JPH01189308A - 流体濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に取替え可能なカートリッジをもつディー
ゼルエンジン燃料フィルタに用いて好適の流体濾過装置
に関するものであるが、これに限られるものではない。

〔従来の技術〕

フィルタにおけるカートリッジ型の取替え可能な濾過部
品は、濾過体の交換が容易に行えるため広く使用されて
いる。なかんずく、回して取付けるタイプ（回転取付は
型）のフィルタ・カートリッジは、交換の際に単にねじ
込み、ねじ戻すだけで着脱できるので、最も多く使用さ
れている。

かつて、上方から挿入して取付けるタイプ（上方装着型
）のカートリッジをもつフィルタは、フィルタ・ハウジ
ングと濾過部品を通常分解可能な３つの部分、すなわち
、使い捨ての濾過部品（力　　　　−一トリッジ）とフ
ィルタ・ハウジングとフィルタ・カバー組立体とに分割
するように設計していた。

このように分割すると、頑丈で恒久的なフィルタ・ハウ
ジングを作ることができると共に、取替える部品及びコ
ストを極めて少なくすることができた。

その後、分解不能なフィルタ・ハウジングと濾過部品の
結合体（一般に使い捨て）を含む回転取付は型のフィル
タ・カートリッジが、使い捨てにできないカバー（又は
ヘッド）組立体と共に開発された。このような回転取付
は型カートリッジ部品は、最初ハウジング・濾過部品結
合体を取替えることで部品の取替えに便利であったが、
次第に末端の使用者が負担する取替え部品の費用が増加
してきた。これらはまた、上方装着構造としても普通の
ものより不便であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

代表的な上方装着型カートリッジをもつフィルタにおけ
る濾過部品の交°換の際は、カートリッジの下方からハ
ウジングの排液を行う必要があった。

それから、カバー組立体と濾過部品とを２つの別々の操
作でハウジングから取外していた。これは、時間を要す
るばかりでなく、濾過部品が通常流体中に沈んでおりこ
れを手で流体に触れることなく引出すことができないの
で、不便であった。

代表的な上方装着・回転取付は型フィルタの部品の取替
えでは、濾過部品とハウジングの結合体から流体を完全
に排出した後、ねじを回してこれをカバー組立体から外
し、流体がこぼれないようにしなければならなかった。

したがって、ハウジングから完全に排液するためしばし
ば相当な時間待つ必要があった。回転取付は型カートリ
ッジ部品の取替えは、濾過部品とハウジングが一体であ
り両方とも使い捨てにしなければならないので、類似の
カートリッジ部品の取替えより高くついていた。

このように、上方装着型の部品に適用された従来の回転
取付は思想は、カートリッジ部品についての部品取替え
の便利さを余り改善せず、取替え部品のコストばかり増
大させた。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明は、上述
の問題点を解決するため、請求項１及び７に記載したよ
うな基本構成の流体濾過装置を提案するものである。

請求項１及び７に記載したような上方装着型の装置にす
れば、回転により容易に着脱でき、カートリッジ部品の
取出しに伴う多くの操作や汚れ及び以前に提案された回
転取付は型部品の取替えに伴う高いコストを回避するこ
とができる。

回転取付は型カバー・カートリッジ結合体を有する上方
装着型フィルタにおいては、カバーを安く作ることがで
き、部品取替えの際濾過部品と一緒に使い捨てにできる
。

フィルタ・ハウジングは、一般に、車のパネル等にボル
トで垂直に固定し出入口を設けてハウジング内を流体が
流れるようにしている。中央の直立管は、ハウジング内
の最上部近くの位置からハウジングの外部へ流体を送出
するための流路の一部をなすが、この点については他の
構造を使用することもできる。一般的には、ハウジング
の開放上端にねじを切りこれにカバー・カートリッジ結
合体をねじ込むようにする。

カートリッジは、濾過体を支える有孔中央パイプをもつ
全く通常の環状濾過体と同じ形状をしており、濾過体と
該中央パイプを載せ接着用プラスチックによって一体に
固着するための底端キャップを有する。この底端キャッ
プは中央開口とその位置に環状密封体を有し、該密封体
は、カートリッジをフィルタ・ハウジング内に挿入する
とき直立管の外周上を摺動する。カバーはハウジングの
開放上端に対向し外ねじが切られた下向きのフランジを
有し、これをハウジングの開放上端に係合して閉じる。

この目的のために、弾性ゴムの密封体を用いる。カバー
に、濾過体及び中央パイプを固着用プラスチックにより
所定位置に配設保持する中央凹部を設けて、濾過体とカ
バーを一体化するようにしてもよい。また、カバーはガ
ラス入りナイロンで作るのがよく、これは、濾過体の支
持及びハウジング端部の閉塞用として比較的強く且つ安
価である。通気及び（又は）充填用として、中にねじ付
きの栓がある中央通気孔をカバーに設けるのが普通であ
る。フィルタ・ハウジングは、一体構造か又は下部に着
脱可能なコツプ状受は皿をもつ構造としてもよい。どち
らの構造にせよ、ハウジングの下部に手動又は自動の排
液弁を設けることができる。

上述のような構成により、部品の取替えを要する際、カ
バー・カートリッジ結合体を手でねじを回すという一操
作で取外すことができる。カバー部分自体は外面が流体
内に沈んでいないので、上記の操作は流体に触れないで
行いうる。また、カバー・カートリッジ結合体を再びハ
ウジングにねじ込むとき、ハウジング内に残った流体が
新しい濾過部品で濾過されないように、装置の排液を行
うのが望ましい。こうすると、燃料の浪費やこぼれを回
避すると共に、従来の上方装着回転取付は型の装置に要
した排液時間が減少する。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例を示す立面図であり、第
２図は第１図の２−２線に沿う垂直断面図である。

これらの図に示すように、燃料濾過装置の燃料フィルタ
（１０）は長い筒状ハウジング（１１）を有し、その開
放上端（１４）に内ねじ（１２）が切っである。ハウジ
ング（１１）の中間側面に側方ボス（１５）があり、こ
のボスにはまた、ディーゼル・エンジンなどの装置に隣
接する静止体に上記フィルタ（１０）を取付けるボルト
をねじ込む複数のねじ孔（１６）がある。

ハウジング（１１）は一般に筒状の直径がやや小さい下
端部（１８）を有し、この下端部には、燃料フィルタ（
１０）を通過する燃料から分離された汚染物質を溜める
通常のコツプ状の受は皿（１９）をねじ込む同様な内ね
じが切っである。受は皿（１９）の上端には外ねじが切
ってあり、これをハウジング（１１）の下端部（１８）
にねじ込むに当たり、０リング弾性ゴム密封体（２０）
を挟んで密封する。

ハウジング（１１）には更に、上端近くにハウジング（
１１）内に流体を入れるねじ付き取入口（２２）があり
、底部近くに該流体の取出口（２４）がある。内部の水
平な隔壁（２５）は、ハウジングの上部とこれより直径
が小さい下端部（１８）とを仕切っており、また、内ね
じが切られ直立管（２７）をねじ込む中央開口（２６）
をもつ垂直ボス・ハウジングを有する。直立管（２７）
は、水平な隔壁（２５）からハウジング（１１）の開放
上端（１４）に近い上方自由端（２８）まで伸びる長い
管である。直立管（２７）は、ハウジング内に垂直に立
っており、そのほぼ中心軸上に位置する。

直立管（２７）の下端は取出口（２４）に連通し、取出
口（２４）はハウジング（１１）の隔壁（２５）の下方
で横に伸びる導管と結合する。ハウジング（１１）は、
通常鋳造アルミニウム・ハウジングで、機械加工により
取入口（２２）　、取出口（２４）及び中央開口（２６
）が作られ、これらは、直立管（２７）と共に取入口（
２２）から取出口（２４）に至ハウジング（１１）内の
流体通路を形成する。受は皿（１９）は、通常タイプの
ものでよく、ポリカーボネート等より成る透視可能なプ
ラスチックのコツプ状の皿をもち、その下部に排液弁（
３０）を有する。受は皿（１９）は、排液弁（３０）に
より内容物を排出するほか、ねじ戻してこれをハウジン
グ（１１）から取外し、その中の汚染物質を除去するこ
とができる。

燃料フィルタ（１０）は更にカバー・カートリッジ結合
体（３２）を有し、該結合体は交換可能のフィルタ部品
となっている。カバー・カートリッジ部（３６）とを有
し、燃料フィルタ（１０）の１つの一体部品として取り
扱い易い特徴がある。カートリッジ（３６）は通常の有
孔中央パイプ（３８）を有し、その周りに１層以上の濾
過体（３９）が環状に配設される。更に、その周囲を１
枚以上の紙のような材料で濾過体（３９）の軸方向のほ
ぼ全長又は一部分を被うようにしてもよい。一般に環形
の板状底端キャップ（４０）は、濾過体（３９）の下端
に隣接して配設され、プラスチック（４２）の層により
濾過体（３９）及び中央パイプ（３８）に固着される。

濾過体（３９）の上端は、同様にプラスチック（４４）
の層によってカバー（３５）の下側に固着され、該プラ
スチックは濾過体（３９）とカバー（３５）の下側に、
濾過体（３９）と中央パイプ（２８）をプラスチック（
４４）の注入前に位置させる凹部（４５）を設ける。カ
バー（３５）の中央ボスに通気孔（４８）が設けられ、
これは、平常時ねし付き栓によって塞がれ、フィルタの
ハウジング（１１）の内部の通気又は充填用に使用され
る。カバー（３５）には更に、その周縁に外ねじのある
下向きフランジ（４９）があり、これをハウジング（１
１）の開放上端（１４）にねじ込むようになっている。

カートリッジ（３６）の底端キャップ（４０）には中央
開口（５０）があり、そｂ中に弾性ゴムの環状密封体（
５１）を配し、カートリッジ（３６）の下端を密封する
ため、これを中央の直立管（２７）の周縁の上に摺動嵌
合させる。

カバー・カートリッジ結合体（３２）は、ハウジング（
１１）とのねじを戻し、環状密封体（５１）を直立管（
２７）の自由端（２８）の方向に摺動させながら軸方向
に引出すことによりハウジング（１１）から取外し、カ
バー・カートリッジ結合体（３２）を取替えてこれをハ
ウジング（１１）内の同じ位置にねじ込み、密封状態で
ハウジングに装着しうることが判るであろう。その際、
カバー・カートリッジ結合体（３２）の外周縁にＯリン
グ密封体（５２）を保持し、ハウジング（１１）と効果
的に密封係合させるのがよい。

カバー・カートリッジ結合体（３２）はまた、ハウジン
グ（１１）内に入れた流体に物理的に接触することなく
、或いはハウジング（１１）から流体を前もって排出す
ることなく、ハウジング（１１）に対して出し入れでき
ることが判るであろう。更に、カートリッジ（３６）の
下端を直立管（２７）と密封係合させ、濾過体（３９）
の外周縁をハウジング（１１）の内側に近接して配置し
、カートリッジ（３６）をハウジング（１１）内の適切
な位置に置くと、ハウジング周辺に取入口（２２）から
流体燃料を受入れる環状燃料室が形成される。流体は、
濾過体（３９）及び有孔中央パイプ（３８）を通過した
のち、直立管（２７）を通って取出口（２４）に至り、
燃料装置の遠隔部へと送られる。

第３図は、本発明の第２の実施例を示す垂直断面図であ
る。この実施例では、燃料フィルタ（５３）はハウジン
グ（５４）及びカバー・カートリッジ結合体（５５）を
有する。カバー・カートリッジ結合体（５５）はカバー
（５６）とカートリッジ（５８）を有し、カートリッジ
（５８）は上述したものと同様な環状濾過体（５９）を
有する。カートリッジ（５８）は更に、垂直な有孔中央
パイプ（６０）及び底端キャップ（６１）を有し、該底
端キャップは中央に開口をもつ円板であり、該中央開口
の周りに弾性ゴムの環状密封体（６３）を設ける。濾過
体（５９）、中央パイプ（６０）及び底端キャップ（６
１）は、沈着したプラスチック（６５）によって一体的
に結合する。同様に、カートリッジ（５８）は、カバー
（５６）の下側の凹部（６８）に配したプラスチ・７り
（６６）の層によりカバー（５６）に固着する。凹部（
６８）は、下方に向いた２つの同軸環状フランジ（６９
）。

（７０）の間に作る。こうすると、ハウジング（５４）
に対し一体に出し入れしうる強固な構造となる。カバー
（５６）はまた外ねじが切られた外周フランジ（７２）
を有し、第１及び第２図の例で述べたと同様に、これを
ハウジング（５４）の開放上端にねじ込むことができる
。

ハウジング（５４）は、長い薄壁をもつ円筒ハウジング
を有する一体構造のものであり、内ねじが切られた開放
上端（７３）　、閉塞された丸い下端（７５）　。

横方向の取入口（７６）及びハウジングの底部近くに配
された取出口（７７）を有する。取出口（７７）は垂直
に立ち上がる内部ボス（７８）と連通し、該ボスは垂直
方向の中央孔を有し、これに中央の直立管（７９）を摩
擦嵌入して支持する。直立管（７９）は、下端がボス（
７８）内に嵌入され、自由端（８０）がハウジング（５
４）の開放上端近くの中央にカバー（５６）に近接して
配置された管状構造のものである。

パンケーキ状で中央に孔をもつ加熱体（８２）を設け、
これを中央ボス（７８）の上に載せ、この加熱体を通っ
て流体が取入口（７６）から濾過体（５９）の外周の方
へ流れるようにする。加熱体（８２）と取入口（７６）
の間にサーモスタット（８４）を介挿し、これにより、
ハウジング（５４）内の流体の温度を監視して加熱体（
８２）の加熱度を制御する。流体は、取入口（７６）か
らサーモスタッ）　（８４）の入口（９１）及び加熱体
（８２）の出口（９２）を通り、濾過体（５９）及び直
立管（７９）を経て取出口（７７）へ流れる。ハウジン
グ（５４）の底部のねし孔に排液栓（８５）を設け、上
述と同様にしてハウジング内容物の排出を行う。

カバー（５６）は中央に立上がるボス（８７）をもつ薄
い円板状のもので、ボス（８７）にはねし孔がありこれ
に通気栓（８８）をねじ込む。通気栓（８８）は、ハウ
ジング（５４）内部の通気又はハウジング内への充填の
目的に使用する。カバー（５６）は、ガラス入りナイロ
ンで作るのがよく、所望の形状への射出成形又は適当な
機械加工によって作るのが便利である。

ガラス入りナイロンは、比較的強度が大きく軸方向のね
じる力の負荷に耐え、比較的コストが低く取替えの際フ
ィルタのカートリッジ（５８）と−緒に使い捨てにでき
るので、材料として好適である。

ハウジング（５４）は、ねじ孔の加工に適した鋳造アル
ミニウムで作るのがよい。

〔発明の効果］ 本発明の効果は、上記〔課題を解決するための手段及び
作用］の項に詳述したので、重複記載を省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す立面図、第２図は第
１図の２−２線に沿う垂直断面図、第３図は本発明の第
２実施例を示す垂直断面図である。 なお、図面の符号については、特許請求の範囲において
対応する構成要素に付記して示したので、重複記載を省
略する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開放端（１４、７３）を有するハウジング（１１、
   ５４）と、 流体を上記ハウジングに出入させ該ハウジング内に流体
   の流路を作る出入口手段（２２、７６；２４、７７）と
   、 上記流路内に配置され流体の汚染物質を分離除去する濾
   過体（３９、５９）と、 上記ハウジング（１１、５４）の上記開放端（１４、７
   ３）を閉じ、一端に上記濾過体（３９、５９）が堅く固
   着され、該濾過体と一緒に使い捨て可能なカバー（３５
   、５６）とを具えた流体濾過装置。 ２、上記カバー（３５、５６）は、上記濾過体（３９、
   ５９）の一端を通って流体が流れないように無孔である
   請求項１記載の装置。 ３、上記カバー（３５、５６）は、上記ハウジングの開
   放端（１４、７３）に該カバーを着脱可能に固着する手
   段（４９、７２）を有する請求項１記載の装置。 ４、上記カバーに支持され、該カバーと一緒に使い捨て
   にする密封手段を有する請求項３記載の装置。 ５、上記濾過体（３９、５９）は環状であって、その軸
   方向の一端に上記カバー（３５、５６）が配され、その
   他端に端部キャップ（４０、６１）が固着されており、
   該端部キャップ（４０、６１）は、上記濾過体の他端で
   流体が流れないように上記濾過体に対応する範囲におい
   て無孔である請求項１記載の装置。 ６、上記ハウジングはほぼ円筒状で、その中に上記出入
   口手段の一方（２４、７７）と直接連通する垂直な直立
   管（２７、７９）を有し、該直立管を取巻くように上記
   濾過体（３９、５９）が配設され、上記直立管を通す中
   央開口が上記端部キャップ（４０、６１）に設けられ、
   上記中央開口に上記直立管に対する密封手段（５１、６
   ３）が配された請求項５記載の装置。 ７、開放上端（１４、７３）を有し垂直方向に置かれた
   ハウジング（１１、５４）と、 該ハウジング内に設けられた取入口（２２、７６）及び
   取出口（２４、７７）と、 上記ハウジング内に垂直に支えられ、下端が上記ハウジ
   ング内で上記取出口（２４、７７）に近接して固着され
   、自由な上端が上記ハウジング（１１、５４）の開放上
   端（１４、７３）近くに位置する直立管（２７、７９）
   と、 上記ハウジングの開放上端に着脱可能に装着され、一体
   的に結合されたカバー（３５、５６）と濾過体（３９、
   ５９）を有し、上記ハウジング（１１、５４）内に装着
   したとき該濾過体が上記直立管（２７、７９）を取囲む
   ようになるカバー・カートリッジ結合体（３２、５５）
   と、 上記直立管（２７、７９）を通して突出させる中央開口
   をもち、上記濾過体（３９、５９）に接する底端キャッ
   プ（４０、６１）と、 上記直立管（２７、７９）の周縁に対する密封をするた
   め、上記中央開口に設けられた密封手段（５１、６３）
   と、 上記ハウジング（１１、５４）の開放上端（１４、７３
   ）に上記カバー（３５、５６）を着脱可能に取着する手
   段（４９、７２）とを具えた流体濾過装置。 ８、上記ハウジング（１１、５４）はほぼ円筒状の内部
   空洞を有し、該空洞のほぼ中央に上記直立管（２７、７
   ９）を配設し、上記カバー（３５、５６）、上記底端キ
   ャップ（４０、６１）及び上記濾過体（３９、５９）は
   ほぼ円形状であり、上記取着手段（４９、７２）は、上
   記カバー（３５、５６）と上記ハウジング（１１、５４
   ）とに切られた互いに係合するねじを有し、その回転に
   より上記カバー・カートリッジ結合体（３２、５５）を
   上記ハウジングに着脱しうる請求項７記載の装置。 ９、上記カバー（３５、５６）はその下側中央に凹部（
   ４５、６８）を有し、その中に上記濾過体（３９、５９
   ）の上端を差込み、上記凹部（４５、６８）に部分的に
   固着用プラスチックを入れて上記濾過体を気密に上記凹
   部に固着する請求項８記載の装置。 １０、上記カバー（３５、５６）がガラス入りナイロン
   で作られた請求項９記載の装置。１１、上記ハウジング
   はこれと一体の閉塞された下端（７５）を有し、該下端
   （７５）に取出口（７７）が設けられ、該下端（７５）
   に更に排液栓（８５）が設けられた請求項９記載の装置
   。 １２、上記ハウジングはねじが切られた下端（１８）を
   有し、該下端（１８）にコップ状の汚染物質受け皿（１
   ９）がねじ結合された請求項９記載の装置。 １３、上記取入口（２２）が上記ハウジング（１１）の
   上端近くに設けられ、排液弁（３０）が上記受け皿（１
   ９）に設けられた請求項１２記載の装置。