JPH0913938A - エンジンのフィルタ交換装置及びその交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンを停止せずに何時でもフィルタを交
換する事が可能で、交換時間が従来に較べて短縮でき
て、しかも、交換作業が容易で、確実に出来るフィルタ
交換装置及びその交換方法の改良する。 【構成】 エンジンを停止せずにフィルタを交換する時
に、エンジン稼動中に作動する第１フィルタと、エンジ
ン交換時に作動する第２フィルタとを有するエンジンの
フィルタ交換装置において、エンジンのポンプの吐出口
と第１フィルタ及び第２フィルタの入口との間に設けた
供給切換用三方弁と、第１フィルタ及び第２フィルタと
エンジンへの戻りとの間に設けた戻り切換用三方弁と、
第１フィルタと戻り切換用三方弁、及び第２フィルタと
戻り切換用三方弁との間に二方弁を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのフィルタ交
換装置及びその交換方法に係わり、特には、エンジンを
運転しながらフィルタを交換するエンジンのフィルタ交
換装置及びその交換方法。

【０００２】

【従来の技術】従来、常用発電機用ディ−ゼルエンジン
に用いられている潤滑油及びフィルタ交換装置を図４及
び、図５で説明する。図４は一般的に多く採用されてい
るエンジンの燃料噴射装置２０の全体システムの構成を
示す。図４において、燃料タンク２１からフィ−ドポン
プ２２が配管２３により接続されている。フィ−ドポン
プ２２の上方にはプライミングポンプ２４が付設されて
いる。フィ−ドポンプ２２とフィルタ２５とは配管２６
でつながれている。なお、フィルタ２５の上部にはエア
−抜きバルブ２７が螺着されている。フィルタ２５と燃
料噴射ポンプ２８とは配管２９で接続されている。燃料
噴射ポンプ２８と噴射ノズル３０は噴射管３１でつなが
れている。噴射ノズル３０と燃料タンク２１とは戻り管
３２で接続されている。

【０００３】次に、燃料の流れは、フィ−ドポンプ２２
により、燃料タンク２１より配管２３を経て吸い上げら
れ、配管２６を通り、燃料のフィルタ２５に圧送され
る。燃料はフィルタ２５で燃料中の異物（ほこり、金属
粉など）の混入をろ過され、配管２９を経て燃料噴射ポ
ンプ２８の本体ギャラリへ送られる。燃料噴射ポンプ２
８で、図示されてないプランジャ−とカム軸で燃料を高
圧にして、噴射管３１を通り、各気筒に配設された噴射
ノズル３０に圧送される。噴射ノズル３０でエンジンに
必要な量だけ燃焼室内に噴射し、残つた燃料は燃料の戻
り管３２の回路を通り、燃料タンク２１に戻る。

【０００４】フィルタ２５の交換について、図４で説明
する。フィルタ２５の交換はエンジンを停止して、フィ
ルタ２５の容器を外し中の図示しないフィルタエレメン
トをを新品と交換する。交換後はフィルタ２５及び燃料
配管に溜つている空気を排出する。空気の排出は次のよ
うにして行う。まず、フィルタ２５の上部に螺着され
たエア−抜きバルブ２７を緩める。フィ−ドポンプ２
２の上部に付設されているプライミングポンプ２４の上
部のねじ部を緩めピストン部を手で往復運動させること
により燃料を加圧しエア−抜きバルブ２７より空気を放
出する。空気を放出後エア−抜きバルブ２７を締め
る。

【０００５】図５はディ−ゼルエンジンの潤滑装置３０
の全体システムを示す。図５において、潤滑油はオイル
パン３１内に溜められ、オイルストレ−ナ３２とオイル
ポンプ３３とは配管３４で接続されている。オイルポン
プ３３の吐出口の配管３５から二方向に分かれ、一方は
配管３５の途中から分岐しバイパスフィルタ３６へ配管
３７で接続されている。バイパスフィルタ３６の出口側
にはオリフィスが設けられ、配管３８でオイルパン３１
につながつている。オイルポンプ３３の吐出口の配管３
５からの他方はオイルク−ラ３９へ接続されている。オ
イルク−ラ３９とオイルフィルタ４１とは配管４２でつ
ながつている。オイルフィルタ４１にはバイパス弁４１
ａが付設されている。オイルフィルタ４１とエンジンの
各潤滑部へ供給されるオイルギャラリ４３とは配管４４
で接続されている。又、配管４４からはレギュレ−タバ
ルブ４５が、配管３５からはセフテイバルブ４６が配設
されている。

【０００６】次に、潤滑油の流れを説明する。潤滑油は
オイルパン３１内に溜められ、オイルストレ−ナ３２か
ら配管３４を通りオイルポンプ３３で吸い上げられる。
オイルポンプ３３からの潤滑油は二方向に分かれ、一方
は配管３７を通りバイパスフィルタ３６に少量のオイル
を循環させて、ろ過粒子径の小さなカ−ボン、不溶解物
質をろ過する。他方の潤滑油は配管３５からオイルク−
ラ３９へ行く、オイルク−ラ３９からは配管４２を経て
オイルフィルタ４１に行き潤滑油をろ過し、配管４４を
経てエンジンの各潤滑部へ供給されるオイルギャラリ４
３に行く。オイルフィルタ４１はエンジンの各潤滑部に
直接侵入する捕捉粒子径はバイパスフィルタ３６より大
きなカ−ボン、不溶解物質をろ過している。

【０００７】次に、潤滑油のフィルタの交換を説明す
る。オイルフィルタ４１およびバイパスフィルタ３６の
交換はエンジンの運転時間が経過するに伴つて目詰まり
により機能が低下をするので燃料のフィルタ２５と同
様、エンジンを停止し、新品に交換することにしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンを装着する製品にあつてはエンジンオイル及びフィル
タは運転時間が経過するに伴つて機能が劣化、又は低下
するので定期的に交換を必要とする。この定期的な交換
の都度、エンジンの稼動を停止する。このため、エンジ
ンで駆動する製品がエンジン常用発電機やコ−ジェネレ
−ションシステム（温水、電気併給装置）などでは、エ
ンジンは２４時間連続運転しており、運転の停止により
次の問題が生ずる。 発電機の電気は商業電源に切換えて使用しなければな
らない。 コ−ジェネレ−ションシステムは電気の他、温水が使
用出来なくなる。 交換作業は製品の使われ方により稼動負荷の比較的少
ない、真夜中に実施されることが多いため、作業員に負
荷がかかる。また、フィルタの交換時間はエンジンを停
止した後に、オイル、冷却水の温度を下げてから交換を
実施し、その後に暖気運転をして稼動に入るので、交換
に多くの時間を費やす。 交換時にエア−抜きが不確実になると、燃料フィルタ
では燃料系にエア−が混入し、エンジンストップやエン
ジン回転速度の変動などの故障（発電機の場合は電気の
周波数の変化に繋がるので、特に厳しい回転速度の制御
をしている。）に繋がることもあり、又潤滑のフィルタ
では、油圧変動や潤滑不良に起因した故障の恐れもある
ので、熟練した整備技能が要求されるという問題点があ
る。

【０００９】本発明は上記従来の問題点のエンジンのフ
ィルタ交換装置及びその交換方法に係わり、特には、エ
ンジンを停止せずに何時でもフィルタを交換する事が可
能で、交換時間が従来に較べて短縮できて、しかも、交
換作業が容易で、確実に出来るフィルタ交換装置及びそ
の交換方法の改良を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のエンジンのフィルタ交換装置の発明では、
エンジンを回転しながらフィルタを交換する時に、エン
ジン稼動中に作動する第１フィルタと、エンジン交換時
に作動する第２フィルタとを有するエンジンのフィルタ
交換装置において、エンジンのポンプの吐出口と第１フ
ィルタ及び第２フィルタの入口との間に設けた供給切換
用三方弁と、第１フィルタ及び第２フィルタとエンジン
への戻りとの間に設けた戻り切換用三方弁と、第１フィ
ルタと戻り切換用三方弁、及び第２フィルタと戻り切換
用三方弁との間に二方弁を設けたことを特徴とする。

【００１１】エンジンのフィルタ交換方法の発明では、
稼動中に第１フィルタを流す行程と、交換時に第１フィ
ルタを流しながら、第１フィルタの戻り油を第２フィル
タへ微量の流量を流す行程と、第２フィルタからの空気
を抜く行程と、第２フィルタへの流量を微量から、全開
流量に切換える行程と、第１フィルタから第２フィルタ
への流量を切換える行程と、第１フィルタを交換する行
程よりなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記の交換装置及びその交換方法によれば、エ
ンジンを停止せずにフィルタを交換する時に、エンジン
稼動中に作動する第１フィルタと、エンジン交換時に作
動する第２フィルタとを有するエンジンのフィルタ交換
装置において、稼動中に第１フィルタを流し、交換時に
第１フィルタを流しながら、第１フィルタの戻り油を第
２フィルタへ微量の流量を流し、第２フィルタに溜まっ
ている空気を抜く。その後に第２フィルタへの流量を微
量から、さらに、全開流量に切換える。この後に第１フ
ィルタから第２フィルタへの流量を切換え、第１フィル
タを交換する。上記交換装置及びその交換方法で、エン
ジンを停止せずにフィルタを交換することが可能とな
る。上記においては、主にバルブの開閉により、第１フ
ィルタと第２フィルタの間の流れの変更を行うことがで
きる。また、フィルタからのエア−抜きはエンジンによ
り駆動されているポンプからの油により行えるので作業
が容易になるとともに、確実に行える。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明に係わるエンジンのフィルタ
交換装置及び方法につき、図面を参照して詳細に説明す
る。なお、従来と同一部品には同一符号をつけて説明は
省略する。図１はエンジンのフィルタ交換装置の全体構
成図、図２はフィルタ交換時の流れを説明するためのフ
ィルタの部分図である。図１において、フィルタ交換装
置１は第１フィルタが作動した時の燃料の流れの回路を
示している。なお、以下では、燃料の流れは、フィルタ
を主体と考え、フィ−ドポンプ２２からフィルタへの流
れを供給回路として「供給」と呼び、フィルタから噴射
ポンプ２５への流れを戻り回路として「戻り」と呼んで
いる。

【００１４】先ず、燃料の供給回路（図中の実線）で
は、フィ−ドポンプ２２と供給切換用三方弁２は配管３
で接続されている。供給切換用三方弁２の一方２ａは、
第１フィルタ４に配管５で接続されている。また、供給
切換用三方弁２の他方２ｂは第２フィルタ６（図中ハッ
チング）に配管７で接続されている。第１フィルタ４お
よび第２フィルタ６には、それぞれエア抜きバルブ４
ａ、６ａがあり、透明のビニ−ルチュブ４ｂ、６ｂが配
管されている。

【００１５】燃料の戻り回路側（図中の点線）は第１フ
ィルタ４と戻り切換用三方弁８の一方８ａとは配管９で
接続されている。また、第２フィルタ６と戻り切換用三
方弁８の他方８ｂとは配管１０で接続されている。配管
９の途中のＡ点と配管１０の途中のＢ点とは、配管１
１、１２で接続され、その配管１１と配管１２の間には
二方弁１３が配設されている。また、戻り切換用三方弁
８は燃料噴射ポンプ２５に配管１４で接続されている。

【００１６】次に、図１、図２、および図３で作動につ
いて説明する。なお、図２では、燃料は第２フィルタ６
に流れている状態を示している。図３は、第１フィルタ
４から第２フィルタ６への切り替え時における二方弁１
３の開度状態を説明するための図である。フィ−ドポン
プ２２から吐出された燃料は配管３を経て、供給切換用
三方弁２に行く。供給切換用三方弁２の一方２ａを出た
燃料は配管５を通り、第１フィルタ４に行く。第１フィ
ルタ４でろ過した燃料は戻りの配管９を通り、戻り切換
用三方弁８の一方８ａに行く。戻り切換用三方弁８を出
た燃料は戻りの配管１４を通り噴射ポンプ２５の本体ギ
ャラリへ流れる。

【００１７】次に、図２で第２フィルタ６が作動した時
の流れを説明する。このときには、供給切換用三方弁２
および戻り切換用三方弁８は切り換えられている。第１
フィルタ作動時と同様に、フィ−ドポンプ２２から吐出
された燃料は配管３を経て、供給切換用三方弁２に行
く。供給切換用三方弁２の他方２ｂを出た燃料は配管７
を通り、第２フィルタ６に行く。第２フィルタ６でろ過
した燃料は戻りの配管１０を通り、戻り切換用三方弁８
の他方８ｂに行く。戻り切換用三方弁８を出た燃料は戻
りの配管１４を通り噴射ポンプ２５の本体ギャラリへ流
れる。

【００１８】次に、フィルタ交換方法、例えば、第１フ
ィルタ４で稼動しているのを新品のフィルタエレメント
が付け替えられている第２フィルタ６への切り換えにつ
いて説明する。交換方法は次の行程で行う。稼動中は図
１の第１フィルタ４に流している。次に、第１フィルタ
４に燃料を流しながら、第１フィルタ４の戻り燃料を第
２フィルタ６へ微量の流量を流す行程としている。すな
わち、図３（ａ）の二方弁７を「閉」の位置から図３
（ｂ）の微量「開」の位置にする。これにより、戻り燃
料（Ｑ）は、第１フィルタ４の吐出口から配管９を通
り、配管９の途中のＡ点で分岐された流量（Ｒ）は配管
１１から二方弁１３に入る。二方弁１３から出た微量の
燃料は配管１２からＢ点の分岐を通り配管１０から第２
フィルタ６に入る。

【００１９】次に、第２フィルタ６からの空気を抜く行
程としている。すなわち、第２フィルタ６、配管７に空
気が溜まっているのを排出する。なお、図中では、供給
切換用三方弁２が第２フィルタ６の上方に図示されてい
るが、横に並列にしても良いので空気は排出される。こ
のとき、フィルタ６のエア抜きバルブ６ｄを「閉」から
「開」にし、バルブ先端に取着されている透明のビニ−
ルチュブ６ｂからエア−を抜き、燃料が排出され、空気
抜きが完了した時点でバルブを「開」から「閉」にす
る。

【００２０】次に、第２フィルタへの流量を微量から全
開流量に切換える行程としている。これは、二方弁１３
を図３（ｂ）の微量の「微量開」位置から、さらに、全
開の「全開」位置にする。これにより、第２フィルタ６
および配管７は、配管１０、配管１２、二方弁１３、お
よび配管１１を経て配管９に接続され、燃料が満たされ
る。

【００２１】次に、第１フィルタから第２フィルタへの
流れを切換える行程にする。これは、供給切換用三方弁
２および戻り切換用三方弁８のレバ−を両手で同時に９
０度廻す。これにより、供給切換用三方弁２は流れを一
方２ａから他方２ｂに、また、戻り切換用三方弁８は流
れを一方８ａから他方８ｂに切換える。燃料は供給切換
用三方弁２の他方２ｂから、配管７、第２フィルタ６、
配管１０に流れる。この切り替え時において、切換用三
方弁８には、燃料が配管１０、配管１２、二方弁１３、
配管１１および配管９を経て切換用三方弁８の一方８ａ
に流れるのと、配管１０から切換用三方弁８の他方８ｂ
に流れるのがあるため、燃料は両ポート８ａ、８ｂに来
ている。このため、戻り切換用三方弁８を切り換える間
も燃料が途切れることなく、戻り切換用三方弁８を経て
噴射ポンプ２５の本体ギャラリへ流れる。次に、二方弁
１３を「全開」から図３（ａ）の「閉」の位置にする。

【００２２】なお、上記においては、供給切換用三方弁
２および戻り切換用三方弁８のレバ−を両手で同時に９
０度廻した例を説明したが、供給切換用三方弁２を９０
度廻した後に、戻り切換用三方弁８を９０度廻しも良
い。このとき、二方弁１３を「全開」にして置くことに
より、燃料は配管１０、配管１２、二方弁１３、配管１
１、配管９および切換用三方弁８の８ａを経て噴射ポン
プ２５の本体ギャラリへ流れている。次に、戻り切換用
三方弁８を９０度廻して、燃料を配管１０、切換用三方
弁８の８ｂを経て噴射ポンプ２５の本体ギャラリへ流
す。これにより、戻り切換用三方弁８が遅く切り換えら
れても燃料は途切れることなく噴射ポンプ２５の本体ギ
ャラリへ流れる。この状態で第１フィルタを交換する。

【００２３】なお、上記において、第１フィルタから第
２フィルタへの切り換え例をしめしたが、第２フィルタ
から第１フィルタへの切り換えも同じであることは言う
までもない。以上で本発明のエンジンのフィルタ交換装
置及びその交換方法の一実施例として、燃料噴射装置の
フィルタ交換装置及びその交換方法を説明したが、潤滑
装置のオイルフィルタ交換装置及びその交換方法も同様
に適用できる。交換装置及びその交換方法が同じなの
で、説明は省略する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンジンを停止せずにフィルタを交換することが可能と
なるので、エンジン常用発電機やコ−ジェネレ−ション
システム（温水、電気併給装置）製品のエンジンを停止
による商業電源の切換えがなくなり、温水も継続使用が
可能となる。また、交換作業も従来製品では稼動負荷の
比較的少ない真夜中に実施されることが多かったが、本
改善により何時でもできるようになり、かつ、エンジン
を停止後オイル、冷却水の温度を下げて交換し、その後
暖気運転することが無くなつたので、交換時間が大幅に
短縮でき、更に交換時のエア−抜き作業が容易に確実に
できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料噴射装置のフィルタ交換装置の全
体構成図である。

【図２】本発明の燃料噴射装置のフィルタ交換装置で、
第２フィルタ作動時のフィルタ部を示す図である。

【図３】本発明の燃料噴射装置のフィルタ交換装置の二
方弁の開閉を説明する図である。

【図４】従来技術の燃料噴射装置のシステム図を示す。

【図５】従来技術の潤滑装置のシステム図を示す。

【符号の説明】

１ フィルタ交換装置 ２ 供給切換用三方弁 ４ 第１フィルタ ４ａ、６ａ エア−抜きバルブ ６ 第２フィルタ ８ 戻り切換用三方弁 １３ 二方弁 ２１ 燃料タンク ２２ フィ−ドポンプ ２４ プライミングポンプ ２５ 噴射ポンプ ３０ 噴射ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを運転しながらフィルタを交換
   する時に、エンジン稼動中に作動する第１フィルタと、
   エンジン交換時に作動する第２フィルタとを有するエン
   ジンのフィルタ交換装置において、エンジンのポンプの
   吐出口と第１フィルタ及び第２フィルタの入口との間に
   設けた供給切換用三方弁と、第１フィルタ及び第２フィ
   ルタとエンジンへの戻りとの間に設けた戻り切換用三方
   弁と、第１フィルタと戻り切換用三方弁、及び第２フィ
   ルタと戻り切換用三方弁との間に二方弁を設けたことを
   特徴とするエンジンのフィルタ交換装置。
2. 【請求項２】 エンジンを回転しながら燃料及び潤滑油
   等のフィルタを交換するエンジンのフィルタ交換方法に
   おいて、 稼動中に第１フィルタを流す行程と、 交換時に第１フィルタを流しながら、第１フィルタ
   の戻り油を第２フィルタへ微量の流量を流す行程と、 第２フィルタからの空気を抜く行程と、 第２フィルタへの流量を微量から、全開流量に切換
   える行程と、 第１フィルタから第２フィルタへの流量を切換える
   行程と、 第１フィルタを交換する行程と、よりなることを特
   徴とするエンジンのフィルタ交換方法。