JP2017154071A - フィルタエレメント - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルタ集合体の上端部に上部エンドキャップを接着剤で接着する際に、該接着剤の分布むらが生じないようにすることにより、捕集した液体の再飛散が発生しないフィルタエレメント１を得る。【解決手段】フィルタ集合体２の上端部に上部エンドキャップ３が取り付けられ、前記上部エンドキャップ３は、内側濾過部材１２の中央空間部１０内に嵌合する内周壁２０と、外側コア部材１３の外周を取り囲む中間壁２１と、外側濾過部材１４の外周を取り囲む外周壁２２とを有し、前記中間壁２１の高さは、前記外周壁２２及び内周壁２０の高さより低く、前記上部エンドキャップ３の内部に、前記中間壁２１が埋没する深さの接着剤５が充填され、該接着剤５の中に前記フィルタ集合体２の上端部が差し込まれた状態で該上端部が前記上部エンドキャップ３に接着されている。【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮空気中に混入した塵埃や液体等を除去するための空気圧フィルタに使用されるフィルタエレメントに関するものである。
圧縮空気によって空気圧シリンダや空気圧モータ等の空気圧アクチュエータを作動させる場合、塵埃や、油分及び水分等の液体が混入していない清浄な圧縮空気を使用することが要求される。このため、通常、前記空気圧アクチュエータに圧縮空気を供給する空気圧回路には、該圧縮空気から前記塵埃や液体等の異物を除去するため、例えば特許文献１に開示されているような空気圧フィルタが使用される。この空気圧フィルタは、流入口と流出口とを有するフィルタケースの内部に、異物を除去するための中空のフィルタエレメントを有している。
従来のフィルタエレメントは、一般に、図１６及び図１７に示すような構成を有している。このフィルタエレメント４０は、空隙率の異なる中空状をした内外２つの濾過部材４２，４３と、パンチングメタルからなる筒状をした内外２つのコア部材４４，４５とを、交互に同軸状に配設して形成したフィルタ集合体４１の上端及び下端に、それぞれエンドキャップ４６，４７を接着剤４９で固定することにより形成されている。
前記内外２つの濾過部材４２，４３のうち、内側濾過部材４２は、蛇腹状に折曲した濾材を、折目を中心軸線Ｌと平行に向けた姿勢で筒状に丸めたものであり、これに対して外側濾過部材４３は、均一厚みを有する平板状の濾材を筒状に丸めたものである。
前記フィルタエレメント４０において、圧縮空気が上部エンドキャップ４６を通じて該フィルタエレメント４０の中央の中空部４８内に供給されると、該圧縮空気は、図１６に矢印で示すように、前記内側濾過部材４２から外側濾過部材４３へと流れる間に濾過され、前記異物が除去されることにより浄化される。
一方、前記圧縮空気から分離された油分や水分等の液体は、前記濾過部材４２，４３に沿って流下する間に、小さい粒子同士が結合を繰り返すことにより次第に大きな液体粒子に成長し、前記下部エンドキャップ４７まで流下したあと、該下部エンドキャップ４７から前記フィルタケースの内部に順次滴下し、該フィルタケースの下端部のドレン排出口からドレンとして排出される。
ところが、前記従来のフィルタエレメント４０は、圧縮空気の流速が速い場合、前記濾過部材４２，４３の下端部近辺や下部エンドキャップ４７の上面近辺等において、前記濾過部材４２，４３中に高密度で含まれる液体や、前記下部エンドキャップ４７内に溜まった液体が、前記圧縮空気の速い流れと接触して飛散し、浄化後の該圧縮空気中に再び混入し易いという問題があった。
そこで、出願人は、このような問題を解決するため、特願２０１５−０９６６２９号により、濾過部材で捕集された液体がフィルタエレメントの下端部において浄化後の圧縮空気中に再び混入するのを防止することができるフィルタエレメントを提案した。
ところが、その後の実験等により、前記液体の再飛散の問題は、フィルタエレメント４０の下端部だけでなく、上端部においても発生することが分かった。それは、図１８に示すように、フィルタ集合体４１の上端に上部エンドキャップ４６を接着剤４９で接着したとき、該接着剤４９の分布むらによって部分的に窪み５０が形成され、接着剤４９の表面付近では空気の流れが遅いためにこの窪み５０が吹き溜まりとなり、濾過部材４２，４３で捕集された液体の一部がその中に滞留し、滞留した液体５１は、徐々に凝集して体積及び重量を増加させたあと、次第に流下して速い空気の流れと接触することによって外側濾過部材４３内に浸透し、該外側濾過部材４３の外周面まで達したあと、該外周面から空気中に再飛散するというものである。
前記窪み５０が形成される原因は、前記フィルタ集合体４１の上端に上部エンドキャップ４６を接着剤４９で接着するとき、前記濾過部材４２，４３やコア部材４４，４５等で押されて流動する接着剤４９が狭い隙間などに進入しにくいため、その分布が一様にならないためと推測される。
即ち、前記フィルタ集合体４１の上端に上部エンドキャップ４６を接着する場合、図１９ａに示すように、上下逆向きにした上部エンドキャップ４６の内部に粘性を有する接着剤４９を一定の量（深さ）充填し、図１９ｂ及び１９ｃに示すように、該接着剤４９の中に前記フィルタ集合体４１の上端部を下向きにして差し込んだあと、該接着剤４９を硬化させるが、その際、該接着剤４９は、前記濾過部材４２，４３やコア部材４４，４５等で押されることにより、図１９ｂに矢印で示すように、上部エンドキャップ４６の内部を内周方向や外周方向及び円周方向等に向けて流動すると共に、軸線Ｌ方向(深さ方向)にも次第に盛り上がりながら、蛇腹状に折曲された内側濾過部材４２の各隙間内に進入し、外側濾過部材４３の内部にも浸透する。空隙率の小さい内側濾過部材４２の内部には殆ど浸透しない。
このとき前記接着剤４９は、図１７に示すように、前記内側濾過部材４２の蛇腹状に連なる折曲片４２ａ，４２ａ間の隙間のうち間隔が広い部分や、内側コア部材４４と上部エンドキャップ４６の筒部４６ａとの間の広い隙間、あるいは、空隙率が低い外側濾過部材４３の内部などには、抵抗が小さいため入り込み易いが、前記折曲片４２ａ，４２ａ間の狭い隙間部分や、蛇腹の折り山４２ｂとコア部材４４，４５との間の狭い隙間などには、抵抗が大きいため入り込みにくく、接着剤４９が多く入り込んだ部分では、該接着剤４９が高く盛り上がることになる。その結果、図１８に示すように、該接着剤４９の分布むらによって部分的に窪み５０が形成され、その部分が吹き溜まりになって液体の再飛散が発生するものと考えられる。
実開昭６０−１６６０２０号公報
本発明の技術的課題は、フィルタエレメントを、フィルタ集合体の上端部に上部エンドキャップを接着剤で接着する際に該接着剤の分布むらが生じないような構造にすることにより、上端部で液体の再飛散が発生しないフィルタエレメントを提供することにある。
前記課題を解決するため、本発明のフィルタエレメントは、圧縮空気中に混入した塵埃及び液体を除去するための中空状をしたフィルタエレメントであって、該フィルタエレメントは、中空状をしたフィルタ集合体と、該フィルタ集合体の軸線方向の一端である上端に取り付けられた上部エンドキャップと、反対側の下端に取り付けられた下部エンドキャップとを有し、前記フィルタ集合体は、圧縮空気が導入される中央空間部と、該中央空間部を取り囲む多孔状をした中空の内側コア部材と、該内側コア部材の外周を取り囲む中空の内側濾過部材と、該内側濾過部材の外周を取り囲む多孔状をした中空の外側コア部材と、該外側コア部材の外周を取り囲む中空の外側濾過部材とを有し、前記上部エンドキャップは、該上部エンドキャップの中心側から外周側に向けて順に、前記中央空間部の上端部に嵌合する中空の内周壁と、前記外側コア部材の上端部外周を取り囲む中間壁と、前記外側濾過部材の上端部外周を取り囲む外周壁とを有し、前記中間壁の高さは、前記外周壁及び内周壁の高さより低く、前記上部エンドキャップの内部には、前記中間壁が埋没する深さの接着剤が充填されていて、該接着剤の中に前記フィルタ集合体の上端部が差し込まれた状態で該フィルタ集合体と前記上部エンドキャップとが相互に接着されていることを特徴とするものである。
本発明において、前記中間壁は、前記内周壁と外周壁との中間位置より外周壁側に寄った位置に形成されていることの望ましい。
また、本発明において、前記中間壁の下端部は、前記フィルタ集合体の内側コア部材、内側濾過部材、外側コア部材、及び外側濾過部材のうち、少なくとも内側コア部材、内側濾過部材、及び外側コア部材の上端部より下方位置まで延出している。
更に、本発明において、前記内側濾過部材は蛇腹状に折曲されていることが望ましい。
また、本発明において、前記中間壁は、全周にわたって連続していても、複数の壁部分を間隔をおいて配設することにより不連続状態に形成されていても良く、あるいは、径の異なる複数の環状壁によって多重に形成されていて良い。
本発明によれば、上部エンドキャップに中間壁を設けたことにより、該上部エンドキャップを接着剤で前記フィルタ集合体の上端部に接着、固定するとき、即ち、上部エンドキャップの内部に充填した接着剤の中に前記フィルタ集合体の上端部を差し込んで接着するとき、前記中間壁によって接着剤の自由な流動が制限されることによってその分布状態が均一化され、従来のように接着剤の分布むらによる窪みが形成されてそこが吹き溜まりとなるようなことがなくなり、この結果、濾過部材に捕集された液体粒子が前記窪みに一旦滞留したあと空気流と接触することによって再飛散するといった問題が解消される。
本発明に係るフィルタエレメントの一実施形態を示す斜視図である。 図１の縦断面である。 図１の横断面図である。 図２の上端部右半の部分拡大図である。 （ａ）は上部エンドキャップの下面図、（ｂ）は同部分断面図である。 図２の下端部右半の部分拡大図である。 フィルタエレメントに接着剤で上部エンドキャップを接着する過程を示す要部断面図で、（ａ）は接着前の状態、（ｂ）は接着途中の状態、（ｃ）は接着終了直前の状態を示す図である。 上部エンドキャップの変形例を示す要部拡大断面図である。 上部エンドキャップの他の変形例を示す要部拡大断面図である。 上部エンドキャップの更に他の変形例を示す斜視図である。 上部エンドキャップの更に他の変形例を示す斜視図である。 上部エンドキャップの更に他の変形例を示す下面図である。 上部エンドキャップの更に他の変形例を示す図で、（ａ）は下面図、（ｂ）は断面図である。 上部エンドキャップの更に他の変形例を示す斜視図である。 上部エンドキャップの更に他の変形例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 従来のフィルタエレメントの従断面図である。 従来のフィルタエレメントの横断面図である。 図１６の上端部右半の部分拡大図である。 従来のフィルタエレメントに接着剤で上部エンドキャップを接着する過程を示す要部断面図で、（ａ）は接着前の状態、（ｂ）は接着途中の状態、（ｃ）は接着終了直前の状態を示す図である。
図１−３には本発明に係るフィルタエレメント１が示されている。このフィルタエレメント１は、中空状をしたフィルタ集合体２と、該フィルタ集合体２の軸線Ｌ方向の一端である上端に取り付けられた円環状の上部エンドキャップ３と、反対側の下端に取り付けられた円形の皿形をした下部エンドキャップ４とを有している。
前記フィルタ集合体２は、圧縮空気が導入される中央空間部１０と、該中央空間部１０を取り囲む多孔状をした中空の内側コア部材１１と、該内側コア部材１１を介して前記中央空間部１０を取り囲む中空の内側濾過部材１２と、該内側濾過部材１２の外周を取り囲む多孔状をした中空の外側コア部材１３と、該外側コア部材１３の外周を取り囲む中空の外側濾過部材１４とを有している。そして、前記上部エンドキャップ３の中空の内周壁２０から前記フィルタ集合体２の中央空間部１０内に導入された圧縮空気が、前記内側濾過部材１２から外側濾過部材１４へと通過する間に濾過され、油分や水分等の液体と塵埃とが除去されることにより浄化された圧縮空気が、前記外側濾過部材１４から外部に流出するように構成されている。
前記内側コア部材１１及び外側コア部材１３は、パンチングメタルを円筒形に丸めて形成したもので、前記フィルタ集合体２の強度を保つ役目を果たすものである。なお、前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４も円筒形をしている。
前記内側濾過部材１２は、前記外側濾過部材１４よりも圧縮空気の流れの上流側に位置し、主として、該圧縮空気中に含まれる塵埃と、ミスト状あるいは液滴状をした油分や水分等の液体とを捕集するものである。この内側濾過部材１２は、蛇腹状に折曲した濾材を円筒状に丸めることにより形成されたもので、この内側濾過部材１２が、折山部分１２ｂを前記軸線Ｌと平行に向けた姿勢で前記内側コア部材１１と外側コア部材１３との間に介設されている。
前記内側濾過部材１２は、蛇腹状に連なる折曲片１２ａで形成されているため、平坦なシート状の濾材を円筒状に丸めたものに比べ、濾過面積が大きい。
一方、前記外側濾過部材１４は、前記内側濾過部材１２よりも圧縮空気の流れの下流側に位置し、主として、前記内側濾過部材１２で捕集された油分や水分等の液体を前記下部エンドキャップ４まで導く役目を果たすもので、前記外側コア部材１３の外周に、該外側コア部材１３を介して前記内側濾過部材１２の外周を取り囲むように配設されている。
前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４は、例えば、直径が数μｍ−数十μｍ程度の微細な化学繊維を、規則的にあるいは不規則に積層して形成した繊維シートや、積層した化学繊維を接着剤や融着あるいは絡着等の方法で接合して形成した不織布、セラミック製微細粒子の集合体、あるいは合成樹脂製多孔質シート等により形成することができる。また、前記内側濾過部材１２は、前記外側濾過部材１４より細径の繊維を使用して空隙率（目の粗さ）を小さくすることにより、微細な塵埃や、油分あるいは水分等の細かいミストを確実に捕集することができる程度に緻密に形成され、これに対して前記外側濾過部材１４８は、前記内側濾過部材１２より太径の繊維を使用して空隙率（目の粗さ）を大きくすることにより、前記内側濾過部材１２が捕集した油分や水分等の液体を下部エンドキャップ４まで速やかに導くことができるように形成されている。従って、前記内側濾過部材１２は細目の濾過部材であり、前記外側濾過部材１４は粗目の濾過部材であるということができる。
前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４の上端部には、円環状をした合成樹脂製の前記上部エンドキャップ３が接着剤５で固定され、前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４の下端部には、円形の皿形をした合成樹脂製の前記下部エンドキャップ４が接着剤５で固定されている。
前記上部エンドキャップ３は、図４及び図５（ａ）、（ｂ）からも分かるように、該上部エンドキャップ３の中心側から外周側に向けて順に、前記中央空間部１０の上端部に嵌合する円環状をした前記内周壁２０と、前記外側コア部材１３の上端部外周を取り囲む円環状の中間壁２１と、前記外側濾過部材１４の上端部外周を取り囲む円環状の外周壁２２とを、一体に有している。前記内周壁２０と中間壁２１と外周壁２２とは、フィルタエレメント１の下方側即ち前記下部エンドキャップ４側に向けて、前記軸線Ｌと平行に延びている。また、前記内周壁２０の上端部は、前記下部エンドキャップ４の上方に向けて筒状に延出している。
前記中間壁２１は、前記上部エンドキャップ３を前記フィルタ集合体２の上端部に粘性を有する前記接着剤５で接着する時に、該接着剤５が、上部エンドキャップ３の内外周方向、特に外周方向に向けて必要以上に流動するのを制限し、それによって該接着剤５の分布をほぼ均等化する役目を果たすもので、該中間壁２１は、前記内周壁２０と外周壁２２との中間点よりも前記外周壁２２側に近寄った位置に、円環の全周にわたって連続すると共に、該円環の全周にわたって均一高さＨ１を有するように形成され、その断面形状は、先端（下端）がやや尖った形をしている。
即ち、前記中間壁２１は、前記軸線Ｌと平行をなす内側面２１ａ及び外側面２１ｂと、前記内側面２１ａの先端から斜め下向きに延びる内側傾斜面２１ｃと、前記外側面２１ｂの先端から斜め下向きに延びる外側傾斜面２１ｄと、丸みを帯びた下端面２１ｅとを有している。前記内側傾斜面２１ｃは、前記軸線Ｌから遠ざかる方向に傾斜する面であり、前記外側傾斜面２１ｄは、前記軸線Ｌに近づく方向に傾斜する面である。また、前記内側面２１ａの上下方向幅は、前記外側面２１ｂの上下方向幅より小さく、前記内側傾斜面２１ｃの上下方向幅は、前記外側傾斜面２１ｄの上下方向幅より大きい。なお、該中間壁２１の作用については、後で改めて述べるものとする。
前記内周壁２０及び外周壁２２の上部エンドキャップ３の内側キャップ面３ａからの高さＨ２は、互いにほぼ同じであり、前記中間壁２１の、上部エンドキャップ３の内側キャップ面３ａからの前記高さＨ１は、前記内周壁２０及び外周壁２２の高さＨ２より低い。前記外周壁２２の高さＨ２と前記中間壁２１の高さＨ１との好ましい関係は、一般に、該中間壁２１の高さＨ１が前記外周壁２２の高さＨ２の１／３−１／５の範囲内にあることであり、より好ましくは、該中間壁２１の高さＨ１が前記外周壁２２の高さＨ２の１／４であることである。しかし、前記中間壁２１の高さＨ１と前記外周壁２２の高さＨ２との好ましい関係は、前記接着剤５の粘性や充填量等によって変わるため、必ずしもこのようなものに限定されない。
前記上部エンドキャップ３を前記フィルタ集合体２の上端部に前記接着剤５で接着する時は、図７（ａ）に示すように、前記上部エンドキャップ３の向きを上下逆向きにして水平状態に保持し、その内部に、粘性を有する前記接着剤５を、前記中間壁２１が埋没する深さで、且つ、前記フィルタ集合体２の端部が該接着剤５の中に差し込まれても該接着剤５が前記外周壁２２及び内周壁２０を超えて外部に流出しないような深さになるように、充填する。
前記接着剤としては、エポキシ系接着剤が好ましく、その中でも特に、主成分であるエポキシ樹脂（粘度３０，０００±１０，０００ｍ（Ｐａ・ｓ／２５℃））と、硬化剤成分である変性ポリアミドアミン（粘度２３，０００±１０，０００（ｍＰａ・ｓ／２５℃））とを、等重量部ずつ混合したものが好ましい。これにより得られた接着剤の粘度は、市販されている一般的な蜂蜜の粘度と同程度である。
次に、前記フィルタ集合体２を上下反転させ、下向きになった上端部を、図７（ｂ）に示すように前記接着剤５の中に挿入し、更に、図７（ｃ）に示すように、前記内側コア部材１１と内側濾過部材１２と外側コア部材１３との先端が、前記上部エンドキャップ３の内側キャップ面３ａに当接するか、あるいは、前記接着剤５を介して該内側キャップ面３ａとの間にごく僅かな間隔を保って近接する位置まで差し込む。このとき、前記内側コア部材１１、内側濾過部材１２、外側コア部材１３、及び外側濾過部材１４の先端は、軸線Ｌと直交する一つの平面上に位置するように揃えられているため、前記中間壁２１の下端部は、前記部材１１、１２、１３、１４の上端部よりも下方位置を占めると共に、前記外側濾過部材１４の内部に食い込んだ状態になる。
このようにして前記接着剤５の中にフィルタ集合体２の端部を挿入すると、前記内側コア部材１１、内側濾過部材１２、外側コア部材１３、及び外側濾過部材１４で押された該接着剤５は、前記上部エンドキャップ３の内部をその内周方向及び外周方向と円周方向とに向けて流動すると共に、縦方向（深さ方向）にも徐々に盛り上がるように流動する。
このとき、前記上部エンドキャップ３の外周方向に向けて前記内側濾過部材１２から遠ざかる方向（横向き）に流動する接着剤５の一部は、前記中間壁２１により堰き止められてその流動が制限されると共に、その流動方向が、該中間壁２１の前記内側面２１ａ及び内側傾斜面２１ｃに沿って縦向きに変えられる。その結果、前記接着剤５は、前記内側濾過部材１２の蛇腹状に連なる折曲片１２ａ，１２ａ間の隙間や、折山部分１２ｂと外側コア部材１３との間の隙間など、各隙間部分に確実に入り込み、最終的に、図４に示すように、前記内周壁２０と内側コア部材１１との間や、該内側コア部材１１と前記内側濾過部材１２との間、該内側濾過部材１２と前記外側コア部材１３との間、該外側コア部材１３と前記外側濾過部材１４との間などに、ほぼむらなく均等に分布することになる。この場合、該接着剤５の表面は、全体が完全な平坦面になるまでには至らず、部分的に小さく畝った状態になって小さな窪み１６が形成されることはあるが、前記中間壁２１が無い場合のような大きな窪みが形成されることはない。
なお、前記接着剤５の一部は、空隙率の高い前記外側濾過部材１４の内部には浸透するが、空隙率の低い前記内側濾過部材１２の内部には殆ど浸透しない。
そのあと前記接着剤５を硬化させることにより、前記フィルタ集合体２の上端部に前記上部エンドキャップ３が接着、硬化されることになる。硬化に要する時間は、２５℃の温度下で１２時間以上である。
このように、前記上部エンドキャップ３に中間壁２１を設けることにより、該上部エンドキャップ３を接着剤５で前記フィルタ集合体２の上端部に接着、固定したとき、前記中間壁２１で接着剤５の流動が制限されると共に流動方向が変えられて、分布状態が均一化され、従来のフィルタエレメントのように接着剤の介在しない窪みが形成されてそれが吹き溜まりとなるようなことがなくなる。これにより、濾過部材に捕集された液体粒子が前記ドレン溜まりに一旦滞留したあと、圧縮空気と接触して再飛散するといった問題が解消される。このことは、上部エンドキャップ３に、前記中間壁２１を形成しないでフィルタ集合体２に接着する場合と、様々な形状及び高さの中間壁２１を形成してフィルタ集合体２に接着する場合とについて、様々な実験を重ねることにより、確かめられた。
一方、前記下部エンドキャップ４は、前記フィルタ集合体２の中央空間部１０の下端部を閉塞するもので、図３及び図６から明らかなように、該下部エンドキャップ４の上面中央に位置して前記中央空間部１０内に嵌合する円柱状の中央突部３０と、該下部エンドキャップ４の外周端からやや内側に寄った位置に前記中央突部３０を取り囲むように形成された円環状の内側壁３１と、前記下部エンドキャップ４の外周端に形成されて前記内側壁３１の回りを間隔をおいて取り囲む円環状の外側壁３２と、これら内側壁３１と外側壁３２との間に形成された液体排出路３３とを有している。
前記中央突部３０と内側壁３１と外側壁３２とは、フィルタエレメント１の上方側即ち前記上部エンドキャップ３側に向けて、前記軸線Ｌと平行に延びており、前記外側壁３２のキャップ内底面４ａからの高さＨ３は、前記内側壁３１のキャップ内底面４ａからの高さＨ４より高く、前記中央突部３０のキャップ内底面４ａからの高さＨ５と同じである。
前記内側壁３１の外周面と前記外側壁３２の内周面とは、放射状に位置する複数のリブ状連結壁３４により連結され、隣接する連結壁３４，３４間に前記液体排出路３３が形成されている。前記連結壁３４の上端面は、前記内側壁３１の上端面と同じ高さにあって、水平をなし、該連結壁３４の下端面は、上向きに湾曲する曲面に形成されている。
そして、前記中央突部３０と内側壁３１とで囲まれた円環状の液溜室３５内に、前記フィルタ集合体２の内側コア部材１１と内側濾過部材１２と外側コア部材１３との下端部が嵌合して、各々の下端部が前記液溜室３５の平らなキャップ内定面４ａに当接し、該液溜室３５内に充填された接着剤５によって、前記フィルタ集合体２の下端部に接着されている。
前記内側濾過部材１２の下端部外周は、前記内側壁３１により、前記外側コア部材１３を介して取り囲まれている。従って、前記内側コア部材１１と内側濾過部材１２と外側コア部材１３との下端部は、軸線Ｌと直交する一つの平面内に位置していることになる。
一方、前記外側濾過部材１４の下端部は、前記内側濾過部材１２の下端部より上方位置にあって、前記内側壁３１の上端面及び前記連結壁３４の上端面に当接するか、又は僅かな隙間を介して近接した状態に配設され、該外側濾過部材１４の下端部外周は、前記外側壁３２によって取り囲まれている。
また、前記外側濾過部材１４の下端部外周と前記外側壁３２の内周との間には、隙間３６が形成され、この隙間３６が前記液体排出路３３に連通している。
前記下部エンドキャップ４も、前記上部エンドキャップ３と同様に、圧縮空気から分離された液体が該圧縮空気中に再飛散するのを防止する役目を果たすもので、その作用は次の通りである。
即ち、前記中央空間部１０内に導入された圧縮空気が前記内側濾過部材１２から外側濾過部材１４へと通過する間に該内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４で捕集された液体は、最初は微細な粒子であったものが次第に凝集して大きな粒子になっていき、それに伴って、重力の作用により前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４に沿って流下し、流下する間に互いに結合して更に大きな液体粒子となり、前記下部エンドキャップ４に達する。
そして、前記内側濾過部材１２に沿って流下した液体は、前記下部エンドキャップ４の液溜室３５内に一時的に滞留したあと、後続の液体の流下によって前記内側壁３１を少しずつオーバーフローし、前記液体排出路３３から外部に滴り落ちる。前記外側濾過部材１４に沿って流下した液体も、前記液体排出路３３から外部に滴り落ちる。
このとき、前記中央空間部１０から前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４を通過する圧縮空気の流れのうち、前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４の下端部近辺を通る流れは、前記下部エンドキャップ４の外側壁３２により遮断され、その部分の流速が低下させられる。この結果、前記下部エンドキャップ４の液溜室３５内に溜まった液体や、前記内側壁３１をオーバーフローする液体、あるいは前記内側濾過部材１２及び外側濾過部材１４の下端部近辺に高密度で含まれる液体が、前記圧縮空気の流れによって飛散するのが防止され、そのため、該圧縮空気から分離された液体が、浄化後の圧縮空気中に再び混入することはない。
前記実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）から明らかなように、上部エンドキャップ３の中間壁２１が、円環の全周にわたり連続し、且つ均一な高さＨ１を有するように形成されているが、該中間壁２１の形状はこのようなものに限らず、以下に述べるような様々な形状であっても良い。
図８に示す中間壁２１Ａは、軸線Ｌに平行な内側面２１ａ及び外側面２１ｂと、円弧状をした下端面２１ｅとによって、高さ全体に亘って均一な厚さを有するように形成されている。前記下端面２１ｅは、軸線Ｌと直交する平坦面に形成することもできる。
図９に示す中間壁２１Ｂは、軸線Ｌに平行な内側面２１ａと、下端側ほど次第に該中間壁２１Ｂの厚さが薄くなる方向に傾斜する外側傾斜面２１ｄとにより、下端が尖った形に形成されている点、図１０に示す中間壁２１Ｃは、高さの高い壁部分２１ｆと高さの低い壁部分２１ｇとを円周方向に交互に形成することにより、高低差（凹凸）を有するように形成されている点が、前記図８の中間壁２１Ａとそれぞれ相違している。
また、図１１に示す中間壁２１Ｄは、円弧状に湾曲する複数の壁部分２１ｈを、相互間に間隔をおいて円周方向に並べて配設することにより、不連続をなすように形成されている点が、前記図８の中間壁２１Ａと相違しており、図１２に示す中間壁２１Ｅは、壁部分２１ｉの長さが図１１の中間壁２１Ｄの壁部分２１ｈの長さより短く、且つ、該壁部分２１ｉの外側面２１ｂが円弧面をしている点が、前記図１１の中間壁２１Ｄと相違している。なお、前記図１１の中間壁２１Ｄの各壁部分２１ｈは、直線状をしていても良く、また、その下端面は円弧面であっても平坦面であっても構わない。
更に、図１３（ａ）、（ｂ）に示す中間壁２１Ｆは、小径の内側環状壁２１ｊと大径の外側環状壁２１ｋとを同心状に配設することにより二重構造にした点が、前記図８の中間壁２１Ａと相違している。この場合、前記内側環状壁２１ｊ及び外側環状壁２１ｋの高さを違えても良く、あるいは、前記内側環状壁２１ｊ及び外側環状壁２１ｋの一方又は両方を、前記図８−１２の何れかの中間壁２１Ａ−２１Ｅと同形にすることもでき、両方を図８−１２の中間壁２１Ａ−２１Ｅのように形成する場合、前記内側環状壁２１ｊと外側環状壁２１ｋとを異なる形状にすることもできる。
また、図１４に示す中間壁２１Ｇは、直線状をした複数の壁部分２１ｍが連なることによって多角形状に形成されている点が、前記図８の中間壁２１Ａと相違している。
なお、図１０の中間壁２１Ｃ、図１１の中間壁２１Ｄ、図１３の中間壁２１Ｆ、及び図１４の中間壁２１Ｇの断面形状は、図５の中間壁２１の断面形状と同形状にすることもできる。
更に、図１５（ａ）、（ｂ）においては、上部エンドキャップ３に、内周壁２０の回りを取り囲む円環状の凹部２３を形成し、この凹部２３の外径側の側壁を中間壁２１Ｈとしている。この上部エンドキャップ３が上端に接着されるフィルタ集合体２は、内側コア部材１１と内側濾過部材１２と外側コア部材１３との上端部が前記凹部２３内に嵌合し、外側濾過部材１４の上端部が、前記凹部２３を取り囲む凸部２４に当接するように、該外側濾過部材１４の上端部が、前記部材１１−１３の上端部より低位置を占めるように形成される。
なお、図５、図８−図１５に示す上部エンドキャップを使用するフィルタエレメントにおいても、フィルタ集合体２を、外側濾過部材１４の上端部が他の部材１１−１３の上端部より低位置を占めるように形成することにより、該外側濾過部材１４の上端部を中間壁２１に当接させるようにしても良い。
なお、図示した実施形態において、前記フィルタ集合体２の横断面形状、即ち、前記内側コア部材１１、内側濾過部材１２、外側コア部材１３、及び外側濾過部材１４の横断面形状は、円形をしているが、その断面形状は円形以外であっても良い。例えば、楕円形であっても、四角形や六角形あるいは八角形等の多角形であっても良く、その場合、前記上部エンドキャップ３及び下部エンドキャップ４も同様の形に形成することができる。その際、上部エンドキャップ３の中間壁２１，２１Ａ−２１Ｈも同様の形に形成されることは勿論である。
また、図示した実施形態において、前記フィルタ集合体２には、内側濾過部材１２の内側に、圧縮空気中に含まれる比較的大きな塵埃等を前もって除去することにより前記内側濾過部材１２を保護する中空状のプリフィルターを配置することもできる。このプリフィルターは、前記内側コア部材１１の内側又は外側のどちらに配置しても良い。
更に、前記実施形態では、前記内側濾過部材１２が細目に形成され、前記外側濾過部材１４が粗目に形成されているが、その逆に、前記内側濾過部材１２を粗目に形成し、前記外側濾過部材１４を細目に形成することもできる。
１ フィルタエレメント
２ フィルタ集合体
３ 上部エンドキャップ
４ 下部エンドキャップ
５ 接着剤
１０ 中央空間部
１１ 内側コア部材
１２ 内側濾過部材
１３ 外側コア部材
１４ 外側濾過部材
２０ 内周壁
２１，２１Ａ−２１Ｈ 中間壁
２１ｈ，２１ｉ 壁部分
２１ｊ，２１ｋ 環状壁
２２ 外周壁
Ｌ 軸線

Claims (7)

  1. 圧縮空気中に混入した塵埃及び液体を除去するための中空状をしたフィルタエレメントであって、該フィルタエレメントは、中空状をしたフィルタ集合体と、該フィルタ集合体の軸線方向の一端である上端に取り付けられた上部エンドキャップと、反対側の下端に取り付けられた下部エンドキャップとを有し、
    前記フィルタ集合体は、圧縮空気が導入される中央空間部と、該中央空間部を取り囲む多孔状をした中空の内側コア部材と、該内側コア部材の外周を取り囲む中空の内側濾過部材と、該内側濾過部材の外周を取り囲む多孔状をした中空の外側コア部材と、該外側コア部材の外周を取り囲む中空の外側濾過部材とを有し、
    前記上部エンドキャップは、該上部エンドキャップの中心側から外周側に向けて順に、前記中央空間部の上端部に嵌合する中空の内周壁と、前記外側コア部材の上端部外周を取り囲む中間壁と、前記外側濾過部材の上端部外周を取り囲む外周壁とを有し、前記中間壁の高さは、前記外周壁及び内周壁の高さより低く、
    前記上部エンドキャップの内部には、前記中間壁が埋没する深さの接着剤が充填されていて、該接着剤の中に前記フィルタ集合体の上端部が差し込まれた状態で該フィルタ集合体と前記上部エンドキャップとが相互に接着されている、
    ことを特徴とするフィルタエレメント。
  2. 前記中間壁は、前記内周壁と外周壁との中間位置より外周壁側に近寄った位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
  3. 前記中間壁の下端部は、前記フィルタ集合体の内側コア部材、内側濾過部材、外側コア部材、及び外側濾過部材のうち、少なくとも内側コア部材、内側濾過部材、及び外側コア部材の上端部より下方位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタエレメント。
  4. 前記内側濾過部材は蛇腹状に折曲されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のフィルタエレメント。
  5. 前記中間壁は、全周にわたって連続していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のフィルタエレメント。
  6. 前記中間壁は、複数の壁部分を間隔をおいて配設することにより、不連続状態に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のフィルタエレメント。
  7. 前記中間壁は、径の異なる複数の環状壁によって多重に形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のフィルタエレメント。
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