(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体構造と、第１のシール部材と、第２のシール部材と、を備えたフィルタ構造体であって、
（ａ）前記媒体構造は、第１の端部及びその反対側の第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間の第１の軸方向長さ部分と、複数の溝とを有し、
（ｉ）前記溝の各々が前記媒体構造の第１の端部に隣接する第１の端部部分と、前記媒体構造の第２の端部に隣接する第２の端部部分とを有し、
（Ａ）前記溝の中から選択された複数の溝が前記第１の端部部分で開放し、かつ、前記第２の端部部分で閉鎖されており、前記溝の中から選択された複数の溝が前記第１の端部部分で閉鎖され、かつ、前記第２の端部部分で開放し、
（ｂ）前記第１のシール部材は、媒体構造に取付けられ、
（ｉ）前記第１のシール部材が前記媒体構造から半径方向に配設され、
（ｃ）前記第２のシール部材は、前記媒体構造の前記外側環状表面に取付けられ、
（ｉ）前記第２のシール部材が、第１の端部及びその反対側の第２の端部を有するガスケット延長部分と、装着部分と、前記装着部分から延在する突出部分と、を含み、
（Ａ）前記装着部分が、前記ガスケット延長部分を前記媒体構造の前記外側環状表面に取り付ける装着面を含み、
（Ｂ）前記突出部分が、第１の傾斜面及び第２の傾斜面と、その間にある平坦部分とを含むフィルタ構造体。
【請求項２】
（ａ）前記ガスケット延長部分は、前記装着面の反対側に第１の傾斜部を更に含み、前記第１の傾斜部は前記第１の端部から前記突出部分へ延在し、
（ｂ）前記突出部分の前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面は対称であり、
（ｃ）前記平坦部分は前記装着面と平行であり、
（ｄ）前記突出部分は台形の形状の横断面を有し、
（ｅ）前記ガスケット延長部分は、前記第２の傾斜面から前記第２の端部へ延在する第２の傾斜部を更に含む、請求項１に記載のフィルタ構造体。
【請求項３】
（ａ）前記媒体構造は、コイル状構造となるように巻き付けられる、平坦なシートが取付けられた波形シートを具備し、前記コイル状構造は前記複数の溝を有し、
（ｂ）第１の端部を有するコア構造を更に含み、
（ｉ）前記コア構造の前記第１の端部は一対の撓み可能なフランジを含み、
（ｉｉ）前記コイル状構造は、前記媒体構造を前記コア構造の周囲に巻き付けることにより形成され、
（ｉｉｉ）前記コア構造は前記フレームに取り外し自在に取付けられ、
（Ａ）前記フレームは中心ハブを含み、
（Ｂ）前記一対の撓み可能なフランジは前記中心ハブと係合し、
（ｉｖ）前記コア構造は前記コア構造の前記第１の端部の反対側に第２の端部を含み、
（ｖ）前記コア構造の前記第２の端部は少なくとも１つの空隙を画定し、
（ｃ）前記コイル状構造の前記第１の端部から突出するハンドルを更に含み、前記ハンドルは前記１つの空隙を介して前記コア構造にスナップ嵌めされる、請求項１又は２に記載のフィルタ構造体。
【請求項４】
（ａ）前記第１のシール部材を前記コイル状構造に取付けるフレームを更に含み、前記フレームはスカートと、軸方向延長部分とを有し、
（ｉ）前記スカートは前記フレームを取り囲み、かつ、前記フレームを前記コイル状構造に取付け、
（ｉｉ）前記軸方向延長部分は前記コイル状構造の前記第２の端部から軸方向に突出し、前記軸方向延長部分は環状部分を有し、
（Ａ）前記軸方向延長部分の前記環状部分は前記第１のシール部材が半径方向に配設されるように前記第１のシール部材を支持している、請求項３に記載のフィルタ構造体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタ構造体を具備するエアクリーナにおいて、
（ａ）本体部材及びカバーを含み、前記本体部材は内部を画定するハウジングを具備し、
（ｂ）前記フィルタ構造体は前記本体部材の内部に動作可能に設置されており、
（ｉ）前記第１のシール部材は前記ハウジングと共に半径方向シールを形成し、
（ｉｉ）前記第２のシール部材の前記突出部分は前記カバーと前記本体部材との間に軸方向シールを形成するようにこれらの間で圧縮される、エアクリーナ。
【請求項６】
（ａ）前記カバーは、前記エアクリーナ内へ導かれる気体から異物を除去するのを促進するように、前記コイル状構造の第１の端部を覆うように配設された入口グリッドを含む、請求項５に記載のエアクリーナ。
【請求項７】
（ａ）前記フィルタ構造体は、
（ｉ）前記第１のシール部材を前記媒体構造に取付けるフレームを含み、前記フレームはスカートと、軸方向延長部分とを有し、
（Ａ）前記スカートは前記フレームを取り囲み、かつ、前記フレームを前記媒体構造に取付け、
（Ｂ）前記軸方向延長部分は前記媒体構造の前記第２の端部から軸方向に突出し、前記軸方向延長部分は環状部分を有し、
（Ｃ）前記軸方向延長部分の前記環状部分は、前記第１のシール部材を前記環状部分と前記ハウジングとの間で圧縮して前記半径方向シールを形成するために前記第１のシール部材を支持する、請求項５又は６に記載のエアクリーナ。
【請求項８】
エアクリーナにフィルタエレメントを設置する方法において、
（ａ）第１の端部及びその反対側の第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間の第１の軸方向長さ部分と、複数の溝とを有する媒体構造を備えたフィルタエレメントを準備する工程と、
（ｉ）前記溝の各々が前記媒体構造の前記第１の端部に隣接する第１の端部部分と、前記媒体構造の前記第２の端部に隣接する第２の端部部分とを有し、
（Ａ）前記溝の中から選択された複数の溝が前記第１の端部部分で開放し、かつ、前記第２の端部部分で閉鎖されており、前記溝の中から選択された複数の溝が前記第１の端部部分で閉鎖され、かつ、前記第２の端部部分で開放し、
（ｂ）前記フィルタエレメントと前記ハウジングの本体との間に半径方向シールが形成されるまで前記フィルタエレメントを前記ハウジング本体に挿入する工程と、
（ｃ）前記挿入する工程の後で、前記フィルタエレメントを覆うようにカバーを配設し、シール部材をカバーと前記本体部材との間でシール部材を圧縮して軸方向シールを形成する工程と、を備えた方法。
【請求項９】
（ａ）前記フィルタエレメントを準備する工程では、前記シール部材が第１の端部及びその反対側の第２の端部を有するガスケット延長部分と、装着部分と、前記装着部分から延在する突出部分と、を含むフィルタエレメントを準備し、
（ｉ）前記装着部分は、前記ガスケット延長部分を媒体構造の前記外側環状面に取付ける装着面を含み、
（ｉｉ）前記突出部分は第１の傾斜面及び第２の傾斜面と、それらの間にある平坦部分とを含み、
（ｂ）前記軸方向シールを形成する工程は、前記カバーと前記本体部材との間で前記突出部分を圧縮することを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
（ａ）前記フィルタエレメントを準備する工程では、フレームと半径方向シール部材とを含むフィルタエレメントを準備し、前記フレームは、前記半径方向シール部材を前記媒体構造に取付け、また、前記フレームはスカートと、軸方向延長部分とを有し、
（ｉ）前記スカートは前記フレームを取り囲み、前記フレームを媒体構造に取付け、
（ｉｉ）前記軸方向延長部分は前記媒体構造の前記第２の端部から軸方向に突出した環状部分を有し、
（ｉｉｉ）前記軸方向延長部分の前記環状部分は前記半径方向シール部材を支持し、
（ｂ）前記半径方向シールが形成されるまで前記フィルタエレメントを前記ハウジング本体に挿入する工程では、前記軸方向延長部分の前記環状部分と前記ハウジング本体との間で前記半径方向シール部材を圧縮することにより半径方向シールを形成する請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
エアフィルタ装置であって、
（ａ）媒体シートに取り付けられた溝付きシートを備え、コイル状構造を有する媒体構造を備え、該媒体構造は、複数の溝と、入口面と、反対側の出口面と、外面と、を備え、
（ｉ）前記複数の溝は、入口溝と出口溝とを含み、
（ｉｉ）前記媒体構造は、媒体を通過しない未ろ過の空気の通路を閉鎖したものであり、
（ｂ）前記媒体構造に囲まれたセンターピース構造を備え、
（ｃ）前記センターピース構造にスナップ嵌めされるハンドルを備え、
（ｄ）前記媒体構造を囲むシール部材を備えたエアフィルタ装置。
【請求項１２】
（ａ）前記センターピース構造は、内部に空隙を有し、
（ｂ）前記ハンドルは、前記スナップ嵌めをもたらす、前記センターピース構造の前記空隙と係合するように配置されたフックを有することを特徴とする請求項１１に記載のエアフィルタ装置。
【請求項１３】
（ａ）コイル状の前記媒体構造は円形であることを特徴とする請求項１１に記載のエアフィルタ装置。
【請求項１４】
（ａ）前記シール部材が、ガスケット延長部分を備え、該ガスケット延長部分は、第１の端部及びその反対側の第２の端部と、装着部分と、前記装着部分から延在する突出部分と、を有することを特徴とする請求項１１に記載のエアフィルタ装置。
【請求項１５】
（ａ）半径方向シール部材を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のエアフィルタ装置。
【請求項１６】
エアフィルタ装置であって、
（ａ）媒体シートに取り付けられた溝付きシートを備え、コイル状構造を有する媒体構造を備え、該媒体構造は、複数の溝と、入口面と、反対側の出口面と、外面と、を備え、
（ｉ）前記複数の溝は、入口溝と出口溝とを含み、
（ｉｉ）前記媒体構造は、媒体を通過しない未ろ過の空気の通路を閉鎖したものであり、
（ｂ）前記媒体構造に囲まれたセンターピース構造を備え、
（ｃ）フレーム構造を備え、
（ｉ）前記センターピース構造は、前記フレーム構造に、取り外し可能に取り付けられ、
（ｄ）前記媒体構造を囲むシール部材を備えたエアフィルタ装置。
【請求項１７】
（ａ）前記フレーム構造は、前記媒体構造の前記入口面及び前記出口面のうちの１つを横切るように延在する部分を含み、
（ｂ）前記フレーム構造は、前記媒体構造を囲むバンドを含むことを特徴とする請求項１６に記載のエアフィルタ装置。
【請求項１８】
（ａ）前記フレーム構造は、前記媒体構造の前記入口面及び前記出口面のうちの１つを横切るように延在する複数の支持部材を含むことを特徴とする請求項１７に記載のエアフィルタ装置。
【請求項１９】
（ａ）半径方向シール部材を備えたことを特徴とする請求項１６に記載のエアフィルタ装置。
【請求項２０】
エアフィルタ装置であって、
（ａ）媒体シートに取り付けられた溝付きシートを備え、コイル状構造を有する媒体構造を備え、該媒体構造は、複数の溝と、入口面と、反対側の出口面と、外面と、を備え、
（ｉ）前記複数の溝は、入口溝と出口溝とを含み、
（ｉｉ）前記媒体構造は、媒体を通過しない未ろ過の空気の通路を閉鎖したものであり、
（ｂ）前記媒体構造に囲まれたセンターピース構造を備え、
（ｃ）フレーム構造を備え、
（ｉ）前記フレーム構造は、前記媒体構造の前記入口面及び前記出口面のうちの１つを横切るように延在する部分を含み、
（ｄ）前記媒体構造を囲むシール部材を備えたエアフィルタ装置。
【請求項２１】
（ａ）前記フレーム構造は、フック構造により前記センターピース構造に取り付けられたことを特徴とする請求項２０に記載のエアフィルタ装置。
【請求項２２】
（ａ）前記フレーム構造は、前記媒体構造を囲むバンドを含み、
（ｂ）前記フレーム構造は、前記媒体構造の前記入口面及び前記出口面のうちの１つを横切るように延在する複数の支持部材を含み、
（ｃ）半径方向シール部材を備えたことを特徴とする請求項２０に記載のエアフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体又は液体などの流体を濾過するためのフィルタ構造に関する。特に、本発明は、シール部材を有する直線流フィルタエレメント及びそのようなフィルタエレメントを使用し、組み立てるための方法を説明する。
【背景技術】
【０００２】
直線流フィルタエレメントは、流通する流体を清浄化するシステムで使用されてきた。直線流フィルタエレメントは、通常、入口面及びその反対側に配置される出口面を有する。流体は入口面からフィルタエレメントに入るときに１つの方向に流れ、出口面から出るときも同じ流れ方向を有する。通常、直線流フィルタエレメントは何らかの種類の導管又はハウジングの中に設置される。ある期間に渡って使用された後、フィルタエレメントは清浄化又はフィルタエレメントの完全な交換のいずれかの保守を必要とする。フィルタエレメントを保守するのが困難又は不便であると、ユーザが適切な保守を行うのが遅れ、その結果、濾過を行うべきどのようなシステムにも損傷を引き起こす可能性がある。
【０００３】
直線流フィルタエレメントを改善することが望ましい。
【発明の開示】
【０００４】
コイル状構造を形成するように巻き付けられる、平坦なシートが取付けられた波形シートを具備する媒体構造を有するフィルタ構造体が提供される。フレーム及び第１のシール部材が設けられる。前記フレームは前記第１のシール部材をコイル状構造に取付ける。前記第１のシール部材はハウジングと共に半径方向シールを形成するように配設されているのが好ましい。第２のシール部材は前記コイル状構造の外側環状面に取付けられる。前記第２のシール部材は、第１の端部及びその反対側の第２の端部を有するガスケット延長部分と、装着部分と、前記装着部分から延在する突出部分とを含む。前記第２のシール部材はハウジングと共に軸方向シールを形成するように配設されているのが好ましい。
【０００５】
エアクリーナは、ハウジング内部に動作可能に設置された、ここで説明するようなフィルタ構造体を利用するのが好ましい。
【０００６】
設置し、濾過し、組み立て、保守する方法はここで説明するような構造を含むのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、内部にフィルタエレメント１０が動作可能に設置されているハウジング２を含むエアクリーナ１を示す。ハウジング２は本体部材３と、取り外し自在のカバー４とを含むのが好ましい。フィルタエレメント１０は、エレメント１０を操作できるように本体部材３からカバー４を取り除くことにより、ハウジング２から選択的に取り外し可能であり、交換できる。
【０００８】
エアクリーナ１は気体、特に空気などの流体を清浄にするために使用可能である。フィルタエレメント１０は直線流で流れるように構成されている。「直線流」という用語は、流体が入口面１１から入ってフィルタエレメント１０をまっすぐに通って流れ、角を曲がることなく反対側の出口面１２から同じ方向に出て行くことを意味している。フィルタエレメント１０は、出口面１２を出る気体が少なくとも部分的に清浄である（すなわち、微粒子を含まない）ように、入口面１１から入って来る気体を濾過して、微粒子を除去する構成のフィルタ媒体１４を含む。図１からも見て取れるように、フィルタエレメント１０は第１のシール部材１６を含み、このシール部材はフィルタエレメント１０と、フィルタエレメント１０が設置されているハウジング２との間の漏れを防止するのを助ける。フィルタエレメントは第２のシール部材１８を更に含み、このシール部材は第１のシール部材１６の上流側に配設され、同様にエレメント１０とハウジング２との間の漏れを防止するのを助ける。第２のシール部材１８は、第１のシール部材１６の上流側でエレメント１０とハウジング２との間に塵芥が蓄積するのを防止するのにも役立つ。フィルタエレメント１０は、図６に示すオプションのセンターピース構造２０を含んでいても良い。
【０００９】
エアクリーナ１はオプションのセーフティーエレメント５を更に含んでいても良い。図１では、セーフティーエレメント５は概略的に示され、フィルタエレメント１０の下流側に配設されている。セーフティーエレメント５は、フィルタエレメント１０が故障した場合に濾過システムの下流側の構成要素を保護するのに役立つ。また、セーフティーエレメント５はエアクリーナ１の保守中に下流側の構成要素を保護する。「保守」という用語は、本体部材３からカバー４が取り外され、フィルタエレメント１０が本体部材３から取り除かれて、新たなフィルタエレメントと交換されることを意味している。エアクリーナ１はオプションの２次エレメント（図示せず）を更に含んでいても良い。２次エレメントも、エアクリーナ１の保守中に下流側の構成要素に対する保護を行う。使用可能な２次エレメントの１つは、参考として本明細書に取り入れられている、２００１年４月２４日発行の米国特許第６，２２１，１２２号に記載されている２次エレメントを含む。
【００１０】
図１及び図２で見られるその他の特徴は本体部材３上の出口管６と、カバー４上の入口グリッド７とを含む。特に、カバー４は、フィルタエレメント１０を通して導かれるべき流入気体を取り入れるための複数の細長い溝穴８を規定している。グリッド７は、フィルタエレメント１０へ導入される気体の流れから木の葉や昆虫などの大きな粒子を除去するのに役立つ。
【００１１】
この構成において使用可能であるフィルタ媒体１４は、米国特許第６，１９０，４３２号及び１９９７年１１月６日に発行された国際公告ＷＯ９７／４０９１８に詳細に説明されている。これらの刊行物は、それぞれ、参考として本明細書に取り入れられている。一般に、フィルタ媒体１４は、平坦なシートに取付けられた溝付きシートを有するコイル状構造２４（図１０）である。溝付きシートは一般に波形層を構成し、適切なシールを形成するのに役立つ接着剤によって平坦なシートに固着されている。フィルタ媒体１４で利用される波形は数多くの種類の形状であることが可能である。可能な波形の例としては、溝がまっすぐであり、互いに平行である波形、端部がつぶされているか又は摘まれたような形状のまっすぐな溝を形成する波形、幅の広い部分から狭い部分へ徐々に狭まるような溝と、隣接して幅の狭い部分から広い部分へ広がって行くような溝が交互に配置されたテーパ状の溝を形成する波形などがある。図示されるエレメント１０では、互いに固着された波形シートと平坦なシートは、媒体１４とセンターピース構造２０（図６）との間の空気の漏れを防止するための接着剤によって、センターピース構造２０の一部の周囲に巻き付けられる。他の実施例においては、エレメント１０は芯なしであっても良く、その場合、互いに固着された溝付きシートと平坦なシートが中心コアの周囲に巻き付けられない。
【００１２】
溝空間は交互に配列される隆起部分と凹部を形成する。凹部と隆起部分は溝を第１の列と、第２の列とに分割する。溝空間は、溝付きシートと平坦なシートとの間で溝の上流側端部の一部を充填するために（例えば、密封剤としてのビードによって）閉鎖される。反対側の端部では、（例えば）別の端部ビードが１つおきに溝の下流側端部を閉鎖する。その結果、フィルタ媒体１４は複数の溝空間を具備し、各々の溝空間がフィルタエレメントの入口面１１に隣接する第１の端部と、フィルタエレメントの出口面１２に隣接する第２の端部とを有するような媒体を有することになる。溝空間のうちの選択された複数の溝空間は第１の端部で開き且つ第２の端部で閉鎖されており（「入口溝」）、溝空間のうちの選択された複数の溝空間は第１の端部で閉鎖され且つ第２の端部で開いている（「出口溝」）。
【００１３】
このように構成されたフィルタ媒体１４を使用する場合、使用中に、空気などの濾過前の流体は入口面１１で開いた上流側端部を介して入口溝に入る。濾過前の流体が入った溝空間は密封剤としてのビードにより閉鎖されているため、流体はそれらの特定の溝空間の下流側端部を通過できない。従って、流体は必然的に溝付きシート又は平坦なシートを通って進むことになる。濾過前の流体が溝付きシート又は平坦なシートを通過するにつれて、流体は清浄化又は濾過される。その後、流体は、上流側端部が閉鎖され且つ下流側端部が開いている出口溝を通過する。
【００１４】
再び図１を参照すると、フィルタエレメント１０がハウジング２内部でどのように密封されているかがわかる。シール部材１６は、フィルタエレメント１０が内部に設置されているハウジングと共にシールを形成するためのものである。そのようなシールは、濾過前の流体が清浄化のためにフィルタ媒体１４を確実に通過せざるを得ないようにするために、フィルタエレメント１０とハウジングとの間の流体の漏れを防止する。シール部材１６は、軸方向に配設されたシール、半径方向に配設されたシール又はそれらの組み合わせなどの様々な種類のシール構造を含むことができる。図１に示す特定のシール構造においては、シール部材１６はハウジングと共に半径方向に配設されたシール２７を形成するように構成された半径方向シール部材２６である。この特定の実施例では、半径方向シール部材２６はフレーム構成２８（図６及び図７）により支持されている。フレーム構成２８は、出口面１２から軸方向に突出又は延出する延長部分３０（図６）を含む。フレーム構成２８は、フィルタ媒体１４をフレーム構成２８の残る部分に固定するために使用されるスカート又はバンド３２を更に含む。
【００１５】
好ましい特定の半径方向シール部材２６は図４に拡大して示されている。図示された好ましいシール部材２６は最も外側の寸法が大きくなるような段差のついた横断面形状を有し、複数の徐々に大きくなる段部（この場合は先端部４０からフィルタエレメント１０の残る部分に向かう方向に３つの段部３７、３８、３９）を画定している。最も小さな段部３７はフィルタエレメント１０をハウジングに容易に挿入できるようにする。最も大きな段部３９は密接した半径方向のシールが形成されるように保証する。好ましいケースでは、半径方向シール部材２６は１立方フィート（0.0283m3）当たり２５ｌｂｓ（11.34kg）以下、通常は１立方フィート（0.0283m3）当たり約１１〜２２ｌｂｓ（4.9896〜9.9792kg）の「成形時」密度を有するポリウレタンフォーム材料から製造されている。この材料はシール部材２６を柔軟で圧縮可能にするので、シール部材２６は延長部分３０と、それが設置されるハウジングの密封面との間で圧縮されることが可能である。好ましい用途においては、シール部材２６はその厚さの約１５％から４０％圧縮される。半径方向シール部材２６と、それがハウジングに対して密封を行うために使用される態様は、参考として本明細書に取り入れられている米国特許第６，１９０，４３２号に詳細に説明されている。
【００１６】
半径方向シール部材２６がハウジングの密封面に対して適正に配設されることを促進するために、シール部材２６はフレーム構成２８により支持されるのが好ましい。フレーム構成２８は、シール部材２６を支持するのを助けるための構造４２（図７）を含むのが好ましい。一般に、構造４２は、構造支持体を形成し且つシール部材２６の圧縮により延長部分３０に加えられる力を受け取るように配列され、構成された複数の支柱（又は支持部材）４４を含む。支柱（又は支持部材）４４は様々な構成で配列されることが可能である。図７に示す特定の構成では、構造４２は、出口面１２に沿って対称に配列され、センターピース構造２０に中心位置を合わされたハブ４７から半径方向に延在して、延長部分３０及びバンド３２で終わる複数のスポーク４６を含む。構造４２は、各々のスポーク４６の間に延在してそれらを結合するアーチ形部材４８を更に含む。
【００１７】
次に第２のシール部材１８に目を向けると、第２のシール部材１８がフィルタエレメント１０とハウジング２の間にシール１００を形成するためにそれらに対してどのように配置されているかを図１で見て取ることができる。このシールの拡大概略図は図３に示されている。第２のシール部材１８は軸方向シール、半径方向シール又はそれらの種類の組み合わせを成すように多様な構成で配設され、大きさを定められることができるであろう。図３に示す構造においては、シール部材１８、ハウジング２及びフィルタエレメント１０は軸方向シール１０１を形成するように構成され、大きさを定められ且つ配列されている。特に、シール部材１８は、クランプアセンブリ１０４（図２）の作用によりカバー４と本体部材３との間で軸方向の力によって圧搾又は圧縮される。クランプアセンブリ１０４を締め付けると、カバー４は本体部材３に対して軸方向に移動される。これにより、シール部材１８はカバー４と本体部材３との間で圧搾されて、軸方向シール１０１を形成する結果となる。
【００１８】
図５は、シール部材１８の拡大部分概略断面図である。図示されている特定のシール部材１８は、装着部分１０８と、装着部分１０８から延出し、軸方向シール１０１を形成するための突出部分１１０とを有するガスケット延長部分１０６を含む。特に、装着部分１０８は、ほぼ滑らかであり、コイル状構造２４の外側環状面１１３に固定装着するための平坦な面１１４である装着面１１２を含む。装着面１１２の反対側には、一端部１１８（エレメント１０の入口端部に隣接する）から突出部分１１０まで延出する傾斜部１１６がある。突出部分１１０は第１及び第２の傾斜面１２０、１２１を含み、それらの傾斜面の間に平坦部分１２が延在している。図示されている好ましい実施例では、平坦部分１２２は装着面１１２とほぼ平行である。また、好ましい実施例では、傾斜面１２０、１２１は対称である。突出部分１１０（突出部分１１０は傾斜面１２０、１２１と、平坦部分１２２と、傾斜面が装着部分１０８と交わる、部分１２０ａ、１２１ａを結ぶ想像上の直線とを含む）がほぼ切頭三角形に似ていることが図５からわかる。好ましい実施例においては、突出部分１１０は台形の横断面形状を有する。傾斜面１２１に隣接して、突出部分１１０から第２の傾斜部１２４が延出している。傾斜部１２４は傾斜面１２１から端部１２６まで延出している。端部１１８及び端部１２６はガスケット延長部分１０６の両端部を形成している。端部１２６は、端部１１８よりも、エレメント１０の出口端部１２に近接している。
【００１９】
好ましい実施例では、ガスケット延長部分１０６の端部１１８は入口面１１と同一平面にある。この構造は、ハウジング２内にエレメント１０を設置している間にエレメント１０を保護するのに役立つ。加えて、カバー４は傾斜部１１６の延出によって、本体部材３により確実に固定される。
【００２０】
１つの特定の使用可能なガスケット延長部分１０６は次のような寸法を含む；端部１１８と端部１２６との間の全長は少なくとも２インチ（50.8mm）、好ましくは２．５〜３．４インチ（63.5〜86.36mm）であり；装着面１１２から平坦部分１２２までの突出部分１１０の高さは少なくとも０．５インチ（12.7mm）、好ましくは０．７５〜１インチ（19.05〜25.4mm）であり；平坦部分１２２の長さは少なくとも０．１インチ（2.54mm）、好ましくは０．２〜０．３インチ（5.08〜7.62mm）であり；傾斜面１２０、１２１と各平坦部分１２２に平行な平面との角度は少なくとも４５度、好ましくは５５〜６５度であり；第１の傾斜部１１６と水平面（平坦部分１２２と平行な平面）との角度は少なくとも２度、好ましくは３〜７度であり；傾斜部１２４と平坦部分１２２に平行な平面との角度は少なくとも１５度、好ましくは２２〜３７度である。
【００２１】
図３は、コイル状構造２４の外側部分１３０に固定されているガスケット延長部分１０６を示す。特に、装着面１１２は接着剤又はその他の適切な固定構造を介して外側部分１３０に固着されている。
【００２２】
先に述べた通り、フィルタエレメント１０はオプションのセンターピース構造を含んでいても良い。図示されているフィルタエレメント１０の特定の実施例はセンターピース構造２０を含む。センターピース構造２０は、フィルタ媒体１４を装着して、保持するための装着構造を形成する。好ましい実施例では、センターピース構造２０は、流体清浄化システムの他の部分を結合するか又はそれらの部分に固着されるように構成され、配置された構造を更に形成している。例えば、センターピース構造２０はフィルタハウジング２からのフレーム構造を固定できるように構成されていても良い。また、フィルタエレメント１０、ハウジング２又は濾過システムの他の部分からの他の構造支持部材を固定できる構造を形成していても良い。あるいは、センターピース構造２０は単にフィルタ媒体１４を保持する機能のみを果たし、他の結合部分を欠いていても良い。センターピース構造２０が結合部分を欠いているような状況においては、一端部又は両端部で、センターピース構造２０は適切な栓によって閉塞されていてもよい。
【００２３】
図示されている特定の実施例においては、センターピース構造２０はフレーム構成２８に取り外し自在に、選択的に固定又は装着されるように構成され、配置されている。この特定の実施例では、センターピース構造２０はオプションのハンドル２２にも固定されるものとして示されている。
【００２４】
図６は、センターピース構造２０を概略断面図で示す。この特定の実施例では、センターピース構造２０はフィルタエレメント１０に対する中心コア５１を具備する。コア５１は管５２、好ましくは中空の円筒体５４として具現化されている。円筒体５４は第１の端部５６及びその反対側の第２の端部５７を含む。第１の端部５６は、通常は出口面１２に配置されるフレーム構成２８に選択的に装着されるように構成されている。第２の端部５７はハンドル２２に任意に装着されるように構成され、通常は入口面１１に位置している。壁５８は、内部５９を閉鎖するために円筒体５４のほぼ中央にあるように図示されている。壁５８はこの部分で円筒体５４の構造支持体を形成している。
【００２５】
先に述べた通り、図示されているような円筒体５４の第１の端部５６はフレーム構成２８に結合するように構成され、配置されている。円筒体５４の第１の端部５６はフック構造７６を含むのが好ましい。フック構造７６は少なくとも１つのフランジ、好ましくは、フレーム構成２８の中心ハブ４７と係合するフック６６、６７を有する一対の撓み可能なフランジ６２、６３を含む。特に、円筒体５４は、フランジ６２、６３を互いに向かって（半径方向内側へ）撓ませる一対の切り欠き延長部分６９、７０を有する。通常、この撓みはハブ４７によりフック６６、６７に加えられる力によって起こる。図８を参照。フレーム構成２８及び円筒体５４が互いに向かって軸方向に移動され、フランジ６２、６３が内側へ偏向して行くにつれて、最終的に、ハブ４７はフック６６、６７にあるレリーフ７２、７３に到達する。これが起こると、フランジ６２、６３は撓んで自然の位置に戻り、ハブ４７がフック６６、６７の下方に捕捉されるために、円筒体５４はフレーム構成２８に固定される。フランジ６２、６３に隣接して、シリンダの壁７５から半径方向に延出するリブ７４は、フレーム２８がシリンダ７５に沿って第２の端部５７に向かって軸方向に摺動するのを阻止する。フック構造７６はフレーム構造２８にあって、円筒体５４と係合することも可能であろうということを理解すべきである。
【００２６】
次に図９を参照すると、ハンドル２２に任意に固定された第２の端部５７が示されている。この特定の実施例では、ハンドル２２はグリップ又はノブ７６の形態である。ノブ７６は握り構造７８を含み、握り構造７８は、フィルタエレメント１０に装着されたときに、ユーザの手又は指の少なくとも一部が握り構造７８と入口面１１との間に入るように入口面１１から十分な距離をおいて離間されるように構成されている。一例においては、握り構造７８は入口面１１から少なくとも０．５インチ（12.7mm）離間されている。図示されている特定のノブ７６は、握り構造７８に隣接する軸８０を含む。軸８０は円筒体５４と都合よく係合するように構成され、配置されている。特に、軸８０は、フック８５、８６を有する一対の撓み可能なフランジ８２、８３を含む。各々のフランジ８２、８３に隣接して、フランジ８２、８３を互いに向かって半径方向内側へ撓ませる切り欠き延長部分（図示せず）がある。
【００２７】
好ましい円筒体５４は第２の端部５７で少なくとも１つ、好ましくは一対の開口部又は空隙９０、９１を規定している。空隙９０、９１は撓み可能なフランジ８２、８３を受け入れ、ノブ７６と円筒体５４とをスナップ嵌め係合させるためにフック８５、８６と係合する。この場合も同様に、部品を逆転させても良いこと、すなわち、第２の端部５７に棘状部分又は撓み可能なフランジを設け、ハンドル２２にある開口部と係合させても良いことを理解すべきである。
【００２８】
尚、図示されている円筒体５４においては、空隙９０、９１は第１の端部５６の切り欠き延長部分６９、７０に対して９０度位置がずれていることに注意する。空隙９０、９１はフランジ６２、６３とほぼ一線に並んでいる。このようになるのは成形技法の関係である。
【００２９】
一般に、フィルタエレメント１０を組み立てるときには、フィルタ媒体１４がコア５１の周囲に巻き付けられる。フィルタ媒体１４がコア５１の周囲の所定の場所に巻き付けられた後、半径方向シール部材２６を保持するフレーム構成２８がフィルタ媒体１４に装着される。これは、撓み可能なフランジ６２、６３とハブ４７とのスナップ係合により行われる。バンド３２もコイル状構造２４の外周部１１３に固着される。次に、フランジ８２、８３と空隙９０、９１との係合により、ノブ７６がコア５１の第２の端部５７にスナップ嵌めされる。言うまでもなく、フレーム構成２８がコイル状構造５４に固着される前に、ノブ７６がコイル状構造５４に固着されても良いことを理解すべきである。
【００３０】
次に、フィルタエレメント１０はハウジング２内部に動作可能に設置される。本体部材３の内部を操作できるようにするために、本体部材３からカバー４が取り除かれる。フィルタエレメント１０は、出口面１２が挿入方向に見て先になるように本体部材３に挿入される。半径方向シール２７を形成するように第１のシール部材１６とハウジング２を接触させるために、フィルタエレメント１０は本体部材３の中へ軸方向に押し込まれる。
【００３１】
次に、本体部材３から突出しているフィルタエレメント１０の入口面１１を覆うようにカバー４が配設される。カバー４は本体部材３の端部に当接するように動作可能に方向づけられ、クランプアセンブリ１０４が操作される。クランプアセンブリ１０４はカバー４と本体部材３を軸方向に押し付け合う。第２のシール部材１８もこの本体部材３／カバー４の境界面にある。カバー４と、フィルタエレメント１０の第２のシール部材１８と、本体部材３との間に軸方向シール１０１が形成されるまで、軸方向力を加えるようにクランプアセンブリ１０４は操作され続ける。
【００３２】
動作中、清浄化されるべき気体は入口グリッド７の溝穴８を通してエアクリーナ１に入る。入口グリッドは大きな破片を除去することにより気体を部分的に濾過する。その後、気体は入口面１１へ進み、フィルタ媒体１４を通り、出口面１２を通って出る。出口面１２を出た後、空気は出口管６を介してハウジング３から出る前にオプションのセーフティーエレメント５又は２次エレメントを通過しても良い。
【００３３】
ある期間の動作の後、媒体１４には塵芥が蓄積し、保守が必要になる。エアクリーナ１を保守するときには、クランプアセンブリ１０４をゆるめることにより、本体部材からカバー４が取り外される。これにより、軸方向シール１０１が解放される。カバー４は本体部材から取り外され、フィルタエレメント１０を本体部材３から引き抜くことにより、フィルタエレメント１０は本体部材３から取り外される。これにより、半径方向シール２７が解放される。この後、フィルタエレメント１０は、例えば、焼却により廃棄されても良い。フィルタエレメント１０は少なくとも９５％金属を含まない材料から構成されているのが好ましく、１００％金属を含まない材料から構成されているのが更に好ましい。その後、エアクリーナ１に第２の新たな未使用のフィルタエレメントを補充すれば良い。
【００３４】
以上の明細書、例及びデータは本発明の製造及び使用の完全な説明を提供する。本発明の数多くの実施例を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に従って構成されたフィルタエレメントを有するハウジングを含むエアクリーナの一実施例の、図２の線１−１に沿った断面を示す一部破断概略側面図である。
【図２】図１に示すエアクリーナの概略端面図である。
【図３】シールの１つを示す図１の一部拡大概略部分断面図である。
【図４】図１に示すフィルタエレメントのシール部材の１つの拡大概略断面図である。
【図５】図１に示すフィルタエレメントのシール部材の１つの概略拡大部分断面図である。
【図６】図１のエアクリーナで利用されるフィルタエレメントの概略展開断面図である。
【図７】図６のフィルタエレメントにより利用されるフレームの一実施例の端面図である。
【図８】図７のフレームと図６に示すフィルタエレメントのコアとの間の結合を示す概略拡大部分断面図である。
【図９】ノブと図６に示すフィルタエレメントのコアとの間の結合を示す概略拡大部分断面図である。
【図１０】図１のエアクリーナで利用されるフィルタエレメントの概略展開斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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