JP6209592B2 - 液体回収フィルタ - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１２年４月３０日付で出願された米国特許出願第１３／４６０，５８３号に対する優先権を主張するものであり、この米国特許出願の内容は、その全体が、参照によって本願に組み込まれる。

本開示は、概してろ過装置およびろ過システムに関し、特に具体的には、流入部および流出部と、未ろ過およびろ過済みの液体をろ過運転後のフィルタハウジングおよび閉止フィルタから排出および回収するためのベントおよびパージポートとを備えた液体回収フィルタアセンブリに関する。

広範囲の気体および液体を清浄化および精製するために、無数のろ過装置およびろ過システムが開発されてきた。極度に高品質のろ過を必要とする一分野は製薬分野である。製薬分野においては、多数の薬物および薬剤を製造処理する場合に、いくつかの異なる液体が関与してくる。これらの種々の液体は、多くの場合、製造に高いコストを要するので、再利用に対して実用的である限り、製造過程の間においてそのような液体を無菌状態で回収するために多大の努力が払われてきた。

このような液体の回収に使用される一手段は、種々のフィルタアセンブリを使用するものである。液体はフィルタアセンブリを通過し、精製された液体は、閉止されたフィルタエレメントの下流側または流出側から回収される。使用されるフィルタエレメントの一タイプにおいては、フィルタエレメントが従来通り一般的にトロイダル形の形態を有する。未ろ過の液体はフィルタエレメントを外側から通過して、フィルタ材料を通り中空の内部の中心部分に至る。但し、他のフィルタエレメントの形態も確実に可能である。このようなフィルタの形態に関する１つの問題点は、フィルタエレメントを交換する際に、一定量の精製されたろ過済みの液体が、フィルタハウジングまたは外殻体の内部のフィルタエレメント内に残存し、かつ、フィルタエレメントの外側のフィルタハウジング内部には未ろ過の液体が残留するという点である。これらの液体は、前記のように多くの場合非常に価値あるものであり、フィルタエレメントおよび／または全フィルタアセンブリを周期的に取り外して交換する際に、これらの液体を廃棄することは、ある時間期間においては、相当量の価値ある再利用可能な液体の損失をもたらすことになる。

残存するろ過済みおよび未ろ過の液体を取り除くための一方法は、液体をフィルタアセンブリから強制的に排除するための、システムの中への加圧気体の導入である。この方法は、有効ではあるが、例えば製薬のような特定の用途に使用されるフィルタ材料の泡立ち点が比較的高いことから問題になる。約０．１および０．２ミクロンの細孔径を有するフィルタ材料の泡立ち点は比較的高く、流体を排除するのに比較的高い気体圧力を使用しなければならない。高圧の気体を導入すると、例えば、フィルタエレメントがその取り付け点から分離され、または、フィルタエレメントが物理的に破壊されて、フィルタエレメントおよびフィルタアセンブリの物理的および機能的な完全性が損なわれる可能性がある。これらのフィルタエレメントの分離や破壊などの現象は、未ろ過およびろ過済みの液体が下流側で混合する結果をもたらし、ろ過済みの流体の意図された無菌性が損なわれる可能性がある。さらに、例えば、ホース用のバーブ結合具を用いるアセンブリの場合には、比較的高圧の気体の導入によって、ホースが破損したりまたはバーブ結合具から分離したりする可能性が生じる。

フィルタ装置から価値あるろ過済みおよび未ろ過の液体を無菌状態において取り出す手段を備えたフィルタ回収システムが必要である。さらにまた、フィルタアセンブリ内部の上流側位置および下流側位置における流体の無菌性を保持しながら、残存するろ過済みおよび未ろ過の流体を有効に取り出すために、比較的低圧で適用される気体を使用できるフィルタ回収システムが必要である。これらおよび他の問題点が、以下に記述するように、本開示の液体回収フィルタ装置によって解決される。

本明細書において開示する液体回収フィルタアセンブリはいくつかの実施形態を含み、その各実施形態はフィルタハウジングまたは外殻体を含み、その中にフィルタエレメントが保持される。すべての実施形態は、外殻体の上流側または流入側の中に延び込む流入ポートと、いくつかのフィルタエレメント構成体の中心部分またはフィルタエレメントの下流側部分から延び出る流出部とを有する。「流入部（ｉｎｌｅｔ）」、「流入側（ｉｎｌｅｔ ｓｉｄｅ）」、「上流側（ｕｐｓｔｒｅａｍ、ｕｐｓｔｒｅａｍ ｓｉｄｅ）」という用語および類似の用語は、すべて、装置の流入部分に位置するフィルタアセンブリの部分または容積部、すなわち、フィルタハウジングまたは外殻体とフィルタエレメントの外表面との間の部分または容積部であって、フィルタアセンブリの運転の間未ろ過の液体を保有する部分または容積部のことを言う。また、「流出部（ｏｕｔｌｅｔ）」、「流出側（ｏｕｔｌｅｔ ｓｉｄｅ）」、「下流側（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ、ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ｓｉｄｅ）」という用語および類似の用語は、すべて、中心部分を有するフィルタエレメント用のフィルタエレメントの中心部分の内部に位置するフィルタアセンブリの容積部、あるいは、フィルタアセンブリの運転の間にフィルタエレメントを通過したろ過済み液体を保有するフィルタエレメントの下流側端部または下流側に位置するフィルタアセンブリの容積部のことを言う。フィルタエレメントは、アセンブリの上流側または流入側と下流側または流出側との間の液体透過性の遮蔽を画定する。従って、全液体は、フィルタアセンブリの指定された流入ポートから指定された流出ポートにフィルタエレメントを通過しなければならない。

フィルタハウジングまたは外殻体は、また、上流側または流入側のベントまたはパージポートまたは流路と、上流側または流入側のドレンポートまたは流路とを有する。これら２つの上流側ポートまたは流路は、フィルタの外殻体またはハウジングの外側部分からの、未ろ過の液体、すなわち、フィルタの上流側または流入側から下流側または流出側にフィルタエレメントを通過しなかった液体の排出を可能にする。

液体回収フィルタの各実施形態は、さらに、フィルタエレメントの内部または下流側の中心部分または下流側端部／下流側と流体連通する下流側または流出側のベントまたはパージポートまたは流路を含む。この下流側または流出側のパージポートは、通常は、ろ過運転の間閉止されているが、ろ過運転が完了すると開放される。この下流側ベントまたはパージポートの開放によって、空気または他の気体が、フィルタエレメントの中心部分または下流側端部／下流側の中に流入し得るようになり、従って、流入および流出弁またはポートが閉止された時に、フィルタエレメントの中心部分または下流側端部／下流側の内部に形成される「シール」または流体固着現象が破壊される。これによって、フィルタエレメントの中心部分または下流側端部／下流側の内部に含有される価値あるろ過済み液体が、回収および再利用用としてフィルタアセンブリから流出し得るようになる。

本明細書においては、液体回収フィルタの２つの基本的な形態を開示する。１つは、下流側または流出側のポートがフィルタアセンブリの底部に配置される形態であり、もう１つは、その下流側または流出側のポートがアセンブリの頂部またはその近傍に配置される形態である。第２の形態は、液体がフィルタエレメントの中心部分または下流側端部から重力によって流出できるように、アセンブリの底部に、付加的な下流側ドレンポートまたは流路を含む。第１の基本形態、すなわち、主流出ポートまたは流路がフィルタエレメントの下部に配置される形態は、３つの異なる実施形態を含むが、この３つの実施形態は、主要な流入および流出ポートまたは流路の位置または配置が異なる点で異なっている。第２の基本形態、すなわち、主流出ポートまたは流路が、フィルタアセンブリの頂部または上部部分から延び出る形態は、２つの付加的な実施形態を含むが、この２つの実施形態も、主要な流入および流出ポートまたは流路の配置が異なる点で異なっている。しかし、本明細書に開示される各実施形態は、フィルタエレメントの中心部分または下流側端部／下流側からろ過済み液体を排出する手段を含んでいる。

また、ろ過運転後に残存する未ろ過およびろ過済み流体を無菌状態で装置から取り出すために、ベントおよびパージポートの再割り当てによって、フィルタアセンブリの中に流体を逆方向に導入することを可能にするポート／弁の形態および設定も開示される。本開示のこれらおよび他の特徴は、以下の図面および詳細説明をさらに検討することによって容易に明らかになるであろう。

図１は、本開示の一態様による液体回収フィルタの第１実施形態の正面図であって、その一般的な外部形態を示す。 図２は、一般的なインライン流路を有する本開示の別の態様による液体回収フィルタの縦断面図であって、その内部形態を示す。 図３は、一般的なＣ字形の流路を有する本開示のさらに別の態様による液体回収フィルタの縦断面図であって、その内部形態を示す。 図４は、一般的なＬ字形の流路を有する本開示のさらに別の態様による液体回収フィルタの縦断面図であって、その内部形態を示す。 図５は、一般的なＴ字形の流路を有する本開示のさらに別の態様による液体回収フィルタの縦断面図であって、その内部形態を示す。 図６は、一般的なＳ字形の流路を有する本開示のさらに別の態様による液体回収フィルタの縦断面図であって、その内部形態を示す。

図面において、類似の参照符号は、添付の全図面を通して一貫して対応する形体を指示していることが理解されるべきである。

液体回収フィルタはいくつかの実施形態を含み、各実施形態は、ろ過運転完了後に、例えば１バッチがろ過された場合および／またはフィルタエレメントを変えなければならない場合などに、フィルタの外殻体またはハウジング内部およびフィルタエレメント内部の液体を回収するように構成される。液体回収フィルタの種々の実施形態のフィルタの外殻体またはハウジングは、（それらの種々の流入および流出ポートまたは流路を除いて）恒久的にシールされた構造のものとして図示されているが、フィルタの外殻体またはハウジングは、交換または清浄化および再利用のために、その中のフィルタエレメントにアクセス可能な再利用可能ユニットとして構成し得ることが理解されるべきである。

図１を参照すると、液体回収フィルタアセンブリが、全体として符号１１０で示されている。液体回収フィルタまたはフィルタアセンブリ１１０は、外側の円筒状の壁体１１２の他に、上端部または流入端部１１４と、反対側の下端部または流出端部１１６とを有する外側のフィルタ外殻体またはハウジング１１２を含む。通常、フィルタアセンブリ１１０は、流入端部１１４が流出端部１１６の上部に配置される図１に示す方位に設置されるであろう。フィルタアセンブリ１１０は、上流側または流入側の流路またはポート１１８と、装置からのろ過済み液体の流れのための、一般的に反対側の下流側または流出側の流路またはポート１２０と、フィルタアセンブリの流出側へのベントとして、すなわち、ハウジングまたは外殻体１１２の内部に保持されるフィルタエレメントの内部容積部へのベントとして機能する流出側のベント流路１２２と、外殻体またはハウジング１１２とその中のフィルタエレメントとの間の装置の内部容積部と連通する上流側のベント流路１２４と、外殻体１１２と内部フィルタとの間の内部容積部から液体を排出するための上流側ドレン流路１２６とを含む。

液体回収装置のすべての実施形態は、これらの種々のベント、ポートおよび流路を含むが、種々のベント、ポートおよび流路の関係および方位は、異なる実施形態において異なるように配置される。いくつかの実施形態は、他のポートおよび流路の特定の配置または方位を受け入れるための付加的なポートまたは流路をも含む。さらに、ポートおよび関連する弁の運転状態および設定は変えることができ、再割り当てされたポートは、アセンブリを通る流体の流れの逆転を可能にするように機能する。図１の液体回収フィルタアセンブリ１１０の種々のポートおよび流路１１８〜１２６の配置および方位は、以下に説明する図４の液体回収フィルタの実施形態に最もよく似ている。さらに、フィルタアセンブリ１１０は比較的高くかつ狭い形態を有するように示されているが、その中に保持されるフィルタエレメントの形状および構成と、種々の流入および流出ポートまたは流路の配置と、他の因子とに応じて、他の形態を提供し得ることが理解されるべきである。フィルタアセンブリ１１０の種々のポートおよび流路用の種々の継手および結合具（図においてはバーブ結合具およびクイック結合具として示されている）は、当分野において従来通りのものである。

図２を参照すると、液体回収フィルタの別の態様が、全体的としてフィルタアセンブリ２１０で示されている。フィルタアセンブリ２１０は、図１のフィルタアセンブリ１１０より大幅に短くかつ幾分幅広であるが、図示のいずれのフィルタの実施形態の長さおよび幅も、例示目的用のものであって限定するものではなく、意図される用途および運転環境に従ってその中に搭載されるフィルタエレメントの形態に応じて決定されるであろうことが理解されるべきである。フィルタアセンブリ２１０は、流入端部２１４と、反対側の流出端部２１６とを有するハウジングまたは外殻体２１２を含む。流入流路２１８は、外殻体２１２の流入端部２１４から、フィルタの流入端部および流出端部によって規定されるフィルタの長さに軸方向において平行に延びている。流出流路２２０は、外殻体２１２の反対側の下部の流出端部２１６から（フィルタと）同軸に延びている。流出側ベント流路２２２が、フィルタの外殻体またはハウジング２１２の上部の流入端部２１４から延びている。

流出側ベント流路２２２は、以下に詳述するように、ハウジングまたは外殻体２１２の内部に配置されるフィルタの流出部分または中心部分と連通している。上流側ベント流路２２４も外殻体２１２の流入端部２１４から延びているが、このベント流路２２４は、フィルタエレメントを取り巻くフィルタ外殻体２１２の内部容積部を通気するためのものである。最後に、外殻体２１２と内部フィルタとの間の内部容積部から液体を排出するための上流側ドレン流路２２６が、外殻体２１２の流出端部２１６から延びている。この一般的な外部形態は、流入流路２１８および上流側ドレン流路２２６の方位を除いて、図１のフィルタアセンブリ１１０と類似している。

フィルタの外殻体またはハウジング２１２は、フィルタエレメント２３０がその中に配置される内部容積部２２８を画定する。フィルタエレメントは一般的にトロイダル形の形態と、中空の流出側中心部分２３２とを有することが望ましい。フィルタエレメント２３０は、任意の規則的または不規則な形状および形態、例えば、ひだ付き、中空糸、チューブ状、積層ディスクとすることができること、および、種々の材料、例えば、異なる孔隙率を有するポリマー、セラミック、または金属膜、疎水膜、親水膜、およびこれらの組合せから形成することができること、および、これらは、本開示において特許請求されるフィルタアセンブリの実施形態の範囲および本質に含まれることが理解されるべきである。また、例えば中空糸およびチューブ状材料製のフィルタエレメントの場合には、「中心部分」がなく、集合的に本開示における中心部分として機能する一連の管腔が存在することが理解されるべきである。さらに、フィルタ２３０は、任意の本開示のフィルタハウジング内に、熱接合または超音波接合、接着剤、Ｏリングシール、および、これらの方法の任意の組合せによって、並びに、ハウジング内におけるフィルタの固定に用いられる当分野において周知の任意の他の方法によって固定し得ることが理解されるべきである。

フィルタの外殻体またはハウジング２１２と、その中に保持されるフィルタエレメント２３０とは、フィルタの外殻体２１２と、液体透過フィルタエレメント２３０の外面との間の上流側または流入側容積部分２３４を画定する。未ろ過の液体が、上流側または流入側の流路２１８からフィルタアセンブリ２１０の上流側容積部２３４に流入し、液体透過フィルタエレメント２３０を通過して、フィルタエレメント２３０の中空の流出側中心部分２３２に至り、続いて、ろ過済み液体として、流出ポート２２０を通ってフィルタ２１０から流出する。

さらに、種々の流路またはポート２１８〜２２６のそれぞれはその中に弁を含むことに留意するべきである。この弁は、それぞれ、弁２１８ｖ〜２２６ｖとして示されている。図２においては、弁２１８ｖ〜２２６ｖを模式的に示しているが、この弁は、当分野において既知でありかつ使用される任意の適切なタイプの弁とすることができる。通常のろ過運転の間、流入弁２１８ｖおよび流出弁２２０ｖのみが開かれ、他の３つの弁２２２ｖ、２２４ｖおよび２２６ｖは閉じられたままである。このポート構成によって、フィルタアセンブリ２１０を通過する液体は、上流側または流入側容積部２３４から、透過フィルタエレメント２３０を通って、フィルタエレメント２３０の中空の中心部分２３２の中にろ過済み液体として流入し、その後、下流側または流出側のポートまたは流路２２０を通って、フィルタアセンブリ２１０から流出する。

上記の運転は、運転が本質的に連続的に行われる限り、液体の回収について何ら問題を生じない。しかし、何らかの理由で液体の流れを中断しなければならない場合、例えば、液体供給ラインまたは流路を清浄化するため、液体のバッチを変更するため、フィルタまたはフィルタエレメントを交換するため、またはその他のために、液体の流れを中断しなければならない場合には、フィルタアセンブリ２１０を通過する液体の流れを遮断しなければならない。これは、流入および流出流路弁２１８ｖおよび２２０ｖを閉じることによって容易に実施される。しかし、この弁の閉止によって、フィルタのハウジングまたは外殻体２１２の内部に、未ろ過およびろ過済みの液体の両者が若干量残存することになる。特に製薬産業においては、この液体は多くの場合非常に価値あるものなので、フィルタアセンブリ２１０を取り外しまたは交換する際にその残存する液体を廃棄すれば、それは相当量の金銭的コストまたは損失を意味する。さらに、その液体が、生体有害物質であると見做されるか、あるいは収容および／または廃棄に特殊な取り扱いを要する場合には、そのような液体を含有するフィルタの処分に関わる付加コストが生じる可能性がある。

本明細書に開示する液体回収フィルタアセンブリの種々の態様および実施形態は、ろ過運転が終了した時に、フィルタのハウジングまたは外殻体から残存する液体を無菌状態で排出する構造的手段を提供することによって、この問題に対処するように構成される。これによって、フィルタ内部の価値ある液体を再利用のために回収することが可能になる。これは、流出側ベント流路２２２と、上流側または流入側容積部ベント流路２２４と、上流側または流入側容積部ドレン流路２２６とのいずれか１つ、またはいくつか、またはそのすべてを、順次におよび／または同時に開くことによって実現される。ろ過運転が終了して、フィルタアセンブリ２１０の内部に捕捉された残留液体を排出しなければならない場合、フィルタアセンブリ２１０を通る液体の流れを終了するために、主要な流入流路弁２１８ｖが閉じられる。フィルタアセンブリ２１０の未ろ過の上流側または流入側容積部分２３４内部に残留する未ろ過液体のろ過は、その未ろ過液体を、フィルタエレメント２３０を強制的に通過させて、フィルタ流出流路２２０から処理済みまたはろ過済みの液体として排出することによって実現される。

フィルタエレメント２３０に類似の従来型のフィルタエレメントの特性について短く記述しておくことが妥当である。製薬産業の多くの分野において、同様に他の産業および操作用として使用されるフィルタエレメントは、多くの場合、ミクロン未満サイズ（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ｍｉｃｒｏｎ ｓｉｚｅ）の程度の細孔を有する極端に微細細孔のろ過膜を使用する。ろ過のレベルまたは程度は、多くの場合、フィルタの「泡立ち点（ｂｕｂｂｌｅ ｐｏｉｎｔ）」、すなわち、空気（または他の気体）を、強制的に湿潤フィルタエレメントを通過させるのに必要な差圧、に従って定量化される。一般的に、フィルタの孔隙率が小さい程、泡立ち点は大きくなる。この圧力は、液体を、湿潤フィルタの細孔を強制的に通過させるのに必要な圧力に等しい。細孔がさらに微細になると、フィルタアセンブリの流入側および流出側の間に一層大きな差圧が必要になる。泡立ち点試験は、フィルタエレメントの完全性の試験またはチェック用としても役立つ。製薬産業において使用される多くのフィルタの泡立ち点は４５ｐｓｉ以上であり、高粘度の液体を、運転条件において比較的小さい細孔のフィルタを強制的に通過させるのに必要な圧力は遥かに大きくなる。

この説明に留意すると、開示されたフィルタアセンブリに関しては、フィルタアセンブリ２１０の吸い込み状態を破壊するには、上流側のベント流路の弁２２４ｖを開くだけでは不十分である。代わりに、残存する未ろ過の液体を、強制的にフィルタエレメント２３０を通してフィルタアセンブリ２１０の流出流路２２０から排出するためには、さらに、開かれた上流側ベント流路２２４に、空気（または他の気体）を十分な圧力において送入しなければならない。上流側ベント流路２２４は、その中にインラインフィルタ２２５を含むことができ、そのフィルタ２２５によって、そのベント流路２２４から導入される空気または気体がフィルタエレメント２３０を通して強制排除する液体の汚染が防止される。この方法によって、フィルタアセンブリ２１０内部のほとんどの未ろ過の液体が、ろ過済みまたは処理済みの液体としてろ過されかつ回収され、これは、標準的なフィルタ操作において実現される。

未ろ過の液体の回収が上記のように実行されると、直ちに、フィルタハウジング２１２内においてフィルタエレメント２３０の外側に残留するいかなる未ろ過の液体も、上記の液体回収方法によって相手側の上流側容積部のベント流路弁２２４ｖを開いたまま下部の上流側容積部ドレン流路弁２２６ｖを開くことによって、フィルタアセンブリから除去される。この方法によって、上流側容積部のドレン流路２２６からの液体の流出を妨げる可能性があるいかなる部分的な真空または吸い込み状態も解放され、いかなる未ろ過の残留液体もフィルタのハウジングまたは外殻体２１２から自由に流出することが可能になる。

フィルタエレメント２３０の中心部分２３２内に残留する価値あるろ過済み液体は、フィルタ２１０の反対側の端部における流出側ベント流路弁２２２ｖを開くことによって回収される。流出流路２２０および関連するその弁２２０ｖは、前記の最初の液体回収操作の場合と同様に開状態に維持される。これによって、フィルタエレメント２３０の中心部分２３２内部の残留ろ過済み液体を、回収のためにフィルタアセンブリ２１０から排出できる。特に、液体の粘度が比較的高い場合、中心部分からの液体の除去を支援するために、流出側ベント流路２２２からフィルタの中心部分２３２の中に、気体（適切なものとして、空気、窒素、二酸化炭素など）を導入することができる。付属品のドレンおよびベントポートを使用するので、残存流体を排除するのに必要な導入気体の圧力は、本開示のフィルタアセンブリに付属品のドレンおよびベントポートが組み込まれない場合に必要な圧力より低くなるであろう。下流側の流体の無菌での回収を確保するために、流出側ベント流路２２２にインラインフィルタ２３６が装着され、そのフィルタ２３６によって、ベント流路２２２から導入される空気または気体がフィルタの中心部分２３２から除去するろ過済み液体の汚染が防止される。

フィルタアセンブリ２１０の構成は、また、流体の流れがアセンブリを通して逆転された場合にも、意図される流体フィルタと回収との機能を遂行することができる。この機能形態においては、流出ポート２２０が流入ポートとして再割り当てされ、上流側ドレン流路ポート２２６が下流側流出ポートとして再割り当てされる。下流側ベントポート２２２は、主ろ過運転の間、閉状態に維持される。この方式で使用する場合は、（弁２２０ｖが開いた状態で）ポート２２０に導入される流体は、中心部分２３２（あるいは、例えば中空糸またはチューブ状材料から構成される場合はフィルタエレメントの管腔）に流入し、半径方向の外向きにフィルタエレメント２３０を通過して内部容積部２２８に流入し、ポート２２６を経由してフィルタアセンブリから処理済み流体として流出する。この機能形態においては、流入部２１８は、流入弁２１８ｖを閉止することによって閉状態に維持される。目標とする流体量がアセンブリ２１０を通してろ過されると、流れを停止するために弁２２０ｖが閉じられる。

残存する未ろ過の流体（中心部分２３２内にある）を除去するために、気体供給ラインをポート２２２に接続し、かつ弁２２２ｖを開いて、加圧気体を、（上流側ベント流路ポートとして再割り当てされた）ベント流路ポート２２２からフィルタアセンブリの中に導入する。再割り当てされた上流側ベント流路２２２は、その中にインラインフィルタ２３６を含むことができ、そのフィルタ２３６によって、その再割り当てされた上流側ベント流路２２２から導入される空気または気体がフィルタエレメント２３０を通して強制排除する液体の汚染が防止される。残存する未ろ過の流体がフィルタエレメント２３０を通して強制排除され、処理済み流体としてポート２２６を経由してフィルタアセンブリから除去されると、弁２２２ｖが閉じられる。フィルタアセンブリのこの機能逆転使用によって、ろ過済みの流体が内部容積部２２８に残留することになり、上流側ベントポート２２４を、弁２２４ｖを開くことによって操作状態になるパージポートまたは下流側ベント流路ポートとして再割り当てすることができる。加圧気体を、再度、ポート２２４からフィルタアセンブリの内部容積部２２８の中に導入し、ろ過済み流体を回収用としてポート２２６からパージする。再割り当てされた下流側ベント流路２２４は、その中にインラインフィルタ２２５を含むことができ、そのフィルタ２２５によって、その再割り当てされた下流側ベント流路２２４から導入される空気または気体がポート２２６を経由してフィルタアセンブリから強制排除するろ過済み液体の汚染が防止される。パージ機能が完了して、弁２２４ｖを閉じることによって加圧気体の導入が停止されると、別のフィルタサイクル用として準備するために、弁２２６ｖを閉じることができる。

ここで図３を参照すると、本開示の別の態様において、液体回収フィルタアセンブリの別の実施形態が、全体として３１０で示されている。フィルタアセンブリ３１０は、フィルタアセンブリ２１０用として上記に開示したすべての構成要素およびエレメント、すなわち、互いに反対側に配置される第１または上部の端部および第２または下部の端部３１４および３１６であって、内部容積部３２８を画定する端部３１４および３１６を有するフィルタハウジングまたは外殻体３１２と、その中に固定されるトロイダル形のフィルタエレメント３３０とを含む。フィルタエレメント３３０と、周囲のハウジングまたは外殻体３１２とは、その間に上流側または流入側容積部３３４を画定する。フィルタエレメント３３０は中空の中心部分３３２を有する。上流側ベント流路３２４および関連するその弁３２４ｖは、外殻体３１２の上端部または流入端部３１４から延びており、反対側の上流側または流入側ドレン流路３２６および関連するその弁３２６ｖは、フィルタハウジングまたは外殻体３１２の下部または下流側または流出側の端部３１６から延びている。

図２のフィルタアセンブリ２１０と図３のフィルタアセンブリ３１０との間の差異は、そのそれぞれの流入および流出ポートまたは流路の方位にある。図３においては、上流側または流入側のポートまたは流路３１８および関連するその弁３１８ｖが、フィルタハウジングまたは外殻体３１２の上端部３１４から半径方向に延びていることが分かるであろう。下流側または流出側のポートまたは流路３２０および関連するその弁３２０ｖは、フィルタハウジングまたは外殻体３１２の下端部または流出端部３１６から半径方向に、中心部分３３２から延びている。この形態は、特定の処理システムにおいては、図２のフィルタアセンブリ２１０のインライン形態より一層容易に搭載することができる。通常のろ過運転の間、および、フィルタアセンブリ３１０のドレン排出またはパージの間におけるフィルタアセンブリ３１０を通る液体の流れの径路は、フィルタアセンブリ２１０に関して前記に開示したものと本質的に同じである。

流出側ベント流路３２２と同一線上に固定される流出側ベント流路弁３２２ｖと、上流側ベント流路弁３２４ｖと、上流側ドレン流路弁３２６ｖとは、通常のろ過運転の間、すなわち、フィルタ３１０を通る流れを可能にするために上流側または流入側の弁および下流側または流出側の弁３１８ｖおよび３２０ｖが開いている時には閉じられる。フィルタ３１０からの液体のドレン排出またはパージは、フィルタアセンブリ２１０について上記に開示したのと同じ方法で実行される。すなわち、流入弁３１８ｖを閉止し、上流側ベント流路弁および上流側ドレン流路弁３２４ｖおよび３２６ｖを開いて、未ろ過の液体を、フィルタエレメント３３０を通して、フィルタハウジング３１２の上流側容積部分３３４から排出する。この場合、加圧気体が、上流側ベント流路３２４に装着されるインラインフィルタ３２５を通過することができる。フィルタエレメント３３０を通してパージできる液体の全量が回収されると、フィルタハウジング３１２内ではあるが、フィルタエレメント３３０の外側に残留するいかなる未ろ過の液体も、前記に開示した液体回収操作の場合と同様に、相手側の上流側容積部ベント流路弁３２４ｖを開いた状態に維持して下部の上流側容積部ドレン流路弁３２６ｖを開くことによって、フィルタアセンブリから除去することができる。これによって、いかなる残留未ろ過液体も、フィルタハウジングまたは外殻体３１２から自由に流出できる。続いて、上流側容積部ベント流路弁３２４ｖおよび上流側容積部ドレン流路弁３２６ｖを閉止し、流出側ベント流路弁３２２ｖを開いて、残留ろ過済み液体を、フィルタの中心部分３３２から排出またはパージまたはフラッシュできるようにする。下流側流体の無菌での回収を確保するため、流出側ベント流路３２２にインラインフィルタ３３６が装着され、そのフィルタ３３６によって、ベント流路３２２から導入される空気または気体がフィルタの中心部分３３２から除去するろ過済み液体の汚染が防止される。

フィルタアセンブリ３１０の構成は、また、流体の流れがアセンブリを通して逆転された場合にも、意図される流体フィルタと回収との機能を遂行することができる。この機能形態においては、流出ポート３２０が流入ポートとして再割り当てされ、上流側ドレン流路ポート３２６が下流側流出ポートとして再割り当てされる。下流側ベントポート３２２は、主ろ過運転の間、閉状態に維持される。この方式で使用する場合は、（弁３２０ｖが開いた状態で）ポート３２０に導入される流体は、中心部分３３２（あるいは、例えば中空糸またはチューブ状材料から構成される場合はフィルタエレメントの管腔）に流入し、半径方向の外向きにフィルタエレメント３３０を通過して内部容積部３２８に流入し、ポート３２６を経由してフィルタアセンブリから処理済み流体として流出する。この機能形態においては、流入部３１８は、流入弁３１８ｖを閉止することによって閉状態に維持される。目標とする流体量がアセンブリ３１０を通してろ過されると、流れを停止するために弁３２０ｖが閉じられる。

残存する未ろ過の流体（中心部分３３２内にある）を除去するために、気体供給ラインをポート３２２に接続し、かつ弁３２２ｖを開いて、加圧気体を、（上流側ベント流路ポートとして再割り当てされた）ベント流路ポート３２２からフィルタアセンブリの中に導入する。再割り当てされた上流側ベント流路３２２は、その中にインラインフィルタ３３６を含むことができ、そのフィルタ３３６によって、その再割り当てされた上流側ベント流路３２２から導入される空気または気体がフィルタエレメント３３０を通して強制排除する液体の汚染が防止される。残存する未ろ過流体がフィルタエレメント３３０を通して強制排除され、処理済み流体としてポート３２６を経由してフィルタアセンブリから除去されると、弁３２２ｖが閉じられる。フィルタアセンブリのこの機能逆転使用によって、ろ過済みの流体が内部容積部３２８に残留することになり、上流側ベントポート３２４を、弁３２４ｖを開くことによって操作状態になるパージポートまたは下流側ベント流路ポートとして再割り当てすることができる。加圧気体を、再度、ポート３２４からフィルタアセンブリの内部容積部３２８の中に導入し、ろ過済み流体を回収用としてポート３２６からパージする。再割り当てされた下流側ベント流路３２４は、その中にインラインフィルタ３２５を含むことができ、そのフィルタ３２５によって、その再割り当てされた下流側ベント流路３２４から導入される空気または気体がポート３２６を経由してフィルタアセンブリから強制排除するろ過済み液体の汚染が防止される。パージ機能が完了して、弁３２４ｖを閉じることによって加圧気体の導入が停止されると、別のフィルタサイクル用として準備するために、弁３２６ｖを閉じることができる。

ここで図４を参照すると、液体回収フィルタアセンブリの別の実施形態が、全体として４１０で示されている。フィルタアセンブリ４１０は、フィルタアセンブリ２１０および３１０用として上記に開示したすべての構成要素およびエレメント、すなわち、互いに反対側に配置される第１または上部の端部および第２または下部の端部４１４および４１６であって、内部容積部４２８を画定する端部４１４および４１６を有するフィルタハウジングまたは外殻体４１２と、その中に固定されるトロイダル形のフィルタエレメント４３０とを含む。フィルタエレメント４３０と、周囲のハウジングまたは外殻体４１２とは、その間に上流側または流入側容積部４３４を画定する。フィルタエレメント４３０は中空の中心部分４３２を有する。上流側ベント流路４２４および関連するその弁４２４ｖは、外殻体４１２の上端部または流入端部４１４から延びており、反対側の上流側または流入側ドレン流路４２６および関連するその弁４２６ｖは、フィルタハウジングまたは外殻体４１２の下部または下流側または流出側の端部４１６から延びている。

フィルタアセンブリ４１０は、フィルタアセンブリ２１０および３１０混合タイプと見做すことができる。フィルタアセンブリ４１０の上流側または流入側の流路４１８は、フィルタハウジングまたは外殻体４１２の上端部４１４から、フィルタアセンブリ３１０の対応する構成要素３１８と基本的に同じ方位において半径方向に延びている。しかし、下流側または流出側の流路４２０は、フィルタハウジング２１０の流出流路２２０の態様において、フィルタ外殻体４１２から同軸に延びている。この形態は、さらに別の搭載上の選択肢を提供する。

通常のろ過運転の間、および、フィルタアセンブリ４１０のドレン排出またはパージの間におけるフィルタアセンブリ４１０を通る液体の流れの径路は、フィルタアセンブリ２１０および３１０に関して前記に開示したものと本質的に同じである。流出側ベント流路４２２に接続される流出側ベント流路弁４２２ｖと、上流側ベント流路弁４２４ｖと、上流側ドレン流路弁４２６ｖとは、通常のろ過運転の間、すなわち、フィルタアセンブリ４１０を通る流れを可能にするためにそれぞれ上流側または流入側の弁および下流側または流出側の弁４１８ｖおよび４２０ｖが開いている時には閉じられる。

フィルタ４１０からの液体のドレン排出またはパージは、フィルタアセンブリ２１０および３１０について上記に開示したのと同じ方法で実行される。すなわち、流入弁４１８ｖを閉止し、上流側ベント流路弁を開いて、加圧気体が、未ろ過の液体を、フィルタハウジング４１２の上流側容積部分４３４からフィルタエレメント４３０を通して強制的に排出できるようにする。この場合、加圧気体が、上流側ベント流路４２４に装着されるインラインフィルタ４２５を通過することができる。フィルタエレメント４３０を通してパージできる液体の全量が回収されると、フィルタハウジング４１２内でかつフィルタエレメント４３０の外側に残留するいかなる未ろ過の液体も、前記に開示した液体回収操作の場合と同様に、相手側の上流側容積部ベント流路弁４２４ｖを開いた状態に維持して下部の上流側容積部ドレン流路弁４２６ｖを開くことによって、フィルタアセンブリから除去される。これによって、いかなる残留未ろ過液体も、フィルタハウジングまたは外殻体４１２から自由に流出できる。続いて、上流側容積部ベント流路弁４２４ｖおよび上流側容積部ドレン流路弁４２６ｖを閉止し、流出流路弁４２２ｖを開いて、残留ろ過済み液体を、フィルタの中心部分４３２から排出またはパージまたはフラッシュできるようにする。下流側流体の無菌での回収を確保するため、流出側ベント流路４２２にインラインフィルタ４３６が装着され、そのフィルタ４３６によって、ベント流路４２２から導入される空気または気体がフィルタの中心部分４３２から除去するろ過済み液体の汚染が防止される。

フィルタアセンブリ４１０の構成は、また、流体の流れがアセンブリを通して逆転された場合にも、意図される流体フィルタと回収との機能を遂行することができる。この機能形態においては、流出ポート４２０が流入ポートとして再割り当てされ、上流側ドレン流路ポート４２６が下流側流出ポートとして再割り当てされる。下流側ベントポート４２２は、主ろ過運転の間、閉状態に維持される。この方式で使用する場合は、（弁４２０ｖが開いた状態で）ポート４２０に導入される流体は、中心部分４３２（あるいは、例えば中空糸またはチューブ状材料から構成される場合はフィルタエレメントの管腔）に流入し、半径方向の外向きにフィルタエレメント４３０を通過して内部容積部４２８に流入し、ポート４２６を経由してフィルタアセンブリから処理済み流体として流出する。この機能形態においては、流入部４１８は、流入弁４１８ｖを閉止することによって閉状態に維持される。目標とする流体量がアセンブリ４１０を通してろ過されると、流れを停止するために弁４２０ｖが閉じられる。

残存する未ろ過の流体（中心部分４３２内にある）を除去するために、気体供給ラインをポート４２２に接続し、かつ弁４２２ｖを開いて、加圧気体を、（上流側ベント流路ポートとして再割り当てされた）ベント流路ポート４２２からフィルタアセンブリの中に導入する。再割り当てされた上流側ベント流路４２２は、その中にインラインフィルタ４３６を含むことができ、そのフィルタ４３６によって、その再割り当てされた上流側ベント流路４２２から導入される空気または気体がフィルタエレメント４３０を通して強制排除する液体の汚染が防止される。残存する未ろ過流体がフィルタエレメント４３０を通して強制排除され、処理済み流体としてポート４２６を経由してフィルタアセンブリから除去されると、弁４２２ｖが閉じられる。フィルタアセンブリのこの機能逆転使用によって、ろ過済みの流体が内部容積部４２８に残留することになり、上流側ベントポート４２４を、弁４２４ｖを開くことによって操作状態になるパージポートまたは下流側ベント流路ポートとして再割り当てすることができる。加圧気体を、再度、ポート４２４からフィルタアセンブリの内部容積部４２８の中に導入し、ろ過済み流体を回収用としてポート４２６からパージする。再割り当てされた下流側ベント流路４２４は、その中にインラインフィルタ４２５を含むことができ、そのフィルタ４２５によって、その再割り当てされた下流側ベント流路４２４から導入される空気または気体がポート４２６を経由してフィルタアセンブリから強制排除するろ過済み液体の汚染が防止される。パージ機能が完了して、弁４２４ｖを閉じることによって加圧気体の導入が停止されると、別のフィルタサイクル用として準備するために、弁４２６ｖを閉じることができる。

ここで図５および図６を参照すると、液体回収フィルタアセンブリの追加的な実施形態が、それぞれ、全体として５１０および６１０で示されている。図５および図６のそれぞれのフィルタの実施形態は、フィルタエレメントの下流側または流出側の中心部分の容積部と連通する付加的なドレン流路またはポートを含むことが分かるであろう。これは、下流側または流出側の流路を、フィルタの中心部分から離して、フィルタハウジング内において相対的に高い位置に配置することによるものである。

図５は、上記に簡単に記述した付加的なドレン流路を有する液体回収フィルタアセンブリ５１０を示す。フィルタアセンブリ５１０は、ほとんどの部分について、フィルタアセンブリ２１０〜４１０に関して上記に開示したものに対応する構成要素、すなわち、互いに反対側に配置されるそれぞれ第１または上部の端部および第２または下部の端部５１４および５１６であって、内部容積部５２８を画定する端部５１４および５１６を有するフィルタハウジングまたは外殻体５１２と、その中に固定されるトロイダル形のフィルタエレメント５３０とを含む。フィルタエレメント５３０と、周囲のハウジングまたは外殻体５１２とは、その間に上流側または流入側容積部５３４を画定する。フィルタエレメント５３０は中空の中心部分５３２を有する。上流側ベント流路５２４および関連するその弁５２４ｖは、外殻体５１２の上端部または流入端部５１４から延びており、反対側の上流側または流入側ドレン流路５２６および関連するその弁５２６ｖは、フィルタハウジングまたは外殻体５１２の下部または下流側または流出側の端部５１６から半径方向に延びている。

下流側または流出側の流路またはポート５２０がフィルタハウジングまたは外殻体５１２の上端部５１４から実質的に半径方向に延びる配置によって、フィルタアセンブリ５１０を通過する液体が、フィルタから流出するためには、フィルタの中心部分５３２の下部部分から上方に流れることが必要である。その他の点では、フィルタアセンブリ５１０を通過する液体の流れは、他のフィルタアセンブリの実施形態に関して上記に開示したものと実質的に同様である。すなわち、流出側ベント流路弁５２２ｖと、上流側ベント流路弁５２４ｖと、上流側ドレン流路弁５２６ｖとが通常のろ過運転の間閉じられ、それぞれ上流側または流入側の弁および下流側または流出側の弁５１８ｖおよび５２０ｖが、フィルタアセンブリ５１０を通る流れを可能にするために開かれる。しかし、６番目のポートまたは流路５３８および関連するその弁５３８ｖが、フィルタの中心部分５３２と流体連通してフィルタの外殻体またはハウジング５１２の下端部５１６から延びていることが分かるであろう。ポートまたは流路５３８は、フィルタの中心部分５３２からドレン排出するための流出側ドレン流路として機能する。その弁５３８ｖは、通常のろ過運転の間、閉じられなければならない。通常のろ過運転の間の液体の流れは、最初に、フィルタのハウジングまたは外殻体５１２の上端部５１４において半径方向に配置された上流側または流入側の流路５１８と、通常開のその弁５１８ｖとを通過し、フィルタのハウジングまたは外殻体５１２とフィルタエレメント５３０との間の内部容積部５３４に流入する。液体は、続いて、フィルタエレメント５３０を通過してフィルタの中心部分５３２に流入し、そこで上方に流れて、フィルタのハウジングまたは外殻体５１２の上端部５１４において半径方向に配置された下流側または流出側の流路５２０と、通常開のその弁５２０ｖとを通って、中心部分５３２から流出する。

フィルタアセンブリ５１０からの液体のドレン排出またはパージは、他のフィルタアセンブリの実施形態について上記に開示したのと類似の手順で実施されるが、上方に配置された流出流路５２０が存在するために若干の相違点がある。流入弁５１８ｖを閉じ、上流側ベント流路弁５２４ｖを開いて、加圧気体が、未ろ過の液体を、フィルタハウジング５１２の上流側容積部分５３４からフィルタエレメント５３０を通して強制排出し得るようにする。加圧気体は、上流側ベント流路５２４に装着されるインラインフィルタ５２５を通過することができる。

フィルタエレメント５３０を通してパージできる液体がすべて回収されてしまうと、フィルタハウジング５１２内のフィルタエレメント５３０の外側のいかなる残留未ろ過の液体も、前記に開示した液体の回収操作の場合と同様に、相手側の上流側容積部ベント流路弁５２４ｖを開状態に維持したまま下部の上流側容積部ドレン流路弁５２６ｖを開くことによって、フィルタハウジングから除去される。これによって、いかなる残留未ろ過の液体もフィルタのハウジングまたは外殻体５１２から自由に流出できる。続いて、上流側容積部ベント流路弁５２４ｖおよび上流側容積部ドレン流路弁５２６ｖを閉じて、流出側ベント流路弁５２２ｖを開き、残留ろ過済み液体を、フィルタの中心部分５３２から排出またはパージまたはフラッシュできるようにする。下流側流体の無菌での回収を確保するため、流出側ベント流路５２２にインラインフィルタ５３６が装着され、そのフィルタ５３６によって、ベント流路５２２から導入される空気または気体がフィルタの中心部分５３２から除去するろ過済み液体の汚染が防止される。しかし、下流側または流出側の流路５２０の位置が高いために、ベント流路５２２からのパージ気体の導入によってはフィルタの中心部分５３２から液体をフラッシュできないことが分かるであろう。従って、流出流路弁５２０ｖを閉じ、フィルタの中心部分５３２と流体連通する流出側ドレン流路弁５３８ｖを開いて、フィルタの中心部分５３２内に含有されるいかなる液体も、下方に、すなわち通常のろ過運転の間の液体の流れの方向とは逆方向に流下して、流出側ドレン流路５３８および関連するその弁５３８ｖを通って流出できるようにする。

フィルタアセンブリ５１０の構成は、また、流体の流れがアセンブリを通して逆転された場合にも、意図される流体フィルタと回収との機能を遂行することができる。この機能形態においては、流出ポート５２０が流入ポートとして再割り当てされ、上流側ドレン流路ポート５２６が下流側流出ポートとして再割り当てされる。下流側ベントポート５２２は、主ろ過運転の間、閉状態に維持される。この方式で使用する場合は、（弁５２０ｖが開いた状態で）ポート５２０に導入される流体は、中心部分５３２（あるいは、例えば中空糸またはチューブ状材料から構成される場合はフィルタエレメントの管腔）に流入し、半径方向の外向きにフィルタエレメント５３０を通過して内部容積部５２８に流入し、ポート５２６を経由してフィルタアセンブリから処理済み流体として流出する。この機能形態においては、流入部５１８は、流入弁５１８ｖを閉止することによって閉状態に維持され、さらに、ポート５３８も、流入弁５３８ｖを閉止することによって閉状態に維持される。目標とする流体量がアセンブリ５１０を通してろ過されると、流れを停止するために弁５２０ｖが閉じられる。

残存する未ろ過の流体（中心部分５３２内にある）を除去するために、気体供給ラインをポート５２２に接続し、かつ弁５２２ｖを開いて、加圧気体を、（上流側ベント流路ポートとして再割り当てされた）ベント流路ポート５２２からフィルタアセンブリの中に導入する。再割り当てされた上流側ベント流路５２２は、その中にインラインフィルタ５３６を含むことができ、そのフィルタ５３６によって、その再割り当てされた上流側ベント流路５２２から導入される空気または気体がフィルタエレメント５３０を通して強制排除する液体の汚染が防止される。残存する未ろ過流体がフィルタエレメント５３０を通して強制排除され、処理済み流体としてポート５２６を経由してフィルタアセンブリから除去されると、弁５２２ｖが閉じられる。フィルタアセンブリのこの機能逆転使用によって、ろ過済み流体が内部容積部５２８に残留することになり、上流側ベントポート５２４を、弁５２４ｖを開くことによって操作状態になるパージポートまたは下流側ベント流路ポートとして再割り当てすることができる。加圧気体を、再度、ポート５２４からフィルタアセンブリの内部容積部５２８の中に導入し、ろ過済み流体を回収用としてポート５２６からパージする。再割り当てされた下流側ベント流路５２４は、その中にインラインフィルタ５２５を含むことができ、そのフィルタ５２５によって、その再割り当てされた下流側ベント流路５２４から導入される空気または気体がポート５２６を経由してフィルタアセンブリから強制排除するろ過済み液体の汚染が防止される。パージ機能が完了して、弁５２４ｖを閉じることによって加圧気体の導入が停止されると、別のフィルタサイクル用として準備するために、弁５２６ｖを閉じることができる。

ここで図６を参照すると、全体として６１０で示される液体回収フィルタアセンブリのさらに別の態様が、フィルタアセンブリ５１０と同様の構成を有する。すなわち、ハウジングまたは外殻体６１２の上端部分６１４から半径方向に延びるフィルタ流出流路を備えている。フィルタアセンブリ６１０は、フィルタアセンブリ５１０に関して上記に開示したものに対応する構成要素、すなわち、互いに反対側に配置されるそれぞれ第１または上部の端部および第２または下部の端部６１４および６１６であって、内部容積部６２８を画定する端部６１４および６１６を有するフィルタハウジングまたは外殻体６１２と、その中に固定されるトロイダル形のフィルタエレメント６３０とを含む。フィルタエレメント６３０と、周囲のハウジングまたは外殻体６１２とは、その間に上流側または流入側容積部６３４を画定する。フィルタエレメント６３０は中空の中心部分６３２を有する。上流側ベント流路６２４および関連するその弁６２４ｖは、外殻体６１２の上端部または流入端部６１４から延びており、反対側の上流側または流入側ドレン流路６２６および関連するその弁６２６ｖは、フィルタハウジングまたは外殻体６１２の下部または下流側または流出側の端部６１６から半径方向に延びている。

フィルタハウジング６１０を通る液体の流れは、基本的に、フィルタアセンブリ５１０に関して上記に開示したものと同様である。流出側ベント流路６２２に接続される流出側ベント流路弁６２２ｖと、上流側ベント流路弁６２４ｖと、上流側ドレン流路弁６２６ｖとは、通常のろ過運転の間には閉じられ、それぞれ上流側または流入側の弁および下流側または流出側の弁６１８ｖおよび６２０ｖは、フィルタアセンブリ６１０を通る流れを可能にするために開かれる。通常のろ過運転の間には流出側ドレン流路弁６３８ｖも閉じられる。通常のろ過運転の間の液体の流れは、最初に、フィルタのハウジングまたは外殻体６１２の下端部６１６において半径方向に配置された上流側または流入側の流路６１８と、通常開のその弁６１８ｖとを通過し、続いて、フィルタのハウジングまたは外殻体６１２とフィルタエレメント６３０との間の内部容積部６３４に流入する。液体は、次に、フィルタエレメント６３０を通過してフィルタの中心部分６３２に流入し、そこで上方に流れて、フィルタのハウジングまたは外殻体６１２の上端部６１４において半径方向に配置された下流側または流出側の流路６２０と、通常開のその弁６２０ｖとを通って、中心部分６３２から流出する。

フィルタ６１０からの液体のドレン排出またはパージは、液体回収フィルタアセンブリ５１０について上記に開示した場合と基本的に同様に実施される。流入弁６１８ｖを閉じ、上流側ベント流路弁６２４ｖを開いて、加圧気体が、未ろ過の液体を、フィルタハウジング６１２ｖの上流側容積部分６３４からフィルタエレメント６３０を通して強制排出し得るようにする。加圧気体は、上流側ベント流路６２４に装着されるインラインフィルタ６２５を通過することができる。

フィルタエレメント６３０を通してパージできる液体がすべて回収されてしまうと、フィルタハウジング６１２内のフィルタエレメント６３０の外側のいかなる残留未ろ過の液体も、前記に開示した液体の回収操作の場合と同様に、相手側の上流側容積部ベント流路弁６２４ｖを開状態に維持したまま下部の上流側容積部ドレン流路弁６２６ｖを開くことによって、フィルタハウジングから除去される。これによって、いかなる残留未ろ過の液体もフィルタのハウジングまたは外殻体６１２から自由に流出できる。続いて、上流側容積部ベント流路弁６２４ｖおよび上流側容積部ドレン流路弁６２６ｖを閉じて、流出側ベント流路弁６２２ｖを開き、残留ろ過済み液体を、フィルタの中心部分６３２から排出またはパージまたはフラッシュできるようにする。下流側流体の無菌での回収を確保するため、流出側ベント流路６２２にインラインフィルタ６３６が装着され、そのフィルタ６３６によって、ベント流路６２２から導入される空気または気体がフィルタの中心部分６３２から除去するろ過済み液体の汚染が防止される。しかし、下流側または流出側の流路６２０の位置が高いために、ベント流路６２２からのパージ気体の導入によってはフィルタの中心部分６３２から液体をフラッシュできないことが分かるであろう。従って、流出流路弁６２０ｖを閉じ、フィルタの中心部分６３２と流体連通する流出側ドレン流路弁６３８ｖを開いて、フィルタの中心部分６３２内に含有されるいかなる液体も、下方に、すなわち通常のろ過運転の間の液体の流れの方向とは逆方向に流下して、流出側ドレン流路６３８および関連するその弁６３８ｖを通って流出できるようにする。

フィルタアセンブリ６１０の構成は、また、流体の流れがアセンブリを通して逆転された場合にも、意図される流体フィルタと回収との機能を遂行することができる。この機能形態においては、流出ポート６２０が流入ポートとして再割り当てされ、上流側ドレン流路ポート６２６が下流側流出ポートとして再割り当てされる。下流側ベントポート６２２は、主ろ過運転の間、閉状態に維持される。この方式で使用する場合は、（弁２２０ｖが開いた状態で）ポート６２０に導入される流体は、中心部分６３２（あるいは、例えば中空糸またはチューブ状材料から構成される場合はフィルタエレメントの管腔）に流入し、半径方向の外向きにフィルタエレメント６３０を通過して内部容積部６２８に流入し、ポート６２６を経由してフィルタアセンブリから処理済み流体として流出する。この機能形態においては、流入部６１８は、流入弁６１８ｖを閉止することによって閉状態に維持され、さらに、ポート６３８も、流入弁６３８ｖを閉止することによって閉状態に維持される。目標とする流体量がアセンブリ６１０を通してろ過されると、流れを停止するために弁６２０ｖが閉じられる。

残存する未ろ過の流体（中心部分６３２内にある）を除去するために、気体供給ラインをポート６２２に接続し、かつ弁６２２ｖを開いて、加圧気体を、（上流側ベント流路ポートとして再割り当てされた）ベント流路ポート６２２からフィルタアセンブリの中に導入する。再割り当てされた上流側ベント流路６２２は、その中にインラインフィルタ６３６を含むことができ、そのフィルタ６３６によって、その再割り当てされた上流側ベント流路６２２から導入される空気または気体がフィルタエレメント６３０を通して強制排除する液体の汚染が防止される。残存する未ろ過流体がフィルタエレメント６３０を通して強制排除され、処理済み流体としてポート６２６を経由してフィルタアセンブリから除去されると、弁６２２ｖが閉じられる。フィルタアセンブリのこの機能逆転使用によって、ろ過済み流体が内部容積部６２８に残留することになり、上流側ベントポート６２４を、弁６２４ｖを開くことによって操作状態になるパージポートまたは下流側ベント流路ポートとして再割り当てすることができる。加圧気体を、再度、ポート６２４からフィルタアセンブリの内部容積部６２８の中に導入し、ろ過済み流体を回収用としてポート６２６からパージする。再割り当てされた下流側ベント流路６２４は、その中にインラインフィルタ６２５を含むことができ、そのフィルタ６２５によって、その再割り当てされた下流側ベント流路６２４から導入される空気または気体がポート６２６を経由してフィルタアセンブリから強制排除するろ過済み液体の汚染が防止される。パージ機能が完了して、弁６２４ｖを閉じることによって加圧気体の導入が停止されると、別のフィルタサイクル用として準備するために、弁６２６ｖを閉じることができる。

以上により、本開示の液体回収フィルタ装置の種々の実施形態が、特に製薬産業並びに他の産業におけるろ過運転において用いられる高価な液体を回収するための有効な手段を提供する。図面に例示的に表現され、かつ本明細書において開示された種々の流入および流出流路またはポートの種々の軸方向および半径方向の形態は、単に例示的なものであること、および、これらのポートまたは流路の種々の他の配置が、フィルタのハウジングまたは外殻体から液体を排出または除去するための手段、特に、ろ過済みの液体をフィルタの中心部分から排出または除去するための手段を提供する本開示の考察の範囲内にあることが理解されるべきである。

本開示は、本明細書に開示された実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲内の任意のかつすべての実施形態およびその均等物を包括することが理解されるべきである。出願人が、新規なものとして特許請求し、かつ、特許状による保護を希望する特許請求の範囲は以下のとおりである。

Claims (20)

1. 液体回収フィルタにおいて、
   上端部と、前記上端部と反対側の下端部と、前記上端部および前記下端部の間に延びる円筒状の外壁体とを有するフィルタの外殻体であって内部の容積部を画定する外殻体と、
   前記フィルタの外殻体の内部に配置されるフィルタエレメントであって、前記外殻体と前記フィルタエレメントとの間に形成される間隙が、前記内部の容積部の上流側部分を画定し、前記フィルタエレメントは、流入側と、下流側部分を画定する流出側中心部分とを有し、前記フィルタエレメントの前記流入側は前記上流側部分と流体連通する、フィルタエレメントと、
   前記フィルタの外殻体を貫通して配置される流入流路であって、前記上流側部分と流体連通する流入流路と、
   前記フィルタの外殻体を貫通して配置される流出流路であって、前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分と流体連通する流出流路と、
   前記フィルタの外殻体を貫通して配置される下流側ベント／パージポートであって、前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分および下流側部分と流体連通する下流側ベント／パージポートと、
   前記フィルタの外殻体を貫通して配置される上流側ベント流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ベント流路と、
   前記フィルタの外殻体を貫通して配置される上流側ドレン流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ドレン流路と、
   前記下流側ベント／パージポートに配置されるインライン気体フィルタであって、前記フィルタエレメントにおける処理済み液体のろ過後に前記下流側部分に保持された処理済み液体をパージするために、前記下流側ベント／パージポートを通り前記下流側部分に気体の無菌導入を可能とする、インライン気体フィルタと、
   を含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
2. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流出流路が前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、前記下流側ベント／パージポートが前記フィルタの外殻体の上端部を貫通して配置されることを特徴とする液体回収フィルタ。
3. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流出流路が前記フィルタの外殻体の上端部を貫通して配置され、前記下流側ベント／パージポートが前記フィルタの外殻体の上端部を貫通して配置され、流出側ドレン流路が前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、前記流出側ドレン流路は前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分と流体連通することを特徴とする液体回収フィルタ。
4. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に軸方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、かつ前記フィルタエレメントと実質的に同軸に延びることを特徴とする液体回収フィルタ。
5. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が前記フィルタの外殻体の下端部を実質的に半径方向に貫通して配置されることを特徴とする液体回収フィルタ。
6. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、かつ前記フィルタエレメントと実質的に同軸に延びることを特徴とする液体回収フィルタ。
7. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して前記流入流路の実質的に反対側に配置され、流出側ドレン流路が前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、前記流出側ドレン流路は、前記フィルタエレメントの流出側中心部分と流体連通することを特徴とする液体回収フィルタ。
8. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の下端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して前記流入流路のほぼ直径の反対側に配置され、流出側ドレン流路が前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、前記流出側ドレン流路は、前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分と流体連通することを特徴とする液体回収フィルタ。
9. 請求項１に記載の液体回収フィルタにおいて、
   前記上流側ベント流路に配置されるインラインフィルタ、
   をさらに含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
10. 液体回収フィルタにおいて、
    上端部と、前記上端部と反対側の下端部と、前記上端部および前記下端部の間に延びる円筒状の壁体とを有するフィルタの外殻体であって内部の容積部を画定する外殻体と、
    前記フィルタの外殻体の内部に配置されるフィルタエレメントであって、前記外殻体と前記フィルタエレメントとの間に形成される間隙が、前記内部の容積部の上流側部分を画定し、前記フィルタエレメントは、流入側と、下流側部分を画定する流出側中心部分とを有し、前記フィルタエレメントの流入側は前記上流側部分と流体連通する、フィルタエレメントと、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置される流入流路であって、前記上流側部分と流体連通する流入流路と、
    前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置される流出流路であって、前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分と流体連通する流出流路と、
    前記フィルタの外殻体の上端部を貫通して配置される下流側ベント／パージポートであって、前記ベント／パージポートが前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分および下流側部分と流体連通するベント／パージポートと、
    前記下流側ベント／パージポートに配置されるインライン気体フィルタであって、前記フィルタエレメントにおける処理済み液体のろ過後に前記下流側部分に保持された処理済み液体をパージするために、前記下流側ベント／パージポートを通り前記下流側部分に気体の無菌導入を可能とする、インライン気体フィルタと、
    を含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
11. 請求項１０に記載の液体回収フィルタにおいて、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置される上流側ベント流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ベント流路と、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置される上流側ドレン流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ドレン流路と、
    をさらに含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
12. 請求項１０に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に軸方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、かつ前記フィルタエレメントと実質的に同軸に延びることを特徴とする液体回収フィルタ。
13. 請求項１０に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が前記フィルタの外殻体の下端部を実質的に半径方向に貫通して配置されることを特徴とする液体回収フィルタ。
14. 請求項１０に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置され、かつ前記フィルタエレメントと実質的に同軸に延びることを特徴とする液体回収フィルタ。
15. 請求項１０に記載の液体回収フィルタにおいて、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置された上流側ベント流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ベント流路と、
    前記上流側ベント流路に配置されるインラインフィルタと、
    をさらに含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
16. 液体回収フィルタにおいて、
    上端部と、前記上端部と反対側の下端部と、前記上端部および前記下端部の間に延びる円筒状の壁体とを有するフィルタの外殻体であって内部の容積部を画定する外殻体と、
    前記フィルタの外殻体の内部に配置されるフィルタエレメントであって、前記外殻体と前記フィルタエレメントとの間に形成される間隙が、前記内部の容積部の上流側部分を画定し、前記フィルタエレメントは、流入側と、下流側部分を画定する流出側中心部分とを有し、前記フィルタエレメントの流入側は前記上流側部分と流体連通する、フィルタエレメントと、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置される流入流路であって、前記上流側部分と流体連通する流入流路と、
    前記フィルタの外殻体の上端部を貫通して配置される流出流路であって、前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分と流体連通する流出流路と、
    前記フィルタの外殻体の上端部を貫通して配置される下流側ベント／パージポートであって、前記ベント／パージポートが前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分および下流側部分と流体連通する下流側ベント流路と、
    前記フィルタの外殻体の下端部を貫通して配置される流出側ドレン流路であって、前記フィルタエレメントの前記流出側中心部分と流体連通する流出側ドレン流路と、
    前記下流側ベント／パージポートに配置されるインライン気体フィルタであって、前記フィルタエレメントにおける処理済み液体のろ過後に前記下流側部分に保持された処理済み液体をパージするために、前記下流側ベント／パージポートを通り前記下流側部分に気体の無菌導入を可能とする、インライン気体フィルタと、
    を含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
17. 請求項１６に記載の液体回収フィルタにおいて、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置される上流側ベント流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ベント流路と、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置される上流側ドレン流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ドレン流路と、
    をさらに含むことを特徴とする液体回収フィルタ。
18. 請求項１６に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して前記流入流路の実質的に反対側に配置されることを特徴とする液体回収フィルタ。
19. 請求項１６に記載の液体回収フィルタにおいて、前記流入流路が前記フィルタの外殻体の下端部を実質的に半径方向に貫通して配置され、前記流出流路が、前記フィルタの外殻体の上端部を実質的に半径方向に貫通して前記流入流路のほぼ直径の反対側に配置されることを特徴とする液体回収フィルタ。
20. 請求項１６に記載の液体回収フィルタにおいて、
    前記フィルタの外殻体を貫通して配置された上流側ベント流路であって、前記上流側部分と流体連通する上流側ベント流路と、
    前記上流側ベント流路に配置されるインラインフィルタ、
    をさらに含むことを特徴とする液体回収フィルタ。

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