JP5647115B2 - 液体フィルタに据え付けられるモジュール挿入物及びそれを備える燃料フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの水位センサと、少なくとも１つの弁と、少なくとも１つの水のフローチャネルと、分離水から汚染物質を集めるための吸収剤手段を有する少なくとも１つの容器とを備えた、分離水を浄化するために液体フィルタに据え付けられるモジュール挿入物に関し、特に燃料フィルタに据え付けられるものに関する。

特許文献１から、機能的サポート挿入物を備えている液体フィルタは公知である。この機能的サポートは、フィルタエレメントに浄化される燃料を供給し且つ放出し、例えばチェックバルブのようないくつかの更なる要素を支持するの適している。機能的サポートは、フィルタ収容部の低部に載置され、浄化されていない油がその周辺に流れる。フィルタ収容部は、機能的サポートの異なるポートのための開口部を有する基部によって閉じられる。更に、上記機能的サポートは、フィルタを交換するために必要である排水路を有する。上記機能的サポートは、オイルフィルタで使用するために設計されていることから燃料フィルタでの使用には適していない。

特許文献２では、フィルタ収容部の底部に燃料フィルタが設けられ、一体化した燃料加熱器を有するフィルタが浄化前側に挿入されている。フィルタ収容部は、複数の入口、出口及び接続ラインを有する。フィルタは、燃料に含まれる水も切り離すので、水位センサを有する水ドレンが設けられる。この構造の不利な点は、分離された水が十分に浄化されないということである。例えば、分離された水を環境に放出しても安全であるという程度にまで浄化するためには更なる構成要素、例えば外部部品が必要である。

特許文献３及び特許文献４から、分離された水を浄化するためのフィルタ収容部に取り付けられる更なるフィルタを備えた燃料フィルタは公知である。この種のフィルタは、特許文献５からも公知である。

国際公開０１/３０４７８号パンフレット 米国特許第７,０４０,２９９号明細書 欧州特許出願公開第１ ５８１ ７３６号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００６ ０３９ ５８１号明細書 特開昭６３−２２４７０７号公報

しかしながら、この種の燃料フィルタの不利な点は、フィルタがかなり大きめの体積を有するように構成されるということであり、水が放出されて第２の洗浄ステージにおいて浄化される前に多くの水が貯留部に蓄積されていることから凍結してしまうという危険がある。更なる不利な点は、従来の燃料フィルタ及び下流の水の洗浄器が、それらが今日一般的であるような高圧用に設計されない、ということである。

本発明の目的は、燃料フィルタをよりコンパクトに構成できるようにするために、据え付けのためのモジュール挿入物によって周知の燃料フィルタを改善することにある。

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

少なくとも１つの水位センサと、少なくとも１つの弁と、少なくとも１つの水のフローチャネルと、少なくとも１つの分離水から汚染物質を集めるための吸収剤手段を有する容器とを含み、モジュール挿入物は、その内部を燃料の圧力から保護する耐圧ハウジングを備えた、液体フィルタに据え付けられる、特に燃料フィルタに据え付けられるモジュール挿入物を提案する。

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

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

本発明による燃料フィルタを示す縦断面図である。 図１の切抜きを示す図である。 モジュール挿入物を示す平面図である。 モジュール挿入物の側方断面図である。 モジュール挿入物を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。

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

図１に本発明による燃料フィルタの縦断面図を示す。モジュール挿入物４と同様にフィルタエレメント３を受け容れるフィルタ収容部２は、上部でカバー１によって閉じられる。その下にフィルタエレメント３によって粒状材料が浄化された燃料の入るフィルタ室５１がある。よりきめの粗い粒子のための予備清掃手段も設けられているが、ここでは図示しない。フィルタエレメント３の詳細な構造は、図２〜図５において図示される。

フィルタエレメント３は、フィルタ３６としての特殊紙が載せられる円筒状内側支持部３４と、下端部ディスク３３と、外部のリブ３５ａを有する底部３５と、バスケット形のストレーナ３１とを含む。燃料フィルタの組立のときに、交換可能なフィルタエレメント３は、フィルタ収容部２に固定的に取り付けられて媒介水及び燃料を運搬する機能的サポート８０の上に挿入される。

フィルタエレメント３は、フィルタとして微細孔の特殊紙又は他の材料を含み、ここですでに燃料に含まれる水を吸収できる。この場合、水は、燃料と共に小さい液滴としてストレーナ３１へ流れる。燃料は、ストレーナ３１を通過してきれいな側に着き、機能的サポート８０とそれに対応する出口（図示せず）を介して燃料フィルタを出る。すでにある水滴がより大きくなり続けて水回収室４３に重力によって落下するように、バスケット形のストレーナ３１は親油性材料から形成される。燃料の粒状材料が少なければ少ないほど、分離水の燃料割合は小さくなって、分離水は、フィルタエレメント３のきれいな側に排出される。モジュール挿入物４は、水回収室４３の下部から挿入されて、フィルタ収容部２にねじ込まれ、又は異なる方法で固定される。

水の経路を矢印４０で示す。燃料給油口は、参照符号５０を付す。燃料は、ここから燃料分岐室５１に通過し、燃料系統のほぼ５〜１０ｂａｒの高圧によってフィルタエレメント３に押圧される。

上記２０ｂａｒ以上の圧力ピークを有する高圧は、水回収室４３にも存在する。しかしながら、モジュール挿入物４の内部が耐圧ではないので、耐圧ハウジング４４により保護される。モジュール挿入物４の内部は、水が加圧されずに吐出できるように非加圧である。水回収室４３の水位センサ４２は、一旦水が所定の高さに達するならば、水がモジュール挿入物４に放出されることを確実にする。水は、しばらくの間水回収室４３にあり、このことにより、まだ存在する燃料部分を淀んだ水の上に蓄積させることができる。この燃料部分は、機能的サポート８０に配置される絞り口又は弁５５を介して分離されて燃料タンクに流れ込む。

図２は、図１の切抜きを示す。これは、水がどのようにストレーナ３１から開口４４及び４５を経て水回収室４３に通過するかを示す。耐圧ハウジング４４の外側の形状によって、水回収室４３の水の流れは、例えば、水回収室４３の突起（図示せず）の形で淀んだ領域を設けることにより影響され得る。

図３は、モジュール挿入物４の平面図を示す。少なくとも１つの水位センサ４２を収容できるように耐圧ハウジング４４は、円形形状と異なる。突起７０にできた穴７１によって、モジュール挿入物４を例えばネジによってフィルタ収容部２に締結することができる。

図４は、モジュール挿入物４の外観を示し、モジュール挿入物４は、底部７３が例えばネジ７２等によって取り付けられる耐圧ハウジング４４を有する複数部品構造である。フィルタ収容部２を封止するために、シール７４が用いられる。ドレン４９を介して浄化されてきれいになった水が、環境に放出される。

図５は、モジュール挿入物４の内部を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。水位センサ４２が弁６５ａ，６５ｂ（例えばソレノイドバルブ）を開くと、燃料から切り離されて水回収室４３に蓄積される水は以下の経路をとる。第１に、水は、小さい濾過器６４の中を通って更なるセンサ６８が配置されるフローチャネル６３に流れる。フローチャネル６３の下流に、２つの弁６５ａ，６５ｂが配置される。弁６５ａと弁６５ｂとの間のフローチャネル６６に濾過器要素６７が配置される。濾過器要素６７は、水が凍るのを防止することを目的とすることが本願明細書が参照する独国特許出願公開第１０ ２００７ ０５４ ７７０号明細書より知られる。水は、最後にフローチャネル６９を介してクリーニングカートリッジとして構成されて交換可能な容器６１に入る。容器６１は、放出された水にまだ残存する残りの燃料を吸収する異材質を含むことができる。吸収剤材料として、容器６１は、燃料吸収織物、メッシュ、織物、カーペット等と同様に、活性炭を含むことができる。容器６１の材料を吸収燃料によってふくらんで、残留する燃料を分離水から抽出するプラスチックとしてもよい。目的は、分離水が環境のために無害であると思われる割合であるほぼ２ｐｐｍの残留燃料だけを含むということである。

モジュール挿入物４は、耐圧ハウジング４４と、チャネル６３，６６，６９が配置される内側部分４５とで構成される。モジュール挿入物４は、一方では内側部分４５に固定的に接続された底部７６によって、もう一方では、容器（クリーニングカートリッジ）６１の交換を許容する下方カバー７７によって、下方から閉じられる。あるいは、下方カバー７７は、例えば溶着によって、内側部分４５及び耐圧ハウジング４４に固定的に接続してもよい。

水運搬フローチャネル６９とモジュール挿入物４の容器６１とは、ソレノイドバルブ６５ａ，６５ｂの下流にあり、容器６１の吸着状況を改善するためにできるだけゆっくり排出されなければならない。容器６１を通った分離水の特定の流れの場合の最適状況が存在し、好ましくは、水は底部から上部へ流れ、又は、ここで示されるように上部から底部に流れることができる。このために必要なフローチャネル６３，６６，６９が必要に応じて内側部分４５に設けられる。

ソレノイドバルブ６５ａ，６５ｂの下流にフローチャネル６９が、非加圧で空気クッションと共に形成され、例えば冷凍の間、体積留保は、体積変化を吸収することに役に立つ。このためにも、耐圧ハウジング４４は、燃料の圧力からこの領域を保護するために必要である。活性炭濾過器を有する容器６１の下流のドレン４９の自由な通気のため、水を上記領域及び任意選択で下流に接続されるライン（図示せず）に排出できる。

通気弁をフローチャネル６９の容器６１の上流に設けることができ、この弁は、空気が貫通し、下流の容器６１及びドレン４９につながる更なるラインに排出されるように働く。上記通気弁は、非加圧又は負圧で開き、圧力を受けると閉じる（図示せず）。更なるセンサ６８は、温度センサ及び解凍用ヒータ又は零下温度で動作できるものでよく、温度センサ６８の使用と合同信号処理とは、ソレノイドバルブ６５が零下の温度で開けられることができないことを確実にしなければならない。

モジュール挿入物４は、内側部分４５においてフローチャネル６３，６６，６９が一体化されたことによる一体化した構造を有し、燃料から分離された水のための全ての導管を含む。モジュール挿入物４は、ソレノイドバルブ６５を受け容れるための外形を有し、容器６１を固定又は交換可能な方法で吸収体と一体化されて電力供給源に接続され、電流及び信号を運ぶか信号を処理する構成要素のための据付空間を提供する。更にまた、モジュール挿入物は、フィルタ収容部２の水回収室４３に突出する、水の検出のための水位センサ４２を受け容れる。電源を遮断されるときに閉じるように、ソレノイドバルブ６５が配置される。ソレノイドバルブ６５は、少なくとも１つの場合、燃料の圧力が押圧し、この燃料の圧力に対して開くように配置される。

モジュール挿入物４は、燃料フィルタ収容部２への取付又は一体化のための３部品構造を有する。水回収室４３は、モジュール挿入物４とフィルタ収容部２との間の自由空間により形成される。耐圧ハウジング４４は、燃料の圧力によって生じる力を吸収する。耐圧ハウジング４４は、アルミニウム又は耐炎性プラスチックで形成すればよく、そのことで、車両火災の場合でも、十分に長い時間耐漏えい性を確実にしている。

Claims (8)

1. 少なくとも１つの水位センサ(４２)と、
   少なくとも１つの弁（６５）と、
   少なくとも１つの分離水のフローチャネル（６３，６６，６９）と、
   分離水から汚染物質を集めるための吸収剤手段を有する少なくとも１つの燃料を蓄える容器（６１）とを備えた、分離水を浄化するために燃料フィルタに据え付けられるモジュール挿入物(４)であって、
   上記モジュール挿入物（４)の内部を上記燃料フィルタの水回収室（４３）の分離水の圧力から保護する耐圧ハウジング（４４）を有する
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
2. 請求項１に記載のモジュール挿入物において、
   少なくとも２つのソレノイドバルブ（６５ａ，６５ｂ)を含む
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
3. 請求項１又は２に記載のモジュール挿入物において、
   上記吸収剤手段は、活性炭である
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
4. 請求項１又は２に記載のモジュール挿入物において、
   上記吸収剤手段は、燃料を蓄えることができる織物又はメッシュである
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   上記容器（６１）は、上記吸収剤手段を含む交換可能なカートリッジである
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   上記容器（６１）は、プラスチックで成形され、燃料を蓄えることができる
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のモジュール挿入物において、
   上記耐圧ハウジング(４４)は、アルミニウム又は耐炎性プラスチックで形成されている
   ことを特徴とするモジュール挿入物。
8. フィルタ収容部(２)と、
   上記フィルタ収容部（２）の低部に載置され、浄化されていない燃料がその周辺に流れると共に、いくつかの更なる要素を支持する機能的サポート(８０)と、
   上記フィルタ収容部(２)を覆うカバー(１)と、
   上記フィルタ収容部(２)に対して機能的サポート(８０)の上から挿入されるフィルタエレメント(３)と、
   上記フィルタ収容部（２）に形成された燃料の給油口（５０）と、
   上記請求項１乃至７のいずれか１つに記載のモジュール挿入物（４)とを備えている
   ことを特徴とする燃料フィルタ。

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