(57)【要約】  細長い硬質の外側のラップにかこまれた渦巻状の膜を有している渦巻状の膜のフィルタエレメント用のカップラ（１０ａ，１０ｂ）であって、カップラが、中心サポート（１２）と；中心サポートから外向きに延伸している複数のスポーク（２０）と；スポークに接続しているリム（２２）とを備えていて、リムの面は硬質のラップの軸に直交している。リムは圧縮性のシール（２５）を受容するようになっている面におけるチャンネル２８を特徴としていて；カップラの二つが外側のラップに取り付けられ、シールがチャンネルに位置決めされて、そして整列した一対の留め金が各レセプタクルに取り付けられると、フィルタエレメントの二つが対面して接続され結合される。カップラとフィルタエレメントとフィルタ装置との例示の実施形態が提供されていて、関連する方法も提供されている。
2007517661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い硬質の外側のラップにかこまれた渦巻状の膜を有している渦巻状の膜のフィルタエレメント用のカップラであって、
中心サポートと；
前記中心サポートから外向きに延伸している複数のスポークと；
前記スポークに接続しており、前記外側のラップの半径に一致している半径の円を形成しているリムであって、前記リムは前記外側のラップの軸に対して直交している平面にある面を有していて、前記リムが前記外側のラップと接続するようになっているリムと；を具備するカップラにおいて、
前記リムが相補形状の留め金を受容するための複数のレセプタクルを有していて、前記複数のレセプタクルは前記リムの外表面に沿って円周方向に沿って離間し配置されていて；
前記リムは圧縮性のシールを受容するようになっている前記面におけるチャンネルを特徴としていて；
前記カップラの二つが前記外側のラップに取り付けられ、前記シールが前記チャンネルに位置決めされて、そして整列した一対の前記留め金が各レセプタクルに取り付けられると、前記フィルタエレメントの二つが対面して接続され結合される；
カップラ。
【請求項２】
前記レセプタクルが第一断面寸法の第一部分と、より小さな第二断面寸法の第二部分とを有していて、前記留め金が整列した二つの前記レセプタクルに取り付けられると、長手方向の力が前記フィルタエレメントの両方に作用し前記フィルタエレメントが一体で移動することを可能にしている、請求項１に記載のカップラ。
【請求項３】
前記フィルタエレメントが端と端とを接してハウジングに取り付けられるようになっていて、前記リムは前記ハウジングに係合するための複数の接触表面を提供するべく、前記リムの外表面から延伸している複数のスキー板を含んでいる、請求項１に記載のカップラ。
【請求項４】
前記フィルタエレメントが前記渦巻状の膜の中心を貫通して延在している貫通チューブを含んでいて、前記中心サポートは、前記貫通チューブに受容されるようになっているハブを備えている、請求項１に記載のカップラ。
【請求項５】
整列した一対のレセプタクルの形状に対応している形状の留め金を含んでいる、請求項２に記載のカップラ。
【請求項６】
圧力下で流体気密シールを形成する、前記チャンネルに配置された圧縮性のシールを含んでいる、請求項１に記載のカップラ。
【請求項７】
レセプタクルを提供している前記リムの部分が前記スキー板を備えている、請求項１に記載のカップラ。
【請求項８】
渦巻状の第一エレメントと、カップラと、渦巻状の第二エレメントと、別のカップラと、圧縮性のシールと、複数の留め金とを具備するフィルタ装置であって：
前記第一エレメントは細長くて硬質の外側のラップに囲まれた渦巻状に巻かれた膜を備えていて；
前記カップラは前記第一エレメントと接続していて、中心サポートと、前記中心サポートから外向きに延伸している複数のスポークと、端部において前記スポークと接続しているリムとを備えていて、前記リムは、前記外側のラップの半径に一致している半径の円を形成しており、前記リムは前記硬質の外側のラップ軸に対して直交している平面にある面を有していて、前記面がチャンネルを有しており、前記リムが平らな表面を提供していて、前記表面に沿って円周方向に離間して配置された複数のレセプタクルを備えており；
前記第二エレメントは前記硬質のラップに包まれた渦巻状に巻かれた膜を備えていて；
前記別のカップラが前記第二エレメントと接続しており；
前記圧縮性のシールは、前記カップラが対面して取り付けられる場合前記チャンネルにより提供された開口部に位置決めされていて；
前記複数の留め金は、前記カップラが対面して整列して取り付けられる場合、前記レセプタクルにより提供された開口部に位置決めされ、従って前記エレメントは、一方のエレメントに作用された力が別のエレメントにも作用するように接続されている；
フィルタ装置。
【請求項９】
前記第一及び第二エレメントが、ハウジングの中に取り付けられるようになっていて、前記カップラは、前記ハウジングに係合するための複数の接触表面を提供するべく、前記外表面から延伸している複数のスキー板を含んでいる、請求項８に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記第一及び第二エレメントが前記渦巻状の膜の中心を貫通して延在している貫通チューブを含んでいて、前記中心サポートは、前記貫通チューブに受容されるようになっているハブを備えている、請求項８に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記第一及び第二エレメントを受容するための内表面及び外表面を有し、かつ流入端部及び流出端部を有しているケーシングと；
前記流入端部に最も近いカップラに対して剛であり、前記流入端部方向に延伸しているアームであって、前記ケーシングの内表面に対面している開口部を提供する円周方向に延在するチャンネルを備えているアームと；
前記円周方向に延在するチャンネルの端部上方に延在し、前記内表面に向かって延伸している、円周方向に延在しているフレキシブルなコンポーネントであることを特徴とするシールと；を具備し、
前記流入端部に流入する流体が、前記ケーシングに対して流体気密シールを形成するために、前記フレキシブルなコンポーネントに対して力を作用している、請求項８に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記流出端部に最も近接している前記エレメントの端部にスラストリングと、前記流出端部方向における前記エレメントの軸方向移動を防ぐ前記ケーシングに対して剛な固定構造体とを含んでいる、請求項１１に記載のフィルタ装置。
【請求項１３】
前記シールがほぼＵ字形であって、一方のレグは前記流入端部の方向に鋭角に延伸している、請求項１１に記載のフィルタ装置。
【請求項１４】
細長い硬質の外側のラップにかこまれた渦巻状の膜を有している渦巻状の膜のフィルタエレメント用のカップラであって、
中心サポート手段と；
前記中心サポートから外向きに延伸している複数のスポークと；
前記スポークを取り囲み前記外側のラップに接続するようになっている包囲手段であって、前記包囲手段が前記中心サポート手段の軸に対して直交している平面にある面を有していて、前記面が圧縮性のシールを受容するようになっているチャンネルを提供しており、前記包囲手段が外表面に沿って離間して配置されている複数の留め金受け入れ手段を含んでいる、包囲手段と；を具備していて、
前記カップラの二つが前記外側のラップの二つに取り付けられ、そして前記シールが前記チャンネルに位置決めされて、前記留め金手段が前記留め金受け入れ手段に取り付けられると、前記エレメントの二つは対面して接続されそして一体に結合される；
カップラ。
【請求項１５】
第一渦巻状の膜の第一包囲手段と；
隣接している前記第一包囲手段を接続するための接続手段であって、前記接続手段が中心サポート手段から外向きに延伸しているスポークと、前記スポークを囲み、そして前記第一包囲手段に接続されるようになっている取り巻き手段とを備えていて、前記取り巻き手段が、前記中心サポート手段の軸に直交している平面にある面を備えており、前記面は圧縮性のシールを受容するようになっているチャンネルを提供していて、前記取り巻き手段が外表面に沿って離間して配置されている複数の留め金受け入れ手段を含んでいる、接続手段と；
第二渦巻状の膜の第二包囲手段と；
隣接している前記第二包囲手段を接続するための第二接続手段であって、前記第二包囲手段に接続されるようになっている、第二接続手段と；
隣接する接続手段をシールするためのシール手段と；
隣接する接続手段が対面して位置決めされる場合それらを連結するための手段と；
を具備しているフィルタ装置。
【請求項１６】
渦巻状エレメントと、第一カップラと、第二カップラとを具備するフィルタエレメントであって：
前記渦巻状エレメントは第一及び第二端部を有していて、そして細長くて硬質の外側のラップに囲まれた渦巻状の膜を備えており；
前記第一カップラは前記第一端部に接続されていて、前記第一カップラが、中心サポートと、前記中心サポートから外向きに延伸している複数のスポークと、一方の端部において前記スポークに接続しているリムとを備えていて、前記リムは前記外側のラップの半径に一致している半径の円を形成しており、前記リムは前記外側のラップの軸に対して直交している平面にある面を有していて、前記面がチャンネルを備えていて、前記リムは平らな表面を有していて、前記表面に沿って円周方向に離間して配置された複数のレセプタクルを備えていて；
前記第二カップラは前記第二端部に接続されていて、前記第二カップラが、中心サポートと、前記中心サポートから外向きに延伸している複数のスポークと、一方の端部において前記スポークに接続しているリムとを備えていて、前記リムは前記外側のラップの半径に一致している半径の円を形成しており、前記リムは前記外側のラップの軸に対して直交している平面にある面を有していて、前記面がチャンネルを備えていて、前記リムは平らな表面を有していて、前記表面に沿って円周方向に離間して配置された複数のレセプタクルを備えている；
フィルタ装置。
【請求項１７】
各々が硬質の外側のラップと、フィルタ媒体と、前記フィルタ媒体の中心の貫通導管とを備えている細長い複数のフィルタエレメントを組立てる組立方法であって、シールを使用している組立方法において：
前記外側のラップに対して剛であり、そして前記フィルタエレメント各々の対向している端部において係合するカップラを準備する段階と；
前記フィルタエレメントを軸方向に整列して取り付ける段階と；
前記貫通導管を流体連通に接続する段階と；
隣接しているフィルタエレメントにおける前記カップラの係合用表面の間に前記シールを取り付ける段階であて、前記カップラが係合状態にある場合、前記シールは前記カップラにより所定位置に保持される、シールを取り付ける段階と；
を含んでいる組立方法。
【請求項１８】
前記フィルタエレメント用のハウジングが備えられていて；
そして前記フィルタエレメントを前記ハウジングに取り付ける段階を含んでいる；請求項１７に記載の組立方法。
【請求項１９】
各々が剛な外側の胴と、囲まれたフィルタ媒体とを有している複数のフィルタエレメントを具備しているフィルタ装置の改善であって、前記フィルタエレメントが端と端とを接して接続され、そしてハウジングに取り付けられているフィルタ装置の改善において：
第一及び第二カップラが前記フィルタエレメント各々の対向端部に接続されていて；
前記第一及び第二カップラ各々は隣接しているフィルタエレメントにおける同様のカップラを用いて相互結合されるようになっており；
前記カップラ各々がその外周囲に複数のスキー板を含んでいて、その複数のスキー板は前記カップラの外周囲に沿って離間して配置されていて、前記カップラの表面から離れるように延伸しており；前記スキー板は前記フィルタエレメントを前記ハウジングに位置決めするための接触点を提供し、そして前記フィルタエレメントと前記ハウジングとの間の接触面積を低減するようになっている；
フィルタ装置の改善。
【請求項２０】
前記スキー板がレセプタクルを提供していて、留め金が隣接するフィルタエレメントを一体に固定するために、隣接しているカップラにおける整列したレセプタクルに取り付けられる留め金を備えている、請求項１９に記載のフィルタ装置の改善。
【請求項２１】
前記レセプタクルは一方の端部が他方の端部より幅が広くなっていて、前記留め金は二つの隣接しているフィルタエレメントを固定するために相補的に形成されている、請求項２０に記載のフィルタ装置の改善。
【請求項２２】
前記カップラの間に圧縮性のシールが含まれている、請求項１９に記載のフィルタ装置の改善。
【請求項２３】
前記カップラの一つが前記フィルタエレメントの一方の端部に円周方向に延在しているチャンネルを含んでいて、前記チャンネルが前記ハウジングに対面しており、そして前記カップラの一つが円周方向に延在するシールを含んでおり、前記シールは前記ハウジングに係合するべく前記チャンネルの端部上方に突出している、請求項１９に記載のフィルタ装置の改善。
【請求項２４】
円周方向に延在する前記シールがほぼＶ字形であって、一方のレグは前記ハウジングの流入端部の方向に鋭角に延伸している、請求項２３に記載のフィルタ装置の改善。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は濾過に関するものであって、詳しくはフィルタエレメントを接続するためのカップラに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ膜は、種々の流体から不必要な粒子又は微生物を除去するために使用されている。フィルタ膜は通常飲料水の処理又は精製、廃棄又は再利用のために排水の浄化又は処理、スラッジの脱水、淡水化、及びジュース、ワイン及び飲料の浄化に使用されている。フィルタ膜は渦巻状で中空ファイバの管状膜を含んでいる。たいていの場合、フィルタエレメントを形成するために渦巻状のフィルタ膜が硬質のラップに囲まれている。一つ以上の渦巻状フィルタエレメントはフィルタ装置を形成するためにハウジング内に設置されている。処理するべき流体は圧力によりフィルタ装置の流入端部に押し込まれフィルタ膜を流れてゆく。材料はフィルタ媒体を通過する間に除去され、さらなる処理又は使用するために除去される。
【０００３】
従来技術における一つのタイプのフィルタ装置において、二つ以上のフィルタエレメント各々は二つの短縮防止式（anti-telescoping）端部ピースの間に取り付けられた渦巻状フィルタ膜を備えていて、フィルタエレメントは端と端を接してフィルタ装置ハウジングに取りつけられている。各フィルタエレメントの上流側の先端部がその外周囲を囲んでいるブラインシールを含んでいて、そのブラインシールはフィルタカートリッジハウジングの内表面に接してシールしている。ブラインシールも、フィルタエレメントをハウジング内に位置決めするようになっている。さらに、フィルタエレメントは、より大きなアセンブリを提供するために、端と端を接してハウジングに取り付けられていてもよい。
【０００４】
しかしながら、従来の構造形状はフィルタ容量に関して著しい制約がある。例えば、大口径のフィルタエレメントの外周囲において突出しているブラインシールの摩擦ばめはハウジング内への挿入を困難なものにしていて、さらに検査又は交換時に取り外すことを困難にもしている。より大口径のブラインシールは接触面積がより増加し対応する摩擦も増加するので、フィルタエレメントの直径が大きくなるに従って、ハウジングへの挿入に対する抵抗も増大する。ブラインシールを有している端と端を接している多数のフィルタエレメントをフィルタ装置に挿入あるいはフィルタ装置から取り外す場合、この欠点の度合が増大される。フィルタエレメントを挿入又は取り外す力の増大はフィルタエレメントの損傷をもたらす。
【０００５】
渦巻状フィルタ膜を採用した装置の設計における他のファクタは、フィルタプロセスにおけるシステム圧力により膜が短縮化（telescope）する固有の傾向があることである。装置において流体が渦巻状フィルタ膜エレメントの端部区画に流入するようになっている場合、端部区画は最大流体流れを可能にするべく開口されている。フィルタ膜の直径が増加すると、システム圧力を受けるフィルタ膜の断面積は比例して増加する。圧力を受けて、渦巻状フィルタ膜の中心部分は長手方向に移動（一般的に短縮化（telescoping）といわれている）するかも知れない。直径の増加に従って短縮化の問題も顕著になる。
【０００６】
さらに、従来技術においては、フィルタエレメントとハウジングとの間のブラインシールの摩擦が、フィルタエレメントとハウジングとの間のシールを提供するとともに、隣接しているフィルタエレメントをハウジング内に位置決めするために部分的に使用されている。従って、もしブラインシールが組立中に損傷すると、シール機能が弱体化し、そしてフィルタエレメントが隣接しているフィルタエレメントに対して移動するかも知れず、分離プロセスの完全性が危うくなる。大きな“ワイパタイプ”ブラインシール又はＯ−リングブラインシールは前述の欠点を有している。逆Ｖ字形又はＵ字形のブラインシールが端と端を接続された多数のエレメントに取り付けた場合、ハウジングの一方の端部で挿入し、反対側の端部から引き抜く必要がある。このことは、ハウジングの両端分に十分な床スペースが残されていなければならないことを意味している。
【０００７】
従来技術においては、フィルタエレメントを所定位置に保持し、そして二つのフィルタエレメントの端部間に設置されるシールを保持するために、隣接している二つのフィルタエレメントを重ね合わせる円形バンドが使用されている。この構造はフィルタエレメントを一体に結合することはできず、従ってフィルタエレメントはハウジングから引き抜かれ、隣接しているフィルタエレメント間の能動的な圧縮性シールを提供することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、フィルタエレメント技術において、隣接しているフィルタエレメントに簡単かつ確実に結合することができ、単一又は多数の接続されたフィルタエレメントを単一のブラインシールを使用しているフィルタ装置ハウジングに容易挿入かつフィルタ装置ハウジングから容易に取り外すことのできるフィルタエレメントの必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、フィルタエレメントを容易かつ確実に結合でき、フィルタ装置ハウジングへのブラインシールの接触面積を最小にする装置と方法とを意図している。カップラ各々は中心サポートを含んでいて、短縮防止式スポークが中心からリムへ向かって延伸している。隆起したパッド又はスキー板がリムの外表面の外周囲を囲んで離間して設置されていて、留め金リンクを受容するためのレセプタクルを含んでいる。チャンネルが圧縮性のシールを受容するためにリムの面に形成されている。従って、カップラを結合し接続し、そしてフィルタエレメントの挿入及び取り外し中の分離を防止するために、隣接しているカップラは、対面しているチャンネルにシールを取り付け、各カップラにおけるスキー板とレセプタクルとを整列させ、そしてカップラを結合し接続し、そしてレセプタクルに留め金を取り付けることをより結合することができる。フィルタエレメントがフィルタ装置ハウジングに挿入する場合、スキー板がハウジングとの接触面積を最小化し、従ってカップラとハウジングとの間の摩擦力を低減している。スキー板は、多数のブラインシールを使用する場合に比較してハウジングとの摩擦抵抗が小さくなっている単一の薄型ブラインシールを複数のフィルタエレメントに使用することも可能にしている。本発明による単一のブラインシールは、ハウジングの同一端部から挿入し引き抜くことを可能にしている、従って、多数のフィルタエレメントは、確実に接続することができ、少ないシールを使用し５０％未満の自由な床スペースで、フィルタ装置ハウジングに容易に挿入しかつフィルタ装置ハウジングから容易に取り外すことができる。
【００１０】
例示の第一実施形態において、渦巻状膜フィルタエレメントが硬質の外側のラップに囲まれた渦巻状膜を有していて、リムへ向かって外向きに延伸している複数のスポークを備えた中心サポートを含んでいる。リムは硬質の外側のラップに接続されていて、外側のラップの軸に直交している前方面と後方面とを有している。レセプタクルが留め金リンクを受容するためにリムの外表面の周囲を囲んで離間して配置されていて、リムの面を囲んでいるチャンネルが圧縮性のシールを受容している。従って、隣接しているカップラは各カップラにおけるレセプタクルを整列させそしてカップラを一体に結合するためにレセプタクル対に留め金を取り付けることにより、端と端を接続して取り付けられ、一体に結合されている。隣接しているカップラの面のチャンネルにおけるシールは、二つのカップラの間に保持され、確実な接続を形成している。
【００１１】
例示の第二実施形態において、フィルタ装置は、硬質の外側のラップに囲まれた渦巻状の第一フィルタエレメントと、第一フィルタエレメントに接続した第一カップラと、硬質の外側のラップに囲まれた渦巻状の第二フィルタエレメントと、第二フィルタエレメントに接続した第二カップラと、第一カップラと第二カップラとの間におけるチャンネル内に位置決めされたシールと、第一及び第二カップラの整列したレセプタクルに取り付けられた複数の留め金とを含んでいる。
【００１２】
例示の第三実施形態において、フィルタ装置は、端と端で一体に接続されかつフィルタ装置ハウジングの中に取り付けられた、複数の渦巻状のフィルタエレメントを含んでいて、フィルタ装置ハウジングは、完全なアセンブリを形成するために、入口端部に圧力プレートとブラインシールとを有していて、出口端部にスラスト・スリーブを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の例示の実施形態におけるカップラを図１に図示する。各カップラ１０ａ，１０ｂは、円形開口部１４を画成する内表面を有している円筒状の中心サポート１２を含んでいる。図示するように、通常貫通アダプタ１８と結合された貫通チューブ１６が円筒状開口部を貫通している。スポーク２０が中心サポート１２の外表面から円筒状リム２２の内表面へ放射状に延伸している。なお円筒状リム２２はスポーク２０外端部を囲んで接続している。図６の断面図において理解されるように、各スポーク２０の前方端部はわずかに凸のテーパがついていて、各スポーク２０の後方端部はほぼ直すぐである。図１において、リム２２が外面２４と内面２６とを有している。ほぼＵ字形のチャンネル２８が外面２４の外周囲を囲んで延伸していて、相補形状の収縮性シール２５を受容するようになっている。
【００１４】
図１において、隆起したパッド又はスキー板３０がリム２２の外表面を囲んで延在している。各スキー板３０は、リム２２の外表面から上向きに延伸している四角錐台の形状であって、その四角錐台は、リム２２からスキー板３０における平端で長方形の上面へ向かって延伸している四つの傾斜した台形状側面を有している。外面２６に隣接しているレセプタクル３２が各スキー板３０に形成されていて、隣接するカップラ１０を結合する留め金３４を受容するようになっている。図２に図示するように、各レセプタクル３２は、円形の第一部分３６と長方形の第二部分３８とを含んでいて、第一部分３６と第二部分３８とはともに各スキー板３０においてキーホール状凹部を形成している。円形の第一部分３６の直径の幅は長方形の第二部分の幅（リム周囲の円周方向における）より大きい。
【００１５】
図１及び２に図示するように、ドッグ−ボーン（dog-bone）状留め金３４が、切頭状の半円形端部３４ｂに接続している細い中央部分３４ａを有していて、中央部分３４ａの幅はレセプタクル３２の細くなっている長方形部分に合うように寸法化されていて、大きくなっている切頭状の半円形端部３４ｂはレセプタクル３２の大きくなっている円形部分に合うように寸法化されている。図２に図示するように、半円形端部３４ｂ各々はノッチ又は切欠き４０を含んでいて、その切欠き４０は、端部がレセプタクルの円形部分３６に圧力ばめされる場合に、ある程度の端部の収縮を吸収するリリーフ・エリアを提供している。リリーフ・エリアは、エレメント間の長手方向におけるある程度限定された膨脹、収縮をも吸収する。
【００１６】
図３に図示するように、個々のフィルタエレメント４２が硬質の外部包装４４を含んでいて、その包装４４は二つのカップラ１０ａ，１０ｂの間に延在し、そしてカップラ１０ａ，１０ｂに接続している。図６に図示するように、各フィルタエレメント４２がカップラの間に延在する貫通チューブ５０を含んでいて、その貫通チューブ５０は、渦巻状に巻かれたフィルタ膜５２を備えており、そのフィルタ膜５２は貫通チューブ５０を囲んでおおっていて、貫通チューブと硬質の外部包装との間に充填されている。図３において、複数のフィルタエレメント４２が端と端とを接続して配置されており、隣接するエレメントは隣接するカップラの整列したレセプタクルに設置された留め金により共に連結されている。従って、隣接しているフィルタエレメント４２は端と端とで接続されていて、圧縮性シールが隣接しているカップラの外面におけるチャンネルにはめ込まれている。フィルタ装置に圧力が作用すると、シールは流体気密シールとなる。
【００１７】
図６に図示するように、貫通チューブカップリング５４は、貫通チューブ５０の直径よりわずかに大きな内径を有している円筒状チューブである。四つの溝５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが、カップリング５４の内表面周囲に延在していて、各溝はＯ−リングシール（図示せず）を受容するようになっている。隣接しているフィルタエレメントの貫通チューブは、二つのＯ−リングが貫通チューブカップリングと貫通チューブとをシールするように第一貫通チューブのほぼ半分をおおって貫通チューブカップリングを設置することにより、そして第二フィルタエレメントの貫通チューブを貫通チューブカップリングの残りの半分に設置することにより接続することができ、従って二つの貫通チューブは流体気密的に連通して接続される。図１においては省略されているけれども、貫通チューブカップリングは通常隣接している対のカップラ１０ａと１０ｂとの間にする。
【００１８】
図４に図示するように、フィルタ装置５８はハウジング６０内に設置された端と端とを接続された複数のフィルタエレメント４２を備えている。図６に図示するように、ハウジングの端部はハウジング６０の主要部より厚くなっている補強壁面６２を備えている。図７において、シール取り付け具６４が、フィルタ装置の入口端部に位置するカップラ１０ａのリムにしっかりと取り付けられている。シール取り付け具はカップラ１０ａの内表面を円周状に囲んで延在していて、そしてチャンネル６８を有するアーム６６を含んでいて、そのチャンネル６８には凹部となっている外周囲にＶ字形のブラインシール７０が設置されている。図６において、フィルタ装置の反対側の端部にはスラスト・スリーブ７１が、端と端とで接続された複数のフィルタエレメント４２に続いてハウジング６０の出口端部に低圧で設置されている。エンドキャップ７２はハウジング６０の出口端部に設置され、そしてエンドキャップロッキング用溝７６におけるスナップリング７４により所定位置に保持されていて、その溝７６はハウジング６０の内表面を円周状に囲んでいる。
【００１９】
図５に図示するように、本発明によるスラスト・スリーブ７１は、ほぼ円筒状のスリーブであって、円筒の一部が除去され“Ｃ”字形形状を形成している。従って、スラスト・スリーブ７１は円筒状のフィルタ装置ハウジングの中に挿入するためにわずかに圧縮することができる。スリーブは、一担挿入されると、ハウジング内部に差し込むべく初期形状にスプリングバックできるような記憶を有している。スラスト・スリーブ７１に形成された穴７８はスリーブの重量及び材料を低減し、スリーブを介して流体が流れるようになっている。
【００２０】
使用にあたって、隣接しているカップラ１０ａ，１０ｂは、各面のチャンネル２８に位置決めされた圧縮性シール２５を用いて対面して設置されている。図２に図示するように、隣接しているカップラ１０ａ，１０ｂにおけるスキー板３０とレセプタクル３２とは整列していて、留め金リンク２４は、カップラの周囲を囲んでいるレセプタクルの対の中に、わずかに圧縮されて設置されている。図１において多数のスキー板３０とレセプタクル３２とがカップラ１０ａ，１０ｂに図示されているが、用途に応じていずれの数であってもよい。カップラを一体に保持するために最小で二つで十分であって、高圧の装置においてはより多くが使用されてもよい。例示の実施形態において、四つのスキー板が各カップラに使用されていてもよい。同様に、各レセプタクルは関連する留め金を使用する必要はない。例えば、周囲を囲んで十二のスキー板を有しているカップラが十二より少ない留め金で接続されていてもよい。用途に応じて、カップラを接続するのにより少ない留め金が使用されてもよい。レセプタクル及び留め金は、隣接しているカップラに二つの結合用コンポーネントを提供する限り、異なる形状であってもよい。留め金及びレセプタクルの方法は、従来技術のカップラにおける特徴であり、使用中に損傷するタブ状突起を採用していない。しかしながら留め金が収縮性であって、ある程度の記憶性を有しており、従ってレセプタクルの中に差し込めるようになっていることは望ましいことである。切頭端部３４ｂはレセプタクル３２内部への工具の挿入を可能にしていて、留め金の取り外しを容易なものにしている。別の実施形態も、本発明の範囲であることが当業者においては理解できるであろう。切頭端部３４ｂは、外れる危険なしに、カップラのある程度の膨脹及び収縮を吸収することができる。
【００２１】
図３及び６に図示するように、個々のフィルタエレメント４２は、貫通チューブ５０を囲んでフィルタ膜５２を包んでいて、渦巻きラップ５２を囲む硬質の外側ラップ４４（例えばエポキシにより補強された炭素繊維）を形成し、そしてカップラ１０ａ，１０ｂを外側ラップの端部各々に固定する（カップラは通常外側ラップに埋め込まれている）。多数のフィルタエレメント４２は、隣接しているフィルタエレメント４２の貫通チューブ５０を接続するために図６に図示するような貫通チューブカップリング５４を使用することにより、かつ隣接しているカップラ１０ａ，１０ｂを結合するために圧縮性シール５２及び留め金３４を使用することにより結合されてもよい。図において、シール２５は独立エレメントとして図示されているけれども、カップラの一つに組み込んで形成されてもよいし、種々の材料で作られてもよいことは理解できるであろう。貫通チューブカップリング５４は、貫通チューブ５０を流体気密的に連通するべく、溝５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄに設置されたＯ−リングを使用していて、そしてカップラ１０ａと１０ｂとの間の圧縮性シール２５がフィルタエレメント４２を接続している。多数のフィルタエレメント４２は端と端とを接続されていてもよくて、特定の用途に対してスペース及び圧力損失を考りょして正確な数が決定される。
【００２２】
図６に図示するように、フィルタ装置ハウジング６０の中に挿入される場合、カップラのスキー板３０はフィルタ装置ハウジング６０の内表面に接触しているフィルタエレメントの部分だけであって、バイパス環状区域８０が、フィルタ装置ハウジング６０とフィルタエレメント４２の硬質の外側ラップ４４との間に形成されている。スキー板３０はフィルタ装置ハウジング６０に接触しているカップラの部分だけであるので、カップラとフィルタ装置ハウジング６０との間の摩擦力は最小なものとなっている。さらに、スキー板３０は剛な材料で作られているので、フィルタ装置ハウジング内でのエレメントの正確な芯合わせを保証している。このことが、ミスアライメントを修正するためのエレメントにおける大きなブラインシールの必要性を排除し、かつ正確な位置決めを保証している。スキー板３０の使用が少ないと摩擦力はさらに低減される。
【００２３】
図７に図示したように、本発明におけるブラインシール７０は薄型のＵ字形シールである。フィルタ装置の入口においてシール取り付け具６４から延伸している剛なアーム６６は、アーム６６の外周囲を囲んで延在しているＵ字形チャンネル６８を含んでいる。ブラインシール７０は、Ｖ字形の開いた方がフィルタ装置の入口端部に対面するようにチャンネル６８の中に設置されている。先端のエレメントだけの小さな薄型のブラインシールが前述の多くの利点を有している。さらに、薄型のブラインシール７０はフィルタ媒体５２用の最大面積を可能にしている。従って薄型のブラインシール７０は、従来のブラインシール構造配置に比較して、同一のハウジングエリア内により多くのフィルタ媒体５２（即ち膜）を可能なものにしている。本発明の目的は、Ｏ−リングのような他の形状のシールエレメントを用いて達成されてもよいことが理解されるであろう。
【００２４】
図６に図示するように、フィルタ装置の出口端部において、スラスト・スリーブ７１はフィルタエレメント４２の全体アセンブリにより作用される長手方向圧力を吸収し耐えるように作用している。図５に図示するように、スラスト・スリーブにおける穴７８は、収集物をフィルタ装置ハウジング６０の側面から除去する場合、流体がエンドキャップ７２というよりは、むしろスリーブ７１を介して通過してゆくのを可能にしている。
【００２５】
本発明の利点の一つは、一つのブラインシールだけを使用しているのでフィルタエレメント４２がフィルタ装置ハウジング６０の同一端部から挿入し取り外すことができ、そしてスキー板３０がエレメントとハウジングとの間の摩擦力を低減していることである、このことが据付における自由スペースの必要性を低減している。
【００２６】
本発明は、簡単かつ確実にフィルタエレメントを接続することを可能にしていて、その一方でフィルタ装置ハウジングへのフィルタエレメントの挿入及び取り外しの労力を最小なものにしている。特に大直径のフィルタ装置に使用する場合利点のあるものとなっているがすべてのサイズのエレメントに対して使用可能である。
【００２７】
当然のことであるが、本発明において説明した実施形態の修正も本発明の範囲に含まれるものである。例えば、例示として説明したフィルタ媒体は、渦巻きエレメントであるが、他の形状のフィルタ膜が使用されてもよい。図６に図示したエンドキャップはアルミニウム又は他の強くて軽量ないずれの材料で作られてもよい。従って、種々の材料及び種々の形状が、本発明の範囲を逸脱することなく使用されてもよい。
【００２８】
前述したように、本発明はすべての対象に対して適用可能なものである。
【００２９】
多くの実施形態が本発明の範囲を逸脱することなく可能なので、ここで説明しあるいは図面に説明したものは単なる例であって本発明を限定するものではない。
【００３０】
特定の実施形態を説明したけれども、多くの修正が可能であり、本発明はここに説明した特定の形状配置又は方法に限定されるものではない。さらに形状及び組合せの利用及び他の形状及び組合せを引用することなく使用することも可能である。このことは特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるカップラの拡大斜視図である。
【図２】図２は、図１における二つのカップラの一部の分解拡大斜視図であって、二つのカップラは留め金を用いて一体に向き合って連結されている。
【図３】図３は、本発明によるフィルタ装置の斜視図であって、多数のフィルタエレメントは端と端とで接続されている。
【図４】図４は、図３におけるフィルタ装置の拡大斜視図であって、フィルタ装置ハウジングに設置されている。
【図５】図５は、本発明によるスラスト・スリーブの斜視図である。
【図６】図６は、図４におけるフィルタ装置の出口端部の拡大断面図であって、図５のスラスト・スリーブのフィルタ装置における位置を図示している。
【図７】図７は、図４におけるフィルタ装置の入口端部の拡大断面図であって、プレッシャープレートと収縮されたブラインシールとの位置を図示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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