説明

クイック交換式カップリングを有するインライン型フィルタ、及びフィルタ

【解決手段】フィルタ材料(A)を含む実質的に長尺のフィルタハウジング(1;51)を備え、前記フィルタハウジングが第1の端部において流入開口部(2)と第2の反対側端部において流出開口部(3)とを備え、供給管及び排出管(それぞれ、8又は9)を取り付けるための手段(4〜7)が前記流入開口部(2)と前記流出開口部(3)とにそれぞれ設けられているインライン型フィルタにおいて、前記取り付けるための手段(4〜7)がクイック交換式カップリング(4〜7)であって、各クイック交換式カップリング(4,5;6,7)は連結状態と非連結状態とを有し、前記連結状態において開位置をとってガスを通過させ、前記非連結状態において閉位置をとってガスを通過させない遮断弁(10)が前記クイック交換式カップリング(4,5;6,7)に設けられていることを特徴とするインライン型フィルタ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタ材料を含む実質的に長尺のフィルタハウジングを備え、前記フィルタハウジングが第1の端部において流入開口部と第2の反対側端部において流出開口部とを備え、供給管及び排出管を取り付けるための手段が前記流入開口部と前記流出開口部とにそれぞれ設けられているインライン型フィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
そのようなフィルタは従来から知られており、例えば、アメリカ合衆国ペンシルベニア州ベルフォンテ市のスペルコ社等によって流通されている。
【0003】
これらの公知のフィルタの欠点は取り付け手段が、市場においてスェージロック(登録商標)金具としも知られているように、フェルール金属管として構成されていることにある。フィルタを供給及び排出管から取外す際には、フェルール金属管を緩め、供給管及び排出管を大気に開放連通させる。このことは、管路系が汚染されるようになり、フィルタ交換後に、例えば、ガスクロマトグラフィ、質量分析又はLCMS法の如き検出プロセスのような下流側におけるプロセスを前記管路系と再度流体的に連通可能にする前に、例えば、窒素ガスのようなキャリアガスによる洗浄を長時間、時には数時間も実施しなければならないことを意味している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記公知のインライン型フィルタの別の欠点は、何回も取り付けたり取外したりすると、締付け金具が供給管及び排出管を損傷してしまうことである。その場合には、管を若干短くして、損傷していない部分を締付け金具に接続する必要がある。このように短くすることは限られた回数しか可能でなく、その後は供給管及び/又は排出管を少なくとも部分的に交換する必要がある。特に実験要員がこのように比較的技術を要する作業を行なわなければならないので、この作業は面倒であって、いずれにしても時間のかかる作業になりがちである。
【0005】
本発明の目的は、上記の欠点を伴うことなく、高純度ガス(汚染度10ppm未満)を精製するためのインライン型フィルタである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的を達成するために、本発明は、前記取り付けるための手段がクイック交換式カップリングであって、各クイック交換式カップリングは連結状態と非連結状態とを有し、前記連結状態において開位置をとってガスを通過させ、前記非連結状態において閉位置をとってガスを通過させない遮断弁が前記クイック交換式カップリングに設けられていることを特徴とする、冒頭部に記載したタイプのインライン型フィルタを提供する。
【0007】
クイック交換式カップリングを備えたインライン型フィルタは、第1の利点として、管路系から道具なしで取外すことが出来ることである。さらに、クイック交換式カップリングを管路系から取外す必要がないので、供給及び排出管に対する損傷が防止される。
【0008】
本発明の別の態様によれば、前記クイック交換式カップリングの遮断弁は、前記非連結状態においても前記供給管及び排出管が汚染されるにしてもほとんど空気で汚染されないように、前記供給管及び排出管に接続されたままになっている前記クイック交換式カップリングの前記部分の一部を形成することが可能である。
【0009】
そのような構成の利点は、インライン型フィルタを取外した後、非連結状態のクイック交換式カップリング内の遮断弁がそれぞれガス、従って、空気を通過させない閉位置をとるので、管路系が汚染されないことである。
【0010】
原則として、前記フィルタ材料は、精製すべきガスから水分、酸素又は炭化水素を除去することを意図し、除去するのに好適で、かつ、除去するように工夫されているので、フィルタを通過させた後では精製ガス中の汚染物質は10ppmを越えていない。
【0011】
本発明は、ガス流から水分、酸素及び炭化水素を除去するために、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含まないフィルタ材料が内部に存在するフィルタハウジングを備えているフィルタも提供する。フィルタ材料IPX(登録商標)を備えているフィルタはこれらの条件に合致する。万が一破裂した場合でも、上述のアルカリ金属やアルカリ土類金属を含まないフィルタは湿気や酸素との反応の激しさが低いので、危険性を伴わずに輸送することが可能であり、このことはこれまで多用されてきたフィルタ材料と逆である。
【0012】
本発明のさらに別の態様は従属請求項に記載されており、図面を参照して、例示的実施態様においてかつによりさらに明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図面において、
図1は第1の例示的実施態様の断面を示し;
図2は第2の例示的実施態様の、図1に示されているものと同様の断面を示し;かつ
図3は図1及び2に示されている例示的実施態様において使用されているクイック交換式カップリングの雄部を拡大して示している。
【0014】
図面に示されている本発明によるインライン型フィルタFの例示的実施態様は、フィルタ材料Aを含むことの可能な実質的に長尺のフィルタハウジング1(図1)又は51(図2)を備えている。前記フィルタハウジング1,51は第1の端部において流入開口部2と第2の反対側端部において流出開口部3とを備えている。前記流入開口部2と前記流出開口部3とにおいて、供給管8及び排出管9を取り付けるために取り付け手段4、5,6、7がそれぞれ設けられている。前記取り付けるための手段は、連結状態と非連結状態とを有するクイック交換式カップリング4、5;6,7である。クイック交換式カップリングには、前記連結状態において開位置をとってガスを通過させ、非連結状態において閉位置をとってガスを通過させない遮断弁10(図3参照)が設けられている。前記クイック交換式カップリング4,5;6,7の遮断弁10は、前記非連結状態においても前記供給管8及び排出管9が汚染されるにしてもほとんど空気で汚染されないように、前記供給管8及び排出管9に接続されたままになっている前記クイック交換式カップリング4,5,6,7の前記部分4,6の一部を形成している。各クイック交換式カップリング(4,5;6,7)は、前記供給管8又は排出管9と前記フィルタハウジング1,51の前記流入開口部2又は流出開口部3との間に流体的連通を形成する孔11(図3参照)が貫通している雄部4,6と雌部5,7とからなっている。前記雄部4,6と前記雌部5,7とが連結されている状態において、前記クイック交換式カップリング4〜7は前記連結状態にあり、前記遮断弁10は開いている。前記雄部4,6と前記雌部5,7とが連結されていない状態において、前記クイック交換式カップリング4〜7は前記非連結状態にあり、前記遮断弁10は閉じている。
【0015】
前記2個のクイック交換式カップリング4〜7である前記雄部4,6は前記供給管8及び排出管9にそれぞれ接続されている。前記雌部5,7は前記フィルタハウジング1,51の両端部にそれぞれ接続されている。
【0016】
前記雄部4,6の孔11内にストレーナ12が設けられている。
【0017】
前記雄部4,6を前記供給管8及び前記排出管9にそれぞれ接続するための締付け金具27が前記雄部4,6にそれぞれ設けられている。
【0018】
各クイック交換式カップリング4〜7において、前記遮断弁10が前記雄部4,6の孔11内に設けられている。前記遮断弁10はばね13によって閉位置に付勢されている。前記遮断弁10は弁体14と弁棒15とからなっている。前記弁体14は前記雄部4,6の孔11内の弁座16と協働するように工夫されている。前記ばね13の第1の端部を支持している鍔部17が前記弁棒15に設けられている。前記ばね13の別の端部は、くびれ部が前記孔11中に設けられている、前記雄部4,6中に設けられている支持面18上に支持されている。前記弁体14から一方の端部が離れるようにして前記雌部5,7内に前記雄部4,6を位置させると、前記ばね13のばね力に抗する移動が実施されるように前記弁棒15が前記雌部5,7内のストッパー19に当接する。前記弁体14と前記弁座16との間には可撓性密閉リング20が設けられている。
【0019】
前記雌部内のストッパ19は、前記雄部4,6を前記雌部5,7内に位置させたときに、尖った先端が設けられている前記弁棒15の遊端部によって突き通されるテフロン製キャップからなっている。
【0020】
ねじ山21を利用して前記雄部4,6を前記雌部5,7に接続することが可能である。図示の例示的実施態様において、前記雄部4,6を前記雌部5,7に取り付けるためには、前記雄部4,6に回転可能に接続されている取り付けリング22のみ回転するだけ必要なように、前記雄部4,6のねじ山21が前記取り付けリング22に設けられている。従って、前記雄部4,6の残りの部分を回転する必要がない。
【0021】
図1の第1の例示的実施態様においては、前記雌部5,7と前記フィルタハウジング1との間の接続が圧入ジョイント又は張合わせジョイントによって形成されている。図2の第2の例示的実施態様においては、前記フィルタハウジング51と前記雌部5,7との間の接続が取外し可能な接続部、より具体的には、前記雌部5,7に円筒部23と取り付けボルト25を利用して前記円筒部23に接続可能な締付け板24とを設けた、締付けジョイントによって形成されている。さらに、前記フィルタハウジング51の外周面に嵌合する直径を有する可撓性締付けリング26が設けられている。締付けボルト25の助けによって、前記円筒部23と前記締付け板24との間で前記締付けリング26を圧縮することにより、前記締付けリング26は変形し、前記締付けリング26を介して、前記フィルタハウジング51が強制的に前記雌部5,7に接続される。図2の例示的実施態様において、前記フィルタハウジング51の周囲に保護管体52が設けられている。この保護管体52は前記両雌部5,7間に入っている。
【0022】
所望により、前記フィルタハウジング1;51及び前記任意の保護管体52は少なくとも部分的に透明であってよく、例えば、前記フィルタハウジング1;51がガラス製で、前記保護管体がアクリル系プラスチック製ある。前記フィルタ材料Aが飽和したときに変色するインジケータ28を前記フィルタハウジング1,51に含むことも可能である。このようにして、運転者はフィルタの交換が必要な時期をわかる。
【0023】
ガス装置内のさまざまなインライン型フィルタのデータを簡単に収集するために、前記インライン型フィルタのそれぞれにトランスポンダ27を設けることができる。これらのトランスポンダ27を遠隔的に読み取ることが可能である。従って、特定のフィルタが既にどの位の時間使用されてきたのか、或は、そのフィルタが交換を必要としているかどうかを簡単に知ることが可能である。制御部においてこれらのデータを評価している中にガスの流通量も含めると、フィルタ内におけるインジケータの使用を省略することができる。事実、残存寿命期間をモニターしている場合には、この装置はフィルタの交換が必要な時期を使用者に知らせることができる。トランスポンダを読み取るために、運転者はインライン型フィルタのトランスポンダを読み取るためのレシーバを利用することができる。この読み取りをすべて自動的に実施できることは言うまでもない。これらを備えることの利点は、ガス装置におけるさまざまなフィルタ類の状態を自動的に確認可能なことである。実際、別々のインライン型フィルタのトランスポンダのデータを読み取るためのレシーバを中央処理装置に接続すると、さまざまなフィルタの使用期間、さらに所望により、それらのフィルタの使用可能な残り時間を簡便にモニターできる。従って、フィルタの寿命期間の終点に到達する前に、この装置は新しいフィルタを発注する必要があることを使用者に知らせることが可能であり、あるいは、この装置は自動的にそのような発注を行なうことも可能である。トランスポンダ27およびレシーバは正規のフィルタが取り付けられたかどうかを確認するためにも使用かのうである。所望により、トランスポンダ27に温度センサを設けることも可能である。フィルタ材料の温度が上昇すると、このことは通常反応が生起していることを意味し、その位置でフィルタ材料Aが飽和状態になることを意味している。従って、温度センサを有するトランスポンダ27をフィルタハウジング(1;51)の下流側端部に隣接して設けると、フィルタFが今にも破裂する状態かどうかを確認することができる。その場合、トランスポンダ27はインジケータとして作用するので、フィルタFのハウジングを透明に構成する必要は最早なくなり、例えば金属製にしてもよい。トランスポンダ27はそれぞれのインライン型フィルタFの経時的なユーザーデータを記憶するためにも使用可能である。使用中、流量測定値及び/又は温度測定値を、例えば、トランスポンダ27のメモリに記憶することができる。そのようなデータから残っている寿命期間を簡便に推定することができる。
【0024】
前記締付け金具27を利用して、雄部4,6を供給管8および排出管9にそれぞれ一度接続する。次いで、前記インライン型フィルタFの雌部5,7に対する前記雄部4,6の接続を介して、前記インライン型フィルタFを管路系に含むことができる。これは、おねじを設けた取り付けリング22を手で雌部5,7に螺着することによって実行可能である。これにより、雄部4,6は雌部5,7内にしっかりと圧入される。また、ストッパとしても機能している前記テフロン製密封キャップ19に前記弁棒15の先端が到達することにより、遮断弁10が開けられる。さらに、前記フィルタ材料が前記供給管8及び前記排出管9と流体的に連通するように前記弁棒15が前記テフロン製キャップを突き通す。取り外しの際は、前記取り付けリング22を再度緩める。それによって前記雄部4,6が前記雌部5,7から外れると、前記遮断弁10がばね13の影響により閉位置に戻って、外気と管路系との間に開放した連通状態が形成されることはない。その結果、フィルタFの交換後に長い洗浄を行なう必要がない。
【0025】
前記フィルタハウジング内のフィルタ材料Aは、例えば、ナノケム(登録商標)又はIPX(登録商標)であってよい。マテソン・トライガス社によって市販されているIPX(登録商標)の別の利点は、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含んでいないことである。従来のフィルタ材料にかなり使用されているそのようなアルカリ金属やアルカリ土類金属は、そのような物質の輸送が危険性を伴わずには行なえないほど酸素及び/又は水分と反応性であり、航空機による輸送の場合にはなおさらである。よって、本発明によれば、ガス流から水分、酸素及び炭化水素を除去するために、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含まないフィルタ材料が内部に存在するフィルタハウジングを備えているフィルタが提供される。フィルタ材料IPX(登録商標)を備えたフィルタはこれらの条件を満たしているので、危険性を伴わずに輸送可能である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】第1の例示的実施態様の断面を示す図である。
【図2】第2の例示的実施態様の、図1に示されているものと同様の断面を示す図である。
【図3】図1及び2に示されている例示的実施態様において使用されているクイック交換式カップリングの雄部を拡大して示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルタ材料(A)を含む実質的に長尺のフィルタハウジング(1;51)を備え、前記フィルタハウジングが第1の端部において流入開口部(2)と第2の反対側端部において流出開口部3とを備え、供給管及び排出管(それぞれ、8又は9)を取り付けるための手段(4〜7)が前記流入開口部(2)と前記流出開口部3とにそれぞれ設けられているインライン型フィルタにおいて、前記取り付けるための手段(4〜7)がクイック交換式カップリング(4〜7)であって、各クイック交換式カップリング(4,5;6,7)は連結状態と非連結状態とを有し、前記連結状態において開位置をとってガスを通過させ、前記非連結状態において閉位置をとってガスを通過させない遮断弁(10)が前記クイック交換式カップリング(4,5;6,7)に設けられていることを特徴とするインライン型フィルタ。
【請求項2】
前記クイック交換式カップリング(4,5;6,7)の遮断弁(10)は、前記非連結状態においても前記供給管及び排出管(それぞれ、8又は9)が汚染されるにしてもほとんど空気で汚染されないように、前記供給管及び排出管(それぞれ、8又は9)に接続されたままになっている前記クイック交換式カップリングの前記部分(4,6)の一部を形成している請求項1に記載のインライン型フィルタ。
【請求項3】
各クイック交換式カップリングは、前記供給管又は排出管(それぞれ、8又は9)と前記フィルタハウジング(1;51)の前記流入開口部(2)又は流出開口部(3)との間に流体的連通を形成する孔(11)が貫通している雄部(4,6)と雌部(5,7)とからなり、前記雄部(4,6)と前記雌部(5,7)とが連結されている状態において、前記クイック交換式カップリング(4,5;6,7)は前記連結状態にあり、前記雄部(4,6)と前記雌部(5,7)とが連結されていない状態において、前記クイック交換式カップリング(4,5;6,7)は前記非連結状態にある請求項1又は2に記載のインライン型フィルタ。
【請求項4】
前記2個のクイック交換式カップリングである前記雄部(4,6)は前記供給管及び排出管(それぞれ、8又は9)にそれぞれ接続されている請求項2又は3に記載のインライン型フィルタ。
【請求項5】
前記雌部(5,7)は前記フィルタハウジング(1;51)の両端部にそれぞれ接続されている前記各請求項のうちのいずれか1項に記載のインライン型フィルタ。
【請求項6】
前記雄部(4,6)の孔(11)内にストレーナ(12)が設けられている少なくとも請求項3に記載のインライン型フィルタ。
【請求項7】
前記雄部(4,6)を前記供給管8及び前記排出管9にそれぞれ接続するための締付け金具(27)が前記雄部(4,6)にそれぞれ設けられている少なくとも請求項3に記載のインライン型フィルタ。
【請求項8】
各クイック交換式カップリングにおいて、前記遮断弁(10)が前記雄部(4,6)の孔(11)内に設けられている少なくとも請求項3に記載のインライン型フィルタ。
【請求項9】
前記遮断弁(10)はばね(13)によって閉位置に付勢されている請求項8に記載のインライン型フィルタ。
【請求項10】
前記遮断弁(10)が弁体(14)と弁棒(15)とからなり、前記弁体(14)は前記雄部(4,6)の孔(11)内の弁座(16)と協働するように設けられ、前記ばね(13)の第1の端部を支持している鍔部(17)が前記弁棒(15)に設けられ、前記ばね(13)の別の端部は、前記孔(11)中に設けられているくびれ部としての、前記雄部(4,6)中に設けられている支持面(18)上に支持され、前記弁体(14)から一方の端部が離れるようにして前記雌部(5,7)内に前記雄部(4,6)を位置させると、前記ばね(13)のばね力に抗する移動が実施されるように前記弁棒(15)が前記雌部(5,7)内のストッパー(19)に当接する請求項9に記載のインライン型フィルタ。
【請求項11】
前記弁体(14)と前記弁座(16)との間には可撓性密閉リング(20)が設けられている請求項10に記載のインライン型フィルタ。
【請求項12】
前記雌部(5,7)内のストッパ(19)は、前記雄部(4,6)を前記雌部(5,7)内に位置させたときに、尖った先端が設けられている前記弁棒(15)の遊端部によって突き通されるテフロン製キャップからなっている請求項10又は11に記載のインライン型フィルタ。
【請求項13】
ねじ山(21)を利用して前記雄部(4,6)を前記雌部(5,7)に接続可能である少なくとも請求項3に記載のインライン型フィルタ。
【請求項14】
前記雄部(4,6)を前記雌部(5,7)に取り付けるためには、前記雄部(4,6)に回転可能に接続されている取り付けリング(22)のみ回転するだけ必要で、前記雄部(4,6)の残りの部分を回転する必要がないように、前記雄部(4,6)のねじ山(21)が前記取り付けリング(22)に設けられている請求項13に記載のインライン型フィルタ。
【請求項15】
前記雌部(5,7)と前記フィルタハウジング(51)との間の接続が取外し可能な接続部によって形成されている少なくとも請求項3に記載のインライン型フィルタ。
【請求項16】
前記接続部が、前記雌部(5,7)に円筒部(23)と、取り付けボルト(25)を利用して前記円筒部(23)に接続可能な締付け板(24)と、前記フィルタハウジング(51)の外周面に嵌合する直径を有する可撓性締付けリング(26)とが設けられている締付けジョイントによって形成されている請求項15に記載のインライン型フィルタ。
【請求項17】
前記フィルタハウジング(51)の周囲に保護管体(52)が設けられている前記請求項のうちのいずれか1項に記載のインライン型フィルタ。
【請求項18】
前記保護管体(52)は前記両雌部(5,7)間に入っている請求項3及び17に記載のインライン型フィルタ。
【請求項19】
前記フィルタハウジング(1;51)内のフィルタ材料(A)がナノケム(登録商標)又はIPX(登録商標)である前記請求項のうちのいずれか1項に記載のインライン型フィルタ。
【請求項20】
前記フィルタハウジング(1;51)及び前記任意の保護管体(52)が少なくとも部分的に透明であり、例えば、前記フィルタハウジング(1;51)がガラス製で、前記保護管体がアクリル系プラスチック製であって、前記フィルタ材料(A)が飽和したときに変色するインジケータが前記フィルタハウジング(1;51)に含まれている前記請求項のうちのいずれか1項に記載のインライン型フィルタ。
【請求項21】
前記フィルタにトランスポンダ(27)が設けられている前記請求項のうちのいずれか1項に記載のインライン型フィルタ。
【請求項22】
前記トランスポンダが温度センサを備え、前記トランスポンダが前記フィルタハウジング(1;51)の下流側端部に隣接して前記フィルタハウジング(1;51)上に設けられている前記請求項のうちのいずれか1項に記載のインライン型フィルタ。
【請求項23】
ガス流から水分、酸素及び炭化水素を除去するために、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含まないフィルタ材料が内部に存在するフィルタハウジングを備えているフィルタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−502405(P2007−502405A)
【公表日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−523146(P2006−523146)
【出願日】平成16年8月11日(2004.8.11)
【国際出願番号】PCT/NL2004/000564
【国際公開番号】WO2005/014143
【国際公開日】平成17年2月17日(2005.2.17)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.テフロン
【出願人】(506049448)サイエンティフィック グラス テクノロジー シンガポール プライベートリミテッド (2)
【Fターム(参考)】