JPH05504092A - フィルタ挿入体 - Google Patents
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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)
- 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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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.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。
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