(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置において、
空気流を取り入れるための空気入口部を自身の下方端に有し、前記空気入口部周りに形成された溝を有するベースと、
第１の端部と第２の端部とを有する第１の筒状フィルタであって、前記第１の端部は前記ベースに載せられており、前記空気入口部に通じる内方チャンバを画定し、前記空気流からオイルを濾過するように寸法決めされている第１の筒状フィルタと、
第１の端部と第２の端部とを有する第２の筒状フィルタであって、前記第１の端部は前記ベースに載せられており、前記第１の筒状フィルタを取り巻いており、前記第１の筒状フィルタとの間に前記溝と繋がる外方チャンバを画定し、前記第１の筒状フィルタの下流に配置された第２の筒状フィルタと、
前記ベースを貫く開口であって、前記外方チャンバを前記空気入口部に繋ぐ開口と、
前記ベースの開口内に配置された弁体であって、前記外方チャンバ内の圧力が前記空気入口部内の圧力を上回った場合に前記外方チャンバから前記開口を通って前記空気入口部へ向かう流れを通す弁体と、
前記第１の筒状フィルタの前記第２の端部に取り付けられて前記第２の端部を閉じるキャップと、
前記第２の筒状フィルタの前記第２の端部に取り付けられて前記第２の端部を閉じるカバーと、
前記外方チャンバを通ってそれぞれ延びる少なくとも２本の棒材であって、その少なくとも２本のそれぞれが前記ベースに取り付けられる第１の端部および第２の端部を有する棒材と、
前記第１の筒状フィルタを前記ベースと前記キャップとの間で締め付け、また前記第２の筒状フィルタを前記ベースと前記カバーとの間で締め付けるために、前記少なくとも２本の棒材のそれぞれの前記第２の端部近くに配置される複数の固定材と、
を備えたことを特徴とする、空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項２】
前記第１および第２のフィルタが、前記ベースを通る軸について対称となるよう同心円状に前記ベースへ載せられていることを特徴とする、請求項１に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項３】
前記第２のフィルタが、前記空気流から臭気を濾過するように寸法決めされていることを特徴とする、請求項１に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項４】
前記ベースを貫く前記開口が前記ベース内の前記溝と繋がっていることを特徴とする、請求項１に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項５】
前記ベースの前記開口が前記溝の下方部と繋がっていることを特徴とする、請求項４に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項６】
前記弁体が傘型弁であることを特徴とする、請求項１に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項７】
前記傘型弁が弾性材料で形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項８】
前記傘型弁が円板部を有しており、前記円板部が前記ベースの前記開口を覆っていることを特徴とする、請求項６に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【請求項９】
前記円板部が前記ベースの前記入口部に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大まかには空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための器具に関するものであり、より具体的には、空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くためのコンパクトなフィルタ機構に関するものである。本発明は具体的には内部に真空ポンプを有する低温滅菌器に用いることができ、特にこれについて説明する。ただし、開示のこのフィルタ機構は、空気流のオイルミストを取り除くための他の利用法もある。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、低温滅菌器は真空条件下でチャンバ内の物品を滅菌する。液体滅菌剤がそのチャンバ内に注入されて蒸気化し、滅菌される物品を、蒸気化された滅菌剤によって包み、行き渡らせる。こうした滅菌器は、チャンバ内に真空引きを行うための真空ポンプを有している。この真空ポンプの動作中、オイルミストおよびその他の塵埃はチャンバから吸引され、真空チャンバの出口ポートから排出される。従来、真空ポンプが生じさせる空気流を周囲環境へ放出させるに先立ってその空気流からオイルおよびその他の物質を濾過するために、真空ポンプの出口ポートに複雑な機構が設けられる。排出される空気から臭気を取り除くため、オイルミスト除去器の下流に別個のフィルタ機構が設けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした機構は場所をとるばかりか、組み立ておよび製品寿命にわたるメンテナンスが困難かつ高くつく。
【０００４】
本発明はこうした問題点やその他の問題点を克服し、空気流から、より具体的には低温滅菌器で用いられる真空ポンプの排気から、オイルミストおよび臭気を取り除くためのフィルタ機構を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の好ましい実施形態の一例によれば、空気流を取り入れるための空気入口部を自身の下方端に有するベースを備えた、空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くための装置が提供される。第１の筒状フィルタが、第１の端部と第２の端部を有する。第１の端部は閉じていて、第２の端部はベースに載せられており、第１の筒状フィルタは空気入口部に通じる内方チャンバを画定する。ベースには第２の筒状フィルタが載せられる。第２の筒状フィルタは第１の筒状フィルタを取り巻いており、第１の筒状フィルタとの間に外方チャンバを画定する。ベースを貫いて開口が形成されている。この開口は外方チャンバを空気入口部に繋ぐ。ベース内に弁体が配置される。この弁体は、外方チャンバ内の圧力が空気入口部内の圧力を上回った場合に外方チャンバから空気入口部に向かう流れを通す。
【０００６】
本発明の利点の一つは、空気流からオイルミストおよび臭気を取り除くためのフィルタ機構を提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの利点は、上記のようなフィルタ機構はコンパクトかつ効率的だということにある。
【０００８】
本発明のさらなる利点は、上記のようなフィルタ機構においては空気流から取り除かれたオイルが真空ポンプへ戻されるということにある。
【０００９】
本発明の他の利点は、上記のようなフィルタ機構は空気流に対する抵抗を増加させないということにある。
【００１０】
本発明のさらなる利点は、上記のようなフィルタ機構は構造が単純で組み立ておよびメンテナンスが容易ということにある。
【００１１】
本発明のさらなる利点は、上記のようなフィルタ機構は、フィルタに集められたオイルをフィルタ機構の上流側の装置へ戻すのに弁機構を利用するということにある。
【００１２】
本発明のさらなる利点は、上記のようなフィルタ機構において弁手段が傘型弁で構成されるということにある。
【００１３】
これらの利点およびその他の利点は、以下における好ましい実施形態の説明と付随の図面および添付の特許請求の範囲を総合して明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の特定の部品および部品配置について物理的形態をとることがあり、好ましい実施形態の一例が本明細書にて詳細に説明され、また本明細書の一部を形成する付随の図面にて図示される。
【図１】滅菌器の概略図であって、真空ポンプに通じる滅菌チャンバを示しており、この真空ポンプは自身に取り付けられたフィルタ機構を有しており、このフィルタ機構は真空ポンプからの空気流内のオイルミストおよび臭気を取り除くためのものである。
【図２】図１に示すフィルタ機構の断面図であり、本発明の好ましい実施形態の一例を図示している。
【図３】図１に示すフィルタ機構の第２の断面図であり、図２に示す断面から９０°視点を変えている。
【図４】フィルタ機構の下方端の拡大図であり、フィルタ機構で集められたオイルがどのようにフィルタ機構の上流の装置へ戻されるかを示している。
【図５】フィルタ機構の分解図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施形態の一例を図示することのみを目的としており本発明を限定する意図のない図面をここで参照してみると、図１は、物品（図示せず）が滅菌される滅菌チャンバ１２を有する低温滅菌器１０（仮想線で示す）を概略的に図示している。滅菌チャンバ１２は、滅菌サイクル中に滅菌チャンバ１２内で真空を発生させるよう動作可能な真空ポンプ１４に通じている。入口導管１６が滅菌チャンバ１２を真空ポンプ１４の入口へ繋いでいる。出口導管１８が、真空ポンプ１４の出口を、滅菌サイクル中に滅菌チャンバ１２より排出された空気からオイルミストを取り除くためのコンパクトなフィルタ機構３０へと繋いでいる。
【００１６】
出口導管１８の開放端は、図２および図４に示されている、外向きに広がったフランジ１８ａを有している。フィルタ機構３０は基本的には、真空ポンプ１４が発生させる空気流からオイルミストを取り除くための内方フィルタ２００、および、内方フィルタ２００を取り巻いていて真空ポンプ１４が発生させる空気流から臭気を取り除くための外方フィルタ３００から成る。内方フィルタ２００と外方フィルタ３００はどちらもベース４０に支持されている。
【００１７】
ベース４０は、椀状部４２と、椀状部４２の下方から延びる筒状のスタック部４４と、椀状部４２の上端から外方へ広がるフランジ部４６とから成る。
【００１８】
ベース４０の椀状部４２は、平坦で円形状の底壁５２と、底壁５２の周縁から上方に延びる円筒状側壁５４を有する。側壁５４は、側壁５４の厚みが大きくなっている部位５４ａ（図２において最も良く表れている）を有する。
【００１９】
スタック部４４は、底壁５２の下側つまり底面から下方へ延びている。ここで示す実施形態においては、筒状のスタック部４４は形状としては円筒状で、自身を通り抜ける円筒状の穴あるいは通路５８を画定している。下方の、スタック部４４の開放端は、外方に広がった小さなフランジ４４ａを有する。スタック部４４のこの外向きに広がったフランジ４４ａは、真空ポンプ１４からの出口導管１８のフランジ１８ａと一致するように寸法決めされている。図４で最もよく表れているように、スタック部４４のフランジ４４ａと、真空ポンプ１４からの出口導管１８のフランジ１８ａはそれぞれ、環状の溝を有しており、この溝はそれぞれ４４ｂおよび１８ｂと付番されている。環状の溝１８ｂ，４４ｂは互いに向かい合うように、そしてその中にＯリング６２を受容するよう寸法決めされている。図面中に示すように、ベース４０のスタック部４４および出口導管１８にあるフランジ４４ａ，１８ａは互いに一致して係合するよう設計されており、フィルタ機構３０が環状クランプ具６４によって従来知られているように出口導管１８へと取り付けできるようになっている。図面中に図示されているように、出口導管１８を通る通路６８は、スタック部４４によって画定される通路５８と通じている。
【００２０】
ベース４０のフランジ部４６は椀状部４２の上端に沿って外向きに広がっており、上向きに延びる環状部あるいは縁部を自身の外方端沿いに有している。図面中に図示されているように、フランジ部４６は、外方フィルタ３００を受容する寸法となっている平坦な環状の表面４６ａを定める。
【００２１】
椀状部４２内で、ハブあるいはボス８２が中央部に配置されている。ハブ８２は底壁５２の上面に形成されている。ハブ８２は概ね円筒状の形状をしており、その上端には減直径部８４を有している。減直径部８４はハブ８２の上端で段状部あるいは切り欠き部８６を画定する。ハブ８２は円筒状の外表面８２ａと円錐状の内表面８２ｂを有している。ハブ８２の外表面８２ａと円筒状側壁５４の内表面５４ｂとの間に、環状の溝あるいは谷９２が形成されている。ハブ８２の円錐状の内表面８２ｂは、底壁５２を通り抜けて筒状のスタック部４４内に形成された円筒状経路５８に通じる、円錐状の開口あるいは通路８８を画定する。
【００２２】
図２に最も良く表れているように、ハブ８２の外表面８２ａには、椀状部４２の底壁５２近くに、窪みあるいは空洞９４が形成されている。
【００２３】
２つの相隔てられた開口１１２，１１４がハブ８２を貫いて形成されており、溝９２をハブ８２の円錐状内表面８２ｂと繋いでいる。ここで示す実施形態においては、開口１１２，１１４はハブ８２を概ね水平に貫いて延びており、開口１１２は開口１１４の上方に設けられている。上方の開口１１２は弁体１２０を受容するよう寸法決めされている。下方の開口１１４は溝９２の下部領域と繋がるように設けられている。
【００２４】
ここで示す実施形態においては、弁体１２０は弾力性のあるポリマーまたは弾性材料で形成された傘型弁である。弁体１２０は円形状部分１２２を有しており、図４において最も良く表れているように、この部分はハブ８２の円錐状内表面８２ｂによって画定されている円錐状の通路８８内に配置されて、開口１１４に重なる、または覆うように寸法決めされている。弁体１２０はさらに柄部分１２４を有しており、これは弁体１２０の円形状部分１２２から延びている。図示のように、柄部分１２４は頸環部あるいは肥大部１２６を有している。ここで、ハブ８２と開口１１２は、空洞９４によって画定される端壁に柄部分１２４の肥大部１２６を隣接させながら柄部分１２４が開口１１２を通って延びることができるように寸法決めされている。
【００２５】
好ましい実施形態においては、弁体１２０は、オハイオ州クリーブランドのMinivalve Inc.により品番UM18.0001-152.01として販売されている傘型弁である。
【００２６】
図４に最も良く表れているように、開口１１４はハブ８２の内表面８２ｂによって画定される円錐状の通路８８と繋がっており、弁体１２０の円形状部分１２２は、開口１１２に配置されたときに開口１１４を覆う。ベース４０の椀状部４２の側壁５４にある厚み部位５４ａに、ネジ筋付き開口１３２が形成されている。ネジ筋付き開口１３２は、ハブ８２の空洞９４と、概ね向かい合う、つまり一直線に並んでいる。図４に図示されているように、ネジ筋付き開口１３２は従来のネジ筋付きプラグ１３４を受容するように寸法決めされている。
【００２７】
図３に最も良く表れているように、椀状部４２内には２つの相隔てられたブロック部またはサポート部１４２，１４４が形成されている。ブロック部またはサポート部１４２，１４４は、底壁５２の内表面５２ａおよび側壁５４の内表面５４ｂから延びている。ブロック部１４２，１４４は、ハブ８２のうち向かい合う面に配置されている。図面中に示すように、ブロック部１４２，１４４には、ベース４０から上方へ延びるネジ筋付きの細長い棒材１５２，１５４を受容するネジ筋付き穴が形成されている。以下にてより詳しく説明するように、棒材１５２，１５４の端部にはネジ筋が付けられている。
【００２８】
内方フィルタ２００は細長い筒状の部材である。ここで示す実施形態においては、内方フィルタ２００は円筒状の形状で、筒状フィルタ材２１２を有しており、筒状フィルタ材２１２の端部には環状のカラーまたはリング２１４を備えている。各カラー２１４の一方の面は、筒状フィルタ材２１２の一端を受容するように寸法決めされた環状の溝を画定する。カラー２１４の他方の面は、円筒状の壁２１６の形状になっている。カラー２１４の壁２１６は、ハブ８２の減直径部８４を受容するように寸法決めされている。図３に最も良く表れているように、カラー２１４の壁部分２１６は、Ｏリング２１８を受容する寸法の切り欠き付き角部を有しており、このＯリングは内方フィルタ２００のカラー２１４をハブ８２に対して封止する。内方フィルタ２００には第１の端部２００Ａと第２の端部２００Ｂがある。第１の端部２００Ａはベース４０のハブ８２と接続しており、第２の端部２００Ｂはその上方に位置する。内方フィルタ２００の第２の端部２００Ｂの上に置かれるように、キャップ２３２が寸法決めされている。キャップ２３２は中央に位置する円筒状部分２３４を有しており、これは、内方フィルタ２００の第２の端部２００Ｂに付いているカラー２１４の壁２１６内に収まる寸法となっている。キャップ２３２の円筒状部分２３４と、内方フィルタ２００のカラー２１４の壁２１６との間に、Ｏリング２３６が配置される。キャップ２３２は、外向きに広がる翼部２４２，２４４をキャップ２３２の両側に備えている。翼部２４２，２４４のそれぞれには開口２４６が形成されている。開口２４６は、自身を貫く細長い棒材１５２，１５４のネジ筋付き端部を受け入れるように寸法決めおよび位置決めされている。刻み付き固定材２５２が、細長い棒材１５２，１５４の端部にネジ合わされて、ワッシャ２５４と共にキャップ２３２を内方フィルタ２００の第２の端部２００Ｂ上に締め付け、内方フィルタ２００をベース４０上に押し付けおよび締め付ける。
【００２９】
外方フィルタ３００はベース４０のフランジ部４６上に配置される寸法になっている。図面中に示すように、外方フィルタ３００は内方フィルタ２００から距離を置いており、内方フィルタ２００と外方フィルタ３００との間に環状チャンバ３１０を画定するようになっている。ここで示す実施形態においては、外方フィルタ３００は円筒状の形状であり、フィルタ材３２２を有している。フィルタ材３２２の端部のそれぞれに端部キャップ３２４が設けられる。外方フィルタ３００の第１の端部３００Ａは、上方に面を向けているベース４０のフランジ部４６の環状の表面４６ａ上に載る寸法となっている。円形状のカバー３３２が、外方フィルタ３００の第２の端部３００Ｂを覆って配置されるよう寸法決めされている。カバー３３２は、下方に延びる縁部または壁部３３４を有しており、これは外方フィルタ３００の端部を捉えるようになっている。カバー３３２はさらに、相隔てられた開口３３６を有しており、これらは自身を通してネジ筋付き棒材１５２，１５４の端部を受け入れるよう寸法決めおよび配置されている。刻み付き固定具３４２がネジ筋付き棒材１５２，１５４の端部にネジ留めされてカバー３３２を外方フィルタ３００上に締め付けており、これによりベース４０に外方フィルタ３００を締め付ける。ガスケット３４４が固定具３４２とカバー３３２との間に配置されていて、これら同士の間の封止を行うようになっている。
【００３０】
図面中に示すように、内方フィルタ２００は円筒状の内方チャンバ２６０を画定しており、このチャンバは、ハブ８２を貫く円錐状の通路８８と、ベース４０のスタック部４４を貫く円筒状の通路５８と、真空ポンプ１４の出口導管１８への円筒状開口６８と、に繋がっている。
【００３１】
好ましい実施形態においては、内方フィルタ２０は、マサチューセッツ州ヒンガンのAlcatel Vacuum Products Inc.によりカタログNo.112453として販売されているフィルタから成る。
【００３２】
外方フィルタ３００は全体として、自身を通り抜ける空気から臭気を取り除く活性炭から成る。好ましい実施形態においては、外方フィルタ３００は、イリノイ州アイタスカのSolberg Manufacturing Inc.により品番3167-EL-02-SD 18483として販売されているフィルタである。
【００３３】
ここでフィルタ機構３０の働きについて見ると、図４において最も良く表れているように、フィルタ機構３０は環状クランプ具６４によって真空ポンプ１４の出口導管１８に取り付けられている。このため、フィルタ機構３０は概ね鉛直向きに配置されており、内方および外方フィルタ２００，３００の軸は概ね鉛直である。真空ポンプ１４の動作中、圧力つまり真空ポンプの出力を受けた空気流は、内方フィルタ２００の内方チャンバ２６０へと流れ込む。滅菌チャンバから送り出される空気流内のオイルその他の物質は、内方フィルタ２００によって濾過され、ほとんどは内方フィルタ２００によって画定される内方チャンバ２６０内に閉じ込められる。内方フィルタ２００を通り抜けて濾過された空気は、内方フィルタ２００と外方フィルタ３００との間に画定された環状チャンバ３１０に入る。内方フィルタ２００によって分離されたオイルは、図４内で液滴“Ｄ”として図示されているように、内方チャンバ２６０内に留まる。このため、真空ポンプ１４により生じる空気流内のオイルミストの大部分は、フィルタ機構３０の内方チャンバ２６０内に留められる。図４にて図示されているように、いくらかのオイルは内方フィルタ２００をくぐり抜けて内方フィルタ２００の外表面に結集することがある。主に内方フィルタ２００の外表面に沿って結集するオイル液滴“Ｄ”は、図４に図示されているように、ベース４０に形成された環状の溝９２へと重力によって流れていく。
【００３４】
内方フィルタ２００によって濾過された空気は、外方フィルタ３００へ向けて外方の環状チャンバ３１０に入らねばならない。上記にて示したように、外方フィルタ３００は好ましくは炭化物質あるいはその他類似の、空気流から臭気を取り除く物質で形成される。濾過される空気は、内方フィルタ２００および外方フィルタ３００で濾過された後、次いで周囲環境へと放出される。
【００３５】
真空ポンプ１４の動作中、内方フィルタ２００で画定される内方チャンバ２６０と外方フィルタ３００で画定される外方の環状チャンバ３１０の内部には圧力がある。内方フィルタ２００内部の圧力は外方の環状チャンバ３１０内の圧力よりも大きいことが理解されよう。結果として、内方チャンバ２６０内の圧力は、弁体１２０の円形状部分１２２をハブ８２の内表面８２ｂに押し付いたままとし、これによりハブ８２の側壁を貫いて形成されている開口１１４を遮蔽および封止する。このようにして、真空ポンプ１４によって生じる空気流はフィルタ機構３０の外方の環状チャンバ３１０へ到達する前に内方フィルタ２００のフィルタ材を通り抜けなければならないことが保証される。
【００３６】
内方フィルタ２００によって空気流から濾過されたオイルは、内方フィルタ２００の内表面に沿ってベース４０の漏斗状通路８８へと流れ落ち、出口導管１８の通路５８を通って真空ポンプ１４へと戻される。空気流内のオイルミストのほとんどは内方フィルタ２００によって濾過されることが理解されよう。ただし上記にて示したように、いくらかのオイルは内方フィルタ２００を強引に通過、つまりくぐり抜けて、環状チャンバ３１０内で内方フィルタ２００の外表面に沿って液滴“Ｄ”を形成する。図４に図示するように、オイル液滴“Ｄ”は下方へ流れ出て、環状の溝９２内でオイル溜り“Ｐ”を形成する。
【００３７】
真空ポンプ１４が動作していない期間中は、環状の溝９２内のオイルの圧力が通路８８内の圧力よりも大きい場合、ベース４０の環状の溝９２内に回収されたオイルは重力によってベース４０の通路８８内に逆流できるようになっている。言い換えると、環状チャンバ３１０内に回収されたオイルは、環状チャンバ３１０内の圧力が内方チャンバ２６０内の圧力を上回っている場合に内方チャンバ２６０を通って真空ポンプ１４へと逆流出することができる。
【００３８】
このようにして本発明は、真空ポンプからのオイルミストおよび臭気を取り除くためのコンパクトなフィルタ機構を提供する。本発明はさらに、メンテナンスや清浄が容易なフィルタ機構を提供する。
【００３９】
以上の記載は本発明の具体的な実施形態の一例である。この実施形態は例示のために説明されたものに過ぎず、本発明の趣旨および範囲を逸脱しない範囲で当業者により様々な変更および改良がなされてもよいものであると理解されたい。そうしたあらゆる改良および変更は、それが請求項に係る発明あるいはその均等物の範囲にある限り、本発明に含まれるものであることが企図されている。
【図１】
0006049952.tif 000002
【図２】
0006049952.tif 000003
【図３】
0006049952.tif 000004
【図４】
0006049952.tif 000005
【図５】
0006049952.tif 000006