(57)【要約】  交換可能フィルタカートリッジシステムとともに使用されるバルブアセンブリを開示する。バルブアセンブリは、中心軸を画定する内部バルブチャンバを有するヘッド部材と、内部バルブチャンバに対して平行に延在しかつ前記内部バルブチャンバと連通する入口通路および出口通路と、を有する。バルブアセンブリは、入口経路および出口経路を有し、かつヘッド部材の内部バルブチャンバ内において、バルブ部材の入口経路がヘッド部材の入口通路と連通するフィルタ位置と、バルブ部材の入口経路がヘッド部材の入口通路と連通しなくなるバイパス位置と、の間で回転するように適合される、バルブ部材を有する。バルブアセンブリは、バルブ部材の上面に収容されかつ内部バルブチャンバの対向する面に対して封止するように配置される封止部材を有する。封止部材は、バルブ部材がフィルタ位置にあるとき、バルブ部材の入口経路および出口経路を流れる未処理流体流および処理済み流体流を夫々密封して隔離し、バルブ部材がバイパス位置にあるとき、ヘッド部材の入口通路および出口通路を大気から密封して隔離することにより入口通路および出口通路の間を流体が流れることができるようにする。
2008519212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）中心軸を画定する内部バルブチャンバを有するヘッド部材と、前記ヘッド部材が、前記内部バルブチャンバに対して平行に延在しかつ前記内部バルブチャンバと連通する入口通路および出口通路を有し、
ｂ）入口経路および出口経路を有し、かつ、前記ヘッド部材の前記内部バルブチャンバ内で、前記バルブ部材の前記入口経路が前記ヘッド部材の前記入口通路と連通するフィルタ位置と、前記バルブ部材の前記入口経路が前記ヘッド部材の前記入口通路と連通しなくなるバイパス位置と、の間で回転するように適合されるバルブ部材と、
ｃ）前記バルブ部材の上面に収容され、かつ前記内部バルブチャンバの対向面に対して封止するように配置される封止部材と、ここで、前記封止部材が、前記バルブ部材が前記フィルタ位置にあるときに前記バルブ部材の前記入口経路および出口経路を夫々流れる未処理流体流および処理済み流体流を密封して隔離し、前記バルブ部材が前記バイパス位置にあるときに前記ヘッド部材の前記入口通路および出口通路を大気から密封して隔離することにより流体が前記入口通路および出口通路の間を流れるのを可能にするように寸法が決められかつ構成され、
を含む、交換可能フィルタカートリッジとともに使用されるバルブアセンブリ。
【請求項２】
前記バルブ部材が、交換可能フィルタカートリッジのネック部を収容するように構成される中央装着ボアを画定し、前記ネック部が、入口ポートおよび出口ポートを有する、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項３】
前記バルブ部材の前記中央装着ボアが、前記交換可能フィルタカートリッジの前記ネック部に形成される前記出口ポートを隔離する放射状内側ボア部を有する、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項４】
前記バルブ部材の前記中央装着ボアが、前記交換可能フィルタカートリッジの前記ネック部に形成される前記入口ポートを隔離する放射状外側ボア部を有する、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項５】
前記交換可能フィルタカートリッジの前記ネック部が、前記ネック部から放射状に外側にぶら下がる少なくとも２つのカム突起を有し、各突起が、キー付き係合面を有し、前記バルブ部材の前記中央装着ボアが、各カム突起の前記キー付き係合面と係合する係合面が画定された少なくとも２つの装着陥凹部を有する、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項６】
前記封止部材が、前記バルブ部材が前記フィルタ位置にあるとき、前記バルブ部材の前記入口経路を密封して隔離するように寸法が決められかつ構成された第１封止部と、前記バルブ部材の前記出口経路を密封して隔離するように寸法が決められかつ構成された第２封止部と、を有する、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項７】
前記封止部材が、前記バルブ部材が前記バイパス位置にあるとき、前記ヘッド部材の前記入口通路および前記出口通路を密封して隔離するように寸法が決められかつ構成された第３封止部および第４封止部を有する、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項８】
前記封止部材が、一体型に形成されたエラストマー構造体である、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項９】
前記バルブ部材の前記上面が、前記封止部材を収容するように寸法が決められかつ構成される収容エリアを有する、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１０】
前記封止部材の前記第１封止部と前記第２封止部との間に安定化ストラットが延在する、請求項６に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１１】
前記ヘッド部材が、支持機構に解放可能に係合するように適合されかつ構成される、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１２】
ａ）中心軸を画定する内部バルブチャンバを有するヘッド部材と、前記ヘッド部材が、前記内部バルブチャンバに対して平行に延在しかつ前記内部バルブチャンバと連通する入口通路および出口通路を有し、
ｂ）入口経路および出口経路を有し、かつ、前記ヘッド部材の前記内部バルブチャンバ内で、前記バルブ部材の前記入口経路が前記ヘッド部材の前記入口通路と流体連通すると共に前記バルブ部材の前記出口経路が前記ヘッド部材の前記出口通路と流体連通するフィルタ位置と、前記バルブ部材の前記入口経路が前記ヘッド部材の前記入口通路と流体連通しなくなると共に前記バルブ部材の前記出口経路が前記ヘッド部材の前記出口通路と流体連通しなくなるバイパス位置と、の間で回転するように適合されるバルブ部材と、
ｃ）前記バルブ部材の上面に収容され、かつ前記内部バルブチャンバの対向面に対して封止するように配置される封止部材と、ここで、前記封止部材が、前記バルブ部材が前記フィルタ位置にあるときに前記バルブ部材の前記入口経路および出口経路を夫々密封して隔離するように寸法が決められかつ構成された第１封止部および第２封止部を有し、前記バルブ部材が前記バイパス位置にあるときに前記ヘッド部材の前記入口通路および出口通路を大気から密封して隔離することにより流体が前記入口通路および出口通路の間を流れるのを可能にするように寸法が決められかつ構成される第３封止部および第４封止部を有し、
を含む、交換可能フィルタカートリッジとともに使用されるバルブアセンブリ。
【請求項１３】
前記バルブ部材が、交換可能フィルタカートリッジのネック部を収容するように構成される中央装着ボアを画定し、前記ネック部が、入口ポートおよび出口ポートを有する、請求項１２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１４】
前記バルブ部材の前記中央装着ボアが、前記交換可能フィルタカートリッジの前記ネック部に形成される前記出口ポートを隔離する放射状内側ボア部を有する、請求項１３に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１５】
前記バルブ部材の前記中央装着ボアが、前記交換可能フィルタカートリッジの前記ネック部に形成される前記入口ポートを隔離する放射状外側ボア部を有する、請求項１３に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１６】
前記交換可能フィルタカートリッジの前記ネック部が、前記ネック部から放射状に外側にぶら下がる少なくとも２つのカム突起を有し、各突起が、キー付き係合面を有し、前記バルブ部材の前記中央装着ボアが、各カム突起の前記キー付き係合面と係合する係合面が画定された少なくとも２つの装着陥凹部を有する、請求項１３に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１７】
前記封止部材が、一体型に形成されたエラストマー構造体である、請求項１２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１８】
前記バルブ部材の前記上面が、前記封止部材を収容するように寸法が決められかつ構成される収容エリアを有する、請求項１２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１９】
前記ヘッド部材が、支持機構に解放可能に係合するように適合されかつ構成される、請求項１２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項２０】
ａ）中心軸を画定する内部バルブチャンバを有するヘッド部材と、前記ヘッド部材が、前記内部バルブチャンバに対して平行に延在しかつ前記内部チャンバと連通する入口通路および出口通路を有し、
ｂ）入口経路および出口経路を有し、かつ、前記ヘッド部材の前記内部バルブチャンバ内で、前記バルブ部材の前記入口経路が前記ヘッド部材の前記入口通路と連通する第１位置と、前記バルブ部材の前記入口経路が前記ヘッド部材の前記入口通路と連通しなくなる第２位置と、の間で移動するように適合されるバルブ部材と、
ｃ）前記バルブ部材の上面に収容され、かつ前記内部バルブチャンバの対向面に対して封止するように配置される封止部材と、ここで、前記封止部材が、前記バルブ部材が前記第１位置にあるときに前記バルブ部材の前記入口経路および出口経路を密封して隔離し、前記バルブ部材が前記第２位置にあるときに前記ヘッド部材の前記入口通路および出口通路を密封して隔離することにより流体が前記入口通路および出口通路の間を流れるのを可能にし、
を含む、バルブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０００年４月２０日に出願された米国特許出願第０９／５５３，９８２号明細書、今では米国特許第６，４５８，２６９号明細書の継続出願である、２００２年７月３０日出願された米国特許出願第１０／２０８，４９２号明細書の一部継続出願である、２００３年１２月１２日に出願された米国特許出願第１０／７３４，４９８号明細書の一部継続出願であり、各々の開示内容を、本出願と矛盾しない程度に参照により本明細書に取り込んでいる。
【０００２】
本開示は、流体ろ過装置に関し、特に、交換フィルタカートリッジの適合性を保証するキー付きロックアウトシステムを有するフィルタアセンブリと、フィルタカートリッジがシステムに取り付けられるフィルタモードとフィルタカートリッジがシステムから取り除かれるバイパスモードとで動作するように構成された回転バルブアセンブリと、に関する。
【背景技術】
【０００３】
世間一般に、コーヒーまたはソフトドリンク等の液体を分配する商用自動販売機が広く普及している。これら自動販売機において水等の液体を、適当なフィルタ内に循環させることによって、分配する前にろ過することが一般的である。また、冷蔵庫等の家庭用器具において飲用水をろ過しかつ氷を製造するためにろ過装置があることも一般的である。この種の商用および家庭用ろ過装置は、耐用年数が限られており、頻繁な交換が必要である。この種の従来技術による交換可能ろ過装置の例は、本願と同一の譲受人に譲渡されたペトルッチ（Ｐｅｔｒｕｃｃｉ）らに与えられる米国特許第４，７３５，７１６号明細書およびジョルダーノ（Ｇｉｏｒｄａｎｏ）らに与えられる米国特許第４，８０６，２４０号明細書に開示されている。
【０００４】
ほとんどの場合、商用および家庭用器具で採用される交換可能フィルタは、器具製造業者によって提供される特定の設計仕様および性能パラメータに従って製造される。多くの場合、かかるフィルタで使用されるろ材は、独自開発の材料から構成されるか、または独自開発のプロセスを使用して製造される。このため、器具製造業者は、ろ過システムの完全性および適当な動作を保証するために交換カートリッジを元の機器提供業者から購入するよう推奨することが多い。
【０００５】
多くの場合、家庭用器具の所有者または商用自動販売機を点検する保守要員は、交換フィルタ仕様およびろ過システムの動作パラメータについて知らない。したがって、そういった人々は、使用済みフィルタをアフターマーケット製造業者によって提供される粗悪なまたは適合性のない交換フィルタと交換することにより、知らずにろ過システムの完全性を危うくする。この問題は、自動車用フィルタ製造業者によってももたらされてきた。それは、車両所有者または運転者の知らないうちに、車両に粗悪な交換燃料フィルタが取り付けられることが多いためである。
【０００６】
この問題に対する１つの解決法は、ジャニク（Ｊａｎｉｋ）に与えられる米国特許第５，０３５，７９７号明細書に開示されており、そこでは、ネジ式固定カラーを有する軸方向に取り付けられた燃料フィルタに対し、交換カートリッジ適合性を保証するためにキーシステムが提供される。キーシステムは、所与の適合性のあるカートリッジおよび基部の場合、カートリッジを基部に安全に固定するためにキーが溝に噛み合うことができるように、フィルタカートリッジを軸方向に受け入れる基部に形成された軸方向に突出するキーの一意のマトリクスと、適合性のあるカートリッジに形成された対応する溝のマトリクスと、を採用している。各々適合性のないカートリッジおよび基部の場合、基部キーはカートリッジ溝と係合可能ではなく、カートリッジの基部への取付けを妨げる。ジャニク（Ｊａｎｉｋ）に与えられる米国特許第５，１８６，８２９号明細書には同様のキーシステムが開示されており、それは、燃料フィルタカートリッジの円筒型側壁から放射状に突出し、カートリッジが基部内に軸方向に押し込まれたときに、対応する一定の間隔で離して配置された陥凹部と係合する、一組の角度方向に隔置された弓形突起を有する。ジャニク（Ｊａｎｉｋ）に与えられる米国特許第５，８３７，１３７号明細書は、ネジ式固定カラーを有する軸方向に取り付けられる燃料フィルタに対するさらに別のキーシステムを開示している。
【０００７】
かかる従来技術によるキーシステムは、ネジ式固定カラーを有する軸方向に取付け可能な自動車用燃料フィルタとともに使用するためには適しているが、フィルタカートリッジに、カートリッジを基部または支持機構に回転可能に取り付けるのを容易にするように構成された一組のカム突起が設けられる、家庭用および業務用水ろ過システムとの使用には容易に適合しない。突起付き係合部を有する従来技術によるフィルタカートリッジの例は、上述したペトルッチ（Ｐｅｔｒｕｃｃｉ）らの特許およびジョルダーノ（Ｇｉｏｒｄａｎｏ）らの特許、ならびにトムセン（Ｔｈｏｍｓｅｎ）らに与えられる米国特許第４，８５７，１８９号明細書および同第４，９５６，０８６号明細書に開示されている。突起付き取付けシステムを有する交換可能フィルタカートリッジに対するキーシステムを提供することが有益である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、突起付き取付システムを備える交換可能フィルタを有するろ過システムにおいて交換カートリッジの適合性を保証する一意のフィルタアセンブリに関する。本開示の１つの代表的な好ましい代表的実施形態によれば、フィルタアセンブリは、ろ材を取り囲む本体部と、本体部からぶら下がるネック部と、を有する、カートリッジ部材を備える。カートリッジのネック部は、未ろ過流体を本体部内に向ける少なくとも１つの入口ポートと、ろ過流体を本体部から出るように向ける少なくとも１つの出口ポートと、を有する。ネックはまた、ネックから放射状に外側にぶら下がる少なくとも２つの突起を有し、少なくとも１つの突起は、キー付き係合面と、前傾斜カム面と、後傾斜カム面と、を画定する。キー付き係合面は、少なくとも１つの突起の軸方向に向いた面にあることが好ましい。
【０００９】
別の代表的な好ましい実施形態では、カートリッジ部材のネック部は、第１の軸方向に向いた面と第２の軸方向に向いた面とを有する。第１の軸方向に向いた面には、少なくとも１つの入口ポートが形成され、第２の軸方向に向いた面には、少なくとも１つの出口ポートが形成される。
【００１０】
さらに、各突起が、キー付き係合面と、前傾斜カム面と、後傾斜カム面と、を画定することが考えられる。さらに、カートリッジ部材の各突起に画定されるキー付き係合面が実質的に類似することが考えられる。別法として、カートリッジ部材の各突起に画定されるキー付き係合面は異なってもよい。
【００１１】
代表的なフィルタアセンブリは、軸方向チャンバを画定しかつチャンバと連通する入口通路および出口通路を有するヘッド部材をさらに備えてもよい。ヘッド部材の軸方向チャンバ内にバルブ部材が回転可能に配置され、それが、ヘッド部材の入口通路および出口通路と、ネック部の入口ポートおよび出口ポートと、の間の連通を容易にするために、カートリッジ部材のネック部を受け入れる軸方向キャビティを画定する。バルブ部材に形成されるキャビティは、突起に形成されるキー付き係合面と係合する面を有する、少なくとも１つの装着溝を画定する。装着溝はさらに、カートリッジ部材のバルブ部材の軸方向キャビティとの係合および／または取外しを容易にするために突起に形成された後傾斜カム面と相互作用する少なくとも１つの傾斜面を画定する。
【００１２】
代表的なフィルタアセンブリは、ヘッド部材とカートリッジ部材との間に配置され、かつカートリッジ部材のネック部を装着する開口を有する、支持部材を有してもよい。開口は、カートリッジ部材の突起の支持部材との係合を容易にするために突起に形成された前傾斜カム面と相互作用する少なくとも２つのカムランプを画定する内面を有する。
【００１３】
本開示の別の代表的な好ましい実施形態では、カートリッジ部材のネック部は、一対の対称位置に配置された突起を有する。別法として、カートリッジ部材のネック部は、円周方向に一定の間隔で離して配置された３つの突起を有する。さらに別の代表的な実施形態では、カートリッジ部材のネック部は対称位置に配置された第１突起対および第２突起対を有し、第１突起対は、ネック部の第１高さに配置され、第２突起対は、ネック部の第２高さに配置される。
【００１４】
本開示はまた、本体部とネック部とを有する代表的なフィルタカートリッジに関する。カートリッジの本体部は、通過する流体をろ過するろ材を取り囲む。ネック部は、本体部と連通し、未ろ過流体を本体部内に向ける入口ポートと、ろ過流体を本体部から出るように向ける少なくとも１つの出口ポートと、を有する。ネック部は、ネック部から放射状に外側にぶら下がる少なくとも２つの突起を有することが目下好ましく、少なくとも１つの突起が、キー付き係合面と、前傾斜カム面と、後傾斜カム面と、を画定する。キー付き係合面により、カートリッジは、適合性のある装着アセンブリ、およびそれとの係合を容易にする後傾斜カム面と係合することができる。
【００１５】
本開示の代替的な代表的実施形態では、各突起は、キー付き係合面と、前傾斜カム面と、後傾斜カム面と、を画定する。さらに、カートリッジ部材の各突起に画定されたキー付き係合面は実質的に類似してもよく、または別法として異なってもよい、ということが考えられる。
【００１６】
カートリッジ部材のネック部は、一対の対称位置に配置された突起を有することが目下好ましい。別法として、カートリッジ部材のネック部は、円周方向に一定の間隔で離して配置された３つの突起を有する。さらに別の代表的な実施形態では、カートリッジ部のネック部は、対称位置に配置された第１突起対および第２突起対を有し、第１突起対はネック部の第１高さに配置され、第２突起対はネック部の第２高さに配置される。
【００１７】
本開示はまた、流体をろ過するろ材を取り囲む本体部と、本体部と連通するネック部と、を有するフィルタカートリッジに関する。ネック部は、未ろ過流体を本体部内に向ける少なくとも１つの軸方向入口ポートと、ろ過流体を本体部から出るように向ける少なくとも１つの軸方向出口ポートと、少なくとも２つの突起が放射状に外側にぶらさがるネック部と、を有する。
【００１８】
少なくとも１つの突起は、キー付き係合面と、前傾斜カム面と、後傾斜カム面と、を画定することが目下好ましく、キー付き係合面によってカートリッジが、適合性のある装着アセンブリと係合することができる。
【００１９】
ネック部に、オーリングシールを受け入れるように適合されかつ構成される第１円周溝および第２円周溝が形成されることが考えられる。第１円周溝は、ネック部材の少なくとも１つのポートと本体部との間に配置され、第２円周溝は、少なくとも１つの入口ポートと少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される。別法として、少なくとも１つの入口ポートおよび少なくとも１つの出口ポートの位置を逆にしてもよく、フィルタカートリッジは作動可能であり続ける、ということが理解される。
【００２０】
本開示はまた、交換可能カートリッジと、ヘッド部材と、バルブと、支持機構と、を有する代表的なフィルタアセンブリに関する。カートリッジは、ろ材を取り囲む本体部と、未ろ過流体を本体部内に向ける少なくとも１つの軸方向に延在する入口ポート、およびろ過流体を本体部から出るように向ける少なくとも１つの軸方向に延在する出口ポートを有するネック部と、を有する。ネック部は、ネック部から放射状に外側にぶら下がる少なくとも２つの突起を有し、少なくとも１つの突起は、キー付き係合面と、前傾斜カム面と、後傾斜カム面と、を画定する。
【００２１】
本開示はまた、交換可能フィルタカートリッジとともに使用される一意のバルブアセンブリに関する。バルブアセンブリは、中心軸を画定する内部バルブチャンバを有するヘッド部材と、内部バルブチャンバに対して平行に延在しかつ内部バルブチャンバと連通する入口通路および出口通路と、を有する。バルブアセンブリは、入口経路および出口経路を有し、かつヘッド部材の内部バルブチャンバ内においてフィルタ位置とバイパス位置との間で回転するように適合される、バルブ部材を有する。フィルタ位置では、バルブ部材の入口経路は、ヘッド部材の入口通路と流体連通すると共にバルブ部材の出口経路は、ヘッド部材の出口通路と流体連通する。バイパス位置では、バルブ部材の入口経路は、ヘッド部材の入口通路と流体連通しなくなると共にバルブ部材の出口経路は、ヘッド部材の出口通路と流体連通しなくなる。しかしながら、バルブ部材がバイパス位置にあるとき、ヘッド部材の入口通路および出口通路は連通したままであり、それにより未処理流体がその間を流れることができる。
【００２２】
バルブアセンブリはさらに、バルブ部材の上面に収容されかつ内部バルブチャンバの対向する面に対して封止するように配置される封止部材を有する。封止部材は、バルブ部材がフィルタ位置にあるとき、バルブ部材の入口経路および出口経路を夫々密封して隔離するように寸法が決められかつ構成された第１封止部および第２封止部を有する。バルブ部材はまた、バルブ部材がバイパス位置にあるとき、ヘッド部材の入口通路および出口通路を夫々大気から密封して隔離するように寸法が決められかつ構成された第３封止部および第４封止部を有する。
【００２３】
本開示のこれらおよび他の一意の特徴ならびにそれらを構成する方法は、代表的な好ましい実施形態の詳細な説明とともに以下の図面の説明からより容易に明らかとなろう。
【００２４】
本開示が属する技術分野における当業者が、本開示のフィルタカートリッジアセンブリを構成しかつ使用する方法をより容易に理解するように、図面を参照しなければならない場合がある。
【００２５】
本開示の代表的なフィルタアセンブリのこれらおよび他の特徴は、代表的な好ましい実施形態の以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここで、同様の参照数字が本開示のフィルタアセンブリの類似する構造的要素を識別する図面を参照すると、図１には、本開示の好ましい代表的な実施形態に従って構成されかつ概して参照数字１０によって示されるフィルタアセンブリが示されている。フィルタアセンブリ１０は、未ろ過処理流体をフィルタアセンブリ内に配送する入口導管１２と、ろ過処理流体をフィルタアセンブリ１０から配送する出口導管１４と、を有する流体処理システムとともに使用されるように構成される。フィルタアセンブリ１０は、ブラケット１６により、流体処理システムに関連する支持機構に取り付けられることが好ましい。
【００２７】
図２を参照すると、フィルタアセンブリ１０は、入口導管１２と連通する入口ポート２２と出口導管１４と連通する出口ポート２４とを有する内部チャンバを画定するヘッド部２０から構成される一意の回転バルブアセンブリ１８を有する。回転バルブアセンブリ１８はバルブ部材２６を有し、バルブ部材２６は、バルブ部材がヘッド部に対して、流体がフィルタアセンブリ内を流れることが可能な開放位置とフィルタアセンブリを通る流れが制限される閉鎖位置との間で回転するのを容易にするように、ヘッド部２０の内部チャンバ内に受け入れられるように構成される（図１０および図１１を参照）。
【００２８】
バルブ部材２６は、ヘッド部２０の入口ポート２２と連通する入口オリフィス３２と、ヘッド部２０の出口ポート２４と連通する出口オリフィス３４と、を有する（図６および図７を参照）。バルブ部材２６の本体は、上部オーリングシール３６および下部オーリングシール３８を収容する陥凹部３６ａおよび３８ａを有する。オーリングシール３６は、動作中にヘッド部２０の内部チャンバ内で出口流から入口流を密封して隔離する役割を果たし、オーリングシール３８は、大気への漏れを防止する。
【００２９】
続けて図２を参照すると、フィルタアセンブリ１０は、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成される交換可能フィルタカートリッジ４０を有する。フィルタアセンブリ１０は、交換カートリッジ４０が、それが関連する流体処理システムと適合性があることを保証するように適合されかつ構成される。さらに、後述するように、フィルタカートリッジ４０およびバルブ部２６には、それらの間の適合性を保証するキー付き係合機構が設けられ、それにより、流体処理システムの完全性を危うくする可能性のある、適合性がないかまたは粗悪な交換カートリッジの不注意のまたは意図的な取付けが防止される。
【００３０】
図３を参照すると、交換可能フィルタカートリッジ４０は、処理流体をろ過するろ材を取り囲む略円筒型本体部４２を有する。当業者は、本体部内に、たとえばプリーツ付き媒体、マイクロファイバまたは炭素媒体を含む、種々の異なる種類のろ材のうちの任意のものを封入してもよい、ということを容易に理解するであろう。エンドキャップ４４が本体部４２を密閉し、円筒型ネック部４６がエンドキャップ４４からぶら下がる。当業者は、エンドキャップ４４および本体部４２を、超音波溶接、スピン溶接または他の本技術分野において既知である同様の方法によって互いに接合することができる、ということを容易に理解するであろう。フィルタカートリッジ４０のネック部４６は、バルブ部材２６の内部空間に受け入れられるように適合されかつ構成され（図６〜図９参照）、上部４６ａおよび下部４６ｂを有する。当業者には理解されるように、複数のあり得る代替的な代表的実施形態のうちの１つは、円筒型本体部４２と円筒型ネック部４６との寸法に差がない交換可能フィルタカートリッジ４０を有してもよく、そのため、円筒型底部４２と円筒型ネック４６部とに区別がなく、そのため、カム突起６２および６４の位置を、フィルタカートリッジ４０が取付ブラケット１６からぶら下がる中間サポートフランジ７０に作動可能に接続されるように、交換可能フィルタカートリッジ４０上に作動可能に配置するだけでよい。
【００３１】
上部４６ａは、入口オリフィス３２を通ってバルブ部材２６に入る未ろ過処理流体を受け入れその流体をフィルタカートリッジ４０の本体部４２に向ける放射状入口通路５２を画定する。上部４６ａは、さらに、ろ過処理流体を本体部４２の内部からバルブ部材２６の内部空間まで、出口オリフィス３４を通ってヘッド部２０の内部チャンバ内に流出するために配送する、軸方向出口通路５４を画定する。当業者は、入口流が軸状であり出口流が放射状であるように、ネック部の入口通路および出口通路を逆にすることができる、ということを容易に理解するであろう。入口通路５２および出口通路５４は、ネック部４６の上端に配置される上部オーリングシール５６によって互いから密封して隔離される。バルブ部材２６の内部チャンバ内にネック部４６を密閉してかみ合わせ、動作中に未ろ過処理流体がフィルタアセンブリ１０から漏れないようにするために、放射状入口通路５２の下方に第２下部オーリングシール５８が配置される。
【００３２】
図３とともに図２を参照すると、一対の対称位置に配置される傾斜カム突起６２および６４が、ネック部４６の下部４６ｂから放射状に外側に突出することが目下好ましい。カム突起６２および６４は、取付ブラケット１６からぶら下がる中間サポートフランジ７０内でフィルタカートリッジが回転係合するのを容易にするように寸法が決められかつ構成される。図３においてもっともよく分かるように、フィルタカートリッジ４０のネック部４６を受け入れるために、中央開口７５がサポートフランジ７０内に延在する。カム突起６２および６４の傾斜下面と相互作用する一対の対称位置に配置されたカムランプ７２および７４が、中央開口７５内に放射状に突出する。カムランプ７２および７４は、互いから隔置されることにより、組立て中にネック部が開口７５を通って延びるときにカム突起６２および６４がそれらの間で嵌合することができるようにし、それらは、図４に示すように、フィルタカートリッジがサポートフランジ７０と回転係合するのを容易にするようにそれらの弧長に沿って傾斜する。
【００３３】
図２および図３を参照すると、サポートフランジ７０は、環状固定壁７８によって画定されかつフィルタアセンブリ１０のヘッド部２０を受け入れかつ保持するように構成された陥凹収容エリア７６をさらに有する。対称位置に配置される弓形保持リブ８２および８４が、組立て中にヘッド部２０が陥凹収容エリア７６内に回転係合する場合に、ヘッド部２０の下部領域から放射状に外側に突出する、対応する傾斜係合ストラット９２および９４と摩擦係合するように、固定壁７８から内側に突出する。ヘッド部２０の収容エリア７６内での移動を制限するために、停止面８２ａおよび８４ａがそれぞれ保持リブ８２および８４と関連付けられる。代替的な代表的実施形態では、ヘッド部２０およびサポートフランジ７０を、フィルタアセンブリ８００に関連して後述するようにかつ図５２および図５３に示すように互いに協働しかつ係合するように適合しかつ構成してもよい。
【００３４】
図１および図２にもっともよく示すように、サポートフランジ７０の環状固定壁７８は、フィルタアセンブリ１０の回転バルブアセンブリ１８を収容しかつ保護するように構成されるシュラウド９０を収容しかつ支持するようにも構成される。図示するように、シュラウド９０は、入口導管１２および出口導管１４を収容する側方開口、すなわち開口９２を含む。当業者は、シュラウドの構成を、それがサポートフランジ７０に接合される方法とともに、システムが採用される動作環境の特性に応じて変更することができる、ということを容易に理解するであろう。
【００３５】
図５を参照すると、本開示の目下好ましい代表的な実施形態によれば、カム突起６２および６４は、バルブ部材２６の内部空間２５内に形成された一対の対応する対称位置に配置された装着エリア１０２および１０４内に受け入れられるように適合されかつ構成される。より詳細には、各カム突起６２、６４の上面に一意のキー配列が設けられ、それは、この場合、バルブ部材２６の装着エリア内に形成された、対応する一定の間隔で離して配置された陥凹部の組と、係合するように適合されかつ構成される、複数の一定の間隔で離して配置された軸方向に突出する歯を有する。この係合構成は、バルブ部材の装着エリアの表面の特徴に対応するキー付き面配列を有するフィルタカートリッジの交換を可能にすることによってのみ、交換カートリッジの適合性を保証するように設計される。
【００３６】
図３〜図９に示す開示の例示的な代表的実施形態では、各カム突起（６２、６４）上のキー配列は、一定の間隔で離して配置された３つの歯（６２ａ〜６２ｃ、６４ａ〜６４ｃ）を含み、バルブ部材２６内の各装着エリア（１０２、１０４）は、カートリッジ４０のネック部４６がバルブ部材２６によって受け入れられるときに歯を収容する３つの対応する陥凹部（１０２ａ〜１０２ｃ、１０４ａ〜１０４ｃ）を有する。
【００３７】
より詳細に後述するように、各カム突起上にキー配列を画定する歯の数は、キー配列の表面形状を変更することができるように（たとえば図１３〜図１７参照）、この開示の範囲内で変更することができる（たとえば図１８〜図４０参照）。各場合において、回転バルブ部材の装着エリアは、カム突起に形成されたキー配列を収容するために対応する係合構成を有する。さらに、１つの突起上のキー構成は、対向する突起のキー構成と異なってもよいと考えられる。これにより、フィルタ製造業者に利用可能なあり得るキーの組合せの数が大幅に増大する。
【００３８】
図１０を参照すると、適合性のあるフィルタカートリッジが本開示のフィルタアセンブリ１０内に差し込まれる場合、カム突起６２および６４が対称位置に配置されたカム突起７２および７４の間に配置されて、フィルタカートリッジ４０のネック部４６がサポートフランジ７０の中央開口７５を通して挿入される。かかる時点で、バルブ部材２６は、ネック部４６を受け入れるために「オフ」位置にある。このため、バルブ部材２６の入口オリフィス３２および出口オリフィス３４は、ヘッド部２０の入口ポート４２および出口ポート４４と整列していない。そこで、カム突起６２および６４のキー付き係合面を形成する歯（６２ａ〜６２ｃ、６４ａ〜６４ｃ）は、陥凹エリア１０２および１０４の対応する陥凹部（１０２ａ〜１０２ｃ、１０４ａ〜１０４ｃ）内に延在し、それと係合する。
【００３９】
フィルタカートリッジ４０のネック部４６がバルブ部材２６の内部チャンバ内に密接に係合すると、図１１に示すように、カートリッジおよびバルブ部材を、サポートフランジ７０およびヘッド部２０に対して左回り方向に回転させることができる。フィルタカートリッジ４０をバルブ部材２６とともに回転させると、ネック部４６から突出するカム突起６２、６４はカムランプ７２、７４に抗して並進し、それによってフィルタカートリッジ４０が軸方向に螺旋状に上方に移動する。その結果、バルブ部材２６は「オン」すなわち開放位置まで回転し、そこで、バルブ部材２６の入口オリフィス３２および出口オリフィス３４がヘッド部２０の入口ポート４２および出口ポート４４と整列することによって、流体がフィルタアセンブリ１０内を流れることが可能になる。
【００４０】
システムに差し込まれた交換フィルタカートリッジのカム突起が、バルブ部材の装着エリアと係合するように構成されていない場合、すなわち、カム突起がキー付き面配列を有していない場合（それは、許可されていないアフターマーケットフィルタカートリッジを示す可能性がある）、カム突起はバルブ部材の装着エリアにぶつかり係合することができない。したがって、カム突起６２、６４の傾斜カム面がカムランプ７２、７４の傾斜面の下方に位置することになるため、カム突起はカムランプを横切ることができなくなる。その結果、カム突起は、流体がアセンブリ内を流れるのを可能にするようにバルブ部材の「オン」位置への回転をもたらすことができない。これによって、粗悪なまたは許可されていない交換フィルタカートリッジの使用を防止することにより、交換カートリッジの適合性が保証される。
【００４１】
図３〜図１１の例示的な代表的実施形態に示すキー配列は、図２２に示すキー配列に対応し、それは、５つの利用可能な歯の位置を有するキー配列群から選択される。例示的な代表的実施形態では、第１歯、第４歯および第５歯があるが、第２歯および第３歯がない。数字「１」が、キー配列の或る場所に歯があることを表し、数字「０」がキー構成の或る場所に歯がないことを表す規定を使用すると、図３〜図１１および図２２に示すキー配列を数値表現（１，０，０，１，１）によって表すことができる。
【００４２】
本開示の好ましい代表的な実施形態によれば、内部に形成される陥凹エリア内に画定される陥凹部の数に関わらず、回転バルブ部材と適合性のある面配列を有するカム突起が設けられる交換カートリッジがある。本明細書においてスケルトンキー配列と呼ぶ、かかる配列を有する対称位置に配置されたカム突起を備えるネック部を有するカートリッジを図２および図１２に示し、夫々概して参照数字４０および１４０によって示す。
【００４３】
図１２を参照すると、フィルタカートリッジ１４０のカム突起１６２および１６４は、第１歯位置および第５歯位置のみに歯（すなわち歯１６２ａ、１６２ｂ）が充填される歯配列によって画定されるスケルトンキー配列を有する。このスケルトンキーを、数値表現（１，０，０，０，１）によって表す。５位置キー配列では、第１位置および第５位置が常に充填され、逆に、バルブ部材の陥凹エリアは常に相補的位置に配置される陥凹部を有する、ということが理解されるべきである。
【００４４】
以下の表２は、フィルタカートリッジ１４０の対向するカム突起１６２および１６４に関連しかつ図３〜図１１および図２１〜図２７に示す５位置キー配列に対して利用可能な歯の組合せを示す。合計して、図１２のスケルトンキー配列を除くと、５位置キー配列に対し７つの利用可能な歯構成がある。以下の表１は、図１８〜図２０に示すフィルタカートリッジ２４０の対向するカム突起２６２および２６４に関連する４位置キー配列に対して利用可能な歯構成を示す。合計して、図示せずかつ数値表現（１，０，０，１）によって表すスケルトンキー配列を除くと、４位置キー配列に対し３つの利用可能な歯構成がある。表３は、図２８〜図４１に示すような交換可能フィルタカートリッジ３４０の対向するカム突起３６２および３６４に関連する６位置キー配列に対して利用可能な歯構成を示す。合計して、図示せずかつ数値表現（１，０，０，０，０，１）によって表すスケルトンキー配列を除くと、６位置キー配列に対し１５のあり得る歯構成がある。
【００４５】
【表１】
2008519212.tif 000003
【００４６】
【表２】
2008519212.tif 000004
【００４７】
【表３】
2008519212.tif 000005
要約すると、「ｎ」個の歯の位置を有する所与の歯構成に対し利用可能な歯の組合せの数「Ｎ」を、以下のように数学的に表すことができる。
【００４８】
Ｎ＝２n-2−１
本開示のキー付きシステムを通して利用可能なキー構成の数が比較的多いことにより、元の機器の製造業者が、それらの機器の各々に対してカスタマイズされたフィルタを提供することができるようになる。このため、各製造業者は、一意の交換フィルタカートリッジの組を提供することができ、その組の各カートリッジは、そのカム突起に、特定の種類の器具内に支持されるバルブ部材の対応する装着エリアと係合する、異なるキー付き面配列が設けられる。
【００４９】
図１３〜図１７を参照すると、各々に異なるキー付き面配列が関連付けられる、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成される一連の交換フィルタカートリッジが示されている。たとえば、図１３、図１４、図１６および図１７は、夫々フィルタカートリッジ４０３、４０４、４０６および４０７を示し、カム突起４６３、４６４、４６６および４６７は、突起から放射状に外側にかつ軸方向に突出する部分を備えたキー付き面配列を有する。たとえば、図１３のカム突起４６３は、突起から軸方向にかつ放射状に突出する２つの歯４６３ａ、４６３ｂを有する。図１４のカム突起４６４は、２つの軸方向に突出する歯４６４ａおよび４６４ｃと放射状にかつ軸方向に突出する１つの歯４６４ｂとを有する。図１６は、拡大された放射状にかつ軸方向に突出する歯４６６ａとそれより小さい軸方向に突出する歯４６６ｂとを有するカム突起４６６を示す。図１７のカム突起４６７は、２つの軸方向に突出する歯４６７ａおよび４６７ｂを有し、カム突起自体の大部分が、フィルタカートリッジ４０７のネック部から放射状に外側に突出する。本開示によれば、適合性のある回転バルブ部材は、カム突起４６３、４６４、４６６および４６７の放射状にかつ軸方向に延在するキー付き面配列に対応する係合特徴を備える陥凹エリアを有する。
【００５０】
図１５は、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成される別の交換フィルタカートリッジ４０５を示し、そこでは、そのカム突起４６５に設けられるキー付き面配列は湾曲面４６５ａによって画定される。本開示によれば、フィルタカートリッジ４０５に対する適合性のあるバルブ部材は、カートリッジ４０５との適合性を保証するために対応する湾曲陥凹部を含む装着エリアを有する。
【００５１】
図４１〜図４４を参照すると、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成されかつ概して参照数字５４０によって示す別の交換フィルタカートリッジが示されている。フィルタカートリッジ５４０は、ネック部５４６の外周部を円周方向に一定の間隔で離して配置される３つのカム突起５６１、５６２および５６３を有する。各カム突起には、適合性のある回転バルブ部材２６の対応する陥凹領域と係合するキー付き面配列がある。図４２〜図４４に示すように、カム突起５６１〜５６３のキー付き面配列は、５歯構成（表２参照）から導出され、各カム突起には異なるキーパターンが形成される。特に、カム突起５６１は、数値表現（１，０，１，０，１）で表してもよい第１キー付き面配列を有し、カム突起５６２は、数値表現（１，０，０，１，１）で表してもよい第２キー付き面配列を有し、カム突起５６３は、数値表現（１，１，０，０，１）で表してもよい第３キー付き面配列を有する。また、カム突起５６１〜５６３に各々同じキー付き面配置を設けてもよい、ということも考えられる。
【００５２】
図４５〜図４９を参照すると、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成されかつ概して参照数字６５０によって示す別の交換フィルタカートリッジが示されている。フィルタカートリッジ６４０は、カム突起６６１〜６６４を含む二組の対称位置に配置されたカム突起を有する。対向するカム突起６６１、６６３の第１組は、ネック部６４６の第１軸高さに配置され、対向するカム突起６６２、６６４の第２組は、ネック部６４６の第２軸高さに配置される。さらに、各カム突起には、適合性のある回転バルブ部材２６の対応する陥凹エリアと係合するキー付き面配列がある。図４６〜図４９に示すように、カム突起６６１〜６６４のキー付き面配列は、５歯構成（表２参照）から導出される。カム突起６６１および６６４には、数値表現（１，０，０，１，１）で表してもよい同じキー付き面配列があり、カム突起６６２および６６３の両方には、数値表現（１，１，０，０，１）で表してもよい別のキー付き面配列がある。また、カム突起６６１〜６６４の各々に、同じキー付き面配列を設けてもよく、または別法として、各カム突起に異なるキー付き面配列を設けてもよい、ということも考えられる。
【００５３】
図５０および図５１を参照すると、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成され且つ概して参照数字７００によって示す別のフィルタアセンブリが示されている。フィルタアセンブリ７００は、カートリッジ交換中の漏れを最小限にする機構を有する回転バルブ部材７２６を取り囲むヘッド部７２０を有する。この機構は、浮遊するチェックボール７２８と関連するバルブシート７３０とを有する。図５１に示すように、通常稼動中、処理流体がシステム内を流れるとき、ろ過流体の出口流圧力により、チェックボール７２８は未収容位置にあり続ける。対照的に、交換フィルタカートリッジ４０のネック部４６がバルブ部材７２６の内部ボアから取り外され、かつ出口流圧力が終了すると、チェックボール７２８は図５１に示すようにバルブシート７３０に収容される。その結果、ヘッド部７２０内の空隙容量がバルブ部材７２６から流出するのが制限される。
【００５４】
ここで図５２および図５３を参照すると、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成されかつ概して参照数字８００によって示す別のフィルタアセンブリが示されている。フィルタアセンブリ８００は、フィルタアセンブリ１０のバルブ部材１８等の回転バルブ部材を含まないという点で、本開示の上述した代表的な実施形態とは異なる。代りに、図５３にもっともよく示すように、フィルタアセンブリ８００は、キーリング８１８の形態の環状挿入部を支持するように構成された下部領域８２５ａを有する内部ボア８２５を含むヘッド部８２０を有する。キーリング８１８は、たとえば交換フィルタカートリッジ４０のネック部２６に形成されるカム突起６２、６４上の対応するキー付き面配列と係合する、対称位置に配置された装着エリア８０２、８０４を画定する。本開示によれば、フィルタアセンブリ８００が関連するシステムの完全性を保証するために、適合性のある交換カートリッジは、キーリング８１８の陥凹エリアと係合するキー付き面配列を備えるカム突起を有していなければならない。
【００５５】
図５２を参照すると、フィルタアセンブリ８００は取付ブラケット８１６をさらに有し、取付ブラケット８１６から、交換フィルタカートリッジ４０がヘッド部材８２０および関連するキーリング８１８と回転係合するのを容易にするためにサポートフランジ８７０がぶら下がっている。中央開口８７５が、フィルタカートリッジ４０のネック４６を受け入れるためにサポートフランジ８７０を通して延在し、一対の対称位置に配置されたカムランプ（ｒａｐ）８７２および８７４が、フィルタカートリッジ４０がヘッド部８２０と係合するときに、カム突起６２、６４の傾斜下面と作動可能に相互作用するために、中央開口８７５内に放射状に突出する。サポートフランジ８７０は、ヘッド部８２０を受け入れかつ保持するように構成された環状固定壁８７８によって画定される陥凹収容エリア８７６をさらに有する。より詳細には、ヘッド部８２０は、固定壁８７８から放射状に内側に突出する一対の対称位置に配置された保持フランジ８９２および８９４に作動可能に係合する、一対の対称位置に配置された傾斜カムストラット８８２および８８４を有する。さらに、ラチェットニブ８８２ａおよび８８４ａが、夫々保持フランジ８９２および８９４に形成された対応するノッチ８９２ａおよび８９４ａ内に係合するために、ヘッド部８２０の下部領域から外側に突出する。当業者は、ヘッド部８２０およびサポートフランジ８７０が相互作用し係合する方法を、上述したフィルタアセンブリ１０に関連して採用してもよく、それにより、ヘッド部２０およびサポートフランジ７０が実質的に同様に相互作用しかつ係合するように適合されかつ構成される、ということを容易に理解するであろう。
【００５６】
本開示のフィルタアセンブリ８００を組み立てるために、まず、各々が異なる陥凹部構成を有する一組のキーリングから選択してもよい、特定の陥凹部構成を有するキーリング８１８を、ヘッド部８２０の内部ボア８２５の下部領域８２５ａ内に挿入する。そして、ヘッド部を、サポートフランジ８７０の収容エリア８７６内で回転係合させる。その後、フィルタカートリッジ４０を、カートリッジのネック部４６をサポートフランジ８７０の中央開口８７５内に挿入することによってヘッド部８２０に近づけ、それによってカム突起６２、６４が、開口８７５内に放射状に突出する対向するカムランプ８７２、８７４の間を通過することができるようにする。かかる時点で、カム突起６２、６４のキー付き面配列は、当然ながらカートリッジおよびキーリング８１８が互いに適合性があれば、キーリング８１８の対応する陥凹エリア８０２、８０４と係合する。カム突起６２、６４が陥凹領域８０２、８０４と係合すると、フィルタカートリッジ４０はおよそ９０°の弧を通して回転し、それによりカム突起６２、６４の傾斜下面はカムランプ８７２、８７４に対して並進する。この相対移動により、キーリング８１８は内部ボア領域８２５ａ内で回転し、フィルタカートリッジ４０のネック部４６は、ヘッド部８２０の内部ボア８２５の上部領域８２５ｂ内に、フィルタカートリッジのネック部がその中で密封して受け入れられるまで軸方向に移動する。
【００５７】
フィルタカートリッジ４０が回転してヘッド部８２０と係合する際、キーリング８１８がヘッド部８２０に対して限られた移動範囲を回転するように対応がなされる、ということが留意されるべきである。さらに、回転バルブ部材がヘッド部８２０とともに利用されないため、内部ボア８２５の上部領域８２５ｂは、フィルタカートリッジ４０のネック部４６と直接係合するように寸法が決められかつ構成され、それにより、ネック部４６の入口ポート５２はヘッド部８２０の放射状入口ポート８１２と直接流体連通し、ネック部４６の軸方向出口ポート５４は、ヘッド部８２０の放射状出口ポート８１４と直接流体連通する。
【００５８】
ここで図５４〜図６４を参照すると、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成されかつ概して参照数字９００によって示すさらに別のフィルタアセンブリが示されている。フィルタアセンブリ１０と同様に、フィルタアセンブリ９００は、フィルタアセンブリ内に未ろ過処理流体を配送する入口導管９１２とろ過処理流体をフィルタアセンブリ９００から配送する出口導管９１４とを有する流体処理システムとともに使用するように構成される。フィルタアセンブリ９００は、ブラケット９１６によって、流体処理システムに関連付けられる支持機構に取り付けられることが好ましい。
【００５９】
図５４を参照すると、フィルタアセンブリ９００は、入口導管９１２と連通する入口ポート９２２と出口導管９１４と連通する出口ポート９２４とを有する内部チャンバを画定するヘッド部９２０を有する一意の回転バルブアセンブリ９１８を有する。回転バルブアセンブリ９１８は、バルブ部材９２６をさらに有し、それは、バルブ部材９２６がヘッド部９２０に対して、流体がフィルタアセンブリ内を流れることが可能となる開放位置と無制限の流体がフィルタヘッドを入口から出口まで流れるバイパス位置との間で回転するのを容易にするように、ヘッド部９２０の内部チャンバ内に受け入れられるように構成される（図５９および図６０参照）。
【００６０】
バルブ部材９２６は、ヘッド部９２０の入口ポート９２２と連通する入口オリフィス９３２と、ヘッド部９２０の出口ポート９２４と連通する出口オリフィス９３４とを有する（図６１参照）。バルブ部材９２６の本体は、入口オリフィス９３２を包囲する、図６１に示す陥凹部９３１ａを有し、それは、入口オリフィス９３２と入口ポート９２２との流体密封接合を容易にする役割を果たす、同様に図６１に示すオーリングシール９３１を収容する。バルブ部材９２６はまた、出口オリフィス９３４を包囲する陥凹部９３３ａも有し、それは、出口オリフィス９３４と出口ポート９２４との流体密封接合を容易にする役割を果たす、図６１に示すオーリングシール９３３を収容する。バルブ部材９２６の本体は、オーリングシール９２８を収容する陥凹部９３８ａをさらに有する（図６１〜図６４参照）。オーリングシール９３８は、バルブ部材９２６がヘッド部９２０の内部チャンバ内に密閉してかみ合うのを容易にし、かつ処理流体が大気に漏れるのを防止する役割を果たす。
【００６１】
続けて図５４を参照すると、フィルタアセンブリ９００は、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成される交換可能フィルタカートリッジ９４０をさらに有する。フィルタアセンブリ９００は、交換カートリッジ９４０が、それが関連する流体処理システムと適合性があることを保証するように適合されかつ構成される。さらに、後述するように、フィルタカートリッジ９４０およびバルブ部材９２６には、それらの間の適合性を保証するキー付き係合機構が設けられ、そのため、流体処理システムの完全性を危うくする可能性のある、適合性のないかまたは粗悪な交換カートリッジの不注意のまたは意図的な取付けが防止される。
【００６２】
図５４〜図５６および図６１を参照すると、交換可能フィルタカートリッジ９４０は、処理流体をろ過するろ材を取り囲む略円筒型本体部９４２を有する。当業者は、本体部内に、たとえばプリーツ付き媒体、マイクロファイバまたは炭素媒体を含む、種々の異なる種類のろ材のうちの任意の１つを封入してもよい、ということを容易に理解するであろう。本体部９４２はトップキャップ９４４を有し、それは、本体部９４２の一体部品を形成することが好ましい。別法として、当業者は、トップキャップ９４４および本体部９４２を別々に形成し、後に超音波溶接、スピン溶接または本技術分野において既知である他の同様の方法によって互いに接合してもよい、ということを容易に理解するであろう。トップキャップ９４４からはネック部９４６がぶら下がっている。フィルタカートリッジ９４０のネック部９４６は、バルブ部材９２６の内部空間内に受け入れられるように適合されかつ構成され（図５４、図５６、図５８〜図６１参照）、上部９４６ａおよび下部９４６ｂを有する。
【００６３】
再び図５４を参照すると、ネック部９４６は複数の軸方向通路９５２を画定する。上部９４６ａはまた、複数の傾斜した軸方向に位置合せされた突起９５１も画定することが好ましく、それらは、軸方向通路９５２に入る流体の流れを分割するために、上部９４６ａから放射状に外側に突出する。このため、本開示の例示的な好ましい代表的な実施形態では、未ろ過処理流体は、入口オリフィス９３２を通ってバルブ部材９２６の内部チャンバに入り、突起９５１の間および軸方向通路９５２内を流れ、その後フィルタカートリッジ９４０の本体部９４２に入る（図５５参照）。上部９４６ａは、さらに、ろ過処理流体を、出口オリフィス９３４およびポート９２４を通ってヘッド部９２０から流出させるために、本体部９４２の内部からバルブ部材９２６の内部空間まで配送する軸方向出口通路９５４を画定する。
【００６４】
当業者は、ネック部９４６の入口通路および出口通路の方向／向きを逆にすることができる、ということを容易に理解するであろう。入口通路９５２および出口通路９５４は、ネック部９４６の上端に配置された上部オーリングシール９５６によって互いから密封して隔離される（図６１参照）。ネック部９４６をバルブ部材９２６の内部チャンバ内で密封してかみ合わせ、動作中に未ろ過処理流体がフィルタアセンブリ９００から漏れないように、放射状通路９５２の入口の下方に第２下部オーリングシール９５８が配置される。
【００６５】
図５６および図５８とともに図５４を参照すると、一対の対称位置に配置されたカム突起９６２および９６４が、ネック部９４６の下部９４６ｂから放射状に外側に突出する。カム突起９６２および９６４は、取付ブラケット９１６からぶら下がる中間サポートフランジ９７０内でフィルタカートリッジが回転係合するのを容易にするように寸法が決められかつ構成される。図５４においてもっともよく分かるように、フィルタカートリッジ９４０のネック部９４６を受け入れるために、中央開口９７５がサポートフランジ９７０内に延在する。カム突起９６２および９６４の下面と相互作用する一対の対称位置に配置されたカムランプ９７２および９７４が、中央開口９７５内に放射状に突出する。カムランプ９７２および９７４は、組立て中にネック部が開口９７５を通って延びるときにカム突起９６２および９６４がそれらの間で適合することができるように、互いから隔置される。図５６においてもっともよく示すように、各カム突起９６２および９６４は、前傾斜面９６３を有する。前傾斜面９６３は、図５８〜図６０および図６２〜図６４に示すように、フィルタカートリッジが、サポートフランジ９７０のカムランプ９７２および９７４との回転係合するのを容易にするように適合されかつ構成される。
【００６６】
図５４および図６１を参照すると、サポートフランジ９７０は、環状固定壁９７８によって画定されかつフィルタアセンブリ９００のヘッド部９２０を受け入れかつ保持するように構成された陥凹収容エリア９７６をさらに有する。対称位置に配置される弓形保持リブ９８２および９８４が、組立て中にヘッド部９２０が陥凹収容エリア９７６内に回転可能に係合する場合に、ヘッド部９２０の下部領域から放射状に外側に突出する対応する係合ストラット９９２および９９４（図６１参照）と摩擦係合するように、固定壁９７８から内側に突出する。本開示の代替的な代表的実施形態では、ヘッド部９２０およびサポートフランジ９７０を、フィルタアセンブリ８００に関して本明細書で説明しかつ図５２および図５３で示したような方法で、協働しかつ互いに係合するように適合しかつ構成してもよい。
【００６７】
フィルタアセンブリ１０と同様に、かつ図１および図２に示すように、サポートフランジ９７０の環状固定壁９７８もまた、フィルタアセンブリ９００の回転バルブアセンブリ９１８を収容しかつ保護する、シュラウド９０等のシュラウド（図示せず）を収容しかつ支持するように構成してもよい。また、フィルタアセンブリ１０のカム突起６２および６４（図２および図３参照）と同様に、カム突起９６２および９６４（図５４および図５６参照）を、バルブ部材９２６の内部空間９２５内に形成された、図５７にもっともよく示す一対の対応する対称位置に配置された装着エリア１００２および１００４内に受け入れられるように適合しかつ構成してもよい。本開示の他の好ましい代表的な実施形態に関連して論じたように、各カム突起９６２、９６４の上面には一意のキー配列が設けられ、それは、この例示的な代表的実施形態では、バルブ部材９２６の装着エリア１００２および１００４内に形成された一定の間隔で離して配置された陥凹部の対応する組と係合するように適合されかつ構成された、複数の一定の間隔で離して配置された軸方向に突出する歯を有する。この係合構成は、バルブ部材の装着エリアの表面の特徴に対応するキー付き面配列を有するフィルタカートリッジの交換を可能にするだけで交換カートリッジの適合性を保証するように設計される。
【００６８】
図５４〜図６４に示す開示の例示的な代表的実施形態では、各カム突起（９６２、９６４）上のキー配列は、一定の間隔で離して配置された３つの歯（９６２ａ〜９６２ｃ、９６４ａ〜９６４ｃ）を有する。キー配列の他の構成、たとえば本明細書で説明した構成を使用してもよい。図５７を参照すると、図５４〜図６４に示す例示的な代表的実施形態では、装着エリア１００２および１００４もまたリブ部材１００６を有する。フィルタアセンブリ１０に関してより詳細に論じたように、２つの対応する装着エリアは、通常、カム突起に形成された一定の間隔で離して配置された各歯に対し対応する陥凹部を有する。本開示のこの例示的な代表的実施形態では、単一陥凹部にのみリブ部材１００６が設けられる。装着エリアに対するこの構成は、スケルトンキー配列をより代表するものである。しかしながら、当業者は、本開示の代替実施形態に関して先に開示した装着エリア構成を、フィルタアセンブリ９００に適用させることができる、ということを容易に理解するであろう。
【００６９】
以下より詳細に論ずるように、各カム突起（９６２、９６４）上にキー配列画定する歯の数は、キー配列の表面形状（たとえば図１３〜図１７参照）を変更することが可能であるように、本開示の範囲内で変更することができる（たとえば図１８〜図４０参照）。各場合において、回転バルブ部材９２６の装着エリア（１００２、１００４）は、カム突起に形成されたキー配列を収容するために対応する係合構成を有する。さらに、１つの突起上のキー構成が、対向する突起のキー構成と異なってもよいと考えられる。これにより、フィルタ製造業者が利用可能なあり得るキーの組合せの数が大幅に増大する。
【００７０】
図５４〜図６１を参照すると、フィルタアセンブリ９００内に適合性のあるフィルタカートリッジが差し込まれる場合、カム突起９６２および９６４が対称位置に配置されたカムランプ９７２および９７４の間に配置されて、フィルタカートリッジ９４０のネック部９４６がサポートフランジ９７０の中央開口９７５を通して挿入される（図５４参照）。かかる時点で、バルブ部材９２６は、ネック部９４６を受け入れるバイパス位置にあるべきである（図６０参照）。その位置において、バルブ部材９２６の入口オリフィス９３２および出口オリフィス９３４は、ヘッド部９２０の入口ポート９２２および出口ポート９２４と整列していない。その構成では、入口ポート９２２に入る処理流体は、ヘッド部９２０の内部チャンバ内にかつバルブ部材９２６の外面の周囲を流れる。たとえばオーリングシール９３８によって容易にされる、ヘッド部９２０内のバルブ部材９２６の密閉かみ合せにより、バルブ部材９２６の周囲を流れる処理流体が大気中に漏れるのが防止される。
【００７１】
図５６、図５８および図６２〜図６４を参照すると、そこで、カム突起９６２および９６４のキー付き係合面を形成する歯（９６２ａ〜９６２ｃ、９６４ａ〜９６４ｃ）が対応する装着エリア１００２および１００４内に配置され、それらと係合するようになされる。ネック部９４６の挿入中、カム突起９６２および９６４に関連する後傾斜面９６５（図５６参照）は、装着エリア１００２および１００４に形成された傾斜面１００８と係合するように適合されかつ構成される。カム突起９６２および９６４上の後傾斜面９６３および前傾斜面９６５の形成により、フィルタカートリッジ９４０が、サポートフランジ９７０およびバルブ部材９２６の開口と回転係合するのが容易になる。
【００７２】
フィルタカートリッジ９４０のネック部９４６が、バルブ部材９２６の内部空間９２５内に密接に係合すると、カートリッジおよびバルブ部材を、たとえば目下好ましくは、サポートフランジ９７０およびヘッド部９２０に対して、図５９に示すフィルタ位置から図６０に示すバイパス位置まで左周り方向に回転させてもよい。フィルタカートリッジ９４０をバルブ部材９２６とともに回転させると、ネック部９４６から突出するカム突起９６２、９６４はカムランプ９７２、９７４に抗して並進し、それによりフィルタカートリッジ９４０が軸方向に螺旋状に上方に移動する。その結果、バルブ部材９２６は「オン」すなわち開放位置まで回転し、そこで、バルブ部材９２６の入口オリフィス９３２、９３４がヘッド部９２０の入口ポート９２２および出口ポート９２４夫々と整列することによって、流体がフィルタアセンブリ９００内を流れることが可能になる。図６１は、本開示の例示的な好ましい代表的な実施形態による組み立てられたフィルタアセンブリを示し、そこでは、フィルタカートリッジ９４０はサポートフランジ９７０と係合し、バルブ部材９２６は開放位置にある。
【００７３】
システムに差し込まれた交換フィルタカートリッジのカム突起が、バルブ部材の装着エリアと係合するように構成されていない場合、すなわち、カム突起がキー付き面配列を有していない場合（それは、許可されていないアフターマーケットフィルタカートリッジを示す可能性がある）、カム突起はバルブ部材の装着エリアにぶつかり係合することができない。したがって、カム突起９６２、９６４は、カムランプ９７２、９７４の傾斜面の下方に位置することになるため、カムランプを横切ることができなくなる。その結果、カム突起は、流体がアセンブリ内を流れるのを可能にするようにバルブ部材の「オン」位置への回転をもたらすことができない。これによって、粗悪なまたは許可されていない交換フィルタカートリッジの使用を防止することにより、交換カートリッジの適合性が保証される。
【００７４】
ここで図６２〜図６４を参照する。それらは、カム突起９６２、９６４（反対側、図示せず）の、バルブ部材９２６の内部空間に形成された対応する装着エリア１００２および１００４との相互作用を示す。図６２において、フィルタカートリッジ９４０のネック部９４６は、バルブ部材９２６の内部空間９２５内に完全に挿入され、カム突起９６２、９６４は装着エリア１００２および１００４内に配置される。図６３および図６４に示すように、フィルタカートリッジ９４０に右回りの回転を与えると、後傾斜面９６５が、装着エリア１００２、１００４に形成された傾斜面１００８と接触し傾斜面１００８に沿って摺動することにより、フィルタカートリッジ９４０は、バルブ部材９２６の内部空間９２５内から外れるまで下方向に付勢される。同時に、バルブ部材９２６は、ヘッド部９２０内で開放位置から「バイパス」位置まで回転する。逆に、フィルタカートリッジ９４０がバルブ部材９２６の内部空間内に挿入されると、後傾斜面９６５は、装着エリア１００２に形成された傾斜面１００８に接触する。フィルタカートリッジ９４０が左周り方向に回転するとき、傾斜面９６５は傾斜面１００８に沿って摺動し、それにより、フィルタカートリッジ９４０は強制的に上方向に移動させられ、それによりサポートフランジ９７０との係合が容易になる。
【００７５】
ここで図６５を参照すると、概して参照数字１１００で示す、本開示の代表的な好ましい実施形態によって構成される別のフィルタアセンブリが示されている。フィルタアセンブリ１１００は、未処理流体を交換可能フィルタ／処理カートリッジ１１１５に配送する入口導管１１１２と、処理済み流体を交換可能カートリッジ１１１５から搬送する出口導管１１１４と、を有する流体処理システムとともに使用される。フィルタアセンブリ１１００は、それが関連する流体処理システムに対し、利用を容易にするために蝶番式に取り付けられてもよい取付ブラケット１１１６によって、支持される。入口導管１１１２および出口導管１１１４は、互いに対して平行に方向付けられ、したがって、フィルタアセンブリ１１００は、特に、後により詳細に論ずるように、この構成を収容するように適合されかつ構成される。
【００７６】
図６６を参照すると、フィルタアセンブリ１１００は、入口通路１１２０および出口通路１１２２を有するヘッド部材１１１８を有する。ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０と作動係合するように、入口導管１１１２の終端にコネクタ１１２４が設けられ、ヘッド部材１１１８の出口経路１１２２と作動係合するために、出口導管１１１４の終端にコネクタ１１２６が設けられる。ヘッド部材１１１８は、フィルタアセンブリ１１１０を支持する取付ブラケット１１１６に形成された係合開口１１３０内に画定される対応する傾斜カム面と協働する、対向する弓形カムランプ１１２８ａ、１１２８ｂを有する。使用時、開口１１３０に対するヘッド部材１１１８の回転により、カムランプとカム面との協働相互作用が容易になり、ヘッド部材１１１８がブラケット１１１６に解放可能に係合しまたは他の方法で取り付けられる。
【００７７】
フィルタアセンブリ１１００は、ヘッド部材１１１８内に形成されるバルブチャンバ１１３４内に収容される、バルブ部材１１３２をさらに有する（図６９および図７１参照）。同様に、バルブ部材１１３２は、交換可能フィルタカートリッジ１１１５のネック部１１３５を収容する中央装着ボア１１３３を有する（図６９および図７１参照）。バルブ部材１１３２は、バルブチャンバ１１３４内において、未処理流体がフィルタカートリッジ１１１５内に向けられるフィルタモード／位置（図６８および図６９）と、フィルタカートリッジ１１１５への流体流が防止されるかまたは他の方法で阻止されるバイパスモード／位置（図７０および図７１）と、の間で回転するように適合されかつ構成される。バイパスモードでは、フィルタカートリッジ１１１５を、フィルタアセンブリから都合よく取り外し、破棄し、交換することができる。かかる時点で、ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０および出口通路１１２２は流体連通したままであるため、未処理処理流体はその間を流れ続ける。
【００７８】
バルブ部材１１３２は、入口経路１１３６および出口経路１１３８を有する。フィルタモードでは、バルブ部材１１３２の入口経路１１３６はヘッド部材１１１８の入口通路１１２０と連通し、バルブ部材１１３２の出口経路１１３８はヘッド部材１１１８の出口通路１１２２と連通する。この時点で、後により詳細に論ずるように、流体はフィルタカートリッジ１１５にかつフィルタカートリッジ１１１５から流れることができる。対照的に、バルブ部材１１３２を、図６８および図６９に示す位置から図７０および図７１に示す位置まで１／４または９０°手動で回転させる場合に達成されるバイパスモードでは、バルブ部材１１３２の入口経路１１３６は、移動してヘッド部材１１１８の入口通路１１２０と連通しなくなり、バルブ部材１１３２の出口経路１１３８は、移動してヘッド部材１１１８の出口通路１１２２と連通しなくなる。かかる時点で、フィルタカートリッジ１１１５へのかつフィルタカートリッジ１１１５からの流体流は防止される。
【００７９】
封止部材１１４０がバルブ部材１１３２に作動可能に関連付けられ、より詳細には、封止部材１１４０は、バルブ部材１１３２の上面１１３２ａの上に形成されるかまたは他の方法で形成される、一致するかまたは他の方法で寸法的に対応する収容エリア１１４２に収容される。封止部材１１４０は、バルブチャンバ１１３４の対向面に対して水密／気密封止を提供するように配置され、たとえばＮｅｏｐｒｅｎｅまたは同様の材料等のエラストマー材料から一体型に形成される。
【００８０】
図６７においてもっともよく分かるように、封止部材１１４０は、複数の別個の封止エリア１１４０ａ〜１１４０ｄを有する。特に、封止部材１１４０は、略円形形状の第１封止部１１４０ａを有し、それは、フィルタ部材が図６８および図６９に示すフィルタモード／位置にあるとき、バルブ部材１１３２の入口経路１１３６を密封して隔離するような寸法である。封止部材１１４０は、略楕円形形状の第２封止部１１４０ｂを有し、それは、バルブ部材がフィルタ位置にあるとき、バルブ部材１１３２の出口経路１１３８を密封して隔離するような寸法である。封止部材に剛性を追加するために、安定化ストラット１１４５が、略円形封止部１１４０ａを略楕円形封止部１１４０ｂに接続する。ストラット１１４５の厚さは、それによって接続される封止部の径より小さい。
【００８１】
封止部材１１４０は、略三角形形状の第３封止部１１４０ｃと、略三角形形状の第４封止部１１４０ｄと、を有する。バルブ部材１１３２が図７０および図７１に示すバイパス位置にあるとき、封止部１１４０ｃ、１１４０ｄは、ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０および出口通路１１２２を大気から密封して隔離する。さらに、封止部１１４０ｃ、１１４０ｄは、入口通路１１２０および出口通路１１２２が互いに流体連通したままであり得るようにするバイパス流路またはトラフを形成する。したがって、未処理処理流体は、ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０と出口通路１１２２との間を流れ続けることになる。
【００８２】
再び図６６を参照すると、交換可能フィルタカートリッジ１１１５は略円筒型溜め部１１５０を有し、それは、フィルタエレメント１１５２を支持するように寸法が決められかつ構成される。この場合、フィルタエレメント１１５２は、押出しカーボンブロックエレメントである。しかしながら、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の種類のフィルタエレメントを採用することができる。たとえば、プリーツ付きフィルタエレメントまたはスパイラル型フィルタエレメントを採用してもよい。さらに、カートリッジ１１１５はフィルタの形態をとらなくてもよく、別法として、流体流に添加物を提供するかまたは他の方法で流体流を調整するカートリッジの形態をとってもよい、ということが考えられる。フィルタエレメント１１５２は、処理済み流体が流れ込む中央ボア１１５３を有する。フィルタエレメント１１５２の底部には閉鎖またはブラインドエンドキャップ１１５４が配置され、フィルタエレメント１１５２の上端には開放エンドキャップ１１５６が配置される。エンドキャップ１１５４には、閉鎖独立気泡（ｃｌｏｓｅｄ  ｓｅｌｌ）材料から形成される凍結保護パッド１１５７が関連付けられる。
【００８３】
エンドキャップ１１５６は、中央ボア１１５３と連通する出口管１１５８を有する。溜め部カバー１１６０が溜め部１１５０の内部を密閉し、それは、溜め部１１５０の上端にスピン溶接されるかまたは他の方法で締結または取り付けられる。溜め部カバー１１６０は、ベース部１１６２を有し、ベース部１１６２からフィルタカートリッジ１１１５のネック部１１３５が延在する。ネック部１１３５は、下部放射状外側ネック部１１３５ａと上部放射状内側ネック部１１３５ｂとによって画定される段状構成を有する。外側オーリングシール１１３７ａが外側ネック部１１３５ａを包囲し、内側オーリングシール１１３７ｂが内側ネック部１１３５ｂを包囲する。外側ネック部１１３５ａと内側ネック部１１３５ｂとの間に流体入口１１６４が形成される。流体入口１１６４は、未処理流体を溜め部１１５０内に配送する。内部ネック部１１３５ｂによって流体出口１１６６が画定される。流体出口１１６６は、エンドキャップ１１５６の出口管１１５８によって、処理済み流体をフィルタエレメント１１５２の中央ボア１１５３から配送する。
【００８４】
上述したように、カートリッジ１１１５のネック部１１３５は、図６９においてもっともよく分かるように、バルブ部材１１３２の内部ボア１１３３と適合される。特に、バルブ部材１１３２の中央装着ボア１１３３は、フィルタカートリッジ１１１５の出口ポート１１６６を密封して隔離する放射状内側ボア部１１６８と、フィルタカートリッジ１１１５の入口ポート１１６４を密封して隔離する放射状外側ボア部１１７０と、を有する。
【００８５】
図６６においてもっともよく分かるように、一対の対称位置に配置されたキー付きカムラグ１１７２ａ、１１７２ｂが、本明細書において本開示の他の代表的な実施形態で上述した方法と同様に、対応するキー付き係合陥凹部１１７４ａ、１１７４ｂと協働するために、外側ネック部１１３５ａから放射状に外側にぶら下がる。ここで、突起および陥凹部は、ろ過アセンブリ１１００内での適合性のないフィルタカートリッジの使用を防止するために係合面を有する。
【００８６】
ここで図６９を参照すると、バルブ部材１１３２が、ヘッド部材１１１８のバルブチャンバ１１３４内でフィルタ位置に配置されると、未処理流体は入口導管１１１２からヘッド部材１１１８の入口通路１１２０に流れ込む。そして、未処理流体は、バルブ部材１１３２の連通する入口経路１１３６を通り、フィルタカートリッジ１１１５のネック部１１３５ａの入口１１６４に流れ込む。そこで、未処理流体はフィルタカートリッジ１１１５の溜め部１１５０を充填し、カーボンブロックフィルタエレメント１１５２を通って放射状に内側に中央ボア１１５４まで流れる。その後、ろ過流体はフィルタエレメント１１５２の中央ボア１１５４から出口管１１５８を通ってフィルタカートリッジ１１１５のネック部１１３５ｂの出口１１６６まで流れる。そして、ろ過流体は、バルブ部材１１３２の出口経路１１３８を通って、ヘッド部材１１１８の連通する出口通路１１２２内に流れ込み、出口導管１１１４を経由してフィルタアセンブリ１１００を出る。この時点で、封止部材１１４０の第１封止部１１４０ａは、バルブ部材１１３２の入口経路１１３６を密封して隔離し、封止部材１１４０の第２封止部１１４０ｂは、バルブ部材１１３２の出口経路１１３８を密封して隔離する。
【００８７】
ここで図７１を参照すると、バルブ部材１１３２（フィルタカートリッジ１１１５が付随する）がヘッド部材１１１８のバルブチャンバ１１３４内においてバイパス位置まで回転するかまたは他の方法でその位置に配置されると、未処理流体は、ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０からバルブ部材１１３２の入口経路１１３６まで流れることが防止されまたは他の方法で阻止される。同様に、バルブ部材１１３２の出口経路１１３８が移動して、ヘッド部材１１１８の出口通路１１２２と連通しなくなる。この時点で、封止部材１１４０の第３封止部１１４０ｃおよび第４封止部１１４０ｄは、ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０および出口通路１１２２を大気から密封して隔離する。さらに、ヘッド部材１１１８の入口通路１１２０と出口通路１１２２との間に流路が設けられ、それにより未処理処理流体がその間を流れることができる。かかる時点で、交換可能フィルタカートリッジ１１１５を、処理流体の損失なしにバルブ部材１１３２から取り除くことができる。
【００８８】
開示した流体ろ過装置を、例示的で代表的な目下好ましい実施形態に関して説明したが、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、それに対する変更および変形を行うことができるということは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本開示の代表的な好ましい実施形態によって構成されるフィルタアセンブリの斜視図である。
【図２】例示を容易にするために部品が分離されている図１の代表的なフィルタアセンブリの組立分解斜視図である。
【図３】代表的なフィルタカートリッジ、代表的なサポートブラケットおよび代表的なヘッド部材を含む図１の代表的なフィルタアセンブリの代表的な上部の拡大斜視図である。
【図４】図３の線４−４に沿った、図３に示す代表的なサポートブラケットの断面図であり、そこに形成された代表的な傾斜カム面を示す。
【図５】図３の線５−５に沿って見た図３に示す代表的なバルブ部材の底端面図である。
【図６】図３の代表的なバルブ部材の立面図であり、その代表的な内面の特徴を示すために外壁の代表的な部分が取り除かれている。
【図７】図３の代表的なバルブ部材の立面図であり、その代表的な内面の特徴を示すために外壁の代表的な部分が取り除かれており、かつ図６に示す部分から１８０°回転している。
【図８】図３のフィルタカートリッジおよびバルブ部材の代表的な上部の立面図であり、その代表的な噛合い機構がそれらの間の係合を容易にするために軸合せされている。
【図９】図８に示す位置から１８０°回転した、図３の代表的なフィルタカートリッジおよび代表的なヘッド部材の代表的な上部の立面図であり、その代表的な噛合い機構がそれらの間の係合を容易にするために軸合せされている。
【図１０】本開示の代表的なフィルタアセンブリの代表的な上部の斜視図であり、代表的なフィルタの代表的なキー付きカム突起の、代表的なブラケット部材の代表的な傾斜カム面に対する初期位置を示すために、代表的なヘッドの代表的な壁および代表的なバルブ部材が取り除かれている。
【図１１】本開示の代表的なフィルタアセンブリの代表的な上部の斜視図であり、代表的なフィルタの代表的なキー付きカム突起の、代表的なブラケット部材の代表的な傾斜カム面に対する最終位置を示すために、代表的なヘッドの代表的な壁が取り除かれており、代表的なヘッド部材が関連する代表的なバルブアセンブリは流れるために開放されている。
【図１２】スケルトンキー配列を有するカム突起を含む、本開示の代表的なフィルタカートリッジの代表的な円筒型ネック部の斜視図である。
【図１３】本開示の代表的なフィルタカートリッジの代表的な円筒型ネック部に形成されたカム突起に設けられるキー構成を示す。
【図１４】本開示の代表的なフィルタカートリッジの代表的な円筒型ネック部に形成されたカム突起に設けられるキー構成を示す。
【図１５】本開示の代表的なフィルタカートリッジの代表的な円筒型ネック部に形成されたカム突起に設けられるキー構成を示す。
【図１６】本開示の代表的なフィルタカートリッジの代表的な円筒型ネック部に形成されたカム突起に設けられるキー構成を示す。
【図１７】本開示の代表的なフィルタカートリッジの代表的な円筒型ネック部に形成されたカム突起に設けられるキー構成を示す。
【図１８】最大４つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図１９】最大４つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２０】最大４つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２１】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２２】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２３】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２４】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２５】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２６】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２７】最大５つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２８】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図２９】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３０】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３１】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３２】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３３】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３４】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３５】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３６】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３７】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３８】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図３９】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図４０】最大６つの歯の位置を有する代表的なカム突起に対する利用可能なキーパターンを示す。
【図４１】各々が異なるキー配列を有する３つの代表的な円周上に隔置されたカム突起を含む、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成された代表的なフィルタカートリッジのネック部の平面図である。
【図４２】線４２−４２に沿った、図４１の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図４３】図４２に示す図から１２０°回転した、図４１の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図４４】図４３に示す図から１２０°回転した、図４１の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図４５】カートリッジの代表的なネック部において２つの異なるレベルに配置された二組の対称位置に配置されたカム突起を含む、本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成された代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の平面図である。
【図４６】線４６−４６に沿った、図４５の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図４７】図４６に示す図から９０°回転した、図４５の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図４８】図４７に示す図から９０°回転した、図４５の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図４９】図４８に示す図から９０°回転した、図４５の代表的なフィルタカートリッジの代表的なネック部の側立面図である。
【図５０】本開示の好ましい代表的な実施形態によって構成された別の代表的なフィルタアセンブリの側横断立面図であり、フィルタカートリッジがアセンブリから取り除かれたときに流体のシステムからの代表的な流出を抑制するために、代表的なボールバルブがアセンブリ内に配置されており、ボールバルブは開放位置にあるように示されている。
【図５１】図５０の代表的なフィルタアセンブリの側横断立面図であり、代表的なフィルタカートリッジがアセンブリから取り除かれる際にボールバルブが閉鎖位置にあるように示されている。
【図５２】交換フィルタカートリッジのキー付きカム突起上の対応する表面の特徴と係合するように設計された陥凹部を有するキーリングの形態の環状挿入部を含む、例示を容易にするために部品が分離されている、本開示の代表的な好ましい実施形態によって構成される別の代表的なフィルタアセンブリの組立分解斜視図である。
【図５３】内部構造を示すためにヘッド部の断面図を含む、図５２の代表的なフィルタアセンブリの斜視図である。
【図５４】代表的なフィルタアセンブリの代表的なヘッドに対して、流体が代表的なフィルタアセンブリ内を流れることができる開放位置と、無制限の流体がフィルタヘッドを入口から出口に流れるバイパス位置と、の間で回転することができるバルブ部材を含む、例示を容易にするために部品が分離されている、本開示の好ましい実施形態によって構成された別の代表的なフィルタアセンブリの組立分解斜視図である。
【図５５】図５４の組み立てられた代表的なフィルタアセンブリの斜視図である。
【図５６】図５４および図５５に示す交換可能フィルタカートリッジの上部の拡大斜視図であり、そのネック部の機構を示す。
【図５７】図５４の参照番号４によって示されるエリアの拡大斜視図であり、バルブ部材の内部空間内に形成されかつカム突起を受け入れるように構成された装着機構を示す。
【図５８】図５４の代表的なフィルタアセンブリの上部の拡大斜視図であり、代表的な交換可能フィルタカートリッジの、中間サポートフランジに形成された中央開口への挿入を示す。
【図５９】例示を容易にするために切り取られた代表的なヘッド部および代表的なバルブ部材の一部を有する、図５４の代表的なフィルタアセンブリの上部の拡大斜視図であって、代表的なバルブ部材は「フィルタ」位置にある。
【図６０】例示を容易にするために切り取られたヘッド部およびバルブ部材の一部を有する、図５４の代表的なフィルタアセンブリの上部の拡大斜視図であり、バルブ部材は「バイパス」位置にある。
【図６１】図５４〜図６０の代表的なフィルタアセンブリの上部の断面図であり、交換可能な代表的なフィルタカートリッジアセンブリはバルブ部材内に係合するように示されており、バルブ部材はヘッド内に係合される。
【図６２】図５４の代表的なフィルタアセンブリの上部の拡大斜視図であり、交換可能な代表的なフィルタカートリッジアセンブリのバルブ部材からの取外しを示す。
【図６３】図５４の代表的なフィルタアセンブリの上部の拡大斜視図であり、交換可能な代表的なフィルタカートリッジアセンブリのバルブ部材からの取外しを示す。
【図６４】図５４の代表的なフィルタアセンブリの上部の拡大斜視図であり、交換可能な代表的なフィルタカートリッジアセンブリのバルブ部材からの取外しを示す。
【図６５】新規な回転バルブアセンブリを含む、本開示の代表的な好ましい実施形態によって構成される別のフィルタアセンブリの斜視図である。
【図６６】例示を容易にするために部品が分離されている、図６５のフィルタアセンブリの組立分解斜視図である。
【図６７】図６６に示すバルブ部材の平面図であり、バルブ部材の上面に画定された陥凹シート内に収容される、本開示の新規な封止部材を示す。
【図６８】図６５のフィルタアセンブリの部分断面斜視図であり、バルブ部材がフィルタモードにある場合のバルブ部材および関連する封止の位置を示し、バルブ部材の入口経路および出口経路を流れる未処理流体流および処理済み流体流は互いに密封して隔離されている。
【図６９】線６９−６９に沿った側立面図であり、バルブ部材がフィルタモードにある場合の、バルブアセンブリおよびフィルタカートリッジを通る未処理流体および処理済み流体の流路を示す。
【図７０】図６５のフィルタアセンブリの一部断面の斜視図であり、フィルタカートリッジがバイパスモードにある場合の、バルブ部材および関連する封止の位置を示し、ヘッド部材の入口通路および出口通路は大気から密封して隔離されている。
【図７１】バルブ部材がバイパスモードにある場合の、線７０−７０に沿った側立面図であり、ヘッド部材の入口通路および出口通路は、未処理流体が入口通路および出口通路の間を流れ続けることができるように流体連通したままである。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【国際調査報告】
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