JPH05504092A - フィルタ挿入体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルタ挿入体 本発明は、請求項１の上位概念に記載した形式のフィルタ押入体に関する。

米ズ特許第３５３１９２０号明細書に基づき公知のフィルタ挿入体は直方体の形 状を有していて、ジグザグ折りに折り畳まれたフィルタエレメントから成ってい る。折り壁からは、互いに平行に延びる突出部が突出しており、この場合、これ らの突出部は折り壁の両側で折り壁の平面から突出しており、互いに隣接した折 り壁の突出部は所定の接触面で互いに接触している。

ジグザグ折りの折り目を形成する縁部に対して垂直に延びる前記突出部のそれぞ れは、媒体の運動方向で徐々に増大もしくは減少する高さと、高さ増大方向で増 大する幅とを有している。折り壁の内部で隣接する各２つの突出部は折り壁の平 面に関して互いに逆の方向に延びており、したがって凸状もしくは凹状にエンボ ス加工されている訳である。

この場合に前記突出部は、折り壁に設けられた凸状の各突出部に、隣接した折り 壁に設けられた同じく凸状にエンボス加工された対応する突出部が配属されるよ うに配置されており、しかもこの場合、互いに対応し合う突出部がジグザグ折り によって互いに接触して、接触面の範囲で互いに支持されるまうになる。

こうして、互いに隣接した折り壁の間には、媒体の運動方向で均一に減少する間 隔もしくは媒体の壁通流後に増大する間隔が確保される。

この場合に不都合となるのは、媒体の運動方向で突出部の幅が増大するか、もし くは減少するので、濾過したい媒体がその流れ方向で見て側方に変向されてしま うことである。これによって、流れ抵抗は増大し、濾過したい媒体のための比較 的強力な搬送出力が必要となってしまう。さらに、前記突出部の幅増大に基づき 、濾過したい媒体を通流させるために壁の範囲に提供される面積も減少してしま う。

さらに、互いに隣接した２つの突出部の間に媒体のために形成された通路の幅は 媒体の運動方向で増大している。これによって生ゼしのられる横断面積変化に基 づき、流れ抵抗は付加的に高くなってしまうので不都合である。大量の媒体の濾 過を可能にするためには、濾過過程のために提供されるべきエネルギができるだ け小さいことが望ましい。このことは、出力が増大するにつれて、相応する駆動 手段によって生ぜしめられるノイズが大きくなるのでなおさらのことである。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式のフィルタ押入体を改良して、流れ抵抗がで きるだけ太き（減じられ、しかも単純な構造のもとで高い配置安定性が保証され ているようなフィルタ押入体を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成により解決される。

本発明は、−面では濾過したい媒体の搬送路ができるだけ短（かつ直線状に構成 されていることが望ましく、他面、媒体によって通過させたい通路の横断面積変 化がそれぞれ、この横断面積変化の経過において媒体の通流のために提供されて いるフィルタ材料面積に等しいことが望ましいという認識に基づいている。こう して、特に層状の流れにおいてフィルタ材料の面積全体が均一に利用されるよう になり、媒体の搬送路に沿って、流れ抵抗を不都合に増大させてしまうような圧 力変動が生じな（なる。分離は均一化され、しかも比較的高い分離度にもかかわ らず、フィルタの寿命は高められている。

フィルタ縁部が台形状に幅を持って構成されているので特に有利である。これに よって、圧力分配は付加的に均一化され、特に折り壁の高さはこれによって従来 よりも大きく設定されるようになり、しかもこの場合、濾過したい媒体がフィル タ材料の通流面の範囲を通流する際に、不都合な高い圧力差が生じることはない 。このような僅かな圧力差は特に折り縁部の範囲における僅かな材料集積にも帰 因しており、つまり前記範囲で濾過したい媒体には比較的大きな濾過面積が提供 されるという可能性にも帰因している。さらに、濾過過程のために好都合な層流 が維持される。折り壁の比較的大きな高さは濾過面積を増大させるだけではなく 、濾過特性全体をも、特に分離度をも改善する。また、比較的大きな高さを有す る折り縁部の拡幅された構成に基づき、圧力差対折り高さの著しく好都合な比が 得られる。このことから、各フィルタ押入体の比較的大きな安定性と、高められ た寿命とが得られる。

本発明の有利な構成では、折り壁の平面に関する突出部の最大隆起部の高さより も大きく幅が形成されている。圧力差対折り高さの比は、このようなジオメトリ 比において特に好都合となることが判かつている。

折り壁の平面に関して最大距離を有する前記突出部の端部から折り壁の平面への 移行範囲は、流れに好都合に構成されており、この場合、まず、比較的小さな勾 配の範囲の間に比較的大きな勾配の範囲が配置されている。付加的に、特に比較 的小さな勾配の範囲は、隣接した平らの範囲に連続的に移行する。フィルタ材料 の媒体通流範囲における圧力差は、濾過したい媒体に対して小さくなり、流れは ほぼ層流となる。

本発明のさらに別の改良形では、前記通路の幅が、前記突出部によって形成され たウェブに比べて大きく構成されているので、有効フィルタ面積対折り壁の全表 面積の好都合な比を得ることができる。

こうして、直方体形のフィルタ挿入体は、廉価に製造可能であってかつ長い可使 時間を有する使い捨て商品として形成され得る。フリース材料から成るフィルタ 壁は固定のスペーサまたは補強部を備える必要がない。

本発明のさらに別の有利な改良形では、特に前記突出部を補強する、硬化可能な 被覆体および／または含浸部が設けられており、前記被覆体および／または含浸 部が、装置の剛性を増大させており、この場合、前記被覆体または含浸部が前記 突出部の側壁に沿って延びている。それというのは、前記被覆体または含浸部が 、折り壁を補強する「リブ」を形成するからである。

特に、前記被覆体の局部的な厚さもしくは前記含浸部の含浸強さを、折り壁の平 面に関する前記突出部の隆起距離と共に増大させると好都合であることが判力１ っている。その理由は、これによって前記突出部の、エンボス加工によって形成 された先細りになる壁力（相応に強化されて、安定化されるからである。前記被 覆体もしくは前記含浸部が、硬化可能な接着剤材料から成っていると有利である 。

本発明の別の有利な改良形は請求項２以下に記載されており、以下に本発明の有 利な実施例の説明におし１で図面につき詳しく説明する。

第１図は本発明によるフィルタ材料の実施例の一部を示す斜視図であり、 第２図は第１図の範囲Ａの拡大図であり、第３図は前記フィルタ材料の一部を折 り畳まれてない状態で示す斜視図であり、 第４図はフィルタ挿入体に折り畳まれた実施例の斜視図であり、 第５図は、互いに接着されている折り壁の互いに接触した２つの突出部の横断面 図であり、第５ａ図は、第５図に示した突出部の第２の構成を示す横断面図であ る。

第１図および第４図には、それぞれフィルタフリースから成るフィルタ材料ＩＯ の一部が示されている。

このフィルタフリースはジグザグ折りによって成形されて、はぼ直方体形のフィ ルタ挿入体１１を形成している。このフィルタフリースは特に浮遊物フリースで ある。原則的には、相応して成形され得るいかなるフィルタ材料も適当である。

直方体形のフィルタ押入体１１は公知の形式でフレーム１２に嵌合する。このフ レームはフィルタ押入体を付加的に安定させる。フィルタ押入体は使用事例に応 じて、場合によってはフレームなしでも構成されていてよく、この場合、外寸法 は、適当な収容部分にフィルタ押入体のために設けられた切欠きに合わせられて いる。フィルタ挿入体には流入側１３から、濾過したい媒体が流入し、この場所 から漬れ媒体は反対の側に位置する流出側１４の方向にフィルタ材料を通過し、 二の流出側から前記流れ媒体は適当な導出導管を介して引き出されるか、または 自由に流出する。

第１図に示したフィルタ材料１０はジグザグ状に折リ畳まれており、この場合、 多数の折り壁１５〜２２が各１つの折り目を形成している。折り壁１５．１６は 、流れ媒体が流入する流入側１３で、台形状に拡幅された折り縁部２３によって 互いに結合されている。

同じく、折り壁１７．１８は拡幅された折り縁部２４によって、折り壁１９．２ ０は拡幅された折り縁部２５によって、さらに折り壁２１．２２は拡幅された折 り縁部２６によってそれぞれ互いに結合されている。

流出側１４に設けられた折り縁部２７，２８．２９は同じく台形状に拡幅されて おり、この場合、折り壁１６．１７は折り縁部２７によって、折り壁１８，１９ は折り縁部２８によって、折り壁２０，２１は折り縁部２９によってそれぞれ互 いに結合されている。これらの拡幅された折り縁部は、このような形式の折りと 共にフィルタ押入体表面を増大させていて、圧力分布を均一にしており、さらに フィルタ挿入体１１の分離度を高めている。このような改善は速度分布の最適化 と、圧力差の低減と、折り縁部の範囲における材料集積の減少とから得られる。

これによって、折り壁は慣用のフィルタよりも高（形成することができる。また 、このようなフィルタの寿命も長くなる。

折り壁１５〜２２は材料一体の突出部３０を有しており、これらの突出部はフィ ルタ材料（浮遊物フィルタフリース）のエンボス加工によって構成されている。

突出部３０は、濾過したい媒体の運動方向で一定の幅を有している。突出部３０ の側壁３００は、折り壁１５〜２２を互いに結合する、拡幅された折り縁部２３ 〜２９に対して垂直に延びている。この場合に、拡幅された折り縁部２７〜２９ から出発して同じ（拡幅された折り縁部２３〜２６の方向に延びる突出部３０は 、折り壁１５〜２２の平面に関して増大する高さを有している。

接触範囲は、突出部３ｏの方形の接触面の形で構成されている。これによって、 フィルタ挿入体の安定性は高まる。折り壁１５〜２２のエンボス加工によって、 フィルタエレメントの表面積は相応して増大しており、付加的に必要とされる材 料は、エンボス加工したい折り壁からエンボス過程によって引き出されている。

これによって、突出部３０の壁は相応して薄く構成されている。塗布された接着 剤が、ちょうどこの範囲を付加的に硬化させるので、変形によって生じる材料弱 化は排除されているか、もしくは接着剤塗布量に応じて過剰補償されている。

互いに隣接した折り壁１５〜２２の突出部３０は間隔確保と補強との目的で互い に接触している。この場合に、たとえば拡幅された折り縁部２７を介して結合さ れた２つの折り壁１６．１７の互いに接触した突出部３ｏは、それぞれ向かい合 って位置した拡幅された折り縁部２３．２４の方向で、各折り壁１６または１７ に対する高さが増大するように構成されているので、前記両折り壁１’６．１７ の間には、媒体の運動方向で減少する間隔もしくは各折り壁１６または１７に対 する媒体の貫流後に増大する間隔が規定されている。こうして、特に層流におい てフィルタ材料の全面積が均一に利用されるようになって、かつ媒体の搬送路に 沿って、流れ抵抗を不都合に増大させてしまうような圧力変動が起こらないよう になる。

突出部３０は、互いに等しい間隔を有する一点鎖線３１〜３４に沿って配置され ている。前記突出部は流入側１３と流出側１４とから交互に突出しており、この 場合、一点鎖線３１．３３に位置する突出部３０は流入側１３から突出しており 、一点鎖線３２．３４に沿って配置されている別の突出部３０は流出側１４から 突出している。突出部３０がこのように交互に配置されていることに基づき、安 定性が高められる。なぜならば、流入側１３でも流出側１４でも、折り壁が、互 いに規定された間隔で保持されるからである。突出部３０は両端部で再び折り壁 に移行している。折り壁２２の平面に関して最大距離を有している突出部３０の 端部における移行範囲３６を第２図につき詳しく説明する。折り壁２１の平面に 対して最小距離を有している突出部３０の端部における別の移行範囲３９は、切 欠きとして構成されているか、または被覆された面として構成されていてよい。

この場合、前記移行範囲３９は材料被覆された鉛直な面として図示されている。

この面は折り畳まれた状態において、幅を持った折り縁部２９にも、隣接した折 り壁２０の突出部３０にも面状または線状に接触している。隣接した折り壁２゜ の突出部３０は移行範囲３９においても鉛直な材料被覆された面として構成され ていて、幅を持った折り縁部２９にも接触している。切欠きまたは材料被覆され た面の形の移行範囲３９はさらに、斜めに面取りされているか、または丸められ ていてもよい。

第１図の区分Ａを拡大した第２図は、台形状に幅を持って構成された折り縁部２ ６から、折り壁２２から突出した突出部３０への移行範囲３６を示している。

移行範囲３６は、折り壁の平面に対して最大距離を有するような前記突出部３０ の端部から、折り縁部３５の方向で折り壁２２の平面にまで延びている。この場 合に前記移行範囲３６は、比較的小さな勾配の２つの範囲の間に配置された比較 的大きな勾配の範囲を有している。特に、比較的小さな勾配の範囲は連続的に隣 接の平らな範囲に移行している。方形の面３７は折り壁の互いに接触した隣接の 突出部３０の接触面の一部である。前記移行範囲３６は流れに好都合に構成され ているので、特に突出部によって生ぜしのられる流れ抵抗は減少する。

突出部３０と移行範囲３６との上には、突出部３０と移行範囲３６とを補強する 、硬化可能な接着被覆体３８が配置されている。この接着被覆体は突出部３０の 端部で折り縁部３５の方向に破断されて図示されており、これにより個々の構造 要素の構成と配置とが判かり易くなっている。接着被覆体３８は選択的に含浸部 ３８として構成されていてもよい。

接着被覆体３８は突出部３０と移行範囲３６との側壁３００に沿っても延びてい る。この場合に、接着被覆体３８の局部的な厚さは、折り壁２２に関する突出部 ３０の隆起の距離と共に増大している。これによって、突出部３０のエンボス加 工によって生ゼしのられた減少する肉厚さと、ひいては突出部３０の減少する安 定性とが、前記突出部を補強する硬化可能な接着被着体３８によって補償される 。前記突出部は接着被覆体３８に基づき、濾過過程において生じる力のために必 要となる強度と安定性とを得る。

被着された接着被覆体３８によって、互いに隣接し合う突出部３０は互いに接着 されている。これによって、フィルタ挿入体１１は安定化されると同時に、付加 的なフレームなしで自己支持性を持って直方体形を保持する。このことは、公知 のフィルタケーシングへのフィルタ押入体１１の組込みを著しく簡単にする。

第３図には、フィルタ材料の一部が、折り畳まれてない状態で斜視図で示されて いる。

流入側１３と流出側１４とから交互に突出した突出部３０が認められる。突出部 ３０は、フィルタ材料ｌＯの両側に配置された２つのローラ（図示しない）によ ってエンボス加工される。この場合にフィルタ材料１０はシート状に前記エンボ スローラを通って走行する。これによって、一点鎖線３１〜３４に沿って連続し て、対応する移行範囲３６．３９と、台形状に幅を持って構成された折り縁部２ ４〜２７とを備えた、エンボス加工された突出部３０が形成される。続いて、フ ィルタ材料１０は同じく、フィルタ材料１０の両側に配置されたローラ（図示し ない）を通って走行する。

これらのローラはそのローラ周壁に中空型を有しており、この中空型はエンボス 加工される突出部３０の形状に合わせられている。硬化可能な接着被覆体３８は この圧延過程によって突出部３０と、この突出部の側壁３００に塗布される。突 出部３０の圧延エンボス加工によって、フィルタエレメントｌＯは廉価に製造さ れ、硬化可能な接着被着体３８の被着も製造技術的に有利なローラ塗布によって 行なわれる。

第４図には、フィルタ押入体１１の一部が示されている。幅を持った折り縁部３ ５の背後には、突出部３０の移行範囲３９が破線で示されているのが認められる 。幅を持った折り縁部３５は、突出部３０の各２つの移行範囲３９を、折り畳ま れた状態で収容し得るように寸法設定されている。流入側１３で突出した突出部 ３０の移行範囲３６は、流れに好都合となるように、幅を持った折り縁部３５に 移行している。突出部３０の二のような構成により、フィルタ押入体１１は僅か な流れ抵抗しか有しなくなり、しかも高い安定性を有するようになる。

第５図および第５ａ図には、互いに接触し合う２つの突出部４５の２つの異なる 構成が横断面図で示されている。これらの突出部は折り壁４３．４４にエンボス 加工されている。突出部４５は、幅を持った折り縁部４６から出発して、反対の 側に位置する、同じく幅を持った折り縁部（図示しない）の方向で、折り壁４３ ．４４の各平面に関する高さが増大するように構成されている。突出部４５の幅 は一定である。突出部４５は、既に説明した突出部３０の特性とほぼ同じ特性を 有している。しかし、相違点は突出部４５の各成形形状にある。第５図には、互 いに接触した突出部の円形の構成が示されており、第５ａ図には、前記突出部の 台形の構成が示されている。台形状の突出部３０の有利な構成では、突出部３ｏ の幅が、折り壁４３，４４の各平面に関する突出部３０の最大隆起高さよりも太 きく形成されている。

両実施例において、接着被覆体３８の局部的な厚さは、各折り壁４３．４４に関 する突出部４５の隆起距離と共に増大している。突出部４５は第５図に示した突 出部では互いに線状に接触しており、第５ａ図に示した突出部では互いに面状に 接触している。線状の接触では、突出部４５が互いに押工されることにより接着 被覆体３８が接触線の側方に配置されるので、接着被覆体３８は流れに好都合な 側壁４７．４８を形成する。接着被覆体のこのような構成に基づき、フィルタ挿 入体１１が安定化されるので、突出部３０．４５が配置されている一点頚線３１ 〜３４の間の間隔は増大させられる。流れに好都合な側壁４７．４８に基づき、 濾過したい媒体は層流で流れる。流れ抵抗は同じく比較的少数の突出部によって 減少し、これによって吸込みもしくは押し通しのために必要とされるエネルギも 減少する。

本発明の構成は前記の有利な実施例に限定されるものではない。それどころか、 原則的に異なる形式の構成でも前記解決手段を利用する多数の変化形が考えられ る。

要　約　書 フィルタ押入体であって、ジグザグ状の折りで配置された多数の折り壁（４３， ４４）が設けられていて、該折り壁が、ジグザグ折りの一方の縁部範囲の方向か ら前記ジグザグ折りの反対の側の縁部範囲の方向に向かってフィルタ挿入体を貫 流する、濾過したい媒体に対して透過性の材料から成っており、各折り壁（４３ ゜４４）から隣接した折り壁（４３，４４）の方向に突出した、エンボス加工に よって形成された突出部（４５）が設けられていて、該突出部が、媒体の運動方 向に延びていて、特に幅を上回る長さを有しており、互いに隣接し合う折り壁（ ４３，４４）の突出部（４５）が、間隔保持と補強とのために互いに接触してお り、一方の折り縁部（４６）を介して結合された２つの折り壁（４３，４４）１ ：設けられた、互いに接触した突出部（４５）が、反対の便の折り縁部（４６） の方向に向かって高さ増大しており、前記折り縁部（４６）がほぼ台形状に福を 持って構成されている。

国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．特に直方体形に構成されたフィルタ挿入体であって、ジグザグ状の折りで配 置された多数の折り壁が設けられていて、該折り壁が、ジグザグ折りの一方の縁 部範囲の方向から前記ジグザグ折りの反対の側の縁部範囲の方向に向かってフィ ルタ挿入体を貫流する、濾過したい媒体に対して透過性の材料から成っており、 各折り壁から隣接した折り壁の方向に突出した、エンボス加工によって形成され た突出部が設けられていて、該突出部が、媒体の運動方向に延びていて、特に幅 を上回る長さを有しており、互いに隣接し合う折り壁の突出部が、間隔保持と補 強とのために互いに接触しており、一方の折り縁部を介して結合された２つの折 り壁に設けられた、互いに接触した突出部が、反対の側の折り縁部の方向に向か って高さを増大させていて，前記両折り壁の間で、媒体の運動方向で減少する間 隔もしくは当該折り壁に対する媒体の通流後に増大する間隔を規定している形式 のものにおいて、前記折り縁部（２３〜２９，３５，４６）が、ほぼ台形状に幅 を持って構成されていることを特徴とするフィルタ挿入体。
2. ２．前記折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４）の平面に関して最小距 離を有している前記突出部（３０，４５）の端部における移行範囲（３９）が、 少なくとも部分的に切り欠かれている、請求項１記数のフィルタ挿入体。
3. ３．前記折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４）の平面に関して最小距 離を有している前記突出部（３０，４５）の端部における移行範囲（３９）が、 少なくとも部分的に材料被覆された面として構成されている、請求項１記載のフ ィルタ挿入体。
4. ４．前記移行範囲（３９）が、前記折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４ ４）の平面にほぼ垂直に延びている、請求項２または３記載のフィルタ挿入体。
5. ５．前記移行範囲（３９）が、ほぼ斜めにまたは丸く面取りされて、前記突出部 （３０，４５）の下方に位置する折り壁の平面に対して９０°よりも小さな角度 で、前記折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４）の平面に延びている、 請求項２または３記載のフィルタ挿入体。
6. ６．前記突出部（３０，４５）が、媒体の連動方向に対して横方向で拡幅されて 構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のフィルタ挿入体。
7. ７．前記突出部（３０，４５）が、媒体の運動方向に対して横方向で、一定の幅 を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のフィルタ挿入体。
8. ８．前記突出部（３０，４５）の幅が、前記折り壁（１５〜２２，４０，４１， ４３，４４）の平面に関する最大隆起部の高さよりも大きく形成されている、請 求項１から７までのいずれか１項記載のフィルタ挿入体。
9. ９．前記突出部（３０，４５）の側壁（３００）が、前記折り壁（１５〜２２， ４０，４１，４３，４４）を互いに結合している折り縁部（２３〜２９，３５， ４６）に対して垂直に延びている、請求項１から８までのいずれか１項記載のフ ィルタ挿入体。
10. １０．互いに隣接した範囲もしくは該範囲に隣接した範囲が、丸くまたは斜めに 面取りされている、請求項１から９までのいずれか１項記載のフィルタ挿入体。
11. １１．前記折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４）の平面に関して最大 距離を有している前記突出部（３０，４５）の端部から、前記折り壁（１５〜２ ２，４０，４１，４３，４４）の平面への移行部（３６）の範囲が、比較的小さ な勾配の範囲の間に比較的大きな勾配の範囲が配置されるように構成されており 、特に比較的小さな勾配の範囲が、隣接した平らな範囲に連続的に移行している 、請求項１から１０までのいずれか１項記載のフィルタ挿入体。
12. １２．互いに隣接した折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４）に設けら れた前記突出部（３０，４５）が、線状に互いに接触しており、この線の範囲に 接着剤が塗布されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のフィルタ 挿入体。
13. １３．前記突出部（３０，４５）を補強する、硬化可能な被覆体（３８）および ／または含浸部（３８）が設けられていて、前記被覆体（３８）または前記含浸 部（３８）が、特に前記突出部（３０，４５）の側壁（３００）に沿って延びて おり、かつ／または被覆体厚さの局部的な厚さもしくは前記含浸部の含浸強さが 、前記折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４）の平面に関する前記突出 部（３０，４５）の隆起距離と共に増大している、請求項１から１２までのいず れか１項記載のフィルタ挿入体。
14. １４．前記被覆体（３８）もしくは前記含浸部（３８）が、接着剤材料から成っ ており、特に互いに隣接し合う折り壁（１５〜２２，４０，４１，４３，４４） に設けられた、互いに向かい合った突出部（３０，４５）が、互いに接着されて いる、請求項１３記載のフィルタ挿入体。