JPH0153561B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般にフイルタ組立体、特にフイルタ
素子を手入れするためにキヤニスタを定期的に取
外す必要のあるフイルタ組立体に関する。

多くのフイルタ構成において、フイルタ素子を
収容する取外し自在のキヤニスタ（かん）を含む
組立体が与えられる。工業用フイルタの応用にお
いて、フイルタ内の圧力は2000psi（140Kg／cm²）
以上に達することが多い。キヤニスタをフイルタ
本体または頭部に接合する区域における漏れを防
ぐために、キヤニスタをきつくまたしつかりとフ
イルタ頭部に保持しなければならない。漏れを防
ぐしつかり締つた組立体を与えるという課題に対
する通常の解答はキヤニスタとフイルタ頭部の間
に圧縮シールその他のガスケツト型密封部材を設
けることである。

フイルタが正しく働くためには、定期整備の日
程を守ることが必要である。フイルタ素子の交換
のために複数回の分解を通じてシールの完全性を
維持するのに、フイルタ頭部とキヤニスタの間の
種々の結合機構が提案されている。かかる結合法
の一つはフイルタ頭部とキヤニスタの間のジヤツ
クスクリユ結合を開示する米国特許第4316801号
に示されている。キヤニスタを取外しまたは取付
ける時、キヤニスタはフイルタ頭部に対して回転
しないので、フイルタ頭部とキヤニスタの間のシ
ールの摩損は少なくなる。キヤニスタ上に回転自
在に取付けられたジヤツクスクリユによりキヤニ
スタがフイルタ頭部にジヤツキ押しで着脱され
る。

不幸にして前記特許の配置によつても、多くの
要因が組合さつて、キヤニスタをフイルタ頭部か
ら取外すのが困難な状況を生ずることがある。一
つの要因は高圧の運用における漏れの防止に必要
なきつい係合がキヤニスタとフイルタ頭部の間に
存在することである。また、キヤニスタとフイル
タ頭部の接目に腐食性堆積物を生ずるような環境
条件にフイルタが曝らされることが多い。高い流
体内部圧もキヤニスタ取外しを困難にするもう一
つの要因であり、高い流体圧は密封部材を膨張さ
せて、フイルタ頭部とキヤニスタの間の係合がよ
りきつくなる。最後に、用途によつてはフイルタ
が熱サイクル作用を受けてフイルタ部品を膨張、
収縮させて、元の係合よりもつときつい係合にす
ることがある。

この困難性の故に、時として定期整備が無視さ
れる。その結果、フイルタが目詰まりし過ぎて流
体を通さなくなり、安全用圧力逃し弁が開いて流
体はフイルタ素子をバイパスすることになる。流
体系は機能し続けるけれども、流体はもう汚染物
を除去されていない。結局、流体系の使用寿命は
短かくなり、系の完全性は損われる。

キヤニスタとフイルタ頭部の間の外見上凍結し
た結合を自由にするために、フイルタ組立体を強
くたたいてフイルタ頭部とキヤニスタの結合区域
を振動させる等の当座の処置がとられている。こ
のような処理を繰返すと、フイルタ組立体の構造
上の完全性を損うことがある。その上、フイルタ
のキヤニスタを締めたり弛めたりするのに、スト
ラツプ・レンチの如き特殊工具または前記特許に
開示されたようなジヤツクスクリユが典型的に必
要となる。キヤニスタを弛める困難性および特殊
工具の必要性から、フイルタ素子の交換のために
フイルタを定期的に分解するのを嫌う状況を生ず
る。

フイルタ素子の定期交換を嫌うことのないよう
に充分に容易にかつ巧くフイルタ組立体からキヤ
ニスタを弛めるための装置および方法を与えるこ
とが本発明の第一の目的である。これに関連し
て、特殊工具を必要とせずに容易に弛められるフ
イルタ組立体を与えることが本発明の関連目的で
ある。

容易に、特殊工具を使用することなく再組立て
し正しく締付けることのできるフイルタ組立体を
与えることが本発明のさらに関連する目的であ
る。

充分きつく密封され、しかも組合つた接続を弛
め始めるためにハンマーによるたたきまたは他の
破壊的な衝撃方法を必要としない、キヤニスタと
フイルタ頭部の間の組合つた接続を与えること
が、本発明のいま一つの目的である。

前記目的を達成し、比較的に製作費の安い改良
型フイルタ組立体を与えることが本発明のさらに
いま一つの目的である。

以下の詳細な記載および添付図面から本発明の
他の目的および利点が明らかとなろう。

本発明によれば、フイルタ頭部の下部のねじが
切られた円形開口部に組付けられ、フイルタ・キ
ヤニスタに回転自在に取付けられる環状ねじ付き
ジヤツクスクリユを弛めるために改良された方式
を有するフイルタ組立体が与えられる。本組立体
はフイルタ頭部のくぼみに受承される支点を有す
る第２種の挺子（こ）の装備を組込んでいる。ジ
ヤツクスクリユはその周囲に円周方向に隔置され
る複数のラグ（耳金）を含み、挺子の中央部分が
そのラグに順々に作用することができる。挺子の
自由端に手で力をかけると、ジヤツクスクリユの
ラグに機械的利得が生じてジヤツクスクリユを解
放して廻わすのに充分なトルクを発生することが
できるようになる。ジヤツクスクリユのラグに対
しラチエツト式にレバーを繰返えし枢動させる
と、フイルタ頭部からジヤツクスクリユおよび組
付けられたキヤニスタがねじ外される。

幾つかの望ましい実施例を用いて本発明を記載
するけれども、本発明をこれらの特定実施例に限
定する意図がないことは明らかである。むしろ特
許請求の範囲に明確にされた本発明の精神および
範囲に含まれる全ての代替、変形および同等品を
含むことが意図される。

先ず第１図を参照するに、キヤニスタおよびフ
イルタ頭部を緊密係合するように結合させるため
の、本発明によるフイルタ頭部１１、フイルタ・
キヤニスタ１３およびジヤツクスクリユ１５を含
むフイルタ組立体が図解される。キヤニスタ１３
をジヤツキ式に押上げてフイルタ頭部１１に係合
させるために、ジヤツクスクリユ１５がキヤニス
タ１３の外面にはめられて、キヤニスタの回りを
自由に回転するが、軸方向には自由に動けない。
ジヤツクスクリユ１５はほぼ円環形をして、その
内径は円筒状キヤニスタ１３の回りを自由に回転
し得るように充分大きく、半径方向外方への突起
部を形成するフレヤ付き縁１５ａを有する。ジヤ
ツクスクリユ１５がフイルタ頭部１１に組付けら
れるためにその円環形外面にねじが切られてい
る。ジヤツクスクリユ１５の外側ねじはフイルタ
頭部１１の下部にある空洞部の内側ねじと組合わ
さる。その代りに、望ましくはないが、前記特許
の配置と同様に、ジヤツクスクリユ１５に内側ね
じを、フイルタ頭部１１に外側ねじを設けること
もできる。

キヤニスタ１３の縦軸方向へのジヤツクスクリ
ユ１５の動きを防止するために、環形リテーナリ
ング１７がジヤツクスクリユのフレヤ付き縁１５
ａの直ぐ下方で、キヤニスタに溶接その他の方法
で固定される。キヤニスタに下向きの力をかける
ためにジヤツクスクリユ１５があたる表面をも環
形リテーナリング１７が与える。ジヤツクスクリ
ユ１５より上方のキヤニスタ・ハウジングの最高
部にあるうね１３ａはジヤツクスクリユの内径よ
りも大きな直径を作り、ジヤツクスクリユはそれ
に当つてキヤニスタに上向きの力を及ぼす。よつ
てジヤツクスクリユ１５は車輪が車軸の回りに回
転するのと似た態様でキヤニスタ１３の回りに自
由に回転するのみならず、上方および下方の当り
面に隣接していて下記の如くジヤツキ押し作用を
及ぼす。

最初、キヤニスタ１３をフイルタ頭部１１に係
合させる時、キヤニスタのうね１３ａはジヤツク
スクリユ１５のねじ部を誘導してフイルタ頭部１
１のねじ部に正しく係合させるように働き、組立
てを簡単にし、ねじ違いを、特に大形フイルタ組
立体の場合に、防止する。いつたん２つのねじ部
が組合わさると、ジヤツクスクリユ１５はフイル
タ頭部１１にねじ込まれてキヤニスタ１３を押し
てフイルタ頭部にきつちり係合させる。きつい係
合を補足し、漏れ止めを確実にするために、キヤ
ニスタ１３およびジヤツクスクリユ１５を受承す
るフイルタ頭部の円形空洞の側壁にガスケツト１
９が設けられる。キヤニスタ１３はフイルタ頭部
１１に組付けられる時に回転しないから、ガスケ
ツト１９はフイルタの繰返し手入れに耐えられる
秀れた耐久性のあるシールを与える。

運用中にフイルタ素子２３を安定させ、ジヤツ
クスクリユ１５がキヤニスタをフイルタ頭部１１
から押出す時にキヤニスタを自動的に解放するた
めに、コイルばね２１がフイルタ頭部とフイルタ
素子２３の間に設けられて素子をキヤニスタの底
部１３ｂに押付けている。コイルばね２１と協働
する環形プラツトホーム２５がフイルタ素子２３
の最上部に組合さつていて、キヤニスタ１３およ
びフイルタ素子がフイルタ頭部にジヤツキ式に押
込まれる時にコイルばね２１を圧縮する。

運用中、過されるべき流体は入口２７から入
口流路３０を通つてキヤニスタ内部３２に入る。

フイルタ素子２３を交換しつつある時、または
流体系の他の区域を手入れしている時、流体を補
給したり空気を逃がしたりするためにプラグ３３
を取外して流路３０を外部に通ずることができ
る。流体はフイルタ素子２３を通過して中央領域
３４に入る。フイルタ素子２３を通過する過程に
おいて、汚染物が素子に止どまり、流体は素子を
通つて清浄な状態にて中央領域３４に入る。

中央領域３４から流体は排出防止きのこ弁３６
を通つて上昇する。弁３６は弁座３６ａ、弁３６
ｂおよび圧縮ばね３６ｃから成る。運用中は流体
圧がきのこ弁３６を開位置に保つ。フイルタを手
入れする時、背圧が弁を閉じて、出口２１から流
体が逸失するのを防止する。排出防止きのこ弁３
６から流体は出口流路３８に入り、出口２１から
フイルタを出る。

汚染物がつまつてフイルタ素子の前後の差圧が
或る規定量少値を超えると、入口流路３０を出口
流路３８に接続する、ばねにより偏倚されたバイ
パス弁４０が開いて、フイルタ素子を通過するこ
となく流体がフイルタ組立体を通つて流れるよう
にする。このバイパス弁４０は危険な圧力上昇を
防止する安全特性を与える。不幸にしてこの特性
は、フイルタ素子がつまつた後でも流体が正常に
流れ続けるので、フイルタ素子２３を交換するた
めにキヤニスタ１３を取外す動機を減殺する。こ
のフイルタの目詰まりが直ちに重大な結果を生じ
ないことが、在来設計のキヤニスタを取外す困難
さおよび不便さと重なつた時に、フイルタ素子の
定期交換を実施しないという結果を招くことが多
い。

本発明の重要な特徴によれば、フイルタ頭部１
１と一体の切欠き４４がジヤツクスクリユ１５の
フレヤ部１５ａと協動して、第２図に図解するよ
うな第２種の挺子の支点と支承点の配置を生じ、
図中ではねじ廻わしが挺子そのものとして示され
る。切欠き４４はフイルタ頭部１１に機械加工さ
れるか鋳込まれ、またはフイルタ頭部がボルト止
めその他でしつかり結合されたブロツクに形成さ
れることもできる。後者のやり方は改修の場合に
用いられるかも知れない。第２種の挺子はフイル
タ頭部１１とキヤニスタ１３の間の接続を締めた
り弛めたりする目的でジヤツクスクリユ１５に強
力なトルクをかけるようにその固有の機械的利得
を利用する。

挺子にねじ廻わしを使用し得ることは、従来設
計の如くフイルタ・キヤニスタを取外す為の特殊
工具の必要を無くした。かかる従来設計によくあ
ることであるが、たとえ特殊工具が有つたとして
も、腐食および／または錆によりキヤニスタが非
常にきつく固定または凍結されたため、キヤニス
タとフイルタの間のシールを解放するようにひつ
ぱりとたたき振動を交互に繰返してキヤニスタを
取外す必要があつた。しかし本発明によれば、挺
子とその関連機械的利得を利用して、他の方法で
の取外しが困難と判つているようなキヤニスタを
容易に、失敗することなく弛めることができる。
普通の、ほとんど常時利用し得るねじ廻わしが挺
子とし使用するのに適している。

第２図および第３図を参照するに、挺子の支点
を与えるためにねじ廻わし４６の先端部４６ａを
受承するくぼみを切欠き４４がフイルタ頭部１１
に与える。挺子の抗力点はねじ廻わしの軸４６ｂ
とジヤツクスクリユ１５のフレヤ部１５ａにある
ラグ４８の間で与えられる。ジヤツクスクリユ１
５を締める時は、第２図で左から右へとラチエツ
ト式の運動でねじ廻わしの握り４６ｃに挺子の力
をかける。逆に第２図に鎖線で示されるねじ廻わ
し４６を右から左へラチエツト式運動で動かす
と、ジヤツクスクリユ１５はフイルタ頭部１１内
の着座位置から弛められる。

ねじ廻わしは挺子の可働部分を与えるのに特に
便利であるが、他の任意の適当な装置で代用する
ことができるのは当然である。例えば、先端が切
欠き４４のくぼみに受承され得る限り、充分な長
さおよび強度の単純な鋼鉄棒を使用することもで
きる。

第２図に図解されるように、挺子（例えばねじ
廻わし）は切欠き４４を中心にした円弧上に動か
される。ジヤツクスクリユ１５にかかるトルクは
挺子の行程の両極点で最小である。挺子が垂直位
置、すなわちジヤツクスクリユの回転軸線に平行
な軸方向位置を占める時、トルクは最大となる。
挺子が垂直な挺子位置から大き過ぎる角度にある
切欠き４８に係合する場合は、トルクは小さ過ぎ
て、ジヤツクスクリユ１５を有効に締めたり弛め
たりできない。さらに、レバーの垂直位置からの
角度が大き過ぎると、下向きの力成分が生じてジ
ヤツクスクリユ１５とフイルタ頭部１１の間のね
じ結合部が損傷することがある。

よつて、第３図に示されるラグ４８の数は少な
過ぎてはならず、従つて間隔は離れ過ぎてはなら
ない。ジヤツクスクリユ１５を有効に廻わすのに
充分なトルクを生ずる限界内の挺子運動の円弧の
中に１個のラグ４８が存在するようにジヤツクス
クリユ１５の周囲に充分狭い間隔でラグが配置さ
れるべきである。もちろん、ラグ４８の間隔は挺
子がその揺動範囲全体を通じて挿入され得るよう
に充分広くなくてはならない。最後に、ジヤツク
スクリユおよびラグは挺子作用の機械応力に耐え
るように充分な強度を有しなければならないのは
明らかである。

図示の如くジヤツクスクリユに外側ねじを用い
てその直径を小さくすることにより、大形のフイ
ルタ・キヤニスタのジヤツクスクリユでも、比較
的高価な鋳造工程の代りにスタンピング（打抜
き）により製作可能となる。鋳造は前記特許の配
置を用いる場合に必要となるかも知れない。第１
図に示すフイルタ頭部１１、キヤニスタ１３およ
びジヤツクスクリユ１５の配置は全体として経済
的な製作工程を可能とすることに注目すべきであ
る。例えば、キヤニスタ１３はきびしい内径を有
しない。その反対に、前記特許をも含めた従来の
のフイルタ組立体は達成するのがより難かしい、
きびしい内径を有する。

上記の記載から、キヤニスタとフイルタ頭部の
接続を締めたり弛めたりするためにジヤツクスク
リユに強力なトルクを発生する挺子機構を、本発
明によるフイルタ組立体が用いることは明らかで
ある。困難なく、特殊工具を使用することもな
く、フイルタ素子を交換することを可能にする通
常のねじ廻わしにより挺子機構が与えられる。フ
イルタの手入れが容易になる結果、定期整備を実
施し易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化するフイルタ組立体の
部分断面図、第２図は本発明を具体化するフイル
タ組立体の、第１図の２−２線にほぼそつた側面
図、第３図は本発明を具体化するジヤツクスクリ
ユの平面図。 １１…フイルタ頭部、１３…キヤニスタ、１５
…ジヤツキスクリユ、４４…切欠き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイルタ・キヤニスタを選択的にジヤツキ式
   に押してフイルタ頭部との係合に入れまた係合か
   ら外すためのフイルタ組立体分解組立て装置であ
   つて、 前記キヤニスタに回転自在に取付けられ、前記
   フイルタ頭部のねじ部分に組付けられるようにね
   じを切られているジヤツクスクリユと、前記回転
   自在のジヤツクスクリユの前記キヤニスタに対す
   る軸方向の運動を実質的に防止するために前記フ
   イルタ・キヤニスタに付く装置と、挺子の第１の
   端を受承して該挺子の支点を与えるために前記フ
   イルタ頭部にある切欠きと、前記ジヤツクスクリ
   ユの周囲に円周方向に隔置されて固定される複数
   のラグ（耳金）であつて、前記複数ラグの少くと
   も１個が前記挺子の中央部分に挺子抗力の一点を
   与えるように配置され、それにより前記複数ラグ
   の前記少くとも１個が前記挺子の第２の端に対し
   てかけられた力に応答して前記複数ラグの前記少
   くとも１個において機械的利得を生じ、ついで前
   記ジヤツクスクリユに対してトルクを生じて、前
   記ジヤツクスクリユを前記フイルタ頭部に対して
   選択的にねじ込みまたはねじ戻し、前記フイル
   タ・キヤニスタが前記フイルタ頭部に向けて、ま
   たは前記フイルタ頭部から離れるように、それぞ
   れ回転することなく軸方向に動くようにされてい
   る、複数のラグと、を含む装置。 ２ 前記ジヤツクスクリユが外側ねじを有し、前
   記フイルタ頭部の内側ねじに組付く、特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記切欠きおよび前記複数のラグがそれぞれ
   ねじ廻わしである挺子を受承して該挺子に応答
   し、該ねじ廻わしの先端が前記フイルタ頭部の前
   記切欠きに受承され、同じく中央軸部分が前記複
   数のラグの前記少くとも一つに受承されるように
   なつている、特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ４ 切欠きを含むフイルタ頭部と、開口端を通し
   てフイルタ素子を受承するキヤニスタと、前記キ
   ヤニスタの前記開放端に近接して取付けられ前記
   キヤニスタの周囲を自由に回転するリングであつ
   て、前記フイルタ頭部と前記リングを結合して前
   記キヤニスタを回転させる必要なしに前記キヤニ
   スタを前記フイルタ頭部に作動的に接続し密封す
   る第１の手段を含むリングと、前記リングと前記
   フイルタ頭部の結合を締付けまたは弛めるための
   第２の手段であつて、支点端が前記切欠きの中に
   あり抗力点が第２の手段上にある第２種の挺子を
   形成するように前記フイルタ頭部のノツチに作動
   的に連合する第２の手段と、を含む、通過する流
   体を過するフイルタ組立体。 ５ 前記リングの周囲に外方に延在し前記第２種
   の挺子に対する抗力点を前記リング上で与える複
   数のラグを前記第２の手段が含む、特許請求の範
   囲第４項に記載のフイルタ組立体。 ６ 前記リングにトルクを及ぼして前記リングを
   回転させるように、前記第２種の挺子が少くとも
   第１および第２の位置の間に移動自在である、特
   許請求の範囲第４項に記載のフイルタ組立体。 ７ 前記第１の位置から、前記挺子の縦軸が前記
   リングの回転軸線に平行となる位置に来た時の最
   大値まで前記リングにかかるトルクが増大する、
   特許請求の範囲第６項に記載のフイルタ組立体。