[发明专利]金属去除剂和金属去除过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够从燃料中去除所含金属簇的金属去除剂，以及一种金属去除过滤器，该过滤器具有能够高效捕获燃料中所含的金属簇、和从燃料中去除所捕获的金属簇的金属去除剂。

背景技术

燃料进料系统用于为内燃机供应燃料。通常，燃料进料系统包括燃料箱和喷射器(injector)。燃料箱储存燃料如柴油汽油，每个喷射器将从燃料箱供给的燃料喷射进入内燃机的汽缸中。传统的技术例如在日本专利特许公开2006-105092号和2009-052562号公报中已公开了这种燃料进料系统。

通常，每个喷射器主要由喷嘴(nozzle body)和喷针(needle)组成。喷嘴具有喷射孔，高压燃料通过喷射孔被喷射进入内燃机的相应汽缸中。当喷针在喷嘴中上下移动时，喷射孔被喷针打开和关闭。更为详细地，这类喷射器还包括圆柱体状的滑动单元和小圆柱形的插入单元，以及压力接受单元。滑动单元在喷嘴中移动，小圆柱形的插入单元具有比滑动单元更小的尺寸。压力接受单元将插入单元和滑动单元连接在一起。

喷嘴具有导向单元和燃料存储室。导向单元可移动地支撑插入单元。燃料存储室在导向单元的燃料喷射一侧形成，并可暂时存储燃料。燃料存储室与插入单元相连。

高压燃料被供应给燃料存储室，以将高压燃料喷射进内燃机的相应汽缸中。高压燃料可通过滑动单元和导向单元间的间隙漏出。

此外，用于柴油机的燃料通常包含极少量的金属组分。下表1列出了在世界上49个国家中所使用的燃料中的平均金属含量。

表1

*)离子化率(％)：平均含量的离子百分数(ppm)

燃料中所含的金属组分例如Na和Zn被沉积和累积在具有上述结构的喷射器的滑动单元和导向单元间的间隙中。累积的金属组分会阻碍喷射器中滑动单元的平滑移动。

为避免上述不足之处，现有文献提出了各种改进技术。例如，日本实用新型特许公开平03-59012号公报公开了一种具有螯合树脂的过滤器，日本专利特许公开2006-105092号和特许公开2009-052562号公报公开了配有金属离子交换装置的燃料供应系统。

然而，传统的技术很难充分阻止燃料中所含的金属组分沉积在喷射器的滑动单元和导向单元间的间隙上，以及累积在其中。

发明内容

本领域技术人员已知，燃料中通常含有颗粒尺寸不小于100nm的金属粉末和金属离子。本发明人研究了燃料中所含的金属组分，发现除了颗粒尺寸不小于100nm的金属粉末和金属离子外，燃料中还包含颗粒尺寸为几个纳米的金属簇(cluster)。具有高化学活性的金属簇的存在会引起金属组分在内燃机喷射器中的沉积。常规技术可以去除金属离子和金属粉末，但不能去除燃料中所含的这些金属簇。

本发明的一个目的是提供一种能够去除燃料中所含金属簇的金属去除剂，以及一种金属去除过滤器，该过滤器具有能够高效抑制金属簇在内燃机的每个喷射器中沉积和累积的金属去除剂。

为达到上述目的，本发明提供了一种能捕获燃料中所含金属簇、并从燃料中去除该金属簇的金属去除剂，其中金属去除剂由树脂制得，该树脂包含官能团密度(或浓度)在2-25mmol/ml范围内的阴离子官能团。

本发明所述的金属去除剂由树脂制得，该树脂包含预定官能团密度在2-25mmol/ml范围内的阴离子官能团。具有上述结构的金属去除剂能有效且充分地从燃料中去除具有高化学活性的金属簇。因此，本发明的金属去除剂能够从燃料中去除金属簇，并抑制金属组分沉积在内燃机的每个喷射器中的滑动单元和导向单元之间的间隙里。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括容器和前述金属去除剂的金属去除过滤器。该金属去除剂被布置在金属去除过滤器的容器中。

因此，所述金属去除过滤器能够从燃料中充分去除具有高化学活性的金属簇。这将能够防止燃料中所含的金属组分沉积在内燃机的每个喷射器的里面，也就是说，其能够防止所述金属组分沉积在内燃机的每个喷射器中滑动单元和导向单元之间的间隙里。

附图说明

以下将参照附图、以实例的形式描述本发明优选的、非限制性的实施方案，其中：

图1所示为本发明第二实施方案的金属去除过滤器的结构；和

图2所示为本发明第三实施方案的金属去除过滤器的结构。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的各种实施方案。在以下不同实施方案的描述中，所提及的同样的文字或数字表示全部几个图表中相似或相同的组成部分。

第一实施方案

以下描述本发明第一实施方案的金属去除剂。