フィルタ位置合わせ装置
【課題】ヘッドおよびボウルを一緒に固定する前に、カートリッジポートをヘッドポートに物理的に固定することができる空間がボウルの下に十分ないときでさえ、フィルタカートリッジのポートがハウジングのヘッドのポートに液密にシールされることを確実にする脱着可能な装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、ボウルおよびヘッドが一緒に対合されるとき、２つのポートが互いに位置合わせされかつ液密にシールされるのを確実にするようにカートリッジをボウル内で心合わせし、かつそれを十分な高さのところに維持するための１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる位置合わせ装置を使用する。
【解決手段】本発明は、ボウルおよびヘッドが一緒に対合されるとき、２つのポートが互いに位置合わせされかつ液密にシールされるのを確実にするようにカートリッジをボウル内で心合わせし、かつそれを十分な高さのところに維持するための１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる位置合わせ装置を使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタカートリッジ位置合わせ装置に関する。より詳しくは、それはボウル（ｂｏｗｌ）型式のハウジング内のフィルタカートリッジ用の位置合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのフィルタカートリッジが、使い捨て可能にかつ再使用可能なハウジング１内に嵌合するように設計されている。通常ステンレス鋼またはプラスチックから作られるこのハウジング１は、一般に図１に示すようなヘッド２およびボウル４、およびボウル４の内側の、ヘッド２のポート１０に対して液密にシールされるカートリッジ６のネックまたはポート８を有する使い捨て可能なフィルタカートリッジ６を含む。このヘッド２およびボウル４は、スナップ式取付部品、差し込み継手等などの他の手段も使用できかつ使用されてきているけれども、（図１に示すように）対応する雄および雌ねじ１２および１４を一般に使用して互いに脱着可能に対合させることができる。ハウジング１のヘッド２は、第２のポート１６を含む。システムの流れの形態に応じて、ヘッド２の１つのポート、１０または１６のいずれかはハウジングおよびフィルタ内への流体（ガスまたは液体）用の入口であり、もう１つのポート１６または１０はそれぞれ出口になる。伝統的には、流体はポート１６を通りそのようなハウジングに入り、次いでフィルタを通過しフィルタポート８に行き、次いでヘッドポート１０を通り外へ出る。必要な場合、ボウルの排出ができるように、ボウルの底部に排出口栓５が一般に含まれる。
【０００３】
伝統的に、図１に示すようにフィルタシステムを組み立てるために、ポート８の外側表面１１に固定されるＯリング９を介してカートリッジ６のポート８をヘッド２のポート１０内に液密にシールし、次いでボウル４をカートリッジ６の下に配置し、それをヘッド２とボウル４が接触するまで持ち上げ、次いでヘッド２とボウル４を一緒に固定する。このＯリングはポート８、１０間の摩擦嵌合を形成し、ポート８、１０間の液密シールをもたらす。
【０００４】
しかしながら、ボウル４がヘッド２に既に固定されているカートリッジ６の下に配置されるための十分な余地を持たないような位置にハウジング１が置かれるとき、問題が現われる。そのような状況は、ハウジングが床またはろ過システムの別の構成部品に隣接するとき現われる。これらの場合、一般にカートリッジ６をボウル４内に置き、ボウル４およびカートリッジ６をヘッド２の下で位置合わせし、ボウル４を可能な限り遠い範囲に降下させ、次いでカートリッジ６をヘッド２内にシールさせるようにさせる。しばしばカートリッジのポート８とヘッド２のポート１０の間のシールは、適切ではなくなる。この問題を克服するために、組み立て前および後でハウジング内でこのカートリッジを固定するためのいくつかの新しいハウジング設計が提案されてきている。米国特許第６５３３９３３号明細書参照。この設計では、カートリッジおよびボウルのいずれかが、それらの中に（カートリッジ上の突起およびその中にこの突起が嵌合するボウル内側表面のスロットなどの）必要とされる対合装置を設けるように特に再設計され、または少なくともこのボウルが、既存のカートリッジに取り付けられる固定可能な取付具を受け入れるように改変される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６５３３９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この新規なボウル／カートリッジ設計に交換されていない何千ものハウジングが依然として存在する。
【０００７】
本発明は、カートリッジおよびその上大部分の実施形態ではハウジングも恒久的に交換するかまたは改変する必要なしに、カートリッジのポート８がヘッド２のポート１０と位置合わせされ、かつ適切にポート１０内にシールされることを確実にするための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ヘッドおよびボウルを一緒に固定する前に、カートリッジポートをヘッドポートに物理的に固定することができる空間がボウルの下に十分ないときでさえ、カートリッジのポートがハウジングのヘッドのポートに液密にシールされることを確実にする脱着可能な装置に関する。
【０００９】
本発明は、ボウルおよびヘッドが一緒に対合されるとき、２つのポートが互いに位置合わせされかつ液密にシールされるのを確実にするように、カートリッジをボウル内でかつ十分な高さのところに心合わせするための１つまたは複数の位置合わせ装置を使用する。
【００１０】
第１の実施形態は、カートリッジのポートの上に嵌合し、ハウジングのヘッドのポートと液密に対合するキャップからなる。この装置は、ボウルおよびヘッドが一緒に対合されるとき２つのポートが一緒に液密にシールされるのを確実にするのに十分な高さである。さらに、この装置は、２つのポートの正確な位置合わせおよび液密シールを確実にするために、カートリッジがハウジング内で確実に心合わせされて着座するのに十分な幅である。
【００１１】
第２の実施形態は、カートリッジのポートを含む端部から遠い端部に固定される位置合わせ装置を使用する。この実施形態ではこの装置は、エンドキャップまたはボウルの底部に最も近いエンドキャップに隣接する本体上に嵌合する。これはカートリッジの既存のポートを、ヘッドのポートとの良好なシールを確実にするように上向きに持ち上げる。さらにこの装置は、２つのポートがシールのために位置合わせされるようにカートリッジを同軸にかつ／または軸方向に確実に位置合わせする幅であるか、またはある幅にてこの装置から延びるフランジ、ウイングまたは他のそのような装置を有する。
【００１２】
第３の実施形態は、装置の幅またはどのようなその機構もカートリッジとヘッドのポートとの垂直の位置合わせまたは心合わせももたらさないことを除き、第２の実施形態の装置と同様な位置合わせ装置を使用する。この実施形態は、底部に隣接する端部とポートに隣接する端部の間、その長さに沿った中間のどこかでカートリッジの本体に解放可能に固定される第２の位置合わせ装置を加える。この第２の装置は、カートリッジおよびヘッドポートが垂直に位置合わせされるのを確実にする心合わせ能力をシステムに提供する。
【００１３】
第４の実施形態は、第２の実施形態の位置合わせ装置を使用し、底部に隣接する端部とポートに隣接する端部の間、その長さに沿った中間のどこかでカートリッジの本体に解放可能に固定される第２の位置合わせ装置を加える。この第２の装置は、ポート間の同軸のかつ／または軸方向位置合わせを確実にする追加の心合わせ能力をシステムに提供する。
【００１４】
全ての上記の実施形態は、既存のカートリッジに加えられることができるように、摩擦嵌合、スナップ式取付具等を介してカートリッジに解放可能に固定されるのが好ましい。別法としてこの装置は、所望の場合カートリッジあるいはエンドキャップまたは成型スリーブなどのカートリッジの構成部品の１つに恒久的に取り付けられることもできる。この装置は、限定ではなく溶媒接着、オーバーモールディング、接着剤接着、熱または超音波接着等を含む様々な方法で恒久的に取り付けられることができる。
【００１５】
フィルタカートリッジの上側または下側表面に脱着可能に取り付けられることができるベースを備えるフィルタカートリッジ用の位置合わせ装置を提供することが本発明の１つの目的であり、前記ベースは、組み立てられるときフィルタカートリッジをハウジングヘッドに着座させるのに十分な高さであり、かつ組み立てられるときカートリッジをハウジングボウル内で心合わせをするのに十分な幅である。
【００１６】
多孔質カートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体はコアに到達する前にこのフィルタ材料を通過しなければならず、開口部に到達する前にこのコアを通過しなければならないように、この第２のエンドキャップは本体の第２の端部に対し液密にシールされかつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジを提供することが本発明の１つの目的であり、この改良装置は、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる位置合わせ装置が本体の１つまたは複数の部分に固定される。
【００１７】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならなくかつ開口部に到達する前にコアを通り流れなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされ、かつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジを提供することが本発明の１つの目的であり、この改良装置は、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる装置が本体の１つまたは複数の部分に固定される。
【００１８】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせされる開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならず、かつ開口部に到達する前にコアを通り流れなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされ、開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジを提供することが本発明の１つの目的であり、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が確実にされるのに十分な高さであり、かつ動作中１つまたは複数の位置合わせ装置によってそのような対合位置に保持されるように１つまたは複数の着脱可能に取り付けられる位置合わせ装置が本体の１つまたは複数の本体部分に固定される。
【００１９】
ボウルおよびこのボウルが脱着可能に対合されることができるヘッドから形成され、このヘッドはフィルタカートリッジのポートを液密に受けるためのポートを有し、フィルタカートリッジは外側多孔質本体、本体の第１の端部上の第１の閉じたエンドキャップ、そこから外向きに延びるカートリッジポートを有する第２のエンドキャップ有し、この第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされるフィルタハウジングを提供することが本発明の１つの目的であり、この改良装置は、カートリッジの第２のエンドキャップ本体に対して脱着可能にかつ液密にシールされる１つの位置合わせ装置、およびボウルおよびヘッドが対合されるときヘッドのポートと位置合わせ装置の間の液密シールを確実にするのに十分な高さおよび心合わせ位置合わせをボウル内でカートリッジにもたらす１つまたは複数の位置合わせ装置を備える。
【００２０】
リングの平面内にある内側および外側直径を有する支持リングを有する装置であって、その内側直径が膜カートリッジより大きく、その外側直径がハウジング構造体より小さく、かつ支持リングがリングの平面から突起する少なくとも１つの部材を備え、この部材が膜カートリッジと連結するリップを備える、ハウジング構造体に膜カートリッジを取り付けるのに適した位置合わせ装置を提供することが本発明の１つの目的である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術のハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を含むカートリッジの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のカートリッジハウジングボウルの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図８Ａ】本発明による底部位置合わせ装置の平面図である。
【図８Ｂ】本発明によるカートリッジの長さ上に使用するための位置合わせ装置の平面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図２〜４は、本発明の第１の実施形態を示す。アダプターまたは位置合わせ装置２０がカートリッジ６にそのポート８に隣接して（図４参照）取り付けられているのが図２に示されている。この装置２０は図４に示すように、カートリッジ６のポート８の上に嵌合し、ハウジング１のヘッド２のポート１０と液密に対合する。この装置２０は、ボウル４およびヘッド２が一緒に対合されるとき２つのポート８、１０が一緒に液密にシールされるのを確実にするのに十分な高さをカートリッジに加える。さらに、この装置２０は、２つのポート８、１０の正確な位置合わせおよび液密シールを確実にするために、カートリッジがボウル４のリブ２４（図３および４）の中心に確実に着座するために十分な幅の部分２２を有する。この装置２０は、ヘッド２の内側表面２５と摩擦的に嵌合するように設計される一連のＯリング２３を含むネック部分２１を有する。
【００２３】
図３を見れば分かるように、ボウル４はその側面に形成され、ボウル４の底部２６の近くからまたは底部からボウル４の頂部に隣接する位置に延びる一連のリブ２４を有する。ボウル４の頂部内側表面は、ヘッド２の対応するねじ１２と対合するように設計される一連のねじ１４を含む（図４参照）。
【００２４】
この装置２０は、様々な機械的な装置によってカートリッジのポート８および／または頂部に脱着可能に固定することができる。例えば、図４に示すように、この装置のネック２１の内側表面は、ヘッド２に対してシールするためのＯリングを通常含むカートリッジの溝２８と連結することができるタブ２７を有する。別法として、このＯリングを溝２８内に保持し、この装置の内側表面とカートリッジのＯリングの間を摩擦嵌合を使用してそれらを一緒に保持することができる。この装置は、その長さに沿ってカートリッジに取り付けるクリップ（図示せず）を含むこともできる。他のそのような機械的装置は、この分野の当業者には同様に明らかであろう。
【００２５】
図５に示す第２の実施形態は、カートリッジ６のポート８を含む端部から遠い端部３２に固定される位置合わせ装置３０を使用する。この実施形態では、この装置３０は、ボウル２６の底部に最も近いエンドキャップ３４またはエンドキャップ３４に隣接するカートリッジ本体上に嵌合する。この装置３０は、ボウル４がヘッド２に取り付けられるときカートリッジの既存のポート８がボウル４内のその位置に対して上向きに駆動され、ヘッド２のポート１０と良好なシールを確実にするように、一連のリブ３５上に置かれている。さらにこの装置３０は、２つのポート８、１０が適切なシールのために位置合わせされるように、カートリッジ６をボウル４内で同心的に位置合わせされるのを確実にする幅であるか、またはある幅でそこから延びるフランジ、ウイングまたは他のそのような装置３６を有するかのいずれかである。
【００２６】
図６に示す第３の実施形態は、装置の幅またはどのようなその機構もカートリッジ６とヘッド２のポート１０との垂直方向位置合わせまたは心合わせももたらさないことを除き、第２の実施形態の位置合わせ装置と同様な位置合わせ装置４０を使用する。この実施形態は、底部に隣接する端部３２とポート８に隣接する端部の間のその長さに沿った中間のどこかで、カートリッジ６の本体４４に解放可能に固定される第２の位置合わせ装置４２を加える。この第２の装置４２は、カートリッジポート８とヘッドポート１０が同心の位置合わせにあることを確実にする心合わせ能力をシステムに提供する。
【００２７】
この第２の装置４２は、様々な機械的装置によってカートリッジ６に脱着可能に固定することができる。例えば図６に示すようにこの第２の装置４２は、本体４４に形成される流体がそれを通りカートリッジ６内に流れ込むまたはカートリッジから流れ出る１つまたは複数の開口部４８内に一般に挿入することによって、カートリッジ６の本体４４に取り付ける１つまたは複数のクリップ４６を有する。好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上、最も好ましくは３つの非連続のクリップが使用されることができる。別法として、単一の連続するクリップ（図示せず）も使用されることができる。多数の非連続クリップの使用では、それらは装置４２の円周周りに互いから等間隔に広がることが好ましい。別法として、第２の装置４２の内側表面とカートリッジの本体４４の間に、それらを一緒に保持するために摩擦係合を作り出すために第２の装置の内側表面上に形成される溝（図示せず）内に１つまたは複数のＯリングを使用することができる。装置４２と本体４４の間の圧力嵌めを可能にするであろう弾力性のあるプラスチックを単に使用することもできる。他のそのような機械的装置は、この分野の当業者には同様に明らかであろう。
【００２８】
図７に示す第４の実施形態は、第２の実施形態の位置合わせ装置２０を使用し、第３の実施形態の第２の位置合わせ装置４２を加える。両方の装置はボウル４内にカートリッジを位置合わせし、ボウルとヘッド２が一緒に対合するときポート８、１０間に液密シールが確実にされるように、第１の要素２０がやはりカートリッジ６のポート８をボウル４内に持ち上げる。
【００２９】
図で第２の装置４２がカートリッジ６の長さまたは垂直軸に沿って下向きにぶら下がるように示されているけれども、それはクリップ４６などの保持要素が最も下方にあるように同様に容易に配置することもできる。
【００３０】
図８Ａおよび８Ｂは、本発明による位置合わせ装置それ自体を示す。示される装置５０は、底部（図８Ａ）または第２の位置合わせ装置（図８Ｂ）のいずれかとして使用することができる。
【００３１】
図８Ａに示すような底部用に使用される装置は、リング５２の平面内にある内部リム５４および外側直径５６を有する支持リング５２から構成され、内部リム５４の内側直径は、ボウル内に配置されるとき底部の下に嵌合しカートリッジに追加の高さをもたらすことができるように、膜カートリッジの外側寸法より小さい。この内部リムは、ボウル内に配置されるとき０．０６２５から０．５ｉｎｃｈ（１．５９ｍｍから１２．７ｍｍ）の追加のカートリッジの高さをもたらすことが好ましい。高さで０．０６２５から０．２５ｉｎｃｈ（１．５９ｍｍから６．３５ｍｍ）であることがより好ましい。リムが中に挿入されるボウルに応じて、リム５４にそれより大きなまたは小さな高さも設計することができる。外側直径５６は、ボウルの内側直径と同じまたはそれより小さく、カートリッジの外側直径と同じまたはそれより大きい。
【００３２】
図８Ｂに示すようなカートリッジの長さに対して使用される装置は、リング５２の平面内にあるカートリッジの外側直径と同じまたはそれより大きい内側直径および外側直径５６を有する支持リング５２から構成され、この外側直径５６は、ボウルの内側直径と同じまたはそれより小さく、カートリッジの外側直径と同じまたはそれより大きい。これによって図８Ｂの装置は、カートリッジの長さに沿って使用のその所望の位置に容易に移動することができる。さらに、１つのそのような装置がカートリッジの長さに沿って取り付けられて示されてきたけれども、２つ以上もより長い長さのカートリッジに同様に使用することができる。
【００３３】
両実施形態（図８Ａおよび８Ｂ）で、この支持リング５２は上記で述べたようにカートリッジ６と連結する少なくとも１つの取付け装置を備える。図示のこの実施形態では、上記で述べたように位置合わせ装置を取り付けるための他の取付け装置もやはり使用できるけれども、スナップまたはクリップ４６の使用が示されている。図示のように、このクリップ４６は第１のショルダ５８および第２のショルダ６０から形成され、第１のショルダ５８は支持リング５２から（所望により）斜めにまたは垂直に延び、第２のショルダ６０は第１のショルダ５８から垂直に延びリップ６２を有して終端する。第１のショルダ５８の少なくとも一部分が、定位置（図示せず）にあるとき追加の保持付勢またはばね効果をもたらすようにリング５２の中央に向かって斜め内向きの角度で延びることが好ましい。
【００３４】
底部取付け装置として使用されるとき、このリング５２は、それが少なくとも高さを、かつ所望の場合上記で述べた心合わせ能力を依然としてもたらすことができる場合は、所望の場合閉じられることができる（図示せず）。
【００３５】
図９は、カートリッジの底部に使用されるときの位置合わせ装置用の別の取付け装置を示す。これは、（図示のように外向きの、または所望の場合内向き（図示せず）の）ねじ７２を含む特別なエンドキャップ７０の使用を必要とする。このリング５２は、エンドキャップ７０のねじと対合することができるねじ７６を含む凹部７４を除き剛体である。
【００３６】
カートリッジのボウル型式ハウジング内の正確な位置合わせおよび設置およびハウジングに対するカートリッジのこのエンドキャップの液密な方法での適切なシールをもたらすのに加えて、この位置合わせ装置は、圧力変動等に曝されたときでも使用中カートリッジとハウジングの間のシール関係が維持されるのを確実にする。この位置合わせ装置はカートリッジを定位置に保持し、カートリッジに加えられるどのような動作圧力も、従来技術で起こってきたようにカートリッジをハウジングとのシール関係から外へ脱座させまたは押し出すことはない。任意の特定の理論によって結び付けられることは不要であるけれども、この位置合わせ装置はそうでない場合はハウジングに存在する可能性のあるどのようなたるみも取り除き、カートリッジをハウジングおよびその構成部品に対して定位置にほとんど完全に固定する。これによって、全ての流体はハウジングを出る前にフィルタを通過しなければならず、脱座したカートリッジに起因するバイパスが全く起こらないことが確実になる。
【００３７】
別法としてこの取付け装置は、所望の場合カートリッジまたはエンドキャップまたは成型スリーブなどのその構成部品の１つに恒久的に取り付けられることができる。この装置は、限定ではなく溶剤接着、オーバーモールデング、接着剤接着、熱または超音波接着等を含む様々な方法で恒久的に取り付けられることができる。
【００３８】
ろ過カートリッジ内に使用されるろ過媒体の選択は、工業で通常使用される任意の媒体であることができる。通常この媒体は、限定ではなく、平らなシート膜、らせん状に巻かれた平らなシート膜、ひだのある平らなシート膜、らせん状のひだのある平らなシート膜、中空繊維膜、らせん状に巻かれた連続繊維デプスフィルター媒体などのデプスフィルター媒体、焼結金属フィルタ媒体、セラミック媒体、流体から選択される材料を取り除くためにそれらの表面に取り付けられるリガンドを有する樹脂またはセラミックビーズまたは膜などの活性捕捉材料（ａｃｔｉｖｅ ｃａｐｔｕｒｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む微粒子媒体、アニオン樹脂、カチオン樹脂またはこの２つだけの混合物、または膜構造体に組み込まれる混合物およびこれらの任意の組合せなどのイオン交換媒体を含む。
【００３９】
この媒体は、紙、再生セルロースまたはニトロセルロースなどの他のセルロース材料、ガラス繊維または織物、ステンレス鋼、ニッケル、クロムおよびそれらの合金および混合物などの金属、セラミック、プラスチック、好ましくは超高分子量（ｕｌｔｒａ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）ポリエチレンなどのポリエチレンまたはポリプロピレン等を含むポリオレフィン、ホモポリマー、コポリマーまたはターポリマーなどの熱可塑性材料、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ、ＥＣＴＦＥおよび他のフッ素化樹脂、特にパーフルオロ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ）熱可塑性樹脂、ＰＶＣ、ナイロン、ポリアミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォンおよびポリフェニルスルフォンなどの変性ポリスルフォン、ポリイミド、ポリカーボネート、ＰＥＴ等などのろ過に通常使用される任意の材料で形成することができる。
【００４０】
これらの実施形態の全てにおいて、ボウルおよびヘッドはプラスチック、好ましくはポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリオレフィンのコポリマーまたはターポリマーを含む熱可塑性材料、ナイロン、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよび他のフッ素化樹脂、特にパーフルオロ熱可塑性樹脂、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォンおよびポリフェニルスルフォンなどの変性ポリスルフォン、ガラスまたは、熱可塑性または熱硬化性の他の強化プラスチック、またはステンレス鋼、アルミニウム、銅、青銅、黄銅、ニッケル、クロムまたはチタンまたはそれらの合金および混合物などの金属から作ることができる。
【００４１】
位置合わせ装置はプラスチック、好ましくはポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリオレフィンのコポリマーまたはターポリマーを含む熱可塑性材料、ナイロン、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよび他のフッ素化樹脂、特にパーフルオロ熱可塑性樹脂、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォンおよびポリフェニルスルフォンなどの変性ポリスルフォン等のプラスチック、ガラスまたは、熱可塑性または熱硬化性の他の強化プラスチックから作ることができる。
【実施例】
【００４２】
図５に示す実施形態による図８Ａおよび８Ｂに示すような第１および第２の位置合わせ装置が、この装置の部品として成型されたクリップの使用を介して、長さ１０ｉｎｃｈのＤｕｒａｐｏｒｅ（登録商標）膜カートリッジ（Ｍｉｌｌｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の底部および中間部分に取り付けられた。底部装置のクリップは底部エンドキャップのリムの上に取り付けられ、第２の装置のクリップがカートリッジの外側本体のスロット内に取り付けられた。このカートリッジは次いでポリプロピレンのハウジングボウル（Ｍｉｌｌｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）内に配置され、カートリッジ／ボウルの組合せは、ボウルおよびハウジング上の対合ねじを介して一緒に繋ぎ合わされた。この装置は、カートリッジのポートをヘッドのポートと位置合わせさせかつ液密で着座させることが見出された。
【符号の説明】
【００４３】
１ ハウジング
２ ヘッド
４ ボウル
６ カートリッジ
８ ポート
９、２３ Ｏリング
１０ ヘッドポート
１１ 外側表面
１２ １４ ねじ
１６ 第２のポート
２０、３０、４０、５０ 位置合わせ装置
２１ ネック部分
２２ 幅部分
２４、３５ リブ
２５ 内側表面
２６ 底部
２７ タブ
２８ 溝
３２ 端部
３４、７０ エンドキャップ
３６ フランジ（ウイング）
４２ 第２の位置合わせ装置
４４ カートリッジ本体
４６ クリップ
４８ 開口部
５２ 支持リング
５４ 内部リム
５６ 外側直径
５８ 第１のショルダ
６０ 第２のショルダ
６２ リップ
７２、７６ ねじ
７４ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタカートリッジ位置合わせ装置に関する。より詳しくは、それはボウル（ｂｏｗｌ）型式のハウジング内のフィルタカートリッジ用の位置合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのフィルタカートリッジが、使い捨て可能にかつ再使用可能なハウジング１内に嵌合するように設計されている。通常ステンレス鋼またはプラスチックから作られるこのハウジング１は、一般に図１に示すようなヘッド２およびボウル４、およびボウル４の内側の、ヘッド２のポート１０に対して液密にシールされるカートリッジ６のネックまたはポート８を有する使い捨て可能なフィルタカートリッジ６を含む。このヘッド２およびボウル４は、スナップ式取付部品、差し込み継手等などの他の手段も使用できかつ使用されてきているけれども、（図１に示すように）対応する雄および雌ねじ１２および１４を一般に使用して互いに脱着可能に対合させることができる。ハウジング１のヘッド２は、第２のポート１６を含む。システムの流れの形態に応じて、ヘッド２の１つのポート、１０または１６のいずれかはハウジングおよびフィルタ内への流体（ガスまたは液体）用の入口であり、もう１つのポート１６または１０はそれぞれ出口になる。伝統的には、流体はポート１６を通りそのようなハウジングに入り、次いでフィルタを通過しフィルタポート８に行き、次いでヘッドポート１０を通り外へ出る。必要な場合、ボウルの排出ができるように、ボウルの底部に排出口栓５が一般に含まれる。
【０００３】
伝統的に、図１に示すようにフィルタシステムを組み立てるために、ポート８の外側表面１１に固定されるＯリング９を介してカートリッジ６のポート８をヘッド２のポート１０内に液密にシールし、次いでボウル４をカートリッジ６の下に配置し、それをヘッド２とボウル４が接触するまで持ち上げ、次いでヘッド２とボウル４を一緒に固定する。このＯリングはポート８、１０間の摩擦嵌合を形成し、ポート８、１０間の液密シールをもたらす。
【０００４】
しかしながら、ボウル４がヘッド２に既に固定されているカートリッジ６の下に配置されるための十分な余地を持たないような位置にハウジング１が置かれるとき、問題が現われる。そのような状況は、ハウジングが床またはろ過システムの別の構成部品に隣接するとき現われる。これらの場合、一般にカートリッジ６をボウル４内に置き、ボウル４およびカートリッジ６をヘッド２の下で位置合わせし、ボウル４を可能な限り遠い範囲に降下させ、次いでカートリッジ６をヘッド２内にシールさせるようにさせる。しばしばカートリッジのポート８とヘッド２のポート１０の間のシールは、適切ではなくなる。この問題を克服するために、組み立て前および後でハウジング内でこのカートリッジを固定するためのいくつかの新しいハウジング設計が提案されてきている。米国特許第６５３３９３３号明細書参照。この設計では、カートリッジおよびボウルのいずれかが、それらの中に（カートリッジ上の突起およびその中にこの突起が嵌合するボウル内側表面のスロットなどの）必要とされる対合装置を設けるように特に再設計され、または少なくともこのボウルが、既存のカートリッジに取り付けられる固定可能な取付具を受け入れるように改変される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６５３３９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この新規なボウル／カートリッジ設計に交換されていない何千ものハウジングが依然として存在する。
【０００７】
本発明は、カートリッジおよびその上大部分の実施形態ではハウジングも恒久的に交換するかまたは改変する必要なしに、カートリッジのポート８がヘッド２のポート１０と位置合わせされ、かつ適切にポート１０内にシールされることを確実にするための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ヘッドおよびボウルを一緒に固定する前に、カートリッジポートをヘッドポートに物理的に固定することができる空間がボウルの下に十分ないときでさえ、カートリッジのポートがハウジングのヘッドのポートに液密にシールされることを確実にする脱着可能な装置に関する。
【０００９】
本発明は、ボウルおよびヘッドが一緒に対合されるとき、２つのポートが互いに位置合わせされかつ液密にシールされるのを確実にするように、カートリッジをボウル内でかつ十分な高さのところに心合わせするための１つまたは複数の位置合わせ装置を使用する。
【００１０】
第１の実施形態は、カートリッジのポートの上に嵌合し、ハウジングのヘッドのポートと液密に対合するキャップからなる。この装置は、ボウルおよびヘッドが一緒に対合されるとき２つのポートが一緒に液密にシールされるのを確実にするのに十分な高さである。さらに、この装置は、２つのポートの正確な位置合わせおよび液密シールを確実にするために、カートリッジがハウジング内で確実に心合わせされて着座するのに十分な幅である。
【００１１】
第２の実施形態は、カートリッジのポートを含む端部から遠い端部に固定される位置合わせ装置を使用する。この実施形態ではこの装置は、エンドキャップまたはボウルの底部に最も近いエンドキャップに隣接する本体上に嵌合する。これはカートリッジの既存のポートを、ヘッドのポートとの良好なシールを確実にするように上向きに持ち上げる。さらにこの装置は、２つのポートがシールのために位置合わせされるようにカートリッジを同軸にかつ／または軸方向に確実に位置合わせする幅であるか、またはある幅にてこの装置から延びるフランジ、ウイングまたは他のそのような装置を有する。
【００１２】
第３の実施形態は、装置の幅またはどのようなその機構もカートリッジとヘッドのポートとの垂直の位置合わせまたは心合わせももたらさないことを除き、第２の実施形態の装置と同様な位置合わせ装置を使用する。この実施形態は、底部に隣接する端部とポートに隣接する端部の間、その長さに沿った中間のどこかでカートリッジの本体に解放可能に固定される第２の位置合わせ装置を加える。この第２の装置は、カートリッジおよびヘッドポートが垂直に位置合わせされるのを確実にする心合わせ能力をシステムに提供する。
【００１３】
第４の実施形態は、第２の実施形態の位置合わせ装置を使用し、底部に隣接する端部とポートに隣接する端部の間、その長さに沿った中間のどこかでカートリッジの本体に解放可能に固定される第２の位置合わせ装置を加える。この第２の装置は、ポート間の同軸のかつ／または軸方向位置合わせを確実にする追加の心合わせ能力をシステムに提供する。
【００１４】
全ての上記の実施形態は、既存のカートリッジに加えられることができるように、摩擦嵌合、スナップ式取付具等を介してカートリッジに解放可能に固定されるのが好ましい。別法としてこの装置は、所望の場合カートリッジあるいはエンドキャップまたは成型スリーブなどのカートリッジの構成部品の１つに恒久的に取り付けられることもできる。この装置は、限定ではなく溶媒接着、オーバーモールディング、接着剤接着、熱または超音波接着等を含む様々な方法で恒久的に取り付けられることができる。
【００１５】
フィルタカートリッジの上側または下側表面に脱着可能に取り付けられることができるベースを備えるフィルタカートリッジ用の位置合わせ装置を提供することが本発明の１つの目的であり、前記ベースは、組み立てられるときフィルタカートリッジをハウジングヘッドに着座させるのに十分な高さであり、かつ組み立てられるときカートリッジをハウジングボウル内で心合わせをするのに十分な幅である。
【００１６】
多孔質カートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体はコアに到達する前にこのフィルタ材料を通過しなければならず、開口部に到達する前にこのコアを通過しなければならないように、この第２のエンドキャップは本体の第２の端部に対し液密にシールされかつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジを提供することが本発明の１つの目的であり、この改良装置は、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる位置合わせ装置が本体の１つまたは複数の部分に固定される。
【００１７】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならなくかつ開口部に到達する前にコアを通り流れなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされ、かつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジを提供することが本発明の１つの目的であり、この改良装置は、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる装置が本体の１つまたは複数の部分に固定される。
【００１８】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせされる開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならず、かつ開口部に到達する前にコアを通り流れなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされ、開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジを提供することが本発明の１つの目的であり、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が確実にされるのに十分な高さであり、かつ動作中１つまたは複数の位置合わせ装置によってそのような対合位置に保持されるように１つまたは複数の着脱可能に取り付けられる位置合わせ装置が本体の１つまたは複数の本体部分に固定される。
【００１９】
ボウルおよびこのボウルが脱着可能に対合されることができるヘッドから形成され、このヘッドはフィルタカートリッジのポートを液密に受けるためのポートを有し、フィルタカートリッジは外側多孔質本体、本体の第１の端部上の第１の閉じたエンドキャップ、そこから外向きに延びるカートリッジポートを有する第２のエンドキャップ有し、この第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされるフィルタハウジングを提供することが本発明の１つの目的であり、この改良装置は、カートリッジの第２のエンドキャップ本体に対して脱着可能にかつ液密にシールされる１つの位置合わせ装置、およびボウルおよびヘッドが対合されるときヘッドのポートと位置合わせ装置の間の液密シールを確実にするのに十分な高さおよび心合わせ位置合わせをボウル内でカートリッジにもたらす１つまたは複数の位置合わせ装置を備える。
【００２０】
リングの平面内にある内側および外側直径を有する支持リングを有する装置であって、その内側直径が膜カートリッジより大きく、その外側直径がハウジング構造体より小さく、かつ支持リングがリングの平面から突起する少なくとも１つの部材を備え、この部材が膜カートリッジと連結するリップを備える、ハウジング構造体に膜カートリッジを取り付けるのに適した位置合わせ装置を提供することが本発明の１つの目的である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術のハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を含むカートリッジの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のカートリッジハウジングボウルの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【図８Ａ】本発明による底部位置合わせ装置の平面図である。
【図８Ｂ】本発明によるカートリッジの長さ上に使用するための位置合わせ装置の平面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態を含むハウジングおよびカートリッジの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図２〜４は、本発明の第１の実施形態を示す。アダプターまたは位置合わせ装置２０がカートリッジ６にそのポート８に隣接して（図４参照）取り付けられているのが図２に示されている。この装置２０は図４に示すように、カートリッジ６のポート８の上に嵌合し、ハウジング１のヘッド２のポート１０と液密に対合する。この装置２０は、ボウル４およびヘッド２が一緒に対合されるとき２つのポート８、１０が一緒に液密にシールされるのを確実にするのに十分な高さをカートリッジに加える。さらに、この装置２０は、２つのポート８、１０の正確な位置合わせおよび液密シールを確実にするために、カートリッジがボウル４のリブ２４（図３および４）の中心に確実に着座するために十分な幅の部分２２を有する。この装置２０は、ヘッド２の内側表面２５と摩擦的に嵌合するように設計される一連のＯリング２３を含むネック部分２１を有する。
【００２３】
図３を見れば分かるように、ボウル４はその側面に形成され、ボウル４の底部２６の近くからまたは底部からボウル４の頂部に隣接する位置に延びる一連のリブ２４を有する。ボウル４の頂部内側表面は、ヘッド２の対応するねじ１２と対合するように設計される一連のねじ１４を含む（図４参照）。
【００２４】
この装置２０は、様々な機械的な装置によってカートリッジのポート８および／または頂部に脱着可能に固定することができる。例えば、図４に示すように、この装置のネック２１の内側表面は、ヘッド２に対してシールするためのＯリングを通常含むカートリッジの溝２８と連結することができるタブ２７を有する。別法として、このＯリングを溝２８内に保持し、この装置の内側表面とカートリッジのＯリングの間を摩擦嵌合を使用してそれらを一緒に保持することができる。この装置は、その長さに沿ってカートリッジに取り付けるクリップ（図示せず）を含むこともできる。他のそのような機械的装置は、この分野の当業者には同様に明らかであろう。
【００２５】
図５に示す第２の実施形態は、カートリッジ６のポート８を含む端部から遠い端部３２に固定される位置合わせ装置３０を使用する。この実施形態では、この装置３０は、ボウル２６の底部に最も近いエンドキャップ３４またはエンドキャップ３４に隣接するカートリッジ本体上に嵌合する。この装置３０は、ボウル４がヘッド２に取り付けられるときカートリッジの既存のポート８がボウル４内のその位置に対して上向きに駆動され、ヘッド２のポート１０と良好なシールを確実にするように、一連のリブ３５上に置かれている。さらにこの装置３０は、２つのポート８、１０が適切なシールのために位置合わせされるように、カートリッジ６をボウル４内で同心的に位置合わせされるのを確実にする幅であるか、またはある幅でそこから延びるフランジ、ウイングまたは他のそのような装置３６を有するかのいずれかである。
【００２６】
図６に示す第３の実施形態は、装置の幅またはどのようなその機構もカートリッジ６とヘッド２のポート１０との垂直方向位置合わせまたは心合わせももたらさないことを除き、第２の実施形態の位置合わせ装置と同様な位置合わせ装置４０を使用する。この実施形態は、底部に隣接する端部３２とポート８に隣接する端部の間のその長さに沿った中間のどこかで、カートリッジ６の本体４４に解放可能に固定される第２の位置合わせ装置４２を加える。この第２の装置４２は、カートリッジポート８とヘッドポート１０が同心の位置合わせにあることを確実にする心合わせ能力をシステムに提供する。
【００２７】
この第２の装置４２は、様々な機械的装置によってカートリッジ６に脱着可能に固定することができる。例えば図６に示すようにこの第２の装置４２は、本体４４に形成される流体がそれを通りカートリッジ６内に流れ込むまたはカートリッジから流れ出る１つまたは複数の開口部４８内に一般に挿入することによって、カートリッジ６の本体４４に取り付ける１つまたは複数のクリップ４６を有する。好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上、最も好ましくは３つの非連続のクリップが使用されることができる。別法として、単一の連続するクリップ（図示せず）も使用されることができる。多数の非連続クリップの使用では、それらは装置４２の円周周りに互いから等間隔に広がることが好ましい。別法として、第２の装置４２の内側表面とカートリッジの本体４４の間に、それらを一緒に保持するために摩擦係合を作り出すために第２の装置の内側表面上に形成される溝（図示せず）内に１つまたは複数のＯリングを使用することができる。装置４２と本体４４の間の圧力嵌めを可能にするであろう弾力性のあるプラスチックを単に使用することもできる。他のそのような機械的装置は、この分野の当業者には同様に明らかであろう。
【００２８】
図７に示す第４の実施形態は、第２の実施形態の位置合わせ装置２０を使用し、第３の実施形態の第２の位置合わせ装置４２を加える。両方の装置はボウル４内にカートリッジを位置合わせし、ボウルとヘッド２が一緒に対合するときポート８、１０間に液密シールが確実にされるように、第１の要素２０がやはりカートリッジ６のポート８をボウル４内に持ち上げる。
【００２９】
図で第２の装置４２がカートリッジ６の長さまたは垂直軸に沿って下向きにぶら下がるように示されているけれども、それはクリップ４６などの保持要素が最も下方にあるように同様に容易に配置することもできる。
【００３０】
図８Ａおよび８Ｂは、本発明による位置合わせ装置それ自体を示す。示される装置５０は、底部（図８Ａ）または第２の位置合わせ装置（図８Ｂ）のいずれかとして使用することができる。
【００３１】
図８Ａに示すような底部用に使用される装置は、リング５２の平面内にある内部リム５４および外側直径５６を有する支持リング５２から構成され、内部リム５４の内側直径は、ボウル内に配置されるとき底部の下に嵌合しカートリッジに追加の高さをもたらすことができるように、膜カートリッジの外側寸法より小さい。この内部リムは、ボウル内に配置されるとき０．０６２５から０．５ｉｎｃｈ（１．５９ｍｍから１２．７ｍｍ）の追加のカートリッジの高さをもたらすことが好ましい。高さで０．０６２５から０．２５ｉｎｃｈ（１．５９ｍｍから６．３５ｍｍ）であることがより好ましい。リムが中に挿入されるボウルに応じて、リム５４にそれより大きなまたは小さな高さも設計することができる。外側直径５６は、ボウルの内側直径と同じまたはそれより小さく、カートリッジの外側直径と同じまたはそれより大きい。
【００３２】
図８Ｂに示すようなカートリッジの長さに対して使用される装置は、リング５２の平面内にあるカートリッジの外側直径と同じまたはそれより大きい内側直径および外側直径５６を有する支持リング５２から構成され、この外側直径５６は、ボウルの内側直径と同じまたはそれより小さく、カートリッジの外側直径と同じまたはそれより大きい。これによって図８Ｂの装置は、カートリッジの長さに沿って使用のその所望の位置に容易に移動することができる。さらに、１つのそのような装置がカートリッジの長さに沿って取り付けられて示されてきたけれども、２つ以上もより長い長さのカートリッジに同様に使用することができる。
【００３３】
両実施形態（図８Ａおよび８Ｂ）で、この支持リング５２は上記で述べたようにカートリッジ６と連結する少なくとも１つの取付け装置を備える。図示のこの実施形態では、上記で述べたように位置合わせ装置を取り付けるための他の取付け装置もやはり使用できるけれども、スナップまたはクリップ４６の使用が示されている。図示のように、このクリップ４６は第１のショルダ５８および第２のショルダ６０から形成され、第１のショルダ５８は支持リング５２から（所望により）斜めにまたは垂直に延び、第２のショルダ６０は第１のショルダ５８から垂直に延びリップ６２を有して終端する。第１のショルダ５８の少なくとも一部分が、定位置（図示せず）にあるとき追加の保持付勢またはばね効果をもたらすようにリング５２の中央に向かって斜め内向きの角度で延びることが好ましい。
【００３４】
底部取付け装置として使用されるとき、このリング５２は、それが少なくとも高さを、かつ所望の場合上記で述べた心合わせ能力を依然としてもたらすことができる場合は、所望の場合閉じられることができる（図示せず）。
【００３５】
図９は、カートリッジの底部に使用されるときの位置合わせ装置用の別の取付け装置を示す。これは、（図示のように外向きの、または所望の場合内向き（図示せず）の）ねじ７２を含む特別なエンドキャップ７０の使用を必要とする。このリング５２は、エンドキャップ７０のねじと対合することができるねじ７６を含む凹部７４を除き剛体である。
【００３６】
カートリッジのボウル型式ハウジング内の正確な位置合わせおよび設置およびハウジングに対するカートリッジのこのエンドキャップの液密な方法での適切なシールをもたらすのに加えて、この位置合わせ装置は、圧力変動等に曝されたときでも使用中カートリッジとハウジングの間のシール関係が維持されるのを確実にする。この位置合わせ装置はカートリッジを定位置に保持し、カートリッジに加えられるどのような動作圧力も、従来技術で起こってきたようにカートリッジをハウジングとのシール関係から外へ脱座させまたは押し出すことはない。任意の特定の理論によって結び付けられることは不要であるけれども、この位置合わせ装置はそうでない場合はハウジングに存在する可能性のあるどのようなたるみも取り除き、カートリッジをハウジングおよびその構成部品に対して定位置にほとんど完全に固定する。これによって、全ての流体はハウジングを出る前にフィルタを通過しなければならず、脱座したカートリッジに起因するバイパスが全く起こらないことが確実になる。
【００３７】
別法としてこの取付け装置は、所望の場合カートリッジまたはエンドキャップまたは成型スリーブなどのその構成部品の１つに恒久的に取り付けられることができる。この装置は、限定ではなく溶剤接着、オーバーモールデング、接着剤接着、熱または超音波接着等を含む様々な方法で恒久的に取り付けられることができる。
【００３８】
ろ過カートリッジ内に使用されるろ過媒体の選択は、工業で通常使用される任意の媒体であることができる。通常この媒体は、限定ではなく、平らなシート膜、らせん状に巻かれた平らなシート膜、ひだのある平らなシート膜、らせん状のひだのある平らなシート膜、中空繊維膜、らせん状に巻かれた連続繊維デプスフィルター媒体などのデプスフィルター媒体、焼結金属フィルタ媒体、セラミック媒体、流体から選択される材料を取り除くためにそれらの表面に取り付けられるリガンドを有する樹脂またはセラミックビーズまたは膜などの活性捕捉材料（ａｃｔｉｖｅ ｃａｐｔｕｒｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む微粒子媒体、アニオン樹脂、カチオン樹脂またはこの２つだけの混合物、または膜構造体に組み込まれる混合物およびこれらの任意の組合せなどのイオン交換媒体を含む。
【００３９】
この媒体は、紙、再生セルロースまたはニトロセルロースなどの他のセルロース材料、ガラス繊維または織物、ステンレス鋼、ニッケル、クロムおよびそれらの合金および混合物などの金属、セラミック、プラスチック、好ましくは超高分子量（ｕｌｔｒａ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）ポリエチレンなどのポリエチレンまたはポリプロピレン等を含むポリオレフィン、ホモポリマー、コポリマーまたはターポリマーなどの熱可塑性材料、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ、ＥＣＴＦＥおよび他のフッ素化樹脂、特にパーフルオロ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ）熱可塑性樹脂、ＰＶＣ、ナイロン、ポリアミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォンおよびポリフェニルスルフォンなどの変性ポリスルフォン、ポリイミド、ポリカーボネート、ＰＥＴ等などのろ過に通常使用される任意の材料で形成することができる。
【００４０】
これらの実施形態の全てにおいて、ボウルおよびヘッドはプラスチック、好ましくはポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリオレフィンのコポリマーまたはターポリマーを含む熱可塑性材料、ナイロン、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよび他のフッ素化樹脂、特にパーフルオロ熱可塑性樹脂、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォンおよびポリフェニルスルフォンなどの変性ポリスルフォン、ガラスまたは、熱可塑性または熱硬化性の他の強化プラスチック、またはステンレス鋼、アルミニウム、銅、青銅、黄銅、ニッケル、クロムまたはチタンまたはそれらの合金および混合物などの金属から作ることができる。
【００４１】
位置合わせ装置はプラスチック、好ましくはポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリオレフィンのコポリマーまたはターポリマーを含む熱可塑性材料、ナイロン、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよび他のフッ素化樹脂、特にパーフルオロ熱可塑性樹脂、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォンおよびポリフェニルスルフォンなどの変性ポリスルフォン等のプラスチック、ガラスまたは、熱可塑性または熱硬化性の他の強化プラスチックから作ることができる。
【実施例】
【００４２】
図５に示す実施形態による図８Ａおよび８Ｂに示すような第１および第２の位置合わせ装置が、この装置の部品として成型されたクリップの使用を介して、長さ１０ｉｎｃｈのＤｕｒａｐｏｒｅ（登録商標）膜カートリッジ（Ｍｉｌｌｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の底部および中間部分に取り付けられた。底部装置のクリップは底部エンドキャップのリムの上に取り付けられ、第２の装置のクリップがカートリッジの外側本体のスロット内に取り付けられた。このカートリッジは次いでポリプロピレンのハウジングボウル（Ｍｉｌｌｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）内に配置され、カートリッジ／ボウルの組合せは、ボウルおよびハウジング上の対合ねじを介して一緒に繋ぎ合わされた。この装置は、カートリッジのポートをヘッドのポートと位置合わせさせかつ液密で着座させることが見出された。
【符号の説明】
【００４３】
１ ハウジング
２ ヘッド
４ ボウル
６ カートリッジ
８ ポート
９、２３ Ｏリング
１０ ヘッドポート
１１ 外側表面
１２ １４ ねじ
１６ 第２のポート
２０、３０、４０、５０ 位置合わせ装置
２１ ネック部分
２２ 幅部分
２４、３５ リブ
２５ 内側表面
２６ 底部
２７ タブ
２８ 溝
３２ 端部
３４、７０ エンドキャップ
３６ フランジ（ウイング）
４２ 第２の位置合わせ装置
４４ カートリッジ本体
４６ クリップ
４８ 開口部
５２ 支持リング
５４ 内部リム
５６ 外側直径
５８ 第１のショルダ
６０ 第２のショルダ
６２ リップ
７２、７６ ねじ
７４ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタカートリッジの上側または下側表面に脱着可能に取り付けられることができるベースを備え、前記ベースが組み立てられるときフィルタカートリッジをハウジングヘッドに着座させるのに十分な高さであり、かつ組み立てられるときハウジングボウル内でカートリッジを心合わせするのに十分な幅である、フィルタカートリッジ用の位置合わせ装置。
【請求項２】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための連続するクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから間隔をあけた少なくとも２つの不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから間隔をあけた２つ以上の不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから間隔をあけた３つの不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから等しい間隔をあけた３つの不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
フィルタカートリッジの外側ケーシングに脱着可能に取り付けるための１つまたは複数の追加の位置合わせ装置をさらに備え、前記１つまたは複数の追加の位置合わせ装置は、それが取り付けられるカートリッジの直径よりわずかに大きな直径を有する中空の中央部分、および組み立てられるときハウジングボウル内でカートリッジを心合わせするのに十分な外側直径および１つまたは複数の追加の位置合わせ装置をフィルタカートリッジに取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならずかつ開口部に到達する前にこのコアを通過しなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされかつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジであって、改良が、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる位置合わせ装置が本体の１つまたは複数の部分に固定されることにある、フィルタカートリッジ。
【請求項１０】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならなくかつ開口部に到達する前にコアを通り流れなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされかつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジにおける改良であって、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる装置が本体の１つまたは複数の部分に固定される改良。
【請求項１１】
位置合わせ装置が本体の第１のエンドキャップに脱着可能に取り付けられることができるベースであり、ヘッドおよびボウルが対合されるとき前記ベースが第２のエンドキャップのポートをヘッドのポート内に液密にシールさせるのに十分な高さであり、かつボウルおよびヘッドが対合されるときベースがカートリッジを心合わせするのに十分な幅を有する、請求項１０に記載の改良。
【請求項１２】
ベースが、ベースを第１のエンドキャップまたは本体に取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１０に記載の改良。
【請求項１３】
本体に脱着可能に取り付けるための１つまたは複数の追加の位置合わせ装置をさらに備え、前記１つまたは複数の追加の位置合わせ装置がそれが取り付けられる本体の直径よりわずかに大きな直径を有する中空の中央部分および組み立てられるとき本体をボウル内で心合わせをするのに十分な外側直径を有し、１つまたは複数の追加の位置合わせ装置が１つまたは複数の追加の位置合わせ装置を本体に取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１０に記載の改良。
【請求項１４】
ボウルおよびボウルが脱着可能に対合されることができるヘッドから形成され、ヘッドはフィルタカートリッジのポートを液密に受けるためのポートを有し、フィルタカートリッジは外側多孔質本体、本体の第１の端部上の第１の閉じたエンドキャップ、そこから外向きに延びるカートリッジポートを有する第２のエンドキャップとを有し、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされるフィルタハウジングにおける改良であって、１つの位置合わせ装置がカートリッジの第２のエンドキャップ本体に対して脱着可能にかつ液密にシールされ、１つまたは複数の位置合わせ装置が、ボウルおよびヘッドが対合されるときヘッドのポートと位置合わせ装置の間の液密シールを確実にするのに十分な高さおよび心合わせ位置合わせをボウル内でカートリッジにもたらす改良。
【請求項１５】
位置合わせ装置が、第２のエンドキャップのポートを含みかつ液密に固定するための内側中空領域と、ヘッドおよびボウルがカートリッジおよび内部の位置合わせ機構と対合されるときヘッドのポートと液密にシールするのに十分な直径の外側表面とを有する、キャップの形態である、請求項１４に記載の改良。
【請求項１６】
リングの平面内にある内側および外側直径を有する支持リングを備え、内側直径が膜カートリッジより大きく、外側直径がハウジング構造体より小さく、かつ支持リングがリングの平面から突起する少なくとも１つの部材を備え、この部材が膜カートリッジと連結するリップを備える、ハウジング構造体に膜カートリッジを取り付けるのに適した位置合わせ装置。
【請求項１７】
部材が第１および第２のショルダをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
部材が第１および第２のショルダをさらに備え、第１のショルダが支持リングから斜めに延び、第２のショルダが第１のショルダから垂直に延びかつリップを有して終端する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１】
フィルタカートリッジの上側または下側表面に脱着可能に取り付けられることができるベースを備え、前記ベースが組み立てられるときフィルタカートリッジをハウジングヘッドに着座させるのに十分な高さであり、かつ組み立てられるときハウジングボウル内でカートリッジを心合わせするのに十分な幅である、フィルタカートリッジ用の位置合わせ装置。
【請求項２】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための連続するクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから間隔をあけた少なくとも２つの不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから間隔をあけた２つ以上の不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから間隔をあけた３つの不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ベースが、ベースをフィルタカートリッジに取り付けるための互いから等しい間隔をあけた３つの不連続なクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
フィルタカートリッジの外側ケーシングに脱着可能に取り付けるための１つまたは複数の追加の位置合わせ装置をさらに備え、前記１つまたは複数の追加の位置合わせ装置は、それが取り付けられるカートリッジの直径よりわずかに大きな直径を有する中空の中央部分、および組み立てられるときハウジングボウル内でカートリッジを心合わせするのに十分な外側直径および１つまたは複数の追加の位置合わせ装置をフィルタカートリッジに取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならずかつ開口部に到達する前にこのコアを通過しなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされかつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジであって、改良が、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる位置合わせ装置が本体の１つまたは複数の部分に固定されることにある、フィルタカートリッジ。
【請求項１０】
多孔質のカートリッジ本体、多孔質のコアおよび本体とコアの間のフィルタ材料、本体の第１の端部およびコアの第１の端部に対し液密にシールされる第１のエンドキャップ、コアと位置合わせ可能な開口部を有する第２のエンドキャップとを有し、多孔質のカートリッジ本体に入る流体がコアに到達する前にフィルタ材料を通り流れなければならなくかつ開口部に到達する前にコアを通り流れなければならないように、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされかつ開口部がコアに対して液密にシールされるフィルタカートリッジにおける改良であって、位置合わせ装置を有するカートリッジがボウル型式のハウジング内に配置されるとき、カートリッジがボウル内で心合わせされ、第２のエンドキャップの開口部とハウジングの対応する開口部との液密対合が１つまたは複数の位置合わせ装置によって確実にされるのに十分な高さであるように、１つまたは複数の脱着可能に取り付けられる装置が本体の１つまたは複数の部分に固定される改良。
【請求項１１】
位置合わせ装置が本体の第１のエンドキャップに脱着可能に取り付けられることができるベースであり、ヘッドおよびボウルが対合されるとき前記ベースが第２のエンドキャップのポートをヘッドのポート内に液密にシールさせるのに十分な高さであり、かつボウルおよびヘッドが対合されるときベースがカートリッジを心合わせするのに十分な幅を有する、請求項１０に記載の改良。
【請求項１２】
ベースが、ベースを第１のエンドキャップまたは本体に取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１０に記載の改良。
【請求項１３】
本体に脱着可能に取り付けるための１つまたは複数の追加の位置合わせ装置をさらに備え、前記１つまたは複数の追加の位置合わせ装置がそれが取り付けられる本体の直径よりわずかに大きな直径を有する中空の中央部分および組み立てられるとき本体をボウル内で心合わせをするのに十分な外側直径を有し、１つまたは複数の追加の位置合わせ装置が１つまたは複数の追加の位置合わせ装置を本体に取り付けるための少なくとも１つのクリップを有する、請求項１０に記載の改良。
【請求項１４】
ボウルおよびボウルが脱着可能に対合されることができるヘッドから形成され、ヘッドはフィルタカートリッジのポートを液密に受けるためのポートを有し、フィルタカートリッジは外側多孔質本体、本体の第１の端部上の第１の閉じたエンドキャップ、そこから外向きに延びるカートリッジポートを有する第２のエンドキャップとを有し、第２のエンドキャップが本体の第２の端部に対して液密にシールされるフィルタハウジングにおける改良であって、１つの位置合わせ装置がカートリッジの第２のエンドキャップ本体に対して脱着可能にかつ液密にシールされ、１つまたは複数の位置合わせ装置が、ボウルおよびヘッドが対合されるときヘッドのポートと位置合わせ装置の間の液密シールを確実にするのに十分な高さおよび心合わせ位置合わせをボウル内でカートリッジにもたらす改良。
【請求項１５】
位置合わせ装置が、第２のエンドキャップのポートを含みかつ液密に固定するための内側中空領域と、ヘッドおよびボウルがカートリッジおよび内部の位置合わせ機構と対合されるときヘッドのポートと液密にシールするのに十分な直径の外側表面とを有する、キャップの形態である、請求項１４に記載の改良。
【請求項１６】
リングの平面内にある内側および外側直径を有する支持リングを備え、内側直径が膜カートリッジより大きく、外側直径がハウジング構造体より小さく、かつ支持リングがリングの平面から突起する少なくとも１つの部材を備え、この部材が膜カートリッジと連結するリップを備える、ハウジング構造体に膜カートリッジを取り付けるのに適した位置合わせ装置。
【請求項１７】
部材が第１および第２のショルダをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
部材が第１および第２のショルダをさらに備え、第１のショルダが支持リングから斜めに延び、第２のショルダが第１のショルダから垂直に延びかつリップを有して終端する、請求項１６に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−３１８４８（Ｐ２０１３−３１８４８Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２３８６３２（Ｐ２０１２−２３８６３２）
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【分割の表示】特願２００７−２０４８２（Ｐ２００７−２０４８２）の分割
【原出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（５０４１１５０１３）イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３８６３２（Ｐ２０１２−２３８６３２）
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【分割の表示】特願２００７−２０４８２（Ｐ２００７−２０４８２）の分割
【原出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（５０４１１５０１３）イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン (33)
【Ｆターム（参考）】
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