特開 2022-186025 フィルター、フィルターを備えたストレーナ及びストレーナを備えた冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022186025

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】フィルター、フィルターを備えたストレーナ及びストレーナを備えた冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 35/02 20060101AFI20221208BHJP

   F16L 55/24 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

B01D35/02 A

F16L55/24 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021094032

(22)【出願日】2021-06-04

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】久下 洋介

(72)【発明者】

【氏名】藤原 奨

【テーマコード（参考）】

4D116

【Ｆターム（参考）】

4D116AA16

4D116BA01

4D116BC22

4D116BC25

4D116BC29

4D116DD01

4D116DD02

4D116FF12B

4D116UU03

4D116UU07

4D116VV18

4D116ZZ01

(57)【要約】

【課題】変形抑制のために剛性を高めたフィルター、このフィルターを備えたストレーナ及びこのストレーナを備えた冷凍サイクル装置を得る。
【解決手段】メッシュ素材の本体部と、本体部にシームレスに形成された、メッシュ素材のリブとを有し、本体部とリブが流体を濾過するフィルターであって、フィルターは、流体が流れる筒状の配管内に設けられるものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体が流れる筒状の配管と、
前記配管内に設けられたフィルターと
を備え、
前記フィルターは、
メッシュ素材の本体部と、
前記本体部にシームレスに形成された、前記メッシュ素材のリブと
を有し、
前記本体部と前記リブが前記流体を濾過する
ストレーナ。

【請求項2】

前記リブは放射状であり、
前記放射状の前記リブの中央が前記本体部の中央に位置する
請求項１に記載のストレーナ。

【請求項3】

前記本体部は、底面が開口した中空の球冠状であり、
前記配管の内壁面と前記本体部との間には第１の隙間が形成され、
前記配管の前記内壁面と前記リブとの間には第２の隙間が形成された
請求項１又は２に記載のストレーナ。

【請求項4】

前記本体部の球冠状の高さ方向における、前記リブの長手方向に沿った前記フィルターの断面では、前記リブが前記フィルターの外形線の長さの半分以上を占める
請求項３に記載のストレーナ。

【請求項5】

前記リブは、前記本体部の前記球冠状の底面とは反対の方向に向かって凸状である
請求項３又は４に記載のストレーナ。

【請求項6】

前記本体部の球冠状の高さ方向における、前記リブの長手方向に沿った前記フィルターの断面では、前記第２の隙間は、前記本体部の球冠状の底面側から前記フィルターの頂部側に向かって徐々に広くなる
請求項３～５のいずれか一項に記載のストレーナ。

【請求項7】

前記本体部の球冠状の高さ方向における、前記リブの長手方向に沿った前記フィルターの断面では、前記第２の隙間の広さが一定である
請求項３～５のいずれか一項に記載のストレーナ。

【請求項8】

前記リブは、
前記メッシュ素材が曲げられて形成された
請求項１～７のいずれか一項に記載のストレーナ。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載のストレーナを備えた冷凍サイクル装置。

【請求項10】

メッシュ素材の本体部と、
前記本体部にシームレスに形成された、前記メッシュ素材のリブと
を有し、
前記本体部と前記リブが流体を濾過する
フィルター。

【請求項11】

前記リブは放射状であり、
前記放射状の前記リブの中央が前記本体部の中央に位置する
請求項１０に記載のフィルター。

【請求項12】

前記本体部は、底面が開口した中空の球冠状であり、
前記本体部の球冠状の高さ方向における、前記リブの長手方向に沿った前記フィルターの断面では、前記リブが前記フィルターの外形線の長さの半分以上を占める
請求項１０又は１１に記載のフィルター。

【請求項13】

前記リブは、前記本体部の前記球冠状の底面とは反対の方向に向かって凸状である
請求項１２に記載のフィルター。

【請求項14】

前記リブは、
前記メッシュ素材が曲げられて形成された
請求項１０～１３のいずれか一項に記載のフィルター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流体から異物を除去するフィルター、このフィルターを備えたストレーナ及びこのストレーナを備えた冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ストレーナとして、例えば、特許文献１には、媒体が流通する管内に挿入され、媒体から望ましくない粒子を除去するためのストレーナ素子を備えたストレーナ装置が開示されている。このストレーナ装置は、冷媒から望ましくない粒子を除去するために、冷媒が流通する導管に装着されるものである。ストレーナ装置が備えるストレーナ素子が、望ましくない粒子を補足するフィルター機能を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５３－１２４３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ストレーナが装着された導管を流れる流体は、相状態及び流れの状態の分布が変化することがある。例えば、特許文献１に記載のストレーナ装置は、冷暖房装置に使用される。冷暖房装置の運転条件により冷媒は、液相、気相、又はこれらの混合である二相などの様々な相状態でストレーナ装置を流れる。相状態の変化により冷媒の流れにおける分布が変化する。このため、フィルターとして機能するストレーナ素子に加わる応力の大きさ及び応力の方向が変化することになる。そうすると、冷暖房装置の使用期間が長くなるにつれて、ストレーナ素子が変形し、網目が詰まったり広がったりすることで、粒子の除去が十分に行えなくなる。

【0005】

本開示は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、変形抑制のために剛性を高めたフィルター、このフィルターを備えたストレーナ及びこのストレーナを備えた冷凍サイクル装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るストレーナは、流体が流れる筒状の配管と、前記配管内に設けられたフィルターとを備え、前記フィルターは、メッシュ素材の本体部と、前記本体部にシームレスに形成された、前記メッシュ素材のリブとを有し、前記本体部と前記リブが前記流体を濾過するものである。

【0007】

また、本開示に係るフィルターは、メッシュ素材の本体部と、前記本体部にシームレスに形成された、前記メッシュ素材のリブとを有し、前記本体部と前記リブが流体を濾過するものである。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、フィルターはリブを有するため、リブによりフィルターの剛性が高まる。また、リブはメッシュ素材なので、流体がリブを通過することができる。したがって、本開示の構成によれば、流体が通過するフィルターの表面積をリブが減らすことがないため、フィルターでの圧力損失を増やすことなく、フィルターの剛性を高めることができる。また、流体がリブを通過するため、フィルターの濾過効果及び整流効果を損なうことなく、フィルターの剛性を高めることができる。さらに、フィルターの剛性が高まることで、フィルターの変形を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るフィルターを備えたストレーナの一構成例を模式的に示す概略斜視図である。

【図2】実施の形態１に係るストレーナのフィルターを模式的に示す概略正面図である。

【図3】実施の形態１に係るストレーナのフィルターのリブを模式的に示す概略図である。

【図4】実施の形態１に係るストレーナのフィルターを斜めから見た概略斜視図である。

【図5】実施の形態１に係るストレーナのフィルターを斜めから見た概略斜視図である。

【図6】実施の形態１に係るストレーナのフィルターを模式的に示す概略平面図である。

【図7】図６のＡ－Ａ線の位置で切断した断面図である。

【図8】図６のＢ－Ｂ線の位置で切断した断面図である。

【図9】実施の形態１に係るストレーナのフィルターを、図６のＡ－Ａ線の位置で配管と共に切断した断面図である。

【図10】実施の形態２に係るストレーナのフィルターを模式的に示す概略正面図である。

【図11】実施の形態２に係るストレーナのフィルターのリブを模式的に示す概略図である。

【図12】実施の形態２に係るストレーナのフィルターを斜めから見た概略斜視図である。

【図13】実施の形態２に係るストレーナのフィルターを斜めから見た概略斜視図である。

【図14】実施の形態２に係るストレーナのフィルターを模式的に示す概略平面図である。

【図15】図１４のＣ－Ｃ線の位置で切断した断面図である。

【図16】図１４のＤ－Ｄ線の位置で切断した断面図である。

【図17】実施の形態２に係るストレーナのフィルターを図１４のＣ－Ｃ線の位置で配管と共に切断した断面図である。

【図18】実施の形態２に係るストレーナの変形後のフィルターを模式的に示す概略断面図である。

【図19】実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本実施の形態に係るフィルター、フィルターを備えたストレーナ及びストレーナを備えた冷凍サイクル装置について、図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含むものである。また、図面に示すフィルター、ストレーナ及び冷凍サイクル装置は、構成の一例を示すものであり、図面に示されたフィルター、ストレーナ及び冷凍サイクル装置によって本開示の構成が限定されるものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。

【0011】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るフィルター２を備えたストレーナ１００の一構成例を模式的に示す概略斜視図である。図１に示されるように、ストレーナ１００は、流体が流れる筒状の配管１とフィルター２を備える。フィルター２は、メッシュ素材の本体部３とメッシュ素材のリブ４を有する。リブ４は、本体部３とシームレスに形成される。配管１を流れる流体は、本体部３とリブ４を通過することで濾過され、流体に含まれる粒子や異物が除去される。

【0012】

図１に示すように、フィルター２の本体部３は、底面が開口した中空の球冠状である。フィルター２は、球冠状の底面の反対側に頂部５を有する。本明細書では、球冠状の高さ方向Ｈｄにおいて、底面と最も離れたフィルター２の部分を頂部５と称する。頂部５は、本体部３に位置することもあれば、リブ４に位置することもある。図１では、頂部５はリブ４に位置する。また、本明細書では、本体部３の球冠状の底面が開口６である。

【0013】

（ストレーナの構成）
図１の矢印は、流体が流れる方向を示してしている。図１では、フィルター２の開口６から流体が流入するストレーナ１００の例を示している。しかし、図１は、ストレーナ１００及びフィルター２の配置方向並びに流体が流れる方向を限定するものではない。フィルター２が、フィルター２の頂部５から流体が流入するように配管１に設けられてもよい。また、ストレーナ１００の配置方向を変更することで、流体がフィルター２に流入する方向を変更してもよい。図１を例にすると、フィルター２の頂部５が紙面の上側に位置するように、フィルター２ではなくストレーナ１００を回転させることで、フィルター２の頂部５から流体が流入するようにできる。

【0014】

（フィルターの構成）
フィルター２の詳細について、図２～図９を用いて以下に説明する。図２は、実施の形態１に係るストレーナ１００のフィルター２を模式的に示す概略正面図である。図３は、実施の形態１に係るストレーナ１００のフィルター２のリブ４を模式的に示す概略図であり、フィルター２を頂部側から見た図である。図４及び図５は、実施の形態１に係るストレーナ１００のフィルター２を斜めから見た概略斜視図である。図６は、実施の形態１に係るストレーナ１００のフィルター２を模式的に示す概略平面図であり、フィルター２を開口側から見た図である。図７は、図６のＡ－Ａ線の位置で切断した断面図である。図８は、図６のＢ－Ｂ線の位置で切断した断面図である。図９は、実施の形態１に係るストレーナ１００のフィルター２を、図６のＡ－Ａ線の位置で配管１と共に切断した断面図である。

【0015】

図２～図９に示されるように、リブ４は本体部３に形成される。また、本体部３及びリブ４は、メッシュ素材であり、本体部３にリブ４がシームレスに形成されているため、配管１に流入した流体は、本体部３及びリブ４を通過することができる。本体部３及びリブ４のメッシュ素材は、複数の線材が交差されて形成されており、隣り合う線材の間の空間の寸法がフィルター２の目開きとなる。また、本明細書では、メッシュ素材の線材に囲まれたすきまの部分を網目と称する。リブ４は、メッシュ素材の隣り合う線材のそれぞれの中心線の間の長さ以上の幅を有する。したがって、リブ４には目開きが必ず存在することになり、流体が通ることができる。つまり、リブ４は、フィルター２の濾過効果と整流効果を損なうことなく、フィルター２の剛性を高めることができる。

【0016】

リブ４は、メッシュ素材の本体部３を曲げて加工することで、本体部３とシームレスに一体的に形成することができる。また、メッシュ素材をプレス加工することにより、本体部３及びリブ４を、１つの工程で形成してもよい。本実施の形態１に係るストレーナ１００では、フィルター２の剛性を高めるリブ４が、メッシュ素材の本体部３にシームレスに一体的に構成されている。つまり、フィルター２の剛性を高めるために、補強部材を別部品として作成し、フィルター２に取り付ける作業が必要ない。したがって、材料や組立作業のコストを削減することができる。

【0017】

図２、図４、図５、及び図７～図９では、本体部３から、開口６とは反対の方向に向かって凸状に形成されたリブ４の例が示されている。このため、フィルター２の頂部５はリブ４に位置する。図２に示すように、リブ４は、球冠状の本体部３に沿うように円弧状に形成される。なお、本明細書では、球冠状の本体部３を図示して説明しているが、本体部３は平板状であってもよい。また、本体部３が球冠状の場合、リブ４は、開口６に向かって凸状であってもよい。リブ４が開口６に向かって凸状に形成されている場合、フィルター２の頂部５は、リブ４ではなく本体部３に位置することになる。

【0018】

図３及び図６では、本体部３に十字状に形成されたリブ４が示されている。図３及び図６では、十字状のリブ４の中央がフィルター２の中央に位置するよう、リブ４が本体部３に形成されている。本明細書では、十字状のリブ４を図示して説明しているが、リブ４の形状は十字状に限定されず、一文字状でもよい。また、リブ４が３方向以上に放射状に広がる形状であってもよい。さらに、リブ４が格子状に形成されてもよい。また、リブ４の中央が、必ずしもフィルター２の中央に位置する必要はない。例えば、十字状のリブ４の中央が、フィルター２の中央からずれた部分に位置するように、本体部３にリブ４を形成してもよい。さらに、リブ４が十字状である場合、正十字状である必要はなく、中央から広がる放射状の各部分がそれぞれ異なる長さを有してもよい。

【0019】

本明細書では、上述したようにリブ４の形状は特に限定されない。しかし、図２において、フィルター２の球冠状の円弧部分の少なくとも半分以上の長さにわたって、リブ４が設けられているとよい。また、本明細書では、リブ４の最も長い部分に沿う方向を、リブ４の長手方向と称することとする。図６のＡ－Ａ線は、フィルター２を半分に切断する位置である。また、図６のＡ－Ａ線は、十字状のリブ４を長手方向に切断する位置でもある。図７は、図６のＡ－Ａ線の位置でフィルター２を球冠状の高さ方向Ｈｄに切断した断面図である。よって、図７には、高さ方向Ｈｄの断面における、フィルター２の外形線の長さが最も長く、リブ４がフィルター２の外形線に占める長さが最も長い部分のフィルター２の断面が示されている。図７に示されるように、フィルター２の外形線の長さの半分以上の部分をリブ４が占める。なお、本明細書では、高さ方向Ｈｄの断面におけるフィルター２、本体部３、及びリブ４の外形線をそれぞれ、フィルター２の外形線、本体部３の外形線、及びリブ４の外形線と称することとする。

【0020】

図６のＢ－Ｂ線は、フィルター２を半分に切断する位置である。また、図６のＢ－Ｂ線は、フィルター２の外形線に占める十字状のリブ４の長さが最も短い部分を切断する位置である。図８は、図６のＢ－Ｂ線の位置でフィルター２を球冠状の高さ方向Ｈｄに切断した断面図である。よって、図８には、本体部３の外形線が最も長く、リブ４がフィルター２の外形線に占める長さが最も短い部分のフィルター２の断面が示されている。図８に示されるように、フィルター２の外形線の大部分を本体部３が占め、リブ４がフィルター２の外形線に占める部分は少ない。

【0021】

図４及び図５では、本体部３から開口６とは反対の方向に向かって、凸状に形成されたリブ４が示されている。図４及び図５では、リブ４の長辺部分は、本体部３から略垂直に突起しており、本体部３とリブ４とが出会う入隅は直角より角度がわずかに大きい略直角である。また、リブ４の長辺部分は本体部３から突起した後さらに折り曲げられた形状であり、リブ４の出隅は直角である。しかし、本体部３からのリブ４が突起する部分及びリブ４の曲げ部分の形状は適宜変更してもよい。例えば、メッシュ素材の本体部３を曲げてリブ４を形成する場合、曲げ部分を曲線とする方が容易であることがある。また、本体部３にリブ４をプレス加工で形成する場合、リブ４の本体部３から突起する部分及びリブ４の曲げ部分が曲線である方が、プレス加工用の金型の製作が容易であることがある。このような場合、リブ４を図４及び図５に示す形状にする必要はなく、リブ４が本体部３から突起する部分及びリブ４の曲げ部分を曲線としてもよい。なお、本明細書では本体部３からリブ４が突起する部分を、リブ４の根元と称する。

【0022】

また、リブ４が本体部３から突起する高さは、特に制限はない。図２では、リブ４は、外形線が球冠状の本体部３に沿うように円弧状に形成されていて、リブ４が本体部３から突起する高さが、開口６から頂部５に向かって徐々に高くなっている。しかし、リブ４の本体部３から突起する高さは、一律であってもよい。

【0023】

図９では、フィルター２を、図６のＡ－Ａ線の位置で、フィルター２が設けられた配管１と一緒に切断した断面が示されている。図９に示すように、配管１の内壁面と本体部３との間には第１の隙間ＧＰ１が形成されている。また、配管１の内壁面とリブ４との間には第２の隙間ＧＰ２が形成されている。流体が、フィルター２を通過した後、第１の隙間ＧＰ１及び第２の隙間ＧＰ２を通過することができるため、フィルター２の表面積を大きくしても流路を狭くすることにはならない。

【0024】

本体部３が球冠状であるため、球冠状の高さ方向Ｈｄにおけるフィルター２の断面では、第１の隙間ＧＰ１は、本体部３の開口側からフィルター２の頂部側に向かって徐々に広くなる。また、リブ４も、図７及び図９に示すように、球冠状の本体部３に沿って円弧状である。よって、球冠状の高さ方向Ｈｄにおけるフィルター２の断面では、第２の隙間ＧＰ２も、本体部３の開口側からフィルター２の頂部側に向かって徐々に広くなる。

【0025】

以上のように、実施の形態１に係るフィルター２は、メッシュ素材の本体部３と、本体部３にシームレスに形成された、メッシュ素材のリブ４とを有し、本体部３とリブ４が流体を濾過する。また、実施の形態１に係るストレーナ１００は、流体が流れる筒状の配管１と、前記配管内に設けられたフィルター２とを備える。

【0026】

当該構成によれば、本体部３にリブ４が形成されることにより、フィルター２の剛性が高まる。したがって、フィルター２が変形しにくくなる。また、リブ４はメッシュ素材であり、配管１を流れる流体が通過することができる。つまり、流体が通過できるフィルター２の表面積を減らすことなくリブ４が形成されている。したがって、圧力損失を上げることなく、フィルター２の剛性を高め、フィルター２の変形を抑制することができる。

【0027】

また、当該構成によれば、フィルター２の剛性を高めるために、別部品で補強部材を設ける必要がない。そのため、別部品で補強部材を設ける場合のように、材料及び組立作業が増加し、さらにストレーナ１００の製作コストが増加することがない。また、本体部３にシームレスにリブ４が形成されるので、補強部材を別部品で設ける場合のように、フィルター２の網目が補強部材により塞がって流体が通過できるフィルター２の表面積が減ることがない。したがって当該構成によれば、低コストでフィルター２の剛性を高め、フィルター２の変形を抑制することができる。

【0028】

また、実施の形態１に係るストレーナ１００の構成では、リブ４は放射状であり、放射状のリブ４の中央が本体部３の中央に位置する。当該構成によれば、リブ４がフィルター２の中央に位置することで、フィルター２の中央から各方位に対してバランスよくフィルター２の剛性を高めることができる。

【0029】

また、実施の形態１に係るストレーナ１００の構成では、本体部３は、底面が開口した中空の球冠状であり、配管１の内壁面と本体部３との間には第１の隙間ＧＰ１が形成され、配管１の内壁面とリブ４との間には第２の隙間ＧＰ２が形成される。当該構成によれば、本体部３が球冠状なので、フィルター２の表面積を板状のフィルターよりも大きくすることができる。また、配管１の内壁面とフィルター２との間に、第１の隙間ＧＰ１及び第２の隙間ＧＰ２があるため、流体が通過することができる。したがって、表面積を大きくしたフィルター２を流体が通過するため、フィルター２の濾過効果及び整流効果を高めることができる。

【0030】

また、実施の形態１に係るストレーナ１００の構成では、本体部３の球冠状の高さ方向Ｈｄにおける、リブ４の長手方向に沿ったフィルター２の断面では、リブ４がフィルター２の外形線の長さの半分以上を占める。当該構成によれば、リブ４の最も長い部分の断面において、フィルター２の外形線の長さの半分以上をリブ４が占めるため、フィルター２の剛性を高めることができる。

【0031】

また、実施の形態１に係るストレーナ１００の構成では、リブ４は、本体部３の球冠状の底面とは反対の方向に向かって凸状である。言い換えると、リブ４は、球冠状の本体部３が膨らむ方向と同一方向に凸状である。当該構成では、本体部３とリブ４が同一方向に凸状であるため、本体部３とリブ４が逆方向に凸状、すなわちリブ４が本体部３の球冠状の底面に向かって凸状である場合よりも、フィルター２の変形後の形状を予測しやすい。

【0032】

また、メッシュ素材に対するプレス加工により、球冠状の本体部３にリブ４を形成する場合、リブ４を本体部３と同一方向に凸状に加工すると、本体部３とリブ４とによって形成される入隅は、鈍角となる。他方、リブ４を本体部３と逆方向に凸状に加工すると、本体部３とリブ４とによって形成される入隅は、鋭角となる。前者の方が、メッシュ素材に対するプレス加工により、リブ４を形成する際に、プレスの応力が小さくてすむため、加工機が小さくてすむ。よって、プレス加工に係るコストが小さくなる。また、後者は前者に対し、プレス加工時の所望の形状が得にくいため、加工機の調整が増え、加工作業の工数が増える。また、メッシュ素材に対してプレス加工により、リブ４を本体部３と逆方向に凸状に形成する場合、本体部３におけるリブ４の根元を固定した上で、リブ４を変形させる必要があり、加工の難易度が高い。これに比べ、本体部３とリブ４が同一方向に凸状である場合には、メッシュ素材に対する加工が容易である。

【0033】

また、実施の形態１に係るストレーナ１００の構成では、本体部３の球冠状の高さ方向Ｈｄにおける、リブ４の長手方向に沿ったフィルター２の断面では、第２の隙間ＧＰ２は、本体部３の球冠状の底面側からフィルター２の頂部側に向かって徐々に広くなる。当該構成によれば、配管１の内壁面とリブ４との間の距離を長くすることができる。ストレーナ１００の使用が長期化するにつれて、リブ４が変形することが想定されるが、配管１の内壁面とリブ４との間の距離が長いと、配管１にリブ４が接触するまでの期間が長くなる。したがって当該構成によれば、リブ４が配管１の内壁面に接触することでフィルター２の機能が想定外の影響を受ける状況に至るまでの期間が長くなるため、フィルター２の設計時の機能を長く維持することができる。

【0034】

また、実施の形態１に係るストレーナ１００の構成では、リブ４は、メッシュ素材が曲げられて形成される。言い換えると、リブ４は、曲げ加工により本体部３に一体的に形成される。当該構成により、フィルター２を製造する工程において、メッシュ素材で本体部３及びリブ４を同時に形成することが可能である。このため、リブ４を別途製造する材料及び製造工程を増やすことなく、リブ４を有するフィルター２を製造することができる。したがって、コストが増加することなくフィルター２の剛性を高めることができる。

【0035】

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るストレーナ１００について説明する。実施の形態２に係るストレーナ１００は、リブ４の形状が実施の形態１に係るストレーナ１００と異なる。その他の構成については実施の形態１と同一または同等である。以下の説明において、上述した実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0036】

ストレーナ１００が、例えば、冷凍サイクル装置２００に設けられる場合、冷媒がストレーナ１００を流れる。冷凍サイクル装置２００の運転条件により、ストレーナ１００を流れる冷媒の相状態は、液相、気相、又はこれらの混合である二相などに変化する。また、相状態の変化により冷媒の流れの分布が変化する。さらに、冷凍サイクル装置２００の設計時には想定することができなかった原因により、冷凍サイクル装置２００の運転中に、フィルター２に想定外の力が働くことがある。このため、フィルター２に加わる応力の大きさや応力の方向は一定ではなく変化する。フィルター２は、冷凍サイクル装置２００の運転に伴い、フィルター２にかかる応力の大きさや方向が変化することで、予測が困難な形状に変形することがある。また、フィルター２の変形は、ストレーナ１００が冷凍サイクル装置２００に使用されるから引き起こされるというわけではない。冷凍サイクル装置以外の装置、例えば変速機や水中ポンプなどにストレーナ１００が使用された場合でも、フィルター２の変形は引き起こされる。実施の形態２に係るストレーナ１００は、フィルター２が変形することを想定したリブ４の形状を有する。

【0037】

実施の形態２に係るストレーナ１００のリブ４の形状について、図１０～図１７を用いて、以下に説明する。図１０は、実施の形態２に係るストレーナ１００のフィルター２を模式的に示す概略正面図である。図１１は、実施の形態２に係るストレーナ１００のフィルター２のリブ４を模式的に示す概略図であり、フィルター２を頂部側から見た図である。図１２及び図１３は、実施の形態２に係るストレーナ１００のフィルター２を斜めから見た概略斜視図である。図１４は、実施の形態２に係るストレーナ１００のフィルター２を模式的に示す概略平面図であり、フィルター２を開口側から見た図である。図１５は、図１４のＣ－Ｃ線の位置で切断した断面図である。図１６は、図１４のＤ－Ｄ線の位置で切断した断面図である。図１７は、実施の形態２に係るストレーナ１００のフィルター２を、図１４のＣ－Ｃ線の位置で配管１と共に切断した断面図である。

【0038】

図１０、図１２、図１３、及び図１５～図１７では、本体部３から、開口６とは反対の方向に向かって凸状に形成されたリブ４の例が示されている。図１０及び図１３に示すように、リブ４は、本体部３から外側に向かって垂直に延びている。そして、フィルター２の頂部５に向かって直角に折れ曲がり、頂部５を通って直線状に延びた後、本体部３の対向する位置につながるよう、本体部３に向かってさらに直角に折れ曲がっている。図１１には、本体部３に十字状のリブ４が形成された例が示されている。図１１に示すように、フィルター２を頂部側から見た図では、実施の形態１のリブ４の形状と実施の形態２のリブ４の形状に違いはない。また、図１４に示すように、フィルター２を開口側から見た平面図においても、実施の形態１のリブ４の形状と実施の形態２のリブ４の形状に違いはない。

【0039】

実施の形態１のリブ４と実施の形態２のリブ４との相違点は、実施の形態１のリブ４が、図２に示すように、球冠状の本体部３に沿うように円弧状に形成されるのに対し、実施の形態２のリブ４が、図１０に示すように、円弧状ではなく矩形状に形成される点である。実施の形態２のリブ４は、球冠状の高さ方向Ｈｄにおいて、開口６と対向するリブ４の端部が開口６と平行な形状に形成される。したがって、図１０において、紙面の下側に位置するフィルター２の端部をリブ４の底部と称した場合、開口６からリブ４の底部まで長さが一定である。なお、実施の形態２のリブ４を平面視した場合の形状は、実施の形態１のリブ４を平面視した場合の形状と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、リブ４が、本体部３から突起する部分及びリブ４の曲げ部分の形状についても実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0040】

図１４のＣ－Ｃ線は、フィルター２を半分に切断する位置である。また、図１４のＣ－Ｃ線は、十字状のリブ４を長手方向に切断する位置でもある。図１５は、図１４のＣ－Ｃ線の位置でフィルター２を球冠状の高さ方向Ｈｄに切断した断面図である。よって、図１５には、フィルター２の外形線が最も長く、リブ４がフィルター２の外形線に占める長さが最も長い部分のフィルター２の断面が示されている。図１５に示されるように、フィルター２の外形線の半分以上の部分をリブ４が占める。また、リブ４が、開口６からリブ４の底部までの距離が一定となるように形成されているため、リブ４の長手方向に沿った、フィルター２の球冠状の高さ方向Ｈｄの断面の形状は開放した箱状である。

【0041】

図１４のＤ－Ｄ線は、フィルター２を半分に切断する位置である。また、図１４のＤ－Ｄ線は、フィルター２の外形線に占める十字状のリブ４の長さが最も短い部分を切断する位置である。図１６は、図１４のＤ－Ｄ線の位置でフィルター２を球冠状の高さ方向Ｈｄに切断した断面図である。よって、図１６には、本体部３の外形線が最も長く、リブ４がフィルター２の外形線に占める長さが最も短い部分のフィルター２の断面が示されている。図１６に示されるように、フィルター２の外形線の大部分を本体部３が占め、リブ４がフィルター２の外形線に占める部分は少ない。実施の形態１及び実施の形態２のそれぞれのフィルター２を、フィルター２が半分になる位置で、本体部３の外形線が最も長い部分を切断すると、図８と図１６に示すように、実施の形態１のフィルター２の断面の形状と実施の形態２のフィルター２の断面の形状は同一である。

【0042】

図１７では、フィルター２を、図１４のＣ－Ｃ線の位置で、フィルター２が設けられた配管１と一緒に切断した断面が示されている。図１７に示すように、配管１の内壁面と本体部３との間には第１の隙間ＧＰ１が形成されている。また、配管１の内壁面とリブ４との間には第２の隙間ＧＰ２が形成されている。流体が、フィルター２を通過した後、第１の隙間ＧＰ１及び第２の隙間ＧＰ２を通過することができるため、リブ４の底部が矩形状に形成されても流路を狭くすることにはならない。

【0043】

本体部３が球冠状であるため、球冠状の高さ方向Ｈｄにおけるフィルター２の断面では、第１の隙間ＧＰ１は、本体部３の底面側からフィルター２の頂部側に向かって徐々に広くなる。一方、リブ４の底部が矩形状に形成されているため、球冠状の高さ方向Ｈｄにおけるフィルター２の断面では、第２の隙間ＧＰ２の広さは、図１７に示すように一定である。

【0044】

（変形後のフィルター）
次に、実施の形態２における変形後のフィルター２について説明する。図１８は、実施の形態２に係るストレーナ１００の変形後のフィルター２を模式的に示す概略断面図である。図１８の矢印は、流体が流れる方向を示している。図１８では、フィルター２は、開口６から流体が流入するように配管１に設けられている。

【0045】

図１７に示すように、球冠状の高さ方向Ｈｄにおけるフィルター２の断面では、第２の隙間ＧＰ２の広さが一定である。したがって、リブ４が配管１の内壁面に向かって押し広げられて変形した場合、図１８に示すように、リブ４が配管１の内壁面に接触することになる。また、図１７のリブ４の形状及び図１６の本体部３の形状から理解されるように、配管１の内壁面とリブ４との間の距離は、配管１の内壁面と本体部３との間の距離よりも近い。よって、フィルター２が変形する際には、図１６の本体部３が配管１の内壁面に接触する前に、図１７のリブ４が配管１の内壁面に接触することになる。また、変形したリブ４が配管１の内壁面に接触することで、フィルター２の剛性は増すことになる。したがって、フィルター２は、リブ４が変形して配管１の内壁面に接触する前よりも変形しにくくなり、フィルター２の変形の進行を抑制することができる。

【0046】

また、図１０～図１４に示すようにリブ４が十字状に形成されている場合、リブ４が配管１の内壁面に接触してフィルター２の剛性が高まることで、十字状のリブ４の間に位置する本体部３は変形しづらい状態が保たれることとなる。そのため、リブ４の一部が配管１の内壁面に接触したとしても、配管１の内壁面に接触していない本体部３のメッシュ素材の網目は閉塞されないため、流体が流れる流路を確保することができる。このため、フィルター２の全体の濾過機能の性能が低下することを防ぐことができる。

【0047】

なお、フィルター２では、本体部３の球冠状の高さ方向Ｈｄ及び球冠状の径方向の２つの方向で変形が進行する。高さ方向Ｈｄの方向にフィルター２の変形が進行した場合、流体が通過する部分の形状は変形するが、閉塞部は形成されない。よって、フィルター２の濾過機能及び整流機能が大きく変化することはない。また、径方向の変形が進行した場合、リブ４が配管１の内壁面に接触した部分は閉塞するが、フィルター２の変形の進行が抑制される。よって、フィルター２全体の表面積に対して、閉塞部が占める面積はごく一部であり、フィルター２の濾過機能及び整流機能が大きく変化することはない。つまり、フィルター２が変形する方向によって、フィルター２の濾過機能及び整流機能が大きく変化することはない。

【0048】

以上説明した本実施の形態２に係るストレーナ１００によれば、本体部３の球冠状の高さ方向Ｈｄにおける、リブ４の長手方向に沿ったフィルター２の断面では、第２の隙間ＧＰ２の長さが一定である。当該構成により、上述のように、フィルター２が変形し始める段階でリブ４を配管１の内壁面に接触させて、フィルター２の剛性を高めることができる。このため、フィルター２の変形の進行を抑制して、フィルター２全体としての濾過機能を維持することができる。

【0049】

実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１又は実施の形態２に係るストレーナ１００を備えた冷凍サイクル装置２００に関するものである。

【0050】

図１９は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２００の冷媒回路を示す図である。冷凍サイクル装置２００は、圧縮機２０１と、凝縮器２０２と、減圧装置としての膨張弁２０３と、蒸発器２０４と、実施の形態１又は実施の形態２に係るストレーナ１００を備えている。圧縮機２０１と、凝縮器２０２と、膨張弁２０３と、蒸発器２０４とは冷媒配管で接続されており、冷媒が冷媒配管を流れる。ストレーナ１００は、冷媒配管の一部に設けられ、冷媒がストレーナ１００を流れる。

【0051】

実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２００では、圧縮機２０１は、冷媒を吸入して圧縮した後、吐出する。圧縮機２０１から吐出された冷媒は凝縮器２０２に流入し、凝縮器２０２を通過する空気と熱交換したあと、凝縮器２０２から流出する。凝縮器２０２から流出した冷媒は、膨張弁２０３で減圧されたあと、蒸発器２０４に流入する。蒸発器２０４に入流した冷媒は、蒸発器２０４を通過する空気と熱交換したあと、蒸発器２０４から流出する。蒸発器２０４から流出した冷媒は、ストレーナ１００を通過することで、濾過される。ストレーナ１００を通って濾過された冷媒は、再び圧縮機２０１に吸入される。

【0052】

なお、冷凍サイクル装置２００は、除湿機、空気調和機、及び冷蔵冷凍庫などに適用することができる。また、図１９では、蒸発器２０４と圧縮機２０１との間にストレーナ１００が設けられる例を示したが、冷媒回路においてストレーナ１００が設けられる位置は、図１９に限定されない。ストレーナ１００は、冷媒回路のどこに設けられてもよい。

【0053】

以上説明した本実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２００によれば、実施の形態１又は実施の形態２に係るストレーナ１００を備える。実施の形態１又は実施の形態２に係るストレーナ１００は、フィルター２がリブ４を有するため変形しにくい。

【0054】

例えば、フィルター２が変形してメッシュ素材の網目が目詰まりすると、冷凍サイクル装置２００を循環する冷媒がストレーナ１００を通過する際の抵抗が増加するため、冷凍サイクル装置２００の性能が悪化する。また、フィルター２が変形してメッシュ素材の網目が部分的に広がり、冷媒の異物が除去されなくなると、異物が圧縮機２０１に侵入し圧縮機２０１の故障の原因となる。また、フィルター２が変形することで、フィルター２の剛性や固有振動数が変化し、冷凍サイクル装置２００の振動や振動音の原因になることがある。つまり、ストレーナ１００のフィルター２が変形することで、冷凍サイクル装置２００の性能の悪化や不具合が発生することになる。

【0055】

しかし、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２００では、ストレーナ１００のフィルター２が変形しにくいため、ストレーナ１００に起因する冷凍サイクル装置２００の性能の悪化や圧縮機２０１の故障を抑制することができる。このため、冷凍サイクル装置２００の製品寿命を長くすることが可能である。

【0056】

以上、実施の形態１～３について説明したが、フィルター２、ストレーナ１００及び冷凍サイクル装置２００は、上述の実施の形態１～３に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。また、実施の形態１～３では、フィルター２を、冷媒が流れる配管に設けられるストレーナ１００に適用した例を示したが、フィルター２は、冷媒に限らず流体から異物を除去するために使用することができる。

【符号の説明】

【0057】

１ 配管、２ フィルター、３ 本体部、４ リブ、５ 頂部、６ 開口、１００ ストレーナ、２００ 冷凍サイクル装置、２０１ 圧縮機、２０２ 凝縮器、２０３ 膨張弁、２０４ 蒸発器、ＧＰ１ 第１の隙間、ＧＰ２ 第２の隙間、Ｈｄ 球冠状の高さ方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】