JP7197937B1

JP7197937B1 - 分離装置

Info

Publication number: JP7197937B1
Application number: JP2021199276A
Authority: JP
Inventors: 弘幸福井
Original assignee: 株式会社フクハラ
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2022-12-28
Anticipated expiration: 2041-12-08
Also published as: EP4218987A1; EP4218987A4; US20240042365A1; CN116583341A; JP2023084898A; EP4218987B1; WO2023105956A1

Abstract

【課題】オイル除去部材を適正なタイミングで交換することのできる分離装置を提供することである。【解決手段】流入口１２及び流出口１３を有するケース１１と、ケース１１内に収容され、通過する圧縮空気からオイルを分離除去するオイル除去部材３０と、を有し、流入口１２からケース１１内に流入した圧縮空気が、オイル除去部材３０を通って、流出口１３から流出するようにした、分離除去装置１０であって、オイル除去部材３０を通る圧縮空気中に含まれるオイルの量に応じた指示を行うオイル検知器２０を有する、構成となる。【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮空気からオイルを分離除去する分離装置に関する。

エアガンやエアシリンダ等の空圧機器が接続される圧縮空気回路には、その回路中を流れる圧縮空気からオイル分を分離除去する分離装置が設けられる（例えば、特許文献１）。このような分離装置が設けられた圧縮空気回路では、オイル分の除去された清浄な圧縮空気を空圧機器に供給することができ、長期にわたって空圧機器を正常に動作させることができる。

圧縮空気回路に設けられるこの種の分離装置は、流入口及び流出口（排気口）が設けられたケース（中空筒体）内に圧縮空気からオイルを分離除去するオイル除去部材（例えば、オイルの吸着材）が充填された構造となっている。そして、流入口からケースに流入する圧縮空気中のオイルがオイル除去部材により除去され、そのオイルの除去された圧縮空気が流出口から流出する。

特開２０１５－２０１１２号公報

上述した構造の分離装置では、その分離装置を使用している時間とともにオイル除去部材、例えば、吸着剤のオイル除去性能（吸着性能）が低下する。このため、適当なタイミングで吸着材を交換する必要がる。従来の分離装置では、吸着材の実際のオイル除去性能に関わらず、一定時間毎にその吸着材を交換するようにしている。

しかしながら、分離装置に収容された吸着材のオイル除去性能は、その分離装置が設けられた圧縮空気回路に接続される空圧機器の使用状況等に基づいた当該分離装置における圧縮空気の通過状況や、圧縮空気そのものに含まれるオイルの量に応じて変化する。このため、吸収剤を単に一定時間ごとに交換することにしていると、十分なオイル除去ができない吸着材を使用しつづけたり、まだ許容できるオイル除去性能があるにもかかわらず、吸着材を交換してしまったりするなど、吸着材の交換が必ずしも適正に行われているものではなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、オイル除去部材を適正なタイミングで交換することのできる分離装置を提供するものである。

本発明に係る分離装置は、流入口及び流出口を有するケースと、前記ケース内に収容され、通過する圧縮空気からオイルを分離除去するオイル除去部材と、を有し、前記流入口から前記ケース内に流入した圧縮空気が、前記オイル除去部材を通って、前記流出口から流出するようにした、分離除去装置であって、前記ケース内の前記オイル除去部材内に先端が位置するようにして延びるパイプと、細長形状であって、通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量に応じた指示を行う検知管と、流路が形成され、前記パイプと当該流路とが連通するように前記ケースに固定されるとともに、前記オイル除去部材から前記パイプ及び前記流路を通る圧縮空気が前記検知管に導かれるように、当該検知管を着脱自在に保持する保持部材と、を有する構成となる。

このような構成により、流入口からケース内に流入する圧縮空気がオイル除去部材を通過して流出口から流出するように分離装置が使用されている状況において、ケース内のオイル除去部材を流れる圧縮空気の一部がパイプに導入され、そのパイプに導入された圧縮空気が保持部材の流路を通って当該保持部材に保持された検知管に導かれる。検知管に導かれた圧縮空気が当該検知管を通過する際に、検知管はその通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量に応じた指示を行う。検知管の指示に応じて、オイル除去部材のオイルの除去性能を判断することができる。具体的には、圧縮空気中に含まれる比較的多いオイルの量に応じた検知管の指示から、オイル除去部材のオイル除去性能の低下の程度が比較的大きいと判断することができる。一方、圧縮空気中に含まれる比較的少ないオイルの量に応じた検知管の指示から、オイル除去部材のオイル除去性能の低下の程度が比較的小さいと判断することができる。

本発明に係る分離装置において、前記保持部材は、前記流路の開閉を行うバルブ機構を有する、構成とすることができる。

バルブ機構によって保持部材の流路を閉にした状態で、保持部材に検知管を保持させること（交換すること）ができる。保持部材に検知管が保持された後（交換した後）、バルブ機構によって保持部材の流路が開状態にされると、検知管は通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量に応じた指示を行い得る。

本発明に係る分離装置において、前記保持部材は、前記検知管の一端部を着脱自在に保持する検知管ホルダと、前記検知管ホルダと前記パイプを連結する連結ブロックと、を有する構成とすることができる。

このような構成により、細長形状の検知管の一端を検知管ホルダに保持させた状態で、パイプに導入されたオイル除去部材からの圧縮空気が連結ブロックの流路を通って検知管ホルダに保持された検知管に導かれる。

本発明に係る分離装置において、前記オイル検知器は、一端部において前記検知管ホルダに着脱自在に結合し、他端部に通孔が形成され、前記検知管を外部から見得る状態で覆う検知管カバーを有する、構成とすることができる。

このような構成により、検知管ホルダに一端が保持された検知管は、外部から見得る状態で検知管カバーによって保護され得る。そして、検知管カバーで覆われる検知管を通過して当該検知管カバーの通孔から外部に抜けていく圧縮空気の流れが形成され得る。検知管カバーを検知管ホルダから外すことにより、検知管ホルダに保持された検知管を交換することができる。

本発明に係る分離装置において、前記流出口は、前記ケースの高さ方向において前記流入口より上方に位置し、前記パイプは前記ケースの高さ方向に延び、当該パイプの先端が前記ケースの高さ方向において前記流入口と前記流出口との間に位置する、構成とすることができる。

このような構成により、流入口からケース内に流入してオイル除去部材内を前記流入口より上方の流出口に向けて進む圧縮空気の一部がパイプに導入され、そのパイプに導入されて更に上方に進む圧縮空気が保持部材の流路を通って当該保持部材に保持された検知管に導かれる。

本発明に係る分離装置において、前記流出口は、前記ケースの上端部に設けられた、構成とすることができる。

このような構成により、流入口からケース内に流入してオイル除去部材内を当該ケースの上端部に設けられた流出口に向けて進む圧縮空気の一部がパイプに導入される。

本発明に係る分離装置において、前記流入口は、前記ケースの下端部に設けられた、構成とすることができる。

このような構成により、ケースの下端部に設けられた流入口から当該ケース内に流入してオイル除去部材内を上方の流出口に向けて進む圧縮空気の一部がパイプに導入される。

本発明に係る分離装置によれば、検知管の指示に応じて、オイル除去部材のオイル除去性能を判断することができるので、そのオイル除去部材を適正なタイミングで交換することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る分離装置の外観を示す斜視図である。図２は、図１における領域Ｅを拡大して示すとともに一部を分解して示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る分離装置を示す断面図である。図４は、分離装置に用いられるオイル検知器を示す断面図である。図５は、オイル検知器に用いられる検知管を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一態様に係る分離装置は、図１～図３に示すように構成される。なお、図１は、分離装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１における領域Ｅを拡大して示すとともに一部を分解して示す斜視図であり、図３は、分離装置を示す断面図である。

図１～図３において、分離装置１０はケース１１を有する。ケース１１は、筒状のケース本体１１ａ、ケース本体１１ａの上面をふさぐ上蓋１１ｂ、ケース本体１１ａの下面をふさぐ下蓋１１ｃ、及び下蓋１１ｃに固定された脚部１１ｃを備えている。上蓋１１ｂ（ケース１１の上端部）には、ケース本体１１ａ内からつながる流出口１３が設けられ、下蓋１１ｂ（ケース１１の下端部）には、ケース本体１１ａ内につながる流入口１２が設けられている。

ケース本体１１ａ内には、通過する圧縮空気中のオイルを吸着して当該圧縮空気からオイルを分離除去する吸着材３０（オイル除去部材：例えば、ポリプロピレンファイバ）が充填されている。そして、分離装置１０は、下端部の流入口１２からケース本体１１ａに流入した圧縮空気が吸着材３０を通って上端部の流出口１３から流出するように、圧縮空気回路（不図示）に接続される。

分離装置１０は、吸着材３０を通る圧縮空気に含まれるオイルの量に応じた指示を行うオイル検知器２０を有している。オイル検知器２０は、パイプ２２、保持部材２５及び検知管２１が直列的に縦方向（高さ方向）に延びるように結合された構造となっている。パイプ２２の先端は、ケース１０の高さ方向において流入口１２と流出口１３との間、即ち、ケース本体１０ａに充填された吸着材３０内の高さ方向の所定位置に位置付けられている。

更に、図２及び図３とともに図４を参照するに、オイル検知器２０の保持部材２５は、検知管２１の一端部を着脱自在に保持する検知管ホルダ２４と、ケース１０の上蓋１０ｂに固定された連結ブロック２３とを有している。連結ブロック２３は、ケース本体１０ａ（吸着材３０）中を延びるパイプ２２と検知管ホルダ２４とを連結する。連結ブロック２３及び検知管ホルダ２４にて構成される保持部材２５には、それら全体を通して延びる流路２５ａが形成されている。流路２５ａは、パイプ２２に連通し、パイプ２２を通る圧縮空気を検知管ホルダ２４に保持された検知管２１に導く。流路２５ａの検知管ホルダ２４に形成された部分には、適量の圧縮空気を検知管２１に導くための細路２４ａが含まれている。検知管ホルダ２４の検知管２１の一端部を保持する部分には気密性を保持するためのＯ‐リング２８が設けられている。

保持部材２５の連結ブロック２３には、流路２５ａを開閉するバルブ機構（不図示）が設けられている。バルブ機構はレバー２６の操作に応じて流路２５ａの開閉を行う。オイル検知器２０は、更に、検知管ホルダ２４に保持された検知管２１を外部から見得る状態で覆う検知管カバー２７を有している。検知管カバー２７は、検知管ホルダ２４に着脱自在に結合する接続部２７ａと、透明材料（ガラス、樹脂等）にて形成された筒体２７ｂと、先端面に通孔２７ｄが形成されたキャップ２７ｃとが、それぞれの長さ方向に直列的に連結した構造となっている。

細長形状の検知管２１は、図５に示すような外観を有し、管内を通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量に応じた指示を行う。この検知管２１として、例えば、エアテック社製の「Ｎｏ．１０９ＡＤ」を使用することができる。図５において、検知管２１の周面には内部を通過する圧縮空気中のオイルの量（0.2、0.5、1.0、3.0、5.0 mg/m³）を表す目盛り２１ａ（数値）が付されている。検知管２１内には通過する圧縮空気中に含まれるオイルによって変色する試薬が含まれており、変色によって生じた異なる色の境界に対応する目盛り２１ａの数値が圧縮空気中に含まれるオイルの量を指示（表す）する。通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量が多くなるほど、変色した領域が圧縮空気の流れＦの下流側に延びて、異なる色の境界が目盛り２１ａのより大きい数値（より多いオイルの量を指示）に対応するようになる。

上述したような構造の分離装置１０は、通常、レバー２６によって保持部材２５（連結ブロック２３、検知管ホルダ２４）の流路２５ａが閉鎖された状態にある。この状態で、圧縮空気回路を流れて流入口１２からケース本体１０ａに流入する圧縮空気は、吸着材３０を通過して流出口１３から流出する。圧縮空気が吸着材３０を通過する際に当該圧縮空気中のオイル分が吸着材３０に吸着して除去される。その結果、オイル分が除去された清浄な圧縮空気が流出口１３から圧縮空気回路内に流出していく。

吸着材３０のオイルの吸着性能（オイルの除去性能）について判断する場合、レバー２６によって保持部材２５（連結ブロック２３、検知管ホルダ２４）の流路２５ａが開放される。この状態で、流入口１２からケース本体１０ａに流入する圧縮空気は、吸着材３０を通過して流出口１３から流出するとともに、吸着材３０を通過する圧縮空気の一部がオイル検知器２０に導入される。具体的には、吸着材３０を通過する圧縮空気の一部がパイプ２２に導入され、パイプ２２に導入された圧縮空気が保持部材２５（連結ブロック２３、検知管ホルダ２４）の流路２５ａを通って保持部材２５（検知管ホルダ２４）に保持された検知管２１に導かれる。そして、検知管２１を通って検知管カバー２７（キャップ２７）の通孔２７ｄから抜ける圧縮空気の流れＦ（図４、図５参照）が形成される。

このように検知管２１を通って検知管カバー２７の通孔２７ｃから抜ける圧縮空気の流れＦが形成される状態を所定時間（例えば、約２０分～約４０分）継続させる。そして、検知管２１においては、当該検知管２１を通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量、即ち、吸着材３０を通過する圧縮空気中のオイルの量に応じた長さの領域が変色する。そして、検知器２１の変色によって生じる異なる色の境界に対応した目盛り２１ａの数値が、吸着材３０を通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量を表すものとして指示される。分離装置１０の利用者は、検知管カバー２７の筒体２７ｂの周面を通して、検知管２１における異なる色の境界に対応した目盛り２１ａの数値を視認することができる。

分離装置１０の利用者は、検知管２１における異なる色の境界に対応した目盛り２１ａの数値に基づいて、吸着材３０の吸着性能（オイルの除去性能）を判断することができる。その数値が小さい場合、即ち、吸着材３０を通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量が少ない場合、吸着材３０によって適正にオイルが除去されているとして、吸着材３０の吸着性能（オイル除去性能）の低下の程度は小さい（または、吸着性能が低下していない）と判断することができる。一方、その数値が大きい場合、即ち、吸着材３０を通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量が多い場合、吸着材３０によってオイルが適正に除去されていないとして、吸着材３０の吸着性能（オイル除去性能）の低下の程度が大きいと判断することができる。

検知管２１によって指示される目盛り２１ａの数値が所定値を超えた場合（吸着材３０の吸着性能が限界を超えて低下した場合）、検知管カバー２７を検知管ホルダ２４から外して検知管２１を露出させ、検知管ホルダ２４に保持されたその検知管２１を交換することができる。

上述した分離装置１０によれば、検知管２１が指示する目盛り２１ａの数値に応じて吸着材３０（オイル除去部材）の吸着性能（オイル除去性能）を判断することができるので、その吸着材３０を適正なタイミングで交換することができる。

また、オイル検知器２０のパイプ２２の先端が、ケース１１の高さ方向（縦方向）において、下端部に設けられた流入口１２と上端部に設けられた流出口１３との間、即ち、ケース１１内の吸着材３０内の高さ方向（縦方向）における所定位置に位置付けられている。このため、通常、下端からオイルが浸漬される吸着材３０の上端までオイルが浸漬される前に、吸着材３０中を通過する圧縮空気に含まれるオイルの量に基づいてその吸着性能を判断することができる。よって、比較的早いタイミングで吸着材３０の交換時期を判断することができる。

なお、流入口１２及び流出口１３の位置は、前述したもの（図１、図３参照）に限定されず、流出口１３は、ケース１１の高さ方向において流入口１２より上方に位置していればよい。この場合、パイプ２２の先端は、ケース１０の高さ方向において流入口１２と流出口１３との間に位置付けられる。

また、オイル検知器２０の構造は、前述したもの（図２～図４参照）に限定されない。オイル検知器２０は、少なくとも、パイプ２２、検知管２１、及び保持部材２５によって構成されるものであればよい。そして、保持部材２５は、連結ブロック２３及び検知管ホルダ２４を備えた構造のものに限定されず、流路２５ａが形成され、パイプ２２と流路２５ａとが連通するようにケース１０（上蓋１０ｂ）に固定されるとともに、吸着材３０からパイプ２２及び流路２５ａを通る圧縮空気が検知管２１に導かれるように、検知管２１を着脱自在に保持する構造であればよい。

また、吸着材３０をオイル除去部材として用いたが、オイル除去部材は、それに限定されず、圧縮空気中に含まれるオイルを分離除去できるものであればよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、実施の形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

本発明は、オイル除去部材を適正なタイミングで交換することのできるという効果を有し、圧縮空気からオイルを分離除去する分離装置として有用である。

１０分離装置
１１ケース
１１ａケース本体
１１ｂ上蓋
１１ｃ下蓋
１１ｄ脚部
１２流入口
１３流出口
２０オイル検知器
２１検知管
２１ａ指示部
２２パイプ
２３連結ブロック
２４検知管ホルダ
２４ａオリフィス
２５保持部材
２５ｂ流路
２６レバー
２７検知管カバー
２７ａ接続部
２７ｂ筒体
２７ｃキャップ
２７ｄ通孔
２８Ｏ－リング
３０吸着材（オイル除去部材）

Claims

流入口及び流出口を有するケースと、
前記ケース内に収容され、通過する圧縮空気からオイルを分離除去するオイル除去部材と、を有し、
前記流入口から前記ケース内に流入した圧縮空気が、前記オイル除去部材を通って、前記流出口から流出するようにした、分離除去装置であって、
前記ケース内の前記オイル除去部材内に先端が位置するようにして延びるパイプと、
細長形状であって、通過する圧縮空気中に含まれるオイルの量に応じた指示を行う検知管と、
流路が形成され、前記パイプと当該流路とが連通するように前記ケースに固定されるとともに、前記オイル除去部材から前記パイプ及び前記流路を通る圧縮空気が前記検知管に導かれるように、当該検知管を着脱自在に保持する保持部材と、を有する分離装置。
前記保持部材は、
前記流路の開閉を行うバルブ機構を有する、請求項１記載の分離装置。
前記保持部材は、
前記検知管の一端部を着脱自在に保持する検知管ホルダと、
前記検知管ホルダと前記パイプを連結する連結ブロックと、を有する請求項１または２
記載の分離装置。
一端部において前記検知管ホルダに着脱自在に結合し、他端部に通孔が形成され、前記検知管を外部から見得る状態で覆う検知管カバーを有する、請求項３記載の分離装置。
前記流出口は、前記ケースの高さ方向において前記流入口より上方に位置し、
前記パイプは前記ケースの高さ方向に延び、当該パイプの先端が前記ケースの高さ方向において前記流入口と前記流出口との間に位置する、請求項１乃至４のいずれかに記載の分離装置。
前記流出口は、前記ケースの上端部に設けられた、請求項５記載の分離装置。
前記流入口は、前記ケースの下端部に設けられた、請求項５または６記載の分離装置。