JPH07110323B2

JPH07110323B2 - フイルタ装置

Info

Publication number: JPH07110323B2
Application number: JP63300453A
Authority: JP
Inventors: ヨアヒム、ウオルフ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: AU609907B2; EP0318832A2; EP0318832A3; CA1314818C; AU2586788A; EP0318832B1; KR890007778A; JPH01254218A; KR910001893B1; DE3740418A1; ES2041771T3; DE3882343D1; ZA888722B; US4857191A; ATE91427T1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は頂部壁、底壁及び周囲壁を有するフィルタハ
ウジングと、頂部壁の中の第１及び第２の貫通孔と、第
１の貫通孔の中の入口接続片及び第２の貫通孔の中の出
口接続片とを備え、入口及び出口接続片が、機器に設け
られろ過しようとする液を流すための供給路及び吐出路
に接続され、その際入口及び出口接続片が、それぞれ供
給路と吐出路とへ容易に取り外し可能にかつ圧力密に接
続するための継手端部を備えているような飲料自動販売
機における液のろ過のための30ないし2000cm³の範囲の
フィルタ容積を有するフィルタ装置に関する。

［従来の技術］例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第3520139号公報
にはかかる形式のフィルタ装置が記載されている。基本
的にはこの公知のフィルタ装置では、特に機器の固定部
品として頂部壁が作動期間中は供給路及び吐出路に取り
外し不能に接続されているために、頂部壁は他のハウジ
ング部分から分離可能なカバーとして設計されている。
フィルタ装置を洗浄するか又はフィルタカートリッジを
交換するために、コップ形のハウジング部分はねじを緩
めてカバーから外される。信頼性のある封止と固定との
両方の理由から、実際上適当な汎用の大きさのフィルタ
装置のハウジングの断面は専ら円形である。このことは
特に下記の点で不都合である。

ａ）フィルタカートリッジの清掃又は交換中に機器の
中又は上でフィルタハウジングを開くと、しばしば液が
こぼれるという結果を招く。

ｂ）フィルタハウジングを開くために、一方では工具
を近づけまた他方ではコップ形のハウジング部分をカバ
ーから引き離すことができるように、ハウジングの周囲
に大きい空間を空けておかなければならない。更に円形
断面は存在する設置空間の利用にどんな場合にも不利で
ある。

ｃ）分離可能なハウジングにより生じる封止問題のゆ
えに、多室フィルタを経済的に作ることは不可能であ
る。

ｄ）フィルタの逆流洗浄は機器の液の流れ方向を切り
換えることによって初めて可能である。

［発明が解決しようとする課題］この発明は、場所を取らないように収容できかつ容易に
保守できる適当な汎用型のフィルタ装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］この目的はこの発明に基づき、ａ）頂部壁が曲げに耐え、隣接する周囲壁より厚くか
つ周囲壁に取り外し不能に接続され、ｂ）継手端部が急速脱着形管継手の半部の相手方部品
に適合するように設計され、その際前記半部がそれぞれ
供給路と吐出路とに強固に取り付けられており、ｃ）フィルタハウジングがほぼ方形あるいは楕円形の
断面の角柱形に作られ、ｄ）フィルタハウジングの内部は縦に延びる仕切壁に
より二つの部分空間に分割され、その際仕切壁の上縁は
頂部壁の内面に液密に接続され、仕切壁の側縁は周囲壁
の向かい合う内面に液密に接続され、二つの部分空間が
仕切壁に設けた側溝を介して連通され、二つの部分空間
の中へそれぞれ一つの入口及び出口接続片が開口してい
る、ことによって達成される。

［作用効果］この発明によればフィルタハウジングは動作期間中は固
定されたユニットであり、保守、清掃又は交換の各場合
のために全体として機器から取り外されまた機器の中に
挿入される。ハウジング部分の間の傷つきやすい分離可
能な封止は存在せず、従ってハウジング断面の形を（か
つ実際はハウジング全体の形を）完全に自由に選択でき
る。こうして例えば飲料自動販売機のような装置の空間
条件にハウジングをできるだけ良好に適合することがで
きる。特に空間をできる限りよく利用するようにハウジ
ングを立方体又は直方体とすることができる。ハウジン
グの内部もまた完全に自由に分割しかつ形を選択でき
る。こうして特に容積を同一断面形の二つ又はそれ以上
の室に分割でき、これらの室は流れ方向に連続して配置
され、かつ流れ方向に見てハウジングの高さにほぼ相応
する長さをそれぞれ有する。このことはろ過しようとす
る液とフィルタ材料（例えば活性炭、樹脂）との理想的
な接触時間を保証する。もし逆流洗浄のための装置の中
で用いようとするならば、フィルタ装置を回転し接続片
を交替して挿入するだけで、高価な装置を用いずに逆流
洗浄を遂行できる。

特に、継手端部が急速脱着形管継手の半部の相手方部品
に適合するように設計され、その際前記半部がそれぞれ
供給路と吐出路とに強固に取り付けられるようにするこ
とにより、フィルタ装置の挿入及び交換は特に簡単かつ
速やかに実施できる。特にこのことは空間の制限された
条件のもとでさえ有効である。更に組み込み形逆流止め
弁を備えた急速脱着継手が用いられるならば、これによ
り機器で及び／又はフィルタ装置でフィルタ装置が交換
されるときに液がこぼれるのを防止できる。このことは
浸食性の液が用いられるところでは特に有利である。

フィルタ装置は使い捨てフィルタとして又は再生可能な
フィルタとして設計できる。後者の場合には例えば、ハ
ウジングをこの目的のために開放することなく再生装置
の中でフィルタを洗浄することができる。しかしながら
再生不可能なフィルタ材料を交換するように計画される
ということもあり、請求項６に記載の実施態様はこのた
めに特に好都合である。この適当な大きさの孔により、
例えば使用済みの活性炭を取り出し新しい活性炭を入れ
るということが可能である。

良好なィルタ効果のための有利な流れ条件は、請求項７
ないし９に記載の寸法比に従って得られる。

請求項10に記載の対称形設計は、特に内部のフィルタ材
料の配置も対称形であるときに推奨され、その結果どの
方向に液が貫流するかは重要でない。そしてフィルタ装
置を機器の中へ挿入するとき、接続部の割り当てに対し
特別な注意を払う必要はない。従ってフィルタ装置を接
近困難な位置に手さぐりで挿入することもできる。

請求項12に記載の長円形のハウジング断面は、できる限
り小さい壁厚でもって前記内部圧力に耐える円筒形と、
最善の方法で利用可能な空間も利用する直方体形との間
の折衷案である。

［実施例］次にこの発明に基づくフィルタ装置の二つの実施例を示
す図面によりこの発明を詳細に説明する。

第１図及び第２図によればフィルタハウジングは角柱形
に作られ、方形の頂部壁11、方形の底壁12、二つの方形
の縦壁13、14及び二つの方形の横壁15、16を備えてい
る。頂部壁11は主支持壁であり、それゆえに特に強固に
作られている。頂部壁11は曲げに耐え、共に周囲壁を形
成する隣接の壁13ないし16より厚い。内部は、液密に頂
部壁11及び縦壁13、14に隣接するほぼ方形の仕切壁17に
より、二つの同一の部分空間18、19に分割されている。
周囲壁及び仕切壁17は断面がほぼ８の字の形である（第
２図参照）押し出し成形材21の一体部分とするのが有利
であり、この部分に頂部壁11と底壁12とが頂部及び底で
溶接される。

押し出し成形材21が閉鎖される前に、仕切壁17の中央の
底のところで一部分が取り除かれるので、最終状態では
二つの部分空間18、19を接続する側溝22が開放されて残
る。

頂部壁11の内面上には二つの円形の溝23が設けられ、こ
れらの溝のうち第１図の左側に示した溝は部分空間18に
属し、他の溝（第１図では見えない）は同様に部分空間
19に属する。コップ形の多孔質のフィルタ挿入体24の縁
がこれらの溝23の中に固定される。

頂部壁11の中にはめねじを備えた二つの孔25が設けら
れ、これらの孔は頂部壁の面に関し垂直に際列され、こ
れらの孔のうち左側の一つの孔だけが第１図の断面に示
されている。右側の部分はこれと対称に作られている。
二つの孔は幾何学的な中心線26（第２図参照）上に、か
つ中心線に垂直に延びる対称軸に関し対称に配置されて
いる。この実施例ではめねじは約12mmのねじである。頂
部壁11は同様に約12mmの厚さを有するので、それゆえに
適合するおねじを備えた入口及び出口接続片27が安定し
て固定される。

この実施例ではこれらの接続片は、周知の形式の急速脱
着形管継手29の相手方部品として設計された継手端部28
を備えている。

二つの入口及び出口接続片27の軸方向孔34はそれぞれフ
ィルタ挿入体24の内部に開口している。それゆえにフィ
ルタ装置を完成するために、入口及び出口接続片27とフ
ィルタ挿入体24と共に予め組み立てられた頂部壁11は押
し出し成形材21に溶接される。そして活性炭35が二つの
部分空間18、19の中へ開放された下側から導入され、そ
して底壁12が押し出し成形材21に封止溶接される。

機器上に配置された装着ブロック31は部分的にだけ示さ
れ、この装着ブロックには供給路32と吐出路33とがそれ
ぞれ連通している二つの急速脱着形管継手29が固定され
ている。それゆえに完成されたフィルタ装置が矢印36の
方向に装着ブロック31に押し付けられたときに、接続が
非常に簡単かつ速やかに行われる。活性炭35を使い果た
したときには、止め金37を押し同時にフィルタ装置を矢
印36と反対向きに引き戻す。新しいフィルタ装置は全く
同様に速やかに挿入される。

第１図に示すフィルタ装置は、主要な水を浄化し特に飲
料の風味を損なうおそれのある（例えば塩素のような）
水の中に含まれる物質を吸着するために、特に飲料自動
販売機用として用いることを目的としている。このろ過
された水は特殊な濃縮飲料又は例えばコーヒー粉末と混
合されて所望の飲料を形成する。活性炭は作動期間中に
相互に連続する二つの部分空間18、19の中に置かれてい
るので、水は良好なフィルタ効果を得るのに十分に長い
活性炭との接触時間を有する。フィルタ装置が必要とす
る空間のゆえに、従来のフィルタ装置は常に自動販売機
から分離して設置しなければならなかったが、このこと
は非実用的でかつ不体裁である。更に自動販売機の設置
空間に加えて、フィルタへの接近を合わせて考慮しなけ
ればならなかった。しかしながら第１図に示す偏平な方
形のフィルタハウジングは、従来自動販売機のために用
意された空間の中に収容することもできる。フィルタ装
置の交換もフィルタ装置そのもの以上の空間を必要とす
ることはほとんど無い。継手端部の長さに応じてフィル
タ装置は挿入方向（矢印36）に15mmの自由度を有するだ
けでよい。急速脱着形管継手は米国メーカの商品名CPC
で市場で入手できる。

管継手29は上側の部分の中に、各継手端部28が挿入固定
されたときだけに開く止め弁を内蔵している。それゆえ
にフィルタ装置の交換中に機器から液がこぼれるおそれ
がない。同様な止め弁を挿入された継手端部28を用いる
こともでき、かかる継手端部は取り外されたフィルタ装
置から液がこぼれるのを防ぐ。このことは主として浸食
性の液が用いられるところで好都合である。

第３図ないし第５図に示す推奨される実施例では、フィ
ルタハウジングは頂部壁41、長円形の周囲壁42及び仕切
壁43と共にポリエチレンから作られた一体の射出成形部
品から成る。この角柱形のハウジングの中で、頂部壁41
は平行でかつ向かい合ったまっすぐの二つの外側長手縁
44、45を有し、これらの長手縁の両端は半円形縁46、47
により結合されている。この実施例ではまっすぐな長手
縁44、45の長さは52mmであり、一方半円形縁46、47の直
径は幾分小さく特に50mmである。仕切壁43の両側の二つ
の部分空間48、49は円錐台の形を有する。なぜならば部
分空間のための中子は頂部壁41の領域では下端における
よりも幾分狭く、それにより放射成形部品を中子から容
易に抜き取ることができるようになっているからであ
る。従って部分空間の内法は頂部で36mmの直径（第３図
参照）と底で38mmの直径とを有する。前の実施例と同様
な方法で、頂部壁41には二つの孔51（これらのうち左側
の孔だけが見える）が対称に配置され、これらの孔はめ
ねじを有し、このめねじの中に相応の入口及び出口接続
片52がねじ込まれている。この実施例ではエルボ形の入
口及び出口接続片が用いられ、接続片の継手端部53が長
手縁45の方を指し、相互に平行にかつ頂部壁41に平行に
間隔を置いてその上方に位置する。こうしてフィルタ装
置は第４図の矢印54の方向に、すなわちフィルタハウジ
ングの長手方向に対して横に機器の中に挿入される。継
手端部53は急速脱着形管継手（特に図示されていない）
の一部品である。

第３図及び第５図の実施例では、特に部分空間48、49が
めねじと同じ寸法の孔56、57へ直接移行するので、断片
的な底壁55が存在するにすぎない。これらの孔56、57は
閉鎖プラグ58、59により閉じられ、こうしてこれらの閉
鎖プラグは底壁の主要部分を形成する。これらの閉鎖プ
ラグ58、59はおねじ部分61と、おねじ部分を越えて突出
し封止リング63を挿着された封止フランジ62とを備えた
円板である。各プラグの外面上には細長い凹所64が設け
られ、この凹所の中の工具（例えば硬貨）を閉鎖プラグ
を回転するために挿入できる。この底壁55のすぐ上方に
は、孔65の形で設けられ部分空間48、49を接続する側溝
が存在する。

このような取り外し可能な閉鎖プラグは、交換可能なフ
ィルタ挿入体又は交換すべきフィルタ粒などが部分空間
48、49の中へ挿入されるときに推奨される。しかしなが
ら第１図と同様な方法で閉鎖された底壁上に溶接するこ
ともまた可能である。更にかかる底壁は比較的小さい閉
鎖プラグを備えた比較的小さい孔を有することができ、
しかし例えばフィルタ粒の交換を著しく妨げないよう
に、その直径を少なくとも約20mmとすべきである。

更に前の実施例と同様に、中央部分全体を周囲壁42及び
仕切壁43と共に押し出し成形材の一部分として作ること
ができることは言うまでもない。その場合頂部壁は頂部
に溶接され、底では開いている円形の部分空間がその中
にめねじを切られ、そしてめねじに閉鎖プラグ58、59が
ねじ込まれる。そのときは部分空間48、49だけが押し出
し成形の生産技術に基づき円筒形となることは避けられ
ない。

第４図に示すフィルタハウジングの断面形は、第１図に
示す直方体形（そこに丸められて示された縁を尖ったま
まとすることもできる）ほどは有効に、設置空間を利用
していないが、円形の断面を有する部分空間は比較的高
い内圧があっても外へ膨れることはない。この形式の構
造のフィルタ装置はそれゆえに、形を変化することなく
10⁶Pa（10bar）を超える内圧に耐えることができる。

下記の寸法（長さ×幅×高さ）はフィルタハウジングの
寸法として実際に試験された。

73×44×150mm（第１図及び第２図参照） 100×49×200mm（第３図ないし第５図参照） 87×40×150mm（図示されていない）。

第１図に示す実施例では、部分空間18、19が活性炭を充
填されていると仮定した。この場合には多孔質のプラス
チックから作られ比較的大きい表面を有する二つのフィ
ルタが、液から粒子をろ過しかつ活性炭の炭じん粒子を
保持する機能を果たす。コップ形フィルタ挿入体24の比
較的大きい表面積により更に有利な流れの分散が可能と
なる。他のフィルタ媒体（例えば樹脂）を活性炭又は周
知の紙フィルタカートリッジの代わりに用いることもで
きるのは言うまでもない。この場合にはフィルタ挿入体
24を省略することもできる。

第３図に示す推奨される実施例では二つの固定用孔66が
設けられ、これらの孔は仕切壁43の領域でフィルタハウ
ジングを横切り、しかし部分空間48、49とは連通してい
ない。これらの孔の中に相応に挿入された固定ねじによ
りフィルタ装置を補助的に機器の中で保持することがで
き、こうして入口及び出口接続片52の荷重を軽減する。
このことは機器が例えば冷却ユニットなどの電動機によ
り振動にさらされるときに特に推奨される。

図示の推奨される実施例では入口及び出口接続片52は同
一である。フィルタハウジングをどの方向に回して機器
の中に挿入するかはフィルタハウジングの対称な充填の
ゆえに重要でない。もし特殊な用途の場合にフィルタ装
置の逆流洗浄を行うならば、接続を交替してフィルタ装
置を挿入すれば十分である。機器の中に逆流弁を設ける
必要はない。しかしながらもし例えばフィルタハウジン
グの非対称な充填の場合にただ一つの特定の流れ方向だ
けが許されるならば、異なる寸法の入口及び出口接続片
を用いるか、又は頂部壁上の非対称位置にかぎピンを取
り付けることが可能であり、このかぎピンは例えば第１
図の装着ブロック31の中の適合する孔の中へはめ込まな
ければならない。

容易に分かるように、更に複雑なフィルタ系を目的とし
て、完全な一連の例えば第１図に基づく直方体のフィル
タ装置を上下に又は左右に隣接して１列に並べることが
できる。

第３図の入口及び出口接続片52は例えばねじ孔51の中に
ねじ込まれる代わりに、ハウジングの射出成形中のよう
に早期に挿入して頂部壁41の中に固定することもでき
る。最後に第１図の止め金37は、二つの継手が一緒に働
くように共通な板に結合することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づくフィルタ装置の一実施例の部
分断面を含む側面図と機器側の装着ブロックの部分側面
図、第２図は第１図に示すフィルタ装置の切断線II−II
による断面図、第３図はフィルタ装置の別の実施例の部
分断面を含む側面図、第４図及び第５図はそれぞれ第３
図に示すフィルタ装置の矢印IV及びＶから見た図であ
る。 11、41……頂部壁 12、55……底壁 13ないし16;42……周囲壁 17、43……仕切壁 18、19;48、49……部分空間 22、65……側溝 25、51……第１の貫通孔 26……中心線 27、52……接続片 28、53……継手端部 29……急速脱着形管継手 32……供給路 33……吐出路 44、45……外側長手縁 46、47……半円形縁 56、57……孔 58、59……閉鎖プラグ 66……固定用孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頂部壁（11、41）、底壁（12、55）及び周
囲壁（13〜16;42）を有するフィルタハウジングと、頂
部壁の中の第１及び第２の貫通孔と、第１の貫通孔の中
の入口接続片及び第２の貫通孔の中の出口接続片とを備
え、入口及び出口接続片（27、52）が、機器に設けられ
ろ過しようとする液を流すための供給路及び吐出路に接
続され、その際入口及び出口接続片（27、52）が、それ
ぞれ供給路と吐出路（32、33）とへ容易に取り外し可能
にかつ圧力密に接続するための継手端部（28、53）を備
えているような飲料自動販売機における液のろ過のため
の30ないし2000cm³の範囲のフィルタ容積を有するフィ
ルタ装置において、ａ）頂部壁（11、41）が曲げに耐え、隣接する周囲壁
（13〜16;42）より厚くかつ周囲壁に取り外し不能に接
続され、ｂ）継手端部（28）が急速脱着形管継手（29）の半部
の相手方部品に適合するように設計され、その際前記半
部がそれぞれ供給路と吐出路（32、33）とに強固に取り
付けられており、ｃ）フィルタハウジングがほぼ方形あるいは楕円形の
断面の角柱形に作られ、ｄ）フィルタハウジングの内部は縦に延びる仕切壁
（17、43）により二つの部分空間（18、19;48、49）に
分割され、その際仕切壁（17、43）の上縁は頂部壁（1
1、41）の内面に液密に接続され、仕切壁の側縁は周囲
壁（13、14;42）の向かい合う内面に液密に接続され、
二つの部分空間（18、19;48、49）が仕切壁（17、43）
に設けた側溝（22、65）を介して連通され、二つの部分
空間（18、19;48、49）の中へそれぞれ一つの入口及び
出口接続片（27、52）が開口している、ことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】入口及び出口接続片（27）の継手端部（2
8）が相互に平行にかつ頂部壁（11）から直角に外に向
いて配列されていることを特徴とする請求項１記載のフ
ィルタ装置。
【請求項３】入口及び出口接続片（52）がエルボとして
設計され、それによりこれらの継手端部（53）が相互に
平行にかつ頂部壁（41）に平行に間隔を置いてその上方
に整列されていることを特徴とする請求項１記載のフィ
ルタ装置。
【請求項４】角柱形に作られたフィルタハウジングが方
形の頂部壁（11）、方形の底壁（12）及び頂部壁と底壁
との間に四つの方形壁部分（13〜16）から成る周囲壁を
備えることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項５】貫通孔が頂部壁（11、41）の面に関して垂
直に整列されためねじを備える孔（25、51）であり、入
口及び出口接続片（27、52）が一端部に適合するおねじ
を有してこれらの貫通孔の中にねじ込まれることを特徴
とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項６】底壁（55）が少なくとも一つの孔（56、5
7）を有し、この孔が少なくとも20mmの直径とめねじと
を有し、かつねじ込み閉鎖プラグ（58、59）により閉じ
られていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装
置。
【請求項７】フィルタハウジングが四角柱として設計さ
れ、頂部壁（11）の幅とその長さとフィルタハウジング
の高さとの比がほぼ1:1.7:3.4であることを特徴とする
請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項８】フィルタハウジングが四角柱として設計さ
れ、頂部壁（11）の幅とその長さとフィルタハウジング
の高さとの比がほぼ1:2:3.75であることを特徴とする請
求項１記載のフィルタ装置。
【請求項９】頂部壁（11）の幅の寸法が40ないし45mmで
あることを特徴とする請求項７又は８記載のフィルタ装
置。
【請求項１０】第１及び第２の貫通孔（25）が、方形の
頂部壁（11）の長手縁（13、14）に平行な幾何学上の中
心線（26）上に、かつこの中心線に垂直に延びる対称軸
に関して対称に配列されていることを特徴とする請求項
１記載のフィルタ装置。
【請求項１１】貫通孔（25）の間の間隔と頂部壁（11）
の長さとの比がほぼ1:2であることを特徴とする請求項1
0記載のフィルタ装置。
【請求項１２】角柱形に作られたフィルタハウジングが
長円形の頂部壁（41）と底壁（55）とを備えることを特
徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項１３】頂部壁（41）の平行でかつ向かい合うま
っすぐな二つの外側長手縁（44、45）の両端が、半円形
縁（46、47）により結合されていることを特徴とする請
求項12記載のフィルタ装置。
【請求項１４】まっすぐな長手縁（44、45）の長さが半
円形の縁（46、47）の直径より数mm大きいことを特徴と
する請求項13記載のフィルタ装置。
【請求項１５】半円形の縁（46、47）の直径が約47mmで
あり、まっすぐな長手縁（44、45）の長さが約52mmであ
り、フィルタハウジングの高さが約200mmであることを
特徴とする請求項14記載のフィルタ装置。
【請求項１６】仕切壁（43）の領域に少なくとも一つの
固定用孔（66）が設けられ、この孔はフィルタハウジン
グを横切るが部分空間（48、49）とは連通しないことを
特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項１７】貫通孔（51）が各半円形の縁（46、47）
に関して同心に配置されていることを特徴とする請求項
13記載のフィルタ装置。