JPH11147009A - フィルタエレメント及び濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾材に捕捉された異物を効果的に除去し得る
ようにする。 【解決手段】 内方に中空部４が形成され、この中空部
４の一端が流体流通口１０に連通された筒状の濾材５を
備えたフィルタエレメント２１において、濾材５の中空
部４に案内板２３を設ける。これにより、流体を所望の
流体供給先に供給するときには、流体供給口１２から供
給した流体を濾材５で濾過し中空部４と流体流通口１
０，１８と接続口１４とを介して供給する。濾材５で捕
捉した異物を除去するときは、接続口１４から流体流通
口１０，１８を介して流体を濾材５の中空部４に逆流さ
せ、このときに濾材５の内部で軸流方向に向かう流体の
流れを案内板２３により濾材５の内周面に向かう方向に
向きを変え、これにより、濾材５の深部に捕捉された異
物をも流体の圧力により効果的に外部に押し出して除去
するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタエレメン
ト及び濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、フィルタエレメント及び濾過装置
の従来例を図６に示す。濾過装置１はフィルタエレメン
ト２を収納するケース３を有している。フィルタエレメ
ント２は、内方に中空部４が形成された筒状の濾材５
と、この濾材５の内周を保持する筒状の支持体６と、フ
ィルタエレメント２及び支持体６の両端に固定された端
板７，８とを有し、一方の端板７には取付軸９を通す中
心から外れた位置に複数の流体流通口１０が形成されて
いる。支持体６は流体の流通を許容する多孔質材により
形成されている。濾材５は半径方向に何回もジグザグ状
に折られたもので、その内周面は支持体６に接着されて
いる。

【０００３】前述したケース３には、電磁弁１１により
流体供給元（図示せず）に選択的に接続される流体供給
口１２と、電磁弁（３方弁）１３によりフィルタエレメ
ント２の流体流通口１０を流体供給先（図示せず）又は
流体逆流供給部（図示せず）に選択的に接続する接続口
１４と、電磁弁１５によりケース３の内部が外部に対し
て選択的に開閉される排出口１６とが形成されている。
また、ケース３には、フィルタエレメント２の端板７に
対向する取付板１７が設けられ、この取付板１７には端
板７に形成された流体流通口１０と対向する流体流通口
１８が形成されている。フィルタエレメント２は、その
中心に通した取付軸９の先端を取付板１７の中心に突出
させ、その突出端にナット９ａを螺合することにより支
持される。

【０００４】このような濾過装置１では、流体供給元か
ら流体供給先に流体を供給するときには、電磁弁１５に
より排出口１６を閉じ、電磁弁１１により流体供給口１
２を開き、電磁弁１３により接続口１４を流体供給先に
接続する。したがって、流体供給元から供給された流体
は、実線矢印に示すように、流体供給口１２からケース
３の内部に流れ、濾材５の外周から濾材５の内部の中空
部４に流れ、このときに流体に含まれるダスト等の異物
が濾材５により捕捉される。濾過された流体は流体流通
口１０，１８と接続口１４とを経由して流体供給先に供
給される。

【０００５】このようにして流体を供給すると、やがて
濾材５に目詰まりが生ずるために、従来はフィルタエレ
メント２を交換することが行われているが、フィルタエ
レメントの長寿命化、交換の手間を省くために、近年は
流体を逆流させることにより、濾材５に捕捉された異物
を流体の圧力によって濾材５から剥離する方式（逆洗方
式と称せられている）の濾過装置がある。

【０００６】すなわち、流体を逆流させる場合には、電
磁弁１１により流体供給口１２を閉じ、電磁弁１３の流
路を切り替えて接続口１４と流体供給先との間を閉じる
とともに、接続口１４と流体逆流供給部との間を接続
し、電磁弁１５により排出口１６を開く。これにより、
点線矢印に示すように、流体逆流供給部から逆流する流
体が接続口１４及び流体流通口１８，１０を通り濾材５
を内部から外部に流れる。このときの流体の圧力により
濾材５に捕捉された異物を濾材５の表面から離脱させ、
排出口１６から外部に排出させる。

【０００７】この場合、流体供給先に供給した流体を流
体逆流供給部に戻した後に、流体逆流供給部から流体を
濾材５の内部に向けて逆流させる場合と、予め流体逆流
供給部に蓄えた別の流体を逆流させる場合とがある。な
お、流体供給先に供給する流体、濾材５の内部に向けて
逆流させる流体は、潤滑油や洗浄液或いは水等の液体
と、ガスや空気等の気体とがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような逆洗方式の
濾過装置１の場合、流体流通口１０から濾材５の内部に
逆流した流体は、濾材５の長手方向に向かって流れ易
く、濾材５の内周面に対して垂直方向には抜けにくい。
特に、流体が液体の場合には下方に流れ易いため、濾材
５の上部における異物は除去しにくい。

【０００９】このようなことから、濾材の表面に予めコ
ート剤を付着させた後に濾過を行い、異物の付着により
コート剤が汚れたときに、流体を逆流させて濾材からコ
ート剤を異物とともに剥離させて除去するようにしたフ
ィルタ装置が開発されているが、このような方式は装置
が大がかりとなりコストが高くなり、また、従来の逆洗
方式のフィルタエレメントとの互換性がとれない問題が
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のフィルタ
エレメントは、内方に中空部が形成され、この中空部の
一端が流体流通口に連通された筒状の濾材を備えたフィ
ルタエレメントにおいて、前記中空部の内方から前記濾
材の内周面に向けて延出され前記流体流通口から前記中
空部に向けて流体を逆流させたときにその流体を前記濾
材の内周面に向けて案内する案内板を前記濾材の内方に
その中心線に沿って複数個配列した。

【００１１】したがって、流体流通口から中空部に向け
て流体を逆流させるときに、筒状の濾材の内部で軸流方
向に向かう流体の流れを案内板により濾材の内周面に向
かう方向に向きを変えることが可能となる。

【００１２】請求項２記載のフィルタエレメントは、内
方に中空部が形成され、この中空部の一端が流体流通口
に連通された筒状の濾材を備えたフィルタエレメントに
おいて、流体を前記濾材により濾過して前記流体供給先
に供給するときにはその流体の圧力により前記流体流通
口に向けて回動し、前記流体流通口から前記中空部に向
けて流体を逆流させるときにはその流体の圧力により前
記中空部の内方から前記濾材の内周面に向けて回動し流
体を前記濾材の内周面に案内する案内板を前記濾材の内
方にその中心線に沿って複数個配列した。

【００１３】したがって、流体を濾材により濾過して流
体供給先に流体を供給するときにはその流体の圧力によ
り案内板を流体流通口に向けて回動させることが可能と
なるため、供給する流体に対する抵抗を少なくすること
が可能となる。また、流体流通口から中空部に向けて流
体を逆流させるときにはその流体の圧力により案内板を
濾材の内周面に向けて回動させ、筒状の濾材の内部で軸
流方向に向かう流体の流れを案内板により濾材の内周面
に向かう方向に向きを変えることが可能となる。

【００１４】請求項３記載の濾過装置は、請求項１，２
又は３記載のフィルタエレメントを収納するケースを設
け、このケースに、流体供給元に選択的に接続される流
体供給口と、前記フィルタエレメントの流体流通口を流
体供給先又は流体逆流供給部に選択的に接続される接続
口と、前記ケースの内部が外部に対して選択的に開閉さ
れる排出口とを形成した。

【００１５】したがって、流体供給口を開き、接続口を
流体供給先に接続し、排出口を閉じることにより、流体
供給元から流体供給先に流体が供給される。流体供給口
を閉じ、接続口を流体逆流供給部に接続し、排出口を開
くことにより、流体を流体逆流供給部から流体流通口を
経て濾材の中空部に向けて逆流させることが可能とな
る。このときに、筒状の濾材の内部で軸流方向に向かう
流体の流れを案内板により濾材の内周面に向かう方向に
向きを変えることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
及び図２に基づいて説明する。図６において説明した部
分と同一部分は同一符号を用いて説明する。図１は濾過
装置の縦断側面図、図２はフィルタエレメントの縦断側
面図である。

【００１７】本実施の形態における濾過装置２０のケー
ス３にはフィルタエレメント２１が収納されている。こ
のフィルタエレメント２１は、内方に中空部４が形成さ
れた筒状の濾材５と、この濾材５の内周を保持する筒状
の支持体６と、フィルタエレメント２１及び支持体６の
両端に固定された端板７，８とを有し、一方の端板７に
は取付軸９を通す中心から外れた位置に複数の流体流通
口１０が形成されている。支持体６は流体の流通を許容
する多孔質材により形成されている。さらに、中空部４
には取付軸９を通すパイプ２２が設けられている。この
パイプ２２は流体流通口１０に向かうに従い細くなる円
錐形の形状に定められ、その外周にはパイプ２２の軸方
向に沿って環状の複数の案内板２３が固定的に配設され
ている。

【００１８】前述したケース３には、前述のように、電
磁弁１１により流体供給元（図示せず）に選択的に接続
される流体供給口１２と、電磁弁（３方弁）１３により
フィルタエレメント２１の流体流通口１０を流体供給先
（図示せず）又は流体逆流供給部（図示せず）に選択的
に接続する接続口１４と、電磁弁１５によりケース３の
内部を外部に対して選択的に開閉可能な排出口１６とが
形成されている。また、ケース３には、フィルタエレメ
ント２１の端板７に対向する取付板１７が設けられ、こ
の取付板１７には端板７に形成された流体流通口１０と
対向する流体流通口１８が形成されている。

【００１９】このような濾過装置２０では、流体供給元
から流体供給先に流体を供給するときには、電磁弁１５
により排出口１６を閉じ、電磁弁１１により流体供給口
１２を開き、電磁弁１３により接続口１４を流体供給先
に接続する。したがって、流体供給元から供給された流
体は、実線矢印に示すように、流体供給口１２からケー
ス３の内部に流れ、濾材５の外周から濾材５の内部の中
空部４に流れ、このときに流体に含まれるダスト等の異
物が濾材５により捕捉される。濾過された流体は流体流
通口１０，１８と接続口１４とを経由して流体供給先に
供給される。

【００２０】このようにして流体を供給すると、やがて
濾材５に目詰まりが生ずるが、濾材５に捕捉された異物
を除去する場合には、電磁弁１１により流体供給口１２
を閉じ、電磁弁１３の流路を切り替えて接続口１４と流
体供給先との間を閉じるとともに、接続口１４と流体逆
流供給部との間を接続し、電磁弁１５により排出口１６
を開く。これにより、点線矢印に示すように、流体逆流
供給部から逆流する流体が接続口１４及び流体流通口１
８，１０を通り濾材５を内部から外部に流れる。このと
きの流体の圧力により濾材５に捕捉された異物を濾材５
の表面から効果的に離脱させ、排出口１６から外部に排
出させることができる。

【００２１】本実施の形態においては、流体流通口１
０，１８から中空部４に向けて流体を逆流させるとき
に、筒状の濾材５の軸流方向に向かう流体の流れを案内
板２３により濾材５の内周面に向かう方向に向きを変え
ることができる。これにより、濾材５の深部に捕捉され
た異物をも流体の圧力により効果的に外部に押し出して
除去することができる。濾材５の外側に押し出された異
物は排出口から外部の所望の容器等に排出される。

【００２２】なお、濾材５は流体供給口１２に近い部分
ほど目詰まりし易い。本実施の形態では、流体供給口１
２は流体流通口１０に近いため、この部分における濾材
５に目詰まりが生じ易い。そこで、図１及び図２に示す
ように、パイプ２２の形状を流体流通口１０に向かうに
従い細くなる円錐形の形状に定め、案内板２３の外周方
向の先端と濾材５の内周面との間の間隔を、流体流通口
１０に近い案内板２３ほど広い値に定めることにより、
流体供給口１２に近く目詰まりし易い濾材５の部分に逆
流させた流体を優先的に通過させ、その部分の異物の除
去作用を促進させることができる。

【００２３】次に、本発明の第二の実施の形態を図３な
いし図５に基づいて説明する。前実施の形態と同一部分
は同一符号を用い説明も省略する。図３は流体供給時に
おける濾過装置の縦断側面図、図４は流体を逆流させる
ときにおける濾過装置の縦断側面図、図５はフィルタエ
レメントの縦断側面図である。

【００２４】本実施の形態における濾過装置２４のケー
ス３にはフィルタエレメント２５が収納されている。こ
のフィルタエレメント２５は、取付軸９を通すパイプ２
６を中空部４に備えている。このパイプ２６は殆どがス
トレート形状に定められ、その外周にはヒンジ部２７を
介して複数の案内板２８が支持されている。これらの案
内板２８は、パイプ２６に対して放射状に配列された複
数を一組としてパイプ２６の軸方向に沿って複数組配列
されている。そして、これらの案内板２８は、図３に示
すようにパイプ２６に沿う方向から、図４に示すように
濾材５の内周面に向けて直交する方向にヒンジ部２７に
よって回動自在に支持されている。また、パイプ２６に
は、濾材５の内周面と直交する方向への案内板２８の回
動角度を制限するストッパ２９が設けられている。すな
わち、本実施の形態におけるフィルタエレメント２５
が、図１及び図２に示すフィルタエレメント２１と異な
る点は、案内板２３を固定的に支持するパイプ２２に代
えて、案内板２８を回動自在に支持するパイプ２６を備
えている点であり、他の構造は前実施の形態の場合と同
様である。

【００２５】このような濾過装置２４では、流体供給元
から流体供給先に流体を供給するときには、電磁弁１５
により排出口１６を閉じ、電磁弁１１により流体供給口
１２を開き、電磁弁１３により接続口１４を流体供給先
に接続する。したがって、図３に実線矢印で示すよう
に、流体供給元から供給された流体は流体供給口１２か
らケース３の内部に流れ、濾材５の外周から濾材５の内
部の中空部４に流れ、このときに流体に含まれるダスト
等の異物が濾材５により捕捉される。濾過された流体は
流体流通口１０，１８と接続口１４とを経由して流体供
給先に供給される。この流体供給時には、流体の圧力に
より案内板２８を流体流通口１０に向けて回動させるこ
とができる。これにより、供給する流体に対する抵抗を
少なくすることが可能となる。

【００２６】流体流通口１０から中空部４に向けて流体
を逆流させるときには、電磁弁１１により流体供給口１
２を閉じ、電磁弁１３の流路を切り替えて接続口１４と
流体供給先との間を閉じるとともに、接続口１４と流体
逆流供給部との間を接続し、電磁弁１５により排出口１
６を開く。これにより、図４に実線矢印に示すように、
流体逆流供給部から逆流する流体が接続口１４及び流体
流通口１８，１０を通り濾材５を内部から外部に流れ
る。その流体の圧力により案内板２８を濾材５の内周面
に向けて回動させ、筒状の濾材６の軸流方向に向かう流
体の流れを案内板２８により濾材５の内周面に向かう方
向に向きを変えることができる。このときの流体の圧力
により濾材５に捕捉された異物を濾材５の表面から離脱
させ、排出口１６から外部に排出させる。

【００２７】濾材５は流体供給口１２に近い部分ほど目
詰まりし易いことは既に述べた。本実施の形態において
も流体供給口１２は流体流通口１０に近いため、この部
分における濾材５に目詰まりが生じ易い。そこで、案内
板２８の半径を、流体流通口１０に近い案内板２８ほど
小さな値に定めることにより、案内板２８の外周方向の
先端と濾材５の内周面との間の間隔を、流体流通口１０
に近い案内板２８ほど広い値に定めてある。これによ
り、流体供給口１２に近く目詰まりし易い濾材５の部分
に逆流させた流体を優先的に通過させ、その部分の異物
の除去作用を促進させることができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載のフィルタエレメントは、
内方に中空部が形成され、この中空部の一端が流体流通
口に連通された筒状の濾材を備えたフィルタエレメント
において、流体を逆流させたときにその流体を濾材の内
周面に向けて案内する案内板を濾材の内方にその中心線
に沿って複数個配列したので、流体流通口から中空部に
向けて流体を逆流させるときに、筒状の濾材の内部で軸
流方向に向かう流体の流れを案内板により濾材の内周面
に向かう方向に向きを変えることができる。これによ
り、濾材の深部に捕捉された異物をも流体の圧力により
効果的に外部に押し出して除去することができる。

【００２９】請求項２記載のフィルタエレメントは、内
方に中空部が形成され、この中空部の一端が流体流通口
に連通された筒状の濾材を備えたフィルタエレメントに
おいて、流体を濾材により濾過して流体供給先に供給す
るときにはその流体の圧力により流体流通口に向けて回
動し、流体流通口から内部に向けて流体を逆流させると
きにはその流体の圧力により内方から濾材の内周面に向
けて回動し流体を濾材の内周面に案内する案内板を濾材
の内方にその中心線に沿って複数個配列したので、流体
を濾材により濾過して流体供給先に流体を供給するとき
にはその流体の圧力により案内板を流体流通口に向けて
回動させることができ、これにより、供給する流体に対
する抵抗を少なくすることができる。また、流体流通口
から中空部に向けて流体を逆流させるときにはその流体
の圧力により案内板を濾材の内周面に向けて回動させ、
筒状の濾材の内部で軸流方向に向かう流体の流れを案内
板により濾材の内周面に向かう方向に向きを変えること
ができる。これにより、濾材の深部に捕捉された異物を
も流体の圧力により効果的に外部に押し出して除去する
ことができる。

【００３０】請求項３記載の濾過装置は、請求項１，２
又は３記載のフィルタエレメントを収納するケースを設
け、このケースに、流体供給元に選択的に接続される流
体供給口と、フィルタエレメントの流体流通口を流体供
給先又は流体逆流供給部に選択的に接続される接続口
と、ケースの内部が外部に対して選択的に開閉される排
出口とを形成したので、流体供給口を開き、接続口を流
体供給先に接続し、排出口を閉じることにより、流体供
給元から流体供給先に流体を供給し、流体供給口を閉
じ、接続口を流体逆流供給部に接続し、排出口を開くこ
とにより、流体を流体逆流供給部から流体流通口を経て
濾材の中空部に向けて逆流させることができ、このとき
に、筒状の濾材の内部で軸流方向に向かう流体の流れを
案内板により濾材の内周面に向かう方向に向きを変える
ことができ、これにより、濾材の深部に捕捉された異物
をも流体の圧力により効果的に外部に押し出して除去す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態における濾過装置の
縦断側面図である。

【図２】フィルタエレメントの縦断側面図である。

【図３】本発明の第二の実施の形態における流体供給状
態の濾過装置を示す縦断側面図である。

【図４】流体を逆流させた状態の濾過装置を示す縦断側
面図である。

【図５】フィルタエレメントの縦断側面図である。

【図６】従来の濾過装置を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

２ フィルタエレメント ３ ケース ４ 中空部 ５ 濾材 １０ 流体流通口 １２ 流体供給口 １４ 接続口 １６ 排出口 ２１，２５ フィルタエレメント ２３，２８ 案内板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内方に中空部が形成され、この中空部の
   一端が流体流通口に連通された筒状の濾材を備えたフィ
   ルタエレメントにおいて、前記中空部の内方から前記濾
   材の内周面に向けて延出され前記流体流通口から前記中
   空部に向けて流体を逆流させたときにその流体を前記濾
   材の内周面に向けて案内する案内板を前記濾材の内方に
   その中心線に沿って複数個配列したことを特徴とするフ
   ィルタエレメント。
2. 【請求項２】 内方に中空部が形成され、この中空部の
   一端が流体流通口に連通された筒状の濾材を備えたフィ
   ルタエレメントにおいて、流体を前記濾材により濾過し
   て前記流体供給先に供給するときにはその流体の圧力に
   より前記流体流通口に向けて回動し、前記流体流通口か
   ら前記中空部に向けて流体を逆流させるときにはその流
   体の圧力により前記中空部の内方から前記濾材の内周面
   に向けて回動し流体を前記濾材の内周面に案内する案内
   板を前記濾材の内方にその中心線に沿って複数個配列し
   たことを特徴とするフィルタエレメント。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のフィルタエレメン
   トを収納するケースを設け、このケースに、流体供給元
   に選択的に接続される流体供給口と、前記フィルタエレ
   メントの流体流通口を流体供給先又は流体逆流供給部に
   選択的に接続される接続口と、前記ケースの内部が外部
   に対して選択的に開閉される排出口とを形成したことを
   特徴とする濾過装置。