(57)【要約】  本発明は、スリーブ型の円周領域と、閉鎖されたヘッド領域と、開放されたフット領域とを有するポケット型フィルタエレメントと、環状の基部を有するフレームエレメントとを有する液体または気体を濾過するためのフィルタに関し、フィルタエレメントのフット領域が収容され、少なくとも１本の支柱がフィルタエレメントの円周領域に沿った基部から離れる方向に延在する。フィルタの有利な設計は、フィルタエレメントのヘッド領域はサドル型とし、ヘッド領域に２つの側方先端部を設け、２つの側方先端部の間にチャネル型凹部を形成することによって達成される。
2018508347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体または気体を濾過するためのフィルタであって、
スリーブ型の円周領域と、閉鎖されたヘッド領域と、開放されたフット領域とを有するポケット型のフィルタエレメントと、
前記フィルタエレメントの前記フット領域が収容される環状パイプソケット型の基部と、前記フィルタエレメントの前記円周領域に沿って前記基部から離れる方向に延在する少なくとも１本の支柱と、を有するフレームエレメントと、
を備え、
前記ヘッド領域はサドル型であり、前記ヘッド領域に２つの側方先端部が設けられ、前記２つの側方先端部の間にチャネル型凹部が形成されていることを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記フィルタエレメントは、単一の平坦なフィルタ材の重ねられた２つの外縁が溶着されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記２つの外縁は、前記フィルタエレメントの長軸に沿って、前記フィルタエレメントの前記フット領域から前記ヘッド領域まで延在することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記少なくとも１本の支柱が、前記フィルタエレメントの少なくとも１つの溶着された外縁に沿って、前記基部から前記ヘッド領域の前記２つの側方先端部の一方まで延在し、
前記少なくとも一つの溶着された外縁が前記少なくとも１本の支柱によって覆われることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項５】
一対で設けられた少なくとも２本の支柱が、前記フィルタエレメントの対向位置に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項６】
一対の前記２本の支柱は前記ヘッド領域の少なくとも１本のクロス部材によって互いに接続されていることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ。
【請求項７】
二対の支柱が配置され、各一対の支柱が前記基部の円周方向で互いに９０度ずらして配置されている請求項５に記載のフィルタ。
【請求項８】
前記少なくとも１本のクロス部材は、前記ヘッド領域のサドル型の形状に沿って形成されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ。
【請求項９】
少なくとも１本の支柱及び／または少なくとも１本のクロス部材が前記ポケット型のフィルタエレメントの内側及び外側に配置されて、前記フィルタエレメントに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記フレームエレメントは、成形中、特に射出成形中にプラスチック材から形成され、成形プロセス中に前記フィルタエレメントは前記フレームエレメントに固定されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記フィルタエレメントが、布、フリース、ニット及び／または膜で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１２】
前記フィルタエレメントの前記円周領域は円筒形または円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の記載の通り、スリーブ型の円周領域と、閉鎖されたヘッド領域と、開放されたフット領域とを有するポケット型のフィルタエレメントと、フィルタエレメントのフット領域が収容される環状の基部と、フィルタエレメントの円周領域に沿った基部から離れる方向に延在するも少なくとも１本の支柱とを有するフレームエレメントと、を有し、フィルタ液体または気体を濾過するためのフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなスリーブ型またはろうそく型フィルタは、広い適用範囲、特に複数の流体ラインで使用され、例えば、固体粒子を保持する。これは、一方で、非常にコンパクトであるので小さいラインでも配置できることが所望される。他方では、これらのフィルタは、有効なフィルタ面積が大きく、流れ抵抗はできるだけ小さくしながら十分な流体処理量を得ることができる。
【０００３】
特許文献１は、基部と、基部に支柱を介して固定された円筒形フィルタエレメントと、を備える車両の窓の清掃ユニット用のフィルタを開示している。支柱から離れたフィルタエレメントのヘッド領域には、環状保持部を介して支柱に接続された円板形状のインサート部品が設けられている。
【０００４】
特許文献２は、容器のフィラーネックに挿入するフィルタを開示している。前記フィルタは、フレームエレメントを備える。フレームエレメントは、基部と、長手方向に延在しスリーブ型フィルタエレメントを保持する支柱と、を備える。フィルタシーブ（篩）が出口端に配置される。フィルターシーブは、基部から離れる方向に曲がり、流れ方向に向かって傾斜している。
【０００５】
いくつかの部品で構成されるフィルタエレメントの設計は、主に労力とコストを要する。さらに、漏れの可能性の問題もある。
【０００６】
特許文献３は、フレームエレメントとフィルタエレメントを有するフィルタを開示している。フィルタエレメントは、ろうそく型フィルタにおいて２本の比較的広い側方支柱に沿って延在する単純な連続片として設計されている。ポケットまたはポーチ型フィルタエレメントとは対照的に、この公知のフィルタは、比較的広い側方支柱であるため、フィルタ面積が限られたフィルタを提供する。
【０００７】
このように、２本の支柱を有するフレームエレメントと、パイプソケットともよばれる環状基部と、を備えたフィルタは、特許文献４の開示からも公知である。
【０００８】
コーヒーカップに掛けることができるフィルタバッグもドリップバッグとして知られ、特許文献５から公知である。前記フィルタバッグは、対向する側面上に折り畳み可能なフックを備える。
【０００９】
一般的なフィルタは特許文献６により公知である。よってフィルタエレメントはポケット型であり、スリーブ型円周領域を備え、スリーブ型円周領域のヘッド領域は閉鎖されており、スリーブ型円周領域のフット領域は開放されている。フット領域は、石油パイプラインに設置するために、環状基部またはパイプソケットによって包囲されている。スリーブ型フィルタエレメントとパイプソケット型基部とは、ろうそく型フィルタを形成する。よって、フィルタエレメントは、閉鎖したヘッド領域が凸型、ドーム型、もしくは内方に折り畳まれるようにして組み立てられている。内方に折り畳まれている場合には、側方支柱は凹型陥入内に突出してこのフィルタの形状を安定化させる。このような支柱により、陥入内の空間とフィルタ領域は大幅に制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＥＰ  １  ０８８  ７２０  Ａ２公報
【特許文献２】ＤＥ  ２０  ２０１１  １０９  ５２３  Ｕ１公報
【特許文献３】ＥＰ  ２  １６５  ７４９  Ｂ１公報
【特許文献４】ＤＥ  ２０  ２００８  ０１２  ２８４  Ｕ１公報
【特許文献５】ＥＰ  １  ４１９  ７２０  Ａ１公報
【特許文献６】ＤＥ  １００  ５２  １６６  Ａ１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、コンパクトな設計であり、フィルタ領域が大きく、製造が容易であるフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、この目的は、請求項１の特徴を有するフィルタによって解決される。本発明の好ましい実施形態は、従属項に定義されている。
【００１３】
本発明に係るフィルタは、フィルタエレメントのヘッド領域はサドル型であるため、ヘッド領域に２つの側方先端部が設けられ、２つの側方先端部の間にチャネル型凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るフィルタは、ポケットまたはポーチ型フィルタエレメントを備え、製造が容易で大きいフィルタ面積を確保できる。スリーブ型フィルタエレメントの開放されたフット領域は、環状の基部に固定され、特別に流体パイプラインまたは容器開口に設置するように設計されている。フレームエレメントの少なくとも１本の支柱を有する環状の基部は、フィルタエレメントのスリーブ型の円周領域の形状安定化を保証する。本発明によると、基部と反対方向を向いたフィルタエレメントのヘッド領域は、サドル型に形成されている。サドル型には、２つの側方先端部が設けられ、２つの側方先端部の間にチャネル型凹部が形成されている。このサドル型のため、比較的大きいフィルタ面がフィルタエレメントのヘッド領域に形成され、それにより、同時に高い寸法安定性が守られている。特に、部分的に凹で部分的に凸であるスリーブ型の円周領域の、サドル型ヘッド領域への推移部における縁部により、交互に流れる場合にも良好な安定性が得られる。
【００１５】
原理的にポケット型のフィルタエレメントは、例えば深絞り成形された、またはいくつかの部品で構成された、一体成形体として形成することができる。しかし、本発明の特に有利な実施形態では、ポケット型のフィルタエレメントは、外縁を重ねて溶着することによって単一の平坦なフィルタ材から形成される。このようにして、ポケット型のフィルタエレメントは、簡単かつコスト効率良く作製できる。材料片は平坦な開始材料から効率的に切断される。
【００１６】
原理的には、様々な重ね合わせ（折り畳み）及び溶着変形が可能である。溶着された２つの外縁は、例えばほぼＬ字状に延び、一方の外縁がフィルタエレメントのヘッド領域内に延び、他方の外縁がフィルタエレメントの円周領域に配置される。
【００１７】
本発明の特に好的な実施形態の例では、２つの溶着された外縁が設けられ、フィルタエレメントの長軸に沿って延在し、ポケット型のフィルタエレメントのフット領域からヘッド領域まで延在する。このようにして、溶着された外縁はストレスの少ないフィルタエレメントの円周領域にシフトする。溶着された外縁は、軸方向に延在する支柱によって覆われ、さらに安定化される。
【００１８】
本発明の別の好ましい実施形態の例では、少なくとも２本の支柱が一対で設けられ、ポケット型のフィルタエレメントの対向位置に沿って延在する。これにより、支柱は少なくとも幾つかの領域でフィルタエレメントに接続されるので、スリーブまたはろうそく型のフィルタエレメントの形状全体を安定化させる。このように対称的な２つの支持柱を対向する位置に配置することにより、適用された流れに対してフィルタの対称的な、したがって均衡のとれた応力が可能になる。前記流れは通常フィルタに対して長手方向に向けられる。
【００１９】
本発明のさらなる実施形態により、少なくとも１本の支柱は、フィルタエレメントの少なくとも１つの溶着された外縁に沿って基部からヘッド領域の２つの側方先端部の一方に延在し、溶着された外縁は、支柱によって覆われることにより、特に安定したフィルタの設計となる。それにより、支柱は、二重の機能を果たす。これらの支柱は、一方では、フィルタエレメントのスリーブ型を安定化させ、他方では、フィルタエレメントの溶着された外縁を保護する。これにより、外縁に沿った流体の漏れのリスクが低減する。好ましくは、フィルタエレメントの側方先端部は、支柱の上端に一体的に形成されたカバーキャップに受け入れられ、カバーキャップによって覆うことができる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態によると、フィルタの強度と安定性のさらなる改善は、ヘッド領域の一対になった２本の支柱は少なくとも１本のクロス部材によって互いに接続されていることで達成される。クロス部材は好ましくは、フィルタエレメントのヘッド領域にて幾つかの領域で接続され、クロス部材はヘッド領域を支持し、ヘッド領域の設計を安定化させる。
【００２１】
本発明の他の実施形態によると、少なくとも１本のクロス部材がヘッド領域のサドル型の形状に適合しているのが特に有利である。好ましくは、クロス部材はその長さ全体にわたってヘッド領域のフィルタ材に固定的に接続することができる。重ね合わせ（折り畳み）及び溶着の変形として、溶着された外縁がヘッド領域内に延びる場合、溶着された外縁は、好ましくはクロス部材によっても覆われる。
【００２２】
フィルタの強度は、二対の支柱が互いに９０度の角度でずらして基部に配置される本発明の実施形態の変形例によって改善される。好ましくは、二対は、ヘッド領域にクロスするように配置されたクロス部材をそれぞれ備えることができる。第１のクロス部材は、好ましくはヘッド領域の２つの側方先端部の間に延在し、第２のクロス部材は、チャネル型凹部のチャンネル軸に沿って直角に延在する。それにより、特に安定した形状のフィルタエレメントが得られる。
【００２３】
主に、支柱及びクロス部材はフィルタエレメントの内側または外側に沿ってのみ配置できる。本発明の実施形態によると、少なくとも１本の支柱及び／または少なくとも１本のクロス部材はポケット型のフィルタエレメントの内側及び外側に配置されてそれに接続される。好ましくは、すべての支柱及びクロス部材は内側及び外側に沿って設けられる。しかし、主に支柱の一部をフィルタエレメントの外側に配置し、支柱の一部をフィルタエレメントの内側に配置することも可能である。
【００２４】
本発明に係るフィルタは、原理的にはいかなる方法でも作製することができる。本発明の実施形態により、フレームエレメントは、成形中、特に射出成形中にプラスチック材から形成し、それにより、成形プロセス中に、フィルタエレメントはフレームエレメントに固定されることから、特に経済的な作製が達成される。ポケット型のフィルタエレメントは、溶融プラスチック材料が注入されるときに、フレームエレメントと直接密接に接続されるように、金型内に特別に挿入される。
【００２５】
フィルタエレメントを形成する際に、異なる材料を使用することができる。特に、フィルタエレメントが布、フリース、ニット及び／または膜で形成されるのが好ましい。フィルタエレメントは特に、前述の材料の組み合わせから成る平坦なフィルタ材から形成することができる。
【００２６】
本発明の一実施形態の例によると、特に大きいフィルタ面を有するコンパクトな設計は、フィルタエレメントの円周領域が円筒または円錐形状であることにより達成される。
【００２７】
本発明について、添付の図面に略図で示した好ましい実施形態の例を参照しながら以下に説明する。図示は、以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】２本の支柱を有する本発明に係る第１のフィルタの斜視図である。
【図２】図１に示す本発明に係る第１のフィルタの斜視底面図である。
【図３】１本のクロス部材を有する本発明に係る第２のフィルタの斜視図である。
【図４】４本の支柱を有する本発明に係る第３のフィルタの斜視図である。
【図５】２本のクロス部材を有する本発明に係る第４のフィルタの斜視図である。
【図６】円錐フィルタエレメントを有する本発明に係る第５のフィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１及び図２による第１の実施形態の例によると、本発明に係るフィルタ１０はパイプソケット状の基部１４を備えるろうそく形状を有する。環状の基部１４はその外面にシールリング１６を備えるため、基部１４付のフィルタ１０を一列に設置することができる。基部１４には２本の支柱２０が対向して配置され、フィルタ１０の長軸に実質的に平行に延在する。支柱２０及び基部１４が結合してフレームエレメント１２を形成し、フレームエレメント１２に、カップ型またはポケット型のフィルタエレメント３０が収容され、保持される。図２から明らかなように、支柱２０は、フィルタエレメント３０の内側と外側とに沿って配置される。このようにして、フィルタエレメント３０の溶着された外縁は両側が支柱２０によって包囲される。流体は基部１４を通ってフィルタ１０の内部キャビティ内に流れ、さらにフィルタエレメント３０を通って流れるようにすることができる。あるいは、外側から内側に流れるようにしてもよい。
【００３０】
フィルタエレメント３０は薄いフィルタ材３１、特に濾布から形成される。フィルタエレメント３０は、スリーブ型の円周領域３４を備える。フィルタエレメント３０のフット領域３２は開放されており、環状の基部１４に収容されている。フィルタエレメント３０は、基部１４に対向して設けられたヘッド領域３６で閉鎖されている。円周領域３４とヘッド領域３６とを有するフィルタエレメント３０は、フィルタ材３１の単一片を折り畳んで重ねられた、長手方向に延在する２つの外縁を溶着することによって形成される。図１に示した図では、溶着された外縁はビーム状の支柱２０によって覆われている。
【００３１】
本発明に係るフィルタエレメント３０のヘッド領域３６は、湾曲した縁部４２を有するサドル型である。湾曲した縁部４２に沿って、２つの側方先端部３８が２つの対向する凸状部に設けられている。縁部４２の内側に隣接する凹状領域において、２つの低点３９が配置されている。チャネル型凹部４０は、２つの等しい高さの側方先端部３８の間で、フィルタ１０の長軸に対して横方向で、かつ、２つの側方先端部３８の間の接続線に対して横方向に延在している。チャネル型凹部４０の底部は、同じレベルにある２つの低点３９を通過して配置される。
【００３２】
サドル型のヘッド領域３６は、特殊なデザインのため、比較的大きいフィルタ面を有し、寸法安定性が高い。寸法安定性が高いので、図示の実施形態に関して、薄壁のフィルタエレメント３０は、内外に位置する支柱２０と本質的に直線的な接続によって排他的に保持されていればよい。支柱２０は、そのそれぞれ上側自由端に径方向内方に向けて立設されたカバーキャップ２２を有し、各１つの側方先端部３８がそれぞれカバーキャップ２２に少なくとも部分的に収容されて保持される。
【００３３】
フィルタエレメント３０はフレームエレメント１２内に接着でき、また好ましくは射出成形プロセス中にフレームエレメント１２に直接連結することもできる。
【００３４】
本発明に係るフィルタ１０の他の実施形態を図３に示しており、フィルタ１０は本質的には図１に示すフィルタ１０のように形成される。図１に示すフィルタ１０以外に、図３による第２の実施形態は、ヘッド領域３６に追加のクロス部材２４を示す。ビーム状のクロス部材２４は２本の支柱２０の２つの側方先端部の間に延在する。フィルタエレメント３０のフィルタ材３１は、ヘッド領域３６におけるクロス部材２４の対応する輪郭の底部に接続しても良い。こうすると、クロス部材２４はヘッド領域３６のフィルタ面の補強及び保持要素として機能する。
【００３５】
図４に示すような本発明に係るフィルタ１０の第３の実施形態は、図１に示す第１の実施形態について上述された機能を有する。第１対の支柱２０ａを有する第１の実施形態に加え、フレームエレメント１２は、第２対の支柱２０ｂを備え、二対が互いに９０度ずらして配置されている。
【００３６】
図１による第１の実施形態のように、図４による実施形態の第１対の支柱２０ａはヘッド領域３６の側方先端部３８までフィルタエレメント３０の円周領域３４に沿って直線的に延在する。第２の対の支柱２０ｂは、サドル型のヘッド領域３６における凹部４０の低点３９までフィルタエレメント３０の円周領域３４に沿って基部１４から離れる方向に延在する。このようにヘッド領域３６はそれぞれ、径方向内方に向けて立設されたカバーキャップ２２を有する縦支柱２０ａ、２０ｂによって、縁部４２の最高位置及び最低位置で支持及び保持される。さらに、ヘッド領域３６の縁部４２では、溶着された外縁３４が図４では示されており、この外縁３４はスリーブ型のフィルタエレメント３０の円周領域３４上にて支柱２０ａに沿って基部１４までさらに延在する。
【００３７】
本発明に係るフィルタ１０の第４の実施形態を図５に示す。第４の実施形態は図４による第３の実施形態に似た構造を有し、二対の支柱２０ａ、２０ｂはそれぞれヘッド領域３６にクロス部材２４ａ、２４ｂを有する。２本のクロス部材２４ａ、２４ｂはフィルタ１０の長軸の領域に直角にクロスしている。２本のクロス部材２４ａ，２４ｂは、ヘッド領域３６のサドル型の形状に沿って密着される輪郭を有する、比較的薄いビームとして設けられている。
【００３８】
図６に示す本発明に係るフィルタ１０の第５の実施形態は、２本の支柱２０を有するフレームエレメント１２を備える。この第５の実施形態は、図１による実施形態に類似しており、第５の実施形態によるフィルタ１０のフィルタエレメント３０は円錐形状である。フィルタエレメント３０は、したがって基部１４からヘッド領域３６まで先細になっている。これにより、フレームエレメント１２は中央に向かって傾斜した２本の支柱２０を備え、よって、フィルタエレメント３０の円周領域３４の円錐形状の輪郭に調整される。図１から図５による実施形態は、円錐形状に設計してもよく、一方、図６による実施形態も円筒形とすることができる。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
2018508347.tif 000009
2018508347.tif 000010
2018508347.tif 000011
2018508347.tif 000012