JP2007503298A - ろ過装置及び交換可能なフィルタカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルタハウジングを有するフィルタ装置が記載されており、該フィルタ装置は、フィルタハウジング内に挿入できる交換可能なフィルタカートリッジを備え、該フィルタカートリッジは、特に、毛管又は中空糸膜の束の形態をしたフィルタエレメントを保持している。カートリッジの端部にて、フィルタエレメントは、端部片の封止コンパウンド内に埋め込まれ、端部片の周面はシール面の形態をしており且つ、少なくとも1つのシールエレメントを保持している。端部片の周面は、上記保持装置と協働し得るよう一体に成形されることが好ましい保持構造体を有し、上記保持装置及び上記保持構造体は、フィルタカートリッジが少なくとも一方向に動くのを許容し得るよう緩やかに相互に係合することが好ましい。
【選択図】図1
Description
該少なくとも1つの未ろ過液入口は、フィルタヘッドにしばしば設けられる一方、少なくとも1つのろ過液出口は、フィルタカートリッジハウジングに配置されている。これと代替的に、未ろ過液入口及びろ過液出口を相互に交換し、ろ過液出口を相互に交換して、ろ過液出口がフィルタヘッドに配置され且つ未ろ過液入口がフィルタカートリッジハウジングに配置されるようにしてもよい。接続部をろ過液入口として割り当てるか又は未ろ過液出口として割り当てるかは、ろ過装置の運転モードに依存する。
保持構造体は、端部片の周面に一体的に形成され且つ保持装置と協働することが好ましく、保持装置及び保持構造体は緩く相互に係合することが好ましい。
双方の場合、封止用コンパウンドとハウジングとの間に少なくとも1つのシールエレメントが配置される。
例えば、溝又は保持装置内の追加的な構造体は、捩れ防止ストッパとして作用することができる。
別の実施の形態に従い、保持装置は、保持ボルトと、端部片の封止用コンパウンド内に設けられた保持構造体の半径方向盲穴とを備えることができる。フィルタカートリッジの軸方向への動きを許容するため、盲穴の直径は、保持ボルトの外径よりも大きい。
別の可能性は、ねじ付き構造体と、雌ねじ部を有する保持装置と、該雌ねじ部と係合する雄ねじ部を有する保持構造体とを備えている。雌ねじ部は、例えば、フィルタヘッドに設け、又は保持装置を形成するフィルタハウジングに設けることができる。雌ねじ部及び雄ねじ部は、所望であるならば、置き換えてもよい。
本発明は、更に、請求項17に記載したフィルタカートリッジを製造する方法に関する。
キャップ及び円筒状挿入体が単一体の構造であるため、端部片を鋳型から解放した後、かかる表面を仕上げることを必要とせずに、端部片の保持構造体の両側部に、完全なシール面を得ることができる。
図1には、その内部にフィルタカートリッジ20が配置される円筒状のフィルタハウジング1を有するろ過装置が示されている。該フィルタカートリッジ20は、端部片21、21´を形成する封止用コンパウンド内に両端にて埋め込まれた毛管又は中空糸膜の束28の形態をしたフィルタエレメントを備えている。2つの端部片21、21´の間にて、束28は、輸送中の保護としてのネット25により取り囲まれており、このネット25もまた、端部片21、21´の封止用コンパウンド内に埋め込まれている。端部片は、その周面にシール面23、23´を有しており、該シール面23、23´に対して、フィルタハウジング1の溝5、5´内の所要位置に係止されたOリング50、50´が当接する。更に、フィルタハウジング1は、環状の流出通路6、6´と、2つのろ過液出口3、3´とを有している。ろ過液チャンバ41がフィルタカートリッジ20とハウジング壁2との間に配置されている。
図5には、保持構造体が雄ねじ222の形態をした、別の実施の形態が示されている。この場合、フィルタカートリッジハウジング又はフィルタヘッドの何れか一方は、フィルタカートリッジをねじ込むことができるように相応する雌ねじ部を有している。この実施の形態においても、雄ねじ部222の溝の幅がフィルタハウジング又はフィルタヘッドの相応するねじ部よりも大きくなるように構成することでフィルタカートリッジ20の軸方向への可動性が保証されるようにする措置を講ずることができる。
この実施の形態においても、バイオネット様構造体と係合する相応する構造が、フィルタハウジング又は1つ又は複数のフィルタヘッドに設けられる。
図12には、同様に、フィルタエレメント164を形成する平坦な管状膜162を備えるフィルタカートリッジの端部片160の正面を示す正面図が示されている。平坦な管状膜162は、長手方向軸線の周りにて渦巻き状に巻かれる一方、管状膜162の巻部は、互いに特定の距離に保たれる。平坦な管状膜162の等しい幅の壁166、167は、スペーサシート168により互いに分離した状態に保たれる。フィルタエレメント164の端部分は、成形材料170内に埋め込まれ、平坦な管状膜162の巻部を所定の距離に固定する。
1a フィルタカートリッジハウジング
2 ハウジング壁
3、3´ ろ過液出口
4、4´ 固定フランジ
5、5´ 環状溝
6、6´ 環状のろ過液通路
10 フィルタヘッド
10´ フィルタヘッド
11、11´ カラー
12、12´ ヘッド壁
13、13´ 未ろ過液入口
14、14´ 固定フランジ
15、15´ 環状凹所
20 フィルタカートリッジ
21、21´ 封止用コンパウンド
21a 半径方向突起
22、22´ 溝
23、23´ 周面
24、24´ 端面
25 ネット
27、27´ 保持リング
27a 傾斜面
28 毛管又は中空糸膜の束
29、29´ 溝
30、30´ フィルタヘッド
31 カラー
32 ヘッド壁
33 未ろ過液入口
34 固定フランジ
35 環状溝
40、40´ 未ろ過液チャンバ
41 ろ過液チャンバ
42、42´ 環状の固定チャンバ
43 内部空間
43a、43b 内部空間
50、50´ Oリング、シールエレメント
51、51´ Oリング、シールエレメント
52 Oリング
53 シールリングキャリア
55 雄ねじ部
56 雌ねじ部
60 矢印の方向
61 矢印の方向
90 鋳型
91 キャップ
92 分割されるリテーナリング
93 円筒状挿入体
94 破線
140 端部片
141 フィルタエレメント
142 膜
143 スペーサ
144 成形材料
146、147 膜壁
160 端部片
162 膜
164 フィルタエレメント
166、167 膜壁
168 スペーサシート
170 成形材料
120 膨らみ部
122 盲穴
222 雄ねじ部
270 フィン
271 フィン
322 バイオネット閉塞構造体
400 段部分
401 段部分
402 傾斜溝
403 壁部
Claims (17)
- ろ過装置であって、
少なくとも1つの未ろ過液入口(13)と、少なくとも1つのろ過液出口(3、3´)とを有するフィルタハウジング(1)と、
前記フィルタハウジング(1)内に挿入される交換可能なフィルタカートリッジ(20)であって、該カートリッジの両端にて端部片(21、21´)内に固定された少なくとも1つのフィルタエレメントを保持するように構成されており、前記端部片内に固定されたフィルタエレメントが前記カートリッジの一端から他端まで延びる流体のための流路を画成する、前記フィルタカートリッジ(20)と、
フィルタカートリッジ(20)をフィルタハウジング(1)内に支持し、フィルタハウジング(1)に対して軸方向に間接的に又は直接的に当接する少なくとも1つの保持装置と、
を備え、
端部片(21、21´)がその内部に前記フィルタエレメントの端部分が埋め込まれた成形材料にて出来ており、成形材料で形成された端部片(21、21´)の外面が前記保持装置と協働し得るよう形成された保持構造体を備えており、前記保持構造体が、未ろ過液入口と流体的に接続したフィルタハウジングの容積に対してシールされ且つ、第一及び第二のシールエレメントによりそれぞれろ過液出口と流体的に接続したフィルタハウジングの容積に対して更にシールされた端部分(21、21´)の一部分に配置される、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1記載のろ過装置において、
前記フィルタエレメントが、毛管又は中空糸膜の束(28)を備える、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1又は2記載のろ過装置において、
前記保持装置及び前記保持構造体が、緩やかに相互に係合し、これにより前記フィルタカートリッジがその長手方向及び/又は軸方向に前記フィルタハウジングに対して動くのを許容するように構成されている、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし3の何れか1項記載のろ過装置において、
前記フィルタハウジングが、第一の開放端部及び第二の開放端部を有するフィルタカートリッジハウジングを備え、且つ、前記開放端部の各々に着脱可能なフィルタヘッドを更に備え、
前記保持装置が、前記フィルタヘッドと前記フィルタカートリッジハウジングとの間に保持される、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項4記載のろ過装置において、
保持装置が、前記フィルタカートリッジハウジングと前記フィルタヘッド(10、10´)との間にて押し込まれるようにした、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし5の何れか1項記載のろ過装置において、
シールエレメントの少なくとも1つは、少なくとも1つのシールリングを受け入れる溝付きリングの形態をしている、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし6の何れか1項記載のろ過装置において、
前記保持装置が多数のリング部分に分割された保持リング(27、27´)であり、
前記保持構造体が前記保持リング(27、27´)が係合する環状溝(22)である
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項7記載のろ過装置において、
環状溝(22)が台形の断面を有する、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし6の何れか1項記載のろ過装置において、
前記保持装置は保持ボルトを備え、前記保持構造体は、前記ボルトが係合する半径方向盲穴(122)から成る、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし6の何れか1項記載のろ過装置において、
前記保持装置はフックを備え、前記保持構造体は前記フックが係合するバイオネット閉塞構造体(322)の形態をしている、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし6の何れか1項記載のろ過装置において、
前記保持装置は雌型ねじ部又は雄型ねじ部(55、56、222)を備え、前記保持構造体は相補的なねじ部から成る、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項7記載のろ過装置において、
前記保持リング(27、27´)は、前記フィルタカートリッジハウジング(1)における相補的な構造体と協働する固定構造体(271)を呈する、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし12の何れか1項記載のろ過装置において、
少なくとも1つのシールエレメント(51、51´)が、前記端部片(21、21´)の端面(24)に配置される、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項6ないし13の何れか1項記載のろ過装置において、
前記端部片(21、21´)は、端部片の円周から半径方向に伸びる突起(21a)を有し、
溝付きリング(53)は、前記突起(21a)に対して当接する、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし14の何れか1項記載のろ過装置において、
少なくとも1つのシールエレメント(50、50´)は、前記端部片(21、21´)と前記フィルタカートリッジハウジングとの間に配置され、少なくとも1つのシールエレメント(51)は、前記端部片(21)とフィルタヘッド(10、10´)との間に配置される、
ことを特徴とするろ過装置。 - 請求項1ないし15の何れか1項記載のろ過装置内に挿入される交換可能なフィルタカートリッジ(20)において、
フィルタエレメントであって、特に、毛管又は中空糸膜の束(28)の形態をしたフィルタエレメントを含み、該フィルタエレメントは端部片(21、21´)内にカートリッジの両端で固定され、
端部片内に固定された前記フィルタエレメントは、前記カートリッジの一端から他端まで延びる流体のための流路を画成し、
前記端部片(21、21´)は、前記フィルタエレメントの前記端部分が埋め込まれる成形材料で出来ており、
前記成形材料で形成された端部片(21、21´)の外面は、該外面に形成された保持構造体を備え、
該保持構造体は、未ろ過液入口と流体的に接続するフィルタハウジングの容積に対してシール可能であり且つ第一及び第二のシールエレメントによりそれぞれろ過液出口と流体的に接続したフィルタハウジングの容積に対して更にシール可能である前記端部片(21、21´)の一部分に配置される、
ことを特徴とする交換可能なフィルタカートリッジ。 - 請求項16記載のフィルタカートリッジを製造する方法において、
2つの端部分を有する少なくとも1つのフィルタエレメントを提供するステップと、
前記フィルタエレメントの前記端部分の1つを受け入れる前記フィルタカートリッジの端部片を形成する鋳型を提供するステップと、
1つの端部分が前記鋳型内に延びる状態にて前記フィルタエレメントを配置するステップと、
成形材料を前記鋳型内に供給し、前記フィルタエレメントの前記端部分の1つを受け入れる前記フィルタカートリッジの第一の端部片を形成するステップと、
前記第一の端部片を鋳型から解放するステップと、
その他端部分が前記鋳型内に延びる状態にて前記フィルタエレメントを配置するステップと、
成形材料を前記鋳型内に供給して前記フィルタエレメントの前記他端部分を受け入れる第二の端部片を形成するステップと、
第二の端部片を前記鋳型から解放するステップと、
前記第一の端部片及び第二の端部片の面部分を除去して、第一の端部片の面及び第二の端部片の面の各々からアクセス可能な前記フィルタエレメントの開放端部分を提供し、且つ、前記カートリッジの一端部分から他端部分まで延びる流体のための流路を提供するステップと、
を備え、
前記端部片を形成するため使用される前記鋳型は、一端にて閉塞する単一体キャップと、分割されたリングと、単一体の円筒状挿入体とを備え、
前記キャップは、前記端部片の外側に第一のシール面を形成し得るようキャップの閉塞端部に隣接する円筒状壁部分をその内部に備え、前記分割されたリングを受け入れる第一の凹所と、前記単一体の挿入体を受け入れる第二の凹所とを備え、
前記分割されたリングは、前記円筒状壁部分と前記円筒状挿入体との間に配置され、該分割されたリングは、前記円筒状壁部分から半径方向内方に突き出して前記端部片の外側に凹状の保持構造体を形成する構造体を備え、
前記円筒状挿入体は、前記端部片の前記外側に第二のシール面を形成し得るよう前記キャップの前記円筒状壁部分と等しい幅の内側円筒状壁を有するようにした、
ことを特徴とする、フィルタカートリッジを製造する方法。
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