TW201634103A

TW201634103A - 過濾器

Info

Publication number: TW201634103A
Application number: TW104137585A
Authority: TW
Inventors: Takeshi Yamauchi
Original assignee: Koganei Ltd
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2016-10-01
Also published as: WO2016151884A1; JP2016182549A

Abstract

過濾器10包括設置有供給被處理空氣的進氣口11及排出淨化後的空氣的排氣口12的埠區塊13，埠區塊13上安裝有收容元件組件30的過濾容器14。元件組件30包括：過濾元件31、上保持件32以及下保持件33。下保持件33由下側保持部保持於過濾容器14上，上保持件32由上側保持部保持於埠區塊13上。過濾容器14從埠區塊13上拆卸後，元件組件30保留於過濾容器14內。

Description

過濾器

本發明是關於用於將提供至空壓機的壓縮空氣中的水分或塵埃等的雜質去除的過濾器。

在氣壓缸等空壓機，透過配管或軟管等的氣壓管線從空氣壓力源供給壓縮空氣。空氣壓力源與空壓機之間由氣壓管線連接，形成氣壓回路。從空氣壓力源供給至空壓機的壓縮空氣作為被處理的空氣，為了去除其中所含的水分、油分及塵埃等的雜質，在空氣回路中設置過濾器。

藉由過濾元件的通氣孔的內徑決定能夠去除的雜質的大小。對應去除的雜質的大小，有空氣過濾器、氣霧過濾器、微霧過濾器等的形態。

這種過濾器包括有過濾容器與收容於其內部的圓筒形狀的過濾元件。過濾容器可拆卸地安裝於埠區塊。在專利文獻1所記載的過濾器中，被處理空氣被供給到該過濾元件的內側，通過過濾元件的空氣從過濾元件的外側向外部流出。在該過濾器中，過濾元件被拴緊在埠區塊上。在專利文獻2所記載的過濾器中，被處理空氣被供給到該過濾元件的外側，通過過濾元件的空氣從過濾元件的內側向外部流出。在該過濾器中，偏轉器(deflector)與擋板(baffle)等被安裝在過濾元件的兩端，過濾元件藉由偏轉器被安裝在殼體(housing)的開口部。在專利文獻3所記載的過濾器中，配置有外側的初級過濾元件與內側的次級過濾元件，彼此隔著間隙配置。被處理的空氣被供給至初級過濾元件的外側，經由初級過濾元件與次級過濾元件處理的空氣，從次級過濾元件的內側向外部排出。在該過濾器中，在次級過濾元件的上端部將兩個過濾元件嵌合於殼體。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利平成第11-282541號公開公報

【專利文獻2】日本專利第2012-232281號公開公報

【專利文獻3】日本專利第2001-120932號公開公報

如專利文獻1所記載，過濾元件被螺鎖在埠區塊上的過濾器中，過濾容器從埠區塊拆卸以更換過濾元件時，過濾容器必須向下方長距離地移動。如果沒有讓過濾元件全部露出到外部的話，從埠區塊拆卸過濾元件的作業將無法進行。因此，更換過濾元件時如果不能確保過濾器的下方有寬敞的作業空間，過濾元件的更換作業將不能順利進行。過濾元件與埠區塊以卡扣配合(snap fit)的過濾器類型或如專利文獻3所記載的，將過濾元件嵌合於作為埠區塊的殼體的類型，都與專利文獻1具有同樣的更換作業性差的缺點。

另外，如專利文獻2所記載，過濾元件藉由偏轉器安裝於外殼(case)的過濾器中，過濾元件在被內置於外殼的狀態下，外殼從本體(body)被拆卸。因此，更換過濾元件時，將外殼從本體拆卸後，解除偏轉器與外殼的嚙合，才能從外殼內取出過濾元件。因此，過濾元件的更換作業性變得更差。

本發明的目的在於提供容易更換過濾元件的過濾器。

本發明所述的過濾器，用以去除壓縮空氣中所含的雜質來淨化壓縮空氣，該過濾器包括：埠區塊、過濾容器、元件組件、下側保持部以及上側保持部。埠區塊設置有供給被處理空氣的進氣口，及排出淨化後的空氣的排氣口。過濾容器可拆卸地安裝於埠區塊，且與埠區塊共同形成收容室。元件組件收容於收容室內。元件組件包括過濾元件、上保持件以及下保持件。上保持件設有連通於進氣口與排氣口中的其中一個的連通管部，且固定在過濾元件的上端部。下保持件固定在過濾元件的下端部。下側保持部將下保持件保持在過濾容器上。上側保持部，將上保持件保持在埠區塊上。其中，當過濾容器從埠區塊上被拆卸時，上保持件從埠區塊上脫離，元件組件被保留在過濾容器內。

當過濾容器從埠區塊上被拆卸時，因為元件組件從埠區塊脫離並保留在過濾容器內，過濾容器相對於埠區塊下方移動的行程(stroke)小。藉此，更換過濾元件時不需要在過濾器的下方保留寬敞的作業空間，可以提高過濾元件的更換作業性。

10‧‧‧過濾器

11‧‧‧進氣口

12‧‧‧排氣口

13‧‧‧埠區塊

14‧‧‧過濾容器

15‧‧‧收容室

15a‧‧‧儲存室

15b‧‧‧過濾室

16‧‧‧第一容器

17‧‧‧第二容器

18‧‧‧排出孔

19‧‧‧內螺紋部

21‧‧‧外螺紋部

22‧‧‧內螺紋部

23‧‧‧外螺紋部

24‧‧‧鎖扣件

25‧‧‧鎖扣件

26‧‧‧密封部件

27‧‧‧密封部件

30‧‧‧元件組件

31‧‧‧過濾元件

32‧‧‧上保持件

33‧‧‧下保持件

34‧‧‧凸緣部

35‧‧‧嵌合突起部

36‧‧‧連通管部

37‧‧‧連通孔

38‧‧‧內部空間

39‧‧‧凸緣部

40‧‧‧嵌合突起部

41‧‧‧液體排出孔

42‧‧‧環狀連結部

43‧‧‧連通道

44‧‧‧外側空間

45‧‧‧密封部件

46‧‧‧密封部件

47‧‧‧軸向保持面

48‧‧‧軸向保持面

51‧‧‧排出管

52‧‧‧腳部

53‧‧‧密封部件

54‧‧‧操作鈕

55‧‧‧擋板

56‧‧‧翼片

61‧‧‧傾斜面

62‧‧‧卡合爪

63‧‧‧外螺紋部

64‧‧‧內螺紋部

65‧‧‧埠區塊的下端面

66‧‧‧對向面

67‧‧‧環狀槽

71‧‧‧套筒

72‧‧‧排出管

73‧‧‧閥座密封

74‧‧‧開關閥體

75‧‧‧排出孔

76‧‧‧液體排出孔

77‧‧‧蓋部

第1圖為第一實施例的過濾器的縱剖面圖；第2圖為過濾容器從埠區塊上拆卸的狀態下的第1圖的過濾器的透視圖；第3圖為第2圖的剖面圖；第4圖為第1圖所示的下保持件從下方視角的透視圖；第5圖為下保持件的第一變形例的剖面圖；第6圖為下保持件的第二變形例的剖面圖；第7圖為上保持件的第一變形例的剖面圖；第8圖為上保持件的第二變形例的剖面圖；第9圖為第二實施例的過濾器的縱剖面圖；第10圖為第三實施例的過濾器的縱剖面圖；以及第11圖為第四實施例的過濾器的縱剖面圖。

以下，基於圖式詳細說明本發明的實施例。各圖式中，共通的元件以同一符號代表。

第1圖所示的過濾器10包括設置有進氣口11及排氣口12的埠區塊13。配管或軟管等的空氣導引部件與進氣口11連接，將被處理的空氣供給至過濾器10。配管或軟管等的空氣導引部件與排氣口12連接，淨化後的壓縮空氣從排氣口12排出。

過濾器10包括過濾容器14，過濾容器14可拆卸地安裝於埠區塊13的下端部。以埠區塊13在上側，過濾容器14在下側的方式來使用過濾器10。過濾器10的埠區塊13透過未圖示的連接件(attachment)安裝於未圖示的壁面等。說明書中，各部件的上下方向是根據過濾器10的使用狀態來表示。

過濾容器14內設置有收容室15。第1圖所示的過濾容器14包括有第一容器16及第二容器17。排出孔18設置於第一容器16的下端部，內螺紋部19設置於第一容器16的上端部。外螺紋部21設置於第二容器17的下端部，內螺紋部19與外螺紋部21螺紋連結。內螺紋部22設置於第二容器17的上端部，內螺紋部22與埠區塊13的外螺紋部23螺紋連結。因此，藉著將第一容器16相對於第二容器17旋轉，第一容器16相對於第二容器17被拆卸。藉著將第二容器17相對於埠區塊13旋轉，過濾容器14相對於埠區塊13被拆卸。

環狀的鎖扣件24上下可移動地安裝在第一容器16的上端部的外側。鎖扣件24與第二容器17卡合後，可限制第一容器16相對於第二容器17的旋轉。同樣地，環狀的鎖扣件25以上下可移動地安裝在第二容器17的上端部的外側。鎖扣件25與埠區塊13卡合後，可限制第二容器17相對於埠區塊13的旋轉。密封部件26密封第一容器16與第二容器17之間，密封部件27密封第二容器17與埠區塊13之間。

收容室15，被劃分成第一容器16內部的儲存室15a與第二容器17內部的過濾室15b。元件組件30被收容於過濾室15b內。元件組件30包括有：具備有過濾功能及凝聚功能的圓筒形狀的過濾元件31、固定在過濾元件31的上端部的上保持件32及固定在過濾元件31的下端部的下保持件33。上保持件32上有與過濾元件31的端面抵靠的凸緣部34。嵌合至過濾元件31的上端部內的嵌合突起部35在凸緣部34的內表面上沿軸向朝下方突出設置。連通管部36在凸緣部34的外表面上沿軸向突出設置。連通孔37設置於埠區塊13的中央部，連通孔37連通於排氣口12。連通管部36可拆卸地嵌合於連通孔37。嵌合突起部35朝過濾元件31的內部空間38突出。連通管部36連通排氣口12與過濾元件31的內部。

在元件組件30藉連通管部36的部份安裝到埠區塊13的狀態下，元件組件30中從埠區塊13的下端面突出的長度比進入埠區塊13內的長度長。且，元件組件30的上端部比過濾容器14的上端開口部突出於更上方。

下保持件33包括與過濾元件31的下端面抵靠的凸緣部39、與過濾元件31的下端部嵌合固定於過濾元件31的嵌合突起部40。下保持件33包括有液體排出孔41，液體排出孔41連通儲存室15a與過濾元件31的內部空間38。下保持件33保持於設置在第二容器17的下端部的環狀連結部42上。

連通進氣口11的連通道43設置於埠區塊13。過濾元件31的外表面與過濾室15b的內表面之間形成外側空間44，外側空間44藉由連通道43與進氣口11連通。由橡膠等的彈性部件構成的下側密封部件45密封下保持件33與第二容器17之間。同樣地，由橡膠等的彈性部件構成的上側密封部件46密封上保持件32與埠區塊13之間。

供給至進氣口11的被處理空氣流入過濾元件31外側的外側空間44，從過濾元件31外側向徑向內方穿過過濾元件31，流入內部空間38。被處理空氣中所含的顆粒等的塵埃在過濾元件31被捕獲。同時，被處理空氣中所含的水分、油分等與被處理空氣一同穿過過濾元件31。水分、油分等在穿過過濾元件31的過程中碰撞、凝聚並成長成一定大小的液滴，到達過濾元件31的內周面，藉自身重量沿內周面朝下方落下。

供給至進氣口11的被處理空氣藉由過濾元件31去除水分、油分等與塵埃構成的雜質並流入內部空間38內。流入內部空間38內的處理後的空氣從內部空間38內向上保持件32的連通管部36內流入，從排氣口12被供給至外部的空壓機。這樣一來，過濾器10是被處理空氣從過濾元件31的外側朝徑向內方穿過，且從內側排出的形態。

穿過過濾元件31的液滴藉由液體排出孔41落下至儲存室15a。排出管51設置於排出孔18，累積於儲存室15a的液滴等的雜質藉由排出管51向外部排出。腳部52由四枚板狀部件構成，配置於儲存室15a。四枚板狀部件從徑向中心部向放射狀延伸。密封排出孔18的密封部件53設置於腳部52。可旋轉地安裝在過濾容器14的下端部的操作鈕54與排出管51嚙合。操作鈕54被旋轉時，排出管51會上下移動。藉由操作鈕54使排出管51上升移動後，密封部件53與第一容器16的密封狀態被解除。藉此，儲存室15a內的液體等的雜質透過排出管51排出至外部。

擋板55配置於腳部52的上方，擋板55與液體排出孔41對向。擋板55的外周部設置有多個向上方突出的翼片56，各翼片56在放射方向上延伸。因此，從液體排出孔41落下至儲存室15a的液滴藉由翼片56被導引向第一容器16的內周面並集中於儲存室15a的下部。過濾容器14由具有透明性的樹脂材料形成，使累積於儲存室15a內的液體的量可以從外部目視。當觀測到液體的量增加時，作業者藉由操作操作鈕54可以將儲存室15a內的液體等的雜質向外部排出。

傾斜面61設置於埠區塊13的連通孔37的下部，其內徑朝下方逐漸變大。藉由上保持件32的凸緣部34及連通管部36形成拐角。上側密封部件46安裝於傾斜面61與拐角之間。即，上側密封部件46，在拐角與傾斜面所形成的三角形的空間被壓縮變形後被安裝。壓縮變形後的上側密封部件46對上保持件32施加將連通管部36朝徑向內方施壓的徑向分量的彈性力及相對於上保持件32從埠區塊13離開方向的軸向分量的彈性力兩個方向的彈性力。藉此，上側密封部件46構成對上保持件32施加軸向的彈性力的上側保持部。

另一方面，下側密封部件45安裝於設置於過濾容器側的環狀連結部42的內周面的軸向保持面47與設置於下保持件33的軸向保持面48之間。下保持件33的軸向保持面48與環狀連結部42的軸向保持面47對向。即，下側密封部件45在由兩個軸向保持面47、48所形成的四角形的空間被壓縮變形後被安裝。藉此，下側密封部件45構成對下保持件33施加朝徑向內方施壓的這種橫向的彈性力的下側保持部。

因此，作為上側保持部的上側密封部件46對上保持件32施加的徑向彈性力，即保持力，比作為下側保持部的下側密封部件45對下保持件33施加的徑向彈性力，即保持力，小。換言之，下側密封部件45對下保持件33的保持力比上側密封部件46對上保持件32的保持力大。因此，如第2圖與第3圖所示，更換元件組件30時，在第二容器17與埠區塊13之間的部分將過濾容器14從埠區塊13拆卸時，上保持件32從埠區塊13脫離，藉由下側密封部件45對下保持件33的保持力，元件組件30被保留在過濾容器14內。

這樣一來，為了更換元件組件30，將過濾容器14從埠區塊13拆卸時，如第1圖所示，過濾容器14僅以行程S被朝下方移動。因為元件組件30中進入埠區塊13的長度比從埠區塊13的下端面突出的長度短，該行程S較短。但是，元件組件30在上端部有從過濾容器14的上端部突出的長度。因此，如第2圖和第3圖所示，因為元件組件30的上端部從過濾容器14的開口端部即上端部突出，容易利用手抓握或利用工具操作突出部，可以容易地進行元件組件30的更換作業。

以往，從埠區塊13拆卸過濾容器14時，元件組件30保留在埠區塊13的情況下，必須越過比第1圖所示的行程S更長的行程，使過濾容器14朝下方移動。因此，元件組件30的更換作業進行時，需要確保過濾容器14的下方在上下方向上的長型空間。

另一方面，如第1圖所示，使作為上側保持部的上側密封部件46對上保持件32的保持力比作為下側保持部的下側密封部件45對下保持件33的保持力小時，過濾容器14從埠區塊13拆卸時，藉由保持力大的下側保持部將元件組件30保留在過濾容器14。因此，當埠區塊13被安裝在未圖示的安裝部件的狀況下，過濾容器14不必朝下方越過長的行程移動，可以提高過濾元件31的更換作業性。

另外，收納過濾元件31的過濾容器14在埠區塊13上被拆卸時，過濾容器14從埠區塊13的下方向接近。此時，上保持件32的連通管部36被導引至傾斜面61同時進入埠區塊13。這樣一來，傾斜面61在連通管部36被插入埠區塊13的連通孔37時作為導引的作用。藉此，使過濾容器14及埠區塊13的結合作業能夠容易地進行。

特別是，如第2圖及第3圖所示，元件組件30的上端部從過濾容器14的上端部突出的構造中，連通管部36被插入到埠區塊13的連通孔37的情況很難從外部觀測。因此，作為導引作用的傾斜面61是有效的。

如第1圖及第4圖所示，下保持件33的下面側設置有多個與環狀連結部42的下端面卡合的卡合爪62。各卡合爪62將元件組件30朝環狀連結部的軸向押入後，卡合爪62變形並與下保持件33的下端面卡合。藉此，除了下側密封部件45的彈性力，還藉由卡合爪62與下保持件33的卡合力，使下保持件33被保持於環狀連結部42。這樣一來，卡合爪62與下側密封部件45共同構成下側保持部。因此，卡合爪62與下側密封部件45兩者構成下側保持部的情況下，來自下側保持部對下保持件33的保持力比僅由下側密封部件45構成下側保持部的情況下，來自下側保持部對下保持件33的保持力大。

另外，下側保持部不是由下側密封部件45的彈性力及卡合爪62兩者構成，下側保持部也可以僅由卡合爪62構成。即使只有卡合爪62，也可以獲得相對下保持件33的保持力。

第5圖為下保持件33的第一變形例的剖面圖。第5圖所示的下保持件33中，外螺紋部63設置在下保持件33，與外螺紋部63螺紋連結的內螺紋部64設置在作為下側保持部的環狀連結部42。因此，第5圖所示的下保持件33中，除了下側密封部件45的彈性力，還有內螺紋部64的螺紋連結力作為保持力被施加於下保持件33。這種情況下，過濾容器14從埠區塊13脫離，藉由比上側保持部的保持力大的下側保持部，元件組件30保留於過濾容器14。

另外，下側保持部不由下側密封部件45的彈性力及外螺紋部63與內螺紋部64的螺紋連結的兩者構成，下側保持部也可以僅由外螺紋部63與內螺紋部64的螺紋連結構成。即使只有外螺紋部63與內螺紋部64的螺紋連結，也可以獲得相對下保持件33的保持力。

第6圖為下保持件33的第二變形例的剖面圖。第6圖所示的下保持件33中，並未設置第1圖及第3圖所示的卡合爪62。下側密封部件45裝設於設置在過濾容器側的環狀連結部42的軸向保持面47與設置在下保持件33的軸向保持面48之間。另一方面，埠區塊13，與第1圖及第3圖所示的過濾器10同樣地，在埠區塊13上設置有傾斜面61。因此，作為上側保持部的上側密封部件46對上保持件32的保持力比作為下側保持部的下側密封部件45對下保持件33的保持力小。藉此，過濾容器14從埠區塊13脫離後，藉由保持力大的下側保持部，元件組件30保留在過濾容器14。如此一來，不須設置卡合爪62，根據裝設在三角形的空間的上側密封部件46及裝設在由軸向的保持面所構成的四角形的空間的下側密封部件45，可以使保持力產生差異。

第7圖及第8圖為上保持件32的變形例的剖面圖。如第7圖及第8圖所示，埠區塊13的下端面65在徑向即橫向上延伸。在上保持件32上設置與該下端面65對向的對向面66。

第7圖所示的過濾器10中，環狀槽67設置在埠區塊13 的下端面65上。作為上側保持部的上側密封部件46裝設於該環狀槽67。而第8圖所示的過濾器10中，環狀槽67設置在上保持件32的對向面66上。作為上側保持部的上側密封部件46裝設於該環狀槽67。

第7圖及第8圖所示的上側密封部件46在上保持件32從埠區塊13的離開方向上對上保持件32施加軸向的彈性力。因此，作為下側保持部，除了第1圖及第6圖所示的下側密封部件45，還設置有第1圖所示的卡合爪62、第5圖所示的內螺紋部64，因而，作為上側保持部的上側密封部件46對上保持件32的保持力比作為下側保持部的下側密封部件45對下保持件33的保持力小。

另，不藉由上側密封部件46來形成上側保持部，使上保持件32的連通管部36鬆動地嵌合至連通孔37，使連通孔37作為上側保持部也可以。這種情況，如第4圖所示，下保持件33藉由卡合爪62被卡合至環狀連結部42。或者，如第5圖所示，下保持件33被螺紋連結至環狀連結部42。這樣一來，使下側保持部對下保持件33的保持力比上側保持部對上保持件32的保持力大是可能的。這種情況下，因為鬆動地嵌合，上側密封部件46對上保持件32僅施加徑向的保持力。

第9圖為第二實施例的過濾器10的縱剖面圖。相較於第1圖~第3圖所示的過濾容器14由第一容器16及第二容器17構成，第9圖所示的過濾容器14為第一容器16與第二容器17一體形成的一體型容器。因此，一體型的過濾容器14中設置有收容液體的儲存室15a及收容元件組件30的過濾室15b。此實施例中，環狀部件68固定於過濾容器14的內部。藉由該環狀部件68形成環狀連結部42，下保持件33被連結至該環狀連結部42。其它構造與第1圖~第3圖所示的過濾器10相同。

第10圖為第三實施例的過濾器10的縱剖面圖。此過濾器10中，並未設置第1圖所示的腳部52及擋板55。過濾容器14的底部設置有包括排出孔18的套筒71，作為排水旋塞的排出管72被螺紋連結至套筒71。用以開關設置於過濾容器14上的閥座密封73 的開關閥體74與排出管72卡合。排出孔75設置於開關閥體74，排出管72被旋轉後，開關閥體74會上下移動，可以操作排出孔75及儲存室15a之間的連通狀態及閉塞狀態。因此，當儲存室15a內累積的液體量增加時，作業者藉由操作排出管72將儲存室15a內的液體等的雜質向外部排出。其它構造與第1圖所示的過濾器10相同。

第11圖為第四實施例的過濾器10的縱剖面圖。此過濾器10中，與上保持件32的連通管部36嵌合的連通孔37連通至進氣口11。因此，過濾器10與上述情況不同，從外部被供給至進氣口11的被處理空氣流入過濾元件31的內部空間38，從過濾元件31的徑向內側穿過到外側，流入到外側空間44內。被處理空氣中所含的顆粒等的塵埃被過濾元件31捕獲。同時，被處理空氣中所含的水分或油分隨同被處理空氣從過濾元件31的內側穿過到外側。穿過過濾元件31的過程中碰撞、凝聚成長成一定程度的液滴，到達過濾元件31的外周面並藉由自身重量沿外周面朝下方落下。為了將落下的液滴導引至儲存室15a，在第二容器17的下端部設置有液體排出孔76。在此類型的過濾器10，下保持件33上不設置液體排出孔76，而由蓋部77封閉下保持件33。

藉由過濾元件31去除水分、油份及塵埃形成的雜質且流入外側空間44內的處理後的空氣從外側空間44透過連通道43從排氣口12被供給至外部的空壓機。如此，第11圖所示的過濾器10為被處理空氣從過濾元件31的內側朝徑向外側穿過的類型，為外側流出的型態。

第9圖~第11圖所示的過濾器10中，上側保持部對上保持件32的保持力比下側保持部對下保持件33的保持力小。過濾容器14從埠區塊13被拆卸時，因為藉由保持力大的下側保持部，元件組件30保留在過濾容器14，可以提高過濾元件31的更換作業性。

本發明並不限於前述實施的型態，在不脫離本發明要旨下尚有種種變化的可能。例如，圖示的過濾器10雖然是透過手動操作將累積於儲存室15a內的液體等的雜質向外部排出的排水過濾器，當儲存室15a內累積的雜質到達預設量時，自動向外部排出雜質的自動排水式的過濾器也可適用於本發明。

[產業利用可能性]

本發明可以利用在將空氣壓力源供給的壓縮空氣供給至空壓機的氣壓回路中，用以去除壓縮空氣中所含的雜質。