JPH11137918A - 遅延放出補助クーラント添加剤カートリッジを有するク ーラントフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

遅延放出補助クーラント添加剤カートリッジを有するク ーラントフィルタ及びその製造方法

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JPH11137918A JP10214851A JP21485198A JPH11137918A JP H11137918 A JPH11137918 A JP H11137918A JP 10214851 A JP10214851 A JP 10214851A JP 21485198 A JP21485198 A JP 21485198A JP H11137918 A JPH11137918 A JP H11137918A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】濾過されるクーラントに化学添加剤を遅延放出
するための機構を有するディーゼルエンジン用スピンオ
ン・キャニスタ型クーラントフィルタを提供する。 【解決手段】フィルタ２０は、外側シェル２２内に装着
された化学添加剤カートリッジ４２と、化学添加剤カー
トリッジのまわりで外側シェルの内部に装着されたフィ
ルタカートリッジ６２とを含む。濾過されるクーラント
は化学添加剤カートリッジのところを通り、化学添加剤
が通過するクーラント流中にゆっくり放出される。化学
添加剤を含むクーラントは次にフィルタカートリッジの
中を通って、比較的大きな化学添加剤の破片を他のゴミ
と共に取り除く。化学添加剤をゆっくり放出するため
に、化学カートリッジは比較的小さなエアーベント５８
と出口８０とを含み、フィルタ出口は、クーラント流へ
の化学添加剤の放出を更に遅くする絞りオリフィス７８
を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的にはフィルタ
に関し、より詳細には濾過されるクーラント中に化学添
加剤を放出するように成した、ディーゼルエンジン用ク
ーラントフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、多くの他のタイ
プのエンジンと同様、水または不凍液あるいはその混合
液が、ラジエータと、熱放散を必要とするエンジンの各
種コンポーネントとの間を通るように成した液体クーラ
ントシステムによって、主として冷却される。複数のク
ーラント導路とクーラントポンプを設けて、それぞれ、
クーラントを連通させてシステムに動力を供給する。そ
のようなクーラントシステムによって直接に冷却される
ディーゼルエンジンの区域の一つは、エンジンブロック
である。具体的には、エンジンブロック内の実際のシリ
ンダは、ディーゼル燃料の燃焼時に極端な温度にさらさ
れるので、絶えざる冷却が必要となる。
【０００３】大型トラックやオフハイウエイ機器(off h
ighway equipment) に使用される最新の重負荷ディーゼ
ルエンジンは、シリンダの内部を占めるシリンダライナ
を含み、そのライナは、典型的にはシリンダヘッド全体
の交換を必要とする軽負荷エンジンとは異なり、容易な
交換とディーゼルエンジンの再生(rebuilding)とを促進
するために交換可能な鋳鉄で作られている。熱を放散す
るために、クーラントはポンプからシリンダライナの外
面に向けられる。シリンダ内へのクーラントの漏れを防
止するためにシリンダライナの頂部と底部にはシールが
設けられる。
【０００４】シリンダライナに伴う一つの問題は、それ
らがエンジンの運転と同時に振動することである。具体
的には、ピストンの往復運動と燃焼の圧力とが、ライナ
をシリンダ内で前後に移動させる。この振動が長時間続
くと、クーラントから離れようとするライナの動きによ
ってクーラント中に蒸気バブルが形成される。ピストン
の運動方向が逆になると、ライナはクーラントに向かっ
て動くので、蒸気バブルを爆縮(implode) させる。この
絶えることのない摩損作用(scouring action)が結局、
ライナを侵食して、シリンダとエンジン潤滑システムへ
のクーラントの侵入を潜在的に許すことになる。この現
象はキャビテーション侵食、またはライナピッチングと
して知られている。ある例では、上記のキャビテーショ
ン侵食は、ディーゼルエンジンではわずか２５０時間ま
たは１２，０００マイルの運転で発生する場合がある。
このことにより、結果として、エンジンのオペレータの
出費は極めて大きくなる。
【０００５】代表的なディーゼルエンジンでは、水また
は不凍液が定期的に濾過されて、ディーゼルエンジンの
各種可動コンポーネントに汚染物質が到達してそれを潜
在的に損傷することを防いでいる。ごく最近では、ディ
ーゼルエンジンは、キャビテーション侵食および腐食を
最小にするなどの追加機能をエンジン内で果たすため
に、水または不凍液に加えられる補助クーラント添加剤
を含むように設計されている。
【０００６】したがって、上記の振動の影響を打ち消し
てキャビテーション侵食の発生を劇的に削減する化学添
加剤を、水または不凍液中に放出するシステムが設計さ
れている。このような補助クーラント添加剤、すなわち
ＳＣＡは通常、亜硝酸塩を含む薬剤の併用 ( chemical
combination )、例えばホウ酸塩と亜硝酸塩、またはモ
リブデン酸塩とリン酸塩と亜硝酸塩を含んでいて、これ
らのＳＣＡは、水または不凍液（エチレンまたはプロピ
レングリコール）と化学的に反応して、シリンダライナ
の外側にキャビテーション侵食を妨げる皮膜を生成す
る。
【０００７】クーラント内には比較的小量のＣＳＡが必
要なので、システムは、水流またはクーラント流の中に
化学添加剤を経時的にゆっくり放出して、ＳＣＡ供給の
生産的寿命を延ばすように考案されている。通常、ＳＣ
Ａ薬剤は、ディーゼルエンジンのウオータポンプに隣接
して設けられたクーラントフィルタに関連して、水に添
加される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディー
ゼルエンジンメーカーがフィルタ交換の時間間隔を益々
長くするように要求している中で、現行のＳＣＡ放出機
構は、クーラントフィルタの交換が、ディーゼルエンジ
ンの燃料フィルタおよびオイルフィルタの交換に対応で
きるほど、十分に長い寿命を提供してはいない。更に、
現行システムはしばしば、不正確に調整された量のＳＣ
Ａをクーラント流に放出させるか、比較的大きなＳＣＡ
の粒子をその中に放出させるので、ディーゼルエンジン
が損傷するおそれがある。更にまた、クーラントフィル
タを製造する現行の方法と、クーラント流に化学添加剤
を放出するためのシステムは、クーラント流への化学添
加剤の遅延放出を考慮して複雑な装置を設ける一方、同
時にクーラント流を濾過できる機構を提供することか
ら、かなりコスト禁制的なシステムとなっている。
【０００９】したがって、本発明の主たる目的は、クー
ラント流中への補助クーラント添加剤の遅延放出を提供
するディーゼルエンジン用クーラントフィルタを提供す
ることである。
【００１０】本発明の一つの目的は、クーラント流中へ
の化学添加剤の遅延放出によりキャビテーション侵食の
影響を削減するばかりでなく、薬剤が加えられた後でク
ーラントを濾過することによって、有害的に大きな粒子
とペレット皮膜が、ディーゼルエンジン可動部分と接触
することを防止するクーラントフィルタを提供すること
である。
【００１１】本発明の別の目的は、化学添加剤あるいは
クーラントの流れが、詰まりによって遅くさせられたり
完全に停止させられたりすることなく、化学添加剤をク
ーラント流中へ確実に放出する遅延放出化学クーラント
フィルタを提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、フィルタ寿命と、フ
ィルタ交換が必要な時期とを実質的に延ばすのに充分な
濾過媒体と化学添加剤とを含む遅延放出化学クーラント
フィルタを提供することである。
【００１３】本発明の更なる目的は、フィルタ内に含ま
れる補助クーラント添加剤ペレットの溶解を遅くするた
めに、補助クーラント添加剤を通り過ぎるクーラントの
流れを最小にすることである。
【００１４】本発明の更に別の目的は、遅延放出化学ク
ーラントフィルタを迅速かつ経済的に製造する方法を提
供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】これらの諸目的によれ
ば、本発明の特徴は、水またはクーラント流が通り過ぎ
ることによってそれらの中に化学添加剤が放出されるよ
うに成した化学添加剤カートリッジを有するフィルタを
提供することである。補助クーラント添加剤ペレットを
横切る圧力差は殆どまたは全く発生しないので、添加剤
ペレットの溶解を遅くすると共にＳＣＡをクーラント流
の中にゆっくり流すことができる。
【００１６】本発明の別の特徴は、化学添加剤をクーラ
ントに加える地点の下流に濾過媒体を設けることによっ
て、化学添加剤の比較的大きな粒子を濾過によって除去
し、それによってそれらがシステムを詰まらせたり、デ
ィーゼルエンジンの可動要素と接触しないようにするこ
とである。
【００１７】本発明の別の特徴は、化学添加剤が貯えら
れるカートリッジが、調節自在な直径を持つエアーベン
トと出口とを含み、フィルタへの出口が絞りオリフィス
を含むことによって化学添加剤が水またはクーラントに
放出される率を調整するように成した遅延放出化学クー
ラントフィルタを提供することである。
【００１８】本発明の更に別の特徴は、容易かつ迅速な
フィルタ交換を考慮したスピンオン・キャニスタ（spin
-on canister）の形の遅延放出化学クーラントフィル
タを提供することである。
【００１９】本発明の更に別の特徴は、遅延放出化学ク
ーラントフィルタを製造できる方法を提供することであ
って、この方法は、入口と出口とを含むベースプレート
を作動面に載置するステップ、化学カートリッジをベー
スプレート上に載置するステップ、前もって製作された
フィルタを化学カートリッジの周りに配置するステッ
プ、補助クーラント添加剤を化学カートリッジ内に収容
するステップ、化学カートリッジを閉鎖するステップ、
閉鎖した化学カートリッジにスプリングを載置するステ
ップ、およびカートリッジフィルタの周りに外側シェル
を嵌合して取り付け、完成フィルタを形成するステッ
プ、を有する。
【００２０】本発明の一実施例では、濾過されるクーラ
ントに化学添加剤を加えてキャビテーション侵食を最小
にするように成したタイプのディーゼルエンジン用クー
ラントフィルタが設けられる。フィルタは、フィルタチ
ャンバを画成する外側ハウジングを含む。外側ハウジン
グは実質的に円筒形であり、閉鎖端と、ベースプレート
によって閉じられる開放端とを持ち、ベースプレートは
同心の入口と出口とを含む。このフィルタは更に、外側
シェル内に装着された化学添加剤カートリッジを含む。
好ましい実施例で、カートリッジは、開放端と閉鎖端と
を持つ実質的に円筒形のチューブ、チューブ開放端に取
り付けられた拡径ボウル（bowl）、およびボウルの開放
端を閉じるエンドキャップ、を含む。したがって、好ま
しい実施例は、代替実施例よりも大量のクーラント添加
剤を収容するようになっている。カートリッジは、濾過
されるクーラント中へ放出される補助クーラント添加剤
で充填されている。好ましい実施例で、カートリッジ
は、カートリッジチューブが閉じられた状態で添加剤の
放出を可能とするエアーベントと、一対の出口オリフィ
スとを含むと共に、クーラント添加剤から隔離された絞
りオリフィスを含む。フィルタは更に、化学添加剤カー
トリッジの周りで外側ハウジングの内部に、化学添加剤
カートリッジの下流になるように装着されたフィルタカ
ートリッジを含む。したがって、濾過されるクーラント
はベースプレートを通ってフィルタに入り、化学添加剤
カートリッジ出口のところを通ることによって化学添加
剤がクーラントに添加される。次いで、添加剤を含んだ
クーラントは、フィルタカートリッジを通過して、絞り
オリフィスとベースプレート出口とを通過して外に出
る。
【００２１】本発明のこれの目的、その他の目的、およ
び特徴は、添付の図面に関して解釈するときに、下記の
詳細な説明から、より明らかになるであろう。
【００２２】本発明は様々な変更と代替構造の可能性が
あるが、その幾つかの例証的な実施例を図面に示し、以
下詳細に説明する。しかしながら、開示した特定の形に
本発明を限定するつもりはなく、むしろその反対に、前
述の特許請求項によって定義される、本発明の精神と範
囲に入るすべての変更、代替構造、およびそれらと同等
なものを包含することを意図するのは言うまでもない。
【００２３】
【発明の実施の形態】ここで図面を参照し、図１に関し
て詳しく説明すると、本発明の好ましい実施例をフィル
タ２０として示し、全体的に表示する。図示のように、
フィルタ２０は、ディーゼルエンジンの運転における適
切な間隔でのフィルタ交換を容易にするために、従来の
スピンオン・フィルタの外観を持つ。しかしながら、上
記のように、本発明は、比較的大量の補助クーラント添
加剤を、通過するクーラント流にゆっくり放出してディ
ーゼルエンジンに入る前に濾過できる内部機構を提供す
ることによって、従来技術に比べて大きく改善されてい
る。したがって、本発明の特許性のある特徴は、フィル
タの構造、ならびにそのフィルタが構成される方法に向
けられるが、補助クーラント添加剤の実際の化学組成に
向けられるものではない。
【００２４】これらの特徴によれば、フィルタ２０は、
閉鎖端２４と開放端２６とを持つ実質的に円筒形の外形
を有する外側シェル２２を含むことが分かる。また図示
のように、開放端２６は、シーム用蓋３０が溶接された
ベースプレート２８によって閉じられる。ベースプレー
ト２８は、外側円周方向に配設された入口３２および円
筒形内側出口３４を含み、その重要性と機能は本明細書
で更に詳しく説明する。しかしながら、ベースプレート
２８の予備的観察から、出口３４は従来のディーゼルエ
ンジンに対するウオータフィルタ２０の容易で迅速な取
付けと交換を促がす雌ネジ３６を含むことが分かる。ま
た、ベースプレート２８への外側シェル２２の容易な取
付けを考慮して、シーム用蓋３０を設けて、それによっ
て完成したフィルタ２０を提供することも分かる。シー
ム用蓋３０は、ガスケット４０を受容するサイズの環状
溝３８も含む。ガスケット４０は、フィルタ２０がディ
ーゼルエンジンの側面に取り付けられるときにそこへ押
し付けられるようになっている。
【００２５】ここで化学カートリッジ４２の好ましい実
施例の構成の詳細について説明すると、図１と図６から
分かるように、化学カートリッジ４２は、実質的に円筒
形のチューブ４３、実質的に円筒形で拡径されたボウル
４５、およびエンドキャップ５０を含む。円筒チューブ
４３は開放端４４と閉鎖端４６とを含み、本明細書の中
で更に詳しく説明するように、所定量の補助クーラント
添加剤ペレット４８で充填されるようになっている。閉
鎖端４６は縮径リング３５と複数のサポートリブ３７と
を含む。当然のことながら、発明の背景に明記されたも
のを含めて、任意の従来型補助クーラントペレット４８
を本発明に含めることができるし、構成と化学組成は本
発明の主題ではない。しかしながら、明瞭性と同時に完
全を期するために、好ましい実施例では、補助クーラン
ト添加剤ペレット４８は、ゆっくり溶解してクーラント
の有効寿命を延ばすような硬化させた外側シェルを含む
ことを強調しておく。
【００２６】ボウル４５は、環状リム４７を介して円筒
チューブ４３の開放端４４に取り付けられる。ボウル４
５は、端部５３に設けた直交配置の棚５１を持つ外径円
筒壁４９を含む。環状リム４７は棚５１と一体で、好ま
しい実施例では、射出成形プラスチックから製造され
る。図１から容易に理解できるように、ボウル４５はチ
ューブ４３よりもシェル２２の近くまで延びているの
で、クーラント添加剤の増加量分を収容できる。
【００２７】次に図７を参照すると、段部５５がリム４
７と棚５１の間に設けられて、リム４７がチューブ４３
内に滑り込むときの円筒チューブ４３に対する確実なス
トッパとなっているのが分かる。リム４７とチューブ４
３間に有効なシールを提供するために、リム４７上にラ
ジアルシール５７を設けて、フィルタ２０の組立時に円
筒チューブ４３の内面に沿ってスライドするようにす
る。棚５１の外周には、環状リップ５９を設けて、本明
細書中で更に詳しく説明するように、フィルタカートリ
ッジ６２がはまり込む凹部６１を形成する。
【００２８】ボウル４５の開放端６３は、化学カートリ
ッジ４２全体が補助クーラント添加剤ペレット４８で充
填されると、エンドキャップ５０によって閉じられる。
図１、４、５に示すように、エンドプレート５０は全体
的にディスク状の外観を持ち、ボウル４５と同様に、ボ
ウル４５の開放端６３に滑り込むように成した環状リム
６５を含む。その間にシールを設けるために、リム６５
は、ボウル４５のリム４７に設けたラジアルシールに似
たラジアルシールを含む。ここで、再び強調しておきた
いのは、好ましい実施例のカートリッジ４２は、補助ク
ーラント添加剤ペレット４８を収容するための拡大スペ
ースを提供するように設計されていることである。その
目的のために、エンドキャップ５０は、フィルタ２０の
組立時に外側シェル２２の閉鎖端２４の方向に延びるよ
うに成した環状溝６７を備えている。このようにして、
補助クーラント添加剤ペレット４８を受容可能なスペー
スが拡大される。エンドプレート５０の剛性と強度を拡
大するために、複数の放射状に配設されたリブ７１が、
図４に最もよく示されるように、エンドプレート５０に
含まれる。図１からも分かるように、エンドプレート５
０は、フィルタ２０の最終組立時にスプリング６８を受
けるようにした中央凹部７５を含む。
【００２９】通過流体の流れへの補助クーラント添加剤
ペレット４８の放出に備えるために、化学カートリッジ
４２は、好ましい実施例ではエアーベント５８と一対の
補助クーラント添加剤出口６０とを含む。図１に示すよ
うに、エアーベント５８は円筒チューブ４３の閉鎖端に
設けられるが、出口６０はエンドプレート５０の溝６７
内の径方向正反対位置に設けられる（図４と５を参
照）。エアーベント５０と補助クーラント添加剤出口６
０との相対的サイズを最初の製造時点で変化させて、補
助クーラント添加剤の放出率を調節できることは言うま
でもない。しかしながら、その意図するところは、エア
ーベント５８と補助クーラント添加剤出口６０のサイズ
を故意に小さくして通過クーラント流に補助クーラント
添加剤を放出する率を最小にすることである。強調すべ
きことだが、別の実施例では、エアーベント５８と補助
クーラント添加剤出口６０には、それらのそれぞれのサ
イズを調節して、添加剤が通過クーラント流中に放出さ
れる率を変えて調整できる手段を設けることができる。
更に、複数の偏向リブ９１をエアーベント５８と補助ク
ーラント添加剤出口６０との周りに設けて、特にフィル
タ２０が高温状態のときに、補助クーラント添加剤がエ
アーベント５８や出口６０を詰まらせないようにする。
【００３０】図１を再び参照すると、化学クーラントカ
ートリッジ４２の周りで外側シェル２２内にフィルタカ
ートリッジ６２が設けられているのが分かる。詳細に
は、フィルタカートリッジ６２は、化学カートリッジ４
２の円筒チューブ４３の周り設けられる。従来と同様、
フィルタカートリッジ６２はプリーツ付きペーパーフィ
ルタ媒体６４と金属エンドキャップ６６とを含む。フィ
ルタカートリッジ６２は、したがって、フィルタ２０の
実際の組立前にあらかじめ製作できるので、より効率的
でコスト効果のある組立プロセスを提供する。フィルタ
カートリッジ６２の端部８１は、ボウル４５上に設けた
凹部６１にはまり合うようになっているので、金属エン
ドキャップ６６を備えてはいない。
【００３１】また図１に示すように、化学カートリッジ
４２とフィルタカートリッジ６２は、エンドキャップ５
０と外側シェル２２の閉鎖端２４とに隣接して配置され
るスプリング６８によって、フィルタ２０にスプリング
装填される。アキシャルシールすなわちガスケット７２
を、化学カートリッジ４２とフィルタカートリッジ６２
との間に設けて、未濾過クーラントを濾過済クーラント
から分離する。
【００３２】したがって、矢印７６で示す、フィルタ２
０を通るクーラントの流路は、濾過されるクーラントが
ディーゼルエンジンのポンプ（図示せず）から入口３２
を通ってフィルタ２０に流入することで開始する。流入
するクーラントは常時は、ラジエータキャップ圧力であ
る１５ｐｓｉ付近の適度な圧力下にあるのが普通であ
る。流入するクーラントは次に、エアーベント５８と協
働する、比較的少量の補助クーラント添加剤の放出を許
容する化学カートリッジ出口６０を通過する。放出され
た補助クーラント添加剤を含む水は次に、フィルタカー
トリッジ６２のプリーツ付きフィルタ媒体６４の中を流
れて、ディーゼルエンジンの可動要素を保護するため
に、補助クーラント添加剤の比較的大きな粒子を他のゴ
ミと共に除去する。フィルタカートリッジ６２を通って
半径方向内方に流れた後、クーラントは流路７６に沿っ
て流れ続けて出口３４からフィルタ２０を出る。出口３
４は、通常は１３ｐｓｉ付近の圧力にあるエンジンウオ
ータポンプの入口に接続される。
【００３３】しかしながら、フィルタ２０を出る前に、
図１〜３から分かるように、濾過済クーラントは絞りオ
リフィス７８を通過しなければならない。絞りオリフィ
ス７８は出口プレナム８０と関連して働いて、フィルタ
２０から出ることができるクーラントの量を計量し調整
する。当然のことながら、絞りオリフィス７８の実際の
サイズはその用途によって変更できるが、絞りオリフィ
ス７８は、補助クーラント添加剤出口６０を介して与え
られる比較的遅い放出率に関連して働いて、クーラント
に加えられる添加剤の量を制限すると共に、それによっ
てフィルタ２０の寿命を延ばすために設けられる。
【００３４】上述のように、本発明の発明性のある特徴
は、フィルタ２０の実際のコンポーネントに向けられる
ばかりでなく、フィルタ２０を組み立てる方法にも向け
られる。一部のコンポーネントの事前製作を含めて、フ
ィルタ２０を組み立て得る無駄のない工程を提供するこ
とによって、迅速に製造するだけでなく、コスト効果も
あるフィルタ２０が製造できる。フィルタ２０を組み立
てる方法を明瞭に説明するために図６が提供されてい
る。図に示すように、すでに溶接されたシーム用蓋３０
を有するベースプレート２８が、次の時点で作動面に
（図示せず）配置される一部事前製作コンポーネントの
一つとして設けられる。ベースプレート２８とシーム用
蓋３０は、シーム用蓋３０が下向きになるように作動面
上に配置される。次に、プラスチック化学カートリッジ
チューブ４３が、アキシャルガスケット７２を化学カー
トリッジチューブ４３のフランジ８２上に配置した状態
で、ベースプレート２８の頂部に設けられる。次に、事
前製作されたフィルタカートリッジ６２は、底部金属エ
ンドキャップ６６がアキシャルシール７２に係合するよ
うに、化学カートリッジ４２の円筒チューブ４３のまわ
りに設けられる。
【００３５】次に、ボウル４５は、リム４７がチューブ
４３の内面と係合するように、チューブ４３に結合され
る。化学カートリッジ４２が次に、所定量の補助クーラ
ント添加剤ペレット４８で充填される。次に、エンドキ
ャップ５０が化学カートリッジボウル４５の開放端内に
位置決めされ、そのリム６５の相互作用によってラジア
ルシールが化学カートリッジボウル４５の開放端６３を
閉じて実質的にシールする。スプリング６８と保護カバ
ー７０が次に、エンドキャップ５０の頂部に設けられ、
外側シェル２２が化学カートリッジ４２、フィルタカー
トリッジ６２、およびスプリング６８の上に、外側シェ
ル２２の開放端２６がシーム用蓋３０に接触するまでは
め込まれる。この位置まで達するには、閉鎖端２４がス
プリング６８に係合してスプリング６８を圧縮するの
で、フィルタ２０のコンポーネントを付勢して、しっか
り内部係合させる。この付勢動作は、ボウル４５とチュ
ーブ４３との間の摺動作用によって促進され、その様子
は図７に最も良く示される。次に、外側シェル２２をシ
ーム用蓋３０へ実際に取り付けるために、溶接を含めて
様々な手段が提供されるが、好ましい実施例では比較的
簡単な圧延加工かダブルシーム加工プロセスが使用され
る。
【００３６】本発明の代替実施例を、図８ないし１０に
詳しく示すが、この代替実施例と先の好ましい実施例と
の間の主な相違は、フィルタ２０が収容できる補助クー
ラントペレット４８の総容積である。明瞭にするため
に、この代替実施例の説明に使用される符号は、新たな
または異なる要素を備える場合を除き、好ましい実施例
の説明に使用される符号と同一である。前述の内容に伴
って、好ましい実施例とは反対に、代替実施例はボウル
４５を採用せず、チューブ４３はフィルタ２０の長さを
延長して、エンドキャップ５０へ直に結合されることが
分かる。これによって、フィルタカートリッジ６２はフ
ィルタ２０の長さを延長することもできる。フィルタカ
ートリッジ６２は、好ましい実施例のようにボウル４５
の棚５１に当接することはないので、別のアキシャルシ
ール７４と共に別の金属エンドキャップ６６を設けて、
濾過済みクーラントを未濾過クーラントから分離する。
【００３７】好ましい実施例が、より大きな容積の補助
クーラント添加剤ペレット４８を備えることによって、
使用可能な補助クーラント添加剤の寿命を延ばすことが
できるのに対して、代替実施例は、結果的にフィルタカ
ートリッジ６２に長寿命をもたらす、より長寸のフィル
タ媒体６４を含む。フィルタ２０の特定の用途によって
は、好ましい実施例か、代替実施例か、またはそれらの
何らかのバリエーションを用いて、カートリッジを所定
の用途に最も良好にあつらえることができる。
【００３８】上記から、本発明は、補助クーラント添加
剤を濾過済クーラントに遅延ベースで放出できる機構を
含むディーゼルエンジン用の新しい改良クーラントフィ
ルタを当該技術にもたらすことが分かる。フィルタの寿
命をそれによって実質的に延ばして、フィルタ寿命の延
長に対する現状の業界要求に応えることができる。更
に、本発明は、化学添加剤がクーラント流中に放出され
る地点の下流にフィルタを設けることによって、比較的
大きい潜在的破壊性を持つクーラント添加剤粒子やその
他のゴミを、ディーゼルエンジンに再び入り込む前に、
クーラント流から濾過によって除去できる手段を提供す
る。その上、フィルタを迅速に、多数の事前製作コンポ
ーネントを準備して、製作できる手段を提供することに
よって、結果としてのフィルタをより迅速に製作できる
だけでなく、より低コストで製作することもできる。更
に、異なる形状と寸法の化学添加剤カートリッジを使用
する多数の実施例を提供することによって、化学添加剤
の供給容積が調節可能となる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、化学添
加剤を濾過済クーラントに放出できる機構を含む例えば
ディーゼルエンジン用の新しい改良クーラントフィルタ
を当該技術にもたらす。フィルタの寿命をそれによって
実質的に延ばして、フィルタ寿命の延長に対する現状の
業界要求に応えることができる。更に、本発明は、化学
添加剤がクーラント流中に放出される地点の下流にフィ
ルタを設けることによって、比較的大きい潜在的破壊性
を持つクーラント添加剤粒子やその他のゴミを、例えば
ディーゼルエンジンに再び入り込む前に、クーラント流
から濾過によって除去できる手段を提供する。その上、
フィルタを迅速に、多数の事前製作コンポーネントを準
備して、製作できる手段を提供することによって、結果
としてのフィルタをより迅速に製作できるだけでなく、
より低コストで製作することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施例の断面図である。
【図２】化学添加剤カートリッジの上面図である。
【図３】図１の線３−３に沿う化学添加剤カートリッジ
の断面図である。
【図４】好ましい上記実施例のカートリッジエンドプレ
ートの上面図である。
【図５】好ましい上記実施例のカートリッジエンドプレ
ートの底面図である。
【図６】図１に示す実施例の分解図である。
【図７】カートリッジチューブとカートリッジボウルの
間の接合部の拡大部分断面図である。
【図８】本発明の別の実施例の断面図である。
【図９】化学添加剤カートリッジエンドプレートの別の
実施例の上面図である。
【図１０】化学添加剤カートリッジエンドプレートの上
記別の実施例の底面図である。
【符号の説明】
２０ フィルタ ２２ 外側シェル ２４ 閉鎖端 ２６ 開放端 ２８ ベースプレート ３０ シーム用蓋 ３２ 入口 ３４ 出口 ３５ 縮径リング ３６ 雌ネジ ３７ サポートリブ ３８ 環状溝 ４０ ガスケット ４２ カートリッジ ４３ チューブ ４４ 開放端 ４５ ボウル ４６ 閉鎖端 ４７ 環状リム ４８ 補助クーラントペレット ４９ 外径円筒壁 ５０ エンドキャップ ５１ 棚 ５３ 端部 ５５ 段部 ５８ エアーベント ５９ 環状リップ ６０ 出口 ６１ 凹部 ６２ フィルタカートリッジ ６３ 開放端 ６４ フィルタ媒体 ６５ リム ６６ 金属エンドキャップ ６７ 環状溝 ６８ スプリング ７０ 保護カバー ７１ リブ ７２ ガスケット ７４ アキシャルシール ７５ 凹部 ７６ 矢印 ７８ 絞りオリフィス ８０ 出口プレナム ８１ 端部 ８２ フランジ ９１ 偏向リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593020201 4400 Ｅａｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ 30，Ｋ ｅａｒｎｅｙ，Ｎｅｂｒａｓｋａ 68848 −6010，ＵＳＡ

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの振動するシリンダ
    ライナを通り過ぎるクーラントのキャビテーション侵食
    効果を最小にするために、化学添加剤を前記クーラント
    に添加するように成したディーゼルエンジン用のクーラ
    ントフィルタであって；フィルタチャンバを画成する外
    側ハウジングであって、実質的に円筒形であり、閉鎖端
    と、ベースプレートによって閉じられる開放端とを有
    し、前記ベースプレートが同心の入口と出口とを含むよ
    うに成した外側ハウジングと；前記外側ハウジング内に
    装着される化学添加剤カートリッジであって、実質的に
    円筒形であり、開放端と閉鎖端とを有し、前記開放端が
    エンドキャップによって閉じられる前記カートリッジで
    あって、濾過されるクーラント中に放出される補助クー
    ラント添加剤で充填される前記カートリッジであって、
    前記添加剤を放出させるための出口オリフィスとエアー
    ベントとを含む前記カートリッジであって、前記クーラ
    ント添加剤から隔離される絞りオリフィスを含む化学添
    加剤カートリッジと；前記化学添加剤カートリッジのま
    わりで前記外側ハウジング内に装着され、前記化学添加
    剤カートリッジの下流のフィルタカートリッジと；を備
    え、濾過されるクーラントは、前記ベースプレート入口
    を通って前記フィルタに入ると共に前記化学添加剤カー
    トリッジ出口を通り、前記化学添加剤がそれによって前
    記クーラントに添加され、前記添加剤を含む前記クーラ
    ントが、次に、前記フィルタカートリッジを通過して前
    記絞りオリフィスとベースプレート出口を通って出るク
    ーラントフィルタ。
  2. 【請求項２】 前記補助クーラント添加剤が、亜硝酸塩
    を含有する複数の被覆ペレットを含む、請求項１に記載
    のクーラントフィルタ。
  3. 【請求項３】 前記補助クーラント添加剤が、キャビテ
    ーション侵食または腐食の防止を支援するのに適する薬
    剤を含む、請求項１に記載のクーラントフィルタ。
  4. 【請求項４】 前記エンドキャップが前記化学カートリ
    ッジ出口を含み、前記化学カートリッジの前記閉鎖端が
    前記エアーベントを含む、請求項１に記載のクーラント
    フィルタ。
  5. 【請求項５】 前記化学カートリッジの前記エアーベン
    トと出口が可変直径を有し、それによって、濾過される
    前記クーラント中に前記補助クーラント添加剤が放出さ
    れる率を調節する、請求項１に記載のクーラントフィル
    タ。
  6. 【請求項６】 複数のリブが、前記カートリッジエアー
    ベントと前記出口オリフィスとに隣接して設けられて、
    前記補助クーラント添加剤による前記エアーベントと出
    口オリフィスとの詰まりを防止する、請求項４に記載の
    クーラントフィルタ。
  7. 【請求項７】 前記ベースプレート出口が、前記フィル
    タを前記ディーゼルエンジンに回転可能に取り付けるよ
    うに成す雌ネジを含む、請求項１に記載のクーラントフ
    ィルタ。
  8. 【請求項８】 前記化学添加剤カートリッジが、円筒チ
    ューブのセクション、拡径ボウルのセクション、および
    エンドプレートで構成される、請求項１に記載のクーラ
    ントフィルタ。
  9. 【請求項９】 前記拡径ボウルが、前記円筒チューブの
    内面に締まりばめで滑り込むように成した環状リムを含
    むことにより、および前記エンドキャップが、前記拡径
    ボウルの内面に締まりばめで滑り込むように成した環状
    リムを含むことによって、両者間に相対的に耐漏洩性の
    シールを確立する、請求項８に記載のクーラントフィル
    タ。
  10. 【請求項１０】 遅延放出化学添加剤を有するクーラン
    トフィルタであって；入口と出口とを有するフィルタチ
    ャンバを画成する外側ハウジングと；前記外側ハウジン
    グ内に配置される化学添加剤カートリッジであって、前
    記カートリッジ内には補助クーラント添加剤が収容さ
    れ、前記カートリッジはエアーベントと出口とを含み、
    クーラントは前記外側ハウジング入口を通って前記外側
    ハウジングに流入して前記カートリッジ出口を通り過ぎ
    るように成され、前記補助クーラント添加剤が、それに
    よって、前記カートリッジ出口を通って前記クーラント
    中に放出されるように成した化学添加剤カートリッジ
    と；前記外側ハウジング内で前記化学添加剤カートリッ
    ジの下流に位置決めされるフィルタ媒体であって、クー
    ラントが前記補助クーラント添加剤を含み、前記フィル
    タ媒体を通って流れて前記外側ハウジング出口を通って
    前記フィルタから出るように成したフィルタ媒体と；を
    備える遅延放出化学添加剤を有するクーラントフィル
    タ。
  11. 【請求項１１】 前記外側ハウジングが、閉鎖端を有す
    る円筒シェルと、前記シェルの開放端に取り付けられる
    ベースプレートとを含み、前記ベースプレートが前記外
    側ハウジング入口と出口とを含む、請求項１０に記載の
    遅延放出化学添加剤を有するクーラントフィルタ。
  12. 【請求項１２】 前記補助クーラント添加剤が、亜硝酸
    塩を含有する複数の被覆ペレットを含む、請求項１０に
    記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラントフィル
    タ。
  13. 【請求項１３】 前記補助クーラント添加剤が、キャビ
    テーション侵食または腐食の防止を支援するのに適する
    薬剤を含む、請求項１０に記載の遅延放出化学添加剤を
    有するクーラントフィルタ。
  14. 【請求項１４】 前記化学添加剤カートリッジが、開放
    端と閉鎖端とを有するとともに円筒シェルを含み、前記
    閉鎖端は、前記フィルタから流出するクーラントを計量
    するための絞りオリフィスを有する付属体を含み、前記
    開放端は、前記補助クーラント添加剤が前記カートリッ
    ジ内に収容された後にエンドキャップによって閉じられ
    る、請求項１０に記載の遅延放出化学添加剤を有するク
    ーラントフィルタ。
  15. 【請求項１５】 前記エンドキャップは前記補助クーラ
    ント添加剤カートリッジ出口を含み、前記カートリッジ
    の前記閉鎖端は前記エアーベントを含み、複数のリブが
    前記エアーベントと前記補助クーラント添加剤カートリ
    ッジ出口とを囲むことによって詰まりを防止する、請求
    項１４に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラント
    フィルタ。
  16. 【請求項１６】 前記カートリッジのエアーベントと前
    記カートリッジの前記出口とが可変直径を有し、それに
    よって、前記補助クーラント添加剤が前記クーラントの
    流れの中に放出される率を調節する、請求項１０に記載
    の遅延放出化学添加剤を有するクーラントフィルタ。
  17. 【請求項１７】 前記フィルタ媒体は、金属エンドキャ
    ップを有する環状のプリーツ付きペーパーフィルタであ
    って、前記プラスチック化学添加剤カートリッジの上に
    位置決めされる、請求項１０に記載の遅延放出化学添加
    剤を有するクーラントフィ。
  18. 【請求項１８】 前記ベースプレート出口が、前記フィ
    ルタをディーゼルエンジンに回転可能に取り付けるよう
    に成す雌ネジを含む、請求項１１に記載の遅延放出化学
    添加剤を有するクーラントフィルタ。
  19. 【請求項１９】 前記化学添加剤カートリッジが、円筒
    チューブのセクションと、拡径ボウルのセクションと、
    およびエンドプレートとを備える、請求項１０に記載の
    遅延放出化学添加剤を有するクーラントフィルタ。
  20. 【請求項２０】 前記拡径ボウルが、前記円筒チューブ
    の内面に滑り込むように成した環状リムを含み、前記エ
    ンドキャップが、前記拡径ボウルの内面に滑り込むよう
    に成した環状リムを含む、請求項１９に記載の遅延放出
    化学添加剤を有するクーラントフィルタ。
  21. 【請求項２１】 入口と出口とを含むベースプレートを
    作動面に載置するステップと；化学カートリッジを前記
    ベースプレート上に載置するステップであって、前記カ
    ートリッジは閉鎖端と開放端とを含み、前記閉鎖端は前
    記ベースプレートに隣接するものであるステップと；事
    前製作されたフィルタを前記化学カートリッジのまわり
    に位置決めするステップと；所定量の補助クーラント添
    加剤を前記開放端を通って前記化学カートリッジの中に
    収容するステップと；前記カートリッジをエンドキャッ
    プを使って閉じるステップと；スプリングを前記エンド
    キャップ上に載置するステップと；外側シェルを、前記
    カートリッジ、前記フィルタ、および前記スプリングの
    まわりにはめるステップであって、前記外側シェルは、
    前記カートリッジ、前記フィルタ、および前記スプリン
    グを受容するように成した開放端を含み、前記スプリン
    グは前記外側シェルが前記ベースプレートに接触するま
    で圧縮されるように成したステップと；および前記外側
    シェルを前記ベースプレートに取り付けるステップと
    を；を備えた遅延放出化学添加剤を有するクーラントフ
    ィルタを製造する方法。
  22. 【請求項２２】 更に、ガスケットを、前記カートリッ
    ジと前記フィルタとの間、および前記フィルタと前記エ
    ンドキャップとの間に載置するステップを含む、請求項
    ２１に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラントン
    トフィルタを製造する方法。
  23. 【請求項２３】 更に、保護カバーを、前記スプリング
    の上に載置するステップを含む、 請求項２１に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラ
    ントフィルタを製造する方法。
  24. 【請求項２４】 前記事前製作されたフィルタが、金属
    エンドキャップを有するプリーツ付きペーパーシリンダ
    を含む、 請求項２１に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラ
    ントフィルタを製造する方法。
  25. 【請求項２５】前記ベースプレートはそれに溶接された
    シーム用蓋を含み、前記取り付けるステップが、前記シ
    ーム用蓋と前記外側シェルとを一緒に圧延加工すること
    によって行なわれる、 請求項２１に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラ
    ントフィルタを製造する方法。
  26. 【請求項２６】 前記化学カートリッジは、成形プラス
    チックで製造されると共に前記閉鎖端に付属体を含み、
    前記付属体は、前記補助クーラント添加剤を含有する濾
    過済クーラントが、前記フィルタの外へでる通路となる
    絞りオリフィスを含む、 請求項２１に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラ
    ントフィルタを製造する方法。
  27. 【請求項２７】 記化学カートリッジを前記ベースプレ
    ート上に載置する前記ステップが、円筒チューブを前記
    ベースプレート上に載置するステップと、その後で拡径
    ボウルを前記円筒チューブに挿入するステップとを含
    む、 請求項２１に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラ
    ントフィルタを製造する方法。
  28. 【請求項２８】 前記拡径ボウルは、前記円筒チューブ
    に滑り込むように成された環状リムを含む、 請求項２７に記載の遅延放出化学添加剤を有するクーラ
    ントフィルタを製造する方法。
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