(57)【要約】【解決手段】本発明は、燃料濾過器（１）内を流れる燃料流から微粒子及び水を分離するためのフィルタエレメント（２）と、上記分離された水（７）を収集するための収集空間（６）と、上記分離された水（７）を排出するための脱水装置（３）と、を備えた燃料濾過器（１）に関するものである。ここで、本発明の本質は、上記脱水装置（３）が、上記分離された水（７）に混入されている炭化水素を吸着するための炭化水素吸着器（９）を備えていることである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料濾過器（１）内を流れる燃料流から微粒子及び水を分離するためのフィルタエレメント（２）と、
分離された水（７）を収集するための収集空間（６）と、
上記燃料濾過器（１）と共に１つの装置、又は個別のモジュールとされ、分離された水（７）を上記燃料濾過器（１）から除去するための脱水装置（３）と、を備えた燃料濾過器（１）であって、
上記脱水装置（３）は、上記分離された水（７）に混入された炭化水素を吸着するための炭化水素吸着器（９）を備えていることを特徴とする燃料濾過器。
【請求項２】
請求項１記載の燃料濾過器において、
上記炭化水素吸着器（９）は、活性化炭素からなり、若しくは活性化炭素を含んでおり、又は、上記炭化水素吸着器（９）は、ゼオライト、金属有機基体若しくは無極性の吸着材を有することを特徴とする燃料濾過器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料濾過器において、
手動で切換可能とされ、定期的に切換可能とされ、又は上記収集空間（６）の充填度合いと相関関係のあるものとされる第１の切換可能なバルブ（８）が、上記分離された水の収集空間（６）と上記脱水装置（３）との間に配設され、それによって分離された水の上記収集空間（６）からの排水を調整することを特徴とする燃料濾過器。
【請求項４】
請求項３記載の燃料濾過器において、
上記収集空間（６）の充填度合いを検出するために、水位センサー（１１）が設けられており、当該水位センサー（１１）は、少なくとも、上記収集空間（６）の充填度合いと相関関係のあるものとして上記燃料濾過器（１）と上記脱水装置（３）との間に位置する上記第１バルブ（８）を開閉し、それよって、上記収集空間（６）からの分離された水（７）の排水を調整することを特徴とする燃料濾過器。
【請求項５】
請求項４記載の燃料濾過器において、
上記水位センサー（１１）は、２レベルのセンサーであることを特徴とする燃料濾過器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料濾過器において、
炭化水素吸着体の供給が燃料濾過器（１）の耐用年数に合わせられており、及び／又は、上記炭化水素吸着器（９）は取替可能とされていることを特徴とする燃料濾過器（１）。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１つに記載の燃料濾過器において、
手動で切換可能とされ、定期的に切換可能とされ、又は第１バルブ（８）に相関関係のあるものとされる第２の切換可能なバルブ（１２）が、上記炭化水素吸着器（９）の下流側に設けられており、それによって、炭化水素で汚れた水（７）の上記炭化水素吸着器（９）内での滞留時間を調整することを特徴とする燃料濾過器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料濾過器において、
上記分離された水（７）が圧力を受けずに重力によって排水されるように、上記脱水装置（３）が燃料濾過器（１）の下に配設され、又は、上記分離された水（７）を圧力の影響下で排水するための燃料ポンプが取り付けられていることを特徴とする燃料濾過器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１のプレアンブルに記載の燃料濾過器内を流れる燃料流から微粒子及び水を分離するためのフィルタエレメントを備えた燃料濾過器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の最大可能効率を達成できるよう、特に汚れた微粒子を燃料から濾過するとともに燃料に混入した水を分離するために、燃料濾過器は通常燃料管路に設けられる。燃料から分離された水に燃料構成成分が存在している可能性は完全には除外できないので、この水を直接自然環境に排出するのではなく、その代わりに、この水に未だ存在している大量の燃料を除去しなければならない。
【０００３】
分離された水に未だ存在している燃料を分離するための１つの可能性がドイツ連邦共和国１０  ２００５  ０００６５８．２公開特許に開示されており、それには燃料濾過器内を流れる燃料流から微粒子及び水を濾過するためのフィルタエレメントを備えた燃料濾過器と、濾過された水を燃料濾過器から除去する脱水装置とが記載されている。脱水装置は、独立の構成要素とされており、必要に応じてフィルタエレメントから分離することができる。脱水装置内には、水に対して半透性で且つ排水路で水平に支えられ、燃料構成成分の通過を阻止する半透膜が設けられている。分離された水に未だ存在している燃料構成成分は、半透膜によって分離される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、分離された水に未だ存在している燃料構成成分の極めて簡単且つ効果的な分離を可能にするような、改良された実施形態又は汎用タイプの燃料濾過器と異なる実施形態を提供するという問題に関するものである。
【０００５】
本発明の課題は、前記問題を解決するための手段を講じることであり、当該問題が本発明の請求項１に記載の構成を全て備える燃料濾過器によって解決される。有利且つ適当な実施形態が従属項の主題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、分離された水から濾過器を用いて炭化水素を物理的に分離するという、つまり、炭化水素を吸着し、それによって、分離された水から炭化水素を取り出すという一般的な思想に基づいている。この目的のために、分離された水を燃料濾過器から除去するのに役立つ脱水装置は、分離された水に混入された炭化水素を、その内面、すなわち、炭化水素を吸着する箇所に添加することが可能な炭化水素吸着器を備えている。ここでの原則は、吸着器の内部表面が大きい程、炭化水素吸着器の吸着効果及び／又は吸着能力が大きくなり、洗浄効果が大きくなるということである。そのような炭化水素吸着器は、今日安価で且つほぼどのような形状でも製造することができ、高い吸着能力と、吸着器によって浄化された水を好ましい状態で自然環境に放出することが十分可能な高い洗浄効果とが、内面寸法及び／又は流動比次第で、確実なものとなる。
【０００７】
炭化水素吸着器は望ましくは活性化炭素であり、又は少なくとも活性化炭素を含有している。活性化炭素は、非常に大きな表面積と空隙率の高い多孔質構造を有する細粒炭素である。それ故、活性化炭素の吸着能力は特に高く、その吸着能力は炭化水素に対しては特に顕著であり、そのため、例えばタンク装置の排気フィルタといった濾過装置において既に広く用いられている。さらに、活性化炭素は、実質上様々な形状で製造できるとともに安価でもあり、これにより、分離された水の中に残っている炭化水素構成成分の効果的な分離は、従来のものと比較して安価な方法によって達成することができる。
【０００８】
発明手法の更なる有利な実施形態では、第１の切換可能なバルブが分離された水の収集空間と脱水装置との間に設けられており、当該バルブは、手動で切換可能なバルブ、定期的に切換可能なバルブ、又は収集空間の充填度合いと相関関係のあるものとされており、それ故、分離された水の収集空間からの排水を調節する。ここでは、切換可能なバルブは、通常閉じているとともに、手動又は一定間隔で自動的に開くことが想定される。切換可能な第１バルブの手動操作は制御板上で発生する警告信号によって開始されるが、例えば、収集空間の充填度合いが一定値に達すると発生する当該警告信号により、例えば第１バルブの自動操作を発動させて、燃料から分離されるとともに収集空間に収集されている水を、炭化水素吸着器に供給することも考えられる。この記載は、分離された水を収集空間から排水することに関し異なる可能性があり、これにより本発明の燃料濾過器が異なる変形例として用いられる可能性があることを示す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の燃料濾過器を示す唯一の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に詳細に説明される有利で代表的な実施形態は図において概略的に図化されている。
【００１１】
図１に示すように、本発明の燃料濾過器１は、フィルタエレメント２と脱水装置３を備えている。脱水装置３は、燃料濾過器１と共に１つの装置としてもよいし、個別のモジュールとしてもよい。燃料濾過器１は、通常燃料管路４に接続されるとともに当該燃料濾過器１内を流れる燃料流から微粒子及び水７を分離するようになっている。フィルタエレメント２は、簡単に交換できるように、フィルタカートリッジとしてもよく、また燃料濾過器１のハウジング５に着脱可能に接続されるようにしてもよい。
【００１２】
フィルタエレメント２の下には、燃料流から分離された水７を収集するための収集空間６が設けられている。切換可能な第１バルブ８を備えた排水口は、収集空間６の低い箇所に設けられており、上記バルブは、開いた状態では、収集空間６と当該収集空間６の下流側の脱水装置３とを接続している。本発明によれば、脱水装置３は分離された水７に混入された炭化水素を吸着するための炭化水素吸着器９を備えている。第１バルブ８が開かれると、燃料から分離されて収集空間６に収集されている水７が、当該水７に残存した炭化水素の破片をその内部で濾過する炭化水素吸着器９を通って流れる。今や清浄された水７は炭化水素吸着器９の下流側の自然環境に排出される。
【００１３】
炭化水素吸着器は望ましくは活性化炭素であり、又は少なくとも活性化炭素を含有している。活性化炭素は、主として（大部分＞９０％）、強い多孔質構造を有する炭素からなる。加えて、活性化炭素の内表面積は５００〜２０００ｍ２／ｇであり、このことは活性化炭素の高い吸収能力を説明することになる。炭化水素吸着器９は、その内部を通る水７が当該炭化水素吸着器９の内部にできるだけ長く留まるように、また、活性化炭素及び／又は炭化水素吸着器９によって、分離された水７からできるだけ多くの炭化水素が取り除かれるように設計されるのが好ましい。吸着能力は、炭化水素吸着器９の濾過効果の特性量として用いてもよい。例えば、ゼオライトや金属有機基体といった他の吸着体や無極性の他の吸着体も、もちろん炭化水素吸着器９として用いてよい。
【００１４】
分離された水７と脱水装置３との間に設けられる第１の切換可能なバルブ８は、手動で切換可能な、定期的に切換可能な、又は収集空間６の充填度合いと相関関係があるものとすることができ、それ故、分離された水７の収集空間６からの排水を調節することができる。ここでは、バルブ８を時々手動で開閉することや、例えば一定間隔で開閉するというように制御装置１０により自動的に開閉することが考えられる。
【００１５】
もし第１バルブ８を収集空間６の充填度合いと相関関係があるものとするなら、当該充填度合いを検出するための水位センサー１１を設けるのが望ましく、上記水位センサーは、収集空間６における平均充填度合いを制御装置１０に送信するように設計される。ここでは、水位センサー１１として、例えば、収集空間の充填度合いを２段階で検出し、それらを制御装置に送信するような２レベルのセンサーとして設計することが考えられる。また、２つの水位センサー１１を設けて、その内の一方が収集空間６の高い方の充填度合いを検出するとともに他方が収集空間６の低い方の充填度合いを検出して、それを制御装置１０に送信することももちろん考えられる。もし収集空間６の充填度合いが上限値に達すれば、信号が水位センサー１１から制御装置１０に送られ、それに続いて、第１バルブ８が開き、これによって水７が脱水装置３に流れ込み、及び／又は炭化水素吸着器９を通る。第１バルブ８は、収集空間６の充填度合いが下限値に達するまでは、開いておくことが望ましく、それから水位センサー１１が対応する信号を制御装置１０に送信し、そのとき制御装置１０が第１バルブ８を閉じる。
【００１６】
図１は収集空間６の底部領域に設けられた水位センサー１１を示し、それによって、水位センサー１１をフィルタエレメント２を介して上から収集空間６内に沈めることも考えられる。
【００１７】
一般的に、炭化水素吸着器９は燃料濾過器１と同じ耐用年数を有するように大きくしてもよいし、例えばねじ込み式接続方式により簡単に交換できるようにしてもよく、ほとんど維持管理作業を要することなく必要に応じて簡単に交換できるように燃料濾過器１と接続される。据え付け空間の観点から可能であれば、耐用年数は、約百万から百五十万キロメータ及び／又は１５年として設計すべきである。もし必要な据え付け空間が利用できない場合には、炭化水素吸着器９を定期的に換えるｎ回フィルタと交換することが望ましい。
【００１８】
図１に示すように、第１バルブ８と同様に、手動で切換可能な、定期的に切換可能な、又は第１バルブ８と相関関係のあるものとされる第２の切換可能なバルブ１２が、炭化水素吸着器９の下流側に設けられている。第２バルブ１２が閉じられると、炭化水素吸着器９から水７が流れ出るのが阻止されることから、第２バルブ１２を設けることは、炭化水素吸着器９における水７の滞留時間を延長できるという大きな利点がある。炭化水素吸着器９における水７の長い滞留時間は、当該水７の洗浄に対してプラスの効果を有することから、かような第２バルブ１２は明らかに洗浄効果を向上させ、したがって、未だ水７の中に存在する炭化水素残留物による環境汚染を減少させる。第１バルブ８及び／又は第２バルブ１２は、例えばソレノイドバルブとしてもよく、対応する電線路により切り換えるために制御装置１０と接続するようにしてもよい。第２バルブ１２の使用は必須ではなく、それ故、第２バルブ１２は図１中で破線で表現されている。一般に、第２バルブ１２もまた、万が一の第１バルブ８が確実に閉じない場合には、付加的な保護手段として機能する。それ故、第１及び第２バルブ８，１２は二重系を形成する。
【００１９】
図１に示すように、脱水装置３は、フィルタエレメント２の下に及び／又は燃料濾過器１の底に配設されているので、分離された水７は単に重力だけで排出される。しかしながら、分離された水を排出するために燃料ポンプ（図示せず）をつけることによって分離された水７を圧力下で排出することが可能になるので、フィルタエレメント２に対する脱水装置３の他の代替的配置も考えられる。
【００２０】
一般的に、全ての可能な実施形態にとって、分離された水７の炭化水素吸着器９における最長可能滞留時間は実行されるべきものであり、炭化水素吸着器の対応する幾何的デザインによって、及び／又は、上述した第２バルブ１２によって達成することができる。
【００２１】
明細書で定義され、及び以下の請求項に記載された全ての機構は、個別であろうが如何様に組み合わせようが、本発明の本質である。
【図１】
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【国際調査報告】
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