JP2019531880A - 縁部ダムを有するプリーツフィルタメディアを備えるプリーツフィルタエレメント並びにこれを製造及び使用する方法 - Google Patents

Abstract

プリーツ方向と、複数の上流及び下流プリーツ山部並びに上流及び下流プリーツ谷部とを有する複数の反対側に面するプリーツを備えるプリーツフィルタメディアを備え、プリーツフィルタメディアは、２つの波形縁部及び２つの非波形縁部を備える、プリーツフィルタエレメント。プリーツフィルタメディアの第１の（第２の）波形縁部は、第１の（第２の）波形縁部の横方向内側に近接する位置で上流プリーツ谷部及び下流プリーツ谷部を占め、プリーツフィルタメディアの長手方向範囲全体に沿って延びる硬化させた接着剤の縁部ダムを備える。プリーツフィルタメディアは、一次濾過層の上流に配置されており約７０を超える透過百分率を呈するガラス繊維プレフィルタ層を積層させた、透過百分率５未満を呈する有機ポリマー不織布ウェブを含む多層メディアである。【選択図】図１

Description

呼吸マスクは、ユーザが吸引する空気を浄化するために使用されることが多く、呼吸マスク本体に流体的に接続されている１つ以上のフィルタエレメントの他に、マスク本体を一般的に含む。

大まかに要約すると、本明細書では、第１の波形縁部及び第２の波形縁部と、硬化させた接着剤の第１の縁部ダム及び第２の縁部ダムとを有するプリーツフィルタメディアを備えるプリーツフィルタエレメントが開示される。これら及び他の態様は、下記の発明を実施するための形態から明らかとなろう。しかしながら、かかる主題が、最初に出願された出願の特許請求の範囲において提示されたか、又は補正後の特許請求の範囲において提示されたか、さもなければ特許審査中に提示されたかに関係なく、この広範な概要は、いかなる場合にも請求可能な主題を限定するものとして解釈されるべきではない。

例示的なプリーツフィルタエレメントの上流側斜視／側面図である。 例示的なプリーツフィルタエレメントの一部分の側面図である。 プリーツフィルタエレメントの例示的なプリーツフィルタメディアの一部分の側面図である。 別の例示的なプリーツフィルタメディアの一部分の部分側面図である。 円弧形状に適合させた例示的なプリーツフィルタエレメントの側面図である。 例示的なフィルタエレメントハウジングの上流側斜視図である。 例示的なフィルタエレメントハウジングの下流側斜視図である。

様々な図面における類似参照番号は類似要素を表す。いくつかの要素は、同一又は等価の複数で提示されることが可能であり、つまり１つのみ又はそれ以上の代表的要素が参照番号で示されることが可能な場合であっても、このような参照番号は、そのような同一要素のすべてに適用されると理解されたい。特に指示がない限り、本文書における全ての図及び図面は、縮尺どおりではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な構成要素の寸法は、指示のない限り、単に例示的な意味合いとして示されているにすぎず、様々な構成要素の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。

用語解説
「上部」、「下部」、「上側」、「下側」、「下」、「上」、「上方」、及び「下方」、並びに「第１」及び「第２」などの用語が本開示に使用され得るが、特に断らない限り、これらの用語はあくまで相対的な意味においてのみ使用される点を理解すべきである。特性又は属性に対する修飾語として本明細書で使用する場合、用語「概して」とは、特に定めのない限り、その特性又は属性が、当業者によって容易に認識されるものであるが、絶対的な精度又は完全な一致を必要とするものではないこと（例えば、定量化可能な特性に関しては、＋／−２０％の範囲内）を意味する。用語「実質的に」とは、特に定めのない限り、高い近似度（例えば、定量化可能な特性に関しては、＋／−１０％の範囲内）を意味するが、この場合もまた、絶対的な精度又は完全な一致を必要とするものではない。用語「実質的に」は、非常に高い程度の近似（例えば、定量化可能な特性の場合、＋／−２％範囲内）を意味するが、語句「少なくとも実質的に」は、「厳密」一致の特定の例を包含することが理解されよう。しかしながら、「厳密な」一致、又は例えば、同じ、等しい、同一、均一、一定などの用語を使用する任意の他の特性であっても、絶対の正確さ又は完全な一致を要とするというよりもむしろ、特定の状況に当てはまる通常の許容範囲又は測定誤差の範囲内であることは理解されよう。

用語「上流」は、移動する空気が実体に当たる方の実体（例えば、プリーツエアフィルタメディア）の側を示すために用いられ、用語「下流」は、空気が通過して実体を出る方の実体の側を示すために用いられる。内側、外側、最外等などの用語は、プリーツフィルタメディアの上流下流方向に対するものである。用語「横」、及び例えば「横方向内側」等などの用語は、本明細書で詳細に記載する、プリーツエアフィルタメディアのプリーツ方向に沿った方向に対するものである。

用語「ダム」は、プリーツフィルタメディアの上流側プリーツ谷部及び下流側プリーツ谷部の両方に存在する硬化させた接着剤によって集合的に設けられた隔壁を意味する。

用語「シール」は、プリーツフィルタメディアの波形縁部を塞ぐほど十分に上流側プリーツ谷部及び下流側プリーツ谷部に充填される縁部ダムを意味する。

「塞ぐ」、「閉塞的」等の用語は、少なくとも実質的に空気が通ることができないように遮断することを意味する。

図１に上流側からの斜視図で示すのは、プリーツエアフィルタメディア１０を備える例示的なプリーツフィルタエレメント１である。例示的なフィルタエレメント１の一部分を図２に側面図で示す。いくつかの実施形態では、フィルタエレメント１は、例えば４つの角部を有する矩形形状（具体的には方形形状も含む）であってもよく、したがって、そのような実施形態では、プリーツフィルタメディア１０は略矩形の周縁を有してもよい（フィルタメディア１０の周縁における、凹凸、ノッチ、面取りされた又は傾斜した角部等は排除しない）。プリーツフィルタメディア１０（及びフィルタエレメント１）は主縁部、例えば、図１に示すような４つの主縁部を備える。全て図１に示されるとおり、（露出プリーツとして終端する）主縁部（端部）４及び４’を本明細書では波形縁部と呼び、主縁部（端部）５及び５’を非波形縁部と呼ぶ。

フィルタエレメント１は、上流主要側２及び下流主要側３を備え、したがって、プリーツフィルタメディア１０は、上流主面２５及び下流主面３５を備える。いくつかの実施形態では、フィルタエレメント１は、上流側と下流側が対称であってもよく（例えば、フィルタエレメント１はいずれかの主要側が上流に向けられた状態でフィルタエレメントハウジング内に取り付けられてもよい）、このような場合、上流側及び下流側／面の名称は入れ替えることができる。しかし、他の実施形態では、フィルタエレメント１はこのように対称ではなく、上流側及び面並びに下流側及び面の名称を入れ替えることはできない。

プリーツフィルタメディア１０は任意の適切なメディアから作製してもよく、粒子、蒸気、ガス、又はそれらの任意の混合物を濾過する（捕捉する）ように構成してもよい。潜在的に好適な材料としては、例えば、紙；熱可塑性又は熱硬化性材料の多孔質フィルム；合成繊維又は天然繊維の転相膜、有機ポリマー不織布ウェブ（メルトブロー又はスパンボンドウェブ、毛羽立て加工ウェブ、ウエットレイドウェブ、又はエアレイドウェブ等など）などの微孔性膜；スクリム；織布又は編布材料；発泡体；ガラス繊維メディア；又は２つ以上の材料の積層体若しくは複合材を挙げることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリ（乳酸）で構成される不織布有機ポリマーウェブも好適であり得る。不織布ウェブを形成する任意の好適な方法（例えば、メルトブローン、メルトスピニング、カーディングなど）が使用され得る。特定の実施形態では、不織布ウェブはブローンマイクロファイバ（blown microfiber、ＢＭＦ）ウェブであってもよく、これは、繊維がメルトブローされ、３０μｍ未満の有効繊維径を呈することを意味する。フィルタメディア１０は、収着剤、触媒及び／又は活性炭（細粒、繊維、布地及び成形形材）も含んでよい。

特定の実施形態では、プリーツフィルタメディア１０は、エレクトレット材料を含む少なくとも１つの層を備えてもよい。エレクトレット材料とは、適切な帯電プロセスの後に準永久電荷を示す材料（例えば有機ポリマー材料）を意味する。電荷は、例えば米国特許出願公開第２０１１−０２９０１１９号に開示されるＸ線放電試験によって特徴付けられ得る。このような材料は、任意の適切な材料、例えば、米国特許第ＲＥ３０７８２号に記載されるような割繊帯電繊維（split fibrillated charged fibers）から選択してもよい。そのような帯電繊維を、任意の適切な手段により不織布ウェブに形成することができ、例えば、米国特許第５２３０８００号に開示されるように、帯電繊維をスクリムに任意選択的に接合することができる。他の特定の実施形態では、フィルタメディア１０は、（例えば、米国特許第４２１５６８２号及び米国特許第７９８９３７１号に開示される一般的な種類の）メルトブローンマイクロファイバ不織布ウェブ、又はエレクトレットを含む少なくともいくつかの繊維を含み得るスパンボンド不織布ウェブであり得る。このようなウェブは、任意選択的に、ウェブ形成中に二次層に接合することができる、又は所望であれば、後に、任意の従来の手法で二次層に接合することができる。特定の適用例に特に好適であり得るフィルタメディアには、例えば、米国特許第８１６２１５３号（Ｆｏｘ）に記載された一般的なタイプのメディア；米国特許出願公開第２００８００３８９７６号（Ｂｅｒｒｉｇａｎ）に記載された一般的なタイプのメディア；米国特許出願公開第２００４００１１２０４号（Ｂｏｔｈ）に記載された一般的なタイプのメディア、及び摩擦帯電メディアとして一般に知られているメディアが挙げられ得る。所望の場合には、このようなメディアはいずれも、帯電エレクトレット部分を提供するように帯電させることができる。例えば、コロナ帯電、ハイドロ帯電（hydrocharging）、摩擦帯電等から選択される任意の適切な帯電方法を使用することができる。いくつかの実施形態では、フィルタメディアは予め帯電させたエレクトレット繊維から形成してもよく、又はフィルタメディアを形成し、（例えば、所望であれば、不織布ウェブとして集め、まとめる、又は膜に形成する）、その後で帯電させてもよい。所望であれば、メディアは、例えば、ＰＣＴ国際特許公報ＷＯ２０１６／０３３０９７号に記載されている添加剤のいずれかから選択される１種以上の帯電添加剤を含んでもよい。いくつかの実施形態では、帯電したエレクトレット部分を含むメディアは、例えば、米国特許第７８８７８８９号（Ｄａｖｉｄ）に開示されている種類のフッ素化表面処理も含むことができ、このような処理は、例えば、油性ミスト等に曝されたときのメディアの性能を向上させることができる。

様々な実施形態では、任意のこのようなフィルタメディアは、約２．０、１．５、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、又は０．４ｍｍ未満の厚さを呈してもよい。様々な実施形態では、任意のこのようなフィルタメディアは、少なくとも約１０、２０、又は３０グラム／平方メートル（ｇ／ｍ^２）から多くとも約１２０、１００、８０、又は６０ｇ／ｍ^２の坪量を呈してもよい。様々な実施形態では、メディアは、約１．０、２．０、４．０、又は８．０水柱ｍｍ（実施例で開示される手順に従い測定）を超える圧力降下を呈してもよい。更なる実施形態では、メディアは、約２０、１５、又は１０水柱ｍｍ未満の圧力降下を呈してもよい。様々な実施形態では、メディアは、約２０、１０、５．０、２．０、１．０、０．４、０．２、０．１、又は０．０５未満の透過百分率（すなわち、ＤＯＰ初期透過百分率、実施例で開示される手順に従い測定）を呈してもよい。（上記パラメータは、以下に記載されるような多層メディアである特定の場合のメディアにおける総体／全体パラメータである。）

多層メディア
いくつかの実施形態では、多層メディア（例えば積層メディア）をフィルタメディア１０として使用することができる。特定の実施形態では、このようなメディアは、例えば、他の材料の１つ以上の層に積層させた上述の任意のメディア（例えば、任意選択的に、帯電したエレクトレット部分を含むメルトブローンマイクロファイバウェブ又はスパンボンドウェブ又は微孔性膜）の少なくとも１つの一次濾過層を含んでもよい。例えばメディアの耐摩耗性を高めるために、例えば開放性の高いプラスチック製の網又はメッシュ、不織布スクリム等がメディアに積層される可能性がある（その後、メディアとともにプリーツ加工される可能性がある）。任意のこのような層は、任意の適切な方法によって、例えば、接着剤（ホットメルト接着剤、感圧性接着剤等）による溶融接着、カレンダ加工、又は超音波点接着等によって一次濾過層に積層させてもよい。特定の実施形態では、積層には、メディアの流れ抵抗を許容しがたいほど増加させないように（例えば、噴霧、ロールコーティング、又は任意の適切な方法によって）適用されるホットメルト接着剤を用いてもよい。このように、様々な実施形態では、多層メディアの層は、約１０、８、又は６グラム／平方メートル未満のコーティング重量で与えられる接着剤によって共に接着積層されていてもよい。

様々な実施形態では、多層メディアの一次濾過層（例えば帯電したエレクトレット部分を含む、例えば有機ポリマー不織布ウェブ）は、約２．０、１．５、１．０、０．８、０．６、又は０．４ｍｍ未満の厚さを含んでもよい。様々な実施形態では、一次濾過層は、少なくとも約１０、２０、又は３０ｇ／ｍ^２から多くとも約１００、８０、６０、又は４０ｇ／ｍ^２の坪量を呈してもよい。様々な実施形態では、一次濾過層は、少なくとも約１．０、２．０、４．０、又は８．０水柱ｍｍを超える、及び約２０、１６、１２、又は１０水柱ｍｍ未満の圧力降下を呈してもよい。様々な実施形態では、一次濾過層は、約２０、１０、５．０、２．０、１．０、０．４、０．２、０．１、又は０．０５未満の透過百分率を呈してもよい。

いくつかの実施形態では、多層メディアは、例えば、不快な臭気等の量を低減するための吸収剤（例えば活性炭）を含む少なくとも１つの層を含んでもよい。いくつかの実施形態では、多層メディアは、メディアの上流側にある少なくとも１つのプレフィルタ層を含んでもよい。いくつかの実施形態では、このようなプレフィルタ層は、小さな粒子が一次濾過層によって捕捉され得るように小さな粒子を通過させる一方で、比較的大きな粒子を優先的に捕捉してもよい。そのようなプレフィルタ層は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ（乳酸）、又はこれらの材料のブレンドを含み得る。

プレフィルタ層が、プレフィルタ層とともに使用される一次濾過層の透過百分率よりも大幅に高い透過百分率を呈すると有利であり得ることを見出した。すなわち、いくつかの実施形態では、比較的低い透過百分率（例えば５．０未満）を有する一次濾過層と比較的高い透過百分率（例えば７０以上）を有するプレフィルタ層との積層体は、フィルタメディアの使用中、一次濾過層の単独使用により示される流れ抵抗の顕著な増加に比べて、（積層体中の圧力降下により顕在化する）流れ抵抗の顕著な増加の大幅な減少を有利に呈し得る。このような挙動（最終圧力降下と初期圧力降下との比較により把握され得る）は、比較的低い透過百分率（例えば７０未満）を有するプレフィルタ層を使用しているときには見出されなかった。

様々な実施形態では、プレフィルタ層は、約２０、４０、６０、７０、８０、９０、又は９５よりも大きい透過百分率を呈してもよい。様々な実施形態では、任意のこのようなプレフィルタ層は、約１０、５．０、２．０、１．０、０．４、０．２、０．１、又は０．０５未満の透過百分率を呈する一次濾過層と組み合わせてもよい。少なくとも１つの一次濾過層と少なくとも１つのプレフィルタ層との積層体は、様々な実施形態では、約１０、５．０、４．０、２．０、１．０、０．４、０．２、０．１、又は０．０５未満の透過百分率を呈してもよい。様々な実施形態では、プレフィルタ層は、約２．０、１．５、１．０、０．８、０．６、又は０．４ｍｍ未満の厚さを含んでもよい。様々な実施形態では、プレフィルタ層は、少なくとも約２０、３０、４０、又は５０ｇ／ｍ^２から多くとも約１２０、１００、８０、又は６０ｇ／ｍ^２の坪量を呈してもよい。様々な実施形態では、プレフィルタ層は、４．０、３．０、２．０、１．５、又は１．０水柱ｍｍ未満の圧力降下を呈してもよい（面速度１４ｃｍ／秒で試験）。

特定の実施形態では、多層メディアはガラス繊維層を含んでもよい。いくつかの実施形態では、このようなガラス繊維層はプレフィルタ層の形態をとってもよい。ガラス繊維プレフィルタ層が、ガラス繊維プレフィルタ層とともに使用される一次濾過層の透過百分率よりも大幅に高い透過百分率を呈する特定の実施形態では、濾過性能において上述の利点が得られる場合がある。しかし、ガラス繊維層が利点を提供するためには、必ずしもプレフィルタ層として機能する必要はない。（換言すると、いくつかの実施形態では、ガラス繊維層は一次濾過層の下流側にあってもよいためプレフィルタとして機能しなくてもよく、他の実施形態では、ガラス繊維層は一次濾過層の上流側及び下流側の両方に設けられてもよい。）

具体的には、ガラス繊維層は、有機ポリマー不織布ウェブ（例えば、スパンボンドウェブ又はＢＭＦウェブ）である一次濾過層と組み合わせた場合、得られる積層体のプリーツ加工性を、一次濾過層のみが呈するものよりも大幅に高めることができることが判明した。すなわち、ガラス繊維層を含めることで、有機ポリマー不織布ウェブを、有機ポリマー不織布ウェブのみと比べて比較的密なプリーツ構成（例えば、約１０ｍｍ超のプリーツ高さと併せて、約３ｍｍ未満のプリーツ間隔）にプリーツ加工することができる。（これは、特徴的にむしろ軟質かつ柔軟なため、積極的にプリーツ加工するには修正されない（amendable）例えばＢＭＦウェブに特に当てはまり得る。）

更に、ガラス繊維層と有機ポリマー不織布ウェブとを組み合わせることで、ガラス繊維層を単独で使用するときよりも物理的耐久性の向上をもたらすことができる。ガラス繊維濾過層は当該技術分野で周知であり、その固有の剛性及び硬さにより比較的密なプリーツ構成に容易にプリーツ加工することができ、例えばプリーツフィルタメディアに単独で使用されているが、ガラス繊維濾過層は、例えば、その固有の硬さによる変形力に意図せずに曝された場合、破損しやすい（例えば、ひびが入る）場合がある。（換言すると、ガラス繊維濾過層はその固有の硬さによって幾分脆くなる場合がある。）比較的弾性でありかつ弾力のある有機ポリマー不織布ウェブ（例えばＢＭＦウェブなど）が存在することで、ガラス繊維層が破損するあらゆる可能性を最小限にすることができる緩衝効果を与えることができる。

したがって、有機ポリマー材料ウェブ（例えば、不織布ウェブ又は微孔性膜）である一次濾過層を含み、例えばプレフィルタ層の形態のガラス繊維層を含む実施形態は、濾過性能における上述の利点に加え、プリーツ加工性の向上と耐久性の向上をもたらすことができることは理解されよう。いくつかの実施形態では、多層濾過メディアは、ガラス繊維層とともに積層された、例えば接着積層された有機ポリマー不織布ウェブである一次濾過層から本質的になる又はこのような一次濾過層からなる。

特定の実施形態では、本明細書中に開示される多層濾過メディアは、比較的高い剛性の付加的な層（例えばガラス繊維層）と組み合わされた（例えば、比較的高い剛性の付加的な層（例えばガラス繊維層）とともに積層された）比較的低い剛性の一次濾過層（例えば不織布ウェブ又は微孔性膜などの、例えば有機ポリマー層）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、多層濾過メディアは、比較的高い剛性の付加的な層と組み合わされた比較的低い剛性の一次濾過層から本質的になる又はこのような一次濾過層からなる。メディアの剛性は、ガーレー剛性（本明細書の実施例に記載されるように測定）によって特徴付けることができる。様々な実施形態では、本明細書中に開示される多層濾過メディアは、１２０、１００、８０、６０、４０、又は３０ｍｇ未満のガーレー剛性（個々に測定）を呈する一次濾過層を含んでもよい。更なる実施形態では、本明細書中に開示される多層濾過メディアは、そのような剛性の一次濾過層とともに、少なくとも２００、３００、４００、６００、８００、又は１０００ｍｇのガーレー剛性（個々に測定）を呈する付加的な層（例えばガラス繊維プレフィルタ層）を含んでもよい。

付加的な層（例えばプレフィルタ層）に対する一次濾過層の剛性は、付加的な層のガーレー剛性と一次濾過層のガーレー剛性との比によって特徴付けることができる。例えば、一次濾過層が２５ｍｇのガーレー剛性（個々に測定）を有し、付加的な層が２５０ｍｇのガーレー剛性（個々に測定）を有する場合、比は１０（無次元）である。様々な実施形態では、（個々に測定した値の）このような比は、少なくとも約２．０、２．５、３．０、４．０、６．０、８．０、１０、１６、又は２０であってもよい。

様々な実施形態では、本明細書中に開示される多層濾過メディアは、少なくとも約２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、又は１０００ｍｇのガーレー剛性（プリーツ加工されていない多層積層体として測定）を呈してもよい。比較的低いガーレー剛性（例えば５０ｍｇ未満）を呈する一次濾過層と比較的高いガーレー剛性（例えば２００ｍｇ超）を呈する付加的な層とを積層することで、少なくともいくつか例では、個々の層のいずれのガーレー剛性よりも高い、例えば大幅に高いガーレー剛性を呈する積層体を生成することができることが判明した。例えば、実施例では、約２３ｍｇのガーレー剛性を有する一次濾過層を約２５０ｍｇのガーレー剛性を有するプレフィルタ層とともに積層させた例を記載する。得られる積層体は約４９０ｍｇのガーレー剛性を呈する。したがって、様々な実施形態では、本明細書中に記載される多層フィルタメディアは、最大の個々のガーレー剛性を呈するメディアの層のガーレー剛性よりも少なくとも約１．４、１．８、又は２．２倍高いガーレー剛性を呈してもよい。（先の例では、このような比は４９０／２５０又は約２．０である。）

いくつかの実施形態では、本明細書中に開示されるプリーツフィルタエレメントは、柔軟性及び弾性が高すぎて（本明細書中に開示されるように一次濾過層に積層される比較的硬い材料の層がない状態では）回転スコアプリーツ加工（rotary−score pleatable）することができない一次濾過層（例えば、有機ポリマー微孔性膜又は有機ポリマー不織布ウェブ）を含む多層濾過メディアを含んでもよい。当業者であれば、濾過材料の候補に回転スコアプリーツ加工プロセスを施してもよく、その材料を単独で回転スコアプリーツ加工することができるかどうかを容易に決定することができると認識するであろう。（このような特徴付けのために、３ｍｍ以下のプリーツ間隔、及び少なくとも１０ｍｍのプリーツ高さを使用してもよい。）

本明細書中に開示される多層濾過メディアに含有させるのに好適であり得るガラス繊維材料としては、例えば、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ ａｎｄ Ｖｏｓｅから商品名ＨＦ−１３７３２Ａ、ＨＥ−１４７３２Ａ、及びＨＥ−１０７３で入手可能な製品が挙げられる。比較的高い透過百分率を呈する（ゆえに、プレフィルタ層として使用するのに特に好適であり得る）ガラス繊維材料としては、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ ａｎｄ Ｖｏｓｅから商品名ＨＦ−１１７３２Ａ及びＨＦ−０１２１で入手可能な製品が挙げられる。いくつかの実施形態では、多層濾過メディアは、帯電したエレクトレット部分をガラス繊維プレフィルタ層と併せて含む有機ポリマー一次濾過層から本質的になる又はそのような有機ポリマー一次濾過層からなる。

プリーツフィルタメディア
上述のように、フィルタメディア１０をプリーツ加工する。少なくともいくつかの実施形態では、プリーツフィルタメディア１０は、プリーツ間隔を安定させるためにプリーツフィルタメディアの主要側のプリーツ山部に接着されるあらゆる種類の平坦な補強構造体又は支持層（例えば、チップボードの切片、ワイヤメッシュの層、不織布スクリム等）を含まない。更に、少なくともいくつかの実施形態では、プリーツフィルタメディア１０は、プリーツフィルタメディアとともにプリーツ加工される、濾過機能を実施しない（例えば、９９．０超の透過百分率を呈する）いかなる種類の保護層又は支持層（例えば、ワイヤメッシュ、ポリマーネット、又は不織布スクリム）も含まない。すなわち、いくつかの実施形態では、本明細書中に開示される硬化させた接着剤ダム（後述する）によってプリーツフィルタメディアの十分な機械的一体性を与えることができるため、そのような支持層は必要とされない場合がある。このため、いくつかの実施形態では、フィルタエレメント１は、有機ポリマー不織布層及びガラス繊維プレフィルタ層とともに接着剤ダムを含むプリーツ状多層フィルタメディアから本質的になってもよい又はこのようなプリーツ状多層フィルタメディアからなってもよく、任意の他の構成要素は存在しない。特定の実施形態では、フィルタメディア１０のプリーツは、例えば米国特許第５４２７５９７号に記載されているタイプのいかなるくぼみも含まない。

図１及び図２に示すように、プリーツフィルタメディア１０は、複数の上流プリーツ２０と下流プリーツ３０とを備える。それぞれの上流プリーツ２０は、上流プリーツ山部２１を備え、上流プリーツ２０のそれぞれの隣接する対は、それらの間に上流プリーツ谷部２２を画定する。下流プリーツ３０は上流プリーツ２０の反対側に面する構成である。それぞれの下流プリーツ３０は、下流プリーツ山部３１を備え、下流プリーツ３０のそれぞれの隣接する対は、それらの間に下流プリーツ谷部３２を画定する。本明細書で使用する場合、プリーツ方向（図３のＤ_ｐ、横方向とも呼ばれる）は、プリーツ山部の長軸と一致し、（典型的には、プリーツフィルタメディアの１つの波形縁部４から他方の波形縁部４’までに及ぶ）方向である。長手方向（図３のＤ_ｌ）は、プリーツ方向に直交し、典型的には、プリーツフィルタメディアの１つの非波形縁部５から他方の非波形縁部５’までに及ぶ方向である。（本明細書では説明の利便性のために長手方向及び横方向という用語が使用されるが、プリーツフィルタメディア１０の長手方向の寸法がプリーツフィルタメディア１０の横方向（プリーツ方向）の寸法よりも大きくなければならないということが厳密に必要なわけではない。）上流下流方向（図３のＤ_ｕ−ｄ）は、フィルタエレメントの上流側２から下流側３まで延びる方向であり、典型的には、フィルタエレメントを流れる空気の全般的な方向に相当する。

プリーツの形状寸法の更なる詳細について、図３（図中、例示的なプリーツエアフィルタメディア１０の一部分をプリーツ方向Ｄ_ｐに沿って示し、後に記載する接着剤ダムは明確化のために省略する）の側面図を参照しながら記載する。図３のように、プリーツフィルタメディア１０が容易に認識可能な全体的な主平面を呈する（それぞれのプリーツに固有の、この平面からの局所的偏位があるとはいえ）名目上平坦な構成のプリーツエアフィルタメディア１０を用いて、本明細書で定義するプリーツ間隔、プリーツ高さ及びプリーツ距離を評価する。プリーツ高さ（プリーツ振幅）は、フィルタメディア１０の全体的な主平面に直交する方向に沿った（すなわち、プリーツメディアの上流下流方向Ｄ_ｕ−ｄと一致する方向に沿った）第１側のプリーツ山部２１から第２側のプリーツ山部３１までの距離（図３のＰ_ｈ）である。様々な実施形態では、メディア１０のプリーツ高さは、少なくとも約２、４、６、８、１０、又は１２ｍｍであってもよい。更なる実施形態では、プリーツ高さは、多くとも約４５、４０、３５、３０、２５、２０、１５、１２、１０、８、又は６ｍｍであってもよい。特定の実施形態では、プリーツメディアは、規則的に変化するプリーツ高さ、例えば、低いプリーツ高さが高いプリーツ高さとともに散在する所定の交互パターンを呈してもよい。

プリーツ間隔（図３のＰ_ｓ）は、フィルタメディアの全体的な主平面と一致する方向に沿った（すなわち、プリーツメディアの長手方向Ｄ_ｌに沿った）同じ側の最も近接するプリーツ山部間の距離である。プリーツ濾材１０は、任意の好適なプリーツ間隔を備え得る。様々な実施形態では、プリーツ間隔は多くとも約２０、１５、１０、８、６、４、３、又は２ｍｍであってもよく、更なる実施形態では、プリーツ間隔は少なくとも約１、２、３、４、５、６、８、又は１０ｍｍであってもよい。プリーツ距離（図３のＰ_ｄ）は、１つのプリーツ山部から最も近くの隣接するプリーツ山部までのプリーツメディアの局所的方向に沿った最短距離である（具体的な例として、第１のプリーツ山部が上流プリーツ山部である場合、この測定を目的とした第１のプリーツ山部の最も近くの隣接するプリーツ山部は、下流プリーツ山部である）。プリーツフィルタメディア１０は、（任意の所与のプリーツフィルタメディアの場合、プリーツ距離は、プリーツ高さに非常に近接する又はプリーツ高さよりも幾分大きくなるものの）任意の好適なプリーツ距離を備えてもよい。様々な実施形態では、メディア１０のプリーツ距離は、少なくとも約２、４、６、８、又は１０ｍｍであり得る。更なる実施形態では、プリーツ距離は、多くとも約４５、４０、３５、３０、２５、２０、１５、１２、１０、８、又は６ｍｍであってもよい。

いくつかの実施形態では、プリーツメディア１０のプリーツ山部は、約３ｍｍ未満の平均曲率半径を有してもよい。様々な実施形態では、このようなプリーツは、多くとも約２．５、２．０、１．５、１．０、又は０．５ｍｍの平均曲率半径を有する山部を備えてもよい。いくつかの実施形態では、メディア１０は密なプリーツ状であってもよく、密なプリーツ状とは、プリーツ高さに比べて、プリーツ山部が非常に小さな曲率半径を呈するとともにプリーツ間隔が非常に狭いことを意味する。様々な実施形態では、プリーツメディア１０は、約２ｍｍ未満のプリーツ山部曲率半径及び／又は約４ｍｍ未満のプリーツ間隔及び／又は約６ｍｍ〜約１６ｍｍのプリーツ高さを呈してもよい。更なる実施形態では、プリーツメディア１０は、約１ｍｍ以下のプリーツ山部曲率半径、約３ｍｍ以下のプリーツ間隔、及び約１０ｍｍ〜約１４ｍｍのプリーツ高さを呈してもよい。

メディア１０が密なプリーツ状である実施形態では、プリーツの隣接する壁は、プリーツ高さの少なくとも、平均約７０、８０、又は更には９０％にわたって少なくとも実質的に互いに平行であってもよい。このような密なプリーツメディアは、図４に理想的な表現で示されている。このような密なプリーツメディアでは、上流プリーツ山部と下流プリーツ山部との間のほぼ中間の位置にてメディアの長手方向Ｄ_ｌに沿って測定したプリーツ谷部（例えば、谷２２又は谷３２）の最大幅は、３．０、２．０、１．５、又は更には１．０ｍｍ未満であってもよい。以下で記載するように、本明細書中に記載される硬化させた接着剤のダムが存在することで、密なプリーツメディアであっても適切な空気流を適度に低い圧力降下で通過させるようにすることができると判明した。

フィルタメディア１０は、例えば、密なプリーツ間隔を設けることができる任意の適切な方法によってプリーツ加工され得る。いくつかの実施形態では、メディアはスコアラインを与えるようにスコアが入れられていてもよく、メディアは、所望であれば、スコアラインに沿って折り畳まれて、小さな曲率半径を有する非常に鋭いプリーツ山部を形成することができる。このようなプリーツ加工作業は、例えば、回転スコアプリーツ加工によって簡便に行ってもよく、多くの場合、スコアラインが、フィルタエレメント１のフィルタメディア１０の少なくとも１つの主面（例えば一次濾過層又はプレフィルタ層により設けられた）上に容易に見えることとなり得る。いくつかの実施形態では、フィルタメディア１０の両面（上流及び下流）は、スコアライン（任意のそのようなスコアラインはプリーツメディアの簡単な検査で視認できることもできないこともあり、スコアラインを見るためにはプリーツメディアを物理的に操作する（例えば、部分的に展開する）ことが必要な場合があることに留意されたい）を呈するように回転スコア加工される。

スコアラインが入れられる、及びプリーツを維持するほど十分に剛性がある材料の固有の機能を問わず、比較的薄い材料が、密なプリーツ間隔（特に、比較的大きなプリーツ高さと併せて）の実現にはるかに適していることは理解されよう。すなわち、材料を回転スコアプリーツ加工することができる場合であっても、このような材料は、材料の厚さが１．５ｍｍを超える場合には、（例えば）３．０ｍｍ未満のプリーツ間隔を有するプリーツに物理的に形成することができない。このため、様々な実施形態では、フィルタメディア１０の総厚さは、約４．０、３．０、２．０、１．５、１．０、又は０．８ｍｍ未満であってもよい。

縁部ダム
図１の斜視図及び図２の側面図で最も容易に分かるように、フィルタエレメント１は、第１の接着剤縁部ダム４０と第２の接着剤縁部ダム４０’とを備える。それぞれの接着剤縁部ダムは、プリーツフィルタメディアの波形縁部（４又は４’）の近傍に位置する。各ダムは硬化させた接着剤を含む。多くの実施形態では、接着剤は、フィルタメディアの縁部の近傍にメディアの長手方向に沿って延びる長尺状のビードとして適用される液体として供給してもよい。接着剤ビードは、メディアの上流主面及び下流主面に同時に適用してもよく、又は接着剤ビードは、１つの主面に適用し、その後、他方の主面に適用してもよい。接着剤ビードを両主面に適用した後、メディアを、その後、メディアの長手方向に沿って、最終プリーツ状構成（フィルタエレメント１が使用されるときに存在することが望まれるプリーツ間隔、プリーツ高さ等を呈する）に圧縮してもよい（接着剤がまだ少なくとも半液体状態にある状態で）。これにより、プリーツフィルタメディアの波形縁部の近傍の位置で各プリーツ谷部に接着剤を少なくとも概ね充填することになる。フィルタメディアをこのプリーツ状構成に維持している間、接着剤を、その後、硬化させてもよい。

硬化させた接着剤は、このため、ダム４０を形成する。図１の例示的実施形態に示すように、少なくともいくつかの実施形態では、プリーツフィルタメディア１０は、プリーツフィルタメディアの１つの波形縁部４に第１の縁部ダム４０、他方の波形縁部４’に第２の縁部ダム４０’を備える（図２の側面図では１つの縁部ダム４０のみが見える）。上流プリーツ谷部２２の硬化させた接着剤部分と下流プリーツ谷部３２の硬化させた接着剤部分は、上流プリーツ谷部の接着剤部分と下流プリーツ谷部の接着剤部分とがフィルタメディアの厚みによって互いに隔てられていることで互いに決して物理的に接触できなくても、ダム４０を設けるよう協調して機能することは理解されよう。すなわち、硬化させた上流接着剤部分と下流接着剤部分はダム４０を集合的に形成する。

ダム４０及びダム４０’（及び本明細書中に後述する任意の内部ダム）はプリーツエアフィルタメディアに構造的剛性を与えることができ、例えば、望ましくない重量及び／又は複雑さを付加する可能性のあるケーシング材料を用いる必要なしに、結果として生じるフィルタエレメントをより機械的に頑丈にすることができる。このような接着剤ダムの存在によって、上述のように、密なプリーツパターン（例えば、プリーツ間隔が非常に狭く、プリーツの壁は少なくとも実質的に互いに平行である）を実現をさせることができることに更に留意されたい。すなわち、非常に密なプリーツパターンが使用される場合、接着剤ダムは、プリーツの隣接する壁が、かなり近接した状態の間隔になり（例えば、互いに接している）、プリーツ谷部を通る空気の流れを不利に遮断するほど互いに完全に押しつけられないようにするためのスペーサとして機能することができる。

第１の接着剤縁部ダム４０、及び第２の接着剤縁部ダム４０’は、図２の例示的実施形態に図示されるように）、それぞれ、プリーツフィルタメディア１０の波形縁部４及び４’の横方向内側に隣接して配置されている。これは各ダムが、最も近い波形縁部の末端と横方向にほぼ同じ高さに、又はこの末端からわずかに（すなわち約５ｍｍ以下）横方向内側に配置されていることを意味する。これを実現するために、各ダムは、接着剤ビードをメディアの主面上に（波形縁部と同じ高さから、波形縁部から約５ｍｍ横方向内側までに位置し得る線に沿って）堆積させ、その後、上述のように、メディアを最終プリーツ間隔に長手方向に圧縮することによって作成してもよい。これは、例えば、プリーツフィルタメディアの波形縁部を液体接着剤中に浸漬させることによって、例えば、液体接着剤をプリーツフィルタメディアの波形縁部の縁部に沿って適用する（そのため、液体接着剤はプリーツメディアのプリーツ方向に沿って流れる）こととは対照的である。換言すると、少なくともいくつかの実施形態では、「横方向内側に隣接する」接着剤縁部ダムは、（この種の任意の工業プロセスにおいて時折ランダムに発生し得る部分以外は）プリーツメディアのプリーツ方向に沿ってプリーツメディアの波形縁部の末端を越えて横方向外側に延びるいかなる部分も有しない。様々な実施形態では、各接着剤縁部ダムは、波形縁部の末端とほぼ同じ高さの位置から、（ダムの中心線から測定して）波形縁部の末端から約０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍ、又は４．０ｍｍ以下横方向内側に奥まった位置までに配置されていてもよい。特定の例として、図１に示すような例示的な接着剤縁部ダム４０及び４０’は、例えば、波形縁部４及び４’の末端から１〜２ｍｍ横方向内側に配置されていてもよく、各接着剤縁部ダムのいずれの部分も、それが近接する波形縁部の末端を越えて外側に延びない。

いくつかの実施形態では、硬化させた接着剤の縁部ダムは、プリーツ谷部を少なくとも実質的に塞ぎ、そこを通る空気流を妨げるように、上流プリーツ谷部及び下流プリーツ谷部を少なくとも実質的に又は本質的に充填してもよい。このような場合、縁部ダムは、空気（又は任意の他の流れるガス若しくは混合ガス）がプリーツフィルタメディアの波形縁部を越えて横方向外側に流れることで、フィルタメディアを少なくとも部分的にバイパスすることを少なくとも実質的に又は本質的に妨げる縁部シールとして機能してもよい。（縁部ダムが縁部シールとして機能する特別なケースは、例えば、本明細書中に後述するフィルタエレメントハウジング内にフィルタエレメントを取り付けることによって検証され得る。フィルタエレメントの性能がフィルタエレメントに適用される任意の外部シール又はガスケッティングにより実質的に影響を受けない場合、このことは、縁部ダムが本明細書中に記載されるように縁部シールとして機能していることを示す。）このように縁部シールとして機能する硬化させた接着剤縁部ダム４０を用いることで、例えば、プリーツフィルタエレメントの波形縁部をケーシング部分若しくはガスケットで覆う必要、又は縁部をシーリング材中に浸漬させることによってプリーツフィルタエレメントの波形縁部を封止する必要を排除できることは理解されよう。あるいは、最低限でも、このような対策が必要となり得る程度、したがって、フィルタエレメント１の複雑さ及びコストを低減させることができる。

所望であれば、１つ以上の付加的な内部ダム４２を、図１の例示的実施形態に示すように第１の縁部ダム４０と第２の接着剤縁部ダム４０’との間に、横方向に設けることができる。閉塞機能には必ずしも必要ないものの、このような付加的な内部接着剤ダムはプリーツフィルタエレメントに機械的剛性を与えることができるとともに、フィルタメディアのプリーツを、例えば、密なプリーツ状構成（例えば、図４の例示的な表現で示すタイプの構成）に維持するのを補助することもできる。接着剤ダムは、所望であれば、プリーツフィルタメディアの横方向範囲にわたって少なくともほぼ均等に間隔があけられていてもよい（図１の例示的実施形態と同様に）。あるいは、このような間隔は所望に応じて変化させてもよい。任意の数の内部ダム（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、又は４つ以上）が存在してもよい（このような内部ダムの２つを図１に示す）。

各ダムは、上記のようにプリーツフィルタメディアの上流プリーツ谷部及び下流プリーツ谷部をそれぞれ占める硬化させた接着剤の上流部分及び下流部分によって集合的に設けられている。多くの実施形態では、ダムの上流接着剤部分及び下流接着剤部分を、それらがプリーツメディアのプリーツ方向に沿って互いに位置合わせされる形式で設けると好都合となり得るが）、いくつかの実施形態では、上流接着剤部分及び下流接着剤部分はプリーツ方向に沿って互いにわずかにずらしてもよい。このようなずれは、上流接着剤部分と下流接着剤部分とがプリーツ方向に沿って互いに十分に接近しており、（例えば、プリーツフィルタエレメントに機械的剛性を与えるように）ダムとして集合的に機能する限りは許容される。様々な実施形態では、任意のこのようなずれ（各接着剤部分の中心線から測定）は、約５．０、３．０、２．０、１．０、又は０．５ｍｍ未満である。特定の実施形態では、図１の例示的な構成と同様に、ずれは約０ｍｍである（すなわち、ずれは本質的に存在しない）。（メディアのプリーツ方向に沿った）接着剤ダムの幅は、任意の適切な値、例えば、少なくとも約０．５、１．０、１．５、若しくは２．０ｍｍ、又は多くとも約３．０、２．５、２．０、又は１．５ｍｍであってもよい。

いくつかの実施形態では、図１の例示的実施形態に示すように、ダムの少なくとも一部はプリーツメディアのプリーツ山部を越えて外側に（すなわち上流下流方向に）突き出ていてもよい。いくつかの実施形態では、ダムは、プリーツ山部から、例えば、少なくとも約０．２、０．５、又は１．０ｍｍの距離（ダムの長尺状の長さに沿った平均値として、ダムの最外面にて測定）を越えて外側に突き出ていてもよい。いくつかの実施形態では、ダムは、プリーツ山部を越えて外側に２．０、１．５、１．０、０．５、又は０．２ｍｍ未満突き出ていてもよい。いくつかの実施形態では、ダムの最外面は、同じく、ダムの長尺状の長さに沿った平均値として、プリーツ山部のプラス又はマイナス１．０、０．５、又は０．２ｍｍ以内に位置してもよい。いくつかの実施形態では、縁部ダムがプリーツ山部に対して突き出る（又は奥まる）量の任意の変化は、ダムの長尺状の長さに沿って、約１．０、０．５、又は０．２ｍｍ未満であってもよい。

縁部ダム４０（及び存在し得る任意の内部ダム４２）は、硬化させた接着剤を含む。用語「接着剤」は、（プリーツ加工工程中プリーツ谷部が形成される際に）プリーツ谷部に浸透し、上述のように波形縁部を十分に（例えば、完全に）塞ぐことができるほど十分に流動又は変形可能な状態（例えば、液体、溶融、軟化、又は半軟化）で、例えばビードとしてプリーツメディア１０の主面上に堆積させることができる任意の材料を示すために広く用いられる。例えば、ホットメルト接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤等を含む任意の適切な材料を使用してもよい。いくつかの実施形態では、接着剤は、例えば、従来のホットメルト堆積法（例えば、グリッドメルター（grid melter）の使用による）によって堆積させ、その後、接着剤を冷却して硬化させるホットメルト接着剤であってもよい。接着剤は、硬化させた後、感圧性接着剤の機能性を必ずしも呈する必要はない。換言すると、接着剤は、硬化させた後、粘着性を持たない、例えば硬質材料であってもよい。少なくともいくつかの実施形態では、接着剤は、プリーツメディアの長手方向に沿って延びるビードとして、例えば、メディアを接着剤堆積ノズルの下に通すことにより、又は接着剤堆積ノズルをメディアに沿って移動させることにより堆積させてもよい。

いくつかの実施形態では、接着剤はプリーツメディアが第１の比較的開放したプリーツパターン（すなわち、かなり大きなプリーツ間隔を有する）に維持されている間に適用してもよく、プリーツメディアは、その後、その長手方向軸線に沿って圧縮され、最終（例えば、より密な）プリーツパターンになり、その後、次いで接着剤を硬化させる。他の実施形態では、メディアは、接着剤が適用されるときにはまだプリーツ状でなくてもよい（しかし、プリーツ加工できるようにするためにスコアが入れられていてもよい）。換言すると、接着剤はメディアがまだ平らなプリーツ加工されていない構成のときに適用されてもよい。

上述の記載では、その全体的な形状が本質的に平らな（平坦な）（プリーツ加工による局所的誤差は無視する）プリーツフィルタメディア１０及びプリーツフィルタエレメント１に焦点を当てている。しかしながら、いくつかの実施形態では、プリーツフィルタメディア及びプリーツフィルタエレメントは円弧状であってもよい（図５の側面図の例示的実施形態に示すように）。特定の実施形態では、フィルタエレメント１は製造されたときには平坦であり、フィルタエレメントハウジングの円弧形受け部に設置するために円弧形状に適合させる。このような実施形態では、縁部ダム４０（及び存在し得る任意の内部ダム）が存在することで、フィルタエレメント１に機械強度及び一体性を与えることができる一方で、要素１が所望の程度まで適合されるのを妨げないことは理解されよう。

円弧状フィルタエレメントは上流と下流とを反転可能とすることはできないが、例えば、フィルタエレメントが設置されるフィルタエレメントハウジングを、ユーザの頬又はユーザの腰等の輪郭に追従するように湾曲させることができることにおける他の利点を有し得る。いくつかの実施形態では、図５の例示的な構成と同様に、円弧状フィルタエレメント１の凸側は上流側２であり、円弧状フィルタエレメント１の凹側は下流側である。特定の実施形態では、円弧状フィルタエレメントは、プレフィルタ層（例えば、比較的高い透過百分率を有する）がフィルタメディアの上流（例えば凸）側に配置されており、一次濾過層（例えば、比較的低い透過百分率を有する）がフィルタメディアの下流（凹）側に配置されている多層積層体であるプリーツフィルタメディアを備える。

円弧状プリーツフィルタメディア１０及び要素１は、要素及びメディアの平均曲率半径によって便利に特徴付けることができる。プリーツフィルタメディア１０が名目上平坦な構成（例えば、図１〜図４と同様に）であれば、その平均曲率半径は無限大に近づく。プリーツフィルタメディア１０が円弧状であれば、その平均曲率半径は、例えば約１００ｃｍ未満であり得る。特定の実施形態では、平均曲率半径Ａ_ｃは、約８０、６０、５０、４０、３０、２５、２０、１５、又は１０ｃｍ未満であってもよい。更なる実施形態では、平均曲率半径は、少なくとも約４、６、８、１０、１５、２０、又は２５ｃｍであってもよい。曲率半径は、プリーツフィルタメディア１０の長手方向の長さに沿った平均として算出される。曲率半径はプリーツフィルタメディアの長手方向の長さに沿って少なくとも幾分変動し得るという事実を考慮して、平均が使用される。いくつかの実施形態では、曲率半径は、フィルタメディアの長さに沿って少なくとも概ね、実質的に、又は本質的に一定であってもよい。他の実施形態では、曲率半径は変動してもよい。

少なくともいくつかの実施形態では、円弧状プリーツフィルタメディア１０は単曲率を持つ形状を呈し、曲率は、図５に示すように、プリーツ方向に直交しかつ長手方向に平行な適合軸Ａ_ｃに沿うものである。そのような構成は、（例えば、球面、放物面又は双曲面の断面のような）複合曲率を呈する形状とは対照的である。これにより、プリーツメディアが円弧構成に曲げられるとき、プリーツメディアにしわが寄ったりくしゃくしゃになったりする可能性を最小限に抑えることができる。そのような単曲率の実施形態は、例えば人間の顔に適合するように複雑な複合曲率形状へと形成される（例えば、呼吸マスク本体の）フィルタとは区別されることは理解されよう。

いくつかの実施形態では、フィルタエレメント１はケーシングを備えてもよく、ケーシングは、別個に作製された部品であり、フィルタエレメント１の少なくとも一部に配置されている（例えば、上に取り付けられている、巻き付けられている、等）。このようなケーシングが存在する場合、ケーシングはフィルタエレメント１の一部として設けられ、フィルタエレメント１の通常使用ではフィルタエレメント１から取り外すことができない。したがって、このようなケーシングは、例えば呼吸マスクのフィルタエレメントハウジングの一部ではない。このようなケーシングは、例えば成形プラスチック、板紙などの任意の好適な材料で作成されていてもよい。このようなケーシングは、参照により全体が本明細書中に援用される、ＦＩＬＴＥＲ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ ＦＩＬＴＥＲ ＭＥＤＩＡ ＷＩＴＨ ＡＤＨＥＳＩＶＥＬＹ ＥＤＧＥ−ＳＥＡＬＥＤ ＥＮＤＳ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＭＡＫＩＮＧ ＡＮＤ ＵＳＩＮＧという名称の米国仮特許出願第６２／１８６５６６号に詳細に記載されている。他の実施形態では、フィルタエレメント１はこのようなケーシングを全く備えない。

フィルタエレメントの使用
フィルタエレメント１は、空気（この用語は、一般に、呼吸に適したあらゆる気体混合物を含む）を濾過することが望まれるあらゆる用途に使用してもよい。様々な実施形態では、フィルタエレメント１は、暖房換気空調（heating−ventilation−air−condition、ＨＶＡＣ）システム（集中システムであるか、いわゆるミニスプリットシステムであるかを問わず）、部屋用空気清浄機、車両用の車室エアフィルタ、内燃機関用のフィルタ等に使用することができる。

特定の実施形態では、フィルタエレメント１は、呼吸する空気を濾過するように構成されている任意の適切な呼吸マスクに使用してもよい。フィルタエレメント１を呼吸マスクに含めるために、図６及び図７の例示的実施形態に示すように、フィルタエレメント１をフィルタエレメントハウジング６０の内部に取り付けると便利な場合がある。フィルタエレメント１及びフィルタエレメントハウジング６０は、例えば、電動式又は非電動式、フルマスク又はハーフマスク等、任意の種類の呼吸マスクとともに使用してもよい。様々な実施形態では、このような呼吸マスクは少なくともマスク本体を備えてもよく、マスク本体は、ユーザの少なくとも鼻及び口を覆い（例えばヘルメットの形態を取ってもよい）、内部エアスペースを画定する部分を備える。呼吸弁は、呼気が内部のエアスペースから排出されるように設けてもよい。このような呼吸マスクは、また、マスク本体をユーザの頭部上で支持することができるハーネスアセンブリを含んでもよい。いくつかの実施形態では、フィルタエレメントハウジング６０はマスク本体に近接させて取り付けてもよい。例えば、単一フィルタエレメントハウジングは、例えば、ユーザの口及び／又は鼻の前の位置でマスク本体に流体的に接続されてもよい。あるいは、２つのフィルタエレメントハウジングが、例えば、ユーザの右頬及び左頬に隣接する位置で取り付けられてもよい。他の実施形態では、１つ以上のフィルタエレメントハウジングが、マスク本体から離れたユニット、例えば腰ベルト上にあり、濾過された空気を、供給管を通してマスク本体に移動させるファンを備える、例えば電動式ユニットに配置されてもよい。図６及び図７に示すようなフィルタエレメントハウジング６０は、例えば、濾過された空気を、フィルタエレメントハウジング６０をユーザの顔面若しくは頭部上にあるマスク本体又はヘルメットと流体的に接続するホースによって送る、いわゆる電動式空気清浄呼吸マスク（例えば、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＶＥＲＳＡ−ＦＬＯ ＴＲ−６００で入手可能な製品など）の一部として、例えば、腰ベルトに取り付けるのに特に好適であり得る。しかしながら、フィルタエレメント１は任意の適切なタイプのフィルタエレメントハウジング内に設置してもよいことは強調する。

フィルタエレメントハウジング６０は、少なくとも１つのフィルタエレメント１を受け入れ、フィルタエレメントを呼吸マスクの他の構成要素に（例えばマスク本体に）流体的に接続するように構成された少なくとも１つの主要ハウジング部分を備える。ハウジング６０（例えば、その主要ハウジング部分は、空気透過性領域６２（図６に示すように、フィルタエレメントハウジング６０の上流面６１のエリア６２内に多くの貫通孔を設けることによって便利に実現してもよい）を備える上流主面６１を備えてもよい。特定の実施形態では、ハウジング６０（例えば、その少なくとも主要ハウジング部分）は、所望の形状に成形される（例えば、射出成形される、真空成形される、熱成形される等）有機ポリマー樹脂製であってもよい。（他の補助部品、例えば、ラッチ、取付部品等は、所望のようにハウジング６０に取り付けてもよい。）

いくつかの実施形態では、フィルタエレメント１は使い捨て可能であってもよく、フィルタエレメントハウジング６０は再利用可能である。このような実施形態では、フィルタエレメントハウジング６０はそれ自体フィルタエレメント１の一部分ではなく、特に、フィルタエレメント１に着脱不能に取り付けられている。このような場合、ハウジング６０は閉鎖部（図６又は図７には図示せず）を備えてもよく、閉鎖部は、例えば、空気不透過性であり、閉鎖されると、フィルタエレメントハウジング６０の内部６３内の所定の位置にフィルタエレメント１を確実に保持するように機能し得る。このような閉鎖部は、フィルタエレメント１を取り外すことができ、交換用フィルタエレメント１を設置することができるように、閉鎖部を開くことができる又は一時的に取り外すことができるように、ハウジング６０に対して、例えば、ヒンジ接続されてもよく、又はスナップ嵌合可能であってもよい。

他の実施形態では、フィルタエレメント１及びフィルタエレメントハウジング６０は、例えば、フィルタエレメント１がハウジング６０に着脱不能に取り付けられているユニットとしてユーザに提供されてもよい。フィルタエレメント１を含むハウジング６０は、濾過された空気をマスク本体に送ることができるように、ハウジング６０と呼吸マスクのマスク本体との間に流体連通を確立するよう呼吸マスクの他の構成要素に着脱可能に取り付け可能である。このような実施形態では、内部にフィルタエレメント１を含むハウジング６０は取り外され、廃棄されるかリサイクルされてもよく、所望の時に新たなハウジング及びフィルタエレメントが呼吸マスクに設置されてもよい。

図７の例示的実施形態において、ハウジング６０の内部６３は、フィルタエレメント１を受け入れるように構成された受け部６４を含む。（図７の特定の実施形態では、受け部６４は円弧状フィルタエレメントを受け入れるために円弧形である。）受け部６４は、受け部６４内に設置されたときに非波形縁部５及び５’に当接する側壁６５と、プリーツフィルタエレメント１の波形縁部４及び４’に当接する側壁６７と、を備えてもよい。いくつかの実施形態では、側壁６５間の長手方向の距離は、フィルタエレメント１がわずかに長手方向に圧縮されて（アコーディオン状にされて）長手方向の側壁６５間の空間内に収まるように設定されてもよい。このような配置は、フィルタエレメント１のプリーツを、濾過性能に不利に影響するような程度まで共に圧縮しない一方で、フィルタエレメント１を所定の位置に確実に保持するのを補助することができる。様々な実施形態では、長手方向の側壁６５間の長手方向の距離は、フィルタエレメント１の（受け部６４への設置のために圧縮される前の）長手方向の長さの多くとも約１００、９８、９６、又は９４％であってもよい。

所望であれば、シール材又はポッティング材（例えば、ＲＴＶシリコーン等などの硬化性材料）が、波形縁部４及び４’に沿って及び／又は非波形縁部５及び５’に沿って、図７に見られるように、例えば、これら縁部がハウジング６０の側壁６７及び／又は側壁６５の表面６６に当接する位置にビードとして配置されてもよい。このような材料は、硬化後、フィルタエレメント１の縁部の周りの空気漏れを最小限に抑えることができる。本明細書に記載されるようにフィルタエレメント１内に縁部ダム、特に縁部シールが存在することで、このような材料をフィルタエレメント１の波形縁部４及び４’の周りの空気漏れを最小限に抑える目的で側壁６７に沿って使用する必要性を低減することができる又は更には排除することができることは理解されよう。このような材料は、所望であれば、プリーツフィルタエレメントの非波形縁部５及び５’をハウジングの側壁６５に対して封止するために当然使用してもよい。更に、このような材料が封止に必要ない場合であっても、このような材料は、所望であれば、例えば、ハウジング６０内の所定の位置にフィルタエレメント１をより確実に保持するために、フィルタエレメント１の縁部の少なくともいくつかの部分を受け部６４の表面に結合するために適用されてもよい。

いくつかの実施形態では、１つ以上のガスケット（どの図にも図示せず）が、フィルタエレメントハウジング６０の内部６４内に、そこにフィルタエレメント１を確実に設置するのを補助するために、設けられてもよい。このようなガスケットは、ハウジング６０に永久的に取り付けられてもよく、又は所望であれば、取り外し可能かつ交換可能であってもよい。このようなガスケットは、ゴム、シリコーンなどの弾性高分子材料で作成されていてもよい。この高分子材料は固体であってもよく、又は発泡体であってもよい。発泡体の場合、連続気泡発泡体であってもよく、又は独立気泡発泡体であってもよい。いくつかの実施形態では、このようなガスケットは存在しない。

いくつかの実施形態では、フィルタエレメント１は、フィルタエレメントハウジング６０内に存在する唯一の濾過部材であってもよい。しかし、他の実施形態では、いくつかの付加的な目的のために、材料の１つ以上の層がハウジング６０内に存在していてもよい（例えば、フィルタエレメント１に対して重なり合う位置関係にある、例えばフィルタエレメント１の主面に面する）。そのような層（単数又は複数）は、空気流と相互作用することで１つ以上の成分（例えばガス、蒸気、個体粒子、エアゾールなど）をそこから少なくとも部分的に取り除く、１つ以上の材料を含んでもよい。流体中の成分は、例えば、活性溶媒の上や内部へと取り込まれていてもよく、反応材料と反応してもよく、触媒に露出するなどをしてもよい。そのような使用に潜在的に適した材料には、例えば、活性炭；アルミナ及び他の金属酸化物；炭化水素ナトリウム；吸着、化学反応、又はアマルガム化によって流体からある成分を除去できる金属微粒子（例えば銀粒子）；ホプカライト及び／又は金（一酸化炭素の酸化を触媒できる）などの触媒；酢酸などの酸性溶液又は水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ性溶液で処理された粘土及び他の無機質；イオン交換樹脂；モレキュラーシーブ及び他のゼオライト；シリカ；殺虫剤；殺菌剤及び抗ウイルス剤が挙げられる。そのような任意の材料の混合物を採用することができる。他の実施形態において、そのような材料は、粒子を与えられたウェブ層内の粒子として提供されてもよい。これらの任意のアプローチの組合せを用いてもよい。所望される場合、そのような材料は、例えば１つ以上の含浸材と共に処理され、ガス除去能力を向上してもよい。処理される材料の実施例として、科学的に表面処理された活性炭を含む。

多くの実施形態では、流れる空気は、フィルタエレメントの上流下流方向Ｄ_ｕ−ｄに少なくともほぼ一致する方向に沿ってフィルタエレメント１に局所的に接近し、フィルタエレメント１から局所的に離れる。このような方向は、プリーツフィルタメディア１０のプリーツ方向Ｄ_ｐに少なくともほぼ直交することが多い。つまり、プリーツフィルタエレメント１の通常の使用では、プリーツメディアの谷部の長軸に沿う空気流は、ほとんどないか全くない場合がある。詳細には、プリーツフィルタエレメント１は、流体がプリーツメディアの複数の層（例えば、スタック又はラップ）の間を谷部に沿って流れる構成とは区別される。したがって、プリーツフィルタエレメント１は、供給される際に複数層のフィルタメディアを備え、プリーツメディアの層間の谷部の長軸に沿ってかなりの流体の流れが発生し得る、例えば、いわゆる螺旋巻きフィルタ等とは区別される。このため、少なくともいくつかの実施形態では、フィルタエレメント１は、メディアの複数の層のスタック又はラップを含むのではなく、プリーツメディア１０の単一層のみを含む（しかし、プリーツメディア１０自体は多層材料であってもよい）。特定の実施形態では、フィルタエレメント１は円筒形カートリッジフィルタではない。

例示的な実施形態の一覧
実施形態１は、主要上流面と主要下流面とを備え、プリーツ方向を有するとともに、複数の上流プリーツ山部及び上流谷部と複数の下流プリーツ山部及び下流プリーツ谷部とを有する複数の反対側に面するプリーツを備えるプリーツフィルタメディア
を備えるプリーツフィルタエレメントであって、
プリーツフィルタメディアは、第１の波形縁部及び第２の波形縁部と第１の非波形縁部及び第２の非波形縁部とを備え、
プリーツフィルタメディアの第１の波形縁部は、プリーツフィルタメディアの第１の波形縁部の横方向内側に隣接する位置でプリーツフィルタメディアの上流プリーツ谷部及び下流プリーツ谷部を占め、プリーツフィルタメディアの長手方向範囲全体に沿って延びる硬化させた接着剤の第１の縁部ダムを備え、プリーツフィルタメディアの第２の波形縁部は、プリーツフィルタメディアの第２の波形縁部の横方向内側に隣接する位置でプリーツフィルタメディアの第１側のプリーツ谷部及び第２側のプリーツ谷部を占め、プリーツフィルタメディアの長手方向範囲全体に沿って延びる硬化させた接着剤の第２の縁部ダムを備え、
プリーツフィルタメディアは、付加的な層とともに積層された一次濾過層を備える多層フィルタメディアであり、一次濾過層は、５未満の透過百分率を呈する有機ポリマー不織布ウェブを備え、付加的な層は、一次濾過層の上流に配置された、約７０超の透過百分率を呈するガラス繊維プレフィルタ層である、
プリーツフィルタエレメント。

実施形態２は、一次濾過層はブローンマイクロファイバ不織布ウェブ又はスパンボンド不織布ウェブを備え、不織布ウェブは、帯電したエレクトレット部分を含む少なくともいくつかのエレクトレット繊維を備える、実施形態１に記載のプリーツフィルタエレメント。

実施形態３は、一次濾過層は１．０未満の透過百分率を呈し、ガラス繊維プレフィルタ層は約９０超の透過百分率を呈する、実施形態１〜２のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態４は、一次濾過層のガーレー剛性に対する付加的な層のガーレー剛性の比率は少なくとも約２．５である、実施形態１〜３のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。

実施形態５は、ガラス繊維プレフィルタ層は、約０．６ｍｍ未満の厚さ、及び約３．０水柱ｍｍ未満の圧力降下を含む、実施形態１〜４のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態６は、一次濾過層は、約０．８ｍｍ未満の厚さ、及び約６．０〜約１４．０水柱ｍｍの圧力降下を含む、実施形態１〜５のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態７は、一次濾過層はガラス繊維プレフィルタ層に接着積層されている、実施形態１〜６のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。

実施形態８は、プリーツフィルタメディアは約３ミリメートル未満のプリーツ間隔を呈する、実施形態１〜７のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態９は、プリーツフィルタメディアは約５ミリメートル〜約３０ミリメートルのプリーツ高さを呈する、実施形態１〜８のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態１０は、フィルタメディアは、プリーツの隣接する壁が、プリーツ高さの少なくとも、平均約７０％にわたって少なくとも実質的に互いに平行であるようにプリーツ状に加工されている、実施形態１〜９のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態１１は、プリーツフィルタメディアは、プリーツフィルタメディアの主要上流面及びプリーツフィルタメディアの主要下流面のうちの少なくとも１つに複数のスコアラインを備える回転スコアプリーツメディアである、実施形態１〜１０のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。

実施形態１２は、第１の縁部ダムは第１の縁部シールであり、プリーツフィルタメディアの第１の波形縁部は第１の縁部シールによって塞がれるように構成されており、第２の縁部ダムは第２の縁部シールであり、プリーツフィルタメディアの第２の波形縁部は第２の縁部シールによって塞がれるように構成されている、実施形態１〜１１に記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態１３は、第１の縁部ダムは約３ｍｍ未満の横方向のずれを含み、第２の縁部ダムは約３ｍｍ未満の横方向のずれを含む、実施形態１〜１２のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態１４は、少なくとも１つの、硬化させた接着剤の付加的なダムを備え、少なくとも１つの、硬化させた接着剤の付加的なダムは内部ダムであり、内部ダムは、硬化させた接着剤の第１の縁部ダムと硬化させた接着剤の第２の縁部ダムとの間に横方向に配置されており、プリーツフィルタメディアの長手方向範囲全体に沿って延びる、実施形態１〜１３に記載のプリーツフィルタエレメント。

実施形態１５は、ガラス繊維プレフィルタ層に積層させた有機ポリマー不織布一次濾過層と、硬化させた接着剤の第１の縁部ダム及び第２の縁部ダムと、１つ以上の任意の、硬化させた接着剤の内部ダムとから本質的になる、実施形態１〜１４のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態１６は、プリーツ方向に少なくとも実質的に垂直な適合軸に沿って円弧形状に適合させる、実施形態１〜１５のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメント。実施形態１７は、プリーツフィルタメディアの上流面はプリーツフィルタエレメントの凸側にあり、プリーツフィルタメディアの下流面はプリーツフィルタエレメントの凹側にある、実施形態１６に記載のプリーツフィルタエレメント。

実施形態１８は、フィルタエレメントハウジングであって、フィルタエレメントハウジングの内部に設置された実施形態１〜１７のいずれかに記載のフィルタエレメントを備え、
空気透過性領域を有する少なくとも１つの主面を呈する主要ハウジング部分を備え、フィルタエレメントを受け入れるように構成された受け部を有する内部を備える、
フィルタエレメントハウジング。実施形態１９は、フィルタエレメントハウジングの受け部は、円弧形状を呈するフィルタエレメントを受けるように構成された円弧形受け部である、実施形態１８に記載のフィルタエレメントハウジング。実施形態２０は、フィルタエレメントの一部分ではない少なくとも１つの、濾過材料の付加的な層はフィルタエレメントハウジングの内部内に設置されている、実施形態１８〜１９に記載のフィルタエレメントハウジング。

実施形態２１は、マスク本体を備える呼吸マスクであって、マスク本体に流体的に接続されたフィルタエレメントハウジングを有し、フィルタエレメントハウジングは、フィルタエレメントハウジング内に設置された実施形態１〜１７のいずれかに記載のフィルタエレメントを備える、呼吸マスク。実施形態２２は、呼吸マスクが、ハーフマスク型の呼吸マスク、フルマスク型の呼吸マスク、又は送気型の呼吸マスクである、実施形態２１に記載の呼吸マスクである。実施形態２３は、マスク本体と、リモートユニットとを備え、リモートユニットはフィルタエレメントハウジングを備え、フィルタエレメントハウジングは、フィルタエレメントハウジング内に設置されたフィルタエレメントを備え、リモートユニットは電動式ユニットであり、リモートユニットは、ファンと供給管とを備え、供給管は、リモートユニットをマスク本体に流体的に接続し、濾過された空気をリモートユニットからマスク本体に送ることができる、実施形態２１に記載の呼吸マスク。

実施形態２４は、実施形態１〜１７のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメントを製造する方法であって、
一次濾過層をプレフィルタ層に積層させ、上流主面と下流主面とを有する積層体を形成することであって、プレフィルタ層は積層体の上流主面を設ける、ことと、
積層体に回転スコアを施し、複数のスコアラインを設けることと、
積層体が平坦構成の状態で、接着剤の第１の縁部ビードの上流部分及び接着剤の第１の縁部ビードの下流部分を、積層体の長手方向に延びる長さに対して適用することと、
接着剤の第２の縁部ビードの上流部分及び接着剤の第２の縁部ビードの下流部分を、積層体の長手方向に延びる長さに対して適用することと、
積層体がスコアラインに沿って折り畳まれ、プリーツ状積層体になるように、プリーツ状積層体を積層体の長手方向軸線に沿って圧縮することと、
接着剤の第１の縁部ビード及び第２の縁部ビードを硬化させて、硬化させた接着剤の第１の縁部ダム及び第２の縁部ダムを形成し、プリーツフィルタエレメントを形成することと、
を含み、
第１の縁部ビードは積層体の第１の側縁部の横方向内側に隣接し、第２の縁部ビードは積層体の第２の側縁部の横方向内側に隣接する、
方法。

実施形態２５は、プリーツフィルタエレメントを、プリーツフィルタエレメントのプリーツ方向に少なくとも実質的に垂直な適合軸に沿って円弧形状に適合させる工程を更に含む、実施形態２４に記載の方法。実施形態２６は、円弧形状のプリーツフィルタエレメントを、フィルタエレメントハウジングの内部内の円弧形受け部に設置する工程を更に含む、実施例２５に記載の方法。

試験手順
有効繊維直径
ウェブの有効繊維直径（Effective Fiber Diameter、ＥＦＤ）を、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃ．Ｎ．、「Ｔｈｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｄｕｓｔ ａｎｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ １Ｂ，１９５２に記載される方法に従って評価する。別段の指定がない限り、試験は１４ｃｍ／秒の面風速で行われる。

ガーレー剛性
ガーレー剛性は、Ｇｕｒｌｅｙ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｔｒｏｙ、ＮＹ）から入手可能なＧｕｒｌｅｙ Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ４１７１Ｅ（デジタル）を使用して測定する。剛性は、この試験器の動作マニュアルに記載される手順に従って測定する。試験器は、サンプルを試験する前に標準的な真鍮シムを用いて校正する。各材料について、３つの別個の物理的サンプルを試験する。各サンプルは、長さ３インチの試験寸法に対応する、（例えば、ロールから）全長３．５インチに切断された平らなウェブ（プリーツ加工されていない）サンプルである（サンプルの０．２５インチは試験器の上部クランプに把持され、サンプルの０．２５インチは試験器の下部振り子より下に延びる）。サンプル幅は１インチである。サンプルが識別可能な長手方向（ダウンウェブ方向）を呈する場合、サンプルは、長い方の（試験）寸法がサンプルの長手方向に一致するように切断される。有機ポリマーウェブ（例えば不織布ウェブ）を含むサンプルは、試験の前に静電放電ガンで処理される。それぞれ個々の物理的サンプルは、サンプルの左側及び右側から往復して繰り返し、２回試験される。結果は平均化され、ミリグラムの力（ガーレー単位）で報告される。

透過百分率、圧力降下、及び品質係数
透過百分率、圧力降下、濾過品質係数（qualityfactor、ＱＦ）、及び濾過メディアサンプルの関連パラメータは、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）液滴又はＮａＣｌ（塩化ナトリウム）固体粒子のいずれかを含有する忌避エアゾールを用いて、ＰＣＴ国際公開第２０１５／１９９９７２号及び米国仮特許出願第６２／０１５６３７号（この両方は参照により本明細書に援用される）に開示されるものと概ね類似する手法で得られる。Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ ＡＦＴ Ｍｏｄｅｌ ８１３０（ＴＳＩ，Ｉｎｃ．、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）を、約０．３μｍの範囲の質量メジアン径（例えば、ＤＯＰは質量メジアン径約０．２６、ＮａＣｌは質量メジアン径約０．３３）を有するＤＯＰ小滴又はＮａＣｌ粒子を含む忌避エアゾールとともに使用してもよい。以下の実施例においては、特に指示のない限り、忌避エアゾールを８５リットル／分（ＬＰＭ）の流量で供給し、面速度１４ｃｍ／秒を得た。試験は、特に記載のない限り、平らなウェブに対して行った。

粒子濃度をサンプル入口と出口にて測定し、こうして濾過ウェブを通る粒子の透過百分率を得、濾過ウェブ全体の圧力降下を、ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ａｎｄｏｖｅｒ、ＭＡ）から入手可能な、例えば一般的な種類の変換器によって監視する。等式

を用いて、品質係数（ＱＦ）を算出する。

このような試験手順によって測定又は算出され得るパラメータとしては、初期透過百分率、初期圧力降下、及び初期品質係数ＱＦが挙げられる。当業者には良く理解されるように、初期パラメータは、フィルタメディアサンプルを忌避エアゾールに最初に曝露させたときに得られる。本文書（明細書及び特許請求の範囲の両方を含む）に存在する全ての透過百分率及び圧力降下の値、範囲等は、特に指示のない限り、ＤＯＰを用いた初期パラメータであると理解される。このような数値は全て、面速度５．３ｃｍ／秒のものであると理解されているガラス繊維層の場合以外は、（すなわち、一次濾過層及び積層体においては）面速度１４ｃｍ／秒のものであると理解され、このような材料の慣例的な試験条件である。

負荷試験は、透過及び圧力降下を監視しながら、ある期間にわたってエアゾールでフィルタに連続的に負荷をかけることにより実施され得る。試験は、粒子の特定の負荷に到達後又は透過の明らかな最大値が認められた後に停止することができ、負荷試験の完了時の最終透過百分率、最終圧力降下及び／又は最終品質係数が記録され得る。全ての粒子透過の結果は、透過百分率として報告される（例えば、報告値８０は８０％を意味し、報告値０．１は０．１％を意味する）。濾過効率（例えば、初期又は最終）も得ることができ、これは、１００から粒子透過率を引いたものであり、同様に百分率で報告される。

代表的実施例
材料
帯電したエレクトレット部分を含むポリプロピレンを含むブローンマイクロファイバ（ＢＭＦ）不織布ウェブを得た。このウェブは、約４０ｇｍ／ｍ^２の名目上の坪量を含むものとして記載されているが、試験を行った実際のサンプルは、約３０ｇｍ／ｍ^２の測定坪量を示した。このウェブは、厚さ約０．３ｍｍ、有効繊維径約４．６μｍ、ガーレー剛性約２３ｍｇ、ＤＯＰ透過百分率（初期）約０．４５、圧力降下（初期）約９．８水柱ｍｍ、及び品質係数（初期）約０．５５ １／水柱ｍｍを示した。

ガラス繊維ウェブは、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ ａｎｄ Ｖｏｓｅ（商品名ＨＦ−０１２１）から入手したものであり、アクリル系樹脂バインダーを用いて互いに結合されたガラス繊維を含んでいた。ガラス繊維ウェブは、坪量約４９ｇｍ／ｍ^２、厚さ約０．４１ｍｍ、有効繊維径約１１．９μｍ、ガーレー剛性約２５０ｍｇを示した。ガラス繊維ウェブは、ＤＯＰ透過百分率（初期）約９４、圧力降下（初期）約０．２水柱ｍｍ、及び品質係数（初期）約０．２６ １／水柱ｍｍ（全て流量３２リットル毎分／面速度５．３ｃｍ／秒で測定）を示した。

積層体サンプル
不織布ＢＭＦウェブ及びガラス繊維ウェブをロール形態で得、ライン速度約１００フィート／分で運転される従来のウェブハンドリング及び積層機器を用いて互いに積層させた。ホットメルト接着剤（Ｂｏｓｔｉｋから商品名ＨＭ９０４１で入手）を、名目上の負荷５グラム／ｍ^２、推定温度３７０°Ｆの範囲内で不織布ＢＭＦウェブの表面に（噴霧によって）適用した。不織布ＢＭＦウェブとガラス繊維ウェブとを互いに接触させ、接着剤を冷却させることで、２つの層を互いに結合させ、積層体を形成した。積層体において、ＢＭＦウェブの「空気」側（すなわち、メルトブローン工程で収集面に接していた側の反対側）は、ガラス繊維ウェブの「密な」側に面していた（目視検査で把握）。

平らなウェブ積層体サンプルの試験
積層体（プレフィルタ層として機能するように、流入する気流にガラス繊維ウェブが面する状態で試験した）は、ＤＯＰ透過百分率（初期）約０．０３（％）、圧力降下（初期）約１３．１水柱ｍｍ、及び品質係数（初期）約０．６３ １／水柱ｍｍを示した。したがって、積層体は、単独で用いた一次濾過層（不織布ＢＭＦウェブ）の初期透過百分率及び品質係数に比べて初期透過百分率及び品質係数の大幅な向上を示した一方で、わずかに高い流れ抵抗（圧力降下）を示した。ＤＯＰではなくＮａＣｌを含む忌避エアゾールでも同様の結果が得られた。

負荷試験を、また、ＮａＣｌを忌避エアゾールとして用いて実施した。積層体サンプルが、単独で用いた不織布ＢＭＦウェブに比べて、フィルタメディアが粒子を負荷した際の流れ抵抗の有意に小さな増加を示したことが認められた。例えば、積層体サンプルは、ＮａＣｌ負荷約１５０ｍｇにおいて、初期圧力降下約１３水柱ｍｍを示し、最終圧力降下は約１５０水柱ｍｍに増加した。これに比べて、不織布ＢＭＦウェブのサンプルは、わずか約６０ｍｇのＮａＣｌ負荷において、初期圧力降下約１０水柱ｍｍを示し、最終圧力降下は約１５０水柱ｍｍに増加した。

積層体は約４９０ｍｇのガーレー剛性を示した。

プリーツ状のサンプル
高速回転スコア装置（毎分５００〜６００のスコアを与えると考えられる速度で動作する）を使用し、積層体のロール（横幅約３インチ（７．５ｃｍ）に切られた）に積層体の幅にわたってスコアを入れた。積層体の両側にスコアを入れ、スコアラインを設けた。スコアラインは、約１２プリーツ／インチ（プリーツ間隔約２．１ｍｍに相当）、プリーツ高さ約１３ｍｍの最終構成（積層体がプリーツ構成に圧縮された後）を設けるために、積層体の長手方向の（ダウンウェブ）長さに沿って間隔をあけた。

スコアを入れた積層体は、まだ平坦構成ではあるものの、液体ホットメルト接着剤（Ｔｒｕｘｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＰＦ−３１６５で入手）の４つのビードはガラス繊維プレフィルタ層の主面（この面は最終的にプリーツ状積層体の上流面になる）に適用されていた。４つの上流ビードは、積層体の幅にわたって間隔をあけ、積層体の長手方向の長さに沿って延びる長尺状のストリップとして、（平坦積層体がグリッドメルターを越えて移動する際にグリッドメルターのノズルによって）適用した。これら４つのビードのうち、第１のビード及び第２のビードは、積層体の第１の側縁部及び第２の側縁部から横方向内側に約２〜３ｍｍ以下の位置に適用された縁部ビードであった。第３のビード及び第４のビードは、２つの縁部ビード間に積層体の幅にわたってほぼ同様に等間隔をあけた内部ビードであった（各対のビード間の横方向の間隔は、したがって、約２２〜２８ｍｍの範囲であった）。同様のビードを不織布ウェブの（反対側の）主面（この面は最終的にプリーツ状積層体の下流面になる）に同時に適用した。各下流ビードをその対応する上流ビードと約２ｍｍ以下の横方向距離内で位置合わせした。

接着剤ビードがまだ液体形態である間、スコアを入れた積層体をプリーツ間隔約２．２ｍｍ及びプリーツ高さ約１３ｍｍのその最終プリーツ形態に圧縮した（この工程の最中、メディアをスコアラインに沿って折り畳んだ）。この工程の最中、プリーツが形成されたときに液体接着剤がプリーツ谷部に浸透し、プリーツ谷部に少なくとも実質的に充填され、プリーツ山部において、プリーツ山部を推定距離（平均）約０．５〜１ｍｍ越えて外側に突き出る。この工程の最中、接着剤は、折り畳み作業中に接着剤ビードの２つの部分がプリーツ谷部で接触した場合、互いに適切に結合することができるように、ビードの表面においてまだ十分に粘着性を持っていた。接着剤は、位置合わせされた上流ビードと下流ビードの各対が硬化させた接着剤のダムを集合的に形成するように硬化させた。

硬化させた接着剤ダムを持つプリーツメディアは、その後、長さ約８インチ（２０．３ｃｍ）に切断し、プリーツフィルタエレメント（それぞれが約９２個のプリーツを備える）を形成した。プリーツフィルタエレメントは、図６及び図７に示す種類の（及び３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＶＥＲＳＡＦＬＯ ＴＲ−６００で入手可能な一般的な種類の）フィルタエレメントハウジングに設置した。フィルタエレメントハウジングは、円弧状フィルタエレメントを受け入れるための円弧形受け部を備えていたことから、プリーツフィルタエレメントを（プリーツフィルタエレメントの長手方向軸線に本質的に平行な適合軸に沿って）約３０ｃｍの範囲の推定曲率半径を持つ円弧形状に適合させた。プリーツフィルタエレメントは、長さを受け部に比べて（例えば、２〜３ｍｍの範囲内）わずかに大きくしたため、フィルタエレメントの非波形端部は受け部内でわずかに圧縮された状態に維持された。グルー（湿気硬化型ポリウレタン接着剤、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＳＣＯＴＣＨ−ＷＥＬＤ ＴＥ０４０で入手）のビードを、フィルタエレメントの下流周辺部に（ハウジングの隣接する表面上に重なった状態で）適用し、フィルタエレメントを所定の位置に確実に保持した。少なくともいくつかのサンプルにおいて、縁部ビードはプリーツフィルタメディアの波形縁部を少なくとも実質的に塞いでいるように思われたため、フィルタエレメントの波形縁部を空気漏れに対し封止するために必要な下流グルービードではなく、フィルタエレメントを所定の位置に固定する（及びフィルタエレメントの非波形縁部をハウジングの受け部の当接壁に対して封止する）役割を単に果たす下流グルービードによって満足な濾過性能が達成されたと考えられることに留意されたい。

上述のようにハウジング内に設置されたプリーツフィルタエレメントは、その性能について評価された。複数のサンプルを試験し、平均ＤＯＰ透過百分率０．００３８、及び平均圧力降下１５．３水柱ｍｍ（流量８５ＬＰＭ、面速度未知）を示した。また、シリカ粉塵負荷試験において（米国特許第４４６２３９９号に記載されている一般的なタイプの）サンプルを評価し、良好な性能を示した（例えば、サンプルは４時間以下のシリカ粉塵負荷曝露において所望の流れ要件を満たした又は超えた）。

異なる実施例
他のサンプルを、坪量約７５ｇｍ／ｍ^２、厚さ約０．７３ｍｍ、有効繊維径約６．９μｍ、及びガーレー剛性約２２０ｍｇを示すガラス繊維プレフィルタメディア（Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ ａｎｄ Ｖｏｓｅから商品名ＨＦ−１１７３２Ａで入手）を用いること以外は、上述と同様の手法で作成した。このプレフィルタメディアは、ＤＯＰ透過百分率（初期）約８１、圧力降下（初期）約１．０水柱ｍｍ、及び品質係数（初期）約０．２２ １／水柱ｍｍ（全て流量３２リットル毎分、面速度５．３ｃｍ／秒で測定）を示した。このプレフィルタメディア（上述の同じ不織布ＢＭＦ一次濾過層を用い、平坦サンプルとして試験した）から作成した積層体は、ＤＯＰ透過百分率（初期）約０．０１、圧力降下（初期）約１６．０水柱ｍｍ、及び品質係数（初期）約０．５６ １／水柱ｍｍを示した。これらサンプルもまた、代表的実施例について上述したものと同様に、負荷試験において良好な性能を示した。このプレフィルタメディアから作成した積層体は、上述と同様の手法で回転スコアプリーツ加工したが、代表的実施例と同様に、このような方法によって容易にプリーツ加工することができることが判明した。

積層体を、上記不織布ＢＭＦウェブと組み合わせて、他の２つのガラス繊維プレフィルタメディア（Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ ａｎｄ Ｖｏｓｅから商品名ＨＦ−１３７３２Ａ及びＨＥ−１４７３２Ａで入手）からも作成した。これらガラス繊維メディアはそれぞれ、ＤＯＰ透過百分率約４１及び３２（３２Ｌ／分、５．３ｃｍ／秒において）、並びにガーレー剛性約８１０及び６００ｍｇを示した。これらプレフィルタメディアから作成した積層体は容易に回転スコアプリーツ加工することができ、優れた濾過性能（例えば透過百分率による）を示した。しかしながら、これらは負荷試験において、他の（より高い透過百分率）ガラス繊維メディアから作成した積層体で認められた優れた性能は示さなかった。

積層体を、ガラス繊維プレフィルタ層と組み合わせて、他の一次濾過メディア（例えば、帯電したエレクトレット部分を含むが、代表的実施例の不織布ウェブと比べると低い坪量（約２５グラム／ｍ^２）を含む不織布ＢＭＦウェブ）でも作成した。これら積層体は同様に容易にプリーツ加工することができ、優れた濾過性能を示した。

前述の実施例は、理解を明確にするためにのみ提示したものであり、これらの実施例による不要な限定はないものと理解される。実施例に記載の試験及び試験結果は、予測的なものではなく、例示的なものであることが意図され、試験手順の変更により、異なる結果がもたらされることが予想され得る。実施例中の全ての定量値は、用いられた手順に含まれる周知の許容誤差を考慮した近似的なものと理解される。

本明細書に開示の特定の例示的な要素、構造、特徴、詳細、構成などは、多数の実施形態において改変及び／又は組み合わされ得ることが、当業者には明らかであろう。全てのこのような変更及び組み合わせは、例示的な説明のために選択された代表的な設計としてだけではなく、考案された発明の範囲内にあることが、本発明者によって想定される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載の特定の例示的な構造に限定されるのではなく、少なくとも特許請求の範囲の文言によって説明される構造、及びこれらの構造の同等物にまで拡大する。本明細書に代替物として明確に記載されている要素のいずれも、所望により、任意の組み合わせにおいて、特許請求の範囲に明示的に含まれる場合がある、又は、特許請求の範囲から除外される場合がある。オープンエンドの用語（例えば、を含む及びその派生語）で本明細書に記載されている要素又は要素の組み合わせのいずれも、クローズエンドの用語（例えば、からなる及びその派生語）及び部分的にクローズエンドの用語（例えば、から本質的になる、及びその派生語）で更に記載されているものとみなされる。様々な理論及び可能な機構が本明細書で説明可能であるが、いかなる場合であっても、このような説明は、特許請求可能な主題を限定するものではない。本明細書の記載と、参照によって本明細書において言及した及び／若しくは援用したいずれかの文書の開示との間に何らかの矛盾又は不一致が存在する場合、本明細書の記載が優先するものとする。

Claims (22)

1. 主要上流面と主要下流面とを備えるプリーツフィルタメディアであって、プリーツ方向を有するとともに、複数の上流プリーツ山部及び上流谷部並びに複数の下流プリーツ山部及び下流プリーツ谷部とを有する複数の反対側を向いたプリーツを備えるプリーツフィルタメディアを備えるプリーツフィルタエレメントであって、
   前記プリーツフィルタメディアは、第１の波形縁部及び第２の波形縁部、第１の非波形縁部及び第２の非波形縁部と、を備え、
   前記プリーツフィルタメディアの前記第１の波形縁部は、硬化させた接着剤の第１の縁部ダムを備え、前記第１の縁部ダムは、前記プリーツフィルタメディアの前記第１の波形縁部の横方向内側に隣接する位置で前記プリーツフィルタメディアの前記上流プリーツ谷部及び前記下流プリーツ谷部を占め、かつ前記プリーツフィルタメディアの長手方向範囲全体に沿って延びており、
   前記プリーツフィルタメディアの前記第２の波形縁部は、硬化させた接着剤の第２の縁部ダムを備え、前記第２の縁部ダムは、前記プリーツフィルタメディアの前記第２の波形縁部の横方向内側に隣接する位置で前記プリーツフィルタメディアの第１側の前記プリーツ谷部及び第２側の前記プリーツ谷部を占め、かつ前記プリーツフィルタメディアの前記長手方向範囲全体に沿って延びており、
   前記プリーツフィルタメディアは、付加的な層とともに積層された一次濾過層を備える多層フィルタメディアであり、前記一次濾過層は、５未満の透過百分率を呈する有機ポリマー不織布ウェブを備え、
   前記付加的な層は、前記一次濾過層の上流に配置された、約７０超の透過百分率を呈するガラス繊維プレフィルタ層である、プリーツフィルタエレメント。
2. 前記一次濾過層は、ブローンマイクロファイバ不織布ウェブ又はスパンボンド不織布ウェブを備え、前記不織布ウェブは、帯電したエレクトレット半部分を含む少なくともいくつかのエレクトレット繊維を備える、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
3. 前記一次濾過層は１．０未満の透過百分率を呈し、前記ガラス繊維プレフィルタ層は約９０超の透過百分率を呈する、請求項２に記載のプリーツフィルタエレメント。
4. 前記一次濾過層のガーレー剛性に対する前記付加的な層のガーレー剛性の比率は少なくとも約２．５である、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
5. 前記ガラス繊維プレフィルタ層は、約０．６ｍｍ未満の厚さ、及び約３．０水柱ｍｍ未満の圧力降下を含む、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
6. 前記一次濾過層は、約０．８ｍｍ未満の厚さ、及び約６．０〜約１４．０水柱ｍｍの圧力降下を含む、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
7. 前記一次濾過層は前記ガラス繊維プレフィルタ層に接着積層されている、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
8. 前記プリーツフィルタメディアは約３ミリメートル未満のプリーツ間隔を呈する、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
9. 前記プリーツフィルタメディアは約５ミリメートル〜約３０ミリメートルのプリーツ高さを呈する、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
10. 前記フィルタメディアは、隣接するプリーツの壁が、前記プリーツ高さの少なくとも平均して約７０％にわたって互いに少なくとも実質的に平行であるようにプリーツ状に加工されている、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
11. 前記プリーツフィルタメディアは、前記プリーツフィルタメディアの主要上流面及び前記プリーツフィルタメディアの主要下流面のうちの少なくとも１つに複数のスコアラインを備える回転スコアプリーツメディアである、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
12. 前記第１の縁部ダムは第１の縁部シールであり、前記プリーツフィルタメディアの前記第１の波形縁部は前記第１の縁部シールによって塞がれるように構成されており、前記第２の縁部ダムは第２の縁部シールであり、前記プリーツフィルタメディアの前記第２の波形縁部は前記第２の縁部シールによって塞がれるように構成されている、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
13. 前記第１の縁部ダムは約３ｍｍ未満の横方向のずれを含み、前記第２の縁部ダムは約３ｍｍ未満の横方向のずれを含む、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
14. 硬化させた接着剤の少なくとも１つの付加的なダムを備え、硬化させた接着剤の前記少なくとも１つの付加的なダムは内部ダムであり、前記内部ダムは、硬化させた接着剤の前記第１の縁部ダムと硬化させた接着剤の前記第２の縁部ダムとの間に横方向に配置されており、前記プリーツフィルタメディアの前記長手方向範囲全体に沿って延びている、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
15. ガラス繊維プレフィルタ層に積層された有機ポリマー不織布一次濾過層と、硬化させた接着剤の第１の縁部ダム及び第２の縁部ダムと、１つ以上の任意の、硬化させた接着剤の内部ダムと、から実質的に形成されている、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
16. 前記プリーツフィルタエレメントは、前記プリーツ方向に対して少なくとも実質的に垂直である適合軸に沿って弓形形状に適合されている、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメント。
17. 前記プリーツフィルタメディアの前記上流面は前記プリーツフィルタエレメントの凸側にあり、前記プリーツフィルタメディアの前記下流面は前記プリーツフィルタエレメントの凹側にある、請求項１６に記載のプリーツフィルタエレメント。
18. 内部に請求項１に記載のフィルタエレメントが設置されたフィルタエレメントハウジングであって、
    前記ハウジングは、空気透過性領域を有する少なくとも１つの主面を呈する主要ハウジング部分を備え、かつ前記フィルタエレメントを受け入れるように構成された受け部を有する内部を備える、フィルタエレメントハウジング。
19. 前記フィルタエレメントの一部分ではない濾過材料の少なくとも１つの付加的な層が、前記フィルタエレメントハウジングの前記内部内に設置されている、請求項１８に記載のフィルタエレメントハウジング。
20. マスク本体を備える呼吸マスクであって、前記マスク本体に流体的に接続されたフィルタエレメントハウジングを有し、前記フィルタエレメントハウジングは、前記フィルタエレメントハウジング内に設置された請求項１に記載のフィルタエレメントを備える、呼吸マスク。
21. マスク本体と、リモートユニットとを備え、前記リモートユニットは前記フィルタエレメントハウジングを備え、前記フィルタエレメントハウジングは、前記フィルタエレメントハウジング内に設置された前記フィルタエレメントを備え、
    前記リモートユニットは電動式ユニットであり、前記電動式ユニットは、ファンと供給管とを備え、前記供給管は、前記リモートユニットを前記マスク本体に流体的に接続し、これにより、濾過された空気を前記リモートユニットから前記マスク本体に送出することができる、請求項２０に記載の呼吸マスク。
22. プリーツフィルタエレメントを製造する方法であって、
    一次濾過層をプレフィルタ層に積層させ、上流主面と下流主面とを有する積層体を形成することであって、前記プレフィルタ層は前記積層体の前記上流主面を呈する、ことと、
    前記積層体に回転スコアを施し、複数のスコアラインを設けることと、
    前記積層体が平坦構成の状態で、接着剤の第１の縁部ビードの上流部分及び接着剤の前記第１の縁部ビードの下流部分を、前記積層体の長手方向に延びる長さに対して適用すること、及び、接着剤の第２の縁部ビードの上流部分及び接着剤の前記第２の縁部ビードの下流部分を、前記積層体の前記長手方向に延びる長さに対して適用することであって、前記第１の縁部ビードは、前記積層体の第１の側縁部の横方向内側に隣接し、前記第２の縁部ビードは、前記積層体の第２の側縁部の横方向内側に隣接する、ことと、
    前記積層体が前記スコアラインに沿って折り畳まれてプリーツ状積層体になるように、前記プリーツ状積層体を前記積層体の長手方向軸線に沿って圧縮することと、
    接着剤の前記第１の縁部ビード及び前記第２の縁部ビードを硬化させて、硬化させた接着剤の第１の縁部ダム及び第２の縁部ダムを形成し、プリーツフィルタエレメントを形成することと、を含む、方法。

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