JP2000502606A - 分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 分離アッセンブリは、再使用可能なケージ内に配置された分離エレメントを含む。分離エレメントは、好ましくは、重なりプリーツ形体のプリーツを備えており、二つの端キャップを有する。分離エレメントに力が作用した場合に流体密シールを維持しながら分離エレメントに作用する力を小さくするため、二つの端キャップのうちの一方は膨張自在であるか或いは第１位置と第２位置との間で摺動自在である。本願は、更に、一方では、単一のプリーツ状中空パックで形成され、他方では隣接したパック区分で形成された細長い中空分離エレメントに関する。更に、分離エレメントの多孔質濾材のプリーツの構成及び維持に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 分離装置 発明の背景 １．発明の分野 本発明はフィルタアッセンブリに関し、更に詳細には、フィルタエレメントと 支持ケージとを備えたフィルタアッセンブリに関する。本発明は、更に、端キャ ップに関し、更に詳細には、流体密シールを維持しながらフィルタエレメントを 軸線方向に移動することができる、伸長自在の端キャップ又は摺動自在の端キャ ップに関する。 ２．関連技術 分離装置は、一般的には、流体の一つ又はそれ以上の成分を流体中の他の成分 から分離するのに使用される。本明細書中で使用されているように、「流体」に は、液体、気体、及び液体、気体及び／又は固体の混合物及び組み合わせが含ま れる。分離装置では、例えば、標準的な濾過即ち粒子濾過、精密濾過、限外濾過 、ナノ濾過(nanofiltration)、逆浸透(超濾過)、透析、電気透析、予備気化(pre vaporation)、ウォータースプリッティング(water splitting)、篩分け、親和性 分離(affinity separation)、精製、親和性精製(affinity purification)、親和 性吸着(affinity sorption)、クロマトグラフィー、ゲル濾過、細菌学的濾過(ba cteriological filtration)、及び合着(coalescence)を含む、様々な一般的なプ ロセスが実施される。代表的な分離装置には、全量濾過フィルタ(dead endfilte rs)や、クロス・フローフィルタ(cross-flow filters)や、ダイナミックフィル タや、振動分離システム(vibratory separation systems)や、使い捨てフィルタ や、逆洗式の、あるいはブローバック式の、あるいは溶剤洗浄式の、再生可能な フィルタや、そして、上述のような様々なフィルタの異なる特徴を備えた、混成 フィルタ(hybrid filters)が含まれる。 現今、塗料の濾過から掃除機での使用までの範囲の様々な流体浄化の用途でバ グフィルタが使用されている。典型的なバグフィルタは、様々な形態の支持構造 に取り付けられた可撓性材料製のシートで形成されている。可撓性材料製のシー トは縫い合わされて、濾過の特定の用途に適した様々な形態を成している。 使用時には、液体等の未濾過の流体をバグフィルタに通し、バグフィルタにお いて濾材がふるい分けや、遮断や、阻止や、捕捉や、その他の方法で、未濾過の 流体中から汚染物を排除し、濾液中の汚染物をかなり減少させる。汚染物は濾材 を経時的に汚染し、これは又、バグフィルタを横切ってその前後の圧力差を増大 させる。この圧力降下がかなり増大して、流量がかなり減少し、及び／又は、下 流側の圧力が減少した一定流量になったときには、保守が必要になる。保守は種々 の形態で行われる。最も一般的な保守は、バグフィルタを取り外して廃棄し、新 たなバグフィルタに交換することである。 一般的に、バグフィルタは、通常、利用できる濾過表面積が小さいため、有効 寿命が短い。従って、バグフィルタが更に迅速に汚れると、保守を行うための停 止時間及び費用が増大することになる。更に、バグフィルタの頻繁な交換にはひ どく費用がかかる。 浄化の特定の用途、例えば、大量の流体流を扱うためには、単一のハウジング と多数のフィルタエレメントを備えたフィルタアッセンブリが使用される。これ らのフィルタエレメントは、通常は小径のフィルタエレメントであり、これらの フィルタエレメントには、一般に、濾過表面積を増大させるためにプリーツが付 けてある。更に、濾材の短い寸法に亘って濾材にプリーツ状の波形を形成するた めに使用される機械が濾材の短い寸法にのみプリーツ状の波形を形成することが できるという特性を有するため、通常はフィルタエレメントの長さが制限されて いる。小径で短いフィルタエレメントは、プロセス流体が大量の汚染物を含んで いる場合、一般的には、早く汚れてしまう。従って、小径で短いフィルタエレメ ントを含むフィルタアッセンブリは、一般に、保守に多くの費用がかかり、フィ ルタエレメントの交換を頻繁に行わなければならないため、保守に伴う停止時間 が長くなる。更に、大径で長い少数のフィルタエレメントと同じ又は等価の流量 を得るためには、小径で短いフィルタエレメントが多数必要とされる。このため 、保守に要する費用、例えばフィルタエレメントの費用が上昇し、システムの停 止時間、例えばフィルタエレメントの交換時間が長くなる。 分離アッセンブリ内の分離エレメントの交換には時間の問題がある。例えば、 分離エレメントの数と使用されたシール装置の種類とによっては、分離エレメン トの交換にかなりの時間が必要とされる。このようにかなりの時間がかかるため 、労務費並びにアッセンブリの停止時間が増大し、費用が上昇する。更に、交換 にかなりの時間がかかるということは、人々が潜在的に危険な材料、例えば放射 性廃棄物に、かなり長時間に亘って晒されるということを意味する。 発明の概要 本発明の分離アッセンブリ、分離エレメント、及び端キャップは、信頼性が高 く且つ安価で、濾過に利用できる表面積が大きい分離エレメントを提供すること によって、従来技術の問題点を解決する。分離アッセンブリ、分離エレメント、 及び端キャップは、様々な濾過の用途で使用できる。更に、分離アッセンブリ、 分離エレメント、及び端キャップは、現在使用されているシステムで使用できる 。 一面において、本発明は、二つ又はそれ以上の中空パック区分と、ジョイナー キャップと、第１及び第２の端キャップとを含む、分離エレメントに関する。各 中空パック区分は、第１端及び第２端、及び内部を有し、ポリマー材料又はガラ ス繊維材料からなる多孔質濾材を含む。ジョイナーキャップは、二つ又はそれ以 上のパック区分の各々の少なくとも一端に取り付けられており、隣接したジョイ ナーキャップは、パック区分とジョイナーキャップとを同軸に固定し、長さが少 なくとも約１０１．６cm（約４０インチ）で内径が少なくとも約５．０８（約２ インチ）の中空分離装置を形成するように連結される。 中空分離装置には、第１及び第２の端キャップが取り付けられている。第１及 び第２の端キャップの一方がシールを有し、このシールの最大外径は、中空分離 装置の最大外径よりも大きい。 他面において、本発明は、内部及び端部に連結された二つ以上の端キャップを 持たないプリーツ状の中空パックを有する、分離エレメントに関する。このプリ ーツ状の中空パックは、ポリマー材料又はガラス繊維材料からなる多孔質濾材を 含み、軸線方向に延びる周方向に離間された複数の側シールを含む。プリーツ状 中空パックは、長さが約１０１．６cm（約４０インチ）で内径が少なくとも約５ ．０８（約２インチ）である。 更に、他の面において、本発明は、パックと端キャップとを含む、分離エレメ ントに関する。パックは、多孔質濾材及び第１端を含む。端キャップは、パック の第１端に取り付けられた第１セグメント及びパックの第１端から離間された第 ２セグメントを含む。端キャップは、第１及び第２のセグメントが互いから第１ 距離だけ離間された第１位置から、第１及び第２のセグメントが互いから第２距 離だけ離間された第２位置まで伸長自在である。第２距離は、第１距離よりも大 きい。 更に別の面において、本発明は、多孔質濾材及び第１端を有するパックと、第 １セグメントと、パックの第１端に取り付けられた第２セグメントと、第１及び 第２のセグメントのうちの少なくとも一方に連結されたシール部材とを有する、 分離エレメントに関する。第１セグメントは、第１セグメントが第１位置と第２ 位置との間で移動自在であるように第２セグメントと摺動自在に係合している。 第１位置にあるとき、シール部材は弛緩し、第２位置にあるとき、シール部材は 第１及び第２のセグメントによって圧縮され、これによって付勢される。 更に別の面において、本発明は、支持ケージと分離エレメントとを有する、分 離アッセンブリに関する。この分離エレメントは、支持ケージに取り外し自在に 取り付けられており、内領域及び第１端及び第２端を持つパックを有する。パッ クは、重なりプリーツ形体のプリーツを備えた多孔質濾材と、プリーツを重なり 形体に維持するため、パックとともに配置したリテーナと、パックの第１端及び 第２端に連結された第１及び第２の端キャップとを有する。分離エレメントは、 パックの内部領域に支持構造を全く備えていない。 更に別の面において、本発明は、第１端を備えた支持ケージと、支持ケージに 取り外し自在に取り付けられた分離エレメントとを有する、分離アッセンブリに 関する。分離エレメントは、パック及びこのパックに取り付けられた少なくとも 一つの端キャップを含む。少なくとも一つの端キャップは、分離エレメントに加 わる荷重を軽減するため、分離エレメントを支持ケージの第１端から外れた位置 から支持ケージの第１端と近接しているか或いは接触した位置まで移動できるよ うに伸長自在である。 更に別の面において、本発明は、第１端を有する支持ケージと、座装置（seat arrangement）と、支持ケージに取り外し自在に取り付けられた分離エレメント とを有する、分離アッセンブリに関する。分離エレメントは、パックと、このパ ックに取り付けられた少なくとも一つの端キャップとを含む。少なくとも一つの 端キャップは、座装置と摺動自在に係合するシール装置を含む。分離エレメント は、支持ケージ内で第１位置から軸線方向に移動自在である。シール装置が座装 置と係合し、分離エレメントが支持ケージの第１端から、シール装置が分離エレ メントの座装置と係合しており且つ分離エレメントが支持ケージの第１端の近く にある第２位置まで離間されている。 更に別の面において、本発明は、分離パックの端部にキャップを被せるための 端キャップに関する。この端キャップは、分離パックの端部に取り付けることが できる第１面を含む第１セグメント及びシール面を含む第２セグメントを有する 。第１及び第２のセグメントは、第２セグメントが第１セグメントに対して移動 自在であるように伸長自在に連結されている。 多くの実施形態において、フィルタアッセンブリは、一つの端キャップを持つ プリーツ状フィルタエレメントを有する。フィルタエレメントは、端キャップに より、支持ケージ内で軸線方向に移動できる。詳細には、端キャップにより、フ ィルタエレメントを、支持ケージ内の初期位置から、フィルタエレメントが支持 ケージの底端の近くにあるか、或いは、底端と接触した、支持ケージの最終位置 まで移動でき、これによって、濾過中にフィルタエレメントに作用する引張力を 減少する。端キャップは、更に、プリーツ状フィルタエレメントの周囲に流体密 シールを形成し、流体の迂回を阻止する。 本発明の実施例のフィルタアッセンブリは、様々な流体、即ち液体及び気体を 効果的に且つ効率的に濾過する。更に、本発明は、使い捨ての又は使い捨てでは ないバグフィルタ及び小径のプリーツ状フィルタが現在使用されている多くの流 体濾過の用途で使用できる、安価で長寿命のフィルタエレメントを提供する。フ ィルタエレメントは、一般的には、同じ大きさの又は大型のバグフィルタよりも 大きな表面積を使用できる。従って、フィルタエレメントは、汚れによって交換 が必要となるまで、長期間に亘って使用でき、及びかくして保守に要する時間及 び費用が小さくなる。更に、例示のフィルタエレメントは、大流量のシステムで 、容積の増大を最少に抑えて使用できる。 本発明の実施例のフィルタエレメントは、バグフィルタシステムを含む様々な 濾過システムで使用できる。例えば、フィルタエレメントを現存のバグフィルタ システムのハウジングで使用でき、これによって、現存のシステムの交換時に消 費される資本を少なくする。更に、フィルタエレメントは、プリーツを備えてい るため、及び／又は長いフィルタエレメントが使用されるため、濾過に利用でき る表面積が大きく、システムを通る流体の流れを増大できる。システムを通る流 体の流れを増大するための１つの方法は、フィルタ包含ベッセル即ちハウジング の容積を小さくすることである。ハウジングの大きさを小さくすると、一般的に は、比較的安価な濾過システムが得られる。更に、例示のフィルタエレメントは 、それらの大きさ及びプリーツのため、直径を効果的に小さくした新たなフィル タベッセルで使用でき、これによって、必要な床空間が小さくなり、ベッセルの 全体としての価格が下がり、保守に要する費用が小さくなる。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による再使用可能なケージを備えたフィルタの断面図である 。 第２図は、再使用可能なケージを備えた本発明のフィルタの変形例の断面図で ある。 第３ａ図は、本発明のフィルタの第２端キャップの平面図である。 第３ｂ図は、第３ａ図の３−３線に沿った第２端キャップの断面図である。 第４ａ図は、本発明のフィルタの第１端キャップの平面図である。 第４ｂ図は、第４ａ図の４−４線に沿った第１端キャップの断面図である。 第５図は、本発明の第１端キャップの第１区分の溶接ステーキの詳細図である 。 第６ａ図は、本発明の第１端キャップの第３セグメントの平面図である。 第６ｂ図は、第６ａ図の６−６線に沿った第１端キャップの第３セグメントの 断面図である。 第７図は、本発明のフィルタエレメントの部分断面斜視図である。 第８図は、第７図のフィルタエレメントの一部の横断面図である。 第９図は、第８図の一つのプリーツの拡大断面図である。 第１０図は、フィルタ積層体の一部の概略斜視図である。 第１１ａ図及び第１１ｂ図は、本発明のフィルタの変形例の断面図である。 第１２図は、本発明の再使用可能なケージを備えたプリーツ状フィルタの変形 例の断面図である。 第１３ａ図及び第１３ｂ図は、本発明のフィルタアッセンブリの変形例の断面 図である。 第１４図は、多数の側シールを持つフィルタパックの部分断面斜視図である。 第１５図は、フィルタシステムのハウジングの第１実施例の断面図である。 第１６図は、フィルタシステムのハウジングの第２実施例の断面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明の実施例のフィルタアッセンブリは、液体材料及び気体材料の両方の濾 過を含む、様々な分離のために使用できる。従って、上文中に説明したように、 流体という用語は、液体及び気体の両方、並びに液体、気体、及び／又は固体の 混合物及び組み合わせを含むものと考えられるべきである。更に、本発明のフィ ルタアッセンブリには、様々な用途で使用でき、高容積濾過用に設計されたフィ ルタアッセンブリが含まれる。フィルタアッセンブリを構成する特定のエレメン トについて使用される特定の材料は、濾過を受ける特定の流体に従って、例えば 、熱的な又は化学的な適合性を維持するため、変えることができる。 本発明の一つの例示のフィルタアッセンブリは、全体として、フィルタパック 及び二つの端キャップを含むチューブ状中空フィルタエレメント、及びフィルタ エレメントを取り外し自在に取り付けることができる有孔支持バケット即ちケー ジを有する。フィルタパックは、中実又は中空の塊又はプリーツ構造からなり、 フィルタパックを使用しようとする特定の用途に基づいて、一般的には、任意の 適当な濾材又は濾材の組み合わせが選択される。濾材は、孔径が均等な又は所定 の割合で変化する構造を備えているのがよい。上述のフィルタパックは、プリー ツ構造を備えていてもよいし、備えていなくてもよく、これらのプリーツは、半 径方向に延びているか或いは重なり合った形体をなしている。有孔支持ケージは 、濾過中にフィルタエレメントに加わる流体流れが発生する外方に向かう力に対 し、構造的支持を提供する。有孔支持ケージは、フィルタハウジングのチューブ シート又は同様の構造に取り外し自在に取り付けられていてもよいし、これに永 久的に取り付けられていてもよい。二つの端キャップのうちの一方は、好ましく は、フィルタエレメントを、チューブシートとの流体密シールを維持した状態で 軸線 方向に移動できる形体を備えている。これは、例えば、フィルタエレメントに作 用する軸線方向に差し向けられた引張応力を小さくする傾向がある。フィルタエ レメントに作用する軸線方向に差し向けられた力は小さくなる。これは、フィル タエレメントが有孔支持ケージの底部に載止している場合、このような力が有孔 支持ケージに伝達されるためである。有孔支持ケージは、軸線方向に差し向けら れた力に良好に耐えることができ、及びかくしてこのような力による影響をほと んど受けない。フィルタエレメントに作用する力を小さくすると、フィルタエレ メントが故障する可能性が小さくなり、フィルタエレメントの有効寿命が伸びる 。更に、フィルタエレメントは、一方の端キャップが流体密シールを維持した状 態で有孔支持ケージ内で軸線方向に移動できるため、フィルタエレメントの製造 許容差が緩和される。 実施例のフィルタは、チューブシート等の支持構造に取り付けることができ、 核物質から塗料までの様々な流体の濾過に使用できる。例えば、実施例のフィル タアッセンブリは、多くのこのような用途で現在使用されているバグフィルタに 代えて使用でき、又は新たなフィルタベッセル設備用に使用できる。 本発明の例示のフィルタアッセンブリは、使い捨てフィルタエレメント又は清 掃可能なフィルタエレメントからなる。清掃可能なフィルタエレメントには、逆 洗、ブローバック(blowback)、及び他の同様のプロセスで清掃できる再生可能な フィルタエレメント、及び様々なクリーニング溶液で濯いだり浸軟できるフィル タエレメントが含まれる。例示のフィルタアッセンブリは、濾過中、又は何等か の逆流が生じているときに流体流れが発生する内方に差し向けられた力に対して フィルタエレメントを構造的に支持するコア等の内部支持構造を、支持ケージの 他に又は支持ケージに代えて有する。フィルタエレメントは、流体流れが発生す る力に対して濾材に追加の支持を提供するラップ即ちスリーブを有する。 第１図は、本発明のフィルタアッセンブリの例示の実施例の断面図である。上 述のように、フィルタアッセンブリ１０は、有孔支持ケージ１４に取り外し自在 に取り付けられたフィルタエレメント１２を有する。フィルタエレメント１２は 、少なくとも一層の濾材からなるプリーツ状フィルタパック１６、ラップ１８、 第１端キャップ２０、及び第２端キャップ２２を含む。フィルタエレメント１２ は、 フィルタエレメント１２を有孔支持ケージ１４に挿入したり有孔支持ケージから 取り出したりすることを容易にするハンドル２４を更に有する。 フィルタアッセンブリ１０は濾過システムのチューブシート２６の開口部に配 置でき、有孔支持ケージ１４によって開口部内に支持でき、第１端キャップ２０ によってチューブシート２６にシールできる。チューブシート２６には、一つ以 上のフィルタアッセンブリ１０用の一つ以上の開口部が設けられている。一般的 には、チューブシートは、複数のフィルタアッセンブリを収容するための複数の 開口部を有する。フィルタアッセンブリ１０は、濾過システム内で垂直方向又は 水平方向に配向でき、又はフィルタアッセンブリ１０を垂直方向と水平方向との 間の任意の角度で配向できる。例えば、濾過システムは、チューブシートの上下 に上区分及び下区分を持つハウジングを有する。フィルタアッセンブリ１０は、 チューブシートに固定でき、垂直方向に上区分及び下区分のうちの少なくとも一 方内に延びる。別の態様では、ハウジングは、水平方向に配向された第１及び第 ２の区分を有する。従って、フィルタアッセンブリ１０は、チューブシート、に 水平な配向で取り付けることができる。チューブシートへのフィルタの取り付け を以下に更に詳細に説明する。 有孔支持ケージ１４は、フィルタエレメント１２をチューブシート２６の開口 部内で軸線方向に支持する。更に、有孔支持ケージ１４は、濾過中に発生する外 方に差し向けられた力に対してフィルタエレメント１２を半径方向で支持し、曲 げに対する軸線方向強度及び剛性をフィルタエレメント１２に提供するのを助け る。有孔支持ケージ１４は、チューブシート２６に取り外し自在に固定されてい てもよいし、永久的に固定されていてもよい。上文中に説明したように、本発明 のフィルタアッセンブリ１０は、現在使用されているバグフィルタに代えて使用 でき、従って、流体は濾過中に、一般的には、フィルタエレメント１２の内側か ら外側に流れる。しかしながら、流体が濾過中に逆方向に流れる場合、即ち逆流 が必要とされている場合、例えば逆洗中又はブローバック中、安定性及び剛性を 追加するため、支持コア等の内支持構造を有孔支持ケージ１４に代えて、又は有 孔支持ケージの他に使用することができる。 有孔支持ケージ１４は、第１端及び第２端、好ましくは、第１開放端及び少な くとも部分的に閉鎖された第２端を持つ実質的に円筒形の形体を有する。開放端 は、好ましくは、環状リップ３０即ちフランジを端部に備えた直径が増大するテ ーパ区分２８を有し、有孔支持ケージ１４の残りの部分は、実質的に一定の直径 を有する。環状リップ３０は、チューブシート２６によって支持される。例えば 、環状リップ３０は、有孔支持ケージ１４及びフィルタエレメント１２を支持す るため、チューブシート２６の開口部の外周に沿って肩部３２に載止しているの がよい。テーパ区分２８により、有孔支持ケージ１４内へのフィルタエレメント １２の挿入が容易になる。第４ｂ図は、フィルタエレメント１２のこの部分の拡 大図である。変形例では、有孔支持ケージ１４は、フィルタエレメント１２の挿 入及び取り外しを容易にするため、有孔支持ケージ１４の軸線方向全長に沿って 僅かにテーパした実質的に円筒形の形体を備えているのがよい。 変形例では、有孔支持ケージ１４の開放端は、チューブシート２６の開口部の 直径に応じて直径が変化する様々な形体の端部を備えているのがよい。この状況 は、フィルタアッセンブリ１０を現存の濾過システムで使用しようとする場合に 起こる。例えば、一つの場合では、チューブシート２６は、フィルタアッセンブ リに必要とされるよりも大径の開口部を有し、従って、大径の開放端が必要とさ れる。 有孔支持ケージ１４は、その内面とフィルタエレメント１２の外面との間に小 さな隙間３４が形成されるように形成されているのがよい。この小さな隙間３４ は、好ましくは、有孔支持ケージ１４がフィルタエレメント１２を支持すると同 時に製造許容差に対する空間を提供するように、小さくされる。この小さな隙間 ３４により、フィルタエレメント１２の挿入中、有孔支持ケージ１４内でのフィ ルタエレメント１２の軸線方向移動が容易になり、濾過中のフィルタエレメント １２の軸線方向移動が容易になる。更に、小さな隙間３４により、フィルタエレ メント１２に対する構造的支持を提供し且つ維持しながら、有孔支持ケージ１４ をチューブシート２６の開口部から取り外す必要なしに、フィルタエレメント１ ２を有孔支持ケージ１４から容易に取り外すことができる。フィルタエレメント １２は、このフィルタエレメント１２が濾過中に膨張した場合でも、有孔支持ケ ージ１４から取り外すことができる。隙間３４は、最大約６．３５mm（約０．２ ５０インチ）の範囲内にある。ポール社からアルティプリート（アルティプリー ト（Ultipleat ）は登録商標である）の商標で入手できるフィルタのような、繊 維質デプス濾材からなる重なりプリーツ形体のフィルタについては、隙間は約５ ．０８mm（約０．２０インチ）以下であるのがよく、好ましくは、隙間３４は約 １．２７mm（０．０５インチ）であるのがよい。 有孔支持ケージ１４の第２端は、完全に開放しているのがよく、閉鎖された平 らな円形のベースからなるのがよく、又は半径方向内方に延びており且つその上 にフィルタエレメント１２が載止する平らな環状のフランジからなるのがよい。 好ましい実施例では、有孔支持ケージ１４の第２端は、平らな環状のフランジ１ ５からなる。有孔支持ケージ１４の第２端は、オリフィス３６を構成し、このオ リフィスを通してクラッドサンプ（図示せず）をフィルタエレメント１２に取り 付けることができる。 有孔支持ケージ１４は、好ましくは、支持ケージ１４の前後に大きな圧力差を 発生することなく流体をフィルタエレメント１２に通すことができる開口部を有 する。しかしながら、これらの開口部は、好ましくは、フィルタパック１６が濾 過中に圧力によって膨張する場合に、濾材が開口部内に膨張して開口部に捕捉さ れ及び／又は開口部によって損傷されることがないようにするのに十分小さい。 例えば、有孔支持ケージ１４の開口部は円形形体であり、直径が４．７８mm（０ ．１８８インチ）以下である。有孔支持ケージ１４の開口部は、正方形、矩形、 長円形、又は楕円形を含む任意の他の適当な形体を備えているのがよい。更に、 例えば、濾材が開口部に捕捉されないようにするために有孔支持ケージ１４の内 周に目の細かな支持体が取り付けられている場合には、開口部の直径は４．７８ mm（０．１８８インチ）以上であってもよい。 有孔支持ケージ１４は、濾過中に流体が発生する力に耐えるのに十分な強度を 持ち且つ濾過を受ける特定の流体と適合性の任意の材料からなるのがよい。例え ば、有孔支持ケージ１４は、ステンレス鋼等の金属材料、ポリフェニレン硫化物 等のポリマー材料からなるのがよい。好ましい実施例では、有孔支持ケージ１４ はステンレス鋼からなる。有孔支持ケージ１４は、溶接及びボルト止めを含む任 意の多くの方法でチューブシート２６に取り付けることができる。別の態様では 、 フィルタが垂直方向に配向されている場合には、有孔支持ケージ１４は、チュー ブシート２６に載っているだけでよい。 第２図は、本発明のフィルタアッセンブリの変形例の断面図である。この実施 例では、フィルタアッセンブリ１０は、有孔支持ケージ１４の他に支持コア１０ ０を有する。支持コア１００は、内方に差し向けられた流体流れの作用でフィル タパックが内方に潰れないように機能する実質的に剛性の構造を有する。例えば 、支持コア１００は、ポリプロピレン等の剛性ポリマー材料又はステンレス鋼等 の金属材料で形成した有孔円筒体からなるのがよい。別の態様では、支持コア１ ００は、有孔支持ケージ内へのフィルタエレメントの挿入中に発生する力でフィ ルタパックが内方に潰れないように機能するだけの更に柔軟な構造でできていて もよい。例えば、図示の実施例では、支持コア１００は、第１及び第２のダイば ね（dye spring）からなる。 支持コアは、フィルタパックの内周に亘って位置決めされているのがよく、支 持ケージは、フィルタパックの外周に亘って位置決めされているのがよい。支持 コア及び支持ケージの荷重状態は、大幅に異なる。一般的には、流体がフィルタ パックの内側から外側に流れている場合、フィルタパックに対する支持を提供す るために支持ケージが使用される。従って、支持ケージに引張力が作用する。他 方、支持コアは、一般的には、流体がフィルタパックの外側から内側に流れる場 合にフィルタパックに対する支持を提供するために使用される。従って、支持コ アには圧縮力が作用する。圧縮力は、一般的には、引張力よりも破壊的である。 従って、支持コアは、好ましくは、この更に破壊的な力に対処するため、支持ケ ージよりも丈夫であり且つ厚い。従って、支持ケージを提供し、流体を内側から 外側に流れるように差し向けることが、製造費の関連から望ましい。これは、使 用される材料が安価であるためである。 上文中に詳細に説明した有孔支持ケージ１４は、フィルタエレメント１２をチ ューブシート２６の開口部内で支持し、フィルタエレメント１２を濾過中の外方 に差し向けられた力に対して支持する。フィルタエレメント１２は、上述のよう に、第１端キャップ２０、第２端キャップ２２、及びフィルタパック１６を有す る。第２端キャップ２２、第１端キャップ２０、及びフィルタパック１６を以下 に詳細に説明する。 フィルタエレメント１２の第２端キャップ２２は、開放端キャップであっても よいし、盲端キャップであってもよい。開放端キャップは、フィルタエレメント １２の端部と端部とを連結して長いフィルタエレメントを形成する上で特に有利 である。フィルタエレメントの端部と端部とを連結するための開放端キャップは 、一般的には、ジョイナーキャップと呼ばれる。長いフィルタエレメントは、以 下に論じる特定の利点を提供する。第２端キャップは、上述のクラッドサンプ（ 図示せず）と連通する開口部を構成する。この開口部は、プロセス流体中の重質 粒子の除去を容易する。これらの重質粒子は、他の方法では、重力によってフィ ルタエレメント１２の下端に集まるだけである。クラッドサンプは、特定の実施 例で有用であるけれども、フィルタエレメント１２を通る高粘度流体等の流体流 れ中にクラッドサンプが「デッドゾーン」を形成する危険がある。好ましい実施 例では、第２端キャップ２２は盲端キャップであるのがよい。 第３ａ図及び第３ｂ図は、夫々、盲第２端キャップ２２の平面図及び断面図で ある。第２端キャップ２２は、フィルタパック１６の外径とほぼ同じ外径を有す る、実質的に円形形体、例えば円形のディスクからなる。更に、第２端キャップ ２２は、フィルタエレメント１２の中央領域に向かって内方に突出した構造３８ を有する。この構造３８は、フィルタエレメント１２の下端近くの流体の流れを フィルタパック１６を通して半径方向外方に差し向ける。従って、流路中のデッ ドゾーン（停滞流体）が大幅に減少する。構造３８は、流体流れをフィルタパッ ク１６の内壁に向かって差し向ける任意の適当な形体、例えば凹状又は円錐形形 状等の形体を備えているのがよい。第１図及び第３ｂ図に示す例示の実施例では 、構造３８は、一般的には、第２端キャップ２２の中央領域に半球形の突出部を 形成する。第２端キャップ２２は、第２端キャップ２２をフィルタパック１６の 端部に取り付けるための実質的に平らな外周３９を有する。 第２端キャップ２２は、濾過を受ける特定のプロセス流体と適合性の任意の適 当な流体不透過性材料からなるのがよく、フィルタパック１６と流体密シールを 形成する。例えば、第２端キャップ２２は、任意の不透過性の金属材料、セラミ ック材料、エラストマー材料、又はガラス繊維強化ポリプロピレンを含むポリマ ー材料からなるのがよい。例示の実施例では、第２端キャップ２２は、ポリプロ ピレンからなる。 第２端キャップ２２は、フィルタパック１６の端部に熱結合又はスピン溶接さ れ、強固で均等なシールを形成する。フィルタパック１６の端部への第２端キャ ップ２２の取り付けには、超音波溶接、ポリキャッピング (polycapping )、又 は接着剤又は溶剤による結合を含む他の方法を使用できる。好ましい実施例では 、第２端キャップ２２の平らな外周３９は、フィルタパック１６にスピン溶接さ れているのがよい。従って、第２端キャップ２２は複数のスピンラグ２３を含み 、これらのスピンラグは、図示していない装置によって第２端キャップ２２にス ピン結合するのに使用される。 濾過プロセスでは、流体が内側から外側に流れているものと仮定すると、プロ セス流体は第１端キャップ２０の開口部を通って管状フィルタエレメント１２の 中央領域に特定の流量及び圧力で流入する。プロセス流体は、この中央領域で濾 材を含むフィルタパック１６を通過し、これによってプロセス流体中の汚染物が 除去される。流量がほぼ一定に維持されている場合には、一般的には、フィルタ パック１６の上流側のプロセス流体とフィルタパック１６の下流側のプロセス流 体との間に圧力差がある。この圧力差により、フィルタエレメント１２に半径方 向及び軸線方向の両方向で力が作用する。上文中に説明した有孔支持ケージ１４ 及び以下に説明するラップ１８は、フィルタパック１６に対し、半径方向に差し 向けられた力に対して支持を提供する。 本発明の一つの特徴によれば、フィルタエレメント１２の一方又は両方の端キ ャップにより、好ましくは、フィルタエレメント１２を有孔支持ケージ１４内で 軸線方向に移動できる。特定的には、端キャップにより、フィルタエレメント１ ２は、その一端が支持ケージ１４の第２端から離間された即ち支持ケージ１４と ぴったりと接触していない、支持ケージ１４内の初期位置から、フィルタエレメ ント１２の一端が支持ケージ１４の第２端と近接した即ち接触した、支持ケージ １４内での最終位置まで移動できる。軸線方向に差し向けられた力の方向にフィ ルタエレメントを移動でき且つ最終的には有孔支持ケージ上に底付きできる第１ 端キャップは、濾過中にフィルタエレメントに作用する軸線方向力即ち引張力を 大幅に減少する。更に、第１端キャップは、フィルタエレメント１２とチューブ シート２６との間及び有孔支持ケージ１４とチューブシート２６との間に流体密 シールを維持し、プロセス流体がフィルタエレメント１２とチューブシート２６ 又は支持ケージ１４との間を迂回しないようにする。この際、フィルタエレメン ト１２は軸線方向に移動できる。本質的には、シール装置は、フィルタエレメン ト１２の最大外径を有する。詳細には、シール装置の外径は、フィルタパック１ ６の最大外径よりも大きい。更に、第１端キャップにより、流体密シールを維持 した状態でフィルタエレメントを軸線方向に移動でき、最終的には有孔支持ケー ジ１４に底付きできるため、フィルタエレメント１２の製造許容差が緩和される 。従来のフィルタエレメントでは、流体密シールを維持するために許容差は非常 に厳密であったが、流体密シールを維持した状態でフィルタエレメントを軸線方 向に移動できる端キャップが使用される場合には、許容差が緩和できる。 チューブシート２６に取り外し自在に取り付けることができる有孔支持ケージ １４とともに使用できるフィルタエレメント１２について、第１端キャップは、 好ましくは面シール等のシール装置を有する。このシール装置は、フィルタエレ メント１２が有孔支持ケージ１４内で軸線方向に移動できるようにしながら、フ ィルタエレメント１２をチューブシート２６に対してシールし、流体の迂回を阻 止する。この設計により、フィルタエレメント１２は、ケージ１４をチューブシ ート２６から引き離すことなく、有孔支持ケージ１４に容易に設置され且つ有孔 支持ケージから容易に取り外され、これによって、取り外したフィルタエレメン ト１２から支持ケージ１４を更に分解する必要がなくなる。 例示の実施例では、第１端キャップ２０は、好ましくは、フィルタエレメント １２を有孔支持ケージ１４内で軸線方向に移動できる構造を持つ開放端キャップ であるのがよい。詳細には、第１端キャップ２０により、フィルタエレメント１ ２を、濾過中に、有孔支持ケージ１４上に底付きさせることができる。即ち第２ 端キャップ２２を有孔支持ケージ１４の第２端のフランジ１５と近接した、又は は接触した位置まで移動できる。これによって、力をフィルタエレメント１２か ら有孔支持ケージ１４に伝達することによって、第２端キャップ２２、第１端キ ャップ２０、及びフィルタパック１６に作用する引張力を小さくする。上述のよ うに、フィルタエレメント１２に作用する力を小さくすることによって、フィル タエレメント１２に欠陥が生じ難くし、フィルタエレメントの有効寿命を伸ばす 。詳細には、フィルタエレメント１２に作用する力を小さくすることによって、 濾材に損傷が及ぼされ難くし、例えば、第１及び第２の端キャップ２０、２２と フィルタパック１６との間で流体が迂回するといった欠陥が濾材に生じ難くする 。 フィルタエレメントが軸線方向に移動できるようにする端キャップは、例えば 伸長自在の端キャップや摺動自在の端キャップ等の様々な形体であるのがよい。 第１図では、フィルタエレメント１２は、有孔支持ケージ１４に底付きした状態 で示してあり、この状態では、第１端キャップ２０がフィルタエレメント１２と 有孔支持ケージ１４とチューブシート２６との間に流体密シールを形成する。第 １端キャップ２０は、伸長自在である。伸長自在の端キャップは、様々な形体を 備えているのがよい。例えば、第４ａ図及び第４ｂ図は、伸長自在の端キャップ ２０の詳細平面図及び断面図である。好ましい実施例では、第１端キャップ２０ は、三つのセグメントからなる。第１セグメント４０は、フィルタパック１６に 取り付けることができ、これによって、フィルタパック１６とともに移動する。 第２セグメント４２は、第１セグメント４０に摺動自在に配置された第１区分４ ４及び支持ケージ１４に載止した第２区分４６を有する。第２区分は、更に詳細 には、チューブシート２６に載止しており、チューブシートとともに流体密シー ルを形成する。第３セグメント４８は、第２セグメント４２を第１セグメント４ ０に摺動係合自在に固定するため、第１セグメント４０に取り付けられている。 第１セグメント４０は、好ましくは、ラップ１８を含むフィルタパック１６の 外径とほぼ等しい外径を持つ実質的に円筒形の形体を有する。第１セグメント４ ０は、第１端キャップ２０の第１セグメント４０をフィルタパック１６の端部に 取り付けるための軸線方向に差し向けられたリップ５２を持つ実質的に平らな区 分５０、及び第２セグメント４２の第１区分４４が摺動自在に配置される環状チ ャンネル５４を含む。実質的に平らな区分５０の内径及びリップ５２の外径は、 フィルタパック１６の内径とほぼ等しい。実質的に平らな区分５０は、フィルタ パック１６の第１端に取り付けられ、リップ５２はフィルタパック１６の内面の 一部とぴったりと接触する。リップ５２は、フィルタパック１６の内面に取り付 けられるか或いは、好ましくは、フィルタパック１６の内面と接触しているだけ である。リップ５２は、テーパ端５３を有するのがよい。テーパ端５３が設けら れているため、上端キャップ２０をフィルタパック１６に結に取り付けることが できる。 環状チャンネル５４は、平らな区分５０から垂直方向に延びる二つの突出部５ ５及び５７によって形成されている。外側突出部５７は、好ましくは、内側突出 部５５よりも大きく延びている。しかしながら、内側突出部５５は、好ましくは 、複数の溶接ステーキ５９を有する。第５図は、一つの溶接ステーキ５９の詳細 図である。溶接ステーキ５９は、以下に詳細に説明するように、第３セグメント ４８を第１セグメント４０に連結するのに使用される。別の態様では、二つの突 出部５５及び５７は同じ長さであるのがよく、他の取り付け手段を使用する。 第１セグメント４０は、濾過を受ける特定のプロセス流体に適合性の任意の適 当な流体不透過性材料でできており、フィルタパック１６と流体密シールを形成 する。例えば、第１セグメント４０は、任意の不透過性の金属材料、セラミック 材料、エラストマー材料、又はガラス繊維強化ポリプロピレンを含むポリマー材 料からなるのがよい。例示の実施例では、第１セグメント４０は、ポリプロピレ ンからなる。 第１セグメント４０は、フィルタパック１６の端部に熱結合又はスピン溶接さ れ、強固で均等なシールを形成する。フィルタパック１６への第１セグメント４ ０の取り付けには、、超音波溶接、ポリキャッピング、又は接着剤又は溶剤による 結合を含む他の方法を使用できる。好ましい実施例では、第１セグメント４０は 、フィルタパック１６にスピン溶接されているのがよい。従って、第１セグメン ト４０は複数のスピンラグ６１を含む。これらのスピンラグは、フィルタパック １６への第２端キャップ２２のスピン溶接に関して上文中に説明したように、第 １セグメント４０をスピン結合するのに使用される。第１セグメント４０は、第 １端キャップ２０の最終組み立て前に、又は端キャップ２０の組み立て後にフィ ルタパック１６の端部に取り付けることができる。好ましい実施例では、第１セ グメント４０は、第１端キャップ２０の最終組み立て前にフィルタパック１６の 端部に取り付けられる。 第２セグメント４２は、全体に実質的に円筒形の形体を有し、第１区分４４及 び第２区分４６を含む。第２セグメント４２の第２区分４６の外径は、支持ケー ジ１４のテーパ区分２８の外径よりも大きく、フィルタエレメント１２が通過す るチューブシート２６の開口部の直径よりも大きい。従って、上端キャップ２０ の第２セグメント４２の第２区分４６は、以下に説明するように、フィルタエレ メント１２、有孔支持ケージ１４、及びチューブシート２６の間に流体密シール を形成し、チューブシート２６をベッセル即ちハウジングカバーに対して流体密 にシールする。第２区分４６は、チューブシート２６の肩部領域３２と密封接触 するシール装置即ちシール構造４７、即ち、任意の適当なシール形体、例えば実 質的に三角形断面を持つ面シールを有する。図示のように、シール構造４７は、 フィルタエレメント１２の最大外径を有する。詳細には、シール構造４７の外径 は、フィルタパック１６の最大外径よりも大きい。球形形体を含む他の形体のシ ール構造４７を使用してもよい。シール構造４７は、その縁部が肩部３２と接触 するように、即ち圧力を大きくするために大きな表面積でなく小さな表面積で接 触するように、チューブシート２６の肩部領域３２上に位置決めされるのがよい 。 シール構造４７は、フィルタエレメント１２をチューブシート２６にクランプ するための任意の適当な装置によって、例えば濾過システム（図示せず）のハウ ジングカバーによって付勢でき、即ち流体密シールを提供できる。ハウジングカ バーは様々な形体をとることができる。例えば、ハウジングカバーは、チューブ シート２６の開口部と一致した開口部を持つ平らなプレートからなるのがよく、 或いは、多数の小さな開口部を持つグリッドからなるのがよい。ハウジングカバ ーが閉鎖している場合には、プレート又はグリッドが各フィルタエレメント１２ をチューブシート２６に押し付け、シール構造４７を付勢する圧縮力が発生し、 これによって流体密シールを形成する。流体密シールは、シール構造４７とチュ ーブシート２６との間の接触点の圧力によるシール構造４７の変形により形成さ れる。従って、シール構造の縁部が肩部３２と接触するため、圧力は平らな表面 を使用した場合よりも大きく、良好なシールが得られる。更に、シールは、以下 に詳細に説明するように、第１区分４４を環状チャンネル５４に圧縮嵌めするこ とによって付勢され、即ち高められる。ハウジングカバーは、ボルト及びラッチ を含む様々な手段によって所定位置に固定できる。 シール構造４７は、追加であるが、濾過中にプロセス流体が発生する力によっ て付勢される。詳細には、プロセス流体が発生した力は、フィルタエレメント１ ２を有孔支持ケージ１４の第２端に向かって押圧する傾向があり、これによって 、おそらくは、シール構造４７が更に圧縮される。しかしながら、主な付勢機構 は、フィルタエレメントをチューブシート２６にクランプする装置である。 第１端キャップ２０の第２セグメント４２の第１区分４４は、好ましくは、実 質的にＬ字形状の断面を有し、第１セグメント４０の環状チャンネル５４内に位 置決めされる。第１区分４４は、環状チャンネル５４の突出部５５及び５７とぴ ったりと接触しているが、好ましくは、第１端キャップ２０が伸長できるように 、及びフィルタエレメント１２が支持ケージ１４の閉鎖端から取り外された位置 と第１図に示す有孔支持ケージ１４の第２端と近接した又は接触した位置との間 で移動できるように、環状チャンネル５４内で摺動する。 Ｌ字形状第１区分４４は、この区分それ自体と環状チャンネル５４を構成する 突出部５５及び５７との間に実質的に流体密シールを形成する。このシールは、 環状チャンネル５４に圧縮状態で締まり嵌めすることによって付勢でき、濾過中 のプロセス流体が発生する力によって高められる。Ｌ字形状第１区分４４は、環 状チャンネル５４が構成する開口部よりも大きい。従って、Ｌ字形状第１区分４ ４を環状チャンネル５４内に位置決めすると、第１区分４４に作用する圧縮力に よってシールが付勢される。更に、プロセス流体の流れが内側から外側に向かう 場合、プロセス流体の流れがＬ字形状第１区分４４を押圧して外側突出部５７と ぴったりと接触させる。しかしながら、プロセス流体の流れが外側から内側に向 かう場合には、Ｌ字形状第１区分は内側突出部５５とぴったりと接触するように 押圧される。第１区分４４は、Ｔ字形状又は球形形状といった他の断面形状を備 えていてもよい。 第２セグメント４２は、濾過を受ける特定のプロセス流体に適合性の任意の流 体不透過性材料でできており、流体密シールを構成する。例えば第２セグメント ４２は、不透過性金属材料、セラミック材料、エラストマー材料、又はポリマー 材料を含む、シールに適した任意の材料で製作できる。例示の実施例では、第２ セグメント４２は、サントプレン（サントプレン（Santoprene）は登録商標であ る）の商標で入手できる熱可塑性エラストマー材料からなるのがよい。 第３セグメント４８は、第１セグメント４０の環状キャビティ５４の上領域上 に位置決めされる環状リングからなる。第３セグメント４８は、第２セグメント ４２の第１区分４４を第１セグメント４０の環状チャンネル５４内に固定する。 第３セグメント４８は、任意の数の結合方法によって環状チャンネル５４の上領 域に位置決めでき且つここに固定でき、特定のプロセス流体と適合性の任意の適 当な流体不透過性材料で形成でき、第１区分４４を環状チャンネル５４内に維持 する。好ましい実施例では、第３セグメント４８は、ポリプロピレン等のポリマ ー材料でできている。 第６ａ図及び第６ｂ図は、第１端キャップ２０の第３セグメント４８の詳細平 面図及び断面図である。図示のように、第３セグメント４８は、環状リングから なる。好ましい実施例では、第３セグメント４８は複数の開口部６３を有する。 これらの開口部は、第１セグメント４０の内側突出部５５に設けられた複数の溶 接ステーキ５９と対応する。第３セグメント４８は、環状チャンネル５４の内側 突出部５５に載止する。第３セグメント４８の開口部６３を通って突出した溶接 ステーキ５９は、ひとたび加熱されると溶融し、第３セグメント４８を第１セグ メント４０に溶接する。第３セグメント４８が外側突出部５７でなく内側突出部 ５５に取り付けられているため、第２セグメント４２は環状チャンネル５４内で 自由に移動する。第３セグメント４８を取り付けるための他の手段を使用できる 。 第３セグメント４８の内径は、好ましくは、内側突出部５５の内縁部と一致し 、第２セグメント４２のＬ字形状第１区分４４の近くに外径を有する。従って、 第３セグメント４８は、Ｌ字形状第１区分を第１セグメント４０の環状チャンネ ル５４に固定する。 第３セグメント４８により、第２セグメント４２を第１セグメント４０に容易 に挿入できる。第３セグメント４８が溶接等の方法で第１セグメント４０に固定 されるまで、第２セグメント４２の取り外し及び交換を行うことができる。例え ば、特定の用途に応じて、様々な形状の第２セグメント４８を使用できる。第２ セグメント４８の内径は、一般的には、第１セグメント４０と特定の関係を維持 するように同じであるが、外径は、チューブシート２６の開口部の直径に応じて 変えることができる。例えば、一例では、チューブシート２６は、フィルタアッ センブリに必要とされるよりも大きな開口部を有する。従って、上文中に説明し た適切な流体密シールを形成するために大きな第２セグメント４２が必要とされ る。チューブシート２６の開口部は、使用された従来のフィルタが、特定の用途 について同等の濾過表面積を得るために大型にされていたため、大きく設計され ていたのである。従って、第１端キャップ２０がモジュール式に設計されている ため、本発明のフィルタアッセンブリは、任意の数の形体を持つ広範なフィルタ システムで使用できる。 第１図、第２図、第４ａ図、及び第４ｂ図に示すハンドル２４は、上文中に説 明したように、有孔支持ケージ１４にフィルタエレメント１２を挿入するために 又は有孔支持ケージからフィルタエレメントを取り外すために使用できる。フィ ルタエレメント１２は、有孔支持ケージ１４をチューブシート２６から取り外す ことなく、ハンドル２４によって有孔支持ケージ１４から取り外すことができる 。これは、第１端キャップ２０が有孔支持ケージ１４とでなくチューブシート２ ６とシールを構成するためであり、小さな隙間３４があるためである。有孔支持 ケージ１４とフィルタエレメント１２との間に隙間３４があるため、新たな即ち 未使用のフィルタエレメント１２を有孔支持ケージ１４に挿入する際に抵抗がほ とんど又は全くない。同様に、有孔支持ケージ１４からの新たな即ち未使用のフ ィルタエレメント１２の取り外しは、ほとんど又は全く抵抗が及ぼされることな く行われる。例えば製造許容差のばらつきによって、移動に対して或る程度の小 さな抵抗が及ぼされる場合があるけれども、フィルタエレメント１２は、有孔支 持ケージ１４をチューブシート２６から取り外すことなくハンドル２４によって 取り外すことができる。 ハンドル２４は、結合及び溶接を含む任意の適当な手段で第１端キャップ２０ に連結できる。別の態様では、ハンドル２４は、第１端キャップ２０の第１セグ メント４０と一体の構成要素として形成されているのがよい。別の態様では、又 は加えるに、タイロッド（図示せず）等の剛性構造を使用できる。タイロッドは 、第１端キャップ２０と第２端キャップ２２との間を延びてこれらの端キャップ を 連結し、これによって端キャップ２０及び２２を互いから所定距離のところに保 持し、フィルタエレメント１２に追加の強度を提供する。 フィルタエレメント１２を濾過プロセスで使用すると、例えば濾材の膨潤によ り、又は更に多くは流体流れが発生する力により濾材が膨張する。従って、新た な又は未使用のフィルタエレメントを支持ケージに挿入したときに形成される隙 間３４はもはや存在しない。隙間３４がないと、有孔支持ケージ１４内でのフィ ルタエレメント１２の軸線方向移動に対して無視できない抵抗が発生する。好ま しくは、フィルタエレメント１２の直径は、最大で約１５％しか増大しない。使 用済フィルタエレメント１２、例えば有孔支持ケージ１４に対して膨張したフィ ルタエレメントの移動に対する小さな抵抗は、隙間３４の存在によりフィルタエ レメント１２が有孔支持ケージ１４の内壁に対して又は支持ケージ１４の小孔内 にきつく食い込むことなく膨張できるため、容易に解決できる。更に、上文中に 説明したように、第１端キャップ２０は、チューブシート２６に対してシールす るのであって、有孔支持ケージ１４に対してシールするのでない。従って、フィ ルタエレメント１２は、支持ケージ１４をチューブシート２６から取り外すこと なくハンドル２４によって有孔支持ケージ１４から取り外すことができる。有孔 支持ケージ１４がチューブシート２６に永久的に取り付けられているフィルタア ッセンブリでは、有孔支持ケージ１４をシールする端キャップが使用される。こ れは、有孔支持ケージ１４がチューブシート２６から外れる懸念がないためであ る。 フィルタエレメント１２はフィルタパック１６を更に有する。フィルタパック １６は、任意の特定の用途について様々な形体であるのがよい。例えば、フィル タパック１６は、ディスク状、中空又は中実の円筒形形体の多孔質のマスからな るのがよく、或いは、半径方向に延びるプリーツ又は重なり形体のプリーツを持 つプリーツ状形体を備えているのがよい。 第７図は、プリーツ状フィルタパック１６及びラップ１８等のリテーナを有す るフィルタエレメント１２の一部の例示の実施例を示す。この例示の実施例では 、フィルタパック１６は全体に円筒形形体であり、好ましくは、重なった状態の 複数の長さ方向プリーツ５６を有する。第８図及び第９図に示すように、各プリ ー ツ５６は、フィルタパック１６の外周の頭頂部６０のところで接合された二つの 脚部５８を有し、これらの脚部は、フィルタパック１６の内周の谷底部６２のと ころで隣接したプリーツ５６の脚部５８に接合されている。各脚部５８は内面６ ４を有し、この内面は、同じプリーツ５６の他方の脚部５８の内面６４と向き合 っている。各脚部５８は、更に、外面６６を有し、この外面は、隣接したプリー ツ５６の脚部５８の外面と向き合っている。流体がフィルタエレメント１２を通 って半径方向内方に流れるようにフィルタエレメント１２を使用する場合には、 脚部５８の内面６４がフィルタパック１６の下流面を形成し、この際、外面６６ がフィルタパック１６の上流面を形成する。別の態様では、流体がフィルタエレ メント１２を通って半径方向外方に流れるようにフィルタエレメント１２を使用 する場合には、内面６４及び外面６６は、フィルタパック１６の上流面及び下流 面を夫々形成する。 添付図面に示すように、各プリーツ５６の脚部５８の向き合った内面６４は、 好ましくは、隣接したプリーツ５６のほぼ全高（ｈ）に亘って、即ち全高（ｈ） の大部分に亘って、及びフィルタパック１６の軸線方向長さの大部分に亘って延 びる連続した領域に亘って、互いにぴったりと接触している。更に、隣接したプ リーツ５６の脚部５８の向き合った外面６６は、好ましくは、プリーツ５６のほ ぼ全高に亘って、即ち全高の大部分に亘って、及びフィルタパック１６の軸線方 向長さの大部分に亘って延びる連続した領域に亘って、ぴったりと接触している 。ここで、プリーツ５６の高さｈ（第８図参照）は、脚部５８の表面に沿ってフ ィルタパック１６の内周から外周に延びる方向で計測される。プリーツ５６の脚 部５８の表面がぴったりと接触しており且つ各プリーツ５６の高さｈがフィルタ パック１６の内周と外周との間の距離（第８図において〔Ｄ−ｄ〕／２）よりも 大きい第８図及び第９図に示す状態を重なり状態と呼ぶ。重なり状態では、プリ ーツは、例えば、円弧状に又は角度をなして、又は直線状に半径方向以外の方向 に延びる。好ましくは、隣接したプリーツ間には何もない空間が実質的になく、 実際上、フィルタパック１６の内周と外周との間の全容積をフィルタパック１６ で満たすことができ、効果的に濾過に使用できる。 フィルタパック１６をそれ自体の上に折り返してプリーツ５６を形成する場所 であるプリーツ５６の半径方向内端及び外端のところに有限の厚さ（ｔ）を持つ 材料からフィルタパック１６が形成されているため、プリーツ５６には幾分丸味 が付けられる。その結果、プリーツ５６の半径方向内端には、隣接した脚部の向 き合った内面間に小さな実質的に三角形形状の隙間６８が形成され、プリーツ５ ６の半径方向外端には、隣接した脚部５８の向き合った外面６６間に、即ちプリ ーツの脚部の内面間に小さな実質的に三角形形状の隙間７０が形成される。しか しながら、本発明では、プリーツ５６の高さに沿って計測したこれらの隙間６８ 及び７０の高さは、好ましくは、極めて小さい。フィルタの内径と隣接した隙間 ６８及び７０の高さは、好ましくは、約ｔ以下であり、更に好ましくは、約０． ５ｔ以下である。ここで、ｔは、第８図に示すように、フィルタパック１６を形 成する材料の厚さである。フィルタパック１６の外径と隣接した隙間６８及び７ ０の高さは、好ましくは、約４ｔ以下であり、更に好ましくは、約２ｔ以下であ る。プリーツ５６を先が尖っているように形成した場合には、即ちプリーツの半 径方向内端及び外端に丸味がないように形成した場合には、隙間６８及び７０の 高さが更に小さくなり、濾過に利用できるフィルタパック１６の内周と外周との 間の容積の割合が大きくなる。 プリーツ５６の隣接した脚部５８の向き合った表面は、必ずしもフィルタパッ ク１６の軸線方向長さの大部分に亘ってぴったりと接触していなくてもよいが、 ぴったりと接触した領域の軸線方向長さが大きくなればなる程、フィルタパック １６の内周と外周との間の空間が更に効果的に使用される。従って、隣接した脚 部５８は、好ましくは、フィルタパック１６の軸線方向長さの少なくとも約５０％ 、更に好ましくは、少なくとも約７５％、最も好ましくは、約９５％乃至１００ ％に亘って延びる連続した領域に亘ってぴったりと接触している。重なりプリー ツは、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ９３／１０６９７号に記載されている。同特許 出願に触れたことにより、その特許出願に開示されている内容は本明細書中に組 入れたものとする。 フィルタパック１６は、好ましくは、少なくとも一層の濾材を含み、更に、ド レン手段が、濾材の少なくとも一方の側、好ましくは上流側、更に好ましくは上 流及び下流の両側に配置されているのがよい。プリーツ５６が重なり状態にある とき、ドレン手段により、濾材の表面のほぼ全ての部分に又はほぼ全ての部分か ら流体を均等に流すことができる。かくして、濾材の実際上全表面積を濾過に効 果的に使用できる。本質的には、ドレン手段は、縁部方向に向かう即ち横方向へ の流体流れを生ぜしめる。 フィルタパック１６は、単一の層でできていてもよいし、多数の層からできて いてもよい。使用される層の種類及び数は、特定の用途に応じて変えることがで きる。第８図に例示の実施例では、第１０図に詳細に示すように、フィルタパッ ク１６は、好ましくは、五層積層体からなる。この五層積層体は、二層の濾材７ ２、７４、これらの濾材７２、７４の上流に配置された上流ドレン層７６の形態 の上流ドレン手段、上流ドレン層７６と濾材７２、７４との間に配置されたクッ ション層７８、及び濾材７２、７４の下流面上に配置された下流ドレン層８０の 形態の下流ドレン手段からなる。 本発明で使用できる濾材の種類には制限が全くなく、濾材の種類は、濾過され るべき流体及び所望の濾過特性に従って選択できる。濾材は、液体、気体、又は 液体、気体、及び固体の混合物等の流体の濾過に使用できる。濾材は、繊維から なるマス、繊維質のマット、織製繊維質シート又は不織繊維質シート、繊維質デ プスフィルタ等の繊維質材料、支持体を備えた又は支持体を備えていない微孔質 膜等の半透過性又は多孔質の膜、及び多孔質金属又はセラミックスからなるのが よい。濾材は、均等な又は所定範囲の任意の適当な有効孔径を持つ有孔構造を備 えているのがよい。濾材は、天然ポリマー又は合成ポリマー、ガラス、又は金属 等の任意の適当な材料から形成できる。濾材は、一つの層からできていてもよい し、同じ濾材の複数の層を所望の厚さになるまで互いに重ねてもよい。更に、例 えば、一つの層が第２の層の前置フィルタとして作用するように、濾過特性が異 なる二つ又はそれ以上の層を濾材に含めることもできる。 好ましい実施例では、濾材は繊維質デプス濾材からなる。例えば、デプス濾材 は、ポリプロピレン、ポリエステル、又はＴＰＸを含む任意の適当なポリマーか らなる溶融吹き出し繊維でできているのがよい。別の態様では、濾材は、ガラス 繊維、例えば適当な基材上に堆積させたガラス繊維でできているのがよい。デプ ス濾材は、一定の又は所定範囲の孔径を持つ有孔構造を有する。所定範囲の孔径 を持つ有孔構造は、塗料等の高粘度流体から固体を除去する上で特に効果的であ る。例えば、所定範囲の孔径を持つ有孔構造は、大径の繊維から形成された大径 の孔を持つ上流区分及び小径の繊維から形成された細孔を持つ下流区分含む。上 流区分から下流区分への移行は、例えば直径が徐々に小さくなる繊維によって漸 次行われるか、或いはいきなり移行する。別の態様では、デプス濾材は、所定範 囲の孔径を持つ有孔上流区分及び孔径が一定の下流区分からなる。 上流及び下流のドレン層７６及び８０は、流れを縁部に向かって流す特定の特 性を持つ、即ち層をその表面と平行な方向に通過する流体流れに対して適当な抵 抗を有する任意の材料でできているのがよい。流れを縁部に向かって流すドレン 層の抵抗は、好ましくは十分低く、そのため、ドレン層での圧力降下は、濾材の 前後の圧力降下よりも小さい。これによって、流体は濾材の表面に沿って均等に 分配される。ドレン層７６、８０は、メッシュ又はスクリーン、又は、多孔質の 織製シート又は不織シートの形態であるがよい。濾材が繊維質濾材である場合に は、ドレン層としてメッシュが特に適している。他方、濾材が多孔質膜である場 合には、ドレン層として使用する上で織布や不織布の方が適している。これは、 織布や不織布の方がメッシュよりも滑らかであり、フィルタ積層体の隣接した層 を擦ることが少ないためである。ドレン層として使用するための適当な不織布は 、リーメイ社がリーメイ２０１１の商標で販売しているポリエステル不織布であ る。 様々な形態のメッシュ及びスクリーン（ネットとも呼ばれる）が利用される。 高温の用途では、金属製のメッシュ又はスクリーンを使用するのがよく、比較的 低い温度の用途では、ポリマーメッシュが特に適している。例えば織製メッシュ 、膨張メッシュ、及び押出しメッシュ（extruded mesh ）等の様々な形態のポリ マーメッシュが利用される。いずれの種類のものを使用してもよいが、一般的には 、押出しメッシュが好ましい。これは、押出しメッシュが滑らかであり、従って 、フィルタ積層体の隣接した層を擦ることが少ないためである。押出しメッシュ は、一つの平面内を延びる第１組の平行なストランド、及び別の平面内を延び、 第１組のストランドと所定の角度で交差する第２組の平行なストランドを有する 。 メッシュは、例えば、厚さ及び２．５４cm（１インチ）当りのストランドの数 で特徴付けることができる。厚さは、任意の特定の値に限定されず、流れを縁部 に向かって流すメッシュの所望の特性及び所望の強度に従って選択できる。好ま しくは、メッシュの少なくとも一方の組のストランド、例えば濾材に近い方のス トランドの組のメッシュ数は、２．５４cm（１インチ）当り少なくとも１０であ る。 本発明の例示の実施例では、プリーツの向き合った表面は、好ましくは、ぴっ たりと接触している。従って、プリーツの各脚部のドレンメッシュのストランド は、プリーツの隣接した脚部のドレンメッシュのストランドに押し付けられてい る。二つの向き合った表面上のメッシュのストランドが互いに平行である場合に は、ストランドは「嵌まり合い」易い。即ち、互いの上に載るのでなく、互いの 間に入り込み易い。これは、メッシュのドレン性を低下し、濾材のドレン性能を 低下する。従って、メッシュのストランドは、好ましくは、嵌まり合いが起こら ないように配置される。 上流ドレン層及び下流ドレン層は、同じ構造であってもよいし、異なる構造で あってもよい。縁部に向かう流れに対する抵抗が両ドレン層で実質的に同じであ る場合、濾材の前後の圧力降下が最も小さく、フィルタの寿命が最も長い。従っ て、ドレン層は、同じ材料でできているかどうかに拘わらず、好ましくは、縁部 に向かう流れに対する抵抗が実質的に同じであるように選択される。製造を容易 にするため、両ドレン層で同じ材料を使用することによって、ドレン層を通って 縁部に向かう流れに対する抵抗を同じにするのが便利である。 フィルタパック１６を形成する積層体は、濾材及びドレン層の他に層を含むこ とができる。例えば、フィルタを設置した流体システムの圧力変動中にプリーツ が延びたり縮んだりするときにドレン層と接触して擦れることによる濾材の摩擦 が起こらないようにするため、クッション層を濾材と一方又は両方のドレン層と の間に配置できる。クッション層は、好ましくは、ドレン層よりも滑らかであり 且つ摩擦に対する抵抗が濾材よりも大きい材料でできている。例えば、ドレン層 がメッシュでできている場合には、適当なクッション層の一例は、リーメイ社が リーメイ２２５０の商標で販売しているポリエステル不織布である。 フィルタパック１６を形成する層は、波形を付ける前に又は波形を付けると同 時に、従来のフィルタ製造技術によって積層体に形成される。 フィルタエレメント１２には、外方に差し向けられた力に対するフィルタパッ ク１６の抵抗を高めるため及び／又はプリーツを重なり状に保持するため、ラッ プ又はスリーブ等のリテーナが設けられているのがよい。好ましい実施例では、 フィルタエレメント１２は、濾材に対して支持を提供し且つプリーツを重なり状 に保持するラップ１８を有する。例えば、ラップ１８のフープ強度により、フィ ルタパック１６は、周方向応力に良好に耐えることができる。更に、ラップ１８ は、製造中、設置中、及び保守中にフィルタパック１６の保護及び支持に役立つ 。ラップは、フィルタパックに少なくとも一回巻き付けてあり且つフィルタパッ ク及び／又は上下の端キャップに結合された一つ又はそれ以上のストリップから なるのがよい。第８図に示す例示の実施例では、ラップ１８は、フィルタパック １６に螺旋状に複数の巻回数だけ巻き付けた可撓性材料製の平行な側部を持つス トリップでできた螺旋状ラップからなる。ラップ１８は、濾過を受ける流体と適 合性の任意の材料でつくることができる。ラップ１８がフィルタパック１６の外 周を完全に包囲する場合、ラップ１８は、好ましくは多孔質である。多くの用途 について、リーメイ社からリーメイの商標で入手できる多孔質ポリマー不織材料 が適している。リーメイ材料でできたラミネートを使用してもよい。しかしなが ら、ラップ１８は、フィルタの構造的一体性を高め、外方に差し向けられた力に 対する抵抗を大きくし、濾材を重なりプリーツ形体に維持する任意の適当な材料 から形成できる。 ラップ１８は、一枚の材料ストリップに限定されない。例えば、ラップ１８は 、フィルタパック１６に二重螺旋をなして巻き付けた二枚の材料ストリップでで きるのがよい。別の態様では、ラップ１８は、フィルタパック１６に螺旋方向で なく周方向に巻き付けることができる。好ましい実施例では、ラップ１８は、Ｐ ＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ９３／１０６９７号に記載されたプロセスに従ってフィ ルタパック１６に取り付けることができる。同特許出願に触れたことにより、そ の特許出願に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。 伸長自在の端キャップは、任意の他の適当な方法で形成できる。伸長自在の端 キャップは、例えば第４ｂ図に示すように互いに沿って摺動する複数のセグメン トからなるのでなく、折畳み式の即ち伸縮性の一つのセグメントでできているの がよい。例えば、第１１ａ図及び第１１ｂ図に示すように、第１端キャップ１５ ０は、フィルタパック１１６に取り付けられた第１セグメント１５１及び第１セ グメント１５１に取り付けられた第２セグメント１５２を含み、可撓性フランジ シール等のシール装置を有する。このようなシール装置は、折畳み式及び／又は 伸縮性であるため、流体密シールを維持しながらフィルタエレメント１１２を有 孔支持ケージ１５４上に底付きさせることができる。可撓性フランジシールは、 シールの下側に設けられたシールリップからなり、流体密シールを提供する。上 文中に説明した実施例におけるのと同様に、可撓性フランジシールは、好ましく は、フィルタエレメント１２の最大外径を有する。詳細には、シール構造は、フ ィルタパック１１６の最大外径よりも大きな外径を有する。シールリップは、フ ィルタエレメント１１２をチューブシート１２６にクランプするための任意の適 当な装置によって付勢できる。シールを付勢するため、第１図のフィルタアッセ ンブリに関して上文中で論じた任意の装置を使用できる。第２セグメント１５２ は、第１セグメント１５１の肩部領域１５３に載止している。第１セグメント１ ５１及び第２セグメント１５２は、任意の適当な材料からなるのがよい。例えば 、第１セグメント１５１は、ポリプロピレンからなるのがよく、第２セグメント １５２は、サントプレン（サントプレン（Santoprene）は登録商標である）の商 標で入手できるエラストマー材料又は熱可塑性エラストマー材料からなるのがよ い。第１セグメント１５１及び第２セグメント１５２は、溶接及び結合を含む任 意の技術を使用して互いに固定できる。別の態様では、第１セグメント１５１及 び第２セグメント１５２は、単一の一体の構造であるのがよい。好ましい実施例で は、第１セグメント１５１及び第２セグメント１５２は、共型成形される。 第１１ａ図及び第１１ｂ図に示すフィルタアッセンブリは、変形例の第１端キ ャップ１５０の他に変形例の有孔支持ケージ１５４を更に有する。変形例の有孔 支持ケージ１５４は、実質的に円筒形の形状を有する。有孔支持ケージ１５４の 第１端は、フィルタエレメントを有孔支持ケージ１５４内に配置できるように開 放している。有孔支持ケージ１５４の第２端は、盲端であっても開放端であって もよい。好ましい実施例では、第２端は盲端である。盲端は、平らなディスク即 ち第１図に示すディスクの構造を持つディスクからなるのがよい。例示の実施例 では、盲端は、支持ケージ１５４の有孔部分の端部に溶接等で取り付けられた平 らなディスクからなる。 有孔支持ケージ１５４は、任意の適当な手段でチューブシート１２６に取り付 けることができる。例示の実施例では、有孔支持ケージ１５４の上端は、テーパ 区分１６１、直線状区分１６２、及び有孔支持ケージ１５４をチューブシート１ ２６に固定するためのフランジ１６３を含む支持構造１６０を有する。フランジ １６３はチューブシート１２６の環状リップ１６４に載止する。フランジ１６３ は、チューブシート１２６に永久的に取り付けられていてもよいし、環状リップ １６４に載っているだけでもよい。有孔支持ケージ１５４は、溶接及び結合を含 む任意の適当な手段で支持構造１６０に連結できる。 第１端キャップ１５０の第２セグメント１５２は、フィルタエレメント１１２ が有孔支持ケージ1５４上に底付きしたとき、支持構造１６０と同じ形体をとる。 図示のように、第２セグメント１５２の外径は、好ましくは、フランジ１６３よ りも大く、チューブシート１２６及び有孔支持ケージ１５４上にシールを維持し 、流体の迂回を阻止する。このシールは、フィルタエレメント１１２の位置に拘 わらず維持される。フィルタエレメント１１２の端部が有孔支持バケット１５４ の底部よりも上にあり、即ち底部の近接しておらず、即ち底部と接触していない 場合には、第２セグメント１５２の一部は、第１１ａ図に示すように折畳まれて いるが、フィルタエレメント１１２が底部付きしている場合には、折畳まれた部 分が第１１ｂ図に示すように支持構造のテーパ区分１６１の形体と一致する。 第２端キャップ１７０は、開放端キャップであってもよいし盲端キャップであ ってもよく、平らなディスク、又は上文中に説明した実施例におけるように半球 形突出部をその中央領域に有する環状ディスク等の任意の適当な形体を有する。 好ましい実施例では、第２端キャップ１７０は盲端キャップであり、第１１ａ図 及び第１１ｂ図に示すように、盲端キャップ１７０は平らなディスクからなる。 第１端キャップ１７０は、濾過を受ける特定のプロセス流体と適合性の任意の適 当な流体透過性材料でできており、流体密シールを形成する。第２端キャップ１ ７０は、スピン溶接を含む任意の適当な手段でフィルタパック１１６の端部に取 り付けることができる。 フィルタパック１１６の形成に使用される材料は任意の適当な材料からなるの がよく、好ましくは、第１図に関して上文中に説明した繊維質デプス濾材からな る。更に、第１１ａ図及び第１１ｂ図に示す上述の第２実施例の各構成要素、特 徴、又はこれらの構成要素又は特徴からなる部分集合を、第１乃至第１０図に示 す第１実施例の構成要素、特徴、又はこれらの構成要素又は特徴からなる部分集 合のうちの１つ又はそれ以上と組み合わせること又はその逆を、本発明の範囲か ら逸脱することなく行うことができる。 チューブシートに永久的に取り付けられた支持ケージに特に適した変形例では 、第１端キャップは、フィルタエレメントが有孔支持ケージに底付きできる摺動 端キャップからなるのがよい。第１２図は、本発明のフィルタの好ましい実施例 の一部の断面図である。フィルタ２００は、有孔支持ケージ２１４に取り外し自 在に取り付けられたフィルタエレメント２１２を有する。フィルタエレメント２ １２は、プリーツ状フィルタパック２１６、ラップ２１８等のリテーナ、第１端 キャップ２２０、及び第２端キャップ２２２を含む。フィルタエレメント２１２ は、ハンドル及び／又はコア（図示せず）を更に有する。フィルタは、濾過シス テムのチューブシート２２６の開口部内に配置でき、有孔支持ケージ２１４によ って開口部内に支持され、第１端キャップ２２０によってチューブシート２２６ に対してシールされる。フィルタエレメント２１２をチューブシート２２６の開 口部内に固定するのに任意の適当な押え構造を使用できる。好ましい実施例では 、グリッドプレートを使用してフィルタエレメント２１２を所定位置に固定する 。グリッドプレートは、チューブシート上に位置決めされ、複数の開口部を有し 、これらの開口部には、濾過されるべき流体が通される。 第１端キャップ２２０は、上文中に説明したように、摺動構造を有する。例示 の実施例では、第１端キャップ２２０は、フィルタエレメント２１２を有孔支持 ケージ２１４内で軸線方向に移動できるシール構造又はシール装置を持つ開放し た端キャップである。好ましい実施例では、第１端キャップ２２０は実質的に円 筒形の形体を有する。第１端キャップの外径は、好ましくは、フィルタパック２ １６の外径よりも少なくとも僅かに大きい。第１端キャップ２２０の直径はフィ ルタパック２１６の外径よりも僅かに大きく、フィルタパック２１６をチューブ シート２２６の開口部を通して挿入できるが、第１端キャップ２２０とフィルタ アッセンブリが位置決めされるチューブシート２２６との間に流体密シールを形 成する。第１端キャップ２２０は、チューブシート２２６と摩擦係合状態で係合 するように設計されており、これによって、流体密シールを提供しながらフィル タエレメント２１２を軸線方向に移動できる。 摺動自在の端キャップは様々な方法で形成できるが、図示の好ましい実施例で は、第１端キャップ２２０は、その外周に周方向に配置されたチャンネル２２８ を持つシール装置を含む。Ｏ−リングシール２３０がチャンネル２２８に配置さ れる。Ｏ−リングシール２３０の外径は、上端キャップ２２０の外径よりも僅か に大きい。更に、上文中に説明した実施例におけるのと同様に、シール構造即ち シール装置はフィルタエレメント２１２の最大外径を有する。詳細には、シール 構造即ちシール装置の外径は、フィルタパック２１６の外径よりも大きい。Ｏ− リングシール２３０により、フィルタエレメント２１２、有孔支持バケット２１ ４、及びチューブシート２２６との間に流体密シールを形成して流体の迂回を阻 止することができる他に、フィルタエレメント２１２を有孔支持バケット２１４ 内で軸線方向に移動できる。本質的には、Ｏ−リングシール２３０は、チューブ シート２２６の座２３１と摩擦係合することによって、ピストン型流体密シール を形成する。しかしながら、この摩耗係合は、上文中に説明したように濾過中に 発生する力の作用によるフィルタエレメント２１２の軸線方向移動を阻止するの に十分な程強くはなく、これによって、フィルタエレメント２１２を支持ケージ ２１４内で移動させることができる。摺動自在の端キャップ２２０がフィルタエ レメント２１２の頂部にあるように摺動自在の端キャップ２２０にＯ−リングシ ール２３０を設けた場合には、Ｏ−リングシール２３０を容易に観察できる。第 １端キャップ２２０は肩部区分２３４を更に有し、この肩部区分は、フィルタエ レメント２１２が底付きしてストップとして機能するとき、チューブシート２２ ６の対応する肩部区分２３２と係合する。別の態様では、第１端キャップ２２０ の肩部区分２３４及びチューブシート２２６の肩部区分２３２は、フィルタエレ メント２１２が底付きしたときに小さな隙間が間に形成されるように構成されて おり、これによって、フィルタエレメント２１２を或る程度圧縮できる。 第１端キャップ２２０は、濾過を受ける特定のプロセス流体と適合性であり、 流体密シールを提供する任意の適当な流体不透過性材料からなるのがよい。例え ば、第１端キャップ２２０は、任意の不透過性の金属材料、セラミック材料、エ ラストマー材料、又はガラス繊維強化ポリプロピレンを含むポリマー材料からな るのがよい。例示の実施例では、第１端キャップ２２０は、ポリプロピレンから なる。Ｏ−リングシール２３０は、濾過を受ける特定のプロセス流体と適合性で あり、流体密シールを提供する任意の流体不透過性材料からなるのがよい。好ま しい実施例では、Ｏ−リングシールは、サントプレン(サントプレン(Santoprene) は登録商標である)の商標で入手できるエラストマー材料又は熱可塑性エラスト マー材料からなるのがよい。 第１端キャップ２２０は、フィルタパック２１６の端部に熱結合又はスピン溶 接されており、強固で均等なシールを形成する。フィルタパック２１６への第１ 端キャップ２２０の取り付けには、超音波溶接、ポリキャッピング、又は接着剤 又は溶剤による結合を含む他の方法を使用できる。好ましい実施例では、第１端 キャップ２２０は、フィルタパック２１６にスピン溶接される。従って、第１端 キャップ２２０は、上端キャップ２２０を上文中に説明したようにスピン結合す るのに使用される複数のスピンラグ２３（図示せず）を含む。 チューブシート２２６は、第１端キャップ２２０の直径とほぼ同じ直径の開口 部を有する。端キャップ２２０のシール装置は、座２３１と摺動係合する。座２ ３１は、環状締枠領域２３３を構成し、この領域を通って第１端キャップ２２０ のシール装置が軸線方向に移動できる。 本発明の別の例示のフィルタアッセンブリは、全体として、フィルタパック及 び二つの端キャップを含む中空で管状のフィルタエレメント、及びこのフィルタ エレメントを取り外し自在に取り付けることができる有孔支持ケージを有する。 上述の実施例の各構成要素、特徴、又はこれらの構成要素又は特徴からなる部分 集合を、本発明の範囲から逸脱することなく、本実施例の構成要素、特徴、又は これらの構成要素又は特徴からなる部分集合のうちの１つ又はそれ以上と組み合 わせることができる。この実施例では、端キャップの少なくとも一方が、有孔支 持ケージへのフィルタエレメントの挿入及び有孔支持ケージからのフィルタエレ メントの取り外しをかなり小さな抵抗で、場合によっては抵抗なしで行うことが できるように設計されているのがよい。この一方の端キャップは、更に、それ自 体と有孔支持ケージ及び／又はチューブシートの開口部との間に流体密シールを 維持するように設計されている。チューブシートの開口部には、作業中にフィル タアッセンブリが取り付けられる。端キャップが例えば外部クランプ装置によっ て圧縮される場合にチューブシート又は有孔支持ケージ等の支持表面とシールを 形成するように設計されたシール構造を持つ端キャップによって、挿入及び取り 付けを容易に行うことができる。しかしながら、端キャップが圧縮されていない 場合には、シールは弛緩しており、チューブシート及び／又はケージへのフィル タエレメントの挿入及びチューブシート及び／又はケージからのフィルタエレメ ントの取り外しを最少の摩擦で容易に行うことができる。好ましい実施例では、 フィルタエレメントは、支持ケージに載止しており、即ち支持ケージに底付きし ており、端キャップを外部クランプ装置によって圧縮したときに小さな圧縮荷重 を受ける。 挿入、取り外し、及び濾過中に発生する引張力及び圧縮力によりフィルタエレ メントに摩耗作用が及ぼされ、これによってフィルタエレメントに欠陥が生じ、 例えば流体を迂回する経路が形成される。フィルタエレメントに作用する引張荷 重を減少するため、本発明の一実施例を具体化したフィルタアッセンブリは、好 ましくは、作動中には、外部クランプ装置による僅かな圧縮荷重がフィルタエレ メントに加わり、フィルタエレメントの挿入中及び取り外し中には引張荷重がほ とんど又は全く加わらないように設計されている。作動中に僅かな圧縮荷重を加 える場合、フィルタエレメントに作用する摩耗は最少であるか或いは全くない。 第１３ａ図及び第１３ｂ図は、本発明のフィルタアッセンブリのこの例示の実 施例の断面図である。上文中に説明したように、フィルタアッセンブリ５００は 、有孔支持ケージ５０４に取り外し自在に取り付けられたフィルタエレメント５ ０２を有する。フィルタエレメント５０２は、少なくとも一層の濾材を含むフィ ルタパック５０６、第１端キャップ５０８、及び第２端キャップ５１０からなる 。更に、フィルタエレメント５０２は、有孔支持ケージ５０４へのフィルタエレ メント５０２の挿入及び有孔支持ケージ５０４からのフィルタエレメント５０２ の 取り外しを行うためのハンドル５１２を有する。 フィルタアッセンブリ５００は、濾過システムのチューブシート６００の開口 部に配置されており、有孔支持ケージ５０４によってこの開口部内に支持されて いる。上文中に説明した実施例と同様に、チューブシート６００は、一般的には 、複数のフィルタアッセンブリを収容するための複数の開口部を有する。更に、 チューブシート６００は、フィルタアッセンブリ５００が濾過システム内で垂直 方向又は水平方向に配向できるように形成されており、又は、フィルタアッセン ブリ５００は、垂直方向と水平方向との間の任意の角度で配向できる。例示の実 施例では、チューブシート６００は、フィルタアッセンブリ５００が垂直方向に 配向されるように形成されている。 有孔支持ケージ５０４は、フィルタエレメント５０２をチューブシート６００ の開口部内で軸線方向に支持する。更に、有孔支持ケージ５０４は、内側から外 側へ流れる濾過中の外向きの力に対し、フィルタエレメントを半径方向で支持し 、フィルタエレメント５０２に軸線方向強度及び曲げに対する剛性を与える。し かしながら、流体の流れが外側から内側への方向である場合には、上文中に説明 した実施例で説明したように、有孔支持ケージ５０４の他に又は有孔支持ケージ に代えてコアを使用するのがよい。例示の実施例では、有孔支持ケージ５０４だ けを使用する。 有孔支持ケージ５０４は、第１端及び第２端、好ましくは、第１開放端及び少 なくとも部分的に閉鎖された第２端を持つ実質的に円筒形の形体を有する。有孔 支持ケージ５０４は、好ましくは、チューブシート６００に永久的に又は取り外 し自在に取り付けられた上部分及びフィルタパック５０６を取り囲む下部分を有 する。上部分は、第１端キャップ５０８用の円筒形シール面を有する。これを以 下に詳細に説明する。上部分は、流体の迂回が起こらないようにチューブシート ６００に取り付けられており、好ましくは、流体が通過できる孔や開口部を備え ていない。下部分は、支持ケージ５０４の前後に大きな圧力差を発生させずにフ ィルタエレメント５０２を通して流体を流すことができる開口部を有する。しか しながら、これらの開口部は、好ましくは、フィルタパック５０６が濾過中の圧 力によって膨張する場合に、濾材が開口部内に膨張して開口部に捕捉されたり開 口部で損傷したりすることがないようにするのに十分小さい。下部分及び開口部 の形状及び大きさは、上文中に説明した実施例と同じであるのがよい。 支持ケージ５０４の第１端は、上文中に説明したように開放端であり、これを 通してフィルタエレメント５０２の出し入れを行うことができる。第１端は上部 分によって構成され、フィルタエレメント５０２を挿入し易くするための初期テ ーパ区分を有する。好ましい実施例では、上部分はほぼ真っ直ぐな円筒形の壁を 有する。第２端は、フィルタエレメント５０２を支持するため、少なくとも部分 的に閉鎖している。第２端は、フィルタエレメント５０２を載せることができる 半径方向内方に延びる平らな環状フランジを有するのがよい。第２端は、第２端 を完全に包囲する平らな円形の又はアーチ状のベース５１４を有する。 変形例では、支持ケージが下部分だけからなり、この下部分が、チューブシー トの開口部を取り囲むチューブシートの一方の面、例えば下面に取り付けられて いる。チューブシートの開口部は、円筒形の壁を構成する。この壁は、第１端キ ャップ用の円筒形のシール面を構成する。フィルタパック５０６は、一般的には 、フィルタパック５０６を使用しようとする特定の用途に基づいて選択された任 意の適当な形体を有し且つ任意の適当な濾材又は濾材の組み合わせからなる。例 えば、濾材は、均等な又は所定範囲の孔径を持つ有孔構造からなるのがよく、プ リーツ状であってもプリーツ状でなくてもよく、プリーツ状である場合には、プ リーツは半径方向に延びているか或いは重なり形体をなしている。好ましい実施 例では、フィルタパック５０６は、第７図に示すフィルタパックと同じ又は同様 の形体及び濾材からなるのがよく、ラップ５１８を含む。 フィルタエレメント５０２の第２端キャップ５１０は、開放端キャップであっ てもよいし盲端キャップであってもよい。フィルタエレメント５０２の端部と端 部とを連結し、上文中に言及し且つ以下に詳細に説明する長いフィルタエレメン トを構成するためには、開放端キャップが特に有利である。好ましい実施例では 、第２端キャップ５１０は盲端キャップである。第２端キャップ５１０は、フィ ルタエレメント５０２を使用しようとする特定の用途に適した任意の形体を備え ており且つ任意の材料からなるのがよい。例えば、第２端キャップ５１０は、上 文中に説明した盲端キャップのうちの任意のものと同じであるのがよい。好まし い 実施例では、第２端キャップ５１０は、実質的に円形の形体を有し、例えば、フ ィルタパック５０６の外径とほぼ同じ外径を持つ円形のディスクであるのがよい 。更に、第２端キャップ５１０は、流体流路中のデッドゾーンを小さくするため 、フィルタエレメント５０２の中央領域に向かって内方に突出した構造を備えて いるのがよい。構造は、第３ａ図及び第３ｂ図に示す構造３８と同じである。 本発明の一つの特徴によれば、第１端キャップ５０８は、有孔支持ケージ５０ ４へのフィルタエレメント５０２の挿入及び有孔支持ケージ５０４からのフィル タエレメント５０２の取り外しを、かなり小さな抵抗で、場合によっては抵抗な しで行うことができるようにし且つ作動中にこの端キャップと有孔支持ケージ５ ０４又はチューブシート６００との間に流体密シールを維持するための適当な構 成を有する。例示の実施例では、第１及び第２の端キャップセグメント５２２、 ５２４、及びこれらの端キャップセグメント間に位置決めされたシール部材５２ ６を含む多エレメント構造を有する。第１及び第２の端キャップセグメント５２ ２、５２４は、第１及び第２の係合部材５２８、５３０によって連結されている のがよい。 第１セグメント５２２は、上下の平行な表面を持つ環状ディスクを含む。第１ セグメントの外径は、フィルタパック５０６の直径とほぼ等しいか或いはそれ以 上である。環状ディスクが構成する中央開口部は、流体をフィルタエレメント５ ０２に流入させたりフィルタエレメントから流出させたりする流体流路を構成す る。第１係合部材５２８は、好ましくは、環状ディスクの下面から垂直方向に延 びる円筒形をなして構成されたフランジ状部材５３２を含む。例示の実施例では 、フランジ状部材５３２の外径は環状ディスクの外径よりも小さく、環状ディス クの外縁部とフランジ状部材５３２との間にシール区分５３４を構成する。第１ 係合部材５２８は、フランジ状部材５３２の自由端に位置決めされた係合リップ ５３６を更に有する。係合リップ５３６は、面取り区分５３８及び接触区分５４ ０を含む。面取り区分５３８により、第１セグメント５２２を第２セグメント５ ２４と接合でき、接触区分５４０は、ひとたび接合された二つのセグメント５２ ２及び５２４の分離を阻止する。第１セグメント５２２は、更に、有孔支持ケー ジ５０４へのフィルタエレメント５０２の挿入及び有孔支持ケージ５０４からの フ ィルタエレメント５０２の取り外しを行うためのハンドル５１２を有する。第１ セグメント５２２は、複数のエレメント、例えば別々のディスク及びフランジ状 部材からなってもよいし、一部品構造として形成されていてもよい。 第２セグメント５２４は、更に、上下の平行な表面を持つ環状ディスクを含む 。第２セグメントの外径は、フィルタパック５０６の直径とほぼ等しいか或いは それ以上であり、流体を流すための中央開口部を有する。第２係合部材５３０は 、好ましくは、環状ディスクの上面から垂直方向に延びる円筒形をなして構成さ れたフランジ状部材５４２を更に有する。第２係合部材５３０は、フランジ状部 材５４２の自由端に位置決めされた係合リップ５４４を更に有する。係合リップ ５４４は、接触区分５４６及びシール区分５４８を含む。第２セグメント５２４ の下側の平行な表面は、任意の適当な手段、例えば上掲の実施例に関して上文中 に説明した手段のうちの任意の手段によってフィルタパック５０６の端部に取り 付けることができる。第２セグメント５２４は、複数のエレメントからなっても よいし、一部品構造として形成されていてもよい。 第１及び第２のセグメント５２２、５２４は、濾過を受ける特定のプロセス流 体と適合性の任意の適当な流体不透過性材料でできており、フィルタパック５０ ６と流体密シールを形成する。例えば、第１及び第２のセグメント５２２、５２ ４は、任意の不透過性の金属材料、セラミック材料、エラストマー材料、又はポ リマー材料からなるのがよい。例示の実施例では、第１及び第２のセグメント５ ２２、５２４は、ポリプロピレンやナイロン等の型成形可能なポリマー材料から なるのがよい。 第１及び第２のセグメント５２２、５２４は、第１及び第２のフランジ状部材 ５３２、５４２を摺動係合状態で相互係止することによって互いに連結できる。 この場合、第１端キャップ５０８は伸長自在の端キャップを構成する。例示の実 施例では、第１フランジ状部材５３２及び第２フランジ状部材５４２は、第１及 び第２のセグメント５２２、５２４が分離しないようにするため、係合リップ５ ３６、５４４が互いに接触するように形成されている。しかしながら、第１及び 第２のフランジ状部材５３２、５４２は、第１及び第２のセグメント５２２、５ ２４が軸線方向に移動できるような長さを有する。本質的には、第１セグメント ５２２は、係合リップ５３６の接触区分５４０が係合リップ５４４の接触区分５ ４６と接触した第１位置（第１３ｂ図参照）から接触区分５４０が接触区分５４ ６から離間されており、もはや接触していない第２位置（第１３ａ図参照）まで 移動できる。従って、高さが変化する実質的に環状の領域を構成する第１隙間５ ５０が第１セグメント５２２のシール区分５３４と第２セグメント５２４のシー ル区分５４８との間に形成され、高さが変化する第２隙間５５２が第１セグメン ト５２２の係合リップ５３６の接触区分５４０と第２セグメント５２４の係合リ ップ５４４の接触区分５４６との間に形成される。シール部材５２６を第１隙間 ５５０に位置決めでき、第１及び第２のフランジ状部材５３２、５４２の長さは 任意の適当な長さであるのがよく、好ましくは特定のシール部材５２６を収容す るような大きさになっている。 シール部材５２６は、圧縮荷重の作用で変形できる任意の適当な構造を備えて いるのがよい。例えば、シール部材５２６はＯ−リングシールからなり、好まし くは、Ｘ−リングシールからなる。シール部材５２６の外径は、荷重が全く加わ っていない状態では、即ち、第１及び第２のセグメント５２２、５２４を互いか ら更に大きく離間し、シール区分５３４、５４８をシール部材５２６の厚さより も大きい所定距離離間した状態では、第１及び第２のセグメント５２２、５２４ の外径とほぼ等しいか或いはそれ以下である。第１及び第２のセグメント５２２ 、５２４を互いに押し付けると、シール区分５３４、５４８が密封係合し、シー ル部材５２６を圧縮する。シール部材５２６は、第１及び第２のセグメント５２ ２、５２４の外径よりも大きい直径まで拡張し、有孔支持ケージ５０４又はチュ ーブシート６００のシール面と接触し且つこれに対してシールする。本質的には 、圧縮荷重が加わるとシール部材５２６が変形し、シール区分５３４、５４８と 密封係合し、有孔支持ケージ５０４のシール面と密封係合する。圧縮荷重が加わ った状態では、第１セグメント５２２が第２セグメント５２４に向かって押圧さ れ、これによって、シール部材５２６が位置決めされた第１隙間５５０を小さく し、シール部材を変形させる。この際、第２隙間５５２は大きくなる。上文中に 説明した実施例におけるように、シール部材５２６は、その圧縮時に、フィルタ エレメント５０２の最大外径を有する。詳細に述べると、シール部材５２６の圧 縮時 の外径は、フィルタパックの最大外径よりも大きい。シール部材５２６は、流体 流れに対して不透過性であり且つ圧縮荷重の作用を受けて弾性変形できるエラス トマー材料等の任意の適当な材料からなるのがよい。例示の実施例では、シール 部材５２６はシリコーン及びニトロゴムからなる。 荷重が全く加わっていない状態では、例えば、フィルタエレメント５０２を最 初に有孔支持ケージ５０４に挿入したときには、シール部材５２６は弛緩してお り、従って、第１及び第２セグメント５２２、５２４を通って大きく延びていな い。従って、有孔支持ケージ５０４内へのフィルタエレメント５０２の移動に対 する抵抗がほとんど又は全くない。詳細には、有孔支持ケージ５０４の上部分又 はチューブシート６００内への第１端キャップ５０８の移動に対する抵抗はほと んど又は全くない。同様に、ハンドル５１２を引っ張ることによってフィルタエ レメント５０２を有孔支持ケージ５０４から取り外すとき、第１及び第２のセグ メント５２２、５２４が離間し、シール部材２５６が弛緩し、その全く変形して いない形状をとる。従って、有孔支持ケージ５０４の上部分又はチューブシート ６００の外への第１端キャップ５０８の移動に対する抵抗はほとんど又は全くな い。 しかしながら、フィルタエレメント５０２を使用しようとするときには、フィ ルタエレメント５０２に圧縮荷重を加え、シール部材５２６を端キャップ５０８ の第１セグメント５２２と、端キャップ５０８の第２セグメント５２４と、有孔 ケージ５０４の上部分又はチューブシート６００との間で押圧する。フィルタエ レメント５０２を有孔支持ケージ５０４内の所定位置にクランプするための任意 の適当な装置によって、例えば濾過システム（図示せず）のハウジングカバー又 はクランププレートによって、フィルタエレメント５０２に圧縮荷重を加えるこ とができる。クランププレートは、様々な形体に形成できる。例えば、クランプ プレートは、チューブシート６００の開口部と対応する開口部を持つ平らなプレ ート又は多数の小さな孔を持つグリッドからなるのがよい。フィルタエレメント ５０２を有孔支持ケージ５０４内に位置決めするとき、例えば、クランププレー トをチューブシート６００に連結することによって、又はハウジングカバーを単 に閉鎖することによって、クランププレートを第１端キャップ５０８に押し付け る。これによって、フィルタエレメント５０２を支持ケージ５０４に底付きさせ 、各第１端キャップ５０８の第１及び第２のセグメント５２２、５２４を互いに 押し付け、シール部材５２６を拡張して付勢できる。第１及び第２のシール区分 ５３４、５４８がシール部材５２６と密封係合し、第１セグメント５２２と第２ セグメント５２４との間で流体が第１端キャップ５０８の内側からフィルタパッ ク５０６の外側に迂回しないようにする。更に、変形させたシール部材５２６が 有孔支持ケージ５０４の上部分と密封係合し、流体が端キャップ５０８と支持ケ ージ５０４の上部分又はチューブシート６００との間でチューブシート６００の 一方の側から他方の側に迂回しないようにする。 濾過プロセスでは、流体が内側から外側に流れるものと仮定すると、プロセス 流体は、第１端キャップ５０８の開口部を通って管状フィルタエレメント５０２ の中央領域に所定の流量及び圧力で流入する。プロセス流体は、この中央領域で 濾材を含むフィルタパック５０６を通過し、これによってプロセス流体中の汚染 物が除去される。流量がほぼ一定に維持されている場合には、一般的には、フィ ルタパック５０６の上流側のプロセス流体とフィルタパック５０６の下流側のプ ロセス流体との間に圧力差がある。この圧力差により、フィルタエレメント１２ に半径方向及び軸線方向の両方向で力が作用する。有孔支持ケージ５０４及びラ ップ５１８は、フィルタパック５０６に対し、半径方向に差し向けられた力に対 して支持を提供する。フィルタエレメント５０２が有孔支持ケージ５０４に既に 底付きしているため、フィルタエレメント５０２は、軸線方向に作用する力に対 して支持される。 フィルタエレメント５０２を取り外そうとする場合には、クランプ装置を解除 し、これによってシール部材５２６に作用する圧縮荷重を実質的になくす。次い で、フィルタエレメント５０２を人間のオペレータ又はロボットマニピュレータ ーのいずれかによってハンドル５１２で把持し、これによって第１及び第２のセ グメント５２２、５２４を更に離間し、シール部材５２６に作用する圧縮荷重を なくす。これによってシール部材５２６を弛緩させ、その中立位置に戻すことが できる。ハンドル５１２でフィルタエレメント５０２を持ち上げることによって 、第１セグメント５２２を第２セグメント５２４から引っ張り、これによって第 １ 隙間５５０を大きくし且つ第２隙間５５２を小さくする。第１及び第２の係合リ ップ５３６、５４４は、取り外し中に引張荷重を受けたときに二つのセグメント ５２２、５２４が分離しないようにし、持ち上げ力をフィルタエレメント５０２ の残りの部分に伝達する。 一つの特徴によれば、本発明は、分離エレメントに関する。例えば、本発明は 、プロセス流体の大量の流れを小さなハウジング内で小さな圧力降下で効果的に 取り扱う、長く内径が大きい分離エレメントに関する。 第１図、第２図、第１１図、第１２図、及び第１３図に示すフィルタエレメン トは、好ましくは、１０１．６cm（４０インチ）を越える長さ及び少なくとも５ ．０８cm（２インチ）の内径を有し、更に好ましくは、１５２．４cm（６０イン チ）と等しいか或いはそれ以上の長さ及び少なくとも７．６２cm（３インチ）、 更に好ましくは約１０．１６cm（４インチ）又はそれ以上の内径を有する。これ らのフィルタエレメントは、濾過に利用できる濾材表面積が大きいという利点を 提供する。材料費及び労務費の減少及び廃棄物の減少を含む他の利点も認識され ている。以下に詳細に説明するように、多数の短く且つ小径のフィルタエレメン トと等しいか或いはそれ以上の量を処理するために少数の長く且つ大径のフィル タエレメントが必要とされる。従って、フィルタエレメントの交換を行う際に購 入するフィルタエレメントの数が少なくなり、より少ない労力で交換を行うこと ができる。更に、フィルタエレメント及びフィルタエレメントを入れる包装の廃 棄に伴う廃棄物の量が減少する。長いフィルタエレメントは、破砕して廃棄物の 実際の容積を減少できる。 濾材のシートを折畳んで波形形態にすることには、常に、非常な困難がある。 多くの従来の波形形成機械は、濾材又はフィルタ積層体の短い方の寸法、即ち幅 方向即ち積層体の長さ方向に対して横方向に亘って波形を付ける必要がある。従 って、プリーツ状フィルタパックの長さは、一般的には１０１．６cm（４０イン チ）以下のフィルタ積層体の最大幅によって制限される。長いプリーツ状フィル タエレメントは、例えば、開放端キャップ、例えばジョイナーキャップを幾つか のフィルタパックの両端に接合し、幾つかの短いフィルタエレメントを形成する ことによって製作できる。次いで、一連の短いフィルタエレメントの端部と端部 とを連結し、長いフィルタエレメントを形成する。これは、一つの短いフィルタ エレメントの開放ジョイナーキャップを隣接した短いフィルタエレメントの開放 ジョイナーキャップと接合することによって行われる。一連の短いフィルタエレ メントの最後のフィルタエレメントは、一般的には、盲端キャップによって塞が れる。しかしながら、フィルタエレメントの直径を大きくせずに長さを大きくす ると、フィルタ支持コアの圧力差が望ましからぬ程に大きくしてしまう。コアの 圧力差は、フィルタエレメントの内部を軸線方向に通過するフィルタ流路の長さ による圧力降下であり、流体流路の長さ及び直径を含む様々なパラメータの関数 である。 本発明の別の特徴によれば、フィルタエレメントの長さ及び直径の両方、特に フィルタエレメントの内径を大きくする。長く大径のフィルタエレメントは、好 ましくは、二つ又はそれ以上の短いフィルタパック区分を開放端キャップユニオ ン即ちジョイナーキャップを使用して互いに接合し、好ましくは１０１．６cm( ４０インチ)以上の長さを持ち且つ少なくとも５．０８cm（２インチ）の内径を 有し、更に好ましくは１５２．４cm（６０インチ）以上の長さを持ち且つ少なく とも７．６２cm（３インチ）及び更に好ましくは約１０．１６cm（４インチ）又 はそれ以上の内径を有する中空フィルタ装置を提供することによって形成される 。本質的には、フィルタエレメントが長くなるにつれて、好ましくは内径も大き くし、コアの圧力差を減少する。特定のフィルタエレメントの長さ及び短いフィ ルタパック区分の長さに応じて一対又はそれ以上の対をなしたジョイナーキャッ プを使用するのがよい。これらの長く大径のフィルタエレメントで使用される二 つの端キャップは、上文中に説明したような任意の適当な形体を有する。しかし ながら、フィルタパックに接合された端キャップの一方は、好ましくは第１２図 に示す摺動自在の端キャップ２２０のような摺動自在の端キャップからなる。摺 動自在の端キャップ２２０により、外径が中空フィルタエレメント２１２の最大 外径よりも大きいシール２２８で流体密シールを形成しながら、フィルタエレメ ント２１２を軸線方向に移動できる。フィルタパックは、上文中に説明したよう な任意の適当な濾材からなるのがよい。好ましくは、フィルタパックは、１０１ ．６cm（４０インチ）を越える長さであっても、それ自体の重量を、湿潤時又は 乾 燥時に、内部又は外部の支持構造なしで支持できる材料でできており且つそのよ うな形体を有する。好ましい実施例では、フィルタパックは、プリーツ構造を持 つガラス繊維濾材からなる。プリーツは、上文中に説明したように、半径方向に 延びているのがよく、重なり形体をなしているのがよい。 ジョイナーキャップは、任意の適当な形体を備えているのがよく、任意の適当 な手段で短いフィルタパック区分に取り付けることができる。更に、隣接したジ ョイナーキャップは、フィルタパック区分を実質的に同軸に連結する任意の適当 な方法で互いに接合できる。例示の実施例では、互いに接合されるべき短いフィ ルタパックの端部にジョイナーキャップをポリキャップ（polycap）し、次いで 、隣接したジョイナーキャップを熱溶接によって接合する。ジョイナーキャップ は、実質的に環状形体を有する。フィルタパック区分の端部に取り付けられるべ き側部即ち表面を任意の適当な手段で溶融し、溶融材料のサブアニュラス（suba nnulus）を形成する。次いで、フィルタパック区分を溶融材料に突っ込み、次い で冷却して固化し、これによってジョイナーキャップをフィルタパックの端部に 接合する。ジョイナーキャップをフィルタパック区分の端部に取り付けると、こ れらのジョイナーキャップを互いに固定して更に大きな区分にすることができる 。ジョイナーキャップは、接合側又は表面、即ち他のジョイナーキャップと接触 する表面でその外周の近くに位置決めされた少なくとも一つの第１犠牲溶接押縁 を更に有する。各ジョイナーキャップの犠牲溶接押縁は、ジョイナーキャップの 近くに位置決めされた輻射ヒーター等の熱源によって溶融させることができる。 各ジョイナーキャップの犠牲溶接押縁の溶融後、短いフィルタパック区分を互い に合わせることによってジョイナーキャップを接触させる。冷却すると、短いフ ィルタパック区分は互いにしっかりと連結される。強度及び安定性を高めるため 、ジョイナーキャップは、その内周に沿って第２犠牲溶接押縁が設けられている のがよい。第２犠牲溶接押縁は、各ジョイナーキャップから第１犠牲溶接押縁よ りも小さい距離だけ突出しており、好ましくは、接合プロセス中に完全には溶融 しない。従って、第２犠牲溶接押縁は、内周に沿って支持を提供し、二つのフィ ルタパックを同軸関係に維持する。コアの圧力差に関して上文中に論じた理由に より、ジョイナーキャップの内径は、パックの内径とほぼ同じである。 長く大径のフィルタエレメントを形成するために使用されるフィルタパック区 分は、どのような大きさであってもよい。例えば各フィルタパック区分は、同じ 長さであってもよいし、別の態様では、各フィルタパック区分の長さは可変であ っても等しくなくてもよい。 別の態様では、波形形成装置が長さ方向にプリーツを付けることができる場合 には、長いフィルタエレメントをジョイナーキャップなしで形成できる。ローゼ ンバーグに賦与され、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許第４，２５２， ５９１号には、波形形成装置及びフィルタ積層体に対して長さ方向に延びる波形 を形成するためのプロセスが開示されている。米国特許第４，２５２，５９１号 に触れたことにより、その特許に開示されている内容は本明細書中に組入れたも のとする。波形がフィルタ積層体に対して長さ方向に形成されているため、様々 な長さの、例えば任意の適当な長さのフィルタパックを形成できる。 しかしながら、波形フィルタパックの長さには実際上制限がないが、フィルタ パックの直径はフィルタ積層体の最大幅によって制限される。フィルタエレメン トの直径を大きくせずに長さを大きくすると、上文中に説明したように、フィル タ支持コアの圧力差が望ましからぬ程高くなってしまう。コアの圧力差は、上文 中に説明したように、フィルタエレメントの内部を軸線方向に通過するフィルタ 流路の長さによる圧力降下であり、流体流路の長さ及び直径を含む様々なパラメ ータ、例えばフィルタエレメントの長さ及びスロート寸法の関数である。米国特 許第４，２５２，５９１号に従って形成されたフィルタエレメントは、任意の随 意の長さを有するが、直径が制限されているため及びコアの圧力差が受入れ難い 程高いため、効果的に機能しない。 本発明の別の特徴によれば、フィルタエレメントの長さ及び直径の両方、特に 内径を大きくする。詳細には、フィルタエレメントは、濾材即ちフィルタ積層体 のプリーツ付けを長さ方向に行い、任意の適当な長さの波形フィルタパック区分 にすることによって形成されている。例えば、好ましい実施例では、波形フィル タ区分の長さは、約１０１．６cm（約４０インチ）以上、好ましくは約１２７cm （約５０インチ）以上、及び更に好ましくは約１５２．４cm（約６０インチ）と 等しいか或いはそれ以上である。 本発明のこの特徴を具体化したフィルタエレメントを形成するため、任意の適 当な濾材又は濾材を含むフィルタ積層体を、米国特許第４，２５２，５９１号に 開示されているように、長さ方向プリーツ付け装置に供給する。米国特許第４， ２５２，５９１号の装置は、フィルタ積層体に波形を形成するための扇状折り目 形成機からなる。扇状折り目形成機は、山部分及び谷部分が交互に設けられた複 数の波形の折り目を含む。一対の被駆動円筒形ロールが折り目形成機を通してフ ィルタ積層体を引っ張る。更に、可撓性チェーンは、これ等のチェーンの重量の ため、フィルタ積層体の形態を折り目形成機表面の凹凸の輪郭と一致させること によって、フィルタ積層体に波形を容易に付ける。変形例では、扇状折り目形成 機及びチェーンの代わりに、フィルタ積層体に波形を形成するベーンを備えた上 下のガイドを使用できる。ベーンは、上下のガイドに交互に配置されているのが よく、ガイドの長さに沿って高さを大きくする。更に、装置は、波形の形成を容 易にするため、フィルタ積層体を加熱するための手段を含む。フィルタ積層体は 、熱により更に柔軟になる。波形を付けたフィルタ積層体の端部を掴むグリップ 機構を使用し、ローラーでなくベーン付きガイドを通して材料を引っ張る。 ひとたび複数の波形フィルタパック区分を形成した後、これらの区分を複数の 長さ方向側シール装置で接合し、任意の適当な長さを持つばかりでなく任意の適 当な直径を持つフィルタパックを提供する。例えば、好ましい実施例では、フィ ルタパックは、１０１．６cm（４０インチ）以上、好ましくは１２７cm（５０イ ンチ）以上、更に好ましくは、１５２．４cm（６０インチ）と等しいか或いはそ れ以上の長さを持ち、約７．６２cm（約３インチ）以上、好ましくは、約１０． １６cm（約４インチ）以上、更に好ましくは少なくとも約１２．７cm（約５イン チ）の内径を提供する複数の長さ方向側シール装置を更に有する。 長さ方向側シール装置は、好ましくは、隣接した波形フィルタパック区分から なる各対の縁部フラップを互いに接合し、単一の極めて広幅の波形フィルタパッ ク区分を形成するのに使用される。次いで、長さ方向側シール装置を使用して単 一の極めて広幅の波形フィルタパック区分の二つの残りの縁部フラップ区分を互 いに接合し、５．０８cm（２インチ）以上、好ましくは、７．６２cm（３インチ ）以上、更に好ましくは、約１０．１６cm（約４インチ）以上、更に好ましくは 少 なくとも約１２．７cm（約５インチ）の内径を持つフィルタパックを形成する。 縁部フラップは、側シール装置を形成するため、様々な形体で突き合わせること ができる。長さ方向側シール装置は、好ましくは、波形フィルタ区分のほぼ全長 に亘って、即ち、波形方向に軸線方向に延びており、波形フィルタ区分間に流体 不透過性シールを形成する。各側シール装置は、例えば熱可塑性又は感圧性結合 剤からなる１つ又はそれ以上の側シールを含み、これらの側シールは、突き合わ せ縁部フラップ間に位置決めされる。 側シール装置は、波形フィルタ区分の長さ方向緑部を互いにシールする任意の 適当な方法で形成できる。例えば、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許第 ５，３６０，６５０号には、側シール装置を形成するための幾つかの例示の方法 が開示されている。同特許に触れたことにより、その特許に開示されている内容 は本明細書中に組入れたものとする。更に、任意の数の側シール装置を使用して フィルタエレメントを所定の直径にすることができる。例えば、第１４図では、 ラップ１８を螺旋状に巻き付けた例示のフィルタパック１６は、四つの波形フィ ルタパック区分２５２、２５４、２５６、２５８を互いに接合する四つの長さ方 向側シール装置２５０を有する。 長く内径が大きいフィルタエレメントは、濾過に利用できる濾材の表面積が大 きいという利点、並びに交換頻度が少なくなるために廃棄物が減少するという利 点、及び材料費及び労務費が少なくなるという利点を提供する。これらの利点並 びに他の利点は、これらがジョイナーキャップ又は多数の側シールのいずれを備 えているのかに拘わらず。認識できる。好ましい実施例では、フィルタエレメン トは、長さ方向プリーツ付け及び側シールを行うことによるのでなく、二つ又は それ以上の短いフィルタパック区分を上文中に説明したように互いに接合するこ とによって形成される。しかしながら、上掲の表１の結果は、好ましい実施例に よるフィルタエレメントについてほぼ同じである。表１は、１５２．４cm（６０ インチ）の長さの四つの異なるフィルタエレメントＡ−Ｄの幾つかの性質を列挙 する。各フィルタエレメントは、長さ方向側シールの数が異なり、パックの内径 が異なり、ハウジングがこれらのフィルタエレメントと関連している。フィルタ エレメントＡ−Ｄの各々は、二つ以上の端キャップを備えておらず、除去能力が １０μｍの溶融吹き出し繊維質デプス濾材を挟む上流ドレンメッシュ及び下流ド レンメッシュからなる重なりプリーツを持つフィルタパックを有する。ドレン及 び濾材は、ポール社からアルティプリートプロファイル（アルティプリート（Ul tipleat ）は登録商標である）の商標で入手できるフィルタエレメントの濾材と 同様である。側シールの数及びフィルタエレメントの内径は、側シールの数が１ でフィルタエレメントの内径が３．３０cm（１．３インチ）のＡから、側シール の数が４でフィルタエレメントの内径が約１２．７cm（約５インチ）のＤまで変 化する。０．０９２９m2（１平方フィート）当りの流量は、フィルタエレメント Ｂで始まって特にフィルタエレメントＣ及びＤで特に高い。例えば、内径が約１ ０．１６cm（約４インチ）のフィルタエレメントＣは、濾材の全面積が４．５m2 （約４９平方フィート）であり、０．０９２９m2（１平方フィート）当りの流量 は、毎分約１８．５４９１（約４．９ガロン）である(１m2 当りの流量は２００ ．０７１)。このため、比較的小さなハウジング、即ち内径が約１６．００cm（ 約６．３インチ）のハウジングを通る通過量が比較的大きく、即ち毎分９０８． ５０１（２４０ガロン）である。内径が約１２．７cm（約５インチ）のフィルタ エレメントＤの特性は更に有利であり、内径が約２０．８３cm（約８．２ インチ）のハウジングを通る通過量が毎分約１５７０．９５１（約４１５ガロン ）である。好ましくは、長さが１０１．６cm（４０インチ）のフィルタエレメン トは、少なくとも５．０８cm（２インチ）の内径を有し、１５２．４cm（６０イ ンチ）のフィルタエレメントは、好ましくは、少なくとも７．６２cm（３インチ ）の内径を有する。 長く大径のフィルタエレメントが提供する利点は、多数のフィルタエレメント を使用する濾過システムで最も明瞭に理解できる。詳細には、多フィルタエレメ ントシステムでは、多くの小径の短いフィルタエレメントの代わりに少数の大径 の長いフィルタエレメントを使用し、はるかに小径のハウジングで同じ流量を得 る。以下の表２は、長さが１５２．４cm（６０インチ）で直径が１５．２４cm（ ６インチ）のフィルタエレメントを含むフィルタと、長さが１０１．６cm（４０ インチ）で直径が６．３５cm（２．５インチ）のフィルタエレメントを含むフィ ルタとの比較を簡略に示す。表２からわかるように、長く大径のフィルタエレメ ントを使用することによって、フィルタエレメントの数及びハウジングの大きさ を大幅に小さくできる。従って、小径のハウジングを使用でき、その結果、ハウ ジングについての費用が大幅に節約され、フィルタエレメントの交換に要する時 間が短縮される。 上述の実施例の各構成要素、特徴、又はこれらの構成要素又は特徴からなる部 分集合を、上述の長く大内径のフィルタエレメントの実施例の構成要素、特徴、 又はこれらの構成要素又は特徴からなる部分集合のうちの１つ又はそれ以上と組 み合わせること又はその逆を、本発明の範囲から逸脱することなく行うことがで きる。 †流量は、パック及びコア損失の３psidの清浄なΔｐの寄与を表す。 一つの特徴によれば、本発明は、分離アッセンブリに関する。例えば、本発明 は、取り外し可能な分離エレメントを再使用可能なケージで支持できる分離アッ センブリに関する。 様々な濾過システムのハウジングは、上述のフィルタエレメントのどれでも収 容でき、特に長く大径のフィルタエレメントを収容できる。例えば、第１５図及 び第１６図は、長く大径のフィルタエレメントを収容した二つの異なる例示の濾 過システムのハウジングを示す。フィルタエレメントが長く且つ大径であり、及 びかくして濾過に利用できる追加の表面積を提供するため、ハウジング３００、 ４００は、必要とされるフィルタエレメントの数が少ないため、小径である。例 示のハウジング３００、４００は、両方とも、垂直方向、水平方向、又は垂直方 向と水平方向との間の任意の角度で配向できる。一般的には、フィルタシステム のハウジングは特定の用途に応じて変化する。詳細には、支持ケージ及びフィル タエレメントのハウジング内への取り付けが大きく異なる。ケージ及びエレメン トを取り付ける特定の方法を決定する一つの要因は、ハウジングの配向である。 例えば、垂直方向に配向されるハウジングでは、有孔支持ケージは単に開口部内 に位置決めできるが、これに対し、水平方向に配向されるハウジングでは、有孔 支持ケージは、チューブシートに溶接されるか或いは他の方法でチューブシート に永久的に取り付けられる。 濾過システムは、フィルタエレメントの保持及び位置決めに使用できる支持プ レートを更に有する。この支持プレートは、チューブシートの反対端でフィルタ エレメントを支持するのに使用できる。第１５図に示すように、入口３０２を通 って流入したプロセス流体は、上文中に説明した実施例のうちの任意の実施例に 従って設計された中空フィルタエレメント３０６にチューブシート３０４の開口 部を通って流入する。濾液は、各フィルタエレメント３０６のフィルタパックを 通って流れ、出口３１０を通ってハウジング３００を出る。出口３１０は、流体 流れを支持プレート３１２の開口部を通して出口に差し向けた場合に生じること のある圧力の上昇を抑えるため、一般的には、チューブシート３０４及び支持プ レート３１２との間に位置決めされている。第１６図では、プロセス流体は、入 口４０２に流入し、支持プレート４０６の中央開口部即ち導管４０４を通って流 れ、チューブシート４０８の開口部を通り、次いで中空フィルタエレメント４１ ０に流入する。濾液は、各エレメント４１０のフィルタパックを通って流れ、有 孔支持ケージ４１２を通り出口４１４を通ってハウジング４００を出る。 表２に示すように、長く大径のフィルタエレメントが提供する利点は、多数の フィルタエレメントを使用する濾過システムで最も明瞭に理解できる。従って、 複数の大きなフィルタエレメントを収容するように設計されたチューブシートは 、十分な構造的支持を提供するようにつくられている。しかしながら、高い濾過 効率を得るため、フィルタエレメント間の間隔、即ちピッチが、好ましくは、最 少になっており、これによってチューブシートのフィルタエレメント開口部間の 間隔を小さくし、チューブシートの潜在的支持能力を小さくする。例えば、外径 が約１５．２４cm（約６インチ）で、中央間のピッチが約１７．１４５cm（約６ ．７５インチ）のフィルタパックについては、チューブシートの開口部間の間隔 は、端キャップの外径がフィルタパックよりも僅かに大きいことを考慮に入れて 、約１．２７cm（約０．５インチ）である。エレメントが大型である、即ち、長 さが１０１．６cm（４０インチ）以上で内径が少なくとも７．６２cm（３インチ ）であることによるフィルタエレメントの重量の増大を補償するため、追加の支 持が必要とされる。チューブシートの支持能力を向上する一つの方法は、チュー ブシートの厚さを大きくすることである。上文中に説明したように、フィルタエ レメ ントが、好ましくは、支持ケージ内で軸線方向に移動するように設計されている ため、チューブシートは、好ましくは、フィルタエレメントの全軸線方向移動距 離を収容する厚さを有する。チューブシートの形成に使用される材料に応じて、 チューブシートの厚さを増大して追加の構造的支持を提供するのがよい。 変形例では、チューブシートに加わる構造的荷重を支持するため、副支持構造 を使用するのがよい。例えば、第１５図に示すように、チューブシート３０４に 作用する力を支持プレート３１２に伝達する構造と関連して、支持プレート３１ ２を使用できる。これによって、チューブシート３０４、支持プレート３１２、 及び力伝達構造は、フィルタエレメント３０６を支持する骨組みとして機能する 。力をチューブシート３０４から支持プレート３１２に伝達するのに任意の適当 な構造を使用できる。例えば、チューブシート３０４と支持プレート３１２との 間に連結された一つ又はそれ以上のタイロッドを使用して力を伝達でき、これに よってチューブシート３０４に追加の支持を提供する。別の態様では、フィルタ エレメント３０６が位置決めされた一つ又はそれ以上の有孔支持ケージ３０８を 力伝達構造として使用できる。例えば、一つ又はそれ以上の有孔支持ケージ３０ ８が支持プレート３１２と接触でき、又は支持プレートに取り付けられ、力をチ ューブシート３０４から支持プレート３１２に伝達する。更に別の実施例では、 ハウジング３００のベース自体が支持プレートの機能を果たし、タイロッド又は 支持ケージ３０８等の任意の適当な構造がチューブシート３０４とハウジング３ ００のベースとの間を延び、力をチューブシート３０４からハウジング３００の ベースに伝達する。 チューブシート３０４は、ハウジング３００内に取り外し自在に取り付けられ ているか或いはハウジング３００に溶接又は任意の他の適当な手段で永久的に取 り付けられている。支持プレート３１２は、一つの支持プレートが使用される場 合、ハウジング３００に取り外し自在に又は永久的に取り付けることができる。 一般的には、チューブシート及び支持プレートは、フィルタエレメントの夫々の 端部の近くにあり、これによって最大の支持を提供する。濾過システムの出口は 、好ましくは、チューブシートとハウジングの支持プレートとの間に位置決めさ れており、支持プレートの開口部を通る流体の通過により生じる圧力差を最少に す るか或いはなくす。 バグフィルタを使用する濾過システムでは、フィルタハウジングは垂直方向に 配向される。しかしながら、本発明の例示のフィルタは、これらのバグフィルタ の多くに代えて使用でき、従って、垂直方向に配向されたハウジングで使用され るようになっていた濾過システムは、本発明では、支持ケージがフィルタエレメ ントに対して片持ち梁式の支持を与えることができるため、水平方向に配向され たハウジングを使用できる。新たな配向は、濾過システムを位置決めする上で大 きな融通性を提供できる。 最も実際的であり且つ好ましいと考えられる実施例を図示し且つ説明したが、 説明し図示した特定の方法及び設計からの逸脱は、当業者に明らかであり、本発 明の精神及び範囲から逸脱することなく使用できる。本発明は、説明し図示した 特定の構造に限定されず、添付の請求の範囲の範疇の全ての変形例を含むものと 解釈されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ペリ，ジョセフ・エイ アメリカ合衆国ニューヨーク州13052，デ リュイター，ユニオン・ヴァリー・ロー ド，エイチシー 65，ボックス 549 (72)発明者 メイビー，スティーヴン・ジェイ・エイ アメリカ合衆国ニューヨーク州14886，ト ルーマンズバーグ，トーガンノック・パー ク・ロード 3200 (72)発明者 ストイエル，リチャード・シー，ジュニア ー アメリカ合衆国ニューヨーク州13118，モ ラヴイア，アールディー ２，ボックス 141

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）第１端と第２端と内部とを各々有し、ポリマー材料又はガラス繊維材 料からなる多孔質濾材を含む、二つ又はそれ以上の中空パック区分と、 （ｂ）前記二つ又はそれ以上の中空パック区分の各々の少なくとも一端に取 り付けられた、ジョイナーキャップであって、隣接した前記ジョイナーキャップ は前記中空パック区分と前記ジョイナーキャップとを同軸に固定し、長さが少な くとも約１０１．６cm（約４０インチ）で内径が少なくとも約５．０８（約２イ ンチ）の中空分離装置を形成するように連結されている、前記ジョイナーキャッ プと、 （ｃ）中空分離装置に取り付けられた第１及び第２の端キャップであって、 前記端キャップの一方が中空分離装置の最大外径よりも大きい外径を有するシー ルを備えてなる、前記第１及び第２の端キャップと、 を有することを特徴とする、分離エレメント。 ２．（ａ）第１端と第２端と内部とを有し、ポリマー材料又はガラス繊維材料か らなる多孔質濾材を有し、長さが約１０１．６cm（約４０インチ）で内径が少な くとも約５．０８（約２インチ）である、プリーツ状中空パックと、 （ｂ）前記パックの端部に各々連結された、二つ以下の端キャップと、 を有する、分離エレメント。 ３．（ａ）多孔質濾材と第１端とを備えたパックと、 （ｂ）前記パックの第１端に取り付けられた第１セグメントと、前記パック の第１端から離間された第２セグメントを有し、前記第１及び第２セグメントが 互いに第１距離だけ離れた第１位置から、前記第１及び第２セグメントが前記第 １距離よりも大きい第２距離だけ互いに離れた第２位置まで、伸長自在の端キャ ップと、 を有する、分離エレメント。 ４．（ａ）多孔質濾材と第１端とを有するパックと、 （ｂ）第１セグメントと、前記パックの第１端に取り付けられた第２セグメ ントと、前記第１及び第２セグメントのうちの少なくとも一方に連結されたシー ル部材とを有し、前記第１セグメントは、前記シール部材が弛緩した第１位置と 、前記シール部材が前記第１及び第２セグメントによって圧縮されて前記シール 部材が付勢された第２位置との間で移動自在であるように、前記第２セグメント と摺動自在に係合している、端キャップと、 を有する、分離エレメント。 ５．（ａ）支持ケージと、 （ｂ）前記支持ケージに取り外し自在に配置された、請求項１乃至４のうち のいずれか一項に記載の分離エレメントと、 を有する、分離アッセンブリ。 ６．（ａ）入口と出口とを有し、少なくとも一つの流体流路を構成する、ハウジ ングと、 （ｂ）前記ハウジングの前記流体流路に配置された、請求項１乃至４のうち のいずれか一項に記載の分離エレメントと、 を有する、分離アッセンブリ。 ７．（ａ）支持ケージと、 （ｂ）内領域と第１端と第２端とを有し、重合したプリーツ形体のプリーツ を備えた多孔質濾材を含むパックと、前記プリーツを重合した形体に維持するた め、前記パックとともに配置されたリテーナと、前記パックの第１端と第２端と に連結された、第１及び第２の端キャップとを有し、前記パックの内部領域に支 持構造を全く有することなく、前記支持ケージに取り外し自在に取り付けられた 分離エレメントと、 を有する、分離アッセンブリ。 ８．（ａ）第１端を有する支持ケージと、 （ｂ）パックと、前記パックに取り付けられた少なくとも一つの端キャップ とを有し、前記支持ケージに取り外し自在に取り付けられた、分離エレメントで あって、前記少なくとも一つの端キャップは、前記分離エレメントに加わる荷重 を軽減するため、前記分離エレメントを前記支持ケージの第１端から外れた位置 から、前記支持ケージの前記第１端に近接した位置か、或いは接触した位置まで 移動できるように、伸長自在である、分離エレメントと、 を有する、分離アッセンブリ。 ９．（ａ）第１端を有する支持ケージと、 （ｂ）座装置と、 （ｃ）前記支持ケージに取り外し可能に取り付けられた分離エレメントであ って、前記分離エレメントは、パックと、前記パックに取り付けられ、かつ、前 記座装置に摺動自在に係合するシール装置とを有する、少なくとも一つの端キャ ップとを有し、前記シール装置は、前記座装置に係合し、かつ、前記分離エレメ ントが前記支持ケージの前記第１端から離間した、第１位置から、前記シール装 置が前記分離エレメントの前記座装置に係合し、かつ、前記分離エレメントが前 記支持ケージの前記第１端の付近に位置する、第２位置まで、前記支持ケージ内 で軸線方向に移動自在に構成された、前記分離エレメントと、 を有する、分離アッセンブリ。 １０．（ａ）少なくとも一つの開口部が設けられたチューブシートと、 （ｂ）前記チューブシートの第１の開口部に取り付けられた、請求項７、 ８、又は９のうちのいずれか一項に記載の分離アッセンブリと、 を有する、分離組立体。 １１．（ａ）入口と出口とを有し、少なくとも一つの流体流路を構成する、ハウ ジングと、 （ｂ）前記ハウジング内に位置決めされた、請求項７、８、又は９のうち のいずれか一項に記載の分離アッセンブリと、 を有する、分離システム。 １２．分離パックの端部にキャップを被せるための端キャップにおいて、 （ａ）前記分離パックの前記端部に取り付け可能な第１面を備えた、第１ セグメントと、 （ｂ）シール面を有する第２セグメントであって、前記第１及び第２セグ メントは、前記第２セグメントが前記第１セグメントに対して移動自在であるよ うに伸長自在に連結されている、前記第２セグメントと、 を有する、端キャップ。 １３．（ａ）第１端を有する分離パックと、 （ｂ）前記第１端に取り付けられた請求項１に記載の端キャップであって 、前記第１セグメントが前記分離パックの前記第１端に取り付けられている、前 記端キャップと、 を有する、分離エレメント。