(57)【要約】【課題】燃料中に含まれる金属クラスターを除去し、金属成分の付着を抑制することができる金属除去剤及び金属除去フィルタを提供すること。【解決手段】燃料中に含まれる金属クラスターを除去する金属除去剤３及び金属除去フィルタ１である。金属除去剤３は、官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する樹脂からなる。また、金属除去フィルタ１は、収容ケース２と、これに充填された金属除去剤３とを有する。金属除去剤３において、アニオン性官能基は、スルホン酸基、カルボキシル基、硫酸基、チオール基、リン酸基、ホスホン酸基、イミノジ酢酸基、及びアミノリン酸基から選ばれる１種以上であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料中に含まれる金属クラスターを除去する金属除去剤であって、
官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する樹脂からなることを特徴とする金属除去剤。
【請求項２】
請求項１に記載の金属除去剤において、上記アニオン性官能基は、スルホン酸基、カルボキシル基、硫酸基、チオール基、リン酸基、ホスホン酸基、イミノジ酢酸基、及びアミノリン酸基から選ばれる１種以上であることを特徴とする金属除去剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の金属除去剤は、平均粒径が１００μｍ〜１０００μｍの粒子からなることを特徴とする金属除去剤。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属除去剤において、上記燃料は軽油又はバイオ燃料であることを特徴とする金属除去剤。
【請求項５】
収容ケースと、該収容ケース内に充填された請求項１〜４のいずれか一項に記載の上記金属除去剤とを有することを特徴とする金属除去フィルタ。
【請求項６】
請求項５に記載の金属除去フィルタにおいて、上記金属除去剤は上記収容ケース内においてメッシュ間に充填されていることを特徴とする金属除去フィルタ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の金属除去フィルタは、上記燃料の流れ方向において、上記金属除去剤の下流側に燃料エレメントを備えていることを特徴とする金属除去フィルタ。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の金属除去フィルタは、上記金属除去剤に対して上記燃料が鉛直方向の下から上に流れるよう構成されていることを特徴とする金属除去フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料中に含まれる金属クラスターを除去する金属除去剤及びこれを収容する金属除去フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）に燃料を供給するためのシステムとして、例えば燃料タンクと、該燃料タンクから送られる燃料を内燃機関に噴射供給するインジェクタ等とからなる燃料供給システムが利用されている（特許文献１及び２参照）。
一般に、インジェクタは、燃料が噴射される噴射孔を有するノズルボデーと、該ノズルボデー内を上下移動することにより噴射孔を開閉するニードル等とからなる。この種のインジェクタにおいては、ニードルは、ノズルボデー内を摺動自在な円柱状の摺動部と、該摺動部よりも外形の小さい円柱状の挿通部と、該挿通部と摺動部とを連結する受圧部とを有し、ノズルボデーは、摺動部を摺動自在に保持するガイド部と、該ガイド部の噴射孔側に設けられ、挿通部が挿通する油溜まり室とを有する。油溜まり室には、噴射孔から噴射するための高圧燃料が供給され、摺動部とガイド部との間の微小隙間部からは、この燃料がリークする。
【０００３】
ところで、ディーゼルエンジン等に用いられる燃料には、微量の金属成分が含まれることが知られている。表１に世界４９カ国の燃料中に含まれる金属量を示す。
【０００４】
【表１】
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【０００５】
燃料中に含まれるＮａやＺｎ等の金属成分は、インジェクタ内における例えば上記摺動部と上記ガイド部との間の微小隙間部等で析出・堆積し、インジェクタの駆動を妨げるおそれがあった。
そこで、キレート樹脂部材を有するフィルタ（特許文献３参照）や金属イオン除去手段を備えた燃料供給システム（特許文献１及び２参照）が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０５０９２号公報
【特許文献２】特開２００９−０５２５６２号公報
【特許文献３】特開平３−５９０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、金属イオン及び金属粒子を除去する上記従来の技術では、金属成分の付着を十分に回避することはできなかった。
本願発明者らは、燃料成分について研究を重ねたところ、燃料中には、従来考えられていた粒径１００ｎｍ以上の金属粉末及び金属イオン以外にも、金属あるいはその塩が凝集してなる粒径数ｎｍ程度の金属クラスターが含まれることを見出した。そして、反応性の高い金属クラスターが上述の金属成分の付着の原因になることを見出した。
金属イオン及び金属粒子を除去する従来の技術においては、上記金属クラスターを十分に除去することができず、これにより、金属成分の付着を十分に回避することが困難になっていた。
【０００８】
本願発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、燃料中に含まれる金属クラスターを除去し、金属成分の付着を抑制することができる金属除去剤及び金属除去フィルタを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、燃料中に含まれる金属クラスターを除去する金属除去剤であって、
官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する樹脂からなることを特徴とする金属除去剤にある（請求項１）。
【００１０】
第２の発明は、収容ケースと、該収容ケース内に充填された上記第１の発明の上記金属除去剤とを有することを特徴とする金属除去フィルタにある（請求項５）。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明の金属除去剤は、上記特定の官能基密度のアニオン性官能基を有する樹脂からなる。かかる官能基密度でアニオン性官能基を有する上記樹脂は、上記燃料中から反応性の高い上記金属クラスターを十分に除去することができる。
そのため、上記金属除去剤は、燃料から金属クラスターを除去して、金属成分の付着を抑制することができる。
【００１２】
また、第２の発明の金属除去フィルタは、収容ケースと、該収容ケース内に充填された上記第１の発明の金属除去剤とを備えている。そのため、上記金属除去剤により、燃料中から反応性の高い上記金属クラスターを十分に除去することができ、インジェクタ等の燃料供給システムに金属成分が付着することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例２にかかる金属除去フィルタの構成を示す説明図。
【図２】実施例３にかかる金属除去フィルタの構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について説明する。
上記金属除去剤は、金属クラスターを除去するために用いることができる。
上記金属クラスターは、粒径１ｎｍ以上、１００ｎｍ未満の粒子からなり、金属及び／又は金属塩が凝集してなる。
上記金属クラスターは、上記燃料を孔径０．１μｍのフィルターでろ過し、フィルターを通過した燃料を水で抽出したときに油分（油相）に残存する金属成分として定義することができる。
即ち、従来から燃料中に含まれることが見出されていた金属粒子及び金属イオンのうち金属粒子は、フィルターによるろ過で除去され、金属イオンは水での抽出により水相に抽出されるため、最終的に油相に残留する金属成分が金属クラスターである。
【００１５】
上記金属除去剤は、官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する樹脂からなる。
官能基密度が２ｍｍｏｌ／ｍｌ未満の場合には、金属クラスターを十分に除去することができなくなるおそれがある。一方、２５ｍｍｏｌ／ｍｌを超える場合には、アニオン性官能基を有する樹脂が不安定になり、アニオン性官能基が脱離し易くなるおそれがある。そのため、金属クラスターの除去性能が低下するおそれがある。
官能基密度の下限は、好ましくは５ｍｍｏｌ／ｍｌ以上がよく、より好ましくは９ｍｍｏｌ／ｍｌ以上がよい。
【００１６】
官能基密度は、上記金属除去剤がその体積当りに含有する上記アニオン性官能基の数（量）である。官能基密度は、例えば水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液による中和滴定を行うことにより、イオン交換当量として測定することができる。
【００１７】
上記アニオン性官能基は、スルホン酸基、カルボキシル基、硫酸基、チオール基、リン酸基、ホスホン酸基、イミノジ酢酸基、及びアミノリン酸基から選ばれる１種以上であることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記アニオン性官能基を有する樹脂からなる上記金属除去剤の調整が容易になる。
また、上記アニオン性官能基は、例えばスルホン酸基、硫酸基、カルボキシル基、ホスホン酸基であることがより好ましい。
この場合には、上記金属除去剤の上記金属クラスターに対する反応性が向上し、より十分に上記金属クラスターを除去することができる。特に好ましくは、スルホン酸基がよい。
【００１８】
上記金属除去剤は、上記アニオン性官能基を有する樹脂からなり、合成樹脂に上記アニオン性官能基が結合してなる。
合成樹脂としては、例えばジビニルベンゼンで架橋したポリスチレン、クロロメチル化ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂を採用することができる。また、ポリビニルアルコール系樹脂、ブタジエン・アクリロニトリル系樹脂、及びポリエチレン系樹脂等を採用することもできる。
【００１９】
上記金属除去剤は、平均粒径１００μｍ〜１０００μｍの粒子からなることが好ましい（請求項３）。
平均粒径が１００μｍ未満の場合には、燃料の圧力損失が上昇し、金属クラスターの除去性能が低下するおそれがある。一方、１０００μｍを超える場合には、表面積が小さくなり、金属クラスターの除去性能が低下するおそれがある。
上記金属除去剤の平均粒径は、粒度分布計を用いて測定することができる。
【００２０】
上記金属除去剤は、例えば軽油、ガソリン、バイオディーゼル燃料等に適用し、これらの燃料中から上記金属クラスターを除去することができる。
好ましくは、上記燃料は軽油又はバイオ燃料であることが好ましい（請求項４）。
軽油を用いたディーゼルエンジンにおいては、金属クラスターによる金属成分の付着による上述の問題が起こり易すい。また、バイオ燃料は、燃料そのものに含まれる金属成分量が軽油よりも多い。そのため、上記金属除去剤を軽油又はバイオ燃料に適用することにより、金属クラスターを除去して金属成分の付着を抑制できるという上述の作用効果が顕著に得られる。
【００２１】
次に、上記金属除去フィルタは、収容ケースと、該収容ケース内に充填された上記金属除去剤とを有する。
上記金属除去剤は上記収容ケース内においてメッシュ間に充填されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記金属除去剤が上記収容ケース内で浮き上がってしまったり、該収容ケースから上記金属除去剤が流出してしまったりすることを防止することができる。
【００２２】
また、上記金属除去フィルタは、上記燃料の流れ方向において、上記金属除去剤の下流側に燃料エレメントを備えていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、例えば上記金属除去剤の樹脂が破損した場合においても、樹脂の破片を上記燃料エレメントにより除去することができ、破片が上記金属除去フィルタの下流に流出することを防止できる。
上記燃料エレメントは、本出願までに公知のろ過機能を有する燃料エレメントを採用することができる。該燃料エレメントは、例えば濾紙等から構成することができ、上記のごとく金属除去剤の下流に配置した場合には、金属除去剤において金属クラスターを除去し、燃料エレメントにおいて金属粒子を除去することが可能になる。
また、上記金属除去フィルタにおいて、上記金属除去剤と燃料エレメントは、同一のケース内に収容した構成を採用することもできるが、異なるケースに収容した構成を採用することもできる。異なるケースに収容した場合においても、上記金属除去剤を上流側、上記燃料エレメントを下流側に配設することが好ましい。
【００２３】
好ましくは、上記金属除去フィルタにおいて、上記金属除去剤と上記燃料エレメントは、同一の収容ケース内に収容されていることがよい。
この場合には、上記金属除去フィルタの省スペース化が図れると共に、収容ケースを一つにすることができるため低コスト化が図れる。
また、上記金属除去剤と上記燃料エレメントを一体化することができるため、これらの交換時に作業の手間が増えることを防止することができる。
【００２４】
また、上記金属除去フィルタは、上記金属除去剤に対して上記燃料が鉛直方向の下から上に流れるよう構成されていることが好ましい（請求項８）。
上記金属除去剤に対して鉛直方向の上から下に燃料が流れる構成にすると、上記金属除去剤が例えばその上下に配置したメッシュに食い込んでしまい、流路抵抗が上昇してしまうおそれがある。上記のように鉛直方向の下から上に流れる構成にすることにより、流路抵抗の上昇を抑制することができる。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
本例においては、複数の金属除去剤を作製し、その特性を評価する。
本発明の実施例にかかる金属除去剤は、官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する樹脂からなる。
まず、以下のようにして、アニオン性官能基として、スルホン酸基を含有する金属除去剤を作製した。
【００２６】
即ち、まず、発煙硫酸（和光純薬工業（株）製、濃度３０重量％）とジクロロメタンとを混合し、発煙硫酸濃度１．６重量％の混合液１Ｌを作製した。次いで、この混合液にポリ（スチレン−ジビニルベンゼン）（和光純薬工業（株）製、１００−２００メッシュ）５ｇを添加し、室温で１時間（反応時間）撹拌することによりスルホン化反応を行った。次いで、溶媒を除去し、純水１００ｍＬで３回洗浄し、室温で減圧乾燥させることにより、ポリ（スチレン−ジビニルベンゼン）のスルホン化物からなる金属除去剤を得た。これを試料Ｅ１とする。
【００２７】
次いで、試料Ｅ１について、アニオン性官能基（スルホン酸基）の官能基密度を測定した。
具体的には、試料Ｅ１を水中に分散させ、水酸化ナトリウム水溶液による中和滴定を行うことにより、官能基密度をイオン交換当量として測定した。
また、試料Ｅ１の平均粒径を、粒度分布計を用いて測定した。
試料Ｅ１の作製におけるスルホン化反応の反応時間、及び試料Ｅ１の官能基密度及び平均粒径を後述の表３に示す。
【００２８】
また、試料Ｅ１とは反応時間を変更することにより、官能基密度の異なるさらに７種類のポリ（スチレン−ジビニルベンゼン）のスルホン化物からなる金属除去剤を作製した（試料Ｅ２〜試料Ｅ６、試料Ｃ１、及び試料Ｃ２）。
各試料について、スルホン化反応の反応時間、官能基密度、及び平均粒径を後述の表３に示す。
【００２９】
次に、以下のようにして、アニオン性官能基として、硫酸基を含有する金属除去剤を作製した。
即ち、まず、ピリジン４５．０ｇをジクロロエタン１２０ｍＬに溶解してなる第１溶液と、クロロスルホン酸３３．０ｇをジクロロエタン８０ｍＬに溶解してなる第２溶液とを準備した。次いで、温度０℃の条件下で第１溶液に第２溶液を徐々に滴下して混合し、滴下終了後に１時間撹拌した。次に、混合溶液にポリビニルアルコール（和光純薬工業（株）製）５ｇを添加し、温度６０℃で４時間（反応時間）撹拌した。次いで、溶媒を除去し、エーテル１００ｍＬ及び純水１００ｍＬで２回ずつ洗浄し、室温で減圧乾燥させることにより、ポリビニルアルコールの硫酸化物からなる金属除去剤を得た。これを試料Ｅ７とする。
【００３０】
また、試料Ｅ７とは反応時間を変更することにより、官能基密度の異なるさらに２種類のポリビニルアルコールの硫酸化物からなる金属除去剤を作製した（試料Ｅ８及び試料Ｃ３）。
各試料について、スルホン化反応の反応時間、官能基密度、及び平均粒径を後述の表３に示す。
【００３１】
次に、以下のようにして、アニオン性官能基として、カルボキシル基を含有する金属除去剤を作製した。
即ち、まず、ポリ（ブタジエン／アクリロニトリル）（和光純薬工業（株）製）５ｇに、硫酸（濃度５７重量％）１００ｍＬを添加し、５時間（反応時間）加熱して還流させた。次いで、純水１００ｍＬで３回洗浄し、室温で減圧乾燥させることにより、ポリ（ブタジエン／アクリロニトリル）のカルボキシル化合物からなる金属除去剤を得た。これを試料Ｅ９とする。
【００３２】
また、試料Ｅ９とは反応時間を変更することにより、官能基密度の異なるさらに２種類のポリ（ブタジエン／アクリロニトリル）のカルボキシル化合物からなる金属除去剤を作製した（試料Ｅ１０及び試料Ｃ４）。
各試料について、反応時間、官能基密度、及び平均粒径を後述の表３に示す。
【００３３】
次に、以下のようにして、アニオン性官能基として、チオール基を含有する金属除去剤を作製した。
即ち、まず、水硫化ナトリウム（純正化学（株）製、濃度７０重量％）１０ｇと純水２０ｇとを混合した。次いで、温度５０℃で撹拌しながらポリ塩化ビニル（和光純薬工業（株）製）２ｇを徐々に加え、５時間（反応時間）撹拌した。次いで、純水１００ｍＬで３回洗浄し、室温で減圧乾燥させることにより、ポリエチレンのチオール化合物からなる金属除去剤を得た。これを試料Ｅ１１とする。
【００３４】
また、試料Ｅ１１とは反応時間を変更することにより、官能基密度の異なるさらに２種類のポリエチレンのチオール化合物からなる金属除去剤を作製した（試料Ｅ１２及び試料Ｃ５）。
各試料について、反応時間、官能基密度、及び平均粒径を後述の表３に示す。
【００３５】
次に、以下のようにして、アニオン性官能基として、ホスホン酸基を含有する金属除去剤を作製した。
即ち、まず、ポリ（スチレン−ジビニルベンゼン）（和光純薬工業（株）製、１００−２００メッシュ）５ｇをクロロホルム１００ｍＬに添加し、さらにクロロメチルメチルエーテル（東京化成工業（株）製）３０ｍＬ、塩化アルミニウム（東京化成工業（株）製）０．３ｇを添加して温度０℃で６時間（反応時間）撹拌することにより、クロロメチル化ポリスチレンを得た。このクロロメチル化ポリスチレン５ｇに三塩化リン（アルドリッチ社製）５０ｍＬ及び塩化アルミニウム２０ｇを加え、温度８０℃で６時間反応させた。固形分を回収し、濃度２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬに浸漬し、その後純水で３回洗浄した。次に、硝酸（東京化成工業（株）製）に浸漬して酸化させることにより、ポリ（スチレン−ジビニルベンゼン）のホスホン化物からなる金属除去剤を得た。これを試料Ｅ１３とする。
【００３６】
また、試料Ｅ１３とは反応時間を変更することにより、官能基密度の異なるさらに２種類のポリ（スチレン−ジビニルベンゼン）のホスホン化物からなる金属除去剤を作製した（試料Ｅ１４及び試料Ｃ６）。
各試料について、反応時間、官能基密度、及び平均粒径を後述の表３に示す。
【００３７】
次に、各試料（試料Ｅ１〜試料Ｅ１４及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）について、金属クラスターの除去性能の評価を行った。
まず、評価に用いる２種類の燃料（燃料Ａ及び燃料Ｂ）を準備した。
燃料Ａの作製にあたっては、まず、ＪＩＳ２号軽油１ｋｇにナフテン酸ナトリウム（東京化成工業（株）製）５００ｍｇを溶解させ、孔径０．１μｍのフィルター（アドバンテック製ポリディスクＴＦ）でろ過して金属粉を除去した。次いで、金属粉を除去した燃料について、ＩＣＰ−ＭＳ（ＩＣＰ質量分析装置、アジレント・テクノロジー（株）製の「ＩＣＰ−ＭＳ７０００Ｓｅｒｉｅｓ」）により全金属濃度を測定し、この全金属濃度が約２ｐｐｍとなるようにＪＩＳ２号軽油にて希釈した。このようにして燃料Ａを得た。濃度調整後の燃料Ａの全金属濃度を後述の表２に示す。
ＩＣＰ−ＭＳの条件は、プラズマ条件(ＲＦパワー：１６００Ｗ、キャリアガス：０．５Ｌ／ｍｉｎ、リアクションガス：有)、ネブライザー温度：５℃、展開溶液：キシレンとした。
【００３８】
燃料Ｂの作製にあたっては、まず、ＪＩＳ２号軽油１ｋｇにネオデカン酸亜鉛（和光純薬工業（株）製）５００ｍｇを溶解させ、孔径０．１μｍのフィルター（アドバンテック製ポリディスクＴＦ）でろ過して金属粉を除去した。次いで、金属粉を除去した燃料について、ＩＣＰ−ＭＳ（ＩＣＰ質量分析装置、アジレント・テクノロジー（株）製の「ＩＣＰ−ＭＳ７０００Ｓｅｒｉｅｓ」）により全金属濃度を測定し、この全金属濃度が約２ｐｐｍとなるようにＪＩＳ２号軽油にて希釈した。このようにして燃料Ｂを得た。濃度調整後の燃料Ｂの全金属濃度を後述の表２に示す。
ＩＣＰ−ＭＳの条件は、上述の条件と同様である。
【００３９】
次に、各燃料（燃料Ａおよび燃料Ｂ）の金属イオン濃度をイオンクロマトグラフィーにて測定した。
具体的には、各燃料と純水とを、体積比１：１０（燃料：純水）の割合で混合し、１分間振とうさせ、１日静置させる。これにより、燃料中の金属イオンを水相に抽出した。次いで、抽出した水相について、イオンクロマトグラフィー（島津製作所（株）製のＨＩＣ−ＮＳ）を行って燃料中に含まれていた金属イオン濃度を測定した。クロマトグラフィーの条件は、使用カラム：Ｓｈｉｍ−Ｐａｃｓ  ＩＣ−Ｃ４、展開溶液：２．５ｍＭシュウ酸水溶液、ポンプ流量：１Ｌ／ｍｉｎ、オーブン温度：４０℃、分析時間：２３ｍｉｎ、サンプル量：５０μＬとした。
また、全金属濃度から金属イオン濃度を差し引いて金属クラスター濃度を算出した。
各燃料中の金属イオン濃度及び金属クラスター濃度を表２に示す。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
次に、各金属除去剤（試料Ｅ１〜試料Ｅ１４及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）を温度１００℃で４時間乾燥させた後、各試料４ｍｌをそれぞれガラス製のカラム（ＳＰＣクロマトカラム、カラム内径φ１５ｍｍ）に充填した。次いで、カラム内に燃料Ａ１００ｍｌを流し、流出した燃料Ａ中に含まれる金属イオン（Ｎａイオン）濃度を上述のイオンクロマトグラフィーにより測定し、さらに金属クラスター（Ｎａクラスター）濃度を算出した。そして、カラムに流す前の金属イオン濃度及び金属クラスター濃度（表２参照）と、カラムに流した後の金属イオン濃度及び金属クラスター濃度とから、金属イオンの除去率（％）及び金属クラスター除去率（％）を算出した。その結果を表３に示す。
金属イオン（金属クラスター）除去率Ａは、カラムに流す前の燃料中の金属イオン（金属クラスター）の濃度をＢとし、カラムに流した後の燃料の金属イオン（金属クラスター）の濃度をＣとすると、Ａ＝（Ｂ−Ｃ）／Ｂ×１００という式により算出した。
【００４２】
【表３】
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【００４３】
表３より知られるごとく、官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する試料Ｅ１〜試料Ｅ１４は、金属イオンだけでなく、金属クラスターを十分に除去できることがわかる。
一方、官能基密度２ｍｍｏｌ／ｍｌ未満でアニオン性官能基を有する試料Ｃ１及び試料Ｃ３〜試料Ｃ６は、金属イオンに対しては比較的優れた除去性能を示したが、金属クラスターに対する除去性能が不充分であった。
また、試料Ｃ２については、イオンクロマトグラフィーにより分析を行った結果、試験中に金属成分とともに硫酸イオンが燃料中に流出し、官能基が脱離してしまったため、評価を行うことができなかった。
【００４４】
このように、本例によれば、官能基密度２〜２５ｍｍｏｌ／ｍｌでアニオン性官能基を有する樹脂からなる金属除去剤（試料Ｅ１〜試料Ｅ１４）は、金属クラスターに対して優れた除去性能を発揮できることがわかる。
【００４５】
（実施例２）
本例は、金属除去剤を有する金属除去フィルタの例である。以下、その構成を図１を用いて説明する。
図１に示すごとく、本例の金属除去フィルタ１は、収容ケース６と、この収容ケース６内に充填された金属除去剤３とを有する。
本例の金属除去フィルタ１は、さらに燃料エレメント５を有し、燃料エレメント５は略円筒形状の収容ケース６内に金属除去剤３と積層状態で収容されている。また、収容ケース６内において、金属除去剤３は一対のメッシュ４１、４２間に充填されている。
【００４６】
略円筒形状の収容ケース６には、軸方向の両端にそれぞれ燃料入口６１と燃料出口６２が形成されている。燃料入口６１は、鉛直方向の下部６１５に設けられ、上部６２５には燃料出口６２が設けられている。
また、金属除去剤３としては、実施例１の試料Ｅ１〜試料Ｅ１４等を採用することができる。
【００４７】
図１に示すごとく、本例の金属除去フィルタ１においては、燃料入口６１から収容ケース６内に導入された燃料は、メッシュ４１を介してまず金属除去剤３を通過する。続いて、燃料は、メッシュ４２を介して燃料エレメント５を通過し、燃料出口６２から外部に排出される。
【００４８】
したがって、本例の金属除去フィルタ１においては、金属除去剤３において燃料中の金属イオンや金属クラスターを除去することができる。そして、燃料エレメント５において、硬質異物、金属粉等を除去することができる。
また、燃料エレメント５は、金属除去剤３の下流側に配置されているため、例え金属除去剤３の樹脂が破損したとしても、破損によって生じた破片を燃料エレメント５により除去することができる。そのため、破片が金属除去フィルタ１の下流側に流出することを防止できる。
【００４９】
また、金属除去フィルタ１において、金属除去剤３と燃料エレメント５は、同一の収容ケース６内に収容されている。そのため、金属除去フィルタ１の省スペース化が図れると共に、収容ケース６を一つにすることができるため低コスト化が図れる。また、金属除去剤３と燃料エレメント５を一体化することができるため、これらの交換時に作業の手間が増えることを防止することができる。具体的には、金属除去フィルタ１を交換することにより、金属除去剤３と燃料エレメント５の交換を一度に行うことができる。
【００５０】
また、金属除去フィルタ１は、金属除去剤３に対して燃料が鉛直方向の下から上に流れるよう構成されている。
具体的には、本例においては、収容ケース６の鉛直方向の下部６１５に燃料入口６１を形成し、上部６２５に燃料出口６２を形成している。そのため、金属除去剤３がメッシュ４１、４２に食い込んで、流路抵抗が上昇してしまうことを抑制することができる。
【００５１】
（実施例３）
本例は、実施例１とは異なる構成により、金属除去剤に対して燃料が鉛直方向の下から上に流れる構成を実現させた金属除去フィルタの例である。
図２に示すごとく、本例の金属除去フィルタ１１は、実施例２と同様に、収容ケース７と、この収容ケース７内に充填された金属除去剤３及び燃料エレメント５１とを有する。
収容ケース７は、実施例１と同様に略円筒形状であり、鉛直方向の上部７７に燃料入口７１が１箇所、燃料出口７２が２箇所形成されている。
【００５２】
燃料入口７１は、収容ケース６の底面（下部７８）近傍まで伸びるパイプ状の燃料通路７１５に連なっている。
燃料エレメント５１、及び金属除去剤３１の両端に配置されたメッシュ４３、４４は、ドーナツ状で中央に貫通孔が設けられており、これらは貫通孔に燃料通路７１５を通して収容ケース７内に収容されている。また、金属除去剤３１は、実施例２と同様に、一対のメッシュ４３、４４間に充填されている。その他の構成は実施例２と同様である。
【００５３】
図２に示すごとく、本例の金属除去フィルタ１１においては、収容ケース７の上部７７に形成された燃料入口７１から収容ケース７内に導入された燃料は、燃料通路７１５を通って鉛直方向下向きに収容ケース７の下部まで送られる。続いて、燃料は、鉛直方向上向きにメッシュ４３を介してまず金属除去剤３１を通過し、さらにメッシュ４４を介して燃料エレメント５１を通過し、燃料出口６２から外部に排出される。
【００５４】
本例の金属除去フィルタ１１においても、実施例２と同様に、金属除去剤３１において金属イオンや金属クラスターを除去し、次いで燃料エレメント５において硬質異物、金属粉等を除去することができる。その他、実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  金属除去フィルタ
２  収容ケース
３  金属除去剤
【図１】
2011122520.tif 000006
【図２】
2011122520.tif 000007