KR102033493B1 - 첨가제 배출 장치를 구비한 연료 필터 - Google Patents
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Abstract
연료 필터(1)는 하우징(2, 3)에 필터 요소(4) 및 첨가제 탱크(13)를 포함한다. 필터 요소는 하우징의 제거가능한 커버(3)에 대해 결합되며 내부 공간(9) 둘레를 환상 방식으로 산장되는 필터 매체(5)를 가진다. 첨가제 배출 장치(32)는 이 내부 공간(9) 속으로 신장되어 액체 첨가제를 탱크(13)로부터 내연 기관용 연료 순환 회로 속에 분배한다. 첨가제는 분배 채널과 결합된 액추에이터 구성요소(62)의 개방된 또는 밀폐된 구성에 따라 장치(32)의 밀봉된 분배 채널(DC) 속으로 선택적으로 흐른다. 분배 채널(DC)은 분배 채널(DC)보다 큰 단면적을 가진 커버(3)의 연료 채널(52) 속으로 개방된다.
Description
본 발명은 자동차의 내연 기관을 구비한 연료 필터에 관한 것이며 특히 연료용 액체 첨가제를 배출하게 하는 디젤 연료 필터에 관한 것이다.
상기 형태의 연료 필터는 통상적으로 연료 입구 및 출구를 포함하며, 디젤 엔진용 연료 공급 회로에서 디젤 연료를 여과시켜 불순물을 제거한다. 첨가제 탱크는 필터 하우징에 수용되며 연료 품질 및 특히 엔진에서 연료 분산, 엔진 성능, 작동하는 동안 엔진 안정성을 개선 및/또는 미립자 필터의 재생을 촉진하기 위한 액체 첨가제를 함유한다. 이런 형태의 액체 첨가제는 통상적으로 엔진 내구성을 개선하는데 유용하다. 문헌 WO 2012/104552는 이런 필터 형태를 기술하며 액체 첨가제의 비-제한적인 예는 그 문헌에서 설명의 마지막에 제공된다.
첨가제 분배 장치의 비용을 감소시키기 위해서, 고 정밀 계량 펌프를 필요로 하거나 관련 계산기를 관리할 필요 없이 액체 첨가제를 분배할 수 있는 것이 유리하다.
문헌 WO 2012/104552에 기술된 분배 방식의 한 이점은, 특정 조건하에서, 연료에 첨가제의 과도한 농축을 피하기 위해 첨가제의 공급을 제한하거나 심지어 정지시킴으로써 첨가제 탱크의 서비스 기간을 연장시키는 능력이다. 이는 또한 필요하며 충분한 양과 첨가제 탱크의 서비스 기간을 감소시킬 수 있고 및/또는 미립자 필터를 막는 것과 같은 다른 자동차 요소에 대한 부정적 영향을 미치는 과도한 농도 사이의 중간물을 찾기 위해서 연료에서 첨가제의 농도를 최적화한다. 이를 위해서, 액체 첨가제는 압력차의 작용에 의해 배출되며, 첨가제는 내부의 유연한 백 또는 유밀한 이동가능한 벽을 가진 케이싱에 놓이며 첨가제 챔버의 외부 케이싱에 놓인 연료와 동일한 압력이 된다. 통상적으로, 압력차는 연료에 의해 발휘된 양압 또는 첨가제 액체용 분배 포트 근처의 부압으로부터 얻을 수 있다.
필터 요소, 첨가제 챔버 및 첨가제의 배출을 허용하는 액추에이터 장치를 결합한 어셈블리는, 특히 필터 요소 및/또는 첨가제 챔버를 교체하고 외부로부터 안쪽으로(상류쪽에 더 큰 필터 매체 표면적을 가진 구심 방향) 여과의 이점으로부터 이득을 얻기 원하는 경우, 상대적으로 조립하기 어렵다. 또한, 효율적인 방식으로, 첨가제의 분배를 막고(통상적으로 엔진이 멈췄을 때) 첨가제 탱크의 자율성 및/또는 용량을 최적화하기 원할 때 필터의 작고 경제적인 디자인을 얻는 것이 어려울 수 있다.
본 발명은 모터 자동차의 내연 기관의 복잡한 환경에서의 설치에 더욱 적합한 첨가제 배출 장치를 가진 연료 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해서, 본 발명은 다음을 포함하는 연료 필터를 제안한다:
- 기부를 형성하는 제 1 말단 및 커버에 의해 형성된 제 2 말단 사이에서 신장되는 하우징, 하우징은 내부 부피의 범위를 정하며 여과되지 않은 연료용 입구 및 여과된 연료용 출구를 구비한다;
- 내부 부피에 배열되고 커버에 대해 결합된 제 1 축 말단, 제 2 축 말단 및 제 1 축 말단과 제 2 축 말단 사이에서 신장하는 실질적으로 환상 필터 매체를 가진 필터 요소, 필터 매체는 내부 공간을 형성하는 내부면을 가진다;
- 연료와 혼합하기에 적합한 액체 첨가제를 함유하는 첨가제 탱크; 및
- 상기 탱크로부터 내연 기관용 연료 순환 회로 속으로 액체 첨가제를 분배하기 위한 첨가제 배출 장치, 첨가제 배출 장치는 분배 채널 및 분배 채널을 전체적으로 또는 부분적으로 선택적으로 밀봉하는데 적합한 적어도 하나의 액추에이터 구성요소를 포함하며, 적어도 액추에이터 구성요소의 개방 위치를 위해서, 분배 채널은 첨가제 탱크와 유체 연결 상태이며 분배 채널보다 큰 단면적을 가진 커버의 연료 채널 속으로 개방된다;
첨가제 배출 장치는 적어도 부분적으로 내부 공간 속으로 신장되며, 액추에이터 구성요소는 이 내부 공간 속으로 신장되며, 바람직하게는 하우징의 제 2 말단으로부터 일정거리로 신장된다.
이런 배열에 의해, 내부 공간의 최적 사용이 이루어지며, 첨가제 챔버는 적어도 필터 요소와 같이 넓을 수 있다. 통상적으로 유밀인 첨가제 분배 채널은 내부 공간에서 액추에이터 구성요소를 가로질러 동일한 일반적인 방향(액추에이터 구성요소의 세로 방향)을 따라 신장될 수 있다. 또한, 첨가제 탱크에 대한 연결은 필터 요소의 내부 영역에서 만들어질 수 있어서, 사용자에 의한 첨가제 탱크 출구와 부주의한 접촉의 위험을 제한한다.
통상적으로 전기로 동력을 공급받는 액추에이터 구성요소는 유리하게는 연료 입구 및 출구보다 더욱 중앙의 위치(필터 요소의 세로축에 더 가까움)에서 하우징의 제 2 말단에 연결될 수 있다. 커버는 순환의 여러 영역 사이에, 예를 들어 첨가제 분배 채널이 가로지르는 중앙 영역(및 만일 그런 경우, 전기 연결이 발견될 수 있다), 여과된 연료의 통로를 위한 중간 영역 및 여과되지 않은 연료의 통로를 위한 중앙에서 벗어난 영역 사이에 유밀 분리를 위한 환상 부재를 포함할 수 있다.
한 특징에 따라, 첨가제 배출 장치는 커버와 기부 중에서 선택된 하우징 부분에 고정되며 이런 하우징 부분에 대해 필터 요소의 세로축을 따라 평행하게 고정된다. 따라서, 적어도 필터 요소는 첨가제 배출 장치를 포함하는 하우징 부분으로부터 분리시킴으로써 쉽게 변화될 수 있다.
한 특징에 따라, 연료 포트는 상기 내부 공간과 연결된다. 따라서 여과된 연료를 구심적으로 첨가제 챔버의 내부로 향하게 하는 것이 가능하다. 본 발명자들은 상류쪽에서 여과 매체 표면적을 최대화하는 구심 여과의 이점을 첨가제 탱크의 변형가능한 벽과 접촉하는 불순물의 부존재(이런 벽이 불순물의 누적에 의해 굳어지는 위험을 제거)와 조합한다. 첨가제가 벤투리관 효과를 통해 분배될 때, 벤투리관에서 압력차는 시간에 따라 일정하게 되며(필터 속에 디젤 연료의 흐름에 따라), (필터 요소가 채워짐에 따라) 시간에 따라 증가할 수 있는 필터 요소에서 헤드 손실에 의해, 첨가제 챔버 내부 연료가 여과되지 않는 경우에는 그렇지 않다. 이런 하강 점동을 피해서 첨가제 탱크 내부와 외부 사이의 압력차(압력차는 연료 흐름에 대해 일정하지 않다)의 가능한 변동에 영향을 받지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 다음 배열의 하나 이상이 사용될 수 있다:
- 필터는 첨가제 탱크에 대한 연결에 적합한 자유 말단을 가진 슬리브를 포함하며, 이 슬리브는 액추에이터 구성요소를 수용하는 구획 및 구획으로부터 분리되고 두 축방향으로 대향하는 개구부 사이에 신장되는 라인을 포함하며, 두 대향하는 개구부의 하나는 이 라인을 연료 채널과 연결되게 위치시킨다.
- 첨가제 배출 장치는 분배 채널의 일부를 형성하는 첨가제 수송 튜브를 포함하며, 수송 튜브는 액추에이터 구성요소의 첨가제 통로 속에 삽입되며, 적어도 하나의 환상 개스킷은 수송 튜브 상에 장착되어 구획과 연료 채널 사이에 밀봉을 형성한다.
- 적어도 하나의 환상 개스킷은 액추에이터 구성요소 상에 장착되어 구획과 분배 채널 사이에 밀봉을 형성한다.
- 필터 요소는 여과되지 않은 연료 입구와 연결되는 상류 영역 및 여과된 연료 출구와 연결되는 하류 영역을 형성한다;
- 하류 영역은, 내부 공간에, 상기 라인에 의해 형성된 슬리브에 내부인 제 1 서브-영역 및 필터 매체의 내부면과 슬리브의 외부면 사이에 환상으로 신장되는 슬리브에 외부인 제 2 서브-영역을 포함한다.
- 여과되지 않은 연료 입구 및 여과된 연료 출구는 기부로부터 일정거리에 배열되며, 분배 채널은 연료 채널 속으로 개방되는 액체 첨가제 분배 포트를 형성하며, 첨가제 분배 포트는 연료 입구 및 출구 포트와 분리된다.
- 커버의 연료 채널은 연료 입구 또는 출구 포트 및 첨가제 분배 포트 사이에 압력차를 생성하는 벤투리관을 포함한다.
- 연료 채널은 필터 요소의 제 1 축방향 말단을 가로지르는 적어도 하나의 라인을 통해 내부 공간과 연결되며, 연료 채널은 다음을 포함하는 주조된 플라스틱 부품에 의해 범위가 한정된다:
- 입구 포트 및 출구 포트 중 적어도 하나를 제공하는 커버의 외부 벽에 의해 선택적으로 덮인 상부 면; 및
- 튜브가 필터 요소의 세로축에 평행한 방향으로 돌출하는 하부 면, 튜브는 필터 요소의 제 2 축방향 말단과 함께 환상 커버/필터 요소 밀봉 영역을 형성한다.
- 연료 채널은 여과된 연료 출구와 연결되며 다음을 포함한다:
- 내부 공간과 연결되며 필터 요소의 제 1 축방향 말단 근처에 개방되는 입구 통로; 및
- 입구 통로와 여과된 연료 출구 사이에 위치된 측면 통로.
- 첨가제 탱크는 첨가제 챔버의 일부이며 이 챔버의 외부 케이싱과 함께, 측면 통로와 유밀 연결되는 주변 부피를 형성한다.
- 액체 첨가제 탱크는 첨가제 탱크의 내부 부피 및 외부 케이싱에 의해 형성된 주변 부피 사이에 적어도 하나의 이동가능하고 유밀한 벽을 가지며, 이동가능한 벽은 밀봉된 격리를 제공하며 첨가제 탱크의 첨가제 및 주변 부피의 연료 사이에 동일한 압력을 유지하는데 기여한다.
- 연결 라인은 커버의 연료 채널과 연결되며 분배 채널과 평행한 내부 공간 속으로 신장되어, 필터 요소의 제 2 축방향 말단의 근처까지 신장되어 주변 부피와 연결된다(압력-균형 라인은 필터의 외부 치수를 증가시키지 않고 얻어진다).
- 벤투리관은 제 1 서브 영역의 라인과 분배 포트 사이, 즉 주변 부피의 압력과 첨가제 탱크의 내부 부피의 압력 사이의 압력차를 생성한다.
- 압력-균형 라인은 측면 통로를 통해 연료 채널 속으로 개방되고 슬리브와 외부 케이싱 상에 형성된 밀봉 표면 사이의 유밀 환상 접촉부(바람직하게는 환상 립)에 의해 제 2 서브-영역으로부터 밀봉되게 분리되어, 주변 부피의 압력은 측면 통로의 압력에 해당된다.
- 하우징은 커버 및 첨가제 탱크를 수용하기 위한 보울(기부 포함)을 포함하며, 커버는 보울을 덮는 밀봉부 및 내부 공간 속으로 신장되는 삽입부를 포함하며, 밀봉부는 입구 포트 및 출구 포트를 포함한다.
- 삽입부는 분포 채널, 액추에이터 구성요소 및 유밀 밀봉으로 첨가제 탱크에 대한 연결을 위한 연결 엔드피스(밀봉부에 반대로 형성됨)를 포함한다.
- 첨가제 배출 장치는, 예를 들어, 연료 순환 회로상에, 영구적으로 커버와 함께 장착된다.
- 삽입부는, 예를 들어 슬리브에 의해 형성된 일반적으로 관상 형태를 가지며, 필터 요소는 삽입부 근처에 제거가능하게 장착된다.
- 필터 요소는 제 1 및 제 2 축방향 말단의 각각에 플랜지를 포함한다.
- 바람직하게는 관상인 강화 부재는 필터 매체의 내부 면을 보호하도록 제공된다.
- 액추에이터 구성요소는 첨가제 배출 장치에 의해 수신된 전기 명령에 따라 이동되는 밀봉 부재를 포함한다.
- 가열 장치는 분배 포트의 첨가제 상류, 바람직하게는 연결 엔드피스 및 분배 채널의 입구 사이를 가열한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 다른 특징과 이점은 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 예로서 제공된 여러 실시태양의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 카트리지를 구비한 연료 필터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 필터의 분해도이다.
도 3은 도 1의 필터에 사용 가능한 첨가제 챔버를 구비한 필터 카트리지의 세로 단면도이다.
도 4는 도 3의 카트리지를 예시하는 분해도이다.
도 5는 도 1의 필터에서 사용 가능한 변형 필터 카트리지의 세부도를 도시한다.
도 6은 첨가제 챔버 및 카트리지 변형의 부착의 세부도를 도시한다.
도 7은 내연 기관용 연료 순환 회로에서, 본 발명에 따른 첨가제 분배 기능을 가진 필터의 하나의 가능한 배열을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 부착 말단과 기부 플랜지 사이의 계면에서, 필터 카트리지의 개략적 단면도를 도시한다.
도 9는 솔레노이드 밸브를 구비한 첨가제 배출 장치의 예시적 어셈블리의 분해도이다.
도 10은 도 9의 첨가제 배출 장치의 세로 단면도이다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 한 실시태양에서 사용 가능한 하우징 부분을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 카트리지를 구비한 연료 필터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 필터의 분해도이다.
도 3은 도 1의 필터에 사용 가능한 첨가제 챔버를 구비한 필터 카트리지의 세로 단면도이다.
도 4는 도 3의 카트리지를 예시하는 분해도이다.
도 5는 도 1의 필터에서 사용 가능한 변형 필터 카트리지의 세부도를 도시한다.
도 6은 첨가제 챔버 및 카트리지 변형의 부착의 세부도를 도시한다.
도 7은 내연 기관용 연료 순환 회로에서, 본 발명에 따른 첨가제 분배 기능을 가진 필터의 하나의 가능한 배열을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 부착 말단과 기부 플랜지 사이의 계면에서, 필터 카트리지의 개략적 단면도를 도시한다.
도 9는 솔레노이드 밸브를 구비한 첨가제 배출 장치의 예시적 어셈블리의 분해도이다.
도 10은 도 9의 첨가제 배출 장치의 세로 단면도이다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 한 실시태양에서 사용 가능한 하우징 부분을 도시한다.
다양한 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.
도 1과 2는 첨가제 챔버(E)를 지지하는 연료 필터(디젤 또는 유사 연료용)의 한 실시태양을 도시한다. 이 필터(1)는 상부 벽 및 하부 벽을 가진 하우징(2, 3)을 포함한다. 도면의 비-제한적인 예에서, 하우징(2, 3)의 하부 벽은 금속 또는 플라스틱의 보울(2)에 의해 형성된다. 보울(2)은 기부(2a)를 가지며 이로부터 측벽(2b)이 위로 신장되며, 상기 측벽은 실질적으로 원통이며 하우징(2, 3)의 상부 벽을 형성하는 커버(3)에 직접 고정된 상부 림을 가진다. 이런 커버(3)는 보울(2)의 환상 가장자리(원형)에 직접 부착된 가장자리를 가진다. 더욱 일반적으로, 커버(3)는 유밀 방식으로 보울(2)에 연결된다. 도 1의 구체적이고 비-제한적인 구성에서, 보울(2)과 커버(3) 사이에 직접적인 밀봉이 없으나 플랜지(6) 상에 있는 개스킷(J0)에 의해 여전히 밀봉이 제공된다. 따라서 개스킷(J0)은 대체 동안 교체될 것이 보증되는데 이는 개스킷은 필터 요소(4)와 연결되어 있기 때문이다. 다른 구성에서, 개스킷은 제 3 부품을 필요로 하지 않고 보울(2)과 커버(3) 사이에 직접 장착될 수 있다.
커버(3)의 가장자리는, 예를 들어, 구멍(20)을 통과하여 너트(20a)와 결합하는 여러 나사(V)에 의해 또는 공지된 방식으로 주변 나사산에 의해 보울(2)의 가장자리에 고정될 수 있다.
도 2에 예시된 대로, 이 커버(3)는 연료가 여과될 입구 포트(3a) 및 여과된 연료를 위한 출구 포트(3b)를 가져서, 필터(1) 내부에서 연료의 순환 및 여과를 가능하게 한다. 하우징(2, 3)은 연소 기관을 가진 자동차의 연료 공급 시스템의 라인과 교체가능하게 연결될 수 있다. 이 실시예에서, 커버(3)는 "T" 단면을 가지는 필터 헤드를 형성하며 다음을 포함한다:
- 보울(2) 위에 가로로 신장되고 미여과된 연료를 위한 입구 포트(3a) 및 여과된 연료를 위한 출구 포트(3b)를 포함할 수 있는 밀봉부(30); 및
- 밀봉부(30)에 연결되는 하부 말단(31a) 및 상부 말단(31b) 사이에 세로로 신장되는 삽입부(31).
보울(2)과 커버(3)에 의해 형성된 하우징은 내부 부피(V1)를 형성하며 여기에 첨가제 챔버(E)의 형태로 첨가제 모듈 및 세로축(A)을 따라 신장하는 환상 형태의 필터 요소(4)가 배열된다. 세로축(A)은 바람직하게는 필터 요소(4)의 대칭 중앙축이며 바람직하게는 첨가제 챔버(E)의 중앙축에 해당한다. 필터 요소(4)는 필터 매체(5), 첨가제 챔버(E)로부터 일정거리에 있으며 이하에서 원부 플랜지(6)로 불리는 제 1 플랜지 및 첨가제 챔버(E) 근처에 있으며 이하에서 기부 플랜지(7)로 불리는 제 2 플랜지를 포함한다. 필터 매체(5)는 바람직하게는 벽(2b)이 예를 들어 원통일 때 보울(2)의 대칭축과 일치될 수 있는 세로축(A) 주위에서 신장된다. 필터 요소(4)는 선택적으로 강화 부재(8) 또는 두 플랜지(6, 7) 사이의 내부 연결 구조를 포함할 수 있다. 강화 부재(8)는 필터 요소(4)를 강화하며 연료를 전달할 수 있는 실질적으로 관상 형태를 가진다. 강화 부재(8)는 원부 플랜지(6)(도 1의 상부 플랜지) 및 기부 플랜지(7)(도 1의 하부 플랜지) 사이에서 신장된다.
물론, 필터 요소(4)의 다른 실시태양은, 예를 들어, 단지 기부 플랜지(7)만을 가진 상태로 또는 어떠한 축 방향 플랜지를 갖지 않은 상태로 사용될 수 있고, 이 경우 강화 부재(8)는 필터 매체(5)의 내면(5b)과의 접촉에 의해 위치에 고정된다. 강화 부재(8) 없는 구성을 갖는 것이 또한 가능하다.
도시된 비-제한적인 실시예에서, 필터 요소(4) 및 첨가제 챔버(E) 또는 유사 첨가제 모듈은 적층되며 서로 고정되어 도 2와 3에서 분명하게 볼 수 있는 결합된 필터 카트리지(CC)를 형성한다. 이 카트리지(CC)는 예를 들어, 가능하게는 스프링(11)이 제공된 첨가제 챔버(E)의 기부로부터 세로로, 가능하게는 도 2에 도시된 대로 카트리지를 형성하는 개스킷(J0)(커버(3)와 보울(2) 사이에 밀봉을 형성)이 제공된 원부 플랜지(6)까지 신장된다. 결합된 필터 카트리지(CC)에서, 내부 공간(9)은 필터 매체(5)의 내면(5b)에 의해 형성된다. 첨가제 챔버(E)는 내부 공간(9) 속에 부분적으로 삽입될 수 있고 필터 요소(4)의 기부 플랜지(7) 및/또는 강화 부재(8) 상에 첨가제 챔버(E)를 부착시킬 수 있는 부착 말단(10)을 가진다. 부착 말단(10)은 추가로 기부 플랜지(7)의 관상 부분에 기대어 밀봉 접촉, 예를 들어, 방사상 환형 접촉일 수 있다. 첨가제 모듈이 필터 요소(4)와 분리할 수 없게 하는 옵션에서 기부 플랜지(7)는 부착 말단(10)에 고정되거나 부착 말단(10) 속에 포함된다.
선택적으로, 부착 말단(10)은 내부 공간(9) 아래로 연장되어 기부 플랜지(7)의 방사상 부분(7c)(필터 매체(5)의 하부 축방향 말단(5c)을 커버)에 유밀 방식으로 연결될 수 있다.
비록 다음 설명은 부착 말단(10)에 반대인 측면 상에 밀폐된 외부 케이싱(12)을 포함하는 형태의 첨가제 챔버(E)의 일부를 형성하는 첨가제 탱크(13)를 의미하나, 탱크(13)의 다른 구성이 첨가제 모듈에 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 탱크(13)의 벽(P)은 하우징(2, 3)의 기부(2a) 근처에 위치한 연료와 직접 접촉할 수 있고 외부 케이싱(12)은 세공 또는 관통구가 제공된 단단한 구조로 대체되어 탱크(13)를 연료 압력에 도달하게 할 수 있다.
결합된 필터 카트리지(CC)는 하우징(2, 3) 속에 일체로 삽입될 수 있는 장치에 해당된다. 카트리지(CC)는 보울(2)의 기부(2a)에 기대어 받치도록 만들어지고 선택적으로 첨가제 챔버(E)의 외부 케이싱(12)에 연결된 또는 기부(2a)와 일체가 된 스프링(11)을 가진 말단을 포함한다. 카트리지(CC)는 커버(3) 상에 분리가능하게 장착된다. 밀봉 연결은 원부 플랜지(6) 또는 관련 개스킷의 돌출부 및 밀봉부(30)의 내부 표면 측면에 형성된 환상 밀봉 표면 사이에 제공될 수 있다. 선택적으로, 밀봉 연결은 삽입부(31)의 주변 환상 표면에 기대어 필터 요소(4)의 밀봉 립의 접촉에 의해 성취될 수 있다. 더욱 일반적으로, 환상 밀봉 접촉은 (카트리지(CC)의 조립된 구성에서) 커버(3)와 필터 요소(4)가 입구 포트(3a)와 연결되어 있는 여과의 상류 지역(Z1) 및 출구 포트(3b)와 연결되어 있는 여과의 하류 지역(Z2)을 형성하도록 얻어진다.
카트리지(CC)의 분리 가능한 성질 때문에, 보울(2)과 커버(3)는 재사용가능한 부품이다. 이런 부품의 하나 또는 다른 것은 부착 계면에 의해 자동차에 연결될 수 있다. 도 2의 비-제한적인 예에서, 보울(2)은 이런 부착을 가능하게 하는 적어도 하나의 측면 연장부(2C)를 포함하는 것을 알 수 있다. 경제적 이유로, 커버(3)의 밀봉부(30)는 비교적 평평하며 첨가제의 분배를 제어하기 위한 임의의 액추에이터 부재가 없을 수 있다. 또한, 첨가제 탱크(13)의 적어도 일부는 내부 공간(9)에 수용될 수 있다.
도 1에 예시된 대로, 커버(3)는 첨가제 배출 장치(32)를 통합한다. 이 액체 첨가제 배출 장치(32)는 삽입부(31)의 일부이며
- 첨가제 챔버(E)의 첨가제 탱크(13)의 내부와 연결되는 첨가제 입구(E1)를 포함하는 제 1 축 말단(32a); 및
- 연료 출구(3b) 속으로 개방되는 액체 첨가제를 위한 분배 포트(34)가 제공된 제 2 축 말단(32b) 사이의 세로축(A)에 평행하게 신장된다.
연료 순환 회로(C1) 속에 첨가제를 배출하기 위한 분배 포트(34)를 포함하는 첨가제 배출 장치(32)는 첨가제 입구(E1)으로부터 분배 포트(34)까지 액체 첨가제의 순환을 위한 분배 채널(DC)을 포함하는 것으로 이해된다. 첨가제 입구(E1)는 제 1 축 말단(32a)의 일부를 형성하는 연결 엔드피스(endpiece)(35)에 의해 형성될 수 있다. 연결 엔드피스(35)는, 예를 들어, 수의(male) 연결이며 도 5에 도시된 대로 관상 형태를 가진다.
도 11a 및 11b의 실시태양에서, 카트리지(CC)는 하부로부터 분해될 수 있고, 첨가제 배출 장치(32)는 대체 동안 모터 자동차에 대해 고정된 상태로 유지된다. 이런 실시예에서, 보울(2)은 드레인 플러그(BP)를 가질 수 있는 제거가능한 부재(2')로 대체된다. 제거가능한 부재(2')의 나사산(100)은 케이싱 부재(3')의 나사산(101)과 결합하며 환상 개스킷(102)은 필터 하우징의 유밀 부착을 보장한다. 이런 형태의 필터 하우징에서, 도 3-4에 도시된 카트리지(CC) 또는 도 6에 도시된 카트리지(CC)는 동일한 방식으로 장착될 수 있고 도 1-2에 도시된 하우징과 동일하게 작용할 수 있다.
도 7을 참조하여, 필터(1)의 예시적 통합이 간략하게 기술될 것이다.
도 7은 연료 필터(1)를 구비한 내연 기관용 연료 순환 회로(C1)를 개략적으로 나타낸다. 통상적으로, 연료 순환 회로(C1)는 연료 탱크(15)와 커먼 레일(common rail)(16) 사이에 위치되며, 탱크(15)와 커먼 레일(16) 사이의 연료의 흐름을 보장한다. 순환 회로는 연료를 여과하기 위한 필터(1) 및 고압 펌프(17)를 포함한다. 고압 펌프(17) 및 커먼 레일(16)은 연료 주입 시스템을 구성한다. "공급 라인"으로 불리는 제 1 라인(18a)은 탱크(15)로부터 커먼 레일(16) 까지 연료의 흐름을 보장하며, "복귀 라인"으로 불리는 제 2 라인(18b)은 주입 시스템으로부터 탱크(15) 까지 연료의 흐름을 보장한다. 따라서 연료는 탱크(15) 속으로 펌프로 밀어내고, 필터(1)에서 여과되고 가압하에서 펌프(17)를 통해 커먼 레일(16)로 공급된며; 한 부분은 엔진의 인젝터(19)로 향하며 다른 부분은 복귀 라인(18b)을 통해 탱크(15)로 복귀된다. 연료의 일부는 또한 고압 펌프(17)로부터 복귀 라인(18b)으로 보내질 수 있다.
첨가제 챔버(E)가 첨가제 배출 장치(32)에 연결된 필터(1)에서 카트리지(CC)의 구성 때문에, 연료 순환 회로(C1)은 또한 액체 첨가제가 커먼 레일(19)로 흐르게 한다. 한 바람직한 실시태양에서, 필터(1)는, 도 7에 도시된 대로, 공급 라인(18a)에 도달하는 분배 포트(34)를 가진다. 그러나, 분배 포트(34)가 다른 라인 속으로 개방되는 것도 가능한데, 예를 들어, 복귀 라인(18b) 속에 액체 첨가제를 분배하는 것이 가능하다.
필터(1)에서 연료의 예시적 흐름은 도 1과 2를 참조하여 기술될 것이다.
연료 탱크(15)로부터 통상적으로 나오는 여과되지 않은 연료는 입구 포트(3a)에 의해 하우징(2, 3) 속에 주입되며 카트리지(CC) 주위에 형성되고 필터 매체(5)의 외부면(5a)에 의해 특히 범위가 한정된 상류 지역(Z1)의 환상 공간(21) 내의 내부 부피(V1) 속으로 보내진다. 여과될 연료, 예를 들어, 디젤 연료는 필터 매체(5)를 통과할 수 있고, 필터 매체는 (예를 들어 소수성 섬유가 첨가되거나 강화 부재(8)가 사출성형된 소수성 섬유를 가진 물 격리 튜브를 포함하는 경우) 고체 및 가능하게는 물을 포함하는 불순물을 보유한다. 필터 매체(5)는 자체가 공지된 형태일 수 있고 본 발명에서 추가로 기술되지 않을 것이다.
필터 매체(5)를 통과한 후, 여과된 연료는 강화 부재(8)의 나선형 양각에 의해 보내지면서, 예를 들어 아래로 내부 공간(9) 내의 내면(5a)을 따라 흐를 수 있다. 개구부(하부 개구부(80))를 통해 강화 부재(8)를 통과한 후, 여과된 연료는 출구 포트(3b)에 도달하도록 삽입부(31) 주위 및 따라서 (위로) 흐를 수 있다. 도 1의 실시태양에서, 연료 입구 및 출구 포트(3a-3b) 사이에 위치된 벤투리관(22)를 볼 수 있고, 출구 포트(3b)의 국소화된 부압 상류를 형성한다. 여과된 연료는 바람직하게는 세로축(A)에 직각인 가로 방향으로 놓이도록 설계된 벤투리관(22)을 통과할 수 있다. 여과된 연료가 출구(3b)에 도달할 때, 유리하게는 벤투리관(22)에 분배된 첨가제를 함유할 수 있다.
벤투리관(22)은 필터 요소(4)의 조립 상태에서 플랜지(6)에 인접한 연료 채널(52)에서 커버의 밀봉부(30)에 배열되고 분배 포트(34)는 벤투리관(22)의 좁은 지역 속으로 개방된다. 따라서 벤투리관은 연료 입구(3a) 및 출구(3b) 포트 중 하나와 분배 포트(34) 사이의 압력차를 생성하는 수단을 형성한다. 도시된 실시예에서, 분배 포트(34)는 출구 포트(3b)와 가까워서, 액체 첨가제는 여과된 연료 속 및 보울(2)의 완전히 외부에 위치된 하류 지역(Z2)의 일부에 혼합된다.
도 1과 10을 참조하면, 하류 지역(Z2)의 경우 내부 공간(9)에서: 연결 라인(50)에 의해 형성된 슬리브(F)에 내부인 제 1 서브-영역(Z21) 및 필터 매체(5)의 내면(5b) 및 슬리브(F)의 외면 사이에 환상으로 신장되는 슬리브(F)에 외부인 제 2 서브-영역(Z22)을 구별할 수 있다. 실제로, 여과된 연료의 흐름은 필수적으로 제 2 서브-영역(Z22)에서 일어난다(제 1 서브-영역(Z21)이 이미 연료로 채워질 때).
커버(3)의 필터 요소(4) 및 삽입부(31)에 연결된 첨가제 챔버(E)의 예시적 구성은 도 1 내지 6을 참조하여 이제 기술될 것이다.
첨가제 챔버(E)는 보울(2)과 떨어져 있는 용기(25)에 대한 환상 부품(24)의 유밀 연결에 의해 얻어질 수 있는 외부 케이싱(12)을 가진다. 용기(25) 및 환상 부품(24)은 단단할 수 있다. 외부 케이싱(12)을 가진 이런 구성은 적어도 부분적으로 유연한 탱크(13)의 무결성과 유밀성을 보호하고, 예를 들어, 환상 부품(24) 상에 형성된 유도 및/또는 부착 표면(24a)의 사용에 의해, 필터 요소(4)와의 연결 및 조립을 촉진할 수 있다. 이것은 또한 첨가제 탱크(13) 주위의 연료가 깨끗한 것을 보장한다.
이 외부 케이싱(2)은, 바람직하게는, 외부 연결부(28)에 의해 형성된, 바람직하게는 단지 하나인 액체 첨가제 출구 파이프(12a)를 가진다. 외부 케이싱은 또한 탱크(13) 둘레의 첨가제 챔버(E)에 연료가 들어가게 하는 적어도 하나의 연료 포트(01)를 포함한다. 도 1과 3에 도시된 대로, 탱크(13)는 보울을 형성하는 유연한 유밀 벽(P) 및 바람직하게는 중앙부가 단단한 상부 벽(PS)으로 구성될 수 있다.
탱크(13)는 외부 케이싱(12) 내부로 신장되며 벽(P)은 탱크(13)의 내부 부피(V2) 및 외부 케이싱(12)에 의해 형성된 주변 부피(V3) 사이에서 이동 가능하며 유밀하다. 이 벽(P)은 유밀한 분리를 제공하며 또한 탱크(13)에서 첨가제 및 첨가제 챔버(E)에서 연료 사이에 동일한 압력을 유지한다.
도 3의 실시예에서, 상부 벽(PS)은 외부 연결부(28)를 포함하며 세로축(A)에 가로방향으로 신장된다. 상부 벽(PS)의 외부 가장자리는 바람직하게는 외부 케이싱(12)에 대해 변형될 수 없고 고정되며, 벽(P)의 상부를 위해 큰 지름의 환상 형태를 유지하게 한다. 따라서 탱크(13)는 변형 가능하며 유연한 파우치에 필적하며 어떠한 불용 부피(dead volume)도 형성하지 않고 벽(P) 상의 상부 추력에 의해 비워질 수 있다. 벽(P)의 재료는 비-제한적인 예로서 가능한 엘라스토머(예를 들어 플루오로엘라스토머)의 변형가능한 막일 수 있다. 막의 부착은, 예를 들어, 막 가장자리를 유밀 밀봉에 가둠으로써 본질적으로 알려진 형태이다. 용기(25)의 단단한 바닥(25a)은 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이, 바닥이 채워진 상태일 때 선택적으로 탱크(13)의 유연한 바닥과 접촉될 수 있다. 도 6의 실시예에서, 막 형성 벽(P)은 비엘라스토머성 유연한 플라스틱에 의해 형성되는 것에 유의해야 한다. 벽(P)은 플라스틱 필름으로 구성될 수 있다(900㎛ 미만 두께일 수 있다).
바람직하게는, 외부 연결부(28)는 일반적으로 관상 방식으로 연장되어 출구 파이프(12a)를 형성하며, 외부 연결부(28)가 첨가제 배출 장치(32)의 축 말단(32a) 상에 형성된 연결 엔드피스(35)에 연결되지 않는다는 것을 의미하는, 외부 연결부(28)가 분리 상태일 때 유밀 방식으로 출구 파이프(12a)를 자동으로 밀폐하기 위한 밀봉 수단(36)을 포함한다. 연결 엔드피스(32a)는 출구 파이프(12a)와 결합함으로써, 밀봉 수단(36)과 협력하여 연결 엔드피스(35)가 외부 연결부(28)와 결합될 때 분배 채널(DC)이 첨가제 탱크(13)의 내부와 연결된다. 선택적으로, 외부 연결부(28)는 환상 부품(24) 상에 약간 떠 있을 수 있어서(통상적으로 5mm 이하의 거리를 약간 축방향 이동의 가능성이 존재) 조립을 촉진하고 외부 연결부(28)에 대해 내부에 있는 구성요소의 마모를 감소시키는데, 이런 마모는 때때로 첨가제의 누출을 일으킬 수 있기 때문이다.
도 3과 5를 참조하면, 자가-밀봉 외부 연결부(28)는 두 반대 개구부를 가진 바디 또는 관상 부분(28a)을 포함하여, 세로축 A와 평행하고 가능하면 일치할 수 있는 축(X)의 통로를 형성한다. 외부 연결부(28) 내의 연결 엔드피스(35)의 결합 위치에서, 필터 요소(4) 및 첨가제 챔버(E)는 적층된 형태이며 밀봉 수단(36)은 출구 파이프(12a)를 통한 액체 첨가제의 전달을 허용하도록 배열된다. 그런 후에 연결 엔드피스(35)는 외부 연결부(28)의 제 1 말단(281)으로부터 멀어지게, 다시 말하면 출구 파이프(12a)의 개구부로부터 첨가제 탱크(13)의 내부 부피(V2) 속으로 신장되고, 밀봉 수단(36)과 결합한다. 외부 연결부(28)의 제 2 말단(282)의 내부 공간(9) 속으로 첨가제 출구 파이프(12a)의 개구부에 해당하는 암 말단(282)의 측면 상에, 연결 엔드피스(35)의 측면 외부면과 관상 바디(28a) 내에 내부로 장착된 하나 이상의 환상 캐스킷(J1, J2) 사이에 적어도 하나의 유밀 방사상 접촉이 형성된다.
도 5와 6의 실시예에서, 외부 연결부(28)의 관상 바디(28a)는 상부 벽(PS)을 통과하며, 측면 상에, 전나무를 닮은 삼각형 단면의 주위 플랜지(28b)를 형성하는 외부 환상 돌출부를 가진다. 관상 바디(28a)는 탱크(13)의 일부를 형성하는 플라스틱 엔드피스(40) 속에 부분적으로 삽입된다. 통상적으로 상부 벽(PS) 상에 용접되는 이런 엔드피스(40)는 액체 첨가제 탱크(13)의 상부 벽(PS)에 대해 축방향으로 외부로 돌출된다. 이런 엔드피스(40)는 전나무 형태로 말단(281)과 결합하는 바람직하게는 일정한 단면의 통로를 형성한다. 주변 플랜지(28b)는 엔드피스(40)를 구성하는 유연한 재료를 변형시켜서, 엔드피스(40)와 접촉하는 연속된 플랜지(28b)가 존재하는 것과 같이 많은 밀봉을 형성한다. 상부 벽(PS)과 엔드피스(40)의 립의 하부 면 사이에 용접 영역(40a)이 형성된다. 이런 용접 영역(40a)은 축(A)에 수직으로 신장된다.
동일한 형태의 엔드피스(40)를 가진 변형예에서, 말단(281)은 오-링(O-ring)을 수용하는 외부 환상 그루브를 가질 수 있다. 이런 경우에, 말단(281)은 엔드피스(40)의 내면 위 및 말단(281) 위에 분포된 보유 부재의 결합에 의해 적소에 고정될 수 있다. 이들은, 예를 들어, 엔드피스(40)의 하부에 형성된 방사상으로 돌출하는 상보적 슬롯 요소(들)이다.
관상 바디(28a) 내부에서, 축(X)을 따라, 미끄러지게 장착된 밸브(37)는 출구 파이프(12a)를 밀폐하는데 사용된다. 밀봉 수단(36)의 일부인 밸브(37)는 스프링과 같은 탄성 편향 부재(38)에 의해 밀폐된 위치로 편향된다. 유밀 밀봉은 예를 들어 환상 캐스킷(J2)이 밸브(37)의 주변 상에 위치된 축방향 표면(S2)을 위한 받침대를 형성한다는 사실 때문에 얻어진다. 밸브(37)의 관상 부분(T2)은 탄성 편형 부재(38)가 속박력에 더 이상 영향을 받지 않을 때(이런 속박력은 필터(1)에서 카트리지(CC)의 위치선정에 따라 인가되거나 되지 않는다) 캐스킷(J2)과 방사상 접촉할 수 있다. 이런 탄성 편형 부재는, 예를 들어, 제 1 말단(281)에 형성된 시트(39) 상에 스프링 베어링에 의해 형성된다. 연결 엔드피스(35)가 제거될 때, 밸브(37)는, 스프링의 추력에 의해, 이런 형태의 받침대와 접촉할 때까지 이동하여 액체 첨가제 출구 파이프(12a)를 완전히 밀봉하는 밀폐된 위치를 차지한다.
도 3과 5의 비-제한적인 실시예에서, 밀봉 수단(36)의 개방 상태는 속이 빈 연결 엔드피스(35)에 의해 발휘된, 밸브(37)에 대항하는 추력에 의해 얻어져서, 첨가제 탱크(13)를 내부 공간(9)과 연결시킨다. 연결 엔드피스(35)의 삽입은 바람직하게는 도 1에 도시된 대로 보울(2)과 커버(3)의 부착 형태에서, 카트리지(CC)의 장착 상태에 해당한다. 물론, 밀봉 부재(36)는 다른 형태일 수 있다. 따라서 밀봉 수단(36)의 밸브(37)는 필수적으로 관상 바디(28a)와 유밀한 방사상 접촉이 아니며 축방향의 유밀 방식으로 통로 개구부를 밀봉하는 볼 또는 피스톤 형태일 수 있다. 외부 연결부(28)에 적어도 2개의 개스킷(J1, J2)을 사용할 때, 이런 개스킷(J1, J2)은 다를 수 있는 소정의 온도 범위에서 각각 효과적이도록 배열될 수 있다. 비-제한적인 실시예로서, 유밀성은 연결 엔드피스(35)에 의해 형성된 입구(E1)의 내부 지름(D)와 선택적으로 적어도 동일한 축 방향 거리 위에 두 개스킷(J1, J2)을 분포함으로써 개선될 수 있다.
도 3의 실시예에서, 상부 벽(PS)의 디자인은 달라서, 외부 연결부(28)의 관상 바디(28a)를 포함한다(한 부분으로 주조됨). 이런 구성에 의해, 첨가제 챔버(E)에 대해 연결 엔드피스(35)를 위한 위치선정 허용의 더 짧은 사슬이 존재한다. 이것이 첨가제 배출 장치(32)의 제 1 축 말단(32a)의 정확한 위치선정을 보장하도록 중간 부품을 생산할 때 증가된 오차에 대한 필요를 제거한다.
원부 플랜지(6)는 첨가제 챔버(E)(도 1-6의 실시예에서 적어도 원부 플랜지(6)와 같이 넓음)의 최대 지름(D3)보다 작거나 실질적으로 동일하나 삽입부(31)의 지름보다 클 수 있는(또는 동일한 지름)제 1 내부 지름(D1)을 가진 중앙 개구부(60)를 제공하여, 첨가제 배출 장치(32)를 연결하는 단계 동안 내부 공간(9) 속에 중앙 개구부의 결합을 가능하게 한다. 필터 카트리지(CC)의 조립을 가능하게 하기 위해, 기부 플랜지(7)는 제 1 내부 지름(D1)과 유사한 지름의 제 2 내부 지름(D2)을 가진 중앙 개구부(70)를 가진다는 것이 이해된다. 하우징(2, 3)에서 배열을 최적화하고 필터(1)의 전체 크기를 감소시키기 위해서, 다음 관계가 이런 지름에 대해 만족될 수 있다:
0.5 ≤ D1/D3 1 ≤ 및 0.5 ≤ D2/D3 ≤ 1
도 4에 예시된 대로, 첨가제 챔버(E)의 부착 말단(10)이 회전 대칭을 가져서, 필터 요소(4)와의 조립을 촉진한다는 것은 실제로 유리하다. 이런 경우에, 관상 바디(28a)에 의해 형성된 통로의 축(X)은 필터 요소(4)의 세로축(A)과 일치한다. 도 8은 또한 기부 플랜지(7)의 방사상 부분(7c)의 평면에서, 부착 말단(10)의 회전 대칭을 도시한다. 그러나, 통로 축(X)은 환상 부품(24)의 중앙축에 대해 측면으로 중심에서 벗어날 수 있고, 연결 엔드피스(35)는 필터 카트리지(CC)가 커버(3)의 삽입부(31)와 결합될 때 세로축(A)에 대해 상응하여 중심에서 벗어나는 것이 이해된다. 정확한 각 위치는 이런 경우에 유도 수단 및/또는 원부 플랜지(6) 상에 놓인 위치 표시기(마킹)의 사용에 의해 쉽게 얻어질 수 있다.
도 3-4 및 8을 참조하면, 외부 케이싱(12)의 환상 부품(24)은 부착 말단(10) 및 기부 플랜지(7)의 방사상 부분(7c)에 평행하게 연장되는 방사상 부분(24c)을 포함한다. 부착 말단(10)은 방사상 부분(7c)(이 부분(7c)은 환상 형태를 가진다)에 의해 형성된 개구부(70)를 통해 신장된다. 외부 연결부(28)는 또한 이 개구부(70)를 가로지를 수 있다. 비-제한적인 실시예에서, 부착 말단(10)은 방사상 부분(24c)에 대해 축방향으로 돌출되며 외부 연결부(28)의 관상 바디(28a)를 둘러싼다(따라서 방사상 부분은 필터 매체(5)의 내부면(5b), 기부 플랜지(7) 및 선택적 강화 부재(8)로부터 방사상 거리로 신장된다).
도 3에서 볼 수 있듯이, 부착 말단(10)은 기부 플랜지(7)를 따라 신장되며 필터 요소(4) 상에 첨가제 챔버(E)의 부착을 가능하게 한다. 부착 말단(10)은 자유 가장자리에 인접한 밀봉 립(24d) 또는 비드를 포함한다. 이런 밀봉 립(24d)은 기부 플랜지(7)에 인접할 때까지 내부 공간(9) 속에 삽입되는 하부 말단(31a)의 상응하는 환상 내면과 밀봉 접촉, 바람직하게는 방사상 접촉의 환상 영역을 형성한다. 선택적으로, 비드 또는 유사한 밀봉 립은 부착 말단(10)의 환상 표면과 협력하도록 삽입부(31)의 말단에 형성될 수 있다.
부착 말단(10)은 환상 부품(24)의 방사상 부분(24c)과 결합하는 영역으로부터 환상으로 신장되는 환상 유도 및 밀봉 표면부(24a)(원통 베어링)를 더 포함한다. 기부 플랜지(7)는, 방사상 부분(7c)의 내부 가장자리에 연결된 축방향으로 신장된 부분 상에, 카트리지(CC)에서 표면부(24a)과 밀봉된 환상 접촉하고 있는 연속된 환상 표면(7d)을 포함한다.
유사하게는, 원부 플랜지(6)는 밀봉부(30)의 상응하는 연속 표면과 밀봉 접촉하고 있는 밀봉 립(6a)을 가진다. 플랜지(6 및 7)에서 이런 두 유밀 영역에 의해, 필터 요소(4)는 상류 지역(Z1)의 환상 공간(21) 및 도 1에 도시된 대로 출구 포트(3b)와만 연결되는 내부 공간(9) 사이에 유밀 방식으로 삽입된다.
도 3, 4 및 6을 참조하면, 환상 부품(24)은 돔 형태를 가지며 용기(25)에 연결된 큰 환상 가장자리(B1)와 외부 연결부(28)를 위한 통로를 형성하는 작은 환상 가장자리(B2) 사이에서 신장된다는 것이 본 실시예에서 볼 수 있다. 본 발명에서, 외부 연결부(28)는 환상 부품(24)과 구별되며, 이를 통해 외부 연결부가 삽입된다. 관상 바디(28a)의 주변 상에 형성된 칼라(28c)(collar)는 환상 부품(24)에 대해 외부 연결부(28)의 축방향 이동을 제한한다. 이런 보존력 때문에, 탱크(13)의 말단(281)과 상부 벽(PS) 사이의 밀봉 연결은 연결 엔드피스(35)의 삽입 또는 제거 동안 발휘된 힘에 대항하여 유지된다. 물론, 다른 형태의 부착이 외부 연결부(28)를 첨가제 챔버(E)에 대해 일체로 고정되게 유지하는데 사용될 수 있다.
다양한 옵션이 첨가제 챔버(E)를 필터 요소(4)에 연결하는데 사용될 수 있고, 이의 하나는 부착 말단(10)의 포개진 삽입에 해당된다:
- 기부 플랜지(7)의 표면부(24a) 및 연속 표면(7d) 사이의 접촉과 마찰에 의한 유밀인 연결에 의함; 및/또는
- 부착 말단(10)의 주변 표면으로부터 방사상으로 외부로 돌출하는 클립(24b)에 의한 스냅-고정에 의함, 클립(24b)은 필터 요소(4)의 부품인 하나 이상의 받침대(8b) 위에 위치될 때 결합된다.
도 4와 6의 비-제한적인 실시예에서, 첨가제 챔버(E)는 부착 말단(10)의 내부 말단 속의 포개진 삽입에 의해 필터 요소(4)로부터 분리될 수 없도록 장착된다. 클립(24b)은 강화 부재(8)의 하부 말단(8a)에 형성된 받침대(8b) 때문에 부착 말단(10)의 제거를 예방한다. 선택적으로, 이런 받침대는 기부 플랜지(7)의 적어도 하나의 환상 내부 립에 의해 형성될 수 있다.
비록 이런 도면은 환상 표면부(24a) 및 밀봉 립(24d) 사이의 환상 부품(24)에 배열된 도출하는 클립(24b)을 도시하나, 예를 들어, 부착 말단에 형성된 구멍과 결합하는 기부 플랜지(7)의 돌출하는 양각에 의한 보존에 대한 다른 가능성이 제공될 수 있다.
더욱 일반적으로, 부착 말단(10)은 필터 매체의 하부 말단(5c) 이상으로 신장될 수 있는 고정 수단을 제공하여 치수에 추가 높이를 제공하지 않고 첨가제 챔버(E)의 연결을 허용한다는 것이 이해된다. 도 6에서 필터 매체(5)의 하부 말단(5c)과 첨가제 챔버(13)의 상부 벽(PS) 사이의 축 거리(H1)는 작을 수 있고(예를 들어 10mm 미만) 및 통상적으로 원부 플랜지(6)의 높이(H2) 이하일 수 있다는 것을 알 것이다.
첨가제 배출 장치(32)의 한 실시태양은 도 1, 9 및 10을 참조하여 기술될 것이다.
첨가제 배출 장치(32)는 분배 채널(DC)의 전체 또는 부분 밀봉을 가능하게 하는 솔레노이드 밸브 또는 유사 액추에이터 장치(62)를 포함한다. 첨가제 배출 장치(32)는 커버와 일체일 수 있다. 필터(1)의 조립 상태로부터 시작하여, 장치(32)는 커버(3)에 대해 세로축(A)을 따라 평행하게 고정되어, 카트리지(CC)의 교체 동안 내부 공간(9)으로부터 완전히 제거될 수 있다는 것이 이해된다. 연결 엔드피스(35)는 외부 연결부(28)와의 잠김 결합 없이 결합되며, 유밀함은 바람직하게는 방사상이 되어(적어도 하나의 환상 밀봉 영역에 의해 얻어짐), 첨가제 배출 장치(32)의 내부 공간(9) 밖으로의 이동은 축 보존 표면에 의해 방해되지 않는다.
첨가제 배출 장치(32)는 예를 들어 액추에이터 장치(62)를 보호하는 외부 슬리브(F)를 포함한다. 이런 보호 슬리브(F)는 또한 주변 부피(V3)를 필터 요소(4)의 내부 공간(9)을 통해 이동하고 플랜지(6)를 가로지르는 연료로 채우는 것을 가능하게 하는 연결 라인(50)을 포함할 수 있다. 주변 부피(V3)에서 연료 압력은, 디자인에 의해 발생된 열 손실을 제외하고, 벤투리관(22)의 상류 커버(3)의 연료 채널(52)에서 흐르는 여과된 연료의 압력과 동일하다. 연결 라인(50)은 연료, 바람직하게는 깨끗한 연료를 탱크(13)의 전부 또는 일부를 둘러싸는 임의의 주변 부피(V3)로 향하게 하는 임의의 형태의 순환으로 대체될 수 있다. 연결 라인(50)의 단면은 수송 튜브(66)의 단면보다 적어도 3배 크다는 것을 단지 보장해야 한다.
슬리브(F)는, 예를 들어, 유밀 부착의 용접, 결합 또는 다른 통상적인 수단에 의해, 밀봉부(30)에 고정되게 부착된다. 도 9를 참조하면, 슬리브(F)에 의한 연결부의 환상 영역은 밀봉부(30)의 중앙부(30a)를 둘러싼다. 이런 중앙부(30a)에서, 내부 공간(9)과 대면하는 측면 상에, 파워 플러그(63), 분배 채널(DC)용 개구부(O3) 및 연료 채널(52) 속으로 개방되고 연결 라인(50)을 신장하는 측면 통로(52b)를 형성하여 압력 평준화를 가능하게 하는 라인이 위치된다. 이런 중앙부(30a)는 또한 액추에이터 구성요소(62)를 위한 유도 및 부착 요소를 포함할 수 있어서, 내부 공간(9) 속으로 돌출하는 보존 탭(65)을 형성한다(보존은 통상적으로 스냅-고정에 의한다).
첨가제 배출 장치(32)의 조립 동안, 비-제한적인 실시예에 의해 다음 단계가 실행될 수 있다:
- 액체 첨가제용 수송 튜브(66)의 개구부(O3) 속으로의 삽입, 수송 튜브(66)는 일반적으로 환상 형태를 가진 지지체(S3)에서 미리-조립된다;
- 구획(64) 및 연료 채널(52) 사이의 밀봉을 만들기 위해, 수송 튜브(66)와 접촉하는, 예를 들어, 환상인 하나 또는 복수의 개스킷(J3, J4)의 사용에 의한 액추에이터 구성요소(62)의 축 말단(밀봉부(30) 쪽 상의 말단)에 대한 지지체(S3)의 유밀 조립;
- 액추에이터 구성요소(62) 상의 측면 오프셋 커넥터(62c)의 파워 플러그(63)에 대한 전기 연결;
- 슬롯(62a)(액추에이터 구성요소(62)의 플랜지(62b) 상에 형성된)에서 보존 탭(65)의 결합에 의한 액추에이터 구성요소(62)의 밀봉부(30)에 대한 보존 부착;
- 수송 튜브(66) 플러쉬를 연료 채널(52)의 내면에 제공하는 위치로 지지체(S3)를 몰아가도록, 스프링(67)의 압축에 의해 슬리브(F)의 부분으로 향하는 가압 상태에서 탄성 회복 부재의 배치; 및
- 첨가제 입구(E1)가 분배 채널(DC)의 입구 통로만을 형성하고 분배 포트(34)가 분배 채널(DC)의 출구만을 형성하도록 밀봉부(30)에 대한 슬리브(F)의 부착.
도 10을 참조하여, 나선형 스프링(67)인 탄성 회복 부재는 슬리브(F) 내부의 첨가제 배출 장치(32)의 조립 시에 최종 위치로 지지체(S3)를 편향시키는데 사용될 수 있다. 탄성 회복 부재는 지지체(S3)와 액추에이터 구성요소(62) 사이의 임의의 축방향 플레이(axial play)를 조절한다. 액추에이터 구성요소(62)는 구획(64)에서 세로방향으로 미끄러질 수 있고 축방향 받침이 아닌 방사상 접촉에 의해 내부 튜브(69)에 대해 결합할 수 있다고 이해된다. 첨가제 배출 장치(32)의 조립 상태에서, 첨가제 배출 장치(32)는 커버(3)에 고정되고 첨가제 탱크(13)를 분리하는 단계 동안 커버와 함께 미끄러진다.
지지체(S3)가 액추에이터 구성요소(62)에 고정되고 최종 위치에 설치될 때, 수송 튜브(66)는 액추에이터 구성요소(62)의 축방향 첨가제 통로(AP) 속에 충분히 삽입되어 액추에이터 구성요소(62)의 내부로부터 연료 채널(52)까지 신장되는 분배 채널(DC)의 단편을 형성한다. 솔레노이드 밸브를 사용할 때, 수송 튜브(66)는 적어도 하나의 환상 개스킷(J3)과의 단순 조절 미끄러짐 연결 및/또는 미끄러짐 조립에 의해 축방향 첨가제 통로(AP) 속에 밀봉되게 삽입될 수 있다.
연결 라인(50)이 슬리브(F)에 제공될 때, 슬리브(F)는 연결 라인(50)이 측면 통로(52b)를 형성하는 라인과 결합하는 말단에 특이적인 환상 밀봉 영역을 형성하는 중앙부(30a)에 부착되도록 배열될 수 있다. 도 10에서 연결 라인(50)은 두 마주보는 개구부(50a 및 50b) 속에 축방향으로 개방되는 것을 볼 수 있다.
도 1과 10의 비-제한적인 실시예에서, 이 연결 라인(50)은 솔레노이드 밸브와 같은 액추에이터 구성요소(62) 또는 유사한 기능성 구성요소가 수용되는 구획(64)으로부터 유밀 방식으로 분리된다. 따라서 연료는 솔레노이드 밸브에 들어가지 않거나 둘러싸지 않으며 구획(64)으로부터 탱크(13)까지의 출구를 형성하는 분배 채널(DC)의 첨가제 입구(E1)에 들어가지 않는다. 적어도 하나의 환상 개스킷(J5)은 액추에이터 구성요소(62) 상에 장착되어 구획(64)과 분배 채널(DC) 사이에 밀봉을 만들 수 있다. 더욱 일반적으로, 액체 첨가제는 유밀 채널로 흘러서 연료 채널(52)에 전적으로 배출되는 것이 이해된다. 분배 채널(DC)의 일부는 지지체(S3)에 장착된 수송 튜브(66)에 의해 형성된다. 이 지지체(S3)는 솔레노이드 밸브인 액추에이터 장치(62) 및 커버(3)의 밀봉부(30) 사이에 놓일 수 있고, 바람직하게는 이런 요소(62, 30)에 대해 직접 접촉될 수 있다.
도 10에서 분명히 볼 수 있듯이, 수송 튜브(66)의 축은 통로의 축(X)(연결 엔드피스(35)의 세로축에 해당한다)에 대해 중심에서 벗어날 수 있다. 이런 구성은 액추에이터 구성요소(62)에 대해 주변 영역에 연결 라인(50)을 위치시키도록 구성된다. 연결 엔드피스(35) 근처의 액추에이터 구성요소의 말단은 슬리브(F)의 내부 튜브(69)와 밀봉되게 결합될 수 있고, 선택적으로 적어도 하나의 개스킷의 사용에 의해 밀봉되게 결합될 수 있다. 따라서 첨가제 액체는 슬리브(F) 내부의 액추에이터 구성요소(62) 둘레를 흐르지 않고 첨가제 입구(E1)로부터 수송 튜브(66)까지 흐를 수 있다. 이것이 배출 장치(32)의 내부 구성요소를 보호한다. 첨가제가 도관을 통해 흘러서 연료 채널(52)보다 좁은 분배 채널(DC)에서만 흐른다는 사실은 벤투리관(22)에서 증가된 연료 속도와 관련된 부압의 효과적인 사용을 가능하게 한다.
한 바람직한 실시태양에서, 연료 채널(52)은 입구 통로(52a)로부터의 일정 거리 및 출구(3b)로부터의 일정 거리에 벤투리관(22)을 형성하고 가속 작용을 가능하게 하는 더 좁은 부분을 가진다. 연료 채널(52)은, 예를 들어, 상부면(53a) 및 하부면(53b)을 가진 주조된 플라스틱 부품(53)에 의해 형성되며 이로부터 튜브(53c)가 필터 요소(4)의 조립 상태에서 세로축(A)에 대해 평행한 방향으로 돌출된다. 튜브(53c)는, 필터 요소(4)의 플랜지(6)에 의해, 도 1에 도시된 대로, 환상 커버/필터 요소 밀봉 영역을 형성하는데 사용될 수 있다. 상부면(53a)은 입구 포트(3a)와 출구 포트(3b)를 제공하는 커버(3)의 외벽(3c)에 의해 덮일 수 있다. 플러그 요소(54, 55)는 연료 채널(52)의 말단에 밀봉되게 결합되어 연료가 상부벽(3)과 접촉하지 않도록 예방한다. 또한, 연료를 벤투리관(22)으로 안내하며 첨가제가 채워진 연료를 출구(3b)로 안내한다.
분배 채널(DC)의 수송 튜브(66)는 바람직하게는 연료 채널(52)에 수직으로 배열된다. 도 10에 예시된 대로, 벤투리관(22)과 연료 출구(3) 사이의 단면 증가가 선택적으로 제공되어, 첨가제-채워진 연료에 연료 채널(52)에 들어가는 연료의 속도와 유사한 속도를 회복시킬 수 있다.
수송 튜브(66)는 상대적으로 작은 내부 지름, 예를 들어, 2mm 이하 및 바람직하게는 1mm 미만을 가질 수 있다고 이해된다. 수송 튜브(66)의 크기(길이는 통상적으로 적어도 10mm이며 바람직하게는 적어도 20mm이다)는 벤투리관(22)에 의해 생성된 부압을 강화시킨다. 적절한 경우, 수송 튜브(66)는 모세관 기능을 가질 수 있다. 이런 경우에, 이런 형태의 모세관을 통한 분산 속도에 따라, 벤투리관(22)을 제거하고 가능하게는 수송 튜브(66)를 통해, 예를 들어, 복귀 회로에서 분배하는 것이 변형 실시태양에서 가능하다.
액추에이터 구성요소(62)에서 밀봉 부재(도시되지 않음)의 존재는 액체 첨가제의 연료 채널(52)로의 우발적인 배출을 예방하거나 제한할 수 있다(예를 들어 자동차가 수송될 때).
첨가제 챔버(E)의 탱크(13)로부터 분배 포트(34)로의 첨가제의 배출을 제어하는 것은 이제 도 1, 5 및 10을 참조하여 기술될 것이다.
필터(1)의 작동 동안, 연료는 연료 입구와 출구 포트(3a 및 3b) 사이에서 연속적으로 흐른다. 압력차 발생 수단을 구성하는 벤투리관(22)은 첨가제 분배 포트(34)와 연료 출구 포트(3b) 사이에 부압을 생성한다. 첨가제 챔버(E)가 라인(50)을 통해 연료 출구 포트(3b)와 연결됨에 따라, 주변 부피(V3)는 연료 출구 포트(3b)에 흐르는 연료와 동일한 압력에서 연료로 채워진다. 이동가능하고 유밀한 벽인 첨가제 탱크(13)의 벽(P)은 첨가제 탱크(13)의 첨가제 및 주변 부피(V3)의 연료 사이에 동일한 압력을 유지한다.
따라서 첨가제 탱크(13)의 압력은 분배 포트(34)에서의 압력보다 커서, 첨가제를 탱크(13)로부터 분배 포트(34)로 이동시키고 벤투리관(22)을 통해 흐르는 연료 속으로 확산되어 연료 순환 회로(C1) 속으로 확산된다. 액추에이터 장치(62)는 첨가제의 흐름을 예방하거나 감소시킨다. 예를 들어, 솔레노이드 밸브는 엔진이 멈췄을 때 첨가제의 배출을 정지시키는데 사용된다. 본질적으로 알려진 형태의 솔레노이드 밸브는 분배 채널(DC)을 밀봉하는데 적합한 밀봉 부재와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 세로축(A)에 평행한, 축방향으로 이동가능한 통상적인 밀봉 부재(도시되지 않음)가 사용된다. 밀폐된 위치에 있는 밀봉 부재는 분배 채널(DC)의 두 부분 사이의 결합 영역에 주로 위치된 시트에 영향을 미친다. 이동은 공지된 방식으로(통상적으로 첨가제 배출 장치(32)에 의해 수신된 전기 명령에 의해), 전자석에 의해 제어될 수 있다. 최대 치수가 약 10cm인 솔레노이드 밸브가 이런 형태의 응용에 적합할 수 있다.
이 실시태양에서, 액추에이터 장치(62)는 첨가제 분배 채널(DC)의 전체 또는 일부 밀봉을 위한 전기화학 수단으로서 예시된다. 그러나, 이런 수단의 사용은 선택적이며 본 발명은 물론 분배 채널(DC)을 밀봉하지 않거나 열 밸브, "우산" 밸브, 체크 밸브, 또는 수압 제어 밸브와 같은 첨가제 분배 채널을 밀봉하기 위한 다른 수단을 사용함으로써 실행될 수 있다.
또한, 비-제한적인 실시예에서, 첨가제는 연료 순환 회로(C1) 속으로의 주입 전에 가열될 수 있다. 한 바람직한 옵션에 따라, 탱크(13)를 빠져나온 첨가제는 분배 채널(DC)에 들어가기 전에 가열된다. 따라서 가열-표면 부재는 제 1 축 말단(32a) 근처 또는 제 1 축 말단(32a)에 놓일 수 있다. 첨가제는, 예를 들어, 30 내지 60℃의 온도로 가열된다. 첨가제를 가열하는 것과 관련된 장점들 중 하나는 이것이 실질적으로 일정한 온도에서, 따라서 일정한 점도에서 분배 채널(DC)을 통한 첨가제의 분배를 가능하게 한다. 분배 채널(DC)이 모세관(매우 작은 지름)에 의해 형성될 때, 첨가제 점성에서 변화를 제거하면 주입된 첨가제의 양의 정확한 제어를 가능하게 한다. 이런 가열은 액추에이터 장치(62)에 의해 관리되지 않은 국소화된 가열에 의한 점성 변화를 보상하는데 특히 유용하다.
열 교환을 최적화하기 위해(열 손실 및 가열에 필요한 에너지를 최소화하기 위해), 탱크(13)에 함유된 첨가제보다는 분배 채널(DC)의 입구 근처의 첨가제를 가열하는 것이 바람직하다.
한 실시태양에서, 분배 헤드(32)는 커버(3) 또는 하우징의 유사한 부분에 외부에서 접근가능한 커넥터가 제공된, 예를 들어, 전기 장치인 가열 장치(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 예를 들어, 분배 헤드(32)의 측벽에 삽입된 연결 와이어가 커넥터 및 가열 장치의 가열-표면 부재 사이의 연결을 만들도록 사용될 수 있다. 가열-표면 부재는 보드 또는 유사한 전자 회로 구성요소에 제공될 수 있다. 이 경우에, 가열 표면은 통상적으로 하나 이상의 PTC(양의 온도 계수) 가열 요소에 의해 형성된다.
선택적으로, 가열은 필터 매체(5)를 통과하고 제 1 축 말단(32a)을 가로지르는 및/또는 둘러싸는 채널에 들어갈 수 있는 연료를 가열함으로써 제 1 축방향 말단(32a)에서 일어날 수 있다. 더욱 일반적으로, 첨가제는 분배 포트(34)의 상류, 바람직하게는 연결 엔드피스(35) 및 분배 채널(DC)의 입구 사이에서 가열될 수 있다고 이해된다.
다른 실시태양에서, 주변 부피(V3)는 상류 지역(Z1)으로부터의 연료로 채워질 수 있고 또는 첨가제 탱크(13)는 다른 유체의 압력 및/또는 압력 발생기로부터의 압력이 될 수 있다.
본 발명의 한 장점은 첨가제 챔버(E)와의 연결을 생성하기 위해 필터 요소(4)를 통해 커버(3)의 삽입부(31)를 조립하는 방법에 있으며, 이 방법은 첨가제 탱크(13)의 출구와의 접촉을 제거하고 부피를 최소화한다.
다른 장점은 최초에 보울 형태인 벽(P)의 능력에 의해 저절로 완전히 수축하여 닫힐 수 있어서, (액체 첨가제는 회로(C1) 속에 점진적으로 배출되기 때문에) 상부 벽(PS)이 방해받지 않는 것에 가깝게 하는 유연한 탱크(13)의 사용이다. 물론, 탱크(13)는 둥근 바닥을 가진 단순한 파우치와는 다른 형태를 가질 수 있고 형태의 예는 예시적으로만 제공된다.
본 발명의 장치는 연료에 함유된 임의의 형태의 첨가제를 운반한다. 이런 첨가제는 두 종류로 분류될 수 있다: 주로 연료 매개 촉매(FBC)로 불리는 미립자 필터(PF)의 재생을 지원하기 위한 촉매 기능을 가진 첨가제 및 촉매 기능 이외의 기능을 가진 첨가제.
첨가제는 액체 또는 고체 형태일 수 있다.
FBC 첨가제는 연료에 용해되거나 분산가능한, 염 또는 유기금속 착물 또는 이런 염 또는 착물의 혼합물 형태일 수 있다. FBC 첨가제는 콜로이드 분산제 형태일 수 있다. 이런 분산제의 콜로이드는 주기율표의 IIA, IVA, VIIA, VIII, IB, IIB, IIIB 및 IVB족으로부터 선택된 희토류 및/또는 금속의 화합물계일 수 있다.
더욱 구체적으로, FBC 첨가제는 세륨계 및/또는 철계 화합물일 수 있다.
상기한 주기율표는 the Bulletin de la Societe Chimique de France, No. 1 (January 1966)에 대한 증보에 발행된 것이다.
세제 조성물을 포함하는 콜로이드 분산제를 사용하는 것도 가능하다.
콜로이드 분산제의 예로서, 특허 출원 EP 671205, WO 97/19022, WO 01/10545, 및 WO 03/053560에 기술된 것을 언급할 수 있고, WO 01/10545 및 WO 03/053560은 각각 세륨 및 철 화합물계 분산제를 기술하며, 이 분산제는 또한 양쪽성 물질을 함유한다.
출원 WO 2012/084838 및 WO 2012/084851은 사용될 수 있는 결정 형태의 철 분산제를 개시한다.
본 발명자는 또한 출원 WO 2010/150040, WO2012/084906, 및 WO 2012/097937를 언급하며, 철 화합물계 콜로이드 분산제, 양쪽성 물질 및 4차 암모늄 염을 포함하는 세제 조성물을 기술한다.
FBC가 아니며 촉매 기능 이외의 기능을 가진 다른 형태의 공지된 첨가제가 또한 연료 회로에 주입될 수 있다. 이런 첨가제는 작동하는 동안 엔지에서 연료 분배 및/또는 엔진 성능 및/또는 엔진 안정성을 개선한다.
예는 소포제, 방빙 첨가제, 연료가 흐려지거나 동결되는 온도를 감소시키는 폴리머 첨가제 및 흐름 개선 첨가제이다.
부식 억제 첨가제가 또한 사용될 수 있다.
세탄 증가 첨가제, 옥탄 증가 첨가제, 연기 억제 첨가제, 마찰 조절(FM) 첨가제 또는 "극압" 첨가제와 같은 엔진 성능을 개선하는 첨가제가 또한 사용될 수 있다.
인젝터에서 퇴적물을 감소시키는 세제 첨가제가 또한 사용될 수 있다.
윤활성 개선 첨가제는, 특히 고압 펌프 및 인젝터에서, 연료 윤활성이 나쁘기 때문에, 마모 또는 잡기를 예방하는데 사용될 수 있다.
작동하는 동안 엔진 안정성을 개선하는 첨가제가 고려될 수 있다: 항산화제, 안정제, 특정 금속의 촉매 작용을 중성화하는 금속 불활성화제, 형성된 입자를 분산시키고 상대적으로 큰 입자의 응집을 예방하는 분산제가 또한 사용될 수 있다.
한 특정 실시태양에 따라, 첨가제는 세제 첨가제 및 윤활제, 및 가능하게는 부식 억제 첨가제의 조합이다.
상기한 대로(특허 출원 WO 2010/150040) 세제 형태 연료 성능 첨가제와 결합된 FBC-형태 첨가제는 미립자 필터가 장착된 자동차의 경우에 특히 유리하다.
동일한 경우에, 특히 자동차가 연료가 변하기 쉽고 및/또는 품질이 나쁜 지리학적 지역에서 판매될 때, 여러 연료 성능 첨가제를 FBC-형태 첨가제와 결합하는 것이 유리하다.
미립자 필터가 장착되지 않은 자동차의 경우, 윤활제 및 부식 어제제와 하나 이상의 세제를 조합한 것과 같은 다양한 형태의 첨가제 조합이 고려될 수 있다.
본 발명은 청구한 대로 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 실시태양이 여러 다른 특정 형태를 취하게 한다는 것은 당업자에게 명백하다. 특히, 상세한 설명은 유밀 밀봉 영역의 구현에 대해 적은 예를 들었지만, 당업자는 환상 밀봉을 제공하는 임의의 다른 실시태양이 필터 요소(4)와 커버(3) 사이의 밀봉 영역에 적합하다는 것을 이해한다(이것은 필터 요소(4)와 첨가제 챔버(E) 사이의 밀봉 영역에도 동일하다).
또한, 압력차는, 예를 들어, 벤투리관(22)(격막의 사용은 벤투리관(22)에 대한 대안이 된다)에 의한 부압 현상에 의해 필수적으로 생성되지 않으며, 첨가제 탱크(13)의 적어도 하나의 벽(P)의 외부면 상에 가해진 양압의 생성으로부터 기인할 수 있다는 것이 이해된다. 압력차 생성 수단은 필터 요소(4)일 수 있다는 것이 또한 이해된다; 이 경우에 밀봉부(30)는 벤투리관이 없을 수 있고 삽입부(31)에 형성된 압력 균등화 라인(50)은 제거될 수 있다.
Claims (17)
- - 기부(2a)를 형성하는 제 1 말단 및 커버(3)에 의해 형성된 제 2 말단 사이에서 신장되는 하우징;
- 내부 부피(V1)에 배열되고 커버(3)에 대해 결합된 제 1 축 말단, 제 2 축 말단 및 제 1 축 말단과 제 2 축 말단 사이에서 신장하는 환상 필터 매체(5)를 가진 필터 요소(4);
- 연료와 혼합하기에 적합한 액체 첨가제를 함유하는 첨가제 탱크(13); 및
- 상기 탱크(13)로부터 내연 기관용 연료 순환 회로(C1) 속으로 액체 첨가제를 분배하기 위한 첨가제 배출 장치(32); 를 포함하는 연료 필터(1)로서,
상기 하우징은 내부 부피(V1)의 범위를 정하며 여과되지 않은 연료용 입구(3a) 및 여과된 연료용 출구(3b)를 구비하고,
상기 필터 매체(5)는 내부 공간(9)을 형성하는 내부면(5b)을 가지며,
상기 첨가제 배출 장치는 분배 채널(DC) 및 분배 채널을 전체적으로 또는 부분적으로 선택적으로 밀봉하는데 적합한 적어도 하나의 액추에이터 구성요소(62)를 포함하며, 적어도 액추에이터 구성요소(62)의 개방 위치를 위해서, 분배 채널(DC)은 첨가제 탱크(13)와 유체 연결 상태이며 분배 채널(DC)보다 큰 단면적을 가진 커버(3)의 연료 채널(52) 속으로 개방되고,
상기 액추에이터 구성요소(62)는 내부 공간(9) 속으로 신장되고, 상기 연료 채널(52) 속으로 개방되는 상기 분배 채널(DC)은 내부 공간(9) 속으로 신장되어, 상기 첨가제 배출 장치(32)는 적어도 부분적으로 내부 공간(9) 속으로 신장되는 연료 필터. - 제 1 항에 있어서,
첨가제 배출 장치(32)는 커버(3)와 기부(2a) 중에서 선택된 하우징 부분에 고정되며 이런 하우징 부분에 대해 필터 요소(4)의 세로축(A)을 따라 평행하게 고정되는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
첨가제 탱크(13)에 대한 연결에 적합한 자유 말단(35)을 가진 슬리브(F)를 포함하며, 상기 슬리브(F)는
- 액추에이터 구성요소(62)를 수용하는 구획(64); 및
- 구획(64)로부터 분리되고 두 축방향으로 대향하는 개구부(50a, 50b) 사이에서 신장되는 라인(50)을 포함하며, 두 대향하는 개구부의 하나(50a)는 라인(50)을 커버(3)의 연료 채널(52)과 연결되게 위치시키는 연료 필터. - 제 3 항에 있어서,
첨가제 배출 장치(32)는 분배 채널(DC)의 일부를 형성하는 첨가제 수송 튜브를 포함하며, 수송 튜브(66)는 액추에이터 구성요소(62)의 첨가제 통로 속에 삽입되며,
적어도 하나의 환상 개스킷(J3, J4)은 수송 튜브(66) 상에 장착되어 커버(3)의 구획(64)과 연료 채널(52) 사이에 밀봉을 생성하며,
적어도 하나의 환상 개스킷(J5)은 액추에이터 구성요소(62) 상에 장착되어 구획(64)과 분배 채널(DC) 사이에 밀봉을 생성하는 연료 필터. - 제 3 항에 있어서,
- 필터 요소(4)는 여과되지 않은 연료 입구(3a)와 연결된 상류 지역(Z1) 및 여과된 연료 출구(3b)와 연결된 하류 지역(Z2)을 형성하며;
- 하류 영역(Z2)은, 내부 공간(9)에, 상기 라인(50)에 의해 형성된 슬리브(F)에 내부인 제 1 서브-영역(Z21) 및 필터 매체(5)의 내부면(5b)과 슬리브(F)의 외부면 사이에 환상으로 신장되는 슬리브(F)에 외부인 제 2 서브-영역(Z22)을 포함하는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
여과되지 않은 연료 입구(3a) 및 여과된 연료 출구(3b)는 기부(2a)로부터 일정거리에 배열되며, 분배 채널(DC)은 커버(3)의 연료 채널(52) 속으로 개방되는 액체 첨가제 분배 포트(34)를 형성하며, 첨가제 분배 포트(34)는 연료 입구 및 출구 포트(3a, 3b)와 분리되는 연료 필터. - 제 6 항에 있어서,
커버(3)의 연료 채널(52)은 연료 입구(3a) 또는 출구 포트(3b) 및 첨가제 분배 포트(34) 사이에 압력차를 생성하는 벤투리관(22)을 포함하는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
커버(3)의 연료 채널(52)은 필터 요소(4)의 제 1 축방향 말단을 가로지르는 적어도 하나의 라인(50)을 통해 내부 공간(9)과 연결되며,
상기 연료 채널(52)은:
- 입구 포트(3a) 및 출구 포트(3b) 중 적어도 하나를 제공하는 커버(3)의 외부 벽에 의해 선택적으로 덮인 상부 면(53a); 및
- 밀봉 튜브(53c)가 필터 요소(4)의 세로축(A)에 평행한 방향으로 돌출하는 하부 면(53b); 을 포함하는 주조된 플라스틱 부품(53)으로 형성되고,
상기 밀봉 튜브(53c)는 필터 요소(4)의 제 2 축방향 말단(6)과 함께 환상 커버/필터 요소 밀봉 영역을 형성하는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
커버(3)의 연료 채널(52)은 여과된 연료 출구(3b)와 연결되며
- 내부 공간(9)과 연결되며 필터 요소(4)의 제 1 축방향 말단(6) 근처에 개방되는 입구 통로(52a); 및
- 입구 통로(52a)와 여과된 연료 출구(3b) 사이에 위치된 측면 통로(52b)를 포함하며, 첨가제 탱크(13)는 첨가제 챔버(E)의 일부이며 첨가제 챔버(E)의 외부 케이싱(12)과 함께, 측면 통로(52b)와 유밀 연결되는 주변 부피(V3)를 형성하는 연료 필터. - 제 9 항에 있어서,
액체 첨가제 탱크(13)는 첨가제 탱크의 내부 부피(V2) 및 외부 케이싱에 의해 형성된 주변 부피(V3) 사이에서 유밀한 적어도 하나의 이동가능한 벽(P)을 가지며, 이동가능한 벽(P)은 밀봉된 격리를 제공하며 첨가제 탱크(13)의 첨가제 및 주변 부피(V3)의 연료 사이에 동일한 압력을 유지하는데 기여하는 연료 필터. - 제 9 항에 있어서,
분배 채널(DC)과 평행한 내부 공간(9)에, 커버(3)의 연료 채널(52)과 연결되며 필터 요소(4)의 제 2 축방향 말단(7)의 근처까지 신장되어 주변 부피(V3)와 연결되는 압력-균형 라인(50)을 포함하는 연료 필터. - 제 11 항에 있어서,
액추에이터 구성요소(62)를 보호하기 위한 슬리브(F)를 포함하며,
필터 요소(4)는 여과되지 않은 연료 입구(3a)와 연결되는 상류 영역(Z1) 및 여과된 연료 출구(3b)와 연결되는 하류 영역(Z2)을 형성하며, 하류 영역(Z2)은, 내부 공간(9)에,
- 슬리브(F)에 내부인 제 1 서브-영역(Z21), 및
- 필터 매체(5)의 내부면(5b)과 슬리브(F)의 외부면 사이에 환상으로 신장되며 슬리브에 외부인 제 2 서브-영역(Z22)을 포함하며,
압력-균형 라인(50)은 측면 통로(52b)를 통해 연료 채널(52) 속으로 개방되고 슬리브(F)와 외부 케이싱(12) 상에 형성된 밀봉 표면 사이의 유밀 환상 접촉부에 의해 제 2 서브-영역(Z22)으로부터 밀봉되게 분리되어, 주변 부피(V3)의 압력은 측면 통로(52b)의 압력에 해당되는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
하우징은
- 기부(2a)를 포함하며 첨가제 탱크(13)를 수용하기에 적합한 보울(2)을 포함하며;
- 커버(3)는 보울(2)을 덮는 밀봉부(30) 및 내부 공간(9) 속으로 신장되는 삽입부(31)를 포함하며, 밀봉부(30)는 여과되지 않은 연료용 입구 포트(3a) 및 여과된 연료용 출구 포트(3b)를 포함하며;
삽입부(31)는 분포 채널(DC), 액추에이터 구성요소(62) 및 밀봉부(30)에 반대로 형성된 연결 엔드피스(35)를 포함하며, 연결 엔드피스는 유밀 밀봉으로 첨가제 탱크(13)에 대한 연결에 적합하게 되는 연료 필터. - 제 13 항에 있어서,
첨가제 배출 장치(32)는 연료 순환 회로(C1)상에 커버(3)와 함께 장착되며, 삽입부(31)는 일반적으로 관상 형태를 가지며, 필터 요소(4)는 삽입부(31) 근처에 제거가능하게 장착되는 연료 필터. - 제 13 항에 있어서,
필터 요소는
- 제 1 및 제 2 축방향 말단의 각각에 플랜지(6, 7); 및
- 필터 매체(5)의 내부 면(5b)을 보호하기 위한 강화 부재(8)를 포함하는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
액추에이터 구성요소(62)는 첨가제 배출 장치(32)에 의해 수신된 전기 명령에 따라 이동되는 밀봉 부재를 포함하는 연료 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
분배 포트(34)의 첨가제 상류를 가열하도록 구성된 적어도 하나의 가열 장치를 포함하는 연료 필터.
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