JPH0155884B2 - - Google Patents

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JPH0155884B2
JPH0155884B2 JP61220810A JP22081086A JPH0155884B2 JP H0155884 B2 JPH0155884 B2 JP H0155884B2 JP 61220810 A JP61220810 A JP 61220810A JP 22081086 A JP22081086 A JP 22081086A JP H0155884 B2 JPH0155884 B2 JP H0155884B2
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Teii Deguraafuenraido Hawaado
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はフイルタカートリツジ及びフイルタ装
置に関し、特に濾過容量を増大させるために概ね
三角形の断面を有するフイルタカートリツジ及び
このようなフイルタカートリツジを概ね円筒形を
なす容器に複数装填してなるフイルタ装置に関す
る。
<従来の技術> 一般に、フイルタ装置は、概ね円筒形のフイル
タ容器内に、流体中から不純物を濾過するための
多数の交換可能なフイルタカートリツジを装填し
てなる。典型的なフイルタカートリツジは、フイ
ルタ媒体と、この媒体のための支持体と、フイル
タ媒体の各端に装着されたエンドキヤツプとから
なる。このようなフイルタ容器は製造が容易であ
るように円筒形であるのが一般的であつて、所定
の内径を有する容器に於て濾過容量を最大限にす
るように可及的に多数の交換可能なフイルタカー
トリツジを容器内に装填し得るのが望ましい。
従来、フイルタカートリツジは概ね円形断面を
有していたが、これはフイルタ媒体のための支持
部材の形状により支配されたものである。支持部
材は、フイルタカートリツジを横切るようにして
加えられる流体圧による力に耐えられなければな
らないばかりでなく、フイルタカートリツジを容
器内に固定するためにその軸線方向に加えられる
力にも耐えられなければならない。一般に、この
ような支持部材は多孔管からなり、しばしば、軸
線方向に沿つてその内部に設けられた支持ロツド
により補強される。支持部材は、上記した横方向
及び縦方向の力に耐える十分な強度を有している
必要があり、従つて従来は支持部材の形状として
円筒形のものを用いることが最も経済的であると
考えられ、そのためフイルタカートリツジとして
概ね円筒形のものが一般的に用いられてきた。そ
の結果、ユーザーが所定の内径を有するフイルタ
容器を選択すると、用いられるフイルタカートリ
ツジの数が自動的に決定されることとなつた。し
かも、所望の濾過容器を得るようにフイルタカー
トリツジの数を定めると、それらのフイルタカー
トリツジの全体的な外径により必要となるフイル
タ容器の内径が自動的に決定された。
上記したような公知技術に基づくフイルタ装置
の欠点は、特定の内径のフイルタ容器及び所望の
濾過容量が与えられた時に、必要な数のフイルタ
カートリツジをフイルタ容器内に装填することが
できない場合があるということになる。例えば、
一般的なフイルタ容器は406mm(16インチ)の内
径を有し、一般的なフイルタカートリツジは152
mm(6インチ)の外径を有する。従つて、このよ
うなフイルタ容器内にはこのようなフイルタカー
トリツジを4つ装填し得るのみである。従つて、
4つのフイルタカートリツジによつてはこのよう
なサイズのフイルタ容器の本来得られるべき濾過
容量を達成し得ないと考える場合、このようなフ
イルタ装置はユーザーにとつて不満足なものとな
る。
上記したような公知のフイルタ装置の別の欠点
は、概ね円筒形をなす薄肉の支持部材に関するも
ので、この支持部材は、比較的小さな外力により
潰れてしまう。この欠点を解消するためには、支
持部材を厚肉化しなければならないが、それによ
りフイルタ媒体の厚さが減じられ、その濾過容量
が減少するという問題を発生する。
<発明が解決しようとする問題点> このように、特定の内径のフイルタ容器に於て
所望の濾過容量を得るように多数のフイルタカー
トリツジを装填し得るように改良された形状を有
するフイルタカートリツジが望まれている。
本発明は、容器内にコンパクトに装填し得るよ
うに概ね三角形の断面を有する複数のフイルタカ
ートリツジを備えるフイルタ装置を提供すること
により上記した問題を解決せんとするものであ
る。
本発明の主な目的は、フイルタ容器と、その内
部にコンパクトに装填された概ね三角形の断面を
有する複数のフイルタカートリツジからなる改良
されたフイルタ装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、概ね円筒形をなすフイ
ルタ容器と、概ね三角形の断面を有する複数のフ
イルタカートリツジとを有するフイルタ装置であ
つて、円形断面を有するフイルタカートリツジよ
りも特定の内径を有するフイルタ容器内により多
数装填し得るように、前記フイルタカートリツジ
の1つの辺をフイルタ容器の内周面に対して間隔
を置いて対向するようにこれら複数のフイルタカ
ートリツジをフイルタ容器内に装填してなるフイ
ルタ装置を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、その寸法に対して濾
過容量が最大化されたフイルタ装置を提供するこ
とにある。
本発明の更に別の目的は、概ね三角形の断面を
有する交換可能なフイルタカートリツジを提供す
ることにある。
本発明の更に別の目的は、概ね円筒形をなすフ
イルタ容器内に、スペースを節約し得るように概
ね三角形の断面を有する複数のフイルタカートリ
ツジを装填してなるフイルタ装置を提供すること
にある。
<問題点を解決するための手段> 本発明のある一面によれば、流体を濾過するた
めのフイルタカートリツジであつて、両端部及び
内部通路を有すると共に流体から不純物を濾過す
るための浸透性のフイルタ媒体と、前記浸透性の
フイルタ媒体を支持すると共に流体用通路を有す
る多孔質の支持部材と、前記内部通路と連通する
ように前記フイルタ媒体にシール可能に装着され
るエンドキヤツプとを有し、前記浸透性フイルタ
媒体が互いに鋭角をなすと共に円弧状部分により
互いに接続された少なくとも3つの側面を有する
3角形断面の周面を有することを特徴とするフイ
ルタカートリツジが提供される。
本発明の別の側面によれば、概ね円筒形の内周
面を有すると共に、濾過されるべき流体を導入す
るための入口と濾過された流体を導出するための
出口とを有するフイルタ容器と、前記フイルタ容
器内に装填される個々に交換可能な複数のフイル
タカートリツジを有することにより流体を濾過す
るためのフイルタカートリツジアセンブリとから
なるフイルタ装置であつて、前記フイルタカート
リツジが、前記出口に連通する内部通路を有する
長寸の浸透性フイルタ媒体と、前記長寸の浸透性
フイルタ媒体を支持する多孔質の支持部材と、前
記フイルタ媒体の両端に装着された一対のエンド
キヤツプとを有し、前記エンドキヤツプの一方が
前記フイルタ媒体と前記容器の前記出口との間に
シール可能に配設されていると共に、前記フイル
タ媒体の前記内部通路及び前記容器の前記出口に
連通する開口を有し、前記フイルタ媒体が、概ね
平坦な3つの辺を有する概ね三角形の横断面を有
し、前記3辺の1つが前記容器の内周面に対して
ある間隔を置いて対向していることを特徴とする
フイルタ装置が提供される。
浸透性のフイルタ媒体は少なくとも互いに鋭角
をなす3つの辺を郭成するような多角形をなす外
周面を有し、濾過されるべき流体は、フイルタ媒
体、支持部材を濾過し、内部通路を経てエンドキ
ヤツプの開口を通過することとなる。
<作用> 概ね平坦な3つの辺を郭成するような外周面を
有する概ね三角形断面を有するようにフイルタカ
ートリツジを構成し、これらのフイルタカートリ
ツジを、その1辺がそのフイルタ容器の内周面に
間隔を置いて対向するようにフイルタ容器内に装
填することにより、円形断面を有すると共に同一
の外周面積を有するフイルタカートリツジの場合
よりも多数のフイルタカートリツジを円筒形の容
器内に装填することができ、円形のフイルタカー
トリツジであつてもその外周面積が三角形断面を
有するフイルタカートリツジと同一であることか
ら、特定の内径を有するフイルタ容器の濾過容量
を増大させることができる。しかも、より多数の
三角形断面を有するフイルタカートリツジを円筒
形のフイルタ容器内に装填することができるた
め、容器内の流れをより均一化することができ
る。
本発明の別の利点は、支持部材をフイルタ媒体
と同様の概ね三角形の断面を有するものとするこ
とにより得られる。一般に、三角形断面の支持部
材の潰れに対する強度が円筒形の支持部材よりも
高く、従つてより高い外力に耐えることができ
る。しかも、その潰れに対する強度が高いため、
三角形断面の支持部材を、円形断面の支持部材よ
りも薄肉の部材から構成することができ、フイル
タ媒体の厚さを最大限に増大させることができ、
従つてその濾過容量を最大化することができる。
<実施例> 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。
第1図に示されたフイルタ装置10は、例えば
406mm(16インチ)の内径を有する容器12と、
例えば152mm(6インチ)の外径を有する4つの
フイルタカートリツジ14とを有する。この図か
ら明らかなように、4つの円筒形をなすフイルタ
カートリツジ14を容器12内に装填し得るのみ
で、その濾過容量が限られている。
それに対して、第2図に示された本発明に基づ
くフイルタ装置16は、内室20と概ね円筒形を
なす内周面22とを有する円筒形の容器18を有
し、この容器18も406mm(16インチ)の内径を
有するが、この容器内には本発明に基づく6つの
フイルタカートリツジ24が装填されている。こ
れらのフイルタカートリツジ24は、第1図に示
された円筒形のフイルタカートリツジ14とほぼ
同一の周面積を有する。フイルタカートリツジ2
4は概ね三角形断面を有し、その平坦な辺26が
内周面22に対して間隔を置いて正対方向に対向
している。容器18内にフイルタカートリツジ2
4をこのように装填してあるため、より多数のフ
イルタカートリツジを装填することができ、フイ
ルタ装置16の濾過容量を増大させることができ
る。フイルタ装置16内の有効スペースが限ら
れ、従つて容器18の内径が限られている場合、
三角形断面を有するフイルタカートリツジ24を
用いることにより、与えられた容器18のサイズ
に対して濾過容量を最大化することができる。
第5図〜第7図に示された実施例に於いては、
フイルタカートリツジ24は、比較的長寸であつ
て、両端部30,32と、内部通路34とを有す
るフイルタ媒体28を備えており、薄肉の多孔板
などからなる支持部材36が、フイルタ媒体28
を支持するように通路34内に配設されている。
一対の概ね三角形をなすエンドキヤツプ38,4
0がフイルタ媒体28の両端に装着されている。
エンドキヤツプ38,40は同様の構造を有し、
以下に於て一方のエンドキヤツプ38についての
み説明する。エンドキヤツプ38は概ね三角形の
外側フランジ42と、相似形をなす内側フランジ
44とこれら両フランジ間に延在する平坦部46
とを有する。両フランジ42,44は、フイルタ
媒体28と支持部材36とからなるアセンブリの
厚さに等しい間隔を有し、適宜な接着剤48が両
フランジ間の平坦部46に塗布されている。フイ
ルタ媒体28及び支持部材36の両端部は、両フ
ランジ42,44間に位置すると共に、平坦部4
6にシール可能に接着され、この接合部に於ける
流体の漏洩を防止している。エンドキヤツプ3
8,40には、ガスケツト52が装着されている
と共に、これらエンドキヤツプ38,40は、概
ね三角形の開口50をそれぞれ有する。図示され
ているように、フイルタ媒体28は、三角形の外
周面66を郭成するように、曲面60,62,6
4により互いに接続された概ね平坦な辺54,5
6,58を有する。
フイルタカートリツジ24は、流体が外周面6
6からフイルタ媒体28を通過して内部通路34
に至るような流体の流れ方向に適合するように流
体媒体28の内部通路34に支持部材36を配設
してなる構造を有する。この形式のフイルタカー
トリツジの場合、フイルタカートリツジ24を容
器18内に固定するために加わる軸線方向力或い
はその内外の圧力差によりフイルタ媒体28が潰
れることのないように支持部材36が内部通路3
4内に配設されている。
流体が内部通路34からフイルタ媒体28を経
て外周面66から導出される形式のフイルタカー
トリツジの場合、フイルタ媒体28が、その内外
に加わる差圧に耐え得るように支持部材がフイル
タ媒体の外周面66に配設される。
フイルタ媒体28を、他の適宜な浸透性材料か
らなるものとすることができ、例えば、フイルタ
媒体28を、支持部材36及びエンドキヤツプ3
8,40を不要にするのに十分な密度と強度とを
有するようなモールド可能な樹脂材料からなるも
のすることにより、製造コストを低減することが
できる。更に、フイルタ媒体28は、ひだを有す
るものや、ひだを有さないものや、或いは中実な
形式のものなど任意の形式のものであつて良い。
更に、辺54,56,58は、平坦であるばかり
でなく、外向きに凸形としてフイルタ媒体28の
潰れに対する強度を尚一層増大させることもでき
る。
本発明に基づくフイルタ装置に於ける流体は任
意のものであつて良く、濾過されるべき不純物も
固体もしくは液体の任意の粒度を有する異物であ
つて良い。
エンドキヤツプ38,40は、フイルタ媒体2
8に所要の構造的強度を与えるべく支持部材36
を補助するものであれば、エポキシ、ポリエステ
ル、その他の樹脂材料、金属材料、繊維質材料な
ど任意の材料からなるものであつて良い。更に、
ガスケツト52はフイルタカートリツジ24と共
に用い得る任意の材料からなるものであつて良
い。
第2図に示されたように容器18内にフイルタ
カートリツジをコンパクトに装填するためには、
容器18の内径R(第2図)と、辺54,56,
58の長さL(第6図)と曲面60,62,64
の曲率半径R0との間に次のような関係があるこ
とを要する。
2πR=2πR0+3L 上記した関係に基づきフイルタカートリツジ2
4を選択することにより、フイルタカートリツジ
24を第2図に示されたようにして容器18内に
配設することができる。この数式は、152mm(6
インチ)の外径を有する標準的な円形断面を有す
るフイルタカートリツジに対して、例えばカート
リツジ24のように三角形断面を有するフイルタ
カートリツジの辺54,56,68の長さを求め
るために用いられる。
第3図及び第4図に示されているように、本発
明に基づくフイルタ装置16は、第2図に示され
たものとは異なる配列を有するものであつて良
く、前記フイルタカートリツジ24よりも横方向
の寸法が小さい三角形断面を有する複数のフイル
タカートリツジ72を有するフイルタカートリツ
ジアセンブリ70を備える容器18からなるもの
であつて良い。フイルタカートリツジ72は、寸
法が若干異なる以外は前記したフイルタカートリ
ツジ24とほぼ同様の構造を有する。容器18は
4本の支脚74を有するが、その内の2本のみが
図示されており、容器18の両端部76,78が
外向きに凸形をなしている。容器18は、更に端
部76に固着された端板80を有し、この端板8
0に設けられた複数の開口82により、容器内室
20を、端板80と端部76との間に郭成された
出口室84に連通している。出口室84は、濾過
された流体を導出するため出口86に連通してい
る。容器18の入口88は、濾過されずべき流体
を内室20に導入する。同様の構造を有する複数
のフイルタカートリツジ72が、ガスケツト52
及びエンドキヤツプ38を介して、端板80の開
口82の外周に同心的にかつ密接して当接してい
る。カートリツジ72は、容器の他端78に固設
された押え板90により直立状態にて保持され、
押え板90に設けられた円形の窪み92内に受容
されたガスケツト52を介してカートリツジ72
の上端が押え板90に当接している。カートリツ
ジ72を容器18内に固定する方法は種々あり、
その一例が米国特許第4320005号公報に記載され
ている。
第4図に示されたように、カートリツジ72
は、第2図に示されたように容器18内に装填さ
れるべく上記式に従つて形成されていないため、
カートリツジ72の内側の頂点は概ね円形の空間
を郭成することから、この空間内にカートリツジ
72を配設することができる。第2図に示された
実施例と同様に、各カートリツジ72の1つの平
坦な辺が、容器18の内周面22に対して僅かな
間隔を置いて対向していることにより、その内部
の空間を最大限に利用することができる。
本実施例のフイルタ装置の動作に際して、濾過
されるべき流体は入口88から内室20内に導入
され、フイルタ媒体28を通過することにより濾
過される。濾過された流体は、多孔板からなる支
持部材36を通過して、内部通路34に達し、下
向きに流下しエンドキヤツプの開口50を通過し
た後、開口82を経て出口室84に至る。開口8
2は、三角形をなすガスケツト52に適合するよ
うに三角形をなしている。濾過された流体は、出
口室84から出口86へと導出される。
支持部材36をカートリツジ72の外周面66
に取着することにより逆向きの濾過を行なうこと
ができ、その場合濾過されるべき流体は出口8
6、出口室84、内部通路34を経て、フイルタ
媒体28を通過し、対応する支持部材36を通過
した後に、入口88から容器18外に導出される
逆向きの経路を辿ることとなる。
第8図はフイルタカートリツジ93の別の実施
例を示すもので、フイルタ媒体94が概ね三角形
をなす外周面を有するが、その両端間に延在する
内部通路96が概ね円形断面を有する。概ね円形
な断面を有する多孔板材からなる支持部材98
が、フイルタ媒体94の内周面に当接するように
通路96内に装着されている。この変形実施例の
ためのエンドキヤツプは、概ね三角形の外側フラ
ンジ42と、概ね円形な内側フランジ100と、
これら両フランジ間に位置する概ね円形なガスケ
ツト102とを有する。本実施例の場合も、フイ
ルタ媒体94及び支持部材98が、両フランジ4
2,100間にて密封状態にて固着されている。
更に、内側から外側に向かう流体の流れに適合さ
せる場合には、フイルタカートリツジ93はその
外周面に概ね三角形の断面をなす支持部材36を
有することとなる。
本発明の概念は、容器18内にコンパクトに装
填可能な多角形の断面を有する異なる形式のフイ
ルタカートリツジをも包含するものである。その
ようなフイルタカートリツジの1つとして、第9
図に示されたように、少なくとも3つの辺10
6,108,110が互いに鋭角をなすような概
ね台形の断面を有するものである。このようなフ
イルタカートリツジを第2図に示されたように、
その辺110が容器の内周面22に対向するよう
に容器18内に配設することができる。上記した
フイルタカートリツジはいずれも交換可能なもの
である。他の形式のフイルタカートリツジとし
て、五角形、六角形、八角形その他の幾何学的形
状を有するものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来形式のフイルタ装置の横断面図で
ある。第2図は本発明の一実施例の横断面図であ
る。第3図は本発明の第2の実施例を一部破断し
て示す縦断面図である。第4図は第3図の4−4
線について見た横断面図である。第5図は本発明
に基づくフイルタカートリツジを一部破断して示
す斜視図である。第6図は第5図の6−6線につ
いて見た横断面図である。第7図はフイルタカー
トリツジの一端部の縦断面図である。第8図は本
発明に基づく変型実施例としてのフイルタカート
リツジの横断面図である。第9図は本発明に基づ
くフイルタカートリツジの更に別の変型実施例を
示す横断面図である。 10……フイルタ装置、12……容器、14…
…フイルタカートリツジ、16……フイルタ装
置、18……容器、20……内室、22……内周
面、24……フイルタカートリツジ、26……側
面(辺)、28……フイルタ媒体、30,32…
…端部、34……内部通路、36……支持部材、
38,40……エンドキヤツプ、42,44……
フランジ、46……平坦部、48……接着剤、5
0……開口、52……ガスケツト、54,56,
58……側面(辺)、60,62,64……曲面、
66……周面、70……カートリツジアセンブ
リ、72……フイルタカートリツジ、74……支
脚、76,78……端部、80……端板、82…
…開口、84……出口室、86……出口、88…
…入口、90……押え板、92……開口、94…
…フイルタ媒体、96……内部通路、98……支
持部材、100……フランジ、102……ガスケ
ツト、106,108,110……辺(側面)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 流体を濾過するためのフイルタカートリツジ
    であつて、 両端部及び内部通路を有すると共に流体から不
    純物を濾過するための浸透性のフイルタ媒体と、
    前記浸透性のフイルタ媒体を支持すると共に流体
    用通路を有する多孔質の支持部材と、前記内部通
    路と連通するように前記フイルタ媒体にシール可
    能に装着されるエンドキヤツプとを有し、前記浸
    透性フイルタ媒体が互いに鋭角をなすと共に円弧
    状部分により互いに接続された少なくとも3つの
    側面を有する3角形断面の周面を有することを特
    徴とするフイルタカートリツジ。 2 前記内部通路と前記支持部材とがそれぞれ互
    いに鋭角をなす概ね平坦な少なくとも3つの面を
    郭成する同様の3角形断面を有し、しかも前記エ
    ンドキヤツプが、前記と同様の3角形状を有する
    一対の同一軸線方向に突出しかつ一方が他方を内
    包するようなフランジ部材を備え、前記フイルタ
    媒体及び前記支持部材の端部が前記両フランジ部
    材間にシール可能に挟着されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載のフイルタカー
    トリツジ。 3 前記支持部材が前記内部通路内に位置してお
    り、前記支持部材及び前記内部通路が概ね円形断
    面を有し、しかも前記エンドキヤツプが、同一軸
    線方向に突出しかつ一方が他方を内包するような
    一対のフランジ部材を備え、外側のフランジ部材
    が前記と同様の3角形断面を有し、内側のフラン
    ジ部材が前記と同様の円形断面を有し、前記フイ
    ルタ媒体及び前記支持部材の端部が前記両フラン
    ジ部材間にシール可能に挟着されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載のフイルタ
    カートリツジ。 4 概ね円筒形の内周面を有すると共に、濾過さ
    れるべき流体を導入するための入口と濾過された
    流体を導出するための出口とを有するフイルタ容
    器と、前記フイルタ容器内に装填される個々に交
    換可能な複数のフイルタカートリツジを有するこ
    とにより流体を濾過するためのフイルタカートリ
    ツジアセンブリとからなるフイルタ装置であつ
    て、 前記フイルタカートリツジが、前記出口に連通
    する内部通路を有する長寸の浸透性フイルタ媒体
    と、前記長寸の浸透性フイルタ媒体を支持する多
    孔質の支持部材と、前記フイルタ媒体の両端に装
    着された一対のエンドキヤツプとを有し、前記エ
    ンドキヤツプの一方が前記フイルタ媒体と前記容
    器の前記出口との間にシール可能に配設されてい
    ると共に、前記フイルタ媒体の前記内部通路及び
    前記容器の前記出口に連通する開口を有し、前記
    フイルタ媒体が、概ね平坦な3つの辺を有する概
    ね三角形の横断面を有し、前記3辺の1つが前記
    容器の内周面に対してある間隔を置いて対向して
    いることを特徴とするフイルタ装置。 5 前記内部通路と前記支持部材がいずれも概ね
    三角形の横断面を有することを特徴とする特許請
    求の範囲第4項に記載のフイルタ装置。 6 前記エンドキヤツプが概ね三角形をなし、か
    つ前記エンドキヤツプの前記開口が概ね三角形を
    なすことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
    載のフイルタ装置。 7 前記エンドキヤツプが概ね三角形をなし、か
    つ前記エンドキヤツプの前記開口が概ね円形をな
    すことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載
    のフイルタ装置。 8 前記内部通路及び前記支持部材がいずれも概
    ね三角形の横断面を有し、前記エンドキヤツプ
    が、同一軸線方向に突出する一対のフランジ部材
    を有し、前記両フランジ部材が概ね三角形をな
    し、前記両フランジ部材間に前記フイルタ媒体及
    び前記支持部材の両端部がシール可能に挾着され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第4項に
    記載のフイルタ装置。 9 前記内部通路及び前記支持部材がいずれも概
    ね三角形の横断面を有し、前記エンドキヤツプ
    が、同一軸線方向に突出する一対のフランジ部材
    を有し、前記フランジ部材の一方が概ね三角形を
    なし、その他方が概ね三角形をなし、前記両フラ
    ンジ部材間に前記フイルタ媒体及び前記支持部材
    の両端部がシール可能に挾着されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第4項に記載のフイルタ
    装置。
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