JPH01258716A - フィルタ装置 - 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、コアレッサー　（ｃｏａ　１ｅｓｃｅｒ）・
フィルタ装置に関し、特に典型的には冷凍装置、空圧動
力装置および車両の空気コンプレッサにおける圧縮装置
の下流側の地点に見出される如き系内に流れる気体から
液状の汚染物質を排除するスピン・オン（ｓｐ　１ｎ−
ｏｎ）型のコアレッサー・フィルタ装置に関する。

〔従来の技術および解決しようとする課題〕圧縮した気
体を使用する装置、例えば冷凍装置および空圧動力装置
においては、系内に循環する作動気体から油を取除くた
めにコアレッサー・フィルタ装置がしばしば用いられる
。この油は、例えば油を用いて圧縮機の運動部分間に気
密シールを生じ、圧縮行程中エアゾルとして気体により
拾われるロータリー・スクリュー圧縮機の如き正圧排気
型圧縮機による圧縮中に、高圧の気体と混合された状態
となる。ある場合には、圧縮段から出る物質流の大半は
このような油のエアロゾルからなり、この物質の椀体は
流わが下流側へ進むに伴ない流れから析出するが、残留
分は例えば冷凍装置の気化装置または空圧動力装置の空
圧作動装置内に向って下流方向に導入され続ける前に、
高圧の流れからフィルタされねばならない。

この油は、典型的に、圧縮装置の下流側のある短い距離
に置かれたスピン・オン型のコアレッサー・フィルタ装
置により取除かれる。

こわらスピン・オン型フィルタ装置は、特徴として、フ
ィルタ・ヘッドと、このヘッドの下方にその軸心が略々
垂直に吊下げられた円筒状フィルタ要素とを含む。この
ヘッドは、高圧の入口室と、下部の圧力出口室と、ねじ
と設けた取付は用ニップルを持つフィルタ要素支持面と
を含む。このフィルタ要素は、閉３ｎされた底端部と、
ニップルのねじ部と螺合してフィルタ要素の支持面に対
し容器の頂端部を丁度収受するねじを設けたオリフィス
を持つヘッド端部の取付は板とを持つ円筒状の容器を含
む。典型的には、円筒状のフィルタ・カートリッジは前
記円筒状容器内に同心状に取付けられ、フィルタ要素が
フィルタ・ヘッドに対して取付けられると、高圧気体が
このヘッドの高圧室から取付はニップルに設けた通路を
経てフィルタ・カートリッジの中空の右部に流入する。

次に、この気体はフィルタ・カートリッジの多孔壁を通
って、フィルタ・カートリッジとフィルタ容器との間に
形成された環状空間内に流入し、ここで気体はフィルタ
要素の基部およびフィルタ要素の支持面に設けられた開
口を経てヘッドの低圧出口室に入り系内を循環すること
ができる。

圧縮気体がフィルタ・カートリッジの右部からカートリ
ッジ壁面を経て半径方向外方に向って環状空間へ流れる
に従って、油汚染成分はフィルタ・カートリッジ壁面の
多孔材中で凝縮する。この凝縮した油は滴下し、フィル
タ・カートリッジ壁面上の圧力勾配の影響によりフィル
タ・カートリッジ外表面へ出てくる。

−旦カートリッジ面上にあれば、凝縮した油滴は重力の
影響によりフィルタ要素容器の底部へ流れる。この容器
の底部には、凝縮した油を除去する油の排出管路を取付
ける取付は具が設けられている。

円筒状のフィルタ装置の軸心な垂直方向に配置し、気体
入口および出口の双方をフィルタ要素の上部のヘッド端
部に配置し、凝縮した油を容器の閉鎖された底端部から
引出すことにより、凝縮した油は気体の流速が比較的小
さな領域に貯えられる。このため、出口から出てくる気
体の気体成分を最小限度に抑える。このような従来技術
のコアレッサー・フィルタの構成は機能的には有効であ
るが、フィルタ要素を交換したり保守を行なう時は常に
、フィルタ要素の容器の底端部から油排出管路を取外す
ことが必要である。また、排出管路を取付けたり取外す
ため用いられる道具および排出管路自体に作業空間を提
供する必要のため、装置の設計にも制約が課される。

既に英国特許公開第１．５８７，６９０号（ＧＢ−Ａ　
−１５８７６９０）に、吸引チューブを持つ油／気体分
離器を提供することにより溜った油に接近するため容器
即ちケーシングを取外す必要を無くし、またフィルタ要
素即ちカートリッジが交換を必要とする底部の排出コネ
クタを外す必要を無くすことが開示されている。

しかし、この提案された分離器は１つの問題は解決した
もののいくつかの別の開運を生じている。

（課題を解決するための手段） 本発明により解決される問題は、分離された液体の連続
的な除去を行なうと同時に、新しいフィルタ要素即ちカ
ートリッジの熟練を要するかあるいは単調な装着作業を
必要としないフィルタ装置組立体の提供にある。

従って、本発明は、排出管路をフィルタ要素の容器の底
端部に取付けることを必要としないスピン・オン型コア
レッサー・フィルタ装置の排出機構を提供する。本発明
は、容器の底端部の内側からコアレッサー・フィルタ装
置のカートリッジの端部キャップを経て、フィルタ要素
の中心線に沿ってスピン・オン型フィルタ要素から出る
ように延長するサイフオン管を含む。このサイフオン管
は、要素の頂端部付近にカートリッジの頂端部における
位置決めブラケットにより支持されている。本装置が組
立てられると、このサイフオン管はヘッドの取付はニッ
プルを通ってその頂端部を受止めるよう設計された取付
は真向に伸びている。

この取付は具は、サイフオン管を油排出通路と結合し、
凝縮した油がフィルタ容器内の高圧によりサイフオン管
および受止め用取付は具を通って送られ、また前記通路
場よび油排出管路により、油貯溜部または圧縮機入口の
如き装置の低圧地点まで戻される。本発明のサイフオン
管内の空気および油の流量は、受止め取付は具の油排出
路に設けたオリフィスによって制御される。サイフオン
管からの気体の流れ、および容器の底端部における油の
貯溜深さは、受止め取付は具におけるサイフオン管の嵌
まりおよび係合長さを調整することにより制御すること
ができる。

フィルタ装置の組立て中、取付は用ニップルねじとフィ
ルタ要素の取付は板のオリフィスのねじとを螺合するに
先立ち、サイフオン管が受止め取付は具に挿入され、こ
れによりサイフオン管の適正な結合を保証する。サイフ
オン管の提供により、コアレッサー・フィルタ要素の保
守のため容器の基部に排出管路を取付けことおよび排出
管路を取外したりする必要を排除するも、空気速度が小
さな気体入口および出［１から離れたカートリッジの底
端部および容器部分に凝縮した油を収集することを可能
にするものである。このため、従来技術のフィルタの保
守に際して必要な取外しおよび交換工程を不要にし、特
にフィルタ容器の底部における作業空間が装置の幾何的
形状により制約される場合に、時間および装置の疲労を
節減するものである。

本発明の他の目的、利点および特質については、以降の
詳細な記述および頭書の特許請求の範囲を添付図面に関
して参照すれば明らかになるであろう。

〔実力ζ例〕

第１図に示されるように、本発明を実施した例示のスピ
ン・オン型コアレッサー・フィルタ装置ｌは、一般に、
ねじを設けた取付は用ニップル１３によりフィルタ・ヘ
ッド２のフィルタ要素支持面１２上に取付けられたフィ
ルタ要素３を有する。フィルタ・カートリッジ５は容器
４内に同心状に取付けられ、容器とフィルタ・カートリ
ッジとの間に環状の空間１４を形成する。カートリッジ
５の頂端部は、フィルタ・カートリッジ５の底端部板と
フィルタ要素３の容器４の底端部との間に圧縮されたば
ね１５により、取付は板１１と接触状態に保持されてい
る。中空の円筒状６部１９と環状空間１４との間のシー
ルが、取付は板ｌ！かう離れる方向に延長しフィルタ・
カートリッジ５の外面と摺動自在かつ封止自在に係合す
る環状端部シール１７におけるフランジにより、フィル
タ・カートリッジ５の頂端部に設けられている。環状の
端部シール１７は、適当などんな材料でも、例えば金属
板から作ることができ、取付は板１１に対して適当な手
段、例えば溶接、ろう付けあるいは接着剤の塗布により
固定される。円筒状のフィルタ要素のカートリッジ５は
中空の円筒状６部ｊ９を有し、例えば、ポリエステル不
織布製の外側収集用詰め材８によって囲まれた多孔質の
金属殻部７内に保持された折畳み繊維フィルタ６でよい
。

取付は用ニップル１３は、中心部の流入路２０と、その
外周部にあってニップルのねじを設けた頂端部とねじを
設けた底端部とを分離するカラー２１とを有する。例示
した実施態様においては、取付は用ニップル１３は製造
プロセス中にヘッド２にねじ込まれ、高くなったカラー
２１が取付は板１２の表面上に固く折返され、取付は用
ニップルの底部のねじを取付は板１１の中心部のオリフ
ィス内に設けたねじと螺合させることにより、フィルタ
要素３が後でヘッド２に対し取付けられるようにする。

実施例においては、取付は板１１はその周部においてフ
ィルタ要素の容器３に対して接合される。あるいはまた
、フィルタ・カートリッジ５の交換を可能にするため、
取付は板ＩＩはフィルタ容Ｗ３に対し取外し自在に接合
することもできる。フィルタ装置ｌが組立てられる時、
容器３の頂端部の縁部は、取付は板１１の中心のオリフ
ィスのねじを取付は用ニップル２０のねじと螺合させる
ことにより、支持面１２と封止係合状態になるように折
返される。容器３と支持面１２との間のシールは、支持
面シールの存在により確保される。

望ましい実施例においては、サイフオン管２２が容器４
およびフィルタ・カートリッジ５の中心線に沿って容器
４の底部からカートリッジ５の底端部板１６の環状シー
ル２３および取付は用ニップル１３の中心部通路２０を
経て戻し通路２５と連通しているヘッド２の受止め取付
は具２４内に延長している。この実施例においては、受
止め取付は具２４は、サイフオン管２２の頂端部と滑り
嵌めを生じる面取りを行なった縁部３０を持つ内孔を有
する。実施例の戻し通路２５は、受止め取付は具２４の
内孔の基部に流量制御用オリフィス２６を有する。例示
フィルタ装置１が組立てられる時、あるいはフィルタ要
素３がフィルタ装置のヘッド２に取付けられない時にサ
イフオン管２２の確実な位置を与えるため、頂端部位置
決めブラケット２７が前記フィルタ装置１のフィルタ容
器４に設けられている。

サイフオン管２２は、適当な金属材料または非金属材料
から作られる。本実施例においては、サイフオン管２２
の底端部は、容器４の底端部に隣接して、これが容器と
閉塞状態とならないことを保証するため、管の軸心に対
しある角度に切うわている。カートリッジの端部板１６
およびシール２３は、それぞれ適当な材料、−例えば金
属板および弾性に富むエラストマから作ることができる
。更に、シール２３は省くことができ、その代りサイフ
オン管２２と端部板１６との間の空間は、例えば溶接、
ろう付け、あるいは接着剤の塗布により閉鎖することが
できる。位置決めブラケット２７は、例えば、サイフオ
ン管２２が通過し得る中心部の開口を持つ金属板から形
成することができる。サイフオン管２２は、ろう付け、
溶接、接着剤の塗布、あるいは他の手段により、あるい
はまた本実施例における如く単にブラケットにより慴動
自在に保持されるように位置決めブラケット２７に対し
て取付けることもできる。受止め取付は具２４、戻し通
路２５およびオリフィス２６は、例えば鋳造および機械
加工により製造中にヘッド２の一体部分として形成する
こともできる。

あるいはまた、これら部材は、基本的なヘッド装置内部
に形成することもでき、あるいはこのヘッド装置と組合
せた別の要素の組立てにより形成することもできる。

例示のコアレッサー・フィルタ装置１は、入口部（図示
せず）をヘッド２の高圧入口室９およびヘッド２の低圧
の出口室ＩＯに対して結合することにより、気体循環系
統内に取付けられる。作動においては、気体は入口室９
に流入し、取付は用ニップル１３の中心部通路２０を経
てフィルタ・カートリッジの６部１９内に流入する。気
体は次に芯部１９からフィルタ・カートリッジ壁面を経
て半径方向外方に環状空間１４内へ流れ、次いで取付は
板１１の通気孔２８およびヘッド２の出口路２９により
低圧出口室ｌＯへ流れ、これにより環状空間１４と出口
室ｌＯとの間に流通状態を生じる。油分を伴った気体は
フィルタ・カートリッジの芯部１９から、カートリッジ
表面のフィルタ層を通る時、油は最初に折畳み繊維フィ
ルタ６で凝縮し、次いで半径方向外方の圧力勾配の影響
により多孔質の金属殻部７を経て滲出して収集用詰め材
８の外面に液滴を生じる。次に、凝縮した油滴は重力の
作用によりヘッドから下方へフィルタ容器４の底部に向
フて流れ、容器４の基部に油溜りを形成する。油戻し通
路２５と気体循環系統内の低圧地点、例えば装置の圧縮
機の流入端部との間の接続（図示せず）により、低い圧
力がサイフオン管２２内に維持される。

容器４の底部に溜った油はサイフオン管２２を介して上
方へ、戻し通路２５を経て系内の低圧地点へ指向される
。油および同伴する気体がサイフオン管２２に流れる流
量は、オリフィス２６の大きさによって制御される。油
の溜りが許される最大深さは、受止め取付は具２４にお
けるサイフオン管２２の嵌合および係合長さを調整する
ことによって制御される。

コアレッサー・フィルタ装置１の実施例においては、フ
ィルタ要素３がヘッド２から取外される時、カートリッ
ジの端部板１６の環状シール２３とサイフオン管２２と
の間の摩擦は、サイフオン管をフィルタ要素３に保持す
るに充分なものである。サイフオン管のフィルタ要素３
における保持はまた、例えば、サイフオン管２２を端部
板Ｉ６または位置決めブラケット２７に対してろう付け
あるいは溶接することにより行なうこともできる。フィ
ルタ要素３が例示フィルタ装置１のヘッド２に組立てら
れる時、取イー１けニップルＩ３の底部ねじが基部板１
１のオリフィスの内ねじと螺合してサイフオン管２２と
戻し通路２５との間の適正な結合を保証する前に、サイ
フオン管２２の頂端部は最初受止め取付は具２４に進人
する。受止め取付は具２４の内孔に設りられた面取り縁
部３０は、サイフオン管端部を適正に位置決めすること
を容易にする。

あるいはまた、サイフオン管２２は、最初に受止め取付
は具２４に設定され次いでフィルタ要素３がサイフオン
管２２と整合されてこれと嵌合され得るように、位置決
めブラケット２７および端部板１６に自由に慴動するよ
うに作ることができる。

本発明を盛り込んだ例示のコアレッサー・フィルタ装置
について記述したが、本発明は熱論この実施態様に限定
されるものでないことが理解されよう。当業者によりば
、特に本文の教示内容に照せば変更が可能であろう。

例えば、戻し通路における流量制御用オリフィスは、戻
し通路における可変絞り弁により置換あるいは補充する
ことができ、あるいはまた調時装置または油溜り深さ検
出装置に応答して周期的にのみ開く弁を戻し通路に設け
ることも可能であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実力祝したスピン・オン型のコアレッ
サー・フィルタ装置の一例を示す断面図である。 １・・・スピン・オン型コアレッサー・フィルタ装置、
２・・・フィルタ・ヘッド、３・・・フィルタ要素、４
・・・容器、５・・・フィルタ・カートリッジ、６・・
・折畳み繊維フィルタ、７・・・多孔質の金属殻部、８
−・外側収集用詰め材、９・・・高圧入口室、１０−・
・低圧の出口室、１１・・・取付は板、１２−フィルタ
要素支持面、１３−・・取付は用ニップル、１４・・・
環状の空間、１５−・・ばね、１６・・・底端部板、ｌ
　７−・・環状端部シール、１８．１９・・・円筒状６
部、２０−・・中心部の流入路、２１・・・カラー、２
２−・・サイフオン管、２３−・・環状シール、２４−
・・受止め取付は具、２５−・・戻し通路、２６−・・
流Ｉ制御用オリフィス、２７−・・位置決めブラケット
、２８・・・通気孔、２９・・・出口路、３０−・・面
取り縁部。 （？ト４；＜らジ 図面の浄′！！（内容に変更なし） 手続補正書（方式） １．事件の表示 昭和６３年特許願第２４８９０９号 ２、発明の名称 フィルタ装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所 名　称　　ポール・ヨーロッパ・リミテッド４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィルタ要素を収容する容器と、該フィルタ要素お
   よび容器上方に配置されたヘッドと、流体を前記フィル
   タ要素に対して導入する入口部と、濾過された流体を除
   去するための前記ヘッドにおける出口部と、前記容器の
   底部に隣接する地点から前記ヘッドを介してフィルタ装
   置の外側に至る結合部まで伸びるチューブとを含み、以
   て前記フィルタ要素により流体の残りから分離された前
   記容器の底部に溜った液体が前記容器を前記ヘッドから
   取外すことなくフィルタ 装置から抜取ることができるフィルタ装置において、 スピン・オン形式であり、前記チューブの上端部が前記
   ヘッドの内孔に収受され、該内孔が溜った液体の除去の
   ため結合手段と連通することを特徴とするフィルタ装置
   。 ２、請求項１記載のフィルタ装置において、前記容器が
   その上端部において、前記ヘッドの下部の支持面と一体
   のねじを設けたカラー上に収受されるねじを設けた中心
   部の開口と一体であることを特徴とするフィルタ装置。 ３、請求項１または２記載のフィルタ装置において、前
   記フィルタ要素は各端部または その付近においてヘッド端部における位置決めブラケッ
   トを有することを特徴とするフィルタ装置。 ４、請求項３記載のフィルタ装置において、前記ブラケ
   ットが上方に凹であり、新しいフィルタ要素が嵌合され
   る時前記チューブの位置決めおよび通過を容易にするこ
   とを特徴とするフィルタ装置。 ５、請求項３または４記載のフィルタ装置において、前
   記ブラケットおよびシール手段がそれぞれ前記チューブ
   に固いが滑り嵌めとなる中心部開口を有することを特徴
   とするフィルタ装置。 ６、請求項１乃至５のいずれかに記載のフィルタ装置に
   おいて、前記フィルタ要素の前記ヘッドから遠い端部に
   おけるばねが前記フィルタ要素を前記ヘッドに向けて偏
   倚することを特徴とするフィルタ装置。 ７、請求項３または４に記載のフィルタ装置において、
   前記シール装置が前記フィルタ要素の下端部から僅かに
   隔てられており、これにより形成された凹部がばねのた
   めの案内を提供することを特徴とするフィルタ装置。 ８、請求項１乃至７のいずれかに記載のフィルタ装置に
   おいて、前記チューブの上端部が狭窄されたオリフィス
   を介して前記ヘッドの結合部と連通することを特徴とす
   るフィルタ装置。 ９、請求項８記載のフィルタ装置において、前記オリフ
   ィスが可変断面積を呈することを特徴とするフィルタ装
   置。 １０、請求項８記載のフィルタ装置において、前記オリ
   フィスが、前記容器の底部に溜った液体のレベルに従っ
   て、間欠的に作動可能であることを特徴とするフィルタ
   装置。 １１、請求項１乃至１０のいずれかに記載のフィルタ装
   置において、前記容器、前記フィルタ要素および前記チ
   ューブが同心状を呈することを特徴とするフィルタ装置
   。 １２、請求項１乃至１１のいずれかに記載のフィルタ装
   置において、前記チューブが前記ヘッドの進入部が面取
   された内孔に収受されることを特徴とするフィルタ装置
   。 １３、請求項３乃至１２のいずれかに記載のフィルタ装
   置において、前記シール手段が下部のカートリッジ端板
   により画成されることを特徴とするフィルタ装置。