JP2011511705A - 縦溝流路付きろ過媒体を形成する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2008年2月4日に米国特許商標庁に出願された米国仮特許出願第61/025,999号の開示を含む。適切な範囲に対して、米国仮特許出願第61/025,999号の優先権を主張する。米国仮特許出願第61/025,999号の全ての開示は、引用により本明細書に合体される。
空気や液体などの流体の流れは、その中に汚染物を運んでいる。多くの例において、流体の流れから汚染物のいくらかまたは全てをろ過することは好ましい。例えば、自動車用あるいは電力発生装置用エンジンへの空気流の流れ、ガスタービンシステムへのガス流れ、および各種燃焼炉への空気流は、その中にろ過すべき微粒子汚染物を運んでいる。また、エンジン潤滑油システム、水力式システム、冷却システムまたは燃料システムへの液体の流れは、ろ過すべき汚染物を運んでいる場合がある。そのようなシステムに対して、選択される汚染物を流体から除去する(または流体中のレベルを下げる)ことは好ましい。汚染物を低減するために様々な流体(空気または液体)フィルタ構成物が開発されてきた。しかしながら、一般に、絶え間ない改良が求められている。
本願発明に基づいて縦溝流路付きろ過媒体を形成する方法が提供される。本法は、縦溝流路の繰り返しパターンを有する縦溝流路付きろ過媒体を提供するために、ろ過媒体に縦溝流路を形成する形成工程を有し、前記縦溝流路の繰り返しパターンは、隣接する同じ側の頂点間で縦溝流路の1周期中に設けられる少なくとも1つの尾根を有する、少なくとも1つの縦溝流路を有する。前記縦溝流路の繰り返しパターンは、隣接する同じ側の頂点間で縦溝流路の1周期中に設けられる少なくとも2つの尾根を有する、少なくとも1つの縦溝流路を有する。尾根は、隣接する頂点間の間に提供されることができる。「尾根(ridge)」と言うときは、縦溝流路の頂点間の異なる傾斜の媒体の部分の間の交点を言う。「尾根」と言うときは、縦溝流路の頂点を含まない。
縦溝流路(ひだ)付きろ過媒体(fluted filter media)は、さまざまな方法で流体フィルタ構造物を提供するために使用することができる。1つのよく知られた形態は、Z型フィルタ構造物である。本明細書で使用されるような用語「Z型フィルタ構造物(z-filter construction)」または「Z型フィルタ媒体(z-filter media)」は、フィルタエレメント構造物を指すことを意味する。この構造物では、波形加工された、折り曲げられた、縦溝流路付きの、または、別の方法で形成されたフィルタ縦溝流路は、媒体を通過する流体流れの長手方向のフィルタ縦溝流路を画定するために使用される。この流体は、フィルタエレメント流入端部と流出端部(または、流れ面)との間にある縦溝流路に沿って流れる。Z型フィルタ媒体のフィルタエレメントのいくつかの実施例は、米国特許第5,820,646号、米国特許第5,772,883号、米国特許第5,902,364号、米国特許第5,792,247号、米国特許第5,895,574号、米国特許第6,210,469号、米国特許第6,190,432、米国特許第6,350,296号、米国特許第6,179,890号、米国特許第6,235,195号、意匠第399,944号、意匠第428,128号、意匠第396,098号、意匠第398,046号、意匠第437,401号で提供される。これら15の引用文献は、引用により本明細書に合体される。
媒体うねり率=((1/2)D2−CL)×100/CL
の式によって決定することができる。
縦溝流路の幅対高さの比=D1/J
の式によって表される。
ρ=チェンネル数(開いたおよび閉じたチャンネル)/(2×Z型媒体梱包体の横断面積)である。
ρ=1/((J+T)×D1)
である。
Claims (23)
- 縦溝流路付きろ過媒体を形成する方法であって、
縦溝流路の繰り返しパターンを有する縦溝流路付きろ過媒体を提供するために、ろ過媒体に縦溝流路を形成する形成工程を有し、
前記縦溝流路の繰り返しパターンは、隣接する同じ側の頂点間で縦溝流路の1周期中に設けられる少なくとも1つの尾根を有する、少なくとも1つの縦溝流路を有することを特徴とする方法。 - 前記縦溝流路の繰り返しパターンは、隣接する同じ側の頂点間で縦溝流路の1周期中に設けられる少なくとも2つの尾根を有する、少なくとも1つの縦溝流路を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記形成工程は、前記縦溝流路付きろ過媒体を形成するために、前記ろ過媒体を第1ロールと第2ロールとの間に形成される食込み間隙中に供給する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1ロールは、複数の第1ロール突起部と複数の第1ロール凹部とを含み、
前記第1ロールは、前記第1ロール突起部と前記第1ロール凹部とを交互に提供し、
前記複数の第1ロール突起部のうちの少なくとも1つは、1つの媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも2つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記第1ロールは、複数の第1ロール突起部と複数の第1ロール凹部とを含み、
前記第1ロールは、前記第1ロール突起部と前記第1ロール凹部とを交互に提供し、
前記複数の第1ロール突起部のうちの少なくとも1つは、複数の媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記第1ロールは、約30個〜約650個の第1ロール突起部と約30個〜約650個の第1ロール凹部とを含み、
前記第1ロールは、前記第1ロール突起部と前記第1ロール凹部とを交互に提供し、
前記第1ロール突起部は、複数の媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記第2ロールは、複数の第2ロール突起部と複数の第2ロール凹部とを含み、
前記第2ロールは、前記第2ロール突起部と前記第2ロール凹部とを交互に提供し、
前記複数の第2ロール突起部のうちの少なくとも1つは、1つの媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも2つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記ろ過媒体中の尾根は、前記第1ロール突起部の媒体接触領域と、前記第2ロール凹部の媒体接触領域との間を圧縮することにより提供されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記第2ロールは、複数の第2ロール凹部と複数の第2ロール突起部とを含み、
前記第2ロールは、前記第2ロール凹部と前記第2ロール突起部とを交互に提供し、
前記第2ロール凹部のうちの少なくとも1つは、複数の媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記第2ロールは、約30個〜約650個の第2ロール凹部と約30個〜約650個の第2ロール突起部とを含み、
前記第2ロールは、前記第2ロール凹部と前記第2ロール突起部とを交互に提供し、
前記第2ロール凹部は、複数の媒体緩和領域によって互いに分離されている、少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記縦溝流路付きろ過媒体を対面媒体と結合させて片面構造の媒体を提供する工程を更に有することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記縦溝流路付きろ過媒体と前記対面媒体との間に接着剤ビードを提供する工程を更に有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 接着剤ビードを適用し、前記片面構造の媒体を巻いてろ過媒体梱包体を提供する工程を更に有することを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記片面構造の媒体を切断して前記片面構造の媒体の複数のシートを提供し、前記片面構造の媒体に接着剤を適用し、前記片面構造の媒体の複数のシートを積層して、積層されたろ過媒体梱包体を提供する工程を更に有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記第1ロールと前記第2ロールとは、前記ろ過媒体の移動方向に対して横断する方向に延びていることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記縦溝流路付きろ過媒体は、前記縦溝流路を形成する工程の間に前記ろ過媒体の移動方向に対して横断する方向に延びている縦溝流路の繰り返しパターンを有することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 縦溝流路付きろ過媒体を形成する装置であって、
(a)前記装置は、複数の第1ロール突起部と複数の第1ロール凹部とを含む第1ロールを含み、前記第1ロールは、前記第1ロール突起部と前記第1ロール凹部とを交互に提供し、前記複数の第1ロール突起部のうちの少なくとも1つは、1つの媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも2つの媒体接触領域を含んでおり、
(b)前記装置は、複数の第2ロール凹部と複数の第2ロール突起部とを含む第2ロールを含み、前記第2ロールは、前記第2ロール凹部と前記第2ロール突起部とを交互に提供し、前記複数の第2ロール凹部のうちの少なくとも1つは、1つの媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも2つの媒体接触領域を含んでいることを特徴とする装置。 - 前記第1ロールと前記第2ロールとは、前記第1ロール突起部の媒体接触領域と前記第2ロール凹部の媒体接触領域との間でろ過媒体を圧縮するように構成されていることを特徴とする請求項17に記載の装置。
- 前記第1ロールは、複数の第1ロール突起部を含み、
前記第1ロール突起部のそれぞれは、複数の媒体緩和領域によって分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含み、
前記第2ロールは、複数の第2ロール凹部を含み、
前記第2ロール凹部のそれぞれは、複数の媒体緩和領域によって分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。 - 前記第1ロールは、約30個〜約650個の第1ロール突起部と約30個〜約650個の第1ロール凹部とを含み、前記第1ロールは、前記第1ロール突起部と前記第1ロール凹部とを交互に提供し、前記複数の第1ロール突起部は、複数の媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。
- 前記第2ロールは、約30個〜約650個の第2ロール突起部と、約30個〜約650個の第2ロール凹部とを含み、
前記第2ロールは、前記第2ロール突起部と前記第2ロール凹部とを交互に提供し、
前記第2ロール凹部は、複数の媒体緩和領域によって互いに分離されている少なくとも3つの媒体接触領域を含むことを特徴とする請求項17に記載の装置。 - 縦溝流路付きろ過媒体を形成する装置であって、
(a)複数の第1ロール突起部と複数の第1ロール凹部とを含み、前記第1ロール突起部と前記第1ロール凹部とを交互に提供する第1ロールと、
(b)複数の第2ロール凹部と複数の第2ロール突起部とを含み、前記第2ロール凹部と前記第2ロール突起部とを交互に提供する第2ロールと、
を有し、
(c)前記複数の第1ロール突起部と、前記複数の第1ロール凹部と、前記複数の第2ロール凹部と、前記複数の第2ロール突起部とは、食込み間隙を提供するために相互作用するように構成されており、ろ過媒体が前記食込み間隙を通過するときに、前記食込み間隙は前記ろ過媒体に縦溝流路の繰り返しパターンを提供し、前記縦溝流路の繰り返しパターンは、隣接する同じ側の頂点間で縦溝流路の1周期中に提供される少なくとも1つの尾根を有する少なくとも1つの縦溝流路を有することを特徴とする装置。 - (c)前記複数の第1ロール突起部と、前記複数の第1ロール凹部と、前記複数の第2ロール凹部と、前記複数の第2ロール突起部とは、食込み間隙を提供するために相互作用するように構成されており、ろ過媒体が前記食込み間隙を通過するときに、前記食込み間隙は前記ろ過媒体に縦溝流路の繰り返しパターンを提供し、前記縦溝流路の繰り返しパターンは、隣接する同じ側の頂点間で縦溝流路の1周期中に提供される少なくとも1つの尾根を有する少なくとも2つの縦溝流路を有することを特徴とする請求項22に記載の装置。
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