JP2003532512A - 圧縮空気フィルタリング用のフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、圧縮空気をフィルタリングするためのフィルタ装置に関する。本発明の装置は、導入されたフィルタ装置（６）の汚染の程度を検出可能な検出手段（２４）を備える。検出手段（４）は、フィルタ装置（６）における圧力差を検出する圧力差センサ装置（２５）と流量を検出する流量センサ装置（２６）とを備える。更に、検出された圧力差値と流量値とを組み合わせて、フィルタ装置（６）の汚染の程度に関連する、所定の閾値と比較されるべき状態値を生成する電子的評価装置（２７）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、インレットとアウトレットとの間に延在する主要流体ダクトであっ
て、作動時に圧縮空気が通過して流れるところのフィルタ手段によって、インレ
ット流れ部とアウトレット流れ部とに分割された主要流体ダクトを備えた、圧縮
空気フィルタリング用のフィルタ装置に関する。

【０００２】 このタイプのフィルタ装置は、例えば、譲受人の「Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ−Ｋａ
ｔａｌｏｇ ９７／９８」の第９．３／１５−１頁において開示されているよう
に、一般に、インレットとアウトレットとを有する主要本体と、そこに取外し可
能に取り付けられた管状のフィルタシェルとを備えたハウジングを備える。主要
本体とフィルタシェルとの間に規定された空間には、取替え可能な、且つ好まし
くはカートリッジ状のフィルタ手段が密閉されており、そのフィルタ手段によっ
て、インレットとアウトレットとの間に延在する主要流体ダクトが、インレット
と連結したインレット流れ部と、アウトレットと連結したアウトレット流れ部と
に分割されている。インレットを経由して供給される圧縮空気は、フィルタ手段
を通じて流れることによって浄化され、不純物を取り除かれる。このようなフィ
ルタ手段は、圧縮空気供給システムにおいて、圧縮空気を処理するために圧倒的
なまでに用いられており、それは、通常、調節装置や給油装置といった更なる構
成要素を含み得る、いわゆるサービスユニットの一部として利用されている。

【０００３】 使用されているフィルタ手段が過度に汚染された場合、関連した圧縮空気供給
システムに接続された機械及び装置を、機能的な障害を伴うことなく更に作動さ
せるためには、取替えが必要となる。この点において、フィルタ手段の洗浄又は
取替えを行うための正しい時点を見出すことが問題となる。譲受人は、主要流体
ダクトのインレット流れ部とアウトレット流れ部との間の圧力低下に基づいて問
題の時点を見出す方法について承知しているが、この測定方法は、極めて不正確
である。

【０００４】 従って、本発明の一つの目的は、冒頭で述べたようなタイプのフィルタ装置で
あって、フィルタ手段の取替え又は洗浄の適切な時点を確実に見出すことができ
るようなフィルタ装置を提供することである。 この目的を達成するために、フィルタ装置は、フィルタ手段の汚染の程度を認
識するための手段を備える。この手段は、インレット流れ部とアウトレット流れ
部との間の圧力差を検出する圧力差センサ手段と、更に、主要流体ダクトにおけ
る流量を検出する流量センサ手段とを備える。更に、該汚染の程度を認識するた
めの手段は、所定の閾値との比較のために、検出された圧力差データと流量デー
タとを関連付けて、フィルタ手段の汚染の程度に関する条件値を生成するための
電子的評価手段を備える。

【０００５】 従って、使用中のフィルタ手段の汚染の程度を認識するための手段は、主要流
体ダクトのインレット流れ部とアウトレット流れ部との間の圧力差と、主要流体
ダクト内の瞬間的な流量との両方を処理し、それぞれの検出された値が、電子的
評価手段において関連付けられて、汚染の程度に関する条件値が生成され、その
結果、その条件値を所定の閾値と比較することが可能となる。比較処理は、原則
として、例えば、所定の参照表との比較により外部で行われるようにしても良い
が、しかしながら、この処理も、電子的評価手段において実行されることが好ま
しい。このために、電子的評価手段は、比較手段を備えていても良い。

【０００６】 圧力差と流量の両方を考慮に入れることによって、現在の作動状態を反映した
、汚染の程度を見出すことが可能となる。この場合、所定の流量に応じて、圧力
差が変化することも考慮に入れられる。汚染の程度を認識するために圧力差のみ
が利用されるとしたら、この圧力差は、汚染の程度の一定の特徴を示すために、
不変に設定された流量との関連において用いられることが可能なことは明らかで
ある。しかしながら、流量の設定値が、一つの圧力差閾値に対してのみ当てはま
る場合、圧縮空気供給ネットワークの作動中に、負荷をオン又はオフに切り替え
ることによって、流量に変化が生じると、これは、結果的に、誤ったデータをも
たらしてしまう。流量を追加的に考慮に入れることにより、流量に関わらず、汚
染の臨界程度に達したことを知ることが可能となる。

【０００７】 本発明の更なる有益な発展形は、従属クレームにおいて規定されている。 電子的評価手段は、少なくとも一つのタイプのフィルタ手段に適用する閾値を
記憶するためのメモリを備えることが好ましい。フィルタ装置が、一つの単一特
定のタイプのフィルタ手段と共に用いられるようにのみ設計されている場合には
、閾値は、この一つのタイプのフィルタ手段に応じて設定されれば良い。この代
わりに、複数の異なるタイプのフィルタ手段のためにメモリ手段に記憶すること
も可能であり、この場合には、選択手段が設けられ、この選択手段によって、実
際に取り付けられたフィルタ手段のタイプに従って、そのタイプに特定の閾値選
択が可能とされる。これは、例えば、手動設定を用いることにより、特に、スイ
ッチ装置及び／又はポテンショメータ装置を用いることにより、確実に行うこと
ができる。しかしながら、フィルタ装置が、検出手段を付加的に備え、この検出
手段が、現在取り付けられているフィルタ手段のタイプを認識するための手段を
有すると共に、フィルタ手段タイプ特定電気検出信号を生成することが可能にさ
れた設計の方が、より効果的である。この場合、その電気信号は、閾値のタイプ
特定選択のために評価手段において用いられても良い。検出手段は、例えば、フ
ィルタ手段に設けられた起動手段を備えても良く、この起動手段は、フィルタ手
段が検出信号を生成するために取り付けられた時、ハウジング上のセンサ手段と
直接又は間接的に協働するようにしても良い。

【０００８】 汚染の程度を認識するための手段が、主要流体ダクトのインレット流れ部内の
インレット圧力を検出するセンサ手段を付加的に備えた場合、フィルタ装置は、
更により普遍的な作動を可能にする。この場合、見出されたインレット圧力値は
、瞬間的な条件値を見出すために、電子的評価手段において考慮される。更に、
この場合、汚染の程度の臨界値を見出すために、現在の圧力状態も、又、考慮に
入れられ、その結果、メモリ手段において、各場合のインレット圧力に応じて、
異なる閾値が、一つ以上のタイプのフィルタ手段のためのメモリ手段に記憶され
るというような構成が可能となる。この場合の異なる閾値は、インレット圧力に
応じて、選択手段を用いて選択されることが可能である。

【０００９】 必要に応じて適応させることができるように、又は更なるタイプのフィルタ手
段について個々に特定の閾値を選択することができるように、それぞれ一つのフ
ィルタ手段に対して、閾値を多様に設定することができれば効果的である。 フィルタ装置は、更に、汚染の程度の現在の条件値、及び／又は一つのフィル
タ手段に関して閾値に達したこと又はそれを越えたことを表示する表示手段を備
えても良い。それらの表示は、例えば、視覚的又は聴覚的なものにすることが可
能であり、及び／又は電気表示信号の出力を含むことも可能である。この場合、
電気表示信号は、必要に応じて処理されるようにしても良い。それぞれのフィル
タ手段に対する閾値は、より具体的には、閾値特性曲線又は閾値特性曲線セット
の形式であっても良い。

【００１０】 必要であれば、更に、所定の閾値を流量に関係なく最大圧力差の値の形式にす
ることも可能である。これは、例えば、有益な作動がもはや不可能な状態に相当
する。 評価手段は、フィルタ装置の外部に設けることが可能である。しかしながら、
大きさをコンパクトにするために、評価手段をフィルタ装置、又はフィルタ装置
を内部に備えた圧縮空気供給装置の直接の構成要素とする設計を用いることが好
ましい。いずれの場合にも、評価手段は、ある一定の機械又は装置の作動体系を
制御する制御手段内に統合されても良い。

【００１１】 以下において、付随の図面を参照に、本発明を詳細に説明する。 フィルタ装置１は、例えば、ブロック状の主要本体２、その底側に固定された
ビーカー状のフィルタシェル３、及び主要本体２の上部に配置されたヘッドピー
ス４からなるハウジングで構成される。

【００１２】 主要本体２とともに、フィルタシェル３は、フィルタスペース５の境界を画定
し、該フィルタスペース５にはカートリッジ状のフィルタ手段６が交換可能な方
式で収納されている。 フィルタ手段６は、管状の構造で、主要本体２の底部に取り付けられ、そこに
取り外し自在に連結されている。取付けには、本実施例では、取付けねじ７が用
いられる。取付ねじ７は、フィルタ手段６の中央のスペース８を通して下から挿
入され、フィルタ手段６に下からディスク１２で押圧し、その上端が主要本体２
に軸方向に結合された取付部１３の雌ねじにねじ込み固定される。後者は、本実
施例では、別部品として主要本体２に取り付けられ、スリーブ状の形をしている
。

【００１３】 フィルタ装置１は、当該フィルタ装置１を貫通する主要流体ダクト１４を有し
、主要流体ダクト１４はインレット１５とアウトレット１６とを備え、両者は主
要本体２の外側面で互いに反対側にある面に設けられることが好ましい。インレ
ット１５とアウトレット１６には、詳細には示さないが、接続手段が設けられ、
該接続手段は外部機器に繋がる流体ダクトとの脱着できる接続を可能にしている
。フィルタ装置１には、作動中に圧縮空気が流れ、その空気は上述の流体ダクト
によってインレット１５に供給され、アウトレット１６から排出される。

【００１４】 フィルタ手段６は、主要流体ダクト１４に配置され、フィルタ手段６は主要流
体ダクト１４をインレット１５と連結したインレット流れ部１７とアウトレット
１６と連結したアウトレット流れ部１８とに分割している。インレット流れ部１
７は、フィルタ手段６の外周からフィルタスペース５に延びる一方、アウトレッ
ト流れ部１８はフィルタ手段６のスペース８と連通する。従って、到達した圧縮
空気は、外側からフィルタ手段６を通ってフィルタスペース５の内部に流入し、
スペース８とアウトレット流れ部１８を通ってアウトレットへ出て行く。フィル
タ手段６を通って流れるときに、圧縮空気はフィルタリングされて汚染物が除か
れ、汚染物はフィルタ手段６に留められる。

【００１５】 流れの方向は逆にすることもできる。原則的に空気の流れの方向は、用いられ
るフィルタ手段６のタイプ次第である。 フィルタ装置１は、圧縮空気供給システムまたはネットワーク内のあるポイン
トに置かれ、圧縮空気を準備するための供給装置と呼んでもよい。上述のように
それは孤立した装置として利用してよい。しかしながら、一つかそれ以上の他の
供給装置に連結した使用が可能で、例えば、調節装置及び／あるいは給油装置と
ともに、サービスユニットとして別の装置にモジュールで連結することができる
。別の供給装置を、上述の流体ラインの代わりにインレット１５とアウトレット
１６を有する外側面に連結することができる。

【００１６】 汚染物を保持するため、フィルタ手段６のフィルタ孔は徐々に詰まりフィルタ
手段６は劣化する。適切な時期に、そしてフィルタ手段６を通る圧縮空気の流量
がまだ充分な間に、即ち、単位時間につきフィルタ手段を通過する空気量が、具
体的には圧縮空気ネットワークに接続された負荷に依存した量である臨界的な量
を下回って低減する前に、フィルタ手段６を洗浄するか清潔な新しいフィルタ手
段６と交換する必要がある。このことより必要なフィルタ手段６の取り外しは、
フィルタシェル３と取付けねじ７を取り外し、その後フィルタ手段６をフィルタ
手段の長手方向の軸に一致する取り外し方向２２に沿って下へ引き抜くことで行
われる。その後の新しいフィルタ手段の取付けは逆方向に行われ、フィルタ手段
６の取付方向２１は、取り外し方向２２に逆で、上に向いている。

【００１７】 フィルタ手段６の交換あるいは、洗浄に適した時期を見つけるために、フィル
タ装置にはフィルタ手段６の汚染の程度を認識するための手段が設けられており
、以下では簡単のために認識手段２４と呼ばれる。図６も参照すると、認識手段
２４は、主要流体ダクト１４のインレット流れ部１７とアウトレット流れ部１８
との間の圧力差Δｐを検出する圧力差センサ手段２５と、さらに、主要流体ダク
ト１４の流量を検出する流量センサ手段２６とからなることが分かる。なおその
上、認識手段２４は、電子的評価手段２７を備え、該電子的評価手段２７では、
検出された圧力差データと流量データが関連付けられてフィルタ手段６の汚染の
程度に関連した条件値”Ｚ”が生成され、メモリ手段２８に格納されている閾値
”Ｇ”と比較される。表示手段３２もまた電子的評価手段２７に属し、表示手段
３２は、現在の検出された条件値及び／あるいは各フィルタの閾値への到達また
は超過を表示することができる。表示は視覚的及び／あるいは聴覚的とすること
ができるが、この場合、電子的制御手段３１で更に処理され得る電気表示信号３
３の出力を伴う。

【００１８】 蓄積された閾値は条件値と同じベースで、即ち圧力差と流量に関する値を含む
ように形成される。 圧力差センサ手段２５は、本発明の実施例では、インレット流れ部で得られる
インレット圧力値ｐ₁とアウトレット流れ部１８で得られるアウトレット圧力値
ｐ₂とを検出し、それらをもとに、圧力差Δｐ＝ｐ₁−ｐ₂を求めるように設計さ
れている。この圧力差Δｐは、丁度関連する流量ｑのように、電子的評価手段２
７のプロセスまたは論理ネットワーク３４内で現在の条件値”Ｚ”を生成するた
めに関連付けられる。インレット圧力値ｐ₁は、そのような関連付けの際、独立
に考慮されることが好ましい。各インレット圧力センサ手段３５の機能は、たと
え別のセンサ手段をまた設けることができるとしても、単に圧力差センサ手段２
５から取られる。

【００１９】 本実施例では、圧力差センサ手段２５はヘッドピース４の内部に収納されてい
る。それは、プリント回路基板３６の形式の支持プレート３６に取り付けられる
ことが好ましく、主要本体２の上に据え付けられるヘッドピース４のフロア部分
３７の内側に配置される。内部流体ダクトが設けられた、圧力差センサ手段２５
の方向変換部３８あるいはバッフルは、フロア部分３７を通って主要本体２内で
延在する２個の接続ダクト４２に密封状態で嵌合され、そのような接続ダクトの
一つは、インレット流れ部１７に接続されている一方、もう一つはアウトレット
流れ部１８に接続されている。これは、圧力信号が圧力差センサ手段２５に伝わ
ることを意味している。従って、圧力差センサ手段２５は主要本体２の外部に有
利な方法で配置されていてもよい。

【００２０】 ヘッドピース４のフロア部分３７の上に取り付けられたカバー部４３は、圧力
差センサ手段２５が保護された状態で確実に収納されるようにする。 流量センサ手段２６は、本発明の本実施例では、主要流体ダクト１４のインレ
ット流れ部１７に収納されている。もっとも、主要流体ダクト１４の他の場所に
配置されるか、あるいはフィルタ装置１に別個に取り付けられるような形に設計
されてもよい。一体化された設計は、最も単純な接続によるコンパクトな寸法を
可能にする。

【００２１】 フィルタ装置１が、一つの特別なタイプのフィルタ手段と、一つの予め定めら
れたインレット圧力ｐ₁を用いた操作に対してのみ設計されている場合は、関連
する閾値”Ｇ”が閾値特性曲線または関数の形でメモリ手段２８の中に格納され
ることが可能である。そのような閾値特性曲線”ｂ”が図７に例として点線で示
されており、許容し得る圧力差Δｐを流量ｑの関数として示している。図７は、
フィルタが詰まっていないときの各タイプのフィルタ手段６に設定される条件値
特性曲線”ａ”を示す。結合手段３４内で得られた条件値”Ｚ”は、それ故に、
フィルタ手段６が詰まっていないときには、この条件値特性曲線上にあり、その
曲線上を流量に依存した状態で二重矢印４４に沿って移動する。

【００２２】 評価手段２７は、比較手段４５を備え、該比較手段４５では、現在検出された
条件値”Ｚ”がメモリ手段２８に格納されている閾値”Ｇ”と比較される。その
ときに検出された条件値が領域Ａ内にある限り、図７ではこの領域は閾値特性曲
線”ｂ”の真下の範囲にあるが、フィルタ装置１の操作が正常に行われる。しか
し、このとき、表示手段３２がチェックの目的で比較用に関連する閾値”Ｇ”に
ついての情報を提供しても良い。しかしながら、現在検出された条件値”Ｚ”が
閾値特性曲線”ｂ”に到達するか、あるいは、閾値特性曲線”ｂ”を超えてその
上に存在する禁止領域Ｂに入ったときにだけ、表示信号３３が表示手段３２によ
って出力されるようなシステムとすると一層好都合である。

【００２３】 現在の条件値を検出する間及び蓄積された閾値の範囲内で、汚染の程度の認識
に圧力差Δｐと現在の流量ｑの間の依存状態が考慮されるので、操作により生じ
る現状の流量とは無関係に、非常に信頼性のある情報を供給することができる。
もし、例えば、閾値として一つの圧力差の値だけが流量とは無関係に与えられる
と、それは明らかに予め定められた、より大きい容量の流れに関して適切になる
ことができ、より小さい容量の流れについては余りにも大きいので、閾値を超え
たことの認識が非常に遅れてしまうのである。それにもかかわらず、閾値を最大
圧力差Δ_pｍａｘの形式で流量とは無関係に付加的に設けても適切となり得る。
この場合、この最大圧力差は、全ての操作条件において、フィルタ手段のそれ以
上の操作が不適切であるという閾値領域を示す。

【００２４】 フィルタ装置１は、本実施例では、変動するインレット圧力ｐ₁を伴う操作用
に設計されるが、広範囲の閾値特性のセットをメモリ手段２８に蓄積することが
可能であり、該メモリ手段は各インレット圧力又は選択されたインレット圧力に
対する適切な閾値特性曲線を有している。そのような場合、評価手段２７には選
択手段４６が設けられることが都合良く、それを用いて圧力に依存した正しい閾
値特性曲線を選択することができる。インレット圧力に依存した選択は、手動で
行ってもよいが自動が好ましく、第１選択信号４７は、後者の場合、インレット
圧力センサ手段３５から引き出され、選択手段４６に供給される。

【００２５】 特別なアプリケーションに依存したやり方で、フィルタ装置を異なるタイプの
フィルタ手段６、即ち、異なる全体のサイズ、異なる構造、異なる細かさのフィ
ルタ孔のあるフィルタ手段で作動させることができる。認識手段２４は、汚染の
程度の検出中に異なるフィルタ手段のタイプを考慮するように設計されている。
これは、例えば、フィルタ装置で使用され得る全てのフィルタ手段のタイプに対
する閾値を、好ましくは閾値特性曲線セットの形式で、メモリ手段２８に格納す
ることにより行われる。その際、選択手段４６は、各タイプに特有の閾値選択を
行うのに用いられるように設計される。この目的のために、選択手段４６は、手
動で操作されるように設計することができる。また、選択手段４６は、例えば、
スイッチ装置、及び／あるいはポテンショメータ装置を備えてることができ、そ
れらを用いて所要の予備的な選択が例えば工場内でまたはユーザー自身によって
行われる。しかしながら、本実施例におけるような構造を備えることが実質的に
はより好都合である。その場合には、各タイプに特有の選択は第２電気選択信号
４８によりなされる。第２電気選択信号４８は後で詳述する検出手段５２により
生成される。検出手段５２には、現在取り付けられているフィルタ手段のタイプ
を識別するための手段が設けられている。

【００２６】 フィルタ手段のタイプに依存する閾値に関連して、よく知られた種類のインレ
ット圧力依存の閾値特性曲線をメモリ手段２８に格納しても良いのは明らかであ
る。 本実施例では、最後に、電子的評価手段２７は電子的予備選択手段５３を備え
、該予備選択手段５３により、各フィルタ手段に対する閾値を変動可能な形式で
セットすることができ、その後の、例えば、新しいタイプのフィルタ手段に対す
る適応が可能にされている。

【００２７】 評価手段２４は、原則として、フィルタ装置１の外部に取り付けられ、適切な
通信手段によって圧力差センサ手段２５、流量センサ手段２６及び検出手段５２
と通信する。実質的によりコンパクトで確実な配列が本実施例に示されており、
その場合、評価手段２７はフィルタ装置１の直接の構成要素の形式である。評価
手段２７は、フィルタ装置１のハウジングに好ましくは取り外し自在に取り付け
られた通信モジュール５４の中に配置されている。そのようなモジュール５４は
、フィルタ装置のハウジング及び該ハウジング内に収納された電子部品に接続す
るための第１インタフェース５５と、外部の電子的制御手段３１に接続するため
の第２インタフェース５６とを有する。この制御手段３１は、メモリ・プログラ
マブル制御手段（ＳＰＳ）としてよく、供給ネットワークに接続された負荷の機
械的な操作順序を制御する。また、この制御手段中では表示信号３３が考慮され
る。

【００２８】 電子的評価手段２７は、フィルタ装置の永久的な一体部品の形式として設計さ
れることもできる。もし、フィルタ装置１がサービスユニットのモジュール部品
の形であるならば、評価手段２７はそのサービスユニットの中の異なる位置また
は他のサービスダイアフラムのうちの一つの上か中に配設されることができる。
最後に、評価手段２７はサービスユニットの孤立したモジュールの構成要素とす
ることもできる。

【００２９】 評価手段２７は、制御の目的でサービスユニットの他のサービス装置の電子部
品に接続することができる。それは内部データバス上に置くことができる。なお
その上、評価手段２７は、図示されていないが、フィールドバスステーションを
備えていても良く、この場合、評価手段２７は、制御手段３１とシリアル信号で
通信することができ、信号とデータ交換が両方向に可能となる。

【００３０】 フィルタ装置１の上述の手段５２は、本実施例では、現在取り付けられている
フィルタ手段６のタイプを識別し、検出されたフィルタ手段のタイプに依存する
検出信号を生成することができるような構造を有し、その検出信号は本実施例で
は選択手段４６に第２選択信号４８として供給される。その上、検出手段５２は
、フィルタ装置１におけるフィルタ手段の存在の有無を検出することができ、こ
こでもまた検出結果に基づいた少なくとも一つの電気検出信号を生成することが
できる。ここで、検出手段５２とフィルタ手段６の汚染の程度を認識するための
認識手段２４は必ずしも同時に存在する必要はなく、これらはフィルタ装置１に
単独及び互いに独立して設けられるということに注目すべきである。しかしなが
ら、電子的評価手段２７は、前記認識手段２４が存在しないときでも存在するこ
とが好ましく、この場合、認識手段は少なくとも生成された検出信号を評価でき
るように上述の設計より”簡略な”形で設けられることができる。なおその上、
検出手段５２に接続された電子的評価手段２７の通信上の接続と設置は、認識手
段２４に関してこれまでに述べたことに同様としてよい。

【００３１】 実施例において、検出手段５２は、取り付けられたフィルタ手段６又は取り付
けられるべきフィルタ手段に設けられた起動手段５７を有し、この起動手段５７
は、少なくともフィルタ手段が取り付けられた時、更に処理され得る検出信号を
生成するために、ハウジング上のセンサ手段５８と直接又は間接的に協働する。
実施例では、起動手段５７とセンサ手段５８とが間接的に協働する可能な設計が
示されており、それらの間には、重要な構成要素として、ハウジングに固定され
たセンサ手段５８に対して、フィルタ手段６の取付方向２１及び取外し方向２２
に移動可能なプランジャ６３を備えた特殊な手段６２が配置されている。

【００３２】 実施例では、プランジャ６３は、主要本体上の摺動材に沿って軸方向に案内さ
れるが、この目的で、本体は、長形のプランジャ・ソケット６４を備える。プラ
ンジャ・ソケット６４は、フィルタスペース５に向かって開口すると共に、主要
流体ダクト１４のアウトレット流れ部８に通じて延在している。プランジャは、
フィルタ空間５からプランジャ・ソケット６４へと挿入されるが、そのプランジ
ャのヘッドピース４近傍の端部は、末端壁６５によって密閉されている。これは
、特別な密閉処置を取らなくても、主要流体ダクト内を流れる圧力媒体が、プラ
ンジャ・ソケット６４を利用して、プランジャを通じて漏れ出ることが防止され
ることを意味する。

【００３３】 組立の際、プランジャ６３を挿入した後で、取付部が適所に置かれ、それによ
ってプランジャ６３が、フィルタ空間５に滑り込むことが防止される。プランジ
ャ６３とフィルタ装置１のハウジングとの間で作用するリターン・スプリング手
段６６によって、プランジャ６３は、最も適切に初期位置へと付勢される。この
初期位置とは、フィルタ手段６が取り外された時に、プランジャ６３がとる位置
である。そこで、プランジャ６３は、フィルタ空間５に向かう力で、取付部１３
に対して付勢されるが、しかしながら、フィルタ空間５に向かって、一つ以上の
軸方向に延びた駆動部６７が、同時に、取付部を通じて延在する。駆動部６７は
、図１において示されたように、羽状に構成されても良い。

【００３４】 センサ手段５８は、プランジャ６３の摺動範囲に配置され、実施例では、壁６
５の近傍に設けられている。その結果、センサ手段５８は、プランジャ・ソケッ
ト６４の連結した端部の軸方向前方に、又そこから離れて配置されている。セン
サ手段５８は、ヘッドピース４の内部に位置付けられ、圧力差センサ手段２５を
備えた支持板３６に固定され得る。図示されていないが、電気線を介して、セン
サ手段５８は、評価手段２７と接続されている。図示された実施例では、センサ
手段５８は、磁気によって起動されるセンサ手段として、例えば、いわゆるリー
ド・スイッチの形式で設計されている。

【００３５】 作動手段６８は、プランジャ６３上に設けられており、その作動手段は、プラ
ンジャ６３が動く時、プランジャ６３によって引っ張られて行く。図示された実
施例では、作動手段６８は、プランジャ６３の、ヘッド・ピース４近傍の端部に
配設された永久磁石手段として設計されている。

【００３６】 実施例では、起動手段５７は、フィルタ手段６の、取付方向２１に向いた端面
上に設けられた作動面７２によって構成されている。フィルタ手段６を取り付け
ると、その作動面７２は、プランジャ６３の駆動部６７を押し付け、プランジャ
・ソケット６４におけるリターン・スプリング手段６６の力に対抗して、プラン
ジャ６３をヘッド・ピース４の方向へ移動させる。この時、永久磁石作動手段６
８は、磁場を検出するセンサ手段５８に近づく方へと引き付けられ、遅くともフ
ィルタ手段６が所望の最終位置に到達したときに直ちに、電気検出信号を生成す
る。この検出信号は、制御手段６１が、圧縮空気ネットワークに接続された負荷
装置の作動を開始するように、制御手段６１に対して、フィルタ手段６が正確に
取り付けられたことを確認するための確認信号として機能しても良い。

【００３７】 上述の磁気検出の代わりに、例えば、光学的な設計のように、物理的な接触を
伴わずに作動する他の検出システムを設けることが可能である。更に、プランジ
ャ６３とセンサ手段との間の機械的協働も考えられるが、この場合、それは、例
えば、機械スイッチの形式をとっても良い。

【００３８】 更なる設計においては、フィルタ手段６に設けられた起動手段５７が、ハウジ
ングに据え付けられたセンサ手段５８と、それらの間に付加的な信号送信手段を
配置する必要無しに、直接的に協働する。 フィルタ手段６が無くても、検出信号が生成されるように設計することは、も
ちろん可能である。それによって、一方では、フィルタ手段を取り外した後も、
また他方では、フィルタ手段が取り付けられた状態でも、個別の検出信号を生成
することが可能となる。これは、本実施例では、永久磁石作動手段６８の移動の
経路に沿って、それぞれ異なる地点に、複数の磁場反応センサを配置することに
よって確実にすることが可能である。同様に、複数段階のスイッチ又は複数の個
々の機械スイッチを取り付けることも可能である。

【００３９】 上述のように、検出手段５２は、又、現在取り付けられているフィルタ手段の
タイプを具体的に認識することができるように設計されることが可能である。そ
して、対応する検出信号は、フィルタ手段６の有無を確認する単純な確認信号と
して、又そのフィルタタイプに関連した開始段階のための確認信号として利用さ
れることが可能である。この検出機能は、例えば、異なるフィルタタイプによっ
て、プランジャ６３の移動の大きさを異ならせることにより、そしてプランジャ
６３のストロークに応じて信号を生成することにより実行されても良い。

【００４０】 プランジャ６３の異なるストロークを確実にするための極めて簡単な方法は、
個々のフィルタ手段６に設けられた作動面７２を異なる様式で配置すること、及
び／又はその作動面７２をそれぞれ異なるように設計することである。このよう
に、作動面７２を、取付方向２１及び取り外し方向２２に対して、それぞれ異な
るように位置付け、またそれぞれのフィルタ手段６の取付状態において見られる
ように、つまり、主要本体２からより大きい又はより小さい距離で位置付けるこ
とが可能である。そして、プランジャ６３は、フィルタ手段のタイプによって、
より短い又はより長い距離を、ヘッドピース４に向かって移動する。適切に配置
された個々のセンサから構成された、又は複数の段階のセンサ機能を有するセン
サ手段５８を用いることにより、対応するフィルタ手段６のタイプを問題なく確
認することが可能となる。言い換えれば、作動手段６８及びセンサ手段５８は、
何らかの適切な位置検出手段として設計されることが可能であり、高度に信頼で
きる位置検出装置となり得るアナログ変位測定装置を用いても良い。

【００４１】 起動手段５７は、必ずしもフィルタ手段６上に直接据え付けられる必要はない
。又、それぞれのフィルタ手段６における異なる配置も考えられる。例えば、タ
イプによって異なる全長を有するフィルタ手段６に関して、起動手段５７を取付
けねじ７に組み込むことも可能である。このため、センサ手段を起動させるため
に用いられ得る、フィルタ手段６のタイプによって決まる取付ネジ７のねじりの
深さが異なる。いずれの場合にも、信号伝達手段６２を含むことにより、問合せ
領域における水分又はゲージ圧が過度にならないという利点が提供されるため、
その結果、特別な保護措置は何も必要とされない。

【００４２】 起動手段５７、又はそれによって起動される作動手段７２の位置の問合せは、
上述の基本原理に基づいて、多くのバリエーションで実行されることが可能であ
るが、ここでは、例として２，３の可能な手段についてのみ示す。例えば、直接
起動される、あるいはレバーの助けを借りて機械的に起動される一つ以上のマイ
クロスイッチを備えることが可能である。この場合、側面から接近可能なマイク
ロスイッチを利用することが可能である。又、検出されるべきフィルタ手段６の
数に等しい複数の切替位置を有するスライド・スイッチを用いることも可能であ
り、更に、バネ接触スイッチを用いることも可能である。

【００４３】 位置の光学的問合せが採用される場合には、分岐した光電子検出器又は三角測
量原理が利用されても良い。 更に、位置の問合せは、プランジャ６３の端部に関連してのみ行われる必要は
なく、その長手方向に沿ったいかなる箇所においても行われることが可能である
。このような設計は、特に、プランジャ６３に設けられた作動手段６８が、末端
壁の外側に配置されたセンサ手段から十分に離れて移動することができないよう
に、リターン・スプリング手段６６がプランジャの前方に配置され、プランジャ
の端面及び末端壁６５に対して付勢されるような場合に推薦されるべき設計であ
る。

【００４４】 上述の措置は、そのような措置が実際に必要な場合にのみ実行されるように、
必要な点検及び洗浄間隔を自動的に表示するフィルタ装置を、必要な時に生産可
能であることを意味する。外部制御手段との通信のために、特に、赤外線又は無
線の伝達を含む、周知の通信手段が利用されても良い。それによって、現在使用
されているフィルタ手段６の汚染の程度、即ち耐用年数を、遠隔計測によって確
認することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるフィルタ装置の好ましい実施例を分解斜視図で示した
図である。

【図２】 図１のフィルタ装置を、図１及び図３の切断線ＩＩ−ＩＩに沿って
切断した縦断面図である。

【図３】 図１における矢印ＩＩの方向から見たフィルタ装置の横立面図であ
る。

【図４】 図１の切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切断した、切断面が図２の断面図
に対して直角なフィルタ装置の更なる縦断面図を示した図である。

【図５】 図１における矢印Ｖの方向から見た、つまりフィルタ装置を上方か
ら見た図である。

【図６】 電子的評価手段の有益な設計を説明するために、フィルタ装置を極
めて図式的に示した図である。

【図７】 フィルタ手段の汚染の程度を認識するための手段の働きを示したグ
ラフであり、圧力低下△ｐが、流量ｑに対して曲線で示されており、一方では、
フィルタ手段が新しい状態の時の条件値曲線を曲線“ａ”で、他方では、設定閾
値を表す閾値を曲線“ｂ”で表したものである。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１０月２９日（２００１．１０．２９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲバウア ギュンター ドイツ連邦共和国 73728 エスリンゲン オベレ ボイタウ １ Ｆターム(参考） 4D058 NA01 NA04 PA01 SA16

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インレット（１５）とアウトレット（１６）との間に延在する
   主要流体ダクト（１４）であって、作動時に圧縮空気が通過して流れるところの
   フィルタ手段（６）によって、インレット流れ部（１７）とアウトレット流れ部
   （１８）とに分割された主要流体ダクト（１４）を備えた、圧縮空気フィルタリ
   ング用のフィルタ装置であって、 フィルタ手段（６）の汚染の程度を認識するための手段（２４）を有し、 該手段（２４）は、 インレット流れ部（１７）とアウトレット流れ部（１８）との間の圧力差を検
   出する圧力差センサ手段（２５）と、 更に、主要流体ダクト（１４）における流量を検出する流量センサ手段（２６
   ）と、 を備え、該手段（２４）は、更に、 該検出された圧力差データと流量データとを関連付けて、所定の閾値と比較す
   るための、フィルタ手段（６）の汚染の程度を示す条件値を生成する電子的評価
   手段（２７）を備えたことを特徴とするフィルタ装置。
2. 【請求項２】 前記評価手段（２７）は、求められた前記条件値と前記所定の
   閾値との比較を実行する比較手段（４５）を備えたことを特徴とする請求項１に
   記載のフィルタ装置。
3. 【請求項３】 前記評価手段（２７）は、少なくとも１つのフィルタ手段に適
   用する閾値を保持するメモリ手段（２８）を備えたことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のフィルタ装置。
4. 【請求項４】 前記メモリ手段（２８）には、複数の異なるタイプのフィルタ
   手段に適用する複数の閾値が格納されており、特定のタイプの閾値を選択するた
   めの選択手段（４６）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のフィ
   ルタ装置。
5. 【請求項５】 前記選択手段（４６）は、手動で操作できるものであり、例え
   ば、スイッチ装置及び／又はポテンショメータ装置を備えたことを特徴とする請
   求項４に記載のフィルタ装置。
6. 【請求項６】 現在取り付けられているフィルタ手段のタイプを識別するため
   の手段を有する検出手段（５２）があり、この検出手段が、前記選択手段（４６
   ）で前記特定のタイプの閾値として利用されるフィルタ手段タイプ特定電気検出
   信号を生成することを特徴とする請求項４または５に記載のフィルタ装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段（５２）は、前記フィルタ手段（６）のための起
   動手段（５７）を有しており、該起動手段（５７）は、前記フィルタ手段（６）
   が取り付けられた際に、ハウジングにおけるセンサ手段（５８）と直接的に又は
   間接的に協働して、検出信号を生成することを特徴とする請求項６に記載のフィ
   ルタ装置。
8. 【請求項８】 センサ手段（５８）が、例えば、機械スイッチの形として、機
   械的に作動され、或いは、センサ手段（５８）が、例えば、光学的に又は磁気的
   に作動される、物理的接触なしで作動するものであることを特徴とする請求項７
   に記載のフィルタ装置。
9. 【請求項９】 フィルタ手段（６）の汚染の程度を認識するための手段（２４
   ）は、前記主要流体ダクト（１４）のインレット流れ部（１７）におけるインレ
   ット圧力値を検出するインレット圧力センサ手段（３５）を有し、検出されたイ
   ンレット圧力値が現在の条件値を求める際に前記電子的評価手段（２７）におい
   て考慮されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のフィルタ装置。
10. 【請求項１０】 メモリ手段（２８）には、１つ以上のフィルタ手段のタイプ
    夫々に適用する異なる閾値であって、前記インレット圧力に依存したものが保持
    され、これらの閾値は、前記インレット圧力に応じて、選択手段（４６）を用い
    て選別され得るようにしたことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ装置。
11. 【請求項１１】 予備選択手段（５３）があり、該予備選択手段（５３）がフ
    ィルタ手段（６）に適用する種々の閾値の予備決定をできるようにしていること
    を特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のフィルタ装置。
12. 【請求項１２】 現在の条件値を表示するため、及び／又は夫々の前記フィル
    タ手段（６）に適用する前記閾値が到達されたこと又は超過されたことを表示す
    るための表示手段（３２）があることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに
    記載のフィルタ装置。
13. 【請求項１３】 特定のフィルタ手段に適用する閾値が、インレット流れ部特
    性曲線又は閾値特性曲線セットの形式であることを特徴とする請求項１〜１２の
    いずれかに記載のフィルタ装置。
14. 【請求項１４】 更に、与えられた閾値が、流量に依存する最大圧力微分値の
    形式であることを特徴とする請求項１〜１３いずれかに記載のフィルタ装置。
15. 【請求項１５】 評価手段（２７）が、前記フィルタ装置（６）、或いは、フ
    ィルタ装置（６）を備えた圧縮空気供給装置の直接の構成要素の形式で構成され
    ていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のフィルタ装置。
16. 【請求項１６】 前記評価手段（２７）が、メモリ・プログラマブル制御手段
    （ＳＰＳ）等としての制御手段（３１）と接続されていることを特徴とする請求
    項１〜１５のいずれかに記載のフィルタ装置。