JP2002531742A - エーロゾル・セパレータおよび方法 - Google Patents

エーロゾル・セパレータおよび方法

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JP2002531742A JP2000584978A JP2000584978A JP2002531742A JP 2002531742 A JP2002531742 A JP 2002531742A JP 2000584978 A JP2000584978 A JP 2000584978A JP 2000584978 A JP2000584978 A JP 2000584978A JP 2002531742 A JP2002531742 A JP 2002531742A
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ロバート， エー． デュシェーク，
スティーブン ゼイス，
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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】 疎水性の液相をガス流から分離する装置は、コアレッサ・フィルタ、ハウジング、ガス流方向付け装置、液体捕集装置を含む。コアレッサ・フィルタは繊維の不織布媒体を含む。ハウジングはガス流入口とガス流出口とを有する内部を含む。液体捕集装置はハウジング構造内に位置し、コアレッサ・フィルタから捕集され排出された液体を受けるように方向付けされている。バッフル部材が、ガス流をコアレッサ・フィルタからバッフル部材の周りおよびガス流プレナムへ分岐させるようにハウジング内で方向付けされている。分離を行う方法および装置を整備する方法も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本開示は、エーロゾルとして同伴される疎水性流体（例えば油）をガス流（例
えば空気流）から分離するためのシステムおよび方法に関する。好適な装置はま
た、他の微細汚染物、例えば炭素物質をガス流から濾過することにも備えている
。分離を行う方法も提供される。
【０００２】 （背景） あるガス流、例えばディーゼルエンジンからのブローバイ・ガスは、同伴され
たかなりの量の油をエーロゾルとして担持している。エーロゾル内の油滴の大部
分は一般に０．１〜５．０ミクロンの大きさである。
【０００３】 加えて、そのようなガス流はかなりの量の微細汚染物、例えば炭素汚染物も担
持している。そのような汚染物は、一般に平均粒子サイズが約０．５〜３．０ミ
クロンである。
【０００４】 一部のシステムでは、そのようなガスを大気に排出することが望ましい。一般
にガスを大気に排出する前に、その中のエーロゾルおよび／または有機微粒子汚
染物のかなりの部分を浄化することが好ましい。
【０００５】 他の例では、空気またはガス流を装置内に向けることが望ましい。そのような
場合には、下流側装置に及ぼされるマイナスの効果を減らし、効率を高め、普通
なら失われてしまう油を取り戻す等の特典を提供するため、および／または環境
問題に対処するために、エーロゾルおよび／または微粒子を循環中に空気または
ガス流から分離することが望ましい。
【０００６】 前記の種類の問題に対して種々の努力が向けられてきた。改良することが望ま
しい変更可能な点は、一般に以下に関するものである。（ａ）大きさ／効率の問
題、すなわち大きなセパーレータ・システムの必要性を避けると同時に優れた分
離効率を得ることへの希望、（ｂ）費用／効率、すなわちかなり高価なシステム
を必要とせずに優れた高い効率を得ることへの希望、（ｃ）多用途性、すなわち
重要な再設計をすることなく種々の適用と使用とに合わせることのできるシステ
ムの開発、（ｄ）浄化可能性／再生可能性、すなわち長期の使用後に、希望する
場合には容易に浄化（または再生）できるシステムの開発である。
【０００７】 （開示の概要） 第１段階コアレッサ（集滴具または凝集用）・フィルタと、前記コアレッサ・
フィルタより下流側の第２段階フィルタ素子とを含む、フィルタ装置が提供され
る。好ましくは、第１段階コアレッサ・フィルタが不織布繊維媒体を備えている
。好ましくは第２段階フィルタ素子がプリーツ状媒体を含んでいる。好適な構造
は、第１段階コアレッサ・フィルタから第２段階フィルタ素子へと直接まっすぐ
に流れるガス流を阻止する位置に位置決めされた少なくとも第１のバッフル部材
を含んでいる。
【０００８】 一部の装置では、バッフル部材が第２段階フィルタ素子に固定されて、流体流
を第１段階コアレッサ・フィルタからプリーツ状媒体へ向ける。他の装置では、
バッフル部材が第１段階コアレッサ・フィルタに固定される。
【０００９】 好適な実施形態では、第２段階フィルタ素子がパネル・フィルタを備えている
。パネル・フィルタは、好ましくはプリーツ状フィルタ媒体を覆うように位置す
る外周ガスケットと、媒体スクリーンとを有する。一部の実施形態は第１の流体
不透過バッフル・プレートを含む。多くの好適な装置では、第２の流体不透過バ
ッフル・プレートもある。
【００１０】 一部の装置では、第１段階コアレッサ・フィルタが、連動するよう構成され配
置された第１および第２フレーム・ピースを含んでいる。好適な実施形態では、
第１フレーム・ピースの外周内の第１スクリーン部材と、第２フレーム・ピース
の第２の外周内の第２スクリーン部材とがある。好ましくは第２フレーム・ピー
スの縁から突出する突出構成があることが好ましい。更に、第１および第２フレ
ーム・ピースを取り囲むシール部材があることが好ましい。
【００１１】 操作及び整備方法も提供される。好適な方法は以下に記載の構造を利用するも
のである。
【００１２】 （詳細な説明） Ｉ．典型的な適用例−エンジン・クランクケース・ブリーザ・フィルタ 圧力封入ディーゼルエンジンはしばしば「ブローバイ」ガス、すなわち燃焼チ
ャンバからピストンを通って漏れる空気−燃料混合物の流れを発生させる。その
ような「ブローバイ・ガス」は一般に、（ａ）０．１〜５．０ミクロンの小滴を
主に含む油または燃料エーロゾルと、（ｂ）大部分が約０．１〜１０ミクロンの
大きさである炭素微粒子を通常含む、燃焼による炭素汚染物とを担持する気相、
例えば空気または燃焼排出ガスを含んでいる。そのような「ブローバイ」ガスは
一般に、ブローバイ孔を通してエンジン・ブロックから外側に向けられる。
【００１３】 本明細書中、「疎水性」流体という語はガス流中に同伴された液体エーロゾル
に関して使用され、非水溶性の流体、特に油を意味している。一般にそのような
物質は水に溶けない。本明細書中、キャリヤ流体に関して使用される「ガス」と
いう語およびその異形は、空気、燃焼排出ガス、その他のエーロゾル用キャリヤ
ガスを指す。
【００１４】 ガスはかなりの量の他の成分を担持することができる。そのような成分には、
例えば銅、鉛、シリコーン、アルミニウム、鉄、クロム、ナトリウム、モリブデ
ン、錫およびその他の重金属がある。
【００１５】 ディーゼルエンジンを一般に備えたトラック、工場機械、ボート、バス等のシ
ステム、およびその他のシステムでのエンジン操作は、前記したような汚染され
た重要なガス流を有することがある。例えば０〜５０ｃｆｍ（０〜１．４１５ｍ 3 ／分）（通常は５〜１０ｃｆｍ（０．１４１〜０．２８３ｍ3／分））程度の流
速および流量がかなり一般的である。
【００１６】 図１は本発明によるコアレッサ／セパレータ装置が利用される典型的なシステ
ム２８を概略的に示している。図１に関し、ブロック３０はターボチャージ付き
ディーゼル・エンジンを示している。エア・フィルタ３２を通してエンジン３０
に空気が取り込まれる。エア・フィルタまたはクリーナ３２は大気から取られた
空気を浄化する。ターボ３４はエア・フィルタ３２から清浄な空気を引いてエン
ジン３０に押し入れる。一方エンジン３０では、空気が燃料と混合されピストン
により圧縮され燃焼する。燃焼工程中、エンジン３０はブローバイ・ガスを放出
する。フィルタ装置３６はエンジン３０とガス流連通してブローバイ・ガスを浄
化する。フィルタ装置３６から、空気がチャネル３８と圧力弁４０とを通って方
向付けされる。そこから空気が再びターボ３４に引かれて通過しエンジン３０に
入れられる。調整弁または圧力弁４０は、エンジン・クランク・ケース３０内の
圧力量を調整する。エンジン・クランク・ケース内の圧力が増加するにつれて、
圧力を最適レベルまで減少させようとするために圧力弁４０がより大きく開く。
エンジン内の圧力を増加することが望ましい場合には、圧力弁４０はより小さい
開度になるよう閉じる。エンジン・クランク・ケース３０内で圧力がある量を越
えた場合に、逆止弁４２が大気に対して開いてエンジンの損傷を防止するように
、逆止弁４２が設けられる。
【００１７】 本開示によれば、疎水性の液相をガス流から分離するためのフィルタ装置３６
（本明細書中、コアレッサ／セパレータ装置と呼ばれることがある）が提供され
る。操作時には、汚染されたガス流がコアレッサ／セパレータ装置３６内に向け
られる。装置３６内では微細な油相またはエーロゾル相（すなわち疎水相）が凝
集する。疎水相が小滴に凝集する際に、システムから容易に捕集、除去されうる
ような液体として流出するように、装置３６が構成される。以下に記載の好適な
構成を使って、特に部分的に油相を載せたコアレッサまたはコアレッサ／セパレ
ータが、ガス流中に担持される炭素汚染物用の前置フィルタとして動作する。実
際に、好適なシステムでは、システムから油が排出される際に、油が封入炭素汚
染物の一部を担持するために、コアレッサ・フィルタの何らかの自浄が提供され
ることになる。
【００１８】 ＩＩ．出願第０９／２０５４６８による複数段階のオイル・エーロゾル・セパ
レータ 図２に関し、フィルタ装置３６の一例が参照番号５０で示されている。コアレ
ッサ・フィルタ構造５０はハウジング５２を含んでいる。図示したハウジング５
２は図３の平面図において一般に矩形であり、流体流（すなわちそれを通るガス
および液体）の方向付けに役立つ傾斜部分を有している。ある例では、ハウジン
グ５２は以下に特徴付けするような都合のよい形状を示している。図示したハウ
ジング５２は２ピース構成を有している。より詳細には、ハウジング５２は本体
またはシェル区画６０に装着されたカバーまたはドア６２を備えている。
【００１９】 図２および５に関し、ハウジング５２は以下の３つの口、すなわちガス流入口
５４、ガス流出口５６、液体流出口または液体ドレイン５８を含んでいる。
【００２０】 ハウジング本体６０が図示された図２、４、５に注目する。本体６０は前壁６
５、後壁６６（図４）、第１側壁６７（図２）、第２側壁６８（図５）、裏壁６
９（図６）を含んでいる。壁６５、６６、６７、６８は裏壁６９の外周から突出
して受け部構造７１（図４）を形成する。使用時には、以下に記載の種々のフィ
ルタ装置が受け部７１内に位置する。
【００２１】 図２および５に関し、ガス流入口５４が前壁６５内に突出するよう位置するこ
とが見られる。より詳細には、入口５４がレシーバ７２内に向けられている。
【００２２】 レシーバ７２は前壁６５の選択された部分から外側に突出する容積を画定する
。レシーバ７２の容積は中にコアレッサ・フィルタ８０（図６）を受ける大きさ
に作られている。以下に記載の方法でコアレッサ・フィルタ８０を通してコアレ
ッサ・フィルタ構造５０に入るガス流を方向付けするために、入口５４はレシー
バ７２の容積内に向けられている。
【００２３】 フィルタ構造５０はドア６２を本体６０上に保持する優れた確実な構造を含ん
でいる。特にドア６２はその上に一体形成されたヒンジ・タブを含んでいる。ヒ
ンジ・タブは、ドア６２が本体６０に装着される際にそれぞれレシーバ７３、７
４内に受けられる大きさに作られている。レシーバ７３、７４は、ドア６２が開
位置と閉位置との間で揺動する際にタブが枢動できるようにする。ドア６２が図
２の閉位置にある場合、レシーバ７３、７４はヒンジ・タブをぴったりと固定す
るので、ドア６２はガスによる風圧下でも本体６０から容易に分離することはで
きない。
【００２４】 ドア６２は両側の縁部７６、７８を含んでいる。この縁部に沿って、ドア６２
は本体６０内に止めタブ８２、８４と、それぞれと一列に並んだ止めタブ８６、
８８とを含んでいる。止めタブ８２、８４、８６、８８は、好ましくは螺合した
金属インサートをもつ開口を含み、ねじ山の摩耗および剥離を防止する。ドア６
２を確実に閉鎖するため、フィルタ構造５０は、止めタブ８２、８４、８６、８
８の開口を通して突出する、図３のつまみボルト９０、９２を含んでいる。ドア
６２は、適宜に位置決めされた後、タブ８２、８４、８６、８８を介してつまみ
ボルト９０、９２を底部に届くまでねじ止めすることにより固定され閉鎖される
。ドア６２と本体６０との間のガス流シールは、図４のガスケット９４により提
供される。
【００２５】 ガスケット９４は、適宜のガスケット部材を形成するよう成形可能な種々の高
分子材料を含むことができ、その中にフィルタ媒体９６が注封される。１つの有
用な材料としては、共通して譲渡され、本明細書中に組み入れて参照する米国特
許第５６６９９４９号にエンドキャップ３のためとして記述されたようなポリウ
レタンがある。ガスケット９４用の材料としては以下のポリウレタンがあり、「
成形された」密度が１４〜２２ポンド／立方フィート（ｌｂｓ／ｆｔ3）（２２
４．２５８〜３５２．４０６ｋｇ／ｍ3）で、２５％の撓みが約１０ｐｓｉ（６
８．９４７ｋＰａ）の圧力を必要とするような柔らかさを呈する最終生成物（柔
らかい発泡ウレタン）に加工されている。一部の実施形態では、「成形された」
密度が１４〜２２ｌｂｓ／ｆｔ3（２２４．２５８〜３５２．４０６ｋｇ／ｍ3）
の範囲から変化する。このポリウレタンは１３５４５３Ｒ樹脂およびＩ３０５Ｏ
Ｕイソシアネートで作られる材料を含んでいる。この材料を、Ｉ３５４５３樹脂
とＩ３０５０Ｕイソシアネートとの混合比（重量）を１００：３６．２として混
合すべきである。樹脂の特定の重量は１．０４（８．７ｌｂｓ／ガロン）（１．
０４２ｋｇ／ｌ）で、イソシアネートの特定の重量は１．２０（１０ｌｂｓ／ガ
ロン）（１．１９８ｋｇ／ｌ）である。材料は通常高動的シヤ・ミキサで混合さ
れる。成分温度は７０〜９５゜Ｆ（２１〜３５℃）とすべきである。成形温度は
１１５〜１３５゜Ｆ（４６〜５７℃）とすべきである。
【００２６】 樹脂材料Ｉ３５４５３Ｒは以下の記述を有する。
【００２７】 （ａ）平均モル重量 １）ベース・ポリエーテル・ポリオール＝５００〜１５０００ ２）ジオール＝６０〜１００００ ３）トリオール＝５００〜１５０００ （ｂ）平均機能性 １）全システム＝１．５〜３．２ （ｃ）ヒドロキシル数 １）全システム＝１００〜３００ （ｄ）触媒 １）アミン＝空気生成物０．１〜３．０ＰＰＨ ２）錫＝Ｗｉｔｃｏ０．０１〜０．５ＰＰＨ （ｅ）界面活性剤 １）全システム＝０．１〜２．０ＰＰＨ （ｆ）水 １）全システム＝０．０３〜３．０ＰＰＨ （ｇ）顔料／染料 １）全システム＝１〜５％カーボンブラック （ｈ）膨張剤 １）０．１〜６．０％ＨＦＣ１３４Ａ Ｉ３０５０Ｕイソシアネートの記述は以下の通りである。
【００２８】 （ａ）ＮＣＯ含有量＝２２．４〜２３．４重量％ （ｂ）粘度、２５でのｃｐｓ＝６００〜８００ （ｃ）密度＝２５で１．２１ｇ／ｃｍ3 （ｄ）初留点＝５ｍｍＨｇで１９０ （ｅ）蒸気圧力＝２５で０．０００２Ｈｇ （ｆ）外観＝無色の液体 （ｇ）引火点（Ｄｅｎｓｋｙ−Ｍａｒｔｉｎｓ密閉式）＝２００℃ 材料Ｉ３５４５３ＲとＩ３０５０Ｕは、４８１９２ ミシガン州 ワイアンド
ットのＢＡＳＦ社から入手できる。
【００２９】 再び図５に関し、本体６０がそこから垂下する一対の足部９８、９９を有する
ことに留意する。好適な構造において、足部９８、９９は、好ましくは螺合した
金属インサートをもつ開口を有している。また足部９８、９９は、フィルタ構造
５０を都合のよい位置に、例えばエンジン・フレーム上に固定できるよう設けら
れる。
【００３０】 ハウジング５２は封入された２つのフィルタ構造、すなわち上流側コアレッサ
・フィルタ８０と下流側パネル・フィルタ１００（図４）とを含んでいる。コア
レッサ・フィルタ８０とパネル・フィルタ１００を互いに隣接して構成できる実
施形態もあるが、図示した実施形態では、コアレッサ・フィルタ８０とパネル・
フィルタ１００は分離した別個の部材もしくは構造となっている。
【００３１】 図４に関し、パネル・フィルタ１００は、一般に矩形の構成に位置決めされた
プリーツ状媒体９６を備えている。媒体９６は外側の矩形ガスケット９４により
取り囲まれる。パネル・フィルタ１００はプル・タブ等の任意選択のハンドル構
造をもつスクリーン１０２を含むことができる。
【００３２】 好ましくは、本体６０はガスケット９４を受けるような大きさにして構成され
た、外周トラフ１０４（図４）を含む。図４はトラフ１０４内に着座し本体６０
に支持されたパネル・フィルタ１００を示している。ドア６２が閉まる際にガス
ケット９４を外周トラフ１０４内に圧縮させることにより、ドア６２と本体６０
との間にシールが設けられる。
【００３３】 図４に見られるように、パネル・フィルタ１００は、媒体９６の縦のプリーツ
１０６が本体６０の側壁６７（図２）と６８（図５）の間に延びるような大きさ
にして構成される。図示した構成では、プリーツ１０６はコアレッサ・フィルタ
８０の下流面１１０から垂直に方向付けされる。
【００３４】 次に図６〜８のコアレッサ・フィルタ８０に注目する。コアレッサ・フィルタ
８０は、好ましくは全体として円形のパッチまたは構成に向けられたポリエステ
ル繊維媒体１１２を備えている。媒体１１２は、好ましくは媒体１１２の周りに
成形された、単一もしくは一体成形ハウジングである、フレームまたはハウジン
グ構造１１４により保持され封入される。
【００３５】 図４に関し、コアレッサ・フィルタ８０の断面図が示されている。コアレッサ
・フィルタ８０は、好ましくは一対のライナまたはスクリーン１１６、１１８を
含んでいる。スクリーン１１６、１１８は媒体１１２の上流側と下流側の両方に
位置し、媒体１１２を支持するのを助ける。スクリーン１１６、１１８は有孔金
属、引張金属、またはプラスチックや炭素入りナイロン等の非金属材料を含むこ
とができる。好ましくは、コアレッサ・フィルタ８０が容易に焼却できるように
、炭素入りナイロン等の非金属材料が使用される。好ましくは、コアレッサ・フ
ィルタ８０が少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、最も好まし
くは１００％までの非金属材料を含む。
【００３６】 前記の通り、好ましくはコアレッサ・ハウジング１１４が圧縮可能な材料で構
成される。従ってフィルタ構造５０の適宜の受け部内に配置することができ、フ
ィルタ構造５０内のコアレッサ・フィルタ８０と受け部との間にシールを形成す
ることができる。より詳細には、図４のレシーバ７２は内部にキャビティまたは
受け部１２０を画定する。図示した実施形態では、キャビティ１２０がコアレッ
サ・フィルタ８０の形を取り、本実施形態では円形である。
【００３７】 好ましくは、コアレッサ・フィルタ８０はハウジング１１４内に成形された支
持構造を含んでいる。支持構造は、キャビティ１２０の内壁１２２とともににハ
ウジング１１４の圧縮に対するバックストップを設けるよう機能する。図示した
実施形態では、支持構造が好ましくはハウジング内に成形された剛性の支持リン
グ１２４を備えている。支持リング１２４は、好ましくはハウジング１１４内に
埋め込まれ円形ハウジング１１４の最も外側の外周１２８（図６、７）から離間
した円形帯を備えている。
【００３８】 コアレッサ・フィルタ８０がキャビティ１２０内に位置している場合、ハウジ
ング１１４は支持リング１２４と内壁１２２との間で、それらに対して圧縮され
、それらの間に半径方向シール１２６を形成する。
【００３９】 図７に注目する。図７では、ハウジング１１４が好ましくは外周１２８に非線
形の輪郭を含んでいる。特に、外周１２８は段構造１３０を含んでいる。特に、
図示した実施形態では、１３２に最大径の第１区域がある。この最大径１３２の
第１区域は、構造５０内に向けた場合、最も下流の区域に対応する。第１区域１
３２に隣接して、最大径１３４の第２区域がある。第２区域１３４は第１区域１
３２よりも小さい径を有し、第１区域１３２に直に隣接している。従ってこれら
２つの区域の間に段１３５がある。最も上流側は第３の径１３６の区域である。
第３区域１３６の径は第２区域１３４よりも小さく、勿論第１区域１３２よりも
小さい。第３区域１３６は第２区域１３４に直に隣接し、径の差によりそれらの
間に段１３７が形成される。この段付き構造１３０はコアレッサ・フィルタ８０
とレシーバ７２との間に半径方向シール１２６を挿入し形成するのに役立つ。
【００４０】 好ましくは、ハウジング１１４は圧縮可能な材料、例えば発泡ポリウレタンで
構成される。好適な発泡ポリウレタンの１つは、外周ガスケット９４について前
述され、本明細書に組み入れて参照している米国特許第５６６９９４９号でエン
ドキャップ３について記述された発泡ポリウレタンと同じものである。受け部ま
たはキャビティ１２０にコアレッサ８０を据え付けて１２６に半径方向シールを
形成する際に、好ましくは少なくとも１０％、約５０％以下、より好ましくは１
５〜４０％、最も好ましくは約２０％の、内部支持リング４９４に対する圧縮が
生じる。
【００４１】 更に図６に関し、図示した実施形態の例では、媒体１１２が円形区域またはパ
ッチを備えていることに留意する。これは、好ましくはコアレッサ・フィルタ８
０の最下部に位置し、キャビティ１２０の最下部となるよう方向付けされる。こ
の位置に媒体１１２を方向付けすることには利点がある。例えば、キャビティ１
２０の最下部に媒体１１２が位置することにより、コアレッサ・フィルタ８０が
ガス流入口５４を通ってきたガス流から油等の液体を凝集するので、凝集された
液体は媒体１１２から流出しハウジング１１４にわたって液体ドレイン１４０へ
と流れることが可能になる。更に、以下に記述するように、好適なフィルタ構造
５０内で流体流方向付け装置を使用して、捕集された液体をドレイン構造１４０
に向けるのを助けることができる。
【００４２】 図示した実施形態に示すコアレッサ・フィルタ８０は、円形に形成されたハウ
ジング１１４を有しており、媒体１１２の区域が円形パッチとしてハウジング１
１４に対して偏心して配置されている。すなわち、媒体１１２の区域はハウジン
グ１１４内に中心を外してまたは中心を置かずに位置している。コアレッサ・フ
ィルタ８０は種々の形状及び大きさにできることを理解すべきである。例えば、
ハウジング構造８０は円形である必要はなく、他の構成とすることができる。媒
体１１２は円形である必要はなく、他の形状、例えばハウジング１１４の全範囲
に亘って延びる矩形とすることができる。更に、媒体１１２はその偏心位置に位
置する必要はない。例えば、媒体１１２はハウジング１１４内で中心を合わせる
ことができる。図面に示した特定の構成は、魅力的で、目を引き、譲受人である
Ｄｏｎａｌｄｓｏｎに特有のものであるため、使用されている。
【００４３】 図６に関し、好適なコアレッサ・フィルタ８０は１４４に装飾を含んでいる。
好ましくは、装飾１４４は複数の区切られた弓形のテーパ状の縞１４６を含んで
いる。好適な構造では、縞１４６はハウジング１４０の一部として成形され、ハ
ウジング１４０の縞のない平面部分１４７からやや離れて突出する。装飾１４４
はフィルタ構造５０に対して何ら機能を与えるものではない。特定の装飾１４４
はＤｏｎａｌｄｓｏｎに特有のものであり、目を引き、魅力的であるため使用さ
れている。
【００４４】 好ましくは、フィルタ構造５０は流体流方向付け装置を含んでいる。好ましく
は、流体流方向付け装置は、捕集した液体をドレイン構造１４０および液体流出
口５６へ方向付けし、ガス流を下流側バリヤ媒体へ方向付けするのに役立つ。種
々の構造が考えられるが、図示した実施形態では、フィルタ構造５０がバッフル
部材１５０を含んでいる。図示した特定の実施形態では、バッフル部材１５０が
コアレッサ・フィルタ８０に取り付けられ一体化されている。他の実施形態では
、バッフル部材１５０をコアレッサ・フィルタ８０とは別個の分離構造とするこ
とができる。バッフル部材１５０は一般にコアレッサ媒体１１２の下流側に向け
られた平面部材を備えている。バッフル部材１５０は媒体１１２に凝集された捕
集した液体をドレイン構造１４０へ方向付けし、最終的に液体流出口５６を通し
て流出させるのに役立つ。
【００４５】 バッフル部材１５０はガス流をバッフル部材の周りを通してガス流プレナム１
５２へ分岐させるようにも機能する。すなわち、バッフル部材１５０はガス流が
プリーツ状媒体９６の第１のプリーツに衝撃を与えるのを阻止または防止する。
ガス流プレナム１５２は、ガスがプリーツ状媒体９６を通って均一に流れるのを
可能にする。バッフル部材１５０は、コアレッサ・フィルタ８０から下流側バリ
ヤ媒体へ直接まっすぐに流れるガス流を阻止する位置に位置している。「直接ま
っすぐに流れるガス流を阻止すること」とは、ガス流が曲がらなければならない
ことを意味している。すなわち、ガス流がまっすぐに流れることができず、つま
りバッフル部材１５０がその周りをガスが流れるようにし、従って一般的な直線
から逸れるようにする。
【００４６】 図４に見られるように、ガス流プレナム１５２は第１段階媒体構造８０に隣接
する区域１５４と後壁６６に隣接する区域１５５との間でテーパ形状になってい
る。このテーパ角度は、好ましくは少なくとも２゜、７０゜以下、好ましくは５
〜６０゜、通常は１０゜〜４５゜である。図４に見られるように、ガス流プレナ
ム１５２は区域１５４に区域１５５よりも大きい容積を有している。このことは
、空気流をパネル・フィルタ１００の長さにわたって、よりむらなく均一に分配
するのに役立つ。更に、ガス流プレナム１５２の容積は構造５０全体の制限を減
らすのに役立つ。図４に見られるように、ガス流プレナム１５２はプリーツ状媒
体９６の最下部の先端と裏壁６９との間に空間を提供する。好ましくは、この空
間は、プリーツ先端から裏壁６９までの直線距離が少なくとも０．５インチ（１
．２７ｃｍ）、より好ましくは０．８〜１．２インチ（２．０３２〜３．０４８
ｃｍ）である。この空間は凝集された油がプリーツ状媒体９６に接触するのを防
止する。
【００４７】 図４に見られるように、裏壁６９は液体流出口５６に向かって傾斜している。
傾斜した壁６９は、好ましくはドレイン構造１４０を形成する。
【００４８】 好ましくは、バッフル部材１５０はコアレッサ・フィルタ８０に固定された板
１６０を備えている。図面に示した形では、支持リング１２４が、ハウジング１
１４の外側に軸方向に突出しそこから垂下する複数の突出タブ１６２を含んでい
る。好適な実施形態では少なくとも２つのタブ、好ましくは３つ以上のタブ１６
２がある。各タブ１６２は棚１６４と突出フィンガ１６６（図７）とを含んでい
る（図７）。好適な構成方法の１つでは、板１６０が、各タブ１６２のフィンガ
１６６を収容する孔または開口を備えている。フィンガ１６６が板１６０の孔に
挿入された後、板１６０は棚１６４に保持、支持、または載置される。次いで熱
板伝導等を通して熱を使用して、フィンガ１６６を溶かしそれらをリベット点１
６７（図８）で板１６０にリベット締めする。他の実施形態では、板１６０をタ
ブ１６２に超音波接合することもできる。
【００４９】 好ましくは、構造５０が、コアレッサ・フィルタ８０をキャビティ１２０内に
適切に方向付けするのを確実にするシステムを含む。つまり、媒体１１２の円形
区域が液体出口５８に隣接するようにコアレッサ・フィルタ８０をキャビティ１
２０内に方向付けすることが好ましい。図示した実施形態では、適切な方向付け
を確実にするためのシステムが、本体６０の前壁６５の形状と組み合わせた板１
６０に特有の形状を含んでいる。図８に注目する。図８では、コアレッサ・フィ
ルタ８０の底面図が示されている。板５２０が、例えば台形構造を有するものと
して示されている。詳細には、２つの平行な側１７０、１７１、側１７０、１７
１に対して横方向のまたは垂直な側１７２、平行な側１７０、１７１に交差する
山形の側１７３がある。
【００５０】 図５に注目する。図５では、前壁６５が同様に形成されたキャビティ１２０を
含むことが見てとれる。例えば、キャビティ１２０は、２つの平行な側１８１、
１８２、側１８１、１８２に垂直な側１８３、側１８１、１８２に交差し、側１
８３に平行でない山形の側１８４がある。キャビティ１２０と板１６０の形状は
、コアレッサ・フィルタ８０がキャビティ１２０内で一方向にのみ方向付けまた
は挿入されることを確実にする。これは液体を液体流出口５８に最適に向ける方
向付けである。キャビティ１２０内でコアレッサ・フィルタ８０を方向付けする
際には、側１７２、１７３をキャビティ側１８３、１８４と一列にしてコアレッ
サ・フィルタ８０を構造内に完全に据え付けるようにする必要がある。
【００５１】 ある好適な構造では、コアレッサ・フィルタ８０が、キャビティ１２０からコ
アレッサ・フィルタ８０を取り外すのに役立つ構造を含んでいる。好ましくは、
コアレッサ・フィルタ８０がハンドル構造またはフィンガ・プル１８８を含む。
図４、７に見られるように、フィンガ・プル１８８は、好ましくは板１６０から
突出するフランジ１９０を備えている。好ましくは、フランジ１９０は板１６０
と一体化され、板１６０の平面から突出するよう製造中に成形される。コアレッ
サ・フィルタ８０をキャビティ１２０内で方向付けすると、フランジ１９０がガ
ス流プレナム１５２内へ突出する。このことは、コアレッサ・フィルタ８０の本
体６０からの都合のよい取外しおよび取換えに備えるのに役立つ。
【００５２】 好ましくは、コアレッサ・フィルタ８０のキャビティ１２０内での適切な方向
付けを確実にするのを助けるため、フィンガ・プル１８８が山形の側１７３を形
成する板１６０の部分に対応していることに留意すべきである。フランジ１９０
はまた、媒体１１２内に凝集された捕集した液体をドレイン構造１４０および液
体流出口５８へ向けるのにも役立つ。
【００５３】 Ａ．第０９／２０５４６８号の実施形態の操作例および変形例 操作時に、コアレッサ・フィルタ構造５０は以下のように働く。エンジン・ク
ランク・ケースからのブローバイ・ガスがガス流入口５４を通して取り込まれる
。ガスはコアレッサ・フィルタ８０を通過する。コアレッサ・フィルタ８０は同
伴された固体をもつ液体をガス流の残りの部分から分離する。液体が媒体１１２
から流出し、ハウジング１１４にわたってまたはバッフル部材１５０に沿ってド
レイン構造１４０へ流れ、液体流出口５８を通して流出する。この液体材料は油
であることが多く、クランク・ケースに回収して再利用できる。
【００５４】 コアレッサ８０に凝集されたガス流はバッフル部材１５０に突き当たり、バッ
フル部材１５０によりガス流プレナム１５２に向けられる。ガス流はガス流プレ
ナム１５２を通って第２段階またはパネル・フィルタ１００に移動する。パネル
・フィルタ１００はガス流から更なる粒子および固体を除去する。パネル・フィ
ルタ１００はプリーツ状であり、粒子や更なる液体がプリーツに捕集または凝集
し、重力によって傾斜した裏壁６９に落下しドレイン構造１４０に向けて流出す
る。次いでガスは清浄ガス流プレナム１５２に流入し、ガス流出口５６を通して
流出する。そこから、ガスは例えばエンジン吸込みシステムのターボに向けられ
る。
【００５５】 コアレッサ・フィルタ構造５０は以下のように整備される。つまみボルト９０
、９２を抜くことによりドア６２を本体６０から取り外す。次いでドア６２をヒ
ンジ・タブとレシーバ７３、７４とを介して枢動させる。パネル・フィルタ１０
０の下流側が見える。パネル・フィルタ１００を本体４０６から取り外して処分
する。
【００５６】 その後コアレッサ・フィルタ８０をレシーバ７２から取り外すことができる。
フィンガ・プル１８８を使用者の手で掴み、コアレッサ・フィルタ８０をキャビ
ティ１２０から取り外す。これにより半径方向シール２６が壊される。古いコア
レッサ・フィルタ８０を焼却等により処分する。次いで第２の新しいコアレッサ
・フィルタをレシーバ７２内で方向付けする。これは、バッフル部材１５０の輪
郭をキャビティ１２０の輪郭に一致させ、フランジ１９０をキャビティ１２０内
の対応する輪郭のフランジ部分に一致させ、例えばコアレッサ８０の山形の側１
７３をキャビティ１２０の山形の側１８４に一致させることにより行われる。こ
れにより、媒体１１２の区域がガス流入口５４および液体流出口５８に対して好
ましい位置に方向付けされる。コアレッサ・フィルタ８０が適切に据え付けられ
ると、ハウジング１１４は支持リング１２４とキャビティ１２０の内壁１２２と
の間でそれらに対して圧縮されてそれらの間に半径方向シール１２６を形成する
。コアレッサ・フィルタ８０は手で据付けおよび取外しができる。５０ポンド（
２２．６８０ｋｇ）以下の力を必要とし、典型的には２５〜３５（１１．３３９
〜１５．８７５ｋｇ）ポンドの力が使われる。
【００５７】 次に、第２の新しいパネル・フィルタ１００が本体６０の外周トラフ１０４内
に方向付けされる。その後ドア６２は、ヒンジ・タブとレシーバ７３、７４との
間の枢動構成上で図５の閉位置へ枢動される。つまみボルト９０、９２が開口内
で回されて締められ、ドア６２と本体６０との間にガスケット部材９４をもつシ
ールを形成する。つまみボルト９０、９２が締められると、本体６０とドア６２
との間のガスケット部材９４にかかる圧縮力が、通常１００ポンド（４５．３５
９ｋｇ）まで達しうる。
【００５８】 コアレッサ・フィルタ８０とパネル・フィルタ１００を処分する際に、好まし
くはこれらの構造が、少なくとも９５重量％の非金属、より好ましくは少なくと
も９８重量％、典型的には９９重量％または１００重量％の非金属の非金属材料
で構成されていることが好ましい。これらの構造が非金属であれば、完全に焼却
することができて残留物がほとんど残らない。これは都合のよい処理に備えたも
のである。
【００５９】 第０９／２０５４６８号の１つの構造 フィルタ構造５０の１つの特定例を本明細書中に記述する。勿論、本開示の範
囲には種々の構成および形状が含まれる。
【００６０】 フィルタ構造５０は、５００〜１２００ｈｐの、ターボ・チャージ付きもしく
は過給機付きディーゼルまたは天然ガスの１．５リットル〜１６リットル・エン
ジンに有用である。１つの適用例では、エンジンは３５０〜４００ｈｐのＶ−８
エンジンである。エンジンは少なくとも３リットル、典型的には７〜１４リット
ルのピストン移動を有する。エンジンは通常８〜１６ｃｍｆ（０．２２６〜０．
４５６ｍ3／分）のブローバイ・ガスを発生させる。好適なフィルタ構造５０は
１〜２０ｃｆｍ（０．０２８〜０．５６６ｍ3／分）のブローバイ・ガスを処理
することができる。
【００６１】 他のシステムでは、フィルタ構造５０が以下の動力のエンジン、すなわち、８
ｋｗ未満（＜１１ｈｐ）、８〜１９ｋｗ（１１〜２５ｈｐ）、１９〜３７ｋｗ（
２５〜５０ｈｐ）、３７〜７５ｋｗ（５０〜１００ｈｐ）、７５〜１３０ｋｗ（
１００〜１７５）、１３０〜２２５ｋｗ（１７５〜３００ｈｐ）、２２５〜４５
０ｋｗ（３００〜６００ｈｐ）、４５０〜５６０ｋｗ（６００〜７５０ｈｐ）、
５６０ｋｗ超（＞７５０ｈｐ）に有用である。
【００６２】 本明細書中に記載の技術を使用して、種々の特定の構成および適用例が可能で
あることは勿論である。以下の寸法は典型的な例である。 構造 最低 最高 標準 ハウジング５２長さ 120mm 360mm 180〜300mm ハウジング５２幅 100mm 400mm 150〜260mm ハウジング５２、出入口での奥行き 90mm 360mm 130〜230mm ガス入口５４直径 10mm 50mm 19〜33mm ガス出口５６直径 10mm 50mm 19〜33mm 液体出口５８直径 8mm 40mm 13〜23mm コアレッサ・ハウジング１１４直径 35mm 160mm 55〜100mm コアレッサ媒体１１２直径 15mm 70mm 25〜45mm 好ましくは30〜40mm
ハウジング１１４厚さ 10mm 40mm 15〜25mm ハウジング１１４とバッフル・ プレート１５０とを合わせた全厚 13mm 54mm 20〜35mm ハウジング１１４からバッフル・ プレート１５０までの距離 1mm 20mm 3〜7mm 各短い側のバッフル・プレート１５０長さ 35mm 160mm 55〜100mm 長い側のバッフル・プレート１５０長さ 40mm 170mm 60〜110mm Ｃ．材料例 このセクションでは、図２〜８の実施形態に有用なある材料例について説明す
る。本明細書中に記載のもの以外にも、種々の材料を使用することができる。
【００６３】 ハウジング５２はプラスチックであって、例えば炭素入りナイロンとすること
ができる。
【００６４】 コアレッサ８０の媒体１１２は、一般に平均繊維サイズが約１２．５ミクロン
で、自由状態の固体性が約１．０５％以下の、プリーツのない非円筒形の繊維で
ある。媒体１１２は、上流側の露出した表面積が少なくとも１平方インチ（６．
４５１ｃｍ2）、約７平方インチ（４５．１６１ｃｍ2）以下、典型的には約３〜
４平方インチ（１９．３５４〜２５．８０６ｃｍ2）のポリエステル繊維媒体を
有している。材料の平均繊維直径は１．５デニール（約１２．５ミクロン）で、
自由状態の固体性が少なくとも０．８５％である。材料の重量は通常３．１オン
ス／立方ヤード超である。材料の重量は通常３．８オンス／立方ヤード未満であ
る。典型的な重量は３．１〜３．８オンス／立方ヤード（１０５〜１２９ｇ／ｍ 3 ）の範囲内である。媒体は通常、０．００２ｐｓｉ（１．３７８ｋＰａ）の圧
縮で約０．３２インチ超の厚さ（自由厚さ）を有している。媒体は通常、０．０
０２ｐｓｉの圧縮で約０．４２インチ未満の厚さ（自由厚さ）を有している。媒
体の典型的な自由厚さは０．３２〜０．４２インチ（８．１〜１０．７ｍｍ）の
範囲である。媒体は約３７０フィート／分（１１３ｍ／分）以上の透過性を有し
ている。
【００６５】 コアレッサ８０のハウジング１１４とパネル・フィルタ１００のガスケット９
４は、柔らかい圧縮可能な材料、例えば発泡ポリウレタンである。発泡ポリウレ
タンの一例はガスケット９４に関して前述している。
【００６６】 支持リング１２４およびスクリーン１１６、１１８、１０２は、プラスック、
例えば炭素入りナイロンで構成することができる。
【００６７】 パネル・フィルタ１００は、好ましくは完全に燃焼できるよう非金属材料で構
成される。例えば、媒体９６は、外気−オイル・ミスト状態での性能を高めるよ
う被覆され波形にされた合成ガラス繊維フィルタ媒体とすることができる。媒体
９６は少なくとも０．１ｆｔ／分（３．０４５ｃｍ／分）、５ｆｔ／分（１５２
．４ｃｍ／分）以下、典型的には約０．３〜０．６ｆｔ／分（９．１４４〜１８
．２８８ｃｍ／分）の面速を有している。プリーツ深さは０．５インチ（１．２
７ｃｍ）以上、３インチ（７．６２ｃｍ）以下、典型的には１．５〜２インチ（
３．８１〜５．０８ｃｍ）である。プリーツ長さは少なくとも１インチ（２．５
４ｃｍ）、典型的には６〜７インチ（１５．２４〜１７．７８ｃｍ）である。プ
リーツ状フィルタ４６８は少なくとも４平方インチ（２５．８０６ｃｍ2）、典
型的には５０〜５２平方インチ（３２２．５８〜３３５．４８３ｃｍ2）の外周
面積を有している。プリーツ状媒体９６は少なくとも６４平方インチ（４１２．
９０２ｃｍ2）、好ましくは約２００〜２２０平方インチ（１２９０．３２〜１
４１９．３５２ｃｍ2）の上流側媒体表面積を有している。合成ガラス繊維フィ
ルタ媒体は、表面エネルギーの低い材料、例えばミネソタ州 セントポールの３
Ｍ（スリーエム社）から入手可能な脂肪族フルオロカーボン材料で被覆される。
被覆および波形付けの前には、媒体の重量は少なくとも８０ポンド／３０００平
方フィート、約８８ポンド／３０００平方フィート以下、典型的には約８０〜８
８ポンド／３０００平方フィート（１３６．８±６．５ｇ／ｍ2）の範囲である
。媒体の厚さは０．０２７±０．００４インチ（０．６９±０．１０ｍｍ）、気
孔サイズ約４１〜５３ミクロン、樹脂含有量約２１〜２７％、機械を離れたばか
りの濡れ状態の破裂強度１３〜２３ｐｓｉ（１２４±３４ｋＰａ）、３００゜Ｆ
（１４８）で５分後の濡れ状態の破裂強度３７±１２ｐｓｉ（２５５±８３ｋＰ
ａ）、破裂強度率約０．３０〜０．６０、透過性３３±６フィート／分（１０．
１±１．８ｍ／分）である。波形付けおよび被覆後、媒体は以下の特性を有する
。すなわち波形深さ約０．０２３〜０．０２７インチ（０．５８〜０．６９ｍｍ
）、濡れ引張強度約６〜１０ポンド／インチ（３．６±０．９１ｋｇ／インチ）
（１．０７１〜１．７８５ｋｇ／ｃｍ）、波付け後の乾燥破裂強度３０ｐｓｉ（
２０７ｋＰａ）以上である。
【００６８】 ＩＩＩ．更なる実施形態、図９〜１６ 図９に注目する。図９は全体を２００で示す多段式オイル・エーロゾル・セパ
レータ・フィルタ装置の更なる実施形態を示している。フィルタ装置２００は一
般に第１段階エーロゾル・コアレッサ・フィルタ素子２０４と第２段階パネル・
フィルタ素子２０６とを保持し含むためのハウジング２０２を含む。
【００６９】 ハウジング２０２はハウジング５２に類似して構成される。従ってハウジング
２０２は本体またはシェル区画２１０に装着されたカバーまたはドア２０８を含
む２ピース構造である。ハウジング構造５２と同様に、ハウジング２０２はガス
流入口２１２、ガス流出口２１４、およびドレイン５８に類似した液体流出口ま
たはドレインを有しているが、図９には図示されていない。ガス流入口２１２は
前壁２１６内に突出して位置しており、より詳細には、ガス流入口２１２はレシ
ーバ２１８内に向けられる。
【００７０】 レシーバ２１８は第１段階エーロゾル・コアレッサ・フィルタ素子２０４を受
けるような大きさの容積を画定する。ガス流入口２１２は、フィルタ装置２００
に入るガス流を以下に記載する方法で第１段階コアレッサ・フィルタ素子２０４
を通して方向付けするために、レシーバ２１８の容積内に向けられる。
【００７１】 カバーまたはドア２０８は、図２〜５のドア６２および本体６０と類似した方
法で本体２１０から選択的に取り外すことができる。ドア２０８と本体２１０と
の間には、シール部材またはガスケット２２２によりガス流シール２２０が設け
られる。ガスケット２２２は、ガスケット９４について前記したように、好まし
くはポリウレタン、より好ましくは発泡ポリウレタンで構成される。
【００７２】 図１３、１４に関し、パネル・フィルタ素子２０６は、一般に矩形構成に位置
決めされたプリーツ状媒体２２４を備えている。媒体２２４はガスケット２２２
により取り囲まれる。図１３に見られるように、図示したガスケット２２２は矩
形である。
【００７３】 再び図９に関し、本体２１０は、好ましくはガスケット２２２を受けるような
大きさにして構成された外周トラフ２２６を含む。図９はトラフ２２６内に着座
し本体２１０に保持されたパネル・フィルタ２０６を示している。ドア２０８が
閉まる際にガスケット２２２を外周トラフ２２６内に圧縮させることにより、ド
ア２０８と本体２１０との間にシールが設けられて、それらの間にシール２２０
を形成する。
【００７４】 更に図９、１３、１４に関し、プリーツ状媒体２２４はパネル・フィルタ素子
２０６の第１端２３１と第２端２３２との間に延びる複数の個々のプリーツ２２
８を備えている。各プリーツ２２８はパネル・フィルタ素子２０６の下流面２３
６（図１３）に対して横方向に延びるプリーツ深さ２３４（図１４）を有してい
る。つまり、個々のプリーツ２２８が下流面２３６に対して垂直に方向付けされ
ている。図示した装置では、パネル・フィルタ素子２０６は、個々のプリーツ２
２８が本体２１０の側壁の間で縦方向に延びるような大きさにして構成されてい
る。本体２１０の側壁は本体６０の側壁６２（図２）および側壁６８（図５）に
類似している。
【００７５】 プリーツ状媒体２２４は種々の材料を含むことができる。１つの使用可能な材
料として、外気−オイル・ミスト状態での性能を高めるよう被覆され波形にされ
た合成ガラス繊維フィルタ媒体がある。特にプリーツ状媒体２２４は、媒体９６
に関して前記したように、表面エネルギーの低い材料、例えば脂肪族フルオロカ
ーボン材料で被覆することができる。典型的には、パネル・フィルタ素子２０６
の第１端部２３１と第２端部２３２との間に少なくとも５０本のプリーツが延び
ている。特に、７０〜１００本のプリーツで、約１５０本以下のプリーツとする
ことができる。各プリーツ２２８は少なくとも０．２５インチ（０．６３５ｃｍ
）、約６インチ（１５．２４ｃｍ）以下、典型的には１．０〜３インチ（２．５
４〜７．６２ｃｍ）のプリーツ深さ２３４を有するよう構成することができる。
各プリーツ２２８の長さは、典型的には少なくとも１インチ（２．５４ｃｍ）、
約１２インチ（３０．４８ｃｍ）以下、通常５〜９インチ（１２．７〜２２．８
６ｃｍ）である。
【００７６】 好適な装置では、パネル・フィルタ素子２０６はフィルタ媒体支持格子または
スクリーン２４０を含む。スクリーン２４０は、好ましくは第２段階フィルタ素
子２０６の下流面２３６を覆い、ハウジング２０２の内圧に対してプリーツ状媒
体２２４を支持する動作する。
【００７７】 好適な装置では、第２段階パネル・フィルタ素子２０６はハンドル構造２４２
を含んでパネル・フィルタ２０６の都合のよい処理を助ける。特に、ハンドル構
造２４２は人の手で掴んで、パネル・フィルタ素子２０６の本体２１０への据付
け、取外しの操作および方向付けを可能にするように構成され配置される。好適
な装置では、ハンドル構造２４２が媒体支持スクリーン２４０としても動作する
。詳細には、スクリーン２４０は、スクリーン２４０内に人の手指を入れことが
できるように充分な開きをもった格子サイズに構成される。図１３に関し、図示
したスクリーン２４０は交差する格子部材２４４の格子である。図１３に示した
特定のスクリーンでは、格子部材２４４は矩形構成であり、特に正方形の構成で
ある。格子部材２２４は、少なくとも０．１インチ×０．１インチ（０．２５４
ｃｍ×０．２５４ｃｍ）、６インチ×８インチ（１５．２４ｃｍ×２０．３２ｃ
ｍ）以下、通常約１〜２インチ×１〜２インチ（２．５４〜５．０８ｃｍ×２．
５４〜５．０８ｃｍ）のサイズを定義するような大きさに作られる。このサイズ
は、典型的な人間の手を入れて、掴んで操作できるようにするのに通常は充分で
ある。
【００７８】 好ましくは、パネル・フィルタ素子２０６はバッフル構成２５０（図９）を含
み、第１段階コアレッサ・フィルタ素子２０４から第２段階パネル・フィルタ素
子２０６のプリーツ状媒体２２４へ流体流を方向付けする。バッフル構成２５０
は、バッフル構成２５０がなければ第１段階コアレッサ・フィルタ素子２０４と
直接に流体流整合してしまうプリーツ状媒体２２４に流体流が直接作用してこれ
を磨耗させることを防止する。図示した装置ではバッフル構成２５０が、第２段
階パネル・フィルタ素子２０６の第１端部２３１に全体として配置された少なく
とも第１のバッフル部材２５２を含んでいる。特に第１バッフル部材２５２は下
流面２３６に対して横方向に延びる流体不透過性のバッフル・プレート２５４を
備えている。バッフル・プレート２５４はプリーツ２２８のプリーツ深さ方向２
３４（図１４）に全体として平行に延びている。好適な実施形態では、バッフル
・プレート２５４は少なくともプリーツ深さ２３４のところまで延びる。特に、
バッフル・プレート２５４の長さはプリーツ深さ２３４よりも長い。つまり、バ
ッフル・プレート２５４の自由端２５６が、下流面２３６からプリーツ２２８の
先端２５７よりも遠くにあるガスケット２２２までの距離だけ延びる。自由端２
５６は少なくとも０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）、通常約０．５〜２インチ
（１．２７〜５．０８ｃｍ）、約５インチ（１２．７ｃｍ）以下の先端２５７よ
りも遠くの距離まで延びる。プリーツ深さ２３４は、典型的にはバッフル・プレ
ート２５４長さの少なくとも２５％、通常はバッフル・プレート２５４長さの約
５０〜８０％、通常はバッフル・プレート２５４長さの９５％以下である。
【００７９】 図９に示すように、流体流は第１段階エーロゾル・コアレッサ・フィルタ素子
２０４から流出した後、第２段階フィルタ素子２５６の上流面２５８に向けられ
る。バッフル・プレート２５４は流体流をガス流プレナム２６０ヘ分岐させるの
を助けるよう機能する。すなわち、バッフル・プレート２５４はガス流がプリー
ツ状媒体２２４の第１端部２３１に隣接するプリーツ２２８に衝撃を与えるのを
阻止または防止するのに役立つ。バッフル・プレート２５４はまた、第１段階コ
アレッサ・フィルタ素子２０４の媒体を通過した後にガス流中にまだ同伴されて
いるオイル液体を捕集するのにも役立つ。ガス流プレナム２６０はガスがプリー
ツ状媒体２２４を通って上流面２５８から下流面２３６へ均一に流れることを可
能にする。好ましくは、ガス流プレナム２６０は前記のガス流プレナム１５２に
類似した形状になっている。バッフル・プレート２５４は第１段階コアレッサ・
フィルタ２０４から第２段階フィルタ素子２０６へ直接まっすぐに流れるガス流
を阻止する。
【００８０】 バッフル構成２５０は、好ましくは第２バッフル部材２６２を含んでいる。第
２バッフル部材２６２は、好ましくは第１バッフル部材２５２と類似して構成さ
れる。従って第２バッフル部材２６２は下流面２３６に対して横方向に延び、全
体としてプリーツ深さ２３４方向に平行なバッフル・プレート２６４を備えてい
る。図１４から、図示した第２バッフル・プレート２６４が全体としてバッフル
・プレート２５４に平行であることが認識できる。図示したバッフル・プレート
２６４の端部２６６は、プリーツ先端２５７を超えて（或いは図１４の方向付け
で示すように下方へ）延びているが、プリーツ先端と同じにまたはそれより短く
することもできる。図示した好適な構造では、本体２１０の形状に一致させガス
流プレナム２６０を収容するために、バッフル・プレート２６４はバッフル・プ
レート２５４よりも短くなっている。バッフル・プレート２６４は処理および据
付け中にプリーツ状媒体２２４を保護するのに役立つ。バッフル・プレート２６
４は、典型的にはバッフル・プレート２５４長さの少なくとも２５％、通常はバ
ッフル・プレート２５４長さの約５０〜８０％、通常はバッフル・プレート２５
４長さの９５％以下である。
【００８１】 図１４、１５に注目する。好適な構成では、スクリーン２４０およびバッフル
構成２５０が１つの一体化した部片２６８として共に成形される。多くの都合の
よい構成では、バッフル・プレート２５４、２６４がスクリーン２４０と共に（
容易に焼却できるように）非金属材料、通常はプラスチック材から成形される。
都合のよい構成では、プリーツ状媒体２２４はその後部片２６８上に置かれ、ガ
スケット２２２が部片２６８と媒体２２４の周りに成形される。
【００８２】 図１０〜１２のコアレッサ・フィルタ素子２０４に注目する。コアレッサ・フ
ィルタ素子２０４は、好ましくは不織布繊維媒体２７２の区域２７０を含んでい
る。媒体２７２はプリーツ状媒体２２４の上流側表面積とは異なる上流側表面積
を有している。「異なる」とは、媒体２７２の上流側表面積と媒体２２４の上流
側表面積との間に少なくとも２０％の差があることを意味する。好ましくは、媒
体２７２の上流側表面積はプリーツ状媒体２２４の上流側表面積よりも小さくな
っている。最も好適なシステムでは、コアレッサ・フィルタ媒体２７２の上流側
表面積はプリーツ状媒体２２４の媒体の上流側表面積の５０％以下、典型的には
２５％以下であり、１０％以下とすることができる。
【００８３】 図１０に見られるように、媒体２７２は、好ましくは全体として円形のパッチ
または構成に向けられている。媒体２７２はフレーム構造２７４およびシール部
材３２５を含むハウジング２７３により保持、封入されるか或いは閉じ込められ
る。
【００８４】 図１１、１２に関し、フレーム構造２７４は、好ましくはマルチ・ピース構成
２７６（図１１）である。特に、フレーム構造２７４は第１フレーム・ピース２
７８と第２フレーム・ピース２８０を含んでいる。第１フレーム・ピース２７８
は外周２８２を含み、これは本実施形態では全体として円形である。外周２８２
は外側環状面２８４と反対側の内側環状面２８６とを画定する。外周２８２はま
た第１と第２の両側の縁２８８、２９０を、環状面２８４、２８６の両端部に有
している。
【００８５】 第２フレーム・ピース２８０は同様に、本例では円形の外周２９２と、外側環
状面２９４と、反対側の内側環状面２９６（図１１）と、第１の縁２９８と、反
対側の第２の縁３００とを含んでいる。
【００８６】 第１および第２フレーム・ピース２７８、２８０は連動するよう構成され配置
される。特に、第１および第２フレーム・ピース２７８は、第１および第２ピー
ス２７８、２８０をそれらの間に媒体２７２を閉じ込めまたは封入するよう都合
よく組み立てることができるようにする連動構成３０２（図１１）を含んでいる
。種々の実施形態が考えられるが、特に図示した構成では、連動構成３０２がス
ナップ構造３０４を含んでいる。スナップ構造３０４は、嵌合もしくは連動***
または戻り止めおよび溝を含んでいる。図１１、１２に示す実施形態では部品を
容易に入れ換えることができるが、第１フレーム・ピース２７８は外側環状面２
８４の溝部材３０６を画定し、一方第２フレーム・ピース２８０は内側環状面２
９６に沿って戻り止めまたは***３０８（図１１、１６）を画定する。***３０
８は一つのつながった戻り止めとすることができるが、図示した特定の実施形態
では、***３０８は複数の***３０８となっている（例えば２〜８、約４個の隆
起）。多くの好適な構成では、***３０８は溝部材３０６に容易に嵌め込まれる
。第１および第２フレーム・ピース２７８、２８０の連動は媒体２７２を嵌め込
むのに好適に使用されるキャビティ３１０をその中に作り出す。
【００８７】 更に図１０〜１２に関し、コアレッサ・フィルタ素子２０４は、好ましくは一
対のライナまたはスクリーン３１２、３１４を含む。スクリーン３１２、３１４
のうちの１つが媒体２７２の上流側３１６に位置し、スクリーン３１２、３１４
のうちのもう１つが媒体２７２の下流側３１８に位置する。スクリーン３１２、
３１４は、好ましくは非金属材料、例えばプラスチックまたは炭素入りナイロン
を含み、コアレッサ・フィルタ素子２０４が容易に燃焼できるようにする。多く
の好適な装置では、スクリーン３１２が第１フレーム・ピース７８の外周２８２
内で延びている。実際、多くの好適な装置では、スクリーン３１２は第１フレー
ム・ピース２７８の一体部分として成形される。従って第１フレーム・ピース２
７８およびスクリーン３１２は同じ材料、好ましくはプラスチックまたは炭素入
りナイロンで構成される。
【００８８】 同様に、図示したスクリーン３１４は第２フレーム・ピース２８０の外周２９
２内に含まれる。第１フレーム・ピース２７８と同様に、第２フレーム・ピース
２８０は、好ましくは通常プラスチックまたは炭素入りナイロンから一体の単一
の部片として成形されたスクリーン３１２を含む。
【００８９】 図１０、１２に見られるように、各スクリーン３１２、３１４は格子パターン
を画定する。スクリーン３１２、３１４は媒体２７２をフィルタ装置２００内の
圧力差に対して支持するのに役立つ。各スクリーン３１２、３１４は、正方形の
パターンとして図示された格子パターンを画定する。格子サイズは典型的には、
少なくとも０．１インチ×０．１インチ（０．２５４ｃｍ×０．２５４ｃｍ）、
通常は約０．２５インチ×０．２５インチ（０．６３５ｃｍ×０．６３５ｃｍ）
、約２．５×２．５インチ（６．３５×６．３５ｃｍ）以下である。
【００９０】 第１および第２フレーム・ピース２７８、２８０は、フレーム・ピース２７８
、２８０が一方向にのみ確実に連動できるようにするキー止めシステムを有して
いる。これはスクリーン３１２、３１４が媒体２７２を通る流れに加えられる制
限を防ぐのに役立つように確実に整合しているようにするものである。図１０、
１２、１６に図示した特定の実施形態では、キー止めシステムがリブまたは溝構
成３１５（図１０）を含んでいる。図示した実施形態では部品を容易に入れ換え
ることができるが、第１フレーム・ピース２７８は外側環状面２８４に沿って溝
３１７（図１２）を有し、第２フレーム・ピース２８０は内側環状面３２１に沿
ってリブ３１９を有している。第１および第２フレーム・ピース２７８、２８０
を共に嵌合する際に、スナップ構造３０４が摺動連通してフレーム・ピース２７
８、２８０を連動させることができるように、リブ３１９が溝３１７内を摺動す
る。リブ３１９が溝３１７と一列になるように第１および第２フレーム・ピース
２７８、２８０が適切に整合していない場合、リブ３１９が第１フレーム・ピー
ス２７８の第２の縁２９０に当たり、フレーム・ピース２７８、２８０の連動が
妨げられる。ピース２７８、２８０が適切に整合し、リブ３１９が溝３１７内を
摺動する場合には、スナップ構造３０４が係合して、それにより、格子が平行に
なるようにスクリーン３１２、３１４が互いに一列に並べられることが確実にな
る。
【００９１】 コアレッサ・フィルタ素子２０４は、好ましくはそこから突出するハンドルま
たは突出構成３２０を含んでいる。突出構成３２０はコアレッサ・フィルタ素子
２０４の本体２１０への挿入および取外しを助けるよう動作し、また突出構成３
２０は、本体２１０内に適切に据え付けた場合、コアレッサ・フィルタ素子２０
４の軸方向移動を阻止するのにも役立つ。種々の実施形態が考えられるが、図示
した特定の実施形態では、突出構成３２０は第２フレーム・ピース２８０の第２
の縁３００から突出する複数のタブ３２２を含んでいる。好ましくは、タブ３２
２は第２フレーム・ピース２８０の外周２９２に沿って離間している。最も好適
な構成では、タブは隣接するタブ間で均等に離間する。好ましくは、少なくとも
３個のタブ３２２、通常は４〜８個のタブ３２２がある。図示した実施形態では
６つのタブ３２２がある。
【００９２】 図９に注目する。図９では、タブ３２２はコアレッサ・フィルタ素子２０４が
偶然レシーバ２１８から外へ移動したり振動したりするのを阻止するように機能
することが見てとれる。操作中に、コアレッサ・フィルタ素子２０４をレシーバ
２１８内で軸方向に移動させる振動その他の力がある場合、少なくともいくつか
のタブ３２２がバッフル構成２５０に係合する。特に、タブ３２２の少なくとも
１つはバッフル・プレート２５４（または、パネル・フィルタ素子２０６が本体
２１０内に据え付けられる方向によってはバッフル・プレート２６４）に接触し
、コアレッサ・フィルタ素子２０４がレシーバ２１８から外へ摺動するのを防止
する。
【００９３】 タブ３２２の数および間隔により、コアレッサ・フィルタ素子２０４がレシー
バ２１８に対してどの方向に据え付けられても、バッフル構成２５０に係合する
かもしくは当たるように位置するタブ３２２が常に確実に位置する。
【００９４】 突出構成３２０はまた、コアレッサ・フィルタ素子２０４が本体２１０に最初
に適切に据え付けられることを確実にするのを助けるよう作動する。特に、使用
者がコアレッサ・フィルタ素子２０４をレシーバ２１８内で充分遠くに配置しな
い場合、タブ３２２はパネル・フィルタ素子２０６の適切な挿入および方向付け
の障害となる。実際、多くの好適な構成では、タブ３２２はパネル・フィルタ素
子２０６の方向付けに完全に障害となりこれを防止する。つまり、使用者がコア
レッサ・フィルタ素子２０４をレシーバ２１８内で充分前方に方向付けしない場
合、タブ３２２はバッフル・プレート２５４が通常延びる区域内に突出する。タ
ブ３２２はパネル・フィルタ素子２０６が外周トラフ２２６内に着座するのを阻
止または防止する。そのため使用者はコアレッサ・フィルタ素子２０４が適切に
据え付けられていないとわかる。使用者は、次いでコアレッサ・フィルタ素子２
０４をレシーバ２１８内で充分前方に押してコアレッサ・フィルタ素子２０４を
適切に据え付け、それにより、タブ３２２をパネル・フィルタ素子２０６のバッ
フル構成２５０の通路から外へ充分遠くに移動させることができる。その後パネ
ル・フィルタ素子２０６は、トラフ２２２内で据え付けて適切に着座するための
自由且つ清浄な通路を有する。
【００９５】 図１１および１２に再び注目する。好ましくは、コアレッサ・フィルタ素子２
０４はフレーム構造２７４を取り囲むシール部材３２５を含む。好適な構成では
、シール部材３２５はレシーバ２１８の内壁３２７とフレーム構造２７４との間
でそれらに対して圧縮されるよう構成され配置されて、コアレッサ・フィルタ素
子２０４と本体部材２１０との間に半径方向シール３３０を形成する。
【００９６】 フレーム構造２７４は、好ましくは剛性の支持材料で構成される。従って、フ
レーム構造２７４はキャビティ２１８の内壁３２７と共にシール部材３２５を圧
縮するためのバックストップを設けるよう機能する。好ましくは、シール部材３
２５は成形された圧縮可能な材料のリング３３２を備えている。多くの場合、第
１および第２フレーム・ピース２７８、２７９を媒体２７２の周りに組み立て、
リング３３２をその周りに成形してフレーム構造２７４を封入することは都合が
よい。
【００９７】 図１１に注目する。図１１では、シール部材３２５が外周３３６の非線形の輪
郭３３４を有していることが見てとれる。好ましくは、非線型の輪郭３３４は図
７に関して前記した輪郭外周１２８と類似した形状となっている。
【００９８】 シール部材３２５は種々の材料、好ましくは圧縮可能な材料、例えば発泡ポリ
ウレタンで構成することができる。使用できる発泡ポリウレタンの１つは、外周
ガスケット９４およびハウジング１１４に関して前記したものである。
【００９９】 Ａ．図９〜１６の実施形態の操作例および変形例 操作時に、フィルタ装置２００は以下のように働く。エンジン・クランク・ケ
ースからのブローバイ・ガスがガス流入口２１２を通して取り込まれる。ガスは
第１段階コアレッサ・フィルタ素子２０４を通過する。コアレッサ・フィルタ媒
体２７２は同伴された固体をもつ液体をガス流の残りの部分から分離する。液体
は媒体２７２から流出して本体２１０の内部２１１に沿って流れ、図２に５８で
示す液体流出口を通して流出する。
【０１００】 コアレッサ・フィルタ素子２０４に凝集されないガス流は、ガス流プレナム２
６０に流入する。ガスの少なくとも一部がバッフル構成２５０に突き当たり、ガ
ス流プレナム２６０に向けられる。ガス流はガス流プレナム２６０を通ってパネ
ル・フィルタ素子２０６の上流側２５８へ移動する。そこから、ガス流はプリー
ツ状媒体２２４を通って流れ、そこで更なる粒子および固体が除去される。ガス
はその後パネル・フィルタ素子２０６の下流面２３６に、および清浄ガス流空気
プレナム２４０内に出現する。次いで清浄なガスがガス流出口２１４から流出す
る。そこから、ガスは例えばエンジン吸込みシステムのターボに向けられる。
【０１０１】 フィルタ装置２００は以下のように整備される。例えば掛け金を外すことによ
りまたはつまみボルトを抜くことにより、ドア２０８を本体２１０から取り外す
。次いでドア２０８を本体２１０から枢動させ、それによりパネル・フィルタ素
子２０６の下流側２３６が見えるようになる。
【０１０２】 ハンドル構造２４２を掴むことによりパネル・フィルタ素子２０６が本体２１
０から取り外される。特に、使用者の指がスクリーン２４０の格子部材２４４を
掴む。使用者が格子部材２４４に引張力を加えて、パネル・フィルタ素子２０６
が本体２１０から取り外される。パネル・フィルタ素子をその後焼却等により処
分することができる。
【０１０３】 その後、使用者はコアレッサ・フィルタ素子２０４に近づくことができる。使
用者が突出構成３２０を掴む。例えば、タブの一つをやっとこ等の道具を使って
掴むことができる。使用者がタブ３２２に引張力を加える。これにより半径方向
シール３２０が壊される。その後コアレッサ・フィルタ素子２０４は本体２１０
から取り外されて処分される。例えば、コアレッサ・フィルタ素子２０４を焼却
することができる。
【０１０４】 次いで、第２の新しいコアレッサ・フィルタ素子２０４が本体２１０内に据え
付けられる。新しいコアレッサ・フィルタ素子２０４がレシーバ２１８に挿入さ
れて、全体としてレシーバ２１８の肩部３４２と係合するまで押圧される。これ
によりフレーム構造２７４と内壁３２７との間でそれらに対してシール部材３２
５が圧縮され、それらの間に半径方向シール３３０を形成する。これにより、突
出構成３２０がキャビティ２１８に向かって充分遠くに方向付けされ、パネル・
フィルタ素子２０６を挿入するための清浄な自由通路が提供される。
【０１０５】 コアレッサ・フィルタ素子２０４が据え付けられた後、第２の新しいパネル・
フィルタ素子２０６が本体２１０内に据え付けられる。第２の新しいパネル・フ
ィルタ素子２０６は、バッフル・プレート２５４が第１のコアレッサ・フィルタ
素子２０４に直に隣接するように方向付けされる。パネル・フィルタ素子２０６
は、ガスケット２２２がトラフ２２６内で方向付けされるよう本体内に圧入され
る。コアレッサ・フィルタ素子２０４が適切に据え付けられると、パネル・フィ
ルタ素子２０６が本体２１０の座面内に容易に嵌着される。その後ドア２０８が
閉められて、パネル・フィルタ素子２０６とドア２０８との間に軸方向シール２
２０を作り出すように本体２１０に固定される。
【０１０６】 コアレッサ・フィルタ素子２０４が適切に据え付けられていない場合、タブ３
２２がバッフル構成２５０の挿入通路に当たる。パネル・フィルタ素子２０６、
例えばバッフル・プレート２５４とタブ３２２の間に接触が生じる。これは、操
作者がコアレッサ・フィルタ素子２０４の据付けを点検する必要があることを操
作者に知らせるものである。通常、タブ３２２とパネル・フィルタ素子２０６と
の間に接触がある場合、コアレッサ・フィルタ素子２０４を単に肩部３４２に向
けてレシーバ２１８の更に内側ヘ圧入する必要があるだけである。コアレッサ・
フィルタ素子２０４が一旦適切に据え付けられると、その後パネル・フィルタ素
子２０６を適切に据え付けることができる。
【０１０７】 操作では、コアレッサ・フィルタ素子２０４は交換が必要になるまでに通常２
５０〜５００時間で約３００００〜４００００マイル（４８２８０．３２〜６４
３７３．７６ｋｍ）動作する。第１段階コアレッサ・フィルタ素子２０４と第２
段階パネル・フィルタ素子２０６の両方にわたる全体の制限は、少なくとも約１
／２水インチ（７０８０リットル）であり、約１８水インチ（２５４８８０リッ
トル）まで達することができる。約１８水インチの制限の後、フィルタ装置２０
０を整備すべきである。
【０１０８】 Ｂ．構造の一例 以下はフィルタ装置２００として確実に使用できる寸法である。勿論、種々の
構成および寸法がこの開示の範囲内に含まれる。
【０１０９】 第１段階コアレッサ・フィルタ素子２０４は典型的には、少なくとも１インチ
（２．５４ｃｍ）、通常は２〜３インチ（５．０８〜７．６２ｃｍ）、約６イン
チ（１５．２４ｃｍ）以下の寸法を持つ円形である。コアレッサ・フィルタ素子
２０４の媒体２７２は、少なくとも約１平方インチ（６．４５１ｃｍ2）、通常
は約２〜８平方インチ（１２．９０３〜５１．６１２ｃｍ2）、約１２平方イン
チ（７７．４１９ｃｍ2）以下の上流側表面積を有している。媒体２７２の下流
側表面積も同様である。
【０１１０】 パネル・フィルタ素子２１６の上流側表面積は、少なくとも約５平方フィート
（０．４６４ｍ2）、通常は１０〜１５平方フィート（０．９２９〜１．３９３
ｍ2）、約３０平方フィート（２．７８７ｍ2）以下である。
【０１１１】 各バッフル・プレート２５４、２６４の長さは、少なくとも３インチ（７．６
２ｃｍ）、約１２インチ（３０．５ｃｍ）以下、通常は４〜８インチ（１０．１
６〜２０．３２ｃｍ）である。バッフル・プレート２５４の高さは、少なくとも
約１インチ（２．５４ｃｍ）、約１０インチ（２５．４ｃｍ）以下、通常３〜５
インチ（７．６２〜１２．７ｃｍ）である。バッフル・プレート２６４の高さは
、少なくとも約０．５インチ（１．２７ｃｍ）、約５インチ（１２．７ｃｍ）以
下、通常１〜３インチ（２．５４〜７．６２ｃｍ）である。各バッフル・プレー
ト２５２、２６４の外周面積は、少なくとも約１．５平方インチ（９．６７７ｃ
ｍ2）、約１２０平方インチ（７７７．１９２ｃｍ2）以下、通常５〜６０平方イ
ンチ（３２．２５８〜３８７．０９６ｃｍ2）である。バッフル・プレート２５
４の外周面積は一般に、バッフル・プレート２６４の外周面積よりも少なくとも
１０％、約８０％以下、通常は３０〜５０％大きくなっている。
【０１１２】 本発明のその他の実施形態は、本明細書中に開示した発明の明細および実施の
考察より当業者に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本開示の原理により構成されたフィルタ装置を使用するエンジンシステムの外
略図である。
【図２】 米国特許出願第０９／２０５４６８号の開示によるフィルタ装置の実施形態の
斜視図である。
【図３】 図２に示した実施形態の平面図である。
【図４】 図３の線４−４沿いに切り取ったフィルタ装置の断面図である。
【図５】 図２に示したフィルタ装置の断面図である。
【図６】 図２に示したフィルタ装置で使用可能な第１段階フィルタ媒体構造の正面図で
ある。
【図７】 図６に示した第１段階フィルタ媒体構造の側面図である。
【図８】 図６に示した第１段階フィルタ媒体構造の底面図である。
【図９】 本開示の原理により構成されたフィルタ装置の概略断面図である。
【図１０】 図９に示したフィルタ装置で使用可能な第１段階フィルタ媒体構造の正面図で
ある。
【図１１】 図１０に示した第１段階フィルタ媒体構造の線１１−１１沿いに取った断面図
である。
【図１２】 図１０および図１１に示した第１段階フィルタ媒体構造の概略分解斜視図であ
る。
【図１３】 図９に示したフィルタ装置で使用可能な第２段階フィルタ媒体構造の概略斜視
図である。
【図１４】 図１３に示した第２段階フィルタ装置の、図１３の線１４−１４沿いに切り取
った概略断面図である。
【図１５】 図１４の第２段階フィルタ媒体構造で使用されるシール部材とフレーム構造の
部分拡大概略断面図である。
【図１６】 図１０〜１２の第１段階フィルタ媒体構造用のフレーム・ピースの１つの拡大
斜視図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年６月１２日（２００１．６．１２）
【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】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 前記の種類の問題に対して種々の努力が向けられてきた。改良することが望ま
しい変更可能な点は、一般に以下に関するものである。（ａ）大きさ／効率の問
題、すなわち大きなセパーレータ・システムの必要性を避けると同時に優れた分
離効率を得ることへの希望、（ｂ）費用／効率、すなわちかなり高価なシステム
を必要とせずに優れた高い効率を得ることへの希望、（ｃ）多用途性、すなわち
重要な再設計をすることなく種々の適用と使用とに合わせることのできるシステ
ムの開発、（ｄ）浄化可能性／再生可能性、すなわち長期の使用後に、希望する
場合には容易に浄化（または再生）できるシステムの開発である。米国特許４、
６９２、１７５は、ガス圧縮装置とともに用いられる２つの筒状フィルタにおい
て２段式の予備（プレ）コアレッサーユニットを設けることを開示している。ま
た、米国特許５、８００、５８７は、ディーゼルエンジン用の筒状空気フィルタ
を開示している。ドイツ実用新案（ＤＥ−Ｕ−）の２９７１４８８６は、エンジ
ンクランクケースからのブローバイガスの浄化のためのフィルタ要素を開示して
いる。またドイツ実用新案（ＤＥ−Ｕ−）の１９６１９７７０は、車両の乗員室
用のパネルフィルタを開示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 ディーゼルエンジンを一般に備えたトラック、工場機械、ボート、バス等のシ
ステム、およびその他のシステムでのエンジン操作は、前記したような汚染され
た重要なガス流を有することがある。このガス流は、例えば０〜２４リットル／
秒（通常は２．３〜４．７リットル／秒）程度の流速および流量がかなり一般的
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 39/16 Ｂ０１Ｄ 39/16 Ａ 39/20 39/20 Ｂ 46/00 46/00 Ｃ Ｅ Ｆ 46/42 46/42 Ｚ 46/52 46/52 Ａ Ｆ０１Ｍ 13/04 Ｆ０１Ｍ 13/04 Ｄ (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，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 デュシェーク， ロバート， エー． アメリカ合衆国 ミネソタ州 55423，リ ッチフィールド，モーガン アベニュー サウス 6620 (72)発明者 ゼイス， スティーブン ベルギー国 ホルスビーク ビー−3220， ブルール 25 Ｆターム(参考） 3G015 BD10 BD24 BE02 DA09 EA25 4D019 AA01 AA02 BA04 BA13 BB01 BB03 CA02 CB01 CB02 CB04 4D058 JA12 JA14 JB05 JB22 JB25 KA01 KA06 KA16 KA23 KA27 KB11 KC42 LA01 QA30 SA08 SA15 UA25

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）内部（７１、２１１）を画定し、ガス流入口（５４、
    ２１２）とガス流出口（５６、２１４）と液体流出口（５８）とを有するハウジ
    ング構造（５２、２０２）と、 （ｂ）不織布繊維媒体（１１２、２７０）を備えた第１段階コアレッサ・フィ
    ルタ（８０、２０４）とを備え、前記第１段階コアレッサ・フィルタが前記内部
    に動作可能に位置し、 （ｉ）前記繊維の不織布媒体が第１の上流表面積を有し、更に （ｃ）前記内部に動作可能に位置する第２段階フィルタ素子（１００、２０６
    ）を備え、 （ｉ）前記第２段階フィルタ素子がプリーツ状媒体（１０６、２２４）を備え
    、第２の上流表面積を有し、 （ｉｉ）前記第１の上流表面積が、前記第２の上流表面積とは異なり、更に （ｄ）前記第１段階コアレッサ・フィルタから前記第２段階フィルタ素子へ直
    接まっすぐに流れるガス流を阻止する、前記内部の位置に位置決めされたバッフ
    ル部材（１５０、２５０）と、 （ｅ）ガス流を、ガス流入口（５４、２１２）から第１段階コアレッサ・フィ
    ルタ（８０、２０４）を通し、次に第２段階フィルタ素子（１００、２０６）を
    通して、ガス流出口（５６、２１４）から流出させるよう方向付けるように構成
    されたガス流方向付け装置（５２、２０２）とを備えたことを特徴とするフィル
    タ装置。
  2. 【請求項２】 （ａ）前記プリーツ状媒体が複数のプリーツを含み、各プリ
    ーツが、前記第１段階コアレッサ・フィルタの下流面に対してほぼ直角に方向付
    けされた長さを有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
  3. 【請求項３】 （ａ）前記バッフル部材がバッフル・プレート（１６０、２
    ５４）を備え、 （ｉ）前記バッフル・プレートが、凝集された液体を前記液体流出口へ向け、 （ｉｉ）前記バッフル・プレートが、前記第１段階コアレッサ・フィルタの下
    流面と前記第２段階フィルタ素子との間にあって、前記第１段階コアレッサ・フ
    ィルタの下流面から前記プリーツ状媒体へ直接まっすぐ流れるガス流を阻止する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ装置。
  4. 【請求項４】 （ａ）前記第１段階コアレッサ・フィルタに固定された、前
    記第１段階コアレッサ・フィルタを前記ハウジングから選択的に取り外すのを助
    けるためのハンドル部材（１８８、３２０）を更に含むことを特徴とする請求項
    １乃至３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  5. 【請求項５】 （ａ）前記ハンドル部材が前記バッフル部材の突出したフラ
    ンジ部分（１９０）を備えたことを特徴とする請求項４に記載のフィルタ装置。
  6. 【請求項６】 （ａ）前記ハウジング体が、前記ガス流入口に隣接しガス流
    連通したコアレッサ・レシーバ（１２０、２１８）を含み、前記レシーバが内部
    壁（１２２、３２７）を有し、更に （ｂ）前記第１段階コアレッサ・フィルタが、シール部分（１２８、３２５）
    を有するハウジング（１１４、２７３）を含み、コアレッサ・フィルタが内部で
    方向付けされる際に、前記レシーバの内部壁と共に半径方向シール（１２６、３
    ３０）を形成するのに充分圧縮できる圧縮可能な高分子材料を前記シール部分が
    含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  7. 【請求項７】 （ａ）前記バッフル部材が、前記第１段階コアレッサ・フィ
    ルタ・ハウジングに固定されたバッフル・プレート（１６０）を備え、 （ｂ）前記バッフル・プレートと前記コアレッサ・レシーバが、前記コアレッ
    サ・フィルタが前記レシーバにより一方向にのみ受けられるように形成されたこ
    とを特徴とする請求項６に記載のフィルタ装置。
  8. 【請求項８】 （ａ）前記第２段階フィルタ素子が、 （ｉ）複数のプリーツと上流側と下流側とを有するプリーツ状パネル・フィル
    タと、 （ｉｉ）前記下流側を覆う多孔性スクリーン（１０２、２４０）と、 （ｉｉｉ）外周の周りの円周シール・ガスケット（９４、２２２）と、 （ｉｖ）プリーツ深さが０．５〜３インチ（１．２７〜７．６２ｃｍ）の各プ
    リーツとを含み、 （ｂ）前記プリーツ状パネル・フィルタが、前記ハウジング体内に合うような
    大きさにして構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載
    のフィルタ装置。
  9. 【請求項９】 （ａ）前記第２段階フィルタ素子が、それに固定された前記
    バッフル部材（２５０）を含み、直接まっすぐに流れるガス流が前記プリーツ状
    媒体の少なくとも一部に突き当たるのを阻止することを特徴とする請求項１乃至
    ４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  10. 【請求項１０】 （ａ）前記第１段階コアレッサ・フィルタの前記ハンドル
    部材が、前記第１段階コアレッサ・フィルタから突出する突出構成（３２０）を
    含み、 （ｉ）前記バッフル部材が、前記突出構成に係合して、前記ハウジング内部で
    第１段階コアレッサ・フィルタの軸方向の動きを防止するように方向付けされた
    、請求項１から４および９のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  11. 【請求項１１】 （ａ）第２段階フィルタが、それに固定された第２バッフ
    ル部材（２６２）を更に含むことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ装置。
  12. 【請求項１２】 （ａ）前記第２段階フィルタが、前記プリーツ状フィルタ
    媒体と外周とを有するパネル・フィルタ構造を備え、前記プリーツ状フィルタ媒
    体が、 （ｉ）ガラス繊維フィルタ媒体と、 （ｉｉ）前記パネル・フィルタ構造の第１および第２の端部の間に延びる少な
    くとも４０本のプリーツとを備え、更に （ｂ）前記外周に沿った外側ガスケット部材が高分子材料を含み、 （ｃ）媒体スクリーンが前記プリーツ状フィルタ媒体を覆うように位置し、 （ｉ）前記バッフル部材が前記第１の端部にあることを特徴とする請求項１乃
    至４、９および１０のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  13. 【請求項１３】 （ａ）前記バッフル部材が前記プリーツ深さよりも長いこ
    とを特徴とする請求項１２に記載のフィルタ装置。
  14. 【請求項１４】 （ａ）前記第１段階コアレッサ・フィルタが、 （ｉ）前記繊維の不織布媒体を固定するフレーム構造（２７４）を含み、 （Ａ）前記突出構成が前記フレーム構造の一体部分であり、更に （ｉｉ）シール部材（３２５）がそれに沿って位置する外周を含み、 （Ａ）前記シール部材が、第１段階コアレッサ・フィルタがハウジング構造内
    に動作可能に位置するときに、前記ハウジング構造と共にシール（３３０）を作
    り出すためのものであることを特徴とする請求項１０に記載のフィルタ装置。
  15. 【請求項１５】 （ａ）前記突出構成が、前記第１段階コアレッサ・フィル
    タから突出する複数のタブ（３２２）を含むことを特徴とする請求項１０乃至１
    ４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  16. 【請求項１６】 （ａ）前記フレーム構造が、連動するよう構成され配置さ
    れた第１および第２フレーム・ピース（２７８、２８０）を含み、 （ｉ）前記第１フレーム・ピースが第１の一体スクリーン（３１２）を有し、 （ｉｉ）前記第２フレーム・ピースが第２の一体スクリーン（３１４）を有し
    、 （ｉｉｉ）前記繊維の不織布媒体が前記第１および第２のスクリーンの間に閉
    じ込められることを特徴とする請求項１４に記載のフィルタ装置。
  17. 【請求項１７】 （ａ）前記第１および第２フレーム・ピースがそれぞれ全
    体として円形の外周を有し、 （ｂ）前記シール部材が前記フレーム構造の周りに成形されたことを特徴とす
    る請求項１６に記載のフィルタ装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のフィルタ装置を
    備えたディーゼル・エンジン・ブローバイ回収システムであって、 （ａ）ブローバイ孔を有するディーゼル・エンジン・システム（２８）を更に
    備え、 （ｉ）前記第１段階コアレッサ・フィルタが、前記クランク・ケース・ブロー
    バイ孔にガス流連通して、そこからブローバイ・ガスを受けるように方向付けさ
    れたことを特徴とするシステム。
  19. 【請求項１９】 （ａ）前記エンジン・システムが少なくとも５０馬力のデ
    ィーゼル・エンジン（３０）を備えたことを特徴とする請求項１８に記載のシス
    テム。
  20. 【請求項２０】 （ａ）第１の側と、反対の第２の側とを有する媒体区域（
    １１２）を備え、 （ｉ）前記媒体区域が不織布繊維媒体の区域を含み、 （ｉｉ）前記媒体区域の第１側が第１の露出した表面積を有し、更に （ｂ）第１および第２の両方の側と外周とを有する、成形された高分子の圧縮
    可能なハウジング（１１４）を備え、 （ｉ）前記ハウジング第１側が、ガス流開口をもつ第１の面を有し、 （ｉｉ）前記媒体区域が、前記ハウジング第１側の前記ガス流開口により前記
    媒体の第１側を露出させて、前記ハウジング内に位置し、 （ｉｉｉ）前記ハウジング第２側が、ガス流開口をもつ第２の面を有し、 （ｉｖ）前記媒体区域が、前記ハウジング第２側の前記ガス流開口により前記
    媒体の第２側を露出させて、前記ハウジング内に位置し、 （ｖ）前記ハウジングが前記外周に沿って位置するシール部材を形成するよう
    圧縮可能であり、更に （ｃ）前記ハウジング内に成形された支持リング（１２４）を備えたことを特
    徴とするコアレッサ・フィルタ（８０）。
  21. 【請求項２１】 （ａ）第１フレーム・ピース（２７８）と、 （ｂ）第２フレーム・ピース（２８０）とを備え、 （ｉ）前記第１および第２フレーム・ピースが嵌合して連動（３０２）するよ
    う構成されて配置され、更に （ｃ）前記第１および第２フレーム・ピースの間に閉じ込められた凝集用媒体
    （２７２）の区域と、 （ｄ）前記第１および第２フレーム・ピースを取り囲む高分子シール部材（３
    ２５）とを備えたことを特徴とするコアレッサ・フィルタ（２０４）。
  22. 【請求項２２】 （ａ）前記ハウジング第２側に隣接して方向付けされたバ
    ッフル・プレート（１６０）を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載のコ
    アレッサ・フィルタ。
  23. 【請求項２３】 （ａ）前記ハウジングが円形で、 （ｂ）前記支持リングが前記ハウジング内に成形された剛性のリングを備え、 （ｃ）前記バッフル・プレートが前記リングに固定されたことを特徴とする請
    求項２２に記載のコアレッサ・フィルタ。
  24. 【請求項２４】 （ａ）前記第１フレーム・ピースおよび第２フレーム・ピ
    ースがスナップ係合（３０４）を介して連動することを特徴とする請求項２１に
    記載のコアレッサ・フィルタ。
  25. 【請求項２５】 （ａ）前記第１フレーム・ピースの第１外周内の第１スク
    リーン部材（３１２）と、 （ｂ）前記第２フレーム・ピースの第２外周内の第２スクリーン部材（３１４
    ）と、 （ｃ）前記第２フレーム・ピースの縁（３００）から突出する突出構成（３２
    ０）とを更に含むことを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載の
    コアレッサ・フィルタ。
  26. 【請求項２６】 （ａ）前記突出構成が、前記第２フレーム・ピースと一体
    化し前記縁から軸方向に突出した複数のタブ（３２２）を含むことを特徴とする
    請求項２５に記載のコアレッサ・フィルタ。
  27. 【請求項２７】 （ａ）前記第１スクリーン部材が前記第１フレーム・ピー
    スの一体化した成形部分であり、 （ｂ）前記第２スクリーン部材が前記第２フレーム・ピースの一体化した成形
    部分であることを特徴とする請求項２５または２６に記載のコアレッサ・フィル
    タ素子。
  28. 【請求項２８】 （ａ）前記シール部材がステップ構造（１３０、３３６）
    を含むことを特徴とする請求項２０乃至２７のいずれか１項に記載のコアレッサ
    ・フィルタ。
  29. 【請求項２９】 （ａ）前記シール部材が発泡ポリウレタンを含む、請求項
    ２０乃至２８のいずれか１項に記載のコアレッサ・フィルタ。
  30. 【請求項３０】 （ａ）前記媒体区域が、１．８％以下の自由状態の個体性
    と、２５ミクロン以下の平均繊維直径とを有する繊維媒体を含むことを特徴とす
    る請求項２０乃至２９のいずれか１項に記載のコアレッサ・フィルタ。
  31. 【請求項３１】 （ａ）プリーツ状フィルタ媒体（２２４）と外周とを有す
    るフィルタ構造と、 （ｂ）高分子材料を含む前記外周に沿った外側ガスケット部材（２２２）と、 （ｃ）前記プリーツ状フィルタ媒体を覆うように位置する媒体スクリーン（２
    ４０）とを備え、 （ｉ）前記媒体スクリーンが少なくとも０．１×０．１インチ（０．２５４×
    ０．２５４ｃｍ）の格子サイズを有し、更に （ｄ）複数のプリーツ（２２８）を含むプリーツ状フィルタ媒体を備え、前記
    プリーツのそれぞれが、前記媒体スクリーンに対して全体として横方向に延びる
    深さ（２３４）を有し、更に （ｅ）前記プリーツ深さと同じ方向に延びる、少なくとも第１のガス不透過性
    バッフル・プレート（２５４）を備えたことを特徴とするパネル・フィルタ素子
    （１００、２０６）。
  32. 【請求項３２】 （ａ）前記第１バッフル・プレートと同じ方向に延びる第
    ２のガス不透過性バッフル・プレート（２６４）を更に備え、 （ｉ）前記第１バッフル・プレートおよび第２バッフル・プレートが前記フィ
    ルタ構造の両端に配置されたことを特徴とする請求項３１に記載のパネル・フィ
    ルタ素子。
  33. 【請求項３３】 （ａ）前記第１バッフル・プレートが前記プリーツ深さよ
    りも長く、且つ前記第２バッフル・プレートよりも長く延びることを特徴とする
    請求項３２に記載のパネル・フィルタ素子。
  34. 【請求項３４】 （ａ）前記プリーツ状フィルタ媒体が、 （ｉ）ガラス繊維フィルタ媒体と、 （ｉｉ）前記第１および第２バッフル・プレートの間に延びる少なくとも５０
    本のプリーツとを備えたことを特徴とする請求項３２または３３に記載のパネル
    ・フィルタ素子。
  35. 【請求項３５】 （ａ）前記外側ガスケット部材が発泡ポリウレタンを含み
    、 （ｂ）前記媒体スクリーンが非金属材料を含む、請求項３１乃至３４のいずれ
    か１項に記載のパネル・フィルタ素子。
  36. 【請求項３６】 ディーゼル・エンジン・ブローバイ・ガスを処理する方法
    であって、 （ａ）ディーゼル・エンジンからのブローバイ・ガスをコアレッサ・フィルタ
    に向けるステップ、 （ｂ）エーロゾル相の少なくとも一部を、コアレッサ・フィルタを使って捕集
    された液体としてガスから除去するステップ、 （ｃ）エーロゾル相の少なくとも一部を除去する前記ステップの後、バッフル
    周りのガスをプリーツ状媒体フィルタに向けるステップ、 （ｄ）プリーツ状媒体フィルタを使って、ガスから微粒子の少なくとも一部を
    濾過するステップ、および （ｅ）捕集されたエーロゾル相の少なくとも一部を除去する前記ステップの後
    、捕集された液体をドレイン構造に向けるステップを含む方法。
  37. 【請求項３７】 （ａ）プリーツ状媒体フィルタをハウジングから取り外し
    、ハウジング内のプリーツ状媒体フィルタを未使用のプリーツ状媒体フィルタと
    交換することを更に含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 （ａ）コアレッサ・フィルタをハウジングから取り外し、
    ハウジング内のコアレッサ・フィルタを未使用のコアレッサ・フィルタと交換す
    ることを更に含むことを特徴とする請求項３６または３７に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 （ａ）バッフル周りのガスをプリーツ状媒体フィルタに向
    ける前記ステップが、コアレッサ・フィルタに固定されたバッフル周りのガスを
    方向付けするステップを含むことを特徴とする請求項３６乃至３８のいずれか１
    項に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 （ａ）バッフル周りのガスをプリーツ状媒体フィルタに向
    ける前記ステップが、プリーツ状媒体フィルタに固定されたバッフル周りのガス
    を方向付けすることを含むことを特徴とする請求項３６乃至３８のいずれか１項
    に記載の方法。
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