JPH11503963A - ひだ付きフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、連続の内側接続されたひだを有するフィルタ要素を具備するフィルタに関する。ひだは、フィルタ要素の外側境界を区画形成する連続のひだ先端を有する。透過性の全体的に非伸縮性のシート部材が、連続のひだ先端を横断して延在し、フィルタ要素の外側境界全体を覆う。シート部材は、ひだの空間を維持するためにひだ先端に接着的に固定される。シート部材は、複数の不規則に配置されたプラスチック繊維を具備し、この繊維は、繊維間の接合部において互いにつながれ、シート部材を通る流体流れを実質的に制限しないことを可能とするように形成された複数の不規則に離間する開口を区画形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 ひだ付きフィルタ及びその製造方法 発明の分野 本発明は、全体的にひだ付きフィルタに関する。特に、本発明は、ひだ空間を 維持するための手段を有するひだ付きフィルタ及びその製造方法に関する。 発明の背景 ひだ付きフィルタにおいて等しいひだ空間の維持が好ましいことは、この業界 において公知である。等しいひだ空間を維持することによって、フィルタの表面 積を最大限とすることは、フィルタの容量及び寿命を最大限とし、フィルタを横 断する圧力低下を最小限とする。 ひだ付きフィルタにおいてひだ空間を維持するための種々の技術が発達してい る。例えば、米国特許第３３９７７９３号及び同４０４６６９７号のそれぞれは 、ひだ空間を維持するために、ひだを固定する織物網外被を使用する筒状ひだ付 きフィルタを開示している。このような従来のフィルタの織物網は、流体が網を 通過することを可能とするために、比較的大きな開口の規則的なパターンを有し ている。加えて、このような従来のフィルタによって使用される網は、伸縮する 。織物網の伸縮性によって、フィルタが、増加した作用圧力の基で、ひだの周囲 が同時に曲がり動くことを可能とするように使用される時には網が伸長するため に、ひだは、所定位置に強固に固定されない。それにより、圧力が増加している 期間において、現在のフィルタは、ひだが同時に動くために、容量の低下及び高 い圧力低下がもたらされる。 米国特許第５２５２２０７号に開示されているひだ付きフィルタのような他の 従来のフィルタは、ひだ空間を維持するために、ひだ先端を固定する螺旋外被を 使用する。しかしながら、これらの従来のフィルタは、外被に規則的に離間する 比較的大きな開口を必要とする。この外被の規則的な開口は、外被に接着される ひだ先端の表面積を減少し、それにより、外被によってひだに提供される支持力 を減少する。加えて、従来のフィルタの螺旋外被は、均一に提供することが困難 であり、自動化のために特に適さない。さらに、この螺旋外被は、フィルタへ望 ましくない流れパターンを引き起こし、それにより、フィルタの容量に影響を及 ぼす。 従来のフィルタのもう一つの特徴は、それらが、一般的に、作用圧力に耐える ために十分な強度をフィルタに提供するための強固な金属及びプラスチックのフ レーム、芯、又はライナを使用することである。 ひだ空間を維持するための改良された手段が必要とされる。さらに、所定位置 に実質的に強固に保持されるひだを有するひだ付きフィルタが必要とされる。さ らに、本来的に強固で支持のための最低限のさらなるフレーム部材しか使用しな いフィルタが必要とされる。自動化製造工程に理想的に適するフィルタが必要と される。 発明の概要 本発明は、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を具備するフィル タに関する。これらのひだは、フィルタ要素の筒状の境界を区画形成する連続の ひだ先端を有している。透過性の全体的に非伸縮性のシート部材が、ひだ先端を 横断して延在し、フィルタ要素の境界を覆っている。このシート部材は、フィル タ要素回りに 巻かれ、好ましくは、シート部材への熱の提供によってフィルタ要素のひだ先端 に対して収縮適合される。このシート部材は、フィルタを通る流体流れを実質的 に妨げることなく、フィルタの剛性を有利に高め、ひだ空間を維持する。 本発明は、さらに、フィルタ要素の平らな境界を区画形成する連続のひだ先端 を有するひだ付きフィルタ要素を具備するフィルタに関する。このフィルタは、 ひだ空間を維持して平らな境界を覆うためにひだ先端に固定された透過性の実質 的に非伸縮性のシート部材を有している。 本発明のもう一つの態様は、筒状のフィルタを製造するための方法に関する。 この方法は、連続の相互接続されたひだを有するひだ付きフィルタ要素を提供す ることを伴う。フィルタ要素のひだは、フィルタ要素の全体的に平らな境界を区 画形成する連続のひだ先端を有している。透過性のシート部材は、シート部材が フィルタ要素の平らな境界に沿って連続のひだ先端を横断して延在するように、 ひだ先端に固定される。透過性のシート部材は、ひだ先端が透過性のシート部材 によって覆われたフィルタ要素の全体的に筒状の境界を区画形成するように、フ ィルタ要素が筒形状に容易に巻かれることを可能とするための十分な構造をフィ ルタ要素に提供する。 本発明のさらなる態様は、筒状のひだ付きフィルタ要素回りに透過性のプラス チックシート部材を配置し、このプラスチックシート部材に後に張力付加される ことによって、フィルタを構成することに関する。 本発明の種々の利点は、部分的に前述され、部分的に以下の記述から明らかと なり、又は本発明の実施から学ぶことができる。本発明の利点は、請求の範囲に 特定した要素及びその組み合わせによって実現され及び得ることができる。以上 の全体的な記述及び以下の 詳細な記述の両方は、例及び単なる解釈であり、請求の範囲の発明を限定するも のではない。 図面の簡単な説明 本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の主義を説明 するのに役立つ記述と共に、本発明のいくつかの実施形態を示している。図面の 簡単な説明は以下の通りである。 図１は、本発明の実施形態である筒状ひだ付きフィルタの斜視図である。 図２は、図１の線２−２に沿って切った図１の筒状ひだ付きフィルタの断面図 である。 図３Ａ〜３Ｂは、ひだ付きフィルタのひだ先端を保持するのに使用される二つ のシート構造を示している。 図４Ａ〜４Ｅは、図１の具体化された筒状ひだ付きフィルタを製造するための 方法を示している。 図５は、本発明の実施形態である平らなひだ付きフィルタの斜視図である。 本発明の詳細な記述 添付図面に示された本発明の例としての実施形態が、詳細に言及される。可能 な限り、同じ参照番号が、同じ又は同様な部材を示すために複数の図面を通して 使用される。 図１及び２を参照すると、本発明の主義に基づく筒状フィルタ２０が図示され ている。このフィルタ２０は、好ましくは、第二端部キャップ２４と全体的に平 行に対向する第一端部キャップ２２を有している。この第一及び第二端部キャッ プ２２，２４は、好ましくは、金属又はプラスチックから構成された円形板であ る。第一端部 キャップ２２は全体的に中実であるが、第二端部キャップ２４は、環状であり、 第二端部キャップ２４の中心と同心の円形穴２５を区画形成している。第一及び 第二端部キャップ２２，２４は、それぞれ、各端部キャップ２２，２４の周囲全 体回りに延在する突出リップ２６を有している。 筒状フィルタ２０は、さらに、第一端部キャップ２２と第二端部キャップ２４ との間に配置されたフィルタ要素２８を有している。このフィルタ要素２８は、 第一端部キャップ２２の突出リップ２６内に挿入されて第一端部キャップ２２に 接着固定された第一端部３０を有している。同様に、フィルタ要素２８は、第二 端部キャップ２４の突出リップ２６内に挿入されて第二端部キャップ２４に接着 固定された第二端部３２を有している。 フィルタ要素２８は、好ましくは、連続の相互接続されたひだ３４を形成する ために折られた波形フィルタ紙又は同様な材料から構成されている。ひだ３４は 、フィルタ要素２８の全体的に筒状の最も外側の境界を区画形成する連続の外側 ひだ先端３６を有している。外側ひだ先端３６のそれぞれは、第一端部キャップ ２２と第二端部キャップ２４との間を長手方向に延在する最も外側の縁３７を有 している。同様に、ひだ３４は、さらに、フィルタ要素２８の最も内側の境界を 区画形成する内側ひだ先端３８を有している。フィルタ要素２８の最も内側の境 界は、全体的に筒状であり、一般的に第二端部キャップ２４の円形穴２５と軸線 方向に整列されている。内側ひだ先端３８のそれぞれは、さらに、第一端部キャ ップ２２と第二端部キャップ２４との間を長手方向に延在する最も内側の縁３９ を有している。 筒状フィルタ２０のさらなる構成要素は、フィルタ要素２８の最も外側の境界 をぴったりと覆うライナである透過性の全体的に非伸 縮性の第一シート部材４０である。この第一シート部材４０は、好ましくは、第 一シート部材４０が連続の外側ひだ先端３６を横断して延在するようにフィルタ 要素２８の回りを一度巻かれ、好ましくは、外側ひだ先端３６へ接着固定される 。第一シート部材４０は、第一端部キャップ２２から第二端部キャップ２４へ長 手方向に延在する第一継ぎ目４２で重なる端部を有することが好ましい。しかし ながら、第一シート部材４０の端部は、互いにぴったり合うようにされ、薄いシ ート帯材（図示せず）又は接着層によって補強され、それにより、当接長手方向 継ぎ目を形成しても良いことが理解される。 巻かれた第一シート部材４０は、後に張力付加されることが好ましく、第一シ ート部材４０へ熱を与えることにより、外側ひだ先端３６に対してぴったりと第 一シート部材４０を収縮適合させる。さらに、第一シート部材４０は、本質的に 、外側ひだ先端３６のそれぞれの最も外側の縁３７全体に接着固定されることが 好ましい。 第一シート部材４０は、単一の長手方向継ぎ目４２を有し、外側ひだ先端３６ に対してぴったりと後に張力付加されるために、第一シート部材４０は、任意の 実質的な緩み及びしわを有することなく、連続の外側ひだ先端３６を緊張して横 断延在すると、発明者によって判断されている。加えて、張力付加された第一シ ート部材４０は、好ましくは金属又はプラスチックから形成された穴明き構造体 のフィルタ２０の内側ライナ４１に対して均整の取れた外側ひだ先端３６に対す る均一分布の求心力を発生する。この均一分布の求心力は、フィルタ２０の剛性 を増加し、ひだ３４の等しい空間を維持するのに役立つ。 第一シート部材４０は、さらに、フィルタ２０の組み立て及び使用中において 、フィルタ要素２８を保護する目的で機能し、それに より、穴明き金属又はプラスチックから形成された一般的な外側ライナのような さらなる保護カバーの必要性をなくすことが理解される。 筒状フィルタ２０は、さらに、好ましくはフィルタ要素２８の最も内側の境界 全体を覆うライナである透過性の全体的に非伸縮性の第二シート部材４４を有し ている。この第二シート部材４４は、連続の内側ひだ先端３８を横断して延在し 、ひだ３４の空間を維持してフィルタ要素２８へさらなる剛性を提供するために 、内側ひだ先端３８に接着固定されている。いくつかのフィルタ利用において、 第二シート部材４４は、構造体のフィルタ２０の内側ライナ４１に提供されるさ らなる構造支持体の必要性をなくすために、フィルタ要素２８への十分な支持力 を提供する。 図３Ａ及び３Ｂを参照すると、第一及び第二シート部材４０，４４は、それぞ れ、好ましくは、ポリエステル、ポリアミド、又はポリプロピレンのようなプラ スチック材料から形成された複数の不規則配置の繊維４６を有している。これら の繊維４６は、繊維４６間の接合部４８において互いにつながれている。これら の繊維は、図３Ａに示すように真っ直ぐでも、図３Ｂに示すように湾曲していて も良いことは理解される。 複数の不規則配置の繊維４６は、第一及び第二シート部材４０，４４内に複数 の不規則に離間して形成された開口５０を区画形成する。これらの不規則配置の ために、繊維４６は、全ての方向に等しい強さを提供する。加えて、繊維４４は 、フィルタ２０の使用中において、シート部材４０，４４に一般的に発生する力 に比較して、比較的伸縮しない。これに関して、繊維４６の比較的高い非伸縮性 は、シート部材４０，４４の伸長を最小限とし、それにより、シート部材４０， ４４が、ひだ３４の空間を強固に維持することを可能 とすると、発明者によって判断されている。 さらに、第一及び第二シート部材４０，４４の重要な物理的特性が、それらの 透過性及び厚さに関係すると、発明者によって判断されている。これに関して、 第一及び第二シート部材４０，４４は、それぞれ、５００より大きなフレザー（ Ｆｒａｚｉｅｒ）空気透過性を有し、０．２２８６ｍｍ（０．００９インチ）よ り薄い厚さを有することが望ましい。さらに、前述のように確立したパラメータ 内で設計された第一及び第二シート部材４０，４４は、多くの濾過状態において 、実質的に濾過機能を発揮せず、実質的に汚染物の堆積を行わないと、判断され ている。加えて、第一及び第二シート部材４０，４４によって引き起こされる圧 力低下は、フィルタ要素２８及びそれ上に捕集された汚染物によって引き起こさ れる圧力低下に比較して、実質的に検出不可能なほどである。 所定状態において、５００より小さなフレザー空気透過性及び０．２２８６ｍ ｍ（０．００９インチ）より厚い厚さを有する第一及び第二シート部材４０，４ ４を使用することが望まれることが理解される。さらに、所定の他の状態にとっ て、濾過及び／又は集積機能を発揮することが、第一及び第二シート部材４０， ４４のために望ましいことが理解される。 さらに、リーメイ社（Ｒｅｅｍａｙ）が、第一及び第二シート部材４０，４４ として効果的に使用可能な商品名リーメイ（Ｒｅｅｍａｙ）で販売されているポ リエステル布帛を製造していることが認識される。リーメイ社は、さらに、第一 及び第二シート部材４０，４４として効果的に使用可能な商品名タイパー（Ｔｙ ｐａｒ）のポリプロピレン布帛を製造している。さらに、ファイバーウエブ・ノ ース・アメリカ社は、第一及び第二シート部材４０，４４として使用に適した商 品名セレックス（Ｃｅｒｅｘ）の布帛を製造している 。 使用時において、筒状フィルタ２０は、流体から汚染物を濾過するのに使用さ れる。汚染された流体は、好ましくは、任意の測定可能な圧力低下をもたらすこ となく、第一シート部材４０による任意の実質的な濾過を受けることなく、第一 シート部材４０の開口５０を通過する。汚染された流体は、次に、フィルタ要素 ２８を通過し、それにより、流体から汚染物が除去される。ひだ３４の空間にお ける不均整及びフィルタ要素２８の不均一な汚染物堆積は、より小さな抵抗の通 路を形成し、このような通路を通り流体は流れる傾向がある。フィルタ要素２８ を通る流体流れの不均一性はフィルタ要素２８に横方向の力を発生し、この力は 、ひだ３４を、寄せ、同時に動かし、又は潰すことを促す。しかしながら、第一 及び第二シート部材４０，４４は、この横方向の力に比較して比較的高い非伸縮 性を有し、各ひだ先端３６，３８の縁３７，３９全体を接着固定しているために 、及び、第一シート部材４０が外側ひだ先端３８を横断して緊張するように張力 付加されているために、第一及び第二シート部材４０，４４は、不均一な流体流 れによって発生した横方向の力に抵抗してそれを均整化し、それにより、ひだ３ ４の空間を維持し、ひだ３４が、寄せられ、同時に動かされ、又は潰されること は防止される。 流体がフィルタ２８を通過すると、流体は、次に、好ましくは、任意の測定可 能な圧力低下をもたらすことなく、第二シート部材４４を通過する。第一シート 部材４０と同様に、第二シート部材４４は、好ましくは、流体の濾過作用を実質 的に提供せず、それにより、任意の明らかな汚染物堆積をもたらさない。濾過工 程のおける最終段階として、濾過された流体は、第二端部キャップ２４の円形穴 ２５を通り筒状フィルタ２０から流出する。 筒状フィルタ２０は、液体フィルタ又は空気フィルタとして良好に機能するこ とが理解される。筒状フィルタ２０は、ひだ先端保持手段を有さない一般的な流 体フィルタにおいて最小の圧力低下で起きる一般的なひだの寄りをもたらすこと なく、油において、１０３４ｋＰａ（１５０ｐｓｉ）のフィルタ要素２８を横断 する圧力低下の試験がされる。 本発明の範囲又は精神を逸脱することなく、本発明の使用及び構造において、 種々の変形及び変更が可能であることは、当業者に理解される。これに関して、 筒状フィルタ２０は、単に、ひだ先端の空間を維持するための本発明のひだ先端 保持手段を使用する筒状フィルタの例である。種々の筒状フィルタの形状が現存 し、筒状フィルタ２０によって示された本発明の特定の実施形態は、本発明を限 定するものとして解釈されることはない。 一般的な変形例として、ウレタンの埋設用樹脂が、フィルタ２０の端部３０， ３２を固定するために金属端部キャップ２２，２４の代わりに使用可能である。 さらに、本発明の所定の実施形態は、フィルタ要素２８のひだ３４の空間を維持 するために、第一シート部材４０だけを使用しても良い。多くの適用において、 フィルタ要素２８の最も外側の境界を取り囲み、流れの上流側に適した第一シー ト部材４０は、ひだ３４の動きを防止してひだ３４の適当な空間を維持するため に、外側ひだ先端３６への十分な支持力を提供する。 図４Ａ〜４Ｅを参照すると、筒状フィルタ２０は、製造工程の種々の段階が明 らかとなるように図示されている。製造工程の第一段階において、筒状フィルタ ２０のフィルタ要素２８は、一般的にロールから繰り出された図４Ａに示すよう な全体的に平らなフィルタ紙部材から構成される。 製造工程における第二段階は、図４Ｂに示すように、一般的な折 り技術により、フィルタ要素２８を折ることによってフィルタ要素２８のひだを 形成することである。折られると、連続の内側ひだ先端３８は、全体的に平らな フィルタ要素２８の第一境界を区画形成し、連続の外側ひだ先端３６は、全体的 に平らなフィルタ要素２８の第二境界を区画形成する。フィルタ要素２８の第一 境界は、フィルタ要素２８の第二境界と全体的に平行に対向する。折られたフィ ルタ要素２８は、さらに、第一端部５５及び第二端部５７を有している。 製造工程における第三段階は、フィルタ要素２８の内側ひだ先端３８への第二 シート部材４４の適用に関している。これに関して、フィルタ要素２８のひだ３ ４は共に寄せられて縮められ、第二シート部材４４が内側ひだ先端３８に固定さ れるが、フィルタ要素２８は図４Ｃに示すように平らである。この固定時におい て、第二シート部材４４は、フィルタ要素２８が筒状フィルタ２０内に組み込ま れた時に、フィルタ要素２８の内側ひだ先端３８によって区画形成される筒状の 内側の境界の寸法に相当する寸法を有している。 第二シート部材４４は、内側ひだ先端３８と第二シート部材４４との間に、ボ ステック社によって製造された熱溶融接着不織布のような感熱接着シート材を配 置して、この感熱接着シート材を機能させるために第二シート部材４４へ熱を与 えることによって、内側ひだ先端３８に固定されることが好ましい。感熱接着シ ート材が加熱されると、それは、内側ひだ先端３８及び第二シート部材４４へ溶 け込み、固まる時に第二シート部材４４を内側ひだ先端３８へ効果的に固定する 。第二シート部材４４が、噴霧接着又は熱溶着ような択一的な固定技術によって も内側ひだ先端３８へ接着可能であることは理解される。 製造工程の第四段階は、フィルタ要素２８を、一般的には、フィ ルタ２０の構造体の内側ライナ４１回りに巻くことに関しており、それにより、 内側ひだ先端３８は、第二シート部材４４によって覆われた全体的に筒状の内側 境界を区画形成し、外側ひだ先端３６は、全体的に筒状の外側境界を区画形成す る。第二シート部材４４は、内側ひだ先端３８へ固定されるために、フィルタ要 素２８は、容易に扱われて筒形状に巻かれるように、十分な拘束性を有している と、発明者によって判断されている。フィルタ要素２８は、構造体の内側ライナ ４１に支持される一方で、フィルタ要素２８は、筒形状に巻かれ、フィルタ要素 ２８の第一及び第二端部５５，５７は、図４Ｄに示すように互いに永久的に固定 される。 筒状のフィルタ２０の製造工程における第五段階は、図４Ｅに示すように、フ ィルタ要素２８の筒状の外側境界への第一シート部材４０の取り付けを伴う。第 一シート部材４０は、フィルタ要素２８の筒状の外側境界全体の回りに、熱溶融 接着不織布のような感熱接着シート材を巻くことによって、外側ひだ先端３６へ 固定されることが好ましい。第一シート部材４０は、感熱接着シート材が第一シ ート部材４０と外側ひだ先端３６との間に位置するように、フィルタ要素２８の 筒状の外側境界全体に巻かれる。 第一シート部材４０がフィルタ要素２８回りに巻かれる時に、第一シート部材 ４０の端部は、互いに重ねられ、長手方向継ぎ目４２を形成するために、接着又 は熱溶着のような一般的な固定技術によって互いに接着される。択一的に、第一 シート部材４０の端部はぴったり合うようにされ、長手方向継ぎ目４２は、端部 上に固定された帯材料又は端部を覆う樹脂層によって固定されるようにしても良 い。 第一シート部材４０が接続されると、熱が第一シート部材４０へ与えられる。 熱は、第一シート部材４０が外側ひだ先端３６に対し てぴったりと収縮適合することを引き起こし、同時に、外側ひだ先端３６及び第 一シート部材４０へ溶け込む接着を引き起こす感熱接着シート材を機能させ、第 一シート部材４０を外側ひだ先端３６の縁３７全体へ効果的に接着する。噴霧接 着剤のような他の接着剤は第一シート部材４０を外側ひだ先端３６へ固定するの に使用可能であることが理解される。第一シート部材４０は、フィルタ要素２８ の中央内に、フィルタ要素２８の内径よりわずかに大きな外径を有する内側ライ ナを強制的に挿入するように、他の手段によって、後に張力付加されるようにし ても良いことは理解される。 筒状のフィルタ２０を製造するための最終段階は、フィルタ要素２８への第一 及び第二端部キャップ２２，２４の固定を伴う。これに関しては、好ましくは、 埋設用樹脂が第一及び第二端部キャップ２２，２４へ提供される。第一及び第二 端部キャップ２２，２４は、次に、図１に示すように、フィルタ要素２８の第一 及び第二端部３０，３２へ埋設用樹脂によって接着的に固定される。 本発明は、連続の段階が変更され、又は所定の段階が製造工程から削除される ような筒状のフィルタを製造するための変更された方法を含むことが当業者に理 解される。例えば、フィルタ要素２８の全体的に筒状の内側境界を覆う第二シー ト部材４４を有さない筒状のフィルタを製造するためには、製造工程から前述の 第三段階を削除することが望まれる。加えて、第一シート部材４０をフィルタ要 素２８の外側ひだ先端３６へ固定することが望ましいく、フィルタ要素２８は平 らにされ、全体的に平らな第二境界を区画形成する。このフィルタ要素２８は、 次に、共に永久的に固定されるフィルタ要素２８の第一及び第二端部５５，５７ を有する筒形状に巻かれ、第一シート部材４０は、フィルタ要素２８の全体的に 筒状の外側境界回りに巻かれる。第一シート部材４０の端部は、好ましくは、長 手方向継ぎ目４２を固定するために、樹脂又は帯材によって補強される。この変 更工程は、好ましくは、ひだ３４の空間を維持するために、第一シート部材４０ だけを有する筒状のフィルタを製造するのに使用される。 いくつかの使用において、構造体の内側ライナ４１がフィルタ２０から削除さ れて良いことは理解される。 図５を参照すると、本発明によるもう一つのフィルタ１２０が図示されている 。このフィルタ１２０は、好ましくは一般的なフィルタ紙から形成されたフィル タ要素１２８を有している。このフィルタ要素１２８は、連続の相互接続された ひだ１３４を形成するように折られる。ひだ１３４は、フィルタ要素１２８の全 体的に平らな入口境界を区画形成する第一の最も外側の縁１３７を有する連続の 入口ひだ先端１３６を具備している。同様に、ひだは、さらに、フィルタ要素１ ２８の全体的に平らな出口境界を区画形成する第二の最も外側の縁１３９を有す る連続の出口ひだ先端１３８を具備している。 このフィルタ１２０は、さらに、フィルタ要素１２８の入口境界を覆うライナ である第一シート部材１４０を有している。第一シート部材１４０は、フィルタ 要素１２８の入口ひだ先端１３６を横断して延在し、入口ひだ先端へ接着的に固 定される。同様に、フィルタ１２０は、さらに、フィルタ要素１２８の出口境界 全体を覆うライナである第二シート部材１４４を有している。第二シート部材１ ４４は、フィルタ要素１２８の出口ひだ先端１３８を横断して延在し、出口ひだ 先端に接着的に固定される。 第一及び第二シート部材１４０，１４４は、筒状のフィルタ２０の第一及び第 二シート部材４０，４４に関して前述したのと同じ材料から形成されることが理 解される。加えて、第一及び第二シート 部材１４０，１４４は、感熱接着剤によって各ひだ先端１３６，１３８の長さ全 体に固定されることが好ましい。しかしながら、任意の一般的な接着剤が使用可 能であることは理解される。 第一及び第二シート部材１４０，１４４が、好ましくは、各ひだ先端１３６， １３８の長さ全体に固定されるために、第一及び第二シート部材１４０，１４４ は、ひだ１３４が動くことを防止し、フィルタ１２０の剛性を高める。フィルタ １２０の剛性は、さらに、フィルタ要素１２８の第一及び第二端部１３０，１３ ２へ厚紙又は同様な材料から形成された矩形の端部キャップ１３１を接着的に固 定することによって高まる。第一及び第二端部１３０，１３２は、さらに、樹脂 又は埋設用樹脂のようなもう一つの材料によって覆われ、フィルタ１２０回りに ガスケット１３３を取り付ける表面を提供しても良いことは理解される。第一及 び第二シート部材１４０，１４４によってフィルタ１２０に提供される剛性のた めに、多くの使用にとって、フィルタ１２０は、現存フィルタに一般的に使用さ れるような外部フレームを必要としないことが理解される。加えて、フィルタ１ ２０は、大きなシート部材を大きなひだ付きフィルタ要素に固定し、次に、この 大きなフィルタ要素を所望の寸法を有するフィルタに切断することによって大規 模に製造しても良いことは理解される。この種の製造工程は、自動化に理想的に 適している。所定の使用にとって、フィルタは、ひだ空間を維持するための一方 のシート部材だけを有する構造としても良いことは理解される。この種のフィル タにおいて、ひだ空間を維持するためには、フィルタの入口境界を覆うシート部 材を有することが望ましい。 前述に関して、変更は、本発明の請求の範囲から逸脱することなく、細部にお いて、特に、部材の形状、大きさ、及び配置において、行われても良いことは理 解される。本明細書及び図示した実施形 態は、以下の請求の範囲の広い意味によって示される本発明の本来の範囲及び精 神を有する例として考慮されることが意図されている 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワーナー，ウェイン エム, アメリカ合衆国，ミネソタ 55124，アッ プル バレー，レッドウッド ドライブ 120 (72)発明者 リッチ，ダニエル ティー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55337，バー ンズビル，ワンハンドレッドサーティシク スス ストリート ウエスト 116

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルタであって、 前記フィルタは、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を具備し、 前記ひだは、前記フィルタ要素の全体的に筒状の境界を区画形成する連続の離間 するひだ先端を有し、 前記フィルタは、前記ひだの空間を維持するために前記フィルタ要素の境界を ぴったりと覆う透過性の全体的に非伸縮性のシート部材を具備し、前記シート部 材は、前記フィルタ要素回りに巻かれ、前記シート部材への熱の提供によって前 記フィルタ要素のひだ先端に対して収縮適合されるフィルタ。 ２．前記シート部材は、前記ひだ先端に接着的に固定され、複数の不規則に配 置されたプラスチック繊維を具備し、前記繊維は、前記繊維間の接合部において 互いにつながれ、前記シート部材を通る流体流れを実質的に制限しないことを可 能とするように形成された複数の不規則に離間する開口を区画形成する請求項１ のフィルタ。 ３．前記シート部材は、５００より大きなフレーザ空気透過性を有する請求項 １のフィルタ。 ４．前記ひだ先端それぞれは縁を区画形成し、前記シート部材は前記ひだ先端 それぞれの縁全体に実質的に接着的に固定される請求項１のフィルタ。 ５．前記シート部材は、感熱接着剤によって前記ひだ先端に固定される請求項 １のフィルタ。 ６．前記シート部材は、０．２２８６ｍｍ（０．００９インチ）より薄い厚さ を有する請求項１のフィルタ。 ７．フィルタであって、 前記フィルタは、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要 素を具備し、前記ひだは、前記フィルタ要素の全体的に筒状の境界を区画形成す る連続の離間するひだ先端を有し、 前記フィルタは、前記フィルタ要素の境界をぴったりと覆う透過性の全体的に 非伸縮性のシート部材を具備し、前記シート部材は、長手方向継ぎ目を有し、前 記シート部材が連続の前記ひだ先端を緊張して横断延在するように、前記フィル タ要素のひだ先端に対して後に張力付加され、前記シート部材は、前記ひだの空 間を維持するために前記ひだ先端に接着的に固定されるフィルタ。 ８．前記シート部材は、複数の不規則に配置されたプラスチック繊維を具備し 、前記繊維は、前記繊維間の接合部において互いにつながれ、前記シート部材を 通る流体流れを実質的に制限しないことを可能とするように形成された複数の不 規則に離間する開口を区画形成する請求項７のフィルタ。 ９．フィルタであって、 前記フィルタは、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を具備し、 前記ひだは、連続の外側ひだ先端と連続の内側ひだ先端とを有し、前記外側ひだ 先端が前記フィルタ要素の全体的に筒状の外側境界を区画形成し、前記内側ひだ 先端が前記フィルタ要素の全体的に筒状の内側境界を区画形成し、 前記フィルタは、前記フィルタ要素の前記外側境界をぴったりと覆う透過性の 全体的に非伸縮性の第一シート部材を具備し、前記第一シート部材は、前記フィ ルタ要素の回りに巻かれ、前記フィルタ要素の前記外側ひだ先端に対して後に張 力付加され、前記第一シート部材は、連続の前記外側ひだ先端を横断して延在し 、前記ひだの空間を維持するために前記外側ひだ先端に接着的に固定され、 前記フィルタは、前記フィルタ要素の前記内側境界を覆う透過性の全体的に非 伸縮性の第二シート部材を具備し、前記第二シート部 材は、連続の前記内側ひだ先端を横断して延在し、前記ひだの空間を維持するた めに前記内側ひだ先端に接着的に固定され、 前記第一及び第二シート部材は、それぞれ、複数の不規則に配置されたプラス チック繊維を具備し、前記繊維は、前記繊維間の接合部において互いにつながれ 、前記第一及び第二シート部材を通る流体流れを実質的に制限しないことを可能 とするように形成された複数の不規則に離間する開口を区画形成するフィルタ。 １０．フィルタであって、 前記フィルタは、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を具備し、 前記ひだは、前記フィルタ要素の全体的に平らな境界を区画形成する連続の離間 するひだ先端を有し、 前記フィルタは、前記フィルタ要素の前記境界を覆う透過性の全体的に非伸縮 性のシート部材を具備し、前記シート部材は、連続の前記ひだ先端を横断して延 在し、前記ひだの空間を維持するために前記ひだ先端へ接着的に固定され、前記 シート部材は、複数の不規則に配置されたプラスチック繊維を具備し、前記繊維 は、前記繊維間の接合部において互いにつながれ、前記シート部材を通る流体流 れを実質的に制限しないことを可能とするように形成された複数の不規則に離間 する開口を区画形成するフィルタ。 １１．前記シート部材は、５００より大きなフレーザ空気透過性を有する請求 項１０のフィルタ。 １２．前記ひだ先端それぞれは縁を区画形成し、前記シート部材は前記ひだ先 端それぞれの縁全体に実質的に接着的に固定される請求項１０のフィルタ。 １３．前記シート部材は、感熱接着剤によって前記ひだ先端に固定される請求 項１０のフィルタ。 １４．前記シート部材は、０．２２８６ｍｍ（０．００９インチ ）より薄い厚さを有する請求項１０のフィルタ。 １５．フィルタであって、 前記フィルタは、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を具備し、 前記ひだは、連続の入口ひだ先端と連続の出口ひだ先端とを有し、前記内側ひだ 先端は、前記フィルタ要素の全体的に平らな入口境界を区画形成し、前記出口ひ だ先端は、前記フィルタ要素の全体的に平らな出口境界を区画形成し、 前記フィルタは、前記フィルタ要素の前記入口境界を覆う透過性の全体的に非 伸縮性の第一シート部材を具備し、前記第一シート部材は、連続の前記入口ひだ 先端を横断して延在し、前記ひだの空間を維持するために前記入口ひだ先端へ接 着的に固定され、 前記フィルタは、前記フィルタ要素の前記出口境界を覆う透過性の全体的に非 伸縮性の第二シート部材を具備し、前記第二シート部材は、連続の前記出口ひだ 先端を横断して延在し、前記ひだの空間を維持するために前記出口ひだ先端へ接 着的に固定され、 前記第一及び第二シート部材は、それぞれ、複数の不規則に配置されたプラス チック繊維を具備し、前記繊維は、前記繊維間の接合部において互いにつながれ 、前記第一及び第二シート部材を通る流体流れを実質的に制限しないことを可能 とするように形成された複数の不規則に離間する開口を区画形成するフィルタ。 １６．筒状のフィルタを製造する方法であって、 ａ）前記方法は、連続の相互接続されたひだを有するひだ付きのフィルタ要素 を提供する段階を有し、前記ひだは、前記フィルタ要素の全体的に平らな境界を 区画形成する連続の離間するひだ先端を有し、 ｂ）前記方法は、透過性のシート部材が前記フィルタ要素の前記平らな境界に 沿って連続の前記ひだ先端を横断して延在するように 、前記ひだ先端に前記シート部材を固定する段階を有し、 ｃ）前記方法は、前記ひだ先端が前記ひだ先端に固定された前記透過性のシー ト部材によって覆われた前記フィルタ要素の全体的に筒状の境界を区画形成する ように、前記フィルタ要素を巻く段階を有する筒状のフィルタを製造する方法。 １７．筒状のフィルタを製造する方法であって、 ａ）前記方法は、連続の相互接続されたひだを有するひだ付きのフィルタ要素 を提供する段階を有し、前記ひだは、連続の第一ひだ先端と連続の第二ひだ先端 とを有し、前記第一ひだ先端が前記フィルタ要素の全体的に平らな第一境界を区 画形成し、前記第二ひだ先端が前記フィルタ要素の全体的に平らな第二境界を区 画形成し、 ｂ）前記方法は、透過性の第一シート部材が平らな前記第一境界に沿って連続 の前記第一ひだ先端を横断して延在するように、前記第一ひだ先端に前記第一シ ート部材を固定する段階を有し、 ｃ）前記方法は、前記第一ひだ先端が前記第一シート部材によって覆われた前 記フィルタ要素の全体的に筒状の内側境界を区画形成し、前記第二ひだ先端が前 記フィルタ要素の全体的に筒状の外側境界を区画形成するように、前記フィルタ 要素を筒形状に巻く段階を有し、 ｄ）前記方法は、第二シート部材が前記フィルタ要素の全体的に筒状の前記外 側境界を覆うように、前記第二シート部材を前記第二ひだ先端に接着的に固定す る段階を有する筒状のフィルタを製造する方法。 １８．前記フィルタ要素の筒状の前記外側境界回りの前記第二シート部材に後 に張力付加する段階をさらに有する請求項１７の筒状のフィルタを製造する方法 。 １９．前記第二シート部材は、熱を提供することにより前記第二 シート部材を収縮適合することによって後に張力付加される請求項１８の筒状の フィルタを製造する方法。 ２０．筒状のフィルタを製造する方法であって、 ａ）前記方法は、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を提供する 段階を有し、前記ひだは、前記フィルタ要素の全体的に筒状の境界を区画形成す る連続の離間するひだ先端を有し、 ｂ）前記方法は、前記ひだ先端に接着剤を提供する段階を有し、 ｃ）前記方法は、透過性のシート部材が前記ひだ先端を横断して延在するよう に、前記フィルタ要素の前記境界回りに前記シート部材を配置する段階を有し、 ｄ）前記方法は、前記フィルタ要素の前記筒状の境界回りの前記シート部材に 前記ひだ先端に対して後に張力付加される段階を有するフィルタを製造する方法 。 ２１．前記シート部材は、前記シート部材への熱の提供によって前記シート部 材を収縮適合することにより後に張力付加される請求項２０の筒状のフィルタを 製造する方法。 ２２．前記接着剤は、熱が前記シート部材に与えられる時に前記ひだ先端を前 記シート部材へ接着する感熱接着剤を包含する請求項２１の筒状のフィルタを製 造する方法。 ２３．フィルタを製造する方法であって、 ａ）前記方法は、連続の相互接続されたひだを有するフィルタ要素を提供する 段階を有し、前記ひだは、連続の入口ひだ先端と連続の出口ひだ先端とを有し、 前記入口ひだ先端が前記フィルタ要素の全体的に平らな入口境界を区画形成し、 前記出口ひだ先端が前記フィルタ要素の全体的に平らな出口境界を区画形成し、 ｂ）前記方法は、透過性の全体的に非伸縮性の第一シート部材が前記フィルタ 要素の前記入口境界を覆って前記ひだの空間を維持す るために、前記第一シート部材を前記入口ひだ先端に固定する段階を有し、 ｃ）前記方法は、透過性の全体的に非伸縮性の第二シート部材が前記フィルタ 要素の前記出口境界を覆って前記ひだの空間を維持するために、前記第二シート 部材を前記出口ひだ先端に固定する段階を有し、 ｄ）前記方法は、前記フィルタ要素の端部に端部キャップを提供する段階を有 するフィルタを製造する方法。 ２４．前記フィルタ要素の回りにガスケットを固定する段階をさらに有する請 求項２３のフィルタを製造する方法。