provided.
In the inlet port and outlet port of the filter case 8, ion-exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 are installed (held and fixed).
A large number of ion exchange resin beads 7 filled in the bead storage chamber 31 of the filter case 8 are discharged from the inside of the filter case 8 (bead storage chamber 31) to the outside of the filter case 8. 11 and 12 (suppressed (prevented)).

これによって、フィルタケース8のビーズ収納室31に収容される複数のイオン交換樹脂ビーズ7が燃料膨潤や熱膨張(図3(b)参照)等により体積増加した場合であっても、イオン交換樹脂ビーズ7の体積増加に対応してイオン交換樹脂不織布11、12が伸縮変形し易い変形部材であるため、予めイオン交換樹脂ビーズ7が体積増加する特性に合わせてフィルタケース8のビーズ収納室31内の容量(内容積)を大きくする必要はない。これにより、フィルタケース8のビーズ収納室31内の容量に対して、イオン交換樹脂ビーズ7の搭載量を十分に確保できるので、金属イオンの除去効率の向上を図ることができる。
したがって、フィルタケース8全体の体格を小型化(コンパクト化)できるので、装置全体の搭載スペースを容易に確保することができる。これにより、金属イオン除去フィルタ6全体の搭載スペースの省スペース化を図ることができるので、例えば車両に対する金属イオン除去フィルタ6全体の搭載性を向上することができる。
Thereby, even if the volume of the plurality of ion exchange resin beads 7 accommodated in the bead storage chamber 31 of the filter case 8 is increased due to fuel swelling, thermal expansion (see FIG. 3B), etc., the ion exchange resin. Since the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 are deformable members that easily expand and contract in response to the increase in the volume of the beads 7, the inside of the bead storage chamber 31 of the filter case 8 according to the characteristic that the volume of the ion exchange resin beads 7 increases in advance. There is no need to increase the capacity (internal volume). Thereby, since the mounting amount of the ion exchange resin beads 7 can be sufficiently secured with respect to the capacity of the bead storage chamber 31 of the filter case 8, it is possible to improve the removal efficiency of metal ions.
Therefore, since the physique of the whole filter case 8 can be reduced in size (compact), the mounting space of the entire apparatus can be easily secured. Thereby, since the space for mounting the entire metal ion removal filter 6 can be reduced, for example, the mountability of the entire metal ion removal filter 6 on the vehicle can be improved.

また、フィルタケース8の一部(壁体、フィルタケース8のインレットポートおよびアウトレットポートを塞ぐ蓋体)がイオン交換樹脂不織布11、12で構成されているので、フィルタケース8のビーズ収納室31に収容されるイオン交換樹脂ビーズ7だけでなく、イオン交換樹脂不織布11、12自身も燃料中に含まれる金属イオンを取り除くフィルタ部材としての機能を備える。これにより、イオン交換樹脂ビーズ7のみで燃料中に含まれる金属イオンを取り除くもの(従来の技術)と比べて、金属イオンの除去効率の向上を図ることができる。   In addition, since a part of the filter case 8 (the wall body and the lid that closes the inlet port and the outlet port of the filter case 8) is composed of the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12, the bead storage chamber 31 of the filter case 8 has Not only the ion exchange resin beads 7 accommodated, but also the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12 themselves have a function as a filter member for removing metal ions contained in the fuel. Thereby, the removal efficiency of a metal ion can be improved compared with what removes the metal ion contained in a fuel only with the ion exchange resin bead 7 (conventional technique).

図4は本発明の実施例2を示したもので、燃料フィルタに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した図である。   FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention and is a diagram showing a mounting structure of a metal ion removing filter on a fuel filter.

本実施例の燃料フィルタ2は、金属イオン除去フィルタ6と、燃料中に含まれる異物を除去するフィルタエレメント41と、水集合室としてのセジメンタ42と、金属イオン除去フィルタ6およびフィルタエレメント41を収容する合成樹脂製のハウジング43とを備えている。
ハウジング43は、図示しない上部ケースと下部ケースとに2分割されている。ハウジング43は、下部ケース内にフィルタエレメント41およびセジメンタ42を収容した後に、上部ケースと下部ケースとの溶着面を溶着することで一体化される。
The fuel filter 2 of the present embodiment accommodates a metal ion removal filter 6, a filter element 41 that removes foreign matters contained in the fuel, a cementer 42 as a water collecting chamber, the metal ion removal filter 6 and the filter element 41. And a synthetic resin housing 43.
The housing 43 is divided into an upper case and a lower case (not shown). The housing 43 is integrated by welding the welding surfaces of the upper case and the lower case after housing the filter element 41 and the cementer 42 in the lower case.

ハウジング43には、供給配管21の燃料流方向の下流端に接続するインレットパイプ44と、供給配管21の燃料流方向の上流端に接続するアウトレットパイプ45とが形成されている。
燃料フィルタ2のハウジング43の内部を流れる燃料の経路は、燃料タンク1から燃料が導入される燃料導入流路46、イオン交換樹脂不織布11、ビーズ収納室31、イオン交換樹脂不織布12、セジメンタ42および高圧燃料ポンプ3へ燃料を導出する燃料導入流路47等により構成されている。
フィルタケース7内に形成されるビーズ収納室31は、ハウジング43の下部(セジメンタ42)へ燃料を導く燃料導入流路であり、ハウジング43と同軸的に配置されている。
In the housing 43, an inlet pipe 44 connected to the downstream end of the supply pipe 21 in the fuel flow direction and an outlet pipe 45 connected to the upstream end of the supply pipe 21 in the fuel flow direction are formed.
The path of the fuel flowing inside the housing 43 of the fuel filter 2 includes a fuel introduction channel 46 through which fuel is introduced from the fuel tank 1, the ion exchange resin nonwoven fabric 11, the bead storage chamber 31, the ion exchange resin nonwoven fabric 12, the sedimentator 42, and A fuel introduction passage 47 and the like for leading the fuel to the high-pressure fuel pump 3 are configured.
The bead storage chamber 31 formed in the filter case 7 is a fuel introduction channel that guides fuel to a lower portion (sedimenter 42) of the housing 43, and is arranged coaxially with the housing 43.

金属イオン除去フィルタ6は、実施例1と同様に、イオン交換樹脂ビーズ7、フィルタケース8およびイオン交換樹脂不織布11、12等によって構成されている。
フィルタエレメント41は、物質粒子を捕捉する物質粒子除去フィルタである。このフィルタエレメント41は、金属イオン除去フィルタ6に対して燃料流方向において下流側に配置されている。また、フィルタエレメント41は、燃料中に含まれる不純物(塵芥、錆等の固形物、カーボン、ガム状物質のようなスラッジおよび水分)を濾過または捕捉して燃料から分離除去する。
Similarly to the first embodiment, the metal ion removal filter 6 is constituted by ion exchange resin beads 7, a filter case 8, ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12, and the like.
The filter element 41 is a substance particle removal filter that captures substance particles. The filter element 41 is disposed downstream of the metal ion removal filter 6 in the fuel flow direction. Further, the filter element 41 separates and removes impurities (solid matter such as dust and rust, sludge and moisture such as carbon and gum-like substances) contained in the fuel by filtering or capturing them.

燃料フィルタ2のハウジング43の下部には、燃料中の水分を燃料から分離する水分離機能を備えている。ハウジング43の内部の燃料と水との比重差を利用して金属イオン除去フィルタ6およびフィルタエレメント41の重力方向の下方側(図示下方)に沈降させることにより、ハウジング43の下部側の水集合部(セジメンタ42)に貯留している。 ハウジング43の底部から下方に延びるパイプ48には、セジメンタ42内に貯留されている水を外部へ排出させるドレーンバルブ49が設置されている。   The lower part of the housing 43 of the fuel filter 2 is provided with a water separation function for separating water in the fuel from the fuel. By using the specific gravity difference between the fuel and water inside the housing 43 to sink to the lower side (lower side in the drawing) of the metal ion removal filter 6 and the filter element 41 in the gravity direction, the water collecting portion on the lower side of the housing 43 (Sedimenter 42). A drain valve 49 is provided on the pipe 48 extending downward from the bottom of the housing 43 to discharge the water stored in the cementer 42 to the outside.

以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、燃料タンク1からエンジンへ燃料を供給する燃料供給システムに金属イオン除去装置(金属イオン除去フィルタ6)が搭載されている。
そして、燃料フィルタ2のハウジング43の内部には、燃料タンク1の燃料貯留室15から高圧燃料ポンプ3の吸入ポートへ向かう燃料中に含まれる金属イオンを取り除く金属イオン除去フィルタ6が収容(設置)されている。これにより、燃料タンク1の燃料貯留室15からハウジング43の内部に流入した燃料中に含まれる金属イオンがイオン交換樹脂ビーズ7およびイオン交換樹脂不織布11、12により取り除かれる。
したがって、実施例1と同様な作用、効果を達成することができる。
As described above, in the common rail fuel injection system of this embodiment, the metal ion removing device (metal ion removing filter 6) is mounted on the fuel supply system that supplies fuel from the fuel tank 1 to the engine.
A metal ion removal filter 6 that removes metal ions contained in the fuel from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 to the suction port of the high-pressure fuel pump 3 is accommodated (installed) in the housing 43 of the fuel filter 2. Has been. As a result, the metal ions contained in the fuel flowing into the housing 43 from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 are removed by the ion exchange resin beads 7 and the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12.
Therefore, the same operations and effects as those of the first embodiment can be achieved.

図5は本発明の実施例3を示したもので、燃料フィルタに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した図である。   FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention and shows a mounting structure of a metal ion removal filter on a fuel filter.

本実施例の金属イオン除去フィルタ6は、実施例1及び2と同様に、イオン交換樹脂ビーズ7、フィルタケース8およびイオン交換樹脂不織布11、12等によって構成されている。この金属イオン除去フィルタ6は、実施例2と異なり、フィルタエレメント41に対して外側に配置されている。
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、燃料フィルタ2のハウジング43の内部に金属イオン除去フィルタ6が収容(設置)されている。これにより、燃料タンク1の燃料貯留室15からハウジング43の内部に流入した燃料中に含まれる金属イオンがイオン交換樹脂ビーズ7およびイオン交換樹脂不織布11、12により取り除かれる。
したがって、実施例1及び2と同様な作用、効果を達成することができる。
The metal ion removal filter 6 of the present embodiment is composed of ion exchange resin beads 7, a filter case 8, ion exchange resin nonwoven fabrics 11, 12 and the like, as in the first and second embodiments. Unlike the second embodiment, the metal ion removing filter 6 is disposed outside the filter element 41.
In the common rail fuel injection system of this embodiment, the metal ion removal filter 6 is accommodated (installed) inside the housing 43 of the fuel filter 2. As a result, the metal ions contained in the fuel flowing into the housing 43 from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 are removed by the ion exchange resin beads 7 and the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12.
Therefore, the same operations and effects as those of the first and second embodiments can be achieved.

図6は本発明の実施例4を示したもので、燃料フィルタに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した図である。   FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention and is a diagram showing a mounting structure of a metal ion removing filter on a fuel filter.

本実施例の金属イオン除去フィルタ6は、実施例1〜3と同様に、イオン交換樹脂ビーズ7、フィルタケース8およびイオン交換樹脂不織布11、12等によって構成されている。この金属イオン除去フィルタ6は、実施例2と異なり、フィルタエレメント41に対して燃料流方向において下流側に配置されている。
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、燃料フィルタ2のハウジング43の内部に金属イオン除去フィルタ6が収容(設置)されている。これにより、燃料タンク1の燃料貯留室15からハウジング43の内部に流入した燃料中に含まれる金属イオンがイオン交換樹脂ビーズ7およびイオン交換樹脂不織布11、12により取り除かれる。
したがって、実施例1〜3と同様な作用、効果を達成することができる。
The metal ion removal filter 6 of the present embodiment is composed of ion exchange resin beads 7, a filter case 8, ion exchange resin nonwoven fabrics 11, 12 and the like, as in the first to third embodiments. Unlike the second embodiment, the metal ion removal filter 6 is disposed downstream of the filter element 41 in the fuel flow direction.
In the common rail fuel injection system of this embodiment, the metal ion removal filter 6 is accommodated (installed) inside the housing 43 of the fuel filter 2. As a result, the metal ions contained in the fuel flowing into the housing 43 from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 are removed by the ion exchange resin beads 7 and the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12.
Therefore, the same operations and effects as those of Examples 1 to 3 can be achieved.

図7は本発明の実施例5を示したもので、燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した図である。   FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention, and is a view showing a mounting structure of a metal ion removing filter on a fuel tank.

本実施例の金属イオン除去フィルタ6は、実施例1〜4と同様に、イオン交換樹脂ビーズ7、フィルタケース8およびイオン交換樹脂不織布11、12等によって構成されている。
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、フィラーネックに形成される給油口から燃料タンク1の燃料貯留室15へ燃料を給油するための燃料給油流路(給油孔)14の内部に金属イオン除去フィルタ6が収容(設置)されている。これにより、給油口から燃料給油流路14に流入した燃料中に含まれる金属イオンがイオン交換樹脂ビーズ7およびイオン交換樹脂不織布11、12により取り除かれる。
したがって、実施例1〜4と同様な作用、効果を達成することができる。
また、フィルタケース8のビーズ収納室31内の容量に対して、イオン交換樹脂ビーズ7の搭載量を十分に確保した場合であっても、燃料給油流路14の内部にフィルタケース8が設置されているので、燃料タンク1の燃料貯留室15からエンジンに供給される燃料流、つまり燃料タンク1からエンジンへの燃料供給に対する圧力損失および流路抵抗の増加を抑えることができる。
The metal ion removal filter 6 of this example is composed of ion exchange resin beads 7, a filter case 8, ion exchange resin nonwoven fabrics 11, 12 and the like, as in Examples 1-4.
In the common rail fuel injection system of the present embodiment, metal ions are placed inside a fuel supply passage (fuel supply hole) 14 for supplying fuel from a fuel supply port formed in a filler neck to a fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1. A removal filter 6 is accommodated (installed). Thereby, the metal ions contained in the fuel flowing into the fuel supply passage 14 from the fuel supply port are removed by the ion exchange resin beads 7 and the ion exchange resin nonwoven fabrics 11 and 12.
Therefore, the same operations and effects as in Examples 1 to 4 can be achieved.
Even when the mounting amount of the ion exchange resin beads 7 is sufficiently secured with respect to the capacity of the bead storage chamber 31 of the filter case 8, the filter case 8 is installed inside the fuel supply passage 14. Therefore, the fuel flow supplied from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 to the engine, that is, an increase in pressure loss and flow path resistance with respect to the fuel supply from the fuel tank 1 to the engine can be suppressed.

図8および図9は本発明の実施例6を示したもので、図8は燃料タンクに対する金属イオン除去フィルタの搭載構造を示した図で、図9は金属イオン除去フィルタを示した図である。   FIGS. 8 and 9 show Embodiment 6 of the present invention. FIG. 8 is a view showing a mounting structure of a metal ion removal filter on a fuel tank, and FIG. 9 is a view showing a metal ion removal filter. .

本実施例の金属イオン除去フィルタ6は、燃料中に含まれる金属イオンを取り除くことが可能な多数のイオン交換樹脂ビーズ7と、内部にイオン交換樹脂ビーズ7を収容する巾着袋(袋体)9を備えている。
巾着袋9は、燃料中に含まれる金属イオンを取り除くことが可能なイオン交換樹脂不織布13により構成されている。この巾着袋9は、内部にイオン交換樹脂ビーズ7を入れるための開口部を有している。この開口部は、締結紐10で締結されて、イオン交換樹脂ビーズ7の外部への流出または飛散が妨げられている。巾着袋9のビーズ収納室51には、多数のイオン交換樹脂ビーズ7が充填されている。
The metal ion removal filter 6 of the present embodiment includes a large number of ion exchange resin beads 7 that can remove metal ions contained in fuel, and a drawstring bag (bag body) 9 that accommodates the ion exchange resin beads 7 inside. It has.
The drawstring bag 9 is composed of an ion exchange resin nonwoven fabric 13 capable of removing metal ions contained in the fuel. The drawstring bag 9 has an opening for containing the ion exchange resin beads 7 therein. This opening is fastened by the fastening string 10, and the outflow or scattering of the ion exchange resin beads 7 to the outside is prevented. The bead storage chamber 51 of the drawstring bag 9 is filled with a large number of ion exchange resin beads 7.

そして、巾着袋9は、それ自体(巾着袋9を構成するイオン交換樹脂不織布13)が、巾着袋9の内部(ビーズ収納室51)からフィルタケース8の外部へのイオン交換樹脂ビーズ7の流出または飛散を防止する保持部としての機能を備えている。また、イオン交換樹脂不織布13は、燃料の通過(流通)を許容する燃料透過部としての機能を備えている。
なお、金属イオン交換機能を有する樹脂よりなる1つのイオン交換樹脂不織布シートを中間部で2つ折りにして、この2つ折りにされたイオン交換樹脂不織布シートの外周を溶着して巾着袋状に形成しても良い。
The drawstring bag 9 itself (the ion exchange resin nonwoven fabric 13 constituting the drawstring bag 9) flows out of the ion exchange resin beads 7 from the inside of the drawstring bag 9 (bead storage chamber 51) to the outside of the filter case 8. Or it has the function as a holding part which prevents scattering. Moreover, the ion exchange resin nonwoven fabric 13 has a function as a fuel permeation part that allows passage (distribution) of fuel.
In addition, one ion exchange resin nonwoven fabric sheet made of a resin having a metal ion exchange function is folded in half at an intermediate portion, and the outer periphery of the folded ion exchange resin nonwoven fabric sheet is welded to form a drawstring bag shape. May be.

本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料中に金属イオン除去フィルタ6を構成する巾着袋9が浸漬されている。これにより、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯留している燃料中に含まれる金属イオンがイオン交換樹脂ビーズ7およびイオン交換樹脂不織布13よりなる巾着袋9により取り除かれる。
したがって、実施例1〜5と同様な作用、効果を達成することができる。
また、フィルタケース8のビーズ収納室31内の容量に対して、イオン交換樹脂ビーズ7の搭載量を十分に確保した場合であっても、燃料タンク1の燃料貯留室15に貯蔵されている燃料中にイオン交換樹脂不織布13よりなる巾着袋9が浸漬されているので、燃料タンク1の燃料貯留室15からエンジンに供給される燃料流、つまり燃料タンク1からエンジンへの燃料供給に対する圧力損失および流路抵抗の増加を抑えることができる。
In the common rail fuel injection system of the present embodiment, a drawstring bag 9 constituting the metal ion removal filter 6 is immersed in the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1. Thereby, metal ions contained in the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 are removed by the drawstring bag 9 made of the ion exchange resin beads 7 and the ion exchange resin nonwoven fabric 13.
Therefore, the same operations and effects as those of Examples 1 to 5 can be achieved.
Further, even when the mounting amount of the ion exchange resin beads 7 is sufficiently secured with respect to the capacity of the bead storage chamber 31 of the filter case 8, the fuel stored in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1. Since the drawstring bag 9 made of the ion exchange resin nonwoven fabric 13 is immersed therein, the fuel flow supplied from the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 to the engine, that is, the pressure loss with respect to the fuel supply from the fuel tank 1 to the engine and An increase in channel resistance can be suppressed.

[変形例]
本実施例では、本発明のイオン交換体を、粒子状のイオン交換樹脂であるイオン交換樹脂ビーズ7によって構成しているが、本発明のイオン交換体を、粉体状または繊維状または膜状のイオン交換樹脂、あるいはイオン交換樹脂不織布、あるいはイオン交換粒子、あるいはイオン交換不織布、あるいはイオン交換膜によって構成しても良い。また、イオン交換体として、イオン交換樹脂の代わりにキレート樹脂または活性炭等の活性粒子を用いても良い。
[Modification]
In this embodiment, the ion exchanger of the present invention is constituted by the ion exchange resin beads 7 which are particulate ion exchange resins. However, the ion exchanger of the present invention is in the form of powder, fiber or membrane. The ion exchange resin, the ion exchange resin nonwoven fabric, the ion exchange particles, the ion exchange nonwoven fabric, or the ion exchange membrane may be used. Further, as the ion exchanger, active particles such as a chelate resin or activated carbon may be used instead of the ion exchange resin.

本実施例では、本発明のイオン交換不織布を、イオン交換樹脂不織布11〜13によって構成しているが、本発明のイオン交換不織布を、キレート樹脂不織布を用いても良い。 本実施例では、円筒状のフィルタケース8の軸線(筒)方向に燃料の出入り口が設けられているが、フィルタケース8の円周方向に燃料の出入り口が設けられていても良い。
巾着袋9の内部にイオン交換樹脂ビーズ7を入れた後に、巾着袋9の開口部を締結して閉じる締結紐10を、イオン交換樹脂不織布テープによって形成しても良い。
また、イオン交換樹脂ビーズ7を収容したイオン交換樹脂不織布13よりなる巾着袋9を、燃料給油流路14、供給配管21〜24、燃料フィルタ2等の内部に設置しても良い。また、燃料タンク1の上壁部から巾着袋9を吊り下げるようにして燃料タンク1の内部に設置しても良い。
In the present Example, although the ion exchange nonwoven fabric of this invention is comprised by the ion exchange resin nonwoven fabrics 11-13, you may use the chelate resin nonwoven fabric for the ion exchange nonwoven fabric of this invention. In this embodiment, the fuel inlet / outlet is provided in the axial direction (cylinder) of the cylindrical filter case 8, but the fuel inlet / outlet may be provided in the circumferential direction of the filter case 8.
After putting the ion exchange resin beads 7 into the inside of the drawstring bag 9, the fastening string 10 that fastens and closes the opening of the drawstring bag 9 may be formed by an ion exchange resin nonwoven fabric tape.
Further, the purse bag 9 made of the ion exchange resin nonwoven fabric 13 containing the ion exchange resin beads 7 may be installed inside the fuel oil supply channel 14, the supply pipes 21 to 24, the fuel filter 2, and the like. Alternatively, the drawstring bag 9 may be suspended from the upper wall portion of the fuel tank 1 and installed inside the fuel tank 1.

本実施例では、高圧燃料ポンプ3の内部に設置されたエンジン駆動式のフィードポンプ(低圧燃料ポンプ)を採用しているが、高圧燃料ポンプ3の外部に設置された、例えば燃料タンク1の燃料貯留室15内に設置されたモータ駆動式の電動燃料ポンプ(フィードポンプ、低圧燃料ポンプ)を採用しても良い。
また、金属イオン除去装置(金属イオン除去フィルタ6)を、燃料タンク1の燃料貯留室15に設置されるサブタンクの内部に収容される、サブタンク内から吸入した燃料を外部(内燃機関側)へ吐出する燃料ポンプおよびこの燃料ポンプの周囲に配置される円筒状のフィルタエレメント(燃料フィルタ)を有するポンプモジュールに設置しても良い。
In this embodiment, an engine-driven feed pump (low pressure fuel pump) installed inside the high pressure fuel pump 3 is adopted. However, for example, the fuel in the fuel tank 1 installed outside the high pressure fuel pump 3 is used. A motor-driven electric fuel pump (feed pump, low-pressure fuel pump) installed in the storage chamber 15 may be employed.
In addition, the metal ion removing device (metal ion removing filter 6) discharges the fuel sucked from the sub tank accommodated in the sub tank installed in the fuel storage chamber 15 of the fuel tank 1 to the outside (internal combustion engine side). It may be installed in a pump module having a fuel pump and a cylindrical filter element (fuel filter) disposed around the fuel pump.

また、金属イオン除去装置(金属イオン除去フィルタ6)を、高圧燃料ポンプ3、コモンレール4または各インジェクタ5から燃料タンク1へ余剰燃料を戻すリターン配管に設置しても良い。
また、内燃機関(エンジン)として、多気筒ディーゼルエンジンの代わりに、多気筒ガソリンエンジンを用いても良い。また、単気筒エンジンに適用しても良い。また、発電機、圧縮機、送風機を駆動する駆動源としての内燃機関(エンジン)の燃料供給装置に適用しても良い。
ここで、燃料タンク1の燃料貯留室内に貯留される燃料は、ディーゼル油、ガソリンだけでなく、アルコール混合燃料等を用いても構わない。
Further, a metal ion removing device (metal ion removing filter 6) may be installed in the return pipe for returning surplus fuel from the high pressure fuel pump 3, the common rail 4 or each injector 5 to the fuel tank 1.
Further, as the internal combustion engine (engine), a multi-cylinder gasoline engine may be used instead of the multi-cylinder diesel engine. Moreover, you may apply to a single cylinder engine. Moreover, you may apply to the fuel supply apparatus of the internal combustion engine (engine) as a drive source which drives a generator, a compressor, and an air blower.
Here, the fuel stored in the fuel storage chamber of the fuel tank 1 may be not only diesel oil and gasoline, but also alcohol mixed fuel or the like.

1 燃料タンク
2 燃料フィルタ
3 高圧燃料ポンプ
4 コモンレール
5 インジェクタ
6 金属イオン除去フィルタ(金属イオン除去装置)
7 イオン交換樹脂ビーズ(多粒子状のイオン交換体)
8 フィルタケース(容器)
9 イオン交換樹脂不織布製の巾着袋(袋体)
11 イオン交換樹脂不織布
12 イオン交換樹脂不織布
13 イオン交換樹脂不織布
14 燃料給油流路
15 燃料貯留室
21 供給配管
22 供給配管
23 供給配管
24 供給配管
31 フィルタケースのビーズ収納室
51 巾着袋のビーズ収納室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel tank 2 Fuel filter 3 High pressure fuel pump 4 Common rail 5 Injector 6 Metal ion removal filter (metal ion removal apparatus)
7 Ion exchange resin beads (multiparticulate ion exchanger)
8 Filter case (container)
9 Drawstring bag (bag) made of ion-exchange resin nonwoven fabric
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Ion exchange resin nonwoven fabric 12 Ion exchange resin nonwoven fabric 13 Ion exchange resin nonwoven fabric 14 Fuel supply flow path 15 Fuel storage chamber 21 Supply piping 22 Supply piping 23 Supply piping 24 Supply piping 31 Bead storage chamber of a filter case 51 Bead storage chamber of a drawstring bag

Claims (6)

燃料中に含まれる金属イオンを取り除くイオン交換体(7)と、
このイオン交換体(7)を収容する収納室(31)を形成する容器(8)と
を備えた金属イオン除去装置(6)において、
前記容器(8)は、前記収納室(31)から前記容器(8)の外部への前記イオン交換体(7)の流出を防止し、燃料の通過を許容すると共に、燃料中に含まれる金属イオンを取り除くイオン交換不織布(11、12)を有していて、
前記容器(8)は、燃料タンク(1)から内燃機関へ燃料を供給する燃料供給システムに搭載されており、
前記燃料タンク(1)は、前記内燃機関の燃料を貯蔵する燃料貯留室(15)、および燃料給油口から前記燃料貯留室(15)へ燃料を導く燃料給油流路(14)を有しており、
前記容器(8)は、前記燃料給油流路(14)の内部に設置されていることを特徴とする金属イオン除去装置(6)。
An ion exchanger (7) for removing metal ions contained in the fuel;
In the metal ion removing device (6) provided with a container (8) forming a storage chamber (31) for storing the ion exchanger (7),
The container (8) prevents the ion exchanger (7) from flowing out of the storage chamber (31) to the outside of the container (8), allows passage of fuel, and contains metal contained in the fuel. Having ion-exchange nonwoven fabric (11, 12) to remove ions ,
The container (8) is mounted on a fuel supply system for supplying fuel from the fuel tank (1) to the internal combustion engine,
The fuel tank (1) has a fuel storage chamber (15) for storing fuel of the internal combustion engine, and a fuel supply passage (14) for guiding fuel from a fuel supply port to the fuel storage chamber (15). And
The metal ion removing device (6), wherein the container (8) is installed inside the fuel supply passage (14 ).
請求項1に記載の金属イオン除去装置(6)において、
前記容器は、内部に前記収納室(31)が形成される筒状のケース(8)を有し、
前記ケース(8)は、前記収納室(31)を流れる燃料の流れ方向の上流側または下流側に、前記収納室(31)の上流端または下流端で開口する開口部を有し、
前記イオン交換不織布(11、12)は、前記ケース(8)の開口部を塞ぐように設置されていることを特徴とする金属イオン除去装置(6)。
In the metal ion removal apparatus (6) according to claim 1,
The container has a cylindrical case (8) in which the storage chamber (31) is formed,
The case (8) has an opening that opens at an upstream end or a downstream end of the storage chamber (31) on the upstream side or the downstream side in the flow direction of the fuel flowing through the storage chamber (31).
The said ion exchange nonwoven fabric (11, 12) is installed so that the opening part of the said case (8) may be plugged up, The metal ion removal apparatus (6) characterized by the above-mentioned.
請求項1または請求項2に記載の金属イオン除去装置(6)において、
前記燃料タンク(1)は、前記内燃機関の燃料を貯蔵する燃料貯留室(15)を有し、
前記容器(8)は、前記燃料貯留室(15)の内部に設置されていることを特徴とする金属イオン除去装置(6)。
In the metal ion removal apparatus (6) according to claim 1 or 2,
The fuel tank (1) has a fuel storage chamber (15) for storing fuel of the internal combustion engine,
The container (8) is installed in the fuel storage chamber (15), and the metal ion removing device (6).
請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の金属イオン除去装置(6)において、
前記燃料供給システムは、
前記燃料タンク(1)から吸入した燃料を加圧して前記内燃機関側に向けて吐出する燃料ポンプ(3)と、
前記燃料タンク(1)と前記燃料ポンプ(3)との間に設置されて、前記燃料タンク(1)から前記燃料ポンプ(3)側に向かう燃料中に含まれる異物を取り除く燃料フィルタ(2)と
を備え、
前記容器(8)は、前記燃料タンク(1)と前記燃料フィルタ(2)との間に設置されていることを特徴とする金属イオン除去装置(6)。
In the metal ion removal apparatus (6) according to any one of claims 1 to 3 ,
The fuel supply system includes:
A fuel pump (3) that pressurizes the fuel drawn from the fuel tank (1) and discharges the fuel toward the internal combustion engine;
A fuel filter (2) installed between the fuel tank (1) and the fuel pump (3) to remove foreign matters contained in the fuel from the fuel tank (1) toward the fuel pump (3). When
With
The metal ion removing device (6), wherein the container (8) is installed between the fuel tank (1) and the fuel filter (2 ).
請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の金属イオン除去装置(6)において、
前記燃料供給システムは、
前記燃料タンク(1)から吸入した燃料を加圧して前記内燃機関側に向けて吐出する燃料ポンプ(3)と、
前記燃料タンク(1)と前記燃料ポンプ(3)との間に設置されて、前記燃料タンク(1)から前記燃料ポンプ(3)側に向かう燃料中に含まれる異物を取り除くフィルタエレメントを有する燃料フィルタ(2)と
を備え、
前記容器(8)は、前記燃料フィルタ(2)の内部に設置されていることを特徴とする金属イオン除去装置(6)。
In the metal ion removal apparatus (6) according to any one of claims 1 to 4 ,
The fuel supply system includes:
A fuel pump (3) that pressurizes the fuel drawn from the fuel tank (1) and discharges the fuel toward the internal combustion engine;
A fuel having a filter element that is installed between the fuel tank (1) and the fuel pump (3) and removes foreign matters contained in the fuel from the fuel tank (1) toward the fuel pump (3). Filter (2) and
With
The said container (8) is installed in the inside of the said fuel filter (2) , The metal ion removal apparatus (6) characterized by the above-mentioned.
請求項ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の金属イオン除去装置(6)に
おいて、
前記イオン交換体とは、前記収納室(31、51)の内部に充填される多粒子状のイオン交換樹脂(7)のことであることを特徴とする金属イオン除去装置(6)。
In the metal ion removing device according to any one of claims 1 to 5 (6),
The ion exchanger is a multiparticulate ion exchange resin (7) filled in the storage chamber (31, 51), and a metal ion removing device (6).
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