JP6878732B2 - 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法 - Google Patents

支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6878732B2
JP6878732B2 JP2019167297A JP2019167297A JP6878732B2 JP 6878732 B2 JP6878732 B2 JP 6878732B2 JP 2019167297 A JP2019167297 A JP 2019167297A JP 2019167297 A JP2019167297 A JP 2019167297A JP 6878732 B2 JP6878732 B2 JP 6878732B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support
drainage material
filter
area
pleated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019167297A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020104096A (ja
Inventor
エム. ソレンセン トーマス
エム. ソレンセン トーマス
ツァイラー マーティン
ツァイラー マーティン
エー. ベアー ジェームズ
エー. ベアー ジェームズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pall Corp
Original Assignee
Pall Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pall Corp filed Critical Pall Corp
Publication of JP2020104096A publication Critical patent/JP2020104096A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6878732B2 publication Critical patent/JP6878732B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • B01D46/0031Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid with collecting, draining means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B01D29/21Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/05Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported
    • B01D29/07Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported with corrugated, folded or wound filtering sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/012Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • B01D29/05Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported
    • B01D29/07Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported with corrugated, folded or wound filtering sheets
    • B01D29/071Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements supported with corrugated, folded or wound filtering sheets with curved filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411Filter cartridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/523Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material with means for maintaining spacing between the pleats or folds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/14Pleat-type membrane modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/12Pleated filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/12Pleated filters
    • B01D2201/127Pleated filters with means for keeping the spacing between the pleats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1208Porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2265/00Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/06Details of supporting structures for filtering material, e.g. cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/50Stabilised filter material, stabilised by, e.g. structuring, calendering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/111Making filtering elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

発明の背景
[0001]複数の濾過用途において、メッシュなどの支持・ドレネージ要素(スクリーン又はネッティングとも呼ばれる)が利用されており、支持・ドレネージ(「S&D」)要素は、多孔質フィルタメディアの上流及び/又は下流に配置される。支持・ドレネージ要素は、フィルタメディアの孔よりはるかに大きい開口を有しており、フィルタメディアへの支持及び/又はフィルタメディアに対する良好な排水を提供する。
[0002]しかし、改善された支持・ドレネージ要素が必要とされている。
[0003]本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくともいくつかを改良することを提供する。本発明の上記及びその他の利点は、以下に述べる説明から明らかになる。
[0004]本発明の一実施形態は、要素を具備する支持・ドレネージ材を提供し、この要素は、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、区域の第2の端部より第1の区域の第1の端部で深くなっている。
[0005]別の実施形態では、支持・ドレネージ材システムは、第1の支持・ドレネージ材及び第2の別個の支持・ドレネージ材を具備し、(a)第1の支持・ドレネージ材が、(i)第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、区域の第2の端部より区域の第1の端部で深く、(b)第2の支持・ドレネージ材が、(ii)第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、区域の第2の端部より区域の第1の端部で深く、第1の支持・ドレネージ材及び第2の支持・ドレネージ材が、プリーツ付きフィルタの両側に配置するのに適している。
[0006]別の実施形態によれば、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面又はプリーツ付き多孔質フィルタの下流面に接触するように配置された支持・ドレネージ材の一実施形態とを備えるフィルタ装置が提供される。
[0007]本発明の別の実施形態によるフィルタシステムは、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、支持・ドレネージ材システムの一実施形態とを備え、プリーツ付き多孔質フィルタが、第1の支持・ドレネージ材と第2の支持・ドレネージ材との間に配置され、第1の支持・ドレネージ材及び第2の支持・ドレネージ材が、互いに対して180度反転しており、第1の支持・ドレネージ材と第2の支持・ドレネージ材との間にプリーツ付き多孔質フィルタが位置する。
[0008]フィルタシステムの一実施形態では、プリーツ付き多孔質フィルタは、レイドオーバープリーツフィルタを備える。
[0009]さらに別の実施形態では、流体を濾過する方法が提供され、この方法は、フィルタシステムの一実施形態に流体を通すステップを含み、第1の支持・ドレネージ材、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面、プリーツ付き多孔質フィルタの下流面、及び第2の支持・ドレネージ材に流体を通すことを含む。
平行な先細りした流れチャンネルを備える第1の区域を備える本発明の一実施形態による支持・ドレネージ材の正面図であり、先細りが連続している(階段状でない)ことを示している。 平行な先細りした流れチャンネルを備える第1の区域を備える本発明の一実施形態による支持・ドレネージ材の上面図である。 平行な先細りした流れチャンネルを備える第1の区域を備える本発明の一実施形態による支持・ドレネージ材の側面図である。 平行な先細りした流れチャンネルを備える第1の区域を備える本発明の一実施形態による支持・ドレネージ材の斜視図である。 平行な先細りした流れチャンネルを備える第1の区域を備える本発明の別の実施形態による支持・ドレネージ材の正面図であり、先細りが階段状であることを示している。 平行な先細りした流れチャンネルを備える第1の区域を備える本発明の別の実施形態による支持・ドレネージ材の上面図である。 図1A〜図1Dに示す支持・ドレネージ材の実施形態を含む、本発明の一実施形態による平坦(まっすぐ)なプリーツ付きフィルタパックの正面図である(矢印は流れを示す)。 図1A〜図1Dに示す支持・ドレネージ材の実施形態を含む、本発明の一実施形態による平坦なプリーツ付きフィルタパックの上面図である。 図1A〜図1Dに示す支持・ドレネージ材の実施形態を含む、本発明の一実施形態による平坦なプリーツ付きフィルタパックの側面図である。 図1A〜図1Dに示す支持・ドレネージ材の実施形態を含む、本発明の一実施形態による平坦なプリーツ付きフィルタパックの斜視図である。 図1A〜図1Dに概略的に示す支持・ドレネージ材の実施形態を含むが、要素が湾曲している、本発明の一実施形態による湾曲したプリーツ付きフィルタパックの等角図である。 図1A〜図1Dに概略的に示す支持・ドレネージ材の実施形態を含むが、要素が湾曲している、本発明の一実施形態による湾曲したプリーツ付きフィルタパックの上面図である。 図1A〜図1Dに概略的に示す支持・ドレネージ材の実施形態を含むが、要素が湾曲している、本発明の一実施形態による湾曲したプリーツ付きフィルタパックの側面図である。 プリーツ付きフィルタがレイドオーバープリーツ(LOP)構成を有する、フィルタケージ及びフィルタコア及びプリーツ付きフィルタを備えるフィルタカートリッジの一実施形態、並びにプリーツ付きフィルタの各プリーツ間に配置された、図4A〜図4Cに概略的に示す個々の支持・ドレネージ材(インサート)の実施形態を示し、したがって各インサートの両面が各フィルタプリーツの面に接触し、インサートの湾曲した端壁が、ケージ及びコアに対して隔置することによってフィルタプリーツの根元及び頂上を保護することも示す、断面正面図である。 従来の厚さが一定のS&D材(左側)と本発明の一実施形態によるS&D材(右側)とを比較して、プリーツ付きフィルタメディアの半プリーツを通っているフィルタメディアを横切る流体の流速と、上流及び下流の支持・ドレネージ(S&D)材内の流体の流速との差を概略的に示す図である。 先細りしたS&D材と従来の厚さが一定のS&D材とを比較して、プリーツ付きフィルタ内の最大フィルタ面積の例示的な利点を示す図である。
[0016]本発明の一実施形態によれば、要素を具備する支持・ドレネージ材が提供され、この要素は、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、区域の第2の端部より第1の区域の第1の端部で深い。
[0017]支持・ドレネージ材の一実施形態では、先細りした流れチャンネルが各々、連続する先細りを有する。別の実施形態では、先細りした流れチャンネルが各々、少なくとも2つの段部を有する。
[0018]支持・ドレネージ材のいくつかの実施形態では、区域の第1の端部は、上方へ湾曲した端壁をさらに備える。
[0019]別の実施形態では、支持・ドレネージ材システムは、第1の支持・ドレネージ材及び第2の別個の支持・ドレネージ材を具備し、(a)第1の支持・ドレネージ材が、(i)第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、区域の第2の端部より区域の第1の端部で深く、(b)第2の支持・ドレネージ材が、(ii)第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、区域の第2の端部より区域の第1の端部で深く、第1の支持・ドレネージ材及び第2の支持・ドレネージ材が、プリーツ付きフィルタの両側に配置するのに適している。
[0020]別の実施形態によれば、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面又はプリーツ付き多孔質フィルタの下流面に接触するように配置された支持・ドレネージ材の一実施形態とを備えるフィルタ装置が提供される。
[0021]本発明の別の実施形態によるフィルタシステムは、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、支持・ドレネージ材システムの一実施形態とを備え、プリーツ付き多孔質フィルタが、第1の支持・ドレネージ材と第2の支持・ドレネージ材との間に配置され、第1の支持・ドレネージ材及び第2の支持・ドレネージ材が、互いに対して180度反転している。
[0022]フィルタシステムの一実施形態では、プリーツ付き多孔質フィルタは、レイドオーバープリーツフィルタを備える。別法又は追加として、フィルタシステムのいくつかの実施形態では、フィルタは、内側コア及び外側ケージをさらに備える。
[0023]さらに別の実施形態では、流体を濾過する方法が提供され、この方法は、フィルタシステムの一実施形態に流体を通すステップを含み、第1の支持・ドレネージ材、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面、プリーツ付き多孔質フィルタの下流面、及び第2の支持・ドレネージ材に流体を通すことを含む。
[0024]支持・ドレネージ材は、フィルタメディア(プリーツ付き又はプリーツなし)の層同士の間に配置されたとき、支持及び均一の間隔を提供しながら(対向する表面の構造が互いに重なり合うのではなく互いの間に嵌合する入れ子状態を低減又は防止することを含む)、低減された沿層方向の流れ抵抗を呈し(したがって支持・ドレネージ材内の圧力降下が、フィルタ要素における圧力降下より小さくなる)、以てフィルタ要素の表面における流体の均等の分布及び低減された表面損失を提供することが有利な点である。
[0025]プリーツ付きフィルタとともに使用されるとき、支持・ドレネージ材は、フィルタメディアの損傷(特に、膜の損傷)を低減させ、より均一の流れ分布(フィルタのプリーツ付き先端を通る流れを含む)を可能にし、安定したプリーツパックを提供することができる。
[0026]さらに、プリーツ付きフィルタとともに使用されるとき、先細りした材料を使用することで、全体的により細いプリーツピッチが得られ、所与の体積につきより多くのフィルタ材を得ることを可能にしながら、望ましい差圧を維持し、濾過効率を改善することができる。
[0027]さらに、局所流量が必要な流れ面積に相関しないために無駄になる面積があることを本発明者らが見出した従来の厚さが一定の支持・ドレネージ要素とは対照的に、本発明の支持・ドレネージ材は、局所流量を必要な流れ面積により良好に整合させることができることが有利な点である。
[0028]例証として、図6Aは、従来の厚さが一定のS&D材(左側)と本発明の一実施形態によるS&D材(右側)とを比較して、プリーツ付きフィルタメディアの半プリーツを通っているフィルタメディアを横切る流体の流速と、上流及び下流の支持・ドレネージ(S&D)材内の流体の流速との差を概略的に示す。局所流量が必要な流れ面積に相関しないために面積が無駄になり、速度が変動する可能性がある、従来の厚さが一定のS&D要素とは対照的に、本発明のS&D材は、局所流量を必要な流れ面積により良好に整合させ、速度を一定に保つことができることが有利な点である。図6Bは先細りしたS&D材と従来の厚さが一定のS&D材とを比較して、プリーツ付きフィルタ内の最大フィルタ面積の例示的な利点を示し、ここで水平軸線上の「0」は、S&D材が極小に薄く、S&D材を先細りさせることによってフィルタ面積を増大させる可能性がないことを示し、水平軸線上の「1」は、フィルタ材が極小に薄く、この場合、フィルタ面積を2倍に増大させることができることを示す。図6Bは、S&D材の一端がゼロの厚さまで先細りする限界内で実現することができる最大値を示唆しており、実際の状況はこの曲線を下回る。
[0029]支持・ドレネージ材は、平坦若しくは平面、又は実質上平坦若しくは平面とすることができ、いくつかの実施形態では、支持・ドレネージ材は湾曲しており、又は湾曲させることができる。
[0030]本発明の実施形態は、フラットプリーツフィルタパック、直流螺旋フィルタ、積層型ディスクフィルタ、直交流カセットを含む様々なフィルタ構成とともに使用するのに適しており、「レイドオーバープリーツ」(LOP)フィルタ構成(たとえば、米国特許第5,543,047号に記載)に特に適している。
[0031]本発明の各構成要素について、以下でより詳細に次に説明し、同様の構成要素は同様の参照番号を有する。上流及び下流のS&D材がそれぞれ同じ構成要素で示されている場合、対応する構成要素は、類似の参照番号とそれに続く「’」によって識別される(たとえば、200’は200に対応し、121’は121に対応し、161’は161に対応し、以下同様である)。
[0032]図1A〜図1D、図2A〜図2Bに示す実施形態によれば、支持・ドレネージ材200が、要素100を具備し、要素100は、第1の端部151及び第2の端部152、第1の主表面110、第2の主表面111、並びに第1の端部から第2の端部へ延びる複数の平行な先細りした流れチャンネル120を有する少なくとも1つの第1の区域150を備え、先細りした流れチャンネルが、平行に配置され且つ第1の主表面から上方へ第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁121を備え、先細りした流れチャンネルが、より深い端部131及びより浅い端部132を有し、第1の区域の第2の端部より第1の区域の第1の端部で深い。図示の実施形態では、チャンネル120は、第1の端部151で交差部材141によって連結され、第2の端部152で交差部材142によって連結される。
[0033]図1A〜図1Dに示す実施形態では、先細りした側壁121は、階段状でない(連続する)先細りを有する。
[0034]図2A〜図2Bに示す実施形態では、先細りした側壁は、異なる高さの段部を備え、また異なる深さの先細りした流れチャンネルを提供する。図2A及び図2Bは、3つの段部を示し、側壁の段部121a、121b、及び121c、が順次高さを減らし、121aが最大の高さを有する。それに対応して、先細りした流れチャンネルが、順次深さを減らす3つの段部120a、120b、及び120cを有し、120aが最大の深さを有することが示されている。支持・ドレネージ材は、任意の数の段部を有することができる。別法として、側壁及び流れチャンネルは、連続する先細り、又は連続及び階段状の組合せを有することができる。
[0035]典型的には、支持・ドレネージ材がプリーツ付きフィルタとともに使用されるそれらの実施形態の場合、第1の端部は、上向きの、好ましくは上方へ湾曲している端壁161を有する。上向きの端壁は、フィルタプリーツの根元及び/又は頂上(たとえば、図5に示す)を保護し、たとえば損傷を低減させながら、流体流が通ることを可能にすることができることが有利な点である。
[0036]支持・ドレネージ材の実施形態は、少なくとも1つの多孔質フィルタ要素を備える多孔質フィルタの上流及び/又は下流に配置することができる。いくつかの実施形態では、支持・ドレネージ要素は、上流の支持・ドレネージ要素及び下流の支持・ドレネージ要素を備える支持・ドレネージ要素システムを備える。
[0037]湾曲した又は湾曲可能な支持・ドレネージ材を有する実施形態が、LOPフィルタ構成(たとえば、米国特許第5,543,047号に記載)に特に適している。たとえば、図5の断面正面図は、外側フィルタケージ1610、内側コア1611、及びプリーツ付きフィルタメディア1501を備えるプリーツ付きフィルタ1500を備えるフィルタカートリッジ1600を備え、プリーツ付きフィルタがLOP構成を有する、フィルタシステム2000の一実施形態、並びにプリーツ付きフィルタの各プリーツ間に配置された図4Aに概略的に示す個々の支持・ドレネージ材200、200’(インサート)の実施形態(第1の支持・ドレネージ材200及び第2の支持・ドレネージ材200’は、互いに対して180度反転している(S&D要素システム2500の一実施形態を提供する))を示し、したがって各インサート要素100、100’の両面(表面110、110’、及び111、111’)が、各フィルタプリーツの面に接触し、それぞれのインサートの外側先端を含む湾曲した端壁が、ケージの内面又は内側コアの内面に接触し、プリーツ先端又はプリーツ根元をケージ又はコアから隔置し、したがってプリーツ先端又はプリーツ根元を保護しながら、流体流が通ることを可能にする。
[0038]上述したように(たとえば、図3A〜図3D、図4A〜図4C、及び図5に示す)、好ましくは、支持・ドレネージ材の実施形態は、多孔質フィルタ又は多孔質フィルタ要素の上流及び下流に別個に配置され、フィルタ又はフィルタ要素は、上流面及び下流面を有し、いくつかの実施形態では、支持・ドレネージ材はそれぞれ、フィルタ又はフィルタ要素の上流及び下流面に接触する。
[0039]S&D要素システムの実施形態に関して、図3A〜図3D、図4A〜図4C、及び図5に示す配置において、上流の支持・ドレネージ材及び下流の支持・ドレネージ材は、互いに対して180度反転しており、上流の支持・ドレネージ材と下流の支持・ドレネージ材との間にフィルタメディアが位置する。これにより、流速をフィルタ又はフィルタ要素を通る必要な流量に整合させることを可能にすることが有利な点である。
[0040]例証として、図3A〜図3D及び図4A〜図4Cは、上流S&D要素200(図1A〜図1Dに概略的に示す)と、下流S&D要素200’(図1に示すものに類似し、対応する構成要素は、類似の参照番号とそれに続く「’」によって識別される)との間に配置された少なくとも1つのプリーツ付き多孔質フィルタ要素1501を備えるプリーツ付き多孔質フィルタ1500を備えるフィルタシステム2000を示し、要素200及び200’は、S&D要素システム2500を備える。図3A〜図3Dに示す実施形態では、S&D要素は実質上平面であり、図4A〜図4Cに示す実施形態では、S&D要素は湾曲している。
[0041]支持・ドレネージ材は、濾過される流体及び温度などの該当する濾過パラメータに適した任意の適した材料から製作することができる。
[0042]支持・ドレネージ材は、たとえば、積層造形(「積層製造」又は「3D印刷」と呼ばれることもある)を含む当技術分野で周知の様々な方法によって作製することができる。
[0043]多孔質フィルタ及び/又は多孔質フィルタ要素(たとえば、多孔質膜及び/又は多孔質の繊維メディア)は、任意の適した孔構造、たとえば孔径(たとえば、泡立ち点、若しくはたとえば米国特許第4,340,479号に記載のK、又は毛管凝縮流れ特性によって明らかである)、気孔率、孔直径(たとえば、米国特許第4,925,572号に記載の修正OSU F2試験を使用して特徴付けられる)、又は流体が要素を通過するときに1つ又は複数の当該物質の通過を低減若しくは許可する除去率を有することができる。使用される孔構造は、処理すべき流体の組成及び処理済み流体の所望の廃水レベルに依存する。
[0044]フィルタ要素は、任意の所望の臨界濡れ表面張力(CWST、たとえば米国特許第4,925,572号に定義されている)を有することができる。CWSTは、たとえば当技術分野で知られているように、たとえば米国特許第5,152,905号、第5,443,743号、第5,472,621号、及び第6,074,869号にさらに開示されているように選択することができる。要素の表面特性は、湿式若しくは乾式酸化、表面へのポリマーの被覆若しくは堆積、又はグラフト反応によって修正することができる(たとえば、CWSTに影響を及ぼすように、表面電荷、たとえば正若しくは負の電荷を含むように、及び/又は表面の極性若しくは親水性を変えるように)。
[0045]フィルタは、追加の要素、層、又は構成要素を含むことができ、追加の要素、層、又は構成要素は、異なる構造及び/又は機能、たとえばフィルタメディアの上流における前濾過(プレフィルトレーション)及び/又は緩衝(損傷保護のためのフィルタメディアの上流における緩衝又は損傷保護及び/若しくはメディア支持のためのフィルタメディアの下流における緩衝)を有することができる。
[0046]本発明の実施形態によれば、フィルタ及び/又はフィルタ要素は、平面、プリーツ付き、及び中空円筒形を含む様々な構成を有することができる。
[0047]プリーツ付きフィルタを含む例示的なフィルタ及びフィルタ要素は、米国特許第5,543,047号及び第5,552,048号に開示されている。
[0048]複数のフィルタ要素を備えるいくつかの実施形態では、フィルタは典型的に、少なくとも1つの入口及び少なくとも1つの出口を備え、入口と出口との間に少なくとも1つの流体流路を画定するハウジング内に配置され、フィルタは、流体流路を横切って配置され、フィルタデバイスを形成する。フィルタデバイスは、滅菌可能であることが好ましい。少なくとも1つの入口及び少なくとも1つの出口を設けるのに適した形状の任意のハウジングを用いることができる。
[0049]ハウジングは、処理される流体に適合している任意の不浸透性の熱可塑性材料を含む任意の適した剛性の不浸透性材料から製作することができる。たとえば、ハウジングは、ステンレス鋼などの金属又はポリマーから製作することができる。
[0050]本明細書に引用した公開、特許出願、及び特許を含むあらゆる参照文献は、各参照文献が参照により組み込まれており、全体として本明細書に記載されると個別且つ具体的に示された場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
[0051]本発明を説明する文脈(特に以下の特許請求の範囲の文脈)において、「a」及び「an」及び「the」及び「少なくとも1つ(at least one)」という用語並びに類似の指示語の使用は、本明細書に別途指示しない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方を包含すると解釈されたい。「少なくとも1つ(at least one)」という用語と、それに続く1つ又は複数の項目の一覧の使用(たとえば、「A及びBのうちの少なくとも1つ(at least one of A and B)」)は、本明細書に別途指示しない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、列挙された項目から選択された1つの項目(A又はB)又は列挙された項目の2つ以上のあらゆる組合せ(A及びB)を意味すると解釈されたい。「具備する、備える、含む、構成する(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、及び「含む(containing)」という用語は、別途記載しない限り、オープンエンド(open−ended)の用語であると解釈されたい(すなわち、「〜を含むが、それだけに限定されるものではない(including, but not limited to)」を意味する)。本明細書における値の範囲の記述は、本明細書に別途指示しない限り、その範囲内に入るそれぞれ別個の値を個別に参照する簡潔な方法として働くことのみを意図したものであり、それぞれ別個の値は、本明細書に個別に記述された場合と同様に、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載するあらゆる方法は、本明細書に別途指示しない限り、又はそうでない場合、文脈に明らかに矛盾しない限り、任意の適した順序で実行することができる。本明細書に提供されるあらゆる例又は例示的な言語(たとえば、「など(such as)」)の使用は、別途記載しない限り、本発明にさらに光をあてることのみを意図したものであり、本発明の範囲に限定を加えるものではない。本明細書におけるいずれの言語も、記載されていない要素が本発明の実施に本質的であることを示すと解釈されるべきではない。
[0052]本発明を実施する本発明者らには知られている最良の形態を含めて、本発明の好ましい実施形態が本明細書に記載されている。それらの好ましい実施形態の変形例は、上記の説明を読めば当業者には明らかになるであろう。本発明者らは、当業者であれば、そのような変形例を適当に用いることを予期し、本発明者らは、本明細書に具体的に記載した以外の方法で本発明が実施されることも意図する。したがって、本発明は、準拠法によって認められる添付の特許請求の範囲に記載の主題のあらゆる修正例及び均等物を含む。さらに、本明細書に別途指示しない限り、又はそうでない場合、文脈に明らかに矛盾しない限り、本発明のあらゆる可能な変形例における前述の要素のあらゆる組合せが、本発明によって包含される。
100 要素
110 第1の主表面
111 第2の主表面
120 流れチャンネル
120a 段部
120b 段部
120c 段部
121 先細りした側壁
121a 段部
121b 段部
121c 段部
131 より深い端部
132 より浅い端部
141 交差部材
142 交差部材
150 第1の区域
151 第1の端部
152 第2の端部
161 端壁
200 支持・ドレネージ材、第1の支持・ドレネージ材
200’ 支持・ドレネージ材、第2の支持・ドレネージ材
1500 プリーツ付きフィルタ
1501 プリーツ付きフィルタメディア
1610 外側フィルタケージ
1611 内側コア
2000 フィルタシステム
2500 S&D要素システム

Claims (10)

  1. 要素を具備する支持・ドレネージ材であって、
    第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに前記第1の端部から前記第2の端部へ延びると共に前記第1の端部から前記第2の端部にかけて深さが減る複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、
    前記先細りした流れチャンネルが、平行に配置され及び前記第1の主表面から上方へ前記第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、前記先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、前記区域の前記第2の端部より前記区域の前記第1の端部で深い、支持・ドレネージ材。
  2. 前記先細りした流れチャンネルが各々、連続する先細りを有する、請求項1に記載の支持・ドレネージ材。
  3. 前記先細りした流れチャンネルが各々、少なくとも2つの段部を有する、請求項1に記載の支持・ドレネージ材。
  4. 前記区域の前記第1の端部が、上方へ湾曲した端壁をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の支持・ドレネージ材。
  5. 第1の支持・ドレネージ材と、別個の第2の支持・ドレネージ材とを具備する支持・ドレネージ材システムであって、
    (a)前記第1の支持・ドレネージ材が、
    (i)第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに前記第1の端部から前記第2の端部へ延びると共に前記第1の端部から前記第2の端部にかけて深さが減る複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、
    前記先細りした流れチャンネルが、平行に配置され及び前記第1の主表面から上方へ前記第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、前記先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、前記区域の前記第2の端部より前記区域の前記第1の端部で深く、
    (b)前記第2の支持・ドレネージ材が、
    (ii)第1の端部及び第2の端部、並びに第1の主表面、並びに前記第1の端部から前記第2の端部へ延びると共に前記第1の端部から前記第2の端部にかけて深さが減る複数の平行な先細りした流れチャンネルを有する区域を備え、
    前記先細りした流れチャンネルが、平行に配置され及び前記第1の主表面から上方へ前記第1の主表面に直交して突出する先細りした側壁を備え、前記先細りした流れチャンネルが、より深い端部及びより浅い端部を有し、前記区域の前記第2の端部より前記区域の前記第1の端部で深く、
    前記第1の支持・ドレネージ材及び前記第2の支持・ドレネージ材が、プリーツ付きフィルタの両側に配置するのに適している、支持・ドレネージ材システム。
  6. 複数のプリーツ並びに上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、
    前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記上流面又は前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記下流面に接触するように配置された請求項1〜4のいずれか一項に記載の支持・ドレネージ材と
    を備えるフィルタ装置。
  7. 複数のプリーツ並びに上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、
    請求項5に記載の支持・ドレネージ材システムと
    を備え、前記プリーツ付き多孔質フィルタが、前記第1の支持・ドレネージ材と前記第2の支持・ドレネージ材との間に配置され、前記第1の支持・ドレネージ材及び第2の支持・ドレネージ材が、互いに対して180度反転している、フィルタシステム。
  8. 前記プリーツ付き多孔質フィルタが、レイドオーバープリーツフィルタを備える、請求項7に記載のフィルタシステム。
  9. 内側コア及び外側ケージをさらに備える、請求項7又は8に記載のフィルタシステム。
  10. 請求項7〜9のいずれか一項に記載のフィルタシステムに流体を通すステップを含み、前記第1の支持・ドレネージ材、前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記上流面、前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記下流面、及び前記第2の支持・ドレネージ材に流体を通すことを含む、流体を濾過する方法。

JP2019167297A 2018-10-24 2019-09-13 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法 Active JP6878732B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/169,490 2018-10-24
US16/169,490 US10960335B2 (en) 2018-10-24 2018-10-24 Support and drainage material, filter, and method of use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020104096A JP2020104096A (ja) 2020-07-09
JP6878732B2 true JP6878732B2 (ja) 2021-06-02

Family

ID=68242291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019167297A Active JP6878732B2 (ja) 2018-10-24 2019-09-13 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10960335B2 (ja)
EP (1) EP3643379B1 (ja)
JP (1) JP6878732B2 (ja)
KR (1) KR20200047367A (ja)
CN (1) CN111085023B (ja)
SG (1) SG10201909328SA (ja)

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA792326B (en) 1978-05-15 1980-06-25 Pall Corp Process for preparing polyamide membrane filter media and product
US4925572A (en) 1987-10-20 1990-05-15 Pall Corporation Device and method for depletion of the leukocyte content of blood and blood components
US5552048A (en) * 1988-06-15 1996-09-03 Pall Corporation Two pleated filter composite having cushioning layers
US5152905A (en) 1989-09-12 1992-10-06 Pall Corporation Method for processing blood for human transfusion
US5443743A (en) 1991-09-11 1995-08-22 Pall Corporation Gas plasma treated porous medium and method of separation using same
CA2083075A1 (en) 1992-06-10 1993-12-11 Vlado I. Matkovich System for treating transition zone material
US5263792A (en) 1992-10-26 1993-11-23 W. R. Grace & Co.-Conn. Finned subterranean drainage device and method for fabricating the same
US5543047A (en) 1992-11-06 1996-08-06 Pall Corporation Filter with over-laid pleats in intimate contact
AU1381395A (en) 1993-12-30 1995-07-17 Detroit Holding Limited Filter insert and process for producing the same
DE69512713T2 (de) * 1994-07-12 2000-03-09 Nittetsu Mining Co. Ltd. Verstärktes Filterelement
WO1996003194A1 (en) 1994-07-28 1996-02-08 Pall Corporation Fibrous web and process of preparing same
US5774036A (en) 1995-06-30 1998-06-30 Siemens Electric Limited Bobbin-mounted solenoid coil and method of making
US5744036A (en) * 1997-02-03 1998-04-28 Aaf International Pleated filter arrangement
IN189834B (ja) * 1997-04-18 2003-04-26 Mann & Hummel Filter
US6045597A (en) * 1998-06-22 2000-04-04 Aaf International Inc. Pleated filter with spacer insert
US7131788B2 (en) * 2000-02-10 2006-11-07 Advanced Geotech Systems High-flow void-maintaining membrane laminates, grids and methods
US6786013B2 (en) 2000-06-14 2004-09-07 Benjamin Obdyke Incorporated Building structure and spacer used therein
US6740136B2 (en) * 2001-10-12 2004-05-25 3M Innovative Properties Company Interconnected filter frame and filter framing method
AU2005295757A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-27 3M Innovative Properties Company Pleated multi-layer filter media and cartridge
US20060108277A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Fall Brian L Circumferentially pleated filter assembly and method of forming the same
US20090200227A1 (en) 2005-05-16 2009-08-13 Pall Corporation Pleated fluid treatment arrangements and methods for stabilizing the pleats
JP2007098233A (ja) 2005-09-30 2007-04-19 Nippon Muki Co Ltd ジグザグ状エアフィルタ用濾材およびエアフィルタ
EP2732863A1 (en) 2012-11-15 2014-05-21 Pall Corporation Filter Element
DE202013102503U1 (de) * 2013-06-11 2014-09-12 Boll & Kirch Filterbau Gmbh Rückspülfilter und Filtereinsatz hierfür

Also Published As

Publication number Publication date
US20200129904A1 (en) 2020-04-30
SG10201909328SA (en) 2020-05-28
EP3643379A1 (en) 2020-04-29
JP2020104096A (ja) 2020-07-09
CN111085023A (zh) 2020-05-01
CN111085023B (zh) 2021-11-16
EP3643379B1 (en) 2021-08-04
KR20200047367A (ko) 2020-05-07
US10960335B2 (en) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3458174B1 (en) Filter assembly and method for filtration
CN111432909B (zh) 流体过滤设备、系统和方法
JP7326658B2 (ja) フィルタディスクセグメント
JP7251019B2 (ja) 分岐型フィルタ及び使用方法
JP6880371B2 (ja) 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法
JP6878732B2 (ja) 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法
KR102328670B1 (ko) 지지 및 배수 재료, 필터, 및 사용 방법
JP6880373B2 (ja) 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法
JP6900615B2 (ja) 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法
JP6896961B2 (ja) 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法
EP4263221A1 (en) Printed structures for supporting electrospun fibers for filtration

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210330

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6878732

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250