JP2012521882A - 軸方向のシールを有する溝付きのフィルタ - Google Patents

Abstract

フィルタエレメントは、フィルタ媒体のパックとフィルタハウジングを軸方向においてシールするように構成された軸方向のシール部材とを含む。軸方向のシール部材は、フィルタ媒体のパックのシール部材により支持されると共にフィルタ媒体のパックに取り付けられるように設けてもよい。代替として、軸方向のシール部材はフィルタ媒体のパックのシール部材によりフィルタ媒体のパックに取り付けられたフレームによって担持されてもよい。

Description

本発明は、一般に流体用のフィルタに関し、より詳細には軸方向のシール部材とフィルタ媒体のパックのシール部材とを有する溝付きのフィルタエレメント及びその製造方法に関する。

濾過装置及び濾過システムは、種々の流体から汚染物質を濾過する広範な用途に用いられる。例えば、塵埃や他の汚染物質を除去する濾紙のような濾過媒体（フィルタ媒体）が封入されたフィルタアセンブリに空気又は類似の気体を通過させることが知られている。典型的には、濾過媒体（フィルタ媒体）は、濾過された流体を使用する更に大型のプロセスシステム（例えばエンジン）の非交換（常設）部分であるハウジング内に封入される。フィルタの目詰まりを防止するために、フィルタアセンブリは、非交換（常設）に設けられたハウジングから濾過媒体（フィルタ媒体）を取り出して、交換することができるように構成されることが望ましい。そのため、濾過媒体（フィルタ媒体）は典型的には取り外し可能なフィルタエレメント（フィルタ部材）として構成され、本明細書ではフィルタカートリッジとも称する。

フィルタエレメントの構成で共通に用いられるフィルタ媒体の一つが溝付き（ひだ付き）のフィルタ媒体である。溝付きのフィルタ媒体は、典型的には、溝付きのシートと表面シートとを軸を中心として巻き付けて、複数の連続して隣接する溝（ひだ）を形成することにより設けられる。かかる溝付きのフィルタ媒体の一の一般的な形態では、隣接する複数の溝の端部を交互に塞ぐことで、複数の溝の反対側の端部においてフィルタ媒体から流体が流出する前に、複数の「流入」溝の一の開放した端部に流入した流体を多孔質のフィルタ媒体を通過させて隣接する複数の「流出」溝内に流れ込ませる。

フィルタハウジング（不図示）からのフィルタエレメントの取り外しを可能とするために、典型的には、この２つの構成要素の間には隙間（クリアランス）が設けられる。プロセス対象とする流体をフィルタエレメントの周辺で短絡（近回り）させることなく濾過媒体（フィルタ媒体）を通過させるために、大抵はフィルタエレメントにフィルタハウジングと当接するシールが設けられる。このような従来のフィルタエレメントは、米国特許第６，６１０，１１７号（Ｇｉｅｓｅｋｅ）、米国特許出願公開２００６／００９１０６１（Ｂｒｏｗｎ）、米国特許出願公開２００６／００９０４３４（Ｂｒｏｗｎ等）及び米国特許出願第１２／１６４，９８７号（Ｍｅｒｒｉｔｔ等）に開示されており、その全てを本明細書に引用により組み込む。

本発明は、フレーム、シール支持構造、及び、それらを溝付きのフィルタ等のフィルタへ取り付ける方法の改良に関する。

本発明の一の態様は、フィルタエレメントとフィルタハウジングとの間のシールを提供するように構成された、軸方向のガスケットアセンブリに関する。この態様において、本発明は、溝付きのフィルタ媒体のパックと溝付きのフィルタ媒体に取り付けられる軸方向のシールガスケットアセンブリとを含むフィルタエレメントを提供する。溝付きのフィルタ媒体は、表面シートと、表面シートとしっかりと合わさって一体となった複数の溝が設けられた溝付きのシートとを含み、複数の第１の溝は流入面に近接して（流入面の直近で／ｐｒｏｘｉｍａｔｅ）塞がれ、複数の第２の溝は流出面に近接して（流出面の直近で）塞がれて設けられる。軸方向のシールガスケットアセンブリは、軸方向のシール部材とフィルタ媒体のパックのシール部材とを含み、軸方向のシール部材は第１のポリマー材料で形成され、フィルタ媒体のパックのシール部材は第２のポリマー材料で形成され、第１のポリマー材料は、第２のポリマー材料よりも軟質である。

他の態様において、本発明は、溝付きのフィルタ媒体のパックとフレームに担持された軸方向のシール部材とを含むフィルタエレメントを提供する。フレームはフィルタ媒体のパックのシール部材により溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けられる。溝付きのフィルタ媒体は、表面シートと、表面シートとしっかりと合わさって一体となった複数の溝が設けられた溝付きのシートとを含み、複数の第１の溝は流入面に近接して塞がれ、複数の第２の溝は流出面に近接して塞がれて設けられる。フレームは、フィルタ媒体のパックのシール部材により溝付きのフィルタ媒体のパックに固定されると共に、軸方向のシール支持部を含む。軸方向のシール部材はフレームが含む軸方向のシール支持部に担持される。軸方向のシール部材はフィルタ媒体のパックのシール部材とは別途（独立して）モールド成形されて設けられる。更に、軸方向のシール部材は第１のポリマー材料で形成され、フィルタ媒体のパックのシール部材は第２のポリマー材料で形成され、第１のポリマー材料は、第２のポリマー材料よりも軟質である。

本発明は、また、フィルタハウジングのシール面を有するフィルタハウジングと共に用いるフィルタエレメントを製造する複数の方法を提供する。一の態様において、本発明は、複数の溝を有し、複数の第１の溝は流出面に近接して塞がれ、複数の第２の溝は流入面に近接して塞がれた溝付きのフィルタ媒体のパックを形成するステップと、フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップと、フィルタハウジングのシール面を軸方向においてシールするように構成された軸方向のシール部材を別途（独立して）モールド成形するステップとを含む、フィルタエレメントを製造する方法を提供する。フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップは、軸方向のシール部材をモールド成形するステップよりも先に又は後に行われるものとしてもよい。更に、フィルタ媒体のパックのシール部材と軸方向のシール部材とは単一のモールド成形キャビティ内においてモールド成形されて軸方向のシールガスケットを形成するものとしてもよい。代替として、製造方法はフレームを提供するステップを更に含むことができ、その場合、フィルタ媒体のパックのシール部材と軸方向のシール部材とをモールド成形して取り付けるものとしてもよい。

本発明の他の態様、目的及び利点は、添付図面を併せ見れば、以下の詳細な説明により更に明らかになるであろう。

本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の複数の態様を例示し、記述と共に、本発明の原理の説明に資する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による軸方向のシールガスケットアセンブリを含み、フィルタハウジングへの挿入に適合するフィルタエレメントの斜視図である。

図２は、溝付きのフィルタ媒体のパック、巻き芯、及び軸方向のシールガスケットを含む図１に示すフィルタエレメントの斜視図の部分的な断面図である。

図２Ａは、溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けられた軸方向のシールガスケットアセンブリの拡大された断面を示す図２の拡大断面図である。

図３は、モールド型内で形成される軸方向のシールガスケットを示す図１のフィルタエレメントの部分拡大断面図である。

図４は、本発明の第２の実施の形態による軸方向のシール部材を担持するフレームを含むフィルタエレメントの斜視図である。

図５は、溝付きのフィルタ媒体のパック、巻き芯、及びフィルタ媒体のパックのシール部材によって溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けられた軸方向のシール部材を担持するフレームを含む図４に示すフィルタエレメントの斜視図の断面図である。

図５Ａは、図５に示す軸方向のシール部材、フィルタ媒体のパックのシール部材、及び溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けられたフレームの拡大された断面を示す拡大断面図である。

図６は、モールド型内におけるフィルタ媒体のパックのシール部材と軸方向のシール部材とを示す図４に示すフィルタエレメントの部分拡大断面図である。

図７は、本発明の第３の実施の形態よる軸方向のシール部材を担持するフレームを含むフィルタエレメントの斜視図である。

図８は、溝付きのフィルタ媒体のパック、巻き芯、及びフレームを含む図７に示すフィルタエレメントの斜視図の部分断面図であり、軸方向のシール部材を担持するフレームはフィルタ媒体のパックのシール部材により溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けられることを示す図である。

図８Ａは、図８に示す軸方向のシール部材、フィルタ媒体のパックのシール部材、及び溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けられたフレームの拡大された断面を示す拡大断面図である。

図９は、モールド型内におけるフィルタ媒体のパックのシール部材及び軸方向のシール部材を示す図７に示すフィルタエレメントの部分断面図である。

本発明は、ある好ましい実施の形態と関連付けて説明されるが、それら実施の形態に限定する意図はない。反対に、意図するところは、全ての代替物、変形、及び均等物を、特許請求の範囲に定義されているように本発明の精神と範囲の内に含まれるものとして、カバーすることである。

図１乃至図３は、フィルタハウジングを通過する流体の流れから粒子状物質を除去するためにフィルタハウジングへ挿入されるように設けられた本発明の第１の実施の形態のフィルタエレメント１００を示す図である。本明細書で用いられる用語「流体」は、液体及び気体のどちらの形態（状態）の流体をも包含することを意図しているが、本明細書に示す実施の形態では、エンジン及びエアコンプレッサの吸気フィルタに用いられる種類のエアフィルタを示す。本発明の特徴を液体用途へ適用できることは理解されることであろう。

第１の実施の形態のフィルタエレメント１００は、図１及び図２に、全体的に競技用トラックに類似した環状の断面形状を有するフィルタエレメント１００として示される。本明細書で用いられる用語「環状」は、一般の辞書の定義に従い、軸又は中心線を中心として配置される種々の環状（リング状）及び類似する形状を意味する。本願発明者が意図するように、環状の形状には、円形、長方形、楕円形、又は丸みが付けられた端部で結合された全体的に直線かつ平行な２つの側部を有する競技用トラック形状が含まれてもよいが、それらに限定されない。

様々な構成要素を概略において説明すると、図１及び図２に示すように、フィルタエレメント１００は、フィルタ媒体のパック１０２と、軸方向のシール部材１０６及びフィルタ媒体のパックのシール部材１０８を備える軸方向のシールガスケット１０４とを含む。第１の実施の形態のフィルタ媒体のパック１０２は、流入面１１０と流出面１１２とを有する溝付きのフィルタ媒体として設けられる。溝付きのフィルタ媒体のパック１０２は、巻き芯１１８を中心として巻き付けられて複数の溝を画成（ｄｅｆｉｎｅ）する、しっかりと合わさって一体となった表面シート１１４と溝付きのシート１１６とを含む。複数の第１の溝のセットは流入面１１０に近接して閉じられる（塞がれる）と共に複数の第２の溝のセットは流出面１１２に近接して閉じられて（塞がれて）設けられ、その結果、流入面１１０において開放している複数の溝から流入する流体は、複数の溝の流出面１１２においてフィルタ媒体から流出する前に多孔質のフィルタ媒体を通過して他の複数の溝に流れ込む。巻き芯１１８は様々な形状と大きさに設けることができる。巻き芯１１８の一例は、発明の名称「巻き付けフレームに巻き付けられたフィルタ媒体を有する流体フィルタ装置」として、本願発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／６３４，６４７号に開示されており、その開示は引用により本明細書に組み込まれる。代替の実施の形態では、巻き芯を用いずに溝付きのフィルタ媒体のパック１０２を形成してもよい。

軸方向のシールガスケット１０４は、フィルタ媒体のパック１０２の流出面１１２に近接して設けられる。軸方向のシールガスケット１０４は、シール面（不図示）を有するハウジングと係合する軸方向のシール部材１０６を含む。軸方向のシール部材１０６は、フィルタハウジングのシール面をシールしてフィルタハウジングとフィルタエレメント１００との間で軸方向のシールを形成するように構成されるシール面１２０を有する。フィルタエレメント１００がフィルタハウジング内に配置されると、軸方向のシール部材１０６はフィルタハウジングのシール面に押し付けられ、その結果、軸方向のシール部材１０６のシール面１２０とフィルタハウジングのシール面とがフィルタエレメント１００とハウジングとの間でシールを提供することにより、未濾過の（濾過されない）空気がフィルタ媒体のパック１０２を迂回（バイパス）することを防いでフィルタハウジングを通過させる。軸方向のシール部材１０６は、ポリマー材料及びポリマー発泡体（ポリマーフォーム）を含むがそれらに限定されない、任意の適切なシール材料で設けることができるが、ウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で設けることが好ましい。ウレタン等の膨張可能な材料は、弾力性に富んでシール機能を提供すると共に、後述するように、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８の上に、又はフレームの上にモールド成形できるので特に利点を有する。

図１乃至図３に示すように、本実施の形態では、軸方向のシール部材１０６はフィルタ媒体のパックのシール部材１０８に担持されるように設けられる。フィルタ媒体のパックのシール部材１０８は、フィルタ媒体のパックのシール部１２２と軸方向のシール支持部１２４とを有する。フィルタ媒体のパックのシール部材１０８はフィルタ媒体のパック１０２に取り付けられ、フィルタ媒体のパックのシール部１２２はフィルタ媒体のパック１０２の周壁１２６に対して半径方向においてシールするように設けられる。フィルタ媒体のパックのシール部１２２は流出面１１２に近接して周壁１２６に取り付けられると共に、流出面１１２から軸方向に離間して設けられる。軸方向のシール支持部１２４は、フィルタ媒体のパックのシール部１２２と一体に形成される。軸方向のシール支持部１２４は、フィルタ媒体のパック１０２の周壁１２６から半径方向に離間して設けられる軸方向のシール部材１０６を担持するように設けられ、その結果、軸方向のシール部材１０６と周壁１２６との間に隙間１２８が形成される。

フィルタ媒体のパックのシール部材１０８は、ポリマー材料及びポリマー発泡体（ポリマーフォーム）を含むがそれらに限定されない任意の適切な材料で形成することができるが、硬質ウレタンで形成することが好ましい。軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８とは、同一の材料又は異なる材料を用いて設けることができる。軸方向のシール部材１０６は、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８の材料よりも柔らかい（軟質な）ポリマー材料で形成することが好ましく、その結果、フィルタエレメント１００がフィルタハウジング内に配置されるときに、より硬質なポリマー材料で形成されたフィルタ媒体のパックのシール部材１０８が軸方向のシール部材１０６を支持する一方で、軸方向のシール部材１０６は押し付けられてフィルタハウジングをシールすることができる。フィルタ媒体のパックのシール部材１０８も同様にシール機能を提供することができる。

かかる実施の形態では、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８は、デュロメータ硬さが６０Ａ（本明細書における全てのデュロメータ硬さは、タイプＡのショア／デュロメータ試験機を用いたＡＳＴＭ Ｄ２２４０ Ａスケールでの表示値である）を超える硬質ウレタンで形成され、９０Ａ乃至９５Ａの硬さで設けられることが好ましい。一方、軸方向のシール部材１０６は、デュロメータ硬さが２５Ａ未満のより柔らかなウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で形成され、５Ａ乃至８Ａの硬さで設けられることが好ましい。フィルタ媒体のパックのシール部材１０８に用いられる硬質ウレタンは、硬化（キュア）の際の体積膨張率が４０％未満のウレタン材料として設けられ、軸方向のシール部材１０６に用いられるより柔らかなウレタン発泡体（ウレタンフォーム）は、硬化（キュア）の際の体積膨張率が４０％を超えるウレタン材料として設けられる。典型的に、硬質ウレタン材料とより柔らかなウレタン発泡体（ウレタンフォーム）材料とは異なる方法で製造（構築）され、それぞれ異なるポリオールを含む。このように、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８は十分に管理されたプロセスでモールド成形されるのに対し、軸方向のシール部材１０６の製造プロセスはそれほど十分に管理されることはないが、軸方向のシール部材１０６は、より弾力を有し、ハウジングの外部表面での使用に対して寛容に設けられる。一の実施の形態では、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８は、約９２Ａのデュロメータ硬さを有し、硬化（キュア）の際の体積膨張率が約２５％の硬質ウレタンで形成され、軸方向のシール部材１０６は、約７Ａのデュロメータ硬さを有し、硬化（キュア）の際の体積膨張率が約６０％のより柔らかなウレタンで形成される。かかる実施の形態では、硬質ウレタンで形成されるフィルタ媒体のパックのシール部材１０８は構造的な支持機能を提供し、硬質ウレタンより弾力を有する、より柔らかなウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で形成される軸方向のシール部材１０６は、フィルタエレメント１００とフィルタハウジング（不図示）との間のシール機能を提供する。

以下で詳細に説明するように、軸方向のシールガスケット１０４は、モールド型内でモールド成形するのが好ましい。モールド型内でモールド成形を行うかかる実施の形態では、軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８の各々は、発泡、膨張、硬化（キュア）のプロセスの間、不規則な（規制されない）形状をとる自由上昇面１３６及び１６６を含む。一の実施の形態では、自由上昇面１３６に近接する軸方向のシールガスケット１０４の半径方向における幅は少なくとも０．５インチに設けられる。いくつかの実施の形態では、軸方向のシールガスケット１０４は、軸方向のシール部材１０６の外周壁１３０とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８の外周壁１３２とを介してフィルタエレメント１００とフィルタハウジングとの間に追加される半径方向におけるシール面を提供することができ、その場合、軸方向のシール部材１０６の軸方向のシール面１２０がフィルタハウジングのシール面に軸方向のシールを提供する一方で、外周壁１３０、１３２はフィルタハウジングの内壁をシールするように設けられる。

一の実施の形態では、フィルタエレメント１００は最初にフィルタ媒体のパック１０２を形成して、次に軸方向のシールガスケット１０４をモールド成形することでフィルタ媒体のパック１０２上に軸方向のシールガスケット１０４を取り付けるように形成される。フィルタ媒体のパック１０２は、多孔質のフィルタ媒体の表面シート１１４としっかりと合わさって一体となった多孔質のフィルタ媒体の溝付きのシート１１６により構成することができる。溝付きのシート１１６は、波形加工やプリーツ加工等の任意の適切なプロセスで形成してもよいが、本願発明の譲受人に譲渡された、発明の名称が「エアフィルタ用のギャザー付きフィルタ媒体とその製造方法」の米国特許出願公開２００６／００９１０６６に述べられているように、ギャザー加工を行って形成するのが好ましく、この開示された記述は引用により本明細書に組み込まれる。

本明細書で用いられる用語「表面シート」は、溝付きの多孔質のフィルタ材料のシートに取り付けられる略平坦で多孔質又は非多孔質の、任意のシートの形態又はストリップの形態を含むことが意図されている。本発明の殆どの実施の形態では、表面シートを多孔質のフィルタ材料で形成することが好ましい。

溝付きの多孔質のフィルタ材料のシート１１６は、当業界で一般的に溝（ひだ）１３３として知られる複数の連続する隣接した畳み込み（回旋）を形成する。当該技術分野では周知のように、溝（ひだ）の選択された端部は、例えば接着剤のビード（ｂｅａｄ）１３４で塞いで設けられることで、一部の溝の一の端部に流入する流体を、溝の反対側の端部においてフィルタ媒体から流体が流出する前に多孔質のフィルタ媒体を通過させて他の複数の溝内に流れ込ませることができる。

図１乃至図３に示すフィルタ媒体のパック１０２は、フィルタ媒体を巻き付けてコイル状に巻いて競技用トラック形状の断面のような略環状の断面形状を形成することにより設けられ、周囲の長さがフィルタエレメント１００よりも長く、略同じ内面形状を有するフィルタハウジング内への挿入のために大きさが調整されて、クリアランスを有する滑り嵌めがもたらされる。フィルタ媒体のパック１０２は、本願発明の譲受人に譲渡された、発明の名称が「フィルタエレメントを巻き付ける方法及び装置」の米国特許出願公開２００８／０１３５４７１で開示されるように、巻き芯１１８により構成することができ、この開示された記述は引用により本明細書に組み込まれる。本発明の他の実施の形態では、断面形状が、例えば円形、正方形、長方形、多角形等のフィルタ媒体のパック１０２を、フィルタ媒体の連続するラップをコイル状に巻いたり、又は接着によりしっかりと合わせて一体とする等して実用化するものとしてもよい。本発明の適用範囲が溝付きのフィルタ媒体によるフィルタ媒体のパックに限定されないことも理解されるであろう。本発明の構成を他の種類のフィルタ媒体を用いて同様に有効に実施できることを当業者は本発明の構成に基づくことで容易に認識するであろう。

フィルタ媒体のパック１０２が形成された後に、軸方向のシールガスケット１０４が形成されてフィルタ媒体のパック１０２に取り付けられる。一の実施の形態では、軸方向のシールガスケット１０４は、図３に示すようにモールド型１４０内でモールド成形される。モールド型１４０は少なくとも１つの部品で構成されるが、この実施の形態では、上型（ｃｏｐｅ）１４１と下型（ｄｒａｇ）１４２とを含む２つの部品を有する。しかし、典型的な上型／下型構成によるモールド型とは異なり、本実施の形態のモールド型は「自由上昇」モールド成形技法によるものであり、ここでは、硬化（キュア）の間に軸方向のシールガスケット１０４を形成する未硬化の流動材料が自由に上昇及び膨張するように設けられる。下型１４２は環状のモールド成形キャビティ１４３を含み、環状のモールド成形キャビティ１４３は内壁１４４、外壁１４６、及び底壁（底面）１４８により画成される。外壁１４６は、底壁（底面）１４８とは反対側の軸方向の上側方向へ延在し、下型１４２の上壁（上面）１５０と交差するように設けられる。上型１４１は上壁（上面）１５０の上に着座する。図３に示すように、上型１４１は、モールド型１４０の中心線１５１に向かって半径方向に延在し、フィルタ媒体のパック１０２の周壁１２６の手前で止まるように設けられ、その結果、周壁１２６と上型１４１の内周面１５４との間に膨張を受け入れる自由上昇間隙１５２が形成される。この実施の形態では、内周面１５４の下部は外壁１４６に向かって傾斜して傾斜領域１５６を形成し、傾斜領域１５６は上型１４１の内部の下面１６２と交差するように設けられる。

この実施の形態では、最初に軸方向のシール部材１０６がモールド型１４０内でモールド成形され、次にフィルタ媒体のパックのシール部材１０８が続けてモールド型１４０内でモールド成形される。このモールド成形工程では、軸方向のシール部材１０６を形成する未硬化の流動シール材料が下型１４２の環状のモールド成形キャビティ１４３内に注入される。環状のモールド成形キャビティ１４３内で、未硬化の流動シール材料は、発泡、膨張、及び硬化することができる。この膨張及び硬化プロセスの間、規制されない自由上昇面１３６が形成される。未硬化の流動シール材料の使用量は、完全に硬化して膨張したときに軸方向のシール部材１０６の自由上昇面１３６が内壁１４４の上端部１５８よりも低くなるように調節される。

環状のモールド成形キャビティ１４３内で未硬化の流動シール材料が硬化して、即ち固体化（凝固）して軸方向のシール部材１０６が形成された時点で、フィルタ媒体のパック１０２がモールド型１４０内に配置される。フィルタ媒体のパック１０２は、流出面１１２をモールド型１４０と対面させた状態で挿入され、下型１４２内に配置される際に内壁１４４によってガイドされる。フィルタ媒体のパック１０２が下型１４２内に配置されるとき、周壁１２６の一部は流出面１１２に近接する位置で内壁１４４と当接する。図３に示すように、内壁１４４は軸方向のシール部材１０６から周壁１２６を分離して、それにより周壁１２６と軸方向のシール部材１０６との間に隙間１２８を形成する。

下型１４２内にフィルタ媒体のパック１０２を配置した後に、上型１４１は下型１４２の上に載置される。図３に示すように、フィルタ媒体のパック１０２が挿入されて上型１４１が組み付けられると、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８をモールド成形するためのモールド成形容器領域１６０が形成される。モールド成形容器領域１６０は、軸方向のシール部材１０６の自由上昇面１３６、下型１４２の外壁１４６と内壁１４４、フィルタ媒体のパック１０２の周壁１２６、及び上型１４１の傾斜領域１５６と内部の下面１６２によって画成される。フィルタ媒体のパックのシール部材１０８のモールド成形工程において、未硬化の流動ポリマー材料は、周壁１２６と上型１４１の内周面１５４との間の自由上昇間隙１５２を介してモールド成形容器領域１６０内へ注入される。代替として、上型１４１を下型１４２上に載置する前に、未硬化の流動ポリマー材料を環状のモールド成形キャビティ１４３内の軸方向のシール部材１０６の上から注いでもよい。モールド成形容器領域１６０内で、未硬化の流動ポリマー材料は膨張及び硬化する。膨張した未硬化の流動ポリマー材料は傾斜領域１５６にガイドされて、一部の未硬化の流動ポリマー材料は自由上昇間隙１５２内に拡がって（膨張して）フィルタ媒体のパックのシール部材１０８の自由上昇面１６６を形成する。硬化（キュア）プロセスの間、未硬化の流動ポリマー材料は膨張して周壁１２６をシールし、それによりフィルタ媒体のパックのシール部材１０８の内側１６４は周壁１２６に堅固に取り付けられる。更に、フィルタ媒体のパックのシール部材１０８を形成する未硬化の流動ポリマー材料が硬化するにつれて、軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８とが互いに堅固に結合される。

他の実施の形態では、軸方向のシールガスケット１０４を別途（独立して）形成し、続いて例えば適切な接着剤によりフィルタ媒体のパック１０２に取り付けてもよい。更に他の実施の形態では、軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８とを別途（独立して）形成及び提供して、次に続いて、例えば適切な接着剤により合わせて接着することで軸方向のシールガスケット１０４を形成して、次に、軸方向のシールガスケット１０４をフィルタ媒体のパック１０２に取り付けてもよい。

図４乃至図６は本発明の第２の実施の形態を示す図である。この実施の形態のフィルタエレメント２００の構成要素は、第１の実施の形態について前述した構成要素と同様に設けられ、フィルタ媒体のパック２０２、軸方向のシール部材２０６、及びフィルタ媒体のパックのシール部材２０８を含む。しかし、軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８とが互いに直接結合されるフィルタエレメント１００の軸方向のシールガスケット１０４とは異なり、この実施の形態の軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とは、予め形成されたフレーム２０４によって隔てられて（分離されて）設けられる。

この実施の形態では、フレーム２０４は軸方向のシール部材２０６を担持して、フィルタエレメント１００のフィルタ媒体のパックのシール部材１０８により得られる構造的な支持体に比べて強化された構造的な支持体を提供する。更に、フレーム２０４は、外周を取り囲むことでフィルタ媒体のパック２０２の流出面２１２の外周を保護する。フレーム２０４は軸方向のシール支持部２１４とフィルタ媒体のパックのシール支持部２１６とを含み、軸方向のシール支持部２１４とフィルタ媒体のパックのシール支持部２１６とは、中間壁２１８の対向する両側に（中間壁２１８を挟んで向かい合って）形成される。フレーム２０４はフィルタ媒体のパックのシール部材２０８を介してフィルタ媒体のパック２０２に取り付けられ、フィルタ媒体のパックのシール部材２０８は流出面２１２とフレーム２０４との間の接触面（接合部分）をシールする。フレーム２０４をフィルタ媒体のパック２０２に取り付ける際、この実施の形態によれば、フレーム２０４の中間壁２１８は流出面２１２に近接して周壁２２０と当接し、その結果、流出面２１２の外周と流出面２１２に近接する周壁２２０の一部は、フィルタ媒体のパックのシール支持部２１６とフレーム２０４の中間壁２１８とにより囲まれる。図４乃至図６に示すように、軸方向のシール支持部２１４は半径方向に突出し、中間壁２１８から斜めに向かい、周壁２２０から遠ざかるように設けられる。

軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とは、軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８とに関して前述したように、適切なポリマー材料で形成することができる。一の実施の形態では、軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とは同一の材料で形成される。例えば、軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とは、どちらも硬化の際の体積が４０％を超えて膨張する、より柔らかなウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で形成することができる。他の実施の形態では、フィルタ媒体のパックのシール部材２０８が硬質ウレタンで形成される一方で、軸方向のシール部材２０６は軟質なウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で形成されて設けられる。フレーム２０４は任意の適切な材料で形成することができ、材料は、ウレタン材料、他のポリマー、金属等を含むが、これらに限定されない材料とすることができる。

第１の実施の形態と同様に、フィルタエレメント２００の製造方法もフィルタ媒体のパック２０２を形成するステップから始まる。フィルタ媒体のパック２０２の製造工程は、前述のフィルタ媒体のパック１０２の製造工程と同様である。フレーム２０４は任意の適切な材料で形成することができるが、ナイロン（登録商標）又はガラス充填ナイロン（登録商標）のような硬質の予備加工の射出モールド成形（自由上昇でない）により設けられるプラスチック部材は、構造的な支持体を提供するために好ましい。

フィルタ媒体のパック２０２とフレーム２０４とが形成された時点で、軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とがモールド成形される。この実施の形態では、図６に示すように、軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とは、どちらもモールド型２２２内でモールド成形され、軸方向のシール部材２０６が最初にモールド成形され、次に続いて、フィルタ媒体のパックのシール部材２０８がモールド成形される。

モールド型２２２は環状のモールド成形キャビティ２２４を含み、環状のモールド成形キャビティ２２４は、外壁２２６、内壁２２８、及び底壁（底面）２３０によって画成される。このモールド成形工程では、軸方向のシール部材２０６を形成する未硬化の流動シール材料が環状のモールド成形キャビティ２２４内に注入される。次にフレーム２０４がモールド型２２２内に挿入され、その結果、フレーム２０４の中間壁２１８がモールド型２２２の内壁２２８と当接し、軸方向のシール支持部２１４が環状のモールド成形キャビティ２２４上に載置される。フレーム２０４が挿入されると、環状のモールド成形キャビティ２２４及び軸方向のシール支持部２１４により画成される軸方向のシールのモールド成形領域２３２が形成される。軸方向のシールのモールド成形領域２３２内において、未硬化の流動シール材料は、発泡及び上昇して軸方向のシールのモールド成形領域２３２を充たすことにより、軸方向のシール部材２０６を形成する。未硬化の流動シール材料の使用量は、完全に膨張して硬化したときに、軸方向のシール部材２０６が軸方向のシール支持部２１４の内壁をシールすると共に堅固に取り付けられることを確保するように計算して求められる。

軸方向のシールのモールド成形領域２３２内で軸方向のシール部材２０６が形成される一方で、フィルタ媒体のパックのシール部材２０８を形成する未硬化の流動シール材料がフィルタ媒体のパックのシール支持部２１６内に注入される。次にフィルタ媒体のパック２０２が、流出面２１２をフィルタ媒体のパックのシール支持部２１６に対面させた状態でモールド型２２２内に挿入される。フィルタ媒体のパック２０２がモールド型２２２内に配置されると、フィルタ媒体のパック２０２はフレーム２０４の傾斜した外面２３４を滑り降りて、中間壁２１８によって下方へフィルタ媒体のパックのシール支持部２１６までガイドされ、その結果、フィルタ媒体のパック２０２はフィルタ媒体のパックのシール支持部２１６を覆うように配置されて、フィルタ媒体のパックのシール支持部２１６の外壁２３６によって支持される。図６に示すように、フィルタ媒体のパック２０２の周壁２２０はモールド型２２２内に配置されたとき、フレーム２０４の中間壁２１８と当接する。

フィルタ媒体のパックのシール支持部２１６内で、未硬化の流動シール材料は発泡することができ、フィルタ媒体のパックのシール支持部２１６を充たして、フィルタ媒体のパック２０２の外側のラップ（巻き付け部分）に沿う一部の溝により形成される開口内に延在して、フレーム２０４と流出面２１２との間の接触面（接合部分）をシールすることにより、フレーム２０４をフィルタ媒体のパック２０２に堅固に取り付けることができる。更に、一部の未硬化の流動シール材料はフィルタ媒体のパック２０２の外周の周囲で膨張して、フレーム２０４の中間壁２１８とフィルタ媒体のパック２０２の周壁２２０との間の隙間内に延在することができ、それによりフィルタ媒体のパック２０２とフレーム２０４との間の接触面を更にシールすることができる。他の実施の形態では、軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とは、２つの異なるモールド成形工程により異なる２つのモールド成形型内でモールド成形してもよい。更に他の実施の形態では、軸方向のシール部材２０６とフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とはフィルタ媒体のパック２０２から分離した（独立した）フレーム２０４に形成されて取り付けられ、次にフィルタ媒体のパックのシール部材２０８とフレーム２０４とを接着剤等によりフィルタ媒体のパック２０２に取り付けるものとしてもよい。

図７乃至図９は本発明の第３の実施の形態を示す図である。フィルタエレメント３００は、フィルタエレメント２００と同様の構成要素である、フィルタ媒体のパック３０２、フレーム３０４、軸方向のシール部材３０６、及びフィルタ媒体のパックのシール部材３０８を含む。フィルタエレメント２００と同様に、フレーム３０４は軸方向のシール部材３０６を担持し、フィルタ媒体のパックのシール部材３０８を介してフィルタ媒体のパック３０２に取り付けられる。しかし、フレーム２０４とは異なり、フレーム３０４は流出面３１２の外周を取り囲むようには設けられない。代わって、軸方向のシール部材３０６を担持するフレーム３０４は、流出面３１２に近接して周壁３１４に取り付けられ、フィルタエレメント１００と同様に流出面３１２から軸方向に離間して設けられる。

フレーム３０４は、水平壁３２０の対向する両端に形成される内側の垂直壁３１６と外側の垂直壁３１８とを含む。内側の垂直壁３１６は周壁３１４に当接して、水平壁３２０から流出面３１２に向かって軸方向に延在する。外側の垂直壁３１８は水平壁３２０から流入面３１０に向かって延在する。フレーム３０４は、水平壁３２０の対向する両側に形成される軸方向のシール支持部３２２とフィルタ媒体のパックのシール支持部３２８とを有する。軸方向のシール支持部３２２は、内側の垂直壁３１６の内面３２４と水平壁３２０の上面３２６とによって画成される。同様に、フィルタ媒体のパックのシール支持部３２８は、外側の垂直壁３１８の内面３３０と水平壁３２０の下面３３２とによって画成される。

軸方向のシール部材３０６が軸方向のシール支持部３２２内に形成される一方で、フィルタ媒体のパックのシール部材３０８はフィルタ媒体のパックのシール支持部３２８内に形成されて、フレーム３０４をフィルタ媒体のパック３０２に堅固に取り付ける。軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とは、軸方向のシール部材１０６とフィルタ媒体のパックのシール部材１０８とに関して前述したように、適切なポリマー材料で形成することができる。軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とは、同一の材料又は異なる材料で形成することができる。一の実施の形態では、軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とは、どちらも軟質なウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で形成される。他の実施の形態では、フィルタ媒体のパックのシール部材３０８が硬質ウレタンで形成される一方で、軸方向のシール部材３０６は軟質なウレタン発泡体（ウレタンフォーム）で形成される。フレーム３０４は任意の適切な材料で形成することができ、材料は、ウレタン材料、他のポリマー、金属等を含むが、これらに限定されない材料とすることができる。

第１及び第２の実施の形態と同様に、フィルタエレメント３００の製造方法もフィルタ媒体のパック３０２を形成するステップから始まる。フィルタ媒体のパック３０２の製造（形成）工程は、前述のフィルタ媒体のパック１０２の製造（形成）工程と同様である。フレーム３０４は、任意の適切な材料で形成することができるが、構造的な支持体を提供するのに適した硬質ポリマーで形成することが好ましい。

フィルタ媒体のパック３０２とフレーム３０４とが形成された時点で、軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とがモールド型３３４内でモールド成形される。モールド型３３４は上型３３６と下型３３８とで構成される。下型３３８は環状のモールド成形キャビティ３４０を含み、環状のモールド成形キャビティ３４０は下側の内壁３４２と底壁（底面）３４４とにより画成される。下型３３８の上側の内壁３４６は下側の内壁３４２から段差を付けて設けられ、フレームマウント３４８により結合されている。この実施の形態では、フィルタ媒体のパックのシール部材３０８が最初にモールド成形され、続いて軸方向のシール部材３０６がモールド成形される。

このモールド成形工程では、フィルタ媒体のパック３０２は、流入面３１０を下型３３８の底面に向けて対面させた状態で下型３３８内に配置される。下型３３８内に配置された時点で、周壁３１４、底壁（底面）３４４及び下側の内壁３４２により画成されるモールド成形キャビティ３５０が形成される。フィルタ媒体のパックのシール部材３０８を形成する未硬化の流動シール材料がモールド成形キャビティ３５０内に注入される。次にフレーム３０４が下型３３８内に挿入されて、その結果、フレーム３０４の外側の垂直壁３１８が下型３３８のフレームマウント３４８に着座し、内側の垂直壁３１６が周壁３１４に当接する。フレーム３０４がフレームマウント３４８に着座すると、モールド成形キャビティ３５０とフィルタ媒体のパックのシール支持部３２８とにより画成されるフィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域３５２が形成される。フィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域３５２内で未硬化の流動シール材料が発泡し、上昇して（せり上がって）フィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域３５２を充たすことができ、フレーム３０４をフィルタ媒体のパック３０２に堅固に取り付けることができる。未硬化の流動シール材料の使用量は、完全に膨張して硬化したときに、フィルタ媒体のパックのシール部材３０８を、フィルタ媒体のパック３０２の周壁３１４、フレーム３０４の外側の垂直壁３１８の内面３３０、及び水平壁３２０の下面３３２に対してシールして堅固に取り付けられることを確保するように計算して求められる。

フィルタ媒体のパックのシール部材３０８がフィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域３５２内に形成された後に、軸方向のシール部材３０６がモールド型３３４内で形成される。フレーム３０４の水平壁３２０の向かい側において、水平壁３２０の上面３２６、内側の垂直壁３１６の内面３２４、及び水平壁３２０を越えて軸方向に延在する下型３３８の上側の内壁３４６によって環状のモールド成形キャビティ３５４が画成される。軸方向のシール部材３０６を形成する未硬化の流動シール材料は、環状のモールド成形キャビティ３５４内に注入される。次に上型３３６が下型３３８上に載置され、上型３３６の内面と環状のモールド成形キャビティ３５４とによって軸方向のシールのモールド成形領域３５６が画成される。軸方向のシールのモールド成形領域３５６内において、未硬化の流動シール材料は、発泡して軸方向のシールのモールド成形領域３５６を充たすことによりフレーム３０４の軸方向のシール支持部３２２に堅固に取り付けられる軸方向のシール部材３０６を形成する。他の実施の形態では、軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とは、フィルタ媒体のパックのシール部材３０８より先に軸方向のシール部材３０６を形成するように設計されたモールド型でモールド成形してもよい。他の実施の形態では、軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とは、２つの異なるモールド成形工程により２つの異なるモールド成形型内でモールド成形してもよい。更に他の実施の形態では、軸方向のシール部材３０６とフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とは、フィルタ媒体のパック３０２から分離した（独立した）フレーム３０４に形成されて取り付けられ、次にフィルタ媒体のパックのシール部材３０８とフレーム３０４とを接着剤等によりフィルタ媒体のパック３０２に取り付けるものとしてもよい。

本明細書中で引用する公報、特許出願及び特許を含む全ての文献は、各文献を個々に、具体的に示し、引用して組み込むかのように、又、その全体を本明細書に記載するかのように、引用して組み込まれる。

本発明の説明に関連して（特に以下の請求項に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数及び複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」及び「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（即ち「〜を含むが限らない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明される全ての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例又は例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本発明の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。

本明細書中では、本発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読めば、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正及び均等物を全て含む。更に、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、全ての変形における上記要素のいずれの組み合わせも本発明に包含される。

１００ フィルタエレメント（第１の実施の形態）
１０２ フィルタ媒体のパック
１０４ 軸方向のシールガスケット
１０６ 軸方向のシール部材（軸方向のシールガスケット）
１０８ フィルタ媒体のパックのシール部材（軸方向のシールガスケット）
１１０ 流入面（溝付きのフィルタ媒体）
１１２ 流出面（溝付きのフィルタ媒体）
１１４ 表面シート（溝付きのフィルタ媒体）
１１６ 溝付きのシート（溝付きのフィルタ媒体）
１１８ 巻き芯（フィルタ媒体のパック）
１２０ シール面（軸方向のシール部材）
１２２ フィルタ媒体のパックのシール部（フィルタ媒体のパックのシール部材）
１２４ 軸方向のシール支持部（フィルタ媒体のパックのシール部材）
１２６ 周壁（フィルタ媒体のパック）
１２８ 隙間（周壁／軸方向のシール部材）
１３０ 外周壁（軸方向のシール部材）
１３２ 外周壁（フィルタ媒体のパックのシール部材）
１３３ 溝（ひだ）（溝付きのフィルタ媒体）
１３４ 接着剤のビード（溝付きのフィルタ媒体）
１３６ 自由上昇面（軸方向のシール部材）
１４０ モールド型（第１の実施の形態）
１４１ 上型（モールド型）
１４２ 下型（モールド型）
１４３ 環状のモールド成形キャビティ（下型／モールド型）
１４４ 内壁（下型／モールド型）
１４６ 外壁（下型／モールド型）
１４８ 底壁（底面）（下型／モールド型）
１５０ 上壁（上面）（下型／モールド型）
１５１ 中心線（モールド型）
１５２ 自由上昇間隙（上型／フィルタ媒体のパック）
１５４ 内周面（上型／モールド型）
１５６ 傾斜領域（上型／モールド型）
１５８ 上端部（内壁）（下型／モールド型）
１６０ モールド成形容器領域（モールド型）
１６２ 内部の下面（上型／モールド型）
１６４ 内側（未硬化の流動ポリマー材料／フィルタ媒体のパックのシール部材）
１６６ 自由上昇面（フィルタ媒体のパックのシール部材）
２００ フィルタエレメント（第２の実施の形態）
２０２ フィルタ媒体のパック
２０４ フレーム
２０６ 軸方向のシール部材（軸方向のシールガスケット）
２０８ フィルタ媒体のパックのシール部材（軸方向のシールガスケット）
２１０ 流入面（溝付のフィルタ媒体）
２１２ 流出面（溝付のフィルタ媒体）
２１４ 軸方向のシール支持部（フレーム）
２１６ フィルタ媒体のパックのシール支持部（フレーム）
２１８ 中間壁（フレーム）
２２０ 周壁（フィルタ媒体のパック）
２２２ モールド型（第２の実施の形態）
２２４ 環状のモールド成形キャビティ（モールド型）
２２６ 外壁（下型／モールド型）
２２８ 内壁（下型／モールド型）
２３０ 底壁（底面）（下型／モールド型）
２３２ 軸方向のシールのモールド成形領域（モールド型／フレーム）
２３４ 傾斜した外面（フレーム）
２３６ 外壁（フィルタ媒体のパックのシール支持部）
３００ フィルタエレメント（第３の実施の形態）
３０２ フィルタ媒体のパック
３０４ フレーム
３０６ 軸方向のシール部材（軸方向のシールガスケット）
３０８ フィルタ媒体のパックのシール部材（軸方向のシールガスケット）
３１０ 流入面（溝付のフィルタ媒体）
３１２ 流出面（溝付のフィルタ媒体）
３１４ 周壁（フィルタ媒体のパック）
３１６ 内側の垂直壁（フレーム）
３１８ 外側の垂直壁（フレーム）
３２０ 水平壁（フレーム）
３２２ 軸方向のシール支持部（フレーム）
３２４ 内面（内側の垂直壁／フレーム）
３２６ 上面（水平壁／フレーム）
３２８ フィルタ媒体のパックのシール支持部（フレーム）
３３０ 内面（外側の垂直壁／フレーム）
３３２ 下面（水平壁／フレーム）
３３４ モールド型（第３の実施の形態）
３３６ 上型（モールド型）
３３８ 下型（モールド型）
３４０ 環状のモールド成形キャビティ（下型／モールド型）
３４２ 下側の内壁（下型／モールド型）
３４４ 底壁（底面）（下型／モールド型）
３４６ 上側の内壁（下型／モールド型）
３４８ フレームマウント（下型／モールド型）
３５０ モールド成形キャビティ（下型／フィルタ媒体のパック）
３５２ フィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域
３５４ 環状のモールド成形キャビティ
３５６ 軸方向のシールのモールド成形領域

Claims (32)

1. 表面シートと、前記表面シートとしっかりと合わさって一体となった複数の溝が設けられた溝付きのシートとを有する溝付きのフィルタ媒体のパックであって、前記複数の第１の溝は流入面に近接して塞がれ、前記複数の第２の溝は流出面に近接して塞がれて設けられた、溝付きのフィルタ媒体のパックと；
   軸方向のシール部材と前記フィルタ媒体のパックのシール部材とを備える軸方向のシールガスケットアセンブリであって、前記軸方向のシール部材は第１のポリマー材料で形成され、前記フィルタ媒体のパックのシール部材は第２のポリマー材料で形成され、前記第１のポリマー材料は前記第２のポリマー材料よりも軟質である、軸方向のシールガスケットアセンブリとを備える；
   フィルタエレメント。
2. 前記フィルタ媒体のパックのシール部材は前記フィルタ媒体のパックのシール部と軸方向のシール支持部とを含み、前記軸方向のシール支持部は前記軸方向のシール部材を担持するように構成され、前記フィルタ媒体のパックのシール部は、前記溝付きのフィルタ媒体のパックの流出面に近接して周壁に堅固に取り付けられる、請求項１に記載のフィルタエレメント。
3. 前記軸方向のシール部材はフィルタハウジングのシール面をシールするように構成され、前記フィルタ媒体のパックのシール部材は前記フィルタハウジング内に設置されるときに、前記フィルタエレメントを構造的に支持するように構成された、請求項１に記載のフィルタエレメント。
4. 前記第１のポリマー材料はデュロメータ硬さが２５Ａ未満のウレタン発泡体として構成され、前記第２のポリマー材料はデュロメータ硬さが６０Ａを超える硬質ウレタンとして構成された、請求項１に記載のフィルタエレメント。
5. 前記第１のポリマー材料はデュロメータ硬さが５Ａ乃至８Ａのウレタン発泡体として構成され、前記第２のポリマー材料はデュロメータ硬さが９０Ａ乃至９５Ａの硬質ウレタンとして構成された、請求項４に記載のフィルタエレメント。
6. 前記軸方向のシール部材と前記フィルタ媒体のパックのシール部材とは単一のモールド成形キャビティ内でモールド成形されて設けられ、前記フィルタ媒体のパックのシール部材は前記軸方向のシール部材の上部にモールド成形されて設けられ、それにより前記軸方向のシール部材と前記フィルタ媒体のパックのシール部材とを一体とした組立体を備える軸方向のシールガスケットとして形成され、前記第１のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が４０％を超えるウレタン材料として構成され、前記第２のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が４０％未満のウレタン材料として構成された、請求項１に記載のフィルタエレメント。
7. 前記第１のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が約６０％のウレタン材料として構成され、前記第２のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が約２５％のウレタン材料として構成された、請求項６に記載のフィルタエレメント。
8. 表面シートと、前記表面シートとしっかりと合わさって一体となった複数の溝が設けられた溝付きのシートとを有する溝付きのフィルタ媒体のパックであって、前記複数の第１の溝は流入面に近接して塞がれ、前記複数の第２の溝は流出面に近接して塞がれて設けられた、溝付きのフィルタ媒体のパックと；
   軸方向のシール支持部を有するフレームと；
   前記軸方向のシール支持部に担持され、軸方向のシールを形成する環状の軸方向のシール部材と；
   前記フレームと前記溝付きのフィルタ媒体のパックとの間に設けられたポリマー材料からなる環状のフィルタ媒体のパックのシールとを備える；
   フィルタエレメント。
9. 前記環状のフィルタ媒体のパックのシールはウレタン材料により設けられた、請求項８に記載のフィルタエレメント。
10. 前記環状のフィルタ媒体のパックのシールは、半径方向における幅が少なくとも０．５ｃｍに設けられた前記フレームにより少なくとも部分的に画成される環状の隙間を充填するように構成された、請求項８に記載のフィルタエレメント。
11. 前記ポリマー材料は膨張硬化タイプとして設けられ、液体から硬化する間に膨張し、前記環状のフィルタ媒体のパックのシールは、前記フレームと前記溝付きのフィルタ媒体のパックとの間の開放された空間を充填する自由上昇部を画成する、請求項８に記載のフィルタエレメント。
12. 前記環状の軸方向のシール部材は前記環状のフィルタ媒体のパックのシールとは別途モールド成形して設けられ、前記環状の軸方向のシール部材は第１のポリマー材料で形成され、前記環状のフィルタ媒体のパックのシールは第２のポリマー材料で形成され、前記第１のポリマー材料は前記第２のポリマー材料よりも軟質である、請求項８に記載のフィルタエレメント。
13. 前記フレームは、前記流出面の外周と前記溝付きのフィルタ媒体のパックの周壁の一部とを前記流出面に近接して取り囲むように設けられ、前記環状のフィルタ媒体のパックのシールは前記流出面の前記外周上にモールド成形されて設けられ、前記環状のフィルタ媒体のパックのシールの少なくとも一部は、前記溝付きのフィルタ媒体のパックの外側のラップに沿う幾つかの溝により形成される開口内に延在し、それにより前記溝付きのフィルタ媒体のパックの外側のラップと、前記溝付きのフィルタ媒体のパック及び前記フレームの間の環状の接触面とをシールするように構成された、請求項８に記載のフィルタエレメント。
14. 前記軸方向のシール支持部は、前記溝付きのフィルタ媒体のパックに対して離間して設けられて前記環状の軸方向のシール部材を担持する前記周壁から半径方向に遠ざかるように延在し、前記フレームは、前記環状のフィルタ媒体のパックのシールから前記環状の軸方向のシール部材を分離する中間壁を含み、前記フィルタエレメントがフィルタハウジング内に設置されるときに、前記環状の軸方向のシール部材が前記フィルタハウジングのシール面をシールするように構成されると共に前記フレームが構造的な支持体を提供するように構成された、請求項１３に記載のフィルタエレメント。
15. 前記環状のフィルタ媒体のパックのシールは、前記流出面に近接して前記溝付きのフィルタ媒体のパックの周壁にモールド成形されて設けられた、請求項８に記載のフィルタエレメント。
16. 前記フレームは、水平壁の対向する両端に形成された内側の垂直壁と外側の垂直壁とを含み、前記内側の垂直壁は前記流出面に向かって延在し、前記外側の垂直壁は前記流入面に向かって延在するように設けられ、前記環状の軸方向のシール部材は、前記内側の垂直壁の一の面と前記水平壁の一の面とに堅固に取り付けられ、前記内側の垂直壁の他の面は前記周壁と当接し、前記環状のフィルタ媒体のパックのシールは、前記溝付きのフィルタ媒体のパックの周壁、前記水平壁の他の面、及び前記外側の垂直壁の一の面に堅固に取り付けられ、前記フィルタエレメントがフィルタハウジング内に設置されるときに、前記環状の軸方向のシール部材が前記フィルタハウジングのシール面をシールするように構成されると共に前記フレームが構造的な支持体を提供するように構成された、請求項１５に記載のフィルタエレメント。
17. 前記第１のポリマー材料はデュロメータ硬さが２５Ａ未満のウレタン発泡体として構成され、前記第２のポリマー材料はデュロメータ硬さが６０Ａを越える硬質ウレタンとして構成された、請求項１２に記載のフィルタエレメント。
18. 前記第１のポリマー材料はデュロメータ硬さが５Ａ乃至８Ａのウレタン発泡体として構成され、前記第２のポリマー材料はデュロメータ硬さが９０Ａ乃至９５Ａの硬質ウレタンとして構成された、請求項１７に記載のフィルタエレメント。
19. 前記第１のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が４０％を超えるウレタン材料として構成され、前記第２のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が４０％未満のウレタン材料として構成された、請求項１７に記載のフィルタエレメント。
20. 前記第１のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が約６０％のウレタン材料として構成され、前記第２のポリマー材料は硬化の際の体積膨張率が約２５％のウレタン材料として構成された、請求項１９に記載のフィルタエレメント。
21. 前記環状の軸方向のシール部材と前記環状のフィルタ媒体のパックのシールとは同一のポリマー材料で設けられた、請求項８に記載のフィルタエレメント。
22. フィルタハウジングのシール面を有するフィルタハウジングと共に用いるフィルタエレメントを製造する方法であって、複数の溝を有し、前記複数の第１の溝は流出面に近接して塞がれ、前記複数の第２の溝は流入面に近接して塞がれた溝付きのフィルタ媒体のパックを形成するステップと、前記フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップと、前記フィルタハウジングのシール面を軸方向においてシールするように構成された軸方向のシール部材を別途モールド成形するステップとを備える、フィルタエレメントを製造する方法。
23. 軸方向のシール支持部と前記フィルタ媒体のパックのシール支持部とを有するフレームを提供するステップを更に備え；
    前記フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップは、前記フィルタ媒体のパックのシール部材を用いて前記フレームを前記溝付きのフィルタ媒体のパックに取り付けるステップを含み；
    前記軸方向のシール部材を別途モールド成形するステップは、前記フレームの軸方向のシール支持部内に前記軸方向のシール部材をモールド成形するステップを含み、その結果、前記フレーム上の前記軸方向のシール部材は前記溝付きのフィルタ媒体のパックに対して離間して設けられる；
    請求項２２に記載の方法。
24. 前記軸方向のシール部材は第１のポリマー材料を用いてモールド成形され、前記フィルタ媒体のパックのシール部材は第２のポリマー材料を用いてモールド成形される、請求項２３に記載の方法。
25. 前記軸方向のシール部材と前記フィルタ媒体のパックのシール部材とは環状のモールド成形キャビティを含むモールド型内でモールド成形され、前記軸方向のシール部材は前記フィルタ媒体のパックのシール部材より先にモールド成形され、前記軸方向のシール部材をモールド成形するステップは、前記第１のポリマー材料を未硬化の形態で注ぐステップと、前記フレームを前記モールド型内に挿入して前記軸方向のシール支持部を前記環状のモールド成形キャビティ上に載置するステップとを含み、前記軸方向のシール支持部と前記環状のモールド成形キャビティとにより画成される軸方向のシールのモールド成形領域が形成され、前記第１のポリマー材料が前記軸方向のシールのモールド成形領域内で発泡及び硬化するように構成された、請求項２４に記載の方法。
26. 前記フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップは、第２のポリマー材料を未硬化の形態で前記フィルタ媒体のパックのシール支持部に注入するステップと、前記溝付きのフィルタ媒体のパックを前記モールド型内に挿入するステップとを含み、その結果、前記溝付きのフィルタ媒体のパックの前記流出面の外周は、前記未硬化の第２のポリマー材料を包含する前記フィルタ媒体のパックのシール支持部上に配置され、前記未硬化の第２のポリマー材料は前記フィルタ媒体のパックのシール支持部内で膨張して、前記溝付きのフィルタ媒体のパックの外側のラップに沿う幾つかの溝により形成される開口内に拡がり、それにより前記溝付きのフィルタ媒体のパックの外側のラップと、前記溝付きのフィルタ媒体のパック及び前記フレームの間の接触面とをシールするように構成された、請求項２５に記載の方法。
27. 前記未硬化の第２のポリマー材料の一部は前記溝付きのフィルタ媒体のパックの前記外周の周囲に更に膨張して、前記フィルタ媒体のパックのシール支持部と前記軸方向のシール支持部とを接続する前記フレームの壁と前記溝付きのフィルタ媒体のパックの最も外側のラップとの間の隙間内に拡がり、それにより前記溝付きのフィルタ媒体のパックと前記フレームとの間の接触面を更にシールするように構成された、請求項２６に記載の方法。
28. 前記軸方向のシール部材と前記フィルタ媒体のパックのシール部材とは、上型と下型とを含むモールド型内でモールド成形され、前記フィルタ媒体のパックのシール部材は前記軸方向のシール部材より先にモールド成形され、前記フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップは、前記流入面を前記下型に対面させた状態で前記溝付きのフィルタ媒体のパックを前記下型内に挿入するステップと、前記下型の下側の内面と前記溝付きのフィルタ媒体のパックの周壁とにより画成される環状のキャビティ内に第２のポリマー材料を未硬化の形態で注入するステップと、前記フィルタ媒体のパックのシール支持部が前記下型の下側の内面の上に載置されるように前記フレームを挿入するステップとを含み、前記溝付きのフィルタ媒体のパックの前記周壁、前記下型の下側の内面、及び前記フレームの前記フィルタ媒体のパックのシール支持部により画成されるフィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域が形成され、前記第２のポリマー材料は発泡して前記フィルタ媒体のパックのシールのモールド成形領域を充たし、それにより前記溝付きのフィルタ媒体のパックと前記フレームに堅固に取り付けられた前記フィルタ媒体のパックのシール部材を形成するように構成された、請求項２４に記載の方法。
29. 前記軸方向のシール部材をモールド成形するステップは、前記フレームの軸方向のシール支持部と前記下型の上側の内面とにより画成される環状のモールド成形キャビティ内に第１のポリマー材料を未硬化の形態で注入するステップと、前記環状のモールド成形キャビティ上に前記上型を載置するステップとを含み、前記上型と前記環状のモールド成形キャビティとにより画成される前記軸方向のシールのモールド成形領域が形成され、前記第１のポリマー材料は発泡して前記軸方向のシールのモールド成形領域を充たし、それにより前記フレームの前記軸方向のシール支持部に堅固に取り付けられて担持される前記軸方向のシール部材を形成するように構成された、請求項２８に記載の方法。
30. 前記軸方向のシール部材と前記フィルタ媒体のパックのシール部材とは上型と下型とを含むモールド型の単一のモールド成形キャビティ内でモールド成形され、前記軸方向のシール部材は前記フィルタ媒体のパックのシール部材より先にモールド成形され、前記軸方向のシール部材をモールド成形するステップは、第１のポリマー材料を未硬化の形態で前記下型の前記モールド成形キャビティ内に注入するステップを含み、前記第１のポリマー材料は発泡及び膨張して前記モールド成形キャビティの底部を充たし、前記フィルタ媒体のパックのシール部材をモールド成形するステップは、前記流出面を前記下型に対面させた状態で前記溝付きのフィルタ媒体のパックを前記下型に挿入するステップと、第２のポリマー材料を未硬化の形態で前記モールド成形キャビティ内に注入するステップと、前記モールド成形キャビティ上に前記上型を載置するステップとを含み、前記第２のポリマー材料は発泡及び膨張して前記軸方向のシール部材の上部に前記フィルタ媒体のパックのシール部材を形成し、前記フィルタ媒体のパックのシール部材は、前記フィルタ媒体のパックの周壁と前記軸方向のシール部材とに堅固に取り付けられる、請求項２２に記載の方法。
31. 前記第１のポリマー材料は前記第２のポリマー材料よりも軟質に構成されると共に、硬化の間により大きな体積に膨張するように構成される、請求項２４に記載の方法。
32. 前記第１のポリマー材料と前記第２のポリマー材料とは同一のウレタン発泡材料で構成される、請求項２４に記載の方法。

Images