(57)【要約】本発明は、多孔性繊維状濾過媒体を使用して、流体を濾過するための装置を提供する。本発明は、中心支持層、中心支持層の両側に取り付けられた多孔性媒体の１つまたは複数の層、および液密シール部を形成する支持部／媒体の外縁部上のエラストマーシール部を備え、全ての流体が、中心支持層に到達する前に多孔性媒体を通過しなければならないようになされている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の支持表面および第２の支持表面を有する中心支持層と、それぞれ前記第１の支持表面および第２の支持表面に取り付けられた多孔性繊維状媒体の１つまたは複数の層と、外縁部で液密シール部を形成するように、前記多孔性繊維状媒体の１つまたは複数の層および前記中心支持層を覆って成形されたエラストマー外側シール部と備える、多孔性フィルタ。
【請求項２】
支持構造部が、濾過した流体を通過させるための中心開口部と、上側表面および下側表面をもつ２つの対向する支持ディスクとを有し、前記支持ディスクが、前記支持ディスクの内面の間に流路を画定するように互いに間隔を置いて配置され、前記流路が、前記支持構造部の前記中心開口部と流体連通しており、前記支持ディスクが、前記中心開口部から径方向に外側に広がり、各支持ディスクが、支持ディスクの外面から支持ディスクの内面への１つまたは複数の開口部、前記支持ディスクの前記外面に取り付けられた前記多孔性媒体の１つまたは複数の層、および外周を有し、エラストマー材料で形成された液密シール縁部が、各支持ディスクおよび多孔性媒体の１つまたは複数の層に外接して、前記流路に到達するすべての流体が、多孔性媒体を通って流れなければならない、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
内部へのアクセスを提供するための取外し可能な部材を有するハウジングと、前記ハウジングの内部への入口および内部からの出口と、濾過のために流体を通過させる複数のフィルタセルで形成されたアセンブリとを含み、各前記フィルタセルが、中心支持構造部と、流体を通過させるための中心開口部と、前記中心支持構造部の上側表面および下側表面上の１つまたは複数の濾過媒体の対向するディスクとを含み、前記中心支持構造部および前記ディスクが、前記中心開口部から径方向に広がり、外周縁部が、各前記フィルタセルに外接し、フィルタセルの前記中心開口部は、隣接して並列に配置されて、対向する第１の端部および第２の端部を有する前記アセンブリの開放中心コアを画定し、前記第１の端部が、前記ハウジングの前記出口に取り付けられ、前記第２の端部が閉鎖されており、前記外周縁部が、前記中心支持構造部および濾過媒体のディスクを密封するエラストマーシール部の形状であり、前記流路に到達するすべての流体が、前記多孔性媒体を通って流れなければならない、濾過システム。
【請求項４】
前記中心支持構造部が、レンズ形の形状である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記中心支持構造部が、比較的平坦な形状である、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記中央支持構造部が、比較的平坦な形状であり、両方向のスクリーンで形成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記中心支持層が、レンズ形の形状である、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記中心支持層が、比較的平坦な形状である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記エラストマーシール部が、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性硬化ゴム、熱可塑性／発泡剤、およびそれらの混合物からなるグループから選択されるエラストマー材料で形成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記エラストマーシール部が、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性硬化ゴム、熱可塑性／発泡剤、およびそれらの混合物からなるグループから選択されるエラストマー材料で形成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項１１】
前記エラストマーシール部が、オーバーモールディングによって形成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記エラストマーシール部が、オーバーモールディングによって形成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項１３】
入口および出口を有するハウジングと、前記ハウジングの前記入口に入るすべての流体が、多孔性コアを通過して前記出口に到達しなければならないように前記出口に対して液密に密封された多孔性コアと、前記ハウジングの前記入口に入るすべての流体が、多孔性繊維状媒体の１つまたは複数の層を通過して前記多孔性コアに到達しなければならないように、液密シール部で前記コアの上流側に取り付けられた１つまたは複数の多孔性繊維状媒体とを備え、前記多孔性繊維状媒体の１つまたは複数の層が、１つまたは複数のエラストマー層で密封されているフィルタ。
【請求項１４】
内部へのアクセスを提供するための取外し可能な部材を有するハウジングと、前記ハウジングの内部へ入口および内部からの出口と、濾過のために流体を通過させる複数のフィルタセルで形成されたアセンブリとを含み、各前記フィルタセルが、流体が通過するための中心開口部と、間隔を置いて配置され、かつ前記中心開口部から径方向に広がる各前記セルの上側表面および下側表面を画定する１つまたは複数の濾過媒体の対向するディスクと、各前記フィルタセルに外接する外周縁部とを含み、該外周縁部が、エラストマー材料で形成され、前記フィルタセルの中心開口部が、隣接して並列に配置されて、対向する第１の端部および第２の端部を有する前記アセンブリの開放中心コアを画定し、前記第１の端部が、前記ハウジングの前記出口に取り付けられ、前記第２の端部が閉鎖されており、各フィルタセルが、中心支持層と、該中心支持層の両側の上流側の１つまたは複数の多孔繊維状媒体の層で形成される、濾過システム。
【請求項１５】
前記中心支持層が、両方向スクリーンの１つまたは複数の層で形成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記中心支持層が、レンズ形構造部で形成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記エラストマーシール部が、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性硬化ゴム、熱可塑性／発泡剤、およびそれらの混合物からなるグループから選択されるエラストマー材料で形成される、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、しばしばパッドフィルタと呼ばれる多孔性フィルタに関する。本発明は、より詳細には、通常、積み重ねたディスク形式で構成された、多孔性セルロースまたは熱可塑性繊維／充填剤タイプのフィルタ、およびフィルタの少なくとも外側リム上のエラストマーシール部を形成する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小サイズ粒子および汚染物の流体からの濾過は、汚染流体を通過させるさまざまな多孔性フィルタ媒体を使用して行われてきた。特に対象とされるのは、タンパク質、単クローン抗体、および他のこうした生物製剤の製造で使用される生物学的ブロスである。他の対象分野は、ワインを製造するためのぶどう果汁の濾過、さまざまな他の果汁の濾過、およびビールの濾過である。
【０００３】
フィルタとして機能するため、媒体は、微粒子汚染物質を保持しつつ、流体、すなわち通常は水または水性ベースの流体が、その媒体を通過できるようにしなければならない。この汚染物質の保持は、濾過のさまざまな異なる機構の作用を介して行われる。第１は、簡単な機械的濾過であり、第２は、動電学的粒子捕捉および吸着である。他の機構も、汚染物の保持に比較的小さい役割を果たす。
【０００４】
機械的濾過では、粒子は、粒子自体よりも小さい孔を通過しようとする際に、物理的閉じ込めによって除去される。動電学的捕捉では、粒子がフィルタ内で表面に衝突し、近距離の引力によって表面上に保持される。
【０００５】
この濾過／浄化ステップのための従来の装置は、天然および／または合成繊維と、ケイ藻土、シリカ、炭素、タルク、パーライト、分子ふるい、クレー、その他、およびそれらの混合物など、１つまたは複数の充填剤または濾過補助物との混合物で形成された一連の多孔性パッドを使用するものである。合成繊維は、ポリエチレンおよびポリプロピレンのような熱可塑性繊維などであり、また天然繊維は、セルロース、セルロースアセテートなどセルロース誘導体、レーヨン、木綿、木材パルプなどである。米国特許第２，７８８，９０１号、米国特許第３，１５８，５３２号、米国特許第４，３０５，７８２号を参照されたい。動電学的捕捉機構を向上させるには、さまざまな電荷調整剤を使用して、シート成分のゼータ電位を制御し、装置の性能を最大にすることが示唆されている。最も自然に発生する汚染物の表面は、使用される流体のｐＨではアニオンであるため、これらは通常、カチオン調整剤である。米国特許第４，３０５，７８２号、米国特許第４，００７，１１３号、米国特許第４，００７，１１４号、および米国特許第５，０８５，７８４号を参照されたい。
【０００６】
フィルタは、マットまたは支持されたセルとして作成される。通常、フィルタは、レンズ形中心支持部の各表面上で支持される。内縁部および外縁部は、支持部に対して接合／密封されて、流体はすべて、支持部内の中心に配置された出口流路に到達する前に、媒体を通過しなければならないようになされている。縁部は、シール部が配置される領域内で媒体を圧縮する、金属または硬質プラスチックのリム、あるいは圧縮クランプまたは帯などで密封される。
【０００７】
セルは、単一またはグループで使用することができる。米国特許第２，７８８，９０１号および米国特許第５，０８５，７８４号を参照されたい。通常、フィルタセルは、ハウジング内で中心コア上に積み重ねられたグループ（通常、１グループあたり１６〜２０個）で使用される。濾過すべき流体は、ハウジングの底部または底部に隣接する側部に入り、フィルタ媒体を通って支持部の中心流路に、次いで中心コアに流れ、そこでハウジングの底部または側部内の出口を通ってハウジングから取り出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
使用の際、媒体は、流体の流れと接触したときに膨張する。レンズ形支持部の使用は、媒体が流体を吸収することによって生じる、この膨張および追加の重さを主に補償するものである。さらに、このレンズ形支持部は、さまざまなクロスタイ構成で比較的強固に作成されて、媒体の膨張および重さのために、支持部に生じる曲がりおよびひずみを最小限にする。
【０００９】
さらに、ハウジング内のパッドの間隔に膨張を要因として含めなければならず、したがって、任意の所与のハウジング内で使用することができるセルの数、およびパッドシステム全体の濾過能力が制限される。
【００１０】
最後に、この媒体は、き裂およびひずみを生じることが知られている。このため、流体が媒体を迂回できるようになり、フィルタ効率が低減する。
【００１１】
媒体の膨張の影響を最小限にする、改良されたフィルタセルの構成を提供する装置が望まれる。さらに、膨張のために隣接するセルの間に広い間隔をとる必要性を低減し、それによってレンズ形支持部の必要性を低減し、または無くす装置が望まれる。本発明は、こうした装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、性能を向上させた多孔性繊維状濾過媒体を使用して、流体を濾過するための装置を提供する。本発明は、多孔性媒体の１つまたは複数の層、中心支持層、および外側エラストマー縁シール部を備える。
【００１３】
好ましい一実施形態では、この装置は、一連のディスクまたはセルを備える。各ディスクは、中心コア、１つまたは複数の外側に径方向に配置されたアーム、および１つまたは複数のアームの外面上に配置された１つまたは複数の多孔性層を有する。スペーサ手段を、１つまたは複数のフランジの内面内または内面の間に設けて、媒体を通過した流体が、システムから出口への垂直の誘導部を形成する中心開口部に移動するための流路を提供する。シール部は、中心コアに隣接する媒体の内縁部上に形成される。各ディスクの外縁部上のシール部は、媒体が液体で膨張するにつれて、媒体と共に拡張し収縮するエラストマー材料で形成される。
【００１４】
あるいは、多孔性媒体の１つまたは複数の層を、内部の多孔性コアの周りに形成し、媒体の上縁部および下縁部を、エラストマーシール部で密封してカートリッジ型装置を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による多孔性繊維状媒体のフィルタディスクを示す。この装置には、レンズ形支持ディスク５の両側の表面３、４に取り付けられた、２つの層の繊維状媒体１、２がある。各側には１つの層が示されているが、１つ以上の層を使用することもできる。支持ディスク５には、中心開口部６が形成され、そこから支持アーム７が外側に径方向に延びている。一連のスペーサまたは小隆起８が、アームから延び、媒体層１、２を支持している。小隆起８の間の間隔は、中心開口部６と流体連通する流路９を形成する。多孔性媒体１、２、およびアーム７の外周縁部は、エラストマー縁部１０によって密封されており、エラストマー縁部１０は、この装置の外縁部に対して可撓性の一体型液密シール部を提供する。したがって、すべての流体は、多孔性媒体１、２の層、および支持アーム７を通過して、流路９に入らなければならない。
【００１６】
図２は、本発明の他の好ましい実施形態を示す。この装置には、中心支持部および支持層１２４の対向する表面１２２、１２３に取り付けられた、繊維状媒体１２１の１つまたは複数の層があり、２つの層が図で示されている。この層１２４は、図１のレンズ形支持部とは異なる。この層は、スクリーン、好ましくは両方向のスクリーン、またはその表面を貫通して形成された一連の孔を有するプラスチックあるいは金属のシートなど、材料の有孔シート、または径方向に突き出たディスクなど、比較的平坦な支持部で形成される。所望の場合、有孔シートを使用するときは、シートに、いくつかの波形、不連続のスタンドオフ、あるいはスペーサポイントを付加して、媒体から装置の出口まで流体が容易に流れるために必要な間隔を作り出すことができる。別法として、対向する層に面する１つまたは両方の層の表面上に形成された、スペーサポイントまたはスタンドオフを備えた２層の有孔シートを使用して、出口と流体連通する中心部内に流路を備えた平坦な（非レンズ形の）支持部を形成することができる。この構成は、２００１年４月２７日に出願の、同時係属中の出願ＰＣＴ／ＵＳ０１／１３５３３でさらに詳細に説明されている。
【００１７】
好ましい両方向スクリーンの使用を、図２で示した実施形態で示す。中心開口部１２５が、支持層１２４内に形成されている。上部支持層１２７と下部支持層１２８との間の空間１２６は、中心開口部１２５と流体連通する流路を形成する。多孔性媒体１２１および支持層１２４の外周縁部は、装置の外縁部に一体型液密シール部を提供する縁部１３０によって密封されている。任意選択でディスク１３１を、中心開口部１２５の周りで、支持層１２４と繊維状媒体１２１の最も下流側の層との間に挿入することが好ましい。このディスク１３１は、アセンブリの内縁部が、圧縮されて媒体の内周の周りに液密シール部が形成されたときに、媒体１２１が支持層１２４内に崩れるのをすべて阻止する。したがって、すべての流体は、多孔性媒体の層および支持層を通過してコアに入らなければならない。
【００１８】
あるいは、ディスク１３１を中心開口部１２５に対して射出成形し、または付着して、ディスク１３１を定位置に保持することができる。他の実施形態は、ディスク１３１を、媒体の形成とともに鋳造などによって多孔性媒体と一体化し、定位置に配置するものである。
【００１９】
図３は、図２の実施形態の支持層１２４として有用な材料を示す。支持層１２４は、両方向のスクリーン１３２であって、平行なストリップの下部層１３４に固定された平行なストリップの上部層１３３を有しており、上部層１３３のストリップが、下部層１３４のストリップの方向に対してある角度で配置されている。第１の層１３３のストリップは、第２の層１３４のストリップに対して約５〜１７５°の角度で配置される。好ましくは、第１の層１３３のストリップは、第２の層１３４のストリップに約３０〜１５０°の角度で配置され、さらに好ましくは、第２の層１３４のストリップに約６０〜１２０°の角度で配置される。
【００２０】
あるいは、支持層を、中心部分から径方向に向けられた平坦な（非レンズ形の）ストリップの第１の層で形成し、第１および第２の層が層の中心から遠ざかるにしたがって変化し次第に径が大きくなる一連の同心リングとして、第２の層が、径方向の層の一面または両面と交差するようにできる。別の実施形態では、第２の層は、平行なストリップから形成できる。
【００２１】
支持層の形態は、自己支持性があり、平坦（非レンズ形）で、使用の際に媒体と中心開口部との間で流体経路を維持することができる限り、重要ではない。
【００２２】
スクリーンに形成すること、特に両方向のスクリーンに形成することは、高流量かつ強度があり、低コストで、単に材料を手に入れればよく、レンズ形リブおよび接続アークなど、特別に成形された構成部品を作成する必要がないため、好ましい。こうしたスクリーンは、互いの頂部上に形成された２層のストリップを有する。図４で示したように、このスクリーンは、１つの層のストリップが他の層の上側または下側で織られていない点で、従来のスクリーンとは異なる。両方向のスクリーンは、Ａｕｓｔｉｎ、Ｔｅｘａｓのｄｂａ  ＮａｌｔｅｘのＵＳ  Ｎｅｔｔｉｎｇ．ｌｎｃを含むさまざまな製造業者から入手可能である。従来のスクリーン（１つの層が、他方の層の上下側で織られている）が、必要とされる流量および強度レベル満たすものであれば、従来のスクリーンを使用することができる。
【００２３】
好ましい両方向のスクリーンは、厚さが約１．１７ｍｍ（約０．０４６インチ）から約５．０８ｍｍ（約０．２インチ）までのストリップを使用するものである。この層は、従来のレンズ形装置ではなく平坦な材料を使用することによって、好ましくは、空間を節約できる利点を損なうことなく、所望の流量および強度特性を提供するのに十分な厚さの構成要素で作成されなければならない。
【００２４】
構造の所与の領域内の開口の数は、広範囲で変更可能であるが、低圧力差でも良好な流れを生成し、構造自体および構造の上に配置される媒体を支持するのに十分な数でなければならない。通常、約３ｍｍ×３ｍｍから約１５ｍｍ×１５ｍｍまでの開口を有する。一般に、所与の領域あたりの開口数が増加するにしたがって、開口は小さくなり、流れに対する抵抗が増加し、強度が増す。逆に、所与の領域あたりの開口数が減少するにしたがって、開口のサイズは増大し、流量が増加し、スクリーンに課された強度は低下する。正確なサイズのスクリーンを選択するには、単に、こうした要因のバランスをとればよい。
【００２５】
２つの層の間で選択された角度によって、正方形または（ひし形の構成など）多角形の形状を得ることができる。さらに、各層のストリップの間の間隔が、同じか異なるかによって、正方形、長方形、または他の多角形の形状で形成することができる。
【００２６】
図４は、入口４１と出口４２を有するハウジング４０、および図１または２の実施形態によって作成された一連の濾過装置４３からなるフィルタアセンブリを示す。この装置４３は、互いに頂部上に積み重ねられ、その中心開口部４４がすべて整列して、出口４２に連結された垂直の導管４５を形成している。各開口部は、液密式に互いに形成されて、フィルタ装置を通って流れた流体だけが、中心開口部および出口に到達する。導管４５の頂部４６はキャップ４７で閉鎖され、このキャップ４７も液密シールを形成している。
【００２７】
図５は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、フィルタは、より従来のようなフィルタ構成になっている。このフィルタは、出口５０、および（以下に記載の）フィルタ材料からの濾液を収集するための多孔性コア５１で構成されている。
【００２８】
この実施形態では、コア５１は出口５０に対して液密的に密封されて、多孔性媒体５３の１つまたは複数の層、および媒体の上側と下側の表面上に形成されたエラストマーシール部５４で形成されたフィルタ媒体５２に入る、すべての濾過すべき液体は、出口５０に到達するには、フィルタ媒体５２を通り、次いでコア５１を通って流れなければならない。この実施形態では、出口５０は、底部キャップ５５Ｂの一部として形成されているが、頂部キャップ５５Ａは中実で、その中に入口を有していない。
【００２９】
このコアは、図では、出口に取り付けられているが、所望の場合は、コアを入口に取り付け、対応するフィルタ層を、保持性のある層が最も下流側になるように配置することができる。さらに、このフィルタをハウジング上に配置し、または別の入口を使用して流体をフィルタに導入することができる。あるいは、フィルタ媒体層を逆にして、流体を内側から外に流し、保持性の層をそのまま下流側に置くことができる。
【００３０】
本発明のフィルタは、それぞれ同じまたは異なるミクロン保持サイズを有する、１つまたは複数の媒体を備えることが好ましい。フィルタの形成に有用な代表的な媒体には、ポリエチレンおよび／またはポリプロピレンなどポリオレフィンの繊維、Ｂｅｄｆｏｒｄ、ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標名ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋（商標）のフィルタ、およびＷａｕｐａｃａ、ＷＩのＦｉｌｔｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な、セルロース／ケイ藻土またはシリカ混合物を含むセルロース、ならびに、セルロースアセテートなどセルロース誘導体、木綿、ポリアミド、ポリエステル、ガラス繊維、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＦＡ、ＭＦＡ、およびＦＥＰなどフッ素樹脂が含まれる。セルロース媒体またはセルロース化合物媒体は、ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋（商標）フィルタなどが好ましい。こうした材料およびその製造方法は、（製紙と同様の）湿式法または乾式法が、当業界でよく知られている。こうした媒体の製造例に関しては、米国特許第５，９２８，５８８号、米国特許第４，００７，１１３号、米国特許第４，００７，１１４号を参照されたい。
【００３１】
フィルタは、ハウジング内でフィルタの上流側がオープンボリュームであるように、ハウジング内でシートを積み重ねることによって、１つまたは複数の層のパッド、シート、またはディスク（以下、単に「シート」と呼ぶ）から作成することができる。１つまたは複数のフィルタシートは、同じ孔サイズ、またはさまざまな孔サイズを有して、フィルタの一部分のミクロン保持特性を、ハウジングの長さに沿って変化させることができる。積み重ねた材料の複数の層を入口支持部の両側に配置して、さまざまなタイプの媒体を容易に使用できるようにすることができるであろう。
【００３２】
所望の場合は、湿式法または乾式法を用いて、多孔性媒体を支持部上に直接鋳造することができる。通常、１つまたは複数の層は、個々に形成され、中心支持部の表面上に配置され、次いで、フィルタの外周および内周に形成された液密シール部によって中心支持部に取り付けられる。
【００３３】
同様に、多孔性媒体の１つ以上の層を使用する場合、それらを互いの上に鋳造し、またはグループとして構成し、エラストマーの外縁シール部および内縁シール部によって１つのユニットとして共に密封することができる。
【００３４】
所望の場合、フィルタの内縁部および外縁部の両方にエラストマーシール部を使用することができる。
【００３５】
エラストマーシール部は、天然ゴム、１つまたは複数の合成ゴム、熱可塑性エラストマー、室温加硫性ゴムなどの熱可塑性硬化ゴムなど、さまざまな材料で形成することができる。熱可塑性エラストマーは、好ましく、よく知られており、Ａｋｒｏｎ、ＯｈｉｏのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｌ．Ｐ．から入手可能なＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（登録商標）ポリマー、Ｌｅｏｍｉｎｓｔｅｒ、ＭＡのＤＳＭ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なポリプロピレン熱可塑性エラストマーであるＳＡＲＬＩＮＫ（登録商標）ポリマーの好ましくは３１３５型、および（通常、０．５〜約２．０％の）発泡剤を含むポリプロピレンが含まれる。
【００３６】
エラストマー材料は、十分に弾性であって、外縁に隣接する媒体の膨張に対応し、なお液密シール部を維持しなければならない。通常、これは、ショアーＡおよびショアーＤのジュロメーターで、約３０〜約１００、好ましくは約５０〜約１００、さらに好ましくは約７０〜約１００を有するエラストマーで達成される。
【００３７】
エラストマー縁シール部は、さまざまな方法で形成することができる。縁シール部は、１つのオーバーモールドとして縁部に成形されることが好ましい。あるいは、縁シール部は、別の鋳造部として予備形成し、次いで支持部および媒体層の縁部を覆って伸ばすことができる。同様に、縁シール部は、材料のリボンを定位置に注出する押出成形機に隣接して縁部を回転させることによって、縁部上に押出されたリボンとして加えることができる。外縁シール部の形成には、縁シール部の形成について当業界で知られている、形成の他の方法を用いることもできる。
【００３８】
本発明を作動するどの特定の機構にも限定されることを望むものではないが、以下の解説を提供する。本発明のエラストマーシール部は、多孔性媒体の平坦性を維持し、形成および使用中に媒体の座屈およびき裂を阻止する働きをする。
【００３９】
今日の一般的なパッド装置は、乾式に予備形成された一片として、または直接支持部上に湿式法で、媒体をレンズ形支持部上に置くことによって形成される。次いで、外縁部を、媒体の縁部を定位置にしっかりと保持する剛性リムに密封する。この縁部は、金属リム、または大抵はポリプロピレンのオーバーモールディングであり、プラスチックが、支持部の両側で媒体の各表面の一部分を覆って、かつ連続する一片の装置の外縁部で装置の厚さにわたって延在するようになされている。この剛性プラスチックも高成形収縮性があるため、オーバーモールドプロセス後、縁部が収縮し、媒体の座屈が生じる。これは、媒体が非常に硬く、収縮によって媒体が中心支持部から離れて中心部から上方に反るために起こると考えられる。このため、こうした曲がった装置の間に間隔を設ける必要があり、所与のハウジング内で使用できる可能なセルの数が減少するため、ハウジング内に複数のこうした装置を入れる際に問題が起こる。本発明のエラストマー縁部は、液密シールを形成するが、弾性であり、金属または剛性プラスチックの縁部が媒体を曲げ、または反らせる強度／力をもたない。
【００４０】
多孔性媒体を、水または水性の流れなど液体に浸した場合、媒体は径が増加する（膨張する）。この径の増加が、たとえば、硬質プラスチック（ポリエチレンまたはポリプロピレン）などの剛性オーバーモールド、または金属縁部によって制限されると、媒体はゆがめられる（曲がる）であろう。媒体の表面は、波形や非平面になり、ひび割れ、または裂ける場合もある。ひずみの位置および量は任意である。このため、剛性の補強されたレンズ形支持部の使用が非常に重要であった。それに対して、本発明のエラストマーオーバーモールドは、本質的に柔軟である。このオーバーモールドは、媒体と共に拡張し、それによってひずみを大幅に低減し、または無くす。その結果、媒体層は、平坦なままであり、座屈、ひずみ、またはき裂を生じる傾向がなく、所望の場合は、現時点でこうした装置に使用されているレンズ形支持部の必要性を低減し、または無くすことができる。
【００４１】
さらに、縁シール部が媒体と共に拡張するとき、媒体の拡張は、通常、層から層へ一様であり、層の間の間隔が、知られているように、各層で生じる相対的拡張を縮小することができ、したがって、最適の流量をもたらすように層の間隔を置き、隣接する層の間の間隔を最小限にすることができる。同様に、レンズ形支持構造部を縮小し、または無くすことにより、層の間の間隔をさらに縮小することができ、領域の所与の体積に対してより大きい容量が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態によるディスクを示す図である。
【図２】本発明によるディスクの第２の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による支持部の実施形態を示す図である。
【図４】本発明によるディスクのアセンブリの第１の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の追加の実施形態を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005507764.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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2005507764.tif 000009
2005507764.tif 000010
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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