JP5783127B2 - アキュムレータ内蔵フィルタ機器 - Google Patents

Description

本発明は、アキュムレータの機能とフィルタの機能とを併せ持つアキュムレータ内蔵フィルタ機器に関する。

塗料等の流体をタンクから所定の噴射装置等へ供給する際には、この流体を、圧送ポンプによってアキュムレータ（脈動吸収機器）及びフィルタを通過させている。そして、圧送ポンプによって流体に生じる脈動をアキュムレータによって吸収し、フィルタによって流体中の異物（不純物）をろ過している。
また、例えば、特許文献１のアキュムレータ機能付きフィルタにおいては、フィルタエレメントを内蔵するハウジング内に、アキュムレータ機構部品を装着することが開示されている。このアキュムレータ機能付きフィルタにおいては、フィルタとアキュムレータとを１つのハウジング内に集約して、設備費や設置スペースを削減し、さらにメンテナンスの手間を少なくしている。

特開平６−５８３０２号公報

しかしながら、特許文献１のアキュムレータ機構部品は、ハウジングの胴体ケースの内壁面にゴムチューブを設けており、ゴムチューブの内周側に穴開き隔壁を設けている。そのため、このゴムチューブは、単独で強度を保つ必要があり、使用できる材質が限られる。また、アキュムレータ機能付きフィルタ全体の構造が複雑であり、メンテナンス性が低い。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、構造を簡略化して、フィルタ及び伸縮部材のメンテナンス性をより向上させることができるアキュムレータ内蔵フィルタ機器を提供しようとして得られたものである。

本発明は、軸方向一端部に流体入口と流体出口とを有する筒形状のハウジングと、
該ハウジング内に配置され、上記流体入口及び上記流体出口に繋がり、上記流体入口から流入する流体の圧力変動を吸収して、該流体を上記流体出口へ流出させるよう伸縮自在な伸縮部材と、
上記ハウジングの軸方向他端部に設けられ、上記伸縮部材に付勢力を作用させて、該伸縮部材の伸縮を補助する付勢部材と、
上記伸縮部材内に配置された筒形状のフィルタと、を備え、
上記流体入口と上記流体出口とのいずれか一方が上記フィルタの内周側に繋がり、上記流体入口と上記流体出口との他方が上記フィルタの外周側に繋がっており、
上記伸縮部材の軸方向他端部は、閉塞部によって閉塞されており、
該閉塞部は、上記伸縮部材内の流体に接触する内側面が、上記伸縮部材に対する中心部を頂点として、周囲端部へ向けて高さが低くなるよう形成されていることを特徴とするアキュムレータ内蔵フィルタ機器にある（請求項１）。

上記アキュムレータ内蔵フィルタ機器（以下、単にフィルタ機器という。）においては、アキュムレータとフィルタとを一体化する際の構造に工夫をしている。このフィルタ機器は、伸縮部材の伸縮を付勢部材によって補助している。
このフィルタ機器を、流体が流れる配管中に接続して使用するときには、流体入口から伸縮部材内へ流入する流体は、フィルタを通過して伸縮部材の流体出口から流出する。そして、流体内に混入した異物はフィルタによって取り除かれ、ろ過された流体が流体出口から流出する。

また、流体に生じる脈動によって伸縮部材内の流体の圧力が上昇するときには、付勢部材の付勢力に抗して伸縮部材が伸びて、この圧力の上昇を抑える。一方、流体に生じる脈動によって伸縮部材内の流体の圧力が下降するときには、付勢部材の付勢力を受けて伸縮部材が縮んで、この圧力の下降を抑える。また、伸縮部材が伸縮する際には、付勢部材によって伸縮部材の伸縮を補助することができる。そして、伸縮部材が伸びた後に縮むときには、この伸縮部材を、付勢部材の付勢力によって確実に縮めることができる。
また、付勢部材によって伸縮部材を支持することができ、伸縮部材が左右に揺動することを抑制することができる。これにより、伸縮部材に必要とされる強度を低くすることができ、伸縮部材を種々の材質から構成することができるとともに、伸縮部材の設計の自由度を高めることができる。

また、付勢部材によって伸縮部材の伸縮を補助する構造を採用したことにより、フィルタ機器の構造を簡単にすることができる。そのため、フィルタの交換、伸縮部材の清掃等を行う際に、このフィルタ機器の分解を容易にすることができ、このフィルタ機器のメンテナンス性をより向上させることができる。

実施例にかかる、アキュムレータ内蔵フィルタ機器を示す説明図。 実施例にかかる、アキュムレータ内蔵フィルタ機器を配設した塗料配管の全体を示す概略図。

上述したアキュムレータ内蔵フィルタ機器における好ましい実施の形態につき説明する。
上記アキュムレータ内蔵フィルタ機器において、上記伸縮部材は、上記ハウジングの内面に沿って配置されているとともに、該ハウジングの内面に沿って軸方向への伸縮が誘導されるよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、伸縮部材の伸縮をハウジングの内周面によって軸方向へ誘導し、伸縮部材をハウジングによって支えることができる。これにより、伸縮部材に必要とされる強度をより低くすることができ、伸縮部材の選択の自由度をより向上させることができる。

また、上記伸縮部材は、伸縮自在な蛇腹筒形状に形成された蛇腹本体部として形成されており、上記閉塞部は、上記蛇腹本体部の軸方向他端部を閉塞していてもよい（請求項３）。
閉塞部の内側面の高さが上下に変化して形成されていることにより、伸縮部材が伸縮する際に、内側面によって伸縮部材内の流体を撹拌することができる。そのため、流体に含まれる異物が、閉塞部の内側面に沈降しにくくすることができる。
なお、閉塞部の内側面は、凹凸形状、山形状等に形成することができる。

また、上記閉塞部は、上記伸縮部材内の流体に接触する内側面が、上記伸縮部材に対する中心部を頂点として、周囲端部へ向けて高さが低くなるよう形成されている。
これにより、閉塞部の内側面の中心部から周囲端部への流体の流れを形成することができる。そのため、伸縮部材内の流体を撹拌する効果をより高めることができ、流体に含まれる異物が、閉塞部の内側面にさらに沈降しにくくすることができる。
なお、閉塞部の内側面は、円錐状、角錐状等に形成することができる。

上記ハウジング及び上記伸縮部材は、透明又は半透明の樹脂によって形成されていてもよい（請求項４）。
この場合には、ハウジングを透視して、ハウジングの内部の伸縮部材、付勢部材等の状態を確認することができる。また、ハウジング及び伸縮部材を透視して、伸縮部材の内部のフィルタ等の状態を確認することができる。そのため、フィルタ及び伸縮部材のメンテナンス性をより一層向上させることができる。

以下に、アキュムレータ内蔵フィルタ機器にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のアキュムレータ内蔵フィルタ機器１（以下、単にフィルタ機器１という。）は、図１に示すごとく、ハウジング２、伸縮部材３、付勢部材４及びフィルタ５を備えている。ハウジング２は、円筒形状に形成されており、軸方向一端部２０１に流体入口２２１と流体出口２２２とを有している。伸縮部材３は、ハウジング２内に配置され、流体入口２２１及び流体出口２２２に繋がり、流体入口２２１から流入する流体Ｒの圧力変動を吸収して、この流体Ｒを流体出口２２２へ流出させるよう構成されている。付勢部材４は、ハウジング２の軸方向他端部２０２に設けられ、伸縮部材３に付勢力を作用させて伸縮部材３の伸縮を補助するよう構成されている。フィルタ５は、円筒形状に形成されており、伸縮部材３内に配置されている。
流体入口２２１と流体出口２２２とのいずれか一方は、フィルタ５の内周側に繋がっており、流体入口２２１と流体出口２２２との他方はフィルタ５の外周側に繋がっている。伸縮部材３は、ハウジング２の内面に沿って形成されているとともに、ハウジング２の内面に沿って軸方向Ｌへの伸縮が誘導されるよう構成されている。

以下に、本例のフィルタ機器１につき、図１、図２を参照して詳説する。
本例のフィルタ機器１は、流体Ｒとしての塗料を送り出す圧送ポンプ６２の供給配管６Ａに接続して使用するものである。フィルタ機器１は、フィルタ５の機能とアキュムレータの機能とを併せ持ち、省スペースでメンテナンスの容易化を図ったものである。

図２に示すごとく、フィルタ機器１は、塗装工程における塗装対象物８に対して塗料の吹き付けを行うための塗料配管６中に配設される。具体的には、塗料配管６は、供給配管６Ａと戻り配管６Ｂとを有している。供給配管６Ａには、上流側から順に、塗料タンク６１、圧送ポンプ６２及びフィルタ機器１が接続されている。そして、塗料タンク６１内の塗料は、圧送ポンプ６２によってフィルタ機器１を通過して塗装工程における塗料噴射装置７へ供給される。また、塗料噴射装置７において使用されなかった塗料は、戻り配管６Ｂによって塗料タンク６１に戻される。

図１に示すごとく、ハウジング２は、円筒形状の本体部２１と、この本体部２１の軸方向一端部２０１において流体入口２２１と流体出口２２２とを設けた配管部２２と、本体部２１の軸方向他端部２０２に取り付けられる底蓋部２７とを有している。本例においては、流体入口２２１がフィルタ５の外周側に繋がっており、流体出口２２２がフィルタ５の内周側に繋がっている。配管部２２には、流体入口２２１をフィルタ５の外周側へ繋ぐ入口側通路２３と、流体出口２２２をフィルタ５の内周側へ繋ぐ出口側通路２４とが形成されている。配管部２２は、本体部２１の軸方向Ｌに直交する方向に向けて設けられている。流体入口２２１と流体出口２２２とは、供給配管６Ａの途中に接続される。本例のハウジング２は、透明又は半透明の樹脂によって形成されている。

伸縮部材３は、伸縮自在な蛇腹筒形状に形成された蛇腹本体部３１と、蛇腹本体部３１の軸方向他端部を閉塞する閉塞部３２とを有している。蛇腹本体部３１は、波形状に折れ曲がって形成されており、軸方向一端側の開口部がハウジング２の天蓋部２５によって閉塞され、軸方向他端側の開口部が閉塞部３２によって閉塞されている。伸縮部材３の蛇腹本体部３１は、ハウジング２の本体部２１の内周に沿って伸縮する大きさに形成されている。

蛇腹本体部３１は、耐溶剤性であって透明又は半透明のフッ素樹脂（本例では、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））によって形成されている。閉塞部３２は、伸縮部材３内の流体Ｒと接触する内側面３２１が、伸縮部材３に対する中心部を頂点として、周囲端部へ向けて高さが低くなるよう形成されている。本例の内側面３２１は、円錐状に形成されている。これにより、伸縮部材３が伸縮する際に、閉塞部３２の内側面３２１の中心部から周囲端部への流体の流れを形成することができる。そして、伸縮部材３内の流体Ｒを効果的に撹拌することができる。そのため、流体Ｒに含まれる異物が、閉塞部３２の内側面３２１に沈降しにくくすることができる。

図１に示すごとく、付勢部材４は、閉塞部３２を付勢する圧縮バネである。圧縮バネは、ハウジング２の底蓋部２７と伸縮部材３の閉塞部３２との間に設けられている。
ハウジング２の中心部には、フィルタ５を支持するための支持部材２６が設けられている。支持部材２６は、ハウジング２の天蓋部２５から設けられたシャフト部２６１と、シャフト部２６１の先端部において、フィルタ５の端部を受け止める受止め板部２６２とによって形成されている。
フィルタ５は、中心穴５１を有する筒形状に形成されており、支持部材２６のシャフト部２６１がフィルタ５の中心穴５１に挿通され、支持部材２６の受止め板部２６２によって落下が防止される。

ハウジング２においては、本体部２１に対して底蓋部２７が着脱可能に取り付けられている。また、伸縮部材３の蛇腹本体部３１は、ハウジング２の天蓋部２５に対して着脱可能に取り付けられている。また、支持部材２６においては、シャフト部２６１に対して受止め板部２６２が着脱可能に取り付けられている。そして、伸縮部材３のメンテナンスを行う際には、底蓋部２７を取り外すとともに蛇腹本体部３１を取り外すことができる。また、フィルタ５の交換等を行う際には、底蓋部２７を取り外すとともに蛇腹本体部３１を取り外した後、受止め板部２６２を取り外して、フィルタ５を取り外すことができる。

本例のフィルタ機器１においては、アキュムレータとフィルタ５とを一体化する際の構造に工夫をしている。このフィルタ機器１は、伸縮部材３の伸縮を、付勢部材４によって補助するとともに、ハウジング２の内周面によって軸方向Ｌへ誘導するよう構成されている。
フィルタ機器１を、流体Ｒが流れる供給配管６Ａ中に接続して使用するときには、流体入口２２１から伸縮部材３内へ流入する流体Ｒは、フィルタ５を通過して伸縮部材３の流体出口２２２から流出する。そして、流体Ｒ内に混入した異物はフィルタ５によって取り除かれ、ろ過された流体Ｒが流体出口２２２から流出する。

また、流体Ｒに生じる脈動によって伸縮部材３内の流体Ｒの圧力が上昇するときには、付勢部材４の付勢力に抗して伸縮部材３が伸びて、この圧力の上昇を抑える。一方、流体Ｒに生じる脈動によって伸縮部材３内の流体Ｒの圧力が下降するときには、付勢部材４の付勢力を受けて伸縮部材３が縮んで、この圧力の下降を抑える。こうして、伸縮部材３及び付勢部材４の働きによって圧送ポンプ６２の動作によって生じる脈動を抑えつつ、フィルタ５によって流体Ｒ（塗料）中に含まれる異物を除去することができる。

また、伸縮部材３が伸縮する際には、付勢部材４によって伸縮部材３の伸縮を補助することができる。そして、伸縮部材３が伸びた後に縮むときには、この伸縮部材３を、付勢部材４の付勢力によって確実に縮めることができる。
また、付勢部材４によって、伸縮部材３を支持することができ、伸縮部材３が左右に揺動することを抑制することができる。また、伸縮部材３が伸縮する際には、この伸縮をハウジング２の内周面によって軸方向Ｌへ誘導し、伸縮部材３をハウジング２によって支えることができる。これにより、伸縮部材３に必要とされる強度を低くすることができ、伸縮部材３の材質の選択幅を広げ、その設計の自由度を高めることができる。

また、付勢部材４によって伸縮部材３の伸縮を補助するとともにハウジング２の内面に沿って伸縮部材３が伸縮する構造を採用したことにより、フィルタ機器１の構造を簡単にすることができる。そのため、フィルタ５の交換、伸縮部材３の清掃等を行う際に、フィルタ機器１の分解を容易にすることができ、フィルタ機器１のメンテナンス性をより向上させることができる。

１ アキュムレータ内蔵フィルタ機器
２ ハウジング
２０１ 軸方向一端部
２０２ 軸方向他端部
２２１ 流体入口
２２２ 流体出口
３ 伸縮部材
３１ 蛇腹本体部
３２ 閉塞部
３２１ 内側面
４ 付勢部材
５ フィルタ

Claims (4)

1. 軸方向一端部に流体入口と流体出口とを有する筒形状のハウジングと、
   該ハウジング内に配置され、上記流体入口及び上記流体出口に繋がり、上記流体入口から流入する流体の圧力変動を吸収して、該流体を上記流体出口へ流出させるよう伸縮自在な伸縮部材と、
   上記ハウジングの軸方向他端部に設けられ、上記伸縮部材に付勢力を作用させて、該伸縮部材の伸縮を補助する付勢部材と、
   上記伸縮部材内に配置された筒形状のフィルタと、を備え、
   上記流体入口と上記流体出口とのいずれか一方が上記フィルタの内周側に繋がり、上記流体入口と上記流体出口との他方が上記フィルタの外周側に繋がっており、
   上記伸縮部材の軸方向他端部は、閉塞部によって閉塞されており、
   該閉塞部は、上記伸縮部材内の流体に接触する内側面が、上記伸縮部材に対する中心部を頂点として、周囲端部へ向けて高さが低くなるよう形成されていることを特徴とするアキュムレータ内蔵フィルタ機器。
2. 請求項１に記載のアキュムレータ内蔵フィルタ機器において、上記伸縮部材は、上記ハウジングの内面に沿って配置されているとともに、該ハウジングの内面に沿って軸方向への伸縮が誘導されるよう構成されていることを特徴とするアキュムレータ内蔵フィルタ機器。
3. 請求項１又は２に記載のアキュムレータ内蔵フィルタ機器において、上記伸縮部材は、伸縮自在な蛇腹筒形状に形成された蛇腹本体部として形成されており、
   上記閉塞部は、上記蛇腹本体部の軸方向他端部を閉塞していることを特徴とするアキュムレータ内蔵フィルタ機器。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のアキュムレータ内蔵フィルタ機器において、上記ハウジング及び上記伸縮部材は、透明又は半透明の樹脂によって形成されていることを特徴とするアキュムレータ内蔵フィルタ機器。

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