JP6435152B2 - カートリッジフィルターハウジング - Google Patents

Description

本発明は、流体の濾過に用いるカートリッジフィルターを格納するカートリッジフィルターハウジングに関する。

種々の目的で用いられる流体を濾過する際に、一般的に、カートリッジフィルターが使用されている。そして、特許文献１には、このようなカートリッジフィルターを格納するカートリッジフィルターハウジングが提案されている。

この特許文献１に記載のカートリッジフィルターハウジングは、必要に応じ筒型ナットを、リブ突条を具えた容器本体の外周部から抜き取ることができるようにして筒型ナットの内面に付着した水垢等の付着物を清掃できるようにしたものである。

特開２０００−１５３１１１号公報

しかしながら、上記のようなカートリッジフィルターハウジングは、カートリッジフィルターの一部に異物が集中して捕捉され、もって、当該カートリッジフィルターの孔を閉塞してしまうという問題があった。それゆえ、カートリッジフィルターの使用寿命が短く、カートリッジフィルターの交換回数も多くなり、経済的利益が低下するという問題があった。さらには、産業廃棄物の量も多くなり、環境への配慮が考慮されていないという問題もあった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、経済的利益を向上させることができると共に、環境への配慮も考慮することができるカートリッジフィルターハウジングを提供することを目的としている。

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１の発明に係るカートリッジフィルターハウジングによれば、被濾過流体を流入可能な流体流入部（流体入口ノズル２０）が設けられている上部シェル部（上部シェル１１）と、
前記上部シェル部（上部シェル１１）の下部側に設けられている中央シェル部（中央部シェル１２）と、
前記中央シェル部（中央部シェル１２）の下部側に設けられている下部シェル部（下部シェル１３）と、
前記被濾過流体を濾過するカートリッジフィルター（２４）と、を有し、
前記流体流入部（流体入口ノズル２０）は、前記上部シェル部（上部シェル１１）の内壁部に沿って前記被濾過流体の旋回流が発生するように当該上部シェル部（上部シェル１１）に設けられ、
前記下部シェル部（下部シェル１３）は、該下部シェル部（下部シェル１３）の内周壁部所定箇所に仕切板（２１）が設けられることによって、上部側に位置する第１下部シェル部（１３０）と下部側に位置する第２下部シェル部（１３１）とに区分けされ、
前記仕切板（２１）には、貫通孔（孔２１ａ）が貫設され、
前記貫通孔（孔２１ａ）内には、ペデスタル（２５）が鉛直上向きに向かって立設固定され、
前記ペデスタル（２５）の上部には、センターシャフト（２６）が鉛直上向きに向かって立設固定され、
前記センターシャフト（２６）の外周部には、該センターシャフト（２６）を被覆するように前記カートリッジフィルター（２４）が立設され、
前記カートリッジフィルター（２４）は、前記センターシャフト（２６）及び当該カートリッジフィルター（２４）の上部に設けられているシールナット（２７）によって立設固定され、
前記第１下部シェル部（１３０）には、前記発生した旋回流を利用して前記カートリッジフィルター（２４）にて捕捉された捕捉物を外部へ排出可能な第１排出部（流体ドレンノズル２２）が設けられ、
前記第２下部シェル部（１３１）には、前記被濾過流体が前記カートリッジフィルター（２４）にて濾過された後の濾過流体が、前記センターシャフト（２６）及び前記ペデスタル（２５）を介して流入され、
前記第２下部シェル部（１３１）の下部には、前記流入された濾過流体を外部に排出する第２排出部（流体出口ノズル２３）が設けられてなることを特徴としている。

また、請求項２の発明に係るカートリッジフィルターハウジングによれば、上記請求項１に記載のカートリッジフィルターハウジングにおいて、
前記中央シェル部（中央部シェル１２）は、鉛直下向きの方向に向うに従って先細り状に形成されてなることを特徴としている。

さらに、請求項３の発明に係るカートリッジフィルターハウジングによれば、上記請求項１又は２に記載のカートリッジフィルターハウジングにおいて、
前記上部シェル部（上部シェル１１）と前記中央シェル部（中央部シェル１２）との間には、段差部（１１ｄ）が設けられてなることを特徴としている。

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１の発明によれば、被濾過流体を上部シェル部（上部シェル１１）に設けられている流体流入部（流体入口ノズル２０）より流入することにより、その被濾過流体の旋回流が、上部シェル部（上部シェル１１）及び中央シェル部（中央部シェル１２）並びに下部シェル部（下部シェル１３）内で発生し、該流入した被濾過流体がカートリッジフィルター（２４）にて濾過され濾過流体となり、該濾過流体が、センターシャフト（２６）及びペデスタル（２５）を介して第２下部シェル部（１３１）に流入され、もって、第２下部シェル部（１３１）の下部に設けられている第２排出部（流体出口ノズル２３）より、排出されることとなる。これにより、カートリッジフィルター（２４）の一部に異物が集中して捕捉されることなく、当該カートリッジフィルター（２４）全体で万遍なく異物が捕捉されることとなる。

しかして、本発明によれば、カートリッジフィルターの使用寿命を延長させ、カートリッジフィルターの交換回数も低減させることができるから、経済的利益を向上させることができると共に、環境への配慮も考慮することができる。
さらに、本発明によれば、旋回流を利用してカートリッジフィルター（２４）にて捕捉された捕捉物（汚泥（スラッジ））を外部へ排出可能な第１排出部（流体ドレンノズル２２）を第１下部シェル部（１３０）に設けているから、効率的に捕捉物（汚泥（スラッジ））を外部へ排出することができる。

また、請求項２の発明によれば、上部シェル部（上部シェル１１）の下部側に設けられている中央シェル部（中央部シェル１２）が、鉛直下向きの方向に向うに従って先細り状に形成されているから、旋回流の回転径が徐々に小さくなることとなり、もって、旋回流の強さを維持することが可能となり、旋回流の損失を低減させることができる。これにより、さらにカートリッジフィルターの一部に異物が集中して捕捉されることがなくなり、当該カートリッジフィルター全体で万遍なく異物を捕捉することができる。

さらに、請求項３の発明によれば、上部シェル部（上部シェル１１）と中央シェル部（中央部シェル１２）との間に段差部（１１ｄ）を設けることにより、上部シェル部（上部シェル１１）の内径に比して中央シェル部（中央部シェル１２）の内径が小径となるため、上部シェル部（上部シェル１１）で発生した旋回流は、より小径の中央シェル部（中央部シェル１２）内へ流入することとなり、もって、より強い旋回流となる。これにより、またさらにカートリッジフィルターの一部に異物が集中して捕捉されることがなくなり、当該カートリッジフィルター全体で万遍なく異物を捕捉することができる。

本発明の一実施形態に係るカートリッジフィルターハウジングの断面側面図である。 同実施形態に係るカートリッジフィルターハウジングの平面図である。 同実施形態に係るカートリッジフィルターハウジングの斜視図である。 同実施形態に係る蓋部を外した状態の流体入口ノズル付近の拡大詳細斜視図である。 同実施形態に係る下部シェル付近の拡大詳細斜視図である。

以下、本発明に係るカートリッジフィルターハウジングの一実施形態を、図１〜図５を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。

図１及び図４に示すように、カートリッジフィルターハウジング１は、カートリッジフィルターハウジング本体１０を備えてなり、このカートリッジフィルターハウジング本体１０は、上部シェル１１と、中央部シェル１２と、下部シェル１３とで構成されている。

上部シェル１１は、図１，図３，図４に示すように、円筒状に形成され、中心軸線Ｃから偏心した位置、すなわち、図１，図２，図４に示すように、上部シェル１１の外周壁部１１ａの一端部に流体入口ノズル２０が当該上部シェル１１内に貫通して設けられている。より詳しく説明すれば、流体入口ノズル２０は、一端部側２０ａが、上部シェル１１より外向き方向に突設され、他端部側２０ｂ（図４参照）が中心軸線Ｃに向って、外周壁部１１ａ及び内周壁部１１ｂに沿うように貫通して設けられている。これにより、図１，図２，図４に示す矢印Ｐ１方向から濾過前の流体（被濾過流体）が流体入口ノズル２０より流入されると、図４（図２も参照）に示すように、被濾過流体が内周壁部１１ｂに沿うように流入されることから、時計回りの旋回流が発生することとなる。これにより、上部シェル１１内で、より良い旋回流が発生することとなる。

一方、中央部シェル１２は、図１，図３に示すように、逆円錐形に形成され、上部開口縁部１２ａと上部シェル１１の底壁部１１ｃとが連接されている。これにより、中央部シェル１２と上部シェル１１とが一体的に設けられることとなる。この際、図１及び図４に示すように、中央部シェル１２の上部開口縁部１２ａと上部シェル１１の底壁部１１ｃには、中心軸線Ｃに向う方向に、段差部１１ｄが形成されている。しかして、このような、段差部１１ｄを設けることにより、上部シェル１１の内径に比して中央部シェル１２の内径（上部開口縁部１２ａの内径）は小径となるため、上部シェル１１で発生した旋回流は、より小径の中央部シェル１２内へ流入することとなり、もって、より強い旋回流となる。また、中央部シェル１２は、鉛直下向きの方向に向うに従って、先細り状になるように形成されているから、旋回流の回転径が徐々に小さくなることとなり、もって、旋回流の強さを維持することが可能となり、旋回流の損失を低減させることができる。

他方、下部シェル１３は、図１及び図５に示すように、円筒状に形成され、その上部開口縁部１３ａと中央部シェル１２の下部開口縁部１２ｂとが連接されている。これにより、下部シェル１３と中央部シェル１２とが一体的に設けられることとなる。

また、下部シェル１３の中央部付近には、図１，図３，図５に示すように、厚板の円板状からなる仕切板２１が設けられている。これにより、下部シェル１３は、第１下部シェル１３０と第２下部シェル１３１とに区分けされている。この第１下部シェル１３０には、図３及び図５に示すように、その外周壁部１３０ａの一端部に流体ドレンノズル２２が当該第１下部シェル１３０内に貫通して設けられている。より詳しく説明すると、この流体ドレンノズル２２は、図１に示すように、中心軸線Ｃより外向き方向に向って、第１下部シェル１３０の外周壁部１３０ａの一端部より突出して設けられている。しかして、このような位置に流体ドレンノズル２２を設けることにより、時計回りの方向に発生した旋回流を利用して、被濾過流体を濾過した際発生する汚泥（スラッジ）を、当該流体ドレンノズル２２を介してカートリッジフィルターハウジング本体１０外（図１，図５に示す矢印Ｐ２方向）に排出することができる。また、流体ドレンノズル２２には、ドレンバルブ２２ａ（図１，図３，図５参照）が設けられており、このドレンバルブ２２ａを開放することにより、図１，図５に示す矢印Ｐ２方向に、汚泥（スラッジ）を排出することができるようになっている。

一方、第２下部シェル１３１には、図１に示すように、その底壁部１３１ａに、中心軸線Ｃに沿って、円筒形の流体出口ノズル２３が突設されている。なお、この流体出口ノズル２３からは、図１，図５に示す矢印Ｐ３方向に、濾過後の流体（濾過流体）が排出されることとなる。

かくして、上記のように構成されるカートリッジフィルターハウジング本体１０内には、図１に示すように、中心軸線Ｃに沿って、カートリッジフィルター２４が立設されている。より詳しく説明すれば、図１に示すように、仕切板２１の中央部に貫設された孔２１ａ内に中心軸線Ｃに沿ってペデスタル２５が立設され、このペデスタル２５の上部に中心軸線Ｃに沿ってセンターシャフト２６が立設され、このセンターシャフト２６を被覆するようにカートリッジフィルター２４が立設されている。そして、このカートリッジフィルター２４の立設を固定するにあたって、当該カートリッジフィルター２４及びセンターシャフト２６の上部にシールナット２７が設けられている。これにより、流体入口ノズル２０より流入された被濾過流体の異物がカートリッジフィルター２４にて捕捉され、濾過後の流体（濾過流体）が、センターシャフト２６及びペデスタル２５を介して第２下部シェル１３１内に流入されることとなる。そして、この第２下部シェル１３１内に流入された濾過流体が、流体出口ノズル２３から、図１，図５に示す矢印Ｐ３方向に排出されることとなる。

一方、カートリッジフィルター２４を通過していない、すなわち、センターシャフト２６及びペデスタル２５内に流入していない被濾過流体は、汚泥（スラッジ）として第１下部シェル１３０側に堆積される。そして、その汚泥（スラッジ）が、ドレンバルブ２２ａ（図１，図３，図５参照）を開放することにより、時計回りの方向に発生した旋回流を利用して、流体ドレンノズル２２から、図１，図５に示す矢印Ｐ２方向に排出されることとなる。これにより、効率的に汚泥（スラッジ）を外部へ排出することができる。

ところで、上記のように構成されるカートリッジフィルターハウジング本体１０の上部には、図１及び図３に示すように蓋部３０が設けられている。この蓋部３０は、図１及び図３に示すように、シェルフランジ３００とカバーフランジ３０１とで構成され、このシェルフランジ３００は、ドーナツ状の厚板に形成され、上部シェル１１の外周壁部１１ａの上部に嵌め込まれて取り付けられている。そして、カバーフランジ３０１は、図１及び図３に示すように厚板の円板状に形成され、シェルフランジ３００上に載置され、複数のボルト・ナット３０２で固定されている。これにより、カバーフランジ３０１がシェルフランジ３００上に着脱自在に設けられることとなるから、カートリッジフィルター２４の交換を容易に行うことができる。その際、作業性を高めるために、カバーフランジ３０１上に一対の取手部材３０３が一体的に設けられている。また、カバーフランジ３０１には、図１に示すように、中心軸線Ｃ上に、ベントプラグ３０４が設けられている。これにより、流体入口ノズル２０よりカートリッジフィルターハウジング本体１０内に被濾過流体を流入させる際、ベントプラグ３０４より空気を抜くことができる。なお、シェルフランジ３００とカバーフランジ３０１との間には、図１に示すように、シール性を確保するために、ガスケット３０５が取り付けられている。

しかして、上記のように構成されるカートリッジフィルターハウジング１を使用するにあたっては、まず、図１，図２，図４に示すように、矢印Ｐ１方向から被濾過流体を流体入口ノズル２０に流入させる。これにより、図４（図２も参照）に示すように、被濾過流体が内周壁部１１ｂに沿うように流入されることから、時計回りの旋回流が発生し、上部シェル１１内で、より良い旋回流が発生することとなる。このことにより、カートリッジフィルター２４の一部に異物が集中して捕捉されることなく、当該カートリッジフィルター２４全体で万遍なく異物が捕捉されることとなる。

次いで、上記のように、上部シェル１１内で発生した旋回流は、より小径の中央部シェル１２内へ流入することとなり、もって、より強い旋回流となる。これにより、さらにカートリッジフィルター２４の一部に異物が集中して捕捉されることがなくなり、当該カートリッジフィルター２４全体で万遍なく異物を捕捉することができる。さらに、中央部シェル１２は、鉛直下向きの方向に向うに従って、先細り状になるように形成されているから、旋回流の回転径が徐々に小さくなることとなり、もって、旋回流の強さを維持することが可能となり、旋回流の損失を低減させることができる。これにより、さらにカートリッジフィルター２４の一部に異物が集中して捕捉されることがなくなり、当該カートリッジフィルター２４全体で万遍なく異物を捕捉することができる。そしてさらには、カートリッジフィルター２４の表面に付着し、当該カートリッジフィルター２４の孔を塞いでしまう異物を洗い流すこともできる。

次いで、カートリッジフィルター２４で異物が捕捉され濾過された濾過流体は、センターシャフト２６及びペデスタル２５を介して第２下部シェル１３１内に流入され、流体出口ノズル２３から、図１，図５に示す矢印Ｐ３方向に排出される。

一方、カートリッジフィルター２４を通過していない、すなわち、センターシャフト２６及びペデスタル２５内に流入していない被濾過流体は、汚泥（スラッジ）として第１下部シェル１３０側に堆積され、時計回りの方向に発生した旋回流を利用して、流体ドレンノズル２２から、図１，図５に示す矢印Ｐ２方向に排出される。

しかして、以上説明した本実施形態によれば、被濾過流体が内周壁部１１ｂに沿うように流入されることにより、時計回りの旋回流が発生し、カートリッジフィルターハウジング本体１０内でより良い旋回流が発生することとなるから、カートリッジフィルター２４の一部に異物が集中して捕捉されることなく、当該カートリッジフィルター２４全体で万遍なく異物が捕捉されることとなる。

それゆえ、本実施形態によれば、カートリッジフィルターの使用寿命を延長させ、カートリッジフィルターの交換回数も低減させることができるから、経済的利益を向上させることができると共に、環境への配慮も考慮することができる。

なお、本実施形態に示した内容はあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、旋回流が時計回りに発生する例を示したが、反時計回りに発生するようにしても良い。その際は、中心軸線Ｃ（図２参照）を基準として本実施形態にて例示している位置とは線対称となる位置に流体入口ノズル２０を設ければ良い。またその際、流体ドレンノズル２２も、中心軸線Ｃ（図１参照）を基準として本実施形態にて例示している位置とは線対称となる位置に設けた方が好ましい。旋回流を利用して被濾過流体を濾過した際発生する汚泥（スラッジ）を排出するためである。

また、本実施形態においては、シェルフランジ３００とカバーフランジ３０１をボルト・ナット３０２で固定する例を示したが、それに限らず、クランプバンドやねじ込み式等で固定しても良い。

１ カートリッジフィルターハウジング
１０ カートリッジフィルターハウジング本体
１１ 上部シェル（第１シェル部）
１１ｄ 段差部
１２ 中央部シェル（第２シェル部）
１３ 下部シェル（第３シェル部）
２０ 流体入口ノズル（流体流入部）
２２ 流体ドレンノズル（排出部）
２４ カートリッジフィルター

Claims (3)

1. 被濾過流体を流入可能な流体流入部が設けられている上部シェル部と、
   前記上部シェル部の下部側に設けられている中央シェル部と、
   前記中央シェル部の下部側に設けられている下部シェル部と、
   前記被濾過流体を濾過するカートリッジフィルターと、を有し、
   前記流体流入部は、前記上部シェル部の内壁部に沿って前記被濾過流体の旋回流が発生するように当該上部シェル部に設けられ、
   前記下部シェル部は、該下部シェル部の内周壁部所定箇所に仕切板が設けられることによって、上部側に位置する第１下部シェル部と下部側に位置する第２下部シェル部とに区分けされ、
   前記仕切板には、貫通孔が貫設され、
   前記貫通孔内には、ペデスタルが鉛直上向きに向かって立設固定され、
   前記ペデスタルの上部には、センターシャフトが鉛直上向きに向かって立設固定され、
   前記センターシャフトの外周部には、該センターシャフトを被覆するように前記カートリッジフィルターが立設され、
   前記カートリッジフィルターは、前記センターシャフト及び当該カートリッジフィルターの上部に設けられているシールナットによって立設固定され、
   前記第１下部シェル部には、前記発生した旋回流を利用して前記カートリッジフィルターにて捕捉された捕捉物を外部へ排出可能な第１排出部が設けられ、
   前記第２下部シェル部には、前記被濾過流体が前記カートリッジフィルターにて濾過された後の濾過流体が、前記センターシャフト及び前記ペデスタルを介して流入され、
   前記第２下部シェル部の下部には、前記流入された濾過流体を外部に排出する第２排出部が設けられてなるカートリッジフィルターハウジング。
2. 前記中央シェル部は、鉛直下向きの方向に向うに従って先細り状に形成されてなる請求項１に記載のカートリッジフィルターハウジング。
3. 前記上部シェル部と前記中央シェル部との間には、段差部が設けられてなる請求項１又は２に記載のカートリッジフィルターハウジング。

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