(57)【要約】  ディーゼル燃料フィルターは少なくともろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）用の入口導管（４０）と、ろ過されたディーゼル燃料（Ｂ）用の出口導管（４１）とを備える外部ケーシング（２）を有し、上記ケーシング（２）は、上記ケーシング（２）の内部を２つの分離したチャンバーに分離する少なくとも１つのろ過性能の高い第一のフィルターバッフル（７０）を収容し、上記２つの分離したチャンバーの第一のチャンバー（８）が出口導管（４１）と連通し、第二のチャンバー（９）が入口導管（４０）と連通し、ディーゼル燃料フィルター（１）は、濃化したパラフィンに対して透過性のある少なくとも１つの第二のフィルターバッフル（７１）によって上記第一のチャンバー（８）から分離される第三のチャンバー（１０）を有し、ろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）の温度が濃化したパラフィンの形成に起因する値を下回るとき、上記第二のチャンバー（９）を上記第三のチャンバー（１０）に接続するよう設けられた手段（７８）によって上記第三のチャンバー（１０）が上記第二のチャンバー（９）から分離される【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）用の入口導管（４０）と、ろ過されたディーゼル燃料（Ｂ）用の出口導管（４１）とを備える外部ケーシング（２）を有し、上記ケーシング（２）が、上記ケーシング（２）の内部を２つの分離したチャンバーに分離する少なくとも１つのろ過性能の高い第一のフィルターバッフル（７０）を収容し、上記２つの分離したチャンバーの第一のチャンバー（８）が出口導管（４１）と連通し、第二のチャンバー（９）が入口導管（４０）と連通するディーゼル燃料フィルターにおいて、
濃化したパラフィンに対して透過性のある少なくとも１つの第二のフィルターバッフル（７１）によって上記第一のチャンバー（８）から分離される第三のチャンバー（１０）を有し、ろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）の温度が濃化したパラフィンの形成に起因する値を下回るとき、上記第二のチャンバー（９）を上記第三のチャンバー（１０）に接続するよう設けられた手段（７８）によって上記第三のチャンバー（１０）が上記第二のチャンバー（９）から分離されることを特徴とするディーゼル燃料フィルター。
【請求項２】
ろ過性能の高い第一のフィルターバッフル（７０）が合成材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
上記合成材料がナイロンであることを特徴とする請求項２に記載のフィルター。
【請求項４】
厚いパラフィンに対して透過性のある第二のフィルターバッフル（７１）が、セルロースで作られていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項５】
第二のチャンバー（９）と第三のチャンバー（１０）とを互いに接続する上記手段（７８）が、上記第二のチャンバー（９）の内部でろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）により発生する圧力で制御されることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項６】
第二のチャンバー（９）と第三のチャンバー（１０）とを相互に接続する上記手段（７８）が、第二、第三のチャンバー（９、１０）間の中継ポート（７６）を閉じる可撓性膜（７８）を備え、そして第二のチャンバー（９）に収容されたろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）に予定の制限値より大きな圧力が作用する際に、上記中継ポートを開くために湾曲できることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項７】
可撓性膜（７８）が、低温のディーゼル燃料に晒されるとき高い弾性を保持する材料で作られていることを特徴とする請求項６に記載のフィルター。
【請求項８】
上記膜（７８）がフルオロシリコーンで作られていることを特徴とする請求項７に記載のフィルター。  
【請求項９】
第一のフィルターバッフル（７０）及び第二のフィルターバッフル（７１）が、それらの内部領域でそれぞれ上記第二及び第三のチャンバー（９、１０）を画定するようにいずれも環状の形態を成し、そして相互に重ねられ、また中央孔（７６）を設けた中間ディスク（７４）によって分離され、上記中間ディスク（７４）に上記可撓性膜（７８）が組み合わされていることを特徴とする請求項６に記載のフィルター。
【請求項１０】
第二のフィルターバッフル（７１）が、星形の配列によるプリーツを施された薄壁のバッフルであることを特徴とする請求項９に記載のフィルター。
【請求項１１】
ろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）用の入口導管（４０）が、第三のチャンバー（１０）を通り、中間ディスク（７４）の中央孔（７６）を通り、第二のチャンバー（９）内に開いている外部ケーシング（２）の内部に向かって伸長する突出部分（４２）を備え、上記膜が、中央孔（７６）と入口導管（４０）の突出部分（４２）との間に介在された密封リング（７８）であって、ろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）によって作用する圧力が閾値を越えるとき、ろ過されようとするディーゼル燃料（Ａ）を通過させるようにするために湾曲できるフィルターリップ（７９）を備えていることを特徴とする請求項９に記載のフィルター。
【請求項１２】
第二のフィルターバッフル（７１）の自由端部が、中央孔（７５）を有する上方ディスク（７３）によって閉じられ、上記中央孔（７５）を通って入口導管（４０）の突出部分（４２）が介在密封リング（７７）を介して上記中央孔（７５）を通ることを特徴とする請求項１１に記載のフィルター。
【請求項１３】
上位ディスク（７３）の中央孔（７５）と入口導管（４０）の突出部分（４２）との間に介在する上記密封リング（７７）が、ディーゼル燃料に対して優れた密封性を示す材料で作られていることを特徴とする請求項１２に記載のフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル燃料フィルターに関するものであり、さらには特にディーゼルエンジンの燃料供給回路に接続されるディーゼル燃料フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用に使用されるディーゼル燃料は、通常不純物を含んでいることが知られている。そのためディーゼルエンジンの燃料供給回路は、ディーゼル燃料がエンジンに供給される前に、上記不純物を保留する適当な燃料フィルターを保燃料噴射装置の上流に配置しなければならない。
【０００３】
一般的に、最新のディーゼル燃料フィルターは、カップ型の本体と、ろ過されようとするディーゼル燃料用入口導管及びろ過されたディーゼル燃料用出口導管とを備えた取り外し可能な閉鎖カバーとから成る外部ケーシングを有している。
【０００４】
入口導管は、エンジンの燃料供給回路の低圧ポンプに接続され、出口導管は燃料噴射装置に接続されている。
【０００５】
外部ケーシングは、内部にフィルターカートリッジを包含し、フィルターカートリッジは通常環状形態のフィルターバッフルを備え、外部ケーシングの内部を２つのチャンバーに分離し、一方のチャンバーは出口導管と連通し、もう一方のチャンバーは入口導管と連通している。
【０００６】
入口の導管と連通するチャンバーは、通常フィルターバッフルの内部領域によって構成され、一方出口導管と連通するチャンバーは、フィルターバッフルとカップ型の本体との間に設けられている。
【０００７】
エンジン作動中ディーゼル燃料の最適なろ過作用を保証するために、一般的にフィルターバッフルは、高性能なものであり、すなわちサイズの小さい不純物を保留でき、また寿命が長く、すなわち目詰りしたり、交換の必要が生じるまでにそのような不純物を大量に蓄積できるものである。
【０００８】
また、そのような不純物に加えて、ディーゼル燃料は一般的にパラフィンを含んでいる。パラフィンは、パラフィンの沈殿温度として知られているマイナス５℃台の予定温度以下では、それらがマイナス２０〜２５℃の低温で完全に凝固するまで、濃化（ゼラチン化）（ｔｈｉｃｋｅｎｅｄ）してディーゼル燃料から分離する傾向がある。
【０００９】
一般的に高性能フィルターバッフルは、濃化したパラフィンに対して非透過性であり、その結果、エンジンがパラフィンの沈殿温度より低い温度で、ある一定の時間、非作動状態にあると、上記濃化したパラフィンはフィルターバッフルを目詰りさせ、ディーゼル燃料の通過を阻むと同時にエンジンの再始動を不可能にしてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、低温始動状態において、エンジンへのディーゼル燃料の流量を最小限にできしかも同時にディーゼル燃料から不純物を十分なレベルまでろ過できるディーゼル燃料フィルターを提供することにより公知技術の上記欠点を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的は、少なくともろ過されようとするディーゼル燃料用の入口導管と、ろ過されたディーゼル燃料用の出口導管とを備える外部ケーシングを有し、外部ケーシングが、ケーシングの内部を２つの分離したチャンバーに分離する少なくとも１つのろ過性能の高い第一のフィルターバッフルを収容し、２つの分離したチャンバーの第一のチャンバーが出口導管と連通し、第二のチャンバーが入口導管と連通するディーゼル燃料フィルターによって達成される。
【００１２】
本発明によれば、本フィルターは、濃化したパラフィンに対して透過性のある少なくとも１つの第二のフィルターバッフルによって第一のチャンバーから分離される第三のチャンバーを有し、そしてろ過されようとするディーゼル燃料の温度が濃化したパラフィンの形成に繋がる値を下回るとき、第二のチャンバーを第三のチャンバーに接続するよう設けられた手段によって第三のチャンバーは第二のチャンバーから分離される。
【００１３】
この解決手段によって、通常のエンジン作動中、ディーゼル燃料は、最適なろ過を受けながら、もっぱら第二のチャンバーの高性能フィルターバッフルを通過するが、その一方で、低温始動状態においても、ディーゼル燃料は、濃化したパラフィンに対して透過性を有する第三のチャンバーのフィルターバッフルを通過し、ディーゼル燃料の不十分なろ過なしに、エンジンへ最小限のディーゼル燃料を流して始動できるようにする。
【００１４】
好ましくは、高いろ過性能を有するフィルターバッフルは、例えばナイロンのような合成材料のバッフルであり、濃化したパラフィンに対して透過性のあるフィルターバッフルはセルロースから作られる。
【００１５】
本発明によれば、第二のチャンバーと第三のチャンバーとを互いに接続する上記手段は、上記第二のチャンバーに包含されろ過されようとするディーゼル燃料によって発生する圧力で制御される。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記手段は、第二、第三のチャンバー間の中継ポートを閉じるよう構成され、且つ、第二のチャンバーに収容されたろ過されようとするディーゼル燃料が予定の制限値より大きい圧力が第二のチャンバーに作用するときに、上記中継ポートを開くように湾曲する可撓性膜を備えている。
【００１７】
このようにして、非常に単純で経済的なシステムによってフィルターは完全に自動的に動作する。これに関連して、ろ過されようとするディーゼル燃料の温度がパラフィンの沈殿温度より低い場合、濃化したパラフィンは高性能フィルターバッフルを目詰りさせ、それにより第二のチャンバーの圧力は高まり、膜を湾曲させ、それでディーゼル燃料は第三のチャンバー内へ流れることができる。反対に、ろ過されようとするディーゼル燃料の温度がパラフィンの沈殿温度より高い場合には、ディーゼル燃料は高性能フィルターバッフルを通過し、それで第二のチャンバーの圧力は膜を撓ませるのには十分ではなく、その結果第三のチャンバーは閉じている。
【００１８】
本発明によれば、上記可撓性膜は、低温でディーゼル燃料に晒される際にも高い弾性を保つ材料、例えばフルオロシリコーンで作られている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のさらなる特徴と利点は、添付図面を参照して本発明を限定しない例としてなされる以下の説明を読むことにより明らかになろう。
【００２０】
図１及び図２は、燃料タンクからディーゼル燃料を引き込む低圧ポンプと燃料噴射装置との間のディーゼルエンジンの燃料供給回路に接続されるディーゼル燃料フィルター１を示している。
【００２１】
フィルター１は外部ケーシング２を有し、この外部ケーシング２はカップ型中空本体３と閉鎖カバー４とを備え、閉鎖カバー４は、リングナット５によって、密封手段６を介在させて本体３に取り外し可能に取り付けられている。
【００２２】
閉鎖カバー４は、低圧ポンプへ接続されるろ過されようとするディーゼル燃料用の入口導管４０と、燃料噴射装置に接続されるろ過されたディーゼル燃料用の出口導管４１とを備えている。
【００２３】
特に、図１及び図２に示すように、入口導管４０はケーシング２で囲まれた空間に突出する部分４２を備えており、この部分は以下に明らかにされる理由によって上記空間の中央領域に開放している。
【００２４】
外部ケーシング２は、内部に、ろ過されようとするディーゼル燃料の通るフィルターカートリッジ７を収容し、フィルターカートリッジ７はディーゼル燃料がエンジンに送り込まれる前に燃料に含まれている不純物を保留できる。
【００２５】
図３に示すように、フィルターカートリッジ７は、相互に重なり合った２つの同軸の環状フィルターバッフル７０及び７１を備えている。下方のフィルターバッフル７０は高い性能と長い寿命を持ち、上方のフィルターバッフル７１は、低いろ過性能で寿命は短く、また、ろ過されようとするディーゼル燃料がパラフィンの沈殿温度を下回る場合、ろ過すべき燃料において濃化するパラフィンに対して浸透性を有する。
【００２６】
特に、下方のフィルターバッフル７０は、例えばナイロンのような合成材料の厚壁のバッフルである（図４参照）。一方、上方のフィルターバッフル７１は、比較的小さな空間の中で大きな通路面を有利に形成するように実質的に中心軸の周囲に放射状に配置された長手方向の複数のプリーツを示すように星型にプリーツが施されたセルロース製の薄壁のバッフルである（図５参照）。
【００２７】
下方のフィルターバッフル７０及び上方のフィルターバッフル７１の自由端部は、それぞれ、下方ディスク７２及び上方ディスク７３によって閉じられ、下方ディスク７２及び上方ディスク７３は接着剤或いは融着により下方のフィルターバッフル７０及び上方のフィルターバッフル７１の自由端部に取り付けられている。
【００２８】
上記下方のバッフル７０及び上方のバッフル７１は、中間ディスク７４によって分離され、中間ディスク７４の一方側は上方のバッフル７１に、また他方側は下方のバッフル７０に、接着剤或いは融着で取り付けられている。
【００２９】
図３に示すように、上方ディスク７３及び中間ディスク７４は、それぞれ中央孔７５及び７６を備え、これらの中央孔７５及び７６はフィルターバッフル７０及び７１と同軸であって、フィルターバッフル７０及び７１の内部領域で対向している。
【００３０】
以下に明らかにされる目的で、それぞれの中央孔７５及び７６には、密封リンクすなわち上方密封リング７７及び中間密封リング７８が組み合わされている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、上記フィルターカートリッジ７は、密封リング７７及び７８によって、上方ディスク７３の中央孔７５及び中間ディスク７４の中央孔７６を通って、上記突出部分４２に挿差されることによって、入口導管４０の突出部分４２に嵌合され、従って上記突出部分４２は上方のフィルターバッフル７１の内部領域を通って進み、下方のフィルターバッフル７０の内部領域に開放している。
【００３２】
このようにして、ケーシング２の内部は、３つの別個のチャンバー、すなわちフィルターカートリッジ７とカップ型本体３との間に位置し、ろ過されたディーゼル燃料用出口導管４１と連通する第一のチャンバー８と、下方のフィルターバッフル７０の内部領域により画定され、ろ過されようとするディーゼル燃料用入口導管４０と連通する第二のチャンバー９と、上方のフィルターバッフル７１の内部領域により画定され、上端を密封リング７７でまた下端を密封リング７８で閉じられる第三のチャンバー１０とに分離されている。
【００３３】
密封リング７７の目的は、どのような動作状態の下にあっても、チャンバー１０及びチャンバー８の間の密封された分離を保証することにあり、従って図１Ａ及び図２Ａに示すように、密封リング７７はディーゼル燃料の浸潤を阻止する特殊な形状をもち、かつまたディーゼル燃料に対して優れた密封性を示す材料、例えばＮＢＲから作られている。
【００３４】
一方、中間リング７８の目的は、ディーゼル燃料が下方のフィルターバッフル７０を通過することができない濃化したパラフィンを含んでいる場合に、ろ過されようとするディーゼル燃料をチャンバー９からチャンバー１０に流れさせることにある。
【００３５】
このような理由により、上記密封リング７８は、低温のディーゼル燃料に晒される際にも、高い弾性を保つ材料、例えばフルオロシリコーンで作られ、また第二のチャンバー９に収容されたディーゼル燃料が予定の限界値より高い圧力が働く際にも、湾曲できる細長いリップ７９をもつ形状に構成されている（図１Ａ及び図２Ａ参照）。
【００３６】
図１Ａ及び図２Ａに示されるように、使用時に、ディーゼル燃料の温度がパラフィンの沈殿温度を越える場合には、図中Ａで示すように、ろ過されようとするディーゼル燃料は入口導管４０を通ってチャンバー９の内部へ入り、高い性能（効率の高い）の下方のフィルターバッフル７０を通ってチャンバー８へ直接入る。下方のフィルターバッフル７０を通ってろ過されたディーゼル燃料は、図中Ｂで示されているように、燃料噴射装置へ送るための出口導管４１を通ってチャンバー８から出て行く。
【００３７】
このような状況で、ディーゼル燃料がフィルターバッフルを通過する際に起こる抵抗力では、チャンバー９内で密封リング７８のリップ７９を湾曲させる圧力を発生するには不十分であり、その結果として、ろ過されようとするディーゼル燃料Ａは、第三のチャンバー１０に入ることができない。
【００３８】
パラフィンの沈殿温度より低い温度に長く留まった後のエンジン始動時においては、ろ過されようとするディーゼル燃料Ａにおいて濃化したパラフィンのために、ディーゼル燃料Ａが高性能の下方のフィルターバッフル７０を通過するのを妨げる（図２参照）。
【００３９】
このため、燃料供給回路の低圧ポンプの起動時には、入口導管４１から入ってくるろ過されようとするディーゼル燃料Ａは、チャンバー９内の圧力を高め、密封リング７８のリップ７９を湾曲させる。
【００４０】
このようにして、図２Ａに示すように、ろ過されようとするディーゼル燃料Ａはチャンバー１０へ流れ込み、そこで結果としてディーゼル燃料が、濃化したパラフィンに対して浸透性をもつ上方のフィルターバッフル７１を通過できるようにしている。
【００４１】
その結果、部分的にろ過されたディーゼル燃料の流れＢ’は、チャンバー８へ流れ込み、 出口導管４１を通ってエンジンの起動を可能にする燃料噴射装置に達する。
【００４２】
エンジンが始動されたとき、燃料噴射装置に達するディーゼル燃料Ｂ’の一部は高温でタンクに戻り、その結果として、時間の経過とともに、燃料供給回路内のディーゼル燃料の温度はパラフィンの沈殿温度を超える値に達する。
【００４３】
このようにして、濃化したパラフィンは溶解し、ろ過されようとするディーゼル燃料Ａが高い性能の下方のフィルターバッフル７０を通過することができる。チャンバー９内の圧力は徐々にリップ７９を湾曲させるのに必要な圧力以下に降下し、第三のチャンバー１０へのアクセスを閉じて、フィルター１の平常動作に回復する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ろ過されようとするディーゼル燃料の温度がパラフィン沈殿温度より高い時を示す本発明によるディーゼル燃料フィルターの長手方向軸断面図。
【図１Ａ】図１の部分拡大図。
【図２】ろ過されようとするディーゼル燃料の温度がパラフィン沈殿温度より低い時を示す本発明によるディーゼル燃料フィルターの長手方向軸断面図。
【図２Ａ】図２の部分断面図。
【図３】図１のフィルターに関連するフィルターカートリッジの長手方向断面図。
【図４】図３で示された線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図。
【図５】図３で示された線Ｖ−Ｖに沿った断面図。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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