JPH0515929Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はフイルタ装置に関し、一層詳細には、
ケース内に貯溜されたドレンを外部に排出させる
ための弁がフロートの変位に伴つて自動的に開閉
するオートドレン弁を設けたフイルタ装置におい
て、このオートドレン弁に収装されるピストン部
材の上下端にコイルスプリングを係合させて、フ
ロートの変位に伴つて導入される空気圧により前
記ピストン部材を変位させてドレンを自動的に排
出させることを可能とする構成が簡単で且つ小型
化を一層促進することの出来るフイルタ装置に関
する。

［考案の背景］ 一般に、エアフイルタ等の流体圧補助機器にお
いては、空気中に混入した水滴、油滴や微小な塵
埃は当該圧力流体から分離されドレンとしてケー
ス内に貯溜される。このようにして圧力流体を浄
化することにより、例えば、エアモータ等の空圧
機器が塵埃等によつて破損することを未然に防止
し、常時、所望の作用を得ている。

このような目的に沿うため、前記ケースの底部
にはドレンを外部に排出するためのドレン抜き用
弁を設けている。このようなフイルタ装置では、
ドレン抜き用弁として種々の形式のものが従来か
ら採用されている。例えば、最も簡略な構成のド
レン抜き用弁として、手動により弁体を開閉動す
るものがある。この場合、前記弁体に連結するロ
ツド部材等を手指等により摺動変位させて当該弁
を外部から作動させ、ケース内部に溜まつたドレ
ンを外部に排出させる。

このような形式のドレン抜き用弁では、フイル
タケース内に貯溜されたドレンの量をその都度点
検し、その量に応じてドレンを排出させる作業が
必要となる。すなわち、ドレン量の点検およびそ
の排出作業が煩雑であるという欠点が存在するこ
とが指摘されている。

そこで、所定量ケース内にドレンが貯溜される
と、自動的にそのドレンを外部に排出させる機能
を有する、所謂、オートドレンタイプのドレン抜
き用弁が採用されつつある。このようなオートド
レン型の弁を有するフイルタ装置の一般的な構成
を第１図に例示する。

第１図において、参照符号１０はフイルタ装置
を構成するケース部を示す。この場合、前記ケー
ス部１０はケース１２と、このケース１２を囲繞
しこれを保護するケースガード１４、およびケー
ス１２内に装着されてドレンを自動的に排出する
オートドレン弁１６とから基本的に構成される。
前記ケース１２内には貯溜されるドレンにより生
起する浮力で上下方向に変位し、弁部１８を開閉
動作するフロート２０が配設される。弁部１８は
通路２２を介してオートドレン弁１６を構成する
ボデイ２３内に画成された室２４に連通し、この
室２４内にはダイヤフラム２６が設けられてい
る。この場合、ダイヤフラム２６に連設されたロ
ツド２７に弁本体２８が配設される。

一方、ケース１２の底部は通路３０を介して室
３２に連通し、この室３２内には膨出して弁座３
４が形成され、前記弁本体２８がコイルスプリン
グ３５により押圧されてこの弁座３４に着座す
る。さらに、この弁座３４にはロツド２７を遊嵌
する開口部３６が形成される。この開口部３６は
通路３８を介して外部と連通状態にある。

そこで、このような従来技術に係るオートドレ
ン弁を有するフイルタ装置の構成において、先
ず、ケース１２内にドレンが貯溜され、所定の量
に達すると、フロート２０がその浮力によつて鉛
直上方向に変位し、弁部１８が開成する。この結
果、ケース１２内の圧力空気が通路２２を経て室
２４内に導入されてダイヤフラム２６を矢印Ａ方
向に変位させるべく作用する。すなわち、前記ダ
イヤフラム２６は空気圧を受け、これに連結され
る弁本体２８はコイルスプリング３５の弾発力に
抗して矢印Ａ方向に変位し、弁座３４から離間す
るに至る。この結果、ケース１２内に貯溜されて
いたドレンが通路３８を介して外部に導出される
ことになる。

このようにケース１２内に貯溜されたドレンの
排出が進行するにつれ、浮力が減少することによ
りフロート２０は沈下し、最終的に弁部１８を再
び閉塞するに至る。この結果、ダイヤフラム２６
に作用する圧力空気の供給がなくなるため、弁本
体２８はコイルスプリング３５の弾発力により矢
印Ｂ方向に変位して弁座３４に着座し、開口部３
６を閉塞する。ここにおいて、ドレンの排出が終
了することになる。

然しながら、このような構成のオートドレン弁
においては、フロートの変位に伴い圧力空気が導
入されて弁を開閉動作させる媒体としてダイヤフ
ラムを採用しているために、装置自体が必然的に
大きくならざるを得ないという欠点がある。特
に、現今のように、空間の有効な活用を図るべく
一層の小型化が要請されている時、その期待に沿
うことは出来ない。また、このダイヤフラムは、
実際上、ゴム等の材料で形成されることが一般で
あるため、長期間の継続使用により材質が劣化
し、この結果、ダイヤフラム自体が損傷し、ケー
ス内に貯溜されるドレンの排出を自動的に行うこ
とが不可能となるという虞も懸念されている。

［考案の目的］ 本考案は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、所定量ドレンが貯溜されると自
動的に排出されるオートドレン弁を有するフイル
タ装置において、フロートの作動により空気圧が
導入されて変位するピストン部材の上端部並びに
下端部にコイルスプリングを係合させると共に、
前記ピストン部材に圧力空気を通流させるオリフ
イスを設けて、前記オリフイスを圧力空気が通過
する際の背圧を利用することにより当該ピストン
部材を変位させてドレンを排出するよう構成し、
これによつてフイルタ装置におけるオートドレン
弁の一層の小型化を促進すると共に耐用性を一層
向上させることを可能とするフイルタ装置を提供
することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本考案は、ドレ
ンを貯溜するケース内に変位自在に配設されたフ
ロートと、 該ケース内において前記フロートを変位自在に
保持するフロート保持部材と、 前記フロート保持部材に設けられフロートの変
位によつて開閉される弁体と、 前記フロート保持部材に設けられ第１の弾性体
と第２の弾性体によつて挟持されるピストン部材
と、 前記ピストン部材に係合するシール部材と、 からなり、前記フロート保持部材に画成された室
に連通してオリフイスを設け、前記弁体が開成さ
れることにより生ずる前記室内の圧力の上昇で前
記ピストン部材が前記シール部材から離脱してド
レン排出用通路を開成することを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本考案に係るフイルタ装置について好適
な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。

第２図において、参照符号４０は本考案に係る
フイルタ装置を示し、このフイルタ装置４０は、
基本的には、ボデイ４２とケース部４４とから構
成される。前記ボデイ４２は、図から容易に諒解
されるように、入口ポート４６と出口ポート４８
とを有し、この入口ポート４６と出口ポート４８
との間は隔壁５０によつてその連通状態が遮断さ
れている。前記ボデイ４２の下方には周溝５２が
画成され、この周溝５２は室５４を介して前記入
口ポート４６と連通する。前記周溝５２の内部に
は隔壁５０の先端部とボデイ４２を利用してデフ
レクタ５６が固着される。前記デフレクタ５０は
水平方向に延在するフランジ部５８を有し、この
フランジ部５８から一旦垂下し、周縁部には側方
を指向する開口部６０が複数個形成される。次い
で、このデフレクタ５６の内部からさらに下方に
指向してフイルタ６２が装着される。フイルタ６
２は金属粉を焼結して形成された円筒体であつ
て、このフイルタ６２の下部には下方に若干湾曲
して傾斜する面部６５を有するバツフル６４が装
着される。

この場合、ボデイ４２内の上部に膨出形成され
た保持部６６の螺孔にロツド６８の一端を螺入
し、前記デフレクタ５６とフイルタ６２とをボデ
イ４２に装着後、バツフル６４を前記ロツド６８
の他端に螺着させる。この結果、前記デフレクタ
５６とフイルタ６２は堅固にボデイ４２に係着さ
れる。なお、円筒状のフイルタ６２の内部には室
７０が画成され、この室７０は出口ポート４８と
連通状態にある。

次に、ケース部４４について説明する。このケ
ース部４４はガラス若しくは合成樹脂等の透明な
材料からなるケース７２と、このケース７２を囲
繞して保護する金属製の材質からなるケースガー
ド７４を含む。ケース７２はその上方部分から下
方に指向して徐々に若干内径を狭くし、さらに底
部において収束するよう構成されている。そし
て、このケース７２の上部周縁には周溝が形成さ
れて、これにシールリング７６が嵌合されてボデ
イ４２との気密状態が保持される。一方、前記ケ
ース７２の底部には円状孔部７８が画成されると
共に、周回する突部８０が形成される。

実際、ケースガード７４は、第２図に示すよう
に、ケース７２の外側にこれを囲繞するように配
設される。前記ケースガード７４は前記ケース７
２と略同一の形状を採用しているが、この場合、
前記ケースガード７４には長溝８２が複数個切り
欠き形成されている。ケース７２内に貯溜される
ドレンを視認するためである。このケースガード
７４の下部は半径方向中心を指向して湾曲しなが
ら終端し、その中央部分には前記ケース７２の底
部に形成された前記突部８０を受容するための孔
部８４が画成される。

ここで、図示はしていないが、ケースガード７
４の周端縁に所定間隔離間して突縁を形成し、一
方、ボデイ４２に前記突縁と係合する突部を設
け、前記突縁と突部とを係合させて、さらにケー
スガード７４に配設されたロツク手段（図示せ
ず）を介して一体化すればよい。

次に、前記円状孔部７８を利用して外方へと突
出するようにオートドレン弁９０が装着される。
このオートドレン弁の詳細を第３図に示す。

オートドレン弁９０はドレン弁本体部９２と、
このドレン弁本体部９２内に収装されて弁の開閉
動作を自動的に行わせるためのフロート機構部９
４とから構成される。

前記フロート機構部９４は発泡性の合成樹脂材
料を所定の円筒形状に成形したフロート９６を含
む。前記フロート９６にはその中央部に第１の孔
部１００が形成され、前記第１孔部１００は下部
に画成された広径な第２の孔部１０２に連通す
る。前記第１孔部１００並びに第２孔部１０２を
利用してフロート保持部材９８が遊嵌配設され
る。すなわち、第２図および第３図に示すよう
に、フロート保持部材９８を構成する狭径な円筒
部１０４が前記第１孔部１００に遊嵌すると共
に、この円筒部１０４に連設された広径部１０６
が前記第２孔部１０２に遊嵌する。従つて、フロ
ート保持部材９８に対しフロート９６が上下方向
に変位自在なことが容易に諒解されよう。

前記円筒部１０４の頂部には円筒形状のバルブ
１０８が円筒部１０４の軸線と直交するように配
設され、前記バルブ１０８の貫通孔の内部には周
回する膨出部１１０が形成され、このバルブ１０
８の貫通孔に挿通されるレバー１１２と係合する
よう構成されている。前記バルブ１０８の下部側
には前記円筒部１０４の軸線方向に延在するよう
に形成された開口部１１４を有する弁座１１６を
閉塞するためのシール部材１１８が取着される。
この場合、前記レバー１１２の一端部は屈曲する
支持部材１２０を介してフロート９６に固着され
る一方、その他端部はフランジを形成し、このフ
ランジを円筒部１０４の外周側面に形成された凹
部１２２に係合させると共にこの凹部１２２を支
点として回動可能に支承しておく。すなわち、前
記凹部１２２に近接して円筒部１０４にはレバー
１１２が遊嵌する孔部１２４が画成され、一方、
当該円筒部１０４にあつて前記孔部１２４の反対
側にはスリツト状の開口部１２６が画成されてい
る。従つて、バルブ１０８は前記フロート９６の
上方への変位に伴つて前記レバー１１２が矢印Ｅ
方向に揺動することにより弁座１１６から離間す
るように構成されている。

次いで、円筒部１０４の内部には弁座１１６に
形成された開口部１１４に通路１３０を介して連
通する室１２８が画成される。この室１２８は段
部１３２を経て若干広径に形成された室１３４に
連通する。前記室１３４には一端が前記段部１３
２に係合し、他端部が後述するピストン１５８と
係合するコイルスプリング１３６を収装してお
く。

一方、フロート保持部材９８の下方に形成され
た広径部１０６には図示しないリブ部材によりド
レンを受容するための室１３８が複数個画成さ
れ、この広径部１０６を構成する周壁１４０はそ
の端部が後述するハウジング１５０に係合し、こ
の周壁１４０に形成された通路１４２は前記室１
３８と連通状態にある。また、前記周壁１４０の
外周にはこれを囲繞するように濾網１４４が配設
され、下方へと延在している。なお、前記広径部
１０６の上面部にはフロート９６が下降する時着
座するための突部１４６を形成しておく。

ここで、ドレン弁本体部９２について説明す
る。ハウジング１５０はケース７２の底部に形成
された円状の孔部７８に嵌合する円筒状の突部１
５１を有し、この突部１５１の外周には螺溝が形
成されている。前記ハウジング１５０の上部には
Ｏリング押え１５２の押圧作用下にＯリング１５
４が当該ハウジング１５０に形成された孔部１５
６の側面の所定部位に嵌装される。

そこで、前記孔部１５６内にはピストン１５８
が収装される。ピストン１５８は上端部に周回す
るようにリツプタイプのシール部材１６０が嵌装
され、且つフロート保持部材９８を構成する室１
３４に変位自在に嵌合する。ピストン１５８はそ
の中央部に膨出部１６２を有する。当該膨出部１
６２は前記Ｏリング１５４に摺接自在である。一
方、ピストン１５８の下端部にはコイルスプリン
グ１６４が巻装され、このコイルスプリング１６
４は孔部１５６に嵌挿されるプツシユ部材１７２
（後述する）に着座する。この場合、第２図に示
すように、前記コイルスプリング１３６および１
６４の弾発力は相等しく選択される。

なお、前記ピストン１５８の上端部には予め凹
部を形成し、この凹部に濾紙１６６と所定の径に
狭窄されたオリフイスを有するオリフイス板１６
８を嵌合する。前記オリフイスはピストン１５８
に貫通形成された通路１７０と連通している。

ここで、前記の通り、プツシユ部材１７２が前
記ハウジング１５０に摺動自在に嵌合する。プツ
シユ部材１７２には軸線方向に延在する通路１７
４が形成され且つこの通路１７４は孔部１５６と
連通状態にある。一方、ガイド部材１７６がハウ
ジング１５０の突部１５１と螺合して前記プツシ
ユ部材１７２を保持するよう構成し、当該ガイド
部材１７６はプツシユ部材１７２と係合し、さら
に、前記プツシユ部材１７２に取着されるハンド
ル１７８が摺動自在に嵌合される。

本考案に係るフイルタ装置は基本的には以上の
ように構成されるものであり、次にその作用並び
に効果について説明する。

先ず、フイルタ装置４０に所定の空気が供給さ
れ、この圧力空気は入口ポート４６から導入され
て室５４を介して周溝５２に至る。この時、前記
所定圧の空気はデフレクタ５６に形成された開口
部６０から勢いよくフイルタ６２の周囲を螺旋状
に回り込むよう噴出され、前記フイルタ６２の全
周壁からその内部に画成された室７０内に導入さ
れる。この過程において、フイルタ６２は前記空
気の内部に含まれている塵埃等を除去し、この結
果、ドレンとして余剰の水分あるいは油分はバツ
フル６４からケース７２の内部へと落下しケース
７２の底部に貯溜される。以上のようにしてフイ
ルタ６２によつて濾過された空気は室７０から出
口ポート４８を経て外部に導出される。

そこで、ケース７２の内部に貯溜された塵埃、
水分、油分は次第に増加する。このドレンの増加
は浮力をフロート９６に付与し、この浮力の作用
を受けてフロート９６が上方に浮上する。前記フ
ロート９６の鉛直上方への変位に伴い、支持部材
１２０も上昇し、これに支持されるレバー１１２
が凹部１２２を支点として矢印Ｅ方向に揺動す
る。このレバー１１２に外嵌されるバルブ１０８
はこのレバー１１２の揺動に伴つて弁座１１６か
ら乖離する。このため、バルブ１０８の底部に装
着されるシール部材１１８が前記弁座１１６より
離間し、ケース７２内に導入されている圧力空気
が開口部１１４より室１２８内に導入される。さ
らに、この空気は室１３４を経てピストン１５８
の上端部に形成される開口部に挿着された濾紙１
６６を通過してオリフイス板１６８に形成された
オリフイスを通り、通路１７０に至る。なお、こ
の濾紙１６６の作用によりオリフイスが目詰まり
することは効果的に阻止される。

この時、前記圧力空気は前記オリフイス板１６
８に形成されたオリフイスにより絞られるため、
この結果生じる圧力損失に等しい背圧がピストン
１５８をコイルスプリング１６４の弾発力に抗し
て矢印Ｄ方向に変位させるべく作用する。この場
合、前記ピストン１５８の内部に形成された通路
１７０は通路１７４を介して外部と連通している
ため、大気圧に等しい状態にある。一方、前記背
圧がコイルスプリング１６４の弾発力に打ち勝つ
ためピストン１５８を矢印Ｄ方向に変位させるこ
とになる。

第３図に空気の背圧を受けてピストン１５８が
矢印Ｄ方向に変位した時の状態を示す。図から諒
解されるように、前記ピストン１５８が変位する
ことによつて当該ピストン１５８に形成された膨
出部１６２がＯリング１５４に当接しなくなるた
め、孔部１５６内において前記膨出部１６２との
間に間隙が画成される。従つて、ケース７２の底
部に貯溜されたドレンは通路１４２を経て孔部１
５６へ導入され、さらに通路１７４を外部に導出
されることになる。

以上のようにして、ケース７２に貯溜されるド
レンの排出が進行すると、フロート９６はその浮
力の減少により下方に変位し、フロート保持部材
９８に形成されている突部１４６に係合するに至
る。レバー１１２はこのフロート９６の変位に追
従して矢印Ｆ方向に揺動するため、バルブ１０８
のシール部材１１８は弁座１１６に圧着してこれ
を閉塞することになる。この結果、室１２８およ
び室１３４にはケース７２内の所定の圧力を有す
る空気が導入されなくなる。このため、前記室１
２８，１３４内はオリフイス板１６８から徐々に
圧力空気が外部に導出されるに従つて減圧され、
最終的に大気圧と等しい状態になる。このため、
ピストン１５８はコイルスプリング１６４の弾発
力によりコイルスプリング１３６と均衡するまで
矢印Ｃ方向に変位し、膨出部１６２がＯリング１
５４と圧接して孔部１５６内の連通状態を遮断す
ることになる。

以上でケース７２内に貯溜されるドレンの排出
作用は終了し、再び所定量にドレンが達すると上
述の過程が同様にして自動的に繰り返されること
になる。

なお、本考案ではハンドル１７８を上方に押す
ことにより、手動によるドレンの排出が可能であ
る。すなわち、前記ハンドル１７８を上方に押圧
すると、プツシユ部材１７２はガイド部材１７６
内を上方に摺動変位する。この結果、コイルスプ
リング１６４を介してコイルスプリング１３６に
抗してピストン１５８を矢印Ｃ方向に変位させる
ことになり、孔部１５６が開成されてドレンが排
出されることになる。

このようにしてドレン弁本体部９２に収装され
てドレンを排出する弁作用を営むピストン部材１
５８にオリフイス板１６８を設け、このオリフイ
ス板１６８に空気を導入して当該ピストン１５８
を変位させる構成を採用しているため、ダイヤフ
ラム等の空気圧を受圧する機構を採用することな
く、コンパクトな構成で確実にドレンの自動排出
作用を営ませることが出来るという効果が得られ
る。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、フイルタ装置
において、ドレンを自動的に排出するオートドレ
ン弁に用いられるピストン部材は直接圧力空気が
前記ピストン部材に設けたオリフイス板に作用す
ることで、当該ピストン部材の上端および下端に
係合するコイルスプリングの弾発力による均衡を
破つて変位するよう構成している。このため、オ
ートドレン弁機構の構成が簡素化し、しかもその
大きさを可及的に小型化することが可能となると
いう利点が得られる。しかも、ダイヤフラム等を
使用しないために、耐久性も一層向上するという
利点がある。

以上、本考案について好適な実態態様を挙げて
説明したが、本考案はこの実施態様に限定される
ものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良並びに設計の変更が可能なこと
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はフイルタ装置に採用される従来のオー
トドレン弁機構の一部省略断面図、第２図は本考
案に係るフイルタ装置の縦断面図、第３図は本考
案に係るフイルタ装置においてオートドレン弁が
開弁した状態を説明する要部拡大縦断面図であ
る。 ４０……フイルタ装置、４２……ボデイ、４４
……ケース部、４６……入口ポート、４８……出
口ポート、５６……デフレクタ、６２……フイル
タ、６４……バツフル、７２……ケース、９０…
…オートドレン弁、９２……ドレン弁本体部、９
６……フロート、９８……フロート保持部材、１
０８……バルブ、１１２……レバー、１１６……
弁座、１１８……シール部材、１３６……コイル
スプリング、１５０……ハウジング、１５８……
ピストン、１６４……コイルスプリング、１６８
……オリフイス板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ドレンを貯溜するケース内に変位自在に配設さ
   れたフロートと、 該ケース内において前記フロートを変位自在に
   保持するフロート保持部材と、 前記フロート保持部材に設けられフロートの変
   位によつて開閉される弁体と、 前記フロート保持部材に設けられ第１の弾性体
   と第２の弾性体によつて挟持されるピストン部材
   と、 前記ピストン部材に係合するシール部材と、 からなり、前記フロート保持部材に画成された室
   に連通してオリフイスを設け、前記弁体が開成さ
   れることにより生ずる前記室内の圧力の上昇で前
   記ピストン部材が前記シール部材から離脱してド
   レン排出用通路を開成することを特徴とするフイ
   ルタ装置。