JPH024407A - フィルター要素の両面にフィルター支持手段を備えた使い捨てフィルターユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定的に液密気密に連結された二つの部分よ
り成る平らなハウジングより成り、該ハウジングの各部
分は、それぞれ処理すべき液体の導入手段又は濾過流体
の排出手段として役立つ中心に配置された連結スリーブ
と、フィルター要素が間に配置されるフィルター支持手
段とを含む、本質的に対称的に配置された使い捨てフィ
ルターユニットに関するものである。

使い捨てフィルターユニットであるこの種のフィルター
ユニットは、工業的大量生産の産物であり特に化学、物
理、薬剤実験室に於て、液体及び気体の圧力濾過に使用
される。

普通フィルター隔膜であるフィルター要素は、例えば溶
接によって、フィルターハウジングの２個のハウジング
部分の間に固定される。その場合フィルター要素は、ハ
ウジングの一部としてハウジング部分の内側に成形され
たフィルター支持手段により全表面にわたり支持されて
いる。

この種のフィルターユニットは、例えば西独特許公開第
３２　０２　３３０．８Ａ１号から知られている。この
フィルターユニットに用いられているフィルター支持手
段は、平らなフィルター要素に当接する面として平面の
表面を持ち、該表面の平面性は複数個の共心に配置され
た円周形溝によって中断され、該円周形溝は一部は各連
結スリーブ中にまで延びている放射状に延在している溝
の一部と交わっている。前記放射状に延在している溝の
内構断面は、フィルターハウジングの周縁領域から中心
に配置された連結スリーブに向って、大きくなっている
。しかしながら、フィルター要素の全表面にわたって、
フィルター支持手段の前記特性が良好に均一に分布され
ていて放射状に延在する溝の横断面が大きくなっている
に拘らず、このようなフィルターを通る流体の流れは可
成り絞られる。この種のフィルターは比較的低い流速の
場合にのみ用いられることができる。

これとは対照的に、フィルター要素の面積に関し遥かに
高い流速を米国特許第３，７８２，０８３Ａ号により知
られた使い捨てフィルター二二ツトで得ることができる
。このフィルターユニットは気体の濾過のみに使用が予
定されている。このフィルターユニットでは、連結スリ
ーブは漏斗の如く連続的に拡大して、ハウジングの双曲
面の内表面をなしている。この内表面には軸方向のウェ
ブが形成され、放射状に星形に分布されている。

これらの各ウェブの放射線の端は、フィルター要素を支
える同一面内にある。しかしながら、フィルター要素に
引裂きによる破壊を与えないためには、低圧のみをかけ
つるのに過ぎないことがこのフィルターユニットの欠点
である。

これらの当業界の現況に鑑み、本発明の目的は、フィル
ター要素特に平らなフィルター隔膜の両側面を全面にわ
たって支持するフィルター支持手段を含み、それにより
一方では高い流速を実現でき他方では高い濾過圧をフィ
ルター要素の破損の恐れなく適用できるフィルターユニ
ットを、大量生産の方法で製造できるプラスチック製の
小さな使い捨てフィルターユニットとして提供すること
にある。

この目的を完遂するために、本発明の使い捨てフィルタ
ーユニットは、請求項１の特徴部記載の特徴点を含む。

従って、本発明の本質的思想は、フィルターユニットに
挿入される分離して製作された平板タイプのフィルター
要素支持手段を備え、従って連結スリーブを含んだハウ
ジング部分が双曲面漏斗の如く連続的に節なく拡大する
ように成形され、ハウジングの漏斗型の内表面が該ハウ
ジングの一部をなす支持手段によって中断される必要の
ない、特にプラスチックでつくられ２乃至５ｃｍの範囲
の外直径を持つ小さな使い捨てフィルターユニットを提
供するにある。フィルター要素支持手段が別に製作され
る事実により、該フィルター支持手段は、フィルター要
素の特性のみに従って最適化されなければならない。こ
のことは、一方ではフィルター要素の支持、他方では流
体の可能な高い流量の間にのみ最適の妥協点を見出せば
よいことを意味する。特に射出成形の特性に就いて云う
と、フィルター支持手段の製作過程は、ハウジング部分
の製作過程から全く独立している。従って、ハウジング
部分の金型の形及び金型からの取出しは、従来技術によ
るすべての他のフィルターユニットの場合と異なって、
支持手段による悪影響を受けない。

本発明の他の重要な面として、機械的に強固につくられ
少くとも基本的には化学的耐性のあるプラスチックでつ
くられた二つのハウジング部分の連結スリーブが少くと
も基本的には双曲面漏斗型に拡大しているが故に、処理
すべき流体は導入部材の役をする連結スリーブに対面す
るフィルター支持手段に到達する前に、フィルター支持
板の殆ど全横断領域にわたって広がることができ、その
間このフィルター支持手段はとりわけ背圧フィルターと
して役立つ。そのことにより、流体の流れの中央に存在
する極大圧力は可成り減少し、従って、フィルター要素
の表面には、フィルター支持手段の開口を通過し及び又
はフィルターの他の部分から来てフィルター要素表面に
接触する濾過すべき流体がより一様に与えられる。

同時に又同じ理由により、フィルター要素の表面は最大
に利用されることになる。フィルター支持手段はその縁
領域でのみハウジング部分と接触する。

更に、機械的に強固につくられ基本的には化学的耐性の
あるプラスチックでつくられたフィルター支持手段の幾
何学的構成も、本発明による使い捨てフィルターユニッ
トの重要な特徴点の一つである。導入部材の役をする連
結スリーブに対面するフィルター支持手段の中央の領域
に流れる流体によって惹起こされる圧力は、導入部材の
役をする連結スリーブの横断面の前記拡大により惹起こ
される圧力減少に加つるに、中央に配置されたバッフル
板によって可成り減少される。この事実により、フィル
ター要素の中央部の負荷は追加して減少され、浸蝕によ
る影響から保護される。

流体は、基本的に車輪形の格子に成形されたフィルター
支持手段を通ってフィルター要素に到達する。該フィル
ター支持手段は、共心に同一平面内に配置され互いの間
の半径方向の間隔が等しい円環型のウェブと、該円環型
ウェブの間に共心に配置された円形ギャップとより成る
。前記バッフル板は、これらの円環型ウェブの中心に配
置され、円環型ウェブの表面とバッフル板の表面が同一
平面内にあって背圧フィルター面及びフィルター要素の
支持面を形成するようにされる。

フィルター要素に当接しない側である裏側では、円環型
ウェブ及びバッフル板は、中心軸から放射状に延在する
星形に配置された若干の支持ウェブに固定されている。

本発明の使い捨てフィルターユニットの他の−好適実施
態様によれば、フィルター支持手段の周縁部の円環型ウ
ェブは、広い形に成形される。それによってフィルター
要素の円縁領域は支持領域となり、このことにより有効
なフィルター領域内のフィルター要素の円縁領域の膨れ
が防止される。

本発明の使い捨てフィルターユニットの更に他の好適実
施態様によれば、円縁部の円環型ウェブの円周形の一方
の端は、液密気密に互いに締め付け会い、同時に適当な
寸法に裁断されたフィルター要素が固定するように締付
け、この事実により、締付けの容易さと望ましからぬ流
体がフィルター要素の縁をまわる漏れ防止に関する保証
が増進されるように、形成されている。前記周縁部の円
環型ウェブの他方の端は、それと相補的に成形された内
面の端を持つ二つのハウジング部分をフィルター支持手
段に液密気密に固定させるために役立てることができる
。同様な方法で、二つのハウジングの周縁の端も液密気
密に互いに締付は合い閉鎖を形成している。この事実に
より、締付けの容易さに加つるに耐圧性もまた改良され
ている。加つるに、二つのハウジング部分の周縁端の液
密気密形の締付は連結は、射出成形で成形された、周り
を取り巻く耐圧性円環型密閉部材によって保証される。

この場合、フィルターの格別な特性又は特殊な使用分野
を示すために前記円環型密閉部材を着色することもでき
る。

本発明の使い捨てフィルターユニットのなお他の有用な
実施態様は、導入部材又は排出部材の役をなす連結スリ
ーブの軸部の端をホースとの間のトロイド形の膨らみを
持ったオリーブ型のライナーとすることである。この事
実により、一方では連結がより容易になり、他方ではホ
ースが滑り抜けることが防止される。

基本的に対称的に形成された使い捨てフィルターユニッ
トの他の利点は、流れ方向をどちらにしても使用しうろ
ことで、フィルターユニットを取付ける場合フィルター
の方向は重要ではない。

濾過流体の排出部材をなすハウジング部分の内部に固定
されたフィルター支持手段の円環型ギャップは、排出溝
としての役をする。この事実により、濾過流体の流速は
充分に大きくなり、濾過過程の有効流量は増進される。

以下では、本発明を添付図面を参照しつつ特定の実施態
様によってより詳細に記載する。

［実施例］ 導入部材の役をする連結スリーブ３の開口２に例えばホ
ースによって通されて、加圧流体は使い捨てフィルター
ユニット１に入る（第１図参照）。ホースの滑り抜けは
オリーブ型の連結スリーブのトロイド形膨れ４によって
防止されている。連結スリーブ３が少なくとも基本的に
は双曲面漏斗型に拡大しているが故に、フィルター支持
手段５の°中央部へ流れる流体の流れの圧力は、最初の
値の数分の−に減少する。同時に、ハウジング部分の内
構断面の拡大は平板型フィルター支持手段５の表面全体
にわたる濾過すべき流体の均一な分布を改良する。この
事実により、フィルター要素の表面の最適利用が成就さ
れる。

フィルター支持手段５は、周縁の端７．８でのみ第一の
ハウジング部分６に接触している。この場合周縁の端８
は、ハウジング部分６の内面の相当する端に液密気密に
連結し形が固定するように、形成されている。この事実
により、フィルター支持手段５がハウジング内に強固に
固定されることが保証される。加つるに、外方の端８は
、そのリップ部材９が、又第二のハウジング部分１１と
同じ方法で液密気密に連結し形が固定したフィルター支
持手段１２の、リップ部材９に相補的に形づくられた外
方の端１０と重なるように、形成されている。この配列
により、使い捨てフィルターユニットの液密気密特性は
改善され、望ましからぬ濾過すべき流体がフィルター要
素の周縁を回って漏れることも防止される。加つるに、
二つのハウジング部分６．１１は、それらの外方の縁１
３．１４を囲んで密閉している射出成形で製作された耐
圧性密閉リング１５によって連結されている。ハウジン
グ部分６．１１の外方の縁１３．１４は、互いに液密気
密に締付は合って形も固定されている。

フィルター支持手段５．１２は基本的に車輪型の格子で
形成された平板であり、共心に半径方向に間隔を置いて
配置された円環型ウェブ１６と、これらの円環型ウェブ
１６の中央に配置されたバッフル板１７とを含み、該円
環型ウェブ１６とバッフル板１７はフィルター支持手段
の裏面すなわちフィルター要素に当接しない面で、星形
に配置された半径方向に中央に集束して延在している支
持ウェブ１８により連結されている（第２図参照）。円
環型ウェブ１６とバッフル板１７の下方の端は、正確に
同一平面内にある。図には示されていないフィルター要
素は、フィルター支持手段５．１２の周縁の円環型ウェ
ブ１６′の間に液密気密をなすように領域１８内で固定
されている。

一方、この固定作用で惹起されるフィルター要素の膨れ
は、これらの円環型ウェブ１６′の広い支持領域で防止
されている。

使い捨てフィルターユニットの直径が約５０ｍｍである
ときは、前記円環型ウェブは約１４個備える。流体の流
れのある部分は中央を流れてバッフル板１７に至り、横
方向にフィルター要素に平行に流れ、フィルター支持手
段の全領域にわたって分布された残余の流体流と共に、
円環型ウェブ１６の間の円環型ギャップ１９を通って、
フィルター要素に至る。加つるに、フィルター支持手段
５は、背圧フィルターの如き作用をし、又フィルター要
素をフィルター支持手段１２に充分押し付ける。フィル
ター要素を通過した後、濾過された流体は、排水溝とし
て作用する円環型ギャップ１９によってフィルター支持
手段１２を通過する。その後、濾過流体は、その形が連
結スリーブ３に相当する排出部材の役をする、連結スリ
ーブ２０及びそれに連結された例えばホースを通って、
使い捨てフィルターユニット１を離れる。

第１．２図に示された使い捨てフィルターユニットの実
態態様は、直径１０乃至１００ｍｍの範囲の圧力フィル
ターに用いることができる。原理的には、これより小さ
い又は大きい直径の使い捨てフィルターユニットを用い
ても何等の問題がない。円環型ウェブ１６、ギャップ１
９、及び放射状に延在するウェブ１８の数は、それぞれ
の直径に従って増加又は減少させることができる。フィ
ルター要素がフィルター支持手段１２に対し充分に又−
様に押付けられること、及び流体がそれぞれ比較的妨害
を受けずに一様に、フィルター要素に至りつる又はフィ
ルター要素を離れうることのみが有意義の重要性を持つ
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の使い捨てフィルターユニットの第一の
実施態様の縦断面を略図で示したものであり、第２図は
第１図のＡ−Ａ線に沿う該実施態様の横断面を略図で示
したものである。 ■・・・使い捨てフィルターユニット ３・・・連結スリーブ ５・・・フィルター（要素）支持手段 ６・・・第一のハウジング部分 ７．８・・・周縁の端 ９・・・リップ部分 １０・・・外方の端 １１・・・第二のハウジング部分 １２・・・フィルター支持手段 １６・・・円環型ウェブ １７・・・バッフル板 １８・・・放射状支持ウェブ １９・・・円環型ギャップ ２０・・・連結スリーブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定的に液密気密に連結された二つの部分より成る
   平らなハウジングより成り、該ハウジングの各部分は、
   それぞれ処理すべき流体の導入手段又は濾過流体の排出
   手段として役立つ中心に配置された連結スリーブと、フ
   ィルター要素が間に配置されるフィルター支持手段とを
   含む、本質的に対称的に配置された使い捨てフィルター
   ユニットに於て、 ａ）同一平面内で互いに半径方向に間を隔てて配置され
   共心に配置された円環型ウェブ（１６）より成る、分離
   して製作された、格子形フィルター支持手段（５、１２
   ）、 ｂ）円環型ウェブ（１６）に関し、その中心に配置され
   同一平面内に延在するバッフル板（１７）、 ｃ）円環型ウェブ（１６）とバッフル板（１７）が、フ
   ィルター要素に当接しないフィルター支持手段の側に於
   てその上に固定されている、放射状に延在している星形
   支持ウェブ（１８）、 ｄ）周縁の円環型ウェブ（１６′）上の広い支持領域、 ｅ）互いに液密気密に締付け合い、形を固定し、それと
   同時に適当な寸法に裁断されたフィルター要素を固定し
   ている、周縁の円環型ウェブ（１６′）にあるリップ部
   材（９、１０）、 ｆ）互いに液密気密に締付け合い、半径半向に形を固定
   している、ハウジング部分（６、１１）の周縁の端（１
   ３、１４）、 ｇ）ハウジング部分の内側からフィルター支持手段（５
   、１２）に向って開いていて、フィルター支持手段がハ
   ウジング部分（６、１１）とその周縁領域（７、８）で
   初めて接触するようになっている。双曲面をなすように
   成形された連結スリーブ（３、２０）の漏斗型拡大、 の特徴点を組合わせて持つことを特徴とする前記使い捨
   てフィルターユニット。 ２、フィルター支持手段（５、１２）を固定する締付け
   手段が両方のハウジング部分にあることを特徴とする、
   請求項１記載の使い捨てフィルターユニット。 ３、射出成形によって形成された環型の密閉手段（１５
   ）が、ハウジング（６、１１）の周縁の端（１３、１４
   ）を耐圧的に密閉していることを特徴とする、請求項１
   又は２記載の使い捨てフィルターユニット。 ４、両方のハウジング部分（６、１１）の連結スリーブ
   （３、２０）が、トロイド形の膨れを持つたオリーブ型
   のホースライナーになっていることを特徴とする、請求
   項１、２又は３記載の使い捨てフィルターユニット。 ５、ハウジング部分（６、１１）及びフィルター支持手
   段（５、１２）がプラスチックでつくられていることを
   特徴とする、請求項１、２、３又は４記載の使い捨てフ
   ィルターユニット。