JP2016087557A - フィルタ及びオイルキャッチ装置 - Google Patents

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博紀 大塚
弘樹 高橋
Hiroki Takahashi
弘樹 高橋
横山　武史
Takeshi Yokoyama
武史 横山
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Abstract

【課題】 コンパクトでありながら十分な量のオイルを抜き取ることが可能なフィルタ及びオイルキャッチ装置を提供する。【解決手段】 フィルタ１は、円筒状に形成されるフィルタ本体２と、フィルタ本体２の一端部を押さえる第１押さえ部材３と、フィルタ本体２の他端部を押さえる第２押さえ部材４と、を備え、第１押さえ部材３に形成された孔３ａからフィルタ本体２の内側に流入した空気は、フィルタ本体２を通過する際に、不純物が捕集され、フィルタ本体２の外周側に通過することを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、空気を通過させる配管内に配置され、空気に混合した水、オイル、不純物質等を分離するフィルタ及びオイルキャッチ装置の技術分野に関するものである。
従来からコンプレッサから送られる圧縮空気を利用してブレーキ等のシステムを制御する車両がある。この圧縮空気には、コンプレッサ内を潤滑する油分が含まれている場合があり、この油分がシステム内に浸入してしまうと、作動不良が生じる可能性がある。
そこで、オイルキャッチ部で一時的に捕捉された不純物質を分離して空気だけを排気させるオイルキャッチ装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０１３−１７４２２４号公報
しかしながら、特許文献１に記載されたオイルキャッチ装置は、油分を含む空気を衝突板に衝突させることで油分を分離して回収する構造であり、空気を衝突させるための距離が必要となり、装置が大型化してしまっていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コンパクトでありながら十分な量の不純物を抜き取ることが可能なフィルタ及びオイルキャッチ装置を提供する。
前述の課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
円筒状に形成されるフィルタ本体と、
前記フィルタ本体の一端部を押さえる第１押さえ部材と、
前記フィルタ本体の他端部を押さえる第２押さえ部材と、
を備え、
前記第１押さえ部材に形成された孔から前記フィルタ本体の内側に流入した空気は、前記フィルタ本体を通過する際に、不純物が捕集され、前記フィルタ本体の外周側に通過する
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記フィルタ本体は、金属製の網目シートと樹脂製のメッシュシートから形成されるエレメントを有する
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記エレメントは、ステンレス製の網目シートと樹脂製のメッシュシートを重ねて、円筒状に巻いて形成される
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記フィルタ本体は、
板状のステンレス材に孔が形成された外側筒部材と、
前記エレメントを挟んで前記外側筒部材の内側に配置され、板状のステンレス材に孔が形成された内側筒部材と、
を有する
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記第１押さえ部材に形成された孔に差し込まれる流入口部材を備える
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記フィルタ本体の内側に消音部を備える
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記消音部は、前記フィルタ本体の内側の前記第１押さえ部材側で軸線方向に対して垂直に取り付けられる消音部材を有する
ことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記消音部材は、
メッシュ状のシートからなる表面部材及び裏面部材と、
前記表面部材及び前記裏面部材の間を連結する連結部材と、
を有する
ことを特徴とする。
さらに、前述の課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかるオイルキャッチ装置は、
本体部と、
前記本体部の開口を覆う蓋部と、
前記本体部の内側に設置される請求項１乃至８のいずれか１つに記載のフィルタと、
前記フィルタを支持するバッファ部と、
を備える
ことを特徴とする。
前述の課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
円筒状に形成されるフィルタ本体と、
前記フィルタ本体の一端部を押さえる第１押さえ部材と、
前記フィルタ本体の他端部を押さえる第２押さえ部材と、
を備え、
前記第１押さえ部材に形成された孔から前記フィルタ本体の内側に流入した空気は、前記フィルタ本体を通過する際に、不純物が捕集され、前記フィルタ本体の外周側に通過するので、
コンパクトでありながら十分な量のオイルを抜き取ることが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタでは、
前記フィルタ本体は、金属製の網目シートと樹脂製のメッシュシートから形成されるエレメントを有するので、
限られたスペースの中で効率良くオイル等を分離し、捕集することが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタでは、
前記エレメントは、ステンレス製の網目シートと樹脂製のメッシュシートを重ねて、円筒状に巻いて形成されるので、
安価に作製することが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタでは、
前記フィルタ本体は、
板状のステンレス材に孔が形成された外側筒部材と、
前記エレメントを挟んで前記外側筒部材の内側に配置され、板状のステンレス材に孔が形成された内側筒部材と、
を有するので、
簡単な構造で空気から分離したオイル等を飛び散らせることを抑制することが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記第１押さえ部材に形成された孔に差し込まれる流入口部材を備えるので、
空気が流れる流通路に容易に取り付けることが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタは、
前記フィルタ本体の内側に消音部を備えるので、
消音効果を向上させることが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタでは、
前記消音部は、前記フィルタ本体の内側の前記第１押さえ部材側で軸線方向に対して垂直に取り付けられる消音部材を有するので、
簡単な構造で消音効果を向上させることが可能となる。
また、本発明の一実施形態にかかるフィルタでは、
前記消音部材は、
メッシュ状のシートからなる表面部材及び裏面部材と、
前記表面部材及び前記裏面部材の間を連結する連結部材と、
を有するので、
消音効果を更に向上させることが可能となる。
さらに、前述の課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかるオイルキャッチ装置は、
本体部と、
前記本体部の開口を覆う蓋部と、
前記本体部の内側に設置される請求項１乃至８のいずれか１つに記載のフィルタ部７と、
前記フィルタ部を支持するバッファ部と、
を備えるので、
コンパクトでありながら十分な量のオイルを抜き取ることが可能となる。
本実施形態のオイルフィルタの斜視図を示す。 図１のII−II断面矢視図を示す。 本実施形態の消音部材の例の斜視図を示す。 表面部材及び裏面部材のメッシュ形状の例を示す。 連結部材の連結構造の例を示す。 第１支持部材及び第２支持部材の例を示す。 本実施形態のオイルキャッチ装置１００の断面図を示す。 本実施形態のオイルキャッチ装置１００の側面図を示す。 本実施形態のオイルキャッチ装置１００を用いたエア処理システム２００を示す。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態のオイルフィルタの斜視図を示す。図２は、図１のII−II断面矢視図を示す。
フィルタ１は、フィルタ本体２、第１押さえ部材３、第２押さえ部材４、流入口部材５、取付部材６、及び消音部７を備える。フィルタ本体２は、一端を第１押さえ部材３、他端を第２押さえ部材４で押さえられる。第１押さえ部材３には流入口部材５が取り付けられ、第２押さえ部材４には取付部材６が取り付けられる。フィルタ本体２の内周の流入口部材５側には、消音部７が取り付けられる。
フィルタ本体２は、外側筒部材２１と、内側筒部材２２と、エレメント２３と、を有する。外側筒部材２１は、板状のステンレスに孔２１ａを形成し、筒状に巻いたものである。内側筒部材２２は、板状のステンレスに孔２２ａを形成し、筒状に巻き、外側筒部材２１の内側に配置される。エレメント２３は、所定の数のステンレス材の網目シートと所定の数のポリエステル製のメッシュシートを重ねて、円筒状に巻いたものであって、外側筒部材２１と内側筒部材２２の間に内蔵される。なお、エレメント２３の材料及び構造は、これに限らず、分離効率や抵抗を考慮して選択すればよい。
第１押さえ部材３及び第２押さえ部材４は、円筒状に形成されたフィルタ本体２の両端部を押さえ、フィルタ本体２が巻かれている状態を保持する。第１押さえ部材３の中心には第１差込孔３ａが形成され、流入口部材５が差し込まれる。第２押さえ部材４の中心には第２差込孔４ａが形成され、取付部材６が差し込まれる。流入口部材５及び取付部材６は、ゴム等の弾性材料から筒状に形成される。流入口部材５は、オイル等の不純物を含む空気を流入させる図示しない流通路が差し込まれる。また、取付部材６には、後述するフィルタ支持部材が差し込まれる。なお、第２差込孔４ａ及び取付部材６を設けず、第２押さえ部材４が直接他の部材に支持されてもよい。
第１押さえ部材３及び第２押さえ部材４は、同一の部材でよい。また、流入口部材５及び取付部材６は、同一の部材でよい。このように、それぞれ同一の部材とすることによって、低コスト化することが可能となる。
消音部７は、消音部材７１と、第１支持部材７２と、第２支持部材７３と、を有する。第１支持部材７２及び第２支持部材７３は、所定の間隔をあけて内側筒部材２２の内周の流入口部材５側に取り付けられる。消音部材７１は、第１支持部材７２と第２支持部材７３の間に内蔵される。
図３は、本実施形態の消音部材の例の斜視図を示す。図４は、表面部材及び裏面部材のメッシュ構造の例を示す。図５は、連結部材の連結構造の例を示す。図６は、第１支持部材及び第２支持部材の例を示す。
消音部材７１は、表面部材７１ａと、裏面部材７１ｂと、連結部材７１ｃと、を有する。
表面部材７１ａ及び裏面部材７１ｂは、ポリエチレンテレフタレート、合成繊維、化学繊維等でメッシュ状に形成されるシートである。また、表面部材７１ａ及び裏面部材７１ｂは、内側筒部材２２の内周とほぼ同径の円状に形成される。表面部材７１ａ及び裏面部材７１ｂのメッシュ構造は、図３に示す網目だけでなく、例えば、図４（ａ）に示すような亀甲模様や、図４（ｂ）に示すような平織り模様であってもよい。このような表面部材７１ａ及び裏面部材７１ｂによって、伸張性と面剛性を向上させることが可能となる。
連結部材７１ｃは、ポリエチレンテレフタレート、合成繊維、化学繊維等で糸状に形成され、表面部材７１ａと裏面部材７１ｂの間を連結する。連結部材７１ｃは、図３に示す連結構造だけでなく、図５（ａ）に示すような筋違い構造、図５（ｂ）に示すようなクロス構造、図５（ｃ）に示すようなトラス構造等でもよい。このような連結部材７１ｃによって、圧縮時の強度を強くすることが可能となる。
第１支持部材７２及び第２支持部材７３は、両側から消音部材７１を挟んで支持する。第１支持部材７２及び第２支持部材７３は、内側筒部材２２の内周とほぼ同径の円状に形成され、内側筒部材２２の内周に取り付けられる。第１支持部材７２及び第２支持部材７３は、少なくとも中心を含む位置に孔７２ａ，７３ａが形成される。孔７２ａ，７３ａの形状は、図６（ａ）に示すような円形でよい。また、図６（ｂ）に示すような円形の内側に消音部材７１を支持するための支持部を有する部材でもよい。
次に、このようなフィルタ１の空気の流れについて説明する。
オイル等の不純物を含む空気は、流入口部材５からフィルタ１に流入する。続いて、空気は、消音部７へ流入する。消音部７では、空気は、第１支持部材７２の孔７２ａを通過して、消音部材７１に流入する。消音部材７１では、空気は、表面部材７１ａ、連結部材７１ｃ、及び裏面部材７１ｂを順に通過する。その後、空気は、第２支持部材７３の孔７３ａを通過して消音部７から流出する。次に、空気は、フィルタ本体２に流入する。フィルタ本体２では、空気は、内側筒部材２２の孔２２ａ、エレメント２３、及び外側筒部材２１の孔２１ａを通過する。また、空気に含まれていたオイル等の不純物は、主にエレメント２３で補集され、エレメント２３を伝わって、フィルタ１の下方へ落下する。
このようなフィルタ１によって、限られたスペースの中で効率良くオイル等を分離し、捕集することが可能となる。また、ステンレス材を用いることによって、従来の真鍮と比較してフィルタ１を安価に作製することが可能となる。さらに、エレメント２３にメッシュを用いることによって、消音効果を向上させることが可能となる。また、消音部７を組み込むことで消音効果を更に向上させることが可能となる。さらに、フィルタ１のフィルタ本体２の軸線を横置きにすることができ、スペースの有効利用が可能となると共に、省スペースで配置することが可能となる。
次に、このようなフィルタ１を用いたオイルキャッチ装置１００について説明する。
図７は、本実施形態のオイルキャッチ装置１００の断面図を示す。図８は、本実施形態のオイルキャッチ装置１００の側面図を示す。
本実施形態のオイルキャッチ装置１００は、本体部１２０と、本体部１２０の開口を覆う蓋部１３０と、蓋部１３０に取り付けられるホース部１４０と、排気の流れをガイドする排気案内部１５０と、本体部１２０に設置される取付部１６０と、を備える。
本体部１２０は、筒状部１２１と、底面部１２２と、本体フランジ部１２３と、を有する。本実施形態の筒状部１２１は、軸線が横向きになるように配設される。筒状部は、円筒状に形成されているが、角筒状又は楕円筒状でもよい。底面部１２２は、筒状部１２１の一方の開口を塞ぐように形成される。筒状部１２１の底面部１２２側には、排気孔１２１ａが形成される。本体フランジ部１２３は、蓋部１２２の反対側の筒状部１２１から外側に直交する方向に突出する。筒状部１２１、底面部１２２、及びフランジ部１２３は、別体に形成して溶接等で接合してもよいが、一体に形成されることが好ましい。
蓋部１３０は、平面部１３１と、側面部１３２と、蓋フランジ部１３３と、を有する。平面部１３１の形状は、本体部２の底面部１２２の形状とほぼ同一であることが好ましい。平面部１３１には、平面から突出し、同方向に貫通する孔が形成された流入口１３１ａが形成される。なお、流入口１３１ａは、平面から直交する方向に突出することが好ましい。側面部１３２は、平面部１３１の外周から垂直方向に延びる。また、側面部１３２には、側面から突出する第１突出部１３２ａと第２突出部１３２ｂが形成される。第１突出部１３２ａには、平面から突出し、同方向に貫通する孔が形成されたドレイン口１３１ｂが形成される。また、第２突出部１３２ｂには、平面から突出する止め部１３１ｃが形成される。第１突出部１３２ａと第２突出部１３２ｂは、側面から直交する方向に突出することが好ましい。蓋フランジ部１３３は、平面部１３１の反対側の側面部１３２から外側に直交する方向に突出する。平面部１３１、側面部１３２、及び蓋フランジ部１３３は、別体に形成して溶接等で接合してもよいが、一体に形成されることが好ましい。
本体フランジ部１２３と蓋フランジ部１３３には、本体部１２０と蓋部１３０とを結合するためのボルトＢが貫通する結合孔１２３ａ，１３３ａがそれぞれ形成される。貫通したボルトＢは、ナットＮで締結される。本実施形態では、本体部１２０と蓋部１３０とを結合する結合部として、ボルトＢ及びナットＮを適用したが、他の構造を用いてもよい。
ホース部１４０は、透明又は半透明の軟質材料で形成された筒状部材１４１を有する。筒状部材１４１の一方は、蓋部１３０の第１突出部１３２ａにおいてドレイン口１３１ｂから分離した量検出口１３１ｄに対して第１クリップ１４２等によって連結される。筒状部材１４１の他方は、通常、蓋部１３０の止め部１３１ｃに第２クリップ１４３等によって止められる。
このようにホース部１４０を設置することによって、透明又は半透明な筒状部材１４１で蓄積されたオイル等の量を確認することが可能となる。
排気案内部１５０は、本体部１２０の筒状部１２１の上方に形成された排気孔１２１ａを、庇で覆うように筒状部１２１に設置される。そして、排気案内部１５０は、排気孔１２１ａから排出される排気を案内する。
このように排気案内部１５０を設置することによって、排気を的確に案内することが可能となる。
取付部１６０は、本体部１２０の筒状部１２１に設置される。本体部１２０は、取付部１６０を介して図示しない車体に取り付けられる。
バッファ部１８０は、フィルタ支持部材１８１、バッファ部材１８２、及びバッファ取付部材１８３を有する。フィルタ支持部材１８１は、第２押さえ部材４を取付部材６を介して支持すると共に、本体部１２０にバッファ部材１８２及びバッファ取付部材１８３と共に取り付けられる。バッファ部材１８２は、流入口１３１ａの反対側のフィルタ１の一
部を覆うように筒状に形成される。バッファ部材１８２の中心には、フィルタ支持部材１８１が差し込まれる第３差込孔１８２ａが形成される。バッファ取付部材１８３は、一端側でフィルタ支持部材１８１に支持され、他端側で蓋部１３１に支持される部材である。
バッファ部１８０を設置することによって、空気から分離したオイル等を飛び散らせることを抑制することが可能となる。
次に、空気の流れとオイルの捕集について説明する。
流入口１３１ａから流入した空気は、フィルタ１の内側に流入し、フィルタ１を通過する際にオイル等が捕集される。フィルタ１の外周側に通過した空気は、オイル等が分離され、浄化された状態である。この浄化された空気は、排気孔１２１ａから排気される。フィルタ１で分離されたオイル等は、下方に落下し、一時的に本体部１２０の筒状部１２１に溜まる。その後、オイル等がドレイン口１３１ｂから排出される。
図９は、本実施形態のオイルキャッチ装置１００を用いたエア処理システム２００を示す。
本実施形態のエア処理システム２００は、コンプレッサ２０１から送られる圧縮空気を利用してブレーキ等を制御するものである。コンプレッサ２０１から排出された圧縮空気は、エアドライヤ２０２に送られる。エアドライヤ２０２は、圧縮空気中のオイル等を除去し、乾燥空気をエアタンク２０３に送る。
ここで、エアドライヤ２０２で除去したオイル等をそのまま廃棄すると、環境に強い影響を与えることとなるので、本実施形態のオイルキャッチ装置１００でオイル等を分離させて回収する。
以上、本実施形態のフィルタ１は、円筒状に形成されるフィルタ本体２と、フィルタ本体２の一端部を押さえる第１押さえ部材３と、フィルタ本体２の他端部を押さえる第２押さえ部材４と、を備え、第１押さえ部材３に形成された孔３ａからフィルタ本体２の内側に流入した空気は、フィルタ本体２を通過する際に、不純物が捕集され、フィルタ本体２の外周側に通過するので、コンパクトでありながら十分な量のオイルを抜き取ることが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１では、フィルタ本体２は、金属製の網目シートと樹脂製のメッシュシートから形成されるエレメント２３を有するので、限られたスペースの中で効率良くオイル等を分離し、捕集することが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１では、エレメント２３は、ステンレス製の網目シートと樹脂製のメッシュシートを重ねて、円筒状に巻いて形成されるので、安価に作製することが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１では、フィルタ本体２は、板状のステンレス材に孔が形成された外側筒部材２１と、エレメント２３を挟んで外側筒部材２１の内側に配置され、板状のステンレス材に孔が形成された内側筒部材２２と、を有するので、簡単な構造で空気から分離したオイル等を飛び散らせることを抑制することが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１は、第１押さえ部材３に形成された孔３ａに差し込まれる流入口部材５を備えるので、空気が流れる流通路に容易に取り付けることが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１は、フィルタ本体２の内側に消音部７を備えるので、消音効果を向上させることが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１では、消音部７は、フィルタ本体２の内側の第１押さえ部材３側で軸線方向に対して垂直に取り付けられる消音部材７１を有するので、簡単な構造で消音効果を向上させることが可能となる。
また、本実施形態のフィルタ１では、消音部材７１は、メッシュ状のシートからなる表面部材７１ａ及び裏面部材７１ｂと、表面部材７１ａ及び裏面部材７１ｂの間を連結する連結部材７１ｃと、を有するので、消音効果を更に向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態のオイルキャッチ装置１００は、本体部１２０と、本体部１２０の開口を覆う蓋部１３０と、本体部１２０の内側に設置される前記フィルタ１と、フィルタ１を支持するバッファ部８と、を備えるので、コンパクトでありながら十分な量のオイルを抜き取ることが可能となる。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、発明の範囲を超えない限り、それぞれの実施形態の構成を適宜変更した構成及びそれぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせた構成の実施形態も本発明の範疇となるものである。
１…フィルタ
２…フィルタ本体
３…第１押さえ部材
４…第２押さえ部材
５…流入口部材
６…取付部材
７…消音部
１００…オイルキャッチ装置
１２０…本体部
１２１…筒状部
１２２…底面部
１２３…本体フランジ部
１３０…蓋部
１３１…平面部
１３２…側面部
１３３…蓋フランジ部
１４０…ホース部
１４１…筒状部材
１４２…第１クリップ
１４３…第２クリップ
１５０…排気案内部
１６０…取付部
１８０…バッファ部
１８１…フィルタ支持部材
１８２…バッファ部材
１８３…バッファ取付部材

Claims (9)

  1. 円筒状に形成されるフィルタ本体と、
    前記フィルタ本体の一端部を押さえる第１押さえ部材と、
    前記フィルタ本体の他端部を押さえる第２押さえ部材と、
    を備え、
    前記第１押さえ部材に形成された孔から前記フィルタ本体の内側に流入した空気は、前記フィルタ本体を通過する際に、不純物が捕集され、前記フィルタ本体の外周側に通過する
    ことを特徴とするフィルタ。
  2. 前記フィルタ本体は、金属製の網目シートと樹脂製のメッシュシートから形成されるエレメントを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
  3. 前記エレメントは、ステンレス製の網目シートと樹脂製のメッシュシートを重ねて、円筒状に巻いて形成される
    ことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
  4. 前記フィルタ本体は、
    板状のステンレス材に孔が形成された外側筒部材と、
    前記エレメントを挟んで前記外側筒部材の内側に配置され、板状のステンレス材に孔が形成された内側筒部材と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載のフィルタ。
  5. 前記第１押さえ部材に形成された孔に差し込まれる流入口部材を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のフィルタ。
  6. 前記フィルタ本体の内側に消音部を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のフィルタ。
  7. 前記消音部は、前記フィルタ本体の内側の前記第１押さえ部材側で軸線方向に対して垂直に取り付けられる消音部材を有する
    ことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ。
  8. 前記消音部材は、
    メッシュ状のシートからなる表面部材及び裏面部材と、
    前記表面部材及び前記裏面部材の間を連結する連結部材と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項７に記載のフィルタ。
  9. 本体部と、
    前記本体部の開口を覆う蓋部と、
    前記本体部の内側に設置される請求項１乃至８のいずれか１つに記載のフィルタと、
    前記フィルタを支持するバッファ部と、
    を備える
    ことを特徴とするオイルキャッチ装置。
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