JPH07284625A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多孔質中空糸濾過膜に捕捉された水分などの
二次側ポートからの排出が防止でき、該中空糸濾過膜の
つぶれを防止できるフィルタ装置を提供する。 【構成】 気体流入出用の一次側ポート１８および二次
側ポート２１を開設して内部に分離室１９を形成し、該
分離室１９内の液体を排出するドレン機構を設けたフィ
ルタ本体１１と、気体圧源に接続される流入ポート５５
とこれに連通される流出ポート５６と、二次側ポート２
１と連通されるフィードバックポート５７とを開設して
内部に弁孔６０を形成し、気体の流量を調整して一次側
ポート１８に送る流量調整部５１とで構成する。分離室
１９内には、多数の細孔が形成され、気体に含まれる液
体などを除去する多数本の多孔質中空糸濾過膜２５を設
ける。弁孔６０内には、流入ポート５５とフィードバッ
クポート５７の圧力の圧力差によって作動して気体の流
量を調整する弁部材６１を摺動自在に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧回路における気
体中に含まれる固形粒子などの異物を除去するととも
に、気体中の水分や油分を除去して清浄な乾燥気体を得
るようにしたフィルタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体圧機器を有する流体圧回路にあって
は、該回路を流れる気体の中に固形粒子や水滴等の異物
が含まれていると制御弁の作動不良が発生し、また、水
分や油分が含まれていると流体圧機器や管路の腐食が発
生することになるので、気体中の異物や水分などを除去
することが必要となる。

【０００３】このような清浄な乾燥気体を得る技術とし
て、たとえば、特願平５−１０５２９０号、実願平５−
５３６９２号、特願平５−２４７６８０号、さらには特
願平６−８０３３号に示されるように、多孔質中空糸濾
過膜を用いてフィルタエレメントを形成する技術が提案
されている。

【０００４】すなわち、特願平５−１０５２９０号に記
載の技術は、一次側流路と二次側流路との間に、それぞ
れ外壁面と内壁面とを連通させる多数の細孔が形成され
た多孔質中空糸濾過膜を多数本それぞれの開口部側を揃
えて束ねてなるフィルタエレメントを配置し、その開口
部側を二次側流路に臨ませたエアフィルタである。

【０００５】また、実願平５−５３６９２号に記載の技
術は、エアフィルタ本体に気体が流入する一次側ポート
と気体を流出する二次側ポートとを形成し、それぞれ外
面と中空孔の内面とを連通させる多数の細孔が形成され
た多孔質中空糸濾過膜を多数本束ねて形成したフィルタ
エレメントを、それぞれの中空孔の開口部を二次側ポー
トに臨ませてエアフィルタ本体内に配置したエアフィル
タである。

【０００６】特願平５−２４７６８０号に記載の技術
は、疎水性を有する多孔質中空糸濾過膜の第１フィルタ
エレメントと親水性を有する多孔質中空糸濾過膜の第２
フィルタエレメントとを混在させて形成したフィルタエ
レメントをエアフィルタ本体内に配置し、一次側ポート
から第１フィルタエレメントの多孔質中空糸濾過膜内を
通って二次側ポートに向かう気体の流れと、一次側ポー
トからの気体に混入した水分とともに排出口から吐出す
る一部の気体の流れとを形成したエアフィルタである。

【０００７】そして、特願平６−８０３３号に記載の技
術は、気体が流入する一次側ポートとその気体が排出さ
れる二次側ポートおよび気体内の水滴が排出される排出
口とを有するエアフィルタ本体内に、多数本の多孔質中
空糸濾過膜と焼結多孔質体とが一体となったフィルタエ
レメントが用いられたエアフィルタである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した技術
によれば、一定の条件下では気体中の異物や水分などを
除去し清浄な乾燥気体を得ることができるものの、気体
の流入側である一次側ポートと流出側である二次側ポー
トとの差圧が所定値以上（たとえば、２kg／ｃｍ^２以
上）となるような使用状態においては、疎水性を有する
多孔質中空糸濾過膜の表面に結露した水滴などの一部が
排出口から排出されずに、気体の圧力のために該中空糸
濾過膜に形成された細孔から内側の中空孔を通って二次
側ポートに至り、管路内に排出されてしまうという問題
点がある。これでは、水分や油分を除去するという多孔
質中空糸濾過膜の機能が損なわれエアフィルタが有効に
働かないことになる。

【０００９】また、一次側ポートと二次側ポートとの差
圧がさらに大きくなると、多孔質中空糸濾過膜がつぶれ
て二次側ポートに至る気体の流量が低下したり、該中空
糸濾過膜のつぶれによる欠損で濾過性能が劣化するとい
う問題点がある。

【００１０】そこで、本発明の目的は、多孔質中空糸濾
過膜に捕捉された水分や油分などが二次側ポートから排
出されることを防止できるフィルタ装置を提供すること
にある。

【００１１】また、本発明の他の目的は、多孔質中空糸
濾過膜のつぶれを防止できるフィルタ装置を提供するこ
とにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。

【００１４】すなわち、本発明のフィルタ装置は、気体
流入用の一次側ポートと気体流出用の二次側ポートとが
開設されるとともに内部に分離室が形成され、この分離
室内に溜まった液体を排出するドレン機構が設けられた
フィルタ本体と、気体圧源に接続される流入ポートとこ
れに連通される流出ポートと、二次側ポートと連通され
るフィードバックポートとが開設されるとともに内部に
弁孔が形成され、流入ポートからの気体の流量を調整し
て流出ポートから一次側ポートに送る流量調整部とから
なるものである。フィルタ本体の分離室内には、中空孔
の開口部を二次側ポートに臨ませて中空孔と分離室とを
連通する多数の細孔が形成され、流入した気体に含まれ
る液体や異物を除去する多数本の多孔質中空糸濾過膜か
らなるフィルタエレメントが設けられている。また、流
量調整部の弁孔内には、流入ポートからの気体の圧力と
フィードバックポートからの気体の圧力との圧力差によ
って作動して流出ポートから一次側ポートに流れる気体
の流量を調整する弁部材が摺動自在に設けられている。
そして、多孔質中空糸濾過膜に作用する一次側ポートと
二次側ポートとにおける気体の圧力差が、流量調整部の
弁孔の有効断面の変化によって調整されるものである。

【００１５】この場合において、多孔質中空糸濾過膜
を、開口部が二次側ポートに臨ませて設けられた疎水性
を有する第１多孔質中空糸濾過膜と、開口部が排出口に
臨ませて設けられた親水性を有する第２多孔質中空糸濾
過膜とで構成し、この第１多孔質中空糸濾過膜と第２多
孔質中空糸濾過膜とを混在して設けることができる。

【００１６】また、フィルタエレメントを、多孔質中空
糸濾過膜に加えて、該中空糸濾過膜の外周部に設けられ
た多孔質体とで構成することもできる。

【００１７】フィルタ本体のドレン機構は、分離室内に
貯留された液体がドレンコックの操作によって排出され
るマニュアルドレン機構、あるいは一次側ポートへの気
体の流入が停止されたときに排出されるセミオートドレ
ン機構、さらには所定量に達したときに排出されるオー
トドレン機構のいずれかとすることが可能である。

【００１８】フィルタ本体には、一次側ポートから流入
する気体が減圧されて二次側ポートから排出される減圧
機構を設けることができる。さらに、流量調整部には、
弁部材の作動状態を表示するインジケータを備えること
ができる。

【００１９】

【作用】上記のような構成のフィルタ装置によれば、フ
ィルタ本体における一次側ポートと二次側ポートとの気
体の圧力差が流量調整部の弁孔の有効断面の変化によっ
て調整されるので、多孔質中空糸濾過膜に作用する気体
の圧力は所定値以下に保たれることになる。したがっ
て、多孔質中空糸濾過膜の表面に結露した水滴や油滴に
はこれを細孔から二次側ポートに向かわせるほどの圧力
が作用することがなく、よって水滴などはすべて排出口
から外部に排出されて二次側ポートからの流出が防止さ
れる。また、この多孔質中空糸濾過膜のつぶれが防止さ
れるので、二次側ポートに至る気体の流量が低下した
り、該中空糸濾過膜のつぶれによる欠損で濾過性能が劣
化することもない。

【００２０】フィルタ本体に、疎水性を有する第１多孔
質中空糸濾過膜と親水性を有する第２多孔質中空糸濾過
膜とが混在して設けられたフィルタ装置によれば、該多
孔質中空糸濾過膜に捕捉された水滴などは積極的に排出
口に導かれるので、より確実に外部に排出されるように
なる。

【００２１】フィルタ本体に、多孔質中空糸濾過膜と焼
結多孔質体とからなるフィルタエレメントが設けられた
フィルタ装置によれば、気体中に含まれる大径の異物は
焼結多孔質体によって除去されることになるので、多孔
質中空糸濾過膜の負担が軽減されてフィルタエレメント
の交換サイクルが長くなる。

【００２２】そして、流量調整部にインジケータが備え
られたフィルタ装置によれば、フィルタ本体の一次側ポ
ートと二次側ポートとの差圧を把握することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。

【００２４】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
るフィルタ装置を示す断面図、図２はそのフィルタ装置
のフィルタ本体に設けられたフィルタエレメントである
多孔質中空糸濾過膜を示す斜視図、図３はその多孔質中
空糸濾過膜の断面図である。

【００２５】本実施例のフィルタ装置は、気体中に含ま
れる水分や油分、あるいは異物などを除去するフィルタ
本体１１と、このフィルタ本体１１と継手４１を介して
接続され、図示しない気体圧源からの気体の流量を調整
してフィルタ本体１１に送る流量調整部５１とからなる
ものである。

【００２６】フィルタ本体１１は、下方に位置する円筒
形状の樹脂製のケース部１２と、このケース部１２の上
端部に取り付けられる連結部１３とを有している。ケー
ス部１２の外側には金属製のカバー１４が設けられ、樹
脂製のケース部１２をカバー１４によって覆ってこれを
保護している。

【００２７】ケース部１２を連結部１３に取り付けるた
めに、連結部１３の嵌合孔１３ａには凹凸部１５が環状
に設けられ、ケース部１２とカバー１４には凹凸部１５
に対応して凹凸関係が逆となった凹凸部１６が設けられ
ている。これにより、ケース部１２とカバー１４とを一
体としてこれらの上端部を連結部１３の嵌合孔１３ａ内
に挿入した後に、ケース部１２とカバー１４とを回転さ
せることにより、連結部１３に対してケース部１２とカ
バー１４とが取り付けられる。さらに、ビスやスプリン
グロールピン等の止め具１７により連結部１３はケース
部１２に締結される。

【００２８】連結部１３には継手４１が接続される気体
流入用の一次側ポート１８が形成され、この一次側ポー
ト１８は内部に形成された分離室１９に案内通路２０を
介して連通されており、一次側ポート１８に流入した気
体は、案内通路２０により分離室１９内に案内される。
連結部１３には、清浄な気体が流出される二次側ポート
２１が一次側ポート１８に対向して形成され、さらにこ
の二次側ポート２１と連通して流出圧取出ポート２２が
形成されている。二次側ポート２１はケース部１２に形
成されたねじ孔１２ａを介して分離室１９の中心部に連
通されている。また、流出圧取出ポート２２は分離室１
９から二次側ポート２１に至る気体の一部を取り出して
流量調整部５１にフィードバックするようになってい
る。

【００２９】分離室１９内には、気体を通過させる多数
の気孔を有する筒状の焼結樹脂（多孔質体）２３が装着
されており、この焼結樹脂２３の気孔の平均径は、たと
えば約５μｍ程度に設定されている。焼結樹脂２３の上
部には、中空ホルダ２４が一体に設けられており、中空
ホルダ２４に設けられた雄ねじ部２４ａをねじ孔１２ａ
にねじ結合することにより連結部１３に固定されてい
る。

【００３０】筒状の焼結樹脂２３内には、フィルタエレ
メントのもう一方を構成する多孔質中空糸濾過膜２５が
多数本束ねて形成されている。この多孔質中空糸濾過膜
２５を拡大して示したものが図２であり、さらにその１
本の断面を示したものが図３である。

【００３１】この多孔質中空糸濾過膜２５は、第１多孔
質中空糸濾過膜２５ａと第２多孔質中空糸濾過膜２５ｂ
とから構成されており、図３に示すように、いずれも中
空孔２６を有し、さらにこの中空孔２６と分離室１９と
を連通させる多数の細孔２７が形成されている。

【００３２】図２に示すように、第１および第２多孔質
中空糸濾過膜２５ａ，２５ｂは、２つ折りの状態に折り
曲げられて開口部２８の部分で束ねられるとともに、こ
の開口部２８の部分で接着剤により接合されている。そ
して、第１多孔質中空糸濾過膜２５ａはその開口部２８
を二次側ポート２１に臨ませて、第２多孔質中空糸濾過
膜２５ｂはその開口部２８を反対方向に臨ませつつそれ
ぞれが相互に接触して混在するように配置されている。

【００３３】第１多孔質中空糸濾過膜２５ａは疎水性を
有する材質により形成されている。したがって、この第
１多孔質中空糸濾過膜２５ａの外面に付着した水滴や油
滴は、その接触角が大きくなって半球形状となる。第１
多孔質中空糸濾過膜２５ａの外径は0.３８ｍｍ程度であ
り、細孔２７の平均内径つまり分画特性は0.１μｍとな
っている。なお、第１多孔質中空糸濾過膜２５ａ自体を
疎水性の材料を用いることなく外面に疎水処理を施すよ
うにしても良い。

【００３４】一方、第２多孔質中空糸濾過膜２５ｂは、
第１多孔質中空糸濾過膜２５ａと相違して、親水性の材
料により形成されている。したがって、この第２多孔質
中空糸濾過膜２５ｂの表面に付着した水滴などの接触角
は非常に小さくなる。第２多孔質中空糸濾過膜２５ｂの
外径は第１多孔質中空糸濾過膜２５ａと同様であるが、
細孔２７の平均内径つまり分画特性は0.１５μｍのもの
が使用されている。なお、第２多孔質中空糸濾過膜２５
ｂについても、外面に親水処理を施すようにしても良
い。

【００３５】さらに、この第２多孔質中空糸濾過膜２５
ｂを用いることなく、前記した第１多孔質中空糸濾過膜
２５ａのみを用いることも可能である。この場合には、
第１多孔質中空糸濾過膜２５ａを２つ折りにして両端の
開口部２８を二次側ポート２１に臨ませて配置すること
や、これを折り曲げることなく真っ直ぐな状態で用いて
一端部を閉塞し、他端部を開口部２８として二次側ポー
ト２１に臨ませて配置しても良い。なお、フィルタエレ
メントとしては、この多孔質中空糸濾過膜２５のみによ
って構成し、前記した焼結樹脂２３は省略することも可
能である。

【００３６】分離室１９の下方には、フィルタエレメン
トによって除去されて分離室１９内に溜まった液体を排
出するドレン機構が設けられている。このドレン機構は
一次側ポート１８への気体の流入が停止されたときに該
液体が排出されるセミオートドレン機構である。

【００３７】図示するように、ケース部１２の底部に
は、多孔質中空糸濾過膜２５に向けて開口したじょうご
状の液体受け２９が嵌合されて排出孔３０ａが開設され
た筒状のホルダ３０が焼結樹脂２３と一体的に設けられ
ている。このホルダ３０内には、多孔質中空糸濾過膜２
５によって捕捉され、前記液体受け２９に沿って流れる
水滴などの液体をさらに下方に案内して外部に排出する
中空孔３１ａが形成されたピストン３１が上下方向に摺
動自在に設けられている。ここで、液体受け２９の内径
はピストン３１の中空孔３１ａの内径よりも小さく設定
されてピストン３１の上部に圧力が溜まることを防止
し、液体が液体受け２９からピストン３１にスムーズに
受け渡されるようになっている。

【００３８】ピストン３１は液体受け２９との間に装着
されたばね部材３２によって下方に付勢されるととも
に、Ｏリング３３によって排出孔３０ａの上方に位置す
るホルダ３０の内壁面との間がシールされている。ま
た、ピストン３１の下部は外側に向けて拡げられてお
り、ピストン３１が上方に摺動したときにこの下部と排
出孔３０ａの下方に位置するホルダ３０の内壁面との間
がシールされるＯリング３４が装着されている。したが
って、排出孔３０ａに一次側ポート１８からの気体の圧
力が作用している状態においては、ピストン３１はばね
部材３２の付勢力に抗して上方に摺動して下部がＯリン
グ３４によってシールされ、ホルダ３０とピストン３１
とで形成される空間は外部から遮断される閉塞位置とな
る。一方、該気体の圧力が作用していない無負荷の状態
においては、ピストン３１はばね部材３２によって下方
に摺動されて前記したＯリング３４によるシールが解か
れ、ホルダ３０とピストン３１とで形成される空間は外
部と連通する開放位置となり、これによって分離室１９
に溜まった液体が排出される。

【００３９】ホルダ３０の中空孔は、液体受け２９から
ピストン３１の中空孔３１ａを通って常時排出される水
滴などの液体、および無負荷状態において排出孔３０ａ
からピストン３１の外周部を通って排出される液体の排
出口３５となっており、この排出口３５に連通する排出
口３６ａを有する排水管３６がケース部１２の底部にね
じ結合されている。そして、この排水管３６内には図示
しない排水ホースが止め付けられるジョイント３７が嵌
合されている。

【００４０】フィルタ本体１１内に気体が流入する一次
側ポート１８には、継手４１に開設された連通ポート４
２を介して流量調整部５１が接続されている。

【００４１】この流量調整部５１は、上方に位置するハ
ウジング５２と、ねじ部材５３によってこのハウジング
５２に連結される連結部５４とからなっている。

【００４２】ハウジング５２には、図示しない気体圧源
と接続され、該気体圧源からの気体が流入する流入ポー
ト５５と、フィルタ本体１１の一次側ポート１８に連通
され、流量の調整された気体が排出される流出ポート５
６とが対向位置に開設されている。また、上部には、管
路７１によって前記したフィルタ本体１１の流出圧取出
ポート２２と接続されることによって二次側ポート２１
と連通され、該ポート２１から流出する気体の一部が流
入するフィードバックポート５７が開設されている。さ
らに、内部には、導入通路５８を介して流入ポート５５
と連通されるとともに、導出通路５９を介して流出ポー
ト５６と連通された弁孔６０が開設されている。

【００４３】弁孔６０内には、軸方向の中央部がくびれ
て形成された弁部材６１が摺動自在に設けられている。
弁部材６１の一方端はフィードバックポート５７に面
し、該一方端と同一径とされて切り替わり差圧が同一と
された他方端は、連結部５４に形成され、流入ポート５
５から流入した気体圧源からの気体が通過する導入通路
５８と連通された調圧ポート６２に面している。したが
って、二次側ポート２１の気体の圧力が作用するフィー
ドバックポート５７側の気体の圧力による力と弁部材６
１を下方に押し下げる力をおよぼす圧縮コイルばね１４
０による力の和のほうが気体圧源の圧力が作用する調圧
ポート６２側の圧力による力よりも大きい場合には、弁
部材６１は調圧ポート６２側に摺動して、その外周部が
ハウジング５２側に設けられた弁座部５２ａと非接触状
態となり、これによって、導入通路５８と導出通路５９
とが連通されて流入した気体圧源からの気体の流路が絞
られず、大流量の気体が流出ポート５６から流出され
る。逆に、調圧ポート６２側の気体の圧力による力の方
が大きいときには弁部材６１はフィードバックポート５
７側に摺動して外周部が弁座部５２ａと接触することに
なる。ここで、弁部材６１には、導入通路５８側の位置
からくびれた中央部に至るバイパス通路６１ａが形成さ
れている。したがって、弁座部５２ａとの接触状態にお
いての気体の流通経路はこのバイパス通路６１ａのみと
なって流通抵抗が大きくなるので、流入ポート５５から
流入した気体の流路が絞られ、小流量の気体が流出ポー
ト５６から流出される。

【００４４】このように、フィードバックポート５７側
に作用する二次側ポート２１の気体の圧力と、調圧ポー
ト６２側に作用する気体圧源からの気体の圧力との圧力
差と、弁部材６１を下方に押し下げる力をおよぼす圧縮
コイルばね１４０による力によって、弁部材６１は弁座
部５２ａと接触あるいは非接触状態に切り換えられて流
出ポート５６から一次側ポート１８に向かって流出され
る気体の流量が調整される。なお、弁部材６１には流量
調整ニードル６３がバイパス通路６１ａに突出するよう
にしてねじ結合されている。したがって、連結部５４に
設けられた蓋部材６４を取り外してこの流量調整ニード
ル６３を回すことにより、バイパス通路６１ａを流れる
気体の流量が調整可能となっている。

【００４５】本実施例に示すフィルタ装置によれば、フ
ィルタ本体１１における一次側ポート１８と二次側ポー
ト２１との気体の圧力差が流量調整部５１によって調整
され、多孔質中空糸濾過膜２５に作用する気体の一次側
と二次側の圧力差は所定値以下に保たれることになる。
したがって、多孔質中空糸濾過膜２５の表面に結露した
水滴や油滴にはこれを細孔から二次側ポート２１に向か
わせるほどの圧力は作用しないので、これらはすべて排
出口３５から外部に排出され、二次側ポート２１からの
流出が防止される。

【００４６】同時に、所定値以下の圧力が作用すること
によって多孔質中空糸濾過膜２５のつぶれが防止される
ので、二次側ポート２１に至る気体の流量が低下した
り、該中空糸濾過膜２５のつぶれによる欠損で濾過性能
が劣化することもない。

【００４７】なお、本フィルタ装置を作動させる際に、
流量調整部５１の気体流量を調整してフィルタ本体１１
内の圧力を徐々に上げていくことで装置の作動開始まで
に数秒間タイムラグを発生させ、これによりセミオート
ドレン機構により貯留した液体を短時間で大量に排出す
ることができる。

【００４８】（実施例２）図４は本発明の他の実施例で
あるフィルタ装置を示す断面図、図５はそのフィルタ装
置のフィルタ本体に設けられたフィルタエレメントであ
る多孔質中空糸濾過膜を示す斜視図である。

【００４９】本実施例のフィルタ装置も、前記したフィ
ルタ装置と同様に、気体中に含まれる水分などを除去す
るフィルタ本体８１と、このフィルタ本体８１と継手４
１を介して接続され、図示しない気体圧源からの気体の
流量を調整してフィルタ本体８１に送る流量調整部１０
１とからなっている。なお、以下において、前記実施例
と同一の部材には同一の符合を付して説明する。

【００５０】フィルタ本体８１の連結部１３には、継手
４１が接続される一次側ポート１８が形成されて内部に
形成された分離室１９に連通され、流入した気体は一次
側ポート１８から案内通路２０を経て分離室１９内に案
内される。また、連結部１３には、清浄な気体が流出さ
れる二次側ポート２１が分離室１９に連通して形成さ
れ、さらに、この二次側ポート２１と連通して、二次側
ポート２１の気体の一部を流量調整部１０１にフィード
バックする流出圧取出ポート２２が形成されている。

【００５１】分離室１９内の上方には、気体を通過させ
る多数の気孔を有する筒状の焼結樹脂（多孔質体）２３
が、中空ホルダ２４によって連結部１３に固定されて設
けられている。筒状の焼結樹脂２３内には、フィルタエ
レメントのもう一方を構成する多孔質中空糸濾過膜２５
が多数本束ねて形成されている。

【００５２】この多孔質中空糸濾過膜２５を拡大した図
４に示すように、該中空糸濾過膜２５は中空孔２６を有
し、さらにこの中空孔２６と分離室１９とを連通させる
多数の細孔２７が形成されている。そして、２つ折りの
状態に折り曲げられて開口部２８の部分で束ねられ、該
開口部２８を二次側ポート２１に臨ませて配置されてい
る。

【００５３】分離室１９の下方には、分離室１９内に溜
まった液体を排出するドレン機構が設けられている。こ
のドレン機構は、分離室１９内に液体が所定量溜まると
自動的に排出されるオートドレン機構である。

【００５４】図示するように、ケース部１２の底部には
弁座部材８２が取り付けられ、この弁座部材８２にはス
クリーン８３を介してリテーナ８４が取り付けられてい
る。このリテーナ８４内にはブリード孔８５を有する中
空ピストン８６が軸方向に摺動自在に装着されており、
この中空ピストン８６内に設けられた焼結多孔質体から
なるフィルタ８７とリテーナ８４の上端部との間には、
中空ピストン８６を下方に向けて前進させるばね８８が
設けられている。

【００５５】リテーナ８４の外側にはフロート８９が配
置されており、このフロート８９は受け部材９１により
リテーナ８４に支持されている。受け部材９１には、リ
テーナ８４の上端部に形成された連通孔９２を開閉する
ためのベーンバルブ９３が設けられている。

【００５６】このようなオートドレン機構にあっては、
ケース部１２内に液体が溜まると、フロート８９が上昇
してベーンバルブ９３が開放される。これにより、分離
室１９内に入り込んだ気体が連通孔９２から中空ピスト
ン８６を押し下げ、中空ピストン８６とＯリング９４と
の接触が解かれて、スクリーン８３を通って液体が排出
口３５から外部に排出されることになる。液体が外部に
排出されるにつれてフロート８９が下がり、ベーンバル
ブ９３が閉じると、空圧により連通孔９５を介して中空
ピストン８６に上方に向かう圧力が作用する。これによ
り、中空ピストン８６の下端部とＯリング９４との接触
により排出口３５が閉じられる。

【００５７】なお、ケース部１２内への気体の供給が停
止されると、中空ピストン８６には上方に向かう圧力が
作用しなくなるので、ばね８８の弾発力により押し下げ
られて排出口３５が開放状態となり、全ての液体が外部
に排出される。

【００５８】フィルタ本体８１の一次側ポート１８に
は、継手４１に開設された連通ポート４２を介して流量
調整部１０１が接続されている。

【００５９】流量調整部１０１の上方に位置するハウジ
ング５２には、図示しない気体圧源からの気体が流入す
る流入ポート５５と、流量の調整された気体が流出する
流出ポート５６とが開設されている。上部には、後述す
る弁部材６１の摺動状態を表示するインジケータが設け
られている。このインジケータは、たとえば透明のアク
リルカバー１０２と、このアクリルカバー１０２で保護
されるとともにこれによって視認可能に設けられ、弁部
材６１の一方端と接続されて軸方向に往復動する表示棒
１０３とからなっている。また、側部には、管路７１に
よって流出圧取出ポート２２と接続されることで二次側
ポート２１と連通されたフィードバックポート５７が開
設され、該二次側ポート２１から流出する気体の一部が
流入するようになっている。内部には、流入ポート５５
および流出ポート５６と連通された弁孔６０が開設され
ている。

【００６０】弁孔６０内には、軸方向の中央部がくびれ
て形成された弁部材６１が摺動自在に設けられている。
弁部材６１の一方端はフィードバックポート５７に面す
るとともに前記のようにインジケータの表示棒１０３が
接続されている。また、他方端は、連結部５４に形成さ
れて気体圧源からの気体が作用する調圧ポート６２に面
している。したがって、二次側ポート２１の気体の圧力
が作用するフィードバックポート５７側の気体の圧力に
よる力と弁部材６１を下方に押し下げる力をおよぼす圧
縮コイルばね１４０による力の和のほうが大きい場合に
は、弁部材６１は調圧ポート６２側に摺動して弁座部５
２ａと非接触状態となり、気体圧源からの気体の流路が
絞られず、大流量の気体が流出ポート５６から流出され
ると同時に、インジケータの表示棒１０３が下方に移動
する。調圧ポート６２側の気体の圧力による力の方が大
きいときには弁部材６１の外周部が弁座部５２ａと接触
して、気体はバイパス通路６１ａによって絞られ、小流
量の気体が流出ポート５６から流出されると同時に、表
示棒１０３は上方に移動する。

【００６１】本実施例に示すフィルタ装置によっても、
前記実施例のフィルタ装置と同様に、フィルタ本体８１
における一次側ポート１８と二次側ポート２１との気体
の圧力差が流量調整部１０１によって調整され、多孔質
中空糸濾過膜２５に作用する気体の一次側と二次側との
圧力差は所定値以下に保たれる。したがって、多孔質中
空糸濾過膜２５の表面に結露した水滴などはすべて排出
口３５から外部に排出され、また、所定値以下の圧力が
作用することによって多孔質中空糸濾過膜２５のつぶれ
が防止されるので、二次側ポート２１に至る気体の流量
が低下したり、該中空糸濾過膜２５のつぶれによる欠損
で濾過性能が劣化することもない。

【００６２】さらに、流量調整部１０１に備えれたイン
ジケータの表示棒１０３の動きによって、フィルタ本体
８１の一次側ポート１８と二次側ポート２１との差圧を
把握することも可能になる。

【００６３】そして、このインジケータにより、燒結樹
脂２３などの多孔質体や多孔質中空糸濾過膜２５などの
フィルタエレメントの目詰まり状態を間接的に見ること
ができ、フィルタエレメントの目詰まりによる交換時期
を知る目安になる。

【００６４】（実施例３）図６は本発明のさらに他の実
施例であるフィルタ装置を示す断面図である。

【００６５】本実施例のフィルタ装置も、前記したフィ
ルタ装置と略同様な構成であるが、気体中に含まれる水
分などを除去するフィルタ本体１１１のドレン機構がマ
ニュアルドレン機構である点で異なっている。なお、本
実施例においても、前記実施例と同一の部材には同一の
符合が付されている。

【００６６】すなわち、本実施例におけるフィルタ本体
１１１は、中空ホルダ２４に筒状の焼結樹脂（多孔質
体）２３が取り付けられ、この焼結樹脂２３の内部に多
孔質中空糸濾過膜２５が設けられて、フィルタエレメン
トが構成されている。焼結樹脂２３の上端部にはルーバ
ー１１２が環状に設けられており、一次側ポート１８か
ら流入した気体は分離室１９内で旋回し、その遠心力で
フィルタエレメントによって捕捉された水滴などが下方
に落下することによって二次側ポート２１への飛散が防
止されるようになっている。

【００６７】また、分離室１９の下方に設けられ、分離
室１９内に溜まった液体を排出するドレン機構は、前記
のようにマニュアルドレン機構となっている。すなわ
ち、図示するように、ケース部１２の底部には排出口３
５が開設され、この排出口３５に、ホルダ１１３によっ
て固定されたシール部材１１４が装着されている。そし
て、側面から下方に向けて中空孔１１５ａが開設された
開閉ピン１１５が、ホルダ１１３にねじ結合されたコッ
ク１１６に支持されて取り付けられている。開閉ピン１
１５は、人間の手によってコック１１６を回転させるこ
とにで上下に移動可能とされており、これが下方に位置
された場合には、基部１１５ｂがシール部材１１４と接
触して排出口３５が遮断される閉塞状態となり、一方、
これが上方に位置された場合には、該基部１１５ｂとシ
ール部材１１４とが非接触となって排出口３５が開放さ
れ、分離室１９内に溜まった液体が中空孔１１５ａから
外部に排出される開放状態となるものである。

【００６８】フィルタ本体１１１の一次側ポート１８
に、継手４１に開設された連通ポート４２を介して接続
される流量調整部５１は、前記した実施例１と同一のも
のである。すなわち、フィードバックポート５７側の気
体の圧力による力と弁部材６１を下方に押し下げる力を
およぼす圧縮コイルばね１４０による力の和のほうが大
きい場合には、弁部材６１は調圧ポート６２側に摺動し
て、気体圧源からの気体の流路が絞られず、大流量の気
体が流出ポート５６から流出される一方、調圧ポート６
２側の気体の圧力による力の方が大きいときには、バイ
パス通路６１ａによって絞られ、小流量が流出ポート５
６から流出されるものである。

【００６９】本実施例に示すフィルタ装置によっても、
前記実施例のフィルタ装置と同様に、フィルタ本体１１
１における一次側ポート１８と二次側ポート２１との気
体の圧力差が流量調整部５１によって調整され、多孔質
中空糸濾過膜２５に作用する気体の一次側と二次側との
圧力差は所定値以下に保たれる。したがって、多孔質中
空糸濾過膜２５の表面に結露した水滴などはすべて排出
口３５から外部に排出される。また、多孔質中空糸濾過
膜２５のつぶれが防止されるので、二次側ポート２１に
至る気体の流量が低下したり、該中空糸濾過膜２５のつ
ぶれによる欠損で濾過性能が劣化することもない。

【００７０】（実施例４）図７は本発明のさらに他の実
施例であるフィルタ装置を示す断面図である。

【００７１】本実施例のフィルタ装置も、前記したフィ
ルタ装置と略同様な構成であるが、実施例３に示すよう
なマニュアルドレン機構を有するフィルタ本体１２１の
上部に、レギュレータつまり圧力制御弁が組み込まれて
いる点で相違している。なお、本実施例においても、前
記実施例と同一の部材には同一の符合が付されている。

【００７２】すなわち、連結部１３の中央部分には、そ
の軸方向に弁孔１２２が形成されている。この弁孔１２
２は、側部に連通する二次側ポート２１と、分離室１９
に連通して連結部１３に形成された連絡通路１２３の間
に位置している。

【００７３】弁孔１２２内には弁棒１２４が軸方向に摺
動自在に装着されており、連結部１３に形成された弁座
１２５に圧接して弁孔１２２を開閉するための弁体１２
６が弁棒１２４の一端部側に固定されている。焼結樹脂
（多孔質体）２３の上部に形成された取付部１２７に
は、ガイド筒１２８が設けられており、このガイド筒１
２８に装着された圧縮コイルばね１２９により、弁棒１
２４には弁体１２６を弁座１２５に向かわせる方向のば
ね力が付勢されている。

【００７４】連結部１３にはケース部１２に対して反対
側に位置させてボンネット１３０がねじ結合されてお
り、このボンネット１３０と連結部１３との間にはダイ
ヤフラム１３１が挟み付けられ、ダイヤフラム１３１と
連結部１３とによりダイヤフラム室１３２が形成されて
いる。弁棒１２４の他端部はダイヤフラム１３１の中心
部に対向しており、ボンネット１３０内のばね室１３３
に収容された圧縮コイルばね１３４により、ダイヤフラ
ム１３１を介して弁棒１２４には、弁体１２６を弁座１
２５から離す方向のばね力が付勢されている。

【００７５】このばね力を調整するために、ボンネット
１３０に回転自在に取付けられた調整ねじ１３５にはリ
テーナ１３６がねじ結合されており、調整ねじ１３５を
回転することにより圧縮コイルばね１３４の伸縮が調整
されるようになっている。調整ねじ１３５にはハンドル
ガイド１３５ａを介してハンドル１３７が固定されてお
り、このハンドル１３７を用いて調整ねじ１３５が回転
され、二次側ポート２１から流出する気体の圧力が、一
次側ポート１８から流入する気体の圧力に対して減圧さ
れた所定の値に設定されるようになっている。

【００７６】二次側ポート２１とダイヤフラム室１３２
とを連通させるオリフィスチューブ１３８が連結部１３
に設けられており、二次側ポート２１から流出する気体
の流速が速くなると、ダイヤフラム室１３２内の圧力が
相対的に低くなる。これにより、ばね室１３３内の圧縮
コイルばね１３４を収縮させる方向の圧力が小さくな
り、この圧縮コイルばね１３４のばね力により弁体１２
６は弁孔１２２内の開度が大きくなり、二次側ポート２
１から流出する気体の流量が増加する。

【００７７】一方、二次側ポート２１の圧力が設定圧力
よりも高くなると、オリフィスチューブ１３８を通って
気体がダイヤフラム室１３２内に流入することになる。
この流入気体は、ダイヤフラム１３１のリリーフ孔１３
１ａを通ってばね室１３３内に流入し、さらにボンネッ
ト１３に形成されたブリードポート１３９を通って外部
に排出される。

【００７８】このような構造のフィルタ本体１２１にあ
っては、一次側ポート１８から流入した気体は、フィル
タエレメントにより水滴などが除去されて清浄化された
気体が二次側ポート２１に流出するとともに、ここから
流出する気体の圧力は、圧縮コイルばね１２９により設
定された所定の圧力に減圧されることになる。

【００７９】したがって、このフィルタ本体１２１に、
継手４１を介して実施例１などに示す流量調整部５１を
接続することにより、流量調整部５１によって多孔質中
空糸濾過膜２５の表面に結露した水滴などが全て排出口
３５から外部に排出され、多孔質中空糸濾過膜２５のつ
ぶれが防止されて二次側ポート２１に至る気体の流量が
低下や濾過性能の劣化が防止されると同時に、フィルタ
本体１２１のハンドル１３７を回転することにより、二
次側ポート２１から流出する気体の圧力を任意の値に設
定することが可能になる。

【００８０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００８１】たとえば、本実施例においては、いずれも
フィルタ本体１１，８１，１１１，１２１に流出圧取出
ポート２２を設けて流量調整部５１，１０１のフィード
バックポート５７に二次側圧をフィードバックさせてい
るが、このような流出圧取出ポート２２を設けることな
く、二次側ポート２１に接続される管路を分岐させ、分
岐の一方側から二次側圧をフィードバックさせることも
可能である。

【００８２】また、前記実施例に示されている多孔質体
は焼結樹脂２３であるが、これに代えて焼結金属や金網
を用いることもできる。

【００８３】さらに、フィルタ本体１１，８１，１１
１，１２１と流量調整部５１，１０１との組み合わせは
本実施例に示すものに限定されるものではなく、両者を
任意に組み合わせてフィルタ装置を構成することができ
る。同様に、実施例４においては、マニュアルドレン機
構と圧力制御弁の設けられたフィルタ本体１２１が示さ
れているが、この圧力制御弁はセミオートドレン機構や
オートドレン機構のフィルタ本体１１，８１にも適用す
ることができる。

【００８４】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。

【００８５】(1).すなわち、本発明に示すフィルタ装置
によれば、フィルタ本体における一次側ポートと二次側
ポートとの気体の圧力差が流量調整部によって調整され
るので、多孔質中空糸濾過膜に作用する気体の圧力差は
所定値以下に保たれる。したがって、多孔質中空糸濾過
膜の表面に結露した水滴や油滴には、これを細孔から二
次側ポートに向かわせるほどの圧力が作用することがな
くなるので、すべて排出口から外部に排出されて二次側
ポートからの流出が防止される。

【００８６】(2).また、多孔質中空糸濾過膜に作用する
気体の圧力差が所定値以下に保たれることから、該中空
糸濾過膜のつぶれが防止されるので、二次側ポートに至
る気体の流量が低下したり、多孔質中空糸濾過膜のつぶ
れによる欠損で濾過性能が劣化することもない。

【００８７】(3).疎水性を有する第１多孔質中空糸濾過
膜と親水性を有する第２多孔質中空糸濾過膜とが混在し
て設けられたフィルタ装置によれば、該中空糸濾過膜に
捕捉された水滴などは積極的に排出口に導かれるので、
より確実な排出が可能になる。

【００８８】(4).フィルタ本体に、多孔質中空糸濾過膜
と焼結多孔質体とからなるフィルタエレメントが設けら
れたフィルタ装置によれば、気体中に含まれる大径の異
物は焼結多孔質体によって除去されることになるので、
多孔質中空糸濾過膜の負担が軽減されてフィルタエレメ
ントの交換サイクルが長くなる。

【００８９】(5).そして、流量調整部にインジケータが
備えられたフィルタ装置によれば、フィルタ本体の一次
側ポートと二次側ポートとの差圧を把握することが可能
になり、一定時間をおいて作動状態の変化をみることで
フィルタエレメントの目詰まり状況が把握でき交換時期
の目安ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるフィルタ装置を示す断
面図である。

【図２】そのフィルタ装置のフィルタ本体に設けられた
フィルタエレメントである多孔質中空糸濾過膜を示す斜
視図である。

【図３】その多孔質中空糸濾過膜の断面図である。

【図４】本発明の実施例２によるフィルタ装置を示す断
面図である。

【図５】そのフィルタ装置のフィルタ本体に設けられた
フィルタエレメントである多孔質中空糸濾過膜を示す斜
視図である。

【図６】本発明の実施例３によるフィルタ装置を示す断
面図である。

【図７】本発明の実施例４によるフィルタ装置を示す断
面図である。

【符号の説明】

１１ フィルタ本体 １２ ケース部 １２ａ ねじ孔 １３ 連結部 １３ａ 嵌合孔 １４ カバー １５ 凹凸部 １６ 凹凸部 １７ 止め具 １８ 一次側ポート １９ 分離室 ２０ 案内通路 ２１ 二次側ポート ２２ 流出圧取出ポート ２３ 焼結樹脂（多孔質体） ２４ 中空ホルダ ２４ａ 雄ねじ部 ２５ 多孔質中空糸濾過膜 ２５ａ 第１多孔質中空糸濾過膜 ２５ｂ 第２多孔質中空糸濾過膜 ２６ 中空孔 ２７ 細孔 ２８ 開口部 ２９ 液体受け ３０ ホルダ ３０ａ 排出孔 ３１ ピストン ３１ａ 中空孔 ３２ ばね部材 ３３ Ｏリング ３４ Ｏリング ３５ 排出口 ３６ 排水管 ３６ａ 排出口 ３７ ジョイント ４１ 継手 ４２ 連通ポート ５１ 流量調整部 ５２ ハウジング ５２ａ 弁座部 ５３ ねじ部材 ５４ 連結部 ５５ 流入ポート ５６ 流出ポート ５７ フィードバックポート ５８ 導入通路 ５９ 導出通路 ６０ 弁孔 ６１ 弁部材 ６１ａ バイパス通路 ６２ 調圧ポート ６３ 流量調整ニードル ６４ 蓋部材 ７１ 管路 ８１ フィルタ本体 ８２ 弁座部材 ８３ スクリーン ８４ リテーナ ８５ ブリード孔 ８６ 中空ピストン ８７ フィルタ ８８ ばね ８９ フロート ９１ 受け部材 ９２ 連通孔 ９３ ベーンバルブ ９４ Ｏリング ９５ 連通孔 １０１ 流量調整部 １０２ アクリルカバー １０３ 表示棒 １１１ フィルタ本体 １１２ ルーバー １１３ ホルダ １１４ シール部材 １１５ 開閉ピン １１５ａ 中空孔 １１５ｂ 基部 １１６ コック １２１ フィルタ本体 １２２ 弁孔 １２３ 連絡通路 １２４ 弁棒 １２５ 弁座 １２６ 弁体 １２７ 取付部 １２８ ガイド筒 １２９ 圧縮コイルばね １３０ ボンネット １３１ ダイヤフラム １３１ａ リリーフ孔 １３２ ダイヤフラム室 １３３ ばね室 １３４ 圧縮コイルばね １３５ 調整ねじ １３５ａ ハンドルガイド １３６ リテーナ １３７ ハンドル １３８ オリフィスチューブ １３９ ブリードポート １４０ 圧縮コイルばね

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体流入用の一次側ポートと気体流出用
   の二次側ポートとが開設されるとともに内部に分離室が
   形成され、前記分離室内に溜まった液体を排出するドレ
   ン機構が設けられたフィルタ本体と、 中空孔の開口部を前記二次側ポートに臨ませて前記分離
   室内に設けられ、前記中空孔と前記分離室とを連通する
   多数の細孔が形成され、流入した気体に含まれる液体や
   異物を除去する多数本の多孔質中空糸濾過膜からなるフ
   ィルタエレメントと、 気体圧源に接続される流入ポートと前記一次側ポートに
   連通される流出ポートと前記二次側ポートと連通される
   フィードバックポートとが開設されるとともに内部に弁
   孔が形成され、前記流入ポートからの気体の流量を調整
   して前記流出ポートから前記一次側ポートに送る流量調
   整部と、 前記流量調整部の前記弁孔内に摺動自在に設けられ、前
   記流入ポートからの気体の圧力と前記フィードバックポ
   ートからの気体の圧力との圧力差によって作動して流出
   ポートから前記一次側ポートに流れる気体の流量を調整
   する弁部材とを有し、 前記多孔質中空糸濾過膜に作用する前記一次側ポートと
   前記二次側ポートとにおける気体の圧力差を、前記流量
   調整部によって調整することを特徴とするフィルタ装
   置。
2. 【請求項２】 前記多孔質中空糸濾過膜は、前記開口部
   が前記二次側ポートに臨ませて設けられた疎水性を有す
   る第１多孔質中空糸濾過膜と、前記開口部が排出口に臨
   ませて設けられた親水性を有する第２多孔質中空糸濾過
   膜とからなり、前記第１多孔質中空糸濾過膜と前記第２
   多孔質中空糸濾過膜とが混在して設けられていることを
   特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
3. 【請求項３】 前記フィルタエレメントは、前記多孔質
   中空糸濾過膜に加えて、該多孔質中空糸濾過膜の外周部
   に設けられた多孔質体からなることを特徴とする請求項
   １または２記載のフィルタ装置。
4. 【請求項４】 前記フィルタ本体のドレン機構は、前記
   分離室内に貯留された液体がドレンコックの操作によっ
   て排出されるマニュアルドレン機構、前記一次側ポート
   への気体の流入が停止されたときに排出されるセミオー
   トドレン機構、または所定量に達したときに排出される
   オートドレン機構であることを特徴とする請求項１、２
   または３記載のフィルタ装置。
5. 【請求項５】 前記フィルタ本体は、一次側ポートから
   流入する気体が減圧されて二次側ポートから排出される
   減圧機構が設けられていることを特徴とする請求項１か
   ら４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
6. 【請求項６】 前記流量調整部は、前記弁部材の作動状
   態を表示するインジケータが備えられていることを特徴
   とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ
   装置。