JP4248464B2 - フィルタホルダ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、原子力発電所などにおける各種の配管途中に設けられ、配管内を通る水などの液中に混入した金属等を採取し、水質管理に用いるためのフィルタのホルダに関するものである。

水中に混入した異物を捕捉して下流側に流れることを防止するために、また、水中の汚れを監視するために、配管の途中にフィルタを設けることは一般的に行なわれている。いずれの場合にも、フィルタは定期的に、あるいは適時交換しなくてはならない。フィルタを交換するには、フィルタが設けられている配管のフィルタホルダを一旦解体して取り外してから交換し、再度組み付ける必要がある。このためには装置を停止しなくてはならないばかりでなく、解体して交換する作業には複数のボルトを外したり、再度締め付けて確認するなど多大な労力と時間を要する。

この様な問題を解決するため、フィルタを設けた配管部分から分岐してバイパスを設け、このバイパスにもフィルタを設けておき、分岐部分のフィルタが汚れて詰まってもバイパスで迂回して通すようにしたものも提案されている（特許文献１）。
実開平５−３８４９３号公報

しかしながら、配管の途中から分岐して迂回するバイパスを設ける前記の構成では、多数のフィルタを使用する装置では構造が複雑になり、例えば、原子力発電所などにおける大型の装置では実用に供し得ない。また、原子力発電所では、水質管理上、通常作業としてフィルタ交換を行うので、作業中における放射線被爆の可能性を最小限に抑えることが求められる。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、その目的は、フィルタを簡単な操作で容易に交換することができ、放射線被爆の可能性を低減可能なフィルタホルダを提供しようとするものである。

請求項１に記載のものは、間に収納空間を配して対向する面に、流体が通る貫通口をそれぞれ開口した本体ケースと、
この本体ケースの収納空間内に引き出し可能に収納され、上記貫通口の一方に連通する孔を開設した第１分割材と第２分割材の間にフィルタを着脱可能に装填するホルダ本体と、
ホルダ本体と重合した状態で本体ケースの収納空間内に設けられ、ホルダ本体の上記孔と本体ケースの他方の貫通口に通した配管とに連通可能な貫通流路を有し、回転位相を変化させることにより高さが変化する回転昇降部材と、
からなり、
上記回転昇降部材は、
収納空間内で回動不能な状態で設けられた非回動部材と、
この非回動部材に重合されて収納空間内で回動可能な状態で設けられ、操作部を備えた回動部材と、
回動部材と非回動部材との対向する部分の同心円上に設けられ、回動部材と非回動部材との回転位相の変化により、一方に形成した傾斜面と、他方に形成されて傾斜面に当接する摺動部との位置関係が変化して回動部材と非回動部材との距離を変化させる昇降機構と、
から構成され、
前記昇降機構は、
回動部材と非回動部材とが重なり合う少なくとも一方の対向面に、同じ周方向に向けて下り傾斜した傾斜面を同心円上に複数形成すると共に各傾斜面の、他方の対向面側に位置する傾斜端に続けて平坦上面を形成する一方、他方の対向面に、上記傾斜面から平坦上面に当接して摺動する摺動部を同心円上に複数形成して構成され、
上記操作部を一方に回動操作することにより回動部材を回動すると、上記傾斜面上を摺動部が摺動して回動部材と非回動部材との距離が次第に遠くなり、回動部材をさらに回動すると摺動部が平坦上面に載り回転昇降部材の高さが最も高くなり、この状態を維持して稼働が可能となり、
上記操作部を他方に回動操作することにより回動部材を反対方向に回動すると、移動した平坦上面から外れた摺動部が傾斜面上を相対的に摺動して回動部材と非回動部材との距離が次第に近くなって回転昇降部材の高さが低くなり、この状態でホルダ本体を収納空間から引き出し可能としたことを特徴とするフィルタホルダである。

請求項１の発明によれば、操作部を一方に回動操作することにより回動部材を回動すると、上記傾斜面上を摺動部が摺動して回動部材と非回動部材との距離が次第に遠くなり、回動部材をさらに回動すると摺動部が平坦上面に載り回転昇降部材の高さが最も高くなるので、ホルダ本体が上下方向が強く挟みつけられた状態を維持して稼働が可能となる。
そして、操作部を他方に回動操作することにより回動部材を反対方向に回動すると、移動した平坦上面から外れた摺動部が傾斜面上を相対的に摺動して回動部材と非回動部材との距離が次第に近くなって回転昇降部材の高さが低くなってホルダ本体を本体ケースの収納空間から引き出すことができるので、フィルタを簡単に取り外すことができる。そして、新しいフィルタに交換したホルダ本体を本体ケースの収納空間に押し込んで操作部を操作するだけで組み付けることができる。したがって、フィルタの交換作業を従来よりも簡単な操作で短時間に終了することができる。このため、作業環境の劣悪な場合でも、作業者への負担を軽減することができ、原子力発電所などでは放射線被爆の可能性を低減して安全性の向上に寄与し得る。
さらに、回動部材と非回動部材とが重なり合う少なくとも一方の対向面に、同じ周方向に向けて下り傾斜した傾斜面を同心円上に複数形成し、他方の対向面に、上記傾斜面に当接して摺動する摺動部と平坦上面を同心円上に複数形成して昇降機構が構成されるので、構造が簡単で確実に昇降する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１はフィルタホルダの平面図、図２は断面図である。

フィルタホルダ１は、間に収納空間２を配して対向する上面部材３と下面部材４に貫通口５，６をそれぞれ開設した本体ケース７と、この本体ケース７の収納空間２内に引き出し可能に収納されたホルダ本体８と、ホルダ本体８と重合した状態で本体ケース７の収納空間２内に設けられて高さが変化する回転昇降部材９とから概略構成されている。

本体ケース７は、上面部材３と下面部材４の両側を側面部材１０で接続した強固な金属製の略ボックス状の部材であり、対向する前後の面が開放されている。そして、上面部材３のほぼ中央には配管（上流側）１１ａを接続する上貫通口５を開設し、下面部材４のほぼ中央には、回転昇降部材９に接続した下流側の配管１１ｂを貫通させる下貫通口６を開設してある。なお、下貫通口５は、回転昇降部材９に接続した配管１１ｂが、昇降し得るように配管１１ｂよりも大きく開口されている。

ホルダ本体８は、本体ケース７の上貫通口５に連通する孔１２ａをほぼ中央に開設した円盤状の金属製の第１分割材１３と、この第１分割材１３の下に重ねられ、回転昇降部材９の貫通流路１４に連通する孔１２ｂをほぼ中央に開設した円盤状の第２分割材１５と、第２分割材１５の周面に基端を固定して横方向に突出したコ字状の把持部１６とから概略構成されており、第１分割材１３を手で持ち上げて第２分割材１５から簡単に取り外すことができ、両分割材１３，１５の間に装填したフィルタ１７を簡単に交換することができるように構成されている。なお、第１分割材１３と第２分割材１５は、重合した状態で断面Ｌ字状の補助リング８´内の収められ、回転昇降部材９が最低の状態では第２分割材１５の下面が回転昇降部材９から離隔しているが、回転昇降部材９が上昇すると補助リング８´の開口部内を貫通して第２分割材１５の下面に当接し、この状態で第２分割材１５と第１分割材１３、すなわち、ホルダ本体８が上昇するように構成されている。

第１分割材１３は、その下面に、傘形状の液分散用の空部が孔１２ａに連通した状態で形成され、この空部の外側の下面に、Ｏリング等のシール材１８が設けられ、また、上面には、孔１２ａの外側にＯリング等のシール材１９が設けられている。一方、第２分割材１５は、第１分割材１３と同じ大きさ円盤であり、上面のほぼ中央に、上記した液分散用空部よりも大径な円形凹部をフィルタ収納室２０として形成し、このフィルタ収納室２０のほぼ中央に、少し小径な円形凹部を液集合用の空部として孔１２ｂに連通した状態で形成してある。

フィルタ１７は、第２分割材１５のフィルタ収納室２０内に丁度収納される大きさに丸く切断されたシート状あるいは円板状であり、その素材は、不織布や金属網やメッシュなどであって用途に応じて適宜に選択され得る。例えば、原子力発電所の配管に使用する場合には、セルロース製のフィルタを用いる。

次に、回転昇降部材９について説明する。
この回転昇降部材９は、ホルダ本体８の上記孔１２ｂと本体ケース７の他方の貫通口６に通した配管１１ｂとに連通可能な貫通流路１４を中心に有し、収納空間２内で回動不能な状態で設けられる非回動部材２１と、この非回動部材２１に重合されて収納空間２内で回動可能な状態で設けられる回動部材２２と、回動部材２２と非回動部材２１との回転位相の変化により回動部材２２と非回動部材２１との距離を変化させる昇降機構２３とから構成されている。

非回動部材２１は、下半部分を上半部分よりも小径にした金属製の略円柱状の部材であり、ほぼ中心部分に軸方向、すなわち上下方向に貫通する貫通流路１４を形成し、該貫通流路１４の上開口は皿モミ状に大径とし、この開口の外側の上面に、Ｏリング等のシール材２４を設け、また、外周には、本体ケース７の収納空間２内で回動することを阻止するためのストッパ２５が形成され、大径部の環状下面に、後述する昇降機構２３が設けられている。なお、ストッパ２５は、非回動部材２１が昇降しても回動を阻止する構成であればどのような構成でもよく、例えば、本体ケース７に係止する段部や腕部でもよい。

回動部材２２は、非回動部材２１の小径部分に嵌合する開口部を有する断面Ｌ字状の金属製環状部材であり、外周から棒状の操作部２７を水平方向外側に延設し、非回動部材２１の大径部の下面に対向するＬ字状部分の上面に昇降機構２３が設けられている。

昇降機構２３は、回動部材２２と非回動部材２１との対向する部分の同心円上に設けられ、一方に形成した傾斜面と、他方に形成されて傾斜面に当接する摺動部との位置関係が変化して回動部材２２と非回動部材２１との距離、すなわち高さを変化させる機構である。図面の実施形態について具体的に説明すると、回動部材２２のリング状上面に、平面視左回転方向に下り傾斜した傾斜面２８を有するくさび状の傾斜リフト突部２９を１２０度位相を変えて３箇所設け、非回動部材２１の大径部のリング状下面に、傾斜リフト突部２９の高さとほぼ同じ高さの下向き突部を摺動部３０として１２０度位相を変えて３箇所突設して構成される。

この様な構成からなる昇降機構２３においては、図４に示すように、摺動部３０が傾斜リフト突部２９から外れた状態では前後（円周上の前後）に位置する傾斜リフト突部２９の間に摺動部３０が入り込み、前後に位置する摺動部３０の間に傾斜リフト突部２９が入り込んだ噛み合い状態となって回動部材２２と非回動部材２１との距離が最も近くなる。したがって、回転昇降部材９の高さが最も低くなる（初期位置乃至最低位置）。

回転昇降部材９の高さが最も低い状態では、図１に示すように、本体ケース７の収納空間２における回転昇降部材９の上面から本体ケース７の上面部材３の下面までの距離が最も広くなる。したがって、この状態であれば、本体ケース７の収納空間２内にホルダ本体８を差し入れたり、あるいは逆に引き出したりすることができる。

この最も低い状態から、外部に突出した操作部２７を手で一方に回動操作することにより回動部材２２を回動すると、非回動部材２１が供回りしないので、傾斜リフト突部２９が摺動部３０の下に次第に進入して傾斜面２８が摺動部３０を次第に上昇させる（図４（ｂ））。したがって、非回動部材２１が上昇して回動部材２２と非回動部材２１との距離が次第に遠くなる。そして、回動部材２２を十分（本実施形態では約８０度）に回動すると、摺動部３０が傾斜リフト突部２９の平坦な上面（傾斜面２８の傾斜上端に続けて形成した平坦上面）に載り、回動部材２２と非回動部材２１との距離が最も高くなる（図４（ｃ））。すなわち、回転昇降部材９の高さが最も高くなる（稼働位置乃至最高位置）。

この様にして、操作部２７を回動操作することにより回転昇降部材９の高さ、具体的には非回動部材２１の位置を高めると、その上に載せたホルダ本体８も操作部２７の操作量に応じて次第に上昇する。なお、ホルダ本体８を回転昇降部材９の所定位置に載せると、回転昇降部材９の貫通流路１４の上開口がホルダ本体８の第２分割材１５の下面の孔１２ｂに連通した状態で安定する。そして、回転昇降部材９の非回動部材２１を上昇するとホルダ本体８の第１分割材１３の孔１２ａが本体ケース７の貫通口５と連通し、最高位置まで上昇させると、ホルダ本体８は回転昇降部材９と本体ケース７の上面部材３との間に強い力で挟み付けられる。すると、ホルダ本体８の上面に設けたＯリング１９が本体ケース７の上面部材３の下面に押し付けられ、本体ケース７の貫通口５とホルダ本体８の孔１２ａとの連通部分を液密状にシールする。また、回転昇降部材９の上面に設けたＯリング２４が、ホルダ本体８の第２分割材１５の孔１２ｂと回転昇降部材９の貫通流路１４との連通部分を液密状にシールする。さらに、ホルダ本体８が上下方向から強く挟み付けられると、第１分割材１３と第２分割材１５との間のＯリング１８がフィルタ収納室２０の周囲を液密状にシールして液漏れしない状態にする。
したがって、この状態で稼働が可能となり、本体ケース７の上面部材３の孔５から流入した流体がフィルタ１７を通って濾過され、濾過液は回転昇降部材９の貫通流路１４から下流側の配管１１ｂに流れる。

次に、フィルタ１７を交換する場合の操作について説明する。
回転昇降部材９が最も高い状態で操作部２７を前記した方向とは反対の方向（他方）に回動操作すると、回動部材２２が反対方向に回動して傾斜リフト突部２９の上面が移動して、摺動部３０がこの上面から外れて傾斜面２８に載り、さらに回動部材２２を回動すると、摺動部３０が傾斜面２８上を相対的に摺動しながら自重により下降する。したがって、回転昇降部材９の非回動部材２１も下降して回転昇降部材９の上面と本体ケース７の上面部材３の下面との距離が次第に増大し、ホルダ本体８を挟持していた前記押圧力が解除される。そして、操作部２７をさらに戻り回動すると、非回動部材２１がさらに下降してホルダ本体８が下降し、十分に回動すると最も低い初期位置位置まで下降し、回転昇降部材９の上面と本体ケース７の上面部材３の下面との距離が最大となる（図１）。したがって、この状態では、把持部１６を手で持ってホルダ本体８を本体ケース７の収納空間２から容易に引き出すことができる。そして、引き出したホルダ本体８の第１分割材１３を開き、装填されていたフィルタ１７を取り出して内部を清掃するなどしてから新しいフィルタ１７を装填してから第１分割材１３を戻して閉じる。また、必要に応じてＯリング１８，１９，２４を新しいものと交換して、この状態でホルダ本体８を本体ケース７の収納空間２内に戻す。そして、前記した通り、操作部２７を回動操作することにより回転昇降部材９の非回動部材２１を上昇して稼働状態に戻す。

なお、前記した実施形態においては、回動部材２２の上面に、傾斜面２８を有する傾斜リフト突部２９を設け、非回動部材２１の下面に摺動部３０を設けたが、本発明における昇降機構２３は、回動部材２２と非回動部材２１との対向する部分の同心円上に設けられ、回動部材２２と非回動部材２１との回転位相の変化により、一方に形成した傾斜面２８と、他方に形成されて傾斜面２８に当接する摺動部３０との位置関係が変化して回動部材２２と非回動部材２１との距離を変化させて昇降できる機能を備えればどのような構成でもよい。例えば、前記実施形態とは逆に、回動部材２２の上面に摺動部３０を上向きに突設し、非回動部材２１の下面に傾斜面２８を有する傾斜リフト突部２９を下向きに突設してもよい。また、摺動部３０に傾斜面２８と形成して、円滑に昇降するように構成しても良い。

フィルタホルダの平面図である． 回転昇降部材が最も低い状態におけるフィルタホルダの断面図である。 回動部材の平面図である。 昇降機構の作用を示す説明図であり、（ａ）は最低位置における昇降機構の正面図、（ｂ）は回動部材を回動している途中における昇降機構の正面図、（ｃ）は最高位置における昇降機構の正面図である。

符号の説明

１ フィルタホルダ
２ 収納空間
３ 上面部材
４ 下面部材
５ 上面部材の貫通口
６ 下面部材の貫通口
７ 本体ケース
８ ホルダ本体
９ 回転昇降部材
１０ 側面部材
１１ａ 上流側の配管
１１ｂ 下流側の配管
１２ａ ホルダ本体の第１分割材の孔
１２ｂ ホルダ本体の第２分割材の孔
１３ 第１分割材
１４ 貫通流路
１５ 第２分割材
１６ 把持部
１７ フィルタ
１８ シール材（Ｏリング）
１９ シール材（Ｏリング）
２０ フィルタ収納室
２１ 非回動部材
２２ 回動部材
２３ 昇降機構
２４ シール材（Ｏリング）
２５ ストッパ
２７ 操作部
２８ 傾斜面
２９ 傾斜リフト突部
３０ 摺動部

Claims (1)

1. 間に収納空間を配して対向する面に、流体が通る貫通口をそれぞれ開口した本体ケースと、
   この本体ケースの収納空間内に引き出し可能に収納され、上記貫通口の一方に連通する孔を開設した第１分割材と第２分割材の間にフィルタを着脱可能に装填するホルダ本体と、
   ホルダ本体と重合した状態で本体ケースの収納空間内に設けられ、ホルダ本体の上記孔と本体ケースの他方の貫通口に通した配管とに連通可能な貫通流路を有し、回転位相を変化させることにより高さが変化する回転昇降部材と、
   からなり、
   上記回転昇降部材は、
   収納空間内で回動不能な状態で設けられた非回動部材と、
   この非回動部材に重合されて収納空間内で回動可能な状態で設けられ、操作部を備えた回動部材と、
   回動部材と非回動部材との対向する部分の同心円上に設けられ、回動部材と非回動部材との回転位相の変化により、一方に形成した傾斜面と、他方に形成されて傾斜面に当接する摺動部との位置関係が変化して回動部材と非回動部材との距離を変化させる昇降機構と、
   から構成され、
   前記昇降機構は、
   回動部材と非回動部材とが重なり合う少なくとも一方の対向面に、同じ周方向に向けて下り傾斜した傾斜面を同心円上に複数形成すると共に各傾斜面の、他方の対向面側に位置する傾斜端に続けて平坦上面を形成する一方、他方の対向面に、上記傾斜面から平坦上面に当接して摺動する摺動部を同心円上に複数形成して構成され、
   上記操作部を一方に回動操作することにより回動部材を回動すると、上記傾斜面上を摺動部が摺動して回動部材と非回動部材との距離が次第に遠くなり、回動部材をさらに回動すると摺動部が平坦上面に載り回転昇降部材の高さが最も高くなり、この状態を維持して稼働が可能となり、
   上記操作部を他方に回動操作することにより回動部材を反対方向に回動すると、移動した平坦上面から外れた摺動部が傾斜面上を相対的に摺動して回動部材と非回動部材との距離が次第に近くなって回転昇降部材の高さが低くなり、この状態でホルダ本体を収納空間から引き出し可能としたことを特徴とするフィルタホルダ。

Images