(57)【要約】  フィルタエレメント（２０８）およびフィルタ装置は、フィルタパック（２１２）と、シール部材（２１８）と、シール部材をフィルタパックへ動作可能に結合するシール支持フレーム（２１４）とを含む。シール支持フレームは、環状延長部（２１６）を含み、この環状延長部はシール部材を支持するために長手方向軸に対して傾斜角を付けて斜めとするのが好ましい。また、シール支持フレームは、環状延長部を含む第１端部（２２２）と、第１端部から長手方向軸に沿って離間する第２端部（２２４）とを含み、シール支持フレームの第１および第２端部はシール支持フレームの外周側壁のハブ（２２０）によって接合されてフィルタパックを受容するための空洞をシール支持フレーム内に画定することが好ましい。シール支持フレームの第１および第２端部とフィルタパックとは、単一の接着剤ビードで相互に接合およびシールされるのが好ましい。
2008518755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタハウジングへ挿入するようになされるが、前記フィルタハウジングを含まないフィルタエレメントであって：
フィルタパックと、シール部材と、前記シール部材を前記フィルタパックへ動作可能に結合するシール支持フレームとを備え；
前記フィルタパックは、対面する第１および第２流路面を有し、前記第１および第２流路面を通過する長手方向軸を画定し； 
前記シール支持フレームは、前記シール部材を支持するための、斜めの環状延長部を含み、前記斜めの環状延長部は、前記フィルタパックの前記第１および第２流路面の一方から前記長手方向軸に対して傾斜角を付けて突出し、第１端部および末端部を有し；
前記シール支持フレームは、前記斜めの環状延長部の前記第１端部と前記フィルタパックの前記第１および第２流路面の前記一方との間に延在する内向きに斜めの中間環状部分をさらに含み、前記斜めの環状延長部と前記内向きに斜めの中間環状部分との連接部でＶ字形状の、外向きに開いた、環状溝を形成する；
フィルタエレメント。
【請求項２】
前記フィルタパックは、複数の溝を有し、多孔性フィルタ材料でできたフィルタ媒体を含む；
請求項１のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記斜めの環状延長部の前記末端部は、前記長手方向軸に対し、前記第１端部より近くに配設され、前記斜めの環状延長部は前記長手方向軸に対して斜めの内向きである；
請求項１のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記斜めの環状延長部は、貫通して延在する一つ以上の孔を含み、前記シール部材は、前記斜めの環状延長部にある前記一つ以上の孔の一つ以上を貫通して延在する部分を含む；
請求項３のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記斜めの環状延長部の前記第１端部は前記長手方向軸に対し、前記末端部より近くに配設され、前記斜めの環状延長部は前記長手方向軸から外向きに斜めである；
請求項１のフィルタエレメント。
【請求項６】
前記シール部材は、金型を使用して前記斜めの環状延長部上へ成形され、前記斜めの環状延長部は、前記金型に対して接触しシールするために内面から延在する環状隆起リブを有する内面を画定し、前記斜めの環状延長部の前記内面に沿う前記シール部材の広がりを限定する；
請求項５のフィルタエレメント。
【請求項７】
前記斜めの環状延長部は、貫通して延在する一つ以上の孔を含み、前記シール部材は、前記斜めの環状延長部にある前記一つ以上の孔の一つ以上を貫通して延在する部分を含む；
請求項５のフィルタエレメント。
【請求項８】
前記シール部材は、金型を使用して前記斜めの環状延長部上へ成形され、前記斜めの環状延長部は、前記金型に対して接触しシールするために内面から延在する環状隆起リブを有する内面を画定し、前記斜めの環状延長部の前記内面に沿った前記シール部材の広がりを限定する；
請求項７のフィルタエレメント。
【請求項９】
前記シール部材の一部分は、前記Ｖ字形状の環状溝内へ延在する；
請求項５のフィルタエレメント。
【請求項１０】
前記斜めの環状延長部は、貫通して延在する一つ以上の孔を含み、前記シール部材は、前記斜めの環状延長部にある前記一つ以上の孔の一つ以上を貫通して延在する部分を含む；
請求項９のフィルタエレメント。
【請求項１１】
フィルタパックと、シール部材と、前記シール部材を前記フィルタパックへ動作可能に結合するシール支持フレームとを備えるフィルタエレメントであって：
前記フィルタパックは、対面する第１および第２流路面を有し、前記第１および第２流路面を通過する長手方向軸を画定し；
前記シール支持フレームは、前記フィルタパックの外周面を囲むように成された、外周側壁を有し；
前記シール支持フレームはまた、環状延長部を含む第１端部と、前記第１端部から前記長手方向軸に沿って離間した第２端部とを有し、前記シール支持フレームの前記第１および第２端部は前記シール支持フレームの前記外周側壁によって接合されて、前記フィルタパックを受容するための空洞を前記シール支持フレーム内に画定し；
前記シール支持フレームの前記外周側壁は、前記シール支持フレームの前記第１および第２端部の一方から延在し前記外周側壁の第１の部分の末端部を終端と成す第１部分と、前記シール支持フレームの前記第１および第２端部の他方から延在し前記外周側壁の第２部分の末端部で終端を成す第２部分とを含み；
前記外周側壁の前記第１および第２部分は、前記外周側壁の前記第１および第２部分の一方の前記末端部から延在するハブによって一緒に接合され、前記ハブは前記外周側壁の前記第１および第２部分の他方の前記末端部を受容するように成されている；
フィルタエレメント。
【請求項１２】
前記フィルタパックは、複数の溝を有する、多孔性フィルタ材料でできた溝付きフィルタ媒体を含む；
請求項１１のフィルタエレメント。
【請求項１３】
前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記末端部は、前記シール支持フレームの前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記末端部と前記フィルタパックの前記外周面との間の共通の接着およびシールを形成する単一の接着剤ビードによって、相互に接合され、前記フィルタパックの前記外周面に対してシールされる；
請求項１１のフィルタエレメント。
【請求項１４】
前記ハブと、前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部と、前記フィルタパックの前記外周面とは、前記ハブと前記フィルタパックの前記外周面と前記シール支持フレームの前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部との間の共通の接着を形成する単一の接着剤ビードによって相互に接合される；
請求項１１のフィルタエレメント。
【請求項１５】
前記ハブは、前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部から離間されている内面を画定し、前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記末端部を一緒に接合するための接着シール剤を受容するためのスペースを形成する；
請求項１１のフィルタエレメント。
【請求項１６】
前記外周側壁の前記第１および第２部分を一緒に接合するために、前記ハブの前記内面と前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部との間の前記スペースに配設された接着剤をさらに備える；
請求項１５のフィルタエレメント。
【請求項１７】
前記接着剤は、前記シール支持フレームの前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記末端部と前記フィルタパックの前記外周面との間に共通の接合部を形成する；
請求項１６のフィルタエレメント。
【請求項１８】
前記シール支持フレームは、前記ハブの前記内面を前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部から離間するために、前記ハブの前記内面、または前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部へ取付けられた複数の隆起リブをさらに備える；
請求項１５のフィルタエレメント。
【請求項１９】
前記外周側壁の前記第１および第２部分を一緒に接合するために、前記ハブの前記内面と前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記他方の前記末端部との間のスペースに配設された接着剤をさらに備える；
請求項１８のフィルタエレメント。
【請求項２０】
前記接着剤は、前記シール支持フレームの前記外周側壁の前記第１および第２部分の前記末端部と前記フィルタパックの前記外周面との間に共通の接合部を形成する；
請求項１９のフィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体フィルタに関し、より詳細には、フィルタエレメントを受容するように成されたハウジングを有し、フィルタエレメントをフィルタハウジング内へ設ける時にフィルタハウジングとフィルタエレメントとの間の連接部をシールするためのシール部材を含む、フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体から粒子状物質を濾過するために使用されるタイプのフィルタは、混入した粒子状物質を含む流体を受取るための入口と、粒子状物質を含まない流体を必要とする機器へ濾過した流体を供給するための出口とを有するフィルタハウジングをしばしば含んでいる。例えば、フィルタはエンジンまたはエアコンプレッサの空気入口に設けられてもよく、エンジンまたはコンプレッサへ入る空気から除去されないとエンジンまたはコンプレッサに損傷を引き起こし得る塵埃、水、その他の粒子状物質を除去する。
【０００３】
そのようなフィルタにおいて、典型的には、粒子状物質はフィルタエレメントによって粒子状物質が除去され、フィルタエレメントは、フィルタエレメントを流体が必ず通って流れるような様式でフィルタハウジング内に設けられ、粒子状物質を流体から除去する多孔性フィルタ材料でできたフィルタパックを含む。時間が経つと、フィルタエレメントのフィルタパックは粒子状物質で目詰まりし、あるいは覆われてしまうので、ハウジングの出口で粒子を含まない流体を供給する機能をフィルタが持続するよう、フィルタエレメントの取外しと交換を行う必要がある。
【０００４】
フィルタエレメントの取外しと交換が容易になるように、フィルタハウジングが略管状の壁部分を含むよう構成し、フィルタエレメントをハウジングに挿入する時に管状壁部分の内面とフィルタエレメントとの間の連接部をシールする、フィルタエレメントに搭載されるシール部材を供給することが知られており、それにより流体がハウジングを通って流れている間にフィルタエレメントをバイパスすることができない。そのようなシール編成を提供する従来のアプローチが、ギーゼケ（Ｇｉｅｓｋｅ）他の米国特許第６，１９０，４３２号およびアンダーソン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）他の米国特許第６，５１７，５９８Ｂ２号に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のフィルタに使用される編成よりも頑強なフィルタエレメントおよびシール編成を有する改良されたフィルタエレメントおよびフィルタ装置を提供することが望まれている。また、そのような改良されたフィルタエレメントおよびフィルタ装置を、従来のフィルタエレメントおよびフィルタ装置に比べて、より直接的に低コストの様式で製造できる形態で提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フィルタパックと、シール部材と、シール部材をフィルタパックへ動作可能に結合するシール支持フレームとを含むフィルタエレメントを使用することにより、改良されたフィルタエレメントおよびフィルタ装置を提供する。
【０００７】
本発明の一態様によれば、フィルタパックは、対面する第１および第２流路面を有し、第１および第２流路面を通過する長手方向軸を画定する。シール支持フレームは、シール部材を支持する斜めの環状延長部を含む。シール支持部を斜めにしたことにより、フィルタエレメントの装着、取外し、動作の間にシール部材にかかる半径方向および軸方向の力に本質的により一層耐えることが可能な、より頑強な構造が提供される。
【０００８】
斜めの環状延長部は、第１および第２流路面の一方から長手方向軸に対して傾斜角を付けて突出し、斜めの環状延長部の第１端部および末端部を有する。シール支持フレームは、さらに、斜めの環状延長部の第１端部と、フィルタパックの第１および第２流路面の一方との間に延在する内向きに斜めの中間環状部分を含む。斜めの環状延長部の第１端部と、内向きに斜めの中間環状部分との交点は、斜めの環状延長部と内向きに斜めの中間環状部分との連接部で、Ｖ字形状の、外向きに開いた環状溝を形成する。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、フィルタパックは、対面する第１および第２流路面を接合するフィルタパックの外周面を有し、第１および第２流路面を通過する長手方向軸を画定する。シール支持フレームは、フィルタパックの外周面を囲むように成された外周側壁を有する。シール支持フレームはまた、環状延長部を含むシール支持フレームの第１端部と、第１端部から長手方向軸に沿って離間する第２端部とを有してもよく、シール支持フレームの第１および第２端部はシール支持フレームの外周側壁によって接合されてフィルタパックを受容するための空洞をシール支持フレーム内に画定する。フィルタパックをシール支持フレームの空洞内に配設することにより、フィルタエレメントの装着、取外し、動作の間にフィルタパックに対する顕著な追加保護が提供される。
【００１０】
本発明のさらなる態様によれば、外周側壁は第１および第２部分を含んでもよく、第１部分はシール支持フレームの第１および第２端部の一方から延在し、そして外周側壁の第１部分の末端部で終端を成し、第２部分はシール支持フレームの第１および第２端部の他方から延在し、そして外周側壁の第２部分の末端部で終端を成す。外周側壁の第１および第２部分は、外周側壁の第１および第２部分の一方の末端部から延在するハブによって一緒に接合され、ハブは外周側壁の第１および第２部分の他方の末端部を受容するように成されている。
【００１１】
外周側壁の第１および第２部分の末端部は、シール支持フレームの外周側壁の第１および第２部分の末端部とフィルタパックの外周面との間の共通の接着およびシールを形成する単一の接着剤ビードによってフィルタパックの外周面へ接合およびシールされてもよい。本発明によると、シール支持部材の外側壁の第１および第２部分を相互におよびフィルタパックの外周面へ同時に接合するために単一の接着剤ビードの使用を可能にするようにフィルタエレメントの構成要素を構成することで、従来のフィルタエレメントの製造で必要とされるような多数の接着剤ビードを適用する必要性が解消されることによって、フィルタエレメントの製造が著しく容易になる。
【００１２】
本発明は、本発明によるハウジングおよびフィルタエレメントを含んだフィルタ装置の形態をとってもよい。本発明によるフィルタエレメントまたはフィルタ装置は、複数の溝を有する、多孔性フィルタ媒体でできたフィルタパックを含み、本発明によるフィルタエレメントまたはフィルタ装置の製造を容易にする追加の特徴を含んでもよい。本発明は、円形、競走用トラック形、長楕円形、または長方形を含め、さまざまな断面形状に形成されたエレメントを使用するフィルタで効果的に具現化できる。
【００１３】
本発明の他の特徴、目的および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とからさらに明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を特定の好適な実施の形態と関連付けて説明するが、これらの実施の形態に限定する意図はない。反対に、付帯する請求項により画定されるように、本発明の精神および範囲内に含まれるように、全ての代替、改変、および均等物を包含することを意図する。
【００１５】
図１および図２は、フィルタハウジングを通過する流体の流れから粒子状物質を除去するための、フィルタハウジングへ挿入するように成されるが、フィルタハウジングを含まないフィルタエレメント１００の形態での本発明の第１の例示の実施の形態を示す。本明細書で使用する用語「流体」は、液体または気体のどちらの形態の流体も含むものとする。ここに示す例示の実施の形態は、具体的には、エンジンおよびエアコンプレッサ用の吸入空気の濾過に使用されるタイプのエアフィルタである。
【００１６】
フィルタエレメント１００は、フィルタパック１０２と、シール部材１０４と、シール部材１０４をフィルタパック１０２へ動作可能に結合するシール支持フレーム１０６とを含む。フィルタパック１０２は、対面する第１および第２流路面１０８、１１０を含み、第１および第２流路面１０８、１１０を通る長手方向軸１１２を画定する。シール支持フレーム１０６は、斜めの環状延長部１１４を含み、この環状延長部が、シール部材１０４を支持するために第１の流路面１０８から長手方向軸１１２に対して傾斜角を付けて突出している。
【００１７】
用語「傾斜」は、その語の一般的な辞書の意味に従って本明細書で使用され、斜めの環状延長部１１４が長手方向軸１１２に対してある角度で延在し、長手方向軸１１２に対して平行でも直角でもないことを指す。用語「環状」も、その一般的な辞書の定義に従って本明細書で使用され、軸つまり中心線の回りに配設されたさまざまなリングのような形状を記述する。環形状は、本発明者が考えるに、丸い形、長方形、楕円形、または丸い端部で接合された２つのおおむね直線で平行な側を持つ競走トラック形を含むが、それらに限定されない。
【００１８】
第１の例示の実施の形態のフィルタエレメント１００では、斜めの環状延長部は、第１端部１１６および末端部１１８を含み、斜めの環状延長部１１４の第１端部１１６からフィルタパック１０２の長手方向軸１１２および第１流路面１０８までは、両方とも斜めの環状延長部１１４の末端部１１８からよりも近くに配設され、それにより斜めの環状延長部１１４は長手方向軸１１２から斜めの外向きである。
【００１９】
図３で最も良く分かるように、斜めの環状延長部１１４は、それを貫通する複数の孔１２０を含み、シール部材１０４は、その一部が図４に示すように、斜めの環状延長部１１４にある孔１２０を通って延在し、シール部材１０４を斜めの環状延長部１１４上に保持するのを助ける。フィルタエレメント１００のシール支持フレーム１０６は、斜めの環状延長部１１４の第１端部１１６とフィルタパック１０２の第１の流路面１０８との間に延在する内向きに斜めの中間環状部分１２２も含み、よってシール部材１０４の一部１２６を中へ受容する、斜めの環状延長部１１４と内向きに斜めの中間環状部分１２２との連接部で、Ｖ字形状の、外向きに開いた、環状溝１２４を形成する。
【００２０】
図５に示すように、フィルタエレメント１００におけるシール部材１０４は、金型１２８を使用して斜めの環状延長部１１４上へ、発泡ウレタン等の材料で成形するのが好ましい。シール部材１０４の成形中は、図５に示すように、フィルタエレメントは、斜めの環状延長部１１４の面を下にして金型１２８内に置かれる。シール部材１０４の成形に使用する材料は、金型１２８内に入れられ、斜めの環状延長部１１４の周り、そして孔１２０を通してシール支持フレーム１０６のＶ字形状溝１２４内で発泡して、隆起することができる。斜めの環状延長部１１４はその内面１３０を画定し、内面１３０は、そこから延在して金型１２８に接触しかつシールする環状隆起リブ１３２を有し、よって斜めの環状延長部１１４の内面１３０に沿うシール部材１０４の広がりを限定できる。
【００２１】
図１および図２に示すように、フィルタパック１０２はその外周面１３４を画定し、シール支持フレームは、フィルタパック１０２の外周面１３４を囲むように成された、外周側壁１３６を含む。シール支持フレーム１０６は、斜めの環状延長部１１４を含む第１端部１３８と、第１端部から長手方向軸１１２に沿って離間した第２端部１４０とを含む。シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０の各々はスカート部分を含み、スカート部分は一緒に接合されて、シール支持フレーム１０６の外周側壁１３６を形成し、そしてフィルタパック１０２を受容するための空洞１４１をシール支持フレーム１０６内に画定する。シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０は、さらに、シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０が相互に接合される時に、フィルタパック１０２がシール支持フレーム１０６の空洞１４１内に保持されるように構成される。
【００２２】
フィルタエレメント１００の例示の実施の形態では、図６および図７で最もよく分かるように、シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０は、接着剤の単一環状ビード１４２によって相互に接合され、フィルタパック１０２の外周面１３４に対してシールされる。接着剤の単一環状ビード１４２は、シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０をフィルタパック１０２の外周面１３４へ同時に接合する機能、そしてフィルタパック１０２の外周面１３４と外周環状側壁１３６の内面との間の流体の流れを阻止するシールを提供する機能という二重の機能を果たす。本発明の他の実施の形態では、２つ以上のシール剤ビードを使用してもよく、一つ以上の不連続のシール剤ビードを使用してもよい。しかし、一般的に接着剤の単一環状ビード１４２の使用が好ましいと考えられる。というのは、本発明の大部分の実施の形態において、多機能を果たす単一環状ビード１４２により、製造が容易になり、コストが低減するのが普通だからである。
【００２３】
フィルタ１００のシール支持フレーム１０６の構造によって、外周側壁１３６は第１部分１４４を含み、第１部分はシール支持フレーム１０６の第１端部１３８から延在し、外周側壁１３６の第１部分１４４の末端部１４６で終端を成す。外周側壁１３６は第２部分１４８も含み、第二部分はシール支持フレーム１０６の第２端部１４０から延在し、外周側壁１０６の第２部分１４８の末端部１５０で終端を成す。
【００２４】
外周側壁１３６の第１および第２部分１４４、１４８は、外周側壁１３６の第１部分１４４の末端部１４６と一体に形成されて、それから延在するハブ１５２によって形成された接合部により一緒に接合されており、ハブ１５２は外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０を受容するように成されている。ハブ１５２は、ハブ１５２の内面１５４が外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０から離間されて、接着剤ビード１４２の一部を受容するための隙間を形成するように構成される。
【００２５】
図６〜８で示すように、フィルタエレメント１００の例示の実施の形態のシール支持フレーム１０６では、外周側壁１３６の第２部分１４８が複数の隆起リブ１５６を含み、これらのリブは、シール支持フレーム１０６の外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０からハブ１５２の内面１５４を離間させるために、外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０に隣接して、外周側壁１３６の第２部分１４８から外向きに延在する。リブ１５６は、所定サイズの隙間が、ハブ１５２の内面１５４と外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０との間に維持されることを確保することで、シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０が相互におよびフィルタパック１０２の外周面１３４に接合される時に接着剤ビード１４２の一部が隙間内に残留できるようにする。
【００２６】
フィルタエレメント１００の例示の実施の形態では、リブ１５６は、ハブ１５２への、外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０の圧入をもたらすサイズになされることによって第２の機能も果たす。この圧入により、シール支持フレーム１０６は自ら固定する機能を得て、シール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０が一緒に所望の高さになるまで押されると、この圧入により第１および第２端部１３８、１４０は、接着剤１４２が硬化している間、所望の高さに一緒に保持される。これは、フィルタエレメント１００を、組立てに使用するいずれの圧縮設備からも取り外し、接着剤の硬化のために脇に置き、よって圧縮設備を別のフィルタエレメント１００の組立てに使用するように空けることを可能にする。
【００２７】
ハブ１５２と、外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０と、フィルタパック１０２の外周面１３４とは、フィルタパック１０２がシール支持フレーム１０６の第１端部１３８によって形成された空洞１４１の一部分へ挿入された後に、外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０をハブ１５２へ挿入することに先立ち、外周側壁１３６の第１部分１４４の末端部１４６とハブ１５２とフィルタパック１０２の外周面との連接部に、慎重に選択したサイズの単一の接着剤ビード１４２を置くことによって、相互に接合されるのが好ましい。ハブ１５２へ接着剤ビード１４２を置いた後、外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０を、ハブ１５２へ挿入し、シール支持フレーム１０６の第２端部１４０へ圧力を加えてフィルタパック１０２の第２面１１０と接触させ、第２部分１４８の末端部１５０をハブ１５２へ押し込む。外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０がハブ１５２中へ移動するとともに、単一の接着剤ビード１４２を形成する接着剤は、外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０から離間されて外周側壁の第１および第２部分の両末端部を一緒に接合するための接着シール剤を受容するスペースを形成する、ハブ１５２の内面１５４との間の隙間の中へ押し込められる。外周側壁１３６の第２部分１４８の末端部１５０がハブ１５２中へ十分に押し込まれてフィルタエレメント１００の所望の全高が得られたならば、上記で説明した圧入の特徴により、接着剤１４２が硬化している間、フィルタエレメントが自ら固定することが可能になる。
【００２８】
しかし、フィルタエレメント１００の構成要素は、本発明の具現化において、同じ順序で、つまり上記で説明した方法によって組立てる必要はない。当業者にとって、本発明の他の実施の形態で、他の編成、手順、または方法が、本発明によるシール支持フレームの構成要素部品の形成および／または一体への接合に使用できることは言うまでもない。例えば、本発明の他の実施の形態では、外周面をシール支持フレームへ接着剤で接合するのでなく、本発明に従ってフィルタパックをシール支持フレーム内に取り込むことが望ましい場合もある。フィルタエレメント１００の例示の実施の形態のシール支持フレーム１０６の外周側壁１３６は孔があいていないが、本発明の他の実施の形態では、外周側壁は、それを貫通して延びる一つ以上の開口を含んでもよいことは言うまでもない。
【００２９】
図１に示すように、フィルタエレメント１００の例示の実施の形態のシール支持フレーム１０６の第１および第２端部１３８、１４０は、それぞれが、第１端部流路面仕切り１３７および第２端部流路面仕切り１３９も含み、それらはフィルタパック１０２の第１および第２流路面１０８、１１０のために、物理的損傷に対する保護を提供する。第１および第２端部流路面仕切り１３７、１３９はまた、フィルタパック１０２を通って流れる流体により長手方向軸１１２に平行な方向に生ずるフィルタパック１０２上の力に抗する働きをする。フィルタエレメント１００の例示の実施の形態では、第１および第２流路面仕切り１３７、１３９は、シール支持フレーム１０６と一体に形成される。しかし、本発明の他の実施の形態では、そのような流路面仕切りは、シール支持フレームへ取付けられるか、またはそれによって所定位置に保持される別体の構成要素であってもよいし、なくしてもよい。
【００３０】
当業者は、上で説明したような、斜めの環状延長部を有する本発明の実施の形態において、フィルタエレメントがハウジングへ挿入される時、シール部材にかかる圧縮力に抗するために、斜めの環状延長部が、半径方向に本質的に剛な折り曲がりリング状構造体を提供することが分かるであろう。この本質的に剛なことの結果として、本発明の幾つかの実施の形態では、流路面仕切り１３７、１３９がシール支持部の半径方向の相当な補強を提供する必要はない。
【００３１】
フィルタエレメント１００の例示の実施の形態のフィルタパック１０２は、図９に示すように、フィルタエレメント１００を通って導かれる流体から粒子状物質を除去するために、多孔性フィルタ材でできた折り曲がりシート１５８を含むフィルタ媒体１５７で形成されている。折り曲がりシート１５８は、コルゲート加工またはプリーツ加工等のいずれか適切なプロセスで成形してよいが、本発明の譲受人へ譲渡され、本願と並行して出願され、本明細書中に引用して組み込まれる米国特許出願１０／９７３，３９０、発明の名称「エアフィルタ用のギャザー付きフィルタ媒体およびその製造方法」で記載説明されているように、ギャザー加工が好ましい。
【００３２】
フィルタ媒体１５７の多孔性フィルタ材料でできた折り曲がりシート１５８は、業界で溝（フルート）として周知の、複数の連続的な隣接した折り曲がり１６０を形成する。フィルタ媒体１５７の溝１６０の選択された端部は、例えば接着剤ビードで封鎖されてもよく、当該技術で既知の様式で、幾つかの溝１６０の一端に入る流体が、溝１６０の反対側端でフィルタ媒体１５７から出る前に、多孔性フィルタ媒体を通り他の溝１６０の中へ流れるようにする。選択された溝はまた、本発明の譲受人へ譲渡され、本出願と並行して出願され、本明細書中に引用して組み込まれる米国特許出願１０／９７９，４５３、発明の名称「中間の流れ絞りを持つ溝付きフィルタ媒体およびその製造方法」に開示されている中間シール１６１を含んでもよい。
【００３３】
フィルタエレメント１００の例示の実施の形態の溝付きフィルタ媒体１５７は、多孔性フィルタ材でできた折り曲がりシート１５８を折り曲がり状態に保持するために、折り曲がりシート１５８へ取付けられた表面シート１６２も含む。本明細書で使用する用語「表面シート」は、多孔性フィルタ材料の折り曲がりシート１５８へ取付けた略平坦で、多孔性または無孔性材料のシートまたはストリップのどんな形態も網羅することを意図している。例示の実施の形態では、表面シート１６２は、本発明の大部分の実施の形態において、多孔性フィルタ材料で形成されるのが好ましいと考えられる。
【００３４】
図１０に示すように、上記で説明したフィルタエレメント１００の例示の実施の形態のフィルタパック１０２は、フィルタ媒体１５７を巻回することによって形成され、略円形の断面を有するフィルタハウジングへの挿入に釣り合う略直円柱形状の構造体を形成する。しかし、本発明の他の実施の形態では、フィルタパック１０２'と、その関連するフィルタエレメント（不図示）とは、図１１に示す競走トラック形等の非円形断面であってもよい。例えば、正方形、長方形、または多角形等の他の断面形状を有するフィルタパックも、溝付きフィルタ媒体のその次に続く層を一緒に巻回したり接着したりして、本発明の他の実施の形態では利用してもよい。本発明は溝付きフィルタ媒体のフィルタパックに限定されないことは言うまでもない。当業者は、本発明が他のタイプのフィルタ媒体を使用して効果的に具現化できることも容易に分かるであろう。
【００３５】
図１２は、フィルタエレメント２０８を取付けるように成されたフィルタハウジング２０４およびブーツ２０６を含むフィルタハウジングアセンブリ２０２を有するフィルタ装置２００の形態での、本発明の第２の例示の実施の形態を示す。フィルタエレメント２０８は、本明細書で説明したカートリッジタイプである。しかし、フィルタ装置が、フィルタエレメント１００が取付けられるように成されたフィルタアセンブリを含まず、フィルタエレメント１００だけを含む、本発明の第１の例示の実施の形態と対照的に、本発明の第２の例示の実施の形態は、フィルタエレメント２０８と、ハウジング２０４およびブーツ２０６によって形成されるフィルタアセンブリ２０２との両方を含む。第２の例示の実施の形態のフィルタ装置２００が、フィルタカートリッジ２０８から下流の流体流経路にあるポイントにおいてフィルタハウジング２０４内に搭載された安全フィルタ２１０も含むことにさらに留意されたい。本発明によるフィルタ装置の他の実施の形態は、第２の例示の実施の形態のフィルタアセンブリ２０２より少ない、または多い構成要素を含む。
【００３６】
フィルタ装置２００のフィルタエレメント２０８は、概して、第１の例示の実施の形態に関連して上記で説明したタイプである。具体的には、フィルタ装置２００のフィルタエレメント２０８は、第１の例示の実施の形態のフィルタエレメント１００に関連して上記で説明したものと同じ様式で、溝付きフィルタ媒体でできた略直円柱形状のフィルタパック２１２と、外向きに斜めの延長部２１６へ成形されたシール部材２１８を支持する外向きに斜めの環状延長部２１６を有するシール支持フレーム２１４とを含む。第２の例示の実施の形態のフィルタ装置２００のフィルタエレメント２０８のシール支持フレーム２１４はまた、本発明の第１の例示の実施の形態に関連して上記で説明したものと同じ様式で、上部フレーム部分２２２および下部フレーム部分２２４（図１２における配向で）を一緒にそしてフィルタパックの外周面に単一の環状接着剤ビード（不図示）で接合するためのハブ編成２２０を含む２部品構造体である。
【００３７】
本発明が幾つかの実施の形態を参照して本明細書に説明したが、本発明の多くの他の実施の形態が可能であることを当業者は認識するであろう。例えば、図１３に示すように、本発明の他の実施の形態では、フィルタエレメント３００は、上記で説明した本発明の第１および第２の例示の実施の形態に関連して図示し説明したような外向きに斜めでなく、内向きに斜めである環状延長部３０２を含んでよい。そのような内向きに斜めの環状延長部は、環状延長部３０２上へ、その場で、成形されたシール部材３０４の一部分を受容および保持するための貫通孔を含んでもよいし、含まなくてもよい。当業者は、環状延長部３０２を斜めの内向きにすることによって環状延長部３０２の末端部がフィルタパック３０８の流路面３０６に隣接した環状延長部の部分より小さい外周面を有する結果となることを認識するであろう。この構造の結果として、フィルタエレメント３００の挿入と取外しは、シール３０４にかかる圧縮力がハウジングの内側壁（不図示）とのシール部材３０４の軸方向係合長さにほぼ比例することによって容易になる。
【００３８】
図２および図１３に示すように、本発明によるシール部材１０４、３０４は、導入部面取り１０５、３０５を含んでよく、本発明によるフィルタエレメント１００、３００の、フィルタハウジングへの挿入を容易にする。本発明の実施の形態では、シール部材は、本発明によるシール支持フレームの環状延長部へ固定して取付けられても、取付けられなくてもよいことは言うまでもない。
【００３９】
フィルタパックの外周面を囲むように成された外周側壁を有するシール支持フレームを含み、その第１端部が環状延長部を含み、その第２端部が第１端部から長手方向軸に沿って離間され、シール支持フレームの第１および第２端部がシール支持フレームの外周側壁によって接合されてフィルタパックを受容するための空洞をシール支持フレーム内に画定する本発明の実施の形態は、斜めの内向きでも外向きでもない環状延長部を含んでよいとも考えられる。
【００４０】
本発明の説明の文脈で（特に特許請求の範囲の文脈で）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限定しない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されるかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何なる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、特許請求の範囲に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
【００４１】
本明細書中では、発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者がこのような変形を適宜用いるであろうことを予測し、発明が本明細書中で具体的に説明される以外の方法で実施されることを意図している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の主題の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、すべての考えられる変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、フィルタハウジングへ挿入するように成されたフィルタエレメントの形態での、しかしフィルタハウジングを含まない、本発明の第１の例示の実施の形態の部分断面斜視図である。
【図２】図２は、図１の例示の実施の形態の断面正射図である。
【図３】図３は、図１および図２の例示の実施の形態のシール支持フレームの外向きに斜めの環状延長部の部分断面正射図であり、明瞭に図解するようにシール部材は示していない。
【図４】図４は、図１〜３の例示の実施の形態のシール支持フレームの外向きに斜めの環状延長部の部分断面正面図であり、図３と同一であるものの、ここではシール部材を示す。
【図５】図５は、図３および図４に類似する断面略図であり、シール部材を斜めの環状延長部上に成形する方法を図示する。
【図６】図６は、シール支持フレームの隆起位置決めリブを通っての正射断面図である。
【図７】図７は、隆起位置決めリブ間での正射断面図である。
【図８】図８は、図７の線８−８に沿って図７の隆起リブの一つを通して横に切断する部分断面図である。
【図９】図９は、本発明の例示の実施の形態に使用される溝付フィルタ媒体の斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明によるフィルタパックのための選択肢の断面形状の斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明によるフィルタパックのための選択肢の断面形状の斜視図である。
【図１２】図１２は、フィルタハウジングおよびフィルタハウジングへ取付けるように成されたフィルタエレメントを含むフィルタ装置の形態における、本発明の第２の例示の実施の形態の断面正面図である。
【図１３】図１３は、斜めで内向きの環状延長部を含む、本発明の代替の実施の形態の部分断面正射図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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