(57)【要約】【課題】追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる脱泡モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一態様に係る脱泡モジュールは、オイルを導入する導入口及びオイルに含まれる気泡に由来するガスを外部へ排出する排出口を有するケースと、上記ケース内に配設され、上記導入口から上記排出口へ伸びる多孔質の１又は複数本の中空糸と、上記導入口を封止するように配設され、上記中空糸の一端部を固定する導入側保持部材と、上記排出口を封止するように配設され、上記中空糸の他端部を固定する排出側保持部材とを備え、上記導入側保持部材が、上記導入口から上記中空糸の一端部へ上記オイルを流通させる導入孔を有し、上記排出側保持部材が、上記中空糸の他端部から上記排出口へ上記ガスを流通させる排出孔を有し、上記ケースが、上記中空糸の内側から外側へ透過する上記オイルを外部へ送出する送出口をさらに有する。【選択図】図１
2019098253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する脱泡モジュールであって、
上記オイルを導入する導入口及び上記気泡に由来するガスを外部へ排出する排出口を有するケースと、
上記ケース内に配設され、上記導入口から上記排出口へ伸びる多孔質の１又は複数本の中空糸と、
上記導入口を封止するように配設され、上記中空糸の一端部を固定する導入側保持部材と、
上記排出口を封止するように配設され、上記中空糸の他端部を固定する排出側保持部材と
を備え、
上記導入側保持部材が、上記導入口から上記中空糸の一端部へ上記オイルを流通させる導入孔を有し、
上記排出側保持部材が、上記中空糸の他端部から上記排出口へ上記ガスを流通させる排出孔を有し、
上記ケースが、上記中空糸の内側から外側へ透過する上記オイルを外部へ送出する送出口をさらに有する脱泡モジュール。
【請求項２】
上記中空糸が、上記導入口及び上記排出口間で螺旋形状又は蛇行形状に形成されている請求項１に記載の脱泡モジュール。
【請求項３】
上記中空糸の平均流量孔径が３μｍ以上４０μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の脱泡モジュール。
【請求項４】
上記中空糸の主成分がポリテトラフルオロエチレンである請求項１、請求項２又は請求項３に記載の脱泡モジュール。
【請求項５】
オイルポンプと、
上記オイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の脱泡モジュールと
を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱泡モジュール及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、駆動系の摩耗の低減や作動力の伝達等を目的として、潤滑油、作動油等のオイルが用いられている。これらのオイルは、オイルポンプにより貯留槽から使用位置へ移送された後、使用位置から貯留槽へ戻されるように循環する。
【０００３】
循環系においてオイルが使用される際には、オイル内に気泡が発生する場合がある。そして、気泡を含んだままのオイルが使用されると、このオイルに含まれる気泡が原因となってエネルギーロスが生じる。
【０００４】
そこで、オイル中への気泡の混入を防止できるオイル供給システムが提案されている（特許文献１）。特許文献１のオイル供給システムは、オイルの使用位置であるオイル使用装置を収容する装置収容室とオイル貯槽とを密閉構造とし、装置収容室内の空気とオイル貯槽内の空気とを真空ポンプにより排気することで、オイル供給システム内の空間及びオイル中に気泡を存在させないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−４４３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のオイル供給システムは、排気のために真空ポンプを用いるので、真空ポンプを動作させるためのエネルギーを必要とする。また、特許文献１のオイル供給システムは、真空ポンプを設置するスペースを要求するため、小型化できない。したがって、特許文献１のオイル供給システムを自動車等の車両に搭載することは困難である。
【０００７】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる脱泡モジュール及びこの脱泡モジュールを備える車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る脱泡モジュールは、オイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する脱泡モジュールであって、上記オイルを導入する導入口及び上記気泡に由来するガスを外部へ排出する排出口を有するケースと、上記ケース内に配設され、上記導入口から上記排出口へ伸びる多孔質の１又は複数本の中空糸と、上記導入口を封止するように配設され、上記中空糸の一端部を固定する導入側保持部材と、上記排出口を封止するように配設され、上記中空糸の他端部を固定する排出側保持部材とを備え、上記導入側保持部材が、上記導入口から上記中空糸の一端部へ上記オイルを流通させる導入孔を有し、上記排出側保持部材が、上記中空糸の他端部から上記排出口へ上記ガスを流通させる排出孔を有し、上記ケースが、上記中空糸の内側から外側へ透過する上記オイルを外部へ送出する送出口をさらに有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る脱泡モジュールは、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る脱泡モジュールを示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１２】
本発明の一態様に係る脱泡モジュールは、オイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する脱泡モジュールであって、上記オイルを導入する導入口及び上記気泡に由来するガスを外部へ排出する排出口を有するケースと、上記ケース内に配設され、上記導入口から上記排出口へ伸びる多孔質の１又は複数本の中空糸と、上記導入口を封止するように配設され、上記中空糸の一端部を固定する導入側保持部材と、上記排出口を封止するように配設され、上記中空糸の他端部を固定する排出側保持部材とを備え、上記導入側保持部材が、上記導入口から上記中空糸の一端部へ上記オイルを流通させる導入孔を有し、上記排出側保持部材が、上記中空糸の他端部から上記排出口へ上記ガスを流通させる排出孔を有し、上記ケースが、上記中空糸の内側から外側へ透過する上記オイルを外部へ送出する送出口をさらに有する。
【００１３】
当該脱泡モジュールは、導入口から導入されたオイルを中空糸の一端部へ流通させる。中空糸は、内側に進入したオイルを外側へ透過させる一方、このオイルに含まれる気泡に由来するガスを他端部から排出する。そして、中空糸を透過したオイルは、送出口から外部へ送出され、中空糸の他端部から排出されたガスは、排出口から排出される。つまり、当該脱泡モジュールは、オイルポンプにより移送されるオイルを導入口から導入することで、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる。
【００１４】
上記中空糸が、上記導入口及び上記排出口間で螺旋形状又は蛇行形状に形成されているとよい。これにより、当該脱泡モジュールは、ケース内に長い中空糸を配設できるので、小型化を図ることができる。
【００１５】
上記中空糸の平均流量孔径が３μｍ以上４０μｍ以下であるとよい。これにより、当該脱泡モジュールは、十分な脱泡速度で気泡を適切に除去できる。ここで、平均流量孔径とは、孔径の平均値に対応した指標であり、細孔径分布測定器等を用いるバブルポイント法（ＡＳＴＭ  Ｆ３１６−８６、ＪＩＳ−Ｋ３８３２（１９９０））による測定結果から求められる。具体的には、バブルポイント法によって、中空糸が乾燥している場合及び中空糸が液体で濡れている場合について中空糸に加えられる差圧と中空糸を透過する空気流量との関係を測定する。そして、この測定により得られたグラフをそれぞれ乾き曲線及び濡れ曲線とし、乾き曲線の流量を１／２とした曲線と濡れ曲線との交点における差圧をＰ（Ｐａ）としたとき、式ｄ＝ｃγ／Ｐで表されるｄ（μｍ）の値が平均流量孔径である（ｃは定数で２８６０であり、γは液体の表面張力（ｄｙｎｅｓ／ｃｍ）である）。
【００１６】
上記中空糸の主成分がポリテトラフルオロエチレンであるとよい。耐熱性及び耐薬品性の高いポリテトラフルオロエチレンが中空糸に用いられることで、当該脱泡モジュールは、高い耐熱性及び耐薬品性を示す。ここで、主成分とは、最も含有量の多い成分を示し、例えば含有量が５０質量％以上の成分を示す。
【００１７】
本発明の一態様に係る車両は、オイルポンプと、上記オイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する上記脱泡モジュールとを備える。
【００１８】
当該車両は、上記脱泡モジュールを備えているので、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる。
【００１９】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る脱泡モジュール及び車両を説明する。
【００２０】
［第一実施形態］
＜脱泡モジュール＞
図１の脱泡モジュール１は、オイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する脱泡モジュールである。脱泡モジュール１は、オイルを導入する導入口２ａ及び気泡に由来するガスを外部へ排出する排出口２ｂを有するケース２と、ケース２内に配設され、導入口２ａから排出口２ｂへ伸びる多孔質の１又は複数本の中空糸３と、導入口２ａを封止するように配設され、中空糸３の一端部３ａを固定する導入側保持部材４と、排出口２ｂを封止するように配設され、中空糸３の他端部３ｂを固定する排出側保持部材５とを備えている。導入側保持部材４は、導入口２ａから中空糸３の一端部３ａへオイルを流通させる導入孔４ａを有している。排出側保持部材５は、中空糸３の他端部３ｂから排出口２ｂへガスを流通させる排出孔５ａを有している。そして、ケース２は、中空糸３の内側から外側へ透過するオイルを外部へ送出する送出口２ｃをさらに有している。
【００２１】
（ケース）
ケース２は、中空糸３を格納し、上下方向を長手方向とする略円柱形の容器である。ケース２は、円筒状の本体部と、本体部の上部に配設され、本体部との間に排出側保持部材５を固定する円盤状の上蓋部と、本体部の下部に配設され、本体部との間に導入側保持部材４を固定する円盤状の底蓋部とを有している。また、ケース２は、底蓋部に形成され、オイルを導入する導入口２ａと、上蓋部に形成され、ガスを外部へ排出する排出口２ｂと、本体部の側壁に形成され、オイルを外部へ送出する送出口２ｃとを有している。
【００２２】
（中空糸）
ケース２内には、導入口２ａから排出口２ｂへ伸びる中空糸３が配設されている。中空糸３は、一端部３ａ及び他端部３ｂのそれぞれに開口を有している。図１には５本の中空糸３が概略的に示されているが、中空糸３の数は５本に限定されるものではなく、実際には１又は複数本の中空糸３がケース２内に配設される。
【００２３】
中空糸３は、図１では図示されていないが、導入口２ａ及び排出口２ｂ間で螺旋形状又は蛇行形状に形成されている。なお、多数の中空糸３がケース２内に配設される場合には、中空糸３は、螺旋形状又は蛇行形状に形成されていなくてもよい。
【００２４】
中空糸３は、オイルを透過させ、オイルに含まれる気泡を透過させない多孔質の中空糸膜である。中空糸３の平均流量孔径の下限としては、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。一方、中空糸３の平均流量孔径の上限としては、４０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、２０μｍがさらに好ましい。中空糸３の平均流量孔径が上記下限に満たないと、脱泡速度が低下するおそれやオイルが中空糸３を透過しないおそれがある。逆に、中空糸３の平均流量孔径が上記上限を超えると、オイルに含まれる気泡が中空糸３を透過するおそれがある。
【００２５】
中空糸３は、樹脂組成物により形成されている。中空糸３の主成分はポリテトラフルオロエチレンである。中空糸３を形成する樹脂組成物には、他の樹脂や潤滑剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００２６】
（導入側保持部材）
導入側保持部材４は、導入口２ａを封止するように配設される円盤形の部材であり、ケース２に対して中空糸３の一端部３ａを固定する。導入側保持部材４は、中空糸３の一端部３ａの外周面側を埋めるようにエポキシ樹脂等のポッティング材により形成されており、導入口２ａから中空糸３の一端部３ａへオイルを流通させる導入孔４ａを有している。導入孔４ａは、例えば中空糸３の一端部３ａを覆うようにポッティング材を盛った後、一端部３ａを露出させるようにこのポッティング材の一部を取り除くことにより形成されるとよい。
【００２７】
（排出側保持部材）
排出側保持部材５は、排出口２ｂを封止するように配設され円盤形の部材であり、ケース２に対して中空糸３の他端部３ｂを固定する。排出側保持部材５は、中空糸３の他端部３ｂの外周面側を埋めるようにエポキシ樹脂等のポッティング材により形成されており、中空糸３の他端部３ｂから排出口２ｂへガスを流通させる排出孔５ａを有している。排出孔５ａは、例えば中空糸３の他端部３ｂを覆うようにポッティング材を盛った後、他端部３ｂを露出させるようにこのポッティング材の一部を取り除くことにより形成されるとよい。
【００２８】
＜脱泡モジュールの使用方法＞
脱泡モジュール１は、オイルポンプにより移送されるオイルを導入口２ａから進入させて用いる。導入口２ａから導入されたオイルは、中空糸３の一端部３ａから中空糸３の内側に進入した後、中空糸３の外側へ透過し、送出口２ｃから外部へ送出される。一方、オイルに含まれる気泡は、中空糸３を透過できないので、中空糸３の内側で大きく成長しつつ中空糸３の他端部３ｂへ移動した後、ガスとなって排出口２ｂから外部へ排出される。つまり、送出口２ｃからは気泡が除去されたオイルが送出される。
【００２９】
（利点）
当該脱泡モジュール１は、オイルを透過させ、オイルに含まれる気泡を透過させない１又は複数本の中空糸３を備えているので、中空糸３にオイルを導入することにより、オイルに含まれる気泡をオイルから分離できる。また、当該脱泡モジュール１は、オイルポンプにより移送されるオイルを導入口２ａから導入するだけで気泡が除去されたオイルを送出口２ｃから送出する。つまり、当該脱泡モジュール１は、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を容易にかつ適切に除去できる。
【００３０】
また、中空糸３は、導入口２ａ及び排出口２ｂ間で螺旋形状又は蛇行形状に形成されているので、当該脱泡モジュール１は、ケース２内に長い中空糸３を配設できる。したがって、当該脱泡モジュール１は、小型化を図ることができる。
【００３１】
また、中空糸３の平均流量孔径が脱泡に好適な範囲内であるので、当該脱泡モジュール１は、十分な脱泡速度で気泡を適切に除去できる。
【００３２】
また、当該脱泡モジュール１は、耐熱性及び耐薬品性の高いポリテトラフルオロエチレンを中空糸３の主成分としているので、高い耐熱性及び耐薬品性を示す。このため、当該脱泡モジュール１は、高温状態のオイルや様々な添加剤を含むオイルを用いることができる。
【００３３】
［第二実施形態］
＜車両＞
当該車両は、第一実施形態の脱泡モジュール１を備える車両である。すなわち、当該車両は、オイルポンプと、このオイルポンプにより移送されるオイルに含まれる気泡を除去する脱泡モジュール１とを備えている。オイルとしては、潤滑油、作動油又はエンジンオイル等のオイルが用いられる。
【００３４】
当該車両は、脱泡モジュール１の長手方向が車両の水平方向と略一致するように脱泡モジュール１を備えている。つまり、当該車両は、略円柱形のケース２の導入口２ａ及び排出口２ｂの高さが略一致するように脱泡モジュール１を備えている。当該車両は、このような向きで脱泡モジュール１を備えることにより、車両における脱泡モジュール１の設置スペースを容易に確保できる。
【００３５】
なお、中空糸３内に進入したオイルの全てが中空糸３を透過せず、排出口２ｂからのオイルの流出が懸念される場合は、当該車両は、排出口２ｂからオイルポンプへオイルを還流する流路をさらに備えていてもよい。
【００３６】
（利点）
当該車両は、脱泡モジュール１を備えているので、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる。したがって、当該車両は、実現が困難であるため検討されていなかった車両におけるオイルの脱泡処理を容易に実施することができる。
【００３７】
［他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００３８】
上記第一実施形態では、導入口２ａがケース２の下部に形成され、排出口２ｂがケース２の上部に形成され、送出口２ｃがケース２の側壁に形成されるものについて説明したが、導入口２ａ、排出口２ｂ及び送出口２ｃの配置はこれらに限定されない。例えば、導入口２ａがケース２の側壁の一部に形成され、排出口２ｂがケース２の上部に形成され、送出口２ｃがケース２の側壁の他の一部に形成されていてもよい。ただし、オイルに含まれる気泡に由来するガスを容易に排出する観点から、排出口２ｂは、ケース２の上部又は側壁に形成されていると好ましい。また、脱泡後のオイルを容易に送出する観点から、送出口２ｃは、ケース２の下部又は側壁に形成されていると好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の一態様に係る脱泡モジュールは、追加の動力を必要とせずにオイルに含まれる気泡を適切に除去できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  脱泡モジュール
２  ケース
２ａ  導入口
２ｂ  排出口
２ｃ  送出口
３  中空糸
３ａ  一端部
３ｂ  他端部
４  導入側保持部材
４ａ  導入孔
５  排出側保持部材
５ａ  排出孔
【図１】
2019098253.tif 000003