特許ウォッチ

公開番号2024131042
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041064
出願日2023-03-15
発明の名称フィルタ装置及びそれを備えた作業機械
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人相原国際知財事務所
主分類B01D 29/11 20060101AFI20240920BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】異物を効率的に除去することができるとともに、フィルタ交換作業の負担軽減及び廃棄物削減を実現することができるフィルタ装置及びそれを備えた作業機械を提供する。
【解決手段】フィルタ装置60は、第1の配管6、8において液体の流れを第1の配管6、8から分岐させる分岐配管20と、分岐配管20によって第1の配管6、8から分岐される第2の配管10において液体中の異物Mを捕捉するフィルタ44とを備え、分岐配管20は、第1の配管6、8から第2の配管10への分岐部30を含みかつ分岐部30に第2の配管10への液体の入口10aが設けられ、液体中に気泡Bを発生させて異物Mに付着させる気泡発生部26、気泡Bが付着した異物Mを含む液体に旋回流Frを発生させる旋回流発生部28、及び分岐部30を備え、液体の入口10aは、分岐配管20よりも小さな内径を有し、旋回流発生部28は、分岐部30において液体の入口10aの径方向中央に旋回流Frの渦芯Fvを形成する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
液体中の異物を捕捉して除去するフィルタ装置であって、
前記フィルタ装置は、
前記液体が流れる第１の配管に設けられて前記液体の流れを前記第１の配管から分岐させる分岐配管と、
前記分岐配管によって前記第１の配管から分岐される第２の配管に設けられて前記液体中の異物を捕捉するフィルタと、
を備え、
前記分岐配管は、前記第１の配管から前記第２の配管への分岐部を含みかつ前記分岐部に前記第２の配管への前記液体の入口が設けられるとともに、前記液体の上流側から順に、前記液体中に気泡を発生させて前記異物に付着させる気泡発生部、当該気泡が付着した前記異物を含む前記液体に旋回流を発生させる旋回流発生部、及び前記分岐部を備え、
前記液体の入口は、前記分岐配管よりも小さな内径を有し、
前記旋回流発生部は、前記分岐部において前記液体の入口の径方向中央に旋回流の渦芯を形成するように構成されている、ことを特徴とするフィルタ装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記気泡発生部は、オリフィスである、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記気泡発生部は、超音波発生装置である、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記気泡発生部は、電極装置である、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記気泡発生部は、所定の表面粗さを有するヒータである、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記旋回流発生部は、前記分岐配管の内周面の周方向に所定の間隔を存して配列された複数の羽根を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記羽根は、前記分岐配管の前記内周面から前記分岐配管の前記径方向中央に向けて立設され、且つ前記分岐配管の軸線方向に延設される、ことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載のフィルタ装置を有する油圧回路を備えた作業機械であって、
前記油圧回路は、アクチュエータを駆動するための前記液体としての作動油が循環するとともに、
前記作動油が貯留されるリザーブタンクと、
前記リザーブタンクと前記アクチュエータとに接続され、前記リザーブタンクから前記作動油を吸引して前記アクチュエータに供給するサクション配管と、
前記アクチュエータと前記リザーブタンクとに接続され、前記アクチュエータの駆動に供した前記作動油を前記リザーブタンクに戻す前記第１の配管としてのフルフロー配管と、
前記フルフロー配管から分岐されて前記リザーブタンクに接続され、前記アクチュエータの駆動に供した前記作動油を前記リザーブタンクに戻すとともに、前記フィルタとしてのバイパスフィルタが設けられた前記第２の配管としてのバイパス配管と、
を備え、
前記フルフロー配管には、前記分岐配管で分岐されずに前記フルフロー配管を通って前記リザーブタンクに戻る前記作動油中の異物を捕捉して除去するフルフローフィルタが設けられ、
前記バイパスフィルタは、前記フルフローフィルタよりも細かいメッシュを有する、ことを特徴とする作業機械。
【請求項９】
請求項１から７の何れか一項に記載のフィルタ装置を有する油圧回路を備えた作業機械であって、
前記油圧回路は、アクチュエータを駆動するための前記液体としての作動油が循環するとともに、
前記作動油が貯留されるリザーブタンクと、
前記リザーブタンクと前記アクチュエータとに接続され、前記リザーブタンクからポンプにより前記作動油を吸引して前記アクチュエータに供給する前記第１の配管としてのサクション配管と、
前記アクチュエータと前記リザーブタンクとに接続され、前記アクチュエータの駆動に供した前記作動油を前記リザーブタンクに戻すフルフロー配管と、
前記サクション配管から分岐されて前記リザーブタンクに接続され、前記ポンプを通過し且つ前記アクチュエータに供給する前の前記作動油を前記リザーブタンクに戻すとともに、前記フィルタとしてのバイパスフィルタが設けられた前記第２の配管としてのバイパス配管と
を備え、
前記サクション配管は、前記リザーブタンクの側である前記作動油の上流側から順に、前記ポンプを通過する前の前記作動油中の異物を捕捉して除去するサクションフィルタと、前記ポンプと、前記気泡発生部、前記旋回流発生部、及び前記分岐部とを備え、
前記フルフロー配管には、前記作動油中の異物を捕捉して除去するフルフローフィルタが設けられ、
前記バイパスフィルタは、前記フルフローフィルタよりも細かいメッシュを有する、ことを特徴とする作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置及びそれを備えた作業機械に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルなどの作業機械は、油圧シリンダなどのアクチュエータを駆動する油圧回路を備えている。アクチュエータの駆動時には、駆動部に形成された密封シールの隙間から油圧回路を循環する作動油に異物となる粉塵などが取り込まれる。また、アクチュエータの駆動時に生じる熱の影響により、作動油に粘性の高いスラッジと称される異物が発生することもある。粉塵やスラッジのような作動油中の異物は、アクチュエータの駆動部を摩耗劣化させたり、或いは、駆動部を固着させたりする要因となる。従って、油圧回路には、このような異物を捕捉して除去するためのフィルタが備えられている。
【０００３】
特許文献１には、建設機械などの作動油中に含まれる不純物を除去する油圧回路が開示されている。この油圧回路は、タンクへ通じるとともにフルフローフィルタを内蔵するフルフロー配管に、チェック弁とオイルクーラとがパラレル接続される。チェック弁及びオイルクーラの上流側には、フルフロー配管から分岐したバイパス配管が設けられる。バイパス配管には、絞り弁（流量制御弁）及びバイパスフィルタが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
実開平６－８０００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バイパスフィルタは、フルフローフィルタ（リターンフィルタとも称される）よりも細かいメッシュを有し、例えば１ミクロン程度の微細な異物、例えば砂などを捕捉して除去可能な高清浄フィルタである。また、バイパスフィルタは、一般にフルフローフィルタよりも小型であり、固定方法も簡素な構造となっている。このため、バイパスフィルタは、フルフローフィルタの場合に比してフィルタ交換作業が容易である。従って、バイパスフィルタを有効に活用することにより、油圧回路において異物を効率的に除去するとともに、油圧回路におけるフィルタ交換作業の負担軽減及び廃棄物の削減を実現することが求められている。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、異物を効率的に除去することができるとともに、フィルタ交換作業の負担軽減及び廃棄物削減を実現することができる、フィルタ装置及びこのフィルタ装置を備えた作業機械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】
【０００７】
上記の目的を達成するべく、本発明のフィルタ装置は、液体中の異物を捕捉して除去するフィルタ装置であって、フィルタ装置は、液体が流れる第１の配管に設けられて液体の流れを第１の配管から分岐させる分岐配管と、分岐配管によって第１の配管から分岐される第２の配管に設けられて液体中の異物を捕捉するフィルタと、を備え、分岐配管は、第１の配管から第２の配管への分岐部を含みかつ分岐部に第２の配管への液体の入口が設けられるとともに、液体の上流側から順に、液体中に気泡を発生させて異物に付着させる気泡発生部、当該気泡が付着した異物を含む液体に旋回流を発生させる旋回流発生部、及び分岐部を備え、液体の入口は、分岐配管よりも小さな内径を有し、旋回流発生部は、分岐部において液体の入口の径方向中央に旋回流の渦芯を形成するように構成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の作業機械は、前述したフィルタ装置を有する油圧回路を備えた作業機械であって、油圧回路は、アクチュエータを駆動するための液体としての作動油が循環するとともに、作動油が貯留されるリザーブタンクと、リザーブタンクとアクチュエータとに接続され、リザーブタンクから作動油を吸引してアクチュエータに供給するサクション配管と、アクチュエータとリザーブタンクとに接続され、アクチュエータの駆動に供した作動油をリザーブタンクに戻す第１の配管としてのフルフロー配管と、フルフロー配管から分岐されてリザーブタンクに接続され、アクチュエータの駆動に供した作動油をリザーブタンクに戻すとともに、フィルタとしてのバイパスフィルタが設けられた第２の配管としてのバイパス配管と、を備え、フルフロー配管には、分岐配管で分岐されずにフルフロー配管を通ってリザーブタンクに戻る作動油中の異物を捕捉して除去するフルフローフィルタが設けられ、バイパスフィルタは、フルフローフィルタよりも細かいメッシュを有する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別形態に係る作業機械は、前述したフィルタ装置を有する油圧回路を備えた作業機械であって、油圧回路は、アクチュエータを駆動するための液体としての作動油が循環するとともに、作動油が貯留されるリザーブタンクと、リザーブタンクとアクチュエータとに接続され、リザーブタンクからポンプにより作動油を吸引してアクチュエータに供給する第１の配管としてのサクション配管と、アクチュエータとリザーブタンクとに接続され、アクチュエータの駆動に供した作動油をリザーブタンクに戻すフルフロー配管と、サクション配管から分岐されてリザーブタンクに接続され、ポンプを通過し且つアクチュエータに供給する前の作動油をリザーブタンクに戻すとともに、フィルタとしてのバイパスフィルタが設けられた第２の配管としてのバイパス配管とを備え、サクション配管は、リザーブタンクの側である作動油の上流側から順に、ポンプを通過する前の作動油中の異物を捕捉して除去するサクションフィルタと、ポンプと、気泡発生部、旋回流発生部、及び分岐部とを備え、フルフロー配管には、作動油中の異物を捕捉して除去するフルフローフィルタが設けられ、バイパスフィルタは、フルフローフィルタよりも細かいメッシュを有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフィルタ装置及びフィルタ装置を備えた作業機械によれば、異物を効率的に除去することができるとともに、フィルタ交換作業の負担軽減及び廃棄物削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許