CN101816860B - 过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种过滤装置，其可以防止滤芯向半径方向移动从而防止过滤性能的低下的同时，还能防止流量性能的低下。在过滤装置(10)的主体(11)上设有入口和出口，在外壳(H)内设有将出口和入口连通的气体通道。在气体通道上，设置有筒状的滤芯(22)的同时，还设置有向从入口导入的气体付与离心力的遮板(R)。该遮板(R)密封滤芯(22)的上端面(22a)。在遮板(R)上与滤芯(22)的上端面(22a)相对的第2抵接面(37)侧，沿遮板(R)的周方向等间隔地形成有4个卡合在滤芯(22)的内面上的卡合突部(38)。

Description

过滤装置

技术领域

本发明涉及一种，在呈筒状的滤芯的开口端设有向从入口导入的气体付与离心力的筒状遮板的过滤装置。

背景技术

气缸等流体压力设备，通过被压缩机压缩的压缩空气(气体)而被操作。通常，在这样被压缩的空气中含有例如水分、尘埃及油雾等异物。如果将此压缩空气不加处理直接向流体压力设备供给的话，会发生种种故障。所以，在压缩空气被供给至流体压力设备之前，需要用过滤装置对该压缩空气进行过滤，而将这些异物分离。

作为这样的过滤装置，已知有例如专利文献1中记载的装置。该过滤装置在外壳内具有呈圆筒状的滤芯，在压缩空气通过此滤芯的时候，含在压缩空气中的异物被除去。在外壳内部，在滤芯的开口端(上端面)置有遮板。在遮板的外周设有多根叶片，通过使压缩空气通过这些叶片之间的空隙，使将要被导入滤芯的压缩空气产生旋转动作。压缩空气一产生旋转的动作，压缩空气中就会产生离心力，含在压缩空气中的液体或者有较大粒子形成的尘埃等异物由于离心力被从压缩空气中分离。

滤芯的开口端和与此开口端相面对的遮板的端面互相紧密的接触而被密封。由此，可以防止压缩空气从滤芯的开口端和遮板的端面之间通过，从而防止压缩空气在没有被除去异物的情况下直接被供给至流体压力设备。

然而，在过滤装置中，希望能大量流过压缩空气的同时，还能从压缩空气中将异物可靠地除去。为了使大量的压缩空气流过，可以将滤芯的内径增大的同时，将滤芯的厚度减的非常薄。

但是，滤芯的厚度变薄的话，滤芯的开口端和遮板的端面之间的密封面积将会减少。因此，容易由于滤芯向半径方向的错位而出现在滤芯的开口端和遮板的端面之间形成缝隙的情况。这样的缝隙一形成，压缩空气就会从滤芯的外边由此缝隙漏入滤芯内部，过滤装置的过滤性就会低下。在此，可以如专利文献1那样，通过在遮板的内周面上设置突出的圆环状的部分，并使该圆环状的部分与在滤芯的内周面上位于其开口端的全周部分相抵接，来防止滤芯的错位，从而防止过滤性能的低下。但是，由于在滤芯的内周面上与遮板的圆环状的部分相对应的部分被遮挡，压缩空气就不能从所述被遮挡的部分通过。由此，在采用专利文献1所述的装置时，虽然能防止滤芯的位置错位，从而防止过滤性能的低下，但存在可通过滤芯的压缩空气量减少，流量性能低下的问题。

专利文献1：日本实开平6-21722号公报

发明内容

本发明着眼于上述的以前的技术中存在的问题而做出的发明，其目的为，提供可以防止滤芯在半径方向的移动从而防止过滤功能低下的同时，还可以防止流量性能低下的过滤装置。

为了解决上述问题，本发明的过滤装置构成为，由本体及碗体构成的外壳；设在所述外壳中的入口及出口；气体通道，形成于所述外壳中，并将所述入口和出口连通；筒状的滤芯，设在所述气体通道中，并一端开口；筒状的遮板，设在所述滤芯的开口端，其将所述滤芯的内部空间和外部空间隔绝，并向从所述入口导入的气体付与离心力；其中，所述滤芯的外部空间与所述入口连接的同时，所述滤芯的内部空间通过其开口端与所述出口连接，其特征在于，在所述遮板上与所述滤芯的开口端接近的部分，沿遮板的周方向有间隔的形成有多个与所述滤芯的内面卡合的卡合突部。

优选地，所述卡合突部在弹性变形的状态下与所述滤芯的内面相卡合，所述滤芯由基于所述卡合突部的弹性变形而向所述滤芯的内面施加的压接力被所述遮板保持在一起。

优选地，在所述卡合突部上压接于所述滤芯内面的部分形成为球面状。

优选地，在所述主体中设有划分壁，该划分壁形成连通所述入口与所述滤芯外侧的导入通道、和连通所述滤芯内侧与所述出口的导出通道，所述划分壁具有和所述滤芯的所述开口端相对的开口端，所述遮板介于所述划分壁的所述开口端和所述滤芯的所述开口端之间，在所述卡合突部上一体地形成有卡合爪，该卡合爪可以和形成于所述划分壁的开口端附近的内面上的卡合凹部相卡合。

优选地，所述卡合爪对所述卡合凹部的卡合力被设定的比所述卡合突部对所述滤芯的内面的压接力大。

基于本发明，可以防止滤芯向半径方向移动从而防止过滤性能的低下，还可以防止流量性能的地下。

附图说明

图1是显示本发明的一个实施方式的过滤装置的剖面图。

图2是显示同实施方式的遮板的立体图。

图3是显示同实施方式的剖面图。

图4是显示滤芯、遮板、及划分壁的部分剖面图。

符号说明：

H-外壳，R-遮板，10-过滤装置，11-主体，12-入口，13-出口，14-碗体，17-导入通道，18-导出通道，19-划分壁，19b-卡合凹部，19c-下端面，22-滤芯，22a-上端面，24-导入室，25-导出室，38-卡合突部，38a-压接部，40-卡合爪。

具体实施方式

以下，参照图1-图4对将本发明涉及的过滤装置具体化了的一个实施方式进行说明。

如图1所示，过滤装置10具备外壳H，该外壳H由下面开口的主体11和上面开口的碗体14构成。主体11和碗体14以双方的开口部分相吻合的形式组装在一起。在主体11上设有入口12及出口13，这些入口12和出口13形成为相互面对的形式。在入口12上连接有未予图示的空气供给源，而在出口上连接有未予图示的气缸(流体压力设备)。压缩空气(气体)通过入口12被导入过滤装置10中，空气通过出口13被从过滤装置10导出。

碗体14为上面开口的有底圆筒状，其上端嵌入在主体11的下部。在碗体14的上端部外周装有环形垫圈15，该环形垫圈15保持着主体11和碗体14之间的气密性。在主体11的下部设置有碗体护罩16，该碗体护罩16呈上面开口的有底圆筒状，设置为以覆盖碗体14的形式。

在主体11的内顶部，向下方延伸设有近似圆筒状的划分壁19。此划分壁19形成于从入口12离开的位置，在此划分壁19和入口12之间，形成有将入口12连通至碗体14的内部的导入通路17。在划分壁19的内部，形成有向该划分壁19的下方及出口13开口的导出通道18。此导出通道18将出口13连通至碗体14的内部。在划分壁19上，形成有向下方开口的圆环状的开口筒部19a，在该开口筒部19a的内周面上，形成有沿该内周面延伸全周的卡合凹部19b。另外，如图4所示，开口筒部19a的先端(在图中为下端)的内周面形成为向顶端的下端面19c扩张的锥状。

如图1所示，在主体11的内顶部安装有沿上下方向延伸的支撑棒20。在支撑棒20的上下两端部形成有外螺纹20a，20b。通过上部的外螺纹20a与形成在主体11上的内螺纹11a相螺合，支撑棒20被安装在主体11上。

在支撑棒20的下部设有隔板21，该隔板21通过其上部形成的内螺纹21b与支撑棒20的下部的外螺纹相螺合而固定在支撑棒20的下端。隔板21呈伞状，其顶端指向斜下方。在隔板21的外周面和碗体14的内轴面之间形成有很小的缝隙。基于此隔板21的形状及缝隙，异物可以从隔板21的周围向下方落下，而落下的异物被抑制不会被向上方吹起。

在隔板21的上面置有圆筒状的滤芯22，该滤芯22从支撑棒20的周围将其覆盖。滤芯22的外周侧由粗材质形成，其内周侧由比外周侧细密的材质形成。如图4所示，在滤芯22的上方的开口端的上端面22a上置有遮板R。也就是说，遮板R介于滤芯22的上端面22a和划分壁19的开口筒部19a的下端面19c之间。碗体14和主体11的内部空间被滤芯22划分为，比滤芯靠外侧的导入室24和比滤芯靠内侧的导出室25。导出室24和导入通道17相连通，导出室25和导出通道18相连通。导入通道17、导入室24、导出室25、及导出通道18形成了气体通道，入口12和出口13通过此气体通道相连通，滤芯22布置在气体通路上。

压缩空气从入口12流入过滤装置10的内部。在此压缩空气中含有尘埃及液体等异物。压缩空气通过导入通道17及遮板R的外周侧流入碗体14的导入室24。在压缩空气流入导入室24时，遮板R使压缩空气产生旋转运动。通过由旋转运动产生的离心力，液体、尘埃中比较大的固体粒子等异物被收集在碗体14的内壁表面而被从压缩空气中分离出来。这些被分离出来的液体和固体粒子通过隔板21和碗体14的内壁表面之间的空隙落下至碗体14的底部并积存。积存在碗体14内底部的液体、尘埃等异物被隔板21阻止而不会升起。

通过遮板R的外周侧流入导入室24中的压缩空气通过滤芯22流出至导出室25。在压缩空气通过滤芯22的时候，没有被遮板R分离干净的异物被滤芯22除去。接着，在异物被除去后，流出至导出室25中的压缩空气从出口13通过遮板R的内侧及导出通道18被供给至气缸。

接着，对遮板R进行详细说明。如图2所示，遮板R具备呈圆筒状的遮板主体30和多根叶片31，这些叶片31立设在遮板主体30的下端面。在遮板主体30内形成有贯穿孔34，遮板主体30的中心轴L通过贯穿孔34的中心点并沿贯穿孔34的贯穿方向(上下方向)延伸。将中心轴L延伸的方向定义为遮板主体30的轴方向。进一步，在沿遮板主体30的周方向相邻的叶片31之间，形成有用于使压缩空气(气体)通过的空隙35。

如图3所示，遮板主体30由第1筒状体30a和第2筒状体30b形成。第1筒状体30a形成遮板主体30的外周部分，呈近似圆锥筒状。第2筒状体30b形成遮板主体30的内周部分，与第1筒状体30a形成为一体。叶片31从第1筒状体30a的下端面延伸设置。在第2筒状体30b的上端面上形成有呈圆环状的第1抵接面36，在其下端面上形成有呈圆环状的第2抵接面37。

在第2筒状体30b的内周面上，形成有4个卡合突部38。这些卡合突部38从第2筒状体30b的中央部向下方延伸，沿第2筒状体30b的周方向隔等间隔而形成。各卡合突部38以沿第2筒状体30b的半径方向朝内侧只突出一点的形式，形成为薄板状。各卡合突部38超过第2筒状体30b的第2抵接面37而向下方突出。在各卡合突部38的顶端的外面上，以向外侧突出的形式形成有球面状的压接部38a。各卡合突部38可以弹性变形，形成为越靠顶端(下方)越渐渐向外侧有些倾斜的形式。另外，如图3的双点划线所示，包含各压接部38a的顶端P的假想圆的直径M比滤芯22的内径N(参照图4)大。

在各卡合突部38的上方，一体地形成有沿遮板R的轴方向朝上方延伸的延设部39。在此延设部39的顶端的外面上，一体地形成有卡合爪40。此卡合爪40形成为越往顶端厚度越薄的形式。延设部39可以弹性变形，卡合爪40可以卡合在划分壁19的卡合凹部19b中。

如图4所示，在过滤装置10中，在遮板R被载置在滤芯22的上端面22a上的状态下，第2抵接面37和滤芯22的上端面22a(紧密)抵接，第2抵接面37和上端面22a之间被密封。换句话说，遮板R将滤芯22的内部空间和外部空间隔绝。卡合突部38超过滤芯22的上端面22a向下方延伸，并插入滤芯22的内侧。

4个卡合突部38在向滤芯22的内侧弹性变形的状态下卡合在滤芯22的内周面上。因此，基于弹性变形的各卡合突部38的恢复原形的力，压接部38a被弹压向滤芯22的内面，并被压接在该内面上。更详细地说，压接部38a的球面的顶部被压接在滤芯的内面上。由于4个压接部38a被压接在滤芯22的内面上，滤芯22被保持在遮板R上，遮板R和滤芯22被固定为一体。

在过滤装置10中，在遮板R被载置于滤芯22的上端面22a上的状态下，第2筒状体30b的第1抵接面36(紧密)抵接在划分壁19的开口筒部19a的下端面19c上，第1抵接面36和下端面19c之间被密封。遮板R的卡合爪40卡合在划分壁19的卡合凹部19b中，遮板R与划分壁19固定为一体。另外，卡合爪40对卡合凹部19b的卡合力比压接部38a对滤芯22的内面的压接力大。

基于上述实施方式，可以得到以下的效果。

(1)在遮板R的轴方向上等间隔地形成的4个卡合突部38卡合在滤芯22的内面上。所以，通过卡合突部38可以防止滤芯22向半径方向错位。由此，即使在滤芯22很薄，滤芯22的上端面22a和遮板R的第2抵接面37之间的密封面积小的情况下，由于可以通过卡合突部38防止滤芯22的错位，所以可以防止上端面22a和第2抵接面37之间出现缝隙。结果，可以防止压缩空气通过上端面22a和第1抵接面36之间，从而防止由于压缩空气通过此缝隙而出现的过滤性能的低下。进一步，作为卡合在滤芯22的内周的卡合部分，只沿遮板R的周方向等间隔地设置了4各卡合突部38。由此，与形成卡合在滤芯22的周方向全周的卡合部分的情况相比，可以减少由卡合部分遮挡的滤芯22的面积。结果，通过在遮板R上形成卡合突部38来防止滤芯22的错位，既可以维持过滤性能，有可以防止可以通过滤芯22的压缩空气量的低下，从而防止流量性能的低下。

(2)如上所述，由于可以维持滤芯22的上端面22a和遮板R的第2抵接面37(紧密)抵接的状态，从而可以防止压缩空气从上端面22a和第2抵接面37之间漏出，所以即使将滤芯22的厚度减薄，也可以使导入的压缩空气可靠地通过滤芯22并将异物除去，进一步利于过滤装置10的小型化。

(3)在滤芯22的外周侧由粗材质形成，而内周侧由细密的材质形成的情况下，如果滤芯22向半径方向错位的话，会出现遮板R的第2抵接面37和滤芯22的上端面22a的抵接只存在于滤芯22的外周侧。这样的话，在压缩空气通过遮板R的第2抵接面37和滤芯22的上端面22a之间的时候，压缩空气只通过粗材质的部位，滤过性能就会低下。如本实施方式，由于可以通过卡合突部38防止滤芯22的错位，即使在滤芯22的外周侧由粗材质形成而内周侧由细密的材质形成的场合，也可以使通过第2抵接面37和上端面22a之间的压缩空气通过粗材质部位和细密材部位，从而可以保证发挥过滤性能。

(4)由于卡合突部38在向滤芯22的内侧弹性变形的状态下卡合在滤芯22的内周面上，所以可以将滤芯22保持在遮板R上。所以，在由于滤芯22的维护点检等原因将隔板21从主体11上取下时，可以防止滤芯22从遮板R落下，从而可以防止由于滤芯22的落下而出现的被污染，或者丢失的情况的发生。

(5)在卡合突部38的顶端形成有压接部38a，此压接部38a形成为球面状。因此，可以减小压接部38a的接触滤芯22内面的面积，可以极力地减小由压接部38a遮挡的滤芯22的面积。

(6)另外，由于压接部38a形成为球面状，虽然压接部38a压接在滤芯22的内面上，可以防止滤芯22的内面被损伤，从而可以防止滤芯22的过滤性能的低下。

(7)在卡合突部38上一体延设有延设部39，并在延设部39的顶端形成有卡合爪40。另外，在从主体11延设的划分部19上形成有卡合凹部19b。并且，通过将遮板R的卡合爪40卡合在划分壁19的卡合凹部19b上，可以将遮板R组装在主体11上。由此，由于滤芯22的维护点检等原因，将主体11从隔板21上取下的时候，可以防止遮板R从主体11落下，从而可以防止遮板R、及与遮板R一体化的滤芯22被污染，或者丢失的情况的发生。

(8)通过卡合爪40卡合在划分壁19的卡合凹部19b上，遮板R与划分壁19固定为一体。通过卡合突部38压接在滤芯22的内面，滤芯22与遮板R固定为一体。然后，卡合爪40对于卡合凹部19b的卡合力被设定为，比卡合突部38对滤芯22的压接力更大。因此，在拉滤芯22的时候，既可以容易地将滤芯22取下，还可以维持将遮板R与划分壁19一体化的状态。

(9)卡合突部38在插入滤芯22之前为越向顶端渐渐向外侧倾斜一点的状态，而且可以弹性变形。然后，卡合突部38一被插入滤芯22内，各卡合突部38向内侧弹性变形的同时，基于恢复原形的力压接在滤芯22的内面上，从而将滤芯22与遮板R一体化。由此，仅仅通过将卡合突部38形成为可弹性变形这样的简单的构成，就可以将滤芯22一体地保持在遮板R上。

另外，上述实施方式也可以按以下形式变更。

在遮板R中，也可以去掉延设部39及卡合爪40。

在卡合突部38中，压接部38a也可以为球面状以外的形状。

在上述的实施方式中，卡合突部38形成为越向顶端渐渐向外侧倾斜一点的形式，但只要压接部38a向滤芯22的内面压接，卡合突部38也可以不向外侧倾斜，而沿铅垂方向延伸。

在卡合突部38中，也可以没有球面状的压接部38，也可以将卡合突部38形成为板状的同时，将呈板状的部位的外面向滤芯22的内面压接。

在遮板R中，也可以在第1筒状体30a的下侧内周面和卡合突部38的外面之间形成可以夹持滤芯22的上端部的缝隙，并将滤芯22的上端部嵌入此缝隙，从而将滤芯22与遮板R保持为一体。

卡合突部38也可以形成于沿遮板R的周方向等间隔的3处。

Claims (4)

1.一种过滤装置，包括：

由本体及碗体构成的外壳；设在所述外壳中的入口及出口；气体通道，形成于所述外壳中，并将所述入口和出口连通；筒状的滤芯，设在所述气体通道中，并一端开口；筒状的遮板，设在所述滤芯的开口端，其将所述滤芯的内部空间和外部空间隔绝，并向从所述入口导入的气体付与离心力；其中，所述滤芯的外部空间与所述入口连接的同时，所述滤芯的内部空间通过其开口端与所述出口连接，

其特征在于，在所述遮板上与所述滤芯的开口端接近的部分，沿遮板的周方向有间隔地形成有多个与所述滤芯的内面卡合的卡合突部，

所述卡合突部在弹性变形的状态下与所述滤芯的内面相卡合，所述滤芯由基于所述卡合突部的弹性变形而产生的、对所述滤芯内面的压接力而被所述遮板以成为一体的形式保持。

2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，

在所述卡合突部上压接于所述滤芯内面的部分形成为球面状。

3.根据权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，

在所述主体中设有划分壁，该划分壁形成连通所述入口与所述滤芯外侧的导入通道、和连通所述滤芯内侧与所述出口的导出通道，所述划分壁具有和所述滤芯的所述开口端相对的开口端，所述遮板介于所述划分壁的所述开口端和所述滤芯的所述开口端之间，在所述卡合突部上一体地形成有卡合爪，该卡合爪可以和形成于所述划分壁的开口端附近的内面上的卡合凹部相卡合。

4.根据权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，

所述卡合爪对所述卡合凹部的卡合力被设定为比所述卡合突部对所述滤芯的内面的压接力大的值。