(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタケース（１）内を流通する燃料中の金属イオンを、イオン交換体（５）により吸着する燃料フィルタにおいて、
前記イオン交換体（５）が充填されて燃料が流通する充填ケース（４）を複数備え、前記複数の充填ケース（４）は燃料流れに対して並列に配置されている燃料フィルタであって、
前記複数の充填ケース（４）は、それぞれ扁平な環状に形成され、天地方向に沿って所定の隙間を形成して積層配置されており、
前記複数の充填ケース（４）の各々において、燃料は、前記充填ケース（４）の内周部から前記充填ケース（４）内に流入し、前記イオン交換体（５）の層を天地方向に通過して前記充填ケース（４）の底部に位置する複数の貫通穴（４１）を通って前記充填ケース（４）外に流出することを特徴とする燃料フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換により燃料中の金属イオンを吸着する燃料フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン用燃料噴射システムにおいては、燃料に添加される潤滑剤等の成分であるオレイン酸等の脂肪酸が、燃料中のＮａやＫ等の金属イオンと反応すると、軽油に不溶なオレイン酸Ｎａ等の脂肪酸塩が生成され、その脂肪酸塩がインジェクタの摺動部等に析出し、インジェクタ等の燃料噴射システム構成部品が作動不良を引き起こすという問題がある。
【０００３】
そこで、燃料径路にイオン交換体を配置し、イオン交換により燃料中の金属成分をイオン交換体に吸着させて、燃料中の金属成分を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的にイオン交換樹脂は０．１〜１ｍｍ程度の球体であるため、これをフィルタケース内に充填すると、イオン交換樹脂層を燃料が通過する際の圧損上昇が大きくなり、流量低下や負圧吸引の場合キャビテーションが発生する等の問題が生ずる。また、イオン交換樹脂以外のイオン交換体を用いた場合も同様の問題が生ずる。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、イオン交換体の層を燃料が通過する際の圧損を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、フィルタケース（１）内を流通する燃料中の金属イオンを、イオン交換体（５）により吸着する燃料フィルタにおいて、イオン交換体（５）が充填されて燃料が流通する充填ケース（４）を複数備え、複数の充填ケース（４）は燃料流れに対して並列に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、各充填ケース（４）内を通過する燃料の量が少なくなることと、イオン交換体（５）の層の通路長（すなわち、イオン交換体（５）の層の厚さ）が短くなることとが相俟って、イオン交換体（５）の層を燃料が通過する際の圧損が低減される。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、複数の充填ケース（４）は、それぞれ扁平な環状に形成され、天地方向に沿って所定の隙間を形成して積層配置されていることを特徴とする。これによると、フィルタケース（１）が径方向に大型化するのを回避することができる。
【００１０】
さらに、請求項１に記載の発明では、複数の充填ケース（４）の各々において、燃料は、充填ケース（４）の内周部から充填ケース（４）内に流入し、イオン交換体（５）の層を天地方向に通過して充填ケース（４）の底部に位置する複数の貫通穴（４１）を通って充填ケース（４）の底部から充填ケース（４）外に流出することを特徴とする。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料フィルタを模式的に示す図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図１の入口配管および充填ケースの製造方法を示す図である。
【図４】一実施形態に係る燃料フィルタの変型例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る燃料フィルタを模式的に示す図、図２は図１のＡ部の拡大断面図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、燃料フィルタは、内部を燃料が流通する中空のフィルタケース１を備え、このフィルタケース１に入口配管２および出口配管３が接続されている。入口配管２は、有底円筒状であり、燃料の入口部となる一端側がフィルタケース１の上端面から突出し、他端側がフィルタケース１内に侵入している。出口配管３は、円筒状であり、フィルタケース１の下端面から突出している。したがって、本例では、燃料はフィルタケース１の上方からフィルタケース１内に流入して、フィルタケース１の下方から流出する。
【００１５】
入口配管２には、フィルタケース１内の部位に、複数（本例では５個）の充填ケース４が入口配管２を囲むようにして一体的に設けられている。この充填ケース４は、中空で且つ扁平な環状に形成され、天地方向に沿って積層配置されている。
【００１６】
充填ケース４の内部の空間には、イオン交換能を有するイオン交換体５が充填されている。なお、イオン交換体５としては、イオン交換樹脂、イオン交換セルロース、イオン交換繊維等を用いることができる。
【００１７】
入口配管２における充填ケース４に囲まれた部位には、入口配管２内と充填ケース４内とを連通させる開口部２１が形成されるとともに、イオン交換体５の分散を防止する仕切り板部２２が形成されている。なお、開口部２１は、入口配管２の周方向に沿って複数個設けてもよいし、入口配管２の全周に亘って連続する一つの開口部であってもよい。
【００１８】
充填ケース４の底部には、フィルタケース１内と充填ケース４内とを連通させる多数の貫通穴４１が形成されている。なお、貫通穴４１を形成する代わりに、充填ケース４の底部を網目状にしてもよい。
【００１９】
入口配管２および充填ケース４は樹脂にて一体的に形成されるものであり、入口配管２と充填ケース４の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、入口配管２の軸線に沿って２分割された形状の分割体２Ａを２個準備し、一方の分割体２Ａ内に、イオン交換体５を開口部２１から充填する。
【００２０】
次に、イオン交換体５が充填された分割体２Ａを下方に配置した状態（図３（ａ）の状態）で、イオン交換体５を充填した分割体２Ａとイオン交換体５を充填していない分割体２Ａとを溶着等にて接合する。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示すように、一方の分割体２Ａに充填されていたイオン交換体５の一部を他方の分割体２Ａ側に移動させて、充填ケース４内の全域に略均一にイオン交換体５を配置させる。
【００２２】
上記構成において、入口配管２に導かれた燃料は、充填ケース４の内周部に位置する開口部２１を通って充填ケース４内に流入し、イオン交換体５の層を通過した後、充填ケース４の底部に位置する貫通穴４１を通って充填ケース４外に流出し、さらに出口配管３に向かって流れる。そして、燃料がイオン交換体５の層を通過する際に、イオン交換により燃料中の金属成分がイオン交換体５に吸着され、燃料中の金属成分が除去される。
【００２３】
ここで、入口配管２に導かれた燃料は、複数の充填ケース４に分岐して流入し、複数の充填ケース４内を通過した後に合流して出口配管３に向かう。換言すると、複数の充填ケース４は、燃料流れに対して並列に配置されている。したがって、各充填ケース４内を通過する燃料の量は、複数の充填ケース４が燃料流れに対して直列に配置されている場合よりも少なくなる。
【００２４】
また、イオン交換体５を複数の充填ケース４に分けて充填しているため、イオン交換体５を１つの充填ケース４に充填する場合よりも、イオン交換体５の層の通路長（すなわち、イオン交換体５の層の厚さ）は短くなっている。
【００２５】
このように、各充填ケース４内を通過する燃料の量が少なくなることと、イオン交換体５の層の通路長が短くなることとが相俟って、イオン交換体５の層を燃料が通過する際の圧損が低減される。
【００２６】
また、充填ケース４は、扁平な環状に形成され、天地方向に沿って積層配置されているため、フィルタケース１が径方向に大型化するのを回避することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、燃料はフィルタケース１の上方からフィルタケース１内に流入して、フィルタケース１の下方から流出するようにしたが、図４に示す変型例のように、出口配管３をフィルタケース１の上端面側に配置して、燃料がフィルタケース１の上方からフィルタケース１内に流入して、フィルタケース１の上方から流出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  フィルタケース
４  充填ケース
５  イオン交換体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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