JP2010521300A - 流体フィルター - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示されるように、本開示の高流量濾過システム50は、高流量フィルターカートリッジハウジング52と、その中に位置付けられる少なくとも1個の高流量フィルターカートリッジ54とを備える。図示のように、この特定の高流量フィルターカートリッジハウジング52は水平のフィルターハウジングとして描かれており、当業者には理解されるように、垂直のフィルターハウジングを同様に作製することができることは理解されよう。当業者には理解されるように、高流量フィルターカートリッジ即ちカートリッジ54は、フィルターハウジング本体の内部に位置付けられ、例えば、プラグベースのような当業者に既知の複数の可能な構造によってその中に固定され得る。
図4A〜6に示されるように、例示のシステムの高流量フィルターカートリッジ54内に設置される、ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素76において有用であることが見出されている1つの濾材は不織布材料であり、別の実施形態においては、当業者に周知のような不織布ブローンマイクロファイバー(又はメルトブローン)ウェブである。(米国特許第4,842,739号及び同第5,336,405号参照、それぞれの開示は、本開示と矛盾しない限りにおいて参照により本明細書に組み込まれる。)
高流量フィルターカートリッジ54内に設置されるダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素76の製造に利用することのできる1つの例示の濾材は、絶対定格保持効率を生成するために厳重に制御された繊維直径規格に作製されたブローンマイクロファイバー、又は特定用途に必要とされる濾過機能を実施することが可能の他の濾材を含むが、これに限定されない。このようなブローンマイクロファイバー媒体の一例は、3Mカンパニー(3M Company)(ミネソタ州セントポール(St. Paul, MN))が製造しており、現行のフィルターカートリッジモデル740の中で市販されている。具体的には、高流量フィルターカートリッジ54内に設置されるダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素76として有用な濾材は、高い粒子除去効率を提供し、幅広い化学的適合性を有する、メルトブローンFDAに準拠したポリプロピレンマイクロファイバー媒体から製造されてもよい。特定の実施形態において、製造プロセスにおいて接着剤、結合剤、又はシリコーンは使用されない。当業者には理解されるように、全ての支持層及び/又は関連するハードウェア(使用する場合)は、ポリプロピレン又は特定用途において必要な機能を実施することが可能なその他の材料を用いて作製される。
本開示の例示の一実施形態によると、上流の比較的すき間のあるプレフィルタ層、例えばタイパー(TYPAR)と、比較的細かい粒子濾過媒体と、下流の支持層とを含むがこれらに限定されない一連の不織布濾材ウェブは、平坦な管状の継ぎ合わされた濾材を製造するために、少なくとも1つの不透過性の継ぎ目によって、共にフィルターの素管内に共に継ぎ合わされ、この濾材は、次に、米国特許第4,842,739号(タン(Tang))に記載の通りに、加熱及び加圧を介してエンボスされる。
一般に上述したように、また図2、6及び7に最も良く図示されているように、本開示の例示の高流量フィルターカートリッジ54は一般に円筒形状であり、様々な形状に形作られたディスクの入れ子構成を有し、高流量フィルターカートリッジ54が垂直位にあり、閉端部キャップ66と開口端部キャップ65とがその中に設置された場合に、水平のひだ付きパターンに配置された放射状のプリーツ濾材のプリーツ77で作製された図示の(図5B)八角形のディスクを有する中央コア部材63備える。
図1に最も良く示されているように、本開示による高流量フィルターハウジング52は、具体的には、上記のように、コンパクトな設置面積で効率的な高流量濾過システムを供給するように設計される。ハウジングは、標準設計で、並びに、特定のニーズ合わせるためにカスタマイズ可能な構成で、及び、例えば、102cm(40インチ)及び152cm(60インチ)長の、1〜7個であるがこれに限定されないフィルターカートリッジ又は使用可能な数の高流量フィルターカートリッジ54を収容するための様々な寸法で製造されてもよい。本開示の高流量フィルターカートリッジハウジング52はまた、上記のように、水平又は垂直構造に製造され得る。
本明細書に記載された高流量濾過システム50は、使い勝手を考えた設計であり得る。具体的には、使い勝手の良さの特徴の例には、多くの既知のシステムに比べて、フィルターカートリッジの設置及び取り外しを、工具又は他のハードウェアを使用せずに比較的簡単にする、使いやすくて人間工学的に設計されたハンドル140と、以下により詳細に記載するような、フィルターカートリッジハウジング52の高流量フィルターカートリッジ54とプラグベース150との間の確実な密封を確実なものとする、「ひねってロックする」傾斜の付いたフィルターカートリッジ密封装置148とが挙げられるが、これらに限定されず、以下により詳細に記述される。
Claims (34)
- 内径と2つの端部とを有するコア要素であって、開口が形成されているコア要素と、
該コア要素の周囲に位置付けられた内径と外径とを有する、ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素と、を備え、該ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素の前記外径の前記内径に対する比率が約1.5〜約2.5である、フィルターカートリッジ。 - 前記ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素が、102cm(40インチ)のフィルターカートリッジで約1325lpm(350gpm)までの流体流量で濾過される流体を処理することが可能である、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素が、152cm(60インチ)の高流量用長フィルターカートリッジで約1893lpm(500gpm)までの流体流量で濾過される流体を処理することが可能である、請求項1に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記フィルターカートリッジの前記外径が約15cmである、請求項1〜3に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素が、約250〜約400個のプリーツを備える、請求項1〜4に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素が、約300〜約350個のプリーツを備える、請求項1〜4に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記コア要素の直径が、約6.4cm(2.5インチ)〜約8.9cm(3.5インチ)である、請求項1〜6に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記コア要素の直径が、約7.6cm(3.0インチ)である、請求項1〜6に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記コア要素が押出ポリプロピレンを含む、請求項1〜8に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記コア要素が、前記コア要素の両端に隣接して位置付けられた円周リブを備える、請求項1〜9に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記コアの一端に位置付けられて流体を前記コア要素の中に又は外に移動させるための開口端部キャップと、前記コアの他端に位置付けられる閉端部キャップとを更に備える、請求項1〜9に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記閉端部キャップが、前記開口端部キャップをフィルターハウジング内に位置付けるためのハンドルを更に備える、請求項11に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記ダイヤモンド型プリーツフィルター要素が、不織布材料を含む濾材の少なくとも1つの層を備える、請求項1〜12に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記不織布材料がブローンマイクロファイバーを含む、請求項13に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記濾材の少なくとも1つの層が、少なくとも1つの追加の不織布濾材を更に含む、請求項13に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記各プリーツの面が隣接したプリーツの面と密接する、請求項1〜15に記載のフィルターカートリッジ。
- 前記開口端部キャップが、フィルターカートリッジハウジングと係合するように構成された1個以上のラグを更に備える、請求項12に記載のフィルターカートリッジ。
- 内径と外径とを有するダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素であって、該ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素の該外径の該内径に対する比率が約1.5〜約2.5であり、該ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素が不織布材料を含む濾材の少なくとも1つの層を備える、ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素。
- 前記ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素の前記外径の前記内径に対する比率が約1.8〜約2.4である、請求項18に記載のダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素。
- 前記ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素の前記外径の前記内径に対する比率が約2.0〜約2.3である、請求項19に記載のダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素。
- 少なくとも1個のフィルターカートリッジと、少なくとも1つの流体入口と、少なくとも1つの流体出口とをハウジングするための内部スペースを有する第1の構造体と、
前記第1の構造体内に位置付けられて前記第1の構造体内部に少なくとも1個のフィルターカートリッジを実装するための第2の構造体と、を備え、該第2の構造体が、前記少なくとも1個のフィルターカートリッジのラグと係合するように構成された少なくとも1つの傾斜面を備える、フィルターハウジング。 - 前記第2の構造体に連結されかつ設置及び取り外しの間フィルターカートリッジを支持するように構成された多孔質スピンドルを更に備える、請求項21に記載のフィルターハウジング。
- 前記第2の構造体が、前記第1の構造体内部に少なくとも3個のフィルターカートリッジを実装する、請求項21又は22に記載のフィルターハウジング。
- 前記第2の構造体が、前記第1の構造体内部に少なくとも7個のフィルターカートリッジを実装する、請求項21又は22に記載のフィルターハウジング。
- 前記フィルターハウジング内に位置付けられる少なくとも1個のフィルターカートリッジを更に備え、該フィルターカートリッジが、
内径と、2つの端部と、その中に形成された開口とを有するコア要素と、
該コア要素の周囲に位置付けられた内径と外径とを有するダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素と、を備え、該ダイヤモンドパターンに配列された管状プリーツフィルター要素の該外径の該内径に対する比率が約1.5〜約2.5である、請求項21〜24に記載のフィルターハウジング。 - 少なくとも2つの傾斜面を備えるフィルターカートリッジハウジングに位置付けられることができるプラグベースと、
フィルターカートリッジに連結される開口端部キャップであって、該開口端部キャップ上に位置付けられる密閉構造体と、前記少なくとも2つの傾斜面と係合するように構成された少なくとも2個のラグと、を備える開口端部キャップと、
を備えるフィルターカートリッジ密封装置。 - 前記プラグベースが、該プラグベース上に位置付けられる密封面を更に備える、請求項26に記載のフィルターカートリッジ密封装置。
- 前記開口端部キャップが、該開口端部キャップに前記密封構造体を位置付けるために前記開口端部キャップ上に形成される密封構造体溝を更に備える、請求項25又は26に記載のフィルターカートリッジ密封装置。
- 前記密封構造体を有する前記端部キャップが、フィルターカートリッジハウジング内に位置付け可能な前記プラグベース内に挿入される際、前記開口端部キャップの前記少なくとも2個のラグが前記少なくとも2つの傾斜面と整列して、高流量フィルターカートリッジが回転すると、前記傾斜面が前記フィルターカートリッジを軸方向に引いて前記プラグベースの中に入れるようになる、請求項28に記載のフィルターカートリッジ密封装置。
- 前記傾斜面が、前記密封構造体が前記プラグベースと動作不能に係合する程度まで前記フィルターカートリッジを軸方向に引いて前記プラグベースの中に入れると、前記開口端部キャップと前記プラグベースとの間の漏れ止め密封が確立する、請求項29に記載のフィルターカートリッジ密封装置。
- 前記開口端部キャップが回転して前記プラグベースから離脱すると、実質的に同時に前記開口端部キャップ上に形成された前記密封構造体溝の表面に対してトラバースする一方で、前記密封構造体が前記プラグベースの密封構造体の密封面と結合する、請求項30に記載のフィルターカートリッジ密封装置。
- 前記開口端部キャップが回転して離脱すると、前記密封構造体が軸方向に動き、これにより、前記開口端部キャップの前記プラグベースからの離脱をもたらすために必要なトルクを減少させる、請求項31に記載のフィルターカートリッジ密封装置。
- 内径と2つの端部とを有するコア要素であって、開口が形成されているコア要素と、
該コア要素の周囲に位置付けられる内径と外径とを有するフィルター要素と、
前記コア要素の一端に位置付けられて、流体を前記コア要素の中に又は外に移動させるための開口端部キャップであって、フィルターカートリッジハウジングと係合するように構成された1個以上のラグを備える、開口端部キャップと、
前記コア要素の前記開口端部キャップの反対端に位置付けられる閉端部キャップであって、前記開口端部キャップをフィルターハウジング内に位置付けるためのハンドルを備える、閉端部キャップと、を備えるフィルターカートリッジ。 - 前記外径の前記内径に対する比率が約1.5〜約2.5である、請求項33に記載のフィルターカートリッジ。
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