JP4537005B2 - 内燃機関の燃料フィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、燃料フィルタ内で濾過された燃料から分離されかつ燃料フィルタの水集合室内で沈殿する水を排出する方法に関する。
【０００２】
本発明による方法が関するところの燃料フィルタは従来は常に、分離された水が重力に基づいて、開かれている弁を通して排流し得るように、構成されている。
【０００３】
本発明は、燃料フィルタをこれを受容する環境内で、重力に基づく水の排出のために可能性がないようにも、取り付けることができるようにするという問題に携わる。
【０００４】
このような問題を解決することは、本発明による請求項１の方法が解決策を提供する。
【０００５】
本発明による方法を実施するための装置の合目的的な有利な構成は従属請求項の対象である。
【０００６】
本発明による方法で分離された水を取り出すことができる燃料フィルタは大きな利点を有している。すなわち、フィルタの外方に通じている接続部が、特にフィルタコップと結合されているカバーとして構成されていることができる、フィルタケーシングの同じ端面側に取り付けることができることである。「カバーを上方に」取り付けられている燃料フィルタにおいては、このために、フィルタケーシングの内部において、下方に位置する水集合室から上方に位置する、燃料フィルタの端面に通じている水排出導管を設けなければならない。水センサ装置が存在している場合には、水センサ装置は有利には水排出導管と結合されているか、若しくは水排出導管内に組み入れておくことができる。
【０００７】
分離された水を排出するために必要な、水集合室と分離された水を排出しようとする場所との間の圧力差を、フィルタの運転圧力によって生ぜしめかつこの場合極めて高い運転圧力がある場合には、水を排出するために開かれている閉鎖弁は合目的的に減圧弁として構成されている。高い運転圧力は例えば内燃機関のための燃料フィルタにおいて、回転している内燃機関において生ずる。
【０００８】
内燃機関の燃料フィルタにおいては、内燃機関が回転している場合に、例えば水排出はセンサにより制御されて完全自動的に、人による保守操作なしに、行うことができる。引き出される水は、フィルタの外方の無圧の捕集容器内に案内することができ、この捕集容器から水は、冷蔵庫の自動的な脱氷装置におけるように、蒸発させることができる。このような蒸発処理は、本発明の特別な観点である。実際上無圧の、フィルタから流出する水はもちろん他の任意の形式で処理することができる。
【０００９】
減圧弁としては、極めて合理的な形式で、普通の自動車タイヤ弁を使用することができ、これはもちろん特別な本発明による使用に対しても適用することができる。分離された水を排出するのに必要な、水集合室と水を排出しようとする場所との間の過圧は閉鎖弁と協働する吸い込みポンプによって生ぜしめることもできる。
【００１０】
本発明は、特に特徴的な形式で示された実施例として図６，７に示されている。
【００１１】
参考例としての図１〜４による燃料フィルタ
カバー１で封鎖された、車両の内燃機関の燃料フィルタのケーシングコップ２内に、リング形の、半径方向で外方から内方に向かって流過されるリングフィルタ挿入体３がある。内燃機関においては、燃料フィルタは立て形に、換言すればリングフィルタ挿入体３の軸線を車両高軸の方向でカバーを上方にして配置されている。下方に、ケーシングコップ２内に、燃料フィルタの内部で分離された水のための水集合室４が設けられている。
【００１２】
カバーの内部には、フィルタ内部内に突入する若しくはフィルタ内部から突出する短管が、すなわち、燃料をフィルタ内に導入する供給短管５、清浄にされた燃料をフィルタから排出する排出短管６並びに閉鎖弁７を備えた水排出短管８が、設けられている。
【００１３】
下方から水集合室４内に水面センサ装置９が突入している。原理的にこのようなセンサ装置９は、本発明による方法で分離された水を排出する燃料フィルタにおいては、なくてもよい。水センサ装置９が存在している場合には、この水センサ装置は水排出のための信号を発することができ、あるいは自動的に閉鎖弁７を例えば内燃機関運転の際に自動的な水排出のために、開くことができる。
【００１４】
閉鎖弁７は特に有利な構成では、普通の自動車タイヤ弁であることができる。水集合室４とは、水排出短管８若しくは閉鎖弁７が、可とう性のプラスティック材料から成る接続導管１０を介して接続されている。この導管はリングフィルタ挿入体３の原側で、リングフィルタ挿入体３とケーシングコップ２の外壁との間の室内を延びている。
【００１５】
リングフィルタ挿入体３は上方及び下方の端ディスク１１若しくは１２を有している。下方の端ディスク１２により、リングフィルタ挿入体３はケーシングコップ２に対してシールされている。上方の端ディスク１１はこれに対し、ケーシングコップ２に対して間隔を有している。この間隔を経て、燃料フィルタの原室１３が延びている。燃料フィルタの貫流路は図１の流動矢印で示されている。
【００１６】
水集合室４内の分離された水は、内燃機関が回転している場合に、換言すれば燃料フィルタが運転圧力下にある場合に、可能な簡単な形式で、閉鎖弁７の開放によって、接続導管１０を介して燃料フィルタの外方に排出することができる。その間に燃料だけが引き出され、かつまだ燃料は引き出されない時間は、水面センサ装置９によって制御されかつそれも、自動的にかあるいは信号指示によって制御される。水集合室４は開口１４を介して燃料フィルタの純粋室１５に接続されている。濾過された燃料から分離された水は開口１４を通って水集合室４内に達する。
【００１７】
水排出を燃料フィルタの運転圧力で行わず、補助手段としての吸い込みポンプを介して行う場合には、閉鎖弁７としての減圧弁の代わりに、簡単な、単に開閉機能だけを行う閉鎖弁を使用することができる。
【００１８】
参考例としての図５による燃料フィルタ
機能の同じ部分はここでは図１〜４による燃料フィルタと同じ符号が付けられている。
【００１９】
図１〜４による参考例の構成と異なり、図示の特別な参考例では、清浄にされた燃料はフィルタの内部でなお排出短管６の前に水分離装置１６を通る。
【００２０】
接続導管１０はこの参考例では水面センサ装置１７と協働し、この水面センサ装置は、すべての、外方に通じている短管が取り付けられている端面と同じ端面の範囲内で、外方に向かって案内されている。
【００２１】
閉鎖弁７は、原理的にすべての図示されている構成において、排出すべき水を案内する、接続導管１０の内部の任意の箇所に設けておくことができる。排出される水が燃料フィルタから離れて位置する箇所に案内される場合には、閉鎖弁７は、そこに取り付けておくこともできる。これにより、排出される水が無圧で廃棄処理され、集められあるいは蒸発せしめられる場所に関して高い形成自由度が与えられる。閉鎖弁７は次のように、すなわち、水が、実際上無圧で燃料フィルタから廃棄処理するために、そのケーシングから直接に、あるいは離れて位置する箇所において出ることができるように、構成しておくことができる。
【００２２】
本発明の実施例としての図６及び７による燃料フィルタ
本発明による特殊性は、この燃料フィルタにおいては、その構造的な構成にあり、この場合、燃料フィルタの端面の比較的にわずかな直径において、すべての必要な短管を問題なしに取り付けることができる。接続導管１０は特に水集合室４内に達している水面センサ装置１７のセンサを有している。
【００２３】
閉鎖弁７は外方からねじり可能なねじであって、その軸線内で、水排出短管８が外方に案内されていて、外部から接続可能なポンプに通じている導管を水排出の際に一時的に接続することができる。閉鎖弁７のねじがストッパにまで回されると、水排出短管８は閉じられており、これに対し既に部分的にねじ出された状態において開放が与えられている。
【００２４】
リングフィルタ挿入体３は、軸方向にシール作用を行う端ディスク、すなわち上方の端ディスク１１と下方の端ディスク１２とを有している。下方の端ディスク１２を介して、リングフィルタ挿入体３は円周で、第１の四角リング１８によってケーシングコップ２に対してシールされている。これによって、リングフィルタ挿入体３とケーシングコップ２との間には原室１３が生じ、この原室は上方の端ディスク１１の範囲内で、排出短管６と接続されている純粋室１５に対してシールされている。
【００２５】
このシールは次のように構成されている。
【００２６】
まず、上方の端ディスク１１は、例えば成形された薄板より成る結合壁１９内で、円周方向で第２の四角リング２０を介してシールされている。このために、上方の端ディスク１１は半径方向で外方に、第１の円筒状の、上方の端ディスク１１に向かって上方から下方に向かって開いて終わっている、カラー形の、結合壁１９の範囲に接触している。この第１の筒状の範囲は、上方の端ディスク１１と合致して、円筒状の形状を有しておりかつリングフィルタ挿入体３及びケーシングコップ２の共通の軸線に対して中心に整向されている。カバー１に対して、結合壁１９は第２の筒状の範囲によってカバー１に、シール作用をもって、例えばろう接によって、当て付けられている。この第２の筒状の範囲はこの場合円筒状ではなしに、円周形が一種の腎臓形になっている。腎臓形は、短管５及び６が、換言すれば供給短管及び排出短管が、カバー１上で全体としてわずかな、このカバー１の外周をもって、取り付けることができるという利点を有している。カバー１に係合する、結合壁の、この第２の筒状の区分が円形を有していれば、カバー１の面において、図示の実施形では、短管５のために原室１３に対する配属でもはや場所が存在していないことになる。純粋室１５は半径方向で内方から、腎臓形の、結合壁１９の第２の筒状の範囲に隣接している。
【００２７】
燃料の、燃料フィルタを通る流動は、図面において流動矢印によって示されている。
【００２８】
リングフィルタ挿入体３の純粋側でリングフィルタ挿入体内に、換言すればその端ディスク１１及び１２内に、支承されている水分離装置１６はここでは軸線対称に支承されている。水分離装置は一種の筒状のふるいケージ２１、換言すれば特に円筒状の形成物、から成り、この形成物においては例えば軸方向に延びるウェブ２２の間に、円周にわたって分配されて、細かいふるい２３がウェブ２２を通して延びていることができる。水分離装置１６をプラスティックから製作する場合に、このことは、ふるい２３が例えば半径方向で両側からウェブ２２のプラスティック内に形成されていることを、意味する。半径方向でふるいケージ２１の内部には、円周にわたって分配されて、半径方向でふるい２３から間隔をおいた、内側の軸方向のウェブ２４があり、これらのウェブにふるい２３が場合により支えられることができる。ウェブ２４は軸方向の一端部（図面において上方の端部）において自由に終わっていることができる。
【００２９】
下方の端ディスク１２は半径方向で内側に少なくともほとんどシール作用をもって水分離装置１６を有しており、換言すればそこで円周に分配されて開口１４が水集合室４内に通じている。水面センサ装置１７を組み入れた接続導管１０はリングフィルタ挿入体の上方及び下方の端ディスク１１若しくは１２の範囲内において、半径方向で外方にシールされている。下方の端ディスク１２の範囲内では、この接続導管１０に対するシールは第１のＯリング２５を介して行われる。上方の端ディスク１１の範囲内では、半径方向のシールは第２のＯリング２６を介して、排出短管８の受容部２７に対して、与えられている。
【００３０】
水面センサ装置１７は接続導管１０内に組み入れられた部分として、接続導管と一緒に、燃料フィルタのケーシングからカバー１を通して引き出し可能である。接続導管１０をカバー１の内部で係止するために、そこにはカバー１と接続導管１０との間に図面では認められないバヨネット結合部が設けられており、このバヨネット結合部はなお付加的に、ねじりによる解離に対して防止しておくことができる。
【００３１】
カバー１及びケーシングコップ２は本発明による燃料フィルタにおいては、普通は解離不能に互いに固く結合されている。このことは、もちろん必然的なものではない。ケーシング２及びカバー１は有利な形式で薄板から成っている。薄板から普通は結合壁１９も成っている。リングフィルタ挿入体３の端ディスク１１及び１２は合目的的にはプラスティックから成っている。プラスティックから、有利な形式で接続導管１０も成っている。短管５及び６自体は、カバー１が金属から成っている場合に、金属から構成する。
【００３２】
短管８のための受容部２７は、接続導管１０とは別の挿入体を受容するためにも役立つことができ、その際やはりカラー形の結合壁１９の腎臓形の形状の利点が、この結合壁がカバー１に結合されているその第２の筒状の範囲内で、完全に作用せしめられる。他の挿入体は例えば燃料加熱装置あるいは弁であることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の参考例におけるコップ形の燃料フィルタの断面図を示す。
【図２】 図１によるフィルタの、矢印IIの方向で見た燃料フィルタの図を示す。
【図３】 図２の線III−IIIに沿った単に部分的な断面図を示す。
【図４】 図２の燃料フィルタの線IV−IVに沿った部分的な断面図を示す。
【図５】 代替的な参考例としての燃料フィルタの断面図を示す。
【図６】 本発明の実施例の構成の、図７の線VI−VIに沿った燃料フィルタの断面図を示す。
【図７】 図６による燃料フィルタの内部内の上方の範囲の横断面図を示す。
【符号の説明】
１ カバー、２ ケーシングコップ、３ リングフィルタ挿入体、４ 水集合室、５ 供給短管、６ 排出短管、７ 閉鎖弁、８ 水排出短管、９ 水面センサ装置、１０ 接続導管、１１ 端ディスク、１２ 端ディスク、１３ 原室、１４ 開口、１５ 純粋室、１６ 水分離装置、１７ 水面センサ装置、１８ 四角リング、１９ 結合壁、２０ 四角リング、２１ ふるいケージ、２２ ウェブ、２３ ふるい、２４ ウェブ、２５ Ｏリング、２６ Ｏリング、２７ 受容部

Claims (5)

1. 内燃機関の燃料フィルタであって、
   −燃料供給システムの導管に交換可能に接続可能なフィルタケーシング（２）内にあって、半径方向で流過される、取り付け位置にて車両高軸に整向されたリングフィルタ挿入体（３）を有し、
   −燃料から前記フィルタケーシング（２）内へ出る水のための水集合室（４）を有し、
   −車両高軸内で上方に位置している、前記燃料フィルタのカバー（１）に、原側及び純粋側の燃料供給短管（５）及び燃料排出短管（６）を有し、これらの短管（５，６）が前記カバー（１）の取外し不能な構成部分として該カバー（１）から軸方向で外へ突出しており、
   −前記水集合室（４）から、前記燃料フィルタの前記カバー（１）の付近に設けられた閉鎖弁（７）に通じる排出すべき水を案内する接続導管（１０）を有し、
   −前記リングフィルタ挿入体（３）が上方に円形のリング端ディスク（１１）を有し、該リング端ディスク（１１）が前記燃料フィルタの前記カバー（１）に間隔をおいて対応配置されている形式のものにおいて、
   −前記原側及び純粋側の燃料供給短管及び燃料排出短管（５，６）が前記リングフィルタ挿入体（３）の軸線の外側に位置しており、
   −前記接続導管（１０）が前記リングフィルタ挿入体（３）の中央の内室を貫通して案内され、該接続導管（１０）が前記燃料フィルタの前記カバー（１）を貫通して案内されており、
   −上方の前記リング端ディスク（１１）と前記燃料フィルタの前記カバー（１）との間の間隔によって形成された室内に、結合壁（１９）が一方の端部では上方の前記リング端ディスク（１１）にかつ他方の端部では前記燃料フィルタの前記カバー（１）にそれぞれシール作用をもって接続されて設けられており、
   −前記結合壁（１９）と上方の前記リング端ディスク（１１）との間にある室が、もっぱら直接的に、前記リングフィルタ挿入体（３）の中央の内室とかつ該内室に対応配置された排出通路に接続されており、
   −前記結合壁（１９）が上方の前記リング端ディスク（１１）に向いた第１の筒状の範囲を有し、該第１の筒状の範囲が円筒状に構成されかつ上方の前記リング端ディスク（１１）を取囲んでおり、前記結合壁（１９）が前記燃料フィルタの前記カバー（１）に向いた第２の筒状の範囲を有し、該第２の筒状の範囲が腎臓形を有し、該第２の筒状の範囲を介して前記結合壁（１９）が前記カバー（１）にシール作用をもって接続しており、
   −前記原側の燃料供給短管（５）及び前記純粋側の燃料排出短管（６）が、それぞれ、前記腎臓形の第２の筒状の範囲の比較的小さな半径領域の半径方向外側及び該第２の筒状の範囲の比較的大きな半径領域の半径方向内側に位置しており、
   −前記リングフィルタ挿入体（３）には下流側で純粋室（１５）の内部にて筒状のふるいケージ（２１）が水分離装置（１６）として後接続されており、
   −水排出のための水面センサ装置（１７）が前記接続導管（１０）に統合されている、
   ことを特徴とする、内燃機関の燃料フィルタ。
2. −前記結合壁（１９）がそれぞれの接続範囲にて、
   −上方の前記リング端ディスク（１１）に対しては前記リングフィルタ挿入体（３）の軸線を中心として円形に
   かつ
   −前記燃料フィルタの前記カバー（１）に対してはその外周に亙って前記リングフィルタ挿入体（３）の軸線に対し半径方向外方へ変化する間隔をおいて
   構成されている、請求項１記載の燃料フィルタ。
3. −前記リングフィルタ挿入体（３）がその下方の端ディスク（１２）をもって半径方向外方へ前記フィルタケーシング（２）にシールされていてかつ半径方向で外方から内方に向かって流過されること、
   −前記水集合室（４）が下方の前記端ディスク（１２）の下方に位置していること、
   −前記リングフィルタ挿入体（３）の半径方向で中心に位置している前記純粋室（１５）が前記水集合室（４）に水を導くように接続されていること、
   −前記接続導管（１０）が下方の前記端ディスク（１２）を貫通しており、該接続導管（１０）が下方の該端ディスク（１２）に対してシールされている、請求項１又は２記載の燃料フィルタ。
4. 前記結合壁（１９）が上方の前記リング端ディスク（１１）のためのその接続範囲において円形のカラーとして構成され、このカラー内に上方の前記リング端ディスク（１１）が半径方向で内方から係合し、その際、前記結合壁（１９）が半径方向シールによって半径方向で上方の前記リング端ディスク（１１）に対してシールされている、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料フィルタ。
5. 上方の前記リング端ディスク（１１）がプラスチックから構成されかつ前記結合壁（１９）が金属から構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料フィルタ。

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