自動インラインフィルタ交換装置
【課題】流体ライン内において動作する１以上の既存フィルタを１以上の未使用のフィルタと取り替えるための自動装置を提供する。
【解決手段】フィルタ繰出装置と、アクチュエータと、第１のアームであって、第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えた第１のアームと、アクチュエータに可動係合して設けられた第２のアームであって、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備え、第１のアームと第２のアームとの間の距離であって第１のアームおよび第２のアームに垂直な方向の距離がアクチュエータにより調節されるようになっている第２のアームと、フィルタ繰出装置と連通し、第１の取付具と第２の取付具との間に介在する軌道とを備えた自動フィルタ交換装置。
【解決手段】フィルタ繰出装置と、アクチュエータと、第１のアームであって、第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えた第１のアームと、アクチュエータに可動係合して設けられた第２のアームであって、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備え、第１のアームと第２のアームとの間の距離であって第１のアームおよび第２のアームに垂直な方向の距離がアクチュエータにより調節されるようになっている第２のアームと、フィルタ繰出装置と連通し、第１の取付具と第２の取付具との間に介在する軌道とを備えた自動フィルタ交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、流体の調整、サンプリング、分配、検査プロセスに係わる媒体または流体の濾過に関する。特に、本発明は、使用済または消費済フィルタと未使用または新品のフィルタとの自動的なインラインでの取替または交換に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプのフィルタ素子が、流体ハンドリングシステムの一部を構成する流体ラインや流体回路を流れる媒体または流体を濾過するために利用されている。流体システムは、１以上の調整、サンプリング、分析作業を含む数多くのプロセスに役立っている。例示すると、高効率液体試料分析や、高圧液体クロマトグラフィ、溶解テストがある。フィルタ素子は、この様なシステムにインラインで装着されている場合が多く、この目的のために、流体が内部を移動する回路に着脱可能な取付具を備えたある種のフィルタユニット中に収容可能となっている。大抵の工学装置と同様に、フィルタ素子も使用寿命が限られていることは周知である。すなわち、耐用期間の後、フィルタは、劣化や閉塞など、もはや使いものにならなくなったり、少なくともフィルタを装着した流体ラインの性能の劣化、制約が起こるような状態となる。したがって、定期的に、好ましくは所定の保守計画に従ってフィルタを交換しなければならない。流体の搬送、濾過に係わるプロセスによっては、フィルタ交換に要する労力やダウンタイムが、重要な基準となり得る。したがって、フィルタ交換作業を自動化する手段、あるいはフィルタ交換の自動化を改善する手段は、関連産業に歓迎される。
【０００３】
認識されているフィルタ交換に関する問題点の一解決策が、Ｖａｎ ＤｅｎＯｅｖｅｒに付与された下記特許文献１に開示されている。この特許に開示されている実施形態では、円筒形フィルタ繰出装置と、円筒形フィルタクランプ装置と、円筒形フィルタ排出装置と、これらの装置に個々のフィルタを搬送する手段とを備えた自動フィルタ交換装置が提供されている。これらの装置は、直線的あるいは回転式に配列されている。直線的配列においては、電動式リードネジおよび関連摺動部材を利用してフィルタを搬送する。回転式配列においては、摺動部材の代わりに回転部材が設けられている。
【０００４】
上記の開示によれば、フィルタの垂直スタックが、フィルタ繰出装置の中空シリンダ内に装填され、搬送手段が適当な位置に達すると、最下位のフィルタが搬送手段の開口部内に落下する。そして、搬送手段は、フィルタをクランプ装置の下方位置に移動させる。クランプ装置は、流体サンプリングラインの一部が通る空圧ラムである。ラムは、フィルタを圧下し、フィルタと流体サンプリングラインとの接続を確立するので、サンプリングラインを流れる流体はフィルタを通過し濾過される。そして、フィルタは、排出装置へと搬送され、そこで、フィルタは、中空シリンダの下方の第２の空圧ラムの上方に位置決めされる。第２の空圧ラムは、フィルタを中空シリンダ内へと上方に移動させ、フィルタは、そこに保持リングの補助により保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，４５０，９８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルタ交換、特に流体回路のインラインで動作するタイプのフィルタの交換のための自動的な方法および装置を提供する、より実用的かつ効果的な解決策が必要であると考えられている。特に、ハウジングから外方に延びるインレット取付具およびアウトレット取付具を有するフィルタの交換を自動化する必要性がある。この様なフィルタは、スタック状または柱状の形態で供給される場合が多く、スタック中の各フィルタが、隣接するフィルタの取付具の接合によって隣接フィルタと接続されている。したがって、本発明は、後述するように、フィルタ、特にインラインフィルタの交換または取替のための新規な自動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一般的に、フィルタ繰出アセンブリおよび／またはフィルタクランプアセンブリを備えたフィルタ交換または取替システムを提供する。各装置は、制御自動フィルタ交換プロセスを成功裏に実施できる新規な特性を備えている。フィルタ繰出装置は、例えば、モータおよび関連シャフトの使用により回転可能である。フィルタ繰出装置は、フィルタ貯蔵ユニット、例えば、複数のフィルタが最初は接続スタックとして貯蔵される１以上のマガジンを受けるようになっている。フィルタ繰出装置は、静止部を有するフィルタ分離装置を備えている。フィルタ分離装置は、１以上のフィルタスタックを個々のフィルタユニットに分離する動作を行い、個々のフィルタをフィルタ繰出装置から順次搬送して、好ましくはフィルタ位置決め装置が設けられている側方ガイド軌道へと搬送するようになっている。
【０００８】
フィルタクランプアセンブリは、フィルタ繰出装置と協動し、そこから繰り出される１以上の個々のフィルタユニットを受け取るようになっており、１以上の流体ラインと流体連通する１以上の連結サイトを提供する。フィルタクランプアセンブリは、モータおよび関連リードネジなどの手段によって駆動され、作動する。フィルタクランプ装置の交互または周期的な動作によって、使用済フィルタを流体ラインに関連して設けられた取付具から離脱させ、未使用のフィルタを取付具に装着する。
【０００９】
好ましくは、フィルタ位置検出装置が、例えば、側方ガイド軌道に取り付けられてクランプアセンブリに設けられており、クランプ位置検出装置が、クランプアセンブリの可動部の位置を監視するために別に設けられている。この様にすると、位置検出装置およびモータに電気的に接続するように電子制御ユニットを配置して、フィルタ繰出装置およびフィルタクランプ装置の各動作を監視、制御することができ、これらの装置の動作を調整することもできる。
【００１０】
フィルタ繰出装置は、長手軸を有する回転部材と静止部材とを備えていてもよい。この場合、静止部材は、回転部材と同軸に配置された環状の内面を備えていてもよい。この場合、静止部材は、インレット開口部と、インレット開口部から軸方向に離間して設けられたアウトレット開口部と、前記内面に形成されたチャネルとを備えていてもよい。この場合、チャネルは、前記長手軸に対して略螺旋状の通り道に沿って延び、そのピッチは一様ではないものとすることができる。この場合、チャネルのピッチは、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっていてもよい。この場合、チャネルは、インレット開口部およびアウトレット開口部と連通していてもよい。
【００１１】
フィルタ繰出装置は、回転シャフトと、前記シャフトに取り付けられフィルタの第１の通り道を構成するフィルタハンドリング装置と、フィルタ分離装置とを備えていてもよい。この場合、フィルタ分離装置は、前記シャフトと同軸に固定配置された環状の内面を有していてもよい。この場合、フィルタ分離装置は、フィルタの第１の通り道と連通して配置された入口位置と、この入口位置から軸方向に離間して配置された出口位置と、前記内面に形成されフィルタの第２の通り道を構成するチャネルとを備えていてもよい。この場合、チャネルは、前記シャフトに対して略螺旋状に配向して延びていてもよく、この場合、チャネルのピッチは一様ではなくともよく、この場合、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっていてもよい。この場合、チャネルは、入口位置および出口位置と連通していてもよい。
【００１２】
フィルタクランプアセンブリは、アクチュエータと、第１のアームと、第２のアームと、軌道と、フィルタ位置決め摺動部とを備えていてもよい。この場合、第１のアームは、第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えていてもよい。この場合、第２のアームは、アクチュエータに可動係合して設けられてもよく、この場合、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備えていてもよい。この場合、アクチュエータは、第１のアームと第２のアームとの間の距離であって第１のアームおよび第２のアームに垂直な方向の距離を調節するようになっていてもよい。この場合、軌道は、第１の取付具と第２の取付具との間に介在し、軌道方向に沿って延びていてもよい。この場合、フィルタ位置決め摺動部は、軌道方向を横断する摺動方向に沿って摺動可能であってもよい。
【００１３】
フィルタクランプアセンブリは、アクチュエータと、第１のアームと、第２のアームと、軌道と、複数の第１の付勢部材と、複数の第２の付勢部材とを備えていてもよい。この場合、第１のアームは、複数の第１の取付具を備えていてもよく、この場合、第１の取付具は、それぞれ、第１のアームに対して移動可能に設けられていてもよい。この場合、第２のアームは、アクチュエータに可動係合して設けられていてもよく、この場合、複数の第２の取付具を備えていてもよく、この場合、第２の取付具は、それぞれ、第２のアームに対して移動可能に設けられていてもよい。この場合、アクチュエータは、第１のアームと第２のアームとの間の軸方向距離を調節するようになっていてもよい。この場合、軌道は、第１の取付具と第２の取付具との間に介在していてもよい。この場合、第１の付勢部材は、それぞれ、対応する第１の取付具に係合して、第１のアームに対して当該第１の取付具の移動を付勢してもよい。この場合、第２の付勢部材は、それぞれ、対応する第２の取付具に係合して、第２のアームに対して当該第２の取付具の移動を付勢してもよい。
【００１４】
自動フィルタ交換装置は、フィルタ分離装置とフィルタクランプ装置とを備えていてもよい。この場合、フィルタ分離装置は、回転部と、回転部と同軸に配置された静止部とを備えていてもよい。この場合、静止部は、環状の内面と、出口位置と、前記内面に形成されたチャネルとを備えていてもよい。この場合、チャネルは、回転部に対して螺旋状の通り道に沿って延びていてもよく、この場合、チャネルのピッチは一様ではなくともよく、この場合、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっていてもよい。この場合、チャネルは、出口位置と連通していてもよい。この場合、フィルタクランプ装置は、出口位置と連通するフィルタガイド部と、第１の取付具と、この第１の取付具に対して移動可能な第２の取付具とを備えていてもよい。
【００１５】
本発明の第１の実施形態によれば、自動フィルタ交換装置は、フィルタ繰出装置と、アクチュエータと、第１のアームと、第２のアームと、軌道とを備えている。第１のアームは、第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えている。第２のアームは、アクチュエータに可動係合して設けられており、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備えている。アクチュエータは、第１のアームと第２のアームとの間の軸方向距離（第１のアームおよび第２のアームに垂直な方向の距離）を調節するようになっている。軌道は、フィルタ繰出装置と連通しており、第１の取付具と第２の取付具との間に介在している。
【００１６】
本発明の第２の実施形態によれば、自動フィルタ交換装置は、フィルタ繰出装置と、フィルタ位置決め軌道と、フィルタ連結装置とを備えている。フィルタ位置決め軌道は、フィルタ繰出装置と連通しており、側方に離間配置された複数のフィルタ連結サイトを構成している。フィルタ連結装置は、複数の第１の流体用取付具と、複数の第２の流体用取付具とを備えている。第１の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの上方に配置され、第２の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの下方に配置されている。
【００１７】
本発明の第３の実施形態によれば、自動フィルタ交換装置は、フィルタ繰出装置と、フィルタ位置決め軌道と、フィルタクランプ装置と、第１の位置検出装置と、第２の位置検出装置と、前記第１および第２の位置検出装置と接続された電子制御ユニットとを備えている。フィルタ位置決め軌道は、フィルタ繰出装置と動作接続して設けられており、複数の側方に離間配置されたフィルタ連結サイトを構成している。フィルタクランプ装置は、可動部材と、略対向配置された複数の第１および第２の流体用取付具とを備えている。第１の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの上方に配置され、第２の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの下方に配置されている。第１の位置検出装置は、連結サイトの１つに動作整合して配置されている。第２の位置検出装置は、フィルタクランプ装置の可動部材に動作整合して配置されている。
【００１８】
本発明の第４の実施形態によれば、流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置は、回転フィルタハンドリング装置と、静止フィルタハンドリング装置と、フィルタガイド装置と、フィルタクランプ装置とを備えている。回転フィルタハンドリング装置は、略下流側のフィルタの第１の通り道を構成している。静止フィルタハンドリング装置は、フィルタの第１の通り道と連通する略螺旋状のフィルタの第２の通り道を構成している。フィルタガイド装置は、フィルタの第３の通り道を構成している。フィルタの第３の通り道は、フィルタの第２の通り道と連通しており、フィルタの第１の通り道をほぼ横断する向きとなっている。フィルタクランプ装置は、流体ラインと連通し、フィルタガイド装置内に配置されたフィルタと離脱可能に係合するようになっている。
【００１９】
本発明の第５の実施形態によれば、流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置は、フィルタ貯蔵装置と、フィルタクランプ装置と、複数のフィルタをフィルタ貯蔵装置内でのスタック配列からフィルタクランプ装置内での連続側方配列へと搬送する手段とを備えている。
本発明の第６の実施形態によれば、複数のフィルタを複数の対応する流体ラインに接続するための装置は、フィルタ貯蔵装置と、フィルタクランプ装置と、フィルタ搬送手段と、クランプ力分配手段とを備えている。フィルタクランプ装置は、複数対のインレット／アウトレット取付具を備えており、インレット／アウトレット取付具の各対は、流体ラインと連通するようになっている。フィルタクランプ装置は、フィルタクランプ装置内に受け取られた複数のフィルタに総クランプ力を付与して、総クランプ力の分力の影響下において、各フィルタを対応するインレット／アウトレット取付具対と流体連通するように接続する。フィルタ搬送手段は、フィルタ貯蔵装置からフィルタクランプ装置へと複数のフィルタを搬送する。クランプ力分配手段は、総クランプ力を複数のフィルタに分配して、フィルタクランプ装置によって各フィルタに付与された総クランプ力の分力のバラツキを減少させる。
【００２０】
本発明の第７の実施形態によれば、流体ラインにフィルタを接続するための装置は、フィルタ貯蔵装置と、フィルタクランプ装置と、フィルタ搬送手段と、フィルタ位置決め手段とを備えている。フィルタクランプ装置は、流体ラインと連通するようにしたインレット取付具とアウトレット取付具とを備えている。フィルタ搬送手段は、第１および第２の取付具を有するフィルタをフィルタ貯蔵装置からフィルタクランプ装置へと搬送する。フィルタ位置決め手段は、フィルタの第１の取付具をフィルタクランプ装置のインレット取付具に整合させ、フィルタの第２の取付具をフィルタクランプ装置のアウトレット取付具に整合させる。
【００２１】
フィルタを流体ラインまたは流体回路に順次連結する装置に１以上のフィルタを繰り出すための装置が提供される。
また、当初スタック状に設けられた複数のフィルタを繰り出すための装置であって、スタックの各フィルタの取付具が、通常、隣接するフィルタの取付具と接合しており、フィルタスタックが分離装置に出会うと、各フィルタが他のフィルタから分離され、結果的に、各フィルタが他のフィルタに対して別個に繰り出される装置が提供される。
【００２２】
本発明の目的は、個々の未使用のフィルタをフィルタクランプ装置に繰り出し、既存のフィルタを流体ラインから離脱させ、流体ラインの適切な連結サイトに未使用のフィルタを位置決めし、未使用のフィルタを連結サイトにおいて流体ラインに連結することによって、流体ライン内において動作する１以上の既存フィルタを１以上の未使用のフィルタと取り替えるための自動装置を提供することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、クランプ装置に装填される個々のフィルタの数をカウントし、クランプ装置が使用済フィルタを新品フィルタと交換可能な開放状態に達した時点を決定することによって、フィルタ繰出装置の動作をフィルタクランプ装置と連携させるフィルタ交換装置を提供することである。
本発明の更なる目的は、使用済フィルタを流体ラインから離脱させ、次に未使用のフィルタと交換するためのフィルタクランプ装置であって、各フィルタを対応する流体ラインのインレット／アウトレット取付具に接続するために必要なクランプ力を均一に分配することができるフィルタクランプ装置を提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、フィルタ交換装置によって搬送されてきたフィルタがフィルタクランプ装置と適切に整合するようにしたフィルタ位置決め装置を備えたフィルタ交換装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係るフィルタ交換装置を組み立てた状態で示す斜視図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ、図１に示すフィルタ交換装置と共に好適に用いられるフィルタユニットの分解側面図と組立側面図である。
【図３】図１に示すフィルタ交換装置の一部を構成するフィルタユニット分離アセンブリの回転部の斜視図である。
【図４】図１に示すフィルタ交換装置と共に用いられる、接続フィルタユニットのスタックが内部に保持されているフィルタユニット貯蔵マガジンの側面図である。
【図５】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細な斜視図であり、フィルタユニット分離アセンブリが一部破断図で示されており、フィルタ交換装置の作動中に一連のフィルタユニットが移動する螺旋の通り道とそれに続く側方の通り道を示すために、フィルタ交換装置の一部部材が取り除かれている。
【図６】フィルタユニット分離アセンブリの静止部の斜視図であり、内部のネジ切りまたは溝切り設計を示す。
【図７】図６に示す静止部の一部破断斜視図である。
【図８】図１に示すフィルタ交換装置の一部を構成するフィルタユニットクランプアセンブリの斜視図である。
【図９】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、図８に示すフィルタユニットクランプアセンブリがフィルタ交換装置に取り付けられている。
【図１０】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、フィルタ交換装置の一部を構成する側方軌道と、側方軌道内にフィルタユニットを位置決めするために利用される部材とを強調するために、フィルタユニットクランプアセンブリの一部が取り除かれている。
【図１１】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、本発明に従って検出装置が設けられている。
【図１２】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、本発明に従って別の検出装置が設けられている。
【図１３】本発明と共に用いられる電子制御回路の簡略概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
上記およびその他の本発明の目的の一部は、以下に示す添付図面を参照しながら説明が進むにつれて明らかになるであろう。
図１を参照して、全体的に１０で示す自動インラインフィルタ交換装置が組み立てられた状態で示されている。例示として、フィルタ交換装置１０は、通常、上部デッキ１２と下部デッキ１４とを備えた構造的な枠組みを有する。上部デッキ１２は、１以上のスペーサ部材１６によって下部デッキ１４の上方に支持されている。広義に言えば、フィルタ交換装置１０は、全体的に５０で示すフィルタユニット貯蔵／分離／繰出アセンブリ（以降「フィルタ分離アセンブリ５０」と称する）と、全体的に１００で示されているフィルタユニットクランプアセンブリと、全体的に２００で示す電子制御ユニットとを備えている。図１に示す実施形態において、フィルタ分離アセンブリ５０およびフィルタクランプアセンブリ１００は、上部デッキ１２上に支持されている。また、フィルタ交換装置１０は、全体的に１３０で示すフィルタユニット位置決め軌道（以下、「側方軌道１３０」という。）を備え、これも上部デッキ１２上に取り付けられている。１以上の一連の流体ライン取付具１８は、下部デッキ１４に取り付けられたブラケット２１内に取り付けられており、流体回路（図示せず）の導管に連結されるようになっている。フィルタ交換装置１０は、全体的に２３で示すフィルタユニット位置センサと、全体的に２５で示すフィルタユニットクランプアセンブリ位置センサとを更に備えており、その詳細と機能については後述する。図１に示すフィルタ交換装置１０の種々の部材の多くは、フィルタ分離アセンブリ５０の上部を除き、着脱可能な上部カバーを有するハウジング構造内に収容されていることが好ましく、分かり易くするために図示されていない。
【００２７】
本発明の好適な実施において、フィルタ分離アセンブリ５０、フィルタクランプアセンブリ１００、および電子制御ユニット２００は、「インライン」型フィルタユニットの交換を自動化するために相互に協動する。この様なフィルタユニットは、通常、流体サンプリングシステムまたは流体分配システムに用いられているものとすることができる。適切なフィルタユニットは、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社で製造されており、ＶａｎＫｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｒｏｕｐからＰａｒｔ Ｎｏ．１７−４２２０として入手できる。図２Ａ、図２Ｂの分解図および組立図は、全体的に３０で示す適切なフィルタユニットの一例を示す。フィルタユニット３０は、Ｌｕｅｒ型取付具を有し、これは可撓性導管または配管に取り付けた時に適切な封止の確立に軸方向の負荷しか必要としない。典型的なフィルタユニット３０は、中空の雌型取付具３２Ａを有する上部シェル部３２と、中空の雄型取付具３４Ａを有する下部シェル部３４と、その間に収容されるフィルタ素子３６とを備えている。図１に示すフィルタ交換装置１０の実施は、数々の化学関連プロセスに有用であり、この様なプロセスにおいては、フィルタユニット３０が閉塞や薬品の残留、その他、フィルタ交換を要する状態に陥りやすく、この様な交換を他の装置または器具と関連付けて制御したり時期設定することが好適である。
【００２８】
図３〜図７を参照して、フィルタ分離アセンブリ５０と関連部材に関する様々な詳細事項が示されている。ここに示されている典型的なアセンブリ５０は、未使用のフィルタユニット３０の供給の貯蔵や、個々のフィルタユニット３０の分離、およびフィルタクランプアセンブリ１００への個々のフィルタユニット３０の配送といった機能を果たす。好適な実施形態において、これらの機能は、回転部および静止部を有する単一のアセンブリに組み込まれているが、本発明によれば構造的に別個の貯蔵サブアセンブリ、分離サブアセンブリ、繰出サブアセンブリで実施可能であると理解される。
【００２９】
特に図３を参照して、フィルタ分離アセンブリ５０は、全体的に５５で示すフィルタユニットマガジン回転台の形態のフィルタユニットマガジン保持／支持装置と、これに取り付けられたロータ６０とを備えている。図４を参照して、マガジン回転台５５は、全体的に４０で示す１以上のフィルタユニットマガジン、例えば、好ましくは管状または円筒状の８個のマガジン４０を保持、支持するようになっている。図４に示すように、フィルタユニットマガジン４０は、マガジン壁４２と、上部および下部開口端部４２Ａ、４２Ｂを有する。マガジン壁４２は、透明な素材で構成されていることが好ましい。フィルタユニットマガジン４０は、スタック配列のフィルタユニット３０などの複数のフィルタユニットを受け取り、貯蔵するようになっており、１以上のフィルタユニット３０の雄型取付具３４Ａを隣接フィルタユニット３０の雌型取付具３２Ａに挿入することによって、各フィルタユニット３０は、少なくとも１つの隣接するフィルタユニット３０と接続または接合している。ある典型的な実施形態において、各マガジン４０は、２５個のフィルタユニット３０のスタックまたはカラムを貯蔵し、８個のマガジン４０を用いた場合に、合計２００個の未使用のフィルタユニット３０をフィルタ分離アセンブリ５０に装填できるようになっている。必要であれば、更に多くのフィルタユニット３０を保持するためにマガジン４０を延長することもできる。端部キャップ４４が各マガジン４０の上端部４２Ａに取り付けられ、上端部４２Ａを閉鎖している。別の端部キャップ（図示せず）が下端部４２Ｂに取り付けられ、マガジン４０がマガジン回転台５５に装着されていない時に、フィルタユニット３０のスタックをマガジン４０内に完全に閉じ込めるようになっている。
【００３０】
図３を再び参照して、マガジン回転台５５は、１以上の長尺スペーサ部材５９によってロータ６０から離間配置された上部ラック５７を備えている。上部ラック５７は、マガジン回転台５５に装着された各マガジン４０の外形を側方に支持、あるいは少なくとも収容するような形状の凹部５７Ａが形成されている。１以上のマガジン４０は、その下端部４２Ｂをバレル部７０の内孔７０Ａに挿入することによってフィルタ分離アセンブリ５０に装着される。実施される特定の設計にもよるが、バレル部７０は、マガジン回転台５５またはロータ６０の一部を構成するものと考えられる。さらに図３に示すように、ロータ６０は、バレル部７０の上方に位置する上部凹部６０Ａと、バレル部７０の下方に位置する下部凹部６０Ｂとを備えている。上部凹部６０Ａは、マガジン４０の形状を収容するような形状であり、下部凹部６０Ｂは、後で詳述するように、バレル部７０から搬出されるフィルタユニット３０の形状を収容するような形状である。
【００３１】
図１および図５の破断図を参照して、フィルタ分離アセンブリ５０は、内部螺装の環状のベースブロックまたは鍔部８０が、バレル部７０下方の上部デッキ１２上に取り付けられており、少なくともロータ６０の下部を取り囲んでいる。マガジン回転台５５およびロータ６０は、ロータシャフト６５の軸を中心に、図５中矢印Ａで示す反時計回りの方向に共回転する一方、ベースブロック８０は、静止したままである。図１を再び参照して、ロータシャフト６５は、フィルタユニット交換装置１０の上部および下部デッキ１２、１４の間に収容されたステッパモータ６７によって駆動される。モータ６７は、ブラケット６７Ａにより支持されており、上部デッキ１２の下に配置された適切なギアまたは伝達手段（特に図示せず）が、モータ６７とロータシャフト６５との間の機械的な連結および回転速度調節を提供する。
【００３２】
図６および図７を参照して、ベースブロック８０は、ベースブロック８０の上部付近の始点Ｂからベースブロック８０の底部付近の終点（特に図示せず）まで延びる略螺旋状または渦巻状通り道に沿って配向する螺旋状または渦巻状の連続溝またはチャネル８２（以下、「螺旋溝８２」という。）を備えている。下記のような目的のために、螺旋溝８２は、矢印Ｃで示す軸方向に増加するピッチにより特徴付けられる。ピッチの増加は、図７において、ベースブロック８０の断面に沿って示す軸方向に離間する高度点Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、Ｅ4における螺旋溝８２の下面８２Ａ間の距離Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4の増加を観察することにより説明される。螺旋溝８２およびベースブロック８０への個々のフィルタユニット３０の入口点およびそこからの出口点を提供するために、ベースブロック８０には、８４で示すフィルタユニット入口位置および８６で示すフィルタユニット出口位置が形成されている。入口位置８４は、通常、点Ｂとリップ８８との間に形成されており、リップ８８は、ベースブロック８０の上面８０Ａに形成され、ロータシャフト６５の軸に向かって半径方向内方に突出している。出口位置８６は、多数の面または縁部、例えば、そこから排出されるフィルタユニット３０の外形を収容するように部分的に設計された面８０Ｂおよび８０Ｃによって形成されている。
【００３３】
図８〜図１０を参照して、フィルタ交換装置１０のフィルタユニットクランプアセンブリ１００および関連部材について更に詳しく説明する。下記から明らかなように、フィルタクランプアセンブリ１００の主要な機能は、フィルタ分離アセンブリ５０から繰り出される１以上の新品フィルタユニット３０を、フィルタクランプアセンブリ１００と連通する流体回路に連結し、これを介して１以上の流路を確立することと、この様なフィルタユニット３０が所定の期間または所定のサイクル数使用した後、使用済フィルタユニット３０を流体回路から離脱することである。説明の目的で、フィルタクランプアセンブリ１００は、全体的にＣＳ1〜ＣＳ8で示す１以上の流体連結サイトが形成されている（図１０参照）。ここで参照する流体回路は、流体ポンプ、溶解試験ステーション、液体クロマトグラフィ装置など、フィルタ交換装置１０の上流側および下流側に配置された様々な装置を含む数々の様々なタイプのプロセスの一部とすることができる。
【００３４】
フィルタユニットクランプアセンブリ１００は、上部アーム１０２と、下部アーム１０４と、１以上の縦レール１０６とを備え、この縦レール１０６に沿って上部アーム１０２が下部アーム１０４に対して摺動する。図１および図９に示す典型的な実施形態において、下部アーム１０４は、フィルタ交換装置１０の上部デッキ１２の下面に固定されている。１以上の上部雄型取付具１０８が、上部アーム１０２の厚さ方向に貫通して移動可能に支持され、荷重スプリング１１０によって付勢されている。同様に、１以上の対応する下部雌型取付具１１２が、上部取付具１０８に同軸整合するように下部アーム１０４の厚さ方向に貫通して移動可能に支持され、荷重スプリング１１４によって付勢されている。したがって、各連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に対して１対の上部および下部取付具１０８、１１２が存在し、上部取付具１０８は側方軌道１３０の略上方に配置され、下部取付具１１２は側方軌道１３０の略下方に配置されている。下部アーム１０４に対する上部アーム１０２の変位は、図１に示すようにフィルタ交換装置１０の上部および下部デッキ１２、１４の間に取り付けられたステッパモータ１１６および関連のリードネジ１１８によって駆動される。
【００３５】
図示の駆動手段は、クランプ力の維持のために連続的な動力を必要としないので、その強度、速度、信頼性、制御性、静寂性にとって好適である。しかし、必要なクランプ力によるクランプ動作を行うために、空圧またはソレノイド型のアクチュエータなど、その他の公知の手段をステッパモータ１１６とリードネジ１１８の代わりに設けてもよいと理解される。
【００３６】
荷重スプリング１１０、１１４によって、クランプアセンブリ１００により付与される過剰なクランプ力でフィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａの破損やフィルタユニット３０の圧壊が起こらず、使用時に１を越えるフィルタユニット３０をフィルタクランプアセンブリ１００に配置した時に、側方軌道１３０に存在する幾つかのフィルタユニット３０にクランプ力が均一に分配される。すなわち、典型的な実施形態において、上部取付具１０８が全て単一の上部アーム１０２内に支持され、下部取付具１１２が全て単一の下部アーム１０４内に支持されるので、クランプアセンブリ１００によって生成される総クランプ力の一部が、連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に存在する各フィルタユニット３０に伝達される。しかし、本発明に係るクランプアセンブリ１００の設計によって、この総クランプ力が各フィルタユニット３０にほぼ均一に分配されるので、あるフィルタユニット３０に付与されるクランプ分力は、その他各フィルタユニット３０に付与されるクランプ分力とほぼ等しくなる。
【００３７】
図１および図９〜図１１を参照して、側方軌道１３０および関連のフィルタユニット位置センサ２３が示されている。側方軌道１３０は、フィルタ分離アセンブリ５０に対して側方に設けられている。側方軌道１３０、上部取付具１０８、下部取付具１１２は、直線的に配置されていることが好ましいが、フィルタクランプアセンブリ１００へのフィルタユニット３０の連続的な横並びの装填に影響を及ぼさない限り、曲線的な配向を採用してもよいと理解される。側方軌道１３０は、フィルタ交換装置１０の上部デッキ１２上に互いに対向して取り付けられた前部ガイドレール１３２および後部ガイドレール１３４を備えている。前部および後部ガイドレール１３２、１３４は、それぞれ、対向するチャネルまたは溝１３２Ａ、１３４Ａを有し、前部および後部ガイドレール１３２、１３４の間の間隙と共に、フィルタユニット３０の横断面形状を収容する横断形状を有する開放軌道空間を提供する。この様に、フィルタユニット３０は、その雌型取付具３２Ａを上に向けて側方軌道１３０を側方に摺動して案内される。さらに、各連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8において、フィルタユニット３０の雌型取付具３２Ａは、対応するフィルタクランプアセンブリ１００の雄型取付具１０８と整合可能となり、そして、フィルタユニット３０の各雄型取付具３４Ａは、フィルタクランプアセンブリ１００の対応する雌型取付具１１２と整合可能となる。開放軌道空間は、ベースブロック８０の出口位置８６と直接的または間接的に連通する側方軌道１３０の導入端部（特に図示せず）で始まり、１３８で示す排出端部で終わる。排出端部１３８から排出されるフィルタユニット３０を受けるために、廃棄物受口（図示せず）を設けてもよい。
【００３８】
前部ガイドレール１３２は、着脱可能な上部部材１４１を備えていることが好ましい（図１および図１１参照）。図９および図１０で示すように上部部材１４１が取り除かれた状態において、前部ガイドレール１３２が、複数のフィルタユニット保持素子または位置決め摺動部１６０を受ける複数の凹部を有することが分かる。各連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に対して少なくとも１つのフィルタ位置決め摺動部１６０が存在することが好ましい。位置決め摺動部１６０は、前部ガイドレール１３２の凹部内で側方軌道１３０の方向を横断する方向に沿って移動し、それぞれ支柱１６２に沿って案内される。各位置決め摺動部１６０は、切込み又は凹み内縁部１６０Ａを有し、スプリング１６４が対応する支柱１６２に外装されて、位置決め摺動部１６０を側方軌道１３０に向かって内方に付勢している。この様な構成によって、各位置決め摺動部１６０は、各フィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａをフィルタクランプアセンブリ１００の対応位置の取付具１０８、１１２に整合させる補助を行い、１以上のフィルタユニット３０を、連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に連続的または逐次的に割り出し、位置決めすることができる。
【００３９】
図１１によく示されているように、少なくとも１つのフィルタユニット位置決めセンサ２３が、第１の位置決め摺動部（ここでは特に１６０’で示されている）の上方において、フィルタクランプアセンブリ１００の第１の連結サイトＣＳ1、すなわち、フィルタユニット３０がフィルタ分離アセンブリ５０から側方軌道１３０内へと出る時に出会う第１の連結サイトに隣接する前部ガイドレール１３２の上部部材１４１の切欠き部内に設けられている。好ましくは、フィルタユニット位置決めセンサ２３は、ＬＥＤ装置であり、光線が通過する構造間隙２３Ａと、導管（図示せず）を通って電子制御ユニット２００と接続する導電性リード２３Ｂとを備えている。フィルタユニット位置決めセンサ２３は、ホームセンサフラグ１７０と協動して、第１の連結サイトＣＳ1におけるフィルタユニット３０の到着と適切な整合を検知する機能を果たす。ホームセンサフラグ１７０は、図９および図１０に示すように、実質的に長尺の構造部材として設けられており、第１の位置決め摺動部１６０’から上方に突出している。
【００４０】
ホームセンサフラグ１７０は、第１の位置決め摺動部１６０’と共に移動する。したがって、フィルタユニット３０が側方軌道１３０に沿って第１の連結サイトＣＳ1の位置に向かって移動すると、フィルタユニット３０は、先ず第１の位置決め摺動部１６０’を側方軌道１３０から外方に押圧して、対応するスプリング１６４に蓄えられた潜在的なエネルギーを増大させる。フィルタユニット３０が引き続き第１の連結サイトＣＳ1に近接すると、第１の位置決め摺動部１６０’の切込み縁部１６０Ａによりスプリング１６４が弛緩する。すなわち、第１の位置決め摺動部１６０’の切込み縁部１６０Ａとスプリング１６４は、協動してフィルタユニット３０を第１の連結サイトＣＳ1における適切な整合位置に付勢し、フィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａは、フィルタクランプアセンブリ１００の対応する取付具１０８、１１２と整合する。側方軌道１３０および前部ガイドレール１３２に対する第１の位置決め摺動部１６０’の変位によって、ホームセンサフラグ１７０は、フィルタユニット位置センサ２３により生成され間隙２３Ａを横切る光線を遮断し、フィルタユニット位置センサ２３は、フィルタユニット３０が第１の連結サイトＣＳ1における適切な整合「ホーム」位置に達したことを検出する。１以上のフィルタユニット３０を側方軌道１３０に沿って用いる場合は、フィルタユニット位置センサ２３およびホームセンサフラグ１７０を利用して、側方軌道１３０に沿って連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に直線的に整合して前進したフィルタユニット３０の数をカウントする。したがって、所定の数のフィルタユニット３０がフィルタクランプアセンブリ１００に位置決めされた後、適切な信号を電子制御ユニット２００により生成して、フィルタ分離アセンブリ５０の回転を停止し、側方軌道１３０へのフィルタユニット３０の前進を停止することができる。
【００４１】
図１２を参照して、クランプアセンブリ位置センサ２５は、フィルタクランプアセンブリ１００の上部アーム１０２に取り付けられており、リードネジ１１８が回転自在に支持されている螺装リードネジナット１７５を跨いでいる。好ましくは、クランプアセンブリ位置センサ２５は、フィルタユニット位置センサ２３と同じ設計であり、光線が通過する構造間隙２５Ａと、導管（図示せず）を通って電子制御ユニット２００と接続する導電性リード２５Ｂとを備えている。リードネジ１１８は、クランプアセンブリ位置センサ２５用のホームセンサフラグとしての役割を果たす。上部アーム１０２が下部アーム１０４に対して最上位に達すると、リードネジの上面は、間隙２５Ａの下方に位置し、この位置では、光線は遮断されず、クランプアセンブリ位置センサ２５は上部アーム１０２が「ホーム」にあることを検出する。
【００４２】
図１３を参照して、電子制御ユニット２００およびその関連回路の簡略概要図が示されている。電子制御ユニット２００の主要な機能は、当業で公知の原理に従って、フィルタ分離アセンブリ５０およびクランプアセンブリ１００の相対的な動作を制御、調整することである。電子制御ユニット２００は、図１に示すように、フィルタ交換装置１０に組み込んで適切な位置に配置してもよいが、電子制御ユニット２００は、フィルタ交換装置１０から離れた位置に配置してもよい。電子制御ユニット２００は、フィルタユニット位置センサ２３からライン２０２を介して、クランプアセンブリ位置センサ２５からライン２０４を介して、信号を受信するようになっている。また、電子制御ユニット２００は、ライン２０６を介してフィルタ分離アセンブリ５０に関連するモータ６７へ、ライン２０８を介してフィルタクランプアセンブリ１００に関連するモータ１１６へ、信号を送信するようになっている。電子制御ユニット２００は、コンピュータコード化コマンドと、好ましくはＲＳ２３２およびＲＳ４８５シリアルコマンドを副制御ユニット２２０からライン２１０を介して受け取るようにしてもよい。または、電子制御ユニット２００自体が、入力コマンドの処理と信号の調整との両方を行うようにしてもよい。副制御ユニット２２０は、リモートコンピュータ端末など、ＣＰＵベースの装置として設けてもよく、フィルタ交換装置１０と連通する流体ラインの上流側または下流側に配置された別の装置の一部としての電子制御装置であってもよい。
【００４３】
動作において、フィルタ交換装置１０は、フィルタユニット３０のスタックを収容する所定数のマガジン４０（例えば、１〜８個のマガジン４０）を取り扱うように構成されている。そして、１以上のマガジン４０は、フィルタ分離アセンブリ５０のバレル部７０の内孔７０Ａ内に装填される。この時点で、ベースブロック８０に対するロータ６０およびマガジン４０の回転位置にもよるが、スタックの一つの最下位のフィルタユニット３０が、ベースブロック８０の上面８０Ａに載置されるか、または入口位置８４内の螺旋溝８２の開始部に直接載置される（図６および図７参照）。通常の使用時には、所定数の使用済フィルタユニット３０が、側方軌道１３０に沿って連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に動作状態で位置し、クランプアセンブリ１００は、完全閉鎖位置すなわちクランプ位置にある。したがって、各使用済フィルタユニット３０の雄型および雌型取付具３４Ａ、３２Ａは、クランプアセンブリ１００の対応する雌型および雄型取付具１１２、１０８と接合しており、フィルタ交換装置１０が動作している流体回路は閉鎖状態であり、したがって、流体流路は動作状態である。
【００４４】
動作中のフィルタユニット３０を新品フィルタユニット３０と交換すべきであると（手動またはプログラムされた計画により）決定されると、電子制御ユニット２００は、フィルタニット３０を交換するコマンドを生成するか、または副制御ユニット２２０からこの様なコマンドを受信する。フィルタ交換のためのこの様なコマンドに従って、電子制御ユニット２００は、クランプアセンブリモータ１１６を起動するために適切な制御信号を送信する。モータ１１６は、リードネジ１１８を起動し、クランプアセンブリ１００の上部アーム１０２を上方に移動させ、クランプアセンブリ１００を開放し、側方軌道１３０に存在するフィルタユニット３０をクランプアセンブリ１００の取付具１０８、１１２から離脱させ、最終的に流体回路を開放回路状態に切り替える。上部アーム１０２が図１２に示す最上位の「ホーム」位置に到達すると、上記のように、この事が、クランプアセンブリ位置センサ２５によって検出され、クランプアセンブリ位置センサ２５は、電子制御ユニット２００に変換信号を送信する。これに応答して、電子制御ユニット２００は、適切な制御信号を送信してフィルタ分離アセンブリモータ６７を起動し、これにより、ロータ６０は、ロータシャフト６５の軸を中心に反時計回りにフィルタ分離アセンブリ５０を回転させる。
【００４５】
ロータ６０がフィルタ分離アセンブリ５０のマガジン回転台５５を回転させると、少なくとも１つのマガジン４０の最下位のフィルタユニット３０がバレル部７０から入口位置８４を通って螺旋溝８２へと重力により落下し、ロータ６０の下部凹部６０Ｂの１つによって案内される。図５に全体的に示されているように、他のマガジン４０のフィルタニット３０は、同じ通り道を辿り始める。ベースブロック８０の突起リップ８８によって、最下位のフィルタユニット３０が螺旋溝８２の曲線の通り道に沿って適切に移動し始め、最下位のフィルタユニットの上部シェル部３２がリップ８８の下を通過する。ロータ６０が回転し続けると、図７を参照して上記に記載したとおり、螺旋溝８２のピッチが増加していく。結果的に、螺旋溝８２に対するロータ６０の回転によって、最下位のフィルタユニット３０と、最下位のフィルタユニット３０に連結されたフィルタユニットとの間隔が大きくなる。ベースブロック８０のある地点において、最下位のフィルタユニット３０は、関連するフィルタスタックから完全に切り離される。更に回転すると、分離されたフィルタユニット３０は、出口位置８６を通ってベースブロック８０（そして、フィルタ分離アセンブリ５０）から排出され、側方軌道１３０に入る。
【００４６】
図５、図９、図１０を参照して、例示として、８個の新品フィルタユニット３０を８個の古いフィルタユニット３０と交換すると仮定すると、側方軌道１３０に沿って移動しているフィルタユニット３０は、後続のフィルタユニット３０に押され、連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8を通って割り出されて引き続き前進する。フィルタユニット位置センサ２３は、第１の連結サイトＣＳ1で拘束されて通過する各フィルタユニット３０の存在を上記のような方法で検出する。したがって、各フィルタユニット３０が第１の連結サイトＣＳ1を通過すると、フィルタユニット位置センサ２３は、電子制御ユニット２００に変換信号を送信し、電子制御ユニット２００は、側方軌道１３０に入るフィルタユニット３０の数（したがって、クランプアセンブリ１００に装填されているフィルタユニット３０の数）をカウントする。さらに、次に割り出される連結サイトＣＳ2〜ＣＳ8に各フィルタユニット３０が前進すると、１つの使用済フィルタユニット３０が、側方軌道１３０の排出端部１３８を通ってフィルタ交換装置１０から押し出され、必要であれば廃棄物受口に収集される。８個のフィルタユニット３０がカウントされると、電子制御ユニット２００は、適切な制御信号を生成して、フィルタ分離アセンブリモータ６７を停止する。この時点で、上記のようなフィルタユニット位置決め摺動部１６０の動作によって、側方軌道１３０に存在する各フィルタユニット３０は、図１０〜図１２によく示されているように、クランプアセンブリ１００の取付具１０８、１１２に適切に整合して対応する連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に位置決めされる。最後に、電子制御ユニット２００によって、クランプアセンブリ１００は、新たに装填されたフィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａとクランプアセンブリ１００の対応する取付具１０８、１１２とを接合し、自動的にインラインで装着された新品フィルタユニット３０との連続流体回路が再度確立される。
【００４７】
フィルタ交換装置１０が、１以上のフィルタユニット３０をスタック状または柱状の配列から、個別化あるいは割り出された横並びの配列に変換するために有用であることは、上記の説明から明らかであろう。さらに、上記のようなフィルタ交換装置１０の設計、その様々な部材の設計、そして、様々な部材の相互作用によって、フィルタ交換装置１０の動作および機能は、フィルタ交換装置１０の使用において直面すると予想される様々な状況の悪影響を受けなくて済む。この様な状況には、（１）マガジン回転台５５において異なる数のフィルタユニット３０を複数のマガジン４０に装填した場合、（２）バレル部７０の１以上の内孔７０Ａにマガジン４０が存在しない場合、（３）フィルタ分離アセンブリ５０の回転中に、スタックの最下位のフィルタユニット３０がベースブロック８０の入口位置８４へとうまく落下しなかった場合がある。
【００４８】
本発明の様々な詳細事項は、本発明の範囲を逸脱することなく変更することができると理解される。さらに、上記の説明は、単なる例示であって、請求項により定義される本発明を制約するものではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、流体の調整、サンプリング、分配、検査プロセスに係わる媒体または流体の濾過に関する。特に、本発明は、使用済または消費済フィルタと未使用または新品のフィルタとの自動的なインラインでの取替または交換に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプのフィルタ素子が、流体ハンドリングシステムの一部を構成する流体ラインや流体回路を流れる媒体または流体を濾過するために利用されている。流体システムは、１以上の調整、サンプリング、分析作業を含む数多くのプロセスに役立っている。例示すると、高効率液体試料分析や、高圧液体クロマトグラフィ、溶解テストがある。フィルタ素子は、この様なシステムにインラインで装着されている場合が多く、この目的のために、流体が内部を移動する回路に着脱可能な取付具を備えたある種のフィルタユニット中に収容可能となっている。大抵の工学装置と同様に、フィルタ素子も使用寿命が限られていることは周知である。すなわち、耐用期間の後、フィルタは、劣化や閉塞など、もはや使いものにならなくなったり、少なくともフィルタを装着した流体ラインの性能の劣化、制約が起こるような状態となる。したがって、定期的に、好ましくは所定の保守計画に従ってフィルタを交換しなければならない。流体の搬送、濾過に係わるプロセスによっては、フィルタ交換に要する労力やダウンタイムが、重要な基準となり得る。したがって、フィルタ交換作業を自動化する手段、あるいはフィルタ交換の自動化を改善する手段は、関連産業に歓迎される。
【０００３】
認識されているフィルタ交換に関する問題点の一解決策が、Ｖａｎ ＤｅｎＯｅｖｅｒに付与された下記特許文献１に開示されている。この特許に開示されている実施形態では、円筒形フィルタ繰出装置と、円筒形フィルタクランプ装置と、円筒形フィルタ排出装置と、これらの装置に個々のフィルタを搬送する手段とを備えた自動フィルタ交換装置が提供されている。これらの装置は、直線的あるいは回転式に配列されている。直線的配列においては、電動式リードネジおよび関連摺動部材を利用してフィルタを搬送する。回転式配列においては、摺動部材の代わりに回転部材が設けられている。
【０００４】
上記の開示によれば、フィルタの垂直スタックが、フィルタ繰出装置の中空シリンダ内に装填され、搬送手段が適当な位置に達すると、最下位のフィルタが搬送手段の開口部内に落下する。そして、搬送手段は、フィルタをクランプ装置の下方位置に移動させる。クランプ装置は、流体サンプリングラインの一部が通る空圧ラムである。ラムは、フィルタを圧下し、フィルタと流体サンプリングラインとの接続を確立するので、サンプリングラインを流れる流体はフィルタを通過し濾過される。そして、フィルタは、排出装置へと搬送され、そこで、フィルタは、中空シリンダの下方の第２の空圧ラムの上方に位置決めされる。第２の空圧ラムは、フィルタを中空シリンダ内へと上方に移動させ、フィルタは、そこに保持リングの補助により保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，４５０，９８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルタ交換、特に流体回路のインラインで動作するタイプのフィルタの交換のための自動的な方法および装置を提供する、より実用的かつ効果的な解決策が必要であると考えられている。特に、ハウジングから外方に延びるインレット取付具およびアウトレット取付具を有するフィルタの交換を自動化する必要性がある。この様なフィルタは、スタック状または柱状の形態で供給される場合が多く、スタック中の各フィルタが、隣接するフィルタの取付具の接合によって隣接フィルタと接続されている。したがって、本発明は、後述するように、フィルタ、特にインラインフィルタの交換または取替のための新規な自動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一般的に、フィルタ繰出アセンブリおよび／またはフィルタクランプアセンブリを備えたフィルタ交換または取替システムを提供する。各装置は、制御自動フィルタ交換プロセスを成功裏に実施できる新規な特性を備えている。フィルタ繰出装置は、例えば、モータおよび関連シャフトの使用により回転可能である。フィルタ繰出装置は、フィルタ貯蔵ユニット、例えば、複数のフィルタが最初は接続スタックとして貯蔵される１以上のマガジンを受けるようになっている。フィルタ繰出装置は、静止部を有するフィルタ分離装置を備えている。フィルタ分離装置は、１以上のフィルタスタックを個々のフィルタユニットに分離する動作を行い、個々のフィルタをフィルタ繰出装置から順次搬送して、好ましくはフィルタ位置決め装置が設けられている側方ガイド軌道へと搬送するようになっている。
【０００８】
フィルタクランプアセンブリは、フィルタ繰出装置と協動し、そこから繰り出される１以上の個々のフィルタユニットを受け取るようになっており、１以上の流体ラインと流体連通する１以上の連結サイトを提供する。フィルタクランプアセンブリは、モータおよび関連リードネジなどの手段によって駆動され、作動する。フィルタクランプ装置の交互または周期的な動作によって、使用済フィルタを流体ラインに関連して設けられた取付具から離脱させ、未使用のフィルタを取付具に装着する。
【０００９】
好ましくは、フィルタ位置検出装置が、例えば、側方ガイド軌道に取り付けられてクランプアセンブリに設けられており、クランプ位置検出装置が、クランプアセンブリの可動部の位置を監視するために別に設けられている。この様にすると、位置検出装置およびモータに電気的に接続するように電子制御ユニットを配置して、フィルタ繰出装置およびフィルタクランプ装置の各動作を監視、制御することができ、これらの装置の動作を調整することもできる。
【００１０】
フィルタ繰出装置は、長手軸を有する回転部材と静止部材とを備えていてもよい。この場合、静止部材は、回転部材と同軸に配置された環状の内面を備えていてもよい。この場合、静止部材は、インレット開口部と、インレット開口部から軸方向に離間して設けられたアウトレット開口部と、前記内面に形成されたチャネルとを備えていてもよい。この場合、チャネルは、前記長手軸に対して略螺旋状の通り道に沿って延び、そのピッチは一様ではないものとすることができる。この場合、チャネルのピッチは、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっていてもよい。この場合、チャネルは、インレット開口部およびアウトレット開口部と連通していてもよい。
【００１１】
フィルタ繰出装置は、回転シャフトと、前記シャフトに取り付けられフィルタの第１の通り道を構成するフィルタハンドリング装置と、フィルタ分離装置とを備えていてもよい。この場合、フィルタ分離装置は、前記シャフトと同軸に固定配置された環状の内面を有していてもよい。この場合、フィルタ分離装置は、フィルタの第１の通り道と連通して配置された入口位置と、この入口位置から軸方向に離間して配置された出口位置と、前記内面に形成されフィルタの第２の通り道を構成するチャネルとを備えていてもよい。この場合、チャネルは、前記シャフトに対して略螺旋状に配向して延びていてもよく、この場合、チャネルのピッチは一様ではなくともよく、この場合、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっていてもよい。この場合、チャネルは、入口位置および出口位置と連通していてもよい。
【００１２】
フィルタクランプアセンブリは、アクチュエータと、第１のアームと、第２のアームと、軌道と、フィルタ位置決め摺動部とを備えていてもよい。この場合、第１のアームは、第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えていてもよい。この場合、第２のアームは、アクチュエータに可動係合して設けられてもよく、この場合、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備えていてもよい。この場合、アクチュエータは、第１のアームと第２のアームとの間の距離であって第１のアームおよび第２のアームに垂直な方向の距離を調節するようになっていてもよい。この場合、軌道は、第１の取付具と第２の取付具との間に介在し、軌道方向に沿って延びていてもよい。この場合、フィルタ位置決め摺動部は、軌道方向を横断する摺動方向に沿って摺動可能であってもよい。
【００１３】
フィルタクランプアセンブリは、アクチュエータと、第１のアームと、第２のアームと、軌道と、複数の第１の付勢部材と、複数の第２の付勢部材とを備えていてもよい。この場合、第１のアームは、複数の第１の取付具を備えていてもよく、この場合、第１の取付具は、それぞれ、第１のアームに対して移動可能に設けられていてもよい。この場合、第２のアームは、アクチュエータに可動係合して設けられていてもよく、この場合、複数の第２の取付具を備えていてもよく、この場合、第２の取付具は、それぞれ、第２のアームに対して移動可能に設けられていてもよい。この場合、アクチュエータは、第１のアームと第２のアームとの間の軸方向距離を調節するようになっていてもよい。この場合、軌道は、第１の取付具と第２の取付具との間に介在していてもよい。この場合、第１の付勢部材は、それぞれ、対応する第１の取付具に係合して、第１のアームに対して当該第１の取付具の移動を付勢してもよい。この場合、第２の付勢部材は、それぞれ、対応する第２の取付具に係合して、第２のアームに対して当該第２の取付具の移動を付勢してもよい。
【００１４】
自動フィルタ交換装置は、フィルタ分離装置とフィルタクランプ装置とを備えていてもよい。この場合、フィルタ分離装置は、回転部と、回転部と同軸に配置された静止部とを備えていてもよい。この場合、静止部は、環状の内面と、出口位置と、前記内面に形成されたチャネルとを備えていてもよい。この場合、チャネルは、回転部に対して螺旋状の通り道に沿って延びていてもよく、この場合、チャネルのピッチは一様ではなくともよく、この場合、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっていてもよい。この場合、チャネルは、出口位置と連通していてもよい。この場合、フィルタクランプ装置は、出口位置と連通するフィルタガイド部と、第１の取付具と、この第１の取付具に対して移動可能な第２の取付具とを備えていてもよい。
【００１５】
本発明の第１の実施形態によれば、自動フィルタ交換装置は、フィルタ繰出装置と、アクチュエータと、第１のアームと、第２のアームと、軌道とを備えている。第１のアームは、第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えている。第２のアームは、アクチュエータに可動係合して設けられており、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備えている。アクチュエータは、第１のアームと第２のアームとの間の軸方向距離（第１のアームおよび第２のアームに垂直な方向の距離）を調節するようになっている。軌道は、フィルタ繰出装置と連通しており、第１の取付具と第２の取付具との間に介在している。
【００１６】
本発明の第２の実施形態によれば、自動フィルタ交換装置は、フィルタ繰出装置と、フィルタ位置決め軌道と、フィルタ連結装置とを備えている。フィルタ位置決め軌道は、フィルタ繰出装置と連通しており、側方に離間配置された複数のフィルタ連結サイトを構成している。フィルタ連結装置は、複数の第１の流体用取付具と、複数の第２の流体用取付具とを備えている。第１の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの上方に配置され、第２の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの下方に配置されている。
【００１７】
本発明の第３の実施形態によれば、自動フィルタ交換装置は、フィルタ繰出装置と、フィルタ位置決め軌道と、フィルタクランプ装置と、第１の位置検出装置と、第２の位置検出装置と、前記第１および第２の位置検出装置と接続された電子制御ユニットとを備えている。フィルタ位置決め軌道は、フィルタ繰出装置と動作接続して設けられており、複数の側方に離間配置されたフィルタ連結サイトを構成している。フィルタクランプ装置は、可動部材と、略対向配置された複数の第１および第２の流体用取付具とを備えている。第１の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの上方に配置され、第２の流体用取付具は、それぞれ、連結サイトの下方に配置されている。第１の位置検出装置は、連結サイトの１つに動作整合して配置されている。第２の位置検出装置は、フィルタクランプ装置の可動部材に動作整合して配置されている。
【００１８】
本発明の第４の実施形態によれば、流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置は、回転フィルタハンドリング装置と、静止フィルタハンドリング装置と、フィルタガイド装置と、フィルタクランプ装置とを備えている。回転フィルタハンドリング装置は、略下流側のフィルタの第１の通り道を構成している。静止フィルタハンドリング装置は、フィルタの第１の通り道と連通する略螺旋状のフィルタの第２の通り道を構成している。フィルタガイド装置は、フィルタの第３の通り道を構成している。フィルタの第３の通り道は、フィルタの第２の通り道と連通しており、フィルタの第１の通り道をほぼ横断する向きとなっている。フィルタクランプ装置は、流体ラインと連通し、フィルタガイド装置内に配置されたフィルタと離脱可能に係合するようになっている。
【００１９】
本発明の第５の実施形態によれば、流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置は、フィルタ貯蔵装置と、フィルタクランプ装置と、複数のフィルタをフィルタ貯蔵装置内でのスタック配列からフィルタクランプ装置内での連続側方配列へと搬送する手段とを備えている。
本発明の第６の実施形態によれば、複数のフィルタを複数の対応する流体ラインに接続するための装置は、フィルタ貯蔵装置と、フィルタクランプ装置と、フィルタ搬送手段と、クランプ力分配手段とを備えている。フィルタクランプ装置は、複数対のインレット／アウトレット取付具を備えており、インレット／アウトレット取付具の各対は、流体ラインと連通するようになっている。フィルタクランプ装置は、フィルタクランプ装置内に受け取られた複数のフィルタに総クランプ力を付与して、総クランプ力の分力の影響下において、各フィルタを対応するインレット／アウトレット取付具対と流体連通するように接続する。フィルタ搬送手段は、フィルタ貯蔵装置からフィルタクランプ装置へと複数のフィルタを搬送する。クランプ力分配手段は、総クランプ力を複数のフィルタに分配して、フィルタクランプ装置によって各フィルタに付与された総クランプ力の分力のバラツキを減少させる。
【００２０】
本発明の第７の実施形態によれば、流体ラインにフィルタを接続するための装置は、フィルタ貯蔵装置と、フィルタクランプ装置と、フィルタ搬送手段と、フィルタ位置決め手段とを備えている。フィルタクランプ装置は、流体ラインと連通するようにしたインレット取付具とアウトレット取付具とを備えている。フィルタ搬送手段は、第１および第２の取付具を有するフィルタをフィルタ貯蔵装置からフィルタクランプ装置へと搬送する。フィルタ位置決め手段は、フィルタの第１の取付具をフィルタクランプ装置のインレット取付具に整合させ、フィルタの第２の取付具をフィルタクランプ装置のアウトレット取付具に整合させる。
【００２１】
フィルタを流体ラインまたは流体回路に順次連結する装置に１以上のフィルタを繰り出すための装置が提供される。
また、当初スタック状に設けられた複数のフィルタを繰り出すための装置であって、スタックの各フィルタの取付具が、通常、隣接するフィルタの取付具と接合しており、フィルタスタックが分離装置に出会うと、各フィルタが他のフィルタから分離され、結果的に、各フィルタが他のフィルタに対して別個に繰り出される装置が提供される。
【００２２】
本発明の目的は、個々の未使用のフィルタをフィルタクランプ装置に繰り出し、既存のフィルタを流体ラインから離脱させ、流体ラインの適切な連結サイトに未使用のフィルタを位置決めし、未使用のフィルタを連結サイトにおいて流体ラインに連結することによって、流体ライン内において動作する１以上の既存フィルタを１以上の未使用のフィルタと取り替えるための自動装置を提供することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、クランプ装置に装填される個々のフィルタの数をカウントし、クランプ装置が使用済フィルタを新品フィルタと交換可能な開放状態に達した時点を決定することによって、フィルタ繰出装置の動作をフィルタクランプ装置と連携させるフィルタ交換装置を提供することである。
本発明の更なる目的は、使用済フィルタを流体ラインから離脱させ、次に未使用のフィルタと交換するためのフィルタクランプ装置であって、各フィルタを対応する流体ラインのインレット／アウトレット取付具に接続するために必要なクランプ力を均一に分配することができるフィルタクランプ装置を提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、フィルタ交換装置によって搬送されてきたフィルタがフィルタクランプ装置と適切に整合するようにしたフィルタ位置決め装置を備えたフィルタ交換装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係るフィルタ交換装置を組み立てた状態で示す斜視図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ、図１に示すフィルタ交換装置と共に好適に用いられるフィルタユニットの分解側面図と組立側面図である。
【図３】図１に示すフィルタ交換装置の一部を構成するフィルタユニット分離アセンブリの回転部の斜視図である。
【図４】図１に示すフィルタ交換装置と共に用いられる、接続フィルタユニットのスタックが内部に保持されているフィルタユニット貯蔵マガジンの側面図である。
【図５】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細な斜視図であり、フィルタユニット分離アセンブリが一部破断図で示されており、フィルタ交換装置の作動中に一連のフィルタユニットが移動する螺旋の通り道とそれに続く側方の通り道を示すために、フィルタ交換装置の一部部材が取り除かれている。
【図６】フィルタユニット分離アセンブリの静止部の斜視図であり、内部のネジ切りまたは溝切り設計を示す。
【図７】図６に示す静止部の一部破断斜視図である。
【図８】図１に示すフィルタ交換装置の一部を構成するフィルタユニットクランプアセンブリの斜視図である。
【図９】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、図８に示すフィルタユニットクランプアセンブリがフィルタ交換装置に取り付けられている。
【図１０】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、フィルタ交換装置の一部を構成する側方軌道と、側方軌道内にフィルタユニットを位置決めするために利用される部材とを強調するために、フィルタユニットクランプアセンブリの一部が取り除かれている。
【図１１】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、本発明に従って検出装置が設けられている。
【図１２】図１に示すフィルタ交換装置の一部分の詳細斜視図であって、本発明に従って別の検出装置が設けられている。
【図１３】本発明と共に用いられる電子制御回路の簡略概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
上記およびその他の本発明の目的の一部は、以下に示す添付図面を参照しながら説明が進むにつれて明らかになるであろう。
図１を参照して、全体的に１０で示す自動インラインフィルタ交換装置が組み立てられた状態で示されている。例示として、フィルタ交換装置１０は、通常、上部デッキ１２と下部デッキ１４とを備えた構造的な枠組みを有する。上部デッキ１２は、１以上のスペーサ部材１６によって下部デッキ１４の上方に支持されている。広義に言えば、フィルタ交換装置１０は、全体的に５０で示すフィルタユニット貯蔵／分離／繰出アセンブリ（以降「フィルタ分離アセンブリ５０」と称する）と、全体的に１００で示されているフィルタユニットクランプアセンブリと、全体的に２００で示す電子制御ユニットとを備えている。図１に示す実施形態において、フィルタ分離アセンブリ５０およびフィルタクランプアセンブリ１００は、上部デッキ１２上に支持されている。また、フィルタ交換装置１０は、全体的に１３０で示すフィルタユニット位置決め軌道（以下、「側方軌道１３０」という。）を備え、これも上部デッキ１２上に取り付けられている。１以上の一連の流体ライン取付具１８は、下部デッキ１４に取り付けられたブラケット２１内に取り付けられており、流体回路（図示せず）の導管に連結されるようになっている。フィルタ交換装置１０は、全体的に２３で示すフィルタユニット位置センサと、全体的に２５で示すフィルタユニットクランプアセンブリ位置センサとを更に備えており、その詳細と機能については後述する。図１に示すフィルタ交換装置１０の種々の部材の多くは、フィルタ分離アセンブリ５０の上部を除き、着脱可能な上部カバーを有するハウジング構造内に収容されていることが好ましく、分かり易くするために図示されていない。
【００２７】
本発明の好適な実施において、フィルタ分離アセンブリ５０、フィルタクランプアセンブリ１００、および電子制御ユニット２００は、「インライン」型フィルタユニットの交換を自動化するために相互に協動する。この様なフィルタユニットは、通常、流体サンプリングシステムまたは流体分配システムに用いられているものとすることができる。適切なフィルタユニットは、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社で製造されており、ＶａｎＫｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｒｏｕｐからＰａｒｔ Ｎｏ．１７−４２２０として入手できる。図２Ａ、図２Ｂの分解図および組立図は、全体的に３０で示す適切なフィルタユニットの一例を示す。フィルタユニット３０は、Ｌｕｅｒ型取付具を有し、これは可撓性導管または配管に取り付けた時に適切な封止の確立に軸方向の負荷しか必要としない。典型的なフィルタユニット３０は、中空の雌型取付具３２Ａを有する上部シェル部３２と、中空の雄型取付具３４Ａを有する下部シェル部３４と、その間に収容されるフィルタ素子３６とを備えている。図１に示すフィルタ交換装置１０の実施は、数々の化学関連プロセスに有用であり、この様なプロセスにおいては、フィルタユニット３０が閉塞や薬品の残留、その他、フィルタ交換を要する状態に陥りやすく、この様な交換を他の装置または器具と関連付けて制御したり時期設定することが好適である。
【００２８】
図３〜図７を参照して、フィルタ分離アセンブリ５０と関連部材に関する様々な詳細事項が示されている。ここに示されている典型的なアセンブリ５０は、未使用のフィルタユニット３０の供給の貯蔵や、個々のフィルタユニット３０の分離、およびフィルタクランプアセンブリ１００への個々のフィルタユニット３０の配送といった機能を果たす。好適な実施形態において、これらの機能は、回転部および静止部を有する単一のアセンブリに組み込まれているが、本発明によれば構造的に別個の貯蔵サブアセンブリ、分離サブアセンブリ、繰出サブアセンブリで実施可能であると理解される。
【００２９】
特に図３を参照して、フィルタ分離アセンブリ５０は、全体的に５５で示すフィルタユニットマガジン回転台の形態のフィルタユニットマガジン保持／支持装置と、これに取り付けられたロータ６０とを備えている。図４を参照して、マガジン回転台５５は、全体的に４０で示す１以上のフィルタユニットマガジン、例えば、好ましくは管状または円筒状の８個のマガジン４０を保持、支持するようになっている。図４に示すように、フィルタユニットマガジン４０は、マガジン壁４２と、上部および下部開口端部４２Ａ、４２Ｂを有する。マガジン壁４２は、透明な素材で構成されていることが好ましい。フィルタユニットマガジン４０は、スタック配列のフィルタユニット３０などの複数のフィルタユニットを受け取り、貯蔵するようになっており、１以上のフィルタユニット３０の雄型取付具３４Ａを隣接フィルタユニット３０の雌型取付具３２Ａに挿入することによって、各フィルタユニット３０は、少なくとも１つの隣接するフィルタユニット３０と接続または接合している。ある典型的な実施形態において、各マガジン４０は、２５個のフィルタユニット３０のスタックまたはカラムを貯蔵し、８個のマガジン４０を用いた場合に、合計２００個の未使用のフィルタユニット３０をフィルタ分離アセンブリ５０に装填できるようになっている。必要であれば、更に多くのフィルタユニット３０を保持するためにマガジン４０を延長することもできる。端部キャップ４４が各マガジン４０の上端部４２Ａに取り付けられ、上端部４２Ａを閉鎖している。別の端部キャップ（図示せず）が下端部４２Ｂに取り付けられ、マガジン４０がマガジン回転台５５に装着されていない時に、フィルタユニット３０のスタックをマガジン４０内に完全に閉じ込めるようになっている。
【００３０】
図３を再び参照して、マガジン回転台５５は、１以上の長尺スペーサ部材５９によってロータ６０から離間配置された上部ラック５７を備えている。上部ラック５７は、マガジン回転台５５に装着された各マガジン４０の外形を側方に支持、あるいは少なくとも収容するような形状の凹部５７Ａが形成されている。１以上のマガジン４０は、その下端部４２Ｂをバレル部７０の内孔７０Ａに挿入することによってフィルタ分離アセンブリ５０に装着される。実施される特定の設計にもよるが、バレル部７０は、マガジン回転台５５またはロータ６０の一部を構成するものと考えられる。さらに図３に示すように、ロータ６０は、バレル部７０の上方に位置する上部凹部６０Ａと、バレル部７０の下方に位置する下部凹部６０Ｂとを備えている。上部凹部６０Ａは、マガジン４０の形状を収容するような形状であり、下部凹部６０Ｂは、後で詳述するように、バレル部７０から搬出されるフィルタユニット３０の形状を収容するような形状である。
【００３１】
図１および図５の破断図を参照して、フィルタ分離アセンブリ５０は、内部螺装の環状のベースブロックまたは鍔部８０が、バレル部７０下方の上部デッキ１２上に取り付けられており、少なくともロータ６０の下部を取り囲んでいる。マガジン回転台５５およびロータ６０は、ロータシャフト６５の軸を中心に、図５中矢印Ａで示す反時計回りの方向に共回転する一方、ベースブロック８０は、静止したままである。図１を再び参照して、ロータシャフト６５は、フィルタユニット交換装置１０の上部および下部デッキ１２、１４の間に収容されたステッパモータ６７によって駆動される。モータ６７は、ブラケット６７Ａにより支持されており、上部デッキ１２の下に配置された適切なギアまたは伝達手段（特に図示せず）が、モータ６７とロータシャフト６５との間の機械的な連結および回転速度調節を提供する。
【００３２】
図６および図７を参照して、ベースブロック８０は、ベースブロック８０の上部付近の始点Ｂからベースブロック８０の底部付近の終点（特に図示せず）まで延びる略螺旋状または渦巻状通り道に沿って配向する螺旋状または渦巻状の連続溝またはチャネル８２（以下、「螺旋溝８２」という。）を備えている。下記のような目的のために、螺旋溝８２は、矢印Ｃで示す軸方向に増加するピッチにより特徴付けられる。ピッチの増加は、図７において、ベースブロック８０の断面に沿って示す軸方向に離間する高度点Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、Ｅ4における螺旋溝８２の下面８２Ａ間の距離Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4の増加を観察することにより説明される。螺旋溝８２およびベースブロック８０への個々のフィルタユニット３０の入口点およびそこからの出口点を提供するために、ベースブロック８０には、８４で示すフィルタユニット入口位置および８６で示すフィルタユニット出口位置が形成されている。入口位置８４は、通常、点Ｂとリップ８８との間に形成されており、リップ８８は、ベースブロック８０の上面８０Ａに形成され、ロータシャフト６５の軸に向かって半径方向内方に突出している。出口位置８６は、多数の面または縁部、例えば、そこから排出されるフィルタユニット３０の外形を収容するように部分的に設計された面８０Ｂおよび８０Ｃによって形成されている。
【００３３】
図８〜図１０を参照して、フィルタ交換装置１０のフィルタユニットクランプアセンブリ１００および関連部材について更に詳しく説明する。下記から明らかなように、フィルタクランプアセンブリ１００の主要な機能は、フィルタ分離アセンブリ５０から繰り出される１以上の新品フィルタユニット３０を、フィルタクランプアセンブリ１００と連通する流体回路に連結し、これを介して１以上の流路を確立することと、この様なフィルタユニット３０が所定の期間または所定のサイクル数使用した後、使用済フィルタユニット３０を流体回路から離脱することである。説明の目的で、フィルタクランプアセンブリ１００は、全体的にＣＳ1〜ＣＳ8で示す１以上の流体連結サイトが形成されている（図１０参照）。ここで参照する流体回路は、流体ポンプ、溶解試験ステーション、液体クロマトグラフィ装置など、フィルタ交換装置１０の上流側および下流側に配置された様々な装置を含む数々の様々なタイプのプロセスの一部とすることができる。
【００３４】
フィルタユニットクランプアセンブリ１００は、上部アーム１０２と、下部アーム１０４と、１以上の縦レール１０６とを備え、この縦レール１０６に沿って上部アーム１０２が下部アーム１０４に対して摺動する。図１および図９に示す典型的な実施形態において、下部アーム１０４は、フィルタ交換装置１０の上部デッキ１２の下面に固定されている。１以上の上部雄型取付具１０８が、上部アーム１０２の厚さ方向に貫通して移動可能に支持され、荷重スプリング１１０によって付勢されている。同様に、１以上の対応する下部雌型取付具１１２が、上部取付具１０８に同軸整合するように下部アーム１０４の厚さ方向に貫通して移動可能に支持され、荷重スプリング１１４によって付勢されている。したがって、各連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に対して１対の上部および下部取付具１０８、１１２が存在し、上部取付具１０８は側方軌道１３０の略上方に配置され、下部取付具１１２は側方軌道１３０の略下方に配置されている。下部アーム１０４に対する上部アーム１０２の変位は、図１に示すようにフィルタ交換装置１０の上部および下部デッキ１２、１４の間に取り付けられたステッパモータ１１６および関連のリードネジ１１８によって駆動される。
【００３５】
図示の駆動手段は、クランプ力の維持のために連続的な動力を必要としないので、その強度、速度、信頼性、制御性、静寂性にとって好適である。しかし、必要なクランプ力によるクランプ動作を行うために、空圧またはソレノイド型のアクチュエータなど、その他の公知の手段をステッパモータ１１６とリードネジ１１８の代わりに設けてもよいと理解される。
【００３６】
荷重スプリング１１０、１１４によって、クランプアセンブリ１００により付与される過剰なクランプ力でフィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａの破損やフィルタユニット３０の圧壊が起こらず、使用時に１を越えるフィルタユニット３０をフィルタクランプアセンブリ１００に配置した時に、側方軌道１３０に存在する幾つかのフィルタユニット３０にクランプ力が均一に分配される。すなわち、典型的な実施形態において、上部取付具１０８が全て単一の上部アーム１０２内に支持され、下部取付具１１２が全て単一の下部アーム１０４内に支持されるので、クランプアセンブリ１００によって生成される総クランプ力の一部が、連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に存在する各フィルタユニット３０に伝達される。しかし、本発明に係るクランプアセンブリ１００の設計によって、この総クランプ力が各フィルタユニット３０にほぼ均一に分配されるので、あるフィルタユニット３０に付与されるクランプ分力は、その他各フィルタユニット３０に付与されるクランプ分力とほぼ等しくなる。
【００３７】
図１および図９〜図１１を参照して、側方軌道１３０および関連のフィルタユニット位置センサ２３が示されている。側方軌道１３０は、フィルタ分離アセンブリ５０に対して側方に設けられている。側方軌道１３０、上部取付具１０８、下部取付具１１２は、直線的に配置されていることが好ましいが、フィルタクランプアセンブリ１００へのフィルタユニット３０の連続的な横並びの装填に影響を及ぼさない限り、曲線的な配向を採用してもよいと理解される。側方軌道１３０は、フィルタ交換装置１０の上部デッキ１２上に互いに対向して取り付けられた前部ガイドレール１３２および後部ガイドレール１３４を備えている。前部および後部ガイドレール１３２、１３４は、それぞれ、対向するチャネルまたは溝１３２Ａ、１３４Ａを有し、前部および後部ガイドレール１３２、１３４の間の間隙と共に、フィルタユニット３０の横断面形状を収容する横断形状を有する開放軌道空間を提供する。この様に、フィルタユニット３０は、その雌型取付具３２Ａを上に向けて側方軌道１３０を側方に摺動して案内される。さらに、各連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8において、フィルタユニット３０の雌型取付具３２Ａは、対応するフィルタクランプアセンブリ１００の雄型取付具１０８と整合可能となり、そして、フィルタユニット３０の各雄型取付具３４Ａは、フィルタクランプアセンブリ１００の対応する雌型取付具１１２と整合可能となる。開放軌道空間は、ベースブロック８０の出口位置８６と直接的または間接的に連通する側方軌道１３０の導入端部（特に図示せず）で始まり、１３８で示す排出端部で終わる。排出端部１３８から排出されるフィルタユニット３０を受けるために、廃棄物受口（図示せず）を設けてもよい。
【００３８】
前部ガイドレール１３２は、着脱可能な上部部材１４１を備えていることが好ましい（図１および図１１参照）。図９および図１０で示すように上部部材１４１が取り除かれた状態において、前部ガイドレール１３２が、複数のフィルタユニット保持素子または位置決め摺動部１６０を受ける複数の凹部を有することが分かる。各連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に対して少なくとも１つのフィルタ位置決め摺動部１６０が存在することが好ましい。位置決め摺動部１６０は、前部ガイドレール１３２の凹部内で側方軌道１３０の方向を横断する方向に沿って移動し、それぞれ支柱１６２に沿って案内される。各位置決め摺動部１６０は、切込み又は凹み内縁部１６０Ａを有し、スプリング１６４が対応する支柱１６２に外装されて、位置決め摺動部１６０を側方軌道１３０に向かって内方に付勢している。この様な構成によって、各位置決め摺動部１６０は、各フィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａをフィルタクランプアセンブリ１００の対応位置の取付具１０８、１１２に整合させる補助を行い、１以上のフィルタユニット３０を、連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に連続的または逐次的に割り出し、位置決めすることができる。
【００３９】
図１１によく示されているように、少なくとも１つのフィルタユニット位置決めセンサ２３が、第１の位置決め摺動部（ここでは特に１６０’で示されている）の上方において、フィルタクランプアセンブリ１００の第１の連結サイトＣＳ1、すなわち、フィルタユニット３０がフィルタ分離アセンブリ５０から側方軌道１３０内へと出る時に出会う第１の連結サイトに隣接する前部ガイドレール１３２の上部部材１４１の切欠き部内に設けられている。好ましくは、フィルタユニット位置決めセンサ２３は、ＬＥＤ装置であり、光線が通過する構造間隙２３Ａと、導管（図示せず）を通って電子制御ユニット２００と接続する導電性リード２３Ｂとを備えている。フィルタユニット位置決めセンサ２３は、ホームセンサフラグ１７０と協動して、第１の連結サイトＣＳ1におけるフィルタユニット３０の到着と適切な整合を検知する機能を果たす。ホームセンサフラグ１７０は、図９および図１０に示すように、実質的に長尺の構造部材として設けられており、第１の位置決め摺動部１６０’から上方に突出している。
【００４０】
ホームセンサフラグ１７０は、第１の位置決め摺動部１６０’と共に移動する。したがって、フィルタユニット３０が側方軌道１３０に沿って第１の連結サイトＣＳ1の位置に向かって移動すると、フィルタユニット３０は、先ず第１の位置決め摺動部１６０’を側方軌道１３０から外方に押圧して、対応するスプリング１６４に蓄えられた潜在的なエネルギーを増大させる。フィルタユニット３０が引き続き第１の連結サイトＣＳ1に近接すると、第１の位置決め摺動部１６０’の切込み縁部１６０Ａによりスプリング１６４が弛緩する。すなわち、第１の位置決め摺動部１６０’の切込み縁部１６０Ａとスプリング１６４は、協動してフィルタユニット３０を第１の連結サイトＣＳ1における適切な整合位置に付勢し、フィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａは、フィルタクランプアセンブリ１００の対応する取付具１０８、１１２と整合する。側方軌道１３０および前部ガイドレール１３２に対する第１の位置決め摺動部１６０’の変位によって、ホームセンサフラグ１７０は、フィルタユニット位置センサ２３により生成され間隙２３Ａを横切る光線を遮断し、フィルタユニット位置センサ２３は、フィルタユニット３０が第１の連結サイトＣＳ1における適切な整合「ホーム」位置に達したことを検出する。１以上のフィルタユニット３０を側方軌道１３０に沿って用いる場合は、フィルタユニット位置センサ２３およびホームセンサフラグ１７０を利用して、側方軌道１３０に沿って連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に直線的に整合して前進したフィルタユニット３０の数をカウントする。したがって、所定の数のフィルタユニット３０がフィルタクランプアセンブリ１００に位置決めされた後、適切な信号を電子制御ユニット２００により生成して、フィルタ分離アセンブリ５０の回転を停止し、側方軌道１３０へのフィルタユニット３０の前進を停止することができる。
【００４１】
図１２を参照して、クランプアセンブリ位置センサ２５は、フィルタクランプアセンブリ１００の上部アーム１０２に取り付けられており、リードネジ１１８が回転自在に支持されている螺装リードネジナット１７５を跨いでいる。好ましくは、クランプアセンブリ位置センサ２５は、フィルタユニット位置センサ２３と同じ設計であり、光線が通過する構造間隙２５Ａと、導管（図示せず）を通って電子制御ユニット２００と接続する導電性リード２５Ｂとを備えている。リードネジ１１８は、クランプアセンブリ位置センサ２５用のホームセンサフラグとしての役割を果たす。上部アーム１０２が下部アーム１０４に対して最上位に達すると、リードネジの上面は、間隙２５Ａの下方に位置し、この位置では、光線は遮断されず、クランプアセンブリ位置センサ２５は上部アーム１０２が「ホーム」にあることを検出する。
【００４２】
図１３を参照して、電子制御ユニット２００およびその関連回路の簡略概要図が示されている。電子制御ユニット２００の主要な機能は、当業で公知の原理に従って、フィルタ分離アセンブリ５０およびクランプアセンブリ１００の相対的な動作を制御、調整することである。電子制御ユニット２００は、図１に示すように、フィルタ交換装置１０に組み込んで適切な位置に配置してもよいが、電子制御ユニット２００は、フィルタ交換装置１０から離れた位置に配置してもよい。電子制御ユニット２００は、フィルタユニット位置センサ２３からライン２０２を介して、クランプアセンブリ位置センサ２５からライン２０４を介して、信号を受信するようになっている。また、電子制御ユニット２００は、ライン２０６を介してフィルタ分離アセンブリ５０に関連するモータ６７へ、ライン２０８を介してフィルタクランプアセンブリ１００に関連するモータ１１６へ、信号を送信するようになっている。電子制御ユニット２００は、コンピュータコード化コマンドと、好ましくはＲＳ２３２およびＲＳ４８５シリアルコマンドを副制御ユニット２２０からライン２１０を介して受け取るようにしてもよい。または、電子制御ユニット２００自体が、入力コマンドの処理と信号の調整との両方を行うようにしてもよい。副制御ユニット２２０は、リモートコンピュータ端末など、ＣＰＵベースの装置として設けてもよく、フィルタ交換装置１０と連通する流体ラインの上流側または下流側に配置された別の装置の一部としての電子制御装置であってもよい。
【００４３】
動作において、フィルタ交換装置１０は、フィルタユニット３０のスタックを収容する所定数のマガジン４０（例えば、１〜８個のマガジン４０）を取り扱うように構成されている。そして、１以上のマガジン４０は、フィルタ分離アセンブリ５０のバレル部７０の内孔７０Ａ内に装填される。この時点で、ベースブロック８０に対するロータ６０およびマガジン４０の回転位置にもよるが、スタックの一つの最下位のフィルタユニット３０が、ベースブロック８０の上面８０Ａに載置されるか、または入口位置８４内の螺旋溝８２の開始部に直接載置される（図６および図７参照）。通常の使用時には、所定数の使用済フィルタユニット３０が、側方軌道１３０に沿って連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に動作状態で位置し、クランプアセンブリ１００は、完全閉鎖位置すなわちクランプ位置にある。したがって、各使用済フィルタユニット３０の雄型および雌型取付具３４Ａ、３２Ａは、クランプアセンブリ１００の対応する雌型および雄型取付具１１２、１０８と接合しており、フィルタ交換装置１０が動作している流体回路は閉鎖状態であり、したがって、流体流路は動作状態である。
【００４４】
動作中のフィルタユニット３０を新品フィルタユニット３０と交換すべきであると（手動またはプログラムされた計画により）決定されると、電子制御ユニット２００は、フィルタニット３０を交換するコマンドを生成するか、または副制御ユニット２２０からこの様なコマンドを受信する。フィルタ交換のためのこの様なコマンドに従って、電子制御ユニット２００は、クランプアセンブリモータ１１６を起動するために適切な制御信号を送信する。モータ１１６は、リードネジ１１８を起動し、クランプアセンブリ１００の上部アーム１０２を上方に移動させ、クランプアセンブリ１００を開放し、側方軌道１３０に存在するフィルタユニット３０をクランプアセンブリ１００の取付具１０８、１１２から離脱させ、最終的に流体回路を開放回路状態に切り替える。上部アーム１０２が図１２に示す最上位の「ホーム」位置に到達すると、上記のように、この事が、クランプアセンブリ位置センサ２５によって検出され、クランプアセンブリ位置センサ２５は、電子制御ユニット２００に変換信号を送信する。これに応答して、電子制御ユニット２００は、適切な制御信号を送信してフィルタ分離アセンブリモータ６７を起動し、これにより、ロータ６０は、ロータシャフト６５の軸を中心に反時計回りにフィルタ分離アセンブリ５０を回転させる。
【００４５】
ロータ６０がフィルタ分離アセンブリ５０のマガジン回転台５５を回転させると、少なくとも１つのマガジン４０の最下位のフィルタユニット３０がバレル部７０から入口位置８４を通って螺旋溝８２へと重力により落下し、ロータ６０の下部凹部６０Ｂの１つによって案内される。図５に全体的に示されているように、他のマガジン４０のフィルタニット３０は、同じ通り道を辿り始める。ベースブロック８０の突起リップ８８によって、最下位のフィルタユニット３０が螺旋溝８２の曲線の通り道に沿って適切に移動し始め、最下位のフィルタユニットの上部シェル部３２がリップ８８の下を通過する。ロータ６０が回転し続けると、図７を参照して上記に記載したとおり、螺旋溝８２のピッチが増加していく。結果的に、螺旋溝８２に対するロータ６０の回転によって、最下位のフィルタユニット３０と、最下位のフィルタユニット３０に連結されたフィルタユニットとの間隔が大きくなる。ベースブロック８０のある地点において、最下位のフィルタユニット３０は、関連するフィルタスタックから完全に切り離される。更に回転すると、分離されたフィルタユニット３０は、出口位置８６を通ってベースブロック８０（そして、フィルタ分離アセンブリ５０）から排出され、側方軌道１３０に入る。
【００４６】
図５、図９、図１０を参照して、例示として、８個の新品フィルタユニット３０を８個の古いフィルタユニット３０と交換すると仮定すると、側方軌道１３０に沿って移動しているフィルタユニット３０は、後続のフィルタユニット３０に押され、連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8を通って割り出されて引き続き前進する。フィルタユニット位置センサ２３は、第１の連結サイトＣＳ1で拘束されて通過する各フィルタユニット３０の存在を上記のような方法で検出する。したがって、各フィルタユニット３０が第１の連結サイトＣＳ1を通過すると、フィルタユニット位置センサ２３は、電子制御ユニット２００に変換信号を送信し、電子制御ユニット２００は、側方軌道１３０に入るフィルタユニット３０の数（したがって、クランプアセンブリ１００に装填されているフィルタユニット３０の数）をカウントする。さらに、次に割り出される連結サイトＣＳ2〜ＣＳ8に各フィルタユニット３０が前進すると、１つの使用済フィルタユニット３０が、側方軌道１３０の排出端部１３８を通ってフィルタ交換装置１０から押し出され、必要であれば廃棄物受口に収集される。８個のフィルタユニット３０がカウントされると、電子制御ユニット２００は、適切な制御信号を生成して、フィルタ分離アセンブリモータ６７を停止する。この時点で、上記のようなフィルタユニット位置決め摺動部１６０の動作によって、側方軌道１３０に存在する各フィルタユニット３０は、図１０〜図１２によく示されているように、クランプアセンブリ１００の取付具１０８、１１２に適切に整合して対応する連結サイトＣＳ1〜ＣＳ8に位置決めされる。最後に、電子制御ユニット２００によって、クランプアセンブリ１００は、新たに装填されたフィルタユニット３０の取付具３２Ａ、３４Ａとクランプアセンブリ１００の対応する取付具１０８、１１２とを接合し、自動的にインラインで装着された新品フィルタユニット３０との連続流体回路が再度確立される。
【００４７】
フィルタ交換装置１０が、１以上のフィルタユニット３０をスタック状または柱状の配列から、個別化あるいは割り出された横並びの配列に変換するために有用であることは、上記の説明から明らかであろう。さらに、上記のようなフィルタ交換装置１０の設計、その様々な部材の設計、そして、様々な部材の相互作用によって、フィルタ交換装置１０の動作および機能は、フィルタ交換装置１０の使用において直面すると予想される様々な状況の悪影響を受けなくて済む。この様な状況には、（１）マガジン回転台５５において異なる数のフィルタユニット３０を複数のマガジン４０に装填した場合、（２）バレル部７０の１以上の内孔７０Ａにマガジン４０が存在しない場合、（３）フィルタ分離アセンブリ５０の回転中に、スタックの最下位のフィルタユニット３０がベースブロック８０の入口位置８４へとうまく落下しなかった場合がある。
【００４８】
本発明の様々な詳細事項は、本発明の範囲を逸脱することなく変更することができると理解される。さらに、上記の説明は、単なる例示であって、請求項により定義される本発明を制約するものではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）フィルタ繰出装置と、
（ｂ）アクチュエータと、
（ｃ）第１のアームであって、この第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えた第１のアームと、
（ｄ）前記アクチュエータに可動係合して設けられた第２のアームであって、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備え、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の距離であって前記第１のアームおよび前記第２のアームに垂直な方向の距離が前記アクチュエータにより調節されるようになっている第２のアームと、
（ｅ）前記フィルタ繰出装置と連通し、前記第１の取付具と前記第２の取付具との間に介在する軌道と
を備えた自動フィルタ交換装置。
【請求項２】
前記フィルタ繰出装置が、前記フィルタ繰出装置の長手軸と同軸に配置された環状の内面と、フィルタ入口位置と、前記入口位置から軸方向に離間して設けられたフィルタ出口位置と、前記内面に形成されたチャネルとを備え、前記チャネルが前記長手軸に対して螺旋方向に沿って延びており、前記チャネルのピッチは一様ではなく、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっており、前記チャネルが前記入口位置および前記出口位置と連通する請求項１の装置。
【請求項３】
（ａ）フィルタ繰出装置と、
（ｂ）前記フィルタ繰出装置と連通し、側方に離間配置された複数のフィルタ連結サイトを構成するフィルタ位置決め軌道と、
（ｃ）複数の第１の流体用取付具と、複数の第２の流体用取付具とを備えたフィルタ連結装置であって、前記第１の流体用取付具がそれぞれ前記連結サイトの上方に配置され、前記第２の流体用取付具がそれぞれ前記連結サイトの下方に配置されているフィルタ連結装置と
を備えた自動フィルタ交換装置。
【請求項４】
前記フィルタ繰出装置と連通して設けられたフィルタ貯蔵装置を備えた請求項３の装置。
【請求項５】
前記フィルタ貯蔵装置が長尺のマガジンである請求項４の装置。
【請求項６】
前記連結サイトの１つに設けられ、前記フィルタ位置決め軌道に向かって移動可能なフィルタ位置決め摺動部を備えた請求項３の装置。
【請求項７】
（ａ）フィルタ繰出装置と、
（ｂ）前記フィルタ繰出装置と動作接続して設けられ、複数の側方に離間配置されたフィルタ連結サイトを構成するフィルタ位置決め軌道と、
（ｃ）可動部材と、対向配置された複数の第１および第２の流体用取付具とを備えたフィルタクランプ装置であって、前記第１の流体用取付具がそれぞれ前記連結サイトの上方に配置され、前記第２の流体用取付具がそれぞれ連結サイトの下方に配置されているフィルタクランプ装置と、
（ｄ）前記連結サイトの１つに動作整合して配置された第１の位置検出装置と、
（ｅ）前記可動部材に動作整合して配置されている第２の位置検出装置と、
（ｆ）前記第１および第２の位置検出装置と接続された電子制御ユニットと
を備えた自動フィルタ交換装置。
【請求項８】
流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置であって、
（ａ）下流側のフィルタの第１の通り道を構成する回転可動フィルタハンドリング装置と、
（ｂ）前記フィルタの第１の通り道と連通する螺旋状の、フィルタの第２の通り道を構成する静止フィルタハンドリング装置と、
（ｃ）フィルタの第３の通り道を構成するフィルタガイド装置であって、前記フィルタの第３の通り道が、前記フィルタの第２の通り道と連通しており、前記フィルタの第１の通り道を横断する向きとなっているフィルタガイド装置と、
（ｄ）流体ラインと連通し、前記フィルタガイド装置内に配置されたフィルタと離脱可能に係合するようになっているフィルタクランプ装置と
を備えた装置。
【請求項９】
流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置であって、
（ａ）フィルタ貯蔵装置と、
（ｂ）フィルタクランプ装置と、
（ｃ）複数のフィルタを前記フィルタ貯蔵装置内でのスタック配列から前記フィルタクランプ装置内での連続側方配列へと搬送する手段と
を備えた装置。
【請求項１０】
複数のフィルタを複数の対応する流体ラインに接続するための装置であって、
（ａ）フィルタ貯蔵装置と、
（ｂ）複数対のインレット／アウトレット取付具を備えたフィルタクランプ装置であって、前記インレット／アウトレット取付具の各対が流体ラインと連通し、フィルタクランプ装置内に受け取られた複数のフィルタに総クランプ力を付与して、前記総クランプ力の分力の影響下において、各フィルタを対応する前記インレット／アウトレット取付具対と流体連通するように接続するフィルタクランプ装置と、
（ｃ）前記フィルタ貯蔵装置から前記フィルタクランプ装置へと複数のフィルタを搬送する手段と、
（ｄ）前記総クランプ力を前記複数のフィルタに分配して、前記フィルタクランプ装置によって各フィルタに付与された前記総クランプ力の分力のバラツキを減少させる手段と
を備えた装置。
【請求項１１】
流体ラインにフィルタを接続するための装置であって、
（ａ）フィルタ貯蔵装置と、
（ｂ）インレット取付具とアウトレット取付具とを備えたフィルタクランプ装置であって、前記インレットおよびアウトレット取付具が流体ラインと連通するようになっているフィルタクランプ装置と、
（ｃ）第１および第２の取付具を有するフィルタを前記フィルタ貯蔵装置から前記フィルタクランプ装置へと搬送する手段と、
（ｄ）前記第１の取付具を前記インレット取付具に整合させ、前記第２の取付具を前記アウトレット取付具に整合させるフィルタ位置決め手段と
を備えた装置。
【請求項１】
（ａ）フィルタ繰出装置と、
（ｂ）アクチュエータと、
（ｃ）第１のアームであって、この第１のアームに対して移動可能に設けられた第１の取付具を備えた第１のアームと、
（ｄ）前記アクチュエータに可動係合して設けられた第２のアームであって、第２のアームに対して移動可能に設けられた第２の取付具を備え、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の距離であって前記第１のアームおよび前記第２のアームに垂直な方向の距離が前記アクチュエータにより調節されるようになっている第２のアームと、
（ｅ）前記フィルタ繰出装置と連通し、前記第１の取付具と前記第２の取付具との間に介在する軌道と
を備えた自動フィルタ交換装置。
【請求項２】
前記フィルタ繰出装置が、前記フィルタ繰出装置の長手軸と同軸に配置された環状の内面と、フィルタ入口位置と、前記入口位置から軸方向に離間して設けられたフィルタ出口位置と、前記内面に形成されたチャネルとを備え、前記チャネルが前記長手軸に対して螺旋方向に沿って延びており、前記チャネルのピッチは一様ではなく、前記内面の軸長方向に沿って大きくなっており、前記チャネルが前記入口位置および前記出口位置と連通する請求項１の装置。
【請求項３】
（ａ）フィルタ繰出装置と、
（ｂ）前記フィルタ繰出装置と連通し、側方に離間配置された複数のフィルタ連結サイトを構成するフィルタ位置決め軌道と、
（ｃ）複数の第１の流体用取付具と、複数の第２の流体用取付具とを備えたフィルタ連結装置であって、前記第１の流体用取付具がそれぞれ前記連結サイトの上方に配置され、前記第２の流体用取付具がそれぞれ前記連結サイトの下方に配置されているフィルタ連結装置と
を備えた自動フィルタ交換装置。
【請求項４】
前記フィルタ繰出装置と連通して設けられたフィルタ貯蔵装置を備えた請求項３の装置。
【請求項５】
前記フィルタ貯蔵装置が長尺のマガジンである請求項４の装置。
【請求項６】
前記連結サイトの１つに設けられ、前記フィルタ位置決め軌道に向かって移動可能なフィルタ位置決め摺動部を備えた請求項３の装置。
【請求項７】
（ａ）フィルタ繰出装置と、
（ｂ）前記フィルタ繰出装置と動作接続して設けられ、複数の側方に離間配置されたフィルタ連結サイトを構成するフィルタ位置決め軌道と、
（ｃ）可動部材と、対向配置された複数の第１および第２の流体用取付具とを備えたフィルタクランプ装置であって、前記第１の流体用取付具がそれぞれ前記連結サイトの上方に配置され、前記第２の流体用取付具がそれぞれ連結サイトの下方に配置されているフィルタクランプ装置と、
（ｄ）前記連結サイトの１つに動作整合して配置された第１の位置検出装置と、
（ｅ）前記可動部材に動作整合して配置されている第２の位置検出装置と、
（ｆ）前記第１および第２の位置検出装置と接続された電子制御ユニットと
を備えた自動フィルタ交換装置。
【請求項８】
流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置であって、
（ａ）下流側のフィルタの第１の通り道を構成する回転可動フィルタハンドリング装置と、
（ｂ）前記フィルタの第１の通り道と連通する螺旋状の、フィルタの第２の通り道を構成する静止フィルタハンドリング装置と、
（ｃ）フィルタの第３の通り道を構成するフィルタガイド装置であって、前記フィルタの第３の通り道が、前記フィルタの第２の通り道と連通しており、前記フィルタの第１の通り道を横断する向きとなっているフィルタガイド装置と、
（ｄ）流体ラインと連通し、前記フィルタガイド装置内に配置されたフィルタと離脱可能に係合するようになっているフィルタクランプ装置と
を備えた装置。
【請求項９】
流体ライン中でフィルタを取り替えるための装置であって、
（ａ）フィルタ貯蔵装置と、
（ｂ）フィルタクランプ装置と、
（ｃ）複数のフィルタを前記フィルタ貯蔵装置内でのスタック配列から前記フィルタクランプ装置内での連続側方配列へと搬送する手段と
を備えた装置。
【請求項１０】
複数のフィルタを複数の対応する流体ラインに接続するための装置であって、
（ａ）フィルタ貯蔵装置と、
（ｂ）複数対のインレット／アウトレット取付具を備えたフィルタクランプ装置であって、前記インレット／アウトレット取付具の各対が流体ラインと連通し、フィルタクランプ装置内に受け取られた複数のフィルタに総クランプ力を付与して、前記総クランプ力の分力の影響下において、各フィルタを対応する前記インレット／アウトレット取付具対と流体連通するように接続するフィルタクランプ装置と、
（ｃ）前記フィルタ貯蔵装置から前記フィルタクランプ装置へと複数のフィルタを搬送する手段と、
（ｄ）前記総クランプ力を前記複数のフィルタに分配して、前記フィルタクランプ装置によって各フィルタに付与された前記総クランプ力の分力のバラツキを減少させる手段と
を備えた装置。
【請求項１１】
流体ラインにフィルタを接続するための装置であって、
（ａ）フィルタ貯蔵装置と、
（ｂ）インレット取付具とアウトレット取付具とを備えたフィルタクランプ装置であって、前記インレットおよびアウトレット取付具が流体ラインと連通するようになっているフィルタクランプ装置と、
（ｃ）第１および第２の取付具を有するフィルタを前記フィルタ貯蔵装置から前記フィルタクランプ装置へと搬送する手段と、
（ｄ）前記第１の取付具を前記インレット取付具に整合させ、前記第２の取付具を前記アウトレット取付具に整合させるフィルタ位置決め手段と
を備えた装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−６７８１７（Ｐ２０１１−６７８１７Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５４３６（Ｐ２０１０−２６５４３６）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【分割の表示】特願２００８−２０１０７８（Ｐ２００８−２０１０７８）の分割
【原出願日】平成１３年１０月１日（２００１．１０．１）
【出願人】（５９９０６０９２８）バリアン・インコーポレイテッド (81)
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【分割の表示】特願２００８−２０１０７８（Ｐ２００８−２０１０７８）の分割
【原出願日】平成１３年１０月１日（２００１．１０．１）
【出願人】（５９９０６０９２８）バリアン・インコーポレイテッド (81)
[ Back to top ]