JPH0620499B2 - 移動するガス流から粒子物質を除去するためのフイルタおよび方法 - Google Patents

移動するガス流から粒子物質を除去するためのフイルタおよび方法

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JPH0620499B2
JPH0620499B2 JP63278519A JP27851988A JPH0620499B2 JP H0620499 B2 JPH0620499 B2 JP H0620499B2 JP 63278519 A JP63278519 A JP 63278519A JP 27851988 A JP27851988 A JP 27851988A JP H0620499 B2 JPH0620499 B2 JP H0620499B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野および背景 この発明は、加圧された連続ガス流からミクロン粒子、
サブミクロン粒子および分子粒子を除去することが可能
である、微孔性粒子フィルタに関するものである。この
フィルタは、医療および歯科の分野、食品産業、および
エレクトロニクスの製造における広い範囲の応用を有す
る。
空気ならびに医用および歯科用ガスの重要性は、後天性
免疫不全症候群（エイズ）が深刻な公衆衛生の懸念とし
て明るみに出た結果として、近年より一層重要な考慮す
べき事柄になってきている。伝播の方法がまだ完全には
理解されていないので、エイズまたは他の伝染病で汚染
された空気または何か他のガスが患者の血流と接触する
ようになる方法が注意深く検査されて、感染症が不注意
にも伝播されていく可能性を減じなければならない。
この発明は、ガスからバクテリアおよびウィルスをろ過
することに対し特定の応用を有する。たとえば、医療お
よび歯科の分野では、呼吸療法で使用される医用空気お
よびガス流の集中ろ過および使用箇所でのろ過におい
て、真空システム流出する排出物からの潜在的に有害な
伝染性粒子のろ過および収集において、および麻酔ガス
流の集中ろ過および使用箇所ろ過においてフィルタが応
用される。
ろ過は、ろ過されずに残った場合に患者の感染の危険を
増し得る、潜在的に有害な微粒子を除去する。この応用
例で開示されるフィルタの完全な性質は、流出する排出
物の不適切な取扱いおよび処分が病気の伝播を引き起こ
し得るという可能性を減じる。
歯科の応用例では、患者の口へと方向づけられた空気の
循環、圧縮および再利用からくる危険が認められ、この
場合、汚染物が血流に入り得る。歯科環境内からのろ過
されていない大気の圧縮が現存する何らかの汚染物の濃
縮という効果を有するので、先の問題は悪化する。医用
環境または歯科環境内の空気のろ過もまた、器具の内部
作業部品に損傷を及ぼして得て、それらの作業年数を短
絡する、潜在的に摩損性の粒子物質を減じる。
食品産業では、食品および飲物を処理および分配する再
に使用される圧縮空気から固体物および潜在的に感染性
の粒子をろ過することにより、食品と空気間の接触によ
る汚染の可能性を減じている。
エレクトロニクス産業においては、大気からミクロン粒
子およびサブミクロン粒子を除去することにより、これ
らの粒子が半導体および同様の構成要素を汚染するとい
う可能性を減じている。
この応用例で開示されたフィルタにおいて使用される好
ましいフィルタ媒体は、セラニーズ社（Ｃｅｌａｎｅｓ
ｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のケスタ（Ｑｕｅｓｔｅ
ｒ）部局により製造されている、セルガード（商標）微
孔性中空ファイバのような微孔性中空ファイバである。
このファイバに関連する技術情報、製造および取扱い情
報は、１９８５年３月に刊行された、「技術情報、製造
および取扱い−−中空ファイバ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ
＆ Ｈａｎｄｌｉｎｇ−−Ｈｏｌｌｏｗ Ｆｉｂｅ
ｒ）」と題されたセラニーズのブリティンに見い出され
得る。このファイバはポリプロピレン・ポリオレフィン
樹脂から形成される。この製品はこれまでは、電気科学
システム、バッテリ、電子デバイス、無菌包装、医療装
置ならびに多様な産業的およびバイオ技術的応用ばかり
でなく、固定化液の支持物および薄膜メンブランにおい
ても使用されてきた。不整限外ろ過／精密ろ過メンブラ
ンと比べると、中空ファイバは、制御されかつ比較的均
一な多孔性を提供する。このファイバは酸および塩基に
対する耐性があり、ガスおよび蒸気に対し透過性があ
る。メンブラン表面の高い面積対堆積比のせいで、中空
ファイバの幾何学的配置が小型サイズを提供する。この
ファイバは、ファイバルーメンを通る流れの間発生させ
る剪断力のためである汚損に耐え、自己を支持してい
る。
ファイバ表面は、一連の平行なスロット状細孔からな
る。これらの細孔は、ファイバの一方の表面から他方に
通じる、ねじれた相互接続されたチャネルを形成する。
細孔は、ガスおよび蒸気の流れは許容するが、多くのバ
クテリア、コロイドおよび他のサブミクロン粒子ならび
に溶質の通過は阻止する。ファイバの細孔構造は、ファ
イバ壁の一方の側から他方までは比較的均一かつ均質で
ある。このことは、細孔の幅が、それがメンブランの一
方の側から他方へ進むにつれて大きさの等級により増加
していく、非対照的メンブランと対照をなしている。
このファイバは蒸気は通すが液体の通過は阻止すること
が知られているので、これまでは、血液から血液蛋白
質、高分子および細胞物質を分離し、かつ血液オキシジ
ャネータ（ｏｘｙｇｅｎａｔｏｒｓ）において血液中へ
酸素を浸潤するために使用されてきた。それはまた汚染
制御問題および副次的効果の回復に応用されてきた。知
られている限りでは、これまでこのファイバは、空気お
よび医用／歯科溶ガスのようなガスからサブミクロン物
質および分子物質をろ過して取り除くためには使用され
てこなかった。
多くのウィルスは、中空ファイバの平均的細孔幅、すな
わち０．０４ないし０．０５ミクロンよりはるかに小さ
い寸法を有する。ポリオウィルスはその極度に小さい寸
法のために、フィルタ材料のウィルスをろ過して取り除
く能力の良い試験の手段と考えらられている。驚いたこ
とに、この発明で使用される中空ファイバにより極度に
高度な効率までポリオウィルスがろ過して取り除かれる
ことが実験室分析により測定されている。このことは、
ファイバ壁を通るねじれた三次元経路によってのみなら
ず、ファイバ壁メンブランの一方の側から他方へと細孔
を通過するときに細孔の側壁に衝撃を与える物質に対す
るファイバの親和力によっても引き起こされると考えら
れている。
この発明は、フィルタ安全動作および処分を可能にする
機械的システムと組合わせた、中空ファイバの特性の有
効な使用を行なう。
本発明の概要 それゆえ、この発明の目的は、移動するガス流からミク
ロンサイズの粒子および分子サイズの粒子を濾過して取
除くことができかつ、取付ミスが生じず、フィルタ交換
の容易なフィルタを提供することである。
この発明の別な目的は、空気および医用／歯科用ガスか
らウィルスおよび他の汚染物をろ過して取り除く、微孔
性フィルタを提供することである。
この発明のまた別な目的は、動作および使用後の処分に
対し安全である、フィルタを提供することである。
この発明のこれらおよび他の目的は、移動するガス流か
らミクロンおよびサブミクロンの分子サイズの粒子物質
を除去するためのフィルタを提供することにより、下で
開示された好ましい実施例において達成される。このフ
ィルタは、ろ過されるべきガスの供給源に接続されるガ
ス注入口と、モジュールからろ過されたガスを排出する
ためのガス排出口とを有する、封入されたフィルタモジ
ュールを含むことが好ましい。フィルタ要素は、ガス排
出口に達するためにガスがフィルタ要素を通過しなけれ
ばならない態様で、ガス注入口の下流でかつガス排出口
の上流にガス流が間に置かれる関係でフィルタモジュー
ルに位置決めされる。フィルタ要素は、微孔性材料から
形成されたメンブラン壁を備えている。そこでは、メン
ブラン壁の上流側からそれの下流側までガスを通すこと
によりろ過が起こる。
好ましくは、フィルタ要素は多数の中空ファイバを含
み、各ファイバが中央に配置されたルーメンを包囲して
いる微孔性材料から形成されたメンブラン壁により規定
されている。ろ過は、中空ファイバの上流側からファイ
バのメンブラン壁を通ってそれの下流側へガスを通すこ
とにより起こる。
この発明の好ましい実施例によれば、ガス流はファイバ
のメンブラン壁を通って下流に向かいルーメンへと入
る。
この発明の別な好ましい実施例によれば、ガス流はメン
ブラン壁を通ってルーメンから下流方向へ向かいファイ
バの外部に至る。
この発明のなお別な実施例によれば、メンブランは平坦
なシートを備えている。
中空ファイバはポリマを含んでおり、さらに、メンブラ
ン壁の細孔は、一方の表面から他方に至る三次元のねじ
れた流路を規定して、細孔の通常の大きさよりも小さい
粒子物質をとらえて、それによりそれをろ過して取り除
く。
好ましくは、このファイバはポリプロピレンを含む。
この発明の別な好ましい実施例によれば、移動するガス
流からミクロンおよびサブミクロンの分子サイズの粒子
物質を除去するためのフィルタが設けられ、それは、ろ
過されるべきガスの供給源に接続されるベースガス注入
口と、ろ過されたガスを排出するためのベースガス排出
口とを有しているベースを含んでいる。
封入された置換可能でかつ処分可能なフィルタモジュー
ルが取りはずし可能にベースに受入れられ、かつそのベ
ースにより支持される。フィルタモジュールは、ベース
ガス注入口へのガス流の接続を封止するのに適したモジ
ュールガス注入口と、ベースガス排出口へのガス流の接
続を封止してモジュールおよびベースからろ過されたガ
スを排出するのに適したモジュールガス排出口とを有し
ている。
フィルタ要素は、モジュールガス排出口に達するために
ガスがフィルタ要素を通過しなければならない態様で、
モジュールガス注入口の下流でかつモジュールガス排出
口の上流にガス流が間に置かれる関係でフィルタモジュ
ールに封止的に位置決めされる。
フィルタ要素は多数の中空ファイバを含み、ファイバの
各々が中央に配置されたルーメンを包囲している微孔性
材料から形成されたメンブラン壁により規定される。ろ
過は、中空ファイバの上流側からファイバのメンブラン
壁を通ってそれの下流側へとガスを通すことにより起こ
る。
好ましくは、ベースは圧力解放バルブを含み、フィルタ
モジュールの除去および処分のためにフィルタモジュー
ル内の圧力が大気圧と等しくされることを可能にする。
この発明の好ましい実施例によれば、フィルタモジュー
ルはシリンダ状であり、さらに、モジュールガス排出口
はフィルタモジュールの一方の端部に同心に位置決めさ
れ、かつモジュールガス注入口はフィルタモジュールの
同じ一方端に偏心に位置決めされて、ベースおいて逆の
ガス流の方向にフィルタモジュールを取付けることを防
止する。
好ましくは、多数の中空ファイバは同一の縦方向の軸で
整列された密度の高い束にグループ分けされ、その場
合、ファイバは束の一方端によりフィルタモジュール内
に保持される。
この発明の好ましい実施例によれば、ファイバは、束の
一方端を埋込んで、個別のファイバ間の空間を塞ぎなが
らルーメンを露出してガス流がそこを通ってモジュール
ガス排出口に入るようにするディスク状構造を形成する
ことにより、束の形態で保持される。
好ましくは、フィルタモジュールは、モジュール空気注
入口と協働して、フィルタ要素の上流側のろ過されてい
ないガスがフィルタモジュールの置換中およびその後で
大気中に逃げないようにするためのチェックバルブを含
んでいる。
この発明の別な好ましい実施例によれば、ベースは、フ
ィルタモジュールに対し堅く締められて、フィルタモジ
ュールをベースと封止係合させ、かつフィルタモジュー
ルを除去および置換するために緩めて取り外される、ね
じ切れされた端部キャップを含んでいる。
好ましくは、ファイバの束は、フィルタモジュールにお
いてフィルタモジュールの内壁に対し間隔を隔てられた
関係でその束の一方端から吊り下げられ、ファイバの束
のあらゆるところをかつ吊り下げられていない端部を自
由にガスが流れるようにする。
この発明の方法によれば、この方法のステップは次のス
テップを含む。すなわち、ガス注入口とガス排出口の中
間にフィルタモジュールに封止的に位置決めされるフィ
ルタ要素を設けるステップであって、フィルタ要素が、
メンブラン壁の上流側からその下流側へガスを通すこと
によりろ過が起こる、微孔性材料から形成されるメンブ
ラン壁を含み、さらに、ミクロンおよびサブミクロンの
分子サイズの粒子物質を含むガスをフィルタモジュール
に入れて、圧力の下で一方の側から他方へフィルタを通
過させ、それによりそこから粒子物質をろ過して取り除
くステップである。
好ましくは、フィルタ要素は多数の中空ファイバを含
み、ファイバの各々は中央に配置されたルーメンを包囲
している微孔性材料から形成されるメンブラン壁により
規定され、中空ファイバの上流側からファイバのメンブ
ラン壁を通ってそれの下流側へとガスを通すことにより
ろ過が起こる。
この発明のいくつかの目的は上に明らかにされた。この
発明の他の目的および利点は、添付の図面と関連として
理解された場合に、この発明の説明が進行するにつれて
明らかとなるであろう。
好ましい実施例の説明 ここで具体的に図面を参照すると、この発明に従ったフ
ィルタが第１図に例示されており、それは全体的に参照
番号１０で示されている。フィルタ１０は、３つの基本
部分、すなわちベース２０、フィルタモジュール４０お
よびフィルタ要素６０からなる。フィルタ要素６０はフ
ィルタモジュール４０内に封入されて、その両方の部分
は、フィルタ要素６０のろ過容量が尽きた後で一緒に処
分可能である。フィルタモジュール４０はベース２０に
位置決めされて、それによりガス供給源と相互接続す
る。
より具体的に言うと、ベース２０は、壁、キャビネット
または何か他の表面に適切に装設されるよう意図された
ハウジング２１を含んでいる。頂部ホルダ２２は、下で
より具体的に説明される態様で、フィルタモジュール４
０を受ける。底部ホルダ２３は環状ねじ切りされた開口
２４を規定し、この開口２４はボルト２６により接続さ
れるツーピースの端部キャップ２５を受ける。頂部ホル
２２と底部ホルダ２３の間の空間は、フィルタモジュー
ル４０が嵌合する領域を規定する。フィルタモジュール
４０はその領域へ横方向に挿入され、その後に端部キャ
ップ２５が締められる。フィルタモジュール４０の外部
表面における長手の溝４１をハウジング２１の縦方向に
延在する端縁２８に対し組にすることにより、ベース２
０におけるフィルタモジュール４０の適当な回転方向整
列が達成される。
ガス供給およびガス処分導管２９および３０が頂部ホル
ダ２２へとそれの両側で相互接続される。ベース２０
は、たとえばアルミニウム、真ちゅう、ステンレス鋼、
またはＦＤＡ（米国食品薬品局）が承認する種々のプラ
スチックを含む種々の材料から構成され得る。
フィルタモジュール４０はシリンダ状本体４２を含み、
それの頂部端部は頂部キャップ４３により封止される。
頂部キャップ４３は、フィルタモジュール本体４２と偏
心であるガス注入口４４と、フィルタモジュール本体４
２と同心であるガス排出口４５とを含む。フィルタ要素
６０は底部開口を介してフィルタモジュール４０へと取
付けられ、その後に底部開口は底部キャップ４６に恒久
的に封止閉鎖される。ガス注入口４４およびガス排出口
４５は、それぞれゴム製Ｏリングシール４７および４９
が設けられ、下でより特定的に説明されるように、頂部
ホルダ２２の組になる表面に対し封止を行なう。
ここで第２図、第３図および第４図を参照すると、フィ
ルタ要素６０がさらに詳細に説明されている。使用可能
にするために、ファイバの束は、外側とファイバのルー
メンの間に封止された領域をもたらすように一方の端部
で埋込みが行なわれなければならない。第２図、第３図
および第４図に示されるように、フィルタ要素６０は多
数の個別のファイバ６１からなり、それらは、フィルタ
を通るガス流の速度、特定のサイズなどの考慮に基づい
て、種々の多孔性およびサイズからなり得る。フィルタ
要素６０は４０％の密度にパックされることが典型的で
ある。フィルタ要素は、ファイバを一貫した平行な配列
に配置させ、次にすべてのファイバの一方の端部をポリ
ウレタン樹脂６２のベッドへと埋込ませた束へと形成さ
れる。この工程に関する十分な詳細は、１９８５年３月
刊行された「技術情報、製造および取扱い−−中空ファ
イバ」と題された、上で言及された出版物の第７頁に見
い出され得る。樹脂が少なくとも部分的に硬化した後
で、樹脂６２の頂部層は薄く切り離され、ファイバとフ
ァイバの間の空間に樹脂６２が充満した状態で、表面に
露出され開いたファイバ６１を残す。これは第２図に最
もうまく示されている。埋込みによりファイバ６１が確
実に所要の束にされるばかりでなく、硬化樹脂も、開い
た実質的にシリンダ状の形状でルーメン６３（ファイバ
の中空の中心コア）を有する個別のファイバを支持す
る。樹脂６２はファイバ壁の陥没も防ぐ。もちろん、フ
ィルタ要素の反対端は、ファイバの端部を通るガス流を
防止するように封止される。
第２図に示される拡大図は理想化されたものであるが、
それでもファイバ６１がともに固定されて配列にされる
ことを例示している。第４図における図は、樹脂６２を
通る断面がファイバ６１の不規則な配置を表わしている
が、それでもファイバ同士は封止する関係でともに確実
に付着していることを例示している。
ここで第５図を参照すると、簡略化された断面は、ガス
注入口４４が頂部ホルダ２２でガス注入口３２と組にな
り、かつガス排出口４５が頂部ホルダ２２でガス排出口
３３と組になることを例示している。フィルタ要素６０
は、ガス排出口４５に対し囲むように関係してフィルタ
モジュール４０の頂部４３へ封止的に取付けられる。フ
ィルタ要素６０はフィルタモジュール４０において非対
称的に配置され、ガス注入口４４のための余地を設け、
かつフィルタモジュール４０内でのガス循環および拡散
のための適当な余地を許容する。第８図も見られたい。
圧力反応型チェックバルブ５１がガス注入口４４でフィ
ルタモジュール４０に取付けられる。チェックバルブ５
１は、圧力下にあるガスがバルブを通って流れていると
きのみ開いている。圧力の損失があれば、汚染された空
気を循環中に漏出しないように、フィルタモジュール４
０の内部を封止する。
また第５図と第９図にも示されるように、頂部ホルダ２
２は圧力解放バルブ３５を含む。このバルブ３５は、活
動状態にある場合には、フィルタモジュール４０内の圧
力を解放して、フィルタモジュール４０内部の圧力を外
部環境と等しくする。遮断バルブ８０および８１は本来
この発明の構成分部ではないが、フィルタモジュール４
０が、除去および置換前に、汚染されてフィルタにかけ
られた空気から隔離されることを可能にする。
ファイバ６１の物理的特性は上で詳細に説明されてき
た。第６図に対する参照により、ファイバを通るガスの
基本的な流れのパターンが示されている。上で説明され
たように、各ファイバは、その壁の厚さにより細孔がね
じれた経路を規定するような壁の厚さを有している。経
路のツイストとターンが窮屈な曲がり角、よじれ、およ
び直径が減じられた領域を与え、それらがファイバの通
常の細孔サイズよりもはるかに小さいサイズの粒子を捕
える。第６図に示される図では、流れはファイバ６１の
外側から側壁を通り、さらにルーメン６３に入る。この
流れのパターンを確立するための配置は第７図に示され
ており、そこでは、真空ポンプ８２がフィルタ要素６０
を通してファイバ６１の上流側から下流側まで負の圧力
を作り出す。上流側では正の圧力ポンプも使用され得
て、ガスにフィルタ要素６０を通るように強制する。さ
らに、ガス流は逆転され得て、その結果、汚染された空
気はファイバ６０のルーメン６３へと通され、それによ
り、ガスがファイバ６１の外側へと通過すると、ろ過が
行なわれる。ファイバ壁の一方の側から他方までの、特
有の均一な細孔サイズは、ろ過がいずれの方向へでも起
こることを可能にする。
フィルタモジュール４０が変えられるべき頻度の決定
は、フィルタ１０を介してろ過されるガスを計量する
か、または単に予め定められた時間間隔でフィルタモジ
ュールを置換することで達成され得る。フィルタモジュ
ールを変えるために、まず、フィルタモジュールの内部
と外部環境との間で圧力が等しくされなければならな
い。再び第５図を参照すると、まずバルブ８０が閉鎖さ
れて、汚染されたガス流を中断する。これによりチェッ
クバルブ５１も閉鎖されて、フィルタモジュールを封止
し、汚染された空気が注入口４４を通って逃れ出ること
を防ぐ。フィルタの下流側での継続する負の圧力は、残
留する汚染された空気をフィルタ要素を介して引張る。
次に、バルブ８１が閉鎖されて、フィルタ要素の下流側
にかかる圧力を中断する。それゆえ、負または正いずれ
かの圧力がフィルタモジュール４０にとらえられる。圧
力解放バルブ３５が押し下げられて、圧力を等化する。
フィルタモジュール４０にとらえられた正の圧力はフィ
ルタエレメントから下流方向に解放される。それゆえ、
発散されたガスはフィルタにかけられたガスであって、
汚染されたガスではない。
圧力解放バルブ３５は、２ウェイモードまたは３ウェイ
モードで動作する、ハンフリー・プロダクツ・モデル
（Ｈｕｍｐｈｒｅｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｍｏｄｅｌ）
Ｎｏ．１２５ ＩＮＳ−Ｐ２−１０カートリッジバルブ
であことが好ましい。第９図に示されるように、バルブ
の底部に入る圧力が、底部隔メンブラン３６が置かれ
た、閉鎖された位置にバルブを保持する。主芯棒３７の
頂部にかかる力が底部隔メンブラン３６を押しのけて、
頂部隔メンブラン３８をその円錐状シートへと降下さ
せ、排気管を封鎖する。ガスは底部化メンブラン３６の
穿孔を通り、シートを通り過ぎて、さらに頂部ホルダ２
２のポート３９と通じる横断孔あけされたポートを通っ
て外へ流れる。フィルタモジュール４０における圧力の
解放後に、端部キャップ２５がねじって外される。これ
は、フィルタモジュール４０がハウジング２１内を十分
に滑り降りて頂部ホルダ２２を空にすることを可能にす
る。次に、フィルタモジュール４０はそれをつかんでそ
れを横方向に外側へ引張ることによりハウジング２１か
ら除去される。第１図によれば、フィルタモジュール４
０の側壁の溝４１がハウジング２１の端縁２８に沿って
摺動し、これら２個の要素間の適当な整列を維持するこ
とに注目されたい。これは、ガス注入孔４４およびガス
排出口４５が適当に位置するのに必要である。全フィル
タモジュール４０が処分される。
表たなフィルタ要素４０が、溝４１を端縁２８と整列さ
せ、かつフィルタモジュール４０を横方向にハウジング
２１へ挿入することにより据え付けられる。フィルタモ
ジュール４０が適当に組にされることを確実にした後
で、端部キャップ２５がは締められる。端部キャップ２
５により及ぼされる圧力は頂部ホルダ２２の、それぞれ
ガス注入口３２およびガス排出口３３に対しＯリング４
７および４９を押しつける。
ガスの精密ろ過のための方法および装置が上で説明され
ている。この発明の種々の詳細は、その範囲から逸脱す
ることなしに変更され得る。さらに、この発明に従った
好ましい実施例の先の説明は、例示のためにのみ提供さ
れたのであって、限定のために提供されたのではなく、
すなわち、この発明は前掲の特許請求の範囲により規定
される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明に従ったフィルタの分解図である。 第２図は、ファイバの束の頂部表面の小さなセクション
の部分的拡大を伴う、ファイバの束の斜視図である。 第３図は、第２図に示されたファイバの束の側部正面図
である。 第４図は、第３図に示された丸で囲まれたセクション
の、部分的な拡大された縦断面図である。 第５図は、フィルタを通るガス流の経路を示す、フィル
タの概略図である。 第６図は、ファイバの側壁を通るガスの経路を示す、フ
ァイバの束の一区分の、極度な部分的拡大図である。 第７図は、フィルタモジュールを変える際に有用である
バルブ動作配置と組合わせたフィルタの概略図である。 第８図は、シリンダ状フィルタモジュールに対するファ
イバの束の偏心関係を示す、フィルタの水平断面図であ
る。 第９図は、複数部分が離脱された、フィルタの部分的縦
断面図である。 図において、１０はフィルタ、２０はベース、２１はハ
ウジング、２２は頂部ホルダ、４０はフィルタモジュー
ル、６０はフィルタ要素、６１はファイバ、６２は樹
脂、６３はファイバルーメンである。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動するガス流からミクロンおよびサブミ
    クロンの分子サイズの粒子物質を除去するためのフィル
    タであって、 （ａ） 濾過されるべきガスのソースに接続されたベー
    スガス入口と濾過されたガスを排出するためのベースガ
    ス出口とが設けられた上部ホルダを有するハウジングを
    含むベースと、 （ｂ） 前記ベースによって着脱可能に受入れかつ支持
    される閉鎖型の取換および排気可能な円筒状のフィルタ
    モジュールを含み、前記フィルタモジュールは前記ベー
    スガス入口にガスがシールされた状態で流入するよう接
    続可能なモジュールガス入口と濾過されたガスをフィル
    タモジュールから排出するための前記ベースガス出口に
    シールされた状態でガスが流出するよう接続されたモジ
    ュールガス出口とを有し、前記モジュールガス出口およ
    び前記モジュールガス入口のいずれか一方は前記フィル
    タモジュールの一方端面と同心に位置決めされ、前記モ
    ジュールガス入口とモジュールガス出口の他方は前記フ
    ィルタモジュールの同じ一方端面において偏心して位置
    決めされ、 （ｃ） 前記フィルタモジュール内に密閉された状態で
    保持されるフィルタエレメントをさらに含み、前記フィ
    ルタエレメントは前記フィルタモジュールと一体で処分
    が可能であり、かつ前記フィルタエレメントはガスの流
    れの中でガスが前記モジュールガス出口に到達するため
    に前記フィルタエレメントを通過するように、前記モジ
    ュールガス入口の下流でかつ前記モジュールガス出口の
    上流に位置決めされ、前記フィルタエレメントは微孔性
    材料で形成されるメンブラン壁によって規定される多数
    の中空ファイバを含み、濾過はガスを前記中空ファイバ
    の上流側から前記メンブラン壁を通りその下流側へ通過
    することによって起こり、 前記フィルタモジュールを前記ベースの前記上部ホルダ
    と作動的に接続するための保持手段とを含む、フィル
    タ。
  2. 【請求項２】前記保持手段は前記フィルタモジュールを
    前記ベースの前記上部ホルダと作動的に結合する位置へ
    もたらす底部ホルダを含む、特許請求の範囲第１項に記
    載のフィルタ。
  3. 【請求項３】前記ベースはその一方端部に設けられたね
    じ部を含み、前記ベースのねじを設けられた端部にはそ
    の位置に位置決めされかつ前記フィルタモジュールを前
    記ベースとシールされた状態で係合することを強制しか
    つ前記フィルタモジュールハウジングを除去および取換
    えるためにゆるめられかつ取外されるようにするための
    ねじの設けられた端部キャップが係合する、特許請求の
    範囲第２項に記載のフィルタ。
  4. 【請求項４】前記フィルタエレメントは前記フィルタモ
    ジュール内で非対称的に配置される、特許請求の範囲第
    １項に記載のフィルタ。
  5. 【請求項５】前記フィルタモジュールはその外側壁に沿
    って軸方向に延びる窪んで配列された溝を含み、前記ベ
    ースのハウジングは前記窪んで配列された溝と対になる
    ように位置決めされ、前記ベースのハウジングの長手方
    向に延びた端部表面と適切な対になるような関係で前記
    フィルタモジュールと配列されるように適用された、特
    許請求の範囲第１項に記載のフィルタ。
  6. 【請求項６】前記フィルタモジュール内でシールされた
    状態で保持されている前記フィルタエレメント付のフィ
    ルタモジュールを除去および処分するために前記フィル
    タモジュール内の圧力を大気圧と等しくするための前記
    ベースに設けられた圧力リリーフ弁をさらに含む特許請
    求の範囲第１項に記載のフィルタ。
  7. 【請求項７】前記フィルタモジュールは前記フィルタエ
    レメントの上流側にある濾過されていないガスが前記フ
    ィルタモジュールの交換中または交換後に大気中に逃げ
    るのを防止するための前記モジュールガス入口と協働す
    るチェックバルブを含む、特許請求の範囲第１項ないし
    第６項のいずれかに記載のフィルタ。
  8. 【請求項８】前記多数の中空ファイバは同じ長手の軸上
    に整列した密なファイバの束を構成するようグループ化
    され、前記ファイバは前記束の一方端によって前記フィ
    ルタモジュール内に保持される、特許請求の範囲第１項
    ないし第７項のいずれかに記載のフィルタ。
  9. 【請求項９】前記ファイバの束はその束の一方端を個々
    のファイバ間のスペースをシールするようなディスク状
    の束に保持される、特許請求の範囲第８項に記載のフィ
    ルタ。
  10. 【請求項１０】前記ファイバの束は前記フィルタモジュ
    ール内でガスがファイバの束のまわりの全方向および一
    方端から自由に流れるように前記フィルタモジュールの
    内部壁と離れた状態でその他方端から吊下げられる、特
    許請求の範囲第９項に記載のフィルタ。
  11. 【請求項１１】前記中空ファイバはポリプロピレンを含
    む特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記
    載のフィルタ。
  12. 【請求項１２】前記メンブランの平均の細孔のサイズ幅
    が０．０３ないし０．０５ミクロンである、特許請求の
    範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載のフィル
    タ。
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