フィルタエレメントの配置構成、ろ過方法、組立方法
【課題】高流速を維持しながら流体を清浄にするフィルタを提供する。
【解決手段】フィルタエレメント１０は、開口のある外側の第１管状構造物１２と、開口のある内側の第２管状フィルタ媒体構造物１８とを含む。前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１管状フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置されている。前記第２フィルタ内はろ過していない流体の流路２４を定めている。プラスチック製のインナーライナー１６は、前記第１フィルタ内にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支える。プラスチック製のアウターライナー１８は、前記第１フィルタ内にあって前記第２管状フィルタ媒体構造物を支える。ろ過した流体の流路２０は前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に定められいる。バランス具３６は前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状のフィルタ媒体構造物との間に配置されている。
【解決手段】フィルタエレメント１０は、開口のある外側の第１管状構造物１２と、開口のある内側の第２管状フィルタ媒体構造物１８とを含む。前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１管状フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置されている。前記第２フィルタ内はろ過していない流体の流路２４を定めている。プラスチック製のインナーライナー１６は、前記第１フィルタ内にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支える。プラスチック製のアウターライナー１８は、前記第１フィルタ内にあって前記第２管状フィルタ媒体構造物を支える。ろ過した流体の流路２０は前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に定められいる。バランス具３６は前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状のフィルタ媒体構造物との間に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はフィルタに関する。特に、本出願は、高流速を維持しながら流体を清浄にするためにマルチパスを応用して流体のろ過に使用可能なフィルタを記載する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、米国内の会社ドナルドソン・カンパニー・インクの名において、およびイギリスの国民であるフィリップ・エドワード・ジョンソンと、全て米国民であるデヴィッド・メリーヌ・ウェブ、ポールスチュワートブースとデヴィッド・Ｅ.カールソンの名において２００６年３月３０日にＰＣＴ国際特許出願として出願され、２００５年４月５日に出願された米国仮特許出願第６０/６６８,８９４号に対する優先権を主張する。米国仮特許出願第６０/６６８,８９４号を引用することによって、その内容をここに合体する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
標準のフィルタは、一方向だけでろ過する単一の媒体パックだけを有する。これらの種類の配置構成では、高い圧力低下の条件において媒体パックがつぶれないように支える必要がある。これらの種類の適用において、効率は圧力低下の増加または流量速度の低下なしでは増加させることはできない。効率の増加は、また汚れを保持する力を減少させる。多くの適用において、媒体はスチール缶内に配置されスクラップの鉄鋼を汚染するので、顧客はスクラップ金属に対するプレミアム値よりも少ないものしか得られない。従って、改良は好ましいものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の概要
フィルタエレメントは、開口のある（開いている）第１フィルタ内部空間を定める外側にある第１管状フィルタ媒体構造物と、開口のある第２フィルタ内部空間を定める内側にある第２管状フィルタ媒体構造物とを含む。前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１フィルタ内部空間に配置され、前記第１管状フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置されている。前記第２フィルタ内部空間はろ過していない流体の流路を定めている。プラスチック製のインナーライナーは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支える。プラスチック製のアウターライナーは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第２管状フィルタ媒体構造物を支える。ろ過した流体の流路は前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に定められいる。バランス具は前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間に配置されている。
【０００５】
ろ過していない流体を、第１管状フィルタ媒体構造物を通過してろ過した流体容積部に入るように方向づける第１方向付工程と、ろ過していない流体を、前記第１管状フィルタ媒体構造物を取り囲こんでかつ半径方向に離れて配置されている第２管状フィルタ媒体構造物を通過して前記ろ過した流体容積部に入るように方向づける第２方向付工程と、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物とを、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間で非金属のバランス具で支える支持工程と、を有するろ過方法が提供される。
【０００６】
フィルタエレメントの組立方法が提供される。この方法は、第１フィルタ媒体を選択し、前記第１フィルタ媒体から非金属のインナーライナーを持つ第１管状構造物を形成する工程と、第２フィルタ媒体を選択し、前記第２フィルタ媒体から非金属のアウターライナーを持つ第２管状構造物を形成する工程と、前記第１管状構造物中に前記第２管状構造物を操作可能に配置し、前記第１フィルタ媒体を前記第２フィルタ媒体から半径方向に離れて配置する工程と、前記第１管状構造物と前記第２管状構造物との間に非金属のバランス具を提供する提供工程と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の原理に基づいて構成されたフィルタエレメントの断面図である。
【図２】図１のフィルタエレメントが操作可能に内部に設置されているハウジングを含むフィルターアセンブリの斜視図である。
【図３】図１と図２のフィルタエレメントで使用可能なアウターライナーの部分斜視図である。
【図４】図３のアウターライナーの端面図である。
【図５】図２のフィルタエレメント斜視断面図であり、断面は図２の線５−５に沿って得られる図である。
【図６】本発明の原理に基づいて構成されたフィルタエレメントの第２の実施例の断面図である。
【図７】図６で図示されたフィルタエレメントの斜視図である。
【図８】図７で図示されたフィルタエレメントの概要の斜視図であり、内部コンポーネントを図示するために一部を取り除いた図である。
【図９】図６〜図８のフィルタエレメント中で使用可能なコンポーネントの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１において、マルチエレメントのフィルタエレメントの１つの実施例が１で一般的に記載されている。フィルタエレメントは、共通のリザーバからの流体をろ過するために２つの異なるフィルタ媒体を利用するマルチパスシステムにおいて使用することができる。これらのタイプのシステムでは、フィルタエレメント１０の総合的なろ過効率は、時間の経過につれてより高い効率フィルタ媒体のろ過効率に近づくであろう。したがって、より高い効率の媒体を通過する流体のわずかな側流でさえ総合的なシステムの性能に有益となるであろう。さらに、共通源から与えられる効率と圧力低下に変化をつける２つの媒体は、それぞれを通過する個々の流れに対して自分でバランスをとることができる。さらに、内部および外部の支持体とその間の共通の流路とを備えた２つのフィルタ媒体は、互いに構造的に支持するように作用することができる。
【０００９】
図１において、フィルタエレメント１０は、フィルタ媒体１２の外側にある第１管状構造物を含んでいる。フィルタ媒体１２の第１管状構造物は、円筒形で示されているが、すり鉢状を含む他の形状であってもよい。フィルタ媒体の第１構造物は、開口のある（開いている）第１フィルタ内部空間１４を定める。インナーライナー１６は、開口のある第１フィルタ内部空間１４に沿って並び、フィルタ媒体１２の第１構造物に支持体を提供するように機能する。インナーライナー１６は、多孔性であるまたは穴が開けられており、流体が第１媒体構造物１２を通過し、次にインナーライナー１６を通過して開口のある第１フィルタ内部空間１４まで流れるのを可能にする。
【００１０】
好ましい配置構成では、インナーライナー１６は非金属であり得る。多くの好ましい配置構成では、インナーライナー１６はプラスチックでつくることができる。フィルタエレメント構造物１０は、下記に記載されるように、従来の金属製ライナーに比較してかなり薄くて軽量で安価なインナーライナー１６用の材料になる。好ましい配置構成では、インナーライナーの厚さは０．１インチ未満である。１つの配置構成では、インナーライナー１６の厚さは約０.０９０〜０.０９９インチであり得る。
【００１１】
フィルタ媒体１２の外側にある第１構造物は、多くの異なる種類の媒体であり得る。例えば、媒体１２は、ひだ付き媒体、ひだ付きでない媒体、合成繊維、紙などであり得る。もちろん、使用される媒体１２の種類は応用に依存するであろう。
【００１２】
図示された実施例では、フィルタエレメント１０はさらにフィルタ媒体１８の内側にある第２管状構造物を含んでいる。フィルタ媒体１８の内側にある第２管状構造物は、円筒形で示されているが、すり鉢状を含む他の形状であってもよい。図示された実施例において、フィルタ媒体１８の第２管状構造物は、開口のある第１フィルタ内部空間１４内に配置されている。好ましくは、フィルタ媒体１８の第２構造物は、外側の媒体１４と内側の媒体１８の間の流体の流路２０を定めるためにフィルタ媒体１２の第１構造物から半径方向に離れて配置されている。媒体１８は、ひだ付き、ひだ付きでない、合成繊維、紙などを含む多くの種類のフィルタ媒体であり得る。
【００１３】
フィルタ媒体１８の内側にある第２管状構造物は、開口のある第２フィルタ内部空間２２を定める。開口のある第２フィルタ内部空間２２はそこに流体の流路２４を定める。好適な実施例では、流体の流路２４はろ過されていない流体の流路２６である。
【００１４】
フィルタ媒体１８の第２構造物を支えるのは、アウターライナー２８である。アウターライナー２８は、多孔性であるまたは穴が開けられており、流体の通過が可能である。好ましくは、アウターライナー２８は非金属である。好ましくは、アウターライナー２８はプラスチックで組み立てられており、その厚みは０.１インチ未満である。好ましい配置構成では、アウターライナー２８の厚みは０.０９０〜０.０９９インチの範囲である。
【００１５】
外側のフィルタ媒体１４と内側のフィルタ媒体１８の間の流体の流路２０もまた、インナーライナー１６とアウターライナー２８の間に位置している。好ましくは、流体の流路２０はろ過された流体の流路３０である。すなわち、操作において、好ましくはろ過すべき流体は、第１フィルタ媒体１２の上流面３２を通過し、フィルタ媒体１２を通過し、インナーライナー１６を通過し、ろ過された流体の流路３０まで流れるが、一方、ろ過されていない流体はろ過されていない流体の流路２６内に入り、内側のフィルタ媒体１８の上流側面３４を通過し、媒体１８を通過し、アウターライナー２８を通過し、ろ過された流体の流路３０中へ流れる。次に、ろ過された流路３０中の流体は、システム中で使用するためにフィルタエレメント１０から出る。
【００１６】
フィルタエレメント１０をバランスするためにバランス具３６が提供される。図示された実施例では、バランス具が第１管状のフィルタ媒体構造物１２と第２管状のフィルタ媒体構造物１８との間に提供される。図１の特定の実施例において、バランス具３６は、インナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけられている。この実施例において、バランス具３６はインナーライナー１６とアウターライナー２８との間の非圧縮性の固体のスペーサ３８であり、外側の媒体１２と内側の媒体１８を横切る圧力がバランスするのを確実にする。この実施例では、バランス具３６はプラスチックなどの非金属材料で構成されている。バランス具３６が存在するために、インナーライナー１６とアウターライナー２８とは、圧力差に耐えるために金属または非常に厚い非金属ライナーを必要とする従来技術の中子配置構成と比べると、比較的薄くて軽量のプラスチックで作ることができる。
【００１７】
ここで図３と図４を参照すると、バランス具３６の１つの実施例がインナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけられて半径方向に伸びている少なくとも１つのリブ４０を含むように図示されている。図示された特定の実施例では、バランス具３６はインナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけらながら伸びていている複数のリブ４０を含んでいる。図示された実施例では、アウターライナー２８は、アウターライナー２８の長さに沿って長手方向に伸び、アウターライナー２８から半径方向につきだしてインナーライナー１６にぶつかるリブ４０を有する。図示された実施例では、少なくとも３つのリブ４０、例えば４〜１０個のリブ４０がある。それぞれのリブ４０は半径方向に少なくとも０.２インチ、通常は０.２５〜１．２５インチ、例えば、０．３〜０．５インチ突き出ている。
【００１８】
バランス具３６の他の実施例もまたは使用可能である。バランス具３６は、例えば、バネであり得る。この実施例は、図６〜９と関連づけて以下に説明される。リブ４０は、正方形、長方形、多角形、楕円形および不規則形状などを含む異なる断面を持つことができる。
【００１９】
再度、図１を参照すると、図示された配置構成では、フィルタエレメント１０はさらに開口のある（開いている）第１端部キャップ５０を含んでいる。端部キャップ５０は、すき間または開口５２を定める。通常の操作では、開口５２は出口開口５４として機能する。
【００２０】
図示された実施例では、フィルタエレメント１０はさらにすき間または開口５８を定める第２端部キャップ５６を含んでいる。通常の操作では、開口５８は入口開口６０となるであろう。
【００２１】
図示された配置構成において、フィルタ媒体１２の第１構造物は、第１端部キャップ５０と第２端部キャップ５６の間で伸びている。媒体１２は、例えば埋め込みまたは鋳込みを含む多くの異なった技術によって、端部キャップ５０と端部キャップ５６とに固定することができる。
【００２２】
図示された実施例において、第２フィルタ媒体構造物１８は第２端部キャップ５６に固定されている。このように、第２端部キャップ５６は、実施例で図示されたように、一般的に第１フィルタ媒体構造物と第２フィルタ媒体構造物１８の両方を固定する。第２フィルタ媒体１８は第２端部キャップに、例えば埋め込みまたは鋳込みを含む多くの異なった技術によって固定することができる。
【００２３】
さらに図１を参照すると、図示されたフィルタエレメント１０の実施例において、第３端部キャップ６２がある。第３端部キャップ６２は開口の無い（閉じている）端部キャップとして図示されており、開口の無い端部キャップはその中を流体が通過する開口がないことを定めることを意味している。図示された実施例は、第２端部キャップ５６と第３端部キャップの間に伸びていて、第２端部キャップ５６と第３端部キャップに固定されている第２媒体構造物１８を示している。さらに、第２フィルタ媒体１８は、第３端部キャップに、例えば埋め込みまたは鋳込みを含む多くの異なった技術によって固定することができる。
【００２４】
図示された実施例において、第３端部キャップ６２は第１端部キャップ５０から軸方向に離れて配置されている。この軸方向に離れていることは、ろ過された流体の流路３０から出口開口５４までの流体の流路を定めるのを助ける。出口開口５４はろ過された流体の流路３０と連通しており、ろ過された流体がろ過された流体の流路３０から出口開口５４を通過しフィルタエレメント１０から出るのを可能にする。入口開口６０はろ過されていない流路２６と連通している。
【００２５】
操作では、ろ過されるべき流体は外側の媒体１２あるいは内側の媒体１８のどちらかを通過して流れる。外側の媒体１２を通過して流れる場合、流体は標準の前進流方向に媒体１２の外側から開口のあるフィルタ内部空間１４まで矢印７４で示されるように流れる。流体は媒体１２によってろ過されてろ過された流体の流路３０に到達する。ろ過されていない流体が矢印７６に示されるように内側のフィルタ媒体１８を通って流れる場合、ろ過されていない流体は、入口開口６０を通過し、ろ過されていない流体の流路２６に入り、フィルタ媒体１８の内側の領域を通過し、次に、他のろ過された流体とろ過された流体の流路３０で合流する。内側のフィルタ媒体１８は逆の流れのエレメントとして作動し、流体は開口のあるフィルタ内部空間２２から媒体１８を通過し第２フィルタ媒体１８の外側まで流れる。フィルタが作動している間、バランス具３６は、インナーライナー１６をアウターライナー２８を支えて、外側のフィルタ媒体１２と内側のフィルタ媒体１８の両方が崩壊するのを防ぐのを助ける。矢印７８に示されるろ過された流体は、次に、出口開口５４を通過してフィルタエレメント１０を出る。
【００２６】
ここで図２と図５を参照すると、フィルターアセンブリ６４で図示されている。フィルターアセンブリ６４はハウジング６８の内部空間６６中に操作可能に配置されているフィルタエレメント１０を含んでいる。好ましい配置構成では、フィルタエレメント１０は、ハウジング６８中で取り外し可能、取替え可能である。フィルターアセンブリ６４はフィルタヘッド７０に操作可能に取り付けられている。フィルタヘッド７０は、ろ過されていない流体がその中とフィルタエレメント１０に流れるのを可能にする入口流路８０を含んでいる。また、フィルタヘッド７０はろ過された流路３０からろ過された流体の排出を可能にする出口流路８２を含んでいる。図示された配置構成において、シール８４は、フィルタヘッド７０上のスパッド８６とフィルタエレメント１０の第１端部キャップの間に形成される。いくつかの配置構成では、フィルターアセンブリ６４はねじ込み可能にヘッド７０に取り付けられている。
【００２７】
好ましくは、フィルタエレメント１０は環境に優しい材料で完全に組み立てられる。例えば、フィルタエレメント１０は少なくとも９８％の非金属材料、好ましくは少なくとも９９％、より好ましくは１００％の非金属材料で組み立てられる。少なくとも９８％の非金属材料で組み立てられると、フィルタエレメント１０は容易に焼却可能である。
【００２８】
本開示の原理に基づいて組み立てられたフィルタエレメントは、広い範囲の総合的な流れで作動することができるとともに、異なるフィルタ媒体が互いの流速を自己つりあいさせるのを可能にする。さらに、多くの異なるフィルタ媒体の組み合わせは、外側の媒体１２と内側の媒体１８の別々の構造物によって容易にかつ簡単に作ることができる。
【００２９】
フィルタエレメントの組み立て方法は本開示の原理に基づいて実施することができる。例えば、最初に、第１フィルタ媒体が選択されて、第１フィルタ媒体から第１管状のフィルタ媒体構造物１２が形成される。フィルタ媒体１２の第１管状構造物はインナーライナー１６、好ましくは非金属のインナーライナー１６とともに提供される。次に、第２フィルタ媒体が選択されて、第２フィルタ媒体からアウターライナー２８、好ましくは非金属のアウターライナー２８を持つ第２管状構造物１８が形成される。次に、第２管状構造物１８は第１管状構造物１２中で操作可能に配置される。第１フィルタ媒体構造物１２は、第２フィルタ媒体構造物１８に対して両構造物が両構造物の間で流体の流路２０を得るように半径方向に互いに離れるように配置される。次に、バランス具３６をインナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけられるように提供される。好ましくは、バランス具３６は非金属である。
【００３０】
さらにフィルタエレメントを組み立て方法は、第１端部キャップ５０と第２端部キャップ５６の間で第１管状構造物を固定する工程を含む。好ましい方法では、第２フィルタ媒体構造物１８を開口のある（開いている）第２端部キャップ５６に固定し、フィルタ媒体１８の反対の端部を第３端部キャップ６２に固定する工程を含む。
【００３１】
次に、図６の実施例について説明する。図６はフィルタエレメント１１０の断面図であり、図１で上記説明したフィルタエレメントと多くの点で同様である。コンポーネントが同じものは、図６のフィルタエレメント１１０では第２実施例を表現するために図１の参照番号と同じ参照番号に１００を加えている。図１のコンポーネントの説明は図６の説明として適用され、本明細書中に引用して合体される。一般に、図６のフィルタエレメント１１０は、１１２の外側にある第１管状フィルタ媒体構造物、開口のある第１内部空間１１４、インナーライナー１１６、内側にある第２管状フィルタ媒体構造物１１８、流体の流路１２０、開口のある第２フィルタ内部空間１２２、流体の流路１２４、ろ過されていない流体の流路１２６、アウターライナー１２８、ろ過された流体の流路１３０、上流側１３２、上流側１３４、バランス具１３６、開口のある（開いている）第１端部キャップ１５０、すき間または開口１５２、出口開口１５４、すきままたは開口１５８を定める第２端部キャップ１５６、入口開口１６０、および第３端部キャップ１６２を含む。別々の図面で図示されていないが、フィルタエレメント１１０はハウジング中に操作可能で配置可能であり、図２で図示されたハウジング６８などのようにフィルターアセンブリ６４を形成する。
【００３２】
図６の実施例では、バランス具１３６はバネ１８０として実施されている。図９はその配置構成で使用可能なバネ１８０の１つの実施例を図示している。図９において、バネ１８０はコイルバネ１８２として図示されている。好ましくは、コイルバネ１８２はプラスチックなどの非金属材料を含む。図９に示された実施例は、３つに巻いたコイルを示すが、フィルタエレメント１１０の大きさに依存して、より巻き数の多いあるいは少ないコイルもまた使用することができる。
【００３３】
図６はバランス具１３６’もまた図示している。バランス具１３６’はバランス具１３６(バネ１８０として図６に例示された)に加えてまたは単独で(すなわち、バランス具１３６なしで)で使用することができる。図６に示された実施例において、バランス具１３６'は複数のガセット１８４を含んでいる。図示された実施例では、ガセット１８４は開口のある（開いている）第１端部キャップと開口のない（閉じている）第３端部キャップ１６２の間に伸びる構造的なバランス具として作用している。
【００３４】
図６の実施例において、渦巻状支持体またはバネ１８０は、第１管状フィルタ媒体構造物１１２と第２管状フィルタ媒体構造物１１８の分離を提供する。流れと圧力または汚れの充填の増加につれて、力は媒体構造物１１２、１１８とそれらの各支持体の管１２８、１１６を互いに向かって押す。この力は渦巻状支持体またはバネ１８０の外表面上を圧縮する。それら力を矢印Ｆ１とＦ２で示す。渦巻状支持体１８０はさまざまな条件下で非常に高いレベルまでこれらの力に耐えるのを助ける。
【００３５】
バランス具１３６'は、相反する力Ｆ３(開口のある（開いている）端部キャップ１５０に作用する)とＦ４(第３端部キャップ１６２に作用する)に耐えるのを助ける。特に、開口のある第１端部キャップ１５０の外側の部分への力は、端部キャップ１５０を内側に媒体１１２に向かって圧縮する。第３端部キャップ１６２の内側部分上の力Ｆ４は、端部キャップ１６２を外側に第２フィルタ媒体１１８から遠くに押しつける。端部キャップ１５０をガセット１８４で端部キャップ１６２に連結することによって、力Ｆ３とＦ４は互いに打ち消しあって、安定した設計を提供する。この安定性は、第３端部キャップ１６２が第２媒体構造物１１８から強制的に動かされて清浄な流体の流れ１７８に入る場合に生じる破滅的破壊を防ぐために役立つ。
【００３６】
図７は、図６で図示されたフィルタエレメント１１０の斜視図である。図７において、他のある使用可能な特徴をみることができる。特に、可撓性の耳またはタブ１９０が開口のある第１端部キャップ１５０の最も外側の周囲から伸びているのを見ることができる。タブ１９０は国際公開第２００４/０３３０６７号パンフレットに示されているようにハウジングの内壁からエレメント１１０を間隔を開けるために使用することができる。国際公開第２００４/０３３０６７号パンフレットを引用することによってその全ての内容を本明細書中に合体する。
【００３７】
図８は、さらに特徴をはっきりさせるために一部分を破断したフィルタエレメント１１０の別の斜視図を示す。図８において、第３端部キャップ１６２から突き出しているガセット１８４を見ることができる。またバネ１８０も見ることができる。また内側にある第２フィルタ媒体構造物１１８のアウターライナー１２８を見ることができる。
【００３８】
図６の実施例に対するフィルタエレメントをろ過する方法と組み立てる方法は、図１に関する上記の説明と類似するものであり、その内容を引用することによって本明細書に合体する。
【００３９】
上記の記載はいくつかの実施例を示している。本開示の原理に基づいて多くの実施例を組み立てることができる。
【技術分野】
【０００１】
本出願はフィルタに関する。特に、本出願は、高流速を維持しながら流体を清浄にするためにマルチパスを応用して流体のろ過に使用可能なフィルタを記載する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、米国内の会社ドナルドソン・カンパニー・インクの名において、およびイギリスの国民であるフィリップ・エドワード・ジョンソンと、全て米国民であるデヴィッド・メリーヌ・ウェブ、ポールスチュワートブースとデヴィッド・Ｅ.カールソンの名において２００６年３月３０日にＰＣＴ国際特許出願として出願され、２００５年４月５日に出願された米国仮特許出願第６０/６６８,８９４号に対する優先権を主張する。米国仮特許出願第６０/６６８,８９４号を引用することによって、その内容をここに合体する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
標準のフィルタは、一方向だけでろ過する単一の媒体パックだけを有する。これらの種類の配置構成では、高い圧力低下の条件において媒体パックがつぶれないように支える必要がある。これらの種類の適用において、効率は圧力低下の増加または流量速度の低下なしでは増加させることはできない。効率の増加は、また汚れを保持する力を減少させる。多くの適用において、媒体はスチール缶内に配置されスクラップの鉄鋼を汚染するので、顧客はスクラップ金属に対するプレミアム値よりも少ないものしか得られない。従って、改良は好ましいものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の概要
フィルタエレメントは、開口のある（開いている）第１フィルタ内部空間を定める外側にある第１管状フィルタ媒体構造物と、開口のある第２フィルタ内部空間を定める内側にある第２管状フィルタ媒体構造物とを含む。前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１フィルタ内部空間に配置され、前記第１管状フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置されている。前記第２フィルタ内部空間はろ過していない流体の流路を定めている。プラスチック製のインナーライナーは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支える。プラスチック製のアウターライナーは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第２管状フィルタ媒体構造物を支える。ろ過した流体の流路は前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に定められいる。バランス具は前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間に配置されている。
【０００５】
ろ過していない流体を、第１管状フィルタ媒体構造物を通過してろ過した流体容積部に入るように方向づける第１方向付工程と、ろ過していない流体を、前記第１管状フィルタ媒体構造物を取り囲こんでかつ半径方向に離れて配置されている第２管状フィルタ媒体構造物を通過して前記ろ過した流体容積部に入るように方向づける第２方向付工程と、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物とを、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間で非金属のバランス具で支える支持工程と、を有するろ過方法が提供される。
【０００６】
フィルタエレメントの組立方法が提供される。この方法は、第１フィルタ媒体を選択し、前記第１フィルタ媒体から非金属のインナーライナーを持つ第１管状構造物を形成する工程と、第２フィルタ媒体を選択し、前記第２フィルタ媒体から非金属のアウターライナーを持つ第２管状構造物を形成する工程と、前記第１管状構造物中に前記第２管状構造物を操作可能に配置し、前記第１フィルタ媒体を前記第２フィルタ媒体から半径方向に離れて配置する工程と、前記第１管状構造物と前記第２管状構造物との間に非金属のバランス具を提供する提供工程と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の原理に基づいて構成されたフィルタエレメントの断面図である。
【図２】図１のフィルタエレメントが操作可能に内部に設置されているハウジングを含むフィルターアセンブリの斜視図である。
【図３】図１と図２のフィルタエレメントで使用可能なアウターライナーの部分斜視図である。
【図４】図３のアウターライナーの端面図である。
【図５】図２のフィルタエレメント斜視断面図であり、断面は図２の線５−５に沿って得られる図である。
【図６】本発明の原理に基づいて構成されたフィルタエレメントの第２の実施例の断面図である。
【図７】図６で図示されたフィルタエレメントの斜視図である。
【図８】図７で図示されたフィルタエレメントの概要の斜視図であり、内部コンポーネントを図示するために一部を取り除いた図である。
【図９】図６〜図８のフィルタエレメント中で使用可能なコンポーネントの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１において、マルチエレメントのフィルタエレメントの１つの実施例が１で一般的に記載されている。フィルタエレメントは、共通のリザーバからの流体をろ過するために２つの異なるフィルタ媒体を利用するマルチパスシステムにおいて使用することができる。これらのタイプのシステムでは、フィルタエレメント１０の総合的なろ過効率は、時間の経過につれてより高い効率フィルタ媒体のろ過効率に近づくであろう。したがって、より高い効率の媒体を通過する流体のわずかな側流でさえ総合的なシステムの性能に有益となるであろう。さらに、共通源から与えられる効率と圧力低下に変化をつける２つの媒体は、それぞれを通過する個々の流れに対して自分でバランスをとることができる。さらに、内部および外部の支持体とその間の共通の流路とを備えた２つのフィルタ媒体は、互いに構造的に支持するように作用することができる。
【０００９】
図１において、フィルタエレメント１０は、フィルタ媒体１２の外側にある第１管状構造物を含んでいる。フィルタ媒体１２の第１管状構造物は、円筒形で示されているが、すり鉢状を含む他の形状であってもよい。フィルタ媒体の第１構造物は、開口のある（開いている）第１フィルタ内部空間１４を定める。インナーライナー１６は、開口のある第１フィルタ内部空間１４に沿って並び、フィルタ媒体１２の第１構造物に支持体を提供するように機能する。インナーライナー１６は、多孔性であるまたは穴が開けられており、流体が第１媒体構造物１２を通過し、次にインナーライナー１６を通過して開口のある第１フィルタ内部空間１４まで流れるのを可能にする。
【００１０】
好ましい配置構成では、インナーライナー１６は非金属であり得る。多くの好ましい配置構成では、インナーライナー１６はプラスチックでつくることができる。フィルタエレメント構造物１０は、下記に記載されるように、従来の金属製ライナーに比較してかなり薄くて軽量で安価なインナーライナー１６用の材料になる。好ましい配置構成では、インナーライナーの厚さは０．１インチ未満である。１つの配置構成では、インナーライナー１６の厚さは約０.０９０〜０.０９９インチであり得る。
【００１１】
フィルタ媒体１２の外側にある第１構造物は、多くの異なる種類の媒体であり得る。例えば、媒体１２は、ひだ付き媒体、ひだ付きでない媒体、合成繊維、紙などであり得る。もちろん、使用される媒体１２の種類は応用に依存するであろう。
【００１２】
図示された実施例では、フィルタエレメント１０はさらにフィルタ媒体１８の内側にある第２管状構造物を含んでいる。フィルタ媒体１８の内側にある第２管状構造物は、円筒形で示されているが、すり鉢状を含む他の形状であってもよい。図示された実施例において、フィルタ媒体１８の第２管状構造物は、開口のある第１フィルタ内部空間１４内に配置されている。好ましくは、フィルタ媒体１８の第２構造物は、外側の媒体１４と内側の媒体１８の間の流体の流路２０を定めるためにフィルタ媒体１２の第１構造物から半径方向に離れて配置されている。媒体１８は、ひだ付き、ひだ付きでない、合成繊維、紙などを含む多くの種類のフィルタ媒体であり得る。
【００１３】
フィルタ媒体１８の内側にある第２管状構造物は、開口のある第２フィルタ内部空間２２を定める。開口のある第２フィルタ内部空間２２はそこに流体の流路２４を定める。好適な実施例では、流体の流路２４はろ過されていない流体の流路２６である。
【００１４】
フィルタ媒体１８の第２構造物を支えるのは、アウターライナー２８である。アウターライナー２８は、多孔性であるまたは穴が開けられており、流体の通過が可能である。好ましくは、アウターライナー２８は非金属である。好ましくは、アウターライナー２８はプラスチックで組み立てられており、その厚みは０.１インチ未満である。好ましい配置構成では、アウターライナー２８の厚みは０.０９０〜０.０９９インチの範囲である。
【００１５】
外側のフィルタ媒体１４と内側のフィルタ媒体１８の間の流体の流路２０もまた、インナーライナー１６とアウターライナー２８の間に位置している。好ましくは、流体の流路２０はろ過された流体の流路３０である。すなわち、操作において、好ましくはろ過すべき流体は、第１フィルタ媒体１２の上流面３２を通過し、フィルタ媒体１２を通過し、インナーライナー１６を通過し、ろ過された流体の流路３０まで流れるが、一方、ろ過されていない流体はろ過されていない流体の流路２６内に入り、内側のフィルタ媒体１８の上流側面３４を通過し、媒体１８を通過し、アウターライナー２８を通過し、ろ過された流体の流路３０中へ流れる。次に、ろ過された流路３０中の流体は、システム中で使用するためにフィルタエレメント１０から出る。
【００１６】
フィルタエレメント１０をバランスするためにバランス具３６が提供される。図示された実施例では、バランス具が第１管状のフィルタ媒体構造物１２と第２管状のフィルタ媒体構造物１８との間に提供される。図１の特定の実施例において、バランス具３６は、インナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけられている。この実施例において、バランス具３６はインナーライナー１６とアウターライナー２８との間の非圧縮性の固体のスペーサ３８であり、外側の媒体１２と内側の媒体１８を横切る圧力がバランスするのを確実にする。この実施例では、バランス具３６はプラスチックなどの非金属材料で構成されている。バランス具３６が存在するために、インナーライナー１６とアウターライナー２８とは、圧力差に耐えるために金属または非常に厚い非金属ライナーを必要とする従来技術の中子配置構成と比べると、比較的薄くて軽量のプラスチックで作ることができる。
【００１７】
ここで図３と図４を参照すると、バランス具３６の１つの実施例がインナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけられて半径方向に伸びている少なくとも１つのリブ４０を含むように図示されている。図示された特定の実施例では、バランス具３６はインナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけらながら伸びていている複数のリブ４０を含んでいる。図示された実施例では、アウターライナー２８は、アウターライナー２８の長さに沿って長手方向に伸び、アウターライナー２８から半径方向につきだしてインナーライナー１６にぶつかるリブ４０を有する。図示された実施例では、少なくとも３つのリブ４０、例えば４〜１０個のリブ４０がある。それぞれのリブ４０は半径方向に少なくとも０.２インチ、通常は０.２５〜１．２５インチ、例えば、０．３〜０．５インチ突き出ている。
【００１８】
バランス具３６の他の実施例もまたは使用可能である。バランス具３６は、例えば、バネであり得る。この実施例は、図６〜９と関連づけて以下に説明される。リブ４０は、正方形、長方形、多角形、楕円形および不規則形状などを含む異なる断面を持つことができる。
【００１９】
再度、図１を参照すると、図示された配置構成では、フィルタエレメント１０はさらに開口のある（開いている）第１端部キャップ５０を含んでいる。端部キャップ５０は、すき間または開口５２を定める。通常の操作では、開口５２は出口開口５４として機能する。
【００２０】
図示された実施例では、フィルタエレメント１０はさらにすき間または開口５８を定める第２端部キャップ５６を含んでいる。通常の操作では、開口５８は入口開口６０となるであろう。
【００２１】
図示された配置構成において、フィルタ媒体１２の第１構造物は、第１端部キャップ５０と第２端部キャップ５６の間で伸びている。媒体１２は、例えば埋め込みまたは鋳込みを含む多くの異なった技術によって、端部キャップ５０と端部キャップ５６とに固定することができる。
【００２２】
図示された実施例において、第２フィルタ媒体構造物１８は第２端部キャップ５６に固定されている。このように、第２端部キャップ５６は、実施例で図示されたように、一般的に第１フィルタ媒体構造物と第２フィルタ媒体構造物１８の両方を固定する。第２フィルタ媒体１８は第２端部キャップに、例えば埋め込みまたは鋳込みを含む多くの異なった技術によって固定することができる。
【００２３】
さらに図１を参照すると、図示されたフィルタエレメント１０の実施例において、第３端部キャップ６２がある。第３端部キャップ６２は開口の無い（閉じている）端部キャップとして図示されており、開口の無い端部キャップはその中を流体が通過する開口がないことを定めることを意味している。図示された実施例は、第２端部キャップ５６と第３端部キャップの間に伸びていて、第２端部キャップ５６と第３端部キャップに固定されている第２媒体構造物１８を示している。さらに、第２フィルタ媒体１８は、第３端部キャップに、例えば埋め込みまたは鋳込みを含む多くの異なった技術によって固定することができる。
【００２４】
図示された実施例において、第３端部キャップ６２は第１端部キャップ５０から軸方向に離れて配置されている。この軸方向に離れていることは、ろ過された流体の流路３０から出口開口５４までの流体の流路を定めるのを助ける。出口開口５４はろ過された流体の流路３０と連通しており、ろ過された流体がろ過された流体の流路３０から出口開口５４を通過しフィルタエレメント１０から出るのを可能にする。入口開口６０はろ過されていない流路２６と連通している。
【００２５】
操作では、ろ過されるべき流体は外側の媒体１２あるいは内側の媒体１８のどちらかを通過して流れる。外側の媒体１２を通過して流れる場合、流体は標準の前進流方向に媒体１２の外側から開口のあるフィルタ内部空間１４まで矢印７４で示されるように流れる。流体は媒体１２によってろ過されてろ過された流体の流路３０に到達する。ろ過されていない流体が矢印７６に示されるように内側のフィルタ媒体１８を通って流れる場合、ろ過されていない流体は、入口開口６０を通過し、ろ過されていない流体の流路２６に入り、フィルタ媒体１８の内側の領域を通過し、次に、他のろ過された流体とろ過された流体の流路３０で合流する。内側のフィルタ媒体１８は逆の流れのエレメントとして作動し、流体は開口のあるフィルタ内部空間２２から媒体１８を通過し第２フィルタ媒体１８の外側まで流れる。フィルタが作動している間、バランス具３６は、インナーライナー１６をアウターライナー２８を支えて、外側のフィルタ媒体１２と内側のフィルタ媒体１８の両方が崩壊するのを防ぐのを助ける。矢印７８に示されるろ過された流体は、次に、出口開口５４を通過してフィルタエレメント１０を出る。
【００２６】
ここで図２と図５を参照すると、フィルターアセンブリ６４で図示されている。フィルターアセンブリ６４はハウジング６８の内部空間６６中に操作可能に配置されているフィルタエレメント１０を含んでいる。好ましい配置構成では、フィルタエレメント１０は、ハウジング６８中で取り外し可能、取替え可能である。フィルターアセンブリ６４はフィルタヘッド７０に操作可能に取り付けられている。フィルタヘッド７０は、ろ過されていない流体がその中とフィルタエレメント１０に流れるのを可能にする入口流路８０を含んでいる。また、フィルタヘッド７０はろ過された流路３０からろ過された流体の排出を可能にする出口流路８２を含んでいる。図示された配置構成において、シール８４は、フィルタヘッド７０上のスパッド８６とフィルタエレメント１０の第１端部キャップの間に形成される。いくつかの配置構成では、フィルターアセンブリ６４はねじ込み可能にヘッド７０に取り付けられている。
【００２７】
好ましくは、フィルタエレメント１０は環境に優しい材料で完全に組み立てられる。例えば、フィルタエレメント１０は少なくとも９８％の非金属材料、好ましくは少なくとも９９％、より好ましくは１００％の非金属材料で組み立てられる。少なくとも９８％の非金属材料で組み立てられると、フィルタエレメント１０は容易に焼却可能である。
【００２８】
本開示の原理に基づいて組み立てられたフィルタエレメントは、広い範囲の総合的な流れで作動することができるとともに、異なるフィルタ媒体が互いの流速を自己つりあいさせるのを可能にする。さらに、多くの異なるフィルタ媒体の組み合わせは、外側の媒体１２と内側の媒体１８の別々の構造物によって容易にかつ簡単に作ることができる。
【００２９】
フィルタエレメントの組み立て方法は本開示の原理に基づいて実施することができる。例えば、最初に、第１フィルタ媒体が選択されて、第１フィルタ媒体から第１管状のフィルタ媒体構造物１２が形成される。フィルタ媒体１２の第１管状構造物はインナーライナー１６、好ましくは非金属のインナーライナー１６とともに提供される。次に、第２フィルタ媒体が選択されて、第２フィルタ媒体からアウターライナー２８、好ましくは非金属のアウターライナー２８を持つ第２管状構造物１８が形成される。次に、第２管状構造物１８は第１管状構造物１２中で操作可能に配置される。第１フィルタ媒体構造物１２は、第２フィルタ媒体構造物１８に対して両構造物が両構造物の間で流体の流路２０を得るように半径方向に互いに離れるように配置される。次に、バランス具３６をインナーライナー１６とアウターライナー２８の間でインナーライナー１６とアウターライナー２８に押しつけられるように提供される。好ましくは、バランス具３６は非金属である。
【００３０】
さらにフィルタエレメントを組み立て方法は、第１端部キャップ５０と第２端部キャップ５６の間で第１管状構造物を固定する工程を含む。好ましい方法では、第２フィルタ媒体構造物１８を開口のある（開いている）第２端部キャップ５６に固定し、フィルタ媒体１８の反対の端部を第３端部キャップ６２に固定する工程を含む。
【００３１】
次に、図６の実施例について説明する。図６はフィルタエレメント１１０の断面図であり、図１で上記説明したフィルタエレメントと多くの点で同様である。コンポーネントが同じものは、図６のフィルタエレメント１１０では第２実施例を表現するために図１の参照番号と同じ参照番号に１００を加えている。図１のコンポーネントの説明は図６の説明として適用され、本明細書中に引用して合体される。一般に、図６のフィルタエレメント１１０は、１１２の外側にある第１管状フィルタ媒体構造物、開口のある第１内部空間１１４、インナーライナー１１６、内側にある第２管状フィルタ媒体構造物１１８、流体の流路１２０、開口のある第２フィルタ内部空間１２２、流体の流路１２４、ろ過されていない流体の流路１２６、アウターライナー１２８、ろ過された流体の流路１３０、上流側１３２、上流側１３４、バランス具１３６、開口のある（開いている）第１端部キャップ１５０、すき間または開口１５２、出口開口１５４、すきままたは開口１５８を定める第２端部キャップ１５６、入口開口１６０、および第３端部キャップ１６２を含む。別々の図面で図示されていないが、フィルタエレメント１１０はハウジング中に操作可能で配置可能であり、図２で図示されたハウジング６８などのようにフィルターアセンブリ６４を形成する。
【００３２】
図６の実施例では、バランス具１３６はバネ１８０として実施されている。図９はその配置構成で使用可能なバネ１８０の１つの実施例を図示している。図９において、バネ１８０はコイルバネ１８２として図示されている。好ましくは、コイルバネ１８２はプラスチックなどの非金属材料を含む。図９に示された実施例は、３つに巻いたコイルを示すが、フィルタエレメント１１０の大きさに依存して、より巻き数の多いあるいは少ないコイルもまた使用することができる。
【００３３】
図６はバランス具１３６’もまた図示している。バランス具１３６’はバランス具１３６(バネ１８０として図６に例示された)に加えてまたは単独で(すなわち、バランス具１３６なしで)で使用することができる。図６に示された実施例において、バランス具１３６'は複数のガセット１８４を含んでいる。図示された実施例では、ガセット１８４は開口のある（開いている）第１端部キャップと開口のない（閉じている）第３端部キャップ１６２の間に伸びる構造的なバランス具として作用している。
【００３４】
図６の実施例において、渦巻状支持体またはバネ１８０は、第１管状フィルタ媒体構造物１１２と第２管状フィルタ媒体構造物１１８の分離を提供する。流れと圧力または汚れの充填の増加につれて、力は媒体構造物１１２、１１８とそれらの各支持体の管１２８、１１６を互いに向かって押す。この力は渦巻状支持体またはバネ１８０の外表面上を圧縮する。それら力を矢印Ｆ１とＦ２で示す。渦巻状支持体１８０はさまざまな条件下で非常に高いレベルまでこれらの力に耐えるのを助ける。
【００３５】
バランス具１３６'は、相反する力Ｆ３(開口のある（開いている）端部キャップ１５０に作用する)とＦ４(第３端部キャップ１６２に作用する)に耐えるのを助ける。特に、開口のある第１端部キャップ１５０の外側の部分への力は、端部キャップ１５０を内側に媒体１１２に向かって圧縮する。第３端部キャップ１６２の内側部分上の力Ｆ４は、端部キャップ１６２を外側に第２フィルタ媒体１１８から遠くに押しつける。端部キャップ１５０をガセット１８４で端部キャップ１６２に連結することによって、力Ｆ３とＦ４は互いに打ち消しあって、安定した設計を提供する。この安定性は、第３端部キャップ１６２が第２媒体構造物１１８から強制的に動かされて清浄な流体の流れ１７８に入る場合に生じる破滅的破壊を防ぐために役立つ。
【００３６】
図７は、図６で図示されたフィルタエレメント１１０の斜視図である。図７において、他のある使用可能な特徴をみることができる。特に、可撓性の耳またはタブ１９０が開口のある第１端部キャップ１５０の最も外側の周囲から伸びているのを見ることができる。タブ１９０は国際公開第２００４/０３３０６７号パンフレットに示されているようにハウジングの内壁からエレメント１１０を間隔を開けるために使用することができる。国際公開第２００４/０３３０６７号パンフレットを引用することによってその全ての内容を本明細書中に合体する。
【００３７】
図８は、さらに特徴をはっきりさせるために一部分を破断したフィルタエレメント１１０の別の斜視図を示す。図８において、第３端部キャップ１６２から突き出しているガセット１８４を見ることができる。またバネ１８０も見ることができる。また内側にある第２フィルタ媒体構造物１１８のアウターライナー１２８を見ることができる。
【００３８】
図６の実施例に対するフィルタエレメントをろ過する方法と組み立てる方法は、図１に関する上記の説明と類似するものであり、その内容を引用することによって本明細書に合体する。
【００３９】
上記の記載はいくつかの実施例を示している。本開示の原理に基づいて多くの実施例を組み立てることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタエレメントであって、
（ａ）前記フィルタエレメントは、開口のある第１フィルタ内部空間を定める外側にある第１管状フィルタ媒体構造物を有し、
（ｂ）前記フィルタエレメントは、開口のある第２フィルタ内部空間を定める内側にある第２管状フィルタ媒体構造物を有し、
（ｉ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は、前記第１フィルタ内部空間に配置され、
（ii）前記第２管状フィルタ媒体構造物は、前記第１管状フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置され、
（iii）前記第２フィルタ内部空間はろ過されていない流体流路を定めており、
（ｃ）前記フィルタエレメントは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のインナーライナーを有し、
（ｄ）前記フィルタエレメントは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第２管状のフィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のアウターライナーを有し、
（ｉ）前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間にろ過された流体流路が定められており、
（ｅ）前記フィルタエレメントは、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間のバランス具を有することを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
（ａ）前記バランス具は、前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に配置され、前記インナーライナーと前記アウターライナーとにぶつかるバネを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
（ａ）前記バランス具は、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間で伸びている複数のガセットを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
（ａ）開口のある第１端部キャップと、
（ｂ）開口のある第２端部キャップと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
（ａ）前記第１管状フィルタ媒体構造物は前記第１端部キャップと前記第２端部キャップとの間で伸びており、
（ｂ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第２端部キャップに固定されていることを特徴とする請求項４に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
（ａ）開口のない第３端部キャップを更に有し、
（i）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第２端部キャップと前記第３端部キャップとの間で伸びていることを特徴とする請求項５に記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
（ａ）前記バランス具は、前記第１端部キャップと前記第３端部キャップとの間で伸びている複数のガセットを含むことを特徴とする請求項６に記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
（ａ）前記第３端部キャップは、前記第１端部キャップから軸方向に離れて配置されていることを特徴とする請求項７に記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
（ａ）前記第３端部キャップは、前記第１端部キャップから軸方向に離れて配置されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
（ａ）前記開口のある第２端部キャップは、前記ろ過されていない流体流路と連結する入口開口を定めることを特徴とする請求項９に記載のフィルタエレメント。
【請求項１１】
（ａ）前記開口のある第１端部キャップは、前記ろ過された流体流路と連結する出口開口を定めることを特徴とする請求項１０に記載のフィルタエレメント。
【請求項１２】
（ａ）前記フィルタエレメントは、少なくとも９８％の非金属材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項１３】
（ａ）前記アウターライナーは０．１インチ未満の厚さを有し、
（ｂ）前記インナーライナーは０．１インチ未満の厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項１４】
フィルタアセンブリであって、
（ａ）フィルタエレメントを有し、前記フィルタエレメントは、
（ｉ）開口のある第１フィルタ内部空間を定める外側にある第１管状フィルタ媒体構造物と、
（ii）開口のある第２フィルタ内部空間を定める内側にある第２管状フィルタ媒体構造物と、を有し、
（Ａ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１フィルタ内部空間に配置され、
（Ｂ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置され、
（Ｃ）前記第２フィルタ内部空間がろ過されていない流体流路を定めており、
（iii）前記第１フィルタ内部空間にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のインナーライナーと、
（iv）前記第１フィルタ内部空間にあって前記第２管状フィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のアウターライナーと、を有し、
（Ａ）ろ過された流体流路が前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間で定められており、
（v）前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間のバランス具を有し、
（ｂ）内部空間を定めるハウジングを有し、
（ｉ）前記フィルタエレメントが前記ハウジングの内部空間に操作可能に配置されている、ことを特徴とするフィルタアセンブリ。
【請求項１５】
（ａ）前記フィルタエレメントは前記ハウジングの内部にあって取り外し可能でありかつ交換可能であることを特徴とする請求項１４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１６】
ろ過方法であって、
（ａ）ろ過されていない流体が第１管状媒体構造物を通過してろ過された流体容積部に入るように方向づける第１方向付工程と、
（ｂ）ろ過されていない流体が前記第１管状媒体構造物を取り囲みかつ半径方向に離れて配置されている第２管状媒体構造物を通過して前記ろ過された流体容積部に入るように方向づける第２方向付工程と、
（ｃ）前記第１管状媒体構造物と前記第２管状媒体構造物とを、前記第１管状媒体構造物と前記第２管状媒体構造物との間で非金属のバランス具で支える支持工程と、を有することを特徴とするろ過方法。
【請求項１７】
（ａ）前記支持工程は、内側のプラスチック製ライナーで前記第１管状媒体構造物を支える工程と、外側のプラスチック製ライナーで前記第２管状媒体構造物を支える工程と、前記内側のプラスチック製ライナーと前記外側のプラスチック製ライナーとを互いに対して半径方向に押さえて支える工程とを含むことを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項１８】
（ａ）前記半径方向に押さえて支える工程は、前記内側のプラスチック製ライナーと前記外側のプラスチック製ライナーとの間で圧縮されるばねを使用する工程を含むことを特徴とする請求項１７に記載のろ過方法。
【請求項１９】
（ａ）前記支持工程は、内側のプラスチック製ライナーで前記第１管状媒体構造物を支える工程と、外側のプラスチック製ライナーで前記第２管状媒体構造物を支える工程と、前記第１管状媒体構造物上の端部キャップを前記第２管状媒体構造物上の端部キャップに対して押さえて支える工程とを含むことを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項２０】
（ａ）前記ろ過されていない流体が前記第２管状媒体構造物を通過して前記ろ過された流体容積部に入るように方向づける前記第２方向付工程は、前記ろ過されていない流体が前記第２端部キャップの開口を通ってろ過されていない流体流路に入り、前記第２管状媒体構造物を通って前記ろ過された流体容積部に入ることを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項２１】
（ａ）流体を、前記ろ過された流体容積部から前記第１端部キャップ中の開口を通過するように方向付ける工程を更に有することを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項２２】
フィルタエレメントの組立方法であって、
（ａ）第１フィルタ媒体を選択し、前記第１フィルタ媒体から非金属のインナーライナを持つ第１管状構造物を形成する工程と、
（ｂ）第２フィルタ媒体を選択し、前記第２フィルタ媒体から非金属のアウターライナを持つ第２管状構造物を形成する工程と、
（ｃ）前記第１管状構造物中に前記第２管状構造物を操作可能に配置しかつ前記第１フィルタ媒体を前記第２フィルタ媒体から半径方向に離して配置する工程と、
（ｄ）前記第１管状構造物と前記第２管状構造物との間に非金属のバランス具を提供する提供工程と、
を有することを特徴とするフィルタエレメントの組立方法。
【請求項２３】
（ａ）前記操作可能に配置する工程は、開口を定める単一の端部キャップに前記第１管状構造物と前記第２管状構造物とを固定する工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載のフィルタエレメントの組立方法。
【請求項１】
フィルタエレメントであって、
（ａ）前記フィルタエレメントは、開口のある第１フィルタ内部空間を定める外側にある第１管状フィルタ媒体構造物を有し、
（ｂ）前記フィルタエレメントは、開口のある第２フィルタ内部空間を定める内側にある第２管状フィルタ媒体構造物を有し、
（ｉ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は、前記第１フィルタ内部空間に配置され、
（ii）前記第２管状フィルタ媒体構造物は、前記第１管状フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置され、
（iii）前記第２フィルタ内部空間はろ過されていない流体流路を定めており、
（ｃ）前記フィルタエレメントは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のインナーライナーを有し、
（ｄ）前記フィルタエレメントは、前記第１フィルタ内部空間にあって前記第２管状のフィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のアウターライナーを有し、
（ｉ）前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間にろ過された流体流路が定められており、
（ｅ）前記フィルタエレメントは、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間のバランス具を有することを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
（ａ）前記バランス具は、前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間に配置され、前記インナーライナーと前記アウターライナーとにぶつかるバネを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
（ａ）前記バランス具は、前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間で伸びている複数のガセットを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
（ａ）開口のある第１端部キャップと、
（ｂ）開口のある第２端部キャップと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
（ａ）前記第１管状フィルタ媒体構造物は前記第１端部キャップと前記第２端部キャップとの間で伸びており、
（ｂ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第２端部キャップに固定されていることを特徴とする請求項４に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
（ａ）開口のない第３端部キャップを更に有し、
（i）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第２端部キャップと前記第３端部キャップとの間で伸びていることを特徴とする請求項５に記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
（ａ）前記バランス具は、前記第１端部キャップと前記第３端部キャップとの間で伸びている複数のガセットを含むことを特徴とする請求項６に記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
（ａ）前記第３端部キャップは、前記第１端部キャップから軸方向に離れて配置されていることを特徴とする請求項７に記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
（ａ）前記第３端部キャップは、前記第１端部キャップから軸方向に離れて配置されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
（ａ）前記開口のある第２端部キャップは、前記ろ過されていない流体流路と連結する入口開口を定めることを特徴とする請求項９に記載のフィルタエレメント。
【請求項１１】
（ａ）前記開口のある第１端部キャップは、前記ろ過された流体流路と連結する出口開口を定めることを特徴とする請求項１０に記載のフィルタエレメント。
【請求項１２】
（ａ）前記フィルタエレメントは、少なくとも９８％の非金属材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項１３】
（ａ）前記アウターライナーは０．１インチ未満の厚さを有し、
（ｂ）前記インナーライナーは０．１インチ未満の厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項１４】
フィルタアセンブリであって、
（ａ）フィルタエレメントを有し、前記フィルタエレメントは、
（ｉ）開口のある第１フィルタ内部空間を定める外側にある第１管状フィルタ媒体構造物と、
（ii）開口のある第２フィルタ内部空間を定める内側にある第２管状フィルタ媒体構造物と、を有し、
（Ａ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１フィルタ内部空間に配置され、
（Ｂ）前記第２管状フィルタ媒体構造物は前記第１フィルタ媒体構造物から半径方向に離れて配置され、
（Ｃ）前記第２フィルタ内部空間がろ過されていない流体流路を定めており、
（iii）前記第１フィルタ内部空間にあって前記第１管状フィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のインナーライナーと、
（iv）前記第１フィルタ内部空間にあって前記第２管状フィルタ媒体構造物を支えるプラスチック製のアウターライナーと、を有し、
（Ａ）ろ過された流体流路が前記インナーライナーと前記アウターライナーとの間で定められており、
（v）前記第１管状フィルタ媒体構造物と前記第２管状フィルタ媒体構造物との間のバランス具を有し、
（ｂ）内部空間を定めるハウジングを有し、
（ｉ）前記フィルタエレメントが前記ハウジングの内部空間に操作可能に配置されている、ことを特徴とするフィルタアセンブリ。
【請求項１５】
（ａ）前記フィルタエレメントは前記ハウジングの内部にあって取り外し可能でありかつ交換可能であることを特徴とする請求項１４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１６】
ろ過方法であって、
（ａ）ろ過されていない流体が第１管状媒体構造物を通過してろ過された流体容積部に入るように方向づける第１方向付工程と、
（ｂ）ろ過されていない流体が前記第１管状媒体構造物を取り囲みかつ半径方向に離れて配置されている第２管状媒体構造物を通過して前記ろ過された流体容積部に入るように方向づける第２方向付工程と、
（ｃ）前記第１管状媒体構造物と前記第２管状媒体構造物とを、前記第１管状媒体構造物と前記第２管状媒体構造物との間で非金属のバランス具で支える支持工程と、を有することを特徴とするろ過方法。
【請求項１７】
（ａ）前記支持工程は、内側のプラスチック製ライナーで前記第１管状媒体構造物を支える工程と、外側のプラスチック製ライナーで前記第２管状媒体構造物を支える工程と、前記内側のプラスチック製ライナーと前記外側のプラスチック製ライナーとを互いに対して半径方向に押さえて支える工程とを含むことを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項１８】
（ａ）前記半径方向に押さえて支える工程は、前記内側のプラスチック製ライナーと前記外側のプラスチック製ライナーとの間で圧縮されるばねを使用する工程を含むことを特徴とする請求項１７に記載のろ過方法。
【請求項１９】
（ａ）前記支持工程は、内側のプラスチック製ライナーで前記第１管状媒体構造物を支える工程と、外側のプラスチック製ライナーで前記第２管状媒体構造物を支える工程と、前記第１管状媒体構造物上の端部キャップを前記第２管状媒体構造物上の端部キャップに対して押さえて支える工程とを含むことを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項２０】
（ａ）前記ろ過されていない流体が前記第２管状媒体構造物を通過して前記ろ過された流体容積部に入るように方向づける前記第２方向付工程は、前記ろ過されていない流体が前記第２端部キャップの開口を通ってろ過されていない流体流路に入り、前記第２管状媒体構造物を通って前記ろ過された流体容積部に入ることを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項２１】
（ａ）流体を、前記ろ過された流体容積部から前記第１端部キャップ中の開口を通過するように方向付ける工程を更に有することを特徴とする請求項１６に記載のろ過方法。
【請求項２２】
フィルタエレメントの組立方法であって、
（ａ）第１フィルタ媒体を選択し、前記第１フィルタ媒体から非金属のインナーライナを持つ第１管状構造物を形成する工程と、
（ｂ）第２フィルタ媒体を選択し、前記第２フィルタ媒体から非金属のアウターライナを持つ第２管状構造物を形成する工程と、
（ｃ）前記第１管状構造物中に前記第２管状構造物を操作可能に配置しかつ前記第１フィルタ媒体を前記第２フィルタ媒体から半径方向に離して配置する工程と、
（ｄ）前記第１管状構造物と前記第２管状構造物との間に非金属のバランス具を提供する提供工程と、
を有することを特徴とするフィルタエレメントの組立方法。
【請求項２３】
（ａ）前記操作可能に配置する工程は、開口を定める単一の端部キャップに前記第１管状構造物と前記第２管状構造物とを固定する工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載のフィルタエレメントの組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１３５７６３（Ｐ２０１２−１３５７６３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−３５４１２（Ｐ２０１２−３５４１２）
【出願日】平成２４年２月２１日（２０１２．２．２１）
【分割の表示】特願２００８−５０５３７８（Ｐ２００８−５０５３７８）の分割
【原出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（５９１１６３２１４）ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド (96)
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３５４１２（Ｐ２０１２−３５４１２）
【出願日】平成２４年２月２１日（２０１２．２．２１）
【分割の表示】特願２００８−５０５３７８（Ｐ２００８−５０５３７８）の分割
【原出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（５９１１６３２１４）ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド (96)
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