(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの構成部からなるハウジング（２）を有し、該ハウジング（２）に第１環状フィルターエレメント（３）が配設された燃料用フィルター（１ａ）であって、
第２環状フィルターエレメント（６）と、
第３環状フィルターエレメント（７）とを備え、
上記第１環状フィルターエレメント（３）が、粒子フィルターとして構成され、
上記第２環状フィルターエレメント（６）が、集滴具として構成され、
上記第３環状フィルターエレメント（７）が、疎水性の最終水分離器及び粒子フィルターとして構成され、
全ての環状フィルターエレメント（３，６，７）が互いに同軸上に配設されると共に、少なくとも２つの環状フィルターエレメント（３，７）が軸方向に互いにずらして配設され、
上記全ての環状フィルターエレメント（３，６，７）が直列に接続され、燃料が該全ての環状フィルターエレメント（３，６，７）を順次通過し、
上記第１，２，３環状フィルターエレメント（３，６，７）が、独立且つ個別に交換可能となるように構成され、
個々の差し込み接続部（１０）によって互いに接続され、且つ少なくとも１つの環状フィルターエレメント（３，６，７）に接続されるアダプターエレメント（９，９’，９’’）が設けられ、
上記アダプターエレメント（９，９’，９’’）の１つは、上記第１環状フィルターエレメント（３）が挿入された際に上記ハウジング（２）の無負荷開口部を閉塞する延設部（５５）を備えていることを特徴とする燃料用フィルター（１ａ）。
【請求項２】
請求項１に記載された燃料用フィルターにおいて、
燃料が上記全ての環状フィルターエレメント（３，６，７）を半径方向に通過するものであり、
上記第１環状フィルターエレメント（３）を外側から内側に通過し、上記第２環状フィルターエレメント（６）を内側から外側に、又は外側から内側に通過し、上記第３環状フィルター（７）を再び外側から内側に通過することを特徴とする燃料用フィルター。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料用フィルターにおいて、
上記第２環状フィルターエレメント（６）は、
集滴性能を有するフリース、メリヤス、編地、又は織地を備えていることを特徴とする燃料用フィルター。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の燃料用フィルターにおいて、
上記第３環状フィルターエレメント（７）は、
最終水分離器として機能する、疎水性で目の細かい網部を備えていることを特徴とする燃料用フィルター。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の燃料用フィルターにおいて、
上記環状フィルターエレメント（３，６，７）が、互いに軸方向に距離を開けて配設されていることを特徴とする燃料用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料用フィルターに関するものであり、特に、請求項１の前提構成に記載された、燃料が半径方向に通過する環状フィルターエレメントを備えた燃料用フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関に使用される一般的な燃料用フィルターは、例えば、特許文献１によって公知である。特に、そうした燃料用フィルターを内燃機関の燃料用フィルターとして使用する際には（ｓｕｃｈ  ｆｕｅｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ  ａｒｅ  ｕｓｅｄ  ａｓ  ｆｕｅｌ  ｆｉｌｔｅｒ）、内燃機関の内部で水分によって引き起こされる腐食過程を防止すべく、燃料に含まれる水分を可能な限り濾過して取り除くことが、内燃機関の耐用年数を高めるために重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０ ２００６ ０６０１２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、一般的なタイプの燃料用フィルターの改良、又は少なくとも別の態様に関するものであって、特に良好な濾過性能を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、独立請求項１の主題による発明によって解決される。有利な態様は、従属項の主題を構成する。
【０００６】
本発明は、ハウジングと、その内部に配置された、粒子フィルターとして構成された第１環状フィルターエレメントに加えて、集滴具として構成された第２環状フィルターエレメントと、疎水性の最終水分離器及び粒子フィルターとして構成された第３環状フィルターエレメントを備えることによって、取り分け良好な濾過性能と分離（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）性能とを発揮するようにする、という基本概念に基づく。３つの環状フィルターエレメントは、全て互いに同軸上に配置されていると共に、３つの環状フィルターエレメントのうち少なくとも２つは、軸方向に互いにずらして配置されてもいる。その上、全ての環状フィルターエレメントが直列に接続されているため、燃料は環状フィルターエレメントの各々を順次通過する。燃料は、未処理側から３つの環状フィルターエレメントを通過して清浄側に流れなければならない。これこそが、本発明に係る燃料用フィルターが良好な濾過性能を発揮する理由である。個々の環状フィルターエレメントを同軸上に、且つ軸方向にずらして配置することによって、それらを容易に、且つ単独で交換することも可能となり、その結果、燃料用フィルターを概して整備し易く構成することができる。このようにして、総計すると３つの環状フィルターエレメントを用いることによって、複数段フィルターを実現できる。これによって、第１段フィルター、すなわち第１環状フィルターエレメントにおいて、塵埃粒子の濾過による除去や、燃料中に混入した水分の少なくとも僅かな集滴（ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ）が可能となる。この比較的僅かな集滴過程を経て水滴がやや粗粒化され、この水滴が２番目の環状フィルターエレメント、すなわち、好ましくは純粋な集滴段として構成される第２段フィルターでさらに集滴されて、一層粗粒化される。例えば、この場合の材質としては、自然由来のものも含めたセルロースを使用することが可能であり、特に、織地、編地、メリヤス（ｌｏｏｐｅｄ  ｆａｂｒｉｃ）、又はフリース状に構成されたものを用いることができる。その後に続く第３段フィルター、すなわち、第３環状フィルターエレメントにおいては、疎水性の物質から成る目の細かい網部を備えることができる。それによって、第３環状フィルターエレメントが、第１及び第２段フィルターを通過して粗粒化された水滴を停止させて分離する最終水分離器として機能することが可能となる。従って、第１及び第２段フィルターによって予め清浄化された燃料が、第３段フィルターにおいて、すなわち、第３環状フィルターエレメントによって、再び濾過されると同時に除水される。本発明に係る、３段からなる燃料用フィルターを用いることによって、特に固形の塵埃粒子に対して取り分け良好な濾過性能を発揮することができると共に、濾過される燃料に対する除水性能を著しく向上させることができる。濾過される燃料に含まれる残留水分は概して減少するため、腐食のリスクを減らすことができる。
【０００７】
本発明における他の重要な特徴及び利点は、従属項、図面、及び図面に基づいた関連する記載によって明らかにされることになる。
【０００８】
上述の特徴、及び以下で説明される特徴は、それぞれの場合で与えられる組み合わせのみならず、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、他の組み合わせで、又は単独で利用可能であることが了解されよう。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は図に示され、以下の記載で詳細に説明される。ここで同一の符号は、同一の、類似の、又は機能的に対応する構成要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る燃料用フィルターの第１の実施形態の断面構成を示す概略図である。
【図２】第１及び第２環状フィルターエレメントが同軸上に配置されるが、軸方向に互いに距離を開けずに配置される第２の実施形態について、図１に対応する断面構成を示す概略図である。
【図３ａ】第２環状フィルターエレメントが取りうる実施形態の断面構成を示す概略図である。
【図３ｂ】図２の実施形態に係る第２環状フィルターエレメントの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び２に従うと、本発明に係る燃料用フィルター１ａは、ある状況下では通常の流体用フィルター、特にオイル用フィルターとして構成できるものであって、ただ表示されているに過ぎないハウジング２が備えられている。環状フィルターエレメント３，６，７を交換可能とするためには、ハウジング２を開くことができるように設計されなければならない。このため、取り外し可能に接続されたハウジングポット及びハウジングリッド（ａ ｈｏｕｓｉｎｇｐｏｔ ａｎｄ ａ ｈｏｕｓｉｎｇ ｌｉｄ）が備えられている。第１環状フィルターエレメント３は、ラッチ手段５０（ｌａｔｃｈｉｎｇ  ｍｅａｎｓ）によってハウジング２に接続されている。上記ハウジング２が開かれる際には、第１環状フィルターエレメント３は、これが掛け止めされたハウジング構成部（ｔｈｅ  ｈｏｕｇｉｎｇ  ｐａｒｔ）と共に、他のハウジング構成部から取り外すことができる。本発明に記載された構成では、全ての環状フィルターエレメント３，６，７は互いに接続されているため、ハウジング２が開かれる際には、燃料用フィルター１ａのハウジング２からフィルター装置１を完全に取り外すことができる。もちろん、上記ハウジング２からフィルター装置１の構成部のみを取り外すことが可能であり、残りの構成部をハウジング２の内部に残したまま、又は独立して取り外すことができるような構成を選ぶこともできる。本発明に係るフィルター装置は、３つの環状フィルターエレメント３，６，７と、アダプターエレメント９，９’と、機能的キャリアー５３（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｃａｒｒｉｅｒ）と、から構成されている。ハウジング２は、上記機能のためになくてはならないものであるが、この場合はフィルター装置１の構成部ではない。
【００１２】
ハウジング２の内部には、上端部及び下端部ディスク４，５を有する第１環状フィルターエレメント３が配設されている。この場合の上下方向は、図１における上下方向に対応するが、自動車における取り付け位置に対応する必要は無い。好ましくは、フィルター装置１は、取り付け位置について上部であることも意味する図１における上側で、燃料用フィルター１ａ内に直立するように、又は吊るされるように取り付けられている。上端部ディスク４にはラッチ手段５０が設けられており、このラッチ手段５０によって、第１環状フィルターエレメント３がハウジング構成部に回動可能に備え付けられている。好ましくは、第１環状フィルターエレメント３の下端部ディスク５は平坦である。そこに、アダプターエレメント９’が固定されている。このアダプターエレメント９’は、下端部ディスク５と共に直接的に形成することもできるし、第１フィルターエレメント３の形成後に、下端部ディスク５への溶接等の適切な方法を用いて接続することもできる。
【００１３】
第１フィルターエレメント３の下端部ディスク５に接続されるアダプターエレメント９’に、さらにアダプターエレメント９を固定することができる。さらなる環状フィルターエレメント６，７を交換可能とすることを望むならば、アダプターエレメント９及び９’とを結ぶ接続部１０は、例えばネジ締めや、留め金具（ｃｌｉｐｐｉｎｇ）等によって取り外し可能でなければならない。
【００１４】
２つのアダプターエレメント９及び９’の接続部１０が、未処理側空間部５１から密閉されていることは重要である。これら２つのアダプターエレメント９及び９’は、シール部５２によってハウジング２の円蓋部（ｄｏｍｅ）又は機能的キャリアー５３の円蓋部から漏れの無いように固定され、ハウジング２の内部に保持可能な或る種のポット部を構成する。その上、アダプターエレメント９には延設部５５が一体的に形成されており、フィルター装置１がハウジング２の内部に挿入される際に、この延設部５５が燃料用フィルター１ａの燃料ドレン用の無負荷ダクト（ｎｏ−ｌｏａｄ ｄｕｃｔ）６０の開口部を密閉する。
【００１５】
上記機能的キャリアー５３には開口部５４が設けられており、燃料から分離された水分が、この開口部５４を介して第１環状フィルターエレメント３の清浄側から集水領域（詳細には示さず）へと流れ出ることができる。集水領域は、フィルター装置１の下部に配設することができる。機能的キャリアーは、複数の構成部５３’，５３’’，及び５３’’’から構成されている。内側構成部５３’’は清浄側の排出ダクト５６を有しており、アダプターエレメント９が、漏れの無いように排出ダクト５６に取り付けられている。外側構成部５３’は、突出部６９と併せて第３環状フィルターエレメント７のための保持部を構成する。
【００１６】
例示されている両実施形態では、アダプターエレメント９が、シール部５２によって機能的キャリアー５３の円蓋部から密閉され、それによって機能的キャリアー５３に取り外し可能に固定されている。機能的キャリアー５３には、フィルター装置１の清浄側に設けられた燃料の排出ダクト５６と、下部に設けられた開口部５４と、この開口部５４に付随する排水ダクト５７とが備えられている。機能的キャリアー５３は、さらなるシール部５２’によってハウジング２から密閉されている。
【００１７】
その上、本発明に従うと、第２環状フィルターエレメント６と第３環状フィルターエレメント７とが備えられている。これら環状フィルターエレメント３，６，７の全てが互いに同軸上に配設されており、そしてまた、３つの環状フィルターエレメント３，６，７のうち少なくとも２つは軸方向にずらして配設されている。図１に示される本発明に係る燃料用フィルター１ａの実施形態を見ると、全ての環状フィルターエレメント３，６，７が互いに軸方向にずらして配設されていると共に、互いに距離を置いて配設されている。その一方で、図２に示される第２の実施形態においては、第１環状フィルターエレメント３と第２環状フィルターエレメント６とが互いに同軸上に配設されているにも拘らず、互いにずらして配設されていなければ、互いに軸方向に距離を置いて配設されてもいない。しかしながら、全ての実施形態に共通しているのは、全ての環状フィルターエレメント３，６，７は、互いに直列に接続されており、それ故、燃料がそれらを順次通過するということである。特に、図１に係る燃料装置１（燃料用フィルター１ａ）において明白に示されているように、環状フィルターエレメント３，６，７を蛇行して流通するということも、全ての実施形態に共通していることである。
【００１８】
第１環状フィルターエレメント３の下端部ディスク５には、その内側縁（ｉｎｎｅｒ  ｅｄｅｇｅ）上に突出部６１が設けられており、第２環状フィルターエレメント６が漏れの無いように支持されている。
【００１９】
図１に示される第１の実施形態では、フィルターエレメント６に上端部ディスク６２と下端部ディスク６３とが設けられている。ここに示されている第２環状フィルターエレメント６は、集滴に適した材質、例えば２層からなる保護層間に挟み込まれたセルロース又はファイバーグラスから成るメリヤスから構成され、星形プリーツ状（ｆｏｌｄｅｄ  ｓｔａｒ）に形成されてもいる。あるいは、星形プリーツに相当する形状を選ぶこともできる。第２環状フィルターエレメント６には、流れ方向への支持のために外枠部６４が必要とされる。この外枠部６４は、第２環状フィルターエレメント６における個々の端部ディスク６２，６３に固定されて接続されている。この２つの端部ディスク６２，６３には、シール部６５，６５’を収容するために適したシール凹部が設けられており、このシール部６５，６５’が、第１環状フィルターエレメント３の下端部ディスク５、及び機能的キャリアー５３の円蓋部から第２環状フィルターエレメント６を密閉する。このため、機能的キャリアー５３の円蓋部には、上記シール部を支持するために適した逆輪郭が備えられている。機能的キャリアー５３及び端部ディスク６２，６３の両者に対するシール部の外形のデザインは、それぞれ第２環状フィルターエレメント６の形状に依存する。
【００２０】
第１の実施形態において、第３環状フィルターエレメント７には支持枠部６６が設けられており、疎水性の織地からなる最終水分離器が固定されている。図１では、第３環状フィルターエレメント７にはリング状の形状が備えられている。図１によると、シール部６８が付せられる基部６７によって下側が閉塞されており、このシール部６８によって機能的キャリアー５３から密閉される。この支持枠部６６を、機能的キャリアー５３の突出部６９に固定することができる。第３環状フィルターエレメント７に異なる形状が備えられていれば、機能的キャリアー５３は、それに合うように改められなければならない。第３環状フィルターエレメント７が交換可能であることを望むならば、突出部６９と支持枠部６６との接続部７０は、例えばネジ締め、留め金具による固定（ｃｌｉｐ  ｆａｓｔｅｎｉｎｇ）、又はラッチによる固定（ｌａｔｃｈ  ｆａｓｔｅｎｉｎｇ）といった方式で取り外し可能でなければならない。異なる場合、第３環状フィルターエレメントを、例えば溶接によって機能的キャリアー５３に固定されるように接続することができる。
【００２１】
第１の実施形態の組み立て作業は、次のように実行される。最初に、機能的キャリアーの構成部５３’’に下側アダプターエレメント９が取り付けられなければならない。機能的キャリアーの外側構成部５３’が、第３環状フィルターエレメント７と共に機能的キャリアーの構成部５３’’上で構成部５３’’に取り付けられた後に、機能的キャリアー５３に第２環状フィルターエレメント６が取り付けられる。最後に、第１環状フィルターエレメント３が、その端部ディスク５を用いて機能的キャリアー５３及びアダプターエレメント９に固定される。第１環状フィルターエレメント３の上端部ディスク４は、さらなるシール部５２’’ ’によって漏れの無いように、機能的キャリアー５３の上端部に対して支持される。フィルター装置１を変更する際には、ハウジング２から完全に取り除かれる。個々の構成部を互いに分離することができるため、必要な構成部のみが取り替えられる。
【００２２】
図２には、実施形態の変形例が示されている。この場合、第１環状フィルターエレメント３は、第１の実施形態のものとほとんど同一である。第２環状フィルターエレメント６を漏れの無いように固定すべく、端部ディスク４及び５の変形が必要とされる。端部ディスク４及び５には、内側に向けて面する縁部７１及び７１’が設けられている。これらは、第２環状フィルターエレメント６のシール部６５及び６５’のための支持面としての役割を果たす。これが、第２の実施形態で変形されるものである。第２環状フィルターエレメント６には、シール部６５及び６５’のための溝部を有し、大変切りつめられた端部ディスク６２及び６３が設けられている。端部ディスク６２及び６３には、外側支持枠部６４が固定されている。この場合、薄厚のフィルター媒体７２は、特に集滴性能を有する必要があるものであって、上記枠部によって支持される。そして、その内側、すなわちフィルター媒体７２の上流側には、安定化リブ部（ｓｔａｂｉｌｉｓｉｎｇ ｒｉｂｓ ）７３が、薄厚のフィルター媒体７２を保持すべく設けられている。
【００２３】
この実施形態においても、第３環状フィルターエレメント７は、支持枠部６６と疎水性のスクリーンと、から構成されている。この支持枠部６６は、適切な接続手段によって、機能的キャリアー５３との接続部７０に取り外し可能に固定されている。第３環状フィルターエレメント７は、シール部６８により機能的キャリアー５３から密閉されているため、第３環状フィルターエレメント７の上流側における依然として水分を含む燃料と清浄側５６との混合を防止することができる。必要に応じて、第３環状フィルターエレメント７を、例えば溶接を用いて機能的キャリアー５３に取り外しできないように接続することもできる。水分の分離効率を向上させるべく、第１環状フィルターエレメント３の下端部ディスク５と機能的キャリアー５３の突出部６９との間に位置するダクト８０に、整流エレメント（Ｆｌｏｗ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を備えることができる。特に、こうした整流エレメントを、線流、すなわちフィルターエレメント７の表面部に平行な流れを生成するように構成することができる。
【００２４】
第２の実施形態のための組み立て作業は、以下のように行われる。最初に、機能的キャリアーの構成部５３’’に下側アダプターエレメント９が取り付けられなければならない。機能的キャリアーの外側構成部５３’が、第３環状フィルターエレメント７と共に機能的キャリアーの構成部５３’’に取り付けられた後に、第２環状フィルターエレメント６と一体的な第１環状フィルターエレメント３が機能的キャリアー５３に取り付けられる。最後に、第１環状フィルターエレメント３が、その端部ディスク５によって機能的キャリアー５３及びアダプターエレメント９に固定される。第１環状フィルターエレメント３の上端部ディスク４は、さらなるシール部５２’’’によって、機能的キャリアー５３の構成部５３’’’の上端部に対して漏れの無いよう支持される。フィルター装置１を変更する際には、ハウジング２から完全に取り除かれる。個々の構成部を互いに分離することができるため、必要な構成部のみが取り替えられる。
【００２５】
図１の燃料用フィルター１ａを見ると、燃料が全ての環状フィルターエレメント３，６，７を半径方向に通過していること、すなわち、第１環状フィルターエレメント３を外側から内側に通過し、第２環状フィルターエレメント６を内側から外側に通過し、第３環状フィルターエレメント７を再び外側から内側に通過していることがわかる。これとは対照的に、図２の燃料用フィルター１ａでは、燃料が第２環状フィルターエレメント６を外側から内側にも通過している。
【００２６】
概して、第１環状フィルターエレメント３はダートフィルターとして構成されており、
塵埃粒子を濾過して除去するために用いられる。この第１環状フィルターエレメント３に、少なくとも僅かな集滴機能を設けることも可能であり、それによって燃料中に存在する水分を粗粒化（ｅｎｌａｒｇｅ）することができる。第２環状フィルターエレメント６は、好ましくは純粋な集滴具（ｃｏａｌｅｓｃｅｒ）として構成され、乳化された水滴をさらに粗粒化する。第２環状フィルターエレメント６のための材質を例示すると、今度はフリース、メリヤス、編地、又は織地状に構成された自然由来のセルロースを用いることができる。もちろん、他の又はさらなる集滴物質を、上述のような織地、フリース又はメリヤス状に構成して用いることができる。最後に、第３環状フィルターエレメント７が、疎水性の最終水分離器であると同時にダートフィルターとして構成されており、この第３環状フィルターエレメント７のための材質として、疎水性で目の細かい網部が選ばれる。この疎水性の網部が、第１及び第２環状フィルターエレメント３，６によって粗粒化された水滴の通過を阻止するため、この水滴を第３環状フィルターエレメント７の下部に位置する集水部（ｗａｔｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ）に集めることができる。それ故、本発明に係る燃料用フィルター１ａは、特に良好な濾過性能を発揮することができると共に、混入された水分を可能な限り取り除くことができるため、特に、腐食性を確実に弱めることが可能となる。フィルター装置１の内部で濾過される燃料の流れは、矢印（ｆｌｏｗ ａｒｒｏｗ）８によって表示されている。
【００２７】
図１及び２で示される燃料用フィルターを見ると、個々の環状フィルターエレメント３，６，７が互いに独立して構成されているため、独立して交換可能であることがわかる。燃料用フィルター１ａにおける個々の環状フィルターエレメント３，６，７を固定又は保持すべく（Ｔｏ ｆａｓｔｅｎ ｏｒ ｈｏｌｄ）、アダプターエレメント９，９’を設けることが可能であり、それぞれの差し込み接続部１０を用いて、互いに、そして環状フィルターエレメント３，６，７の１つ以上に接続することができる。
【００２８】
図３ａ及び３ｂを見ると、図２における燃料用フィルター１ａの第２環状フィルターエレメント６には、フィルター媒体としてメリヤス、織地、又はフリースのみが備えられており、それによって、純粋な集滴具として構成されている。この場合における“環状フィルターエレメント”という単語は、比喩的な意味（ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｓｅｎｓｅ）でのみ理解される必要がある。しかしながら、図１の実施形態に係る第２環状フィルターエレメント６の場合においては、“環状フィルターエレメント”という単語は妥当である。
【００２９】
本発明に係る燃料用フィルター１ａは、比喩的な意味で他の流体用フィルターにも概して適用可能であって、このフィルターを用いることによって、濾過される流体、特に濾過される燃料に取り分け効果的な濾過作用をもたらすことが可能となる。その際には、上記流体を濾過するばかりでなく脱水することもできる。したがって、本発明に係る流体用フィルター、又は本発明に係る燃料用フィルター１ａを用いることによって、濾過による固体の除去、及び濾過による水に例示される液体の除去が可能となる。環状フィルターエレメント３，６，７を個別に、ひいては互いに独立して交換することができるということは、本発明に係る燃料用フィルター１ａを著しく容易に整備できるようになるということを意味する。
【図１】
0005917553.tif 000002
【図２】
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【図３ａ】
0005917553.tif 000004
【図３ｂ】
0005917553.tif 000005