JP5890797B2 - エアフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、空気を清浄にするエアフィルタに関し、さらに詳細には、空気流入口、空気流出口、空気に含まれる水滴と異物を遠心力によって除去するため空気を旋回流にするルーバ、旋回流で除去できなかった異物を除去する中空状のフィルタエレメントを有するエアフィルタに関するものである。

一般に、工場においてコンプレッサから供給される圧縮空気の供給源には、エアフィルタとオイルミストフィルタが隣接して配置されている。エアフィルタとオイルミストフィルタは、同じ外観形状を有している。

ここで、エアフィルタとは、機器に水滴や異物等が入ることにより発生するトラブルを防止するため、圧縮空気から水滴や異物等を除去する装置である。図９に示すように、従来のエアフィルタ１０１は、空気が図中左上の空気流入口１１１から流入し（矢印Ｈで示す）、下方（矢印Ｉで示す）に流れる。下方とは、重力により移動する方向である。次に、ルーバ１１２により旋回流が発生し、遠心分離により比重の大きい水滴・異物が外周部へ分離される。水滴・異物が分離された空気は、外側から内側（矢印Ｊで示す）に流れ、フィルタエレメント１１３でさらに微細な異物を濾過する。濾過された空気は、上方（矢印Ｋで示す）に流れ、図中右上の空気流出口１１５から流れ出る（矢印Ｌで示す）。一方、遠心分離により分離された水滴・異物はボウル１１４の内壁を伝って底に溜まる。

また、オイルミストフィルタとは、油分を除いた清浄な空気の供給が必要な機器に対して、圧縮空気から油分を除去する装置である。図１０に示すように、従来のオイルミストフィルタ２０１は、空気が図中左上の空気流入口２１１から流入する（矢印Ｍで示す）。次に、下方（矢印Ｎで示す）に流れ、内側から外側（矢印Ｏで示す）に流れる。このときマントル２１２に油分が付着し除去される。マントル２１２では、圧縮空気に含まれる油分粒子が、マントル２１２の内側に配置された濾材２１５に直接衝突、捕集、凝縮される。さらに、マントル２１２の外側に配置された油分凝集部材２１６により凝集され、大きな液滴となる。これにより、空気流によって再び飛散することを防ぐ。油分が除去された空気は、上方（矢印Ｐで示す）に流れ、図中右上の空気流出口２１４から流れ出る（矢印Ｑで示す）。一方、油分凝集部材２１６により凝集された油分は、ある程度の大きさになると、自重によって落下し、ボウル２１３の底に溜まる。

一方、エアフィルタとオイルミストフィルタとを１台の装置としたものとして、図１１に示すように、特許文献１に記載される調理用排気フィルタ３０１がある。特許文献１の技術は、エアフィルタ３１１と、オイルミストフィルタに相当するグリスフィルタ３１２とを一体的に配置する。

特開２００２−７１１８１号公報

従来のエアフィルタ１０１は、遠心力を利用するため、空気は外側から内側に流れる（矢印Ｊに示す）。一方、従来のオイルミストフィルタ２０１は、空気は内側から外側に流れる（矢印Ｏに示す）。すなわち、エアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１における空気の流れは逆である。
ここで、従来のオイルミストフィルタ２０１では、空気は内側から外側に流れる必要があった。その理由は、マントル２１２の内部には油分を蓄える機能を備えていなかったためである。したがって、空気を内側から外側に流すことにより、油分をマントル２１２の外側で油滴化し、ボウル２１３内に落下させて蓄えていた。
そのため、従来のエアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１とを、単に一体的に配置することは技術的に困難であった。そのため、別々の装置として存在しており、２台の装置を設置するには、広い設置面積を必要とし、余分な配管作業を要した。

さらに、従来のエアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１は、同じ外観形状を有しているため、装置を設置、または交換する際に、未熟な作業者においてはエアフィルタ１０１を配置すべきところにオイルミストフィルタ２０１を、オイルミストフィルタ２０１を配置すべきところにエアフィルタ１０１を間違えて配置してしまう恐れがあった。
ここで、空気の通過する順番（エアフィルタ１０１が先）は重要な要素である。すなわち、エアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１を逆に配置した場合、空気が先にオイルミストフィルタ２０１を通過すると、マントル２１２のフィルタ部の孔径は小さいため、空気中の水滴・異物がマントル２１２に詰まり、使用できなくなってしまう。その結果、オイルミストフィルタ２０１の交換周期が非常に短くなるという問題が生じる。そのため、必ず、エアフィルタ１０１を先に通過させ、水滴・異物を除去した後、オイルミストフィルタ２０１を通過させることが必要なのである。

上記の問題より、従来のエアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１は、一体的に配置されることが望まれていた。一方、一体的に配置された装置として、特許文献１の技術がある。しかし、特許文献１の技術には次のような問題がある。
すなわち、特許文献１の技術には、図１１に示すように、中空状のエアフィルタ３１１の外周側にオイルミストフィルタに相当するグリスフィルタ３１２が配置されている。特許文献１の技術は、空気は矢印Ｒ方向に流れるため、先にグリスフィルタ３１２を通過する。そのため、水滴・異物がグリスフィルタ３１２で詰まり、使用できなくなる問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、１台の装置で、オイルミストフィルタとエアフィルタの２台の装置の役割を果たすと同時に、オイルミストフィルタにおける目詰まりの発生を低減することができるエアフィルタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の態様におけるエアフィルタは、次の構成を有する。
（１）空気流入口、空気流出口、空気に含まれる水滴と異物を遠心力によって除去するため空気を旋回流にするルーバ、前記旋回流で除去できなかった異物を除去する中空状のフィルタエレメントを有し、前記フィルタエレメントの内周に、油分を除去する中空状のマントルが配置されていること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するエアフィルタにおいて、前記フィルタエレメントの下方に貯蔵した水滴と異物が吹き上がることを防止するバッフルと、前記バッフルの下方に前記旋回流によって除去した水滴と異物を貯蔵するボウルと、前記ボウルの下面に貯蔵した水滴と異物を排出する排出機構とを有すること、を特徴とすることが好ましい。
（３）（１）又は（２）に記載するエアフィルタにおいて、前記マントルの中空部の底位置に、開閉弁が設けられていること、前記開閉弁は、空気が供給されているときは閉弁し、空気が供給されていないときは開弁すること、を特徴とすることが好ましい。
（４）（１）又は（２）に記載するエアフィルタにおいて、前記フィルタエレメントの下方に水貯蔵部と油貯蔵部が設けられていること、を特徴とすることが好ましい。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載するエアフィルタにおいて、前記フィルタエレメントの外周下方に前記異物を捕集するメッシュが設けられていること、を特徴とすることが好ましい。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載するエアフィルタにおいて、前記マントルは、円筒部材が二重構造であり、前記円筒部材の間に濾材が挟まれ、前記円筒部材の内周に油分凝集部材が配置されていること、を特徴とすることが好ましい。
（７）（６）に記載するエアフィルタにおいて、前記円筒部材は樹脂製であること、を特徴とすることが好ましい。

本発明は、上記構成を有することにより、次のような作用、効果を奏する。
上記（１）又は（２）の態様によれば、空気は装置内を外側から内側へ流れ、フィルタエレメントを先に通過し、その後にマントルを通過する。これにより、１台の装置で、オイルミストフィルタとエアフィルタの２台の装置の役割を果たすことができる。同時に、空気はフィルタエレメントを先に通過するため、異物がマントルに到達することがなく、マントルにおける目詰まりの発生を低減することができる。また、設置面積の低減を実現し、配管の作業効率を向上することができる。

上記（３）の態様によれば、空気が供給されている時、開閉弁は閉弁状態にあるため、空気の流れを止めることができる。一方、空気の供給が停止されると、蓄えられた油分の重みで開閉弁が開き、油分は自重により下方に移動する。そのため、装置が稼動を停止している間、自動的に油分を蓄えることができ、作業効率を向上することができる。

上記（４）の態様によれば、水貯蔵部には水滴のみが貯蔵され、油貯蔵部には油分のみが貯蔵される。これにより、油分と水滴とを別々に蓄えることができ、別々に処理することができる。そのため、コストダウンを実現することができる。

上記（５）の態様によれば、メッシュにより異物は捕集されるため、排出機構において異物が詰まる恐れがない。よって異物が詰まることによって排出機構におけるシール性能が悪化することはなく、水滴等が排出機構から漏れることを防止できる。

上記（６）の態様によれば、マントルの強度が確保される。
上記（７）の態様によれば、マントルとフィルタエレメントが一体化することにより、全体として、強度が確保されているため、ステンレス板と比較して、コストダウンを実現することができる。

第１実施形態に係るエアフィルタの断面図である。 図１のＳ部拡大図であり、フィルタエレメントとマントルの構造を示す図である。 マントルの円筒部材の斜視図である。 マントルの構造を示す図である。 ルーバの斜視図である。 第２実施形態に係るエアフィルタの断面図である。 第３実施形態に係るエアフィルタの断面図である。 第４実施形態に係るエアフィルタの断面図である。 従来のエアフィルタの断面図である。 従来のオイルミストフィルタの断面図である。 特許文献１に係る調理用排気フィルタの断面図である。

本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
（エアフィルタの構成）
図１に、本発明の第１実施形態におけるエアフィルタ１の断面図を示す。図２は、図１の一点鎖線で囲った部分（Ｓ部）の拡大図であり、フィルタエレメント１２とマントル１３の構造を示す。図３は、マントル１３の円筒部材２１の斜視図を示し、図４は、マントルの構造を示し、図５は、ルーバ１１の斜視図を示す。

図１に示すように、エアフィルタ１の上部に配置されるボディ２５の一側面には、空気が流入する空気流入口１６が設けられ、他側面には、空気が流出する空気流出口１７が設けられている。
また、ボディ２５の下部には、上面が開口されている円筒状のボウル１８が嵌入され、ボウル１８を覆うようにボウルガード１９が配設されている。ボウル１８は水滴等を貯蔵する機能を有し、十分な空間を有している。ボウル１８の上端部外側には、ボディ２５とボウル１８との間から外部へ漏れることを防止するためのＯリング２６が装着されている。ボウル１８の上端部内側には、ボディ２５に設置されたルーバ１１が配置されている。ルーバ１１は、空気に旋回流を発生させる機能を有する。図５に示すように、ルーバ１１の外周端には多数の羽根１１ａ、１１ａ、…、１１ａが形成され、これらの羽根１１ａ、１１ａ、…、１１ａの間のスリット１１ｂ、１１ｂ、…、１１ｂを空気が通過することにより、旋回流を発生させる。

また、ルーバ１１の下方には、中空状のフィルタエレメント１２と中空状のマントル１３が設置されている。図２に示すように、フィルタエレメント１２の内周には、マントル１３が配置されている。フィルタエレメント１２の材質はポリプロピレン繊維で、その直径は約２０〜７０μｍである。また、フィルタエレメント１２の厚みは約２〜３ｍｍである。一方、マントル１３の構造は、円筒部材２１が２枚設けられ、二重構造となっている。２枚の円筒部材２１の間に濾材２２が挟まれ、さらに円筒部材２１の内周には、油分凝集部材２３が配置されている。一例として、濾材２２の厚みは約０．４ｍｍ、油分凝集部材２３の厚みは約２〜３ｍｍ、円筒部材２１の厚みは約１ｍｍである。濾材２２は、ランダムな無数の微細な繊維であり、その直径は約０．５〜４μｍである。円筒部材２１は、図３に示すように、空気を通すための複数の孔２１ａ、２１ａ、…、２１ａが形成されている。孔２１ａにより濾材２２と油分凝集部材２３は連通している。円筒部材２１は補強材としての機能を有し、その材質は樹脂でもよい。かかる場合、円筒部材２１は、マントル１３とフィルタエレメント１２が一体化することにより、全体として、強度が確保される。そのため、ステンレス板と比較して、樹脂の方が安価であるため、コストダウンを実現することができる。

さらに、図１に示すように、フィルタエレメント１２とマントル１３の下方にはバッフル１５が配置されている。バッフル１５は上向き凸状の傘形状を有し、その先端は斜め下方へ指向されている。バッフル１５の外周面とボウル１８の内周面との間には僅かな隙間１５ａが形成されている。バッフル１５は、隙間１５ａから下方に落下した異物が上方へ吹き上げられるのを防止する機能を有する。

バッフル１５の内部には、マントル１３の中空部の底位置に底位置通路３８が形成され、底位置通路３８に対向して、弁体４６が設けられている。バッフル１５の下面にはバネ２４を収納するバネ支持部材４４が配置されている。バネ２４の一端はバネ支持部材４４の上面に当接し、バネ２４の他端は弁体４６に当接している。これによりバネ２４は弁体４６を上向きに付勢している。弁体４６とバネ２４により、開閉弁１４が構成される。マントル１３の中空部とボウル１８内の空気の圧力の差により、開閉弁１４は開弁または閉弁する。バネ支持部材４４には油分通路４５が形成されており、底位置通路３８と油分通路４５は、開閉弁１４が閉弁する際には遮断され、開弁する際には連通する。

また、ボウル１８及びボウルガード１９の底面には、ボウル１８の内側下端部に溜まった水滴、異物、油分を排出するための手動排出機構２０が設けられている。手動排出機構２０は、ボウルガード１９の底面に配置されている、内周に一部雌ねじを有する排出流路支持部４０と、外周に一部雄ねじを有する排出流路部材４１により構成される。さらに、ボウル１８内には弁座部材４２と弁体４３が配置されている。排出流路部材４１内の流路によりボウル１８内と外部が連通される。

空気流入口１６は、入口通路２７を介して、ルーバ１１の入口側である円環状通路２８に連通している。さらにルーバ１１を介して、ルーバ１１の出口側である旋回流通路２９に連通している。旋回流通路２９は、フィルタエレメント１２とマントル１３を介して、マントル１３の中空部の中央下通路３０に連通し、上方にある中央上通路３１と、出口通路３２を介して、空気流出口１７に連通している。

図示しないが、このようなエアフィルタでは、フィルタの目詰まりを検出するインジケータまたは差圧計を備える。例えば、フィルタを通過する前の空気の圧力と通過した後の空気の圧力との圧力差に基づいてエアフィルタの目詰まりを検出するものがある。

（エアフィルタの作用）
次に、エアフィルタ１の作用について説明する。
第１工程として、空気流入口１６より供給された空気が、フィルタエレメント１２を通過して水滴・異物が除去される工程を説明する。
図１に示すように、図中左上の空気流入口１６から供給された空気（矢印Ａで示す）は、入口通路２７から下方（矢印Ｂで示す）へ流れ、ルーバ１１の入口側の円環状通路２８に流入する。次に、ルーバ１１によって、図５に示すように、羽根１１ａの間のスリット１１ｂを通り抜けることにより、空気の流れは矢印Ｂから点線矢印Ｂ’へ方向を変え、旋回流となり、旋回流通路２９へ流入する。ここでは、遠心分離により、空気に含まれる比重の大きい水滴・異物が外周部へ移動する。

一方、水滴・異物が分離された空気は、後から流れ込んでくる空気に押圧されて、旋回流通路２９から中央下通路３０へ、すなわち、外側から内側（矢印Ｃで示す）へ移動する。このとき、遠心分離では比重が小さくて分離されなかった微細な異物等をフィルタエレメント１２によりさらに濾過する。微細な異物は、フィルタエレメント１２の繊維内で絡みつくように繊維の表面に溜まる。

次に、第２工程として、フィルタエレメント１２を通過した空気が、マントル１３を通過して油分が除去され、空気流出口１７より流出される工程を説明する。
第１工程において微細な異物が濾過された空気は、外側から内側（矢印Ｃで示す）へ移動しつつ、マントル１３により、空気に含まれる油分を除去する。図４に示すように、矢印Ｃ方向に空気がマントル１３を通過する際、空気に含まれる約０．０１〜０．８μｍの油分粒子５０は、ランダムな無数の微細な濾材２２に直接衝突、捕集、凝縮され、油滴化する。さらに、油分凝集部材２３により、濾材２２で捕獲された油分が凝集され、大きな液滴となる。油分凝集部材２３に油分が凝集されることにより、空気流によって再び飛散することを防ぐとともに、油分が油滴化し、ある程度の大きさになると自重によってマントル１３の中空部の底位置通路３８に落下する。なお、図４では、円筒部材２１は、補強材としての機能を有し、油分を除去する機能はないため、省略している。

ここで、従来のエアフィルタ１０１は、遠心力を利用するため、空気は外側から内側に流れる。一方、従来のオイルミストフィルタ２０１では、空気は内側から外側に流れる。すなわち、エアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１における空気の流れは逆である。その理由は、オイルミストフィルタ２０１において、マントル２１２の内部に油分を蓄える機能を備えていなかったため、空気を内側から外側に流すことにより、油分をマントル２１２の外側で油滴化させ、ボウル２１３内に落下させて蓄える必要があったからである。したがって、従来のエアフィルタ１０１とオイルミストフィルタ２０１とを、単に一体的に配置することは技術的に困難であった。

一方、本発明のエアフィルタ１では、図１に示すように、空気は外側から内側（矢印Ｃで示す）へ流れる。エアフィルタ１は、油分がマントル１３の内側で油滴化したあと、油分を蓄える手段（開閉弁１４、油分貯蔵部３３等）を備えているため、フィルタエレメント１２とマントル１３の一体化を実現することができた。これにより、１台の装置で、オイルミストフィルタとエアフィルタの２台の装置の役割を果たすことができる。また、設置面積の低減を実現し、配管の作業効率を向上することができる。同時に、圧縮空気は、水滴・異物を除去するフィルタエレメント１２を先に通過するため、水滴・異物がマントル１３に到達することがなく、マントル１３における水滴・異物による目詰まりの発生を低減することができる。

最後に、マントル１３により油分が除去された後、清浄な空気は、中央下通路３０から上方（矢印Ｄで示す）の中央上通路３１に流れ、出口通路３２を介して、図中右上の空気流出口３２から流れ出る（矢印Ｅで示す）。
第１工程と第２工程により、圧縮空気中の水滴・異物・油分は取り除かれて清浄な空気となり、清浄な空気を必要としている機器に対して供給される。

（空気から除去された水滴、異物、油分の排出方法）
第１工程により、外周部に移動した水滴・異物は、ボウル１８の内壁を伝って落下し、バッフル１５の隙間１５ａを介してボウル１８内の底に溜まる。ボウル１８内の底に溜まった水滴・異物は、バッフル１５によりそれより上方へ舞い上がることが防止され、旋回流通路２９に逆流することはない。

次に、第２工程により、マントル１３において油滴化され落下した油分は、空気の供給が行われているとき、圧力差で開閉弁１４は閉じているため、マントル１３の中空部の底位置通路３８に蓄えられる。すなわち、空気の供給が行われているとき、旋回流通路２９に流入した空気は、外側から内側（矢印Ｃで示す）に流れるのみでなく、下方のバッフル１５の隙間１５ａを通過してボウル１８内全体に流れる。これにより、弁体４６を下方から押し上げる空気の圧力が生じる。一方、フィルタエレメント１２とマントル１３を通過した空気は、圧力が低減した状態で中央下通路３０へ流入する。このとき、弁体４６を下から押し上げる空気の圧力により生じる力にバネ２４の付勢力を加えたものの方が、中央下通路３０内の空気の圧力により生じる力より大きいため、バネ２４は伸長した状態で、開閉弁１４は閉弁している。これにより、空気の流れが遮断される。

次に、空気の供給が停止されると、弁体４６を下方から押し上げる空気の圧力により生じる力と、中央下通路３０内の空気の圧力の差はなくなる。そのため、底位置通路３８に蓄えられた油分は、自重によりバネ２４が収縮し、開閉弁１４が開弁状態になることにより、開閉弁１４と油分通路４５を介してボウル１８内の底部に溜まる。すなわち、装置の稼働を停止する毎に、油分は自動的にボウル１８に溜められるため、作業者の作業効率を向上できる。

第１工程と第２工程を経て、ボウル１８内には水滴、異物、油分が混じりあった状態で溜まる。作業者はボウル１８内の水滴等の溜まり具合を確認し、十分に溜まっている場合には手動排出機構２０によりそれらを排出する。手動排出機構２０は、排出流路支持部材４０をねじ込むことにより、排出流路部材４１が上方へ移動して弁体４３が弁座部材４２より離間する。これにより弁体４３と弁座部材４２の間に流路が形成され、水滴等は排出流路支持部材４１内の流路を通って外部へ排出される。

（設置・交換方法）
続いて、エアフィルタ１の設置・交換をする方法について説明する。
作業者は、エアフィルタ１に設置されているインジケータまたは差圧計により、エアフィルタ１の目詰まり状態を判断する。フィルタ通過前と通過後との圧力差が大きいほど、フィルタは空気を通過させず目詰まり状態であると判断される。
フィルタが目詰まり状態であると判断された場合、作業者は、一体化したフィルタエレメント１２とマントル１３を交換する。また、新たに設置する場合には、１台のエアフィルタ１を交換するだけでよい。これにより、従来は同じ外観形状の装置が別々に存在していたため、本来の配置とは逆に配置される恐れがあったが、一体化したフィルタエレメント１２及びマントル１３、又は１台のエアフィルタ１を交換するだけでよいため、正確かつ容易に交換することができ、配管の作業効率性を向上することができる。

以上、説明したように、エアフィルタ１によれば、空気流入口１６、空気流出口１７、空気に含まれる水滴と異物を遠心力によって除去するため空気を旋回流にするルーバ１１、旋回流で除去できなかった異物を除去する中空状のフィルタエレメント１２を有し、フィルタエレメント１２の内周に、油分を除去する中空状のマントル１３が配置されていること、を特徴とするため、空気は装置内を外側から内側へ流れ、フィルタエレメント１２を先に通過し、その後にマントル１３を通過する。これにより、１台の装置で、オイルミストフィルタとエアフィルタの２台の装置の役割を果たすことができる。同時に、空気がフィルタエレメント１２を先に通過するため、異物がマントル１３に到達することがなく、マントル１３における目詰まりの発生を低減することができる。また、設置面積の低減を実現し、配管の作業効率を向上することができる。

さらに、マントル１３の中空部の底位置に、開閉弁１４が設けられていること、開閉弁１４は、空気が供給されているときは閉弁し、空気が供給されていないときは開弁すること、を特徴とするため、空気の供給が行われている時、開閉弁１４は閉弁状態にあるため、空気の流れを止めることができる。一方、空気の供給が停止されると、蓄えられた油分の重みで開閉弁１４が開き、油分は自重により下方に移動する。そのため、装置が稼動を停止している間、自動的に油分を蓄えることができる。
また、円筒部材２１が二重構造であり、円筒部材２１の間に濾材２２が挟まれ、円筒部材２１の内周に油分凝集部材２３が配置されていること、を特徴とするため、マントル１３の強度が確保される。さらに、円筒部材２１は樹脂製であること、を特徴とするため、マントル１３とフィルタエレメント１２が一体化することにより、全体として、強度が確保され、ステンレス板と比較して、コストダウンを実現することができる。

次に、本発明の他の実施の形態について、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
＜第２実施形態＞
（エアフィルタの構成）
図６に、第２実施形態に係るエアフィルタ２の断面図を示す。
本発明の第２実施形態に係るエアフィルタ２は、エアフィルタ１と主な構成は同じである。よって、異なる構成のみ説明する。なお、エアフィルタ２の構成物のうち、エアフィルタ１と同じ構成物であるものは、同じ番号で記載することで、説明を割愛する。また、エアフィルタ２の主な構成の作用は、エアフィルタ１と同じであるため、説明を割愛する。また、装置の設置、交換方法はエアフィルタ１と同じであるため、説明を割愛する。
エアフィルタ２がエアフィルタ１と相違する点は、フィルタエレメント１２の外周下方、すなわち、バッフル１５の外周にメッシュ３６が設けられている点である。メッシュ３６は、線材としての樹脂細線からなり、上下方向に直線状に延びる多数本の樹脂細線と、その樹脂細線に交差する方向に延びる多数本の樹脂細線とを網目状に編み込むことにより構成される。これにより、メッシュ３６は水滴を通しつつ、異物を捕集することができる。

（空気から除去された水滴、異物、油分の排出方法）
第１工程により、外周部に移動した水滴・異物は、ボウル１８の内壁を伝って落下しつつ、メッシュ３６により異物は取り除かれ、水滴のみボウル１８に蓄えられる。続いて第２工程により油分がボウル１８に蓄えられる。第１工程・第２工程によりボウル１８に溜まった水滴・油分を排出機構２０から排出するとき、異物はメッシュ３６によりすでに除去されているため、弁体４３と弁座部材４２の間に挟まる恐れがない。

以上、説明したように、エアフィルタ２によれば、フィルタエレメント１２の外周下方に異物を捕集するメッシュ３６が設けられていること、を特徴とするため、メッシュ３６により異物は捕集されるため、排出機構２０において異物が詰まる恐れがない。よって異物が詰まることによって排出機構２０におけるシール性能が悪化することはなく、水滴等が排出機構２０から漏れることを防止できる。

＜第３実施形態＞
（エアフィルタの構成）
図７に、第３実施形態に係るエアフィルタ３の断面図を示す。
本発明の第３実施形態に係るエアフィルタ３は、エアフィルタ１と主な構成は同じである。よって、異なる構成のみ説明する。なお、エアフィルタ３の構成物のうち、エアフィルタ１と同じ構成物であるものは、同じ番号で記載することで、説明を割愛する。また、エアフィルタ３の主な構成の作用は、エアフィルタ１と同じであるため、説明を割愛する。また、装置の設置、交換方法はエアフィルタ１と同じであるため、説明を割愛する。
エアフィルタ３がエアフィルタ１と相違する主な点は、除去された水滴、異物、油分を貯蔵する構成である。
まず、水滴、異物を貯蔵する構造として、フィルタエレメント１２の下方にバッフル１５が配置され、バッフル１５の外周には隙間１５aが設けられている。バッフル１５の下方には、水滴を貯蔵する円環状の水貯蔵部３７が設けられている。旋回流通路２９と水貯蔵部３７は、隙間１５aを介して連通している。水貯蔵部３７の下面には水を排出するための水排出機構３５が設けられている。

次に、油分を貯蔵する構造として、バッフル１５の内部にマントル１３により除去された油分が通過する油分通路３９が形成されている。フィルタエレメント１２の下方には油分を貯蔵する油貯蔵部３３が設けられている。中央下通路３０と油貯蔵部３３は油分通路３９を介して連通している。油貯蔵部３３の上端部外側とバッフル１５の間には、空気が漏れることを防止するためのＯリング４７が装着されている。油貯蔵部３３の下面には、油分を排出するための油排出機構３４が設けられている。

（空気から除去された水滴、異物、油分の排出方法）
第１工程により、外周部に移動した水滴・異物は、ボウル１８の内壁を伝って落下し、バッフル１５の隙間１５aを介して水貯蔵部３７に溜まる。次に、第２工程により、マントル１３において油滴化され落下する油分は、油分通路３９を通って油貯蔵部３３に蓄えられる。第１工程、第２工程を経て、除去された水滴、異物、油分のうち、水滴・異物は水貯蔵部３７に、油分は油貯蔵部３３に蓄えられ、それぞれ水排出機構３５と油排出機構３４から別々に排出することができる。このとき、油のみ産業廃棄物として効率よく処理することができるため、水滴、異物、油分が混じりあった状態で廃棄するよりもコストを低減することができる。

＜第４実施形態＞
（エアフィルタの構成）
図８に、第４実施形態に係るエアフィルタ４の断面図を示す。
本発明の第４実施形態に係るエアフィルタ４は、エアフィルタ３と主な構成は同じである。よって、異なる構成のみ説明する。なお、エアフィルタ４の構成物のうち、エアフィルタ３と同じ構成物であるものは、同じ番号で記載することで、説明を割愛する。また、エアフィルタ４の主な構成の作用は、エアフィルタ３と同じであるため、説明を割愛する。また、装置の設置、交換方法はエアフィルタ１と同じであるため、説明を割愛する。
エアフィルタ４がエアフィルタ３と相違する点は、フィルタエレメント１２の外周下方、すなわち、バッフル１５の外周にメッシュ３６が設けられている点である。すなわち、フィルタエレメント１２の下方にバッフル１５が配置され、バッフル１５の外周にはメッシュ３６が設けられている。

以上、説明したように、エアフィルタ３及びエアフィルタ４によれば、フィルタエレメント１２の下方に水貯蔵部３７と油貯蔵部３３が設けられていること、を特徴とするため、油と水とを別々に蓄えることができる。そのため、油と水とを別々に処理をすることができるため、コストダウンを実現することができる。

なお、本形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、エアフィルタ１では、手動排出機構２０を用いているが、水滴等が一定量貯まったときに、ボウルに内蔵されている自動排出弁が開く自動排出機構を用いても良いし、空気圧を消費するときの圧力変化を利用して、排出弁を断続的に開閉する差圧排出機構を用いても良い。

１、２、３、４ エアフィルタ
１１ ルーバ
１２ フィルタエレメント
１３ マントル
１４ 開閉弁
１５ バッフル
１６ 空気流入口
１７ 空気流出口
１８ ボウル
２０ 手動排出機構
２１ 円筒部材
２２ 濾材
２３ 油分凝集部材
３３ 油貯蔵部
３４ 油排出機構
３５ 水排出機構
３６ メッシュ
３７ 水貯蔵部

Claims (5)

1. 空気流入口、空気流出口、空気に含まれる水滴と異物を遠心力によって除去するため空気を旋回流にするルーバ、前記旋回流で除去できなかった異物を除去する中空状のフィルタエレメントを有し、
   前記フィルタエレメントの内周に、油分を除去する中空状のマントルが配置されていること、
   前記フィルタエレメントの下方に貯蔵した水滴と異物が吹き上がることを防止するバッフルと、
   前記バッフルの下方に前記旋回流によって除去した水滴と異物を貯蔵するボウルと、
   前記ボウルの下面に貯蔵した水滴と異物を排出する排出機構とを有すること、
   前記マントルの中空部の底位置に、開閉弁が設けられていること、
   前記開閉弁は、空気が供給されているときは閉弁し、空気が供給されていないときは開弁すること、
   を特徴とするエアフィルタ。
2. 請求項１に記載するエアフィルタにおいて、
   前記フィルタエレメントの下方に水貯蔵部と油貯蔵部が設けられていること、
   を特徴とするエアフィルタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載するエアフィルタにおいて、
   前記バッフルの外周に前記異物を捕集するメッシュが設けられていること、
   を特徴とするエアフィルタ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載するエアフィルタにおいて、
   前記マントルは、円筒部材が二重構造であり、前記円筒部材の間に濾材が挟まれ、前記円筒部材の内周に油分凝集部材が配置されていること、
   を特徴とするエアフィルタ。
5. 請求項４に記載するエアフィルタにおいて、
   前記円筒部材は樹脂製であること、
   を特徴とするエアフィルタ。

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