JPH08299736A - エアフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通気抵抗を低減しつつ固形物を確実に除去す
ることができ、柔軟性を有するエアフィルタを提供す
る。 【構成】 所定の空圧回路の一部を構成するチューブか
らなるフィルタ本体２と、外面と中空孔の内面とを連通
させる多数の細孔が形成された多孔質中空糸膜５を多数
本束ね、これがフィルタ本体２の一方の開口部２ａに揃
えて臨ませてフィルタ本体２内に配置されたフィルタエ
レメント３とを有するエアフィルタ１である。フィルタ
エレメント３はポッティング樹脂４によりフィルタ本体
２の開口部２ａに固定されている。また、フィルタ本体
２は軟質材料により構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空圧回路内を流れる作動
流体としての圧縮空気中に含まれる固形分を除去してこ
れを清浄にするエアフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気圧シリンダ等のアクチュエータを作
動させる場合には、圧縮機等の空気圧源から吐出される
圧縮空気を圧力制御弁、方向制御弁および速度制御弁等
の空気圧機器を用いてアクチュエータに案内するように
しており、これらが空気圧管路により接続され種々の空
気圧システムつまり空圧回路を構成している。

【０００３】回路内を流れる圧縮空気には、塵埃やスケ
ール等の固形分が含まれているので、空圧回路にはこれ
らの固形分を除去するためにエアフィルタが使用されて
いる。また、負圧においては、真空ポンプなどへの塵埃
の侵入を防止するために、エアフィルタが使用されてい
る。

【０００４】そして、フィルタエレメントとしては、焼
結金属や焼結樹脂等が使用されており、固形分をフィル
タエレメントの細孔によって捕捉するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】フィルタの本来的機能
である濾過精度を上げるためには細孔の径を小さくしな
ければならないが、前記した焼結樹脂等のフィルタエレ
メントでは細孔の内径を小さくすることに限度があり、
濾過精度を大幅に向上させることができないという問題
点があった。

【０００６】また、たとえ細孔の径を小さくすることが
できたとしても、焼結金属のようなフィルタエレメント
では製作可能な大きさに限度があり小型化は困難である
ため、大きさに対し濾過面積の比率は小さい。このこと
は、フィルタエレメントの耐久性を短くし、また通気抵
抗が大きくなるという問題を発生させる。

【０００７】さらに、これらは硬質のフィルタエレメン
トであり、このようなフィルタエレメントを内蔵したエ
アフィルタは曲げることができず、空圧回路の一部を構
成するチューブの柔軟性に追随することができなかっ
た。

【０００８】そこで、本発明の目的は、通気抵抗を低減
しつつ固形物を確実に除去し得るエアフィルタを提供す
ることにある。

【０００９】本発明の他の目的は、柔軟性を有するエア
フィルタを提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【００１２】すなわち、本発明によるエアフィルタは、
所定の空圧回路の一部を構成するチューブからなるフィ
ルタ本体と、外面と中空孔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を多数本束ね、これが
フィルタ本体の一方の開口部に揃えて臨ませてフィルタ
本体内に配置されたフィルタエレメントとを有するもの
である。フィルタエレメントは止着部材によりフィルタ
本体の開口部に固定されている。

【００１３】このようなエアフィルタのフィルタ本体は
軟質材料により構成することが望ましい。また、フィル
タエレメントはフィルタ本体の両方の開口部に配置され
ていてもよい。さらに、フィルタ本体はフィルタエレメ
ントが配置されている箇所の内径を他の箇所の内径より
も大きくすることができる。

【００１４】

【作用】上記のような構成のエアフィルタによれば、フ
ィルタエレメントとして多孔質中空糸膜を使用したこと
から、細孔の平均孔径を小径とした上でフィルタエレメ
ントの大きさに対し多孔質中空糸膜の外表面の合計面積
を大きくすることができるので、濾過精度を大幅に向上
させることができ、通気抵抗を減少させることができ
る。

【００１５】チューブをフィルタ本体としているので、
フィルタ本体を軟質材料で構成すれば、柔軟性に富む取
り廻しの良好なエアフィルタとすることができる。

【００１６】フィルタ本体のフィルタエレメントが配置
されている箇所の内径を他の箇所の内径よりも大きくす
ることで、多孔質中空糸膜の収容量が拡大されてフィル
タエレメントの濾過面積を一層大きくすることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一の部材には同一の符号を付し、その繰り返しの
説明は省略する。

【００１８】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
るエアフィルタを示す断面図、図２はそのエアフィルタ
の要部拡大斜視図、図３は多孔質中空糸膜の開口部側の
一部を示す断面図、図４〜図６は図１のエアフィルタの
使用態様の一例をそれぞれ示す断面図、図７および図８
は図１のエアフィルタが用いられた空圧回路の一例をそ
れぞれ示す概略図である。

【００１９】図１に示す本実施例のエアフィルタ１は、
図７や図８のような空圧回路の一部を構成するチューブ
によりフィルタ本体２が形成されている。フィルタ本体
２は軟質のたとえばウレタンチューブからなっており、
一方の開口部２ａに臨ませてフィルタエレメント３が配
置されている。このフィルタエレメント３はポッティン
グ樹脂（止着部材）４によって固定されている。したが
って、軟質材料のフィルタ本体２によってエアフィルタ
１は所望の方向に屈曲することが可能となっている。そ
して、開口部２ａからフィルタ本体２内に流入した流体
は、この中に含まれる固形分がフィルタエレメント３に
より除去されて排出される。なお、フィルタ本体２であ
るチューブはナイロンチューブなどのような硬質材料、
あるいは金属その他の樹脂などのような鋼管により構成
することもできる。また、フィルタエレメント３は両方
の開口部２ａ（他方の開口部は図示略）に配置してもよ
い。

【００２０】フィルタ本体２内のフィルタエレメント３
は、図２に示すように、それぞれ２つに折り曲げられた
多数本の多孔質中空糸膜５を束ねて形成されている。た
とえばポリエチレンやポリプロピレンなどからなる多孔
質中空糸膜５は、図３に拡大して示すように、中空孔５
ａの内面と外面とを連通させる多数の細孔５ｂが形成さ
れている。それぞれの多孔質中空糸膜５の外径Ｄはたと
えば0.３８ｍｍ程度であり、細孔５ｂの平均孔径はたと
えば0.１μｍ程度となっている。そして、多孔質中空糸
膜５の内表面の面積を合計した面積がフィルタエレメン
ト３の濾過面積となる。なお、多孔質中空糸膜５の長さ
はフィルタエレメント３としての寿命を考慮して自由に
設定することができる。

【００２１】ここで、流体を逆方向つまり開口部２ａの
反対側の開口部からフィルタ本体２内に流入して開口部
２ａから排出するようにしても、含まれた固形分はフィ
ルタエレメント３により除去される。なお、この方向の
流れにおいては多孔質中空糸膜５の外表面の面積を合計
した面積がフィルタエレメント３の濾過面積となり、前
記した場合よりも濾過面積が大きくなるので使用上望ま
しい。

【００２２】図１に示すように、それぞれの多孔質中空
糸膜５は両端がフィルタ本体２の一方の開口部２ａ側と
なるように揃えられて配置されている。

【００２３】このようなエアフィルタ１を空圧回路に組
み込むと、一方の開口部２ａから流入した流体は他方の
開口部から排出され、このときに、流体内に固形物が含
まれていた場合には、その孔径が0.１μｍ以上であれば
フィルタエレメント３に捕捉される。これにより、清浄
化された空気のみが排出されるようになる。したがっ
て、空圧回路のうち、空気圧シリンダやアクチュエータ
等の流体圧作動機器の直前に本実施例に示すエアフィル
タ１を配置することにより、空気圧作動機器には清浄な
空気が供給される。なお、前述のように、本エアフィル
タ１を逆に組み込んで流体が開口部２ａから排出するよ
うにしてもよい。

【００２４】エアフィルタ１は図４〜図６に示すよう
に、その一端はたとえば継手に接続されて使用される。

【００２５】図４および図５に示す継手６は、略Ｌ字形
に形成された樹脂製のハウジング７の一方の開口部７ａ
にロックピン８が取り付けられており、フィルタ本体２
は径方向外側に弾性変形するこのロックピン８に係止さ
れた状態で接続されている。なお、開口部７ａの内周に
沿って環状のシール部材９が設けられており、接続され
たフィルタ本体２とハウジング７との間がシールされて
空気の漏出が防止されている。ロックピン８の外側に
は、このロックピン８を径方向外側に変形させるリリー
スリング１０が設けられており、該リリースリング１０
を内側に押せばロックピン８が変形してエアフィルタ１
が継手６から取り外される。他方の開口部７ｂには金属
製の連結部１１がシール部材１２を介してハウジング７
に取り付けられている。筒状の連結部１１の一端側のね
じ外周部にはたとえばフッ素樹脂製のシール剤１３が塗
布されており、この部分を図示しない配管にねじ込むこ
とによって本実施例のエアフィルタ１は継手６を介して
配管と連結される。

【００２６】図４に示す場合には、フィルタエレメント
３はチューブよりなるフィルタ本体２の継手６側に設け
られている。一方、図５に示す場合には、継手６と反対
側、たとえば流体圧作動機器の直前に設けられている。
このように、継手６との接続形態は、エアフィルタ１が
継手６側に位置する（図４）ようにしても、あるいは継
手６と反対側に位置する（図５）ようにしてもよい。

【００２７】図６では、エアフィルタ１がワンタッチ継
手１４の内蔵された流体圧作動機器に取り付けられてい
る。ワンタッチ継手１４は流体圧作動機器のボディ１５
に形成された連結ポート１６に装着されて径方向外側に
弾性変形可能とされたロックピン１４ａと、ボディ１５
とフィルタ本体２との間をシールするシール部材１４ｂ
とにより構成されており、エアフィルタ１を連結ポート
１６に挿入すれば該エアフィルタ１はロックピン１４ａ
によって自動的にボディ１５側ににロックされる。な
お、図６においては、フィルタエレメント３は流体圧作
動機器側にあるが、前述の場合と同様に反対側にしても
よい。

【００２８】本実施例のエアフィルタ１は、具体的には
図７や図８に示すような空圧回路に用いられる。

【００２９】図７に示す場合には、積層フィルム１７に
より食品を真空パックするための空圧回路であり、パッ
キング装置１８から真空ポンプ１９に至る経路上には、
必要に応じて経路の真空状態を解除する真空弁２０、積
層フィルム１７内の水分および臭気が真空ポンプ１９へ
侵入するのを防止する液体トラップ２１、回路の真空度
を調整する真空度調整弁２２、本実施例によるエアフィ
ルタ１、そして真空計２３が配置されている。また、図
８に示す場合には、吸着ラバー２４により板状ワーク２
５を真空吸着して搬送するための空圧回路であり、吸着
ラバー２４から真空ポンプ１９に至る経路上には、本実
施例によるエアフィルタ１、真空弁２０、逆止弁２６、
真空度調整弁２２および真空計２３が配置されている。

【００３０】図示するように、従来のエアフィルタ（つ
まり、フィルタハウジングを有する、管路とは別体のエ
アフィルタ）に代えて管路と一体になった柔軟性に富む
本実施例のエアフィルタ１を用いることで取り廻しが良
好になり、図７に示すように管路の固定部分だけではな
く、図８に示すように吸着ラバー２４の近傍といった可
動部分にこれを設置することも可能になる。なお、図７
および図８においては、エアフィルタ１は真空ポンプ１
９を用いた負圧回路に使用されているが、正圧回路で使
用することもできる。

【００３１】このように、本実施例のエアフィルタ１に
よれば、フィルタエレメント３として多孔質中空糸膜５
を使用したことから、細孔５ｂの平均孔径を0.１μｍ程
度の小径とした上でフィルタエレメント３の大きさに対
し多孔質中空糸膜５の外表面の合計面積を大きくするこ
とができるので、通気抵抗を減少させ、また、濾過精度
を大幅に向上させることができる。

【００３２】また、従来においては単純な配管メディア
であったチューブをフィルタ本体２としているので、エ
アフィルタ１がコンパクトとなり、さらに、構造が単純
化され、省スペース化およびコストダウンを図ることが
可能になる。

【００３３】そして、チューブをフィルタ本体２として
いるので、チューブつまりフィルタ本体２を軟質材料で
構成すれば、柔軟性に富む取り廻しの良好なエアフィル
タ１とすることができる。

【００３４】（実施例２）図９は本発明の他の実施例で
あるエアフィルタを示す断面図である。

【００３５】図示するように、このエアフィルタ３１は
フィルタ本体３２のフィルタエレメント３が配置されて
いる箇所である開口部３２ａの内径Ｒ₁ が他の箇所の内
径Ｒ₂ よりも大きくなっているものである。フィルタ本
体３２をこのように形成することにより、多孔質中空糸
膜５の収容量が拡大されてフィルタエレメント３の濾過
面積を一層大きくすることが可能になる。

【００３６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３７】たとえば、フィルタ本体２，３２を構成す
るチューブには、本実施例に示すような単筒形ではな
く、フラットチューブ、二重チューブ、多芯チューブあ
るいは電気信号線混合チューブなど種々のタイプのもの
を用いることが可能である。なお、これらの特殊チュー
ブを用いることにより、配管のメンテナンスやサポート
が容易になる。

【００３８】また、図示する場合には、それぞれの多孔
質中空糸膜５を２つ折りにして両端をフィルタ本体２，
３２の開口部２ａ，３２ａに臨ませるようにしている
が、一端を閉塞して他端を開口部２ａ，３２ａに臨ませ
るようにしてもよい。

【００３９】なお、多孔質中空糸膜５の細孔５ｂの平均
孔径は上記した寸法に限定されるものではなく、除去す
べき固形物の粒径に応じて種々の孔径に設定することが
可能である。

【００４０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。

【００４１】(1).すなわち、本発明のエアフィルタによ
れば、フィルタエレメントとして多孔質中空糸膜を使用
したことから、細孔の平均孔径を小径とした上でフィル
タエレメントの大きさに対し多孔質中空糸膜の外表面の
合計面積を大きくすることができるので、濾過精度を大
幅に向上させることができ、通気抵抗を減少させること
ができる。

【００４２】(2).また、配管メディアであるチューブを
フィルタ本体としているので、エアフィルタがコンパク
トとなり、また構造が単純化され、省スペース化および
コストダウンを図ることが可能になる。

【００４３】(3).チューブをフィルタ本体としているの
で、フィルタ本体であるチューブにまつわる種々の継手
が利用でき、柔軟且つ迅速な空圧回路の構築が可能にな
る。

【００４４】(4).チューブをフィルタ本体としているの
で、急遽、流体の濾過が必要になった場合でも、設置ス
ペースを考えることなく対応が可能になる。

【００４５】(5).チューブをフィルタ本体としているの
で、フィルタ本体を軟質材料で構成すれば、柔軟性に富
む取り廻しの良好なエアフィルタとすることができる。

【００４６】(6).フィルタ本体のフィルタエレメントが
配置されている箇所の内径を他の箇所の内径よりも大き
くすることで、多孔質中空糸膜の収容量が拡大されてフ
ィルタエレメントの濾過面積を一層大きくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるエアフィルタを示す断
面図である。

【図２】図１のエアフィルタの要部拡大斜視図である。

【図３】図１のエアフィルタに用いられた多孔質中空糸
膜の開口部側の一部を示す断面図である。

【図４】図１のエアフィルタの使用態様の一例を示す断
面図である。

【図５】図１のエアフィルタの使用態様の一例を示す断
面図である。

【図６】図１のエアフィルタの使用態様の一例を示す断
面図である。

【図７】図１のエアフィルタが用いられた空圧回路の一
例を示す概略図である。

【図８】図１のエアフィルタが用いられた空圧回路の一
例を示す概略図である。

【図９】本発明の実施例２によるエアフィルタを示す断
面図である。

【符号の説明】

１ エアフィルタ ２ フィルタ本体 ２ａ 開口部 ３ フィルタエレメント ４ ポッティング樹脂（止着部材） ５ 多孔質中空糸膜 ５ａ 中空孔 ５ｂ 細孔 ６ 継手 ７ ハウジング ７ａ 開口部 ７ｂ 開口部 ８ ロックピン ９ シール部材 １０ リリースリング １１ 連結部 １２ シール部材 １３ シール剤 １４ ワンタッチ継手 １４ａ ロックピン １４ｂ シール部材 １５ ボディ １６ 連結ポート １７ 積層フィルム １８ パッキング装置 １９ 真空ポンプ ２０ 真空弁 ２１ 液体トラップ ２２ 真空度調整弁 ２３ 真空計 ２４ 吸着ラバー ２５ 板状ワーク ２６ 逆止弁 ３１ エアフィルタ ３２ フィルタ本体 ３２ａ 開口部 Ｄ 外径 Ｒ₁ 内径 Ｒ₂ 内径

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の空圧回路の一部を構成するチュー
   ブからなるフィルタ本体と、 外面と中空孔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を多数本束ね、これが前記フィルタ
   本体の一方の開口部に揃えて臨ませて前記フィルタ本体
   内に配置されたフィルタエレメントと、 前記フィルタエレメントを前記フィルタ本体の開口部に
   固定する止着部材とを有することを特徴とするエアフィ
   ルタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエアフィルタにおいて、
   前記フィルタ本体は軟質材料により構成されていること
   を特徴とするエアフィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のエアフィルタに
   おいて、前記フィルタエレメントは前記フィルタ本体の
   両方の開口部に配置されていることを特徴とするエアフ
   ィルタ。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３記載のエアフィル
   タにおいて、前記フィルタ本体は前記フィルタエレメン
   トが配置されている箇所の内径が他の箇所の内径よりも
   大きくなっていることを特徴とするエアフィルタ。