JP2014018785A

JP2014018785A - 異物除去装置

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Publication number: JP2014018785A
Application number: JP2012163278A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Taki; 啓東志瀧; Yasuo Niwa; 泰生丹羽
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2014-02-03
Anticipated expiration: 2032-07-24
Also published as: JP5571135B2

Abstract

【課題】高い異物除去性能を有し、嵩低く保管、収容でき、清掃や交換が容易な異物除去装置を提供すること。
【解決手段】筒状ケーシング(21)と、筒状ケーシング(21)に設けられるフィルタ部材収容部(22)と、フィルタ部材収容部(22)に収容されるフィルタ部材(20)とからなり、フィルタ部材(20)は、フィルタ部材収容部(22)に気密状態に挟持される外枠(1)と、外枠(1)内に平面状に張設される少なくとも１枚の網状のろ材（網状フィルタ(11)(12)）と、不使用時には外枠(1)内に格納され、使用時には前記ろ材側へ突出してろ材を流路方向に伸展させるろ材伸展手段（板バネ(10a)(10b)）とからなる。前記ろ材は柔軟で伸縮可能な素材から構成され、前記ろ材伸展手段は、外枠(1)から外方に突出する操作ハンドル(13)の操作によって、前記ろ材を伸展させに変形させ、変形後の形状を保持できるようにしたこと。
【選択図】図３

Description

本発明は、異物除去装置、特に、配管と配管との間に設置され、配管内を流れる流体中の異物を補捉して除去するための異物除去装置に関する。

ガスや水等、気体や液体が流体として流れる配管内に設置されて、前記流体中に含まれているゴミ等の固形成分を異物として除去するための異物除去装置が知られている。

例えば、特許文献１に開示されているものは、連結させる２本の配管の各端縁に一対のケーシングとしての板状のフランジがそれぞれ取り付けられ、これらフランジ間に、網状のろ材を平面状に張設させたフィルタ部材をネジ止めにより介在させる構成である。このものでは、フィルタ部材及びフランジも嵩低く構成することができるため、装置全体が薄型化でき、保管時や運搬時の嵩が低くなるといった利点がある。しかしながら、フィルタ部材は、フランジにネジ止めにより締結される構成であるからそのための部品や工具が別途必要であり、ろ材の清掃や交換が面倒である。また、フィルタ部材は、フランジにネジ止め可能な特殊な形状に形成する必要があるから汎用性が低く、ろ材による異物捕捉性能を向上させるために、ろ材の網目を細かくすると、ろ材を通過する流体の通過抵抗が大きくなってしまうといった問題がある。

ろ材の網目を細かくしても流体の通過抵抗が大きくならない構成の異物除去装置として、特許文献２に開示のものがある。
このものでは、フィルタ部材に具備させるろ材を円筒形状に構成することにより、異物捕捉のための有効面積が広がると同時に、流体が通過可能な有効面積も広がるようにしたもので、ろ材の網目を細かくしても流体の通過抵抗が大きくなることはない。このように、高い異物除去性能と流体の通過抵抗の低減の両立を可能としている。

特開昭６２−１１０７１４号公報特開２０１１−１２５７９２号公報

しかしながら、上記した特許文献２のものでは、ろ材の形状を予め円筒形といった立体形状に形成していることから、このろ材を具備させるフィルタ部材は嵩高となり、装置全体の小型化は困難となる。また、このものも、ケーシングへのろ材の取付けはネジ止めにより行われているから、ろ材の清掃又は交換が面倒であるといった問題は解消されない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い異物除去性能を有すると共に、コンパクトに保管・収容でき、さらには、ろ材の清掃や交換が容易な異物除去装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために講じた本発明は、流体の流路に設置して前記流体に含まれる異物を捕捉し除去するための異物除去装置であって、
前記流路に接続させる筒状ケーシングと、前記筒状ケーシングに設けられるフィルタ部材収容部と、前記フィルタ部材収容部に収容されるフィルタ部材とからなり、
前記フィルタ部材は、
前記フィルタ部材収容部に気密状態に収容される外枠と、
前記外枠内に平面状に張設される少なくとも１枚の網状のろ材と、
不使用時には前記外枠内に扁平状態に格納され且つ使用時には前記ろ材側へ突出して前記ろ材を流路方向に伸展させるろ材伸展手段とからなり、
前記ろ材は柔軟で伸縮可能な素材から構成され、
前記ろ材伸展手段は、前記外枠を貫通して外方に突出される操作ハンドルの操作によって、前記ろ材を伸展させる方向に変形可能であると共に変形後の形状を保持できるようにした異物除去装置である。

上記手段は次のように作用する。
不使用時におけるフィルタ部材は、外枠内に、網状のろ材が平面状に張設されていると共にろ材伸展手段が扁平状態に格納されているから、外枠の厚み（流路方向の長さ）がフィルタ部材全体の厚みに相当することとなり、薄型のフィルタ部材を提供することができる。
使用時には、外枠から外方へ突出させている操作ハンドルを操作して、ろ材伸展手段をろ材側へ突出するように変形させれば、柔軟で伸縮可能な網状素材から構成されているろ材は、ろ材伸展手段の変形に応じて前記配管の流路方向に伸展する立体形状に変形し、変形後の形状はろ材伸展手段によって保持される。

上記異物除去装置において、好ましくは、前記ろ材伸展手段は、前記外枠内を横切るように架設される少なくとも１枚の板バネを有し、
前記操作ハンドルを外枠の内方へ押し込む押し込み操作を実行することにより、前記板バネは、前記ろ材に向かって弾性的に撓むように設定されている。

操作ハンドルを外枠内に押し込むと、板バネが、ろ材が張設されている側に向かって突出する形状に弾性変形することから、網状のろ材は、前記板バネの弾性変形に応じて、流路方向に突出する立体形状に変形する。

上記異物除去装置において、好ましくは、前記フィルタ部材収容部の周面にフィルタ部材を出し入れするための開口部が開放し、
前記操作ハンドルに爪部を突設させると共に、前記筒状ケーシングにおける前記フィルタ部材収容部の前記開口部近傍の外周面に、前記押し込み操作完了時に前記爪部が係合可能な係合突起を突設させたことである。

操作ハンドルの押し込み操作完了後に、操作ハンドルの爪部を、前記筒状ケーシングの外周面の所定位置に設けた係合突起に係合させることにより、操作ハンドルは板バネを押し込んだ状態に保持され、板バネはその弾性変形後の形状に保持される。

上記異物除去装置において、好ましくは、前記ろ材伸展手段は、膨出部が形成された軸体を有し、
前記操作ハンドルを回転させる回転操作を実行することにより、前記膨出部が前記ろ材に向かって膨出する方向に前記軸体が回転するようにしたことである。

不使用時における膨出部は外枠内に格納されるものとし、前記膨出部としては、例えば、環状体や又はその一部分からなるものでも良い。膨出部が外枠内に格納された状態から、操作ハンドルを操作して、軸体を例えば９０度回転させると、膨出部は、外枠に対して直角方向に突出する態様となる。これにより、ろ材は膨出部に押されて、膨出部に倣った形状の立体形状に変形する。

上記異物除去装置において、好ましくは、前記フィルタ部材収容部の周面にフィルタ部材を出し入れするための開口部が開放し、
前記操作ハンドルに爪部を突設させると共に、前記筒状ケーシングにおける前記フィルタ部材収容部の前記開口部近傍の外周面に、前記回転操作完了時に前記爪部が係合可能な係合突起を突設させたことである。
操作ハンドルを例えば９０度回転操作すると、操作ハンドルに設けた爪部が、前記筒状ケーシングの外周面の所定位置に設けた係合突起に周方向から回り込んで係合することにより、前記軸体は、膨出部が外枠から直角に突出した状態に固定され、ろ材の立体形状が維持される。

以上のように、本発明によれば、不使用時におけるフィルタ部材は、外枠内に、平面状のろ材が張設され、扁平なろ材伸展手段が格納された状態にあるから、フィルタ部材、さらにはフィルタ部材を含む筒状ケーシング全体を比較的薄型でコンパクトに構成することができ、嵩張ることなく保管又は運搬することができる。
フィルタ部材は、不使用時には上記したようにコンパクトであるが、使用時には操作ハンドルを操作して、ろ材伸展手段を変形させ、ろ材を伸展させて立体形状とすることができるから、ろ材における異物捕捉のための有効面積が広がると同時に、流体が通過可能な面積も広がり、異物捕捉効率と、通過抵抗の低減を同時に兼ね備えた異物除去装置を提供することができる。

フィルタ部材は、筒状ケーシングに設けられているフィルタ部材収容部内に収容させるだけであって、ネジ止めされていないから、フィルタ部材の筒状ケーシングへの脱着が、工具等を使用することなく容易に行うことが出来る。ろ材を清掃又は交換する際には、ろ材伸展手段が外枠内に格納されるように操作ハンドルを操作すれば、フィルタ部材を筒状ケーシング間から容易に抜き取ることができるから、ろ材の清掃やフィルタ部材の交換が容易である。
また、操作ハンドルの操作によって、ろ材伸展手段の変形を保持しておけば、ろ材の変形後の立体形状もろ材伸展手段によって保持されることとなる。これにより、ろ材は、不用意に平面状に戻ったり流体によって変形したりすることなく、長期にわたって立体形状のまま使用することができる。

本発明の第１番目の実施の形態に係る異物除去装置の使用前の説明図である。本発明の第１番目の実施の形態に係る異物除去装置に採用したフィルタ部材の不使用時の側面図である。本発明の第１番目の実施の形態に係る異物除去装置の使用中の説明図である。本発明の第２番目の実施の形態に係る異物除去装置の使用前の説明図である。本発明の第２番目の実施の形態に係る異物除去装置に採用したフィルタ部材の不使用時の側面図である。本発明の第２番目の実施の形態に係る異物除去装置の使用中の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、連結させる２本の配管(31)(32)の間に、本発明の第１番目の実施の形態の異物除去装置を具備させた状態を示しており、図２は、図１におけるフィルタ部材(20)のみの側面図である。

本発明の異物除去装置は、両側開放端が配管(31)(32)の各端縁に螺合接続される筒状ケーシング(21)と、筒状ケーシング(21)の中央部分を拡径させてなるフィルタ部材収容部(22)と、フィルタ部材収容部(22)内にＯリング(2)を介して収容させるフィルタ部材(20)とから構成されているもので、フィルタ部材収容部(22)の胴部には、側方へ開放する開口部(26)が形成されており、フィルタ部材(20)は開口部(26)から出し入れされる。
同図に示すフィルタ部材(20)は使用前の状態を呈している。
なお、ガスや水等の流体は一方の配管(31)からフィルタ部材(20)を通過して他方の配管(32)に向かって流れるように設定されている。

フィルタ部材(20)は、図１及び図２に示すように、筒状ケーシング(21)と同径のリング状の外枠(1)の内周面全域に、ろ材として２枚の網状フィルタ(11)(12)を流路方向に所定の間隔をおいて平面状に張設させると共に、これら２枚の網状フィルタ(11)(12)間に、ろ材伸展手段として、２枚の板バネ(10a)(10b)を配設したものである。

網状フィルタ(11)(12)としては、優れたろ過性能を有すると共に、柔軟性、伸縮性に富み、加工が容易な素材、例えば、株式会社イノアックコーポレーションのモルトフィルター等が採用可能である。

２枚の板バネ(10a)(10b)はそれぞれ細長い扁平な金属板からなり、図１に示すように、両端を除いて、それぞれ網状フィルタ(11)(12)側に僅かに撓ませた状態で２枚重ね合わされていると共に、図２に示すように、外枠(1)の直径に沿って配設されている。
これら板バネ(10a)(10b)の一端は、外枠(1)の内面の所定位置に埋め込まれて固定されており、他端は、外枠(1)を貫通する貫通孔(23)から外枠(1)の外方へ突出させていると共に、その先端は、配管(31)(32)の流路方向に細長い操作ハンドル(13)の中央の保持部(15)に埋め込まれている。

操作ハンドル(13)の長手方向の両端上面には、筒状ケーシング(21)側に突出する爪部(14)がそれぞれ形成されており、爪部(14)が対応する筒状ケーシング(21)におけるフィルタ部材収容部(22)の開口部(26)近傍の外周面には、保持部(15)を貫通孔(23)に押し込んだ状態にて、爪部(14)がワンウェイ係合する係合突起(24)が突設されている。

不使用状態のフィルタ部材(20)は、図１に示すように、板バネ(10a)(10b)も網状フィルタ(11)(12)も外枠(1)内に格納された構成となっているため、フィルタ部材(20)の厚みは外枠(1)の厚みに相当する。板バネ(10a)(10b)も網状フィルタ(11)(12)もほぼ平板状であるから、外枠(1)は比較的薄くコンパクトに成形することができる。よって、保管時や流通時におけるフィルタ部材(20)の嵩は低くなり、多数重ねて収納することができる。
また、筒状ケーシング(21)は何ら特別な形状に形成する必要はなく、両端に雌ネジ部が設けられた筒体であればよいから、製造が容易であり、汎用性が高い。

上記第１番目の実施の形態の異物除去装置を使用するには、まず筒状ケーシング(21)の両端を配管(31)(32)の端縁にそれぞれ螺合させ、開口部(26)から、フィルタ部材収容部(22)内に、板バネ(10a)(10b)及び網状フィルタ(11)(12)を格納させた状態のフィルタ部材(20)を差し入れる。
外枠(1)の両端面にはＯリング(2)が設けられているから、外枠(1)はフィルタ部材収容部(22)内において気密状態に収容されることとなる。
このとき、網状フィルタ(11)(12)は外枠(1)内にて平面状に維持されたままである（図１の状態）。

この状態から、操作ハンドル(13)を外枠(1)に向かって押すと、予め外側に凸となるように撓ませてあった板バネ(10a)(10b)が、図３に示すように、それぞれ外方へ大きく湾曲する態様に弾性変形し、これに押されて、柔軟性、伸縮性に富んだ素材からなる網状フィルタ(11)(12)は、外方に凸となるように伸展させられ、立体的なドーム状に変形させられる。
そして、同図に示すように、保持部(15)を貫通孔(23)に押し込むと同時に、爪部(14)を係合突起(24)にワンウェイ係合させれば、操作ハンドル(13)は外枠(1)に対して抜け止め状態となり、板バネ(10a)(10b)は網状フィルタ(11)(12)を伸展させた変形状態のまま保持される。尚、貫通孔(23)の内周面にはＯリング(25)が設けられているため、保持部(15)と貫通孔(23)との間は気密状態に維持される。

網状フィルタ(11)(12)は、図３のように伸展させられることにより、外枠(1)内に平面状に張設させていた不使用時の状態よりも表面積が増え、異物を捕捉するフィルタとしての面積が増大すると同時に、流体の通過面積も増えるから、異物捕捉性能の確保と、通路抵抗の低減を同時に実現させることができる。

そして、網状フィルタ(11)(12)に捕捉されたゴミ等の異物が溜まり、網状フィルタ(11)(12)の清掃又は交換が必要となった場合は、まず、爪部(14)の係合突起(24)への係合を強制的に解除し、保持部(15)を貫通孔(23)から抜き取って、操作ハンドル(13)を外枠(1)から離反させる。これにより、板バネ(10a)(10b)は元の略扁平状態に弾性復帰することとなり、網状フィルタ(11)(12)は平面状に弾性復帰する。
この状態にて、フィルタ部材(20)を開口部(26)から引き抜けば、フィルタ部材(20)をフィルタ部材収容部(22)から取り出すことができる。このように、フィルタ部材(20)の脱着に工具等が不要であるから、網状フィルタ(11)(12)の清掃や又はフィルタ部材(20)の交換作業が容易となる。

上記実施の形態では、ろ材として２枚の網状フィルタ(11)(12)を設ける構成として、異物の捕捉を、上流側の網状フィルタ(11)と下流側の網状フィルタ(12)との二重に実施することで、確実な異物除去と目詰まりを防止することができるようにしたが、ろ材は必ずしも２枚設けておく必要はなく、網状フィルタ(11)(12)のいずれか一枚でも良い。

また、上流側の網状フィルタ(11)と下流側の網状フィルタ(12)とで、異なるメッシュサイズのものを採用しても良い。例えば、上流側の網状フィルタ(11)のメッシュサイズを下流側の網状フィルタ(12)のメッシュサイズより大きく設定しておけば、上流側の網状フィルタ(11)で比較的大きな異物を捕捉し、下流側の網状フィルタ(12)でそれより細かい異物を捕捉することとなり、フィルタ詰まりの寿命を延ばすことができる。

図４から図６に示すものは、第２番目の実施の形態の説明図である。
このものは、上記第１番目の実施の形態と同様に、配管(31)(32)の端縁に筒状ケーシング(21)を螺合接続させると共に、筒状ケーシング(21)のフィルタ部材収容部(22)に、外枠(1)に２枚の網状フィルタ(11)(12)を張設させたフィルタ部材(30)を気密状態に介在させる構成であり、網状フィルタ(11)(12)間に設けるろ材伸展手段として、板バネに代えてリング体(33)を具備させる構成としたものである。

リング体(33)は、図５に示すように、外枠(1)の内径よりも小径な外径を有する環状枠体であり、その１つの直径の延長線上に上軸(34)と下軸(35)が突出しており、上軸(34)は外枠(1)に内側から嵌め込まれ、下軸(35)は、外枠(1)を貫通して外方に突出している。

下軸(35)の突出端には、下軸(35)に対して直角で且つリング体(33)の直径方向に細長い操作ハンドル(36)が設けられており、操作ハンドル(36)を外枠(1)の外で回動操作することにより、リング体(33)は、外枠(1)内にて、上軸(34)と下軸(35)を回動軸として回動可能となる。
また、操作ハンドル(36)と外枠(1)との間には、操作ハンドル(36)と平行な係止片(37)が外枠(1)の外面に略接触するように、下軸(35)の両側方に張り出しており、筒状ケーシング(21)におけるフィルタ部材収容部(22)の開口部(26)近傍の外周面には、操作ハンドル(36)を９０度回動させたとき、係止片(37)の両先端が周方向から嵌まり込む断面略逆Ｌ字状の係合突起(27)が突設されている。

このものでは、図５に示すように、外枠(1)とリング体(33)が同心に位置するようにセットされたフィルタ部材(30)を、図４に示すように、開口部(26)から差し込んでフィルタ部材収容部(22)内に収容させた後、操作ハンドル(36)を約９０度回動させる。すると、リング体(33)は、上軸(34)及び下軸(35)を回動軸として、係止片(37)と共に回動し、図６に示すように、網状フィルタ(11)(12)が、リング体(33)の両側の円弧状の膨出部によって、外側に凸となるように伸展させられると同時に、係止片(37)の両先端が係合突起(27)に周方向から嵌まり込んで、操作ハンドル(36)の回動姿勢を維持する構成となる。

網状フィルタ(11)(12)は、リング体(33)によって伸展させられ、その表面積を増大させることができるから、上記した第１番目の実施の形態の場合と同様、異物捕捉面積と流体通過面積の両方を同時に増大させることが出来る。

この状態から、操作ハンドル(36)を逆方向に９０度回動させれば、リング体(33)は図４に示すように、外枠(1)内に格納された状態に戻るから、フィルタ部材(30)をフィルタ部材収容部(22)の開口部(26)から抜き取って取り外すことができる。

この実施の形態でも、ろ材としての網状フィルタは必ずしも２枚設ける必要はなく、上流側の網状フィルタ(11)または下流側の網状フィルタ(12)のいずれか１枚だけ設ける構成としても良い。

また、ろ材伸展手段としては、リング体(33)のように環状体に限定されるものではなく、図示しないが、半円形等、他の輪郭形状を有するものでも良い。

(1) ・・・・・・・・外枠
(10a)(10b)・・・・・板バネ（ろ材伸展手段）
(11)(12)・・・・・・網状フィルタ（ろ材）
(13)・・・・・・・・操作ハンドル
(20)・・・・・・・・フィルタ部材
(21)・・・・・・・・筒状ケーシング
(22)・・・・・・・・フィルタ部材収容部
(31)(32)・・・・・・配管

Claims

流体の流路に設置して前記流体に含まれる異物を捕捉し除去するための異物除去装置であって、
前記流路に接続させる筒状ケーシングと、前記筒状ケーシングに設けられるフィルタ部材収容部と、前記フィルタ部材収容部に収容されるフィルタ部材とからなり、
前記フィルタ部材は、
前記フィルタ部材収容部に気密状態に収容される外枠と、
前記外枠内に平面状に張設される少なくとも１枚の網状のろ材と、
不使用時には前記外枠内に扁平状態に格納され且つ使用時には前記ろ材側へ突出して前記ろ材を流路方向に伸展させるろ材伸展手段とからなり、
前記ろ材は柔軟で伸縮可能な素材から構成され、
前記ろ材伸展手段は、前記外枠を貫通して外方に突出される操作ハンドルの操作によって、前記ろ材を伸展させる方向に変形可能であると共に変形後の形状を保持できるようにした異物除去装置。
請求項１に記載の異物除去装置において、前記ろ材伸展手段は、前記外枠内を横切るように架設される少なくとも１枚の板バネを有し、
前記操作ハンドルを外枠の内方へ押し込む押し込み操作を実行することにより、前記板バネは、前記ろ材に向かって弾性的に撓むように設定されている異物除去装置。
請求項２に記載の異物除去装置において、前記フィルタ部材収容部の周面にフィルタ部材を出し入れするための開口部が開放し、
前記操作ハンドルに爪部を突設させると共に、前記筒状ケーシングにおける前記フィルタ部材収容部の前記開口部近傍の外周面に、前記押し込み操作完了時に前記爪部が係合可能な係合突起を突設させた異物除去装置。
請求項１に記載の異物除去装置において、前記ろ材伸展手段は、膨出部が形成された軸体を有し、
前記操作ハンドルを回転させる回転操作を実行することにより、前記膨出部が前記ろ材に向かって膨出する方向に前記軸体が回転するようにした異物除去装置。
請求項４に記載の異物除去装置において、前記フィルタ部材収容部の周面にフィルタ部材を出し入れするための開口部が開放し、
前記操作ハンドルに爪部を突設させると共に、前記筒状ケーシングにおける前記フィルタ部材収容部の前記開口部近傍の外周面に、前記回転操作完了時に前記爪部が係合可能な係合突起を突設させた異物除去装置。