(57)【要約】【課題】大型化を伴わずに異物による目詰まりを更に低減することができるフィルタを提供する。【解決手段】複数の多孔質層を含むフィルタであって、フィルタの使用時の配置において、複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層が濾過の対象となる流体の流れにおける最も上流側に配置されており且つ濾過層の流体の流れにおける上流側の面である濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している。フィルタの使用時の配置において、流体の流れが鉛直方向における下側から上側へと向かう流れであり、フィルタが鉛直方向における上側に凸状の有底籠状の形状を有するように構成され得る。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の多孔質層を含むフィルタであって、
前記複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層が、濾過の対象となる流体の流れにおける最も上流側に配置されており、且つ
前記フィルタの使用時の配置において、前記濾過層の前記流体の流れにおける上流側の面である濾過面の少なくとも一部が、水平方向に対して所定の角度にて傾斜している、
フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタであって、
前記複数の多孔質層のうちの前記濾過層以外の多孔質層のうちの少なくとも１層が、前記濾過層に比べて、より高い機械的強度を有する、
フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフィルタであって、
少なくとも前記濾過層と前記複数の多孔質層のうち前記濾過層に隣接する多孔質層とが、焼結可能な材料によって形成されており且つ焼結によって互いに接合されている、
フィルタ。
【請求項４】
請求項３に記載のフィルタであって、
前記焼結可能な材料が、鉄又は鉄合金である、
フィルタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のフィルタであって、
前記フィルタの使用時の配置において、
前記流体の流れが、鉛直方向における下側から上側へと向かう流れであり、
前記フィルタが、鉛直方向における上側に凸状の有底籠状の形状を有する、
フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタに関する。特に、本発明は、ヒートポンプ用ストレーナとして使用されるフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギーの観点から、例えば空気調和装置、冷凍機及び給湯器等の用途において、例えばガスヒートポンプ（ＧＨＰ）及び電気式ヒートポンプ（ＥＨＰ）等のヒートポンプの利用が広がっている。ヒートポンプは、熱媒体（冷媒又は熱媒）を循環させながら圧縮及び膨張させることにより、低温部分から高温部分へと熱を移動させる。
【０００３】
ところで、例えば、ヒートポンプ設備の施工、補修及び運転等に伴って、熱媒体の循環経路に異物（例えば、埃、塵、酸化スケール及び摩耗粉等）が混入する場合がある。このような異物が混入した状態で熱媒体の循環を継続すると、例えばコンプレッサの損傷等の問題に繋がる虞がある。また、循環経路中の熱媒体にはコンプレッサから吐出された潤滑油も混入しているので、この潤滑油を熱媒体から分離して回収するためのオイルセパレータが熱媒体の循環経路に設けられる。上記のような異物が混入した状態で熱媒体の循環を継続すると、このオイルセパレータの閉塞を招き、コンプレッサの焼き付きに繋がる虞もある。そこで、ヒートポンプにおいては、熱媒体の循環経路にストレーナを設けて熱媒体に混入した異物を捕獲することが一般的に行われている。
【０００４】
しかしながら、単に熱媒体の循環経路にストレーナを設けて異物を捕獲するのみでは、やがてストレーナを構成するフィルタに異物が堆積してフィルタの目詰まりを生ずる虞がある。フィルタの目詰まりが生ずると、熱媒体の循環経路の圧力損失（圧損）の増大を招き、最終的に熱媒体の循環経路が閉塞する等、ヒートポンプの運転の継続が困難となる事態に繋がる虞がある。
【０００５】
上記のようなフィルタの目詰まりを緩和するための１つの方策としては、例えばフィルタの面積の増大等が考えられるが、ヒートポンプにおけるストレーナの設置スペースにも上限がある。そこで、当該技術分野においては、フィルタの大型化を伴わずに異物による目詰まりを緩和すべく、ストレーナ及びフィルタの構造において種々の改善がなされている。
【０００６】
例えば、ストレーナにおける熱媒体の流路に有底籠状のメッシュフィルタを配設し、当該フィルタの内部の底面近傍に熱媒体を導くことにより、主として当該フィルタの底面によって異物を捕獲させる技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。これによれば、当該底面に捕獲された異物が堆積しても、当該フィルタの側面には熱媒体の流路が確保されるので、熱媒体の循環経路の閉塞に至るまでの期間（ストレーナの寿命）を延ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９２１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来技術によれば、フィルタの底面において優先的に異物を捕獲させることによりフィルタの側面における目詰まりの発生を遅らせて、ストレーナの寿命を延ばすことができる。しかしながら、フィルタの底面が目詰まりした後はフィルタの側面が熱媒体の主たる流路となり、フィルタの側面において異物が捕獲されるようになる。その結果、当該ストレーナを長期間使用すると、いずれはフィルタの側面においても異物が堆積し、フィルタの全面において目詰まりが発生し、熱媒体の循環経路の閉塞に至る虞がある。
【０００９】
即ち、当該技術分野においては、大型化を伴わずに異物による目詰まりを更に低減することができるフィルタが望まれている。本発明は、上記課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明は、大型化を伴わずに異物による目詰まりを更に低減することができるフィルタを提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記に鑑み、本発明に係るフィルタ（以降、「本発明フィルタ」と称される場合がある。）は、
複数の多孔質層を含むフィルタであって、
前記複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層が、濾過の対象となる流体の流れにおける最も上流側に配置されており、且つ
前記フィルタの使用時の配置において、前記濾過層の前記流体の流れにおける上流側の面である濾過面の少なくとも一部が、水平方向に対して所定の角度にて傾斜している、
フィルタである。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように、本発明フィルタにおいては、最も目が細かい多孔質層である濾過層の上流側の表面（即ち、当該フィルタの上流側の表面）である濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している。従って、当該濾過面に異物が捕獲されても、例えばヒートポンプの停止時等、熱媒体の流れが停止したときに重力の作用により濾過面から異物が脱落する。これにより、大型化を伴わずに異物による目詰まりを更に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ガスヒートポンプ（ＧＨＰ）式空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図２】ストレーナにおいて使用されるフィルタの構造の一例を示す模式的な斜視図である。
【図３】ストレーナの構造を示す模式的な断面図である。
【図４】空気調和装置の運転後の従来技術に係るフィルタ（従来フィルタ）の上流側の表面の光学顕微鏡による観察結果（ａ）及び異物が引っ掛かっている状況（ｂ）を示す模式図である。
【図５】従来フィルタ（ａ）と本発明に係るフィルタ（ｂ）との間での層構成の違いを示す模式図である。
【図６】本発明の１つの変形例に係る平面状又は曲面状の形状を有するフィルタの熱媒体の循環経路における配置を例示する模式図である。
【図７】本発明の他の変形例に係る立体的な形状を有するフィルタを例示する模式的異な斜視図である。
【図８】実施例におけるＧＨＰ式空気調和装置の運転時間の経過に伴う圧損の変化を本発明フィルタ（実施例）と従来フィルタ（比較例）とで比較したグラフである。
【図９】本発明の実施例におけるストレーナ中での熱媒体の流れ並びに異物及び潤滑油の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《第１実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係るフィルタ（以下、「第１フィルタ」と称される場合がある。）について説明する。但し、本発明の理解を助けることを目的として、先ずは本発明者が本発明を想到するに至る背景から説明する。
【００１４】
〈背景〉
上述したように、従来技術に係るフィルタによれば、フィルタの底面において優先的に異物を捕獲させることによりフィルタの側面における目詰まりの発生を遅らせて、ストレーナの寿命をある程度は延ばすことができる。しかしながら、フィルタの底面が目詰まりした後はフィルタの側面が熱媒体の主たる流路となり、フィルタの側面において異物が捕獲されるようになる。その結果、当該ストレーナを長期間使用すると、いずれはフィルタの側面においても異物が堆積し、フィルタの全面において目詰まりが発生し、熱媒体の循環経路の閉塞に至る虞がある。
【００１５】
上記課題に関して、本発明者は当初、フィルタに対して鉛直方向における下側から上側へと流体（熱媒体）が流れるようにすることにより、フィルタによって捕獲された異物を流体の流れが停止した際に脱落させて、フィルタの目詰まりを低減することができると予想した。
【００１６】
そこで、本発明者は、図１に示すガスヒートポンプ（ＧＨＰ）式空気調和装置を使用して、上記対策の有効性を評価するための実験を行った。
【００１７】
図１に示すＧＨＰ式空気調和装置４００は、室外機２００及び室内機３００を含み、これらの間には配管３３０及び３４０を介して熱媒体が循環される。室外機２００は、コンプレッサ２１１及び２１２、吸入ヘッダ２１３、吐出ヘッダ２１４、オイルセパレータ２３０、四方弁２４０、熱交換機２５０並びにアキュムレータ２６０を含む。更に、これらの構成要素の間に熱媒体を循環させるための配管の所定の箇所には、ストレーナ２２１、２２２、２２３及び２２４、フィルタドライヤ２２５、オイル弁２７０、高圧スイッチ（ＳＷ）２８１、並びに高圧センサ２８２及び２８３が設けられている。一方、室内機３００は、膨張弁３１０及び熱交換機３２０を含む。
【００１８】
空気調和装置４００における熱媒体の流れ方向は、空気調和装置４００の運転モード（冷房モード及び暖房モード）によって異なる。しかしながら、コンプレッサ２１１及び２１２から吐出ヘッダ２１４及びストレーナ２２１及びオイルセパレータ２３０を介して四方弁２４０までの循環経路（吐出側経路）並びに四方弁２４０からアキュムレータ２６０及びストレーナ２２４及び吸入ヘッダ２１３を介してコンプレッサ２１１及び２１２までの循環経路（吸入側経路）においては、図中の破線の矢印によって示すように、運転モードに拘わらず、熱媒体の流れ方向は常に同じである。
【００１９】
そこで、フィルタの目詰まり及び／又はオイルセパレータの閉塞に起因する熱媒体の循環経路の閉塞を低減する観点から、上記吐出側経路の最も上流側に設けられるストレーナ２２１において従来技術に係るフィルタ（以降、「従来フィルタ」と称される場合がある。）に対して鉛直方向における下側から上側へと熱媒体が流れるように構成した。
【００２０】
図２は、ストレーナにおいて使用されるフィルタの構造の一例を示す模式的な斜視図である。フィルタ１００は、網目状の構造を有する濾過部１１０及びフランジ状の突出部を有するリング状の基部１２０を含む有底籠状の形状を有する。濾過部１１０は、所定の目開きを有する網の積層体によって構成されており、円形の底面部１１１ａ及び円筒状の側面部１１１ｂを含む。フィルタ１００の各種構成要素はステンレス鋼製であり、溶接により互いに接合されている。ここで使用する従来フィルタはフィルタ１００と同様の構成を有するので、以下の説明においては従来フィルタをフィルタ１００と称する。
【００２１】
フィルタ１００を組み込むストレーナの構成を図３の（ａ）に示す。ストレーナ２２１は、その筐体であるシェル２２１ａ、シェル２２１ａの下端に形成された開口部である導入口２２１ｂ及びシェル２２１ａの上端に形成された開口部である導出口２２１ｃを含む。更に、この例においては、図１に示した高圧スイッチ２８１に代えて、高圧スイッチ２２１ｄが、シェル２２１ａ内部のフィルタ１００よりも上流側の空間と接続配管２２１ｅを介して連通するように配設されている。
【００２２】
加えて、ストレーナ２２１は、導入口２２１ｂからシェル２２１ａの内部に突出する差込管２２１ｆを備える。この差込管２２１ｆは、例えばコンプレッサ２１１及び２１２の脈動等に起因する振動を共鳴効果によって打ち消すことを目的として設けられている。但し、差込管２２１ｆは必須の構成要素ではなく、図３の（ｂ）に示すように、差込管２２１ｆを設けなくてもよい。
【００２３】
フィルタ１００は、導入口２２１ｂからシェル２２１ａの内部に流入した全ての熱媒体がフィルタ１００を通って導出口２２１ｃへと流れるように、ストレーナ２２１の内部に固定される。具体的には、フィルタ１００の基部１２０の外縁部を、溶接等によって、ストレーナ２２１のシェル２２１ａの内壁に気密的に固定した。
【００２４】
以上説明したような構成を有するストレーナ２２１を用いて、図１に示した空気調和装置４００を所定の条件下において運転し、起動及び停止を所定の周期にて繰り返した。その結果、上述した予想に反し、運転時間の経過に伴う圧損の増大の低減効果は認められなかった。
【００２５】
そこで、図４の（ａ）に示すように、上記実験後のフィルタ１００を切断し、底面部１１１ａ及び側面部１１１ｂの上流側（図３における導入側。）の表面を光学顕微鏡によって観察した。その結果、白抜きの矢印によって示すように、底面部１１１ａ及び側面部１１１ｂの何れにおいても、全面に一様に異物の堆積が認められた。より詳細には、図４の（ｂ）に示すように、主として、フィルタ１００の最も上流側にある目が粗い網（Ｌ１）を構成する線材と、その直下にある目が細かい網（Ｌ２）と、の境界部分（黒い矢印）に異物が引っ掛かっていることが明らかとなった。
【００２６】
上記実験において使用した従来フィルタ（フィルタ１００）は、例えば、図５の（ａ）に示すように、上流側から下流側へと順にＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４及びＬ５の５層の網からなる。各層の目の粗さは、それぞれ＃１００メッシュ、＃１０００メッシュ、＃１００メッシュ、＃６０メッシュ及び＃３０メッシュである。最も目が細かい層は上流側から２番目のＬ２であり、Ｌ２以外の層はフィルタ全体としての機械的強度を保つための支持層として機能している。
【００２７】
上記境界部分に異物が堆積するメカニズムの詳細については不明であるが、図４の（ｂ）において破線によって示すように、最も上流側にある目が粗い網（Ｌ１＝＃１００メッシュ）を構成する線材を側面とし、その直下にある目が細かい網（Ｌ２＝＃１０００メッシュ）を底面とする、窪みの内部に捕獲された異物及びコンプレッサの潤滑油が、コンプレッサの起動時及び停止時の衝撃によって上記境界部分に押し込まれ、脱落し難くなっているものと推定される。そこで、本発明者は上記「窪み」を排除することにより、フィルタによって捕獲された異物及び潤滑油を、流体（熱媒体）の流れが停止した際に脱落させて、フィルタの目詰まりを低減することができると考えた。
【００２８】
具体的には、例えば、図５の（ｂ）に示すように、上記従来フィルタの最も上流側にある網（Ｌ１＝＃１００メッシュ）を取り除き、上流側から下流側へと順にＬ２、Ｌ３、Ｌ４及びＬ５の４層の網によってフィルタを構成する。この場合、各層の目の粗さは、それぞれ＃１０００メッシュ、＃１００メッシュ、＃６０メッシュ及び＃３０メッシュである。最も目が細かい層は最も上流側にあるＬ２であり、その上流側には目が粗い層（例えばＬ１）が存在しない。従って、上述した「窪み」は形成されないので、フィルタの目詰まりを低減することができると考えられる。尚、この場合も、Ｌ２以外の層はフィルタ全体としての機械的強度を保つための支持層として機能している。
【００２９】
〈構成〉
以上のような背景に鑑み、第１フィルタは、
複数の多孔質層を含むフィルタであって、
前記複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層が、濾過の対象となる流体の流れにおける最も上流側に配置されており、且つ
前記フィルタの使用時の配置において、前記濾過層の前記流体の流れにおける上流側の面である濾過面の少なくとも一部が、水平方向に対して所定の角度にて傾斜している、
フィルタである。
【００３０】
上記「多孔質層」は、層の一方から他方へと連通する多数の細孔が形成されている限り如何なる構成を有する部材であってもよい。多孔質層の具体例としては、例えば、篩い、網、不織布、フェルト、粉末及び／又は粒子の圧縮成形体並びにその焼結体等を挙げることができる。但し、当然のことながら、多孔質層は、濾過の対象となる流体（熱媒体）に対して化学的に安定であり且つ当該フィルタの使用環境（温度、圧力及び振動）に耐え得る材料によって形成されている必要がある。
【００３１】
上記「フィルタの使用時の配置」とは、例えば当該フィルタを使用するストレーナを備えるヒートポンプの運転時における当該フィルタの配置等、当該フィルタが実際に使用される状態における当該フィルタの配置を指す。
【００３２】
上記「目が細かい」とは、例えば、金網等におけるメッシュ値が大きいこと及び目開きが小さいこと、並びに、粉末又は粒子の圧縮成形体における細孔の直径等に対応する寸法が小さいこと等を意味する。従って、多孔質層の目が細かいほど、より小さい異物を捕獲することができる。即ち、捕獲しようとする異物の大きさに応じて、多孔質層の目の細かさ（粗さ）を適宜定めることができる。
【００３３】
例えば、ヒートポンプにおける熱媒体の循環経路に混入した異物（例えば、埃、塵、酸化スケール及び摩耗粉等）を図５の（ｂ）に示したような複数層の網によって構成される第１フィルタによって除去しようとする場合、最も目が細かい網の目の粗さは＃８００メッシュ以上、好ましくは＃１０００メッシュ以上である。
【００３４】
尚、第１フィルタを構成する複数の多孔質層のうち濾過層よりも下流側に配置される多孔質層の目の粗さは、必ずしも図５の（ｂ）に示したように下流側に行くほど粗くなっている必要は無い。
【００３５】
上記「所定の角度」は、例えば濾過の対象となる流体（熱媒体）から分離しようとする異物の形状及び大きさ並びに潤滑油の性状（例えば、粘度等）等に応じて適宜決定することができる。究極的には、水平方向に対して９０°（即ち鉛直方向）又はそれに近い角度にて傾斜している領域が上記濾過面（即ち、当該フィルタの上流側の表面）の少なくとも一部に含まれることが望ましい。
【００３６】
例えば、図２に示した有底籠状の形状を有するフィルタの場合、フィルタの使用時の配置において、底面部１１１ａは略水平であるが、側面部１１１ｂは略鉛直である。従って、図２に示した有底籠状の形状は、第１フィルタの形状として好適な形状の１つである。但し、第１フィルタの形状はこれに限定されず、濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している限り、種々の形状を採用することができる。
【００３７】
〈効果〉
上記のように、第１フィルタにおいては、最も目が細かい多孔質層（濾過層）が当該フィルタの上流側の表面を構成している。従って、従来フィルタのように（最も上流側にある目が粗い層を構成する材料を側面とし、その直下にある目が細かい層を底面とする）窪みがフィルタの上流側の表面に形成されない。これにより、大型化を伴わずに異物による目詰まりを低減することができる。
【００３８】
また、第１フィルタにおいては、濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している。従って、当該濾過面に異物及びコンプレッサの潤滑油が捕獲されても、例えばヒートポンプの停止時等、熱媒体の流れが停止したときに重力の作用により濾過面から異物及び潤滑油が脱落する。これにより、大型化を伴わずに異物による目詰まりを更に低減することができる。
【００３９】
《第２実施形態》
ところで、目が細かい網を作成しようとする場合、網を構成する線材の直径（線径）が大きいと、網の面積に占める開口部（目）の割合が小さくなり、圧損の上昇を招く。従って、目が細かい網を作成しようとする場合、線径もまた小さく（細く）することが一般的である。このように小さい線径を有する線材によって構成される網は、概して機械的強度が小さく（低く）、この網だけでは、例えば、濾過の際に網に作用する圧力に耐えることができず、網の破損及び／又は変形が生ずる虞がある。
【００４０】
〈構成〉
上記課題に鑑み、本発明の第２実施形態に係るフィルタ（以下、「第２フィルタ」と称される場合がある。）は、
上述した第１フィルタであって、
前記複数の多孔質層のうちの前記濾過層以外の多孔質層のうちの少なくとも１層が、前記濾過層に比べて、より高い機械的強度を有する、
フィルタである。
【００４１】
上記「濾過層以外の多孔質層」は、１層のみによって濾過層よりも高い機械的強度を達成してもよく、或いは複数の層の組み合わせによって濾過層よりも高い機械的強度を達成してもよい。このような多孔質層の具体例としては、例えば、濾過層よりも大きい線径を有する線材によって形成され且つより小さいメッシュ値を呈する（目が粗い）網等を挙げることができる。
【００４２】
更に、第２フィルタは、第２フィルタの全体としての機械的強度を保つことを目的として、多孔質層以外の支持部材を濾過層よりも下流側に更に備えていてもよい。このような支持部材の具体例としては、例えばパンチングプレート等を挙げることができる。
【００４３】
〈効果〉
上記のように、第２フィルタにおいては、濾過層よりも高い機械的強度を有する濾過層以外の多孔質層が下流側から濾過層を支持する。その結果、複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層の機械的強度が濾過の際に濾過層に作用する圧力に耐えるには不十分である場合においても、濾過層の破損及び／又は変形が生ずる可能性を低減することができる。
【００４４】
《第３実施形態》
ところで、例えばヒートポンプにおけるコンプレッサの起動時及び停止時の衝撃等により、通常の運転時とは逆向き（即ち、下流側から上流側への向き）の力が濾過層に瞬間的に作用する場合がある。しかしながら、本発明に係るフィルタにおいては濾過層が最も上流側に配設されるため、濾過層の上流側には支持部材が無い。その結果、上記のような通常の運転時とは逆向きの力が濾過層に作用すると、濾過層の破損及び／又は変形が生ずる虞がある。
【００４５】
〈構成〉
上記課題に鑑み、本発明の第３実施形態に係るフィルタ（以下、「第３フィルタ」と称される場合がある。）は、
上述した第１フィルタ又は第２フィルタであって、
少なくとも前記濾過層と前記複数の多孔質層のうち前記濾過層に隣接する多孔質層とが、焼結可能な材料によって形成されており且つ焼結によって互いに接合されている、
フィルタである。
【００４６】
上記「焼結可能な材料」の具体例としては、例えば鉄及び銅等の金属並びにこれらの金属の少なくとも１種を含む合金、アルミナ及びジルコニア等のセラミック、更には種々の樹脂を挙げることができる。
【００４７】
第３フィルタにおいては、上記のような焼結可能な材料によって形成された濾過層と濾過層に隣接する多孔質層とが互いに接触した状態において所定の雰囲気中（例えば、希ガス等の不活性雰囲気中）にて所定の温度に加熱されて、焼結によって互いに接合されている。
【００４８】
〈効果〉
上記のように、第３フィルタにおいては、少なくとも濾過層と複数の多孔質層のうち濾過層に隣接する多孔質層とが焼結によって互いに接合されている。これにより、上述したような通常の運転時とは逆向きの力が濾過層に作用しても、濾過層の破損及び／又は変形が生ずる可能性を低減することができる。
【００４９】
《第４実施形態》
ところで、上記「焼結可能な材料」の中では、鉄又は鉄合金が特に好ましい。
〈構成〉
従って、本発明の第４実施形態に係るフィルタ（以下、「第４フィルタ」と称される場合がある。）は、上述した第３フィルタであって、
前記焼結可能な材料が、鉄又は鉄合金である、
フィルタである。
【００５０】
上記「鉄又は鉄合金」の具体例としては、例えばステンレス鋼等を挙げることができる。
【００５１】
〈効果〉
上記のように、第４フィルタにおいては、少なくとも濾過層と複数の多孔質層のうち濾過層に隣接する多孔質層とが鉄又は鉄合金によって形成されており且つ焼結によって互いに接合されている。これにより、第４フィルタにおいては、上述したような通常の運転時とは逆向きの力が濾過層に作用しても、濾過層の破損及び／又は変形が生ずる可能性をより確実に低減することができる。
【００５２】
《第５実施形態》
ところで、前述したように、本発明に係るフィルタは、複数の多孔質層を含むフィルタである。更に、上記複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層が、濾過の対象となる流体（熱媒体）の流れにおける最も上流側に配置されている。加えて、当該フィルタの使用時の配置において、上記濾過層の上記流体の流れにおける上流側の面である濾過面の少なくとも一部が、水平方向に対して所定の角度にて傾斜している。
【００５３】
〈構成〉
上記のような構成を有する本発明に係るフィルタの一例として、本発明の第５実施形態に係るフィルタ（以下、「第５フィルタ」と称される場合がある。）は、上述した第１フィルタ乃至第４フィルタの何れかのフィルタであって、
前記フィルタの使用時の配置において、
前記流体の流れが、鉛直方向における下側から上側へと向かう流れであり、
前記フィルタが、鉛直方向における上側に凸状の有底籠状の形状を有する、
フィルタである。
【００５４】
第５フィルタの典型例としては、例えば、図５の（ｂ）に示した構成を有する網によって形成された図２に示した構造を有するフィルタであって、例えば、図３に示したようなストレーナに組み込まれて使用されるフィルタを挙げることができる。
【００５５】
〈効果〉
上記のように、第５フィルタによれば、上述したような本発明に係るフィルタが達成すべき構成要件を確実に満足することができる。その結果、従来フィルタにおいて形成されるようなフィルタの上流側の表面における窪みを確実に排除することができる。これにより、大型化を伴わずに異物による目詰まりを低減することができる。更に、濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している。
【００５６】
例えば、上記典型例においては、図３に示したストレーナ２２１に組み込まれた状態において、図２に示したフィルタの１００の側面部１１１ｂが水平方向に対して９０°の角度をなす（即ち、側面部１１１ｂは鉛直方向に延在している）。従って、濾過面に異物及びコンプレッサの潤滑油が捕獲されても、例えばヒートポンプの停止時等、熱媒体の流れが停止したときに重力の作用により濾過面から異物及び潤滑油がより確実に脱落する。これにより、大型化を伴わずに異物による目詰まりを更に確実に低減することができる。
【００５７】
《変形例》
但し、上述したように、本発明に係るフィルタ（本発明フィルタ）の形状は、濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している限り特に限定されない。即ち、本発明フィルタの形状は、例えば平面状又は曲面状であってもよい。
【００５８】
例えば、本発明フィルタの形状が平面状（又は曲面状）である場合においても、当該フィルタの使用時の配置において、複数の多孔質層のうち最も目が細かい多孔質層である濾過層が、濾過の対象となる流体の流れにおける最も上流側に配置されており、且つ、上記濾過層の上記流体の流れにおける上流側の面（即ち、当該フィルタの上流側の表面）である濾過面の少なくとも一部が水平方向に対して所定の角度にて傾斜している限り、当該フィルタの使用時における配置として、種々の態様が想定され得る。
【００５９】
例えば、図６の（ａ）に示すように、鉛直方向における下側から上側に向かって熱媒体が流れる（黒い矢印）配管中に、平面状（又は曲面状）の形状を有する本発明フィルタを所定の角度にて傾斜した状態で配設することもできる。この場合、当該フィルタによって捕獲された異物及び潤滑油は、ヒートポンプの停止時等、熱媒体の流れが停止したときに、重力の作用により濾過面から脱落することができる（破線の矢印）。
【００６０】
また、必ずしも鉛直方向における下側から上側に向かって熱媒体が流れる必要は無く、例えば、図６の（ｂ）に示すように、水平方向における右側から左側に向かって熱媒体が流れる（黒い矢印）配管中に、平面状（又は曲面状）の形状を有する本発明フィルタを所定の角度にて傾斜した状態で配設することもできる。この場合もまた、当該フィルタによって捕獲された異物及び潤滑油は、ヒートポンプの停止時等、熱媒体の流れが停止したときに、重力の作用により濾過面から脱落することができる（破線の矢印）。
【００６１】
或いは、本発明フィルタの形状は、例えば、図７に示すように、（ａ）半球状、（ｂ）錐体状（円錐体であっても、若しくは、角錐体であってもよい）、（ｃ）底面部が傾斜した有底筒状、及び（ｄ）一端が潰れて閉じた筒状（チューブ状）等の立体的な形状であってもよい。
【００６２】
更に、上述した実施形態においてはフィルタの使用時の配置において鉛直方向における上側（即ち、下流側）に凸状の有底籠状の形状を有する本発明フィルタを例示した。しかしながら、図７に示した各種立体形状を含む種々の有底籠状の形状を有する本発明フィルタは、例えば濾過の際に濾過層に作用する圧力に耐え得る限り、フィルタの使用時の配置において鉛直方向における下側（即ち、上流側）に凸状の形状を有していてもよい。
【００６３】
加えて、本発明に係るフィルタを構成する多孔質層として例えば金網等の網を採用する場合、その網の織り方もまた特に限定されず、例えば平織り及び綾畳織り等、当該技術分野において広く用いられる種々の織り方の中から、所望の目開きを達成し得るものを適宜選択することができる。
【実施例１】
【００６４】
本発明の１つの実施例に係るフィルタ（以降、「実施例フィルタ」と称される場合がある。）を用いて、本発明の効果従来技術に係るフィルタ（従来フィルタ）と比較しながら、以下の実験を行って、本発明の効果を確認した。
【００６５】
〈実験装置及び実験条件〉
前述した図１に示したＧＨＰ式空気調和装置４００を使用して、運転時間の経過に伴う圧力損失（圧損）の変化を実施例フィルタと従来フィルタとの間で比較した。尚、使用したＧＨＰ式空気調和装置４００は、７１ｋＷの出力を有するモデル耐久機であり、１２００回転／分のエンジン回転速度、０．８ＭＰａのコンプレッサ吸入圧及び２．８ＭＰａのコンプレッサ吐出圧において、６乃至７回／時の周期にて起動及び停止を繰り返しながら暖房運転を行った。更に、１．０ｇの酸化銅を異物として熱媒体中に混入させた。
【００６６】
〈フィルタの構成〉
従来フィルタには図５の（ａ）、実施例フィルタには図５の（ｂ）に示した構成を有する金網の積層体をそれぞれ使用した。但し、実施例フィルタ及び従来フィルタの何れにおいても、濾過層（Ｌ２）については、平織りの＃１０００メッシュ相当の目開きを有する綾畳織り（縦：＃１６５メッシュ、横：＃８００メッシュ）とした。これらの実施例フィルタ及び従来フィルタを、図２に示した有底籠状の形状を有するフィルタとして構成し、前述した図３の（ａ）に示したストレーナ２２１に組み込み、上記ＧＨＰ式空気調和装置４００の所定の箇所に取り付けた。
【００６７】
上述した条件及び構成においてＧＨＰ式空気調和装置４００の暖房運転を行ったときの圧損の推移を図８のグラフに示す。従来フィルタを使用した場合（黒い菱形のプロット）、運転時間の経過に伴って圧損が上昇し、運転時間が約Ｔ２時間に到達した時点において基準値（Ｐｓ）を超えた。この基準値は、コンプレッサの駆動源としてのガスエンジンの燃料消費率が所定量（例えば、５％）増大する圧損として設定した。
【００６８】
上記に対し、実施例フィルタを使用した場合（白抜きの正方形のプロット）は、運転時間がＴ３時間を超えても圧損の変化量は計測誤差未満であり、圧損の増大に対する顕著な改善効果が確認された。
【００６９】
また、上記実験後の従来フィルタの内壁面には異物の付着が認められたのに対し、実施例フィルタの内壁面には異物は殆ど認められなかった。更に、それぞれのフィルタの内壁面（即ち、濾過面）の網目の光学顕微鏡観察（拡大倍率：１７５倍）においても、従来フィルタにおいては、最も上流側にある目が粗い網（Ｌ１）を構成する線材を側面とし且つその直下にある目が細かい網（Ｌ２）を底面とする窪みの殆ど全てにおいて異物の付着が認められた。これに対し、実施例フィルタにおいては、異物の付着が部分的に認められる程度であった。
【００７０】
実施例フィルタにおいては、最も目が細かい多孔質層（濾過層）がフィルタの上流側の表面を構成しているので、従来フィルタのようにフィルタの上流側の表面に窪みが形成されない。加えて、濾過面の一部（側面部）が水平方向に対して所定の角度（本実施例においては９０°）にて傾斜している。その結果、図９に示すように、濾過面に異物及びコンプレッサの潤滑油が捕獲されても、例えばヒートポンプの停止時等、熱媒体の流れが停止したときに重力の作用により濾過面から異物及び潤滑油が脱落する（破線の矢印）。
【００７１】
上記により、実施例フィルタにおいては、上記実験結果のように、従来フィルタに比べて、異物による目詰まりを大幅に低減することができ、その結果、圧損の経時的な増大を低減することができることが確認された。
【００７２】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例、並びに実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態等に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【００７３】
１００…フィルタ、１１０…濾過部、１１１ａ…底面部、１１１ｂ…側面部、１２０…基部、２００…室外機、２１１及び２１２…コンプレッサ、２１３…吸入ヘッダ、２１４…吐出ヘッダ、２２１…ストレーナ、２２１ａ…シェル、２２１ｂ導入口、２２１ｃ…導出口、２２１ｄ…高圧スイッチ、２２１ｅ…接続配管、２２１ｆ…差込管、２２２、２２３及び２２４…ストレーナ、２２５…フィルタドライヤ、２３０…オイルセパレータ、２４０…四方弁、２５０…熱交換機、２６０…アキュムレータ、２７０…オイル弁、２８１…高圧スイッチ（ＳＷ）、２８２及び２８３…高圧センサ、３００…室内機、３１０…膨張弁、３２０…熱交換機、並びに４００…空気調和装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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