JP3763097B2 - 微粒子体を有する空気の濾過のための空気濾過組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
本出願は、米国に所在する企業であるドナルドソン カンパニー， インコーポレイティドを出願人名として、米国を除く全ての指定国を指定して２００１年６月２９日に、ＰＣＴ国際出願されたものである。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、非平面の側壁を備えたハウジングを有する空気濾過システムに関するものである。
【０００３】
（発明の背景）
多くの産業分野において、雰囲気中に分散した微粒子体にしばしば遭遇する。ある産業分野では、この微粒子体は、例えば澱粉のように価値のある製品であることから、このように分散した微粒子体を回収し、処理工程に再導入できれば有益である。例えば、金属または木材加工のような他の分野では、微粒子体は単なる埃であることから、綺麗な作業環境を提供するために微粒子体を空気中から除去することが望ましい。
【０００４】
微粒子体を帯びた空気流または他のガス流を綺麗にするためのシステムには、ハウジング中に配置された複数の濾過要素を備えた空気濾過組立体が含まれる。この濾過要素は袋または適度の繊維製またはひだ付きの紙製の大袋であろう。微粒子で汚染されたガス流は、微粒子が濾過要素で捕捉されかつ保持されるようにハウジング中を一般的には通過する。定期的に圧縮空気を濾過要素の内部から吹付けることで濾過要素に逆方向の空気流を発生することで清掃が行われる結果、汚染物質を回収できる。このような濾過組立体は、例えば米国特許番号４、２１８、２２７（フレイ）と米国特許番号４、３９５、２６９（シューラー）に開示されている。
【０００５】
空気流中から埃微粒子を処理するために空気濾過組立体には濾過要素が通常は用いられる。標準的な空気濾過組立体の設計によれば、空気濾過組立体は浄化空気室と汚染空気室を有する。これらの二つの室は、一般に筒シートと呼ばれるシートメタルにより隔離される。この筒シートには濾過要素がそこから揃えるように配置される無数の開口部を有している。濾過体は、筒シートの開口部から角度を成してあるいは角度を成すことなく下方に延設され、汚染空気室に向かう。微粒子を帯びた空気は汚染空気室の内部に導入され、濾過体上に微粒子が集まる。濾過された空気は濾過体を通過し、濾過体の内部に向かい、筒シートの開口部を下方に通過して浄化空気室に入る。この浄化空気室からは、浄化された空気が環境中に排気されるか、または他の使用ために再循環される。例えば米国特許番号４、４２４、０７０（ロビンソン）、米国特許番号４、４３６、５３６（ロビンソン、米国特許番号４、４４３、２２７（ウルベスタッド）、米国特許番号４、４４５、９１５（ロビンソン）、米国特許番号５、２０７、８１２（トロント他）、米国特許番号４、９５４、２５５（ミューラー他）、米国特許番号５、２２２、４８８（フォースグレン）と米国特許番号５、２１１、８４６（コット他）が従来例として挙げられ、これらにはひだ付きカートリッジ形式の円筒濾過要素が開示されている。
【０００６】
非円筒濾過要素は空気流中から埃微粒子を処理し、円筒濾過要素よりも増加された濾過面積をハウジング中において提供できることから時々使用される。例えば、米国特許番号５、７３０、７６６（クレメンツ）は、単一の非円筒濾過カートリッジにおいて、埃集合器の多孔体内部芯部の周りにひだ付き濾過媒体を設けた単一構造を有することが開示されている。また、米国特許番号４、６６１、１３１（ハウエス）には、非円筒濾過体が同じ寸法の外被体の中に設けた複数の円筒要素よりも大きな浄化空気流を持つことについて開示している。
【０００７】
非円筒濾過要素を持つ空気濾過組立体の従来設計例の一つによれば、非円筒濾過要素は単純に円筒濾過要素を置き換えているに過ぎない。隣接する濾過要素の間には少ない空間が存在することになるので、非円筒濾過要素は円筒濾過要素よりもより多くハウジング内に配置される。米国特許番号５、７３０、７６６（クレメンツ）は、この種の非円筒濾過要素を用いた事例を開示している。他の非円筒濾過要素を持つ空気濾過組立体の従来設計例では、複数の円筒要素が一つの非円筒濾過要素で置き換えられている。米国特許番号４、６６１、１３１（ハウエス）は、この種の非円筒濾過要素を使用することを開示している。残念ならが、上記の各従来設計例に用いられる非円筒濾過要素にはそれぞれ不利な点と欠点とがある。
【０００８】
多くの従来のシステムにおいて、埃集塵器として試みた場合には、増加した空気流により空気速度が増加し、濾過体の寿命を短くする結果となった。増加した空気流であって、例えば１分間当たり８３１５立方フィート（ｃｆｍ）（約、２３３ｍ³／分）かそれ以上の場合には、高い室内空気・埃速度をもたらす結果、濾過要素またはカートリッジに埃微粒子で摩耗された孔部が発生することになる。この高い室内空気・埃速度はさらに埃微粒子が回収ホッパー内に落下する妨げになる。この結果、濾過体に目詰まりが発生してしまい、埃回収のための空気流の全体的な損失となる。
（開示の要約）
本開示の空気濾過組立体の構成と配置によれば、従来の構成の問題点を解消するのに役立つ。特に、本発明の一つの実施例の組立体に係る構成と配置によれば、従来構成との比較で、少なくとも１０％以上多く埃を帯びた空気の処理ができ、通常は少なくとも２０％以上多くの埃を帯びた空気の処理が可能となる点を開示している。好ましいシステムでは、本発明の組立体では、濾過体のハウジング装置の全体的なサイズに大幅な変更を加えたり、濾過カートリッジの総数に変化を加えることなく、埃を帯びた空気流を１０％以上増加することができ、好ましくは少なくとも２０％以上、より好ましくは少なくとも２５％増加することができた。この設計では、汚染空気濾過のための濾過媒体の総数をそのままにするか、むしろ濾過媒体を削減することで、空気流の増加を可能にしており、濾過媒体の総数を増やしていない。さらに、この空気濾過組立体の構成と配置によれば濾過体の保持性と気密性をより高めることができ、濾過体のハウジング装置の製造性と濾過体の取り扱い性をより向上できる。
【０００９】
他の実施例では、従来構成との比較で、従来の空気濾過組立体により濾過される同じ空気体積の空気速度は、本開示になる空気濾過組立体の構成と配置によれば少なくとも１０％以下、好ましくは少なくとも２０％以下、より好ましくは少なくとも２５％以下の空気速度となった。
【００１０】
一面では、本開示は空気濾過組立体を大きな体積の空気流から微粒子を除去するために適用されることを記載している。
【００１１】
また、特定の実施例では、本開示は拡張された側壁を有する空気濾過組立体に向けられており、特に空気濾過組立体は、内部に汚染空気の所定体積分を導入する空気入口を含むハウジングと、空気出口と、上記のハウジングを濾過室と浄化空気室とに分離するスペーサ(spacer)壁とを具備している。上記のハウジングは濾過室を形成する複数の側壁を備え、少なくとも一つの側壁は非−直線的な壁であり、第１壁部と、第２壁部とを有している。この「非−直線的」と呼ぶ事項は、壁が非−平面的であることを意味しており、即ち第１壁部と第２壁部とは間に角度を成して位置していることを意味している。濾過構造体は、上記のスペーサ壁の空気流開口部を介して空気が連通するように配置され、この濾過構造体は内部の浄化空気室を規定する濾過媒体の延設部を含んでいる。時には、第３壁部が含まれる。好ましくは、空気濾過組立体のハウジングは、二つの対向する壁を備え、各側壁は第１壁部と第２壁部とにより形成される拡張部を有する。
【００１２】
他の実施例によれば、本開示の空気濾過組立体は楕円または長円のような非−円筒濾過要素を使用している。このような構成によれば、同じ濾過面積を有する円筒濾過要素よりも２５％以上の空気の処理が可能となり、あるいはより少ない濾過面積で良いこととなる。特に、本開示の空気濾過組立体は、空気入口を含むハウジングと、空気出口と、ハウジングを濾過室と浄化空気室とに分離するスペーサ壁とを具備し、このスペーサ壁において第１空気流開口を含んでいる。空気入口は、汚染空気の体積分を空気濾過組立体の内部に方向性を与えて導入する。空気濾過組立体は、さらに上記のスペーサ壁の第１空気開口と連通するように配置される第１濾過構造体を備え、この第１濾過構造体は、基部側の端部キャップと末梢側の端部キャップとの間に配置される濾過媒体の延設部を含んでいる。この濾過媒体と、基部側の端部キャップと末梢側の端部キャップとは内部の浄化空気室の濾過構造体を規定する。第１濾過構造体は、スペーサ壁の第１空気開口と上記の浄化空気室とが連通するように配置され、第１空気開口に対して平行に断面をとったときにその断面部分は、短軸に対して直交する長軸を有しており、短軸と長軸に沿う幅を有しており、長軸に沿う幅は短軸に沿う幅より大きく、長軸は空気流の方向と平行である。
（好適な実施例の詳細な説明）
図１Ａ、図１Ｂを参照して、空気濾過システムとその組立体について夫々凡そ１０、１０’で示されている。これらのシステム１０、１０’は３つの基本単位またはユニットを隣合うように配置する構成である。この構成は、例えば２ｍ、３ｍ、３ｍ（約６フィート、１０フィート、１０フィート）の空間内に適合するサイズを有している。図１Ａ、１Ｂに示した各基本単位は、上方壁板１６と、側壁板１７、１７’を含む概ね箱形である。前面接近ドア１３と、第２接近ドア１４は、例えば保守点検の目的のために各基本単位の内部に近づけるように設けられている。各基本単位は、さらに汚濁または汚染された空気（即ち、微粒子をその内部に含む空気）を濾過組立体中に受け入れるための導管１１を含む。綺麗にされたか浄化された空気を濾過組立体１０から排出するための同様の導管１２が設けられている。
【００１３】
図１Ａ、図１Ｂに図示のように、螺旋螺子体を駆動するようにモータとチェーン駆動組立体１１８の標準的構成が底部に設けられている。螺旋体は、集められた微粒子を空気濾過組立体の内部から除去するが、詳しくは後述する。
【００１４】
図２を参照して、本図は濾過システムが一方の側壁板１７、１７’を破断した側面図として図示されており、種々の構成部品の配置について分かり易く示されている。この実施例では、上方壁板１６は、空気入口２０が上方壁板１６との間に位置するようにした内側壁面１６’を設けており、埃を帯びた空気乃至他の汚染ガスが下方方向（空気流方向１０１で参照されている）に向かい、汚染空気室２２内に導入する。入ってくる代表的な汚染空気の体積は、一つの円筒濾過要素に対して１分間当たり約５００立方フィート（ｃｆｍ）（約１４ｍ³／分）であり、この開示では、少なくとも１分間当たり約５５０立方フィート（ｃｆｍ）（約１５．４ｍ³／分）であり、好ましくは少なくとも１分間当たり約６００立方フィート（ｃｆｍ）（約１６．８ｍ³／分）であり、より好ましくは１分間当たり約６２５立方フィート（ｃｆｍ）（約１７．５ｍ³／分）である。この種の空気濾過組立体が設置される多くの産業では、汚染空気流中に含まれる埃または他の微粒子汚染物質は、１立方フィートの空気当たり約１グレイン（０．０６４８グラム）である。濾過されたか、または「浄化空気」中には、１立方フィートの空気当たり約０．００１グレインの微粒子である。
【００１５】
上部入口２０を設けることで、空気濾過組立体１０中を通過する埃を重力作用で集合範囲に移動できる。汚染空気室２２は、ドア１３と、上部壁板１６と、この上部壁板１６から下方に延設される二組の対向する側壁板１７、１７’と、段差付き筒シート構造２８（図２で破線図示される）と、一対の傾斜壁面２３、２４とから規定される。傾斜壁面２３、２４は、空気濾過組立体の基部の内部において集合範囲またはホッパー２５の一部を規定する。汚染室２２は、汚染空気または流体が濾過前に漏洩しない気密室である。底部の基部板または枠２６は、側壁板１７、１７’に対して気密性を維持するように標準的な方法で設けられる。底部の基部板または枠２６は、側壁板１７、１７’に対して気密性を維持するように標準的な方法で設けられる。汚染空気室２２の体積は、一般的には１７６立方フィート以下であり、典型的には約７３から１２１立方フィートであり、一つの一般的な体積は約９７立方フィートである。
【００１６】
側壁１７、１７’は、汚染空気室を取り囲み覆う構成である。これらの側壁１７、１７’は、代表的には例えば金属または樹脂製である。図５Ａ、図５Ｂにはこれらの側壁１７、１７’を上から見た平面図が示されている。図５Ａは図１Ａ、図３Ａに対応する図であるが、本図において、側壁１７は平面的なシートまたは壁である。空気濾過システム１０の外側から見たときには、側壁板１７は二次元的である、即ち平面乃至平らである。側壁板１７の内側には、強度を向上するためにレール、棒材、棒材のような一つの補強材２９または複数の補強材２９が設けられる。汚染空気室２２を通過する汚染空気の大きな体積分に余裕を持って対抗するためには、側壁板１７自体を補強することはあまり効果がなく、これらの補強材２９を設けることが好まれることになる。代表的には、これらの補強材は内側において、上部壁板１６から底部板２６（図５Ａでは図示していない）に垂直に延設されるが、また他の実施例では水平方向の補強材も使用されることもある。
【００１７】
依然として図５Ａを参照して、濾過要素３２と側壁板１７の間の距離「ａ」は、およそ１０．４ｃｍ（４．１インチ）であり、補強材２９と濾過要素３２の間の距離「ｂ」は、およそ５．３ｃｍ（２．１インチ）である。
【００１８】
別実施例を示す図５Ｂにおいて、図５Ａでの補強材２９と平面的な側壁板とが除かれており、膨張または拡張された拡張側板１７’に置き換えられている。この拡張側板１７’は非−直線的な側板または壁である。ハウジングを形成する全ての側壁板を拡張側板として設計しても良く、また場合によっては二つの対向する側壁板を拡張側板として設けると良い。側壁板１７’は、濾過要素３２から拡張され、傾斜板１８と拡張板１９とを含む。拡張板１９は、平面の側壁板１７（図５Ａに示すように）が位置する場所から距離「ｅ」分離れた位置に設けられることで、濾過要素３２との間において側壁板１７’は、距離「ｃ」の最大の距離を提供する。傾斜板１８は平面の側壁板１７から角度「α」分傾斜している。図５Ｂから分かるように、側壁板１７’の一部は、濾過要素３２と平行な状態を維持しており拡張されていない。全体としては、拡張された側壁板１７’は汚染空気が下方に流れるように通過する範囲を増加させており、濾過要素３２を通過した空気速度を下げることで空気の体積を増加させている。このような側壁板１７’に拡張する特徴を備えることで、角度を付けた側壁板１７’は十分な強度を有するので、図５Ａに示される補強材２９または同様の構成により側壁板を補強する必要がなくなる。
【００１９】
この拡張した側壁板１７’は、傾斜板１８と拡張板１９のような種々の壁部または部分を含むとともに、平行壁部７１も含む場合もある。好ましい実施例によれば、平行壁部７１と拡張板１９の双方が濾過要素３２に対して平行であり、傾斜板１８は各壁部７１と拡張板１９に対してある角度で位置されている。代表的には、傾斜板１８は各壁部７１との間の角度と傾斜板１８と拡張板１９との間の角度は同じである。
【００２０】
図５Ｂに示されるように、濾過要素３２と平行壁部７１との間の距離「ａ’」は、少なくとも約５ｃｍであり、約３０ｃｍ以下か、代表的には約５から２０ｃｍであり、一例では１０ｃｍであって、普通は図５Ａに示されるように平面の側壁板１７と濾過要素３２の間の距離に略等しい。濾過要素３２と拡張壁板１９の間の距離「ｃ」は、少なくとも約１０ｃｍか、約５０ｃｍ以下であり、代表的には約１０から２５ｃｍであり、一例では約１７ｃｍである。壁部７１の全長の「ｄ」は存在する場合には、少なくとも約２０ｃｍ以下であり、代表的には約１０ｃｍ以下であり、一例では約８ｃｍである。特定の実施例では「ｄ」は０（ゼロ）ｃｍである。壁部７１は、側板１７の両側端部または一方に設けられる場合がある。この側板１７’の壁部７１からの拡張の度合いである「ｅ」は、少なくとも約２ｃｍであり、約２０ｃｍ以下か、代表的には約５から２０ｃｍであり、一例では約６ｃｍである。拡張は壁部７１と傾斜板１８との間の角度「α」に基づいており、この角度は一般的には２度以上であり、９０度以下であり、代表的には約５から２０度である。濾過要素３２と側板１７’の種々の部分の実寸法は全体の空気濾過組立体１０における有効利用可能な空間に主に依存する。拡張板１９の長さ「ｆ」は、一般的には側板１７’の全長と、１つまたは複数の濾過要素要３２の長さと、壁部７１と傾斜部１８の長さに依存する。この長さ「ｆ」は、一般的には少なくとも約１５０ｃｍ以下であり、代表的には約１０から１００ｃｍであり、一例では約６５ｃｍである。ある実施例では、長さ「ｆ」を有する拡張板１９が設けられず、二つの傾斜部１８が突き当たる三角形の拡張範囲を有する。
【００２１】
濾過要素３２と拡張側板１７’のいずれの部位の間の距離（例えば、濾過要素３２と壁部７１の間の「ａ’」と、濾過要素３２と拡張部１９の間の「ｃ」）は、最小限の測定が達成できるようにすべきである。例えば、測定は濾過要素３２に対して垂直であり角度をなすことのないようにすることで最小寸法が測定されるべきである。
【００２２】
ある実施例では、濾過要素３２と側板１７’の端部の間の距離「ａ」は、およそ１０．４ｃｍ（４．１インチ）であり、図５Ａに示した平面の実施例との距離に略等しい。拡張側板１７’を使用した本開示の実施例の距離「ａ」は、１０．４ｃｍ（４．１インチ）、「ｃ」は、１６．７ｃｍ（６．６インチ）、「ｄ」は８．６ｃｍ（３．４インチ）、「ｅ」は６．４ｃｍ（２．５インチ）、拡張板１９の長さである「ｆ」は、６６．０ｃｍ（２６．０インチ）であり、角度「α」は約１４．２度である。これらの寸法は、濾過要素３２が最大幅（長さ方向に垂直に測定したときの）が約３８ｃｍ（約１５インチ）であり、長さが１３２．１ｃｍ（５２．０インチ）の時に望ましい。他の好ましい実施例では、「ａ」は、１１．４ｃｍ（４．３インチ）、「ｃ」は、１７．３ｃｍ（６．８インチ）、「ｄ」は８．６ｃｍ（３．４インチ）、「ｅ」と「ｆ」と角度「α」は同じに設定される。このとき濾過要素３２は、夫々長さ約６６ｃｍ（約２６インチ）を有するものが二つ積み重ねられる。
【００２３】
上記の拡張側板は、特に汚染空気室２２において拡張側板のない平面的なハウジングとの比較においてハウジング中において増加した体積部分をもたらす。汚染空気室の増加された体積分は、拡張側板のない汚染空気室との比較において汚染空気の増加された体積分の処理を許容することになり、特に本開示の非−平面的な拡張側板を備える空気濾過組立体は、少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％の体積分の増加をもたらす。汚染空気室の増加された体積分は、汚染空気室２２内を循環するときに平面的な側面を有する汚染空気室との比較において汚染空気の速度の減少をもたらす。より遅くなった空気速度は、微粒子汚染物質が濾過要素に衝突して発生する摩滅を減少できるので濾過要素の寿命を長くする。好ましくは、本開示の非−平面的な拡張側板を使用することで、空気速度を、少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％小さくできる。
【００２４】
拡張側板１７’の特定な形状、大きさと格好は、空気濾過組立体１０’を配置するために提供される空間に依存する。空気濾過組立体１０’に必要となる床面積を最小にすることが望まれるが、しかし汚染空気室２２の範囲を増加したほうが好ましい。ある空気濾過組立体の設計では、側壁板１７’は長く、薄い拡張板１９（即ち、長い「ｆ」と短い「ｃ」）を備えると良い、また短く、厚い板１９（即ち、短い「ｆ」と長い「ｃ」）を備えると良く、あるいは均一な複数の拡張板１９を備えると良い。また、ある事例では、例えば図３を見て、テーパしたか傾斜した上下部分を拡張板１９に設けることが望まれる。拡張板１９は、側板１７’に対して中央に配置されるか中央から反れて配置するか、垂直または水平に設けてもよい。さらに拡張板１９と、傾斜板１８と、側板１７’の他の特徴部分は、側板１７’の高さまたは幅に沿うように種々設定してもよい。
【００２５】
空気濾過組立体１０、１０’の全体を再度参照して、構造枠部材２７に対して密閉され側壁板１７、１７’に沿うようにして個別の濾過要素３２の組立体を取り付けるためのスペーサ壁または筒シート構造２８が設けられている。この筒シート構造２８は、４つの側面全てが汚染空気室２２を浄化空気室６０に対する密閉状態にして設けられている。浄化空気室６０の体積分は、一般的には約３５立方フィート（約１ｍ³)以下であり、代表的には約１９から３５立方フィート（約０．５から１ｍ³)である。一つの一般的な体積は３４．９立方フィート（約１ｍ³)である。汚染空気室２２とともに、これは約９２から２１１立方フィート（約２．６から約６ｍ³)の総室内体積を提供する。
【００２６】
図示の実施例では、スペーサ壁または筒シート構造２８は、段差付きの設計となっているが、この筒シート構造として他の幾何学形状を有するものを使用できることは言うまでもない。図示の実施例では筒シート構造２８は、三段の段差または拡張部分を有している。各段差部分は、上方に延設される背部材３０と、この背部材３０から直角に延設される脚部材３１を含んでいる。筒シート構造２８は、好ましくは１枚の鋼板から形成することで、各個別の段差部が隣合う上下関係となるように連続形成するとよい。
【００２７】
図２Ａ、図３Ａ、図３Ｂに示すように構造２８に取り付けられる濾過要素３２は、一部が重なる関係となるようにして汚染空気室２２内において段差状態で設けられる。この濾過要素３２は、上方壁板１６の水平面に対して鋭角になるようにした概ね下方に向かうように位置される。このように配置することで、傾斜邪魔板５０と、側壁板１７、１７’と、上方壁板の内側面１６’と、前面接近ドア１３とから規定される分配空間３３が、空気濾過組立体１０の最上方部分に規定される。傾斜邪魔板５０は、入ってくる空気流を汚染空気室２２中に分散させるように配置される。入口２０から汚染空気が空気濾過組立体１０中に導入されるときに、汚染空気は濾過前に分散空間３３中に放出される。
【００２８】
汚染空気から埃微粒子が濾過要素３２により除去される。個別の濾過要素３２は代表的には、濾過要素３２の長手方向に主に延設されるひだ付けされた濾過媒体３５と、この濾過媒体３５を物理的な損傷から保護する外側ライナー３６とを具備する。これと同様に、濾過媒体３５を物理的な損傷から保護し保持する内側ライナー３４が位置する。ひだ付き媒体の各端部は端部キャップを有する。本発明の空気濾過組立体１０、１０’に使用される濾過要素３２は円筒または非−円筒形状である。この非円筒形状の濾過要素に関するさらなる詳細については後述する。加えて、この非円筒形状の濾過要素３２は、米国特許第４、１７１、９６３号（シューラー）に開示されている。
【００２９】
濾過媒体３５の各端部は、端部キャップ（または、カラー部材）に詰め込まれるか閉じ込められるとよい。ここで、「基部側の端部キャップ」と定義する第１端部キャップ８２は、濾過要素３２の内部に近づくことを許容する環状の端部キャップである。また、反対側の「末梢側の端部キャップ」４４は、濾過媒体３５の内部への接近を封鎖する連続したキャップである。この濾過媒体３５と端部キャップ８２、４４は濾過後の浄化空気室（不図示）を規定する。ある実施例では、二つの濾過要素３２が軸方向に重ねられたときに、第１の濾過要素３２の末梢側の端部キャップ４４を環状のキャップとして、二つの重ねられた要素の内部室の間において空気が自由に流れるようにしてもよい。
【００３０】
一般的には、端部キャップで覆われる媒体３５の部分は端部キャップで密閉されるので空気に対して多孔性ではないものと考えられる。構造２８に対して束縛体３６を介して取り付けられると、基部側の端部キャップ８２は構造２８に対して位置される。ある実施例では、この基部側の端部キャップ８２と構造２８の間においてガスケットが配置されるであろう。構造２８に向けて濾過要素３２を押圧し、ガスケットを圧縮することで、基部側の端部キャップ８２とシート構造２８との間において空気漏れを防止する軸方向シールが提供される。
【００３１】
円筒または非円筒形状の濾過要素３２が、どのようにしてシート構造２８において支持されるかについては、米国特許第４，３９５，２６９号と第５，５６２，７４６号に開示されている。特に、濾過要素を支持する支持組立体は、図４に示される。構造２８の背部材部分３０は、ベンチュリ要素７０（図２で破線で図示される）を配置した開口部（不図示）を有している。このベンチュリ要素７０は、筒シート構造２８において、浄化空気室６０側に位置する位置関係となるように濾過要素３２に対して配置される。ベンチュリ要素７０から延設されるとともに濾過要素３２の中心を通る束縛組立体３６は、濾過要素３２を支持するために使用される。この束縛組立体３６は、構造２８から延設されるように取り付けられる（例えば、溶接により）鋼鉄製の棒体を含む。この束縛組立体３６は、構造２８から汚染空気室２２中に延設するように位置される。換言すれば、図示されていないが、束縛組立体３６の鋼鉄製の棒体は基部端部側に螺子止めされて、ベンチュリ要素７０のフランジの開口部と、ベンチュリのベル取り付け部分のノッチを通過するように延設させることができる。この場合には、棒体は筒シート構造２８に対してベンチュリ要素７０のフランジとともに浄化空気室側に設けられたナットにより固定できる。この固定は種々の方法で達成可能である。例えば、棒体の基部側の端部においてストッパーとして機能する一体の尾根部分を有することで、筒シート構造２８の開口部からナットで固定される棒体の基部側の端部が延設させることもできる。この構成では、ベンチュリ要素７０の喉部から棒体が延設されなくなる利点がある。濾過要素を筒シート構造２８に保持するための他の実用的な構成は、米国特許第４、２１８、２７７（フレイ）に開示された構成に類似する。
【００３２】
図４に示した実施例では、各束縛組立体３６は構造２８に対して実質的に垂直に固定されることで、濾過要素３２が水平面に対して鋭角に延びるようにしている。（その上に束縛組立体３６が位置する背部材３０は、水平に対して角度を有して位置する。）しかし、ある実施例では、背部材３０は垂直であり、即ち水平面に対して垂直であり、束縛組立体３６は濾過要素３２が水平に対して鋭角となすように位置するように構成される。この濾過要素３２の好ましい傾斜角度の範囲は、水平面から約１５から３０度であるが、このシステムはゼロ角度を含む全ての傾斜角度において動作可能ではある。図２、図３Ａ、図３Ｂに示された実施例では、構造２８の各背部材２８は水平方向に分離した二つの束縛組立体３６を設けている。好ましくは、構造２８上の全ての濾過要素３２がお互いに平行であるとよい。
【００３３】
図２では、各束縛組立体３６に一対の濾過要素３２が配置される様子が示されており、これらの二つの濾過要素３２は軸方向の相対関係となるように配置されている。中央に位置する開口部を有する環状の末梢側の端部キャップ４４は、各対の第２の濾過要素の外側端を密閉して覆うように端部板３９に対して位置決めされる。この構成により、濾過要素３２のガスケット（図２と３では不図示）を軸方向に圧縮し、筒シート構造２８との間で密閉状態にするとともに着脱可能なクランプ機構を可能にしている。さらに、特殊ハンドル４７を持つ締結ボルト４６が端部板３９と端部キャップ４４の揃えられた開口部から挿入されて二つを固定する。
【００３４】
筒シート構造２８の直ぐ背後は、空気濾過組立体の背面板６２と上方面板１６と対向する二つの側板１７、１７’と段差付きの筒シート構造２８の背面側とから規定される浄化空気室６０である。背面板６２には濾過され浄化された浄化空気をプラント環境中に戻すための導管１２に送る浄化空気出口６４が設けられている。
【００３５】
この開示の前には、上記のような平面的な側板が空気濾過組立体に使用されていた。しかしながら、特定の従来構成システムにおいてこの種の構成の埃集合器を動作させる試みによれば、増加された空気流は空気速度の増加を招き、濾過器の寿命を短くすることが判明していた。例えば、１分間当たり８３１５立方フィート（ｃｆｍ）（約２３３ｍ³)か、それ以上の空気流の場合には、高い箱内の空気／埃速度を招き、濾過カートリッジに孔を摩滅発生する。この高い箱内の空気／埃速度は、集合ホッパー中に埃微粒子が落下することの妨げにもなるであろう。この結果、濾過体が目詰まりし、全体的な埃集合のための空気流の損失とある。
【００３６】
次に、図６と図７を参照して、非円筒形状の濾過要素３２の一実施例について詳細に述べる。非−円筒形状の濾過要素を使用することで、空気流速度を減少して空気体積分の潜在能力を増加できることが判明した。
【００３７】
濾過要素３２は、濾過媒体３５の非円筒形状のスリーブを有しており、この濾過媒体は好ましくはひだ付きであって、基部側の端部キャップ８２から末梢側の端部キャップ４４側に延設される。代表的には、基部側の端部キャップ８２は環状であり、浄化空気または濾過空気室内へ接近可能にしている。末梢側の端部キャップ４４は、実施例に応じて環状または連続して形成されるであろう。この開示によれば、「環状端部キャップ」は端部キャップが輪状であって、濾過媒体３５の内部に接近可能なものであり、「連続する端部キャップ」は濾過媒体３５の全長を横切るように延設されることで濾過媒体３５の内部への近接を不可能にするものである。一般的には、二つの重ねられた濾過要素３２のためには、末梢側の端部キャップ４４は重ねられた第１の濾過要素３２のために環状であり、末梢側の端部８２は、第２の濾過要素のためのボルトを通過させる中央の開口部を備えた連続するキャップである。中央の開口部（最小のサイズである）は、連続する端部キャップに含まれ、ボルトや他の締結部材を挿通可能にし、濾過要素３２を段差付き筒シート２８に対して取り付け可能にするが、開口部は締結部材によりしっかりと密閉される。
【００３８】
図６において、「ｘ」で示される濾過要素３２の全長は、一般的には基部側の端部キャップ８２の最も外側の端から抹消側の端部キャップ４４の最も外側の端から計ったときに、少なくとも約４５．７ｃｍ（１８インチ）であり、約１２２ｃｍ（４８インチ）以下であり、代表的には約５５．９から７６．２ｃｍ（２２から３０インチ）であり、しばしば約６１．０から７１．１ｃｍ（２４から２８インチ）であり、好ましくは約６６．０ｃｍ（２６インチ）であり、より長い濾過要素と短い濾過要素とが使用可能である。加えて、例えば複数の濾過要素３２は、二つかそれ以上の濾過要素３２を軸方向に重ねることでより多くの濾過範囲を得るようにされるであろう。
【００３９】
濾過要素３２が非円筒形状であることから、濾過媒体３５と各端部キャップ８２、４４もまた非円筒形状であり、濾過媒体３５に対する垂直方向から見て各端部キャップは長軸７５と短軸７６を有する。図７は、長軸７５と短軸７６を有する基部側の端部キャップ８２を表わす。
【００４０】
端部キャップの短軸７６と端部キャップの長軸７５との間の縦横比は、代表的には少なくとも約０．５であり、１．０以下であり、約０．７から０．９が好ましい。あるシステムでは、縦横比の約０．８が好ましい。あるシステムでは、縦横比の約０．８が好ましい。この縦横比が小さくなるほど、空気が汚染空気室22を通過し、濾過要素３２の回りに流れ通過する空気速度が小さくなることが判明している。このことは、濾過要素３２により少ない損傷を与えるのでより長い要素の寿命を結果としてもたらすことになる。また、縦横比が約０．８である非−円筒形状の濾過要素は、円筒形状の濾過要素に比べて室内の速度を同じに保ちながら約２５％の空気速度の増加をもたらす。しかし、非−円筒形状の縦横比が減少するにつれて（すなわち、短軸７６が長軸７５との関係で短くなると）、空気の波動が通過しなければならない要素が狭くなるので、ぎっしり詰まった微粒子を外すために浄化空気を要素３２から戻すように波動させることが困難となる。 長軸７５に沿う端部キャップ８２（および端部キャップ４４も）の外寸法は、少なくとも約１５ｃｍか、約６０ｃｍ以下であり、代表的には約２７．９から４５．７ｃｍ（１１から１８インチ）であり、好ましくは約３３．０から３８．１ｃｍ（１３から１５インチ）である。長軸７５に沿う端部キャップ８２（場合によっては端部キャップ４４も）の内寸法は、少なくとも約５ｃｍか、約５５ｃｍ以下であり、代表的には約２０．３から３８．１ｃｍ（８から１５インチ）であり、好ましくは約２５．４から３０．５ｃｍ（１０から１２インチ）である。短軸７６に沿う端部キャップ８２（および端部キャップ４４も）の内寸法は、少なくとも約１０ｃｍか、約５５ｃｍ以下であり、代表的には約２０．３から３８．１ｃｍ（８から１５インチ）であり、好ましくは約２５．４から３０．５ｃｍ（１０から１２インチ）である。一般的には、短軸７６に沿う端部キャップ８２（場合によっては端部キャップ４４も）の内寸法は、少なくとも約５ｃｍか、約５５ｃｍ以下であり、代表的には約１２．７から３０．５ｃｍ（５から１２インチ）であり、好ましくは約１７．８から２２．９ｃｍ（７から９インチ）である。基部側の端部キャップ８２と抹消側の端部キャップ４４の寸法は、濾過要素３２はテーパ形状ではないのでだいたい同じであるが、テーパ形状のものが望まれる実施例も実際にはある。
【００４１】
非円筒形状の濾過要素３２の好ましい実施例によれば、長軸７５に沿う端部キャップ８２、４４の外寸法は、３７．７ｃｍ（１４．８５５インチ）であり、短軸７６に沿う寸法は、３０．０８ｃｍ（１１．８４４インチ）である。端部キャップが円環状の場合には、端部キャップ８２、４４の内寸法は、長軸７５に沿う２７．８８ｃｍ（１０．９７６インチ）と、短軸７６に沿う２０．２６ｃｍ（７．９７６インチ）である。濾過要素３２の全長は、好ましくは約６６．０ｃｍ（２６インチ）である。このようにして、濾過要素３２が重ねられる場合には、濾過要素３２の総全長は１３２．１ｃｍ（５２インチ）となる。他の好ましい実施例では、長軸７５に沿う端部キャップ８２と端部キャップ４４のどちらの外寸法も３６．４７ｃｍ（１４．３６０インチ）であり、短軸７６に沿う２８．８５ｃｍ（１１．３６インチ）である。
【００４２】
本開示における空気濾過組立体によれば、円筒形状の濾過要素と平面的な側壁板を有するハウジングを備える従来の空気濾過組立体よりも、導入される汚染空気流中から微粒子をより大きな比で濾過するように設計される。本開示は、浄化空気を得るために汚染空気を濾過する方法を提供する。特に、微粒子汚染濃度が１立方フィート当り少なくとも１グレンの汚染空気が空気濾過組立体に導入される場合には、非円筒形状の濾過要素を有することが望まれる。導入される汚染空気の体積は、少なくとも５５０ｃｆｍ（約１５．４ｍ³／分)であり、好ましくは少なくとも６００ｃｆｍ（約１６．８ｍ³)／分）であり、最も好ましくは６２５ｃｆｍ（約１７．５ｍ³)／分）である。空気濾過組立体から排気される浄化空気の汚染濃度は１立方フィート当り０．００１グレン以下である。
実験
コンピュータモデルが側壁板の形状の比較のために組まれた、すなわち内部の垂直な補強部材と拡張側板との比較と、円筒形状の濾過体と非−円筒形状の濾過体との比較を行なった。このモデリングは、コンピュータ化された流体力学（ＣＦＤ）ソフトウエアであってフルエント・インク（ニューハンプシャー州、レバノン）から商品化されたものであり、層流と渦流の問題解析用のものである。ヒューレット・パッカード社の１６ビットのＶクラスコンピュータがモデリングのために使用された。
【００４３】
ＣＦＤは、体積（即ち、領域）中の流れを、二つの二次方程式である、
ρ ₁Ａ₁ｖ₁＝ρ₂Ａ₂ｖ₂＝一定を使用して解析する、ここでρは流体濃度、Ａは断面積、ｖは流体速度であり、また運動量保存の方程式の
δ/δｔ（ρu_i)＋δ/δx_j(ρu_iu_j)＝−δp/δx_j＋δτ_{i ｊ}/δｘ_j＋ρｇ_i＋Ｆ_i
を使用した、ここでｐは静圧力、uは軸方向速度、δτ_{i ｊ}は応力テンソル（分子速度の関数）、ρｇ_iは重力であり、Ｆ_iは外力である。ＣＦＤは、領域内の流れの解析のために標準のｋ−εモデルも使用する。この標準のｋ−εモデルは、渦エネルギー（ｋ）とその分散比（ε）による搬送モデルに基づく半経験的なモデルである。この搬送モデルの式ｋは、正確な方程式から得られ、一方搬送モデルのεは物理的な理論を用いて得られる。このｋ−εモデルから派生するこのシステムでは、流れは完全に渦流であり分子速度の影響は無視できると推測される。上記の式に基づき、速度、いかなる領域における圧力と渦と流れの通路が予想可能である。
【００４４】
種々のモデル（即ち、拡張された側板と平面的な側板と、円筒形状の濾過体と非−円筒形状の濾過体）が、フルエント・インクのＣＦＤを構築しかつメッシュにしたモデルにするためのＧＡＭＢＩＴソフトウエアを用いて創造された。各モデルは８つの濾過要素の組を形成するために１６個の濾過要素が使用され、１６個の濾過体を持つ各モデルは１、４５７，０２４Ｔｅｔ／ハイブリッド・セルを使用した。全てのモデルは、直径１８インチ（約４５．７ｃｍ）の標準的なＡＢＲ（耐摩耗）入口ダクトを備え３７インチと２０インチ（約９４ｃｍ×５１ｃｍ）の矩形出口を有するように設定された。ＧＡＭＢＩＴからフルエントにモデルを移行した後に、ＣＦＤの各構成は下表のように設定された。
【表１】

二つのモデルが上記の非−円筒形状の濾過要素を用い、空気流の９１４５ｃｆｍ（約２５６ｍ³)／分）を有するように創造された。このように創造された一方のモデルは、平面的な側壁板を備え他方は拡張した側壁板を使用した。拡張側壁板は、図５Ｂによるように、「ａ」が１０．４ｃｍ（４．１インチ）、「ｃ」は１６．７ｃｍ（６．６インチ）、「ｄ」が８．６ｃｍ（３．４インチ）、「ｅ」が６．４ｃｍ（２．５インチ）、「ｆ」が６６．０ｃｍ（２６．０インチ）であり角度αが１４．２度に設定された。
【００４５】
このモデルでは、非−円筒形状の濾過要素と拡張した側壁板を有するハウジングとの組み合わせにおいて、空気速度の約７００フィート/分を得ることができたが、これは非−円筒形状の濾過要素と垂直な内部の補強部材を設けたハウジングとの比較で３０％の低下であった。
【００４６】
三つ目のモデルは、平らな側板を有するハウジング中に非円筒形状の濾過要素と円筒形状の濾過要素を設ける場合の比較を行なった。円筒形状の濾過要素を持つモデルでは総空気流量は、７３１５ｃｆｍ（約２０５ｍ³)／分）であり、非円筒形状の濾過要素を持つモデルでは総空気流量は、９１４５ｃｆｍ（約２５６ｍ³)／分）であった。これらのモデル実験から、空気濾過組立体の汚染空気室中において同じような速度分野が、円筒形状の濾過要素を使用するものと非円筒形状の濾過要素を使用するものに存在することを示した。非円筒形状の濾過要素を使用する空気濾過組立体では、円筒形状の濾過要素を使用する空気濾過組立体よりも２５％の空気体積が増加した。
【００４７】
ここで、上記開示において多くの特徴と利益点について述べたが、これに限定されず種々の構成が可能であり、また図面は単なる説明のためのものであり、詳細部分について変更が可能であり、特に形状と大きさなどについては特許請求の範囲に規定される範囲内において広く解釈されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 本発明の開示になる平面的な側壁を有する空気濾過システムの一つの動作状態を示す外観斜視図である。
【図１Ｂ】 本発明の開示になる拡張した側壁と非円筒形状の濾過要素とを有する空気濾過システムの他の動作状態を示す外観斜視図である。
【図２】 図１Ａ、図１Ｂに示す空気濾過システムにおいて、非円筒形状の濾過要素を使用した一実施例について一部を破断して示した側面図である。
【図３Ａ】 図１Ａに示された空気濾過システムの正面図である。
【図３Ｂ】 図１Ｂに示された空気濾過システムの正面図である。
【図４】 図１Ａ、図１Ｂに示された濾過システムの濾過構造体の取付部分の外観斜視図である。
【図５Ａ】 本開示における平面的な側壁を空気濾過システムに使用した空気濾過システムの一部を示した平面図である。
【図５Ｂ】 本開示における拡張した側壁を空気濾過システムに使用した空気濾過システムの一部を示した平面図である。
【図６】 本開示の空気濾過システムに用いられる非円筒要素の一実施例を斜め上方から見た外観斜視図である。
【図７】 図６に示された本開示の空気濾過システムに用いられる非円筒要素の拡大図である。
【図８】 本開示の空気濾過システムに非円筒形状の濾過要素を取り付けた様子を示す端面図である。
【図９】 空気濾過システムに一列の非円筒形状の濾過要素を取り付けた様子を示す端面図である。

Claims (17)

1. 空気濾過要素において、
   (ａ)対向する第１の端部と第２の端部を有する濾過媒体の延設部であって、
   （ｉ）前記濾過媒体は、ひだ付けされており、
   （ｉｉ）前記濾過媒体は、筒状かつ非−円筒形状であり開口した濾過内部を規定し、
   (ｂ)第１の端部キャップであって、前記濾過媒体を前記第１の端部の内部に埋設する前記第１の端部キャップを備え、
   （ｉ）前記第１の端部キャップは、前記濾過内部への接近を可能にする環状輪を形成し、
   (ｃ)前記第１の端部キャップと同じサイズを備えた第２の端部キャップであって、前記濾過媒体は、前記第２の端部で前記第２の端部キャップに埋設され、
   （ｉ）前記濾過媒体は、前記第１の端部キャップの最も外側の部分から、前記第２の端部キャップの最も外側の部分までの長さが、少なくとも１８インチ（約４５．７ｃｍ）であり、
   （ｉｉ）前記第２の端部キャップは、環状輪を形成し、
   (ｄ)前記第１と第２の端部キャップの間に延設される内側裏打部であって、
   （ｉ）前記濾過媒体は、前記内側裏打部を取り囲み、
   (ｅ)前記第１と第２の端部キャップの間に延設される外側裏打部であって、
   （ｉ） 前記外側裏打部は、前記濾過媒体を取り囲み、
   (ｆ)前記第１の端部キャップから軸方向に延設されるシール用ガスケットと、
   (ｇ）前記濾過媒体と前記第１の端部キャップと前記第２の端部キャップは、前記濾過媒体の長手方向の直角方向に対する長軸と短軸とを夫々形成し、
   （ｉ）前記短軸の前記長軸に対する寸法比は、０．７から０．９であることを特徴とする空気濾過要素。
2. ( ａ ) 前記短軸の前記長軸に対する寸法比は、約０．８であることを特徴とする請求項１に記載の空気濾過要素。
3. ( ａ ) 前記濾過媒体は、ひだ付けされた紙製であることを特徴とする請求項１に記載の空気濾過要素。
4. (ａ)前記第１の端部キャップは、
   （ｉ）前記長軸に沿う外部寸法の１３から１５インチ（約３３から３８．１ｃｍ）と、
   （ｉｉ）前記長軸に沿う内部寸法の１０から１２インチ（約２５．４から３０．５ｃｍ）と、
   （ｉｉｉ）前記短軸に沿う外部寸法の１０から１２インチ（約２５．４から３０．５ｃｍ）と、
   （ｉｖ ）前記短軸に沿う内部寸法の７から９インチ（約１７．８から２２．９ｃｍ）と、を有することを特徴とする請求項１に記載の空気濾過要素。
5. ( ａ ) 前記濾過媒体は、全長が４８インチ（約１２１９ｃｍ）以下に形成されることを特徴とする請求項４に記載の空気濾過要素。
6. ( ａ ) 前記濾過媒体は、全長が２２から３０インチ（約５５９から７６２ｃｍ）に形成されることを特徴とする請求項４に記載の空気濾過要素。
7. ( ａ ) 前記第２の端部キャップは、連続した閉じた端部キャップであることを特徴とする請求項６に記載の空気濾過要素。
8. ( ａ ) 前記第２の端部キャップは、前記開口した濾過内部への接近を可能にする環状輪を形成したことを特徴とする請求項６に記載の空気濾過要素。
9. 空気濾過要素において、
   ( ａ ) 対向する第１の端部と第２の端部を有する濾過媒体の延設部であって、
   （ｉ）前記濾過媒体は、ひだ付けされた紙製であり、
   （ｉｉ）前記濾過媒体は、筒状かつ非−円筒形状であり開口した濾過内部を規定し、
   ( ｂ ) 第１の端部キャップであって、前記濾過媒体を前記第１の端部の内部に埋設する前記第１の端部キャップを備え、
   （ｉ）前記第１の端部キャップは、前記濾過内部への接近を可能にする環状輪を形成し、
   ( ｃ ) 前記第１の端部キャップと同じサイズを備えた第２の端部キャップであって、前記濾過媒体は、前記第２の端部において前記第２の端部キャップに埋設され、
   （ｉ）前記濾過媒体は、前記第１の端部キャップの最も外側の部分から、前記第２の端部キャップの最も外側の部分までの長さが、少なくとも２６インチ（約６６０ｃｍ）であり、
   （ｉｉ）前記第２の端部キャップは、環状輪を形成し、
   ( ｄ ) 前記第１と第２の端部キャップの間に延設される内側裏打部であって、
   （ｉ）前記濾過媒体は、前記内側裏打部を取り囲み、
   ( ｅ ) 前記第１と第２の端部キャップの間に延設される外側裏打部であって、
   （ｉ）前記外側裏打部は、前記濾過媒体を取り囲み、
   ( ｆ ) 前記第１の端部キャップから軸方向に延設されるシール用ガスケットと、
   ( ｇ）前記濾過媒体と前記第１の端部キャップと前記第２の端部キャップは前記濾過媒体の長手方向の直角方向に対する長軸と短軸とを夫々形成し、
   （ｉ）前記短軸の前記長軸に対する寸法比は、０．８であり、
   （ｉｉ）前記第１の端部キャップは、
   （Ａ）前記長軸に沿う外部寸法の１３から１５インチ（約３３から３８．１ｃｍ）と、
   （Ｂ）前記長軸に沿う内部寸法の１０から１２インチ（約２５．４から３０．５ｃｍ）と、
   （Ｃ）前記短軸に沿う外部寸法の１０から１２インチ（約２５．４から３０．５ｃｍ）と、
   （Ｄ）前記短軸に沿う内部寸法の７から９インチ（約１７．８から２２．９ｃｍ）と、を有することを特徴とする空気濾過要素。
10. ( ａ ) 前記第２の端部キャップは、連続した閉じた端部キャップであることを特徴とする請求項９に記載の空気濾過要素。
11. ( ａ ) 前記第２の端部キャップは、前記開口した濾過内部への接近を可能にする環状輪を形成したことを特徴とする請求項９に記載の空気濾過要素。
12. 空気濾過要素において、
    ( ａ ) 対向する第１の端部と第２の端部を有する濾過媒体の延設部であって、
    （ｉ）前記濾過媒体は、ひだ付けさており、
    （ｉｉ）前記濾過媒体は、非−円筒形状であり開口した濾過内部を規定し、
    ( ｂ ) 第１の端部キャップであって、前記濾過媒体を前記第１の端部の内部に埋設する前記第１の端部キャップを備え、
    （ｉ）前記第１の端部キャップは、前記濾過内部への接近を可能にする環状輪を形成し、
    ( ｃ ) 前記第１の端部キャップと同じサイズを備えた第２の端部キャップであって、前記濾 過媒体は、前記第２の端部において前記第２の端部キャップに埋設され、
    （ｉ）前記第２の端部キャップは、環状輪を形成し、
    ( ｄ ) 前記第１と第２の端部キャップの間に延設される内側裏打部であって、
    （ｉ）前記濾過媒体は、前記内側裏打部を取り囲み、
    ( ｅ ) 前記第１の端部キャップから軸方向に延設されるシール用ガスケットと、
    ( ｆ）前記濾過媒体と前記第１の端部キャップと前記第２の端部キャップは前記濾過媒体の長手方向の直角方向に対する長軸と短軸とを夫々形成し、
    （ｉ）前記短軸の前記長軸に対する寸法比は、０．７から０．９であることを特徴とする空気濾過要素。
13. ( ａ ) 前記短軸の前記長軸に対する寸法比は、約０．８であることを特徴とする請求項１２に記載の空気濾過要素。
14. ( ａ ) 前記濾過媒体は、ひだ付けされた紙製であることを特徴とする請求項１３に記載の空気濾過要素。
15. ( ａ ) 前記濾過媒体は、前記第１の端部キャップの最も外側の部分から、前記第２の端部キャップの最も外側の部分までの長さが、少なくとも１８インチ（約４５．７ｃｍ）であることを特徴とする請求項１４に記載の空気濾過要素。
16. ( ａ ) 前記第１と第２の端部キャップの間に延設される外側裏打部であって、
    （ｉ）前記外側裏打部は、前記濾過媒体を取り囲むことを特徴とする請求項１４に記載の空気濾過要素。
17. ( ａ ) 前記第１の端部キャップは、
    （ｉ）前記長軸に沿う外部寸法の１３から１５インチ（約３３から３８．１ｃｍ）と、 （ｉｉ）前記長軸に沿う内部寸法の１０から１２インチ（約２５．４から３０．５ｃｍ）と、
    （ｉｉｉ）前記短軸に沿う外部寸法の１０から１２インチ（約２５．４から３０．５ｃｍ）と、
    （ｉｖ）前記短軸に沿う内部寸法の７から９インチ（約１７．８から２２．９ｃｍ）と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の空気濾過要素。

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