JP2003514178A - フィルタ及びフィルタエレメント - Google Patents

フィルタ及びフィルタエレメント

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Abstract

(57)【要約】 フィルタ装置はフィルタエレメントと、このフィルタエレメントに固定されるフレーム構造と、このフレーム構造に固定されるハンドル部材を含む。好適な実施例では、フレーム構造に対してハンドル部材が固定されている。望ましくは、フィルタエレメントは、中心のコア部材を含み、このコア部材の回りに流路を形成したフィルタ媒体を巻きつけている。望ましくは、中心のコア部材は多くの波形部分を形成しており、波形部分は、いくつかの流路に噛み合っている。望ましくは、ハンドル部材は、中心のコア部材と一体的に設けられ、またフィルタエレメントにおけるフレーム構造に接続される締め具部材を含む。そして、望ましくは、空気を浄化するエアークリーナの保守をする方法のための構造についても記述される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本開示は、ガスまたは液体のような流体をろ過するためのろ過構造について記
述する。特に、この開示では、中央部材を有するフィルタエレメントと、エアー
クリーナを保守するための方法、および中央部材を有するフィルタエレメントを
組み立てるための方法を記述する。
【０００２】 （発明の背景） 直進する流体をフィルタエレメント内を通過させることで、流体のろ過を行う
直進式のフィルタエレメントが流体の浄化のためのシステムで使用されている。
この直進式のフィルタエレメントは、入り口面とこれの反対側に配列される出口
面を通常有している。この結果、一つの方向に流れる流体は、入り口面からフィ
ルタエレメントに導入され、同じ流れの同じ方向を有して出口面から流出される
。通常、この直進式のフィルタエレメントは、ある種の形式のダクトかハウジン
グ内に配置されるであろう。一区切りの期間の使用後に、フィルタエレメントは
浄化または完全な交換のどちらかを必要とする整備点検が必要となる。このとき
、フィルタエレメントを保守を行うのが困難であるか、または不便であると、ユ
ーザは適切な整備点検を遅らせることになり、このためにろ過を必要とする全て
のシステムへの損傷をもたらすことになる。
【０００３】 直進式のフィルタエレメントに対する改良が望まれている。
【０００４】 （発明の要約） 本開示では、フィルタエレメントと、このフィルタエレメントに固定されるフ
レーム構造と、このフィルタエレメントに固定されるハンドル部材を含むフィル
タ装置を記述する。好ましい装置では、フィルタエレメントは複数の流路を含み
、それぞれの流路は、フィルタエレメントの第１の端部に隣接する第１の端部部
位と、フィルタエレメントの第２の端部に隣接する第２の端部部位を有する。選
ばれた流路の一つは、第１の端部部位で開口しており、第２の端部部位で閉じて
いる一方で、選ばれた流路の一つは、第１の端部部位で閉じており、第２の端部
部位で開口している。
【０００５】 好ましい装置では、ハンドル部材はフレーム構造に固定される。
【０００６】 また、ある好ましい実施例では、フィルタエレメントは中心のコア部材を含ん
でおり、多数の流路がこの中心のコア部材の周りに巻き付けられる。望ましくは
、ハンドル部材は中心のコア部材に固定されるであろう。好ましい実施例では、
中心のコア部材には多くの波形部分が形成され、少なくともいくつかの流路と係
合する。
【０００７】 この開示では、フィルタエレメントを使用するためのセンター板について記述
される。好ましいセンター板は、第１と第２の対向端部を有する延設部を含んで
おり、上記の第１と第２の対向端部の間の延設部に位置する波形部分の領域をさ
らに含む。波形部分の領域は、フィルタエレメントの流路を形成する媒体と係合
して組み立てられてるように設けられる。
【０００８】 望ましくは、 センター板は、第１の端部を規定するためのハンドル部材と、第
２の端部を規定するための締め具部材を含むであろう。この締め具部材は、望ま
しくは、フィルタエレメントのフレーム構造に接続して組み立てるように配置さ
れる。
【０００９】 この開示では、ハウジングと、このハウジングに対して着脱可能に設けられる
フィルタエレメントを含むエアークリーナについて記述する。このハウジングは
ボディー部材とカバーとを含む。このカバーは、ボディー部材の内部に向かう方
向に広がる突起部を含む。望ましくは、フィルタエレメントはそのフィルタエレ
メントの中にセンター板の延設部を少なくとも部分的に含める構成である。望ま
しくは、センター板は、フィルタエレメントの流れ表面から軸方向に延設される
第１の部位を含んでいる。また、好ましい実施例によれば、フィルタエレメント
が内部において動作可能に配置され、かつカバーがボデー部材の開口端部の上に
位置しているときに、カバーの突起部は、センター板の第１の部位に対して係合
するように構成されている。
【００１０】 本開示では、エアークリーナを保守するための方法も記述する。この方法は、
ハウジングにインストールされるべきフィルタエレメントを提供する方法も含ん
でいる。フィルタエレメントは、これに固定されるフレーム構造を含んでいる。
この方法によれば、フレーム構造に固定されるハンドルを握って、ハウジングか
らフィルタエレメントを取り除くためにハンドルを引き抜くための工程を含んで
いる。好ましい方法によれば、下記のように特徴付けられるフィルタエレメント
構造を利用するであろう。
【００１１】 また、エアフィルタエレメントを構成するための方法についても記述される。
好ましい方法では、第１と第２の対向端部と、これらの対向端部の間において少
なくとも一部が位置する領域を有する波形部分を設けたセンター板を提供する工
程を含んでいる。
【００１２】 ろ過媒体の選ばれた流路は、波形部分と揃えられる。続いて、ろ過媒体は、セ
ンター板の回りに巻き付けられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
Ａ．図１におけるシステムの使用 ここに開示されるエアークリーナ装置と構造はさまざまなシステムで使用可能
である。図１において、20で図式的に１つの特定のシステムについて表現されて
いる。図１において、装置22は、例えば、約500-700 CFMの規定の空気流量を必
要とする車両用のエンジン24を有している。この装置22は、バス、高速道路走行
用のトラック、オフロードの乗り物、トラクタまたは海洋のモーターボートのよ
うな適用分野を包括する。このエンジン24は、空気と燃料の混合物の使用で設備
22を動かす。
【００１４】 図１では、空気流は、エア導入システム26を介してエンジン24に引き込まれた
状態で示されている。このエア導入システム26は、エアークリーナ28を含んでお
り、空気は矢印30で示される方向にエアークリーナ28に導入される。
【００１５】 エンジン24の上流側には、空気から粒子と汚染物質を取り除くための主要なフ
ィルタエレメント32が示されている。この主要なフィルタエレメント32の下流側
には、任意に設けられる安全エレメント34が設けられる場合がある。この安全エ
レメント34は、エンジン34の上流側に設けられており、主要なフィルタエレメン
ト32によって取り除かれなかったいかなる粒子と汚染物質も取り除く。
【００１６】 空気は、エアークリーナ28で浄化され、次に矢印36方向の下流側に流れて取入
口26に導入される。ここから、エンジン24に対する気流として流入されて装置22
を動かすことになる。オプションとしてターボ38が、パワーを向上させるために
使用される場合もある。 Ｂ．エアークリーナの概略 システム20において使用可能なエアークリーナ28の一例について、図２の断面
図において、50として示されている。一般に、エアークリーナ50は、その内部54
の中で移動可能でかつ取替え可能となるようにしてフィルタエレメント52を支え
ている。このエアークリーナ52は入口56と出口58を含んでいる。浄化されるべき
空気は、入口56から導入され、フィルタエレメント52を通過し、出口58を介して
外部に出る。空気はエンジン24の取入口28などのエア導入システムに通常向けら
れる。ハウジング51に動作可能に設置されることで、フィルタエレメント52はそ
れを通して流れる空気かガスの流れから粒子状物質のかなりの部分を除去する。 依然として図２において、フィルタエレメント52は、直進する流れを許容する
ように構成されている。この「直進する流れ」とは、流体がフィルタエレメント
52を直接を通って流れることを意味しており、入口面60で入り、反対側に配列さ
れる出口面62で出るまでの間、流体は同じ方向に流れる。例えば、フィルタエレ
メント52には、第１の端部64と、これに対向する第２の端部66を有している。図
２に示される構成によれば、第１の端部64は上流端部の入口面60に対応する一方
で、第２の端部66は下流端部の出口面62に対応している。他の構成としては、第
１の端部64が出口面に対応し、第２の端部66が入口面に対応するものがある。直
進する流れによれば、第１の端部64から気体を流入し第２の端部66から流出する
まで気流の流れる方向を同じにするようにして、第１の端部64から気体を流入し
第２の端部66から流出するようにできる。また、直進する気流によれば乱流の発
生度合いを減少することができる。
【００１７】 依然として図２において、フィルタエレメント52に固定されたハンドル部材70
は、エアークリーナ50を保守する際に役立つことになる。特に、エアークリーナ
50の点検作業の際に、このハンドル部材70は、フィルタエレメント52の取り外し
が容易となる。このハンドル部材70について以下のように詳述する。図２は、フ
ィルタエレメント52に固定されるフレーム構造72を示している。以下のように詳
述するように、好ましい実施例では、このフレーム構造72はフィルタエレメント
52とハウジング51の間でシールされ、望ましくは半径方向のシール76を形成する
ためのシール部材74を支持している。好ましい実施例においては、このフレーム
構造72に対しても、ハンドル部材70が係合する。この点について、以下のように
述べる。
【００１８】 Ｃ．ハウジング 図２と図３とを参照して、望ましくは、ハウジング51は、二つの部品から構成
されており、ボディー部材80および着脱可能なカバー82とを含んでいる。ボデー
部材80は開口している内部54（図２を参照）と、開口端部84とを規定している。
この開口端部84は、これを通してフィルタエレメント52を受け入れるために設け
られている。カバー82は、内部54へ手が入るようにするためにボディー部材80の
開口端部84から任意に取り外し可能である。例えば、エアークリーナ50の整備点
検作業の間、フィルタエレメント52へ手が入るようにするためにカバー82を取り
外すことができる。
【００１９】 このカバー82は、ボディー部材80にカバー82を固定するためのボルト86（図３
を参照）などの締結手段を含んでいる。
【００２０】 一般に、エアークリーナ50はボディー部材80で対して適切にフィルタエレメン
ト52を指向させるのを補助するための支柱部材87を含んでいる。ユーザが最初に
フィルタエレメント52をボディー部材80に適切に設置しなかった場合において、
この支柱部材87は、ユーザに対して不適切に設置されたことを知らせるインディ
ケータとして機能する。このように「適切に設置されること」によって、フィル
タエレメント52が内部54の中で正しく指向されて固定されることとなり、半径方
向のシール76が適所に形成されることになる。
【００２１】 この支柱部材87としては、さまざまな実施例が可能であるが、図示のようにカ
バー82がボディー部材80の開口端部84の上に向けられるときに、この支柱部材87
は内部54に向かう方向に伸びるようにしてカバー82から突起部88が形成されてい
る。この突起部88は、動作中においてボディー部材80の中でフィルタエレメント
52を所定位置に保持するのを補助する。振動と他のエレメントにより、ハウジン
グ51の中で次第にフィルタエレメント52がガタつくことになる。しかし突起部88
により、フィルタエレメント52を適切にシールし、設置することを補助できるこ
とになる。
【００２２】 図３に示される実施例によれば、突起部88はカバー82から一体的に延設される
拡張された延設部90を含んでいる。特に、延設部90は、カバー82の略中心位置で
ある中心92（図２を参照）に位置している。この延設部90は、カバー82の内面の
表面94に対して、望ましくは90度、または80から100度の角度間隔で形成されて
いる。この延設部90は、一般に平らであり、係合端部96を形成している。このよ
うにして、延設部90は、カバー82に一端が固定される片支持ビーム97と、エレメ
ントに対して係合する自由端となる係合端96とから構成される。好ましくは、こ
の延設部90は、ハンドル部材70に形成される空間100（図２を参照）よりも小さ
い幅98（図２を参照）を有すると良い。
【００２３】 図２を再度参照して、ボディー部材80は、その内部54において第１の環状領域
102と第２の環状領域104を有している。第２の環状領域104は、第１の環状領域1
02より小さいか、または第１の環状領域102に比較して減少されている。このよ
うにしてこれらの二つの領域の間で肩部106を形成している。また、さらに第２
の環状領域104で終わる終端壁108が形成されている。第２の環状領域104は、こ
の終端壁108とともに、シール部材74と共にフレーム構造72を受けるための席部1
10を形成している。フィルタエレメント52は、ハウジング51により適切に向けら
れて、シール部材74が第２の環状領域104に対して圧縮されると、半径方向のシ
ール76を形成する。終端壁108は、フィルタエレメント52を適切に指向させ、第
２の環状領域104を超えて下流側に押されることを防止する。
【００２４】 ここで、半径方向のシール76により、フィルタエレメント52の周りを流れる予
期しない気体流の流入を防止できることになるので、フィルタエレメント52の機
能を発揮できるようになる。すなわち、半径方向のシール76により、入口56を通
って来る気体流が、フィルタエレメント52を通過してから出口58に達するように
できることとなる。
【００２５】 ボディー部材80は、出口58に向かって終端壁108から傾斜して延設された壁部
分112を含んでいる。この傾斜した壁部分112は、ろ過または浄化された気体を出
口面62から出口58まで案内する。
【００２６】 Ｄ．フィルタエレメント フィルタエレメント52について詳述する。図４を参照する。図４は、フィルタ構
造で使用可能な好適な媒体の、動作原理を示す外観斜視図である。図４において
、流路の構造は概ね122で示されている。望ましくはこの流路構造122は、多くの
流路124と面シート132を有する波形の層123を含んでいる。図４の実施例では、
面シート123は132A(波形の層123の上で示される)と132B(波形の層123の下に示さ
れる)の二つの面を有している。通常は、好ましい流路を形成した構造122は底面
シート132Bに固定される波形の層123を含むであろう。この構造を巻回した状態
にして、流路の構造122を構成するためには、端部を芯にして巻きつけるか、底
面シート132Bが波形の層123の頂上を覆うようにして巻きつけることになる。波
形の層123の頂上を覆う表面シート132は132Aとして示されている。表面シート13
2Aと132Bが同じシート132であることが理解されるべきである。
【００２７】 このタイプの流路の構造122を使用するときに、望ましくは、流路室124はピー
ク126と谷128とが交替されて形成される。谷128とピーク126は流路を上側の列と
下側の列に分割する。特に、図４に示される特定の構成によれば、上の列の流路
は下流端部で閉じた流路室136から形成される一方、上流側が閉じられた端部を
有する流路室134は下方の列の流路を形成する。流路室134は、流路シート130と
第２の面シート132Bの間に形成される流路の上流側を埋め尽くす第１の端部ビー
ド（bead)138により閉じられている。同様に、第２の端部ビード140が交替の流
路136の下流側を閉じている。いくつかのシステムでは、第１の端部ビード138と
第２の端部ビード140とが、流路構造122に対してまっすぐに設けられて、それな
いように構成されている。
【００２８】 流路構造122の形で構成された媒体を使用するときに、空気などのろ過されて
いない流体は、図中の陰影をつけてた矢印144方向に流れて流路室136に入る。各
流路室136は、それらの上流端146が開口している。ろ過されていない流体の流れ
は、流路室136の下流端148が閉じられていることから、この下流端148を通過で
きない。このために、流体は波形シート130か表面シート132をやむを得ず通過す
る。ろ過されていない流体が波形シート130か表面シート132を通過することで、
ろ過ないし浄化が行われることになる。ろ過された流体は、図中の白抜き矢印15
0で示されている。続いて、流体は上流端151が閉じられており、開口した下流側
に流れるようにした流路構造122を有する流路室134を通ることなる。図示の構成
によれば、ろ過されていない気体は流路シート130、上方の面シート132Aまたは
下方の面シート132Bを通過して流路室134に流れる。
【００２９】 この流路構造122は、図５に示されるように巻き付けまたは巻回される。この
流路構造122を巻きつけるか巻回するための構成は種々の方法が使用可能である
。フィルタエレメント52を組み立てる際に、通常、流路構造122はハンドル部材7
0の周りに巻き付けられて構成される。これについて以下に詳しく述べる。図５
を参照して、フィルタエレメント52の横断面の形が非円形であることに着目され
る。この断面形状は、フィルタエレメント52がインストールされる都合で決定さ
れることから円形でも無論かまわないが、図示のような非円形であると有利とな
る場合がある。すなわち、非円形であると、比較的に多量の媒体を小さい体積中
に収めることが可能となる。いくつかの好ましい構造では、フィルタエレメント
52の横断面の形状は長円形が良いであろう。図５に示される構成によれば、フィ
ルタエレメント52は競馬のレース場の形状を有している。この「競馬のレース場
」とは、フィルタエレメント52が一方の湾曲面（いくつかの実施例では半円)端1
60を有し、他方に湾曲面(いくつかの実施例では半円)端162を有することを意味
する。これらの湾曲面端160と162とは１組のまっすぐな区分164、166によって接
合される。
【００３０】 フィルタエレメント52を巻回した構成とするときに、設計者は、フィルタエレ
メント52の外側の周囲を閉じるか所定の位置に固定することで、流路構造122が
解かれることを防止したくなるであろう。これを実施するためには、さまざまな
方法がある。いくつかの応用例では、外側の周囲168は周囲層170で包装される。
この周囲層170は一方の面上に接着剤が敷設されたプラスチックなどの非多孔性
の材料から形成できる。また、いくつかの実施例では、この周囲層170は、チッ
プボードやマイラーなどのように丈夫で長持ちする材料から形成しても良い。さ
らに他の実施例では、周囲層170は浸透媒体から構成しても良い。
【００３１】 再び、図２を参照して、フィルタエレメント52はハウジング52に設置された状
態で示されている。図示の構成によれば、空気は入口56を介してハウジング51へ
入り、フィルタエレメント52を通過し、のハウジング51の出口58から流れる。シ
ール部材74により、空気がフィルタエレメント52を必ず通るようにしてバイパス
しないようにできる。
【００３２】 Ｅ．フレーム構造とシールシステム フレーム構造72は、ハウジング51のボディー部材80と共に半径方向のシール76
を形成するために、シール部材74を圧縮することができる支持体か裏打ち部材を
提供する。
【００３３】 図５〜図７を参照する。フレーム構造72はフレーム180を含んでいる。このフ
レーム180は図示以外にもさまざまな形状を有する。特に、図５〜図７に示され
る特定の実施例によれば、フレーム180の形は長円形か競馬のレース場形状であ
る。フィルタエレメント52の出口面62へ取る付けるようにフレーム180を構成す
ると便利となる。
【００３４】 図示のフレーム180は、バンド、スカートまたはフィルタエレメント52の第２
の端部66に対して嵌るサイズを有するリップ182を含んでいる。この望ましくは
リップ182が出口面62の周りで放射状に広げらることで、リップ182がフィルタエ
レメント52を所定距離分にわたり囲むようにすると良い。好ましい装置では、フ
レーム180はリップ182が周囲層170に沿って広げられる領域との間のインタフェ
ース部分においてフィルタエレメント52に対して固定される。
【００３５】 このフレーム180は、リップ182から延設されることで環状のシールをするため
のサポート184（図２を参照）を含んでいる。このサポート184とリップ182の間
ではフレーム180は段差186を含んでいる。この段差186は、大きい寸法のリップ1
82とシールをするサポート184の間における減少した寸法の間の変遷領域を提供
する。
【００３６】 ここに記述される原理により組み立てられることで、シールをするサポート18
4は、シール部材74に対して剛体の支持面を提供することとなる。望ましくは、
シール部材74が上記のように組み立てられて構成されることで、フレーム180の
シールのサポート184と第２の環状領域104との間で十分に圧縮できるようにする
と良い。サポート表面184と第２の環状領域104の間で圧縮されることで、半径方
向のシール76がフィルタエレメント52とハウジング51のボディー部材80の間で形
成されることとなる。
【００３７】 サポート184にシール部材74を固定するためにさまざまな方法が可能である。
特に便利な好ましい一つの方法によれば、シール部材74を、カバーと係合するよ
うに成型するか、内部188と、端部のチップ192を含みサポート184の外側の部分1
90の両方を重ねた状態で成型することができる。この事例について図２に示され
ている。シール部材74は、内部188と端部チップ192と外側の部分190に巻きつけ
られることでシールのサポート184を完全に覆うことになる。
【００３８】 シールのサポート184は、圧縮性のシール部材74により形成される半径方向の
シール76の支持体として機能する。望ましくは、この圧縮性のシール部材74の圧
縮力は80ポンド以下であって、例えば、約20-30 ポンドに設定され、好ましくは
50ポンド以下に設定されることで、人手で簡単に交換できる半径方向のシール76
を形成するようにしている。望ましくは、シール部材74の圧縮量は少なくとも15
%であり、好ましくは40％以下であり、通常望ましくは20と33%に設定される。「
圧縮量」の用語は、ハウジング51内に正常にインストールされていない状態に対
するシール部材74の最も外周側の部分の変形の度合いを意味しており、シールの
サポート184に向かって、シール部材74が半径方向に変形することを意味してい
る。
【００３９】 図７を参照して、望ましくは、シール部材74は、外周面を形成しており、望ま
しいシールを形成できるようにしている。望ましくは、シール部材74は、ウレタ
ンフォームの材料からなり、第２の環状領域104（図２を参照）に干渉すること
で流体シールを形成するための複数の次第に大きくなる段差部（好ましくは、少
なくとも３箇所）を形成している。図７から分かるように、シール部材74は、第
１の端部194から第２の端部196にかけて次第に寸法が増加された段差197、198、
および199を形成している。段差197は最も小さい寸法を有するのでボディー部材
80に対して簡単に挿入できる。また、段差199は最も大きい寸法を有しているの
できつめの半径方向のシール76を確実に提供できる。
【００４０】 一般に、半径方向のシールが適切に機能するためには、圧縮性のシール部材74
は、エレメント52がハウジング51(図２を参照）に取り付けられたときに、圧縮
される必要がある。多くの好ましい構造では、このシール部材74は、約15と40％
（多くの場合、約20〜33％）の間の厚さとなるように圧縮されることで、強い強
健なシールに備える一方で、80ポンド以下、望ましくは50ポンド以下、一般には
約20-30Ibsのオーダーの力で人手によりエレメントを着脱できるようになる。
【００４１】 図６を参照する。好ましいフレーム180は支持システム205を含んでいる。図示
のフィルタエレメント52を使用する間、内側に向う力がフレーム180の外側の周
囲の周りから加わることになる。湾曲面206、208に対して加わる力は、まっすぐ
な区分210、212が屈曲するか曲がる場合がある。支持システム205はまっすぐな
区分210、212が屈曲することを防ぐためにフレーム180の一部として設けられて
いる。また、さらに支持システム205はハンドル部材70に対して係合して接続を
行なうために使用される。
【００４２】 さまざまな構造がここに熟考されているるが、図６に示される特定の実施例に
よれば支持システム205は、構造的な剛性と支持部分をまっすぐな区分210、212
に対して提供するための多くの交差した支柱214を含んでいる。図６に示される
ように、交差している交差支柱214は、対向しているまっすぐな区分210、212の
間においてトラスシステム216を形成している。このトラスシステム216は、フレ
ーム180の他の部分で多くの堅い部材218を含んでおり、望ましくは、一体成形さ
れる。
【００４３】 また、図６において、支持システム205は、ハンドル部材70が係合する係合面
を設けており、接続できるようにしているので、以下に述べる。
【００４４】 Ｆ. ハンドル部材 ハンドル部材70について詳しく述べる。望ましくは、ハンドル部材70は人手に
よる把持力を受けるためにフィルタエレメント52に固定されて組み立てられる。
この結果、フィルタエレメント52を整備点検する際の操作と取り扱いを容易にす
ることができる。
【００４５】 また、好ましいシステムでは、ハンドル部材70はエレメント52に固定されて、
ハンドル部材70に対する引き力がフィルタエレメント52に対する引き抜き力とな
るようにしている。ほとんどの好ましいシステムでは、ハンドル部材70は主要な
コア部材230に固定されており（図２を参照）、流路構造122の一部を塞ぐことが
なくかつハンドル部材70を接続するための余分な部分を不要としている。
【００４６】 望ましくは、コア部材230と共にハンドル部材70を一体的に設けると良い。さ
らに、図２に示される好ましい実施例では、コア230とともにハンドル部材70が
一体成形されて一つの部品として準備される。この一体成形は好都合であり、よ
り便利な製造と組立てが可能となる。
【００４７】 好ましい実施例では、フィルタエレメント52を使用するために、ハンドル部材
70はセンター板232（図８を参照）を含むことになる。図８を参照して、センタ
ー板232の一つについて平面図として示されている。このセンター板232は、第１
の端部236と正反対側の第２の端部238を有した延設部234を含んでいる。すなわ
ち、このハンドル部材70は、好ましい実施例では、第１の端部236を形成してい
る。締め具部材240は第２の端部238に形成されている。上記のように締め具部材
240はフレーム180に対して接続して組み立てるために設けられている。
【００４８】 締め具部材240を、フレーム80に対して係合し固定することによって、ハンド
ル部材70を握り引き抜く際に、流路構造122を巻き付けたエレメント52からろ材
が解かれつつ延び出ることを防止できる。言い換えれば、引き抜き力がハンドル
部材70に加わっても、フレーム180と特に支持システム205に対してハンドル部材
70を固定することによって、エレメント52が望遠鏡のように引き抜かれることが
防がれることとなる。すなわち、締め具部材240と支持システム205との間の係合
のために、それぞれの入口面60と出口面62は比較的に平たんな表面を維持するこ
とができることになる。締め具部材240とトラスシステム226における支柱218は
、ハンドル部材70の引き力をフィルタエレメント52の全体の表面に分配するよう
にできる。エレメント52への第１の端部64への引き力は、正反対への引き力とな
りエレメント52の第２の端部66に伝えられ、エレメント52の第２の端部66の軸方
向に横切る力となる。
【００４９】 図８を参照して、センター板232は、第１の端部236と第２の端部238との間に
延設される第１と第２の側縁242、244を含んでいる。
【００５０】 締め具部材240のさまざまな実施例が可能であるが、特定の実施例について図
８を参照して述べると、締め具部材240はフック構造250を含んでいる。このフッ
ク構造250は、支持システム205の支柱214の一部に係合するためのものである。
図８に示される構成では、第１の側縁242に沿うように設けられ延設部234から片
支持される第１のフック252と、第２の側縁244に沿うように設けられ延設部234
から片支持される第２のフック254とを含んでいる。
【００５１】 この第１のフックは座と肩258を形成する凹んでいる凹領域256を形成している
。傾斜面260は、終点262に達するように肩258から傾けて形成されている。望ま
しくは、この終点262から切抜き266を定義するために内部に向けて縁264を形成
すると良い。図示の実施例では、この切抜き266はＵの字形である。この切抜き
266により、第２の側縁244に向けてフック252が変形できることとなる。また、
図示のように傾けられた傾斜面260は、支柱214に対して突出した状態で滑ること
で第１のフック252が変形して、凹領域256が支柱214に対して係合できるように
している。
【００５２】 特に、切抜き266が変形することでセンター板232とフレーム180の間の係合と
接続がすばやくできることとなる。特に、第１のフック252は、第２の側縁244に
向けて変形するので、凹領域256の中に支柱214を位置させ肩258によって係合で
きるようになる。望ましくは、この変形量は少なくとも１ｍｍ、約２０ｍｍ以下
であって、通常は、約１.５〜５ｍｍに設定される。
【００５３】 第２のフック254は上記の第１のフック252と同じに形成される。このために、
第２のフック254は支柱214を保持するための席としての凹領域276を形成してい
る。この第２のフック254は、肩278と、傾けられた傾斜面280と終点282と縁284
とＵの字形をしている切抜き286を含んでいる。
【００５４】 図７は、締め具部材240がフレーム180の支持システム205の所定の位置に嵌ま
り込む前のエレメント52の様子を示している。このフィルタエレメント52はフレ
ーム180側に下ろされることで第１のフック252と第２のフック254の凹んでいる
凹領域256、276が互いに内側に変形し、第１のフック252と第２のフック254の凹
んでいる凹領域256、276が支柱214に対して嵌まることになる。
【００５５】 図８を再度参照して、ハンドル部材70について述べる。望ましくは、このハン
ドル部材70は、フィルタエレメント52（図２を参照）の第１の端部64から軸方向
に延設される少なくとも一つの突起290を含んでいる。図２において、この第１
の突起290は、第２の側縁244よりも第１の側縁242に近い位置に設けられている
。図示の特に好ましい実施例では 、第１の突起290は第１の側縁242と面一に形
成されている。望ましくは、この第１の突起290は、人手の指先が入る開口292を
形成している。
【００５６】 また、フィルタエレメント52の第１の端部64から軸方向に延設される第２の突
起294が形成されている。この第２の突起294は、第１の突起から距離100分（図
２を参照）しており、ハウジング51のカバー82からの延設部90を間に位置できる
ようにしている。望ましくは、この突起294には、開口部296が形成されており、
指などの人間の手の一部を収容するようにしている。この第２の突起294は、第
１の側縁242よりも第２の側縁244に近い位置に設けられている。図示の好ましい
実施例では、第２の突起294が第２の側縁244と面一に形成されている。
【００５７】 センター板232は、第１の突起290と第２の突起294の間において凹んでいる凹
部分298（図８を参照）を形成している。この第２の突起294は、第１の突起290
と第２の側縁244との間に形成すると良く、同様に第１の突起294は、第２の突起
294と第１の側縁234との間に形成すると良い。好ましい実施例では、第１の突起
290と第２の突起294の間に凹んでいる凹部分298が形成される。
【００５８】 望ましくは凹部分298は、堅くかつ凹んでいる真っ直ぐな縁部300を第１の突起
290と第２の突起294の間に有している。この縁部300は、カバー82からの突起88
（図２を参照）を受け止めて係合するために使用される。通常の使用では、縁部
300と突起88との間でぶつかることはない。もしもぶつかることがあるとすれば
、それは、エレメント52が適切にハウジング51内に設置されていないことを意味
して、ユーザがこれに気づくことになる。延設部90と縁部300との関わり会いが
あることにより、ボディー部材80に対してカバー82が固定されることが防止され
る。使用の期間中において、エレメント52がボディー部材80の内部で振動をする
場合には、延設部90と縁部300との間には何らかの関わり会いが発生することに
なる。これらの例では、延設部90は、適切に設置されて所定の位置(半径方向の
シール76が適所に存在する)にあるエレメント52を保持する。この延設部90は、
空間100において適切に凹んでいる凹部分298の上に位置する。
【００５９】 再び図８を参照して、好ましくは波形シート130を所定位置に保持し、組立て
途中で偏りまたは外側に広がることを防止するためのシステム305が設けられて
いる。図示の実施例では、このシステム305はセンター板232と一体的に設けられ
ている。特に、センター板232は第１の端部236と、第２の端部238の間で延設さ
れる延設部234に位置する波形の波形領域310を含んでいる。この波形領域310は
、フィルタエレメント52のシート130の流路124形状と合致するようにして、組み
立てられるように形成される。初めにフィルタエレメント52を組み立てるとき、
流路を形成したシート130はセンター板232の周りに巻き上げられる。いくつかの
アプリケーションでは、流路を形成したシート130は巻癖がついており、本来は
センター板232から離れる方向に変形する。このために、確実なシールを形成す
ることが難しくなる。この巻癖を無くすために、流路を形成したシート130がセ
ンター板232の波形領域310に噛み合わされる結果、平面に対して巻き付ける場合
に比べて巻き付けやすくなる。
【００６０】 図９を参照して、望ましくは波形領域310は、多くの波形312を含んでいると良
い。特に、複数の波形には交替する多くの谷324との頂上322が設けられる。図８
に図示の実施例では、波形312が第１の縁部242と第２の縁部244の間に連続して
形成されている。好ましい実施例では、少なくとも５つの頂上322と５つの谷324
を設けると良く、または約１００個所以下の頂上322と約１００個所以下の谷324
を設けると良い。望ましくは１０から５０個所の間で頂上322が、約１０から６
０個所の間で谷324を設けると良い。波形312は巻きつける間、センター板232に
対して流路を形成したシート130が偏ることを防止するために有効である。言い
換えれば、波形310の領域は流路を形成したシート130を、巻き付ける製造工程に
おいてセンター板232に対する巻き付け面を提供することになる。
【００６１】 図８を参照して、波形領域310は延設部234の長さ方向に対して部分的に形成さ
れていることが分かる。望ましくは、波形領域310の長さは縁300から少なくとも
１インチ下向きに形成されると良い。他の実施例では、この波形領域310は、縁3
00と第２の端部238における反対の縁314の間の全体領域に延設することもできる
。流路を形成したシート130とセンター板232を固定するための接着剤は、センタ
ー板232に沿う部分的な距離だけ必要となるので、波形領域310は最小の長さにす
る必要がある。しかし、波形312はセンター板232に対して流路を形成したシート
130を巻き上げするための軸受面を供給することから、波形領域310は縁300と縁3
14の間の全体の長さに広げることができる。
【００６２】 フィルタエレメント52を製造する間、センター板232はその切抜き316がスピン
ドルにセットされる。接着剤は波形領域310に沿って塗布され、流路を形成した
シート130はこの接着剤の上に置かれる。流路124は、センター板232の個々の波
形312と係合する。次に、センター板232は中心軸の周りに回され、流路構造122
がセンター板232の周りに形成されることになる。
【００６３】 個々の波形312はさまざまなサイズに形成される。好ましい波形312は、流路を
形成したシート130の個々の流路と合致するサイズを有する。一つのサイズとし
ては、頂点幅326は約５〜７ｍｍ、例えば、約６．５ｍｍである。谷から頂点高
さ328までの距離は、例えば、１〜４ｍｍ、例えば約２．５ｍｍである。各頂点3
22の半径は、約０．５〜２ｍｍ、例えば、約１ｍｍである。各谷324の半径は、
約１〜３ｍｍであり、例えば約１．３ｍｍである。頂点から頂点330の深さは、
約６〜１０ｍｍ、例えば、約７．９ｍｍである。谷から谷の幅332は約５〜８ｍ
ｍであり、例えば約６ｍｍである。
【００６４】 別のサイズは、頂点から頂点の間の幅326が約６〜１０ｍｍ、例えば、約８．
４ｍｍである。また、谷から頂点までの高さ328が、約２〜６ｍｍであり、例え
ば約４．３ｍｍである。また、谷から谷の幅332は約６〜１０ｍｍ、例えば約８
．４ｍｍである。
【００６５】 他のサイズとしては、頂点から頂点の間の幅326が少なくとも５ｍｍ、９ｍｍ
以下であって、例えば、約７．６ｍｍである。また、谷から頂点までの高さ328
は、少なくとも２ｍｍであり、５ｍｍ以下であり、例えば約３．３ｍｍである。
また、頂点から頂点330の深さは、少なくとも１ｍｍ、６ｍｍ以下であり、例え
ば、約３，３ｍｍである。また、谷から谷の幅332は少なくとも４ｍｍ、１０ｍ
ｍ以下であり、例えば約７．６ｍｍである。
【００６６】 図８を再度参照して、好ましいセンター板232は多くのすきまか孔320を含んで
いる。この孔320はセンター板232を軽くするために役立つ。孔320はいかなる形
状でも良い。
【００６７】 Ｇ．作動、整備点検および組立の方法 稼働中に、設備22に導入される気流であって、浄化されるべき流体は、最初に
エアークリーナ50の入口56を通って吸引される。空気は流れて、次にフィルタエ
レメント52の入口面60を通って流れる。空気は上流の端部64に面した流路室136
に入る。空気は、流路を形成したシート130か、表面シート132のいずれかを通過
して、空気が出口面62で出る前に浄化される。すなわち浄化された空気は第２の
端部66で開口している流路134を通して出る。浄化された空気は次に出口58を通
って流れて、エンジン24などの下流側に向けられる。浄化されなかった空気はフ
ィルタエレメント52とハウジング80の間に形成された半径方向のシール76によっ
てフィルタエレメント52を迂回することが防止される。
【００６８】 所定の使用期間の経過後に、エアークリーナ50は点検が必要となる。フィルタ
エレメント52は、目詰まりして交換を必要とするであろう。一般的に、目詰まり
が少なくとも２５インチの水柱圧に達したときにフィルタエレメント52は取り除
かれて取り替えられるべきである。エアークリーナ50を点検するためには、カバ
ー82をボディー部材80から取り外すことになる。この作業は、複数のボルト86を
取り除き、カバーをボディー部材80から取り外し、開口84を露出することで行わ
れる。この結果、ボディー部材80の内部54に対して手を入れるようにできる。こ
のカバー82がボディー部材80から取り外されるときに、延設部90はその端96がハ
ンドル部材70の凹んでいる部分298の空間100から取り除かれることとなる。
【００６９】 次に、ユーザはフィルタエレメント52を握る。望ましくは、この作業はハンド
ル部材70を把持することによって行われる。好ましい実施例では、この作業は、
開口292に少なくとも１本の指を入れ、片方の手の別の指を開口296に挿入するこ
とによって 行われる。そして、ユーザは引き力をハンドル部材70に加える。こ
の結果、フレーム構造72に対して延設部234の引き抜き力を与えることになる。
すなわち、引き力は締め具部材240を通して支持システム205に移される。この引
き力により、シール部材74は第２の環状領域104から第１の環状領域102まで動か
されてフィルタエレメント52が移動される。この結果、半径方向のシール76が解
除される。
【００７０】 そして、フィルタエレメント52は開口84を介してエアークリーナ50の外に取り
出される。そして、古いフィルタエレメント52を処分する場合には、センター板
232を含む全体のフィルタエレメント52を焼却処理することによって終了する。
この代わりに、流路構造122をセンター板232から切り離すようにして、センター
板232を再利用してもよい。さらにまた、流路構造122をセンター板232から取り
除いた後に、別々の再生プログラムでそれぞれを処分するようにしてもよい。
【００７１】 ２番目の新しいフィルタエレメント52がセットされる。この新しいフィルタエ
レメント52は、ボディー部材80の開口84を介して挿入される。ユーザは、その突
起290、294を通してハンドル部材70を握ることによってフィルタエレメント52を
挿入できる。続いて、半径方向のシール76が形成されるまで、フィルタエレメン
ト52はハウジング51内に挿入される。図示の実施例では、シール部材74の終端19
6が第２の環状領域104の終わりの壁108に隣接するか、または噛み合わせるまで
ボディー部材80にフィルタエレメント52を押し込むことによって挿入のための操
作が行われる。
【００７２】 以上の操作の後に、カバー82が開口端84の上に配置される。これが完了したと
きに、延設部90は内部54に下ろされる。もしも、フィルタエレメント52が環状の
領域104の席の中に適切に固定されなかったならば、延設部90は、ハンドル部材7
0の縁300がぶつかることとなり、カバー82をボディー部材80に適切に設置できな
くなる。もしも、フィルタエレメント52が環状の領域104の席の中に適切に固定
されると(半径方向のシール76が適所に位置し)、カバー82は適切にボディー部材
80に合致できるようになる。このとき延設部90は空間100に位置することになる
。そして、カバー82はボルト86を締めることによってボディー部材80に固定され
る。以上で、エアークリーナ50は再び動作可能の準備が終了する。
【００７３】 次に、好ましいフィルタエレメント52を組み立てるために、最初にセンター板
232が供給される。このセンター板232は、射出成形の従来の技術で作ることがで
きる。
【００７４】 続いて、接着剤が波形領域310に塗布される。図８に図示した好ましい実施例
では、接着剤が波形領域310の部分だけに塗布される。特に、接着剤を波形領域3
10の上側の１／３の部分のみに縁242、244の間に塗布されている。この「上側の
部分」とは、ハンドル部材70により近く締め具部材240からは遠いことを意味し
ている。他の実施例では、波形領域310の全体の長さに沿って接着剤を設けても
良く、あるいは上側の１０〜２５％の部分に設けても良い。ここで、接着剤はセ
ンター板232の波形領域310の上下端の両方に付けられる。
【００７５】 続いて、波形シート130がセンター板232の上に置かれる。この波形シート130
の個々の流路は波形領域310の個々の波形312に噛み合う。接着剤は延設部234に
波形シート130を接合する。波形シート130はセンター板232に完全に巻きつけら
れる。言い換えれば、波形シート130の最初の層はセンター板232の上端と下端を
完全に覆うように巻き付けられる。この波形領域310は、しっかりとセンター板2
32に対して波形シート130を固定する。また、波形領域310は、流路構造122をそ
こに巻き上げるための軸受面を提供することになる。
【００７６】 望ましくは、このセンター板232は、Ｖ字形の切込み316が機械のスピンドルで
固定される。機械のスピンドルは、センター板232の周りで波形シート130と表面
シート132とを巻き上げするために、その中央の縦軸の周りにセンター板232を回
転する。
【００７７】 流路構造122がセンター板232の周りに巻き上げられた後に、センター板232は
フレーム構造72に固定される。ここに記述される好ましい実施例によれば、締め
具部材240は支持システム205の支柱214に接続されるかまたは固定される。この
作業は、流路構造122がフレーム180に固定された状態で、センター板232を下ろ
すことによって行われる。傾斜した傾斜面260、280が支柱2 14に対して押されて
、フック252、254が互いに内部に偏向され、切抜き266、286の肩258, 278は支柱
214の上に係止することで、支柱214の凹部256、276に位置する。センターボード
232がフレーム180に接続される前に、接着剤がリップ182の内部表面に沿って適
用されることで、外側の層170を固定する。そして、フィルタエレメント52はエ
アークリーナハウジング51にインストールされる。
【００７８】 Ｈ.使用材料と寸法の事例 以下のセクションでは特定の実施例の使用可能な材料と寸法を述べる。もちろ
んさまざまな材料と寸法が利用できる。
【００７９】 望ましくは、ハウジング51は樹脂製として組み立てられて、例えば, ガラス充
填ナイロン製である。また、延設部90は、少なくとも約５０ｍｍ、５００ｍｍ以
下の長さである。この延設部90の幅98は、少なくとも約５ｍｍ、約５０ｍｍ以下
で、通常は約１０〜４０ｍｍである。距離１００との比較において通常、この延
設部90の幅98は少なくとも約１０％であり、９５％以下であって、約２５％〜７
５％である。
【００８０】 フィルタエレメント52は入口面60と出口面62の間で、少なくとも約１００ｍｍ
であり、約５００ｍｍ以下であり、通常は約２００〜３００ｍｍの全長である。
また、長い方の幅として、少なくとも約１００ｍｍであり、約４００ｍｍ以下で
あり、通常は約２００〜３００ｍｍを有する。短い方の幅として、少なくとも約
２５ｍｍであり、約２５０ｍｍ以下であり、通常は約５０〜１５０ｍｍを有して
いる。
【００８１】 このフィルタエレメント52は、セルロースから組み立てることができる。使用
可能なセルロース媒体に関する一つの事例は、以下の通りである。坪量は、約４
５〜５５ポンド/３０００フィート2 (８４．７グラム/ｍ2 )であり、例えば、４
８〜５４ポンド/３０００フィート2 である。厚さは、約０．００５〜０．０１
５インチであり、例えば、約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）である。フレイ
ザー浸透率は、約２０〜２５フィート/分であり、例えば、約２２フィート/分（
６．７ｍ/分)である。孔サイズは、約５５〜６５ミクロンであり、例えば、約６
２ミクロンである。湿張力は、少なくとも約７ポンド/インチであり、例えば８
．５ポンド/インチ（３．９ｋｇ/インチ）である。破裂強度は約１５〜２５psi
であり、例えば、約２３ポンド パー スクエアー インチ(１５９キロパスカ
ル）である。このセルロール媒体は、ファインファイバーとして扱うことができ
、例えば、直径サイズとして５ミクロンかそれ以下の寸法を有しており、サブミ
クロンのものもある。ファインファイバー媒体によれば、さまざまな応用分野に
使用できることとなる。このような利用は、例えば、米国特許番号第５、４２３
、８９２号の第３２欄、第４８〜６０行目に特徴付けられている。より詳しくは
、米国特許番号第３、７８７、０１４号、第３、６７６、２４２号、第３、８４
１、９５３号と第３、８４９、２４１号に記載されているので、参考としてここ
に挙げる。代替手段としては企業秘密の下で、登録商標ウルトラ-ウエブ「ＵＬ
ＴＲＡ−ＷＥＢ」としてドナルドソン・カンパニーから提供されている。フィル
タエレメントの構成に関しては、ファインファイバーをどう作るか、どんな特定
の方法がファインファイバーを適用するのに使用されるかについては、特に限定
はない。結果として得られる媒体構造に以下の特性があれば、十分にファインフ
ァイバーとして使用できる。すなわち、ＳＡＥＪ７２６Ｃに準拠する試験であっ
て、ＳＡＥのファインダストを使用した場合に、初期効率が、平均９９．５％で
あり、サンプリングテストでも９０％以下であること。また、ＳＡＥＪ７２６Ｃ
に準拠する試験で、全体効率が、平均９９．９８％であること。
【００８２】 センター板232は、全長が少なくとも約１００ｍｍであり、約８００ｍｍ以下
であり、通常は、約２００〜５００ｍｍである。また、側縁242と側縁244の間の
幅寸法は約５０ｍｍであり、約５００ｍｍ以下であり、通常は、約１００〜２０
０ｍｍである。また、各突起290、294は第１の端部64から少なくとも約２０ｍｍ
突出しており、２００ｍｍ以下であり、通常は、約５０〜１００ｍｍである。各
突起290、294の内側の間の距離100は、少なくとも約２５ｍｍであり、約３００
ｍｍ以下であり、通常は、約５０〜１５０ｍｍである。各開口292は内径寸法（
好ましくは、直径）である少なくとも約１０ｍｍ、約１５０ｍｍ以下、通常は約
２０〜７０ｍｍを有する。
【００８３】 望ましくは、波形領域310の長さは、少なくとも約２０ｍｍ、約２００ｍｍ以
下であり、通常は、約５０〜１００ｍｍである。また、好ましくは、少なくとも
５個所、約１００個所以下、または通常は、約１０〜３０個所の個々の波形312
が形成される。
【００８４】 各フック252の上にそれぞれ形成された傾斜表面260、280は、少なくともセン
ター板232の中心軸に対して約３０度傾斜しており、約６０以下であり、通常は
約４０〜５０度傾斜している。それぞれの凹部256、276は幅が少なくとも約４ｍ
ｍであり、約２５ｍｍ以下であり、通常は、約５〜１５ｍｍである。また、それ
ぞれの切抜き266, 286は、下部縁314から少なくとも約１０ｍｍ延設するか、約
８０ｍｍ以下延設するか、通常は約２０〜５０ｍｍ延設している。
【００８５】 センター板232は、全体厚さとして少なくとも約１ｍｍを有しており、２０ｍ
ｍ以下、あるいはつい通常は、約２〜１０ｍｍの厚さである。このセンター板23
2は、全重量として約２オンスであり、約１０オンス以下であり、通常は約４〜
６オンスである。センター板は、少なくとも一つの孔320を有しており、約１０
０個以下の孔320を有し、通常は、約２５〜３５個の孔320を有している。
【００８６】 望ましくは、センター板232はプラスチック製であり、ガラス充填ナイロン樹
脂製が良く、望ましくは３３％のガラス入りが良い。シール部材74は、発泡ポリ
ウレタンから形成でき、約１１〜２２ポンド/フィート3 の密度を有する。この
ようにして使用可能なポリウレタンとしては、米国特許番号第５、６６９，９４
９号がある。
【００８７】 なお、上述の各事例、およびデータは製造の完全な記述と発明の使用を提供す
るものであるが、これらに限定されず請求の範囲に規定される種々の構成がある
ことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の原理により組み立てられたエア導入システムとエアークリー
ナを有するエンジンの一実施例を示した模式図である。
【図２】 図２は、ハウジングとこのハウジングに対して動作可能に配置されるフィルタ
エレメントを含むエアークリーナの一実施例の横断面図である。
【図３】 図３は、図２に示されるエアークリーナを分解して示した側面図である。
【図４】 図４は、図２と図３に示されるフィルタエレメントにおいて使用可能なろ材の
一部を示した外観斜視図である。
【図５】 図５は、図２と図３に示されるエアフィルタエレメントの実施例の外観斜視図
である。
【図６】 図６は、図５に示されるフィルタエレメントを反対側から見た外観斜視図であ
る。
【図７】 図７は、図５と図６に示されるフィルタエレメントの実施例を分解して示した
側面図である。
【図８】 図８は、図２、３、５、６、７に示したフィルタエレメントに使用可能なセン
ター板の一実施例を示した平面図である。
【図９】 図９は、図８の９〜９線に沿って破断しセンター板を拡大して示した断面図で
ある。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年２月６日（２００２．２．６）
【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
【補正の内容】
【特許請求の範囲】 フィルタ及びフィルタエレメント
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ジュリエアー， ウイリアム， エム． アメリカ合衆国 ミネソタ州 55433， クーン ラピッズ， 107ス レーン エ ヌダブリュー 1256 (72)発明者 スタインブルーク， エドワード， エ ー． アメリカ合衆国 ミネソタ州 55346， エデン プレイリー， エヌ．ヒルクレス ト コート 16671 (72)発明者 ビショップ， ウエイン， アール．， ダブリュー． アメリカ合衆国 ミネソタ州 55416， セント． ルイス パーク， セーラム アベニュー サウス 2709 (72)発明者 ゴールデン， パトリック アメリカ合衆国 ミネソタ州 55113， ローズビル， ウエスト シーオー． ア ールディー． シー２ 199 (72)発明者 マッセルマン， ウエイン， シー． アメリカ合衆国 ミネソタ州 55309， ビッグ レイク， 180ス シーティー． 20264 Ｆターム(参考） 4D058 JA34 JB13 JB25 JB48 KA11 KA23 KA25 KC32 KC51 KC62 KC81 SA07

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フィルタ構成であって、 （ａ）対向する第１の端部と第２の端部を有するフィルタエレメントと、該フィ
    ルタエレメントは複数の流路を具備し、 (i) 前記流路は、前記フィルタエレメントの第１の端部に隣接した第１の
    端部部位と、前記フィルタエレメントの第２の端部に隣接した第２の端部部位と
    を有し、 （Ａ） 選ばれた前記流路は、前記第１の端部部位で開口し、前記第２の端
    部部位で閉じ、また、選ばれた前記流路は、前記第１の端部部位で閉じ、前記第
    ２の端部部位で開口し、 （ｂ）前記第１の端部に隣接して、前記フィルタエレメントに固定されるハンド
    ル部材と、 （ｃ）前記第２の端部に隣接して、前記フィルタエレメントに固定されるフレー
    ム構造と、を備えることを特徴とするフィルタ構成。
  2. 【請求項２】 前記ハンドル部材は、前記フレーム構造に固定されることを
    特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成。
  3. 【請求項３】 （ａ）前記フレーム構造は、前記フィルタエレメントの前記
    第１端部と前記第２の端部のいずれかまで、少なくとも一部が延設される複数の
    支持支柱を含み、 （ｂ）前記ハンドル部材は、前記支持支柱に係合する１組のフックを含むことを
    特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成。
  4. 【請求項４】 （ａ）前記フレーム構造は、前記第１端部と前記第２の端部
    のいずれかから軸方向に、突出する延設部を含み、 (i) 前記フレーム構造の前記延設部は、シール部材を支持する、 ことを特徴とする請求項２または３に記載のフィルタ構成。
  5. 【請求項５】 （ａ）前記延設部は、内部と、外部と、端部とを含み、 （ｂ）前記シール部材は、１１〜２２ポンド/フィート3 の密度で成型される
    ポリウレタン製であり、 (i) 前記シール部材は、前記延設部の少なくとも前記外部と、前記内部と
    、前記端部とを覆う、 ことを特徴とする請求項４に記載のフィルタ構成。
  6. 【請求項６】 （ａ）前記シール部材は、断面形状として複数の段差を規定
    する、 ことを特徴とする請求項４または５に記載のフィルタ構成。
  7. 【請求項７】 （ａ）前記フィルタエレメントは、さらに、中心のコア部材
    を含み、前記複数の流路を前記コア部材の回りに巻き付ける、 ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のフィルタ構成。
  8. 【請求項８】 （ａ）前記ハンドル部材は、前記コア部材に固定される、 ことを特徴とする請求項７に記載のフィルタ構成。
  9. 【請求項９】 （ａ）前記ハンドル部材と前記コア部材は、一体成型構造で
    ある、 ことを特徴とする請求項８に記載のフィルタ構成。
  10. 【請求項１０】 （ａ）前記コア部材は、複数の波形を含み、前記波形は前
    記流路の少なくともいくつかに合致する、 ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のフィルタ構成。
  11. 【請求項１１】 （ａ）前記ハンドル部材は、前記コア部材により規定され
    る少なくとも一つの開口を具備する、 ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のフィルタ構成。
  12. 【請求項１２】 （ａ）前記コア部材は、第１と第２の対向する端部とを含
    み、 (i) 前記ハンドル部材は、前記コア部材の前記第１の端部の一部であり、
    前記フィルタエレメントの前記第１の端部から突出され、 (ii) 前記コア部材の前記第２の端部の一部となるフック構造であって、 （Ａ）前記フック構造は前記フレーム構造に係合する、、 ことを特徴とする請求項１１に記載のフィルタ構成。
  13. 【請求項１３】 （ａ）前記フィルタエレメントから少なくとも一部が延設
    される板部材であって、前記板部材は、 (i) 対向する第１の端部と第２の端部と、 (ii) 前記第１の端部と前記第２の端部の間で延設される対向する第１の側
    縁と、第２の側縁と、 （iii） 前記フィルタエレメントの前記第１の端部から軸方向に延設される
    第１の突起であて、 （Ａ）前記第１の突起は、前記第２の側縁よりも前記第１の側縁により近く
    配置されており、 （iv) 前記第１の突起の近くの凹部と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ構成。
  14. 【請求項１４】 （ａ）前記板部材は、前記フィルタエレメントの前記第１
    の端部から軸方向に延設される第２の突起を含み、 (i) 前記第２の突起は、前記第１の端部と前記第２の端部の間に位置し、 (ii) 前記凹部は、前記第１の突起と前記第２の突起の間に延設されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載のフィルタ構成。
  15. 【請求項１５】 （ａ）前記凹部は、前記第１の端部に沿う前記板部材の直
    線区分をなし、 （ｂ）前記第１の突起は、前記第１の側縁の直ぐ近くに位置し、 （ｃ）前記第２の突起は、前記第２の側縁の直ぐ近くに位置する、 ことを特徴とする請求項１６に記載のフィルタ構成。
  16. 【請求項１６】 フィルタエレメントに使用されるセンター板であって、 （ａ）対向する第１の端部と第２の端部とを有する延設部と、 （ｂ）前記第１の端部と前記第２の端部との間の前記延設部に位置する波形領
    域であて、 (i) 前記波形領域は、交替する複数の頂点と複数の谷を含む、 ことを特徴とするセンター板。
  17. 【請求項１７】 （ａ）前記頂点のそれぞれは、隣り合う頂点との間におい
    て、少なくとも５ｍｍ離れており、また前記谷のそれぞれは、隣り合う谷との間
    において、少なくとも５ｍｍ離れており、 （ｂ）前記波形領域は、少なくとも５つの頂点と少なくとも５つの谷を含む、
    ことを特徴とする請求項１６に記載のセンター板。
  18. 【請求項１８】 （ａ）前記第１の端部に形成されるハンドル部材と、 （ｂ）前記第２の端部に形成される締結具部材であって、 (i) 前記締結具部材は、前記フィルタエレメントのフレーム構造に対
    して接続されるように構成される、 ことを特徴とする請求項１６または１７に記載のセンター板。
  19. 【請求項１９】 （ａ）前記ハンドル部材は少なくとも一つの開口を前記延
    設部に形成し、 （ｂ）前記締結具部材はフック構成を含む、 ことを特徴とする請求項１８に記載のセンター板。
  20. 【請求項２０】 （ａ）前記延設部は、前記第１の端部と前記第２の端部と
    の間に延設される第１の側縁と、前記第１の側縁に対向して、前記第１の端部と
    前記第２の端部との間に延設される第２の側縁とを含み、、 （ｂ）前記フック構成は、 (i) 前記延設部から片支持され、前記第１の側縁に沿って形成される第
    １のフックと、 (ii) 前記延設部から片支持され、前記第２の側縁に沿って形成される第
    ２のフックと、を含む、 ことを特徴とする請求項９に記載のセンター板。
  21. 【請求項２１】 （ａ）前記延設部は、前記第１のフックの近傍において第
    １の切抜き部を規定し、前記第１のフックは、少なくとも１ｍｍ分撓むように形
    成され、 （ｂ）前記延設部は、前記第２のフックの近傍において第２の切抜き部を規定し
    、前記第２のフックは、少なくとも１ｍｍ分撓むように形成され、 ることを特徴とする請求項２０に記載のセンター板。
  22. 【請求項２２】 エアークリーナであって、 （ａ） ボディー部材とカバーを有するハウジングであって、前記ボディー部
    材は内部と開口端を規定し、 (i) 前記内部へのアクセスを可能とするために、前記カバーは選択的に前
    記ボディー部材の前記開口端から可動であり、 （ｂ）前記内部に着脱可能に置かれるフィルタエレメントであって、前記フィ
    ルタエレメントは、流れの反対側の第１の面と、第２の面を有し、 （ｃ）前記フィルタエレメントの中に少なくとも部分的に広がるセンター板で
    あって、前記センター板は、前記第１の面から軸方向に延びる第１の部分を含み
    、前記センター板は、前記第１の部分の近傍の凹部を含み、 （ｄ）前記フィルタエレメントが前記内部において動作可能に設置されると、
    前記凹部に支柱部材が位置し、前記カバーは前記ボディー部材の前記開口端の上
    に位置する、 ことを特徴とするエアークリーナ。
  23. 【請求項２３】 （ａ） 前記支柱部材は、前記カバーから延設される突起
    部を備え、 （ｂ）前記第１の部分は、前記第１の面から軸方向に延びる第１のハンドル部
    材を設け、 （ｃ）前記センター板は、前記第１の面から軸方向に延びる第２のハンドル部
    材を設け、 (i) 前記凹部は前記第１と第２のハンドル部材の間に延びる、 ことを特徴とする請求項２２に記載のエアークリーナ。
  24. 【請求項２４】 （ａ） シール部材を前記ハウジングと前記フレーム構造
    の間に設けて半径方向のシールを、 設けたことを特徴とする請求項２２または２３に記載のエアークリーナ。
  25. 【請求項２５】 （ａ） 前記フィルタエレメントは、流路ろ過媒体を備え
    、 （ｂ）前記センター板は、波形領域を含み、 (i) 前記波形領域は、前記流路ろ過媒体の部位と合致する、 ことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載のエアークリーナ。
  26. 【請求項２６】 エアークリーナの点検方法であって、 （ａ）ハウジング内に設置されるフィルタエレメントを提供し、前記フィルタ
    エレメントは、対向する上流側と下流側の端部を含み、前記フィルタエレメント
    は、複数の流路を有し、前記流路のそれぞれは前記フィルタエレメントの上流側
    の端部に隣接した第１の端部部位と、前記フィルタエレメントの下流側の端部に
    隣接した第２の端部部位とを有し、選ばれた前記流路は、前記第１の端部部位で
    開口し、前記第２の端部部位で閉じ、また、選ばれた前記流路は、前記第１の端
    部部位で閉じ、前記第２の端部部位で開口し、前記フィルタエレメントは、それ
    に固定されるフレーム構造をさらに含み、 （ｂ）前記上流側の端部と下流側の端部から突起するハンドルを掴み、前記ハン
    ドルは前記フレーム構造に固定されており、 （ｃ）前記ハンドルを引き抜くことで、前記フィルタエレメントを前記ハウジン
    グから取り除く、 ことを特徴とするエアークリーナの点検方法。
  27. 【請求項２７】 （ａ）前記ハンドルを引き抜くことで、前記フィルタエレ
    メントを前記ハウジングから取り除いた工程の後に、２番目のフィルタエレメン
    トを供給し、前記２番目のフィルタエレメントは軸方向の突起を有し、前記突起
    には近接した凹部が形成されており、 （ｂ）前記２番目のフィルタエレメントを、前記ハウジングに位置させ、 （ｃ）前記凹部に支柱部材を配置する、 以上の工程を備えることを特徴とする請求項２６に記載のエアークリーナの点検
    方法。
  28. 【請求項２８】（ａ）前記ハウジングは、ボディー部材とカバーとを含むと
    ともに、 （ｂ） 前記凹部に支柱部材を配置する工程は、前記カバーを前記カバーの上
    に置くとともに、前記支柱部材は、前記カバーから延設される突起部を含む、 ことを特徴とする請求項２７に記載のエアークリーナの点検方法。
  29. 【請求項２９】 フィルタエレメントの製造方法であって、 （ａ）対向する第１の端部と第２の端部とを有する延設部と、前記第１の端部
    と前記第２の端部との間の前記延設部の少なくとも一部に位置する波形領域とを
    備えたセンター板を供給し、 （ｂ）前記波形領域に対して選ばれた流路ろ過媒体の流路を揃え、 （ｃ）前記流路ろ過媒体を、前記サンター板の回りに巻きつける、 以上の工程を備えることを特徴とするフィルタエレメントの製造方法。
  30. 【請求項３０】 （ａ）前記波形領域に対して選ばれた流路ろ過媒体の流路を揃える工程の前に
    、前記波形領域に対して接着剤を塗り、 （ｂ）前記前記流路ろ過媒体を、前記サンター板の回りに巻きつけた後に、フ
    レーム構造に固定し、 （ｃ）前記固定するときに、前記センター板のフックを前記フレーム構造の支
    持部に対して係合する、 以上の工程を備えることを特徴とする請求項２９に記載のフィルタエレメントの
    製造方法。
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