JP2012176400A - 流体処理要素および流体処理アセンブリ - Google Patents

流体処理要素および流体処理アセンブリ Download PDF

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Abstract

【課題】流体の処理に加えて、流体から電子を除去することのできる流体処理要素およびアセンブリを提供すること。
【解決手段】本発明による流体処理要素およびアセンブリは、ばね付勢式電気接触装置を含んでいる。ばね付勢式電気接触装置は、流体処理パックおよび／またはエンドキャップから筐体までの効果的で確実な電気経路を提供し、筐体は接地することができる。したがって、流体処理パックおよび／またはエンドキャップから筐体に電荷を放散させる。
【選択図】 図１

Description

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

Claims (15)

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