(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要位置に流体の導入口(22)および排出口(24)を開設したケース体(20)と、弾力性を有する多孔質体を材質とし、前記ケース体(20)に内部画成した収容部(26)に着脱自在に収容される濾材(30)とからなり、前記導入口(22)からケース体(20)へ導入した流体を前記濾材(30)に通過させて該流体に混在している微細な異物を捕集し、清浄化された流体を前記排出口(24)から排出するようにした流体フィルタにおいて、
前記ケース体(20)の前記収容部(26)を挟んで対向する両側の内壁面に、該収容部(26)に向けて突出する複数の凸状の押圧部(46)を、一方の内壁面の該押圧部(46)と他方の内壁面の該押圧部(46)とが交互に位置するように設け、
前記収容部(26)に収容した前記濾材(30)を、前記各押圧部(46)で両方向から互い違いに圧縮した
ことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２】
前記押圧部(46)は、前記導入口(22)から排出口(24)に亘って複数個並設され、該導入口(22)に隣接した押圧部(46)の突出量を最小とすると共に該排出口(24)に隣接した押圧部(46)の突出量を最大として、導入口(22)側から排出口(24)側に向けて突出量が徐々に大きくなるように設定され、
前記各押圧部(46)により圧縮された前記濾材(30)における圧縮部位(32)の圧縮度合が、導入口(22)から排出口(24)に向けて徐々に大きくなる請求項１記載の流体フィルタ。
【請求項３】
前記押圧部(46)は、前記ケース体(20)内に設けたリブ状突片(48)である請求項１または２記載の流体フィルタ。
【請求項４】
前記押圧部(46)は、前記ケース体(20)の外壁面を構成する凸壁部分(52)である請求項１または２記載の流体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体フィルタに関し、更に詳細には、所要位置に流体の導入口および排出口を開設したケース体と、適度の弾力性を有する多孔質体を材質とし、前記ケース体に内部画成した収容部に着脱自在に収容される濾材とからなり、前記導入口からケース体へ導入した流体を前記濾材に通過させて該流体に混在している微細な異物を捕集し、清浄化された流体を前記排出口から排出するようにした流体フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、空気清浄器、自動車用エンジン、流体圧シリンダ等、空気やガス等の気体またはオイル等の液体を活用する種々の装置では(以下、気体および液体を総称して「流体」という)、図１０に示すように、この流体内に混在している微細な異物(塵埃、ゴミ等)を捕集して該流体を清浄化するための流体フィルタ１０を、当該装置１２における流体導入部１４に装着する場合が多い。この流体フィルタ１０は、種々形態・タイプのものが実施に供されているが、例えば図１１に示すように、所要位置に流体の導入口２２および排出口２４を開設したフィルタケース(ケース体)２０と、適度の弾力性を有する多孔質体を材質とし、前記フィルタケース２０に内部画成した収容部２６に着脱自在に収容される濾材３０とからなり、前記導入口２２からフィルタケース２０へ導入した流体を前記濾材３０に通過させて該流体に混在している微細な異物を捕集し、清浄化された流体を前記排出口２４から排出するようになっている。
【０００３】
ここで前記濾材３０は、例えば連泡構造を有するスポンジやウレタンフォーム、または不織布や繊維集合体等、多数の孔(空隙)を有する所謂「多孔質体」が好適に実施可能であるが、該濾材３０の密度(空隙の開口サイズや形成数)によって分散態様および圧力損失が変化し、流体に混在している異物の捕集効率に影響を及ぼすものとなっている。例えば図１２は、密度が低い(各空隙の開口サイズが大きく形成されて所謂「目が粗い」)多孔質体からなる濾材３０を実施した流体フィルタ１０の構成断面図であり、また図１３は、密度が高い(各空隙の開口サイズが小さく形成されて所謂「目が細かい」)多孔質体からなる濾材３０を実施した流体フィルタ１０の構成断面図である。ここで、図１２に示した流体フィルタ１０では、濾材３０の目が粗いことにより流体が該濾材３０を通過し易くなっているから、圧力損失が小さくなると共に異物Ｓが濾材３０全体に適度に分散しつつ捕集されるが、空隙より小さいサイズを有する異物Ｓは捕集されることなく通過してしまい、捕集効率が向上しないので流体を適切に清浄化し得ない欠点を内在していた。
【０００４】
一方、図１３に示した流体フィルタ１０では、濾材３０の目が細かいことにより相当に微細なサイズを有する異物Ｓをも捕集することができる。しかしながら、流体が濾材３０を通過し難いから圧力損失が大きくなる一方、濾材３０における導入口２２に臨んだ部位に種々サイズを有する異物Ｓが集中的に捕集されるから、異物Ｓを濾材３０全体に亘り平均的に捕集することができず、短期間で目詰まりを起こしてしまう欠点を内在していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで前記欠点を解決するため、図１４または図１５に示すように、密度が低い(目が粗い)多孔質体からなる第１濾材３０Ａと、該第１濾材３０Ａより密度が高い(目が細かい)多孔質体からなる第２濾材３０Ｂとを組合わせることで、第１濾材３０Ａで大きいサイズを有する異物Ｓを捕集すると共に第２濾材３０Ｂで小さいサイズを有する異物Ｓを捕集するようにした流体フィルタ１０も実施されている。このような流体フィルタ１０では、フィルタケース２０の収容部２６における導入口２２側に第１濾材３０Ａをセットすると共に、排出口２４側に第２濾材３０Ｂをセットすることで、種々サイズを有する異物Ｓを適度に分散させつつ捕集できる。
【０００６】
しかしながら、２種類またはそれ以上の密度の異なる濾材３０(３０Ａ,３０Ｂ)を使用することになるから、夫々の濾材３０を所要の形状・サイズに加工する成形作業を要することになり、コストアップを招来する難点があった。また、第１濾材３０Ａと第２濾材３０Ｂとの境目で密度が急激に変化するため、第１濾材３０Ａで捕集されなかった異物Ｓは第２濾材３０Ｂの外表面で集中的に捕集されてしまい、異物Ｓを夫々の濾材３０Ａ,３０Ｂ全体に亘り平均的に捕集し得ないと共に圧力損失を最小限に抑えることができず、依然として捕集効率の向上を図るには課題が残されていた。
【０００７】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適にに解決するべく提案されたもので、ケース体の内壁面に設けた押圧部により単一の濾材を圧縮して異物の捕集率を高めた圧縮部位を任意に作り出すことで、種々サイズを有する異物を前記濾材の全体に亘り平均的に捕集し得るよう構成した流体フィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、所要位置に流体の導入口および排出口を開設したケース体と、弾力性を有する多孔質体を材質とし、前記ケース体に内部画成した収容部に着脱自在に収容される濾材とからなり、前記導入口からケース体へ導入した流体を前記濾材に通過させて該流体に混在している微細な異物を捕集し、清浄化された流体を前記排出口から排出するようにした流体フィルタにおいて、
前記ケース体の前記収容部を挟んで対向する両側の内壁面に、該収容部に向けて突出する複数の凸状の押圧部を、一方の内壁面の該押圧部と他方の内壁面の該押圧部とが交互に位置するように設け、
前記収容部)に収容した前記濾材を、前記各押圧部で両方向から互い違いに圧縮したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る流体フィルタにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【００１１】
図１は、第１参考例に係る流体フィルタを概略的に示す縦断側面図、図２は、流体フィルタを実施状態で示す縦断側面図、図３は、流体フィルタの分解斜視図である。第１参考例に係る流体フィルタ４０は、所要位置に流体の導入口２２および排出口２４を開設したフィルタケース(ケース体)２０と、適度の弾力性を有する多孔質体を材質とし、前記フィルタケース２０に内部画成した収容部２６に着脱自在に収容される単一(１種類)の濾材３０とから構成されている。なお第１参考例では、多孔質体として連泡構造を有するウレタンフォームを例示するが、本願での多孔質体とは、該ウレタンフォーム以外にスポンジ、不織布、繊維集合体(プラスチック、無機物、金属等から形成されるもの)等も含まれる。
【００１２】
前記フィルタケース２０は、トレー状の第１半体４２およびトレー状の第２半体４４とから構成され、これら第１半体４２および第２半体４４を対向的に組付けることで矩形箱体状を呈し、前記濾材３０用の収容部２６を内部に画成するようになっている。そして第１半体４２の一側部位には、前記収容部２６内へ流体が流入するのを許容する横長の導入口２２が開設されており、また第２半体４４の一側部位には、前記収容部２６内の流体がケース外部へ流出するのを許容する横長の排出口２４が開設されている。このような第１半体４２と第２半体４４とを組付けた際には、図１において、フィルタケース２０における下面右端部位に前記導入口２２が開口し、該フィルタケース２０における上面左端部位に前記排出口２４が開口するようになっており、導入口２２からフィルタケース２０内へ導入された流体は、収容部２６内の一端から他端まで移動した後に排出口２４から該フィルタケース２０外へ排出される。
【００１３】
そして前記第１半体４２の内壁面には、前記収容部２６に収容した前記濾材３０を圧縮可能とするために、前記収容部２６へ向けて突出する所要数の凸状の押圧部４６が形成され、後述するように、前記収容部２６へ収容した前記濾材３０に該押圧部４６を押付けて圧縮することで、異物Ｓの捕集率を高めた圧縮部位３２を該濾材３０に任意に作り出し得る構造となっている。ここで前記押圧部４６は、前記フィルタケース２０に設けたリブ状突片４８であって、前記導入口２２から排出口２４に亘って適宜間隔毎に複数個(第１参考例では９個)が並設されている。しかも各リブ状突片４８では、導入口２２に隣接したリブ状突片４８の突出量が最小とされ、排出口２４に隣接した押圧部４６の突出量が最大とされており、導入口２２側から排出口２４側に向けて突出量が徐々に大きくなるよう設定されている。このような形態では、前記各リブ状突片４８の突出量に対応して前記濾材３０における圧縮部位３２の圧縮度合が変更され、具体的には該リブ状突片４８の突出量を大きくする程に、濾材３０の圧縮変形量が大きくなって圧縮部位３２の密度が高くなる。
【００１４】
前記濾材３０は、例えば連泡構造を有する多孔質体であるウレタンフォームを材質とし、前記フィルタケース２０に画成した矩形状の収容部２６に合致する矩形直方体に成形されており(図３)、この形状に発泡成形したものや、大きい板状に発泡成形された原反からこの形状に切出したものである。このような濾材３０は、発泡成形に際して形成された多数の連続気泡孔(空隙)を内部に有して弾力性および柔軟性に富んでおり、常態においては全体的に同一密度とされて全ての連続気泡孔(空隙)が略同一サイズとなっている。そして、濾材３０を外方から押圧すると、この押圧された部位が簡易に圧縮変形して当該圧縮部位の密度が非圧縮部位の密度より高くなり、圧縮部位の連続気泡孔(空隙)が押し潰されて縮小化されているのでより小さい異物Ｓの捕集が可能となる。なお濾材３０は、清浄対象とされる流体(気体または液体)に応じて決定されるものであり、ここでは詳細な説明は省略する。
【００１５】
このようなフィルタケース２０および濾材３０から構成される第１参考例の流体フィルタ４０では、図４に示すように、該濾材３０を挟んで前記第１半体４２および第２半体４４を組付けることで、両半体４２,４４からなるフィルタケース２０に内部画成された収容部２６に濾材３０が収容される。ここで、第１半体４２と第２半体４４とを組付けるに際し、該第１半体４２に形成した前記各リブ状突片４８が収容部２６へ収容された前記濾材３０の外面に押付けられ、該濾材３０が圧縮されて異物Ｓの捕集率を高めた圧縮部位３２が意図的に作り出される。しかも、前記リブ状突片４８の突出量を前述したように設定してあることにより、濾材３０に作り出された圧縮部位３２は導入口２２側から排出口２４側に向けて徐々に厚みが小さくなり、これにより当該濾材３０の圧縮度合が導入口２２から排出口２４に向けて徐々に大きくなっているから、排出口２４側に近づくにつれてより小さいサイズを有する異物Ｓを捕集可能となっている。
【００１６】
すなわち第１参考例の流体フィルタ４０は、全体的に同一密度に発泡成形されたウレタンフォームからなる単一(１種類)の濾材３０に、フィルタケース２０内に突設した前記各リブ状突片４８を押付けて圧縮することで、前記異物Ｓの捕集率を高めた圧縮部位３２を意図的に作り出すことができ、単一の濾材３０の使用により密度の異なる(捕集率の異なる)複数の濾材を使用した場合と同等乃至それ以上の捕集性能を得ることができる。これにより、低コストで異物Ｓの捕集効率を好適に向上させることができる。
【００１７】
従って第１参考例の流体フィルタ４０では、図２に示すように、前記導入口２２からフィルタケース２０へ導入した流体に種々サイズ(寸法)を有する異物Ｓが混在している場合でも、濾材３０における導入口２２に臨んだ部位では大きいサイズを有する異物Ｓが捕集されると共に、排出口２４側に近づくにつれてより小さいサイズを有する異物Ｓが順次捕集されるようになる。すなわち、流体に混在する前記異物Ｓに寸法差があったとしても、サイズに応じて捕集される部位が異なるから、異物Ｓを濾材３０の全体に亘り平均的に捕集することができ、捕集効率を好適に向上させることができる。また、濾材３０の一部分に異物Ｓが集中して捕集されないから、該濾材３０を通過する流体のスムーズな流動が維持されて圧力損失を最小限に抑えることもできる。
【００１８】
なお第１参考例の流体フィルタ４０では、図２に示すように、前記各リブ状突片４８がフィルタケース２０の内部下方に形成されていると共に、夫々のリブ状突片４８の間に適宜の空間４９が画成されているので、前記濾材３０の圧縮部位３２で捕集された異物Ｓの一部が該空間４９内へ落下して堆積するようになる。従って、濾材３０の目詰まり発生までの時間が長くなるので、該濾材３０の交換サイクルまたはクリーニングサイクルを長く設定し得る。
【００１９】
図５は、第２参考例に係る流体フィルタを概略的に示す縦断側面図、図６は、流体フィルタを実施状態で示す縦断側面図、図７は、流体フィルタを分解して示す断面図である。第２参考例に係る流体フィルタ５０は、基本的構成は前記第１参考例の流体フィルタ４０と同一であるが、フィルタケース２０の第１半体４２に設けた押圧部４６の形態を変更したものである。
【００２０】
すなわち第２参考例の流体フィルタ５０では、前記収容部２６に収容した前記濾材３０を圧縮可能とするために、フィルタケース２０の外壁面を凹凸状に形成して、押圧部４６を、該外壁面の一部として構成された凸壁部分５２としたものであり、前記収容部２６へ収容した前記濾材３０に該凸壁部分５２を押付けて圧縮することで、異物Ｓの捕集率を高めた圧縮部位３２を任意に作り出す構造となっている。ここで前記凸壁部分５２は、前記導入口２２から排出口２４に亘って適宜間隔毎に複数個(第２参考例では７個)が並設されている。しかも各凸壁部分５２では、導入口２２に隣接した凸壁部分５２の突出量が最小とされ、排出口２４に隣接した凸壁部分５２の突出量が最大とされており、導入口２２側から排出口２４側に向けて突出量が徐々に大きくなるよう設定されている。従って前記第１参考例と同様に、前記各凸壁部分５２の突出量に対応して前記濾材３０における圧縮部位３２の圧縮度合が変更され、具体的には該凸壁部分５２の突出量を大きくする程に、濾材３０の圧縮変形量が大きくなって圧縮部位３２の密度が高くなる。
【００２１】
このようなフィルタケース２０および濾材３０から構成される第２参考例の流体フィルタ５０では、図７に示すように、該濾材３０を挟んで前記第１半体４２および第２半体４４を組付けることで、両半体４２,４４からなるフィルタケース２０に内部画成された収容部２６に濾材３０が収容される。ここで、第１半体４２と第２半体４４とを組付けるに際し、該第１半体４２に形成した前記各凸壁部分５２が収容部２６へ収容された前記濾材３０の外面に押付けられ、該濾材３０が圧縮されて異物Ｓの捕集率を高めた圧縮部位３２が意図的に作り出される。しかも濾材３０の圧縮度合(圧縮変形量)は、導入口２２から排出口２４に向けて徐々に大きくなっているから、排出口２４側に近づくに伴ってより小さいサイズを有する異物Ｓを捕集可能となっている。
【００２２】
従って第２参考例の流体フィルタ５０では、図６に示すように、前記導入口２２からフィルタケース２０へ導入した流体に種々のサイズ(寸法)を有する異物Ｓが混在している場合でも、濾材３０における導入口２２に臨んだ部位では大きいサイズを有する異物Ｓが捕集されると共に、排出口２４側に近づくにつれてより小さいサイズを有する異物Ｓが順次捕集されるようになる。すなわち、流体に混在する前記異物Ｓに寸法差があったとしても、サイズに応じて捕集される部位が異なるから、異物Ｓを濾材３０の全体に亘り平均的に捕集することができ、捕集効率を好適に向上させることができる。また、濾材３０の一部分に異物Ｓが集中して捕集されないから、該濾材３０を通過する流体のスムーズな流動が維持されて圧力損失を最小限に抑えることもできる。
【００２３】
なお第２参考例の流体フィルタ５０では、図６に示すように、前記各凸壁部分５２がフィルタケース２０の内部下方に形成されていると共に、夫々の凸壁部分５２の間に適宜の空間５４が画成されているので、前記濾材３０の圧縮部位３２で捕集された異物Ｓの一部が該空間５４内へ落下して堆積するようになる。従って、濾材３０の目詰まり発生までの時間が長くなるので、該濾材３０の交換サイクルまたはクリーニングサイクルを長く設定し得る。
【００２４】
前記第１参考例および第２参考例に示した流体フィルタ４０,５０では、フィルタケース２０の内壁面に設けた所要数の凸状の押圧部４６(リブ状突片４８、凸壁部分５２)に関し、収容部２６における片側に並設して前記濾材３０を一方向から圧縮して圧縮部位３２を作り出す態様につき例示した。しかしながら、収容部２６へ収容した前記濾材３０に押圧部４６を押付けて圧縮することで、異物Ｓの捕集率を高めた圧縮部位３２を任意に作り出すには、例えば図８に示した流体フィルタ５６のように、前記押圧部４６を収容部２６における両側に並設して、該濾材３０を両方向から圧縮する態様としてもよい。
【００２５】
図９は、実施例に係る流体フィルタ５６を概略的に示す縦断側面図である。図９の流体フィルタ５６は、押圧部４６を収容部２６における両側に並設して濾材３０を両方向から圧縮して圧縮部位３２を作り出す場合において、該収容部２６における一方の側に設けた押圧部４６および他方の側に設けた押圧部４６を、交互に位置するように配置したものである。各押圧部４６をこのように配設すれば当該濾材３０が両方向から互い違いに押圧されて圧縮され、収容部２６により形成される流体の流通路が所謂「ラビリンス構造」を呈するようになるから、流体に混在している異物Ｓの捕集効率の更なる向上が期待できる。
【００２６】
また、前記各流体フィルタ４０,５０,５６では、各押圧部４６(リブ状突片４８、凸壁部分５２)の突出量、配設位置、配設数、配設間隔等を適宜に設定変更することで、濾材３０における圧縮部位３２の圧縮度合(圧縮変形量)を様々に調整することが可能である。
【００２８】
また、本願の濾材３０を構成する多孔質体とは、前述した如く、前記各参考例および実施例に例示した連泡構造を有するウレタンフォームに限定されるものではなく、これ以外にスポンジ、不織布、繊維集合体(プラスチック、無機物、金属等から形成されるもの)等も好適に実施可能である。
【００２９】
更に、本願の流体フィルタは、前記第１参考例、第２参考例および実施例に示した矩形状のものに限定されるものではなく、様々な形状・サイズに形成し得ることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る流体フィルタによれば、全体的に同一密度に成形された多孔質体からなる単一(１種類)の濾材に、ケース体の収容部における内壁面の一方の側に設けた押圧部および他方の側に設けた押圧部を交互に位置させ、収容部に収容させた濾材を両方から互い違いに圧縮することで、当該濾材を圧縮して異物の捕集率を高めた圧縮部位を任意に作り出すことができ、単一の濾材を使用したとしても、捕集率の異なる複数の濾材を使用した場合と同等乃至それ以上の捕集効率を得ることができる。そして、前記押圧部の突出量に対応して前記濾材における圧縮部位の圧縮度合が変更されるので、低コストで異物の捕集性能を高め得る極めて有益な効果を奏する。
従って、流体に混在する前記異物に寸法差があったとしても、サイズに応じて捕集される部位が異なるから、異物を濾材全体に亘り平均的に捕集することができる。また、濾材の一部分に異物が集中して捕集されないから、該濾材を通過する流体のスムーズな流動が維持されて圧力損失を最小限に抑えることもできる。
なお前記押圧部は、ケース体内に設けたリブ状突片や、該ケース体の外壁面を構成する凸壁部分等とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考例に係る流体フィルタを概略的に示す縦断側面図である。
【図２】図１に示した流体フィルタを実施状態で示す縦断側面図である。
【図３】流体フィルタの分解斜視図である。
【図４】第１半体および第２半体を組付けてフィルタケースを組立てることで、フィルタケースに画成される収容部に濾材を収容する状態を示す断面図である。
【図５】  第２参考例に係る流体フィルタを概略的に示す縦断側面図である。
【図６】図５に示した流体フィルタを実施状態で示す縦断側面図である。
【図７】第１半体および第２半体を組付けてフィルタケースを組立てることで、フィルタケースに画成される収容部に濾材を収容する状態を示す断面図である。
【図８】別形態の流体フィルタを概略的に示す縦断側面図である。
【図９】  本発明の実施例に係る流体フィルタを概略的に示す縦断側面図である。
【図１０】流体フィルタを装着した装置の概略図である。
【図１１】第１半体および第２半体を組付けてフィルタケースを組立てることで、フィルタケースに画成される収容部に濾材を収容する状態を示す断面図である。
【図１２】目が粗い単一の濾材をフィルタケースに収容して構成される従来実施の流体フィルタを示す縦断側面図である。
【図１３】目が細かい単一の濾材をフィルタケースに収容して構成される従来実施の流体フィルタを示す縦断側面図である。
【図１４】目が粗い第１濾材および目が細かい第２濾材をフィルタケースに収容して構成される従来実施の流体フィルタを示す縦断側面図である。
【図１５】目が粗い第１濾材および目が細かい第２濾材をフィルタケースに収容して構成される従来実施の流体フィルタを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
２０フィルタケース(ケース体)
２２  導入口
２４  排出口
２６  収容部
３０  濾材
３２  圧縮部位
４６  押圧部
４８  リブ状突片(押圧部)
５２  凸壁部分(押圧部)
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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