JPH06154520A - ろ過器組立体及びろ過方法 - Google Patents

ろ過器組立体及びろ過方法

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JPH06154520A
JPH06154520A JP5183847A JP18384793A JPH06154520A JP H06154520 A JPH06154520 A JP H06154520A JP 5183847 A JP5183847 A JP 5183847A JP 18384793 A JP18384793 A JP 18384793A JP H06154520 A JPH06154520 A JP H06154520A
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filter
end cap
shell
filter assembly
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JP5183847A
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Donald M Forster
エム・フォースター ドナルド
Peter J Despard
ジェイ・デスパード ピーター
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Eastman Kodak Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に短時間で保持具に取付け、取外しので
きるろ過器を提供する。 【構成】 本発明のろ過器組立体は、ろ過器保持具３５
０と、流体を通過させる穴が設けられた２つの端部キャ
ップ６０を有する、シールされたろ過器ユニット５２
と、一対の流体連結具５４とを具備している。流体連結
具５４は、前記端部キャップ６０と係合し、また外部配
管に連結可能で、前記ろ過器保持具３５０に取付けられ
る。端部キャップ６０は流体連結具５４に係合され前記
シールされたろ過器ユニット５２がろ過器保持具３５０
に取付けられた時に前記端部キャップ６０と共に、シー
ルされた連結部を形成し、端部キャップ６０がろ過器ユ
ニット５２内部の流体圧力のもとに、外側に変形可能と
なっている。流体圧力がない時、ろ過器ユニット５２
は、取替えのため、ろ過器保持具３５０の流体連結具５
４から手で取外すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体ろ過器組立体に関
し、さらに詳しくは、普遍的な用途を有しまた短時間で
取外しと取付けとが可能な、巻かれたろ過器組立体に関
する。
【０００２】
【従来の技術】広範な種類の流体処理において、粒状物
を処理中の１つ又は複数の時点においてろ過によって流
体から取除くことが必要である。ある流体処理において
は、種々の大きさに形成されたろ過器の必要性が、ろ過
器を通過する所望の流体の流速、ろ過器の取替えの間の
時間的間隔もしくは存続時間、流体中の粒子の量、及び
必要なもしくは要求される粒子の除去の程度によって、
求められる。ろ過器の取替えの間の時間間隔が比較的短
いある種の処理においては、ろ過器が取替えられる時に
浪費される流体の量を最小にすることと、ろ過器の取替
えのための労力と時間とを最小にすることとが重要であ
る。さらに、ある処理は、ろ過器の取替えに要する時間
が比較的短かくこの処理の中断を最小にすることが要求
される。
【０００３】多くの流体処理において、ろ過されない流
体の内部迂回路は許されないものである。すなわち、ろ
過器は、ろ過されない流体がろ過媒体を迂回することが
できないように作動することが極めて重要である。ろ過
器の信頼できる作動に加えて、ろ過装置の中に上記の迂
回が許されるように誤って挿入されることのないろ過器
を提供することもまた望ましい。
【０００４】さらに、有毒又は危険な液体の使用を伴う
多くの処理においては、組立ての誤り又はろ過器の故障
のためにこの液体が外部に漏れることは許されないこと
である。
【０００５】多くの例において、上記の処理のろ過器は
内蔵式でろ過装置の液体導管に直接連結される。しか
し、この型のろ過器は単一の寸法の導管と単一の連結具
構造にのみ通常適合できるため、非常に限られた範囲に
使用されるものである。さらに、上記の内蔵式ろ過器の
取替えは比較的時間のかかるものであり、したがってこ
のろ過装置は、ろ過器が取替えられる間比較的長時間に
わたって作動を停止することが必要となる。さらにま
た、組立ての誤りの可能性が、内蔵式ろ過器と関連する
複雑な連結具のため、比較的高くなる。
【０００６】ろ過装置の適応性を増すことは、ろ過装置
と一体のろ過器保持具を構成することによって得られ
る。このようなろ過器の取替えは、使用されているろ過
器を保持具から取外し新しいろ過器を保持具に配置する
ことにより比較的迅速に行うことができる。しかし、こ
のような装置の適応性は、ろ過器の物理的な寸法によっ
て限定されるが、その理由は、典型的なろ過器保持具は
単一の直径のろ過器ユニットに適合するようになってお
り、またこれらの保持具が特定寸法で外部流体導管又は
管路の型式にのみ連結するのに適している固定された連
結具を有しているからである。さらに、このろ過器ユニ
ットは内蔵式でないため、ろ過器保持具の内面は濡らさ
れ、すなわちろ過器保持具は流体に直接接触する。これ
は、流体が清掃するのが困難で保持具の材料に適合しな
いか又はろ過要素が使用後にろ過器保持具から取外され
る時に環境問題もしくは安全上の問題がある状態におい
ては、好ましくないことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、適応性が
あり、簡単で、しかも比較的短時間で確実に取付けるこ
とのできるろ過器組立体を提供する必要性が存在する。
【０００８】また、ろ過器保持具に取付けられしかもろ
過器保持具を濡らさない内蔵式ろ過器を含むろ過器組立
体を提供する必要がある。
【０００９】さらに、ろ過されている流体の内部迂回と
ろ過中の流体の外部漏出とを阻止し、しかも迅速かつ容
易にろ過装置に挿入できまた取外すことができ、また種
々の外部流体導管の寸法に適合可能な、ろ過器ユニット
を提供することが必要である。
【００１０】また、多数の異なったパイプの寸法と連結
具構造とに適合しまたそのため普遍的な用途を有してい
る、ろ過器ユニットを提供する必要がある。
【００１１】さらに、ろ過媒体面積と汚物処理能力とを
容易に変えることのできるろ過器ユニットが必要とされ
る。
【００１２】また、不透明材料で作られたろ過器と保持
具を有し光に敏感な流体が明るい場所でろ過できるよう
にしたろ過器ユニットが必要とされている。
【００１３】さらにまた、ろ過器が清浄作用の間のよう
な必要でない時に装置の使用を可能にするろ過器ユニッ
トが必要とされている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の要求は、堅いろ過
器保持具と、一対の端部キャップを有するシールされた
ろ過器ユニットとを具備し、前記端部キャップは流体を
通過させるための穴が形成されまた端部キャップがろ過
器保持具の内部に取付けることのできる、ろ過器組立体
を提供することによって、達成される。
【００１５】好適な実施態様において、流体連結具はろ
過器保持具の一部として形成される。端部キャップはろ
過器保持具の内部に取付けられた時、内側に向けられ流
体連結具とシールされた連結部を形成するようになって
いる。端部キャップはろ過器ユニット内部の流体圧力の
もとに外側に向って変形可能であり流体連結具と端部キ
ャップとの間のシールされた連結部を改良するようにし
ている。
【００１６】確実に、迅速に、また容易に取付けること
のできる適応性のある装置を提供するという要求はさら
に、各々がシール要素の配設された雌部分を含むろ過器
保持具の一部としての流体連結具を提供し、またシール
要素に選択的に係合する雄部分と、シール要素にほぼ平
行に延びろ過器組立体が使用されている時流体と接触さ
れる内面とを具備する端部キャップを提供することによ
り、達成される。シール要素における圧力を増大するた
め前記内面の面積はシール要素の面積よりも大きくなっ
ている。
【００１７】上記の要求はさらに、各端部キャップを成
形プラスチックで構成しまたこの端部キャップをろ過要
素の各軸方向端部に接着することにより、達成される。
端部キャップの各々は本質的に形状が円筒形であり、外
面を有する環状表面と外面から外側に向って延びる中空
の截頭円錐形の頸部とを含み、前記頸部を貫通して前記
穴のうちの１つが形成され、また頸部は流体連結部の雌
部分と係合する雄部分を形成し、端部キャップはさら
に、前記環状表面を取巻きまた外面を取巻く外側軸方向
端部を有する本質的に円筒形の殻体を含んでいる。
【００１８】空気の放出と流体の排出と所望の曲げ作用
とを促進するため、端部キャップの各々の環状表面は本
質的に形状が截頭円錐形であり殻体の半径方向内周面か
ら頸部の基部まで延びている。端部キャップの各々は複
数の外側リブを有し、各リブは殻体の半径方向内周面か
ら頸部へと延び、また外面から殻体の外側軸方向端部と
本質的に同一平面の位置へと軸方向に延びている。殻体
は端部キャップの環状表面の内面を取巻く内側軸方向端
部を有し、殻体の内端は内面から外側に向って拡張され
ろ過要素の端部キャップへの挿入を容易にし、複数の内
側リブが殻体の半径方向内周から頸部へと半径方向に延
び端部キャップのための支持部を提供し、また頸部とろ
過要素の軸方向端部との間の流体移送のための通路を提
供する。
【００１９】上記の要求はまた、端部キャップにシール
されたろ過要素を有するろ過ユニットの第１及び第２の
端部キャップを一体の流体連結具を有するろ過器保持具
に取付け、シールされた連結部が取付け時に流体連結具
と端部キャップとの間に形成されるようにする段階を含
む、ろ過方法を提供することにより、達成される。他の
段階は、流体を第１の流体連結具の中へと、第１の端部
キャップとろ過要素とを通って移送し、第２の端部キャ
ップと第２の流体連結具から流出させ、また端部キャッ
プをろ過器ユニット内部の流体圧力により軸方向に変形
させ、それにより端部キャップを流体連結具により緊密
に係合させ、シールされた連結を増進させる段階を含ん
でいる。
【００２０】流体の内部漏出を阻止する手段は、流体を
第１の端部キャップの中央開口を通って軸方向に移送
し、次に流体をこの中央開口から半径方向に出るよう案
内し、さらに流体を、ろ過要素の流体不透過性のスペー
サ層の間に形成された通路を通りまた隣接する不透過層
に連結されたろ過媒体を通って、軸方向に移送し、次に
流体を第２の端部キャップに形成された中央開口に導く
ことにより、もたらされる。
【００２１】普遍的な用途を有するろ過要素を提供する
要求はさらに、第１及び第２の端部を有する巻かれたろ
過要素と、この巻かれたろ過要素の第１及び第２の端部
にシールされた第１及び第２の端部キャップとを具備す
るろ過器組立体を提供することにより、満たされる。さ
らに、巻かれたろ過要素の周りに巻きつけられ半径方向
の拡張を阻止する不透明の補強テープと、巻かれたろ過
要素を軸方向に支持するろ過器ハウジングと、ろ過器ユ
ニット内部の流体圧力のもとで第１及び第２の端部キャ
ップの各々と外部配管要素との間に流体密連結を形成し
また流体圧力のないとき流体密連結を少なくとも部分的
に解放する手段とが提供される。
【００２２】
【実施例】本発明の上記のまた他の目的は、同一の部分
が同一参照符号で示される添付図面を参照する以下の詳
細な記載から、さらに明瞭に理解されるので、容易に明
らかとなるであろう。
【００２３】本発明によれば、シールされたろ過器ユニ
ットは、ろ過器保持具の一部である流体連結具に係合す
る端部キャップを有している。この流体連結具はろ過器
ユニットを通って流体を移送する外部配管に取付けられ
る。ろ過器ユニットはこのユニットを通過する全ての液
体がろ過されるのを保証する。流体連結具はろ過器ユニ
ットをろ過器保持具に配置し、未熟な操作員によるろ過
器ユニットの迅速かつ確実な挿入と取外しを可能にしま
たろ過器ユニットをろ過器保持具に取付けるときに予備
的なシールをもたらすようにする。流体圧力のない場合
には、ろ過器ユニットは、ろ過器保持具からロックピン
を取外し端部プレートを持ち上げることによりろ過器保
持具から手で取外すことができる。ここで云う“手で”
とは工具を用いないで一人の操作員によって操作し又は
行うことを意味すると理解すべきである。端部キャップ
は内部流体圧力のもとに軸方向に撓み、ろ過器ユニット
をロックしまた端部キャップと流体連結具との間の流体
密シールを向上させるようにする。
【００２４】図１及び２を参照すると、ろ過器ユニット
５２は中空の円筒状ポリプロピレン芯体６２の周りに螺
旋状に巻かれたろ過要素５８を含んでいる。芯体６２は
ろ過要素５８の中央を軸方向に貫通して延び芯体をシー
ルする芯体の栓６４０によって閉鎖され、そのためろ過
器を通って流れる流体は、ろ過要素５８を軸方向に通過
しなければならない。図示の実施態様では、栓６４０は
熱溶着により芯体６２に接合される。
【００２５】図１，２，３及び４に示されるように、芯
体栓６４０は芯体６２の内側に軸方向に嵌まる別体の要
素で形成されている。これら栓の各々は、芯体６２の内
部を摺動し複数の軸方向に延びるリブ６４４によって補
強された截頭円錐形部分６４２を含んでいる。各栓６４
０の外側軸方向端部は、さらに以下に詳細に述べられる
やり方で、ろ過器ユニットの端部キャップに係合する環
状フランジ６４８を有する端面６４６によってシールさ
れる。この端面の中央部分は本質的に截頭円錐形状に外
側に向って曲げられ流体をろ過要素５８の中に導くのを
助けるようにする。
【００２６】端面６４６の曲げられた部分はまた使用後
に芯体栓の中に流体が残るのを阻止しそして使用中のろ
過器ユニットの流体の量を減少させ、それによりろ過器
ユニットが取替えられる時流体の損失が最小となるよう
にする。流体の付加的の半径方向の案内は端部キャップ
６０の頸部の中に軸方向に延出する中央突起６５４によ
ってもたらされる。一対の突起６５２がフランジ６４８
上に設けられ以下にさらに詳細に記載されるように、端
部キャップの内側リブの間に延び、組立て中の芯体栓６
４０と端部キャップ６０との間の相対回転を阻止するよ
うにしている。
【００２７】不透明の繊維ガラス−補強テープ６６がろ
過要素５８の周面の周りに巻かれろ過要素５８の半径方
向に拡がるのを防止する。繊維ガラス補強テープの巻き
つけは周知であり、そして物理的特性を失うことなく１
２５ポンド／平方インチ（８．７５Kg／cm2 ）又はそれ
以上の圧力に耐えることができる。
【００２８】図９及び１０を参照すると、ろ過要素５８
は芯体６２の周りに螺旋状に巻かれた波状の流体不透過
スペーサ材料６８の層からなっている。ろ過媒体７０の
層が、スペーサ材料６８の内面の一端１０と他端１１と
においてスペーサ材料６８の外面に取付けられている。
この構造は、流体がろ過要素を通過して流れることので
きる通路をもたらし、そのため流体が隣接する螺旋状に
巻かれた層の間の空間に流入するときのろ過器ユニット
を通る流体の流れを促進する。ろ過媒体層７０の対向端
部の各々は隣接するスペーサ（間隔保持片）層の１つの
対応端部に連結され、それによりこの２つの層を対角線
状に連結し、この２つの層の間を流れるいかなる流体も
ろ過媒体を通過しなければならないようにする。使用
時、流体はスペーサ材料の層６８の間に形成された空間
を通って軸方向に図９及び１０の矢示の方向に押し込ま
れ、粒子が取除かれるろ過媒体７０を通過し、ろ過要素
の離れた端部から出ていく。巻きつけろ過器とも称され
る螺旋ろ過器はそれ自体Ｄｗｙｅｒ他への米国特許第
３，７２２，６９６号によって例示されるように周知で
ある。
【００２９】ろ過要素の軸方向端部は、ろ過器を通る流
体の流れを導きまたろ過器ユニット内部の流体圧力のも
とに外側に向って曲がり又は変形する端部キャップ６０
の内部に収容され、端部キャップと組合わされる連結具
との間に流体密シールが得られるようにする。各端部キ
ャップ６０は本質的に形状が截頭円錐形であり、端部キ
ャップの外面から外側に向って延びる中空の円筒形頸部
８０を有している。この頸部は雌部材又は流体連結具５
４（図１及び２）もしくは３７６及び３７８（図１１及
び１２）の部分と以下に詳細に述べるように係合する雄
部材又は部分を形成する。
【００３０】端部キャップの外面（図５及び７）は本質
的に円筒形の殻体８２の第１の軸方向端部により縁取り
され、殻体の半径方向内周面から頸部８０の基部まで延
びるわん曲した又は本質的に截頭円錐形の表面８４の外
面を含んでいる。複数の外側リブ又はフィン８６が殻体
８２の半径方向内周面から頸部８０へと半径方向に延
び、各リブは表面８４の外面から殻体８２の外側軸方向
端部と本質的に同一平面上の位置へと軸方向に延びてい
る。これらのリブは端部キャップのための構造支持体を
提供し、そのため端部キャップの破局的な破壊を防止し
また端部キャップがろ過器内の流体圧力のもとに軸方向
に曲がる時ろ過要素が嵌まり込むのを防止する。
【００３１】端部キャップの内面（図６及び７）は殻体
８２の他の軸方向端部により縁取りされ、表面８４の内
面を含んでいる。殻体８２は表面８４の内面から殻体の
内側軸方向端部まで僅かに外側に向って拡張されろ過要
素５８を端部キャップに挿入するのを容易にする。複数
の内側リブ又はフィン８８が環状殻体８２の半径方向内
周面から頸部８０へと半径方向に延びている。これらの
リブはろ過要素のための構造支持体を提供しまた端部キ
ャップの頸部８０により形成された中央穴とろ過要素５
８の軸方向端部との間で流体を移送するための通路を提
供する。各リブは、その半径方向内端に形成されかつ組
合わされる芯体栓６４０の支持フランジ６４８を受け入
れるようになっている切込み９０を含んでいる。
【００３２】さらに、多数の等間隔のリブの各々はリブ
の残部より幅広で軸方向に長い軸方向の突起９４を含ん
でいる。これらの突起は２つの作用をもたらす。第１
に、これら突起は端部キャップとろ過要素５８の軸方向
端部との間に遊びを形成し、それにより製造工程を容易
にしまた端部キャップの製造とろ過器ユニットの組立て
の間精密な公差を設ける必要をなくする。第２に、この
突起は内側リブの大部分とろ過要素５８の軸方向端部と
の間に内部間隙を提供する。この間隙は組立てを容易に
しまたろ過器組立体の作用を以下に述べるように向上さ
せる。
【００３３】殻体８２の内側軸方向半体部の半径方向内
周面は端部キャップ６０をろ過要素５８に連結するのを
容易にする波形９６を含んでいる。図８及び９に示され
るように、ろ過要素５８のスペーサ材料６８の半径方向
最も外側の層は、熱溶解から形成され冷却する前に端部
キャップとろ過要素とに融着するビード９７を介して、
殻体の半径方向内周面に連結され、それにより端部キャ
ップ６０をろ過要素５８に堅く取付けることができる。
【００３４】本発明の好適な実施態様では、ろ過器ユニ
ット５２は図１１及び１２に示されるろ過器保持具３５
０によって保持される。ろ過器保持具３５０は、堅い側
部要素３５４と３５６に堅く連結された第１の固定端部
プレート３５２と、側部要素３５４と３５６に対し軸方
向に動く第２の端部プレート３５８とを含んでいる。端
部プレート３５８の軸方向の運動は、全体が３６４と３
６６で示され、ハンドル３６０と３６２、端部プレート
３５８、及び側部要素３５４と３５６を相互に連結す
る、Ｕリンク及びカム機構によって得られる。孔３６８
と３７０が機構３６４，３６６のＵリンクに形成され、
そしてハンドルが図１２に実線で示す位置に回転された
時ハンドル３１０と３６２の対応孔３７２と３７４に整
列されロックピンを挿入できるようになっている。入口
及び出口開口３７８と３７６が端部プレート３５８と３
５２の中央に形成され流体連結具３８２と３８０を挿入
できるようにする。流体連結具は端部プレート３５８と
３５２とに一体に形成される。流体連結具は端部プレー
ト３５８と３５２に圧入され結合状態に保たれる。端部
プレートと流体連結具とを結合する他の方法が可能であ
る。
【００３５】使用時、ろ過器保持具は図１２に点線で示
される位置で適当な表面上に取付けられ、端部プレート
３５２と３５８の開口３７６と３７８がろ過器を通って
流体を移送する適当な管路又は配管に整列される。保持
具は好ましくは出口３７６の上方に位置する入口３７８
と共に垂直に取付けられそれによりろ過器が使用後に自
己排水となり、また空気も使用後ろ過器に押し込まれ流
体の排出を助けるようにする。
【００３６】ろ過器を使用できるようにするため、上記
の型のろ過器ユニットがろ過器保持具３５０の中に置か
れる。流体連結具３８０が端部プレート３５２と一体に
形成される。流体連結具３８０が出口流体管（図示しな
い）に連結される。ろ過器ユニットのこのような位置決
めは、ハンドル３６０と３６２を図１２に点線で示す位
置に予め回転し端部プレート３５８が端部プレート３５
２から離れるよう軸方向に位置させろ過器ユニットを保
持具に挿入できるようにすることにより可能となる。
【００３７】次に、ハンドル３６０と３６２が図１２に
実線で示される位置に向って回転され、端部プレート３
５８を実線で示される位置に向って軸方向に動かす。こ
の運動の間、流体連結具３８２は図１３に示されるよう
にガスケット１０８を圧縮して端部キャップ６０の頸部
８０に係合し、それにより端部キャップと流体連結具と
の間に予備的な流体シールが得られるようにする。端部
キャップの周面は端部プレートの表面と接触しまたその
ため抑止される。端部プレート３５８の端部プレート３
５２の方に向う軸方向の運動は図１３に示されるように
ろ過器ユニットの端部キャップを曲げ又は変形させ、頸
部８０と端部プレート３５８との間に三角形の間隙を形
成する。この閉鎖ハンドルは所定位置のろ過器に対し閉
じた位置でオーバーセンター掛止機構を形成する。ろ過
器内部の圧力によって生じた軸方向の力はハンドル３６
０，３６２とリンク機構３６４，３６６とプレート３５
８とをその閉鎖位置に拘束するのを助ける。この構造は
保持具をその閉鎖位置にロックするハンドル３６０，３
６２とＵリンク機構３６４，３６６とを貫通し作動中偶
発的な開放を阻止するロックピンを含んでいる。
【００３８】ハンドルがその最適の位置に回転された
時、Ｕリンクの孔３６８と３７０はハンドルの孔３７２
と３７４に整列するようになる。保持具は単にピンをこ
れらの孔３６８，３７２と３７２，３７４に挿通するこ
とによりその閉鎖位置にロックすることができる。ろ過
器をこの構造に対し取替えるために処理用配管を連結し
たり取外したりする必要がない。
【００３９】図１３に本発明の端部キャップ６０とろ過
器ユニット５８とろ過器保持具の端部プレート３５８と
が断面図で示されている。端部プレート３５８は、組合
わされる端部キャップ６０の頸部８０によって形成され
た雄部材又は部分と係合するための雌部材又は部分を形
成する内側円筒形部分１００を含む流体連結具３８２を
有している。この流体連結具３８２の外側部分１０５は
外部配管に連結する部分を形成する。流体連結具３８２
は、ステンレス鋼、又はろ過される流体に適合しかつろ
過器内の流体圧力により連結具に加えられる応力と配管
装置の応力とに耐えるのに十分に強い任意の他の材料か
ら構成することができる。
【００４０】ろ過器保持具１５０とろ過器ユニット５２
は、連結具が端部プレート３５２，３５８の流体連結具
３８０，３８２に挿入された時に端部キャップ６０が内
側に向って僅かに変形又は屈撓し、それにより端部キャ
ップの頸部８０を連結具３８０，３８２のガスケット１
０８にさらに押しつけシールを形成するような、寸法に
作られる。図示の実施態様では取替自在なガスケット１
０８からなる内側シール要素は流体連結具の変移部分１
１０に設けられる。図１３に示されるように、端部キャ
ップ６０の頸部８０は流体連結具３８２の内側部分１０
０の内部に挿入され、テーパーのついた空間３０が端部
キャップ６０の外側リブ８６の最も内側の端部と端部プ
レート３５８との間に形成されるようにして、ガスケッ
ト１０８と接触する。この間隙は、端部プレート６０の
軸方向の変形によって生じた力がガスケット１０８に加
えられ、そのため端部キャップと連結具との間の流体密
の連結を以下にさらに詳細に述べるように向上させるこ
とを保証する。
【００４１】ろ過器ユニット内で圧力が増大するにした
がって、本発明の端部キャップは外側に曲がることによ
り変形する。これが起きるにつれて、端部キャップ６０
の外側リブ８６と端部プレート３５８との間の軸方向の
空間３０がゼロに減少する。この時点で端部プレート３
５８は端部キャップのさらに変形するのを阻止する。こ
の構造はこのユニットの破局的な故障なしにろ過器ユニ
ット内のより大きな作動圧力を可能にする。
【００４２】本発明の構造はガスケット１０８への圧力
を最大にする。ガスケット１０８上のシール圧力は、ガ
スケットの部分で分割された端部キャップの部分によっ
て増大された作動中のろ過器ユニット内の圧力にほぼ等
しい。したがって、ろ過器ユニット内の圧力が増大する
につれて、シール圧力はガスケットの部分によって分割
された端部キャップの部分に比例する量だけ増加する。
【００４３】流体は入口連結具と端部キャップを通って
ろ過器の中に押し込まれろ過処理を行う。ろ過器ユニッ
ト５２内の圧力が比較的低い限り、組立体５０を組立て
ることにより得られた予備的なシールは端部キャップ６
０と流体連結具３８０，３８２との間に十分なシールを
もたらす。ろ過器ユニット５２内の流体圧力が増すにし
たがって、ろ過器内部の圧力は端部キャップ６０を軸方
向外方に曲げ、頸部をガスケット１０８に緊密に係合さ
せ、それによりガスケット１０８をさらに圧縮しそして
連結もしくはシール要素の操作を必要としないで端部キ
ャップ６０と連結具３８０，３８２との間により確実な
シールが得られるようにする。シール力はろ過器内の流
体圧力によってもたらされるため、より高い圧力の付加
的なシール要素を設ける必要はなく、それはこのような
高い圧力での端部キャップの増大された軸方向の膨張が
端部キャップ６０と流体連結具３８０，３８２との間に
付加的なシール力を与えるからである。
【００４４】ろ過器内部の圧力が増大するにつれて、端
部キャップはさらに外側に曲がり、そのためガスケット
１０８をさらに圧縮し、均一のより緊密なシールをもた
らす。各端部プレートは端部キャップの外面上に生じる
応力をろ過器内の流体により吸収しまた分配するように
なっているので、端部プレートの直径は端部キャップの
直径と同じ大きさとし力の適当な分配を保証するように
すべきである。
【００４５】ろ過器ユニット５２を通る流体の流れが終
わると、ろ過器ユニット内の圧力が減じ端部キャップ６
０がその最初の位置に戻り、そのため端部キャップのガ
スケットと頸部の軸方向の圧力を一部減じる。したがっ
て、ろ過器ユニットの端部キャップをろ過器保持具から
取外すことができまたろ過器ユニット５２を手でろ過器
保持具の外に持ち上げることができる。ろ過器連結具３
８０，３８２は外部配管に取付けられたままである。
【００４６】より高い圧力が、ろ過器ユニットの端部キ
ャップをさらに補強することによりろ過器ユニット内に
許されるようになる。このような実施態様が図１４ない
し１６に示されている。追加のリブを有する実施態様が
図１７と１８に示されている。端部キャップの補強は特
に、流体をろ過器ユニットを通って比較的高速で流すた
めにろ過ユニットが直径を比較的大きくしなければなら
ない場合に望ましいことである。このため、同中心の円
形補強フィン又はリブ２８５と２８７が図１４ないし１
８に示されるように頸部８０と殻体２８２との間で端部
キャップ２６０の外面上に設けられる。これらのリブ２
８５，２８７は半径方向リブの構造支持体を提供する。
環状リブ２８６は半径方向リブ２８５，２８７の捩りに
よるゆがみを阻止する。追加の円形又は半径方向リブが
追加の支持体を得るため必要に応じ設けられる。端部キ
ャップ２６０はこのほかは、すでに述べた端部キャップ
と同じであり、頸部２８０、本質的に円筒形の殻体２８
２、殻体の半径方向内周面から頸部の基部へと延びる表
面２８４、複数の外側半径方向支持リブ又はフィン２８
６、及び切込み２９０と突起２９４が形成されている複
数の内側半径方向リブ又はフィン２８８を含んでいる。
【００４７】第１の実施態様の殻体８２と同様の殻体２
８２は、内周面上に形成され熱溶融ビードのための取付
け表面を得るようにする波形２９６を有している。図１
６に示されるように、これらの波形は、複数の等間隔の
円形リブ２９８を殻体２８２の内周面上に設け組立て工
程の間熱溶融ビードを受ける溝３００がリブの間に形成
されるようにすることにより、形成される。この図はま
た本質的に円筒形の殻体２８２がその内側端部を外側に
拡張した方式をさらに詳細に示している。
【００４８】もう１つの変更例は中間の大きさのろ過器
ユニットと共に使用しまた中間の流体の流量に使用する
のに適している端部キャップを提供することである。こ
の端部キャップは端部キャップ２６０とは、頸部と本質
的に円筒形の殻体との間に配置された単一の円形リブ又
はフィンだけを含んでいる点で相違しているだけであ
る。この単一のリブは第１の実施態様の端部キャップと
第２の実施態様の端部キャップとのリブによってもたら
される支持体の中間の支持体を提供する。
【００４９】この装置の洗い流しのようなある作用の
間、ろ過器を取外すことが望まれる。本発明は図１９及
び２０に示されている詰め具４００を含んでいる。この
詰め具はまたジャンパーパイプ又は連結片と呼ばれる。
詰め具４００はＯリング４０３が挿入される環状溝４０
２を有するフランジ４０１を含んでいる。図１９はフラ
ンジ４０１と環状溝４０２の拡大図を示す。詰め具４０
０は流体連結具の雌部分に係合する立上りリップ４０４
を有している。しかし、このリップは流体連結具のガス
ケット１０８に接触せず、むしろ流体シールはＯリング
とろ過器保持具の金属プレート又はフランジとの間に生
じる。この装置は迅速な取替えを可能にしまた流体連結
具とガスケットとが洗い流しで清浄にされるのを保証す
る。詰め具４００はろ過器が必要とされない流体連結部
を提供する。この装置は内側円筒形部分１００と頸部８
０との間に形成された全ての空洞（図１３）が洗い流し
清掃できるようにする。
【００５０】本発明の特定の実施態様が記載され図示さ
れてきたが、上記の詳細に図示され記載された実施態様
の細部の変更が、特許請求の範囲に規定された本発明の
真正な精神と範囲から逸脱することなくなされることが
明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施態様により構成されたろ過
器ユニットの切断平面図である。
【図２】ろ過器保持具の一部分として端部キャップに取
付けられた連結具を有する、図１のろ過器ユニットの切
断平面図である。
【図３】ろ過器芯体の栓の切断正面図である。
【図４】ろ過器芯体の栓の頂面図である。
【図５】図１及び２のろ過器ユニットの端部キャップの
外面の平面図である。
【図６】図５の端部キャップの内面の平面図である。
【図７】図５のＡ−Ａ線に沿った端部キャップの断面図
である。
【図８】図１及び２のろ過器ユニットの一部を断面で示
す斜面図である。
【図９】図１及び２のろ過器ユニットの巻かれたろ過要
素の断面図である。
【図１０】図示のため切り開いた外側層を有する図９の
ろ過要素の斜面図である。
【図１１】図１２のろ過器保持具の端面図である。
【図１２】本発明の実施態様により構成されたろ過器保
持具の前面図である。
【図１３】本発明の端部キャップとろ過器保持具の断面
図である。
【図１４】本発明により構成された他の端部キャップの
外面の平面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１６】図１５の円で囲った部分の拡大図である。
【図１７】他の端部キャップの外面の斜面図である。
【図１８】端部キャップの内面の斜面図である。
【図１９】ろ過要素が必要でない時又は装置が清掃され
る時に使用される詰め具の断面図である。
【図２０】図１９に示す詰め具のフランジの拡大図であ
る。
【符号の説明】
５２…ろ過器ユニット ５４…流体連結具 ５８…ろ過要素 ６０…端部キャップ ６６…補強テープ ６８…スペーサ材料 ８０…頸部 ８２…殻体 ３５０…ろ過器保持具 ３５２，３５８…端部プレート ３７６，３７８…開口

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）ろ過器保持具と、 （Ｂ）少なくとも２つ端部を有し、各端部が端部キャッ
    プを有し、該キャップが流体を通過させるために形成さ
    れた穴を有している、シールされたろ過器ユニットと、 （Ｃ）一対の流体連結具であって、それぞれが前記端部
    キャップの各一方に係合し、各流体連結具が外部配管に
    連結可能であり、各流体連結具が、前記ろ過器保持具に
    取付けられ、また前記端部キャップが前記流体連結具に
    係合され前記シールされたろ過器ユニットが前記ろ過器
    保持具に取付けられた時に前記端部キャップと共にシー
    ルされた連結部を形成し、前記端部キャップが前記ろ過
    器ユニット内部の流体圧力のもとに外側に変形可能であ
    る、一対の流体連結具、 とを具備しているろ過器組立体。
  2. 【請求項２】 前記流体連結具がそれぞれ、シール要素
    の配設された雌部分を具備し、 前記端部キャップの各々が、前記シール要素と選択的に
    係合する雄部分と、前記シール要素にほぼ平行に延び前
    記ろ過器組立体の使用時流体に接触するようにされろ過
    器ユニット内部の圧力が増加するにしたがって増大する
    シール力が得られるような内面、とを具備し、 前記内面の面積が前記シール要素の面積より大きくなっ
    ている、 請求項１に記載のろ過器組立体。
  3. 【請求項３】 前記流体連結具の各々が、 前記雌部分を形成する内側円筒形部分と、 外部配管に連結する雄部分を形成する外側円筒形部分
    と、前記内側円筒形部分の内端から半径方向に延び前記
    端部キャップが平常時の変形しない位置をとる時前記一
    方の端部キャップから軸方向に離間される環状フラン
    ジ、 とを具備している請求項２に記載のろ過器組立体。
  4. 【請求項４】 （Ｄ）少なくとも２つの端部を有する詰
    め具であって、各端部がシール手段を有し、前記詰め具
    が、前記ろ過器ユニットが取外され前記詰め具が前記の
    対の流体連結具の間に挿入された時流体を通過させるた
    めに形成された穴を有し、前記詰め具の各端部の前記シ
    ール手段が前記流体連結具の各々の前記環状フランジと
    係合する、詰め具をさらに具備している請求項３に記載
    のろ過器組立体。
  5. 【請求項５】 前記ろ過器組立体がさらに、 前記端部キャップの前記穴に整列して前記ろ過器ユニッ
    トを通り軸方向に延びる芯体と、 該芯体を取巻く巻かれたろ過要素と、 該巻かれたろ過要素の外周面に施された巻きテープ、 とを具備している請求項１に記載のろ過器組立体。
  6. 【請求項６】 前記芯体が中空円筒形の芯体を具備し、
    前記芯体の端方向端部が芯体栓によりシールされている
    請求項５に記載のろ過器組立体。
  7. 【請求項７】 前記芯体栓の各々が、 前記芯体に嵌まる円筒形部分と、 前記円筒形部分の外側軸方向端部をシールしかつ各端部
    キャップに着座する環状フランジを有する端面であっ
    て、本質的に截頭円錐形状に軸方向外側に向けて曲げら
    れ流体を前記ろ過要素に導入するのを助け流体が前記芯
    体栓の中に保持されるのを阻止する中央部分を有し、前
    記端面がさらに前記一方の端部キャップの穴の中へと軸
    方向外側に延びる中央突起を含んでいる、端面、 とを具備している請求項６に記載のろ過器組立体。
  8. 【請求項８】 前記巻かれたろ過要素が、前記芯体の周
    りに螺旋状に巻かれた波形の流体不透過スペーサ材料の
    層と、それぞれが該スペーサ材料と相互に重ねられたろ
    過媒体の１つ又は複数の層とを具備している請求項５に
    記載のろ過器組立体。
  9. 【請求項９】 前記１つ又は複数のろ過媒体の層の対向
    端部の各々がスペーサ材料の隣接層の各端部に連結さ
    れ、スペーサ材料の間を流れる流体が前記１つ又は複数
    のろ過媒体層を通過しなければならないようにしている
    請求項８に記載のろ過器組立体。
  10. 【請求項１０】 前記端部キャップの各々が成形プラス
    チックから構成され前記ろ過要素の各軸方向端部に接着
    されている請求項５に記載のろ過器組立体。
  11. 【請求項１１】 前記端部キャップの各々が本質的に形
    状が截頭円錐形であり、 外面を有する環状表面と、 前記外面から外側に延びる中空円筒形の頸部であって、
    該頸部を通って前記穴の１つが形成され、該頸部が前記
    流体連結具の雌部分と係合する雄部分を形成している、
    中空円筒形頸部と、 前記環状表面を取巻き、前記外面を取巻く外側軸方向端
    部を有する、本質的に円筒形の殻体、 とを含んでいる請求項５に記載のろ過器組立体。
  12. 【請求項１２】 前記端部キャップの各々の前記環状表
    面が、本質的に形状が截頭円錐形であり前記殻体の半径
    方向内周面から前記頸部の基部へと延び、前記端部キャ
    ップの各々が複数の外側リブを含み、該外側リブの各々
    が、前記殻体の半径方向内周面から前記頸部へと半径方
    向に延びまた前記外面から前記殻体の外側軸方向端部と
    本質的に同一平面の位置へと軸方向に延びている請求項
    １１に記載のろ過器組立体。
  13. 【請求項１３】 前記端部キャップの各々がさらに前記
    頸部と前記殻体との間に位置する円形リブを具備してい
    る請求項１２に記載のろ過器組立体。
  14. 【請求項１４】 前記殻体が、前記端部キャップの前記
    環状表面の内面を取巻く内側軸方向端部を有し、前記殻
    体の前記内側端部が前記内面から外側に拡張され前記ろ
    過要素の前記端部キャップへの挿入を容易にするように
    し、複数の内側リブが、前記殻体の半径方向内周面から
    前記頸部へと半径方向に延びかつ端部キャップのための
    支持体を提供しまた前記頸部と前記ろ過要素の軸方向端
    部との間に流体を移送するための通路を提供する、請求
    項１１に記載のろ過器組立体。
  15. 【請求項１５】 前記殻体の前記内側軸方向端部の半径
    方向内周面がこれに形成された波形を有している請求項
    １４に記載のろ過器組立体。
  16. 【請求項１６】 前記殻体の半径方向内周面に前記ろ過
    要素を接着する熱溶融のビードをさらに具備している請
    求項１２に記載のろ過器組立体。
  17. 【請求項１７】 前記巻きテープと端部キャップと流体
    連結具とが不透明である請求項５に記載のろ過器組立
    体。
  18. 【請求項１８】 前記ろ過器保持具が、 複数の側部要素と、該複数の側部要素に堅く連結されか
    つ前記流体連結具の一方を受け入れるよう形成された開
    口を有する第１の端部プレートと、 前記複数の側部要素に連結されかつ前記流体連結具の他
    方を受け入れるよう形成された開口を有する第２の端部
    プレートであって、前記ろ過器ユニットを前記ろ過器保
    持具に挿入しかつ前記ろ過器ユニットを前記ろ過器保持
    具から取外す第１の位置から、前記流体連結具が前記第
    １及び第２の端部プレートの前記開口に受け入れられか
    つ前記ろ過器ユニットが前記端部プレートによって所定
    位置に保持される第２の位置へと、移動可能である、第
    ２の端部プレート、 とを具備している請求項１に記載のろ過器組立体。
  19. 【請求項１９】 前記第２の端部プレートを前記側部要
    素に連結し前記第２の端部プレートを前記側部要素の軸
    方向に動かす機構をさらに具備している請求項１８に記
    載のろ過器組立体。
  20. 【請求項２０】 （Ａ）外面を有する本質的に截頭円錐
    形の環状表面と、 （Ｂ）前記外面から外側に延び流体連結具の雌部分と係
    合する雄部分を形成する中空円筒形の頸部と、 （Ｃ）前記環状表面を取巻き、前記外面を取巻く軸方向
    外側端部と半径方向内周面とを有する、本質的に円筒形
    の殻体と、 （Ｄ）前記殻体の半径方向内周面から前記頸部へと半径
    方向に延びかつ前記外面から本質的に前記殻体の外側軸
    方向端部と同一平面の位置へと軸方向に延びる複数の外
    側リブ、 とを具備している変形可能な端部キャップ。
  21. 【請求項２１】 前記頸部と前記殻体との間に位置する
    １つ又は複数の円形リブをさらに具備している請求項２
    ０に記載の変形可能端部キャップ。
  22. 【請求項２２】 前記殻体が、前記端部キャップの内面
    を取巻く軸方向内端を有し、前記殻体の前記軸方向内端
    が前記表面の内面から外側に拡張されろ過要素の前記端
    部キャップへの挿入を容易にし、前記端部キャップがさ
    らに、前記殻体の半径方向内周面から前記頸部へと半径
    方向に延びかつ端部キャップのための支持体を提供しま
    た前記頸部と前記ろ過要素の軸方向端部との間に流体を
    移送するための通路を提供する、複数の内側リブを具備
    している請求項２１に記載の変形可能端部キャップ。
  23. 【請求項２３】 前記殻体の前記軸方向内端の前記半径
    方向内周面が、前記端部キャップの前記ろ過要素への連
    結を容易にする波形を含んでいる請求項２２に記載の変
    形可能端部キャップ。
  24. 【請求項２４】 （Ａ）第１及び第２の端部を有する巻
    かれたろ過要素と、 （Ｂ）前記巻かれたろ過要素の前記第１及び第２の端部
    上にシールされた第１及び第２の端部キャップと、 （Ｃ）前記巻かれたろ過要素の周りに巻かれた補強用巻
    きテープと、 （Ｄ）前記巻かれたろ過要素を支持するろ過器ハウジン
    グと、 （Ｅ）ろ過器ユニット内部の流体圧力のもとに前記第１
    及び第２の端部キャップの各々と外部配管要素との間に
    流体密の連結部を形成し、流体の圧力が増加した時流体
    密連結部上のシール力が増大するようにする手段とを具
    備しているろ過器組立体。
  25. 【請求項２５】 前記端部キャップの各々が、前記ろ過
    要素内部の流体圧力のもとに変形可能であり、前記流体
    密連結部を形成する手段が、前記端部キャップの各一方
    の一部に係合するガスケットをそれぞれが有する第１及
    び第２の流体連結具を具備し、前記ガスケットが前記第
    １及び第２の端部キャップの変形のもとに圧縮されるよ
    うにしている請求項２４に記載のろ過器組立体。
  26. 【請求項２６】 前記巻きテープ、端部キャップ及び流
    体連結具が不透明である請求項２４に記載のろ過器組立
    体。
  27. 【請求項２７】 （Ａ）第１及び第２の流体連結具をろ
    過器保持具上に設け、 （Ｂ）前記第１及び第２の流体連結具上に、端部キャッ
    プにシールされるろ過要素を有するろ過器ユニットの第
    １及び第２の端部キャップを取付け、シールされた連結
    部が前記流体連結具と前記端部キャップとの間に形成さ
    れるようにし、 （Ｃ）流体を前記第１の流体連結具に導入し、前記第１
    の端部キャップと前記ろ過要素とを通過させ、前記第２
    の流体連結具から流出させ、 （Ｄ）前記端部キャップを前記ろ過器ユニット内の流体
    圧力によって軸方向に変形させ、前記端部キャップを前
    記流体連結具にさらに緊密に係合させ前記連結部のシー
    ルを増進させる、 工程からなるろ過方法。
  28. 【請求項２８】 前記（Ｃ）の工程が、 前記流体を前記第１の端部キャップの中央開口を通って
    軸方向に移送し、 前記流体を前記中央開口から半径方向に導き、 前記流体を、ろ過要素の隣接スペーサ間に形成された通
    路と前記スペーサ層に連結されたろ過媒体とを通って、
    軸方向に移送し、 前記流体を前記第２の端部キャップに形成された中央開
    口に向って半径方向に導く、 ことからなる請求項２７に記載のろ過方法。
  29. 【請求項２９】 端部キャップと流体連結具との間のシ
    ール力を前記ろ過器ユニット内部の流体圧力を増大させ
    ることにより、拡大する工程をさらに含む請求項２７に
    記載のろ過方法。
  30. 【請求項３０】 前記ろ過器ユニットを通る流体の流れ
    を停止し、 前記ろ過器ユニットを、前記端部キャップを備えた前記
    ろ過器保持具上の前記流体連結具から手で取外す、 工程をさらに含む請求項２７に記載のろ過方法。
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