JP2001514955A - バルブ装置、流体レベル指示器を含む流体フィルタ装置とその方法 - Google Patents

バルブ装置、流体レベル指示器を含む流体フィルタ装置とその方法

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ブレント エー. ガルスビグ,
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ジェイ. テイセン,ジェフ
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ドナルドソン カンパニー,インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】 流体を濾過するためのフィルタ装置(20)は、ケーシング(22)とバルブ装置(80)を備えている。ケーシングは、吸入口(28)、排水口(20)、および排水孔(31)を備えている。バルブ装置は、ネジを使わずに閉鎖位置と開放位置との間を移動できるように構成および配置されている。閉鎖位置では、ケーシングから排水孔を通って流体が排出されることはなく、開放位置では、流体がケーシングから排水孔を通って排出される。あるバルブ装置では、一対の管接続口(84,148)と、1対の空気口(110、146)を設けることができる。バルブは、管接続口と摺動密閉面(92,124)に形成された空気口を整列されることによって起動する。指示装置(210)は、浮(230)を含み、使用者にフィルタ内に水のレベルを視覚的に示すための透明の窓(232)が設けられている。ここで示す構成を使用する方法も開示している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の技術分野 本発明は、流体フィルタ、排水バルブ、およびその方法に関する。ここで示す
実施形態では、スピン・オン型流体フィルタに関する。さらに詳しくは、本発明
は、流体タンクもしくは流体フィルタの中の排水バルブと流体レベル指示器に関
する。また、好ましい排水バルブと流体レベル指示器を実施する方法も開示して
いる。発明の背景 フィルタは、油圧系統、燃料系統、およびエンジン注油系統などを含む様々な
用途に採用されている。このようなフィルタは、一般的に“スピン・オン型”フ
ィルタで、フィルタをフィルタヘッドにねじ込み式に取付けまたは取り外しがで
きるようなカバーまたは取付け板を一端に有する缶またはケーシング内にフィル
タエレメントを有する。カバーの中央開口および周りを囲む数個の開口は、一般
的にフィルタまたはその中のフィルタエレメントを通って直接流れるように設け
られたものであり、その流れは、フィルタエレメントに対して内側から外側(逆
方向の流れ)または外側から内側(正方向の流れ)のいずれも可能である。スピ
ン・オン型フィルタは、通常、取り外しおよび交換の前に一度だけ使用する。
【0002】 流体フィルタは、燃料/水分離器を有していてもよい。燃料/水分離器では、
水を燃料と水の混合から分離し、下流側のエンジンの構成要素に損傷を与えない
ように阻止する。水を除去した流体フィルタは、分離した水を重力によりケーシ
ングの底に蓄積する。水は、最終的にはケーシングから排出しなければならない
。液体フィルタの型によっては、パイプ栓または豆コックを使ってケーシングか
ら水を除去する機構が組み込まれているものもある。一般的にねじ山つき軸を使
ってこれらの機構を起動する。すなわち、軸を回転させて、それをケーシングか
ら離れる方向に直線的にケーシングから完全に離れるまで移動させるのである。
ケーシングから完全に分離するまでには、数回回転させなければならないことが
しばしばである。また、装置は、それが外れ、緩むとすぐに流体が排出し始める
ことがしばしばである。装置がさらに開放または分離位置まで回転すると、漏洩
した流体は、作業者の手から腕に向かって流れる。また、機構を閉鎖する際には
、閉鎖するまで、または完全にはめ込むまでにねじ山つき軸または栓を数回回転
させるため、作業者は、流体に曝されることになる。これらの装置は、シールを
圧迫して漏れを防ぐのに必要な高いトルクを伝達するためにレンチフラットや刻
み付きカバーを組み込むこともある。装置が手で回転できるようになるまでに緩
めるには、同様のトルクが必要となることもある。よって、改良が望まれる。発明の要約 本発明は、流体、特に液体を濾過するためのフィルタ装置に関する。本発明の
利点を実施するため、そして本発明の目的に従い、ここで具体化し、広い意味で
説明しているように、流体を濾過するためのフィルタ装置は、ケーシングとバル
ブ装置とを備えている。ケーシングは、流体を受入れるための吸入口と、濾過し
た流体を通すための排水口と、排水孔を有する。排水孔は、流体、例えば水をフ
ィルタ装置から排出させるためのものである。バルブ装置は、ねじを使わずに閉
鎖位置と開放位置の間を回転式に移動できるよう、構成および配置されている。
すなわち、バルブを開くために、反復した回転動作を行って、何らかの構造体を
ケーシングから離れる方向に直線的に移動させることはない。閉鎖位置では、流
体がケーシングから排水孔を通して排出されるのを阻止し、開放位置では、流体
をケーシングから排水孔を通して排出させる。この装置は、バルブを作業者が迅
速に、そして容易に起動することができるため、過度に流体を損失し、その結果
安全性が損なわれるのを防ぐ。作業者の接触時間は最低限に抑えられ、すなわち
流体と、それに関連する健康に及ぼす害との接触時間が短くなる。
【0003】 バルブ装置は、排水孔と連通する、流体用の溝を形成しているのが好ましい。
溝は、バルブ装置が閉鎖位置にあるときには密閉されており、バルブ装置が開放
位置にあるときには密閉されておらず、流体がそこを流れることができるように
なる。また、カラーが第1の溝部を形成し、バルブステムが排水孔または管接続
口を形成しているのが好ましい。カラーは、ケーシングに固定されており、バル
ブステムは、カラーに対し、開放位置と閉鎖位置の間で移動可能である。開放位
置では、第1の溝部と排水孔が一直線に並ぶ。閉鎖位置では、第1の溝部と排水
孔は、一直線に並ばない。
【0004】 バルブステムは、ケーシングの外側に位置する、作業者が制御するノブに固定
されているのが好ましい。ノブは、作業者がトルクをバルブステムに伝え、それ
を開放位置と閉鎖位置との間で移動させる際に把持する1対の鍔部を含んでいて
もよい。
【0005】 フィルタ装置は、第1の溝部に外接する周囲を有するカラーの中に嵌め込まれ
た密閉ガスケットを含むのが好ましい。バルブステムの排水孔は、密閉ガスケッ
トの周囲の内側および外側で移動可能であるのが好ましい。
【0006】 バルブ装置は、1対の回転止めもしくはストッパを含み、弁装置が開放位置に
位置した時もしくは閉鎖位置にきた時を触感で示すことができるように構成され
ているのが好ましい。これにより、作業者が開閉位置を積極的に感じることがで
きる。
【0007】 フィルタ装置は、ケーシング内の水のレベルがあらかじめ決められたレベルに
達したかどうかを視覚で示すように構成および配置された指示装置をケーシング
内に有しているのが好ましい。指示装置は、浮と窓を含むのが好ましい。浮きは
、水に浮き、有機流体では沈むような密度を有している。窓は、バルブステムに
よって形成されているのが好ましい。
【0008】 フィルタ装置は、ケーシング内に開放されたフィルタ内部を形成するフィルタ
媒体を含む。ある実施形態では、フィルタ媒体は、撥水性コーティングで被覆さ
れた、燃料から水を分離させるためのセルロース媒体を含む。
【0009】 別の局面では、本発明は、少なくとも第1と第2の流体を有する混合流体を濾
過するためのフィルタ装置を提供している。フィルタ装置は、ケーシングと、ケ
ーシング内に位置するフィルタ構造と、ケーシング内に位置する指示装置とを備
えている。ケーシングは、吸入口、排水口、およびその第1の端部に位置する排
水孔を含む。フィルタ構造は、混合流体を第1と第2の流体に分離するように構
成および配置されている。指示装置は、ケーシング内の第1の流体のレベルがあ
らかじめ決められたレベルに達したかどうかを示すように構成および配置されて
いる。指示器は、第1の流体のレベルがあらかじめ決められたレベルに達したと
きに視覚的信号を提供するように構成されているのが好ましい。
【0010】 ある実施形態では、指示装置は、浮と窓を含んでいる。浮は、第1の流体では
浮き、第2の流体では沈むような密度を有している。浮の密度(比重)は、約0
.90から0.95であるのが好ましい。
【0011】 ある形態では、浮が窓の中に移動可能に取付けられている。浮は、第1の流体
レベルがあらかじめ決められたレベルより低いときに窓を通して見ることができ
る。また、第1の流体レベルがあらかじめ決められたレベルに達しているか、超
えている場合には、窓から見ることができない。
【0012】 浮は、外部が暗色で、窓は、透明な材料から構成されているのが好ましい。
【0013】 保持器は、ケーシング内に取付けられているのが好ましい。保持器は、フィル
タ構造と第1の端部との間に浮を取付けるように構成および配置されている。保
持器は、浮の垂直方向の動作を制限するので、右記の下側端部が窓の内側表面か
ら離れてしまうことはない。
【0014】 ある形態では、フィルタ装置が、さらに、第1の流体を排水孔から排出するこ
とができるように構成および配置されたバルブ装置を備えている。バルブ装置は
、カラーとバルブステムを含み、バルブステムが窓を形成していてもよい。
【0015】 指示装置の視覚的信号は、色の変化を含むのが好ましい。例えば、色が暗色か
ら明るい色に変化してもよい。
【0016】 本発明は、ケーシングとバルブ装置を含むフィルタ装置も提供している。バル
ブ装置は、ケーシングに固定されており、Oリング密閉部材と排水部材を含む。
排水部材は、第1の孔を形成している。Oリング密閉部材と第1の孔は、第1と
第2の位置の間で相対的に偏心動作を行うように取付けてあるのが望ましい。す
なわち、Oリング密閉部材と第1の孔の間の動作は、第1の孔が第1の位置にあ
るときにOリング密閉部材の中に位置し、第2の位置にあるときには、Oリング
密閉部材の外側に位置するようになっている。
【0017】 Oリングシール部材は、ケーシングに対して固定されたカラーの中にはめ込ま
れているのが好ましい。カラーは、第2の孔または溝部を形成している。第1の
位置には、第1と第2の孔がケーシングの排水孔と連通して流体が流れるように
整列することが含まれる。
【0018】 ある実施形態では、排水部材が、溝部を有するバルブステムを備えている。溝
部は、空気がケーシングの中を通ることができるように構成および配置されてい
る。特に、流入する空気は、水の上にヘッドを生成するため、真空状態ではなく
なり、水が排出されるようになる。
【0019】 もう一つの局面では、流体をそこから選択的に通すことができる流体タンクを
備えたバルブ装置を提供している。バルブ措置は、第1の開放溝部を形成すると
ともに密閉部材を有するカラー装置を備えている。密閉部材は、密閉された外周
を形成する。ステム装置には、排水孔または管接続口が形成されているとともに
カラー装置に摺動可能に固定されており、第1と第2の位置の間を相対的に摺動
できるように構成されている。排水孔は、第1の位置にあるときには密閉部材の
周囲の内部に位置し、第1の位置にあるときには、第1の溝部と排水孔が一列に
整列する。排水孔は、第2の位置にあるときには、密閉部材の周囲の外側に位置
し、第2の位置にあるときには第1の溝部と排水孔は一列に整列しない。
【0020】 制御部材がステム装置に固定されており、ステム装置を第1の位置と第2の位
置の間で移動させるのが好ましい。制御部材は、1対のストッパを含み、第1と
第2の位置を触感的に指示するように構成することもできる。
【0021】 ある好ましいシステムでは、ステム装置が、バルブ装置が流体タンクに取付け
られるときに、流体のレベルを視覚的に指示する浮部材を収容するように構成さ
れ、配置された透明な窓を含む。
【0022】 流体フィルタのような、流体保持タンクを排水するための方法を提供している
。この方法は、流体フィルタケーシングの排水孔を開放して流体を流す工程を含
む。開放する工程には、孔を覆っているノブをケーシングに対して180°以下
ひねる工程を含む。ある好ましい方法では、開放する工程は、ノブに固定したデ
ィスクによって形成される管接続口とケーシングに固定したカラーによって形成
される溝とを合せる工程を含む。上記のような構成を使用するのが好ましい。好適な実施例の説明 I. 従来の装置の問題点 流体フィルタを排水するために、様々な装置が使用されてきた。これらの装置
は、パイプ栓、豆コック、吸入回路を適用した付き通気排水バルブと、これらそ
れぞれに対する変形を含む。一般的にこのような従来の装置は、起動機構として
ねじ山付き留め具を使用する。
【0023】 ねじ山付きパイプ栓型排水装置は、緩めるための手工具を必要とし、栓を取り
外すまでに係合部分を数回回転させなければならない。その欠点には、プラグを
緩めるときも密閉するときにも手工具を必要とするという点である。装置が手工
具で過剰にトルクをかけられると、ねじ山がつぶれるか、ナットが緩む可能性が
ある。どちらも、過剰な流体の損失を招き、フィルタの交換を余儀なくさせるこ
とになる。一度取り外すと、栓は、落下したり、紛失したりしやすい。一般的に
栓は、ねじ込み係合を行うのに適切な方向を向いていなければならない。さらに
、流体は、作業者が栓を取付けようとしている間にも流れ出る。これにより、多
くの問題が発生する。例えば、作業者がフィルタの下に入らなければならない場
合に視覚的に見るのは困難であり、危険である。栓を取付けようとしている間に
大量の流体、例えば石油がこぼれて無駄になる。
【0024】 豆コックも、豆コックを緩めたり密閉したりするために手工具を必要とする。
パイプ栓の場合の様に、装置が手工具で過度なトルクをかけられると、ねじ山が
つぶれたり、ナットが緩んだりする可能性がある。さらに、ねじ山付きパイプ栓
の場合の様に、作業者が豆コックを操作している間に流体が流れ出てしまう。豆
コックは、完全に開放された位置からはめ込むまでに数回回転させる必要がある
。接近の可能性により、ここでも、豆コックを閉めている間にかなりの量の流体
がこぼれて無駄になる。この無駄になった流体は、健康にとっても、安全にとっ
ても害がある。
【0025】 通気排水バルブにも、豆コックと同様の欠点が数多く存在する。
【0026】 流体フィルタをいつ排水するかを知るために、一般的に、必要な密閉部材を備
えたねじ山付き取付け具によって組立体に保持された透明プラスチックボウルを
使用することによって、視覚的に示す装置もある。例えば、燃料/水分離装置に
使用する場合、水は、重力の分離によってフィルタの底部に収集される。水は、
透明プラスチックボウルの中に収集され、水と燃料を分ける線が見え、排水が必
要であることを示す。また、このような透明ボウルは、一般的に、さらに別の密
閉部材の使用を含む、集めた水を排水することを目的とするバルブを組み込んで
ある。
【0027】 この方法には幾つかの欠点がある。まず、透明プラスチックボウルの価格がレ
ベル指示装置としての価値を超える。第2に、ボウル上の密閉部材が信頼できな
い場合もあり、燃料漏れを起こし、最悪の場合は、車の火災になる可能性もあり
、そうでなくても、少量の燃料を無駄にし、環境汚染につながる。第3に透明ボ
ウルは、永久的に使用することを目的としているが、頻繁に曇ったり、汚れたり
、損傷したりするため、レベル支持装置としては役に立たなくなる。さらに、た
とえきれいでも、レベルの指示器としては効果を示さなくなる場合もしばしばで
ある。燃料の色によって、そして、燃料/水分離装置が位置する場所の周囲の照
明の度合いによって、透明ボウル内で水と燃料とを分割する線がはっきりと見え
ないことがある。II.図1〜15 本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。その例は、添付の図面に
示している。
【0028】 本発明では、フィルタ装置を提供している。ここで具体例を示しているように
、フィルタ装置の一つの例を、全体を20として図1に示している。フィルタ装
置20は、気体または液体を含む流体、特に石油、ディーゼル、またはLNGの
ような燃料を濾過する。フィルタ装置20は、開放端部24と閉鎖端部26を有
するおおむね円筒形のフィルタケーシング22を備えている。フィルタケーシン
グ22は、おおむね薄い壁で構成されており、一般的にスチールまたは他の適し
た材料から形成されている。フィルタケーシング22は、濾過する流体がケーシ
ング22の中に入る吸入口28を含む。また、ケーシング22は、濾過した/分
離した流体がケーシング22を出るときに通る排水口20を含む。図1に示した
フィルタ装置20は、スピン・オン型フィルタである。しかし、ここで説明する
本発明の原理に従って、他のタイプのフィルタ装置も使用することができる。
【0029】 流体を濾過するための濾過構造体がケーシングの中に取付けられている。濾過
構造体の一つの例を、全体を32として図に示してある。フィルタエレメント3
2は、円筒形状であり、34に開放されたフィルタ内部を形成している。エレメ
ント32は、その対向する端部に、開放端部36と閉鎖端部38を有する。開放
端部36は、エンドキャップ40によって覆われている。エンドキャップ40は
、開放されたフィルタ内部34に接触できるようにフィルタエレメント32の内
径で形成された開口42を有する。フィルタエレメント32の閉鎖端部38は、
第2のエンドキャップ44によって覆われている。第2のエンドキャップ44は
、媒体46の領域の間の中心に凹部45を形成している。
【0030】 エンドキャップ40,44は、図では、金属薄板のエンドキャップで、プラス
チゾルのような高分子結合剤によってフィルタ媒体46を中に入れた様態を示し
ている。しかし、エンドキャップ40,44は、高分子材料からなるものでもよ
い。
【0031】 フィルタエレメント32は、孔の開いた内側ライナー48を有している。内側
ライナー48は、孔の開いた金属材料からなるのが好ましいが、プラスチックの
ような他の材料からなるものでもよい。フィルタ媒体46は、孔の開いた内側ラ
イナー48を囲み、フィルタエレメント32の外側表面50も形成している。フ
ィルタ媒体46は、いかなる流体がシステム内に入っていても、効果的に濾過で
きるような任意の媒体を含む。媒体のタイプは、どのような流体を濾過するか、
フィルタがどのような種類のシステム内に入っているのかによって異なり、他の
変数を含んでいてもよい。バルブ装置と指示装置の操作の原理に関して言えば、
特定のタイプの媒体がよいということはない。しかし、一般的なシステムでは、
フィルタ媒体46には、溝付きまたはひだ付きの媒体も含む。例えば、水を燃料
から分離するなどの様に、混合流体を分離するため、媒体は、フィルタ媒体46
上に撥水性のコーティングで被覆することができる。媒体46は、紙媒体または
セルロース繊維媒体を含むことができ、場合によっては、少なくとも片面を高分
子微細繊維または発泡ポリテトラフルオロエチレンで処理したものも含む。他の
タイプの媒体も使用することができる。
【0032】 流体は、フィルタエレメント46を外側表面50からフィルタ媒体46を通っ
て内側ライナー48へ向かって通過することによって、濾過または分離される。
図1の矢印51は、フィルタ装置20を通る、一般的な流体の流路を表している
。吸入口28は、流体の流れの上流領域に相当し、排水口30は、流体の流れの
下流領域に相当する。ケーシング22を図1に示すような方向に置いたとき、混
合流体から分離された水は、重力によってケーシング22の底領域に位置するリ
ザーバ52に進む。水は、一般的に燃料よりも密度が高いため、水は、一般的に
ケーシング22の閉鎖端部26の内部54に集まり、燃料は、その上に浮く。
【0033】 スプリング47が第2のエンドキャップ44の凹部45とケーシング22の底
部54の間に位置している。スプリング47は、フィルタエレメント32をフィ
ルタ装置20の開放端部24に向かって偏向してフィルタエレメント32を流体
リザーバ52より上に保持する。
【0034】 フィルタ装置20の上記のような一般操作は、スティフェルマン氏に付与され
た米国特許第4,369,113号に説明されており、参照のため、本書で引用
している。米国特許第4,369,113号で説明しているように、流体フィル
タは、内側から外側に向かって、あるいは外側から内側に向かって濾過するよう
に使用することができる。ここで説明する好ましい実施形態では、フィルタは、
濾過の流れを、外側の環状空間33からフィルタの内部34へと進むように説明
している。しかし、フィルタヘッドに適当な変更を加えることによって、逆の配
置も利用できるということは、当業者によって理解できよう。
【0035】 フィルタ装置20は、ケーシング22の中の、開放端部24に隣接して配設さ
れた、ケーシング22の開放端部24を閉じるためのカバー56を含む。カバー
56をケーシング22に取付けて単体のフィルタ20を形成するための構造体が
設けられている。例えば、このような構造体には、ロールシール58や、カバー
56とガスケットスナップリング280の間の一連のスポット溶接を含む。カバ
ー56は、管状構造体62によって形成される中央円筒型開口60を含む。管状
構造体62は、円筒形の内壁64と円筒形の外壁66を含む。管状構造体62は
、フィルタエレメント32の開放端部36と係合する寸法になっている。軸方向
の密閉部材68がカバー56とフィルタエレメント32のエンドキャップ40の
開口42の間に位置している。管状構造体62により、濾過された、あるいは分
離した流体が、フィルタ装置20からフィルタヘ流れる。このように、管状構造
体62は、ケーシング排水口30の一部を形成している。管状構造体62の内壁
64は、フィルタ装置20が組立体上で回転できるようにフィルタヘッドとぴっ
たり係合するねじ山を有していてもよい。
【0036】 ケーシング22は、その閉鎖端部26で排水孔31を形成する円形部分27を
形成している。ここで示した実施形態では、排水孔31は、バルブ装置を収容し
ており、これに関しては、後に詳しく説明する。ケーシング22は、排水孔31
を形成する周囲から部分27を通り、湾曲部29で曲がり、突出部87まで延在
している。部分27と突出部87との組み合わせにより、バルブ装置をケーシン
グ22に固定することができる。図1および3に示すように、突出部87と部分
27は、カラー82の円枠86の周りに適合している。カラー82は、バルブ装
置の一部であり、後にさらに詳しく説明する。
【0037】 燃料/水の混合のような混合流体は、フィルタエレメントによって分離される
ため、水のような分離される流体は、リザーバ52内のケーシングの底部に収集
される。リザーバの中に収集された水の量がある一定のレベルに達したら、フィ
ルタ装置から排水しなければならない。本発明のフィルタ装置は、フィルタ装置
から液体を排出するための、便利で、容易で、安全な機構を提供している。
【0038】 図1に示した一つの実施形態では、バルブ装置全体を80で表している。バル
ブ装置は、閉鎖位置と開放位置の間を回転可能に、そしてねじ込み不可能に移動
するよう構成および配置されている。図1および2に一つの例で示した開放位置
では、流体がケーシング22の排水孔31を通ってケーシングから排出される。
図3および4に一つの例で示した閉鎖位置では、流体が排水孔31を通ってケー
シング22から排出されないように阻止する。バルブは、摺動密閉免状の管接続
口を一直線に整列させることによって起動する。従って、シールの一体性は、ね
じ山を使った装置のように、トルクがかける圧縮によって変わることはない。
【0039】 一つの好ましいバルブ装置では、溝部の第1の管接続口と第2の管接続口また
は排水孔を形成した構成になっている。開放位置では、第1と第2の管接続口が
一直線に整列して溝を形成し、閉鎖位置では、第1と第2の管接続口は整列しな
い。図に示したある特定の装置では、カラー82が管接続口を有する第1の溝部
84を形成している。図5〜7にさらに詳しく示しているように、カラー82は
、おおむね円筒形状であり、外側円枠86を有する。円枠86は、おおむね凹型
で、ケーシングの突出区分87と円滑に係合するように構成されている。外側円
枠は、半径が約0.02インチ(0.058cm)であるのが好ましい。
【0040】 カラー82は、内側凹部88を形成している。凹部88は、側壁90と底壁9
2によって形成されている。凹部88は、排水部材、さらに詳しくは、バルブス
テム装置を収容するためのものであり、これについては、後にさらに詳しく説明
する。底壁92は、ガスケット収容溝94を形成している。ガスケット収容溝9
4は、Oリングのような密閉部材またはガスケット96を収容するためのもので
あり、凹部88と、後に説明する図8に示すバルブステム98の摺動面係合部1
00との間に形成されたシールの一体性を維持するのに役立つ。また、凹部88
は、バルブステム98の面係合部100の摺動動作を収容するための摺動面を形
成している。
【0041】 図2および図4に示すように、ガスケット96は、第1の溝部に対して第1の
溝部が常にOリングまたはガスケット96の内側に位置するように配置されてい
る。図9の排水口148は、Oリングガスケット96に対して偏心に配置されて
いる。すなわち、Oリング96および排水口148は、互いに対して移動するた
め、排水口148は、Oリング(図2)の内部に移動可能であり、図4に示すよ
うに、Oリング96の内部から外へ移動可能である。ここで示した実施形態では
、Oリング96は、固定されており、一方、排水口148は、それに対して移動
する。しかし、これらの部分は、本発明の他の実施形態では、逆にすることもで
きる。図2に示すように、第1の溝部84と排水口148が一列に整列すると、
開放された溝が形成され、ケーシング内部と外側環境との間が連通して流体が流
れるようになる。図2のように、第1の溝部84と排水口148が一列に整列す
ると、ガスケット96がシールとして作用し、溝70以外の領域から流体が漏れ
ないように阻止する。
【0042】 カラー82は、カラー82内のおよそ中心に位置する中心孔104を形成して
いる。孔104は、バルブステム98上の鍔付きリングを収容するためのもので
ある。孔104は、バルブ装置80が開放位置と閉鎖位置との間を移動するとき
に鍔付きリング106が摺動することができる内側円筒形の壁108を含む。
【0043】 また、カラー82は、溝部84に隣接して位置する空気孔110を備えている
。空気孔110は、空気がケーシング22の内部54に流入できるようにするた
めのものである。特に、空気孔110は、図9に示すように、バルブ装置80が
開放位置にあるときには、第2の溝部146と一列に整列して位置する。空気孔
110と第2の溝部146によって形成される流体径路とが協働して、バルブ装
置は、自己換気する。流入する空気がケーシングの底部に収集された液体の上で
ヘッドを生成するため、真空状態ではなくなり、液体が排水口148と第2の溝
部84を通って排出される。
【0044】 ここで示した実施形態では、空気孔110は、溝部84の直径とほぼ等しい直
径を有する。図5は、第1の溝部84と空気孔110に対する孔の相対的配置を
表している。孔104の中心と交差する線は、第1の溝部84と領域111の孔
110の間を通過する。
【0045】 カラー82は、カラー82の底面114から突出する円柱112を含む。円柱
112は、円筒形状であり、その内側円筒形の壁116に沿って溝部84を形成
する。図7に示すように、第1の溝部84は、凹部88と連通している。円柱1
12は、ノブ120によって形成された溝118の中を摺動する。ノブ120と
溝118の特性については、後に詳しく説明する。円柱112は、バルブ装置1
80をその開放位置と閉鎖位置との間で調整する際に円柱112と溝118との
間の摺動係合を容易にするため、おおむね円滑な円筒形外壁117を有する。円
柱は約0.02インチ(約0.0508cm)の外径および約0.01インチ(
約0.0254cm)の内径(すなわち溝の直径)を有する。
【0046】 円柱112は、特に、排水導管を収容するように構成してある。例えば、排水
ホースを円柱112の外周の周りに嵌め込むことができる。これにより、ケーシ
ング22の底から排出された液体を、ケーシング22の外側の、都合のよい場所
に流すことができる。
【0047】 バルブ装置は、ケーシングの内部と連通して流体を流すための排水部材71を
含む。排水部材71は、Oリング密閉ガスケット96の中または外側へ移動でき
る管接続口または孔を有しているのが好ましい。
【0048】 図8から図10について説明する。排水部材のある特別な型の例をバルブステ
ム98として表している。バルブステム98は、第1の面124と、反対側の第
2の面126と、側面128を有する円形ディスク122を含む。第1の面12
4は、カラー82の底壁92と接合し、摺動式に係合する摺動面係合部100を
形成する。側面128は、おおむね円滑な面で、凹部88とカラー82の側壁9
0に嵌合する。
【0049】 第1の面124から突出しているのは、鍔付きリング106である。鍔付きリ
ング106は、第1の面から突出している、あるいは垂直に延在している。ある
好ましい実施形態では、図8に示すように、8つの鍔部材130が同心に配置さ
れ、リングを形成している。リングの中心は、ディスク12の中心と一致する。
鍔部材130はそれぞれその自由端に突起132を有する。突起は、カミング面
134と肩部材136とによって形成されている。鍔付きリング106は、カラ
ー82の孔104の中で密着して摺動する。突起132のカミング面134によ
り、組立工程中、鍔付きリング106が孔104の中に滑り込みやすく構成され
ている。肩136は、カラー82の底面114を係合または引っ掛けてバルブス
テム98をカラー82の中に固定している。
【0050】 フランジ部材130は、それぞれカラー82の内側円筒形の壁108と摺動式
に係合するおおむね真っ直ぐな円滑な壁138を形成している。このように、鍔
付きリング106は、バルブステム98をカラー82と連動させ、軸方向の動き
を阻止し、バルブステム98がカラー82の中で回転動作を行えるようにする。
“軸方向の動き”とは、カラーとバルブステムの両方の中心と交わる軸に沿った
動きのことをいう。
【0051】 ディスク122は、第2の溝部146に隣接して排水口を形成している。排水
口148の直径は、第2の溝部146の直径とほぼ等しい。排水口148は、第
1の溝部84と並んで、液体がリザーバ52から外に流れるようにするためのも
のである。
【0052】 バルブステム98は、ディスク122の第2の面126から突出している、あ
るいは延在している円柱140を含む。円柱140は円筒形状であり、外壁14
2と内壁144を含む。内壁144は、第2の溝部146を形成している。第2
の溝部146は、バルブ装置80が開放位置にあるときには、空気孔110と並
んで連通し、流体が流れる状態になる。
【0053】 バルブ装置80がフィルタ装置20内に位置しているとき、第2の溝部146
は、フィルタ装置20のリザーバ52と連通して流体が流れる状態になる。この
ように、バルブ装置80が図1および2の様に、開放位置にあるときには、空気
が空気孔110に流れ込み、第2の溝部146を通る。これにより、空気がリザ
ーバ内の液体のレベルの上方で通気される。これにより、液体、一般的には水の
上にヘッドが生成され、真空状態ではなくなるため、液体が排水口148と第1
の溝部84を通って排出される。排水口148と第2の溝部146は、開放位置
にあるときには、Oリング96の周の内部に位置する。
【0054】 バルブ装置80が図3および図4のように閉じた位置にあるとき、排水口14
8および第2の溝部146は、リザーバ52とはまだ連通して流体が流れる状態
になっているが、カラー82の底壁92との係合によって密閉閉鎖された状態に
ある。それらは、Oリング96の周の外側に位置している。このように、バルブ
ステム98がカラー82内で回転すると、第1の溝部84と排水口148は、互
いに移動して連通状態になったり、連通状態ではなくなったりする。これは、バ
ルブ装置の“開放”位置(図1のように、第1の溝部84と排水口148が並ん
で溝70を形成している状態)と“閉鎖”位置(図3のように、第1の溝部84
と排水口148が互いに連通していない状態)に相当する。
【0055】 第2の溝部146の直径は、第1の溝の直径と等しいのが好ましい。好ましい
直径は、例えば0.02インチ(0.0508cm)である。
【0056】 カラーとバルブステム組立体の変形例を、図16および図17に265として
示している。組立体265は、バルブ装置80に従来のパイプ栓、ラジエター型
豆コック、およびねじ山係合排水弁などを後付けすることができる。様々な装置
が可能であり、ここで示した特定の実施形態においては、カラー267は、従来
のパイプ栓、豆コックおよびねじ山係合排水弁の中に後付けできる固定装置26
8を含んでいる。特に、取付け装置268は、ねじ山270を有している。ねじ
山270は、カラー267の外側円枠269に沿って位置している。従って、カ
ラー267は、図7に示したカラーとは、少なくとも図7で86として示した溝
の代わりにねじ山270を有しているという点で異なる。ねじ山270は、例え
ばケーシングの適合するねじ山と係合する。バルブステム272は、カラー26
7と密接して嵌合できる。カラー267の厚みは、取付けるねじ山付きボスと密
閉状態を形成するのに適したねじ山270を設けるのに十分な厚みである。この
ねじ山付きボスは、いかなる液体リザーバにも設けることができる。
【0057】 バルブ装置80は、制御ダイアルまたはノブ120を有している。図11〜1
3に示すように、ノブ120は、おおむね円筒形であり、外周150と、1対の
直径方向反対側に位置する鍔部材152,154を有する。
【0058】 ノブ120は、第1の空隙151と反対側に位置する第2の空隙153を形成
している。第1の空隙151は、内壁160と底壁158によって形成されてい
る。
【0059】 ノブ120は、バルブステム98に機能的に取付けてあり、バルブステムのカ
ラー82に対する動作を制御できるように構成されている。すなわち、ノブ12
0は、バルブステム98とカラー82との間を相対的に移動させ、開放および閉
鎖位置の間絵バルブ装置を移動させるように構成および配置されている。これに
は、様々な構成および配置が可能である。ここで特に示した例では、ノブ120
は、ハブ156のインターロックを介してバルブステム98に固定されている。
ハブ156は、底壁158から上方向に突出した円筒形の壁157を含む。
【0060】 ハブ156は、ハブ156の円筒形の壁157から半径方向に突出する一連の
スポーク162を有している。それぞれのスポーク162の間には、受容溝16
4がある。それぞれのスポーク162の間、すなわち、それぞれの受容溝164
には、バルブステム98の鍔部材130が受容されている。従って、バルブステ
ム98は、ノブ120にしっかりと固定されている。ノブ120が回転すると、
ハブ156も回転し、スポーク162の鍔部材130の噛み合いによって、バル
ブステム98と連動する。このように、ハブ156が回転すると、バルブステム
がノブ120とともに回転するのである。
【0061】 ノブ120は、第1の空隙151の底壁158から延在する複数の突出タング
166を有する。タング166は、内壁160に隣接して位置しているが、内壁
160から間隔172を空けて位置している。タング166は、第1の平端部1
68と、平坦部168から延在する丸みを帯びた突出頭部170を有する。タン
グ166は、第1の空隙151内にカラー82を嵌合させるのを助ける。丸みを
帯びた頭部170は、ケーシング22の突出部87と係合する円滑な表面を有す
る。タング166とタング166と内壁160の間の空間172は、共に、ノブ
120をケーシング22に取付ける際に、組立工程に都合がよくなるように構成
されている。
【0062】 第1の空隙151の底壁158は、溝118を形成している。溝118は、円
弧形状であり、180°を僅かに超えて、底壁158の中に延在している。溝の
円弧形状は約210°延在しているのが好ましい。溝118は、カラー82上の
円柱112を収容するためのものである。溝118とOリング96は、互いに偏
心に位置している。これにより、排水口148と第2の溝部146がOリング9
6内部に入ったり、出たりして移動する。
【0063】 溝118が第1の停止面または回転止め176と、第2の停止面または回転止
め178を形成しているのが好ましい。第1と第2の停止面176、178は、
バルブ装置が完全に開放位置または閉鎖位置のいずれかにきたことを作業者に触
感で知らせる。特に、図3および4に示すように、バルブ装置80が閉鎖位置に
あるときには、円柱112が、第1の停止面176に突き当たる。ノブ120が
ケーシング22、すなわち、ケーシング22に固定されたカラー82に対して回
転すると、円柱112は、溝118の中で、第2の停止面178に突き当たるま
で摺動する。円柱が第2の停止面178に突き当たったら、バルブ装置80は、
図1および図2に示す開放位置となる。
【0064】 溝118は、その側壁181から延在する、バルブ装置を閉鎖位置に固定する
ための突起180を有している。突起180の位置にある溝118の幅は、円柱
112の外径よりやや狭くなっている。これは、円柱112と突起180の領域
にある溝118との間に締り嵌めを確立する。このように、作業者がノブ120
を動かして、円柱112に対して溝を摺動させると、それが突起180を通過す
るときに作業者は、その機構から押し応えを感じる。すなわち、作業者は、円柱
が突起180を超えて移動したことを感じ、バルブ装置が閉鎖位置に固定された
ことを知るのである。
【0065】 同様に、作業者は、円柱が突起180を超えて移動したときに、バルブ装置が
閉鎖位置から“解除された”ことを感じる。これにより、作業者は、バルブ装置
が開いているか、閉じているかを知るためにバルブ装置を見る必要がないという
点で有利となる。また、これにより、作業者は、燃料が顔面に落ちてくるという
ような危険から解放される。
【0066】 図13は、ノブ12の底平面図である。ノブ120は、円枠186につながる
外壁184を有している。円枠186は、第2の空隙153を形成している。ハ
ブ156の内壁157によって形成された中心孔155は、第2の空隙153と
連通している。複数の貫通孔167は、ノブ120の外周に沿ったトング166
に隣接して位置する。
【0067】 作動中、例えば、燃料と水を含む混合流体は、吸入口28およびフィルタエレ
メント32を通って流れる。フィルタ媒体46は、混合燃料を燃料と水に分離す
る。燃料は、排水口30を通り、水は、重力により、リザーバ52に沈む。
【0068】 このリザーバに水がたまると、作業者は、バルブ装置80を図3の閉鎖位置か
ら図1の開放位置に移動させる。作業者は、ノブ120の第1と第2の鍔部15
2,154を掴み、そのノブをケーシング22に対して約半回転、または約18
0度回転させる。ノブ120が回転すると、バルブステム98も半回転または1
80°回転する。カラー82は、回転せず、ケーシング22に固定されている。
バルブステムの摺動密閉面とカラーは、互いに係合し、第1の溝部84とカラー
82の排水口148とバルブステムは、それぞれ互いに連通して流体が流れる状
態になる。排水口148と第2の溝部146は、Oリング96の内部に移動する
。カラー82の中の空気孔110とバルブステム146の中の第2の溝部146
は互いに連通して流体が流れる状態になる。このようになると、空気は、空気孔
110と第2の溝部146を通って流れる。流入する空気がリザーバの水の上に
ヘッドを生成するため、真空状態ではなくなる。すると、リザーバ152内の水
は、排水口148と第1の溝部84を通って、ケーシング22から外へ流れる。
Oリング96は、流体がカラーとバルブステムの間から漏れないように阻止する
。作業者は、円柱が溝118の第2の停止面178に突き当たったことを感じ、
ノブが開放位置にあることを知る。
【0069】 水がフィルタから排出された後、作業者は、ノブを掴み、ノブをケーシングに
対して約半回転(または180°)回転させ、元の位置まで戻す。第1の溝部8
4と排水口は、図3に示すように移動して互いに流体が流れる連通状態ではなく
なる。空気孔110と第2の溝部146も移動して互いに流体が流れる連通状態
ではなくなる。排水口148と第2の溝部146は、Oリング96の外側に移動
する。作業者は、円柱112が突起180を超え、円柱112が溝118の停止
面176に突き当たるカチッという音を感じるので、バルブ装置80が閉鎖位置
にきたことがわかる。
【0070】 シールを圧縮するのにねじ山は必要ないことは明白である。すなわち、一つの
構造体をもう一つの構造体に対して数回回転させて回転動作を直線動作に変換し
、徐々に一つの構造体を他方の構造体から離していくという作業は必要ないので
ある。シールは、カラーとバルブステムの間の摺動係合によって形成される。シ
ールは、従来の装置のように、ねじ山付き留め具からのあらかじめ設定したトル
ク伝達量は必要としない。バルブ装置に半回転ひねるだけのロック解除と固定を
採用したことにより、過剰トルクを阻止することができ、従来の装置の問題を回
避することができる。さらに、バルブ装置は、従来の装置より振動や圧力による
衝撃に強い。バルブ装置は、迅速に起動することができるため、作業者の、バル
ブやフィルタ内の危険な燃料との接触を最小限に抑えることができる。
【0071】 バルブ装置80は、好ましい実施形態では、流体フィルタ上で使用しているよ
うに示している。また、バルブ装置80は、燃料保存タンクのようなあらゆる燃
料保持タンクを排水するのにも使用することができる。しかし、バルブ装置80
を流体フィルタとともに使用するのが便利であり、好ましい。
【0072】 フィルタ装置の第2の実施形態を、全体を200として図14および15に示
している。フィルタ装置200は、おおむね図1のフィルタ装置と類似した構造
である。フィルタ装置200は、吸入口202、排水口204、および排水孔2
06を含む。バルブ装置は、208の位置に設けられており、水のような流体を
フィルタ装置200から排出することができるように構成されている。流体レベ
ル指示器がおおむね210の位置に設けられており、作業者にケーシング内のレ
ベルに関する情報を提供する。
【0073】 フィルタ装置200は、媒体214を有するフィルタエレメント212を含む
。フィルタ媒体214は、もちろん、どのタイプの流体を濾過するかによって異
なる。混合流体を分離する、例えば、燃料から水を分離するには、媒体は、フィ
ルタ媒体214上を撥水性のコーティングで被覆することができる。
【0074】 バルブ装置208は、制御ノブ220、ノブ220に固定したバルブステム2
22、およびケーシング201に固定したカラー224を含む。バルブ装置20
8は、図1〜13に関して上記で説明したバルブ装置に類似している。他のタイ
プのバルブ装置も図1に示した実施形態で使用することができる。カラー224
は、第1の管接続口または溝部226と空気孔を形成している。バルブステム2
22は、第2の溝部228と排水口を形成している。バルブ装置208は、図1
4のように第1の溝部226と排水口が整列していない閉鎖位置と、第1の溝部
226と排水口が整列した開放位置との間を移動可能である。閉鎖位置では、空
気孔と第2の溝部228は整列していない。開放位置では、空気孔と第2の溝部
228は、整列しており、連通して流体が流れる状態となる。
【0075】 リザーバ216は、フィルタケーシング201の領域にあり、図14で示す方
向を向いているときには、ケーシング201の底部に相当する。水のような分離
した流体は、リザーバ216の領域に収集される。作業者にいつフィルタケーシ
ング201を排水するのがよいかに関する情報を提供するため、流体レベル指示
装置210が設けられている。
【0076】 流体レベル指示器210は、作業者に、リザーバ216に収集された、分離し
た流体のレベルが流体を排出するのに適したレベルに到達したという情報を知ら
せる。特に、流体レベル指示器は、第1の流体、例えば水があらかじめ決められ
たレベルに到達すると視覚信号を提供する。
【0077】 特に図14および図15で示した実施形態では、指示装置210は、浮230
と窓232を有している。浮230は、リザーバ領域216に収集された分離し
た物質に浮き、第2の流体に浮くような密度を有する材料からなる。例えば、燃
料/水分離器で使用すると、浮30は、水より小さい密度を有し、よって、水に
浮く。浮230の材料として好ましいものの一つに密度(比重)が0.9から約
0.95の成形プラスチックがある。
【0078】 浮230は、一端を形成する第1の長手の領域234と、中間の膨らんだ部分
36と、第2の端部を形成する第2の長手の領域238を有する。浮230は、
フィルタケーシング201および指示装置210の中に保持器240によって保
持されている。保持器240は、おおむね円筒形状で、引っ掛け部材242によ
ってカラー224に固定されており、カラー224と一体構造になっている。保
持器は、ガラス研磨ナイロンからなるのが好ましい。保持器244の上側部分は
スプリング248を保持するための座面246を形成している。スプリング24
8は、フィルタエレメント212をフィルタ装置200の第1の端部に向かって
偏向する。保持器240の上側部分は、開口250を形成している。開口250
は、浮230の第1の長手の領域234を摺動式に収容する。これは、浮230
を窓232の内部に保持するのにも役立つ。
【0079】 保持器240内で浮230が上昇すると、すなわち、水のレベルが上がると、
第1の長手の領域34が開口250内で摺動して上方向に貫通する。長手の領域
238は、図15に示すように、窓232内で摺動する。
【0080】 浮230は、外側の色が、例えば黒などのような暗色であるのが好ましい。こ
れにより、窓を通して水のレベルの視覚的指示が強調される。
【0081】 窓232は、バルブステム222の一部であるのが好ましい。窓232は、管
状部材であり、透明な材料からなるのが好ましい。このように浮230は、浮2
30が窓232の領域内にあるときには、窓232から見ることができる。
【0082】 操作中、フィルタ装置200のリザーバ216に水がない場合、あるいは、水
のレベルが膨らんだ部分236より低い位置にある場合、浮230の端部237
は、窓232の内側端部239に突き当たる。浮230の長手の領域238は、
窓232を通して見ることができる。すなわち、領域238にある浮の暗色は、
透明な窓232を通して見やすくなっている。リザーバ216が燃料のような有
機材料で充填されている場合は、浮230の密度は、燃料の密度より大きいので
、浮は、図14に示した位置に止まる。
【0083】 濾過工程中、水は燃料/水の混合から分離され、水は、リザーバ216のフィ
ルタ200の底部に沈降する。水のレベルが膨らんだ部分236に到達すると、
浮230は上昇し始め、水のレベルが上がるに従って水に浮く。これにより、長
手の領域234が上昇して開口250を貫通し、長手の領域238が窓232を
通って上昇する。
【0084】 最終的に、水のレベルは、長手の領域238が窓232から見えなくなるまで
上昇する。膨らんだ領域236は、保持器240の開口250に突き当たり、浮
は、それ以上上昇しなくなる。この状態を図15に示す。浮230が窓232か
ら見えなくなると、これは、フィルタ装置200を排水するときがきたことを視
覚信号で作業者に伝える。すなわち、ここで示した例では、指示器210が暗色
から明るい色に変わるのである。
【0085】 次に作業員は、バルブ装置208を閉鎖位置から開放位置に移動させる。たと
えば、ノブ220を半回転回転させ、第1の溝部226と排水口を一直線に整列
させる。水が第1の溝部226と排水口から排出される。水を排出すると、浮2
30は、端部237が窓232の内側端部239に突き当たる位置まで沈む。こ
れで作業員は、バルブ装置208を図14に示すような閉鎖位置に移動すること
ができる。
【0086】 浮230の垂直方向の動作は限られているため、軸状の長手の領域234は、
管状窓232の内径から離れることができないことは明白である。これにより、
さらに、製造中に半組立体として取扱いがしやすくなる。窓の中の浮の光学的効
果は、フィルタが排水の必要がない状態のときの暗い外観と、フィルタ装置20
0が排水を必要としている明るいまたは透明な外観との間の色のコントラストに
よってさらに高まる。
【0087】 指示器210は、フィルタ装置200を点検修理の度に交換するのが好ましく
これにより、窓232の透明度と可視度が保たれる。
【0088】 バルブ装置208と流体レベル指示装置210は、好ましい実施形態では、流
体フィルタに使用しているところを表している。バルブ装置208と流体レベル
指示装置210は、流体保存タンクなどのようなあらゆる流体保持タンクに使用
できる。しかし、流体フィルタに使用するのが好都合であると共に好ましい。
【0089】 さらに、流体レベル指示装置210は、バルブ装置208とともに使用してい
るところを表しており、他の実施形態では、流体レベル指示装置210をバルブ
装置なしで使用しているものもある。このような実施形態では、窓を形成してい
る構造体は、流体タンクまたは流体フィルタに固定されている。しかし、ここで
示した実施形態が好都合であると共に好ましい。 III.仕様サンプル このセクションでは、使用材料と仕様の例を示す。これらは、例を示すことを
目的としたものであり、様々な材料や寸法を使用できる。
【0090】 この例は、燃料フィルタと水分離機として使用した例である。この様なシステ
ムは、一般的に、約11.356リットル/時の速さでディーゼル燃料を濾過す
る。
【0091】 ケーシングは、スチール製である。ケーシングの外径は約9.4cm、長さは
約20.32cmである。排出管の平均内径は、約2.54cmである。
【0092】 フィルタ媒体46は、セルロース製の媒体を含む。この媒体は、約5ミクロン
の性能を有し、一般的寿命は、約300時間である。図1に示した装置に取付け
られている媒体の外径は約8.128cm、内径は約4.32cmである。
【0093】 フィルタ要素32上に取付けられたエンドキャプは、スチール製である。第1
のエンドキャップ40の外径は約8.382cmであり、内径は約3.81cm
である。第2のエンドキャップ44の外径は、約8.382cmである。
【0094】 軸方向のシール68は、休止状態の、圧縮されていない状態の直径が約8.3
82cmであり、外側の厚み、すなわち、フィルタ媒体の内部に延在していない
端部の厚みが約0.254cmであり、内側の厚み、すなわち、フィルタエレン
メント32の内部に延在している部分の厚みが約0.762cmである。
【0095】 スプリング47は、約5巻のコイルである。圧縮されていない状態では、スプ
リング47は、長さ約5.588cm、直径が約3.81cmで、スチール製で
ある。スプリング47の定数は約160である。
【0096】 また、ケーシング26の閉鎖端部にある排水孔31の直径は約3.048cm
である。
【0097】 カラー82は、亜鉛製である。その最も広い部分の外径は約3.81cmであ
る。外側円枠86の半径は約0.0508cmである。円枠86の円弧部分の長
さは約40°である。内側凹部88の直径は約3.175cmである。受容溝9
4の外径は、約2.54cm、内径は、約2.032cmである。溝94の高さ
は約0.127cmである。孔104の直径は約1.27cmである。底面11
4と凹部88の間に延在する円筒形の壁108の厚みは約0.3302cmであ
る。円柱112は、その底部114から先端までの長さが約1.27cmである
。円柱112は、外径が約0.508cm、内径が約0.254cmである。カ
ラー82の底面114に対する角度は約5°である。孔110の直径は、約0.
254cmである。カラー82のOリング密閉ガスケットの外径は約2.413
cm、内径は約2.032cmで、休止状態の圧縮されていない状態の厚みは約
0.1778cmで、ゴム製である。
【0098】 バルブステム98は、ナイロン製であるその外径は約3.175cmである。
面124と面126との間の厚みは約0.3048cmである。面126と先端
との間の円柱140の長さは約1.016cmである。円柱140の外径は約0 .508cm、内径は約0.254cmである。円柱140は、面126に対し
て約5°の角度で延在している。鍔付きリング106は、8個の鍔付き部材13
0を有している。鍔付きリング106の外径は約1.27cmであり、鍔付きリ
ングの内径は約1.016cmである。鍔部材それぞれは面124から先端まで
の長さが約0.508cmである。隣接する鍔部材130の間の円弧距離は、約
45°である。カミング面134は、水平位置から約60°の角度である。孔1
48の直径は約0.254cmである。
【0099】 制御ノブ120は、ナイロン製である。鍔152の先端と鍔154の先端との
間の距離は、約7.62cmである。ノブの直径は約50.8ミリである。ノブ
は、8個の突出タング166を含む。トングの底壁158からその先端までの長
さが約0.762cmである。丸みを帯びた頭部170の半径は約0.254c
mである。平坦部168の底壁158から丸みを帯びた頭部170が始まる位置
までの長さが約0.3048cmである。タング166は、平坦部168の領域
の厚みが約0.1778cmである。タング166のリングによって形成された
外径は約4.572cmで、内径は約3.81cmである。隣接するタングの間
の円弧距離は約45°である。
【0100】 ノブ120のハブ156の外径は約1.143cm、内径は約0.889cm
である。ハブ156は、約8本のスポークを有する。各スポークは、底面158
から先端までの長さが約0.635cmである。隣接するスポークの間の円弧距
離は約45°である。ハブ156の円筒形の壁157の長さは約0.889cm
である。溝118の外側半径は約1.27cm〜1.524cmで、一般的には
約1.4224cmであり、内側半径が約0.762〜1.016cm、一般的
には約0.8128cmである。これは、停止面176と停止面178との間で
角度約200°延在している。溝118の幅は、約0.508cm〜0.762
cm、一般的には約0.6096cmである。停止面176と178は、それぞ
れ半径が約0.254〜0.508cm、一般的には約0.3048cmである
。突起180の半径は0.04インチ(約0.101cm)であり、溝118の
中に約0.0508cmの距離だけ延在している。第2の空隙153の円枠18
6の直径は約3.302cmである。
【0101】 浮230は、成形プラスチック製である。密度は約0.9から0.95である
。浮230の第1の長手の領域234は、約0.254cmであり、その先端か
ら中間の膨らんだ部分までの長さが約2.032cmである。中間部分は、回転
楕円形状であり、赤道部分が切り取られている。赤道の切り取り部分の間の半径
は約1.1938cmである。第2の長手の領域238は、直径が約0.355
6cmであり、浮の中間部分346から先端までの長さが約3.81cmである
。浮の先端から先端までの全体の長さは約7.112cmである。浮230の色
は黒である。
【0102】 窓232は、プラスチック製である。窓232の長さは約27.94mmであ
る。先端の半径は約0.4064cmである。
【0103】 保持器240は、ガラス充填ナイロンからなり、外径が約3.81cmで全体
的な長さが約4.826cmである。開口250の直径は、約0.3048cm
である。間を浮が図14に示した位置から図15に示した位置まで移動する底面
と上面の間の距離は、約3.302cmである。
【0104】 装置は、次のようにして組み立てる。Oリング96を溝94の中に載置する。
接着剤のビードを面86の外周に付ける。カラー82をケーシングのなかに押し
嵌めする。面86と同じ形状を有するローラが面86に対応するケーシングの中
のビードを形成する。これでカラーがケーシングに固定さえる。バルブステム9
8をカラーの中に嵌め込む。ノブ120をバルブ組立体に合せて押し込む。
【0105】 本発明の多くの実施形態が、本発明の精神と範囲を逸脱することなく実施でき
るため、本発明は後に添付する請求の範囲に属するものである。
【0106】 添付の図面は、本明細書を構成するものであり、発明の実施例を表しており、
説明と共に本発明の原理を説明する役目を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による流体フィルタの第1の実施形態の部分略断面図であり、バルブ装
置が開放位置にあるところを表したものである。
【図2】 図1の線2−2に沿って切ったところを表した部分略断面図であり、カラーの
溝部とバルブステムの孔が一直線に整列してOリングガスケットの中に位置して
いるところを表したものである。
【図3】 本発明による、流体フィルタの第1の実施形態を表した断面図であり、バルブ
装置が閉鎖位置にあるところを表したものである。
【図4】 図3の線4−4に沿って切ったところを表した略断面図であり、バルブステム
の中の孔が回転してOリングガスケットの外側に位置し、カラーの溝部と一直線
に整列していないところを表したものである。
【図5】 本発明によるバルブ装置に使用できるカラーの上面図である。
【図6】 図5に示したカラーの底面図である。
【図7】 図6に示したカラーを線7−7に沿って切ったところを表した断面図である。
【図8】 本発明によるバルブ装置に使用できるバルブステムの上面図である。
【図9】 図8に示したバルブステムの、線9−9に沿って切ったところを表した断面図
である。
【図10】 図8に示したバルブステムの底面図である。
【図11】 本発明によるバルブ装置で使用できるノブの上面図である。
【図12】 図11に示したノブの線12−12に沿って切ったところを表した部分略断面
図である。
【図13】 図11で示したノブの底面図である。
【図14】 本発明による流体フィルタの第2の実施形態の部分略断面図であり、可視指示
装置がケーシング内にほとんど流体がない、あるいは全然ないことを表している
ところを示した図である。
【図15】 本発明による、図14に示した装置の部分略断面図であり、指示装置がケーシ
ング内の流体収集の様子を指示していることを表した図である。
【図16】 別のカラーとバルブステム組立体の側面図である。
【図17】 図16に示したカラーとバルブステム組立体の、線17−17に沿って切った
ところを表した部分略断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月22日(2000.2.22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(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,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ガルスビグ, ブレント エー. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55021 フ ァリボウルト, ハント レイク トレイ ル 17465 (72)発明者 ソーダーランド, マーク ジー. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55044 レ イクビレ, 167ス コート ウエスト 10024 (72)発明者 テイセン,ジェフ ジェイ. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55372 プ ライアー レーク,コロラド ストリート エス.イー.4390 Fターム(参考) 3H066 AA03 BA19 4D064 AA23 BM04 BM11 BM21 CD01

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)排水穴を含むケーシングと; (b)ケーシングに固定したバルブ装置とを備え、前記バルブ装置は:外周を有
    する密閉部材と;第1の穴を形成する排水部材とを含み、 (i)前記密閉部材と前記第1の穴は相対的に移動するように取付けられて おり、前記移動は、第1と第2の位置の間で行われることと; (ii)前記第1の穴は、前記第1の位置にあるときには前記密閉部材の前記
    外周の内側に位置することと; (iii)前記第1の穴は、前記第2の位置にあるときには、前記密閉部材の 前記外周の外側に位置することとを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】(a)前記密閉部材が前記ケーシングに対して固定されているカ
    ラーの中にはめ込まれており、前記カラーが第2の穴を形成していることと; (b)前記第1の位置は、前記第1と第2の穴が、前記ケーシングの前記排水穴
    と連通して流体が流れるよう整列することを含むこととを特徴とする請求項1に
    記載の装置。
  3. 【請求項3】(a)前記排水部材が溝部を有するバルブステムを含み;前記
    溝部は、空気が前記ケーシングに入り、ケーシングの底部の液体レベルの上方に
    入るように構成および配置されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】(a)前記バルブステムに機能的に取付けられた制御ノブを備
    え、前記制御ノブは、前記密閉部材と前記第1の穴との間に相対的移動を引き起
    こすように構成および配置されていることを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】(a)前記密閉部材と前記第1の穴が前記第1の位置にあると
    きに、前記カラーが前記バルブステム溝部と連通する空気穴を形成することを特
    徴とする、請求項3および4に記載の装置。
  6. 【請求項6】(a)前記バルブ装置が、前記密閉部材と前記第1の穴が前記
    第1と前記第2の位置にあることを触感で示す1対のストッパを含むことを特徴
    とする、請求項1〜5のいずれかに記載の装置。
  7. 【請求項7】さらに、 (a)ケーシング内の液体レベルがあらかじめ決められたレベルに達したかどう
    かを視覚的に表すように構成および配置されたケーシング内の指示装置を含むこ
    とを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
  8. 【請求項8】(a)前記指示装置が浮と窓を含み、 (i)前記浮は、水に浮き、有機流体に沈むような密度を有していることと ; (ii)前記窓が前記バルブ装置によって形成されていることとを特徴とする
    請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】(a)前記浮の外面の色が暗色であることと; (b)前記窓が透明な材料からなることとを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】さらに、 (a)前記機枠内に位置する保持器を備え、前記保持器は、前記浮を前記ケーシ
    ングの中に取付けるように構成および配置されていることを特徴とする請求項9
    に記載の装置。
  11. 【請求項11】(a)前記密閉部材と前記第1の穴が互いに偏心的な動作を
    おこなうように取付けられていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに
    記載の装置。
  12. 【請求項12】(a)前記密閉部材がOリングを備えていることを特徴とす
    る請求項1から11のいずれかに記載の装置。
  13. 【請求項13】(a)開放されたフィルタ内部を形成する、前記ケーシング
    内に位置するフィルタ媒体を含むことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに
    記載の装置。
  14. 【請求項14】(a)前記フィルタ媒体がセルロースを含むことを特徴とす
    る請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】さらに、 (a)前記ケーシング内に位置する吸入口と排水口と; (b)流体の流れを、前記吸入口内へ;前記開放されたフィルタ内部へ;前記フ
    ィルタ内を通って;そして、前記排水口へと方向付けるように構成および配置さ
    れている流体の流れを方向付ける装置とを含むことを特徴とする請求項14に記
    載の装置。
  16. 【請求項16】請求項1に従って構成された装置を排水する方法であって、
    装置は、排水穴を有するケーシングと、ケーシング内に固定されたバルブ装置を
    備え;バルブ装置は、外周を有する密閉部材と;第1の穴を形成する排水部材と
    を含み;密閉部材と第1の穴は、相対的に移動するように取付けられていること
    と;その移動は、第1と第2の位置の間で行われることと;第1の穴は、第1の
    位置にあるときには、密閉部材の前記外周の内部に位置することと;第1の穴は
    、第2の位置にあるときには、密閉部材の外周の外側に位置することとを特徴と
    し、前記方法は、 (a)第1の穴を、密閉部材に対し、第2の位置から第1の位置まで移動させて
    、排水穴を開放し、流体が流れるようにする工程を含むことを特徴とする、 前記最初に記載の方法。
  17. 【請求項17】(a)前記移動させる工程が、カラーに設けられた空気穴を
    排水部材の溝部と整列させてケーシング内に通気穴を形成する工程を含むことを
    特徴とする、請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】(a)前記移動する工程が、排水部材の第1の穴をカラーに
    形成された溝部と整列させてそこから液体を排水できるようにする工程を含むこ
    とを特徴とする、請求項17に記載の方法。
JP2000509507A 1997-08-19 1998-08-11 バルブ装置、流体レベル指示器を含む流体フィルタ装置とその方法 Withdrawn JP2001514955A (ja)

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