(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材からなるフィルタ層を有し、前記フィルタ層は、排出用のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）からなる層と交互になっており、前記排出用のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の各々は、濾液空間及び非濾液空間（４０，４１）に対し、交互に、一方に貫流部（１２ａ，１２ｂ，２２）を、他方にシール部（１１ａ，１１ｂ，２１）を有し、前記貫流部及び前記シール部の間に複数の排出要素（１００，２００）が設けられており、前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の少なくとも幾つかは、少なくとも１つの濾液又は非濾液空間（４０，４１）の領域に結合手段を有し、前記スペーサ要素の前記結合手段が少なくとも１つの他の前記スペーサ要素の結合手段と協働して互いに結合するフィルタモジュールにおいて、
前記フィルタ層を縁部領域においてシール状態で圧縮するために形成されている複数の第１及び第２の前記排出用のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）が設けられており、前記第１の排出用のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ）の前記シール部（１１ａ，１１ｂ）及び前記貫流部（１２ａ，１２ｂ）は、前記第２の排出用のスペーサ要素（２０）の前記シール部及び前記貫流部（２１，２２）よりも太く形成されており、前記第１の排出用のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ）の前記排出要素（１００）と、隣り合った前記フィルタ層との間に、ギャップ状の中間空間（１３０）が設けられていること、を特徴とするフィルタモジュール。
【請求項２】
隣り合った前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の前記結合手段は、協働して互いに結合することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
【請求項３】
前記結合手段は、少なくとも前記１つのスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）に被さり、他の複数の前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）のうちの少なくとも１つの前記スペーサ要素の結合手段と協働して互いに結合することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
【請求項４】
前記１つのスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）は、排出要素（１００，２００）、少なくとも１つのシール部（１１ａ，１１ｂ，２１）、及び／又は貫流部（１２ａ，１２ｂ，２２）を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項５】
前記第１のスペーサ要素（１０）は、内周面に前記シール部（１１ａ，１１ｂ）を有し、前記第２のスペーサ要素（２０）は、外周面に前記シール部（２１）を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項６】
前記第１のスペーサ要素（１０）は、前記排出要素（１００）と前記シール部（１１ａ，１１ｂ）及び前記貫流部（１２ａ，１２ｂ）との間で、夫々、内側の楔形の結合要素（１０３）及び／又は外側の楔形の結合要素（１０７）を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項７】
前記楔形の結合要素（１０３，１０７）は、少なくとも１つの上方の面（１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０８）と少なくとも１つの下方の面（１０５，１０６ａ，１０６ｂ，１０９）とを有することを特徴とする請求項６に記載のフィルタモジュール。
【請求項８】
前記排出要素（１００，２００）は、前記シール部（１１ａ，１１ｂ，２１）及び／又は前記貫流部（１２ａ，１２ｂ，２２）及び／又は前記楔形の結合要素（１０３，１０７）と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項９】
前記結合手段は、前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１０】
前記結合手段は、前記フィルタ層をシール状態で圧縮するための締付圧力に対応する、１Ｎ／ｍｍ２と１００Ｎ／ｍｍ２との間の引張り応力に耐えるように構成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１１】
前記結合手段は、前記フィルタ層をシール状態で圧縮するための締付圧力に対応する、２Ｎ／ｍｍ２と３０Ｎ／ｍｍ２との間の引張り応力に耐えるように構成されることを特徴とする請求項１０に記載のフィルタモジュール。
【請求項１２】
前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の前記結合手段は、摩擦係合で協働して互いに結合することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１３】
前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の前記結合手段は、形状係合で協働して互いに結合することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１４】
前記貫流部（１２ａ，１２ｂ，２２）又は前記シール部（１１ａ，１１ｂ，２１）は、濾液又は非濾液用空間（４０，４１）の領域で前記結合手段を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のフィルタモジュール。
【請求項１５】
前記結合手段として、係合鼻部（１３，１３´，１４，１４´，１４´´，３４）に係合する湾曲部材（２３，２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１、１３及び１４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１６】
前記湾曲部材（２３，２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ）は、Ｌ字形又はＵ字形に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のフィルタモジュール。
【請求項１７】
前記湾曲部材（２３，２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ）は交互に上方及び下方に向いているように形成されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のフィルタモジュール。
【請求項１８】
前記湾曲部材（２３，２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ）は、前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の周方向に直接に並設されていることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１９】
前記湾曲部材（２３，２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ）は、前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の周方向に互いに間隔をあけて設けられており、この間隔は最大限５００ｍｍであることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２０】
結合手段としては、一方のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）に形成されており外周を囲繞する溝（１０１）と、他方のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）には、前記溝（１０１）に係合する係合フックとが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２１】
前記係合フックは、その外側に、摺動用斜面（３０，３１）を有することを特徴とする請求項２０に記載のフィルタモジュール。
【請求項２２】
前記湾曲部材（２３，２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ）は、その外側に、摺動用斜面（３０）を有することを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２３】
前記形状係合の結合手段の接触面（１５，２７）は傾斜していることを特徴とする請求項１３乃至２２のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２４】
前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の前記結合手段は、スリーブとして及び歯付き又は歯無しの係合するだぼとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２５】
前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の前記結合手段は、両側で、互いに係合するＴ字形の係合要素として形成されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２６】
前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の前記結合手段は、両側で、互いに係合する矢印形の係合要素として形成されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２７】
前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）には、結合手段として、外周を囲繞する固定手段が形成されており、これらの固定手段には、前記フィルタモジュール（１）を覆うネット又はグリッドが取着されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２８】
前記結合手段は前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の外周面にのみ設けられていることを特徴とする請求項１乃至２７のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項２９】
前記結合手段は前記スペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の内周面及び外周面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至２７のいずれか１に記載のフィルタモジュール。
【請求項３０】
前記シール部（１１ａ，１１ｂ，２１）及び／又は前記貫流部（１２ａ，１２ｂ，２２）は、前記楔形のスペーサ要素（１０，１０ａ，１０ｂ，２０）の膨らんだ太くなった部分であることを特徴とする請求項６に記載のフィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾材からなるフィルタ層、特に、フィルタ個別層からなるフィルタ層を有し、これらのフィルタ層は排出用のスペーサ要素からなる層と交互になっており、各々の排出用のスペーサ要素は、交互に濾液空間及び非濾液空間に対し、一方では貫流要素、他方ではシール要素を有し、相互に結合するための手段が設けられてなるフィルタモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなフィルタモジュールは多様な構造で知られており、これらのフィルタモジュールの多数は、フィルタ層が平坦な材料、例えば厚い濾紙、紙、不織布又は織物で製造されている点で共通している。
【０００３】
フィルタ個別層は、通常、有機及び／又は無機の繊維状の及び／又は粒状の材料を有する、厚い濾過材料(Tiefenfiltermaterial)からなる。フィルタ個別層用の基礎材料としては、通常、セルローズ又は合成材料が用いられる。これらの材料へは、例えば珪藻土、パーライト又は金属酸化物あるいは他の濾過活性の物資を堆積させることができる。この場合、珪藻土及びパーライトは内面を拡大させるために及びそれと共に沈殿物の吸収力を増大させるために用いられる。
【０００４】
フィルタ個別層の使用分野は全飲料産業の液体の濾過及び処理から薬品分野及び化学産業まで及ぶ。フィルタ個別層は、粗粒をフィルタ個別層の表面で留めるようにする濾過作用のみならず、特に、厚い濾過材料の内側の中空空間に留められる細粒のための深さの作用(Tiefenwirkung)をも有する。用いられる材料の種類に従って、これらのフィルタ個別層は吸着作用をも有する。所定の用途のために、乾燥及び湿潤状態で繊維粒子が剥がれることがないように、表面は再処理されていてもよい。
【０００５】
特許文献１からは、フィルタセルからなるフィルタモジュールが公知である。これらのフィルタセルの中心部はプラスチックの排出用のスペーサからなり、このスペーサには、平らなディスクの形の濾材からなるフィルタ層が両側で載置されている。フィルタセルの中心には濾液用開口部が設けられている。外縁でシールするためには、このタイプのフィルタセルの回りを合成材料で射出被覆しなければならない。このことは非常にコスト高になる。何故ならば、このためには、フィルタセルの寸法形状に適合されていなければならない特別な型を用いねばならないからである。非濾液空間に対するフィルタセルのシールは、縁部領域でのみ積み重なっている２つの濾過材料層を圧縮して、縁部領域を包摂するＵ字形のプラスチック要素を形成することによってなされる。
【０００６】
特許文献２でも、同様に、このようなフィルタモジュールが記載されている。このフィルタモジュールでは、フィルタセルの間には、追加的に、いわゆる外側のスペーサが設けられていて、これらのスペーサは、フィルタセルの損傷、へこみ又は膨張を回避するために、複数のフィルタセルを間隔をあけて保たせる。更に、フィルタセル同士の間の半径方向の流れを改善することが意図されている。内側の及び外側のスペーサは異なって構成されている。それ故に、製造のためには種々の金型が必要になる。このフィルタモジュールの場合でも、回りを射出被覆されたフィルタセルが用いられる。
【０００７】
積み重ねられたフィルタセルからなるフィルタモジュールは特許文献３から読み取られる。前記モジュールを製造するためには、内側にある排出材料を有するフィルタポケットが製造される。これらのフィルタポケットはシール要素及びプラスチック素材とによって漏れ止め状態で囲繞されている。続いて、これらのポケットは、流体が複数のセルの間に浸入することができるように、積み重ねられている。このフィルタモジュールの場合でも、複数のフィルタ個別層を間隔をあけて設けるためには追加の構成要素が必要である。フィルタモジュール内の流れはフィルタ個別層の面でなされる。しかし乍ら、濾過を引き起こすためには、流れがこれらのフィルタ個別層を個別層の面に対し直角方向に貫流する必要がある。これらのフィルタセルは、特別な措置なしには、逆流洗浄不可能である。
【０００８】
他のフィルタモジュールは特許文献４から公知である。幾つかのフィルタセルが一体化されてなるフィルタモジュールは、中央の支持管を有する。この支持管に沿って、支持管の両端でしっかり取着されている２つのアダプタ部分の間で、複数のフィルタセルは、軸方向に圧縮されて、互いに対しシールされた状態で保たれている。支持管の内部は、支持管の周囲壁に取着された通路によって、各々のフィルタセルの内部空間と接続されており、かくて、すべてのフィルタセルのための、濾液用の共通の排出流路を形成する。
【０００９】
幾つかのモジュールは逆流洗浄力を有しない故に、最近では、フィルタ個別層がギャップなしに設けるようになった。
【００１０】
特許文献５からは、濾液及び非濾液のための溜め又は分配層を有するフィルタモジュールが公知である。これらの層の間には、厚い濾過材料からなる、夫々少なくとも１つのフィルタ個別層が設けられている。複数のフィルタ個別層及び溜め又は分配層は同一の基礎材料から製造されており、異なった濾過効率を有する。溜め又は分配層は交互に濾液又は非濾液空間に対しシールされている。シール要素は、互いに結合する手段を有する型部分からなっていてもよい。
【００１１】
特許文献６からは、濾材からなる層を有し、これらの層の間には複数の排出用のスペーサ要素が設けられてなるフィルタモジュールが、公知である。排出用のスペーサ要素は、同様に、交互に濾液又は非濾液空間に対しシールされている。更に、排出層も同様に交互に貫流要素を有し、これらの貫流要素は、排出用の複数の層の面にある孔又は溝を有する中実なフレームを有する。シール要素及び／又は貫流要素は互いに結合する手段を有する。しかし乍ら、貫流要素又はシール要素は互いに結合されることができる。
【００１２】
排出用のスペーサ要素はシール要素及び貫流要素と一体的にデザインされている。このことによって、フィルタ個別層と結合して組み合わせるだけでよい安価な構成要素を製造することができる。貫流要素及びシール要素は排出用のスペーサ要素と同じ厚さを有するので、フィルタ個別層は、フィルタモジュールの組立の際に、縁部領域で圧縮されない。それ故に、バイパスはこの領域では除外されることはない。フィルタ個別層は、側方の縁部領域で、貫流のために開いている。
【００１３】
結合手段は、シールを改善することなしに、モジュール全体を固定するためにのみ用いられる。
【特許文献１】
米国特許４３４７２０８
【特許文献２】
欧州特許０２３３９９９
【特許文献３】
欧州特許０２９１８８３Ａ３
【特許文献４】
ドイツ特許３７４１５５２Ａ１
【特許文献５】
ドイツ特許公開１９８３６９４９Ａ１
【特許文献６】
ドイツ特許公開１９８３７２５７Ａ１
【特許文献７】
米国特許６８２７８５１Ｂ１
【特許文献８】
ドイツ特許公開１９８５７７５１Ａ１
【特許文献９】
米国特許６８７５３５２Ｂ１
【特許文献１０】
ＷＯ００/３５５５５
【特許文献１１】
ドイツ特許公開３２３９６８７Ａ１
【特許文献１２】
米国特許３６４７０８４
【特許文献１３】
米国特許５５４９８２４
【特許文献１４】
米国特許４７０４２０７
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、公知のフィルタモジュールの複数の利点を縁部領域でのシールの改善と結び付け、及び逆流洗浄可能であるか、あるいは任意の流れ方向に作動されることができるフィルタモジュールを製造することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、排出用のスペーサ要素がフィルタ層をシール状態で圧縮するために形成されていること、及びスペーサ要素の少なくとも幾つかが、少なくとも１つの濾液又は非濾液空間の領域で結合手段を有し、これらのスペーサ要素の結合手段が、少なくとも１つの他のスペーサ要素の結合手段と協働することを特徴とするフィルタモジュールによって解決される。
【００１６】
濾液又は非濾液空間は、フィルタモジュールを囲繞する空間及びフィルタモジュールの軸方向に延びている、濾液又は非濾液のための１つ又は複数の収集流路を意味している。通常は、フィルタモジュールは中央に設けられた濾液又は非濾液空間を有するが、しかし、フィルタモジュールの中を延びているこのような濾液又は非濾液空間の複数も可能である。
【００１７】
このフィルタモジュールは一連の利点を有する。
【００１８】
フィルタ層を排出用のスペーサ要素上に平坦に載置することによって（但し、フィルタ層は複数のスペーサ要素の間の縁部領域で挟み込まれている）及び結合手段によって排出用のスペーサ要素を互いに結合することによって、歪むことなく、これによって逆流洗浄可能である全体として安定的なフィルタモジュールが作られる。
【００１９】
排出用のスペーサ要素が、両側で、フィルタ層に設けられており、従って、フィルタ層が両側で支持されることによって、場合によってはより低い固有剛性を有するフィルタ材料も、濾過のために用いることができる。
【００２０】
特に外縁におけるしっかりとした結合によって、貯蔵、配送の際に及び使用中に全負荷に耐える形状安定的なフィルタモジュールが作られる。更に、フィルタハウジングへの取付及びフィルタハウジングからの取外しの際のフィルタ層の損傷が回避される。環状のフィルタ層が用いられるとき、濾液又は非濾液流路は通常中央に設けられている。そこでは、排出用のスペーサ要素も同様に結合要素を有することができる。このことによって、安定性が更に増大される。
【００２１】
本発明に係わる措置によって、フィルタモジュールの耐リバウンド性(Rueckschlagfestigkeit)も一層改善される。この耐リバウンド性は、真空の発生による衝撃又は接続エラーによる圧力の衝撃の発生の際に、重要である。
【００２２】
排出用のスペーサ要素相互の結合がなされるので、フィルタモジュールの全高を任意に選択することができる。更に、フィルタ層及び排出用のスペーサ要素の直径を、従来のフィルタハウジングの直径に適合させることができる。それ故に、公知のフィルタハウジングでの使用は、有効なフィルタ面の損失なしに問題なく可能である。
【００２３】
従来のフィルタセルの場合には、フィルタセルの腹領域でのフィルタ層の貼着を阻むことはできない。これに対し、この問題は、排出用のスペーサ要素がフィルタ層の両側にある故に、生じない。フィルタ層は最適に活用される。このことは、特に、より僅かな差圧の場合でも、当て嵌まる。
【００２４】
更に、濾過は両方向で可能である。すなわち、モジュールは流れの逆方向でも作動されることができる。従って、残りの完全な濾過を実行することができる。すなわち、濾過後には、ハウジングに最早非濾液(Unfiltrat)が存在しないことである。このことは、特に、高価な溶液の濾過にとって、重要である。例えば毒性の液体を濾過した後の、フィルタハウジングの洗浄は省略することができる。それ故に、毒性物質との接触は回避することができる。
【００２５】
フィルタモジュールの最上及び最下のフィルタ個別層を、例えば、非排出用のスペーサ要素で閉じることができる。周囲を射出被覆された外縁に結合手段を有する従来のフィルタセルを、最上及び最下の閉鎖部として用いることも可能である。
【００２６】
隣り合ったスペーサ要素の複数の結合手段が協働することは好ましい。しかし、結合手段が、常に、隣り合ったスペーサ要素の１つ又は複数に被さり、後続のスペーサ要素の１つ又は複数が結合手段と協働するという可能性も存する。
【００２７】
スペーサ要素が排出要素、少なくとも１つのシール要素及び／又は貫流要素を含むことことは好ましい。シール要素及び貫流要素の数は濾液又は非濾液用空間の数に従う。各々のスペーサ要素は濾液又は非濾液用空間と隣り合っている。
【００２８】
フィルタモジュールに交互に設けられている２つの異なった排出用のスペーサ要素（第１の及び第２の排出用のスペーサ要素）が設けられていることは好ましい。
【００２９】
第１のスペーサ要素が内周面にシール要素を、第２のスペーサ要素が外周面にシール要素を有することは好ましい。
【００３０】
第１の排出用のスペーサ要素のシール要素及び貫流要素が、第２の排出用のスペーサ要素のシール要素及び貫流要素よりも太く形成されていることは好ましい。このことによって、フィルタモジュールの組立後のフィルタ層の厚さに従って、第１の排出用のスペーサ要素と、フィルタ層との間では、挟み込まれていない領域に、多かれ少なかれ幅広いギャップが形成される。
【００３１】
第１のスペーサ要素が、排出要素とシール要素及び貫流要素との間で、夫々、内側の楔形の結合要素及び／又は外側の楔形の結合要素を有することは好ましい。
【００３２】
１つ又は複数の楔形の結合要素は、１０°と６０°の間の傾斜角を持った少なくとも１つの上方の及び少なくとも１つの下方の楔形面を有する。楔形の結合要素はシール要素及び貫流要素に対応する厚さを有し、半径方向に、排出要素の厚さまで細くなっている。このことによって、シール要素及び貫流要素と排出要素との間で、連続的な移行部が形成される。このことはシールに関して好都合である。フィルタ個別層は、第２のスペーサ要素との組立の際に、該スペーサ要素の縁部領域の方へ連続的に圧縮される。それ故に、フィルタ個別層は、場合によってはバイパスをもたらすであろう制御できない変形に晒されない。
【００３３】
楔形の結合要素が夫々２つの楔形面を有することは好ましい。楔形面は、ｘ<１ｍｍの領域では、４０乃至６０°、好ましくは４５°の傾斜角α１を有し、第２の楔形面は隣接の領域ではα２<２０°の傾斜角を有する。
【００３４】
排出要素がシール要素及び／又は貫流要素及び／又は楔形の結合要素と一体的に形成されているのは好都合である。それ故に、例えば一体的なプラスチック射出成形品を製造することができる。
【００３５】
他の単純化は、複数の結合要素が同様にスペーサ要素と一体的に形成されていることによって、達成される。
【００３６】
複数の結合要素は、スペーサ要素及びフィルタ層が組立後に圧縮されてフィルタモジュールを形成するときにはじめて、係合し合う。この場合、排出用のスペーサ要素によって、フィルタ層はシール状態で圧縮される。取付圧力(Montagedruck)の除去及び結合手段の協働の後に、結合手段は相応の引張り圧力に耐えねばならない。従って、結合手段は、フィルタ層をシール状態で圧縮するための締付圧力に対応する、１Ｎ／ｍｍ２と１００Ｎ／ｍｍ２との間の、好ましくは２Ｎ／ｍｍ２と３０Ｎ／ｍｍ２との間の引張り応力に耐える程の寸法を有することが好ましい。
【００３７】
結合手段は、種々の方法でデザインされていてよい。スペーサ要素の結合手段が、摩擦係合で協働することは好ましい。他の実施の形態は、スペーサ要素の結合手段が形状係合で協働することを提案する。
【００３８】
スペーサ要素の縁部領域は貫流要素又はシール要素を有するので、一体的な実施の形態の場合には、結合手段が貫流要素及びシール要素に設けられ、特に成形結合されていることは好ましい。
【００３９】
結合手段が、係合鼻部に係合する湾曲部材を有することは、好都合である。湾曲部材はＬ字形又はＵ字形にデザインされていることができる。
【００４０】
湾曲部材は上方及び下方に向いているように設けられている。上方及び下方に向いている湾曲部材を交互に設けることは好ましい。
【００４１】
出来る限り頑丈なモジュールユニットを作るために、湾曲部材がスペーサ要素の周方向に直接に並設されていることは好ましい。
【００４２】
他の実施の形態に記載のように、湾曲部材はスペーサ要素の周方向に互いに間隔をあけて設けられており、この間隔は最大限５００ｍｍであってよい。結合要素は均等に円周に亘って分布されており、数は円周の大きさに拠る。結合要素、特に湾曲部材は、フィルタ層の挟み込まれた縁部への半径方向の作用に対する保護手段として用いられる。
【００４３】
他の実施の形態は、結合手段として、一方のスペーサ要素に形成されており外周を囲繞する溝と、他方のスペーサ要素には、溝に係合する係合フックとが設けられていることを提案する。外周を囲繞する溝はスペーサ要素のシール要素に又は貫流要素に設けられていてよい。溝が係合リングによって区画されることは好ましい。
【００４４】
係合鼻部、係合フック、係合リング及び／又は湾曲部材が、その外側に、摺動用斜面を有することは好ましい。このことによって、複数の結合要素の組立及び嵌合が容易化される。フィルタモジュールの組立の際に、フィルタ層及び排出用のスペーサ要素は積み重ねられ、続いて、パッケージ全体が圧縮されて、湾曲部材、係合鼻部等は係合し合う。この場合、各々の結合要素は、結合の相手方の外面を不可避的に摺動し、摺動用斜面はこのような操作を容易にする。
【００４５】
確実な保持を保証するために、摩擦係合の結合手段の接触面が傾斜していることは好ましい。夫々に被さる接触面が、包摂された結合要素に対し逆方向に内側に傾斜していることは好ましい。このことによって、クリップ状の結合が形成される。
【００４６】
結合手段の他の複数の実施の形態は、スリーブ及び歯付き又は歯無しの係合するだぼであり、両側で係合し合うＴ字形の係合要素又は両側で係合し合う矢印状の係合要素であってもよい。
【００４７】
他の実施の形態の記載のように、スペーサ要素には、例えば環状に配置されたフックのような、外周を囲繞する固定手段が形成されており、これらの固定手段には、フィルタモジュールを覆うネット又はグリッドが取着されている。この実施の形態では、ネット又はグリッドも同様に、スペーサ要素及びそれと共にフィルタモジュールを纏める結合要素として用いられる。
【００４８】
結合手段はスペーサ要素の外周面にのみ設けられていることができる。しかし、結合手段が、スペーサ要素の外周面にだけでなく、スペーサ要素の内周面にも設けられていることも可能である。この場合、内周面は、フィルタモジュールの内部に設けられた収集用及びそれと共に濾液又は非濾液用空間を区画する縁部領域を意味する。
【００４９】
シール要素及び／又は貫流要素が、排出用のスペーサ要素の膨らんだ太くなった部分として形成されていることは好ましい。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の、例としての実施の形態を詳述する。図１には完全なフィルタモジュール１が斜視図で示されている。フィルタ個別層（Ｆｉｌｔｅｒｓｃｈｉｃｈｔｅｎ）４（４ａ，４ｂ）からなるフィルタ層（Ｆｉｌｔｅｒｌａｇｅｎ）は、図２に示されるように、第１の及び第２の排出用のスペーサ要素１０（１０ａ，１０ｂ），２０と互い違いになっている。フィルタモジュール１の構成要素全体は中心管２に沿って並べられている。中心管は下方の端部部分８（図２を参照せよ）及び上方の端部部分３を有する。これらの端部部分はフィルタ個別層４及び排出用のスペーサ要素１０，２０を中心管２に固定している。
【００５１】
第２の排出用のスペーサ要素２０は、その外側に、上方及び下方に向いたＵ字形の湾曲部材２３を有する。第１の排出用のスペーサ要素１０の係合鼻部１３，１４は湾曲部材に係合する。湾曲部材２３及び係合鼻部１３，１４は、共に、各々のクリップ状の結合部を形成する。図１に示した実施の形態では、湾曲部材は隙間なく外周面に設けられている。それ故に、全体として操作が容易であり、使用中に歪むことはない安定的なフィルタモジュール１が作られる。
【００５２】
図２には、図１に示したフィルタモジュール１の、線ＡーＡに沿った断面図が示されている。簡略化するために、所属の排出用のスペーサ要素１０ａ，１０ｂ及び２０を有する２つのフィルタ個別層４ａ及び４ｂのみが示されている。
【００５３】
第１の排出用のスペーサ要素１０ａ，１０ｂは環状のシール部１１ａ，１１ｂを有し、これらのシール部は、ここで示した実施の形態では、６角形の横断面を有する。環状のシール部１１ａ，１１ｂの外周面に亘って分布された、内側の、楔形の結合要素１０３が、半径方向外側に排出要素に接続されており、上方の及び下方の楔形面１０４，１０５を有する。これらの楔形の結合要素１０３は半径方向外側にテーパをなしており、厚さは、シール部の厚さから、排出要素１００の厚さすなわち排出要素１００のウェブ１１８，１１８´の厚さへ減少する（図９も参照せよ）。上方の及び下方の楔形面１０８，１０９を有する、外側の、楔形の結合要素１０７は、半径方向外側に排出要素１００に接続される。楔形の結合要素１０７は貫流部１２ａ，１２ｂへ移行し、これらの貫流部はシール部１１ａ，１１ｂの厚さに対応する厚さを有するリングを形成する。貫流部１２ａ，１２ｂには係合鼻部１３が成形して結合されており、貫流部１２ａ，１２ｂの中央には貫流流路１８が設けられている。排出用のスペーサ要素、楔形の結合要素、シール部及び貫流部は、例えばプラスチック製の成形品として、一体的に形成されている。
【００５４】
排出要素１００と、隣り合ったフィルタ個別層４ａ，４ｂとの間には、ギャップ状の中間空間１３０が設けられている。それ故に、フィルタ個別層４ａ，４ｂは、この領域では、全く負荷に晒されておらず、ふやけて支障なく膨張することができる。このことによって、フィルタ個別層４ａ，４ｂの完全な機能性及び有効性が保証される。ギャップの幅はフィルタ個別層４ａ，４ｂの厚さによって規定されている。排出用のスペーサ要素１０ａ，１０ｂ，２０を変える必要なしに、厚さの異なったフィルタ層を形成することができる。フィルタモジュールが逆の流れ方向に作動されるとき、フィルタ個別層４ａ，４ｂの厚さに従って、ギャップ１３０は閉じることができ、排出要素２００と、隣り合ったフィルタ個別層又はフィルタ層との間には１つのギャップが形成されることができる。
【００５５】
楔形の結合要素は、第２の排出用のスペーサ要素２０との組立の際に、半径方向にフィルタ個別層の連続的な圧縮を引き起こす。このことによって、密閉の改良が達成される。第２の排出用のスペーサ要素２０は貫流流路３３を有する環状の貫流部２２を具備する。環状の貫流部２２は、半径方向外側に接続される排出要素２００よりも大きい厚さを有する。この排出要素には、環状のシール部２１が半径方向外側に接続される。第２の排出用のスペーサ要素２０もプラスチックで一体製造されていることは好ましい。排出用のスペーサ要素２０の厚さに対応する厚さを有するパッキングリングとして形成されているシール部２１では、その外側に湾曲部材２３が成形結合されている。湾曲部材２３は上方及び下方に延びており、その内側に湾曲部材用鼻部２６及び接触面２７を有し、外面に摺動用斜面３０を有する。
【００５６】
フィルタ個別層４ａ，４ｂ及びスペーサ要素１０ａ，１０ｂ，２０は、中心管２に沿って並べられている。中心管には下方の端部部分８及び上方の端部部分３が取着されている。これらの端部部分３及び８は、その端面に、ファラットパッキングとして形成されている環状のシール部５０を有する。中心管２の内部は、濾液又は非濾液用の空間４０を形成している。
【００５７】
複数の突起７を有する端部部分３と８の間には、上方から下方に続く構成要素が挟み込まれている。すなわち、濾過材料からなる中間要素９、シール部１１ａ、フィルタ個別層４ａ、貫流部２２、フィルタ個別層４ｂ、シール部１１ｂ及び中間要素９である。シール部１１ａ及び１１ｂは、両側で、楔形の結合要素１０３の底部に、排出要素１００の膨らんだ太くなった部分として形成されており、ここで示された実施の形態では、６角形の横断面を有する。膨らんだシール部１１ａ及び１１ｂは、シール状態で、一方では中間要素９に及び他方ではフィルタ個別層４ａ又は４ｂの内縁に接触している。
【００５８】
貫流流路３３によって、フィルタ個別層４ａと４ｂの間の空間と、濾液又は非濾液用の空間４０との間の接続を形成する貫流部２２も、両側で、第２の排出用のスペーサ要素２０の膨らんだ太くなった部分としてデザインされている。
【００５９】
構成要素を組み立ててフィルタモジュール１を形成する際に、シール部１１ａ及び１１ｂ及び貫流部２２のこのような構成によって、フィルタ個別層４ａ及び４ｂは内縁５に圧縮及びシールされる。それ故に、バイパスはこの領域で阻止される。
【００６０】
第２の排出用のスペーサ要素２０は、濾液又は非濾液用空間４１を形成する周囲空間に対しシールを形成するために、外周面に、シール部２１を有する。
【００６１】
貫流部１２ａ，１２ｂは、フィルタ個別層４ａ，４ｂの上方又は下方の空間と、濾液又は非濾液用流路４１との間の接続を表わしている。貫流流路１８の上方及び下方には、摺動用斜面３１を有する係合鼻部１３，１４が設けられている。これらの係合鼻部は、組み立てられた状態では、湾曲部材用鼻部２６と協働して、クリップ状の結合を形成する。
【００６２】
シール部２１と貫流部２２との間には、フィルタ個別層４ａ及び４ｂの外縁６が圧縮される。
【００６３】
矢印は濾液又は非濾液の流れ方向を示している。非濾液は非濾液用空間４１からフィルタ層へ供給されて、貫流流路１８を通ってフィルタ個別層４ａ及び４ｂに達する。フィルタ個別層４ａ及び４ｂを通り抜けた後に、濾液は第２の排出用のスペーサ要素２０の領域に集まり、スペーサ要素の貫流部２２を通って、中心管２の内部に形成された濾液用の空間４０に流出する。流れ方向は逆にすることもできる。この場合、空間４０は非濾液用空間を、空間４１は濾液用空間を形成する。
【００６４】
図３には、楔形の結合要素１０３の第２の実施の形態が示されている。１つの楔形面の代わりに、上面及び下面には、２つの楔形の面１０４ａ，４ｂ及び１０６ａ，１０６ｂが夫々設けられている。楔形面１０４ａ，１０６ａは、排出要素１００に隣り合っている楔形面１０４ｂ，１０６ｂよりも強く傾斜されている。このことは、α１>α２がこのような角度に該当することを意味する。楔形の結合要素１０７（図２を参照せよ）は、結合要素に対応して形成されていることができる。
【００６５】
図４には、４つの湾曲部材２３が斜視図で示されている。これらの湾曲部材は、環状のシール部１１にＵ字形の湾曲部材として上方及び下方に向いて環状のシール部１１に成形結合されている。各湾曲部材２３は２つの垂直方向の脚部２４と、結合用の横方向脚部２５とを有し、この横方向脚部の裏面には各々の湾曲部材用鼻部２６が設けられている。
【００６６】
図５には、排出用のスペーサ要素１０ａの円周縁部の部分の平面図が示されている。中央には、複数の貫流流路１８が設けられており、貫流流路１８の上方又は下方には、円周縁部に亘って間隔をあけて均等に分布されている係合鼻部１３，１４が設けられている。係合鼻部１３及び１４は夫々外面に摺動用斜面３１を有する。
【００６７】
図６には、夫々係合鼻部１３及び１４の代わりに係合リング１０２ａ，１０２ｂが設けられていて、これらの係合リングはその間に位置している溝１０１を区画し、該溝には貫流流路１８が設けられてなる他の実施の形態が示されている。図５及び図６に示された実施の形態を、貫流部の代わりにシール部に取着するという可能性もある。
【００６８】
図７には、シール部２１及び貫流部１２が夫々環状の圧力肩部（Ｄｒｕｃｋｓｃｈｕｌｔｅｒｎ）１９及び３２を有してなる他の実施の形態が示されている。図８から見て取れるように、シール部２１には湾曲部材２３ａ，２３ｂが互い違いに上下に向いて設けられている。これに従って、係合鼻部１４´，１４´´及び１３´，１３´´も互い違いに配置されている。係合鼻部１４´の接触面１５と、湾曲部材２３ａの横方向脚部２５の接触面２７とは傾斜して設けられており、接触面１５は下方に傾斜している（図７を参照せよ）。このことによって、確実な支持が保証される。それ故に、湾曲部材２３ａは負荷の際にも外へ避けることはしない。従って、クリップ状の閉鎖又はクリップ状の結合が形成される。
【００６９】
図９には、円形の第１のスペーサ要素１０のセクタが示されている。内周面には環状のシール部１１ａがある。上方の楔形面１０４を有する複数の楔形の結合要素１０３は、半径方向外側にシール部に接続されており、排出要素１００の半径方向のウェブ１１８に移行する。更に、複数の短い半径方向のウェブ１１８´が設けられている。これらのウェブは排出用のスペーサ要素１０の外周面に設けられた環状の貫流部１２ａから内側へ延びている。半径方向のウェブ１１８，１１８´は円形のウェブ１１９によって互いに結合されている。円形のウェブ１１８，１１８´の菱形の部分と、ウェブ１１８´で例示されている領域１２８とは、場合によっては横流を可能にするために、他のウェブ及びウェブ部分に比べて細くなった厚さを有する。
【００７０】
ウェブ１１８，１１８´は、半径方向外側の端部に、複数の楔形の結合要素１０７を有する。これらの結合要素のうち、上方の楔形面１０８が見られる。貫流流路１８及び係合鼻部１３を有する環状の貫流部１２ａは楔形面に接続されている。
【００７１】
図１０には円形の第２のスペーサ要素２０のセクタが示されている。環状のシール部２１の外周面には、複数の湾曲部材２３が成形結合されている。内周面には、複数の貫流流路３３を有する貫流部２２がある。貫流部２２とシール部２１との間には複数の半径方向のウェブ２８，２８´及び円形のウェブ２９が設けられており、連続するウェブ２８及び短いウェブ２８´がある。半径方向のウェブ２８，２８´の間隔は、濾過中及び逆流洗浄中にフィルタ層の最適な支持を保証するために、フィルタ材料に適合されている。従って、ウェブ２８，２８´及び２９の幅、長さ及び配置は、フィルタ材料及び濾過の課題に適合されることができる。円形のウェブ２９の菱形の部分と、ウェブ２８で例示されているだけの領域２２８とは、場合によっては横流を可能にするために、他のウェブ及びウェブ部分に比べて小さい厚さを有する。
【００７２】
図１１には、濾液又は非濾液用流路４０の領域での結合を示している他の実施の形態が示されている。この実施の形態では、中心管２は省略される。何故ならば、第１の排出用のスペーサ要素１０は、環状のシール部１１及び湾曲部材１６ａ，１６ｂを有し、これらの湾曲部材は適切な係合鼻部３４と協働し、これらの係合鼻部は上方の端部部分３又は第２の排出用のスペーサ要素２０に成形結合されているからである。同様にクリップ状の結合は、図７及び８に示されている結合に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  フィルタモジュールの斜視図を示している。
【図２】  図１に示したフィルタモジュールの、線Ａ−Ａに沿った部分断面図を示している。
【図３】  第１の排出用のスペーサ要素の部分断面図を示している。
【図４】  湾曲部材の拡大斜視図を示している。
【図５】  １つの実施の形態に記載されたスペーサ要素の円周縁部の部分の平面図を示している。
【図６】  他の１つの実施の形態に記載されたスペーサ要素の円周縁部の部分の平面図を示している。
【図７】  他の実施の形態に示したフィルタモジュールの部分断面図を示している。
【図８】  図７に示したフィルタモジュールの部分平面図を示している。
【図９】  排出用のスペーサ要素のセクタの平面図を示している。
【図１０】  排出用のスペーサ要素のセクタの平面図を示している。
【図１１】  他の実施の形態に示したフィルタモジュールの部分断面図を示している。
【符号の説明】
１…フィルタモジュール、２…中心管、３…上方の端部部分、４…フィルタ個別層、４ａ…フィルタ個別層、４ｂ…フィルタ個別層、５…内縁、６…外縁、７…突起、８…下方の端部部分、９…中間要素、１０…第１の排出用のスペーサ要素、１０ａ…第１の排出用のスペーサ要素、１０ｂ…第２の排出用のスペーサ要素、１１ａ…シール要素、１１ｂ…シール要素、１２ａ…貫流要素、１２ｂ…貫流要素、１３…係合鼻部、１３´…係合鼻部、１４…係合鼻部、１４´…係合鼻部、１４´´…係合鼻部、１５…接触面、１６ａ…湾曲部材、１６ｂ…湾曲部材、１８…貫流流路、１９…圧力肩部、２０…第２の排出用のスペーサ要素、２１…シール要素、２２…貫流要素、２３…湾曲部材、２３ａ…湾曲部材、２３ｂ…湾曲部材、２４…垂直方向の脚部、２５…横方向脚部、２６…湾曲部材用鼻部、２７…接触面、２８…半径方向のウェブ、２８´…半径方向のウェブ、２９…円形のウェブ、２９´…円形のウェブ、３０…摺動用斜面、３１…摺動用斜面、３２…圧力肩部、３３…貫流流路、３４…係合鼻部、４０…濾液又は非濾液流路、４１…濾液又は非濾液流路、５０…環状のシール要素、１００…排出要素、１０１…溝、１０２ａ…係合リング、１０２ｂ…係合リング、１０３…内側の、楔形の結合要素、１０４…上方の楔形面、１０４ａ…上方の楔形面、１０４ｂ…上方の楔形面、１０５…下方の楔形面、１０６ａ…下方の楔形面、１０６ｂ…下方の楔形面、１０７…外側の、楔形の結合要素、１０８…上方の楔形面、１０９…下方の楔形面、１１８…半径方向のウェブ、１１８´…半径方向のウェブ、１１９…円形のウェブ、１２８…減じられた領域、１３０…ギャップ状の中間空間、２００…排出要素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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