JP3701459B2 - 濾過器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は濾過器、特に内燃機関用の油濾過器として好適に用いられる、濾過エレメント交換式の濾過器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば内燃機関用の濾過器として、濾過エレメントを予めケーシングに収容した一体型の濾過器であって、内燃機関等の取付部位に濾過器ごと着脱可能にしたいわゆるカートリッジ式の濾過器は知られている。この種の濾過器の多くは、底板部、周壁部及び天板部とからなる鉄製のケーシングと該ケーシング内に収容される濾過エレメントとからなり、前記底板部の中心に流体の流出口となる、内面にネジ溝を形成した取付部を有し、該取付部の周りに流体の流入口を有しており、取付部を内燃機関等の取付部位に螺着して使用する。
【０００３】
上記のカートリッジ式の濾過器は、ろ紙等を主要構成部分とする濾過エレメントと鉄製のケーシングというように異なる種類の材料から構成され、これらが一体化した製品であるが、交換の際、使い捨てを前提としているため経済上好ましくなく、また、使用後は分解しにくく、分別が困難であることから廃棄上の問題を生じている。
【０００４】
そこで、本出願人は、上記のような従来のカートリッジ式の濾過器に改良を加え、内燃機関の一部その他の取付部位に対してケーシングごと着脱可能であると共に、濾過エレメントのみをケーシングから分離可能とし、濾過エレメントのみを交換してケーシングはそのまま再使用できるようにする技術を提案した（特開平８−２４５３１号公報）。
【０００５】
上記のような、濾過エレメントのみをケーシングから分離可能とし、濾過エレメントのみを交換してケーシングはそのまま再使用できるようにした濾過器は、そのケーシングが再使用に耐え得る強度を有するとともに軽量であることが要求される。そのため、ケーシングをアルミニウムで構成することが有利である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、濾過器は交換部品であるから、内燃機関等の取付部位に螺着される底板部の取付部の内径（流体の流出口の寸法）は一定である。そして、この取付部は、ケーシング内方に向かって立設するような筒状に設計されることが多い。ケーシングをアルミニウムで構成する場合、取付けの充分な強度を得るために、ネジ溝を形成した取付部の肉厚を、カートリッジ式の濾過器の場合における鉄製の取付部よりも厚くする必要がある。
【０００７】
しかし、この取付部の肉厚を厚くすると、取付部の外側のスペースが小さくなることになる。取付部の外側のスペースが小さくなると、取付部の外側に位置する濾過エレメントの配置スペースが小さくなり、このことは、濾材（濾過部分）の濾過面積の減少を招くことにもなり、好ましくない。なお、取付部の外側のスペースが小さくなることを避けるためにケーシングの外径を大きくすることは、重量及び体積の増加を招くので好ましくないし、また、エンジンルーム等の狭い取付けスペースの制約上、不可能な場合もある。
【０００８】
本発明は、濾過エレメントのみをケーシングから分離可能としてケーシングはそのまま再使用でき、ケーシングの外径を大きくすることなく、濾材（濾過部分）の濾過面積を確保することが可能な濾過器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
底板部、周壁部及び着脱可能な蓋部からなるケーシングと該ケーシング内に収容される濾過エレメントとからなり、前記底板部の中心に流体の流出口となる、内面にネジ溝を形成した全体として筒状の取付部を有し、該取付部の周りに流体の流入口を有する濾過器であって、
前記ケーシングの少なくとも底板部を軽金属又は耐熱性合成樹脂により構成するとともに、前記底板部よりも剛性の大きい金属を用いた取付部を前記底板部にインサートによる一体成形で固着し、
前記取付部の外周側壁には多孔筒が嵌められて固定され、かつ該多孔筒の外側に該多孔筒と分離可能に前記濾過エレメントが配置される、濾過器である。
【００１０】
軽金属とは、アルミニウムやマグネシウム等の合金類及びチタンの合金類を含む比較的密度の低い金属である。耐熱性合成樹脂とは、油濾過器その他の濾過器のケーシングとして使用することができる耐熱性を有する合成樹脂であり、ポリアミド系、ポリエステル系等の各種合成樹脂を用いることができる。
【００１１】
前記取付部は、剛性の大きい重金属類、例えば鉄、銅又はこれらの合金からなるものとすることが好ましい。
【００１２】
前記取付部はその外側に向けて突出部を有し、該突出部が前記底板部の内周側壁にインサートによる一体成形で固着されてなるものが好ましい。
【００１４】
前記多孔筒の外側において、前記底板部の内周側上面と前記濾過エレメントの底板部側の端板との間にアンチドレン弁が挟まれ、該アンチドレン弁の上面と下面とが押圧されることにより、流体の流入路と流出路がシールされるようにすることが好ましい。
【００１５】
前記濾過エレメントは、濾材及び該濾材の上下各端部に取着された端板からなり、前記濾材及び前記端板は可燃性材料から構成されてなるものとすることが好ましい。
【００１６】
濾過器内の中心上部にはリリーフ弁ユニットが設けられ、該リリーフ弁ユニットは、前記蓋部の内面に装着されているものとすることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る濾過器１の側面片側断面図、図２は平面図、図３は底面図である。
【００１８】
濾過器１は、円筒状のアルミニウム製のケーシング１１と、該ケーシング１１内に収容される濾過エレメント５１とからなる。ケーシング１１は底板部２１、周壁部３１及び着脱可能な蓋部４１からなる。底板部２１と周壁部３１とは一体的に成形されている。蓋部４１は、その下側外周壁面のネジ部４３が周壁部３１の上側内周面のネジ部３３と螺合して着脱される。符号４５は蓋部４１と周壁部３１のシールを行うガスケット（Ｏリング）である。
【００１９】
ケーシング１１の一方端部である底板部２１の中心には、流体の流出口となる開口が形成されており、内面にネジ溝を形成した、濾過器を取り付けるための取付部２３がこの開口を形成している。取付部２３の周りには、流体の流入口２５が形成されている。底板部２１の外周側下面には、耐熱耐油ゴム製のガスケット２７が嵌められている。
【００２０】
取付部２３は、底板部２１が例えばアルミニウムで構成されているのに対し、これよりも剛性の大きい金属、例えば鉄、鋼、銅、真鍮等の金属で構成されている。そして、取付部２３は全体として筒状をなし、その下端部に外側に向けて突出部２４が形成されており、この突出部２４が底板部２１の内周側壁２９にインサートによる一体成形で固着されている。この突出部２４は、インサートされる内周側壁２９に対して回転しないように、回転防止機能を備えている。回転防止は突出部２４を平面円形ではなく非円形にすること、例えば、平面多角形にするか、突出部２４を部分的に形成すること等により行うことができる。図示のものは、平面多角形に形成されている。
【００２１】
取付部２３の外周側壁には鉄等の金属製の多孔筒６１が嵌められて固定されており、該多孔筒６１の外側に濾過エレメント５１が位置する。濾過エレメント５１は、リング状をなす蓋側の端板５３、底板部側の端板５５及びこれらの端板に取着された濾材５７とにより構成されている。濾材５７は濾紙その他の濾過部材からなり、通常、断面菊花状等にひだ折りされた濾材が好適に使用されるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
端板５３，５５は、濾材５７の上下端部を閉塞しており、通常、耐熱性を有する合成樹脂製で濾材５７と一体的にモールド成形される。端板５３，５５は、合成樹脂の他、紙、フェルト等を用いることもできる。この構成のように、濾材及び該濾材の上下各端部に取着された端板を、可燃性材料から構成し、濾過エレメント５１に金属材料は使用されていないものとしている。もっとも、端板５３，５５を金属製のものとすることも可能である。蓋側の端板５３は、濾材５７よりも内周側に突出して形成されており、その突出部分５４は、多孔筒６１の上端部に載るようになっている。多孔筒６１は、濾過エレメント５１をその内側において保持することができ、また、濾過エレメント５１の高さを規制するストッパーの役目を奏し得る。
【００２３】
従来のカートリッジ式濾過器においては、多孔筒は、濾材（濾過エレメント）と一体化しており、廃棄の際、分離して処分することが困難であったが、上記のように多孔筒を濾材と分離した構成となしたことにより、多孔筒６１は再使用し得、さらに、可燃製材料すなわち金属材料を用いずに紙又は合成樹脂等可燃物として廃棄処理可能な材料のみにより構成された濾過エレメント５１だけを廃棄することができるので、分解、分別処理が不要となり、濾過エレメントの廃棄処理の際の問題を解消することができる。
【００２４】
アンチドレン弁７１は、流体の逆流を阻止すると共に流入路と流出路を隔絶シールする。多孔筒６１の外側において、底板部２１の内周側上面（底板部２１の内周側端部から流体の流入口２５に至る上面）に、アンチドレン弁７１が設けられている。アンチドレン弁７１は、その内周側において、内側面及びこれに連設し互いに対向する上面と下面とにより形成され、その外周側において、流体の流入口２５上に位置する弁部を有している。そして、アンチドレン弁７１の上面には、濾過エレメント５１の底板部側の端板５５が位置している。したがって、アンチドレン弁７１は、底板部２１の内周側上面と濾過エレメント５１の底板部側の端板５５とにより挟まれ、アンチドレン弁７１の上面と下面とが上下方向に押圧されることにより、流体の流入路と流出路がシールされるようになっている。このため、シールが確実に行われる。アンチドレン弁７１の形状もシンプルである。
【００２５】
ケーシング１１の周壁部３１の蓋側の外周は、正多角形に形成され、工具受け部３３をなしており、この工具受け部３３にキャップレンチ等の工具があてがわれ、保持できるようになっており、濾過器１の着脱が行われる。
【００２６】
蓋部４１の上面中央には工具受け用の角頭部４７が形成されている。この角頭部４７は図示の如く、蓋体４１の上面を凹状に形成したその中央に設けるとよい。角頭部４７の高さを充分に大きくとることで工具を確実にセットでき、かつ蓋体４１の上端面線からの突出を極力避けることができるので、濾過器の小型化が図られるとともに、ケーシング１１の周壁部３１の蓋側の外周に形成された工具受け部３３に工具（キャップレンチ）があてがわれる際に支障を来すことが特にない。
【００２７】
濾過器１は底板部２１中央の取付部２３において内燃機関等の取付け部位に螺着される。流体は、濾過器１の底板部２１に複数個形成された流入口２５から流入し、濾材５７を通過して取付部２３により形成される中央の流出口から流出する。
【００２８】
符号７３は、濾過エレメント５１の蓋側の端板５３と、蓋部４１との間にあって、蓋部４１の装着により蓋側の端板５３に押圧され、濾過エレメント５１の高さ方向の位置決めを行う（遊びをなくし固定する）もので、ゴム、フェルト等により形成された弾性又はクッション性を有するリング状のスペーサ部材である。
【００２９】
濾過器１内の中心上部には金属製のリリーフ弁ユニット８１が設けられている。リリーフ弁ユニット８１は、側壁に流体通過孔８２を有し、周囲にフランジ８３が形成された筒状の頭部８４と、フランジ８３に固着された、コイルバネ８５及び弁体８６を内装した弁筒部８７とからなり、筒状の頭部８４が、蓋部４１の中央（角頭部４７）の内面に形成された凹部に嵌入されて固着されている。濾過圧上昇の際には、流体は蓋部４１の下面に中心から放射状に形成された溝部４４を通り、流体通過孔８２を通過して弁体８６が下方へ押し下げ、弁筒部８７に形成された開口部から濾過エレメント５１の内側へと流れる。従来のカートリッジ式濾過器では濾過エレメントと一体化されていたこのリリーフ弁ユニット８１を濾過エレメント５１と分離し、蓋部の中央の内面に装着した構成を採っており、濾過エレメント５１のみを交換し、リリーフ弁ユニット８１は再使用できるので、経済的である。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で適宜変更付加等して実施することができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、濾過エレメントのみをケーシングから分離可能として濾過エレメントのみを交換してケーシングはそのまま再使用できるので経済的であるのは勿論のこと、従来のように底板部の取付部の肉厚を厚くすることにより、取付部の外側のスペースが小さくなって濾材（濾過部分）の濾過面積の減少を招くことを避けることができ、ケーシングの外径を大きくすることなく、濾材（濾過部分）の濾過面積を確保することができる。また、構造も比較的簡単であり、製造も容易である。さらに、取付部の外周側壁に嵌められて固定された多孔筒の外側に該多孔筒と分離可能に濾過エレメントが配置されるため、濾過エレメント交換の際、多孔筒は再使用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す濾過器１の片側断面の側面図である。
【図２】濾過器１の平面図である。
【図３】濾過器１の底面図である。
【符号の説明】
１ 濾過器
１１ ケーシング
２１ 底板部
２３ 取付部
２４ 突出部
２５ 流入口
２９ 内周側壁
３１ 周壁部
４１ 蓋部
５１ 濾過エレメント
５３ 蓋側の端板
５５ 底板部側の端板
６１ 多孔筒
７１ アンチドレン弁

Claims (5)

1. 底板部、周壁部及び着脱可能な蓋部からなるケーシングと該ケーシング内に収容される濾過エレメントとからなり、前記底板部の中心に流体の流出口となる、内面にネジ溝を形成した全体として筒状の取付部を有し、該取付部の周りに流体の流入口を有する濾過器であって、
   前記ケーシングの少なくとも底板部を軽金属又は耐熱性合成樹脂により構成するとともに、前記底板部よりも剛性の大きい金属を用いた取付部を前記底板部にインサートによる一体成形で固着し、
   前記取付部の外周側壁には多孔筒が嵌められて固定され、かつ該多孔筒の外側に該多孔筒と分離可能に前記濾過エレメントが配置される、濾過器。
2. 前記取付部はその外側に向けて突出部を有し、該突出部が前記底板部の内周側壁にインサートによる一体成形で固着されてなる請求項１記載の濾過器。
3. 前記多孔筒の外側において、前記底板部の内周側上面と前記濾過エレメントの底板部側の端板との間にアンチドレン弁が挟まれ、該アンチドレン弁の上面と下面とが押圧されることにより、流体の流入路と流出路がシールされる請求項１又は２記載の濾過器。
4. 前記濾過エレメントは、濾材及び該濾材の上下各端部に取着された端板からなり、前記濾材及び前記端板は可燃性材料から構成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の濾過器。
5. 濾過器内の中心上部にはリリーフ弁ユニットが設けられ、該リリーフ弁ユニットは、前記蓋部の内面に装着されている請求項１〜４のいずれかに記載の濾過器。」

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