(57)【要約】【課題】気体除去装置に燃料フィルタの内部に導入された燃料の液面レベルを表示する表示部を設けることにより、液張り作業において、内部の空気が排出されたことを確認できる燃料フィルタを提供する。【解決手段】流入孔６及び流出孔７が形成されたケース３とシェルカバー２で囲まれた空間（外周空間９）にフィルタエレメント４，５を有する燃料フィルタ１において、シェルカバー２の上部に外周空間９に連通する排気孔１３を有し外周空間９の気体を排気孔１３から排出して除去する気体除去装置８を配設し、流入孔６からケース内に導入された燃料を、フィルタエレメント４，５を通過させて流出孔７から外部に流出されるように燃料フィルタ１を構成する。そして、この燃料フィルタ１に配設された気体除去装置８が、この気体除去装置８内に導入された燃料の液面レベルに浮遊するフロート１４を有するように構成し、さらに、気体除去装置８にこのフロート１４の位置を表示する表示窓１５を有するように構成する。【選択図】  図１
2004183522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入孔及び流出孔が形成されたケースと、
前記ケース内に配設されたフィルタエレメントと、
前記ケースの上部に配設され、前記ケース内に連通する排気孔を有し前記ケース内の気体を前記排気孔から前記ケース外に排出して除去する気体除去装置とを有し、
前記流入孔から前記ケース内に導入された燃料を、前記フィルタエレメントを通過させて前記流出孔から外部に流出させるように構成した燃料フィルタにおいて、
前記気体除去装置が、前記ケース内に所定量以上導入された前記燃料の液面レベルを表示する液面レベル表示部を有することを特徴とする燃料フィルタ。
【請求項２】
前記気体除去装置内を移動可能で前記気体除去装置内に導入された前記燃料の液面に浮遊するフロートを有し、
前記ケース内に前記燃料が満たされて前記気体除去装置内に導入されることにより前記燃料に押し上げられた前記フロートが前記排気孔に当接して前記排気孔を閉じるて前記燃料が前記排気孔から外部に流出しないように構成された前記気体除去装置において、
前記液面レベル表示部が、前記フロートの位置を表示する表示窓で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料フィルタ。
【請求項３】
前記液面レベル表示部が、
前記気体除去装置の内部に導入された前記燃料の液面レベルを表示する液面計で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に溜まった空気を排出する気体除去装置を有する燃料フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
灯油、軽油、ガソリン等の燃料には固形物や遊離水分が混入されていることがあるため、出荷時等にこれらの燃料に含まれる固形物を捕捉除去するとともに遊離水分を分離除去して燃料を清浄にすることを目的に燃料フィルタが利用されている。燃料フィルタは、フィルタエレメントに燃料を通過させ、この燃料に含まれる固形物を捕捉除去するとともに遊離水分を凝集させて水滴に成長させることによりこの水滴を自重で燃料フィルタの下方に沈降させて燃料から分離除去している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、燃料がフィルタエレメントを通過するときに摩擦による静電気が発生しフィルタエレメントを通過した燃料が帯電する場合がある。この帯電した燃料がフィルタエレメントを構成する金属部分に近づくと放電するが、燃料フィルタの内部に空気が入っていると安全性を低下させるおそれがあるため、燃料フィルタ内の空気を排出させる気体除去装置（「エアーエリミネータ」と呼ばれる）が設けられている。
【０００４】
気体除去装置は、燃料フィルタの上部に配設され、燃料フィルタの内部に連通する排気孔とこの気体除去装置内を移動可能なフロートを有している。燃料が燃料フィルタ内に導入されると燃料に押されて内部の空気が排気孔から排出される。そして、燃料が燃料フィルタ内及び気体除去装置内を満たすと燃料の液面レベルに浮遊するフロートが排気孔と当接してこの排気孔を塞ぐため、排気孔から燃料が外部に流出しない構造となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３８８０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された燃料フィルタにおいては、この燃料フィルタの使用開始時に、燃料が帯電しないように、燃料フィルタに流す燃料の流量を通常の処理時の１／３程度にした状態で、燃料フィルタ内に燃料を満たして気体除去装置より内部の空気を除去してから、通常の運用を行っている（この、燃料フィルタ内に燃料を満たして内部の空気を除去する作業を「液張り」と呼ぶ）。
【０００７】
しかしながら、従来の燃料フィルタでは、この燃料フィルタ内部に導入された燃料の液面レベルを確認する手段がなく、液張り作業に充てる時間は経験的に決める必要があり、燃料フィルタ内の空気の排出状態を確認できないという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、気体除去装置に燃料フィルタの内部に導入された燃料の液面レベルを表示する表示部を設けることにより、液張り作業において、内部の空気が排出されたことを確認できる燃料フィルタを提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る燃料フィルタは、流入孔及び流出孔が形成されたケースと、ケース内に配置されたフィルタエレメントと、ケースの上部に配設されケース内に連通する排気孔を有しケース内の気体を排気孔から排出して除去する気体除去装置とを有し、流入孔からケース内に導入された燃料を、フィルタエレメントを通過させて流出孔から外部に流出させるように構成される。そして、この燃料フィルタに配設された気体除去装置が、ケース内に所定量以上導入された燃料の液面レベルを表示する液面レベル表示部（例えば、実施形態における表示窓１５）を有するように構成する。
【００１０】
このような構成によれば、燃料フィルタ内に燃料が満たされたことを目視で確認することができるため、燃料フィルタ内の空気が確実に排出された状態で使用することができる。このため、燃料フィルタを通過する燃料が帯電してこの燃料フィルタ内で放電したとしても安全性を低下させることがない。
【００１１】
なお、この気体除去装置内を移動可能で気体除去装置内に導入された燃料の液面に浮遊するフロートを有し、ケース内に燃料が満たされて気体除去装置内に導入されることにより、この燃料に押し上げられたフロートが排気孔に当接して排気孔を閉じるて燃料が排気孔から外部に流出しないように構成された気体除去装置において、液面レベル表示部が、フロートの位置を表示する表示窓で構成されることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、従来の気体除去装置に表示窓を設けることで実現できるため、簡単な構造で実現することができる。
【００１３】
あるいは、液面レベル表示部が、気体除去装置内の内部に導入された燃料の液面レベルを表示する液面計で構成されることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、燃料フィルタ内に導入された燃料の液面レベルがより正確に表示されるため、確認がしやすくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。燃料フィルタ１は、図２に示す通り、シェルカバー２と有底円筒状のケース３とから構成されており、このシェルカバー２とケース３とで構成される空間にフィルタエレメント４，５を有している。
【００１６】
フィルタエレメント４、５は、例えば図３に示すような構造をしており、円筒状で且つ格子状に形成されたインナーチューブ２０と、このインナーチューブ２０の外周面に配設された濾材部２１とを有している。濾材部２１は、蛇腹状に折り畳まれて環状に丸められた濾紙が、インナーチューブ２０の外周面に巻き付けられて形成されており、断面が菊花状となっている。そして、インナーチューブ２０と濾材部２１の円筒軸方向両端には円板状で開口２３を有したエンドプレート２２，２２が配設されており、このエンドプレート２２，２２でインナーチューブ２０と濾材部２１とが挟持されてフィルタエレメント４，５が構成されている。また、エンドプレート２２の外側面には、開口２３を囲んでガスケット２４が配設されている。このエンドプレート２２の開口２３は、インナーチューブ２０の内周面で囲まれた内周空間２５に連通している。なお、濾材部２１の形状及び材質は、上記のように菊花状に形成された濾紙に限られるものではなく、所定の厚さを有したグラスファイバー、不織布等によって円筒状に形成されたものや、これらの素材を組み合わせて形成されたもの、若しくは、円筒状に形成された焼結品でもよく、濾過する燃料や除去する混入物に合わせて最適な素材及び形状を選択可能である。
【００１７】
ケース３の下部には外部からケース３の内部（フィルタエレメント４，５の外周面とケース３の内面で形成される空間のため「外周空間９」と呼ぶ）に連通しこの外周空間９内に延びる流入孔６及び流出孔７が形成されている。そして、フィルタエレメント４がこのフィルタエレメント４の開口２３を通って内周空間２５に流入孔６が挿入されるように配設されており、フィルタエレメント５がこのフィルタエレメント５の開口２３を通って内周空間２５に流出孔７が挿入されるように配設されている。なお、流入孔６及び流出孔７とフィルタエレメント４，５の開口２３は上述のガスケット２４でシールされるように構成されており、フィルタエレメント４，５の内周空間２５に外周空間９から燃料が流入することはない。また、フィルタエレメント４，５の流入孔６及び流出孔７が挿入されているエンドプレート２２と対向するエンドプレート２２（燃料フィルタ１において、フィルタエレメント４，５の上方に位置するエンドプレート２２）の開口２３は、図示しない部材により塞がれており、フィルタエレメント４，５によってシェルカバー２とケース３で構成される空間は、内周空間２５と外周空間９とに分離されている。
【００１８】
なお、上述の実施例ではフィルタエレメント４，５の両端のエンドプレート２２に開口２３を設ける構成としたが、これは、燃料フィルタ１に対してこのフィルタエレメント４，５を取付ける際に、どちらの方向から挿入しても取付け可能なようにして作業の効率化を図るものである。そのため、流入孔６及び流出孔７を挿入するエンドプレート２２をフィルタエレメント４，５の一端に決めてそのエンドプレート２２に開口２３を設け、他端のエンドプレート２２には開口２３を設けない構成とすることも可能である。
【００１９】
以上より、燃料フィルタ１は、流入孔６よりフィルタエレメント４の内周空間２５に導入された燃料を、フィルタエレメント４の濾材部２１を通過させて、外周空間９に流出させ、さらにフィルタエレメント５の濾材部２１を通過させてフィルタエレメント５の内周空間２５に流入させ、流出孔７を通って外部に流出させるように構成されている。
【００２０】
このとき、２つのフィルタエレメント４，５の働きは次のようになる。まず、フィルタエレメント４は流入孔６から導入された燃料に含まれる固形物を濾材部２１で捕捉除去するとともに、この燃料に含まれる遊離水分を凝集させて水滴にする（このため、フィルタエレメント４は「コアレッサカートリッジ」と呼ばれる）。フィルタエレメント４の濾材部２１で凝集された水滴は、濾材部２１の外周面より析出し、燃料とともに外周空間９に流出する。このとき、所定の大きさより大きい径の水滴は自重で外周空間９内を沈降してこの外周空間９の底面に溜まるため燃料から分離除去されるが、径の小さな水滴は燃料とともに外部に流出しようとする。そのため、フィルタエレメント５の濾材部２１でこの水滴を分離して、燃料だけをフィルタエレメント５を通過させる（このため、フィルタエレメント５は「セパレータカートリッジ」と呼ばれる）。そして、この燃料フィルタ１は、流出孔７から清浄な燃料を流出させるように構成されている。
【００２１】
このように構成されたフィルタエレメント（特にフィルタエレメント４）を燃料が通過する際に、濾材部２１と燃料の摩擦により燃料が帯電する場合がある。このため、この帯電した燃料が例えばフィルタエレメント４，５を構成する金属製の部材に近づくと放電する場合がある。通常、燃料フィルタ１の内部（外周空間９）は燃料が充填されているため、このような放電が発生しても安全性上の問題は無いが、燃料フィルタ１の設置後やフィルタエレメント４，５の交換等のメインテナンス後は外周空間９に燃料が充填されておらず、内部に空気が存在しているため、このような状態において放電が発生すると安全性を低下させるおそれがある。
【００２２】
このため、燃料フィルタ１の上部（シェルカバー２）には外周空間９内の空気を外部に排出するための気体除去装置８が配設されている。シェルカバー２の上部には、円筒状に形成された取付部１０が上方に突出して形成されており、この取付部１０の上面には図示しない開孔が形成されており、シェルカバー２を通って外周空間９に連通している。
【００２３】
そして、取付部１０の上部に気体除去装置８が取付けられている。気体除去装置８は、円筒状に形成されて取付部１０の上部に取付けられた筒部１２と、この筒部１２の上部に取付けられたヘッド部１１及びこのヘッド部１１と筒部１２とで構成される空間内を移動可能なフロート１４とから構成されている。このヘッド部１１の上部には排気孔１３が形成されており、筒部１２の円周面上には内部のフロート１４の位置を確認可能なように円形の安全サイトグラス（ガラス部が３重構造で構成されたサイトグラス）で構成された表示窓１５が設けられている。なお、フロート１４は気体除去装置８内に導入された燃料の液面レベルに浮遊するように構成されている。また、燃料が導入されていないときは、このフロート１４は気体除去装置８の底部にあるが、フロート１４が取付部１０の開孔を塞がないように構成されている。
【００２４】
燃料フィルタ１の流入孔６から燃料が外周空間９に導入されると流出孔７から外部に流出しようとするが、フィルタエレメント４，５を燃料が通過する際にある程度の抵抗力が発生するために、すぐには流出孔７から流出せず、燃料は外周空間９に充填されて行く。外周空間９に燃料が充填されて行くと、この外周空間９にある空気は燃料に押され、気体除去装置８の排気孔１３から外部に排出される。
【００２５】
そして、燃料が外周空間９に充填されると、さらにシェルカバー２の取付部１０を通って、気体除去装置８の内部に燃料は導入される。すると、この燃料の液面レベルにフロート１４が浮遊し、燃料とともに上方に移動する。気体除去装置８のヘッド部１１の下面は、フロート１４が当接すると排気孔１３を塞ぐように構成されている。そのため、燃料が気体除去装置８内に充填されてフロート１４がヘッド部１１の下面に当接すると、このフロート１４が排気孔１３を塞ぐ弁となるため、排気孔１３から燃料が外部に流出することがない。
【００２６】
この排気孔１３には上述のフロート１４により構成される弁を含めて複数の弁が配設されており、これらの弁について図４（Ｂ）を用いて説明する。排気孔１３には、燃料が気体除去装置８内に充填されていないときは開放されていて、燃料が気体除去装置８内に充填されるとフロート１４により閉じられる排気弁１６と、この排気弁１６に連通して、気体除去装置８から外部に排気することができるが外部から排気孔１３を通って内部に気体が流入しないように働く逆止弁１７とを有している。この逆止弁１７により燃料フィルタ１内に空気が入るのを妨げるため、燃料フィルタ１を通過して濾過される燃料が止まっても燃料フィルタ１内に空気が入ることはなく、気体除去装置８内は負圧となるため、常に燃料フィルタ１内に燃料が充填された状態が維持される。また、排気弁１６及び逆止弁１７と平行に、通常は閉じられていて、メインテナンス等で燃料フィルタ１から燃料を抜くために、この燃料フィルタ１に空気を流入させるために開放する吸気弁１８が配設されている。
【００２７】
以上に説明したように、燃料フィルタ１においては、通常運用を開始する前に、燃料フィルタ１内部（つまり外周空間９）にある空気を外部に排出させる目的で、この外周空間９に燃料を充填させる作業（液張り作業）を行う必要がある。このとき、燃料フィルタ１を通過する燃料の流量が多い場合（つまり、流速が速い場合）に特に燃料が帯電しやすいため、液張り作業では通常の運用時に比べて燃料の流量を１／３程度にして行う。こうして、流量を少なくして液張り作業を行うことにより、外周空間９に空気が残っている状態でも燃料が帯電せず安全性を確保することができる。上述のように気体除去装置８には、フロート１４の位置を確認することができる表示窓１５が形成されているため、この表示窓１５からフロート１４の位置を目視で確認することにより、燃料がこの気体除去装置８内（つまり、外周空間９）に充填されていることを確認することができる。フロート１４が上方に移動して、燃料フィルタ１に燃料が充填されたことが確認できた状態で、燃料の流量を通常の運用状態にする。
【００２８】
以上のように気体除去装置８を構成すると、フロート１４の位置を表示する表示窓１５を設けることにより実現できるため、簡単な構造で実現することができる。また、図４（Ａ）に示す通り、従来の気体除去装置８は、シェルカバー２の上部に形成された取付部１０に取付けられている。そのため、上記において説明したように気体除去装置８を構成すれば、図４（Ｂ）に示すように、シェルカバー２の上部に形成された取付部１０に表示窓１５を有した気体除去装置８を取付けることができるため、既設の燃料フィルタにも付け替えることが可能である。
【００２９】
なお、上述の説明では気体除去装置８の筒部１２に内部のフロート１４の位置を確認するための表示窓１５を設け、この表示窓１５からフロートの１４の位置を目視して気体除去装置８内の燃料の液面レベルを確認するように構成したが、この表示窓１５に変えて液面計で実現することも可能である。液面計で実現した場合を図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す。図５（Ａ）に示す通り、筒部１２に液面計３０が設けられており、この液面計の表示部３０ａから筒部１２に充填されている燃料の液面レベルが確認できるように構成されている。この場合も、シェルカバー２の上部に形成された取付部１０に取付け可能に構成されているため、既設の燃料フィルタに対しても取付けることができる。
【００３０】
また、上述の実施例では気体除去装置８内に導入された燃料の液面レベルを確認する場合について説明したが、より広い範囲（例えば、シェルカバー２から気体除去装置８まで）の燃料の液面レベルを表示するように構成することも可能である。図６は、シェルカバー２と気体除去装置８の間にある燃料の液面レベルを表示するために、液面計３１を取付けた場合を示している。気体除去装置８に液面計を設けた場合、燃料が外周空間９に充填されて気体除去装置８に導入されるまでは、燃料フィルタ１内の燃料の液面レベルを確認することができないが、このようにシェルカバー２から燃料フィルタ１内の燃料の液面レベルを表示することにより、燃料フィルタ１内の燃料の状況をより正確に把握することができる。なお、この場合は、シェルカバー２と気体除去装置８に液面計３１が配設されているため、気体除去装置８のみを取替えることでの対応はできないため、既設の燃料フィルタに取付けることは難しく、新設の燃料フィルタでの対応となる。
【００３１】
このように燃料フィルタ１内に充填された燃料の液面レベルの表示を液面計で実現することにより、フロート１４の位置を表示窓１５から確認するのに比べて、より正確な液面レベルを知ることができる。なお、上述の液面計には、直視式液面計やマグネット式液面計等を用いることが可能である。本発明に係る燃料フィルタ１においてはこの燃料フィルタ１の上部に液面計が配設されることから、マグネット式液面計にすると、下方から液面計を見上げたときに、液面レベルの表示が見易くなる。
【００３２】
なお、上述の実施例では、燃料フィルタ１を２つのフィルタエレメント４，５を用いて構成した場合について説明したが、本発明がこの構成に限定されるわけではなく、１つのフィルタエレメントを用いた場合でも同様の効果を有するように構成することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る燃料フィルタによれば、ケースの上部に設けられた気体除去装置に内部に導入された燃料の液面レベルを表示する液面レベル表示部を有するように構成するため、燃料フィルタ内に燃料が充填されたことを目視で確認できるため、燃料フィルタ内の空気が確実に排出された状態で使用することができる。このため、燃料フィルタを通過する燃料が帯電してこの燃料フィルタ内で放電したとしても安全性を低下させることがない。
【００３４】
なお、この気体除去装置内を移動可能で気体除去装置内に導入された燃料の液面に浮遊するフロートを有し、このフロートの位置を表示する表示窓を有するように気体除去装置を構成すると、簡単な構造で燃料の液面レベルを表示することができる。
【００３５】
あるいは、液面レベル表示部を液面計で構成すると、燃料フィルタ内に導入された燃料の液面レベルがより正確に表示されるため、燃料フィルタ内に充填された燃料の液面レベルが確認がしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料フィルタの気体除去装置に関する側面図である。
【図２】本発明に係る燃料フィルタの側面図である。
【図３】燃料フィルタに用いられるフィルタエレメントの断面図である。
【図４】燃料フィルタに用いられれる気体除去装置の側面図であり、（Ａ）が従来の気体除去装置の側面図であり、（Ｂ）が本発明に係る燃料フィルタに用いられる気体除去装置の側面図及びこの気体除去装置が有する弁を表す系統図である。
【図５】本発明に係る燃料フィルタに液面計を用いた場合の側面図であり、（Ａ）が気体除去装置全体の側面図であり、（Ｂ）が液面計の表示部示す側面図である。
【図６】液面計を燃料フィルタのシェルカバーと気体除去装置の間に配設して実現した場合を示す側面図である。
【符号の説明】
１  燃料フィルタ
２  シェルカバー
３  ケース
４  フィルタエレメント（コアレッサカートリッジ）
５  フィルタエレメント（セパレータカートリッジ）
６  流入孔
７  流出孔
８  気体除去装置
１４  フロート
１５  表示窓
３０  液面計
【図１】
2004183522.tif 000003
【図２】
2004183522.tif 000004
【図３】
2004183522.tif 000005
【図４】
2004183522.tif 000006
【図５】
2004183522.tif 000007
【図６】
2004183522.tif 000008