JP3176290B2 - フィルタの管理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体が流れる流路
に介挿して流体を浄化するフィルタの交換時期を管理す
るフィルタの管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィルタの管理装置は、機械的に
差圧を検知し、表示したり接点信号を出力するものがお
おかった。また、流路のフィルタの設置部位の入力側と
出力側とに設置された２つの圧力センサと、フィルタの
最終交換時期における差圧として予め設定された最終差
圧データが記憶された記憶部と、２つの圧力センサから
出力される入力側流体圧と出力側流体圧とに基づき現在
の差圧を求めると共に、当該現在差圧と最終差圧データ
とを比較し、現在差圧が最終差圧データに達した際には
最終警報信号を出力する処理部とから成るものがあっ
た。この管理装置の動作は、各圧力センサが検出した入
力側流体圧と出力側流体圧との差圧の大きさによってフ
ィルタの目詰まりの度合いを検出し、この差圧が予め設
定した最終差圧データ以上となった場合には目詰まりが
進み、濾過能力が低下したと判断して最終警報信号を出
力し、例えばランプやブザー等の出力装置を駆動して警
報を発し、交換時期を作業者に知らせていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のフィルタの管理装置には次の様な課題が有る。ま
ず、最終警報信号は最終の交換時期になってから始めて
出力されるため、作業者は交換用のフィルタをそれから
探したり、手配したりすることになり、交換用のフィル
タが入手できるまで濾過能力の低下しているフィルタを
使用し続けなければならない。また交換用のフィルタが
入手できるまで、濾過機能を停止しなければならないと
いった事態が生ずる。また、フィルタは、その差圧が上
述した最終差圧データ以下の場合でも、実際に流体を濾
過している時間が長い場合には劣化が進み、濾過機能が
低下することもあり、差圧による管理だけでは十分とは
言えない場合がある。また、フィルタはその種類によっ
ては、実際に濾過動作を行っていない時でも、新品を開
封した時点から劣化が常時進行していくものもあり、上
記の場合と同様に差圧による管理だけでは、的確に交換
時期を特定して警報を発することができないという課題
もある。

【０００４】従って、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、最終の交換時期になる
手前で予備の警報を出力したり、また差圧と共に濾過動
作時間や設置経過時間を考慮して、より的確な交換時期
を作業者に警報を発するか又は生産ラインの制御装置へ
警報信号を出力できるフィルタの管理装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、流路に設置され
たフィルタの入力側流体圧と出力側流体圧を検出して両
流体圧の差圧を求め、該差圧に基づいて前記フィルタの
交換時期を管理するフィルタの管理装置において、前記
入力側流体圧を検出する入力圧センサと、前記出力側流
体圧を検出する出力圧センサと、前記フィルタの最終交
換時期における前記差圧として予め設定された最終差圧
データ、前記最終交換時期に至る前の予備警告時期の差
圧として予め設定された警告差圧データおよび前記フィ
ルタの最終交換時期となる最終積算時間データが記憶さ
れた記憶部と、前記入力側流体圧と出力側流体圧とに基
づき現在の差圧を求めると共に、前記最終差圧データお
よび警告差圧データと比較し、求めた現在差圧が前記警
告差圧データに達した場合には予備警報信号を出力し、
現在差圧が前記最終差圧データに達した際には最終警報
信号を出力する処理部とを具備し、かつ時間データを出
力可能なタイマ部を備え、前記処理部は、前記入力側流
体圧および／または出力側流体圧に基づいて前記フィル
タを通過する流体の有無を検出すると共に、該流体がフ
ィルタを通過している時間を前記時間データに基づいて
積算し、該積算時間が前記最終積算時間データに達した
場合にも、前記最終警報信号を出力することを特徴とす
る。この構成を採用すると、最終警報信号に至る前に予
備警報信号が出力されるので、最終交換時期の前に作業
者はフィルタの交換の必要性を認識することが可能とな
る。よって、予め交換用のフィルタを用意するなどして
最終交換時期に備えることが可能となる。さらに、圧以
外に実際のフィルタの実動作時間をも考慮した交換時期
管理が可能となり、より正確なフィルタ管理が可能とな
る。

【０００６】また、時間データを出力可能なタイマ部を
具備し、前記記憶部には、前記フィルタの最終交換時期
となる最終経過時間データが記憶され、前記処理部は、
前記流路に前記フィルタが設置された後の経過時間を前
記時間データを用いて計測し、該経過時間が前記最終経
過時間データに達した場合には前記最終警報信号を出力
する構成とすれば、差圧以外にフィルタの設置後の経過
動作をも考慮した交換時期管理が可能となり、より正確
なフィルタ管理が可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るフィルタの管
理装置の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に
説明する。 （第１の実施の形態） まず、フィルタの管理装置１０の構成について図１を用
いて説明する。なお、フィルタの管理装置１０とは、流
路１２に設置されたフィルタ１４の入力側流体圧Ｌ１と
出力側流体圧Ｌ２を検出して両流体圧の差圧ΔＬを求
め、この差圧ΔＬに基づいてフィルタ１４の交換時期を
管理するものである。流体は空気等の気体や排水等の液
体を意味する。１６は入力側流体圧Ｌ１を検出する入力
圧センサであり、１８は出力側流体圧Ｌ２を検出する出
力圧センサである。２０は記憶部であり、ＲＯＭやＲＡ
Ｍ等を用いて構成され、フィルタ１４の最終交換時期に
おける差圧として予め設定された最終差圧データＬＲ２
および最終交換時期に至る前の予備警告時期の差圧とし
て予め設定された警告差圧データＬＲ１が記憶されてい
る。さらに、記憶部２０には、フィルタ１４の最終交換
時期となる最終積算時間データＴＲ１が予め記憶されて
いる。 ３０は時間データを出力可能なタイマ部である。

【０００８】２２は処理部であり、入力側流体圧Ｌ１と
出力側流体圧Ｌ２とに基づき現在の差圧ΔＬを求めると
共に、最終差圧データＬＲ２および警告差圧データＬＲ
１と比較し、求めた現在差圧ΔＬが警告差圧データＬＲ
１に達した場合には予備警報信号を出力し、現在差圧Δ
Ｌが最終差圧データに達した際には最終警報信号を出力
する機能を有している。さらに、処理部２２では、フィ
ルタ１４を通過する流体の有無を検出すると共に、流体
がフィルタ１４を通過している時間をタイマ部３０が出
力する時間データに基づいて積算し、積算時間ｔが最終
積算時間データＴＲ１に達した場合には最終警報信号を
出力する。

【０００９】処理部２２内には、差圧ΔＬを求める差圧
検出手段２４と、この差圧ΔＬと記憶部２０から読みだ
された最終差圧データＬＲ２や警告差圧データＬＲ１と
を比較、および流体がフィルタ１４を通過している時間
をタイマ部３０が出力する時間データに基づいて積算し
た値と、記憶部２０から読み出された最終積算時間デー
タＴＲ１とを比較し、予備警報信号や最終警報信号を出
力する比較・演算手段２６が設けられている。この差圧
検出手段２４と比較・演算手段２６は専用のハードウェ
アで構成しても良いが、通常はマイクロコンピュータを
用いて構成される。２８は出力部であり、モニタ、ラン
プ、液晶表示器、ブザー、スピーカ、制御装置への信号
出力部等から構成され、予備警報信号や最終警報信号を
受けた場合、モニタや液晶表示器の場合には差圧を表示
したり、予備警報や最終警報を示す文字表示を行った
り、ランプの場合には点灯させたりする。またブザーや
スピーカの場合では、予備警報や最終警報を示す音を発
生させて作業者にその旨を通報する。

【００１０】次に、動作について図２を用いて説明す
る。まず、処理部２２は差圧ΔＬを検出する（ステップ
１００）。この差圧ΔＬは、フィルタ１４が流路１２に
設置され、流体を浄化するに従って上昇する。さらに、
流路１２内に流体が流れているか否かを判断し、フィル
タ１４による流体の実濾過時間ｔを求める。流体が流れ
ているか否かの判断には差圧ΔＬの発生の有無を利用す
る。フィルタ１４を流体が通過する際には必ずフィルタ
１４の前後で差圧ΔＬが発生するからである。また、流
路１２内に流体を送り込む際には加圧されて送り込まれ
るので、単に入力側流体圧Ｌ１または出力側流体圧Ｌ２
が所定の圧力以上である場合に流体が流れていると判断
するようにしても良い。そして、流体が流れている間の
時間をタイマ部３０から入力される時間データを用いて
求め、積算してフィルタ１４が流体を濾過した積算時間
（実濾過時間）ｔを測定する（ステップ２００）。処理
部２２は、記憶部２０から警告差圧データＬＲ１と最終
差圧データＬＲ２を読みだし、差圧ΔＬと比較する（ス
テップ１０２）。フィルタ１４の目詰まりが少ない状態
においては、差圧ΔＬは警告差圧データＬＲ１未満であ
るため、差圧ΔＬと最終差圧データＬＲ２とを比較する
ステップ１０４、および積算時間ｔと最終積算時間デー
タＴＲ１とを比較するステップ２０２を介して再度ステ
ップ１００に戻り、上記動作を繰り返す。そして、フィ
ルタ１４の目詰まりが多くなり、ステップ１０２におい
て検出した差圧ΔＬが警告差圧データＬＲ１以上（かつ
最終差圧データＬＲ２未満）となった場合には、予備警
報信号を出力する（ステップ１０６）。これにより、出
力部２８においてランプが点灯したり、またブザーが鳴
動して、フィルタ１４の交換時期が迫ってきていること
が作業者が報知される。この報知により、作業者は交換
用の新たなフィルタ１４を予め用意し、最終警報に備え
ることができる。なお、この予備警報信号は所定時間だ
け出力される構成としても良いし、また作業者からの停
止命令が不図示のスイッチから処理部２２に入力された
場合に停止する構成としても良い。

【００１１】続いて、さらにフィルタ１４の目詰まりが
進み、ステップ１０４において差圧ΔＬが最終差圧デー
タＬＲ２以上となったことを検出すると、処理部２２は
最終警報信号を出力する（ステップ１０８）。出力部２
８では、この最終警報信号を受けて予備警報信号を受け
た際とは異なるランプを点灯させたり、また異なる音を
ブザーから出力させて最終警報を作業者に通報する。こ
のようにして、最終警報を通報する前に、一旦予備警報
を通報するので、作業者は最終警報が通報される前まで
に、予め交換用のフィルタ１４を用意しておくことがで
きる。

【００１２】また、本実施の形態では、フィルタ１４の
目詰まりが進行せずに予備警報信号や最終警報信号が出
力されていない場合であっても、フィルタ１４の実濾過
時間、つまり上記の積算時間ｔが予め設定された最終積
算時間データＴＲ１に達した場合にはステップ２０２に
おいてこれを検出し、最終警報信号を出力し、出力部２
８において最終警報を発生させる。この構成によって、
目詰まりの程度だけでは判断できないフィルタ１４の濾
過動作に伴う劣化をも判断して交換時期を作業者に報知
することが可能となる。また、蓄積時間ｔと最終積算時
間データＴＲ１との差を求めて、残り使用可能時間（即
ち、交換時期の別の表示方法）として出力部２８におい
て表示するようにしても良い。

【００１３】（第２の実施の形態） まず、フィルタの管理装置１０の構成は、第１の実施の
形態の構成と略同様である。なお、本実施の形態では、
記憶部２０には積算時間ｔから判断した最終交換時期を
示す最終積算時間データＴＲ１と共に、この最終交換時
期に至る前の予備警告時期の積算時間として、予備積算
時間データＴＲ２（ＴＲ１＞ＴＲ２）が予め記憶されて
いる。そして、処理部２２の動作は第１の実施の形態の
動作に加えて、積算時間ｔに基づいたフィルタ１４の交
換時期を判断する際、最終交換時期を報知する前に、第
１の実施の形態において説明した差圧ΔＬに基づいた交
換時期の判断の場合と同様に、積算時間ｔに基づいた最
終交換時期の報知の前に積算時間ｔに基づいた予備警報
を出すように動作する。

【００１４】図３に基づいてその動作を説明する。な
お、第１の実施の形態と同様の動作については同じステ
ップ番号を付し、説明は省略する。本実施の形態では、
ステップ１０２とステップ１０４との間にステップ３０
０が追加されている点が特徴点となっている。ステップ
３００では、積算時間ｔが予備積算時間データＴＲ２に
達した場合（但し、最終積算時間データＴＲ１には達し
ていない）には、ステップ１０６に移行して予備警報を
出力し、積算時間ｔが予備積算時間データＴＲ２に達し
ない場合にはステップ１０４に進む。これにより、差圧
ΔＬに基づいた交換時期の判断の場合と同様に、積算時
間ｔに基づいた交換時期の判断の場合にも、最終交換時
期を報知する前に一旦予備警報を出力させることがで
き、フィルタ１４の最終交換時期が近づいて来ているこ
とを作業者に前もって知らせることが可能となる。

【００１５】また、上記第１の実施の形態と第２の実施
の形態では、差圧ΔＬと共にフィルタ１４が濾過動作を
行った時間の積算時間ｔを交換時期の判断の材料として
使用していたが、この濾過動作の積算時間ｔに代えてフ
ィルタ１４が流路１２に設置されてからの経過時間に基
づいて交換時期を判断する構成としても良い。この構成
とすれば、実際に濾過動作を行っていない時でも、新品
を開封した時点から劣化が常時進行していくフィルタ１
４に対しての交換時期の管理もより的確に行えるように
なる。

【００１６】（第３の実施の形態） まず、フィルタの管理装置１０の構成は、第１の実施の
形態と略同一構成である。本実施の形態においても、第
１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に、差圧ΔＬ
にのみに基づいて交換時期を判断するのではなく、フィ
ルタ１４が実際に濾過を行った時間の蓄積時間（若しく
は設置からの経過時間）ｔを考慮して交換時期を判断す
る構成となっているが、第１の実施の形態や第２の実施
の形態と相違する点は、直接蓄積時間ｔに基づいて交換
時期を判断するのではなく、蓄積時間ｔに基づいて最終
差圧データＬＲ２および警告差圧データＬＲ１の値を変
更していくという構成を採用している点である。従っ
て、記憶部２０には図５に示すような蓄積時間ｔに対応
する最終差圧データＬＲ２と警告差圧データＬＲ１のデ
ータテーブルが予め複数記憶されている。

【００１７】そして、処理部２２は、蓄積時間ｔに基づ
いてテーブルを変更しつつ、検出した差圧ΔＬと現在選
択されているテーブル内の最終差圧データＬＲ２および
警告差圧データＬＲ１とを比較し、予備警報信号や最終
警報信号を出力する。一般にフィルタ１４は蓄積時間
（若しくは経過時間）ｔが長くなると、目詰まりの状態
とは独立して劣化するため、蓄積時間ｔが増加するに従
って警告差圧データＬＲ１の値ａおよび最終差圧データ
ＬＲ２の値ｂが次第に低下するように設定されている。
つまり図６において、ａ１ ＞ａ２ ＞・・・＞ａｎ
、ｂ１ ＞ｂ２ ＞・・・＞ｂｎ となっている。ま
た、テーブルの切換時期、ｔ１ ＜ｔ２ ＜・・・＜ｔ
ｎ は予め実験等でフィルタ１４固有の劣化特性を測定
して決定する。なお、テーブルの数は２以上であれば、
幾つでも良い。つまり、ｎは２以上の整数となる。

【００１８】動作について図４を用いて説明する。な
お、基本的な動作は第１の実施の形態と略同様であり、
同じ動作については同じステップ番号を付し、説明は省
略する。相違する動作は、第１の実施の形態の動作を示
す図２のステップ２００とステップ１０２との間にステ
ップ４０２〜ステップ４０４が追加されている点にあ
る。図４において、ステップ４００は、図２のステップ
２００と同一ステップであり、蓄積時間（若しくは経過
時間）ｔを測定する。そして、ステップ４０２におい
て、測定した蓄積時間ｔと予め設定されたテーブルの切
換時期を示す時間（ｔ１ ＜ｔ２ ＜・・・＜ｔｎ ）
とを比較し、次の切換時期に達したらステップ４０４に
進み、警告差圧データＬＲ１の値ａおよび最終差圧デー
タＬＲ２の値ｂを参照するテーブルを、テーブル１→テ
ーブル２→・・・→テーブルｎと順次切り換える。

【００１９】これにより、間接的に蓄積時間や経過時間
を考慮した交換時期の判断が可能となり、蓄積時間等に
よって劣化するフィルタ１４の交換時期の判断をより正
確に行うことが可能となる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係るフィルタの管理装置を用い
ると、最終警報信号に至る前に予備警報信号が出力され
るので、最終交換時期の前に予め作業者はフィルタの交
換の必要性を認識することが可能となる。よって、交換
用のフィルタを用意するなどして最終交換時期に備える
ことが可能となる。また、差圧と共にフィルタの濾過動
作の蓄積時間や設置からの経過時間を考慮して交換時期
を判断することが可能となり、より正確な交換時期の判
断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルタの管理装置の構成を示す
ブロック図。

【図２】フィルタの管理装置の第１の実施の形態の動作
を示すフローチャート。

【図３】フィルタの管理装置の第２の実施の形態の動作
を示すフローチャート。

【図４】フィルタの管理装置の第３の実施の形態の動作
を示すフローチャート。

【図５】図４の警告差圧データＬＲ１の値ａおよび最終
差圧データＬＲ２の値ｂが記憶されたデータテーブル。

【符号の説明】

１０ フィルタの管理装置 １２ 流路 １４ フィルタ １６ 入力圧センサ １８ 出力圧センサ ２０ 記憶部 ２２ 処理部 ２２ 処理部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路に設置されたフィルタの入力側流体
   圧と出力側流体圧を検出して両流体圧の差圧を求め、該
   差圧に基づいて前記フィルタの交換時期を管理するフィ
   ルタの管理装置において、 前記入力側流体圧を検出する入力圧センサと、前記出力
   側流体圧を検出する出力圧センサと、前記フィルタの最
   終交換時期における前記差圧として予め設定された最終
   差圧データ、前記最終交換時期に至る前の予備警告時期
   の差圧として予め設定された警告差圧データおよび前記
   フィルタの最終交換時期となる最終積算時間データが記
   憶された記憶部と、前記入力側流体圧と出力側流体圧と
   に基づき現在の差圧を求めると共に、前記最終差圧デー
   タおよび警告差圧データと比較し、求めた現在差圧が前
   記警告差圧データに達した場合には予備警報信号を出力
   し、現在差圧が前記最終差圧データに達した際には最終
   警報信号を出力する処理部とを具備し、 かつ時間データを出力可能なタイマ部を備え、前記処理
   部は、前記入力側流体圧および／または出力側流体圧に
   基づいて前記フィルタを通過する流体の有無を検出する
   と共に、該流体がフィルタを通過している時間を前記時
   間データに基づいて積算し、該積算時間が前記最終積算
   時間データに達した場合にも、前記最終警報信号を出力
   することを特徴とするフィルタの管理装置。
2. 【請求項２】 前記記憶部には、前記フィルタの最終交
   換時期となる最終経過時間データが記憶され、 前記処理部は、前記流路に前記フィルタが設置された後
   の経過時間を前記時間データを用いて計測し、該経過時
   間が前記最終経過時間データに達した場合には前記最終
   警報信号を出力することを特徴とする請求項１記載のフ
   ィルタの管理装置。