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JP2755328B2 - 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

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

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JP2755328B2
JP2755328B2 JP1013016A JP1301689A JP2755328B2 JP 2755328 B2 JP2755328 B2 JP 2755328B2 JP 1013016 A JP1013016 A JP 1013016A JP 1301689 A JP1301689 A JP 1301689A JP 2755328 B2 JP2755328 B2 JP 2755328B2
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disposable
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JP1013016A
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グロフ フランツ
コサック クラウス
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SHURAIHERU UNTO SHUURU GmbH
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

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
体の排出手段となる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対接する側に、同心（共心）的に
配列された複数の円形溝によってとぎれた平坦な表面を
含むが、その円形溝は、一部が個々の連結スリーブにま
で延びている放射状に広がる溝の一群と交わっている。
前記の放射状に延びる溝の内側断面は、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びる溝の横
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
い捨てフィルターユニットで得ることができる。しか
し、該特許では、このフィルターユニットは、気体の濾
過のみの使用に当てられている。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
には軸方向のウエブが形成され、放射状に星形に分布さ
れている。これらの各ウエブの放射線の端は、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
のみをかけう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に記載の特徴的要件を含有す
る。
従って、本発明の本質的思想は、フィルターユニット
に挿入される別々に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、連結スリーブを含むハウジング部
分は、お互いに、その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、途切れる
必要のない双曲面漏斗の如く連続的に徐々に変化するよ
うに形成された、特にプラスチックでつくられ２乃至5c
m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と、
他方では、流体のできるだけ高い流量割合との間の最適
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間口を通過し及び
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。導入部材となる連結
スリーブに向き合ったフィルター支持手段の中央の領域
への液体流によって惹起こされる圧力は、導入部材であ
る連結スリーブの前記したような漏斗型横断面の広がり
に起因する圧力減少に加えて、中央に配置されたバッフ
ル板により可成り減少する。この事実により、フィルタ
ー要素は、中央部の流体圧の負荷が更に軽減され、侵食
作用から保護される。
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エブと、該円環
型ウエ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、これらの円環型ウエブの中心に
配置され、円環型ウエ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。
フィルター要素に対面しない裏側では、円環型ウエブ
及びバッフル板は、中心軸から放射状に延びている星形
に配置されたいくつかの支持ウエブによって固定されて
いる。
本発明の使い捨てフィルターユニットの他の好ましい
実施態様によれば、フィルター支持部材の周縁の環状ウ
エブは、フィルター要素の周縁領域が支持領域を含むよ
うに広く形成され、これにより、有効濾過面内のフィル
ター要素の周辺領域での膨れは防止される。
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、周辺が円環型の両ウエブの周縁は、
一方では、互いに液密気密に締め付けあい、同時に所定
寸法にカットされたフィルター要素を固定しながら締付
けが形成されて、この事実により、締付けの容易さと流
体のフィルター要素の周縁への望ましくない流れに関し
て、改善された保証が得られるように形成され、また、
他方では、補足的に形成された内側周縁をもつ二つのハ
ウジング部分にフィルター支持部材を液密気密に固定さ
せるのに利用される。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け合い閉鎖を形成し
ている。この事実により、締付けの容易さに加うるに耐
圧性もまた改良されている。加うるに、二つのハウジン
グ部分の周縁端の液密気密形の締付け連結は、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として働く連結ス
リーブの軸方向の端部外周面に、環状の膨らみをもった
先細差込ノズル型のホース取付部を含有する。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
ることで、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
は先細差込ノズル型ホース取付部の環状の膨れ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
値の数分の一に減少する。同時に、ハウジング部分の内
横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。加うるに、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
のリップ部材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。加うる
に、二つのハウジング部分６、11は、それらの外方の周
縁部13、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の外方の周縁部13、14は、互いに液密気密
に締付け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エブ16と、これらの円環型ウエブ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
エブ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エブ18
により連結されている（第２図参照）。円環形ウエブ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の周縁の円環型ウエブ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
らの円環型ウエブ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、前記円環型ウエブは約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
ウエブ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。加うるに、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。円環型ウエブ16、ギャップ19、及び
放射状に延在するウエブ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に対し充分に又一様に押付けら
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う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。 １……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……リップ部材 10……外方のリップ部材 11……第二のハウジング部分 12……フィルター支持手段 16……円環型ウエブ 17……バッフル板 18……放射状支持ウエブ 19……円環型ギャップ 20……連結スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス コサック ドイツ連邦共和国、デー‐3354 ダッツ スエル、シューベルトシュトラーセ 12 (56)参考文献 特開 昭62−183829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−171527（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−160603（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−66107（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−56525（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−16488（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 29/01 - 29/05 B01D 35/30 B01D 46/54 B01D 63/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固くかつ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
    体の排出手段となる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たフィルター支持手段と
    を含む、対称的に配置された使い捨てフィルターユニッ
    トであって、 ａ）同一平面内で互いに半径方向に間隔をおいて同心状
    に配置された円環型ウェブ（16）より成る別個に製造さ
    れた２つの格子形フィルター支持手段（5,12） ｂ）該円環型ウェブ（16）に関し、その中心に配置され
    同一平面内に広がるバッフル板（17）、 ｃ）前記円環型ウェブ（16）とバッフル板（17）を、前
    記フィルター支持手段（5,12）の前記フィルター要素と
    対面しない反対の側で固定する放射状に延びている上下
    一対の星形支持ウェブ（18）、 ｄ）その星形支持ウェブの周縁の円環型ウェブ（16′）
    の広い支持面、 ｅ）互いに液密気密に締付け合って噛み合わせを形成
    し、それと同時に、所定形状に裁断されたフィルター要
    素を固定す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、半径方向に形を固定
    するハウジング部分（6,11）の周縁部（13,14）、 ｇ）フィルター支持手段（5,12）が、ハウジング部分
    （6,11）とそれらの周縁領域（7,8）のみで接触するよ
    うに、ハウジング部分の内側からフィルター支持手段
    （5,12）に向けて広がる双曲的形状の漏斗型拡大連結ス
    リーブ（3,20） の組合せを特徴とするフィルター要素の両側にフィルタ
    ー支持部材を備えた使い捨てフィルターユニット。
  2. 【請求項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に記載の使い捨てフィルターユニット。
  3. 【請求項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）の周縁の端部（13,1
    4）を耐圧的に取り囲んでいることを特徴とする請求項
    １又は２に記載の使い捨てフィルターユニット。
  4. 【請求項４】両方のハウジング部分（6,11）の連結スリ
    ーブ（3,20）が、環状の膨らみ（４）をもつ先細差込ノ
    ズル型ホース取付部に形成されていることを特徴とする
    請求項1,2又は３に記載の使い捨てフィルターユニッ
    ト。
  5. 【請求項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に記載の使い捨てフィ
    ルターユニット。
JP1013016A 1988-01-22 1989-01-21 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 Expired - Lifetime JP2755328B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3801866.7 1988-01-22
DE3801866A DE3801866A1 (de) 1988-01-22 1988-01-22 Einmalfilterhalter mit beidseitiger filterunterstuetzung

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JPH024407A JPH024407A (ja) 1990-01-09
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ID=6345816

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US (1) US4874513A (ja)
EP (1) EP0325712B1 (ja)
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DE (2) DE3801866A1 (ja)

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