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JP2003520120A - フィルター装置 - Google Patents

フィルター装置

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JP2003520120A
JP2003520120A JP2001551586A JP2001551586A JP2003520120A JP 2003520120 A JP2003520120 A JP 2003520120A JP 2001551586 A JP2001551586 A JP 2001551586A JP 2001551586 A JP2001551586 A JP 2001551586A JP 2003520120 A JP2003520120 A JP 2003520120A
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flow
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JP2001551586A
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ハイダック フィルターテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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Abstract

(57)【要約】 本発明はフィルターハウジング（１０）を有するフィルター装置に関し、フィルターハウジングには異なるろ過度のフィルター材料（１６）を有する少なくとも２つのフィルター要素（１２，１４）が設けられ、フィルター要素（１２，１４）は仕切り装置（１８）により相互に部分的に離間して配置され、仕切り装置（１８）はろ過する流体の流れ方向でフィルター材料（１６）の前に配置された隣接するフィルター室（２０，２２）の間を連通するための所定断面の貫通路（２４）を有している。本発明のフィルター装置はいわゆる一次流フィルターと２次流フィルターとを最小の空間の中で組合せることができそれによりろ過された流体に対する非常に良好な品質が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、仕切り装置によって相互に部分的に分離された異なるろ過度のフィ
ルター材料を有する少なくとも２つのフィルター要素が取付けられたフィルター
ハウジングを有するフィルター装置に関し、前記仕切り装置は、浄化されるべき
流体の流れ方向でフィルター材料の上流側に位置した隣接ろ過空間の流体連通連
結のための所定断面の通過個所を有している。
【０００２】 本発明の特徴はいわゆる１次流フィルターと２次流フィルターとを１つのフィ
ルターハウジングの中で組合せることができるようにし、使用されるフィルター
材料の異なるろ過度にかんがみ、粗いろ過度のフィルターが１次流フィルターと
して作用しそれにより流量の大部分を受け取り粒子の除去を行い、これに対し微
細なろ過度のフィルター要素がより小さな流量から粒子を取除く。１次及び２次
流フィルターによるこのような清掃は浄化されるべき流体の容量のより大きな部
分が粗いろ過作用を受けるとしても非常に良好な清掃品質をもたらし、本発明の
フィルター装置は構造が非常にコンパクトであり概して少数の構造要素を必要と
するにすぎない。この条件は作動の信頼性を増すとともに製造、取付け、及び保
守のコストを低減するものである。高い精度の流量の分割は１次及び２次の流れ
のろ過にとって仕切り装置の内部の所定断面の通過個所によって達成され、これ
が浄化されるべき流体のろ過の品質を向上させるものとなる。
【０００３】 本発明のフィルター装置の好ましい実施態様では、フィルターハウジングは浄
化されるべき流体のための入口個所と浄化されるべき流体のための出口個所とを
有し、粗いろ過度のフィルター要素が入口個所に近接して取付けられ微細なろ過
度のフィルター要素が出口個所に近接して入口個所の反対側に取付けられている
。この結果、入口個所から出口個所にフィルターを通過する流体の流れは特に好
ましいものとなる。
【０００４】 本発明のフィルター装置の他の好ましい実施態様においては、仕切り装置はフ
ィルターハウジングに連結されてシールを行う分離プレートを有し、ハウジング
が２つの隣接するハウジング部分に分割され、隣接するフィルター要素の端部は
分割プレートと接触しており、分割プレートはこれらフィルター要素の内部を連
結するための追加の通過個所が設けられている。一方のハウジング部分の空間は
入口個所に連結され流体を導入するろ過空間を有し、これに対し微細なろ過度の
フィルター要素を収容する他方のハウジング部分の空間はこのフィルター要素に
より出口個所に連結され流体を導く他のろ過空間を有している。さらに、一方の
ろ過空間は通過個所により他方のろ過空間に連結され流体を導くようにしている
。全体として特にコンパクトな構造のフィルター装置が得られ、この構造はそれ
自体の完全なフィルターハウジングを必要とせず、しかしまた一体化されたろ過
ジョッキによりタンク側面に取付けるのに適している。
【０００５】 本発明のフィルター装置の他の特に好ましい実施態様においては、フィルター
要素はフィルターハウジングの内部に相互に同軸に取付けられまたその自由端が
相互に離れて対面するように要素受け入れ部に導入される。フィルター要素のフ
ィルター材料は好ましくは、モジュール構造でフィルター要素の様々な長手方向
の寸法に適合できる支持要素の上に載っている。このようにして、モジュール構
造が本発明のフィルター装置全体を構成することができ、この構造は広範囲の適
用例に対して費用効果的に適合できる。
【０００６】 本発明のフィルター装置の他の特に好ましい実施態様においては、一方の通過
個所はわん曲した通路部分からなり他方の通過部分は流れ抵抗が粗いろ過度のフ
ィルター要素にとって増大されるような絞り個所を有している。対応の絞り機能
がまた第１の通過個所に付与されそれにより１次流フィルターの汚損に関する実
際の状態とは関係なく２次流フィルターの効力を保証するようにしている。特に
フィルター装置の絞り個所の内部の容積流は調整されそれにより１次流のろ過と
２次流のろ過との合理的な分割が行われるようにする。絞り個所に関し、追加の
通過個所は好ましくは付加可能な閉鎖ばね圧力を閉鎖要素に追加の通過個所の方
向に加える流体弁の形式である。この結果、一種の予め圧力をかけた状態が粗い
ろ過度のフィルター要素を有するハウジングの部分空間に発生しまたろ過される
べき流体が選択された予圧の関数として、絞り個所として作用する第１の通過個
所を通って２次流のろ過のためのハウジングの部分空間の間の仕切りの中へと適
当に通過するようにされる。
【０００７】 本発明のフィルター装置の他の好ましい実施態様においては、粗いろ過度の少
なくともフィルター要素にバイパス弁が設けられている。この実例において、１
次流フィルターの完全な詰まりが生じたならば、バイパス弁が開き流体の供給が
続行されるのを保証するが、これは装置が適当に流体機械の器具又は用具の上流
側に挿入された場合に重要である。しかし、２次流のろ過はバイパス状態には関
係なく限られた範囲でのみ随意に続けられる。好ましくは、フィルター材料の少
なくとも１つ、好ましくは微細なろ過度のフィルター材料が水分吸収特性を有す
るようにされる。この結果、有害な水分を１次及び２次流のろ過におけるフィル
ター装置による流体の循還から取除くことができるようになる。
【０００８】 通過個所を、微細なろ過度のフィルター要素を通過する２次流として流れる容
量で１の部分が粗いろ過度のフィルター要素を通過する１次流の容量で８から１
０の部分に対応するように設計するのが特に有利であることが分かった。
【０００９】 本発明のフィルター装置は概略図でかつ一定尺度に従っては描かれていない図
面を参照して以下に詳細に記載される。
【００１０】 図１に示されるフィルター装置は全体が１０で示されるフィルターハウジング
を有している。２つのフィルター要素１２，１４がフィルターハウジングの中に
上下に重ねて取付けられる。このフィルター要素１２，１４はろ過度が相互に異
なることを特徴としている。これらのろ過度は、異なるフィルター材料１６を用
いることにより又は同じフィルター材料１６が用いられるが異なる透過性を有し
ていることにより、決定される。フィルター材料１６は中空円筒体の形式として
もよいが、好ましくはひだをつけたフィルターマット、すなわちアコーディオン
のように折られたマットの形式とする。特に、プラスチック物質のフィルター材
料１６がこの適用例では使用される。
【００１１】 ２つのフィルター要素１２，１４は仕切り装置１８により空間的にまた流体の
外部からの導入に関して相互に部分的に分離されている。この仕切り装置１８の
拡大頂面図が図３に示されている。しかしこの２つの隣接するフィルター空間２
０，２２の間の流体導通連結のため、この仕切り装置は浄化されるべき流体のた
めのフィルター装置の内部で流体自体の流れの方向でフィルター材料１６の上流
側に通過個所２４を有している。フィルターハウジング１０は浄化又はろ過され
る流体のための入口個所２６と浄化された流体のための出口個所２８とを有して
いる。粗いろ過度のフィルター要素１２がこの入口個所２６に近接した対向側に
取付けられ一方微細なろ過度のフィルター要素１４が出口個所２８に近接した対
向側に取付けられるようにする。入口個所２６と出口個所２８とは入口及び出口
フランジの形式であり、これらフランジは適当なねじ連結によりハウジング自体
１０に連結されている。フランジ状の入口個所２６は流体回路内部の汚れた流体
を運ぶ流体供給部に連結され先方にテーパーがつけられフィルター空間２０の方
向に入口の流れを促進するようにしている。
【００１２】 さらに、入口個所２６はフィルターハウジング１０の上側カバープレート３２
に対向するよりもフィルターハウジング１０の中で仕切り装置１８により近接し
て取付けられている。カバープレート３２はまた図示しないねじ連結により中空
円筒状のフィルターハウジング１０の残り部分に連結され通常のＯリングにより
中空円筒壁からシールされている。このフィルター装置はカバープレート３２の
上端のシール連結部により換気され、又は例えば、図示されない流体汚損計に連
結される。いずれにしても、カバープレート３２を取外した後は、フィルター要
素１２と１４を収容するフィルターユニット自体を汚損が特定の水準に達した時
に新しいユニットに取替えることができる。さらに、カバープレート３２はその
内側に、連結リングの形式の一部材に一緒に接合することのできる内側に向けら
れた取付け連結部３６を有している。
【００１３】 仕切り装置１８は本質的にはフィルターハウジング１０の内部に連結されシー
ル作用を生じる分離プレート３８からなっている。この目的で分離プレート３８
はその外周面の上に延びる溝つき環状通路４０を有し、この通路４０の中に普通
のＯリング４２が導入されシールを行うようにする。分離プレート３８は好まし
くは射出されたプラスチック要素の形式でありまたそのため費用効果的に製造す
ることができる。この分離プレート３８に基づきフィルターハウジング１０は２
つの隣接したハウジング部分空間４４，４６に分割され、図１に示されるような
相互に対面する端部を有する隣接フィルター要素１２，１４は、フィルター要素
１２，１４の内部４８を他の通過個所５０に連結するために設けられた分離プレ
ート３８と前方で接触している。粗いろ過度のフィルター要素１２を有する一方
のハウジング部分空間４４は、入口個所２６に直接連結され流体を導入するフィ
ルター空間２０を有している。一方において微細なろ過度のフィルター要素１４
を有する他方のハウジング部分空間４６は、このフィルター要素１４により出口
個所２８に連結され流体を導通する他方のフィルター空間２２を有している。フ
ィルター要素１２，１４はフィルターハウジング１０の内部に相互に同軸に、す
なわち共通の長手方向軸線に沿って取付けられる。
【００１４】 図１と２に直線で見られる上側フィルター要素１２にとって選択された長手方
向の寸法は隣接する他方のフィルター要素１４の長手方向の寸法より若干大きく
なっている。さらに、相互に離れた方のフィルター要素１２，１４の自由端は各
フィルター要素１２，１４の内部の支持パイプ５６に連結された要素受け入れ部
５４の中に導入されている。これら支持パイプ５６は支持要素を形成するため、
その間に自由の流体通過個所を区画する別個の支持板５８を有する。支持パイプ
５６はモジュール形式とすることができ、すなわち支持パイプは相互に接合され
る個々の区分要素、要求された長手方向の寸法の関数として順次取付けられる要
素で構成することができる。さらに、支持パイプ５６はプラスチック材料の形式
でありまた内部に相互に向って直径方向に延びる支持スタッド（支柱）６０を有
する。支持パイプ５６のこの結合構造は当該技術においては公知であるため本発
明ではこの点について詳細な説明はしない。支持スタッド６０はいずれにしろ各
フィルター要素１２，１４の内部の流体の流れに特定の方向を与え、これがろ過
作用におけるエネルギーの保存を助長する。支持スタッド６０はいずれの場合も
フィルター要素１２から次の通過個所５０へ又はフィルター要素１４の内部４８
の移り変わり部分へのわん曲したフランジ状の出口個所２８の方向の流体の通過
を妨げない。フィルター要素１２，１４は円筒形状でありまた流体を導通させる
中空の円筒形の内部を有している。
【００１５】 相互に隣接する端部でフィルター要素１２，１４は分離プレート３８の環状凹
所６２の中に同様に受け入れられ、分離プレートはこのため外周側に対応の受け
入れ延長部、すなわち上下方向に延出する部分を有している。内側の方向にフィ
ルター要素１２，１４は支持パイプ５６の端部領域により支持され、支持パイプ
５６はこの領域で分離プレート３８に接触している。リング通路４０はまた環状
凹所６２に締結され直径方向に対向するスタッド６と６４により補強される。特
に図３に見られるように、通過個所２４は２つの隣接する連結スタッド６４の間
に延びるわん曲した通路部分の形式である。他方の通過個所５０はいずれの場合
も絞り個所を形成しそれにより粗いろ過度のフィルター要素１２にとって流れ抵
抗が増大されるようにする。この絞り個所は特に閉鎖要素６８をばねによる閉鎖
圧力を加えて他の通過個所５０の方向に押圧する流体弁６６の形式である。閉鎖
要素６８は下側支持部５６の内部で閉鎖要素６８の精密な制御をする周面側に分
配された案内フランジ７０を有している。さらに、流体弁６６の支持プレート７
２は下側支持パイプ５６に堅く連結されまた圧縮ばねの形式の閉鎖スプリング７
４がその自由端の一方をこの支持プレート７２に当接させ他方の自由端を流体弁
６６の閉鎖要素６８の半径方向の凹所に位置させるようにしている。
【００１６】 流体弁６６は図１と２にその閉じた位置で示されている。その上方に位置する
上側支持パイプ構造５６の下端は略図で示され、上側支持パイプ５６の支持フラ
ンジ６０はいずれの場合も流体弁６６の作動を乱さないようにする。流体弁６６
は上側フィルター要素１２の内部４８の予め加える圧力の増加をもたらす閉鎖圧
力が付与され、それにより対応のフィルター材料１６を通過する汚損流体が増大
された予圧力により速度が落とされ分離プレート３８の第１の通過個所２４を通
り微細なろ過度の他のフィルター要素１４へと流れる汚損流体が多くなる。これ
はしたがって１次流が上側フィルター要素１２によってのみろ過され２次流が下
側のフィルター要素１４ではほとんどろ過されないようになるのを阻止する。
【００１７】 粗いろ過度のフィルター要素１２はその上端にバイパス弁７６が設けられ上側
フィルター要素１２の１次流フィルターが完全に詰まるやいなや作動不能を防止
する。この場合、バイパス弁７６は開き１次流の浄化されていない流体が上側と
下側のフィルター要素１２と１４の内部を通って出口個所２８に流れるようにす
る。バイパス弁７６は流体弁６６と構造が同様であり、そのため上記のことがバ
イパス弁７６にも当てはまるものである。水分もまた流体から除去できるように
するため、下側フィルター要素１４のフィルター材料１６は水分吸収層を有して
いる。下側フィルター要素１４のフィルター材料１６はまた全体が水分吸収層か
らなるようにすることもできる。
【００１８】 フィルター要素１２と１４はその長さとろ過度を除き幾何学的にほぼ同一であ
り、すなわち内径と外径が相互に一致している。さらに、フィルター要素１２，
１４は組合わされた弁６６及び７６とその支持パイプ５６及び支持プレート３８
と共に、その全体を新しいユニットと取替えることのできるような１つの構造ユ
ニットを形成し、その取替えは上側カバープレート３２を通して行われる。この
構造ユニットは環境に適合するように配置され、焼却され、又は再利用される。
この構造ユニットがハウジング１０の中にしっかりと保持されるように、ハウジ
ング側の分離プレート３８により支持が行われるだけでなく下側出口個所２８の
領域に構造ユニットがその下側フィルター１４を滑り込ませることのできるリン
グ形状のフィルター要素受け入れ部７８が設けられる。下側フィルター要素１４
の内部４８はＯリングのシールにより下側フィルター空間２２から流体密シール
される。フィルター材料１６にとって選択されたろ過度は例えば２０μｍの粗い
ろ過度が上側フィルター要素１２に対して選択され、一方下側フィルター要素は
例えば２μｍの比較的微細なろ過度を有している。
【００１９】 いずれの場合も、本発明のフィルター装置に関しては１次流フィルター１２は
１つの入口２６と１つの出口２８のみを有するフィルターハウジング１０の中で
２次流フィルター１４に適応される。フィルターハウジング１０はまたもっぱら
１つの区画室（この構造は図示されない）からなるようにすることができ、例え
ばタンクに用いる場合一体のフィルターカップが含まれるようにする。１次流フ
ィルターと２次流フィルターとの分割はさらに累進され並列に配置された２つの
フィルター要素１２，１４より多くのフィルター（図示しない）が順次取付けら
れるようにする。さらに微細に累進されたろ過能力がこれにより多数の分離可能
な容量の流れのために提供される。さらに、フィルター要素はまた実用上の観点
から必要とすべき程度に多数の部分に構成することができる。いずれの場合も、
図示のフィルター装置は、例えば２０μｍ絶対値の比較的粗いろ過度の大容量の
流体の流れと例えば２μｍ絶対値のろ過度の低容量の流体の流れとを装置を通っ
て並列に流すことができるようにする。これら容積流は通過個所２４及び５０に
ついて述べられたオリフィス又は絞りによる内部流量制御によって調整される。
所望の流れ制御の関数としての追加の絞り又はオリフィスの導入もまた可能であ
る。
【００２０】 １次流フィルター１２の汚損に関係なく２次流フィルター１４の効率を保証す
るため、この絞り装置は１次流フィルター１２の出口と一体化されまたハウジン
グ１０の中のフィルター要素の上側部分と下側部分との間にある。フィルター装
置はコンパクトな作動、取付け、及び設備ユニットを高圧と低圧の領域の両方に
（戻りの流れと２次流のライン）適用することができるようにする。
【００２１】 図示の実施態様では通過個所２４，５０がいずれの場合も、微細なろ過度のフ
ィルター要素１４を通る２次流の容量で１の部分に対して粗いろ過度のフィルタ
ー要素１２を通る１次流の容量で８から１０の部分が存在するように設計されて
いる。この２次流の作用に関して、上側フィルター空間２０からの流れの１つの
汚損された量が分離プレート３８の通過個所２４を経て１次流の方向から向きが
変えられまたこのようにして２次流フィルター１４により最も微細にろ過するた
め下側のフィルター空間２２へと移送される。フィルター材料１６によりろ過さ
れた全ての流体の成分はいずれの場合もフィルター要素１２，１４の内部４８を
経て装置の出口側２８に到着する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 取付けられたフィルター装置の縦断面図である。
【図２】 図１に示される１次及び２次流フィルターユニットの縦断面図である。
【図３】 図１と図２に示される仕切り装置の拡大頂面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘンネス，ステファン ドイツ連邦共和国，66540 ノインキルヘ ン，ローンシュトラーセ 73 (72)発明者 ライヒナー，カール−ハインツ ドイツ連邦共和国，66299 フリードリッ ヒシュタール，フィヒテンシュトラーセ 17 Ｆターム(参考） 4D058 JA02 JA10 JB14 JB22 KA01 KA03 KB11 LA10 QA01 QA03 QA11 QA27

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 仕切り装置（１８）により相互に分離された異なるろ過度の
    フィルター材料（１６）からなる少なくとも２つのフィルター要素（１２，１４
    ）が取付けられたフィルターハウジング（１０）を有するフィルター装置であっ
    て、仕切り装置（１８）が、フィルター材料（１６）の上流側の浄化されるべき
    流体の流れの方向に取付けられた隣接するフィルター空間（２０，２２）の間に
    流体の連通に適用可能な断面の通過個所（２４）を有している、フィルター装置
    。
  2. 【請求項２】 フィルターハウジング（１０）が浄化されるべき流体のため
    の入口個所（２６）と浄化された流体のための出口個所（２８）とを有し、入口
    個所（２６）に近接した粗いろ過度のフィルター要素（１２）と出口個所（２８
    ）に近接した微細なろ過度のフィルター要素（１４）とが相互に対向して取付け
    られている、請求項１に記載のフィルター装置。
  3. 【請求項３】 仕切り装置（１８）が、フィルターハウジング（１０）に連
    結されシール作用をする分離プレート（３８）を有し、フィルターハウジングが
    ２つの隣接したハウジング部分空間（４４，４６）に分割され、隣接するフィル
    ター要素（１２，１４）の相互に対面する端部が、フィルター要素（１２，１４
    ）の内部（４８）を他の通過個所（５０）に連結するために設けられた分離プレ
    ート（３８）と接触している請求項１又は２に記載のフィルター装置。
  4. 【請求項４】 粗いろ過度のフィルター要素（１２）を有する一方のハウジ
    ング部分空間（４４）が、入口個所（２６）に連結され流体を連通させるフィル
    ター空間（２０）を有し、微細なろ過度のフィルター要素（１４）を有する他方
    のハウジング部分空間（４６）が、フィルター要素（１４）を経て出口個所（２
    ８）に連結され流体を連通させる他方のフィルター空間（２２）を有している、
    請求項３に記載のフィルター装置。
  5. 【請求項５】 フィルター要素（１２，１４）がフィルターハウジング（１
    ０）の内部に相互に同軸に取付けられまた相互に離れて面する自由端により要素
    受け入け部（５４）の中に案内されている請求項１から４のうちの１項に記載の
    フィルター装置。
  6. 【請求項６】 フィルター要素（１２，１４）のフィルター材料（１６）が
    モジュール構造の支持要素（５６，５８，６０）によって支持され、フィルター
    要素（１２，１４）の長手方向の寸法の変動に適合できるようにしている請求項
    ５に記載のフィルター装置。
  7. 【請求項７】 一方の出口個所（２４）がわん曲した通路部分からなり、他
    方の出口個所（５０）が絞り個所を有し粗いろ過度のフィルター要素（１２）の
    流れ抵抗が増すようにしている請求項３から６のうちの１項に記載のフィルター
    装置。
  8. 【請求項８】 絞り個所が流体弁（６６）の形式であり、流体弁（６６）が
    ばねの閉鎖圧力により閉鎖要素（６８）を他方の通過個所（５０）の方向に押し
    つけるようにしている請求項７に記載のフィルター装置。
  9. 【請求項９】 粗いろ過度の少なくともフィルター要素（１２）にバイパス
    弁（７６）が設けられ、フィルター材料（１６）の少なくとも一方が水吸収特性
    を有している請求項１から８のうちの１項に記載のフィルター装置。
  10. 【請求項１０】 通過個所（２４，５０）が、容量で１の部分が微細なろ過
    度のフィルター要素（１４）を経て２次流の中を流れ、容量で８から１０の部分
    が粗いろ過度のフィルター要素（１２）を経て１次流に到達するように、構成さ
    れている請求項３から９のうちの１項に記載のフィルター装置。
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