(57)【要約】【課題】エレメントの紫外線劣化を防止することが可能であると共に、高圧流体を通過させる使用環境下において、万一、エレメントケースが劣化して破壊した場合であっても、破片が周囲に飛散する事故を防止することが可能な簡易な構成のフィルタ機構を提供する。【解決手段】本発明に係るフィルタ機構は、多孔質材料のエレメントに流体を通過させて清浄化もしくは消音化の少なくとも一方を行うフィルタ機構であって、本体部と、キャップ部と、エレメントが収容される筒状のエレメントケースとを備え、本体部およびキャップ部は、不透明の材料で構成され、一方に流体の流入口が設けられ、他方に流体の流出口が設けられると共に、相互に連結されて内部に空間部が形成され、エレメントケースは、透明もしくは半透明の樹脂材料で構成され、その外筒面が覆われるように、空間部に収容される。【選択図】図１
2009254930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材料からなるエレメントに流体を通過させて、該流体の清浄化もしくは消音化の少なくとも一方を行うフィルタ機構であって、
本体部と、キャップ部と、前記エレメントが収容される筒状のエレメントケースと、を備え、
前記本体部および前記キャップ部は、不透明の材料で構成され、一方に前記流体の流入口が設けられ、他方に前記流体の流出口が設けられると共に、相互に連結されて内部に空間部が形成され、
前記エレメントケースは、透明もしくは半透明の樹脂材料で構成され、その外筒面が覆われるように、前記空間部に収容されること
を特徴とするフィルタ機構。
【請求項２】
前記エレメントケースは、両端部の外筒面にＯリングが取り付けられ、
前記本体部もしくは前記キャップ部は、少なくとも一方に、前記エレメントケースおよび前記エレメントを視認可能な小窓が設けられると共に、該小窓が設けられる位置において、前記空間部の内径が前記Ｏリングの外径よりも大きいこと
を特徴とする請求項１記載のフィルタ機構。
【請求項３】
前記本体部は、外周部に第１のフランジを有する長筒状に形成され、
前記キャップ部は、外周部に前記第１のフランジに対応する第２のフランジを有する短筒状に形成され、
前記第１のフランジと前記第２のフランジとがネジ締結されることにより、前記本体部と前記キャップ部との連結が行われること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のフィルタ機構。
【請求項４】
前記本体部および前記キャップ部のそれぞれに管継手が一体で設けられること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のフィルタ機構。
【請求項５】
前記エレメントケースは、外筒面に形成される連続状もしくは断続状の環状突起が、前記本体部と前記キャップ部とで長手方向に挟持されて、固定されること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のフィルタ機構。
【請求項６】
前記本体部と前記キャップ部との連結面において、一方の面に位置合せ用の突起が設けられ、対応させて他方の面に位置合せ用の溝が設けられること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のフィルタ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ機構に関し、さらに詳細には、多孔質材料を用いて形成されるエレメントに流体を通過させて、該流体の清浄化もしくは消音化の少なくとも一方を行うフィルタ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管内を流れる流体の清浄化等を目的として、例えば、配管途中に直列に挿入されるインライン形等のフィルタ機構が実用化されている。
【０００３】
ここで、エレメントに中空糸膜を用いたフィルタ機構の例として、特許文献１、特許文献２に記載された発明（考案）が提案されている。
例えば、特許文献１に記載されたフィルタ機構１００において、エアフィルタ本体１０３は流体が流入する一次側ポート１０４および流体を流出する二次側ポート１０２を有し、エアフィルタ本体１０３内に配置されるフィルタエレメント１１０は、それぞれ外面と中空穴の内面とを連通させる多数の細孔が形成された多孔質中空糸膜１１５を多数本束ねて形成され、それぞれの前記中空穴の開口部を前記二次側ポート１０２に臨ませて配置される。そして、一次側ポート１０４と二次側ポート１０２とを相互に対向する構成である。また、キャップ１０５は、スナップリング１０６によりエアフィルタ本体１０３に固定され、ピン１０７により回転が規制される。なお、符号１１２は、エレメントケース１１１の一端部とキャップ１０５との間をシールするパッキンであり、符号１１３は、エレメントケース１１１の他端部とエアフィルタ本体１０３との間をシールするＯリングである。このような構成によって、通気抵抗を減少しつつ固形物を確実に除去し得るというものである。
【０００４】
【特許文献１】実開平７−２４４２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、インライン形フィルタの使用環境は多様化しており、エレメントを収容するエレメントケースを劣化させる雰囲気中、あるいはそのような成分が流体中に含まれる環境下等において誤って使用される場合も想定される。これに対して、従来はエレメントケースを肉厚に形成することで、劣化による破壊を防止する機能を生じさせているのが一般的であった。しかし、高圧流体を通過させる使用環境下においては、エレメントケース内に高圧が繰り返し印加されるため、エレメントケースの劣化に起因して、当該エレメントケースが破壊し飛散する事故につながる恐れもあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、エレメントケースに収容されるエレメントの紫外線劣化を防止することが可能であると共に、高圧流体を通過させる使用環境下において、万一、エレメントケースが劣化して破壊した場合であっても、破片が周囲に飛散する事故を防止することが可能な簡易な構成のフィルタ機構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】
【０００７】
本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
本発明に係るフィルタ機構は、多孔質材料からなるエレメントに流体を通過させて、該流体の清浄化もしくは消音化の少なくとも一方を行うフィルタ機構であって、本体部と、キャップ部と、前記エレメントが収容される筒状のエレメントケースと、を備え、前記本体部および前記キャップ部は、不透明の材料で構成され、一方に前記流体の流入口が設けられ、他方に前記流体の流出口が設けられると共に、相互に連結されて内部に空間部が形成され、前記エレメントケースは、透明もしくは半透明の樹脂材料で構成され、その外筒面が覆われるように、前記空間部に収容されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記エレメントケースは、両端部の外筒面にＯリングが取り付けられ、前記本体部もしくは前記キャップ部は、少なくとも一方に、前記エレメントケースおよび前記エレメントを視認可能な小窓が設けられると共に、該小窓が設けられる位置において、前記空間部の内径が前記Ｏリングの外径よりも大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、前記本体部は、外周部に第１のフランジを有する長筒状に形成され、前記キャップ部は、外周部に前記第１のフランジに対応する第２のフランジを有する短筒状に形成され、前記第１のフランジと前記第２のフランジとがネジ締結されることにより、前記本体部と前記キャップ部との連結が行われることを特徴とする。
【００１１】
また、前記本体部および前記キャップ部のそれぞれに管継手が一体で設けられることを特徴とする。
【００１２】
また、前記エレメントケースは、外筒面に形成される連続状もしくは断続状の環状突起が、前記本体部と前記キャップ部とで長手方向に挟持されて、固定されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記本体部と前記キャップ部との連結面において、一方の面に位置合せ用の突起が設けられ、対応させて他方の面に位置合せ用の溝が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１によれば、不透明な材料で本体部およびキャップ部を形成することにより、透明なエレメントケース内に収容されたエレメントが紫外線により劣化することを防止できる。
また、万一、高圧流体を通過させる使用環境下において、エレメントケースが破壊した場合であっても、破片が周囲に飛散することを防止できる。
【００１５】
請求項２によれば、エレメントの状態を目視確認することができる小窓を設けることが可能となると共に、エレメントケースを本体部（もしくはキャップ部）に挿入する際に、当該小窓のエッジ部によってＯリングが損傷、切断されることが防止可能となる。
【００１６】
請求項３によれば、高圧流体を通過させる使用環境下において、本体部とキャップ部との連結を確実に維持することが可能となる。また、それらを直接連結する構成によって、部品点数を少なく抑えることが可能となる。
【００１７】
請求項４によれば、管継手を一体でキャップ部および本体部に設ける簡易な構造が実現され、従来のようにネジ部を有する別体部品として管継手を構成する場合と比較して、フィルタ機構全体の小型化を図ることが可能となると共に、ネジ部を有しないため螺合不良という問題が一切生じず、流体の漏出事故を防止することが可能となる。
また、部品点数の削減が可能となるため、製造コストの削減および取付作業の軽減が可能となる。
【００１８】
請求項５によれば、本体部およびキャップ部によるエレメントケースの確実な固定が可能となると共に、当該エレメントケースの向きを逆向きに取り付けてしまう誤取付を防止することが可能となる。
【００１９】
請求項６によれば、本体部とキャップ部とを連結する際に、位置合せの容易化および確実化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフィルタ機構１の例を示す概略図（斜視図）である。図２は、そのフィルタ機構１のキャップ部１１の構成を示す概略図（斜視図）である。図３は、そのフィルタ機構１の構成を示す概略図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）はＡ−Ａ断面図、図３（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
また、図４は、本発明の実施の形態に係るフィルタ機構１の管継手１９、２９の構成に関する変形例を示す概略図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００２１】
本発明に係るフィルタ機構１は、多孔質材料からなるエレメント２に正圧の流体を通過させて、該流体の清浄化もしくは消音化の少なくとも一方を行うフィルタ機構である。なお、負圧下で流体を通過させる使用ももちろん可能である。
ここで、本実施の形態においては、エレメント２として、例えばポリプロピレンからなる多孔質中空糸膜が用いられる。しかし、当該材質のエレメント２は紫外線により劣化し易い点が課題となっている。
【００２２】
図１〜３に示すように、エレメント２は、透明もしくは半透明の樹脂材料で構成されるエレメントケース３内に所定の向きで収容され、さらに、当該エレメントケース３は、長筒状の本体部２１と短筒状のキャップ部１１とが連結されることによって形成される空間部５内に所定の向きで収容される。なお、エレメントケース３に用いられる樹脂材料の例として、ポリアミド等が挙げられる。
また、本体部２１およびキャップ部１１は、一例として、不透明な樹脂材料（ポリブチレンテレフタレート等）を用いて構成される。なお、金属材料を用いて構成してもよい。
【００２３】
本実施の形態においては、キャップ部１１に流体の流入口１２が設けられ、本体部２１に流体の流出口２２が設けられる。なお、図３（ａ）に示すように、流入口１２には、管継手１９が設けられて、当該管継手１９に流入管（不図示）が接続される。これにより、流入管からエレメント２まで流体を導く流路が形成される。
同様に、流出口２２には、管継手２９が設けられて、当該管継手２９に流出管（不図示）が接続される。これにより、エレメント２を通過した流体を流出管まで導く流路が形成される。
このとき、エレメントケース３の両端部の外筒面にＯリング６およびＯリング７が取り付けられて（図３（ｃ）参照）、それぞれ、キャップ部１１の内筒面１１ｂ、本体部２１の内筒面２１ｂとの間に密着して、流体が漏れないようにシールを行う構成とすることが好適である。
なお、本体部２１に当該流入口を設け、流体のキャップ部１１に当該流出口を設ける構成としてもよい。その場合、エレメント２の取り付け方向が逆となる。
【００２４】
上記のように、エレメント２に流体を通過させる流路が形成されることによって、当該流体の清浄化作用が生じる。当該作用に代えて、もしくは当該作用と共に、流路を通過する流体が伴う各種騒音に対して、エレメント２がサイレンサの役割を果たすため、消音作用を生じさせることも可能である。
【００２５】
また、本実施の形態に特徴的な構成として、図１、図３に示すように、管継手１９および２９が、それぞれ流入口１２および流出口２２に、一体で設けられる構成を備える。
より詳しくは、流入口１２および流出口２２が、ネジ孔ではなく、ストレート状の孔として簡易な構造に形成され、その内壁に係合突起３６を係合させてガイド筒体３５が固定される。さらに、ガイド筒体３５内に固定されたストッパ３８、ガイド筒体３５の一端内に軸線方向に移動自在に保持された開放筒体３４、シールリング３９、ロック爪３７が設けられる。
従来は、取付用ネジ部（雄ネジ）を有する継手部品を別体として製造して、取付用ネジ部（雌ネジ）が形成された流入口および流出口に当該継手部品を取り付ける構造であったのに比べて、上記のごとく、管継手１９および２９を一体でキャップ部１１（流入口１２）および本体部２１（流出口２２）に設ける簡易な構造が実現され、これによって部品点数の削減が可能となり、製造コストの削減および取付作業の軽減が可能となる。加えて、フィルタ機構全体の小型化を図ることが可能となると共に、ネジ部を有しないため螺合不良という問題が一切生じず、流体の漏出事故を防止することが可能となる。この点は、高圧流体を通過させる使用環境下においてとりわけ有利な効果となる。
【００２６】
接続すべき管（流入管、流出管）は、管継手１９、２９の管挿入口（開放筒体３４、ガイド筒体３５等が管挿入口を構成する）から挿入される。これにより、ロック爪３７は、管の先端によって外方に広げられ、先端が管の外周面上に乗るようになる。 この状態で管を抜脱方向に引っ張ると、ロック爪３７の先端が管の外壁に食い込むこととなり、抜脱が阻止される。なお、管を抜くときは開放筒体３４を押し込んでロック爪３７の管外壁への食い込みを解除すればよい。ストッパ３８は、ロック爪３７の過度の変形を防止するためのものである。
【００２７】
ここで、管継手１９および２９の構成に関して、変形例を図４に示す。いわゆるバーブ継手の構造をキャップ部１１および本体部２１に一体で設ける構成である。これによれば、図３に示す管継手の構成と比較して、さらに部品点数の削減が可能となり、より一層簡易な構造が実現される。
【００２８】
続いて、本体部２１とキャップ部１１との連結方法について説明する。図１〜３に示すように、本体部２１の外周部２１ａに第１のフランジ２３が設けられ、これに対応させて、キャップ部１１の外周部１１ａに第２のフランジ１３が設けられて、この第１のフランジ２３と第２のフランジ１３とがネジ３１を用いて締結されることにより、本体部２１とキャップ部１１との連結が行われる。これによって、高圧流体を通過させる使用環境下であっても、本体部２１とキャップ部１１との連結を確実に維持して、連結の解放あるいは流体の漏出を防止することが可能となる。また、別途連結部品等を用いることなく、本体部２１とキャップ部１１とを直接連結する構成を実現することで、部品点数を少なく抑えて、コストの低減を図ることも可能となる。
なお、本実施の形態においては、第１のフランジ２３と第２のフランジ１３とを、それぞれ４箇所設ける構成としたが、これに限定されるものではない。また、ネジ３１（雄ネジ）に対応する雌ネジ部を第１のフランジ２３内に形成する構成としたが、これに代えてナットを用いる締結構造としても構わない。
【００２９】
また、本体部２１とキャップ部１１との連結面において、本体部２１の端面２１ｃに位置合せ用の溝２５を設け（図１参照）、これに対応させてキャップ部１１の端面１１ｃに位置合せ用の突起１５を設けて（図２参照）、本体部２１とキャップ部１１とが連結される所定の位置において、溝２５と突起１５とが嵌合する構成とした。これにより、連結時の位置合せの容易化および確実化を図ることが可能となる。なお、本実施の形態においては、第１のフランジ２３が図３（ｂ）に示すように対称に４箇所設けられるため、溝２５を同様に対称に４箇所設ける構成とした。この場合、突起１５は図２に示すように２箇所設ければ十分である。もちろん、キャップ部１１に当該溝を設け、本体部２１に当該突起を設けても構わない。
【００３０】
なお、エレメントケース３を取り付ける手順としては、当該エレメントケース３を、その一端側（端部３ｄ側）から本体部２１内に挿入する。挿入後に、エレメントケース３の他端側（端部３ｃ側）からキャップ部１１により封止する。封止後に、上記ネジ３１を用いて本体部２１とキャップ部１１との連結を行う。
【００３１】
上記の通り、従来、劣化させる雰囲気中で使用する場合や、流体中に劣化させる成分（例えば、アルコール類等）が含まれる場合には、エレメントケース３が劣化して、破壊に至る可能性も否定できなかった。特に、フィルタ機構１が正圧（高圧）流体用として使用される場合には、エレメントケース３が破壊すると、流体の圧力によって破片が飛散して大きな事故になりかねない恐れもあった。
しかし、本実施の形態においては、エレメントケース３は、連結された本体部２１およびキャップ部１１の内部に形成される空間部５内に収容されて、その外筒面３ａの全面が覆われた状態となる構成を備えることにより、万一、破壊した場合であっても、破片が周囲に飛散することを防止でき、飛散による事故を防止することが可能となる。
さらに、本体部２１およびキャップ部１１が不透明な材料を用いて構成されることによって、エレメント２に紫外線が照射されることを防止することができ、紫外線による劣化とそれに起因する清浄化作用・消音化作用の低下を防止できる。
【００３２】
また、本実施の形態に特徴的な構成として、図１、図３に示すように、エレメントケース３は、外筒面３ａに形成される連続状の環状突起３ｂが、本体部２１とキャップ部１１とで長手方向（流体が通過する方向）に挟持されて、固定される。なお、環状突起３ｂは、断続状に構成しても構わない。
本実施の形態においては、環状突起３ｂをエレメントケース３における流入口側端部３ｃ寄りに設ける構成としている。また、本体部２１の開口部２１ｄ近傍の内径が、エレメントケース３の環状突起３ｂに対応させて、他の部位の内径よりも大径に形成される。すなわち、環状突起３ｂが、大径部２１ｅに係止され、当該大径部２１ｅの壁面（長手方向と直交する壁面）とキャップ部１１の端面１１ｃとで挟持され、固定される構成となる（図３（ｃ）、（ｄ）参照）。
【００３３】
これによれば、エレメントケース３を本体部２１に挿入する際に、誤って正規の挿入方向と逆の向きに挿入しようとしても、環状突起３ｂが大径部２１ｅよりも先には挿入できないため、本体部２１とキャップ部１１との間を密着させることができず、連結が不可能となる。
その結果、前述の通り本実施の形態におけるエレメントケース３は、その外筒面３ａの全面が覆われた状態で空間部５内に収容されてしまうため、ともすれば、逆向きに取り付けてしまっても、全面が覆われているため、誤取付に気が付かないことも考えられるが、上記の構成を備えることによって、エレメントケース３の向きを逆向きに取り付けてしまう誤取付を１００％防止することが可能となる。
【００３４】
さらに、本実施の形態に特徴的な構成として、本体部２１には、エレメント２を視認するための小窓２４が設けられる。エレメント２は使用の過程において、汚れ等の状態を確認する必要があるが、前述の通りエレメントケース３は、外筒面３ａの全面が覆われた状態で不透明な本体部２１およびキャップ部１１内（空間部５内）に収容されてしまうため、そのままでは状態確認を行うことができない。そこで、小窓２４を設けることにより、当該小窓２４から、透明もしくは半透明のエレメントケース３を通してエレメント２の状態を目視確認することが可能となる。なお、小窓２４は、エレメントケース３の外筒面３ａの露出面積が大きくならないように、必要最小限の大きさに形成することが好適である。
【００３５】
また、小窓２４が設けられる位置における空間部５の内径を、Ｏリング７の外径よりも大径に構成することが好適である。その理由として、前述の通り本実施の形態において、エレメントケース３は、その外筒面３ａが覆われるように空間部５に収容される構成を備えるものであるが、仮に小窓２４が設けられる位置における空間部５の内径を、Ｏリング７の外径以下に構成してしまうと、エレメントケース３を本体部２１に挿入する際に、小窓２４のエッジ部２４ａにＯリング７が引っ掛かってしまい、当該Ｏリング７の損傷、切断が生じ得るためである。
なお、小窓２４をキャップ部２１に設ける構成としてもよいが、その場合は、小窓２４が設けられる位置における空間部５の内径を、Ｏリング６の外径よりも大径に構成すればよい。
【００３６】
また、本実施の形態に特徴的な構成として、図２、図３に示すように、流入口１２を備えるキャップ部１１は、エレメントケース３の流入口側の端部３ｃに対応する位置の内筒面１１ｂに、内歯車状に複数の突起部１４が設けられる。
これにより、緩衝作用を目的としてエレメントケース３の流入口側の端部３ｃに設けられる多孔質材料からなる緩衝部材９が、本体部２１とキャップ部１１とが連結される際に突起部１４によって押圧されて当該エレメントケース３の端部３ｃに密着固定される。
【００３７】
以上の説明のように、本発明に係るフィルタ機構によれば、高圧流体を通過させる使用環境下であっても、エレメントケースが収容される本体部とキャップ部との連結を確実に維持することが可能となる。
また、エレメントケースの外筒面が、不透明な本体部およびキャップ部で覆われる構成を備えて、エレメントの紫外線劣化を防止することが可能となると共に、劣化させる雰囲気中での使用や流体中に含まれる劣化させる成分の影響等で、万一、エレメントケースが劣化して破壊した場合であっても、破片が周囲に飛散する事故を防止することが可能となる。
併せて、エレメントケースの外筒面が覆われる構成に起因して生じ得る誤取付、エレメント状態確認等に関する課題の解決が図られる。
さらに、管継手を本体部およびキャップ部に簡易に設ける構成によって、製造コストの削減および取付作業の軽減、さらにフィルタ機構全体の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るフィルタ機構の例を示す概略図である。
【図２】図１のフィルタ機構のキャップ部の構成を示す概略図である。
【図３】図１のフィルタ機構の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るフィルタ機構の管継手構成の変形例を示す概略図である。
【図５】従来の実施の形態に係るフィルタ機構の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  フィルタ機構
２  エレメント
３  エレメントケース
５  空間部
６、７  Ｏリング
９  緩衝部材
１１  キャップ部
１２  流入口
１３  第２のフランジ
１４  突起部
１５  位置合せ用の突起
１９、２９  管継手
２１  本体部
２２  流出口
２３  第１のフランジ
２４  小窓
２５  位置合せ用の溝
３１  ネジ（雄ネジ）
３４  開放筒体
３５  ガイド筒体
３６  係合突起
３７  ロック爪
３８  ストッパ
３９  シールリング
【図１】
2009254930.tif 000003
【図２】
2009254930.tif 000004
【図３】
2009254930.tif 000005
【図４】
2009254930.tif 000006
【図５】
2009254930.tif 000007