ベースプレート及びフィルタ装置
【課題】流体中の不純物を除去するフィルタ装置と、同不純物を濾過により除去する方法の提供。
【解決手段】
ハウジング、これに収容されるフルフロー（第１）フィルタ、バイパス（第２）フィルタ、圧力低減区域を収容するコンジット、を含むフィルタ装置とする。ハウジングと第１フィルタを、濾過流体全体が第１フィルタを通過するよう配置する。第２フィルタが第１フィルタの下流に位置するよう、第１フィルタ、第２フィルタとコンジットとをハウジング内に位置させ、圧力低減区域が第２フィルタ全面に圧力差を発生させるように配置させ、所定の濾過流体部分がバイパスフィルタを通過する。第１フィルタと第２フィルタとを含む濾過装置へ流体を導入し、第１フィルタにより流体を１００％濾過し、第２フィルタ全面に差圧を発生させ、第１フィルタにより濾過された、所定の流体部分が第２フィルタを介して引かれ、所定の流体部分を２度濾過する方法とする。
【解決手段】
ハウジング、これに収容されるフルフロー（第１）フィルタ、バイパス（第２）フィルタ、圧力低減区域を収容するコンジット、を含むフィルタ装置とする。ハウジングと第１フィルタを、濾過流体全体が第１フィルタを通過するよう配置する。第２フィルタが第１フィルタの下流に位置するよう、第１フィルタ、第２フィルタとコンジットとをハウジング内に位置させ、圧力低減区域が第２フィルタ全面に圧力差を発生させるように配置させ、所定の濾過流体部分がバイパスフィルタを通過する。第１フィルタと第２フィルタとを含む濾過装置へ流体を導入し、第１フィルタにより流体を１００％濾過し、第２フィルタ全面に差圧を発生させ、第１フィルタにより濾過された、所定の流体部分が第２フィルタを介して引かれ、所定の流体部分を２度濾過する方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体から不純物を濾過するための方法および装置に関し、より詳細には、内燃機関に用いられる潤滑油から不純物を濾過するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体（例えば潤滑油）を利用する各種装置内では、微粒子状不純物が流体中に入り込んでしまう可能性がある。このような不純物が除去されない場合、エンジンなどの装置は損傷を受けることがある。
【０００３】
この種の破局的な故障を避けるために、様々な種類の濾過システムが提案されてきた。最も通常の濾過システムには、濾過循環システムが主循環システムとは別に備えられ、比較的高い密度の濾過エレメントを有するフィルタが、濾過循環システム内に配置される。循環流体はフィルタを通って圧送され、流体内に含まれる不純物を除去する。
【０００４】
周知な別の技法は、流体の流量を調整するための弁を介して、流体を主循環システムからバイパスさせて、高密度のフィルタに通す。続いて、濾過済み流体は、再利用のために戻される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フィルタも、通例は主循環システムに挿入される。このようなシステムでは、フィルタが、流体の流れに対して非常に高い抵抗を持つことがあるので、システム内では高圧が生成され、したがって、配管系とフィルタは高い機械的強度を持たねばならない。そのため、主循環システムのフィルタは、一般には低密度である。この低密度は、微細不純物を効果的に除去することを不能に終らせる。更に悪いことに、これら未除去微粒子は、システムに多大な影響を及ぼす。
【０００６】
これら欠点のいくつかを回避するために、フィルタの見かけの抵抗を減らすべく、かつバイパス回路内に細目のフィルタを備えるべく、大きい面積のフィルタを設けてきた。しかし流体を強制的にバイパス回路に通す必要がある。その理由は、バイパス回路が大きな抵抗を持つからである。したがって、バイパス回路を通過して流体を移動させるためには、別のポンプを設けなければならない。
【０００７】
流体を利用する、よく知られた種類の装置のひとつは内燃機関である。内燃機関は、一般的に、２種類の濾過を用いて潤滑油を浄化する。これら２種類の濾過は、普通には、フルフロー濾過、そしてバイパス濾過と呼ばれている。従来から、フルフロー濾過エレメントは、エンジンコンポーネントへのオイル供給に先立ち、そのようなシステム内で、調整されたポンプ排出量の７５％超を受けて濾過（比較的粗目で）している。バイパスフィルタが備えられる場合、バイパスフィルタは、普通はポンプ排出量の５〜１０％だけを受けるにすぎない。このバイパスフィルタは、一般に、オイルの「超洗浄（super clean）」に有効である。大部分の最新エンジン（ガソリンおよびディーゼル機関）がフルフローフィルタを使用している。高出力エンジン（heavy duty engine）（特には、ディーゼルエンジン）は、フルフローフィルタに加えてバイパスフィルタを装備していることが多い。歴史的に見れば、エンジンは、３つの方法のうちのひとつにより、フルフローとバイパス濾過の組み合わせを達成している。
【０００８】
フルフローとバイパス濾過の組み合わせを得る第１の方法は、フルフローフィルタとバイパスフィルタとを個別の容器に入れ、流れを強制的にバイパスフィルタに通す能動手段を、別体の各フロー回路に設けることである。フルフローとバイパス濾過の組み合わせを達成する第２の方法は、別体の各フロー回路を備えるとともに流れを強制的にバイパスフィルタに通す能動手段を備える同一容器内に、バイパスフィルタとフルフローフィルタを入れることである。第１と第２の両方法の、２個以上のフロー回路を持つ要件は、このようなシステムの内外配管作業を増やし、その結果、そのようなシステムのコストを上昇させる。
【０００９】
第３の方法は、同じ単一容器へフルフローフィルタとバイパスフィルタを入れることを含むが、この容器は単一のフロー回路を備え、流れを強制的にバイパスフィルタに通す何らの能動手段をも備えていない。このようなシステムは、第１と第２のシステムに付随する配管作業と費用とを低減する。
【００１０】
第３の方法に基づくこのシステムは、当該技術分野では周知である。これらのシステムに付随するひとつの問題は、それらが、フローフィルタとバイパスフィルタ間に、単一の並列流を生み出し得るという点である。このような並列システムにおいて、流れはバイパスフィルタとフルフローフィルタのどちらをも通過するが、システムを出る前に、あるいはバイパスフィルタを通過する前に、全ての流体がフルフローフィルタを通過するというわけではない。この問題を解決するために、流体が出口を通って装置から直に出る前であっても、あるいはバイパスフィルタを通って別の出口から出る前であっても、フィルタ装置に入る全ての流体を濾過するフルフローフィルタを組み込んだいくつかのシステムが設計されている。この種のシステムの実施例が、米国特許第 5,078,877 号および第 5,342,511 号に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、流体に含まれる不純物の除去に際して使用されるフィルタ装置を提供し、このフィルタ装置は、ハウジング、フルフローフィルタ、バイパスフィルタ、およびコンジットを含む。フルフローフィルタ、バイパスフィルタ、およびコンジットはハウジング内にあり、バイパスフィルタは、フルフローフィルタの下流に位置決めされ、そして、ハウジングおよびフルフローフィルタは、フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体がフルフローフィルタを通過するように配置される。コンジットは、フィルタ装置によって濾過されるべき所定の（predetermined）流体部分がバイパスフィルタを通過するように、バイパスフィルタ全面に（across the bypass filter）圧力差を発生させるように配置された圧力低減区域を含む。
【００１２】
本発明は、圧力低減区域が薄板オリフィス、長半径ノズル（long radius nozzle）、ドールノズル（Dall nozzle）、あるいは、好ましくはベンチュリを含む実施の形態を更に提供する。コンジットがベンチュリである実施の形態において、ベンチュリが、望ましくは、約２４．１ｍｍ（約０．９５in）の内径を持つスロートを有する。より特定の実施の形態において、本発明は、少なくともひとつの通路がコンジットの圧力低減区域の壁を貫通するものを提供する。より詳細には、本発明は、約４．３から約４．６ｍｍ（約０．１７から約０．１８in）の間の直径をそれぞれ有する２つの通路を含むコンジットを提供する。
【００１３】
他の特定の実施の形態において、本発明は、コンジットの上流端と下流端の内径が約１７．８から３０．５ｍｍ（約０．７から約１．２in）の間、更なる特定の実施の形態においては、コンジットの上流端と下流端の内径が約２８．６ｍｍ（約１．１２５in）であるコンジットを提供する。
【００１４】
本発明の別の実施の形態は、濾過により流体中に含まれる不純物を除去するのに使用されるフィルタ装置を提供し、このフィルタ装置は；ハウジング;フルフローフィルタ;フルフローフィルタ支持体;フルフロー環状路;バイパスフィルタ;バイパスフィルタ支持体;バイパス環状路;および、ベンチュリ形態の圧力低減区域を含むコンジットであり、このベンチュリのところでコンジットの壁を貫通する少なくともひとつの通路を含む前記コンジット；を同心関係（in concentric relationship）で含む。このような実施の形態において、フィルタ装置により濾過されるべき流体がハウジングへ流入し、フルフローフィルタを通って、フルフロー環状路に入るように配置され、このため所定の流体部分がバイパスフィルタを通過して引かれ、残りの流体がコンジットの上流端へ流入する。バイパスフィルタを通過して引かれた流体は、バイパス環状路へ流入してから、ベンチュリ内の少なくともひとつの通路を通って、バイパスコンジットに流入し、フルフロー環状路からコンジットへ直に入った流体は、コンジットのベンチュリを通過して流れ、バイパスフィルタ全面に圧力差を生じさせ、その結果、所定の量の流体がバイパスフィルタを通過する。
【００１５】
本発明は、更に、バイパスフィルタの上端に係合する上端キャップを更に含むような装置を提供する。より特定の実施の形態では、上端キャップは、Ｏ−リング溝を有する上端キャップシール部材と、Ｏ−リング溝にシール状態で（sealingly）係合されるＯ−リングシールとを含む。
【００１６】
他の代替の実施の形態では、装置が、フルフローフィルタの上端に係合する上端プレートを更に含む。本装置の特定のバリエーションでは、頂部端プレートが、Ｄ−リングシールとシール状態に係合可能なＤ-リングシール部材を含む。代替として、装置はグロメットシールおよびベースプレートを更に含むことができ、そして上端キャップは、グロメットシールと脚延長部とに係合する内側リップを含む。脚延長部はベースプレートを支持し、それにより、脚延長部とベースプレート間に流路を形成する。本発明により提供される別の代替の実施の形態は第２のシールを含み、このシールはグロメットシールとベースプレートとに係合する。
【００１７】
本発明は、更に、螺合通路（threaded passage）と、この螺合通路の壁を貫通するひとつ以上の入口ポートとを含む、フィルタ装置での使用に適したベースプレートを備える。本発明は、更に、ひとつ以上のスロット領域（slotted region）を含む類似のベースプレートを提供し、入口ポートはスロット領域内に位置決めされ、スロット領域はねじ領域（threaded region）内に位置決めされる。
【００１８】
本発明の更に別の実施の形態では、濾過によって流体に含まれる不純物の除去に用いられるフィルタ装置が提供され、このフィルタ装置は、ハウジングと、前記フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体がフルフローフィルタを通過するように、前記ハウジング内に収容されて配置される前記フルフローフィルタとを含む。フィルタ装置は、螺合通路とひとつ以上の入口ポートとを含むベースプレートを更に含み、入口ポートは螺合通路の壁を貫通する。この実施の形態において、ベースプレートは、入口流れが入口ポートを通過してフルフローフィルタを通るように、ハウジングとフルフローフィルタに関して位置決めされる。
【００１９】
更に、フィルタ内で使用されるコンジットが備えられ、コンジットは、下端キャップを備える第１上流コンジット区域、圧力低減区域を備える第２コンジット区域、そして上端キャップを備える第３下流コンジット区域を含む。かような実施の形態では、第１上流コンジット区域に流入する流体が、第２コンジット区域と第３下流コンジット区域を通過するように、第１上流コンジット区域が第２コンジット区域にシール状態で係合され、第２コンジット区域が第３下流コンジット区域にシール状態で係合される。
【００２０】
この３点コンジット（three-piece conduit）のより特有な実施の形態は、ホーン区域を含み、このホーン区域は、第３下流コンジット区域の下流にある。また、第１上流コンジット区域の上流端に接続されてフロー通路を形成するひとつ以上の支持脚をコンジットが含む実施の形態も提供される。より特定の実施の形態では、下端キャップが第１Ｕ形チャネルを含み、上端キャップが第２Ｕ形チャネルを含む。バイパスフィルタが提供される実施の形態では、バイパスフィルタはＵ形チャネル間で、シール状態で係合されることができる。
【００２１】
本発明は、流体に含まれる不純物を濾過により除去する濾過方法も提供する。この濾過方法は：フルフローフィルタとバイパスフィルタとを備える濾過装置へ流体を導入すること;フルフローフィルタで、流体の１００％を濾過すること;そして、バイパスフィルタ全面に圧力差を発生させること；それによって、フルフローフィルタによって濾過された、所定の流体部分がバイパスフィルタを通過して引かれ、よって、所定の流体部分を２度にわたって濾過する；ことにより実施される。より特定の実施の形態では、上で検討したように、圧力差は、所定の流体部分がフルフローフィルタを通過し、引き続き、圧力低減区域分を含むコンジットを通過する結果として得られる。
【００２２】
更に、濾過装置のハウジングをシールするためのアセンブリが提供され、このアセンブリは、中央通路を有する上端プレート；内側リップと本体部とを含む第１シール；外側リップと内側溝とを備えるシーミング蓋；および第２シール；を含む。内側リップは、中央通路にシール状態で係合し、ベースプレートは、第１シールの本体部上に着座され、そして、シーミング蓋はベースプレートにシール状態で係合し、第２シールは内側溝内にシール状態で係合され、よってアセンブリが完成する。
【発明の効果】
【００２３】
バイパスフィルタとフルフローフィルタの、圧力低減区域を有するコンジットとの組み合わせが、フルフロー濾過だけに依存するシステムを凌駕して濾過の改善につながる。更に、コンジットの圧力低減区域によって、フルフローフィルタとバイパスフィルタの組み合わせによる汚染物質除去効率の改善が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】特許請求の範囲に記載の本発明の濾過装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明のコンジットコンポーネントの実施の形態の外形図である。
【図３】代替の下端キャップを組み込んだ、図２におけるコンジットコンポーネントの実施の形態の外形図である。
【図４】サブコンポーネントから組み立てられる本発明のコンジットコンポーネントの実施の形態の分解図である。
【図５】図４の組み立てられたサブコンポーネントの外形図である。
【図６】図１に示す装置の内部コンポーネントの一部の分解図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第１の円形シール、上端プレート、および接続されたベースプレートとシーミング蓋コンポーネントの外形図である。
【図８】グロメット式シールを組み込んだ、特許請求の範囲に記載の本発明の代替の実施の形態の断面図である。
【図９】図７に示す、特許請求の範囲に記載の本発明の代替の実施の形態に組み込まれたグロメット式シールの外形図である。
【図１０】シールクリップとＤ−リングシールとを組み込んだ、本発明の第２の代替の実施の形態の断面図である。
【図１１】エンジンに関連する第２の代替の実施の形態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の代替の実施の形態に組み込まれるシールおよびシールクリップを示す外形図である。
【図１３】代替のＤ−リング型シール保持機構を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３の代替の実施の形態の断面図である。
【図１５】濾過装置の代替の上端キャップ構成の分解図である。
【図１６】本発明の第４の代替の実施の形態の断面図である。
【図１７】本発明の代替のベースプレートの上平面図である。
【図１８】図１７に示すベースプレートの断面図である。
【図１９】図１７および図１８に示すベースプレートを組み込んだ、本発明の第５の代替の実施の形態の断面図である。
【図２０】本発明の第２の代替のベースプレートの底面図である。
【図２１】図２０に示すベースプレートの断面図である。
【図２２】図２０および図２１に示す第２の代替のベースプレートを組み込んだ、本発明の第６の代替の実施の形態の断面図である。
【図２３】本発明の代替の上端プレートコンポーネントの上平面図である。
【図２４】本発明の第２の代替の上端プレートコンポーネントの上平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の理解のために、次に図で示す装置を参照し、特定の用語を用いて同装置を説明する。しかしながら、それによって本発明の範囲の限定が意図されるのではなく、図に示す装置は、特許請求の範囲に記載の本発明の特長のうちのいくつかだけを表すことが理解されるであろう。
【００２６】
図１は、本発明の濾過装置の第１の実施の形態の断面図である。濾過システムは、潤滑油の濾過のために、内燃機関のブロックへ着脱可能に固定することができる。濾過装置は、開放端と閉鎖端を有する円筒形容器の形態のハウジング１、端プレート５、フルフローフィルタ８、バイパスフィルタ１５、コンジット１６、および上端プレート３０を備える。フルフローフィルタ８、バイパスフィルタ１５、およびコンジット１６は全て、好ましくは同心関係でハウジング１内に装着され、フルフローフィルタ８はハウジング１内に、バイパスフィルタ１５はフルフローフィルタ８内に、そしてコンジット１６はバイパスフィルタ１５内に配置される。
【００２７】
コンジット１６は、本発明のフィルタの内部中央に配置される。コンジット１６は、流体が貫流可能となる開放上流端１７と開放下流端１８とを持つチューブを備える。コンジット１６は、ステンレス鋼、通常の鋼、または適切な強度のプラスチック等、適切な任意の形態で構成することができる。好ましくは、コンジット１６はナイロンプラスチックで構成される。コンジット１６は、圧力低減区域５１を含む。圧力低減区域５１は、ドールノズル、薄板オリフィス、長半径ノズル、またはベンチュリ（時に「ベンチュリチューブ」とも称する）等、適切な任意の形態であってよい。好ましくは、コンジット１６は添付図面に示すようなベンチュリを含む。ベンチュリは、標準的には、単純に収束して発散する断面を取り入れて、基本的なベルヌーイ原理を用いて、流体速度を圧力に関連づける装置である。したがって、これらの原理を取り入れるために、本明細書中で検討するように、コンジット１６は、コンジットの長手方向中心近傍にコンジットの減径部分を備える圧力低減区域５１を含む。圧力低減区域５１は、本発明の組合せ（context）では、所望量のバイパス濾過を達成するのに適するいずれの幅（直径）で構成されていてもよい。圧力低減区域の適切な任意の内径（すなわち、の最も狭い地点周辺の内部で測定される内径）も使用できる。圧力低減区域５１の内径は、約１２．７と３１．８ｍｍ（約０．５と約１．２５in）の間であるのが好ましい。より好ましくは、圧力低減区域の最も狭い地点（スロート５５とも称する）の内径は、約２０．３と約２５．４ｍｍ（約０．８と約１．０in）の間である。最も好ましくは、スロートの内径は約２４．１ｍｍ（約０．９５in）である。
【００２８】
圧力低減区域５１間の内径の変化、およびコンジットの上流端１７と下流端１８の直径変化も、コンジット１６の圧力低減能力およびそれを通る流れに影響を与える。コンジットの上流端１７と下流端１８の内径は、本発明の組合せでは、適切な任意の直径であってよい。好ましくは、コンジットの上流端１７と下流端１８の内径は、約１７．８から約３０．５ｍｍ（約０．７から約１．２in）の間である。より好ましくは、コンジットの上流および下流端の内径は、約２５．４から２９．２ｍｍ（約１．０から約１．１５in）の間である。コンジットの上流および下流端の内径は、約２８．６ｍｍ（約１．１２５in）が最適である。
【００２９】
実フロー設定では、摩擦と乱流が、ベンチュリを通過する液体の流速において役割を演じる。これらの要因が、差圧を発生させるベンチュリの能力に影響を及ぼす。このような力の効果を打ち消すために、コンジットは、圧力低減区域５１へ入るに従って、かつそこから出て行くに従って形状が移行する。好ましくは、コンジット１６の直径は、スロートから下流端１８までの移行領域において、徐々に拡大する。スロートから下流端１８までのコンジットの拡大率は、乱流を低減させるのに十分な適切な任意の率であってよい。好ましくは、スロートの下流側で拡大角度は、約５度から約８度の間の角度である。より好ましくは、拡大角度は約８度である。
【００３０】
乱流と摩擦は、コンジット１６の直径を上流端１７から圧力低減区域５１まで徐々に狭くしてゆくことによっても部分的に打ち消される。この狭隘化は、適切な任意の率であってよい。好ましくは、コンジットは、上流端１７と圧力低減区域５１との間で、約２０度から約２２度の角度で狭隘化される。より好ましくは、約２２度の角度を付けて狭隘化する。
【００３１】
圧力低減区域５１はまた、ひとつ以上のバイパスポート５７を含み、好ましくは、コンジット内への流体流入を可能とするスロート５５のところ、またはその近傍に位置決めされる。バイパスポート５７は、コンジットに抜けるオリフィスを備える。好ましくは、圧力低減区域５１は、コンジット１６の対向両側に位置決めされてバイパスフィルタ１５全面を通る流れをも促進する２個のバイパスポート５７を有する。本発明によれば、そして本明細書中で更に説明するように、バイパスポート５７は、所定分の流体がコンジット１６へ流入可能となる適切な任意のサイズであってよく、それによって、所定量の流体が、バイパスフィルタ１５を通って流れ（すなわち、濾過され）、所定の総濾過効率を達成する。好ましくは、直径が約４．３ｍｍから約４．６ｍｍ（約０．１７から約０．１８in）、より好ましくは約４．５ｍｍ（約０．１７６in）の２つのバイパスポートがコンジット内に含まれる。
【００３２】
図２に示すように、上流端１７で、コンジットは第１のＵ形チャネル２１を含み、その中へバイパスフィルタ１５の下端がシール状態で係止される。コンジットの上流端１７は更に、コンジット１６とバイパスフィルタ１５とを支持する支持脚２６を含む。支持脚２６も、フルフローフィルタ８によって濾過された流体が通過できる流路２７を形成する。代替として、図３に示すように、コンジットは円形下側区域８０を含んでもよい。支持脚２６ではなく、円形下側区域が、その壁を貫通する内側路８２を含み、それを介して、フルフローフィルタ８によって濾過された流体がコンジット１６へ流入する。
【００３３】
コンジット１６の下流端１８は、好ましくは、直線コンジット区域を通過して、本明細書中で説明する上端プレート３０によってシール状態で係止されるホーン区域１９へと移行する。図１に示す、特許請求の範囲に記載の本発明の第１の実施の形態では、ホーン区域１９の半径は、好ましくは、コンジット外への流れを容易にするために、そして本明細書中に説明する摩擦力と乱流力とを低減させるために、コンジットのその他の区域よりも大きく、且つ短い直線区域２０で終端を成すことにより、上端プレート３０をそれにシール状態で係合させることを支援する。
【００３４】
ホーン区域１９を形成するためにコンジット１６の直径増大を開始する直前に、コンジット１６は、好ましくは、コンジットの下流端１８の外部周辺に環状配置で、バイパスフィルタ１５の上端が本明細書中に記載の方法で第２のＵ形チャネル２２の中へシール状態で係止されることができる第２のＵ形チャネル２２を含む。第１のＵ形チャネル２１と第２のＵ形チャネル２２は両方とも、例えばハンダ付けまたは溶接によってコンジット１６へ形成されならびにコンジット１６へ取り付けられてもよいし、あるいは、例えばコンジット１６がプラスチック等の成形材料から形成される場合、コンジット１６と一体成形されてもよい。
【００３５】
より好ましくは、コンジット１６は少なくとも３つの区域から形成される。本発明のこのような実施の形態では、図４に示すように、３区域のコンジットコンポーネントで構成される第１区域Ａは、コンジットの上流区域１７と、圧力低減区域５１と、（ホーン区域１９を除く）下流区域１８とを含む。第２区域Ｂは、コンジット下端キャップと称してもよく、フルフローフィルタ８によってのみ過された流体が通過する流路２７を含む第１のＵ形チャネル２１と、支持脚２６とを含む。代替として、図３に示すように、コンジットの下端キャップは、円形下側区域８０の形態をとってもよい。支持脚２６ではなく、円形下側区域は、壁を貫通する内側流路８２を含み、それを介して、フルフローフィルタ８によって濾過された流体がコンジット１６へ流入する。円形下側区域８０は、下側Ｕ形チャネル８４も含み、それはコンジット１６の主要な実施の形態における第１のＵ形チャネルと同様に作用する。ホーン区域１９と第２のＵ形チャネル２２は、好ましくは、第３区域Ｃとして形成され、それはコンジット上端キャップと称してもよく、第１区域Ａとシール状態で係止されることができる。好ましくは、プラスチゾル（Plastisol）等のシール材が、３つの区域が各々係合する部位に塗布される。
【００３６】
コンジット１６は、適切な任意の形態をとってもよい。好ましくは、ベンチュリがコンジット１６へ組み込まれるところでは、ベンチュリは、圧力低減区域５１を通る流体流を実質的に直線の流体流にする形態のものである。ベンチュリのひとつの好ましい形態は、当該技術で知られる、ベンチュリゲージで用いられるタイプと同様なベンチュリである。このようなコンジットを組み込んだフィルタは、流れが複数の方向へ導かれるのではなく、直線方向に導かれるので、コンジットを通るより良好な質の流れを実証する。したがって、より多くの流体を急速に濾過するとともに、より多量の流体がバイパスフィルタを通過して引かれる、フィルタ装置の能力が向上する。
【００３７】
好ましくは、本発明のコンジットは更に、コンジット１６へ取り付けられるか、またはそれと一体構造で成形されてもよいシール部材を含む。本発明のこのような実施の形態の一実施例が図４に示され、シール部材２３がコンジットの上流端１８周辺に環状関係で位置決めされる。シール部材２３は、コンジットの第１のＵ形チャネル２１とバイパス支持チューブ５２の上端とに係合する外部を有する。同様に、第２のシール部材２４は、同じく取り付けられても成形されてもよく、コンジットの下流端１７に位置決めされるとともに、第１のＵ形チャネル２１に係合し、且つバイパス支持チューブ５２の上端に係合できる外部を有する。第１のＵ形チャネル２１は、第２のシール部材２４と第１のＵ形チャネル外側リテーナ２８との間に形成され、それはフィルタの内部へ突出するリップを備え、本明細書中に記載のバイパスフィルタ１５にシール状態で係合するために用いられる。第２のＵ形チャネル２２も同様に、シール部材２３とリテーナ２９との間に形成され、また、バイパスフィルタにシール状態で係合する。
【００３８】
好ましくは、バイパス支持チューブ５２はコンジット１６を取り囲んでいて、流体が容易に貫流可能となるようその長さに沿って穿孔されたチューブを備える。バイパス支持チューブ５２は、コンジット１６とバイパスフィルタ１５との間に離間関係を維持するのに適する任意の材料で形成されてもよい。好ましくは、バイパス支持チューブ５２は、ステンレス鋼等の鋼で構成される。
【００３９】
シール部材２３と第２のシール部材２４とバイパス支持チューブ５２との間の接触は、コンジット１６とバイパス支持チューブ５２との間の離間関係を維持し、バイパス環状部５３を形成する。バイパス支持チューブ５２とコンジット１６との間のこの離間関係は、圧力低減区域５１を形成するコンジット１６の直径を狭くすることによって拡大される。
【００４０】
好ましくは、バイパスフィルタ１５はバイパス支持チューブ５２を取り囲む。バイパスフィルタ１５は、セルロース、合成繊維、またはミクロガラス（micro-glass）等の媒体を含む適切な任意のバイパス媒体から形成されてもよい。好ましくは、バイパスフィルタ１５はセルロース媒体から構成される。バイパスフィルタ１５は、フルフローフィルタ８よりも高密度のものであり、流体に、支持脚２６を通過する等、開放通路の代替物が提供される場合に、流体の通過に対し自然に抵抗する。バイパス支持チューブ５２は、バイパスフィルタ１５を支持し、差圧がフィルタを圧潰するのを防止する。
【００４１】
バイパス支持チューブ５２の下端は第１のＵ形チャネル２１内に設定され、バイパスフィルタ１５は、Ｕ形チャネルの外側リテーナ２８とバイパス支持チューブ５２の下端との間で第１のＵ形チャネル２１内にシール状態で係止される。同様に、バイパス支持チューブ５２の上端は第２のＵ形チャネル２２内に載置され、バイパスフィルタ１５は、第２のＵ形チャネルの外側リテーナ２９とバイパス支持チューブ５２の上端との間の第２のＵ形チャネル２２内にシール状態で係止される。好ましくは、バイパスフィルタ１５は、接着剤等のシール材、またはプラスチゾル等の硬化性複合シール材を塗布して、バイパスフィルタとＵ形チャネルとの間にシールを形成することによって、第１と第２のＵ形チャネル２１、２２内のこの位置に固定される。
【００４２】
３点コンジットの実施の形態が本発明に組み込まれた、図４および図５に示すように、第１区域Ａはシール関係（in ａ sealing relationship）で第２区域Ｂに着座される。次いで、バイパス支持チューブ５２とバイパスフィルタ１５の両下端が、第１のＵ形チャネル２１内に着座される。好ましくは、第２のシール部材２４は、下端キャップ部材２５とシール状態で係合し、それは、第１のＵ形チャネル２１へ取り付けられるか、またはこれと共に一体成形され、第１のＵ形チャネル２１からフィルタの内部へ突出する。その後、第３コンジット区域Ｃが、好ましくは、第２のＵ形チャネル２２に取り付けられるか，それとともに形成された上端キャップシール部材３６に結合するシール部材２３によって、第１コンジット区域Ａにシール状態で係止される一方で、同時にバイパス支持チューブ５２とバイパスフィルタ１５との上端を係合する。この種の実施の形態（すなわち、区域Ａ、ＢならびにＣ）におけるコンポーネントは、当該技術で知られる適切な任意の方法、例えばプラスチゾルシール材の適用によって、シール状態で係止される。
【００４３】
フルフロー環状部１４は、バイパスフィルタを取り囲んでいる。好ましくは、フルフロー環状部１４は、フルフロー支持チューブ１３とバイパスフィルタ１５との間で離間関係により形成される。フルフロー支持チューブ１３は、バイパスフィルタ１５を完全に円く囲む穿孔チューブを成す。フルフロー支持チューブ１３は、適切な任意な剛性材料で構成されてもよい。好ましくは、フルフロー支持チューブ１３は鋼で構成される。より好ましくは、フルフロー支持チューブ１３はスズ皮膜を施した鋼で構成される。
【００４４】
フルフローフィルタ８は、フルフロー支持チューブ１３を円く囲んでいる。フルフローフィルタ８は、一材料で構成され、本発明のフィルタへ入る流体全体の濾過がフルフローフィルタによって可能となるよう設計される。フルフローフィルタ８は、この目的のために、適切な任意のフィルタ媒体から形成されてもよい。フルフローフィルタ８に適切なフィルタ媒体の例に、セルロース、合成繊維、またはミクロガラスがある。好ましくは、フルフローフィルタ８は、ミクロガラス、合成繊維、または他の合成媒体から形成される。バイパスフィルタ１５と同様に、フルフローフィルタ８は、バイパスフィルタ１５とコンジット１６とがフルフローフィルタ８によって取り囲まれるよう、管状であるのが好ましい。フルフロー支持チューブ１３は、フルフローフィルタ８を支持し、差圧がフィルタを圧潰するのを防止する。
【００４５】
図６に示すように、フルフローフィルタ１２の下端は、下端プレート５の内端内に形成されるＵ形チャネル内にシール状態で係止される。下端プレート５は、Ｕ形キャップの形を成し、その中へフルフロー支持チューブ１３とフルフローフィルタ８との下端が嵌合し、それによってハウジング１内に離間した同心関係に維持される。下端プレート５は、好ましくは、キャップの外部に窪み４を含み、その中へコイルばね２の端部が着座される。ハウジング１の閉鎖端の内側へ突出する隆起領域を形成するこの窪み４の対向側周辺には、コンジット支持脚２６が係止され、固定した離間関係に維持されることによって、コンジット１６内への流路２７を形成する。図６に示すように、下端プレートの内部のＵ形チャネルは、窪み４の突出内部と窪み４へ直角に接続される下端プレートの外側リテーナ６との間に形成され、下端プレートの周囲を取り囲むとともにフィルタ装置の内部へ突出するリップを備える。
【００４６】
流路２７により、支持脚２６と下端プレート５との間にシールは必要とされないが、フルフローフィルタ８は、下端プレート５とシール状態で係合し、流体がフルフローフィルタをバイパスするのを妨げなければならない。シールは、フルフローフィルタ８の下端と下端プレート５との間にシールを形成する、プラスチゾル等の硬化性化合物によって行なうのが好ましい。
【００４７】
上端プレート３０は、ハウジング１の開放端に位置決めされる。上端プレート３０は、コンジットを出る流体が貫流する開放空間を取り囲む円形プレートの形を成す。好ましくは、上端プレート３０は、単体の材料から形成されるか、または単一の一体コンポーネントとして成形される。上端プレート３０は、適切な強度の任意の材料で形成されてもよい。このような適切な材料の実施例には、鋼、アルミニウム、またはプラスチックがある。
【００４８】
図６に示すように、上端プレート３０は、端部プレート３１（すなわち、本体区域）と、端部プレート３１の外周縁と直角に接続され、フィルタ内部へ突出する外側リテーナ３２と、端部プレート３１の内縁と直角に接続され、フィルタ内へ突出する内側リテーナ３３とを含む。
【００４９】
内側リテーナ３３は、コンジットのホーン区域１９の上端の内部に着座され、それによって、コンジットの短い直線区域２０の外部と上端プレートの外側リテーナ３２の内部との間で上端プレート３０の内縁上にＵ形チャネルを形成する。フルフローフィルタの上端１１は、このチャネル内に係止される。好ましくは、フルフローフィルタ１１の上端は、フルフローフィルタ１１の上端、ホーン区域１９、および上端プレート３０に塗布されるプラスチゾルシール材の適用によって、このＵ形チャネル内に固定される。フルフロー支持チューブが存在する実施の形態では、フルフロー支持チューブ１３は、上端プレート３０から下端プレート５まで延在してもよく、あるいはフルフローフィルタは、適切な支持がフルフローフィルタに提供される限り、上端３０と下端プレート５との距離よりも短い機能可能な任意の長さでよい。上端プレート、コンジット、およびフルフローフィルタ８、ならびに上端プレート３０のこの構成によって、本発明は、装置へ入る不純物を含む流体が、装置を出る濾過された流体と混合するのを効果的に防止する。
【００５０】
ハウジング１は、フルフローフィルタ８を取り囲んでいる。ハウジング１は、本発明の組合せでは、流体を濾過するのに適切な任意の形で構成されてもよい。本明細書中の他の箇所で説明するように、ハウジング１は開放端と閉鎖端とを持つ円筒から形成されるのが好ましい。入口環状部３は、ハウジング１とフルフローフィルタ８の外部との間に形成される。ハウジング１は、装置の用途に応じた適切な任意の材料で製造することができる。適切な材料の実施例には、鋼、アルミニウム、またはプラスチックがある。ハウジングは鋼で製造するのが好ましい。
【００５１】
本発明のフィルタ内に含まれるフィルタエレメントのアセンブリでは、様々なコンポーネントが、図１に示す向きとは反対向きに組み立てられる。具体的には、本装置は、上記のように上端キャップ３０をベースとして用いて組み立てられる。次いで、コイルばね２等のばねがこのアセンブリの上部へ載置され、その後、ハウジング１の閉鎖端がアセンブリおよびばね２上へ載置される。ばね２は、鋼から形成されて、約２．４６から約３．５２ｋｇ／ｃｍ２（約３５から約５０psi）のバネ力を有するのが好ましい。ばね２は、ハウジング１の閉鎖端の内側と下端プレート５の外側上の窪み４との間で圧縮される。
【００５２】
本発明のフィルタは、第１の円形シール７０、ベースプレート３５、シーミング蓋６０および第２の円形シール６５を用いて完成される。図１と同様に図７に示すように、ベースプレート３５は、上端プレート３０とベースプレート３５との間に配置される第１の円形シール７０と共に使用される。第１の円形シール７０は、ニトリル（nitrile）または別の適切なゴム化合物から形成されるのが好ましい。第１の円形シール７０は、上側リップ７３と、本体部７５と、下側リップ７７とを含む。下側リップ７７は、本発明のフィルタがエンジン等の装置に取り付けられる装置からのポストと係合する。装置ポストは、フィルタがそれに取り付けられる場合、シール係合（in sealing engagement）で、下方に、下側リップ７７の中央を通って延在する。
【００５３】
上側リップ７３と本体部７５は、ベースプレート３５と係合する。ベースプレート３５は、装置ポスト（図示せず）上のねじと係合する従来の螺合通路３８を含んでいる。ベースプレート３５はまた、濾過される流体が通過する入口ポート３９を含む傾斜した第１の壁セグメント４０と、油入口ポスト（図示せず）と係合するのに適切な、上向きに内部にねじの付いたセグメント３８とを備えている。入口ポート３９は、螺合通路３８の周囲に円形配列で角度を持って配置され、ベースプレートの傾斜した第１の壁セグメント４０内部に設置されるのが好ましい。
【００５４】
入口流体は入口環状路３に入り、第１の円形シール７０が、この入口流体がフィルタをバイパスし、濾過されずにエンジンへ直接戻ることを防止している。ベースプレート３５はまた、第１の傾斜する壁セグメントより小さい斜面において、入口ポート３９より上に傾斜する第１の壁セグメント４０から外へ延在する移行区域４１を含む。ベースプレート３５は更に、移行区域４１の最も外側の部分に取り付けられ、ハウジング１の外側開口端部に隣接して位置決めされる上向の外側リップ３７を備える。
【００５５】
シーミング蓋６０は次いで、図１および図７に示すように、ベースプレート３５と、ハウジング１の開口端部に取り付けられる。シーミング蓋６０は、ハウジング１の開口端部に向かって面する開口端部を持つＵ字形チャネルから構成される内部の円形溝６１と、シーミング蓋の外部を囲み、ベースプレート３５とハウジング１の周囲を超えて突出する下向き回転外側リム６２とを有する円形リングを備えるのが好ましい。シーミング蓋６０は、ベースプレートの外側リップ３７の内部に円形溝６１を形成するシーミング蓋の一部の底部側を配置し、図７に示すように、シーミング蓋の底部側を円形溝６１においてベースプレートの移行区域４１に溶接することによって適用されるのが好ましい。このベースプレート３５とシーミング蓋６０との溶接は、フィルタをシールする前に行うのが好ましい。
【００５６】
第２の円形シール６５は、円形溝６１の内部に配置される。第２の円形シール６５は、エンジン等の装置と係合して、シールをもたらし、装置からフィルタへ通過する出口流体の漏出を防ぐ。第２の円形シール６５は、かかる周知のシール（例えばガスケット）のいずれの形態を採ってもよく、外面で平滑であるのが好ましい。第２の円形シール６５は、適所での第２の円形シール６５の保持を補助する円形溝６１の内部で嵌合するアンダーカット部を含む平坦なシールの形を採るのが好ましい。
【００５７】
上記のようにベースプレート３５に溶接されるのが好ましいシーミング蓋６０は、本発明のフィルタに適用されて、ばね２を圧縮する。図１に示すように、シーミング蓋６０の外側リム６２は、円形溝６１より高くなっており、ベースプレート３５およびハウジング１の周囲を超えて延在して、ハウジング１の開口端部の周囲が嵌合できるチャネルを形成する。ハウジング１は更に、ハウジング１の周囲を超えて延在する僅かにめくれた外側リップ（図示せず）を備えるのが好ましい。フィルタ装置のエレメントが上記のように組立てられる場合、シーミング蓋の外側リム６２とハウジングの外側リップは次いで、裏返され（カシメられ（crimped））、それによってハウジング１内部のフィルタの中身をシールする。
【００５８】
図８および図９に示すように装置ポスト（図示せず）に対してグロメット型シールを利用する第１の代替の実施の形態では、本発明のフィルタは、上記の方法で、コンジット、バイパスおよびフルフローフィルタ、および下端キャップ５を含む。修正は、上端プレート１００、ベースプレート１１０、およびエンドプレート、ベースプレートおよびハウジング１をシールするためのシールで見られる。この第１の代替実施の形態では、上端プレート１００は、４つの脚延長部１０２が上端プレート１００の上面から階段状構成で延在することを除いて、従来の実施の形態のものと同様である。上端プレート１００は、ナイロン等の可塑材から成形されるのが好ましいが、鋼等の他の適切な材料が使用されてもよい。
【００５９】
上端プレート１００の円形内側開口部への嵌合は、上側リップ１０４、本体部分１０６および内側シールリング１０７を含むグロメット型シール１０３である。内側シールリング１０７は、本発明のフィルタがエンジン等の装置に取り付けられる装置からのポストと係合する。ポストは、フィルタがエンジン等の適切な装置に取り付けられる場合、シール係合で、下方に、内側シールリング１０７の中央を通って延在する。内側シールリング１０７のターミナル端部は、上端プレート１００の下側と係合して、組立と使用の間、内側シールリングの適所での保持を補助する小さな外側に向くリップ１０９を含む。
【００６０】
４つの脚延長部１０２に載置されるのは、ベースプレート１１０である。第１の代替の実施の形態のベースプレートは、入口ポートを含んでおらず、その代わりに、螺合中央通路以外のいずれの種類の流路も持たない一体構造である。４つの脚延長部１０２上でのベースプレート１１０の載置によって作成されるベースプレート１１０と上端プレート間の間隙は、入口流体が装置から、そして、ハウジングと、ベースプレート１１０と上端プレート１００間のフルフローフィルタ８との間の環状路内へ通過することを許可する。
【００６１】
ベースプレート１１０は、装置ポスト（図示せず）上のねじと係合して、本発明のフィルタを摩擦係合する従来の螺合通路（図示せず）を含む。ベースプレート１１０はまた、ハウジング１の外側開口端部に隣接して位置決めされ、本発明の完成したフィルタキャニスタのシール中に適所でカシメられる外側リップ１４１を含む。この代替の実施の形態では、シーミング蓋は必要ではない。むしろ、コンポーネントがハウジング１に挿入され、ばね２が圧縮され、ハウジング１の開口端部のターミナル端部が、裏返され、ベースプレート１１０の上側リップより上のシール状態で（in sealing）カシメられる。
【００６２】
本明細書中の他の場所に記載の円形シール１５０は次いで、フィルタのシール端部と係合し、適所にある場合、エンジン等の装置と係合して、シールをもたらし、装置からフィルタへ通過する出口流体の漏出を防ぐよう用いられる。円形シール１５０は、かかる周知のシールのいずれの形を採ってもよく、外面で平滑である。円形シール１５０は、下側リップ１５２と、下側リップ１５２を上側シール面１５８と下側シール面１６０を含む上側リップ分１５６に接続する本体部分１５４とを含むのが好ましい。下側リップ１５２は、折り返してカシメられたハウジングの端部で作成された、リップの真下でハウジング１と係合する。下側シール面１６０は同様に係合し、ハウジング１の開口部のめくれた部分に対してシールする一方で、上側シール面がエンジン等の装置と係合する。上側シール面１６０は、平滑であるか、またはリブを含んで、シールを向上させてもよい。
【００６３】
第２の代替の実施の形態では、図１０、図１１、図１２および図１３に示すように、本発明のフィルタは、上端プレート２００およびシール機構２５０に対するバリエーションを除いて、図８および図９に関する第１の代替の実施の形態に関して記載したものと同様の方法で構成される。第２の代替の実施の形態では、シール機構２５０は、例えば、図１２に示すように、円形シール２７０と円形シールクリップ２８０の２つの別々のコンポーネントに分かれている。円形シール２７０は、何れの適切な種類の円形シールであることができる。円形シールは、図１２で示すような、少なくともひとつの突起リップを含むのが望ましい。円形シールは、当該技術において周知のＤ−リング形状のシールであるのが好ましい。Ｄ−リング形状シールは、例えば、図１１に示すように、シールクリップおよび／またはシール部材によって形成されるポケット２９２の内部に嵌合するシールのＤ字形区域に取り付けられる上部フランジ２９０等の少なくともひとつのフランジを含むのが、より好ましい。最適には、Ｄ−リング形状シールは、例えば、図１３に示すように、シールの保持を補助するため、シールのＤ字形区域の上下両側に対向して位置決めされる上部フランジ２９０および下部フランジ２９４の２つフランジを含む。
【００６４】
第２の代替の実施の形態では、上端プレートは、シール部材２２０を支持するか、またはその機能を果たす内側通路の底部の内側エッジから延在する内側リム２１０を含むのが好ましい。シール部材２２０は、例えば、内側リム２１０自体がシール部材２２０の機能を果たす場合に、（図１０、図１１および図１２に示すように）水平部材から構成でき、または、シール部材２２０は、上端キャップを通じて形状移行する（transitting）出口を取り囲み、上端キャップの内部に位置決めされる（図１９および図２２に示すような）上向チャネルを成形するＤ−リングシール部材であるのがより好ましい。シール部材２２０は、円形シール２７０が載置されるシートを形成する。円形シール２７０は更に、図１０、図１１、図１９および図２２で示すように、上端プレートの上端部に取り付けられ、上端プレートの水平レベルより下に延在し、円形シール２７０の上端部と係合するシールクリップ２８０によって適所に維持される。
【００６５】
シールクリップ２８０は、円形シール２７０を結合するための何れの適切な材料でも構成できる。シールクリップ２８０は、ナイロンで構成されるのが好ましい。シールクリップ２８０と上端プレート２００間の接続は、シールクリップ２８０を適所に保持し、シールクリップ２８０が、Ｄ−リングシール部材２２０に関連して、円形シール２７０との係合を許容する何れの適切な接着によって達成できる。シールクリップ２８０の下側は、上端キャップ２００に超音波で接着されるのが好ましい。
【００６６】
円形シール２７０は、内側シール面２７２、下側シール面２７３および上側リム２７５を含むのが好ましい。本明細書中に記載されているように、円形シールは、上端プレート内側リム２１０および／またはシール部材２２０に載置されるか、または接着される。内側シール面２７２は、本発明のフィルタがエンジン等の装置に取り付けられる装置からのポストと係合する。ポストは、フィルタがエンジン等の適切な装置に取り付けられる場合、シール係合で、下方に、内側シール面２７２の中央を通って延在する。
【００６７】
第２の代替の実施の形態のフィルタの組立てでは、円形シールは、シール部材２２０上に配置される。Ｄ−リング円形シールは、シール部材２２０とＤ−リングシールクリップ２８０との間に配置され、それによって、シール部材とＤ−リングシールクリップとが、Ｄ−リングシールと係合するのが好ましい。シールクリップ２８０は、上側面２８２および下側シール面２８４を含むのが好ましい。シールクリップはまた、内側リップ２８６および外側リップ２８８を含むのが好ましい。シールクリップの下側シール面２８４は、上端プレートの頂部面と係合し、内側リップ２８６は、円形シール２７０の上側リム２７５と重なり、係合する。シールクリップの上側面２８２は、第１の代替の実施の形態のものと一致するベースプレートと係合するのが好ましい。
【００６８】
本発明の前記エレメントの他の代替構成は、Ｄ−リング型シールを組み込む実施の形態において可能である。Ｄ−リングシールクリップとＤ−リングシール部材間の配置は、組み込まれる場合、Ｄ−リングを適所に維持するための何れの適切な配置とすることができる。例えば、図１３に示すような、２つの対向する位置に位置決めされたフランジを有するＤ−リングシールを組み込む特定の実施の形態と、Ｄ−リングシールを保持するための代替機構では、Ｄ−リングクリップ２４０は、Ｄ−リングシールを係合するよう位置決めされる。上端プレート２３０は、かかる実施の形態では、上端プレート２３０に取り付けられるか、または一体成形されるＲ字形Ｄ−リングシール部材２３２を含むのが好ましく、Ｒ字形Ｄ−リングシール部材は、上端プレートの内部リムで位置決めされ、上端プレートを通過する出口（不図示）を取り囲む。Ｒ字形Ｄ−リングシール部材は、めくれた上端部２３４と本体区域２３６を備える。Ｒ字形Ｄ−リングシール部材の上端部２３４は、例えば、図１３に示すような対向する２つのフランジ付側面を有するＤ−リングシールの上部フランジ２９０を保持するのに適切なめくれたポケット２９２を形成する。本体区域２３６は、上端プレート２３０の内部リムで、フィルタ装置の内部に突出する直線部を形成して、上端プレート２３０の本体部へと内側へ垂直に（または略垂直に）形状移行する。
【００６９】
Ｄ−リングクリップ２４０は、垂直本体区域２４２に接続する短い水平頂部区域２４１を含むのが好ましく、頂部区域と垂直に（または略垂直に）配向され、Ｄ−リングシール部材の本体区域２３６の長さを延長する。本体区域２４２は、水平底部区域２４３に接続され、更に上向の内側区域２４４に接続される。Ｄ−リングシール部材の本体区域２３６の下端部は、Ｄ−リングクリップの底部区域２４３の上端部に着座され、好ましくは取り付けられる。頂部区域２４１は、上端プレート２３０の下端部と係合し、好ましくは取り付けられ、上端プレートの本体の内部側面とＤ−リングシール部材の本体区域２３６の内部側面との接合点で形成されるコーナー内部で嵌合する。上向の内側区域２４４と底部区域２４３は、Ｄ−リングシール部材の本体区域２３６の下端部の内部側面と協働して、２側面フランジ付Ｄ−リングシールの下部フランジ２９４を保持することのできるポケット２９６を形成する。
【００７０】
Ｄ−リングクリップ２４０は、Ｄ−リングシールを保持するための形状を維持することのできる何れの適切なアタッチメントによって、Ｄ−リングシール部材および／または上端プレートに取り付けられる。Ｄ−リングクリップ２４０は、超音波接着によってシールされるのが好ましい。より好ましくは、Ｄ−リングクリップ２４０は、Ｄ−リングクリップ２４１の頂部区域と上端プレート２３０の内部側面との間の超音波接着によって、そして、Ｄ−リングクリップ２４３の底部とＤ−リングシール部材の本体区域２３６の底部との間の第２の超音波接着によって、上端プレート２３０にシールされ、Ｄ−リングシール部材を一体成形させる。
【００７１】
本明細書中に記載のベースプレートおよびシーミング蓋コンポーネントの異なる可能な構成に加えて、コンジットとフィルタ装置の出口との間の様々な形状移行（transitions）も、本発明の組合せ内に組み込むことができる。例えば、図１４に示す本発明の第３の代替の実施の形態は、別々の入口３３５と出口３３０とをその内部に備えるハウジング３００を有するフィルタ装置の組合せに、かかる代替の形状移行を組み込んでいる。別々の入口３３５と出口３３０のために、この第３の代替の実施の形態は、ベースプレートを組み込んでおらず、シーミング蓋を利用してもよいし、利用しなくてもよい。同様の別々の入口および出口コンポーネントを持つハウジングを組み込んでいるフィルタは、米国特許第５，３４２，５１１号および第５，０７８，８７７号に記載のもの等の従来技術において周知である。
【００７２】
図１４に示す本発明の第３の代替の実施の形態のフィルタは、装置の交換可能なコンポーネントの中に、ハウジング３００内部のそれぞれの周りで同心配置される（本明細書中に記載されているような）フルフローおよびバイパスフィルタと、ベンチュリコンジットとを含む。本明細書中に記載の他の実施の形態と同様に、第３の代替の実施の形態のコンジットは、コンジットの中央近傍に設置される縮小直径区域を備える圧力低減区域を備える。圧力低減区域近傍に設置されるのは、ひとつ以上のバイパスコンジットであって、本明細書中の他の場所に記載されているような２つの簡単なオリフィスであるのが好ましい。
【００７３】
第３の代替の実施の形態のコンジットの下流端のコンポーネントとして取り付けられるか、または一体成形されるのは、ホーン形移行区域３１１である。ホーン形移行区域３１１は、第３の代替の実施の形態のコンジットの下流端より大きい直径を有し、直径においてその下流端に向かうにつれて徐々に増大する。ホーン形移行区域３１１の外部は、ホーン形移行区域の下流端近傍でホーン形移行区域３１１の外側を取り囲む上端キャップシール部材３０９によって取り囲まれる。
【００７４】
上端キャップシール部材３０９は、Ｏ−リング３０５とシール状態で係合し、好ましくは、上端キャップシール部材内のＯ−リング溝（図示せず）によって係合する。Ｏ−リング３０５は、第３の代替の実施の形態のハウジング３００の内部に取り付けられ、第３の代替の実施の形態のハウジング３００の内部に突出する好ましくは円形の構造を備え、フィルタ装置の出口３３０を取り囲むのが好ましい、コンジット支持体３０１に取り付けられるのが好ましい。したがって、上端キャップシール部材３０９とＯ−リング３０５間の接続は、ホーン形移行区域３１１の下流端が出口３３０と連通するような位置でホーン形移行区域３１１を固定する。
【００７５】
本発明の他の代替の実施の形態では、また、フィルタ装置のコンジットと出口との間のベースプレートの形状移行およびホーン区域（またはホーン形移行区域）を除外することも望ましいであろう。ホーン区域を除外する上端キャップ設計のかかる代替の実施の形態の実施例を、図１５に示す。本実施の形態では、出口４１０を取り囲む円形の端キャップを備える上端キャップ４００が組み込まれる。上端キャップ４００は、比較的均等な直径（すなわち、本明細書中の他の場所に記載のホーン区域またはホーン形移行区域と比べて）を有しており、好ましくは、上端キャップ出口の上側リム４１５内部の上端キャップシール部材を上端キャップシール部材の下降部４５０に溶接することによって、上端キャップシール部材４２０に取り付けられる。上端キャップシール部材４２０は、Ｏ−リング４４０と係合するＯ−リング溝４３０を有する。Ｏ−リング４４０は、ハウジング（図示せず）の内部に突出するコンジット支持体へのアタッチメント等のフィルタ装置内部の適切な任意の構造に取り付けることができる。
【００７６】
コンジットの下流端から出口への形状移行にベースプレートまたはホーン区域を組み込んでいない本発明の実施の形態の別の実施例を図１６に示す。本実施の形態では、圧力低減区域５１とバイパスポート５７を備えるベンチュリコンジット１６を組み込む濾過装置を、本明細書中の他の場所で記載されているように、バイパスおよびフルフローフィルタとハウジングが同心で取り囲む。
【００７７】
コンジット１６の下流端において、コンジットは上端キャップ５００と係合する。上端キャップ５００は、ソリッド頂部バイパスフィルタ支持体の上下に延在する中空管状区域から構成されるコンジットシール部材５０１を備える。コンジットシール部材５０１は、（内部で嵌合する）コンジットの下流端の内部とシール状態で係合し、それによってそれと連通して、コンジットを出る流体が出口５５０へ通過し、付属エンジンベース等の接続装置に通過することを許容する。
【００７８】
この実施の形態の上端キャップ５００は更に、頂部バイパスフィルタ支持体５０２とＴ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３とを備える。Ｔ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３と頂部バイパスフィルタ支持体５０２の内部端部は、コンジット１６の下流端の外部と結合して、Ｕ字形チャネルを形成し、ここにおいて、バイパスフィルタ１５の上端部は、本明細書中で他の実施の形態を参照して記載されているように、シール状態で係合される。
【００７９】
Ｔ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３の外部端部は、端部キャップシール５７０および／またはフルフロー上端キャップ５９０と係合し、端部キャップシール５７０をＴ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３と円形ベースプレート５６０または円形ベースプレート５６０と順に係合するフルフロー上端キャップ５９０との間で挟む。したがって、フルフロー上端キャップ５９０は、本明細書中の他の実施の形態に関して記載されているように、上端キャップと係合し、フルフローフィルタ８の上端部とフルフローフィルタ支持チューブ１３の上端部を適所に維持する。端部キャップシール５７０は、入口５７５を介して濾過装置を進入する不純物と混合される流体が、出口５５０を出る濾過された流体と混合しないことを確実にする。
【００８０】
ベースプレート５６０は、円形装置シール５８０と係合して、円形装置シールを付属装置（例えば、示すようなエンジン）と本発明の濾過装置との間に挟み、付属装置に関して濾過装置を固定する。これにより、コンジットの下流端は、出口５５０と連通し、示すようなエンジンのベース等の付属装置に直接連通することができる。かかる直接的な形状移行をホーン区域なしで組み込む図１６に示す本発明の実施の形態は、本発明の濾過装置のコンジットからの流体の良好な流動方向を提供することができる。
【００８１】
本発明は代替として、代替ベースプレートを組み込む濾過装置を提供し、そこで、ベースプレートは、上端キャップに直接載置され、および／または、シール状態で係合される。本発明のかかる実施の形態では、入口ポートが、本明細書中の他の場所で記載されているように、最頂部（即ち、ベースプレートリップ）の周囲にアレイ状で配置されることに対して、ベースプレートの螺合通路の内部に位置決めされることが好ましい。かかる実施の形態では、ベースプレートまたはエンドプレートおよび上端キャップ間の脚または他のスペーシング配置は、フィルタへの流入を可能とすることを必要としない。したがって、かかる実施の形態でのフルフローおよび／またはバイパスフィルタは、増加した長さを有し、それによってフィルタ装置の全体的なパフォーマンスを増加してもよい。更に、かかる実施の形態では、ベースプレートと上端キャップとの間のシールに対するニーズは、低減または排除することができる。
【００８２】
かかる装置の第１の代替ベースプレート実施の形態では、図１７、図１８および図１９に示すように、本発明は、入口ポート６２０が位置決めされる円形螺合通路６１０を有するベースプレート６００を備える。ベースプレートは、移行部分６４０と、外側リップ６３０と、入口ポート６２０が通るねじ部６１０とを備えるのが好ましい。入口ポート６２０は、ねじ部６１０を通る何れの適切なオリフィスも備えることができる。入口ポート６２０は、溝付き孔の周囲でチャンファを有する（または、面取りされる）溝付き孔を備えるのが好ましい。
【００８３】
ベースプレート６００のターミナル端部６３５は、上端キャップ３０の頂部に当接する。入口流体は、入口ポート６２０を介し、ハウジングとフルフローフィルタとの間の入口環状路内を通過する。
【００８４】
かかる装置の第２の代替ベースプレート実施の形態を、図２０、図２１および図２２に示す。本実施の形態は、図１７、図１８および図１９のものと同様である。本実施の形態では、円形螺合通路７１０、外側リップ７５０、移行部分７４０および４つの段付き領域７３０を有するベースプレート７００は、本発明内部の装置に組み込まれる。階段状領域７３０は、螺合通路（即ち、かかる実施の形態での出口）の中央周囲のお互いから略等距離に位置決めされ、螺合通路７１０の肉厚の一部を除去することによって形成される。階段状領域７３０は、ベースプレートの螺合通路部７１０の初期形成の後、材料を除去することによって一体成形するか、または作成することができる。階段状領域は、階段状領域７３０と螺合通路７１０との間に間隙を備える入口チャンバ７６０を形成する。入口ポート７２０は、各階段状領域７３０の内部に配置される。入口ポート７２０は、何れの適切なオリフィスも備えることができ、好ましくは、溝付き孔の周囲にチャンファを有する（または面取りされる）溝付き孔を備えている。作動中に、入口流体は、ポストのターミナル端部の周囲を通り、入口ポートを直接通過するか、階段状領域とポストとの間の間隙を通過するいずれかを行い、次いで入口ポート内に進み、通過してもよい。入口流体は次いで、ハウジングとフルフローフィルタとの間の環状路に進む。
【００８５】
上記段落に記載されている代替ベースプレート実施の形態を組み込む本発明のそれらの実施の形態では、図２３および図２４に示すように、ベースプレートおよびフィルタ装置の他のエレメントの位置を維持するために改良された容量を有する代替の上端プレートを利用することが好ましい。かかる実施の形態では、上端プレート８００は、フィルタ装置の組立中、適切なレベルに持ち上げられて、ベースプレートの位置決めを補助する上端プレート８００外部の区域から構成される内側位置決めタブ８１０と外側位置決めタブ８２０とを含む。ベースプレートの底部は、内側位置決めタブ８１０と外側位置決めタブ８２０との間の間隙の内部で嵌合し、内側位置決めタブ８１０と外側位置決めタブ８２０は、濾過装置の組立済フィルタコンポーネントが、ベースプレート上の安定位置に維持されるように、ベースプレートの内側および外側周辺と係合する一方で、本明細書中の他の場所で記載されているように、ばねが適用され、フィルタ装置がシールされる。内側位置決めタブと外側位置決めタブは、組立中にベースプレートを適所に維持するために適切な何れの配置とすることができる。位置決めタブは、図２３に示すような別々の領域に配置されるのが好ましい。別の好ましい代替実施の形態では、位置決めタブは、図２４に示すように、連続リングを上端キャップの上面に形成する。
【００８６】
本発明のフィルタの作動中に、流体は、装置出口から進み、ベースプレートと上端プレートとの間の（ベースプレートの螺合通路の内部またはその内部の他の場所のいずれかに位置決めすることのできる）ベースプレート通路を通過するか、または別々の入口内を直接通過するかのいずれかを経て、内側入口を通過した後にフィルタに流入する。流体は次いで、ハウジング１の壁、下端プレート５、フルフローフィルタの上流側面９を含む入口環状路３内を通過する。入口流体は次いで、フルフローフィルタ８を通って流れ、フルフローフィルタの下流側面１０とフルフロー支持体チューブを通って出て行く。
【００８７】
フルフローフィルタ８および支持体チューブを通過した後、流体は、フルフロー環状路１４に入る。フルフロー環状路１４内部の流体は次いで、バイパスフィルタ１５を通って、バイパス環状路５３に進み、次いでベンチュリバイパスポート５７を通って、コンジット１６内に進むか、または、流体はフルフロー環状路から流路２７を通って、コンジット１６内に進むであろう。したがって、フルフロー濾過済流体は、コンジットを直接通過し、フィルタから出るか、または、バイパスフィルタ１５によって更に濾過され、次いでフィルタから流出する。バイパスポート５７と比較して流路２７の相対的な寸法を与えると、流体に対する最小抵抗の経路は通常、流路２７を通過することになり、流体の多くは普通、流路を通って流れることになる。
【００８８】
ポンプを必要とせずに、バイパスフィルタ１５全面の流れを起こすには、圧力差を、かかる流れを起こすバイパスフィルタ全面に生じさせる。本発明の実施の形態におけるコンジット１６は、ベンチュリまたは他の適切な圧力低減構成の（少なくとも一部の）形式を採ることによって部分的にこれを達成する。したがって、コンジット１６は、（好ましくはベンチュリ開口５５を備える）圧力低減区域５１を有し、それによって、コンジット１６を通る流体の流速が増大され、したがって、圧力はコンジット１６の内部で低下させられる。この低い圧力は、圧力低減区域５１内、好ましくは、コンジット１６の最も狭い部分である開口５５で位置決めされるバイパスポート５７を介して連通するバイパスフィルタ１５全面の圧力差を結果として生じさせる。
【００８９】
コンジット１６内の圧力低下は、ベルヌーイの定理に従う。ベルヌーイの定理に鑑みて、流体流入速度をｖ、圧力をｐ、流体密度をｗ、重力加速度をｇとすると、圧力低減区域５１を有するコンジット１６の使用効果を公式によって表すことができる：
ｐ／ｗ＋ｖ２／（２ｇ）＝一定
したがって、コンジット１６の断面積を任意に減少させることによって、コンジット１６内の流体流入速度ｖは、断面積の減少とともにその領域内で増加し、したがって、コンジット内の圧力は減少する。この効果は、バイパス環状路５３の内部より低いコンジット１６内の圧力の生成を通じて、バイパスフィルタ１５を横切る流入を促進し、それによって、バイパスフィルタ１５およびバイパスポート５７を通るコンジット１６への流入を促進する。圧力差がバイパスフィルタ１５を通る流体を押流すので、流体の一部は、フルフローフィルタ８およびバイパスフィルタ１５を通過する。
【００９０】
本発明は、バイパスフィルタ１５を横切って引かれる流体の量を、少なくともかなりの部分で、バイパスポート５７のサイズを変え、および／または、バイパスポートの数を増加することによって予め決定できる装置および方法を提供する。流量は、何れのオリフィスの断面積にも比例しているので、バイパスポート５７の断面積を変化させることによって、コンジット１６に進入する流体の速度と、したがって、バイパス環状路５３からコンジット１６内部への結果として生じる圧力変化を、予め決定できる。
【００９１】
同様に、圧力低減区域５１の直径および／またはコンジットの上流１７および下流１８端の直径が狭くなる量も、バイパスフィルタ１５を横切る流体の引き抜きを増減するよう変化させることができる。したがって、圧力低減区域５１でのコンジットと、上流１７および下流１８端の直径サイズの変更を、単独、あるいはバイパスポート５７のサイズの変更と組み合わせることにより、本発明は、所定の流量を、フルフロー８およびバイパスフィルタ１５の両方で濾過することができる方法および装置を提供する。
【００９２】
フルフローフィルタ８のみを通って流入する流体と、バイパスフィルタ１５とフルフローのフィルタ８の両方を通過する流体の両方は次いで、コンジット１６で混合される。この混合流体は次いで、コンジットの下流端１８に流入し、最終的にフィルタから流出し、エンジンに戻る。
【００９３】
上記の方法では、バイパスフィルタ１５は、所定量の流体から小さいサイズの不純物を効率的に除去する一方で、大きいサイズの不純物をフルフローフィルタ８によって捕捉する。しかし、本発明は、上記の特長に限定されず、むしろ、様々な修正と変更が、当該技術に精通する者によって、本発明の範囲内で理解され得る。例えば、フルフローおよびバイパスフィルタは、上記のような種々の方法と種々の材料で形成されてもよい。
【００９４】
更に、以下の実施例は、本発明を例示したものであるが、その範囲を限定するものと解釈すべきではないことは言うまでもない。
【００９５】
実施例
本実施例は、フルフローおよびバイパス濾過によって所定量の流体を濾過するための特許請求の範囲に記載されている本発明の装置および方法の有効性を示す。
【００９６】
本明細書中で記載されているような本発明の第１の実施の形態の特長を組み込むフィルタ装置は、（１）フルフローフィルタのみ、または、（２）フルフローフィルタ、バイパスフィルタ、および、対向して位置決めされる直径約４．５ｍｍ（約０．１７６in）の２つのバイパスポートとコンジットの上流および下流端の様々な内径（上流または下流端いずれかの略中央での測定による）を有するコンジット、のいずれかを有するよう選択された。
【００９７】
これらのフィルタは、流体試験に別々にかけられ、フィルタの除去効率は、米国自動車技術協会仕様書の題名「フルフロー潤滑油フィルタ−濾過性能を評価するためのマルチパス方法(Full Flow Lubricating Oil Filters - Multipass Method For Evaluating Filtration Performance)」ＳＡＥ Ｊ１８５８（１９８８年６月）を用いて決定した。上記のフィルタに、粒径がそれぞれ３、５、７、１０、１５、２０ミクロンの汚染物質を有する参照プロトコルの試験流体が流された。フルフローフィルタ単独の汚染物質除去効率（除去効率）はその後、（異なるコンジットおよび圧力低減区域の直径を持つ）コンジットとともに用いる場合のフルフローおよびバイパスフィルタの組み合わせと同様に、参照プロトコルに従って測定された。これらの実験結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
表１に示すこれらの実験結果は、バイパスフィルタとフルフローフィルタの、圧力低減区域を有するコンジットとの組み合わせが、フルフロー濾過だけに依存するシステムを凌駕して濾過の改善につながったことを示す。更に、これらの実験結果は、コンジットの内径（例えば、上流端と下流端）およびコンジットの圧力低減区域の変更によって、フルフローフィルタとバイパスフィルタの組み合わせによる汚染物質除去効率の改善が達成されることを示す。実験結果は、更に、本発明のコンジットの上流端と下流端および圧力低減区域の直径をそれぞれ変化させることによって、所定量の流体を、フルフローとバイパスの両濾過によって濾過することができ、所定の濾過効率が得られることを示す。
【０１００】
バイパスフィルタを通過する流れの所定百分率は、フルフローフィルタのみで達成される濾過と比較して、バイパスフィルタの記述された効率に関連する粒子の測定減少値を用いて計算されてもよい。そのフィルタの効率に結びつくバイパスフィルタによる濾過に単独に起因する不純物の減少により、バイパスフィルタを通過する全ての流れの百分率の計算を可能としている。
【０１０１】
特許、特許出願および刊行物を含む、本明細書中の全ての引用文献は、引用したその全てが本明細書中に組み込まれる。本発明を説明する文脈での指示物（referents）（例えば、"ベースプレート"または"バイパスコンジット"）の使用（特に、前述の特許請求の範囲の文脈での使用）は、本明細書中で示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を含意すると解釈するものとする。
【０１０２】
本発明は好ましい実施の形態に重点をおいて記載されているが、好ましい実施の形態の変形を用いることができること、そして明細書中に特に明示がなくても、本発明を実施できることが意図されていることは、当該技術に普通に精通する者にとって自明である。したがって、本発明は、前述の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲を包含する全ての修正を含むものとする。
【符号の説明】
【０１０３】
１ ハウジング
５ 下端プレート
８ フルフローフィルタ
１２ フルフローフィルタ
１３ フルフロー支持チュウブ
１４ フルフロー環状路
１５ バイパスフィルタ
１６ コンジット
１７ 上流端
１８ 下流端
１９ ホーン区域
２０ 直線区域
２１ 第１のＵ型チャネル
２２ 第２のＵ型チャネル
２３ シール部材
２５ 下端キャップシール部材
２６ 支持脚
２７ 流路
３０ 上端プレート
３１ 端部プレート
３２ 外側リテーナ
３３ 内側リテーナ
３５ ベースプレート
３６ 上端キャップシール部材
３８ 螺合通路
３９ 入口ポート
５１ 圧力低減区域
５２ バイパス支持チューブ
５３ バイパス環状路
５５ スロート
５７ バイパスポート
６０ シーミング蓋
６１ 円形溝
６２ 外側リム
６５ 第２の円形シール
７０ 第１の円形シール
７３ 上側リップ
７５ 本体部
７７ 下側リップ
８２ 内側路
８４ 下側Ｕ型チャネル
１０３ グロメット型シール
１０７ 内側シールリング
２８０ 円形シールクリップ
２８６ 内側リップ
２８８ 外側リップ
３０５ Ｏ−リング
６２０ 入口ポート
Ａ 第１区域
Ｂ 第２区域
Ｃ 第３区域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体から不純物を濾過するための方法および装置に関し、より詳細には、内燃機関に用いられる潤滑油から不純物を濾過するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体（例えば潤滑油）を利用する各種装置内では、微粒子状不純物が流体中に入り込んでしまう可能性がある。このような不純物が除去されない場合、エンジンなどの装置は損傷を受けることがある。
【０００３】
この種の破局的な故障を避けるために、様々な種類の濾過システムが提案されてきた。最も通常の濾過システムには、濾過循環システムが主循環システムとは別に備えられ、比較的高い密度の濾過エレメントを有するフィルタが、濾過循環システム内に配置される。循環流体はフィルタを通って圧送され、流体内に含まれる不純物を除去する。
【０００４】
周知な別の技法は、流体の流量を調整するための弁を介して、流体を主循環システムからバイパスさせて、高密度のフィルタに通す。続いて、濾過済み流体は、再利用のために戻される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フィルタも、通例は主循環システムに挿入される。このようなシステムでは、フィルタが、流体の流れに対して非常に高い抵抗を持つことがあるので、システム内では高圧が生成され、したがって、配管系とフィルタは高い機械的強度を持たねばならない。そのため、主循環システムのフィルタは、一般には低密度である。この低密度は、微細不純物を効果的に除去することを不能に終らせる。更に悪いことに、これら未除去微粒子は、システムに多大な影響を及ぼす。
【０００６】
これら欠点のいくつかを回避するために、フィルタの見かけの抵抗を減らすべく、かつバイパス回路内に細目のフィルタを備えるべく、大きい面積のフィルタを設けてきた。しかし流体を強制的にバイパス回路に通す必要がある。その理由は、バイパス回路が大きな抵抗を持つからである。したがって、バイパス回路を通過して流体を移動させるためには、別のポンプを設けなければならない。
【０００７】
流体を利用する、よく知られた種類の装置のひとつは内燃機関である。内燃機関は、一般的に、２種類の濾過を用いて潤滑油を浄化する。これら２種類の濾過は、普通には、フルフロー濾過、そしてバイパス濾過と呼ばれている。従来から、フルフロー濾過エレメントは、エンジンコンポーネントへのオイル供給に先立ち、そのようなシステム内で、調整されたポンプ排出量の７５％超を受けて濾過（比較的粗目で）している。バイパスフィルタが備えられる場合、バイパスフィルタは、普通はポンプ排出量の５〜１０％だけを受けるにすぎない。このバイパスフィルタは、一般に、オイルの「超洗浄（super clean）」に有効である。大部分の最新エンジン（ガソリンおよびディーゼル機関）がフルフローフィルタを使用している。高出力エンジン（heavy duty engine）（特には、ディーゼルエンジン）は、フルフローフィルタに加えてバイパスフィルタを装備していることが多い。歴史的に見れば、エンジンは、３つの方法のうちのひとつにより、フルフローとバイパス濾過の組み合わせを達成している。
【０００８】
フルフローとバイパス濾過の組み合わせを得る第１の方法は、フルフローフィルタとバイパスフィルタとを個別の容器に入れ、流れを強制的にバイパスフィルタに通す能動手段を、別体の各フロー回路に設けることである。フルフローとバイパス濾過の組み合わせを達成する第２の方法は、別体の各フロー回路を備えるとともに流れを強制的にバイパスフィルタに通す能動手段を備える同一容器内に、バイパスフィルタとフルフローフィルタを入れることである。第１と第２の両方法の、２個以上のフロー回路を持つ要件は、このようなシステムの内外配管作業を増やし、その結果、そのようなシステムのコストを上昇させる。
【０００９】
第３の方法は、同じ単一容器へフルフローフィルタとバイパスフィルタを入れることを含むが、この容器は単一のフロー回路を備え、流れを強制的にバイパスフィルタに通す何らの能動手段をも備えていない。このようなシステムは、第１と第２のシステムに付随する配管作業と費用とを低減する。
【００１０】
第３の方法に基づくこのシステムは、当該技術分野では周知である。これらのシステムに付随するひとつの問題は、それらが、フローフィルタとバイパスフィルタ間に、単一の並列流を生み出し得るという点である。このような並列システムにおいて、流れはバイパスフィルタとフルフローフィルタのどちらをも通過するが、システムを出る前に、あるいはバイパスフィルタを通過する前に、全ての流体がフルフローフィルタを通過するというわけではない。この問題を解決するために、流体が出口を通って装置から直に出る前であっても、あるいはバイパスフィルタを通って別の出口から出る前であっても、フィルタ装置に入る全ての流体を濾過するフルフローフィルタを組み込んだいくつかのシステムが設計されている。この種のシステムの実施例が、米国特許第 5,078,877 号および第 5,342,511 号に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、流体に含まれる不純物の除去に際して使用されるフィルタ装置を提供し、このフィルタ装置は、ハウジング、フルフローフィルタ、バイパスフィルタ、およびコンジットを含む。フルフローフィルタ、バイパスフィルタ、およびコンジットはハウジング内にあり、バイパスフィルタは、フルフローフィルタの下流に位置決めされ、そして、ハウジングおよびフルフローフィルタは、フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体がフルフローフィルタを通過するように配置される。コンジットは、フィルタ装置によって濾過されるべき所定の（predetermined）流体部分がバイパスフィルタを通過するように、バイパスフィルタ全面に（across the bypass filter）圧力差を発生させるように配置された圧力低減区域を含む。
【００１２】
本発明は、圧力低減区域が薄板オリフィス、長半径ノズル（long radius nozzle）、ドールノズル（Dall nozzle）、あるいは、好ましくはベンチュリを含む実施の形態を更に提供する。コンジットがベンチュリである実施の形態において、ベンチュリが、望ましくは、約２４．１ｍｍ（約０．９５in）の内径を持つスロートを有する。より特定の実施の形態において、本発明は、少なくともひとつの通路がコンジットの圧力低減区域の壁を貫通するものを提供する。より詳細には、本発明は、約４．３から約４．６ｍｍ（約０．１７から約０．１８in）の間の直径をそれぞれ有する２つの通路を含むコンジットを提供する。
【００１３】
他の特定の実施の形態において、本発明は、コンジットの上流端と下流端の内径が約１７．８から３０．５ｍｍ（約０．７から約１．２in）の間、更なる特定の実施の形態においては、コンジットの上流端と下流端の内径が約２８．６ｍｍ（約１．１２５in）であるコンジットを提供する。
【００１４】
本発明の別の実施の形態は、濾過により流体中に含まれる不純物を除去するのに使用されるフィルタ装置を提供し、このフィルタ装置は；ハウジング;フルフローフィルタ;フルフローフィルタ支持体;フルフロー環状路;バイパスフィルタ;バイパスフィルタ支持体;バイパス環状路;および、ベンチュリ形態の圧力低減区域を含むコンジットであり、このベンチュリのところでコンジットの壁を貫通する少なくともひとつの通路を含む前記コンジット；を同心関係（in concentric relationship）で含む。このような実施の形態において、フィルタ装置により濾過されるべき流体がハウジングへ流入し、フルフローフィルタを通って、フルフロー環状路に入るように配置され、このため所定の流体部分がバイパスフィルタを通過して引かれ、残りの流体がコンジットの上流端へ流入する。バイパスフィルタを通過して引かれた流体は、バイパス環状路へ流入してから、ベンチュリ内の少なくともひとつの通路を通って、バイパスコンジットに流入し、フルフロー環状路からコンジットへ直に入った流体は、コンジットのベンチュリを通過して流れ、バイパスフィルタ全面に圧力差を生じさせ、その結果、所定の量の流体がバイパスフィルタを通過する。
【００１５】
本発明は、更に、バイパスフィルタの上端に係合する上端キャップを更に含むような装置を提供する。より特定の実施の形態では、上端キャップは、Ｏ−リング溝を有する上端キャップシール部材と、Ｏ−リング溝にシール状態で（sealingly）係合されるＯ−リングシールとを含む。
【００１６】
他の代替の実施の形態では、装置が、フルフローフィルタの上端に係合する上端プレートを更に含む。本装置の特定のバリエーションでは、頂部端プレートが、Ｄ−リングシールとシール状態に係合可能なＤ-リングシール部材を含む。代替として、装置はグロメットシールおよびベースプレートを更に含むことができ、そして上端キャップは、グロメットシールと脚延長部とに係合する内側リップを含む。脚延長部はベースプレートを支持し、それにより、脚延長部とベースプレート間に流路を形成する。本発明により提供される別の代替の実施の形態は第２のシールを含み、このシールはグロメットシールとベースプレートとに係合する。
【００１７】
本発明は、更に、螺合通路（threaded passage）と、この螺合通路の壁を貫通するひとつ以上の入口ポートとを含む、フィルタ装置での使用に適したベースプレートを備える。本発明は、更に、ひとつ以上のスロット領域（slotted region）を含む類似のベースプレートを提供し、入口ポートはスロット領域内に位置決めされ、スロット領域はねじ領域（threaded region）内に位置決めされる。
【００１８】
本発明の更に別の実施の形態では、濾過によって流体に含まれる不純物の除去に用いられるフィルタ装置が提供され、このフィルタ装置は、ハウジングと、前記フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体がフルフローフィルタを通過するように、前記ハウジング内に収容されて配置される前記フルフローフィルタとを含む。フィルタ装置は、螺合通路とひとつ以上の入口ポートとを含むベースプレートを更に含み、入口ポートは螺合通路の壁を貫通する。この実施の形態において、ベースプレートは、入口流れが入口ポートを通過してフルフローフィルタを通るように、ハウジングとフルフローフィルタに関して位置決めされる。
【００１９】
更に、フィルタ内で使用されるコンジットが備えられ、コンジットは、下端キャップを備える第１上流コンジット区域、圧力低減区域を備える第２コンジット区域、そして上端キャップを備える第３下流コンジット区域を含む。かような実施の形態では、第１上流コンジット区域に流入する流体が、第２コンジット区域と第３下流コンジット区域を通過するように、第１上流コンジット区域が第２コンジット区域にシール状態で係合され、第２コンジット区域が第３下流コンジット区域にシール状態で係合される。
【００２０】
この３点コンジット（three-piece conduit）のより特有な実施の形態は、ホーン区域を含み、このホーン区域は、第３下流コンジット区域の下流にある。また、第１上流コンジット区域の上流端に接続されてフロー通路を形成するひとつ以上の支持脚をコンジットが含む実施の形態も提供される。より特定の実施の形態では、下端キャップが第１Ｕ形チャネルを含み、上端キャップが第２Ｕ形チャネルを含む。バイパスフィルタが提供される実施の形態では、バイパスフィルタはＵ形チャネル間で、シール状態で係合されることができる。
【００２１】
本発明は、流体に含まれる不純物を濾過により除去する濾過方法も提供する。この濾過方法は：フルフローフィルタとバイパスフィルタとを備える濾過装置へ流体を導入すること;フルフローフィルタで、流体の１００％を濾過すること;そして、バイパスフィルタ全面に圧力差を発生させること；それによって、フルフローフィルタによって濾過された、所定の流体部分がバイパスフィルタを通過して引かれ、よって、所定の流体部分を２度にわたって濾過する；ことにより実施される。より特定の実施の形態では、上で検討したように、圧力差は、所定の流体部分がフルフローフィルタを通過し、引き続き、圧力低減区域分を含むコンジットを通過する結果として得られる。
【００２２】
更に、濾過装置のハウジングをシールするためのアセンブリが提供され、このアセンブリは、中央通路を有する上端プレート；内側リップと本体部とを含む第１シール；外側リップと内側溝とを備えるシーミング蓋；および第２シール；を含む。内側リップは、中央通路にシール状態で係合し、ベースプレートは、第１シールの本体部上に着座され、そして、シーミング蓋はベースプレートにシール状態で係合し、第２シールは内側溝内にシール状態で係合され、よってアセンブリが完成する。
【発明の効果】
【００２３】
バイパスフィルタとフルフローフィルタの、圧力低減区域を有するコンジットとの組み合わせが、フルフロー濾過だけに依存するシステムを凌駕して濾過の改善につながる。更に、コンジットの圧力低減区域によって、フルフローフィルタとバイパスフィルタの組み合わせによる汚染物質除去効率の改善が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】特許請求の範囲に記載の本発明の濾過装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明のコンジットコンポーネントの実施の形態の外形図である。
【図３】代替の下端キャップを組み込んだ、図２におけるコンジットコンポーネントの実施の形態の外形図である。
【図４】サブコンポーネントから組み立てられる本発明のコンジットコンポーネントの実施の形態の分解図である。
【図５】図４の組み立てられたサブコンポーネントの外形図である。
【図６】図１に示す装置の内部コンポーネントの一部の分解図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第１の円形シール、上端プレート、および接続されたベースプレートとシーミング蓋コンポーネントの外形図である。
【図８】グロメット式シールを組み込んだ、特許請求の範囲に記載の本発明の代替の実施の形態の断面図である。
【図９】図７に示す、特許請求の範囲に記載の本発明の代替の実施の形態に組み込まれたグロメット式シールの外形図である。
【図１０】シールクリップとＤ−リングシールとを組み込んだ、本発明の第２の代替の実施の形態の断面図である。
【図１１】エンジンに関連する第２の代替の実施の形態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の代替の実施の形態に組み込まれるシールおよびシールクリップを示す外形図である。
【図１３】代替のＤ−リング型シール保持機構を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３の代替の実施の形態の断面図である。
【図１５】濾過装置の代替の上端キャップ構成の分解図である。
【図１６】本発明の第４の代替の実施の形態の断面図である。
【図１７】本発明の代替のベースプレートの上平面図である。
【図１８】図１７に示すベースプレートの断面図である。
【図１９】図１７および図１８に示すベースプレートを組み込んだ、本発明の第５の代替の実施の形態の断面図である。
【図２０】本発明の第２の代替のベースプレートの底面図である。
【図２１】図２０に示すベースプレートの断面図である。
【図２２】図２０および図２１に示す第２の代替のベースプレートを組み込んだ、本発明の第６の代替の実施の形態の断面図である。
【図２３】本発明の代替の上端プレートコンポーネントの上平面図である。
【図２４】本発明の第２の代替の上端プレートコンポーネントの上平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の理解のために、次に図で示す装置を参照し、特定の用語を用いて同装置を説明する。しかしながら、それによって本発明の範囲の限定が意図されるのではなく、図に示す装置は、特許請求の範囲に記載の本発明の特長のうちのいくつかだけを表すことが理解されるであろう。
【００２６】
図１は、本発明の濾過装置の第１の実施の形態の断面図である。濾過システムは、潤滑油の濾過のために、内燃機関のブロックへ着脱可能に固定することができる。濾過装置は、開放端と閉鎖端を有する円筒形容器の形態のハウジング１、端プレート５、フルフローフィルタ８、バイパスフィルタ１５、コンジット１６、および上端プレート３０を備える。フルフローフィルタ８、バイパスフィルタ１５、およびコンジット１６は全て、好ましくは同心関係でハウジング１内に装着され、フルフローフィルタ８はハウジング１内に、バイパスフィルタ１５はフルフローフィルタ８内に、そしてコンジット１６はバイパスフィルタ１５内に配置される。
【００２７】
コンジット１６は、本発明のフィルタの内部中央に配置される。コンジット１６は、流体が貫流可能となる開放上流端１７と開放下流端１８とを持つチューブを備える。コンジット１６は、ステンレス鋼、通常の鋼、または適切な強度のプラスチック等、適切な任意の形態で構成することができる。好ましくは、コンジット１６はナイロンプラスチックで構成される。コンジット１６は、圧力低減区域５１を含む。圧力低減区域５１は、ドールノズル、薄板オリフィス、長半径ノズル、またはベンチュリ（時に「ベンチュリチューブ」とも称する）等、適切な任意の形態であってよい。好ましくは、コンジット１６は添付図面に示すようなベンチュリを含む。ベンチュリは、標準的には、単純に収束して発散する断面を取り入れて、基本的なベルヌーイ原理を用いて、流体速度を圧力に関連づける装置である。したがって、これらの原理を取り入れるために、本明細書中で検討するように、コンジット１６は、コンジットの長手方向中心近傍にコンジットの減径部分を備える圧力低減区域５１を含む。圧力低減区域５１は、本発明の組合せ（context）では、所望量のバイパス濾過を達成するのに適するいずれの幅（直径）で構成されていてもよい。圧力低減区域の適切な任意の内径（すなわち、の最も狭い地点周辺の内部で測定される内径）も使用できる。圧力低減区域５１の内径は、約１２．７と３１．８ｍｍ（約０．５と約１．２５in）の間であるのが好ましい。より好ましくは、圧力低減区域の最も狭い地点（スロート５５とも称する）の内径は、約２０．３と約２５．４ｍｍ（約０．８と約１．０in）の間である。最も好ましくは、スロートの内径は約２４．１ｍｍ（約０．９５in）である。
【００２８】
圧力低減区域５１間の内径の変化、およびコンジットの上流端１７と下流端１８の直径変化も、コンジット１６の圧力低減能力およびそれを通る流れに影響を与える。コンジットの上流端１７と下流端１８の内径は、本発明の組合せでは、適切な任意の直径であってよい。好ましくは、コンジットの上流端１７と下流端１８の内径は、約１７．８から約３０．５ｍｍ（約０．７から約１．２in）の間である。より好ましくは、コンジットの上流および下流端の内径は、約２５．４から２９．２ｍｍ（約１．０から約１．１５in）の間である。コンジットの上流および下流端の内径は、約２８．６ｍｍ（約１．１２５in）が最適である。
【００２９】
実フロー設定では、摩擦と乱流が、ベンチュリを通過する液体の流速において役割を演じる。これらの要因が、差圧を発生させるベンチュリの能力に影響を及ぼす。このような力の効果を打ち消すために、コンジットは、圧力低減区域５１へ入るに従って、かつそこから出て行くに従って形状が移行する。好ましくは、コンジット１６の直径は、スロートから下流端１８までの移行領域において、徐々に拡大する。スロートから下流端１８までのコンジットの拡大率は、乱流を低減させるのに十分な適切な任意の率であってよい。好ましくは、スロートの下流側で拡大角度は、約５度から約８度の間の角度である。より好ましくは、拡大角度は約８度である。
【００３０】
乱流と摩擦は、コンジット１６の直径を上流端１７から圧力低減区域５１まで徐々に狭くしてゆくことによっても部分的に打ち消される。この狭隘化は、適切な任意の率であってよい。好ましくは、コンジットは、上流端１７と圧力低減区域５１との間で、約２０度から約２２度の角度で狭隘化される。より好ましくは、約２２度の角度を付けて狭隘化する。
【００３１】
圧力低減区域５１はまた、ひとつ以上のバイパスポート５７を含み、好ましくは、コンジット内への流体流入を可能とするスロート５５のところ、またはその近傍に位置決めされる。バイパスポート５７は、コンジットに抜けるオリフィスを備える。好ましくは、圧力低減区域５１は、コンジット１６の対向両側に位置決めされてバイパスフィルタ１５全面を通る流れをも促進する２個のバイパスポート５７を有する。本発明によれば、そして本明細書中で更に説明するように、バイパスポート５７は、所定分の流体がコンジット１６へ流入可能となる適切な任意のサイズであってよく、それによって、所定量の流体が、バイパスフィルタ１５を通って流れ（すなわち、濾過され）、所定の総濾過効率を達成する。好ましくは、直径が約４．３ｍｍから約４．６ｍｍ（約０．１７から約０．１８in）、より好ましくは約４．５ｍｍ（約０．１７６in）の２つのバイパスポートがコンジット内に含まれる。
【００３２】
図２に示すように、上流端１７で、コンジットは第１のＵ形チャネル２１を含み、その中へバイパスフィルタ１５の下端がシール状態で係止される。コンジットの上流端１７は更に、コンジット１６とバイパスフィルタ１５とを支持する支持脚２６を含む。支持脚２６も、フルフローフィルタ８によって濾過された流体が通過できる流路２７を形成する。代替として、図３に示すように、コンジットは円形下側区域８０を含んでもよい。支持脚２６ではなく、円形下側区域が、その壁を貫通する内側路８２を含み、それを介して、フルフローフィルタ８によって濾過された流体がコンジット１６へ流入する。
【００３３】
コンジット１６の下流端１８は、好ましくは、直線コンジット区域を通過して、本明細書中で説明する上端プレート３０によってシール状態で係止されるホーン区域１９へと移行する。図１に示す、特許請求の範囲に記載の本発明の第１の実施の形態では、ホーン区域１９の半径は、好ましくは、コンジット外への流れを容易にするために、そして本明細書中に説明する摩擦力と乱流力とを低減させるために、コンジットのその他の区域よりも大きく、且つ短い直線区域２０で終端を成すことにより、上端プレート３０をそれにシール状態で係合させることを支援する。
【００３４】
ホーン区域１９を形成するためにコンジット１６の直径増大を開始する直前に、コンジット１６は、好ましくは、コンジットの下流端１８の外部周辺に環状配置で、バイパスフィルタ１５の上端が本明細書中に記載の方法で第２のＵ形チャネル２２の中へシール状態で係止されることができる第２のＵ形チャネル２２を含む。第１のＵ形チャネル２１と第２のＵ形チャネル２２は両方とも、例えばハンダ付けまたは溶接によってコンジット１６へ形成されならびにコンジット１６へ取り付けられてもよいし、あるいは、例えばコンジット１６がプラスチック等の成形材料から形成される場合、コンジット１６と一体成形されてもよい。
【００３５】
より好ましくは、コンジット１６は少なくとも３つの区域から形成される。本発明のこのような実施の形態では、図４に示すように、３区域のコンジットコンポーネントで構成される第１区域Ａは、コンジットの上流区域１７と、圧力低減区域５１と、（ホーン区域１９を除く）下流区域１８とを含む。第２区域Ｂは、コンジット下端キャップと称してもよく、フルフローフィルタ８によってのみ過された流体が通過する流路２７を含む第１のＵ形チャネル２１と、支持脚２６とを含む。代替として、図３に示すように、コンジットの下端キャップは、円形下側区域８０の形態をとってもよい。支持脚２６ではなく、円形下側区域は、壁を貫通する内側流路８２を含み、それを介して、フルフローフィルタ８によって濾過された流体がコンジット１６へ流入する。円形下側区域８０は、下側Ｕ形チャネル８４も含み、それはコンジット１６の主要な実施の形態における第１のＵ形チャネルと同様に作用する。ホーン区域１９と第２のＵ形チャネル２２は、好ましくは、第３区域Ｃとして形成され、それはコンジット上端キャップと称してもよく、第１区域Ａとシール状態で係止されることができる。好ましくは、プラスチゾル（Plastisol）等のシール材が、３つの区域が各々係合する部位に塗布される。
【００３６】
コンジット１６は、適切な任意の形態をとってもよい。好ましくは、ベンチュリがコンジット１６へ組み込まれるところでは、ベンチュリは、圧力低減区域５１を通る流体流を実質的に直線の流体流にする形態のものである。ベンチュリのひとつの好ましい形態は、当該技術で知られる、ベンチュリゲージで用いられるタイプと同様なベンチュリである。このようなコンジットを組み込んだフィルタは、流れが複数の方向へ導かれるのではなく、直線方向に導かれるので、コンジットを通るより良好な質の流れを実証する。したがって、より多くの流体を急速に濾過するとともに、より多量の流体がバイパスフィルタを通過して引かれる、フィルタ装置の能力が向上する。
【００３７】
好ましくは、本発明のコンジットは更に、コンジット１６へ取り付けられるか、またはそれと一体構造で成形されてもよいシール部材を含む。本発明のこのような実施の形態の一実施例が図４に示され、シール部材２３がコンジットの上流端１８周辺に環状関係で位置決めされる。シール部材２３は、コンジットの第１のＵ形チャネル２１とバイパス支持チューブ５２の上端とに係合する外部を有する。同様に、第２のシール部材２４は、同じく取り付けられても成形されてもよく、コンジットの下流端１７に位置決めされるとともに、第１のＵ形チャネル２１に係合し、且つバイパス支持チューブ５２の上端に係合できる外部を有する。第１のＵ形チャネル２１は、第２のシール部材２４と第１のＵ形チャネル外側リテーナ２８との間に形成され、それはフィルタの内部へ突出するリップを備え、本明細書中に記載のバイパスフィルタ１５にシール状態で係合するために用いられる。第２のＵ形チャネル２２も同様に、シール部材２３とリテーナ２９との間に形成され、また、バイパスフィルタにシール状態で係合する。
【００３８】
好ましくは、バイパス支持チューブ５２はコンジット１６を取り囲んでいて、流体が容易に貫流可能となるようその長さに沿って穿孔されたチューブを備える。バイパス支持チューブ５２は、コンジット１６とバイパスフィルタ１５との間に離間関係を維持するのに適する任意の材料で形成されてもよい。好ましくは、バイパス支持チューブ５２は、ステンレス鋼等の鋼で構成される。
【００３９】
シール部材２３と第２のシール部材２４とバイパス支持チューブ５２との間の接触は、コンジット１６とバイパス支持チューブ５２との間の離間関係を維持し、バイパス環状部５３を形成する。バイパス支持チューブ５２とコンジット１６との間のこの離間関係は、圧力低減区域５１を形成するコンジット１６の直径を狭くすることによって拡大される。
【００４０】
好ましくは、バイパスフィルタ１５はバイパス支持チューブ５２を取り囲む。バイパスフィルタ１５は、セルロース、合成繊維、またはミクロガラス（micro-glass）等の媒体を含む適切な任意のバイパス媒体から形成されてもよい。好ましくは、バイパスフィルタ１５はセルロース媒体から構成される。バイパスフィルタ１５は、フルフローフィルタ８よりも高密度のものであり、流体に、支持脚２６を通過する等、開放通路の代替物が提供される場合に、流体の通過に対し自然に抵抗する。バイパス支持チューブ５２は、バイパスフィルタ１５を支持し、差圧がフィルタを圧潰するのを防止する。
【００４１】
バイパス支持チューブ５２の下端は第１のＵ形チャネル２１内に設定され、バイパスフィルタ１５は、Ｕ形チャネルの外側リテーナ２８とバイパス支持チューブ５２の下端との間で第１のＵ形チャネル２１内にシール状態で係止される。同様に、バイパス支持チューブ５２の上端は第２のＵ形チャネル２２内に載置され、バイパスフィルタ１５は、第２のＵ形チャネルの外側リテーナ２９とバイパス支持チューブ５２の上端との間の第２のＵ形チャネル２２内にシール状態で係止される。好ましくは、バイパスフィルタ１５は、接着剤等のシール材、またはプラスチゾル等の硬化性複合シール材を塗布して、バイパスフィルタとＵ形チャネルとの間にシールを形成することによって、第１と第２のＵ形チャネル２１、２２内のこの位置に固定される。
【００４２】
３点コンジットの実施の形態が本発明に組み込まれた、図４および図５に示すように、第１区域Ａはシール関係（in ａ sealing relationship）で第２区域Ｂに着座される。次いで、バイパス支持チューブ５２とバイパスフィルタ１５の両下端が、第１のＵ形チャネル２１内に着座される。好ましくは、第２のシール部材２４は、下端キャップ部材２５とシール状態で係合し、それは、第１のＵ形チャネル２１へ取り付けられるか、またはこれと共に一体成形され、第１のＵ形チャネル２１からフィルタの内部へ突出する。その後、第３コンジット区域Ｃが、好ましくは、第２のＵ形チャネル２２に取り付けられるか，それとともに形成された上端キャップシール部材３６に結合するシール部材２３によって、第１コンジット区域Ａにシール状態で係止される一方で、同時にバイパス支持チューブ５２とバイパスフィルタ１５との上端を係合する。この種の実施の形態（すなわち、区域Ａ、ＢならびにＣ）におけるコンポーネントは、当該技術で知られる適切な任意の方法、例えばプラスチゾルシール材の適用によって、シール状態で係止される。
【００４３】
フルフロー環状部１４は、バイパスフィルタを取り囲んでいる。好ましくは、フルフロー環状部１４は、フルフロー支持チューブ１３とバイパスフィルタ１５との間で離間関係により形成される。フルフロー支持チューブ１３は、バイパスフィルタ１５を完全に円く囲む穿孔チューブを成す。フルフロー支持チューブ１３は、適切な任意な剛性材料で構成されてもよい。好ましくは、フルフロー支持チューブ１３は鋼で構成される。より好ましくは、フルフロー支持チューブ１３はスズ皮膜を施した鋼で構成される。
【００４４】
フルフローフィルタ８は、フルフロー支持チューブ１３を円く囲んでいる。フルフローフィルタ８は、一材料で構成され、本発明のフィルタへ入る流体全体の濾過がフルフローフィルタによって可能となるよう設計される。フルフローフィルタ８は、この目的のために、適切な任意のフィルタ媒体から形成されてもよい。フルフローフィルタ８に適切なフィルタ媒体の例に、セルロース、合成繊維、またはミクロガラスがある。好ましくは、フルフローフィルタ８は、ミクロガラス、合成繊維、または他の合成媒体から形成される。バイパスフィルタ１５と同様に、フルフローフィルタ８は、バイパスフィルタ１５とコンジット１６とがフルフローフィルタ８によって取り囲まれるよう、管状であるのが好ましい。フルフロー支持チューブ１３は、フルフローフィルタ８を支持し、差圧がフィルタを圧潰するのを防止する。
【００４５】
図６に示すように、フルフローフィルタ１２の下端は、下端プレート５の内端内に形成されるＵ形チャネル内にシール状態で係止される。下端プレート５は、Ｕ形キャップの形を成し、その中へフルフロー支持チューブ１３とフルフローフィルタ８との下端が嵌合し、それによってハウジング１内に離間した同心関係に維持される。下端プレート５は、好ましくは、キャップの外部に窪み４を含み、その中へコイルばね２の端部が着座される。ハウジング１の閉鎖端の内側へ突出する隆起領域を形成するこの窪み４の対向側周辺には、コンジット支持脚２６が係止され、固定した離間関係に維持されることによって、コンジット１６内への流路２７を形成する。図６に示すように、下端プレートの内部のＵ形チャネルは、窪み４の突出内部と窪み４へ直角に接続される下端プレートの外側リテーナ６との間に形成され、下端プレートの周囲を取り囲むとともにフィルタ装置の内部へ突出するリップを備える。
【００４６】
流路２７により、支持脚２６と下端プレート５との間にシールは必要とされないが、フルフローフィルタ８は、下端プレート５とシール状態で係合し、流体がフルフローフィルタをバイパスするのを妨げなければならない。シールは、フルフローフィルタ８の下端と下端プレート５との間にシールを形成する、プラスチゾル等の硬化性化合物によって行なうのが好ましい。
【００４７】
上端プレート３０は、ハウジング１の開放端に位置決めされる。上端プレート３０は、コンジットを出る流体が貫流する開放空間を取り囲む円形プレートの形を成す。好ましくは、上端プレート３０は、単体の材料から形成されるか、または単一の一体コンポーネントとして成形される。上端プレート３０は、適切な強度の任意の材料で形成されてもよい。このような適切な材料の実施例には、鋼、アルミニウム、またはプラスチックがある。
【００４８】
図６に示すように、上端プレート３０は、端部プレート３１（すなわち、本体区域）と、端部プレート３１の外周縁と直角に接続され、フィルタ内部へ突出する外側リテーナ３２と、端部プレート３１の内縁と直角に接続され、フィルタ内へ突出する内側リテーナ３３とを含む。
【００４９】
内側リテーナ３３は、コンジットのホーン区域１９の上端の内部に着座され、それによって、コンジットの短い直線区域２０の外部と上端プレートの外側リテーナ３２の内部との間で上端プレート３０の内縁上にＵ形チャネルを形成する。フルフローフィルタの上端１１は、このチャネル内に係止される。好ましくは、フルフローフィルタ１１の上端は、フルフローフィルタ１１の上端、ホーン区域１９、および上端プレート３０に塗布されるプラスチゾルシール材の適用によって、このＵ形チャネル内に固定される。フルフロー支持チューブが存在する実施の形態では、フルフロー支持チューブ１３は、上端プレート３０から下端プレート５まで延在してもよく、あるいはフルフローフィルタは、適切な支持がフルフローフィルタに提供される限り、上端３０と下端プレート５との距離よりも短い機能可能な任意の長さでよい。上端プレート、コンジット、およびフルフローフィルタ８、ならびに上端プレート３０のこの構成によって、本発明は、装置へ入る不純物を含む流体が、装置を出る濾過された流体と混合するのを効果的に防止する。
【００５０】
ハウジング１は、フルフローフィルタ８を取り囲んでいる。ハウジング１は、本発明の組合せでは、流体を濾過するのに適切な任意の形で構成されてもよい。本明細書中の他の箇所で説明するように、ハウジング１は開放端と閉鎖端とを持つ円筒から形成されるのが好ましい。入口環状部３は、ハウジング１とフルフローフィルタ８の外部との間に形成される。ハウジング１は、装置の用途に応じた適切な任意の材料で製造することができる。適切な材料の実施例には、鋼、アルミニウム、またはプラスチックがある。ハウジングは鋼で製造するのが好ましい。
【００５１】
本発明のフィルタ内に含まれるフィルタエレメントのアセンブリでは、様々なコンポーネントが、図１に示す向きとは反対向きに組み立てられる。具体的には、本装置は、上記のように上端キャップ３０をベースとして用いて組み立てられる。次いで、コイルばね２等のばねがこのアセンブリの上部へ載置され、その後、ハウジング１の閉鎖端がアセンブリおよびばね２上へ載置される。ばね２は、鋼から形成されて、約２．４６から約３．５２ｋｇ／ｃｍ２（約３５から約５０psi）のバネ力を有するのが好ましい。ばね２は、ハウジング１の閉鎖端の内側と下端プレート５の外側上の窪み４との間で圧縮される。
【００５２】
本発明のフィルタは、第１の円形シール７０、ベースプレート３５、シーミング蓋６０および第２の円形シール６５を用いて完成される。図１と同様に図７に示すように、ベースプレート３５は、上端プレート３０とベースプレート３５との間に配置される第１の円形シール７０と共に使用される。第１の円形シール７０は、ニトリル（nitrile）または別の適切なゴム化合物から形成されるのが好ましい。第１の円形シール７０は、上側リップ７３と、本体部７５と、下側リップ７７とを含む。下側リップ７７は、本発明のフィルタがエンジン等の装置に取り付けられる装置からのポストと係合する。装置ポストは、フィルタがそれに取り付けられる場合、シール係合（in sealing engagement）で、下方に、下側リップ７７の中央を通って延在する。
【００５３】
上側リップ７３と本体部７５は、ベースプレート３５と係合する。ベースプレート３５は、装置ポスト（図示せず）上のねじと係合する従来の螺合通路３８を含んでいる。ベースプレート３５はまた、濾過される流体が通過する入口ポート３９を含む傾斜した第１の壁セグメント４０と、油入口ポスト（図示せず）と係合するのに適切な、上向きに内部にねじの付いたセグメント３８とを備えている。入口ポート３９は、螺合通路３８の周囲に円形配列で角度を持って配置され、ベースプレートの傾斜した第１の壁セグメント４０内部に設置されるのが好ましい。
【００５４】
入口流体は入口環状路３に入り、第１の円形シール７０が、この入口流体がフィルタをバイパスし、濾過されずにエンジンへ直接戻ることを防止している。ベースプレート３５はまた、第１の傾斜する壁セグメントより小さい斜面において、入口ポート３９より上に傾斜する第１の壁セグメント４０から外へ延在する移行区域４１を含む。ベースプレート３５は更に、移行区域４１の最も外側の部分に取り付けられ、ハウジング１の外側開口端部に隣接して位置決めされる上向の外側リップ３７を備える。
【００５５】
シーミング蓋６０は次いで、図１および図７に示すように、ベースプレート３５と、ハウジング１の開口端部に取り付けられる。シーミング蓋６０は、ハウジング１の開口端部に向かって面する開口端部を持つＵ字形チャネルから構成される内部の円形溝６１と、シーミング蓋の外部を囲み、ベースプレート３５とハウジング１の周囲を超えて突出する下向き回転外側リム６２とを有する円形リングを備えるのが好ましい。シーミング蓋６０は、ベースプレートの外側リップ３７の内部に円形溝６１を形成するシーミング蓋の一部の底部側を配置し、図７に示すように、シーミング蓋の底部側を円形溝６１においてベースプレートの移行区域４１に溶接することによって適用されるのが好ましい。このベースプレート３５とシーミング蓋６０との溶接は、フィルタをシールする前に行うのが好ましい。
【００５６】
第２の円形シール６５は、円形溝６１の内部に配置される。第２の円形シール６５は、エンジン等の装置と係合して、シールをもたらし、装置からフィルタへ通過する出口流体の漏出を防ぐ。第２の円形シール６５は、かかる周知のシール（例えばガスケット）のいずれの形態を採ってもよく、外面で平滑であるのが好ましい。第２の円形シール６５は、適所での第２の円形シール６５の保持を補助する円形溝６１の内部で嵌合するアンダーカット部を含む平坦なシールの形を採るのが好ましい。
【００５７】
上記のようにベースプレート３５に溶接されるのが好ましいシーミング蓋６０は、本発明のフィルタに適用されて、ばね２を圧縮する。図１に示すように、シーミング蓋６０の外側リム６２は、円形溝６１より高くなっており、ベースプレート３５およびハウジング１の周囲を超えて延在して、ハウジング１の開口端部の周囲が嵌合できるチャネルを形成する。ハウジング１は更に、ハウジング１の周囲を超えて延在する僅かにめくれた外側リップ（図示せず）を備えるのが好ましい。フィルタ装置のエレメントが上記のように組立てられる場合、シーミング蓋の外側リム６２とハウジングの外側リップは次いで、裏返され（カシメられ（crimped））、それによってハウジング１内部のフィルタの中身をシールする。
【００５８】
図８および図９に示すように装置ポスト（図示せず）に対してグロメット型シールを利用する第１の代替の実施の形態では、本発明のフィルタは、上記の方法で、コンジット、バイパスおよびフルフローフィルタ、および下端キャップ５を含む。修正は、上端プレート１００、ベースプレート１１０、およびエンドプレート、ベースプレートおよびハウジング１をシールするためのシールで見られる。この第１の代替実施の形態では、上端プレート１００は、４つの脚延長部１０２が上端プレート１００の上面から階段状構成で延在することを除いて、従来の実施の形態のものと同様である。上端プレート１００は、ナイロン等の可塑材から成形されるのが好ましいが、鋼等の他の適切な材料が使用されてもよい。
【００５９】
上端プレート１００の円形内側開口部への嵌合は、上側リップ１０４、本体部分１０６および内側シールリング１０７を含むグロメット型シール１０３である。内側シールリング１０７は、本発明のフィルタがエンジン等の装置に取り付けられる装置からのポストと係合する。ポストは、フィルタがエンジン等の適切な装置に取り付けられる場合、シール係合で、下方に、内側シールリング１０７の中央を通って延在する。内側シールリング１０７のターミナル端部は、上端プレート１００の下側と係合して、組立と使用の間、内側シールリングの適所での保持を補助する小さな外側に向くリップ１０９を含む。
【００６０】
４つの脚延長部１０２に載置されるのは、ベースプレート１１０である。第１の代替の実施の形態のベースプレートは、入口ポートを含んでおらず、その代わりに、螺合中央通路以外のいずれの種類の流路も持たない一体構造である。４つの脚延長部１０２上でのベースプレート１１０の載置によって作成されるベースプレート１１０と上端プレート間の間隙は、入口流体が装置から、そして、ハウジングと、ベースプレート１１０と上端プレート１００間のフルフローフィルタ８との間の環状路内へ通過することを許可する。
【００６１】
ベースプレート１１０は、装置ポスト（図示せず）上のねじと係合して、本発明のフィルタを摩擦係合する従来の螺合通路（図示せず）を含む。ベースプレート１１０はまた、ハウジング１の外側開口端部に隣接して位置決めされ、本発明の完成したフィルタキャニスタのシール中に適所でカシメられる外側リップ１４１を含む。この代替の実施の形態では、シーミング蓋は必要ではない。むしろ、コンポーネントがハウジング１に挿入され、ばね２が圧縮され、ハウジング１の開口端部のターミナル端部が、裏返され、ベースプレート１１０の上側リップより上のシール状態で（in sealing）カシメられる。
【００６２】
本明細書中の他の場所に記載の円形シール１５０は次いで、フィルタのシール端部と係合し、適所にある場合、エンジン等の装置と係合して、シールをもたらし、装置からフィルタへ通過する出口流体の漏出を防ぐよう用いられる。円形シール１５０は、かかる周知のシールのいずれの形を採ってもよく、外面で平滑である。円形シール１５０は、下側リップ１５２と、下側リップ１５２を上側シール面１５８と下側シール面１６０を含む上側リップ分１５６に接続する本体部分１５４とを含むのが好ましい。下側リップ１５２は、折り返してカシメられたハウジングの端部で作成された、リップの真下でハウジング１と係合する。下側シール面１６０は同様に係合し、ハウジング１の開口部のめくれた部分に対してシールする一方で、上側シール面がエンジン等の装置と係合する。上側シール面１６０は、平滑であるか、またはリブを含んで、シールを向上させてもよい。
【００６３】
第２の代替の実施の形態では、図１０、図１１、図１２および図１３に示すように、本発明のフィルタは、上端プレート２００およびシール機構２５０に対するバリエーションを除いて、図８および図９に関する第１の代替の実施の形態に関して記載したものと同様の方法で構成される。第２の代替の実施の形態では、シール機構２５０は、例えば、図１２に示すように、円形シール２７０と円形シールクリップ２８０の２つの別々のコンポーネントに分かれている。円形シール２７０は、何れの適切な種類の円形シールであることができる。円形シールは、図１２で示すような、少なくともひとつの突起リップを含むのが望ましい。円形シールは、当該技術において周知のＤ−リング形状のシールであるのが好ましい。Ｄ−リング形状シールは、例えば、図１１に示すように、シールクリップおよび／またはシール部材によって形成されるポケット２９２の内部に嵌合するシールのＤ字形区域に取り付けられる上部フランジ２９０等の少なくともひとつのフランジを含むのが、より好ましい。最適には、Ｄ−リング形状シールは、例えば、図１３に示すように、シールの保持を補助するため、シールのＤ字形区域の上下両側に対向して位置決めされる上部フランジ２９０および下部フランジ２９４の２つフランジを含む。
【００６４】
第２の代替の実施の形態では、上端プレートは、シール部材２２０を支持するか、またはその機能を果たす内側通路の底部の内側エッジから延在する内側リム２１０を含むのが好ましい。シール部材２２０は、例えば、内側リム２１０自体がシール部材２２０の機能を果たす場合に、（図１０、図１１および図１２に示すように）水平部材から構成でき、または、シール部材２２０は、上端キャップを通じて形状移行する（transitting）出口を取り囲み、上端キャップの内部に位置決めされる（図１９および図２２に示すような）上向チャネルを成形するＤ−リングシール部材であるのがより好ましい。シール部材２２０は、円形シール２７０が載置されるシートを形成する。円形シール２７０は更に、図１０、図１１、図１９および図２２で示すように、上端プレートの上端部に取り付けられ、上端プレートの水平レベルより下に延在し、円形シール２７０の上端部と係合するシールクリップ２８０によって適所に維持される。
【００６５】
シールクリップ２８０は、円形シール２７０を結合するための何れの適切な材料でも構成できる。シールクリップ２８０は、ナイロンで構成されるのが好ましい。シールクリップ２８０と上端プレート２００間の接続は、シールクリップ２８０を適所に保持し、シールクリップ２８０が、Ｄ−リングシール部材２２０に関連して、円形シール２７０との係合を許容する何れの適切な接着によって達成できる。シールクリップ２８０の下側は、上端キャップ２００に超音波で接着されるのが好ましい。
【００６６】
円形シール２７０は、内側シール面２７２、下側シール面２７３および上側リム２７５を含むのが好ましい。本明細書中に記載されているように、円形シールは、上端プレート内側リム２１０および／またはシール部材２２０に載置されるか、または接着される。内側シール面２７２は、本発明のフィルタがエンジン等の装置に取り付けられる装置からのポストと係合する。ポストは、フィルタがエンジン等の適切な装置に取り付けられる場合、シール係合で、下方に、内側シール面２７２の中央を通って延在する。
【００６７】
第２の代替の実施の形態のフィルタの組立てでは、円形シールは、シール部材２２０上に配置される。Ｄ−リング円形シールは、シール部材２２０とＤ−リングシールクリップ２８０との間に配置され、それによって、シール部材とＤ−リングシールクリップとが、Ｄ−リングシールと係合するのが好ましい。シールクリップ２８０は、上側面２８２および下側シール面２８４を含むのが好ましい。シールクリップはまた、内側リップ２８６および外側リップ２８８を含むのが好ましい。シールクリップの下側シール面２８４は、上端プレートの頂部面と係合し、内側リップ２８６は、円形シール２７０の上側リム２７５と重なり、係合する。シールクリップの上側面２８２は、第１の代替の実施の形態のものと一致するベースプレートと係合するのが好ましい。
【００６８】
本発明の前記エレメントの他の代替構成は、Ｄ−リング型シールを組み込む実施の形態において可能である。Ｄ−リングシールクリップとＤ−リングシール部材間の配置は、組み込まれる場合、Ｄ−リングを適所に維持するための何れの適切な配置とすることができる。例えば、図１３に示すような、２つの対向する位置に位置決めされたフランジを有するＤ−リングシールを組み込む特定の実施の形態と、Ｄ−リングシールを保持するための代替機構では、Ｄ−リングクリップ２４０は、Ｄ−リングシールを係合するよう位置決めされる。上端プレート２３０は、かかる実施の形態では、上端プレート２３０に取り付けられるか、または一体成形されるＲ字形Ｄ−リングシール部材２３２を含むのが好ましく、Ｒ字形Ｄ−リングシール部材は、上端プレートの内部リムで位置決めされ、上端プレートを通過する出口（不図示）を取り囲む。Ｒ字形Ｄ−リングシール部材は、めくれた上端部２３４と本体区域２３６を備える。Ｒ字形Ｄ−リングシール部材の上端部２３４は、例えば、図１３に示すような対向する２つのフランジ付側面を有するＤ−リングシールの上部フランジ２９０を保持するのに適切なめくれたポケット２９２を形成する。本体区域２３６は、上端プレート２３０の内部リムで、フィルタ装置の内部に突出する直線部を形成して、上端プレート２３０の本体部へと内側へ垂直に（または略垂直に）形状移行する。
【００６９】
Ｄ−リングクリップ２４０は、垂直本体区域２４２に接続する短い水平頂部区域２４１を含むのが好ましく、頂部区域と垂直に（または略垂直に）配向され、Ｄ−リングシール部材の本体区域２３６の長さを延長する。本体区域２４２は、水平底部区域２４３に接続され、更に上向の内側区域２４４に接続される。Ｄ−リングシール部材の本体区域２３６の下端部は、Ｄ−リングクリップの底部区域２４３の上端部に着座され、好ましくは取り付けられる。頂部区域２４１は、上端プレート２３０の下端部と係合し、好ましくは取り付けられ、上端プレートの本体の内部側面とＤ−リングシール部材の本体区域２３６の内部側面との接合点で形成されるコーナー内部で嵌合する。上向の内側区域２４４と底部区域２４３は、Ｄ−リングシール部材の本体区域２３６の下端部の内部側面と協働して、２側面フランジ付Ｄ−リングシールの下部フランジ２９４を保持することのできるポケット２９６を形成する。
【００７０】
Ｄ−リングクリップ２４０は、Ｄ−リングシールを保持するための形状を維持することのできる何れの適切なアタッチメントによって、Ｄ−リングシール部材および／または上端プレートに取り付けられる。Ｄ−リングクリップ２４０は、超音波接着によってシールされるのが好ましい。より好ましくは、Ｄ−リングクリップ２４０は、Ｄ−リングクリップ２４１の頂部区域と上端プレート２３０の内部側面との間の超音波接着によって、そして、Ｄ−リングクリップ２４３の底部とＤ−リングシール部材の本体区域２３６の底部との間の第２の超音波接着によって、上端プレート２３０にシールされ、Ｄ−リングシール部材を一体成形させる。
【００７１】
本明細書中に記載のベースプレートおよびシーミング蓋コンポーネントの異なる可能な構成に加えて、コンジットとフィルタ装置の出口との間の様々な形状移行（transitions）も、本発明の組合せ内に組み込むことができる。例えば、図１４に示す本発明の第３の代替の実施の形態は、別々の入口３３５と出口３３０とをその内部に備えるハウジング３００を有するフィルタ装置の組合せに、かかる代替の形状移行を組み込んでいる。別々の入口３３５と出口３３０のために、この第３の代替の実施の形態は、ベースプレートを組み込んでおらず、シーミング蓋を利用してもよいし、利用しなくてもよい。同様の別々の入口および出口コンポーネントを持つハウジングを組み込んでいるフィルタは、米国特許第５，３４２，５１１号および第５，０７８，８７７号に記載のもの等の従来技術において周知である。
【００７２】
図１４に示す本発明の第３の代替の実施の形態のフィルタは、装置の交換可能なコンポーネントの中に、ハウジング３００内部のそれぞれの周りで同心配置される（本明細書中に記載されているような）フルフローおよびバイパスフィルタと、ベンチュリコンジットとを含む。本明細書中に記載の他の実施の形態と同様に、第３の代替の実施の形態のコンジットは、コンジットの中央近傍に設置される縮小直径区域を備える圧力低減区域を備える。圧力低減区域近傍に設置されるのは、ひとつ以上のバイパスコンジットであって、本明細書中の他の場所に記載されているような２つの簡単なオリフィスであるのが好ましい。
【００７３】
第３の代替の実施の形態のコンジットの下流端のコンポーネントとして取り付けられるか、または一体成形されるのは、ホーン形移行区域３１１である。ホーン形移行区域３１１は、第３の代替の実施の形態のコンジットの下流端より大きい直径を有し、直径においてその下流端に向かうにつれて徐々に増大する。ホーン形移行区域３１１の外部は、ホーン形移行区域の下流端近傍でホーン形移行区域３１１の外側を取り囲む上端キャップシール部材３０９によって取り囲まれる。
【００７４】
上端キャップシール部材３０９は、Ｏ−リング３０５とシール状態で係合し、好ましくは、上端キャップシール部材内のＯ−リング溝（図示せず）によって係合する。Ｏ−リング３０５は、第３の代替の実施の形態のハウジング３００の内部に取り付けられ、第３の代替の実施の形態のハウジング３００の内部に突出する好ましくは円形の構造を備え、フィルタ装置の出口３３０を取り囲むのが好ましい、コンジット支持体３０１に取り付けられるのが好ましい。したがって、上端キャップシール部材３０９とＯ−リング３０５間の接続は、ホーン形移行区域３１１の下流端が出口３３０と連通するような位置でホーン形移行区域３１１を固定する。
【００７５】
本発明の他の代替の実施の形態では、また、フィルタ装置のコンジットと出口との間のベースプレートの形状移行およびホーン区域（またはホーン形移行区域）を除外することも望ましいであろう。ホーン区域を除外する上端キャップ設計のかかる代替の実施の形態の実施例を、図１５に示す。本実施の形態では、出口４１０を取り囲む円形の端キャップを備える上端キャップ４００が組み込まれる。上端キャップ４００は、比較的均等な直径（すなわち、本明細書中の他の場所に記載のホーン区域またはホーン形移行区域と比べて）を有しており、好ましくは、上端キャップ出口の上側リム４１５内部の上端キャップシール部材を上端キャップシール部材の下降部４５０に溶接することによって、上端キャップシール部材４２０に取り付けられる。上端キャップシール部材４２０は、Ｏ−リング４４０と係合するＯ−リング溝４３０を有する。Ｏ−リング４４０は、ハウジング（図示せず）の内部に突出するコンジット支持体へのアタッチメント等のフィルタ装置内部の適切な任意の構造に取り付けることができる。
【００７６】
コンジットの下流端から出口への形状移行にベースプレートまたはホーン区域を組み込んでいない本発明の実施の形態の別の実施例を図１６に示す。本実施の形態では、圧力低減区域５１とバイパスポート５７を備えるベンチュリコンジット１６を組み込む濾過装置を、本明細書中の他の場所で記載されているように、バイパスおよびフルフローフィルタとハウジングが同心で取り囲む。
【００７７】
コンジット１６の下流端において、コンジットは上端キャップ５００と係合する。上端キャップ５００は、ソリッド頂部バイパスフィルタ支持体の上下に延在する中空管状区域から構成されるコンジットシール部材５０１を備える。コンジットシール部材５０１は、（内部で嵌合する）コンジットの下流端の内部とシール状態で係合し、それによってそれと連通して、コンジットを出る流体が出口５５０へ通過し、付属エンジンベース等の接続装置に通過することを許容する。
【００７８】
この実施の形態の上端キャップ５００は更に、頂部バイパスフィルタ支持体５０２とＴ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３とを備える。Ｔ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３と頂部バイパスフィルタ支持体５０２の内部端部は、コンジット１６の下流端の外部と結合して、Ｕ字形チャネルを形成し、ここにおいて、バイパスフィルタ１５の上端部は、本明細書中で他の実施の形態を参照して記載されているように、シール状態で係合される。
【００７９】
Ｔ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３の外部端部は、端部キャップシール５７０および／またはフルフロー上端キャップ５９０と係合し、端部キャップシール５７０をＴ字形側面バイパスフィルタ支持体５０３と円形ベースプレート５６０または円形ベースプレート５６０と順に係合するフルフロー上端キャップ５９０との間で挟む。したがって、フルフロー上端キャップ５９０は、本明細書中の他の実施の形態に関して記載されているように、上端キャップと係合し、フルフローフィルタ８の上端部とフルフローフィルタ支持チューブ１３の上端部を適所に維持する。端部キャップシール５７０は、入口５７５を介して濾過装置を進入する不純物と混合される流体が、出口５５０を出る濾過された流体と混合しないことを確実にする。
【００８０】
ベースプレート５６０は、円形装置シール５８０と係合して、円形装置シールを付属装置（例えば、示すようなエンジン）と本発明の濾過装置との間に挟み、付属装置に関して濾過装置を固定する。これにより、コンジットの下流端は、出口５５０と連通し、示すようなエンジンのベース等の付属装置に直接連通することができる。かかる直接的な形状移行をホーン区域なしで組み込む図１６に示す本発明の実施の形態は、本発明の濾過装置のコンジットからの流体の良好な流動方向を提供することができる。
【００８１】
本発明は代替として、代替ベースプレートを組み込む濾過装置を提供し、そこで、ベースプレートは、上端キャップに直接載置され、および／または、シール状態で係合される。本発明のかかる実施の形態では、入口ポートが、本明細書中の他の場所で記載されているように、最頂部（即ち、ベースプレートリップ）の周囲にアレイ状で配置されることに対して、ベースプレートの螺合通路の内部に位置決めされることが好ましい。かかる実施の形態では、ベースプレートまたはエンドプレートおよび上端キャップ間の脚または他のスペーシング配置は、フィルタへの流入を可能とすることを必要としない。したがって、かかる実施の形態でのフルフローおよび／またはバイパスフィルタは、増加した長さを有し、それによってフィルタ装置の全体的なパフォーマンスを増加してもよい。更に、かかる実施の形態では、ベースプレートと上端キャップとの間のシールに対するニーズは、低減または排除することができる。
【００８２】
かかる装置の第１の代替ベースプレート実施の形態では、図１７、図１８および図１９に示すように、本発明は、入口ポート６２０が位置決めされる円形螺合通路６１０を有するベースプレート６００を備える。ベースプレートは、移行部分６４０と、外側リップ６３０と、入口ポート６２０が通るねじ部６１０とを備えるのが好ましい。入口ポート６２０は、ねじ部６１０を通る何れの適切なオリフィスも備えることができる。入口ポート６２０は、溝付き孔の周囲でチャンファを有する（または、面取りされる）溝付き孔を備えるのが好ましい。
【００８３】
ベースプレート６００のターミナル端部６３５は、上端キャップ３０の頂部に当接する。入口流体は、入口ポート６２０を介し、ハウジングとフルフローフィルタとの間の入口環状路内を通過する。
【００８４】
かかる装置の第２の代替ベースプレート実施の形態を、図２０、図２１および図２２に示す。本実施の形態は、図１７、図１８および図１９のものと同様である。本実施の形態では、円形螺合通路７１０、外側リップ７５０、移行部分７４０および４つの段付き領域７３０を有するベースプレート７００は、本発明内部の装置に組み込まれる。階段状領域７３０は、螺合通路（即ち、かかる実施の形態での出口）の中央周囲のお互いから略等距離に位置決めされ、螺合通路７１０の肉厚の一部を除去することによって形成される。階段状領域７３０は、ベースプレートの螺合通路部７１０の初期形成の後、材料を除去することによって一体成形するか、または作成することができる。階段状領域は、階段状領域７３０と螺合通路７１０との間に間隙を備える入口チャンバ７６０を形成する。入口ポート７２０は、各階段状領域７３０の内部に配置される。入口ポート７２０は、何れの適切なオリフィスも備えることができ、好ましくは、溝付き孔の周囲にチャンファを有する（または面取りされる）溝付き孔を備えている。作動中に、入口流体は、ポストのターミナル端部の周囲を通り、入口ポートを直接通過するか、階段状領域とポストとの間の間隙を通過するいずれかを行い、次いで入口ポート内に進み、通過してもよい。入口流体は次いで、ハウジングとフルフローフィルタとの間の環状路に進む。
【００８５】
上記段落に記載されている代替ベースプレート実施の形態を組み込む本発明のそれらの実施の形態では、図２３および図２４に示すように、ベースプレートおよびフィルタ装置の他のエレメントの位置を維持するために改良された容量を有する代替の上端プレートを利用することが好ましい。かかる実施の形態では、上端プレート８００は、フィルタ装置の組立中、適切なレベルに持ち上げられて、ベースプレートの位置決めを補助する上端プレート８００外部の区域から構成される内側位置決めタブ８１０と外側位置決めタブ８２０とを含む。ベースプレートの底部は、内側位置決めタブ８１０と外側位置決めタブ８２０との間の間隙の内部で嵌合し、内側位置決めタブ８１０と外側位置決めタブ８２０は、濾過装置の組立済フィルタコンポーネントが、ベースプレート上の安定位置に維持されるように、ベースプレートの内側および外側周辺と係合する一方で、本明細書中の他の場所で記載されているように、ばねが適用され、フィルタ装置がシールされる。内側位置決めタブと外側位置決めタブは、組立中にベースプレートを適所に維持するために適切な何れの配置とすることができる。位置決めタブは、図２３に示すような別々の領域に配置されるのが好ましい。別の好ましい代替実施の形態では、位置決めタブは、図２４に示すように、連続リングを上端キャップの上面に形成する。
【００８６】
本発明のフィルタの作動中に、流体は、装置出口から進み、ベースプレートと上端プレートとの間の（ベースプレートの螺合通路の内部またはその内部の他の場所のいずれかに位置決めすることのできる）ベースプレート通路を通過するか、または別々の入口内を直接通過するかのいずれかを経て、内側入口を通過した後にフィルタに流入する。流体は次いで、ハウジング１の壁、下端プレート５、フルフローフィルタの上流側面９を含む入口環状路３内を通過する。入口流体は次いで、フルフローフィルタ８を通って流れ、フルフローフィルタの下流側面１０とフルフロー支持体チューブを通って出て行く。
【００８７】
フルフローフィルタ８および支持体チューブを通過した後、流体は、フルフロー環状路１４に入る。フルフロー環状路１４内部の流体は次いで、バイパスフィルタ１５を通って、バイパス環状路５３に進み、次いでベンチュリバイパスポート５７を通って、コンジット１６内に進むか、または、流体はフルフロー環状路から流路２７を通って、コンジット１６内に進むであろう。したがって、フルフロー濾過済流体は、コンジットを直接通過し、フィルタから出るか、または、バイパスフィルタ１５によって更に濾過され、次いでフィルタから流出する。バイパスポート５７と比較して流路２７の相対的な寸法を与えると、流体に対する最小抵抗の経路は通常、流路２７を通過することになり、流体の多くは普通、流路を通って流れることになる。
【００８８】
ポンプを必要とせずに、バイパスフィルタ１５全面の流れを起こすには、圧力差を、かかる流れを起こすバイパスフィルタ全面に生じさせる。本発明の実施の形態におけるコンジット１６は、ベンチュリまたは他の適切な圧力低減構成の（少なくとも一部の）形式を採ることによって部分的にこれを達成する。したがって、コンジット１６は、（好ましくはベンチュリ開口５５を備える）圧力低減区域５１を有し、それによって、コンジット１６を通る流体の流速が増大され、したがって、圧力はコンジット１６の内部で低下させられる。この低い圧力は、圧力低減区域５１内、好ましくは、コンジット１６の最も狭い部分である開口５５で位置決めされるバイパスポート５７を介して連通するバイパスフィルタ１５全面の圧力差を結果として生じさせる。
【００８９】
コンジット１６内の圧力低下は、ベルヌーイの定理に従う。ベルヌーイの定理に鑑みて、流体流入速度をｖ、圧力をｐ、流体密度をｗ、重力加速度をｇとすると、圧力低減区域５１を有するコンジット１６の使用効果を公式によって表すことができる：
ｐ／ｗ＋ｖ２／（２ｇ）＝一定
したがって、コンジット１６の断面積を任意に減少させることによって、コンジット１６内の流体流入速度ｖは、断面積の減少とともにその領域内で増加し、したがって、コンジット内の圧力は減少する。この効果は、バイパス環状路５３の内部より低いコンジット１６内の圧力の生成を通じて、バイパスフィルタ１５を横切る流入を促進し、それによって、バイパスフィルタ１５およびバイパスポート５７を通るコンジット１６への流入を促進する。圧力差がバイパスフィルタ１５を通る流体を押流すので、流体の一部は、フルフローフィルタ８およびバイパスフィルタ１５を通過する。
【００９０】
本発明は、バイパスフィルタ１５を横切って引かれる流体の量を、少なくともかなりの部分で、バイパスポート５７のサイズを変え、および／または、バイパスポートの数を増加することによって予め決定できる装置および方法を提供する。流量は、何れのオリフィスの断面積にも比例しているので、バイパスポート５７の断面積を変化させることによって、コンジット１６に進入する流体の速度と、したがって、バイパス環状路５３からコンジット１６内部への結果として生じる圧力変化を、予め決定できる。
【００９１】
同様に、圧力低減区域５１の直径および／またはコンジットの上流１７および下流１８端の直径が狭くなる量も、バイパスフィルタ１５を横切る流体の引き抜きを増減するよう変化させることができる。したがって、圧力低減区域５１でのコンジットと、上流１７および下流１８端の直径サイズの変更を、単独、あるいはバイパスポート５７のサイズの変更と組み合わせることにより、本発明は、所定の流量を、フルフロー８およびバイパスフィルタ１５の両方で濾過することができる方法および装置を提供する。
【００９２】
フルフローフィルタ８のみを通って流入する流体と、バイパスフィルタ１５とフルフローのフィルタ８の両方を通過する流体の両方は次いで、コンジット１６で混合される。この混合流体は次いで、コンジットの下流端１８に流入し、最終的にフィルタから流出し、エンジンに戻る。
【００９３】
上記の方法では、バイパスフィルタ１５は、所定量の流体から小さいサイズの不純物を効率的に除去する一方で、大きいサイズの不純物をフルフローフィルタ８によって捕捉する。しかし、本発明は、上記の特長に限定されず、むしろ、様々な修正と変更が、当該技術に精通する者によって、本発明の範囲内で理解され得る。例えば、フルフローおよびバイパスフィルタは、上記のような種々の方法と種々の材料で形成されてもよい。
【００９４】
更に、以下の実施例は、本発明を例示したものであるが、その範囲を限定するものと解釈すべきではないことは言うまでもない。
【００９５】
実施例
本実施例は、フルフローおよびバイパス濾過によって所定量の流体を濾過するための特許請求の範囲に記載されている本発明の装置および方法の有効性を示す。
【００９６】
本明細書中で記載されているような本発明の第１の実施の形態の特長を組み込むフィルタ装置は、（１）フルフローフィルタのみ、または、（２）フルフローフィルタ、バイパスフィルタ、および、対向して位置決めされる直径約４．５ｍｍ（約０．１７６in）の２つのバイパスポートとコンジットの上流および下流端の様々な内径（上流または下流端いずれかの略中央での測定による）を有するコンジット、のいずれかを有するよう選択された。
【００９７】
これらのフィルタは、流体試験に別々にかけられ、フィルタの除去効率は、米国自動車技術協会仕様書の題名「フルフロー潤滑油フィルタ−濾過性能を評価するためのマルチパス方法(Full Flow Lubricating Oil Filters - Multipass Method For Evaluating Filtration Performance)」ＳＡＥ Ｊ１８５８（１９８８年６月）を用いて決定した。上記のフィルタに、粒径がそれぞれ３、５、７、１０、１５、２０ミクロンの汚染物質を有する参照プロトコルの試験流体が流された。フルフローフィルタ単独の汚染物質除去効率（除去効率）はその後、（異なるコンジットおよび圧力低減区域の直径を持つ）コンジットとともに用いる場合のフルフローおよびバイパスフィルタの組み合わせと同様に、参照プロトコルに従って測定された。これらの実験結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
表１に示すこれらの実験結果は、バイパスフィルタとフルフローフィルタの、圧力低減区域を有するコンジットとの組み合わせが、フルフロー濾過だけに依存するシステムを凌駕して濾過の改善につながったことを示す。更に、これらの実験結果は、コンジットの内径（例えば、上流端と下流端）およびコンジットの圧力低減区域の変更によって、フルフローフィルタとバイパスフィルタの組み合わせによる汚染物質除去効率の改善が達成されることを示す。実験結果は、更に、本発明のコンジットの上流端と下流端および圧力低減区域の直径をそれぞれ変化させることによって、所定量の流体を、フルフローとバイパスの両濾過によって濾過することができ、所定の濾過効率が得られることを示す。
【０１００】
バイパスフィルタを通過する流れの所定百分率は、フルフローフィルタのみで達成される濾過と比較して、バイパスフィルタの記述された効率に関連する粒子の測定減少値を用いて計算されてもよい。そのフィルタの効率に結びつくバイパスフィルタによる濾過に単独に起因する不純物の減少により、バイパスフィルタを通過する全ての流れの百分率の計算を可能としている。
【０１０１】
特許、特許出願および刊行物を含む、本明細書中の全ての引用文献は、引用したその全てが本明細書中に組み込まれる。本発明を説明する文脈での指示物（referents）（例えば、"ベースプレート"または"バイパスコンジット"）の使用（特に、前述の特許請求の範囲の文脈での使用）は、本明細書中で示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を含意すると解釈するものとする。
【０１０２】
本発明は好ましい実施の形態に重点をおいて記載されているが、好ましい実施の形態の変形を用いることができること、そして明細書中に特に明示がなくても、本発明を実施できることが意図されていることは、当該技術に普通に精通する者にとって自明である。したがって、本発明は、前述の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲を包含する全ての修正を含むものとする。
【符号の説明】
【０１０３】
１ ハウジング
５ 下端プレート
８ フルフローフィルタ
１２ フルフローフィルタ
１３ フルフロー支持チュウブ
１４ フルフロー環状路
１５ バイパスフィルタ
１６ コンジット
１７ 上流端
１８ 下流端
１９ ホーン区域
２０ 直線区域
２１ 第１のＵ型チャネル
２２ 第２のＵ型チャネル
２３ シール部材
２５ 下端キャップシール部材
２６ 支持脚
２７ 流路
３０ 上端プレート
３１ 端部プレート
３２ 外側リテーナ
３３ 内側リテーナ
３５ ベースプレート
３６ 上端キャップシール部材
３８ 螺合通路
３９ 入口ポート
５１ 圧力低減区域
５２ バイパス支持チューブ
５３ バイパス環状路
５５ スロート
５７ バイパスポート
６０ シーミング蓋
６１ 円形溝
６２ 外側リム
６５ 第２の円形シール
７０ 第１の円形シール
７３ 上側リップ
７５ 本体部
７７ 下側リップ
８２ 内側路
８４ 下側Ｕ型チャネル
１０３ グロメット型シール
１０７ 内側シールリング
２８０ 円形シールクリップ
２８６ 内側リップ
２８８ 外側リップ
３０５ Ｏ−リング
６２０ 入口ポート
Ａ 第１区域
Ｂ 第２区域
Ｃ 第３区域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不純物の除去に用いられるフィルタ装置であって：
閉止端と開放端とを有するハウジングと；
前記ハウジングに収容されるフルフローフィルタと；
前記ハウジングに収容されるバイパスフィルタと；
前記ハウジング内に収容され、上流端と下流端と圧力低減区域とを含むコンジットとを備え；
前記ハウジングと前記フルフローフィルタとは、前記フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体が前記フルフローフィルタを通過するように配置され；
前記バイパスフィルタは、前記フルフローフィルタの下流に位置決めされ、そして前記圧力低減区域が前記フィルタ装置内に配置され、よって前記フィルタ装置が流体を含むとき前記バイパスフィルタ全面に圧力差を発生させ、よって前記フィルタ装置によって濾過されるべき、前記流体の所定の部分が前記バイパスフィルタを通過する；
フィルタ装置。
【請求項２】
前記圧力低減区域が、薄板オリフィス、または長半径ノズル、またはドールノズル、またはベンチュリを含む；
請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記圧力低減区域が、ベンチュリを有する；
請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記ベンチュリが、内径約２４．１ｍｍのスロートを有する；
請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
少なくとも一つの通路が、前記コンジットの前記圧力低減区域の壁を通過する；
請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの通路が、２つの通路であり；
前記２つの通路がそれぞれ約４．３から約４．６ｍｍの間の直径を有する；
請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記コンジットの前記上流端と前記下流端の内径が、約１７．８から約３０．５ｍｍの間である；
請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記コンジットの前記上流端と前記下流端の内径が、約２８．６ｍｍである；
請求項７に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
流体に含まれる不純物の、濾過による除去に用いられるフィルタ装置であって：
ハウジングと；
フルフローフィルタと；
フルフローフィルタ支持体と；
フルフロー環状路と；
バイパスフィルタと；
バイパスフィルタ支持体と；
バイパス環状路と；
ベンチュリ形態の圧力低減区域を含むコンジットであって、前記ベンチュリのところで前記コンジットの壁を貫通する少なくとも一つの通路を含む前記コンジットとを同心関係で備え；
ａ．前記フィルタ装置により濾過されるべき流体が、前記ハウジングに流入し、前記フルフローフィルタを通過して、前記フルフロー環状路に流入し；そして、
ｂ．前記流体の所定の部分が前記バイパスフィルタを通過して引かれ、前記流体の残りの流体が前記コンジットの前記上流端に流入し；そして、
ｃ．前記バイパスフィルタを通過して引かれた前記流体が前記バイパス環状路に流入してから、前記少なくとも一つの通路を通り；そして、
ｄ．前記フルフロー環状路から前記コンジットへ直に入って通過する前記流体は、前記コンジットの前記ベンチュリを通過して流れ、前記バイパスフィルタ全面に差圧を生じさせ、よって、所定の量の流体が前記バイパスフィルタを通過するよう配置される；
フィルタ装置。
【請求項１０】
上端キャップを更に備え；
前記上端キャップは前記バイパスフィルタの上端に係合する；
請求項９に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記上端キャップが、Ｏ−リングシールにシール状態で係合するＯ−リング溝付きの、上端キャップシール部材を有する；
請求項１０に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記フィルタ装置が上端プレートを更に備え；
前記上端プレートが前記フルフローフィルタの上端に係合する、
請求項９に記載のフィルタ装置。
【請求項１３】
前記上端プレートが、Ｄ−リングシールとシール状態で係合可能なＤ−リングシール部材を有する；
請求項１２に記載のフィルタ装置。
【請求項１４】
グロメットシールと；
ベースプレートとを更に備え；
前記上端プレートが、内側リップと少なくとも二つの脚延長部とを更に有し；
前記内側リップが前記グロメットシールに係合し；
前記少なくとも二つの脚延長部は、前記ベースプレートを支持し、よって、前記少なくとも二つの脚延長部と前記ベースプレートとの間に複数の流路を形成する；
請求項１２に記載のフィルタ装置。
【請求項１５】
前記フィルタ装置がシールクリップを更に備え；
前記シールクリップが、前記グロメットシールに係合する；
請求項１４に記載のフィルタ装置。
【請求項１６】
フィルタ装置での使用に適するベースプレートであって：
螺合通路と；
少なくとも一つの入口ポートとを備え；
前記少なくとも一つの入口ポートが、前記螺合通路の壁を貫通する；
ベースプレート。
【請求項１７】
少なくとも一つのスロット領域を更に備え；
前記少なくとも一つの入口ポートが前記少なくとも一つのスロット領域内に位置決めされ；
前記少なくとも一つのスロット領域が前記螺合通路内に位置決めされる；
請求項１６に記載のベースプレート。
【請求項１８】
不純物の、濾過による除去に用いられるフィルタ装置であって：
ハウジングと；
前記ハウジングに収容されるフルフローフィルタと；
ベースプレートとを備え；
前記ハウジングと前記フルフローフィルタは、前記フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体が前記フルフローフィルタを通過するように配置され；
前記ベースプレートは、螺合通路と少なくとも一つの入口ポートとを有し；
前記少なくとも一つの入口ポートは、前記螺合通路の壁を貫通し；
前記ベースプレートは、前記ハウジングと前記フルフローフィルタに関して位置決めされ、よって入口の流れが前記少なくとも一つの入口ポートを通過して流れ、そして前記フルフローフィルタを通過して流れる；
フィルタ装置。
【請求項１９】
フィルタに用いられるコンジットであって：
ａ．下端キャップを有する第１上流コンジット区域と；
ｂ．圧力低減区域を有する第２コンジット区域と；
ｃ．上端キャップを有する第３下流コンジット区域とを備え；
前記第１上流コンジット区域は、前記第２コンジット区域にシール状態で係止され、そして、前記第２コンジット区域は、前記第３下流コンジット区域にシール状態で係合され、よって前記第１上流コンジット区域へ入る流体が、前記第２コンジット区域と前記第３下流コンジット区域を通過する；
コンジット。
【請求項２０】
前記圧力低減区域が、ベンチュリの形態であり；
前記圧力低減区域が、前記ベンチュリの壁を貫通する少なくとも一つの通路を更に含む；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２１】
前記少なくとも一つの通路は、約４．３から約４．６ｍｍの間の直径をそれぞれが有する２つの通路であり；
前記ベンチュリは、内径が約２４．１ｍｍのスロート有し；
そして、前記第１コンジット区域は、約２８．６ｍｍの内径を有する；
請求項２０に記載のコンジット。
【請求項２２】
ホーン区域を有する第４の区域を更に含み；
前記ホーン区域が、前記第３下流コンジット区域の下流にある；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２３】
前記第１上流コンジット区域の上流端に接続される少なくとも二つの支持脚を更に備え；
前記少なくとも二つの支持脚が、複数の流路を形成する；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２４】
前記下端キャップが、第１のＵ形チャネルを有し；
前記上端キャップが、第２のＵ形チャネルを有し；
バイパスフィルタが、前記第１のＵ形チャネルと前記第２のＵ形チャネル間で係止されることが可能な；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２５】
請求項２４のコンジットを備え；
前記第１のＵ形チャネルと前記第２のＵ形チャネル間にシール状態で係止されるバイパスフィルタを更に備えた；
フィルタ装置。
【請求項２６】
流体に含まれる不純物を濾過により除去する濾過方法であって：
（ａ）フルフローフィルタとバイパスフィルタとを備える濾過を行う装置へ流体を導入することと；
（ｂ）前記フルフローフィルタにより前記流体の１００％を濾過することと；
（ｃ）前記バイパスフィルタ全面に差圧を発生させることとを含み；
よって、前記フルフローフィルタにより濾過された、前記流体の所定の部分が前記バイパスフィルタを通過して引かれ、よって前記流体の前記所定の部分を２度にわたり濾過する；
濾過方法。
【請求項２７】
前記差圧は、前記流体の所定の部分が前記フルフローフィルタを通過して、引き続き、圧力低減区域を含むコンジットを通過する結果として得られる；
請求項２６に記載の濾過方法。
【請求項２８】
前記圧力低減区域が、薄板オリフィス、または長半径ノズル、またはドールノズル、またはベンチュリを有する；
請求項２７に記載の濾過方法。
【請求項２９】
前記圧力低減区域が、ベンチュリを有する；
請求項２８に記載の濾過方法。
【請求項３０】
濾過する装置のハウジングをシールするためのアセンブリであって：
中央通路を有する上端プレートと；
内側リップと本体部とを有する第１シールと；
前記第１シールの前記本体部上に着座されるベースプレートと；
外側リップと内側溝とを有し、前記ベースプレートとシール状態で係合するシーミング蓋と；
前記内側溝内にシール状態で係合する第２シールとを備え；
前記内側リップが、前記中央通路とシール状態で係合する；
アセンブリ。
【請求項１】
不純物の除去に用いられるフィルタ装置であって：
閉止端と開放端とを有するハウジングと；
前記ハウジングに収容されるフルフローフィルタと；
前記ハウジングに収容されるバイパスフィルタと；
前記ハウジング内に収容され、上流端と下流端と圧力低減区域とを含むコンジットとを備え；
前記ハウジングと前記フルフローフィルタとは、前記フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体が前記フルフローフィルタを通過するように配置され；
前記バイパスフィルタは、前記フルフローフィルタの下流に位置決めされ、そして前記圧力低減区域が前記フィルタ装置内に配置され、よって前記フィルタ装置が流体を含むとき前記バイパスフィルタ全面に圧力差を発生させ、よって前記フィルタ装置によって濾過されるべき、前記流体の所定の部分が前記バイパスフィルタを通過する；
フィルタ装置。
【請求項２】
前記圧力低減区域が、薄板オリフィス、または長半径ノズル、またはドールノズル、またはベンチュリを含む；
請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記圧力低減区域が、ベンチュリを有する；
請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記ベンチュリが、内径約２４．１ｍｍのスロートを有する；
請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
少なくとも一つの通路が、前記コンジットの前記圧力低減区域の壁を通過する；
請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの通路が、２つの通路であり；
前記２つの通路がそれぞれ約４．３から約４．６ｍｍの間の直径を有する；
請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記コンジットの前記上流端と前記下流端の内径が、約１７．８から約３０．５ｍｍの間である；
請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記コンジットの前記上流端と前記下流端の内径が、約２８．６ｍｍである；
請求項７に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
流体に含まれる不純物の、濾過による除去に用いられるフィルタ装置であって：
ハウジングと；
フルフローフィルタと；
フルフローフィルタ支持体と；
フルフロー環状路と；
バイパスフィルタと；
バイパスフィルタ支持体と；
バイパス環状路と；
ベンチュリ形態の圧力低減区域を含むコンジットであって、前記ベンチュリのところで前記コンジットの壁を貫通する少なくとも一つの通路を含む前記コンジットとを同心関係で備え；
ａ．前記フィルタ装置により濾過されるべき流体が、前記ハウジングに流入し、前記フルフローフィルタを通過して、前記フルフロー環状路に流入し；そして、
ｂ．前記流体の所定の部分が前記バイパスフィルタを通過して引かれ、前記流体の残りの流体が前記コンジットの前記上流端に流入し；そして、
ｃ．前記バイパスフィルタを通過して引かれた前記流体が前記バイパス環状路に流入してから、前記少なくとも一つの通路を通り；そして、
ｄ．前記フルフロー環状路から前記コンジットへ直に入って通過する前記流体は、前記コンジットの前記ベンチュリを通過して流れ、前記バイパスフィルタ全面に差圧を生じさせ、よって、所定の量の流体が前記バイパスフィルタを通過するよう配置される；
フィルタ装置。
【請求項１０】
上端キャップを更に備え；
前記上端キャップは前記バイパスフィルタの上端に係合する；
請求項９に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記上端キャップが、Ｏ−リングシールにシール状態で係合するＯ−リング溝付きの、上端キャップシール部材を有する；
請求項１０に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記フィルタ装置が上端プレートを更に備え；
前記上端プレートが前記フルフローフィルタの上端に係合する、
請求項９に記載のフィルタ装置。
【請求項１３】
前記上端プレートが、Ｄ−リングシールとシール状態で係合可能なＤ−リングシール部材を有する；
請求項１２に記載のフィルタ装置。
【請求項１４】
グロメットシールと；
ベースプレートとを更に備え；
前記上端プレートが、内側リップと少なくとも二つの脚延長部とを更に有し；
前記内側リップが前記グロメットシールに係合し；
前記少なくとも二つの脚延長部は、前記ベースプレートを支持し、よって、前記少なくとも二つの脚延長部と前記ベースプレートとの間に複数の流路を形成する；
請求項１２に記載のフィルタ装置。
【請求項１５】
前記フィルタ装置がシールクリップを更に備え；
前記シールクリップが、前記グロメットシールに係合する；
請求項１４に記載のフィルタ装置。
【請求項１６】
フィルタ装置での使用に適するベースプレートであって：
螺合通路と；
少なくとも一つの入口ポートとを備え；
前記少なくとも一つの入口ポートが、前記螺合通路の壁を貫通する；
ベースプレート。
【請求項１７】
少なくとも一つのスロット領域を更に備え；
前記少なくとも一つの入口ポートが前記少なくとも一つのスロット領域内に位置決めされ；
前記少なくとも一つのスロット領域が前記螺合通路内に位置決めされる；
請求項１６に記載のベースプレート。
【請求項１８】
不純物の、濾過による除去に用いられるフィルタ装置であって：
ハウジングと；
前記ハウジングに収容されるフルフローフィルタと；
ベースプレートとを備え；
前記ハウジングと前記フルフローフィルタは、前記フィルタ装置によって濾過されるべき流体全体が前記フルフローフィルタを通過するように配置され；
前記ベースプレートは、螺合通路と少なくとも一つの入口ポートとを有し；
前記少なくとも一つの入口ポートは、前記螺合通路の壁を貫通し；
前記ベースプレートは、前記ハウジングと前記フルフローフィルタに関して位置決めされ、よって入口の流れが前記少なくとも一つの入口ポートを通過して流れ、そして前記フルフローフィルタを通過して流れる；
フィルタ装置。
【請求項１９】
フィルタに用いられるコンジットであって：
ａ．下端キャップを有する第１上流コンジット区域と；
ｂ．圧力低減区域を有する第２コンジット区域と；
ｃ．上端キャップを有する第３下流コンジット区域とを備え；
前記第１上流コンジット区域は、前記第２コンジット区域にシール状態で係止され、そして、前記第２コンジット区域は、前記第３下流コンジット区域にシール状態で係合され、よって前記第１上流コンジット区域へ入る流体が、前記第２コンジット区域と前記第３下流コンジット区域を通過する；
コンジット。
【請求項２０】
前記圧力低減区域が、ベンチュリの形態であり；
前記圧力低減区域が、前記ベンチュリの壁を貫通する少なくとも一つの通路を更に含む；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２１】
前記少なくとも一つの通路は、約４．３から約４．６ｍｍの間の直径をそれぞれが有する２つの通路であり；
前記ベンチュリは、内径が約２４．１ｍｍのスロート有し；
そして、前記第１コンジット区域は、約２８．６ｍｍの内径を有する；
請求項２０に記載のコンジット。
【請求項２２】
ホーン区域を有する第４の区域を更に含み；
前記ホーン区域が、前記第３下流コンジット区域の下流にある；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２３】
前記第１上流コンジット区域の上流端に接続される少なくとも二つの支持脚を更に備え；
前記少なくとも二つの支持脚が、複数の流路を形成する；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２４】
前記下端キャップが、第１のＵ形チャネルを有し；
前記上端キャップが、第２のＵ形チャネルを有し；
バイパスフィルタが、前記第１のＵ形チャネルと前記第２のＵ形チャネル間で係止されることが可能な；
請求項１９に記載のコンジット。
【請求項２５】
請求項２４のコンジットを備え；
前記第１のＵ形チャネルと前記第２のＵ形チャネル間にシール状態で係止されるバイパスフィルタを更に備えた；
フィルタ装置。
【請求項２６】
流体に含まれる不純物を濾過により除去する濾過方法であって：
（ａ）フルフローフィルタとバイパスフィルタとを備える濾過を行う装置へ流体を導入することと；
（ｂ）前記フルフローフィルタにより前記流体の１００％を濾過することと；
（ｃ）前記バイパスフィルタ全面に差圧を発生させることとを含み；
よって、前記フルフローフィルタにより濾過された、前記流体の所定の部分が前記バイパスフィルタを通過して引かれ、よって前記流体の前記所定の部分を２度にわたり濾過する；
濾過方法。
【請求項２７】
前記差圧は、前記流体の所定の部分が前記フルフローフィルタを通過して、引き続き、圧力低減区域を含むコンジットを通過する結果として得られる；
請求項２６に記載の濾過方法。
【請求項２８】
前記圧力低減区域が、薄板オリフィス、または長半径ノズル、またはドールノズル、またはベンチュリを有する；
請求項２７に記載の濾過方法。
【請求項２９】
前記圧力低減区域が、ベンチュリを有する；
請求項２８に記載の濾過方法。
【請求項３０】
濾過する装置のハウジングをシールするためのアセンブリであって：
中央通路を有する上端プレートと；
内側リップと本体部とを有する第１シールと；
前記第１シールの前記本体部上に着座されるベースプレートと；
外側リップと内側溝とを有し、前記ベースプレートとシール状態で係合するシーミング蓋と；
前記内側溝内にシール状態で係合する第２シールとを備え；
前記内側リップが、前記中央通路とシール状態で係合する；
アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−１１０８９５（Ｐ２０１２−１１０８９５Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４６０９０（Ｐ２０１２−４６０９０）
【出願日】平成２４年３月２日（２０１２．３．２）
【分割の表示】特願２００１−１０８８４（Ｐ２００１−１０８８４）の分割
【原出願日】平成１３年１月１８日（２００１．１．１８）
【出願人】（５９３０２０２０１）ボールドウィン・フィルターズ・インコーポレーテッド (26)
【氏名又は名称原語表記】Ｂａｌｄｗｉｎ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｉｎｃ
【住所又は居所原語表記】４４００ Ｅａｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ ３０， Ｐ．Ｏ． Ｂｏｘ ６０１０， Ｋｅａｒｎｅｙ， Ｎｅｂｒａｓｋａ ６８８４８−６０１０， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２日（２０１２．３．２）
【分割の表示】特願２００１−１０８８４（Ｐ２００１−１０８８４）の分割
【原出願日】平成１３年１月１８日（２００１．１．１８）
【出願人】（５９３０２０２０１）ボールドウィン・フィルターズ・インコーポレーテッド (26)
【氏名又は名称原語表記】Ｂａｌｄｗｉｎ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｉｎｃ
【住所又は居所原語表記】４４００ Ｅａｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ ３０， Ｐ．Ｏ． Ｂｏｘ ６０１０， Ｋｅａｒｎｅｙ， Ｎｅｂｒａｓｋａ ６８８４８−６０１０， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]