JP2003251110A

JP2003251110A - フィルターカートリッジ用コネクタ装置

Info

Publication number: JP2003251110A
Application number: JP2002053067A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Suzuki; 靖二鈴木
Original assignee: Nihon Mykrolis KK
Current assignee: Nihon Mykrolis KK
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-09
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP4234938B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】フィルターカートリッジを配管系に正確かつ
適正に結合するためのコネクタ装置を提供する。【解決手段】カートリッジの装脱時に流体出入口管に
気密的に着脱できる複数個の結合管を下面側に有する固
定部（１）と、水平フランジを流体出入管が結合管に整
列するように保持するフランジ保持部を有する可動テー
ブル（２）と、可動テーブルを垂直方向に移動可能なよ
うに拘束するように、Ｘ形に交差し中央の交差点で互い
に枢着された２本の細長い部材と該細長い部材の各端部
に取り付けたピンと固定部（１）及び可動テーブルの側
面にそれぞれ設けられピンを水平に案内する水平スロッ
トとよりなっている案内機構（４）と、一端部で固定部
に枢着され（７）且つ他端部にハンドル（４２）を有す
る操作レバー（３）であって可動テーブルに固定された
カムピン（６）を上下に駆動するためのカムスロット
（４５）を備え、操作レバーを含むコネクタ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルターカートリ
ッジを配管系に接続するためのコネクタ装置に関する。
本発明は特にカートリッジの上端に一次側及び二次側出
入口を有するフィルターカートリッジを配管系に接続す
るためのコネクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体や気体等の流体の精製又は分離に使
用されるフィルターカートリッジの一つの形式として、
一次側流体入口管、一次側流体出口管及び二次側出口管
をカートリッジの上端に突出させ、外部の配管系に接続
しやすくしたタイプのものが提案されている。特に特開
平１０−７１３２６号公報（米国特許第６０６８７７０
号対応）にはフィルターカートリッジの上端部に、上に
突出する一次側流体入口管と一次側流体出口管と二次側
出口管と長方形の水平フランジとを設け、水平フランジ
を利用してこれら出入口を配管系に容易に整列させ且つ
接続することができるようにした使い捨てモジュール式
フィルターカートリッジが提案されている。この型のフ
ィルターカートリッジは、固定マニホルドブロックと、
その直下に配置され且つ背部でマニホルドブロックに枢
着されている揺動ステージと、揺動ステージを固定マニ
ホルドブロックに対してロックするためのロック手段と
を有するコネクタ装置により配管系に接続される。フィ
ルターカートリッジを配管系に接続するには、コネクタ
装置の揺動ステージを下方に揺動させて傾斜させること
により間口を開き、フィルターカートリッジの水平フラ
ンジの両側縁を揺動ステージの両側部に形成されたレー
ルに乗せて停止位置までスライドさせることにより一次
及び二次側出入口を所定位置に位置づけ、次いで、揺動
ステージを揺動ステージから前方に突出している手掛け
により上端位置まで押し上げて水平にすることにより、
カートリッジの一次及び二次側出入口管をマニホルドブ
ロック下端に突出しているコネクタ管のシールリングの
周りに気密嵌合させ、次いでロック手段により封着位置
を保持する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この型のコネクタ装置
は、フィルターカートリッジの出入口管を固定マニホル
ドブロックのコネクタ管に着脱させる際に、両者の整列
が正確であり、着脱が容易であるなどの利点を有する
が、重要な問題点を有する。すなわち、揺動ステージを
利用してする場合、フィルターカートリッジの流体出入
口管は固定マニホルドブロックから突出する流体通路下
端部と傾斜状態で係合し始め、最後にそれらの軸線が垂
直に整列する。特に両者の嵌合深さが深いとこの傾向が
大きくなり、シールリングに不均一な応力がかかるの
で、コネクタ装置の繰り返し使用においてシールリング
の局部的な劣化が生じ、シールの確実を期しがたく、シ
ールリングの交換を度々行う必要がある。更に、この型
のコネクタ機構は揺動ステージを使用するためカートリ
ッジが揺動できるスペースが必要であり、このような余
地のない場合には使用できない。さらに、傾斜位置から
水平位置に持ち上げる際に大きい人力を要する。

【０００４】これに対して特開平６−１４７３８３号
（特許第２６４９４６４号）には互いに結合すべきコネ
クタ管をそれぞれ備えた固定部と可動ブロックの間を複
数個のピストン／シリンダ機構で結合し、別に可動ブロ
ックを固定部に対してロックする機構を設け、可動ブロ
ックを固定部に対して直線状に移動させて両コネクタ管
を互いに嵌合封着しロックし、或いはロックを外して両
者を引き離すようにしているが、精密なピストン／シリ
ンダ機構を必要とし、また別個のロック機構を必要とす
るためにコネクタ装置が複雑となり高コストとなる。

【０００５】従って、上記の欠点が無く、安価に製造で
き、フィルターカートリッジの流体出入口管が垂直に結
合できるコネクタ装置を提供することが望まれる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上端部に水平
フランジと直立する複数個の流体出入口管とを備えたフ
ィルターカートリッジを配管系に結合するためのコネク
タ装置において、前記カートリッジの装脱時に前記流体
出入口管に気密的に着脱できる複数個の結合管を下面側
に有する固定部と、前記水平フランジを前記流体出入管
が前記結合管に整列するように保持するフランジ保持部
を有する可動テーブルと、前記可動テーブルを垂直方向
に移動可能なように拘束する案内機構と、一端部で前記
固定部に枢着され且つ他端部にハンドルを有する操作レ
バーであって前記可動テーブルに固定されたカムピンを
上下に駆動するためのカムスロットを備えている該操作
レバーと、を含んでいるフィルターカートリッジ用コネ
クタ装置を提供する。本発明によると、可動テーブルが
常に水平状態にあり且つ垂直方向にのみ運動し得るよう
に拘束されているため、フィルターカートリッジの前記
水平フランジを可動テーブルのフランジ保持部に水平状
態でしかも所定位置に正確に着脱できるので、フィルタ
ーカートリッジの出入口管は通常の垂直状態でコネクタ
装置の結合管に精密に整列でき、また操作レバーのカム
スロットと可動テーブルに設けたカムピン（従動子）に
より可動テーブルを小さな力で移動してフィルターカー
トリッジを配管系に容易に着脱することが可能となる。
また一旦結合すると、気密状態はレバーのカムスロット
とカムピンの係止作用により、流体から加わる力に対し
て結合部の気密封着を維持できる。ここに好ましい案内
機構は、Ｘ形に交差し中央の交差点で互いに枢着された
２本の細長い部材と、該細長い部材の各端部に取り付け
たピンと、前記固定部及び前記可動テーブルの側面にそ
れぞれ設けられ前記ピンを水平に案内する水平スロット
とよりなっている。これによりピストン／シリンダ機構
のような複雑且つ精密化な加工は不要となり安価にコネ
クタ装置を製作でき、レバーの作用を利用するので結合
作業に小さい力しか要しない。また、上記の操作レバー
の前記カムスロットは、前記操作レバーの最下位置及び
その近傍で前記枢軸に最も近接するように構成されてお
り、それにより前記可動テーブルを前記コネクタ管と前
記流体出入口管が気密的に封着した状態に保持できるよ
うになっている。このように操作レバーはロック部材を
兼ねることができ、フィルターカートリッジの出入口管
のコネクタ管への接続（移動とシール）と保持（ロッ
ク）は操作レバーを揺動させることのみで達成できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施例を参照
しながら詳しく説明する。図１〜３は本発明の実施例に
よるコネクタ装置が非結合状態にある図であり、図４は
本発明のコネクタ装置が結合状態にある図であり、図５
〜６はフィルターカートリッジを可動ステージに取り付
けた状態の図１〜３と同様な図であり、図７〜８はフィ
ルターカートリッジの流体出入口管をコネクタ装置のコ
ネクタ管に結合した結合状態を示す。図９は本発明のコ
ネクタ装置により配管系に結合される公知のフィルター
カートリッジの斜視図である。

【０００８】図９は参照すると、フィルターカートリッ
ジ２０は内部にプリーツ状その他のフィルタ要素が収納
された本体２２と本体の上部を閉鎖するフランジ２４付
きの蓋部とからなり、フィルタ要素の一次側流体の入口
通路、ろ過された二次側流体の出口通路、一次又は二次
側通路のベント通路が蓋部に設けた入口管２９、出口管
２８、ベント管３０に結合されている。なお、ベント通
路が存在しなかったり或いは一次側出口が存在する場合
などもあるので、出入口管２８〜３０の組み合わせは適
宜省略又は閉鎖しても良い。いずれにせよ本発明は複数
個の出入口管を配管系に接続するのに適する。フランジ
２４は方形に構成され、前端にフィルターカートリッジ
２０をコネクタ装置に装着する際に使用される指掛け２
７を有し、また後で述べるように本発明のコネクタ装置
に装着する際の案内及び保持手段となる平行なレールに
支持される平行な両側縁部２５、２６を有する。両側縁
部２５、２６の下面には次に説明するコネクタ装置側の
レールが嵌る溝２１、２３が形成されている。

【０００９】次に図１〜４を参照して本発明の実施例に
よるコネクタ装置の構造を説明する。図１〜３は操作レ
バーが上端位置にある非結合状態のコネクタ装置を示
し、図１は斜視図、図２は正面図、図３は右側面図であ
る。図４は操作レバーが下端位置にある結合状態のコネ
クタ装置の斜視図である。５は支持ブラケットであり例
えば使用場所の壁面に固定される。支持ブラケット５に
は固定部が固定される。なお固定部が壁面等の支持枠に
直接固定できる場合には支持ブラケット５は不要であ
る。固定部は支持ブラケット５の支持板３２に固定され
た水平なヘッド板１と、ヘッド板１に支持されている結
合ブロック１０と、この結合ブロック１０を上下に貫通
する３つの流体通路の上端部にそれぞれ結合された３つ
の管継ぎ手１１と、流体通路の下端部にそれぞれ結合さ
れた３つのコネクタ管３１とを有する。コネクタ管３１
の下端周囲にはシールリング３３が設けられている。

【００１０】ヘッド板１は両端部が下方に折り曲げられ
て側面部３４を形成している。ヘッド板１の下側には水
平な可動テーブル２が配置されている。この可動テーブ
ル２はヘッド板１との間に介在する垂直案内機構４によ
り垂直方向に案内される。案内機構４はＸ形に交差し中
央の交差点３６で互いに枢着された２本の細長い部材３
５、３７と、該細長い部材の各端部にそれぞれ取り付け
たピン８と、ヘッド板１の両側面部３４及び可動テーブ
ル２の対応した両側面部３９にそれぞれ設けられ前記ピ
ン８を水平に案内する水平スロット３８とよりなってい
る。このため後述の操作レバー３で可動テーブル２を移
動させると、Ｘ型に交差した細長い部材３５、３７の相
対角度はピン８がスロット３８内で移動可能なために変
化できると共に、交差点３６の各側のピン８間の垂直距
離は部材３５，３７の相対角度に拘わらず他側のピン間
の垂直距離と同一であるので可動テーブル２は垂直方向
のどの位置でも水平に保たれる。この構造により可動テ
ーブル２は垂直方向にのみ移動するように拘束されるの
で、結合ブロック１０からヘッド板１の開口を経て下方
に突出するコネクタ管３１と可動テーブル２に装着した
カートリッジの出入口管２８〜３０とは整列関係に維持
される。

【００１１】可動テーブル２は両側面部３９の下縁部内
側にレール４０、４１を備え、そこに図９で示したフィ
ルターカートリッジの平行縁部２５、２６が保持され
る。レール４０、４１はフィルターカートリッジの平行
溝２１、２３に嵌合することによりフィルターカートリ
ッジの装着を案内し、停止部材４６の位置まで押し込む
とその位置にカートリッジを保持する。

【００１２】ヘッド板１の前端両側面部３４には操作レ
バー３の両側板４３、４４が枢着部（枢着ピン）７で枢
着されている。操作レバー３の前端には手動操作ハンド
ル４２が形成されている。操作レバー３の両側板４３、
４４にはカムスロット４５が対掌形に形成されており、
そこに可動テーブル２の前端部に固定されたカムピン６
が嵌合している。カムピン６は拡大頭部によりカムスロ
ット内に拘束されている。カムスロット４５は、操作レ
バー３を手で上下動することにより可動テーブル２を上
下方向に駆動し、可動テーブル２の上端位置で可動テー
ブル２を固定部に対してロックし、可動テーブル２の下
端位置で可動テーブル２を停止させるように形作られて
いる。カムスロット４５の形状は、枢着ピン７からカム
ピン６までの距離が図１−３のように操作レバー３が最
上位置にあるときに最も遠くなり、一方図４のように操
作レバー３が最下位置又はその近傍にあるときに最も接
近する近するように定めてある。例えば操作レバー３が
垂直位置から約３０度以内ではこの距離はほぼ一定に保
たれるよう定めることができる。こうして、図１のよう
に操作レバー３が押し上げられ可動テーブル２が下端位
置の非結合位置にある状態では、カムスロット４５は操
作レバー３の側面板４３を第１端からほぼ垂直に下降し
次いで後方に傾斜し、次いで可動テーブル２の下端位置
を定めるように延びて第２端に終端している。見方を変
えて、これを図４のように操作レバー３が押し下げら
れ、可動テーブル２が上端位置（結合位置）にある場合
には、カムスロット４５は側面板４３を第１端からほぼ
円弧状（ピン６と７の間がほぼ等距離）に伸び、次いで
上方に湾曲して第２端に至る。従って、図１の状態では
可動テーブル２はカムピン６がカムスロット４５の第２
端に停止しているために最下位置に保持されている。操
作レバー３が下方に押されるとカムスロット４５の傾斜
によりカムピン６が押し上げられ、その結果可動テーブ
ル２が押し上げられ、操作レバー３が最下位置近傍例え
ば垂直位置より約３０度程度まで押し下げられるとカム
ピン６は円弧状部分（ピン６と７の間がほぼ等距離の個
所）の部分に至り、レバーをそれ以上押し下げても可動
テーブル２は最上位置に維持される。最後に図４に示さ
れた状態に至り、カムピン６はカムスロット４５のを経
て第１端に来る。このように、操作レバー３はある程度
以上押し下げるとフィルターカートリッジはコネクター
装置の管路の下端部に確実に保持され、カートリッジに
加わる流体圧力によりコネクタ装置が緩むおそれはな
い。

【００１３】次に本発明のコネクタ装置により、フィル
ターカートリッジを配管系に接続する状態を説明する。
まず操作レバー３のハンドル４２を押し上げてコネクタ
装置を図１及び図５の状態にする。次いで図９に示した
構造のフィルターカートリッジ２０のフランジ２４の両
溝部２１、２３を可動テーブル２のレール４０、４１に
嵌合させ可動テーブル２の背面近くに設けたストッパ４
６まで挿入する。こうしてフィルターカートリッジの両
縁部２５、２６はレール４０、４１支持されそしてフィ
ルターカートリッジの出入口管２８〜２９は対応したコ
ネクタ管３１にそれぞれ正確に整列する。その状態が図
５〜６に示されている。次いで、操作レバー３のハンド
ル４２を下方に押し下げると上に説明したようにして可
動テーブル２は水平状態を保ちながら上方に移動し、図
４及び図７に示したようについに出入口管２８〜２９は
対応したコネクタ管３１に嵌合しシールリングを介して
互いに係合して気密封着される。この状態ではカムピン
６はカムスロット４５の第一端又はその近傍にあり、こ
の第１端又はその近傍は最下位置にあるのでコネクタ装
置はロック状態にあり、フィルターカートリッジに加わ
る流体圧力によりフィルターカートリッジの出入口管２
８〜２９がコネクタ管３１から外れるおそれはない。

【００１４】

【発明の効果】本発明によると、フィルターカートリッ
ジは垂直動によりコネクタ装置に着脱でき、従って操作
中カートリッジを安定な姿勢に保持できるため、シール
リングに無理な力が加わらず長期使用に耐えるコネクタ
装置が提供できる。また操作レバーのカムスロットと可
動テーブルに設けたカムピン（従動子）により可動テー
ブルを小さい力で容易に上下移動させ、フィルターカー
トリッを小さい力で気密結合させることが可能となる。
例えば特開平１０−７１３２６号の構造では４〜５ｋｇ
要したが、本発明のものは標準的な大きさのコネクタ装
置では０．５ｋｇ前後の力で着脱可能となる。本発明の
コネクタ装置はＸ字形リンクを使用した垂直案内機構を
使用するので、ピストン／シリンダ機構のような精密加
工は不要となり安価にコネクタ装置を製作できる。ま
た、上記の操作レバーの下端位置近傍で前記カムスロッ
トの前記カムピンが位置する部分は操作レバーのある範
囲内でカムスロットのほぼ最下位置にあるので、操作レ
バーはあまり厳密に押し下げなくてもコネクタ管と前記
流体出入口管を気密封着した状態に保持できる。このよ
うに操作レバーはロック部材を兼ねることができ、フィ
ルターカートリッジの出入口管のコネクタ管への接続
（移動とシール）と保持（ロック）は操作レバーを揺動
させることのみで達成できる。本発明のコネクタ装置は
揺動（スイング）しないので奥行きが狭くできスペース
の節約になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるコネクタ装置の非結合状
態の斜視図である。

【図２】本発明の実施例によるコネクタ装置の非結合状
態の正面図である。

【図３】本発明の実施例によるコネクタ装置の非結合状
態の右側面図である。

【図４】本発明の実施例によるコネクタ装置の結合状態
の斜視図である。

【図５】本発明のコネクタ装置を使用してフィルターカ
ートリッジを配管系に結合する使用状態のうち非結合状
態の斜視図である。

【図６】本発明のコネクタ装置を使用してフィルターカ
ートリッジを配管系に結合する使用状態のうち非結合状
態の正面図である。

【図７】本発明のコネクタ装置を使用してフィルターカ
ートリッジを配管系に結合する使用状態のうち結合状態
の斜視図である。

【図８】本発明のコネクタ装置を使用してフィルターカ
ートリッジを配管系に結合する使用状態のうち結合状態
の正面図である。

【図９】本発明を適用するフィルターカートリッジの一
例の斜視図である。

【符号の説明】

１ヘッド板２可動テーブル３操作レバー４垂直案内機構５支持ブラケット６カムピン７枢着部８ピン１０結合ブロック１１管継ぎ手２１、２３フィルターカートリッジの平行溝２５、２６フィルターカートリッジの平行縁部３１コネクタ管３３シールリング３４ヘッド板の側面部３５、３７細長い部材３６交差点３８水平スロット３９可動板の側面部４０、４１レール４２ハンドル４３、４４操作レバー３の側板４５カムスロット

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【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上端部に水平フランジと直立する複数個
の流体出入口管とを備えたフィルターカートリッジを配
管系に結合するためのコネクタ装置において、前記カー
トリッジの装脱時に前記流体出入口管に気密的に着脱で
きる複数個の結合管を下面側に有する固定部と、前記水
平フランジを前記流体出入口管が前記結合管に整列する
ように保持するフランジ保持部を有する可動テーブル
と、前記可動テーブルを垂直方向に移動可能なように拘
束する案内機構と、一端部で前記固定部に枢着部で枢着
され且つ他端部にハンドルを有する操作レバーであって
前記可動テーブルに固定されたカムピンを上下に駆動す
るためのカムスロットを備えている該操作レバーと、を
含んでいるフィルターカートリッジ用コネクタ装置。
【請求項２】前記案内機構は、Ｘ形に交差し中央の交
差点で互いに枢着された２本の細長い部材と、該細長い
部材の各端部に取り付けたピンと、前記固定部及び前記
可動テーブルの側面にそれぞれ設けられ前記ピンを水平
に案内する水平スロットとよりなっている請求項１に記
載のコネクタ装置。
【請求項３】前記操作レバーの前記カムスロットは、
前記操作レバーの最下位置及びその近傍で前記枢着部に
最も近接するように構成されており、それにより前記可
動テーブルを前記コネクタ管と前記流体出入口管が気密
的に封着した状態に保持できるようになっている請求項
１又は２に記載のコネクタ装置。
【請求項４】前記フランジ保持部は平行な両側縁部を
有する前記フランジの該両側縁部を案内し且つ保持する
ために前記可動テーブルの両側部に形成されたレールで
ある請求項１ないし３のいずれかに記載のコネクタ装
置。
【請求項５】前記コネクタ管の下端外周には弾性シー
ルリングを有する請求項１ないし４のいずれかに記載の
コネクタ装置。