JP3322955B2 - エアフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気圧回路内を流れる作
動流体としての圧縮空気を清浄にするエアフィルタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】空気圧シリンダ等のアクチュエータを作
動させる場合には、圧縮機等の空気圧源から吐出される
圧縮空気を圧力制御弁、方向制御弁および速度制御弁等
の空気圧機器を用いてアクチュエータに案内するように
しており、これらが空気圧管路により接続され種々の空
気圧回路つまり空気圧システムを構成している。

【０００３】空気圧回路を流れる圧縮空気内には塵埃や
スケール等の固形分や遊離水分つまり水滴が含まれてい
るので、空気圧回路にはこれらの異物を除去するために
エアフィルタが使用されている。圧縮空気中の遊離水を
除去するために、従来のエアフィルタ内にはデフレクタ
と言われる角度をもった多翼の羽根やルーバが組み込ま
れており、この羽根により圧縮空気を強制的に旋回させ
るようにしている。

【０００４】エアフィルタは回路内に独立して取付けら
れる場合以外に、弁の内部に一体に組み込まれる場合が
ある。何れの場合にも、空気圧流路内にフィルタエレメ
ントを配置し、固形物や水滴等の異物を除去するように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように羽根やルーバを用いて圧縮空気を旋回させる遠心
分離作用によって水滴の分離を行う場合には、空気の流
速によって分離率が左右され、安定的に水滴を分離させ
ることができないという問題点があった。

【０００６】従来ではフィルタエレメントとしては、焼
結金属、焼結樹脂あるいは金網等が使用されており、塵
埃やスケール等の異物をフィルタエレメントの細孔によ
って捕捉するようにしているが、焼結樹脂等のフィルタ
エレメントでは、細孔の内径を小さくすることに限度が
あり、径の小さい異物を確実に除去することが困難であ
るという問題点があった。

【０００７】さらに、遠心分離作用によって水滴を分離
する方式では、分離された水滴をドレンを受ける容器内
に蓄積するようにしているので、水滴分離を目的とする
場合には、フィルタを配管に対して垂直方向に取付けな
ければならず、取付け姿勢が限定されている。

【０００８】そこで、本発明者は、中空穴が形成されさ
らにこの中空穴の内面と外面とを連通させる多数の細孔
が形成された多孔質中空糸膜をフイルタエレメントとし
て使用することについて検討した。以下は、本発明者に
よって検討された技術であり、その概要は次のとおりで
ある。

【０００９】すなわち、２つ折りの状態に折り曲げられ
た多孔質中空糸膜を多数本束ねてフィルタエレメントを
形成し、それぞれの多孔質中空糸膜の開口部を二次側流
路に臨ませ、一次側流路からの空気を中空糸膜の外面と
内面とを連通して形成された細孔を通して二次側流路に
案内するようにし、さらに、多孔質中空糸膜として疎水
性を有する材料からなるものを使用すると、多孔質中空
糸膜の細孔内には水滴が流入せず、水滴が除去された清
浄な空気を二次側流路に案内することが可能となる。

【００１０】多孔質中空糸膜の細孔は平均内径を0.１μ
ｍ程度に形成することができるので、このような多孔質
中空糸膜を用いたフィルタエレメントを用いると、固形
分の二次側流路への流出を防止することができる。そし
て、水滴は疎水性の外面により分離されて二次側流路に
流れることが防止される。

【００１１】しかしながら、分離された水滴がフィルタ
エレメントの細孔内に押し込まれて停留してしまい、多
孔質中空糸膜の細孔が目詰まりを起こすことが判明し
た。特に水滴の含有量の多い空気が使用される場合に、
短時間でフィルタエレメントが目詰まりを起こすことが
あった。目詰まりを起こすと、フィルタにおける空気の
圧力損失が増加して流量が低下してしまい、フィルタを
頻繁に交換しなければならないという問題点がある。

【００１２】本発明の目的は、フィルタエレンメントに
おける水滴の停留を防止して水滴除去を確実に行なうこ
とができ、長期間にわたりフィルタエレメントの交換を
不要にし得るエアフィルタを提供することにある。

【００１３】さらに本発明の目的は、従来のエアフィル
タでは水滴分離を目的とする場合、取付け姿勢がドレン
排出のため、配管に対し垂直方向にフィルタを取付ける
ようにする制限があり、設置スペースの有効活用、エア
フィルタ自体の形状等に制約があったことから、エアフ
ィルタの使用上、外観上の自由度を向上させることを可
能とすることにある。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、空気圧回路内
へのエアフィルタの取付け位置や使用方法により、水滴
等の除去を必要としない場合、また水滴等が一度にエア
フィルタ内に流入するような場合等さまざまな使用方法
に合わせて、油、水分の排出を行わせることで無駄なエ
アの消費を防ぐことを可能とすることにある。

【００１５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１７】すなわち、フィルタエレメントは第１フィ
ルタエレメントと第２フィルタエレメントとにより形成
されており、それぞれのフィルタエレメントは、それぞ
れ外面と中空穴の内面とを連通させる多数の細孔が形成
された多孔質中空糸膜により形成されている。第１フィ
ルタエレメントの多孔質中空糸膜は疎水性を有してお
り、第２フィルタエレメントの多孔質中空糸膜は親水性
を有している。第１および第２フィルタエレメントはそ
れぞれの多孔質中空糸膜が混在するようにしてフィルタ
本体内に配置されている。このようにして、エアフィル
タ内には、一次側ポートから第１フィルタエレメントの
多孔質中空糸膜内を通って二次側ポートに向かう空気の
流れと、一次側ポートからの空気に混入した水分ととも
に排水口から吐出する一部の空気の流れとが形成されて
いる。

【００１８】エアフィルタ本体は流体が流入する一次側
ポートと流体が流出する二次側ポートと一次側から流入
した流体内に含まれる水滴を排出する排水口とを有し、
さらにエアフィルタ本体に形成された弁孔内に摺動自在
に設けられた弁棒には弁孔を開閉する弁体が設けられて
おり、一次側ポートから流入した流体は減圧されて二次
側ポートに流出する。それぞれ外面と中空穴の内面とを
連通させる多数の細孔が形成されかつ疎水性を有する多
数の多孔質中空糸膜からなる第１フィルタエレメント
は、それぞれの中空穴の開口部を前記弁孔を介して前記
二次側ポートに臨ませて前記エアフィルタ本体内に配置
され、それぞれ外面と中空穴の内面とを連通させる多数
の細孔が形成されかつ親水性を有する多数の多孔質中空
糸膜からなる第２フィルタエレメントは、それぞれの中
空穴の開口部を前記排水口に臨ませて前記エアフィルタ
本体内に配置される。第１フィルタエレメントの多孔質
中空糸膜と前記第２フィルタエレメントの多孔質中空糸
膜とは混在され、前記一次側ポートから流入した流体を
それぞれの多孔質中空糸膜に案内する案内流路が前記エ
アフィルタに形成されている。

【００１９】

【作用】上記構成を有するフィルタにあっては、水滴を
含む圧縮空気が一次側ポートから流入すると、水滴は疎
水性を有する第１フィルタエレメントの外面でははじか
れて、親水性を有する第２フィルタエレメントの親水性
の外面に引き寄せられる。これにより、空気中に含まれ
る水滴は、第２フィルタエレメントの多孔質中空糸膜の
細孔から中空孔を通って排水口に流れ、二次側ポートに
は清浄化された空気のみが流出することになる。しか
も、第１フィルタエレメントの細孔は目詰まりが防止さ
れることになり、フィルタエレメントの交換頻度を飛躍
的に長くすることが可能となる。

【００２０】また、一次側ポートから流入して弁体によ
り減圧されて二次側ポートに流出する流体は、水滴を含
んでいても疎水性の第１フィルタエレメントの外面では
じかれ、親水性を有する第２フィルタエレメントの親水
性の外面に引き寄せられる。これにより、一次側ポート
から流入する流体に含まれている水滴は排水口に流れる
ことになり、二次側ポートに減圧されて排出する流体の
中には水滴が除去された清浄な空気のみが流出すること
になる。

【００２１】さらに、排水口から水滴を排出することに
より、一次側から流入する流体の中の水滴は、圧力の低
い大気の中へ流れることになるので、排水口の方向性が
制限されることなく、排水口の姿勢を任意の位置に設定
することができるとともに、エアフィルタの取付け姿勢
に制約がなくなる。

【００２２】

【実施例】以下、図示する本発明の実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。

【００２３】（実施例１）図１〜図３は本発明の一実施
例に係るエアフィルタを示す図である。図示するエアフ
ィルタは円筒形状の樹脂製のケース部１と、このケース
部１の上端部に取付けられる連結部２とにより形成され
るフィルタ本体３を有している。ケース部１の外側に
は、金属製のカバー４が設けられ、樹脂製のケース部１
をカバー４により覆ってケース部１を保護している。

【００２４】ケース部１を連結部２に取付けるために、
連結部２の嵌合孔２ａには凹凸部５が環状に設けられ、
ケース部１とカバー４には凹凸部５に対応して凹凸関係
が逆となった凹凸部６が設けられている。これにより、
ケース部１とカバー４とを一体としてこれらの上端部を
連結部２の嵌合孔２ａ内に挿入した後に、ケース部１と
カバー４とを回転させることにより、連結部２に対して
ケース部１とカバー４とが取付けられる。さらに、ビス
やスプリングロールピン等の止め具７により連結部２は
ケース部１に締結される。

【００２５】連結部２には図示しない空気圧回路の一次
側流路が接続される一次側ポート１１が形成され、この
一次側ポート１１はフィルタ本体３内に形成されたエレ
メント収容室８の外周部に案内流路１３を介して連通さ
れており、一次側ポート１１に流入した流体は、案内流
路１３によりエレメント収容室８内に案内される。連結
部２にはさらに、空気圧回路の二次側流路が接続される
二次側ポート１２が一次側ポート１１の反対側に形成さ
れ、この二次側ポート１２はケース部１に形成されたね
じ孔９を介してエレメント収容室８の中心部に連通され
ている。

【００２６】エレメント収容室８内には、フィルタエレ
メントが組み込まれたフィルタハウジング１４が装着さ
れるようになっており、このフィルタハウジング１４は
上端部に形成された雄ねじ部１５を連結部２のねじ孔９
にねじ結合することにより連結部２に締結される。フィ
ルタハウジング１４の上端部には、連結部２の二次側ポ
ート１２に開口された二次側ポート１６が形成されてい
る。

【００２７】フィルタハウジング１４は、図２に示すよ
うに、ねじ止め部１４ａと円筒部１４ｂと底部１４ｃと
を有しており、例えば、合成樹脂により形成されてい
る。円筒部１４ｂには多数の連通孔１７が形成され、連
通孔１７を介してフィルタハウジング１４内はエレメン
ト収容室８内に連通しており、連通孔１７は一次側ポー
ト１１から流入した空気をフィルタエレメントに案内す
る案内流路を構成している。

【００２８】底部１４ｃには排水口１８が形成されてお
り、この排水口１８に連通する排水口１９を有する排水
管２０がケース部１の底部にねじ結合されている。そし
て、この排水管２０内には図示しない排水ホースが止め
付けられるジョイント２０ａが嵌合されるようになって
いる。

【００２９】フィルタハウジング１４内に配置されたフ
ィルタエレメントは、第１フィルタエレメント２１と第
２フィルタエレンメント２２とから構成されている。第
１フィルタエレメント２１は、図３に示すようにそれぞ
れ中空穴２３を有し、２つ折りの状態に折り曲げられた
多孔質中空糸膜２１ａを開口部２１ｂの部分で束ねると
ともに、それぞれの多孔質中空糸膜２１ａは、開口部２
１ｂの部分で接着剤により接合されている。そして、第
１フィルタエレメント２１はその開口部２１ｂを二次側
ポート１２に臨ませて配置されている。

【００３０】この第１フィルタエレメント２１を構成す
る多孔質中空糸膜２１ａは、図３に示すように、中空穴
２３の内面２４と外面２５とを連通させる多数の細孔２
６が形成され、疎水性を有する材質により形成されてい
る。疎水性を有する材質によって第１フィルタエレメン
ト２１を形成することにより、外面２５に水滴が付着し
た場合には、その水滴は接触角が大きくなって半球形状
となる。図３に示す多孔質中空糸膜２１ａの外径Ｄは0.
３８ｍｍ程度であり、細孔２６の平均内径つまり分画特
性は0.１μｍとなっている。多孔質中空糸膜２１ａ自体
を疎水性の材料を用いることなく、外面２５に疎水性の
処理を施すようにしても良い。

【００３１】第２フィルタエレメント２２は、第１フィ
ルタエレメント２１と同様に、内部に中空穴２３が形成
され、２つ折りの状態に折り曲げられた多孔質中空糸膜
２２ａを開口部２２ｂの部分で束ねるとともに、それぞ
れの多孔質中空糸膜２２ａは開口部２２ｂの部分で接着
剤により接合されている。この第２フィルタエレメント
２２はその開口部２２ｂを排水口１８に臨ませて配置さ
れている。

【００３２】第２フィルタエレメント２２を構成する多
孔質中空糸膜２２ａは、第１フィルタエレメント２１を
構成する多孔質中空糸膜２１ａと同様に、中空孔２３の
内面２４と外面２５とを連通させる多数の細孔２６が形
成されているが、この多孔質中空糸膜２２ａは、多孔質
中空糸膜２１ａと相違して、親水性の材料により形成さ
れている。多孔質中空糸膜２２ａ自体を親水性の材料を
用いることなく、外面２５に親水性の処理を施すように
しても良い。

【００３３】このように、親水性の材料によって多孔質
中空糸膜２２ａを形成することにより、多孔質中空糸膜
２２ａの表面に水滴が付着すると、その水滴の接触角は
非常に小さくなる。なお、図示する場合には、多孔質中
空糸膜２２ａの外径は多孔質中空糸膜２１ａと同様であ
るが、細孔２６の平均内径つまり分画特性は0.１５μｍ
のものが使用されている。

【００３４】これらの第１と第２フィルタエレメント２
１，２２は、図２に示すようにそれぞれの多孔質中空糸
膜２１ａ，２２ａが混在するようにして配置されてお
り、それぞれの多孔質中空糸膜２１ａ，２２ａは相互に
接触している。

【００３５】上述した構成のエアフィルタを空気圧回路
に設けた場合には、一次側ポート１１に接続された空圧
管路からの圧縮空気がエレメント収容室８内に案内流路
１３を介して流入する。流入空気の中に水滴が含有して
いる場合に、その水滴が第１フィルタエレメント２１を
構成する多孔質中空糸膜２１ａに接触しても、この多孔
質中空糸膜２１ａは疎水性材料により形成されているの
で、水滴との接触角が大きくなり、水滴は表面張力で半
球状、あるいは球状になる。つまり、疎水性の多孔質中
空糸膜２１ａは、その素材の持つ臨界表面張力が水の表
面に対して小さく、水の分子間引力により表面積が最小
となるように凝集して丸くなる。

【００３６】したがって、水滴は第１フィルタエレメン
ト２１の多孔質中空糸膜２１ａの細孔２６内に入り込む
ことなく、空気のみが細孔２６内に流入し、水滴はほぼ
１００％分離されることになる。そして、疎水性の第１
フィルタエレメント２１で水滴がはじかれることにな
り、親水性の材料により形成された第２フィルタエレメ
ント２２の多孔質中空糸膜２２ａに引き寄せられるよう
にして水滴が移動する。多孔質中空糸膜２２ａは親水性
となっているので、親水性の多孔質中空糸膜２２ａは臨
界表面張力が水の表面張力に近くなっており、水との接
触角は非常に小さくなり、しかもエレメント収容室８内
から排水口１８を通って僅かな空気の流れが形成されて
いることから、水滴は細孔２６を通って多孔質中空糸膜
２２ａの内部に入り込み、排水口１８，１９を通って水
滴は外部に排出される。

【００３７】なお、図示するように、第１フィルタエレ
メント２１の多孔質中空糸膜２１ａと、第２フィルタエ
レメント２２の多孔質中空糸膜２２ａとを混在させたこ
とから、多孔質中空糸膜２１ａの外面で固形物とともに
はじかれた水滴が、多孔質中空糸膜２２ａの外面に引き
寄せられるので、エアフィルタの取付け姿勢は図示する
態様に限定されることなく、水平方向等任意の姿勢でエ
アフィルタを取付けることが可能となる。

【００３８】また、第１フィルタエレメント２１の多孔
質中空糸膜２１ａの外面に固形物等が付着したとして
も、その外面に衝突した水滴が疎水性の表面からはじか
れることにより、はじかれた水滴と一緒に固形物は多孔
質中空糸膜２１ａの表面から除去されることになる。こ
れにより、第１フィルタエレメント２１の細孔２６が塞
がれるという目詰まりの発生が防止される。疎水性の表
面からはじかれた塵等の固形物は、それが0.１５μｍ以
下であれば、第２フィルタエレメント２２の多孔質中空
糸膜２２ａの細孔２６を通って排水口１８より排出す
る。

【００３９】このように、フィルタ本体３内には、一次
側ポート１１から第１フィルタエレメント２１の多孔質
中空糸膜２１ａの中空孔２３内を通って二次側ポート１
２に向かう空気の流れと、一次側ポート１１からの空気
に混入した水滴とともに排水口１８から外部に排出され
る空気の流れとが形成される。

【００４０】（実施例２）図４および図５は本発明の他
の実施例を示す図であり、それぞれ金属製のケース部１
と連結部２とによりフィルタ本体３が形成されており、
ケース部１は連結部２に対してねじ結合されている。図
４および図５において、前記実施例と共通する部材には
同一の符号が付されている。

【００４１】このエアフィルタにあっては、連結部２に
はこれとフィルタハウジング１４との間に位置させて、
ルーバ３１がフィルタハウジング１４の上端部の外側に
環状となって設けられており、このルーバ３１により一
次側ポート１１からエレメント収容室８内に流入した気
体が旋回するようになっている。

【００４２】図５は図４に示されたエレメント収容室８
内に配置されるフィルタハウジング１４を示す図であ
り、このフィルタハウジング１４はねじ止め部１４ａと
これが一体となった円筒部１４ｂと底部１４ｃとにより
形成され、底部１４ｃには排水口１８が形成されてい
る。そして、このフィルタハウジング１４内には前記実
施例と同様の第１フィルタエレメント２１と第２フィル
タエレメント２２が配置されている。なお、図５におい
て、符号２１ｃは第１フィルタエレメント２１の束ね部
であり、符号２２ｃは第２フィルタエレメント２２の束
ね部である。

【００４３】ケース部１の下端部には、排水受け容器３
２がねじ結合されており、この容器３２内にはケース部
１に形成された排水口１９を介して水滴が入り込むよう
になっている。

【００４４】排水受け容器３２内の圧力が、一次側ポー
ト１１よりも低い圧力となるように、ケース部１には大
気開放のための排気ポート３３が二次側ポート１２の径
よりも小径として形成されている。このように排気ポー
ト３３の径を小径とすることにより、排水口１８，１９
を水滴とともに流れる空気の排気空気の流量を絞るため
の絞り手段が形成されているが、それぞれの多孔質中空
糸膜２１ａ，２２ａの耐圧強度を考慮して排水受け容器
３２内と一次側ポート１１との圧力差が大きくならない
ように、排気ポート３３には、圧力差を調整するための
絞り弁を絞り手段として設けることが望ましい。また、
排水受け容器３２の底部には、これの中に溜まった水を
外部に排出するためのドレン弁を設けることが望まし
い。

【００４５】図６は前述した絞り弁の一例を示す図であ
り、絞り弁３４は例えば図５のケース部１に取付けられ
ることになる。この場合には、排水受け容器３２内に連
通した排気ポート３３の開度を調整するためのニードル
軸３５がねじ部材３６に固定されており、ねじ部材３６
を回転させることにより排気ポート３３の開度を調整し
得る可変絞り弁となっている。ねじ部材３６はロックナ
ット３７により締結される。このように、排気ポート３
３に可変絞り弁３４を設けると、エアの浪費を最小限に
することができるので、フィルタが使用される部分に応
じて柔軟に対応させることができる。なお、可変絞り弁
３４に合わせて各種センサーやサーボバルブ等を使用す
るようにしても良い。

【００４６】図４および図５に示すエアフィルタを空気
圧回路に設けた場合には、一次側ポート１１に接続され
た空気圧管路からの圧縮空気がエレメント収容室８内に
案内流路１３を介して流入すると、流入した空気はルー
バ３１によりエレメント収容室８内で旋回することによ
り、油水が遠心分離される。

【００４７】そして、この場合には、エアフィルタが排
水受け容器３２を下側として配置されているので、水滴
は自重の作用によって落下することから、排水受け容器
３２内への流入が促進される。

【００４８】（実施例３）図７はレギュレータつまり圧
力制御弁内に本発明のエアフィルタを組み込んだ場合に
おける本発明のさらに他の実施例を示す図である。図７
において、前記それぞれの実施例と共通する部材には同
一の符号が付されている。

【００４９】エアフィルタ本体３を構成する連結部２は
弁ハウジングを構成しており、この連結部２の中央部分
には軸方向に弁孔４１が形成されている。この弁孔４１
はこの弁孔４１の側部に連通する二次側ポート１２と、
エレメント収容室８に連通して連結部２に形成された連
通流路４２との間に位置している。

【００５０】弁孔４１内には弁棒４３が軸方向に摺動自
在に装着されており、連結部２に形成された弁座４４に
圧接して弁孔４１を開閉するための弁体４５が弁棒４４
の一端部側に固定されている。フィルタハウジング１４
のねじ止め部１４ａ内には、ガイド筒１４ｄが設けられ
ており、このガイド筒１４ｄに装着された圧縮コイルば
ね４６により弁棒４３には弁体４５を弁座４４に向かわ
せる方向のばね力が付勢されている。

【００５１】連結部２にはケース部１に対して反対側に
位置させてボンネット４７がねじ結合されており、この
ボンネット４７と連結部２との間にはダイヤフラム４８
が挟み付けられ、このダイヤフラム４８と連結部２とに
よりダイヤフラム室５０が形成されている。弁棒４３の
他端部はダイヤフラム４８の中心部に対向しており、ボ
ンネット４７内のばね室５１に収容された圧縮コイルば
ね５２により、ダイヤフラム４８を介して弁棒４３に
は、弁体４５を弁座４４から離す方向のばね力が付勢さ
れている。ダイヤフラム４８と圧縮コイルばね５２との
間にはダイヤフラムシート４９が設けられている。

【００５２】このばね力を調整するために、ボンネット
４７に回転自在に取付けられた調整ねじ５３にはリテー
ナ５４がねじ結合されており、調整ねじ５３を回転する
ことにより圧縮コイルばね５２の伸縮長さが調整される
ようになっている。調整ねじ５３にはハンドルガイド５
５ａを介してハンドル５５が固定されており、このハン
ドル５５を用いて調整ねじ５３が回転され、二次側ポー
ト１２から流出する圧縮空気の二次側圧力Ｐ₂ が、一次
側ポート１１から流入する圧縮空気の一次側圧力Ｐ₁ に
対して減少された所定の値に設定されるようになってい
る。

【００５３】二次側ポート１２とダイヤフラム室５０と
を連通させるオリフィスチューブ５６が連結部２に設け
られており、二次側ポート１２から流出する圧縮空気の
流速が速くなると、ダイヤフラム室５０内の圧力が相対
的に低くなる。これにより、ばね室５１内の圧縮コイル
ばね５２を収縮させる方向の圧力が小さくなり、この圧
縮コイルばね５２のばね力により弁体４５は弁孔４１内
の開度が大きくなり、二次側ポート１２から流出する圧
縮空気の流量が増加する。

【００５４】一方、もしも二次側ポート１２の圧力が設
定圧力よりも高くなると、オリフィスチューブ５６を通
って圧縮空気がダイヤフラム室５０内に流入することに
なる。この流入空気は、シート４９に形成されたリリー
フ孔５８を通ってばね室５１内に流入し、さらにボンネ
ット４７に形成されたブリードポート５９を通って外部
に排出される。

【００５５】このような構造の圧力制御弁にあっては、
一次側ポート１１から流入した圧縮空気は、フィルタエ
レメントにより塵埃、水滴そしてミスト分が除去されて
清浄化された空気が二次側ポート１２に流出するととも
に、ここから流出する圧縮空気の圧力は、圧縮コイルば
ね５２により設定された所定の二次側圧力Ｐ₂ に減圧さ
れることになる。

【００５６】前記それぞれの実施例のエアフィルタにあ
っては、第１フィルタエレメント２１と第２フィルタエ
レメント２２はそれぞれの束ね部２１ｃ，２２ｃを除い
て多孔質中空糸膜２１ａ，２２ａを混在させるようにし
て、多孔質中空糸膜２１ａと２２ａとが少なくとも一部
において接触するようにしているが、図８に示すよう
に、それぞれの多孔質中空糸膜２１ａ，２２ａの先端部
のみを相互に混在させるようにしても良い。なお、図８
において符号３８は、第１フィルタエレメント２１の多
孔質中空糸膜２１ａと第２フィルタエレメント２２の多
孔質中空糸膜２２ａとが混在した部分を示す。

【００５７】さらに、他の実施例としては、第２フィル
タエレメント２２を構成する多孔質中空糸膜２２ａの細
孔２６の平均内径つまり分画特性を0.５μｍ程度に設定
しても良く、その場合には、前記実施例の場合よりも粒
径の大きい0.５μｍ以下の塵をも第２フィルタエレメン
ト２２から水滴とともに外部に排出することが可能とな
る。

【００５８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５９】たとえば、第１および第２フィルタエレメ
ント２１，２２をフィルタハウジング１４内に組み込む
ことなく、それぞれの多孔質中空糸膜２１ａ，２２ａを
混在させた状態で、直接、フィルタ本体３内に配置する
ようにしても良い。

【００６０】さらに、第１フィルタエレメント２１の多
孔質中空糸膜２１ａの外面に対する処理を、水滴のみな
らず、油分をもはじく程度に強い疎水性つまり撥水性を
有する程度まで高めれば、水のみならず油分をも分離す
ることができる。このような構成に併せて第２フィルタ
エレメント２２の細孔２６の平均内径を、前述のように
0.５μｍ程度にまで、第１フィルタエレメント２１の平
均内径よりも大きく設定すると、水と油分と固形分とを
排水口１８から外部に流出させることが可能となる。

【００６１】また、それぞれの多孔質中空糸膜２１ａ，
２２ａを図示するように２つ折りに折り曲げることな
く、真っ直ぐな多孔質中空膜を用いるようにしても良
い。その場合には、先端部を閉塞し基端部を開口させる
ようにして、それぞれのフィルタエレメントの先端部側
を混在させるようにする。

【００６２】そして、多孔質中空糸膜２１ａはその素材
自体が疎水性となっているが、外表面のみを疎水性に処
理することにより、疎水性を有する多孔質中空糸膜２１
ａとしても良い。つまり、少なくとも外表面が疎水性を
有していれば良い。同様に、多孔質中空糸膜２２ａはそ
の素材自体が親水性となっているが、外表面のみを親水
性に処理することにより、親水性を有する多孔質中空糸
膜２２ａとしても良い。つまり、少なくとも外表面が親
水性を有していれば良い。

【００６３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００６４】(1).第１フィルタエレメントを構成する多
孔質中空糸膜は疎水性を有しているので、第１フィルタ
エレメントに付着した水滴は塵等の固形物とともにはじ
かれることになり、水滴が除去された清浄な空気のみが
二次側ポートに流出し、この二次側ポートに接続される
空気圧機器には清浄な空気が供給される。

【００６５】(2).第１フィルタエレメントの多孔質中空
糸膜の外面からはじかれた水滴は、第１フィルタエレメ
ントの多孔質中空糸膜に混在して配置された第２フィル
タエレメントの多孔質中空糸膜の外面に引き寄せられ、
この多孔質中空糸膜の細孔から排水口に案内されるの
で、第１フィルタエレメントの多孔質中空糸膜は目詰ま
りを起こすことがなくなる。

【００６６】(3).第１フィルタエレメントの目詰まりが
発生しなくなるので、フィルタエレメントの交換期間が
飛躍的に長くなり、フィルタの信頼性と耐久性が大幅に
向上する。

【００６７】(4).排水受け容器を設けず、排出口から直
接外部へ水滴を取り出し、排出口から定常的にエアとと
もに水滴を排出するか、可変絞り弁を用いて空気を排出
させることでエアフィルタの取付け姿勢を制限すること
なく、スペースの有効利用、エアフィルタの外観の自由
度が格段に向上する。

【００６８】(5).排気口に絞り弁を設けることにより、
この部分から流れるエアの浪費を最小限にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエアフィルタを示す断
面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】図２に示された多孔質中空糸膜を示す拡大断面
図である。

【図４】本発明の他の実施例であるエアフィルタを示す
断面図である。

【図５】図４の要部拡大断面図である。

【図６】エアフィルタに設けられる可変絞り弁を示す断
面図である。

【図７】本発明の他の実施例であるエアフィルタを示す
断面図である。

【図８】本発明の他の実施例に係るエアフィルタのフィ
ルタエレメントを示す拡大図である。

【符号の説明】

１ ケース部 ２ 連結部 ３ フィルタ本体 ４ カバー ５，６ 凹凸部 ７ 止め具 ８ エレメント収容室 ９ ねじ孔 １１ 一次側ポート １２ 二次側ポート １３ 案内流路 １４ フィルタハウジング １５ 雄ねじ部 １６ 二次側ポート １７ 連通孔 １８，１９ 排水口 ２０ 排水管 ２１ 第１フィルタエレメント ２１ａ 多孔質中空糸膜 ２１ｂ 開口部 ２１ｃ 束ね部 ２２ 第２フィルタエレメント ２２ａ 多孔質中空糸膜 ２２ｂ 開口部 ２２ｃ 束ね部 ２３ 中空孔 ２４ 内面 ２５ 外面 ２６ 細孔 ３１ ルーバ ３２ 排水受け容器 ３３ 排気ポート ３４ 絞り弁 ３５ ニードル軸 ３６ ねじ部材 ４１ 弁孔 ４２ 連通流路 ４３ 弁棒 ４４ 弁座 ４５ 弁体 ４６ 圧縮コイルばね ４７ ボンネット ４８ ダイヤフラム ４９ ダイヤフラムシート ５０ ダイヤフラム室 ５１ ばね室 ５２ 圧縮コイルばね ５３ 調整ねじ ５４ リテーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/22 B01D 63/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流入する一次側ポート、流体を排
   出する二次側ポート、および前記一次側ポートから流入
   した流体内に含まれる水滴を排出する排水口を有するエ
   アフィルタ本体と、 それぞれ外面と中空穴の内面とを連通させる多数の細孔
   が形成されかつ疎水性を有する多孔質中空糸膜を、多数
   本それぞれの前記中空穴の開口部を前記二次側ポートに
   臨ませて前記エアフィルタ本体内に配置される第１フィ
   ルタエレメントと、 それぞれ外面と中空穴の内面とを連通させる多数の細孔
   が形成されかつ親水性を有する多孔質中空糸膜を、多数
   本それぞれの前記中空穴の開口部を前記排水口に臨ませ
   て前記エアフィルタ本体内に配置される第２フィルタエ
   レメントとを有し、 前記第１フィルタエレメントの多孔質中空糸膜と前記第
   ２フィルタエレメントの多孔質中空糸膜とを混在させ、
   前記一次側ポートから流入した流体をそれぞれの前記多
   孔質中空糸膜に案内する案内流路を前記エアフィルタ本
   体に形成することを特徴とするエアフィルタ。
2. 【請求項２】 前記排水口を水滴とともに流れる排気空
   気の流量を絞る絞り手段を有する請求項１記載のエアフ
   ィルタ。
3. 【請求項３】 流体が流入する一次側ポート、減圧され
   た流体を排出する二次側ポート、および前記一次側ポー
   トから流入した流体に含まれる水滴を排出する排水口を
   有するエアフィルタ本体と、 前記エアフィルタ本体に形成された弁孔内に摺動自在に
   設けられ、前記弁孔を開閉する弁体を有する弁棒と、 前記二次側ポートの流体の圧力に応じて前記弁体の開度
   を調整する弁開閉手段と、 それぞれ外面と中空穴の内面とを連通させる多数の細孔
   が形成されかつ疎水性を有する多孔質中空糸膜を、多数
   本それぞれの前記中空穴の開口部を前記弁孔を介して前
   記二次側ポートに臨ませて前記エアフィルタ本体内に配
   置される第１フィルタエレメントと、 それぞれ外面と中空穴の内面とを連通させる多数の細孔
   が形成されかつ親水性を有する多孔質中空糸膜を、多数
   本それぞれの前記中空穴の開口部を前記排水口に臨ませ
   て前記エアフィルタ本体内に配置される第２フィルタエ
   レメントとを有し、 前記第１フィルタエレメントの多孔質中空糸膜と前記第
   ２フィルタエレメントの多孔質中空糸膜とを混在させ、
   前記一次側ポートから流入した流体をそれぞれの多孔質
   中空糸膜に案内する案内流路を前記エアフィルタに形成
   することを特徴とするエアフィルタ。