JPH09507156A - フィルタ挿入体及びフィルタ挿入体を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に直方体形状又は中空円筒形状の外形を有する流体フィルタのためのフィルタ挿入体（１Ａ）であって、ほぼジグザグ状の連続的な折り畳み部内に配置された多数の折り畳み壁部（５）が設けられており、これらの折り畳み壁部は、流体を貫流させる材料（２）より成っていて、前記折り畳み壁部の少なくとも一部の面に押し込み成形によって形成された、折り畳み部を補強するための凹部及び又は隆起部（３）を備えており、隣接し合う折り畳み壁部の凹部及び又は隆起部が、少なくとも部分的に互いに接続されていて、互いに支持し合っていて、複数の凹部若しくは隆起部の間に、その全長の少なくとも一部でこれらの凹部若しくは隆起部を接続し互いに支持する、剛性のスペーサホルダが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルタ挿入体及びフィルタ挿入体を製造するための方法 本発明は、請求項１の上位概念に記載したフィルタ挿入体及びこのフィルタ挿 入体を製造するための方法に関する。 請求項１の上位概念に記載した形式のフィルタ挿入体は、フィルタを通って貫 流する流体（特に空気又は工業的なガス、基本的には液体も含む）から不純物を 分離させるために使用される。エアフィルタ内には、現在のところ、マイクロ− 繊維フリース特に繊維ガラス（グラスファイバー）より成るフィルタエレメント がもっぱら使用されている。 フィルタエレメント又はフィルタ領域を形成するエアフィルタの流入面に対す る効果的なフィルタ面を大きくするために、フィルタ媒体をジグザグ状に折り畳 むことによって、折り畳み縁部を介して互いに接続された多数の折り畳み部が形 成され、これらの折り畳み縁部は、折り畳み部の壁部に対して鋭角を成しており 、清浄しようとする媒体は折り畳み縁部の方向に対して横方向に貫流する。 フィルタの流入側に材料が堆積することによって（特に大きい粒子が堆積する ことによっても）、流入す る流体に渦流が生じ、また折り畳み部その他にわずかな非均一性が存在すると、 フィルタを貫流する際に、流体流の非均質性が生じる。このような非均質性によ って、フィルタは、非常に強い機械的な交番負荷にされされ、フィルタは変形す ることになる。 従って、折り畳み部の互いの間隔を維持し、フィルタ挿入体のフィルタを機械 的に頑丈にするために、折り畳み部は例えば（ＵＳ３５３１９２０号明細書に又 はドイツ連邦共和国特許公開第４１２６１２６号明細書の特別な変化実施例に記 載されているように）、折り畳み壁部の平面から突出する突起部を備えていて、 互いに隣接し合う折り畳み壁部の突起部は互いに当接し合い、折り畳み壁部は互 いに支え合っている。折り畳み壁部を流入してくる流体に対して斜めに向けるこ とができるようにするために、つまり折り畳み層がほぼ３角形の横断面を有する ようにするために、突起部もほぼ３角形又は台形の横断面を有していなければな らない。 このような配置は、比較的厚い折り畳みパッキングにおいて約１００ｍｍまで の折り畳み高さを有するフィルタ挿入体のために適していることが分かった。こ のような折り畳み高さを越える大きい折り畳み間隔においては、必要な圧刻深さ は、一般的なフィルタ材料において圧刻成形時の打ち抜きの危険性が生じひいて は不良品の割合が不都合に増える程度に、大きくなる 。 ＤＥ４０３８９６６号明細書によれば、同じ機能を有する別個のスペーサホル ダを折り畳み壁部に取り付けるか若しくはこの折り畳み壁部内に挿入することが 知られている。スペーサホルダは（前記印刷物において可能性について述べられ ているか又はドイツ連邦共和国特許公開第３０３７０１９号明細書に記載されて いるように）、特に糸状の接着剤集合体である。この接着剤集合体は、間隔を保 持する以外に付加的に、折り畳み壁部を接続する作用を有していて、これによっ てフィルタ挿入体の剛性を付加的に高めるようになっている。 接着剤塗布層は、フィルタ材料を折り畳む前に、平らな帯材上に塗布され、折 り畳み壁部の接着は、折り畳み時に接着剤糸を互いに接触させることによって得 られる。従ってこの解決策は、厚い折り畳みパッキングにだけ適している。さら に、このような形式で形成された折り畳み層はむしろ蛇行状の横断面形状を有し ており、従って最適な流過特性は得られない。 ドイツ連邦共和国特許公開第３９０３７３０号明細書によれば、折り畳み部を 互いに接続する、形状の安定した接着糸（折り畳み後に縁部領域に塗布される） が、圧刻によって折り畳み壁部内に組み込まれる。この解決策によれば、機械的 に非常に安定したフィルタ挿入体が得られるが、可能な折り畳み高さ及び折り畳 み間隔に関連して、接着剤層のない解決策とほぼ同じ制限がある。 ＤＥ４２０６４０７号明細書には、折り畳み部を互いに接続してフィルタ挿入 体の形状を安定化するために、折り畳み縁部領域が既に折り畳まれたフィルタ帯 材の折り畳み縁部領域を、細かく紡がれた接着剤糸で覆うようにすることが記載 されている。この解決策においても、より大きい折り畳み間隔のためには実用的 でない。何故ならば、細かく紡がれた接着剤糸は、遠くに離れた折り畳み縁部を 充分に形状安定的に接続することができず、また紡がれた糸（特に下方から製造 過程において上側に存在する折り畳み帯材に施す場合）は「たるんで」、折り畳 み縁部に対する所定の位置を占めることがないからである。 ヨーロッパ公開特許第０３７７４１９号明細書によれば、形成しようとする折 り畳み壁部の頂部領域並びに底部領域内に配置された、種々異なる大きさ（頂部 領域ではより大きく、底部領域ではより小さい）の接着剤集合体によって、折り 畳み壁部の接着が、ほぼ３角形の折り畳み横断面が生じるような形式で実現され るようになっているものが公知である。 そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式のフィルタ挿入体で、大きい高さ及 び又は大きい折り畳み間隔を有するフィルタ挿入体を実現することができるよう な構造を有するものを提供し、またこのようなフィル タ挿入体を製造するための方法を提供することである。 この課題は、請求項１の特徴を有するフィルタ挿入体によって、若しくは請求 項１５に記載した特徴を有する方法によって解決された。 本発明は、大きい折り畳み間隔若しくは大きい折り畳み高さにおいて（これに よって必然的に存在する、大きい折り畳み間隔を有する領域を有する）必要とさ れる、折り畳み部間のスペーサホルダ（間隔保持部材）の大きい間隔が、フィル タ材料内に圧刻形成(刻み込まれた;einpraegen)され、フィルタ材料に塗布され た別個のスペーサホルダによって実現されるという考え方を含んでいる。これに よって、公知の接着剤塗布層を使用する場合には、この接着剤塗布層が、少なく とも次のような領域、つまり互いに接続しようとする折り畳み壁部が大きい間隔 を有する領域内で大きい厚さ若しくは高さを有していなければならず、このこと はさらに、別個のスペーサホルダの高さが、折り畳み壁部の長さに亙って（つま り、折り畳み壁部の底部から折り畳み先端部まで）非一定であるようにしなけれ ばならない。 これは、別個のスペーサホルダが当該の折り畳み部の横断面減少方向と同方向 で、「折り畳み先端部」に向かって連続的に薄くなっていることによって実現さ れる。 これはさらに、フィルタ材料の凹部若しくは隆起部の長手方向で、互いに離れ て配置された２つ又は多数のスペーサホルダが設けられていて、隣接するスペー サホルダの「折り畳み先端部」が、この折り畳み先端部から離れて位置する折り 畳み先端部よりも薄く形成されていることによって実現されている。接着剤塗布 層を使用する場合、この接着剤塗布層は、互いに別個の２つの領域若しくは接着 剤塗布部内で完全に一定の厚さを有しているので、連続的な横断面変化は必要な い。 別の実施例においては、もっぱら折り畳み壁部が大きい間隔を有している領域 内に、塗布された（接着剤）スペーサホルダが設けられており、これに対して折 り畳み壁部の狭い領域内にはスペーサホルダは設けられていないか若しくは接着 剤は大きい厚さを有していない。つまり塗布された量は、フィルタ材料内にほぼ 侵入する程度に規定されている。 スペーサホルダの全体的な高さは一方では次のように構成することができる。 即ち、材料内に押し込み成形された凹部若しくは隆起部の高さがその長手方向で ほぼ一定であって、つまり折り畳み横断面のジグザグ状に伴って必要な高さ変化 が、別個の（塗布された層の）スペーサホルダの厚さ変化により実現されるよう に構成される。 他方では、スペーサホルダの全体的な高さは、互い に支え合う２つの折り畳み壁部内の凹部若しくは隆起部の高さが、これらの折り 畳み壁部を互いに接続する折り畳み縁部に向かって減少するように構成すること もできる。 以上２つの変化実施例は、折り畳み部が直方体の形状の本体を形状固定するフ ィルタ挿入体のために、つまり天然ガス及び石油工業、エネルギ産業におけるエ アフィルタ若しくはガスフィルタとして使用するために、又は換気装置及び空調 装置のために適している。また前記２つの変化実施例は、折り畳み部が中空円筒 形の形状の本体を形状固定する円筒形のフィルタ挿入体、つまり自動車のエアフ ィルタに使用するためにも適している。 有利な実施例においては、フィルタ材料内に押し込み成形された凹部若しくは 隆起部は、その長手方向で連続して、次第に高くなる第１の区分と、一定の高さ の第２の区分とを有している。 有利な実施例においては、互いに向き合う隆起部の第２の部分の少なくとも一 部に、スペーサホルダ（接着剤集合体）が設けられており、該スペーサホルダの 厚さは、（この部分で一定である）隆起部の高さの合計と共に、接着剤集合体の 箇所において隣接し合う折り畳み壁部の調節しようとする間隔に相当する。この 場合、隣接し合う折り畳み壁部は、隆起部及び接着剤集合体を介して簡単な形式 で互いに支持され、それと 同時に、多くの目的のために十分な形状安定性を伴って互いに結合されている。 隆起部の長手方向の第２の部分内にも、点状に配置された、種々異なる高さを 有する多数の接着剤集合体を設けてもよい。 接着剤集合体は、隆起部の長手方向に延びる、その長手方向の第２の部分（つ まり一定の高さを有する部分）をほぼ覆う、折り畳み縁部からの若しくは隆起部 の第１の部分からの間隔が大きくなるにつれて次第に厚くなる接着剤層である。 このような接着は、点状に施される１つ又は多数の接着剤集合体に対して、より 形状の安定したものが得られるが、これを製造するには、接着剤塗布層を正確に 制御する必要がある。 互いに向き合う隆起部の全長に渡って、互いにつながっている接着剤層が設け られていて、この接着剤層は、その全長の第１の部分で、隆起部の高さよりも低 い一定の厚さを有し、その全長の第２の部分で、折り畳み壁部間の間隔が大きく なるにつれて次第に大きくなる厚さを有している。 隆起部若しくは凹部の正確な配置に関連して、基本的には以下の２つの可能性 がある。 第１に、凹部若しくは隆起部の第１の部分はそれぞれ、折り畳み縁部から直接 延びていて、この場合、この第１の部分の高さは、この折り畳み縁部から最大高 さまで、壁部間隔の勾配の半分に相当する勾配で次第 に大きくなっている。 第２に、凹部若しくは隆起部は、折り畳み縁部から所定の間隔（ａ）を保って 開始しており、この凹部若しくは隆起部は、折り畳み縁部と前記第１の部分との 間に位置する第３の部分を有しており、この第３の部分内で、凹部若しくは隆起 部の高さは、まず折り畳み縁部の壁部の間隔の半分よりも大きく増大して、半分 の壁部間隔に相当する高さに達する。このような構造は、折り畳み縁部（それぞ れフィルタフリース内に圧刻によって設けられた）の直接的な領域内において多 くの圧刻成形部を設ける必要がないという技術的な利点を有している。これによ って、この箇所におけるフィルタフリースの破壊の危険性が減少され、ひいては 不良品が減少される。 形状安定性の理由により、折り畳み壁部に、それぞれ両側に向けられた凹部若 しくは隆起部を押し込み成形し、これによって折り畳み壁部を、隣接する折り畳 み壁部に対して両側で支えるようになっているが、これは必ずしも必要ではない 。 本発明による方法は、スペーサホルダの構成に応じて、厚さが次第に薄くなる スペーサホルダを有する凹部若しくは隆起部の長さ方向の長さ単位毎に塗布され た接着剤量を、後で「折り畳み先端部」として記される圧刻部に向かって次第に 少なくなるように調節するようにしてもよい。 二者択一的に又は組み合わせによって、接着剤塗布層は、凹部若しくは隆起部 の長手方向で少なくとも一回だけ中断され、フィルタ帯材の長さ単位毎に塗布さ れた接着剤量が、中断部の向こう側で、「折り畳み先端部」として記された圧刻 部に向かって、中断部のこちら側（つまり折り畳み部が大きき開いていて、スペ ーサホルダを大きくしなければならない箇所）よりも少なくなるように選定され る。 前記２つの可能性の有利な組み合わせによれば、相次いで（多数のノズル又は 場合によっては１つのノズルを、当該の領域に渡って繰り返しガイドすることに よって）、連続的な塗布、及びこの領域の上側又は下側に断続的な塗布が得られ る。このような原理によれば多様なスペーサホルダプロフィールが得られる。 フィルタ効率のためには、フィルタ材料のできるだけ小さい面だけをスペーサ ホルダ（接着剤）で覆うようにすれば、有利である。 これは、塗布を空間的に正確に規定し、有利にはほぼ直線的に、つまり層の長 さに対して小さい幅を有するように行うことによって実現される。これは、少な くとも硬化前にフィルタ材料が流れ出すことは避けられるが、できるだけ空間的 に正確に制限された接着剤集合体をフィルタ材料に塗布することができるように 、適当な接着剤（フィルタ材料に合わせられた湿潤特性を有する）の選定と、ゼ リー状になるまで粘性を正 しく調整することが前提となっている。 フィルタ材料の長さ単位毎に塗布された接着剤量は、基本的な可能性として、 時間単位毎に、通過する帯材上に塗布装置から塗布される接着剤量の変化を介し て変えることができる。時間毎に接着剤量を変化させるために、塗布装置の吐出 開口の横断面を相応に制御することができる。つまり、実際に、後で「折り畳み 先端部」として記される折り畳みラインに近づくと、折り畳みラインの横断面は 減少され、この折り畳みラインから遠ざかると、折り畳みラインの横断面は拡大 される。 これに対して付加的に又は二者択一的に、時間単位毎に、塗布装置からの吐出 圧力の相応の制御が行われる。 やはりその他の可能性と組み合わせることができる別の可能性は、スペーサホ ルダの長手方向の部分領域に亙って、塗布は多数の層に亙って上下に行うことが できるという点にある。これはやはり、多数のノズルによって又は、当該領域上 に繰り返し塗ることによって、同じノズルによって行うことができる。 最後に、同様に選択的に１つ又は多数のその他の可能性との組み合わせにおい て、フィルタ材料帯材の長さ単位毎に塗布される接着剤量が、材料帯材と塗布装 置の吐出開口との間の相対速度の変化によって変えることができる。 高さが上昇する領域と、高さが一定な領域とを有する押し込み成形部を備えた フィルタ挿入体を特に実現するために、有利には、材料の長さ単位毎に、隆起部 の長手方向に塗布された接着剤量が、第１の部分が所定の第１の値に維持され、 第２の部分が第１の値から常に上昇するように制御され、この際に特に第１の値 はゼロである。つまり第１の部分に接着剤を塗布することが省かれる。 前記実施例においては、流体を流過させる材料は、全体が一般的であるか、若 しくは所定の流体のために使用されるフィルタ材料、特にセルロースより成る繊 維フリース、ガラス繊維、鉱物繊維又はセラミック繊維、含浸その他を有するか 又は有していない、目の細かい製織品であって、また、接着剤としては、このよ うな材料を材料接続によって接続するために互いにしようできる材料、特に狭い 意味における特に接着剤であるが、フィルタ材料に付着された熱可塑性の又は発 泡材又はこれと類似のものが挙げられる。 ほぼジグザグ状の連続的な折り畳み部としては、折り畳み横断面が折り畳み縁 部に対してほぼ台形であるか又は折り畳み縁部が丸味をつけられている折り畳み 装置も含む。 本発明のその他の有利な実施例は、請求項２以下に示されていて、以下に、図 面を用いて有利な実施例と共に説明されている。 図１のａ〜図１のｄは、本発明の実施例によるフィルタ挿入体の原理を示す斜 視図、 図２のａ〜図２のｃは、図１のａに類似のフィルタ挿入体の特別な実施例にお ける、折り畳みの配置（折り畳み縁部に対して直角の）の概略的な横断面図、 図３のａ〜図３のｃは、図１のｂに類似のフィルタ挿入体の特別な実施例にお ける、折り畳みの配置（折り畳み縁部に対して直角の）の概略的な横断面図、 図４のａ〜図４のｄは、図１のｃに類似のフィルタ挿入体の特別な実施例にお ける、折り畳み配置（折り畳み縁部に対して直角の）の概略的な横断面図、 図５のａ〜図５のｄは、図１のｄに類似のフィルタ挿入体の特別な実施例にお ける、折り畳み配置（折り畳み縁部に対して直角の）の概略的な横断面図、 図６は、図５のａ〜図５のｄに示したフィルタ挿入体を製造するための中間製 品としての、押し込み成形された、帯状のフィルタ材料の概略的な部分図、 図７のａ及び図７のｂは、図１のｄ若しくは変化実施例によるフィルタ挿入体 における、折り畳み配置（折り畳み縁部に対して直角の）の概略的な横断面図、 図８は、中空円筒形のフィルタ挿入体の実施例における、折り畳み配置（折り 畳み縁部に対して直角の）の概略的な横断面図である。 図１のａは、含浸した合成樹脂を有するガラス繊維−フィルタフリース２より 成る、外側形状がほぼ直方 体状のフィルタ挿入体１Ａの著しく概略的に示した図である。ガラス繊維−フィ ルタフリース２は、一方側が、圧刻成形された押し込み成形部状の凹部３を備え ていて、（やや丸味をつけられた）上側及び下側の折り畳み縁部４ａ及び４ｂが ほぼジグザグ状に折り畳まれているので、押し込み成形された凹部３は、それぞ れ２つの隣接し合う折り畳み壁部５内で互いに向き合っている。押し込み成形部 若しくは凹部３は、下側の折り畳み縁部４ｂに向かって、つまり折り畳み部の開 放幅が大きくなるにつれて次第に深くなっている。 折り畳み部の折り畳み間隔は、（所定の挿入パラメータを得るために）、互い に向き合う凹部３の頂面が互いに接触しないような大きさに選定されている。 各頂面上には、下側の折り畳み縁部４ｂに向かって次第に厚くなる接着剤層６ が塗布されている。互いに向き合う頂面の接着剤層は互いに接続されており、こ れによって（接着剤が硬化した状態で）それぞれ互いに向き合う凹部３及びひい ては相応の折り畳み壁部５は、互いに堅固に結合され、ほぼ剛性に互いに支持し 合い、これによってフィルタ挿入体１は機械的に剛性となる。 図１のｂは、図１のａに示した実施例に対する変化実施例としてのフィルタ挿 入体１Ｂが示されており、該フィルタ挿入体１Ｂにおいては、各折り畳み壁部５ の両側に押し込み成形部３ａ若しくは３ｂ及びスペー サホルダ（接着剤集合体）６ａ若しくは６ｂが設けられている（図３のａ〜図３ のｃに関する説明も参照）。 図２のａは、図１のａに示されたフィルタ挿入体１Ａのフィルタ配置の、スペ ーサホルダの長手方向に対して平行な断面による横断面図を示している。図２の ａでは、押し込み成形部若しくは凹部３も、また接着剤層６も、上側の折り畳み 縁部から下側の折り畳み縁部まで次第に大きくなっていることが示されている。 図２のｂは、変化実施例としてのフィルタ挿入体１Ａ′が示されている。この フィルタ挿入体１Ａ′においては、図２のａと類似した配置で、折り畳み壁部は 、深さが長手方向でほぼ一定である押し込み成形部３′を備えた折り畳み壁部５ ′として構成されており、一方、接着剤層６′の厚さは、上側の折り畳み縁部領 域４ａ′から下側の折り畳み縁部領域４ｂ′まで（この実施例ではほぼ同じ折り 畳み角度で）、図２のａに示した配置におけるよりも、大きく増大している。 図２のｃは、別の実施例によるフィルタ挿入体１Ａ″を示しており、このフィ ルタ挿入体１Ａ″においては、折り畳み部の横断面は、連続する折り畳み壁部５ ″の間にそれぞれ２つの折り畳みライン４ａ．１，４ａ．２（上側の折り畳み縁 部）若しくは４ｂ．１，４ｂ．２（下側の折り畳み縁部）が設けられるように、 台形に形成されている。折り畳み壁部５″は、それぞ れ押し込み成形された押し込み成形部３″を有しており、これらの押し込み成形 部３″は、上側の折り畳み縁部から下側の折り畳み縁部まで達していて、その全 長に亙って一定の深さを有している。押し込み成形部３″は、上部ではそれぞれ １つの比較的小さい接着剤点６．２を有していて、また下側の折り畳み縁部に隣 接する下側の縁部付近では（この実施例では大きい折り畳み間隔に応じて）、比 較的大きい半球状の接着剤装集合体６．３を有している。各接着剤集合体は、互 いに隣接し合う折り畳み壁部の押し込み成形部３″上でそれぞれ互いに溶融され て、これによって折り畳み壁部５″は互いに堅固に結合されている。 図３のａは、図１のｂに示したフィルタ挿入体１Ｂの横断面を示している。こ のフィルタ挿入体１Ｂにおいては、それぞれ押し込み成形部３ａ若しくは３ｂの 両側で凹部も隆起部も有する折り畳み壁部が設けられている（図１のａ若しくは 図３のａに示したその他の符号は、簡略化のためにそのまま使用されている）。 互いに向き合う隆起部若しくは凹部３ａ及び３ｂは、それぞれ（図３のａに示し た実施例におけるのと同様に）、組み合わせられた接着剤集合体を介して互いに 結合されており、この場合、隣接し合う折り畳み壁部のすべての側の接続部によ って、圧縮及び引っ張りに対する非常に高い強度が得られ、ひいては、渦巻き部 分を有する強い流れ若しくは一時的な強い圧力変動時 においても、著しく形状不変なフィルタパケットが得られる。 各折り畳み壁部の両側にそれぞれ押し込み成形部及び接着剤集合体を備えた構 造と類似の構造は、図２のｂ及び図２のｃによる配置においても可能である。こ の実施例は、図３のｂ若しくは図３のｃに示されており、これらの図面において 同様の部分のためには同じ符号が使用されており、そのための個別の説明は省略 されている。 図１のｃでは、図１のａに対応してほぼ直方体状のフィルタ挿入体１１Ａが示 されており、このフィルタ挿入体１１Ａは、片側が圧刻成形された、押し込み成 形部状の凹部若しくは隆起部１３を備えたガラス繊維−フィルタフリース１２よ り成っており、このガラス繊維−フィルタフリース１２は、（やや丸味のつけら れた上側及び下側の折り畳み縁部１４ａ及び１４ｂを備えていて）、ほぼジグザ グ状に折り畳まれているので、押し込み成形された隆起部１３は、互いに隣接し 合う折り畳み壁部１５で互いに向き合っている。押し込み成形された隆起部１３ は、（図面で）上側の折り畳み縁部４ａから間隔を保っていて（押し込み成形さ れた凹部若しくは隆起部においてテクノロジー的に必要な短い上昇領域に付加的 に）、下側の折り畳み縁部４ｂに向かって、つまり折り畳み部の開放幅が広くな るにつれて次第に深くなる第１の区分ｌ₂と、一定の 深さを有する第２の区分ｌ₃とを有している。押し込み成形部の形状は、図４ａ から図４のｄ若しくは図５のａから図５のｄに正確に示されていて、以下に説明 されている。 図１のｄは、図１のｃに示した実施例に対する変化実施例としてのフィルタ挿 入体１１Ｂを示しており、このフィルタ挿入体１１Ｂにおいては折り畳み壁部１ ５の両側に押し込み成形部１３ａ若しくは１３ｂ及びスペーサホルダ（接着剤集 合体）１６ａ若しくは１６ｂが設けられている（図５のａから図５のｄに関する 後述の説明の参照）。 ２つの挿入体１１Ａ及び１１Ｂにおいては、押し込み成形部の頂面の各側に、 第１の区分ｌ₂においてまず薄く、第２の区分ｌ₃においては下側の折り畳み縁部 に向かって次第に厚くなる接着剤層１６が施されている。接着剤層は、互いに向 き合う押し込み成形部で互いに接続されており、これによって（接着剤が硬化し た状態で）これらの押し込み成形部及びひいては相応の折り畳み壁部は互いに堅 固に結合されていて、フィルタ挿入体は機械的に剛性な本体を形成する。 図４のａから図４のｄには、折り畳み配置、全体がほぼ図１のｃに示したもの に相当する種々異なる実施例による直方体状のフィルタ挿入体における、フィル タ挿入体の付加的なスペーサホルダ（折り畳み縁部に対して直角な）及びフィル タ配置の概略的な横断面図 が示されている。 図４のａは、図１のｃに示した実施例の横断面を再び示しており、符号は図１ のｃで使用された符号と同じ符号が使用されている。 図４のｂには、図４のａと同じ基本的な配置の別のフィルタ挿入体１１Ａ′（ 部材には同一の符号が使用されれている）。しかしながらこの実施例では、折り 畳み壁部１５′の隆起部１３′は、一定の高さを有する領域ｌ₃の領域内だけで 、これらの隆起部１３′を接続する、互いに支え合うスペーサホルダ１６′を有 しており、これに対して領域ｌ₂では直接接触して互いに支えられている。この 実施例では、（領域ｌ₃内で付加的に固定する場合には、側方のずれに対して固 定する必要があると思われる）、互いに向き合う押し込み成形部の頂面の適当な 成形部が設けられており、この成形部は、折り畳み時に互いに確実に固定される 。 スペーサホルダ１６′は、互いに向き合う押し込み成形部１３の片側又は両側 の頂面に、相応に次第に厚みが増すように接着剤を塗布し、次いで領域ｌ₃内で 接着剤が硬化することによって形成される。しかしながら、図示された３角形の 横断面形状の、前もって形成されたスペーサホルダを、折り畳み時に又は場合に よっては折り畳み直後に折り畳みパケット内に挿入することも可能である。 折り畳みがやや別の形状を有していて、隆起部１３″がその全長に亙って互い に接続されている別のフィルタ挿入体１１Ａ″は、図４のｃに示されている（こ の実施例でも、図４のａ若しくは図４のｂに示した部材に相当する部材には相応 の符号が記されている）。 隣接し合う折り畳み壁部１５″は、それぞれ、２重の折り畳み縁部４ａ．１， ４ａ．２若しくは４ｂ．１、４ｂ．２を介して互いに接続されている。これらの 折り畳み縁部は、折り畳み縁部の圧刻ラインを形成する際に、方形の圧刻条片を 備えた圧刻ローラによって形成される。隆起部は区分ｌ₂内で互いに支持し合っ ていて、薄い接着剤層１６．１を介して互いに接着されていて、付加的に区分ｌ₂ とは反対側の、区分ｌ₃の端部で、各隆起部に高粘性の接着剤液滴１６．２が塗 布される。この液滴は、互いに接触し合う２つの接着剤液滴１６．２が、これを 塗布する箇所に生じる、折り畳み壁部間の間隔をブリッジしてこれらの折り畳み 壁部を互いに接続するように選定されている。 図４のｄには、図４のｂに示した配置と非常に類似した別の構成（同一の部材 には図４のｂと同じ符号を使用した）が示されている。しかしながらスペーサホ ルダは、押し込み成形部１３′間に存在する区分１６．１′と、折り畳み縁部を ブリッジする区分１６．２′とを有している。この構成は、相応に多量の接着剤 を一回で塗布することによって（折り畳み前又は後） 得られるが、後作業で、連続的に延びる付加的な接着剤糸を折り畳み縁部区分に 施してもよい。接着剤の代わりに、別の変化実施例による構成では、合成糸若し くはフォーム材又はこれと類似のものを使用してもよい。 図５のａでは、それぞれ両側で押し込み成形部１３ａ若しくは１３ｂ及び、所 々で凹部及び隆起部を有する折り畳み壁が設けられている、図１のｄに示したフ ィルタ挿入体１１Ｂの横断面図が示されている。（そのほかの符号は、簡略化の ために図１のｄから使用した。）互いに向き合う隆起部若しくは凹部１３ａ若し くは１３ｂは、それぞれ（図４のａに示したように）、纏められた接着剤集合体 を介して互いに接続されており、この場合、隣接する折り畳み壁部を全面的に接 続することによって、圧縮及び引っ張りに対する非常に高い形状安定性が得られ 、及びひいては渦流成分を有する流れ若しくは一時的な強い圧力変動時において も、非常に形状の安定したフィルタパケットが得られる。 各折り畳み壁部の両側にそれぞれ押し込み成形部及び接着剤集合体を備えた構 成と類似の構成は、図４のｂから図４のｄに示した配置においても可能である。 この実施例は、図５のｂ若しくは図５のｅに示されており、同様の部分のための 符号は図４で使用したものに相当し、別個の説明は省略した。 図６には、図１のｄ若しくは図５のａに示したフィルタ挿入体１１Ｂのための 、押し込み成形されたフィルタフリース１２の概略的な斜視図が示されている。 図面では、小さい合成樹脂添加物が含浸されたガラス短繊維から成る（断面図 で示された）フィルタフリース１２が、その長手方向に、それぞれ間隔ａを保っ て直角に延びる圧刻ライン４０ａ，４０ｂを有していることが示されている。こ れらの圧刻ラインは、次の折り畳み時（図１のｄ参照）における折り畳み縁部１ ４ａ若しくは１４ｂの長さを規定する。さらに、フィルタフリース１２内には、 隣接し合う２つの圧刻ライン４０ａ，４０ｂの間に、長手方向ｌに延びる（その ほかの図面においても繰り返し示されている）凹部１３ａ若しくは隆起部１３ｂ が押し込みされており、これらの凹部及び隆起部は、フリースの長手方向に対し て直角に交互に設けられている。 図示の実施例においては、凹部１３ａ若しくは隆起部１３ｂは、それぞれ隣接 する折り畳み縁部−圧刻ライン４０ａ若しくは４０ｂからそれぞれ間隔ａ₁を保 って、比較的急勾配で上昇する区分ｌ₁から始まって、この区分ｌ₁に、緩やかに 上昇する区分ｌ₂が続き、さらに、フリースの押し込み成形されていない領域の 表面に対して平行に延びる、高さｈを有する区分ｌ₃が続き、この区分ｌ₃に、急 勾配の移行区分ｌ₄が続いており、この移行区分１４は、次の折り畳み縁部 −圧刻ライン４０ａ若しくは４０ｂの手前で（間隔ａ₂を保って）、圧刻されて いない表面に戻っている。 フリースの圧刻作業で、値ａが折り畳み高さを規定し、ひいては折り畳み後の フィルタ挿入体１１Ｂの高さを規定する。これに対して図１のｄに示されている ように折り畳み後に折り畳み壁部１５が互いに当接する区分ｌ₁の勾配は、折り 畳み壁部が互いに形成する角度を規定する。値ｈは、実際のフィルタフリースの 特性を考慮して、圧刻成形時若しくは押し込み成形時に打ち抜かれる危険性が生 じない程度に選定されている。区分ｌ₁の所定の勾配において値ｈが大きければ 大きい程、ｌ₁は長くなる。つまり、より長い区分上に、折り畳み時に互いに向 き合う隆起部若しくは凹部の頂面が互いに当接し合う。 基本的に、できるだけ剛性なフィルタ挿入体を実現するためには、ｌ₂／ａの 比の大きい値が必要とされるが、高い作用を有するフィルタを得るために値ａを 大きくすると、折り畳み壁部の上昇する区分のｌ₂の傾斜角度及び一定の傾斜角 度に伴ってｈも上昇し、ひいてはフィルタフリースが押し込み成形時に打ち抜か れる危険性が増大する。このことは、付加的なスペーサホルダなしで、横断面が ほぼ楔状の押し込み成形部を有する従来技術の配置においては、折り畳み壁部の 所定の傾斜角度において、得られる折り畳み高さ及び及びひいてはフィルタ挿入 体の高さが、狭い範囲に限 定されることになる。 本発明の前記実施例においては、押し込み成形部の高さｈが、押し込み成形時 に打ち抜かれる危険性を考慮して、危険のない値に制限され、ｌ₂の領域内での 上昇中に、この値に達すると、押し込み成形部はさらに延びる延長部（領域ｌ₃ ）で一定の高さｈを有し、この一定の高さ位置から、付加的な部材を載せること ができる。この付加的な部材は、この領域内においても隣接し合う折り畳み壁部 を互いに支え、互いに接続する。 図７のａには、接着剤集合体の中央部分に狭い幅が存在する実施例における、 折り畳み縁部区分（図４のａのＡ−Ａ線に沿った）に対して平行な平面で、図４ のａに示した折り畳み箇所の２つの折り畳み部の横断面図が示されている。 図７のｂには変化実施例が示されており、この変化実施例においては、次のよ うな押し込み成形部３３ａ及び３３ｂが折り畳み壁部３５に形成されている。つ まり、押し込み成形部３３ａ及び３３ｂが中央の長手方向溝３６ａを有し、この 長手方向溝３６ａ内に、溝壁部によって正確に規定された、断面図で見てほぼ半 円形の、押し込み成形部に対する接触面を有する、比較的幅の狭い接着剤糸３６ が配置されている。この変化実施例では、互いに向き合う押し込み成形部を接続 するために１つの接着剤塗布層（つまり折り畳み作業 時に形成される隣接し合うそれぞれ１つの溝３６ａ内に設けられた糸３６の形状 のもの）が設けられている。スペーサホルダの最終的に骨に似た横断面形状は、 前記糸が、２段階の折り畳みプロセスでまず、互いに向き合う溝と接触せしめら れ、次いでまだ可塑的な状態で横方向に延びるようになっていることによって形 成される。 図７のｂに示した、成形された押し込み成形部を有する配置によれば、接着剤 塗布層は、正確に規定されてわずかに横方向に延びるように施されるので、フィ ルタ材料に塗り込められることは避けられ、最大限の効果的なフィルタ面が得ら れる。 図８には、本発明の別の実施例による、外形が中空円筒形のフィルタ挿入体２ １の一部の概略的な横断面図が示されている。内部構造は、部分的に、直方体状 のフィルタ挿入体と同じである。従ってこれらの部分は、前記図面に基づいて説 明されており、直方体のフィルタ挿入体と異なる部分に関連しての構造について だけ詳しく説明されている。 図８に示されているように、フィルタ挿入体２１の中空円筒形の外形は、折り 畳み壁部２５に形成された凹部２３ａの形状と隆起部２３ｂの形状との間でも、 また外側に向けられた、折り畳み壁部の表面に対する、挿入体の内側に向けられ た表面上の接着剤塗布層に関連にしても非対称である。 外側に向けられた凹部２３ａは、図１のｃ若しくは図１のｄに示したフィルタ 挿入体に形成された隆起部及び凹部と同じ形状を有していて、またこれらの隆起 部及び凹部と非常に類似した接着剤塗布層２６ａを有している。これに対して、 フィルタ挿入体の内側に向けられた、フィルタ挿入体２２の隆起部は（この実施 例では折り畳み壁部の最大間隔が非常に小さいために）、横断面がｇ単に楔形で あって、均一な薄い接着剤塗布層２６ａによって接着が行われる。 この構成は（フィルタフリースの許容された押し込み成形高さ及び折り畳み高 さに基づいて）、フィルタ内側に向けられた押し込み成形部が楔形とは違う形状 、特に図２に示した押し込み成形部と類似した形状を有しているが、中空円筒形 のフィルタ挿入体において隆起部の形状が原則として凹部の形状とは異なるよう に、変更することができる。 本発明の構成は、以上述べた実施例に限定されるものではない。むしろ（特に フィルタ材料の押し込み成形及び、フィルタ材料における塗布層の幾何学的形状 及びその組み合わせに関連して）、基本的に別の形式の構成においても前記解決 策が適用される多くの変化実施例が考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に直方体形状又は中空円筒形状の外形を有する流体フィルタのためのフ ィルタ挿入体（１Ａ；１Ａ′；１Ａ″；１Ｂ；１Ｂ′１Ｂ″；１１Ａ；１１Ａ′ ；１１Ａ″；１１Ｂ；１１Ｂ′；１１Ｂ″；２１）であって、ほぼジグザグ状の 連続的な折り畳み部内に配置された多数の折り畳み壁部（５；５′；５″；１５ ；１５′；１５″；２５；３５）が設けられており、これらの折り畳み壁部は、 流体を貫流させる材料（２；２′；１２；１２′；２２）より成っていて、前記 折り畳み壁部の少なくとも一部の面に押し込み成形によって形成された、折り畳 み部を補強するための凹部及び又は隆起部（３；３ａ，３ｂ；３′；３″；３ａ ′，３ｂ′；３ａ″，３ｂ″；２３ａ、２３ｂ；３３ａ，３３ｂ）を備えており 、隣接し合う折り畳み壁部の凹部及び又は隆起部が、少なくとも部分的に互いに 接続されていて、互いに支持し合っている形式のものにおいて、 複数の凹部若しくは隆起部の間に、その全長の少なくとも一部でこれらの凹部 若しくは隆起部を接続し互いに支持する、剛性のスペーサホルダ（６；６ａ，６ ｂ；６′；６ａ′，６ｂ′；６．２；６．３；６．２ａ；６．３ａ，６．２ｂ， ６．３ｂ；１６；１６ａ，１６ｂ；１６′；１６ａ′；１６．１，１６．２；１ ６．１ａ，１６．１ｂ；１６．２ａ，１６．２ｂ；１６．１ａ′，１６．１ｂ′ ；２６ａ；３６）が設けられていることを特徴とする、フィルタ挿入体。 ２．スペーサホルダが、硬化された接着剤集合体によって形成されている、請 求項１記載のフィルタ挿入体。 ３．スペーサホルダが、凹部若しくは隆起部の長手方向で、一定でない若しく は同じでない厚さを有している、請求項１又は２記載のフィルタ挿入体。 ４．スペーサホルダが、折り畳み部の横断面減少に伴って折り畳み縁部に向か って連続的に薄くなっていて、これらの折り畳み縁部が、スペーサホルダを介し て互いに接続された折り畳み壁部を共通に有している、請求項３記載のフィルタ 装置。 ５．スペーサホルダを支持する凹部若しくは隆起部の長手方向に延びる、非均 一な厚さを有する多数のスペーサホルダが設けられている、請求項１から４まで のいづれか１項記載のフィルタ挿入体。 ６．所定の高さを有する接着剤層が、折り畳み壁部が互いに大きい間隔を有す る、折り畳み領域内にのみ設けられている、請求項１から５までのいづれか１項 記載のフィルタ挿入体。 ７．凹部若しくは隆起部の高さが、その長手方向でほぼ一定である、請求項１ から６までのいづれか１項記載のフィルタ挿入体。 ８．凹部若しくは隆起部の高さが、互いに支え合う２つの折り畳み壁部内で、 これらの折り畳み壁部を互いに接続する折り畳み縁部に向かって減少している、 請求項１から６までのいづれか１項記載のフィルタ挿入体。 ９．凹部若しくは隆起部が、その長手方向で及びひいては折り畳み部の折り畳 み縁部に対してほぼ直角方向で、その長さの少なくとも第１の部分（ｌ₂）を介 して折り畳み壁部の間隔が次第に大きくなるにつれて高さが一様に次第に大きく なり、この部分に続く第２の部分（ｌ₃）でほぼ一定の高さ（ｈ）を有している 、請求項１から６までのいづれか１項記載のフィルタ挿入体。 10．互いに向き合う隆起部の長さの少なくとも第２の部分（ｌ₃）の区分内に 接着剤集合体が設けられており、凹部若しくは隆起部の一定の高さ（ｈ）の合計 を含む、前記接着剤集合体の厚さが、接着剤集合体の箇所における隣接し合う折 り畳み壁部の間隔に相当していて、隣接し合う折り畳み壁部が隆起部及び所属の 接着剤集合体を介して互いに支持し合うようになっている、請求項９記載のフィ ルタ挿入体。 11．接着剤集合体が、該接着剤集合体を支持する隆起部の長手方向に延びる接 着剤層によって形成されており、該接着剤層が、隆起部の長手方向の第２の部分 （ｌ₃）をほぼ覆い、この長手方向で凹部若しくは隆 起部の第１の部分（ｌ₂）からの間隔が大きくなるにつれて次第に大きくなる厚 さを有している、請求項９記載のフィルタ挿入体。 12．凹部若しくは隆起部が、それぞれフィルタ縁部に直接隣接した箇所から始 まっている、請求項１から１１までのいづれか１項記載のフィルタ挿入体。 13．凹部若しくは隆起部が、折り畳み縁部から所定の間隔を保って始まってい て、これらの凹部若しくは隆起部は、その高さが折り畳み壁部の半部の間隔より も大きく増大する区分（ｌ₁）を有している、請求項１から１２までのいづれか １項記載のフィルタ挿入体。 14．折り畳み壁部がそれぞれ、有利には交互に、両側に向けられた凹部若しく は隆起部を有しており、これによって折り畳み壁部は両側が、隣接する折り畳み 壁部で支えられている、請求項１から１３までのいづれか１項記載のフィルタ挿 入体。 15．請求項１から１４までのいづれか１項記載のフィルタ挿入体を製造するた めの方法であって、流体を貫流させる材料の帯状の軌道に、折り畳み縁部をあら かじめ規定する圧刻部を設け、後で形成される折り畳み壁部の少なくとも一部の 平面に、折り畳み部を補強するための凹部及び又は隆起部を押し込み成形し、折 り畳み縁部を形成する圧刻部で帯状材料を折り畳み、これによって、隣接し合う 折り畳み壁部の凹部若しく は隆起部を互いに当接させて互いに結合するようにする方法において、 所定に折り畳むことによって形成される互いに向き合う凹部及び又は隆起部の それぞれ少なくとも１つにおいて、折り畳み前又は折り畳み中に間隔保持部材と してのスペーサホルダを施すことを特徴とする、フィルタ挿入体を製造するため の方法。 16．スペーサホルダを接着剤塗布層として帯料に塗布し、折り畳み中及び又は 折り畳み後に接着剤を硬化させる、請求項１５記載の方法。 17．所定の高さの局所的な点状又は線状の少なくともそれぞれ１つの接着剤集 合体を、凹部若しくは隆起部の所定の区分に塗布するようにして、接着剤塗布を コントロールする、請求項１６記載の方法。 18．塗布しようとする接着剤量を、時間単位毎に塗布装置から吐出される接着 剤量を変えることによって調節する、請求項１５から１７までのいづれか１項記 載の方法。 19．接着剤層を形成するために設けられた領域の長手方向の一部において、多 数の接着剤塗布層を相前後して塗布する、請求項１５から１８までのいづれか１ 項記載の方法。 20．材料の長さ単位毎に塗布された接着剤量を、帯状材料と塗布装置の吐出開 口との間の相対速度を変えることによって調節する、請求項１５から１９までの いづれか１項記載の方法。