JPH07204440A - エアフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期間にわたりフィルタエレメントの交換を
不要にし、またフィルタエレメントの信頼性を向上でき
るエアフィルタを提供する。 【構成】 流体が流入される一次側ポート１１、その流
体が排出される二次側ポート１２および流体内の水滴が
排出される排水口１８とを有するエアフィルタ本体３内
に、流入した流体をフィルタエレメントに案内する案内
流路１３が形成されたエアフィルタである。フィルタエ
レメントは、それぞれ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て開口部が揃えられた多数本の
多孔質中空糸膜２１と、この多孔質中空糸膜２１の外周
部に設けられた焼結多孔質体１４とから構成されてい
る。このようなエアフィルタによれば、流入した流体中
に含まれた大径の異物や金属片は焼結多孔質体１４に捕
捉され、小径の異物や遊離水は多孔質中空糸膜２１に捕
捉される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流体圧回路内を流れる作
動流体としての圧縮流体を清浄にするエアフィルタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】流体圧シリンダ等のアクチュエータを作
動させる場合には、圧縮機等の流体圧源から吐出される
圧縮流体を圧力制御弁、方向制御弁および速度制御弁等
の流体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、これらが流体圧管路により接続され種々の流
体圧回路つまり流体圧システムを構成している。

【０００３】流体圧回路を流れる圧縮流体内には塵埃や
スケール等の固形分や遊離水分つまり水滴が含まれてい
るので、流体圧回路にはこれらの異物を除去するために
エアフィルタが使用されている。このエアフィルタは回
路内に独立して取付けられる場合以外に、弁の内部に一
体に組み込まれる場合がある。何れの場合にも、流体圧
流路内にフィルタエレメントを配置し、固形物や水滴等
の異物を除去するようにしている。

【０００４】そして、径の小さい異物を確実に除去する
技術、さらに進んで圧縮流体中の遊離水をも安定的に除
去する技術として、特願平５−１０５２９０号、実願平
５−５３６９２号、および特願平５−２４７６８０号に
示されるように、多孔質中空糸膜をフィルタエレメント
に適用した技術が提案されている。

【０００５】すなわち、特願平５−１０５２９０号に記
載の技術は、一次側流路から二次側流路との間に、それ
ぞれ外壁面と内壁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それぞれの開口部側を揃え
て束ねてなるフィルタエレメントを配置し、その開口部
側を二次側流路に臨ませたエアフィルタである。

【０００６】また、実願平５−５３６９２号に記載の技
術は、エアフィルタ本体に流体が流入する一次側ポート
と流体を流出する二次側ポートとを形成し、それぞれ外
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て形成したフィルタエレ
メントを、それぞれの中空孔の開口部を二次側ポートに
臨ませてエアフィルタ本体内に配置したエアフィルタで
ある。

【０００７】そして、特願平５−２４７６８０号に記載
の技術は、疎水性を有する多孔質中空糸膜の第１フィル
タエレメントと親水性を有する多孔質中空糸膜の第２フ
ィルタエレメントとを混在させて形成したフィルタエレ
メントをエアフィルタ本体内に配置し、一次側ポートか
ら第１フィルタエレメントの多孔質中空糸膜内を通って
二次側ポートに向かう流体の流れと、一次側ポートから
の流体に混入した水分とともに排水口から吐出する一部
の流体の流れとを形成したエアフィルタである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような技
術によれば、小径の異物や圧縮流体中の遊離水は確実に
除去されるものの、たとえば５μｍ以上の比較的径の大
きい異物もこの多孔質中空糸膜によって除去されるの
で、これによって複数の細孔が同時に塞がれることにな
り、多孔質中空糸膜の負担が増大するという問題点があ
る。したがって、多孔質中空糸膜以外によって大径の異
物の除去を行わせることができればフィルタエレメント
の交換サイクルを一層長くすることが可能になる。

【０００９】また、圧縮流体中には金属片の異物も存在
するが、このような金属片を捕捉することによって多孔
質中空糸膜に形成された細孔が傷つけられてしまい、フ
ィルタエレメントの信頼性が損なわれることになるとい
う問題点もある。

【００１０】そこで本発明の目的は、大径の異物をも除
去し多孔質中空糸膜の負担を軽減して、より長期間にわ
たりフィルタエレメントの交換を不要にし得るエアフィ
ルタを提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、金属片の捕捉による
多孔質中空糸膜に形成された細孔の欠損を防止し、フィ
ルタエレメントの信頼性や耐久性を向上させることので
きるエアフィルタを提供することにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１３】

【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、
以下のとおりである。

【００１４】すなわち、本発明のエアフィルタは、流体
が流入される一次側ポート、その流体が排出される二次
側ポートおよび流体内の水滴が排出される排水口とを有
するエアフィルタ本体内に、流入した流体をフィルタエ
レメントに案内する案内流路が形成されている。フィル
タエレメントは、それぞれ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て開口部が揃えられた多数
本の多孔質中空糸膜と、この多孔質中空糸膜の外周部に
設けられた焼結多孔質体とから構成されるものである。

【００１５】また、本発明のエアフィルタは、流体が流
入される一次側ポート、減圧された流体が排出される二
次側ポートおよび流体内の水滴が排出される排水口とを
有するエアフィルタ本体内に、流入した流体をフィルタ
エレメントに案内する案内流路が形成されている。ま
た、エアフィルタ本体に形成された弁孔内には、この弁
孔を開閉する弁棒が摺動自在に設けられ、さらに二次側
ポートの流体の圧力に応じて弁体の開度を調整する弁開
閉手段が設けられている。フィルタエレメントは、それ
ぞれ外面と中空孔の内面とを連通させる多数の細孔が形
成されて開口部が揃えられた多数本の多孔質中空糸膜
と、この多孔質中空糸膜の外周部に設けられた焼結多孔
質体とから構成されている。

【００１６】これらの場合において、前記多孔質中空糸
膜を、開口部が二次側ポートに臨ませて設けられた疎水
性を有する第１多孔質中空糸膜と、開口部が排水口に臨
ませて設けられた親水性を有する第２多孔質中空糸膜と
で構成し、第１多孔質中空糸膜と第２多孔質中空糸膜と
を混在させて配置することができる。また、前記多孔質
中空糸膜の開口部を二次側ポートに臨ませて設けること
もできる。さらに、前記排水口に、水滴とともに流れる
排気流体の流量を絞る絞り手段を設けることもできる。

【００１７】そして、本発明のエアフィルタは、流体が
流入される一次側ポートおよびその流体が排出される二
次側ポートを有するエアフィルタ本体内に、それぞれ外
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
て開口部が二次側ポートに臨ませて揃えられた多孔質中
空糸膜と、一次側ポートから流入した流体が通過してフ
ィルタエレメントに流入する焼結多孔質体とからなるフ
ィルタエレメントが配置されているエアフィルタであ
る。この場合には、前記エアフィルタ本体を管状の部材
により形成し、このエアフィルタ本体の両端に一次側ポ
ートと二次側ポートとを相互に対向して形成し、それぞ
れ配管を接続することができる。

【００１８】

【作用】上記のような構成のフィルタによれば、圧縮流
体が一次側ポートから流入すると、この圧縮流体中に含
まれた大径の異物や金属片は多孔質中空糸膜に至る途中
の焼結多孔質体に捕捉される一方、小径の異物や遊離水
はここを通過する。そして、通過した小径の異物などが
多孔質中空糸膜によって捕捉される。そして、流入した
流体は最終的に清浄な状態にされて二次側ポートから排
出される。

【００１９】したがって、大径の異物の除去を焼結多孔
質体に行わせ、多孔質中空糸膜には流体中に含まれる小
径の異物および遊離水の除去のみを行わせることによっ
て多孔質中空糸膜の負担を軽減させることができるの
で、より長期間にわたりフィルタエレメントの交換が不
要なエアフィルタとすることができる。また、流体中に
含まれる金属片が焼結多孔質体によって捕捉されること
によって多孔質中空糸膜には到達しないので、この多孔
質中空糸膜に形成された細孔が金属片で欠損されること
がなく、フィルタエレメントの信頼性を向上させること
ができる。

【００２０】

【実施例】以下、図示する本発明の実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。

【００２１】（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
のフィルタエレメントを示す断面図、図３はそのフィル
タエレメントに用いられている多孔質中空糸膜の斜視
図、そして図４はそのフィルタエレメントに用いられて
いる多孔質中空糸膜の断面図である。

【００２２】図１に示すように、本実施例のエアフィル
タは円筒形状の樹脂製のケース部１と、このケース部１
の上端部に取付けられる連結部２とにより形成されるエ
アフィルタ本体３を有している。ケース部１の外側に
は、金属製のカバー４が設けられ、樹脂製のケース部１
をカバー４により覆ってケース部１を保護している。

【００２３】ケース部１を連結部２に取付けるために、
連結部２の嵌合孔２ａには凹凸部５が環状に設けられ、
ケース部１とカバー４には凹凸部５に対応して凹凸関係
が逆となった凹凸部６が設けられている。これにより、
ケース部１とカバー４とを一体としてこれらの上端部を
連結部２の嵌合孔２ａ内に挿入した後に、ケース部１と
カバー４とを回転させることにより、連結部２に対して
ケース部１とカバー４とが取付けられる。さらに、ビス
やスプリングロールピン等の止め具７により連結部２は
ケース部１に締結される。

【００２４】連結部２には図示しない流体圧回路の一次
側流路が接続される一次側ポート１１が形成され、この
一次側ポート１１はエアフィルタ本体３内に形成された
エレメント収容室８の外周部に案内流路１３を介して連
通されており、一次側ポート１１に流入した流体は、案
内流路１３によりエレメント収容室８内に案内される。
連結部２にはさらに、流体圧回路の二次側流路が接続さ
れる二次側ポート１２が一次側ポート１１の反対側に形
成され、この二次側ポート１２はケース部１に形成され
たねじ孔９を介してエレメント収容室８の中心部に連通
されている。

【００２５】エレメント収容室８内には、フィルタエレ
メントの一方を構成する円筒形状の焼結多孔質体１４が
装着されている。多数の気孔（図示せず）が形成された
この焼結多孔質体１４はたとえば焼結金属による焼結金
属フィルタであり、平均の気孔径は約５μｍ程度とされ
ている。そして、上端に一体的に形成された取付部１５
の雄ねじ部１５ａを連結部２のねじ孔９にねじ結合する
ことにより連結部２に締結されている。焼結多孔質体１
４の上部には、連結部２の二次側ポート１２に開口され
たポート１５ｂが形成されている。また、焼結多孔質体
１４の下端には底部１６が一体的に形成されている。

【００２６】前記のように焼結多孔質体１４には多数の
孔が開設されており、この孔を介して焼結多孔質体１４
内はエレメント収容室８内に連通している。

【００２７】底部１６には排水口１８が形成されてお
り、この排水口１８に連通する排水口１９を有する排水
管２０がケース部１の底部にねじ結合されている。そし
て、この排水管２０内には図示しない排水ホースが止め
付けられるジョイント２０ａが嵌合されている。

【００２８】焼結多孔質体１４内に配置され、フィルタ
エレメントの他方を構成する多孔質中空糸膜２１は、第
１多孔質中空糸膜２２ａと第２多孔質中空糸膜２２ｂと
から構成されている。

【００２９】第１および第２多孔質中空糸膜２２ａ，２
２ｂはそれぞれ中空孔２３を有し、図３および図４に示
すように、２つ折りの状態に折り曲げられて開口部２２
ａ₁，２２ｂ₁ の部分で束ねられるとともに、この開口
部２２ａ₁ ，２２ｂ₁ の部分で接着剤により接合されて
いる。そして、第１多孔質中空糸膜２２ａはその開口部
２２ａ₁ を二次側ポート１２に臨ませて、第２多孔質中
空糸膜２２ｂはその開口部２２ｂ₁ を排水口１８に臨ま
せて、それぞれ配置されている。さらに、この第１およ
び第２多孔質中空糸膜２２ａ，２２ｂは、中空孔２３の
内面と外面とを連通させる多数の細孔２８が形成されて
いる。

【００３０】第１多孔質中空糸膜２２ａは疎水性を有す
る材質により形成されている。したがって、この第１多
孔質中空糸膜２２ａの外面に水滴が付着した場合には、
その水滴は接触角が大きくなって半球形状となる。第１
多孔質中空糸膜２２ａの外径は0.３８ｍｍ程度であり、
細孔２８の平均内径つまり分画特性は0.１μｍとなって
いる。なお、第１多孔質中空糸膜２２ａ自体を疎水性の
材料を用いることなく、外面に疎水処理を施すようにし
ても良い。

【００３１】一方、第２多孔質中空糸膜２２ｂは、第１
多孔質中空糸膜２２ａと相違して、親水性の材料により
形成されている。したがって、この第２多孔質中空糸膜
２２ｂの表面に水滴が付着すると、その水滴の接触角は
非常に小さくなる。第２多孔質中空糸膜２２ｂの外径は
第１多孔質中空糸膜２２ａと同様であるが、細孔２８の
平均内径つまり分画特性は0.１５μｍのものが使用され
ている。なお、第２多孔質中空糸膜２２ｂについても、
親水性の材料を用いることなく、外面に親水処理を施す
ようにしても良い。

【００３２】これらの第１および第２多孔質中空糸膜２
２ａ，２２ｂは、図３に示すようにそれぞれが相互に接
触して混在するようにして配置されている。

【００３３】上述した構成のエアフィルタを流体圧回路
に設けた場合には、一次側ポート１１に接続された空圧
管路からの圧縮流体がエレメント収容室８内に案内流路
１３を介して流入する。そして、エレメント収容室８内
に流入した流体は、まずフィルタエレメントの一方を構
成する焼結多孔質体１４を通過し、次にフィルタエレメ
ントのもう一方を構成する多孔質中空糸膜２２ａを通過
してポート１５ｂから二次側ポート１２に至る。

【００３４】流入した流体中に大径の異物や金属片など
のように比較的径の大きな固形粒子が含有している場合
には、これらは最初に通過するフィルタエレメントであ
る焼結多孔質体１４によって捕捉される。これは、前記
のように焼結多孔質体１４の気孔径が平均して５μｍ程
度とされているためであり、これによって焼結多孔質体
１４を通過して多孔質中空糸膜２１に至る流体からは大
径の固形粒子が取り除かれ、小径の異物や水滴が含有さ
れた状態となっている。

【００３５】そして、流体中に水滴が含有している場合
には、流体が多孔質中空糸膜２１を通過するときに水滴
が第１多孔質中空糸膜２２ａに接触しても、この多孔質
中空糸膜２２ａは疎水性材料により形成されているの
で、水滴との接触角が大きくなり、水滴は表面張力で半
球状、あるいは球状になる。つまり、疎水性の第１多孔
質中空糸膜２２ａは、その素材の持つ臨界表面張力が水
の表面張力に対して小さく、水の分子間引力により表面
積が最小となるように凝集して丸くなる。したがって、
水滴は第１多孔質中空糸膜２２ａの細孔２８内に入り込
むことなく、流体のみが細孔２８内に流入し、水滴はほ
ぼ１００％分離されることになる。そして、疎水性の第
１多孔質中空糸膜２２ａで水滴がはじかれることにな
り、親水性の材料により形成された第２多孔質中空糸膜
２２ｂに引き寄せられるようにして水滴が移動する。親
水性の多孔質中空糸膜２２ｂは臨界表面張力が水の表面
張力に近くなっており、水との接触角は非常に小さくな
り、しかもエレメント収容室８内から排水口１８を通っ
て僅かな流体の流れが形成されていることから、水滴は
細孔２８を通って第２多孔質中空糸膜２２ｂの内部に入
り込み、排水口１８，１９を通って外部に排出される。

【００３６】なお、図示するように、第１多孔質中空糸
膜２２ａと第２多孔質中空糸膜２２ｂとを混在させたこ
とから、第１多孔質中空糸膜２２ａの外面で固形物とと
もにはじかれた水滴が、第２多孔質中空糸膜２２ｂの外
面に引き寄せられるので、エアフィルタの取付け姿勢は
図示する態様に限定されることなく、水平方向等任意の
姿勢でエアフィルタを取付けることが可能となる。

【００３７】また、第１多孔質中空糸膜２２ａの外面に
小径の異物が付着したとしても、その外面に衝突した水
滴が疎水性の第１多孔質中空糸膜２２ａの表面からはじ
かれることにより、はじかれた水滴と一緒に固形物は第
１多孔質中空糸膜２２ａの表面から除去されることにな
る。これにより、第１多孔質中空糸膜２２ａの細孔２８
が塞がれるという目詰まりの発生が防止される。はじか
れた塵等の固形物は、それが0.１５μｍ以下であれば、
第２多孔質中空糸膜２２ｂの細孔２８を通って排水口１
８より排出される。

【００３８】このように、エアフィルタ本体３内には、
一次側ポート１１から流入した流体が焼結多孔質体１４
を通過して多孔質中空糸膜２１に至り、第１多孔質中空
糸膜２２ａの中空孔２３内を通って二次側ポート１２に
向かう流体の流れが形成され、流体中に含有された異物
等は、それが大径の異物や金属片の場合には焼結多孔質
体１４によって捕捉され、小径の異物や水滴の場合には
多孔質中空糸膜２１によって排水口１８から外部に排出
される。したがって、本実施例のエアフィルタによれ
ば、多孔質中空糸膜２１の細孔２８が大径の異物によっ
て閉塞されたり、金属片によって欠損されることがな
い。

【００３９】（実施例２）図５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、図６はそのエアフィル
タのフィルタエレメントを示す断面図である。

【００４０】図示するように、本実施例のエアフィルタ
にあっては、エレメント収容室８内に多数の連通孔２４
ａが開設されたフィルタハウジング２４が装着され、こ
のフィルタハウジング２４内に多孔質中空糸膜２１が収
納されている。そして、フィルタハウジング２４の連通
孔２４ａに、たとえば焼結金属からなる焼結多孔質体２
５が装着されているものであり、その他の部分では前記
実施例と同様に構成されている。なお、図５および図６
において前記実施例と共通する部材には同一の符号が付
されている。

【００４１】本実施例に示すエアフィルタのように、大
径の異物や金属片などを捕捉する焼結多孔質体２５は、
これ自体を前記実施例に示すように円筒形状に形成する
代わりに、たとえば円筒形状に形成されたフィルタハウ
ジング２４の連通孔２４ａにはめ込むようにして装着す
ることもできる。

【００４２】（実施例３）図７は本発明のさらに他の実
施例であるエアフィルタのフィルタエレメントを示す断
面図である。

【００４３】図示するように、本実施例のフィルタエレ
メントにおいては、多数の連通孔２６ａが開設された円
筒形状のフィルタハウジング２６の外周面に、たとえば
焼結金属からなる焼結多孔質体２７が、連通孔２６ａを
閉塞しつつフィルタハウジング２６を包囲するようにし
て設けられている。また、フィルタハウジング２６内に
は多孔質中空糸膜２１が収納されている。その他の部分
は前記実施例と同様に構成されており、図６において前
記実施例と共通する部材には同一の符号が付されてい
る。

【００４４】このように、大径の異物や金属片などを捕
捉する焼結多孔質体２７は、たとえば円筒形状に形成さ
れたフィルタハウジング２６を包囲するようにしてその
外周面に設けることも可能である。

【００４５】（実施例４）図８は本発明のさらに他の実
施例であるエアフィルタに用いられたフィルタエレメン
トを示す断面図である。

【００４６】本実施例のフィルタエレメントにおいて
は、フィルタエレメントの一方を構成する焼結多孔質体
１４が、気孔径の異なる第１および第２の焼結多孔質体
１４ａ，１４ｂとからなっている点で、前記実施例１に
示すエアフィルタと異なる。すなわち、外側に位置して
いる第１の焼結多孔質体１４ａは平均がたとえば４０μ
ｍ径の気孔が形成され、一方、内側に位置している第２
の焼結多孔質体１４ｂは平均がたとえば５μｍ径のより
小径の気孔が形成されている。なお、焼結多孔質体１４
の内部には多孔質中空糸膜２１が収納されている。その
他の部分は前記実施例と同様に構成されており、図８に
おいて前記実施例と共通する部材には同一の符号が付さ
れている。

【００４７】このように、気孔径の異なる２種類の焼結
多孔質体１４を用い、大径の気孔を有する第１の焼結多
孔質体１４ａを外側に、小径の気孔を有する第２の焼結
多孔質体１４ｂを内側にそれぞれ位置させた焼結多孔質
体１４を形成することで、流体中の異物や金属片の中で
も４０μｍ以上という特に大きいものが第１の焼結多孔
質体１４ａで捕捉され、次に５〜４０μｍのものが第２
の焼結多孔質体１４ｂで捕捉されることになる。したが
って、焼結多孔質体１４が２段階で異物を捕捉すること
で焼結多孔質体１４自体の負担が軽減されることにな
り、フィルタエレメントとしての機能が一層向上される
ことになる。

【００４８】（実施例５）図９は本発明のさらに他の実
施例であるエアフィルタを示す断面図、図１０はそのエ
アフィルタのフィルタエレメントを示す断面図、図１１
はそのエアフィルタに設けられる可変絞り弁を示す断面
図である。

【００４９】本実施例のエアフィルタにあっては、それ
ぞれ金属製のケース部１と連結部２とによりエアフィル
タ本体３が形成されており、ケース部１は連結部２に対
してねじ結合されている。なお、図９および図１０にお
いても、前記実施例と共通する部材には同一の符号が付
されている。

【００５０】このエアフィルタにあっては、連結部２に
はこれと円筒形状に形成された焼結多孔質体１４との間
に位置させて、ルーバ３１が焼結多孔質体１４の上端部
の外側に環状となって設けられており、このルーバ３１
により一次側ポート１１からエレメント収容室８内に流
入した流体が旋回するようになっている。

【００５１】図１０は図９に示されたエレメント収容室
８内に配置されるフィルタエレメント、すなわち外周部
に位置するの焼結多孔質体１４と内部に収納された多孔
質中空糸膜２１とを示す図であり、円筒形状の焼結多孔
質体１４は上部に位置する取付部１５と下部に位置する
底部１６とにより形成され、底部１６には排水口１８が
形成されている。そして、この焼結多孔質体１４内には
前記実施例と同様の第１多孔質中空糸膜２２ａと第２多
孔質中空糸膜２２ｂよりなる多孔質中空糸膜２１が収納
されている。

【００５２】ケース部１の下端部には、排水受け容器３
２がねじ結合されており、この容器３２内にはケース部
１に形成された排水口１９を介して水滴が入り込むよう
になっている。

【００５３】排水受け容器３２内の圧力が一次側ポート
１１よりも低い圧力となるように、ケース部１には大気
開放のための排気ポート３３が二次側ポート１２の径よ
りも小径として形成されている。このように排気ポート
３３の径を小径とすることにより、排水口１８，１９を
水滴とともに流れる流体の排気流体の流量を絞るための
絞り手段が形成されているが、それぞれの多孔質中空糸
膜２２ａ，２２ｂの耐圧強度を考慮して排水受け容器３
２内と一次側ポート１１との圧力差が大きくならないよ
うに、排気ポート３３には、圧力差を調整するための絞
り弁を絞り手段として設けることが望ましい。また、排
水受け容器３２の底部には、これの中に溜まった水を外
部に排出するためのドレン弁を設けることが望ましい。

【００５４】前述した絞り弁の一例を示す図１１の可変
絞り弁３４は、例えば図９のケース部１に取り付けられ
ることになる。この場合には、排水受け皿３２内に連通
した排気ポート３３の開度を調整するためのニードル軸
３５がねじ部材３６に固定されており、ねじ部材３６を
回転させることにより排気ポート３３の可井戸を調整し
得る可変絞り弁３４となっている。ねじ部材３６はロッ
クナット３７により締結されている。このように、排気
ポート３３に可変絞り弁３４を設けると、エアの浪費を
最小限にすることができるので、フィルタが使用される
部分に応じて柔軟に対応させることができる。なお、可
変絞り弁３４に併せて各種センサやサーボバルブ等を使
用するようにしてもよい。

【００５５】本実施例に示すエアフィルタを流体圧回路
に設けた場合には、一次側ポート１１に接続された流体
圧管路からの圧縮流体がエレメント収容室８内に案内流
路１３を介して流入すると、流入した流体はルーバ３１
によりエレメント収容室８内で旋回することにより、油
水が遠心分離される。

【００５６】そして、この場合には、エアフィルタが排
水受け容器３２を下側として配置されているので、水滴
は自重の作用によって落下することから、排水受け容器
３２内への流入が促進される。

【００５７】（実施例６）図１２は本発明のさらに他の
実施例であるエアフィルタを示す断面図、図１３はその
エアフィルタのフィルタエレメントを示す断面図であ
る。

【００５８】本実施例のエアフィルタにあっては、前記
した実施例２のそれと同様に、フィルタハウジング２４
に開設された多数の連通孔２４ａに、たとえば焼結金属
からなる焼結多孔質体２５が装着され、このフィルタハ
ウジング２４内に多孔質中空糸膜２１が収納されている
点で、前記実施例４と相違している。そして、その他の
部材は前記実施例と同様に構成されている。なお、図１
２および図１３においても前記実施例と共通する部材に
は同一の符号が付されている。

【００５９】このように、焼結多孔質体２５をフィルタ
ハウジング２４の連通孔２４ａにはめ込むようにして装
着しても流体中の大径の異物や金属片などを捕捉するこ
とができ、多孔質中空糸膜２１の細孔の閉塞や欠損を防
止することが可能である。

【００６０】（実施例７）図１４は本発明のさらに他の
実施例であるエアフィルタのフィルタエレメントを示す
断面図である。

【００６１】本実施例のフィルタエレメントにおいて
は、焼結多孔質体２７が底面部２７ａを有する円筒形状
に形成されており、この焼結多孔質体２７内に多孔質中
空糸膜２１が収納されているものである。したがって、
前記実施例４および５に設けられているような排水口１
８は本実施例のエアフィルタには形成されていない。そ
の他の部材は前記実施例のエアフィルタと同様に構成さ
れており、図１４において前記実施例と共通する部材に
は同一の符号が付されている。

【００６２】このように、底面部２７ａを有する円筒形
状に形成された焼結多孔質体２７が用いられたエアフィ
ルタによれば、多孔質中空糸膜２１によって取り除かれ
た小径の異物や水滴などは底面部２７ａを通過して図示
しない排水受け容器に入り込むようになる。

【００６３】（実施例８）図１５はレギュレータつまり
圧力制御弁内に本発明のエアフィルタを組み込んだ場合
における本発明のさらに他の実施例を示す図である。図
１５において、前記それぞれの実施例と共通する部材に
は同一の符号が付されている。

【００６４】エアフィルタ本体を構成する連結部２は弁
ハウジングを構成しており、この連結部２の中央部分に
は軸方向に弁孔４１が形成されている。この弁孔４１は
その側部に連通する二次側ポート１２と、エレメント収
容室８に連通して連結部２に形成された連通流路４２と
の間に位置している。

【００６５】弁孔４１内には弁棒４３が軸方向に摺動自
在に装着されており、連結部２に形成された弁座４４に
圧接して弁孔４１を開閉するための弁体４５が弁棒４４
の一端部側に固定されている。焼結多孔質体１４の上部
に形成された取付部１５内には、ガイド筒１５ｃが設け
られており、このガイド筒１５ｃに装着された圧縮コイ
ルばね４６により弁棒４３には弁体４５を弁座４４に向
かわせる方向のばね力が付勢されている。

【００６６】連結部２にはケース部１に対して反対側に
位置させてボンネット４７がねじ結合されており、この
ボンネット４７と連結部２との間にはダイヤフラム４８
が挟み付けられ、このダイヤフラム４８と連結部２とに
よりダイヤフラム室５０が形成されている。弁棒４３の
他端部はダイヤフラム４８の中心部に対向しており、ボ
ンネット４７内のばね室５１に収容された圧縮コイルば
ね５２により、ダイヤフラム４８を介して弁棒４３には
弁体４５を弁座４４から離す方向のばね力が付勢されて
いる。ダイヤフラム４８と圧縮コイルばね５２との間に
はダイヤフラムシート４９が設けられている。

【００６７】このばね力を調整するために、ボンネット
４７に回転自在に取付けられた調整ねじ５３にはリテー
ナ５４がねじ結合されており、調整ねじ５３を回転する
ことにより圧縮コイルばね５２の伸縮長さが調整される
ようになっている。調整ねじ５３にはハンドルガイド５
５ａを介してハンドル５５が固定されており、このハン
ドル５５を用いて調整ねじ５３が回転され、二次側ポー
ト１２から流出する圧縮流体の二次側圧力Ｐ₂ が、一次
側ポート１１から流入する圧縮流体の一次側圧力Ｐ₁ に
対して減圧された所定の値に設定されるようになってい
る。

【００６８】二次側ポート１２とダイヤフラム室５０と
を連通させるオリフィスチューブ５６が連結部２に設け
られており、二次側ポート１２から流出する圧縮流体の
流速が速くなると、ダイヤフラム室５０内の圧力が相対
的に低くなる。これにより、ばね室５１内の圧縮コイル
ばね５２を収縮させる方向の圧力が小さくなり、この圧
縮コイルばね５２のばね力により弁体４５は弁孔４１内
の開度が大きくなり、二次側ポート１２から流出する圧
縮流体の流量が増加する。

【００６９】一方、二次側ポート１２の圧力が設定圧力
よりも高くなると、オリフィスチューブ５６を通って圧
縮流体がダイヤフラム室５０内に流入することになる。
この流入流体は、ダイヤフラムシート４９に形成された
リリーフ孔５８を通ってばね室５１内に流入し、さらに
ボンネット４７に形成されたブリードポート５９を通っ
て外部に排出される。

【００７０】このような構造の圧力制御弁にあっては、
一次側ポート１１から流入した圧縮流体は、フィルタエ
レメントにより塵埃、水滴そしてミスト分が除去されて
清浄化された流体が二次側ポート１２に流出するととも
に、ここから流出する圧縮流体の圧力は、圧縮コイルば
ね５２により設定された所定の二次側圧力Ｐ₂ に減圧さ
れることになる。

【００７１】（実施例９）図１６は本発明のさらに他の
実施例であるエアフィルタに用いられたフィルタエレメ
ントを示す断面図である。

【００７２】本実施例のエアフィルタにあっては、前記
した実施例２および５と同様に、フィルタハウジング２
４に開設された多数の連通孔２４ａに焼結多孔質体２５
が装着され、このフィルタハウジング２４内に多孔質中
空糸膜２１が収納されているものである。図１６におい
ても前記実施例と共通する部材には同一の符号が付され
ている。

【００７３】このようにレギュレータ内にエアフィルタ
を組み込んだ場合においても、焼結多孔質体２５をフィ
ルタハウジング２４の連通孔２４ａにはめ込むようにし
て装着して流体中の大径の異物や金属片などを捕捉する
ことができる。

【００７４】（実施例１０）図１７は本発明のさらに他
の実施例であるエアフィルタを示す断面図である。

【００７５】本実施例によるエアフィルタは、いわゆる
インライン形のエアフィルタであり、その一端にエレメ
ント挿入用開口部６０が形成され、他端に二次側ポート
６１が形成された管状のエアフィルタ本体６２を有して
いる。

【００７６】エレメント挿入用開口部６０には、一次側
ポート６３が形成されたキャップ６４が取付けられるよ
うになっており、このキャップ６４はスナップリング６
５によりエアフィルタ本体６２に固定されている。一次
側ポート６３と二次側ポート６１とは相互に対向してお
り、それぞれの中心がほぼ一致するように形成されてい
る。なお、キャップ６４のエアフィルタ本体６２に対す
る回転は、ピン６６により規制されている。

【００７７】エアフィルタ本体６２内には、多孔質中空
糸膜６７ａと焼結多孔質体６７ｂとからなるフィルタエ
レメント６７が組み込まれている。すなわちフィルタエ
レメント６７は円筒形状のエレメントケース６８を有し
ており、エレメントケース６８の一端は一次側ポート６
３に開口し、他端は二次側ポート６１に開口している。
そして、エレメントケース６８の一次側ポート６３側の
開口部には焼結多孔質体６７ｂが装着され、内部に多孔
質中空糸膜６７ａが収納されている。エレメントケース
６８の一端部とキャップ６４との間には、これらをシー
ルするためにパッキン７０が設けられ、エレメントケー
ス６８の他端部とエアフィルタ本体６２との間には、こ
れらの間をシールするためのＯリング７１が設けられて
いる。

【００７８】一次側ポート６３には図示しない一次側の
流体圧配管が接続されるねじ部６３ａが形成され、同様
に二次側ポート２には図示しない二次側の流体圧配管が
接続されるねじ部６１ａが形成されている。

【００７９】エレメントケース６８内に収納された多孔
質中空糸膜６７ａは、それぞれ２つに折り曲げられた多
数本のものが束ねられて形成されている。それぞれの多
孔質中空糸膜６７ａは、図示しない中空孔の内外面を連
通させる多数の細孔が形成されている。この細孔の平均
内径は0.５μｍとされている。それぞれの多孔質中空糸
膜６７ａはその開口部側がエレメントケース６８の一方
側となるように揃えられており、それぞれの開口部側を
二次側ポート６１に臨ませてフィルタエレメント６７が
エアフィルタ本体６２内に配置されている。

【００８０】また、エレメントケース６８の一次側ポー
ト６３側に装着された焼結多孔質体６７ｂは、たとえば
焼結金属からなる焼結金属フィルタであり、この焼結多
孔質体６７ｂには多数の気孔が形成されている。この気
孔の平均内径は５μｍ程度とされている。

【００８１】このようなインライン形のエアフィルタを
流体圧回路に組み込むと、一次側ポート６３に接続され
る一次側配管からの流体が二次側ポート６１に接続され
る二次側配管に排出されることになる。このときに、一
次側の流体圧配管からエアフィルタ本体６２内に流入し
た流体の中に固形物が含まれていた場合、それが粒径５
μｍ以上の大径の異物や金属片であれば焼結多孔質体６
７ｂにより捕捉され、0.５μｍ以上の小径の異物であれ
ば焼結多孔質体６７ｂを通過して多孔質中空糸膜６７ａ
により捕捉されることになり、いずれも二次側ポート６
１からは流出されない。

【００８２】したがって、一次側ポート６３から流入し
た流体はフィルタエレメント６７によって清浄化されて
二次側ポート６１から流出され、これに接続される二次
側配管に清浄化した流体が供給されることになる。よっ
て、流体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、本実施例のようなインライン形のエアフィ
ルタを配置することにより、流体圧作動機器に清浄な流
体を供給することができる。

【００８３】また、細孔の内径に比して二次側ポート６
１の内径が極めて大きいので、二次側ポート６１に流出
する流体を消音させることもできる。

【００８４】（実施例１１）図１８は本発明のさらに他
の実施例であるエアフィルタに用いられたフィルタエレ
メントを示す断面図である。

【００８５】本実施例によるフィルタエレメント７２
は、前記実施例９に示すそれに代えて、焼結多孔質体７
２ｂ自体が底部７２ｂ₁ を有する円筒形状に形成され、
この焼結多孔質体７２ｂ内に多孔質中空糸膜７２ａが収
納されたものである。そして、焼結多孔質体７２ｂの底
部７２ｂ₁ が図１７に示す一次側ポート６３側に位置す
るようにして配置されているものである。

【００８６】本実施例に示すフィルタエレメント７２が
組み込まれたインライン形のエアフィルタによっても、
前記実施例９のエアフィルタと同様に大径の異物や金属
片を焼結多孔質体７２ｂにより、また小径の異物を多孔
質中空糸膜７２ａによりそれぞれ捕捉することができ、
流入した流体を清浄な状態にして流体圧作動機器に供給
することができる。

【００８７】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。

【００８８】たとえば、実施例１〜８のエアフィルタに
あっては、第１多孔質中空糸膜２２ａと第２多孔質中空
糸膜２２ｂはそれぞれを混在させるようにして、且つ双
方の多孔質中空糸膜２２ａ，２２ｂとが少なくとも一部
において接触するようにして設けられているが、それぞ
れの先端部のみを相互に混在させるようにすることも可
能である。また、第１多孔質中空糸膜２２ａの外面に対
する処理を、水滴のみならず、油分をもはじく程度に強
い疎水性つまり撥水性を有する程度まで高めれば、水の
みならず油分をも分離することができる。このような構
成に併せて第２多孔質中空糸膜２２ｂの細孔２８の平均
内径を第１多孔質中空糸膜２２ａの平均内径よりも大き
く設定すると、水と油分と固形分とを排水口１８から外
部に流出させることが可能となる。さらに、実施例９お
よび１０に示すように、疎水性および親水性を有する多
孔質中空糸膜を用いるのではなく、このような特性を有
しない多孔質中空糸膜６７ａ，７２ａを用いることも可
能である。一方、実施例９および１０に示すエアフィル
タに実施例１〜８に示すような疎水性および親水性を有
する２種類の多孔質中空糸膜を用いることもできる。

【００８９】また、それぞれの実施例で示されている多
孔質中空糸膜２２ａ，２２ｂ，６７ａ，７２ａの細孔２
８の平均内径と焼結多孔質体１４，２５，２７，６７
ｂ，７２ｂの気孔径は除去すべき固形物の粒径に応じて
任意の値に設定することができる。

【００９０】さらに、それぞれの多孔質中空糸膜２２
ａ，２２ｂ，６７ａ，７２ａを２つ折りに折り曲げるこ
となく、真っ直ぐな状態で用いるようにしても良い。そ
の場合には、先端部を閉塞し基端部を開口させるように
して、それぞれのフィルタエレメントの先端部側を混在
させるようにするのがよい。

【００９１】実施例４に示す焼結多孔質体１４は、気孔
径の異なる第１および第２の焼結多孔質体１４ａ，１４
ｂとから構成されているが、このように径の異なる気孔
が形成された複数種の焼結多孔質体１４を用いることは
当該実施例に示すエアフィルタに限定されるものではな
く、他の何れのエアフィルタに用いられた焼結多孔質体
１４にも適用することができる。その際、実施例４に示
すように２種類の焼結多孔質体１４ａ，１４ｂではな
く、３種類以上とすることも可能である。なお、気孔径
は任意に設定できることは言うまでもない。

【００９２】そして、本実施例における焼結多孔質体１
４，２５，２７，６７ｂ，７２ｂは焼結金属による焼結
金属フィルタが用いられているが、焼結樹脂による焼結
樹脂フィルタとすることも可能である。

【００９３】

【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、
下記のとおりである。

【００９４】(1).エアフィルタ内に流入した流体は、細
孔を有する多孔質中空糸膜に至る前に焼結多孔質体の気
孔を通過する。よって、流体中に含有された大径の異物
や金属片は細孔よりも大きな径の気孔を有する焼結多孔
質体によって捕捉され、多孔質中空糸膜には到達しな
い。したがって、複数の細孔が同時に閉塞されることが
なく、多孔質中空糸膜の負担を軽減することができ、フ
ィルタエレメントの交換サイクルを一層長くすることが
可能になる。

【００９５】(2).また、焼結多孔質体によって金属片も
除去されるので、多孔質中空糸膜の細孔の欠損が最小限
に防止され、フィルタエレメント自体の信頼性や耐久性
を大幅に向上させることができる。

【００９６】(3).さらに、大径の異物などを除去する手
段がエアフィルタ内に一体的に組み込まれているので、
エアフィルタ装置の小形化を図ることができる。

【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のエアフィルタに用いられたフィルタエレ
メントを示す断面図である。

【図３】図２のフィルタエレメントの多孔質中空糸膜を
示す斜視図である。

【図４】図２のフィルタエレメントの多孔質中空糸膜を
示す断面図である。

【図５】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。

【図６】図５のエアフィルタを示す断面図である。

【図７】本発明の実施例３によるエアフィルタに用いら
れたフィルタエレメントを示す断面図である。

【図８】本発明の実施例４によるエアフィルタに用いら
れたフィルタエレメントを示す断面図である。

【図９】本発明の実施例５によるエアフィルタを示す断
面図である。

【図１０】図９のエアフィルタに用いられたフィルタエ
レメントを示す断面図である。

【図１１】図９のエアフィルタに設けられる可変絞り弁
を示す断面図である。

【図１２】本発明の実施例６によるエアフィルタを示す
断面図である。

【図１３】図１２のエアフィルタに用いられたフィルタ
エレメントを示す断面図である。

【図１４】本発明の実施例７によるエアフィルタに用い
られたフィルタエレメントを示す断面図である。

【図１５】本発明の実施例８によるエアフィルタを示す
断面図である。

【図１６】本発明の実施例９によるエアフィルタに用い
られたフィルタエレメントを示す断面図である。

【図１７】本発明の実施例１０によるエアフィルタを示
す断面図である。

【図１８】本発明の実施例１１によるエアフィルタに用
いられたフィルタエレメントを示す断面図である。

【符号の説明】 １ ケース部 ２ 連結部 ２ａ 嵌合孔 ３ エアフィルタ本体 ４ カバー ５，６ 凹凸部 ７ 止め具 ８ エレメント収容室 ９ ねじ孔 １１ 一次側ポート １２ 二次側ポート １３ 案内流路 １４ 焼結多孔質体 １４ａ 第１の焼結多孔質体 １４ｂ 第２の焼結多孔質体 １５ 取付部 １５ａ 雄ねじ部 １５ｂ ポート １５ｃ ガイド筒 １６ 底部 １８，１９ 排水口 ２０ 排水管 ２０ａ ジョイント ２１ 多孔質中空糸膜 ２２ａ 第１多孔質中空糸膜 ２２ａ₁ 開口部 ２２ｂ 第２多孔質中空糸膜 ２２ｂ₁ 開口部 ２３ 中空孔 ２４ フィルタハウジング ２４ａ 連通孔 ２５ 焼結多孔質体 ２６ フィルタハウジング ２６ａ 連通孔 ２７ 焼結多孔質体 ２７ａ 底面部２８ 細孔 ３１ ルーバ ３２ 排水受け容器 ３３ 排気ポート ３４ 可変絞り弁 ３５ ニードル軸 ３６ ねじ部材 ３７ ロックナット ４１ 弁孔 ４２ 連通流路 ４３ 弁棒 ４４ 弁座 ４５ 弁体 ４６ 圧縮コイルばね ４７ ボンネット ４８ ダイヤフラム ４９ ダイヤフラムシート ５０ ダイヤフラム室 ５１ ばね室 ５２ 圧縮コイルばね ５３ 調整ねじ ５４ リテーナ ５５ ハンドル ５５ａ ハンドルガイド ５６ オリフィスチューブ ５８ リリーフ孔 ５９ ブリードボード ６０ エレメント挿入用開口部 ６１ 二次側ポート６１ａ ねじ部 ６２ エアフィルタ本体 ６３ 一次側ポート ６３ａ ねじ部 ６４ キャップ ６５ スナップリング ６６ ピン ６７ フィルタエレメント ６７ａ 多孔質中空糸膜 ６７ｂ 焼結多孔質体 ６８ エレメントケース ７０ パッキン ７１ Ｏリング ７２ フィルタエレメント ７２ａ 多孔質中空糸膜 ７２ｂ 焼結多孔質体 ７２ｂ₁ 底部 Ｐ₁ 一次側圧力 Ｐ₂ 二次側圧力

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流入される一次側ポートと、流入
   した流体が排出される二次側ポートと、前記一次側ポー
   トから流入された流体内に含まれる水滴が排出される排
   水口とを有するエアフィルタ本体と、 それぞれ外面と中空孔の内面とを連通させる多数の細孔
   が形成されてそれぞれの開口部が揃えられた多数本の多
   孔質中空糸膜、および前記多孔質中空糸膜の外周部に設
   けられ、前記一次側ポートからの流体が通過して前記多
   孔質中空糸膜に至る焼結多孔質体からなるフィルタエレ
   メントと、 前記エアフィルタ本体内に形成され、前記一次側ポート
   から流入した流体を前記フィルタエレメントに案内する
   案内流路とを有することを特徴とするエアフィルタ。
2. 【請求項２】 流体が流入される一次側ポートと、減圧
   された流体が排出される二次側ポートと、前記一次側ポ
   ートから流入された流体に含まれる水滴が排出される排
   水口とを有するエアフィルタ本体と、 前記エアフィルタ本体に形成された弁孔内に摺動自在に
   設けられ、前記弁孔を開閉する弁体を有する弁棒と、 前記二次側ポートの流体の圧力に応じて前記弁体の開度
   を調整する弁開閉手段と、 それぞれ外面と中空孔の内面とを連通させる多数の細孔
   が形成されてそれぞれの開口部が揃えられた多数本の多
   孔質中空糸膜、および前記多孔質中空糸膜の外周部に設
   けられ、前記一次側ポートからの流体が通過して前記フ
   ィルタエレメントに至る焼結多孔質体からなるフィルタ
   エレメントと、 前記エアフィルタ本体内に形成され、前記一次側ポート
   から流入した流体を前記フィルタエレメントに案内する
   案内流路とを有することを特徴とするエアフィルタ。
3. 【請求項３】 前記多孔質中空糸膜が、前記開口部が前
   記二次側ポートに臨ませて設けられた疎水性を有する第
   １多孔質中空糸膜と、前記開口部が前記排水口に臨ませ
   て設けられた親水性を有する第２多孔質中空糸膜とから
   なり、前記第１多孔質中空糸膜と前記第２多孔質中空糸
   膜とが混在されて配置されていることを特徴とする請求
   項１または２記載のエアフィルタ。
4. 【請求項４】 前記多孔質中空糸膜の前記開口部が前記
   二次側ポートに臨ませて設けられていることを特徴とす
   る請求項１または２記載のエアフィルタ。
5. 【請求項５】 前記排水口に、水滴とともに流れる排気
   流体の流量を絞る絞り手段が設けられていることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアフィル
   タ。
6. 【請求項６】 流体が流入される一次側ポートと、流体
   が排出される二次側ポートを有するエアフィルタ本体
   と、 前記エアフィルタ本体内に配置され、それぞれ外面と中
   空孔の内面とを連通させる多数の細孔が形成されてそれ
   ぞれの開口部が前記二次側ポートに臨ませて揃えられた
   多孔質中空糸膜、および前記一次側ポートから流入した
   流体が通過して前記多孔質中空糸膜に至る焼結多孔質体
   からなるフィルタエレメントとを有することを特徴とす
   るエアフィルタ。
7. 【請求項７】 前記エアフィルタ本体が管状の部材によ
   り形成され、このエアフィルタ本体の両端に前記一次側
   ポートと前記二次側ポートとが相互に対向されて形成さ
   れ、それぞれ配管が接続されることを特徴とする請求項
   ６記載のエアフィルタ。