JP2005288293A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エレメントの交換が容易で液垂れを防ぐことができかつ構造が簡単な濾過装置を提供する。
【解決手段】 濾過装置１０は、流入口１５と流出口１６を有するケースユニット１１と、ケースユニット１１に挿入されるカートリッジアセンブリ１２とを備えている。ケースユニット１１は、ベース部材２０と、第１の円筒部２１と、第２の円筒部２２と、第３の円筒部２３とを有している。第３の円筒部２３の内側に、流入口１５と連通する流入側流通部が形成されている。カートリッジアセンブリ１２は、外筒部６０と内筒部６１を有するカートリッジ容器５０と、外筒部６０と内筒部６１との間に収容されるエレメント５１とを有している。第２の円筒部２２と第３の円筒部２３との間に、流出口１６に連通する流出側流通部４３が形成されている。第２の円筒部２２の上部にシール部材６５が設けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば油圧アクチュエータ等を備えた液圧機器の液圧回路において、循環する液を濾過するための濾過装置に関する。

液圧シリンダや液圧モータ等のアクチュエータを有する機器において、液圧回路を循環する液を濾過するために濾過装置が使用されている。この種の濾過装置では、ある程度使用されたエレメントを定期的あるいは必要に応じて交換することが行われている。

エレメントを交換するために、エレメントを機器本体の液タンクから取出したとき、エレメントに付着している液が垂れ落ちて周囲を汚すことがある。また、エレメントに付着していたダストがエレメントから剥がれて液タンク内に落下し、液タンク内のクリーンな液に混入するという問題もある。

このような問題に対処するために、エレメントをカプセルに収容し、カプセルの内部にエレメントを入れたまま、このカプセルをカプセル収納室から取出すことができるようにしたカプセル式濾過装置も提案されている。（例えば下記特許文献１または２参照）
これら公知のカプセル式濾過装置では、カプセル収納室をドライな状態に保つために、カプセル収納室の下部にロータリー式の弁装置を配置し、カプセル収納室からカプセルを取出す際に、カプセルを所定角度回転させ、弁装置を閉弁させることによって、カプセル収納室の内部をドライな状態に保つようにしている。そして新たなエレメントを入れたカプセルをカプセル収納室に挿入し、カプセルを所定角度回転させることにより、前記弁装置を開弁させるようにしている。
特開平７−１５５５１３号公報 特開２００１−１７０４２２号公報

前記カプセル式濾過装置では、カプセルを交換するたびに前記弁装置を操作しなければならない。このためエレメントの交換に手数がかかるだけでなく、カプセルを取出す際に弁装置の閉状態が不十分であると、液がカプセル収納室に侵入するおそれがある。

また、カプセル収納室の下部に前記弁装置を設ける必要があるため構造が複雑となるばかりか、カプセル収納室の下部に前記弁装置を設けるための広いスペースが必要である。このため、濾過装置全体が大形化するという問題もある。

従ってこの発明の目的は、液垂れを防止でき、エレメントの交換が容易でかつ構造が簡単な濾過装置を提供することにある。

本発明の濾過装置は、ケースユニットとカートリッジアセンブリとを具備している。
前記ケースユニットは、流入口と流出口を有するベース部材と、該ベース部材に設けられた第１の円筒部と、前記第１の円筒部の内側に該第１の円筒部と同心状に配置され、下端側が前記ベース部材に固定されかつ上端側が開口する第２の円筒部と、前記第２の円筒部の内側に該第２の円筒部と同心状に配置され、内面側に前記流入口と連通する流入側流通部を有しかつ前記第２の円筒部の内周面との間に前記流出口と連通する流出側流通部を形成する第３の円筒部とを有している。

前記カートリッジアセンブリは、前記第１の円筒部と第２の円筒部との間に挿脱可能に挿入されるカートリッジ容器を具備している。このカートリッジ容器は、前記第１の円筒部の内周面に沿う外筒部と、該外筒部の内側に該外筒部と同心状に設けられかつ前記第２の円筒部の外周面に沿う内筒部と、これら外筒部と内筒部の下端どうしをつなぐ底部とを有している。また前記カートリッジアセンブリは、前記第２の円筒部と前記カートリッジ容器の前記内筒部との間をシールするシール部材と、前記カートリッジ容器の前記外筒部と内筒部との間に挿脱可能に収容される筒状のエレメントとを具備している。

本発明の好ましい形態では、前記カートリッジ容器の下端開口部を塞ぐことが可能なボトムキャップを有している。また、前記カートリッジ容器の上端開口部に嵌合可能な蓋部材と、前記エレメントの上端部を前記蓋部材に保持させることの可能な保持手段を有していてもよい。

本発明の濾過装置によれば、エレメントを交換する際に液垂れを抑制でき、エレメントに付着している汚れた液やダストが液タンクに戻ってしまうことを防止できる。また本発明の濾過装置は、エレメント以外の部品（例えばカートリッジ容器等）を再使用することができる。また、従来のカプセル式濾過装置と比較してエレメントの交換が容易であり、構成も簡単である。

以下に本発明の一実施形態について、図１から図７を参照して説明する。
図１は本発明に係わる濾過装置１０を分解して示す斜視図である。図２は濾過装置１０の内部構造を示す縦断面図である。

図１に示すように濾過装置１０は、ケースユニット１１と、ケースユニット１１に収容されるカートリッジアセンブリ１２と、ケースユニット１１の上端開口部１３を覆うカバー１４を備えている。ケースユニット１１は、液の流入口１５と液の流出口１６を有している。図３はケースユニット１１を示している。図４はカバー１４を示している。図５はカートリッジアセンブリ１２を示している。

図２に示すように、流入口１５は、例えば油圧アクチュエータに用いる作動油等の液を循環させる液圧回路（図示せず）に接続され、濾過すべき液Ｆ１が、流入口１５を経てケースユニット１１の内部に供給されるようになっている。流出口１６は、濾過後の液Ｆ２を貯留する液タンク１７（図２と図３に一部のみ示す）の内部に連通し、濾過後のクリーンな液Ｆ２を液タンク１７の内部に吐出するようになっている。

図１から図３に示すように、ケースユニット１１は、前記流入口１５および流出口１６が形成されたベース部材２０と、ベース部材２０に設けられた第１の円筒部２１と、第１の円筒部２１の内側に第１の円筒部２１と同心状に配置された第２の円筒部２２と、第２の円筒部２２の内側に第２の円筒部２２と同心状に配置された第３の円筒部２３とを有している。

第１の円筒部２１の上端にフランジ部３０が形成されている。フランジ部３０の周方向に所定ピッチで形成された複数の孔３１に挿入するボルト３２，３３（図２に示す）によって、第１の円筒部２１が液タンク１７の取付座１７ａに固定される。フランジ部３０とカバー１４は、ボルト３３によって共締めされる。

第２の円筒部２２の下端側はベース部材２０に固定されている。第２の円筒部２２の上端は開口し、上端開口部４０を形成している。第３の円筒部２３の内面側は前記流入口１５に連通する流入側流通部４１となっている。ベース部材２０には流入口１５の圧力が過大になったときに開弁するリリーフ弁４４が設けられている。

第３の円筒部２３の上部は、第２の円筒部２２の上端開口部４０の上方に所定量突出している。第３の円筒部２３の上端は開口し、上端開口部４２を形成している。第２の円筒部２２と第３の円筒部２３との間に、流出口１６に連通する流出側流通部４３が形成されている。

図１と図５に示すように、カートリッジアセンブリ１２は、カートリッジ容器５０と、カートリッジ容器５０に収容される円筒状のエレメント５１と、蓋部材（ディスクプレート）５２などを有している。蓋部材５２の外周面にＯリング等のシール部材５３が設けられている。蓋部材５２の上面に取っ手５４が設けられている。蓋部材５２の下面側には、エレメント５１の上端開口部に嵌合可能な短円柱形の凸部５５が設けられている。

図６に示すように、カートリッジ容器５０は、円筒形の外筒部６０と、外筒部６０の内側に外筒部６０と同心状に設けられた円筒形の内筒部６１と、外筒部６０と内筒部６１の下端どうしをつなぐ底部６２とを有している。このカートリッジ容器５０は、ケースユニット１１の第１の円筒部２１と第２の円筒部２２との間に挿脱可能に収容される。

ケースユニット１１にカートリッジ容器５０が収容された状態では、カートリッジ容器５０の外筒部６０が第１の円筒部２１に沿い、内筒部６１が第２の円筒部２２に沿うようになっている。外筒部６０の上端は開口し、上端開口部６３を形成している。内筒部６１の上端も開口し、上端開口部６４を形成している。

内筒部６１の軸方向の長さは外筒部６０の軸方向の長さよりも短い。換言すると、内筒部６１の上端開口部６４の高さは、外筒部６０の上端開口部６３の高さよりも低い。内筒部６１の上端開口部６４の高さは、第２の円筒部２２の上端開口部４０の高さと同等である。

第２の円筒部２２の上端部には、カートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１に収容した状態において、第２の円筒部２２の上部と内筒部６１の上部との間をシールするために、Ｏリング等のシール部材６５が設けられている。

エレメント５１は、外筒部６０と内筒部６１との間に挿脱可能に収容される。エレメント５１の一例は、メッシュ状の外側部材７０と、多数の孔を有する内筒７１と、濾材７２と、内筒部７１の両端に設けられた端部材７３，７４と、端部材７３，７３の筒部の内周側に設けられたＯリング等のシール部材７５，７６などを備えている。

図２に示されるように、エレメント５１の上端側に設けられたシール部材７５は、蓋部材５２の前記凸部５５の外周面に対して、適度な締め代をもって嵌合することにより、エレメント５１の上端部を、シール部材７５の締付け力によって蓋部材５２に保持させるようになっている。すなわち凸部５５とシール部材７５は、エレメント５１の上端部を蓋部材５２に保持させるための保持手段としての機能を兼ねている。エレメント５１の下端側に設けられたシール部材７６は、カートリッジ容器５０の底部６２の受け部７７に液密に嵌合する。

カートリッジ容器５０の外筒部６０の上端開口部６３の内周面に、止め輪８０を取付けるための止め輪保持部８１が設けられている。止め輪８０の外径（外力を加えない自由状態での外径）は、外筒部６０の上端開口部６３の内径よりも大きい。この止め輪８０を治具によって外径を縮める方向に撓ませ、外筒部６０の上端開口部６３をくぐらせることにより、止め輪８０を止め輪保持部８１に装着することができる。この止め輪８０によって蓋部材５２の抜け止めがなされる。

カートリッジアセンブリ１２がケースユニット１１から取出されているとき、カートリッジ容器５０の下端開口部９０を、ボトムキャップ９１（図１と図６に示す）によって塞ぐことができるようになっている。ボトムキャップ９１の一例は、比較的柔らかい合成樹脂からなり、カートリッジ容器５０の下端開口部９０に着脱自在に嵌合させることができる。このボトムキャップ９１は、使用前のカートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１に挿入する前、あるいは使用後のカートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１から取出した後に、カートリッジ容器５０の下端開口部９０に装着される。

以下に、本実施形態の濾過装置１０の作用について説明する。
図２に示すように、カートリッジ容器５０にカートリッジアセンブリ１２を収容し、ボルト３２，３３によってカバー１４を取付座１７ａに固定する。この状態で、濾過すべき液Ｆ１が流入口１５から第３の円筒部２３の内側の流入側流通部４１を通り、第３の円筒部２３の上端開口部４２から蓋部材５２の下面付近を経てエレメント５１の外周側に流れ込む。この液Ｆ１はエレメント５１の内周側に向かって流れる。

エレメント５１で濾過された液Ｆ２は、エレメント５１の内周側に流出し、第２の円筒部２２と第３の円筒部２３との間の流出側流通部４３を経て流出口１６に向かう。カートリッジ容器５０の内筒部６１の上端と第２の円筒部２２の上端との間は、シール部材６５によってシールされているため、液Ｆ２が内筒部６１と第２の円筒部２２との間に入り込むことはない。流出口１６から出たクリーンな液Ｆ２は、液タンク１７内に流出する。

エレメント５１を交換するには、ボルト３３を外してカバー１４を取付座１７ａから取外し、取っ手５４を把持してカートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１から抜き出す。

第２の円筒部２２と内筒部６１との間にシール部材６５が設けられているため、ケースユニット１１の内部（第１の円筒部２１と第２の円筒部２２との間）はドライな状態に保たれている。図３は、ケースユニット１１からカートリッジアセンブリ１２を取出した状態を示している。

図５に示されるように、汚れた液Ｆ３やエレメント５１に付着しているダストは、カートリッジ容器５０の内部に閉じ込めた状態で、液タンク１７の外部に持ち出すことができる。しかもカートリッジ容器５０の外面、すなわち外筒部６０の外周面と、内筒部６１の内周面と、底部６２の下面もドライな状態に保たれている。このため、液タンク１７の周囲が汚れたり、汚れた液Ｆ３やダストが液タンク１７内に垂れ落ちることを防止できる。

図５に２点鎖線で示すように、取出されたカートリッジ容器５０の下端開口部９０にボトムキャップ９１を装着しておけば、カートリッジ容器５０が傾いても、カートリッジ容器５０の内部の汚れた液Ｆ３がカートリッジ容器５０の下端開口部９０から流出することを防止できる。

図７に示すようにカートリッジ容器５０から取出されたエレメント５１を蓋部材５２から分離させる。ここで蓋部材５２の凸部５５に対するシール部材７５の締め代を適宜に設定しておけば、凸部５５とシール部材７５との摩擦力によって、エレメント５１の上端部を蓋部材５２に適度な保持力で保持することができる。

このようにすれば、使用済みのエレメント５１をカートリッジ容器５０から取出す際に、蓋部材５２を持ち上げることに伴って、エレメント５１も引き出すことができる。このため、汚れた液Ｆ３が付着したエレメント５１に手を触れることなくエレメント５１を取扱うことができる。エレメント５１と蓋部材５２とを分離させる際には、凸部５５とシール部材７５との嵌合を外せばよく、取外しが容易である。

カートリッジ容器５０から取出されたエレメント５１は廃棄処理され、蓋部材５２は再使用する。図６に示すようにカートリッジ容器５０の内部に残る汚れた液Ｆ３も廃棄処理される。カートリッジ容器５０は、洗浄されたのち再使用される。

新たなエレメント５１をカートリッジ容器５０に収容し、外筒部６０の上端開口部６３に蓋部材５２を嵌め、止め輪８０で抜け止めをなしたのち、このカートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１に挿入する。そしてカバー１４を被せ、ボルト３３によって取付座１７ａに固定することにより、エレメント５１の交換が終了する。

このカートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１に挿入する前に、予めカートリッジ容器５０の下端開口部９０にボトムキャップ９１を装着しておき、カートリッジアセンブリ１２をケースユニット１１に挿入する直前にボトムキャップ９１を取外すようにすれば、使用前のカートリッジアセンブリ１２の底部にゴミ等の異物が付着することを防止できる。

なお本発明を実施するに当たって、ケースユニットやカートリッジアセンブリ、エレメントをはじめとして、本発明の構成要素を、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることは言うまでもない。

本発明の一実施形態の濾過装置の分解斜視図。 図１に示された濾過装置の縦断面図。 前記濾過装置のケースユニットの縦断面図。 前記濾過装置のカバーの縦断面図。 前記濾過装置のカートリッジアセンブリの縦断面図。 前記カートリッジアセンブリのカートリッジ容器の縦断面図。 前記カートリッジアセンブリのエレメントと蓋部材の縦断面図。

符号の説明

１０…濾過装置
１１…ケースユニット
１２…カートリッジアセンブリ
１５…流入口
１６…流出口
２０…ベース部材
２１…第１の円筒部
２２…第２の円筒部
２３…第３の円筒部
５０…カートリッジ容器
５１…エレメント
５２…蓋部材
６０…外筒部
６１…内筒部
６２…底部
６５…シール部材
９１…ボトムキャップ

Claims (3)

1. 濾過すべき液の流入口と濾過後の液の流出口を有するケースユニットと、
   前記ケースユニットに収容されるカートリッジアセンブリと、
   を具備する濾過装置であって、
   前記ケースユニットは、
   前記流入口と流出口を有するベース部材と、
   前記ベース部材に設けられた第１の円筒部と、
   前記第１の円筒部の内側に該第１の円筒部と同心状に配置され、下端側が前記ベース部材に固定されかつ上端側が開口する第２の円筒部と、
   前記第２の円筒部の内側に該第２の円筒部と同心状に配置され、内面側に前記流入口と連通する流入側流通部を有し、かつ、前記第２の円筒部の内周面との間に前記流出口と連通する流出側流通部を形成する第３の円筒部とを有し、
   前記カートリッジアセンブリは、
   前記第１の円筒部と第２の円筒部との間に挿脱可能に挿入され、前記第１の円筒部の内周面に沿う外筒部と、該外筒部の内側に該外筒部と同心状に設けられかつ前記第２の円筒部の外周面に沿う内筒部と、これら外筒部と内筒部の下端どうしをつなぐ底部とを有するカートリッジ容器と、
   前記第２の円筒部と前記カートリッジ容器の前記内筒部との間をシールするシール部材と、
   前記カートリッジ容器の前記外筒部と内筒部との間に挿脱可能に収容される筒状のエレメントと、
   を具備したことを特徴とする濾過装置。
2. 前記カートリッジ容器の下端開口部を塞ぐことが可能なボトムキャップを有することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記カートリッジ容器の上端開口部に嵌合可能な蓋部材と、前記エレメントの上端部を前記蓋部材に保持させることの可能な保持手段を有することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。

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