JPS5846331B2 - 流体ろ過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は液体浄化または分離装置に関し、特に液体燃
料から微粒子状及び液体汚染物を分離するための液体圧
応答締切り手段を有する装置に関する。

いくつかの従来技術燃料システムは水分離器及び微粒物
質分離器の下流に位置する監視装置を使用する。

他の従来技術燃料システムは水分離器の代りにサンドイ
ッチ層状構造の水分離用媒質を組合せるのではなく、組
込んだ燃料監視装置を利用している。

これらの装置はもしもそれを通過する燃料が平均の品質
、すなわち水や固体のような液体汚染物の比較的少量を
含むものであるなら−ば燃料に運ばれる液体と固体の汚
染物を保留または捕えるのに満足に働く。

その上、制限された燃料流れまたは低いポンプ送り圧力
運転の下にあるような装置の中で水やミクロン以下の寸
法の粒子がサンドイッチされた媒質構造の層間を浸透し
て装置の出口ポートへ流れることを許す状態が起こるこ
とがある。

その理由はミクロン以下の寸法の粒子と水がそこを通過
することを妨げるために分離用媒体の層間の界面を有効
に遮断するのに十分な圧縮力をサンドイッチされた媒体
構造に与えないためである。

さらに別の先行技術の燃料システムは、燃料に運ばれる
液体汚染物をある程度分離かつ吸収するが、ある点を超
すと、液体汚染物を下流へ通すことを許す微粒子分離用
媒体を組込んだ監視用装置を利用する。

下流流出液の汚染度が十分に高いレベルに達すると、上
記システムは引金を解放して装置を通る流れをしゃ断す
る。

さらに、この形式の燃料監視装置は燃料流れの積極的な
しゃ断を生ずることのできる液体汚染を検出するだけで
ある。

それゆえ、液体およびミクロン以下の微粒子などの燃料
に運ばれる液体汚染物を両方とも分離できる燃料監視用
およびろ適用ユニットに対する要求が存在し、それは制
限された燃料流れと低い燃料ポンプ送り圧力の条件下で
有効に作動し、そしてそれの微粒子汚染物を分離する能
力または燃料から液体汚染物を分離するそれの能力のど
ちらかが所定のレベルまで減少したときに継続している
燃料流れをそれがしゃ断するであろう。

これまで公知の燃料監視用装置の欠点を避けることがこ
の発明の目的である。

それを通しての水の滲出を防止する燃料汚染監視装置構
造を提供することがこの発明のさらに別の目的である。

燃料に運ばれる液体汚染物を分離させるフユーズフィル
タ構造を提供することがこの発明のもうひとつの目的で
ある。

燃料に運ばれるミクロン以下の微粒子汚染物を分離させ
るフユーズフィルタ構造を提供することがこの発明のも
うひとつの目的である。

装置の燃料から水または微粒子汚染物を有効に分離させ
る能力が減少したときに燃料流れしゃ断を与えることが
この発明のさらに別の目的であるさらに特に、この発明
は流体の流入のための流体を透過させるハウジングと流
体の流出のための出口ポートを有する流体ろ過ユニット
を提供する微粒子物質分離媒体の複数の層が・・ウジン
グ内部にかつそれに並列に液体から□クロン以下の微粒
子を分離するために備えられている。

水を吸収するための管状ろ過要素がその内部をハウジン
グ出口ポートと連通させてハウジング内部に配置されて
いる。

それに加えて、ハウジング内に弁が設けられていて、そ
の弁は管状ろ過要素の内側と・・ウジングの外側の両方
の流体圧力にさらされているので、弁の両側の流体圧力
差が所定の圧力以上となると、弁は出口ポートを閉じて
ユニットを通過する燃料流れをしゃ断する。

以下添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図に流体分離機すなわちフユーズフィルタ装置１０
が図示され、流体透過壁１４と流体出口ポート１６を備
えたハウジング１２を有している３処理されるべき流体
がフユーズフィルタ装置の外側から透過壁１４を通って
装置の内側に通過し、処理後、出口ポート１６を通って
フユーズフィルタ装置から外へ通過する。

好ましくはハウジング１２は円筒状の形状であり出口ポ
ート１６がそれの一端に形成されている。

実際には、ハウジング壁１４を形成する適当な材料はポ
’Ｊ４化ビニル被覆のガラス繊維スクリーン材料である
ことが好ましい。

第２図と第３図からよくわかるように、フユーズフィル
タ装置１０はさらにハウジング１２の内部の流体透過ハ
ウジング壁１４と直面する当接関係で配置されたろ通謀
体の層１８を有する。

この媒体は流体からミクロン以下の微粒子を分離する能
力がある。

適当なろ通謀体材料はたとえば紙、カラス繊維、セルロ
ースまたはその組合せでアル。

次に、粗い金網材料の層２０がハウジング１２の内部に
ろ通謀体１８の層と直面する当接関係で配置される。

この金網スクリーンの層２０は排水の目的で使用される
。

アルミニウムなどで形成されるのが好ましい多孔金属の
層２２が・・ウジング１２の内部の粗（・金網の層２０
と直面する当接関係で配置されている。

この多孔のアルミニウムの層２２は流体がそれを通過す
ることを許しながらハウジングの構造的強さを付加する
。

フユーズフィルタ装置の選ばれた形状は円筒状である、
なぜならこの形状は流体が通過する連続壁を提供するか
らである。

その上、円筒状形状は本質上構造的に強い。

ハウジング１２０円筒状形状のために、ろ通謀体の層１
８、粗い金網２０および多孔アルミニウムの層２２もま
た円筒状であり、かつ相互におよびハウジング壁１４と
同心に配置されている。

ハウジング壁１４の端部２４と２５は両端間の主要部分
の直径よりも小さい直径に絞られることができ、そして
ろ通謀体と金網の円筒状層は円筒状・・ウジング壁１４
の長さと同一の広がりにあるようにされる。

多孔アルミニウムの円筒状層２２もまた円筒状ハウジン
グ壁１４の長さと同一の広がりにあるようにできかつそ
の長さに沿って一定直径のものにできる。

それゆえろ通謀体の円筒状層１８は円筒状ハウジング壁
１４の内面と多孔アルミニウムの円筒状層２２の外面と
の間に、フユーズフィルタ装置の両端２４と２５で、は
さまれている。

貫通開口２８を有する端蓋２６がハウジング壁１４の一
端２４に接続され、もうひとつの端蓋３０がハウジング
壁１４の他端２５に接続されている。

たとえば、端蓋３０は出口ポート１６をハウジングから
限定するニップル状のフェルール３２をもつことができ
る。

フェルール３２はまた適当な弁座部分３４を備えて形成
される。

第２図でわかるように、液体汚染物を吸収できる軸方向
に圧縮可能な管状フィルタ要素３６が、管状フィルタ３
６の壁を多孔アルミニウム円筒２２の壁から隔離して多
孔アル□ニウム円筒２２内に共軸に配置されている。

管状フィルタ要素３６はその内部を通過する流体流れが
円板間の界面を通して半径方向であるように揃えられた
面対面接触に配置された複数の座金状円板要素で形成さ
れることができる。

座金状のフィルタ円板は紙、セルロース、または他の適
当な繊維または非繊維材料で製作されることができる。

円筒状フィルタ要素３６の１端はその内側が出口ポート
１６と心合せされるように端蓋３０の所で）・ウジング
１２と当接している。

流体室４０が、ハウジング１２内の端２４と管状フィル
タ要素３６の端蓋３０と当接している端とは別の端との
間に規定されている。

室４０は管状フィルタ要素３６に共軸に配置された流体
不透過円筒状壁４２で形成されている。

円筒状壁４２は環状ひだ４４を備えて形成され、そのひ
だは壁４２の縦軸方向の膨張収縮を、管状フィルタ要素
３６が液体汚染物を吸収するにつれて膨張するときにベ
ローのようなやり方で許す。

室４０はそれの一端で端蓋２６内の開口２８に開口し、
それによって室４０はハウジング１２の外側を取巻く環
境と流体連通に置かれる。

弁手段４６が流体室４０と、流体室４０に隣接する管状
フィルタ要素３６の端との間に挿入されている。

弁手段４６は室４０を規定する円筒状壁４２の縁と管状
フィルタ要素３６の端との間にはさまれた非保持部材４
８を有する。

非保持部材４８は管状フィルタ要素３６と略心合せされ
たボールソケット５０を規定しかつソケット５０の壁を
貫通して形成された少なくとも１つの流体開口５２を有
して、室４０と管状フィルタ要素３６の内部との間を結
ぶ流体通路を確立する。

弁部材としてのボール５４が流体開口５２を密封するた
めにボールソケット５０内部に取外し可能に収容されて
いる。

非保持部材４８に取付けられかつソケットの開放側でソ
ケット５００半径方向内方に延びる弾力性のあるボール
保持用フランジ５６によって流体開口５２を常時密封ま
たは閉にするためにボール５４がボールソケット５０内
に取外し可能に保持される。

ソケット５０の壁を貫通する流体開口５２を閉じる位置
にあるときボール５４は、ソケット壁とボール保持用フ
ランジ５６との間でソケット内に置かれている。

弾力のあるボール保持用フランジ５６はボール５４に解
放可能にボール５４と接触してそれをポケットの中へ偏
倚させる。

従って弁手段４６は１つの側が管状ろ過要素３６の内側
の流体圧力にさらされかつ他の側が室４０経出で・・ウ
ジング１２の外側の流体圧にさらされるので、弁手段４
６０両側の流体圧力差が所定以上となったときに、流体
開口５２を通してボール５４に伝えられる差圧がボール
保持フランジ５６によって作用される力よりも大きくな
ってボール５４に作用される。

従って上記差圧によりボール５４はボール保持用フラン
ジ５６を通過してソケット５０から押し出され、この後
、ボール５４はフェルール３２の弁座３４の中へ推し進
められて、ハウジング内の出口ポート１６からのそれ以
後の流体流れをしゃ断する。

たとえば、管状フィルタ要素３６と略共軸でかつ室４０
の流体不透過円筒状壁４２と略同心に配置された予負荷
されたコイルばね５８により軸方向圧縮力が管状フィル
タ要素に作用させられる。

ハウジングの一端にある端蓋２６と、非保持用部材４８
と管状フィルタ要素３６の端との間に配置された半径方
向に延びているばね当接フランジ６０との間に軸方向圧
縮の状態でコイルばね５８が配置されている。

この配置は管状フィルタ要素３６を所望の軸方向圧縮の
もとに置くがしかしそれが液体汚染物を吸収するにつれ
て膨張することを許す。

第２図で流れの矢で示すように、ろ過されるべき液体燃
料は流体透過壁１４、粗い金網の層２０及び多孔アルミ
ニウムの層２２を通り、それから多孔アルミニウムの層
２２と管状フィルタ要素３６との間の中へハウジング１
２のだいたい半径方向内方に通過し、そしてそうするこ
とによって微粒子物質汚染物が液体燃料から分離される
。

この後、微粒子汚染物のなくなった液体燃料は円筒状壁
４２が液体不透過性であるので室４０の中へ通ることを
防止される。

同時に、ハウジング１２の外側の液体燃料はまた端蓋２
６内の開口２８を通して室４０の中に通る。

室４０内の液体燃料は開孔５２を通って室４０から流出
することをソケット５０内に着座させられているボール
５４により防止される。

微粒子汚染物が除去された液体燃料は管状フィルタ要素
３６と多孔アルミニウム層２２との間の空間から管状フ
ィルタ要素３６の壁を通して半径方向に流れる。

管状フィルタ要素３６は液体燃料が管状フィルタ要素の
壁を通って管状フィルタ要素の内部に流入するときにそ
の液体燃料中の例えば水などの液体汚染物を吸収するで
あろう。

したがって、今では清浄となった燃料が燃料消費体、た
とえば機関または燃料タンクのような燃料貯槽へ送られ
るために燃料汚染監視装置から出口ポート１６を通って
出て行く。

燃料から分離された微粒子物質汚染物は壁１４の外面お
よびろ通謀質層１８内に、微粒子汚染物を有効に分離す
るそれらの能力が減少させられるかまたはさもなげれば
分離された微粒子物質で閉塞されるようになるまで唯積
するであろう。

同様に管状フィルタ要素３６により分離された水は管状
フィルタ要素３６を、それ以上の水の量を吸収するその
能力が損なわれる点まで膨張させかつそれ以上の管状フ
ィルタ要素３６を通る液体燃料流れは制限されるであろ
う。

どちらかの状態が起こると、室４０内側の燃料圧力は管
状フィルタ要素３６の内側の燃料圧力を上回り、そして
弁手段４６の両側の燃料圧力差が所定以上に達すると、
上記ボール５４がボールソケット５０から射出されて弁
座３４の中へ推進められ出口ポート１６を閉塞してそれ
以上の燃料流れをしゃ断する。

この点で、閉塞された汚染監視装置が取外されて他の新
しい燃料汚染監視装置と交換される。

それゆえ２つのでき事のうちのどちらかが起こると、こ
の発明の燃料汚染監視装置内で弁手段４６が出口ポート
１６を閉じて燃料流れをしゃ断する。

外壁１４からフィルタ媒体層１８へと透過する燃料の圧
力降下が所定の値を超過するときには弁手段４６が出口
ポート１６を閉じる。

管状フィルタ要素３６を通過する燃料の圧力降下が所定
の値を超過するときにも、弁手段４６が出口ポー１１６
を閉じる。

前記の詳細な説明は主として理解の明白さのために与え
られたもので、それから不必要な制限を了解してはなら
ずその修正は技術に精通した人々にとってはこの開示を
読めば自明であろうし、この発明の精神または添付の請
求の範囲から離れないでなされることができるであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるフユーズフィルタ装置の側面図
、第２図は第１図のフユーズフィルタ装置の縦断面図、
第３図は第１図の矢印３−３の方向に見た横断面図であ
る。 １０・・−・・−ろ過装置、１２・・・・・・ハウジン
グ、１４・・・・・・流体透過壁、１６・−・・・・流
体出口ポート、１８・・・・・・ろ通謀体の層、２０・
・・・・−金網の層、２２・・・・・・多孔金属の層、
２８・・・・・・開口、３６・・・・・・管状ろ過要素
、４０・・−・・・流体室、４２・・・・・・円筒状壁
、４４・・・・・・環状ひだ、４６・・・・・・弁手段
、４８・・・・・・非保持手段、５０・・・・・・ソケ
ット、５２・・・・・・流体開口、５４・・・・・・弁
部材、５６・・・・−・保持用フランジ、５８・・・−
・コイルばね、６０・・・・・・ばね当接フランジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を透過させて内部に流入させる流体透過壁及び
   その内部から流体を流出させる出口ポートを有するハウ
   ジングと、 このハウジング内に一端が上記出口ポートに心合せされ
   て配置され、その外側の流体を内部に流入させる管状ろ
   過要素と、 上記管状ろ過要素を軸方向に所定の力で圧縮する手段と
   、 上記管状ろ過要素の他端に、その一端がこの管状ろ過要
   素内の流体圧力を受けるとともに他端が上記ハウジング
   の外側の流体圧力を受けて配置され、ハウジングの外側
   と管状ろ過要素の内部とを連通させる上記管状ろ過要素
   の他端を通常の状態においては閉じ、ハウジング外側の
   流体圧力と上記管状ろ過要素内の流体圧力との間に所定
   の圧力差が生じた場合には、上記管状ろ過要素の他端を
   開きかつ上記出口ポートを閉じてこの出口ポートからの
   流体の流出を阻止する弁手段と、 上記ハウジング内に上記流体透過壁に向い合って配置さ
   れ、この流体透過壁を透過する流体をさらに透過させて
   、この流体からミクロン以下の微粒子酸質を分離するろ
   通謀体層とを具備し、上記ハウジング内に流体透過壁及
   びろ通謀体層を介して流体が流入される場合、この流体
   は管状ろ過要素を通じて出口ポートから流出されるが、
   この出口ポートからの流体の流出は、上記管状ろ過要素
   及びろ通謀体層の少なくとも一方の機能低下によって上
   記ハウジング外側の流体圧力と上記管状ろ過要素内の流
   体圧力との間に所定以上の圧力差が生じた場合に、上弁
   手段の作動により停止されることを特徴とする流体ろ過
   装置。 ２ 前記ハウジングは、内部に流体室を規定する手段を
   備えており、流体室は前記弁手段の前記管状ろ過要素に
   接続されている側と反対の側及びノ・ウジングの外部に
   流体連通していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の流体ろ過装置。 ３ 前記の流体室を規定する手段は、略円筒形状をした
   壁を有しており、この円筒形状の壁は前記管状ろ過要素
   と共軸に配置されており、円筒形状の壁の一端部は前記
   ハウジングに当接し他端部は前記弁手段に当接している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の流体ろ
   過装置。 ４ 前記流体室を規定する前記略円筒形状をした壁は、
   複数個の環状ひだを有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の流体ろ過装置。 ５ 前記流体室は、前記・・ウジング内に形成された開
   口を介して前記ノ・ウジングの外部と流体連通している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の流体ろ
   過装置。 ６ 前記弁手段は、前記流体室と前記管状ろ過要素との
   間に挿入された非保持部材と、この非保持部材によって
   閉位置に離脱可能に保持され、管状ろ過要素内の流体圧
   力に所定の圧力降下が生じた場合、保持部材から引離さ
   れて前記出口ポートと励働して出口ポートを閉じる弁部
   材とを有することを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載の流体ろ過装置。 Ｉ 前記非保持部材はボールソケットを規定しかつこの
   ソケットの壁を貫通する少なくとも１つの開口を有して
   おり、 前記離脱可能な弁部材は前記ソケット内に収容されて前
   記少なくとも１つの開口を密封するボールであり、 前記非保持部材は前記ボールソケットの開放側で前記ボ
   ールに解放可能に接触して前記ボールを前記ソケット内
   に解放可能に保持する弾力性のあるボール保持用フラン
   ジを有していることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   に記載の流体ろ過装置。 ８ 前記管状ろ過要素を所定の軸方向圧縮の下に置く前
   記手段は、前記管状ろ過要素と共軸に配置されかつ前記
   ハウジングに当接する予負荷されたコイルばねを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流体ろ
   過装置。 ９ 前記ハウジングは前記ろ通謀体の層と向かい合う関
   係に配置された金網物質の層を備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の流体ろ過装置。 １０ 前記ハウジングは前記金網物質の層と向かい合
   う関係に配置された多孔物質の層を備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項に記載の流体ろ過装置。 １１ 前記ハウジングの前記流体透過壁は繊維ガラス
   網により作られていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の流体ろ過装置。