JPS63224706A - 水分除去機構付燃料フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばディーゼルエンジン用燃料のように、
水分含有率の高い燃料の除１ωと水分除去とを同時に行
うことの出来る燃料フィルタに関する。

［従来の技術］ エンジン燃料中に水分が含まれていると、エンジン出力
の低下を招くうえに、Ｔンジン系統を腐蝕させることに
なるので、この種の燃料を濾過するためのフィルタには
、ガラス繊維とか、親油性に乏しくて親水性に富んだ高
分子材料で作られた、油水分離膜をフィルタケース内に
組込む方法が考えられている（特開昭０１−２１６７０
１号公報）。

油水分離膜はフィルタケース内の濾過室の１・部に張設
されており、燃料との比重差により沈降した水はこの膜
面に触れて吸着される。吸着水は膜面の上下間に圧力差
を生じさせることにＪ：って強制的にケース外に枯山さ
れる。

［発明が解決しようとする問題点］ ディーゼル１ンジン搭載重両用の燃料噴射システムの一
例を第４図に示した。燃料タンク１０１と燃料哨用弁１
０３とを結ぶ給油パイプ１０４には、りンク１０１寄り
側に燃料フィルタ１００が、噴剣ブｔ１０３寄り側には
燃料の噴射ポンプ１０２を合宿させている。１０５は過
剰に汲み十けた燃料をタンク１０１に戻すための燃料戻
しパイプである。この様な燃料供給シス１ムを組立後初
めて働かせるときには、フィルタケース内は空気で満た
されているので、この空気を１１除してタンク１０１内
の燃料を呼び込み、且つポンプ１０２に送り込むために
、フィルタケースにはハンドポンプを組み付けている。

しかし、このハンドポンプを０動さぜると、フィルタケ
ース内の圧力が高められるために、加圧燃料は油水分離
膜の多孔質組織をくぐり抜けてケース外に漏れ出る不都
合が生じ、また、分離膜は通過燃料によって汚損される
。

本発明はハンドポンプの使用時に、その作動圧により燃
料の一部が油水分離膜を透過してケース外に漏れ出る恐
れのない構造を備えた水分除去Ｉ幾構付燃料フィルタを
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明による水分除去機構
付燃料フィルタは、燃料の入口と出口とを備えて、内部
に油水分離膜によって隔てられた濾過室と分離水溜を設
けたフィルタケースに、フィルタを使い始める時のため
の、燃料呼び込み用ハンドポンプを絹何けた水分除去機
構付燃料フィルタにおいて、 フィルタケース内に、ハンドポンプの作動に伴って高め
られたケース内流体圧が、油水分離膜におよぶことを防
ぐための仕切壁を設【プておき、この仕切壁には、高め
られた流体圧をおよぼされることによって閉作動する、
常開型の弁手段を取り付けるように構成した。

油水分離膜としては、例えばセルロースアセテートや、
ニトロセルロース系、ポリ勺ルホン系、ポリアミド系、
ポリビニルアルコール系、ポリアクロニｉ〜リル系など
の高分子相別からなる多孔質膜材を用いる。また、弁手
段としては様々な形式の逆止弁を使用出来る。

［作用コ 上記の構成を備えた水分除去機構付燃料フィル夕は、フ
ィルタケース内が空の状態にある、燃料フィルタの使用
開始時に、ケース内に燃料を呼び込むためにハンドポン
プを作動させると、ケース内の流体圧が一時的に高めら
れる。

この高められた流体圧は仕切壁に設けである連通口を通
過して油水分離膜の膜面にまでおよぼされようとするが
、この時弁手段は高まった流体圧を受けて閉伯動するの
で、加圧された燃料が油水分離膜を透過してケース外に
漏れ出ることが防がれる。

ハンドポンプの休止時には、濾過室は仕切壁に穿った連
通口を介して油水分前膜の膜面に接しているので、油水
分ｔｉｌｔ　Ｉ！能は正常に営まれる。

［発明の効果］ ハンドポンプの使用時に、ポンプの作動圧により燃料の
−・部がフィルタケース外に漏れ出る恐れが解消する。

また、この様な燃料漏れによって、油水分離膜が汚損す
る恐れもなくなる。

［実施例１ 以下に図に示す実施例に基づいて本発明の構成を具体的
に説明する。第１図と第２図は本発明の一実施例として
の、自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給システムに
組み込まれる、水分除去機構付燃料フィルタを示した側
断面図と、弁手段の平面図である。

全体として短円筒形状を有するフィルタケースは、有底
円筒体としてのケース本体６と、その蓋体１と、上下に
２分割可能な下部ケース８および９を接続して構成され
ている。

ケース本体６の上部壁面には、被濾過燃料の入口１２と
濾過済燃料の出口１３が、又頂壁面にはハンドポンプ１
１が取付けられている。そして内部には撞く一般的な円
筒形の除塵用濾過エレメント１が納められている。

下部ケース８は、その上端部をケース本体６の底面にフ
ランジ接続させ、下端部に漏斗形をした下部ケース９の
上端縁を環状接続金具２１を用いて連結させている。

ケース本体６の内部は濾過室Ａとして働き、下部ケース
９は分離水溜Ｂとなり、これら両ケースに挟まれた下部
ケース８は油水境界域をなしている１、下部ケース８と
９の間には油水分離膜２が張り渡されて、これら両ケー
スの内部空間を隔てている。９八は水抜穴である。

ケース本体６の仕切壁３は、ハンドポンプ１１の竹動簡
にケース内の高められた流体圧が油水分離膜２におよぼ
されるのを阻止するための、仕切壁どしての役目を担っ
ている。

仕切壁３には図示の様に連通口４が設けてあり、この連
通口４を封鎖させられる様に、常開型の弁手段としての
逆止弁５が取付けられている。

油水分離膜２としては、水に対する親和性が極めて高い
が油との親和性に乏しい、セルロースアセテートから成
る多孔質薄膜材を用いている。油水分離膜２は多数の小
孔を設けた金属板或は硬質合成樹脂板をその支持基板１
９として下側面に沿わせたうえ、第１図に示した如く、
土部ケース８と９の当接面にその周縁部を挟み込んだ状
態のもとに、下部ケース内を上下区画する様に張り渡さ
れている。２１は内周面にネジを切った環状接続金具で
、下部ケース８の外周面に設けたネジ溝に螺合させるこ
とによって、下部ケース９を下部ケース８に圧接させる
。

この実施例に用いた逆止弁５は、バネ弾性を具える薄い
金属板を第２図に示した平面形状に裁断して竹られてお
り、円板状の弁体５八と、ビス孔を設けた取付はベース
部５Ｂとを、弁座となる連通口４の形成面に対して斜め
に立ち上がるように配向させた、アーム状のバネ作用部
５Ｃによって連結させた構成を備えている。１８は取（
＝Ｊ　ｌノベース部５Ｂを仕切壁３の上面に螺着さぜる
ためのビスである。

下部ケース９の水抜孔９八には、例えば内径が５開内外
で所定長さを有するｕ１水用チューブ１０が垂下状態の
ちとに接続されている、。

図中の他の符号は、１１Ａと１１Ｂがハンドポンプ１１
を構成するダイヤフラムと逆止弁であり、１４はケース
本体６と蓋体７との締結用の環状取付金具、１５は濾過
エレメント１の固定用押えバネ、１６は濾過エレメント
１の支持用中筒、そして２０はケース−７＝ 本体６と下部ケース８との締結用ボルト・プツトである
。

次に上記の燃料フィルタの０動を説明する３、自動中が
生産ラインを離れた後、始めてＴンジンキースイッヂ（
図示略）を投入した時には、第４図に示されている燃料
噴射ポンプ１０２が０動しても、燃料フィルタ１００の
内部は空気だけで空の状態にあるので、燃料タンク１０
１内の燃料を汲み上げることが出来ない。

そこで、燃料噴射ポンプ１０２の起動に先立って、燃料
フィルタ１００に組付けられているハンドポンプ１１を
手動操作して、フィルタケース内の空気を燃料噴射弁１
０３側に追いやり、代りにタンク１０１内の燃料をフィ
ルタケース内に呼び込む。

このポンプ操作の過程では、ダイヤフラムＩＩＡが押さ
れた詩、ケース内空気が押し出されると共に、ケース内
に呼び込まれた燃料も加汗されるので、この流体圧は逆
止弁５にもおよほされて、弁体５八は弁座としての連通
口４を封鎖し、加圧燃料がその保有圧により油水分離膜
２を透過してフイルタケースの水抜孔９八を経てケース
外に漏れ出ることが防止される。

ハンドポンプ１１の操作を止めれば、弁体５＾はそのバ
ネ弾性により閉弁位置に復帰する。

フィルタケース内の空気を上述の如くして燃料で置き呂
えた後、Ｔンジンキースイッチを投入することによって
噴射ポンプ１０２は作動を開始し、燃料タンク１０１内
の水分を含んだ燃料は、給油パイプ１０４をたどって燃
料フィルタ１０００人口１２からフィルタケース内に吸
入される。吸入燃料は第１図中に破線矢印で示した流路
をたどり、濾過室Ａ内に納ま・）でいる濾過エレメント
１の濾過面を通過する際に混入肋埃を取り除かれる。そ
の際に含有水分は液滴状に凝集され、燃料との比重差に
よって沈陪していき、仕切壁３に穿っである連通口４を
くぐり汰けて下方に張設されている油水分離膜２の膜面
上に溜り、分離水溜Ｂ内の水深は次第に深ま・）て行く
。濾過済燃料（ま実線矢印の流路を経て出口１３に向か
う。

油水分離膜２は燃料を吸収せず、水分だけを選択的に吸
蔵する性質を具えているが、この膜面の下側の濾過室Ａ
内の圧力が、下側の分離水溜Ｂ内の圧力に等しいかそれ
より低ければ、油水分離膜２に吸蔵された水は下りに流
下せず、従って膜面上に溜った水も下方にυ１出される
ことはない。

しかし、本実施例の燃料フィルタでは、分離水溜Ｂの水
抜孔９八に、細くて長い排水チューブ１０が接続されて
おり、且つその下端開口部１０Ａは、このチューブ１０
内に充満させである水におよぼされる重力を上回る水の
表面張力によって封止出来るように、その寸法が設定さ
れている。このため、閉じ込められた空間としての分離
水溜Ｂ内の圧力は、大気圧に較べてυｌ水ブユーブ１０
内の水Ｈにおよぼされる重力相当分だけ低く保たれるこ
とになる。。

従って油水分１ｌＩＩ膜２の組織内に吸収された水は分
離水溜Ｂ内に吸引されて落下し、それに伴って膜２の面
上に溜っていた水も順次この膜面を通過して分離水溜Ｂ
内に流下する。そして分離水溜Ｂ内の水の層と、上記の
水柱どの積み重ねから成る水層に及ぼされる重力が上記
の表面張力を１回ると、分離水溜Ｂ内の水は、この重力
と表面張力とがバランス状態に達するまで、自動的にフ
ィルタケースの外に１１出される。

第３図は、弁手段部分が第１実施例と相異する、本発明
による第２実施例の弁手段部分の側断面図である。

弁手段５は、逆円錐形をした弁体５Ｆと、弁座としての
、仕切壁３に穿った連通口４と、弁体５「を図示の開弁
位置に保持する開弁付勢バネ５Ｄとの組み合わせによっ
て構成されている。

この弁手段は、ハンドポンプ１１の作動に伴って流体Ｂ
−を受けると、弁体５「がバネ５０の開弁付勢力に抗し
て弁座４に押し当てられる。

」−１記の実施例図に示されているフィルタケースの構
成、仕切壁３の取付は位置と取付け方法、油水分離膜の
取付は位置および取付は方法、或はハンドポンプ１１や
濾過エレメント１の構造などは、いずれも単なる一実施
例の開示にとどまるものであって、必要に応じて適宜に
設計変更してｂ本発明の目的は遂げられる１゜ また、分離水溜Ｂ内を減圧させる方法も、Ｉｌｌ水チ１
−ブ１０に代えて小型吸引ポンプを用いてもよい。

４、図の簡単な説明 第１図と第２図は本発明の一実施例としての燃料フィル
タの側断面図と、弁手段をなす逆止弁の平面図である。

第３図は弁手段部分だけの構成が第一実施例と異なる第
２実施例の、弁手段部分の側断面図である。　第４図は
ディ−ピル１ンジン搭載車両の燃料噴剣システムの一例
を示したシステム図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料の入口と出口を有するケース内に、油水分離膜によ
   って隔てられた濾過室と分離水溜を設けると共に、空の
   状態にあるケース内に燃料を呼び込むためのハンドポン
   プを備えた水分除去機構付燃料フィルタにおいて、 前記ハンドポンプの作動時に、この作動に伴って生じる
   流体圧が前記油水分離膜におよぶのを防ぐための仕切壁
   を、前記ケース内に設けると共に、この仕切壁に設けた
   連通口に、前記流体圧を受けて閉弁する常開型の弁手段
   を取付けたことを特徴とする水分除去機構付燃料フィル
   タ。