(57)【要約】  フィルター装置が開示される。本装置は、非透過性フィルム間に封入することができる、少なくとも１つの実質的に平坦な濾材を備える。いくつかの実施形態では、流体を導入して濾過させるため、及びこの濾過された流体を排水するためのポートが含まれる。様々な基材がこの中で少なくとも１つの濾材と協働して使用されて、装置の性能を強化することができる。少なくとも１つのフィルター装置を収容するように構成された様々な装置もまた開示される。
2011507686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平面的に配置されたプリーツを有する少なくとも１つの濾材を備えるフィルター要素であって、前記フィルター要素は、実質的に平面的な構成で形成され、かつ少なくとも１つの縁部を有し、前記平面的に配置されたプリーツは、前記少なくとも１つの縁部に沿って溶接されている、フィルター要素。
【請求項２】
前記縁部の少なくとも１つが、少なくとも１つの基材に更に取り付けられている、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項３】
前記少なくとも１つの基材が、溶接によって取り付けられている、請求項２に記載のフィルター要素。
【請求項４】
前記少なくとも１つの縁部が周辺部の少なくとも一部を画定し、かつ前記周辺部が有効な濾過領域を取り囲んでいる、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項５】
前記フィルター要素が枠組基材に更に取り付けられ、前記枠組基材が前記周辺部の少なくとも一部に取り付けられ、かつ前記有効な濾過領域との流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有する、請求項４に記載のフィルター要素。
【請求項６】
前記枠組基材が溶接によって取り付けられている、請求項５に記載のフィルター要素。
【請求項７】
少なくとも１つの縁部が少なくとも１つの基材に更に取り付けられ、前記フィルター要素が枠組基材に更に取り付けられ、前記枠組基材が前記少なくとも１つの基材の少なくとも一部に取り付けられ、前記枠組基材及び前記少なくとも１つの基材が、前記周辺部の少なくとも一部に更に取り付けられ、かつ前記有効な濾過領域との流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有する、請求項４に記載のフィルター要素。
【請求項８】
前記少なくとも１つの基材及び前記枠組基材が、溶接によって取り付けられている、請求項７に記載のフィルター要素。
【請求項９】
前記枠組基材が、前記周辺部を実質的に取り囲むように組み立てられ、かつ前記周辺部の少なくとも一部に取り付けられている少なくとも２つの別個の部材から形成されている、請求項５〜８のいずれか一項に記載のフィルター要素。
【請求項１０】
フィルター要素と、
第１の非透過性フィルムと、
第２の非透過性フィルムと、
縁部を有する第１の基材と、
縁部を有する第２の基材と、を有するフィルター装置であって、
前記フィルター要素は、第１の表面及び第２の表面を有する少なくとも１つの濾材を備え、前記濾材は、第１及び第２の実質的に平行な縁部によって画定される第１の幅を有し、かつ前記２つの平行な縁部に実質的に垂直である第１の端部及び第２の端部を更に有し、前記第１の平行な縁部は前記第１の基材に取り付けられ、かつ前記第２の平行な縁部は前記第２の基材に取り付けられ、前記第１及び第２の基材の前記縁部は、前記２つの平行な縁部に実質的に平行であり、第２の幅は前記第１及び第２の基材の前記第１の縁部と第２の縁部との間に画定され、
前記濾材の前記第１の端部の前記第１の表面は、前記第１の非透過性フィルムに取り付けられ、かつ前記濾材の前記第２の端部の前記第２の表面は、前記第２の非透過性フィルムに取り付けられている、フィルター装置。
【請求項１１】
前記濾材の前記第１の表面の少なくとも一部に接触するように構成された、少なくとも１つの排水基材を更に備える、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１２】
前記濾材の前記第２の表面の少なくとも一部に接触するように構成された、少なくとも１つの排水基材を更に備える、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１３】
前記第２の幅が前記第１の幅に実質的に等しく、前記第１及び第２の非透過性フィルム、前記フィルター要素、並びに前記第１及び第２の基材が、前記２つの平行な縁部に沿って更に一体に取り付けられ、前記フィルター要素が、前記第１の非透過性フィルムと第２の非透過性フィルムとの間に実質的に平面的に配置されている、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１４】
前記第２の幅が前記第１の幅よりも大きく、前記第１及び第２の基材が非透過性であり、前記第１及び第２の非透過性フィルム並びに前記第１及び第２の基材が、前記２つの平行な縁部に実質的に平行な２つの平行な取り付け領域に沿って更に一体に取り付けられ、前記２つの平行な取り付け領域が、前記第１の幅よりも大きい第３の幅を画定し、前記フィルター要素が、前記第１の非透過性フィルムと前記第２の非透過性フィルムとの間に実質的に平面的に配置されている、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の非透過性フィルムの少なくとも１つが、少なくとも１つの流体連通ポートを更に備える、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の非透過性フィルムがそれぞれ、第１及び第２の端部を有し、前記第１及び第２の非透過性フィルムの前記第１の端部及び前記第２の端部が、前記フィルター要素を実質的に平面的に封入するように更に一体に取り付けられている、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１７】
縁部を有する第３の基材及び縁部を有する第４の基材を更に備え、前記第３の基材の前記縁部が、前記濾材の前記第１の端部に取り付けられ、前記第４の基材の前記縁部が前記濾材の前記第２の端部に取り付けられている、請求項１０に記載のフィルター装置。
【請求項１８】
前記フィルター要素が複数の平面的に配置されたプリーツを備える、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のフィルター装置。
【請求項１９】
フィルター要素と、
第１の非透過性フィルムと、
第２の非透過性フィルムと、
第１、第２、第３、及び第４の縁部を有する枠組基材と、を備えるフィルター装置であって、
前記フィルター要素は、第１の表面及び第２の表面を有する少なくとも１つの濾材を備え、前記フィルター要素は、２つの実質的に平行な縁部によって画定される幅を有し、かつ前記２つの平行な縁部に実質的に垂直である第１の端部及び第２の端部を更に有し、前記２つの平行な縁部並びに前記第１及び第２の端部は矩形の周辺部を画定し、前記矩形の周辺部は有効な濾過領域を囲み、前記フィルター要素は前記枠組基材に更に取り付けられ、前記枠組基材は、前記矩形の周辺部の少なくとも一部に取り付けられ、かつ前記有効な濾過領域との流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有し、
前記濾材の前記第１の端部における前記枠組基材の一部は、前記第１の非透過性フィルムに取り付けられ、前記濾材の前記第２の端部における前記枠組基材の一部は、前記第２の非透過性フィルムに取り付けられている、フィルター装置。
【請求項２０】
前記濾材の前記第１の表面の少なくとも一部に接触するように構成された、少なくとも１つの排水基材を更に備える、請求項１９に記載のフィルター装置。
【請求項２１】
前記濾材の前記第２の表面の少なくとも一部に接触するように構成された、少なくとも１つの排水基材を更に備える、請求項１９に記載のフィルター装置。
【請求項２２】
前記枠組基材の前記第１、第２、第３、及び第４の縁部が、前記矩形の周辺部の寸法に実質的に等しい矩形を画定し、前記第１及び第２の非透過性フィルム、前記枠組基材、並びに前記フィルター要素が、前記２つの平行な縁部に沿って更に一体に取り付けられ、前記フィルター要素が、前記第１の非透過性フィルムと前記第２の非透過性フィルムとの間に実質的に平面的に配置されている、請求項１９に記載のフィルター装置。
【請求項２３】
前記枠組基材の前記第１、第２、第３、及び第４の縁部が、前記矩形の周辺部よりも大きい矩形を画定し、前記第１及び第２の非透過性フィルム、並びに前記枠組基材が、前記枠組基材の２つの平行な縁部に沿って更に一体に取り付けられ、前記フィルター要素が、前記第１の非透過性フィルムと前記第２の非透過性フィルムとの間に実質的に平面的に配置されている、請求項１９に記載のフィルター装置。
【請求項２４】
前記第１及び第２の非透過性フィルムの少なくとも１つが、少なくとも１つの流体連通ポートを更に備える、請求項１９に記載のフィルター装置。
【請求項２５】
前記第１及び第２の非透過性フィルムがそれぞれ、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１及び第２の非透過性フィルムの前記第１の端部及び前記第２の端部が、前記フィルター要素を実質的に平面的に封入するように更に一体に取り付けられている、請求項１９に記載のフィルター装置。
【請求項２６】
前記フィルター要素が、複数の平面的に配置されたプリーツを備える、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載のフィルター装置。
【請求項２７】
フィルター要素と、
第１の非透過性フィルムと、
第２の非透過性フィルムと、を備えるフィルター装置であって、
前記フィルター要素は、複数の平面的に配置されたプリーツと、第１の表面及び第２の表面とを有する少なくとも１つの濾材を備え、前記濾材は、２つの実質的に平行な縁部によって画定される幅を有し、かつ前記２つの平行な縁部に実質的に垂直である第１の端部及び第２の端部を更に有し、
前記濾材の前記第１の端部の前記第１の表面は、前記第１の非透過性フィルムに取り付けられ、前記濾材の前記第２の端部の前記第２の表面は、前記第２の非透過性フィルムに取り付けられている、フィルター装置。
【請求項２８】
前記濾材の前記第１の表面の少なくとも一部に接触するように構成された、少なくとも１つの排水基材を更に備える、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項２９】
前記濾材の前記第２の表面の少なくとも一部に接触するように構成された、少なくとも１つの排水基材を更に備える、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３０】
前記第１及び第２の非透過性フィルム、並びに前記フィルター要素が、前記２つの平行な縁部に沿って更に一体に取り付けられ、前記フィルター要素が、前記第１の非透過性フィルムと前記第２の非透過性フィルムとの間に実質的に平面的に配置されている、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３１】
前記第１及び第２の非透過性フィルムの少なくとも１つが、少なくとも１つの流体連通ポートを更に備える、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３２】
前記第１及び第２の非透過性フィルムがそれぞれ、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１及び第２の非透過性フィルムの前記第１の端部及び前記第２の端部が、前記フィルター要素を実質的に平面的に封入するように更に一体に取り付けられている、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３３】
前記２つの平行な縁部の少なくとも１つが、少なくとも１つの基材に更に取り付けられている、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３４】
前記濾材の前記２つの第１及び第２の端部の少なくとも１つが、少なくとも１つの基材に更に取り付けられている、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３５】
前記濾材の前記２つの平行な縁部並びに前記第１及び第２の端部が矩形の周辺部を画定し、前記矩形の周辺部の内部が有効な濾過領域を画定する、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３６】
前記フィルター要素が枠組基材に更に取り付けられ、前記枠組基材は、前記矩形周辺部に沿って取り付けられ、かつ前記有効な濾過領域との流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有する、請求項２７に記載のフィルター装置。
【請求項３７】
第１のフィルター要素と、
第２のフィルター要素と、
少なくとも１つの排水基材と、
第１の非透過性フィルムと、
第２の非透過性フィルムと、を備えるフィルター装置であって、
前記各フィルター要素が、第１の表面及び第２の表面を有する少なくとも１つの濾材を備え、前記各濾材が、２つの実質的に平行な縁部によって画定される幅を有し、かつ前記２つの平行な縁部に実質的に垂直である第１の端部及び第２の端部を更に有し、
前記第１のフィルター要素の前記濾材の前記第１の端部の前記第１の表面が、前記第１の非透過性フィルムに取り付けられ、前記第１のフィルター要素の前記濾材の前記第２の端部の前記第２の表面が、前記第２のフィルター要素の前記濾材の前記第２の端部の前記第１の表面に取り付けられ、前記第２のフィルター要素の前記濾材の前記第１の端部の前記第２の表面が、前記第２の非透過性フィルムに取り付けられ、前記少なくとも１つの排水基板が、前記第１のフィルター要素の前記濾材の前記第２の表面と、前記第２のフィルター要素の前記濾材の前記第１の表面との間に動作可能に配置されている、フィルター装置。
【請求項３８】
前記第１及び第２の非透過性フィルム、並びに前記第１及び第２のフィルター要素が、前記２つの平行な縁部に沿って更に一体に取り付けられ、前記第１及び第２のフィルター要素が、前記第１の非透過性フィルムと前記第２の非透過性フィルムとの間に実質的に平面的に配置されている、請求項３７に記載のフィルター装置。
【請求項３９】
前記第１及び第２の非透過性フィルムの少なくとも１つが、少なくとも１つの流体連通ポートを更に備える、請求項３７に記載のフィルター装置。
【請求項４０】
前記第１及び第２の非透過性フィルムがそれぞれ、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１及び第２の非透過性フィルムの前記第１の端部及び前記第２の端部が、前記第１及び第２のフィルター要素を実質的に平面的に封入するように更に一体に取り付けられている、請求項３７に記載のフィルター装置。
【請求項４１】
前記第１及び第２のフィルター要素の中の少なくとも１つの前記濾材が、平面的に配置されたプリーツを備える、請求項３７〜４０のいずれか一項に記載のフィルター装置。
【請求項４２】
隣接した、積み重ねの関係で組み立てるように構成された少なくとも２つの積み重ね可能な部材であって、前記部材の少なくとも１つが少なくとも１つの入口ポートを有し、前記部材の少なくとも１つが少なくとも１つの出口ポートを有する積み重ね可能な部材と、
締め付け装置とを有する、少なくとも１つのフィルター装置を収容するための装置であって、
前記装置が、外側表面を有し、かつフィルター要素を収容する非透過性のケーシングを有する少なくとも１つのフィルター装置を収容するように構成され、前記ケーシングが、少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートを有し、
各２つの隣接する積み重ね可能な部材が、前記締め付け装置によって一体に保持され、それらの間に前記少なくとも１つのフィルター装置を収容するように構成され、前記少なくとも２つの積み重ね可能な部材における入口ポート及び出口ポートのそれぞれが、各フィルター装置のケーシングの入口及び出口ポートのそれぞれを収容するようにそれぞれ構成され、前記少なくとも２つの積み重ね可能な部材における入口及び出口ポートのそれぞれが、複数のフィルター装置のケーシング間の密封嵌合を可能にするよう更に構成され、
前記少なくとも１つのフィルター装置は、流体が前記少なくとも２つの積み重ね可能な部材に接触しないように、該流体用の連続的経路を形成するように構成されている、装置。
【請求項４３】
各積み重ね可能な部材が、隣接する積み重ね可能な部材間の前記少なくとも１つのフィルター装置を密封可能に分離するように構成された密封部材を更に有する、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記少なくとも１つのフィルター装置が、少なくとも１つの他のフィルター装置との直列的な濾過を可能にするように構成されている、請求項４２に記載の装置。
【請求項４５】
前記少なくとも１つのフィルター装置が、少なくとも１つの他のフィルター装置との並列的な濾過を可能にするように構成されている、請求項４２に記載の装置。
【請求項４６】
少なくとも１つの積み重ね可能な部材の少なくとも１つの入口ポート、及び少なくとも１つの積み重ね可能な部材の少なくとも１つの出口ポートがそれぞれ、チェックバルブを有し、前記各チェックバルブが、前記連続的流体経路と流体連通し、前記チェックバルブの全てが同一方向における流体流れを可能にするように構成されている、請求項４２に記載の装置。
【請求項４７】
各部材が、真空又は加圧された流体の少なくとも１つを前記少なくとも１つのフィルター装置のケーシングの前記外側表面に送り出すように構成された圧力ポートを更に有する、請求項４２に記載の装置。
【請求項４８】
少なくとも１つのフィルター装置を実質的に取り囲むように構成されたハウジングであって、少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートを有する、ハウジングと、
締め付け装置とを備える、少なくとも１つのフィルター装置を収容するための装置であって、
前記少なくとも１つのフィルター装置が外側表面を有し、かつフィルター要素を収容する非透過性ケーシングを備え、前記ケーシングが、少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートを有し、
前記少なくとも１つのフィルター装置が、積み重ねの関係で、かつ少なくとも１つの他のフィルター装置と流体連通で組み立てるように構成されており、
前記締め付け装置が、その中に前記少なくとも１つのフィルター装置を保持するように構成されており、
前記ハウジングの前記入口ポート及び出口ポートのそれぞれが、前記少なくとも１つのフィルター装置の入口ポート及び出口ポートのそれぞれと流体的に連通するようにそれぞれ構成されており、
前記少なくとも１つのフィルター装置は、流体が前記ハウジングに接触しないように、該流体用の連続的経路を形成するように構成されている、装置。
【請求項４９】
前記実質的に取り囲まれたハウジングが、前記少なくとも１つのフィルター装置を周囲環境から密封可能に分離する、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記少なくとも１つのフィルター装置が、少なくとも１つの他のフィルター装置と直列的な濾過を可能にするように構成されている、請求項４８に記載の装置。
【請求項５１】
前記少なくとも１つのフィルター装置が、少なくとも１つの他のフィルター装置と並列的な濾過を可能にするように構成されている、請求項４８に記載の装置。
【請求項５２】
前記ハウジングの少なくとも１つの入口ポート、及び前記ハウジングの少なくとも１つの出口ポートが、それぞれチェックバルブを有し、前記各チェックバルブが前記連続的流体経路と流体連通し、前記チェックバルブの全てが同一方向における流体流れを可能にするように構成されている、請求項４８に記載の装置。
【請求項５３】
前記ハウジングが、真空又は加圧された流体の少なくとも１つを前記少なくとも１つのフィルター装置のケーシングの前記外側表面に送り出すように構成された少なくとも１つの圧力ポートを更に有する、請求項４９に記載の装置。
【請求項５４】
少なくとも１つのフィルター装置を実質的に取り囲むように構成されたハウジングを備えた、少なくとも１つのフィルター装置を収容するための装置であって、
前記ハウジングが、少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートを有し、かつ第１の端部壁及び第２の端部壁、並びに前記端部壁間に配置された少なくとも１つの分離部材を更に有し、前記分離部材が前記少なくとも１つのフィルター装置を少なくとも１つの他のフィルター装置から分離するように構成されており、
前記少なくとも１つのフィルター装置が外側表面を有し、かつフィルター要素を収容する非透過性ケーシングを備え、前記ケーシングが、少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートを有し、
前記各分離部材が、前記少なくとも１つのフィルター装置の各入口ポートと、少なくとも１つの他のフィルター装置の各出口ポートとの経路を可能にするように構成された少なくとも１つの開口部を有し、
前記少なくとも１つのフィルター装置が、前記少なくとも１つの分離部材に隣接し、かつ他の少なくとも１つのフィルター装置と流体連通するように組み立てて構成されており、
前記ハウジングの前記各入口ポート及び前記各出口ポートがそれぞれ、前記少なくとも１つのフィルター装置の前記各入口ポート及び出口ポートと流体的に連通するように構成されており、
前記少なくとも１つのフィルター装置は、流体が前記ハウジングに接触しないように、該流体用の連続的経路を形成するように構成されている、装置。
【請求項５５】
前記ハウジングが、前記少なくとも１つのフィルター装置を取り囲み、かつ周囲環境から密封可能に分離するように構成されている、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記少なくとも１つのフィルター装置が、少なくとも１つの他のフィルター装置と直列的な濾過を可能にするように構成されている、請求項５４に記載の装置。
【請求項５７】
前記少なくとも１つのフィルター装置が、少なくとも１つの他のフィルター装置と並列的な濾過を可能にするように構成されている、請求項５４に記載の装置。
【請求項５８】
前記ハウジングの少なくとも１つの入口ポート、及び前記ハウジングの少なくとも１つの出口ポートがそれぞれ、チェックバルブを有し、前記各チェックバルブが、前記連続的流体経路と流体連通し、前記チェックバルブの全てが同一方向における流体流れを可能にするように構成されている、請求項５４に記載の装置。
【請求項５９】
前記ハウジングが、真空又は加圧された流体の少なくとも１つを、前記少なくとも１つのフィルター装置のケーシングの前記外側表面に供給するように構成された、少なくとも１つの圧力ポートを更に有する、請求項５５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して流体フィルター装置、並びにその作製及び使用方法に関する。より詳細には、本開示は、ポリマーフィルムを含む、使い捨て流体フィルター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、研究、開発、及び製造において利用可能な、多くの流体フィルター製品が存在する。これらの製品のいくつかは、流体源を浄化する又は殺菌するように設計されている、ある種の使い捨て濾材を有する。使い捨て濾材は典型的に、再利用可能な金属ハウジング内に配置される。金属ハウジングは、処理される流体に接触し、典型的に濾材の交換中に洗浄されるか、又は消毒される。フィルター交換と製品のバッチ変更との間の汚染のリスクを低減するために、再利用可能なハウジングと流体の接触をなくす、使い捨てフィルターカートリッジが開発されてきた。このようなフィルターは、比較的大きく、かつ重いことが多く、それが取扱いに関してあまり望ましいものではないものにしている。比較的大きな寸法は、フィルターの処分時に、廃棄物の増加をもたらす可能性がある。このようなフィルターはまた、ホールドアップ容積を有し（即ち、運転中のカートリッジ組立品内に収容される流体）、これは濾過プロセスの完了時の回収が難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、取扱いが容易で、費用効率が高く、直接的（例えば、濾材の廃棄低減）及び間接的（例えば、ホールドアップ容積の低減）の両方で廃棄物を低減する使い捨てフィルター製品が、引き続き必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、概して流体フィルター装置、並びにその作製及び使用方法に関する。より詳細には、本開示は、ポリマーフィルムを含む、使い捨て流体フィルター装置に関する。本開示のフィルター装置は、より大きな効率性の低いフィルター要素を、より小さな、より薄いフィルター要素と交換することによって、濾過作業において、使用され、廃棄される材料のサイズ及び量を低減することができる。
【０００５】
本願は、少なくとも１つの濾材、並びにそれに取り付けられる少なくとも第１及び第２の非透過性フィルムを有するフィルター装置を開示する。いくつかの実施形態では、この装置の性能を強化するように構成された、少なくとも１つの排水基材が更に含まれる。いくつかの実施形態では、非透過性フィルムの少なくとも１つは、流体がフィルター装置に入る又はフィルター装置を出ることを可能にするように構成された、少なくとも１つの流体連通ポートが更に備わる。非透過性フィルムは一体的に取り付けられて、フィルター装置を実質的に平面的に封入することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの濾材が、支持部、更なる取り付け領域、又は濾過、流れ若しくは排水の強化をもたらすように構成された少なくとも１つの基材に更に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、濾材は平面的に配置されたプリーツを有するが、複数の濾材構成、例えば平坦なシート媒体がうまく採用され得るということが企図される。実質的に平坦な構成を維持する一方で、複数のフィルター要素を含む実施形態が採用されて、濾過表面積を更に増加させてもよい。開示されたフィルター装置の実施形態を含み、その使用を容易にするように構成された様々な装置も開示されるが、開示されたフィルター装置のいくつかの実施形態は、独立して使用されてもよいということが想定される。開示されたフィルター装置は、実質的に平坦な構成で使用されてもよく、その一方で、いくつかの実施形態は、代替物として成形された様々な形状物に適合するように操作できる、可撓性特性のものであるということが理解される。
【０００６】
本開示のこれらの態様及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかとなるだろう。しかしながら、上記要約は、所有権が主張される主題への限定として決して解釈されるべきでなく、主題は、手続処理中に補正され得る添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本明細書全体にわたって、類似の参照数字が類似の要素を指す添付図面が参照される。
【図１】平行な縁部に沿って溶接されている折り返しを有する、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の部分的な切欠図。
【図１ａ】縁部に沿って溶接されている折り返しを有する、平面的に配置されたプリーツを有する、非矩形のフィルター要素。
【図１ｂ】平面的に配置されたプリーツの１つの可能な構成を詳述する横断面図。
【図２】各縁部に沿って溶接されている折り返しを有し、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の部分的な切欠図であり、各縁部は、基材に更に取り付けられている。
【図２ａ】各縁部に沿って溶接されている折り返しを有し、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の切欠図であり、各縁部は、濾材の幅を超えて延びる基材に更に取り付けられている。
【図３】各平行な縁部に沿って溶接されている折り返しを有し、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の部分的な切欠図であり、各平行な縁部は、濾材の幅を超えて延びる、少なくとも１つの基材に更に取り付けられており、この場合の少なくとも１つの基材は、第１及び第２の基材に取り付けられた第３の基材と共に、濾材の平行な縁部に沿って取り付けられた第１及び第２基材を有する。
【図４】各平行な縁部に沿って、並びに第１の端部及び第２の端部に更に沿って溶接されている折り返しを有し、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の部分的な切欠図であり、平行な縁部、並びに第１及び第２の端部は、有効な濾過部を囲む矩形の周辺部を画定し、矩形周辺部の少なくとも一部は、枠組基材に取り付けられ、枠組基材は、有効な濾過領域と流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有する。
【図４ａ】各平行な縁部に沿って、並びに第１の端部及び第２の端部に更に沿って溶接されている折り返しを有し、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の部分的な切欠図であり、平行な縁部、並びに第１及び第２の端部は、有効な濾過部を囲む矩形の周辺部を画定し、矩形周辺部の少なくとも一部は、枠組基材に取り付けられ、枠組基材は、有効な濾過領域と流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有する。
【図４ｂ】各平行な縁部に沿って、並びに第１の端部及び第２の端部に更に沿って溶接されている折り返しを有し、平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター要素の部分的な切欠図であり、平行な縁部、並びに第１及び第２の端部は、有効な濾過部を囲む矩形の周辺部を画定し、矩形周辺部の少なくとも一部は、枠組基材に取り付けられ、枠組基材は、有効な濾過領域と流体連通を可能にする１つ以上の開口部を有する。
【図５】第１及び第２の非透過性フィルムが、フィルター要素を実質的に平面的に封入するように組み立てられる前に、フィルター要素に対してどのように配置され得るかを示す、フィルター装置の部分的な切欠図。
【図６】第１及び第２の非透過性フィルム、濾材、枠組基材、及び排水基材の可能な配置を示す、フィルター装置の分解図。
【図７】流体連通ポート、及び平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター装置の横断面図。
【図７ａ】流体連通ポート、及び平面的に配置されたプリーツを有する濾材を備えるフィルター装置の横断面図であり、濾材は枠組基材に更に取り付けられる。
【図８】流体連通ポート、及び平面的に配置されたプリーツを有する濾材を有するフィルター装置の等角切欠図。
【図９】流体連通ポート、２つのフィルター要素、及びフィルター要素間に配置された排水基材を有するフィルター装置の断面表示。
【図９ａ】流体連通ポート、２つのフィルター要素、及びフィルター要素間に配置された排水基材を有するフィルター装置の断面表示。
【図１０】代表的なフィルター装置の垂直図。
【図１１】少なくとも１つのフィルター装置を収容するように構成された積み重ね可能な部材を有する装置の分解図。
【図１２】例えば、図１１で示された装置で使用されるように構成された、積み重ね可能な部材の一実施例の俯瞰図及び部分的な断面図。
【図１２ａ】例えば、図１１で示された装置で使用されるように構成された、積み重ね可能な部材の一実施例の俯瞰図及び部分的な断面図。
【図１３】少なくとも１つのフィルター装置を収容するように構成された装置の一実施例の詳細な断面。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、折り返し１４ａを有する、平面的に配置されたプリーツ１４を有する少なくとも１つの濾材１２を備える、実質的に平坦なフィルター要素を示す。濾材１２は、単独若しくは組み合わせで、選択された用途の様々な濾過、構造的な支持、排水、及び流れの要件を満たすために好適である単一材料若しくは複数の材料の複合体で形成されてもよい。このような材料には、例えば、膜（例えば、ナイロン、ポリエーテルスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン等）、不織布、ポリマーメッシュ、有孔フィルム、繊維状媒体（典型的に、例えば、ガラス繊維、珪藻土、パーライト、セルロース、及び結合剤樹脂などの材料を用いるウェットレイドタイプの製紙工程によって作製される）、非繊維状媒体、深層フィルター媒体、吸収性媒体、電荷修飾媒体、又は所望の用途に有益な特性を有すると見出され、並びに実質的に平坦なフィルター要素内に構成することができる任意の他の材料を挙げることができる。
【０００９】
例えば、少なくとも１つの濾材１２は単一材料で形成されてもよい。他の実施形態では、濾材１２は複数の材料で形成されてもよい。いくつかの場合では、粒子を選択的に捕捉し、濾材１２の早期の載荷若しくは目詰まりを防ぐために、例えば、異なる程度の有孔性を有する複数の材料を使用することによって、改善された圧力低下特性をもたらすように構成された材料の複合体で濾材１２を形成することが望ましい場合がある。他の実施形態では、少なくとも１つの濾材１２は複数の材料で形成されてもよい。
【００１０】
図１ａでは、フィルター要素１０は、非矩形構成で形成される。特定の用途の必要性に応じて、様々な形状のフィルター要素１０が望まれるということが想定される。例えば、パンチングによって、ないしは別の方法で、濾材１２のより大きな物品からこれらを切り抜くことによって、又は予め成形した濾材１２にプリーツを付けることによって、このような様々な形状が形成されてもよい。図１ａに示される形状は円形であるが、他の形状も使用することができる。
【００１１】
図１ｂは、平面的に配置されたプリーツ１４のための１つの可能な構成の詳細な図である。平面的に配置されたプリーツ１４は、所与のプリーツの頂部１４ｃが、対応するプリーツの底部１４ｂに、又は底部１４ｂの近くに位置するように、構成されてもよい。平面的に配置されたプリーツ１４はまた、所与のプリーツの頂部１４ｃが、対応するプリーツの底部１４ｂと特別な関係を有することなく、対応するプリーツの脚部１４ｄに実質的に接するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、平面的に配置されたプリーツ１４は、上記の構成の組み合わせ又は更に、無作為に組み合わされた寸法を呈してもよいということが企図される。そのような構成では、得られるプリーツの付いたフィルター要素１０は、１、３、５、７、９、１１、１３、又は更に１５枚層の濾材をいずれか所与の断面で有してもよく、濾材の各層は、単一のフィルター材料又は複数のフィルター材料の複合体のいずれかを備える。
【００１２】
本開示で使用されるとき、用語「プリーツ」は、第１の長さを有する第１のプリーツ脚部、及び第２の長さを有する第２のプリーツ脚部を形成する、濾材中の連続的な折り返しを指す。プリーツは、同様の、又は異なる第１及び第２脚部長さを有して形成されてもよい。更に、同様なプリーツが、濾材全体に均一に分配されてもよく、又は、異なるプリーツが、繰り返しパターンで、又は不規則若しくは無作為なパターンで分配され、それによって様々な脚部長さが作られてもよい。濾材中のプリーツの使用は、フィルター装置中の濾材の有効表面積の量を増加させ、一般的にフィルターの流れ及びスループットを改善する。
【００１３】
実質的に平坦なフィルター要素１０は、濾過用途に組み込むために別個の長さ（図４に示されるように、少なくとも１つの濾材１２は第１の端部１２ａ及び第２の端部１２ｂを有する）で、又は補助的作業である長さに切断される、本質的に連続的な形態のいずれかで製造できるということが想定される。いくつかの実施形態では、実質的に平坦なフィルター要素１０は少なくとも１つの縁部１８ａ、１８ｂに沿って溶接されており、各縁部１８ａ、１８ｂは実質的に互いに平行であり、かつ平面的に配置されたプリーツ１４の折り返し１４ａに実質的に垂直であるということが企図される。本発明で使用されるとき、用語「溶接」は、超音波、高周波、振動、摩擦、レーザー、溶媒、接触、ホットプレート、プラスチック溶接棒、高速溶接火口（speed tip）、高温ガス、及びフリーハンドを含むが、これらに限られない、任意の様々な既知のポリマー溶接技法によって固定されるということを意味する。
【００１４】
他の実施形態では、折り返し１４ａは、縁部１８ａ、１８ｂに垂直である必要はなく、例えば、フィルター要素１０は、非矩形の構成で形成される。縁部が溶接される場合では、そのような溶接は、実質的に連続的、即ち、少なくとも１つの縁部１８ａ、１８ｂに沿って連続であってよく、又は例えば、実質的に平坦な構成でそれぞれ平面的に配置されたプリーツ１４を保持するのに十分な別個のタックであってもよい。
【００１５】
図２では、フィルター要素１０は、プリーツの付いた濾材１２に更に取り付けられている少なくとも１つの基材２０ａを更に備える。そのような少なくとも１つの基材２０ａは、例えば溶接、接着剤、縫製、又は本願に定義されている若しくは使用される材料の組み合わせに好適な任意の他の取り付け手段によって、プリーツの付いた濾材１２に取り付けられてもよい。そのような取り付けは、取り付けの長さに沿って連続的若しくは断続的であってもよく、又は更に単一の取り付け点からなってもよい。少なくとも１つの基材２０ａは、濾材１２に溶接することができるポリマー材料を含んでもよい。いくつかの実施形態では、基材２０ａ非透過性であり、低い水蒸気透過率を有するものとして特徴付けられる。用語「非透過性」は、合理的に予測される作業条件中に、流体を拡散又は通過させない材料を指す。参照することにより本明細書に援用されるＡＳＴＭ  Ｆ１２４９−０１（変調赤外線センサを用いた、プラスティックフィルム及びシーティングを通過する水蒸気透過速度の標準試験法（２００１年１２月刊））に記載されている試験を使用して測定されたように、水蒸気透過速度という用語は多層バリア複合材を通過する水蒸気透過率を指す。基材は、材料の単一層を有してもよく、又は例えば多層バリア複合体など、複数の構成要素を有してもよい。用語「多層バリア複合材」という用語は、金属、プラスチック又はセルロース層（例えば、ホイル、フィルム及び紙）のあらゆる組み合わせを指す。金属層、プラスチック層又はセルロース層の組み合わせは、プラスチック層と結合される金属層等の異なる材料の複数の層を含むことが可能である。金属層、プラスチック層又はセルロースの層の組み合わせも、２枚層のプラスチック等の同様の材料の複数の層を含むことが可能である。これらの層は、例えば被覆、積層、共押出及び溶着を含む公知のあらゆる加工を使用して、ほぼ永久に結合可能である。缶において有用な多層バリアフィルムは、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、及びナイロンの層を有することができる。いくつかの実施形態では、アルミニウム等の金属の層を有する多層バリアフィルムが使用される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、例えば図２において、少なくとも１つの基材２０ａの縁部は、プリーツの付いた濾材１２の縁部１８ａを超えて延びる。他の実施形態では、例えば図２において、少なくとも１つの基材２０ａの縁部と、プリーツの付いた濾材１２の縁部１８ａとは同一平面になる。少なくとも１つの基材２０ａが、プリーツの付いた濾材１２の縁部を超えて延びる実施形態では、少なくとも１つの基材２０ａ用に多孔性でない材料を使用することができる。第２の少なくとも１つの基材２０ｂは、プリーツの付いた濾材１２の反対側の縁部１８ｂに、図２及び２ａで示されているように取り付けられてもよいということが想定される。複数の基材２０ａ、２０ｂを含むこのような実施形態では、そのような基材２０ａ、２０ｂは、同様若しくは異なる手段によって取り付けられてもよく、同様な若しくは異なる材料を有してもよく、それぞれがプリーツの付いた濾材１２の縁部１８ａ、１８ｂと同一平面になる縁部を有してもよく、プリーツの付いた濾材１２の縁部１８ａ、１８ｂを、同様な若しくは異なる量で超えてもよく、１つの基材２０ａ又は２０ｂが、プリーツの付いた濾材１２の縁部１８ａ、１８ｂと同一平面になるようにし、第２の基材２０ａ若しくは２０ｂがプリーツの付いた濾材１２の縁部１８ａ、１８ｂを超えて延びる実施形態を含む。
【００１７】
図３に示されているように、第３の基材２０ｃは、少なくとも第１の基材２０ａ及び第２の基材２０ｂの１つ若しくは両方に更に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、第３の基材２０ｃは、使用される場合は、多孔性でない材料で構成されてよい。他の実施形態では、第３の基材２０ｃは、流体流れがそれを通ることができるように構成された多孔性材料で構成されてよい。第３の基材２０ｃは、使用される場合、本開示で記載されたいずれかの手段によって、又は選択された材料及び所望の用途に合致する、当業者に既知のいずれかの合理的な手段によってフィルター要素１０に取り付けられてよい。そのような取り付け手段は、基材２０ａ及び２０ｂをフィルター要素１０に固定するために使用される、いずれかの取り付け手段と同様であるか又は異なっていてよい。
【００１８】
図４で示されているように、プリーツの付いた濾材１２に、枠組基材３４が更に、又は代替えとして提供されてもよい。枠組基材３４は、供給された場合、例えば非常に多孔性若しくは比較的脆弱な材料を濾材１２に使用するなど、フィルター要素１０を他の基材若しくは他の物品に対する取り付けをより強固なものにすることを可能にする。更に、又は別の方法として、枠組基材３４は、一定の構造的剛性が所望される場合の用途のために、フィルター要素１０に様々な程度の剛性をもたらすことができる。他の実施形態では、枠組基材３４は、フィルター要素１０の高度な可撓性を可能にするように構成されてもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態では、枠組基材３４の少なくとも一部は、プリーツの付いた濾材１２の少なくとも一部に直接取り付けられる。他の実施形態では、枠組基材３４の少なくとも一部は、少なくとも１つの基材２０ａ、２０ｂの少なくとも一部に取り付けられ、これは、プリーツの付いた濾材１２の少なくとも一部に直接取り付けられてもよい。更に他の実施形態では、枠組基材３４の少なくとも一部は、少なくとも１つの第１の基材２０ａ又は第２の基材２０ｂに取り付けられている第３の基材２０ｃの少なくとも一部に取り付けられ、第１又は第２の基材はプリーツの付いた濾材１２の少なくとも一部に直接取り付けられてもよい。適切な用途及び実施形態では、枠組基材３４は、有効な濾過領域３２を囲む周辺部３０の周りに連続的若しくは断続的に取り付けられてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、枠組基材３４は、単一の連続的な部材で構成されてもよい。他の実施形態では、枠組基材３４は、複数の部材で作製されてもよく、その後、好適な枠組構成で組み立てられてもよい。そのような複数の部材の枠組基材３４は、使用される製造手段の性能によって、例えば、より容易に、又はより効率的に製造することができる。
【００２１】
枠組基材３４では、周辺部３０内に、枠組基材３４を通ってプリーツの付いた濾材１２への流体連通を可能にする単一の開口部３６又は複数の開口部３６’があってよい。そのような開口部３６又は３６’は、図４のように典型的な写真枠組と同様な方法で構成されてもよく、ここでは、４つの側部は、単一の矩形開口部３６を囲む。いくつかの実施形態では、枠組基材３４内の開口部（１つ又は複数）は、例えば、図４ａのように円形の形状であってもよく、図４ｂのように矩形の形状であってもよい。枠組基材３４内に、同様な又は異なる形状の複数の開口部があってよいということも想定される。一実施形態では、枠組基材３４内の開口部はメッシュを含み、例えば、押し出しポリマーメッシュ又は有孔フィルムを備える。このようなメッシュ、又は開口部（１つ又は複数）のいずれかの組み合わせは、所望の用途に対して好適な流れ特性をもたらすように計算された、又はもたらすと考えられる任意の合理的な多孔性を有して構成されてもよい。
【００２２】
図５は、組み立てられたフィルター要素を封入する前の、フィルター装置の部分的な切欠図である。いくつかの実施形態では、例えば図５で示されるように、フィルター要素１０は、平面的に配置されたプリーツ１４を有する少なくとも１つの濾材１２を備える。フィルター要素１０は、枠組基材３４に更に取り付けられ、第１非透過性フィルム４０と第２の非透過性フィルム４２との間にそれぞれ封入されてもよい。図５に示される非透過性フィルム４０、４２は透明であり、他の実施形態では、フィルムは不透明であってよい。非透過性フィルムは、フィルター装置の他の構成要素に溶接することができるポリマー材料を含んでよい。いくつかの実施形態では、非透過性フィルムは、低い水蒸気透過率を有するとして特徴付けられる。非透過性フィルムは、材料の単一層を有してよく、又は例えば多層バリア複合体など、複数の構成要素を有してもよい。用語「多層バリア複合材」という用語は、金属層、プラスチック層又はセルロース層（例えば、ホイル、フィルム及び紙）のあらゆる組み合わせを指す。金属層、プラスチック層又はセルロース層の組み合わせは、プラスチック層と結合される金属層等の異なる材料の複数の層を含むことが可能である。金属層、プラスチック層又はセルロース層の組み合わせも、例えば、２枚層のプラスチック等の同様の材料の複数の層を含むことが可能である。これらの層は、例えば被覆、積層、共押出及び溶着を含む任意の公知の加工法を使用して、ほぼ永久に結合可能である。缶において有用な多層バリアフィルムは、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、及びナイロンの層を有することができる。いくつかの実施形態では、アルミニウム等の金属の層を有する多層バリアフィルムが使用される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの排水基材が更に提供されてもよい。このような場合では、排水基材は、濾材１２、枠組基材３４のいずれか又は両方に実質的に接触する関係で配置されてもよいが、排水基材は機能を維持するためにいずれとも接触する必要はない。
【００２３】
図６では、フィルター装置８の分解図により、第１の非透過性フィルム４０、枠組基材３４を有するフィルター要素１０、排水基材５２、及び第２の非透過性フィルム４２の、１つの可能な相対的な配置が示される。この中で波線の寸法補助線は、フィルター装置８の様々な構成要素の所望の取り付け位置の実施例を示す。例えば、いくつかの実施形態では、「Ｓ」とラベル付けされた、第１の非透過性フィルム４０の部分は、同じく「Ｓ」とラベル付けされている第２の非透過性フィルム４２の部分等に付着する。図７で示されているように、代表的な取り付け位置は、フィルター装置８に関して、１つの可能な組み立てを示しているにすぎないということが理解される。選択された実際の構成要素、これらの構成要素の物理的配置、及び相対的な取り付け位置は、選択される材料及び所望の用途に応じて、多様であってよい。
【００２４】
図７は、流体連通ポート５４、５６、及び平面的に配置されたプリーツ１４を備えるフィルター要素１０を有するフィルター装置８の横断面図である。図７に示されるように、フィルター要素１０は、第１の非透過性フィルム４０に一方の端部上で、かつ反対側の端部において第２の非透過性フィルム４２に取り付けられる。第１及び第２の非透過性フィルムが、それらの周辺部で密封されて、フィルター要素１０によって分離される２つのチャンバー４４、４６を作る。第１の流体連通ポート５４は、第１の非透過性フィルム４０に取り付けられ、第１のチャンバー４４への流体接続を形成する。第２の流体連通ポート５６は、第２の非透過性フィルム４２に取り付けられ、第２のチャンバー４６への流体接続を形成する。使用中に、流体源は第１の流体連通ポート５４に入り、第１のチャンバー４４に入り、それが濾過される濾材１２を通過する。ろ液は次いで、第２のチャンバー４６に入り、第２の連通ポート５６を通ってフィルター装置８を出る。連通ポート５４、５６は、当該分野において既知の任意の設計であってよく、複数のフィルター装置８が互いに直接接続されることを可能にするように設計されてもよい。他の実施形態では、連通ポートは、チューブに接続するように構成される。いくつかの実施形態では、第１及び第２の連通ポートは異なり、入口としてどの連通ポートが使用されるか、またどれが出口であるかを識別するのに役立つ運転員支援を提供する。いくつかの実施形態では、フィルター装置８は、入口又は出口であるいずれかの連通ポートと共に動作するように設計されている。
【００２５】
図７ａは、流体連通ポート５４、５６、及び枠組基材３４に取り付けられた濾材１２の平面的に配置されたプリーツ１４を備えるフィルター要素１０を有するフィルター装置８の横断面図である。図７ａに示されるように、枠組基材３４が使用されて、フィルター要素１０を第１の非透過性フィルム４０及び第２の非透過性フィルム４２に取り付けてもよい。枠組基材３４の使用は、濾材１２の取扱いを容易にすることができる。枠組基材３４の使用は、濾材１２を第１の非透過性フィルム４０及び第２の透過性フィルム４２に取り付けるのにも役立つことができる。例えば、複数の構成要素を有する濾材１２が使用された場合、濾材１２の一方の面は、もう一方よりも、より良好な取り付け固定をもたらすことができる。図７ａで示されているように、枠組基材３４は、濾材１２の一方の面に取り付けられている。図７ａに示されている枠組基材３４はまた、フィルター要素１０の取り付け境界面が使用中に圧縮状態であることを可能にする。例えば、第１の流体連通ポート５４が入口として使用される場合、第１のチャンバー４４は、濾材１０によって圧力低下が引き起こされるために、第２のチャンバー４６よりも高い圧力で動作する。したがって、第１のチャンバー４４の、より高い圧力は、濾材１０を枠組基材３４に対して圧縮させる。
【００２６】
図８は、流体連通ポート５４、５６、及び平面的に配置されたプリーツ１４を有する濾材１２を備えるフィルター要素１０を有するフィルター装置の等角切欠図である。図８に示されるように、第１及び第２の非透過性フィルム４０、４２が、それらの周辺部で密封されて、フィルター要素１０によって分離される２つのチャンバー４４、４６を作る。
【００２７】
図９及び９ａは、複数の流体連通ポート５４、５４’、５６、５６’、２つのフィルター要素１０、１０’、及びフィルター要素１０、１０’間に配置された排水基材５２を有する、フィルター装置の断面表示である。図９に示されるように、フィルター要素１０は、平面的に配置されたプリーツ１４を有する濾材１２を備えることができる。図９ａで示されるように、フィルター要素は平面的な濾材１２を有することができる。平面的な濾材１２は、図９ａに示されるように、一体に結合された複数片、又は単一の折り返し片を有することができる。図９及び９ａで示されるように、複数のフィルター装置が使用される場合、２つの連通ポートが使用されて、チャンバー４４、４６のそれぞれに接続し、並列的な濾過を容易にすることができる。
【００２８】
図１０は、代表的なフィルター装置８の前側図及び断面側面図を示す。図１０に示されるように、フィルター装置８は、流体連通ポート５４、５４’、５６、５６’、及び枠組基材３４に取り付けられた濾材の平面的に配置されたプリーツを有するフィルター要素１０を備える。図１０の構成のように、フィルター要素１０に対して、流体連通ポート５４及び５４’は入口ポートとして機能し、かつ流体連通ポート５６及び５６’は出口ポートとして機能する。第１及び第２の非透過性フィルムが、それらの周辺部で密封されて、フィルター要素１０によって分離される２つのチャンバー４４、４６を作る。排水基材５２は、フィルター要素１０と第２の非透過性フィルム４２との間のチャンバー４６内に配置される。チャンバー４６がチャンバー４４の下流であるとき、フィルター要素１０によって作られる差圧が、フィルター要素１０を第２の非透過性フィルム４２に対して押し付けることができる。排水基材５２はフィルター要素１０と第２の非透過性フィルムとの間に配置され、フィルター要素１０から流体連通ポート５６、５６’に向かう流体流れを促進するのを助ける。
【００２９】
図１０に示されるように、流体連通ポート５４は、更なるフィルター装置８への接続を可能にするように構成されてもよい。流体連通ポート５４は、図１０に示されるように、一体化密封を有する雄型及び雌形嵌合部であるように設計されてもよい。いくつかの実施形態では、流体連通ポート５４は１つのチャンバーに接続されて、第１の非透過性フィルム４０から第２の非透過性フィルム４２へ延びる単一の剛性体を形成する。このような実施形態では、流体連通ポートは、少なくとも１つの流体連通ポート４８と共に連結される複数片を有することができ、これは流体連通ポート５４からチャンバー４４への流体流れを可能にする。単一の剛性体の使用は、連通ポート５４を第１の非透過性フィルム４０及び第２の非透過性フィルム４２に取り付けるときに、更なる一体性をもたらすことができる。単一の剛性体の使用はまた、作業（例えば連通ポートを接続する）のためにフィルター装置を構成するとき、改善された取扱い性能をもたらすこともできる。
【００３０】
図１１は、少なくとも１つのフィルター装置８を有するように構成された、積み重ね可能な部材７２を備える装置７０の分解図である。図１１で示されるように、装置７０は、第１の端部壁７６ａ、第２の端部壁７６ｂ、及び端部壁７０ａ、７０ｂを互いの方へ引くように構成された締め付け部材７６ｃを有する締め付け装置７６を備える。積み重ね可能な部材７２は、積み重ね可能な部材７２を支持し、位置決めするのを助けるために、締め付け部材７６ｃを受容するように構成されたハンガー８２を有する。例えば、他の既知のプレート及び枠組立体を含む、他の締め付け装置、並びに積み重ね可能な部材位置決め装置及び方法が使用されてもよい。締め付け装置は、部材を保持し、それに圧縮力を適用するように構成された任意の装置であってよい。好適な圧縮力の例には、ねじ、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、カムレバ−、磁石、及び重力によってもたらされるものが挙げられるが、これらに限定されない。図１１に示される実施形態は、４つの積み重ね可能な部材７２の間に配置された、３つのフィルター装置８（図１０で示されているのと類似）を含む。
【００３１】
積み重ね可能な部材７２は一般的に、２つの積み重ね可能な部材が密接に接触して配置されるとき、空洞を提供する凹部領域を有するように構成される。積み重ね可能な部材の空洞は、フィルター装置８のために機械的な支持をもたらすように構成される。いくつかの実施形態では、積み重ね可能な部材の空洞は、フィルター装置８の外側形状よりもわずかに小さく、第１の非透過性フィルム４０及び第２の非透過性フィルム４２において、あらゆる非支持領域をなくす。積み重ね可能な部材７２は、図１１で示されるように全て同一であることができるし、あるいは異なるフィルター装置８の形状を収容するために異なることができる。
【００３２】
図１２及び１２ａは、例えば図１１で示される装置７０で使用されるように構成された、積み重ね可能な部材７２の一実施例の俯瞰図及び部分断面図を示す。積み重ね可能な部材７２は、ハンドル８４，ハンガー８２、圧力ポート８８、密封部材７８、及び空洞８６を有する。空洞８６は、フィルター装置の流体連通ポートを収容するように構成されている開口部９０、９２を有する。
【００３３】
圧力ポート８８は、空洞８６と流体連通し、圧力及び／又は真空を空洞８６内でフィルター装置８の外側に適用することを可能にする。フィルター装置の外側への圧力の適用は、フィルター装置の排水を促進するのに使用することができる。同様に、フィルター装置の外側への真空の適用は、フィルター装置の充填を促進するのに使用することができる。圧力ポート密封部９６に沿った密封部材７８は、フィルター装置の外面と大気との間で流体密封を形成する。圧力ポート８８を通ってフィルター装置の外側に適用される圧力は、液体又はガスで作ることができる。いくつかの実施形態では、液体又は気体は、所望の温度で導入することができる。
【００３４】
積み重ね可能な部材は、予想作動圧に耐えることができるいずれかの材料から作製することができ、高圧動作では金属、低圧動作ではプラスチックが挙げられる。積み重ね可能な部材は、締め付け装置内で大部分は圧縮状態にあるため、プラスチックは多くの用途で好適である。いくつかの実施形態では、積み重ね可能な部材は透明なプラスチックから作製され、これは作業中に作業員がフィルター装置及び関連の接続を視覚的に点検することを可能にする。
【００３５】
図１３は、流体流れの一般的な方向を示す矢印を有する、３つのフィルター装置８を含むように構成された装置７０の一実施形態の詳細な断面図である。図１３に示されるように、第１端部積み重ね可能な部材７２ａは、第１の開口部９０及び圧力ポート８８を有する。接続装置９４が使用されて、フィルター装置の流体連通ポートが積み重ね可能な部材７２ａを超えて延長される。第１端部積み重ね可能な部材７２ａの反対側に、第２端部積み重ね可能な部材７２ｂがある。第２端部積み重ね可能部材７２ｂはまた、フィルター装置の反対側にある流体連通ポートに関連する接続装置９４も有する。第１及び第２の端部積み重ね可能な部材間には、２つの中間積み重ね可能な部材７２ｃがある。任意の数の中間積み重ね可能な部材が使用されて、所望の数のフィルター装置を収容することができる。
【００３６】
図１３で示されるように、フィルター装置は、並列的な流れに構成されてもよい。他の実施形態では、フィルター装置の流体連通ポートは直列的な流れに構成されている。しかし、更なる実施形態では、変更部品が挿入されて、フィルター装置の連通ポートを並列的な構成から直列的な構成に、またその反対に変更するように、流体連通ポートが構成される。これは、流体連通ポート内にプラグを挿入すること又は流体連通ポート内のプラグを取り外すことによって成し遂げることができる。いくつかの実施形態では、直列的な流れ及び並列的な流れの組み合わせが、様々なフィルター装置に使用される（即ち、並列的な流れのために多くの量のフィルター装置が使用され、フィルター装置の残りの量は、直列的な流れに供される）。このような構成では、フィルター装置は一般的に異なるタイプの濾材、及び濾過要件を有する。例えば、深層媒体を有する一連のフィルター装置は、並列的な流れを受け、その後、直列的に接続された膜濾材を有するフィルター装置が続くことができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、フィルター装置は接線流濾過を支持するように構成されている。このような構成では、２つの流体連通ポートがチャンバーの少なくとも１つと流体連通し、かつ互いから分離され、これによって流体源が濾材の長さに沿って移動する必要がある（即ち接線流）。
【００３８】
濾過装置としての使用に加えて、細胞成長技術の当業者は、本開示の装置及び方法を細胞成長のために使用する可能性を認識するであろう。そのような目的のために、記載されたフィルター装置の濾材は、好適な細胞成長培地に置き換えることができる。フィルター装置はしたがって、細胞成長装置となることができる。
【００３９】
細胞成長装置は、細胞の成長のために制御された環境を維持するための装置を提供する。特定の好ましい実施形態では、複数の細胞成長装置が、複数の流体入口及び出口ポートによって相互接続され、最適な細胞成長のために必要とされる必要な液体及び気体交換をもたらす。個々の細胞成長装置は、例えば、圧力ポート８８に類似の圧力ポートを介して、細胞成長装置のフィルムエンクロージャの外側フィルム壁部へ、正又は負の流体圧を向かわせることができる複数の剛性の積み重ね可能な部材によって形成されるチャンバーによって更に密封することができる。フィルム壁部への圧縮及び膨張効果は、細胞成長基材を通じて方向性のある流体流れ、又は細胞成長装置内の細胞成長基材の表面にわたる液体／気体境界面の上昇又は下降のいずれかを形成することができる。外側の細胞成長装置壁部の圧縮又は膨張の作用は、細胞成長装置内の流体の、制御された上昇及び下降を可能にする。上流及び／又は下流の流体位置における、例えば、チェックバルブなどを含むバルブの使用は、方向性のある流体流れが達成されることを可能にする。
【００４０】
いくつかの実施形態では、細胞成長装置とフィルター装置との組み合わせが積み重ね可能な部材内に構成され、これによって細胞成長及び濾過の両方が単一の装置内で達成され得る。いくつかの実施形態では、細胞成長流体は、少なくとも１つのフィルター装置から、少なくとも１つの細胞成長装置へ周期的に移動する。所望の手順に従って、流体の方向及び流れを制御するためにバルブが使用される。いくつかの実施形態では、処理過程の間に廃棄物が除去され、及び／又は栄養素が添加されてもよい。いくつかの実施形態では、細胞成長装置でもなく、フィルター装置でもない、流体保存用の第３の膨張性装置が使用される。この第３のタイプの装置は、流体を装置内の装置間で交代させるとき（即ち、細胞成長装置内の流体とフィルター装置内の流体を交換する）、又は細胞成長装置内の細胞成長流体濃度を調節するときに、一時的な保管ユニットとして使用することができる。
【００４１】
本実施形態の種々の修正態様及び変更態様は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者には自明なものとなるであろう。本開示は、本明細書において説明した例示の実施形態に制限されないことを理解されたい。
【図１】
2011507686.tif 000003
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図９ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２ａ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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