JP4173108B2 - チューブとフィルタハウジングとを連結する装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理用流体媒質に含まれる分子又は粒子を分離するようなされた、一般的に「膜（membranes）」と呼ばれる分離要素を用いて分子又は粒子を分離する技術分野に関する。

発明の主題は、処理用流体媒質を濾過する（一般的な意味）分野、特にナノフィルタリング、ウルトラフィルタリング、マイクロフィルタリング等の分野において特に有用である。

従来方式では、フィルタ装置は、処理すべき流体を循環する回路を有し、前記回路はパイプ、ダクト、あるいはもっと一般的にはチューブで構成され、少なくとも一つのフィルタハウジングがその中に挿入され、ハウジングは互いに平行に伸びるチューブ状フィルタ要素がその中に配置された金属容器を備える。各フィルタ要素は、処置すべき流体のための少なくとも一つの流路を有する。フィルタ要素は、ハウジングの外側に配置された収集チャンバ内で回収される濾過液をフィルタ要素の周辺表面において得るために処理すべき流体のクロスフィルタリングを実行する。

伝統的な方式では、フィルタハウジングの端部は、用途によってタイプが変わる連結システムを介してチューブに接続される。

例えば、第一の既知のタイプの連結システムは「クランプ型」と呼ばれ、食品産業において非常に広範に用いられている。そのようなシステムは、
締め付け用円錐体が設けられかつ接続すべきチューブに取り付けられたクランプタイプのフランジと、
同様に締め付け用円錐体が設けられかつフィルタハウジングに取り付けられたクランプタイプのバッキングプレートと、
前記フランジと前記バッキングプレートの間に挿入された密封用ガスケットと、
ガスケットを圧縮し、従ってチューブとフィルタハウジングの間の密封を行うためにフランジとバッキングプレートの締め付け用円錐体の上に嵌合されたカラーで構成されるクランプタイプの締め付け手段と、を備える。

グリッパタイプシステムと呼ばれ、また特に農生産物産業において用いられ、特にそれがクランプ用円錐体を設ける必要がないためにクランプタイプの連結システムより安価である第二のタイプの連結システムが知られている。

上記グリッパ連結システムは、
周辺溝が設けられかつ連結用チューブに嵌合されたグリッパタイプのフランジと、
同様に周辺溝が設けられかつフィルタハウジングに取り付けられたバッキングプレートと、
前記フランジと前記バッキングプレートの間に挿入された密封部材と、
密封部材を挟むために前記フランジと前記バッキングプレートを囲んで分布するグリッパタイプの締め付け手段とを備える。

特に化学分野において用いられるフランジタイプシステムと呼ばれる第三のタイプの連結システムが知られている。そのような連結システムは、
接続すべきチューブに取り付けられたフランジと、
フィルタハウジングに取り付けられたバッキングプレートと、
前記フランジと前記バッキングプレートの間に挿入されたフラットガスケットと、
ガスケットを圧縮し、従って密封を行うためにフランジとバッキングプレートの間に働くナットとボルトで構成されるフランジタイプの締め具とを備える。

連結システムのタイプの数だけ、多くのタイプのハウジングを持つ必要があることを認識すべきである。出願人は使用される連結システムと独立に作ることの出来る万能型のフィルタハウジングを持つ必要性を感じて来た。

従って、本発明は、種々のタイプの連結システムを用いてチューブに連結できる万能型のフィルタハウジングを実施しながら、チューブが種々の既知のタイプの連結装置を用いてフィルタハウジングに接続されるようにする装置を提案することによりその要件を満たそうとするものである。

従って、発明の主題は、そのような目的を達成しようとするものであり、種々のタイプの連結システムを用いて一連のチューブ状フィルタ要素を含むフィルタハウジングにチューブを接続する装置に関し、一定のタイプの連結システムのそれぞれは、
チューブに嵌合された前記タイプのフランジと、フィルタハウジングに接続するための前記タイプのバッキングプレートと、
前記フランジと前記バッキングプレートの間に挿入された密封部材と、
前記フランジと前記バッキングプレートの間の密封を行うためにそれらの間で働く前記タイプの締め付け手段と、を備える。

発明によれば、該装置は、
ハウジングに固定されかつチューブ状フィルタ要素の端部を受容する通路が設けられた、連結システムのタイプとは独立のヘッドプレートであって、その受け面内にこれらの通路が広がっているヘッドプレートと、
一定のタイプの各バッキングプレートに対する、ヘッドプレートの受け面に補完的な第一の受け面及び対応するタイプのフランジと共同するようになっている第二の受け面と、
一定のタイプのバッキングプレートの第一の受け面とヘッドプレートの間に挿入された密封ガスケットと、
ヘッドプレートと一定のタイプの各バッキングプレートの間の密封を行いかつ一定のタイプの各バッキングプレートがヘッドプレートに対し着脱できるようにするためのそれらの間にある解除可能な接続手段と、を備える。

第一の変形実施例では、一定のタイプのバッキングプレートはクランプタイプの連結システムの部分を形成する。

第二の変形実施例では、一定のタイプのバッキングプレートはグリッパタイプの連結システムの部分を形成する。

第三の変形実施例では、一定のタイプのバッキングプレートはフランジタイプの連結システムの部分を形成する。

他の実施例は非限定的な例として発明の主題の具体例と実施例を示す添付図を参照してなされる以下の説明より明らかになる。

発明の主題は種々のタイプの連結システムＲｉを用いてフィルタ装置の部分を形成するパイプ、ダクト、あるいは一般的な用語で言えば「チューブ」２と、一般的にフィルタハウジング３と呼ばれるフィルタシステムを共に接続する装置１に関する。従来方式では、図示しないがそれ自体は既知の一般的にチューブ形状を有するフィルタ要素が中に取り付けられた一般的にチューブ形状を有する金属容器４でフィルタハウジング３は構成される。

以下の説明はＲ１、Ｒ２、及びＲ３と付番された三つのタイプの連結システムＲｉに関するが、発明の主題は他のタイプの連結システムを用いて実施することもできることは明らかである。明快さを期して連結システムＲｉの構成要素の全ては指数ｉが与えられると認識されるべきである。

図１はクランプタイプの第一の連結システムＲ１を示す。そのようなシステムＲ１はチューブ２に嵌合されたクランプタイプのフランジＢ１を備える。クランプタイプのフランジＢ１には締め付け用の円錐体６が設けられ、その機能は以下の説明からより明らかになる。クランプタイプの連結システムＲ１はまたフィルタハウジング３に接続するためのクランプタイプのバッキングプレートＰ１を備える。クランプタイプのこのバッキングプレートＰ１には締め付け円錐体７が設けられ、その機能は以下の説明からより明白になる。

クランプタイプのガスケットのような密封部材Ｅ１が前記バッキングプレートＰ１と前記フランジＢ１の間に挿入される。クランプタイプの連結システムＲ１はまたフランジＢ１とバッキングプレートＰ１の間の密封を行うためにそれらの間で働くクランプタイプの締め付け手段Ｓ１を備える。これらの締め付け部材Ｓ１は、フランジＢ１とバッキングプレートＰ１の横断面どうしの間に挿入されたガスケットＥ１が変形してそれらの間の密封を行うために、円錐体６と７にそれぞれ補完的な凹み８と９が配置されたクランプ用カラーで構成される。

図２はグリッパタイプの第二の連結システムＲ２を示す。そのようなグリッパ連結システムＲ２はチューブ２に嵌合されたグリッパタイプのフランジＢ２を備える。グリッパタイプのフランジＢ２には周辺溝１１が設けられ、その機能は以下にもっと詳しく説明する。グリッパタイプの連結システムＲ２はまたフィルタハウジング３に接続するためのグリッパタイプのバッキングプレートＰ２を有する。

クランプタイプのガスケットのような密封部材Ｅ２が前記バッキングプレートＰ２と前記フランジＢ２の間に挿入される。連結システムＲ２はまたフランジＢ２とバッキングプレートＰ２の間の密封を行うためにそれらの間で働くグリッパタイプの締め付け手段Ｓ２を有する。これらの締め付け手段Ｓ２は、ネジ１４により相対的に変位して駆動される二つのジョー１３１、１３２でそれぞれが構成される一連のグリッパで構成される。グリッパのジョーの一方はフランジＢ２の溝１１に係合され、ジョーの他方はバッキングプレートＰ２に作用する。

図３はフランジタイプの第三の連結システムＲ３を示す。そのような連結システムＲ３はチューブ２に嵌合されたフランジＢ３を備える。そのような連結システムＲ３はまたフィルタハウジング３に接続されるように設計されたフランジタイプのバッキングプレートＰ３を備える。フラットガスケットのような密封部材Ｅ３が前記バッキングプレートＰ３と前記フランジＢ３の間に挿入される。

フランジタイプの連結システムＲ３はまた前記フランジＢ３と前記バッキングプレートＰ３の間の密封を行うためにそれらの間で働く留め具タイプの締め付け手段Ｓ３を備える。これらの締め付け手段Ｓ３は例として、ナット１６と共同するようにバッキングプレートＰ３とフランジＢ３の周辺に形成された穴に係合する一連のボルト１５で構成される。

上に与えられた例における種々の連結システムＲｉ、即ちＲ１、Ｒ２、及びＲ３はそれらが周知技術である限りにおいてこれ以上詳しくは説明しない。

発明によれば、接続装置１は連結システムＲｉのどの一つを用いてもチューブ２をハウジング３に接続するようになっている。言い換えれば、発明のフィルタハウジング３は連結システムＲｉのどの一つによっても等しく十分にチューブ２に接続できる。この目的のために、フィルタハウジング３には連結システムＲｉのタイプとは独立なヘッドプレート２１が設けられる。フィルタハウジング３の両端がそれぞれのチューブ２に接続されるときは、フィルタハウジング３の各端部にはそのようなヘッドプレート２１が設けられる。

図４でより明瞭に分かるように、各ヘッドプレート２１にはそれぞれのチューブ状フィルタ要素の一端を受容する通路２２が設けられる。図示の例では、通路２２のそれぞれは円形の直角断面を有し、それらのそれぞれは密封リングを受容するように設計される。通路２２のそれぞれはヘッドプレート２１の受け面２３内に広がるようにヘッドプレート２１を突き抜ける。この受け面２３は従ってフィルタハウジング３に対して外側にある。

発明の特徴によれば、各バッキングプレートＰｉはヘッドプレート２１の受け面２３に補完的な第一の受け面２５を提供し、それによりそれらの間にガスケット２８を挿入することによりヘッドプレート２１とバッキングプレートＰｉの間にシールが得られるようにすることができる。言い換えれば、受け面２３と２５は、ガスケットを介するそれらの間の共同により漏れ防止アセンブリーが得られるようにするという意味で補完的である。各バッキングプレートＰｉはまたその第一の受け面と対向し、対応するタイプのフランジＢｉと共同するようになっている第二の受け面２９を有する。言い換えれば、対応するフランジＢｉに合わせて密封を得るために第二の受け面２９は既知の特性を有する。当然ながら、一定のタイプの各バッキングプレートＰｉは、処理すべき流体が通過できるように、それぞれチューブ状フィルタ要素の端部を受容する通路２２の一つに合致するようになっている一連の穴（図示せず）を含む。

発明の接続装置１はまたヘッドプレート２１とそれぞれのバッキングプレートＰｉの間の密封を行うために、また各バッキングプレートＰｉがヘッドプレート２１に対して着脱できるためにそれらの間にある着脱可能な接続手段３０を有する。これらの解除可能な接続手段３０は、ヘッドプレート２１とバッキングプレートＰｉのどの一つとも共同するネジ、フランジ、グリッパ等で構成される。図示の例では、解除可能な接続手段３０はヘッドプレート２１の周辺を囲んで分布するネジ３１で構成され、各バッキングプレートＰｉ内に形成されたタップ穴３２の中にねじ込まれるように設計される。

従って、発明のフィルタハウジング３は既知の連結システムＲｉのどの一つにも等しく十分に嵌合できることは言うまでもない。各連結システムＲｉのバッキングプレートＰｉは解除可能な接続手段３０によりフィルタハウジング３のヘッドプレート２１に取り付けるのに適している。

好ましい実施例の特徴によれば、クランプタイプの締め付け手段Ｓ１は、フィルタハウジング３の直径とは異なる直径を有する、チューブ２を接続されるようにする非対称のクランプ用カラーで構成される。この目的のために、図１で明瞭に分かるように、締め付け円錐体６、７と、従ってカラー内の凹み８、９は異なる直径を有する。

クランプタイプの連結システムを実施する発明による接続装置の分解図である。 グリッパタイプの連結システムを実施する発明による接続装置の分解図である。 フランジタイプの連結システムを実施する発明による接続装置の分解図である。 発明によるヘッドプレートの端面図である。

Claims (8)

1. 種々のタイプの連結システム（Ｒｉ）を用いて、一連のチューブ状フィルタ要素を含むフィルタハウジング（３）にチューブ（２）を接続する接続装置であって、一定のタイプの連結システム（Ｒｉ）の各々が、前記チューブ（２）に嵌った前記タイプのフランジ（Ｂｉ）と、前記フィルタハウジングに接続される前記タイプのバッキングプレート（Ｐｉ）と、前記フランジ（Ｂｉ）と前記バッキングプレート（Ｐｉ）との間に設けられた密封部材（Ｅｉ）と、前記フランジと前記バッキングプレートとの間において両者間を密閉するよう作用する前記タイプの締め付け手段（Ｓｉ）と、から成る接続装置において、
   前記ハウジング（３）に固定されかつ前記チューブ状フィルタ要素の端部を受容する通路（２２）が設けられた、連結システム（Ｒｉ）との前記タイプとは独立のヘッドプレート（２１）であって、その受け面（２３）内にこれらの通路（２２）が広がっているヘッドプレートと、
   一定のタイプの各バッキングプレート（Ｐｉ）に対する、前記ヘッドプレート（２１）の受け面（２３）に補完的な第一の受け面（２５）及び対応するタイプの前記フランジ（Ｂｉ）と共同するようになっている第二の受け面（２９）と、
   一定のタイプのバッキングプレート（Ｐｉ）の前記第一の受け面（２５）と前記ヘッドプレート（２１）の間に挿入された密封ガスケット（２８）と、
   前記ヘッドプレート（２１）と一定のタイプの各バッキングプレート（Ｐｉ）の間の密封を行いかつ一定のタイプの各バッキングプレート（Ｐｉ）が前記ヘッドプレート（２１）に対し着脱できるようにするためのそれらの間にある解除可能な接続手段（３０）とを備えることを特徴とする接続装置。
2. 一定のタイプのバッキングプレート（Ｐ１）が、クランプタイプの連結システム（Ｒ１）の一部を形成することを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
3. 一定のタイプのバッキングプレート（Ｐ２）が、グリッパタイプの連結システム（Ｒ２）の一部を形成することを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
4. 一定のタイプのバッキングプレート（Ｐ３）が、フランジタイプ連結システム（Ｒ４）の一部を形成することを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
5. 一定のタイプの各バッキングプレート（Ｐｉ）が、それぞれが前記チューブ状フィルタ要素の端部を受容する前記通路（２２）に合致するようになっている一連の穴を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 解除可能な接続手段（３０）が、前記ヘッドプレート（２１）と一定のタイプの各バッキングプレート（Ｐｉ）と共同するネジ、クランプ、グリッパ等で構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記クランプタイプの前記バッキングプレート（Ｐ１）が、ある直径のチューブ（２）が異なる直径のフィルタハウジング（３）に接続されるようにする非対称クランプカラーで構成された締め付け手段（Ｓ１）を介して前記クランプタイプのフランジ（Ｂ１）と共同することを特徴とする請求項２に記載の装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の接続装置（１）によりフィルタハウジング（３）に接続されたチューブ（２）を含むフィルタ装置。

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