JP3288070B2 - 圧縮空気用フィルタ装置 - Google Patents
圧縮空気用フィルタ装置Info
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Description
り、特に圧縮空気中に含まれる水分や油分等の液状微粒
子及び固形微粒子を、該圧縮空気より良好に分離、除去
し得る圧縮空気用フィルタ装置の構造に関するものであ
る。
プラント等において用いられる種々の空気圧機器に対し
て圧縮空気を供給するための管路上には、通常、それら
空気圧機器を保護したり、或いはそれら空気圧機器によ
る作業の向上を図るために、圧縮空気用フィルタ装置が
設けられ、該フィルタ装置によって、圧縮空気中に含ま
れる水分や油分、固形物等の除去が行なわれるようにな
っている。
置の一種として、特公昭62−1763号公報には、2
種類のフィルタ手段を備えた、図6に示される如き構造
のものが開示されている。そこにおいて、10は、筒体
18内に所定の第一の詰物20を有する第一のフィルタ
手段であり、12は、筒体18内に所定の第二の詰物2
2を有する第二のフィルタ手段である。そして、それら
第一及び第二のフィルタ手段10,12は、密閉された
所定容積の捕捉チャンバ16上に、垂直方向に並設され
て、それぞれ、該捕捉チャンバ16に連通せしめられて
いる。また、14は圧縮空気の導入通路24と送出通路
26を有するマニホールドであり、導入通路24を第一
のフィルタ手段10に連通させ、送出通路26を第二の
フィルタ手段12に連通させるようにして、それら第
一、第二のフィルタ手段10,12に取り付けられてい
る。それによって、マニホールド14の導入通路24か
ら、第一のフィルタ手段10、捕捉チャンバ16、第二
のフィルタ手段12を経て、マニホールド14の送出通
路26に至る空気通路が形成されているのである。な
お、28はドレン装置であり、捕捉チャンバ16内に溜
まった液状物は、ここから外部へ排出せしめられる。
は、第一の詰物20としてステンレス等の金属繊維製の
メッシュが、また第二のフィルタ手段12には、第二の
詰物22として木綿等からなる網目状構造体が、それぞ
れ、一般に、巻回成形体の形態にて収容されている。そ
れによって、先ず、圧縮空気を第一のフィルタ手段10
に通じることにより、圧縮空気中に存在する蒸気乃至は
液状微粒子を凝縮乃至は合体せしめて、該圧縮空気より
分離する一方、更に圧縮空気を第二のフィルタ手段12
に通じることにより、圧縮空気中に残存する液状の粒
子、固形の粒子を吸着及び気化せしめるようにして、か
かる圧縮空気中の蒸気乃至は液状微粒子、固形微粒子を
可及的に低減するようにされているのである。
装置において、前記第一のフィルタ手段10の第一の詰
物20として用いられている金属繊維製の詰物は、隙間
なく巻回することが難しく、作業が面倒であると共に、
作業者によって巻回状態が異なり易いという問題を有し
ている。そして、その巻回状態によっては、詰物とそれ
を収容する筒壁の内面との間に間隙を生じる場合があ
り、圧縮空気が、そのような間隙を通過したり、更には
詰物に本来的に存在する間隙を通過したりすること等に
よって、かかる第一のフィルタ手段10においては、圧
縮空気中の液状微粒子の除去効果が低下してしまい、フ
ィルタ性能がばらつき易いという問題があった。
的に使用する間に次第に目詰まりを起こすことから、定
期的に交換する必要があり、更に、ステンレス等を利用
して作製されているために、コスト的にもかなり高いと
いった問題もあった。
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、第一のフィルタ手段及び第二のフィルタ手段を
備えた圧縮空気用フィルタ装置において、第一のフィル
タ手段のフィルタ性能のばらつきを無くすと共に、フィ
ルタ交換の手間を有利に軽減し、更には低コスト化を有
利に図ることにある。
解決するために、外側面に開口すると共に、底面中央部
に開口する下部開口部に連通する圧縮空気の導入通路
と、厚さ方向において上下に貫通する中間通路と、外側
面に開口すると共に、上面中央部に開口する上部開口部
に連通する圧縮空気の送出通路とが、それぞれ設けられ
てなる仕切り部材と、該仕切り部材の下部に気密に取り
付けられて、内部に密閉空間が形成されると共に、該密
閉空間の下部が、圧縮空気から分離される液状微粒子や
固形微粒子の収容空間とされる下部ハウジングと、該下
部ハウジングの内部密閉空間の上部中心部に位置するよ
うに、前記仕切り部材の圧縮空気導入通路の下部開口部
に取り付けられた筒体内に収容された形態において、螺
旋状の羽根が軸回りに形成された空気旋回用のデフレク
タを、その軸方向が前記圧縮空気導入通路を通じて導か
れる圧縮空気の流通方向に一致するようにして配置し、
流通せしめられる圧縮空気を旋回させることによって、
遠心分離作用にて該圧縮空気中に存在する液状微粒子、
固形微粒子を分離せしめる第一のフィルタ手段と、該下
部ハウジングの内部密閉空間の上部において該第一のフ
ィルタ手段の外側に位置するように配置されて、該第一
のフィルタ手段を通過した圧縮空気が流通せしめられ
て、前記中間通路に導く、筒体内に詰物が充填されてな
る第二のフィルタ手段と、該下部ハウジングの底部に設
けられて、前記内部密閉空間の下部の収容空間内に収容
される、前記圧縮空気から分離された液状微粒子、固形
微粒子を外部に排出するドレン装置と、前記仕切り部材
の上部に気密に取り付けられて、内部に密閉空間が形成
されると共に、かかる密閉空間が前記中間通路を通じて
前記下部ハウジングの内部密閉空間に連通せしめられる
有底円筒形状の上部ハウジングと、筒壁が多孔構造の通
気壁部とされた円筒体にて構成され、該上部ハウジング
の内部密閉空間内に配置されて、該内部密閉空間を前記
円筒体の外側空間と内側空間に仕切り、かかる外側空間
に連通される前記中間通路を通じて前記下部ハウジング
側より導かれた圧縮空気が、前記円筒体の通気壁部を外
側から内側に通過せしめられることにより、該圧縮空気
中に残存する蒸気乃至は液状粒子、固形粒子を捕集する
ミストフィルタと、該ミストフィルタの円筒体の内側空
間内に位 置して、前記圧縮空気送出通路の上部開口部に
液密に立設、配置された、所定長さの薄肉円筒形状を呈
する集気筒と、該集気筒と前記ミストフィルタとの間の
前記仕切り部材の上面側の部位に設けられた、該ミスト
フィルタの筒壁にて捕捉される液状微粒子の液状物が集
められるドレン受部に対し、その底部に開口し、かかる
集められた液状物を外部に排出する、前記仕切り部材に
設けられたドレン流路とを、有することを特徴とする圧
縮空気用フィルタ装置を、その要旨とするものである。
ために、本発明に係る圧縮空気用フィルタ装置の代表的
な実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明する
こととする。
た圧縮空気用フィルタ装置の一具体例が示されている。
即ち、かかるフィルタ装置は、第一のフィルタ手段3
2、第二のフィルタ手段34及びドレン装置36が収容
されている下部ハウジング38と、ミストフィルタ40
及び集気筒42が収容されている上部ハウジング44
と、それら下部ハウジング38及び上部ハウジング44
の中間に位置するように配された、圧縮空気の導入通路
46及び送出通路48を有する仕切り部材50とからな
る構成とされている。
切り部材50には、その径方向外方に突出する突部51
aの外側面に開口すると共に、該仕切り部材50の底面
中央部に開口する下部開口部52に連通する圧縮空気の
導入通路46が設けられている。また、かかる突部51
aに対して対称的に配設された突部51bの外側面に開
口すると共に、仕切り部材50の上面中央部に開口する
上部開口部54に連通する圧縮空気の送出通路48が設
けられている。更に、その厚さ方向において上下に貫通
する複数の中間通路56が設けられており、後述する如
き下部ハウジング38側から上部ハウジング44側への
圧縮空気の連通路とされている。
中央部に、送出通路48に連通する上部開口部54を有
するドレン受部58が設けられていると共に、該ドレン
受部58のテーパ状底面に開口するドレン流路60が、
仕切り部材50の外周面上で、圧縮空気の導入通路46
及び送出通路48の各開口部に対して所定角度ずれた位
置において開口するように、設けられている。
の下部に、有底円筒状の下部ハウジング38が、その開
口部を当接するようにして、螺着されることにより、仕
切り部材50と下部ハウジング38とが一体的に且つ気
密に組み付けられており、下部ハウジング38内に密閉
空間が形成されているのである。そして、図2に詳細に
示されているように、この密閉空間の上部中心部には、
第一のフィルタ手段32が配置せしめられ、また該第一
のフィルタ手段32の外側に位置するようにして、第二
のフィルタ手段34が配置せしめられている。
成樹脂製の筒体62内に、合成樹脂製の空気旋回用のデ
フレクタ68が取り付けられてなる構成を有し、該筒体
62よりも短く、該筒体62の外径と略同等の内径を有
する金属製の取付筒66内に圧入固定されている。そし
て、かかる第一のフィルタ手段32は、該取付筒66の
上端部が、仕切り部材50の下部開口部52の端部に螺
着されることにより、仕切り部材50に固着されてい
る。また、該取付筒66の下端部には、ナット76が螺
着されており、該ナット76の内周面の軸方向中央部に
形成された内フランジに、前記筒体62の下端部が支持
されるようになっている。
に示されているように、軸70の回りに4枚の螺旋状の
羽根72が一体に形成されているものであって、各羽根
72は、上端部74と下端部75が互いに約130°捩
じれた位置にあるようにして、形成されている。そし
て、かかるデフレクタ68は、筒体62の内周面の軸方
向略中央に位置して形成された段付部64に係止される
ことによって、筒体62に取り付けられているものであ
り、その軸方向が空気流通方向に一致するようにして配
置されている。
6から導かれた圧縮空気は、かかる第一のフィルタ手段
32を通過せしめられることによって、デフレクタ68
の羽根72に当たって旋回させられることとなり、その
結果、遠心分離作用にて、圧縮空気中に存在する液状微
粒子、固形微粒子が効果的に径方向外側に移行され、そ
して分離せしめられ得るのである。そして、分離された
液状微粒子、固形微粒子は、取付筒66の下端部に螺着
されたナット76の内孔78を伝って落下し、また該ナ
ット76の壁部を斜めに貫通して形成された複数の流下
孔80を通じて、円周方向に効果的に排出され、下部ハ
ウジング38内の密閉空間の下部に収容されるようにな
っており、該密閉空間の底部に設けられたドレン装置3
6から外部へ排出されるようになっている。なお、かか
るドレン装置36としては、実開昭63−63478号
公報に開示の如き構造のドレン装置が好適に採用される
こととなるが、これに限定されることなく、他の公知の
各種ドレン装置の何れもが採用され得るものである。
2にあっては、従来の如きステンレス等の金属繊維製の
詰物を充填したフィルタと異なり、詰物の充填不良に起
因するフィルタ性能のばらつきといった問題が生じず、
安定したフィルタ性能が得られるのである。また、詰物
が目詰まりする問題も無いため、この第一のフィルタ手
段32については定期的なフィルタ交換が不要となる。
更には、かかる第一のフィルタ手段32は安価な樹脂材
料等を用いて簡便に作製することができるため、コスト
的にも非常に安価となる。
一のフィルタ手段32の取付筒66の外径よりも所定寸
法大きな内径を有する内筒86と、該内筒86よりも所
定寸法大径で且つ略同一の長さを有する外筒88が同心
的に配され、それらの間に、綿繊維からなる網状体の巻
回物が詰物90として充填された構造を有している。そ
して、かかる第二のフィルタ手段34は、上端部におい
て、仕切り部材50の中間通路56の下部段付部82に
当接するように配される一方、下端部において、周方向
に所定の間隔で複数の通孔が形成された円環状の支持部
材84を介して、前記ナット76に支持されることによ
り、仕切り部材50に固着されている。そして、このよ
うな配置によって、該第二のフィルタ手段34よりも、
前記第一のフィルタ手段32が、所定長さにおいて下方
に突出するようになっているのであり、第一のフィルタ
手段32を通過して液状微粒子、固形微粒子が分離され
た圧縮空気が、かかる第二のフィルタ手段34に導かれ
ることにより、残存する液状微粒子、固形微粒子が吸
着、気化されるようになっているのである。
底円筒状の上部ハウジング44が、その開口部において
螺合されて、気密に取り付けられており、その内部に密
閉空間が形成されている。そして、かかる密閉空間に、
円筒状のミストフィルタ40が、その上端部及び下端部
を支持板92に支持された状態で、前記第一,第二のフ
ィルタ手段32,34と略同心的に位置するようにし
て、仕切り部材50の上面中央部に設けられたドレン受
部58の外側部位に液密に装着せしめられている。これ
によって、上部ハウジング44内の密閉空間は、ミスト
フィルタ40の外部と内部とに仕切られており、そのミ
ストフィルタ40の外側空間は、仕切り部材50の中間
通路56を通じて、該仕切り部材50の下側の下部ハウ
ジング38内の密閉空間に連通せしめられているのであ
る。
が多孔構造の通気壁部とされた円筒体であれば、公知の
ミストフィルタの何れもが採用され得、例えば、微細な
連通気孔を有する軟質または硬質のウレタンフォーム、
焼結樹脂、ガラスファイバー等から構成されるものであ
る。そして、そのような構成の通気壁部を外側から内側
に圧縮空気が通過することにより、該圧縮空気中に残存
する蒸気乃至は液状粒子、固形粒子が、付着、捕集さ
れ、圧縮空気より除去乃至は消失せしめられるのであ
る。また、本実施例では、かかるミストフィルタ40の
内外周面に、金属製の網目状物からなるフィルタ状のス
クリーン94(網目は図示されていない)が設けられて
いるが、そのようなスクリーンの設けられていない構成
であっても良い。
間の略中央部には、所定長さの薄肉円筒形状を呈する集
気筒42が、仕切り部材50のドレン受部58の中央に
設けられている上部開口部54内に液密に固定、立設さ
れており、それによって、ミストフィルタ40の筒壁に
て捕捉された液状微粒子が、送出通路48に侵入するこ
とが効果的に防止され得るようになっている。
装置にあっては、先ず、圧縮空気は、仕切り部材50の
圧縮空気導入通路46から第一のフィルタ手段32内に
導かれて、旋回させられることとなり、その際の遠心分
離作用によって、かかる圧縮空気中に含まれる水や油の
液状微粒子、固形微粒子が効果的に圧縮空気より分離さ
れる。そして、分離された液状微粒子、固形微粒子は、
下部ハウジング38内の下部へ運び込まれて、ドレン装
置36より外部に排出されることとなる。
子が分離された圧縮空気は、第二のフィルタ手段34内
に導かれる。そこで、圧縮空気中に残存する液状微粒子
は、詰物90に吸着されたり、詰物90を通過する際に
惹起される空気流の渦巻現象等の作用によって、気化さ
れ、また残存する固形微粒子は、詰物90を通過する際
に、捕集されることとなる。その後、更に、圧縮空気
は、仕切り部材50の中間通路56を通じて、上部ハウ
ジング44内に導かれ、ミストフィルタ40の筒壁を外
側から内側に向って通過することにより、該空気中に残
存している液状粒子、固形粒子は該ミストフィルタ40
によって捕捉されるようになっているのである。かくし
て水分や油分の液状粒子、固形粒子が存在しない、清浄
になった圧縮空気が、ミストフィルタ40の内側空間に
おいて上方にて開口する集気筒42の内孔、仕切り部材
50の上部開口部54、更には送出通路48を通じて、
送出管路に導かれることとなる。
た液状微粒子は、ミストフィルタ40の内部を徐々に落
下して、下部に滞留し、更にミストフィルタ40の内側
に押し出されることによって、仕切り部材50の上面に
設けられたドレン受部58内に集められる。そして、そ
の液状物は、該ドレン受部58の底部に開口するドレン
流路60を通じて、適宜に外部に排出されることとなる
が、集気筒42の存在によって、送出通路48に侵入す
ることが良好に防止されるようになっている。なお、こ
れらミストフィルタ40や集気筒42を設けることによ
って、より有効に圧縮空気中の液状微粒子を分離、除去
することができるものである。
フィルタ装置にあっては、圧縮空気が第一のフィルタ手
段32、第二のフィルタ手段34、ミストフィルタ40
に順に通過せしめられることによって、該圧縮空気から
液状微粒子、固形微粒子が有効に除去乃至は消失される
が、特に第一のフィルタ手段32におけるフィルタ性能
にばらつきが無いといった特徴を発揮し、安定した液状
微粒子の分離・除去効果が得られるのである。また、か
かる第一のフィルタ手段32については、従来に比し
て、フィルタ交換の手間が大幅に軽減されると共に、コ
スト低減が有利に達成されるのである。
手段32として空気旋回用のデフレクタ68を用いた圧
縮空気用フィルタ装置と、同様のフィルタ装置において
第一のフィルタ手段として従来のステンレス繊維製の巻
回物を詰物として充填したフィルタを用いたフィルタ装
置とを用意して、圧縮空気の入口圧力:3kg/cm2 、圧
縮空気の流量:350リットル/min の条件で、フィル
タ性能を比較したところ、略同等の性能が得られること
が確認された。
してきたが、本発明は、かかる実施例の記述のみに限定
して解釈されるものでは決してなく、本発明の範囲を逸
脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々な
る変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理
解されるべきである。
に係る圧縮空気用フィルタ装置にあっては、圧縮空気を
第一及び第二のフィルタ手段に通じることにより、圧縮
空気中の液状微粒子、固形微粒子を除去乃至は消失せし
めるものであるが、その第一のフィルタ手段として螺旋
状の羽根が軸回りに形成されたデフレクタを用いること
により、圧縮空気を旋回させ、遠心分離作用にて液状微
粒子、固形微粒子を分離せしめるものである。それ故
に、従来の筒体内に金属繊維製の巻回物を詰物として充
填したフィルタと異なり、フィルタ性能にばらつきがな
く、圧縮空気中より液状微粒子、固形微粒子が安定して
分離・除去され得るのである。また、かかる第一のフィ
ルタ手段では、目詰まりの問題がないため、定期的なフ
ィルタ交換が不要となり、フィルタ交換の手間が大幅に
軽減され得る。更には、かかるデフレクタは安価な樹脂
成形品等として提供され得るため、有利に低コスト化を
図り得る利点もある。
示す縦断面説明図である。
大して示す説明図である。
である。
断面説明図である。
ルタ手段 36 ドレン装置 38 下部ハウジ
ング 40 ミストフィルタ 42 集気筒 44 上部ハウジング 46 導入通路 48 送出通路 50 仕切り部材 56 中間通路 60 ドレン流路 62 筒体 66 取付筒 68 デフレクタ 70 軸 72 羽根 76 ナット 90 詰物
Claims (1)
- 【請求項1】 外側面に開口すると共に、底面中央部に
開口する下部開口部に連通する圧縮空気の導入通路と、
厚さ方向において上下に貫通する中間通路と、外側面に
開口すると共に、上面中央部に開口する上部開口部に連
通する圧縮空気の送出通路とが、それぞれ設けられてな
る仕切り部材と、 該仕切り部材の下部に気密に取り付けられて、内部に密
閉空間が形成されると共に、該密閉空間の下部が、圧縮
空気から分離される液状微粒子や固形微粒子の収容空間
とされる下部ハウジングと、 該下部ハウジングの内部密閉空間の上部中心部に位置す
るように、前記仕切り部材の圧縮空気導入通路の下部開
口部に取り付けられた筒体内に収容された形態におい
て、 螺旋状の羽根が軸回りに形成された空気旋回用のデ
フレクタを、その軸方向が前記圧縮空気導入通路を通じ
て導かれる圧縮空気の流通方向に一致するようにして配
置し、流通せしめられる圧縮空気を旋回させることによ
って、遠心分離作用にて該圧縮空気中に存在する液状微
粒子、固形微粒子を分離せしめる第一のフィルタ手段
と、 該下部ハウジングの内部密閉空間の上部において該第一
のフィルタ手段の外側に位置するように配置されて、該
第一のフィルタ手段を通過した圧縮空気が流通せしめら
れて、前記中間通路に導く、筒体内に詰物が充填されて
なる第二のフィルタ手段と、 該下部ハウジングの底部に設けられて、前記内部密閉空
間の下部の収容空間内に収容される、前記圧縮空気から
分離された液状微粒子、固形微粒子を外部に排出するド
レン装置と、 前記仕切り部材の上部に気密に取り付けられて、内部に
密閉空間が形成されると共に、かかる密閉空間が前記中
間通路を通じて前記下部ハウジングの内部密閉空間に連
通せしめられる有底円筒形状の上部ハウジングと、 筒壁が多孔構造の通気壁部とされた円筒体にて構成さ
れ、該上部ハウジングの内部密閉空間内に配置されて、
該内部密閉空間を前記円筒体の外側空間と内側空間に仕
切り、かかる外側空間に連通される前記中間通路を通じ
て前記下部ハウジング側より導かれた圧縮空気が、前記
円筒体の通気壁部を外側から内側に通過せしめられるこ
とにより、該圧縮空気中に残存する蒸気乃至は液状粒
子、固形粒子 を捕集するミストフィルタと、 該ミストフィルタの円筒体の内側空間内に位置して、前
記圧縮空気送出通路の上部開口部に液密に立設、配置さ
れた、所定長さの薄肉円筒形状を呈する集気筒と、 該集気筒と前記ミストフィルタとの間の前記仕切り部材
の上面側の部位に設けられた、該ミストフィルタの筒壁
にて捕捉される液状微粒子の液状物が集められるドレン
受部に対し、その底部に開口し、かかる集められた液状
物を外部に排出する、前記仕切り部材に設けられたドレ
ン流路とを、 有する ことを特徴とする圧縮空気用フィルタ装置。
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