JP5016045B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタハウジングと少なくとも１つのフィルタエレメントとを有し、そのフィルタエレメントがフィルタハウジング内に収容可能であり、かつ内側の流体室を有し、その流体室がフィルタ媒体によって画成されており、そのフィルタ媒体が浄化すべき流体によって貫流可能であり、かつ内側の流体室をフィルタハウジング内にある外側の流体室から分離し、その場合にフィルタハウジングが流体入口と浄化された流体のための流体出口とを有している、フィルタ装置に関する。

この種のフィルタ装置は、種々の仕様で知られており、種々の流体システムにおいて、特に油圧システムを有する設備において、使用される。この種のフィルタ装置は、その多様な使用可能性に基づいて、極めて大きい個数で形成されるので、この種のフィルタ装置のために、コスト的に好ましく、かつ経済的に形成可能な構造が求められる。

これに関して、本発明の課題は、その構造が、問題となる様々な駆動方法への適合を可能にするので、１つの同じフィルタ装置によって様々な使用目的をカバーすることができる、フィルタ装置を提供することである。

本発明によれば、この課題は、特許請求項１の特徴をその全体として有する、フィルタ装置によって解決される。

それによれば、本発明の特殊性は、１つの同じフィルタ装置を、それぞれ使用固有の要請に応じて、濾過プロセスの際に流体によって外側から内側へ向かって貫流されるフィルタエレメントにより、あるいはフィルタエレメントが内側から外側へ向かって貫流されるように濾過プロセスを行うフィルタエレメントにより駆動することを許す、取替えの可能性が存在することにある。

それによって、普遍的な使用可能性がひらかれる。というのは、それぞれ圧力水準、体積流および他の駆動パラメータに応じて、濾過プロセスにおいてフィルタエレメントが外側から内側へ向かって、あるいは内側から外側への流れによって貫流されることが行われるからである。従って、希求される経済的な製造を可能にする、標準化された構造によって、様々な要請がカバーされる。さらに、標準化された構造に基づいて、保管と補給のための手間と費用が減少する。

配置は、流体案内装置に２つの装着場所が存在し、そのうちの一方の装着場所が外側の流体室に対応づけられ、第２の装着場所が内側の流体室に対応づけられるように、行うことができる。極めて明確な対応づけによって、取替えのプロセスが、簡単かつ確実に構成される。

好ましい実施例において、各装着場所は、少なくとも１つの流体通り抜け通路、好ましくは複数の流体通り抜け通路を有し、それが、流体案内装置の取替えのために選択的に遮断可能である。従って取替えのプロセスは、単に、第１の装着場所の流体通り抜け通路か、第２の装着場所の流体通り抜け通路を遮断する措置にある。

好ましくは、配置は、フィルタハウジングが主軸を定め、かつ第１の装着場所の流体通り抜け通路が、第２の装着場所の流体通り抜け通路よりも、主軸から大きい距離に位置しているように、行うことができる。それによって、フィルタエレメント内で外側から内側へ向かって行われる濾過プロセスのための通路は、フィルタハウジングの外壁領域内で開口しているので、フィルタエレメントは直接その外側に流体が流れつき、第２の装着場所の流体通り抜け通路は、主軸の近傍の、フィルタエレメントの内側の流体室に隣接する領域内で開口している。

本発明に基づくフィルタ装置は、好ましくは円筒状のフィルタエレメントを有しており、そのフィルタエレメントにおいて、フィルタ媒体は流体を透過する支持管に添接し、かつその場合にフィルタエレメントはフィルタハウジング内に、支持管が主軸に対して同心に延びるようにして、収容可能である。この構造のフィルタエレメントは、周知の技術において、広く普及して適用される。

好ましくは、流体案内装置は、フィルタハウジング内で、ハウジングカバーに隣接する、流体入口を有する入口部分と、それに対して軸方向に変位された、外側の流体室を形成する濾過部分との間に配置されており、その場合に好ましくは、濾過部分内にフィルタエレメントのための受け部が次のように、すなわちフィルタエレメントの、内側の流体室に接近するための端部が流体案内装置に直接隣接するように、形成されている。

その場合に、特に好ましい実施例において、配置は、流体案内装置が、流体通り抜け通路によって貫通されるアダプタプレートを有するように行うことができ、そのアダプタプレートが周側においてフィルタハウジングの入口部分と濾過部分との間のシールを形成し、かつ濾過部分内へ突出する、同軸のスリーブを有し、そのスリーブがフィルタエレメントのためのエレメント受け部も、フィルタエレメントの内側の流体室へ通じる流れルートも形成する。それによって特にコンパクトな構造がもたらされ、その構造においてアダプタプレートは、二重の機能において、フィルタエレメントの受け部を形成し、かつ、選択された装着に従って、流体案内装置として、所望の流れルートを提供する。

その場合に好ましくは、アダプタプレートに設けられた第１の装着場所の流体通り抜け通路は、主軸に対して同軸の円ライン上に配置されており、その円ラインの半径は、その流体通り抜け通路が、フィルタエレメントの外側への流れ通路を形成するように、選択されている。

この種の形態において、アダプタプレートに設けられた第２の装着場所の流体通り抜け通路も、主軸に対して同心の円ライン上に配置することができ、その場合にこの円ラインにおける半径は、その流体通り抜け通路が、エレメント受け部として用いられるスリーブの内部への流れ通路を形成するように、選択されている。

特に好ましい実施例において、流体案内装置の流体通り抜け通路は、その中へ選択的に挿入される、遮断位置へ付勢されたバイパス弁のための弁座として形成されている。その場合に、第１または第２の装着場所の流体通り抜け通路を選択的に遮断することにより装着または取替える場合に、バイパス弁の組込みによって同時に、場合によってはフィルタ媒体に生じる過度の圧力差に対するフィルタ装置の固定が達成される。

装着または取替えのプロセスは、バイパス弁が、ばねで付勢された閉鎖部分と弁座を含めた、前もって組み立てられた機能ユニットとして、選択された流体通り抜け通路内へ差し込むことができる弁挿入片によって形成されている場合に、特に簡単かつ快適に構成される。

それぞれ選択された駆動方法に従って、好ましくは異なるフィルタエレメントが設けられる。流体案内装置の装着に従って、濾過プロセスが、フィルタエレメントが外側から内側へ向かって貫流されるように行われる場合に、好ましくはフィルタエレメントには、内側の流体室に隣接し、かつ外側をフィルタ媒体によって包囲される支持管が設けられる。それに対して、フィルタエレメントが内側から外側へ向かって貫流される場合には、好ましくはフィルタエレメントには、外側の流体室の近傍に位置し、かつその内側にフィルタ媒体を有する支持管が設けられる。

以下、図面に示す実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

本発明に基づくフィルタ装置の実施例を簡単に、やや図式化して示す縦断面図であって、その場合に濾過プロセスにおいてフィルタエレメントが外側から内側へ向かって貫流される駆動状態が示されている。 図１の切断線II−IIに従って、実施例の横断面を示している。 図１と同様の縦断面を示しているが、その場合に濾過プロセスにおいてフィルタエレメントが内側から外側へ向かって貫流される駆動状態が示されている。 図３の切断線IV−IVに従って、実施例の横断面を示している。 アダプタプレートとして形成されている、実施例の流体案内装置を、図１から４に比較して拡大して示す斜視図である。 流体案内装置を含む、実施例の終端部分を破断し、開いて示す斜視図である。 フィルタ装置の実施例のバイパス弁挿入片を、実際の実施形態に比較して約２倍大きい寸法で示す斜視図である。 図７の弁挿入片の移動可能な閉鎖部分を示す斜視図である。 図７の弁挿入片の弁座を示す斜視図である。

本発明に基づく装置は、押出し成形によって形成された円筒状の金属のパイプボディの形式の、フィルタハウジング１を有している。フィルタハウジング１は、図１において上に位置する端部において、アルミニウムからなるダイカスト部品の形状のハウジングカバー３によって閉鎖されている。カバー３の内側に、入口部分５が連続しており、その入口部分内へ入口開口部７を介して、浄化すべき流体が流入可能である。入口部分５は、アダプタプレート９によって形成される流体案内装置によって、濾過部分１１から分離されており、その濾過部分内にフィルタエレメント１３が収容されている。これは、流体を透過する円筒状の支持管１５とそれに添接する、同様にそれ自体既知の種類のフィルタ媒体１７とを有する、一般に知られた構造のフィルタエレメントであって、その場合にフィルタ細度は、それぞれ使用目的に適合されている。図１が示すように、フィルタエレメント１３はフィルタハウジング１内に、支持管１５がフィルタハウジング１の主要軸１９に対して同心に延びるように、収容されている。

フィルタハウジング１の内部において、フィルタエレメント１３の後段に保護ストレーナ２１が次のように、すなわちフィルタエレメント１３によって浄化された流体が、流入開口部２３を介して保護ストレーナ２１の内部空間内へ達するように、接続されている。保護ストレーナの濾過媒体２５を通過した後に、浄化された流体は、図には示されていない流体出口を介してフィルタハウジング１を去る。保護ストレーナ２１は、下方のハウジング終端を形成する底カバー２７と接着によって結合されており、その底カバーに、閉鎖方向に付勢された圧力保持弁２９が配置されている。

流体案内装置として用いられるアダプタプレート９の詳細が、特に図５から理解される。アダプタプレート９は、外周側に位置する環状溝３３を備えた円形のプレート部分３１を有しており、その環状溝内にＯリング３５が収容されており（図１、３および６を参照）、それがアダプタプレート９をフィルタハウジング１の内壁に密着させるので、アダプタプレート９は、入口部分５と濾過部分１１の間の分離部材を形成している。プレート部分３１から軸方向に突出するカラー３７に、流体通り抜け通路を形成するために、外側の円形ライン上に位置するように、５つの外側の開口部３９が、そして径方向さらに内側に位置する円形リングライン上に位置するように、５つの内側の開口部４１が配置されており、その場合に図５においては、内側の開口部４１のうちの４つの開口部のみが見える。アダプタプレート９をハウジングカバー３に固定するために、カラー３７から軸方向に突出する、中央に位置するピン４３が設けられており、そのピンの終端側に、径方向に延びるアーム４５（図５）を備えた星形ボディが形成されている。図１、３および６が示すように、アーム４５の端部は、ハウジングカバー３の環状溝内に取り付けられた固定リング４７を介して、ハウジングカバーと結合されている。

アダプタプレート９は、ピン４３とは逆の側において、主軸１９に対して同軸に、軸方向に突出するパイプスリーブ４９を形成しており、そのパイプスリーブの斜めにカットされた外側５１が、フィルタエレメント１３のためのエレメント受け部を形成し、そのフィルタエレメントはその終端キャップ５３に、スリーブ４９上に差し嵌めることのできる端縁フレーム５５を有しており、その場合にＯリング５７が、シールを形成している。

説明したように、流体案内装置として用いられるアダプタプレート９は、濾過プロセスにおいてフィルタエレメント１３が外側から内側へ向かって、あるいは内側から外側へ向かって貫流されるように、取替え、あるいは装着することができる。図１と２は、フィルタエレメント１３が外側から内側へ向かって貫流される状態を示している。図５は、アダプタプレート９を、装着されていない状態で示しており、その場合に開口部３９と４１には遮断部材が装着されておらず、図１と２の駆動状態においては、アダプタプレート９は、第１の装着場所に属する開口部３９が解放され、従ってそれぞれ自由な流体通り抜け通路５９（図１）を形成するように装着され、その場合にこの流体通り抜け通路５９は、同様に図１から明らかなように、濾過部分１１内でフィルタエレメント１３の外側へ通じる流れルートを形成する。アダプタプレート９の、内側の装着場所に属する開口部４１は、弁挿入片６１によって遮断されており、その弁挿入片の１つが、図７に拡大して別に示されている。それは、保持器６３内で摺動可能に案内される、ばねで付勢された閉鎖ボディ６５を有するバイパス弁であって、その閉鎖ボディが弁座６７と協働する（図７から９を参照）。弁座６７の外側に、バヨネットガイド６８が設けられており、開口部４９または４１内へ挿入された弁挿入片６１は、そのバヨネットガイドによって、固定突片６９（図５）と係合することにより固定可能である。図２は、アダプタプレート９の内側の開口部４１に弁挿入片６１が装着されており、外側の開口部３９は開放していることを、はっきりと示している。

この駆動方法において、フィルタエレメント１３は、支持管１５が内側に位置し、かつフィルタエレメント１３の内側の濾過空間７１に隣接するように利用され、その場合に支持管１５は外周側をフィルタ媒体１７によって包囲されている。その場合に、フィルタエレメント１３は、底カバー７３を有しており、その底カバーの中央の開口部は、端縁フレーム５５に相当する端縁フレーム７５を有しており、その中へ、Ｏリング７７を介在させて保護ストレーナ２１の入口部分７９が延びているので、浄化された流体はそこにある開口部２３を介して保護ストレーナ２１内へ達する。保護ストレーナ２１の入口部分７９は、フィルタハウジング１に対してＯリング８１によって密閉されたカバー部分８３に設けられており、そのカバー部分が端縁フレーム７５と共に、フィルタエレメント１３と保護ストレーナ２１との間にエレメント受け部を形成する。

図３と４の表示は、アダプタプレート９が次のように、すなわち外側の装着場所に属する開口部３９に弁挿入片６１が装着され、内側の装着場所に属する開口部は自由で、スリーブ４９の内部とそれに伴ってフィルタエレメント１３の内側の流体室７１内へ通じる流体通り抜け通路５９が形成されるように装着されている、駆動状態を示している。図３と６が同様に示すように、その場合にフィルタエレメント１３は、支持管１５が外側に位置するように配置されて、その内側にフィルタ媒体１７を有するように、利用される。それによって内側から外側へ通過する際に浄化された流体は、開口部２３を介して保護ストレーナ２１へ達する。図３がはっきりと示すように、その場合にフィルタエレメント１３の下方の底カバー７３は、つながっているので、内側の流体室７１を閉鎖している。底部分７３内の凹部８５は、保護ストレーナ２１の入口部分７９と共にフィルタエレメント１３の下方のセンタリングを形成する。

Claims (8)

1. フィルタ装置であって、
   フィルタハウジング（１）と少なくとも１つのフィルタエレメント（１３）を有し、
   前記フィルタエレメントが、フィルタハウジング（１）内に収容可能で、かつ、内側の流体室（７１）を有し、
   前記内側の流体室が、フィルタ媒体（１７）によって画成されており、
   前記フィルタ媒体が、浄化すべき流体によって貫流可能であり、かつ、内側の流体室（７１）を、フィルタハウジング（１）内にある外側の流体室（１１）から分離し、
   フィルタハウジング（１）が、流体入口（７）と、浄化された流体のための流体出口とを有している、ものにおいて、
   流体入口（７）の後段に流体案内装置（９）が接続されており、
   前記流体案内装置は、流れルートを、流体入口（７）と外側の流体室（１１）の間に形成する場合と、流体入口（７）と内側のフィルタエレメント（１３）内にある流体室（７１）との間に形成する場合と、に切り換えることができ、
   流体案内装置（９）に、２つの装着場所（３９と４１）が存在しており、
   そのうちの、第１の装着場所（３９）が外側の流体室（１１）に対応づけられ、
   第２の装着場所（４１）が、内側の流体室（７１）に対応づけられており、
   前記各装着場所が、少なくとも１つの流体通り抜け通路（５９）を有しており、
   前記流体通り抜け通路が、流体案内装置（９）による前記流れルートの切り換のために、選択的に遮断可能であり、
   フィルタハウジング（１）が、主軸（１９）を画定し、かつ、
   第１の装着場所（３９）の流体通り抜け通路（５９）が、第２の装着場所（４１）の流体通り抜け通路（５９）よりも、主軸（１９）から離れた距離に位置しており、
   流体案内装置が、流体通り抜け通路（５９）によって貫通されたアダプタプレート（９）を有し、
   前記アダプタプレートが、
   周面側においてフィルタハウジング（１）の入口部分（５）と濾過部分（１１）の間のシール（３５）を形成し、かつ、
   同軸のスリーブ（４９）を有しており、該同軸のスリーブ（４９）は、フィルタエレメント（１３）のためのエレメント受け部として、かつ、その内側の流体室（７１）内への流れルートを形成するために、濾過部分（１１）内へ突出しており、
   アダプタプレート（９）に設けられた第１の装着場所（３９）の流体通り抜け通路（５９）が、主軸（１９）に対して同軸の円ライン上に配置されており、前記円ラインの半径が、前記流体通り抜け通路（５９）がフィルタエレメント（１３）の外側への流れルートを形成するように選択されている、
   ことを特徴とするフィルタ装置。
2. フィルタ装置であって、
   フィルタハウジング（１）と少なくとも１つのフィルタエレメント（１３）を有し、
   前記フィルタエレメントが、フィルタハウジング（１）内に収容可能で、かつ、内側の流体室（７１）を有し、
   前記内側の流体室が、フィルタ媒体（１７）によって画成されており、
   前記フィルタ媒体が、浄化すべき流体によって貫流可能であり、かつ、内側の流体室（７１）を、フィルタハウジング（１）内にある外側の流体室（１１）から分離し、
   フィルタハウジング（１）が、流体入口（７）と、浄化された流体のための流体出口とを有している、ものにおいて、
   流体入口（７）の後段に流体案内装置（９）が接続されており、
   前記流体案内装置は、流れルートを、流体入口（７）と外側の流体室（１１）の間に形成する場合と、流体入口（７）と内側のフィルタエレメント（１３）内にある流体室（７１）との間に形成する場合と、に切り換えることができ、
   前記流体案内装置は、選択的に、流体入口（７）と外側の流体室（１１）の間に、あるいは、流体入口（７）と内側のフィルタエレメント（１３）内にある流体室（７１）との間に、流れルートを形成するように、取替えることができ、
   流体案内装置（９）に、２つの装着場所（３９と４１）が存在しており、
   そのうちの、第１の装着場所（３９）が外側の流体室（１１）に対応づけられ、
   第２の装着場所（４１）が、内側の流体室（７１）に対応づけられており、
   前記各装着場所が、少なくとも１つの流体通り抜け通路（５９）を有しており、
   前記流体通り抜け通路が、流体案内装置（９）の取替えのために、選択的に遮断可能であり、
   流体案内装置（９）の流体通り抜け通路（５９）が、その中へ選択的に挿入可能な、遮断位置へ付勢されたバイパス弁（６１）のための弁座として形成されている、
   ことを特徴とするフィルタ装置。
3. 流体を透過する支持管（１５）に添接するフィルタ媒体（１７）を有する円筒状のフィルタエレメント（１３）が設けられており、
   フィルタエレメント（１３）がフィルタハウジング（１）内に、支持管（１５）が主軸（１９）に対して同心に延びるようにして、収容可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
4. 流体案内装置（９）がフィルタハウジング（１）内で、ハウジングカバー（３）に隣接する、流体入口（７）を有する入口部分（５）とそれに対して軸方向に変位された、外側の流体室を形成する濾過部分（１１）との間に配置されている、ことを特徴とする請求項３に記載のフィルタ装置。
5. アダプタプレート（９）に設けられた第２の装着場所（４１）の流体通り抜け通路（５９）が、主軸（１９）に対して同軸の円ライン上に配置されており、前記円ラインの半径が、前記流体通り抜け通路（５９）が、エレメント受け部として用いられるスリーブ（４９）の内部への流れルートを形成するように選択されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
6. バイパス弁が、弁挿入片（６１）によって形成されており、前記弁挿入片が、ばねで付勢された閉鎖部分（６５）と弁座（５７）を含めて、前もって組み立てられた機能ユニットとして、選択された流体通り抜け通路（５９）内へ挿入可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
7. 流体案内装置（９）が、外側の流体室（１１）への流れルートを形成するように装着された場合に、フィルタエレメント（１３）に、内側の流体室（７１）に隣接し、外側をフィルタ媒体（１７）によって包囲される支持管（１５）が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
8. 流体案内装置（９）が、内側の流体室（７１）への流れルートを形成するように装着された場合に、フィルタエレメント（１３）に、外側の流体室（１１）の近傍に位置し、その内側にフィルタ媒体（１７）を有する支持管（１５）が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。

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