JP2020099896A - 支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法 - Google Patents

支持・ドレネージ材、フィルタ、及び使用方法 Download PDF

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Abstract

【課題】フィルタメディアの孔よりはるかに大きい開口を有しており、フィルタメディアの支持及び/又は良好な排水を可能とする、支持・ドレネージ材の提供。【解決手段】複数の別個の第1の要素500を具備し、第1の要素500は第1の折畳み可能な領域100を具備し、第1の折畳み可能な領域100が、第1及び第2の端部11、12と、これらの端部間の折り目又はヒンジ15を有するメッシュ又は不織布を具備し、折り畳まれたときの第1の要素500の折り目又はヒンジ15から第1の端部11までの長さは、第2の端部12までの長さより大きく、第1の要素500が別個のプリーツ付きフィルタ1500のプリーツに接触し、第1の部分1P1がプリーツの一方の側に接触し、第2の部分1P2が前記プリーツの他方の側に接触し、第1の部分1P1が、隣り合う別個の第1の要素500’の第2の部分1P2’に接触するようになっている、支持・ドレネージ材。【選択図】図1

Description

発明の背景
[0001]複数の濾過用途において、メッシュなどの支持・ドレネージ要素(スクリーン又はネッティングとも呼ばれる)が利用されており、支持・ドレネージ(「S&D」)要素は、多孔質フィルタメディアの上流及び/又は下流に配置される。支持・ドレネージ要素は、フィルタメディアの孔よりはるかに大きい開口を有しており、フィルタメディアへの支持及び/又はフィルタメディアに対する良好な排水を提供する。
[0002]しかし、改善された支持・ドレネージ要素が必要とされている。
[0003]本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくともいくつかを改良することを提供する。本発明の上記及びその他の利点は、以下に述べる説明から明らかになる。
[0004]本発明の一実施形態は、複数の別個の第1の要素を具備する支持・ドレネージ材を提供し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、支持・ドレネージ材が、複数のプリーツを具備する。プリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、各々の別個の第1の要素が別個のプリーツに接触し、したがって第1の部分がプリーツの一方の側に接触し、第2の部分がプリーツの他方の側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分に接触する。
[0005]別の実施形態では、支持・ドレネージ材は、(A)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、(i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、(B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、(ii)折り畳まれたときの各々の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、(C)各々の別個の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触する。
[0006]支持・ドレネージ材システムの一実施形態は、支持・ドレネージ材を具備し、支持・ドレネージ材が、(A)複数の別個の第1の要素であって、各々の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含む、第1の要素と、(B)複数の別個の第2の要素であって、各々の第2の要素が、第2の要素の第1の折畳み可能な領域を具備し、第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第2の要素の第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、折り畳まれたときの各々の別個の第2の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含む、第2の要素とを具備し、支持・ドレネージシステムが、上流面及び下流面を有する複数のプリーツを具備する。プリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、(i)各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分に接触し、(ii)各々の別個の第2の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第2の要素の第2の部分に接触する。
[0007]支持・ドレネージ材システムの別の実施形態が、第1の支持・ドレネージ材及び別個の第2の支持・ドレネージ材を具備し、(I)第1の支持・ドレネージ材が、(A)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、(i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、(B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、(ii)折り畳まれたときの各々の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、(C)各々の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触し、(II)第2の支持・ドレネージ材が、(D)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、(iii)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、(E)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、(iv)折り畳まれたときの各々の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、(F)各々の別個の第2の層が、それぞれの別個の第1の要素に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触し、支持・ドレネージシステムが、上流面及び下流面を有する複数のプリーツを具備する。プリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、(v)各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触し、(vi)各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触する。
[0008]フィルタ装置の一実施形態が、複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面又はプリーツ付き多孔質フィルタの下流面に接触するように配置された支持・ドレネージ材の一実施形態とを具備する。
[0009]本発明の一実施形態によるフィルタシステムが、複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、支持・ドレネージ材システムの一実施形態とを具備し、(iii)各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分に接触し、(iv)各々の別個の第2の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第2の要素の第2の部分に接触する。
[0010]フィルタシステムの別の実施形態が、複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、支持・ドレネージ材システムの一実施形態とを具備し、(vii)各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触し、(viii)各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触する。
[0011]流体を濾過する方法の実施形態もまた、本発明によって提供される。
本発明の一実施形態による複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、プリーツ付きフィルタのプリーツに接触するように配置された第1の折畳み可能な領域を具備する、支持・ドレネージ材の斜視図である。 図1に示す折り畳まれた第1及び第2の支持・ドレネージ材を具備し、第1及び第2の支持・ドレネージ材間にプリーツ付きフィルタを有する支持・ドレネージ材システムの一実施形態、並びに第1及び第2の支持・ドレネージ材間にプリーツ付きフィルタを具備するフィルタシステムの一実施形態の概略図であり、等角図を示している。 図2Aの側面図であり、矢印は流体流を示す。 支持・ドレネージ材が完全に折り畳まれている、図2A〜図2Bに示す支持・ドレネージ材システム及びフィルタシステムの概略図であり、フィルタカートリッジを具備するフィルタシステムの一実施形態を示している。 支持・ドレネージ材が完全に折り畳まれている、図2A〜図2Bに示す支持・ドレネージ材システム及びフィルタシステムの概略図であり、フィルタカートリッジケージ及びコアのないフィルタシステムの等角図を示している。 フィルタシステムのさらに別の実施形態及び支持・ドレネージ材システムの一実施形態(分解図に示す)を示し、支持・ドレネージ材システムが、別個の第1及び第2のS&D材を具備し、第1及び第2のS&D材が各々、複数の要素を具備し、複数の要素が各々、プリーツ付きフィルタのプリーツに接触するように配置された第1及び第2の折畳み可能な領域を具備し、各々の第2の層が、それぞれの第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々の別個の第1の要素の各々のそれぞれの第1の層の第1の主表面に接触する図である。この図4Aは、別個の層に対する例示的なプリーツ高さ面を示している。 フィルタプリーツに対する要素及び層の上流及び下流の配置を示している。 第1の層に接触する第2の層を具備する個々のインサートの一実施形態を示す図であり、斜視図を示している。 図5Aの側断面図である。 図5A〜図5Bに示す複数のインサートを含むフィルタシステム及び支持・ドレネージ材システムの一実施形態(矢印は流体流を示す)の側断面図である。 従来の厚さが一定のS&D材(左側)と本発明の一実施形態によるS&D材(右側)とを比較して、プリーツ付きフィルタメディアの半プリーツを通っているフィルタメディアを横切る流体の流速と、上流及び下流の支持・ドレネージ(S&D)材内の流体の流速との差を概略的に示す図である。 先細りしたS&D材と従来の厚さが一定のS&D材とを比較して、プリーツ付きフィルタ内の最大フィルタ面積の例示的な利点を示す図である。
[0019]本発明の一実施形態は、複数の別個の第1の要素を具備する支持・ドレネージ材を提供し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、支持・ドレネージ材が、複数のプリーツを具備する。プリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、各々の別個の第1の要素が別個のプリーツに接触し、したがって第1の部分がプリーツの一方の側に接触し、第2の部分がプリーツの他方の側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分に接触する。
[0020]別の実施形態では、支持・ドレネージ材は、(A)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、(i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、(B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、(ii)折り畳まれたときの各々の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、(C)各々の別個の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触する。
[0021]一実施形態では、各々の別個の第2の層の第3の部分は、第1の要素の各々のそれぞれの第1の層の第1の部分に接触する。
[0022]別法又は追加として、支持・ドレネージ材の一実施形態では、各々の第1の部分の長さが、各々の第3の部分の長さより少なくとも約15%大きい。
[0023]支持・ドレネージ材システムの一実施形態は、支持・ドレネージ材を具備し、支持・ドレネージ材が、(A)複数の別個の第1の要素であって、各々の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含む、第1の要素と、(B)複数の別個の第2の要素であって、各々の第2の要素が、第2の要素の第1の折畳み可能な領域を具備し、第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第2の要素の第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、折り畳まれたときの各々の別個の第2の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含む、第2の要素とを具備し、支持・ドレネージシステムが、上流面及び下流面を有する複数のプリーツを具備する。プリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、(i)各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分に接触し、(ii)各々の別個の第2の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の要素のうちの1つの第1の部分が、隣り合う別個の第2の要素の第2の部分に接触する。
[0024]支持・ドレネージ材システムの別の実施形態が、第1の支持・ドレネージ材及び別個の第2の支持・ドレネージ材を具備し、(I)第1の支持・ドレネージ材が、(A)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、(i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、(B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、(ii)折り畳まれたときの各々の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、(C)各々の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触し、(II)第2の支持・ドレネージ材が、(D)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、(iii)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、(E)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、(iv)折り畳まれたときの各々の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、(F)各々の別個の第2の層が、それぞれの別個の第1の要素に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触し、支持・ドレネージシステムが、上流面及び下流面を有する複数のプリーツを具備する。プリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、(v)各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触し、(vi)各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触する。
[0025]フィルタ装置の一実施形態が、複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面又はプリーツ付き多孔質フィルタの下流面に接触するように配置された支持・ドレネージ材の一実施形態とを具備する。。
[0026]フィルタシステムの別の実施形態が、複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、支持・ドレネージ材システムの一実施形態とを具備し、(vii)各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触し、(viii)各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触する。
[0027]フィルタシステムの一実施形態では、プリーツ付き多孔質フィルタは、レイドオーバープリーツフィルタを構成する。別法又は追加として、フィルタシステムの一実施形態では、システムは、内側コア及び外側ケージをさらに具備する。。
[0028]流体を濾過する方法が、フィルタシステムの一実施形態に流体を通すステップを含み、少なくとも1つの第1の要素、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面、プリーツ付き多孔質フィルタの下流面、及び少なくとも1つの第2の要素に流体を通すこと、又は第1の支持・ドレネージ材の第2の層及び第1の層、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面、プリーツ付き多孔質フィルタの下流面、並びに第2の支持・ドレネージ材の第1及び第2の層に流体を通すことを含む。
[0029]支持・ドレネージ材は、フィルタメディア(プリーツ付き又はプリーツなし)の層同士の間に配置されたとき、支持及び均一の間隔を提供しながら(対向する表面のメッシュにおけるストランドが互いに重なり合うのではなく互いの間に嵌合する入れ子状態を低減又は防止することを含む)、低減された沿層方向の流れ抵抗を呈し(したがって支持・ドレネージ材内の圧力降下が、フィルタ要素における圧力降下より小さくなる)、以てフィルタ要素の表面における流体の均等の分布及び低減された表面損失を提供することが有利な点である。
[0030]プリーツ付きフィルタとともに使用されるとき、支持・ドレネージ材は、フィルタメディアの損傷(特に、膜の損傷)を低減させ、より均一の流れ分布(フィルタのプリーツ付き先端を通る流れを含む)を可能にし、安定したプリーツパックを提供することができる。さらに、ヒンジを含む支持・ドレネージ材が、従来のプリーツ加工デバイスに適合する。
[0031]さらに、プリーツ付きフィルタとともに使用されるとき、先細りした材料を使用することで、全体的により細いプリーツピッチが得られ、所与の体積につきより多くのフィルタ材を得ることを可能にしながら、望ましい差圧を維持し、濾過効率を改善することができる。
[0032]さらに、局所流量が必要な流れ面積に相関しないために無駄になる面積があることを本発明者らが見出した従来の厚さが一定の支持・ドレネージ要素とは対照的に、本発明の支持・ドレネージ材は、局所流量を必要な流れ面積により良好に整合させることができることが有利な点である。
[0033]例証として、図7Aは、従来の厚さが一定のS&D材(左側)と本発明の一実施形態によるS&D材(右側)とを比較して、プリーツ付きフィルタメディアの半プリーツを通っているフィルタメディアを横切る流体の流速と、上流及び下流の支持・ドレネージ(S&D)材内の流体の流速との差を概略的に示す。局所流量が必要な流れ面積に相関しないために面積が無駄になり、速度が変動する可能性がある、従来の厚さが一定のS&D要素とは対照的に、本発明のS&D材は、局所流量を必要な流れ面積により良好に整合させ、速度を一定に保つことができることが有利な点である。図7Bは、先細りしたS&D材と従来の厚さが一定のS&D材とを比較して、プリーツ付きフィルタ内の最大フィルタ面積の例示的な利点を示し、ここで水平軸線上の「0」は、S&D材が極小に薄く、S&D材を先細りさせることによってフィルタ面積を増大させる可能性がないことを示し、水平軸線上の「1」は、フィルタ材が極小に薄く、この場合、フィルタ面積を2倍に増大させることができることを示す。図6Bは、S&D材の一端がゼロの厚さまで先細りする限界内で実現することができる最大値を示唆しており、実際の状況はこの曲線を下回る。
[0034]支持・ドレネージ材は、平坦若しくは平面、又は実質上平坦若しくは平面とすることができ、いくつかの実施形態では、支持・ドレネージ材は湾曲しており、又は湾曲させることができる。
[0035]本発明の実施形態は、フラットプリーツフィルタパック、直流螺旋フィルタ、積層型ディスクフィルタ、直交流カセットを含む様々なフィルタ構成とともに使用するのに適しており、「レイドオーバープリーツ」(LOP)フィルタ構成(たとえば、米国特許第5,543,047号に記載)に特に適している。
[0036]本発明の各構成要素について、以下でより詳細に次に説明し、同様の構成要素は同様の参照番号を有する。上流及び下流のS&D材がそれぞれ同じ構成要素で示されている場合、対応する構成要素は、類似の参照番号とそれに続く「’」によって識別され、たとえば、500’は500に対応し、1000’は1000に対応し、以下同様である。
[0037]図1は、複数の別個の第1の要素(インサート)500を具備する。本発明による第1の支持・ドレネージ材1000の一実施形態を、分解され、部分的に組み立てられた図に示し、各々の別個の第1の要素500は、折畳み可能な領域100を具備し、折畳み可能な領域100は、多孔質プリーツ付きフィルタ要素1501を具備する。多孔質プリーツ付きフィルタ1500のプリーツの両面に接触するように配置される。以下により詳細に説明するように、図1はまた、複数の別個の第1の要素500’(下流の第1の要素500’は、以下で「第2の要素」とも呼ばれる)を具備する。本発明による第2の支持・ドレネージ材1000’の一実施形態も示し、各々の別個の第1の要素500’は、折畳み可能な領域を具備し、折畳み可能な領域は、プリーツ付きフィルタのプリーツの両面に接触するように配置される。この図はまた、別個の第1の支持・ドレネージ材1000及び別個の第2の支持・ドレネージ材1000’を具備する。支持・ドレネージ材システム2500の一実施形態を示し、第1の支持・ドレネージ材は、プリーツ付きフィルタの上流に配置され、第2の支持・ドレネージ材は、プリーツ付きフィルタの下流に配置される。フィルタシステム2000の図示の実施形態は、多孔質プリーツ付きフィルタ要素1501を具備する。多孔質プリーツ付きフィルタ1500を具備し、支持・ドレネージ材1000、1000’は、フィルタの上流及び下流に配置される。
[0038]図1に示す実施形態では、各々の第1の要素500が、第1の折畳み可能な領域100を具備し、第1の折畳み可能な領域100は、第1の端部11及び第2の端部12、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目(又はヒンジ)15を有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域は、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面101、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面102を有し、第1の折畳み可能な領域は、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクB1を有し、折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分1P1を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分1P2を含む。この図はまた、各々の第2の要素500’に対しても同じ配置及び対応する構成要素を示す。
[0039]図2は、図1に基づいている組み立てられた支持・ドレネージシステム及びフィルタシステムの一実施形態を示し、図2Aは等角図を提供し、図2Bは側面図を提供する。図2Bは特に、多孔質プリーツ付きフィルタ要素1501を具備する。多孔質プリーツ付きフィルタ1500の上流に配置された要素500を具備する。第1の支持・ドレネージ材1000と、プリーツ付きフィルタの下流に配置された要素500’を具備する。第2の支持・ドレネージ材1000’とを示し、各々の別個の第1の要素500は、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分1P1が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分1P2が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの第1の部分1P1が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分1P2に接触し(図3Aも参照されたい)、各々の別個の第2の要素500’は、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分1P1’が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分1P2’が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の要素500’のうちの1つの第1の部分1P1’が、隣り合う別個の第2の要素の第2の部分1P2’に接触する。図2Bはまた、支持・ドレネージシステム及びフィルタシステムを通る流体流を示す矢印を含み、流体は、第1の要素、プリーツ付き多孔質フィルタの上流面、プリーツ付き多孔質フィルタの下流面、及び第2の要素を通過する。
[0040]図3は、図2A〜図2Bに示す支持・ドレネージシステム及びフィルタシステムの様々な概略図を示し、支持・ドレネージ材は完全に折り畳まれており、したがって支持・ドレネージ材の側縁部は、フィルタメディアの端部と同一平面であり、流れを防止するようにともに封止されている。
[0041]湾曲した又は湾曲可能な支持・ドレネージ材を有する実施形態が、LOPフィルタ構成(たとえば、米国特許第5,543,047号に記載)に特に適している。たとえば、フィルタシステム2000は、外側ケージ1610、内側コア1611、及び多孔質プリーツ付きフィルタ要素1501を具備する。多孔質プリーツ付きフィルタ1500を具備し、(矢印は流体流を示し、またプリーツ付きフィルタのプリーツ先端を保護する外側折り目、及び折り畳まれてプリーツ付きフィルタのプリーツ根元を支持する内側折り目も示す)、プリーツ付きフィルタがLOP構成を有する、フィルタカートリッジ1600の一実施形態、並びに図2A及び図2Bに概略的に示すように、要素500、500’を具備する。個々の支持・ドレネージ材(インサート)1000、1000’の実施形態(図4A、図4B、及び図6に示す支持・ドレネージ材にも該当する)として、図3Aに示されており、第1の支持・ドレネージ要素500及び第2の支持・ドレネージ材500’は、互いに対して180度反転し(S&D要素システム2500の一実施形態を提供する)、プリーツ付きフィルタの各プリーツ間に配置され、したがって各インサート要素の両面が、各フィルタプリーツの面に接触し、それぞれのインサートの外側先端が、ケージの内面又は内側コアの外面に接触し、プリーツ先端及びプリーツ根元をケージ又はコアから隔置し、したがってプリーツ先端及びプリーツ根元を保護しながら、流体流が通るのを可能にする。
[0042]図3Aはまた、隣り合うS&D要素が、高流量領域内に2つの層のメッシュ/不織布を提供し、低流量領域内に1つの層のメッシュ/不織布を提供することも示す(図2B、図7A、及び図7Bも参照されたい)。
[0043]図3Bは、フィルタカートリッジのケージ及びコアがないフィルタシステム及びS&Dシステムの等角図を示す。
[0044]図4は、本発明による別個の第1及び第2の支持・ドレネージ材の別の実施形態を、分解され、部分的に組み立てられた図に示し、各支持・ドレネージ材は、第1の折畳み可能な領域及び第2の折畳み可能な領域を具備する。第1の要素を具備する。図4Aは、別個の層に対する例示的なプリーツ高さ面を示し、図4Bは、フィルタプリーツに対する要素及び層の上流及び下流の配置を示す。
[0045]第1の支持・ドレネージ材1000が複数の別個の第1の要素500を具備し、各々の別個の第1の要素500が第1の折畳み可能な領域100を具備し、第2の支持・ドレネージ材1000’が複数の別個の第2の要素500’を具備し、各々の複数の別個の第2の要素500’が第1の折畳み可能な領域100’を具備する。図1とは対照的に、図4に示す第1の支持・ドレネージ材1000の実施形態は、複数の別個の第1の要素500を具備し、各々の別個の第1の要素500が、第1の折畳み可能な領域100及び第2の折畳み可能な領域200を具備し、第2の支持・ドレネージ材1000’の実施形態は、複数の別個の第2の要素500’を具備し、各々の別個の第2の要素500’が、第1の折畳み可能な領域100’及び第2の折畳み可能な領域200’を具備する。。
[0046]したがって、図4A及び図4Bに示すように(図5A、図5B、及び図6により詳細に示す)、各々の示されている別個の支持・ドレネージ材1000、1000’は、(A)複数の別個の第1の要素500、500’を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域100、100’を具備し、第1の折畳み可能な領域100、100’が、第1の端部11、11’及び第2の端部12、12’、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目(又はヒンジ)15、15’を有するメッシュ又は不織布を具備し、第1の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面101、101’、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面102、102’を有し、第1の折畳み可能な領域が、第1の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第1のバルクB1、B1’を有し、(i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第1の部分1P1、1P1’を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第2の部分1P2、1P2’を含み、(B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域200、200’をさらに具備し、第2の折畳み可能な領域200、200’が、第1の端部21、21’及び第2の端部22、22’、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目25、25’を有するメッシュ又は不織布を具備し、第2の折畳み可能な領域が、第1の端部から第2の端部へ延びる第1の主表面201、及び第1の端部から第2の端部へ延びる第2の主表面202を有し、第2の折畳み可能な領域が、第2の折畳み可能な領域を通って第1の主表面と第2の主表面との間に延びる第2のバルクB2、B2’を有し、(ii)折り畳まれたときの各々の別個の第2の層の折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さより大きく、折り目又はヒンジから第1の端部までの長さが、第3の部分2P3、2P3’を含み、折り目又はヒンジから第2の端部までの長さが、第4の部分2P4、2P4’を含み、(C)各々の別個の第2の層が、それぞれの第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の第1の層の第1の主表面に接触する。第1の支持・ドレネージ材は、プリーツ付きフィルタの上流に配置され、第2の支持・ドレネージ材は、プリーツ付きフィルタの下流に配置される。
[0047]図5は、個々の第1の層100に接触する個々の第2の層200を具備する。個々のインサート500の一実施形態を示す。図5Aは斜視図を示し、図5Bは側断面図を示し、第2の層の第3の部分2P3が、第1の層の第1の部分1P1に接触し、(図4Aにも示すように)第1の部分の長さは、第3の部分の長さより少なくとも約15%大きく、様々なプリーツ高さ(たとえば、全プリーツ高さ、プリーツ高さの50%、プリーツ高さの25%など)に対応する部分を提供することができる。
[0048]図6は、図5A〜図5Bに示す複数のインサートを含むフィルタシステムの一実施形態及び支持・ドレネージ材システムの一実施形態(矢印は流体流を示す)の側断面図を示す。図6はまた、各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触し、各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、第2の部分が、プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の第3の部分に接触することも示す。
[0049]折畳み可能な領域が互いに接触しておらず、バルク厚さの差により先細りした又は階段状の流路チャンネルが提供される場合の長さと比較すると、たとえば図2B、図3A、及び図6に示すように、折畳み可能な領域が互いに接触するとき、これによりバルク厚さを増大させた長さが提供される。先細りした厚さのバルクを提供するとき、これにより先細りしていない標準の支持・ドレネージメディアと同じ圧縮レベルでより大きいフィルタメディア面積が可能になることが有利な点である。
[0050]支持・ドレネージ材(メッシュ及び布)は、濾過される流体及び温度などの該当する濾過パラメータに適した任意の適した材料から製作することができる。
[0051]支持・ドレネージ材は、たとえば、積層造形(「積層製造」又は「3D印刷」と呼ばれることもある)を含む当技術分野で周知の様々な方法によって作製することができる。
[0052]ポリマーのメッシュを具備する。それらの実施形態では、ポリマーメッシュは、織物メッシュ及び押出メッシュの形で得られる。いずれのタイプを用いてもよいが、押出メッシュはより平滑であり、したがってフィルタメディアの隣接層の摩耗がそれほど生じないために好ましいことがある。押出メッシュは、第1の組の平行なストランドと、第1の組のストランドを斜めに交差する第2の組の平行なストランドとを有することができる。押出メッシュは、対称又は非対称のいずれかとして分類することができる。対称メッシュでは、第1の組のストランドも第2の組のストランドも、メッシュがメッシュ製造機械から現れる方向であるメッシュのいわゆる「縦方向」に延びない。非対称メッシュでは、これらの組のストランドの一方が、縦方向に平行に延びる。本発明の実施形態によれば、対称メッシュ又は非対称メッシュのいずれかを使用することができる。
[0053]様々なメッシュが、本発明の実施形態による使用に適している。たとえば、適した押出ポリマーメッシュには、商標名デルネット(DELNET)でSchweiter−Mauduit International Inc.(Alpharetta、GA)から入手可能なものが含まれる。
[0054]メッシュは、厚さ及び1インチ当たりのストランドの数によって特徴付けることができる。これらの寸法は、いかなる特定の値にも限定されるものではなく、メッシュの所望の沿層方向の流れ特性及び所望の強度に応じて選択することができる。典型的には、メッシュのメッシュ数は、1インチ当たり少なくとも約5本のストランドである。
[0055]ポリマーの不織布を具備する。それらの実施形態では、不織布は、濾過される流体及び温度などの該当する濾過パラメータに適したポリエステル、ポリプロピレン、又はポリアミド(たとえば、ナイロン)を含む任意のポリマー材料から製作することができる。
[0056]様々な不織布が、本発明の実施形態による使用に適している。たとえば、適した不織布には、商標名リーメイ(REEMAY)(たとえば、リーメイ2011及びリーメイ2250)及びタイパー(TYPAR)でAvintiv Technical Nonwovens(Old Hickory、TN)から入手可能なポリエステルスパンボンド不織布が含まれる。
[0057]典型的には、メッシュ又は不織布の厚さは、約0.0005”〜約0.025”(より典型的には、約0.005”〜約0.030”)の範囲内であり、ボイド率は約30%以上であるが、厚さはその範囲より大きく又は小さくすることもでき、ボイド率はその値より小さくすることもできる。メッシュ又は不織布が折畳み及び/又は波形を有するそれらの実施形態では、メッシュ又は不織布は、メッシュ又は不織布並びにフィルタ及びフィルタ要素の損傷を避けるのに十分なほど柔軟である。
[0058]多孔質フィルタ及び/又は多孔質フィルタ要素(たとえば、多孔質膜及び/又は多孔質の繊維メディア)は、任意の適した孔構造、たとえば孔径(たとえば、泡立ち点、若しくはたとえば米国特許第4,340,479号に記載のK、又は毛管凝縮流れ特性によって明らかである)、気孔率、孔直径(たとえば、米国特許第4,925,572号に記載の修正OSU F2試験を使用して特徴付けられる)、又は流体が要素を通過するときに1つ又は複数の当該物質の通過を低減若しくは許可する除去率を有することができる。使用される孔構造は、処理すべき流体の組成及び処理済み流体の所望の廃水レベルに依存する。
[0059]フィルタ要素は、任意の所望の臨界濡れ表面張力(CWST、たとえば米国特許第4,925,572号に定義されている)を有することができる。CWSTは、たとえば当技術分野で知られているように、たとえば米国特許第5,152,905号、第5,443,743号、第5,472,621号、及び第6,074,869号にさらに開示されているように選択することができる。要素の表面特性は、湿式若しくは乾式酸化、表面へのポリマーの被覆若しくは堆積、又はグラフト反応によって修正することができる(たとえば、CWSTに影響を及ぼすように、表面電荷、たとえば正若しくは負の電荷を含むように、及び/又は表面の極性若しくは親水性を変えるように)。
[0060]フィルタは、追加の要素、層、又は構成要素を含むことができ、追加の要素、層、又は構成要素は、異なる構造及び/又は機能、たとえばフィルタメディアの上流における前濾過(プレフィルトレーション)及び/又は緩衝(損傷保護のためのフィルタメディアの上流における緩衝又は損傷保護及び/若しくはメディア支持のためのフィルタメディアの下流における緩衝)を有することができる。
[0061]本発明の実施形態によれば、フィルタ及び/又はフィルタ要素は、平面、プリーツ付き、及び中空円筒形を含む様々な構成を有することができる。
[0062]プリーツ付きフィルタを含む例示的なフィルタ及びフィルタ要素は、米国特許第5,543,047号及び第5,552,048号に開示されている。
[0063]複数のフィルタ要素を具備する。いくつかの実施形態では、フィルタは典型的に、少なくとも1つの入口及び少なくとも1つの出口を具備し、入口と出口との間に少なくとも1つの流体流路を画定するハウジング内に配置され、フィルタは、流体流路を横切って配置され、フィルタデバイスを形成する。フィルタデバイスは、滅菌可能であることが好ましい。少なくとも1つの入口及び少なくとも1つの出口を設けるのに適した形状の任意のハウジングを用いることができる。
[0064]ハウジングは、処理される流体に適合している任意の不浸透性の熱可塑性材料を含む任意の適した剛性の不浸透性材料から製作することができる。たとえば、ハウジングは、ステンレス鋼などの金属又はポリマーから製作することができる。
[0065]本明細書に引用した公開、特許出願、及び特許を含むあらゆる参照文献は、各参照文献が参照により組み込まれており、全体として本明細書に記載されると個別且つ具体的に示された場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
[0066]本発明を説明する文脈(特に以下の特許請求の範囲の文脈)において、「a」及び「an」及び「the」及び「少なくとも1つ(at least one)」という用語並びに類似の指示語の使用は、本明細書に別途指示しない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の両方を包含すると解釈されたい。「少なくとも1つ(at least one)」という用語と、それに続く1つ又は複数の項目の一覧の使用(たとえば、「A及びBのうちの少なくとも1つ(at least one of A and B)」)は、本明細書に別途指示しない限り、又は文脈に明らかに矛盾しない限り、列挙された項目から選択された1つの項目(A又はB)又は列挙された項目の2つ以上のあらゆる組合せ(A及びB)を意味すると解釈されたい。「具備する、具備する。、含む、構成する(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、及び「含む(containing)」という用語は、別途記載しない限り、オープンエンド(open−ended)の用語であると解釈されたい(すなわち、「〜を含むが、それだけに限定されるものではない(including, but not limited to)」を意味する)。本明細書における値の範囲の記述は、本明細書に別途指示しない限り、その範囲内に入るそれぞれ別個の値を個別に参照する簡潔な方法として働くことのみを意図したものであり、それぞれ別個の値は、本明細書に個別に記述された場合と同様に、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載するあらゆる方法は、本明細書に別途指示しない限り、又はそうでない場合、文脈に明らかに矛盾しない限り、任意の適した順序で実行することができる。本明細書に提供されるあらゆる例又は例示的な言語(たとえば、「など(such as)」)の使用は、別途記載しない限り、本発明にさらに光をあてることのみを意図したものであり、本発明の範囲に限定を加えるものではない。本明細書におけるいずれの言語も、記載されていない要素が本発明の実施に本質的であることを示すと解釈されるべきではない。
[0067]本発明を実施する本発明者らには知られている最良の形態を含めて、本発明の好ましい実施形態が本明細書に記載されている。それらの好ましい実施形態の変形例は、上記の説明を読めば当業者には明らかになるであろう。本発明者らは、当業者であれば、そのような変形例を適当に用いることを予期し、本発明者らは、本明細書に具体的に記載した以外の方法で本発明が実施されることも意図する。したがって、本発明は、準拠法によって認められる添付の特許請求の範囲に記載の主題のあらゆる修正例及び均等物を含む。さらに、本明細書に別途指示しない限り、又はそうでない場合、文脈に明らかに矛盾しない限り、本発明のあらゆる可能な変形例における前述の要素のあらゆる組合せが、本発明によって包含される。
11 第1の端部
11’ 第1の端部
12 第2の端部
12’ 第2の端部
15 折り目、ヒンジ
15’ 折り目、ヒンジ
21 第1の端部
21’ 第1の端部
22 第2の端部
22’ 第2の端部
25 折り目
25’ 折り目
100 第1の折畳み可能な領域
100’ 第1の折畳み可能な領域
101 第1の主表面
101’ 第1の主表面
102 第2の主表面
102’ 第2の主表面
200 第2の折畳み可能な領域
200’ 第2の折畳み可能な領域
201 第1の主表面
202 第2の主表面
500 第1の要素
500’ 第1の要素
1000 第1の支持・ドレネージ材
1000’ 第2の支持・ドレネージ材
1500 多孔質プリーツ付きフィルタ
1501 多孔質プリーツ付きフィルタ要素
1600 フィルタカートリッジ
1610 外側ケージ
1611 内側コア
2000 フィルタシステム
2500 支持・ドレネージ材システム
1P1 第1の部分
1P1’ 第1の部分
1P2 第2の部分
1P2’ 第2の部分
2P3 第3の部分
2P3’ 第3の部分
2P4 第4の部分
2P4’ 第4の部分
B1 第1のバルク
B1’ 第1のバルク
B2 第2のバルク
B2’ 第2のバルク

Claims (12)

  1. 複数の別個の第1の要素を具備する支持・ドレネージ材であって、
    各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、
    折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の前記折り目又はヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの前記長さが、第1の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、
    前記支持・ドレネージ材が、複数のプリーツを具備するプリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、各々の別個の第1の要素が別個のプリーツに接触し、したがって前記第1の部分がプリーツの一方の側に接触し、前記第2の部分が前記プリーツの他方の側に接触し、前記別個の第1の要素のうちの1つの前記第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の第2の部分に接触する、支持・ドレネージ材。
  2. 複数の別個の第1の要素を具備する支持・ドレネージ材であって、
    (A)各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、
    (i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、
    (B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、前記第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第2の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第2の折畳み可能な領域が、前記第2の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、
    (ii)折り畳まれたときの各々の別個の第2の層の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、
    (C)各々の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の前記第2の主表面が、各々のそれぞれの第1の層の前記第1の主表面に接触する、支持・ドレネージ材。
  3. 各々の別個の第2の層の前記第3の部分が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の前記第1の層の前記第1の部分に接触する、請求項2に記載の支持・ドレネージ材。
  4. 各々の第1の部分の長さが、各々の第3の部分の長さより少なくとも約15%大きい、請求項3に記載の支持・ドレネージ材。
  5. 支持・ドレネージ材を具備する支持・ドレネージ材システムであって、
    (A)前記支持・ドレネージ材が複数の別個の第1の要素を具備し、各々の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、
    折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第2の部分を含む、第1の要素と、
    (B)複数の別個の第2の要素を具備し、各々の第2の要素が、第2の要素の第1の折畳み可能な領域を具備し、前記第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第2の要素の第1の折畳み可能な領域が、前記第2の要素の第1の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、
    折り畳まれたときの各々の別個の第2の要素の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第2の部分を含む、第2の要素と
    を具備し、
    前記支持・ドレネージ材システムが、上流面及び下流面を有する複数のプリーツを具備するプリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、
    (i)各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の上流側に接触し、前記別個の第1の要素のうちの1つの前記第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の前記第2の部分に接触し、
    (ii)各々の別個の第2の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の要素のうちの1つの前記第1の部分が、隣り合う別個の第2の要素の前記第2の部分に接触する、支持・ドレネージ材システム。
  6. 第1の支持・ドレネージ材及び別個の第2の支持・ドレネージ材を具備する支持・ドレネージ材システムであって、
    (I)前記第1の支持・ドレネージ材が、
    (A)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面し、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面しを有し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、
    (i)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、
    (B)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、前記第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第2の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第2の折畳み可能な領域が、前記第2の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、
    (ii)折り畳まれたときの各々の第2の層の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、
    (C)各々の別個の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の前記第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の前記第1の層の前記第1の主表面に接触し、
    (II)前記第2の支持・ドレネージ材が、
    (D)複数の別個の第1の要素を具備し、各々の別個の第1の要素が、第1の折畳み可能な領域を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに第1の端部と第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第1の折畳み可能な領域が、前記第1の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第1のバルクを有し、
    (iii)折り畳まれたときの各々の別個の第1の要素の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第1の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第2の部分を含み、
    (E)各々の別個の第1の要素が、第2の折畳み可能な領域をさらに具備し、前記第2の折畳み可能な領域が、第1の端部及び第2の端部、並びに前記第1の端部と前記第2の端部との間の折り目又はヒンジを有するメッシュ又は不織布を具備し、前記第2の折畳み可能な領域が、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第1の主表面と、前記第1の端部から前記第2の端部へ延びる第2の主表面とを有し、前記第2の折畳み可能な領域が、前記第2の折畳み可能な領域を通って前記第1の主表面と前記第2の主表面との間に延びる第2のバルクを有し、
    (iv)折り畳まれたときの各々の第2の層の前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さより大きく、前記折り目又は前記ヒンジから前記第1の端部までの長さが、第3の部分を含み、前記折り目又は前記ヒンジから前記第2の端部までの長さが、第4の部分を含み、
    (F)各々の第2の層が、それぞれの別個の第1の層に接触して配置され、したがって各々の別個の第2の層の前記第2の主表面が、各々のそれぞれの別個の第1の要素の前記第1の層の前記第1の主表面に接触し、
    前記支持・ドレネージ材システムが、上流面及び下流面を有する複数のプリーツを具備するプリーツ付きフィルタとともに使用するのに適しており、
    (v)各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の上流側に接触し、前記第2の層のうちの1つの前記第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の前記第3の部分に接触し、
    (vi)各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の下流側に接触し、前記第2の層のうちの1つの前記第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の前記第3の部分に接触する、支持・ドレネージ材システム。
  7. 複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、
    請求項5に記載の支持・ドレネージ材システムと
    を具備するフィルタシステムであって、
    (iii)各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第1の要素のうちの1つの前記第1の部分が、隣り合う別個の第1の要素の前記第2の部分に接触し、
    (iv)各々の別個の第2の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の要素のうちの1つの前記第1の部分が、隣り合う別個の第2の要素の前記第2の部分に接触する、フィルタシステム。
  8. 複数のプリーツを具備し、上流面及び下流面を有するプリーツ付き多孔質フィルタと、
    請求項6に記載の支持・ドレネージ材システムと
    を具備するフィルタシステムであって、
    (vii)各々の第1の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の上流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の上流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の上流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの前記第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の前記第3の部分に接触し、
    (viii)各々の第2の支持・ドレネージ材の各々の別個の第1の要素が、プリーツの別個の下流面に接触し、したがって前記第1の部分が、プリーツの一方の下流側に接触し、前記第2の部分が、前記プリーツの他方の下流側に接触し、別個の第2の層のうちの1つの前記第4の部分が、隣り合う別個の第2の層の前記第3の部分に接触する、フィルタシステム。
  9. 前記プリーツ付き多孔質フィルタが、レイドオーバープリーツフィルタを具備する、請求項7又は8に記載のフィルタシステム。
  10. 内側コア及び外側ケージをさらに具備する、請求項7〜9のいずれか一項に記載のフィルタシステム。
  11. 請求項7に記載のフィルタシステムに流体を通すステップを含み、前記第1の要素、前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記上流面、前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記下流面、及び前記第2の要素に流体を通すことを含む、流体を濾過する方法。
  12. 請求項8に記載のフィルタシステムに流体を通すステップを含み、前記第1の支持・ドレネージ材の前記第1の要素の第2の層及び前記第1の要素の第1の層、前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記上流面、前記プリーツ付き多孔質フィルタの前記下流面、並びに前記第2の支持・ドレネージ材の前記第1及び第2の層に流体を通すことを含む、流体を濾過する方法。
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