JP3165522B2 - フィルターユニット - Google Patents

フィルターユニット

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JP3165522B2
JP3165522B2 JP25627992A JP25627992A JP3165522B2 JP 3165522 B2 JP3165522 B2 JP 3165522B2 JP 25627992 A JP25627992 A JP 25627992A JP 25627992 A JP25627992 A JP 25627992A JP 3165522 B2 JP3165522 B2 JP 3165522B2
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B01D35/147—Bypass or safety valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/001—Filters in combination with devices for the removal of gas, air purge systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィルターユニットに
関する。
【０００２】
【従来の技術】フィルターユニットは、フィルター要素
を含んで濾過する流体を受ける。フィルター要素を通過
した後で濾過された流体は、フィルターユニットから流
出する。フィルターユニットの寿命には一定の制限があ
り、ある一定の時間が経過するとフィルター要素は、濾
液で目詰まりを起こし、目詰まりを起こしたフィルター
要素をフィルターユニットから取り外して、新たなフィ
ルター要素を該フィルターユニット内へ挿入する必要が
ある。
【０００３】重要な生産工程では、極めて清浄な流体が
流れるようにした油圧装置及び潤滑装置を連続的に運転
する必要があるため、流体はフィルターユニットを介し
てこのような装置に送給される。このフィルターユニッ
トのフィルター要素に目詰まりが生じると、流体の流れ
を途切れさせることなく、迅速にフィルター要素の交換
を行い、油圧装置及び潤滑装置の運転を維持する必要が
ある。
【０００４】これに対処するために、これまでに多くの
方法が提案されて来た。一つの提案では、フィルターユ
ニットに二つの平行して配置されたフィルター要素を設
けて、濾過する流体は、通常該要素の一方を流れるよう
にし、フィルター要素の交換が必要になると、流体を他
方のフィルター要素に向けて流れるようにした。この方
法と類似した第２の方法では、二つのフィルターユニッ
トが平行に配置されるとともに配管工事がなされ、バル
ブが配置されて、濾過される流体が二つのフィルターユ
ニットの一方または他方を通して流れるようにされてい
る。従って、第１の提案と同様に、他方のフィルターを
交換中に一方のフィルターで流体の濾過が可能にされて
いる。
【０００５】第３の提案では、フィルターユニットを一
つ設け、このユニットの入口と出口との間にバイパスが
設けられた配管の中に、当該フィルターユニットが組み
込まれる。そして、入口に通じる配管にはバルブを、バ
イパス配管には通常は閉鎖されるバルブを、そして出口
に通じる配管には逆止弁を、それぞれ設けることによっ
て、入口弁を閉鎖すればフィルターユニットが遮断され
て、フィルター要素の交換を行うことができ、フィルタ
ー要素の交換が実施されている間は、バイパスバルブを
開放して流体をバイパスを通して流すことが可能にな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】二つのフィルターユニ
ットを設ける提案には、使用に当たって、多くの場合に
一つのフィルター要素しか必要とされないにも拘わら
ず、二つのフィルター要素が設けられるという不都合が
ある。従って、実際には、ごく希に且つ短時間しか必要
とされないフィルター機能のための出費が必要となる。
また、このような組立体はその寸法が大きくなり、これ
によって場所によっては設置が困難になる場合がある。
【０００７】二つのフィルターユニットを平行に設ける
場合には、その設置とそれに伴う追加の配管とバルブに
より、フィルターユニットを通じての圧力降下が大きく
なるから、これもまた別の不都合となる。更に、一方の
ユニットを開放する前に、他方のユニットを閉鎖するに
際し、困難が生じる場合があり、これにより、装置の下
流部分に流体が流れなくなることも起こり得る。これも
また、不都合な点である。
【０００８】外部バルブと配管を備えたフィルターユニ
ットが一つの装置では、追加の配管とバルブによってコ
ストが増大すると共に、装置によって圧力降下が大きく
なるという不都合がある。また、入口バルブを閉鎖する
と同時にバイパスバルブを開放し、又はこの逆の動作を
行うことが、不可能になる場合もあり、これによって装
置の下流部分に流体が流れなくなることもある。
【０００９】英国特許第Ａ−６５６４９４号には、フィ
ルター要素と、該フィルター要素に通じる流入通路と、
該フィルター要素から通じている排出通路とを備えたフ
ィルターユニットが開示されている。バイパス通路が流
入通路と排出通路間に伸長し、絶対流体圧力に応じてバ
イパスを開放及び閉鎖するバルブを含んでいる。入り口
及び排出通路は、該入り口及び排出通路間の圧力差に反
応するバルブにより制御される。
【００１０】米国特許第Ａ−４３７９０５３号には、フ
ィルター要素と、このフィルター要素に通じる流入通路
と、このフィルター要素から導かれる排出通路とを備え
たフィルターユニットが開示されている。バイパス通路
が流入通路と排出通路との間に延在する。回転バルブが
第１の位置では流入する流体を流入通路へ向けると共
に、バイパス通路を閉鎖し、第２の位置では流入通路を
閉鎖して、バイパス通路を開放する。そして、排出通路
がバイパス通路に接続する箇所よりも上流側で、逆流防
止バルブが排出通路に配置されている。
【００１１】
【問題を解決するための手段】本発明によれば、ハウジ
ングと、フィルター要素を収容するためにこのハウジン
グに設けられ、かつ、フィルター要素を交換することが
できるように、着脱可能にかつ交換可能に構成されたボ
ウルと、濾過される流体をハウジングを通過させてボウ
ルまで導く流入通路と、濾過される流体をボウルからハ
ウジングを通過させて導く排出通路と、排出通路に設け
られた逆流防止バルブと、流入通路と逆流防止バルブよ
りも下流側の排出通路のある位置との間にハウジングを
通って延在するバイパス通路と、流入通路を開閉するよ
うに流入通路とバイパス通路との間の連結部分よりも下
流側で流入通路に配置された流入バルブと、フィルター
要素を交換するために流入通路が閉鎖されたとき、及
び、フィルター要素に流体を再度導くために流入通路が
開放されたときに、それぞれ、バイパス通路を開放する
ためハウジング内に設けられたバイパスバルブと、ハウ
ジング内に配置されて、流入通路が閉鎖された後で、か
つ、ボウルの取り外しが開始される前に、ボウルを大気
に開放するように動作する通気プラグとを備え、流入通
路に配置された流入バルブは、ボウルが取り外される前
に、又は、ボウルが交換された後に、動作するように構
成されたフィルターユニットを提供する。
【００１２】このように、フィルターハウジング及びフ
ィルター要素をたった一つ設けるだけで、フィルターユ
ニットのサイズが最小限のものにされ、且つ出費も最小
限にされる。更に、全ての構成要素を一つのハウジング
内に収容することで、圧力降下が最小限にされる。
【００１３】以下、添付図面を参照して本発明の実施例
を説明する。
【００１４】
【実施例】図１を参照すると、フィルターユニットは、
１０として一点鎖線で概略示したハウジングを備える。
ハウジング１０は、フィルター要素１１を含み且つ濾過
される流体用の流入口１２と濾過された流体用の排出口
１３とを有する。
【００１５】流入通路１４は、ハウジング１０を通して
流入口１２からフィルター要素１１まで通じ、排出通路
１５は、フィルター要素１１からハウジング１０を通し
て排出口１３まで通じている。流入バルブ１６は、流入
通路１４内に設けられ、該流入通路１４を開閉するよう
に動作する。逆流防止バルブ１７は、排出通路内に設け
られて、フィルター要素から排出口１３へ向けた一方向
のみの流体が流れるのを可能にする。
【００１６】バイパス通路１８は、ハウジング１０を通
して流入口１２と排出口１３との間に延在する。バイパ
スバルブ１９は、この通路１８内に設けられる。バイパ
スバルブ１９は、バイパスバルブ１９の圧力が所定レベ
ルを超えると、流入口１２から排出口１３の方向にのみ
流体を流すことが可能となるように構成されている。
【００１７】更に、排出プラグ２０は、フィルター要素
１１に接続されて、フィルター要素から流体が排出され
るのを可能にするように動作する。通気プラグ２１もフ
ィルタ要素１１に接続されて、フィルター要素１１から
空気を抜くように作動する。
【００１８】別の通路２６が流入通路の流入バルブ１６
の下流のある位置とバイパス通路１８のバイパスバルブ
１９の下流のある位置との間に伸長している。この別の
通路２６は、再加圧バルブ２７により制御される。
【００１９】フィルターユニットは、使用されると下記
の如く動作する。
【００２０】通常の使用では、流入バルブ１６が開放さ
れ、排出プラグ２０、通気プラグ２１及び再加圧バルブ
２７が閉鎖される。濾過される流体は、流入口１２に進
入して、流入通路１４を通ってフィルター要素１１に達
する。濾過された流体は、フィルター要素１１から流出
して、排出通路１５を通って排出口１３へ達する。バイ
パスバルブ１９の圧力が該バルブ１９を開放するほどの
十分な圧力でないことからバイパスバルブ１９は、閉鎖
されている。
【００２１】フィルター要素１１の交換が必要になる
と、下記の手順で交換がなされる。最初に、流入バルブ
１６が閉鎖される。これにより、バイパスバルブ１９の
圧力が高まり、バルブ１９が開放されて、流体がバイパ
ス１８を通って排出口１３へと流れる。逆流防止バルブ
１７により排出通路１５を通ってフィルター要素１１へ
流体が流れるのが防止される。通気プラグ２１が開放さ
れて、フィルター要素１１内の圧力が低下し、排出プラ
グ２０が開放されてフィルター要素１１から流体が排出
される。一旦、排出が完了すると、フィルター要素１１
が取り外されて、新たなフィルター要素と交換される。
次に、排出プラグ２０が閉鎖されて、再加圧バルブ２７
が開放される。流体は、別の通路２６を通って、バイパ
ス通路１８からフィルター要素１１へ流れ、フィルター
要素１１から空気が排出されて、通気プラグ２１を通っ
て流出する。
【００２２】流体が通気プラグ２１から流出し始める
と、通気プラグ２１が閉鎖される。次に、流入バルブ１
６が開放されると、バイパスバルブ１９が閉鎖する。従
って、フィルター要素１１を介した通常の流体の流れが
再開される。
【００２３】このように、フィルター要素１１を迅速且
つ容易に交換することができる。全ての部品がハウジン
グ１０内にあることから、圧力降下は最小限のものにさ
れ、且つ、ユニットのサイズも最小限にすることができ
る。通気プラグ２１及び排出プラグ２０の存在により、
流体のこぼれが確実に最小限のものにされ、且つ、フィ
ルターユニットから流体を受ける任意の装置内への空気
の吸い込みがなくなるように濾過が開始される前に空気
が確実に除去される。
【００２４】図１を参照して上記に説明した装置の一実
施例を図２に示す。図２を参照すると、フィルターユニ
ットは、全体として参照番号３０で示したハウジングを
備える。ハウジングは、二つの構成要素を有している。
すなわち、本体３１と、本体３１にぶら下がった状態
で、上端部が開放し、この上端部で本体３１と螺合して
係止され、下端部が閉鎖された、比較的底の深い容器、
すなわち、ボウル３２を備える。ボウル３２は、図示の
ような、円筒状のケーシングの形態を含む。
【００２５】ケーシング３２は、円筒状芯３６の回りに
配置されたひだを付けられた円筒状の濾材３５を備える
フィルター要素３４を囲繞している。フィルター要素３
４の外側面とケーシング３２との間には環状空間３７が
ある。
【００２６】本体３１は、流入口３９と排出口４０とを
含む。孔４１が流入口３９と排出口４０との間に伸長し
且つバイパスバルブ４２を含む。このバルブ４２は、ば
ね４５により上流方向へ付勢されてバブルシート４４に
当接されたバブル部材４３を備える。
【００２７】孔４１から通じる別の孔４７が、本体３１
内の孔４１の両端の中間で、かつ、バイパスバルブ４２
の下流のある位置に設けられる。スリーブ４８の一端
は、この孔４７に接続され、スリーブ４８は、孔４７か
ら下方にぶら下がり、他端は、フィルター要素３４の芯
３６と密接に接続されている。スリーブ４８は、芯３６
から孔４１に通じる排出通路を画成する。
【００２８】スリーブ４８は、図２に示す位置でスリー
ブ４８の端部に着座して該スリーブ４８を閉鎖して孔４
１からフィルター要素３４への流体の通過を防止するバ
ルブ部材５０をその上部端に有する棒４９を含み且つ該
棒が軸方向へ限定移動できるように保持している。しか
しながら、バルブ部材５０と棒４９は、フィルター要素
３４から孔４１へ流体が流れることにより持ち上げられ
て通路の開放が可能となる。このように、バルブ部材５
０により逆流防止バルブが画定される。
【００２９】流入通路５１は、バイパスバルブ４２の上
流のある位置で孔４１から通じている。流入通路５１
は、スリーブ４８の外部と本体３１との間に形成された
環状室５２内へ流入する前に９０°の曲り管を通過す
る。この室５２は、フィルター要素３４の外部の回りの
環状空間３７に連通している。
【００３０】ボールバルブ５３が流入通路５１内の曲り
管内に設けられ、ハンドル５４により動作して流入通路
５１を開閉する。
【００３１】口５５は、室５２から本体３１を通って本
体３１の外部まで伸長する。ねじ５６は、口５５内にね
じこまれて該口５５の開閉が可能となる。口５５とねじ
５６で通気プラグを形成する。
【００３２】別の口５７は、室５２から孔４１内の別の
孔４７の下流のある位置まで伸長する。この別の口５７
は、ねじ５８の動作により開閉されるようにされても良
く、再加圧バルブを形成する。
【００３３】図２を参照して上記に説明したフィルター
ユニットは、下記のように動作する。
【００３４】流入口３９は、濾過される流体源に接続さ
れる。濾過される流体は、気体でもオイル等の液体でも
良い。排出口４０は、濾過された流体を必要とする装置
に接続される。ハンドル５４は、ボールバルブ５３が流
入通路５１を開放するように操作され、ねじ５６及び５
８が閉鎖されて通気プラグと再加圧バルブが閉じられ
る。
【００３５】流入口３９に進入する流体は、このように
流入通路５１を通ってボールバルブ５３を介して室５２
へ流入する。ボールバルブ５３が開放された状態では、
流体圧力はバルブ部材４２を開放するには不十分であ
り、従って、孔４１を通って排出口４０へ流れる流体は
ない。
【００３６】次いで、流体は室５２からケーシング３２
内へ流入して、濾材３５を通過することで濾過される。
濾過された流体は、芯３６に進入して、芯３６からスリ
ーブ４８を通って孔４１内へ流入してバルブ部材５０を
開放する。流体は、孔４１から排出口４０へ流れる。
【００３７】フィルター要素３４を交換する時は、下記
の手順で行われる。最初に、ハンドル５４を操作してボ
ールバルブ５３を閉鎖する。これにより、バイパスバル
ブ４２の圧力が上昇して、バルブシート４４からバルブ
部材４３が離れて、流体が直接流入口３９から孔４１を
通って排出口４０へと流れる。従って、孔４１がバイパ
ス通路として作用する。
【００３８】次いで、ねじ５６が開放されて通気プラグ
を開放して、流体圧力が低下される。次いで、排出プラ
グ３３が開放されてケーシング３２から流体が排出さ
れ、流体の排出が完了すると、ケーシング３２が本体３
１から取り外されて、フィルター要素３４が取り外され
て新たなフィルター要素と交換される。次に、ケーシン
グ３２が本体に再度取り付けられて、排出プラグ３３が
閉じられる。次に、ねじ５８が緩められて再加圧バルブ
が開放される。流体が孔４１から別の孔５７を通ってケ
ーシング３２内へ流入する。排出された空気は、通気口
５５を介して出て行く。通気口５５から流体が流出する
と、ねじ５６及び５８がねじ込まれて通気口と再加圧バ
ルブが閉鎖される。ハンドル５４が次いで操作されて流
入通路５１が開放されて流体の濾過が再開される。バイ
パスバルブ４２がばね４５の作用で閉じられる。
【００３９】バルブユニットは、勿論図１及び図２を参
照して上記に説明した通りのものである必要がないこと
は十分に理解されることである。図２の排出プラグを省
略して、ケーシング３２を本体３１から取り外した後で
空にするようにすることも可能である。
【００４０】更に、再加圧バルブ及び通気口を省略する
ことも可能である。新たなフィルター要素が交換された
後で、流入バルブを単純に開放して新たなフィルター要
素へ流体を流すようにすることもできる。しかしなが
ら、流体から空気を抜くために、再加圧バルブと通気口
を設けるのが好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルター要素を組み込んだフィルターユニッ
トの略油圧図である。
【図２】図１のフィルターユニットの一実施例の部分断
面側面図である。
【符号の説明】
１０、３０ ハウジング、 １１、３４ フィルター要素、 １４、５１ 流入通路、 １５、４８ 排出通路、 １６、５３ バルブ、 １７、５０ 逆流防止バルブ、 １８、４１ バイパス通路、 １９、４２ バイパスバルブ、 ２２、４１ バイパス通路、 ３２ ボウル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイミー・コラード イギリス国サウサンプトン エスオー ３・９エイアール，ウォーサシュ，スク ーナー・ウェイ ５ (56)参考文献 実開 昭58−195606（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 35/147 B01D 27/10 F16N 39/06

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（１０、３０）と、 フィルター要素（１１、３４）を収容するために前記ハ
    ウジング（１０、３０）に設けられ、かつ、前記フィル
    ター要素（１１、３４）を交換することができるよう
    に、着脱可能にかつ交換可能に構成された、ボウル（３
    ２）と、 濾過される流体を、前記ハウジング（１０、３０）を通
    過させて前記ボウル８３２）まで導く、流入通路（１
    ４、５１）と、 濾過される流体を、前記ボウル（３２）から前記ハウジ
    ング（１０、３０）を通過させて導く、排出通路（１
    ５、４８）と、 前記排出通路（１５、４８）に設けられた逆流防止バル
    ブ（１７、５０）と、 前記流入通路（１４、５１）と、前記逆流防止バルブ
    （１７、５０）よりも下流側の前記排出通路（１５、４
    ８）のある位置との間に、前記ハウジングを通って延在
    する、バイパス通路（１８、４１）と、 前記流入通路（１４、５１）を開閉するように、前記流
    入通路（１４、５１）と前記バイパス通路（１８、４
    １）との間の連結部分よりも下流側で、前記流入通路
    （１４、５１）に配置された、流入バルブ（１６、５
    ３）と、 前記フィルター要素を交換するために前記流入通路（１
    ４、５１）が閉鎖されたときには前記バイパス通路（２
    ２、４１）を開放させ、かつ、前記フィルター要素に流
    体を再度導くために前記流入通路（１４、５１）が開放
    されたときには前記バイパス通路（２２、４１）を閉鎖
    するように、前記ハウジング（３０）内に設けられたバ
    イパスバルブ（１９、４２）と、 前記ハウジング（３０）内に配置されて、前記流入通路
    が閉鎖された後で、かつ、前記ボウル（３２）の取り外
    しが開始される前に、前記ボウル（３２）を大気に開放
    するように動作する、通気プラグ（２１、５６）とを備
    え、 前記流入通路（１４、５１）に配置された前記流入バル
    ブ（１６、５３）は、前記ボウル（３２）が取り外され
    る前に、又は、前記ボウル（３２）が交換された後に、
    動作するように構成されたことを特徴とする、フィルタ
    ーユニット。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のフィルターユニットにお
    いて、通路（２２、５７）が、前記ハウジング（１０、
    ３０）内の、前記流入バルブ（１６、５３）の下流側の
    前記流入通路（１４、５１）のある位置と、前記バイパ
    ス通路（１８、４１）との間に設けられ、再加圧バルブ
    （２３、５８）が前記通路（２２、５７）に設けられ、
    前記通路（２２、５７）は通常は閉鎖されているが、フ
    ィルター要素（１１、３４）を交換した後で、かつ、前
    記流入通路（１４、５１）に配置された前記流入バルブ
    （１６、５３）が閉鎖し、更に、前記バイパスバルブ
    （１９、４２）が開放すると、前記通路（２２、５７）
    は開放し、前記バイパス通路（１８、４１）から前記ボ
    ウル（３２）に流体を流入させることを特徴とする、前
    記フィルターユニット。
  3. 【請求項３】請求項１又は２に記載のフィルターユニッ
    トにおいて、排出プラグ（２０、３３）が前記ハウジン
    グ内に配置され、前記排出プラグ（２０、３３）は、前
    記流入バルブ（１６、５３）が閉鎖されると、使用され
    たフィルター要素（１１、３４）が取り外される前に、
    前記ボウル（３２）から流体を排出させるように動作す
    ることを特徴とする、前記フィルターユニット。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のうちのいずれか一項
    に記載のフィルターユニットにおいて、前記ハウジング
    （３０）は、前記ボウル（３２）が着脱可能に取り付け
    られる本体（３１）を有し、前記バイパス通路は、前記
    本体（３１）の流入口（３９）と排出口（４０）との間
    に、前記本体を通って延在する、第１の孔（４１）によ
    って画成され、前記流入通路（５１）は前記孔（４１）
    から分かれた前記ボウル（３２）に通じ、前記排出通路
    は、前記ボウル（３２）から前記第１の孔（４１）ま
    で、前記本体（３１）を通って延在する、第２の孔（４
    ７）によって形成されていることを特徴とする、前記フ
    ィルターユニット。
  5. 【請求項５】請求項４に記載のフィルターユニットにお
    いて、前記ボウルは、下端部が閉鎖された円筒形ケーシ
    ング（３２）を含み、前記円筒形ケーシング（３２）
    は、前記本体（３１）に螺合する開放した上端部を有
    し、前記第２の孔（４７）は前記円筒形ケーシング（３
    ２）の軸と同軸状に配置されていることを特徴とする、
    前記フィルターユニット。
  6. 【請求項６】請求項５に記載のフィルターユニットにお
    いて、前記第２の孔の一部は、円筒状のフィルター要素
    （３４）の中央に位置する排出通路に連結される、全体
    として円筒形のスリーブ（４８）によって画成され、前
    記流入通路（５１）は、前記スリーブ（４８）の外部表
    面と前記本体（３１）との間に形成された環状室（５
    ２）と連通し、前記環状室（５２）は、前記ボウル（３
    ２）と前記円筒状のフィルター要素（３４）の外部表面
    との間の環状空間（３７）に濾過される流体を通すよう
    に、前記ボウル（３２）に通じていることを特徴とす
    る、前記フィルターユニット。
  7. 【請求項７】請求項６に記載のフィルターユニットにお
    いて、前記スリーブ（４８）は、前記逆流防止バルブ
    （５０）のハウジングを形成ことを特徴とする、前記フ
    ィルターユニット。
  8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載のフィルターユニ
    ットにおいて、前記通気プラグ（５６）は、前記環状室
    （５２）と前記本体（３１）の外部との間に連結されて
    いることを特徴とする、前記フィルターユニット。
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