JP3492429B2 - フィルタエレメント - Google Patents
フィルタエレメントInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
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Description
油循環系等において作動油等の液を濾過するために使用
されるフィルタエレメントに関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、油圧機械の作動油循環回路等
に使われている濾過装置において、一般に、ひだ折りさ
れた濾紙等の表面式濾材を円筒状に丸めたフィルタエレ
メントが採用されている。この種の従来のフィルタエレ
メント(先行技術1)は、濾過すべき液を上記濾材の厚
み方向に通過させることにより、濾材の表面にて固形不
純物の除去を行うようにしており、各エレメントごとに
1種類の濾材が使用されていた。 【0003】このため上記エレメントにおいて、濾過性
能や圧力損失は濾材の濾過精度(バッブルポアサイズ,
密度)に左右される。すなわち、不純物の除去能力を高
めるには濾過精度の高い濾材を用いればよいが、濾過精
度が高くなるほど圧力損失が大になるという問題を生じ
る。そして従来の濾材において濾過精度を変更したい時
には、濾材全体の材質を変更することにより、所望の濾
過精度を得るようにしている。 【0004】また、従来の全量濾過(フルフロー方式)
の場合には、中精度の濾材を用いた主フィルタエレメン
トと高精度の濾材を用いたバイパスフィルタエレメント
を組合わせ、液の大部分を主フィルタエレメントで濾過
するとともに、油圧回路の途中から一部の液(通常、全
量濾過流量の百分の1以下)をバイパスさせて高精度の
濾材で濾過する方式(先行技術2)がとられている。 【0005】また、実開平5−26120号公報(先行
技術3)に記載されているように、1本のフィルタエレ
メントに、互いに密度の異なる2種類の濾材を半径方向
に積層させたり、互いに密度の異なる2種類の濾材を軸
線方向に連結したものも提案されている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】前記先行技術1の場合
は、1本のエレメントが1種類の濾材のみによって構成
されているため、濾過性能と圧力損失との兼ね合いや濾
材の寿命などをうまくバランスさせることが難しい。し
かも、濾過精度の高い濾材をエレメント全体に用いると
コストがかなり高くなるという問題もある。また、濾過
精度を変更したい時にはエレメント全体を入れ替えると
いう作業が必要であり、交換に手数がかかる。 【0007】一方、先行技術2の場合にはバイパスフィ
ルタエレメントのための特別なフィルタケースと配管が
必要となり、イニシャルコストが非常に高価になる。ま
た、車両などに搭載される油圧系ではバイパスフィルタ
エレメントの設置スペースを確保することができない場
合がある。 【0008】先行技術3の場合には、密度の異なる2種
類の濾材を半径方向に積層させたり軸線方向に連結する
ためエレメントの制作が難しく、また、既存のエレメン
トに比べて外径や全長が大になるため、既存のフィルタ
ケースに収めることができないなど互換性に問題があ
る。 【0009】従って本発明の目的は、簡単な構造であり
ながら低精度と高精度の濾材によって効果的な濾過機能
を果たすことができ、しかも既存のエレメントと同一サ
イズにすることが可能なフィルタエレメントを提供する
ことにある。 【0010】 【課題を解決するための手段】前記の目的を果たすため
に開発された本発明は、シート状の濾材をひだ折りにし
て円筒プリーツ状に丸めたフィルタ本体を有し、油圧機
械の作動油循環回路に用いるフィルタエレメントにおい
て、上記フィルタ本体は、濾過精度が20μm以上の第
1の濾材と、濾過精度が6μm以下の第2の濾材とを該
フィルタ本体の円周方向に隣合わせて並列に配したもの
で、各濾材の折り幅が該フィルタ本体の円周方向に一定
であり、かつ、上記第2の濾材を面積比でフィルタ本体
全体の10%〜30%の範囲とし、各濾材が互いに隣接
する箇所において各濾材のプリーツ端部どうしを接合し
たことを特徴とするものである。このフィルタエレメン
トは、油圧機械の作動油循環系等の濾過装置のフィルタ
ケースに収容される。 【0011】 【作用】濾過すべき液を本発明のフィルタエレメントに
通すと、液の一部が濾過精度の高い濾材を通過すること
によって微細な固形不純物が除去され、それ以外の液は
濾過精度の低い濾材を通過することにより、濾過精度に
応じた大きさの固形不純物が除去される。この場合、液
の多くは濾過精度の低い濾材を流れるため、圧力損失が
少なく、しかも微細な固形不純物は、この液が何度かこ
のエレメントを循環する間に濾過精度の高い濾材によっ
て除去される。 【0012】 【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図2に示された濾過装置10は、フィ
ルタケース11と、このフィルタケース11の内側のフ
ィルタ収容部12に設けられたフィルタエレメント13
などを備えて構成されている。この濾過装置10は、図
示しない油圧機械の作動油循環系に設けられていて、液
の一例としての作動油(例えば鉱物油)を循環させなが
ら濾過するようにしている。 【0013】フィルタケース11は、濾過すべき液が導
入される入口側管路部15と、液の出口側管路部16を
備えている。入口側管路部15は流入孔17を介してフ
ィルタ収容部12に連通し、フィルタ収容部12は流出
孔18を介して出口側管路部16に連通している。フィ
ルタケース11は、シール材19によってベース部材2
0に対し液密に閉塞されている。 【0014】なお、入口側管路部15と出口側管路部1
6との間に、フィルタエレメント13が目詰まりを生じ
た時などに開弁するリリーフ弁(図示せず)を設けるこ
とにより、入口側管路部15に導入された液を出口側管
路部16にバイパスさせることができるようにする場合
もある。 【0015】フィルタエレメント13の一例は、端板3
0,31を有する円筒状のフレーム32と、ひだ折りさ
れたシート状のフィルタ本体33などからなる。上記フ
レーム32には多数の孔34(一部のみ図示)が設けら
れており、入口側管路部15から流入孔17を経てフィ
ルタ収容部12に導入された液が、フィルタ本体33を
通って流出孔18から出口側管路部16に流出できるよ
うになっている。 【0016】フィルタ本体33は、図1等に示すよう
に、濾紙等のシート状の濾材40をひだ折りにして円筒
プリーツ状に丸めたものである。このフィルタ本体33
は、濾過精度が互いに異なる2種類の濾材41,42か
らなり、濾過精度の低い第1の濾材41と濾過精度の高
い第2の濾材42とをフィルタ本体33の円周方向に隣
合わせて並列に配している。図1中にLで示した範囲
が、第2の濾材42が設けられている領域である。 【0017】そして図4に示すように、各濾材41,4
2が互いに隣接する箇所において、各濾材41,42の
プリーツ端部41a,42a同志を、接合用の濾紙43
によって接合することで、全体として1本のフィルタ本
体33に仕上げている。 【0018】第1の濾材41の濾過精度は例えば30μ
m程度である。第2の濾材42の濾過精度は6μmまた
は3μmまたは1μm程度である。そして第2の濾材4
2の占める割合を、面積比でフィルタ本体33の20%
前後としている。 【0019】なお、第1の濾材41の濾過精度を20μ
m以上、50μm程度までとし、第2の濾材42の面積
比を10%以上、30%までの範囲にすれば、油圧機械
の作動油循環系(油圧回路のリターン系)において、濾
過性能および圧力損失などの点で望ましい性能が得られ
た。 【0020】上記濾材41,42の材質は例えば紙パル
プを主体とするものであるが、合成樹脂繊維やコットン
などの紙以外の材料が使われてもよい。各濾材41,4
2の濾過精度を変えるには、濾材41,42の素材を変
える(例えば繊維径を細くする)ことで可能である。な
お、互いに濾過精度が異なる3種類以上の濾材を上記実
施例と同様にフィルタ本体33の円周方向に隣合わせて
並列に設けるようにしてもよい。 【0021】次に、上記構成の濾過装置10の作用につ
いて説明する。この濾過装置10が正常に機能している
時、図2に矢印で示すように、入口側管路部15からフ
ィルタケース11内に導入された濾過すべき液は、フィ
ルタエレメント13を通ったのち流出孔18を経て出口
側管路部16から出てゆく。 【0022】上記のように、濾過すべき液をフィルタエ
レメント13に通すと、液の一部が濾過精度の高い濾材
42を通ることによって微細な固形不純物が除去され、
それ以外の液は濾過精度の低い濾材41を通ることによ
り、濾過精度に応じた大きさの固形不純物が除去され
る。この場合、液の多くは濾過精度の低い濾材41を通
るため、圧力損失が少なく、しかも微細な固形不純物
は、この液が何度かこのエレメント13を循環する間に
濾過精度の高い濾材42によって除去される。 【0023】本実施例のフィルタエレメント13は、複
数種類の濾材41,42を各々のプリーツ端部41a,
42aにて接合しているため、例えば、2種類の濾材4
1,42の組合わせであれば、その接合箇所は従来の1
種類の濾材の時の端部接合箇所の数よりも1箇所多いだ
けで済んでしまう。このため、前述の先行技術3に開示
されているフィルタエレメントよりもはるかに低コスト
で製造可能である。 【0024】また、本実施例のフィルタエレメント13
は、各濾材41,42の面積比率を適宜に調整すること
によって、例えばフルフロー方式の油圧循環回路に配設
する場合でも、通過抵抗をほとんど上げることなく汚染
度を飛躍的に向上させることができる。 【0025】 【発明の効果】本発明のフィルタエレメントによれば、
簡単な構造でありながら、濾過精度が異なる第1の濾材
と第2の濾材を用いて効果的に濾過を行うことができ、
圧力損失も少ないものである。また、既存のエレメント
と比較して濾材の接合箇所がそれほど多くはならず、し
かも既存のエレメントと同一の径や長さにすることがで
きるから、既存のフィルタケースにそのまま収容するこ
とができる。
一部の平面図。 【図2】図1に示されたフィルタエレメントを用いる濾
過装置の一例の縦断面図。 【図3】図1に示されたフィルタエレメントの斜視図。 【図4】図1に示されたフィルタエレメントのフィルタ
本体の一部の斜視図。 【符号の説明】 10…濾過装置 11…フィルタケース 13…フィルタエレメント 33…フィルタ本体 40…濾材 41…第1の濾材 42…第2の濾材 41a,42a…プリーツ端部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】シート状の濾材をひだ折りにして円筒プリ
ーツ状に丸めたフィルタ本体を有し、油圧機械の作動油
循環回路に用いるフィルタエレメントにおいて、 上記フィルタ本体は、濾過精度が20μm以上の第1の
濾材と、濾過精度が6μm以下の第2の濾材とを該フィ
ルタ本体の円周方向に隣合わせて並列に配したもので、
各濾材の折り幅が該フィルタ本体の円周方向に一定であ
り、かつ、上記第2の濾材を面積比でフィルタ本体全体
の10%〜30%の範囲とし、各濾材が互いに隣接する
箇所において各濾材のプリーツ端部どうしを接合したこ
とを特徴とするフィルタエレメント。
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