JPS58501939A - 流体濾過用の軸流濾過装置 - 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】 流体濾過用の軸流濾過装置 発明のｆ象 １　発明の分野 本発明は油圧用油、変圧器油２よび潤滑油のような流体の濾過装置に関するもの であ）、更に詳しくいえば、それに用いるシール用薄膜に関するものである。

２　従来技術 汚れ、残渣その他の吻質を油から除去するための油濾過装置は良く知られている 。それらの濾過装置は使い着て容器として、または交換できるカートリッジとし て通常Δ、ケージされる。それらの濾過装置には１つまたはそれ以上の濾過要素 が設けられるのが普通である。濾過要素としては薄紙すなわちティシーを巻いた 種類のものを使用できる。

容器の甲に入る旧が濾過要素と、濾過紙の７・曽の間のすき間とを＠線方回に流 れるように、流入遵帖部と流出運粘部が設けられる。したがって、汚ｎとスラッ ジは濾過紙によシ油から商去される。濾過要素が１つたけ設けられている場合に は、油は濾過要素の一端を週って茶器の一端から他端まで流れ、それから濾過要 素の他端を通って出る。その後で、油は、流出運頑部に連結されている中央の管 へ向って流れる。

濾過要素を２つ用いている場合には、油は容器の１両端から濾過要素を通って中 央の通路まで流ｔ１そこから中央管へ同って訛れる。

それら２種類の濾過装置において、成果通路に近い濾過要素の端部からは、油の 圧力のために洩れが生ずることがある。濾過装置の入口と出口の間圧力坤下は約 ６．３ｋｇ／ｃＩｎ２（９０ｐｓｉ　）以上に達することがらり、そのために濾 過紙に大きな圧縮力が流体的に汀見られることになる。そのために濾過要素は圧 路され、変形させられるが、それはとくに濾過要素の戻シ端部すなわち併出端に おいて署るしい。

従来用いられている１つの屏央云は、濾過要素の縁部の内側へ数層だけ押入さｎ る不質的にはリングでろるインターロック用の環状シールｋｍけることでらる。

そのようなシールについての評細が米１特許第４０１７４００号明細蓄に開示さ れている。しかし、そのような環状７−ル全用いても、濾過装置内の大きな流体 力のために濾過要素が変形させられることが判明している。そのために、環状シ ールの周囲を流体を流して、濾過要素を完全に側路させる＃、路が形戻さ往るこ とになる。その結果、汚呆物のほとんどが除去ちれることなしに、濾過されてい ない多量の油が循環させらｎることになる。

発明の要約 したがって、本発明の目的は、１回通すだけで優れた濾過効果が得らルるように する油濾過装置用の濾過要素を得ることである。

不発明の薄膜シールンま従来の油濾過装置のいずれにも使用されぐ≠るように作 らｎる。それらの油濾過装置は円形のベースと一端が開いている円筒形ケーシン グを有し、そのベースの中央部からコア管が突き出している。ケーシングの開放 ＋ｉ！ｉ！都は藺が洩れないようにしてベースにと９つけられる。

ケーシングの内部には１つまたはそれ以上の濾過要素が配置される。各濾過要素 は巷かれた薄紙層で構成される。その巻かれた薄紙層の直径はケーシングの内径 よシ少し短い。コア管が濾過要素の中央を通って上方へ延びる。

濾過要素を１つ用いる装置においては、汚れた油が濾過要素の一端へ同けて流さ れ、濾過紙の中を軸方向に強制的に流されて濾過要素の＠端部へ達するように濾 過装置は構成される。それから、藺はスクリーンを通って成果チャンネルに入り 、そのチャンネルの甲をＪ／亘ってコア管へ４かｔ、る。コア管は濾過された？ 田を出口ボートまで流す。

濾過要素を２つ用いる濾過装置に２いては、２つの濾過要素はケーシング内部Ｖ こ、収集通路を介して端と端が同き曾わせられて配置される。汚れた油は２つの 濾過要素の同き合う端部の中に導かれ、２つの濾過要素の濾過紙の中を収集通路 まで強制的に冗される。その通路を通った油にコア管に堰し、コア管の甲を流れ ・て出口、ｉ？−）に達する。

濾過装置内部に高い圧力が存在するために、濾過要素の縁部はしばしば変形さぞ られ、そのために濾過紙を通らない通路が形成されるから、濾過されていない油 が収集通路の中に直接流れ込む。したがって、いくらかの泊が実装置濾過される ことなしに濾過装、ｉの〒を通ることになり、その紹果として、汚れた油が循環 することになる。

この問題に対する１つの解決法は、濾過要素の縁部から内部へ数層入った所の濾 過紙層の闇に挿入される環状の７−ル域を設けることである（米国峙杵築４０１ ７４００号参照）。しかし、多くの状況に３いて経験される高圧の下では、濾過 要素は変形を続ける。その変形は、環状のシールの周囲に通路ができることがあ るほど大きいこともめる。したがって、汚れ＝７ｍがいくらか収集通路に入）、 濾過された７［ＩＩを汚すことになる。

本発明により、成果遡路近くの部分を潰う可溌注の７厚い膜が濾過要素の周囲に 設けらｎる。濾過要素を１つ用いる濾過装置の＠甘には、その膜は濾過要素の一 端に配置さ几、濾過要素と、その近くの通路形成部Ｍの一部に重なり曾うととも に、そ几の間の成果Ａ６の上に完全しＣ重な）合う。

ＰＡ要素全２つ用いる濾過装置の場合には、収集通路が２つの濾過要素の間（で 配置される。本発明の、与摸シールが各−過安索の上に部分的に東なり会・ハ、 それらの要素の間の収集通路に完全に重ｌシ合う。いずれの濾過装置においても シール環の必要はなくなる。

本発明の薄膜シールは、濾過する流体との間で作用、を及ぼし合わず、孔のおい ていない可撓性物質、たとえばネオプレンのような物質で作ることができる。な るべくなら、確実なシールを維持するためにその物質は十分な弾性を有するもの が望ましい。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。なお、本図面は単に例示の為に 用いたものであり、本図面によって本発明を限定する意図をもつものではない。

図面の簡単な説明 鏑１図は濾過要素を２つ用いている油濾過装置に用いられるシール薄膜の一部を 切り欠いて示す正面図、第２図は第１図の油濾過装置の側方部の一部の詳刑ス、 第２１図は濾過要素を分離するために用いられる装置の第２の実施例の断面図、 第３図は濾過要素を１つ用いる油濾過装置のシール薄膜の一部を切シ欠いて示す 正面図、第４図は第３図の油濾過装置の隅の部分の詳細図である。

発明の詳細な説明 まず第１，２図を参照する。それらの図には匣い捨て型の二濾過要素濾過装置１ ２に用いられている本発明の薄膜７−ルが示されている。

このＦ　ｘｍ装置１２はベース１４と円筒形ケーシング１６を有する。このケー シング１６の開放端部１７はベース１４に封止される。

ベース１４に入口デート１８と出口２−ト２０をＭする。コア管２２がケーシン グ１６の＠宙に清って延び、それの一端が出口ボート２０に連結される。コア管 ２２の他端はキャップ２７によりふさがれる。

ｐ過装置１２の内部には２つの濾過要素２４が設けられる。各濾過要素２４は薄 いシート状繊維、たとえば薄紙すなわちティ、シー、を層状に巻いたもので構成 される。その巻き径はケーシング１６の内径より僅かに短い。濾過要素２４はウ ェブコア２６の周囲に巻かれる。そのウェブコア２６はコア管２２の上に配置で さる。

２つの濾過要素２４はケーシング１６の内部にそ扛ぞれの一端を向き合わせて、 同＠状に配置される。濾過要＄２４の同き合わされている端部の同に中央収集ｉ ｆ回路２８が設けられる。第２図に示す一実施例においては、収集通路２８の側 方部は一対のスクリーン３０により形成される。それらのスクリーンホ、後で説 明するように、濾過した旧の研出通路としても、戎記する。

濾過要素２４の外面の周囲には編みソックス３２がかぶせられる。ソックス３２ は紙または布のような頂々の材料で作ることがでさ、金属で作ることもでさる。

ソックス３２は取り扱い中の濾過要素２４を保護するだめのものである。第１図 に示すように匣い沼てのベース１４とケーシング１６が互いにｍ８されている４ 会には、ソックス３２は使用しなくともよい。濾過要素２４の周縁部からいくつ かの、・（至）だけ濾過要素の内部に入った位置に環３４が配置され、その慮３ ４の外周部が、２つの濾過要素２４の向き仕っている端部の濾過紙の間に延びる 。この環３４によりそれらのｐ過要素２４はある間隔全おいて分離させられると ともに、外部圧力により濾過要素２４がつぶされることを防ぐことができる。

次にこの濾過装置の動作を説明する。油が入口ポー）１８に入れられると、その 油は第１の濾過要素２４ａの一端に導かれるとともに、ケーシング１６の内面と 濾過要素２４の外面との間の間隙３６を通って、第２の濾過要素２４ｂの也端部 まで導かれる。それ〃１ら、全ての油は２つの濾過要素のそれぞれの一端部ρλ ら濾過要素２４の濾過紙層を軸線方向に強制的に通され、中央の収集通路２８へ 向って流される。一実施例においては、濾過された油はスクリーン３０を通って 収集通路２８の甲に入り、そこから孔３８ｅ＝ｆｆｌってコア管２２の中に入シ 、そのコア骨２２の中空部４０の中を流れて出口ポート２０を通って濾過装置の 外へ出る。

実際には、そのような油濾過器においてしＩｉ　Ｌば見られる高圧の下では、ｐ 過要素２４は屋３４の周囲で変形させられ、旧が収集通路２８まで直接流れる通 路が生ずることがある。そのために、濾過された油が濾過されていない油によシ 汚されることになる。本発明は、可撓性の７−ル薄５模４２を用いることによｐ この問題を解決するものである。このシール薄膜４２は、各濾過要素２４の上に 部分的に重なり付い、収集通路２８の上に完全に重なり合うようにして、濾過要 素２４の周囲に配置される。７−ル博膜４２は、不オルンのような、孔のおいて いない可撓性物質で作られる。確実なシールを行えるように、その物質は十分に 弾性金有しなければならない。出口、ｊ？−）２０の周囲にシールを形成して、 旧がベース１４０近くでコア管２２の中に洩れることを防ぐために、くぼみ２３ と肩部２５によシ濾過要素２４は動かないように固定される。

本発明のシール薄膜４２を用いることにより、高い圧力の下でも、油全濾過妥累 ２４とケーシング１６の間隙３６から収集通路２８へ直接流す遡′６は形成され ない。濾過要素２４が菱形しても、７−ル：４模４２全構成する可焼性材料も同 時に菱形するから、濾過要素２４と収集通路２８の間の封止が保たする。

第２１図に示す第２の失ゐ例に２いては、城３４は省かれている。この実施例に ２いては、雀’Ａ　Ｔｊｉ３５の７ランー）部分３５＆が濾過要＄２４の同球部 わら円側へ濾過紙数層分たけ入っ次位置に配置さｎるように、濾過要素２４の端 部近くに金嘱板３５が配直さ几る。

７ランノ部分３５ｍと濾過要素２４の同派部の浦のｐＡ紙層が、はとんどの状況 に２いて、厚５・溪４２の突元的な彼れに対して保護する。内向きにかかる圧力 が濾過要素の材料ｔ−押しつぶすことがないように、その内向きの圧力を制御す るだめの手段として金属板３５が有効であることが判明している。あるいは、ワ イヤ製のスクリーン３０を使用できる。金属板３５を通って良く流れるようＫす るために、一連の孔３７が設けられる。

本発明のシール薄膜は、第３．５図に示すように、濾過要素を１つ用いる油濾過 装置５０にも使用できる。

その油濾過装置５０も前記したのに類似するベースと円筒形ケーシングを有する （図示せず）。そのケーシングの＠社に旧ってコア管５２が配置される。濾過要 素５４は前記濾過要素２４に類似し、ウェブコア５６の周囲に巻かれて、コア管 ５２の上に配置される。濾過要素５４の狭面上に憾んだソックス５８も配置され る。

濾過要素５４の一端に板６０が設けられる。板６０からリム６２が突き出る。そ のリム６２は、板３５に類似して、濾過要素５４の端部にさっ′ｃ）シはめ込１ れる。濾過要素５４の端部と保持Δン６０すなわち板６０の間に間隙が設けられ 、その間隙は成果通路６４を溝底する。濾過要素５４の端部の成果通路６４の中 にスクリーン６６が設けられる。

次に、この濾過装置の動作を説明する。旧が、濾過要素５４の端部のうち成果通 路６４から遠い方の端部に圧入させられる。その油は濾過要素５４の甲ｔ＝細遣 方回に流れ、それからスクリーン６６を泄シ、成果通路６４の中を流れる。その 後で、油はコア管５２の孔６８を通ってコア管の甲に入り、コア管の中空部７０ の中を流れて出口ポートに達する。

油は、濾過要素５４とケーシングの間のスペース内の濾過要素５４の側方部の周 囲にもある検反存在する。

油が油濾過器５０の内部に圧入される時の高い圧力のために、濾過要素５４の端 部のうち、板６０の支狩リム６２に近い万の端部におけるｐ過紙がしはしば変形 させられる。これにより、油は濾過要素５４を通ることなしに、リム６２の所を 通って成果通路６４の中に流れこむことができる。したがって、濾過されない油 が濾過された油に混って、油全体を汚す。

本発明では、７−ル４膜７２が設けられる。このシール１専膜７２は濾過要素５ ４の一部と板６０に嵐なり合って、リム６２とｆ過要索５４の間の境界を封止す る。そうすると、油の高い圧力のために濾過要素５４が変形させられると、本発 明のシール薄膜７２が濾過要素５４とともに常に曲がる。これにより、−過女巣 ５４の外面と１ｍ６０の叉ｓｑリム６２の間に射出が保持される。

したがって、本発明のシールａ膜に、濾過要素を１つまたはそれ以上用いる従来 のどの油Ｐ＝装置にも用いて、外部からの油が濾過要素の中に＝初に通ることな しに、成果通路の中に入らないように成果通路を効果的に閉じることができる。

本発明のシール薄膜は従来のほとんどの油濾過装置に容易に使用できる。第３゜ ４図に示す濾過装置は再便できる容器に使用できる。

その場合には、コア７０に活って延びて端部ｉｏｏ。

１０２を、周知の任意のシール要素１０６，１０８によ）閉じる張力管１０４に よシ封止される。その張力管１０４はコア７０に通ずる内部通路１１０と開口部 １１２に有し、それにより、濾過された旧が出ることができる。

以上説明した本発明の実凡例は、本発明の要旨を逸脱することなしに棟々変更で きる。たとえば、第１図に示す濾過装置を第３図に示す濾過器に組合わせること ができる。また、ソックス５８をコア管５２とウェブコア５６の間にはさんで償 遺を先金にできる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　中央部に設けられた流れ装置と、この流れ装置がらのＰＡされた流体を 細流濾過装置の外部へ出すだめの出口ポートと、薄い紙すなわちテラシュの巻か れた層で構成された少くとも１つの濾過要素と、前記流れ装置から半径方向外向 きに延びる通路とを有し、前記流体は前記濾過要素を通って前記通路まで流れ、 そこでその流体は前記流れ装置へ導かれ、それから前記出口ポートまで導かれる 、流体濾過用の細流濾過装置に前記濾過要素に部分的に重なり合い、かつ前記通 路に完全に重なり合うように、前記ＦＡ要素の周縁部の周囲に、シールする関係 で、配置させられ、それにょ夛、少くとも１つの濾過要素をまず通ることなしに は、前記流体が前記Ｐｉ要素の外部の点から前記通路の中に入ることを阻止する ように構成された可焼性の、孔を含まない薄膜を備えることを特徴とする流体濾 過用の軸流濾過装置。 （２）請求の範囲の第１項に記載の装置でうって、’ＭＪ記薄膜は弾性物質で構 成されることを特徴とする装置。 （３）請求の範囲の第１項に記載の装置であって、前記薄膜はネオルンで構成さ れることを特徴とする装置。 （４）　請求の範囲の第１項に記載の装置であって、前記流れ装置は前記装置の ＠１謔に浴って配置される円ｌ苛管を備えることを特徴とする装置。 （５）請求の範囲の第１項に記載の装置であって、前記装置は、端と病が互いに 連路されて、前記通路を形成する２つの濾過要素を有することを特徴とする装置 。 （６）請求の範囲の第５項に記載の装置であって、前記４膜は、前記通路に完全 に重なシ、前記各濾過４累の前記通路に近接する端部に部分的に重なることを特 徴とする装置。 （７ン　請求の範囲の第５項に記載の装置でりっで、前記通路を形成する向き合 わされた多孔質板を更に備えることを特徴とする装置。 （８）　請求の範囲の第７項に記載の装置であって、前記板の間に配置されるス クリーンを更に備えることを特徴とする装置。 （９）請求の範囲の第７項に記載の装置でろって、前記板は前記源過要素の中に 埋めこまれることを特徴とする装置。 四　請求の範囲の第７項に記載の装置でめって、前記板を隔てて保持するだめの 装置を更に含むことを特徴とする装置。 （６）請求の範囲の褐１項に記載の装置であって、前記通路に近償して、前記薄 膜と前記濾過要素の１刊に配置される板を含むこと全特徴とする装置。 （６）請求の範囲の第１１項に記載の装置であって、前記流れ通路の中にスクリ ーンが配置されることを荷双とする装置。 １