舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置
【課題】濾過装置の製造コストの低減と、濾過装置の分散化を容易に図ることができるようにする。
【解決手段】フィルターエレメント１１を円筒形状のシームレスニッケル薄膜により構成することによって、従来濾過装置のように、枠部材との溶接等の作業が不要となるので、フィルター５の製造の容易化が可能となり製造コストの低減を図ることができる。更に、１つのタンク本体１内に複数個のフィルター５を設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【解決手段】フィルターエレメント１１を円筒形状のシームレスニッケル薄膜により構成することによって、従来濾過装置のように、枠部材との溶接等の作業が不要となるので、フィルター５の製造の容易化が可能となり製造コストの低減を図ることができる。更に、１つのタンク本体１内に複数個のフィルター５を設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置、特に、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の固形不純物を確実に捕捉することができることは勿論、フィルターの製造の容易化を可能にすることによって、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、舶用ディーゼル機関の燃料としては、原油を常圧で加熱して軽質分を取り出す常圧分留方式による石油精製時に生じた残渣油が使用されていた。一方、近年の世界的な軽質油の需要の増大に伴い、石油精製法のほとんどが、常圧分留方式による石油精製時に生じた残渣油に、アルミナ、シリカ等の添加剤を添加し、減圧下で加熱して、さらに軽質分
を取り出す減圧分留方式が採用されている。
【０００３】
このため、減圧分留方式により分留された後に残る残渣油は、極めて粗悪なものとなる。この極めて粗悪な残渣油に、常圧分留された後の残渣油を混合して粘度を調整した残渣油が舶用ディーゼル機関の重油燃料として提供されている。
【０００４】
この重油燃料は、極めて粗悪な上に、減圧分留時に使用されたアルミナ、シリカ等の添加剤あるいは残留炭素が減圧分留後、十分に除去されずに、不純物として残留している場合がある。このように、アルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物が混入した重油燃料を舶用ディーゼル機関に使用した場合、舶用ディーゼル機関に種々の悪影響を及ぼすことが報告されている。
【０００５】
そこで、舶用ディーゼル機関への重油燃料の供給側に、上記不純物を除去する濾過装置が重油燃料の前処理手段として設置されている。この濾過装置として、特許文献１（実用新案登録第２５７１４０２号公報）には、下記のような濾過装置が開示されている。以下、この濾過装置を従来濾過装置といい、図面を参照しながら説明する。
【０００６】
図７は、従来濾過装置を示す概略断面図、図８は、従来濾過装置のフィルターを示す分解斜視図、図９は、従来濾過装置のフィルターエレメントを示す部分断面図である。
【０００７】
図７に示すように、従来濾過装置は、タンク２６内に、図８に示すようなフィルター２７を複数枚、積層して設置したものから構成されている。フィルター２７は、フィルターエレメント２８とこれを補強する枠部材２９とから構成されている。フィルターエレメント２８は、円形状濾過孔２８Ａが間隔をあけて多数、形成された、例えば、ニッケル薄膜から構成されている。
【０００８】
図９に示すように、濾過孔２８Ａは、ラッパ状に形成されていて、後述するように、重油燃料は、濾過孔２８Ａの小径側から大径側に向かって流れる。濾過孔２８Ａがラッパ状に形成されているので、不純物による目詰まりが生じにくく、しかも、後述するフィルター目詰まり時の逆洗も容易に行える。
【０００９】
円形状濾過孔２８Ａが形成されたフィルターエレメント２８は、電気めっき法により製造することができる。すなわち、ニッケル薄膜に円形状濾過孔２８Ａが形成されたフィルターエレメント２８を製造するには、図１０の、フィルターエレメントを製造する電気めっき装置を示す概略断面図に示すように、硫酸ニッケルを含むめっき浴中に、ニッケル板３０と、濾過孔２８Ａに対応する非電導部が表面に予め形成されたロール３１とを浸漬し、陽極（+）にニッケル板３０を、そして、陰極に（-）にロール３１を接続し、直流電源３２から電圧を印加する。これによって、ニッケルイオン（Ｎｉ2+）が陰極側に移動して、ロール３１の表面にニッケル皮膜がめっきされる。非電導部には、ニッケル皮膜がめっきされないので、ロール３１からめっき皮膜を剥離すれば、円形状濾過孔３８Ａが形成されたフィルターエレメント３８が製造される。めっきにより形成される円形状濾過孔３８Ａは、平行孔にはならず、ラッパ状になる。
【００１０】
従来濾過装置によれば、以下のようにして、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入している固形不純物が濾過される。
【００１１】
図７に示すように、アルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物が混入した未処理重油燃料が三方弁３３を介してタンク２６内に供給されると、未処理重油燃料中の不純物（Ｓ）は、フィルター２７を通過する過程で、濾過孔２８Ａに捕捉される。このようにして、不純物（Ｓ）が濾過されたクリーンな処理後重油燃料は、タンク２６外に排出され、舶用ディーゼル機関に供給される。タンク２６内に溜まったスラッジ状の不純物（Ｓ）は、適宜、タンク２６外に排出される。
【００１２】
濾過処理が進行するに伴い不純物が濾過孔２８Ａに捕捉されて濾過効率が低下するが、この場合には、三方弁３３を切り替えて、未処理重油燃料をタンク２６内に逆流させる。このように未処理重油燃料を濾過孔２８Ａの大径側から小径側に流して、フィルターエレメント２８を逆洗することによって、濾過孔２８Ａに捕捉された不純物が除去され、これにより不純物の濾過効率を復帰させることができる。
【００１３】
上述した従来濾過装置によれば、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物を目標である９０％程度まで除去することができるが、濾過孔２８Ａをラッパ状に形成する必要があることから、ニッケル薄膜の単位面積当たりに形成する濾過孔２８Ａの個数が制限され、フィルターエレメント２８における濾過孔２８Ａの開口率は、約１％程度にとどまる。すなわち、開口率を低くせざるを得ない。
【００１４】
従って、フィルターエレメント２８を多数枚、使用せざるを得ず、濾過装置の大型化およびコスト高が避けられない。濾過装置が大型化すると、船舶内の限られたスペースへの設置ができず、上記従来濾過装置が舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物の除去に極めて有効であるにもかかわらず、その採用に至らないことがあった。
【００１５】
そこで、上記問題点を解決することを目的としたフィルターが特許文献２（特開２００８−０１９８３８号公報）に開示されている。以下、このフィルターを従来フィルターという。
【００１６】
従来フィルター３４は、図１１の従来フィルターを示す斜視図、および、従来フィルターの部分拡大斜視図を示す図１２に示すように、両面に格子状補強部材３６が配されたフィルターエレメント３５を枠部材３７に取り付けたものから構成されている。フィルターエレメント３５は、長孔の濾過孔３５Ａが間隔をあけて多数、形成された、例えば、ニッケル薄膜から構成され、濾過孔３５Ａは、重油燃料の流入側から流出側に向かってラッパ状に広がっている。流入側の濾過孔３５Ａの寸法は、例えば、幅が１５〜２５μｍ、長さが２００〜１０００μｍである。
【００１７】
舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の固形不純物は、球状であることから、フィルターエレメント３５に形成する濾過孔３５Ａを、従来濾過装置のように円形から長孔にしても、不純物の捕捉効果は変わらず、長孔にした分、円形の場合に比べて、濾過孔の開口率を大幅に向上させることができ、この結果、濾過装置を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】実用新案登録第２５７１４０２号公報
【特許文献２】特開２００８−０１９８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述したように構成されている従来フィルター３４を上記従来濾過装置に適用すれば、不純物を捕捉する濾過孔の開口率を増大させることができる結果、濾過装置を小型化することができる。
【００２０】
しかし、従来フィルター３４の製造に多大な時間と手間を要するために、濾過装置の価格の低減を図ることができなかった。すなわち、濾過に際して、フィルターエレメント３５には高圧が作用するので、両面を格子状補強部材３６により補強されたニッケル薄膜の全周を溶接等により枠部材３７に強固かつ確実に固定する必要があるが、ニッケル薄膜と枠部材３７との溶接が簡単に行えず、一部でも不完全な固定箇所があると、ニッケル薄膜の剥離事故が生じ、濾過効率が著しく低下するといった問題があった。
【００２１】
このように、従来フィルター３４の製造に多大な時間と手間を要するために、濾過装置の価格の低減を図ることができなかった。
【００２２】
従って、この発明の目的は、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の球状固形不純物を確実に捕捉することができることは勿論、フィルターの製造の容易化を可能にすることによって、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。
【００２４】
請求項１に記載の発明は、上部に開閉弁付き燃料流入口が形成され、下部に開閉弁付きドレン油排出口および濾過後の燃料排出口が形成されたタンク本体と、前記タンク本体内に垂直に設けられた複数本のフィルターとからなり、前記フィルターは、円筒形状の補強用枠体と、前記補強用枠体の外側に嵌め込まれた円筒形状のフィルターエレメントとを備え、前記フィルターエレメントは、円筒形状のシームレスニッケル薄膜に間隔をあけて複数個の濾過孔が形成されたものからなり、前記濾過孔は、前記フィルターエレメントの外側から内側に向ってラッパ状に広がっており、濾過に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を開き、前記ドレン油排出口の開閉弁を閉じた状態で、前記燃料流入口から前記タンク本体内に燃料を供給し、燃料が前記フィルターエレメントの外側から内側に向って流入する過程で、燃料に混入する固形不純物を前記濾過孔に捕捉させて濾過し、濾過後の燃料は、前記燃料排出口から前記タンク本体外に排出し、フィルターの逆洗に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を閉じ、前記ドレン油排出口の開閉弁を開いた状態で、前記燃料排出口から前記フィルター内に燃料を流入させ、燃料を前記フィルターエレメントの内側から外側に向って逆流させることによって、前記濾過孔に捕捉された前記固形不純物を除去し、前記固形不純物を除去したドレン油は、前記ドレン油排出口から前記タンク本体外に排出することに特徴を有するものである。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記流入側の前記濾過孔の寸法は、幅が１５〜５０μｍ、長さが２００〜１０００μｍであることに特徴を有するものである。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載において、前記フィルターエレメントは、精密クロムメッキが施されていることに特徴を有するものである。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記濾過孔は、千鳥状に配列されていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の固形不純物を確実に捕捉することができることは勿論、フィルターの製造の容易化を可能にすることによって、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる。また、１つのタンク本体内に複数個のフィルターを設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す正面図である。
【図４】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す平面図である。
【図５】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置のフィルターエレメントを示す斜視図である。
【図６】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を複数台、設置した場合の配管図である。
【図７】従来濾過装置を示す概略断面図である。
【図８】従来濾過装置のフィルターを示す斜視図である。
【図９】従来濾過装置のフィルターエレメントを示す部分断面図である。
【図１０】フィルターエレメントを製造する電気めっき装置を示す概略断面図である。
【図１１】従来フィルターを示す斜視図である。
【図１２】従来フィルターの部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を示す断面図、図２は、 図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す正面図、図４は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す平面図、図５は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置のフィルターエレメントを示す斜視図である。
【００３２】
図１および図２において、１は、垂直に設置された円筒形状のタンク本体である。タンク本体１の上蓋１Ａには、開閉弁Ａが取り付けられた燃料流入口２が形成され、タンク本体１の下蓋１Ｂには、開閉弁Ｂが取り付けられたドレン油排出口３が形成され、タンク本体１の下部の後述する下部室９には、濾過後の燃料排出口４が形成されている。
【００３３】
５は、タンク本体１内に収容された複数個（この例では５個）の円筒形状をなすフィルターである。フィルター５の具体的な構成は、後述する。フィルター５は、上部固定板６と下部固定板７との間に垂直に固定されている。上部固定板６は、複数本（この例では５本）の連結ボルト８を介して下部固定板７と間隔をあけて連結されている。上部固定板６は、リング状に形成され、上部固定板６とタンク本体１の内周面との間には、隙間（Ｓ）が形成されている。後述するように、燃料は、上部固定板６の中央部の開口６Ａおよび前記隙間（Ｓ）からタンク本体１内に流れ込む。
【００３４】
フィルター５の上端は、上部固定板６により閉塞されている。下部固定板７は、タンク本体１の下蓋１Ｂの上方に固定されている。このように、下部固定板７によりタンク本体１を仕切ることによって、タンク本体１の下部に下部室９が形成されている。下部固定板７の中央部には、開口７Ａが形成され、開口７Ａにドレン油排出口３が接続されている。フィルター５の下端は、下部固定板７を貫通して下部室９に開口している。
【００３５】
フィルター５は、図３から図５に示すように、円筒形状の補強用枠体１０と、補強用枠体１０の外側に嵌め込まれた円筒形状のフィルターエレメント１１とからなっている。上述したように、フィルター５の上端は、上部固定板６により閉鎖され、下端は、下部固定板７を貫通し、下部室９に開口している。
【００３６】
補強用枠体１０は、複数個の金属製リング１２と、リング１２を間隔をあけて連結する金属製棒材１３と、リング１２の外側に被せられた金属製網１４とから構成されている。
【００３７】
フィルターエレメント１１は、精密クロムメッキが施された円筒形状のシームレスニッケル薄膜に、間隔をあけて千鳥状に配された複数個の濾過孔１１Ａが形成されたものからなり、網１４の外側に嵌め込まれている。濾過孔１１Ａは、幅が１５〜５０μｍ、長さが２００〜１０００μｍの大きさを有し、フィルターエレメント１１の外側から内側に向ってラッパ状に広がっている。なお、濾過孔１１Ａの形状は、長四角以外の形状であっても良い。
【００３８】
上述のように、フィルターエレメント１１は、濾過孔１１Ａが形成された円筒形状のシームレスニッケル薄膜により構成されているので、従来濾過装置のように、枠部材との溶接が不要となる。これによって、フィルター５の製造の容易化が可能になるので、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００３９】
しかも、１つのタンク本体１内に複数個のフィルター５を設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【００４０】
さらに、フィルターエレメント１１は、円筒形でしかもシームレスであるので、濾過時の内圧は、フィルターエレメント１１に均等に作用する。従って、フィルターエレメント１１の内圧に対する強度を十分に高めることができる。一方、外圧に対しては、補強用枠体１０により補強されるので、フィルターエレメント１１の外圧に対する強度を十分に高めることができる。
【００４１】
以上のように構成されている、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置による重油燃料（以下、単に燃料という。）の濾過方法を、図６に示すように、濾過装置が５台（Ｎｏ．１からＮｏ．５）、設置されている場合を例にとって説明する。
【００４２】
Ｎｏ．１からＮｏ．５濾過装置の開閉弁Ａ１からＡ５を開放すると共に、開閉弁Ｂ１からＢ５を閉鎖する。これによって、燃料タンクからの燃料は、分配弁１５を介して各濾過装置のタンク本体１内に供給される。すなわち、燃料は、図１中、実線で示すように、燃料流入口２から上部固定板６の開口６Ａおよび隙間（Ｓ）を通ってタンク本体１内に流入する。タンク本体１内に流入した燃料は、円筒形状の各フィルター５の外側から内側に向かって流れ、この過程で、燃料に混入する球状固形不純物がフィルターエレメント１１の濾過孔１１Ａに捕捉される。球状固形不純物が捕捉されてクリーンになった燃料は、下部室９内に流入し、エンジン（図示せず）に供給される。
【００４３】
一方、濾過孔１１Ａに捕捉された球状固形不純物を除去するために、例えば、Ｎｏ．１濾過装置のフィルター５を逆洗するには、Ｎｏ．１濾過装置の開閉弁Ａ１を閉鎖すると共に、開閉弁Ｂ１を開放する。このようにすると、他の濾過装置Ｎｏ．２からＮｏ．５には、燃料が高圧で供給されているので、その圧力で、燃料は、図１中、一点鎖線で示すように、Ｎｏ．１濾過装置の燃料排出口４から下部室９を経て円筒形状のフィルター５の内側から外側に向かって逆流する。これにより、Ｎｏ．１濾過装置のフィルターエレメント１１の濾過孔１１Ａに捕捉された球状固形不純物は、濾過孔１１Ａから除去される。逆洗後の燃料は、ドレン油となって下部固定板７の開口７Ａを通ってドレン油排出口３からドレンタンク（図示せず）に送られる。
【００４４】
以上の操作をＮｏ．２からＮｏ．５濾過装置に対して行うことによって、全ての濾過装置を逆洗することができる。
【００４５】
以上説明したように、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置によれば、フィルターエレメント１１を円筒形状のシームレスニッケル薄膜により構成することによって、従来濾過装置のように、枠部材との溶接等の作業が不要となるので、フィルター５の製造の容易化が可能となる。この結果、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００４６】
しかも、１つのタンク本体１内に複数個のフィルター５を設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【００４７】
さらに、フィルターエレメント１１は、円筒形でしかもシームレスであるので、濾過時の内圧は、フィルターエレメント１１に均等に作用する。従って、フィルターエレメント１１の内圧に対する強度を十分に高めることができる。一方、外圧に対しては、補強用枠体１０により補強されるので、フィルターエレメント１１の外圧に対する強度を十分に高めることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：タンク本体
１Ａ：上蓋
１Ｂ：下蓋
２：燃料流入口
３：ドレン油排出口
４：燃料排出口
５：フィルター
６：上部固定板
６Ａ：開口
７：下部固定板
７Ａ：開口
８：連結ボルト
９：下部室
１０：補強用枠体
１１：フィルターエレメント
１１Ａ：濾過孔
１２：リング
１３：棒材
１４：網
１５：分配弁
２６：タンク
２７：フィルター
２８：フィルターエレメント
２９：枠部材
３０：ニッケル板
３１：ロール
３２：直流電源
３３：三方弁
３４：従来フィルター
３５：フィルターエレメント
３５Ａ：濾過孔
３６：補強部材
３７：枠部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置、特に、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の固形不純物を確実に捕捉することができることは勿論、フィルターの製造の容易化を可能にすることによって、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、舶用ディーゼル機関の燃料としては、原油を常圧で加熱して軽質分を取り出す常圧分留方式による石油精製時に生じた残渣油が使用されていた。一方、近年の世界的な軽質油の需要の増大に伴い、石油精製法のほとんどが、常圧分留方式による石油精製時に生じた残渣油に、アルミナ、シリカ等の添加剤を添加し、減圧下で加熱して、さらに軽質分
を取り出す減圧分留方式が採用されている。
【０００３】
このため、減圧分留方式により分留された後に残る残渣油は、極めて粗悪なものとなる。この極めて粗悪な残渣油に、常圧分留された後の残渣油を混合して粘度を調整した残渣油が舶用ディーゼル機関の重油燃料として提供されている。
【０００４】
この重油燃料は、極めて粗悪な上に、減圧分留時に使用されたアルミナ、シリカ等の添加剤あるいは残留炭素が減圧分留後、十分に除去されずに、不純物として残留している場合がある。このように、アルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物が混入した重油燃料を舶用ディーゼル機関に使用した場合、舶用ディーゼル機関に種々の悪影響を及ぼすことが報告されている。
【０００５】
そこで、舶用ディーゼル機関への重油燃料の供給側に、上記不純物を除去する濾過装置が重油燃料の前処理手段として設置されている。この濾過装置として、特許文献１（実用新案登録第２５７１４０２号公報）には、下記のような濾過装置が開示されている。以下、この濾過装置を従来濾過装置といい、図面を参照しながら説明する。
【０００６】
図７は、従来濾過装置を示す概略断面図、図８は、従来濾過装置のフィルターを示す分解斜視図、図９は、従来濾過装置のフィルターエレメントを示す部分断面図である。
【０００７】
図７に示すように、従来濾過装置は、タンク２６内に、図８に示すようなフィルター２７を複数枚、積層して設置したものから構成されている。フィルター２７は、フィルターエレメント２８とこれを補強する枠部材２９とから構成されている。フィルターエレメント２８は、円形状濾過孔２８Ａが間隔をあけて多数、形成された、例えば、ニッケル薄膜から構成されている。
【０００８】
図９に示すように、濾過孔２８Ａは、ラッパ状に形成されていて、後述するように、重油燃料は、濾過孔２８Ａの小径側から大径側に向かって流れる。濾過孔２８Ａがラッパ状に形成されているので、不純物による目詰まりが生じにくく、しかも、後述するフィルター目詰まり時の逆洗も容易に行える。
【０００９】
円形状濾過孔２８Ａが形成されたフィルターエレメント２８は、電気めっき法により製造することができる。すなわち、ニッケル薄膜に円形状濾過孔２８Ａが形成されたフィルターエレメント２８を製造するには、図１０の、フィルターエレメントを製造する電気めっき装置を示す概略断面図に示すように、硫酸ニッケルを含むめっき浴中に、ニッケル板３０と、濾過孔２８Ａに対応する非電導部が表面に予め形成されたロール３１とを浸漬し、陽極（+）にニッケル板３０を、そして、陰極に（-）にロール３１を接続し、直流電源３２から電圧を印加する。これによって、ニッケルイオン（Ｎｉ2+）が陰極側に移動して、ロール３１の表面にニッケル皮膜がめっきされる。非電導部には、ニッケル皮膜がめっきされないので、ロール３１からめっき皮膜を剥離すれば、円形状濾過孔３８Ａが形成されたフィルターエレメント３８が製造される。めっきにより形成される円形状濾過孔３８Ａは、平行孔にはならず、ラッパ状になる。
【００１０】
従来濾過装置によれば、以下のようにして、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入している固形不純物が濾過される。
【００１１】
図７に示すように、アルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物が混入した未処理重油燃料が三方弁３３を介してタンク２６内に供給されると、未処理重油燃料中の不純物（Ｓ）は、フィルター２７を通過する過程で、濾過孔２８Ａに捕捉される。このようにして、不純物（Ｓ）が濾過されたクリーンな処理後重油燃料は、タンク２６外に排出され、舶用ディーゼル機関に供給される。タンク２６内に溜まったスラッジ状の不純物（Ｓ）は、適宜、タンク２６外に排出される。
【００１２】
濾過処理が進行するに伴い不純物が濾過孔２８Ａに捕捉されて濾過効率が低下するが、この場合には、三方弁３３を切り替えて、未処理重油燃料をタンク２６内に逆流させる。このように未処理重油燃料を濾過孔２８Ａの大径側から小径側に流して、フィルターエレメント２８を逆洗することによって、濾過孔２８Ａに捕捉された不純物が除去され、これにより不純物の濾過効率を復帰させることができる。
【００１３】
上述した従来濾過装置によれば、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物を目標である９０％程度まで除去することができるが、濾過孔２８Ａをラッパ状に形成する必要があることから、ニッケル薄膜の単位面積当たりに形成する濾過孔２８Ａの個数が制限され、フィルターエレメント２８における濾過孔２８Ａの開口率は、約１％程度にとどまる。すなわち、開口率を低くせざるを得ない。
【００１４】
従って、フィルターエレメント２８を多数枚、使用せざるを得ず、濾過装置の大型化およびコスト高が避けられない。濾過装置が大型化すると、船舶内の限られたスペースへの設置ができず、上記従来濾過装置が舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の不純物の除去に極めて有効であるにもかかわらず、その採用に至らないことがあった。
【００１５】
そこで、上記問題点を解決することを目的としたフィルターが特許文献２（特開２００８−０１９８３８号公報）に開示されている。以下、このフィルターを従来フィルターという。
【００１６】
従来フィルター３４は、図１１の従来フィルターを示す斜視図、および、従来フィルターの部分拡大斜視図を示す図１２に示すように、両面に格子状補強部材３６が配されたフィルターエレメント３５を枠部材３７に取り付けたものから構成されている。フィルターエレメント３５は、長孔の濾過孔３５Ａが間隔をあけて多数、形成された、例えば、ニッケル薄膜から構成され、濾過孔３５Ａは、重油燃料の流入側から流出側に向かってラッパ状に広がっている。流入側の濾過孔３５Ａの寸法は、例えば、幅が１５〜２５μｍ、長さが２００〜１０００μｍである。
【００１７】
舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の固形不純物は、球状であることから、フィルターエレメント３５に形成する濾過孔３５Ａを、従来濾過装置のように円形から長孔にしても、不純物の捕捉効果は変わらず、長孔にした分、円形の場合に比べて、濾過孔の開口率を大幅に向上させることができ、この結果、濾過装置を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】実用新案登録第２５７１４０２号公報
【特許文献２】特開２００８−０１９８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述したように構成されている従来フィルター３４を上記従来濾過装置に適用すれば、不純物を捕捉する濾過孔の開口率を増大させることができる結果、濾過装置を小型化することができる。
【００２０】
しかし、従来フィルター３４の製造に多大な時間と手間を要するために、濾過装置の価格の低減を図ることができなかった。すなわち、濾過に際して、フィルターエレメント３５には高圧が作用するので、両面を格子状補強部材３６により補強されたニッケル薄膜の全周を溶接等により枠部材３７に強固かつ確実に固定する必要があるが、ニッケル薄膜と枠部材３７との溶接が簡単に行えず、一部でも不完全な固定箇所があると、ニッケル薄膜の剥離事故が生じ、濾過効率が著しく低下するといった問題があった。
【００２１】
このように、従来フィルター３４の製造に多大な時間と手間を要するために、濾過装置の価格の低減を図ることができなかった。
【００２２】
従って、この発明の目的は、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の球状固形不純物を確実に捕捉することができることは勿論、フィルターの製造の容易化を可能にすることによって、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。
【００２４】
請求項１に記載の発明は、上部に開閉弁付き燃料流入口が形成され、下部に開閉弁付きドレン油排出口および濾過後の燃料排出口が形成されたタンク本体と、前記タンク本体内に垂直に設けられた複数本のフィルターとからなり、前記フィルターは、円筒形状の補強用枠体と、前記補強用枠体の外側に嵌め込まれた円筒形状のフィルターエレメントとを備え、前記フィルターエレメントは、円筒形状のシームレスニッケル薄膜に間隔をあけて複数個の濾過孔が形成されたものからなり、前記濾過孔は、前記フィルターエレメントの外側から内側に向ってラッパ状に広がっており、濾過に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を開き、前記ドレン油排出口の開閉弁を閉じた状態で、前記燃料流入口から前記タンク本体内に燃料を供給し、燃料が前記フィルターエレメントの外側から内側に向って流入する過程で、燃料に混入する固形不純物を前記濾過孔に捕捉させて濾過し、濾過後の燃料は、前記燃料排出口から前記タンク本体外に排出し、フィルターの逆洗に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を閉じ、前記ドレン油排出口の開閉弁を開いた状態で、前記燃料排出口から前記フィルター内に燃料を流入させ、燃料を前記フィルターエレメントの内側から外側に向って逆流させることによって、前記濾過孔に捕捉された前記固形不純物を除去し、前記固形不純物を除去したドレン油は、前記ドレン油排出口から前記タンク本体外に排出することに特徴を有するものである。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記流入側の前記濾過孔の寸法は、幅が１５〜５０μｍ、長さが２００〜１０００μｍであることに特徴を有するものである。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載において、前記フィルターエレメントは、精密クロムメッキが施されていることに特徴を有するものである。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記濾過孔は、千鳥状に配列されていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、舶用ディーゼル機関の重油燃料中に混入するアルミナ、シリカ、残留炭素等の固形不純物を確実に捕捉することができることは勿論、フィルターの製造の容易化を可能にすることによって、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる。また、１つのタンク本体内に複数個のフィルターを設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す正面図である。
【図４】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す平面図である。
【図５】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置のフィルターエレメントを示す斜視図である。
【図６】この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を複数台、設置した場合の配管図である。
【図７】従来濾過装置を示す概略断面図である。
【図８】従来濾過装置のフィルターを示す斜視図である。
【図９】従来濾過装置のフィルターエレメントを示す部分断面図である。
【図１０】フィルターエレメントを製造する電気めっき装置を示す概略断面図である。
【図１１】従来フィルターを示す斜視図である。
【図１２】従来フィルターの部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置を示す断面図、図２は、 図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す正面図、図４は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置の補強用枠体を示す平面図、図５は、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置のフィルターエレメントを示す斜視図である。
【００３２】
図１および図２において、１は、垂直に設置された円筒形状のタンク本体である。タンク本体１の上蓋１Ａには、開閉弁Ａが取り付けられた燃料流入口２が形成され、タンク本体１の下蓋１Ｂには、開閉弁Ｂが取り付けられたドレン油排出口３が形成され、タンク本体１の下部の後述する下部室９には、濾過後の燃料排出口４が形成されている。
【００３３】
５は、タンク本体１内に収容された複数個（この例では５個）の円筒形状をなすフィルターである。フィルター５の具体的な構成は、後述する。フィルター５は、上部固定板６と下部固定板７との間に垂直に固定されている。上部固定板６は、複数本（この例では５本）の連結ボルト８を介して下部固定板７と間隔をあけて連結されている。上部固定板６は、リング状に形成され、上部固定板６とタンク本体１の内周面との間には、隙間（Ｓ）が形成されている。後述するように、燃料は、上部固定板６の中央部の開口６Ａおよび前記隙間（Ｓ）からタンク本体１内に流れ込む。
【００３４】
フィルター５の上端は、上部固定板６により閉塞されている。下部固定板７は、タンク本体１の下蓋１Ｂの上方に固定されている。このように、下部固定板７によりタンク本体１を仕切ることによって、タンク本体１の下部に下部室９が形成されている。下部固定板７の中央部には、開口７Ａが形成され、開口７Ａにドレン油排出口３が接続されている。フィルター５の下端は、下部固定板７を貫通して下部室９に開口している。
【００３５】
フィルター５は、図３から図５に示すように、円筒形状の補強用枠体１０と、補強用枠体１０の外側に嵌め込まれた円筒形状のフィルターエレメント１１とからなっている。上述したように、フィルター５の上端は、上部固定板６により閉鎖され、下端は、下部固定板７を貫通し、下部室９に開口している。
【００３６】
補強用枠体１０は、複数個の金属製リング１２と、リング１２を間隔をあけて連結する金属製棒材１３と、リング１２の外側に被せられた金属製網１４とから構成されている。
【００３７】
フィルターエレメント１１は、精密クロムメッキが施された円筒形状のシームレスニッケル薄膜に、間隔をあけて千鳥状に配された複数個の濾過孔１１Ａが形成されたものからなり、網１４の外側に嵌め込まれている。濾過孔１１Ａは、幅が１５〜５０μｍ、長さが２００〜１０００μｍの大きさを有し、フィルターエレメント１１の外側から内側に向ってラッパ状に広がっている。なお、濾過孔１１Ａの形状は、長四角以外の形状であっても良い。
【００３８】
上述のように、フィルターエレメント１１は、濾過孔１１Ａが形成された円筒形状のシームレスニッケル薄膜により構成されているので、従来濾過装置のように、枠部材との溶接が不要となる。これによって、フィルター５の製造の容易化が可能になるので、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００３９】
しかも、１つのタンク本体１内に複数個のフィルター５を設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【００４０】
さらに、フィルターエレメント１１は、円筒形でしかもシームレスであるので、濾過時の内圧は、フィルターエレメント１１に均等に作用する。従って、フィルターエレメント１１の内圧に対する強度を十分に高めることができる。一方、外圧に対しては、補強用枠体１０により補強されるので、フィルターエレメント１１の外圧に対する強度を十分に高めることができる。
【００４１】
以上のように構成されている、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置による重油燃料（以下、単に燃料という。）の濾過方法を、図６に示すように、濾過装置が５台（Ｎｏ．１からＮｏ．５）、設置されている場合を例にとって説明する。
【００４２】
Ｎｏ．１からＮｏ．５濾過装置の開閉弁Ａ１からＡ５を開放すると共に、開閉弁Ｂ１からＢ５を閉鎖する。これによって、燃料タンクからの燃料は、分配弁１５を介して各濾過装置のタンク本体１内に供給される。すなわち、燃料は、図１中、実線で示すように、燃料流入口２から上部固定板６の開口６Ａおよび隙間（Ｓ）を通ってタンク本体１内に流入する。タンク本体１内に流入した燃料は、円筒形状の各フィルター５の外側から内側に向かって流れ、この過程で、燃料に混入する球状固形不純物がフィルターエレメント１１の濾過孔１１Ａに捕捉される。球状固形不純物が捕捉されてクリーンになった燃料は、下部室９内に流入し、エンジン（図示せず）に供給される。
【００４３】
一方、濾過孔１１Ａに捕捉された球状固形不純物を除去するために、例えば、Ｎｏ．１濾過装置のフィルター５を逆洗するには、Ｎｏ．１濾過装置の開閉弁Ａ１を閉鎖すると共に、開閉弁Ｂ１を開放する。このようにすると、他の濾過装置Ｎｏ．２からＮｏ．５には、燃料が高圧で供給されているので、その圧力で、燃料は、図１中、一点鎖線で示すように、Ｎｏ．１濾過装置の燃料排出口４から下部室９を経て円筒形状のフィルター５の内側から外側に向かって逆流する。これにより、Ｎｏ．１濾過装置のフィルターエレメント１１の濾過孔１１Ａに捕捉された球状固形不純物は、濾過孔１１Ａから除去される。逆洗後の燃料は、ドレン油となって下部固定板７の開口７Ａを通ってドレン油排出口３からドレンタンク（図示せず）に送られる。
【００４４】
以上の操作をＮｏ．２からＮｏ．５濾過装置に対して行うことによって、全ての濾過装置を逆洗することができる。
【００４５】
以上説明したように、この発明の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置によれば、フィルターエレメント１１を円筒形状のシームレスニッケル薄膜により構成することによって、従来濾過装置のように、枠部材との溶接等の作業が不要となるので、フィルター５の製造の容易化が可能となる。この結果、濾過装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００４６】
しかも、１つのタンク本体１内に複数個のフィルター５を設置したものを複数台、設置することにより、濾過装置を分散化を容易に図ることができる。
【００４７】
さらに、フィルターエレメント１１は、円筒形でしかもシームレスであるので、濾過時の内圧は、フィルターエレメント１１に均等に作用する。従って、フィルターエレメント１１の内圧に対する強度を十分に高めることができる。一方、外圧に対しては、補強用枠体１０により補強されるので、フィルターエレメント１１の外圧に対する強度を十分に高めることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：タンク本体
１Ａ：上蓋
１Ｂ：下蓋
２：燃料流入口
３：ドレン油排出口
４：燃料排出口
５：フィルター
６：上部固定板
６Ａ：開口
７：下部固定板
７Ａ：開口
８：連結ボルト
９：下部室
１０：補強用枠体
１１：フィルターエレメント
１１Ａ：濾過孔
１２：リング
１３：棒材
１４：網
１５：分配弁
２６：タンク
２７：フィルター
２８：フィルターエレメント
２９：枠部材
３０：ニッケル板
３１：ロール
３２：直流電源
３３：三方弁
３４：従来フィルター
３５：フィルターエレメント
３５Ａ：濾過孔
３６：補強部材
３７：枠部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開閉弁付き燃料上部に開閉弁付き上部に開閉弁付き燃料流入口が形成され、下部に開閉弁付きドレン油排出口および濾過後の燃料排出口が形成されたタンク本体と、前記タンク本体内に垂直に設けられた複数本のフィルターとからなり、前記フィルターは、円筒形状の補強用枠体と、前記補強用枠体の外側に嵌め込まれた円筒形状のフィルターエレメントとを備え、前記フィルターエレメントは、円筒形状のシームレスニッケル薄膜に間隔をあけて複数個の濾過孔が形成されたものからなり、前記濾過孔は、前記フィルターエレメントの外側から内側に向ってラッパ状に広がっており、濾過に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を開き、前記ドレン油排出口の開閉弁を閉じた状態で、前記燃料流入口から前記タンク本体内に燃料を供給し、燃料が前記フィルターエレメントの外側から内側に向って流入する過程で、燃料に混入する固形不純物を前記濾過孔に捕捉させて濾過し、濾過後の燃料は、前記燃料排出口から前記タンク本体外に排出し、フィルターの逆洗に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を閉じ、前記ドレン油排出口の開閉弁を開いた状態で、前記燃料排出口から前記フィルター内に燃料を流入させ、燃料を前記フィルターエレメントの内側から外側に向って逆流させることによって、前記濾過孔に捕捉された前記固形不純物を除去し、前記固形不純物を除去したドレン油は、前記ドレン油排出口から前記タンク本体外に排出することを特徴とする、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項２】
前記流入側の前記濾過孔の寸法は、幅が１５〜５０μｍ、長さが２００〜１０００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項３】
前記フィルターエレメントは、チタンまたはクロムメッキが施されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項４】
前記濾過孔は、千鳥状に配列されていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項１】
上部に開閉弁付き燃料上部に開閉弁付き上部に開閉弁付き燃料流入口が形成され、下部に開閉弁付きドレン油排出口および濾過後の燃料排出口が形成されたタンク本体と、前記タンク本体内に垂直に設けられた複数本のフィルターとからなり、前記フィルターは、円筒形状の補強用枠体と、前記補強用枠体の外側に嵌め込まれた円筒形状のフィルターエレメントとを備え、前記フィルターエレメントは、円筒形状のシームレスニッケル薄膜に間隔をあけて複数個の濾過孔が形成されたものからなり、前記濾過孔は、前記フィルターエレメントの外側から内側に向ってラッパ状に広がっており、濾過に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を開き、前記ドレン油排出口の開閉弁を閉じた状態で、前記燃料流入口から前記タンク本体内に燃料を供給し、燃料が前記フィルターエレメントの外側から内側に向って流入する過程で、燃料に混入する固形不純物を前記濾過孔に捕捉させて濾過し、濾過後の燃料は、前記燃料排出口から前記タンク本体外に排出し、フィルターの逆洗に際しては、前記燃料流入口の開閉弁を閉じ、前記ドレン油排出口の開閉弁を開いた状態で、前記燃料排出口から前記フィルター内に燃料を流入させ、燃料を前記フィルターエレメントの内側から外側に向って逆流させることによって、前記濾過孔に捕捉された前記固形不純物を除去し、前記固形不純物を除去したドレン油は、前記ドレン油排出口から前記タンク本体外に排出することを特徴とする、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項２】
前記流入側の前記濾過孔の寸法は、幅が１５〜５０μｍ、長さが２００〜１０００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項３】
前記フィルターエレメントは、チタンまたはクロムメッキが施されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【請求項４】
前記濾過孔は、千鳥状に配列されていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の、舶用ディーゼル機関の重油燃料用濾過装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−９７５９１（Ｐ２０１２−９７５９１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３７９６（Ｐ２０１０−２４３７９６）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（５１０２８８７８１）株式会社谷垣商会 (1)
【出願人】（５０７２０４７３０）株式会社 ＡＧＵＡ ＪＡＰＡＮ (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（５１０２８８７８１）株式会社谷垣商会 (1)
【出願人】（５０７２０４７３０）株式会社 ＡＧＵＡ ＪＡＰＡＮ (4)
【Ｆターム（参考）】
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