JPS62160102A

JPS62160102A - フイルタパツク

Info

Publication number: JPS62160102A
Application number: JP60299671A
Authority: JP
Inventors: ジエームズ・イー・ウイルス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-16
Also published as: EP0196392A2; EP0196392A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、生物素材のろ過や、実験室用および産業上の
その他の処理に応用される改良された微孔性の超フィル
タ膜装誼に関する。

過去においては、通常の生物フィルタ装置は収集板に接
着されたフィルタ膜から構成され、第二の膜は通常は収
集板の反対側の側面に接着されている。これらの２枚の
フィルタ膜の間にある収集板はフィルタ膜を通過したろ
過液を受ける１個以上の収集ポケットを有する。収集ポ
ケットは以前には１層の分離スクリーン素材を含んでい
た。このスクリーンは物理的に分離された２枚の膜を保
持し、ろ過液が適昌な出口を通過してパンクから容易に
流れ出るようになされている。このパックは、通常、ろ
過される生物学的液体用の入口手段と、循環処理される
ろ過処理液用の出口ボートとを有する、適当な出口金属
支持板の間にはさまれている。ろ過される流体は通常は
装置の背圧に抗するに十分な圧力の下に給送される。そ
のようなフィルタは装置内に１個のフィルタパックある
いは多数のフィルタパンクを含む。この形式のフィルタ
は長年の間広範に市販され使用されている。

しかし、従来技術による生物フィルタは、信頼できる漏
れのない作動をするように組立てることの困難性と、流
速が低いため処理費用が高価になるという欠点を免れる
ことはできなかった。

そのため、改良された流速を有する生物フィルタエレメ
ントを提供することが本発明の第一の目的である。

次の目的は、簡単に組立て可能で、信頼性のある漏れの
ない作動を達成する生物フィルタを供給することである
。

本発明のその他の目的は、製造および使用の両方で簡単
且つ経済的であり、ガスケットなしで封＋ｈ可能なフィ
ルタエレメントを提供することである。

盈滲」匙■五成本発明の前述およびその他の目的は、以下の説明により
明白となるが、従来の技術のように１枚のスクリーンを
採用するものではなく、複数の分離スクリーンを有する
フィルタエレメントを提供することにより達成される。

全く予期しないことであるが、２枚以上の分離スクリー
ンを使用すると流速が飛躍的に増大し、処理費用を減少
させることができる、ということが判明した。

本発明のその他の顕著な特徴は、ゴムあるいはその他の
封止ガスケットおよび封止表面として複数のスクリーン
を使用しなくてすむことである。

更に詳細には、例えば、複数の分離スクリーンは無孔収
集板に接着される。複数のスクリーン分離機と収集板に
接着された両側のフィルタ膜にも又無孔性収集板が接着
されて、フィルタエレメントの耐漏性収集ポケットを形
成する。

無孔性チャネル板は接着された複数の分離スクリーン−
収集板−フィルタ膜パックの各側面に配置される。チャ
ネル板は複数の細長いチャネルを有し、これが外側支持
板にある入口ボートと出口ポートとの間のろ過される素
材の連絡を行ない、この素材は圧力をかけられて入口ボ
ートへ給送され、出口ボートから入口ポートへ戻されて
循環し、一層のろ過が行われる。ろ過される素材はチャ
ネル板のチャネルを流れ落ち、それの一部はフィルタ膜
の露出面を通過し、収集板のポケット内へ流入し、ろ過
液の出口ボートから流出する。

複数のフィルタ膜、複数の分離スクリーン、およびチャ
ネル板の間の接着あるいは封止は、本発明の重要な一面
をなす、なぜなら、それはろ過されていない素材とろ過
液とが混合するのを、従来のゴムカスケラトを使用しな
いで防ぐためのものだからである。これはゴムガスケッ
トの費用を節約するだけでなく、漏れを防ぐためのパッ
クの組立ての困難をも回避できる。この方法で、弾性ガ
スケントあるいは支持板に対しての膜の封止は、従来技
術による装置には必要であったが、本発明には必要でな
い。

もちろん、膜の接着あるいは封止は収集板の両側面およ
び複数の分離スクリーンにおいて必要であり、これによ
りろ過されるべき素材とろ過液との混合を防いで、出口
ボートからのろ過液の流出を促進する。

未発明の、祥釧な説明第１図を参照すると、ろ過液収集ポケット１２を有する
収集板１０を備えて成るフィルタパックがある。ろ過液
収集ポケット１２には複数の、少なくとも２枚の分離ス
クリーン１４がある。ろ過されるべき、あるいは処理さ
れるべき生物流体あるいはその他の素材のための複数の
入口ポートは収集板の１側面に位置している。類似の出
口ボート１８は収集板１０の反対側の側面に位置してい
る０分離スクリーン１４は、分離スクリーンをろ過液収
集ポケット１２につなぐため、従来の瞬間熱封止器によ
り、あるいはその他の適当な手段により、収集板１０の
縁２０に熱封止されている。

複数のろ過液出口ボート２２は熱封止された縁２０に隣
接して配置されている。

収集板１０と分離スクリーン１４は、その頂部と底部と
を共に適当なろ過膜２４により覆われている。ろ過膜は
収集板と同一の広がりを有し、且つ入口ポート１６およ
び出口ポート１８と、ろ過液出口ボート２２とに一致し
ている。ろ過膜２４は入口ポート１６と出口ボート１８
とに平行に隣接している封止線２６において収集板１０
に熱封止されている。分離スクリーン１４、ろ過膜２４
および収集板１０を連結するその他の適当な手段あるい
はその手段の配置が採用可能であることは明白である。

フィルタパックは、第２図に図示されているように、チ
ャネル板２８を第１図の組立体の両側面に位置決めする
ことにより完成する。チャネル板２８はそれぞれ、入口
ボート１６と出口ボート１８の数に対応する複数のチャ
ネル３０を有する。

チャネルの対向する端は入口ボート１６と出口ボート１
８とに一致し且つ連絡する。

収集板ｌＯ、フィルタ膜２４およびチャネル板２８の１
個所以上の対角線の角に１個以上の釘孔３２があり、こ
れによりフィルタパックを１方向にのみ向くように組立
てる。

フィルタは１個あるいは５０個まで、あるいは１００個
あるいはそれ以上の上述のフィルタパックを含む。本発
明の一部を形成するのではないが、フィルタパックある
いはフィルタパック装置は、フィルタパックあるいはフ
ィルタパック装置を押さえる金属板およびその他の適当
な手段のような従来の支持手段により、外部から支持さ
れることが可能である。処理されるべき流体素材を入口
ボート１６へ給送するため、および流体を出口ポート１
８から入口ポー）１６へ循環させるため、従来技術によ
る手段を提供することもできる。ろ過液あるいは処理さ
れた流体をろ過液の出口ボート２２から収集するために
も従来技術による手段を提供することができる。

第４図に図示された好ましい実施例は、追加のエレメン
ト、つまり一対のろ過液チャネルスクリーン部材３４が
あることを除いては上述に類似である。部材３４は、ろ
過液出口ポート２２に隣接する分離スクリーンの間に位
置する細長い素材である。これらろ過液チャネル板３４
はその１表面あるいは両表面に複数のチャネル３６を有
し、これらは通常は出口ボート２２へ向かい、ポケット
１２と分離スクリーン１４から出口ボート２２へのろ過
液の流れを容易にする。

第４図において、ろ過液出口ボート２２はろ過液チャネ
ル板３４に隣接して丸いのではなくむしろ平たい形状を
有し、かくてろ過液がフィルタパックから流れ出すのを
容易にすることに注目すべきである。

上述のように、操作する場合においては、処理されるべ
き流体素材は適当な管路（図示されていない）を通過し
てフィルタ膜２４を超えてチャネル板２８にあるチャネ
ルを経て入口ポー）１６へと流れ、出口ボート１８から
適当な管路（図示されていない）を通過して更に処理さ
れるために入口ポート１６へと循環する。処理された流
体の一部はフィルタ膜２４を経てろ過液出口ポート２２
を出て、そこから適当な管路および容器（図示されてい
ない）により収集される。

同様に上述のように１本発明は、従来技術のフィルタパ
ックにおいて必要とされる封止を提供する従来の弾性ゴ
ムガスケットの使用を排除する。これはチャネル板２８
を分離スクリーン１４とフィルタ膜２４とへ偏倚させる
ことにより達成される。封止圧力は外部金属板および締
付手段（図示されていない）のような従来のフィルタエ
レメント支持手段により供給される。

金属支持板（使用された場合）あるいはその他の適当な
手段は、ボート２２からろ過液を収集するためにマニフ
ォルドを含むことがｉａ当である。

フィルタパックは通常は１〜２ボンド（約４５３．６〜
９０７．２ｇ）の穏やかな給送圧力で操作されるが、４
０ボンド（約１８．１４４ｋｇ）′の圧力で操作するこ
とも可能である。圧力は空圧、液圧あるいはその他の適
当な手段で供給可能である。

本発明の新規な複数のスクリーンフィルタパックは、非
常に多量のろ過液の流れを供給する点で、従来技術によ
る１枚のスクリーンフィルタパックに対し顕著に優れて
いる。実際、従来技術による１枚のスクリーン装置は通
常、１フイート平方の３分の１（約３１０ｃｍ’）あた
りのフィルタ膜について１分あたりおよそ４００〜７０
０ミリリットルの流速が得られる。しかし、本発明に従
った複数のスクリーンの使用によれば、同じ寸法のフィ
ルタパックに対し、ろ過液の流速は毎分１５００〜１８
００ミリリツトルが得られる。そのため、本発明は従来
技術に比較して２倍以上の効率を提供する。

微孔性の超フィルタ膜２４は公知の技術であり、市販さ
れているヵこの形式の適当な素材はナイロン、ポリプロ
ピレン、ポリスルフォン、およびその他の当業者に公知
の技術により構成可能で＾る・本発明の新規なフィルタパックは、生物素材だけでなく
、製薬、超純水、および化学におけるフィルタあるいは
処理に使用可能である。適当な膜は、例えば、濃縮、細
胞採取、あるいはその他の処理応用のように、意図され
た使用法に基礎を置いて選択される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、収集板とそれに接着された複数の分離スクリ
ーンとを図示する本発明のフィルタエレメントの立面図
。第２図は、本発明のチャネル板の立面図。第３図は、第１図のＡ−Ａの線に沿う断面図で、収集板
と、２枚の膜および２枚のチャネル板を備えて成る組立
てられたフィルタパック。第４図は、本発明の他の実施例で、ろ過液チャネルスク
リーン部材がろ過液出口ボートに隣接する分離スクリー
ンの間に配置され、パックからのろ過液の流出を容易に
している図。ｌＯ・・・収集板、１２・・・ろ過液収集ポケット、１
４・・・分離スクリーン、１６・・・入口ボート、１８
・・・出口ボート、２０・・・縁、２２・・・ろ過液出
口ボート、２４・・・ろ過膜、２６・・・封止線、２８
・・・チャネル板、３０・・・チャネル、３２・・・釘
孔１３４・・・ろ過液チャネルスクリーン部材、３６・
・・チャネル。 Φ 匡匡

Claims

【特許請求の範囲】

（１）生物あるいはその他の流体素材をろ過あるいは処
理するフィルタパックであって、少なくとも１個の収集
ポケットを有する少なくとも１枚の収集板と、前記収集
ポケットに配置された分離スクリーンと、前記分離スク
リーンに重なる少なくとも１枚のフィルタ膜と、前記フ
ィルタ膜に重なる少なくとも１枚のチャネル板と、処理
される流体を前記フィルタパックに給送する手段と、ろ
過液を前記フィルタパックから除去する手段と、を有す
るフィルタパックにおいて、前記フィルタパックからの
ろ過液の流出量を増大させるため、前記収集板のポケッ
トに複数の分離スクリーンを使用することを特徴とする
フィルタパック。