TW201635070A

TW201635070A - 過濾器及其元件組件

Info

Publication number: TW201635070A
Application number: TW104137586A
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: WO2016151881A1; JP2016182546A

Abstract

過濾器10包括設置有供給被處理空氣的進氣口11及排出淨化後的壓縮空氣的排氣口12的埠區塊13，埠區塊13上安裝有收容過濾元件31的過濾容器14。上保持件32，包括有裝設於該過濾元件31的上端部作為安裝部的嵌合突起部35及連通該排氣口12與該過濾元件31的內部的連通管部36。上保持件32上，設置有切斷空間38，開口於嵌合突起部35與連通管部36之間的下端面。

Description

過濾器及其元件組件

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及其元件組件。

氣壓缸等空壓機中，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等決定被去除的雜質的尺寸。對應去除的雜質的大小，有空氣過濾器、氣霧過濾器、微霧過濾器等形態。

這種過濾器包括過濾容器及收容在其內部的圓筒形狀的過濾元件。在專利文獻1所記載的過濾器中，被處理的空氣被供給至該過濾元件的內側，穿過過濾元件的空氣從過濾元件的外側向外部流出。在此類型的過濾器中，被處理空氣從過濾元件的內側向徑向外側穿過。在專利文獻2所記載的過濾器中，被處理的空氣被供給至該過濾元件的外側，穿過過濾元件的空氣從過濾元件的內側向外部流出。在此類型的過濾器中，被處理空氣從過濾元件的外側向徑向內側穿過。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。在此類型的過濾器中，被處理空氣從初級過濾元件及次級過濾元件的外側向徑向內側穿過。

【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2013-659號公開公報

【專利文獻3】日本專利第2001-120932號公開公報

被處理的空氣穿過過濾元件後，被處理的空氣中的顆粒等的塵埃藉由過濾元件被去除。同時，水分在過濾元件碰撞、穿過同時成長成水滴，附著過濾元件的周面，集合成水滴後借自身重量落下。落下的水滴儲存於過濾容器的底部。

過濾器的空氣流量由過濾元件的大小而定。因此，在不降低空氣流量而欲使過濾器小型化時，必須不改變過濾元件的直徑，但使過濾容器的直徑變小。過濾容器的直徑變小時，過濾元件的外周面與過濾容器的內周面之間的外側通道變狹小。因此，流經外側通道的壓縮空氣的流速比流經過濾元件的內部的壓縮空氣的流速快。

如上所述，被處理空氣從過濾元件的內側向徑向外側穿過的類型稱為外側流出形態，被處理空氣從過濾元件的外側向徑向內側穿過類型稱為內側流出形態。在外側流出形態的過濾器中，因為處理後的空氣流過外側通道，穿過過濾元件的水分累積成水滴而被捲入高流速的處理後的壓縮空氣中流出的可能性高。相對於此，在內側流出形態的過濾器中，穿過過濾元件的水分會在流速比外側通道慢的過濾元件的內部累積成水滴。因為過濾元件的內部流速慢，捲入處理後的壓縮空氣中並向外部流出水滴的量較少。

然而，在內側流出形態中，也有處理後的壓縮空氣中含有水滴、水滴不能完全去除的情況。這是因為，水滴變大成長時，空氣的流速從低速迅速變成高速時，空氣流會有把成長後的水滴吹走的情況。

本發明的目的在於，藉由防止水滴的流出來提供具有高水分去除效率的小型的過濾器。

本發明的過濾器，是用以去除壓縮空氣中所含的雜質來淨化壓縮空氣的過濾器，該過濾器包括埠區塊、過濾容器、上保持件以及切斷空間。埠區塊設置有供給被處理空氣的進氣口，及排出淨化後的壓縮空氣的排氣口。過濾容器安裝於埠區塊，收容圓筒形狀的過濾元件。上保持件安裝於埠區塊，並設置有安裝於過濾元件的上端部的安裝部及將排氣口與過濾元件的內部連通的連通管部。切斷空間設置於上保持件，開口於安裝部的第一下端面與連通管部的第二下端面之間。

本發明的元件組件，是用以去除壓縮空氣中所含的雜質來淨化壓縮空氣的元件組件，該元件組件包括：上保持件，設置有安裝部及連通管部；過濾元件，其上端部安裝於安裝部；以及切斷空間，設置於上保持件，開口於安裝部的第一下端面與連通管部的第二下端面之間。

被處理空氣從過濾元件的外側穿過到內側，被處理空氣所含的塵埃藉由過濾元件被去除。被處理空氣中的水分、油份穿過過濾元件同時成長成水滴、油滴，從過濾元件的內周面藉由自身重量落下。未能藉由自身重量落下的水滴、油滴附著在過濾元件的內周面上。藉由過濾元件的內部中向排氣口流出的壓縮空氣，附著在過濾元件的上端部的內周面的水滴、油滴會沿上保持件的第一下端面向連通管部移動。然而，因為切斷空間開口於嵌合突起部的第一下端面與連通管部的第二下端面之間，水滴、油滴的移動會被切斷空間妨礙。在切斷空間與滯留在其周邊的空氣中，水滴、油滴的大小會進一步變大，向儲存室落下。因此，附著於第一下端面的液滴不會飛散向排氣口，而可以提高被處理空氣中所含的水分、油分的去除效率。

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

36a‧‧‧連通管部的嵌合部

36b‧‧‧連通管部的突出部

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‧‧‧下側密封部件

46‧‧‧上側密封部件

47‧‧‧第一下端面

47a‧‧‧圓錐面

47b‧‧‧水平面

48‧‧‧切斷空間

49‧‧‧第二下端面

51‧‧‧排出管

52‧‧‧腳部

53‧‧‧密封部件

54‧‧‧操作鈕

55‧‧‧擋板

56‧‧‧翼片

61‧‧‧套筒

62‧‧‧排出管

63‧‧‧閥座密封

04‧‧‧開關閥體

65‧‧‧排出孔

第1圖為第一實施例的過濾器的縱剖面圖；第2圖為第1圖中A部份的放大剖面圖；第3圖為第二實施例的主要部份的剖面圖；第4圖為第三實施例的主要部份的剖面圖；以及第5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，被處理的空氣透過空氣導引部件被供給至過濾器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在下側的狀態來使用過濾器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。但是，過濾容器14的型態中，第一容器16與第二容器17也可以是一體成型的類型。

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在第二容器17的上端部的外側以上下可移動地裝設。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的內部的儲存室15a與第二容器17的內部的過濾室15b。元件組件30配置於過濾室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有抵靠過濾元件31的端面的凸緣部34。嵌合突起部35在凸緣部34的內表面上朝軸向下方突出設置。嵌合突起部35與過濾元件31的上端部內嵌合，作為安裝部的功能。連通管部36貫通凸緣部34在軸向設置，凸緣部34朝連通管部36的徑向外側突出。連通孔37設置於埠區塊13的中央部，連通孔37與排氣口12連通。連通管部36包括嵌合在連通孔37的嵌合部36a及在過濾元件31的內部空間38突出的突出部36b。連通管部36連通排氣口12與過濾元件31的內部空間38。

圖式中，雖然突出部36b比嵌合部36a小徑，但也可以是同徑，或者突出部36b比嵌合部36a大徑也可以。凸緣部34設置在嵌合部36a與突出部36b的交界部。過濾元件31的上端部的內周面與嵌合突起部35的外周面嵌合。過濾元件31的上端面與凸緣部34抵靠。藉此，過濾元件31被固定在作為安裝部的嵌合突起部35。

下保持件33包括有與過濾元件31的下端面抵靠的凸緣部39及嵌合在過濾元件31的下端部並固定在過濾元件31上的嵌合突起部40。下保持件33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被設置在第二容器17的下端面的環狀連結部42所保持。然而，第一容器16與第二容器17一體成型的類型的過濾器中，下保持件33透過配置在過濾容器14的內表面的環狀的連結部件固定於過濾容器14。

埠區塊13設置有連通於進氣口11的連通道43。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的外側的外側空間44，從過濾元件31外側向徑向內側穿過，流入內部空間38內。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、油分等隨同被處理空氣穿過過濾元件31。穿過過濾元件31的水分、油分等到達過濾元件31的內周面，成長成一定程度大小的液滴，並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、油分等和塵埃所構成的雜質，流入內部空間38內。流入內部空間38內處理後的空氣從內部空間38向上保持件32的連通管部36內流入，從排氣口12供給至外部的空壓機。如此一來，過濾器10為被處理空氣從過濾元件31的外側朝徑向內側穿越的類型，為內側流出形態。因此，連通管部36的流道剖面積可以設定成比連通道43的流道剖面積大，使向排氣口12流動的處理後的壓縮空氣的流速比連通道43的流速慢。藉此，流入內部空間38內的處理後的壓縮空氣中，即使穿過過濾元件31的液滴飛散，可以抑制該液滴被捲入向排氣口12流動的壓縮空氣中。

穿過過濾元件31附著於內周面的液滴及內部空間38 內飛散的液滴的大部份藉自身重量落下。相對於此，附著於過濾元件31的上端部側的內周面的液滴，有時會藉由沿過濾元件31的內周面向連通管部36流動的壓縮空氣，沿內周面上升移動。移動到過濾元件31的上端部的液滴，匯集於嵌合突起部35的第一下端面47。如第2圖所示，第一下端面47包括嵌合突起部35的外周部側的圓錐面47a及嵌合突起部35的內側的水平面47b。當匯集在圓錐面47a的液滴量增加時，液滴藉自身重量向水平面移動。

切斷空間48在嵌合突起部35與連通管部36之間在上向方向上延伸，切斷空間48開口於連通管部36的第二下端面49與嵌合突起部35的第一下端面47之間。藉由切斷空間48兩個下端面47、49的「連續的表面」被切斷。即，切斷空間48內的空氣滯留，第一下端面47與第二下端面49之間的空氣也有滯留的傾向，因此，該些空氣不是高速移動。因此，累積於第一下端面47的液滴不會向第二下端面49移動，而液滴會在滯留的空氣中更進一步地成長。成長變大的液滴朝內部空間38的下方剝離，向儲存室15a落下。因此，附著於水平面47b的液滴，不會被捲入向連通管部36內流出的空氣。如此一來，可以抑制液滴混入從排氣口12供給至空壓機的空氣中。

因為下端面47比下端面49位於更上側，穿過過濾元件31的上端部的空氣經內部空間38朝下方流動後反轉流入連通管部36內。藉此，第二下端面49比第一下端面47位於更下方時，能確實防止液滴朝連通管部36內飛散。

過濾元件31的內表面的液滴，通過液體排出孔41向儲存室15a落下。排出管51設置於排出孔18，將儲存室15a內累積的液滴等的雜質藉排出管51向外部排出。腳部52由四枚板狀部件所構成，配置於儲存室15a。四枚板狀部件從徑向中心部以放射狀延伸。為了密封排出孔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囓合。當操作鈕54被旋轉時，排出管51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向外部排出。

擋板55配置於腳部52之上，擋板55與液體排出孔41對向。擋板55的外周部上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落下到儲存室15a內的液滴藉由翼片56被導引向第一容器16的內周面並匯集於儲存室15a的下部。過濾容器14由具有透明性的樹脂材料形成，使儲存室15a內累積的液體量可以從外部目視。當觀測到液體的量增加時，作業者藉由操作操作鈕54，將儲存室15a內的液體等的雜質向外部排出。

第3圖及第4圖是第二及第三實施例的主要部份的剖面圖，示意上保持件32的部份。

第3圖所示的上保持件32與嵌合突起部35的下端面47及連通管部36的下端面49在上下方向上大致上位於同一平面。在此情形中，因為切斷空間48開口於下端面47與下端面49之間，可以防止附著於下端面47的液滴流入連通管部36。

第4圖所示的上保持件32，與第1圖及第2圖所示的上保持件32相反，下端面47比下端面49位於更下側。在此情形中，因為切斷空間48開口於下端面47與下端面49之間，可以防止附著於下端面47的液滴流入連通管部36。因此，上保持件32的型態，有兩個下端面47、49位於同一平面的形態與兩個下端面47、49位於不同平面的形態。

第5圖為第四實施例的過濾器的縱剖面圖。在此過濾器10中，並未設置第1圖所示的腳部52及擋板55。過濾容器14的底部設置有包括有排出孔18的套筒61，作為排水旋塞的排出管62與套筒62螺紋連結。設置於過濾容器14上用以開關閥座密封63的開關閥體64與排出管62卡合。排出孔65設置於開關閥體64，排出管62被旋轉後，開關閥體64會上下移動，可以操作排出孔65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62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。

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匯集於儲存室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。