JP2002519168A - フィルタ要素のロック装置を有する多重フィルタハウジング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、調心プレート（１２）およびスペーサロッド（１１）からなるロックユニットを有し、フィルタ要素（９）のねじれを阻止し、フィルタ要素の構造高さおよび熱膨張の差異を許容する流体濾過用多重フィルタハウジング（１）に関する。ロックユニットは、確実に操作でき、クリーニング困難な箇所を有していない。調心プレートは、ロック開口（１８）と、フィルタ要素または案内アダプタ（１０）を受容する開口（１９−２１）を有する。調心プレートが、スペーサロッドの第１端部（１３）の範囲において、スペーサロッドのまわりに半径方向へ且つスペーサロッドに沿って軸線方向へ移動でき、ロックプロフィル（１５）がロック位置にある以降の第２部分（１４）の範囲において、スペーサロッド１１に沿って軸線方向へ限ってなお移動できるよう、スペーサロッドは調心プレートのロック開口に係合する。本発明は、薬品分野、飲料分野、排水分野および他の分野において、殺菌も含めて液体およびガスの加圧濾過に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、フィルタ要素のロック装置を装備した流体濾過用多重フィルタハウ
ジングに関する。

【０００２】 多数のフィルタ要素（例えば、フィルタパトローネおよびリールモジュール）
を装備した多重フィルタハウジングは、例えば、液体およびガスの加圧濾過に利
用される。フィルタパトローネおよびリールモジュールにフィルタ材料としてフ
ィルタ膜を装備した場合、多重フィルタハウジングは、排水、飲料などから望ま
しくない構成成分（例えば、重金属、微生物などの有害物質）を分離するため、
タンパク質を濃縮するため、薬品産業における殺菌のためなどに利用できる。

【０００３】 濾過操作およびクリーニング操作において、フィルタ要素は、機械的負荷を受
ける。この場合、合成樹脂からなるフィルタ要素の縦軸線外へのねじれが、特に
重大に作用し、かくして、フィルタ材料も含めてフィルタ要素の損傷を招き、フ
ィルタ要素が使用不能となる。この種のねじれは、第１に、乱流、圧力衝撃およ
び逆流によって誘起される。多重フィルタハウジング内のフィルタ要素のこの種
のねじれをロック装置によって阻止することは公知である。即ち、ソ連邦特許Ｓ
Ｕ−Ａ１−１７５４１５７には、清浄側で底板によって受容される多数のフィル
タ要素を含む多重フィルタハウジングが開示されている。フィルタ要素の上方に
は、混濁側に、フィルタ要素をロックするため調節ネジをフィルタ要素の端部キ
ャップまで押下げるプレート状押圧装置が設けてある。プレート状押圧装置は、
中心のスペーサロッドに固定されている。このロック装置の場合、フィルタ要素
の構造高さの差も調節ネジによって個々に補償できる。しかしながら、異なる温
度において、例えば、インライン・高温蒸気殺菌の場合に、フィルタ要素が縦方
向へ膨張できず、従って、フィルタ要素のねじれおよび損傷が誘起されるという
欠点がある。更に、ロック装置が多数の単一部材からなり、従って、フィルタ要
素の取付および取外時に時間がかかり、クリーニング困難な多数のエッジおよび
中空スペースが存在するという欠点がある。このような構造は、ＦＤＡ（米国保
険教育福祉省の食品医薬品局）の周知の米国規定に合致せず、上記食品医薬品局
の推奨のＧＭＰ構造（Good Manufacturing Practices）ではない。上記構造は
、技術的解決法として満足できない。

【０００４】 従って、本発明の課題は、少数の構成部材からなるフィルタ要素ロックユニッ
トを有し、フィルタ要素のねじれを阻止し、フィルタ要素の構造高さに関する公
差を許容し、フィルタ要素の膨張を保障する多重フィルタハウジングを創成する
ことにある。ロックユニットは、簡単且つ確実に操作できなければならない。ク
リーニング困難な箇所は、避けなければならない。

【０００５】 この課題は、主請求項に開示の特徴によって解決される。本発明の有利な実施
例は、従属請求項の特徴によって定義される。

【０００６】 本質的にハウジングドームと、底板を有するハウジング基礎とからなる多重フィ
ルタハウジングは、調心プレートとスペーサロッドとからなるロック装置を含む
。多重フィルタハウジングは、更に、流体の供給接続および排出接続を備え、公
知の装置を介して底板に受容、固定された多数のパトローネ状フィルタ要素（例
えば、フィルタパトローネおよびリールモジュール）を受容し、かくして、多重
フィルタハウジングは、混濁スペースと清浄スペースとに分離され、濾過すべき
流体は、混濁スペースと清浄スペースとの間の圧力差の印加によって、規定の如
く、必ずフィルタ要素のフィルタ材料を介して１つのスペースから他のスペース
に達することができる。フィルタ要素は、底板とは反対側の端部に、パトローネ
状フィルタ要素自体の径よりも小さい径を有し、通常、上方へ狭窄して延びる案
内アダプタを有する。多重フィルタハウジングは、任意の姿勢で操作できるが、
フィルタ要素が直立する状態で、即ち、案内アダプタが上方へ向く状態で操作す
るのが好ましい。

【０００７】 本発明にもとづき、ロック装置の調心プレートは、１つのロック開口と、フィ
ルタ要素を受容する少数の開口または、変更例にもとづき、フィルタ要素の案内
アダプタを受容する少数の開口とを有する。スペーサロッドは、一端でハウジン
グ基礎または底板に直角に且つ剛に結合されている。スペーサロッドは、第１部
分の少なくとも１つの範囲と、ロックプロフィルを有する第２部分の少なくとも
１つの範囲とを含む。本発明の好ましい実施例の場合、第１部分の少なくとも１
つの範囲は、スペーサロッドの自由端の端部であり、案内アダプタの上方で始ま
り、フィルタ要素の上半部、好ましくは、上部１／３内でまたは、変更例にもと
づき、案内アダプタの狭窄部分内で終わる。ロックプロフィルを有する第２部分
の少なくとも１つの範囲は、フィルタ要素の最高１／２まで、好ましくは、上部
１／３の終端まで延びる。変更例の場合、ロックプロフィルを有する部分の下限
は、少なくとも、フィルタ要素の案内アダプタの案内プロフィルの高さにある。
さて、スペーサロッドの自由端は、調心プレートのロック開口に係合し、かくし
て、調心プレートは、スペーサロッドの第１部分の範囲において、スペーサロッ
ドのまわりに半径方向へ且つスペーサロッドに沿って軸線方向へ移動でき、ロッ
ク位置に当該のロックプロフィルを有する第２部分の範囲において、ロックされ
た第２部分の長さにわたってスペーサロッドに沿って軸線方向へ限ってなお移動
できる。取付時、調心プレートのロック開口をスペーサロッドの第１部分にはめ
込み、かくして、調心プレートの開口に案内アダプタを受容できるようになるま
で半径方向へ回転する。次いで、調心プレートを軸線方向へ下降し、スペーサロ
ッドのロックプロフィルでロック（固定）する。ロック位置では、底板に関する
フィルタ要素の直角な配列が保証され、かくして、ハウジングドームを問題なく
載せ、ハウジング基礎に固定できる。

【０００８】 本発明の有利な実施例にもとづき、調心プレートのロック開口は、幅が円形ボ
アの径よりも小さい切欠き部分を備えた上記ボアからなる穴輪郭の形状に構成さ
れている。ロックの場合、スペーサロッドを上記切欠き部分の方向へ押圧して、
スペーサロッドのロックプロフィルを切欠き部分に形状結合状態で貫入させる。
切欠き部分は、例えば、好ましくは、角を丸く加工した長方形の形状に構成でき
る。スペーサロッドが、多重フィルタハウジングの軸線に沿って延びる場合、切
欠き部分の中心が上記軸線上にあり、調心プレートの周縁よりも大きい円の中心
を形成すれば有利である。従って、切欠き部分の中心は、円形調心プレートの中
心をなし、調心プレートの円弧は、多重フィルタハウジングの内周よりも幾分小
さく構成されている。さもないと、ハウジングドームを載せることができないか
、調心プレートを少なくとも水平に多重フィルタハウジングに導入できない。

【０００９】 単に調心プレートを軸線方向へ摺動できることによって、フィルタ要素は、軸
線方向へ膨張でき、しかも、ねじれることはない。変更例にもとづき、調心プレ
ートがフィルタ要素の案内アダプタのみを受容する場合は、調心プレートは、縦
方向へ膨張するフィルタ要素によって簡単に上方へ摺動される。

【００１０】 この変更例の場合、スペーサロッドのロックプロフィルを有する部分の下限は
、構造高さ最大のフィルタ要素の案内アダプタの案内プロフィルの高さにあり、
スペーサロッドのロックプロフィルを有する第２部分の長さは、フィルタ要素の
案内アダプタの高さよりも小さく、フィルタ要素の案内アダプタを受容する調心
プレートの開口の径は、案内アダプタの径よりも大きいが、フィルタ要素の径よ
りも小さいので、フィルタ要素の構造高さの異なる公差は、何らの役割を演じな
い。

【００１１】 フィルタ要素の収縮時、例えば、冷却時、調心プレートは、自重によって下降
する。従って、調心プレートは、特殊鋼から構成するのが好ましい。

【００１２】 本発明の更なる有利な実施例の場合、調心プレートは、周縁切欠きおよび／ま
たは開口を有する。かくして、濾過すべき流体は、調心プレートの両側を自由に
循環できる。周縁切欠きおよび開口は、更に、強い圧力衝撃が現れた場合も、調
心プレートの浮動を抑制する。

【００１３】 ２つよりも多数のフィルタ要素を含む多重フィルタハウ
ジングの場合には特に、フィルタ要素の案内アダプタの受容のために調心プレー
トのロック開口の穴輪郭の対称軸線上に設けた開口を長穴として構成するのが有
利である。かくして、調心プレートを容易に設置、ロックできる。

【００１４】 更に、調心プレートのロック開口の穴輪郭の対称軸線上に且つ調心プレートの
周縁に、開口を設け、上記開口を好ましくは長穴として構成するのが有利である
。開口を長穴として構成することによって、流体は、調心プレートの両側を循環
する。周縁に設置したことによって、調心プレートの円周と一致する開口外縁は
、載せたハウジングドームの内面における調心プレートの補足の支えとして役立
つ。

【００１５】 穴輪郭の対称軸線に関して対称に調心プレートを構成すれば、本発明の他の有
利な実施例が得られる。かくして、不慣れの者も、ロック装置の調心プレートの
確実な組込を容易に実施できる。

【００１６】 本発明の本質的利点は、１つの多重フィルタハウジングにおいて、異なる型式
寸法のフィルタ要素を操作、ロックできるという点にある。例えば、３０”フィ
ルタパトローネ（”はインチを意味する）の操作用にハウジングドームを設計し
た多重フィルタハウジングにおいて、２０”および／または１０”フィルタパト
ローネの操作およびロックが可能であり、あるいは、２０”フィルタパトローネ
の操作用にハウジングドームを設計した多重フィルタハウジングにおいて、３０
”および／または１０”フィルタパトローネの操作およびロックも可能である。
更に、唯一つの型式寸法のみを使用する場合は、フィルタ要素の型式寸法の高さ
に対応するロックプロフィルを有する第２部分の対応する範囲まで調心プレート
を下降し、ロックする。複数の型式寸法のフィルタ要素を同時に使用する場合は
、各調心プレートを小さい型式寸法の各フィルタ要素のロック高さまで下降でき
るよう且つ最後の調心プレートを最大の型式寸法のロック高さまで下降できるよ
う、フィルタ要素および案内アダプタを受容する開口の寸法および形状に関して
設計した調心プレートをフィルタ要素の型式寸法の数に対応する数だけ使用する
。

【００１７】 極めて多数のフィルタ要素を含む多重フィルタハウジングには、複数のスペー
サロッドを装備する。この場合、調心プレートには、スペーサロッドに対応する
数の開口を加工する。この場合、１つのスペーサロッドにロックプロフィルを設
ければ十分である。しかしながら、各スペーサロッドについて別個の調心プレー
トを設けることもできる。

【００１８】 さて、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【００１９】 図１に示した如く、多重フィルタハウジング１は、濾過すべき液体の供給接続
３および濾液の排出接続４を有するハウジング基礎２（詳細には示してない）と
、排ガスまたはガス供給ユニットまたは排気または換気ユニット６を有するハウ
ジングドーム５と、取手７（オプション）とからなる。底板８には、案内アダプ
タ１０を備えた唯一つの型式寸法の多数のフィルタパトローネ９が設けてある。
ロック装置は、スペーサロッド１１と調心プレート１２とからなる。調心プレー
ト１２は、案内アダプタ１０を受容する。スペーサロッド１１は、一端で、ハウ
ジング基礎２に直角に結合され、多重フィルタハウジング１の中心軸線上にある
。スペーサロッド１１は、第１部分１３，１３´，１３´´（このうち部分１３
が自由端をなす）を含む３つの範囲と、それぞれロックプロフィル１５，１５´
を有する第２部分１４，１４´を含む２つの範囲とを有する。本発明の図示の実
施例の場合、スペーサロッド１１の第１端部１３の範囲は、案内アダプタ１０の
上方で始まり、案内アダプタ１０の狭窄部分１６の内部で終わり、ロックプロフ
ィルを有する第２部分１４の下限は、フィルタ要素９の案内アダプタ１０の案内
プロフィル１７の高さにある。スペーサロッド１１の自由端は、調心プレート１
２のロック開口１８を介して案内される。調心プレート１２は、第２部分１４の
下部ストッパ上に載るか、構造高さ最大のフィルタ要素９の案内アダプタ１０の
案内プロフィル１７上に載る。調心プレート１２は、スペーサロッド１１の第１
端部１３の範囲に置いた際に、スペーサロッド１１のまわりに半径方向へ且つス
ペーサロッドに沿って軸線方向へ移動でき、ロックプロフィルがロック位置にあ
る以降の第２部分１４の範囲において、スペーサロッド１１に沿って軸線方向へ
限ってなお移動できる。ロックプロフィル１５´には、小さい型式寸法のフィル
タ要素をロックできる。

【００２０】 図２に示した本発明の実施例の場合、調心プレート１２は、案内アダプタ１０
の受容のために設けた開口１９，２０，２１を有する。この場合、ロックおよび
解ロック操作を容易化するため、開口２１は長穴として構成されている。ロック
開口１８は、ロックのために設けた幅がボア２２の径よりも小さい切欠き部分２
３を有する円形ボア２２からなる鍵穴状穴輪郭を有する。切欠き部分２３の中心
は、多重フィルタハウジング１の内周よりも僅かに小さい円弧上に最外側周縁範
囲を有する調心プレート１２の中心をなす。ロック開口１８は、調心プレート１
２を設置した際に、スペーサロッド１１を穴輪郭の円形部分２２を介して案内し
、調心プレート１２の回転、下降によって開口１９−２１で案内アダプタ１０を
把持し、スペーサロッドの第２部分１４の範囲に達した後に調心プレート１２の
切欠き部分２３をスペーサロッド１１のロックプロフィル１５を介して摺動させ
、かくして、ロックを達成するのに役立つ。調心プレート１２は、更に、長穴と
して構成され外周縁範囲で閉じたハウジングドーム５と接触してロックを保障す
る開口２４を含む。さもないと、ハウジングドーム５を載せることはできない。
調心プレート１２の図示の実施例の場合、開口２１，開口２４およびロック開口
１８は、調心プレート１２の唯一つの対称軸線をなす軸線Ｓ−Ａ上にある。他の
各軸線に関して非対称のこの構造によって、経験の少ない者も、調心プレート１
２を正しく且つ確実に組込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多重フィルタハウジングの実施例の垂直断面図である
。

【図２】 本発明に係る調心プレートの実施例の平面図である。

【符号の説明】

１ 多重フィルタハウジング ２ ハウジング基礎 ３ 流体供給接続 ４ 流体排出接続 ５ ハウジングドーム ６ 排ガスおよび／またはガス交換装置 ７ 取手 ８ 底板 ９ パトローネ状フィルタ要素 １０ 案内アダプタ １１ スペーサロッド １２ 調心プレート １３ スペーサロッドの第１部分の範囲／（１３´，１３´´） １４ ロックプロフィルを有するスペーサロッドの第２部分の範囲／（１４´）
１５ ロックプロフィル／（１５´） １６ 案内アダプタの狭窄部分 １７ フィルタ要素の案内アダプタの案内プロフィル １８ ロック開口 １９−２１ フィルタ要素または案内アダプタを受容する開口 ２１ フィルタ要素または案内アダプタを受容する開口の長穴 ２２ 円形ボア ２３ 切欠き部分 ２４ 調心プレートの周縁の長穴としての開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨルニッツ，マイク ドイツ連邦共和国 Ｄ−37083 ゲッチン ゲン ツール シャルフミューレ ４ Ｆターム(参考） 4D058 JA02 KA08 KA15

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の供給接続（３）および排出接続（４）を含み、少なく
   ともハウジングドーム（５）と、底板（８）を有するハウジング基礎（２）とか
   らなる、パトローネ状フィルタ要素（９）のロック装置を有する多重フィルタハ
   ウジング（１）であって、該底板が調心プレート（１２）と、一端でハウジング
   基礎（２）または底板（８）に直角に且つ剛に結合されたスペーサロッド（１１
   ）とからなるロック装置を担持し、底板（８）とは反対側の端部に案内アダプタ
   （１０）を有し多数のフィルタ要素（９）を受容、固定する装置を備えている多
   重フィルタハウジングにおいて、 調心プレート（１２）が、１つのロック開口（１８）と、少なくともフィルタ要
   素（９）を受容する開口（１９，２０，２１）とを有し、 他の自由端を有するスペーサロッド（１１）が、調心プレート（１２）のロック
   開口（１８）を通過して伸び、かくして、調心プレート（１２）は、スペーサロ
   ッド（１１）の第１部分の範囲においては、スペーサロッド（１１）のまわりに
   半径方向及びスペーサロッド（１１）に沿って軸線方向に、ロック位置に少なく
   とも１つのロックプロフィル（１５）を有するスペーサロッド（１１）の第２部
   分（１４）の範囲においては、スペーサロッド（１１）に沿って軸線方向にのみ
   なお移動でき、 この場合、ロックプロフィル（１５）を有する第２部分（１４）の範囲が、ロッ
   クすべきフィルタ要素（９）の上半部（好ましくは、上部１／３）の高さにある
   ことを特徴とする、前記多重フィルタハウジング（１）。
2. 【請求項２】 流体の供給接続（３）および排出接続（４）を含み、少なく
   ともハウジングドーム（５）と、底板（８）を有するハウジング基礎（２）とか
   らなる、パトローネ状フィルタ要素（９）のロック装置を有する多重フィルタハ
   ウジング（１）であって、該底板が調心プレート（１２）と、一端でハウジング
   基礎（２）または底板（８）に直角に且つ剛に結合されたスペーサロッド（１１
   ）とからなるロック装置を担持し、底板（８）とは反対側の端部に案内アダプタ
   （１０）を有し多数のフィルタ要素（９）を受容、固定する装置を備えている多
   重フィルタハウジングにおいて、 調心プレート（１２）が、１つのロック開口（１８）と、少なくともフィルタ要
   素（９）を受容する開口（１９，２０，２１）とを有し、 他の自由端を有するスペーサロッド（１１）が、調心プレート（１２）のロック
   開口（１８）を通過して伸び、かくして、調心プレート（１２）は、スペーサロ
   ッド（１１）の第１部分の範囲において、スペーサロッド（１１）のまわりに半
   径方向及びスペーサロッド（１１）に沿って軸線方向に、ロック位置に少なくと
   も１つのロックプロフィル（１５）を有するスペーサロッド（１１）の第２部分
   （１４）の範囲においては、スペーサロッド（１１）に沿って軸線方向にのみな
   お移動でき、 この場合、ロックプロフィル（１５）を有する第２部分（１４）の範囲が、ロッ
   クすべきフィルタ要素（９）の案内アダプタ（１０）の高さにあることを特徴と
   する、前記多重フィルタハウジング（１）。
3. 【請求項３】 調心プレート（１２）のロック開口（１８）が、幅が円形ボ
   ア（２２）の径よりも小さい切欠き部分（２３）をロック操作のために備えた上
   記ボアからなる穴輪郭を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の
   多重フィルタハウジング（１）。
4. 【請求項４】 切欠き部分（２３）の中心が、円形の調心プレート（１２）
   の中心をなし、その円弧が、多重フィルタハウジング（１）の内周よりも小さい
   ことを特徴とする、請求項３に記載の多重フィルタハウジング（１）。
5. 【請求項５】 調心プレート（１２）が、濾過すべき流体を調心プレート（
   １２）の両側で循環させるための周縁切欠きおよび／または開口（２４）を有す
   ることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の多重フィルタハウジング
   （１）。
6. 【請求項６】 フィルタ要素（９）またはその案内アダプタ（１０）を受容
   するため調心プレート（１２）のロック開口（１８）の穴輪郭の縦軸線（Ｓ−Ａ
   ）上に設けた開口（２１）が、長穴（２１）として構成されていることを特徴と
   する、請求項１〜５のいずれかに記載の多重フィルタハウジング（１）。
7. 【請求項７】 フィルタ要素（９）またはその案内アダプタ（１０）を受容
   するため調心プレート（１２）のロック開口（１８）の穴輪郭の縦軸線（Ｓ−Ａ
   ）上には、調心プレート（１２）の周縁に、開口（２４）が設けてあることを特
   徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の多重フィルタハウジング（１）。
8. 【請求項８】 調心プレート（１２）が、穴輪郭の縦軸線（Ｓ−Ａ）に関し
   て対称に構成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の多
   重フィルタハウジング（１）。
9. 【請求項９】 スペーサロッド（１１）のロックプロフィル（１５）が、調
   心プレート（１２）のロック開口（１８）の切欠き部分（２３）に形状結合状態
   で導入できるよう形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の
   多重フィルタハウジング（１）。
10. 【請求項１０】 ロック装置が、１つの調心プレート（１２）と複数のスペ
    ーサロッド（１１）とからなることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記
    載の多重フィルタハウジング（１）。
11. 【請求項１１】 ロック装置が、複数の調心プレート（１２）と複数のスペ
    ーサロッド（１１）とからなることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記
    載の多重フィルタハウジング（１）。
12. 【請求項１２】 ロック装置が、異なる型式寸法のフィルタ要素（９）を多
    重フィルタハウジング（１）に同時にロックするため、複数の調心プレート（１
    ２）を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の多重フィル
    タハウジング（１）。
13. 【請求項１３】 フィルタ要素が、型式寸法１０”および／または２０”お
    よび／または３０”のフィルタパトローネであることを特徴とする、請求項１２
    に記載の多重フィルタハウジング（１）。