特許 6229635 弁一体型フィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6229635

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】弁一体型フィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/48 20060101AFI20171106BHJP

   B01D 46/10 20060101ALI20171106BHJP

   F16K 1/20 20060101ALI20171106BHJP

   F16K 15/03 20060101ALI20171106BHJP

   F26B 21/00 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   B01D46/48

   B01D46/10 A

   F16K1/20 C

   F16K15/03 Z

   F26B21/00 L

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-217546(P2014-217546)

(22)【出願日】2014年10月24日

(65)【公開番号】特開2016-83614(P2016-83614A)

(43)【公開日】2016年5月19日

【審査請求日】2017年1月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】贄 宏充

(72)【発明者】

【氏名】伴 定憲

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４８−０４９０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０７０１１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０３−１０９９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４０７４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ４６／４８

Ｂ０１Ｄ ４６／１０

Ｆ１６Ｋ １／２０

Ｆ１６Ｋ １５／０３

Ｆ２６Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体が流れる通路部材と、
該通路部材の下方に位置する第１開口部に配置され、該第１開口部を開閉する開閉弁と、
上記通路部材の上方に位置する第２開口部に配置され、流体を通過させる多数の通過孔を有するとともに、流体に混入した異物の通過を阻止して、該異物を捕集するフィルタと、
上記通路部材の上記第１開口部の近傍に設けられた異物受皿と、を備え、
上記開閉弁は、該開閉弁が上記第１開口部を閉じて、上記フィルタへの流体の流れが遮断されたときに、該フィルタに捕集された上記異物の落下を受け止めるよう構成されており、
上記異物受皿は、上記開閉弁に受け止められた上記異物が、該開閉弁が上記第１開口部を開ける動作に伴って集められるよう構成されていることを特徴とする弁一体型フィルタ。

【請求項2】

上記開閉弁は、下方からの流体の流れによる圧力を受けて上方へ回動して上記第１開口部を開け、かつ、流体の流れによる圧力を受けなくなったときに下方へ回動して上記第１開口部を閉じるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁一体型フィルタ。

【請求項3】

上記フィルタは、網目状部材を用いて、複数の山形状と谷形状とが交互に並ぶ波形状に形成されており、
上記多数の通過孔は、上記網目状部材によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弁一体型フィルタ。

【請求項4】

バーナによって加熱された熱風が流体として供給される乾燥炉の入口に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁一体型フィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開閉弁とフィルタとが一体的に設けられた弁一体型フィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、種々の金属部品等のワークの塗装を行った後には、塗装後のワークを熱風が供給される乾燥炉内に配置し、このワークにおける塗装面を熱風によって乾燥させている。この際、乾燥炉内に、熱風とともに異物が混入することを避けるために、乾燥炉における循環経路内には、フィルタが設けられている。
例えば、特許文献１においては、炉内に熱風を循環させて被塗装物を乾燥する熱風乾燥炉について開示されている。この熱風乾燥炉においては、炉内上部に、被塗装物に向けて熱風を吐出する吐出口を設けるとともに吐出口にフィルタを設け、炉内下部に、熱風の排出口を設けている。そして、フィルタによって粉塵等を捕集し、被塗装物に粉塵が付着することを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６３−１９７６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のフィルタを用いる場合において、フィルタによって各種の異物が捕集されたときには、作業者がフィルタ等を取り外して、フィルタ又はその周辺から異物を除去する必要がある。そして、作業者が、フィルタから異物を除去するためのメンテナンスを頻繁に行う必要がある。

【0005】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、フィルタに捕集された異物を極めて簡単に集めることができ、異物の回収に伴うメンテナンスの頻度を少なくすることができる弁一体型フィルタを提供しようとして得られたものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、流体が流れる通路部材と、
該通路部材の下方に位置する第１開口部に配置され、該第１開口部を開閉する開閉弁と、
上記通路部材の上方に位置する第２開口部に配置され、流体を通過させる多数の通過孔を有するとともに、流体に混入した異物の通過を阻止して、該異物を捕集するフィルタと、
上記通路部材の上記第１開口部の近傍に設けられた異物受皿と、を備え、
上記開閉弁は、該開閉弁が上記第１開口部を閉じて、上記フィルタへの流体の流れが遮断されたときに、該フィルタに捕集された上記異物の落下を受け止めるよう構成されており、
上記異物受皿は、上記開閉弁に受け止められた上記異物が、該開閉弁が上記第１開口部を開ける動作に伴って集められるよう構成されていることを特徴とする弁一体型フィルタにある。

【発明の効果】

【0007】

上記弁一体型フィルタは、開閉弁とフィルタとを一体的に備えるものであり、開閉弁を利用して、フィルタに捕集された異物（ゴミ、ブツ、塵等）集めることができるものである。
具体的には、弁一体型フィルタは、開閉弁及びフィルタの他に、異物受皿を備えている。異物受皿は、通路部材の第１開口部の近傍に設けられており、第１開口部を開閉する開閉弁を利用して異物を受ける。

【0008】

通路部材に流体が流れる流通時においては、開閉弁が第１開口部を開け、第１開口部からフィルタに流れる流体は、フィルタにおける多数の通過孔を通過する。このとき、流体に混入した異物は、フィルタによって通過孔を通過することが阻止され、フィルタの表面に捕集される。
次いで、通路部材への流体の流れが停止された流通停止時においては、開閉弁が第１開口部を閉じる。このとき、フィルタへの流体の流れが遮断され、フィルタに捕集された異物は、開閉弁へ落下して、開閉弁によって受け止められる。

【0009】

次いで、再び流通時において、開閉弁が第１開口部を開けるときには、開閉弁が開く動作に伴って、開閉弁に受け止められた異物が、異物受皿に集められる。その後、流通停止時と流通時とが繰り返されるごとに、フィルタに捕集された異物が、開閉弁が第１開口部を開ける動作に伴って異物受皿に集められる。これにより、フィルタに捕集される異物は、流体の流通及び流通の停止が繰り返されるごとに、開閉弁が第１開口部を開ける動作を利用して集めることができる。なお、異物受皿に集められた異物は、定期的なメンテナンスによって除去（回収）することができる。

【0010】

それ故、上記弁一体型フィルタによれば、フィルタに捕集された異物を極めて簡単に集めることができ、異物の回収に伴うメンテナンスの頻度を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例にかかる、弁一体型フィルタを正面から見た状態で示す説明図。

【図2】実施例にかかる、弁一体型フィルタを側面から見た状態で示す説明図。

【図3】実施例にかかる、閉位置に回動した開閉弁に異物が受け止められる状態の弁一体型フィルタを正面から見た状態で示す説明図。

【図4】実施例にかかる、開閉弁から異物受皿に異物が集められる状態の弁一体型フィルタを正面から見た状態で示す説明図。

【図5】実施例にかかる、弁一体型フィルタが配設された乾燥炉を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

上述した弁一体型フィルタにおける好ましい実施の形態について説明する。
上記弁一体型フィルタにおいては、上記開閉弁は、下方からの流体の流れによる圧力を受けて上方へ回動して上記第１開口部を開け、かつ、流体の流れによる圧力を受けなくなったときに下方へ回動して上記第１開口部を閉じるよう構成されていることが好ましい。

【0013】

この場合には、開閉弁を開閉するためにアクチュエータを用いる必要がなく、開閉弁を、流体の流れを利用したチャッキ弁として動作させることができる。これにより、開閉弁の構造が簡単であり、弁一体型フィルタの構造を簡単にすることができる。
また、開閉弁は、流体の流れによる圧力を受けなくなったときには、自重、バネ等による力によって閉じることができる。また、開閉弁は、流体の流れを利用して動作させる以外にも、アクチュエータを用いて動作させることもできる。この場合には、通路部材に流体が流れる流通時においても、開閉弁を強制的に閉じて、フィルタに捕集された異物の落下を開閉弁によって受け止めることができる。

【0014】

また、上記フィルタは、網目状部材を用いて、複数の山形状と谷形状とが交互に並ぶ波形状に形成されており、上記多数の通過孔は、上記網目状部材によって形成されていることが好ましい。
この場合には、フィルタを波形状に形成することによって、フィルタの表面積を増やすことができ、流体に混入した異物をさらに効果的に捕集することができる。また、網目状部材を用いることにより、多数の通過孔の形成を容易にすることができる。

【0015】

また、弁一体型フィルタは、バーナによって加熱された熱風が流体として供給される乾燥炉の入口に配設することができる。
この場合には、バーナの燃焼によって生じる異物としての煤、バーナから通路部材に繋がるダクト内に蓄積された異物としてのゴミ、ヤニ等を、弁一体型フィルタによって捕集することができる。

【実施例】

【0016】

以下に、弁一体型フィルタにかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例の弁一体型フィルタ１は、図１、図２に示すように、流体Ｒが流れる通路部材２と、通路部材２の一方の第１開口部２１に配置され、第１開口部２１を開閉する開閉弁３と、通路部材２の他方の第２開口部２２に配置され、流体Ｒを通過させる多数の通過孔４１１を有するとともに、流体Ｒに混入した異物Ｘの通過を阻止して、異物Ｘを捕集するフィルタ４と、通路部材２の第１開口部２１の周囲に設けられた異物受皿５とを備えている。開閉弁３は、図３に示すように、開閉弁３が第１開口部２１を閉じて、フィルタ４への流体Ｒの流れが遮断されたときに、フィルタ４に捕集された異物Ｘの落下を受け止めるよう構成されている。異物受皿５は、図４に示すように、開閉弁３に受け止められた異物Ｘが、開閉弁３が第１開口部２１を開ける動作に伴って集められるよう構成されている。

【0017】

以下に、本例の弁一体型フィルタ１について、図１〜図５を参照して詳説する。
図５に示すように、本例の弁一体型フィルタ１は、バーナ７１によって加熱された熱風が流体Ｒとして供給される乾燥炉６の入口６１に配設されて用いられる。乾燥炉６は、塗装を行った金属製のワーク８の塗装表面を、熱風によって乾燥するものである。バーナ７１の出口７１２と乾燥炉６の入口６１とは入口側ダクト７３によって接続されており、乾燥炉６の出口６２とバーナ７１の入口７１１とは、出口側ダクト７４によって接続されている。そして、バーナ７１の燃焼によって生成される熱風（流体Ｒ）は、乾燥炉６に供給された後、再びバーナ７１に循環される。

【0018】

入口側ダクト７３は、配管途中で複数のダクト分岐部７３１に分岐しており、弁一体型フィルタ１は、ダクト分岐部７３１の下流側端部と、乾燥炉６の入口６１とに跨って配置されている。乾燥炉６の入口６１付近には、流体Ｒの流れを整流する整流ボックス６３が配置されている。流体ボックス６３は、流体Ｒが流出するための複数の流出口６３１を有している。弁一体型フィルタ１のフィルタ４は、整流ボックス６３内に配置されている。

【0019】

出口側ダクト７４におけるバーナ７１の入口７１１付近には、フレッシュエアとしての外気を取り込む外気入口７５と、外気から混入した異物、又は乾燥炉６、出口側ダクト７４において発生した異物を捕集するための捕集フィルタ７６が設けられている。入口側ダクト７３におけるバーナ７１の出口７１２付近には、バーナ７１によって生成された熱風を乾燥炉６へ送り出すためのファン７２が設けられている。

【0020】

図５に示すように、弁一体型フィルタ１における通路部材２は、入口側ダクト７３のダクト分岐部７３１内に配置されている。開閉弁３は、通路部材２の下方に位置する第１開口部２１に、上方に向けて開くように配置されている。フィルタ４は、通路部材２の上方に位置する第２開口部２２から上方に配置されている。

【0021】

図１に示すように、開閉弁３は、第１開口部２１に近い下側に回動軸部３１を有している。開閉弁３は、回動軸部３１を中心に上方に回動して、第１開口部２１を開ける開位置３０１になり、回動軸部３１を中心に下方に回動して、第１開口部２１を閉じる閉位置３０２になるよう構成されている。通路部材２には、開閉弁３に閉位置３０２に回動するための自重が作用する状態で、開閉弁３の開位置３０１への回動を止めるストッパー２３が設けられている。ストッパー２３は、開位置３０１に回動した開閉弁３に当接する位置に設けられている。

【0022】

ストッパー２３の上面は、異物Ｘが蓄積することを防止するために、傾斜状に形成されている。本例の第１開口部２１は、通路部材２の下方位置において、水平方向に並んで一対に形成されている。開閉弁３は、一対の第１開口部２１において、通路部材２の内側に位置する回動軸部３１の回りに回動するよう構成されている。
なお、開閉弁３の回動軸部３１は、通路部材２の外側に配置することもできる。また、開閉弁３は、１つの第１開口部２１に対して１つ又は複数設けることもできる。

【0023】

また、ストッパー２３には、開位置３０１に回動した開閉弁３を閉位置３０２に付勢するためのバネ等の弾性部材を設けることができる。この場合には、弾性部材によって、開位置３０１に開いた開閉弁３に対して、閉位置３０２に回動するための力を付与することができ、開閉弁３を自重によって開位置３０１から閉位置３０２へ回動させることが容易になる。

【0024】

図１、図２に示すように、本例の開閉弁３は、下方から上方への流体Ｒを通過させる一方、上方から下方へは流体Ｒを通過させないチャッキ弁として作用する。すなわち、開閉弁３は、下方からの流体Ｒの流れによる圧力を受けて上方へ回動して第１開口部２１を開け、かつ、流体Ｒの流れによる圧力を受けなくなったときに自重によって下方へ回動して第１開口部２１を閉じるよう構成されている。開閉弁３が閉位置３０２にあるときには、開閉弁３における、回動軸部３１が形成されていない各端部３２が、異物受皿５の上に載置されている。そして、開閉弁３は、閉位置３０２から、上方にのみ回動するよう構成されている。

【0025】

異物受皿５は、通路部材２の第１開口部２１の周囲に形成された受皿として形成されている。異物受皿５を構成する受皿は、通路部材２における、第１開口部２１の縁部を上方に折り曲げることによって形成されている。
また、開閉弁３の各端部３２は、異物受皿５内に配置されるよう、開閉弁３の本体部から屈曲して形成されている。

【0026】

図３、図４に示すように、異物受皿５は、開閉弁３が閉位置３０２から開位置３０１へ回動するときに、開閉弁３から落下する異物Ｘを受けるメイン受皿５１と、フィルタ４から直接落下する異物Ｘを受けるサブ受皿５２とによって構成されている。メイン受皿５１は、ストッパー２３の下方に形成されている。本例のメイン受皿５１は、一対の第１開口部２１同士の間の内側位置に形成されている。本例のサブ受皿５２は、内側位置を除く、一対の第１開口部２１の外側位置に形成されている。

【0027】

図２に示すように、フィルタ４は、網目状部材４１を用いて、複数の山形状４２と谷形状４３とが交互に並ぶ波形状に形成されている。フィルタ４を波形状に形成することによって、フィルタ４の表面積を増やすことができる。本例の波形状における各山形状４２及び各谷形状４３を形成する側面は、傾斜状に形成されている。網目状部材４１は、各山形状４２及び各谷形状４３を形成する側面に設けられている。そして、流体Ｒが通過する多数の通過孔４１１は、各側面に設けられた網目状部材４１によって形成されている。なお、フィルタ４には、網目状部材４１を用いる以外にも、多数の通過孔４１１が形成された種々の部材を用いることができる。

【0028】

次に、本例の弁一体型フィルタ１の動作及び作用効果について説明する。
図５に示すように、乾燥炉６内に搬送されたワーク８を乾燥させる際には、バーナ７１の燃焼が行われ、バーナ７１の燃焼によって生成された熱風が流体Ｒとして乾燥炉６へ供給される。このとき、図１に示すように、流体Ｒの流通時として、乾燥炉６の入口６１に配置された弁一体型フィルタ１の通路部材２に流体Ｒが流れる。そして、流体Ｒの圧力によって、開閉弁３が持ち上げられて上方へ回動し、開閉弁３が第１開口部２１を開ける。このとき、第１開口部２１からフィルタ４に流れる流体Ｒは、フィルタ４における多数の通過孔４１１を通過する。そして、流体Ｒに混入した異物Ｘは、フィルタ４によって通過孔４１１を通過することが阻止され、フィルタ４の表面に捕集される。こうして、乾燥炉６内に流体Ｒが供給される間は、フィルタ４による異物Ｘの捕集が行われる。

【0029】

次いで、乾燥炉６内のワーク８の乾燥を終了する際には、バーナ７１の燃焼及びファン７２の動作が停止され、乾燥炉６への流体Ｒの供給が停止される。このとき、図３に示すように、流体Ｒの流通停止時として、弁一体型フィルタ１の通路部材２への流体Ｒの流れが停止される。そして、開閉弁３がその自重によって下方へ回動し、開閉弁３が第１開口部２１を閉じる。このとき、フィルタ４への下方からの流体Ｒの流れが遮断され、フィルタ４の内部に捕集された異物Ｘの多くは、開閉弁３へ落下して、開閉弁３によって受け止められる。また、フィルタ４の内部に捕集された異物Ｘの一部は、異物受皿５のサブ受皿５２の上に落下する。

【0030】

次いで、乾燥炉６に別のワーク８が搬送されて、このワーク８の乾燥を行う際には、流体Ｒの流通時として、乾燥炉６の入口６１に配置された弁一体型フィルタ１の通路部材２に再び流体Ｒが流れる。そして、図４に示すように、流体Ｒの圧力によって、開閉弁３が持ち上げられて上方へ回動し、開閉弁３が第１開口部２１を再び開ける。このとき、開閉弁３が開く動作に伴って、開閉弁３の上に受け止められた異物Ｘが、開閉弁３の回動軸部３１の側へ集められ、開閉弁３の回動軸部３１の付近から異物受皿５のメイン受皿５１の上に落下する。こうして、開閉弁３の上に受け止められた異物Ｘが、メイン受皿５１に集められる。

【0031】

その後、流通停止時と流通時とが繰り返されるごとに、フィルタ４の内部に捕集された異物Ｘが、開閉弁３の動作に伴って異物受皿５のメイン受皿５１に集められる。これにより、フィルタ４に捕集される異物Ｘは、流体Ｒの流通及び流通の停止が繰り返されるごとに、開閉弁３が第１開口部２１を開ける動作を利用して集めることができる。また、異物受皿５のメイン受皿５１及びサブ受皿５２に集められた異物Ｘは、定期的なメンテナンスによって除去（回収）することができる。

【0032】

それ故、本例の弁一体型フィルタ１によれば、フィルタ４に捕集された異物Ｘを極めて簡単に集めることができ、異物Ｘの回収に伴うメンテナンスの頻度を少なくすることができる。

【符号の説明】

【0033】

１ 弁一体型フィルタ
２ 通路部材
２１ 第１開口部
２２ 第２開口部
３ 開閉弁
４ フィルタ
４１ 網目状部材
４１１ 通過孔
４２ 山形状
４３ 谷形状
５ 異物受皿
６ 乾燥炉
７１ バーナ
Ｒ 流体
Ｘ 異物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】