JP2023150437A - サクションストレーナ - Google Patents

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Abstract

【課題】濾過部が水平方向に沿って設けられているサクションストレーナからの気泡の流出を防ぐことができる。【解決手段】液体が貯留されるタンクに設けられるサクションストレーナであり、薄板をプリーツ状に折り曲げて形成された筒状のプリーツ濾材を有する濾過部と、タンクの側面に設けられる筒状の取付部であって、濾過部の一方の端が設けられた取付部と、濾過部の取付部が設けられていない側の端を覆うプレートと、濾過部に隣接して設けられた邪魔板と、を備える。濾過部は、水平方向に沿って設けられており、濾過部及びプレートは、タンクの内部に設けられておいる。邪魔板は、プリーツ濾材の内側に設けられた第1邪魔板及びプリーツ濾材の外側に設けられた第2邪魔板の少なくとも1つを有する。第1邪魔板は、少なくとも濾過部の中心軸の上側に配置され、第2邪魔板は、少なくとも前記中心軸の下側に配置される。【選択図】 図1

Description

本発明は、サクションストレーナに関する。
特許文献1には、筒状の第1濾過部の上端面に第1濾過部の上側全体を覆うようにカバーが設けられ、カバーの下側かつ第1濾過部の中空部にバルブが設けられているサクションフィルタが開示されている。バルブは、棒状部材に沿って移動可能な第1弁体がカバーの孔を塞ぐ閉状態と孔を塞がない開状態とで切り替えられる。
特開2020-22924号公報
特許文献1に記載の発明では、筒状の濾過部の軸が鉛直方向に沿っている、いわゆる縦置きのため、濾過部に付着した気泡はタンクに貯留された油の内部で浮上し、バルブを介して気泡がサクションフィルタの外に放出される。しかしながら、設置位置の制約上、濾過部を水平方向に沿って設ける、いわゆる横置きにする場合が近年増加しており、このような場合には、縦置きの場合に比べて気泡が浮上し難い。
図15は、濾過部150に付着した気泡の挙動を模式的に示す図であり、(A)は縦置きの例であり、(B)は横置きの例である。縦置きの場合には、濾過部150に付着した気泡は、濾過部150に沿って上向きに浮上する(図15(A)矢印参照)。それに対し、横置きの場合には、濾過部150の上半分に付着した気泡は上向きに浮上できる(図15(B)矢印参照)が、濾過部150の下半分に付着した気泡は濾過部150に遮られて上向きに浮上することができない。その結果、濾過部150の下半分に付着した気泡が濾過部150を通過し、その結果、ポンプが空気を吸って故障したり、油圧回路内で気泡が破裂等して部品が損傷したりするおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、濾過部が水平方向に沿って設けられている場合に、気泡の流出を防ぐことができるサクションストレーナを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るサクションストレーナは、例えば、液体が貯留されるタンクに設けられるサクションストレーナであって、薄板をプリーツ状に折り曲げて形成された筒状のプリーツ濾材を有する筒状の濾過部と、前記タンクの側面に設けられる筒状の取付部であって、前記濾過部の一方の端が設けられた取付部と、前記濾過部の前記取付部が設けられていない側の端を覆うプレートと、前記プリーツ濾材の内側に設けられた第1邪魔板及び前記プリーツ濾材の外側に設けられた第2邪魔板の少なくとも1つを有する邪魔板と、を備え、前記濾過部は、水平方向に沿って設けられており、前記濾過部及び前記プレートは、前記タンクの内部に設けられており、前記第1邪魔板は、少なくとも一部が前記濾過部の中心軸よりも上側に配置され、前記第2邪魔板は、少なくとも一部が前記中心軸よりも下側に配置されていることを特徴とする。
本発明に係るサクションストレーナによれば、水平方向に沿って設けられた濾過部及び濾過部の一端を覆うプレートは、液体が貯留されるタンクの内部に設けられている。また、サクションストレーナは、濾過部が有するプリーツ濾材の内側に設けられた第1邪魔板及びプリーツ濾材の外側に設けられた第2邪魔板の少なくとも1つを有し、第1邪魔板は少なくとも一部が濾過部の中心軸よりも上側に配置され、第2邪魔板は少なくとも一部が濾過部の中心軸よりも下側に配置されている。これにより、サクションストレーナからの気泡の流出を防ぐことができる。その結果、サクションストレーナの下流に設けられたポンプへの気泡の流入が防止される。
前記第1邪魔板は、一端が前記取付部に設けられた筒状の空気溜め部を有し、前記空気溜め部の半径は、前記取付部側が大きく、前記プレートに近づくにつれて徐々に小さくなってもよい。これにより、空気溜め部に当接した気泡に上向きの力を付勢し、気泡が取付部の中空部に流れ込みにくくなる。また、空気溜め部を筒状とすることで、より多くの気泡を空気溜め部で遮ることができる。
前記第1邪魔板は、前記中心軸に直交する第1面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、前記濾過部の上端部と前記中心軸とを結ぶ線分と交差する空気溜め部を有し、前記空気溜め部は、一端が前記取付部に設けられており、前記空気溜め部の半径は、前記取付部側が大きく、前記プレートに近づくにつれて徐々に小さくなってもよい。これにより、空気溜め部に当接した気泡に上向きの力を付勢し、気泡が取付部の中空部に流れ込みにくくなる。
前記第1邪魔板は、前記中心軸に直交する第1面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、前記濾過部の上端部と前記中心軸とを結ぶ線分と交差する位置に設けられた上カバーを有し、前記上カバーは、前記空気溜め部よりも前記プレート側に設けられていてもよい。これにより、より多くの気泡を空気溜め部の上側の空間に溜めることができ、その結果サクションストレーナから流出する気泡をさらに減らすことができる。
前記第2邪魔板は、前記中心軸に直交する第1面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、前記濾過部の下端部と前記中心軸とを結ぶ線分と交差する位置に設けられた下カバーであってもよい。これにより、下カバーで気泡が遮られ、濾過部の中空部に気泡が流入し難くなる。
前記プリーツ濾材は、筒状の第1プリーツ濾材と、前記第1プリーツ濾材の内側に設けられた筒状の第2プリーツ濾材と、を有し、前記第1邪魔板は、前記第2プリーツ濾材の内側に設けられ、前記第2邪魔板は、前記第2プリーツ濾材の外側に設けられてもよい。これにより、2つのプリーツ濾材を有する場合にもサクションストレーナからの気泡の流出を防ぐことができる。
前記取付部には、前記取付部の中空部と前記取付部の外部空間とを連通する空気抜き孔が設けられており、前記空気抜き孔には、フロートが、前記空気抜き孔を塞ぐ位置と、前記空気抜き孔を開口させる位置との間で移動可能に設けられていてもよい。これにより、空気抜き孔を介して気泡を排出することができる。
一端が前記取付部に設けられ、他端が前記プレートに設けられた筒状のカバーを備え、前記カバーは、水平方向に沿って設けられており、前記カバーの下端近傍に位置する水平方向に沿った帯状の領域には、複数の孔が設けられていてもよい。これにより、濾過部にぶつかる気泡の数を減らすことができる。
本発明によれば、濾過部が水平方向に沿って設けられているサクションストレーナからの気泡の流出を防ぐことができる。
サクションストレーナ1を含む油圧回路110の概略を示す図である。 サクションストレーナ1及びタンク100の概略を示す図である。 サクションストレーナ1の概略を示す断面図である。 サクションストレーナ1Aの概略を示す図である。 サクションストレーナ2の概略を示す断面図である。 サクションストレーナ3の概略を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)はサクションストレーナ3をA-A面で切断した断面図である。 サクションストレーナ3Aの概略を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)はサクションストレーナ3AをB-B面で切断した断面図であ。 サクションストレーナ4の概略を示す断面図である。 サクションストレーナ5の概略を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)は斜視図である。 サクションストレーナ5をC-C断面で切断したときの概略を示す断面図である。 サクションストレーナ5Aの概略を示す図であり、(A)は斜視図であり、(B)は中心軸axに直交する面で切断したときの断面図である。 サクションストレーナ5Bの概略を示す図であり、(A)は斜視図であり、(B)は中心軸axに直交する面で切断したときの断面図である。 サクションストレーナ6の概略を示す断面図である。 サクションストレーナ7の概略を示す断面図である。 濾過部に付着した気泡の挙動を模式的に示す図であり、(A)は縦置きの例であり、(B)は横置きの例である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の一実施形態であるサクションストレーナ1を含む油圧回路110の概略を示す図である。図1では、断面を示すハッチングを省略している。
タンク100は、図示しない作業機械(例えば、油圧装置)に設置されるものであり、この油圧装置へ供給する作動油の油圧回路110内に設けられた、作動油を貯留するためのタンクである。なお、タンク100が設けられるのは油圧回路に限られず、タンク100に貯留される液体も作動油に限られない。
タンク100は、例えば箱形であり、内部が空洞である。タンク100の内側には、主として、サクションストレーナ1と、リターンフィルタ(図示省略)と、が設けられる。
油圧回路110において、作動油は、図示しない油圧装置を通ってタンク100へ導入される。タンク100には、作動油をタンク100の内部へ流入させる流入口(図示省略)が形成される。流入口から流入した作動油は、リターンフィルタに導かれる。作動油は、リターンフィルタにより濾過されて、タンク100内に貯留される。
タンク100の側面100bの下端部近傍(本実施の形態では、タンク100の側面の、底面100aに近い位置)には、タンク100内の作動油を油圧ポンプ103へ流出させる流出口100cが形成される。流出口100cには、サクションストレーナ1が設けられる。サクションストレーナ1は、筒状であり、水平方向に沿って設けられている。
サクションストレーナ1には、タンク100の外側から、油圧ポンプ103の吸い込みポートへ繋がるサクションパイプ101が設けられている。タンク100内に貯留された作動油は、油圧ポンプ103に吸引されて、サクションストレーナ1を介してサクションパイプ101へ流出し、再度油圧装置へ供給される。
なお、流出口100c及びサクションストレーナ1はタンク100の側面100bに設けられていればよく、流出口100c及びサクションストレーナ1の位置は図1に示す位置に限定されない。
図2は、サクションストレーナ1及びタンク100の概略を示す図である。以下、サクションストレーナ1の延設方向(サクションストレーナ1の中心軸axの延設方向)をx方向とし、鉛直方向をz方向(鉛直上向きを+z方向)とする。また、x方向及びz方向と直交する方向をy方向とする。
サクションストレーナ1は、主として、濾過部10と、取付部20と、プレート30と、カバー40と、フロート51、52と、邪魔板61と、取付部70とを備える。タンク100の側面100bには取付部20が設けられており、タンク100の側面100dには取付部70が設けられている。
取付部70は、板状部71と、棒状部材72とを有する。板状部71が側面100dに取り付けられると、棒状部材72に取り付けられたプレート30が-x方向に押し込まれ、これによりサクションストレーナ1がタンク100の内部に設けられる。
図3は、サクションストレーナ1の概略を示す断面図である。図3では、断面を示すハッチングを一部省略している。
濾過部10は、主として、プリーツ濾材11、12と、内筒13、14と、を有する。内筒13、14は、それぞれプリーツ濾材11、12の内側に設けられている。
プリーツ濾材11、12は、作動油を濾過する部材であり、筒状(ここでは、円筒形状)である。プリーツ濾材11、12の高さは略同じである。プリーツ濾材11、12は、略全域に孔が形成されたシート状の薄板をひだ折りにし、ひだ折りにした薄板の両端を連結して円筒状に丸めることによって形成される。これにより、プリーツ濾材11、12は、略円筒プリーツ形状に形成される。なお、本実施の形態では、プリーツ濾材12は、細線がメッシュ状に編みこまれた目の細かい金属(例えば、ステンレス)製の金網により形成されているが、合成樹脂や紙等を用いたろ紙を用いてもよい。
プリーツ濾材12(本発明の第2プリーツ濾材に相当)の直径はプリーツ濾材11(本発明の第1プリーツ濾材に相当)の直径より小さく、プリーツ濾材12はプリーツ濾材11の内側に設けられている。
内筒13、14は、両端に開口を有する筒状(ここでは、円筒形状)の部材であり、耐腐食性の高い材料(例えば、ステンレス)を用いて形成される。内筒13、14の高さは、プリーツ濾材11、12の高さと略同一である。内筒13の直径はプリーツ濾材11の直径よりも小さく、内筒13はプリーツ濾材11の内側に設けられている。また、内筒14の直径はプリーツ濾材12の直径よりも小さく、内筒14はプリーツ濾材12の内側に設けられている。
内筒13、14には、略全域に作動油が通過する孔13a、14aが形成されている。プリーツ濾材11を通過した作動油は孔13aを通過して内筒13の内側に流入する。また、内筒13の内側に流入した作動油は、プリーツ濾材12を通過し、孔14aを通過して内筒14の内側に流入する。
濾過部10の一方(-x側)の端には取付部20が設けられており、他方(+x側)の端にはプレート30が設けられている。取付部20及びプレート30は、耐腐食性の高い材料(樹脂又は金属)を用いて形成される。
取付部20は、全体として筒状であり、側面100bに設けられている。また取付部20には、濾過部10の一方(-x側)の端が設けられている。
取付部20は、主として、側面100b(図2参照)に設けられる筒状の第1取付部21と、濾過部10が取り付けられる筒状の第2取付部22とを有する。
第1取付部21は、流出口100cに挿入される筒状部21aと、側面100bに当接するフランジ部21bと、を有する。筒状部21aの一部及びフランジ部21bはタンク100の外側に設けられている。
第2取付部22は、第1取付部21に設けられており、筒状部21aが挿入されている筒状部22aと、濾過部10が設けられている板状部22bと、を有する。第2取付部22は、タンク100の内部に設けられている。
板状部71(図3では図示省略)が側面100dに取り付けられると、棒状部材72によりプレート30、すなわち第2取付部22が-x方向に押し込まれる。これにより、筒状部22aの-x側の端が側面100bに当接し、筒状部22aの中空部に筒状部21aが挿入された状態で、第1取付部21と第2取付部22とが一体化される。
筒状部22aに筒状部21aが挿入され、筒状部21aと筒状部22aとの間に弾性部材55(例えば、Oリング)が設けられていることで、筒状部21aの中空部21cと筒状部22aの中空部22eとが一体化される。取付部20の中空部、すなわち中空部21c及び中空部22eは、濾過部10の中空部(空間S3)と、タンク100の外部(サクションパイプ101の内部)とを連通する。
板状部22bは、凹部22c、22dを有する。凹部22cにはプリーツ濾材11及び内筒13が設けられ、凹部22dにはプリーツ濾材12及び内筒14が設けられている。これにより、取付部20に濾過部10が設けられるとともに、濾過部10が水平方向に沿って延設される。
板状部22bには、空気抜き孔22fが設けられている。空気抜き孔22fは板状部22bの鉛直方向上端に設けられている。空気抜き孔22fは、中空部22eと取付部20の外部空間(ここでは、空間S1)とを連通する。ここで、空間S1は、濾過部10及び取付部20とカバー40との間の空間である。
空気抜き孔22fの上端には、フロート51が設けられている。フロート51は、空気抜き孔22fを塞ぐ位置と、空気抜き孔22fを開く位置との間で上下方向(z方向)に移動可能である。取付部20の中空部やサクションパイプ101から空気抜き孔22fに流入した気泡が空気抜き孔22fに流入し、空気抜き孔22fの内部で成長してフロート51を+z方向に押し上げると、空気抜き孔22fが開く。これにより、空気抜き孔22fを介して取付部20の中空部やサクションパイプ101に溜められた空気を空間S1に排出することができる。
カバー40は、筒状の部材であり、水平方向に沿って延設されている。カバー40の下端近傍に位置する水平方向に沿った帯状の領域には、複数の孔40aが設けられている。なお、カバー40は必須ではない。
カバー40は、一端が側面100bに設けられており、他端がプレート30に設けられている。すなわち、プレート30は、濾過部10及びカバー40の端(開口)を覆う。これにより、作動油が孔40aから空間S1に流入し、濾過部10から空間S2、S3に流入する。ここで、空間S2は、プリーツ濾材11とプリーツ濾材12との間の空間である。
カバー40には図示しない孔が設けられており、この孔にはフロート52が設けられている。フロート52は、孔を塞ぐ位置と、孔を開く位置との間で上下方向(z方向)に移動可能である。
邪魔板61(本発明の第1邪魔板に相当)は、濾過部10の内側に設けられている。邪魔板61は、全体として筒状であり、一端が取付部20に設けられている。邪魔板61は、主として、筒状の空気溜め部61aと、空気溜め部61aに設けられた筒状の延長筒61bとを有する。空気溜め部61aは、取付部20側の半径が大きく、プレート30に近づくにつれて徐々に半径が小さくなる。延長筒61bの半径は、空気溜め部61aの最小半径と同一である。なお、延長筒61bは必須ではない。
次に、このように構成されたサクションストレーナ1の機能について、図3を用いて説明する。タンク100にサクションストレーナ1を水平に取り付けてから、タンク100に作動油を貯留する。
濾過部10の一方の端に取付部20が設けられており、他方の端にプレート30が設けられているため、タンク100に貯蔵された作動油は、図3の白抜き矢印で示すように、油圧ポンプ103(図3では図示せず)に吸引されると、カバー40の外側から孔40aを介して空間S1に吸い込まれ、空間S1からプリーツ濾材11及び内筒13を通って空間S2へ吸い込まれ、空間S2からプリーツ濾材12及び内筒14を通って空間S3へ吸い込まれ、空間S3から中空部21c及び中空部22eを介してサクションパイプ101に流出する。
また、油圧ポンプ103により作動油が吸引されているため、作動油と共にフロート51、52が-z方向に引っ張られ、フロート51が板状部22bに当接して空気抜き孔22fを塞ぎ、かつ、フロート52がカバー40の孔を塞ぐ。これにより、孔40a及び濾過部10以外から作動油が空間S3に流入しなくなる。
作動油が空間S3へ吸い込まれるとき、作動油に含まれる気泡V1も作動油と一緒に濾過部10の内部に吸い込まれる。気泡V1は、作動油の流れに沿って+z方向及び-x方向に流れ(図3の点線矢印(網掛け有)参照)、邪魔板61に当接する。そして、気泡V1は、邪魔板61(空気溜め部61a)と濾過部10との間、かつ、邪魔板61の上側(+z側)の空間に溜まり、大きな気泡V2に成長する。
油圧ポンプ103(図3では図示せず)が停止すると、作動油の流れが停止する。その結果、邪魔板61の上側に溜まった気泡V2は、濾過部10を介して空間S1に排出される。気泡V2が空間S1に排出されて成長し、フロート52を+z方向に押し上げると、カバー40の孔が開口し、空気が空間S1からサクションストレーナ1の外へ放出される。
本実施の形態によれば、空間S3に流入した気泡V1を、邪魔板61により気泡V2を空間S3に留めることで、水平方向に沿って設けられているサクションストレーナ1からの気泡の流出を防ぐことができる。その結果、サクションパイプ101に気泡が溜まることや、ポンプが空気を吸うことで発生する不具合を防止することができる。また、油圧回路内で気泡が破裂等して、一時的に作動油の温度及び圧力が極度に高まることによる部品の損傷等を防止することができる。
また、本実施の形態によれば、取付部20側の半径が大きくプレート30に近づくにつれて徐々に半径が小さくなる空気溜め部61aを有するため、空気溜め部61aに当接した気泡V2に上向きの力を付勢し、気泡V2が取付部20の中空部に流れ込みにくくなる。
また、本実施の形態によれば、仮にサクションパイプ101に気泡が溜まったとしても、空気抜き孔22fを介して気泡を排出することができる。
また、本実施の形態によれば、邪魔板61が筒状であるため、気泡V1が+z方向に浮上する前に-x方向に流れたとしても、邪魔板61で気泡V1を遮り、邪魔板61の上側で気泡V2とすることができる。したがって、サクションストレーナ1からの気泡の流出を防ぐことができる。
また、本実施の形態によれば、下端近傍に位置する水平方向に沿った帯状の領域に複数の孔40aが形成されたカバー40を設けるため、リターンフィルタからタンクに流入するときに形成された気泡が濾過部10にぶつかりにくくなる。これにより、濾過部10にぶつかる気泡V1の数が減り、空間S3への気泡V1の流入を減らすことができる。
なお、本実施の形態では、邪魔板61が筒状であったが、邪魔板61は筒状に限られない。邪魔板は、少なくとも濾過部10の中心軸axよりも上側に配置されていればよい。図4は、断面視半円形状の邪魔板61Aを有するサクションストレーナ1Aの概略を示す図である。なお、図4では、断面を示すハッチングを一部省略する。
サクションストレーナ1Aとサクションストレーナ1との差異は邪魔板61Aのみである。邪魔板61A(本発明の第1邪魔板に相当)は、濾過部10の内側に設けられている。邪魔板61Aは、中心軸axと直交する面(yz平面と平行な面、本発明の第1面に相当)で切断した時の断面形状が半円形状である。つまり、邪魔板61Aは少なくとも濾過部10の中心軸axよりも上側に配置されていればよく、邪魔板61Aの一部が中心軸axと同じ高さに配置されていてもよいし、中心軸axより下側に配置されていてもよい。
邪魔板61Aは、空気溜め部61cと、空気溜め部61cに設けられた延長部61dとを有する。空気溜め部61cは、空気溜め部61aの+z側の半分であり、取付部20側の半径が大きく、プレート30に近づくにつれて徐々に半径が小さくなるように傾斜している。延長部61dは、延長筒61bの+z側の半分である。延長部61dの半径は、空気溜め部61aの最小半径と同一である。空気溜め部61c及び延長部61dは、濾過部10の上端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差する。なお、延長部61dは必須ではない。
なお、邪魔板61Aは、中心軸axと直交する面で切断した時の断面形状が半円形状に限られず、円弧形状であればよい。すなわち、邪魔板61Aを邪魔板61の+z側の一部とし、邪魔板61Aが濾過部10の上端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差すればよい。
これにより、空間S3に流入した気泡V1を邪魔板61Aにより気泡V2を空間S3に留めることで、サクションストレーナ1Aからの気泡の流出を防ぐことができる。
<第2の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態では、濾過部10が2つのプリーツ濾材11、12を有したが、濾過部10が有するプリーツ濾材の数はこれに限られない。
本発明の第2の実施の形態は、濾過部がプリーツ濾材を1つ有する形態である。以下、第2の実施の形態にかかるサクションストレーナ2について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図5は、サクションストレーナ2の概略を示す断面図である。図5では、断面を示すハッチングを省略する。
サクションストレーナ2は、主として、濾過部10Aと、取付部20Aと、プレート30Aと、フロート53と、邪魔板61とを備える。タンク100(図5では図示省略)の側面100b(図5では図示省略)には取付部20Aが設けられている。
濾過部10Aは、プリーツ濾材12と、内筒14とを有する。濾過部10Aの一端(-z側の端)には取付部20Aが設けられており、他端(+z側の端)にはプレート30Aが設けられている。取付部20A及びプレート30Aは、それぞれ、濾過部10Aの端を覆う。
取付部20Aは、主として、サクションパイプ101(図5では図示省略)が挿入される筒状部20aと、側面100bに当接するフランジ部20bと、濾過部10Aを取り付ける取付部20dと、フランジ部20bと取付部20dとの間の筒状部20fとを有する。筒状部20fが流出口100cに挿入され、取付部20dがタンク100の内部に設けられる。
取付部20dは、濾過部10Aが挿入される凹部20eを有する。凹部20eに濾過部10Aが設けられると、濾過部10Aがタンク100の内部に、水平方向(ここでは、x方向)に沿って設けられる。
筒状部20aには、空気抜き孔20gが設けられている。空気抜き孔20gは、筒状部20aの鉛直方向上端に設けられている。空気抜き孔20gは、筒状部20aの中空部20cと筒状部20aの外部空間とを連通する。
空気抜き孔20gの上端には、フロート53が設けられている。フロート53は、空気抜き孔20gを塞ぐ位置と、空気抜き孔20gを開く位置との間で上下方向(z方向)に移動可能である。中空部20cやサクションパイプ101(図5では図示省略)から空気抜き孔20gに流入した気泡が空気抜き孔20gに流入し、空気抜き孔20gの内部で成長してフロート53を+z方向に押し上げると、空気抜き孔20gが開く。これにより、空気抜き孔20gを介して取付部20の中空部やサクションパイプ101に溜められた空気を取付部20Aの外に排出することができる。
邪魔板61は、濾過部10Aの内側に配置されている。邪魔板61の一端は、取付部20Aに設けられている。
次に、このように構成されたサクションストレーナ2の機能について説明する。タンク100にサクションストレーナ2を水平に取り付けてから、タンク100に作動油を貯留する。
濾過部10Aの一方の端に取付部20Aが設けられており、他方の端にプレート30Aが設けられているため、タンク100に貯蔵された作動油は、油圧ポンプ103(図5では図示せず)に吸引されると、プリーツ濾材12及び内筒14を通って空間S3へ吸い込まれ、空間S3から中空部20cを介してサクションパイプ101に流出する。また、油圧ポンプ103により作動油が吸引されているため、作動油と共にフロート53が-z方向に引っ張られ、フロート53が空気抜き孔20gを塞ぐ。これにより、濾過部10A以外から作動油が空間S3に流入しなくなる。
作動油が空間S3へ吸い込まれるとき、作動油に含まれる気泡V1も作動油と一緒に濾過部10の内部に吸い込まれる。気泡V1は、作動油の流れに沿って+z方向及び-x方向に流れ、邪魔板61に当接する。そして、気泡V1は、邪魔板61の上側(+z側)の空間に溜まり、大きな気泡V2に成長する。これにより、気泡V2が中空部20cに流出し難い。
油圧ポンプ103が停止すると、作動油の流れが停止する。その結果、邪魔板61の上側に溜まった気泡V2は、濾過部10Aを介して空間S1に排出される。
本実施の形態によれば、空間S3に流入した気泡V1を、邪魔板61により気泡V2を空間S3に留めることで、水平方向に沿って設けられたサクションストレーナ2からの気泡の流出を防ぐことができる。
<第3の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態では、邪魔板61が空気溜め部61aと延長筒61bとを有したが、邪魔板の形態はこれに限られない。本発明の第3の実施の形態は、邪魔板が上カバーを有する形態である。以下、第3の実施の形態にかかるサクションストレーナ3について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図6は、サクションストレーナ3の概略を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)はサクションストレーナ3をA-A面で切断した断面図である。図6では、断面を示すハッチングを一部省略する。
サクションストレーナ3は、主として、濾過部10と、取付部20と、プレート30と、カバー40と、フロート51、52と、邪魔板61Bと、取付部70(図6では一部図示省略)とを備える。
邪魔板61B(本発明の第1邪魔板に相当)は、濾過部10の内側に設けられている。邪魔板61Bは、一端が取付部20に設けられている。邪魔板61Bは、主として、筒状の空気溜め部61aと、筒状の延長筒61bと、上カバー61eとを有する。
上カバー61eは、空気溜め部61aよりもプレート30側に設けられている。本実施の形態では、上カバー61eは一端が延長筒61bに設けられているが、延長筒61bを設けない場合には上カバー61eを空気溜め部61aに設ければよい。
上カバー61eは、中心軸axに直交する面(A-A断面)で切断したときに、断面形状が円弧形状である。本実施の形態では、A-A断面において、上カバー61eの中心角θ1が略90度である。また、上カバー61eは、中心軸axに直交する面(A-A断面)で切断したときに、濾過部10の上端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差する位置に設けられている。
次に、このように構成されたサクションストレーナ3の機能について説明する。タンク100にサクションストレーナ3を水平に取り付けてから、タンク100に作動油を貯留する。
サクションストレーナ3についても、サクションストレーナ1と同様に、タンク100に貯蔵された作動油は、油圧ポンプ103(図6では図示せず)に吸引されると、カバー40の外側から孔40a及び濾過部10を介して空間S3へ吸い込まれ、空間S3から中空部21c及び中空部22eを介してサクションパイプ101に流出する。また、作動油と共にフロート51、52が-z方向に引っ張られ、フロート51が空気抜き孔22fを塞ぎ、フロート52がカバー40の孔を塞ぐ。これにより、孔40a及び濾過部10以外から作動油が空間S3に流入しなくなる。
作動油に含まれる気泡V1も、作動油と一緒に空間S3に吸い込まれる。濾過部10の下方から空間S3に流入した気泡V1は、作動油の流れに沿って+z方向及び-x方向に流れ、空気溜め部61aに当接する。
また、濾過部10の上方向又は斜め上方から空間S2及び空間S3に流入する作動油に含まれる気泡V1は、上カバー61eにぶつかり、上カバー61eに沿って-x方向に流れ、空気溜め部61aに当接する。そして、気泡V1は、空気溜め部61aの上側の空間に溜まり、大きな気泡V2に成長する。
邪魔板61Bの上側に溜まった気泡V2は、油圧ポンプ103(図6では図示せず)が停止すると、濾過部10を介して空間S1に排出される。気泡V2が空間S1に排出されて成長し、フロート52を+z方向に押し上げると、カバー40の孔が開口し、空気が空間S1からサクションストレーナ3の外へ放出される。
本実施の形態によれば、空間S3に流入した気泡V1を、邪魔板61Bにより気泡V2を空間S3に留めることで、水平方向に沿って設けられたサクションストレーナ3からの気泡の流出を防ぐことができる。また、上カバー61eを設けることで、より多くの気泡V1を空気溜め部61aの上側の空間に溜めることができ、その結果サクションストレーナ3から流出する気泡をさらに減らすことができる。
なお、本実施の形態では、A-A断面において上カバー61eの中心角θ1が略90度であったが、上カバーの中心角はこれに限られない。図7は、変形例にかかる邪魔板61Cを有するサクションストレーナ3Aの概略を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)はサクションストレーナ3AをB-B面で切断した断面図である。なお、図7では、断面を示すハッチングを一部省略する。
サクションストレーナ3Aとサクションストレーナ3との差異は邪魔板61Cのみである。邪魔板61C(本発明の第1邪魔板に相当)は、主として、筒状の空気溜め部61aと、筒状の延長筒61bと、上カバー61fとを有する。
上カバー61fは、空気溜め部61aよりもプレート30側に設けられている。上カバー61fと上カバー60cとの差は中心角である。B-B断面において、上カバー61fの中心角θ2が略120度である。
なお、上カバーの中心角は90度、120度に限られない。気泡V1が浮力により+z方向に浮上することを考慮し、上カバーが濾過部10の上端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差するように設けられていればよい。
<第4の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態では、邪魔板61Bが空気溜め部61aと、延長筒61bと、上カバー61eとを有したが、邪魔板の形態はこれに限られない。以下、第4の実施の形態にかかるサクションストレーナ4について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図8は、サクションストレーナ4の概略を示す断面図である。図8では、断面を示すハッチングを一部省略する。
サクションストレーナ4は、主として、濾過部10と、取付部20と、プレート30と、カバー40と、フロート51、52と、邪魔板61Dと、取付部70(図8では一部図示省略)とを備える。
邪魔板61D(本発明の第1邪魔板に相当)は、濾過部10の内側に設けられている。邪魔板61Dは、一端が取付部20に設けられている。邪魔板61Dは、主として、筒状の空気溜め部61aと、筒状の延長筒61hとを有する。
延長筒61hは、空気溜め部61aよりもプレート30側に設けられている。延長筒61hは、多数の孔61jが設けられている帯状領域61iを有する。帯状領域61iは、延長筒61hの下側(-z側)に、x方向に沿って帯状に設けられている。帯状領域61iの-x側が筒状部61gであり、帯状領域61iの+z側が上カバー61kである。
上カバー61kは、中心軸axに直交する面で切断したときに、断面形状が円弧形状である。また、上カバー61kは、中心軸axに直交する面で切断したときに、濾過部10の上端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差する位置に設けられている。
なお、帯状領域61iの位置や形状はこれに限られない。例えば、筒状部61gは必須ではない。また、上カバー61kの中心角は120度であるが、中心角はこれに限られない。
本実施の形態によれば、空間S3に流入した気泡V1を、邪魔板61Dにより気泡V2を空間S3に留めることで、水平方向に沿って設けられたサクションストレーナ4からの気泡の流出を防ぐことができる。また、上カバー61kを設けることで、サクションストレーナ4から流出する気泡をさらに減らすことができる。
また、本実施の形態によれば、上カバー61kを延長筒61hの一部とすることで、組み立て作業が容易となる。
<第5の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態では、邪魔板61が濾過部10の内側に設けられていたが、邪魔板の形態はこれに限られない。本発明の第5の実施の形態は、邪魔板がプリーツ濾材12の外側に設けられた形態である。以下、第5の実施の形態にかかるサクションストレーナ5について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図9は、サクションストレーナ5の概略を示す図であり、(A)は断面図であり、(B)は斜視図である。図9では、断面を示すハッチングを一部省略する。また、図9(B)では、説明のため、濾過部10の一部及びカバー40を省略している。
サクションストレーナ5は、主として、濾過部10と、取付部20と、プレート30と、カバー40と、フロート51、52と、邪魔板61C、62と、取付部70(図9では一部図示省略)とを備える。
邪魔板62(本発明の第2邪魔板に相当)は、プリーツ濾材12の下側(-z側)かつ中心軸axの下側に設けられている。本実施の形態では、邪魔板62は、プリーツ濾材12の外側かつプリーツ濾材11の内側に設けられている。邪魔板62は、高さが濾過部10と同一であり、一端が取付部20に設けられており、他端がプレート30に設けられている。
図10は、サクションストレーナ5を図9(A)のC-C断面で切断したときの概略を示す断面図である。邪魔板62は、中心軸axに直交する面(C-C断面)で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、濾過部10の下端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差する位置に設けられた下カバーである。C-C断面において、邪魔板62の中心角θ3は略90度である。
邪魔板62は、プリーツ濾材12に隣接して、プリーツ濾材12に沿って設けられている。また、邪魔板62は、プリーツ濾材12と当接しないように設けられている。
次に、このように構成されたサクションストレーナ5の機能について図9を用いて説明する。タンク100にサクションストレーナ5を水平に取り付けてから、タンク100に作動油を貯留する。
サクションストレーナ5についても、サクションストレーナ1と同様に、タンク100に貯蔵された作動油は、油圧ポンプ(図9では図示せず)に吸引されると、カバー40の外側から孔40a及び濾過部10を介して空間S3へ吸い込まれ、空間S3から中空部21c及び中空部22eを介してサクションパイプ101に流出する。また、作動油と共にフロート51、52が-z方向に引っ張られ、フロート51が空気抜き孔22fを塞ぎ、フロート52がカバー40の孔を塞ぐ。これにより、孔40a及び濾過部10以外から作動油が空間S3に流入しない。
作動油に含まれる気泡V1も、作動油と一緒に空間S3に吸い込まれる。孔40aから空間S1に流入し、濾過部10の下方から空間S2に流入した作動油は、邪魔板62で遮られ、邪魔板62に沿って流れる(図9(B)の矢印参照)。特に、作動油が濾過部10の下方からプリーツ濾材11を通過するときに作動油とともにプリーツ濾材11を通過した気泡V1が邪魔板62の下側で遮られるため、気泡V1が空間S3に流入し難くなる。
仮に気泡V1が空間S3に流入したとしても、作動油の流れに沿って+z方向及び-x方向に流れ、空気溜め部61aに当接し、成長して大きな気泡V2となる。また、濾過部10の上方向又は斜め上方から空間S2及び空間S3に流入する作動油に含まれる気泡V1についても、上カバー61fにぶつかって上カバー61fに沿って-x方向に流れ、空気溜め部61aに当接し、成長して大きな気泡V2となる。そして、気泡V2は、油圧ポンプ(図9では図示せず)が停止すると、濾過部10を介して空間S1に排出される。
本実施の形態によれば、邪魔板62で気泡V1を遮り、空間S3に気泡V1が流入し難くなることで、濾過部10の中空部(空間S3)への気泡の流入を防ぐことができる。また、空間S3に気泡V1が流入したとしても、邪魔板61Cにより気泡V2を空間S3に留めることができる。その結果、サクションストレーナ5からの気泡の流出を防ぐことができる。
なお、本実施の形態では、サクションストレーナ5が邪魔板61C及び邪魔板62を有したが、邪魔板61Cは必須ではない。サクションストレーナ5が邪魔板62のみを有する場合であっても、サクションストレーナ5からの気泡の流出を防ぐ効果が得られる。
また、本実施の形態では、邪魔板62がプリーツ濾材12の外側かつプリーツ濾材11の内側に設けられていたが、邪魔板(下カバー)を設ける位置はこれに限られない。邪魔板(下カバー)は、プリーツ濾材12の下側(-z側)かつ中心軸axの下側に設けられていればよい。例えば、図10の邪魔板62A(本発明の第2邪魔板に相当)のように、邪魔板62Aがプリーツ濾材11の外側に設けられた下カバーであってもよい。
また、本実施の形態では、邪魔板62の中心角θ3が略90度であったが、邪魔板(下カバー)の中心角はこれに限られない。図11、12は、変形例にかかる邪魔板62B、62Cを有するサクションストレーナ5A、5Bの概略を示す図であり、(A)は斜視図であり、(B)は中心軸axに直交する面で切断したときの断面図である。なお、図11、12では、断面を示すハッチングを一部省略する。また、図11(A)、12(A)では、一部の構成を省略する。
邪魔板62B、62C(いずれも本発明の第2邪魔板に相当)は、邪魔板62と同様に、中心軸axに直交する面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、濾過部10の下端部と中心軸axとを結ぶ線分と交差する位置に設けられた下カバーである。邪魔板62B、62Cは、邪魔板62と中心角のみが異なる。図11に示すように邪魔板62Bの中心角θ4は略120度であり、図12に示すように邪魔板62Cの中心角θ5は略180度である。つまり、邪魔板(下カバー)は少なくとも濾過部10の中心軸axよりも下側に配置されていればよく、邪魔板(下カバー)の一部が中心軸axと同じ高さに配置されていてもよい。
<第6の実施の形態>
本発明の第5の実施の形態では、濾過部10が2つのプリーツ濾材11、12を有したが、濾過部10が有するプリーツ濾材の数はこれに限られない。
本発明の第6の実施の形態は、濾過部がプリーツ濾材を1つ有する形態である。以下、第6の実施の形態にかかるサクションストレーナ6について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図13は、サクションストレーナ6の概略を示す断面図である。図13では、断面を示すハッチングを省略する。
サクションストレーナ6は、主として、濾過部10Aと、取付部20Aと、プレート30Aと、フロート53と、邪魔板62とを備える。邪魔板62は、濾過部10Aのプリーツ濾材12に隣接して、プリーツ濾材12に沿って設けられている。また、邪魔板62は、プリーツ濾材12と当接しないように設けられている。
本実施の形態によれば、邪魔板62で気泡V1を遮り、空間S3に気泡V1が流入し難くなることで、濾過部10Aの中空部(空間S3)への気泡の流入を防ぎ、これにより水平方向に沿って設けられたサクションストレーナ6からの気泡の流出を防ぐことができる。
<第7の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態では、空気溜め部61aの上に溜まった気泡V2を油圧ポンプ停止後に濾過部10を介して排出したが、気泡V2の排出の形態はこれに限られない。本発明の第7の実施の形態は、空気抜き孔を介して気泡V2を排出する形態である。以下、第7の実施の形態にかかるサクションストレーナ7について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図14は、サクションストレーナ7の概略を示す断面図である。図14では、断面を示すハッチングを一部省略する。
サクションストレーナ7は、主として、濾過部10と、取付部20と、プレート30と、カバー40と、フロート51、52と、邪魔板61Eと、取付部70(図14では一部図示省略)とを備える。
邪魔板61E(本発明の第1邪魔板に相当)は、濾過部10の内側に設けられている。邪魔板61Eは、邪魔板61と同様、筒状の空気溜め部61lと、空気溜め部61lに設けられた筒状の延長筒61mとを有する。
邪魔板61Eは、筒状部22aの中空部22eに挿入されており、一端が筒状部21aに設けられている。したがって、空気溜め部61lの上側の空間は、空気抜き孔22fと連通している。
サクションストレーナ7においても、サクションストレーナ1と同様に、作動油と一緒に濾過部10の内部に吸い込まれた気泡V1は、作動油の流れに沿って+z方向及び-x方向に流れ、邪魔板61Eに当接する。そして、気泡V1は、邪魔板61E(空気溜め部61l)の上側の空間に溜まり、大きな気泡V2に成長する。気泡V2は、空気抜き孔22fに流入し、フロート52を+z方向に押し上げると、カバー40の孔が開口し、気泡V2が空間S1からサクションストレーナ1の外へ放出される。
本実施の形態によれば、邪魔板61Eで気泡V2を遮ることで、水平方向に沿って設けられたサクションストレーナ7からの気泡の流出を防ぐことができる。また、空気溜め部61lの上側の空間と空気抜き孔22fとを連通させることで、運転中(油圧ポンプ103の作動中)であっても気泡V2を空間S1に排出することができる。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、「略直交」とは、厳密に直交の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に直交、平行、一致等と表現する場合において、厳密に直交、平行、一致等の場合のみでなく、略平行、略直交、略一致等の場合を含むものとする。
また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲(任意に定めることができる)の領域を含むことを意味する。例えば、端近傍という場合に、端の近くのある範囲の領域であって、端を含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
1、1A、2、3、3A、4、5、5A、5B、6、7:サクションストレーナ
10、10A:濾過部
11、12:プリーツ濾材
13、14:内筒
13a、14a:孔
20、20A:取付部
20a :筒状部
20b :フランジ部
20c :中空部
20d :取付部
20e :凹部
20f :筒状部
20g :空気抜き孔
21 :第1取付部
21a :筒状部
21b :フランジ部
21c :中空部
22 :第2取付部
22a :筒状部
22b :板状部
22c、22d:凹部
22e :中空部
22f :空気抜き孔
30、30A:プレート
40 :カバー
40a :孔
51、52、53:フロート
55 :弾性部材
60c :上カバー
61、61A、61B、61C、61D、61E:邪魔板
61a、61l:空気溜め部
61b、61m:延長筒
61c :空気溜め部
61d :延長部
61e、61f:上カバー
61g :筒状部
61h :延長筒
61i :帯状領域
61j :孔
61k :上カバー
62、62A、62B、62C:邪魔板
70 :取付部
71 :板状部
72 :棒状部材
100 :タンク
100a :底面
100b :側面
100c :流出口
100d :側面
101 :サクションパイプ
103 :油圧ポンプ
110 :油圧回路
150 :濾過部

Claims (8)

  1. 液体が貯留されるタンクに設けられるサクションストレーナであって、
    薄板をプリーツ状に折り曲げて形成された筒状のプリーツ濾材を有する筒状の濾過部と、
    前記タンクの側面に設けられる筒状の取付部であって、前記濾過部の一方の端が設けられた取付部と、
    前記濾過部の前記取付部が設けられていない側の端を覆うプレートと、
    前記プリーツ濾材の内側に設けられた第1邪魔板及び前記プリーツ濾材の外側に設けられた第2邪魔板の少なくとも1つを有する邪魔板と、
    を備え、
    前記濾過部は、水平方向に沿って設けられており、
    前記濾過部及び前記プレートは、前記タンクの内部に設けられており、
    前記第1邪魔板は、少なくとも一部が前記濾過部の中心軸よりも上側に配置され、
    前記第2邪魔板は、少なくとも一部が前記中心軸よりも下側に配置されている
    ことを特徴とするサクションストレーナ。
  2. 前記第1邪魔板は、一端が前記取付部に設けられた筒状の空気溜め部を有し、
    前記空気溜め部の半径は、前記取付部側が大きく、前記プレートに近づくにつれて徐々に小さくなる
    ことを特徴とする請求項1に記載のサクションストレーナ。
  3. 前記第1邪魔板は、前記中心軸に直交する第1面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、前記濾過部の上端部と前記中心軸とを結ぶ線分と交差する空気溜め部を有し、
    前記空気溜め部は、一端が前記取付部に設けられており、
    前記空気溜め部の半径は、前記取付部側が大きく、前記プレートに近づくにつれて徐々に小さくなる
    ことを特徴とする請求項1に記載のサクションストレーナ。
  4. 前記第1邪魔板は、前記中心軸に直交する第1面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、前記濾過部の上端部と前記中心軸とを結ぶ線分と交差する位置に設けられた上カバーを有し、
    前記上カバーは、前記空気溜め部よりも前記プレート側に設けられている
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載のサクションストレーナ。
  5. 前記第2邪魔板は、前記中心軸に直交する第1面で切断したときに、断面形状が円弧形状であり、かつ、前記濾過部の下端部と前記中心軸とを結ぶ線分と交差する位置に設けられた下カバーである
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のサクションストレーナ。
  6. 前記プリーツ濾材は、筒状の第1プリーツ濾材と、前記第1プリーツ濾材の内側に設けられた筒状の第2プリーツ濾材と、を有し、
    前記第1邪魔板は、前記第2プリーツ濾材の内側に設けられており、
    前記第2邪魔板は、前記第2プリーツ濾材の外側に設けられている
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のサクションストレーナ。
  7. 前記取付部には、前記取付部の中空部と前記取付部の外部空間とを連通する空気抜き孔が設けられており、
    前記空気抜き孔には、フロートが、前記空気抜き孔を塞ぐ位置と、前記空気抜き孔を開口させる位置との間で移動可能に設けられている
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のサクションストレーナ。
  8. 一端が前記取付部に設けられ、他端が前記プレートに設けられた筒状のカバーを備え、
    前記カバーは、水平方向に沿って設けられており、
    前記カバーの下端近傍に位置する水平方向に沿った帯状の領域には、複数の孔が設けられている
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のサクションストレーナ。
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