JPS6377511A

JPS6377511A - フィルタ装置

Info

Publication number: JPS6377511A
Application number: JP62226761A
Authority: JP
Inventors: コリン　トーマス　ビリエット; デイビット　バゲット; アラン　ベイトマン
Original assignee: Domnick Hunter Filters Ltd
Current assignee: Domnick Hunter Ltd
Priority date: 1986-09-20
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1988-04-07
Also published as: GB8719302D0; GB2195267B; US4786298A; GB8622706D0; GB2195267A; DE3731507A1

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】〔産業の利用分野〕本発明は、フィルタ装置に関する。

〔従来の技術〕

ガス流内の汚染物質を除去するべく設計されたフィルタ
装置は、便宜上２つのグループに分類される。

その第１グループに属するフィルタ装置は、所望の濾過
を行なうための炉材からなるフィルタ素子を備えるもの
である。このフィルタ装置では、ガスは、フィルタ素子
の入口ボートに直接供給され、かつフィルタ素子の出口
ボートから排出されるようになっている。また、フィル
タ素子は、ガスラインに適当な方法で接続される。

第２グループに属するフィルタ装置は、ガスの吸入ポー
ト及び排出ボートを設けたハウジング内に、フィルタ素
子を取り付けたものである。このフィルタ装置では、ガ
スは、ハウジングの吸入ポートから流入し、ハウジング
の自由空間を経てフィルタ素子を通過した後、排出ポー
トを経てハウジングから排出されるか、または吸入ポー
トからフィルタ素子に流入し、フィルタ素子を通過し、
ハウジングの自由空間を経た後、排出ボートを経てハウ
ジングから排出される。

前記したいずれのタイプのフィルタ装置においても、ガ
スは、フィルタ素子、その周囲の空間、及びハウジング
内の空間を連続的に通過するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記いずれかのタイプのフィルタ装置を、はとんど全て
のガスの濾過に使用できる。しかし、ガスを、囲いの外
側から、その内部で使用する装置に供給し、かつ装置を
通過したガスを、囲いの外側に排出しなければならない
場合がある。例えば、手術室がそのような囲いの一例で
ある。手術室では、外科用カッターなどの装置を、圧縮
空気で作動させるが、装置から排出される空気は１手術
室の外に排寥しなければならない。

この条件を満たすには、吸入用エアホースを。

囲いの壁から装置まで伸ばすとともに、これとは別途に
、排出用エアホースを装置から囲いの壁まで伸ばし、か
つ、吸入用エアホースに、前記いずれかのタイプのフィ
ルタ装置を取り付ければよい。

しかし、単一のエアホースの内部を２つに分割して、気
体の吸入路及び排出路を１例えば同軸的に設ける方が明
らかに能率的であり、実際それが通例となっている。

ただし、同軸ホースを用いる場合、その吸入路に公知の
フィルタを取り付けるための、簡単かつ効果的な方法は
まだ提供されていないので、公知のフィルタを用いるに
は、ガスラインに分岐ラインやバイパスを設けて、空気
の排出路を形成しなければならない。そのため、フィル
タの構造が更に複雑になり、手術室のような特殊な条件
の下では、バクテリアなどの異物が溜り易い、不規則な
面が増加するという問題を生じる。

従って、本発明は、同軸のガスラインへの使用が可能で
あり、かつ前記の問題点を解決しうる、簡単な構造のフ
ィルタ装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によると、前記問題点を解決するために、気密の
ハウジングと、そのハウジングに、第１及び第２チャネ
ルを互いに近接して接続させるための、ハウジングに設
けた第１カプリングと、同じく、ハウジングに、第３及
び第４チャネルを互いに近接して接続させるための、ハ
ウジングに設けた第２カプリングと、ハウジングの中に支持された、気密の外壁を備えるフィ
ルタ素子とからなり、第１及び第３チャネルの間には、フィルタ素子に格納し
た炉材を通過する第１パスが設けられ、かつ、第２及び
第４チャネルの間には、この第１パスとは完全に独立し
た第２パスが、ハウジング内のフィルタ素子の外側に設
けられていることを特徴とするフィルタ装置が提供され
る。

前記フィルタ装置を、同軸ガスラインに接続すれば、吸
入ガスは、フィルタ素子を通過するが、排出ガスは、ハ
ウジング内のフィルタ素子の外側を通過する。従って、
ハウジング内では、吸入ガス及び排出ガスが、それぞれ
完全に独立して流れる。また、フィルタ装置の外面は、
ハウジング自体の外面ともなっている。

〔作　用〕

本発明によれば、以上のようにして、小型で。

洗練された構造を有し、かつガスラインへの接続が簡単
なフィルタ装置が提供される。

〔変形実施態様〕

ハウジング及びフィルタ素子は、どのような形状にして
もよいが、第１及び第２カプリングを、それぞれハウジ
ングの反対側の端に設けることができるように、間者を
同軸的な形状、すなわち円筒状に形成するのが好ましい
。

ハウジングの第１及び第２チャネルは、第１チャネルを
内側にして、第１カプリングに同軸的に形成し、第３及
び第４チャネルは、第３チャネルを内側にして、第２カ
プリングに同軸的に形成すると、フィルタ装置を同軸ガ
スホース用に設計する際、フィルタ装置を、ハウジング
に直接かつ直線的に結合できるので特に便利である。

同軸ガスホースを使用する際、他の結合方法も可能では
あるが、そのためには構造が複雑になる。

ガスホースが、同軸的分割以外の方法で分割されている
際には、カプリングをそれに応じて設計するのが好まし
い。

このフィルタ装置は、全体を使い捨てできるようにする
こともできるが、フィルタ素子が交換できるように、ハ
ウジングを開閉可能にするのが好ましい。

手術室のような環境下では、圧縮ガスを、最高水準の清
浄に保たねばならないので、フィルタ素子は、頻繁に交
換した方が良い、従って、フィルタ装置全体を交換可能
にするよりは、フィルタ素子を交換可能に設計した方が
経済的である。

ハウジングを開閉可能に設計するには１例えば、ハウジ
ングを、ネジ留めか、あるいはその他の方法で係止する
ようにした、軸方向に２つに分離しうる部分から構成す
るか、またはハウジングに、取外し可能なエンドキャッ
プを取り付けるか、またはハウジングの適当な位置に、
ドアかアクセスパネルを設けるようにする。

組み立てたハウジングの気密性を保つために、関連する
２つの部分の間には、シール材を設けるのが一般的であ
る。

少なくとも一方のカプリングには、ハウジングの内側に
素子受入端を設けてあり、またフィルタ素子には、取付
端を設けである。この素子受入端及び取付端は、互いに
嵌合した際、第１チャネルあるいは第３チャネルからフ
ィルタ素子内部までが、気密に結合されるように設計す
るのが好ましい。

前記の設計によれば、ハウジングが軸方向に２つに分離
しうる部分から構成されるので、フィルタ素子の取付け
、取外しが楽になる。

素子受入端は、内部に第１あるいは第３チャネルを開口
させたカップとし、また、取付端は、そのカップに嵌合
しうる中空の差し口とする。カップ内面及び差し口外面
のカラーの双方、あるいはこれらのいずれか一方には、
シール材を設けるのが適当である。また、この逆の組合
せも可能であり、素子受入端及び取付端を、共に他め形
状にすることができる。

また、例えば、ハウジング及びフィルタ素子の両端を十
分に同一形状にすれば、フィルタ素子をハウジングに取
り付ける際、その取付は方向を軸方向に関して２方向に
できる。あるいは、第１カプリングの素子受入端を、第
２カプリングの素子受入端とは異なる形状にし、同様に
、フィルタ素子の再取付端も、それぞれ異なる形状にす
れば、フィルタ素子のハウジングへの取付は方向は一方
向となる。

通常のフィルタ素子では、流体を常に所定の方向に通過
させるように設計しであるので、１方向性の構造を採用
すれば、フィルタ素子を、常に正方向に取り付けること
ができる。

もちろん、カプリングは、フィルタ装置を取り付けるホ
ー゛スや、他のガスラインの条件に合せた形状にしても
よく、また、カプリング全体を、ハウジングと一体構造
にして形成してもよい。

ただし、カプリングの少なくとも一方を、ハウジングと
一体構造をなす外部分と、これとは離隔した素子受入端
を設けた中空の内部分と、その内部分を外部分の内側で
十分に同軸的に、かつ外部分に対して所定の軸方向をと
るように支持するための支持装置とからなるものとする
のが好ましい。

このようにすれば、フィルタ装置の製造及び組立が簡単
になる。

〔実施例〕

以下に１本発明によるフィルタ装置の実施例を、添付の
図面に基づき説明する。

第１図及び第２図は、圧縮ガス用ホース（２）　（３）
の間に接続しうるように設計されたフィルタ装置（１）
を示す。

各ホース（２０３）は、同軸をなす内壁（４）と外壁（
５）を有し、内壁（４）の内側はガスの吸入路となり、
内外両壁（４）　（５）の間は、ガスの排出路となって
いる。

ホース（２）の自由端は、手術室の壁に設けた適当な形
状のソケットに結合しうるようになっている。ホース（
３）の自由端は、外科用動力装置に結合しうるようにな
っている。

フィルタ装置（１）は、嵌め込み式カプリング（８）に
より、中央で結合された２つのハウジング部分（６）　
（７）からなる気密のハウジングを備えている。

嵌め込み式カプリング（８）は、ハウジング部分（６）
（７）を結合した際に、ハウジングを気密とするように
、シール環（９）を備えている。

ハウジング部分（６）の自由端には、外面にリブを有す
る差し口（ｌＯ）を設けてあり、同様に、ハウジング部
分（７）の自由端にも、差し口（１１）を設けである。

差し口（１０）は、第１カプリングの一部をなし、細長
の中空軸（１３）を有するカプリング部材（１２）を備
えている。カプリング部材（１２）の一端には、外側に
刻み目を付したノツチ部分（１４）を設けてあり、同じ
く他の端は、拡径して、カップ（１５）としである。

カプリング部材（１２）は、ハウジング部分（６）の内
壁に設けたリブ（１６）と係合して、ハウジング内に支
持されるが、このリブと、隣接するリブとの間には間隙
が形成され、ガスが自由に通過しうるようになっている
。

フィルタ装置の反対側の端部には、前記第１カプリング
と同様の第２カプリングの一部をなす差し口（１１）を
設けてあり、かつハウジング部分（７）の中には、リブ
（１８）により、前記カプリング部材（１２）と同様の
カプリング部材（１７）が支持されている。

ハウジング部分（６）（７）は、適当なプラスチック材
料を成形して作るのがよい。また、カプリング部材（１
２）　（１７）は、金属からなり、それぞれ対応するハ
ウジング部分に遊嵌されている。これら以外の材料を用
いてもよく、また、カプリング部材（１２）　（１７）
を、対応するハウジング部材（６）　（７）と一体構造
としてもよい。

フィルタ装置（１）は、気密の外壁（２０）の両端に中
空の差し口（２１）　（２２）を設けたフィルタ素子（
１９）を含んでいる。フィルタ装置を組立てた際、差し
口（２１）は、カップ（１５）に嵌合し、シール環（２
３）で封止される。また差し口（２２）は、カプリング
部材（１７）のカップに嵌合し、シール環（２４）で封
止される。フィルタ素子の内部には、必要に応じて、１
つ又は複数の炉材が、適当な方法で設けられている。

第１図及び第２図に示す、圧縮空気の濾過のために設計
された実施例では、フィルタ素子（１９）は。

ホウケイ酸ガラス繊維から製造されたミクロ多孔質のマ
イクロファイバからなる底Ｍ！Ｉ（２５）と、モレキュ
ラーシーブを材料とする充填Ｍ　（２６）と、多孔質あ
るいはミクロ多孔質の濾紙からなる中間層（２４）と、
例えば、多孔質プラスチックディスクなどの、ミクロ多
孔質の炉材からなる炉材層（２４ａ）と、例えば、変色
する基剤を含浸させた多孔質プラスチックディスクなど
の表示Ｆ！Ｊ（２５ａ）とをもって構成されている。層
（２４ａ）　（２５ａ）の代りに、自己表示性のシリカ
ゲルからなる層を用いてもよい。

炉材の組合せは、いろいろに変更しうる。例えば、フィ
ルタ素子の上流端及び下流端に多孔質プラスチックディ
スクを設け、これら両者間には、飽和状態に近ずくと自
ら変色するモレキュラーシーブを充填してもよい。変色
表示を利用したもう１つの方法としては、外壁（２０）
のすぐ内側に、帯状の表示材を長手方向に設けてもよい
。

フィルタ素子の外側から変色表示が見えるように、外壁
（２０）及びハウジング部分（７）の全体か、あるいは
その一部を、透明にするのがよい。

モレキュラーシーブの代りに、活性炭、活性アルミナ、
シリカゲル、ソーダ石灰、または接触反応性炉材などの
、粒状の炉材を用いてもよい。また、２つ以上の異なる
材料からなる炉床を、軸方向に隣接させ、かつ多孔質デ
ィスクで区切って、外壁（２０）内に設けてもよい。

フィルタ素子の壁も、プラスチックを材料として、２つ
の部分に分けて成形するのがよい。その際、一方を長く
して、その中にモレキュラーシーブあるいは他の炉材を
充填した後、２つの部分を、衝合せ溶接又はその他の方
法で固着する。

次に、このフィルタ装置の作用を、手術室内の外科用装
置に圧縮空気を供給する場合を例にとって説明する。

第１図に示す使用状態におけるフィルタ装置では、汚れ
た圧縮空気は、ホース（２）の内管から流入し、中空軸
（１３）及びカップ（１５）を経て、フィルタ素子（１
９）の差し口（２１）に導かれる。

次に、圧縮空気は底層（２５）を通過し、大きな粒子の
汚染物質を除去されるとともに、圧縮空気中の微量の油
を捕集される。次に、圧縮空気は、水分を捕集されると
ともに、ガス状の汚染物質を吸収するモレキュラーシー
ブ（２６）を通過した後、中間層（２４）及び炉材層（
２４ａ）を通過する。層（２４）（２４ａ）により、大
きな粒子の汚染物質は更に除去され、モレキュラーシー
ブの充填Ｍ　（２６）からパウダーが同伴されるを防止
する。

圧縮空気は、次に、表示７５（２５ａ）を通過する。

もし、表示層（２５ａ）にシリカゲルを含ませてあれば
、圧縮空気が十分゛に乾燥している際には、表示層（２
５ａ）は青色であるが、モレキュラーシーブの充填層（
２６）が飽和して除湿不能の状態に達すると、ピンクに
変色する。フィルタ素子（１９）の外壁（２０）を、透
明な材料で作成するか、あるいはハウジングの適当な部
分を透明にしておけば１表示層（２５ａ）を外部から見
て、フィルタ素子が消耗しているため交換が必要である
ことを知ることができる。

圧縮空気は、差し口（２２）及びカプリング部材（１７
）を経てフィルタ素子（１９）から排出され、ホース（
３）の内管に入り、外科用装置に送られて、これを作動
させる。

装置から戻った空気は、ホース（３）の外管を通り、差
し口（１１）を経てハウジング部分（６）　（７）に入
り、フィルタ素子（１９）の外面に沿って流れ、差し口
（１０）を経てハウジングから排出され、ホース（２）
の外管に入る。

ハウジングの中に形成された２つの流路の一方は、フィ
ルタ素子（１９）の中を通過し、他方は、フィルタ素子
（１９）の外側を通過するよ−う、になっておリ、両者
の流れは完全に独立している。

フィルタ素子（１９）が消耗した場合、あるいはメーカ
ーの勧める基準に従ってフィルタ交換を行なう場合には
、次の方法によって、交換を簡単に行ないうる。

まず、嵌め込み式カプリング（８）を罫除し、ハウジン
グ部分（６）（７）を分離すると、フィルタ素子（１９
）の差し口（２１）（２２）のいずれか一方か、あるい
は両方が、それぞれのカップから外れる。この際、中空
軸（１３）及びカプリング部材（１７）は、ホース（２
）（３）に結合したままであるから、ハウジングの中の
所定の位置に保持される。

新しいフィルタ素子（１９）をカップに挿嵌し、ハウジ
ング部分（６）　（７）を再結合すると、フィルタ素子
（１９）の差し口（２１）（２２）はカップに嵌合する
。次に、嵌め込み式カプリング（８）を締め直す。

第１図の第１実施例では、ガスがフィルタ素子（１９）
の軸方向に通過するように設計した炉材を採用しである
。

第３図は、第１図のフィルタ装置（１）と概ね同一のフ
ィルタ装置に、第１実施例におけるものとは異なるタイ
プの炉材を採用した第２実施例を示す。従って、第３図
における第１図と対応する部分には、同じ符号を付しで
ある。

第２実施例のフィルタ装置（１）では、支持用端Ｆ２（
４２）と、外壁（２０）の肩部分に設けた位置決め溝（
４３）との間に、シリンダ型フィルタ素子（４１）が支
持されている。フィルタ素子（４１）は、他の適当な方
法を用いてフィルタ装置（１）に取り付けることもでき
る。

フィルタ素子（４１）としては、様々のタイプのものを
用いることができる１例えば、炉材を螺旋状に巻き付け
るか、あるいはひだ状に設けたものでもよい。炉材とし
ては、例えば、セルロース、ガラスマイクロファイバ、
各種の薄膜、あるいは合成繊維の不織布などの、いろい
ろな材料を用いることができる。

第３図に示す第２実施例では、フィルタ素子を通過する
ガスは、外側から内側に径方向に流れるようになってい
るが、これを、内側から外側へ流れるようにしても、同
様の濾過を行なうことができる。後者の場合、フィルタ
装置（１）におけるガスの流動方向は、第３図で示した
流れとは逆になる。

第１図及び第２図に示すいずれの実施例においても、フ
ィルタ素子がハウジングに正確に設置されない限り、圧
縮空気を動力とする装置は作動しないようになっている
。もし、フィルタ素子が存在しない場合には、ホース（
２）の内管及び外管の間での流動が自由になるので、圧
縮空気は、装置内の圧力降下の大きい流路に沿って流れ
ず、むしろ圧力降下の小さい自由流動をするだけとなる
。

図示したように、ハウジング両端のカプリングは、標準
的な圧縮空気用同軸ホースの縁端に嵌合しうるように設
計されている。しかし、カプリングは、必要に応じて、
他の設計にしてもよい。例えば、フィルタ装置（１）の
一方のカプリング部材を、手術室の壁のソケットに直接
嵌合させて、壁にしっかり取り付けるようにしてもよい
。

図示の実施例では、ハウジング部分（６）（７）のいず
れを、ホース（２）（３）のいずれに結合するかは自由
である。同様に、フィルタ素子（１９）（４１）のいず
れの端を、ハウジングのいずれの端に嵌合させるかは自
由である。

フィルタ素子に圧縮ガスを通して行なう濾過では、ガス
を所定の方向に流すのが適当である。従って、フィルタ
素子及びハウジング部分には、正しい組立方向を示す適
当な印を付しておくのが好ましい。カップ（１５）　（
１７）の寸法を相違させるか。

あるいは両者の断面を異なる形状とするか、あるいはそ
の両方を行なうか、またこれに対応させて、差し口（２
１）（２２）を相違させることにより、組立力の誤りを
防止することもできる。このようにすれば、フィルタ素
子を、常にハウジングの一定方向に取り付けることがで
きるので、ハウジングが圧縮ガス用ホースに正確に接続
されている限り、フィルタ素子を通過するガスの流動方
向が逆になることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるフィルタ装置の第１実施例の一
部縦断面図、第２回は、第１図に示す第１実施例のＩＩ−ＩＩ線にお
ける断面図、第３図は、本発明によるフィルタ装置の第２実施例の一
部縦断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気密のハウジングと、そのハウジングに、第１及
び第２チャネルを互いに近接して接続させるための、ハ
ウジングに設けた第１カプリングと、ハウジングに、第
３及び第４チャネルを互いに近接して接続させるための
、ハウジングに設けた第２カプリングと、ハウジングの中に支持した、気密の外壁を備えるフィル
タ素子とからなり、第１及び第３チャネルの間には、フィルタ素子内に格納
した濾材を通過する第１パスが設けられ、かつ、第２及
び第４チャネルの間には、この第１パスとは完全に独立
した第２パスが、ハウジング内のフィルタ素子の外側に
設けられていることを特徴とするフィルタ装置。
（２）ハウジング及びフィルタ素子が、ほぼ同軸をなし
、かつ第１及び第２カプリングがそれぞれハウジングの
反対側の端に設けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項に記載のフィルタ装置。
（３）ハウジングの第１及び第２チャネルが、第１チャ
ネルを内側にして、第１カプリングに同軸的に形成され
、かつ第３及び第４チャネルが、第３チャネルを内側に
して、第２カプリングに同軸的に形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項あるいは第（２）
項に記載のフィルタ装置。
（４）フィルタ素子を交換可能にするため、ハウジング
が開きうるようになっていることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のフ
ィルタ装置。
（５）少なくとも一方のカプリングには、ハウジングの
内側で素子受入端を設けてあり、かつフィルタ素子には
取付端を設けてあり、かつこの素子受入端及び取付端は
、互いに嵌合した際、第１チャネルあるいは第３チャネ
ルからフィルタ素子内部までが、気密に結合するように
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項
に記載のフィルタ装置。
（６）素子受入端は、内部に第１あるいは第３チャネル
を開口させたカップとし、かつ取付端は、そのカップに
嵌合しうる中空の差し口とし、このカップ内面及び差し
口外面の双方、あるいはこれらのいずれかに、シール材
を設けてあることを特徴とする特許請求の範囲第（５）
項に記載のフィルタ装置。
（７）ハウジング及びフィルタ素子の両端を、同一形状
としてあることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項
あるいは第（６）項に記載のフィルタ装置。
（８）ハウジングの両端は、同一形状であるが、第１カ
プリングの素子受入端を、第２カプリングの素子受入端
とは異なる形状にしてあり、かつ、フィルタ素子の両取
付端を、それぞれ異なる形状にしてあることを特徴とす
る特許請求の範囲第（５）項あるいは第（６）項に記載
のフィルタ装置。
（９）少なくとも一方のカプリングが、ハウジングと一
体構造をなす外部分と、これとは離隔した、素子受入端
を備えた中空の内部分と、その内部分を外部分の内側で
十分に同軸的に、かつ外部分に対して所定の軸方向をと
るように支持するための支持装置とからなることを特徴
とする特許請求の範囲第（５）項乃至第（８）項のいず
れかに記載のフィルタ装置。