JP2019098271A - クランプバンド、フィルタハウジングおよび濾過システム - Google Patents

Abstract

【課題】耐圧性能を向上させることが可能なクランプバンドを提供する。【解決手段】クランプバンド３は、円筒形状のフィルタハウジング１００を囲む本体部３１と、本体部３１をフィルタハウジング１００に圧着させる圧着機構とを備える。本体部３１は、フィルタハウジング１００の互いに外径が異なる位置の周囲を囲む２つの囲繞部５１および５２を有し、各囲繞部５１および５２の内径が互いに異なる。【選択図】図３

Description

本発明は、クランプバンド、フィルタハウジングおよび濾過システムに関する。

水などの液体を濾過する濾過システムで使用されるフィルタハウジングには、液体を濾過するためのフィルタを内部に収容する円筒形状の胴体部と、胴体部と着脱可能な蓋部とを備えているものがある。この種のフィルタハウジングでは、胴体部の一端にフィルタを出し入れするための開口部が設けられ、蓋部は、開口部を覆うように胴体部に装着される。また、ゴムなどの弾性体で形成されたシール部材を胴体部と蓋部の接合部に設け、胴体部と蓋部とをシール部材を介して圧着させることで、開口部からの液体の漏れを抑制している。

胴体部と蓋部とを圧着させる方法には様々なものが知られているが、クランプバンドと呼ばれるかしめ金具を用いて、胴体部と蓋部の接合部を締結する（かしめる）ことで、フィルタハウジングの外側から圧力を加え、胴体部と蓋部とを圧着させることが多い（特許文献１参照）。

また、上記のフィルタハウジングでは、量産性などを考慮すると、蓋部の外径を胴体部の外径よりも少しだけ大きくし、胴体部と蓋部とを嵌合させることが多い。この場合、シール部材は、嵌合部における胴体部と蓋部との間に設けられ、クランプバンドを用いて蓋部の外側から圧力を加えることで、胴体部と蓋部とをシール部材を介して圧着させる。

クランプバンドはフィルタハウジングに対して外側から圧力を加えるため、クランプバンドの内径は、フィルタハウジングの外径に合わせて形成される。上述したような蓋部の外径が胴体部の外径よりも大きいフィルタハウジングでは、クランプバンドを用いて蓋部の外側から圧力を加えるため、クランプバンドの内径は、蓋部の外径に合わせて設計される。

意匠登録第１５７６３５６号公報

しかしながら、クランプバンドの内径が蓋部の外径に合わせて形成されると、蓋部よりも小径の胴体部とクランプバンドとの間に隙間が生じ、その結果、クランプバンドとフィルタハウジングとの接触面積が小さくなり、耐圧性能が小さくなるという問題がある。

特に近年では、フィルタハウジングの耐圧性能の向上が望まれている。例えば、家庭用の濾過システムでは、フィルタハウジングは、従来、飲料用水のために水道の蛇口に取り付けられていた。このような場合、フィルタハウジングに対して高い水圧が加わることがなく、従来のフィルタハウジングで耐圧性能が問題になることもなかった。しかしながら、近年では、水を使用する厨房機器の自動化などに伴い、自動開閉弁によって液体の流れが瞬間的に停止され、水撃が発生することがある。水撃が発生すると、水道の供給圧力以上の水圧がフィルタハウジングに加わるため、フィルタハウジングの耐圧性能が重要となる。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、耐圧性能を向上させることが可能なクランプバンド、フィルタハウジングおよび濾過システムを提供することを目的とする。

本発明によるクランプバンドは、円筒形状の対象物に取り付けられるクランプバンドであって、
前記対象物を囲む本体部と、前記本体部を前記対象物に圧着させる圧着機構と、を備え、前記本体部は、前記対象物の互いに外径が異なる位置の周囲を囲む２つの囲繞部を有し、各囲繞部の内径が互いに異なる。

本発明によるフィルタハウジングは、液体を濾過するためのフィルタを収容するフィルタハウジングであって、前記フィルタを収容する収容部が内部に形成され、かつ、前記収容部と連通した開口部が一端部に形成された、円筒形状の胴体部と、前記開口部を塞ぐように前記胴体部と嵌合する蓋部と、前記胴体部と前記蓋部との嵌合部に取り付けられた、請求項１または２に記載のクランプバンドと、を有し、前記嵌合部における前記胴体部および前記蓋部の一方に設けられたリブと、前記胴体部と前記蓋部の外径が互いに異なり、前記２つの囲繞部の一方が前記蓋部の周囲を囲み、他方が前記胴体部の周囲を囲む。

本発明による第１の濾過システムは、前記フィルタハウジングと、前記フィルタハウジングに接続し、前記フィルタハウジングからの処理水を送水する送水ラインと、前記送水ラインに設けられた自動開閉弁と、を有する。

本発明による第２の濾過システムは、前記フィルタハウジングと、前記フィルタハウジングに接続し、前記フィルタハウジングに被処理水を供給する供給ラインと、前記供給ラインに設けられた加圧ポンプと、を有する。

本発明によれば、対象物の互いに異なる位置の周囲を囲む２つの囲繞部の内径が互いに異なる。したがって、リブとクランプバンドとをより確実に掛止することが可能になるため、耐圧性能を向上させることが可能になる。

本発明の第１の実施形態のフィルタハウジングの外観を示す斜視図である。 図１に示したフィルタハウジングを示す分解斜視図である。 図１に示したフィルタハウジングの縦断面図である。 図１に示したフィルタハウジングの上面図である。 本発明の第１の実施形態のクランプバンドの上面図である。 本発明の第１の実施形態のクランプバンドの側面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態の濾過システムを示す図である。 比較例と本実施形態の例との比較するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１〜図４は、本発明の第１の実施形態のフィルタハウジングを示す図である。具体的には、図１は、フィルタハウジングの外観を示す斜視図、図２は、図１に示したフィルタハウジングの分解斜視図、図３は、図１に示したフィルタハウジングの縦断面図、図４は、図１に示したフィルタハウジングの上面図である。

図１〜図４に示すフィルタハウジング１００は、胴体部１と、蓋部２と、クランプバンド３とを備える。

胴体部１は、ステンレスなどの金属または樹脂などを用いて略円筒形状に形成されている。胴体部１の内部には、水などの液体を濾過するためのフィルタ（図示せず）を収容するための中空部である収容部１１が形成されている。胴体部１の一端部には、フィルタを収容部１１に対して出し入れするための開口部１２が形成されている。

開口部１２の近傍には、胴体部１の半径方向Ｒの外側に突出した環状の凸部のリブであるシール部材支持部１３が形成されている。シール部材支持部１３上には、ゴムなどの弾性体で形成された環状のシール部材１４が設けられる。

蓋部２は、胴体部１の開口部１２を塞ぐように胴体部１と嵌合される。図の例では、胴体部１と蓋部２との嵌合部１０において、蓋部２の外径Ｒｃは、胴体部１の外径Ｒｂよりも大きく、蓋部２が胴体部１に被さるように胴体部１と蓋部２とが嵌合される。蓋部２は、嵌合部１０において蓋部２の半径方向Ｒの外側に湾曲した湾曲部２１を有し、シール部材１４は湾曲部２１と胴体部１との間に設けられる。

また、蓋部２は、液体を胴体部１の収容部１１に供給するための供給口２２と、収容部１１内のフィルタにて濾過された液体を外部に送水するための送水口２３とを有する。なお、供給口２２および送水口２３の少なくとも一方が胴体部１に設けられてもよい。

クランプバンド３は、胴体部１と蓋部２の嵌合部１０を締結する（かしめる）ことで、蓋部２に対して外側から圧力を加え、胴体部１と蓋部２とをシール部材１４を介して圧着させるかしめ金具である。

図５および図６は、クランプバンド３をより詳細に示す図である。具体的には、図５は、クランプバンド３の上面図であり、図６は、図５のＡ方向から見たクランプバンドの側面図である。

図５に示すようにクランプバンド３は、略円形状または略円弧形状を有し、締結する対象となる対象物であるフィルタハウジング１００の周囲を囲む本体部３１を有する。本実施形態では、本体部３１は、略円弧形状、より具体的には、略Ｃ型形状である。

本体部３１は、略同形状の構成体３１ａおよび３１ｂからなり、構成体３１ａおよび３１ｂのそれぞれの一端部がヒンジ部３２によって開閉可能に連結されている。図５（ａ）は、構成体３１ａおよび３１ｂが閉じた状態のクランプバンド３を示し、図５（ｂ）は、構成体３１ａおよび３１ｂが開いた状態のクランプバンド３を示す。

構成体３１ａおよび３１ｂのそれぞれの他端部には、本体部３１をフィルタハウジング１００に圧着させてフィルタハウジング１００を締結するための圧着機構３３が設けられている。圧着機構３３は、本実施形態では、構成体３１ａおよび３１ｂのそれぞれの他端部に設けられた貫通穴３３ａと、貫通穴３３ａに挿入されたボルト３３ｂと、ボルト３３ｂを締め付けるナット３３ｃとを有する。

図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図７に示すように本体部３１は、フィルタハウジング１００の周囲に沿うように形成される壁面部４１と、壁面部４１から突出した２つの突出部４２および４３とを有する。突出部４２および４３は、壁面部４１の軸方向（高さ方向）Ｚの両端部に設けられ、クランプバンド３の内向き（半径方向Ｒの負の向き）に突出している。突出部４２および４３は、壁面部４１からの高さ（半径方向Ｒの距離）が互いに異なる。図７の例では、突出部４２の高さＨ１が、突出部４３の高さＨ２よりも高い。なお、突出部４２および４３のクランプバンド３の内向きにおける端部（壁面部４１から遠い側の端部）は、フィルタハウジング１００の周囲に沿うように形成されていても良い。

クランプバンド３は、高い方の突出部４２が軸方向Ｚの下側、低い方の突出部４３が軸方向Ｚの上側に配置されるように、フィルタハウジング１００の嵌合部１０に取り付けられる。これにより、図３に示したように、高い方の突出部４２が外径の小さい方の胴体部１側に配置され、低い方の突出部４３が外形の大きい蓋部２側に配置される。したがって、突出部４２および４３は、軸方向Ｚにおけるフィルタハウジング１００の互いに異なる位置を囲み、互いに内径が異なる２つの囲繞部５１および５２を形成する。

突出部４２で形成される囲繞部（胴体部１を囲む囲繞部）５１の内径は、胴体部１の外径Ｒｂと略等しく、突出部４３で形成される囲繞部（蓋部２を囲む囲繞部）５２の内径は、蓋部２の外径Ｒｃと略等しいことが望ましい。なお、囲繞部５１および５２の内径は、突出部４２および４３の高さＨ１およびＨ２に応じて決定される。

以上説明したように本実施形態によれば、クランプバンド３は、略円筒形状のフィルタハウジング１００を囲む本体部３１と、本体部３１をフィルタハウジング１００に圧着させる圧着機構３３と、を備える。本体部３１は、フィルタハウジング１００の互いに異なる位置の周囲を囲む２つの囲繞部５１および５２を有し、各囲繞部５１および５２の内径が互いに異なる。したがって、フィルタハウジング１００における互いに外径の異なる胴体部１と蓋部２のそれぞれに囲繞部５１および５２を圧着させることが可能になるため、耐圧性能を向上させることが可能になる。

また、本実施形態では、囲繞部５１および５２は、壁面部４１に沿って壁面部４１から内側に向けて突出し、壁面部４１からの高さが互いに異なる２つの突出部４２および４３で形成される。このため、突出部４２および４３の高さを変更するだけで、囲繞部５１および５２の内径を調整することが可能になるため、胴体部１および蓋部２の外径に応じた適切なクランプバンド３を容易に製造することが可能になる。

また、本実施形態では、胴体部１を囲む囲繞部５１の内径は、胴体部１の外径Ｒｂと略等しく、蓋部２を囲む囲繞部５２の内径は、蓋部２の外径Ｒｃと略等しい。したがって、胴体部１のシール部材支持部１３とクランプバンド３とをより確実に掛止することが可能になるため、胴体部１と蓋部２のそれぞれに囲繞部５１および５２を適切に圧着させることが可能になり、耐圧性能をより向上させることが可能になる。

また、本実施形態では、胴体部１と蓋部２との間に、弾性体で形成されたシール部材１４が設けられている。このため、胴体部１と蓋部２とをシール部材１４を介して圧着させることが可能になり、耐圧性能をより向上させることが可能になる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態で説明したフィルタハウジング１００を用いた濾過システムについて説明する。

図８は、本実施形態の濾過システムを示す図である。図８に示す濾過システムは、フィルタハウジング１００と、加圧ポンプ１０１と、自動開閉弁１０２とを有する。

フィルタハウジング１００の供給口２２には、液体として被処理水（原水）を供給する流路である供給ライン２０１が連通されている。フィルタハウジング１００の送水口２３には、フィルタハウジング１００内のフィルタにて濾過された液体である処理水を送水するための流路である送水ライン２０２が連通されている。

加圧ポンプ１０１は、供給ライン２０１上に設けられる。つまり、加圧ポンプ１０１は、フィルタハウジング１００が設けられた流路における、フィルタハウジング１００の前段に設けられる。加圧ポンプ１０１は、供給ライン２０１内の被処理水を加圧して、被処理水を外部から供給ライン２０１を介してフィルタハウジング１００に供給するポンプである。

自動開閉弁１０２は、送水ライン２０２上に設けられる。つまり、自動開閉弁１０２は、フィルタハウジング１００が設けられた流路における、フィルタハウジング１００の後段に設けられる。自動開閉弁１０２は、外部から入力される制御信号に応じて開閉することで、処理水の外部への送水と送水停止とを切り替える電磁弁である。

本実施形態では、加圧ポンプ１０１の被処理水への加圧による高い水圧や自動開閉弁１０２の閉鎖による水撃などがフィルタハウジング１００に加わることがあるが、上述したようにフィルタハウジング１００の耐圧性能が高いために、水漏れなどを抑制することができる。

本実施例では、各実施形態で説明したフィルタハウジング１００の耐圧性能と、比較例のフィルタハウジング１００ａの耐圧性能とを比較する。

図９は、フィルタハウジング１００とフィルタハウジング１００ａとを比較した図である。図９に示すように比較例のフィルタハウジング１００ａは、フィルタハウジング１００と比較して、突出部４２および４３の代わりに、壁面部４１からの高さが等しい突出部４２ａおよび４３ａを有する点で異なる。
このため、フィルタハウジング１００では、胴体部１のシール部材支持部１３とクランプバンド３とが強く掛止されているが、フィルタハウジング１００ａでは、胴体部１と突出部４２ａの間に隙間６０が生じており、胴体部１のシール部材支持部１３とクランプバンド３との掛止が弱い。なお、突出部４２ａおよび４３ａの高さは、突出部４３と同じＨ２としている。

表１は、フィルタハウジング１００の耐圧性能とフィルタハウジング１００ａの耐圧性能とを比較した評価結果を示す。表１では、フィルタハウジング１００および１００ａの送水を停止した状態でフィルタハウジング１００および１００ａの前段に設けられた加圧ポンプを駆動してフィルタハウジング１００および１００ａに水圧を加えた。

表１で示されたように、比較例のフィルタハウジング１００ａでは、水圧が１．９０ＭＰａでクランプバンド３がずれて水漏れが発生したが、第１の実施形態で説明したフィルタハウジング１００では、水圧が２．５０ＭＰａでも水漏れが発生しなかった。したがって、フィルタハウジング１００は、比較例のフィルタハウジング１００ａと比べて、耐圧性能が向上している。

以上説明した各実施形態および実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

例えば、クランプバンド３で締結する対象物は、フィルタハウジング１００に限らず、フィルタ以外の物を収容する一般的なハウジングや配管などでもよい。対象物が配管の場合、クランプバンド３は、互いに外径の異なる２つの配管の接合部などに設けられる。

また、各実施形態で説明したフィルタハウジング１００では、シール部材支持部１３が胴体部１に設けられ、さらに、嵌合部１０において、蓋部２の外径Ｒｃが胴体部１の外径Ｒｂよりも大きく、蓋部２が胴体部１に被さるように胴体部１と蓋部２とが嵌合されていた。しかしながら、シール部材支持部１３が蓋部２に設けられ、さらに、嵌合部１０において、蓋部２の外径Ｒｃが胴体部１の外径Ｒｂよりも小さく、胴体部１が蓋部２に被さるように胴体部１と蓋部２とが嵌合されてもよい。

１ 胴体部
２ 蓋部
３ クランプバンド
１１ 収容部
１２ 開口部
１３ シール部材支持部
１４ シール部材
２１ 湾曲部
２２ 供給口
２３ 送水口
３１ 本体部
３１ａ、３１ｂ 構成体
３２ ヒンジ機構
３３ 圧着機構
３３ａ 貫通穴
３３ｂ ボルト
３３ｃ ナット
４１ 壁面部
４２、４３ 突出部
５１、５２ 囲繞部
１００ フィルタハウジング
１０１ 加圧ポンプ
１０２ 自動開閉弁
２０１ 供給ライン
２０２ 送水ライン

Claims (10)

1. 円筒形状の対象物に取り付けられるクランプバンドであって、
   前記対象物を囲む本体部と、
   前記本体部を前記対象物に圧着させる圧着機構と、を備え、
   前記本体部は、前記対象物の互いに外径が異なる位置の周囲を囲む２つの囲繞部を有し、
   各囲繞部の内径が互いに異なる、クランプバンド。
2. 前記本体部は、前記対象物の周囲に沿った壁面部を有し、
   前記２つの囲繞部は、前記壁面部から内側に向けて突出し、前記壁面部からの半径方向の距離が互いに異なる２つの突出部で形成される、請求項１に記載のクランプバンド。
3. 前記対象物は、円筒形状に形成された胴体部と、円筒形状に形成され、前記胴体部と嵌合する蓋部とを備えるハウジングである、請求項１または２に記載のクランプバンド。
4. 液体を濾過するためのフィルタを収容するフィルタハウジングであって、
   前記フィルタを収容する収容部が内部に形成され、かつ、前記収容部と連通した開口部が一端部に形成された、円筒形状の胴体部と、
   前記開口部を塞ぐように前記胴体部と嵌合する蓋部と、
   前記胴体部と前記蓋部との嵌合部に取り付けられた、請求項１または２に記載のクランプバンドと、を有し、
   前記嵌合部における前記胴体部および前記蓋部の一方に設けられたリブと、
   前記胴体部と前記蓋部の外径が互いに異なり、
   前記２つの囲繞部の一方が前記蓋部の周囲を囲み、他方が前記胴体部の周囲を囲む、フィルタハウジング。
5. 前記リブは、前記胴体部に設けられ、
   前記蓋部の外径は、前記胴体部の外径よりも大きく、
   前記蓋部の周囲を囲む囲繞部の内径は、前記胴体部の周囲を囲む囲繞部の内径よりも大きい、請求項４に記載のフィルタハウジング。
6. 前記リブは、前記蓋部に設けられ、
   前記蓋部の外径は、前記胴体部の外径よりも小さく、
   前記蓋部の周囲を囲む囲繞部の内径は、前記胴体部の周囲を囲む囲繞部の内径よりも小さい、請求項４に記載のフィルタハウジング。
7. 前記蓋部の外径は、前記蓋部を囲む囲繞部の内径と等しく、
   前記胴体部の外径は、前記胴体部を囲む囲繞部の内径と等しい、請求項４ないし６のいずれか１項に記載のフィルタハウジング。
8. 前記嵌合部における前記胴体部と前記蓋部との間に設けられ、弾性体で形成されたシール部材をさらに有する、請求項４ないし７のいずれか１項に記載のフィルタハウジング。
9. 請求項４ないし８のいずれか１項に記載のフィルタハウジングと、
   前記フィルタハウジングに接続し、前記フィルタハウジングからの処理水を送水する送水ラインと、
   前記送水ラインに設けられた自動開閉弁と、を有する濾過システム。
10. 請求項４ないし８のいずれか１項に記載のフィルタハウジングと、
    前記フィルタハウジングに接続し、前記フィルタハウジングに被処理水を供給する供給ラインと、
    前記供給ラインに設けられた加圧ポンプと、を有する濾過システム。