(57)【要約】  本発明は、主に濾過に関し、より具体的には、空気などの流動流体を濾過する為の、フィルタハウジング、フィルタエレメント、及び安全フィルタエレメントを含むフィルタアセンブリに関する。
2015524742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部キャビティ、入口、及び出口を画定するフィルタハウジングと、
前記入口と前記出口との間に介在する第１の格子と、
前記第１の格子から軸方向に間隔を置いて配置されたカバーと、
封止材と、
フィルタメディアを有するフィルタエレメントであって、前記フィルタエレメントは、軸方向に前記第１の格子と前記カバーとの間に介在し、少なくとも一部分が前記内部キャビティ内に位置し、前記封止材は、前記フィルタエレメントと前記フィルタハウジングとの間で動作して、前記入口から前記出口にかけての前記フィルタメディアの周囲への迂回を防ぐ、前記フィルタエレメントと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項２】
前記フィルタエレメントは、入口流れ面及び出口流れ面を有し、前記第１の格子は、前記出口流れ面の端から端まで、前記出口流れ面に軸方向に隣接して延び、前記カバーは、前記入口流れ面の端から端まで、前記入口流れ面に軸方向に隣接して延び、前記出口流れ面に隣接する前記第１の格子は、前記フィルタメディアの筒同士が、前記フィルタアセンブリを通る流れの方向にずれるのを実質的に抑える、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３】
前記第１の格子は、前記フィルタハウジングの一部分として一体的に形成されて、一体構造になっている、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の格子は、前記フィルタハウジング、前記封止材、及び前記フィルタエレメントから独立した構成部分である、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５】
前記封止材は、前記フィルタハウジングと前記フィルタエレメントとの間で軸方向に圧縮されて軸方向封止を形成する、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６】
前記フィルタエレメントは外側ラッパーを含み、前記フィルタメディアは、前記外側ラッパー内に位置し、前記外側ラッパーによって外接されている、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７】
前記封止材は、前記フィルタハウジングと前記外側ラッパーとの間で軸方向に圧縮されている、請求項６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８】
前記封止材は、前記フィルタエレメントによって保持されていない、請求項７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９】
前記外側ラッパーは、半径方向外向きに延びるフランジを含み、前記封止材は、前記半径方向外向きに延びるフランジと前記フィルタハウジングとの間で軸方向に圧縮されている、請求項７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１０】
前記外側ラッパーは、半径方向外向きに延びる複数の支持リブを含み、前記リブは軸方向に長い、請求項６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１１】
前記外側ラッパーは、半径方向外向きに前記支持リブより遠くまで延びる、半径方向外向きに延びるフランジを含む、請求項１０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１２】
前記フィルタメディアは、前記フィルタエレメントの入口面と前記フィルタエレメントの出口面との間に第１の軸方向長さを有し、前記ラッパーは、第２の軸方向長さを有し、前記第２の軸方向長さは、前記第１の軸方向長さより短く、その為、前記フィルタメディアの露出部分が軸方向に前記外側ラッパーの外まで延びている、請求項６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１３】
前記カバーは、環状の、軸方向に延びる第１のフランジ部分を含み、前記第１のフランジ部分は、前記フィルタアセンブリの組み立て完了時に、前記フィルタメディアの前記露出部分を外接させる、請求項１２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１４】
前記カバーは、環状の、軸方向に延びる第２のフランジ部分を含み、前記第２のフランジ部分は、前記フィルタハウジングの前記内部キャビティ内に軸方向に延び、前記フィルタエレメントと前記フィルタハウジングとの間に半径方向に介在し、前記第２のフランジ部分は、前記第１のフランジ部分から半径方向に間隔を置いて配置されている、請求項１３に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１５】
前記カバーは、半径方向外向きに延びる環状マウントフランジを含み、前記フィルタハウジングは、半径方向外向きに延びるマウントフランジを含み、前記カバーの前記マウントフランジと前記フィルタハウジングの前記マウントフランジは、前記フィルタアセンブリの組み立て完了時には、軸方向に当接する、請求項１４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１６】
前記第１及び第２のフランジ部分は、前記第１のフランジ部分の内径が前記第２のフランジ部分の内径より小さい段付き関係を提供する、請求項１４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１７】
前記フィルタエレメントは、前記フィルタメディアに作用的に固定された、半径方向外向き封止材支持フランジを含み、前記封止材は、前記封止材支持フランジと前記ハウジングとの間で軸方向に圧縮されている、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１８】
前記ハウジングは、半径方向外向き封止材支持フランジを含み、前記封止材は、前記ハウジングの前記封止材支持フランジと前記フィルタエレメントの前記封止材支持フランジとの間で軸方向に圧縮されている、請求項１７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１９】
前記カバーを前記ハウジングに固定する取り付け機構を更に備える、請求項１８に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２０】
前記取り付け機構は、Ａ）前記ハウジングの前記封止材支持フランジ及び前記フィルタエレメントの前記封止材支持フランジを貫通して延びるねじ、又は、Ｂ）前記カバーを前記ハウジングに固定するラッチのいずれかを含む、請求項１９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２１】
前記フィルタメディアは、ひだ付きフィルタメディアである、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２２】
入口流れ面及び出口流れ面を有するひだ付きフィルタメディアパックであって、前記ひだ付きフィルタメディアのひだは、前記入口流れ面と前記出口流れ面との間を延びる、前記ひだ付きフィルタメディアパックと、
前記ひだ付きフィルタメディアパックを外接させ、軸方向に前記ひだ付きフィルタメディアパックの前記ひだの全長より短く延びることにより、前記ひだ付きフィルタメディアパックの軸方向に延びる一部分が露出する、外側ラッパーと、
を備えるフィルタエレメント。
【請求項２３】
前記外側ラッパーは、前記入口流れ面から軸方向にオフセットされた遠位端を画定し、前記遠位端に近接する、半径方向外向きに延びるフランジを含む、請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項２４】
内部キャビティ、入口、及び出口を画定するフィルタハウジングと、
プライマリフィルタエレメントであって、
入口端部と出口端部との間を軸方向に延びるメディアパックと、
半径方向外向き封止面を有し、前記メディアパックに作用的に固定された封止フランジと、を有する前記プライマリフィルタエレメントと、
安全フィルタエレメントであって、
入口端部と出口端部との間を軸方向に延びるフィルタメディアと、
前記フィルタメディアに作用的に固定された封止材支持構造物と、
前記封止材支持構造物によって支持されて、前記フィルタハウジングの内側表面と封止的に係合する外向き半径方向封止面と、
前記封止材支持構造物によって支持されて、前記プライマリフィルタエレメントの前記封止フランジの前記半径方向外向き封止面と封止的に係合する内向き半径方向封止面と、を有する前記安全フィルタエレメントと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項２５】
前記封止材支持構造物は、前記内向き封止面及び前記外向き封止面を支持する封止材支持物と、前記封止材支持物と前記安全フィルタエレメントの前記フィルタメディアとの間を延びる中間区画と、を有し、前記フィルタアセンブリの前記半径方向外向き封止面が、前記安全フィルタエレメントの前記内向き半径方向封止面と係合したときに、前記中間区画及び前記内向き半径方向封止面は、それらの間に、前記プライマリフィルタの前記封止フランジを軸方向に収容するチャネルを形成する、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２６】
前記封止材支持物は、略軸方向に延びる第１のフランジであり、前記中間区画は、前記封止材支持物から半径方向内向きに間隔を置いて配置された、略軸方向に延びる第２のフランジを含み、前記中間区画構造物は更に、前記第１及び第２のフランジを結合する、半径方向に延びる区画を含む、請求項２５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２７】
前記外向き半径方向封止面及び前記内向き半径方向封止面は、単一封止部材によって与えられる、請求項２６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２８】
前記単一封止部材は、前記封止材支持物に取り付けられ、前記封止材支持物は、前記内向き半径方向封止面と前記外向き半径方向封止面との間に半径方向に介在する、請求項２７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項２９】
前記封止材支持物は、前記封止材支持物を貫通して形成された半径方向のレリーフを含み、前記封止部材は、前記レリーフを半径方向に貫通して延びる、請求項２８に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３０】
前記レリーフは開口である、請求項２９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３１】
組み立て後、前記安全フィルタは、前記プライマリフィルタの前記ひだ付きメディアパックと軸方向に当接して、前記ひだ付きメディアパックの筒同士がずれることを防ぐ、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３２】
前記安全フィルタは格子を含み、前記格子は、前記ひだ付きメディアパックの前記出口端部と軸方向に当接する、請求項３１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３３】
前記安全フィルタエレメントの前記フィルタメディアの入口面が、軸方向で、前記プライマリフィルタエレメントの前記封止フランジと前記内向き半径方向封止面との間の係合部よりも、前記プライマリフィルタの前記ひだ付きメディアパックの前記出口端部に近い、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３４】
前記フィルタハウジングは、半径方向内向きの段を有し、前記安全フィルタエレメントは、前記半径方向内向きの段と軸方向に当接する、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３５】
前記封止フランジは、前記内向き半径方向封止面を形成する材料より剛性が高い、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３６】
前記封止部材は、発泡ポリウレタンから形成される、請求項２７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３７】
前記封止フランジの前記封止面は、前記メディアパックから軸方向に間隔を置いて配置される、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３８】
前記封止フランジの前記封止面は、少なくとも一部分が、軸方向に、前記ひだ付きメディアパックの前記入口端部と前記出口端部との間に位置する、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３９】
前記外向き半径方向封止面は、前記内向き半径方向封止面から軸方向に間隔を置いて配置される、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４０】
組み立て後、前記内向き半径方向封止面は、軸方向で、前記外向き半径方向封止面よりも、前記プライマリフィルタエレメントの前記ひだ付きメディアパックの前記出口端部に近い、請求項３９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４１】
前記フィルタアセンブリの組み立て完了時には、前記封止材支持構造物は、前記プライマリフィルタエレメントの少なくとも一部分を軸方向に収容する、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４２】
前記フィルタアセンブリの組み立て完了時には、前記内向き半径方向封止面の少なくとも一部分が、軸方向に、前記ひだ付きメディアパックの前記入口端部と前記出口端部との間にある、請求項２４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４３】
フィルタメディアと、
外向き半径方向封止面と、
内向き半径方向封止面と、
前記フィルタメディアに作用的に固定され、前記外向き半径方向封止面及び前記内向き半径方向封止面を支持する封止材支持構造物であって、前記封止材支持構造物は、前記内向き半径方向封止面及び前記外向き半径方向封止面を支持する封止材支持物と、前記封止材支持物と前記フィルタメディアとの間を延びる中間区画と、を有し、前記中間区画及び前記内向き半径方向封止面は、それらの間にチャネルを形成し、前記半径方向内向き半径方向封止面は前記中間部分に面する、前記封止材支持構造物と、
を備える安全フィルタエレメント。
【請求項４４】
前記封止材支持物は、略軸方向に延びる第１のフランジであり、前記中間区画は、前記封止材支持物から半径方向内向きに間隔を置いて配置された、略軸方向に延びる第２のフランジを含み、前記中間区画構造物は更に、前記第１及び第２のフランジを結合する、半径方向に延びる区画を含む、請求項４３に記載の安全フィルタ。
【請求項４５】
前記外向き半径方向封止面及び前記内向き半径方向封止面は、単一封止部材によって与えられる、請求項４４に記載の安全フィルタ。
【請求項４６】
前記単一封止部材は、前記封止材支持物に取り付けられ、前記封止材支持物は、前記内向き半径方向封止面と前記外向き半径方向封止面との間に半径方向に介在する、請求項４５に記載の安全フィルタ。
【請求項４７】
前記封止材支持物は、前記封止材支持物を貫通して形成された半径方向のレリーフを含み、前記封止部材は、前記レリーフを半径方向に貫通して延びる、請求項４６に記載の安全フィルタ。
【請求項４８】
前記レリーフは開口である、請求項４７に記載の安全フィルタ。
【請求項４９】
入口端部及び出口端部を有するひだ付きメディアパックと、
前記ひだ付きメディアパックに固定された剛性封止フランジであって、軟性封止材料により封止を行う為の半径方向外向き封止面を画定する前記剛性封止フランジと、
を備えるプライマリフィルタエレメント。
【請求項５０】
前記半径方向外向き封止面は、前記ひだ付きメディアパックの出口端部から軸方向に間隔を置いて配置されている、請求項４９に記載のプライマリフィルタエレメント。
【請求項５１】
前記剛性封止フランジを前記ひだ付きメディアパックにつなぐ中間部分を更に備える、請求項５０に記載のプライマリフィルタエレメント。
【請求項５２】
前記中間部分は、前記ひだ付きメディアパックの半径方向外周部に固定され、前記剛性封止フランジより半径方向に大きい寸法になっている、請求項５１に記載のプライマリフィルタエレメント。
【請求項５３】
前記半径方向外向き封止面は、少なくとも一部分が、軸方向に、前記ひだ付きメディアパックの前記入口端部と前記出口端部との間に位置する、請求項４９に記載のプライマリフィルタエレメント。
【請求項５４】
内部キャビティ、入口、及び出口を画定するフィルタハウジングと、
プライマリフィルタエレメントであって
入口端部と出口端部との間を軸方向に延びるひだ付きメディアパックと、
半径方向外向き封止面を有し、前記メディアパックに作用的に固定された封止フランジと、を有する前記プライマリフィルタエレメントと、
前記ひだ付きメディアパックが延びる内部キャビティを画定する管状安全フィルタエレメントであって、
管状フィルタメディア環と、
前記フィルタメディアに作用的に取り付けられて前記フィルタハウジングの内側表面と封止的に係合する外向き半径方向封止面と、
前記フィルタメディアに作用的に取り付けられて、前記プライマリフィルタエレメントの前記封止フランジの前記半径方向外向き封止面と封止的に係合する内向き半径方向封止面と、を有する前記管状安全フィルタエレメントと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項５５】
前記管状安全フィルタは更に、前記フィルタメディアの一端を閉じる端部キャップを含む、請求項５４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５６】
前記フィルタアセンブリを通る流体流路は、最初に前記ひだ付きメディアパックの前記入口端部に入り、前記ひだ付きメディアパック内を軸方向に通って、前記出口端部から出て、前記管状安全フィルタを半径方向外向きに通り抜ける、請求項５４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５７】
前記プライマリフィルタエレメントは、前記ひだ付きメディアパックの前記入口端部と前記出口端部との間を軸方向に延びる略無孔円筒状ラッパーを含み、前記出口端部は、前記管状安全フィルタの前記内部キャビティと流体連通している、請求項５６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５８】
前記プライマリフィルタエレメントの前記出口端部の少なくとも一部分を軸方向に支持する支持構造物を更に備える、請求項５５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項５９】
前記フィルタハウジングは、前記流体流方向に沿って寸法が徐々に減少する漸減直径区画を含み、前記漸減直径区画は、略半径方向内向きに延びる複数の分流フィンを含む、請求項５４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６０】
前記分流フィンは、前記管状安全フィルタが前記ハウジング内に挿入されたときに当接する軸方向当接部を画定する、請求項５９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６１】
前記管状安全フィルタは、前記ハウジングの前記入口と前記分流フィンとの間に略位置する、請求項６０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６２】
前記内向き半径方向封止面は、前記管状フィルタメディア環の円筒内周部から半径方向内向きに間隔を置いて配置されており、前記外向き半径方向封止面は、前記管状フィルタメディア環の円筒外周部から半径方向外向きに間隔を置いて配置されている、請求項５４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６３】
前記プライマリフィルタエレメントは、円筒外周部を有し、前記プライマリフィルタエレメントの前記円筒外周部と、前記管状フィルタメディア環の前記円筒内周部との間に、半径方向ギャップが形成されている、請求項６２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６４】
前記管状安全フィルタの前記内部キャビティ内で、前記ひだ付きメディアパックの前記出口端部に近接して位置する支持格子を更に備える、請求項５５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６５】
内部キャビティ及び開放入口端部を画定するフィルタハウジングと、
前記開放入口端部上に載せられた環状封止部材と、
フィルタエレメントであって、
メディアパックと、
前記メディアパックに取り付けられて、少なくとも一部分が前記メディアパックを越えて半径方向外向きに延びる空気旋回器であって、前記環状封止部材の軸方向端部と係合する前記空気旋回器と、を含む前記フィルタエレメントと、
カバーと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項６６】
前記空気旋回器は、半径方向内向き流路を画定する複数のベーンを含む、請求項６５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６７】
前記カバーは、旋回器入口ポートをその中に画定する外側環状スカートを含む、請求項６６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６８】
前記外側環状スカートは、前記環状封止部材の前記半径方向外周部に対して半径方向の封止を行う、請求項６７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６９】
内部キャビティを画定するフィルタハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたカバーと、
前記内部キャビティ内に位置してメディアパックを有するプライマリフィルタエレメントと、
セカンダリフィルタエレメントであって、
フィルタメディアと、
前記フィルタメディアに取り付けられ、前記フィルタメディアの上流側に近接して位置する上流格子であって、前記プライマリフィルタエレメントの前記メディアパックの下流端部に近接する前記上流格子と、
前記フィルタメディアに取り付けられ、前記フィルタメディアの下流側に近接して位置する下流格子と、
前記プライマリフィルタエレメントと前記フィルタハウジングとの間で軸方向に圧縮されて、前記プライマリフィルタエレメント及び前記セカンダリフィルタエレメントの両方を前記ハウジングに対して封止する封止部材と、を有する前記セカンダリフィルタエレメントと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項７０】
前記プライマリフィルタエレメントは、外側無孔ラッパーを含み、且つ、封止フランジを含み、前記封止フランジは、前記プライマリフィルタエレメントの前記メディアパックの前記下流端部の一部分を覆って半径方向内向きに延び、前記封止部材は、前記フィルタハウジングと前記封止フランジの軸方向面との間で軸方向に圧縮される、請求項６９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７１】
内部キャビティを画定するフィルタハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたカバーと、
前記内部キャビティ内に位置してメディアパックを有するプライマリフィルタエレメントと、
セカンダリフィルタエレメントであって、
フィルタメディアと、
前記フィルタメディアに取り付けられ、前記フィルタメディアの上流側に近接して位置する上流格子であって、前記プライマリフィルタエレメントの前記メディアパックの下流端部に近接する前記上流格子と、
前記フィルタメディアに取り付けられ、前記フィルタメディアの下流側に近接して位置する下流格子と、
前記プライマリフィルタエレメントと前記セカンダリフィルタエレメントの封止材支持部材との間で軸方向に圧縮される第１の封止部材と、
前記封止材支持部材と前記フィルタハウジングとの間で軸方向に圧縮される第２の封止部材と、を有する前記セカンダリフィルタエレメントと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項７２】
前記フィルタハウジングは、前記フィルタハウジングの入口端部と出口端部との間を延びる外側環状側壁を含み、前記フィルタハウジングは更に、前記外側環状側壁から半径方向内向きに間隔を置いて配置された内側環状側壁を含み、これによって、前記フィルタハウジングの前記入口端部に軸方向に面した開口を有する環状トラフが前記外側環状側壁と前記内側環状側壁との間に形成され、半径方向に延びる当接面が、前記内側環状側壁と前記外側環状側壁との間を半径方向に延びて前記トラフの底部を形成し、前記第２の封止部材は、前記当接面に対して軸方向に圧縮される、請求項７１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７３】
前記封止材支持部材は、前記環状トラフ内へ軸方向に延びる、請求項７２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７４】
前記下流格子は、前記トラフの前記開口に近接した前記内側環状側壁の遠位端に軸方向に載っている、請求項７２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７５】
前記プライマリフィルタエレメントは、前記プライマリフィルタエレメントの前記メディアパックの前記下流端部を覆って半径方向内向きに延びる封止フランジを含み、前記封止フランジは、前記第１の封止部材に対して軸方向に圧縮される、請求項７１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７６】
入口と出口との間を延びる内部キャビティを画定するフィルタハウジングであって、前記フィルタハウジングは、軸方向に前記入口に面する、半径方向に延びる封止面を有し、前記ハウジングは、前記入口と前記出口との間に介在する下流支持格子を有する、前記フィルタハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたカバーと、
前記内部キャビティ内に位置するプライマリフィルタエレメントであって、
メディアパックと、
前記メディアパックに作用的に取り付けられ、前記フィルタハウジングの前記半径方向に延びる封止面に対して軸方向に付勢され、この封止面とともに封止を行う封止部材と、を有する前記プライマリフィルタエレメントと、
前記下流支持格子の上流に、前記下流支持格子にもたれて位置するフィルタメディアを有するセカンダリフィルタエレメントと、
前記プライマリフィルタエレメントの前記メディアパックの下流端部に近接して、前記セカンダリフィルタエレメントと前記プライマリフィルタエレメントの前記メディアパックとの間に軸方向に介在する取り外し可能な格子と、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項７７】
前記フィルタハウジングは、前記フィルタハウジングの前記入口端部と前記出口端部との間を延びる外側環状側壁を含み、前記フィルタハウジングは更に、前記外側環状側壁から半径方向内向きに間隔を置いて配置された内側環状側壁を含み、これによって、前記フィルタハウジングの前記入口端部に軸方向に面した開口を有する環状トラフが前記外側環状側壁と前記内側環状側壁との間に形成され、前記半径方向に延びる封止面は、前記内側環状側壁と前記外側環状側壁との間を半径方向に伸びて前記トラフの底部を形成し、前記封止部材は、前記開口を通って前記トラフ内に軸方向に延びる、請求項７６に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７８】
前記取り外し可能な格子は、軸方向に延びる環状フランジを含み、前記軸方向に延びる環状フランジは、前記トラフ内に延びて、前記取り外し可能な格子を前記ハウジングに対して半径方向に位置決めする、請求項７７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７９】
入口と出口との間を延びる内部キャビティを画定するフィルタハウジングと、
前記入口に近接して前記フィルタハウジングに取り付けられて、半径方向内向き封止面を画定する封止部材と、
管状プライマリフィルタエレメントであって、
入口端部と出口端部との間を延びる管状メディアパックであって、前記入口端部と前記出口端部との間を延びる略無孔内周部を有する前記管状メディアパックと、
前記入口端部に近接して前記管状メディアパックに取り付けられた、軸方向に延びる封止フランジであって、前記軸方向に延びる封止フランジは、半径方向外向き封止面を画定し、前記半径方向外向き封止面は、前記封止部材の前記半径方向内向き封止面と係合する、前記軸方向に延びる封止フランジと、を含む前記管状プライマリフィルタエレメントと、
前記管状プライマリフィルタエレメント内に位置するセカンダリフィルタエレメントであって、
前記管状メディアパックの前記入口端部に近接する閉鎖端部と、
前記閉鎖端部において保持され、前記管状メディアパックの前記内周部と半径方向に係合する半径方向封止材と、
前記出口に近接して、前記セカンダリフィルタエレメントの開放端部を前記フィルタハウジングに対して封止する第３の封止部材と、を有する前記セカンダリフィルタエレメントと、を備え、
前記フィルタアセンブリを通る流体流路が、前記プライマリフィルタエレメントを軸方向に通り抜け、その後、前記セカンダリフィルタエレメントを半径方向に通り抜ける、
フィルタアセンブリ。
【請求項８０】
前記フィルタハウジングは、有孔軸方向当接棚部を含み、前記プライマリフィルタエレメントが、前記管状メディアパックの前記出口端部に近接して、前記有孔軸方向当接棚部と軸方向に当接する、請求項７９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８１】
前記プライマリフィルタエレメントと前記セカンダリフィルタエレメントとの間に半径方向ギャップが形成される、請求項８０に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８２】
前記封止部材は、前記フィルタハウジングに、解放可能に機械的に固定される、請求項７９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８３】
前記封止部材と封止的に係合するカバーを更に備え、前記カバーは、前記ハウジングの前記入口に近接して配置される、請求項７９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８４】
上流ハウジング区画と、
下流ハウジング区画と、
前記上流ハウジング区画と前記下流ハウジング区画との間に軸方向に介在するフィルタエレメントであって、前記フィルタエレメントは、外側ラッパーで囲まれたメディアパックを含み、前記外側ラッパーは、前記フィルタアセンブリを通る流路の少なくとも一部分を形成し、前記流路を周囲環境から切り離す、前記フィルタエレメントと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項８５】
外側無孔ラッパー部分を有する外側管状メディアパックであって、内部キャビティを画定する前記管状メディアパックと、
前記外側管状メディアパックの前記内部キャビティ内に位置する内側円柱メディアパックであって、外側無孔ラッパー部分を含む前記内側円柱メディアパックと、を備えるメディアパックであって、
前記メディアパックを通る流体流が、前記管状メディアパックの入口端部から、軸方向に、前記メディアパックの前記フィルタメディアを通って出口端部に向かって移動し、前記流体は、その後、半径方向内向きに、前記円柱メディアパックの入口端部に向かって流れ、前記流体は、その後、軸方向に、前記円柱メディアパックの前記入口端部から前記円柱メディアパックの前記出口端部に向かって流れる、
メディアパック。
【請求項８６】
前記内部キャビティを画定する、前記管状メディアパックの内周部が、内側無孔ラッパー部分によって与えられる、請求項８５に記載のメディアパック。
【請求項８７】
入口端部及び出口端部を含むフィルタハウジングであって、
半径方向外向きに延びるマウントフランジを含む環状側壁であって、前記マウントフランジは、前記出口と軸方向に離れて向かい合う軸方向封止面を与える、前記環状側壁と、
前記入口端部よりも前記出口端部に近づいて位置し、前記ハウジングの出口の端から端まで延びる下流格子と、を含む前記フィルタハウジングと、
フィルタエレメントであって、
フィルタメディアパックと、
前記フィルタメディアパックに作用的に固定された、半径方向外向きに延びる封止フランジであって、前記フィルタメディアパックの入口端部に近接して位置する前記半径方向外向きに延びる封止フランジと、を含む前記フィルタエレメントと、
前記半径方向外向きに延びるマウントフランジと、前記フィルタエレメントの前記半径方向外向きに延びる封止フランジとの間で軸方向に圧縮されるガスケットと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項８８】
前記フィルタエレメントの前記半径方向外向きに延びる封止フランジは、前記フィルタハウジングに対して前記フィルタエレメントを方向付ける為の位置決め構造物が内部に形成されている、請求項８７に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項８９】
前記位置決め構造物は、前記半径方向外向きに延びる封止フランジ内に形成されたボイドであり、前記ボイドは、前記フィルタハウジングの連係位置決め構造物を収容する、請求項８８に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９０】
前記フィルタハウジングの前記連係位置決め構造物は、前記フィルタアセンブリのカバーを前記フィルタハウジングに固定する為に使用される少なくとも１つの植え込みボルトであり、前記カバーは、前記フィルタエレメントに対して軸方向に付勢されて、前記フィルタエレメントの前記半径方向外向きに延びる封止フランジが前記ガスケットに対して軸方向に付勢されるようにする、請求項８９に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９１】
フィルタハウジングであって、前記フィルタハウジングは、ある角度で前記フィルタハウジングの外側円筒状側壁に入る入口と、前記フィルタハウジングの一端部に形成された出口と、を含み、前記ハウジングは更に、前記外側円筒状側壁の半径方向内側にある内側円筒状側壁と、前記内側環状側壁と前記外側管状側壁との間に形成された環状ギャップと、を含み、前記内側円筒状側壁は、前記入口と前記出口との間に流体的に介在する内部キャビティを画定し、前記キャビティは、前記フィルタハウジングの前記出口から軸方向に間隔を置いて配置された入口端部を有する、前記フィルタハウジングと、
前記内側円筒状側壁によって画定される前記内部キャビティ内に位置するフィルタエレメントであって、軸方向に延びるメディアパックを含む前記フィルタエレメントと、
前記内側環状側壁の前記入口端部に近接して、前記ハウジングの前記外側環状側壁に封止的に取り付けられたカバーと、
前記フィルタエレメントと、前記内側環状側壁の半径方向内側表面との間に半径方向に介在する封止部材と、
前記ハウジングの前記入口と前記メディアパックとの間に介在するフィンケージであって、前記フィンケージは、前記封止部材と軸方向に封止的に係合して、前記フィンケージと前記封止部材との間を迂回することを防ぎ、前記フィンケージは、流体が前記フィルタメディアに入る前ではなく、前記フィルタハウジングに入った後に、前記流体を回転させるように構成されている、前記フィンケージと、
を備えるフィルタアセンブリ。
【請求項９２】
前記メディアパックは、前記入口端部付近の外形が、前記内側円筒状側壁の前記内側表面の内径より小さい、請求項９１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９３】
前記封止部材は、断面が軸方向にくさび形であり、前記フィルタハウジングの前記入口端部から前記出口端部に向かって下流方向に行くほど厚みが薄くなる、請求項９２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９４】
前記カバーが前記外側環状側壁に取り付けられた場合、前記カバーは、前記スピンケージに軸方向に当接し、前記スピンケージを軸方向に前記封止部材内へ付勢する、請求項９１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９５】
前記内側環状側壁は、前記ハウジングの前記出口端部から軸方向に離れるにつれて先細になり、前記内側環状側壁の前記上流遠位端は、前記内側環状側壁の前記下流端部より薄くなっている、請求項９１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９６】
前記内側環状側壁の前記内側表面の内径は、前記下流端部において、前記上流端部付近より大きい、請求項９５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９７】
前記フィルタメディアの前記外径は、前記フィルタメディアの軸方向の全長にわたって略一定である、請求項９６に記載のフィルタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に流体の濾過に関し、より具体的には、空気などの流動流体を濾過する為の、フィルタハウジング、フィルタエレメント、及び安全フィルタエレメントを含むフィルタアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なシステムにおいて、流体をシステム内で使用する前に、流体を濾過することが必要である。例えば、エンジンは、空気濾過システムを利用して、流体である空気を濾過してから、その空気をエンジン内で使用して燃料を燃焼させる。これらの濾過システムは、典型的には、流動流体を濾過する為に、交換可能なフィルタエレメントと連係するハウジングを利用する。フィルタエレメントが、除去されたダスト微粒子で一杯になるなどして、使い尽くされたら、そのフィルタエレメントをフィルタハウジングから撤去することが可能である。
【０００３】
空気の濾過に使用される１つの具体的なタイプのフィルタエレメントが、ひだ付きフィルタメディアであり、ひだ付きフィルタメディアは、本明細書では、ギャザー形、コルゲート形、及びテーパ形を含み、これらに限定されないひだ付きフィルタメディアを包含するのに十分であるほど広義である。一例では、フィルタメディアは、巻かれてメディアパックを形成する。フィルタメディアを巻く為の軸は、典型的には、フィルタメディアを通る大まかな流れ方向に平行である。フィルタメディアパックが適正に支持されないか、大きくなりすぎると、メディアパックは、動作中に、メディアパックの両端での圧力差によって筒同士がずれる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、濾過アセンブリの技術分野の現在の状態に対する改良を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
フィルタハウジング及びフィルタエレメントを含むフィルタアセンブリの様々な実施形態が提供される。それらの実施形態のうちの多くの実施形態の一態様では、フィルタアセンブリは、プライマリフィルタエレメントのフィルタメディアの出口端部の端から端まで延びる格子を１つ以上含むことにより、フィルタメディアの筒同士がずれることを防ぐ。格子は、フィルタエレメント自体によっては提供されないことが好ましい。
【０００６】
本発明の実施形態によって、他の態様も提供される。例えば、実施形態によっては、プライマリフィルタエレメントをハウジングに対して封止する封止部材は、セカンダリフィルタエレメントによって提供される。
【０００７】
一実施形態では、フィルタハウジング、第１の格子、カバー、封止材、及びフィルタエレメントを含むフィルタアセンブリが提供される。フィルタハウジングは、内部キャビティ、入口、及び出口を画定する。第１の格子は、入口と出口との間に介在する。カバーは、第１の格子から軸方向に間隔を置いて配置される。フィルタエレメントは、フィルタメディアを有する。フィルタエレメントは、軸方向に第１の格子とカバーとの間に介在し、少なくとも一部分がハウジングの内部キャビティ内に位置する。封止材は、フィルタエレメントとフィルタハウジングとの間で動作して、入口から出口にかけてのフィルタメディアの周囲への迂回を防ぐ。
【０００８】
一特定実施形態では、フィルタエレメントは、入口流れ面及び出口流れ面を有する。第１の格子は、出口流れ面の端から端まで、出口流れ面に軸方向に隣接して延び、カバーは、入口流れ面の端から端まで、入口流れ面に軸方向に隣接して延びる。第１の格子は、出口流れ面に隣接して、フィルタメディアの筒同士が、フィルタアセンブリを通る流れの方向にずれるのを実質的に抑える。
【０００９】
一実施形態では、第１の格子は、フィルタハウジングの一部分として一体的に形成されて、一体構造になっている（即ち、一連続材料片から形成されている）。
【００１０】
一実施形態では、第１の格子は、フィルタハウジングから独立した構成部分であり、フィルタハウジングから取り外すことが可能であり、封止材及びフィルタエレメントから独立している。
【００１１】
一実施形態では、封止材は、フィルタハウジングとフィルタエレメントとの間で軸方向に圧縮されて軸方向封止を形成する。
【００１２】
一実施形態では、フィルタエレメントは、外側ラッパーを含む。フィルタメディアは、外側ラッパー内に位置し、外側ラッパーによって外接されている。より具体的な実施形態では、外側ラッパーは、無孔且つプラスチックである。
【００１３】
一実施形態では、封止材は、フィルタハウジングと外側ラッパーとの間で軸方向に圧縮されている。好ましい一実施形態では、封止材は、フィルタエレメントによって保持されておらず、フィルタエレメントから外れた状態で出荷される。
【００１４】
一実施形態では、外側ラッパーは、半径方向外向きに延びるフランジを含む。封止材は、半径方向外向きに延びるフランジとフィルタハウジングとの間で軸方向に圧縮されている。
【００１５】
一実施形態では、外側ラッパーは、半径方向外向きに延びる複数の支持リブを含み、これらのリブは軸方向に長い。
【００１６】
一実施形態では、外側ラッパーは、半径方向外向きに支持リブより遠くまで延びる、半径方向外向きに延びるフランジを含む。
【００１７】
一実施形態では、フィルタメディアは、フィルタエレメントの入口面とフィルタエレメントの出口面との間に第１の軸方向長さを有する。ラッパーは、第２の軸方向長さを有し、第２の軸方向長さは、第１の軸方向長さより短く、その為、フィルタメディアの円筒外周部の露出部分が軸方向に外側ラッパーの外まで延びている。一実施形態では、カバーは、環状の、軸方向に延びる第１のフランジ部分を含み、この第１のフランジ部分は、フィルタアセンブリの組み立て完了時に、フィルタメディアの露出部分を外接させる。別の実施形態では、カバーは、環状の、軸方向に延びる第２のフランジ部分を含む。第２のフランジ部分は、フィルタハウジングの内部キャビティ内に軸方向に延び、フィルタエレメントとフィルタハウジングとの間に半径方向に介在する。第２のフランジ部分は、半径方向外側にある第１のフランジ部分から半径方向に間隔を置いて配置されている。
【００１８】
より具体的な実施形態では、カバーは、半径方向外向きに延びる環状マウントフランジを含み、フィルタハウジングは、半径方向外向きに延びるマウントフランジを含む。カバーのマウントフランジとフィルタハウジングのマウントフランジは、フィルタアセンブリの組み立て完了時には、軸方向に当接するか、互いに近接する。これらのマウントフランジの間では、封止部材が軸方向に挟んで締め付けられてよい。
【００１９】
より具体的な一実施形態では、カバーの第１及び第２のフランジ部分は、第１のフランジ部分の内径が第２のフランジ部分の内径より小さい段付き関係を提供する。第１のフランジと第２のフランジは、半径方向に延びる部分によってつながれる。更に、第１及び第２のフランジ部分は、フィルタエレメントの入口面と出口面との間を走る軸に沿って互いに軸方向にオフセットしている。
【００２０】
一実施形態では、フィルタエレメントは、フィルタメディアに作用的に固定された、半径方向外向き封止材支持フランジを含み、封止材は、封止材支持フランジとハウジング、特にハウジングのマウントフランジとの間で軸方向に圧縮されている。
【００２１】
一実施形態では、ハウジングは、半径方向外向き封止材支持フランジを含む。封止材は、ハウジングの封止材支持フランジとフィルタエレメントの封止材支持フランジとの間で軸方向に圧縮されている。
【００２２】
カバーをハウジングに固定する為の、取り付け機構が提供されてよい。一実施形態では、取り付け機構は、Ａ）ハウジングの封止材支持フランジ及びフィルタエレメントの封止材支持フランジを貫通して延びるねじ、又は、Ｂ）カバーをハウジングに固定するラッチのうちの少なくともいずれかを含む。
【００２３】
フィルタメディアは、ひだ付きフィルタメディアであることが好ましい。
【００２４】
一実施形態では、メディアパックを含むフィルタエレメント、及び外側ラッパーが提供される。ひだ付きフィルタメディアパックは、入口流れ面及び出口流れ面を有する。ひだ付きフィルタメディアのひだは、入口流れ面と出口流れ面との間を延びる。外側ラッパーは、ひだ付きフィルタメディアパックを外接させ、軸方向にひだ付きフィルタメディアパックのひだの全長より短く延びることにより、ひだ付きフィルタメディアパックの軸方向に延びる一部分が露出する。
【００２５】
一実施形態では、外側ラッパーは、入口流れ面から軸方向にオフセットされた遠位端を画定する。外側ラッパーは、この遠位端に近接する、半径方向外向きに延びるフランジを含む。
【００２６】
別の実施形態では、フィルタハウジング、プライマリフィルタエレメント、及びセカンダリフィルタエレメントを含むフィルタアセンブリが提供される。フィルタハウジングは、内部キャビティ、入口、及び出口を画定する。プライマリフィルタエレメントは、メディアパック及び封止フランジを有する。メディアパックは、入口端部と出口端部との間を軸方向に延びる。封止フランジは、半径方向外向き封止面を有する。封止フランジは、メディアパックに作用的に固定されている。安全フィルタエレメントは、フィルタメディアと、封止材支持構造物と、外向き半径方向封止面と、内向き半径方向封止面と、を有する。封止材支持構造物は、フィルタメディアに作用的に固定されている。外向き半径方向封止面は、封止材支持構造物によって支持され、フィルタハウジングの内側表面と封止的に係合する。内向き半径方向封止面は、封止材支持構造物によって支持され、プライマリフィルタエレメントの封止フランジの半径方向外向き封止面と封止的に係合する。
【００２７】
一実施形態では、封止材支持構造物は、内向き封止面及び外向き封止面を支持する封止材支持物と、封止材支持物と安全フィルタエレメントのフィルタメディアとの間を延びる中間区画と、を有する。フィルタアセンブリの半径方向外向き封止面が、安全フィルタエレメントの内向き半径方向封止面と係合したときに、中間区画及び内向き半径方向封止面は、それらの間に、プライマリフィルタの封止フランジを軸方向に収容するチャネルを形成する。
【００２８】
一実施形態では、封止材支持物は、略軸方向に延びる第１のフランジであり、中間区画は、封止材支持物から半径方向内向きに間隔を置いて配置された、略軸方向に延びる第２のフランジを含む。中間区画構造物は更に、第１及び第２のフランジを結合する、半径方向に延びる区画を含む。
【００２９】
一実施形態では、外向き半径方向封止面及び内向き半径方向封止面は、単一封止部材によって与えられる。更なる実施形態では、この単一封止部材は、封止材支持物に取り付けられ、封止材支持物は、内向き半径方向封止面と外向き半径方向封止面との間に半径方向に介在する。より具体的な実施形態では、封止材支持物は、封止材支持物を貫通して形成された半径方向のレリーフを含み、封止部材は、このレリーフを半径方向に貫通して延びる。レリーフは、スロット又は開口であってよい。
【００３０】
一実施形態では、組み立て後、安全フィルタは、プライマリフィルタのひだ付きメディアパックと軸方向に当接して、ひだ付きメディアパックの筒同士がずれることを防ぐ。
【００３１】
一実施形態では、安全フィルタは格子を含み、この格子は、ひだ付きメディアパックの出口端部と軸方向に当接する。
【００３２】
一実施形態では、安全フィルタエレメントのフィルタメディアの入口面が、軸方向で、プライマリフィルタエレメントの封止フランジと内向き半径方向封止面との間の係合部よりも、プライマリフィルタのひだ付きメディアパックの出口端部に近い。
【００３３】
一実施形態では、フィルタハウジングは、半径方向内向きの段を有する。安全フィルタエレメントは、半径方向内向きの段と軸方向に当接する。
【００３４】
一実施形態では、封止フランジは、内向き半径方向封止面を形成する材料より剛性が高い。
【００３５】
封止部材は、発泡ポリウレタンから形成されることが好ましい。
【００３６】
一実施形態では、封止フランジの封止面は、メディアパックから軸方向に間隔を置いて配置される。
【００３７】
一実施形態では、封止フランジの封止面は、少なくとも一部分が、軸方向に、ひだ付きメディアパックの入口端部と出口端部との間に位置する。
【００３８】
一実施形態では、外向き半径方向封止面は、内向き半径方向封止面から軸方向に間隔を置いて配置される。
【００３９】
一実施形態では、組み立て後、内向き半径方向封止面は、軸方向で、外向き半径方向封止面よりも、プライマリフィルタエレメントのひだ付きメディアパックの出口端部に近い。
【００４０】
一実施形態では、フィルタアセンブリの組み立て完了時には、封止材支持構造物は、プライマリフィルタエレメントの少なくとも一部分を軸方向に収容する。
【００４１】
一実施形態では、フィルタアセンブリの組み立て完了時には、内向き半径方向封止面の少なくとも一部分が、軸方向に、ひだ付きメディアパックの入口端部と出口端部との間にある。
【００４２】
別の実施形態では、（セカンダリフィルタエレメントとも称される）安全フィルタエレメントが提供される。セカンダリフィルタエレメントは、フィルタメディアと、外向き半径方向封止面と、内向き半径方向封止面と、封止材支持構造物と、を含む。封止材支持構造物は、フィルタメディアに作用的に固定され、外向き半径方向封止面及び内向き半径方向封止面を支持する。封止材支持構造物は、内向き半径方向封止面及び外向き半径方向封止面を支持する封止材支持物と、封止材支持物とフィルタメディアとの間を延びる中間区画と、を有する。中間区画及び内向き半径方向封止面は、それらの間にチャネルを形成し、半径方向内向き半径方向封止面は中間部分に面する。
【００４３】
一実施形態では、封止材支持物は、略軸方向に延びる第１のフランジであり、中間区画は、封止材支持物から半径方向内向きに間隔を置いて配置された、略軸方向に延びる第２のフランジを含む。中間区画は更に、第１及び第２のフランジを結合する、半径方向に延びる区画を含む。
【００４４】
外向き半径方向封止面及び内向き半径方向封止面は、単一封止部材によって与えられることが好ましい。好ましくは、単一封止部材は、封止材支持物に取り付けられ、封止材支持物は、内向き半径方向封止面と外向き半径方向封止面との間に半径方向に介在する。
【００４５】
別の実施形態では、メディアパック及び剛性封止フランジを含むプライマリフィルタエレメントが提供される。メディアパックは、ひだ付きであることが好ましく、入口端部及び出口端部を有する。剛性封止フランジは、ひだ付きメディアパックに固定されている。剛性封止フランジは、軟性封止材料により封止を行う為の半径方向外向き封止面を画定する。
【００４６】
一実施形態では、半径方向外向き封止面は、ひだ付きメディアパックの出口端部から軸方向に間隔を置いて配置されている。
【００４７】
一実施形態では、フィルタエレメントは、剛性封止フランジをひだ付きメディアパックにつなぐ中間部分を更に含む。より具体的な実施形態では、中間部分は、ひだ付きメディアパックの半径方向外周部に固定され、剛性封止フランジより半径方向に大きい寸法になっている。
【００４８】
一実施形態では、半径方向外向き封止面は、少なくとも一部分が、軸方向に、ひだ付きメディアパックの入口端部と出口端部との間に位置する。
【００４９】
別の実施形態では、フィルタハウジング、プライマリフィルタエレメント、及び安全フィルタエレメントを含むフィルタアセンブリが提供される。フィルタハウジングは、内部キャビティ、入口、及び出口を画定する。プライマリフィルタエレメントは、入口端部と出口端部との間を軸方向に延びるひだ付きメディアパックを有する。プライマリフィルタエレメントは又、半径方向外向き封止面を有する封止フランジを有する。封止フランジは、メディアパックに作用的に固定されて、流体がこれらの間を流れることを阻止する。安全フィルタエレメントは、管状であって、プライマリフィルタエレメントのひだ付きメディアパックが延びる内部キャビティを画定する。管状安全フィルタエレメントは、管状フィルタメディア環と、フィルタメディアに作用的に取り付けられてフィルタハウジングの内側表面と封止的に係合する外向き半径方向封止面と、フィルタメディアに作用的に取り付けられて、プライマリフィルタエレメントの封止フランジの半径方向外向き封止面と封止的に係合する内向き半径方向封止面と、を有する。
【００５０】
一実施形態では、管状安全フィルタは更に、管状安全フィルタのフィルタメディアの一端を閉じる端部キャップを含む。一実施形態では、フィルタアセンブリを通る流体流路は、最初にプライマリエレメントのひだ付きメディアパックの入口端部に入り、そのひだ付きメディアパック内を軸方向に通って、出口端部から出て、管状安全フィルタを半径方向外向きに通り抜ける。
【００５１】
一実施形態では、プライマリフィルタエレメントは、ひだ付きメディアパックの入口端部と出口端部との間を軸方向に延びる略無孔円筒状ラッパーを含む。出口端部は、管状安全フィルタの内部キャビティと流体連通している。
【００５２】
一実施形態では、アセンブリは更に、プライマリフィルタエレメントの出口端部の少なくとも一部分を軸方向に支持する支持構造物を含む。
【００５３】
一実施形態では、フィルタハウジングは、流体流方向に沿って寸法が徐々に減少する漸減直径区画を含む。漸減直径区画は、略半径方向内向きに延びる複数の分流フィンを含む。
【００５４】
一実施形態では、分流フィンは、管状安全フィルタがハウジング内に挿入されたときに当接する軸方向当接部を画定する。
【００５５】
一実施形態では、管状安全フィルタは、ハウジングの入口と分流フィンとの間に略位置する。
【００５６】
一実施形態では、内向き半径方向封止面は、管状フィルタメディア環の円筒内周部から半径方向内向きに間隔を置いて配置されており、外向き半径方向封止面は、管状フィルタメディア環の円筒外周部から半径方向外向きに間隔を置いて配置されている。
【００５７】
一実施形態では、プライマリフィルタエレメントは、円筒外周部を有し、プライマリフィルタエレメントの円筒外周部と、管状フィルタメディア環の円筒内周部との間に、半径方向ギャップが形成されている。
【００５８】
一実施形態では、管状安全フィルタの内部キャビティ内で、支持格子が、ひだ付きメディアパックの出口端部に近接して位置する。
【００５９】
フィルタアセンブリの別の実施形態が、フィルタハウジング、環状封止部材、フィルタエレメント、及びカバーを含む。フィルタハウジングは、内部キャビティ及び開放入口端部を画定する。環状封止部材は、開放入口端部上に載せられている。フィルタエレメントは、メディアパックと、メディアパックに取り付けられて、少なくとも一部分がメディアパックを越えて半径方向外向きに延びる空気旋回器と、を含む。空気旋回器は、環状封止部材の軸方向端部と係合する。
【００６０】
より具体的な実施形態では、カバーは、入口を画定し、環状封止部材の半径方向外周部に対して半径方向の封止を行う。
【００６１】
一実施形態では、空気旋回器は、半径方向内向き流路を画定する複数のベーンを含む。カバーは、旋回器入口ポートをその中に画定する外側環状スカートを含む。
【００６２】
別の実施形態では、フィルタハウジング、カバー、プライマリフィルタエレメント、及びセカンダリフィルタエレメントを含むフィルタアセンブリが提供される。フィルタハウジングは、内部キャビティを画定する。カバーは、ハウジングに取り付けられる。プライマリフィルタエレメントは、内部キャビティ内に位置してメディアパックを有する。セカンダリフィルタエレメントは、フィルタメディア、上流格子、下流格子、及び封止部材を有する。上流格子は、フィルタメディアに取り付けられ、フィルタメディアの上流側に近接して位置する。上流格子は、プライマリフィルタエレメントのメディアパックの下流端部に近接する。下流格子は、フィルタメディアに取り付けられ、フィルタメディアの下流側に近接して位置する。格子とメディアとの間の取り付けは、直接でなくてよく、セカンダリフィルタエレメントの介在構造物によって与えられてよい。封止部材は、プライマリフィルタエレメントとフィルタハウジングとの間で軸方向に圧縮されて、プライマリフィルタエレメント及びセカンダリフィルタエレメントの両方をハウジングに対して封止する。
【００６３】
一実施形態では、プライマリフィルタエレメントは、外側無孔ラッパーを含み、且つ、封止フランジを含む。封止フランジは、プライマリフィルタエレメントのメディアパックの下流端部の一部分を覆って半径方向内向きに延びる。封止部材は、フィルタハウジングと封止フランジの軸方向面との間で軸方向に圧縮される。封止部材は、セカンダリフィルタエレメントの格子及びフィルタメディアと封止的に係合する。
【００６４】
別の実施形態では、フィルタハウジング、カバー、プライマリフィルタエレメント、及びセカンダリフィルタエレメントを含むフィルタアセンブリが提供される。フィルタハウジングは、内部キャビティを画定する。カバーは、ハウジングに取り付けられている。プライマリフィルタエレメントは、内部キャビティ内に位置してメディアパックを有する。セカンダリフィルタエレメントは、フィルタメディア、上流格子、下流格子、並びに第１及び第２の封止部材を有する。上流格子は、フィルタメディアに取り付けられ、フィルタメディアの上流側に近接して位置する。上流格子は、プライマリフィルタエレメントのメディアパックの下流端部に近接する。下流格子は、フィルタメディアに取り付けられ、フィルタメディアの下流側に近接して位置する。第１の封止部材は、プライマリフィルタエレメントとセカンダリフィルタエレメントの封止材支持部材との間で軸方向に圧縮される。第２の封止部材は、封止材支持部材とフィルタハウジングとの間で軸方向に圧縮される。
【００６５】
一実施形態では、フィルタハウジングは、フィルタハウジングの入口端部と出口端部との間を延びる外側環状側壁を含む。フィルタハウジングは更に、外側環状側壁から半径方向内向きに間隔を置いて配置された内側環状側壁を含み、これによって、フィルタハウジングの入口端部に軸方向に面した開口を有する環状トラフが外側環状側壁と内側環状側壁との間に形成される。半径方向に延びる当接面が、内側環状側壁と外側環状側壁との間を半径方向に延びてトラフの底部を形成する。第２の封止部材は、この当接面に対して軸方向に圧縮される。
【００６６】
一実施形態では、封止材支持部材は、環状トラフ内へ軸方向に延びる。一実施形態では、下流格子は、トラフの開口に近接した内側環状側壁の遠位端に軸方向に載っている。
【００６７】
一実施形態では、プライマリフィルタエレメントは、プライマリフィルタエレメントのメディアパックの下流端部を覆って半径方向内向きに延びる封止フランジを含む。封止フランジは、第１の封止部材に対して軸方向に圧縮される。
【００６８】
フィルタアセンブリの別の実施形態は、フィルタハウジング、カバー、プライマリフィルタエレメント、及びセカンダリフィルタエレメントを含む。フィルタハウジングは、入口と出口との間を延びる内部キャビティを画定する。フィルタハウジングは、軸方向に入口に面する、半径方向に延びる封止面を有する。ハウジングは、入口と出口との間に介在する下流支持格子を有する。カバーは、ハウジングに取り付けられている。プライマリフィルタエレメントは、内部キャビティ内に位置する。封止部材は、メディアパックに作用的に取り付けられ、フィルタハウジングの半径方向に延びる封止面に対して軸方向に付勢され、この封止面とともに封止を行う。セカンダリフィルタエレメントは、下流支持格子の上流に、下流支持格子にもたれて位置するフィルタメディアを有する。取り外し可能な格子が、プライマリフィルタエレメントのメディアパックの下流端部に近接して、セカンダリフィルタエレメントのフィルタメディアとプライマリフィルタエレメントのメディアパックとの間に軸方向に介在する。
【００６９】
一実施形態では、フィルタハウジングは、フィルタハウジングの入口端部と出口端部との間を延びる外側環状側壁を含む。外側環状壁は、段付きであってよい。フィルタハウジングは更に、外側環状側壁から半径方向内向きに間隔を置いて配置された内側環状側壁を含み、これによって、フィルタハウジングの入口端部に軸方向に面した開口を有する環状トラフが外側環状側壁と内側環状側壁との間に形成される。半径方向に延びる封止面は、内側環状側壁と外側環状側壁との間を半径方向に伸びてトラフの底部を形成し、封止部材は、開口を通ってトラフ内に軸方向に延びる。
【００７０】
一実施形態では、取り外し可能な格子は、軸方向に延びる環状フランジを含む。軸方向に延びる環状フランジは、トラフ内に延びて、取り外し可能な格子をハウジングに対して半径方向に位置決めする。この格子は、軸方向に内側環状側壁の遠位端上に位置してよい。
【００７１】
別のフィルタアセンブリは、フィルタハウジング、封止部材、管状プライマリフィルタエレメント、及びセカンダリフィルタエレメントを含む。フィルタハウジングは、入口と出口との間を延びる内部キャビティを画定する。封止部材は、入口に近接してフィルタハウジングに取り付けられて、半径方向内向き封止面を画定する。管状プライマリフィルタエレメントは、入口端部と出口端部との間を延びる管状メディアパックを含む。管状メディアパックは、入口端部と出口端部との間を延びる略無孔内周部を有する。管状プライマリフィルタエレメントは又、入口端部に近接して管状メディアパックに取り付けられた、軸方向に延びる封止フランジを含む。軸方向に延びる封止フランジは、半径方向外向き封止面を画定する。半径方向外向き封止面は、封止部材の半径方向内向き封止面と係合する。セカンダリフィルタエレメントは、管状プライマリフィルタエレメント内に位置する。セカンダリフィルタエレメントは、管状メディアパックの入口端部に近接する閉鎖端部と、閉鎖端部において保持され、管状メディアパックの内周部と半径方向に係合する半径方向封止材と、出口に近接して、セカンダリフィルタエレメントの開放端部をフィルタハウジングに対して封止する第３の封止部材と、を含む。フィルタアセンブリを通る流体流路が、プライマリフィルタエレメントを軸方向に通り抜け、その後、セカンダリフィルタエレメントを半径方向に通り抜け、その後、軸方向にセカンダリフィルタエレメントの外に出る。
【００７２】
一実施形態では、フィルタハウジングは、有孔軸方向当接棚部を含み、プライマリフィルタエレメントが、管状メディアパックの出口端部に近接して、この有孔軸方向当接棚部と軸方向に当接する。プライマリフィルタエレメントとセカンダリフィルタエレメントとの間に半径方向ギャップが形成される。封止部材は、フィルタハウジングに、解放可能に機械的に固定される。
【００７３】
一実施形態では、カバーが設けられる場合、そのようなカバーは、封止部材と封止的に係合する。カバーは、ハウジングの入口に近接して配置される。典型的には、これは、軸方向封止材によって、又は、封止部材の半径方向外向き封止面と係合することによって、行われるであろう。別の実施形態では、デュアルエレメントメディアパックが提供される。デュアルエレメントメディアパックは、外側無孔ラッパー部分を有する外側管状メディアパックを含む。この管状メディアパックは、内部キャビティを画定し、内部キャビティ内に内側円柱メディアパックが位置する。内側円柱メディアパックは、外側無孔ラッパー部分を含む。メディアパックを通る流体流が、管状メディアパックの入口端部から、軸方向に、メディアパックのフィルタメディアを通って出口端部に向かって移動する。流体は、その後、半径方向内向きに、円柱メディアパックの入口端部に向かって流れる。流体は、その後、軸方向に、円柱メディアパックの入口端部から円柱メディアパックの出口端部に向かって流れる。より具体的な実施形態では、内部キャビティを画定する、管状メディアパックの内周部が、内側無孔ラッパー部分によって与えられる。
【００７４】
フィルタアセンブリの別の実施形態は、上流ハウジング区画と、下流ハウジング区画と、上流ハウジング区画と下流ハウジング区画との間に軸方向に介在するフィルタエレメントと、を含む。フィルタエレメントは、外側ラッパーで囲まれたメディアパックを含む。外側ラッパーは、フィルタアセンブリを通る流路の少なくとも一部分を形成し、流路を周囲環境から切り離す。
【００７５】
以下の詳細説明を、添付図面と併せて参照することにより、本発明の他の態様、目的、及び利点がより明らかになるであろう。
【００７６】
本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付図面は、本発明のいくつかの態様を示しており、詳細説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００７７】
本発明の説明は、特定の好ましい実施形態に関連して行われるが、本発明をそれらの実施形態に限定することは意図されていない。むしろ、全ての代替形態、修正形態、及び等価形態を、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨及び範囲に収まるものとして包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】乃至
【図７】フィルタアセンブリの第１の実施形態を示す図である。
【図８】乃至
【図１２】フィルタアセンブリの第２の実施形態を示す図である。
【図１３】乃至
【図１７】フィルタアセンブリの第３の実施形態を示す図である。
【図１８】図１３乃至図１７のフィルタアセンブリの修正形態を示す図である。
【図１９】乃至
【図２２】フィルタアセンブリの第４の実施形態を示す図である。
【図２３】乃至
【図２５】フィルタアセンブリの第５の実施形態を示す図である。
【図２６】乃至
【図２８】フィルタアセンブリの第６の実施形態を示す図である。
【図２９】乃至
【図３１】フィルタアセンブリの第７の実施形態を示す図である。
【図３２】乃至
【図３６】フィルタアセンブリの第８の実施形態を示す図である。
【図３７】乃至
【図４０】フィルタアセンブリの第９の実施形態を示す図である。
【図４１】乃至
【図４３】フィルタアセンブリの第１０の実施形態を示す図である。
【図４４】デュアルフローメディアパックを示す図である。
【図４５】乃至
【図４７】フィルタアセンブリの第１１の実施形態を示す図である。
【図４８】乃至
【図５１】フィルタアセンブリの第１２の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７９】
図１は、本発明の第１の実施形態によるフィルタアセンブリ１００を示す。フィルタアセンブリ１００は、主に、流動空気流内の汚染物質及び微粒子を除去するように構成されている。典型的には、空気流は、内燃機関やタービンなどのエンジンに空気を供給する為に使用される。しかしながら、本発明のフィルタアセンブリは、別のシステムや、液体などの流体の濾過にも用いられることが可能である。
【００８０】
フィルタアセンブリ１００は、カバー１０２を含む（本明細書では、「カバー」は「蓋」と称されることもある）。フィルタアセンブリ１００は更に、フィルタハウジング１０４と、フィルタハウジング１０４内に位置するフィルタエレメント１０６（図２を参照）と、を含む。
【００８１】
図２乃至図４を参照すると、フィルタハウジング１０４は、内部キャビティ１０８を略画定し、フィルタアセンブリ１００が組み立てられたときに、フィルタエレメント１０６が内部キャビティ１０８に、軸方向に収容される。図示された実施形態では、フィルタハウジング１０４及びフィルタエレメント１０６は、断面が略円形であるが、本発明の実施形態の実施には、別の形状も用いられてよく、例えば、楕円、長円、長方形、矩形、三角形などの形状も用いられてよい。
【００８２】
フィルタハウジング１０４は、上流入口端部１１０及び下流出口端部１１２を略含む。図示された実施形態では、上流入口ストリーム１１０は、下流出口端部１１２より内径が大きい。更に、カバー１０２は、上流入口端部１１０に近接して、作用的に取り付けられる。上流入口端部１１０は、フィルタエレメント１０６をフィルタハウジング１０４の内部キャビティ１０８内に選択的に配置すること、並びに、フィルタエレメント１０６を内部キャビティ１０８から取り出すことの為に、フィルタエレメント１０６を収容するようにサイズ決定されている。
【００８３】
フィルタハウジング１０４の上流入口端部１１０と下流出口端部１１２との間に、格子１１４が配置されている。図示された実施形態では、格子１１４は、フィルタハウジング１０４の他の部分とともに複雑に成形されて一体構造になっており、下流出口端部１１２寄りに配置されている。これに対し、代替実施形態では、格子１１４は、フィルタハウジング１０４内に置いてあるだけでよく、例えば、ハウジング１０４の軸方向当接構造物（例えば、ハウジング１０４の側壁にあって半径方向内向きに延びる段）の上に置いてあるだけでよく、或いは、フィルタハウジング１０４にスナップ係合されてよい。
【００８４】
フィルタエレメント１０６がフィルタハウジング１０４の内部キャビティ１０８内に配置されると、格子１１４は、フィルタエレメント１０６の軸方向下流に位置することから、フィルタエレメント１０６を軸方向に支持する。より具体的には、格子１１４は、フィルタメディア１１６を通る流体流に起因するフィルタエレメント１０６の両端の圧力によって、フィルタメディア１１６の筒同士が軸方向にずれるのを防ぐことを支援する。このことは特に、フィルタメディア１１６が巻きメディアパックの形態のひだ付き濾過メディアであって、そのひだが、矢印１１８によって示される、フィルタアセンブリ１００を通る軸方向の流れ方向に略平行に延びる場合に当てはまる。典型的には、フィルタエレメント１０６の動作中は、そのようなフィルタメディアパックが、流れ方向１１８に平行な軸１２０の周囲に巻かれている。しかしながら、積層シートなど、他の形態のメディアパックも使用されてよい。
【００８５】
フィルタハウジング１０４は、半径方向に延びるマウントフランジ１２２を略含み、マウントフランジ１２２は、半径方向外向きに延び、上流入口端部１１０に近接して位置する。半径方向に延びるマウントフランジ１２２は、略環状フランジである。半径方向に延びるマウントフランジ１２２は、カバー１０２と連係して、カバー１０２をフィルタハウジング１０４に固定する。
【００８６】
フィルタハウジング１０４は、略半径方向に段付き形状を有する。より具体的には、内部キャビティ１０８のうちの、格子１１４より上流の部分の半径Ｒ１が、内部キャビティ１０８のうちの、格子１１４より下流の部分の半径Ｒ２より大きい。更に図５を参照すると、段付き形状は、少なくとも部分的には、半径方向内側に位置する側壁１２４（例えば、側壁部分）と、半径方向外側に位置する側壁１２６（例えば、側壁部分）と、によって画定され、これらは、それぞれ、フィルタハウジング１０４の内部キャビティ１０８の下流部分及び上流部分に近接して位置する。
【００８７】
半径方向に延びるフランジ部分１２８が、半径方向に、内側に位置する側壁１２４と、外側に位置する側壁１２６と、の間に位置する。半径方向に延びるフランジ部分１２８は、軸方向封止ガスケット１３２が押し付けられる座部１３０を画定する。より具体的には、座部１３０は、ハウジングの上流入口端部１１０に面する、軸方向に面する当接面によって与えられる。座部１３０は、半径方向に延びるフランジ部分１２８に形成された環状溝１３１によって画定されたトラフの底部として与えられる。このトラフによって、軸方向封止ガスケット１３２が半径方向に配置される。軸方向封止ガスケットは、フィルタアセンブリ１００の組み立て完了時には、フィルタエレメント１０６によって座部１３０に、軸方向に押し付けられる。封止ガスケット１３２によってフィルタエレメント１０６とハウジング１０４との間に設けられた封止境界面によって、汚れた空気がハウジング１０４を通ってフィルタエレメント１０６のフィルタメディア１１６の周囲に迂回する望ましくない事態が防がれる。
【００８８】
図２乃至図６を更に参照すると、フィルタエレメント１０６は、フィルタメディア１１６によって画定される、メディアパックの外周部に取り付けられた外側ラッパー部分１３４を含む。外側ラッパー部分１３４は、不浸透性の略剛体のプラスチック材料で略形成されている。外側ラッパー部分１３４は、フィルタメディア１１６の外周部に封止的に取り付けられることが好ましい。外側ラッパー部分１３４は、半径方向外向きに延びる封止フランジ１３６を含み、封止フランジ１３６は、下流出口端部１１２に面して軸方向封止ガスケット１３２の上部封止面と係合する、軸方向に面する封止面１３８を含む。軸方向に面する封止面１３８は、フィルタエレメント１０６の下流出口端部１４０に近接して位置する。下流出口端部１４０は、フィルタエレメントの上流入口端部１４２の反対側にある。
【００８９】
ラッパー部分１３４は、下流出口端部１４０と上流入口端部１４２との間を延びており、フィルタメディア１１６の軸方向の全長よりは短い。より具体的には、外側ラッパー部分１３４の、上流入口端部１４２に近接する部分は、上流入口端部１４２まで完全に延びているわけではない。
【００９０】
外側ラッパー部分１３４は又、複数の補強リブ１４４を含む。図２に示されるように、半径方向外向きに延びる封止フランジ１３６は、補強リブ１４４の半径方向外側のエッジよりも半径方向外向きに延びている。
【００９１】
主に図４を参照すると、外側ラッパー部分１３４は、半径方向外向きに延びるカバー当接部１４６を含む。カバー１０２は、カバー当接部１４６に軸方向に当接することにより、軸方向の圧縮力をフィルタエレメント１０６に与えて、半径方向外向きに延びる封止フランジ１３６を軸方向封止カスケット１３２に押し付け、フィルタアセンブリ１００の封止を実現する。
【００９２】
フィルタエレメント１０６のフィルタメディア１１６の下流出口端部１４０は、組み立て後には格子１１４に近接して位置する。この配置により、格子１１４は、フィルタメディア１１６を支持すること、並びに、フィルタメディア１１６の動作中にフィルタメディア１１６の両端の圧力差によって、フィルタメディア１１６の筒同士が軸方向にずれるのを防ぐことが可能になる。
【００９３】
フィルタアセンブリ１００のカバー１０２は、格子部分１４８を略含み、格子部分１４８は、上流入口端部の全体、又は、フィルタエレメント１０６の入口面全体に広がり、特に、フィルタメディア１１６の全体に広がる。格子部分１４８は、フィルタメディア１１６の入口面を大きながれきから保護することに役立つ。
【００９４】
カバー１０２は更に、軸方向に延びる位置決めフランジ１５０を含む（図７を参照）。軸方向に延びる位置決めフランジ１５０は、略環状であり、フィルタアセンブリ１００の組み立て完了時には、ハウジングの外側ラッパー部分１３４と、外側に位置する側壁１２６との間に形成されたギャップ１５２の中に配置される。位置決めフランジ１５０は、フィルタエレメントとハウジングとの間への挿入が容易であるように、先細であってよい。
【００９５】
カバー１０２は、外側ラッパー部分１３４のカバー当接部１４６と軸方向に当接する当接部分１５４を含む。カバーは又、軸方向に延びる部分１５６を含み、これは、フィルタメディア１１６に隣接して位置し、具体的には、フィルタメディア１１６のうちの、外側ラッパー部分１３４に囲まれていない部分に隣接して位置する。
【００９６】
図２を参照すると、フィルタアセンブリ１００は、本実施形態では複数の植え込みボルト１６０及び蝶ナット１６２として図示されている、複数の取り付け機構を含む。これらの取り付け機構は、カバー１０２をフィルタハウジング１０４に固定する為に使用される。植え込みボルト１６０は、半径方向外向きに延びるマウントフランジ１６６に形成された開口１６４を通って延びる。代替実施形態では、取り付け機構は、複数のラッチによって実現されてよい。これらのラッチは、フィルタハウジング１０４に取り付けられて、カバーのマウントフランジ１６６にオーバセンタラッチを掛けてよく、或いは、これらのラッチは、カバー１０２に取り付けられて、ハウジングのマウントフランジ１２２にラッチを掛けてよい。更なる取り付け機構も想定される。
【００９７】
図８乃至図１２は、本発明の別の実施形態によるフィルタアセンブリ２００の一部分を示す。主に図８を参照すると、フィルタアセンブリ２００は、前述の実施形態のカバーと略同様のカバー（図示せず）と、フィルタハウジング２０４と、プライマリフィルタエレメント２０６と、セカンダリフィルタエレメント２０７と、を含む。フィルタハウジング２０４は、内部キャビティ２０８を画定し、上流入口端部２１０と下流出口端部２１２との間を延びる。
【００９８】
図９乃至図１１を参照すると、この実施形態では、セカンダリフィルタエレメント２０７は、流れ方向２１８においては、プライマリフィルタエレメント２０６の下流にある。セカンダリフィルタエレメント２０７は、プライマリフィルタエレメント２０６のフィルタメディア２１６を軸方向に支持する。従って、セカンダリフィルタエレメント２０７は、プライマリフィルタエレメント２０６のフィルタメディアパック２１６の下流端部に近接して位置する。
【００９９】
セカンダリフィルタエレメント２０７は、安全フィルタエレメントと称されてもよい。セカンダリフィルタエレメント２０７は、フィルタメディア２１１を含む。フィルタメディア２２１は、封止部材２３２を保持する封止材支持構造物２２２に作用的に固定されている。
【０１００】
この実施形態では、セカンダリフィルタエレメント２０７の封止材支持構造物２２２によって保持される封止部材２３２は、プライマリフィルタエレメント２０６及びセカンダリフィルタエレメント２０７の両方にとっての封止境界面を与える為に使用される。更に図１２を参照すると、封止部材２３２は、半径方向外向きの封止面２３４と、半径方向内向きの封止面２３６と、を含む。封止部材２３２によって与えられる外向き封止面２３４及び内向き封止面２３６は、両方とも、封止材支持構造物２２２によって作用的に支持される。外向き半径方向封止面２３４は、フィルタハウジング２０４を画定している側壁の一部分の内側表面２３８、具体的には、外向き半径方向封止面２３４の半径方向外側に位置する側壁と、半径方向に、且つ封止的に係合する。
【０１０１】
内向き半径方向封止面２３６は、プライマリフィルタエレメント２０６の封止フランジ２４２の、半径方向外向き封止面２４０と係合する。この封止フランジは、プライマリフィルタエレメント２０６のフィルタメディアパック２１６に、作用的且つ封止的に固定されている。この実施形態では、封止フランジ２４２は、プライマリフィルタエレメント２０６のフィルタメディア２１６の下流端部から軸方向に間隔が置かれているが、フィルタメディア２１６の外周部２４３の半径方向内側に位置する。
【０１０２】
封止部材２３２は、本実施形態では、外向き及び内向きの半径方向封止面２３４、２３６の両方を提供する。封止部材２３２は、成形封止部材、特にウレタン成形封止部材によって提供されることが好ましい。
【０１０３】
封止材支持構造物２２２は、封止材２３２が取り付けられた封止材支持物２４４を含む。封止材支持物２４４は、複数の開口２４６を含み、封止部材２３２の一部分が開口２４６を通って延びることにより、封止部材２３２が封止材支持物２４４に固定される。封止材支持物２４４は、封止部材２３２の外向き半径方向封止面２３４と内向き半径方向封止面２３６との間に、半径方向に位置する。この実施形態の開口２４６は、代替実施形態では、代わりに封止部材２３２の一部分を収容するレリーフ部分であってもよく、完全な開口である必要はない。典型的には、封止部材２３２は、封止材支持物２４４に合わせて成形される。
【０１０４】
封止材支持構造物２２２は、封止材支持物２４４とセカンダリフィルタエレメント２０７のフィルタメディア２２１との間を延びる中間区画２４８を含む。中間区画２４８と、内向き半径方向封止面２３６の一部分とが、それらの間に（トラフとも称される）チャネル２５０を形成する。半径方向外向き封止面２４０が封止部材２３２の内向き半径方向封止面と封止的に係合すると、チャネル２５０は、プライマリフィルタエレメント２０６の封止フランジ２４２を軸方向に収容する。図示された実施形態における封止材支持物２４４は、略軸方向に延びる環状の第１のフランジであり、中間区画２４８は、封止材支持物２４４から半径方向内側に間隔を置いた、略軸方向に延びる第２のフランジ２５２（例えば、側壁）を略含む。中間区画２４８は更に、半径方向に延びるフランジ区画２５４を含み、フランジ区画２５４は、封止材支持物２４４を第２のフランジ２５２と略結合して、Ｕ字形の断面を略形成する。
【０１０５】
封止フランジ２４２は、プライマリフィルタエレメントのフィルタメディアパック２１６の外周部に取り付けられた環状構造物の一部を形成する。軸方向に延びるフランジ部分によって形成された取り付け部分２５８が、封止フランジ２４２より半径方向外側に位置するように、封止フランジ２４２を含む構造物は、略段付き形状を有する。先細の中間区画２５９が、封止フランジ２４２と取り付け部分２５８との間を軸方向及び半径方向に延びる。
【０１０６】
この構成により、封止部材２３２とフィルタハウジング２０４との間の係合、並びに、封止フランジ２４２と封止部材２３２との間の係合は、プライマリフィルタエレメントのフィルタメディアパック２１６の下流に位置する。更に、図示された実施形態では、それらの間の係合は、セカンダリフィルタエレメント２０７のフィルタメディア２２１からも下流にある。
【０１０７】
セカンダリフィルタエレメント２０７は更に、上流格子部分２６２及び下流格子部分２６４を含む。上流格子部分２６２は、支持構造物２２２との一体構造として形成されている。図１２に示されるように、下流格子部分２６４は、封止材支持構造物２２２、特に封止材支持構造物２２２の第２のフランジ２５２にスナップ係合される。格子部分２６２、２６４は、それらの間に、セカンダリフィルタエレメント２０７のフィルタメディア２２１を、軸方向に固定する。下流格子部分２６４と第２のフランジ部分２５２との間には、２つの構成要素を結合する為に、さねはぎ構成が与えられている。
【０１０８】
フィルタハウジング２０４は、軸方向当接部分２６８を含み、セカンダリフィルタエレメント２０７は、軸方向当接部分２６８に軸方向に当接し、フィルタハウジング２０４内に位置する。より具体的には、図示された実施形態では、封止材支持構造物２２２の中間区画２４８は、軸方向当接部分２６８に軸方向に当接する。軸方向当接部分２６８は、半径方向に延びるフランジ部分によって与えられる。
【０１０９】
セカンダリフィルタエレメント２０７がフィルタハウジング２０４に挿入されたら、封止フランジ２４２の半径方向外向き封止面２４０が封止部材２３２の半径方向内向き半径方向封止面２３６と係合するように、プライマリフィルタエレメント２０６をフィルタハウジング２０４に挿入することが可能である。更に、プライマリフィルタエレメント２０６がハウジング２０４に挿入されたら、プライマリフィルタエレメント２０６をセカンダリフィルタエレメント２０７の上流格子２６２と係合させることによって、プライマリフィルタエレメント２０６を軸方向に位置させることが可能である。或いは、プライマリフィルタエレメント２０６及びセカンダリフィルタエレメント２０７を相互接続してから、これらを同時にハウジング２０４に挿入することも可能である。
【０１１０】
この場合も、単一の封止部材２３２が、プライマリフィルタエレメント２０６及びセカンダリフィルタエレメント２０７の両方に対する封止構造物となる。更に、セカンダリフィルタエレメント２０７は、プライマリフィルタエレメント２０７のフィルタメディア２１６を軸方向に支持することにより、フィルタメディアパック２１６の筒同士が流れ方向２１８の軸方向にずれることを防ぐ。
【０１１１】
図９に示されるように、封止フランジ２４２を画定する構造によって、フィルタメディアパック２１６の下流にキャビティ２７０が画定される。セカンダリフィルタエレメント２０７の少なくとも一部分が、このキャビティ２７０に、軸方向に収容される。
【０１１２】
更に、本実施形態のハウジング２０４は、セカンダリフィルタエレメント２０７が収容されることから、プライマリフィルタエレメント２０６を支持する為の格子自体は必須ではない。
【０１１３】
フィルタアセンブリの更なる実施形態３００を、図１３乃至図１７に示す。図示された実施形態では、フィルタアセンブリ３００のカバーは示されていない。しかしながら、前述の実施形態のカバー１０２と略同様のカバーが設けられてよい。
【０１１４】
フィルタアセンブリ３００は又、段付きフィルタハウジング３０４、プライマリフィルタエレメント３０６、及びセカンダリフィルタエレメント３０７を含む。これらはいずれも、フィルタハウジング３０４内に収容される。前述の実施形態と同様に、セカンダリフィルタエレメント３０７は、プライマリフィルタエレメント３０６及びセカンダリフィルタエレメント３０７の両方に対する封止構成を提供すること、並びに、プライマリフィルタエレメント３０６を軸方向に支持することの為に使用される。セカンダリフィルタエレメント３０７は、フィルタエレメント３０６を軸方向に配置し、同時に、フィルタメディア３１６の筒同士が軸方向にずれるのを防ぐ。セカンダリフィルタエレメント３０７は、プライマリフィルタエレメント３０６の下流にある。
【０１１５】
図１６及び図１７を主に参照すると、セカンダリフィルタエレメント３０７は、上流格子３６２及び下流格子３６４を含む。フィルタメディア３２１は、それらの間に、軸方向に位置する。
【０１１６】
セカンダリフィルタエレメント３０７は又、プライマリフィルタエレメント３０６及びセカンダリフィルタエレメント３０７の両方に対する封止機能を提供する封止部材３３２を支持する封止材支持構造物３２２を含む。この場合も、封止部材３３２は、外向き半径方向封止面３３４及び内向き封止面３３６を含む。外向き半径方向封止面３３４は、フィルタハウジング３０４の側壁の内側表面３３８を封止する。更に、内向き半径方向封止面３３６は、フィルタエレメント３０６の封止フランジ３４２の半径方向外向き面３４０と係合する。
【０１１７】
この実施形態では、フィルタメディア３１６が、封止フランジ３４２を境界とするチャネル内で軸方向に位置するように、封止フランジ３４２の少なくとも一部分がフィルタメディア３１６と軸方向に重なり合う。言い換えると、半径方向外向き封止面３４０の少なくとも一部分が、フィルタメディアパック３１６の上流入口端部と下流出口端部との間に、軸方向に位置する。
【０１１８】
更に、封止部材３３２と封止フランジ３４２との間の係合は、フィルタメディアパック３１６の上流入口端部と下流出口端部との間に、軸方向に位置する。封止フランジ３４２は、フィルタメディアパック３１６の外周部と封止的に係合されるか、外周部に取り付けられる。封止フランジ３４２は、半径方向内向きフランジ部分３７４を含み、フランジ部分３７４は、フィルタメディアパック３１６の出口端部の上を半径方向に延び、フィルタメディアパック３１６の下流にある。
【０１１９】
封止材支持物３４４は、略軸方向に延びる部分と、流れ方向３１８に沿って半径方向内向きに延びる斜め部分と、を有する。この部分は、フィルタメディア３２１と封止部材３３２、特に封止材支持物３４４との間を延びる中間区画３４８の一部分と見なされてもよい。
【０１２０】
この実施形態では、上流格子部分３６２は、封止材支持構造物３２２の他の部分とスナップ係合されており、下流格子部分３６４は、封止材支持構造物３２２の他の部分と一体形成されている。
【０１２１】
セカンダリフィルタエレメントの更なる実施形態３０７’を、図１８に示す。この実施形態では、封止材構成は、一対の封止部材３３２’、３３３’によって与えられる。第１の封止部材３３２’は、封止材支持構造物３２２とフィルタエレメントの封止フランジ３４０との間を半径方向に封止する。一方、第２の封止部材３３３’は、封止材支持構造物３２２とフィルタハウジング３０４との間を封止する。これらの封止部材３３２’及び３３３’は、両方とも、半径方向の封止材構成を与える。更に、封止部材３３２’及び３３３’は、両方とも、セカンダリフィルタエレメント３０７’によって保持される。この実施形態は、前述の実施形態と同じプライマリフィルタエレメントを使用することが可能である。
【０１２２】
図１９乃至図２２は、本発明の更なる実施形態による、フィルタアセンブリの更なる実施形態４００を示す。フィルタアセンブリ４００は、カバー４０２と、フィルタハウジング４０４と、フィルタハウジング４０４の内部キャビティ４０８内に位置するフィルタエレメント４０６と、を含む。
【０１２３】
この実施形態では、フィルタエレメント４０６は、ラッパー部分４３４を含む。ラッパー部分４３４は、軸方向を向く封止面４３８を含む、半径方向外向きに延びる封止フランジ４３６（例えば、封止材支持フランジ）を含む。
【０１２４】
半径方向外向きに延びる封止フランジ４３６と、半径方向外向きに延びるマウントフランジ４２２（例えば、封止材支持フランジ）との間で、軸方向封止ガスケット４３２が軸方向に圧縮される。半径方向外向きに延びるマウントフランジ４２２は、軸方向を向く封止面４２３を含む。
【０１２５】
この実施形態では、フィルタエレメント４０６とフィルタハウジング４０４との間の封止は、軸方向封止ガスケット４３２によって与えられる。より具体的には、軸方向の封止は、ガスケット４３２が、軸方向に、フィルタエレメントの封止フランジ４３６と、フィルタハウジング４０４のマウントフランジ４２２との間に挟まれることによって与えられる。
【０１２６】
一般に、フィルタハウジング４０４は、前述のフィルタハウジング１０４と略同様である。実施形態によっては、フィルタハウジング１０４は、この実施形態を実施する際に使用されてよい。しかしながら、図示された実施形態では、フィルタハウジング４０４は、前述の実施形態の軸方向封止ガスケット１３２を配置する為の溝を含まない。
【０１２７】
フィルタアセンブリ４００は、軸方向封止ガスケット４３２を、マウントフランジ４２２及び封止フランジ４３６に対して半径方向に位置決めする為の位置決め構造物を含む。この実施形態では、位置決め構造物は、封止ガスケット４３２の開口（図示されていない開口）を貫通する植え込みボルト４６０によって与えられる。しかしながら、フィルタアセンブリ４００の組み立て中に軸方向封止ガスケット４３２の適正な位置を維持する為に、別の位置決め構造物が与えられてもよい。例えば、フィルタハウジング４０４、特にマウントフランジ４２２によって、溝又はリブが与えられてよい。更に、封止ガスケット４３２は、接着剤などによって、封止フランジ４３６に、軸方向に固定されてよい。しかしながら、ガスケット４３２は、留められていないガスケットであることが好ましい。
【０１２８】
この実施形態では、封止フランジ４３６は、マウント開口４６５を含み、マウント開口４６５は、フィルタエレメント４０６が軸方向にフィルタハウジング４０４に挿入された場合に植え込みボルト４６０を収容する。しかしながら、代替実施形態では、封止フランジ４３６の外径は、植え込みボルト４６０によって略画定される内径より小さくてよく、植え込みボルトが封止フランジ４３６を貫通して延びる必要がない。
【０１２９】
前述の実施形態１００におけるような蝶ナットによって、カバー４０２がフィルタハウジング４０４に固定される。カバー４０２をハウジング４０４に固定することにより、封止フランジ４３６が軸方向にガスケット４３２に押し付けられ、これによって、ガスケット４３２がマウントフランジ４２２に押し付けられる。これにより、ガスケット４３２が２つのフランジの間で圧縮されて、フィルタアセンブリ４００の封止が形成される。
【０１３０】
更に、前述されたような、カバー４０２をフィルタハウジング４０４に固定する他の手段も用いられてよい。
【０１３１】
図２３は、フィルタアセンブリの更なる実施形態５００を示しており、フィルタアセンブリ５００は、フィルタハウジング５０４、プライマリフィルタエレメント５０６、及びセカンダリフィルタエレメント５０７を含む。プライマリフィルタエレメント５０６の入口端部５１０には、カバー（図示せず）が近接して配置される。
【０１３２】
プライマリフィルタエレメント５０６は、管状ラッパー部分５３１内に配置された円筒形のフィルタメディアパック５１６を含み、管状ラッパー部分５３１は、フィルタメディアパック５１６の半径方向外側表面に封止的に取り付けられている。ラッパー部分５３１の外側表面は、半径方向外側封止面５３５を画定する。フィルタメディア５１６は、ひだ付きメディアであることが好ましい。プライマリフィルタエレメント５０６の外側ラッパー部分５３１は、略不浸透性であって、図２４において矢印で示されているように、プライマリフィルタエレメント５０６を通る流体流を、入口端部から出口端部５１２に向けて略軸方向に広げる。
【０１３３】
セカンダリフィルタエレメント５０７は、略管状であって、中にプライマリフィルタエレメント５０６が配置される内部キャビティ５０９を画定する。セカンダリフィルタエレメント５０７のフィルタメディア５２１は、プライマリフィルタエレメント５０６を略取り囲む。セカンダリフィルタエレメント５０７は、半径方向の流体流、特に、図２４において矢印で示されるような半径方向外向きの流体流に対して略構成されている。
【０１３４】
セカンダリフィルタエレメント５０７は、封止部材５３２を保持し、封止部材５３２は、半径方向外向き封止面５３４と、半径方向内向き封止面５３６と、軸方向封止面５３７と、を含む。
【０１３５】
半径方向内向き封止面５３６は、ラッパー部分５３１の半径方向外側表面５３５と連係して、プライマリフィルタエレメント５０６をフィルタハウジング５０４内に封止する。半径方向外向き封止面５３４は、フィルタハウジングの側壁の内側表面５５０と連係する。軸方向封止面５３７は、フィルタアセンブリ５００のカバー又は蓋と連係することが可能である。
【０１３６】
図示された実施形態では、封止部材５３２は、セカンダリフィルタエレメント５０７の管状フィルタメディア５２１の入口端部部分に合わせて直接成形されている。セカンダリフィルタエレメント５０７のフィルタメディア５２１は、プリーツ付きフィルタメディアであることが好ましい。しかしながら、他のフィルタメディアが使用されてもよい。
【０１３７】
セカンダリフィルタエレメント５０７は更に、フィルタメディア５２１の出口端部に近接する閉鎖端部キャップ５５２を含む。閉鎖端部キャップ５５２は、流体が、セカンダリフィルタエレメント５０７のフィルタメディア５２１を通り抜ける前にフィルタメディア５２１から漏れ出るのを防ぐ。閉鎖端部キャップ５５２は、プラスチック、ウレタン、又は他の材料であってよい。フィルタメディア５２１は、閉鎖端部キャップ５５２に埋め込まれてよく、或いは、閉鎖端部キャップ５５２に封止的に取り付けられてよい。閉鎖端部キャップ５５２は、フィルタメディア５２１に合わせて発泡又は成形されてよく、これは、例えば、自由発泡法などにより行われてよい。
【０１３８】
プライマリフィルタエレメント５０６がセカンダリフィルタエレメント５０７に挿入されると、内部キャビティ５０９は、プライマリフィルタエレメント５０６の出口端部と、セカンダリフィルタエレメント５０７のフィルタメディア５２１との間に流体的に介在する中間ゾーン５５４を形成する。従って、プライマリフィルタエレメント５０６を出た流体は、この中間ゾーンに入ってから、フィルタメディア５２１を通り抜ける。
【０１３９】
スタンドオフ５５６が、プライマリフィルタエレメント５０６、特にプライマリフィルタエレメント５０６の出口端部をセカンダリフィルタエレメント５０７の閉鎖端部から軸方向に遠ざけて軸方向にスペースを作ることにより、流体がプライマリフィルタエレメント５０６を出る為のスペースを設ける。この実施形態では、スタンドオフ５５６は、閉鎖端部キャップ５５２との一体構造として形成されているが、代替実施形態では、プライマリフィルタエレメント５０６によって与えられてもよく、或いは、独立した構成要素として与えられてもよい。図示された実施形態では、スタンドオフ５５６は円錐台形状であり、この円錐台の小さいほうの端部が、プライマリフィルタエレメント５０６の芯５６０と軸方向に当接することにより、プライマリフィルタエレメント５０６を通る流体流に起因する、プライマリフィルタエレメント５０６の両端での圧力降下によって、スタンドオフ５５６とプライマリフィルタエレメント５０６との間に軸方向の反力が発生しても、これが全てフィルタメディア５１６にかかるようにはなっていない。これにより、フィルタメディア５１６の筒同士がずれる可能性が低減される。プライマリフィルタエレメント５０６の筒同士がずれるのを更に防ぐ為に、スタンドオフ５５６によって、又はスタンドオフ５５６に対して、支持格子が設けられてよい。
【０１４０】
フィルタハウジング５０４は、角度間隔を置いて配置された複数の支持ベーン５６２を含み、これらの支持ベーン５６２は、それぞれの間に流れチャネル５６４を画定する。支持ベーン５６２は、フィルタハウジング５０４の入口端部に軸方向に面する軸方向当接部５６６を画定する。セカンダリフィルタエレメント５０７、特に閉鎖端部キャップ５５２は、支持ベーン５６２の軸方向当接部５６６と軸方向に当接することにより、セカンダリフィルタエレメント５０７の、フィルタハウジング５０４内での軸方向の位置決めを行う。濾過された流体がセカンダリフィルタエレメント５０７のフィルタメディア５２１を通り抜けると、この流体は、半径方向内向き且つ軸方向に流れチャネル５６４を通って、ハウジング５０４の出口５７０に向かう。図２４では、フィルタアセンブリ５００を通る流体流が矢印で示されている。
【０１４１】
図２６は、本発明の一実施形態による、フィルタアセンブリの更なる実施形態６００を示す。フィルタアセンブリ６００は、カバー又は蓋６０２、フィルタハウジング６０４、フィルタエレメント６０６、及び封止部材６３２を略含む。
【０１４２】
フィルタエレメント６０６は、フィルタハウジング６０４内に位置する。フィルタハウジング６０４は、フィルタエレメント６０６を支持する下流格子６１４を含む。フィルタハウジングは、封止部材６３２を保持する、軸方向に延びる封止材支持部材６３６を含む。半径方向外向きに延びる支持フランジ６３７が、半径方向外向きに延び、封止材支持部材６３６の遠位端から軸方向にオフセットしている。
【０１４３】
封止部材６３２は、封止材支持部材６３６を軸方向に収容する溝６３８を含む。封止部材６３２の、溝６３８より半径方向外側にある半径方向外側部分が、支持フランジ６３７に対して軸方向に載っている。
【０１４４】
封止部材６３２は、溝６３８の半径方向内側にある半径方向内側部分が、半径方向内向き封止面６３４を画定し、半径方向内向き封止面６３４は、フィルタエレメント６０６のラッパー部分６３１の半径方向外側表面６３５とともに封止を行う。
【０１４５】
フィルタエレメント６０６は、入口端部６１０と出口端部６１２との間を軸方向に延びる円筒のフィルタメディア６１６を含む。出口端部６１２は、下流格子６１４に近接して位置する。外側ラッパー部分６３１は、フィルタメディア６１６を取り囲み、フィルタメディア６１６に封止的に取り付けられている。
【０１４６】
更に図２７を参照すると、フィルタアセンブリ６００は、空気旋回器の形態のプリクリーナ６６０を含み、プリクリーナ６６０は、フィルタエレメント６０６の入口端部６１０のそばの流入流体を角度方向に旋回させる。プリクリーナ６６０は、この実施形態では、フィルタエレメント６０６のラッパー部分６３１との一体構造として形成されている。プリクリーナは、複数の角度付きベーン６６２を含み、ベーン６６２は、隣接するベーン６６２間の流路６６４を流体が通過する際に、その流体を回転させる。カバー６０２は、カバー６０２の下向きスカート部分６６８の中に形成された入口ポート又はスロット６６６を含み、入口ポート又はスロット６６６は、流路６６４の半径方向外側入口と位置合わせされている。
【０１４７】
この実施形態のプリクリーナ６６０は、フィルタメディア６１６より半径方向外側に、突き出し梁の形式で位置する。ベーン６６２は、半径方向に延びるフランジ６７０、６７２の間に、軸方向に位置する。
【０１４８】
図２６及び図２８を参照すると、封止部材６３２は、フランジ６７２と支持フランジ６７３との間で軸方向に圧縮され、且つ、封止材支持部材６３６と外側封止面６３５との間に、半径方向に介在することにより、ハウジング６０４とフィルタエレメント６０６との間の封止を実現する。
【０１４９】
図２９乃至図３１は、本発明の一実施形態による、フィルタアセンブリの更なる実施形態７００を示す。フィルタアセンブリ７００は、カバー又は蓋７０２、フィルタハウジング７０４、プライマリフィルタエレメント７０６、及びセカンダリフィルタエレメント７０７を含む。
【０１５０】
この実施形態では、フィルタハウジング７０４は、基部部分７１１及び側壁部分７１３を含む複数の構成要素から形成されている。組み立て後、側壁部分７１３は、軸方向に、カバー７０２と基部部分７１１との間に挟まれる。この実施形態では、フィルタアセンブリ７００は、ボルト７１５を含み、ボルト７１５を使用して、カバー７０２を側壁部分７１３の一端部に対して締め付け固定することが可能である。ボルト７１５は、基部部分７１１に螺入される。代替実施形態では、ボルト７１５の代わりに、オーバセンタスナップを行うバックル又はスナップ構成を用いてよい。
【０１５１】
セカンダリフィルタエレメント７０７は、封止部材７３２を含み、封止部材７３２は、軸方向に、プライマリフィルタエレメント７０６と、基部部分７１１の当接面７４０との間に挟まれている。当接面７４０は、軸方向に、フィルタアセンブリ７００の入口端部と面している。封止部材７３２は、プライマリフィルタエレメント７０６及びセカンダリフィルタエレメント７０７の両方を、フィルタハウジング７０４に対して封止する。封止部材７３２は、その対向する軸方向封止面７３４、７３５が、プライマリフィルタエレメント７０６及びセカンダリフィルタエレメント７０７の、互いに対する所望の軸方向封止、並びに、フィルタハウジング７０４に対する所望の軸方向封止を与える。
【０１５２】
セカンダリフィルタエレメント７０７は、プリーツ付きフィルタメディア７２１、上流格子７６２、及び下流格子７６４を含み、これらの全てが封止部材７３２に埋め込まれることによって流体の迂回が防がれる。
【０１５３】
プライマリフィルタエレメント７０６は、外側無孔ラッパー部分７３１と、封止部材７３２の封止面に軸方向に押し付けられた、半径方向内向きに延びる封止フランジ７３６を含む少なくとも１つの封止部材と、を含む。封止フランジ７３６は、半径方向内向きに延び、且つ、フィルタメディアパック７１６の下流出口端部の少なくとも一部分を覆って延びる。組み立て後、フィルタメディアパック７１６は、セカンダリフィルタエレメント７０７、特に格子７６２、７６４によって軸方向に支持されることにより、フィルタメディアパック７１６の筒同士が軸方向にずれることが防がれる。
【０１５４】
プライマリフィルタエレメント７０６は、軸方向に対称形であって、その入口端部と出口端部とが同一であり、フィルタエレメント７０６をハウジング７０４に挿入する際には、いずれの軸方向面をフィルタハウジング７０４の入口端部又は出口端部の近くにしてもよい。
【０１５５】
図３２乃至図３６は、本発明の教示による、フィルタアセンブリの更なる実施形態８００を示す。フィルタアセンブリ８００は、蓋又はカバー（図示せず）、フィルタハウジング８０４、プライマリフィルタエレメント８０６、及びセカンダリフィルタエレメント８０７を略含む。
【０１５６】
フィルタハウジング８０４は、段付き形状を略有し、その上流部分は下流部分より直径が大きい。フィルタハウジング８０４は、前述の実施形態において説明されたようなカバー又は蓋を固定する為のマウントフランジ８２２を有する。
【０１５７】
図３６を参照すると、フィルタハウジング８０４は、段付き領域８０９と、段付き領域８０９に近接した溝８１１と、を含み、これらは、セカンダリフィルタエレメント８０７を位置させる為、且つ、プライマリフィルタエレメント８０６及びセカンダリフィルタエレメント８０７の、フィルタハウジング８０４に対する封止を支援する為に含まれる。
【０１５８】
図３２、図３３、及び図３６を参照すると、セカンダリフィルタエレメントは、一対の封止部材８３２、８３３を含む。封止部材８３２は、プライマリフィルタエレメント８０６の封止フランジ８３６と軸方向に係合する。封止フランジ８３６は、プライマリフィルタエレメント８０６の外側無孔ラッパー８３１に封止的に取り付けられている。封止部材８３２は又、必須ではないが、フィルタハウジング８０４の上流部分の内側表面８５０と半径方向に係合することにより、フィルタエレメント８０６、８０７の、フィルタハウジングに対する封止を更に支援することが可能である。好ましい一実施形態では、封止部材８３２は、セカンダリフィルタエレメント８０７の封止材支持構造物８２４に合わせて成形される発泡ウレタンガスケットである。
【０１５９】
セカンダリフィルタエレメント８０７は又、上流格子８６２及び下流格子８６４を含み、それらの間にフィルタメディア８２１が挟まれている。上流格子８６２は、封止材支持構造物８２４との一体成形構成要素として形成されている。この場合も、格子８６２、８６４は、フィルタメディア８１６の筒同士がずれることを防ぐことを支援する。この実施形態における下流格子８６４は、封止材支持構造物８２４とスナップ係合される。
【０１６０】
第２の封止部材８３３は、封止材支持構造物８２４の一端に取り付けられたウレタンとして成形されてよく、或いは、自由浮遊ガスケットであってよい。第２の封止部材８３３は、保守時期の間に封止材支持構造物８２４を溝８１１から取り外すことを支援する為に、封止材支持構造物８２４に取り付けられることが好ましい。封止部材８３３は、セカンダリフィルタエレメント８０７の封止材支持構造物８２４と、フィルタハウジング８０４によって形成された溝８１１の底と、の間の軸方向圧縮封止を与えることが好ましい。しかしながら、実施形態によっては、第２の封止部材８３３は、自身とハウジング８０４との間に、１つ以上の半径方向封止境界面を与える。
【０１６１】
溝８１１は、第２の封止部材８３３の位置決めを支援する半径方向内向き凹部８１３を含む。しかしながら、溝８１１には、半径方向外向き凹部が与えられてもよく、凹部が与えられなくてもよい。
【０１６２】
上流格子８６２は、軸方向に延びる支持リブ８７０を含む。
【０１６３】
図３７乃至図４０は、本発明の教示による、フィルタアセンブリの更なる実施形態９００を示す。このフィルタアセンブリは、カバー又は蓋（図示せず）、フィルタハウジング９０４、プライマリフィルタエレメント９０６、及びセカンダリフィルタエレメント９０７を含む。
【０１６４】
この実施形態では、プライマリフィルタエレメント９０６は、封止フランジ９３６に合わせて成形された軸方向封止部材９３２を含み、封止フランジ９３６は、フィルタエレメント９０６のフィルタメディア９１６の出口端部を覆って半径方向に延びる。封止部材９３２は、ウレタンであることが好ましい。或いは、封止部材９３２は、封止フランジ９３６に、接着により、又は機械的に固定されてよい。プライマリフィルタエレメント９０６は、無孔外側ラッパー９３１を含む。封止部材９３２は、フィルタエレメント９０６を通る流れの方向に先細になり、幅狭になることが好ましい。
【０１６５】
フィルタハウジング９０４は、段付き領域を含み、フィルタハウジングの入口端部は、出口端部より半径が大きい。段付き領域は、溝９１１を画定する。封止部材９３２は、溝９１１の底部を軸方向に封止し、フィルタハウジング９０４の入口端部のほうを向く、軸方向を向く封止面を画定する。
【０１６６】
フィルタハウジング９０４は、ハウジングの他の部分と一体的に形成された下流格子９６４を含み、これによって、一体構造が形成されている。
【０１６７】
下流格子９６４は、セカンダリフィルタエレメント９０７を軸方向に支持する。セカンダリフィルタエレメント９０７、特にセカンダリフィルタエレメント９０７のフィルタメディア９２１は、軸方向に延びる環状側壁９２５内に配置され、環状側壁９２５は、溝９１１の半径方向内側境界を形成する。
【０１６８】
取り外し可能な上流格子９６２が、セカンダリフィルタエレメント９０７の端から端まで延び、側壁９２５の上流遠位端に軸方向に載っている。上流格子９６２は、軸方向に延びるフランジ又は側壁９２７を含み、側壁９２７の内径は、フィルタハウジング９０４の側壁９２５を軸方向に収容するのに十分な大きさになっている。
【０１６９】
上流格子９６２は、プライマリフィルタエレメント９０６のフィルタメディア９１６を支持して、フィルタメディア９１６の筒同士がずれるのを防ぐことを支援する。
【０１７０】
図４１乃至図４３は、本発明による、フィルタアセンブリの更なる実施形態１０００を示す。このフィルタアセンブリは、カバー又は蓋、フィルタハウジング１００４、プライマリフィルタエレメント１００６、及びセカンダリフィルタエレメント１００７を略含む。
【０１７１】
プライマリフィルタエレメント１００６は、略管状であり、内側無孔ラッパー部分１０３０を含む。プライマリフィルタエレメント１００６は又、外側無孔ラッパー部分１０３１を含む。プライマリフィルタエレメント１００６を通る流体流は、入口端部１０１０から出口端部１０１２に向かって軸方向に流れることが好ましい。プライマリフィルタエレメントは、入口端部１０１０に近接して取り付けられた封止部材１０３３を含む。この封止部材は、半径方向内向きに延びるフランジ、並びに軸方向に延びるフランジを含む。この、軸方向に延びるフランジは、封止部材１０３２の半径方向内向き封止面１０３６とともに封止を行う半径方向外向き封止面を画定する。封止部材１０３２は、フィルタハウジング１００４に恒久的に取り付けられてよく、交換可能であってもよい。
【０１７２】
半径方向内側ラッパー部分１０３０は、内径が小さくなっている封止部分１０５０と、ランプ区画１０５２とを含む。この封止部分１０５０は、セカンダリフィルタエレメント１００７の閉鎖端部キャップ１０６４の封止面１０６０と連係する。
【０１７３】
セカンダリフィルタエレメント１００７は、フィルタアセンブリ１０００の組み立て完了時に、管状プライマリフィルタエレメント１００６によって画定される内部キャビティ１０６８の中に位置する。
【０１７４】
セカンダリフィルタエレメント１００７は、管状メディアパック１０２１を支持するプラスチック中央管１０７０を含む。メディア１０２１は、標準的なプリーツ付きメディアパックであってよく、他のメディアによって与えられてもよい。セカンダリフィルタエレメント１００７は、半径方向の流れに対して構成されている（プライマリフィルタエレメント１００６及びセカンダリフィルタエレメント１００７を通る流体流は、矢印で示されている）。
【０１７５】
閉鎖端部キャップ１０６４は、セカンダリフィルタエレメント１００７の内部キャビティ１０７２を閉鎖するとともに、プライマリフィルタエレメント１００６とセカンダリフィルタエレメント１００７との間を封止する。一実施形態では、閉鎖端部キャップは、セカンダリフィルタエレメント１００７に恒久的に取り付けられた発泡ウレタンである。
【０１７６】
フィルタハウジング１００４は、その出口端部に近接して、軸方向に延びるハブ１０７６を含み、ハブ１０７６は、半径方向外向きに延びる突起１０７８を含み、突起１０７８は、中央管１０７０の内側表面に形成された溝１０８０と係合する。溝１０８０と突起１０７８との間の封止を促進し、流体がセカンダリフィルタエレメント１００７のフィルタメディア１０２１の周囲へ迂回するのを防ぐ為に、溝１０８０又は突起１０７８内に封止部材が配置されてよい。セカンダリフィルタエレメント１００７の、溝１０８０に近接する端部は、開放端部であり、閉鎖端部キャップ１０６４を含む閉鎖端部の反対側にある。
【０１７７】
プライマリフィルタエレメント１００６は、フィルタハウジング１００４の環状無孔格子１０６２と軸方向に当接する。環状格子１０６２は、フィルタハウジング１００４の外側側壁部分から半径方向内向きに延びる。環状格子１０６２は、フィルタエレメント１００６の出口端部を、フィルタハウジング１００４の段付き領域から軸方向にオフセットさせることにより、流体がプライマリフィルタエレメント１００６から出ることを可能にする。
【０１７８】
流体がプライマリフィルタエレメント１００６から出た後にプライマリフィルタエレメント１００６とセカンダリフィルタエレメント１００７との間を流れることを可能にする為に、プライマリフィルタエレメント１００６とセカンダリフィルタエレメント１００７との間に半径方向ギャップ１０７６が形成されている。
【０１７９】
図４４は、デュアルエレメントメディアパックの一実施形態１１０６を示す。このデュアルエレメントメディアパックは、外側無孔ラッパー部分１１２２を有する外側管状メディアパック１１２０を含む。管状メディアパック１１２０は、内部キャビティ１１２４を画定し、内部キャビティ１１２４内に内側円柱メディアパック１１２６が位置する。内側円柱メディアパック１１２６は、外側無孔ラッパー部分１１３０を含む。
【０１８０】
メディアパック１１０６を通る流体流は、管状メディアパック１１２０の入口端部１１３２から、そのフィルタメディアを通って出口端部１１３４に向かって軸方向に移動する。この流体は、その後、円柱メディアパック１１２６の入口端部１１３６に向かって半径方向内向きに流れる。この流体は、その後、円柱メディアパック１１２６の入口端部１１３６から、円柱メディアパック１１２６の出口端部１１３８に向かって軸方向に流れる。
【０１８１】
外側メディアパック１１２０の出口端部１１３４と、円柱メディアパック１１２６の入口端部１１３６は、フィルタハウジングの閉鎖端部内に位置する。
【０１８２】
好ましい一実施形態では、異なる２つのメディアパック１１２０、１１２６のメディアは、異なる濾過特性を有する。
【０１８３】
図４５乃至図４７は、本発明の教示による、フィルタアセンブリの更なる実施形態１２００を示す。フィルタアセンブリ１２００は、上流ハウジング区画１２０４及び下流ハウジング区画１２０５と、それらの間に介在するフィルタエレメント１２０６と、を含む。この実施形態では、フィルタエレメント１２０６は、上流ハウジング区画１２０４及び下流ハウジング区画１２０５と一列に並んでいる。
【０１８４】
フィルタエレメント１２０６は、無孔ラッパー部分１２３１の中に円柱フィルタメディアパック１２１６を略含む。ラッパー部分１２３１は、プラスチックであることが好ましい。フィルタメディア１２１６は、ひだ付きメディアであることが好ましい。
【０１８５】
フィルタエレメント１２０６の交換は、概略的には、システムを通る流体の流れに略垂直な方向にフィルタエレメント１２０６を取り外すことにより、行われる。
【０１８６】
ラッパー部分１２３１は、上流ハウジング区画１２０４、下流ハウジング区画１２０５、及びラッパー部分１２３１によって画定される流路の一部を略形成する。フィルタエレメントは、各端部がほぼ同一であり、好ましくは、どの端部が上流又は下流で使用されてもよい。図４６及び図４７を参照すると、フィルタエレメント１２０６、特にラッパー部分１２３１は、その両端部において軸方向挿入部分１２５２、１２５４を含む。これらの部分１２５２、１２５４は、フィルタアセンブリ１２００の組み立て完了時に、ハウジング部分１２０４、１２０５の端部に収容される。好ましくは、外側ラッパー部分１２３１のこれらの挿入部分１２５２、１２５４の外径は、ハウジング部分１２０４、１２０５の自由端部の外径と等しいか、それより若干大きいか小さいように決定されている。ラッパー部分１２３１は、半径方向外向きに延びるフランジ部分１２５６、１２５８を含み、これらは、上流ハウジング部分１２０４及び下流ハウジング部分１２０５内でフィルタエレメント１２０６の軸方向の位置決めを行う為の軸方向止め具として動作する。
【０１８７】
組み立て完了時にハウジング部分１２０４、１２０５の端部を挿入部分１２５２、１２５４の周囲に固定する為に、金属クランプ、例えば、ホースクランプ１２６０、１２６２が使用される。
【０１８８】
ハウジング部分１２０４、１２０５の自由端部は、一対の半径方向に突出するフランジ１２７０、１２７２を含む。半径方向に突出するフランジ１２７０、１２７２は、軸方向に間隔を置いて配置されて、それらの間に環状溝１２７６を形成する。クランプ１２６０は、溝１２７６内に配置されて、フィルタエレメント１２０６の周囲でハウジング部分１２０４、１２０５を締め付ける。
【０１８９】
図４８乃至図５１は、フィルタアセンブリの更なる実施形態１３００を示す。このフィルタアセンブリは、カバー又は蓋１３０２、ハウジング１３０４、フィルタエレメント１３０６、及びフィンケージ１３０８を略含む。
【０１９０】
濾過対象流体は、フィルタアセンブリ１３００の中心軸１３１２に対して角度及びオフセットが付いた入口１３１０を通ってフィルタアセンブリ１３００に入る。この流体は、フィルタエレメント１３０６の入口端部１３２１に向かって軸方向に移動する際に、ハウジング内の、外側壁部分１３１８と内側壁部分１３２０との間に形成されたキャビティ１３１６内で角度方向にスピンする。
【０１９１】
フィンケージ１３０８は、複数のフィン又はベーン１３２２を含み、これらは、流体流がフィルタエレメント１３０６に向かって半径方向内向きに流れる際に、流体流に含まれる微粒子を流体流から分離することを支援する。
【０１９２】
カバー１３０２は、出口１３２６を含み、出口１３２６において、流体流から除去された微粒子をフィルタアセンブリから排出することが可能である。フィルタハウジング１３０４は、出口１３３０を含み、清浄化された流体は、出口１３３０を通ってフィルタアセンブリ１３００から出ていき、下流システム、例えば、内燃機関に進む。
【０１９３】
フィルタエレメント１３０６は、封止フランジ１３３６を含み、封止フランジ１３３６は、軸方向に延び、半径方向外向き封止面を画定する。封止フランジ１３３６は、半径方向内向きに延びる部分を含み、この部分は、フィルタメディア１３４０の入口端部１３２１の軸方向端面を覆って延びる。
【０１９４】
更に図４９を参照すると、フィルタアセンブリは、封止部材１３３２を含み、封止部材１３３２は、断面がくさび形であり、封止フランジ１３３６の封止面と、内壁部分１３２０の内側表面１３４２との間に、半径方向に位置する。
【０１９５】
カバー１３０２は、フィンケージ１３０８を軸方向に押し、フィンケージ１３０８をフィルタエレメント１３０６に向かって軸方向に付勢する。フィンケージ１３０８の反対側は、封止部材１３３２を軸方向に押し、フィルタエレメント１３０６と内壁部分１３２０との間に形成された溝１３６０に、封止部材１３３２を軸方向に押し込む。この構成では、封止部材１３３２は、封止フランジ１３３６、及び内壁部分１３２０の内側表面１３４２とともに半径方向の封止を行う。封止部材１３３２の先細形状は、封止フランジ１３３６と内壁部分１３２０との間に封止部材１３３２をくさびとして押し込むことを支援する。
【０１９６】
内壁部分１３２０は、ハウジングの外側環状側壁より半径方向内側にあり、フィルタハウジングの入口１３１０は、フィルタアセンブリの中心軸１３１２に対して角度が付いた状態で、外側環状側壁を通って延びる。内壁部分１３２０は、先細の環状壁部分であり、下流方向に行くほど厚みが増す。内壁部分１３２０の内径は、封止部材１３３２が封止する上流端部に近い部分のほうが、出口１３３０に近接する下流端部より大きい。この先細によって、溝又はギャップ１３６０が与えられ、使用しているフィルタエレメントの外周部が略円筒形であっても、溝又はギャップ１３６０にくさび形の封止部材１３３２を挿入することが可能である。更に、内壁部分１３２０の内側表面の直径が小さくなることによって、フィルタエレメントの下流端部の半径方向の位置決めが可能になり、これによって、フィルタエレメントの入口端部における封止が強化される。
【０１９７】
本明細書で引用された、刊行物、特許出願、および特許を含む文献はすべて、各文献が個々に具体的に示される形で参照によって本明細書に組み込まれ、且つ、各文献の全体が本明細書に記述されているのと同等程度に、参照により本明細書に組み込まれている。
【０１９８】
本発明を説明する文脈における（特に、以下の特許請求の範囲の文脈における）「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の各語句、並びに同様の指示語の使用は、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、単数及び複数の両方を包含するものとして解釈されるべきである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」の各語句は、特に断らない限り、オープンエンドターム（即ち、「〜を含むが、これに限定されない」という意味）として解釈されるべきである。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参照する為の略記法としての役割を果たすことのみを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、本明細書に組み込まれている。本明細書中で説明される全ての方法は、本明細書中で特に指摘されたり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、任意の好適な順序で実施されてよい。本明細書中で与えられるあらゆる例、又は例示的言い回し（例えば、「など（ｓｕｃｈ  ａｓ）」は、特に主張されない限り、単に本発明をより明らかにすることだけを意図したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の如何なる言い回しも、特許請求されていない任意の要素を、本発明の実施に不可欠な要素として示すものとして解釈されてはならない。
【０１９９】
本明細書においては、本発明を実施する為の、本発明者らが知っている最良の形態を含む、本発明の好ましい実施形態が説明されている。当業者であれば、前述の説明を読むことにより、これらの好ましい実施形態の変形形態が明らかになるであろう。本発明者らは、当業者がそのような変形形態を適宜採用することを想定しており、本明細書において具体的に説明されたもの以外の方法で本発明が実施されることを企図している。従って、本発明は、準拠法によって許可されているとおり、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載されている内容のあらゆる修正及び均等物を包含する。更に、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、好ましい実施形態のあらゆる可能な変形形態における上述の要素のあらゆる組み合わせが本発明に包含される。
【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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【国際調査報告】
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