JPH08281018A - チューブ内蔵型濾過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程を簡単にすると共に構成部品の点数
を少なくしてコストを低減し、かつより一層の小型化を
可能にする濾過器を提供する。 【構成】 本発明に係る濾過器は、濾過対象の液体が流
れるチューブの内壁面上に、袋状に形成された濾材の開
放端を液密に繋止してなることを特徴とするものであ
る。特にチューブの継ぎ手部分を利用して濾材の開放端
を液密に繋止することによって本発明の濾過器を形成す
ると有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体を濾過するための
濾過器に関し、詳しくは、液体供給ラインを構成するチ
ューブの内壁面上に袋状に形成した濾材の開放端を液密
に繋止することによって形成される濾過器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
液体濾過技術において通常用いられている所謂カートリ
ッジ型の濾過器は、筒状、通常は円筒状のフィルターエ
レメントと、該フィルターエレメントを収容するハウジ
ングとから構成されている。図４に従来の一般的な濾過
器の構造を示す。

【０００３】従来の一般的な濾過器は、上部及び下部ハ
ウジング１及び２、ハウジング内に配置される筒状のフ
ィルターエレメント３から構成されている。フィルター
エレメント３は、濾材をプリーツ状にした後に、筒状、
通常は円筒状に成形することによって形成されており、
その両端面にはフィルターエレメントの端面を液密に封
止する封止側エンドキャップ４、及び中央部に開口を設
けた開放側エンドキャップ５が取り付けられている。下
部ハウジング２の底部の中央部には二次液体（濾液）排
出口（アウトノズル）６が形成されており、該アウトノ
ズルからハウジング内部に向かってフィルターエレメン
ト取り付け用座を形成する管状の突起部７が突出してい
る。フィルターエレメント３は、開放側エンドキャップ
５と取り付け用座７とを溶着することによってハウジン
グ内の所定位置に固定されている。また、フィルターエ
レメントの内側には有孔のコア（内筒）９が配置され、
コア９は、エンドキャップ４及び５に溶着されている。
上部ハウジングの蓋部には、濾過対象の液体をハウジン
グ内に導入する一次液体導入口（インノズル）８が設け
られている。

【０００４】このような構造の従来の濾過器の作用につ
いて説明すると、インノズル８からハウジング内に導入
された液体は、ハウジング内部に溜まり、フィルターエ
レメント３の側部から濾材を通過することによって濾過
されてフィルターエレメントのコア９内に入り、アウト
ノズル６から外部に排出される（図４の矢印参照）。

【０００５】このような構造の従来の濾過器において
は、フィルターエレメントをすっぽりと被うようにハウ
ジングを構成する必要があるためハウジングをフィルタ
ーエレメントよりも一回り大きくしなければならない。
また、濾過器を構成する部品の点数がどうしても多くな
ってしまう。このために、濾過器の小型化には制約が伴
い、特に濾過器を小型化することが要求されている分野
においては必ずしも満足できるものは得られていなかっ
た。特に、半導体製造工程等において用いられる濾過器
においては、その小型化が強く求められている。この目
的に用いるには、従来の濾過器ではサイズが大き過ぎ
て、液供給ラインの占めるスペースが大きくなり、シス
テム全体の寸法が大きく、構造が複雑なものになってい
た。また、従来の濾過器においては、構成部品の点数が
多く構造が複雑なために、製造工程が多く、コストが高
くなっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の濾過器の問題点を解決し、濾過器の更なる軽量化及
び小型化が可能な新しい構成の濾過器を提供するもので
あり、液体ラインを構成するチューブの内壁面上に、袋
状に形成した濾材の開放端を液密に繋止するという、極
めて簡単な手法によって濾過器を構成することによっ
て、濾過器の小型化を達成するにとどまらず、製造工程
を短縮すると共に、濾過器の構成部品の点数を減らし
て、大巾なコスト低減を達成したものである。

【０００７】即ち、本発明の一態様は、濾過対象の液体
が流れるチューブの内壁面上に、袋状に形成された濾材
の開放端を液密に繋止してなることを特徴とする濾過器
に関する。なお、本発明においていう「袋状」という用
語は、繋止部以外の部分が有底筒状もしくはこれに類似
したものである構造を意味する。

【０００８】本発明のこの態様に係る濾過器の構造の一
例を図１を参照しながら説明する。ここで、図１−Ａは
本態様に係る濾過器の横断面図であり、図１−Ｂは図１
−Ａのａ−ａ’線に沿った断面図である。

【０００９】本発明に係る濾過器１０は、濾過すべき液
体が流れるチューブ１１の内壁面上に、袋状に形成され
た濾材１２の開放端１３を液密に繋止することによって
形成される。袋状の濾材１２は、濾材を予め袋状に形成
することによって構成してもよく、あるいは中空管状の
濾材を形成し、その一端１４を封止することによって袋
状物を形成することによって構成してもよい。

【００１０】即ち、本発明の他の態様は、中空管状濾材
１２の一端１４を封止し、該濾材の他端１３を、濾過対
象の液体が流れるチューブの内壁面上に液密に繋止して
なる濾過器に関する。

【００１１】本発明の濾過器を構成するのに用いること
のできるチューブ材料としては、本発明に係る濾過器が
好ましく用いられる半導体製造ラインなどにおける液体
ライン用配管として一般的に用いられているポリ塩化ビ
ニル、ポリオレフィン、含フッ素樹脂などを用いること
ができるが、耐薬品性、耐熱性、非汚染性などの点から
四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共
重合体（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）などを用いることが特に好まし
い。

【００１２】また、本発明において用いる濾材として
は、ポリオレフィン、ポリスルホン、含フッ素樹脂等の
多孔膜を袋状又は中空管状に形成したものなどを用いる
ことができる。特に、ポリ四フッ化エチレンが好まし
い。中空管状の濾材の一端を封止することによって袋状
物を形成する場合には、かかる封止は、ヒートシール、
熱溶融性テープによる接着、接着剤による接着などによ
って行うことができる。

【００１３】本発明において濾材の端部とチューブの内
壁面との「液密の繋止」とは、濾材の端部とチューブの
内壁面との間に液体が流れる隙間が生じることがないよ
うな状態に濾材とチューブとを繋止することを意味す
る。このような濾材の端部とチューブの内壁面とを液密
に繋止するための方法としては、濾材を加熱してチュー
ブの内壁面上に熱融着させることによる接合、あるいは
チューブの材質によってはチューブの内壁面及び／又は
濾材を加熱してこれらを熱融着させることによる接合、
エポキシ樹脂のような接着剤による接着などを用いるこ
とができる。なお、本明細書において用いる「接合」と
いう用語は、熱融着、溶着などのような一体かつ非可逆
的結合を意味する。

【００１４】このような構造の本発明にかかる濾過器の
作用について説明すると、チューブの上流側（図１にお
ける左方向）から液体を流すと、液体は、袋状に形成さ
れた濾材１２を通過することによって濾過されて、チュ
ーブの下流側（図１における右方向）に向かって流れ
る。

【００１５】本発明に係る濾過器においては、液体ライ
ンを構成するチューブ内に袋状に形成した濾材を繋止す
るという極めて簡単な構造を採用しているので、濾過器
の組み立て工程が簡単であり、また、濾過器の構成部品
の点数が少ないので、コストの低減をはかることができ
る。また、濾過器全体の大きさを小さくすることがで
き、特に液体供給ライン中に濾過器を設置する場合など
において極めて有用である。更に、本発明に係る濾過器
においては、袋状に形成された濾材の長さを調節するこ
とによって濾過面積、即ち濾過効率を調節することがで
きるという予期しなかった効果も得られる。

【００１６】また、図２に示すように、濾材の開放端を
チューブに繋止させる部分において、リング１５を配置
して、濾材とチューブとの接合を強化することができ
る。このような構成は、例えば、濾材の開放端１３を、
チューブ１１の内壁面上の定位置に配置した後、リング
１５を挿嵌して固定し、次にこの部分を加熱することに
よってリング１５及び濾材の開放端１３をチューブに熱
融着させることによって、形成することができる。この
ような目的で用いられるリング１５としては、四フッ化
エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体
（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
などの材料で形成されるものが挙げられる。

【００１７】上記においては、濾材をチューブの内壁面
上の所定位置に繋止してなる態様に関して説明している
が、濾材の繋止はチューブの継ぎ手部分を利用して行う
こともでき、この方が液密の繋止をより簡単に行うこと
ができるので、技術的には好ましいといえる。

【００１８】即ち、本発明の他の態様は、濾過対象の液
体が流れるチューブの継ぎ手部分において、袋状に形成
された濾材の開放端を液密に繋止してなることを特徴と
する濾過器に関する。かかる態様の濾過器の例を図３及
び図４に示す。

【００１９】図３は、一般的なチューブ継ぎ手において
濾材の開放端を繋止してなる態様の本発明に係る濾過器
３０の構造を示す断面図である。本発明のかかる態様の
濾過器３０は、継ぎ手本体３１、スリーブ３２、ユニオ
ンナット３３及びチューブ３４より構成されるチューブ
継ぎ手において濾材の開放端を繋止してなることを特徴
としている。このような構造のチューブ継ぎ手は、継ぎ
手本体３１とスリーブとの隙間にチューブ３４の端部を
挿入し、ユニオンナット３３で締め付けることによって
各部材を固定するものである。本発明のかかる態様にお
いては、スリーブ３２と継ぎ手本体３１との隙間にチュ
ーブの端部を挿入する際に、チューブの内側に、袋状濾
材３６の開放端３５を重ねて、チューブと濾材の両方を
挿入した後、ユニオンナット３３を締め付けて、チュー
ブ及び濾材の開放端を所定位置に固定することによっ
て、濾過器を形成することができる。

【００２０】また、図４には、所謂フレアー継ぎ手の継
ぎ手部分において濾材の開放端を繋止してなる態様の本
発明にかかる濾過器４０の構造が断面図で示されてい
る。このような構造の継ぎ手は、シール部４６を有する
継ぎ手本体４１、ユニオンナット４２及びチューブ４３
とから構成され、継ぎ手本体４１のシール部４６とユニ
オンナット４２との間の隙間にチューブ４３の端部を挿
入し、ユニオンナット４２で締め付けることによって各
部材を固定するものである。本発明のかかる態様におい
ては、継ぎ手本体４１のシール部４６とユニオンナット
４２との間の隙間にチューブ４３の端部を挿入する際
に、チューブの内側に、袋状濾材４４の開放端４５を重
ねて、チューブと濾材の両方を挿入した後、ユニオンナ
ット４２を締め付けて、チューブ及び濾材の開放端を所
定位置に固定することによって、濾過器を形成すること
ができる。

【００２１】上記に説明した図３及び図４に示すような
態様によっても、袋状に形成された濾材の開放端部をチ
ューブの内壁面上に液密に繋止することができ、したが
ってこれらの態様も本発明の範囲内に含まれることは当
業者には明らかである。なお、図３及び図４に示すよう
な態様においても、袋状の濾材は、濾材を予め袋状に形
成することによって構成してもよく、あるいは中空管状
の濾材の一端を封止することによって袋状物を構成して
もよいことは言うまでもない。

【００２２】本発明に係る濾過器は、液供給ラインの配
管の一部として、ライン内に配置することができる。こ
の際、本発明に係る濾過器を構成するチューブの端部を
フランジ形状にしてシステムの配管系と接続することも
でき、また、その端部を、配管用継手と直結できるポー
トを有する形状としてシステム配管系と接続することも
できる。

【００２３】

【発明の効果】上記に説明したように、本発明にかかる
濾過器は、袋状に形成した濾材の開放端を、液体が流れ
るチューブの内壁面上に液密に繋止するという、非常に
簡単な工程構成されるので、製造工程が簡単で、また濾
過器の構成部品の数を少なくすることができ、これによ
ってコストを低減させることが可能になる。また、ハウ
ジングとフィルターエレメントとのアッセンブリを構成
する従来の濾過器に比べて、小型化がより容易になる。
更には、単に袋状の濾材の長さを調節することによっ
て、濾過面積、即ち濾過効率を調節することができると
いう効果も奏する。本発明にかかる濾過器は、このよう
な特性を生かして、特に濾過器の小型化が要求されてい
る半導体製造ライン用フィルター、液晶製造ライン用フ
ィルター、電子工業用薬品製造ライン用フィルター、純
水ライン用フィルターなどの分野において極めて有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一態様にかかる濾過器の断面図であ
る。図１−Ａはかかる態様の濾過器の断面図、図１−Ｂ
は図１−Ａにおけるａ−ａ’線に沿った断面図である。

【図２】 本発明の他の態様にかかる濾過器の断面図で
ある。図２−Ａは、かかる態様の濾過器の断面図、図２
−Ｂは図２−Ａにおけるａ−ａ’線に沿った断面図であ
り、図２−Ｃは図２−Ａにおけるｂ−ｂ’線に沿った断
面図である。

【図３】 本発明の他の態様にかかる濾過器の断面図で
ある。

【図４】 本発明の他の態様にかかる濾過器の断面図で
ある。

【図５】 従来のハウジング型濾過器の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０，３０，４０ 濾過器 １１，３４，４３ チューブ １２，３６，４４ 濾材 １３，３５，４５ 濾材の開放端

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾過対象の液体が流れるチューブの内壁
   面上に、袋状に形成された濾材の開放端を液密に繋止し
   てなる濾過器。
2. 【請求項２】 中空管状濾材の一端を封止し、該濾材の
   他端を、濾過対象の液体が流れるチューブの内壁面上に
   液密に繋止してなる濾過器。
3. 【請求項３】 チューブの継ぎ手部分において濾材の端
   部が液密に繋止されている請求項１又は２に記載の濾過
   器。