特開 2024-81897 圧縮空気用フィルタ装置

(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】P2024081897

(43)【公開日】2024-06-19

(54)【発明の名称】圧縮空気用フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/24 20060101AFI20240612BHJP

   A61L 9/014 20060101ALI20240612BHJP

   B01D 53/04 20060101ALI20240612BHJP

   F04B 39/04 20060101ALN20240612BHJP

   F04B 39/16 20060101ALN20240612BHJP

【ＦＩ】

B01D46/24 A

A61L9/014

B01D53/04 110

F04B39/04 G

F04B39/16 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195441

(22)【出願日】2022-12-07

(71)【出願人】

【識別番号】000148379

【氏名又は名称】株式会社前田シェルサービス

(74)【代理人】

【識別番号】110001117

【氏名又は名称】弁理士法人ぱてな

(72)【発明者】

【氏名】前田 達宏

(72)【発明者】

【氏名】高橋 功

【テーマコード（参考）】

3H003

4C180

4D012

4D058

【Ｆターム（参考）】

3H003AC02

3H003BG04

3H003BH05

4C180AA02

4C180CC04

4C180EA14X

4C180MM08

4D012BA03

4D012CA09

4D012CB07

4D058JA02

4D058JB22

4D058KB12

4D058SA16

4D058TA04

4D058TA07

(57)【要約】

【課題】導出通路から導出される圧縮空気中の液体の含有率をより低めることが可能な圧縮空気用フィルタ装置を提供する。
【解決手段】本発明の圧縮空気用フィルタ装置は、下部ハウジング５内に内筒４１、外筒３３及び遮蔽プレート２９が設けられている。内筒４１は、導入通路１９と接続されて筒状に下方に延び、内部に第１ろ過室４１ａを形成するとともに、外周域に中間通路４４を形成している。外筒３３は、内筒４１と同軸に延び、中間通路４４の下流に第２ろ過室４９を形成している。遮蔽プレート２９は、内筒４１の下端に設けられ、圧縮空気が下方に導出されることを防止する。内筒４１には、第２エレメント１３から下方に離隔して貫設され、第１エレメント１１でろ過された圧縮空気を側方に吐出させて第２エレメント１３に導く複数の吐出口３９が形成されている。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ろ過室と、第２ろ過室と、ろ過前の圧縮空気を前記第１ろ過室に導入する導入通路と、前記第１ろ過室と前記第２ろ過室とを連通する中間通路と、ろ過後の前記圧縮空気を導出する導出通路とを有するハウジングと、
前記第１ろ過室内に保持された第１エレメントと、
前記第２ろ過室内に保持された第２エレメントと、
前記ハウジングの下端に設けられ、前記第１エレメントによって前記圧縮空気から分離されて前記ハウジング内に貯留する液体を外部に排出するドレン装置とを備えた圧縮空気用フィルタ装置において、
前記ハウジングは、前記導入通路及び前記導出通路が形成された仕切り部材と、
前記仕切り部材と締結されて下方に延び、下端に前記ドレン装置が設けられる下部ハウジングとを有し、
前記導入通路は、前記圧縮空気を下方に案内するように形成され、
前記下部ハウジング内には、前記導入通路と接続されて筒状に下方に延び、内部に前記第１ろ過室を形成するとともに、外周域に前記中間通路を形成する内筒と、
前記内筒と同軸に延び、前記中間通路の下流に前記第２ろ過室を形成する外筒と、
前記内筒の下端に設けられ、前記圧縮空気が下方に導出されることを防止する遮蔽プレートとが設けられ、
前記内筒には、前記第２エレメントから下方に離隔して貫設され、前記第１エレメントでろ過された前記圧縮空気を側方に吐出させて前記第２エレメントに導く複数の吐出口が形成されていることを特徴とする圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項2】

各前記吐出口は、上部が下部より狭い三角形状又は台形状である請求項１記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項3】

前記内筒は、前記仕切り部材に固定されて下方に延びるパイプと、前記パイプの下端に固定されて下方に延び、各前記吐出口を構成しつつ下端に前記遮蔽プレートが固定される第１ケースとを有し、
前記第１エレメントは円筒状をなし、前記第１ケースの内周面に前記第１エレメントが設けられ、
前記第１ケースは、前記外筒を載置する第１フランジを有し、
前記第１フランジには、前記下部ハウジング内で各前記吐出口から吐出された前記圧縮空気を前記第２エレメントに導く複数の第１連通孔が貫設されている請求項１又は２記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項4】

前記第１フランジには、各前記第１連通孔を上方で覆うリターン部材が設けられている請求項３記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項5】

前記外筒は、前記パイプを内挿して下方に延びる内側筒部と、前記内側筒部の外周側に配置されて下方に延びる外側筒部とを有し、
前記第２エレメントは環状をなし、前記内側筒部及び前記外側筒部の内周面に前記第２エレメントが設けられ、
前記内側筒部の上端と前記外側筒部の上端とは、第２フランジによって接続され、
前記第２フランジには、前記下部ハウジング内で前記第２エレメントでろ過された前記圧縮空気を下流に導く複数の第２連通孔が貫設されている請求項１記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項6】

前記第１エレメントは、帯状をなすろ材が円筒状に巻かれてなり、各前記吐出口から外周面が露出するように前記内筒の前記内周面に保持されている請求項３記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項7】

前記第２エレメントは、連続気孔多孔質樹脂製のエレメント本体と、活性炭からなる吸着体とからなる請求項１記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【請求項8】

前記吸着体は一対の前記エレメント本体間に挟持されている請求項７記載の圧縮空気用フィルタ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は圧縮空気用微粒子検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に従来の圧縮空気用フィルタ装置が開示されている。この圧縮空気用フィルタ装置は、ハウジングと、第１～３エレメントと、ドレン装置とを備えている。

【0003】

ハウジングは、第１～３ろ過室と、ろ過前の圧縮空気を第１ろ過室に導入する導入通路と、第１ろ過室と第２ろ過室とを連通する第１中間通路と、第２ろ過室と第３ろ過室とを連通する第２中間通路と、ろ過後の圧縮空気を導出する導出通路とを有している。具体的には、ハウジングは、仕切り部材と、下部ハウジングと、上部ハウジングとからなる。仕切り部材には導入通路、第２中間通路及び導出通路が形成されている。下部ハウジングは、仕切り部材と締結されて下方に延び、第１ろ過室、第２ろ過室及び第１中間通路が形成され、下端にドレン装置が設けられる。上部ハウジングは、仕切り部材と締結されて上方に延び、第３ろ過室が形成されている。

【0004】

第１エレメントは第１ろ過室内に保持され、第２エレメントは第２ろ過室内に保持され、第３エレメントは第３ろ過室内に保持される。ドレン装置は主に第１エレメントによって圧縮空気から分離されて下部ハウジング内に貯留する液体を外部に排出する。

【0005】

この圧縮空気用フィルタ装置は、導入通路がエアーコンプレッサと接続され、導出通路がエアーガン等の空気圧機器に接続される。第１～３エレメントは、エアーコンプレッサで生成され、導入通路によって導入された圧縮空気中の油分、水分、異物等の微粒子をろ過する。特に、第１エレメントは、油分や水分である液体をろ過する。下部ハウジング内に貯留される液体が一定量を超えれば、ドレン装置が液体を外部に排出する。これにより、導出通路から導出される圧縮空気は、微粒子が除去され、空気圧機器を用いた工程等で高い品質を発揮する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－６３７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この種の圧縮空気用フィルタ装置では、導出通路から導出される圧縮空気中の液体の含有率をより低めることが求められている。

【0008】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、導出通路から導出される圧縮空気中の液体の含有率をより低めることが可能な圧縮空気用フィルタ装置を提供することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の圧縮空気用フィルタ装置は、第１ろ過室と、第２ろ過室と、ろ過前の圧縮空気を前記第１ろ過室に導入する導入通路と、前記第１ろ過室と前記第２ろ過室とを連通する中間通路と、ろ過後の前記圧縮空気を導出する導出通路とを有するハウジングと、
前記第１ろ過室内に保持された第１エレメントと、
前記第２ろ過室内に保持された第２エレメントと、
前記ハウジングの下端に設けられ、前記第１エレメントによって前記圧縮空気から分離されて前記ハウジング内に貯留する液体を外部に排出するドレン装置とを備えた圧縮空気用フィルタ装置において、
前記ハウジングは、前記導入通路及び前記導出通路が形成された仕切り部材と、
前記仕切り部材と締結されて下方に延び、下端に前記ドレン装置が設けられる下部ハウジングとを有し、
前記導入通路は、前記圧縮空気を下方に案内するように形成され、
前記下部ハウジング内には、前記導入通路と接続されて筒状に下方に延び、内部に前記第１ろ過室を形成するとともに、外周域に前記中間通路を形成する内筒と、
前記内筒と同軸に延び、前記中間通路の下流に前記第２ろ過室を形成する外筒と、
前記内筒の下端に設けられ、前記圧縮空気が下方に導出されることを防止する遮蔽プレートとが設けられ、
前記内筒には、前記第２エレメントから下方に離隔して貫設され、前記第１エレメントでろ過された前記圧縮空気を側方に吐出させて前記第２エレメントに導く複数の吐出口が形成されていることを特徴とする。

【0010】

上記従来のような圧縮空気用フィルタ装置では、第１エレメントでろ過された圧縮空気を下方に吐出させている。このため、下部ハウジング内でドレン装置によって排出されずに残留している液体がその圧縮空気によって巻き上げられ、液体が第２エレメント等の下流に移動してしまう。換言すれば、中間通路に液体を混入し易い。この点、本発明の圧縮空気用フィルタ装置では、圧縮空気は、遮蔽プレートによって下方に導出されず、第１エレメントでろ過された後、内筒に形成された複数の吐出口から側方に吐出される。このため、下部ハウジング内でドレン装置によって排出されずに液体が残留していたとしても、その液体は圧縮空気によって巻き上げられ難く、液体が第２エレメント等の下流に移動し難い。換言すれば、中間通路に液体を混入し難い。

【0011】

また、本発明の圧縮空気用フィルタ装置では、内筒に形成される各吐出口が第２エレメントから下方に離隔している。このため、第１エレメントでろ過されて液体を含む圧縮空気が第２エレメントに短絡し難い。また、第２エレメントに導入される圧縮空気が液体を僅かに含んでいても、その液体は自重によって下方に移動し易く、液体が第２エレメントに導入され難い。この意味でも、中間通路に液体を混入し難い。

【0012】

したがって、この圧縮空気用フィルタ装置によれば、導出通路から導出される圧縮空気中の液体の含有率をより低めることが可能である。

【0013】

各吐出口は、上部が下部より狭い三角形状又は台形状であることが好ましい。この場合、第２エレメントに近い各吐出口の上部の開口面積が各吐出口の下部の開口面積より小さいため、各吐出口の上部から吐出される圧縮空気の流速が各吐出口の下部から吐出される圧縮空気の流速よりも速くなる。このため、各吐出口の上部近くの第１エレメントが各吐出口の下部近くの第１エレメントよりもより効果的に液体を分離し、液体が第２エレメントに導入され難い。また、第１エレメントでろ過された液体が自重によって各吐出口の下部から下部ハウジングの下端に流れ易い。ろ過して分離された液体が大量であっても、各吐出口の下部は開口面積が広いため、液体の下部ハウジングの下端への流れは阻害されない。このため、液体が第２エレメント等の下流に移動し難い。換言すれば、中間通路に液体をより混入し難い。

【0014】

内筒は、仕切り部材に固定されて下方に延びるパイプと、パイプの下端に固定されて下方に延び、各吐出口を構成しつつ下端に遮蔽プレートが固定される第１ケースとを有し得る。また、第１エレメントは円筒状をなし、第１ケースの内周面に第１エレメントが設けられ得る。さらに、第１ケースは、外筒を載置する第１フランジを有し得る。そして、第１フランジには、下部ハウジング内で各吐出口から吐出された圧縮空気を第２エレメントに導く複数の第１連通孔が貫設されていることが好ましい。

【0015】

この場合、内筒を構成し易く、また仕切り部材に内筒と外筒とを設け易いとともに、第１エレメントを第１ろ過室内に容易に保持できる。また、中間通路を構成する各第１連通孔が第１エレメントでろ過された圧縮空気の流速を高めるため、液体が第２エレメントに導入され難い。

【0016】

第１フランジには、各第１連通孔を上方で覆うリターン部材が設けられていることが好ましい。この場合、各第１連通孔を経た圧縮空気がリターン部材に衝突するため、圧縮空気に含まれ得る液体がリターン部材で分離されて下方に移動し、第２エレメントにより導入され難い。

【0017】

外筒は、パイプを内挿して下方に延びる内側筒部と、内側筒部の外周側に配置されて下方に延びる外側筒部とを有し得る。また、第２エレメントは環状をなし、内側筒部及び外側筒部の内周面に第２エレメントが設けられ得る。さらに、内側筒部の上端と外側筒部の上端とは、第２フランジによって接続され得る。そして、第２フランジには、下部ハウジング内で第２エレメントでろ過された圧縮空気を下流に導く複数の第２連通孔が貫設されていることが好ましい。

【0018】

この場合、外筒を構成し易いとともに、第２エレメントを第２ろ過室内に容易に保持できる。また、各第２連通孔が第２エレメントでろ過された圧縮空気の流速を高めるため、液体が下流に移動し難い。

【0019】

第１エレメントは、帯状をなすろ材が円筒状に巻かれてなり、各吐出口から外周面が露出するように内筒の内周面に保持されていることが好ましい。この場合、円筒状の第１エレメントを容易に内筒に保持できる。ろ材としては、ステンレス繊維等の金属繊維からなる網を採用することができる。

【0020】

第２エレメントは、連続気孔多孔質樹脂製のエレメント本体と、活性炭からなる吸着体とからなることが好ましい。この場合、第２エレメントでろ過する圧縮空気を活性炭によって消臭することが可能である。

【0021】

吸着体は一対のエレメント本体間に挟持されていることが好ましい。この場合、活性炭を成形せずに用いることが可能になり、活性炭の消臭効果を維持しつつ、圧縮空気用フィルタ装置の製造コストの低廉化も実現できる。

【0022】

本発明の圧縮空気用フィルタ装置は、ハウジングが仕切り部材及び下部ハウジングの他、上記従来の圧縮空気用フィルタ装置のように上部ハウジングを備えていてもよい。

【発明の効果】

【0023】

本発明の圧縮空気用フィルタ装置は、導出通路から導出される圧縮空気中の液体の含有率をより低めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に係り、液体が貯留される前の状態の断面図である。

【図2】図２は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に係り、液体が貯留された後の状態の断面図である。

【図3】図３は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に用いた遮蔽プレート、第１ケース、リターン部材、第１エレメント、パイプ、第１エレメント本体、吸着体、第２エレメント本体及び第２ケースの分解斜視図である。

【図4】図４は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に用いた遮蔽プレート及び第１ケースの斜視図である。

【図5】図５は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に用いたリターン部材の斜視図である。

【図6】図６は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に用いた第１エレメントのろ材の斜視図である。

【図7】図７は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置に用いた第２ケースの斜視図である。

【図8】図８は、実施例の圧縮空気用フィルタ装置の要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。実施例の圧縮空気用フィルタ装置は、図１及び図２に示すように、ハウジング１と、第１エレメント１１と、第２エレメント１３と、第３エレメント１５と、ドレン装置１７とを備えている。

【0026】

ハウジング１は、仕切り部材３と、下部ハウジング５と、上部ハウジング７とからなる。これらは金属製、繊維強化樹脂製又は樹脂製である。仕切り部材３には、１本の導入通路１９と、複数本の第２中間通路２１と、１本の導出通路２３とが形成されている。

【0027】

仕切り部材３には、下方に円筒状に延びる下筒部３ａと、上方に円筒状に延びる上筒部３ｂとが形成されている。下筒部３ａの内周面には雌ねじ３ｃが形成され、上筒部３ｂの内周面には雌ねじ３ｄが形成されている。また、仕切り部材３の下部中央には下方に円筒状に突出するボス３ｅが形成されている。ボス３ｅの外周面には雄ねじ３ｆが形成されている。また、仕切り部材３の上部略中央には円環状の座面３ｇが形成されている。

【0028】

導入通路１９は、仕切り部材３の水平方向の一端に開口１９ａを有し、水平方向に延びた後、仕切り部材３の中心部分で下方に屈曲し、ボス３ｅ内で開口１９ｂによって下部ハウジング５内に開いている。導出通路２３は、仕切り部材３の水平方向の他端に開口２３ａを有し、水平方向に延びた後、仕切り部材３の中心部分で上方に屈曲し、座面３ｇ内で開口２３ｂによって上部ハウジング７内に開いている。また、仕切り部材３の外周部分には、下部ハウジング５内と上部ハウジング７内とを上下に連通する複数本の第２中間通路２１が形成されている。

【0029】

下部ハウジング５及び上部ハウジング７は有底筒状をなしている。下部ハウジング５の下端には取付穴５ｂが軸心Ｘ方向に貫設されている。下部ハウジング５の上部外周面には仕切り部材３の雌ねじ３ｃと整合する雄ねじ５ａが形成されている。下部ハウジング５は、仕切り部材３との間にＯリング２を介在させつつ、雌ねじ３ｃと雄ねじ５ａとを螺合することによって仕切り部材３と締結されて下方に延びている。

【0030】

上部ハウジング７の下部外周面には仕切り部材３の雌ねじ３ｄと整合する雄ねじ７ａが形成されている。上部ハウジング７は、仕切り部材３との間にＯリング４を介在させつつ、雌ねじ３ｄと雄ねじ７ａとを螺合することによって仕切り部材３と締結されて上方に延びている。上部ハウジング７の上壁の中央内面には下方に突出する凸部７ｂが形成されている。

【0031】

下部ハウジング５内には、図３に示すように、パイプ２５、第１エレメント１１、リターン部材３１、第１ケース２７、遮蔽プレート２９、第２エレメント１３及び第２ケース３３が設けられている。パイプ２５、第１ケース２７、遮蔽プレート２９、リターン部材３１及び第２ケース３３は樹脂製である。

【0032】

パイプ２５は円筒状をなしている。図１、図２及び図８に示すように、パイプ２５の上端内周面には仕切り部材３の雄ねじ３ｆと整合する雌ねじ２５ａが形成されている。また、パイプ２５の下端外周面には雄ねじ２５ｂが形成されている。

【0033】

第１ケース２７は、図４に示すように、円筒状のケース本体３５と、ケース本体３５の上端でケース本体３５と一体に形成された第１フランジ３７とからなる。ケース本体３５の下部には複数の切欠き３５ａが軸心Ｘ周りに等間隔で形成されている。また、ケース本体３５の上部内面には、パイプ２５の雄ねじ２５ｂと整合する雌ねじ３５ｂが形成されている。

【0034】

第１フランジ３７には軸心Ｘを中心とする円弧状をなす複数の第１連通孔３７ａが等間隔で貫設されている。また、第１フランジ３７の上面中央には円環状の第１座面３７ｂが形成され、第１フランジ３７の上面外周には円環状の第２座面３７ｃが形成されている。さらに、第１フランジ３７には、隣り合う第１連通孔３７ａの間に嵌合穴３７ｄが凹設されている。また、第１フランジ３７には、各第１連通孔３７ａ及び各嵌合穴３７ｄの外周において、外周部分が内周部分よりも高い円錐状の傾斜面３７ｅが形成されている。

【0035】

図１、図２及び図８に示すように、パイプ２５は、雄ねじ３ｆと雌ねじ２５ａとを螺合することによって仕切り部材３と締結されて下方に延びている。図８に示すように、第１ケース２７は、雄ねじ２５ｂと雌ねじ３５ｂとを螺合することによってパイプ２５と締結されて下方に延びている。パイプ２５及び第１ケース２７が内筒４１を構成している。内筒４１の内部には第１ろ過室４１ａが形成されている。なお、実施例ではパイプ２５及び第１ケース２７を別部材としたが、パイプ２５及び第１ケース２７を一体品としてもよい。

【0036】

図３に示すように、遮蔽プレート２９は円盤状をなしている。図８に示すように、遮蔽プレート２９の上面には低く円柱状に突出する凸部２９ａが形成されている。

【0037】

図４に示すように、第１ケース２７のケース本体３５は、隣り合う切欠き３５ａ間が柱部３５ｃとされ、各柱部３５ｃの下端面が遮蔽プレート２９の上面に接着剤等によって固定されることにより、第１ケース２７と遮蔽プレート２９とが一体とされている。こうして、第１ケース２７及び遮蔽プレート２９は、個々の切欠き３５ａが吐出口３９を構成している。各吐出口３９は上部が下部より狭い三角形状をなしている。なお、実施例では遮蔽プレート２９及び第１ケース２７を別部材としたが、遮蔽プレート２９及び第１ケース２７を一体品としてもよく、遮蔽プレート２９、パイプ３５及び第１ケース２７を一体品としてもよい。これらの一体品に複数の吐出口３９を貫設してもよい。各吐出口３９は三角形状に限定されず、上部が下部より狭い台形状であってもよい。

【0038】

図５に示すように、リターン部材３１は、円筒状の第１筒部３１ａと、第１筒部３１ａの外周側で第１筒部３１ａと同軸に延びる円筒状の第２筒部３１ｂと、第１筒部３１ａの上部と第２筒部３１ｂの上部とを緩やかに接続する接続部３１ｃとを有している。また、第１筒部３１ａには下方に突出する複数本の軸部３１ｄが一体に設けられている。リターン部材３１は、図８に示すように、各軸部３１ｄが第１ケース２７における第１フランジ３７の嵌合穴３７ｄに嵌合されることにより、第１フランジ３７に固定される。こうして、第１フランジ３７に固定されたリターン部材３１は、接続部３１ｃが第１連通孔３７ａの上方を覆っている。

【0039】

図６に示すように、第１エレメント１１は、ステンレス繊維からなる帯状をなすろ材１１ａからなり、図３に示すように、このろ材１１ａが円筒状に巻かれたものである。

【0040】

図７に示すように、第２ケース３３は、円筒状の内側筒部４３と、内側筒部４３の外周側で内側筒部４３と同軸に延びる円筒状の外側筒部４５と、内側筒部４３と外側筒部４５とを接続する第２フランジ４７とからなる。第２フランジ４７には、円弧状をなす複数の第２連通孔４７ａが軸心Ｘ周りに等間隔で貫設されている。第２ケース３３が外筒に相当する。内側筒部４３と外側筒部４５との間が第２ろ過室４９とされている。なお、実施例では内側筒部４３、外側筒部４５及び第２フランジ４７を一体品としたが、内側筒部４３、外側筒部４５及び第２フランジ４７の少なくとも一つを別部材としてもよい。

【0041】

図３に示すように、第２エレメント１３は、環状をなす一対のエレメント本体１３ａ、１３ｂと、不定形の吸着体１３ｃとからなる。各エレメント本体１３ａ、１３ｂは連続気孔多孔質樹脂製である。これらのエレメント本体１３ａ、１３ｂは、内径の細い連続気孔が立体構造で延びており、捕集効率が高い一方、圧力損失が低くなっている。吸着体１３ｃは活性炭である。

【0042】

図１及び図２に示すように、ドレン装置１７は、ドレンケース５１と、ドレンケース５１内で上下に移動可能に収納され、油や水の液体Ｌに対して浮くフロート５３とからなる。ドレンケース５１は、ケース本体５１ａと、ケース本体５１ａから筒状に延びる筒部５１ｂとからなる。ケース本体５１ａの周壁には複数個の開口５１ｃが貫設されている。フロート５３は、フロート本体５３ａと、フロート本体５３ａから延びる凸部５３ｂとからなる。凸部５３ｂは筒部５１ｂ内で案内されるようになっている。下部ハウジング５内において、ドレンケース５１の上面と遮蔽プレート２９の下面との間には僅かな隙間が設けられているが、ドレンケース５１の上面と遮蔽プレート２９の下面とは当接していてもよい。

【0043】

ドレン装置１７は、ドレンケース５１の筒部５１ｂを下部ハウジング５内から取付穴５ｂを挿通し、下部ハウジング５の下端から突出した筒部５１ｂにナット５５を螺合することにより、下部ハウジング５に装着されている。

【0044】

図１及び図２に示すように、下部ハウジング５内にパイプ２５、第１ケース２７、遮蔽プレート２９、リターン部材３１、第２ケース３３、第１エレメント１１及び第２エレメント１３を組み付けるに当たっては、まず、図８に示すように、第１ケース２７と一体とされた遮蔽プレート２９上に第１エレメント１１を載置する。この際、第１エレメント１１を凸部２９ａ周りに載置する。この際、第１エレメント１１は、帯状をなすろ材１１ａが円筒状に巻かれてなるため、容易に内筒４１に保持できる。

【0045】

また、第２エレメント１３を第２ケース３３の第２ろ過室４９に保持する。この際、まず、一つのエレメント本体１３ａを第２ケース３３の第２ろ過室４９に挿入する。この後、活性炭の各粒子を第２ろ過室４９に挿入し、次いで、他の一つのエレメント本体１３ｂを第２ろ過室４９に挿入し、少々加圧する。これにより、活性炭の各粒子が吸着体１３ｃとなる。両エレメント本体１３ａ、１３ｂは第２ろ過室４９よりもやや大径であるため、これによって両エレメント本体１３ａ、１３ｂ及び吸着体１３ｃからなる第２エレメント１３が第２ろ過室４９に保持できる。このため、圧縮空気用フィルタ装置の製造コストの低廉化も実現できる。

【0046】

そして、第１ケース２７の第１フランジ３７上にリターン部材３１を設ける。次いで、第１フランジ３７の第１座面３７ｂに第２ケース３３の内側筒部４３の下端面を載せ、かつ第２座面３７ｃに外側筒部４５の下端面を載せる。これにより、リターン部材３１は内側筒部４３と外側筒部４５との間に配置される。この状態で第１ケース２７の雌ねじ３５ｂをパイプ２５の雄ねじ２５ｂに螺合する。これにより、第１エレメント１１は、自己の外周面が内筒４１の内周面と当接するように第１ろ過室４１ａ内に保持され、第１エレメント１１は各吐出口３９から外周面が露出する。そして、仕切り部材３の雄ねじ３ｆにパイプ２５の雌ねじ２５ａを螺合する。

【0047】

こうして、図１及び図２に示すように、第１ケース２７及び第２ケース３３を容易に仕切り部材３に設けることが可能である。また、第２ケース３３は、内側筒部４３がパイプ２５を内挿して下方に延び、外側筒部４５が内側筒部４３の外周側に配置されて下方に延び、第２フランジ４７が仕切り部材３に当接する。そして、第２フランジ４７の各第２連通孔４７ａは各第２中間通路２１に連通する。各吐出口３９から下部ハウジング５の内部、各第１連通孔３７ａ及びエレメント本体１３ｂの手前までが第１中間通路４４に相当する。

【0048】

下部ハウジング５内へのパイプ２５、第１ケース２７、遮蔽プレート２９、リターン部材３１、第２ケース３３、第１エレメント１１及び第２エレメント１３の組み付けが終われば、ドレン装置１７が装着された下部ハウジング５を用意する。そして、仕切り部材３と下部ハウジング５との間にＯリング２を介在させつつ、雌ねじ３ｃと雄ねじ５ａとを螺合することによって仕切り部材３と下部ハウジング５とを締結する。

【0049】

第１エレメント１１又は第２エレメント１３を交換する場合には、仕切り部材３から下部ハウジング５を取り外した後、仕切り部材３の雄ねじ３ｆからパイプ２５の雌ねじ２５ａを外す。これにより、第２ケース３３を第１ケース３３から外し、第２エレメント１３を取り出し、交換することが可能になる。第２ケース３３に新品の第２エレメント１３を保持させておけば、カートリッジとして交換することが可能である。実施例では、第２ケース３３を透明樹脂としているため、第２ケース３３の外観で第２エレメント１３の汚れを確認可能である。

【0050】

また、第１ケース２７から第１エレメント１１を取り出し、交換することが可能になる。第１ケース２７に新品の第１エレメント１１を保持させておけば、カートリッジとして交換することが可能である。

【0051】

上部ハウジング７内は、第３ろ過室５７とされている。第３ろ過室５７内には、第３エレメント１５及び集気筒５９が設けられている。第３エレメント１５は、円筒状をなすエレメント本体１５ａと、エレメント本体１５ａの上端に設けられた皿状の上ホルダ１５ｂと、エレメント本体１５ａの下端に設けられた環状の下ホルダ１５ｃとからなる。エレメント本体１５ａは、中空糸膜、ウレタンフォーム、焼結樹脂、ガラスファイバ等を用いた公知のろ材からなる。

【0052】

集気筒５９は、所定の高さを有しており、第３エレメント１５の内部に設けられている。集気筒５９の下端は仕切り部材３の座面３ｇに固定されている。

【0053】

第３エレメント１５は、集気筒５９を下ホルダ１５ｃから内部に挿入させ、下ホルダ１５ｃを仕切り部材３に載せた状態で、仕切り部材３の雌ねじ３ｄに上部ハウジング７の雄ねじ７ａを螺合することにより、第３ろ過室５７内に保持される。この間、第３エレメント１５の上ホルダ１５ｂは上部ハウジング７の凸部７ｂによって下方に押し付けられている。この状態において、第２中間通路２１はエレメント本体１５ａの外周側に開口している。そして、仕切り部材３と上部ハウジング７との間にＯリング４を介在させつつ、雌ねじ３ｄと雄ねじ７ａとを螺合することによって仕切り部材３と上部ハウジング７とを締結する。

【0054】

第３エレメント１５を交換する場合には、仕切り部材３から上部ハウジング７を取り外す。これにより、第３エレメント１５を取り出し、交換することが可能になる。

【0055】

なお、仕切り部材３の導入通路１９には図示しない入口側圧力計が設けられ、仕切り部材３の導出通路２１には図示しない出口側圧力計が設けられている。入口側圧力計及び出口側圧力計の計測値の差によって第１～３エレメント１１、１３、１５の汚れ具合が判断される。

【0056】

以上のように構成された圧縮空気用フィルタ装置は、導入通路１９にエアーコンプレッサ５１と接続され、導出通路２１が空気圧機器に接続される。エアーコンプレッサで生成された圧縮空気は、図１及び図２に示すように、開口１９ａから導入通路１９に案内され、開口１９ｂから第１ろ過室４１ａ内に導入される。そして、その圧縮空気は、第１エレメント１１の中空部分から第１エレメント１１でろ過される。第１エレメント１１は、油分や水分である液体Ｌを主にろ過する。ろ過された液体Ｌは第１エレメント１１から各吐出口３９を経て下部ハウジング５の下端に向かって流れる。

【0057】

下部ハウジング５内に貯留される液体Ｌが一定量を超えなければ、図１に示すように、フロート５３はドレンケース５１内で下方に位置している。このため、ケース本体５１ａに形成された各開口５１ｃはフロート５３によって閉鎖されている。

【0058】

一方、下部ハウジング５内に貯留される液体Ｌが一定量を超えれば、図２に示すように、フロート５３がドレンケース５１内で液体Ｌによって浮上する。このため、各開口５１ｃは、フロート５３によって閉鎖されず、しかもフロート５３の凸部５３ｂが筒部５１ｂを開放するため、筒部５１ｂ内と連通する。このため、液体Ｌが筒部５１ｂを経て外部に排出される。こうして、ドレン装置１７が液体Ｌを外部に排出する。

【0059】

この間、この圧縮空気用フィルタ装置では、図８に示すように、圧縮空気が遮蔽プレート２９によって下方に導出されない。また、その圧縮空気は、第１エレメント１１の中空部分から第１エレメント１１でろ過され、内筒４１に形成された各吐出口３９で下部ハウジング５内の側方に吐出される。このため、下部ハウジング内でドレン装置１７によって排出されずに液体Ｌが残留していたとしても、その液体Ｌは圧縮空気によって巻き上げられ難く、液体Ｌが第２エレメント１３等の下流に移動し難い。換言すれば、第１中間通路に液体Ｌを混入し難い。

【0060】

また、この圧縮空気用フィルタ装置では、内筒４１に形成される各吐出口３９が第２エレメント１３から下方に離隔している。このため、第１エレメント１１でろ過されて液体Ｌを含む圧縮空気が第２エレメント１３に短絡し難い。また、第２エレメント１３に導入される圧縮空気が液体Ｌを僅かに含んでいても、その液体Ｌは自重によって下方に移動し易く、液体Ｌが第２エレメント１３に導入され難い。この意味でも、第１中間通路に液体Ｌを混入し難い。

【0061】

特に、この圧縮空気用フィルタ装置では、各吐出口３９は上部が下部より狭い三角形状である。このため、第２エレメント１３に近い各吐出口３９の上部の開口面積が各吐出口３９の下部の開口面積より小さいため、各吐出口３９の上部から吐出される圧縮空気の流速が各吐出口３９の下部から吐出される圧縮空気の流速よりも速くなる。このため、各吐出口３９の上部近くの第１エレメント１１が各吐出口３９の下部近くの第１エレメント１１よりもより効果的に液体Ｌを分離し、液体Ｌが第２エレメント１３に導入され難い。また、第１エレメント１１でろ過された液体Ｌが自重によって各吐出口３９の下部から下部ハウジング５の下端に流れ易い。ろ過して分離された液体Ｌが大量であっても、各吐出口３９の下部は開口面積が広いため、液体Ｌの下部ハウジング５の下端への流れは阻害されない。このため、液体Ｌが第２エレメント１３等の下流に移動し難い。

【0062】

第１エレメント１１でろ過され、各吐出口３９で下部ハウジング５内の側方に吐出された圧縮空気は、第１フランジ３７の各第１連通孔３７ａから第２ろ過室４９に導入される。この際、各第１連通孔３７ａが第１エレメント１１でろ過された圧縮空気の流速を高めるため、液体Ｌが第２エレメント１３に導入され難い。

【0063】

また、第１フランジ３７にはリターン部材３１が設けられているため、各第１連通孔３７ａを経た圧縮空気はリターン部材３１の特に接続部３１ｃに衝突する。このため、圧縮空気に含まれ得る液体Ｌはリターン部材３１で分離されて下方に移動し、第２エレメント１３により導入され難い。

【0064】

さらに、リターン部材３１で分離された液体Ｌが第１フランジ３７に落下すれば、その液体Ｌは傾斜面３７ｅによって各第１連通孔３７ａ内に移動し、各第１連通孔３７ａから下部ハウジング５の下端に移動する。

【0065】

第２ろ過室４９に導入された圧縮空気は第２エレメント１３によって異物等の微粒子がろ過される。この際、第２エレメント１３が連続気孔多孔質樹脂製のエレメント本体１３ａ、１３ｂと、活性炭からなる吸着体１３ｃとからなるため、圧縮空気を活性炭によって消臭できる。

【0066】

第２エレメント１３でろ過された圧縮空気は、第２フランジ４７の各第２連通孔４７ａ並びに図１及び図２に示す各第２中間通路２１を経て第３ろ過室５７に導入される。その圧縮空気はエレメント本体１５ａでさらに異物等の微粒子がろ過され、集気筒５９内に至る。集気筒５９内の圧縮空気は、開口２３ｂから導出通路２３に案内され、開口２３ａから空気圧機器に導出される。こうして、この圧縮空気用フィルタ装置は空気圧機器を用いた工程等で高い品質を発揮する。

【0067】

こうして、この圧縮空気用フィルタ装置によれば、導出通路２３から導出される圧縮空気中の液体Ｌの含有率をより低めることが可能である。

【0068】

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0069】

例えば、実施例の圧縮空気用フィルタ装置で用いた遮蔽プレート２９は単なる円盤状であるが、遮蔽プレート２９に液体Ｌを下部ハウジング５の下端に落下させる複数の通孔を形成することも可能である。但し、各通孔は、貯留している液体Ｌに向かって圧縮空気を吐出させないか、吐出させ難い内径や形状とすることが必要である。また、遮蔽プレート２９の上面を粗面化し、圧縮空気が衝突して液体Ｌを分離しやすいようにすることも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明は、工場等における空気利用設備に利用可能である。

【符号の説明】

【0071】

４１ａ…第１ろ過室
４９…第２ろ過室
１９…導入通路
４４、２１…中間通路（４４…第１中間通路、２１…第２中間通路）
２３…導出通路
１…ハウジングと、
１１…第１エレメント
１３…第２エレメント
Ｌ…液体
１７…ドレン装置
３…仕切り部材
５…下部ハウジング
４１…内筒
３３…外筒、第２ケース
２９…遮蔽プレート
３９…吐出口
２５…パイプ
２７…第１ケース
３７…第１フランジ
３７ａ…第１連通孔
３１…リターン部材
４３…内側筒部
４５…外側筒部
４７…第２フランジ
４７ａ…第２連通孔
１１ａ…ろ材
１３ａ、１３ｂ…エレメント本体
１３ｃ…吸着体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】