JP2009538722A - 流体フィルター - Google Patents

Abstract

流体フィルターは、濾過される流体を導入可能な流入端部と、流出端部と、濾過チャネルと、を有するフィルターケーシングを備えており、複数の繊維がチャネル内にその長手方向に延在しており、この繊維は、繊維と濾過チャネルの内側表面との間にピンチ領域を形成するために、フィルター内の圧力の増大に応じて、それらの長さに直交する方向に膨張可能となっている。

Description

本発明は流体フィルターに関するものであり、（それに限定されるものではないが）固形物を水などの流体から分離するための高度の圧力および処理能力を伴うフィルターだけに関する。

特許文献１には、繊維を使用して媒体内に流入した物質を不要物として捕捉する公知のフィルターが開示されている。特許文献１に開示されたデバイスを図１の１ａに示す。フィルター１００は、流入端部１０２と流出端部１０３とを備えたフィルターハウジング１０１を備えている。複数の平行な繊維がハウジングの長手方向に延在しており、繊維は支持部１０６によって適所に保持されている。弾性耐水性膜１０４が繊維を取り囲んでいる。

濾過中に、膜１０４は、図１ａに１０７と示すように圧縮空気などを使用して加圧されており、これによって内側ピンチポイント１０８の方へと圧縮されている。濾過される物質は、矢印で示した方向へ、フィルターを介して押しやられる。フィルターは、膜内部の圧力の開放および濾過の通常の流れに対する反対の方向への逆流によって、フラッシュすることおよび洗浄することが可能となる。

特許文献１のある実施形態において、圧縮空気を使用して膨張させられたバルーンで囲まれている繊維を備えた膨張性バルーンが開示されており、繊維は、フィルターハウジングの内周縁に対して押し出されるようになる。

このタイプのフィルターは、相対的に小さなスケールにおいて十分な働きをする。しかしながら、バルーン／膜の膨張は、かなりの量の空間を必要とし、そしてさらに段階的な圧縮空気の発生源を必要とする。バルーン／膜は、段階的なフィルターを形成するのに十分な長さを必要とし、そしてこれは長さの長い繊維を要求する。したがって、フィルターの構成部分には、多大な費用が生じることがある。

さらに、バルーンまたは弾性膜をそれなりにより大きく、より強いものとしなければならず、かつそれらを膨張させるためにはさらなる圧縮空気が必要となるので、このタイプのフィルターは、多量の流体を濾過する必要があるときに、大きなスケールに適用することが困難となる可能性がある。したがって、実現されたフィルターは、大きく、使いにくく、かつコストのかかるものとなることがある。
欧州特許出願公開第0280052号明細書

それゆえに、本発明は、少なくともある程度まで問題を解決するフィルターおよびフィルターを使用する方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、流体フィルターが提供され、このフィルターは、フィルターの中へ濾過される流体を導入可能な流入端部と、流出端部と、濾過チャネルと、を有するフィルターケーシングを備えており、複数の繊維がチャネル内にその長手方向に延在しており、このものにおいて、繊維は、繊維と濾過チャネルの内側表面との間にピンチ領域を形成するために、フィルター内の圧力の増大に応じて、それらの長さに直交する方向に膨張可能となっている。

請求項１に記載のフィルターの利点は、効果的なフィルターマトリックス(圧縮空気によって動かされるバルーンまたは弾性膜など)を形成するために所望された複数の繊維を圧縮する余計な手段を持たないことである。この手段もまた、フィルターは、バルーン／膜を再設計することを必要とせずかつバルーン／膜の膨張のための圧縮空気を必要とせずに、特定の用途において所望されたように小さくもしくは大きく製造することができる。本発明のフィルターは、濾過の所与の要求に関して、上記従来型フィルターを収容できるケーシングよりもさらに小さなケーシング内に収納可能である。その上、本発明のフィルターは製造コストが低くかつ構成要素が相対的に少ないため設置が容易となる。

ある実施形態において、繊維は、その流出端部において密閉されておりかつその流入端部においては開口している弾性中空繊維であってもよい。

代替実施形態において、繊維は弾性中実繊維である。

フィルターは、濾過される流体を加圧する手段を備えていてもよい。ある実施形態において、濾過される流体は、２バールの圧力まで加圧される。この高圧力において、流体が濾過チャネルへ入り込むときに中空繊維の開口端部が高い圧力にさらされ、チャネル内の圧力を上回るよう繊維の内側に圧力を生じさせる。したがって、弾性繊維は、フィルターマトリックスを形成するように、横方向に膨張する。中実繊維が使用される場合、フィルターに沿って引き起こされる高い差圧は、フィルターマトリックスを形成するよう弾性繊維を加圧するのに十分である。

濾過チャネルの内側表面は、チャンバーが少なくともその一部にわたる断面に制限されているように、その長さに沿って輪郭取りされかつ／またはテーパー形状とされていてもよい。チャネル表面のこの形状は、フィルターマトリックスの形成を補助することが可能であり、一方で、繊維は、フィルターが濾過モードで作動されているときに、圧力をかけられている。この様式おいて、加圧された繊維の密閉の気密度は、漸進的なレベルの濾過を形成するよう繊維に沿って段階的に変更できる。大きな粒子は、繊維同士の間の間隙内に捕捉されるようになってもよく、その一方で、より小さな粒子は、さらに膨張された繊維同士の間の間隙内に捕捉されるようになってもよい。濾過される流体を加圧する手段は、ポンプであってもよい。

ある実施形態において、濾過チャネルの内側表面の断面は、その長さに沿って漸進的に先が細くなっていてもよい。代替実施形態において、内側表面の断面は、フィルターケーシングの流出端部からピンチポイントまで段階的に先が細くなっており、ケーシングの流入端部の方向に段階的に再び広くなっていてもよい。断面は、二つ以上のピンチポイントを有していてもよい。チャネルの内側表面は、先が細くなっていなくともよい。濾過チャネルは、一般的な円形断面を有していてもよく、もしくは、それは実質的に正方形状、長方形状断面を有していてもよい。

フィルターケーシングは、製造を容易にするために二つの部分となるようにキャストされ、成型されたケーシングを備えていてもよい。さらにこの構成によって、ケーシング内の繊維の取り付けが容易となる。繊維は、束の状態で固定されてもよく、そして濾過チャネルの内側のラックに配置できる。濾過チャネルはその流出端部に凹部を含んでいてもよく、その中に繊維が固定される。フィルターの設置中に、ラックまたはラック群は、濾過チャネルの凹部の中へ挿入可能であり、これは、ケーシングの第１の部分にモールドされている。ケーシングの第２の部分は、蓋を備えていてもよく、フィルターケーシングを完成させるため、濾過チャネルの上に固定可能である。

ある実施形態において、フィルターは、流出端部から流入端部への方向(フィルターの逆流方向)にフィルターをフラッシュするためのフラッシング手段を含んでいてもよい。フラッシング手段は真空発生装置を含んでいてもよく、この真空発生装置は、フィルターのフラッシングモードの間、濾過チャネルからフラッシュ流体を吸引するために使用可能である。

フィルターケーシングは細長くてもよく、また濾過チャネルも細長くてもよい。繊維の複数のラックを、細長い濾過チャネルの中に連続して挿入することができる。この構成は、単純かつ効果的な様式によってフィルターの濾過能力を増大するという利点を有している。フィルターは、ハウジング内に配置されたフィルターからなるバンク(bank)の一部を形成することができる。ハウジングは、その中にフィルターを挿入することができるスロットを含んでいてもよい。この構成の利点は、フィルターを取り替える必要がある場合に、フィルターを収容しかつ新しいフィルターに取り替えることにおいてスロットから容易に取り除くことができるということである。

本発明の第２の態様によれば、特許請求の範囲に記載されたようなフィルターを使用する方法が提供される。

本発明は、多くの方法によって実際に実施可能なものであり、以下、いくつかの特定の実施形態について、図面を参照して例示として説明する。

まず図２を参照すると、フィルター２００が図示されている。このフィルター２００は、矩形状フィルターケーシング２１０の中に含まれており、そのサイズは、個々の液圧、流量または所望の容積に応じて選択することができる。フィルターケーシングは、ガラスもしくは鋼材から製造することが好ましいが、他の適切な剛体材料から形成することもできる。フィルターは、それぞれ濾過される媒体をフィルター内へ流入することおよびフィルターから流出することを可能とする、流入端部２０２と流出端部２０３とを有している。フィルターケーシング２１０は、主要な第１の部分２０５と、第１の部分２０５のための蓋を提供する第２のより小さな部分２１５とからなる。特定の実施形態において、ハウジングは、３００ｍｍから５００ｍｍの長さを有している。

流入端部２０２において、流入ポート２１８がフィルターケーシングの中への流体連通を実現する。流出端部２０３において、流出ポート２２２が下流での使用または処理(図示せず)のために、さらに濾過された流体を通過させるべくフィルターケーシング２１０からの流体連通を実現する。ケーシング２１０の反対側の面におけるさらなるポート２２４，２２６を図５に示すが、これらが、それぞれフィルターケーシングへの空気路とフィルターケーシングからの空気路とを提供する。個々のポートを介して流量を制御するために、バルブ２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃおよび２３０ｄは、各ポート２１８，２２２，２２４および２２６にそれぞれ設けられる。制御ユニット２２９は、バルブ２３０、濾過される流体の作用圧力、およびフィルターの他の作用変量を制御するために使用される。

図２(ｂ)には、フィルター２００の長手方向断面図と、ケーシング２１０の中に切り欠かれた濾過チャネル２４０とを示す。濾過チャネル２４０は、ケーシング２１０を通って延在しているが、所望のとおりのさまざまな形状にすることもできる。本実施形態において、チャネル２４０は、ケーシング２４０の流出端部２０３において矩形部２４２を含んでいる。流出端部２０２へ向かうにつれて、チャネルがすぐ矩形部２４２の幅へ戻る前に、矩形部２４２は浅い凹部２４５となるよう広がっている。ここから、チャネルの断面は、壁２４７に沿ってピンチポイント２５０へと先細となるとともに漸進的に狭くなっている。チャネルの断面は、ピンチポイント２５０において最も先が細くなっている。ピンチポイント２５０を超えると、チャネルは、チャネル２４０の末端部となる流入端部２０２の方へ向かって再び幅が広くなっている。

貯蔵チャンバー２５５は、矩形部２４２の内側に収納されている。貯蔵チャンバー２２５は、フィルターのフィルタリングモードの間、水または他のフラッシュ液もしくは洗浄剤を貯蔵するために使用される。

複数の弾性ファイバー２６０は、チャネル２４０内に垂れ下がっている。繊維は、ラック２６５に対するその流出端部において、束の状態で固定されている。ラック２６５は、チャネル２４０の凹部２４５内に収容されている。フィルター２００を使用しないときには、繊維２６０が動かないかもしくはほんのわずかに動くように、チャネル２４０にしっかりとまとめられた繊維２６０が垂れ下がっている。この実施形態において、図３に示すように繊維２６０は、その流出端部において密閉されかつ流入端部においては開口されている中空弾性繊維である。流出端部において繊維を固定する(例えば端部を溶かして一体化する)様式が密閉を効果的に実現する場合、繊維２６０はそれぞれ密閉されている必要はない。繊維２６０は、用途に応じて適切な寸法および材料から構成できる。一例を挙げれば、繊維は、ポリマーまたはナイロンから形成できる。さらに繊維は金属からも製造可能であり、あるいはそれらは植物性繊維であっても、もしくは天然または有機的な材料から形成可能なものであってもよい。本実施形態で使用する繊維２６０は、全体的に０.１ｍｍの直径および約３００ｍｍの長さを有している。繊維は、円形、矩形もしくは他の断面の中実繊維であってもよい。繊維は、滑らかもしくは粗い表面を有していてもよく、かつ必要ならばコーティングされていてもよい。繊維のコーティングには、テフロン(登録商標)および亜鉛が適切である。必要ならば、さらにそれらを帯電させることも可能である。

繊維を帯電させることによってイオン化が促進され、それはある用途においては重要であろう。さらに、液体、繊維、ハウジング内の領域、もしくはそれらの組み合わせに関して磁化させることが望ましい。

図３(ｂ)に示すように、繊維２６０は十分に柔軟でかつ弾性的であり、これによって繊維の内側の圧力の増大が、その長さに直交する方向にその膨張を引き起こすこととなる。繊維２６０の長さ方向の収縮に応じて、横方向への膨張が生じる。図３(ｃ)に示すように、負の圧力場が繊維の周囲に作用させられる場合には、繊維の外側より低い圧力が繊維の内側にもたらされ、続いて、繊維２６０は長手方向において伸張しかつ横方向の寸法に関して収縮する傾向がある。

ここで図６を参照すると、フィルターケーシング２１０および濾過チャネル２４０は、繊維２６０のいくつかのラックを凹部２４５の中に挿入できるよう十分に深いものであってもよい。図５に示すフィルター２００は、一連のチャネル２４０内に配置された繊維２６０の８つのラックを含んでいる。流入端部２０２において、ケーシング２１０は、フィルターケーシング２１０の長さにわたって延在している一般的な供給チャンバー２７０の中へ濾過される流体を供給する単一の液体流入端ポート２１８を含んでいる。ケーシング２１０は、チャネル２４０から流出ポート２２２へと濾過された流体を流出するための単一流出チャンバー２７５を含んでいる。複数のフラッシュ流体供給ポート２８０は、洗浄液を貯蔵チャンバー２５５へ供給可能にするために、フィルターの上面に配置されている。

空気流出ポート２２６は、フラッシュする工程に使用するための真空発生装置２９０へと接続されている。ポンプ２３５が、濾過される流体に対して所望の作動圧力を与える。

フィルター２００は次のように製造される。フィルターケーシング２１０の第１の部分２０５および第２の部分２１５は、ガラス繊維または鋼材から成型される。ケーシング２１０の第１の部分２０５は、繊維の束を収容する細長い濾過チャネル２４０の主要部を含んでいる。続いて繊維の束２６０のラックが、チャネル２４０の凹部２４５の中に挿入される。ケーシング２１０の第２の部分は蓋２１５からなり、この蓋２１５は、図７に示すように、完全な濾過チャネル２４０の輪郭となる断面を完成するようにその内側表面に形成されるチャネル２４０の輪郭を含んでいてもよい。蓋２１５は、接着剤または他の適切な密閉手段を用いて第１の部分２０５にわたって密閉している。流入ポート２１８，２２４および流出ポート２２２，２２６は、バルブ２３０の取り付けのためにねじを用いてキャストされている。

フィルターの操作は次のとおりである。流体バルブ２３０ａおよび２３０ｂが開かれる。この濾過モードの間、空気バルブ２３０ｃおよび２３０ｄは閉じたままにされる。流入ポート２１８において、高圧力で濾過される流体がフィルターに流入する。本実施形態において、流体には２バールまでの圧力がかけられる。したがって、Δ２バールの差圧が濾過チャネル２４０に沿って引き起こされる。この圧力において、中空繊維の開口端部、したがって繊維の内側全体が高い圧力にさらされ、そして繊維内部の圧力が、繊維外部の圧力に比例して増大される。それによって繊維２６０は、その長さに直交する方向に膨張し、その長さに対応するように収縮する。繊維の膨張は、それらが濾過チャネル２４０の限定された断面領域の内側にさらに接近して互いに密接することを引き起こす。図１０に示すように繊維２６０は、ピンチポイント２５０においてもっとも緊密に束ねられている。密集された繊維２６０を介して、濾過される流体は図９の矢印の方向にフィルターを通る。流体内の粒子が繊維間の間隙で捕捉される。大きめの粒子２９５が大きな間隙に捕捉され、かつ最も小さな粒子２９７がピンチポイント２５０の付近で捕捉される。試験は、このフィルターを使用して、１ミクロン程度の小さなサイズの粒子を濾過できることを示した。

いったん濾過される流体は濾過チャネル２４０を通過すると、濾過された流体は流出ポート２２２を通してフィルターから出て行く。

図４に示すフィルター５００の代替実施形態として挙げると、繊維は図５(ａ)に示すような弾性中実繊維５６０である。この実施形態において繊維５６０は、０.３ｍｍの直径を有しているが、この他の点に関しては中空繊維２６０と同一である。

この実施形態のフィルター５００の使用法は、フィルター２００の第１実施形態と同一である。濾過チャネル５４０内への加圧された流体の導入の効果は、図５（ｂ）に示すように繊維５６０を加圧することである。繊維５６０が弾性を有している場合、繊維はその長さにおいて短くなる傾向がありかつ高圧の流体下ではその直径が増大することを伴う。繊維の直径の増大は、繊維５６０同士の間の間隙内にフィルターマトリックスを実現するように、濾過チャネル５４０内でさらに寄り集まるように繊維が互いに密接することを引き起こす。

中実繊維フィルター５００は、数ミクロンのサイズまでの粒子を濾過して取り除くことに適している。

フィルター２００；５００は次のようにフラッシュされる。フラッシュする工程についてさらなる理解のためだけにフィルター２００の第１実施形態を参照して説明するが、これは変更すべきところは変更してフィルター５００の第２実施形態に適用される。フィルター液体バルブ２３０ａおよび２３０ｂが閉じられる。続いて、空気バルブ２３０ｃおよび２３０ｄを同時が開放され、濾過チャネル２４０内に圧力降下を生じさせられる。この圧力において、繊維２６０内の圧力は降下させられそして繊維の外部の圧力よりも低減させられるようになる。図１１を参照すると、繊維は伸長しかつ濾過チャネルの外側にさらに緩く垂れ下がり、繊維から流入端部のほうへ捕捉された粒子２９５，２９７を落下させることを可能にする。続いて、フィルターの作動中に、繊維２６０から粒子２９５，２９７を洗い落とすために、貯蔵チャンバー２５５内に貯蔵されていたフラッシュ流体３０５が濾過チャネルの中へ放出される。フラッシュ液３０５は、フィルターからポート２２６を経てさらなる配管系(図示せず)へと排出される。従来技術において見られるような収縮すべきバルーンが存在しないため、フィルターをフラッシュすることがより短時間で行われるようになり、そしてそのためより少ないフラッシュ液３０５しか必要とされなくなる。

フィルターのある実施形態において、フラッシュする方法は、図６に示すように真空発生装置２９０によって改善され、この装置は、フィルターの濾過モードの間、１０分以上もしくはそのくらい真空状態を徐々に「形成」することができる小さなモーター(図示せず)を備えている。フラッシュモードにおいて、真空発生装置は、非常に素早く濾過チャネル２４０からフラッシュ液を抜き取る。上述した、改善されたフラッシュする方法によって、より多くの割合の粒子を含むさらに乾燥した状態において「濾過ケーク」として知られている粒子２９５，２９７が取り除かれ、それは有利なことに、顧客に下流処理プロセスをあまり要求しない。

もし必要ならば、チャネル２４０および繊維２６０を殺菌消毒するために、蒸気を濾過チャネル２４０に通過させることもできる。

当業者であれば、フィルターの特有の構成に応じてフィルターのどちらか一方の端部からフィルターをフラッシュすることが可能であることは明らかであろう。

当業者であれば、本発明のフィルターが従来型のフィルターに対していくつかの利点（繊維がしっかりとまとめられており、それゆえ濾過チャネル内では動かないために繊維が絡み合う可能性を大幅に低減することを含む）を有していることは明らかであろう。フィルターケーシング２１０は、動かない部品を含んでおり、そしてそのため、より短い繊維からなる束をバルーン／膜を用いなくとも使用できる。最終的にフィルター２００は、従来型のフィルター１００よりも非常に安価で組み立てられかつ使用される。

さらに、このフィルターは、高い圧力で濾過された流体を下流設備へと供給することができるという、さらなる利点を有している。従来技術では非常に多くの場合に、フィルターの流出部において、逆の圧力を伴ってフィルターを動作させることは不可能であり、これは、適切に機能させるためにはフィルターの流出部圧力を大気圧としなければならなかったことを意味する。しかしながら、濾過された流体の最終利用において、例えば洗濯機または食器洗浄機の洗浄に使用するためもしくは産業用プラントのさらなる配管によって移送するために、流体に対して供給するための圧力をかけることを必要とする可能性がある。

したがって、従来型フィルターは、加圧され濾過された流体をエンドユーザーへと供給するために、フィルターの下流の付加的なポンプが必要となる。付加的なポンプは、顧客に対して余計なコストをかけさせることになり、そしてさらなるメンテナンスと修理を要求する。フィルターの性能を損なうことなく、濾過された流体がフィルターから排出される場合にすでに加圧されていてもよいため、これらの不利な点は本発明のフィルターによって解消される。

さらなる実施形態において、複数のフィルター２００がハウジング４００内のバンク内に配置される(図１２参照)。ハウジングは、その中にフィルターを挿入することができるスロット４１０を含む。

濾過チャネルは、例えば図８および図９に示すような代替的な形状を有していてもよい。図８において、濾過チャネル３４０は、中ほどの部分にあるピンチポイントを伴わない、濾過の方向において中心に向かって先が細くなるようなテーパー形状とされた壁を備えている。図９において、チャネル４４０の壁は、チャネルの長さに沿って互いに平行な形状となっている。必要ならば、チャネルの他の形状（曲線的な断面を有する形状を含む）も使用可能であることは明らかであろう。

所望のとおりに変更可能な他の変数は、繊維の直径および長さ、ケーシングの寸法；ケーシングの製造方法および材料；作用圧力、温度；定着させられた繊維の様式を含む。特定の用途において、繊維が十分に束ねられており、かつ濾過チャネルの端部が密閉されている場合には、繊維はすべてにおいて留められている必要はない。さらなる変形例には、フラッシュするための材料、空間および圧力が含まれている。本発明のフィルターは、濾過のための空間および／または制御する処理に応じて、要求どおりのサイズに設計することができる。ある実施形態において、フィルターの流入端部および流出端部における制御バルブは、図１３に示すようにボールバルブなどの切替式バルブであってもよい。

フィルターは、図面において、その長さ方向の軸線が垂直となる状態で示されているが、ある用途ではその軸が横方向を向いていてもよいことを理解されたい。

本発明に基づくフィルターの使用によって利益を得ることができる特定の用途が数多く存在する。一般的な用途とは、以下のものを含む。
・砂、ガソリン／ガス、および発電機のために備えられた、逆浸透のための濾過
・セメント、グリッド、砂、シリカの除去および例えば次のプレキャストコンクリートなどの工業的な処理
・凝固製品の分離
・生物組織の分離
・凝固血液などの分離
・植物質、例えばオリーブオイル製品またはトマトくずからの不要な水分の分離
・技術的にもしくは法律上の理由のために要求される、一般的な水の混濁の低減
・水／液体からのスリットの除去
・バラストウォーター
・化学物質の除去

従来型フィルターの縦断面図である。 図１のフィルターを、濾過モードで示す縦断面図である。 本発明に基づくフィルターの概略斜視図である。 本発明の第１実施形態の縦断面図である。 図２(ｂ)のフィルターに使用する中空繊維の概略図である。 図２(ｂ)のフィルターの濾過モードの間の、図３(ａ)の繊維の概略図である。 フィルターのフラッシングモードの間の、図３(ａ)の繊維の概略図である。 フィルターの第２実施形態の縦断面図である。 フィルターの第２実施形態に使用する中実繊維の概略図である。 フィルターの濾過モードの間の、図５(ａ)の中実繊維の概略図である。 フィルターのフラッシュモードの間の、図５(ａ)の中実繊維の概略図である。 図２(ａ)のフィルターの縦断面図である。 図２(ａ)のフィルターの概略斜視図である。 テーパー形状とされた濾過チャネルを有するフィルターのさらなる実施形態の縦断面図である。 平行濾過チャネルを有するフィルターのさらなる代替実施形態の縦断面図である。 本発明の第１実施形態に基づくフィルターを、濾過モードで示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に基づくフィルターを、フラッシュモードで示す縦断面図である。 本発明に基づくフィルターからなるバンクの概略斜視図である。 ある実施形態のフィルターの流入端部および流出端部における制御バルブの概略図である。

符号の説明

１００ フィルター
１０１ フィルターハウジング
１０２ 流入端部
１０３ 流出端部
１０４ 膜
１０６ 支持部
１０８ ピンチポイント
２００ フィルター
２０２ 流入端部
２０３ 流出端部
２０５ 第１の部分
２１０ フィルターケーシング
２１５ 蓋
２１８ 流入ポート
２２２ 流出ポート
２２４，２２６ ポート
２２９ 制御ユニット
２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄ バルブ
２３５ ポンプ
２４０ チャネル
２４２ 矩形部
２４５ 凹部
２４７ 壁
２５０ ピンチポイント
２５５ 貯蔵チャンバー
２６０ 繊維
２６５ ラック
２７０ 供給チャンバー
２７５ 流出チャンバー
２８０ フラッシュ流体供給ポート
２９０ 真空発生装置
２９５，２９７ 粒子
３０５ フラッシュ液
３４０ 濾過チャネル
４００ ハウジング
４１０ スロット
４４０ チャネル
５００ フィルター
５４０ 濾過チャネル
５６０ 繊維

Claims (28)

1. 濾過される流体を導入可能な流入端部と、流出端部と、濾過チャネルと、を有するフィルターケーシングを具備してなる流体フィルターであって、複数の繊維がチャネル内にその長手方向に延在しており、前記繊維は、前記繊維と前記濾過チャネルの内側表面との間にピンチ領域を形成するために、圧力の増大に応じて、それらの長さに直交する方向に膨張可能となっていることを特徴とする流体フィルター。
2. 前記繊維は、その前記流出端部において密閉されておりかつその前記流入端部において開口している弾性中空繊維であることを特徴とする請求項１に記載の流体フィルター。
3. 前記繊維は弾性中実繊維であることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
4. さらに、濾過される流体を加圧する手段を具備してなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のフィルター。
5. 前記手段は、ポンプであることを特徴とする請求項４に記載のフィルター。
6. 流体は、前記フィルターの濾過モードの間、約２バールの圧力まで加圧されるようになっていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のフィルター。
7. 前記濾過チャネルの前記内側表面は、前記チャネルが、少なくともその一部にわたってその断面を制限するように、その長さに沿って輪郭取りされかつ／またはテーパー形状とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のフィルター。
8. 前記濾過チャネルの断面は、その長さに沿って漸進的に狭くなっていることを特徴とする請求項７に記載のフィルター。
9. 前記濾過チャネルの前記断面は、前記流出端部からピンチポイントへと漸進的にテーパー形状とされておりかつその前記流入端部の方へ向かって漸進的に再び広がっていることを特徴とする請求項７に記載のフィルター。
10. 前記濾過チャネルは、二つ以上の前記ピンチポイントを含んでいることを特徴とする請求項９に記載のフィルター。
11. 前記濾過チャネルは、略正方形状または略長方形状断面を有していることを特徴とする請求項１０に記載のフィルター。
12. 前記濾過チャネルは、略円形状断面を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載のフィルター。
13. 前記フィルターケーシングは、第１および第２の部分を有するモールドされたケーシングを具備してなることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載のフィルター。
14. 前記第１の部分は前記濾過チャネルを具備してなり、かつ前記第２の部分は前記第１の部分の前記チャネルを覆うための蓋を具備してなることを特徴とする請求項１３に記載のフィルター。
15. 前記繊維は、前記フィルターの前記流出端部において束の状態で固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか一項に記載のフィルター。
16. 前記繊維の束は、前記濾過チャネル内のラックに配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の流体フィルター。
17. 前記濾過チャネルは、前記繊維が固定されるその前記流出端部において、凹部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいずれか一項に記載のフィルター。
18. さらに、前記フィルター内へ、濾過される流体の供給を制御するための制御バルブを具備してなることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか一項に記載のフィルター。
19. 前記フィルターケーシングは、その前記流出端部においてフラッシュ液貯蔵チャンバーを含んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれか一項に記載のフィルター。
20. 前記流出端部から前記流入端部への方向に、前記フィルターをフラッシュするためのフラッシング手段を含んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項１９のいずれか一項に記載のフィルター。
21. 前記フラッシング手段は、真空発生装置を含んでいることを特徴とする請求項１９に記載のフィルター。
22. 第１の端部と第２の端部とを備えたフィルターケーシングと、濾過チャネルと、前記濾過チャネルの長手方向に延在する複数の繊維と、を有するフィルターの使用方法であって、前記方法は、前記第２の端部から前記第１の端部へと、ある供給量の加圧された、濾過される流体を通過させることと、その長さに直交する方向における前記繊維の膨張を引き起こすことと、前記繊維と前記濾過チャネルの内側表面との間にフィルターマトリックスを形成することとを具備することを特徴とする方法。
23. 前記繊維は、その前記第１の端部において密閉されかつその前記第２の端部において開口されている弾性中空繊維であり、かつ前記第２の端部から前記第１の端部へと濾過される流体を通過させる前記ステップは、前記濾過チャネル内の前記圧力を上回る前記繊維内部の圧力の増大を引き起こすことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記繊維は、弾性中実繊維であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
25. 流体は、２バールの圧力まで加圧されるようになっていることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
26. 前記フィルター内への加圧流体の供給を遮り、かつ前記第１の端部から前記第２の端部へとフラッシュ流体を通過させることによって前記フィルターをフラッシングするステップを含んでいることを特徴とする請求項２２ないし請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記繊維を洗浄するために、前記濾過チャネルに蒸気および／または洗浄化学物質を通過させるステップを含むことを特徴とする請求項２２ないし請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 真空発生装置がその前記第２の端部に設けられており、かつ前記フラッシングするステップは、さらに、前記濾過チャネルから前記フラッシュ液を吸引するために前記真空発生装置を動作させることを具備していることを特徴とする請求項２２ないし請求項２７のいずれか一項に記載の方法。

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