説明

流体処理要素および流体処理アセンブリ

【課題】流体の処理に加えて、流体から電子を除去することのできる流体処理要素およびアセンブリを提供すること。
【解決手段】本発明による流体処理要素およびアセンブリは、ばね付勢式電気接触装置を含んでいる。ばね付勢式電気接触装置は、流体処理パックおよび/またはエンドキャップから筐体までの効果的で確実な電気経路を提供し、筐体は接地することができる。したがって、流体処理パックおよび/またはエンドキャップから筐体に電荷を放散させる。

【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【0001】
[0001]本発明は、例えばガス、液体、またはガス、液体および/もしくは固体の混合物を含む多数の様々な流体を処理するために使用することのできる多種多様な流体処理要素およびアセンブリに関する。例えば、流体処理要素には、1つ以上の物質、例えば粒子および/またはゲルを、例えばガス、水性液体、または燃料のような油性液体などの流体から分離するために使用されるフィルタを含むものがある。別の例として、流体処理要素は、別の流体、例えばガスまたは液体で移送される1つの液体における微小液滴を分離するために使用されるコアレッサを含むものもある。流体処理要素を筐体内に収容して、流体処理アセンブリを形成することができる。筐体は流体入口および流体出口を有し、かつ筐体内に流体流路を画定することができる。流体処理要素は筐体内の流体流路に配置することができる。
【0002】
[0002]本発明を具現化した流体処理要素は、第1および第2の軸線方向端部を有する中空流体処理パックを含む。一部の実施形態では、流体処理パックには襞を付けることができ、他の実施形態では、流体処理パックには襞を付けないでおくこともできる。しかし、いずれの流体処理パックも、上流側の面(以下「上流側面」という)および下流側の面(以下「下流側面」という)を有する多孔性流体処理メディア、例えばフィルタメディアまたはコアレッサメディアを含むことができる。流体処理パックの第1および第2の軸線方向端部に、第1および第2のエンドキャップを取り付けることができる。エンドキャップはその一方または両方に、流体が中空流体処理パックの内部から流出または内部に流入することを可能にする中央開口を有し、かかるエンドキャップは、多孔性流体処理メディアを介しての流体の流れを上流側面から下流側面に方向付けるのに役立つ。多くの実施形態では、流体の流れは中空流体処理パックを介して外側から内に向けられ、流体処理メディアの上流側面がメディアの外面になる一方、下流側面がメディアの内面になる。他の実施形態では、流体の流れは中空流体処理パックを介して内側から外側に向けられ、流体処理メディアの上流側面がメディアの内面になる一方、下流側面がメディアの外面になる。
【0003】
[0003]流体が流体処理パックを流れるときに、流体は流体処理メディアによって処理される。例えば、流体処理メディアは、流体が流体処理パックを流れるときにメディアの上流側面および/またはメディアの内部で1つ以上の物質を捕捉するフィルタメディアとすることができる。別の例としては、流体処理メディアは、別の流体、例えばガスまたは液体で移送される1つの液体における微小液滴を、流体が流体処理パックを流れるときに凝集して、移送流体から容易に分離することのできる大きい液滴を形成するコアレッサメディアとすることができる。
【発明の概要】
【0004】
[0004]本発明の一態様によれば、流体処理要素は、筐体内に取り付けられ、中空流体処理パックと、第1のエンドキャップおよび第2のエンドキャップと、ばね付勢式電気接触装置とを備えるものとすることができる。流体処理パックは、第1および第2の軸線方向端部を有することができ、上流側面および下流側面を有する多孔性流体処理メディアを含むことができる。第1および第2のエンドキャップを流体処理パックの第1および第2の端部それぞれに取り付けて、流体を多孔性流体処理メディアを介して上流側面から下流側面に方向付けることができる。第1および第2のエンドキャップの少なくとも一方は、流体処理パックから遠ざかる方向を向いた外面と、流体処理パックの方向を向いた内面とを有する。ばね付勢式電気接触装置は、少なくとも一方のエンドキャップに取り付けることができ、ばねおよび可動導電ピンを含むものとすることができる。導電ピンは、接触面を有し、流体処理パックおよび前記エンドキャップの少なくとも一方に電気的に結合される。さらに、導電ピンは第1位置と第2位置との間で移動可能である。第1位置では、接触面は前記エンドキャップの外面から遠く離れ、第2位置では接触面は前記エンドキャップの外面に近づく。ばねは、導電ピンを第1位置の方向に偏倚させて接触面を筐体の導電部と電気的に接触させるように構成される。ばね付勢式電気接触装置はさらに、ばねおよび可動導電ピンの少なくとも一部分を収容するケーシングを含むことができる。
【0005】
[0005]本発明の別の態様では、流体処理要素は、中空流体処理パックと、第1および第2のエンドキャップと、ばね付勢式電気接触装置とを備えるものとすることができる。流体処理パックは、内周面と、外周面と、第1および第2の軸線方向端部と、複数の軸線方向に延びる襞とを含むことができる。各襞は、折返し端部と、折返し端部から内周面と外周面との間に延びる第1および第2の襞脚とを有することができる。さらに、襞付き流体処理パックは、1層の多孔性流体処理メディアおよび導電性多孔性金属層を含む襞付き多層複合体を備えることができる。多孔性流体処理メディアは上流側面および下流側面を有し、導電性多孔性金属層は、多孔性流体処理メディアの上流側面または下流側面に配置することができる。第1および第2のエンドキャップが流体処理パックの第1および第2の端部にそれぞれ取り付けられて、流体を多孔性流体処理メディアを介して上流側面から下流側面に方向付ける。第1および第2のエンドキャップの少なくとも一方は、流体処理パックから遠ざかる方向を向いた外面を有する。ばね付勢式電気接触装置は、前記少なくとも一方のエンドキャップに取り付けることができ、導電体と、ばねと、可動電気接点とを含むことができる。導電体は、流体処理パックの襞内で第1および第2の襞脚の少なくとも一方に沿って延び、多孔性金属層に電気的に結合される。可動電気接点は導電体に電気的に接続することができる。さらに、可動電気接点は前記エンドキャップの外面を超えて延びることができ、前記エンドキャップの外面に近づいたり遠ざかったりすることができる。ばねは電気接点を前記エンドキャップの外面から遠ざかる方向に偏倚させる。
【0006】
[0006]本発明を具現化する流体処理要素およびアセンブリは多くの利点を有する。例えば、流体の処理に加えて、流体処理メディアおよび流体処理パックの他の構成要素は、流体処理パックを通流する流体から電子を除去する。ばね付勢式電気接触装置は、流体処理パックおよび/またはエンドキャップから筐体までの効果的で確実な電気経路を提供し、筐体は接地することができる。したがって、本発明を具現化する流体処理要素およびアセンブリは電荷を安全に消散し、かつ流体、流体処理要素、および/または流体処理アセンブリの筐体を害するか劣化させる可能性のある、例えば火花またはアークの形の電気の静電放電を防止する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】流体処理要素の断面図を示している。
【図2】図1の流体処理要素の一部分の線2‐2に沿った断面図を示している。
【図3】図1の流体処理要素を含む流体処理アセンブリの断面図を示している。
【図4】別の流体処理要素の断面図を示している。
【図5】図4の流体処理要素の一部分の線5‐5に沿った断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【0008】
[0012]本発明を具現化する流体処理要素は多種多様に構成され得る。流体処理要素10の多くの様々な例の1つを図1〜図3に示す。流体処理要素10は、第1および第2の軸線方向端部12、13を有する中空流体処理パック11、ならびに上流側面15および下流側面16を有する多孔性流体処理メディア14を備える。流体処理要素10はさらに、第1および第2のエンドキャップ20、21、ならびに少なくとも1つのばね付勢式電気接触装置22を備える。第1および第2のエンドキャップ20、21が流体処理パック11の第1および第2の軸線方向端部12、13にそれぞれ取り付けられ、流体を、流体処理メディア14を介して上流側面15から下流側面16に方向付けることができる。ばね付勢式電気接触装置22は、第1および第2のエンドキャップ20、21の少なくとも一方に取り付けることができ、ばね23および可動電気接点24を含む。可動電気接点24は、流体処理パック11に電気的に結合され、および/または、ばね付勢式電気接触装置22が装着されたエンドキャップ21に電気的に結合される。ばね23は可動電気接点をエンドキャップ21から離れるように偏倚させる。
【0009】
[0013]流体処理要素10は筐体25に取り付けられ、流体処理アセンブリ26を形成する。筐体25は流体入口30および流体出口31を有し、筐体25内で流体入口30と流体出口31との間に流体流路を画定している。ばね付勢式電気接触装置22の可動電気接点24が筐体25の導電部と電気的に接触する状態で、流体処理要素10は筐体内25の流体流路に配置される。流体は流体入口30から流入し、流体処理パック11を通過し、流体出口31を介して筐体25から流出する。流体が流体処理パック11を通過するときに、流体はエンドキャップ20、21によって多孔性流体処理メディア14を通流するように方向付けられ、そこで流体は、流体処理メディア14の流体処理特性に従っていろいろな方法で処理される。加えて、流体処理メディア14および/または流体処理パック11の他の構成要素は、流体処理パック11を通流する流体から電子を除去することができる。結果的に生じた電荷は安全かつ効果的に、ばね付勢式電気接触装置22を通して流体処理パック11および/またはエンドキャップ21から筐体25に放散し、そこで例えば電荷を大地に逃がすことができる。
【0010】
[0014]流体処理要素を含む流体処理アセンブリの構成要素は、いろいろな方法で形成することができる。例えば中空流体処理パックは様々に構成することができる。図示する実施形態では、流体処理パック11は略円筒状の構成を有し、また、内周面32および外周面33を有する。流体処理パックは流体処理メディアのみから構成され、あるいは流体処理パックは1層以上の流体処理メディア14、および1つ以上の追加的構成要素を有する多層複合体を備える。例えば、流体処理パック11は、流体処理メディア14の上流側面15および/または下流側面16に、流体処理層14より粗い多孔性層34を備えることができる。多孔性層34は、流体を流体処理層14にまたは流体処理層14から流入出させるドレン層として機能することができる。代替的に、または追加的に、多孔性層34は、流体処理メディア14を構造的に支持する支持層として機能させることもできる。多くの実施形態では、多孔性層は、蓄積された電荷を流体処理メディア14から逃がすように、導電性とするのがよい。例えば、導電性多孔性層は、金属メッシュ層のような多孔性金属層として形成することができる。本発明の実施形態は、流体処理メディアの上流側面および下流側面の両方に多孔性層、例えば導電性多孔性層を含むことができる。多孔性層は、流体処理メディアの上流側面または下流側面と接触することができ、あるいは多孔性層と流体処理メディアとの間に、緩衝層をはじめとする追加の層を配置することができる。
【0011】
[0015]さらに、中空流体処理パックは襞があってもなくてもよい。襞付き流体処理パックは、複数の軸線方向に延びる襞35を含むことができる。各襞は、内周面32および外周面33に設けることのできる折返し端部36と、折返し端部36から内周面32と外周面33との間に延びる第1および第2の襞脚(pleat leg)40、41とを含むことができる。各襞の高さは、流体処理パック11の内周面32と外周面33との間の半径方向の距離とほぼ等しいかそれより大きくすることができる。各襞は、流体処理メディアのみから構成されるか、あるいは前述の通り、流体処理メディア14および1つ以上の追加的構成要素を含む多層複合体を備えることができる。多くの実施形態では、導電性多孔性層34、例えば多孔性金属層を、襞脚40、41を含む各襞35の最外層および/または最内層とすることができる。本発明を具現化する多くのフィルタエレメントは、襞付き流体処理パックを有する。襞無し流体処理パックは単一の中空円筒状流体処理メディア、または相互に半径方向に入れ子状にされた複数の中空円筒状層を含むことができる。円筒状層のうちの1つ以上は流体処理メディアを含むことができ、円筒状層のうちの別の層は、多孔性または穴あきの金属層、例えば金属メッシュ層のような導電層を含むことができる。本発明を具現化する多くのコアレッサエレメントは、無襞流体処理パックを有するものとしてもよい。
【0012】
[0016]流体処理メディア14は、種々の構造物のいずれかとして、例えば支持膜もしくは非支持膜として、あるいは中空円筒状繊維塊または織物もしくは不織繊維シートのような繊維状構造物として、形成することができる。流体処理メディア14は、例えば天然または合成ポリマ、ガラスもしくは他のセラミック、または金属などの多くの導電性または非導電性材料のいずれかから形成することができ、多くの流体処理特性のいずれかを有することができる。多くの実施形態では、流体処理メディアは、例えば多孔性ポリマ基材によって支持されたガラス繊維の非導電性シートを有するフィルタメディアを含むものとすることができる。他の実施形態では、流体処理メディアは、例えばガラス繊維の中空円筒状非導電性塊状体を有するコアレッサメディアを含むものとすることができる。さらに、流体処理メディアは、いろいろな等級別細孔構造および/または広範囲の除去基準のいずれかを有することができる。例えば流体処理メディアは、サブミクロン範囲、ミクロン範囲、またはより粗い除去基準を有することができる。
【0013】
[0017]エンドキャップも多数の方法のいずれかで形成することができる。例えばエンドキャップ20、21は両方とも、流体処理メディア14の中空内部と流体的に連通する、中央開口42を有する開口エンドキャップとすることができる。各エンドキャップ20、21は、流体処理要素10を筐体25に封着するためにOリング44を収容することのできる溝43を有することができる。エンドキャップの1つ、例えばばね付勢式電気接触装置22のないエンドキャップ20にある開口42は、筐体25の流体入口30および流体出口31の1つ、例えば流体出口31と流体的に連通することができる。他のエンドキャップ21の開口42は、筐体25によって閉鎖することができる。代替的に、エンドキャップの1つ、例えば流体入口または出口と流体的に連通するエンドキャップは、開放エンドキャップとすることができる一方、もう1つのエンドキャップは、流体処理パックの該端部を介する流体の流れを遮断する盲板型エンドキャップとすることができる。
【0014】
[0018]エンドキャップ20、21の一方または両方とも、流体処理パック11から遠ざかる方向を向いた外面45と、流体処理パック11の方向を向いた内面46とを有することもできる。例えば、エンドキャップ20、21は半径方向に延びる円板部50と、円板部50から反対側のエンドキャップ20、21に向かって垂下する軸線方向に延びるスカート51とを含むことができる。各エンドキャップ20、21の外面45は、円板部50の軸線方向を向いた外面45Aと、スカート51の半径方向を向いた外面45Bとを含むことができる一方、内面46は、円板部50の軸線方向を向いた内面46Aと、スカート51の半径方向を向いた内面46Bとを含むことができる。
【0015】
[0019]エンドキャップの一方または両方とも、導電性もしくは非導電性ポリマ材または金属などの導電性または非導電性材料から作製することができる。多くの実施形態では、エンドキャップ20、21は導電性ポリマ材または金属から作製することができる。さらに、第1および第2のエンドキャップ20、21は、種々の方法で流体処理パック11の第1および第2の端部12、13にそれぞれ接合することができる。例えば、各エンドキャップ20、21は、エポキシまたはポリウレタンのような封止材料52によって、流体処理メディア14および/または多孔性層34を含む流体処理パック11の端部12、13に接合することができる。代替的に、ポリマエンドキャップ20、21は、流体処理パックの端部12、13に溶融接合することができる。多くの実施形態では、流体処理パック11をエンドキャップ20、21に電気的に接続する態様で、一方または両方のエンドキャップ20、21を流体処理パック11の端部12、13に接合することができる。例えば導電性封止材料52は、流体処理パック11の導電部、例えば導電性流体処理メディア14または多孔性金属メッシュ層34を導電性エンドキャップ20、21、例えば、金属エンドキャップに接合し、かつ電気的に接続させることができる。別の例として、導電性または非導電性封止材料52は、流体処理パック11の導電部、例えば導電性流体処理メディア14または多孔性金属メッシュ層34を導電性エンドキャップ20、21、例えば金属エンドキャップと電気的に接触する状態に接合させることができる。他の実施形態では、流体処理パック11がエンドキャップ20、21に電気的に接続されない態様で、一方または両方のエンドキャップ20、21を流体処理パック11の端部12、13に接合させることができる。例えば、非導電性ポリマエンドキャップ20、21は、導電部、例えば導電性流体処理メディア14または多孔性金属メッシュ層34を有する流体処理パック11の端部に接合することができる。
【0016】
[0020]流体処理要素10は追加的構成要素を含むことができる。例えば、穴あきコア53が中空流体処理パック11の内部に沿って延び、パック11を通流する流体に関連する力に抗してパック11を支持するようにすることができる。図示する実施形態では、穴あきコア53は流体処理パック11と共にエンドキャップ20、21に接合することができる。他の実施形態では、穴あきコアは筐体の一部とすることができ、流体処理要素が筐体に取り付けられるときに、流体処理要素を穴あきコアの周囲に嵌装することができる。さらに他の実施形態では、流体処理要素も筐体も穴あきコアを含まない。流体処理要素はまた、襞を所定の位置に保持するように、および/または保管、輸送、または据付中に流体処理パックを保護するように、襞付き流体処理パックの周囲に延びる例えばケージまたはラップなどの保持器(図示せず)をも含むことができる。
【0017】
[0021]流体処理要素10の前述の特徴の多くはさらに、米国特許第5,252,207号、第5,543,047号、第6,332,987号、および/または第7,128,835号明細書に開示されている。これらの特許は全て、これらの特徴をサポートするために参照することで本明細書に援用される。
【0018】
[0022]ばね付勢式電気接触装置も多種多様な形に構成することができる。例えば、可動電気接点24は、接触面55およびシャフトを有する可動導電ピン54を含むことができる。接触面55は様々に構成することができる。例えば接触面は平坦面または曲面、例えば略球面もしくは先端が丸みを帯びた略円錐面とすることができる。導電ピンは導電性材料、例えば金属から形成することができる。さらに、可動導電ピンは全体を、ばね付勢式電気接触装置が取り付けられるエンドキャップの外面に配置することができる。しかし、図示する実施形態では、可動導電ピン54は、エンドキャップ21を介して外面45と内面46との間に延びる。電気接点24はエンドキャップ20の外面45に近づいたり遠ざかったりすることができる。例えば可動導電ピン54は、図1に破線で示すように、接触面55がエンドキャップ21の外面45から遠い第1位置と、接触面55が外面45に近い第2位置との間で移動することができる。特に、導電ピン54は、図1に実線および破線で示すように、第1位置と第2位置との間で軸線方向に移動し、エンドキャップ21の円板部50の外面45Aに近づいたり遠ざかったりすることができる。ばね23は可動電気接点24に動作可能に関連付けられて(例えば接続)、可動電気接点24をエンドキャップ21の外面45から離れる方向に偏倚させ、例えば導電ピン54を第1位置の方向に偏倚させることができる。ばね23は様々な形で形成することができ、多くの材料のいずれかから形成することができる。例えばばね23は、ばね金属製のコイルまたは板ばねとすることができる。
【0019】
[0023]ばね付勢式電気接触装置22はまた、ばね23と、可動電気接点24の少なくとも一部分、例えば可動導電ピン54とを収容または包含するケーシング56をも含むことができる。ばね23はケーシング56内で伸縮することができ、電気接点24はケーシング56内で移動することができる。ケーシング56は、ばね23および可動導電ピン54を輸送中または据付中に損傷から保護することができ、かつごみまたは他の因子がばね23の偏倚機能および可動導電ピン54の移動を妨害するのを防止することができる。ケーシング56は、多くの方法のいずれかで、例えば結合または溶接によってエンドキャップ21に接合することができる。多くの実施形態では、ケーシング56はエンドキャップ21に機械的に嵌合、例えば螺合またはプレス嵌めすることができる。ケーシングは全体を、可動導電ピンがケーシングの一端から部分的に延びる状態で、エンドキャップの外面または内面上に配置することができる。多くの実施形態では、ケーシング56は、可動導電ピン54がケーシング56の外端から少なくとも部分的に延びる状態で、エンドキャップ21を介して外面45と内面46との間に延びることができる。ケーシングはまた、ばねおよび可動電気接点、例えば可動導電ピンを配置することのできる穴が設けられたエンドキャップの肉厚部分をも含むことができる。
【0020】
[0024]ばね付勢式電気接触装置22はさらに、可動電気接点24、例えば可動導電ピン54と、エンドキャップ21および流体処理パック11の一方または両方との間に電気的に接続される導電体57をも含むことができる。導電体は様々に構成することができる。例えば導電体は、可動導電ピンと導電性エンドキャップおよび/または流体処理パックの導電部、例えば導電性流体処理メディアもしくは導電性多孔性層との間に電気的に接続されるワイヤもしくは他の導線を含むことができる。多くの実施形態では、導電体57は、ばね付勢式電気接触装置22のケーシング56を含むことができる。ケーシング56は導電性材料、例えば金属から形成することができ、ケーシング56内部で可動導電ピン54のみならずばね23にも電気的に結合することができる。導電性ケーシング56はまた、導電性エンドキャップ21および/または流体処理パック11の導電部、例えば導電性流体処理メディア14もしくは導電性多孔性層34にも電気的に接続することができる。例えば、導電性ケーシング56は、金属エンドキャップ21に機械的に接続し、ケーシング56およびエンドキャップ21を電気的に結合することができる。代替的に、導電性ケーシング56は金属エンドキャップ21に溶接するか、または導電性結合剤によりエンドキャップ21に結合することができる。代替的に、または追加的に、導電性ケーシング56は流体処理パック11の導電部に電気的に接続することができる。例えば、導電性ケーシング56は、襞35の脚40、41の間に延び、流体処理パック11の上流または下流側に沿って、脚40、41の一方または両方と機械的または電気的に接触することができる。図示する実施形態では、流体処理パック11の最外層は、導電性多孔性層34、例えば多孔性金属層とすることができ、導電性ケーシング56は図2に示すように、襞脚40、41の一方または両方に沿って、導電性多孔性層34と電気的に接触することができる。代替的に、または追加的に、導電性ケーシング56は、導電性封止材料52によって流体処理パック11の導電部に電気的に接続することができる。襞のない実施形態では、導電体、例えば導電性ケーシングは流体処理パックの円筒状層の中または間に延び、パックの導電部と機械的または電気的に接触することができる。
【0021】
[0025]筐体25は多くの形のいずれかで構成することができる。一般的に、筐体25は流体入口30および流体出口31を含み、筐体25内に流体入口30から流体出口31までの流体流路を画定することができる。筐体はまた、ドレンプラグ61によって塞がれる排液口60などの1つ以上の追加ポートをも含むことができる。流体処理要素10は、筐体25内で流体流路を横切って配置することができる。筐体および流体処理要素は、流体の流れが流体処理要素を介して内側から外側に向かうように配置することができる。その結果、種々の構成要素の内層、内側および内面は上流層、上流側面および上流面となり、外層、外側および外面は下流層、下流側面および下流面となる。
【0022】
[0026]筐体は単一部品からなる構造または複数部品からなる構造とすることができる。多くの実施形態では、筐体25は、流体入口30および流体出口31を含むヘッダ62と、多種多様な方法のいずれかでヘッダ62に着脱自在に機械的に取り付けられたボウル(bowl)63とを有することができる。例えばボウル63はヘッダ62に螺合することができる。代替的に、流体入口および流体出口の一方または両方を、ヘッダの代わりにボウルの一部とすることができる。
【0023】
[0027]流体処理要素10は、可動電気接点24を筐体25の導電部に押し付けるような態様で、筐体25内に取り付けることができる。例えばボウル63はねじを緩めるようにしてヘッダ62から取り外すことができる。次いで、例えばヘッダ62の垂下スリーブ64の周囲にばね付勢式電気接触装置22がない状態で、エンドキャップ20を設置し、エンドキャップ20のOリング44でスリーブ64を封止することによって、流体処理要素10をヘッダ62に取り付けることができる。ボウル63は次いで再びヘッダ62に螺合することができる。ボウル63がばね付勢式電気接触装置22に近づくと、電気接点24、例えば導電ピン54の接触面55が、ボウル63の底壁の導電部65、例えば金属部に接触し、それに沿って移動する。最初に可動導電ピン54は、ピン54がその第1位置にある状態で、ボウル63に接触する。ボウル63がヘッダ62にさらに締め付けられると、可動導電ピン54は軸線方向にその第2位置に向かって移動し、エンドキャップ21の外面45Aに向かってかつケーシング56内に軸線方向に移動して、ばね23を圧縮する。ボウル63がヘッダ62に完全に締め付けられると、電気接点24は圧縮ばね23によって筐体25の導電部に確実に押し付けられる。例えば可動導電ピン54の接触面55は、圧縮ばね53によってボウル63の導電部65に確実に押し付けられる。
【0024】
[0028]ばね53のばね定数は、電気接点24、例えば接触面55が筐体25の導電部65に掻き傷を付けることを防止するように、充分に低くすることができる。筐体25の掻き傷は腐食または他の損傷を導くおそれがある。球状接触面55は、筐体25に掻き傷を付けることなく、筐体25内への流体処理要素10の装着を容易にする。低いばね定数はまた、所定のトルク仕様を超えることなく、ボウル63がヘッダ62に対する適切なトルクを与えられることをも可能にする。しかし、ばね23のばね定数は、可動電気接点24、例えば可動導電ピン54の接触面55を筐体25の導電部65に対し確実に着座させ、かつ筐体25とばね付勢式電気接触装置22との間の確実な電気接続を行わせるよう、充分に高くすることもできる。さらに、ばね23のばね定数は、電気接点24を筐体25に押し付け、筐体25内部の被膜、例えば陽極酸化被膜をこすり落として、筐体25の導電部65との確実な電気的接触が得られるように、充分に高くすることができる。したがって、ばね定数のみならず、球状接触面の丸み度も、筐体の被膜の性質および筐体の導電部の性質のような因子に基づいて、任意の流体処理アセンブリに対して経験的に決定することができる。
【0025】
[0029]流体処理要素10を筐体25内部に完全に装着した状態で、流体が流体入口30内に流入し、流体処理パック11を通過し、流体出口31から流出するように方向付けることができる。流体が流体処理メディア14を通過するときに、メディア14の流体処理特性に従って流体を処理することができる。さらに、流体処理メディア14、および/または流体処理パック11の他の構成要素によって電子が流体から除去され、潜在的に電荷が蓄積される。ガラス繊維メディアをはじめとする非導電性流体処理メディアを通過する、ジェット燃料または灯油のような燃料などの非導電性流体は、流体処理パックに電子を取られる傾向が特に高い。しかし、ばね付勢式電気接触装置22は、流体処理パックおよび/またはエンドキャップにおける蓄積電荷を効果的にかつ安全に放散し、有害な静電放電またはアーク放電の危険性なく、流体処理パックおよび/またはエンドキャップから直接筐体への確実な電気経路をもたらす。
【0026】
[0030]本発明の様々な態様を、幾つかの実施形態に関連して記載しかつ/または図示したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明の範囲から逸脱することなく、例えばこれらの実施形態の1つ以上の特徴を除去または変更することができ、あるいは1つの実施形態の1つ以上の特徴を他の実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせることができる。非常に異なる特徴を持つ実施形態でさえも、本発明の範囲内とすることができる。
【0027】
[0031]例えば、図1〜図3の実施形態は、エンドキャップに2つ以上のばね付勢式電気接触装置を設けるように変更することができる。例えばエンドキャップの周りに等角度間隔で配置された複数のばね付勢式電気接触装置は、電荷の筐体への放散をより一層増強することができる。さらに、下部エンドキャップ21のばね付勢式電気接触装置の代わりに、またはそれに加えて、1つ以上のばね付勢式電気接触装置を上部エンドキャップ20に装着することができる。ばね付勢式電気接触装置は次いで筐体のヘッダに電気的に接触することができる。
【0028】
[0032]別の例として、流体処理要素10は、図1〜図3に示すようにエンドキャップ21の円板部50に取り付けられたばね付勢式電気接触装置22の代わりに、またはそれに加えて、図4および図5に示すように、一方または両方のエンドキャップ20、21のスカート51に取り付けられたばね付勢式電気接触装置22を有することができる。図4および図5に示した流体処理要素10の構成要素の多くは、図1〜図3に示したものと同様とすることができ、同様の構成要素は同一参照番号で示した。図4および図5に示したばね付勢式電気接触装置22は、スカート51を介して外面45Bと内面46Bとの間に半径方向に延び、流体処理パック11内に延入する。例えば、導電性ケーシング56の形の導電体57は、襞35の襞脚40、41の間に半径方向に延び、流体処理パック、例えば導電性多孔性層34、および/またはエンドキャップ21と機械的および電気的に接触する。可動電気接点24、例えば可動導電ピン54は、導電体57、例えばケーシング56に電気的に結合され、エンドキャップ21のスカート51の外面45Bに近づいたり遠ざかったりするように、第1位置と第2位置との間を半径方向に移動する。第1位置では、接触面55はエンドキャップ21のスカート51の外面45Bから半径方向に遠くなる。第2位置では、接触面55はエンドキャップ21のスカート51の外面45Bに半径方向に近くなる。ばね23は導電ピン54を第1位置に向かって半径方向に偏倚させる。
【0029】
[0033]図4および図5の流体処理要素10は、図1および図2の流体処理要素10と同様の方法で、図3の筐体25に取り付けることができる。例えば、流体処理要素10がヘッダ62に取り付けられた後、流体処理要素10の周りにボウル63を配置し、ヘッダ62に螺合させることができる。可動電気接点24、例えば可動導電ピン54の接触面55は次いで、筐体25の導電部、例えばボウル63の導電性側壁に接触し、かつそれに沿って移動することができる。ボウル63がヘッダ62に完全に締め付けられると、可動電電ピン54は、第1位置からスカート51の外面45Aに向かって半径方向内向きに、ケーシング56内にまで移動することができる。ばね53は可動電気接点24を筐体25に押し付け、例えば可動ピン54の接触面55をボウル63の導電性側壁に押し付け、流体処理要素10を筐体25に効果的かつ確実に電気的に接続させる。
【0030】
[0034]本発明はしたがって、本書に記載し、および/または図示した特定の実施形態に制限されず、特許請求の範囲に記載する発明の範囲内に該当する全ての実施形態および変形例を含むものである。
【符号の説明】
【0031】
10…流体処理要素、11…流体処理パック、12…第1軸線方向端部、13…第2軸線方向端部、14…流体処理メディア、15…上流側、16…下流側、20…第1エンドキャップ、21…第2エンドキャップ、22…ばね付勢式電気接触装置、23…ばね、24…可動電気接点、25…筐体、26…流体処理アセンブリ、30…流体入口、31…流体出口、32…内周面、33…外周面、34…多孔性層、35…襞、36…折返し端部、40…第1襞脚、41…第2襞脚、42…中央開口、43…溝、44…Oリング、45…外面、45A…軸線方向を向いた外面、45B…半径方向を向いた外面、46…内面、46A…軸線方向を向いた内面、46B…半径方向を向いた内面、50…円板部、51…スカート、52…導電性封止材料、53…穴あきコア、ばね、54…導電ピン、55…接触面、56…ケーシング、57…導電体、60…排液口、61…ドレンプラグ、62…ヘッダ、63…ボウル、64…スリーブ、65…筐体の導電部、

【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空の流体処理パックと、第1のエンドキャップおよび第2のエンドキャップと、ばね付勢式電気接触装置とを備える、筐体に取付可能な流体処理要素であって、
前記流体処理パックが、第1の軸線方向端部および第2の軸線方向端部を有し、前記流体処理パックが、上流側面および下流側面を有する多孔性流体処理メディアを含み、
前記第1のエンドキャップおよび前記第2のエンドキャップがそれぞれ、前記多孔性流体処理メディアを介して前記上流側面から前記下流側面に流体を方向付けるように、前記流体処理パックの前記第1の軸線方向端部および前記第2の軸線方向端部に取り付けられ、前記第1のエンドキャップおよび前記第2のエンドキャップの少なくとも一方が、前記流体処理パックから遠ざかる方向を向いた外面と、前記流体処理パックの方向を向いた内面とを有し、
前記ばね式電気接触装置が、前記少なくとも一方のエンドキャップに取り付けられ、前記ばね付勢式電気接触装置が、ばねと、前記流体処理パックおよび前記エンドキャップの少なくとも一方に電気的に結合された可動導電ピンとを有し、前記可動導電ピンが接触面を有し、前記接触面が、当該エンドキャップの前記外面から遠い第1位置と、前記接触面が当該エンドキャップの前記外面に近い第2位置との間で移動可能であり、前記ばねが、前記導電ピンを前記第1位置の方向に偏倚させて前記接触面を前記筐体の導電部と電気的に接触させるように構成され、前記ばね付勢式電気接触装置が、前記ばねおよび前記可動導電ピンの少なくとも一部分を収容するケーシングをさらに含んでいる、流体処理要素。
【請求項2】
前記ばね付勢式電気接触装置が、前記流体処理パックおよび前記エンドキャップの少なくとも一方に電気的に接続される導電体をさらに含み、前記可動導電ピンが前記導電体に電気的に結合される、請求項1に記載の流体処理要素。
【請求項3】
前記エンドキャップの前記外面が軸線方向を向き、前記可動ピンが前記第1位置と前記第2位置との間を軸線方向に移動する、請求項1または2に記載の流体処理要素。
【請求項4】
前記エンドキャップの前記外面が半径方向を向き、前記可動ピンが前記第1位置と前記第2位置との間を半径方向に移動する、請求項1または2に記載の流体処理要素。
【請求項5】
前記導電ピンが前記エンドキャップを介して前記外面と前記内面との間に延びる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の流体処理要素。
【請求項6】
前記可動導電ピンが球状接触面を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体処理要素。
【請求項7】
筐体と、請求項1〜6のいずれか一項に記載の流体処理要素とを備える流体処理アセンブリであって、
前記筐体が、流体入口および流体出口を有し、該筐体内で前記入口と前記出口との間に流体流路を画定し、前記流体処理要素が、前記筐体内で前記流体流路を横切って配置され、前記ばねが前記可動ピンの前記接触面を前記筐体の導電部に押し付ける、流体処理アセンブリ。
【請求項8】
前記筐体が着脱自在のボウルを備え、前記ばねが前記可動ピンの前記接触面を前記ボウルの金属部に押し付ける、請求項7に記載の流体処理アセンブリ。
【請求項9】
中空の流体処理パックと、第1のエンドキャップおよび第2のエンドキャップと、ばね付勢式電気接触装置とを備える、流体を処理するための流体処理要素であって、
前記流体処理パックが、内周面と、外周面と、第1の軸線方向端部および第2の軸線方向端部と、複数の軸線方向に延びる襞とを有し、前記襞の各々が、折返し部と、前記折返し部から前記内周面と前記外周面との間に延びる第1の襞脚および第2襞脚とを有し、前記襞付きの前記流体処理パックが、上流側面と下流側面とを有する1層の多孔性流体処理メディアと、前記多孔性流体処理メディアの前記上流側面および前記下流側面の一方にある導電性多孔性金属層とを含む襞付き多層複合体を備えてなり、
前記第1のエンドキャップおよび前記第2のエンドキャップがそれぞれ、前記多孔性流体処理メディアを介して前記上流側面から前記下流側面に流体を方向付けるように、前記流体処理パックの前記第1の軸線方向端部および前記第2の軸線方向端部に取り付けられ、前記第1のエンドキャップおよび前記第2のエンドキャップの少なくとも一方が、前記流体処理パックから遠ざかる方向を向いた外面を有し、
前記ばね付勢式電気接触装置が、前記少なくとも一方のエンドキャップに取り付けられ、前記ばね付勢式電気接触装置が、導電体と、ばねと、可動電気接点とを含み、前記導電体が、前記流体処理パックの前記襞内を前記第1の襞脚および前記第2の襞脚の少なくとも一方に沿って延び、かつ、前記多孔性金属層に電気的に結合され、前記可動電気接点が、当該エンドキャップの外面を越えて延び、かつ、当該エンドキャップの外面に近づいたり遠ざかったりするように移動可能であり、前記可動電気接点が、前記導電体に電気的に結合され、前記ばねが、前記電気接点を偏倚させて前記エンドキャップの外面から遠ざけるようになっている、流体処理要素。
【請求項10】
前記少なくとも一方のエンドキャップの前記外面が軸線方向を向き、前記電気接点が前記外面に近づいたり遠ざかったりするように軸線方向に移動する、請求項9に記載の流体処理要素。
【請求項11】
前記少なくとも一方のエンドキャップの前記外面が半径方向を向き、前記電気接点が前記外面に近づいたり遠ざかったりするように半径方向に移動する、請求項9に記載の流体処理要素。
【請求項12】
前記ばね付勢式電気接触装置の前記導電体が、前記ばねおよび前記電気接点の少なくとも一部分を収容する金属ケーシングを含み、前記金属ケーシングが前記襞内で前記少なくとも一方のエンドキャップから延びて前記流体処理パックの前記多孔性金属層と接触する、請求項9〜11のいずれか一項に記載の流体処理要素。
【請求項13】
前記流体電気接点が球状接触面を有する、請求項9〜12のいずれか一項に記載の流体処理要素。
【請求項14】
筐体と、請求項9〜13のいずれか一項に記載の流体処理要素とを備える流体処理アセンブリであって、
前記筐体が、流体入口と流体出口とを有し、前記筐体内で前記入口と前記出口との間に流体流路を画定し、前記流体処理要素が前記筐体内で前記流体流路を横切って配置され、前記ばね付勢式電気接触装置の前記ばねが前記電気接点を前記筐体の導電部に押し付ける、流体処理アセンブリ。
【請求項15】
前記筐体が着脱自在のボウルを備え、前記ばねが前記電気接点を前記ボウルの金属部に押し付ける、請求項14に記載の流体処理アセンブリ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−176400(P2012−176400A)
【公開日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−23351(P2012−23351)
【出願日】平成24年2月6日(2012.2.6)
【出願人】(596064112)ポール・コーポレーション (70)
【氏名又は名称原語表記】Pall Corporation
【Fターム(参考)】