(57)【要約】【課題】ストレーナ本体とスクリーンの隙間を確実に塞いで異物・ゴミの二次側への流出を防ぎつつ、部品の破損を防止する製作容易で簡単な構造のストレーナであり、本体に対してスクリーンを正確に、且つ容易に着脱でき、簡単に組立てできるストレーナを提供すること。【解決手段】一次側と二次側の接続開口部２、３を有するボデー１にスクリーン８収納用の収納筒部５を設け、この収納筒部５の開口側をキャップ１２で着脱自在に塞ぎ、少なくとも一次側を開口したスクリーン８の二次側の外径端部１０をキャップ１２の内径側に形成したテーパ面１４に嵌着し、スクリーン８の一次側をボデー１内に形成した嵌合部６に嵌合保持し、キャップ１２のテーパ面１４の下部側には、スクリーン８を取り出す際の傾倒領域である拡径段部１５を形成したストレーナである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側と二次側の接続開口部を有するボデーにスクリーン収納用の収納筒部を設け、この収納筒部の開口側をキャップで着脱自在に塞ぎ、少なくとも一次側を開口したスクリーンの二次側の外径端部を前記キャップの内径側に形成したテーパ面に嵌着し、前記スクリーンの一次側をボデー内に形成した嵌合部に嵌合保持し、前記キャップのテーパ面の下部側には、前記スクリーンを取り出す際の傾倒領域である拡径段部を形成したことを特徴とするストレーナ。
【請求項２】
前記スクリーンの収納後に、このスクリーンの二次側とキャップの間に軸方向の間隙を設けた請求項１記載のストレーナ。
【請求項３】
前記ボデーの嵌合部側に、スクリーン挿入時にスクリーンの一次側を案内するガイド部を形成した請求項１又は２に記載のストレーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種配管ラインを流れる水・ガス・空気・蒸気等の流体中の異物やゴミを分離し、排除するためのストレーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のストレーナは、流体中の異物やゴミを濾過するスクリーンを内蔵し、このスクリーン内に溜まった異物やゴミを、ストレーナ本体を配管に接続したままの状態で排除し、かつ清掃できる構造であり、通常、Ｙ形ストレーナが多く用いられている。
【０００３】
Ｙ形ストレーナには、一般的に、筒状のスクリーンを配管の下流側斜め方向からストレーナ本体に差し込み、キャップにより押さえて固定するものがある。このＹ形ストレーナは、キャップの締込み時にスクリーンが潰されるのを防いだり、ストレーナ本体とキャップ、スクリーンとの間に寸法公差が必要になることなどにより、スクリーンの周囲に隙間が生じ、この隙間からスクリーンで除去されるべき異物やゴミが流出してストレーナ本来の機能を低下させることがあった。更に、この隙間によって部品間の固着性が悪くなり、流体が流れる際に乱流、渦流によって振動が発生し、この振動によってスクリーンが破損することもあった。
【０００４】
この対策として、加工精度を向上させて組み込み時に隙間が生じるのを防ぐようにしたり、又は、組み込み位置にＰＴＦＥやゴムなどの材料からなる緩衝材を入れることで隙間を無くし、異物やゴミ等の流出を防止したりスクリーンの振動を防ぐようにしたストレーナがある。この場合、加工技術が複雑になって加工が困難になったり、部品点数が増えるため、コストが上昇するという問題が生じていた。
【０００５】
このため、例えば、本件出願人は、特許文献１において、スクリーンの先端側が当接するストレーナ本体の当接部と、後端側が当接するキャップの当接部の何れか一方、若しくは双方を嵌合部とし、この嵌合部にテーパ面を形成したストレーナを出願している。このストレーナでは、キャップの嵌合部にスクリーン後端側を嵌め込むようにし、嵌合部のストレーナ本体側の端部外径をスクリーンの内径よりも小さくしつつ、突当面側の端部外径をスクリーンの内径よりも大きくなるように形成している。
このストレーナは、一般的な加工方法で形成できることにより加工が容易であり、部品点数も増加することなく、各部品の寸法公差などから生じる隙間を無くして異物・ゴミの流出を防止したり、スクリーンの振動を防止しようとしたものである。
【０００６】
特許文献１のように、ストレーナ本体にキャップを介してスクリーンを装着する着脱構造のストレーナの場合には、キャップの締め込み時にスクリーンが軸方向に潰れるのを防ぐ必要がある。このため、このストレーナでは、スクリーンの全長を、ストレーナ本体とキャップとの間における装着部分よりもやや短く形成し、スクリーン装着後のストレーナ本体とスクリーンの間に若干の隙間を設けて、スクリーンの後端部とキャップとの接触を防ぐようにしている。
このストレーナでは、スクリーンとテーパ面を接触させて、スクリーンとキャップの隙間を塞ぐようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４５６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１において、テーパ面を利用して各部品間に生じる寸法公差を吸収し、隙間の発生を防ぐためには、テーパ面を鈍角かつ長尺状に形成する必要があり、このようなテーパ面をスクリーンの内径側に差し込んだ場合には、スクリーンが径方向に拡径し、スクリーンのスポット溶接部の剥がれや割れに繋がることがあった。
また、スクリーンが拡径するときには円周状に引張り応力が働くため、このスクリーンが塑性変形し、メンテナンス時などに再度スクリーンを組み込む際には、この塑性変形によってテーパ面との嵌め合いが緩くなり、スクリーンがテーパ面に食い込まずに隙間が空いてしまうことがあった。
【０００９】
更に、組み立て時には、キャップにスクリーンを差し込んだ状態で本体に組み込むようにしているが、このとき、スクリーン内径側をキャップ外周側のテーパ面で支えるようにしているため、スクリーンの中心がキャップの中心に対して軸振れし、その結果、スクリーンがストレーナ本体に対して斜めに倒れた状態で組み込まれることがある。スクリーンが斜めに組み込まれると、このスクリーンの先端側をボデーの嵌合部に挿入し難くなり、先端側がストレーナ本体の奥側の壁面部位に接触して誤った状態で挿入されることがある。この状態でキャップを締付けると、スクリーンが潰れて破損することがあった。
このように、特許文献１のストレーナは、加工技術の複雑化と部品点数の増加の問題は解消できるものの、隙間の発生とスクリーンの破損を確実に防ぐことができないという問題が依然として残っていた。
【００１０】
一方、スクリーンを取り外す際においては、このスクリーンは、前記のようにキャップに装着する時に外径側に拡径変形させた取付け構造であることによって、変形しずらくなっており、簡単に取り外すことが難しくなっていた。
また、ストレーナ本体側に嵌合部を設けた場合、このストレーナは、キャップを外したときにスクリーン先端側がこの本体奥側の嵌合部に嵌まり込んだ状態を維持してキャップだけ外れてしまうことがある。この場合、ストレーナ本体に残ったスクリーンを取り出せなくなることがあった。
【００１１】
本発明は、上記の従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、ストレーナ本体とスクリーンの隙間を確実に塞いで異物・ゴミの二次側への流出を防ぎつつ、部品の破損を防止する製作容易で簡単な構造のストレーナであり、本体に対してスクリーンを正確に、且つ容易に着脱でき、簡単に組立てできるストレーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、一次側と二次側の接続開口部を有するボデーにスクリーン収納用の収納筒部を設け、この収納筒部の開口側をキャップで着脱自在に塞ぎ、少なくとも一次側を開口したスクリーンの二次側の外径端部をキャップの内径側に形成したテーパ面に嵌着し、スクリーンの一次側をボデー内に形成した嵌合部に嵌合保持し、キャップのテーパ面の下部側には、スクリーンを取り出す際の傾倒領域である拡径段部を形成したストレーナである。
【００１３】
請求項２に係る発明は、スクリーンの収納後に、このスクリーンの二次側とキャップの間に軸方向の間隙を設けた請求項１記載のストレーナ。
【００１４】
請求項３に係る発明は、ボデーの嵌合部側に、スクリーン挿入時にスクリーンの一次側を案内するガイド部を形成したストレーナである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によると、ボデーとスクリーンの隙間を塞いで異物・ゴミの二次側への流出を確実に防ぎ、流体の乱流や渦流による振動や組み立て時の応力発生による部品の破損を防止できるストレーナである。このストレーナは、本体に収納したスクリーンの二次側とキャップの間で特別の精度を要することなく通常の公差の範囲内で寸法差を吸収でき、また、別の部品を要することなく高いシール性を発揮することができるため、製作が容易で、簡単な構造にすることができる。
しかも、ボデーとスクリーンを正確に、且つ容易に着脱でき、簡単に組み立てできるストレーナであり、特に、キャップを外す際には、確実にスクリーンも同時に取り外すことができ、組み立て性やメンテナンス性に優れたストレーナである。
また、キャップからスクリーンを取り外す際には、キャップに対してスクリーンを傾倒して、このスクリーンをキャップのテーパ面の拘束から容易に開放して取り外すことができ、これにより、メンテナンス等を簡単に行うことができるストレーナである。
更には、シール材等を使用していないため、本体材料の使用温度に追従して使用することができ、ストレーナの適用流体が制限されることもない。
【００１６】
請求項２に係る発明によると、スクリーンの装着時にこのスクリーンが潰れたり変形したりすることがなく、これにより、常に適切な装着状態で容易にスクリーンを装着することができるストレーナである。また、部品の加工精度に余裕を持たせることができるため、各構成部品を容易に且つ低コストにて形成することができるストレーナである。
【００１７】
請求項３に係る発明によると、スクリーンが斜めの状態でキャップを組み込んだ場合でも、確実にこのスクリーンをボデーの嵌合部側まで案内して装着することができ、スクリーンの破損や変形を防止して固着性を高め、異物・ゴミ等の二次側への流出を防ぐことができるストレーナである。このため、請求項２の場合のように、キャップに対してスクリーンを傾倒できるようにした際に、キャップに対してスクリーンが傾倒している場合でも、キャップの装着時にはこのスクリーンの一次側を所定の嵌合状態に正確に取付けできるストレーナである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明におけるストレーナをＹ形ストレーナに適用した実施形態を図面に従って詳細に説明する。
図１において、ストレーナを構成するボデー１は、鋳鋼、青黄銅、ステンレス、樹脂等の材料で成形し、このボデー１は、一次側と二次側に接続開口部２、３を有し、また、配管の下流側斜め方向に収納筒部５を突設形成している。この収納筒部５には、筒状のスクリーン８を収納し、その開口側はキャップ１２で着脱自在に塞いでいる。そして、スクリーン８とキャップ１２の間には、ガスケット１８を介在した状態でスクリーン８を収納筒部５の内部に固定している。ボデー１のキャップ１２取付け部位にはめねじ部４を形成し、このめねじ部４にキャップ１２を螺着できるようにしている。
【００１９】
図４のように、ボデー１内の収納筒部５の奥側である一次側には嵌合部６を形成し、この嵌合部６にスクリーン８を挿入して、このスクリーン８の一次側を嵌合保持可能に設けている。この嵌合部６は、スクリーン８の外径よりやや拡径した内径を有し、スクリーン８をこの嵌合部６に挿入したときに容易に嵌合できるようにしている。また、この嵌合部６におけるスクリーン８の一次側の当接側には密接面６ａを設け、スクリーン８を装着したときにこのスクリーン８の先端側である一次側の端面９がこの密接面６ａに密着してボデー１とスクリーン８を密接シールできるようにしている。
【００２０】
更に、嵌合部６の入口側には、テーパ面状のガイド部７を形成しており、スクリーン８の嵌合部６への挿入時に、このガイド部７によりスクリーン８の一次側を案内できるようにしている。これにより、仮に、スクリーン８が収納筒部５に対して斜めの状態で組み込まれようとした場合でも、このガイド部７により、スクリーン８の一次側を嵌合部６に対して調芯しながら案内できる。
また、本実施形態のボデー１の接続開口部２、３には、めねじによる接続部２ａ、３ａをそれぞれ設けているが、この接続開口部２、３には、図示しないフランジ式の接続部や、その他の各種の接続方式の接続部を採用することができる。
【００２１】
スクリーン８は、ステンレス等の材料で形成した鋼板に、パンチング等で多数の小孔１１を穿孔して図示しない多孔板を形成し、この多孔板を丸めて筒形状にし、相対する縁部同士をスポット溶接等の固着手段で固着して両端側を開口させた形状に形成している。スクリーン８は、少なくとも一次側である嵌合部６への挿入側を開口した形状であればよく、一方、二次側は、例えば、図示しない多孔板等で塞ぐようにしてもよい。また、このスクリーン８は、金網等のメッシュ板を前記多孔板に重ねて形成するようにしてもよく、この場合、より小さい異物やゴミを分離・排除することが可能になる。
【００２２】
本例におけるキャップ１２は、ボデー１のめねじ部４に螺着可能なおねじ部１３を設けており、スクリーン８をボデー１に内装した状態で、このめねじ部１３をおねじ部４に螺合してボデー１に固着している。このキャップ１２は、ボルト・ナットによる固着など、別の固着手段によって固着してもよい。
図２に示すように、キャップ１２の内径側のスクリーン８の装着位置にはテーパ面１４を形成し、このテーパ面１４は、キャップ１２の奥側になるにつれて縮径するような形状に設けている。また、テーパ面１４におけるスクリーン８の挿入側端部の内径と、スクリーン８の外径は、ほぼ同径に設け、これにより、テーパ面１４の奥側は、スクリーン８の外径よりも小径となっている。キャップ１２にスクリーン８を装着する際には、スクリーン８の二次側の外径端部１０は、挿入するに従ってテーパ面１４の形状に沿うように縮径変形し、テーパ面１４に嵌着できるようになっている。
【００２３】
テーパ面１４に外径端部１０を嵌着したときには、外径端部１０は塑性変形するが、延性変形する領域も有しているため、キャップ１２からスクリーン８を取り外したときには、この延性変形域の部分が元の形状に戻ろうとしてスクリーン８が拡径でき、ストレーナの分解・組立を繰り返した場合でも確実にスクリーン８をテーパ面１４で固定することができる。よって、スクリーン８の外径端部１０とキャップ１２のテーパ面１４との間に隙間が生じたりして、スクリーン８がキャップ１２に対してガタつくことがない。
【００２４】
テーパ面１４の角度及び長さは、スクリーン８をボデー１とキャップ１２の間に装着したときに、スクリーン８と、ボデー１及びキャップ１２との間に生じる寸法公差を吸収できるようにし、また、スクリーン８の一次側端面９と嵌合部６の密接面６ａ、並びに上記の二次側外径端部１０とテーパ面１４との間の隙間を無くすようにし、且つ、スクリーン８を破損させないような寸法に設けるようにする。更に、キャップ１２の螺合時におけるスクリーン８の変形量、強度、及び後述する分解時における傾倒角度θを考慮しつつ形成する。例えば、呼び径１Ｂ（インチ）のスクリーンの場合、テーパ面の角度及び長さは、それぞれ軸心に対して約５°、約５ｍｍとし、また、呼び径１Ｂにおける分解時の傾倒角度は、軸心に対して約８°とするのがよい。
【００２５】
テーパ面１４の下部側（スクリーン８の挿入側）には、このテーパ面１４の外径よりも拡径した拡径段部１５を形成している。この拡径段部１５は、キャップ１２からスクリーン８を取り出す際の傾倒領域となり、また、この拡径段部１５により、スクリーン８をキャップ１２に取り付ける際にスクリーン８の二次側を案内している。
【００２６】
拡径段部１５とテーパ面１４との間には、テーパ面１４よりも鈍角の傾斜面１６を形成し、この傾斜面１６により、スクリーン８を挿入した時に、このスクリーン８の二次側を拡径段部１５からテーパ面１４まで滑らかに摺動できるようにし、スクリーン８を的確にテーパ面１４に収めることができるようにしている。
更に、拡径段部１５の入口（拡径段部よりも下部側）には、Ｃ面状に切欠いた案内面１７を形成しており、この案内面１７の入口側が拡径段部１５の径よりも拡径していることにより、傾斜面１６と同様にスクリーン８の二次側が拡径段部１５まで滑らかに摺動できるようにしている。
【００２７】
次に、スクリーン８をキャップ１２に装着する場合について述べる。キャップ１２に対して、スクリーン８の二次側を挿入すると、この二次側は、案内面１７で案内されて拡径段部１５に挿入され、続いて、傾斜面１６によって案内されてテーパ面１４に案内される。スクリーン８の外径端部１０は、キャップ１２の内径側のテーパ面１４に嵌着するようにしているので、スクリーン８のキャップ１２との嵌着部位には径方向に縮径する力（圧縮応力）が加わっている。
【００２８】
スクリーン８は、円筒状の形状であることから径方向に弾性力を有しているが、この弾性力は、一般的に拡径方向に変形する場合よりも縮径方向に変形する場合の方が値は大きくなっている。このことから、本例では、拡径方向に力が加わった場合のように、スクリーン８の図示しないスポット溶接部が剥がれたり、スクリーン８が割れたりすることがない。このように、スクリーン８の変形時に縮径方向に塑性変形と延性変形させることにより、この変形を利用してキャップ１２に対してスクリーン８を強固に嵌着させることができ、キャップ１２をボデー１から取り外す際には、キャップ１２からスクリーン８が自然に外れるのを防いで、強い固着状態を維持したまま取り外すことができる。
【００２９】
続いて、スクリーン８を収納筒部に装着するには、スクリーン８の一次側端面９をボデー１の収納筒部５を介して嵌合部６に挿入し、キャップ１２のおねじ部１３をボデー１のめねじ部４に螺合すれば、一次側端面９が嵌合部６の密接面６ａに密接した状態で側に嵌合保持され、スクリーン８がボデー１とキャップ１２の間の所定の位置に装着される。装着後には、ガスケット１８によってボデー１とキャップ１２が密着シールされる。
【００３０】
この場合、仮に、スクリーン８が嵌合部６に対して斜めに倒れた状態で組み込まれたとしても、スクリーン８の一次側端面９を案内するガイド部７によってこの一次側が嵌合部６まで案内され、一方、二次側の外径端部１０は、キャップ１２のテーパ面１４に嵌着されるので、スクリーン８が斜めになることなく、適切な状態まで位置調整された上で取付けられて破損等が防がれる。更に、スクリーン８を形成する際に、真円度や真直度に若干の誤差が生じた場合でも、ガイド部７によって一次側を嵌合部６まで確実に案内することができる。
【００３１】
スクリーン８の装着後には、前記のように、一次側端面９が嵌合部６の密着面６ａ、二次側の外径端部１０がテーパ面１４にそれぞれ密着シールするため、部品点数が増えることなくスクリーン８と、ボデー１、キャップ１２との隙間を無くして密封状態にでき、スクリーン８から二次側に異物・ゴミ等が流出するのを防ぐことができる。また、スクリーン８がみだりに振動してガタツキ等が発生するのも防ぐことができる。
【００３２】
スクリーン８の長さは、ボデー１における密接面６ａからキャップ１２における外径端部１０を収納する側までの長さよりも短く形成しているので、スクリーン８の装着後には、このスクリーン８の二次側とキャップ１２の間に軸方向の間隙Ｃが形成され、この間隙Ｃによってスクリーン８を軸方向に押圧することなく装着でき、潰れたり変形したりするのを防ぐことができる。また、装着後にこの間隙Ｃが形成されることにより、ボデー１やキャップ１２、スクリーン８の部品形成時の加工精度を厳密に設定する必要がなく、各部品の加工が容易になる。
【００３３】
上記の組立て時においては、先に、キャップ１２にスクリーン８を装着した状態で、このキャップ１２をボデー１に対して取付けた例を説明したが、ボデー１の嵌合部６にスクリーン８の一次側を嵌合保持させ、次に、このスクリーン８の二次側にキャップ１２を嵌着するようにキャップ１２をボデー１に螺着する順番で取付けるようにしてもよい。この場合には、キャップ１２をボデー１に螺着するときに、案内面１７と、拡径段部１５、傾斜面１６によって確実にスクリーン８の二次側をテーパ面１４まで案内することができ、上記と同様に、確実に二次側の外径端部１０をテーパ面１４に嵌着し、また、一次側を嵌合部６に嵌合保持させた状態でスクリーン８を装着することができる。
【００３４】
次に、スクリーン８をキャップ１２から取り外す場合について述べる。先ず、キャップ１２をボデー１から取り外したときには、このキャップ１２にスクリーン８が確実に装着された状態を維持しているので、ボデー１内にこのスクリーン８が残ることがない。
スクリーン８をキャップ１２から取り外す際には、図３に示すように、スクリーン８をキャップ１２に対して横に倒すようにする。このとき、テーパ面１４の下部側に、スクリーン８取り出し時の傾倒領域である拡径段部１５を形成しているので、この傾倒領域１５によってスクリーン８を簡単に倒すことができる。
【００３５】
スクリーン８を倒したときには、このスクリーン８は、テーパ面１４の拡径側の頂部１４ａと接触し、この頂部１４ａを支点として、てこの原理によって回転しようとする。このとき、スクリーン８の作用点である外径端部１０は、図のようにテーパ面１４と接触し、このテーパ面１４に形成される接触部１４ｂによって外径端部１０には縮径方向に延性変形域での変形が生じる。続けてスクリーン８を傾倒すると、このスクリーン８は、外径端部１０が延性変形域での縮径変形を維持しながらテーパ面１４上を接触部１４ｂにおいて滑り、接触部１４ｂがテーパ面の開口部側に徐々に移動する。外径端部１０の縁部位が支点１４ａと対向する位置の頂部１４ａを越えると、この外径端部１０はテーパ面１４から外れ、スクリーン８をキャップ１２から取り外すことができる。
【００３６】
このとき、スクリーン８を０から傾倒角度θ°まで倒すまでの間において、接触部１４ｂはスクリーン８の傾倒動作に抗する抵抗になるが、スクリーン８は、前記のように、弾性によって縮径変形するため、このスクリーン８を、容易にテーパ面１４上を摺動させてキャップ１２から取り外すことができる。
また、テーパ面１４下部側の拡径段部１５により、スクリーン８が０°から傾倒角度θまで倒れるときの動作範囲を確保することができ、スクリーン８を傾倒角度θまで傾倒させて、確実に外径端部１０を頂部１４ａから越えさせることができる。
【００３７】
スクリーン８をキャップ１２から外したときには、このスクリーン８の二次側には延性変形していた部分が元に戻ろうとする力が働いてやや拡径するので、スクリーン８をキャップ１２に再度組み込む際においても嵌め合いが緩くなることがなく、スクリーン８とキャップ１２とを常に強固に密着嵌合させることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、ボデー１とキャップ１２をめねじ部４とおねじ部１３で螺着することで固着しているが、これ以外の固着手段でボデーとキャップを取付けるようにしてもよい。例えば、図示しないが、キャップにボデー取付け用のフランジ部を設け、このフランジ部をボルト等でボデーに固着するようにしてもよい。
また、本発明のストレーナは、上記のような、Ｙ形構造のストレーナに限ることなく、各種の構造のストレーナにも応用することができ、スクリーンの装着構造も限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のストレーナの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるスクリーンのキャップ装着側付近を示す一部拡大断面図である。
【図３】キャップとスクリーンを示した縦断面図である。
【図４】図１におけるスクリーンのボデー装着側付近を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ボデー
２、３  接続開口部
５  収納筒部
６  嵌合部
７  ガイド部
８  スクリーン
１０  外径端部
１２  キャップ
１４  テーパ面
１５  拡径段部
【図１】
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【図２】
2008080189.tif 000004
【図３】
2008080189.tif 000005
【図４】
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