(57)【要約】本発明は、フィルタハウジングと少なくとも１つのフィルタカートリッジとを有する集合体に関する。前記フィルタハウジングは、側壁に囲まれたフィルタチャンバを有し、このフィルタチャンバの中では、少なくとも１つのフィルタカートリッジが、前記側壁に平行に長手方向に沿って収容されている。前記フィルタチャンバの側壁には、フィルタされる媒体を供給するための少なくとも１つの入口が設けられている。前記フィルタカートリッジの横方向で、入口のレベルで見られる時の、このフィルタカートリッジから前記側壁への最短距離は、このフィルタカートリッジの横方向で、この出口の下と上とのレベルで見られた時の、このフィルタカートリッジから前記側壁への最短距離より大きい。本発明は、さらに本発明に係わる集合体のために意図されたフィルタカートリッジに関わる。
2006503705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタハウジング（２０）と少なくとも１つのフィルタカートリッジ（１）とを有する集合体であって、
前記少なくとも１つのフィルタカートリッジ（１）は、管状であり、管壁（３、４、５、６、８、１０）と、フィルタされた媒体を排出するための排出用の接続部（１２）を備えた中央の排出路（９）とを有し、前記管壁は、この管壁（３、４、５、６、８、１０）に対して横方向に、フィルタされる媒体が、中を流れることができるフィルタ手段（５、６）を有し、
前記フィルタハウジング（２０）は、側壁（２２）によって囲まれたフィルタチャンバ（３５）を有し、このフィルタチャンバ（３５）の中には、前記少なくとも１つのフィルタカートリッジ（１）が、前記側壁（２２）に平行に長手方向（Ｌ）に沿って、収容されており、
前記フィルタチャンバ（３５）は、フィルタカートリッジ（１）に少なくとも１つの出口（３６）を有し、この出口（３６）に、フィルタカートリッジの排出用の前記接続部（１２）が、接続されており、
そして、前記フィルタチャンバの側壁（２２）は、フィルタされる媒体を供給するための少なくとも１つの入口（２３）を備えており、この入口（２３）は、前記少なくとも１つのフィルタカートリッジ（１）が横切るレベル（３１）で、前記フィルタチャンバの中に開口している、集合体において、
前記フィルタカートリッジ（１）の横方向（Ｔ）で、前記入口（２３）のレベル（３１）で見られた時に、前記フィルタカートリッジ（１）から前記側壁（２２）への最短距離（Ｘ）は、前記フィルタカートリッジ（１）の横方向（Ｔ）で、前記入口のレベル（３１）の下（３３）もしくは上（３２）で見られた時に、前記フィルタカートリッジ（１）から側壁（２２）への最短距離（Ｙ）より長いことを特徴とする、集合体。
【請求項２】
前記フィルタカートリッジ（１）の長手方向（Ｌ）に見られた場合、前記フィルタカートリッジ（１）から側壁（２２）への前記入口のレベル（３１）での最短距離の相対的な増大（Ｘ−Ｙ）は、ほぼ前記入口（２３）の高さ（Ｄ）の長さ（Ｈ）以上に増大していることを特徴とする、請求項１の集合体。
【請求項３】
前記Ｘは、
【数１】
2006503705.tif 000014
により与えられており、
ここで、Ａ＝入口の表面積
Ｑ＝比較的長い最短距離Ｘを有する領域の高さ
であることを特徴とする、請求項１または２の集合体。
【請求項４】
前記Ｘは、
Ｘ≧入口の表面積／（入口の軸方向の高さの２倍）
【数２】
2006503705.tif 000015
により与えられており、
ここで、Ａ＝入口の表面積、そして
Ｑ＝比較的長い最短距離Ｘを有する領域の高さ
であることを特徴とする、請求項１または２の集合体。
【請求項５】
前記入口は、直径Ｄ１を有する円形であり、前記Ｘは、
【数３】
2006503705.tif 000016
特に、
【数４】
2006503705.tif 000017
により与えられる、請求項３または４の集合体。
【請求項６】
Ａ＜Ｂ（Ｙ）、好ましくは、Ａ≦２Ｂ（Ｙ）であり、
ここで、Ａ＝入口の表面積
Ｂ＝Ｙの関数として、前記フィルタハウジングの内部の断面の表面積−前記入口の上または下のレベルの前記フィルタカートリッジの断面表面積の和
である、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項７】
単一の円筒状のフィルタカートリッジが、円筒状のフィルタハウジングの中の中心に配設されるように設けられており、ここで
【数５】
2006503705.tif 000018
好ましくは、
【数６】
2006503705.tif 000019
であり、
ここで、Ａ＝入口の表面積
Ｄ３＝フィルタハウジングの内径
Ｄ２＝フィルタカートリッジの外径  
である、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項８】
【数７】
2006503705.tif 000020
特に、
【数８】
2006503705.tif 000021
そして、好ましくは、
【数９】
2006503705.tif 000022
であり、
ここで、Ａ＝入口の表面積
である、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項９】
前記入口は、直径Ｄ１を有する円形であり、
【数１０】
2006503705.tif 000023
特に、
【数１１】
2006503705.tif 000024
好ましくは、
【数１２】
2006503705.tif 000025
である、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１０】
前記フィルタハウジングは、内径Ｄ３を有する円筒状であり、少なくとも概念的には、設計の目的のために、単一の中心に配設された円筒状のフィルタカートリッジを有し、また、前記入口は、直径Ｄ１を有する円形であり、もしくは、少なくとも、直径Ｄ１の円形の表面と等しい表面積を有し、さらに、以下のＤ１２＝２（Ｄ３２−Ｄ２２）が、Ｄ３とＤ１に対して、前記フィルタカートリッジの直径Ｄ２に適用される、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１１】
Ａ≦前記フィルタカートリッジの内部の断面表面積の和
であり、
ここで、Ａ＝入口の表面積
である、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１２】
前記フィルタカートリッジ（１）から前記側壁（２２）への前記入口（２３）のレベル（３１）での最短距離の増大（Ｘ−Ｙ）は、前記管壁（３、４、５、６、８、１０）のそのレベルでのくびれ部分（３７）により得られていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１３】
前記フィルタカートリッジ（１）から前記側壁（２２）への前記入口（２３）のレベル（３１）での最短距離の増大（Ｘ−Ｙ）は、この側壁（２２）をこのレベル（３１）で凹所とすることにより得られていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１４】
前記管壁（３、４、５、６、８、１０）は、前記フィルタカートリッジから前記壁面への最短距離が、増大している領域（８）において、フィルタされる媒体に対して不浸透性であることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１５】
前記集合体は、互いに隣り合い、互いに平行に配設されている、３つ、４つかそれ以上の前記フィルタカートリッジ（１）を有することを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１６】
前記入口（２３）のレベル（３１）は、前記フィルタカートリッジ（１）の長さ（Ｈ）の２５％から７５％の領域に位置されていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１７】
前記フィルタ手段（５、６）は、液状の媒体をフィルタするために備えられていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項１８】
前記フィルタ手段（５、６）は、気体状の媒体をフィルタするために備えられていることを特徴とする、前記請求項１乃至１７のいずれか１の集合体。
【請求項１９】
前記フィルタカートリッジは、前記入口の一方で細かいフィルタとして作られており、他方で粗いフィルタとしてつくられている、前記全ての請求項のいずれか１の集合体。
【請求項２０】
前記細かいフィルタは、粗いフィルタの少なくとも５倍細かい、請求項１９の集合体。
【請求項２１】
前記全ての請求項のいずれか１の集合体のために意図されたフィルタカートリッジ（１）。
【請求項２２】
前記請求項１乃至１０のいずれか１の集合体により規定されたようなフィルタカートリッジ（１）。
【請求項２３】
前記全ての請求項のいずれか１の集合体（１、２０）もしくはフィルタカートリッジ（１）を有する燃料フィルタを与えられているディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタハウジングと少なくとも１つのフィルタカートリッジを有する集合体に関する。前記フィルタカートリッジは、管状であり、管壁と、フィルタされた媒体を排出するための排出用の接続部を有する中央の排出路を有する。この中央の排出路において、前記管壁は、フィルタ手段を有し、このフィルタ手段を通して、フィルタされる媒体は、この管壁に対して横向きに流れることができる。
【０００２】
前記集合体において、前記フィルタハウジングは、側壁に囲まれたフィルタチャンバを有し、このフィルタチャンバの中で、少なくとも１つのフィルタカートリッジは、前記側壁に平行な長手方向を与えられている。
【０００３】
前記集合体において、前記フィルタチャンバは、フィルタカートリッジごとに少なくとも１つの出口を有し、それらにそれぞれのフィルタカートリッジの排出用の接続部が、接続されている。
【０００４】
前記集合体において、前記フィルタチャンバの側壁は、少なくとも１つのフィルタされる媒体を供給するための入口を設けられており、この入口は、少なくとも１つのフィルタカートリッジが横切るレベルで、前記フィルタチャンバの中に開口している。
【背景技術】
【０００５】
このような集合体は、既知である。この装置により、フィルタされる媒体が、前記フィルタチャンバに入る入口は、このフィルタチャンバの中に位置付けられた前記フィルタカートリッジの横向きの方向に方向付けられている。すなわち、フィルタされる媒体の流れの方向は、最初は、前記フィルタカートリッジの長手方向に対して横方向である。
【０００６】
流入する、フィルタされる媒体の前記フィルタチャンバに広がる速い分布を確実にするために、この場合に採用される経験則は、前記フィルタカートリッジからこのフィルタチャンバの前記側壁の内側への距離が、少なくとも、前記入口の直径の１／４でなければならないということである。もし、前記フィルタハウジングの中にいくつかのフィルタカートリッジが存在している時、この入口の直径の１／４の最短距離は、たいてい、フィルタカートリッジの間の最小の横の距離にたいしても採用されている。様々な態様の結果は、前記フィルタハウジングの寸法は、比較的大きいということである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前記フィルタハウジングを、小型の構造にすること、特に、現存するフィルタハウジングの場合に、フィルタの容量を増加すること、並びに／もしくは、フィルタの結果を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、上記の目的は、前記フィルタカートリッジの横方向に、前記入口のレベルで見られた時の、このフィルタカートリッジから前記側壁への最短距離Ｘが、このフィルタカートリッジの横方向に、この入口の下か上で見られた時の、このフィルタカートリッジからこの側壁への最短距離Ｙよりも大きいという点で達成されている。本発明は、前記フィルタハウジングの壁とフィルタカートリッジの間の特別に余分の空間と、前記フィルタカートリッジ自身の間の特別に余分の空間とは、フィルタされる媒体の前記フィルタチャンバに渡る、良質で、一様な、速い分布を確実にするが、フィルタハウジングの全体においては、必要とされておらず、この特別に余分の空間を、本質的には前記入口のレベルに設けることで十分であるという洞察に基づいている。このことは、出願者が見出したように、フィルタ媒体が、前記フィルタチャンバの断面に渡って分散するや否や、前記フィルタチャンバの壁とカートリッジとの間の特別に余分の空間と、このカートリッジ自身の間の特別に余分の空間とは、もはや必要とされていないか、少なくとも、前記入口の位置と同じ程度には必要とはされていないからである。
【０００９】
有利な実施の形態によると、出願人が、実験によって見出したように、前記フィルタカートリッジの長手方向に見られた時、もし、前記フィルタカートリッジから側壁までの前記入口のレベルでの最短距離の増大が、より大きな距離に渡って増大することもできるが、ほぼこの入口の高さの長さに渡って増大したとしたら、十分である。
【００１０】
本発明の有利な実施の形態によると、Ｘは、
【数１３】
2006503705.tif 000003
【００１１】
により与えられる。
【００１２】
ここでＡ＝入口の表面積
そして、Ｑ＝比較的長い最短距離Ｘを有する領域の高さ
である。もし、Ｘ≧Ａ／４Ｑなら、かなりの割合のフィルタされる媒体が、前記フィルタチャンバに、比較的長い最短距離Ｘを有する領域を経て、分布され、その結果、Ｙに対して採用される一般の距離は、かなり減少することができる。本発明によると、Ｙは、もし、Ｘが、Ｘ≧Ａ／２Ｑにより与えられるなら、最小値まで減少されることができる。もし、前記入口が、円形であるなら、Ａは、
【数１４】
2006503705.tif 000004
【００１３】
により、与えられることができ、このＡは、前の２つの式において
【数１５】
2006503705.tif 000005
【００１４】
の結果となる。
【００１５】
本発明のさらなる有利な実施の形態によると、Ｙは、次の関係により与えられる。
【００１６】
Ａ＜Ｂ（Ｙ）、好ましくはＡ≦２Ｂ（Ｙ）
ここで
Ａ＝入口の表面積
Ｂ（Ｙ）＝Ｙの関数として、前記フィルタハウジングの内部の断面の表面積―前記入口の上と下のレベルの前記フィルタカートリッジの断面表面積の和
このように、フィルタされる前記媒体を前記フィルタカートリッジの軸方向に導き去るために利用可能な空いた空間を最小として設計することが、可能であり、このことは、再び、前記フィルタハウジングの寸法の減少か、または選択的に、フィルタの拡大を可能としている。円筒状のフィルタハウジングの中で中央に配置された単一の円筒状のフィルタカートリッジの場合には、これらの式は、
【数１６】
2006503705.tif 000006
【００１７】
ここで、
Ａ＝入口の表面積
Ｄ３＝フィルタハウジングの内径
Ｄ２＝フィルタカートリッジの外径
Ｄ３―Ｄ２＝Ｙ
もし、前記入口が、直径Ｄ１を有する円形であるとすると、本発明により、何の問題もなく、Ｙは、
【数１７】
2006503705.tif 000007
【００１８】
としてとられることができる。このＹは、直ちに従来技術によるＹに対する値と比べて２５％以上の減少をもたらしている。しかし、本発明によると、Ｙは、安全に
【数１８】
2006503705.tif 000008
【００１９】
としてもとられることができ、このＹは、従来技術と比べて６０％以上の減少を示している。本発明によれば、問題なく、
【数１９】
2006503705.tif 000009
【００２０】
と取ることができ、従来技術と比較されると、Ｙにおける８５％以上の減少をしめしている。Ｙにおける９５％以上の減少でさえなされることができる。
【００２１】
もし、前記フィルタハウジングが、内径Ｄ３を有する円筒状で、中心に配置された円筒状の直径Ｄ２のフィルタカートリッジが仮定され、Ｄ３−Ｄ２＝Ｙであることが、実現されているなら、直径Ｄ１の円形の入口に対するＹに対する最小値は、Ｄ１２＝２（Ｄ３２−Ｄ２２）から計算されることができる。本発明によると、Ｙに対するこの設計値は、Ｄ３が、前記フィルタハウジングの内部の断面の表面積と同等な表面積を有する円の直径であり、Ｄ１が、対応して前記入口の表面積に対する同等な直径であるとして、計算の目的で、簡単のために、中心の円筒状のフィルタカートリッジが、仮定されているとすると、直ちに全ての設計のための最小値として維持されることができる。この時、１つだけのフィルタカートリッジのかわりにいくつかのフィルタカートリッジを取ることと、単一のフィルタカートリッジのために計算されたＹに対する値を使い続けることが、可能である。
【００２２】
一般的な意味で、どこであろうと、円形の形状の何らかの直径が、仮定されると、非円形の表面を特定の直径の円形の表面に変換することは、等しく十分に可能である。
【００２３】
フィルタされた媒体も、確実に、供給の滞りなく、排出されることができるように、もし、Ａが、
Ａ≦フィルタカートリッジの内部の断面表面積の和
としてとられているなら、おおいに好ましい。
【００２４】
特に、いくつかのフィルタカートリッジの場合で、それらのフィルタカートリッジが、例えば、円筒状の形状のような、それらの形状の結果として、本質的に横方向にそれらの間に空所を残す場合、前記フィルタカートリッジが、局所的に前記フィルタチャンバの壁と接触するようになることが、想像できることが、指摘される。しかし、このことは、利用可能なフィルタ表面のいくらかの損失の結果となるだろう。しかし、従来技術の設計の基準は、これを可能としていない。
【００２５】
本発明の更なる実施の形態によると、前記入口のレベルにおける前記フィルタカートリッジから側壁への最短距離の増大が、そのレベルのこのフィルタカートリッジの管壁のくびれにより得られれば、有利である。このことは、前記フィルタハウジングを適合させることなく、現存するフィルタの装置を本発明に係わる集合体に変換するために現実的である。この目的のために、この場合、前記フィルタカートリッジを適合させることだけが必要であるが、このフィルタカートリッジは、既に時々交換される必要がある。
【００２６】
しかし、状況に依存して、本発明によれば、もし、前記フィルタカートリッジから側壁への入口のレベルでの最短距離の増大が、この側壁にそのレベルで凹所を設けられることによって得られるのであれば、多分おおいに有利である。この場合、このフィルタチャンバの側壁の内側に向かった部分として適合されるのは、前記フィルタカートリッジではない。
【００２７】
明らかになるように、本発明によれば、前記フィルタカートリッジから側壁への前記入口のレベルでの最短距離の増大を、このレベルでのこのフィルタカートリッジの管壁のくびれ部分によっても、このレベルでこのフィルタチャンバの側壁に凹所を設けられることによっても、得ることができることも想像できる。
【００２８】
前記フィルタチャンバの壁に凹所を設けることは、もし、管壁が、所望の効果のために、適当にくびれさせられることができることを可能にするために不十分な厚さを有するならば、有用であることができる。
【００２９】
本発明のさらなる有利な実施の形態によると、前記フィルタカートリッジの管壁は、フィルタされる媒体に対して不浸透性につくられ、より一般的には、このフィルタカートリッジから壁までの最短距離が、増大されている領域で完全に閉じられている。このことは、フィルタされる媒体が、前記フィルタチャンバに供給される圧力の影響の下で、フィルタの結果に逆効果を有するであろう、前記フィルタカートリッジの壁を直接押し通されることを妨げる。
【００３０】
本発明の有利な実施の形態によると、前記集合体は、３つか４つかそれより多い前記フィルタカートリッジを有し、それらのカートリッジは、互いに隣り合うように、互いに平行に配設されている。
【００３１】
さらなる有利な実施の形態によると、前記入口のレベルは、前記フィルタカートリッジの長さの２５％から７５％の領域内に位置されている。
【００３２】
本発明に係わる前記集合体が、液体をフィルタするために用いられることができるように、本発明によれば、もし、前記フィルタ手段が、液状の媒体をフィルタするために備えられていれば、好ましい。
【００３３】
本発明に係わる前記集合体が、気体をフィルタするために用いられることができるように、もし、このフィルタ手段が、気体状の媒体をフィルタするために備えられていれば、好ましい。
【００３４】
本発明のさらなる有利な実施の形態によれば、前記フィルタカートリッジは、前記入口の一方で、細かいフィルタとして作られており、他方では、粗いフィルタとしてつくられている。ここで用いられている細かいフィルタと粗いフィルタの用語は、互いに関して関係する物としてもちいられており、細かいフィルタという用語は、前記粗いフィルタによって保持される粒子とまたそれより小さい粒子との両方を保持する細かいフィルタということになる。好ましくは、この細かいフィルタは、少なくともこの粗いフィルタの５倍細かく、例えば、この細かいフィルタは、３μｍまでの粒子を通すことを許し、この粗いフィルタは、２５μｍまでの粒子を通すことを許す。このことは、この細かいフィルタは、この粗いフィルタのほぼ８．３倍細かいことを意味している。
【００３５】
さらなる態様によると、本発明は、本発明に係わる集合体のために意図されたフィルタカートリッジに関する。より正確には、さらなる態様によると、本発明は、本発明に係わる集合体の中で定義されたようなフィルタカートリッジに関する。
【００３６】
その上、さらなる態様によると、本発明は、集合体すなわち本発明に係わるフィルタカートリッジを有する燃料用フィルタもしくは潤滑油用フィルタが設けられたディーゼルエンジンに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明は、以下で、図面に示された実施の形態を参照してより詳細に説明される。
【００３８】
図１は、本発明に係わるフィルタカートリッジ１を示している。このフィルタカートリッジは、管状で、管壁のくびれ部分３７を除いて、本質的に一般のフィルタカートリッジと違わない。この管状のフィルタカートリッジ１は、上ふた２と底部の排出用の接続部１２とを有している。また、このフィルタカートリッジは、閉じられた内壁８、１０、１１を有し、内壁８は、不浸透性で、内壁１０、１１は、フィルタされる媒体に対して浸透性である。このフィルタカートリッジは、さらに、外壁３、４、とまた８を有する。外壁８は、前記くびれ部分３７の位置で同時に内壁としても外壁としても機能する。この外壁３、４は、細かい目の網、すなわち、細かく穴のあけられた金属製のシートで構成されている。前記内壁１０、１１は、この外壁３、４に対応して構成されることができる。この内壁１０と外壁３の間に、フィルタ手段５が、存在しており、対応するフィルタ手段６が、前記内壁１１と外壁４の間にある。これらフィルタ手段５、６は、多様で様々なタイプであることができ、例えば、ひだに細かく折り畳まれたフィルタ紙で形成されることができ、このひだの折畳線は、この時、前記フィルタカートリッジ１の長手方向Ｌに延びている。さらに、前記外壁３、４と内壁１０、１１とは、また、フィルタ手段として機能することができる。正確には、本発明に係わるフィルタカートリッジにとって、この内壁１０、１１と、外壁３、４と、フィルタ手段５、６とが、どのように作られているかは、それほど重要ではない。特に、これらの作られ方は、前記フィルタカートリッジが、矢印３０によって示されているように、カートリッジを通して流れが、フィルタ効果を伴って、本質的に、長手方向Ｌに対して横方向に起こるタイプでれば、様々な方法によって実行されることができる。管壁３、４、５、６、１０、１１、並びに（不浸透性である）８によって通過が可能とされ、フィルタされた媒体を排出するための排出路９が、前記フィルタカートリッジ１の中心に設けられている。本発明の有利な実施の形態においては、前記フィルタカートリッジの一部、例えば、前記くびれ部分８の上に位置されている部分３が、細かなフィルタとして作られ、他の部分、例えば、前記くびれ部分８の下に位置されている部分４が、粗いフィルタとして作られている、という用意がなされている。この手段により成し遂げられることは、流れの一部が、細かくフィルタされるということで、このことは、全体のフィルタの結果を改善している。
【００３９】
述べたように、本発明に係わるフィルタカートリッジ１は、前記くびれ部分３７に関して従来のフィルタカートリッジと異なっている。このくびれ部分３７は、前記フィルタ手段５、６が、なくされており、前記外壁３、４が、中断され、前記内壁８が、閉じられている領域である。このくびれ部分３７は、環状の皿７によって底部と上部で境界を定められており、この環状の皿７は、フィルタされる媒体が、前記フィルタカートリッジ１の長手方向Ｌに、前記くびれ部分３７を経て、前記フィルタ手段５、６に流れ込むことが可能となることを妨げている。
【００４０】
前記くびれ部分３７は、Π／８Ｄ１の距離に渡ってくびらせられており、この距離Ｄ１は、まだ議論されるべきフィルタハウジングの入口の実効的な直径である。
【００４１】
長手方向Ｌで見られると、図１に示された前記フィルタカートリッジは、長さＨを有する。この長さは、１／４Ｈの底部の領域と、１／４Ｈの長さの上部の領域と、長さ１／２Ｈの中間の領域にさらに分けられている。本発明によると、前記くびれ部分３７は、好ましくは、長さ１／２Ｈの中間の領域において設けられている。このくびれ部分３７は、図１に示されているように、長さ１／２Ｈの前記中間の領域の底部にあることができ、この領域の上部にあることができ、もしくは、またそのあいだのどこか、例えば、この領域の中間にあることができる。
【００４２】
図２は、本発明に係わる集合体を長手方向の断面で示している。図２における矢印ＩＩＩの位置における断面は、図３において示されている。図２と図３とを参照して、本発明に係わる集合体は、図示された実施の形態によると、側壁２２と、上部の壁２１と、出口を設けられた底部の壁２６とにより境界付けられているフィルタチャンバ３５を備える、フィルタハウジング２０を有する。示された例では、互いに平行に配置された４つのフィルタカートリッジ１が、前記フィルタチャンバ３５の中に設けられている。これらのフィルタカートリッジ１は、それぞれ排出用の接続部１２を経て、前記底部の壁２６における出口３６に接続されている。この底部の壁２６の下には、捕集チャンバ２４があり、これには、フィルタされた媒体を排出するための接続突起２５が、取り付けられている。前記フィルタハウジングは、さらに、フィルタされる媒体の供給のための接続突起２７を設けられている。この接続突起２７は、前記フィルタチャンバ３５のなかに開口している直径Ｄ１の入口２３を有している。この直径Ｄ１は、長手方向Ｌに見られた前記くびれ部分３７の長さＱに対応している。
【００４３】
ここで、本発明に係わる集合体の記述を進める前に、類似の一般の集合体が、ここでまず詳細に、図４における断面を参照して説明される。この一般の集合体は、本質的に同一と仮定されているフィルタハウジング２０を有し、このフィルタハウジング２０は、側壁２２により、中に４つの一般のフィルタカートリッジ４０が、配置されているフィルタチャンバ３５を囲んでいる。これらのフィルタカートリッジ４０は、これらのフィルタカートリッジ４０の場合に、前記くびれ部分３７が、ないこと、すなわち、前記外壁３、４が、前記フィルタ手段５、６も、前記くびれ部分の位置でもやはり浸透性の内壁１０、１１もそうであるように、完全で中断がないということを条件で、本質的に、図１のフィルタカートリッジ１と同じである。そのような一般の集合体の場合に、従来の示唆は、このフィルタカートリッジが、前記フィルタハウジング２０の中に、このフィルタカートリッジの外壁から前記フィルタチャンバへの最小の距離が、少なくとも１／４Ｄ１（図４を見よ）であるように、配置されていることである。ここで、Ｄ１は、前記入口２３の直径であり、この入口２３を経てフィルタされる媒体が、フィルタチャンバ３５に流れ込む。明確になるように、このことは、長手方向Ｌに垂直な断面方向に見られると、前記フィルタハウジング２０の寸法が、前記フィルタチャンバ３５の中に単に収容するための前記フィルタカートリッジ４０のために必要とされる最小の空間よりもかなり大きいだろうということを意味している。結局、全般的に見て１／４Ｄ１の特別に余分の空間は、前記フィルタチャンバ３５を通して十分に早くフィルタされる媒体を分散させることができるために必要とされる。
【００４４】
出願者は、ここで、前記入口２３が、フィルタチャンバ３５の中に開口している、レベル３１の位置でだけ特別の余分の空間を作ることで十分であるという洞察に到達した。
【００４５】
本発明によると、この必要な特別の余分の空間は、前記レベル３１の位置で内側の前記側壁２２に、管壁２２の半径方向に、図示されていない、特定の深さの凹部を設けることにより作られることができた。しかし、このことは、管壁が、普通かなり薄く作られなければならないことを意味し、直接小型の構造に導かないだろう。しかしながら、この場合の有利な点は、前記フィルタチャンバ３５が、より多くの、または、より大きなフィルタ部材で満たされることができたことである。結局、このフィルタ部材は、前記側壁２２と接触することさえできるかもしれない。より多くの、または、より大きなフィルタ部材は、高いフィルタ容量、並びに／もしくは、より良いフィルタ結果を導く。しかしながら、本発明によれば、図１を参照して既に議論されたように、前記フィルタカートリッジ１にくびれ部分３７を前記レベル３１に設けることは、前記フィルタハウジングの側壁に局所的に凹部を設けることにとって、補助的な措置として、むしろ選択的に好ましい。前記くびれ部分３７は、ほぼΠ／８Ｄ１の深さを有する。ここでＤ１は、前記入口２３の直径であり、前記フィルタカートリッジ１は、図３にしめされているように、各々が、前記フィルタハウジングの側壁２２と接触の線２８を有し、同時に、図４によれば、隣接するフィルタカートリッジと接触の線または実質的には接触の線を有する。すなわち、図３の距離２９は、ほぼ０に減少されることができる。各々のフィルタカートリッジのほぼΠ／８Ｄ１のくぼみ部分は、その時、前記フィルタハウジング２０の直径のかなり大きい減少をもたらすことができる。
【００４６】
図３における前記フィルタハウジングの直径と図４における前記フィルタハウジングの直径とは、互いに同じに保たれてきたことと、前記フィルタカートリッジ１、４０の直径が、互いに同じに保たれてきたこととは、再び指摘される。このことの理由は、特に、さらに上で説明した図３と図４の間の違いを明確にすることである。１／４Ｄ１より幾分小さい２９の共通の間隔を有する図３における配置も、図４に示されているような従来のものと比較して、有利な点をもたらしている。特に、フィルタの結果が既に改良されていることが見出されている。もし、図３における前記フィルタハウジング２０の直径が減少されるか、前記フィルタカートリッジの直径が増加されるか、選択的に追加の第５のフィルタカートリッジが、前記フィルタチャンバ３５の中心に位置されるかなら、大きな有利な点を得ることができるだろう。フィルタ容量は、前記フィルタカートリッジ１の直径が増加されるか、選択的に追加の第５のフィルタカートリッジを真ん中に位置することの結果として、増加する。
【００４７】
さらなる明確化のために、図２において、前記フィルタカートリッジ１と側壁２２の間の最短の距離も、前記入口２３のレベルでＸにより示されている。このレベルは、３１によって示されている領域に渡って拡がっており、この最小の距離は、領域３１の上の領域３２に対してと、領域３１の下の領域３３に対しても、Ｙにより示されている。
【００４８】
よく理解するために、本発明が基づいている概念は、図５における模式的なスケッチを参照してより詳細に説明されるだろう。前記入口２３の表面面積は、円形の供給パイプの場合、
【数２０】
2006503705.tif 000010
【００４９】
として決定されることができる。この式は、また前記円形の供給パイプが、フィルタハウジングに垂直に結合するかわりに角度をつけて結合する場合にも成立する。結局、流出口における点は、通路の有効表面である。もし、前記供給パイプが、円形でないなら、式（１）は、もし、Ｄ１に対して同等の表面面積Ａをもたらす値が、取られたならば、まだ用いられることができる。
【００５０】
流入する媒体が、前記フィルタハウジングに入る時に、遅らされることを妨げるために、すぐに流入する流れのために利用可能な通路の表面面積がＡ以上であることが、最良である。出願者は、前記媒体が、前記入口から、前記フィルタカートリッジの周りで、最初は、Ｌ方向への移動なしで、流れ込むことを可能にされることができるという洞察に到達した（従来技術のものは、矢印「ｉｎ」により示されている流入方向に関してすぐにおきる直角の流れの偏向を仮定している）。
【００５１】
流れに対して利用可能な表面面積は、その時、各々がＸ×Ｑの寸法を有する２つの矩形の表面で、構成されている。Ｑ＝Ｄ１と、内部の直径Ｄ３を有する円筒状のフィルタハウジングと、くびれ部分の直径Ｄ４を有する中央に配された円筒状のフィルタカートリッジとに対して、このことは
【数２１】
2006503705.tif 000011
【００５２】
の結果となる。
【００５３】
さらなる最適化のために、前記くびれ部分３７の上と下の領域において、流れに対して利用可能な表面積は、長手方向Ｌに対して垂直に見られると、再び少なくともＡに等しい。図示された実施の形態において、このことは、Ａは、各々が、
【数２２】
2006503705.tif 000012
【００５４】
の寸法を有する２つの円形の表面と等しくされることを意味している。
【００５５】
すなわち、このことは、
【数２３】
2006503705.tif 000013
【００５６】
を与える。所定のＤ１と所定のＤ３もしくはＤ２に対して、Ｙは、この時、用意に決定されることができる。明確になるように、しかしながら、Ｙは、Ｄ３とＤ２とを知ることなく、Ｄ１の関数としても決定されることができる。
【００５７】
このＹの値は、この時、非円形のフィルタカートリッジまたは多数のフィルタカートリッジの場合を含めて、設計における最小値として用いられることができる。多数のフィルタカートリッジに関して、Ｙは、この時、より正確な計算によりさらに減少されることさえできることが指摘される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係わるフィルタカートリッジを、概略的に、左半分を正面図で、右半分を断面して示している。
【図２】本発明に係わる集合体の概略的な長手方向の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による概略的な断面図である。
【図４】従来技術による集合体の、図３に対応する断面図である。
【図５】本発明に基づく概念をより詳細に説明する概略図である。
【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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【国際調査報告】
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