JPWO2020121744A1 - フィルタ、フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

フィルタ（１）は、中空のフィルタ本体（２）と、このフィルタ本体（２）の上部に取り付けられる蓋体（３）とを備えている。蓋体（３）は、フィルタ本体（２）の上部開口（２１）を覆う天板（３１）と、フィルタ本体（２）の上部と嵌合する側壁（３２）とを有する。側壁（３２）の下端（３２ａ）は、フィルタ本体（２）の上端（２ａ）より下方の位置にある。フィルタ本体（２）の上部開口（２１）には、フィルタ本体（２）の内部に注入された液体との接触が可能な天井部（５）が設けられ、この天井部（５）の下面（５ａ）は、側壁（３２）の下端（３２ａ）の位置（Ａ）またはそれより下方の位置にある。

Description

本発明は、流体中の粉塵を捕集するフィルタ、およびそれを用いたフィルタ装置に関し、特に、フィルタ交換時の粉塵によるばく露を防止するための構造に関する。

フィルタ装置は一般に、ハウジングと、このハウジングに収容されたフィルタと、濾過対象の流体をハウジング内へ導入する導入部と、フィルタで濾過された流体を排出する排出部とを備えている。導入部から導入された流体に含まれている粉塵は、フィルタの濾材で捕集され、粉塵が除去された流体は、清浄流体となって排出部から排出される。後掲の特許文献１、２には、中空で円筒形のフィルタの例が示されている。

フィルタは、粉塵の捕集を繰り返すに従って目詰まりを生じるため、一定期間使用した時点で交換が必要となる。フィルタの交換にあたっては、使用済のフィルタに付着した粉塵の飛散によって作業者がばく露することがないように、細心の注意を払う必要がある。従来から行われているバグイン・バグアウト（ＢＩＢＯ）方式のフィルタ交換方法の場合、ビニール袋を介してフィルタの交換を行うことで、使用済のフィルタが開放空間に露出しないようにして、粉塵の飛散によるばく露を防止している。

しかしながら、バグイン・バグアウト方式では、ビニール袋越しにフィルタの取り出しや挿入を行うため、作業性が悪いだけでなく、作業ミスにより使用済のフィルタが露出して、作業者がばく露を受けるおそれがある。そこで、フィルタを湿潤させてから交換するウェットダウン処理が従来から提案されている（たとえば特許文献３）。これは、フィルタ装置の内部へ洗浄水を放水して、収容されているフィルタを湿潤させた後、使用済のフィルタを取り出して新しいものに交換する方法である。これによると、取り出したフィルタに付着している粉塵が湿潤状態にあるため、粉塵の飛散によるばく露を抑制することができる。

しかるに、フィルタ装置の内部へ洗浄水を放水しても、収容されているフィルタの粉塵付着面の全領域に洗浄水が万遍なく行き渡る保証はなく、また、装置内部に収容されたフィルタの湿潤状態を目視で確認することも簡単ではないことから、粉塵付着面の全域を均一に湿潤させることは困難である。このため、湿潤されていない箇所に残留している粉塵が、フィルタの取り出し時に飛散して、ばく露をひき起こすおそれがある。

この対策として本発明者らは、先の出願である特願２０１８−１１５９７７号において、ウェット・オープン・チェンジ（以下「ＷＯＣ」と表記）と称するフィルタ交換方法を提案した。この方法は、ハウジングにフィルタを収容した状態で、水の注入によりフィルタを水没状態にして湿潤（ウェット）させ、その後ハウジングを取り外して、フィルタを空間に開放（オープン）し、この開放状態で使用済のフィルタを新しいフィルタに交換（チェンジ）する、という手順を踏む。このようなＷＯＣ方式によれば、フィルタの粉塵付着面の全域が水没状態で漏れなく湿潤されるので、フィルタ交換時に粉塵が飛散することがなく、ばく露を効果的に防止することができる。また、使用済のフィルタを開放空間に露出させた状態で交換するので、交換作業も非常にやり易くなる。

図２０〜図２１は、上述したＷＯＣ方式によるフィルタ交換の具体例を示している。図２０（ａ）は、フィルタ装置の概略構成図である。フィルタ装置１００は、ハウジング１０と、このハウジング１０に収容されたフィルタ１とから構成される。ハウジング１０は、濾過対象の流体Ｘ（含塵気流）が導入される導入部１４と、フィルタ１で濾過された流体Ｙ（清浄気流）が排出される排出部１５とを有している。

上記フィルタ装置１００において、導入部１４からフィルタ１の内部の一次側空間Ｐに流入した含塵気流Ｘは、矢印のようにフィルタ１を内側から外側へ通過する過程で濾過され、気流中の粉塵がフィルタ１で捕集される。粉塵が除去されて二次側空間Ｓへ流出した気流は、清浄気流Ｙとなって排出部１５から排出される。

図２０（ｂ）〜図２１（ｈ）は、上記フィルタ装置１００におけるフィルタ１を交換する手順の概要を示している。フィルタ交換にあたっては、フィルタ装置１００の運転を停止した後、導入部１４の上流および排出部１５の下流に設けられているバルブ（図示省略）を閉じた状態にする。そして、導入部１４と連通する注水管（図示省略）を通して、図２０（ｂ）のように導入部１４からフィルタ１内に液体Ｗを注水する。注入する液体Ｗは水であってもよいし、水以外の液体であってもよい。注入された液体Ｗは、フィルタ１の一次側空間Ｐに浸入し、注入にしたがって液体Ｗの液位が上昇してゆく。

液体Ｗがフィルタ１の外面から染み出す程度まで注入されると、図２０（ｃ）のように、一次側空間Ｐが液体Ｗで満たされる。このとき、フィルタ１の内面すなわち粉塵付着面は、全域が液体Ｗに浸漬した水没状態となっている。液体Ｗが充満したことが、たとえば液体注入路に設けた羽根車の回転停止などにより確認されると、液体Ｗの注入を停止し、続いて図２０（ｄ）のように、フィルタ１内の液体Ｗを導入部１４から排水する。排水終了時点では、図２１（ｅ）のように、フィルタ１の内面（粉塵付着面）が湿潤面ｍとなっている。

次に、図２１（ｆ）のように、ハウジング１０を構成するカバー１０ａと基台１０ｂとを分離して、カバー１０ａを取り外す。また、フィルタ１を基台１０ｂに固定している固定部材（図示省略）も取り外す。カバー１０ａの取り外しによって、図２１（ｇ）のように、内面が湿潤したフィルタ１が、開放空間に露出した状態となる。この状態で、図２１（ｈ）のように、使用済のフィルタ１を取り出し、新しいフィルタ１’を基台１０ｂにセットする。

以上のような手順を踏むことにより、開放空間で交換作業を行っても、使用済のフィルタ１の粉塵付着面が湿潤しているため、粉塵が飛散するおそれがなく、ばく露を防止して安全を確保することができる。また、バグイン・バグアウト方式のようなビニール袋を使わず、フィルタ１を開放空間に露出させた状態で交換するので、広いスペースを使って交換作業を容易に行うことができる。

特開２０１７−１５４０７１号公報 特開２０１６−１３５４６１号公報 特開２０１０−５１８５２号公報 特開２００３−３３６０２号公報

上述したＷＯＣ方式のフィルタ装置において、フィルタ１の内部空間（一次側空間Ｐ）に液体Ｗを注入してウェットダウンを行う際に、注入された液体Ｗが内部空間に完全に充満せず、内部空間の上部に、図２２に示すような空気溜りＱが生じることが、本発明者らが行った試験により判明した。

図２２において、フィルタ１は、円筒形のフィルタ本体２と、このフィルタ本体２の上部開口に取り付けられた蓋体３とを備えている。フィルタ本体２は、内筒と外筒とそれらの間に収容された濾材とを備えている（図示省略）。蓋体３は、フィルタ本体２の上部開口を覆う天板３１と、この天板３１の周縁に環状に設けられた側壁３２とを有しており、側壁３２はフィルタ本体２の上部外面に嵌合されている。液体Ｗの注入に伴って、フィルタ本体２の内部空間の空気は、圧縮されつつフィルタ本体２を通って外へ逃げるが、内部空間の上部のｄで示した範囲においては、フィルタ本体２の外側が蓋体３の側壁３２で覆われているため、空気がフィルタ本体２を通って外へ逃げることができない。その結果、当該範囲で空気溜りＱが生じることになる。

このような空気溜りＱが生じると、蓋体３の天板３１の裏側に付着している粉塵Ｚを、液体Ｗにより湿潤させることができないので、フィルタ交換を行う際に、取り出したフィルタ１から乾燥した粉塵Ｚが飛散し、作業者がばく露を受けるおそれがある。尤も、蓋体３の側壁３２をなくせば、空気溜りＱは生じないが、側壁３２がないと蓋体３をフィルタ本体２に強固に取り付けることができず、蓋体３とフィルタ本体２との間のシール性能も損なわれることから、側壁３２の省略は事実上不可能である。

なお、前掲の特許文献４には、フィルタ内部の上部空間に空気溜りが生じないようにするため、フィルタの上部開口を覆う蓋体の一部にスリットを設けることが記載されている。しかるに、この構造は、本文献のようにフィルタの外部から内部へ流体が流れるフィルタ装置には有用であるが、フィルタの内部がスリットを介して外部と連通するため、図２０（ａ）で示したような、フィルタの内部から外部へ流体が流れるフィルタ装置には適用できない。

本発明は、上述したような、ＷＯＣ方式に特有の問題点を解決するもので、ウェットダウン時に、フィルタの内部空間に空気溜りが生じないようにして、付着した粉塵の湿潤漏れをなくすことで、より万全なばく露対策を可能にすることを課題としている。

本発明に係るフィルタは、中空のフィルタ本体と、このフィルタ本体の上部に取り付けられる蓋体とを備えている。蓋体は、フィルタ本体の上部開口を覆う天板と、フィルタ本体の上部と嵌合する側壁とを有する。側壁の下端は、フィルタ本体の上端より下方の位置にある。フィルタ本体の上部開口には、フィルタ本体の内部に注入された液体との接触が可能な天井部が設けられ、この天井部の下面は、側壁の下端の位置またはそれより下方の位置にある。

また、本発明に係るフィルタ装置は、上述したフィルタと、このフィルタを収容するハウジングとを備えている。フィルタは、フィルタ本体の内側から外側へ流体が流れるように配置される。ハウジングは、フィルタが設置される基台と、基台に着脱可能に取り付けられフィルタを覆うカバーとから構成される。

本発明によれば、フィルタ本体の内部空間の上部に天井部が存在し、この天井部の下面が、蓋体の側壁の下端と同じ位置かそれより下方の位置にあるので、液体の注入に伴って内部空間の空気を、側壁により阻害されることなく、フィルタ本体を通して残らず逃がすことができる。その結果、内部空間の上部に空気溜りが生じなくなり、注入された液体は、確実に天井部の下面と接触する。これにより、フィルタ本体の内面および天井部の下面に付着している粉塵が漏れなく湿潤されるので、フィルタの交換時に、未湿潤の粉塵が飛散してばく露が発生するのを阻止することができる。

図１は、本発明のフィルタの概略構成を示す断面図である。 図２は、フィルタの内部空間が液体で満水となった状態を示す部分断面図である。 図３は、フィルタを収容したフィルタ装置の概略構成を示す断面図である。 図４は、フィルタ本体下部のシール構造を示す要部拡大断面図である。 図５は、天井部の下面に生じる窪みを示す断面図である。 図６は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図７は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図８は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図９は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１１は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１２は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１３は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１４は、本発明の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１５は、本発明とは別の解決手段を採用した参考例を示す断面図である。 図１６は、本発明とは別の解決手段を採用した参考例を示す断面図である。 図１７は、本発明とは別の解決手段を採用した参考例を示す断面図である。 図１８は、本発明とは別の解決手段を採用した参考例を示す断面図である。 図１９は、本発明とは別の解決手段を採用した参考例を示す断面図である。 図２０は、ＷＯＣ方式によるフィルタ交換方法の手順を説明する図である。 図２１は、ＷＯＣ方式によるフィルタ交換方法の手順を説明する図である（図２０の続き）。 図２２は、フィルタ本体の内部空間に空気溜りが生じた状態を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態につき図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。

図１は、本発明に係るフィルタの一例を示している。フィルタ１は、中空のフィルタ本体２と、フィルタ本体２の上部に取り付けられる蓋体３と、フィルタ本体２の下部に取り付けられるフランジ４と、本発明の特徴である天井部５とを備えている。本例では、フィルタ１は、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）を構成している。

フィルタ本体２は、円筒形に形成されており、上側に上部開口２１を有しているとともに、下側に下部開口２２を有している。図４に示すように、フィルタ本体２は、内筒２７と、外筒２８と、これらの間に収納された濾材２６とを備えている。内筒２７および外筒２８は、流体が通過する多数の孔が形成された円筒状の金属板からなる。濾材２６は、たとえばプリーツ状の濾材や、粒状の濾材からなる。

蓋体３は、金属または樹脂からなり、フィルタ本体２の上部開口２１を覆う円形の天板３１と、この天板３１の周縁に設けられた環状の側壁３２とを有している。側壁３２は、フィルタ本体２の上部と嵌合して、フィルタ本体２の外側に位置する外壁である。側壁３２の下端３２ａは、フィルタ本体２の上端２ａより下方の位置にある。

フランジ４は、金属または樹脂からなり、環状の底壁４１と、この底壁４１に設けられた環状の側壁４２、４３と、側壁４３で囲まれた開口４４とを有している。底壁４１は、図３に示すように、ハウジング１０の基台１０ｂの上に載置される。側壁４２は、フィルタ本体２の下部と嵌合して、フィルタ本体２の外側に位置する外壁である。側壁４３は、フィルタ本体２の下部と嵌合して、フィルタ本体２の内側に位置する内壁である。開口４４は、円形に形成されていて、フィルタ本体２の内部空間と連通している。フランジ４とフィルタ本体２との間隙には、樹脂６が充填されており、この樹脂６によってフランジ４とフィルタ本体２がシールされる。

天井部５は、蓋体３の裏側に充填された樹脂からなる。製造工程では、蓋体３を図１と上下逆にして下側に置き、その上からフィルタ本体２を蓋体３に嵌合させた状態で、蓋体３を受皿として、樹脂を側壁３２の下端３２ａの位置まで充填する。この樹脂は、フィルタ本体２の上部開口２１に充填されるとともに、蓋体３とフィルタ本体２との間隙にも充填される。これにより、フィルタ本体２と蓋体３が樹脂によりシールされる。このようにして形成された天井部５の下面５ａは、蓋体３の天板３１と平行な平坦面となっていて、蓋体３の側壁３２の下端３２ａと同じ位置Ａにある。他の例として、下面５ａは、側壁３２の下端位置Ａより所定距離だけ下方に位置していてもよい。また、樹脂の充填により天井部５を形成するのではなく、金型を用いた樹脂成型により天井部５を形成してもよい。

図２は、図１のフィルタ１の内部空間（一次側空間）に、ウェットダウン用の液体Ｗ（たとえば水）を注入して、内部空間を満水にした状態を示している。図からわかるように、従来は空気溜りＱ（図２２）が生じていた内部空間の上部領域（ｄの範囲）には、樹脂からなる天井部５が存在し、しかも天井部５の下面５ａの位置が、蓋体３の側壁３２の下端位置Ａに一致している。このため、液体Ｗの注入に伴って、内部空間の空気を、側壁３２により阻害されることなく、フィルタ本体２を通して残らず逃がすことができる。その結果、内部空間の上部に空気溜りが生じなくなり、注入された液体Ｗは、確実に天井部５の下面５ａと接触する。これにより、フィルタ本体２の内面および天井部５の下面５ａに付着している粉塵が漏れなく湿潤されるので、フィルタ１の交換時に、未湿潤の粉塵が飛散してばく露が発生するのを阻止することができる。

従来のバグイン・バグアウト方式によるフィルタ交換の場合は、ビニール袋を使ってフィルタの出し入れを行うので、フィルタの一部に未湿潤の部分があっても、それほど大きな問題にはならなかった。しかるに、前述のＷＯＣ方式によるフィルタ交換の場合は、フィルタが完全に露出した状態で交換を行うため、フィルタの一部にでも未湿潤の部分があると、ばく露に直結する事態となる。それゆえに、本発明は、特にＷＯＣ方式を前提としたフィルタ装置において絶大な効果を発揮すると言える。

図３は、図１のフィルタ１を備えたフィルタ装置の一例を示している。フィルタ装置１００は、フィルタ１と、このフィルタを収容するハウジング１０とを備えている。なお、ハウジング１０に収容されるフィルタ１は、図１に示したものに限らず、後述する各種のフィルタであってもよい。

ハウジング１０は、フィルタ１を覆うカバー１０ａと、フィルタ１が設置される基台１０ｂとから構成される。フィルタ１は、図示しないボルトなどの固定部材によって、基台１０ｂに着脱可能に固定されている。カバー１０ａは、連結具８によって、基台１０ｂに着脱可能に取り付けられている。基台１０ｂには、含塵気流が導入される導入部１４が設けられており、カバー１０ａには、フィルタ１で濾過された清浄気流が排出される排出部１５が設けられている。

図３のフィルタ装置１００における気流の流れは、図２０（ａ）に示した気流の流れと同じであり、フィルタ本体２の内側（一次側空間Ｐ）から外側（二次側空間Ｓ）へ気流が流れる。すなわち、導入部１４からフィルタ１の一次側空間Ｐに流入した含塵気流は、フィルタ１を内側から外側へ通過する過程で濾過され、清浄気流となって排出部１５から排出される。気流中の粉塵は、フィルタ本体２で捕集されるが、フィルタ本体２の内面や、天井部５の下面５ａにも粉塵が付着する。しかるに、ウェットダウン処理時に一次側空間Ｐに液体を注入すると、図２で説明したように、液体Ｗが空間内に完全に充満するので、フィルタ本体２の内面や天井部５の下面５ａに付着した粉塵は、漏れなく湿潤状態となる。

ところで、フィルタ装置にあっては、粉塵の捕集効率が性能評価の重要なファクターとなる。フィルタ単体の捕集効率はフィルタのメーカーによって保証されるが、フィルタを組み込んだ最終製品としてのフィルタ装置においても、総合的に同じ捕集性能が保証される必要がある。このため、製薬業界などで使用されるフィルタ装置では、捕集性能が基準値を満たしているかどうかを確認するための完全性試験が不可欠となる。たとえば、ＨＥＰＡフィルタの場合は、完全性試験において９９．９７％の捕集効率（もしくはフィルタ性能に従った捕集効率）が要求される。そして、この捕集効率の確保には、フィルタの一次側と二次側とを隔離するシール部材のシール性能が大きく影響する。

従来、上記のようなシール部材として、フィルタの下面とハウジングのフィルタ設置面との間に、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などのスポンジパッキンを介在させていた。しかしながら、スポンジパッキンは、初期のシール性能は優れているが、経年劣化によりパッキンが潰れて形状の復元性が低下し、繰り返し脱着した場合にシール性能を保証するのが難しくなるという懸念がある。

そこで、図３のフィルタ装置１００では、フィルタ１のフランジ４の底壁４１と基台１０ｂとの間に、Ｏリングからなるシール部材７を設けている。Ｏリングは、スポンジパッキンに比べて、経年劣化による形状復元性の低下が少なく、シール性能を長期に維持できることから、誰が扱っても同等のシール性能が得られる利点を有する。他の例として、Ｏリングに代えて、Ｘリングやリップシールなどをシール部材７として用いてもよい。

シール部材７は、基台１０ｂ側に設けてもよいが、本実施形態では、フランジ４の底壁４１の下面に形成された環状溝４１ａ（図４）に装着されている。すなわち、シール部材７は、フィルタ１の一構成部品となっている。なお、シール部材７が装着される環状溝が形成された別部材を用意し、これをフランジ４に取り付けてもよい。

図４に示すように、本実施形態においては、環状のシール部材７が、フィルタ本体２の内筒２７と外筒２８との間の領域Ｕの中央よりも、内筒２７寄りの位置に設けられている。したがって、フィルタ１を上方からボルトや押さえ板などで締め付けて基台１０ｂに固定する際に、締付力が内筒２７を介してシール部材７に伝わり易くなる。このため、シール部材７は内筒２７からの押圧力を受けて、フランジ４と基台１０ｂとの間に強く圧着されるので、十分なシール性能を確保することができる。しかも、シール部材７は、内筒２７寄りの位置に設けられるため、環径の短い小型のシール部材を用いることができる。なお、図４では、シール部材７は内筒２７の真下に配置されているが、これは一例であって、シール部材７は内筒２７近傍の任意の位置に配置すればよい。

ところで、図１に示した実施形態において、天井部５を形成するにあたって樹脂を充填した場合、天井部５の下面５ａが完全な平坦面にならず、図５に示したように、樹脂の収縮などによる大小の窪みＲ１、Ｒ２が生じることがある。これらの窪みＲ１、Ｒ２は、側壁３２の下端位置Ａより上にあるため、ウェットダウン時に液体Ｗを注入した際に、窪みＲ１、Ｒ２が空気溜りとなって、液体Ｗが窪みＲ１、Ｒ２の内部に届かないおそれがある。このため、窪みＲ１、Ｒ２内に粉塵が付着していると、当該粉塵が液体Ｗによって湿潤されず、フィルタ交換時にばく露が発生する懸念が残る。

そこで、この対策として、たとえば、図６および図７に示すような実施形態が考えられる。図６では、天井部５の下面５ｂが円錐形、角錐形、または屋根形に形成されている。図７では、天井部５の下面５ｃがドーム形または鞍形に形成されている。これらの実施形態では、天井部５の下面５ｂ、５ｃが、下方へ突出した突出面となっていて、各突出面は、側壁３２の下端位置Ａより下方に位置している。また、天井部５は、樹脂成型により形成されている。

また、他の例として、図８に示すような実施形態も考えられる。図８では、天井部５の下面５ｄが傾斜面に形成されており、この傾斜面は、側壁３２の下端位置Ａより下方に位置している。また、天井部５は、樹脂成型により形成されている。

さらに他の例として、図９に示すような実施形態も考えられる。図９では、天井部５の下面５ｅが非対称の円錐形、角錐形、または屋根形の突出面に形成されており、この突出面は、側壁３２の下端位置Ａより下方に位置している。また、天井部５は、樹脂成型により形成されている。なお、下面５ｅは、非対称のドーム形または鞍形の突出面であってもよい。

このように、天井部５の下面５ｂ〜５ｅを、側壁３２の下端位置Ａより下方へ位置させることで、下面５ｂ〜５ｅに図５のような窪みＲ１、Ｒ２が存在したとしても、これらの窪みに空気溜りは発生せず、注入された液体は必ず窪みの内部に届くので、天井部５の下面５ｂ〜５ｅは、その全域が液体Ｗと接触する。したがって、下面５ｂ〜５ｅに付着している粉塵を漏れなく湿潤させることができ、ばく露のおそれを払拭することができる。

図１０は、蓋体３の他の実施形態を示している。前述の図１においては、蓋体３の側壁３２が、天板３１の周縁に設けられた外壁であって、フィルタ本体２の外側に位置している。これに対し、図１０の実施形態では、蓋体３の側壁３３が、天板３１の周縁近傍に設けられた内壁であって、フィルタ本体２の内側に位置している。ここでは、天井部５の下面５ａは、側壁３３の下端３３ａの位置Ｂと同じ位置にあるが、この下端位置Ｂより所定距離だけ下方の位置にあってもよい。また、天井部５に図６〜図９の実施形態を採用してもよい。

図１１は、蓋体３のさらに他の実施形態を示している。図１１の実施形態では、蓋体３の側壁が、図１の外壁３２と図１０の内壁３３とからなる。内壁３３の下端３３ａは、外壁３２の下端３２ａよりも下方の位置にある。天井部５の下面５ａは、内壁３３の下端３３ａと同じ位置Ｂにある。この場合も、下面５ａは、内壁３３の下端位置Ｂより所定距離だけ下方の位置にあってもよい。また、天井部５に図６〜図９の実施形態を採用してもよい。

図１２は、天井部５の他の実施形態を示している。図１２では、天井部５は、あらかじめ樹脂成型された成型品からなり、蓋体３に後付けで取り付けられている。取付方法としては、たとえば、天井部５を内壁３３の内側に嵌合して、接着剤などにより天板３１に固定する方法が考えられる。外壁３２と内壁３３とは同じ長さとなっているが、両者の長さは異なっていてもよい。天井部５の下面５ｆは、外壁３２の下端３２ａの位置Ａより下方にある。また、ここでは、天井部５の下面５ｆが、図６の下面５ｂと同じ形状となっているが、下面５ｆの形状は、図７〜図９の各下面５ｃ〜５ｅと同じ形状であってもよい。

図１３は、天井部５のさらに他の実施形態を示している。図１３では、天井部５と蓋体３１（天板３１および側壁３２）とが、樹脂成型により一体に形成されている。この場合、天井部５と蓋体３１とをあらかじめ単一の成型品として製造し、この成型品をフィルタ本体２に固定部材や樹脂などで固定してもよいし、あるいは、フィルタ本体２に直接、天井部５と蓋体３１とを樹脂成型してもよい。天井部５の下面５ｇは、外壁３２の下端３２ａの位置Ａより下方にある。ここでも、天井部５の下面５ｇが、図６の下面５ｂと同じ形状となっているが、下面５ｇの形状は、図７〜図９の各下面５ｃ〜５ｅと同じ形状であってもよい。

図１４は、天井部５のさらに他の実施形態を示している。図１４では、蓋体３の天板３１の一部が、天井部５を兼用している。蓋体３は、金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。天井部５の下面５ｈは、図６の下面５ｂと同様の、円錐形、角錐形、または屋根形の突出面であり、側壁３２の下端３２ａの位置Ａより下方に位置している。下面５ｈの形状は、図７〜図９の各下面５ｃ〜５ｅと同じ形状であってもよい。

フィルタ１の内部空間に空気溜りが生じないようにする手段としては、以上述べた本発明による実施形態以外にも、いくつかの手段が考えられる。それらを、参考例として図１５〜図１９に掲げている。

図１５では、フィルタ本体２の上部に、図１の上部開口２１や蓋体３が設けられず、図１の下部開口２２を残して、フィルタ本体２が有底の筒状に一体的に形成されている。これによると、ウェットダウン時の注水の際に、内部空間の空気をフィルタ本体２の上面を通して逃がすことができるため、内部空間に空気溜りが生じるのを回避することができる。

図１６では、フィルタ本体２の上部に、図１の蓋体３に代えて、開口９ａを有するフランジ９が設けられている。そして、このフランジ９の上に、濾材のみからなるフィルタ板５０が、スタッドボルト５１、ナット５２、押え板５３などにより取り付けられている。フランジ９の開口９ａは、フィルタ板５０で覆われている。このような構造によっても、ウェットダウン時の注水の際に、フィルタ本体２の内部空間の空気を、開口９ａおよびフィルタ板５０を通して逃がすことができるため、内部空間に空気溜りが生じるのを回避することができる。

図１７は、図１６の変形例であって、別のフランジ５４を追加し、このフランジ５４に、フィルタ板５０をボルト５５、ナット５６、押え板５７などにより取り付けたものである。

図１８では、蓋体３の天板３１が、上方へ突出する円錐状に形成されており、その頂点位置に設けられた孔３１ｇに、シリンジフィルタ（通称：コマフィルタ）６０が装着されている。このような構造によっても、ウェットダウン時の注水の際に、フィルタ本体２の内部空間の空気を、シリンジフィルタ６０を通して逃がすことができるため、内部空間に空気溜りが生じるのを回避することができる。

図１９では、（ａ）に示すように、蓋体３の天板３１の一部に、空気抜き用の孔３１ｈが設けられている。詳しくは（ｂ）に示すように、孔３１ｈは、内筒２７と外筒２８との間における、プリーツ状濾材２６の二次側空間２ｓ（外側）に対応する位置に設けられている。この孔３１ｈは、複数箇所に設けてもよい。プリーツ状濾材２６の一次側空間２ｐ（内側）は、粉塵で汚れているが、濾過された気流が流れる二次側空間２ｓは粉塵で汚れていないので、ここに空気抜き用の孔３１ｈを設けても汚染の心配はない。このような構造によっても、ウェットダウン時の注水の際に、フィルタ本体２の内部空間の空気を、孔３１ｈを通して逃がすことができるため、内部空間に空気溜りが生じるのを回避することができる。

本発明では、以上述べた実施形態以外にも、種々の実施形態を採用することができる。たとえば、前記の実施形態では、円筒形のフィルタ本体２を例に挙げたが、フィルタ本体２は角筒形であってもよい。また、前記の実施形態では、フィルタ１としてＨＥＰＡフィルタを例に挙げたが、これより更に高性能のＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）や、その他の一般のフィルタに対しても、本発明は適用が可能である。また、前記の実施形態では、濾過対象の流体として気流（気体）を例に挙げたが、本発明は液体や蒸気などを濾過する装置に対しても適用することができる。

本発明は、高薬理活性物質を取り扱う医薬品工場や農薬工場のような、ばく露対策に万全を期す必要がある場所において利用することができる。

１ フィルタ
２ フィルタ本体
２ａ フィルタ本体の上端
３ 蓋体
４ フランジ
５ 天井部
５ａ〜５ｈ 天井部の下面
７ シール部材
１０ ハウジング
１０ａ カバー
１０ｂ 基台
２１ 上部開口
２６ 濾材
２７ 内筒
２８ 外筒
３１ 天板
３２ 側壁（外壁）
３３ 側壁（内壁）
３２ａ、３３ａ 側壁の下端
１００ フィルタ装置
Ｕ 内筒と外筒との間の領域
Ｗ 液体

図１３は、天井部５のさらに他の実施形態を示している。図１３では、天井部５と蓋体３０（天板３１および側壁３２）とが、樹脂成型により一体に形成されている。この場合、天井部５と蓋体３０とをあらかじめ単一の成型品として製造し、この成型品をフィルタ本体２に固定部材や樹脂などで固定してもよいし、あるいは、フィルタ本体２に直接、天井部５と蓋体３０とを樹脂成型してもよい。天井部５の下面５ｇは、外壁３２の下端３２ａの位置Ａより下方にある。ここでも、天井部５の下面５ｇが、図６の下面５ｂと同じ形状となっているが、下面５ｇの形状は、図７〜図９の各下面５ｃ〜５ｅと同じ形状であってもよい。

Claims (16)

1. 中空のフィルタ本体と、
   前記フィルタ本体の上部に取り付けられる蓋体と、を備え、
   前記蓋体は、前記フィルタ本体の上部開口を覆う天板と、前記フィルタ本体の上部と嵌合する側壁とを有し、
   前記側壁の下端が、前記フィルタ本体の上端より下方の位置にある、フィルタにおいて、
   前記フィルタ本体の上部開口に、前記フィルタ本体の内部に注入された液体との接触が可能な天井部が設けられ、
   前記天井部の下面は、前記側壁の下端位置またはそれより下方の位置にある、ことを特徴とするフィルタ。
2. 前記天井部の下面は平坦面である、請求項１に記載のフィルタ。
3. 前記天井部の下面は、下方へ突出した突出面である、請求項１に記載のフィルタ。
4. 前記天井部の下面は傾斜面である、請求項１に記載のフィルタ。
5. 前記天井部は、前記蓋体の裏側に充填された樹脂からなる、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフィルタ。
6. 前記樹脂は、前記フィルタ本体の上部開口、および前記蓋体と前記フィルタ本体との間隙にそれぞれ充填されている、請求項５に記載のフィルタ。
7. 前記蓋体の天板の一部が前記天井部を兼用している、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフィルタ。
8. 前記天井部は、あらかじめ成型された成型品からなり、前記蓋体に後付けで取り付けられている、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフィルタ。
9. 前記天井部は、前記蓋体と一体に形成されている、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフィルタ。
10. 前記蓋体の側壁は、前記天板の周縁に設けられた外壁であって、前記フィルタ本体の外側に位置する、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のフィルタ。
11. 前記蓋体の側壁は、前記天板の周縁近傍に設けられた内壁であって、前記フィルタ本体の内側に位置する、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のフィルタ。
12. 前記蓋体の側壁は、前記天板の周縁に設けられて前記フィルタ本体の外側に位置する外壁と、前記天板の周縁近傍に設けられて前記フィルタ本体の内側に位置する内壁とからなる、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のフィルタ。
13. 前記内壁の下端は、前記外壁の下端よりも下方の位置にあり、
    前記天井部の下面は、前記内壁の下端と同じ位置にある、請求項１２に記載のフィルタ。
14. 前記フィルタ本体の下部に取り付けられるフランジと、
    前記フランジの下面に装着されるシール部材と、をさらに備え、
    前記シール部材は、Ｏリング、Ｘリング、またはリップシールからなる、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のフィルタ。
15. 前記フィルタ本体は、内筒と、外筒と、これらの間に収納された濾材とを有し、
    前記シール部材は、前記内筒と前記外筒との間の領域の中央よりも内筒寄りの位置に設けられている、請求項１４に記載のフィルタ。
16. 請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載のフィルタと、
    前記フィルタを収容するハウジングと、を備え、
    前記フィルタは、前記フィルタ本体の内側から外側へ流体が流れるように配置され、
    前記ハウジングは、
    前記フィルタが設置される基台と、
    前記基台に着脱可能に取り付けられ、前記フィルタを覆うカバーと、
    から構成されることを特徴とするフィルタ装置。

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