JP2001511696A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は取扱いが容易で、フィルタの単数もしくは複数のモジュールの取替えと取扱を容易にする厚層の濾過のための濾過装置に関するものである。この濾過装置はハウジングを備え、そのハウジングに、互いに上部に積層された厚層のフィルタ濾材からなるフィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）を挿入した少くとも１つのフィルタ・モジュール（１）を備えている。前記フィルタ素子は開口部（２０）により形成された少くとも１つの内部構造部材（１７）を備え、その際この開口部（２０）の前記厚層の濾材（１２）により形成された境界面が濾過済み材料もしくは未濾過材料の流れ表面（１１）を形成する。少くとも１つの端板（５２、５３）が少くとも１つの流入口および／または流出口を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 濾過装置 本発明はハウジングを備え、またこのハウジングに挿入された少くとも１つの フィルタ・モジュールと、さらに２つの端板とその間に配置されたいくつかのフ ィルタ素子を備える濾過装置に関するもので、前記ハウジングは未濾過材料の供 給用と、濾過済み材料の除去用の開口部を備える。多孔質珪藻土濾過のためのフ ィルタ・フレームを保持し、あるいはフィルタ・フレームと、その間に配置され るフィルタ・ベッドを保持するフィルタープレスは公知である。前記フィルタ・ ベッドを保持するフィルタープレスの場合には、このフィルタープレスは前記フ ィルタ・ベッドを外部空間から保護するジャケットを総体的に備えていない。む しろ未濾過材料空間と濾過済み材料空間が互いから、また環境からも前記フィル タ・ベッドと、その間に位置するフィルタ・フレームを加圧するだけで分離され る。しかし、これらのフィルタ・フレームは類似の装置の製造費の最高５０％が かかることになる。さらに環境からのスクリーニングと関連する間断なく必要と する監視の不足の結果として、濾過工程のオートメーション化は極めて限定され た程度に限り可能である。 技術の検討結果は、１９９０年ヒュートヒッグ−ヴェルラーグ（Ｈｕｅｔｈｉ ｇ−Ｖｅｒｌａｇ）刊ホルストガスパー（Ｈｏｒｓｔ．Ｇａｓｐｅｒ）の“ハン ドブッグ．オブ．インダストリアル．ソリッド−リキッド．フィルトレーション （Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｉｄ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）の第１６６頁以下に見出すことができる。 これらの濾過装置にあって、フィルタ素子の交換にはオートメーション化がで きないので、このフィルタ素子はフィルタに個々に手で挿入してから濾過を行い 、また濾過の後、フィルタから取出す必要がある。しかしながら、これは市販の 数多い濾過ユニットでは不可能であるか、さもなければフィルタの構成を特別に するために極めて高価な追加費用がかかる。 ドイツ連邦共和国特許第ＤＥ３５２０１７１ Ａ１号は水平設計のフィルター プレスを開示し、それはスクリーン・パックを取囲む保護ジャケットを備えるも のである。このフィルタープレスはフィルタ素子間のシールのためフィルタ・フ レームとフィルタ・プレートを必要とする。それはこの２つが未濾過材料と濾過 済み材料の空間を形成するからである。シールは個々のフィルタ素子の間で直接 に起こらないので、これはフィルタープレスにかなりの投資を必要とし、同時に フィルタ・フレームとフィルタ・プレートは極めて複雑につくる必要がある。さ らに個々のフィルタ素子をつけたフィルタープレスの分割と関連した手動工具一 式が必要なため、このフィルタ素子の取替えの時、高価につく。これらの公知の 濾過手段を用いての濾過は板状素子の表面に対して起こる。以下に述べられる濾 過手段で行われるように端板は未濾過材料空間もしくは濾過済み材料空間のただ １つの壁だけを形成する。 垂直設計の同様のフィルタ形式は“ラジウム・フィルタ（ｒａｄｉｕｍ ｆｉ ｌｔｅｒ）”の商品名で公知である。この形式のフィルタは円形のフィルタ・フ レームを備え、外部で円盤をその間にもつフィルタ・モジュールに組立てられる 。これらのスクリーンパックはその後、対応するハウジングに持上げて嵌入され る。これらのフィルタ・フレームは濾過中、未濾過材料と濾過済み材料のそれぞ れの空間を、流れを分配させることにより形成する。詳述すれば、前記フィルタ ・フレームとフィルタ・ベッドの間を前記濾過手段の動作後、手動で分離するこ とは極めて高価につき、また例えば毒性の流体もしくは液体の高い蒸気圧を用い て濾過する場合、多数の有機溶剤を用いる場合のように、作業員に大変な重荷を 負わせてのみ可能である。さらに精密に形成されたフィルタ・フレームはこのフ ィルタを負担する投資費用の高い割合を課せられる。 ドイツ連邦共和国特許第ＤＥ３９０６８１５ Ａ１号と同じく第ＤＥ３９０６ ８１６ Ｃ３号はフィルタ・プレートとベッド・フィルタを述べ、後者にはフィ ルタ・ベッドを取囲む空間を備えるとともに、漏れの間に起こる環境汚染の発生 防止の設計がなされている。前記ベッド・フィルタの動作には、前記ドイツ連邦 共和国特許第３９０６８１５ Ａ１号に述べられている複数のフィルタ・プレー トが必要である。これはフィルタ装置の投資額を増大させる。さらにフィルタ・ プレート間の複数のシール素子のため、濾過中の安全性は他の公知のフィルタ装 置で行うよりは条件付きに限られるが大きい。フィルタ・ベッドの交換は従来の フィルタ装置を用いるのと同様に複雑である。 一方密閉外側ジャケットを備えるフィルタ装置はドイツ連邦共和国特許第ＤＥ ３２３４５６０ Ｃ２号に述べられている。いずれにしても、前述の濾過手段を 用いるのと全く同じ動作にとっては、フィルター支持体と称せられるフィルタ・ フレームが必要である。ここで特にこのフィルター支持体のスクリーンパックか らの手動による分離は複雑である。ドイツ連邦共和国特許第３４０３７３８ Ｃ ２号に述べられているように、スクリーン・パックの製造には、各々のフィルタ 本体が個別に形成される必要があるのでさらに極めて複雑である。 本発明の目的は、取扱いがより容易で、そのため単数または複数のフィルタ・ モジュールの交換が容易にでき、しかもこのモジュールが容易に取扱でき、さら にバックフラッシングの可能性もあるという厚層の濾過の濾過装置を提供するこ とである。 この目的は、フィルタ・モジュールが厚層の濾材でできたフィルタ素子を中に 備え、前記フィルタ素子が互いの上部に積層でき、また開口部により形成された 少なくとも１つの内部構造部材を備える濾過装置で達成できる。この場合、厚層 の濾材により形成される開口部の境界面が濾過済み材料もしくは未濾過材料の流 れ表面を形成し、また少くとも１つの端板が少くとも１つの流入および／または 排出用開口部を備える。 シート・フィルタとベッド・フィルタは、多孔質である材料として規定される 厚層の濾材よりなり、それを通って流れが起こる。すなわち、その中で前記材料 を通る物質の対流的輪送が可能である。厚層の濾材は有機および／または無機、 繊維状および／または粒状物質をもつことができる。この厚層の濾材の原材料は 、例えばセルロース、プラスチック繊維、多孔質珪藻土、パーライトもしくは金 属酸化物とすることができる。ここでは、多孔質珪藻土とパーライトはフィルタ ・ベッドに添加して内部表面、したがってプレフィルター量を増大させることが できる。さらにキャビティ内では、処理されるべき流体の成分は目詰り作用およ び／または吸収／吸着により保持される。厚層のフィルタ用として使用できる材 料の例は紙、厚紙、フィルタ・ベッド、隔膜、多孔質セラミック材料、金属もし く は高分子織物、不織布と、例えば金属、金属酸化物、ガラスもしくは重合体の焼 結材料を含む。 それぞれの内部構造部材に対して、フィルタ用円盤が好ましいフィルタ素子を 流れる流れがこの円盤表面に平行に起り、流入流れは、流れ表面として同様に作 用し、それにより濾過済み材料が内部構成材料の対応する開口部に集まる外周面 を経ることも、また内部構造部材により形成された流れ表面を経ることも両者と も可能である。この方法で、フィルタ円盤はフレームまたは同種の他のものを保 持することもなく互いの上部に積層でき、それによりフィルタ・モジュールが単 一材料で生産できるのである。このフィルタ・モジュールは濾過装置の外部で組 立でき、またユニットとしてその中に挿入もできる。フィルタ材料の交換の必要 が生じたときは、全モジュールを取外し、そしてユニットとして先行技術で見ら れるように、例えば保持フレーム取外しのため、モジュールの解体のような特別 の努力なしに取扱できる。これは時間と作業員の節約になる。 フィルタ素子の外側流れ表面ならびにこのフィルタ内に位置する流れの表面と の両面として考えられているすべての流れ表面の合計は、フィルタ素子を囲繞す る極めて小さい凸形本体の外周面と、フィルタ素子のどの開口部とも内接させら れる極めて大きい凸形本体の外周面との合計より大きいことが好ましい。凸形本 体は、例えば球体、長円体、筒体、円錐体、アングル、四面体もしくは直方六面 体であり、また１９７９年ライプティッヒのＶＥＢ．ビブリオグラフィシェス． インスティトウト（ＶＥＢ Ｂｉｂｌｉｏｇｒａｐｈｉｓｃｈｅｓ Ｉｎｓｔｉ ｔｕｔ）刊、“スモール．マセマティカル．エンサイクロペディア（Ｓｍａｌｌ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ）の第６２５頁に述べ られている。 好ましくは、フィルタ素子においては、互いに接続されていない第１の形式と 第２の形式の開口部を区別する必要がある。フィルタ素子は互いの上部に積層さ れて同一形式の開口部だけが互いに接続されて、濾過済み材料と未濾過材料の流 路をフィルタ・モジュールの中に形成できる。 好ましくは、フィルタ・モジュールの少くとも１つのフィルタ素子が、このフ ィルタ素子の一方の縁部に伸び、またフィルタ素子の内部構造部材への接続を行 う開口部を備えることである。外側からの、例えば流入流れがもたされる時、フ ィルタ材料が外周面を経由するだけで流れに曝されないで、未濾過材料もフィル タ素子が縁部まで伸びる接続開口部を介してフィルタ・モジュールの内部に進入 でき、そのため内部構造部材により形成された流れ表面が、特に形成された端板 を介して対応する供給を必要とすることなく用いることができる。 フィルタ円盤が少くとも１つの収集開口部を備えて、濾過済み材料収集流路を フィルタ・モジュールに形成することが好ましい。この場合、対応する排出開口 部を端板の一方に設けることである。逆の動作態様では未濾過材料がこの収集開 口部を介して送出できる。 さらに開口部および／または接続開口部が安定性の増大のため補強ブリッジを 備えることができる。同一もしくは異形式のフィルタ素子もしくはフィルタ円盤 が互いの上部に積層され、フィルタ・モジュールを形成できる。 前記フィルタ・モジュールは、その内部構造部材でつくり、それによりただ１ つの形式のフィルタ素子だけが有効濾過領域をつくり上げるために必要となるよ うにすることが好ましい。このフィルタ素子はすべて同じ方法で互いの上部に積 層できることである。しかしながら、内部構造部材がそれを必要とする場合、個 々のフィルタ素子は互いに対して捩ることができることである。 濾過済み材料と未濾過材料流路がフィルタ・モジュール内にあるため、少くと も１つの端板が対応する供給と排出開口部を備える必要がある。最も単純な事例 では、上端板が完全に密閉されており、そして下端板が濾過済み材料用のただ１ つの排出開口部を備えることである。これはフィルタ・モジュールの外側流入流 れの場合に当嵌まる。 フィルタ・モジュールが内側からの流入流れに曝らされることになる時、未濾 過材料がこの排出開口部を介して供給される。少くとも１つの端板が未濾過材料 のフィルタ・モジュールの未濾過材料流路への分配および／または濾過済み材料 の収集用につくり得る。好ましくはこの事例では、少くとも１つの端板が第１の 形式および／または第２の形式の対応する開口部に接続される対応する分配流路 を備えることである。この分配流路は、１つの形式の開口部だけに接続されて、 濾過済み材料と未濾過材料の場合が起こらないようにする連絡流路系を形成する 。 それぞれ他の形式の開口部が端板により覆われるか、あるいはそれ自体の分配系 に端板で接続されるかのいずれかである。この端板のどちらの構成が選ばれるか はフィルタ素子と好ましい動作態様の例による。 フィルタ素子は互いの上部に直接位置でき、濾過素子を互いに接合もしくは接 着できる。 基本的には、本発明に係るフィルタ・モジュールは、何らの中間層も必要とし ない。しかし、各種の理由で、中間層、薄膜、フィルタ円盤を開口部もしくは金 属板さえもなく使用することがよい考え方であることもあり得る。特に、金属板 が用いられる時、フィルタ・モジュール内に、このモジュールの使い捨てという 利点に反対の効果を及ぼさないように、より大きい距離をとって配列することで ある。 複雑な内部構造部材のため、フィルタ素子の安全性が悪くなり、また半径方向 の変形を受け易くなっている時、フィルタ・モジュールの力を増大させるために 中間層を用いることができる。フィルタ・モジュールがバックフラッシュされ、 これが中間層により防ぎ得ない場合、膨潤が起こり得る。 さらに中間層はフィルタ・モジュールが容易に取扱えるいくつかの部品から構 成できるので、フィルタ・モジュールの分割、設置の容易化をもたらす。フィル タ・モジュールの分割について述べる代りに、互いの上部に積層できるいくつか のフィルタ・モジュールについて述べることができるが、この場合中間板はその 後、端板と称せられることになる。 前記中間板が耐撓み性材料、例えば対応する厚さを備える高品質鋼、例えば３ ｍｍのものからなり、これらの中間板はさらに、より均一性の大きい接触圧に寄 与する。 フィルタ・モジュールはハウジングの中で垂直に配置され、それにより取付け と解体が促進される。さらに垂直配列が良好なガス抜きには有利である。 都合のよいことには、前記２つの端板のうちの一方、特に上端板が移動自在に 支持されそのため膨潤容量、したがってフィルタの堆積が考慮できる。ハウジン グの中には加圧装置があるが、前記移動自在に支持された端板と係合することが 好ましい。この加圧装置は上部からおよび／または底部からフィルタ・モジュー ルに作用できる。 濾過装置にあるいくつかのフィルタ・モジュールが互いの上部および／または 互いの隣に配置されている時、共通の加圧装置もしくは個々のフィルタ・モジュ ールに対しそれ自体の加圧装置を設けることもできる。 他の実施例によれば、フィルタ円盤を少くとも設置中、互いに対し相対位置に 固定する少くとも１つの固定素子が設けられる。フィルタ素子の内部構造部材の 構成の形態により、後者が特定のパターンにより互いの上部に積層され、そのた め短絡が濾過済み材料と未濾過材料の流路の間で起きないことが必要である。こ れらの固定素子は円盤の縁部にあるか、あるいは濾過モジュールの内側にもある 凹部と相互作用して、フィルタ円盤の互いに対する位置が明快に固定される。 前記固定素子は、少くとも一方の端板に接続されている保持手段の部材である ことが好ましい。またこの保持手段が２つのロッドを備え、それを介して前記２ つの端板が互いに接続でき、これらのロッドが前記フィルタ素子の凹部により形 成されたフィルタ・モジュールの外溝に嵌入することが好ましい。全モジュール のこの保持手段による濾過装置からの取外しは可能である。 フィルタ・モジュール内には少くとも１つの保持手段が設け得る。この方法で さらなる濾過が行われて、ここで再度、濾過済み流体の純度がさらに増すか、あ るいは流体を隔膜濾過を用いて特に確実に滅菌できる。ここで重要なことは、プ リーティングの有無には関係なく、好ましくはカートリッジ・フィルタか、スク リーン・フィルタである方が好ましい保持手段の長さが最大限の加圧したフィル タ・モジュールの最短長さより短く、そのため前記カートリッジ・フィルタが平 坦化されないようにすることである。端板の流動度が限定されて損傷の発生を防 止することが好ましい。 前記保持手段は２つの端板の一方に着脱自在に締付けできることが好ましい。 本発明の実施例は以下図面を用いて詳述されよう。 図１は１フィルタ素子の斜視図である。 図２は他の実施例によるフィルタ素子の平面図である。 図３はフィルタ・モジュールの分解斜視図である。 図４はフィルタの斜視図である。 図５はフィルタ・モジュールを通す垂直断面図である。 図６乃至図９はさらに他の実施例に示された濾過手段を示す図である。 図１０および図１１は２つの実施例による濾過装置にあるフィルタ・モジュー ルの設置と解体の状態を示す説明図である。 図１は蛇行形状をもつ平坦なフィルタ素子１０を示す。 従来の、例えば正方形のフィルタ素子を製造した後、開口部２０をこのフィル タ素子１０につくり、それにより内部構造部材１７が安定される。厚層の濾材１ ２により縁取りされた開口部２０の表面は濾過済み材料と未濾過材料の流れ表面 １１を形成する。この実施例ではそれが外側導管１８にぴったり合う指状開口部 ２０である。残りの厚層の濾材１２はこのようにして蛇行形の構造部材を備え、 その有効濾過領域はいずれの箇所でも同一である。 このフィルタ素子１０が流れに、例えば外側から半径方向（矢印１３方向）に 外周面１９を経て曝らされると、流れ表面を形成し、外側のループが未濾過材料 の空間２５を形成する。フィルタ素子１０内では、濾過済み材料が集まって、図 示していないが端板にある排出孔を通して除去される。 このフィルタ素子１０もまた内側から外側に矢印１３’に沿う逆方向の流れに 曝されることができる。両事例ともに、フィルタ素子１０はフィルタ素子の平面 に平行、したがって必然的に半径方向の流れに曝されることになる。 フィルタ素子１０は、実施例では八角形の台面をもつ多面体で示されている可 能な限り最小の凸形本体（外側本体）６０により囲繞されているが、その縁部は 球状になっている。直接関係のある外周面６１はフィルタ素子１０の回りに配置 されたバンドとして仮定することができる。同様に、可能な限り大形の凸形本体 （内側本体）６２が開口部２０に挿入され、外周面６３を備える。この凸形内側 本体も長方形の台面を備える。フィルタ素子１０の星形状の結果として、流れ表 面１１、１９の合計が表面６１と６３の合計よりも大きい。 図２はフィルタ素子１０が円盤１０’の形になった他の実施例を示し、その円 盤１０’の中に２つの同心環状開口部２０と３０が設けられている。開口部２０ 、３０のいずれも互いに接続されていないで、１つの第１の形式の開口部と１つ の第２の形式の開口部を形成する。前記凸形外側本体６０の外周面６１はこの場 合 フィルタ円盤１０’の外周面１９と同一である。 開口部２０と３０はここではリング状に完全に密閉されていない。それに加え て、接続開口部２１と３１が設けられていて、それが前記開口部２０と３０のそ れぞれの円と交差するからである。この接続開口部２１は開口部２０から外周面 １９への接続を確立する。また前記接続開口部３１は同様に半径方向に伸びて、 外環状開口部３０を中心にあって、いわゆる収集開口部３３を示す円孔に接合さ せる。すべての開口部２０、２１、３０、３１は互いに内部構造部材１７を形成 する。 ここに示された実施例での収集開口部３３はフィルタ円盤１０’内での最大の 開口部を表し、そのためこの収集開口部３３と同一である可能な限り最大の凸形 内側本体６２（クロス・ハッチングで示される）がそこに挿入できるようになる 。すべての流れの合計が表面６１と表面６３の合計と比較された場合、すべての 流れ表面のこの合計の方が大きい。 前記外周面１９と外側開口部３０との間、あるいは外側開口部３０と内側開口 部２０の間、およびこの開口部２０と収集開口部３３の間の有効濾過領域の幅は いずれの箇所でも同一であるので、同一の濾過作用が厚層のフィルタ円盤１０’ のあらゆる場所で達成される。前記円盤は、未濾過材料が内側開口部２０に参照 番号２４で標記された接続開口部２１の流入口を経て供給される。したがってフ ィルタ素子は外周面１９経由の流れに限らず、内側開口部２０も経由して内側に 流入する流れに曝らされる。逆の動作態様も同様に可能である。 安全度の増大には、開口部２０に２つの補強ブリッジ４１を設け、それにより 前記開口部２０を３つのほぼ同じ大きさのアーチ型部分に分割する。したがって 外側開口部３０は２つの補強ブリッジ４２を備えることになる。フィルタ円盤１ ０’が互いの上部に積層されて図３および図４に示されているようにフィルタ・ モジュール１を形成した時、前記円盤が互いに正確に整合されるので、前記接続 開口部２１と３１は前記開口部２０もしくは３０の１つと偶発的にも交差しない ので、これは濾過済み材料と未濾過材料の混合に繋がらない。したがって第１の 形式の開口部、ここでは前記開口部２０、２１が第２の形式の開口部（開口部３ ０、３１、３３）に接続できない。フィルタ円盤１０’の整合の固定には、外周 面１９上に固定面４４を半円形の凹部の形で設け、その中に図４に示されたロッ ド７１を嵌入する。 図３はフィルタ円盤の積層体を分解図の形で示すが、フィルタ円盤１０ａ’と １０ｂ’の２つの実施例が互いの上部に互い違いに配置されている。フィルタ円 盤１０ａ’はその縁部に１つの流入口２４を備える半径方向の接続開口部２１を 備える一方、フィルタ円盤１０ｂ’は同心開口部２０、３０のみを備える。開口 部内の補強ブリッジの対応した配列は第１の形式の開口部が第２の形式の開口部 を横切らないことを保証にする。接続開口部２１、３１はその時点で隣接するフ ィルタ円盤の補強ブリッジの領域に配設される互いの上部にある収集開口部３３ は破線で示された濾過済み材料の流路３５を形成する一方、フィルタ素子１０ａ ’、１０ｂ’を取囲む空間は未濾過材料の収集流路空間３６を形成する。 図４は、例えば９つのフィルタ円盤を備えるフィルタ・モジュール１を示すが 、そのフィルタ円盤１０’は図２に示される実施例に相当する。フィルタ素子が 端板５３上に配置され、その中に２つのロッド７１が取付けられ、円盤の縁部上 の対応する取付けが構造部材４４に嵌まっており、この態様でフィルタ円盤１０ ’の整合が約束される。このロッド７１で全モジュールが把持されて濾過装置か ら取外される。複雑な設置と取外しが不要になる。さらにロッド７１と端板５３ を除く全モジュールが、個々の円盤を互いに分離する必要もなく全体として取扱 ことができる。このロッド７１の上端に全モジュールを濾過装置から吊上げるた めに移動手段が係合できるジャーナル７２が設けてある。 図５は厚層のフィルタ・モジュール１を通る断面図を示す。フィルタ円盤１０ ’はすべて同一につくり、同一の態様、すなわち捩り角度をつけない同一の態様 で互いの上部に配置して開口部２０と３０が互いの上部で一致するように位置さ せる。中心には収集開口部３３があって、その中に濾過済み材料が収集されるか 、あるいは未濾過材料が送出される。収集開口部３３の領域にある下端板５３は 供給ならびに排出開口部５６を備え、その中で２つの水平に配置した分配流路５ ７ａと５７ｂが排出する。これらの分配流路５７ａ、５７ｂは接続流路５８ａ〜 ５８ｆを介して下部フィルタ円盤１０’の開口部３０に接続され、そのためそこ で収集された濾過済み材料が排出開口部５６に流れることができるか、あるいは 動 作の態様が逆の場合、前記供給開口部５６を介して供給される未濾過材料が開口 部３０に達する。 前記下端板５３は隣接フィルタ円盤１０’の開口部２０を覆って、したがって 密閉されるようにつくられている。 図６に図示されたこのフィルタ・モジュールは濾過ハウジング５１に挿入され るが、例えば未濾過材料はこのハウジング５１に接続部５４を通って流入し、フ ィルタ・モジュール１を通過した後、前記接続部５５を介して再び離れる。逆の 動作態様では、未濾過材料が前記接続部５５を介して送出され、かつ濾過済み材 料は接続部５４を介して排出される。 モジュール１は恒久的に配置された支持板７０上に静置された下端板５３を備 える。両板５３と７０は１つの供給ならびに排出開口部を備え、収集開口部５６ で洗い流される。モジュール１の上部で移動可能の上端板５２が静止して、それ に濾過装置５０のカバー７３の上に設置されている加圧装置９０が係合し、例え ばピストン７４により上端板５２を加圧し、このようにして前記フィルタ円盤１ ０’を同時に加圧して固定する。さらにこの方法で端板５２と５３のフィルタ・ モジュール１へのよりよいシールが約束される。また加圧装置を用いる時は、未 濾過材料空間と濾過済み材料空間の交換が可能になる。これは前記端板５２が前 記加圧装置９０によりモジュールに接して加圧され、フィルタ素子はどのような 動作態様にも保持されるからである。この説明、さらに他の説明ででも加圧装置 ９０が仮に上部からフィルタ・モジュール１に作用するとしても、基本的には真 下からのフィルタ・モジュール１に対する加圧も可能である。油圧アセンブリを 用いる時は、加圧力は定常に維持されてフィルタ・モジュールの均一の加圧が常 に起こるようにすることができる。このことはフィルタ・モジュール１の正確な 動作を常に保証する。 図７は図６に示された実施例と収集開口部３３にフィルタ・カートリッジ２が 設けられているという点で異なるさらに他の実施例を示す。この方法によりさら なる濾過が起こって、濾過済み流体の純度をさらに増すか、あるいは流体を隔膜 濾過を用いて確実に滅菌することができる。前記フィルタ・カートリッジ２の長 さが、フィルタ・モジュール１を最大限に圧縮した最小限の長さよりも短くして 、 前記カートリッジ２が平坦になり得ないようにする。したがって加圧装置９０の ためのストッパを設けることが好ましい。 図８はさらに別の実施例を示し、そこでは３つのフィルタ・モジュール１が互 いの上部に配置されている。前記支持板７０の上に最下部のフィルタ・モジュー ル１の下端板５３を静置する。下部フィルタ・モジュール１の上端板が同時に中 間フィルタ・モジュールの下端板を形成し、かつ同じことが最上部のフィルタ・ モジュールの配列にも当嵌まる。この実施例では、中間の端板も中間支承体と称 することができる。この上端板５２は移動可能で、その他の実施例とともに上述 したように前記加圧装置９０に接続される。ここで、３つのフィルタ・モジュー ル１のジョイント加圧が加圧装置９０により行われる。この配列の利点は濾過装 置５０の高層化が達成できることである。取扱も３つの個別モジュールに分割さ れることにより、その各々が濾過ハウジング５１からその直接関係する下端板と ともに取外しできることで容易になる。 図９はさらに他の実施例を示す。ここでは２つのフィルタ・モジュール１が共 通の加圧装置９０と、共通端板５２と５３により加圧され得るよう並設されてい る。また各濾過モジュールにそれ自体の加圧装置を配設することも可能である。 図１０はフィルタ・モジュールの据付けを示す。先ず第１に濾過ハウジング５ １は前記加圧装置９０と上端板５２とともに、カバー７３を取外すことで開放さ れる。その後、例えばフォークリフト８０と吊上げ装置（図示せず）を用いて、 フィルタ・モジュール１が濾過ハウジング５１から吊上げられる。そうすること によりフィルタ・モジュール１は移動手段８１に、例えば前記ロッド７１とジャ ーナル７２で係合するケーブルの形で掛っている。モジュール１が濾過ハウジン グ５１の中に配置された後は、ロッド７１が取外されて加圧装置９０とともに、 容器カバー７３がハウジング５１の元の配置に戻される。その後、フィルタ・モ ジュール１は加圧装置９０により、かつ端板５２全体に亘り加圧される。 図１１はさらに別の実施例で、カバー７３のついた濾過ハウジング５１がユニ ットを形成し、そのため前記ハウジングが前記カバーをハウジング５１とととも に取外すことで開放されることを示す。この場合、フィルタ・モジュール１は移 動できる下端板５３の上に位置して、上部支持板７５に対してハウジングの真下 に位置する加圧装置９０により加圧される。流体はハウジング５１に側面接続部 ５４を通って流入し、かつフィルタ・モジュール１による濾過の後、上部接続部 ５５を通ってそれを離れる。さらにこの事例では、図示されていないが、ドレー ン弁が濾過ハウジングの底部に取付けられていて、完全に空になったことを確か めることができる。この構造の利点は比較的重い加圧手段９０がハウジング５１ の固定部分に接続されているので、構造がさらに安定し、同時に接続管路が恒久 的に据付けができることである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年３月４日（１９９９．３．４） 【補正内容】 補正書 １．請求の範囲を下記の通り補正する。 １．未濾過材料の供給と、濾過済み材料の除去用の開口部を備えるハウジング と、該ハウジングに挿入され、２つの端板を備え、その少くとも一方の端板（５ ２、５３）が少くとも１つの供給および／または排出開口部（５６）と、該開口 部の間に配置された複数のフィルタ素子を備え、また互いの上部に積層され、１ つの開口部（２０）により形成された少くとも１つの内部構造部材（１７）を備 える厚層の濾材のフィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）を備える 少くとも１つのフィルタ・モジュール（１）を有し、かつ前記厚層の濾材（１２ ）により形成された開口部（２０）の境界面が前記濾過済み材料もしくは未濾過 材料の流れ表面（１１）を形成する濾過装置において、前記フィルタ素子がフィ ルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）であり、前記フィルタ・モジュ ール（１）の少くとも１つのフィルタ円盤（１０）１０’、１０ａ’、１０ｂ’ ）の該フィルタ円盤の外周面（１９）まで伸び、かつ前記フィルタ円盤（１０、 １０’、１０ａ’、１０ｂ’）の内部構造部材（１７）への接続を行う開口部（ ２１）を備えることを特徴とする濾過装置。 ２．前記フィルタ円盤（１０）のすべての流れ表面（１１）の合計は、 ・前記フィルタ素子を囲繞する極めて小さい凸形本体（６０）の外周面（６１ ）と； ・前記フィルタ円盤のいずれの開口部（２０ａ〜２０ｆ、２１ａ、２１ｂ；３ ０、３１ａ、３１ｂ、３３）とも内接することができる極めて大きい凸形本体（ ６２）の外周面（６３）と； の合計よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の濾過装置。 ３．前記フィルタ円盤（１０）が第１の形式と第２の形式の開口部をそれぞれ （２０）と（３０）を備え、かつ前記フィルタ円盤（１０）が互いの上部に積層 されて、そのため同一の形式の開口部に限り互いに接続されるようになり、濾過 済み材料流路と未濾過材料流路とを前記フィルタ・モジュール（１）の中に形成 することを特徴とする請求項１もしくは２記載の濾過装置。 ４．前記フィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）が濾過済み材料 用の収集流路（３５）を前記フィルタ・モジュール（１）に形成する少くとも１ つの収集開口部（３３）を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項 記載の濾過装置。 ５．前記フィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）が互いの上部に 直接位置していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の濾過装置 。 ６．前記フィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）が互いの間で接 合あるいは接着されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の濾過 装置。 ７．２つの前記フィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）の間に１ つの中間層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載 の濾過装置。 ８．前記中間層が薄膜、開口部のないフィルタ円盤もしくは金属板であること を特徴とする請求項７記載の濾過装置。 ９．フィルタ・モジュール（１）が濾過ハウジング（５１）の中で垂直に配置 されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の濾過装置。 10．前記２つの端板（５２、５３）の一方が移動自在に支持されていることを 特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の濾過装置。 11．前記フィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）を設置中互いに 対し相対的位置に固定する少くとも１つの固定素子が設けられていることを特徴 とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の濾過装置。 12．前記固定素子が少くとも１つの端板（５２、５３）に接続されている保持 手段の構成部材であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の濾 過装置。 13．前記保持手段が２つのロッド（１７）を備え、該ロッド（１７）が前記フ ィルタ円盤の凹部により形成されたフィルタ・モジュール（１）の外溝に嵌まっ ていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の濾過装置。 14．前記フィルタ・モジュール（１）の収集流路に保持手段が設けられ、該流 路が前記フィルタ円盤（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）の収集開口部（３ ３）により形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項記載の濾 過装置。 15．前記保持手段がプリーティングの有無に関係なくカートリッジ・フィルタ （２）もしくはスクリーン・フィルタであることを特徴とする請求項１４記載の 濾過装置。 16．前記保持装置が前記２つの端板（５２、５３）の一方に着脱自在に締結で きることを特徴とする請求項１４または１５記載の濾過装置。 17．前記濾過ハウジング（５１）の上に、前記移動可能の端板（５２、５３） と係合することが好ましい加圧装置（９０）が設けられることを特徴とする請求 項１〜１６のいずれか１項記載の濾過装置。 18．少くとも１つの端板（５２、５３）が未濾過材料の前記フィルタ・モジュ ール（１）の未濾過材料流路への分配用および／または濾過済み材料の収集用に 設けられていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項記載の濾過装置 。 19．少くとも１つの端板（５２、５３）が対応する第１の形式および／または 第２の形式の開口部（２０、３０）に接続される分配流路（５７ａ、５７ｂ）を 備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項記載の濾過装置。 20．いくつかのフィルタ・モジュール（１）が互いに隣接および／または互い の真上に配置され、かつ中間板によって互いから分離されていることを特徴とす る請求項１〜１９のいずれか１項記載の濾過装置。 21．前記いくつかのフィルタ・モジュール（１）が共通の、もしくはそれ自体 の加圧装置（９０）を備えることを特徴とする請求項２０記載の濾過装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 シュナイダー．ゲオルグ ドイツ連邦共和国．デ―55545．バッド. クレズナッハ．ヒュフェルシェイマー．ス トラーセ．51 (72)発明者 ヘップ．ウルフガング ドイツ連邦共和国．デ―55232．アルゼイ. カール―ゴエデラー―ストラーセ．11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．未濾過材料の供給と濾過済み材料の除去用の開口部を備えるハウジングと 、該ハウジングに挿入され、また２つの端板と、その間に配置された複数のフィ ルタ素子を備える濾過装置において、前記フィルタ・モジュール（１）が互いの 上部に積層され、かつ開口部（２０）により形成された少くとも１つの内部構造 部材（１７）を備える厚層の濾材のフィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１ ０ｂ’）を備え、前記厚層の濾材（１２）で形成される開口部（２０）の境界面 が濾過済み材料もしくは未濾過材料の流れ表面（１１）を形成し、少くとも１つ の端板（５２、５３）が少くとも１つの供給および／または排出開口部（５６） を備えることを特徴とする濾過装置。 ２．前記フィルタ素子（１０）のすべての流れ表面の合計は、 ・前記フィルタ素子を囲繞する極めて小さい凸形本体（６０）の外周面（６１ ）と； ・前記フィルタ素子（１０）の開口部（２０、３０）とも内接させ得る極めて 大きい凸形本体（６２）の外周面（６３）と； の合計よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の濾過装置。 ３．前記フィルタ素子（１）が第１の形式の開口部（２０）と第２の形式の開 口部（３０）に接続されていないそれぞれ複数の開口部を備え、また前記フィル タ素子（１）が互いその上部に積層されて、同一形式の開口部に限って互いに接 続され、濾過済み材料流路と未濾過材料流路を前記フィルタ・モジュール（１） 内に形成することを特徴とする請求項１または２記載の濾過装置。 ４．前記フィルタ・モジュール（１）の少くとも１つのフィルタ素子（１０、 １０’、１０ａ’、１０ｂ’）が該フィルタ素子の外周面まで伸び、また前記フ ィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）の内部構造部材（１７）に対 する接続を行う開口部（２１）を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれ か１項記載の濾過装置。 ５．前記フィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）が濾過済み材料 の収集流路（３５）を前記フィルタ・モジュール内に形成する少くとも１つの収 集開口部（３３）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の 濾過装置。 ６．前記フィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）が互いの上部に 直接位置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の濾過装置。 ７．前記フィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）が互いの間を接 合もしくは接着されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の濾過 装置。 ８．２つの前記フィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）の間に１ つの中間層が設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の濾 過装置。 ９．前記中間層が薄膜、開口部のないフィルタ円盤もしくは金属板であること を特徴とする請求項８記載の濾過装置。 10．前記フィルタ・モジュール（１）が前記濾過ハウジング（５１）内で垂直 に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の濾過装置。 11．前記２つの端板（５２、５３）の一方が移動自在に支持されていることを 特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の濾過装置。 12．前記フィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）を設置中、互い に対し相対位置に固定する少くとも１つの固定素子が設けられていることを特徴 とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の濾過装置。 13．前記固定素子が少くとも１つの端板（５２、５３）に接続される保持手段 の構成部品であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の濾過装 置。 14．前記保持手段が２つのロッド（７１）を備え、該ロッド（７１）がフィル タ素子の凹部により形成されフィルタ・モジュール（１）の外溝に嵌まり込んで いることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項記載の濾過装置。 15．前記フィルタ素子（１０、１０’、１０ａ’、１０ｂ’）の収集開口部（ ３３）により形成されている前記フィルタ・モジュール（１）の収集流路に保持 手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項記載の濾 過装置。 16．前記保持手段がプリーティングの有無に関係なくカートリッジ・フィルタ （２）もしくはスクリーン・フィルタであることを特徴とする請求項１５記載の 濾過装置。 17．前記保持装置が前記２つの端板（５２、５３）の一方に着脱自在に締付け できることを特徴とする請求項１５もしくは１６記載の濾過装置。 18．前記濾過ハウジング（５１）上に、前記移動できる端板（５２、５３）と 係合することが好ましい加圧装置（９０）が設けられていることを特徴とする請 求項１〜１７のいずれか１項記載の濾過装置。 19．少くとも１つの端板（５２、５３）が未濾過材料の前記フィルタ・モジュ ールの未濾過材料流路の中への分配および／または濾過済み材料の収集用に備え られていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項記載の濾過装置。 20．少くとも１つの前記端板（５２、５３）が第１の形式および／または第２ の形式の開口部（２０、３０）の対応する開口部に接続されている分配流路（５ ７ａ、５７ｂ）を備えていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項記 載の濾過装置。 21．いくつかの前記フィルタ・モジュール（１）が互いに隣接および／または 互いの真上に配置され、かつ中間板により互いから分離されていることを特徴と する請求項１〜２０のいずれか１項記載の濾過装置。 22．いくつかの前記フィルタ・モジュール（１）が共通もしくはそれ自体の加 圧装置（９０）を備えていることを特徴とする請求項２１記載の濾過装置。