WO2009148186A1 - 内燃機関の硫黄成分除去装置 - Google Patents

Abstract

　硫黄成分除去装置（２０）は、機関燃料通路（１４）内に配置されると共に燃料から硫黄含有化合物を除去する脱硫層（２３）と、機関燃料通路内であって脱硫層の上流側に配置されると共に硫黄含有化合物よりも粒径の大きな不純物を燃料から除去可能な不純物除去層（２２）とを具備する。これら脱硫層及び不純物除去層は、機関燃料通路内を流れる燃料が脱硫層に流入する前に必ず不純物除去層を通過するように構成される。これにより、硫黄含有化合物以外の不純物が含まれている燃料又は潤滑油が通過しても硫黄含有化合物の除去機能が低下しにくくなる。

Description

明 細 書 発明の名称

内燃機関の硫黄成分除去装置 技術分野

本発明は、 内燃機関の硫黄成分除去装置に関する。 背景技術

化石燃料中に含有される硫黄含有化合物は、 燃焼後の排気ガス中 の硫黄酸化物の直接の原因物質であり、 さらに排気ガス中の粒状物 質発生の原因物質でもある。 さらに、 硫黄含有化合物を燃料の燃焼 前に除去することにより、 排気ガス中の窒素酸化物の除去のための 触媒 （例えば、 N O _x吸蔵還元触媒） の寿命の維持のためにも重要 である。

そこで、 機関燃料通路内に燃料から硫黄含有化合物を除去する燃 料フィル夕を設けることが提案されている （例えば、 特許文献 1 ) 。 特許文献 1 に記載された燃料フィル夕は、 例えば、 活性炭、 ゼォ ライ ト、 酸性白土、 活性白土等の少なく とも一つを含む吸着剤を備 える。 これら吸着剤は、 化石燃料中に含有される硫黄含有化合物の 中でも特に除去が困難とされているベンゾチォフェンゃジベンゾチ ォフェン等により代表される芳香族硫黄含有化合物を吸着すること ができる。

機関燃料通路内にこのような燃料フィル夕を設けることにより、 燃料から硫黄含有化合物を除去することができる。 これにより、 内 燃機関の燃焼室に供給される燃料中の硫黄含有化合物の含有量が減 少し、 その結果、 燃焼室から排出される排気ガス中の硫黄酸化物を 減少させることができ、 排気ガス中の窒素酸化物除去のための触媒 系の寿命を維持することができるようになる。 先行技術文献

特許文献

特許文献 1 特表 2 0 0 7 — 5 2 9 6 8 7号公報

特許文献 2 特開 2 0 0 2— 1 6 1 2 8 5号公報 発明の概要

発明が解決しょう とする課題

ところで、 一般に、 燃料中には硫黄含有化合物以外の不純物が含 まれている。 このような不純物の粒径は一般に硫黄含有化合物の粒 径より も大きく、 斯かる不純物が燃料フィル夕の吸着剤上に付着す ると吸着剤の硫黄含有化合物吸着機能が低下せしめられる。

また、 燃料中には不純物として水が混入されている場合もある。 水は、 その粒径が硫黄含有化合物の粒径より も小さいが、 吸着剤に よって硫黄含有化合物が吸着される箇所に吸着されるため、 硫黄含 有化合物が吸着剤に吸着されるのを阻害する。 すなわち、 吸着剤を 備えた燃料フィル夕に水が含まれていると、 吸着剤の硫黄含有化合 物吸着機能が低下せしめられる。

また、 同様な問題は内燃機関の潤滑油にも存在する。 すなわち、 油滑油自体に硫黄が含有されており、 また、 燃料中に含有されてい る硫黄含有化合物が燃焼室で燃焼せずに潤滑油内に混入されてしま う場合がある。 したがって、 機関潤滑油通路内に潤滑油から硫黄含 有化合物を除去するオイルフィル夕を設けることが好ましい。 しか しながら、 潤滑油中にも硫黄含有化合物以外の不純物が含まれてお り、 この不純物がオイルフィル夕の吸着剤上に付着すると、 吸着剤 の硫黄含有化合物吸着機能が低下せしめられる。

そこで、 本発明は、 硫黄含有化合物以外の不純物が含まれている 燃料又は潤滑油が通過しても、 硫黄含有化合物の吸着機能、 すなわ ち硫黄含有化合物の除去機能が低下しにく い、 硫黄成分除去装置を 提供することにある。 課題を解決するための手段

本発明は、 上記課題を解決するための手段として、 請求の範囲の 各請求項に記載された内燃機関の制御装置を提供する。

本発明の 1番目の態様では、 機関燃料通路内に配置されると共に 燃料から硫黄含有化合物を除去する脱硫層と、 機関燃料通路内であ つて上記脱硫層の上流側に配置されると共に硫黄含有化合物より も 粒径の大きな不純物を燃料から除去可能な不純物除去層とを具備し 、 機関燃料通路内を流れる燃料は脱硫層に流入する前に必ず不純物 除去層を通過する。

1番目の態様によれば、 機関燃料通路内を流れる燃料は脱硫層に 流入する前に必ず不純物除去層を通過するため、 脱硫層に流入する 燃料中には不純物がほとんど含まれておらず、 よって脱硫層の吸着 剤の硫黄含有化合物吸着機能の低下が抑制される。

本発明の 2番目の態様では、 上記不純物除去層は上記不純物に加 えて燃料中に含まれる水分を除去する水分除去機構を有する。

本発明の 3番目の態様では、 機関潤滑油通路内に配置されると共 に潤滑油から硫黄含有化合物を除去する脱硫層と、 機関潤滑油通路 内であって上記脱硫層の上流側に配置されると共に硫黄含有化合物 より も粒径の大きな不純物を潤滑油から除去可能な不純物除去層と を具備し、 機関潤滑油通路内を流れる潤滑油は脱硫層に流入する前 に必ず不純物除去層を通過する。 3番目の態様によれば、 機関潤滑油通路内を流れる燃料は脱硫層 に流入する前に必ず不純物除去層を通過するため、 脱硫層に流入す る潤滑油中には不純物がほとんど含まれておらず、 よって脱硫層の 吸着剤の硫黄含有化合物吸着機能の低下が抑制される。

本発明の 4番目の態様では、 上記脱硫層は筒状であり、 該脱硫層 の内側に不純物除去層が設けられる。

本発明の 5番目の態様では、 上記不純物除去層は筒状であり、 該 不純物除去層の内側に脱硫層が設けられる。

本発明の 6番目の態様では、 上記不純物除去層は上記脱硫層より も鉛直方向下方に配置される。

本発明の 7番目の態様では、 上記脱硫層及び不純物除去層は同一 ハウジング内に配置される。

本発明によれば、 硫黄含有化合物以外の不純物が含まれている燃 料又は潤滑油が硫黄成分除去装置に流入しても脱硫層には流入せず 、 よって硫黄成分除去装置の硫黄含有化合物除去機能の低下が抑制 される。

以下、 添付図面と本発明の好適な実施形態の記載から、 本発明を 一層十分に理解できるであろう。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の硫黄成分除去装置が搭載される内燃機関の概略 図である。

図 2は、 第一実施形態の燃料フィル夕の概略拡大図である。

図 3は、 第二実施形態の燃料フィル夕の概略拡大図である。

図 4は、 第三実施形態の燃料フィル夕の概略拡大図である。

図 5は、 本発明の硫黄成分除去装置が搭載される内燃機関の潤滑 油循環経路の概略図である。 図 6 は、 第四実施形態のオイルフィル夕の概略拡大図である。 図 7 は、 第五実施形態のオイルフィル夕の概略拡大図である。 図 8 は、 第六実施形態のオイルフィル夕の概略拡大図である。 発明を実施するための形態

以下、 図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する 。 以下の図面において同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 図 1 は、 本実施形態の硫黄成分除去装置が搭載される内燃機関の概 略図である。

図 1 を参照すると、 1 は機関本体、 2 は各気筒の燃焼室、 3 は各 燃焼室 2内にそれぞれ燃料を噴射するための燃料噴射弁、 4は点火 プラグ、 5 は吸気マニホルド、 6 は排気マニホルドをそれぞれ示す 。 吸気マニホルド 4は吸気管 7 を介してエアク リーナ 8 に連結され る。 吸気管 7 内にはステップモー夕により駆動されるスロッ トル弁 9が配置される。 一方、 排気マニホルド 6 は排気管 1 0 を介して排 気浄化触媒 （例えば、 三元触媒） 1 1 を内蔵したケーシング 1 2 に 連結される。

各燃料噴射弁 3 は燃料リザーバ 1 3 に連結される。 この燃料リザ ーバ 1 3 は燃料供給管 1 4 を介して燃料タンク 1 5 に接続される。 燃料供給管 1 4には電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ 1 6が配 置され、 この燃料ポンプ 1 6 によって燃料タンク 1 5内の燃料が燃 料リザーバ 1 3 に供給される。 燃料ポンプ 1 6の下流側には燃料フ ィル夕 2 0が配置される。 本実施形態の燃料フィル夕 2 0 は、 後述 するように、 燃料から硫黄含有化合物を除去可能な硫黄成分除去装 置として機能する。

なお、 図 1 に示した燃料フィル夕 2 0は、 燃料タンク 1 5の外部 に配置されている力 、 燃料タンク 1 5の内部に配置されてもよい。 また、 図 1 に示した燃料フィル夕 2 0は、 燃料ポンプ 1 6 とは別体 とされているが、 燃料ポンプ 1 6 と一体的に形成されてもよい。 図 2は、 図 1 に示した燃料フィル夕 2 0の拡大図である。 図 2に 示したように、 燃料フィル夕 2 0は、 上流側燃料供給管 1 4 aと下 流側燃料供給管 1 4 bとの間に設けられており、 ハウジング 2 1 、 不純物除去層 2 2及び脱硫層 2 3を具備する。

図 2に示したように、 本実施形態では、 不純物除去層 2 2及び脱 硫層 2 3はほぼ円筒状であり、 不純物除去層 2 2の外側に不純物除 去層 2 2 と近接して又は接触した状態で脱硫層 2 3が設けられる。 不純物除去層 2 2の中央にはほぼ円柱状の空間 （以下、 「中央空間 」 という） 2 4が形成され、 中央空間 2 4には上流側燃料供給管 1 4 aが接続される。 一方、 脱硫層 2 3の外側とハウジング 2 1 の内 面との間にも空間 （以下、 「側方空間」 という） 2 5が形成され、 この空間には下流側燃料供給管 1 4 bが接続される。 また、 ハウジ ング 2 1内には不純物除去層 2 2及び脱硫層 2 3等が設けられた空 間より も下方に空間 （以下、 「下方空間」 という） 2 6が設けられ 、 この下方空間 2 6は中央空間 2 4と連通している。

不純物除去層 2 2は、 従来の燃料フィル夕のフィル夕と同様に、 例えば濾紙で形成される （なお、 図 2では、 不純物除去層 2 2は断 面線で示されているが、 この断面線で示された領域内に濾紙が折り 畳まれた状態で配置される） 。 不純物除去層 2 2では、 硫黄含有化 合物よりも粒径の大きな不純物が燃料から除去される。

一方、 脱硫層 2 3は、 硫黄含有化合物を吸着する吸着剤を具備す る。 吸着剤としては、 例えば、 活性炭、 ゼォライ ト、 粘土、 酸化白 土、 活性白土、 シリカゲル、 二酸化ケイ素、 アルミナ、 酸化アルミ 二ゥム、 メソポ一ラスシリカ多孔体 （ F S M ) 又はこれらの混合物 等が挙げられる。 脱硫層 2 3は、 例えば、 吸着剤自体を円筒状に形 成してもよいし、 吸着剤の粉末を円筒状のケース内に封入して不純 物除去層 2 2の周りに配置するようにしてもよい。 脱硫層 2 3では 、 燃料から硫黄含有化合物が除去される。

このように構成された燃料フィルタ 2 0では、 燃料は図 2 に矢印 で示したように流れる。 すなわち、 上流側燃料供給管 1 4 aを通つ て燃料フィル夕 2 0内に供給された燃料は、 中央空間 2 4内に流入 する。 中央空間 2 4内に流入した燃料は不純物除去層 2 2 を通過す る。 不純物除去層 2 2を通過する間に、 燃料中に含まれている不純 物が除去される。 また、 燃料中に含まれている水は、 燃料に比べて 比重が高いため、 燃料が中央空間 2 4内に流入したとき又は不純物 除去層 2 2 を通過するときに、 下方へ移動し、 ハウジング 2 1 の下 方空間 2 6内に溜まる。 これにより、 燃料から水が分離される。 す なわち、 中央空間 2 4、 下方空間 2 6及び不純物除去層 2 2は、 燃 料中に含まれる水分を除去する水分除去機構として作用する。 した がって、 上流側燃料供給管 1 4 aから供給された燃料が中央空間 2 4及び不純物除去層 2 2を通過する間に燃料中の不純物及び水が燃 料から除去されることになる。

なお、 燃料中に含まれている水の量が少ない場合 （例えば、 燃料 としてガソリンが用いられている場合） には、 下方空間 2 6 に溜ま る水の量が少ないため、 下方空間 2 6に溜まった水を抜く必要はな い。 一方、 燃料中に含まれている水の量が多い場合 （例えば、 燃料 として軽油が用いられている場合） には、 下方空間 2 6に溜まる水 の量が多いため、 下方空間 2 6に溜まった水を抜く必要がある。 こ のため、 ハウジング 2 1の下面に開口部 2 7 を設けて、 下方空間 2 6内に水が溜まったときには開口部 2 7から水を抜き出すようにし てもよい。

中央空間 2 4及び不純物除去層 2 2 を通過して不純物及び水の除 去された燃料は、 脱硫層 2 3へと流入する。 脱硫層 2 3 に流入した 燃料からは、 脱硫層 2 3 を通過する間に、 燃料中に含まれている硫 黄含有化合物が除去される。 燃料は、 脱硫層 2 3 を通過した後に側 方空間 2 5 に流出し、 その後、 下流側燃料供給管 1 4 bに流入する 。 このように、 燃料フィル夕 2 0では、 燃料が不純物除去層 2 2及 び脱硫層 2 3 を通過することにより、 粒径が硫黄含有化合物より も 大きい不純物、 水及び硫黄含有化合物が除去される。

本実施形態の燃料フィル夕 2 0 によれば、 脱硫層 2 3 における脱 硫機能を常に最適に維持することができるようになる。 すなわち、 本実施形態の燃料フィル夕 2 0では、 不純物除去層 2 2が脱硫層 2 3 より も上流側に設けられており、 燃料は脱硫層 2 3 に流入する前 に必ず不純物除去層 2 2 を通過している。 このため、 脱硫層 2 3 に 流入する前に不純物が燃料から除去される。 したがって、 粒径の大 きな不純物が脱硫層 2 3 を目詰まり させてしまう ことが防止され、 脱硫層 2 3 における脱硫機能が維持される。

また、 例えば脱硫層 2 3の吸着剤としてゼォライ トを用いた場合 を考えると、 硫黄含有化合物を吸着するゼオライ トの領域 （以下、 「硫黄含有化合物吸着領域」 という） には、 水も吸着され得る。 と ころが、 ゼォライ 卜の硫黄含有化合物吸着領域に水が吸着されてし まうと、 その硫黄含有化合物吸着領域には硫黄含有化合物が吸着さ れなくなってしまう。 すなわち、 脱硫層 2 3 の吸着剤に水が吸着さ れてしまう と、 脱硫層 2 3の脱硫機能が低下してしまう。

これに対して、 上述したように、 本実施形態の燃料フィル夕 2 0 では、 脱硫層 2 3 より も上流側に設けられた中央空間 2 4及び不純 物除去層 2 2 において水が除去される。 したがって、 脱硫層 2 3 に は水が流入せず、 その結果、 水による脱硫層 2 3の脱硫機能の低下 が抑制される。 なお、 図 2に示したように、 ハウジング 2 1の外周面上にはヒー 夕 2 8 を設けてもよい。 このようにヒータ 2 8を設けることによつ て機関冷間始動時における燃料フィル夕 2 0内の燃料の流動性を高 めることができ、 燃料が不純物除去層 2 2を通過し易くすることが できる。 また、 脱硫層 2 3における脱硫機能は、 その温度が低いと 低下する。 そこで、 機関冷間始動時にヒー夕 2 8により加熱を行う ことによって脱硫層 2 3 を昇温すれば、 機関冷間始動時であっても 脱硫層 2 3の脱硫機能を高いものとすることができる。

特に、 本実施形態では、 不純物除去層 2 2及び脱硫層 2 3が同一 のハウジング 2 1内に一体的に設けられている。 このため、 一つの ヒー夕 2 8 により不純物除去層 2 2及び脱硫層 2 3を両方とも加熱 することができる。 このため、 このヒー夕 2 8による加熱を行う こ とで、 機関冷間始動時に、 燃料が不純物除去層 2 2を通過し易くす ることができるようになると共に脱硫層 2 3の脱硫機能を高いもの とすることができる。

なお、 上記実施形態では、 不純物除去層 2 2を内側に、 脱硫層 2 3 を外側に設けて、 燃料が内側から外側へ向かって流れるようにし ているが、 不純物除去層を外側に、 脱硫層を内側に設けて、 燃料が 外側から内側へ向かって流れるようにしてもよい。

次に、 図 3 を参照して本発明の第二実施形態について説明する。 第二実施形態の燃料フィル夕 3 0は第一実施形態の燃料フィル夕 2 0 と同様な構成となっており、 同様な作用、 効果を有する。 図 3は 、 第二実施形態の燃料フィル夕 3 0の概略拡大図である。 図 3 に示 したように、 燃料フィル夕 3 0は、 ハウジング 3 1、 不純物除去層 3 2及び脱硫層 3 3を具備する。 ハウジング 3 1 の内部空間は隔壁 3 1 aによって二つのチャンバ 3 1 b 、 3 1 c に分けられている。 上方チャンバ 3 l b内には脱硫層 3 3が設けられると共に、 下方チ ヤ ンバ 3 1 c内には不純物除去層 3 2が設けられる。 不純物除去層 3 2及び脱硫層 3 3は共にほぼ円筒状に形成されている。 隔壁 3 1 aには隔壁 3 1 aを貫通して延びる貫通管 3 5が設けられる。

不純物除去層 3 2の中央にはほぼ円柱状の空間 （以下、 「除去層 中央空間」 という） 3 4が形成され、 除去層中央空間 3 4には上流 側燃料供給管 1 4 aが接続される。 一方、 脱硫層 3 3の中央にはほ ぼ円柱状の空間 （以下、 「脱硫層中央空間」 という） 3 6が形成さ れ、 脱硫層中央空間 3 6 には貫通管 3 5が接続される。

このように構成された燃料フィル夕 3 0では、 燃料は図 3に矢印 で示したように流れる。 すなわち、 上流側燃料供給管 1 4 aを通つ て燃料フィル夕 3 0内に供給された燃料は、 除去層中央空間 3 4内 に流入する。 除去層中央空間 3 4内に流入した燃料は不純物除去層 3 2を通過し、 この間に燃料中に含まれている不純物が除去される 。 また、 燃料中に含まれている水は、 不純物除去層 3 2及び下方チ ヤ ンバ 3 1 c を通過するときに、 下方へ移動し、 下方チャンバ 3 1 cの下方に位置する空間内に溜まる。 これにより、 燃料から水が分 離されることになる。 すなわち、 不純物除去層 3 2及び下方チャン バ 3 1 cは、 燃料中に含まれる水分を除去する水分除去機構として 作用する。 したがって、 上流側燃料供給管 1 4 aから供給された燃 料が不純物除去層 3 2及び下方チャンバ 3 1 c内を通過する間に燃 料中の不純物及び水が燃料から除去されることになる。

不純物除去層 3 2及び下方チヤンバ 3 1 c内を通過して不純物及 び水の除去された燃料は、 貫通管 3 5 を介して脱硫層中央空間 3 6 に流入する。 脱硫層中央空間 3 6に流入した燃料は脱硫層 3 3を通 過する。 脱硫層 3 3 を通過する間に、 燃料中に含まれている硫黄含 有化合物が除去される。 燃料は、 脱硫層 3 3 を通過した後に下流側 燃料供給管 1 4 bに流入する。 上述したように構成された本実施形態の燃料フィル夕 3 0 によれ ば、 不純物除去層 3 2 と脱硫層 3 3 とが別々のチャンバ 3 1 b 、 3 1 c内に配置されていると共に不純物除去層 3 2が脱硫層 3 3より も鉛直下方に配置されているため、 不純物除去層 3 2及び下方チヤ ンバ 3 1 c においてより確実に水を除去することができる。 すなわ ち、 上記第一実施形態の燃料フィル夕 2 0では燃料が中央空間 2 4 及び不純物除去層 2 2を通過する間に水が下方に溜まることになる が、 燃料が中央空間 2 4及び不純物除去層 2 2を通過する距離が短 いため、 燃料中に含まれている水が完全には除去されにくい。 これ に対して、 本実施形態の燃料フィル夕 3 0では、 燃料が除去層中央 空間 3 4及び不純物除去層 3 2 を通過しているときのみならず、 下 方ハウジング 3 1 c内を通過しているときに水が下方に溜まること になるため、 燃料中に含まれている水が除去され易い。 これにより 、 脱硫層 3 3の脱硫機能の低下をより確実に抑制することができる なお、 図 3に示したように、 ハウジング 3 1 の外周面上にはヒー 夕 3 8 を設けてもよい。 本実施形態でも、 不純物除去層 3 2及び脱 硫層 3 3が同一のハウジング 3 1内に設けられているため、 一つの ヒータ 2 8 により不純物除去層 3 2及び脱硫層 3 3 を両方とも加熱 することができる。 このため、 このヒー夕 3 8 による加熱を行うこ とで、 機関冷間始動時に、 燃料が不純物除去層 3 2 を通過し易くす ることができるようになると共に脱硫層 3 3の脱硫機能を高いもの とすることができる。

また、 上記実施形態では、 不純物除去層 3 2 を内側から外側に向 かって燃料が流れるように不純物除去層 3 2が形成されているが、 外側から内側に向かって燃料が流れるように形成されてもよい。 同 様に、 上記実施形態では、 脱硫層 3 3 を内側から外側に向かって燃 料が流れるように脱硫層 3 3が形成されているが、 内側から外側に 向かって燃料が流れるように形成されてもよい。

次に、 図 4を参照して本発明の第三実施形態について説明する。 第三実施形態の燃料フィル夕 4 0 も第一実施形態の燃料フィル夕 2 0 と同様な構成となっており、 同様な作用、 効果を有する。 図 4は 、 第三実施形態の燃料フィル夕 4 0の概略拡大図である。 図 4に示 したように、 燃料フィル夕 4 0は二つのハウジング 4 1 a 、 4 1 b を具備する。 上流側ハウジング 4 1 a内には不純物除去層 4 2が設 けられると共に、 下流側ハウジング 4 1 b内には脱硫層 4 3が設け られる。 不純物除去層 4 2及び脱硫層 4 3は共にほぼ円筒状に形成 されている。

不純物除去層 4 2の中央に形成された円柱状の除去層中央空間 4 4には、 上流側燃料供給管 1 4 aが接続される。 また、 上流側ハウ ジング 4 1 aには中央燃料供給管 1 4 cが接続され、 この中央燃料 供給管 1 4 cは脱硫層 4 3の中央に形成された円柱状の脱硫層中央 空間 4 5に接続される。

このように構成された燃料フィル夕 4 0では、 図 4に矢印で示し たように、 上流側燃料供給管 1 4 aを通って燃料フィル夕 4 0内に 供給された燃料は、 除去層中央空間 4 4内に流入する。 除去層中央 空間 4 4内に流入した燃料は不純物除去層 4 2を通過し、 この間に 燃料中に含まれている不純物が除去される。 また、 燃料中に含まれ ている水は、 不純物除去層 4 2 を通過するときに、 下方へ移動し、 上流側ハウジング 4 1 aの下方空間内に溜まる。 これにより、 燃料 から水が分離される。 したがって、 上流側燃料供給管 1 4 aから供 給された燃料が上流側ハウジング 4 1 a内で不純物除去層 4 2 を通 過する間に燃料中の不純物及び水が除去されることになる。

不純物除去層 4 2を通過して不純物及び水の除去された燃料は、 中央燃料供給管 1 4 c を介して脱硫層中央空間 4 5内に流入する。 脱硫層中央空間 4 5 に流入した燃料は脱硫層 4 3 を通過する。 脱硫 層 4 3 を通過する間に、 燃料中に含まれている硫黄含有化合物が除 去される。 燃料は、 脱硫層 4 3 を通過した後に下流側燃料供給管 1 4 bに流入する。

上述したように構成された本実施形態の燃料フィル夕 4 0 によれ ば、 不純物除去層 4 2 と脱硫層 4 3 とが別々のハウジング 4 1 a 、 4 l b内に配置される。 このため、 不純物除去層 4 2及び脱硫層 4 3 をそれぞれ独立して交換することができる。

次に、 図 5及び図 6 を参照して本発明の第四実施形態について説 明する。 図 5は、 本実施形態の硫黄成分除去装置が搭載される内燃 機関の潤滑油循環経路の概略図である。

図 5 に示したように、 オイルパン 5 0内に貯留されている潤滑油 はオイルポンプ 5 1 によって加圧される。 オイルポンプ 5 1 にはォ ィルポンプ 5 1 と並列にリ リーフバルブ 5 2が設けられており、 こ のリ リーフバルブ 5 2 によりオイルポンプ 5 1 下流側の潤滑油の圧 力が制御される。 オイルポンプ 5 1 の下流にはオイルフィル夕 5 3 が設けられている。 本実施形態のオイルフィル夕 5 3は、 後述する ように、 潤滑油から硫黄含有化合物を除去可能な硫黄成分除去装置 として機能する。 その後、 潤滑油は潤滑の必要な各構成要素 5 4 a 、 5 4 b - · · (例えば、 カムシャフ トジャーナル、 ピス トン、 ク ランクジャーナル等） に供給され、 オイルパン 5 0 に戻る。 なお、 図 5 に示したオイルフィル夕 5 3 は、 オイルポンプ 5 1 とは別体と されている力 オイルポンプ 5 1 と一体的に形成されてもよい。 図 6 は、 図 5 に示されたオイルフィル夕 5 3の拡大図である。 図 6 に示したように、 オイルフィル夕 5 3 は、 上流側オイル流路 5 5 a と下流側オイル流路 5 5 b との間に設けられており、 ハウジング 6 1、 不純物除去層 6 2及び脱硫層 6 3 を具備する。

不純物除去層 6 2は、 従来のオイルフィル夕と同様に、 例えば濾 紙で形成され、 不純物除去層 6 2では、 鉄粉等、 硫黄含有化合物よ り も粒径の大きな不純物が潤滑油から除去される。 一方、 脱硫層 6 3は、 硫黄含有化合物を吸着する吸着剤を具備する。 脱硫層 6 3で は、 潤滑油から硫黄含有化合物が除去される。

図 6に示したように、 本実施形態のオイルフィル夕 5 3は、 基本 的に第一実施形態の燃料フィル夕 2 0 と同様な構成とされている。 ただし、 第一実施形態の燃料フィル夕 2 0では、 燃料供給管 1 4 a 、 1 4 bがハウジング 2 1 の上方に連結されているのに対して、 本 実施形態のオイルフィル夕 5 3はハウジング 6 1 の下方に連結され ている。

このように構成されたオイルフィル夕 5 3では、 潤滑油は図 6に 矢印で示したように流れる。 すなわち、 上流側オイル流路 5 5 aを 通ってオイルフィル夕 5 3内に供給された潤滑油は、 不純物除去層 6 2の外側に位置するハウジング 6 1内の空間 （側方空間） へと流 れ、 まず不純物除去層 6 2 を通過する。 不純物除去層 6 2を通過す る間に、 潤滑油中に含まれている不純物が除去される。

不純物除去層 6 2 を通過して不純物の除去された潤滑油は、 脱硫 層 6 3内に流入する。 脱硫層 6 3に流入した潤滑油からは、 脱硫層 6 3 を通過する間に、 潤滑油中に含まれている硫黄含有化合物が除 去される。 潤滑油は、 脱硫層 6 3を通過した後に中央空間 6 4に流 入し、 その後、 下流側オイル流路 5 5 bに流入する。 このように、 オイルフィル夕 5 3では、 潤滑油が不純物除去層 6 2及び脱硫層 6 3 を通過することにより、 潤滑油中の不純物及び硫黄含有化合物が 除去される。

特に、 本実施形態のオイルフィル夕 5 3では、 不純物除去層 6 2 が脱硫層 6 3よりも上流側に設けられており、 潤滑油は脱硫層 6 3 に流入する前に必ず不純物除去層 6 2を通過している。 このため、 脱硫層 6 3 に流入する前に不純物が除去される。 したがって、 粒径 の大きな不純物が脱硫層 6 3を目詰まりさせてしまうことが防止さ れ、 脱硫層 6 3における脱硫機能が維持される。

次に、 図 7 を参照して、 本発明の第五実施形態について説明する 。 第五実施形態のオイルフィル夕 7 . 0は第四実施形態のオイルフィ ル夕 5 3 と同様な構成となっており、 同様な作用、 効果を有する。 図 7は、 第五実施形態のオイルフィル夕 7 0の概略拡大図である。 図 7に示したように、 オイルフィル夕 7 0は、 ハウジング 7 1 、 不 純物除去層 7 2及び脱硫層 7 3 を具備する。 ハウジング 7 1 の内部 空間は隔壁 7 1 aによって二つのチャンバ 7 1 b 、 7 1 c に分けら れている。 上方チャンバ 7 l b内には脱硫層 7 3が設けられると共 に、 下方チャンバ 7 1 c内には不純物除去層 7 2が設けられる。 不 純物除去層 7 2及び脱硫層 7 3は共にぼぼ円筒状に形成されている 。 隔壁 7 1 aには隔壁 7 1 aを貫通して延びる貫通管 7 5が設けら れる。

このように構成されたオイルフィル夕 7 0では、 潤滑油は図 7 に 矢印で示したように流れる。 すなわち、 上流側オイル流路 5 5 aを 通ってオイルフィル夕 7 0内に供給された潤滑油は、 不純物除去層 7 2の外側に位置する下方チャンバ 7 1 c内の空間 （側方空間） へ 流入する。 下方チャンバ 7 1 c の側方空間内に流入した潤滑油は不 純物除去層 7 2を通過し、 この間に潤滑油中に含まれている不純物 が除去される。 その後、 潤滑油は、 貫通管 7 5 を介して脱硫層 7 3 の中央空間 7 6を介して、 脱硫層 7 3 に流入する。 脱硫層 7 3 を通 過する間に、 潤滑油中に含まれている硫黄含有化合物が除去される 。 潤滑油は、 脱硫層 7 3を通過した後に下流側オイル流路 5 5 bに 流入する。

次に、 図 8 を参照して、 本発明の第六実施形態について説明する 。 第六実施形態のオイルフィル夕 8 0は第四実施形態のオイルフィ ル夕 5 3 と同様な構成となっており、 同様な作用、 効果を有する。 図 8は、 第六実施形態のオイルフィル夕 8 0の概略拡大図である。 図 8 に示したように、 オイルフィル夕 8 0は、 二つのハウジング 8 1 a 、 8 1 bを具備する。 上流側ハウジング 8 1 a内には不純物除 去層 8 2が設けられると共に、 下流側ハウジング 8 1 b内には脱硫 層 8 3が設けられる。 不純物除去層 8 2及び脱硫層 8 3は共にほぼ 円筒状に形成されている。

不純物除去層 8 2の外側に位置する上流側八ウジング 8 1 a内の 空間 （側方空間） には、 上流側オイル流路 5 5 aが接続される。 ま た、 不純物除去層 8 2の中央に形成された円柱状の除去層中央空間 8 4には中央オイル流路 5 5 cが接続され、 この中央オイル流路 5 5 cは脱硫層 8 3の外側に位置する下流側ハウジング 8 1 b内の空 間 （側方空間） に接続される。

このように構成されたオイルフィル夕 8 0では、 潤滑油は図 8に 矢印で示したように流れる。 すなわち、 上流側オイル流路 5 5 aを 通ってオイルフィル夕 8 0内に供給された潤滑油は、 不純物除去層 8 2の外側に位置する上流側ハウジング 8 1 a内の空間 （側方空間 ) へ流入する。 上流側ハウジング 8 1 a内の側方空間へ流入した潤 滑油は不純物除去層 8 2 を通過し、 この間に潤滑油中に含まれてい る不純物が除去される。 不純物除去層 8 2を通過して不純物の除去 された潤滑油は、 除去層中央空間 8 4及び中央オイル流路 5 5 c を 介して下流側ハウジング 8 1 bの側方空間へ流入する。 下流側ハウ ジング 8 1 bの側方空間に流入した潤滑油は脱硫層 8 3を通過する 。 脱硫層 8 3を通過する間に、 潤滑油中に含まれている硫黄含有化 合物が除去される。 潤滑油は、 脱硫層 8 3 を通過した後に下流側ォ ィル流路 5 5 bに流入する。

上述したように構成された実施形態のオイルフィル夕 8 0によれ ば、 不純物除去層 8 2 と脱硫層 8 3 とが別々のハウジング 8 1 a 、 8 l b内に配置される。 このため、 不純物除去層 8 2及び脱硫層 8 3 をそれぞれ独立して交換することができる。

なお、 上述した各実施形態では、 不純物除去層及び脱硫層共に円 筒状に形成されているが、 これら層は必ずしも円筒状に形成される 必要はなく、 例えば平坦状等他の形状で形成されてもよい。

なお、 本発明について特定の実施形態に基づいて詳述しているが 、 当業者であれば本発明の請求の範囲及び思想から逸脱することな く、 様々な変更、 修正等が可能である。 符号の説明

2 0 、 3 0 、 4 0 - ··燃料フィル夕

2 1 、 3 1 , 4 1 · •- Λウジング

2 2 、 3 2 、 4 2 · ··不純物除去層

2 3 、 3 3 , 4 3 · ··脱硫層

2 4 ·· -中央空間

2 5 ·· -側方空間

2 8 ·· -ヒ一夕

Claims

請 求 の 範 囲 請求項 1 機関燃料通路内に配置されると共に燃料から硫黄含有 化合物を除去する脱硫層と、

機関燃料通路内であって上記脱硫層の上流側に配置されると共に 硫黄含有化合物よりも粒径の大きな不純物を燃料から除去可能な不 純物除去層とを具備し、

機関燃料通路内を流れる燃料は脱硫層に流入する前に必ず不純物 除去層を通過する、 内燃機関の硫黄成分除去装置。

請求項 2 上記不純物除去層は上記不純物に加えて燃料中に含ま れる水分を除去する水分除去機構を有する、 請求項 1 に記載の内燃 機関の硫黄成分除去装置。

請求項 3 機関潤滑油通路内に配置されると共に潤滑油から硫黄 含有化合物を除去する脱硫層と、

機関潤滑油通路内であって上記脱硫層の上流側に配置されると共 に硫黄含有化合物よりも粒径の大きな不純物を潤滑油から除去可能 な不純物除去層とを具備し、

機関潤滑油通路内を流れる潤滑油は脱硫層に流入する前に必ず不 純物除去層を通過する、 内燃機関の硫黄成分除去装置。

請求項 4 上記脱硫層は筒状であり、 該脱硫層の内側に不純物除 去層が設けられる、 請求項 1 〜 3のいずれか 1項に記載の内燃機関 の硫黄成分除去装置。

請求項 5 上記不純物除去層は筒状であり、 該不純物除去層の内 側に脱硫層が設けられる、 請求項 1 〜 3のいずれか 1項に記載の内 燃機関の硫黄成分除去装置。

請求項 6 上記不純物除去層は上記脱硫層よりも鉛直方向下方に 配置される、 請求項 1 〜 3のいずれか 1項に記載の内燃機関の硫黄 成分除去装置。

請求項 7 上記脱硫層及び不純物除去層は同一ハウジング内に配 置される、 請求項 1〜 6のいずれか 1項に記載の内燃機関の硫黄成 分除去装置。