JPH10113543A - 逆浸透性フィルタカートリッジのためのフィラメント巻回ハウジング - Google Patents
逆浸透性フィルタカートリッジのためのフィラメント巻回ハウジングInfo
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- JPH10113543A JPH10113543A JP9169240A JP16924097A JPH10113543A JP H10113543 A JPH10113543 A JP H10113543A JP 9169240 A JP9169240 A JP 9169240A JP 16924097 A JP16924097 A JP 16924097A JP H10113543 A JPH10113543 A JP H10113543A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
組立が困難であった。 【解決手段】 フィラメント巻回法により形成された第
1および第2スリーブ部材を有する中空のハウジング1
と;逆浸透性フィルタ2と;各スリーブ内に装着される
よう構成され各スリーブに対して密閉式に係合するエン
ドキャップ30と、を具備する。
Description
カートリッジのためのハウジングに関するものである。
ハウジングは、各端部において、シールをもたらすため
の、かつ、ハウジング端部との流体接続をもたらすため
の、独自のアセンブリを使用している。
ら、溶媒の分離を行うための周知の方法である。この方
法においては、半透性膜および高圧を利用している。半
透性膜を通して溶媒分子を選択的に拡散させることによ
り、溶媒−溶質からなる溶液からの純溶媒の分離がもた
らされる。
膜材料から形成された壁を有する円筒状フィルタを利用
している。純溶媒を分離すべき、溶媒−溶質からなる溶
液は、フィルタの膜壁の外周面に接触させられる。溶液
およびフィルタ外部に十分な圧力を印加することによ
り、すなわち、典型的には、少なくとも約100psi
の圧力、時には約500psi〜約1500psiの圧
力を印加することにより、溶液は、フィルタの内部に向
けて駆動される。そして、純溶媒は、典型的には、フィ
ルタ端部から収集される。
を収容するために設けられている。ハウジングは、分離
の際にハウジング内に存在するかなりの高圧を考慮し
て、通常、スチール製である。予想されるように、スチ
ールハウジングは、高価であり、逆浸透システムの応用
および使用が、ある程度制限されてしまっていた。
ルタハウジングが、導入された。これは、多くの点で満
足のいくものではあるけれども、それでもなお、いくつ
かの重大な欠点が存在している。逆浸透性フィルタのた
めに現在利用可能なプラスチック製フィルタハウジング
は、フィルタハウジングに対して取り付けられたあるい
は固定されたエンドキャップを利用している。このよう
な付属品は、ハウジングの内部へのアクセスを、非常に
困難なものとする。例えばフィルタカートリッジを交換
するために、キャップあるいはハウジングを損傷させる
ことなく、うまくエンドキャップを取り外せたにして
も、その後、再度、エンドキャップを取り付けなければ
ならない。再取付されたエンドキャップは、フィルタハ
ウジングを加圧した際に、しばしば、被害を受ける。よ
って、エンドキャップが取外しやすいものであるととも
に、再組立に際してハウジングの完全性を損傷させるこ
となくプラスチックフィルタハウジングに対してエンド
キャップの再取付が容易な、エンドキャップアセンブリ
が要望されている。
ているフィルタハウジングに対する他の欠点は、応用に
対する柔軟性が制限されていることである。つまり、一
般的には比較的高価な特別注文品のハウジングおよびシ
ステムは例外として、市販されているハウジングは、連
結構成の数が限られている。よって、フィルタハウジン
グにおいて、連結構成の数を増加させることが望まし
い。
べてを得ることができ、一方および双方の端部にスリー
ブ部材を有したフィラメント巻回中空ハウジングと、逆
浸透性フィルタと、それぞれのスリーブ部材内に装着さ
れるよう構成されるとともにそれぞれのスリーブ部材に
対して密閉式に係合し、これによりフィラメントを密閉
式に閉塞する端部部材と、を具備するフィルタおよびハ
ウジングを備えるアセンブリを提供する。他の形態にお
いては、本発明は、筒状内側ライナーと、内側ライナー
に軸合わせされて内側ライナーに隣接配置される中空円
筒形エンドキャップと、内側ライナーおよびエンドキャ
ップの外周面上に配置されるとともにエンドキャップを
超えて延在しこれによりスリーブを形成する外側ライナ
ーと、スリーブ内に配置されるとともにエンドキャップ
に対して密閉式に係合するよう設けられたヘッドと、を
具備するフィルタハウジングアセンブリを提供する。さ
らに他の形態においては、本発明は、円筒形内側ライナ
ーと、各々が内側ライナーの端部に配置された第1およ
び第2中空円筒形エンドキャップと、内側ライナーおよ
びエンドキャップを超えて配置された外側ライナーと、
対応するエンドキャップの内周面内に配置されるととも
にこの内周面に対して密閉式に係合する第1および第2
ヘッドと、を具備するフィルタ部材を保持するためのア
センブリを提供する。
の好ましい実施形態の構成要素を示す分解斜視図であ
る。図2は、好ましい実施形態をなすハウジングの一端
を外側ライナーを省略して示す分解斜視図であって、こ
のアセンブリの主要な構成要素を拡大して示している。
図3は、好ましい実施形態をなすハウジングの一端を示
す図であって、図2の各部材を組み立てた状態に対応し
ている。図4は、外側ライナーを形成する前の状態であ
って、巻回用心棒が当接された、好ましい実施形態をな
すハウジングのうちの部分的に組み立てられた一端を示
す図である。図5は、外側ライナーの成膜後における図
4のアセンブリを示す図である。図6は、好ましい実施
形態をなすハウジングにおいて使用されるエンドキャッ
プの構成要素を示す一部断面を含む斜視図である。図7
は、好ましい実施形態をなすハウジングにおいて使用さ
れるヘッド部材を示す一部断面を含む斜視図である。図
8は、組み立てられた好ましい実施形態をなすハウジン
グにおける典型的な液体の流入方向および流出方向を示
す図である。図9は、好ましい実施形態をなすハウジン
グの一端を示す一部断面を含む斜視図であって、側部ポ
ートおよび端部ポートの1つの可能な構成を示してい
る。
ハウジングアセンブリ1の好ましい実施形態の主要な構
成要素が示されている。ハウジング1は、概して、周縁
部回りに配置された外側ライナー102を有する円筒形
中空内側ライナー10を備えている。外側ライナー10
2は、好ましくは、後述するプロセスによって、内側ラ
イナー10の外表面上に、樹脂コーティングされたフィ
ラメントを成膜することにより形成されている。外側ラ
イナー102は、円筒形アセンブリの端部と同軸に延在
しかつ各々がエンドキャップ30・ヘッド60・スナッ
プリング90を受領する2つの端部領域またはスリーブ
を提供するよう、外側ライナー10上に形成されてい
る。フィラメント巻回ハウジング1は、ハウジング1内
に存在するフィルタカートリッジ2を保持しており、フ
ィルタ2に対する入出力のための、1つまたは複数の側
部ポート110および/または1つまたは複数の端部ポ
ート114のための連結を提供している。典型的には、
多くの利用可能な交換用フィルタカートリッジすなわち
フィルタ2には、端部ポート114のような、同軸に延
在する端部ポートが設けられている。
示されていない。図2を参照して、ハウジング1の各端
部の構成について説明する。エンドキャップ30は、内
側ライナー10とヘッド60とを連結する。エンドキャ
ップ30の後部環状エッジ32は、内側ライナー10の
一端における周縁部にわたって装着される。1つまたは
複数のシールリング20を、漏れを防止するために、エ
ンドキャップ30の後部環状エッジ32と、内側ライナ
ー10の一端と、の間におけるシールを確実にするため
に使用することができる。同様に、エンドキャップ30
の前部環状エッジ34は、ヘッド60の後面62上にわ
たって、好ましくは、ヘッド60の端部のうちの後面6
2近傍周縁部上にわたって、装着される。ヘッド60
は、エンドキャップ30の内部に、ヘッド60のうちの
前面64近傍周縁部回りに配置された他のシールリング
50が後述するようなエンドキャップ30の内周縁に沿
って形成されたへりまたは棚40に係合するような距離
だけ、挿入される。この構成は、フィルタハウジングと
して、新規かつ独自の端部構成を提供する。
態をなすハウジングの、組み立てられた端部を、さらに
詳細に示している。図に示すように、ヘッド60は、エ
ンドキャップ30内に、完全に挿入されている。これに
より、ヘッド60の前面64は、エンドキャップ30の
前エッジ34と面一になっている。図3は、また、エン
ドキャップ30の後エッジ32が、内側ライナー10の
外側周縁部上に配置されていることを、示している。
硬く堅固なシェルをなす外側ライナー102を備えてい
る。外側ライナー102は、例えばフィラメント巻回法
のような成膜法により形成されることが好ましい。この
フィラメント巻回法においては、樹脂コーティングされ
たあるいは樹脂含浸された複数のファイバ状ストランド
が、内側ライナー10およびエンドキャップ30の外側
周縁部回りに巻回される。図1に示すように、本発明の
重要な特徴点は、外側ライナー102が、内側ライナー
10およびエンドキャップ30を明白に超えて延在して
おり、これにより、ハウジング1の各端部に位置させて
スリーブを形成していることである。
くは、部分的に組み立てられた内部ライナー10および
エンドキャップ30の端部に当接した、巻回用心棒12
0を利用することにより、形成される。より詳細には、
巻回用心棒120の端部が、エンドキャップ30の前エ
ッジ34に当接している。よって、外側ライナー102
の形成時には、すなわち、フィラメント巻回法が適用さ
れて樹脂含浸フィラメントが成膜されることにより外側
ライナー102が形成される時には、外側ライナー10
2は、巻回用心棒120の一部上にも、成膜または形成
される。巻回用心棒120は、好ましくは、エンドキャ
ップ30のうちの心棒120が当接する部分の外径とほ
ぼ同じ外形を有する円筒部材である。巻回用心棒120
の外表面は、外側ライナー102をなす材料の成膜を容
易とするような処理またはコーティングが施されてい
る。外側ライナー102の形成が完了すると、巻回用心
棒120は、巻回されたアセンブリから取り外される。
これにより、ハウジングの端部から同軸に張り出すとい
う注目すべきスリーブが製造される。さらに、この場
合、巻回用心棒120の外表面は、結果的に残る外側ラ
イナー102のスリーブからの巻回用心棒120の取外
しを容易とするための処理またはコーティングが施され
ている。フィラメント巻回技術は、米国特許第3,61
0,420号、第3,804,259号、第3,87
9,243号、第4,351,092号に開示されてい
る。これら文献のすべては、参考のため、ここに組み込
まれる。ファイバおよび樹脂系、製造プロセス、および
関連事項に関する情報は、S.T.Peters氏、
W.D.Humphrey氏、R.F.Foral氏に
よるSociety for Advancement of Material and Proces
s Engineering, January 1991 における”Filament Win
ding Composite Structure Fabrication”と題する文献
に開示されている。この文献もまた、参考のため、ここ
に組み込まれる。
に、巻回用心棒120の外表面上には、好ましくはエン
ドキャップ30の前エッジ34に当接する心棒120の
端部に向けてあるいは端部近傍には、チャネル形成部材
130が配置されていることが好ましい。外側ライナー
102をなす材料の成膜前に、心棒120の外表面上に
チャネル形成部材130を配置しておくことにより、ス
リーブの内周面上には、チャネル形成部材130の形状
に対応した形状の凹所が形成される。結果的に得られる
凹所は、詳細に後述するような、スナップリング90を
受領するために使用される。チャネル形成部材130
は、従来のOリングの形態とすることができる。
ける、内側ライナー10の一端および巻回用心棒120
が当接されたエンドキャップ30からなるアセンブリを
示している。図5により、外側ライナー102が、内側
ライナー10の端部、エンドキャップ30、および、チ
ャネル形成部材130をはっきりと超えて張り出してい
ることがわかる。本発明の好ましい実施形態において
は、ハウジング1の両端部において大きな壁厚さを確保
し得るようにして、外側ライナー102を形成すること
が好ましい。典型的には、このような増大された厚さ
は、スリーブの各先端部において測ったときに、約1/
4インチ〜約3/4インチにわたって変化する。必要に
応じて、これよりも厚い厚さ、または、薄い厚さを使用
することができる。外側ライナー102の巻回または成
膜の完了時には、巻回用心棒120は、アセンブリから
取り外される。外側ライナー102の端部は、スリーブ
の所望の端部形状を形成するよう、カットまたは機械加
工される。
施形態を示す断面図である。エンドキャップ30は、組
み立てられたハウジング1において内側ライナー10の
周囲を囲む後部環状エッジ32と、ハウジング1におい
て内側ライナー10の端部から外方を向くとともにヘッ
ド60を受容する前部環状エッジ34と、共に前エッジ
34および後エッジ32の間に延在している外周面42
および内周面44と、を備えている。後エッジ32近傍
においては、内周面44に沿って、シールリング20を
受容するためのチャネル36が形成されている。また、
内周面44に沿っては、好ましくはチャネル36の近傍
または付近に、後部棚38が形成されている。後部棚3
8は、エンドキャップ30が内側ライナー10の端部上
をスライドして、後エッジ32がライナー10の周囲を
囲んだときに、係止部として機能する。つまり、組み立
てられたハウジング1においては、内側ライナー10の
端部またはエッジは、後部棚38に当接しているあるい
は係合している。エンドキャップ30の前部に関して
は、内周面44に沿って、好ましくは前エッジ34の近
傍に、前部棚40が形成されていることが好ましい。前
部棚40は、ヘッド60がエンドキャップ30内に挿入
されたときに、ヘッド60に対する係止部をなす。
に示している。ヘッド60は、組み立てられたハウジン
グ1においてエンドキャップ30内に配置される支持リ
ング66と、組み立てられたハウジング1においてエン
ドキャップ30の前エッジ34のところに配置されるシ
ールプレート61と、シールプレート61および支持リ
ング66の間において延在する中空の全体的に円筒形の
ブリッジ部材76と、を備えている。シールプレート6
1は、組み立てられたハウジング1においてエンドキャ
ップ30から外方を向く前面64、および、反対側を向
く後面72を有している。支持リング66は、エンドキ
ャップ30内に挿入される後面62を有している。支持
リング66は、好ましくは、中心に配置されたブリッジ
部材76の一端からまたは支持リング66の内部領域か
らリング66の外周縁部に向けて径方向に延在する、複
数のスポーク68を備えている。中空のブリッジ部材7
6は、ヘッド60の後面62から前面64に向けて延在
する流通チャネル70を形成している。詳細に後述する
ように、流通チャネル70は、支持リング66とシール
プレートとの間の流体の連通を可能としている。流通チ
ャネル70は、また、シールプレート61の前面64に
沿う領域と、後面62からチャネル70内へと挿入され
ているフィルタ2(図1参照)の端部ポート114と、
の間の流体の連通を可能としている。流通チャネル70
内には、例えばチャネル70の内表面に沿って好ましく
は後面62の近傍に、シール部材78が設けられること
が好ましい。シール部材78は、従来のOリングとする
ことができる。シール部材78は、端部ポート114が
流通チャネル70内に挿入されたときに、フィルタ端部
ポート114の周囲にシールをもたらすために利用され
ている。ヘッド60は、また、ヘッド60の前面64に
沿ってまたは前面64に向けてシールプレート64の周
縁部回りに配置されたシール部材74を備えている。シ
ール部材74は、エンドキャップ30内に挿入されたと
きに、ヘッド60のシールに寄与している。
アセンブリから組み立てられる。第1サブアセンブリ
は、(i)内側ライナー10、(ii)第1サブアセン
ブリの一端に配置された1つのエンドキャップ30(第
1サブアセンブリの他端は閉塞されている)、あるい
は、第1サブアセンブリの反対側端部に各々が配置され
た2つのエンドキャップ30、(iii)内側ライナー
10およびエンドキャップ30の外周面上に配置され、
これにより一方または双方の端部においてスリーブを提
供している外側ライナー102、を具備している。第1
サブアセンブリは、1つあるいは2つの第2サブアセン
ブリと係合している。第2サブアセンブリの各々は、1
つまたは複数のヘッド60および対応するスナップリン
グ90を具備している。使用される第2サブアセンブリ
の数は、第1サブアセンブリにおいて使用されるエンド
キャップ30の数に対応しており、すなわち1つまたは
2つである。
ンブリ内に配置されており、詳細には、内側ライナー1
0内に配置されている。第1サブアセンブリが2つのエ
ンドキャップ30を備えている場合には、第1および第
2サブアセンブリの間の係合は、ヘッド60を、フィル
タ2を含有する第1サブアセンブリの各端部内に挿入す
ることによりなされる。この場合、各ヘッド60の支持
リング66が先に挿入され、これにより、シールプレー
ト61が、第1サブアセンブリのスリーブ内に受領され
る。各ヘッド60は、さらに、対応するエンドキャップ
30内に挿入される。これにより、シールプレート61
の前面64が、エンドキャップ30の前エッジ34と面
一とされる。フィルタカートリッジ2が中心において同
軸に延在してフィルタ端部ポート114を備えている場
合には、端部ポート114は、流通チャネル70内に挿
入される。その後、第1サブアセンブリの端部に配置さ
れた各ヘッド60は、スナップリング90をスリーブの
内周面に沿って形成された凹溝内に挿入することによ
り、所定位置に固定される。上述したように、凹溝は、
好ましくは、図4および図5に関連して説明したチャネ
ル形成部材130により形成される。図1に示すよう
に、スナップリング90は、好ましくは、円弧状であ
り、弾性があって、変形可能な部材を備えている。この
部材は、互いに離間した2つの端部92、および、外周
エッジ94を有している。スナップリング90は、両端
部92に互いを向く圧縮力を印加し、スナップリング9
0を溝内に配置し、さらに、スナップリング90を解放
することにより、弾性力によってリング90のエッジ9
4がスリーブの内周面にとりわけ溝内に係合されるよう
にして、凹溝内に挿入される。スナップリング90は、
凹溝内に配置されたときに、リングの少なくとも一部が
スリーブの内周面を超えて、かつ、ハウジングの円筒軸
または長さ方向軸に向けて、延在するような寸法とされ
ている。これにより、リング90の側面上に配置された
ヘッド60は、ハウジング内に確実に保持され、リング
90を超えてハウジング端部側に移動することはない。
組み立てられた好ましい実施形態を示している。典型的
には、ハウジング1は、アセンブリの各端部において、
フィルタ側部ポート110およびフィルタ端部ポート1
14を備えている。上述したように、フィルタ2は、典
型的には、各端部から同軸に延在している端部ポート1
14を備えているけれども、本発明のハウジング1にお
いては、図9に示すような付加的な端部ポート114a
を設けることができる。つまり、フィルタ2の端部から
同軸に突出する端部ポート114に加えて、ハウジング
1は、ハウジングの一方または双方の端部から延在し、
例えばヘッド60の前面64から延在し、かつ、ハウジ
ング1の長さ方向軸と平行な軸に沿って延在するもの
の、ハウジング1の長さ方向軸とは同軸ではない軸に沿
って延在する、付加的な相補的な端部ポート114aを
備えることができる。さらに、ハウジング1は、いくつ
かの例においては、側部ポート110を有していない。
しかしその代わりに、設置部位において存在するような
導管またはパイプに接続するための、ハウジング側面を
貫通する1つまたは複数の開口が設けられている。ハウ
ジング1が、ハウジング1の側壁に1つまたは複数の側
部ポート110または開口を備えている場合には、側部
ポート110または開口は、ハウジング1の側壁におい
て、ヘッド60のシールプレート61と支持リング66
との間に、配置されていることが好ましい。スポーク6
8どうしの間において支持リング66に形成された開口
により、フィルタ2の端部と側部ポート110との間の
流体流通が可能とされている。明らかなように、シール
プレート61は、フィルタ2の端部からの、ハウジング
1の端部またはスリーブ部を通しての流体流通を防止し
ている。
は、図9に示すように、エンドキャップ30の壁に対応
する数だけのアクセスポートが形成されたエンドキャッ
プ30を使用することにより、ハウジング1の側壁に形
成されている。典型的なエンドキャップのアクセスポー
トは、周縁側壁33により形成されたポート31とし
て、図9に示されている。ポート31は、エンドキャッ
プ30の側壁を貫通して、エンドキャップ30の円筒軸
から垂直に延在している。外側ライナー102は、側壁
33の周囲に成膜されている。フィラメント巻回法によ
り外側ライナー102を形成する際には、ポート31内
に、プラグまたは他の部材を、挿入しておくことができ
る。ポート31内に挿入するのは円錐形状のプラグであ
ることが最も好ましい。これにより、プラグの円錐部
が、外側ライナー102の外表面上に延在しており、よ
って、プラグは、アクセスポート31の開口の周囲にフ
ィラメントを案内する。フィラメント巻回が完了する
と、プラグが取り外されて、アクセスポートが、側部ポ
ート110を受容可能な状態で露出される。
110またはフィルタ端部ポート114がハウジング1
の端部において使用されている実施形態、あるいは、複
数の側部ポート110およびただ1つの端部ポート11
4からなる様々な組合せがハウジング1の端部において
使用されている実施形態、を含んでいる。さらに、多数
の側部ポート114および/または114aを設けるこ
とができ、および/または、多数の側部ポート110を
ハウジング1の端部に設けることができる。本発明は、
また、ハウジング1の一方の端部だけが、1つまたは複
数の側部ポート110および/または端部ポート114
および/または114aを備える実施形態を含んでい
る。さらに、本発明は、例えば洗浄液または溶媒ととも
に、フィルタを洗浄するまたは洗い流すための付加的な
ポートを有するフィルタハウジングを備えている。
好ましい。すなわち、(i)ハウジング1の各端部に、
1つの側部ポート110および1つの端部ポート114
を設けること、(ii)各端部に、側部ポート110を
設けず、かつ、2つの端部ポート114および114a
を設けること、(iii)一端において、1つの側部ポ
ート110および1つの端部ポート114を設け、他端
において、2つの端部ポート114、114aを設ける
こと、(iv)一端において、1つの側部ポート110
を設けかつ端部ポートを設けず、他端において、1つの
側部ポート110および1つの端部ポート114を設け
ること、(v)一端において、2つの端部ポート11
4、114aを設け、他端において、1つの端部ポート
114を設けること、(vi)一端において、2つの端
部ポート114、114aを設け、他端において、1つ
の側部ポート110を設けること。一端において多数の
端部ポート114、114aを使用する場合には、第1
端部ポート114を、アセンブリ1の長さ方向軸または
円筒軸に沿って配置することができ、1つまたは複数の
他の端部ポート114aを、ヘッド60の前面64に沿
って、好ましくは第1端部ポート114と平行に配向さ
せて、配置することができる。付加的な側部ポートを1
つまたは複数設けておき、使用しないときには閉塞して
おくこともできる。
ヘッド60の前面64から突出する端部ポートでありか
つ端部ポート114と平行な端部ポートは、同軸に延在
している端部ポート114がもたらすような、フィルタ
2の内部に対するアクセスを通常もたらさないことに注
意することは重要である。相補的な端部ポート114a
は、典型的には、側部ポート110と同じ機能をもたら
し、側部ポート110が供給しているように、フィルタ
端部近傍の同じ領域に、供給する。相補的な端部ポート
114aが設けられている場合には、端部ポート114
aの機能は、ハウジング1に対して流入させるまたは供
給すること、および/または、沈澱物・特殊物質・およ
び/または廃棄物をハウジング1の内部から導出するこ
と、が考えられる。
ポート110は、ハウジング内に配置されたフィルタ2
に向けてのあるいはフィルタ2からの流速を適切とする
ようなサイズとすることができる。加えて、ポートは、
従来の測定装置およびハードウェアがすぐに接続できる
ようなサイズとされている。典型的には、ポートは、直
径が約1/2インチ〜約3/4インチとされ、ネジを切
ることができる。
ることができ、また、ここで説明した好ましい円筒形状
または管状形状以外の他の形態とすることができる。ハ
ウジングは、円筒形であり、4インチ直径の逆浸透性フ
ィルタ部材を収容し得るのに十分な直径を有しているこ
とが、最も好ましい。
して、様々な材質を使用することができる。内側ライナ
ー10としては、限定するものではないもののポリエチ
レンまたはポリビニルジフルオライドのような、任意の
不活性プラスチックを使用することができる。内側ライ
ナー10としては、使用目的、要望に応じて、他の材料
を使用することもできる。例えばハウジング1が人間の
肺病に対する液体の処置のためのフィルタを有している
場合には、ライナー材料は、FDA要求にしたがってい
るべきである。エンドキャップ30およびヘッド60の
ための材料は、好ましくは、内側ライナー10として使
用されている材料と比較して、同一の材料、あるいは、
同様の材料、あるいは、少なくとも適合性のある材料の
中から選択される。エンドキャップ30およびヘッド6
0として適切な他の材料としては、例えば、ポリ塩化ビ
ニルあるいは様々なナイロン系材料がある。エンドキャ
ップ30およびヘッド60は、好ましくは、射出成形さ
れている。上述したように、すべてのシールリング、す
なわち、リング20、50、74、および78は、従来
のOリングの形態とすることができる。したがって、こ
れらは、EPDMのような公知の適切なエラストマーか
ら形成することができる。スナップリング90は、好ま
しくは、ガラスファイバ、強化熱可塑性材料、あるい
は、これらの金属または合金のような、比較的硬質なし
かし柔軟な材料から形成することができる。
濾過を実行する液体に接触する個別の内側ライナー10
を使用していることにより、外側ライナー102は、液
体に接触することがない。したがって、例えば人間の肺
病を意図した液体に対して動作する場合には、外側ライ
ナー102は、FDA要求を満たしかつ健康を考慮した
内側ライナー10と同じ材料から形成する必要がない。
この特徴点は、産業的には特に重要である。というの
は、ハウジングの製造に関し、より多くの部分を、より
低コストの材料から形成することができるからである。
ハウジングは、フィラメントが巻回された外側ライナー
を備えているけれども、本発明は、フィラメント巻回法
では形成されていないハウジングを含むことを理解され
たい。よって、本発明は、例えばスチールまたはアルミ
ニウムのような1つまたは複数の合金から形成され、上
述のアセンブリを使用したフィルタハウジングを包含し
ている。
思われるべきものではあるものの、本発明の範囲に対し
て材料の制限をすることを意図したものではない。ま
た、当業者であれば容易に代替可能な特徴点および設計
は、ここに組み込まれる。本発明の範囲は、とりわけ、
特許請求の範囲に記載されている。
の構成要素を示す分解斜視図である。
外側ライナーを省略して示す分解斜視図であって、この
アセンブリの主要な構成要素を拡大して示している。
示す図であって、図2の各部材を組み立てた状態に対応
している。
巻回用心棒が当接された、好ましい実施形態をなすハウ
ジングのうちの部分的に組み立てられた一端を示す図で
ある。
ブリを示す図である。
使用されるエンドキャップの構成要素を示す一部断面を
含む斜視図である。
使用されるヘッド部材を示す一部断面を含む斜視図であ
る。
ジングにおける典型的な液体の流入方向および流出方向
を示す図である。
示す一部断面を含む斜視図であって、側部ポートおよび
端部ポートの1つの可能な構成を示している。
Claims (29)
- 【請求項1】 第1端部、第2端部、および、前記第1
端部から前記第2端部にまで延在する中空内部を有し、
さらに、それぞれ前記第1端部および前記第2端部から
突出するとともにフィラメント巻回法により形成された
第1および第2スリーブ部材を有するハウジングと;前
記中空内部内に配置された逆浸透性フィルタと;前記第
1スリーブ部材内に装着されるよう構成され、前記第1
スリーブ部材に対して密閉式に係合する第1端部部材
と;前記第2スリーブ部材内に装着されるよう構成さ
れ、前記第2スリーブ部材に対して密閉式に係合する第
2端部部材と;を具備することを特徴とするフィルタお
よびハウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項2】 前記ハウジングの全体が、フィラメント
巻回法により形成されていることを特徴とする請求項1
記載のフィルタおよびハウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項3】 前記ハウジングは、さらに、前記中空内
部内に配置されたライナーを有していることを特徴とす
る請求項1記載のフィルタおよびハウジングを備えるア
センブリ。 - 【請求項4】 前記逆浸透性フィルタは、前記ライナー
内に配置されていることを特徴とする請求項3記載のフ
ィルタおよびハウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項5】 前記第1端部部材は、前記第1スリーブ
部材内に装着されるための支持リングと、前記第1スリ
ーブ部材に対して密閉式に係合するシールプレートと、
を有するヘッドユニットを備えることを特徴とする請求
項1記載のフィルタおよびハウジングを備えるアセンブ
リ。 - 【請求項6】 前記ヘッドユニットは、さらに、前記支
持リングと前記シールプレートとの間に延在するブリッ
ジ部材を有していることを特徴とする請求項5記載のフ
ィルタおよびハウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項7】 前記ヘッドユニットは、前面、および、
反対側を向く後面を有し、前記ブリッジ部材は、前記前
面から前記後面にわたって延在する中空領域を形成して
いることを特徴とする請求項6記載のフィルタおよびハ
ウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項8】 前記第2端部部材は、ヘッドユニットを
備えていることを特徴とする請求項5記載のフィルタお
よびハウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項9】 さらに、前記ハウジングの前記第1端部
および前記第2端部の少なくとも一方から同軸的に延在
する少なくとも1つの端部ポートを具備し、 そして付加的に、前記ハウジングの前記第1端部および
前記第2端部の少なくとも一方から横方向に延在する少
なくとも1つの側部ポートを具備していることを特徴と
する請求項1記載のフィルタおよびハウジングを備える
アセンブリ。 - 【請求項10】 前記ハウジングは、(i)前記ハウジ
ングの前記第1端部および前記第2端部の各々におい
て、1つの側部ポートおよび1つの端部ポートを設ける
構成、(ii)前記ハウジングの前記第1端部および前
記第2端部の各々において、2つの端部ポートを設ける
構成、(iii)前記ハウジングの前記第1端部におい
て、1つの側部ポートおよび1つの端部ポートを設け、
前記ハウジングの前記第2端部において、2つの端部ポ
ートを設ける構成、(iv)前記ハウジングの前記第1
端部において、1つの側部ポートを設け、前記ハウジン
グの前記第2端部において、1つの側部ポートおよび1
つの端部ポートを設ける構成、(v)前記ハウジングの
前記第1端部において、2つの端部ポートを設け、前記
ハウジングの前記第2端部において、1つの端部ポート
を設ける構成、(vi)前記ハウジングの前記第1端部
において、2つの端部ポートを設け、前記ハウジングの
前記第2端部において、1つの側部ポートを設ける構
成、からなるグループの中から選択されたポート構成を
有していることを特徴とする請求項9記載のフィルタお
よびハウジングを備えるアセンブリ。 - 【請求項11】 第1端部および周状外表面を有すると
ともに、前記第1端部からアクセス可能な中空内部が形
成されている円筒形内側ライナーと;前エッジ、前記内
側ライナーの前記第1端部近傍に配置された後エッジ、
これら前エッジと後エッジとの間に延在する内表面、お
よび、前記前エッジと前記後エッジとの間に延在する周
状外表面を有するとともに、前記前エッジおよび前記後
エッジの双方からアクセス可能な中空チャンバが形成さ
れ、さらに、前記内側ライナーの円筒軸に沿って軸合わ
せされた、中空円筒形エンドキャップと;前記エンドキ
ャップの前記周状外表面および前記内側ライナーの前記
周状外表面の少なくとも一部の上に配置された外側ライ
ナーであって、前記エンドキャップの前記前エッジを超
えて自身の第1端部にまで延在し、これにより、前記エ
ンドキャップの前記前エッジと自身の前記第1端部との
間において周状内表面を画成する外側ライナーと;前記
外側ライナーの前記周状内表面内に配置されるととも
に、この周状内表面に対して密閉式に係合するヘッド
と;を具備することを特徴とするフィルタハウジングア
センブリ。 - 【請求項12】 前記外側ライナーの前記周状内表面に
は、前記エンドキャップの前記前エッジと前記外側ライ
ナーの前記第1端部との間において、保持チャネルが形
成され、 さらに、前記保持チャネル内に着脱自在に配置され、こ
れにより、前記外側ライナーの前記周状内表面内に配置
されるとともに、この周状内表面に対して密閉式に係合
する前記ヘッドを固定する、保持リングを具備している
ことを特徴とする請求項11記載のフィルタハウジング
アセンブリ。 - 【請求項13】 前記エンドキャップは、前記エンドキ
ャップの前記後エッジ近傍において、前記エンドキャッ
プの前記内表面に沿って延在する後部棚を備え、 前記エンドキャップの前記後エッジは、前記内側ライナ
ーの前記第1端部および前記内側ライナーの前記周状外
表面の少なくとも一部を超えて、配置されていることを
特徴とする請求項11記載のフィルタハウジングアセン
ブリ。 - 【請求項14】 前記エンドキャップの前記後部棚は、
前記内側ライナーの前記第1端部に当接していることを
特徴とする請求項13記載のフィルタハウジングアセン
ブリ。 - 【請求項15】 前記エンドキャップは、前記エンドキ
ャップの前記後エッジ近傍において、前記エンドキャッ
プの前記内表面に沿って延在するチャネルを備えるとと
もに、前記内側ライナーの前記第1端部および前記内側
ライナーの前記周状外表面の少なくとも一部を超えて配
置され、 さらに、前記チャネル内において、前記エンドキャップ
と前記内側ライナーの前記周状外表面との間に配置され
るシールリングを具備することを特徴とする請求項10
記載のフィルタハウジングアセンブリ。 - 【請求項16】 前記エンドキャップは、前記エンドキ
ャップの前記前エッジ近傍において、前記エンドキャッ
プの前記内表面に沿って延在する前部棚を備え、 前記エンドキャップの前記前エッジは、前記ヘッドの少
なくとも一部を超えて配置されていることを特徴とする
請求項11記載のフィルタハウジングアセンブリ。 - 【請求項17】 前記エンドキャップの前記前部棚は、
前記ヘッドに当接していることを特徴とする請求項16
記載のフィルタハウジングアセンブリ。 - 【請求項18】 前記ヘッドは、後面および前面を有す
るとともに前記後面から前記前面に向けて貫通して延在
する中央開口が形成されている支持リングと、 前面、および、後側を向くとともに前記支持リングの前
記前面に対向するシール面を有し、かつ、前記前面から
前記シール面に向けて貫通して延在する中央開口が形成
されているシールプレートと、 第1端部および第2端部を有するとともに、前記第1端
部および前記第2端部の間に延在させて流通チャネルが
形成され、さらに、前記支持リングの前記前面と前記シ
ールプレートの前記シール面との間に延在し、これによ
り、前記支持リング内に形成された前記開口、前記流通
チャネル、および前記シールプレート内に形成された前
記開口を通しての、前記支持リングの前記後面と前記シ
ールプレートの前記前面との間のアクセスをもたらすブ
リッジ部材と、を備えていることを特徴とする請求項1
1記載のフィルタハウジングアセンブリ。 - 【請求項19】 前記支持リングは、該支持リングに形
成された前記開口の内周面に沿って延在するシール部材
を備えていることを特徴とする請求項18記載のフィル
タハウジングアセンブリ。 - 【請求項20】 前記シールプレートは、周縁部を有し
ているとともに、この周縁部に沿って配置されたシール
部材を備え、 前記シール部材は、前記ヘッドと前記エンドキャップと
の間のシールをもたらすよう設けられていることを特徴
とする請求項18記載のフィルタハウジングアセンブ
リ。 - 【請求項21】 前記支持リングは、前記支持リングの
中央領域から前記支持リングの周縁領域に向けて径方向
に延在する複数のスポークを備え、これにより、隣り合
う2つの前記スポーク間に、前記支持リングの前記前面
から前記後面に向けて前記支持リングを貫通する少なく
とも1つの開口が形成されていることを特徴とする請求
項18記載のフィルタハウジングアセンブリ。 - 【請求項22】 第1端部、第2端部、内周面、および
外周面を有するとともに、前記第1端部および前記第2
端部の双方からアクセス可能な中空内部が形成された円
筒形内側ライナーと;環状前エッジ、前記内側ライナー
の前記第1端部近傍に配置された環状後エッジ、これら
前エッジと後エッジとの間に延在する内周面、前記前エ
ッジと前記後エッジとの間に延在する外周面、および、
前記後エッジの近傍において前記内周面に沿って延在す
る後部棚を有するとともに、前記前エッジおよび前記後
エッジの双方からアクセス可能な中空チャンバが形成さ
れ、さらに、前記内側ライナーの長さ方向軸に沿って軸
合わせされた、第1中空円筒形エンドキャップと;環状
前エッジ、前記内側ライナーの前記第2端部近傍に配置
された環状後エッジ、これら前エッジと後エッジとの間
に延在する内周面、および、前記後エッジの近傍におい
て前記内周面に沿って延在する後部棚を有するととも
に、前記前エッジおよび前記後エッジの双方からアクセ
ス可能な中空チャンバが形成され、さらに、前記内側ラ
イナーの長さ方向軸に沿って軸合わせされた、第2中空
円筒形エンドキャップと;前記内側ライナーの前記外周
面、前記第1エンドキャップの前記外周面、および前記
第2エンドキャップの前記外周面の上に配置された外側
ライナーであって、前記第1エンドキャップの前記前エ
ッジを超えて自身の第1端部にまで同軸に延在し、これ
により、自身の前記第1端部近傍において自身の内部に
沿って第1周状シール表面を画成し、また、前記第2エ
ンドキャップの前記前エッジを超えて自身の第2端部に
まで同軸に延在し、これにより、自身の前記第2端部近
傍において自身の内部に沿って第2周状シール表面を画
成する外側ライナーと;前記第1エンドキャップの前記
内周面内に配置されるとともに、この内周面に対して密
閉式に係合する第1ヘッドと;前記第2エンドキャップ
の前記内周面内に配置されるとともに、この内周面に対
して密閉式に係合する第2ヘッドと;を具備することを
特徴とするフィルタ部材を保持するためのアセンブリ。 - 【請求項23】 前記外側ライナーの前記第1周状シー
ル表面には、前記第1エンドキャップの前記前エッジと
前記外側ライナーの前記第1端部との間に第1チャネル
が形成され、 さらに、前記第1チャネル内に着脱自在に配置され、こ
れにより、前記第1エンドキャップ内に係合した前記第
1ヘッドを固定する、保持リングを具備していることを
特徴とする請求項22記載のアセンブリ。 - 【請求項24】 前記外側ライナーの前記第2周状シー
ル表面には、前記第2エンドキャップの前記前エッジと
前記外側ライナーの前記第2端部との間に第2チャネル
が形成され、 さらに、前記第2チャネル内に着脱自在に配置され、こ
れにより、前記第2エンドキャップ内に前記第2ヘッド
を固定する、保持リングを具備していることを特徴とす
る請求項23記載のアセンブリ。 - 【請求項25】 前記第1エンドキャップの前記後部棚
は、前記内側ライナーの前記第1端部に当接し、前記第
2エンドキャップの前記後部棚は、前記内側ライナーの
前記第2端部に当接していることを特徴とする請求項2
2記載のアセンブリ。 - 【請求項26】 前記第1ヘッドは、後面および前面を
有するとともに前記後面から前記前面に向けて貫通して
延在する中央開口が形成されている支持リングと、 前面、および、後側を向くとともに前記支持リングの前
記前面に対向するシール面を有し、かつ、前記前面から
前記シール面に向けて貫通して延在する中央開口が形成
されているシールプレートと、 第1端部および第2端部を有するとともに、前記第1端
部および前記第2端部の間に延在させて流通チャネルが
形成され、さらに、前記支持リングの前記前面と前記シ
ールプレートの前記シール面との間に延在し、これによ
り、前記支持リング内に形成された前記開口、前記流通
チャネル、および前記シールプレート内に形成された前
記開口を通しての、前記支持リングの前記後面と前記シ
ールプレートの前記前面との間のアクセスをもたらすブ
リッジ部材と、を備えていることを特徴とする請求項2
2記載のフィルタハウジングアセンブリ。 - 【請求項27】 前記支持リングは、該支持リングに形
成された前記開口の内周面に沿って延在するシール部材
を備えていることを特徴とする請求項26記載のフィル
タハウジングアセンブリ。 - 【請求項28】 前記シールプレートは、周縁部を有し
ているとともに、この周縁部に沿って配置されたシール
部材を備え、 前記シール部材は、前記第1ヘッドと前記第1エンドキ
ャップとの間のシールをもたらすよう設けられているこ
とを特徴とする請求項26記載のフィルタハウジングア
センブリ。 - 【請求項29】 前記支持リングは、前記支持リングの
中央領域から前記支持リングの周縁領域に向けて径方向
に延在する複数のスポークを備え、これにより、前記支
持リングの前記前面から前記後面に向けて前記支持リン
グを貫通する少なくとも1つの開口が形成されているこ
とを特徴とする請求項26記載のフィルタハウジングア
センブリ。
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