(57)【要約】【課題】この発明が解決しようとする課題は、流体の供給を継続しながらフィルター部材の洗浄を行うことである。【解決手段】流体入口２と流体出口３との間に弁室５を画成し、この弁室５内に第一フィルター部材２２と第二フィルター部材２３を設け、濾過時、前記両フィルター部材２２，２３の両方で濾過作動を行い、また洗浄時、前記両フィルター部材２２，２３のいずれか一方で濾過作動を行うように構成したことを特徴としている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体入口２と流体出口３との間に弁室５を画成し、この弁室５内に第一フィルター部材２２と第二フィルター部材２３を設け、濾過時、前記両フィルター部材２２，２３の両方で濾過作動を行い、また洗浄時、前記両フィルター部材２２，２３のいずれか一方で濾過作動を行うように構成したことを特徴とするフィルター。
【請求項２】
流体入口２と流体出口３との間に弁室５を画成し、この弁室５内に第一フィルター部材２２と第二フィルター部材２３を設け、前記弁室５内の流体の流通方向とほぼ直交するように制御棒３０を設け、この制御棒３０の長手方向に第一弁体１４，第二弁体１５，第三弁体１８および第四弁体２０を装着し、これら各弁体１４，１５，１８，２０の作動により、濾過時、前記両フィルター部材２２，２３の両方で濾過作動を行い、また洗浄時、前記両フィルター部材２２，２３のいずれか一方で濾過作動を行うように構成したことを特徴とするフィルター。
【請求項３】
前記制御棒３０に流体圧力により変位する第一ピストン部材２６と第二ピストン部材２８を対称的に装着したことを特徴とする請求項２に記載のフィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体中のゴミ等を除去するフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体を使用する機器において、通常、その流体中のゴミ等を除去するフィルターが設けられている。このフィルターは、定期的に、その内部に設けられているフィルター部材に付着したゴミ等を洗浄，掃除等を行い除去する必要がある。この場合、流体の供給を継続するため、前記フィルターを並列に設け、バルブ等で切り替えて使用している。そして、前記フィルター部材を洗浄するときは、分解して前記フィルター部材を取り出して洗浄することが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、流体の供給を継続しながらフィルター部材の洗浄を行うことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、流体入口と流体出口との間に弁室を画成し、この弁室内に第一フィルター部材と第二フィルター部材を設け、濾過時、前記両フィルター部材の両方で濾過作動を行い、また洗浄時、前記両フィルター部材のいずれか一方で濾過作動を行うように構成したことを特徴としている。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、流体入口と流体出口との間に弁室を画成し、この弁室内に第一フィルター部材と第二フィルター部材を設け、前記弁室内の流体の流通方向とほぼ直交するように制御棒を設け、この制御棒の長手方向に第一弁体，第二弁体，第三弁体および第四弁体を装着し、これら各弁体の作動により、濾過時、前記両フィルター部材の両方で濾過作動を行い、また洗浄時、前記両フィルター部材のいずれか一方で濾過作動を行うように構成したことを特徴としている。
【０００６】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記制御棒に流体圧力により変位する第一ピストン部材と第二ピストン部材を対称的に装着したことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。この発明は、流体，たとえば水，油およびガス等が通過する際に流体中のゴミ等を除去するフィルターに適用することができる。前記フィルターは、流体の供給を連続的に行うように構成されている。すなわち、濾過時、前記フィルター内に設けた２つのフィルター部材の両方で濾過作動を行い、また洗浄時、前記両フィルター部材のいずれか一方で濾過作動を行うとともに、流体を濾過していないもう一方のフィルター部材を洗浄する。図１は、前記フィルターの濾過時の概略的な断面説明図である。
【０００８】
図１において、流体中のゴミ等を除去するフィルター１は、流体入口２とこの流体入口２とほぼ同軸線上の流体出口３とを備えた弁本体４内に空間部を形成することにより、弁室５を画成している。
【０００９】
前記弁本体４は、たとえば金属や合成樹脂により形成されている。前記弁本体４の左側面（図１の左側の端部）には、配管等を接続するための第一メスネジ部（符号省略）を備えた前記流体入口２が設けられている。また、前記弁本体４の右側面（図１の右側の端部）には、同様に、配管等を接続するための第二メスネジ部（符号省略）を備えた前記流体出口３が設けられている。
【００１０】
前記弁室５は、流体の流通方向を中心線として、この中心線と直交する方向（図１において上下方向）でほぼ対称的な形状となるように画成されている。前記弁室５内には、前記流体入口２と連通する流体の流入室６と、この流入室６の下流側で２つに分流した流体の一方が通過する第一室７と、分流した流体の他方が通過する第二室８と、前記第一室７の下流側（図１において右側下部）で流体を濾過する第一濾過室９と、前記第二室８の下流側（図１において右側上部）で流体を濾過する第二濾過室１０と、この両濾過室９，１０の下流側で流体を合流し、前記流体出口３と連通する流出室１１とが設けられている。
【００１１】
さらに、前記弁室５内には、前記第一室７より外側（図１において下側）に配置された第一ピストン室１２と、同じく前記第二室８より外側（図１において上側）に配置された第二ピストン室１３とが設けられている。
【００１２】
ここで、前記弁室５内の前記各室６〜１３について詳細に説明する。まず、前記流入室６内には、流体が前記第一室７へ流通するのを制御する円板状の第一弁体１４と、流体が前記第二室８へ流通するのを制御する円板状の第二弁体１５が前記中心線と直交する方向（図１において上下方向）で向かい合うように，すなわち対称的に配置されている。前記流入室６内には、前記第一弁体１４と当接する第一弁座１６と、前記第二弁体１５と当接する第二弁座１７も同様に、対称的に配置されている。
【００１３】
前記第一室７には、洗浄時に開く円板状の第三弁体１８と、この第三弁体１８と当接する第三弁座１９が設けられている。また、同様に、前記第二室８には、洗浄時に開く円板状の第四弁体２０と、この第四弁体２０と当接する第四弁座２１とが設けられている。
【００１４】
前記第一濾過室９には、ゴミ等を除去する第一フィルター部材２２が設けられている。また、同様に、前記第二濾過室１０には、ゴミ等を除去する第二フィルター部材２３が設けられている。そして、この実施の形態においては、前記両フィルター部材２２，２３は、流体のみを通過させるプラスチック材料等により形成され、前記流出室１１とそれぞれ連通するように設けられている。また、前記両フィルター部材２２，２３は、流体の圧力に耐えられるように、所定の厚みを有するとともに、前記弁室５の内壁面（符号省略）にそれぞれ嵌め込まれて固定されている。
【００１５】
前記流出室１１は、前記両濾過室９，１０の下流側で濾過処理後の流体を合流させるように構成されている。そして、前記流出室１１は、前記第一ピストン室１２と流体圧力を伝達する第一パイロット流路２４および後述する制御棒３０を介して連通するように構成されている。また同様に、前記流出室１１は、前記第二ピストン室１３と流体圧力を伝達する第二パイロット流路２５および前記制御棒３０を介して連通するように構成されている。
【００１６】
前記第一ピストン室１２には、前記第一フィルター部材２２を洗浄するとき、前記第三弁体１８を上方向へ（図１において上側へ）変位させて開くための第一ピストン部材２６が設けられている。前記第一ピストン室１２には、洗浄に用いた流体（以下、「洗浄流体」と云う。）を排出する第一排出口２７が設けられており、この第一排出口２７は、排出ライン（図示省略）と接続されている。また、前記第二ピストン室１３には、同様に、前記第四弁体２０を下方向へ（図１において下側へ）変位させて開くための第二ピストン部材２８が設けられている。そして、同様に、前記第二ピストン室１３には、洗浄流体を排出する第二排出口２９が設けられており、この第二排出口２９は、前記排出ラインと接続されている。
【００１７】
前記制御棒３０は、前記弁本体４を貫通（図１において上下方向に貫通）しており、前記弁本体４の上下方向から駆動手段（図示省略）によりそれぞれの方向へ押圧されることにより、前記弁室５内において、図１の上下方向の所定距離に亘って変位するように構成されている。
【００１８】
つぎに、前記各弁体１４，１５，１８，２０および前記両ピストン部材２６，２８の前記制御棒３０への装着について説明する。前記制御棒３０は、前記各弁体１４，１５，１８，２０および前記両ピストン部材２６，２８の中心部をそれぞれ貫通している。そして、前記各弁体１４，１５，１８，２０および前記両ピストン部材２６，２８は、それぞれ前記制御棒３０の長手方向に移動自在となるように装着されている。さらに、前記制御棒３０は、前記各弁体１４，１５，１８，２０の移動を制御することができるように構成されている。
【００１９】
すなわち、前記制御棒３０は、たとえば丸棒形状であり、この制御棒３０と前記各弁体１４，１５，１８，２０および前記両ピストン部材２６，２８は、それぞれ前記各中心部において摺動し、移動自在（図１において上下方向にそれぞれ移動自在）となるように構成されている。さらに、前記制御棒３０には、前記第一ピストン部材２６を変位させるとき、流体を案内する第一ガイド３１が前記制御棒３０の一部の外周面（図１において下部の外周面）の外径を小さくした状態で設けられており、また同様に、前記第二ピストン部材２８を変位させるとき、流体を案内する第二ガイド３２が前記制御棒３０の一部の外周面（図１において上部の外周面）の外径を小さくした状態で設けられている。そして、前記両ガイド３１，３２のそれぞれの長手方向の長さは、前記制御棒３０が所定距離に亘って変位する長さとほぼ同じとしている。
【００２０】
そして、前記各弁体１４，１５，１８，２０の前記制御棒３０への装着に際し、前記第一弁体１４と前記第二弁体１５との間には、前記両弁体１４，１５を所定の間隔とするための第一バネ３３が設けられており、また同様に、前記第一弁体１４と前記第三弁体１８との間には、第二バネ３４が設けられており、さらに前記第二弁体１５と前記第四弁体２０との間には、第三バネ３５が設けられている。
【００２１】
ここで、前記両ピストン部材２６，２８について詳細に説明する。まず、前記第一ピストン部材２６は、その底面（図１において下側）に第一受圧面３６を有する円盤状の第一受圧部３７と、その頂面（図１において上側）に第一押圧面３８を有する円盤状の第一押圧部３９と、前記第一受圧部３７と前記第一押圧部３９とを連結する前記制御棒３０の軸方向に所定の長さを有する第一スリーブ部４０とにより構成されている。前記第一受圧面３６は、前記底面において、流体の圧力を受けやすいようにするため、円形の適宜な径および適宜な深さの凹部となるように構成されている。
【００２２】
前記第一ピストン部材２６は、前記第一ピストン室１２内において、この第一ピストン室１２の内周面（符号省略）に沿って前記制御棒３０の長手方向へ移動自在，すなわち変位可能に設けられている。前記第一受圧面３６は、前記第一パイロット流路２４からの流体圧力を受ける。また、前記第一押圧面３８は、前記第三弁体１８を開くとき、この第三弁体１８と当接する。さらに、前記第一スリーブ部４０には、流体を逃がす第一逃がし孔４１が設けてあり、この第一逃がし孔４１は、前記第一ピストン室１２内と連通している。
【００２３】
そして、前記第二ピストン部材２８は、図１において前記第一ピストン部材２６とは逆さ，すなわち対称的に配置されているが、同様に構成されており、その底面（図１において上側）に第二受圧面４２を有する円盤状の第二受圧部４３と、その頂面（図１において下側）に第二押圧面４４を有する円盤状の第二押圧部４５と、前記第二受圧部４３と前記第二押圧部４５とを連結する前記制御棒３０の軸方向に所定の長さを有する第二スリーブ部４６とにより構成されている。前記第二受圧面４２は、前記第一受圧面３６と同様、円形の適宜な径および適宜な深さの凹部となるように構成されている。
【００２４】
前記第二ピストン部材２８は、前記第二ピストン室１３内において、この第二ピストン室１３の内周面（符号省略）に沿って前記制御棒３０の長手方向へ移動自在，すなわち変位可能に設けられている。前記第二受圧面４２は、前記第二パイロット流路２５からの流体圧力を受ける。また、前記第二押圧面４４は、前記第四弁体２０を開くとき、この第四弁体２０と当接する。さらに、前記第二スリーブ部４６には、流体を逃がす第二逃がし孔４７が設けてあり、この第二逃がし孔４７は、前記第二ピストン室１３内と連通している。
【００２５】
つぎに、このような構成の前記フィルター１の濾過時（図１の状態）における作動について説明する。前記制御棒３０は、前記弁本体４の中央（図１の上下方向において中央）に位置している。この場合、前記第一弁体１４は、前記第一弁座１６との当接が解除されており、また前記第二弁体１５は、前記第二弁座１７との当接が解除されている。一方、前記第三弁体１８は、前記第三弁座１９と当接しており、また前記第四弁体２０は、前記第四弁座２１と当接している。そして、前記両ピストン室１２，１３は、前記制御棒３０の前記両ガイド３１，３２がない部分である第一遮断部４８および第二遮断部４９とにより、ともに前記両パイロット流路２４，２５とそれぞれ遮断されている。
【００２６】
このような状態において、前記流体入口２から流入したゴミを含んだ流体は、前記流入口６において２つに分流する。前記第一室７へ流入した流体は、下流側の前記第一濾過室９へ流入し、前記第一フィルター部材２２により濾過処理される。そして、前記流出口１１から前記流体出口３へ流れ機器等（図示省略）へ供給される。同時に、前記第二室８へ流入した流体は、下流側の前記第二濾過室１０へ流入し、前記第二フィルター部材２３により濾過処理される。そして、前記流出口１１で合流してから前記流体出口３へ流れ前記機器等へ供給される。すなわち、流体は、前記両フィルター部材２２，２３で濾過処理される。
【００２７】
つぎに、前記両フィルター部材２２，２３にゴミ等が溜まり、洗浄が必要となったときについて説明する。この場合、前記フィルター１は、洗浄するときも流体の供給を停止することなく、継続して流体を供給するため、前記両フィルター部材２２，２３のいずれか一方で濾過作動を行い、同時に前記両フィルター部材２２，２３のいずれかの他方を洗浄する。たとえば、洗浄を交互に行う。すなわち、前記第一フィルター部材２２を洗浄しているときは、前記第二フィルター部材２３においては、濾過作動を継続して行い、流体を前記機器等へ供給する。ここで、前記第一フィルター部材２２の洗浄に用いる流体は、前記第二フィルター部材２３により濾過された流体を使用する。この洗浄に用いる流体を以下、「逆洗流体」と云う。そして、この逆洗流体を前記第一フィルター部材２２における濾過作動のときの流体の流通方向と逆方向に流して洗浄する。
【００２８】
さて、洗浄する手順について説明する。まず、前記第一フィルター部材２２を洗浄するときについて、図２および図３に基づいて詳細に説明する。図２は、前記第一フィルター部材２２の洗浄を開始するときの概略的な断面説明図である。図３は、前記第一フィルター部材２２を洗浄している状態の概略的な断面説明図である。図２および図３において、図１と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
まず、図２に基づいて説明する。洗浄を開始するときは、前記制御棒３０の位置を図１の状態から図２の状態へ変位（図２において下側へ変位している。）させる。すなわち、前記制御棒３０を手動あるいは外部に設けた駆動手段（図示省略）により、前記弁室５内において図１の状態より下側へ変位させる。これにより、前記第一弁体１４は、前記第一弁座１６と当接し、前記第二弁体１５は、前記第二弁座１７との当接がさらに解除される。また、前記第三弁体１８は、前記第三弁座１９と当接しており、前記第四弁体２０は、前記第四弁座２１と当接している。そして、前記制御棒３０の変位により、前記第一ピストン室１２は、前記第一逃がし孔４１と前記第一ガイド３１とを介して、前記第一パイロット流路２４と連通する。一方、前記第二ピストン室１３は、前記第二遮断部４９により、前記第二パイロット流路２５とは遮断された状態を維持している。
【００３０】
この図２の状態において、流体は前記流入口６から前記第二室８を経て、前記第二濾過室１０へ流入し、前記第二フィルター部材２３により濾過され、前記流出口１１へ流入している。そして、この流出口１１の流体は、前記流出口１１から前記流体出口３へ流れ前記機器等へ供給されるとともに、前記第一パイロット流路２４と前記第一ガイド３１を介して、前記第一受圧面３６側へ流入する。同時に、前記流出口１１の流体は、前記第一パイロット流路２４と前記第一ガイド３１と前記第一逃がし孔４１とを介して、前記第一ピストン室１２へ流入し、さらに前記第一排出口２７へ流れる。これにより、前記第一ピストン部材２６は、前記第一受圧面３６に流体の圧力を受ける。そして、前記第一排出口２７側が圧力が低いので、この圧力差により、前記第一ピストン部材２６は変位（図２において上側へ変位）し、前記第一押圧面３８が前記第三弁体１８と当接する。
【００３１】
さらに、前記第一ピストン部材２６は、前記第三弁体１８と前記第三弁座１９との当接を解除するまで変位する。この変位が完了すると、図３に示す状態となる。図３において、前記第三弁体１８と前記第三弁座１９との当接は解除されている。これにより、前記流出口１１の流体は、前記第一排出口２７側が圧力が低いので、この圧力差により、前記第一フィルター部材２２の下流側から濾過時の流通方向と逆方向，すなわち前記第一濾過室９内へ流入し、さらに前記第一室７へ流入し、前記第三弁体１８と前記第三弁座１９との当接解除による隙間（符号省略）を経由して、前記第一ピストン室１２へ流入し、さらに前記第一排出口２７へ導かれる。したがって、前記第一フィルター部材２２の上流側に溜まったゴミ等は、前記流出口１１の流体により洗浄（以下、「逆洗」と云う。）される。
【００３２】
このように、流体の供給を継続するとともに、前記第一フィルター部材２２の洗浄を行う。また、前記第一フィルター部材２２の洗浄を開始するとき、まず前記第一弁体１４と前記第一弁座１６とが当接し、供給流体の前記第一室７への流入を止めてから逆洗を開始するので、この洗浄時において、供給流体が前記第一排出口２７から排出されることがなくなる。したがって、この洗浄時において、供給流体の無駄な流失を防止することができる。
【００３３】
つぎに、前記第二フィルター部材２３の洗浄について図４に基づいて説明する。図４は、前記第二フィルター部材２３を洗浄している状態の概略的な断面説明図である。図４において、図１と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、洗浄開始時における前記第二ピストン部材２８の作動は、図２と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４において、前記制御棒３０は、前記第一フィルター部材２２の洗浄のときと逆方向に手動あるいは外部に設けた駆動手段（図示省略）により、前記弁室５内において図１の状態より上側へ変位している。これにより、前記第一弁体１４は、前記第一弁座１６との当接がさらに解除されており、前記第二弁体１５は、前記第二弁座１７と当接している。また、前記第三弁体１８は、前記第三弁座１９と当接しており、前記第四弁体２０は、前記第二ピストン部材２８の変位により、前記第四弁座２１との当接を解除している。
【００３５】
この図４の状態において、流体は前記流入口６から前記第一室７を経て、前記第一濾過室９へ流入し、前記第一フィルター部材２２により濾過され、前記流出口１１へ流入している。そして、この流出口１１の流体は、前記流出口１１から前記流体出口３へ流れ前記機器等へ供給されるとともに、前記第二排出口２９側が圧力が低いので、この圧力差により、前記第二フィルター部材２３の下流側から濾過作動のときとは逆方向，すなわち前記第二濾過室１０へ流入し、さらに前記第二室８へ流入し、前記第四弁体２０と前記第四弁座２１との当接解除による隙間（符号省略）を経由して、前記第二ピストン室１３へ流入し、さらに前記第二排出口２９へ導かれる。したがって、前記第二フィルター部材２３の上流側に溜まったゴミ等は、前記流出口１１の流体により逆洗される。
【００３６】
そして、前記両フィルター部材２２，２３の交互にわたる洗浄が完了すると、図１の状態へ前記制御棒３０を戻し、前記両フィルター部材２２，２３による濾過作動を行う。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、流体の供給を継続しながらフィルター部材の洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルターの濾過時の概略的な断面説明図である。
【図２】第一フィルター部材の洗浄を開始するときの概略的な断面説明図である。
【図３】第一フィルター部材を洗浄している状態の概略的な断面説明図である。
【図４】第二フィルター部材を洗浄している状態の概略的な断面説明図である。
【符号の説明】
２　流体入口
３　流体出口
５　弁室
１４　第一弁体
１５　第二弁体
１８　第三弁体
２０　第四弁体
２２　第一フィルター部材
２３　第二フィルター部材
２６　第一ピストン部材
２８　第二ピストン部材
３０　制御棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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