JP2011074824A - 金属イオン除去装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属イオン除去装置1の金属イオン除去層12は、上、下流側の層13、14の2層からなり、上、下流側の層13、14は、それぞれ、弱、強酸性イオン交換樹脂を金属イオン捕捉材として充填することで形成されている。これにより、下流側の層14は、上流側の層13よりも捕捉可能な金属イオンの種類が多くなるので、層13、14の両方で捕捉可能な種類の金属イオンは、上流側の層13で捕捉されて除去される。このため、下流側の層14に流入する金属イオンの種類は、上流側の層13で捕捉不可能な種類の金属イオンとなる。この結果、多数種類の金属イオンを効率的に除去することができるので、金属イオン除去装置1を大型化することなく寿命延長することができる。
【選択図】図2
Description
そこで、燃料タンクからインジェクタに至る燃料の供給路に、金属イオンを除去する金属イオン除去装置を配する技術が検討されている。
すなわち、特許文献1の浄水カートリッジは、水道水を浄化するものであって、主に、水道水から重金属イオンを除去することを目的とするものである。これに対し、燃料から金属イオンを除去することを目的とする場合、除去対象となる金属イオンは、重金属イオンのみではない。
請求項1に記載の金属イオン除去装置は、金属イオンを捕捉可能な金属イオン捕捉材により形成される金属イオン除去層を備え、金属イオン除去層に燃料を通過させることで、燃料に含まれる金属イオンを除去するものである。そして、金属イオン除去層は、複数の異なる金属イオン捕捉材の層を燃料の流れ方向に重ねることで形成され、各層を形成する金属イオン捕捉材は、下流側の層ほど捕捉可能な金属イオンの種類が多くなる。
請求項2に記載の金属イオン除去装置によれば、複数の層の内、少なくとも1組の上流側の層と下流側の層との組合せは、両層ともに酸性のイオン交換基を有するイオン交換体を金属イオン捕捉材とする。また、下流側の層のイオン交換基は上流側の層のイオン交換基よりも強酸性である。
強酸性のイオン交換基は、弱酸性のイオン交換基よりも除去可能な金属イオンの種類が多い。このため、下流側の層のイオン交換基を上流側の層のイオン交換基よりも強酸性にすることで、下流側の層ほど捕捉可能な金属イオンの種類を多くすることができる。
請求項3に記載の金属イオン除去装置によれば、下流側の層のイオン交換体は、上流側の層のイオン交換体よりも総イオン交換容量が小さい。
イオン交換樹脂の骨格となる高分子では、強酸性のイオン交換基を導入できる部位が弱酸性のイオン交換基を導入できる部位に比べて少ないので、強酸性のイオン交換樹脂は、弱酸性のイオン交換樹脂よりも総イオン交換容量が小さい。すなわち、強酸性のイオン交換樹脂は、弱酸性のイオン交換樹脂よりも、捕捉可能な金属イオンの種類が多いものの金属イオンの捕捉可能量が少ない。
請求項4に記載の金属イオン除去装置によれば、イオン交換体は、イオン交換樹脂およびイオン交換不織布として充填されて層を形成する。
この手段は、イオン交換体の態様を示すものである。
さらに、下流側の層のイオン交換体は、上流側の層のイオン交換体よりも総イオン交換容量が小さい。
実施形態2の金属イオン除去装置によれば、イオン交換体は、イオン交換樹脂およびイオン交換不織布として充填されて層を形成する。
実施例1の金属イオン除去装置1の構成を、図面に基づいて説明する。
金属イオン除去装置1は、車両の内燃機関(図示せず)に噴射供給される燃料から金属イオンを除去するものであり、例えば、図1に示すように、コモンレール2を介して高圧状態に蓄圧された燃料を内燃機関に噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置3の一部を構成している。
また、インジェクタ6内には、コモンレール2で蓄圧された高圧の燃料が導入される各種の空間が形成され、噴孔を開閉する弁体のように燃料噴射の開始および停止に係わる各種部材は、これらの空間を高圧状態に維持しながらインジェクタ6内で変位する。このため、これらの各種部材は、極めてクリアランスの狭い摺動部等を形成しているので、このような摺動部等に脂肪酸金属塩が析出すると、インジェクタ6の作動不良を引き起こす虞がある。
なお、金属イオン除去層12の上下、および層13、14間は、イオン交換樹脂の飛散を防止しつつ燃料の通過を許容するために、メッシュ15等により区画されたり、仕切られたりしている。
実施例1の金属イオン除去装置1によれば、金属イオン除去層12は、上、下流側の層13、14の2層からなり、上、下流側の層13、14は、それぞれ、弱、強酸性イオン交換樹脂を金属イオン捕捉材として充填することで形成されている。
実施例2の金属イオン除去装置1によれば、図3に示すように金属イオン除去層12は、上、中、下流側の層17〜19の3層からなり、上流側の層17は、キレート形成基を有するキレート樹脂を金属イオン捕捉材として充填することで形成され、中、下流側の層18、19は、それぞれ、弱、強酸性イオン交換樹脂を金属イオン捕捉材として充填することで形成されている。
なお、中、下流側の層18、19のそれぞれに充填すべき樹脂量は、実施例1の金属イオン除去層12と同様にして最適化できる。
実施例3の金属イオン除去装置1によれば、図4に示すように金属イオン除去層12は、上、中、下流側の層21〜23の3層からなり、上、中流側の層21、22は、それぞれ、弱、強酸性イオン交換樹脂を金属イオン捕捉材として充填することで形成され、下流側の層23は、強酸性イオン交換不織布を金属イオン捕捉材として充填することで形成されている。
実施例の金属イオン除去装置1によれば、金属イオン除去層12は燃料の流れ方向に対して2層または3層をなしていたが、燃料の流れ方向に対して4層以上の複数層により金属イオン除去層12を設けてもよい。また、金属イオン除去層12における燃料の流れ方向は、下側から上側に向かうものであったが、このような態様に限定されず、例えば、水平方向に一方側から他方側に向かうように設定してもよく、中心から放射状に外側に向かうように設定してもよい。さらに、各層に用いる金属イオン捕捉材の態様も実施例に限定されない。
12 金属イオン除去層
13、14、17〜19、21〜23 層
Claims (4)
- 金属イオンを捕捉可能な金属イオン捕捉材により形成される金属イオン除去層を備え、
この金属イオン除去層に燃料を通過させることで、燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去装置において、
前記金属イオン除去層は、複数の異なる金属イオン捕捉材の層を燃料の流れ方向に重ねることで形成され、
各層を形成する金属イオン捕捉材は、下流側の層ほど捕捉可能な金属イオンの種類が多くなることを特徴とする金属イオン除去装置。 - 請求項1に記載の金属イオン除去装置において、
複数の層の内、少なくとも1組の上流側の層と下流側の層との組合せは、両層ともに酸性のイオン交換基を有するイオン交換体を前記金属イオン捕捉材とし、
前記下流側の層のイオン交換基は、前記上流側の層のイオン交換基よりも強酸性であることを特徴とする金属イオン除去装置。 - 請求項2に記載の金属イオン除去装置において、
前記下流側の層のイオン交換体は、前記上流側の層のイオン交換体よりも総イオン交換容量が小さいことを特徴とする金属イオン除去装置。 - 請求項2または請求項3に記載の金属イオン除去装置において、
前記イオン交換体は、イオン交換樹脂およびイオン交換不織布として充填されて層を形成することを特徴とする金属イオン除去装置。
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JP2012237257A (ja) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Denso Corp | 金属イオン除去装置 |
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2009
- 2009-09-30 JP JP2009226734A patent/JP2011074824A/ja active Pending
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