JP2024513516A - 外科用吸引通気システム - Google Patents

Abstract

吸引キャニスタ又は吸引バッグとともに使用するためのフィルタシステムが開示されており、このフィルタシステムは、高い空気流及び液体保持性を維持しながら、粒子、煙エアロゾル、液体、エアロゾル化ウイルス及びエアロゾル化細菌を保持するための第一のフィルタ及び第二のフィルタを含む。第一のフィルタ及び第二のフィルタはそれぞれ、性能のために多層化されている。様々な例において、第一のフィルタ及び第二のフィルタは、吸引キャニスタ蓋の真空ポートと直接統合されるように構成されている。

Description

分野
本開示は、医療機器に使用されるフィルタシステムなどのフィルタシステムに関する。 具体的には、様々な例が医療用吸引キャニスタ用のフィルタシステムに関する。

背景
外科手術を含む医療処置中に、吸引キャニスタシステムは、血液及び他の体液、及び、生理食塩水又はリンゲル液などのすすぎ液を含む流体を収集するために使用される。このような流体は医療処置中に体内に蓄積する可能性があり、処置後に除去され、封じ込められ、そして廃棄されなければならない。従来のキャニスタシステムは、カバー又は蓋によって閉じられた筒形キャニスタを含むことができる。筒形キャニスタはライナーを含むことができ、又はキャニスタはカバー又は蓋を有する柔軟側面容器又はバッグであることができる。蓋は、キャニスタを真空に動作可能に結合してキャニスタ内に大気圧を下回る圧力を作り出すための真空ポートを含む。収集管はまた、蓋の患者ポートに結合されることができ、吸引を生み出すために収集管の蓋端に真空が形成される。幅広のライザー部分を有する出口又は「オルト」ポート、キャップ付きの大きなアクセスポート、又は真空への流体の吸引を防止するように構成されたフロートバルブを含む、様々な取り付け又は接続要素もキャニスタシステムに含まれることができる。

しばしば、キャニスタに動作可能に結合された真空は、対応する施設の幾つかのエリアに共通の真空システムの一部である。したがって、システムの残りの部分の汚染を避けるために、真空システムへの異物、粒子、エアロゾル、手術煙、バクテリア、ウイルス及び流体の侵入を最小限に抑えることが重要である。流体収集システムにおいて、流体及び／又は前記流体中の材料は真空システムの影響下で蒸発し、空気中に浮遊する可能性がある。汚染を軽減するために、キャニスタシステムの真空ポートにフィルタ要素が使用されることがあり、これはまとめてエアロゾルトラップとして知られている。エアロゾルトラップは、従来、真空ポートのキャニスタ側に組み立てられているが、そのすべてはフィルタアセンブリの構成要素を個別に取り扱う必要がある。従来のキャニスタは、上述の汚染物質を効果的にろ過するように構成されていない。代わりに、このようなろ過は、キャニスタと真空ポンプの間に接続された追加付属品を使用して試みられる。これらの追加付属品は、取得され、保管され、選択され、組み立てられ、使用されそして廃棄されなければならない。真空システムの汚染を防ぐ適切なろ過レベルに達するために、キャニスタ内でフィルタアセンブリを適切に組み立てるのに詳細なレベルが要求されるために、組み立てプロセス及び分解プロセスは時間及び労力がかかる。

要旨
本開示の第一の態様において、フィルタシステムが開示される。フィルタシステムは、チャンバ開口部と前記チャンバ開口部の反対側のベース上に配置された出口ポートとを含む内部チャンバを画定する、ハウジング；前記ハウジングに結合された第一の支持部材；前記ハウジングの前記チャンバ開口部の上に配置された第一のフィルタ；及び、第一の支持グリッドと第一のフィルタとの間に配置された第二のフィルタを含み、液体リザーバは前記第一のフィルタと前記第二のフィルタによって画定される。

本開示の第二の態様において、フィルタリングアセンブリが開示される。フィルタリングアセンブリは、ポートを画定する蓋と、前記ポートに統合されたフィルタシステムとを含む。フィルタシステムは、約１２０ミクロン～約２０００ミクロンの厚さを画定する第一のフィルタと、５５．５ｍＮ／ｍの表面張力で１０分間７５ｋＰａ以上の液体侵入圧力を有し、９．３ｃｍ^２の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル/分を超える空気流を維持する第二のフィルタとを含む。第一のフィルタは第一の層と第二の層を含み、前記第一の層は前記第二の層とは異なる材料を含む。

本開示の第三の態様において、フィルタシステムが開示される。フィルタシステムはハウジングを含む。前記ハウジングは、ベースと、該ベースの第一の側から延在する出口を画定するポートと、前記ベースの第二の側から延在する第一の壁と、該ベースの第二の側から延在する第二の壁とを含み、前記第一の壁及び前記第二の壁は溝を画定する。フィルタシステムは、上部側壁を含む第一の支持部材であって、ハウジングの溝内に受容されて支持部材をハウジングに結合するように構成された第一の支持部材；入口及び出口を画定し、前記第一の支持部材に結合されたスプラッシュガード；前記スプラッシュガードの出口に配置された第一のフィルタ；前記第一のフィルタと前記第一の支持部材との間に配置された第二の支持部材；及び前記第一の支持部材と前記第二の支持部材との間に配置された第二のフィルタを含む。

本開示の様々な態様において、第二のフィルタは、５５．５ｍＮ／ｍの表面張力で１０分間７５ｋＰａ以上の液体流入圧力を有し、９．３ｃｍ^２の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル／分を超える空気流を維持する。本開示の様々な態様において、液体リザーバは０．０４ミリメートル～２ミリメートルの厚さを有する。本開示の様々な態様において、液体リザーバは２ミリメートル～１５ミリメートルの厚さを有する。本開示の様々な態様において、液体リザーバは１５ミリメートル～８０ミリメートルの厚さを有する。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは、約１２０ミクロン～約２０００ミクロンの厚さを画定する。本開示の様々な態様において、液体リザーバは、第一のフィルタの第三の層を含む。本開示の様々な態様において、液体リザーバは、第一のフィルタと第二のフィルタとが互いに離間するように第一のフィルタと第二のフィルタとの間に位置する第二の支持部材を含む。本開示の様々な態様において、フィルタアセンブリは、第一の支持部材に結合され、該第一の支持部材からハウジングとは反対の方向に延在するスプラッシュガードを含み、該スプラッシュガードは入口及び出口を画定する。本開示の様々な態様において、スプラッシュガードは円錐形状を有し、スプラッシュガードの出口はスプラッシュガードの入口よりも広い。

本開示の様々な態様において、キャニスタポートは、フィルタシステムを通る空気流を維持するように構成された真空に連通可能に結合されている。本開示の様々な態様において、吸引キャニスタは、柔軟側面を有する容器を含む。本開示の様々な態様において、吸引キャニスタは剛性容器を含む。本開示の様々な態様において、フィルタシステムは超音波溶接によってポートに統合される。本開示の様々な態様において、フィルタシステムがポートを覆うようにフィルタシステムは蓋に熱溶接される。本開示の様々な態様において、第二のフィルタは疎水性である。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは、直径６ミクロン未満のポリマーフィラメントを含む第二の層を含む。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは、熱可塑性フィラメントを含む第二の層を含む。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートコポリマー又は非熱可塑性フィラメントを含む第二の層を含む。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは疎油性の第一の層を含む。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは、０．５ｍ^２／ｇより大きく、２ｍ^２／ｇ未満の比表面積を画定する。本開示の様々な態様において、第二のフィルタは熱可塑性テキスタイル層を含む。

本開示の様々な態様において、ハウジングのポートは、吸引キャニスタの真空ポートに結合されるように構成されている。本開示の様々な態様において、スプラッシュガードは円錐形状を有し、スプラッシュガードの出口はスプラッシュガードの入口よりも広い。本開示の様々な態様において、第一のフィルタは複数の層を含み、第一の層は第二の層とは異なる構造を含む。

上述の実施形態は、まさに実施形態であり、本開示によって提供される発明概念の範囲を限定したり又はさもなければ狭めたりするために解釈されるべきではない。複数の実施形態が開示されるが、さらに他の実施形態は、例示的な実施形態を示し説明する以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。したがって、図面及び詳細な説明は、本質的に制限的なものではなく、本質的に例示的なものとして考えられるべきである。

図面の簡単な説明
添付図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれてその一部を構成し、実施形態を示し、記載とともに本開示の原理を説明するのに役立つ。

図１は、少なくとも１つの実施形態による、膜及び膜支持体を含む第一のフィルタ及び第二のフィルタを含むフィルタシステムの１つの実施形態の分解図を示す。

図２は、少なくとも１つの実施形態による、膜及び膜支持体を含む図１の第二のフィルタの断面の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。

図３は、第一のフィルタの第一の層、第二の層、及び第三の層を含み、各層は少なくとも１つの実施形態による厚さを画定する、図１の第一のフィルタの断面の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。

図４Ａは、吸引キャニスタの蓋の一例に溶接された、図１のフィルタシステムの上面図である。

図４Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、吸引キャニスタの代表的な蓋に溶接された、図１のフィルタシステムの斜視図である。

図５Ａは、少なくとも１つの実施形態による、ハウジング及びスプラッシュガードを含むフィルタシステムの上面斜視図である。

図５Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの底面斜視図である。

図５Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの断面図である。

図５Ｄは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの分解断面図である。

図５Ｅは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの第一の支持部材の上面図である。

図５Ｆは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの第二の支持部材を示す、図５Ａのフィルタシステムの底面断面図である。

図５Ｇは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの第二の支持部材の第二の実施形態の上面図である。

図５Ｈは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの第二の支持部材の第三の実施形態の上面図である。

図６Ａは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの変形実施形態の断面図である。

図６Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、図５Ａのフィルタシステムの第二の変形実施形態の断面図である。

図７は、少なくとも１つの実施形態による、吸引キャニスタの蓋を含む、図５Ａのフィルタシステムの結合の概略図である。

図８は、少なくとも１つの実施形態による、フィルタシステムの煙粒子保持を試験するための試験設備の概略図である。

図９は、少なくとも１つの実施形態による、本明細書に記載のとおりの第一のフィルタを含むフィルタシステムの煙保持能力を、第一のフィルタを含まないフィルタシステムと比較して、一定の煙に曝露した状態での経時的な標準化空気流のパーセンテージによって測定したグラフ図である。

図１０Ａは、少なくとも１つの実施形態による、代表的な吸引キャニスタの蓋に結合された、図１のフィルタシステムの概略図である。

図１０Ｂは、少なくとも１つの実施形態による、吸引キャニスタが脱イオン水で満たされている、図１０Ａの吸引キャニスタ及びフィルタシステムの写真である。

図１０Ｃは、少なくとも１つの実施形態による、図１０Ａの吸引キャニスタの反転姿勢を示す。

詳細な説明
当業者は、本開示の様々な態様が、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって実現できることを容易に理解するであろう。また、本明細書で参照される添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を説明するために誇張されていることがあり、その点において、図面は限定的なものとして解釈されるべきではないことにも留意されたい。

定義と用語
不正確さの用語に関して、「約」及び「およそ」という用語は、記載された測定値、及び記載された測定値に合理的に近い任意の測定値も含む測定値を指すために互換的に使用されうる。記載された測定値に合理的に近い測定値は、関連技術の当業者によって理解され容易に確認されるように、記載された測定値から合理的に小さな量だけ逸脱している。このような逸脱は、測定誤差又は性能を最適化するために行われた微調整などが原因であることができる。関連技術の当業者がそのような合理的に小さな差異の値を容易に確認できないと判断された場合には、「約」及び「およそ」という用語は、記載された値のプラス又はマイナス１０％を意味すると理解できる。

本開示は、限定的に読まれることを意図したものではない。言い換えれば、本出願で使用される用語は、その分野の専門家がそのような用語に帰する意味の文脈で広く読まれるべきである。

開示された実施形態の説明
図１は、手術を含む医療処置環境における排泄物などの汚染物質をろ過するための層状フィルタシステム１００を示す。層状フィルタシステム１００は、第一のフィルタ１０２及び第二のフィルタ１０４であり、第二のフィルタ１０４は、膜１０６及び膜支持体１０８を含むことができる。第二のフィルタ１０４の膜１０６は、本明細書でさらに説明するように、体液、すすぎ流体、エアロゾル化された又は他の方法で流体に含まれる細菌及びウイルスに対するバリアを提供するように構成されている。膜支持体１０８は、第二のフィルタ１０４に強度及び支持を提供し、層状フィルタシステム１００とキャニスタとの容易な統合を提供するために、溶接可能な材料、例えば、ポリエステル不織布材料又は熱可塑性プラスチックであることができる。幾つかの実施形態において、層状フィルタシステム１００は、吸引キャニスタ蓋と統合又は結合されうる。

膜１０６は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリエチレン、二フッ化ポリビニリデン、ポリエーテルスルホン又はエレクトロスピニングされたポリマー材料から形成されうる。膜１０６を形成する材料は、高い空気流を可能にし、液体バリア特性をもたらす疎水性及び／又は疎油性特性を有する。膜１０６は、１６ｐｓｉの水侵入圧力（ＷＥＰ）以下の最大動作圧力において液体の通過に対して不透過性又は相対的に不透過性であることができるが、ガス及び／又は蒸気の通過に対しては高度に透過性を維持することができる。膜１０６は、約４０ミクロン～約１５０ミクロンの厚さを画定することができ、その厚さは、約４０ミクロン～約５５ミクロン、約５５ミクロン～約７０ミクロン、約７０ミクロン～約９０ミクロン、約９０ミクロン～約１２０ミクロン、又は約１２０ミクロン～約１５０ミクロンであることができる。

膜支持体１０８は、テキスタイル層を含み、例えば熱可塑性テキスタイル（例えば、不織布ポリエステル）から形成され、あるいは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルもしくはポリエチレンテレフタレートから形成されうる。膜支持体１０８は、約６０ミクロン～約６００ミクロンの厚さを画定することができ、その厚さは、約６０ミクロン～約１１０ミクロン、約１１０ミクロン～約１５０ミクロン、１５０ミクロン～約１９０ミクロン、約１９０ミクロン～約２３０ミクロン、約２３０ミクロン～約２８０ミクロン、約２８０ミクロン～約３３０ミクロン、約３３０ミクロン～約４００ミクロン、約４００ミクロン～約５００ミクロン、又は約５００ミクロン～約６００ミクロンであることができる。

第二のフィルタ１０４は、約１００ミクロン～約７５０ミクロンの総厚を画定することができ、第二のフィルタは厚さが、約１００ミクロン～約２００ミクロン、約２００ミクロン～約３００ミクロン、約４００ミクロン～約５００ミクロン、約５００ミクロン～約６００ミクロン、又は約６００ミクロン～約７５０ミクロンであることができる。様々な実施形態において、第二のフィルタ１０４は、５５．５ｍＮ／ｍの表面張力で少なくとも１０分間７５ｋＰａ以上の液体流入圧力を維持し、９．３ｃｍ^２の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル／分を超える空気流を維持するように構成される。

１つの実施形態において、第二のフィルタは、高い液体保持力（すなわち、少なくとも８ｐｓｉのバブルポイント）を保持し、細菌ろ過効率（ＢＦＥ）及びウイルスろ過効率（ＶＦＥ）の増加を示し、例えば、電気外科的処置の間に、１時間の連続煙にわたって約１２リットル／分～約８リットル／分の空気流を維持する。幾つかの実施形態において、バブルポイントは、少なくとも７．５ｐｓｉ、少なくとも８ｐｓｉ、少なくとも８．５ｐｓｉ、又は７ｐｓｉ～８．５ｐｓｉ、８～９．５ｐｓｉ、又は８．５～１０ｐｓｉであることができる。

図３は、第一のフィルタ１０２の断面の顕微鏡図である。様々な実施形態において、第一のフィルタ１０２は、約０．５ｍ^２／ｇ～約２ｍ^２／ｇの比表面積を画定し、３つの層を含む。第一のフィルタ１０２の第一の層１１０は、約４０ミクロン～約２００ミクロンの厚さを画定し、第一の層は、約４０ミクロン～約５５ミクロン、約５５ミクロン～約７０ミクロン、約７０ミクロン～約１００ミクロン、約１００ミクロン～約１５０ミクロン、又は約１５０ミクロン～約２００ミクロンの厚さを有することができる。第一のフィルタは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートポリアミドコポリマー、ポリブチレンテレフタレート又はそれらの組み合わせのフィラメントから形成されうる。各フィラメントは直径が約１０ミクロン～約３０ミクロンである。第一の層１１０は疎油性の特性を有することができる。

第二の層１１２は、約１４０ミクロン～約１６００ミクロンの厚さを画定し、第二の層は、約１４０ミクロン～約６４０ミクロン、約６４０ミクロン～約１１４０ミクロン、１１４０ミクロン～約１３９０ミクロン、又は約１３９０ミクロン～約１６００ミクロンの厚さを有することができる。第二の層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートコポリマー、ポリブチレンテレフタレート、ガラス、熱可塑性ポリマー又は非熱可塑性ポリマーから形成された複数のフィラメントを含む。各フィラメントは約０．８ミクロン～約８ミクロンの直径を有し、各フィラメントは約０．８ミクロン～約２ミクロン、約２ミクロン～約４ミクロン、又は約４ミクロン～約６ミクロンの直径を有することができる。

第三の層１１４は、第一の層１１０と同様に、約４０ミクロン～約２００ミクロンの厚さを画定し、第一の層は厚さが約４０ミクロン～約５５ミクロン、約５５ミクロン～約７０ミクロン、約７０ミクロン～約１００ミクロン、約１００ミクロン～約１５０ミクロン、又は約１５０ミクロン～約２００ミクロンであることができる。第一のフィルタは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートポリアミドコポリマー、ポリブチレンテレフタレート又はそれらの組み合わせのフィラメントから形成されうる。各フィラメントの直径は約１０ミクロン～約３０ミクロンである。

上述の第一のフィルタ１０２及び第二のフィルタ１０４を含む層状フィルタシステム１００は、図４Ａ及び４Ｂに示されるように、溶接によって従来の吸引キャニスタ蓋１１８の真空ポート１１６に統合されうる。この統合方法は、２段階の統合を含むことができ、第二のフィルタ１０４（図１）は、１つの工程でキャニスタ蓋１１８の真空ポート１１６を覆うようにキャニスタ蓋１１８に熱溶接され、第一のフィルタ１０２は、別の工程でキャニスタ蓋１１８及び第二のフィルタ１０４に熱溶接される。他の実施形態において、第一のフィルタ１０２及び第二のフィルタ１０４は、第二のフィルタ１０４がキャニスタ蓋１１８の最も近くに配置されるように、それぞれ、単一工程でキャニスタ蓋１１８に溶接されうる。したがって、各実施形態において、真空ポート１１６に吸引が適用されると、ろ過される媒体はいずれも、最初に第一のフィルタ１０２を通過し、次に、第二のフィルタ１０４を通過して真空ポート１１６から出る。幾つかの実施形態において、層状フィルタシステム１００は、超音波溶接又は熱溶接によって真空ポート１１６と統合されうる。吸引キャニスタ蓋１１８は、柔軟性側面容器もしくはライナー（図１０Ａ～１０Ｃ）、カップ、剛性容器もしくは他の比較的弾性のある壁の容器、又はカップとライナーの両方を含む代表的な吸引キャニスタに対応しうる。

図５Ａ～５Ｆは、フィルタシステム２００の別の実施形態を示す。フィルタシステム２００は、ポート出口２０４を画定するハウジング２０２、第一の支持部材２３６、第二の支持部材２７０及びスプラッシュガード２１０を含む。ハウジング２０２は、ポート出口２０４を画定する上部２１２を含む。ポート出口２０４は、本明細書でさらに説明するように、上部２１２の上面２１６からスプラッシュガード２１０の反対方向に延在するポート側壁２１４によってさらに画定されうる。ハウジング側壁２１８は、上部２１２の底面２２０からポート側壁２１４とは反対の方向に延在する。ハウジング側壁２１８は、上部２１２がハウジング側壁２１８から外側に延在するフランジ２２２を画定するように、上部２１２に対して配置されうる。あるいは、ハウジング側壁２１８は、上部２１２の外周２２４と同一平面になるように配置されてもよいし、あるいはハウジング側壁２１８に対してより大きい又はより小さいフランジ２２２を形成するように配置されてもよい。

図５Ｃ及び５Ｄは、フィルタシステム２００の様々な構成要素を縦断面で示す。図５Ｃ及び５Ｄに示されるように、ハウジング２０２は、ハウジング側壁２１８とほぼ同心に配置された内壁２２６を含むことができる。内壁２２６及びハウジング側壁２１８の内面２２８は、本明細書でさらに説明するように、協働してフィルタシステム２００の組み立てのための結合ギャップ２３０を画定する。側壁段差２３２は、ハウジング側壁２１８の内面２２８の上部に配置されることができ、１つ以上の内壁段差２３４は、ハウジング２０２の内壁２２６の上部の片側又は両側に配置されうる。

第一の支持グリッド又は第一の支持部材２３６は、本明細書でさらに説明されるように、結合ギャップ２３０を介してハウジング２０２に結合される。第一の支持部材２３６は、上部側壁２３８及び下部側壁２４０を含み、それぞれがフィルタシステム２００の組み立てを容易にするために形成されている。上部側壁２３８は、ハウジング２０２によって形成される結合ギャップ２３０と実質的に一致する形状で形成される。幾つかの実施形態において、上部側壁２３８の厚さは、結合ギャップ２３０の一般的な厚さと一致する。上部側壁２３８はまた、側壁段差２３２及び内壁段差２３４の少なくとも１つとの止まり嵌め又は締まり嵌めを容易にするためのレッジ２４２を含むことができる。図５Ｃ及び５Ｄに示されるように、上部側壁２３８は、側壁段差２３２及び内壁段差２３４の両方に対応するレッジを含まなくてもよい。他の実施形態において、上部側壁２３８はレッジ２４２を含まなくてもよい。さらに他の実施形態において、第一の支持部材２３６は、溶接又はねじ切りによってハウジング２０２に結合することができる。第一の支持部材２３６がねじ切り又は締まり嵌めによってハウジング２０２に結合される実施形態において、ゴムシール又はＯリングなどの可撓性シールを第一の支持部材２３６とハウジング２０２の間に配置して、流体密シールを容易にすることができ、ここで、液体及び／又は気体は第一の支持部材２３６とハウジング２０２との間を通過できない。

図示されるように、上部側壁２３８の外面２５２は、第一の支持部材２３６がハウジング２０２に結合されたときに、外面２５２がハウジング側壁２１８の内面２２８に接触するようなサイズの外径２５０を画定する。上部側壁２３８の内面２５４は内径２５６及び内周２５７を画定し、第一の支持部材２３６のグリッド部分２５９は内周２５７によって画定される領域にまたがる。図５Ｃ～５Ｅに示されるように、グリッド部分２５９は、第一の支持部材２３６の中心付近で直交する第一のアーム２６０及び第二のアーム２６１を含む。他の実施形態において、グリッド部分２５９は、市松模様、スポークパターン、Ｙ－形状、内周２５７によって画定される領域にわたる別の配置又はパターンを形成するために、より多くのアームを含むことができる。さらに他の実施形態において、グリッド部分２５９は、内周２５７によって画定される領域にわたる単一のアームのみを含むことができる。グリッド部分２５９のアーム２６０、２６１は、第一の支持部材２３６の内周２５７によって画定される領域内に複数の開口部２５５を画定する。複数の開口部２５５は、第一の支持部材２３６の内周２５７によって画定される領域の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％を構成する。

図５Ｄにより明確に示されるように、ハウジング溝２４４は、第一の支持部材２３６の下側壁２４０の外面２４６上に画定される。溝２４４は、ハウジング側壁２１８の内面２２８の下部に位置する隆起部２４８に対応する。結合されると、ハウジング２０２の隆起部２４８は、第一の支持部材２３６の溝２４４内に受け入れられる。リム２５８は、下部側壁２４０の外面２４６から下部側壁２４０の下端に沿って延在している。結合されると、リム２５８は、ハウジング側壁２１８の底端２６２に接触して、フィルタシステム２００にさらなる支持を提供する。

本明細書でさらに説明するように、フィルタシステム２００の残りの部分の組み立てを容易にするために、下部側壁２４０の内面２６６に第二の溝２６４は画定される。下部側壁２４０の内面２６６は、本明細書でさらに説明されるように、フィルタシステム２００の追加の構成要素を受け入れるための下部直径２６８を画定する。図５Ｃに示されるように、下部直径２６８は内径２５６よりも大きくてよい。他の実施形態において、本明細書でさらに説明される残りの構成要素が下部側壁２４０によって適切に受け入れられる限り、下部直径２６８は、内径２５６より小さいか、又は実質的に同じであることができる。

第二のフィルタ１０４は、第一の支持部材２３６の下部側壁２４０内のグリッド部分２５９の下に配置されている。図示されているように、第二のフィルタ１０４は、下部側壁２４０の内面２６６に密に適合するような形状及びサイズになっており、下部側壁２４０の内面２６６と接触することができる。したがって、第二のフィルタ１０４は、上部側壁２３８の内径２５６より大きいか、又は少なくとも実質的に同じサイズであることができる。好ましくは、第二のフィルタ１０４は、第二のフィルタ１０４を通る空気流が、第一の支持部材２３６のグリッド部分２５９によって大きく阻害されることのないように、第一の支持部材２３６のグリッド部分２５９によって画定される第一の支持部材２３６の開口部を覆う。フィルタシステム２００に挿入された第二のフィルタ１０４は膜支持体１０８（図１）を含まなくてもよい。

さらに図５Ｆを参照すると、第二の支持グリッド又は支持部材２７０は第二のフィルタ１０４の下に挿入される。第二の支持部材２７０は、第二の支持部材２７０の外周２７５及び内周２７７を画定する境界２７１を含み、第二の支持部材２７０は第二の支持部材２７０の内周２７７により画定される領域をまたがる第二のグリッド部分２７３をさらに含む。第二のグリッド部分２７３は、第二の支持部材２７０の中心付近で直交する第一のアーム２７９と第二のアーム２８１とを含む。他の実施形態において、第二のグリッド部分２７３は、より多くのアームを含み、図５Ｇに示されるような市松模様（これは、上述の第一の支持部材２３６にも適用することができる）、スポークパターン又は、第二の支持部材２７０の内周２７７によって画定される領域をまたがる別の配置又はパターンを形成することができる。さらに他の実施形態において、第二のグリッド部分２７３は内周２７７によって画定される領域にまたがる単一のアームのみを含むことができる。第二のグリッド部分２７３のアーム２７９、２８１は、第二の支持部材２７０の内周２７７によって画定される領域内に複数の開口部２７２を画定する。複数の開口部は、内周２７７によって画定される領域の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％を構成することができる。図６Ａに示され、本明細書でさらに説明されるとおりの実施形態などのさらに他の実施形態において、第一のフィルタ１０２の第三の層１１４は、本明細書で記載されそして図５Ｈに示すような第二の支持部材２７０によって提供される機能を提供することができる。

再び図５Ｃ及び５Ｄ参照すると、第二の支持部材２７０は、下部側壁２４０の内面２６６に密に適合するような形状及びサイズであり、第二のフィルタ１０４が第二の支持部材２７０を実質的に覆い、そして第二の支持部材２７０によって画定される開口部２７２を少なくとも覆うような形状及びサイズに第二のフィルタ１０４と同様にすることができる。第一のフィルタ１０２は、第二の支持部材２７０の下に配置されている。図示されているように、第一のフィルタ１０２は、第一のフィルタ１０２が第二の支持部材２７０によって画定された開口部２７２を覆うように、第二の支持部材より若干小さいか、又は実質的に同じサイズであることができる。

第一のフィルタ１０２及び第二のフィルタ１０４は、第二の支持部材２７０によって分離されている。言い換えれば、第二の支持部材２７０の厚さは、第二のフィルタ１０４及び第一のフィルタ１０２が互いに接触しないように、第二のフィルタ１０４と第一のフィルタ１０２との間に距離を提供する。第二の支持部材２７０によって画定される開口部２７２は、第一のフィルタ１０２を通過する可能性のあるあらゆる液体を捕捉し、第二のフィルタ１０４の飽和及び真空システムへの液体の漏れを軽減するために前記液体を保持するための液体リザーバを形成する。上述したように、第二のフィルタ１０４は、第二のフィルタ１０４内への又は第二のフィルタ１０４を通る液体の通過を妨げるために、疎水性及び／又は疎油性の材料、コーティング又は表面処理から形成される。

スプラッシュガード２１０は、スプラッシュガード２１０を第一の支持グリッド２３６に結合するために、第二の溝２６４内に受容されるように構成された上部リム２７４を含む。スプラッシュガード２１０は、第一のフィルタ１０２がスプラッシュガードの上部リム２７４によって画定されるベース開口部２７６を覆うように第一のフィルタ１０２を支持し、そして第一のフィルタ１０２は、スプラッシュガード２１０と第二の支持グリッド２７０との間に効果的に挟まれる。上述したように、第一のフィルタ１０２は、第二の支持部材２７０及び第二のフィルタ１０４を支持する。言い換えると、スプラッシュガード２１０は、第一の支持部材２３６と協働して、第一のフィルタ１０２、第二の支持部材２７０及びそれらの間の第二のフィルタ１０４を挟み込み、第一のフィルタ１０２、第二の支持部材２７０及び第二のフィルタ１０４をフィルタシステム２００内の所定の位置に保持する。

図示のように、スプラッシュガード２１０は、フィルタシステム２００の内部を吸引キャニスタ内の液体から保護するように構成された円錐台形状又は他の形状を有することができる。換言すれば、スプラッシュガード２１０は、フィルタシステム２００を通る大量の空気流を促進し続けながら、フィルタシステム２００への不要な材料の侵入を軽減するような形状にすることができる。フィルタシステム開口部２７８は、スプラッシュガードの頂点に配置され、それにより、上述のように真空を介してフィルタシステム２００に引き込まれる空気及び材料の侵入を可能にする。図５Ａ及び５Ｂに示されるように、フィルタシステム２００の外側でアクセス可能な唯一の構成要素は、ハウジング２０２、第一の支持部材２３６のリム２５８及びスプラッシュガード２１０を含む。フィルタシステム２００は、フィルタシステム２００が、本明細書でさらに説明されるように統合される真空ポートに対応してほぼ円形である。他の実施形態において、フィルタシステム２００は、真空ポートと統合するために必要に応じて、楕円形、正方形、長方形又は他の形状を含む他の形状であってもよい。

ここで図６Ａ及び６Ｂを参照すると、フィルタシステムの追加の任意選択の実施形態が示されている。幾つかの実施形態において、図６Ａに示されるように、フィルタシステム３００は第二の支持部材２７０を含まなくてもよい。そのような実施形態において、第二のフィルタ１０４及び第一のフィルタ１０２は、一緒に直接積み重ねられ、スプラッシュガード２１０と第一の支持部材３３６との間に挟まれることができる。上述したとおりの第一のフィルタ１０２の第三の層は、フィルタシステムが第二の支持部材２７０を含まないときに、液体リザーバを形成する際に、第二の支持部材２７０に対して同様の間隔又はギャップ機能を果たすことができる。第三の層、又はさもなければ第二の支持部材２７０によって形成されるかどうかに関係なく、フィルタシステムの様々な実施形態において、液体リザーバは、例えば、０．０４ｍｍ～８０ｍｍの厚さを有することができるが、様々な寸法が考えられる。

幾つかの実施形態において、第二の支持部材２７０の厚さは変化することができる（例えば、変化する厚さを有するリザーバを作成する）。フィルタシステム４００などの幾つかの実施形態において、第二の支持部材２７０は、図５Ｄに示される第二の支持部材２７０と比較してはるかに大きな厚さを画定する第二の支持部材４７０に置き換えられる。第二の支持部材４７０は、比較的厚いリザーバを形成する。図示されるように、図６Ａ及び６Ｂの変更例において、第一の支持部材４３６の下部側壁４４０の厚さは、第二の支持部材４７０の厚さに直接対応しており、その結果、第一のフィルタ１０２、第二のフィルタ１０４及び第二の支持部材４７０が第一の支持部材４３６とスプラッシュガード２１０との間にぴったりと挟まれることができる。

さらに、図５Ｃ、６Ａ及び６Ｂを比較すると、上述したように、第一の支持部材２３６の構造は、システムの構成要素の変動及び含まれる構成要素のサイズの変動に適応するように変更することができる。幾つかの実施形態において、第一の支持部材２３６をハウジング２０２に結合するための上述の結合機構は、記載のフィルタシステム２００、３００及び４００の間でほぼ一貫しているが、第一の支持部材２３６の結合構造は、記載の変化に適応するように変更されうる。幾つかの実施形態において、図５Ｃ～５Ｄに示されるような第一の支持部材２３６の結合構造は、上述のようにハウジング２０２によって画定される結合ギャップ２３０に対応する単一の上部側壁２３８を含む。

図６Ａに示されるように、第一の支持部材３３６は、ハウジング２０２の内壁２２６に接触するように構成された内壁３８２と、ハウジング２０２の隆起部２４８と係合するように構成されたリップ３８６を有する外壁３８４とからなる上部側壁３３８を含むことができる。上部側壁３３８の内壁３８２と外壁３８４は、ハウジング２０２によって画定された結合ギャップ２３０を埋めるように離間されている。第一の支持部材３３６は、第一の支持部材２３６に関連して上述したように下部側壁３４０をさらに含むが；下部側壁３４０の外面３４６からリム３５８が延在する代わりに、リム３５８は、上部側壁３３８と下部側壁３４０との中間の位置で第一の支持部材３３６から外方に延在し、その結果、下部側壁３４０はハウジング２０２の外部でリム３５８の下に延在する。下部側壁３４０の残りの構造は、特にスプラッシュガード２１０との結合機構を考慮すると、フィルタシステム２００に関連して説明した第一の支持部材２３６と一貫する。

次に、図６Ｂに示すとおりの第一の支持部材４３６を参照すると、上部側壁４３８は逆Ｌ字形を有し、長手方向部分４８８は、ハウジング側壁２１８の内面２２８と接触して結合ギャップ２３０内に延在し、長手方向部分４８８は、第一の支持部材２３６との関係で上述したように、ハウジング２０２の隆起部２４８と係合する溝４９０を画定する。横方向部分４９２は、長手方向部分４８８から内向きに延在し、ハウジング２０２の内壁２２６の下に適合する一方、第二の支持部材４７０、第一のフィルタ１０２及び第二のフィルタ１０４のスプラッシュガード２１０との挟み込みを容易にする。延在部４９４は、横方向部分４９２から上方に延在して内壁２２６に接触し、その結果、上部側壁４３８は延在部４９４及び上部側壁４３８の長手方向部分４８８の組み合わせを介して結合ギャップ２３０にまたがる。

フィルタシステム３００の第一の支持部材３３６と同様に、フィルタシステム４００において、第一の支持部材４３６は、第一の支持部材２３６と同様の下部側壁３４０をさらに含む。しかしながら、下部側壁４４０の外面４４６からリム４５８が延在する代わりに、リム４５８は、上部側壁４３８と下部側壁４４０との中間の位置で第一の支持部材４３６から外向きに延在し、その結果、下部側壁４４０はハウジング２０２の外部でリム４５８の下に延在する。下部側壁４４０の残りの構造は、少なくともスプラッシュガード２１０との結合機構に関して、フィルタシステム２００に関連する第一の支持部材２３６と一貫している。

フィルタシステムがそれぞれの状況に応じた様々なニーズ又は目標を満たすように構成されるように、フィルタシステムが存在する環境、及び利用される真空システム及び／又は吸引キャニスタに応じて、本明細書で記載される以外の他の変更がフィルタシステム２００に対して行われてよい。特に、第二の支持部材２７０の厚さは、上述したように変化しうる。さらに、スプラッシュガードはフィルタシステムに含まれても又は含まれなくてもよい。設計構成要素の変更に加えて、組み立て方法も変更されうる。幾つかの実施形態において、フィルタシステムの構成要素は、射出成形、付加製造又は他の既知の製造方法によって製造されうる。

図７はキャニスタ蓋５００を示す。キャニスタ蓋５００は、キャニスタ蓋及び吸引キャニスタの幾つかの変形例を包含しうる一般的なキャニスタ蓋を表す。キャニスタ蓋５００は、医療用チューブ（図示せず）を介して蓋５００を患者に流体的に結合するように構成された患者ポート５０２を含む。キャニスタ蓋５００はさらに、上述したように蓋５００を真空システムに流体的に結合するように構成された真空ポート５０４を含む。図７に示されるように、フィルタシステム２００のポート側壁２１４は、動作時にポート出口２０４が真空ポート５０４及び真空システムと流体連通するように、真空ポート５０４によって受け入れられるように構成されている。ポート側壁２１４は、例示的には、真空ポート５０４と同様の形状及びサイズを画定し、それによって、ポート側壁２１４は真空ポート５０４内に締まり嵌め又はさもなければ止まり嵌めを形成し、その結果、真空システムによって生成された空気流は蓋５００から出て真空システムに入る前にフィルタシステム２００を通過しなければならない。

試験方法
バブルポイント圧力
バブルポイント圧力は、キャピラリーフローポロメーター（フロリダ州ボイントンビーチのＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのモデル３Ｇｚｈ）を使用して、ＡＳＴＭ Ｆ３１ ６-０２に従って測定された。サンプル膜をサンプルチャンバー内に置き、２０．１ダイン／ｃｍの表面張力を有するＳｉｌｗｉｃｋ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｆｌｕｉｄ（Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．から入手可能）で濡らすことができる。サンプルチャンバの底部クランプは直径２．５４ｃｍで、膜（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ部品番号７５４６１ステンレススチールフィルタ）を支持するための厚さ０．１５９ｃｍを画定する多孔質金属ディスクインサートを有していた。

煙保持
連続的なエアロゾル負荷下で高い空気流を維持しながらの煙保持は、図８に示される概略図によって示される実験設備６００を使用して試験された。実験設備６００は、第一の圧力調整器６０１を介して圧縮空気供給源６０４に接続された入口を備えたエアロゾル発生器６０２を含んでいた。エアロゾル発生器６０２の出口は、７ｃｍ^２の活性フィルタ面積を有する試験されるフィルタシステム６０６に接続された。エアロゾル発生器６０２は、圧力調整器１を使用して６０ｐｓｉに設定された。エアロゾル発生器６０２は、Ｍｅｓａ ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＩｎｃ．，１０ Ｐａｒｋ Ｐｌａｃｅ, Ｂｕｔｌｅｒ, ＮＪ０７４０５、Ｕ.Ｓ.Ａ.によって生成されたデータを含む表１に示すように、システムの陽圧に応じて１．８μｍ～２．０μｍの範囲の鉱油エアロゾルを発生した。

ベンチュリノズル６０８を、圧力センサ６１２、水トラップ６１４及び双方向空気流センサ６１６を介して試験フィルタシステム６０６に接続した。ベンチュリノズル６０８を、第二の圧縮空気供給源６１０からの圧縮空気で加圧し、それにより真空が発生した。第二の圧力調整器６１８を使用して、真空圧力を－５０ｋＰａに設定した。エアロゾル発生器６０２によって生成されたエアロゾルを、ベンチュリノズル６０８によって生成された真空によって試験フィルタシステム６０６を通して引いた。試験フィルタシステム６０６は６０分間にわたって真空圧及びエアロゾル処理を受けた。試験フィルタシステム６０６を通る空気流を、双方向空気流センサ６１６を用いて測定し、一方、圧力センサ６１２を、真空圧を監視し、試験フィルタシステム６０６を出る圧力を監視するために使用した。

ウイルスろ過効率
ウイルスろ過効率（「ＶＦＥ」）試験をＭＳ-２コリファージウイルスを使用して実施した。ＭＳ－２コリファージは、直径約２３ｎｍ、分子量３．６ｘ１０^６ダルトンの非エンベロープ一本鎖ＲＮＡモデルウイルスである。特に、ＭＳ－２コリファージビリオンは、ジカビリオン、SARS-CoV-2ビリオン、HIVビリオン、T4バクテリオファージビリオン及びミミウイルスビリオンよりもサイズが比較的小さい。ＶＦＥ試験は、テスト全体を通じて細胞の生存性を促進するために、１ｘ１０^８プラーク形成単位を超える負荷と９０％以上の相対湿度で実施した。ＭＳ－２コリファージ懸濁液をエアロゾル化し、本明細書に開示されるとおりの第一のフィルタ及び第二のフィルタを有するフィルタシステムに導入した。エアロゾル化溶液中のＭＳ－２コリファージの濃度を、フィルタシステムを通過させる前後で測定し、比較した。

細菌ろ過効率
細菌ろ過効率（「ＢＦＥ」）試験を、直径０．４μｍ～１．０μｍのグラム陰性菌であるブレバンディモナスディミヌタ細菌を用いて実施した。ブレバンディモナスディミヌタ細菌は、バチルス属細菌、PM2.5細菌、赤血球及びPM10細菌よりもサイズが比較的小さい。ＢＦＥ試験は、テスト全体を通じて細胞の生存性を促進するために、１ｘ１０^８コロニー形成単位を超える負荷と９０％以上の相対湿度で実施した。ブレバンディモナスディミヌタ懸濁液をエアロゾル化し、本明細書に開示されるとおりの第一のフィルタ及び第二のフィルタを有するフィルタシステムに導入した。エアロゾル化溶液中のブレバンディモナスディムニタの濃度を、フィルタシステムを通過させる前後で測定し、比較した。

ＶＦＥ試験及びＢＦＥ試験における上述のフィルタシステムの効率を、下記式に従って測定した。

本明細書に記載のとおりのＶＦＥ及びＢＦＥの測定に使用される試験方法に関する追加情報は、ＰＤＡ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１月／２月、２００５、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｎｏ．４０、ガスの滅菌ろ過、セクション７．２．４ チャレンジ試験方法に掲載されており、それを参照により本明細書に組み込む。

水侵入圧力
本明細書で規定されるとおりの膜層を通る水の侵入を測定するために、Ｍｕｌｌｅｎ ＲＴＭテスター（シリアル番号：８２４０＋９２＋２９４９、米国マサチューセッツ州チコピーのＢＦ Ｐｅｒｋｉｎｓ製）を使用して水侵入圧力試験を実施した。膜層の試験サンプルは、厚さ１．２７ｃｍ、各辺の長さ１０．１６ｃｍを画定する正方形プレキシガラスシートで作られた一対の試験固定具の間にクランプされた。下部固定具には、サンプルの一部を水で加圧する能力があった。水の侵入の証拠の指標として機能するために、１枚のｐＨ紙をサンプルの上に置いた。ｐＨ紙の色が変化するまで、サンプルに少しずつ圧力を加えて加圧した。対応する破過圧力又は侵入圧力を水侵入圧力として記録し、３つの測定値の平均も記録した。

例
例１
層状フィルタシステム１００、２００の膜１０６を、上述のようにバブルポイント試験に供した。以下の表２で「焼結ＰＥ１」、「焼結ＰＥ２」、「焼結ＰＥ３」と表示されている従来のフィルタも試験した。表２に示すように、従来のフィルタのバブルポイントは試験装置の検出限界を下回っており、したがって＜１ｐｓｉと記録した。膜１０６は８．５ｐｓｉのバブルポイントと記録した。

バブルポイント試験の成功は、本明細書に記載のとおりのフィルタシステム１００、２００が、血液及びすすぎ流体を含む外科廃棄物を外科用キャニスタ内に保持し、外科用器具、病院職員、病院環境の保護及びこのような外科用キャニスタが使用される処置中の汚染からの患者の保護を容易にするように構成されていることを示す。

例２
ここで図１０９を参照すると、図９に提供される仕様に従って、様々なフィルタシステムの煙保持性を上述のように試験した。フィルタシステムに－５０ｋＰａの真空圧を１時間加え、真空圧によりエアロゾル粒子とフィルタシステムの相互作用を引き起こした。

図９に示すように、ライン９０２は、膜のみの実施形態１０６が手術煙粒子の通過を防止できるが、継続的な外科的吸引がもはや不可能になるまで試験ウィンドウの最初の６分間に空気流量が約１５．５リットル／分から１リットル／分未満に有意に低下したことを示している。ライン９００は、本開示の膜１０６及び第一のフィルタ１０２を含むフィルタシステムの性能を示す。示されているように、連続的なエアロゾル負荷下での空気流の低下は、第一のフィルタを追加すると有意に減少した。空気流量は、試験期間の最初の１５分間で約１５．５リットル/分から約１２．３リットル/分に低下し、試験期間の最初の ３０分間で約１１．２リットル/分に、最初の４５分間で約１０．５リットル/分に、試験期間の終わりに約１０．２リットル/分に低下した。

ライン９０４は、本開示の膜１０６及び第一のフィルタ１０２の２つの層を含むフィルタシステムの性能を示す。継続的なエアロゾル負荷下での空気流の低下は、２つ目の第一のフィルタを追加すると有意に減少した。空気流は、試験期間の最初の１５分間で約 １５．５リットル/分から約１４．８リットル/分に低下し、試験期間の最初の３０分間で約１４．７リットル/分に試験期間の最初の４５分間で約１２．８リットル/分に、試験期間の終了時に約１３．７リットル/分に達した。

従来のフィルタ（例えば、焼結ポリエチレンフィルタ）も試験したが、手術煙粒子を保持できないことが判明した。上述のような連続１時間のエアロゾル負荷の後に、焼結ポリエチレンフィルタの出口と対応するバクテリアフィルタの上部で油の薄膜を検出し、エアロゾルが従来のフィルタを通過できることが示された。従来のフィルタをエアロゾルが容易に通過することができるため、フィルタは目詰まりし又は本来の空気量が低下することがない。この油膜は、上述した膜１０６又は第一のフィルタ１０２を含むフィルタシステムの出口では観察されなかった。煙保持試験の成功は、本明細書に開示されるとおりの第一のフィルタを含むフィルタシステムが、可能な最大空気流量の大部分を維持しながら、少なくとも１時間、手術煙環境内で使用できることを示す。

例３
上述のＶＦＥ試験は、最大９９．９９９９９％の最小ウイルスろ過効率、又は７の対数減少値という結果を提供した。これは、外科用吸引容器製造者が主張するとおりの最大９９．９９％の最小ウイルスろ過効率、又は、４の対数減少値の結果のみを提供しうる従来のフィルタに対してろ過能力の改善を実証しており、一方、幾つかの試験は従来のフィルタで最小ウイルスろ過効率が最大９８％という結果を提供することが示されている。

例４
上述のＢＦＥ試験は、最大９９．９９９９９％の最小細菌ろ過効率、又は７の対数減少値という結果を提供した。これは、外科用吸引容器製造者が主張するとおりの最大９９．９９％の最小細菌ろ過効率、又は、４の対数減少値の結果のみを提供しうる従来のフィルタに対してろ過能力の改善を実証しており、一方、幾つかの試験は従来のフィルタで最小ウイルスろ過効率が最大９８％という結果を提供することが示されている。

例５
上述のような層状フィルタシステム１００は、吸引キャニスタ蓋の真空ポートを覆うように吸引キャニスタ蓋に溶接され、図１０Ａに示すように、吸引キャニスタ蓋はライナーと結合されて、蓋とライナーとのアセンブリを作製し、蓋とライナーとのアセンブリを図１０Ｂに示されるように脱イオン水で満たした。再び図１～３を簡単に参照すると、フィルタシステム１００は第一のフィルタ１０２及び第二のフィルタ１０４を含み、第一のフィルタ１０２は、０．５ｍ^２／ｇより大きく２ｍ^２／ｇ未満の比表面積を画定し、３つの層を含み、第二のフィルタ１０４は、ｅＰＴＦＥ膜又は電界紡糸ポリマーを含む膜などの膜１０６と、熱可塑性テキスタイルから形成されうるテキスタイル膜支持体１０８とを含む。第二のフィルタ１０４は、２３０ミクロンの総厚さを画定し、５５．５ｍＮ／ｍの表面張力で少なくとも１０分間７５ｋＰａ以上の液体侵入圧力を維持し、９．３ｃｍ^２の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル/分を超える空気流量を維持するように構成される。

第一のフィルタ１０２の第一の層１１０は疎油性の特性を有し、約８０ミクロン～約２００ミクロンの厚さを画定し、複数のフィラメントを有し、各フィラメントは約１７ミクロン～約２５ミクロンの直径を有する。第二の層１１２は約３２０ミクロンの厚さを画定し、複数のフィラメントを有し、各フィラメントは約３ミクロン～約６ミクロンの直径を有し、第二の層１１２は、熱可塑性フィラメント、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートコポリマー又は非熱可塑性フィラメントを有することができる。第三の層は、厚さと組成の点で第一の層と同様である。

再び図１０Ａ～１０Ｃを参照すると、蓋とライナーとのアセンブリを剛性容器に入れ、真空ポンプ（メデラポンプ「ドミナントフレックス」）に接続し、真空ポンプを最大動作設定、-８８ｋＰａで１１分間動作させた。フィルタシステムとの液体接触を１１分間継続した後でも、液体の漏れは観察されなかった。同様の実験において、蓋とライナーとのアセンブリを図１０Ｃに示す位置で一晩反転させた。別の実験において、蓋とライナーとのアセンブリに８時間にわたる別の液体反転試験を受けさせ、蓋とライナーとのアセンブリに差圧１０ｋＰａでの長時間の水侵入圧力試験を受けさせた。これらの実験のいずれにおいても、液体の漏れは観察されなかった。

例示的な実施形態は、吸引キャニスタ又は吸引バッグとともに使用するためのフィルタシステムを含むが、他の実施形態において、上述のフィルタシステムは、マスクの製造又は環境システムのフィルタリングなど、そのようなろ過が必要とされる他の用途に利用することができる。換言すれば、本出願の発明は、一般的に及び特定の実施形態に関しての両方で上述された。本開示の範囲から逸脱することなく、実施形態に様々な変更及び変形を加えることができることが当業者に明らかであろう。したがって、実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲内にある限り、本発明の変更及び変形を包含することが意図されている。

例示的な実施形態は、吸引キャニスタ又は吸引バッグとともに使用するためのフィルタシステムを含むが、他の実施形態において、上述のフィルタシステムは、マスクの製造又は環境システムのフィルタリングなど、そのようなろ過が必要とされる他の用途に利用することができる。換言すれば、本出願の発明は、一般的に及び特定の実施形態に関しての両方で上述された。本開示の範囲から逸脱することなく、実施形態に様々な変更及び変形を加えることができることが当業者に明らかであろう。したがって、実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲内にある限り、本発明の変更及び変形を包含することが意図されている。
本開示は更に以下の態様を含んでいる：
《態様１》
チャンバ開口部と、前記チャンバ開口部の反対側のベース上に配置された出口ポートとを含む内部チャンバを画定するハウジング、
前記ハウジングに結合された第一の支持部材、
前記ハウジングの前記チャンバ開口部の上に配置された第一のフィルタ、及び、
前記第一の支持グリッドと前記第一のフィルタとの間に配置された第二のフィルタ、ここで、液体リザーバは前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとによって画定される、
を含む、フィルタシステム。
《態様２》
前記第二のフィルタは、５５．５ｍＮ／ｍの表面張力で１０分間７５ｋＰａ以上の液体侵入圧力を有し、そして９．３ｃｍ ^２ の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル／分を超える空気流量を維持する、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様３》
前記液体リザーバは厚さが０．０４ミリメートル～２ミリメートルである、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様４》
前記液体リザーバは厚さが２ミリメートル～１５ミリメートルである、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様５》
前記液体リザーバは厚さが１５ミリメートル～８０ミリメートルである、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様６》
前記第一のフィルタは約１２０ミクロン～約２０００ミクロンの厚さを画定する、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様７》
前記液体リザーバは、前記第一のフィルタの第三の層を含む、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様８》
前記液体リザーバは、前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとが互いに離隔するように前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとの間に配置された第二の支持部材を含む、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様９》
前記第一の支持部材に結合され、前記第一の支持部材から前記ハウジングとは反対方向に延在するスプラッシュガードをさらに含み、前記スプラッシュガードは入口及び出口を画定する、態様１に記載のフィルタシステム。
《態様１０》
前記スプラッシュガードは円錐形状を有し、前記スプラッシュガードの出口は前記スプラッシュガードの入口よりも広い、態様９に記載のフィルタシステム。
《態様１１》
ポートを画定する蓋、及び、
前記ポートに統合されたフィルタシステム、ここで、前記フィルタシステムは、
約１２０ミクロン～約２０００ミクロンの厚さを画定する第一のフィルタ、ここで、前記第一のフィルタは第一の層及び第二の層を含み、前記第一の層は前記第二の層とは異なる材料を含む、及び、
５５．５ｍＮ/ｍの表面張力で１０分間７５ｋＰａ以上の液体侵入圧力を有し、９．３ｃｍ ^２ の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル/分を超える空気流を維持する、第二のフィルタ、を含む、
を含む、フィルタリングアセンブリ。
《態様１２》
前記キャニスタポートは、前記フィルタシステムを通る空気流を維持するように構成された真空に連通可能に結合されている、態様１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
《態様１３》
前記吸引キャニスタは、柔軟側面を有する容器を含む、態様１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
《態様１４》
前記吸引キャニスタは剛性容器を含む、態様１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
《態様１５》
前記フィルタシステムは超音波溶接によって前記ポートに統合されている、態様１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
《態様１６》
前記フィルタシステムが前記ポートを覆うように、前記フィルタシステムは前記蓋に熱溶接される、態様１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
《態様１７》
前記第二のフィルタは疎水性である、態様１１記載のフィルタリングアセンブリ。
《態様１８》
前記第一のフィルタは、直径６ミクロン未満のポリマーフィラメントを含む第二の層を含む、態様１１に記載のフィルタシステム。
《態様１９》
前記第一のフィルタは熱可塑性フィラメントを含む第二の層を含む、態様１１に記載のフィルタシステム。
《態様２０》
前記第一のフィルタは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートコポリマー又は非熱可塑性フィラメントを含む第二の層を含む、態様１１に記載のフィルタシステム。
《態様２１》
前記第一のフィルタは疎油性の第一の層を含む、態様１１記載のフィルタシステム。
《態様２２》
前記第一のフィルタは、０．５ｍ ^２ ／ｇより大きく、２ｍ ^２ ／ｇ未満の比表面積を規定する、態様１１に記載のフィルタシステム。
《態様２３》
前記第二のフィルタは熱可塑性テキスタイル層を含む、態様１１に記載のフィルタシステム。
《態様２４》
ベースと、前記ベースの第一の側から延在して出口を画定するポートと、前記ベースの第二の側から延在する第一の壁と、前記ベースの前記第二の側から延在する第二の壁とを含むハウジング、ここで、前記第一の壁及び前記第二の壁は溝を画定する；
上部側壁を含む第一の支持部材であって、前記支持部材を前記ハウジングに結合するために前記ハウジングの前記溝内に受け入れられるように構成された第一の支持部材；
前記第一の支持部材に結合されたスプラッシュガード、ここで、前記スプラッシュガードは入口及び出口を画定する；
前記スプラッシュガードの出口に配置された第一のフィルタ；
前記第一のフィルタと前記第一の支持部材との間に配置された第二の支持部材、；及び、
前記第一の支持部材と前記第二の支持部材との間に配置された第二のフィルタ；
を含む、フィルタシステム。
《態様２５》
前記ハウジングの前記ポートは、吸引キャニスタの真空ポートに結合されるように構成されている、態様２５に記載のフィルタシステム。
《態様２６》
前記スプラッシュガードは円錐形状を有し、前記スプラッシュガードの出口は前記スプラッシュガードの入口よりも広い、態様２５に記載のフィルタシステム。
《態様２７》
前記第一のフィルタは複数の層を含み、第一の層は第二の層とは異なる構造を含む、態様２５に記載のフィルタシステム。

Claims (27)

1. チャンバ開口部と、前記チャンバ開口部の反対側のベース上に配置された出口ポートとを含む内部チャンバを画定するハウジング、
   前記ハウジングに結合された第一の支持部材、
   前記ハウジングの前記チャンバ開口部の上に配置された第一のフィルタ、及び、
   前記第一の支持グリッドと前記第一のフィルタとの間に配置された第二のフィルタ、ここで、液体リザーバは前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとによって画定される、
   を含む、フィルタシステム。
2. 前記第二のフィルタは、５５．５ｍＮ／ｍの表面張力で１０分間７５ｋＰａ以上の液体侵入圧力を有し、そして９．３ｃｍ^２の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル／分を超える空気流量を維持する、請求項１に記載のフィルタシステム。
3. 前記液体リザーバは厚さが０．０４ミリメートル～２ミリメートルである、請求項１に記載のフィルタシステム。
4. 前記液体リザーバは厚さが２ミリメートル～１５ミリメートルである、請求項１に記載のフィルタシステム。
5. 前記液体リザーバは厚さが１５ミリメートル～８０ミリメートルである、請求項１に記載のフィルタシステム。
6. 前記第一のフィルタは約１２０ミクロン～約２０００ミクロンの厚さを画定する、請求項１に記載のフィルタシステム。
7. 前記液体リザーバは、前記第一のフィルタの第三の層を含む、請求項１に記載のフィルタシステム。
8. 前記液体リザーバは、前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとが互いに離隔するように前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとの間に配置された第二の支持部材を含む、請求項１に記載のフィルタシステム。
9. 前記第一の支持部材に結合され、前記第一の支持部材から前記ハウジングとは反対方向に延在するスプラッシュガードをさらに含み、前記スプラッシュガードは入口及び出口を画定する、請求項１に記載のフィルタシステム。
10. 前記スプラッシュガードは円錐形状を有し、前記スプラッシュガードの出口は前記スプラッシュガードの入口よりも広い、請求項９に記載のフィルタシステム。
11. ポートを画定する蓋、及び、
    前記ポートに統合されたフィルタシステム、ここで、前記フィルタシステムは、
    約１２０ミクロン～約２０００ミクロンの厚さを画定する第一のフィルタ、ここで、前記第一のフィルタは第一の層及び第二の層を含み、前記第一の層は前記第二の層とは異なる材料を含む、及び、
    ５５．５ｍＮ/ｍの表面張力で１０分間７５ｋＰａ以上の液体侵入圧力を有し、９．３ｃｍ^２の有効面積で１１．５ｋＰａの圧力損失で２０リットル/分を超える空気流を維持する、第二のフィルタ、を含む、
    を含む、フィルタリングアセンブリ。
12. 前記キャニスタポートは、前記フィルタシステムを通る空気流を維持するように構成された真空に連通可能に結合されている、請求項１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
13. 前記吸引キャニスタは、柔軟側面を有する容器を含む、請求項１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
14. 前記吸引キャニスタは剛性容器を含む、請求項１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
15. 前記フィルタシステムは超音波溶接によって前記ポートに統合されている、請求項１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
16. 前記フィルタシステムが前記ポートを覆うように、前記フィルタシステムは前記蓋に熱溶接される、請求項１１に記載のフィルタリングアセンブリ。
17. 前記第二のフィルタは疎水性である、請求項１１記載のフィルタリングアセンブリ。
18. 前記第一のフィルタは、直径６ミクロン未満のポリマーフィラメントを含む第二の層を含む、請求項１１に記載のフィルタシステム。
19. 前記第一のフィルタは熱可塑性フィラメントを含む第二の層を含む、請求項１１に記載のフィルタシステム。
20. 前記第一のフィルタは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートコポリマー又は非熱可塑性フィラメントを含む第二の層を含む、請求項１１に記載のフィルタシステム。
21. 前記第一のフィルタは疎油性の第一の層を含む、請求項１１記載のフィルタシステム。
22. 前記第一のフィルタは、０．５ｍ^２／ｇより大きく、２ｍ^２／ｇ未満の比表面積を規定する、請求項１１に記載のフィルタシステム。
23. 前記第二のフィルタは熱可塑性テキスタイル層を含む、請求項１１に記載のフィルタシステム。
24. ベースと、前記ベースの第一の側から延在して出口を画定するポートと、前記ベースの第二の側から延在する第一の壁と、前記ベースの前記第二の側から延在する第二の壁とを含むハウジング、ここで、前記第一の壁及び前記第二の壁は溝を画定する；
    上部側壁を含む第一の支持部材であって、前記支持部材を前記ハウジングに結合するために前記ハウジングの前記溝内に受け入れられるように構成された第一の支持部材；
    前記第一の支持部材に結合されたスプラッシュガード、ここで、前記スプラッシュガードは入口及び出口を画定する；
    前記スプラッシュガードの出口に配置された第一のフィルタ；
    前記第一のフィルタと前記第一の支持部材との間に配置された第二の支持部材、；及び、
    前記第一の支持部材と前記第二の支持部材との間に配置された第二のフィルタ；
    を含む、フィルタシステム。
25. 前記ハウジングの前記ポートは、吸引キャニスタの真空ポートに結合されるように構成されている、請求項２５に記載のフィルタシステム。
26. 前記スプラッシュガードは円錐形状を有し、前記スプラッシュガードの出口は前記スプラッシュガードの入口よりも広い、請求項２５に記載のフィルタシステム。
27. 前記第一のフィルタは複数の層を含み、第一の層は第二の層とは異なる構造を含む、請求項２５に記載のフィルタシステム。

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