WO2018199102A1 - ストレーナ - Google Patents

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WO2018199102A1
WO2018199102A1 PCT/JP2018/016639 JP2018016639W WO2018199102A1 WO 2018199102 A1 WO2018199102 A1 WO 2018199102A1 JP 2018016639 W JP2018016639 W JP 2018016639W WO 2018199102 A1 WO2018199102 A1 WO 2018199102A1
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filtration
air vent
strainer
filtration part
plate
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信 石塚
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ヤマシンフィルタ株式会社
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • B01D2201/291End caps
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/26Supply reservoir or sump assemblies

Definitions

  • the present invention relates to a strainer.
  • Patent Document 1 discloses a hydraulic oil tank device for a construction machine in which a return filter and a suction filter are coaxially coupled. The upper end surface of the suction filter is separated from the lower end surface of the return filter by a predetermined distance L.
  • hydraulic fluid (liquid) returned from a hydraulic circuit to a tank usually contains a lot of bubbles.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a strainer capable of removing bubbles contained in a liquid and preventing the removed bubbles from being mixed into the liquid again.
  • a strainer according to the present invention is, for example, a strainer provided in a tank in which a liquid is stored, and has a substantially cylindrical shape in which a thin filter medium is bent into a pleat shape and both ends are connected.
  • a first filtering unit and a second filtering unit a substantially cylindrical outer cylinder provided outside the first filtering unit and the second filtering unit; the first filtering unit; and the second filtering unit; A substantially disc-shaped upper plate that covers the upper side of the outer cylinder, the first filtering unit, the second filtering unit, and a substantially disc-shaped lower plate that covers the lower side,
  • the second filtration part is provided on the inner side of the first filtration part so as not to contact the first filtration part, and the outer cylinder is disposed on the outer side of the first filtration part with the first filtration part.
  • the outer cylinder is higher than the first filtration unit and the second filtration unit
  • the lower plate has an outlet formed inside the second filtering portion in plan view
  • the upper plate has a plurality of outlets between the outer tube and the first filtering portion in plan view.
  • the first air vent hole is formed, and a plurality of second air vent holes are formed between the first filter part and the second filter part.
  • the thin plate-like filter medium is bent into a pleat shape
  • the thin plate-like filter medium is bent into a pleat shape inside the substantially cylindrical first filtration portion where both ends are connected, and the both ends are connected.
  • a cylindrical second filtration part is provided so as not to contact the first filtration part.
  • the substantially cylindrical outer cylinder whose height is higher than the 1st filtration part and the 2nd filtration part is provided in the outer side of the 1st filtration part so that it may not contact
  • the substantially disc-shaped upper plate that covers the upper sides of the first filtration unit, the second filtration unit, and the outer cylinder has a plurality of first air vents between the outer cylinder and the first filtration unit in plan view. A hole is formed, and a plurality of second air vent holes are formed between the first filtration part and the second filtration part.
  • a cover member is provided on the upper plate and forms a sealed space with the upper plate, and the cover member has a third larger than the first air vent hole and the second air vent hole.
  • An air vent hole is formed, and a rotating plate is rotatably provided on the cover member.
  • the rotating plate is moved to the third air vent.
  • air can be discharged
  • the thin plate-shaped filter medium may be a metal wire mesh in which fine wires are knitted in a mesh shape.
  • air bubbles can be removed by the first filtration unit and the second filtration unit while maintaining a filtration area at an appropriate flow rate.
  • FIG. 2 dashed-two dotted line
  • FIG. 2 dashed-two dotted line
  • a suction strainer provided inside the hydraulic oil tank will be described as an example.
  • the strainer of the present invention is not limited to the suction strainer provided inside the hydraulic oil tank.
  • the suction strainer concerning the following embodiment filters hydraulic fluid, the fluid which the strainer of this invention filters is not restricted to hydraulic fluid.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a hydraulic oil tank 100 in which a suction strainer 1 according to an embodiment of the present invention is provided.
  • a suction strainer 1 according to an embodiment of the present invention is provided.
  • FIG. 1 while seeing through the principal part of the hydraulic oil tank 100, one part is shown sectional drawing.
  • FIG. 1 hatching indicating a cross section is omitted.
  • the hydraulic oil tank 100 is installed in a working machine (not shown) (for example, a hydraulic device), and is a tank for storing hydraulic oil provided in a hydraulic circuit for hydraulic oil supplied to the hydraulic device. is there. In the hydraulic circuit, the hydraulic oil is introduced into the hydraulic oil tank 100 through the hydraulic device.
  • a working machine for example, a hydraulic device
  • the hydraulic oil is introduced into the hydraulic oil tank 100 through the hydraulic device.
  • the hydraulic oil tank 100 includes, for example, a box-shaped tank body 101, and the inside of the tank body 101 is hollow. Inside the tank body 101, a return filter 110 and a suction strainer 1 are mainly provided.
  • a substantially plate-like attachment portion 102 for attaching a member is provided on the upper surface 101a of the tank body 101.
  • An opening 101b into which the return filter 110 is inserted is formed on the upper surface 101a. Further, the attachment portion 102 is formed with an opening portion 102a into which the return filter 110 is inserted.
  • a lid 115 (detailed later) of the return filter 110 is provided on the upper surface of the mounting portion 102.
  • the return filter 110 is provided inside the tank main body 101 via the openings 101b and 102a.
  • an air breather 103 is provided in the mounting portion 102.
  • the air breather 103 filters the air that enters the tank body 101 as the oil level rises and falls, so that dust or the like does not enter the hydraulic oil. Note that the attachment portion 102 and the air breather 103 are not essential.
  • the working oil flows into the return filter 110 from the inflow portion 111 having a substantially cylindrical shape with a bottom.
  • a through hole 111a through which hydraulic oil passes is formed on the side surface of the inflow portion 111, and an inflow pipe (not shown) that penetrates the tank body 101 is provided in the through hole 111a.
  • the hydraulic oil that has passed through the inflow pipe and the through hole 111 a flows into the inflow portion 111, and then flows into the space between the filter case 112 and the filter element 113 through the opening on the upper side of the inflow portion 111.
  • the filter case 112 is a substantially cylindrical member covered at both ends, and the opening at the upper end (the end on the + z side) is covered with a lid 115.
  • a filter element 113 is provided inside the filter case 112.
  • the filter element 113 has a filter medium that filters hydraulic oil.
  • the filtered hydraulic oil that has passed through the filter medium flows from the hollow portion of the filter element 113 into the outflow portion 114.
  • the outflow portion 114 is a member that communicates the hollow portion of the filter element 113 with the inside of the tank body 101, and the filtered hydraulic oil that has flowed into the outflow portion 114 has a plurality of holes formed in the side surface of the outflow portion 114. It flows into the tank body 101 from 114a. Thus, the hydraulic oil is filtered by the return filter 110 and stored in the tank body 101.
  • an outlet 101d for allowing the hydraulic oil in the tank body 101 to flow out to a hydraulic pump (not shown) is formed.
  • the outflow port 101d is provided so as to protrude upward (inside the tank main body 101).
  • a suction pipe 120 connected to a suction port of a hydraulic pump (not shown) is fitted into the outlet 101d.
  • illustration is abbreviate
  • a suction strainer 1 is provided at the outlet 101d.
  • an insertion portion 101e having a substantially cylindrical shape thinner than the outlet 101d is formed on the upper side of the outlet 101d (inside the tank body 101), and the insertion portion 101e is inserted into the suction strainer 1.
  • a suction strainer 1 is provided at the outlet 101d. The hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 100 is sucked into a hydraulic pump (not shown), flows out to the suction pipe 120 via the suction strainer 1, and is supplied to the hydraulic device again.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the suction strainer 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the suction strainer 1 cut along a plane C (see the two-dot chain line in FIG. 2).
  • the suction strainer 1 mainly includes an outer cylinder 10, filtration units 11, 12, 13, an inner cylinder 14, an upper plate 15, a lower plate 16, a cover 17, and a rotating plate 18.
  • the filtration units 11, 12, and 13 are for filtering hydraulic oil.
  • the filtration parts 11, 12, and 13 are substantially cylindrical members in which a thin filter medium is bent into a pleat shape and both ends are connected.
  • a fine metal (for example, stainless steel) wire mesh in which fine wires are knitted into a mesh shape is used as a thin plate-shaped filter medium.
  • a filter material used in the filtration units 11, 12, and 13 is formed by bending a fine metal wire mesh knitted into a mesh shape into a pleat shape and connecting both ends into a substantially cylindrical shape. This is called a mesh pleated filter medium.
  • the filtration parts 11, 12, and 13 have different diameters.
  • the diameter D12 of the filtration part 12 is smaller than the diameter D11 of the filtration part 11, and the diameter D13 of the filtration part 13 is smaller than the diameter D11 of the filtration part 11 and the diameter D12 of the filtration part 12.
  • the filtering unit 12 is provided inside the filtering unit 11 so as not to contact the filtering unit 11.
  • the filtering unit 13 is provided inside the filtering unit 12 so as not to contact the filtering unit 12.
  • the outer cylinder 10 is a substantially cylindrical member provided outside the filtering parts 11, 12, and 13 and is formed of a material having high corrosion resistance. In the present embodiment, the outer cylinder 10 is provided outside the filtering unit 11 so as not to contact the filtering unit 11. A gap G1 is formed between the outer cylinder 10 and the filtration part 11, and a gap G2 is formed between the filtration part 11 and the filtration part 12, between the filtration part 12 and the filtration part 13. The gap G3 is formed.
  • the height of the filtration parts 11, 12, 13 is substantially the same.
  • the height of the outer cylinder 10 is higher than the height of the filtration parts 11, 12, 13.
  • the inner cylinder 14 is a substantially hollow cylindrical member, and is formed using a material having high corrosion resistance.
  • the inner cylinder 14 is provided inside the filtration unit 11 so as to contact the filtration unit 11.
  • the inner cylinder 14 is formed with a hole through which the hydraulic oil passes substantially throughout.
  • the inner cylinder 14 is provided only on the inner side of the filtering unit 11, but an inner cylinder (having the same configuration as the inner cylinder 14) may be provided on the inner side of the filtering units 12 and 13. .
  • the upper plate 15 is a substantially disk-shaped member that covers the upper side of the outer cylinder 10, the filtration parts 11, 12, 13 and the inner cylinder 14, and is formed using a material having high corrosion resistance.
  • the upper plate 15 includes a substantially disc-shaped main body 15a and a protrusion 15b formed on the periphery of the main body 15a.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the upper plate 15, and is an enlarged view of a part of FIG.
  • the upper end surface of the filtration parts 11, 12, and 13 and the upper end surface of the inner cylinder 14 are in contact with the lower surface 15c of the main body 15a.
  • the protrusion 15b is formed in a substantially cylindrical shape so as to protrude downward from the main body 15a.
  • the protrusion 15 b covers the outer peripheral surface of the outer cylinder 10.
  • the upper plate 15 covers the upper side of the outer cylinder 10, the filtering parts 11, 12, 13 and the inner cylinder 14.
  • the body portion 15a has a plurality of air vent holes 15d formed between the outer cylinder 10 and the filtering portion 11 in a plan view (viewed from the z direction), and a plurality of air vent holes 15d are formed between the filtering portion 11 and the filtering portion 12.
  • An air vent hole 15 e is formed, and a plurality of air vent holes 15 f are formed between the filter portion 12 and the filter portion 13.
  • An air vent hole 15g is formed in the main body portion 15a on the inner side of the filtering portion 13 in a plan view.
  • the air vent hole 15g is larger than the air vent holes 15d, 15e, 15f.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the upper plate 15 and is an enlarged view of the vicinity of the air vent hole 15g.
  • a rotating plate 18 that covers the air vent hole 15g is provided on the upper surface (the surface on the + z side) of the upper plate 15.
  • the rotating plate 18 rotates around a rotating shaft 18a between a closed position for closing the air vent hole 15g and an open position for opening the air vent hole 15g (see a two-dot chain line in FIG. 5).
  • the air vent 15g is for venting air (initial air) existing in the space inside the filtration unit 13 (hereinafter referred to as space S1) when the suction strainer 1 is installed inside the tank body 101.
  • space S1 space inside the filtration unit 13
  • the lower plate 16 is a substantially disk-shaped member that covers the lower side of the filtering parts 11, 12, and 13 and is formed using a material having high corrosion resistance.
  • the lower plate 16 includes a plate-like portion 16 a that contacts the lower end surfaces of the filtering portions 11, 12, and 13, a substantially cylindrical inner peripheral portion 16 b that contacts the inner peripheral surface of the filtering portion 13, and an outer peripheral surface of the filtering portion 11.
  • the hollow part of the inner peripheral part 16b is an outlet formed inside the filtration part 13 in plan view.
  • a protrusion 16d having a substantially L-shaped cross section is formed so as to protrude downward.
  • An elastic member 19 such as an O-ring is provided between the plate-like portion 16a and the protrusion 16d.
  • the insertion part 101e (refer FIG. 1) is inserted in the inner peripheral part 16b.
  • the elastic member 19 and the outer peripheral surface of the insertion portion 101e come into contact with each other, and hydraulic oil is prevented from leaking between the lower plate 16 and the insertion portion 101e.
  • the cover 17 is a substantially cylindrical member whose upper end surface is covered, and is formed using a material having high corrosion resistance.
  • the cover 17 is provided on the upper side of the upper plate 15.
  • the cover 17 has a plate-like portion 17a having substantially the same shape as the upper plate 15 in a plan view, and a cylindrical portion 17b that protrudes downward from the periphery of the plate-like portion 17a and covers the outer peripheral surface of the protrusion 15b. Thereby, the upper part of the upper plate 15 is covered with the cover 17, and a space S ⁇ b> 2 is formed between the upper plate 15 and the cover 17.
  • the plate-like portion 17a is formed with an air vent hole 17c larger than the air vent holes 15d, 15e, 15f.
  • the size of the air vent hole 17c is substantially the same as that of the air vent hole 15g.
  • a rotating plate 18 that covers the air vent hole 17c is provided on the upper surface (the surface on the + z side) of the plate-like portion 17a.
  • the rotating plate 18 rotates around a rotating shaft 18a (not shown in FIG. 3) between a closed position that closes the air vent hole 17c and an open position that opens the air vent hole 17c.
  • the hydraulic oil filtered by the return filter 110 flows laterally into the tank body 101 through the plurality of holes 114a.
  • An outer cylinder 10 is provided around the suction strainer 1, and no hole is formed in the outer cylinder 10, so that the hydraulic oil that flows laterally into the tank body 101 does not directly hit the filtration unit 11. .
  • the height of the filtration parts 11, 12, 13 is substantially the same, and the height of the outer cylinder 10 is higher than the height of the filtration parts 11, 12, 13.
  • the upper side of the suction strainer 1 is covered with an upper plate 15 and a cover 17. Therefore, the hydraulic oil stored in the tank body 101 flows from the lower side of the suction strainer 1 into the space between the outer cylinder 10 and the filtration unit 11.
  • the hydraulic oil flows into the space between the outer cylinder 10 and the filtration unit 11. Thereafter, the hydraulic oil sequentially passes through the filtering unit 11, the inner cylinder 14, the filtering unit 12, and the filtering unit 13 and flows into the space S1.
  • metal mesh pleated filter media are used as the filtration units 11, 12, and 13. Therefore, when the hydraulic oil passes through the filtering units 11, 12, and 13, bubbles (air) contained in the hydraulic oil are removed.
  • FIG. 6 is a graph for explaining the effect of removing bubbles when a metal mesh pleated filter medium is used.
  • a 150 mesh wire mesh is used for the filter medium.
  • the mesh is a unit representing the size of a mesh
  • 150 mesh indicates that 150 meshes are arranged in one inch (25.4 mm).
  • the wire diameter d is 0.06 mm
  • It is 0.1 mm
  • the aperture ratio (calculated by (aperture A ⁇ (aperture A + wire diameter d) 2 ) ⁇ 100) is approximately 41%.
  • FIG. 6 shows the relationship between the number of bubbles and time when the metal mesh pleated filter medium using a 150 mesh wire mesh is passed once (“single” in FIG. 6), and the metal mesh pleated filter medium using a 150 mesh wire mesh.
  • FIG. 6 shows the relationship between the number of bubbles and time (“double” in FIG. 6) when the gas passes twice. In the double case, the number of bubbles is considerably smaller than in the single case.
  • the upper plate 15 is formed with air vent holes 15d, 15e, and 15f. Therefore, the air bubbles removed by the filtration unit 11 are directed upward in the space between the outer cylinder 10 and the filtration unit 11, are discharged to the space S ⁇ b> 2 (see FIG. 3) through the air vent hole 15 d, and are filtered by the filtration unit 12. The removed bubbles travel upward in the space between the filtration unit 11 and the filtration unit 12 and are discharged to the space S2 through the air vent 15e.
  • the bubbles removed by the filtration unit 13 are filtered with the filtration unit 12 and the filtration unit 12. The space with the portion 13 is directed upward, and is discharged to the space S2 through the air vent hole 15f.
  • the air discharged from the air vent holes 15d, 15e, and 15f and the initial air discharged from the air vent hole 15g accumulate in the space S2.
  • the rotating plate 18 is pushed up by the air, and the air is discharged from the space S2 to the tank body 101 through the air vent hole 17c.
  • the space S2 is a sealed space covered with the upper plate 15 and the cover 17, the space S2 is basically filled with hydraulic oil. Therefore, air does not flow backward from the air vent holes 15d, 15e, 15f to the lower side of the upper plate 15.
  • the air bubbles are removed by passing through the filtering parts 11, 12, and 13 until the hydraulic oil flows into the space S1.
  • the hydraulic oil from which the bubbles have been removed is discharged from the space S ⁇ b> 1 to the outside of the tank body 101 through the hollow portion of the insertion portion 101 e and the suction pipe 120.
  • the hydraulic oil from which bubbles have been removed is discharged to the outside of the tank body 101 through a path different from the air discharge path. Therefore, it is possible to prevent the removed bubbles from being mixed into the hydraulic oil again.
  • the outer cylinder 10 prevents the hydraulic oil that has flowed out of the return filter 110 from directly hitting the filtration unit 11, and a plurality of metal mesh pleated filter media (here, the three filtration units 11). , 12, 13), the air bubbles can be removed from the hydraulic oil by discharging the hydraulic oil from the suction strainer 1. Therefore, troubles that occur when the pump sucks air, and the problem that the temperature and pressure of the hydraulic oil temporarily become extremely high due to the bursting of bubbles in the hydraulic circuit, thereby damaging the parts, etc. can do.
  • the metal mesh pleated filter medium is used for removing bubbles, bubbles can be removed while increasing the filtration area (surface area).
  • the pressure loss tends to increase.
  • air bubbles can be effectively removed with low pressure loss by using all of the plurality of filtration parts as metal mesh pleated filter media.
  • the suction strainer 1 includes three metal mesh pleated filter media (filters 11, 12, 13), but the number of metal mesh pleated filter media is not limited to three. At least the suction strainer may be provided with two or more metal mesh pleated filter media. However, if the number of metal mesh pleated filter media through which the hydraulic oil passes increases, the bubble removal efficiency increases accordingly, so it is desirable to provide three or more metal mesh pleated filter media.
  • the filtration units 11, 12, and 13 are metal mesh pleated filter media using a 150-mesh wire mesh, but the form of the filtration units 11, 12, and 13 is not limited thereto.
  • a metal mesh pleated filter medium using a wire mesh other than 150 mesh may be used as the filtration units 11, 12, and 13.
  • a sheet-like filter medium having holes formed in substantially the entire area for example, filter paper using synthetic resin or paper, etc. is used as a thin plate-like filter medium, bent into a pleat shape, and connected at both ends to have a substantially cylindrical shape. It is good also as what was made into filtration part 11,12,13.
  • substantially is a concept that includes not only a case where they are exactly the same but also errors and deformations that do not lose the identity.
  • substantially orthogonal is not limited to being strictly orthogonal, and is a concept including an error of, for example, several degrees.
  • orthogonal, parallel, coincidence, etc. not only strictly orthogonal, parallel, coincidence, etc. but also cases of substantially parallel, substantially orthogonal, substantially coincidence, etc. are included.
  • neighboring means including an area in a certain range (which can be arbitrarily determined) near the reference position.
  • a certain range which can be arbitrarily determined
  • Suction strainer 10 Outer cylinder 11, 12, 13: Filter section 14: Inner cylinder 15: Upper plate 15a: Main body section 15b: Projection 15c: Lower surface 15d, 15e, 15f, 15g: Air vent hole 16: Lower plate 16a: Plate-shaped part 16b: Inner peripheral part 16c: Outer peripheral part 16d: Projection 17: Cover 17a: Plate-shaped part 17b: Cylindrical part 17c: Air vent hole 18: Rotating plate 18a: Rotating shaft 19: Elastic member 100: Hydraulic oil Tank 101: Tank body 101a: Upper surface 101b: Opening portion 101c: Bottom surface 101d: Outflow port 101e: Insertion portion 10 : Attachment portion 102a: opening 103: air breather 110: return filter 111: inlet 111a: through hole 112: filter case 113: filter element 114: outlet portion 114a: hole 115: lid 120: suction pipe

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Abstract

液体に含まれる気泡を除去し、除去した気泡が再度液体に混入しないようにすることができる。 薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の第1濾過部の内側に、薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の第2濾過部が、第1濾過部と当接しないように設けられる。また、第1濾過部の外側には、第1濾過部及び第2濾過部よりも高さが高い略円筒形状の外筒が、第1濾過部と当接しないように設けられる。また、第1濾過部と第2濾過部と外筒との上側を覆う略円板状の上プレートには、平面視において、外筒と第1の濾過部との間に複数の第1空気抜き孔が形成され、第1の濾過部と第2の濾過部との間に複数の第2空気抜き孔が形成される。

Description

ストレーナ
 本発明は、ストレーナに関する。
 特許文献1には、リターンフィルタとサクションフィルタとが同軸上に結合された建設機械の作動油タンク装置が開示されている。サクションフィルタの上端面は、リターンフィルタの下端面から所定距離Lだけ離されている。
特開2000-309945号公報
 作業機械(例えば、油圧装置)において、油圧回路からタンクへ戻される作動油(液体)には、通常、気泡が多く含まれる。特許文献1に記載の発明では、リターンフィルタからサクションフィルタ(ストレーナに相当)へ気泡を含む作動油が直接流れないようにするだけであって、気泡を含む作動油がサクションフィルタに流入すると、気泡が作動油とともにサクションフィルタを通過してしまう。
 したがって、特許文献1に記載の発明では、気泡を含む作動油がサクションフィルタを通過してポンプへ送出され、ポンプが気泡を吸い込むことによりポンプに不具合が生じるおそれがある。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体に含まれる気泡を除去し、除去した気泡が再度液体に混入しないようにすることができるストレーナを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明に係るストレーナは、例えば、液体が貯留されるタンク内に設けられるストレーナであって、薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の第1濾過部及び第2濾過部と、前記第1濾過部及び前記第2濾過部の外側に設けられた略円筒形状の外筒と、前記第1濾過部と、前記第2濾過部と、前記外筒と、の上側を覆う略円板状の上プレートと、前記第1濾過部と、前記第2濾過部と、の下側を覆う略円板状の下プレートと、を備え、前記第2濾過部は、前記第1濾過部の内側に、前記第1濾過部と当接しないように設けられ、前記外筒は、前記第1濾過部の外側に、前記第1濾過部と当接しないように設けられ、前記外筒は、前記第1濾過部及び前記第2濾過部よりも高さが高く、前記下プレートには、平面視において、前記第2の濾過部の内側に流出口が形成され、前記上プレートには、平面視において、前記外筒と前記第1の濾過部との間に複数の第1空気抜き孔が形成され、前記第1の濾過部と前記第2の濾過部との間に複数の第2空気抜き孔が形成されたことを特徴とする。
 本発明に係るストレーナによれば、薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の第1濾過部の内側に、薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の第2濾過部が、第1濾過部と当接しないように設けられる。また、第1濾過部の外側には、第1濾過部及び第2濾過部よりも高さが高い略円筒形状の外筒が、第1濾過部と当接しないように設けられる。これにより、タンク内を流れる液体が第1濾過部に直接当たらないようにし、かつ複数の濾過部を通過させた液体をストレーナから排出させることで、液体から気泡を除去することができる。
 また、第1濾過部と第2濾過部と外筒との上側を覆う略円板状の上プレートには、平面視において、外筒と第1の濾過部との間に複数の第1空気抜き孔が形成され、第1の濾過部と第2の濾過部との間に複数の第2空気抜き孔が形成される。これにより、気泡を液体とは別にストレーナから排出することができる。したがって、除去した気泡が再度液体に混入しないようにすることができる。
 ここで、前記上プレートの上側に設けられ、前記上プレートとの間に密閉空間を形成するカバー部材を備え、前記カバー部材には、前記第1空気抜き孔及び前記第2空気抜き孔より大きい第3空気抜き孔が形成され、前記カバー部材には、回動板が回動自在に設けられ、前記密閉空間の内部にある空気が前記回動板を押し上げると、前記回動板が、前記第3空気抜き孔を塞ぐ閉位置から前記第3空気抜き孔を開く開位置へと回動してもよい。上プレートとカバーとにより覆われた密閉空間は液体で満たされるため、第1空気抜き孔及び第2空気抜き孔から空気が逆流することが防止される。また、空気で回動板を回動させることで、上プレートとカバーとにより覆われた密閉空間から空気を排出することができる。
 ここで、前記薄板状の濾材は、細線がメッシュ状に編みこまれた金属製の金網であってもよい。これにより、適切な流速になるような濾過面積を保ちつつ、第1濾過部及び第2濾過部で気泡を除去することができる。
 本発明によれば、液体に含まれる気泡を除去し、除去した気泡が再度液体に混入しないようにすることができる。
本発明の一実施形態であるサクションストレーナ1が内部に設けられた作動油タンク100の概略を示す図である。 サクションストレーナ1の外観を示す斜視図である。 サクションストレーナ1を面C(図2二点鎖線参照)で切断したときの断面図である。 上プレート15について説明する図であり、図3の一部を拡大した図である。 上プレート15の断面図であり、空気抜き孔15gの近傍を拡大表示した図である。 金属メッシュプリーツ濾材を用いたときの気泡除去の効果を説明するグラフである。
 以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施の形態では、作動油タンクの内部に設けられるサクションストレーナを例に説明するが、本発明のストレーナは作動油タンクの内部に設けられるサクションストレーナに限られない。また、以下の実施の形態にかかるサクションストレーナは作動油を濾過するが、本発明のストレーナが濾過する流体は作動油に限られない。
 図1は、本発明の一実施形態であるサクションストレーナ1が内部に設けられた作動油タンク100の概略を示す図である。図1では、作動油タンク100の要部を透視するとともに、一部を断面図示している。なお、図1では、断面であることを示すハッチングを省略する。
 作動油タンク100は、図示しない作業機械(例えば、油圧装置)に設置されるものであり、この油圧装置へ供給する作動油の油圧回路内に設けられた、作動油を貯留するためのタンクである。油圧回路において、作動油は、油圧装置を通って作動油タンク100へ導入される。
 作動油タンク100は、例えば箱形のタンク本体101を備えており、このタンク本体101はその内部が空洞である。タンク本体101の内側には、主として、リターンフィルタ110と、サクションストレーナ1と、が設けられる。
 タンク本体101の上面101aには、部材取り付け用の略板状の取付部102が設けられる。
 上面101aには、リターンフィルタ110が挿入される開口部101bが形成される。また、取付部102には、リターンフィルタ110が挿入される開口部102aが形成される。
 取付部102の上面には、リターンフィルタ110の蓋体115(後に詳述)が設けられる。リターンフィルタ110は、開口部101b、102aを介して、タンク本体101の内部に設けられる。
 また、取付部102には、エアブリーザ103が設けられる。エアブリーザ103は、油面の上下に伴ってタンク本体101に進入する空気を濾過し、作動油に塵埃等が入らないようにする。なお、取付部102及びエアブリーザ103は必須ではない。
 リターンフィルタ110には、有底略円筒形状の流入部111から作動油が流入する。流入部111の側面には、作動油が通過する貫通孔111aが形成され、貫通孔111aには、タンク本体101を貫通する流入管(図示せず)が設けられる。流入管及び貫通孔111aを通った作動油は、流入部111に流入した後、流入部111の上側の開口部を通って、フィルタケース112とフィルタエレメント113との間の空間に流入する。
 フィルタケース112は、両端が覆われた略円筒形状の部材であり、上端(+z側の端)の開口は、蓋体115により覆われる。フィルタケース112の内部には、フィルタエレメント113が設けられる。フィルタエレメント113は、作動油を濾過する濾材を有する。
 濾材を通過した濾過後の作動油は、フィルタエレメント113の中空部から流出部114へと流入する。流出部114は、フィルタエレメント113の中空部とタンク本体101の内部とを連通する部材であり、流出部114に流入した濾過後の作動油は、流出部114の側面に形成された複数の孔114aからタンク本体101の内部へ流入する。このように、作動油は、リターンフィルタ110で濾過されて、タンク本体101内に貯留される。
 タンク本体101の下端部近傍(本実施の形態では、タンク本体101の底面101c)には、タンク本体101内の作動油を油圧ポンプ(図示せず)へ流出させる流出口101dが形成される。流出口101dは、上側(タンク本体101の内側)に突出するように設けられる。
 流出口101dには、油圧ポンプ(図示せず)の吸い込みポートへ繋がるサクションパイプ120が嵌挿される。なお、サクションパイプ120のタンク本体101の外側に設けられた部分については図示を省略する。
 サクションパイプへの異物の進入を防止するために、流出口101dには、サクションストレーナ1が設けられる。本実施の形態では、流出口101dの上側(タンク本体101の内側)に、流出口101dより細い略円筒形状の挿入部101eが形成され、挿入部101eがサクションストレーナ1に挿入されることで、流出口101dにサクションストレーナ1が設けられる。作動油タンク100内に貯留された作動油は、油圧ポンプ(図示せず)に吸引されて、サクションストレーナ1を介してサクションパイプ120へ流出し、再度油圧装置へ供給される。
 図2は、サクションストレーナ1の外観を示す斜視図であり、図3は、サクションストレーナ1を面C(図2の二点鎖線参照)で切断したときの断面図である。サクションストレーナ1は、主として、外筒10と、濾過部11、12、13と、内筒14と、上プレート15と、下プレート16と、カバー17と、回動板18と、を有する。
 濾過部11、12、13は、作動油を濾過するためのものである。濾過部11、12、13は、薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の部材である。薄板状の濾材として、細線がメッシュ状に編みこまれた目の細かな金属(例えば、ステンレス)製の金網を用いる。以下、濾過部11、12、13で用いられる、細線がメッシュ状に編みこまれた目の細かな金属製の金網をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結して略円筒形状にした濾材を、金属メッシュプリーツ濾材という。
 濾過部11、12、13は、それぞれ直径が異なる。濾過部12の直径D12は、濾過部11の直径D11より小さく、濾過部13の直径D13は、濾過部11の直径D11及び濾過部12の直径D12より小さい。濾過部12は、濾過部11の内側に、濾過部11と当接しないように設けられる。濾過部13は、濾過部12の内側に、濾過部12と当接しないように設けられる。
 外筒10は、濾過部11、12、13の外側に設けられた略円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料により形成される。本実施の形態では、外筒10は、濾過部11の外側に、濾過部11と当接しないように設けられる。外筒10と濾過部11との間には、隙間G1が形成され、濾過部11と濾過部12との間には、隙間G2が形成される、濾過部12と濾過部13との間には、隙間G3が形成される。
 濾過部11、12、13の高さは略同一である。外筒10の高さは、濾過部11、12、13の高さより高い。
 内筒14は、略中空円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料を用いて形成される。内筒14は、濾過部11の内側に、濾過部11と当接するように設けられる。内筒14には、略全域に作動油が通過する孔が形成される。
 なお、本実施の形態では、濾過部11の内側にのみ内筒14を設けたが、濾過部12、13の内側にも内筒(内筒14と同様の構成を有する)を設けてもよい。
 上プレート15は、外筒10と、濾過部11、12、13と、内筒14と、の上側を覆う略円板状の部材であり、耐腐食性の高い材料を用いて形成される。上プレート15は、略円板形状の本体部15aと、本体部15aの周縁に形成された突起15bと、を有する。
 図4は、上プレート15について説明する図であり、図3の一部を拡大した図である。本体部15aの下面15cには、濾過部11、12、13の上端面と、内筒14の上端面と、が当接する。
 突起15bは、本体部15aから下方に突出するように、略円筒形状に形成される。突起15bは、外筒10の外周面を覆う。これにより、上プレート15が、外筒10と、濾過部11、12、13と、内筒14との上側を覆う。
 本体部15aには、平面視において(z方向から見て)、外筒10と濾過部11との間に複数の空気抜き孔15dが形成され、濾過部11と濾過部12との間に複数の空気抜き孔15eが形成され、濾過部12と濾過部13との間に複数の空気抜き孔15fが形成される。
 図3の説明に戻る。本体部15aには、平面視において濾過部13より内側に、空気抜き孔15gが形成される。空気抜き孔15gは、空気抜き孔15d、15e、15fより大きい。
 図5は、上プレート15の断面図であり、空気抜き孔15gの近傍を拡大表示した図である。上プレート15の上面(+z側の面)には、空気抜き孔15gを覆う回動板18が設けられる。回動板18は、回動軸18aを中心に、空気抜き孔15gを塞ぐ閉位置と、空気抜き孔15gを開く開位置(図5の二点鎖線参照)と、の間で回動する。
 空気抜き孔15gは、サクションストレーナ1をタンク本体101の内部に設置した時に濾過部13の内側の空間(以下、空間S1という)に存在する空気(イニシャルエア)を抜くためのものである。イニシャルエアが回動板18を押し上げることで空気抜き孔15gが開き、イニシャルエアが空気抜き孔15gを通って排出される。
 図3の説明に戻る。下プレート16は、濾過部11、12、13の下側を覆う略円板状の部材であり、耐腐食性の高い材料を用いて形成される。下プレート16は、濾過部11、12、13の下端面と当接する板状部16aと、濾過部13の内周面と当接する略円筒形状の内周部16bと、濾過部11の外周面と当接する略円筒形状の外周部16cと、を有する。内周部16bの中空部は、平面視において、濾過部13の内側に形成される流出口である。
 板状部16aの下側(-z側)の面には、断面視が略L字形状の突起16dが下側に突出するように形成される。板状部16aと突起16dとの間には、Oリング等の弾性部材19が設けられる。
 内周部16bには、挿入部101e(図1参照)が挿入される。内周部16bに挿入部101eが挿入されると、弾性部材19と挿入部101eの外周面とが当接し、下プレート16と挿入部101eとの間から作動油が漏れることを防止する。
 カバー17は、上端面が覆われた略円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料を用いて形成される。カバー17は、上プレート15の上側に設けられる。
 カバー17は、平面視において上プレート15と略同一形状の板状部17aと、板状部17aの周縁から下方に突出し、突起15bの外周面を覆う筒状部17bと、を有する。これにより、上プレート15の上部がカバー17により覆われ、上プレート15とカバー17との間に空間S2が形成される。
 板状部17aには、空気抜き孔15d、15e、15fより大きい空気抜き孔17cが形成される。空気抜き孔17cの大きさは、空気抜き孔15gと略同一である。
 板状部17aの上面(+z側の面)には、空気抜き孔17cを覆う回動板18が設けられる。回動板18は、回動軸18a(図3では図示省略)を中心に、空気抜き孔17cを塞ぐ閉位置と、空気抜き孔17cを開く開位置と、の間で回動する。
 次に、このように構成されたサクションストレーナ1の機能について、図1、3、4を用いて説明する。図1、3、4において、太実線矢印は作動油の流れを示し、太破線矢印は空気の流れを示す。
 図1に示すように、リターンフィルタ110で濾過された作動油は、複数の孔114aを通って、タンク本体101の内部へ横向きに流入する。サクションストレーナ1の周囲には外筒10が設けられており、外筒10には孔が形成されていないため、タンク本体101の内部へ横向きに流入した作動油は、濾過部11に直接当たらない。
 濾過部11、12、13の高さは略同一であり、外筒10の高さは、濾過部11、12、13の高さより高い。また、サクションストレーナ1の上側は、上プレート15及びカバー17により覆われている。したがって、タンク本体101の内部に貯留された作動油は、サクションストレーナ1の下側から、外筒10と濾過部11との間の空間へと流入する。
 図3に示すように、まず、作動油は、外筒10と濾過部11との間の空間へ流入する。その後、作動油は、濾過部11、内筒14、濾過部12、濾過部13を順番に通過して、空間S1へ流入する。
 サクションストレーナ1では、濾過部11、12、13として、金属メッシュプリーツ濾材を用いている。したがって、作動油が濾過部11、12、13を通過するときに、作動油に含まれる気泡(空気)が除去される。
 図6は、金属メッシュプリーツ濾材を用いたときの気泡除去の効果を説明するグラフである。濾材には、150メッシュの金網を用いている。ここで、メッシュとは、網目の大きさを表す単位であり、150メッシュとは、1インチ(25.4mm)の中に150個の網目が並んでいることを示す。150メッシュの場合、線径dは0.06mmであり、目開き(網目の大きさを示す指標であり、目開きA=(25.4÷メッシュ)-線径dで算出される)が略0.1mmであり、開孔率((目開きA÷(目開きA+線径d)2)×100で算出される)が略41%である。
 図6は、150メッシュの金網を用いた金属メッシュプリーツ濾材を1回通過したときの気泡数と時間との関係(図6における「一重」)と、150メッシュの金網を用いた金属メッシュプリーツ濾材を2回通過したときの気泡数と時間との関係(図6における「二重」)と、を示す。二重の場合は、一重の場合に比べて、気泡数がかなり少なくなっている。
 図6では金属メッシュプリーツ濾材を通過しないときの気泡数は図示していないが、150メッシュの金網を用いた金属メッシュプリーツ濾材を通過すると気泡数は略50%減少する(気泡除去効率は略50%)。したがって、二重の場合は、気泡除去効率は25%(=0.5×0.5)である。
 サクションストレーナ1では、濾過部11、12、13の3個の金属メッシュプリーツ濾材を用いている。したがって気泡除去効率は12.5%(=0.5×0.5×0.5)であり、気泡除去効率は87.5%(=100-12.5)となる。
 濾過部11、12、13で除去した気泡は、作動油に混入しないようにサクションストレーナ1から排出する必要がある。図4に示すように、上プレート15には、空気抜き孔15d、15e、15fが形成されている。したがって、濾過部11で除去された気泡は、外筒10と濾過部11との間の空間を上方へ向かい、空気抜き孔15dを通って空間S2(図3参照)へ排出され、濾過部12で除去された気泡は、濾過部11と濾過部12との間の空間を上方へ向かい、空気抜き孔15eを通って空間S2へ排出され、濾過部13で除去された気泡は、濾過部12と濾過部13との間の空間を上方へ向かい、空気抜き孔15fを通って空間S2へ排出される。
 図3に示すように、空気抜き孔15d、15e、15fから排出された空気や、空気抜き孔15gから排出されたイニシャルエアは、空間S2に溜まる。空間S2に一定量以上の空気が溜まると、空気によって回動板18が押し上げられ、空気抜き孔17cを通って空間S2からタンク本体101へと空気が排出される。
 空間S2は上プレート15とカバー17とにより覆われた密閉空間であるため、空間S2は基本的に作動油で満たされている。したがって、空気抜き孔15d、15e、15fから上プレート15の下側へ空気が逆流しない。
 一方、作動油は、空間S1へ流入するときまでに、濾過部11、12、13を通過することで気泡が除去されている。気泡が除去された作動油は、図1に示すように、空間S1から挿入部101eの中空部及びサクションパイプ120を通ってタンク本体101の外部へ排出される。このように、気泡が除去された作動油は、空気の排出経路とは異なる経路でタンク本体101の外部へ排出される。したがって、除去した気泡が再度作動油に混入しないようにすることができる。
 本実施の形態によれば、外筒10により、リターンフィルタ110から流出した作動油が濾過部11に直接当たらないようにし、かつ、複数の金属メッシュプリーツ濾材(ここでは、3個の濾過部11、12、13)を通過した作動油をサクションストレーナ1から排出することで、作動油から気泡を除去することができる。したがって、ポンプが空気を吸うことで発生する不具合や、油圧回路内で気泡が破裂等して作動油の温度及び圧力が一時的に極度に高くなり、これにより部品が損傷するという不具合等を防止することができる。
 また、本実施の形態によれば、気泡の除去に金属メッシュプリーツ濾材を用いているため、濾過面積(表面積)を大きくしつつ、気泡除去を行なうことができる。特に、本実施の形態のように、作動油が複数の濾材を通過する場合には圧力損失が大きくなりがちである。それに対し、複数の濾過部を全て金属メッシュプリーツ濾材とすることで、低圧力損失で効果的に気泡を除去することができる。
 なお、本実施の形態では、サクションストレーナ1が3個の金属メッシュプリーツ濾材(濾過部11、12、13)を備えたが、金属メッシュプリーツ濾材の数は3個に限られない。少なくとも、サクションストレーナが金属メッシュプリーツ濾材を2個以上備えればよい。ただし、作動油が通過する金属メッシュプリーツ濾材の数が増えればその分だけ気泡除去効率が高くなるため、金属メッシュプリーツ濾材を3つ以上設けることが望ましい。
 なお、本実施の形態では、濾過部11、12、13は150メッシュの金網を用いた金属メッシュプリーツ濾材であるが、濾過部11、12、13の形態はこれに限られない。例えば、150メッシュ以外の金網を用いた金属メッシュプリーツ濾材を濾過部11、12、13としてもよい。また、例えば、略全域に孔が形成されたシート状の濾材、例えば合成樹脂や紙等を用いた濾紙を薄板状の濾材として用い、これをプリーツ状に折り曲げて両端を連結して略円筒形状にしたものを濾過部11、12、13としてもよい。ただし、適切な流速(ここでは、0.003m/秒程度)となるような濾過面積とするためには、金網を用いた金属メッシュプリーツ濾材を濾過部11、12、13とすることが望ましい。
 以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。
 また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、「略直交」とは、厳密に直交の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に直交、平行、一致等と表現する場合において、厳密に直交、平行、一致等の場合のみでなく、略平行、略直交、略一致等の場合を含むものとする。
 また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲(任意に定めることができる)の領域を含むことを意味する。例えば、端近傍という場合に、端の近くのある範囲の領域であって、端を含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
1              :サクションストレーナ
10             :外筒
11、12、13       :濾過部
14             :内筒
15             :上プレート
15a            :本体部
15b            :突起
15c            :下面
15d、15e、15f、15g:空気抜き孔
16             :下プレート
16a            :板状部
16b            :内周部
16c            :外周部
16d            :突起
17             :カバー
17a            :板状部
17b            :筒状部
17c            :空気抜き孔
18             :回動板
18a            :回動軸
19             :弾性部材
100            :作動油タンク
101            :タンク本体
101a           :上面
101b           :開口部
101c           :底面
101d           :流出口
101e           :挿入部
102            :取付部
102a           :開口部
103            :エアブリーザ
110            :リターンフィルタ
111            :流入部
111a           :貫通孔
112            :フィルタケース
113            :フィルタエレメント
114            :流出部
114a           :孔
115            :蓋体
120            :サクションパイプ

Claims (3)

  1.  液体が貯留されるタンク内に設けられるストレーナであって、
     薄板状の濾材をプリーツ状に折り曲げ、両端を連結した略円筒形状の第1濾過部及び第2濾過部と、
     前記第1濾過部及び前記第2濾過部の外側に設けられた略円筒形状の外筒と、
     前記第1濾過部と、前記第2濾過部と、前記外筒と、の上側を覆う略円板状の上プレートと、
     前記第1濾過部と、前記第2濾過部と、の下側を覆う略円板状の下プレートと、
     を備え、
     前記第2濾過部は、前記第1濾過部の内側に、前記第1濾過部と当接しないように設けられ、
     前記外筒は、前記第1濾過部の外側に、前記第1濾過部と当接しないように設けられ、
     前記外筒は、前記第1濾過部及び前記第2濾過部よりも高さが高く、
     前記下プレートには、平面視において、前記第2の濾過部の内側に流出口が形成され、
     前記上プレートには、平面視において、前記外筒と前記第1の濾過部との間に複数の第1空気抜き孔が形成され、前記第1の濾過部と前記第2の濾過部との間に複数の第2空気抜き孔が形成された
     ことを特徴とするストレーナ。
  2.  請求項1に記載のストレーナであって、
     前記上プレートの上側に設けられ、前記上プレートとの間に密閉空間を形成するカバー部材を備え、
     前記カバー部材には、前記第1空気抜き孔及び前記第2空気抜き孔より大きい第3空気抜き孔が形成され、
     前記カバー部材には、回動板が回動自在に設けられ、
     前記密閉空間の内部にある空気が前記回動板を押し上げると、前記回動板が、前記第3空気抜き孔を塞ぐ閉位置から前記第3空気抜き孔を開く開位置へと回動する
     ことを特徴とするストレーナ。
  3.  請求項1又は2に記載のストレーナであって、
     前記薄板状の濾材は、細線がメッシュ状に編みこまれた金属製の金網である
     ことを特徴とするストレーナ。
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