【手続補正書】
【提出日】平成19年3月2日(2007.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】多機能フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多機能フィルタに関し、そして独国特許出願１０３  ０９  ４２８．８−２３の優先権を主張し、この独国特許出願の内容は、本明細書中に参考として援用される。
【背景技術】
【０００２】
圧縮された気体のシステム、特に、圧縮された空気のシステムは、気体ストリームに巻き込まれた固体および液体の外来物質（例えば、塵埃粒子、濃縮物および油）を分離除去するための、フィルタを必要とする。
【０００３】
従来の圧縮された空気のフィルタは、一般に、２部分のハウジングを備え、このハウジングは、上側部品および下側部品を有し、これらの部品は、一緒に螺合されるか、またはユニオンナットもしくは差し込み口金によって互いに接続されるかのいずれかである。このハウジングの上側部品は、通常、流入通路および流出通路を、正反対に対向する側に有する。この流入通路は、中空円筒形フィルタ要素（これは、上側部品に螺合されるかもしくは接着によって結合される）の中心に開くか、またはフィルタ要素とハウジングとの間の環状空間に開く。従って、出口通路は、気体がフィルタ要素を内側から外向きに通るか、または外側から内向きに通るかに依存して、環状空間から、またはフィルタ要素の内部からのいずれかで、延びる。その結果、このフィルタ内の流れの方向は、組み立て後に一定であり、そして組み立てられた位置において、変更不可能である。この流れの方向は、同時にまた、フィルタの使用の分野を規定する：なぜなら、塵埃の濾過の場合においては、気体は、このフィルタ要素を外側から通って流れ、そしてコアレッセンス濾過の場合には、圧縮された空気の濃縮物が分離されるように、気体は、このフィルタ要素を内側から通って流れるからである。その結果、従来のフィルタは、一旦、圧縮空気システムへの設置後に、流れの方向が固定されると、塵埃フィルタとしてか、またはコアレッセンスフィルタとしてかのいずれかのみのために適する。
【０００４】
欧州公開公報０  ８０８  ２０６は、フィルタの汚染物のモニタリングのための、差示的圧力指示器を備えるフィルタを開示し、そしてこの差示的圧力指示器は、それぞれの測定通路を介して、このフィルタの流入通路および流出通路に接続される。この型のフィルタにおいて、機能の変化は、特に複雑である。なぜなら、フィルタのみでなく、差示的圧力指示器もまた、見える側にそのディスプレイを戻すために、１８０°回転されなければならないからである。
【０００５】
フィルタ中で分離される液体（特に、濃縮物）は、ハウジングの下側部品に収集され、そしてこの下側部品の容量は、非常に制限されるので、この液体が、しばしば排出されることもまた必要である。このことは、通常、濃縮物排出部の補助によって、レベル制御の下で自動的になされ、ここで、濃縮物のための収集空間内のレベルセンサが、ソレノイド弁を駆動し、この弁は、この部品を、フィルタハウジングの下側部品の液体出口を開閉するためのダイアフラム弁を作動させるためのものである。ＰＣＴ公開公報ＷＯ  ９８／４５  ６４１に記載されるように、濃縮物の排出部は、フィルタハウジングの下側部品の下方に配置され得、これは、濃縮物のための収集空間として機能し、そしてこの濃縮物を、出口通路を介して下向きに放出する。ライン接続に関して、この型の濃縮物排出部を有するフィルタにおいて、組み立て後に機能または流れの方向を変化させることはまた、もはや必要ではない。
【０００６】
このフィルタが作動している間の機能の変化は、通常、必要であるが、差示的圧力指示器および／または濃縮物排出物を備えるフィルタは、各場合において、１方向の流れのみのために設計されるという問題が残る；その結果、これらのフィルタは、変換されない場合、コアレッセンスフィルタ（内側から外向きへの流れの方向）としてか、または塵埃フィルタ（外側から内向きへの流れの方向）としてかのいずれかのみで、使用され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は、単純な様式でインサイチュで機能の変化を可能にするフィルタを提供するという問題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この問題の解決策は、フィルタの２つのハウジング部品の間に配置された、回転可能な接続フランジからなり、このフィルタは、上側部品および下側部品から構成される、ハウジングを有する。このことは、機能の変化が、この接続フランジを１８０°単に回転させることによって実施されることを可能にする。この回転は、２つのフィルタ空間（すなわち、一方で、フィルタ要素の内側、および他方で、フィルタ要素とハウジングとの間の環状空間）に、一方の通過から他方の通過へとそれぞれ切り換えさせる。
【０００９】
従って、使用者は、このフィルタをどの機能のために使用したいかを、インサイチュでかまたは組み立て前に決定し得る。その結果、頂部部品は、前面（例えば、ディスプレイ器具を有する）、観察窓または機能ブロックを備え得、従って、常に、一定の設置位置を必要とし得る。それにもかかわらず、本発明によるアダプタフランジは、このフィルタが、両方の流れ方向で作動することを可能にする。このことは、ストックの保持を非常に有意に単純にし、そして有意な費用節約を導く。なぜなら、両方の流れ方向が、１つの上側部分を用いて可能であるからである。
【００１０】
平面図で見られる場合、接続フランジは、好ましくは、２つの開口部およびウェブを有するプレートを備え、２つの開口部は、このウェブのいずれかの側に、互いに対して同じ断面または合同に配置された、横方向に逆転したものである。作動位置において、これらの開口部は、２つのフィルタ空間（環状空間／フィルタ要素の内側）を、ハウジングの上側部品における２つの通路に接続する。この目的で、通路（フランジ通路）は、フランジ開口部の１つから、フィルタ要素の内側へと延び、そして通路（フランジ通路）は、外側のフランジ開口部から、フィルタ要素とハウジングとの間の環状空間とへと延びる。
【００１１】
これらの２つのフランジ開口部が、密封リングによって各々囲まれており、そしてこの様式で、ハウジングの上側部品にシールされる場合、一方または両方の密封リングが破損した場合に、流入通路と外側通路との間に、漏出はあり得ない。
【００１２】
ハウジングの下側部品に収集される濃縮物が上向きに排出されることを可能にするために、軸方向の濃縮物ラインが、ハウジングの上側部品から、接続フランジおよびフィルタ要素を通って、ハウジングの下側部品の下部領域内へと延びることが好ましい。この場合には、例えば、用量レベルセンサが、このハウジング下側部品の下部領域に位置し、そして濃縮ラインを辿る電気配線を介して、ハウジング上側部品およびそこに位置する濃縮物排出部に接続される。
【００１３】
容量レベルセンサはまた、フィルタハウジングの下側部品に収集された濃縮物を排出するために、上昇ライン（濃縮物ライン）、出口弁に延びる、この上昇ラインと濃縮物通路との間のプラグ接続、および電気プラグ接続（これは、レベルセンサから機能ブロックの電子部品に延びる）電気配線を介して、機能ブロックに接続され得る。この機能ブロックはまた、ハウジングの下側部品に配置され得、そして下側部品の内側、および通路を介してレベルセンサへと接続され得る。
【００１４】
上昇ラインは、中空の円筒形フィルタ要素とフィルタハウジングとの間の環状空間内を延び得、そして好ましくは、ヘッドピースに接続され得る。このヘッドピースは、フィルタ要素の上端部キャップの周りに係合される。この上昇ラインおよびフィルタ要素をハウジング内で固定するために、このフィルタ要素は、半径方向に支持するリブを備え得、そして各場合において、ヘッドピースが、各２つの周囲のリブの周りに配置されうる。
【００１５】
上昇ラインの下端部に配置されたレベルセンサは、フィルタ要素の下側に、つめの様式で係合し得、そして適切である場合にはまた、フィルタ要素を支持しうる。この上昇ラインおよびこれとともにまた必要とされる、レベルセンサのための電気配線はまた、フィルタ要素の中心を通って機能ブロックへと経路決定され得る。
【００１６】
レベルセンサからの制御の関数として、濃縮物をしばしば放出するために、機能ブロックは、直接制御されるソレノイド弁を備え得、好ましくは、水平な電磁プランジャーを備える。しかし、ソレノイド弁によって駆動され、そして好ましくは、垂直ダイアフラムを有する、ダイアフラム弁を使用することが、特に有利である。
【００１７】
組み立ておよび分解は、エネルギーの伝達および排出アダプタと機能ユニットとの間の情報が２つのコイルおよびフェライトコアとの補助によって実施される場合に、単純化される。
【００１８】
最後に、異なるパイプ直径の圧縮空気システムおよび単純化されたストック保持への単純な調節が、流入通路および流出が接続アダプタを備える場合に生じる。
【００１９】
本発明は、図面に図示される例示的な実施形態に基づいて、以下により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図示されるフィルタ１は、上側部品２および下側部品３を備え、これらの部品の間に、接続フランジ４が配置される。上側部品２は、２つの接続アダプタ５、６を有し、これらによって、フィルタ１は、例えば、圧縮された空気のライン（図示せず）に導入されうる。緩く挿入された接続フランジ４は、上側部品２の内側カラー７と、ハウジングの下側部品の接続リング８との間で、ユニオンナット９の補助によって、クランプされる。この接続リング８は、このハウジングの円筒形の中心片１０にしっかりと接続され、この中心片は、底部キャップ１１と隣接する。
【００２１】
中空の円筒形フィルタ要素１４の上側縁部（これは、カバー１３によって、底部が閉じられている）は、密封されたかまたは接着によって結合された様式で、接続フランジ４における溝１２内にクランプされる。カバー１３は、同様に、周囲の溝１５を有し、この溝の中に、フィルタ要素１４の下側縁部が、接着によって結合されるか、またはクランプされる。カバー１３は、２つの環状電極１７、１８を有する容量レベルセンサ１６を保有する。濃縮物管１９が、接続フランジ４のウェブ２０、このフィルタ要素１４の内側２１およびそのカバー１３を通って、ハウジングの下側部品３の内側２２へと上昇ラインとして延びる。接続フランジ４における接触ピン２３に接続された電気配線（図示せず）が、濃縮管１９を辿る。接触ピン２３は、ハウジングの上側部品２の接触ブシュ（図示せず）に係合し、そしてハウジングの上側部品２の機能ブロック２４に電気的に接続される。
【００２２】
機能ブロック２４は、差示的圧力ゲージ６１を備え、このゲージは、ディスプレイ２５を有し、そして通路２６を介して、濾過されていない気体のための流入通路２７に接続され、そして通路２８を介して、新しい気体のための流出通路２９に接続される（図１０）。流入通路２７および流出通路２９は、区画壁８１によって互いから分離されており、この区画壁は、非常に薄くあり得るが、また、ラインまたは器具でさえも保持するために適切である。
【００２３】
流入通路２７は、フランジ通路３１の開口部３０内に開き、このフランジ通路は、流入通路２７を、フィルタ要素１４の内側２１に接続する。流出通路２９は、他方で、フランジ通路３３の開口部３２に接続され、このフランジ通路は、ハウジングの下側部品３の環状空間３４に延びる。
【００２４】
通路開口部３０、３２は、溝３７、３８内の密封リング３５、３６によって囲まれる。従って、不完全なシールの場合には、漏出部が、２つの気体通路２７、２９の間に形成されることが不可能である。むしろ、方向の矢印３９、４０にそれぞれ従って、不完全な密封リング３５の場合において、濾過されていない気体は、大気へと通るか、または不完全な密封リング３６の場合には、精製された気体が大気へと通る。図１、３、５、６に示される接続フランジの位置において、濾過されていない気体は、流入通路２７を通って流れ、そしてフランジ通路３１を通って、フィルタ要素１４の内側２１に流れる；次いで、このフィルタは、コアレッセンスフィルタとして働く、ここから、濾過されていない気体は、フィルタ要素１４のフィルタ層を通って流れ、そして最終的に、精製された気体として、環状空間３４から、フランジ通路３３および流出通路３９を通って、精製された気体のライン（図示せず）内へと流れる。
【００２５】
同じフィルタが異なる機能のために（すなわち、塵埃フィルタとして）使用されるべきである場合、収集フランジ４は、設置の前に、ユニオンナット９をわずかに緩めた後で、図１、３、５、６に示される位置から図７に示される位置へと、１８０°回転される。次いで、このユニオンナットが再度締められ、そしてこのフィルタが固定される。収集フランジ４の調節の間、フランジ通路３３は、流入通路２７の下方で回転され、従って、環状空間３４への接続を生じる。一方で、フランジ通路の開口部３２は、流出通路２９の下方に移動し、その結果、フランジ通路３１は、フィルタ要素１４の内側２１への接続を生じる。この状況において（図７に図示される）、濾過されていない気体は、流入通路２９から、フランジ通路３３を通って、環状空間３４内へと流れ、そして外側からフィルタ要素１４の内側２１へと流れ、そしてそこから、フランジ通路３１を通って、流出通路２７へと流れる。図６および５の比較から明らかであるように、通路２７は、図６における流入通路および図７における流出通路であり、一方で、通路２９は、図６における流出通路および図７における流入通路である。
【００２６】
図示されるフィルタの場合において、機能の変化は、接続フランジ４を、ハウジングの上側部品２に対して１８０°単に回転させることによって、可能である。なぜなら、図５から通路開口部３０、３２について最も明瞭に見られ得るように、対向して位置する通路開口部３０、３２、ならびに流入通路２７の開口部および流出通路２９の開口部が、互いに対して横方向に配置されており、そして互いに対して横方向に逆転して配置されており、そして合同に形成されているからである。
【００２７】
接続フランジ４を正しい（すなわち、機能的に意図される）設置位置に、フィルタ要素の交換の間に移動させるために、ハウジングの上側部品２の位置決めピン４１が、図１、６、７に図示されるように、接続フランジ４の対応するボア４２内に係合する。
【００２８】
ハウジングの下側部品の底部で、時間の経過にわたって収集される濃縮物のレベルは、電極１７、１８に達し、これによって、機能ブロック２４に位置する濃縮物排出部のソレノイド弁を含む回路を閉じ、その結果、濃縮物排出部の弁（図１０、１１を参照のこと）が開き、そして濃縮物が、濃縮物管１９を通って、フィルタハウジング２、３の内側２２の優勢なシステム圧力の影響下で、ハウジングの下側部品３内の濃縮物のレベルが低下して電極１７、１８より下に戻り、そして回路が再度開くまで、流出する。
【００２９】
図８に概略的に図示されるフィルタの場合には、一方で接続フランジ４およびフィルタ要素１４、および他方で、接続管１９が、レベルセンサ１６と一緒になって、各々が、構造ユニットを形成する。濃縮物管１９は、外側の管４３によって囲まれており、この外側の管もまた、電極１７、１８から機能ブロック２４へと延びる、電気配線４４を収容する。濃縮物管１９および電気配線４４は、プラグコネクタ４５において終結し、このプラグコネクタは、ハウジングの上側部品２におけるブシュ（図示せず）に係合する。
【００３０】
図９に示される、接続フランジ４、フィルタ要素１４、レベルセンサ１６、および濃縮物管１９を備える構築ブロックは、対称的に配置された２つのフランジ開口部３０、３２の斜視図を示し、これらの開口部は、密封リング３５、３６のための、囲んでいる溝３７、３８を有し、これらのリングは、処理されていない気体が、不完全な密封リング３５の場合に、新鮮な気体の通路２９に通ることを防止する。
【００３１】
図１０に図示される例示的な実施形態において、接続フランジ４は、再度、ハウジングの上側部品２と、ハウジングの下側部品３との間に配置され、そしてこの接続フランジは、同時に、排出アダプタ４６と機能ブロック２４との間の接続を生じる。排出アダプタ４６は、プリント回路基板４８を有するレベルセンサ４７を備え、この回路基板は、つめの様式で、フィルタ要素１４の下方に係合し、そして上昇ライン４９に接続される。上昇ライン４９はプリント回路基板４８から電気配線４４を収容し、そして接続フランジ４のプラグ接続４５内に開く。フィルタハウジング２、３の下側部品から延びる濃縮物通路１９は、接続フランジ４、ハウジングの上側部品２、および機能ブロック２４を通って、機能ブロック２４の排出チャンバ５０に入る。この排出チャンバは、電磁出口弁５１を備え、このソレノイドプランジャー５２は、水平に配置され、そしてレベルセンサ４７の制御下で、排出通路５４の弁開口部５３を開閉する。この目的で、レベルセンサ４７またはそのプリント回路基板４８は、ライン４４および２つのプラグコネクタ５６、５７を介して、接続フランジ４の領域において接続され、そしてハウジングの上側部品２と機能ブロック２４との間のプラグ接続５８を介して、機能ブロック２４のプリント回路基板５９に接続される。この機能ブロックから、電気配線６０が、ソレノイド弁５１へと延びる。
【００３２】
濾過されていない気体のための流入通路２７からの通路２６および新鮮な気体のための出口通路２９からの通路２８は、差示敵圧力ゲージ６１へと延び、このゲージは、電気配線６２を介して、プリント回路基板５９に同様に接続される。さらに、プリント回路基板５９は、電気配線６３を介してディスプレイ２５に接続され、そして配線６４を介して、電源のためのプラグコネクタ６５に接続される。
【００３３】
レベルセンサ４７によって直接制御されるソレノイド弁５１の代替として、図１１に図示されるように、ダイアフラム弁６７を使用することもまた、可能である。このダイアフラム弁６７は、レベルセンサ４７に電気的に接続された電磁パイロット制御弁６６によって制御され、そしてこのダイアフラム弁のうちの、弁開口部６９（これは、弁開口部５３へと横方向に延びる排出通路（図示せず）へと延びる）を有するダイアフラムカバー６８のみが、図１１に図示されている。ダイアフラムカバー６８は、ダイアフラムを収容し、この制御チャンバは、バイパスライン（図示せず）を介して、排出通路５３に接続される。この制御ラインは、電磁パイロット制御弁６６によって、レベルセンサ４７からの信号の関数として開閉される。この制御ラインが開いている場合、この制御チャンバは排気され、その結果、このダイアフラムは、弁開口部６９から持ち上がり、そしてフィルタハウジングの下側部品３に収集された濃縮物は、圧縮された空気の影響下で、上昇ライン４９を通って流出しうる。この空気は、濃縮物のレベルがレベルセンサ４７から有意に低下して、対応する信号をパイロット制御弁から出すまで、この中で作用する。
【００３４】
圧縮空気ラインの公称幅に適合された接続アダプタ７９、８０は、流入通路２８および流出通路２９に螺合されるかまたは差し込まれる。図１２は、フィルタ要素１４、その環状空間２２および接続アダプタ５を有する流入通路２７を有するハウジングの上側部品２の断面図（部分的にはまた平面図である）を示す。この図は、流入通路２７がどのように、フランジ通路３１を通ってフィルタ要素１４の内側２１へと直接開くかを、明確に明らかにする。接続フランジ４をフランジ通路２１に対して図１３に図示される位置へと回転させることによって、機能が変化する。なぜなら、接続アダプタ６が、次いで、濾過されていない空気のラインに接続され、そして接続アダプタ５または通路２７、３１が、精製された空気のラインに接続され、そして圧縮された空気がまた、外側から内向きに、フィルタ要素内へと流れるからである。
【００３５】
さらに、図１１、１２、１３に図示されるフィルタ要素は、半径方向支持リブ７１、７２、７３を備え、これらのリブは、ハウジングのフィルタ要素と中心を合わせ、そしてこれらの間に、ヘッドピース７４を、排出アダプタ４６の上端部にて収容する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、フィルタを通る長手軸方向の断面を概略的に図示する。
【図２】図２は、接続フランジの平面図を概略的に図示する。
【図３】図３は、フィルタの主要な構成要素を概略的に図示する。
【図４】図４は、単一の構築ブロックとしての接続フランジを有する、フィルタ要素の側面図を示す。
【図５】図５は、図４に示される構築ブロックの接続フランジの平面図を示す。
【図６】図６は、差示的圧力指示器がコアレッセンス濾過のための機能的位置にあるフィルタを示す。
【図７】図７は、塵埃濾過の機能位置にある、図４に示されるフィルタを示す。
【図８】図８は、濃縮物の排出部を備える上側部品のための、フィルタの下部ハウジング部品を示す。
【図９】図９は、片側において接続フランジに一体的に接合され、そしてまた、レベルセンサおよび濃縮物ラインに接合された、フィルタ要素を示す。
【図１０】図１０は、濃縮物排出部および機能ブロックを備えるフィルタの内側構造を概略的に図示する。
【図１１】図１１は、濃縮物を排出するためのダイアフラム弁を備える、機能ブロックの斜視図を図示する。
【図１２】図１２は、図１２における線ＸＩ−ＸＩ上の断面を示す。
【図１３】図１３は、入口および出口の中心軸の面において、ハウジングの上側部品を通る断面を示す。