JPH0783807B2

JPH0783807B2 - 液体中の固体および気体異物の一体型分離除去装置

Info

Publication number: JPH0783807B2
Application number: JP63202682A
Authority: JP
Inventors: 久矢野; 博之井原; 淳輔藪元
Original assignee: 三菱石油株式会社
Priority date: 1988-08-16
Filing date: 1988-08-16
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH0252013A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、液体中の固体および気体異物を円滑に効率よ
く分離除去する、小型の一体型装置に関する。

（従来の技術）従来、潤滑油その他の液体が循環使用される原動機、油
圧機器等を備えた産業用工作機械、建設機械、運搬機械
などでは、液体中の固体異物を除去する目的で、フィル
ター型濾過器や遠心型濾過器が使用されている。

一方、液体中に浮遊または溶存する気体異物の除去法と
しては、気体の浮力を利用した脱気法、減圧脱気法、遠
心力を利用した脱気法などの方法（例えば、特公昭44−
23803号、特公昭61−36444号）が用いられてきた。

このように、従来は、固体異物の除去と気体異物の除去
は、別々の装置で行なわれてきた。

このため、空間スペースを取りにくい場合には、両機能
を効率よく満たし、かつ、小空間で利用できる装置の開
発が望まれていた。

原動機を例にとると、最近の乗用車や自動二輪車の原動
機では、回転数や出力の上昇傾向が著しく、それと共に
油中への気泡の過大混入が起り、エンジン内の過大摩耗
や動弁系に使用される油圧リフターの作動不良等の不具
合が報告されている他、潤滑油の酸化劣化が著しくな
る。

また、乗用車や自動二輪車をはじめ、原動機を積載して
いる機械は、一般に、原動機の収容スペースが極めて限
られており、油中の固体異物を除去する装置と、気泡す
なわち気体異物を除去する装置を別々に設けることは、
スペース的にも、また、軽量化という観点からも困難で
ある。

この様な状況は、各種油圧作動装置や油圧制御装置が組
込まれている工作機械、建設機械、運搬機械等でも同様
である。

また、各種フィルムコーティング液などは、気泡が混入
すると、フィルムコーティング面が不均一となり、品質
が悪化する。

そこで、本出願人は、特願昭63−118180号（特開平１−
104315号）において、潤滑油中の固体異物と気体異物を
分離することのできる一体型の分離除去装置を提案して
いる。

この装置は、圧送されてくる固体異物および気体異物を
含む潤滑油に旋回流を起こさせる旋回流室により、比重
の差によって、旋回流外縁部に集合する固体異物を多く
含む潤滑油を、旋回流室と一体となった濾過室に導き、
濾過室壁に設けた小穴を通して旋回流・濾過室から分離
した後、濾過装置でこの潤滑油から固体異物を除去する
一方、旋回流中心部に集合する気体異物を多く含む潤滑
油を、導通管または導通孔を通して当該装置外へ導くこ
とにより、潤滑油中の固体異物および気体異物を連続的
に分離除去できるようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記特許出願で提案された装置は、旋回
流外縁部に重合する固体異物を多く含む潤滑油を旋回流
・濾過室から分離した後、濾過装置で固体異物を除去し
て清浄な潤滑油とする構成としているため、濾過装置に
導入される前に、濾過室壁の小穴が固体異物によって目
詰まりを起こし、装置が円滑に作動しないおそれがあっ
た。

また、固体異物および気体異物を含む潤滑油を旋回流室
に導入する旋回流用導通管または導通孔の設置方法が複
雑になるという問題があった。

そこで、本発明は、液体中の固体異物と気体異物を同時
に効率よく円滑に除去でき、しかもその収納スペースが
従来の濾過装置とほとんど変わらないコンパクトで、構
造が比較的簡単な、一体型の装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）本発明の液体中の固体および気体異物の一体型分離除去
装置は、その基本構成が、略円筒状の容器と、該容器の
底部周縁部に設けられ、固体異物および気体異物を含む
液体を該容器内に導入する液体流入口と、該容器内部に
設けられ、固体異物を除去する濾過装置と、該濾過装置
の内部空間に設けられ、気体異物を分離する旋回流室
と、気体異物を含む液体を該旋回流室内に接線方向に導
入する旋回流用導通管と、該旋回流室の略中心軸部に、
その一端が該旋回流室および該容器を貫通して設けら
れ、該旋回流室の中心部に集合する気体異物を多く含む
液体を除去する気体異物除去管と、該容器の底部中央部
に設けられ、該旋回流室の内部の外寄りに集合する液体
を該容器外に導出する液体流出口とから成る。

そして、固体異物および気体異物を含む液体から、固体
異物を除去した後、気体異物を除去することを特徴とす
る。

濾過装置は、濾過用エレメント、濾過用エレメント補強
用円筒、濾過用エレメントの上端および下端を固体する
中穴あき円板で構成されている。

旋回流用導通管は、濾過装置で固体異物が除去された後
の、気体異物を含む液体を旋回流室内に導入するもので
ある。

そして、旋回流用導通管は、旋回流室の一端に、旋回流
室に対して接線方向に設けられている。

気体異物除去管の旋回流室内に位置する部分には、複数
個の気体異物除去用の小穴が開口形成されている。

また、旋回流室壁には、固体異物および気体異物が分離
された液体流出用の小孔が、複数個開口形成されてい
る。

この旋回流室壁に設けられた小孔は、容器の底部中央部
に設けられた液体流出口と連通している。

なお、濾過用エレメントが目詰まりを起こした場合の安
全対策として、濾過用エレメントの上部に取り付けられ
た中穴あき円板の外周部分に、圧力制御弁を設けること
ができる。

また、気体異物除去管に、上記気体異物を多く含む液体
の圧力を調節する圧力制御弁を設けることができる。

また、本発明の装置に導入される液体または旋回流室内
の液体を冷却するために、容器の壁最外部または旋回流
室の壁面に、冷却装置を設置することもできる。

（作用）上記のように構成された液体中の固体および気体異物の
一体型分離除去装置において、ポンプによって圧送され
てきた固体異物および気体異物を含む液体は、液体流入
口から容器内に流入し、濾過装置内の濾過用エレメント
の外側から内側に流れて、濾過され、固体異物が除去さ
れる。

この固体異物が除去された液体は、旋回流用導通管から
旋回流室内に接線方向に流入し、激しい旋回流となる。

そして、比重の差によって、気体異物を多く含む液体と
気体異物を含まない液体とに分離され、気体異物を多く
含む液体は旋回流中心部に集合し、一方、気体異物を含
まない液体は旋回流外縁部に集合する。

気体異物を多く含む液体は、気体異物除去管に設けられ
た小孔から気体異物除去管内に入り、装置外へ除去され
る。

旋回流室内部の外寄りに集合する、気体異物を含まない
液体は、旋回流室壁に設けられた小孔を介して液体流出
口から導出され、必要個所へと円滑に供給される。

本発明の装置は、前記特願昭63−118180号と異なり、濾
過装置によって固体異物が除去された液体が旋回流室に
導入される構成となっている。

このため、上記出願のように、液体中の固体異物によっ
て旋回流室壁に設けられた小孔が目詰りを起こすおそれ
がなく、固体異物および気体異物が除去された清浄化さ
れた液体を必要個所に円滑に供給することができる。

（実施例）以下、４サイクルガソリン乗用車および自動二輪車用に
試作した実施例について、第１図に基づき述べる。

但し、本発明はこれに限定されるものではない。

この装置においては、略円筒状で、その端部が底板（2
1）に固定された容器（11）の内部円周部に、濾過用エ
レメント（２）、濾過用エレメント補強用円筒（３）、
濾過用エレメント（２）の上端および下端を固定する上
部および下部中穴あき円板（16、16）から成る濾過装置
が設けられている。

濾過用エレメント補強用円筒（３）には、多数の小穴が
開口形成されている。

上部中穴あき円板（16）の外周部分と容器（11）の外壁
との接触部分は、Ｏリング（18）でシールされている。

底板（21）の周縁部には、外部から容器（11）内に液体
を導入する液体流入口（20）が開口している。

底板（21）と下部中穴あき円板（16）との間には、容器
（11）内に導入された液体が逆流して容器（11）外に流
出するのを防止するために、逆止弁（１）が設けられて
いる。

また、底板（21）の中央部には、容器（11）から液体を
導出する液体流出口（15）が開口している。

なお、上部中穴あき円板（16）と容器（11）の外壁とで
区画された容器（11）内の上部空間を、旋回流準備室
（５）としている。

そして、濾過用エレメント補強用円筒（３）の内部空間
には、底板（21）、逆止弁（１）および下部中穴あき円
板（16）によってその下端が固定された、隔離円筒
（４）が設置されている。

この隔離円筒（４）の上方および内部にわたって、逆円
錐筒状の旋回流室（６）が設けられており、旋回流室
（６）は、隔離円筒（４）の上端部（12）に固着されて
いる。

旋回流室（６）の底部には、旋回流用導通管（７）が接
線方向に取り付けられている。

旋回流室（６）の略中心軸部には、気体異物除去管
（９）が、旋回流室（６）の底面（10）および容器（1
1）の頂部外壁を貫通して設置されている。

旋回流室（６）の底面（10）と容器（11）の頂部外壁と
の間には、旋回流室（６）および気体異物除去管（９）
を固定する固定用バネ（19）が取り付けられている。

そして、気体異物除去管（９）の旋回流室（６）内に位
置する部分には、多数の気体異物除去用小孔（８）が開
口形成されている。

旋回流室（６）の、隔離円筒（４）の上端部（12）で固
着されている部分より下方の部分の壁面（13）には、多
数の液体流出用小孔（14）が開口形成されている。

この液体流出用小孔（14）は、隔離円筒（４）の内部空
間および液体流出口（15）と連通している。

また、濾過用エレメント（２）が目詰まりを起こした場
合の安全対策として、上部中穴あき円板（16）の外周部
分には、圧力制御弁（17）が設置されている。

上記のように構成された本発明の装置において、ポンプ
により圧送されてきた固体異物および気体異物を含む液
体は、液体流入口（20）から逆止弁（１）を通り、容器
（11）内に流入する。

この液体は、濾過用エレメント（２）の外側から内側に
流れ、濾過されて、濾過用エレメント（２）により固体
異物が除去される。

固体異物が除去された液体は、濾過用エレメント補強用
円筒（３）に設けられた小穴から濾過用エレメント補強
用円筒（３）と隔離円筒（４）との間を通り、旋回流準
備室（５）に入り、旋回流用導通管（７）から旋回流室
（６）内に接線方向に導入される。

旋回流室（６）内に導入された気体異物を含む液体は、
激しい旋回流となる。

そして、比重の差によって、気体異物を多く含む液体と
気体異物を含まない液体とに分離され、気体異物を多く
含む液体は旋回流中心部に集まり、気体異物除去用小孔
（８）から気体異物除去管（９）内に入り、容器（11）
外へ除去される。

一方、気体異物を含まない液体は、旋回流外縁部に集ま
り、旋回流室（６）の壁面（13）に開口形成された液体
流出用小孔（14）を通じ、隔離円筒（４）の内側に導か
れ、液体流出口（15）から清浄化された液体となって必
要個所へ送られる。

（発明の効果）本発明は、液体中の固体異物と気体異物を同時に効率よ
く連続的に除去でき、しかもその収納スペースが従来の
濾過装置とほとんど変わらないコンパクトな一体型の装
置である。

そして、前記特願昭63−118180号と異なり、濾過装置に
よって固体異物が除去された後、旋回流室及び気体異物
除去管によって気体異物が分離除去される構成となって
いる。

このため、上記出願のように、液体中の固体異物によっ
て旋回流室壁に設けられた小孔が目詰まりを起こすおそ
れがなく、固体異物および気体異物が除去され、清浄化
された液体を必要個所に円滑に供給することができる。

また、旋回流用導通管を容器外壁に設けないほか、容器
に液体を導入させる液体流入口と容器から清浄化された
液体を導出する液体流出口をいずれも容器の底部に開口
させるなどの構成としているため、比較的簡単な構造と
することができる。

この結果、本発明の装置を用いると、以下に記載するよ
うな効果がある。

第１の効果は、近年ますます高回転域で運転される乗用
車、自動二輪車、各種機械などにおいて、極めて有利な
潤滑条件を形成することができることである。

すなわち、本発明の装置を装着することによって、潤滑
油中の固体異物により発生する異常摩耗を防止すること
ができる。

のみならず、潤滑油中に混入する気体異物すなわち気泡
を効率よく除去できるため、エンジンに装着されること
の多い油圧バルブリフターを円滑に作動させることがで
きる。

また、含有気泡に起因する、高速すべり軸受け面でのオ
イルスターベーション（潤滑不足）を防止できるため、
このオイルスターベーションによる過剰摩耗を防ぐこと
ができる。

第２の効果は、今後のエンジンや機械設計面に有望な展
開を期待できる点にある。

例えば、現在、乗用車のエンジン最高回転数は7000回転
位、また、自動二輪車は20000回転位であるが、これら
の回転域ではエンジン油中に気泡の過大混入がみられ、
このため、エンジン内の各種潤滑面でオイルスターベー
ション現象が起こり、過大摩耗が観察されることが多々
ある。

本発明の装置を装着して潤滑油中の気泡を除去すれば、
エンジン設計や機械設計上、更に高回転域の設計が可能
になるものと思われる。

また、本発明の装置はコンパクトに構成されているた
め、設置スペースが極めて限られている乗用車、自動二
輪車、各種機械などの設計に支障をきたすことがない。

第３の効果は、気泡を除去することにより、潤滑油や酸
化されやすい化学原料の酸化劣化を防止して、長寿命化
を図ることができることである。

第４の効果としては、液体中の気泡に起因する製品の不
均一化や品質悪化を防止できることが挙げられる。

例えば、各種フィルムコーティング液は、気泡が混入す
るとフィルムコーティング面が不均一となるため、液中
に気泡が混入しないように極度に管理されている。

本発明の装置を使用すれば、このような条件下でも優れ
た気泡除去効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の装置の断面図である。１……逆止弁２……濾過用エレメント３……濾過用エレメント補強用円筒４……隔離円筒５……旋回流準備室６……旋回流室７……旋回流用導通管８……気体異物除去用小孔９……気体異物除去管 10……旋回流室の底面 11……容器 12……隔離円筒の上端部（旋回流室と隔離円筒の固着部
分） 13……旋回流室壁 14……液体流出用小孔 15……液体流出口 16……中穴あき円板（上部、下部） 17……圧力制御弁 18……Ｏリング 19……固定用バネ 20……液体流入口 21……底板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体中の固体異物と気体異物を連続的に除
去する装置であって、その基本構成が、略円筒状の容器と、該容器の底部周縁
部に設けられ、固体異物および気体異物を含む液体を該
容器内に導入する液体流入口と、該容器内部に設けら
れ、固体異物を除去する濾過装置と、該濾過装置の内部
空間に設けられ、その壁に複数個の小孔を設けた、気体
異物を分離する旋回流室と、気体異物を含む液体を該旋
回流室内に接線方向に導入する旋回流用導通管と、該旋
回流室の略中心軸部に、その一端が該旋回流室および該
容器を貫通して設けられ、該旋回流室の中心部に集合す
る気体異物を多く含む液体を除去する、複数個の小孔を
有する気体異物除去管と、該容器の底部中央部に設けら
れ、該旋回流室の内部の外寄りに集合する液体を該容器
外に導出する液体流出口とから成り、固体異物および気体異物を含む液体から、固体異物を除
去した後、気体異物を除去することを特徴とする、液体
中の固体および気体異物の一体型分離除去装置。