知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-13
(54)【発明の名称】化学フィルタアセンブリ
(51)【国際特許分類】
B01D 53/38 20060101AFI20241106BHJP
B01D 39/14 20060101ALI20241106BHJP
B01D 53/04 20060101ALI20241106BHJP
H01M 8/04 20160101ALI20241106BHJP
H01M 8/0662 20160101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
B01D53/38 111
B01D39/14 C
B01D39/14 K
B01D53/04 110
H01M8/04 N
H01M8/0662
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024523263
(86)(22)【出願日】2022-10-26
(85)【翻訳文提出日】2024-04-17
(86)【国際出願番号】 US2022047805
(87)【国際公開番号】W WO2023076328
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】63/271,867
(32)【優先日】2021-10-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591163214
【氏名又は名称】ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ラウアー，ダーヴィト ディー．
(72)【発明者】
【氏名】クルーガー，スティーブ エム．
(72)【発明者】
【氏名】ローソン，シェーン
(72)【発明者】
【氏名】アダメク，ダニエル イー．
(72)【発明者】
【氏名】モラヴェツ，デイヴィス ビー．
(72)【発明者】
【氏名】シュトラ，アニル
【テーマコード（参考）】
4D002
4D012
4D019
5H127
【Ｆターム（参考）】
4D002AA01
4D002AA03
4D002AA12
4D002AA13
4D002AA26
4D002AA33
4D002AA40
4D002AB01
4D002AB02
4D002AC07
4D002DA02
4D002DA03
4D002DA11
4D002DA12
4D002DA16
4D002DA22
4D002DA38
4D002DA44
4D012BA01
4D012BA03
4D012BA04
4D012CA07
4D012CA09
4D012CA10
4D012CA11
4D012CA15
4D012CB02
4D012CB03
4D012CG01
4D012CG03
4D012CH01
4D019AA01
4D019AA02
4D019BB02
4D019BB09
4D019BB10
4D019BC05
4D019BC10
4D019BD01
4D019CB04
4D019CB06
5H127BA02
5H127BA17
5H127BA18
5H127BB07
5H127EE11
(57)【要約】
フィルタアセンブリには入口及び出口を画定するハウジングがある。複数の化学フィルタ要素がハウジング内に配置され、流体の流れに対して直列に配置される。間隔領域は、一連の隣接するフィルタ要素の間にある。また、ハウジング並びに第一及び第二の化学フィルタ要素を備えるアセンブリも開示される。第二の化学フィルタ要素は、第一の化学フィルタ要素の下流にある。各化学フィルタ要素には、第一の縁部と第二の縁部がある化学フィルタ材料のシートがある。第一の流路は、第一のシートの表面に平行に画定され、当該第一の縁部から当該第二の縁部まで延在する。第二の流路は、第二のシートの表面に平行に画定され、当該第一の縁部から当該第二の縁部まで延在する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジング；第一の縁部及び第二の縁部がある第一の化学フィルタ材料の第一のシートを含む第一の化学フィルタ要素であって、ここで、第一の濾過流路が前記第一のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する；並びに
第一の縁部及び第二の縁部がある第二の化学フィルタ材料の第二のシートを含む第二の化学フィルタ要素であって、ここで、第二の濾過流路が前記第二のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在し、ここで、前記第一の化学フィルタ要素及び前記第二の化学フィルタ要素が前記ハウジング内に配置され、前記第二の化学フィルタ要素が前記第一の化学フィルタ要素の下流に配置される；
を含む、フィルタアセンブリ。
【請求項2】
前記第一の化学フィルタ要素と前記第二の化学フィルタ要素との間に、さらに、間隔領域を備え、ここで、前記間隔領域は、前記第一の化学フィルタ要素から前記第二の化学フィルタ要素への流路を画定する、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項3】
さらに、前記間隔領域に配置された粒子フィルタを備え、ここで、前記粒子フィルタは粒子濾過媒体を備え、前記粒子濾過媒体を通って前記流路が延在する、請求項１又は２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項4】
前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一のシートを含む前記第一の化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックを備え、前記第一の濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される、請求項１～３のいずれか１項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項5】
前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックを備え、ここで、前記流路層の各々は、前記スタック内の前記第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、かつ、前記第一の化学フィルタ材料のシートの層に当接する、請求項１～４のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項6】
前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートは、中心軸の周りにコイル状に構成される、請求項１～５のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項7】
前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートに当接する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の濾過流路を画定し、かつ、中心軸の周りにコイル状に構成される、請求項１～６のいずれか１項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項8】
前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある、請求項１～７のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項9】
前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある、請求項１～８のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項10】
前記第一の縁部は、前記化学フィルタ材料の第一のシートの前記第二の縁部の反対側にある、請求項１～９のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項11】
入口及び出口を画定するハウジング；前記入口から前記出口への流体の流れに対して直列に配置された前記ハウジング内の複数の化学フィルタ要素；かつ、
一連の隣接する前記フィルタ要素間の間隔領域；
を含む、フィルタアセンブリ。
【請求項12】
化学フィルタ要素は各々、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料を含み、かつ、前記シートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、ここで、前記濾過流路は、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する、請求項１１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項13】
複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、前記濾過流路を画定する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間で前記シートの前記表面に当接する、請求項１１又は１２に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項14】
１つ以上の前記化学フィルタ要素が吸着フィルタ要素である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項15】
前記化学フィルタ要素の少なくとも１つが、化学吸着被覆基板である、請求項１１～１４のいずれか１項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項16】
前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、請求項１１～１５のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項17】
前記複数の化学フィルタ要素のうちの第二の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある、請求項１１～１６のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項18】
前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含む、請求項１１～１７のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項19】
第二の化学フィルタ要素が、塩基を含浸させた吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある、請求項１１～１８のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項20】
前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、前記第二の化学フィルタ要素の下流に第三の化学フィルタ要素を備える、請求項１１～１９のいずれか一項に記載のフィルタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］本出願は、２０２１年１０月２６日に出願された米国仮出願第６３／２７１，８６７号の利益を主張し、その全体が参照により援用される。
［０００２］本開示は、概して、フィルタアセンブリに関する。より具体的には、本開示は、化学フィルタアセンブリに関する。
［０００２］本開示は、概して、フィルタアセンブリに関する。より具体的には、本開示は、化学フィルタアセンブリに関する。
【発明の概要】
【0002】
［０００３］本明細書に開示される技術のある実施形態は、ハウジング、第一の化学フィルタ要素及び第二の化学フィルタ要素を含むフィルタアセンブリに関する。第一の化学フィルタ要素は、第一の縁部及び第二の縁部がある第一の化学フィルタ材料の第一のシートを含む。第一の濾過流路が前記第一のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する。第二の化学フィルタ要素は、第一の縁部及び第二の縁部がある第二の化学フィルタ材料の第二のシートを含む。第二の濾過流路が前記第二のシートの表面に平行に画定される。前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する。前記第一の化学フィルタ要素及び前記第二の化学フィルタ要素が前記ハウジング内に配置される。前記第二の化学フィルタ要素が前記第一の化学フィルタ要素の下流に配置される。
【0003】
［０００４］ある実施形態では、前記第一の化学フィルタ要素と前記第二の化学フィルタ要素との間に、さらに、間隔領域を備え、ここで、前記間隔領域は、前記第一の化学フィルタ要素から前記第二の化学フィルタ要素への流路を画定する。さらに又はあるいは、アセンブリは、さらに、前記間隔領域に配置された粒子フィルタを備え、ここで、前記粒子フィルタは粒子濾過媒体を備え、前記粒子濾過媒体を通って前記流路が延在する。さらに又はあるいは、前記第一の化学フィルタ要素は、前記第一のシートを含む前記第一の化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックをさらに備え、前記第一の濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される。ある実施形態では、第一の化学フィルタ要素には、第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックがあり、各流路層は、当該スタック内の当該第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、当該層に当接する。
【0004】
［０００５］さらに又はあるいは、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートは、中心軸の周りにコイル状に構成される。ある実施形態では、前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートに当接する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の濾過流路を画定し、かつ、中心軸の周りにコイル状に構成される。
【0005】
［０００６］さらに又はあるいは、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある。さらに又はあるいは、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある。さらに又はあるいは、フィルタアセンブリには、第一の縁部及び第二の縁部がある第三の化学フィルタ材料の第三のシートを含む第三の化学フィルタ要素があり、ここで、第三の濾過流路が第三のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する。さらに又はあるいは、フィルタアセンブリには、第二の化学フィルタ要素から第三の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域がある。
【0006】
［０００７］さらに又はあるいは、第一の化学フィルタ材料は、塩基を含浸させた吸着剤を備える。さらに又はあるいは、第一の化学フィルタ材料は、酸含浸吸着剤を含む。さらに又はあるいは、第二の化学フィルタ材料は酸含浸吸着剤を備える。さらに又はあるいは、第二の化学フィルタ材料は、塩基を含浸させた吸着剤を備える。さらに又はあるいは、前記第一の縁部は、前記化学フィルタ材料の第一のシートの前記第二の縁部の反対側にある。さらに又はあるいは、第四の化学フィルタ要素は、第一の縁部及び第二の縁部がある第四の化学フィルタ材料の第四のシートを有し、第四の濾過流路が前記第四のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する。さらに又はあるいは、間隔領域は、第三の化学フィルタ要素から第四の化学フィルタ要素への流路を画定する。さらに又はあるいは、第四の化学フィルタ材料には、メソ多孔性吸収剤がある。
【0007】
［０００８］さらに又はあるいは、アセンブリには、第一の縁部及び第二の縁部がある第五の化学フィルタ材料の第五のシートがある第五の化学フィルタ要素があり、ここで、第五の濾過流路は、第五のシートの表面に平行に画定され、かつ、第一の縁部から第二の縁部まで延在する。さらに又はあるいは、アセンブリには、第四の化学フィルタ要素から第五の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域がある。さらに又はあるいは、第五の化学フィルタ材料は酸含浸吸着剤を備える。
【0008】
［０００９］本明細書に開示されるある他の実施形態は、入口及び出口を画定するハウジング；前記入口から前記出口への流体の流れに対して直列に配置された前記ハウジング内の複数の化学フィルタ要素；かつ、一連の隣接するフィルタ要素間の間隔領域；がある、フィルタアセンブリに関する。
［００１０］ある実施形態では、化学フィルタ要素は各々、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料があり、かつ、前記シートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、ここで、前記濾過流路は、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在するさらに又はあるいは、複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、前記濾過流路を画定する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間で前記シートの前記表面に当接するさらに又はあるいは、複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックを備え、濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される。ある実施形態では、複数の化学フィルタ要素の前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックを備え、ここで、前記流路層の各々は、前記スタック内の前記第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、かつ、前記層に当接する。
［００１０］ある実施形態では、化学フィルタ要素は各々、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料があり、かつ、前記シートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、ここで、前記濾過流路は、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在するさらに又はあるいは、複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、前記濾過流路を画定する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間で前記シートの前記表面に当接するさらに又はあるいは、複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックを備え、濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される。ある実施形態では、複数の化学フィルタ要素の前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックを備え、ここで、前記流路層の各々は、前記スタック内の前記第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、かつ、前記層に当接する。
【0009】
［００１１］さらに又はあるいは、第一の化学フィルタ材料のシートは、中心軸の周りにコイル状に構成される。さらに又はあるいは、シートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある。さらに又はあるいは、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある。さらに又はあるいは、１つ以上の前記化学フィルタ要素が吸着フィルタ要素である。さらに又はあるいは、前記化学フィルタ要素の少なくとも１つが、化学吸着被覆基板である。さらに又はあるいは、前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、塩基を含浸させた吸着剤を含む。
【0010】
［００１２］さらに又はあるいは、前記複数の化学フィルタ要素のうちの第二の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある。さらに又はあるいは、前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を備える。さらに又はあるいは、第二の化学フィルタ要素が、塩基を含浸させた吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある。さらに又はあるいは、前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、前記第二の化学フィルタ要素の下流に第三の化学フィルタ要素を備える。さらに又はあるいは、複数の化学フィルタ要素は、メソ多孔性吸着剤を備える第四の化学フィルタ要素を備え、第四の化学フィルタ要素は、第三の化学フィルタ要素の下流にある。さらに又はあるいは、複数の化学フィルタ要素は、さらに、第四の化学フィルタ要素の下流に第五の化学フィルタ要素を備える。さらに又はあるいは、第一の縁部は、化学フィルタ材料の第一のシートの第二の縁部の反対側にある。
［００１３］上記の概要は、各実施形態又はすべての実施を説明することを意図していない。むしろ、例示的な実施形態のより完全な理解は、添付の図面の図を考慮して、以下の例示的な実施形態の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって明らかになり、認識されるであろう。
［００１４］本技術は、添付の図面と関連して様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮することで、より完全に理解され、認識され得る。
［００１３］上記の概要は、各実施形態又はすべての実施を説明することを意図していない。むしろ、例示的な実施形態のより完全な理解は、添付の図面の図を考慮して、以下の例示的な実施形態の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって明らかになり、認識されるであろう。
［００１４］本技術は、添付の図面と関連して様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮することで、より完全に理解され、認識され得る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】［００１５］例示的なフィルタ要素の概略分解図である。
【図2】［００１６］例示的なフィルタ要素の概略図である。
【図3】［００１７］Ａは、フィルタ材料のシートの一例の概略図である。［００１８］Ｂは、フィルタ材料の別の例示的なシートの概略図である。
【図4】［００１９］他の例示的なフィルタ要素の概略図を示す。
【図5】［００２０］さらに他の例示的なフィルタ要素の概略図を示す。
【図6】［００２１］さらに他の例示的なフィルタ要素の概略図を示す。
【図7】［００２２］さらに他の例示的なフィルタ要素の概略図を示している。
【図8】［００２３］例示的なフィルタアセンブリの概略図を示す。
【図9】［００２４］様々なフィルタ材料及び様々な汚染物質に関連する試験結果である。
【図10】様々なフィルタ材料及び様々な汚染物質に関連する試験結果である。
【図11】様々なフィルタ材料及び様々な汚染物質に関連する試験結果である。
【図12】様々なフィルタ材料及び様々な汚染物質に関連する試験結果である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
［００２５］図は、主に明確にするために描かれており、その結果、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。さらに、限定はしないが、ファスナ、電気部品（配線、ケーブルなど）などを含む様々な構造／部品は、図示された実施形態の態様をより良く示すために、又はそのような構造／部品を含めることが本明細書で説明される様々な例示的な実施形態の理解に必要でない場合、概略的に示されるか、又は図の一部若しくはすべてから除去される場合がある。しかしながら、特定の図におけるそのような構造／構成要素の図示／説明の欠如は、いかなる形でも様々な実施形態の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
［００２６］本明細書に開示される技術は、多段化学濾過を実行するシステム及びアセンブリに関する。そのようなシステム及びアセンブリは、空気濾過及び液体濾過の文脈において有利であり得る。本技術が実装され得る１つの特定の例示的な環境は、燃料電池環境である。例えば、化学濾過システム又はアセンブリは、燃料電池内の水素セルを汚染物質から保護するために、吸気流に組み込むことができる。現在の技術の他の潜在的な用途としては、工業処理、自動車用途、石油化学プロセスのための燃焼後の煙道ガス流の精製、又は建物及び航空機における空気精製が挙げられる。
［００２７］本技術のある実施態様は、異なる段階で特定の化学汚染物質を選択的に除去する。このような構成は、有利には、化学フィルタ材料を不活性化する等により、ある化学汚染物質が下流の濾過プロセスを否定的に妨害することを防止することができる。このような構成は、フィルタアセンブリの寿命、又はフィルタアセンブリ内の少なくとも個々のフィルタ要素の寿命を有利に改善することができる。本技術は、有利には、非常に少量の特定の汚染物質を除去するためのフィルタアセンブリの選択性を向上させることができる。ある実施形態では、フィルタアセンブリは、単一のフィルタハウジングに複数の化学的濾過ステージを組み込む。このような構成は、２つの別個のユニットとは対照的に、１つのアセンブリを再生するのに必要なエンタルピー勾配が低減されるため、エネルギー消費を有利に低減し、生産性を向上させることができる。
［００２６］本明細書に開示される技術は、多段化学濾過を実行するシステム及びアセンブリに関する。そのようなシステム及びアセンブリは、空気濾過及び液体濾過の文脈において有利であり得る。本技術が実装され得る１つの特定の例示的な環境は、燃料電池環境である。例えば、化学濾過システム又はアセンブリは、燃料電池内の水素セルを汚染物質から保護するために、吸気流に組み込むことができる。現在の技術の他の潜在的な用途としては、工業処理、自動車用途、石油化学プロセスのための燃焼後の煙道ガス流の精製、又は建物及び航空機における空気精製が挙げられる。
［００２７］本技術のある実施態様は、異なる段階で特定の化学汚染物質を選択的に除去する。このような構成は、有利には、化学フィルタ材料を不活性化する等により、ある化学汚染物質が下流の濾過プロセスを否定的に妨害することを防止することができる。このような構成は、フィルタアセンブリの寿命、又はフィルタアセンブリ内の少なくとも個々のフィルタ要素の寿命を有利に改善することができる。本技術は、有利には、非常に少量の特定の汚染物質を除去するためのフィルタアセンブリの選択性を向上させることができる。ある実施形態では、フィルタアセンブリは、単一のフィルタハウジングに複数の化学的濾過ステージを組み込む。このような構成は、２つの別個のユニットとは対照的に、１つのアセンブリを再生するのに必要なエンタルピー勾配が低減されるため、エネルギー消費を有利に低減し、生産性を向上させることができる。
【0013】
定義
［００２８］本明細書で用いられる「吸着剤」は、１つ以上の化学成分と表面結合を形成するように構成された材料として定義される。本明細書で用いられる「吸着」は、化学成分の物理的結合である「物理吸着」、及び化学反応から生じる化学結合である「化学吸着」を包含する。
［００２９］化学フィルタ要素は、流体流から１つ以上の化学種を除去するように構成されたフィルタ要素である。化学フィルタ要素としては、吸着材料と、特定のタイプの汚染物質と反応するように選択された化学物質などの反応性化学物質があげられる。
［００３０］「流れ面」は、流体が媒体に流入するか又は媒体から流出するフィルタ要素内の媒体によって画定される領域である。
［００３１］本明細書で用いられる「粒子間細孔」は、シートを形成する繊維間の空隙空間などの粒子間の空隙空間、又は他の種類の粒子をいう。
［００３２］本明細書で用いられる「粒子内細孔」は、吸着剤繊維などの粒子、又は顆粒若しくはビーズなどの繊維以外のタイプの粒子の表面によって画定される開口部をいう。
［００３３］本明細書で用いられる「ミクロ細孔」は、直径が２ｎｍ未満である細孔をいう。
［００３４］本明細書で用いられる「メソ細孔」及び「メソ細孔性」は、直径が２ｎｍ～５０ｎｍである細孔をいう。
［００３５］「マクロ細孔」は、直径が５０ｎｍより大きい細孔をいう。
［００３６］本明細書で用いられる「粒子濾過媒体」は、流体流から粒子を捕捉するように構成された材料をいう。
［００３７］本明細書に開示される技術と一致するフィルタ要素は、「フローバイ」濾過のために配置されてよく、これは、入口流れ面から出口流れ面へとフィルタを通って流れる汚染物質を含有する流体が、フィルタ媒体の１つ以上の層の表面（例えば、上面及び底面）に対してほぼ平行に方向付けられ、その結果、材料が、フィルタ媒体の表面を通るのではなく、その表面の「近傍（そばを）」流れることを意味する。このような配置は、流体がフィルタ材料の細孔構造を直接通って（すなわち、上部平面から底部平面までなど、フィルタ材料中を通って）流れる従来のフィルタ配置に対して概ね垂直である。
［００２８］本明細書で用いられる「吸着剤」は、１つ以上の化学成分と表面結合を形成するように構成された材料として定義される。本明細書で用いられる「吸着」は、化学成分の物理的結合である「物理吸着」、及び化学反応から生じる化学結合である「化学吸着」を包含する。
［００２９］化学フィルタ要素は、流体流から１つ以上の化学種を除去するように構成されたフィルタ要素である。化学フィルタ要素としては、吸着材料と、特定のタイプの汚染物質と反応するように選択された化学物質などの反応性化学物質があげられる。
［００３０］「流れ面」は、流体が媒体に流入するか又は媒体から流出するフィルタ要素内の媒体によって画定される領域である。
［００３１］本明細書で用いられる「粒子間細孔」は、シートを形成する繊維間の空隙空間などの粒子間の空隙空間、又は他の種類の粒子をいう。
［００３２］本明細書で用いられる「粒子内細孔」は、吸着剤繊維などの粒子、又は顆粒若しくはビーズなどの繊維以外のタイプの粒子の表面によって画定される開口部をいう。
［００３３］本明細書で用いられる「ミクロ細孔」は、直径が２ｎｍ未満である細孔をいう。
［００３４］本明細書で用いられる「メソ細孔」及び「メソ細孔性」は、直径が２ｎｍ～５０ｎｍである細孔をいう。
［００３５］「マクロ細孔」は、直径が５０ｎｍより大きい細孔をいう。
［００３６］本明細書で用いられる「粒子濾過媒体」は、流体流から粒子を捕捉するように構成された材料をいう。
［００３７］本明細書に開示される技術と一致するフィルタ要素は、「フローバイ」濾過のために配置されてよく、これは、入口流れ面から出口流れ面へとフィルタを通って流れる汚染物質を含有する流体が、フィルタ媒体の１つ以上の層の表面（例えば、上面及び底面）に対してほぼ平行に方向付けられ、その結果、材料が、フィルタ媒体の表面を通るのではなく、その表面の「近傍（そばを）」流れることを意味する。このような配置は、流体がフィルタ材料の細孔構造を直接通って（すなわち、上部平面から底部平面までなど、フィルタ材料中を通って）流れる従来のフィルタ配置に対して概ね垂直である。
【0014】
化学フィルタ材料
［００３８］本明細書に開示される技術に一致するフィルタ材料としては、一般的な化学フィルタ材料があげられる。様々な実施形態では、フィルタ材料はシートとして構成され、これは、材料が比較的薄く、２つの対向する主面があることを意味する。シートの厚さは、一方の主面から反対側の主面まで延在する。フィルタ材料のシートの厚さは各々、少なくとも０．１５ｍｍであってよく、一般に１０ｍｍ以下である。シートは、一般に、フローバイ濾過用のフィルタ要素内に構成される。このような構成については、以下でより詳細に説明する。
［００３９］化学フィルタ材料のシートは、比較的小さい交差する繊維又はストランドがあるメッシュ又はスクリーンのシートとして構成できる。スクリーンは、吸着材料又は非吸着基材から構成されてよい。ある他の実施形態では、化学フィルタ材料のシートは、マットとして構成されてよく、吸着材料又は非吸着基材が、結合剤材料とともに圧縮され、フィルタ材料の比較的に均質なシートを形成する。
［００４０］フィルタ材料の化学物質のシートは、（フィルタ材料がスクリーンとして構成される場合）交差する繊維によって画定される、及び／又は（フィルタ材料がスクリーンとして構成される場合及びフィルタ材料がマットとして構成される場合）シート内の粒子間に画定される空隙空間である粒子間細孔を画定してよい。粒子間細孔径は、特定の層によって捕捉される汚染物質のサイズを考慮して、及び／又は圧力降下などのパラメータによって証明されるフィルタ材料を横切る流体の流れに対する抵抗を考慮して、設計又は選択することができる。フィルタ材料のシートによって画定される粒子間細孔は、流体が流れるように構築され得るが、粒子間細孔を囲むフィルタ材料領域は、汚染物質を捕捉して保持するように構成される。
［００４１］化学フィルタ材料のシートにはまた粒子内細孔があってよい。粒子内細孔は、ミクロ細孔、メソ細孔、及びマクロ細孔のうちの１つ以上を含むことができる。粒子内細孔は、汚染物質の捕捉、化学吸着含浸、及び／又は拡散に対応できる。特定の実施形態では、化学フィルタ材料のシートのマクロ細孔のサイズは、フロースルー配向で測定して５０ｎｍ～２００ミクロンの範囲であるが、より具体的には５０ｎｍ～１００ミクロン、より具体的には１～５０ミクロン、より具体的には５０ｎｍ～２５ミクロン、より具体的には５０ｎｍ～１５ミクロン、又はさらにより具体的には５０ｎｍ～１０ミクロンの範囲であってよい。ある実施形態では、化学フィルタ材料のシートとしては、活性炭、シリカゲル、又は分子篩などの吸着材料があげられる。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、微孔性吸着材料である。ある実施形態では、化学フィルタ材料は細孔を画定しない。
［００４２］吸着剤のシートを特定の化学成分でコーティング、反応、含浸又は洗浄して吸着剤の化学的濾過性能を改変することができる。ある実施形態では、吸着シートに塩を含浸させる。
［００４３］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、化学吸着剤でコーティングされたセルロースウェブなどの非吸着基材である。化学フィルタ材料は、酸又は塩基含浸剤で被覆された非吸着基材であってよい。非吸着基材は、ある実施形態では、浸漬コーティングされてよい。
［００４４］化学フィルタ材料は、特定の化学成分に対して比較的高い選択性、吸着容量、及び保持を維持するように構成することができる。このような化学成分としては、例えば、窒素酸化物、二酸化硫黄、硫化水素等の酸性ガス、シロキサン類、アンモニア、ｎ－ブタン、揮発性有機化合物、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等）等が挙げられる。
［００３８］本明細書に開示される技術に一致するフィルタ材料としては、一般的な化学フィルタ材料があげられる。様々な実施形態では、フィルタ材料はシートとして構成され、これは、材料が比較的薄く、２つの対向する主面があることを意味する。シートの厚さは、一方の主面から反対側の主面まで延在する。フィルタ材料のシートの厚さは各々、少なくとも０．１５ｍｍであってよく、一般に１０ｍｍ以下である。シートは、一般に、フローバイ濾過用のフィルタ要素内に構成される。このような構成については、以下でより詳細に説明する。
［００３９］化学フィルタ材料のシートは、比較的小さい交差する繊維又はストランドがあるメッシュ又はスクリーンのシートとして構成できる。スクリーンは、吸着材料又は非吸着基材から構成されてよい。ある他の実施形態では、化学フィルタ材料のシートは、マットとして構成されてよく、吸着材料又は非吸着基材が、結合剤材料とともに圧縮され、フィルタ材料の比較的に均質なシートを形成する。
［００４０］フィルタ材料の化学物質のシートは、（フィルタ材料がスクリーンとして構成される場合）交差する繊維によって画定される、及び／又は（フィルタ材料がスクリーンとして構成される場合及びフィルタ材料がマットとして構成される場合）シート内の粒子間に画定される空隙空間である粒子間細孔を画定してよい。粒子間細孔径は、特定の層によって捕捉される汚染物質のサイズを考慮して、及び／又は圧力降下などのパラメータによって証明されるフィルタ材料を横切る流体の流れに対する抵抗を考慮して、設計又は選択することができる。フィルタ材料のシートによって画定される粒子間細孔は、流体が流れるように構築され得るが、粒子間細孔を囲むフィルタ材料領域は、汚染物質を捕捉して保持するように構成される。
［００４１］化学フィルタ材料のシートにはまた粒子内細孔があってよい。粒子内細孔は、ミクロ細孔、メソ細孔、及びマクロ細孔のうちの１つ以上を含むことができる。粒子内細孔は、汚染物質の捕捉、化学吸着含浸、及び／又は拡散に対応できる。特定の実施形態では、化学フィルタ材料のシートのマクロ細孔のサイズは、フロースルー配向で測定して５０ｎｍ～２００ミクロンの範囲であるが、より具体的には５０ｎｍ～１００ミクロン、より具体的には１～５０ミクロン、より具体的には５０ｎｍ～２５ミクロン、より具体的には５０ｎｍ～１５ミクロン、又はさらにより具体的には５０ｎｍ～１０ミクロンの範囲であってよい。ある実施形態では、化学フィルタ材料のシートとしては、活性炭、シリカゲル、又は分子篩などの吸着材料があげられる。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、微孔性吸着材料である。ある実施形態では、化学フィルタ材料は細孔を画定しない。
［００４２］吸着剤のシートを特定の化学成分でコーティング、反応、含浸又は洗浄して吸着剤の化学的濾過性能を改変することができる。ある実施形態では、吸着シートに塩を含浸させる。
［００４３］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、化学吸着剤でコーティングされたセルロースウェブなどの非吸着基材である。化学フィルタ材料は、酸又は塩基含浸剤で被覆された非吸着基材であってよい。非吸着基材は、ある実施形態では、浸漬コーティングされてよい。
［００４４］化学フィルタ材料は、特定の化学成分に対して比較的高い選択性、吸着容量、及び保持を維持するように構成することができる。このような化学成分としては、例えば、窒素酸化物、二酸化硫黄、硫化水素等の酸性ガス、シロキサン類、アンモニア、ｎ－ブタン、揮発性有機化合物、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等）等が挙げられる。
【0015】
酸性ガスフィルタ材料
［００４５］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流から酸性ガスを除去するように構成される。ある実施形態では、化学フィルタ材料のシートには、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）などの塩基を含浸させた吸着又は非吸着基材がある。炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの他の塩基を含浸剤として用いてよい。
［００４６］ある実施形態では、酸性ガスフィルタ材料は、比較的弱い塩基性の化学吸着剤の含浸を通して、ＨＳＯｘ－ＯＨ又はＨＳ－ＯＨ官能基の形態でＨ２ＳＯｘ／Ｈ２Ｓ汚染物質に部分的に結合するように構成される。このような構成は、部分的に中和された酸がアンモニア用のさらなる吸着剤として作用しうるため、ＮＨ３種の削減に有利に貢献しうる。ある実施形態では、酸性汚染物質及び塩基性汚染物質をともに酸性ガスフィルタ材料によって捕捉することができる。
［００４７］一例では、酸性ガスフィルタ材料は、炭酸カリウムを含浸させた活性炭である。他の特定の例では、酸性ガスフィルタ材料は、６～７％のＫＩ及び３～４％のＫＯＨを含浸させた粒状の微孔性活性炭メッシュである。炭素メッシュサイズは１２×２０である。１つの特定の例示的な製品は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣ（スリランカ・コロンボ）から供給される。さらに他の特定の例では、化学フィルタ材料は、５％のヨウ化カリウム及び７．５％の水酸化ナトリウムを含浸させたメッシュ粒状の微孔性活性炭材料である。メッシュ炭素サイズは、８×２００であり得るが、他のメッシュサイズもまた企図される。１つの特定の製品例は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣから供給されるグレードＲＰＰＥ １０３４である。酸性ガスを濾過するための活性炭のための他の含浸剤の例としては、酸化鉄及び過マンガン酸カリウムが挙げられる。
［００４５］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流から酸性ガスを除去するように構成される。ある実施形態では、化学フィルタ材料のシートには、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）などの塩基を含浸させた吸着又は非吸着基材がある。炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの他の塩基を含浸剤として用いてよい。
［００４６］ある実施形態では、酸性ガスフィルタ材料は、比較的弱い塩基性の化学吸着剤の含浸を通して、ＨＳＯｘ－ＯＨ又はＨＳ－ＯＨ官能基の形態でＨ２ＳＯｘ／Ｈ２Ｓ汚染物質に部分的に結合するように構成される。このような構成は、部分的に中和された酸がアンモニア用のさらなる吸着剤として作用しうるため、ＮＨ３種の削減に有利に貢献しうる。ある実施形態では、酸性汚染物質及び塩基性汚染物質をともに酸性ガスフィルタ材料によって捕捉することができる。
［００４７］一例では、酸性ガスフィルタ材料は、炭酸カリウムを含浸させた活性炭である。他の特定の例では、酸性ガスフィルタ材料は、６～７％のＫＩ及び３～４％のＫＯＨを含浸させた粒状の微孔性活性炭メッシュである。炭素メッシュサイズは１２×２０である。１つの特定の例示的な製品は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣ（スリランカ・コロンボ）から供給される。さらに他の特定の例では、化学フィルタ材料は、５％のヨウ化カリウム及び７．５％の水酸化ナトリウムを含浸させたメッシュ粒状の微孔性活性炭材料である。メッシュ炭素サイズは、８×２００であり得るが、他のメッシュサイズもまた企図される。１つの特定の製品例は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣから供給されるグレードＲＰＰＥ １０３４である。酸性ガスを濾過するための活性炭のための他の含浸剤の例としては、酸化鉄及び過マンガン酸カリウムが挙げられる。
【0016】
アンモニアフィルタ材料
［００４８］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からアンモニアを除去するように構成される。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、酸で含浸又はコーティングされる。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、酸含浸吸着剤である。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、酸コーティングされた非吸着基材である。様々な実施形態では、酸はクエン酸である。ある実施形態では、酸は、その比較的高い蒸気圧のためにリン酸ではない。
［００４９］１つの特定の例では、化学フィルタ材料は、２２％のクエン酸を含浸させた粒状の微孔性活性炭メッシュ材料である。メッシュ炭素サイズは８×１６であり得るが、他のメッシュサイズも企図される。１つの特定の材料は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣ（スリランカ・コロンボ）から供給される。
［００４８］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からアンモニアを除去するように構成される。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、酸で含浸又はコーティングされる。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、酸含浸吸着剤である。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、酸コーティングされた非吸着基材である。様々な実施形態では、酸はクエン酸である。ある実施形態では、酸は、その比較的高い蒸気圧のためにリン酸ではない。
［００４９］１つの特定の例では、化学フィルタ材料は、２２％のクエン酸を含浸させた粒状の微孔性活性炭メッシュ材料である。メッシュ炭素サイズは８×１６であり得るが、他のメッシュサイズも企図される。１つの特定の材料は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣ（スリランカ・コロンボ）から供給される。
【0017】
アルカン、シロキサン及びＶＯＣの吸着及び保持の試験手順
［００５０］１３種の市販の炭素質吸着剤（そのうちのいくつかは含浸剤を含有した）を、ビーカー試験により、トルエン、シロキサン、ペンタン、及びヘキサン揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の静的吸着についてスクリーニングした。約０．１ｇの吸着剤をガラスバイアルに入れ、８０℃に７２時間加熱して、予め吸着された種を脱気した。次いで、脱気した試料を、５ｍＬの所望の蒸気を含むジャーに密封し、シロキサンを除いて２５℃で２４時間飽和させた。シロキサンには周囲条件で蒸気圧がないため、飽和温度は４０℃であった。吸着容量は、ジャー内で飽和した後の吸着剤の初期重量増加から計算した。
［００５１］その後、ジャーからカバーを取り外し、試料を４０℃に加熱した。質量減少を、１週間にわたって設定された増分で記録した。これから、汚染物質の試料の保持を計算した。ジャーは環境に対して開放されていたので、吸着剤には、水及び二酸化炭素などの他の環境種を吸着する機会があり、したがって、計算された保持は近似であることに留意されたい。以下のチャートは、試験された市販の吸着剤の各々の簡単な説明を提供する。
［００５０］１３種の市販の炭素質吸着剤（そのうちのいくつかは含浸剤を含有した）を、ビーカー試験により、トルエン、シロキサン、ペンタン、及びヘキサン揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の静的吸着についてスクリーニングした。約０．１ｇの吸着剤をガラスバイアルに入れ、８０℃に７２時間加熱して、予め吸着された種を脱気した。次いで、脱気した試料を、５ｍＬの所望の蒸気を含むジャーに密封し、シロキサンを除いて２５℃で２４時間飽和させた。シロキサンには周囲条件で蒸気圧がないため、飽和温度は４０℃であった。吸着容量は、ジャー内で飽和した後の吸着剤の初期重量増加から計算した。
［００５１］その後、ジャーからカバーを取り外し、試料を４０℃に加熱した。質量減少を、１週間にわたって設定された増分で記録した。これから、汚染物質の試料の保持を計算した。ジャーは環境に対して開放されていたので、吸着剤には、水及び二酸化炭素などの他の環境種を吸着する機会があり、したがって、計算された保持は近似であることに留意されたい。以下のチャートは、試験された市販の吸着剤の各々の簡単な説明を提供する。
【0018】
【表1】
【0019】
アルカンフィルタ材料
［００５３］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からアルカンを除去するように構成される。化学フィルタ材料は、特に流体流からブタンを除去するように構成することができる。様々な実施形態では、化学フィルタ材料は、ブタンなどのアルカンを捕捉して保持するように構成される。
［００５４］上記の試験手順によるペンタン及びヘキサンの吸着／保持結果を、それぞれ図９Ａ～９Ｂ及び図１０Ａ～１０Ｂに示す。ここで、炭素は鎖長にかかわらず同様に機能したことに留意すべきであり、ペンタンの除去能が、ある実施形態では標的汚染物質であるブタンの除去能を予測しうることを意味する。炭素材料の多くは、同様の量のアルカンを吸着した。しかしながら、試料３、試料５及び試料１２のアルカン保持能は各々比較的良好に見え、これらはいずれも有効なブタン吸着剤であり得ることを意味する。しかしながら、試料１２は、他の化学物質の吸着も比較的良好であったため、その吸着を予測するために、複数のタイプの化学汚染物質が存在する動的条件下でのさらなる分析が必要である。試料３と５との間で、試料３の保持能はわずかに高かったが、これは、比較的重要な性能ヒューリスティックであるようだ。試料１１のアルカン吸着能は比較的良好であったが、保持能は比較的低かった点は注目される。しかしながら、試料１１の上記性能は、ある特定の実施態様では望ましいであろう。
［００５５］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、１つ以上の塩基を含浸させた微孔性吸着剤である。吸着剤は、微孔性吸着材料であってよい。吸着剤には、様々な範囲の細孔径があってよく、一例では、０．１ｎｍ～５０ｎｍのミクロ細孔及びメソ細孔の細孔径分布である。１つの特定の例では、化学フィルタ材料は、５％のヨウ化カリウム及び７．５％の水酸化ナトリウムを含浸させたメッシュ粒状微孔性活性炭材料である。メッシュ炭素サイズは、８×２００であり得るが、他のメッシュサイズもまた企図される。１つの特定の製品例は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣから供給されるグレードＲＰＰＥ １０３４である。他の例では、アルカンフィルタ材料は、６～７％のＫＩ及び３～４％のＫＯＨを含浸させた粒状の微孔性活性炭メッシュである。炭素メッシュサイズは１２×２０であり得る。１つの特定の例示的な製品は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣから供給される。さらに他の例では、アルカンフィルタ材料は、Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（本社：米国サウスカロライナ州ノースチャールストン）から供給されるＮｕｃｈａｒ ＲＧＣなどの粒状活性炭素を組み込むことができる。このような粒状活性炭は、スクリーン又はマットなどのシートとして構成することができる。
［００５３］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からアルカンを除去するように構成される。化学フィルタ材料は、特に流体流からブタンを除去するように構成することができる。様々な実施形態では、化学フィルタ材料は、ブタンなどのアルカンを捕捉して保持するように構成される。
［００５４］上記の試験手順によるペンタン及びヘキサンの吸着／保持結果を、それぞれ図９Ａ～９Ｂ及び図１０Ａ～１０Ｂに示す。ここで、炭素は鎖長にかかわらず同様に機能したことに留意すべきであり、ペンタンの除去能が、ある実施形態では標的汚染物質であるブタンの除去能を予測しうることを意味する。炭素材料の多くは、同様の量のアルカンを吸着した。しかしながら、試料３、試料５及び試料１２のアルカン保持能は各々比較的良好に見え、これらはいずれも有効なブタン吸着剤であり得ることを意味する。しかしながら、試料１２は、他の化学物質の吸着も比較的良好であったため、その吸着を予測するために、複数のタイプの化学汚染物質が存在する動的条件下でのさらなる分析が必要である。試料３と５との間で、試料３の保持能はわずかに高かったが、これは、比較的重要な性能ヒューリスティックであるようだ。試料１１のアルカン吸着能は比較的良好であったが、保持能は比較的低かった点は注目される。しかしながら、試料１１の上記性能は、ある特定の実施態様では望ましいであろう。
［００５５］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、１つ以上の塩基を含浸させた微孔性吸着剤である。吸着剤は、微孔性吸着材料であってよい。吸着剤には、様々な範囲の細孔径があってよく、一例では、０．１ｎｍ～５０ｎｍのミクロ細孔及びメソ細孔の細孔径分布である。１つの特定の例では、化学フィルタ材料は、５％のヨウ化カリウム及び７．５％の水酸化ナトリウムを含浸させたメッシュ粒状微孔性活性炭材料である。メッシュ炭素サイズは、８×２００であり得るが、他のメッシュサイズもまた企図される。１つの特定の製品例は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣから供給されるグレードＲＰＰＥ １０３４である。他の例では、アルカンフィルタ材料は、６～７％のＫＩ及び３～４％のＫＯＨを含浸させた粒状の微孔性活性炭メッシュである。炭素メッシュサイズは１２×２０であり得る。１つの特定の例示的な製品は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣから供給される。さらに他の例では、アルカンフィルタ材料は、Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（本社：米国サウスカロライナ州ノースチャールストン）から供給されるＮｕｃｈａｒ ＲＧＣなどの粒状活性炭素を組み込むことができる。このような粒状活性炭は、スクリーン又はマットなどのシートとして構成することができる。
【0020】
シロキサンフィルタ材料
［００５６］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からシロキサンを除去するように構成される。一般に、化学フィルタ材料のシロキサン容量及び保持は、比較的高い。様々な実施形態では、化学フィルタ材料は、メソ多孔性吸着剤である。
［００５７］上記の試験手順によるシロキサン吸着／保持の結果を図１１Ａ～１１Ｂに示す。第一に、ほぼ全ての炭素の保持能が１００％を超えると同時に吸着容量は比較的低かった点に留意すべきである。これは、シロキサンが真に吸着されたのではなく、むしろ重量増加が他の化学種（水及び／又は二酸化炭素など）によって起こされたことを示す。もちろん、例外は試料１０であり、この材料は他の試料よりもかなり多くの汚染物質を吸着するが、保持率は１００％を超えなかったため、シロキサン標的を実際に捕捉したことを潜在的に示した。
［００５８］１つの特定の例では、シロキサンフィルタ材料は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣ（スリランカ・コロンボ）から供給される製品番号ＲＧＵＷ １０１６などの水洗活性炭素を組み込む。さらに別の例では、アルカンフィルタ材料は、Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（本社：米国サウスカロライナ州ノースチャールストン）から供給されるＮｕｃｈａｒ ＲＧＣなどの粒状活性炭素を組み込む。このような活性炭は、スクリーン又はマットなどのシートとして構成することができる。
［００５６］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からシロキサンを除去するように構成される。一般に、化学フィルタ材料のシロキサン容量及び保持は、比較的高い。様々な実施形態では、化学フィルタ材料は、メソ多孔性吸着剤である。
［００５７］上記の試験手順によるシロキサン吸着／保持の結果を図１１Ａ～１１Ｂに示す。第一に、ほぼ全ての炭素の保持能が１００％を超えると同時に吸着容量は比較的低かった点に留意すべきである。これは、シロキサンが真に吸着されたのではなく、むしろ重量増加が他の化学種（水及び／又は二酸化炭素など）によって起こされたことを示す。もちろん、例外は試料１０であり、この材料は他の試料よりもかなり多くの汚染物質を吸着するが、保持率は１００％を超えなかったため、シロキサン標的を実際に捕捉したことを潜在的に示した。
［００５８］１つの特定の例では、シロキサンフィルタ材料は、Ｈａｙｃａｒｂ ＰＬＣ（スリランカ・コロンボ）から供給される製品番号ＲＧＵＷ １０１６などの水洗活性炭素を組み込む。さらに別の例では、アルカンフィルタ材料は、Ｉｎｇｅｖｉｔｙ（本社：米国サウスカロライナ州ノースチャールストン）から供給されるＮｕｃｈａｒ ＲＧＣなどの粒状活性炭素を組み込む。このような活性炭は、スクリーン又はマットなどのシートとして構成することができる。
【0021】
ＶＯＣフィルタ材料
［００５９］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を除去するように構成される。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からトルエンを除去するように構成される。化学フィルタ材料は、一般に、ＶＯＣに対する容量及び保持率が比較的高い。様々な実施形態では、化学フィルタ材料には、細孔径が２ｎｍ未満である吸着剤を備える。細孔径が比較的小さい吸着剤は、有利には、特に小さい化学物質を保持することができる。
［００６０］上記の試験手順に従って収集したトルエン吸着／保持の結果を、それぞれ図１２Ａ及び１２Ｂに示す。データに基づいて、芳香族ＶＯＣ濾過のための潜在的な候補として同定された、試料２、試料７、試料１２及び試料１３の４つの炭素が存在した。選択された特定のＶＯＣ濾過材料は、フィルタ材料用いられる特定の実施態様、及び現実の条件における材料の動的挙動に依存し得る。試料１２のフィルタ材料は、ＶＯＣフィルタ材料の候補と考えられるが、この炭素はアルカン（上述）も吸着し、したがって、動的条件下での吸着挙動を予測するためにさらなる分析が必要であることに留意されたい。
［００６１］１つの特定の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ＆Ｖｏｓｅ（ドイツのハットフェルト）から供給される製品Ｈ＆Ｖ ５２２４ Ｖ２などの炭素空気フィルタ媒体である。さらに別の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、１．１重量％の炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）を含浸させた活性炭ビーズウェブである。さらに別の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、水洗された活性炭及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）ウェブであり、活性炭は、炭酸カリウムで含浸される。さらに別の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、炭素の各表面上に配置されたメルトブロー粒状媒体を有する炭素積層体である。炭素層は、結合剤を有する粒状炭素であるマット構成で構築される。
［００５９］ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を除去するように構成される。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、流体流からトルエンを除去するように構成される。化学フィルタ材料は、一般に、ＶＯＣに対する容量及び保持率が比較的高い。様々な実施形態では、化学フィルタ材料には、細孔径が２ｎｍ未満である吸着剤を備える。細孔径が比較的小さい吸着剤は、有利には、特に小さい化学物質を保持することができる。
［００６０］上記の試験手順に従って収集したトルエン吸着／保持の結果を、それぞれ図１２Ａ及び１２Ｂに示す。データに基づいて、芳香族ＶＯＣ濾過のための潜在的な候補として同定された、試料２、試料７、試料１２及び試料１３の４つの炭素が存在した。選択された特定のＶＯＣ濾過材料は、フィルタ材料用いられる特定の実施態様、及び現実の条件における材料の動的挙動に依存し得る。試料１２のフィルタ材料は、ＶＯＣフィルタ材料の候補と考えられるが、この炭素はアルカン（上述）も吸着し、したがって、動的条件下での吸着挙動を予測するためにさらなる分析が必要であることに留意されたい。
［００６１］１つの特定の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ＆Ｖｏｓｅ（ドイツのハットフェルト）から供給される製品Ｈ＆Ｖ ５２２４ Ｖ２などの炭素空気フィルタ媒体である。さらに別の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、１．１重量％の炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）を含浸させた活性炭ビーズウェブである。さらに別の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、水洗された活性炭及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）ウェブであり、活性炭は、炭酸カリウムで含浸される。さらに別の例では、ＶＯＣフィルタ材料は、炭素の各表面上に配置されたメルトブロー粒状媒体を有する炭素積層体である。炭素層は、結合剤を有する粒状炭素であるマット構成で構築される。
【0022】
フィルタ要素
［００６２］図１は本明細書に開示される技術の様々な実施形態に一致する例示的な化学フィルタ要素の例示的な分解概略図である。化学フィルタ要素１００は、第一の縁部１１２及び第二の縁部１１４がある第一の化学フィルタ材料１１０ａの第一のシートを備える。第二の縁部１１４は、フィルタ要素１００に対して第一の縁部１１２の反対側にある。第一のシート１１０ａには、表面１１１がある。フィルタ要素１００は、第一の縁部１１２から第二の縁部１１４までの第一の濾過流路１３０を画定する。第一の濾過流路１３０は、表面１１１に対して平行である。第一の縁部１１２は、表面１１１に対して第二の縁部１１４の反対側にある。
［００６３］この例では、フィルタ要素１００には、第一の材料シート１１０ａを含む化学フィルタ材料１１０のシートの複数の層のスタックがある。フィルタ材料１１０のシートの複数の層は、各シートの表面１１１がスタック内の他の層の表面１１１に対して概ね平行になるように積み重ねられる。濾過流路１３０は、スタック内のフィルタ材料１１０のシートの隣接する層の間に画定される。このように、複数の濾過流路１３０がある。
［００６２］図１は本明細書に開示される技術の様々な実施形態に一致する例示的な化学フィルタ要素の例示的な分解概略図である。化学フィルタ要素１００は、第一の縁部１１２及び第二の縁部１１４がある第一の化学フィルタ材料１１０ａの第一のシートを備える。第二の縁部１１４は、フィルタ要素１００に対して第一の縁部１１２の反対側にある。第一のシート１１０ａには、表面１１１がある。フィルタ要素１００は、第一の縁部１１２から第二の縁部１１４までの第一の濾過流路１３０を画定する。第一の濾過流路１３０は、表面１１１に対して平行である。第一の縁部１１２は、表面１１１に対して第二の縁部１１４の反対側にある。
［００６３］この例では、フィルタ要素１００には、第一の材料シート１１０ａを含む化学フィルタ材料１１０のシートの複数の層のスタックがある。フィルタ材料１１０のシートの複数の層は、各シートの表面１１１がスタック内の他の層の表面１１１に対して概ね平行になるように積み重ねられる。濾過流路１３０は、スタック内のフィルタ材料１１０のシートの隣接する層の間に画定される。このように、複数の濾過流路１３０がある。
【0023】
［００６４］第一のフィルタ材料シート１１０ａと同様に、化学フィルタ材料シート１１０には各々、第一の縁部１１２、第二の縁部１１４、第一の表面１１６、及び第二の表面１１８がある。第一の表面１１６は第二の表面１１８の反対側にある。第一の縁部１１２は、フィルタ要素１００の第一の流れ面１０２を協働して画定し、第二の縁部１１４は、フィルタ要素１００の第二の流れ面１０４を協働して画定する。第一の流れ面１０２と第二の流れ面１０４との間の距離は、フィルタ要素１００を横切る濾過流路１３０の長さである。流路長は、一般に、フィルタ要素の両端間の圧力降下と、フィルタ要素内のフィルタ材料に対する汚染流体の所望の暴露時間とのバランスをとるように構成されてよい。このように、流路長は特に限定されない。ある実施形態では、流路長は、少なくとも２ｃｍ又は４ｃｍである。流路長は、一般に１６０ｃｍ未満であり得る。ある実施形態では、流路長は２０ｃｍ未満である。ある実施形態では、流路長は、５～１５ｃｍ、７～１３ｃｍ、又は９～１１ｃｍの範囲である。
［００６５］化学フィルタ材料１１０のシートには、以下でより詳細に説明する様々な構成があってよい。一般に、化学フィルタ材料１１０のシートは各々同一であり、化学フィルタ材料１１０のシートは各々同じ構成で同じ材料の組み合わせで構成されることを意味する。しかしながら、ある実施形態では、化学フィルタ材料１１０のシートは各々の同一のフィルタ材料であるが、シートサイズ又は物理的構成は異なってよい。
［００６６］この例では、流路層１２０は、化学フィルタ材料１１０の第一のシートに当接する。流路層１２０は、特に、フィルタ材料１１０のシート間に濾過流路１３０を画定する。流路層１２０は、フィルタ要素１００を通る流体の流れを、主にフィルタ材料１１０の１つ以上のシートの表面に沿って導くように構成された構造である。流路層１２０は、フィルタ要素１００の第一の流れ面１０２と第二の流れ面１０４との間に延在することができる。流路層１２０には、第一の流れ面１０２を協働して画定する第一の縁部１２２と、第二の流れ面１０４を協働して画定する第二の縁部１２４と、第一の表面１２６と、第二の表面１２８とがあってよい。濾過流路１３０は第一の縁部１２２から第二の縁部１２４まで延在する。濾過流路１３０は第一のフィルタ材料シート１１０ａの第一の表面１１６に隣接する。濾過流路１３０は略平面である。濾過流路１３０の厚さは第一の表面１２６から第二の表面１２８まで延在する厚さである。
［００６７］この例のフィルタ要素には複数の流路層１２０がある。化学フィルタ材料１１０のシートと流路層１２０は、流路層１２０が積層体のフィルタ材料１１０のシートの層の間に配置され、それらに当接するように、交互に積層された関係にある。
［００６５］化学フィルタ材料１１０のシートには、以下でより詳細に説明する様々な構成があってよい。一般に、化学フィルタ材料１１０のシートは各々同一であり、化学フィルタ材料１１０のシートは各々同じ構成で同じ材料の組み合わせで構成されることを意味する。しかしながら、ある実施形態では、化学フィルタ材料１１０のシートは各々の同一のフィルタ材料であるが、シートサイズ又は物理的構成は異なってよい。
［００６６］この例では、流路層１２０は、化学フィルタ材料１１０の第一のシートに当接する。流路層１２０は、特に、フィルタ材料１１０のシート間に濾過流路１３０を画定する。流路層１２０は、フィルタ要素１００を通る流体の流れを、主にフィルタ材料１１０の１つ以上のシートの表面に沿って導くように構成された構造である。流路層１２０は、フィルタ要素１００の第一の流れ面１０２と第二の流れ面１０４との間に延在することができる。流路層１２０には、第一の流れ面１０２を協働して画定する第一の縁部１２２と、第二の流れ面１０４を協働して画定する第二の縁部１２４と、第一の表面１２６と、第二の表面１２８とがあってよい。濾過流路１３０は第一の縁部１２２から第二の縁部１２４まで延在する。濾過流路１３０は第一のフィルタ材料シート１１０ａの第一の表面１１６に隣接する。濾過流路１３０は略平面である。濾過流路１３０の厚さは第一の表面１２６から第二の表面１２８まで延在する厚さである。
［００６７］この例のフィルタ要素には複数の流路層１２０がある。化学フィルタ材料１１０のシートと流路層１２０は、流路層１２０が積層体のフィルタ材料１１０のシートの層の間に配置され、それらに当接するように、交互に積層された関係にある。
【0024】
［００６８］ある実施形態では流路層１２０は、フィルタ要素１００を通って流れる流体の混合を促進するように構成される。ある実施形態では流路層１２０は、圧力降下を最小限に抑えるように構成される。ある実施形態では流路層１２０は、吸着材料などの化学フィルタ材料で構成される。
［００６９］流路層１２０は、フィルタ材料のシートと比較して、比較的大きい交差する繊維又はストランドがあるメッシュ又はスクリーンタイプの構造として構成することができる。ある実施形態では、流路層１２０には各々比較的大きい繊維を備え、流路層の対応する大きい細孔は、フィルタ要素の透過性に寄与する。ある実施形態では、流路層１２０は、濾過流路１３０を累積的に画定する比較的大きな孔を画定するスポンジ又は発泡体材料で構成することができる。本明細書に開示されるフローバイフィルタは、流体が概して複数の層の表面を横切って流れるように構成されるが、細孔又は開口部のサイズは、フィルタ媒体のシートの表面に垂直なフロースルー方向で測定される。すなわち、フィルタがフィルタ材料の厚さを通って流れるように材料に対して配置されていなくても、孔サイズは、フローバイ構成に対して所望の流れ特性を提供するように測定され選択される。
［００７０］流路層及び第一の化学フィルタ材料の第一のシートのいずれか又は両方の孔径を測定するために用いられる一般的な技術は、毛管流ポロメトリーである。この技術は、毛管理論を使用して、液体の表面張力、圧力、及び各孔の直径の関係に基づいて孔サイズを計算する。この測定方法は、非反応性液体を用いて、材料に対する接触角が極めて低い流体で多孔質材料の細孔を完全に湿潤させ、充填する。次いで、飽和した材料を非反応性ガスで加圧し、その間、液体の全てが細孔から押し出されるまで圧力及び空気流を測定する。この技術では、孔径がより小さいと、液体を孔から押し出すためにより高い圧力を要し、孔径がより大きいと反対の結果となる。収集されたデータを、その後、清浄な乾燥試料の圧力及び流量測定値と比較して、細孔径分布を計算する。この測定では、平均流れ孔径は、湿潤試料空気流が乾燥試料空気流の半分に等しい点で定義される。
［００７１］一般に、様々な実施形態について、流路層の平均流孔径は、上述の技術及び／又は他の技術を用いてフロースルー配向で測定した場合、化学フィルタ材料のシートの平均流孔径（同様にフロースルー方向で測定される）よりも大きい。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、細孔を画定しない。
［００６９］流路層１２０は、フィルタ材料のシートと比較して、比較的大きい交差する繊維又はストランドがあるメッシュ又はスクリーンタイプの構造として構成することができる。ある実施形態では、流路層１２０には各々比較的大きい繊維を備え、流路層の対応する大きい細孔は、フィルタ要素の透過性に寄与する。ある実施形態では、流路層１２０は、濾過流路１３０を累積的に画定する比較的大きな孔を画定するスポンジ又は発泡体材料で構成することができる。本明細書に開示されるフローバイフィルタは、流体が概して複数の層の表面を横切って流れるように構成されるが、細孔又は開口部のサイズは、フィルタ媒体のシートの表面に垂直なフロースルー方向で測定される。すなわち、フィルタがフィルタ材料の厚さを通って流れるように材料に対して配置されていなくても、孔サイズは、フローバイ構成に対して所望の流れ特性を提供するように測定され選択される。
［００７０］流路層及び第一の化学フィルタ材料の第一のシートのいずれか又は両方の孔径を測定するために用いられる一般的な技術は、毛管流ポロメトリーである。この技術は、毛管理論を使用して、液体の表面張力、圧力、及び各孔の直径の関係に基づいて孔サイズを計算する。この測定方法は、非反応性液体を用いて、材料に対する接触角が極めて低い流体で多孔質材料の細孔を完全に湿潤させ、充填する。次いで、飽和した材料を非反応性ガスで加圧し、その間、液体の全てが細孔から押し出されるまで圧力及び空気流を測定する。この技術では、孔径がより小さいと、液体を孔から押し出すためにより高い圧力を要し、孔径がより大きいと反対の結果となる。収集されたデータを、その後、清浄な乾燥試料の圧力及び流量測定値と比較して、細孔径分布を計算する。この測定では、平均流れ孔径は、湿潤試料空気流が乾燥試料空気流の半分に等しい点で定義される。
［００７１］一般に、様々な実施形態について、流路層の平均流孔径は、上述の技術及び／又は他の技術を用いてフロースルー配向で測定した場合、化学フィルタ材料のシートの平均流孔径（同様にフロースルー方向で測定される）よりも大きい。ある実施形態では、化学フィルタ材料は、細孔を画定しない。
【0025】
［００７２］繊維又はストランドの厚さ、間隔、及び配置は、流路層の全体の厚さと共に、所望の濾過性能を達成するために変化させることができる。１つの例示的な実施形態では、フローチャネル層の全体の厚さは、約２００μｍ～５０００μｍの範囲、より具体的には２００μｍ～２０００μｍの範囲、より具体的には５００μｍ～１０００μｍの範囲であるが、この厚さは、これらの厚さの範囲よりも小さくても大きくてもよい。
［００７３］図１に戻ると、第一の流れ面１０２は、フィルタ要素１００に対して第二の流れ面１０４の反対側にある。様々な実施形態では、第一の流れ面１０２は、第二の流れ面１０４に平行である。シート、フィルタ材料１１０、及び流路層１２０の各々は、平面であってよい。フィルタ材料の第一のシート１１０ａ及び流路層１２０の表面は、現在の実施形態では各々実質的に平坦であるが、本明細書でより詳細に説明される形態へ代替されてよい。
［００７３］図１に戻ると、第一の流れ面１０２は、フィルタ要素１００に対して第二の流れ面１０４の反対側にある。様々な実施形態では、第一の流れ面１０２は、第二の流れ面１０４に平行である。シート、フィルタ材料１１０、及び流路層１２０の各々は、平面であってよい。フィルタ材料の第一のシート１１０ａ及び流路層１２０の表面は、現在の実施形態では各々実質的に平坦であるが、本明細書でより詳細に説明される形態へ代替されてよい。
【0026】
［００７４］ある実施形態では、流路層１２０の縁部及びフィルタ材料１１０のシートの縁部は、スタック内で互いに概ね位置決めされる。特定の実施形態では、所与の容積で濾過に利用可能な材料の量を最大にするために、スタックは、一般に、ハウジング、又はスタックが配置される他の構造を満たす。しかしながら、ある実施形態では、フィルタ材料１１０のシート及び流路層１２０のスタックは、様々な層の縁部がスタックに沿って規則的又は不規則な配置で互い違いに配置され得るように、異なる寸法及び／又は形状の層を含むことができる。層の縁部が平面に沿って整列していない構成のいずれにおいても、流れ面は、材料の流れがフィルタ要素１００に入るか又はフィルタ要素１００から出る方向に面する層の縁部によって累積的に画定される非平面領域である。
［００７５］さらに、フィルタ材料１１０の層の各々の第一の縁部１１２及び第二の縁部１１４は、この例では平行であるが、いくつかの他の実施形態では、第一の縁部１１２は、第二の縁部１１４に対して非平行である。さらに、ある実施形態では、フィルタ材料の第一のシート１１０ａの第一の縁部１１２及び／又は第二の縁部１１４は、スタック内のフィルタ材料の別のシートの第一の縁部１１２及び／又は第二の縁部１１４に対して非平行である。さらに、フィルタ材料の縁部は直線を形成するものとして示されているが、ある実施形態では、縁部の１つ以上は交点を有する曲線又は線分を形成することができる。
［００７６］使用時に、フィルタ材料のシートと流路層とが交互になったスタックは、ハウジング内に配置されると、所望の量だけ層を圧縮し、かつ／又は層のスタックを特定の圧縮レベルに維持するハウジング又は他の構造内に配置することができる。１つの例示的な実施形態では、圧縮された材料のスタックの流れ面の化学フィルタ材料の表面積は、流れ面の総面積の約４０～８０％を画定する。
［００７７］フィルタ要素を形成するスタック内の層の数は、広範囲に変化させることができるが、１インチ当たり５～３０層の範囲内とすることができ、より具体的には、１インチ当たり１０～２０層の範囲内とすることができ、さらにより具体的には、１インチ当たり１５～２５層とすることができる。しかしながら、特定のフィルタ要素に組み込む層の数はこれより多くても少なくてもよいことが理解される。層の数は、フィルタ要素が収容するように構成された流体流の体積、及びフィルタ要素が流体流から除去するように構成された特定の汚染物質の量などの要因に依存し得る。ある実施形態では、フィルタ要素１００は、０．５ｍ３／分～２３ｍ３／分の範囲の流体流量に対応するように構成される。ある実施形態では、フィルタ要素１００は、３～６ｍ３／分、５～１１ｍ３／分、又は６～１３ｍ３／分の範囲の流体流に対応するように構成される。ある実施形態では、フィルタ要素１００は、６～１３ｍ３／分の範囲の流体流量に対応するように構成されるが、フィルタ要素は、フィルタ要素の特定の動作環境に応じて、より大きい流体流量及びより小さい流体流量に対応するように構成することができる。
［００７５］さらに、フィルタ材料１１０の層の各々の第一の縁部１１２及び第二の縁部１１４は、この例では平行であるが、いくつかの他の実施形態では、第一の縁部１１２は、第二の縁部１１４に対して非平行である。さらに、ある実施形態では、フィルタ材料の第一のシート１１０ａの第一の縁部１１２及び／又は第二の縁部１１４は、スタック内のフィルタ材料の別のシートの第一の縁部１１２及び／又は第二の縁部１１４に対して非平行である。さらに、フィルタ材料の縁部は直線を形成するものとして示されているが、ある実施形態では、縁部の１つ以上は交点を有する曲線又は線分を形成することができる。
［００７６］使用時に、フィルタ材料のシートと流路層とが交互になったスタックは、ハウジング内に配置されると、所望の量だけ層を圧縮し、かつ／又は層のスタックを特定の圧縮レベルに維持するハウジング又は他の構造内に配置することができる。１つの例示的な実施形態では、圧縮された材料のスタックの流れ面の化学フィルタ材料の表面積は、流れ面の総面積の約４０～８０％を画定する。
［００７７］フィルタ要素を形成するスタック内の層の数は、広範囲に変化させることができるが、１インチ当たり５～３０層の範囲内とすることができ、より具体的には、１インチ当たり１０～２０層の範囲内とすることができ、さらにより具体的には、１インチ当たり１５～２５層とすることができる。しかしながら、特定のフィルタ要素に組み込む層の数はこれより多くても少なくてもよいことが理解される。層の数は、フィルタ要素が収容するように構成された流体流の体積、及びフィルタ要素が流体流から除去するように構成された特定の汚染物質の量などの要因に依存し得る。ある実施形態では、フィルタ要素１００は、０．５ｍ３／分～２３ｍ３／分の範囲の流体流量に対応するように構成される。ある実施形態では、フィルタ要素１００は、３～６ｍ３／分、５～１１ｍ３／分、又は６～１３ｍ３／分の範囲の流体流に対応するように構成される。ある実施形態では、フィルタ要素１００は、６～１３ｍ３／分の範囲の流体流量に対応するように構成されるが、フィルタ要素は、フィルタ要素の特定の動作環境に応じて、より大きい流体流量及びより小さい流体流量に対応するように構成することができる。
【0027】
［００７８］図２は、ある実施形態に係るフィルタ要素２００の概略例を示す。本明細書の他の箇所でのフィルタ要素の説明は、一般に、現在の設計に矛盾しない限り、現在の説明に適用される。例示のフィルタ要素２００には、第一の流れ面２０２と第二の流れ面２０４とがある。例示的なフィルタ要素２００は、第一の流れ面２０２から第二の流れ面２０４までの濾過流路２３０を画定する。フィルタ要素２００は、積層構成のフィルタ材料２１０の複数の層から構成される。フィルタ材料２１０の層の各々には表面２１１がある。濾過流路２３０は、表面（複数可）に対して概ね平行に延在する。第一の流れ面２０２は、化学フィルタ材料２１０のシートの複数の層各々の第一の縁部２１２によって画定することができる。第二の流れ面２０４は、化学フィルタ材料２１０のシートの複数の層の各々の第二の縁部２１４によって画定することができる。したがって、濾過流路２３０は、フィルタ材料２１０のシートの各々の第一の縁部２１２から第二の縁部２１４まで延在する。
［００７９］図２のフィルタ要素２００は、図１に示されたフィルタ要素と一致し、流路層は、スタック内のフィルタ材料のシートと交互に配置されている。ある他の実施形態では、フィルタ要素２００では、積層体の各層がフィルタ材料のシートであるように、流路層が省略される。このような例では、フィルタ材料２１０のシートは各々、フィルタ材料２１０の少なくとも１つの隣接するシートに当接する。
［００７９］図２のフィルタ要素２００は、図１に示されたフィルタ要素と一致し、流路層は、スタック内のフィルタ材料のシートと交互に配置されている。ある他の実施形態では、フィルタ要素２００では、積層体の各層がフィルタ材料のシートであるように、流路層が省略される。このような例では、フィルタ材料２１０のシートは各々、フィルタ材料２１０の少なくとも１つの隣接するシートに当接する。
【0028】
［００８０］ある実施形態では、フィルタ材料２１０のシートは各々、個々の個別のシートである。しかしながら、ある他の実施形態では、フィルタ材料２１０のシートは、フィルタ材料２１０の個々のシートを画定するようにプリーツ加工されたフィルタ材料２１０の単一の細長いシートによって画定されてよい。例えば、フィルタ材料２１０の各シートは、第三の縁部２１６及び第三の縁部２１６の反対側の第四の縁部２１８に沿って１つ以上の隣接するシートに結合されることができ、第三の縁部２１６及び第四の縁部２１８は、隣接するシート間の折り目を画定する。
［００８１］この例示的なフィルタ要素２００は立方体又は直方体を形成するが、本明細書に開示される技術と一致するフィルタ要素は、様々な他の形状であってよいことが理解されるであろう。ある実施形態では、フィルタ要素は、例えば、円筒形状を画定することができる。ある実施形態では、フィルタ要素は非幾何学的形状を画定することができる。さらに、図１を参照して説明したように、フィルタ材料のシートの縁部は必ずしも整列されず、必ずしも平行ではなく、したがって、縁部によって画定されるフィルタ要素２００の対応する流れ面２０２、２０４は必ずしも平面ではなく、それらが平面である場合、流れ面２０２、２０４は必ずしも互いに平行ではない。
［００８１］この例示的なフィルタ要素２００は立方体又は直方体を形成するが、本明細書に開示される技術と一致するフィルタ要素は、様々な他の形状であってよいことが理解されるであろう。ある実施形態では、フィルタ要素は、例えば、円筒形状を画定することができる。ある実施形態では、フィルタ要素は非幾何学的形状を画定することができる。さらに、図１を参照して説明したように、フィルタ材料のシートの縁部は必ずしも整列されず、必ずしも平行ではなく、したがって、縁部によって画定されるフィルタ要素２００の対応する流れ面２０２、２０４は必ずしも平面ではなく、それらが平面である場合、流れ面２０２、２０４は必ずしも互いに平行ではない。
【0029】
［００８２］ある実施形態では、フィルタ材料２１０の１つ以上の層には、フィルタ材料２１０のシートを完全に貫通して（すなわち、第一の表面から第二の表面まで）延在する１つ以上の穴２１５があってよい。１つ以上の穴２１５は、例えば、フィルタ材料２１０のシートの構造を形成する粒子間の孔とは対照的に、フィルタ材料２１０の表面を横切って貫通する不連続部である。穴２１５は、フィルタ材料のシートの形成後にフィルタ材料のシートに形成することができる。ある実施形態では、孔２１５の最大断面寸法（直径又は対角線測定値など）は５０μｍ～５０００μｍである。穴２１５の断面寸法は等しいか、又は様々な断面寸法であってよい。穴２１５の形状は同じか又は異なってよい。穴２１５は、フィルタ材料シート２１０の表面にわたって均一、又はフィルタ材料シート２１０にわたってランダムに配置されてよい。ある実施形態では、穴２１５は、フィルタ材料シート２１０にわたってパターンを形成するか、かつ／又はフィルタ材料シート２１０にわたる穴の密度がフィルタ材料シート２１０にわたって変化する勾配を形成してよい。
【0030】
［００８３］ある実施形態では、フィルタ材料の１つの層の穴２１５は、フィルタ材料の隣接する層の穴２１５とは位置決めされない。穴２１５によって、一般に、流体が、フィルタ要素２００内のフィルタ材料の第一の対の隣接するシート間に画定された第一の濾過流路からフィルタ材料の第二の対の隣接するシート間に画定された第二の濾過流路に流れることができる。１つ以上の穴は、フィルタ要素２００の第一の流れ面２０２から第二の流れ面２０４への圧力降下を有利に減少させることができる。このような穴２１５を組み込むと、フィルタ要素２００を通る流体の全体的な流路はほとんど変せず、つまり、濾過流路２３０は、ほぼ平面であると認識されることに留意されたい。
［００８４］フィルタ要素２００を形成する層の各々がフィルタ材料２１０のシートである様々な実施形態では、フィルタ材料のシートの各々は、実質的に平坦であってよい。他の実施形態では、フィルタ材料のシートは、フィルタ材料２１０の当接シートとともに流路を作成するように構成される１つ以上の表面上にスペーサ構造を画定することができる。ある実施形態では、スペーサ構造は、第一の縁部と第二の縁部との間に延在するエンボスを含む。
［００８４］フィルタ要素２００を形成する層の各々がフィルタ材料２１０のシートである様々な実施形態では、フィルタ材料のシートの各々は、実質的に平坦であってよい。他の実施形態では、フィルタ材料のシートは、フィルタ材料２１０の当接シートとともに流路を作成するように構成される１つ以上の表面上にスペーサ構造を画定することができる。ある実施形態では、スペーサ構造は、第一の縁部と第二の縁部との間に延在するエンボスを含む。
【0031】
［００８５］図３Ａ及び図３Ｂは、エンボスを備えるフィルタ材料３１０、３５０のシートの概略例を示す。このようなフィルタ材料シート３１０、３５０は、上記フィルタ要素用、又は以下でより詳細に説明するコイル状配置などの本明細書で開示する他のフィルタ要素構成用の、他のフィルタ材料シートと積層することができる。
［００８６］図３Ａのフィルタ材料のシートには、第一の表面３１１、第一の縁部３１２、及び第二の縁部３１４があり、第二の縁部３１４は、第一の縁部３１２の反対側にある。フィルタ材料３１０のシートは、第一の表面３１１に平行な方向に、第一の縁部３１２から第二の縁部３１４までの濾過流路を画定するように構成される。第一の表面３１１には、第一の縁部３１２と第二の縁部３１４との間に延在するエンボス３１３がる。この例では、エンボス３１３は、第一の表面３１１から外側に延在する別個の隆起である。エンボス３１３は、第一の縁部３１２から第二の縁部３１４まで第一の表面３１１を横切る濾過流路３３０を画定するのに役立つ。濾過流路３３０は、概して、エンボス３１３の周りに画定される。フィルタ材料のシート３１０がフィルタ材料の当接シートと積み重ねられると、濾過流路３３０は、フィルタ材料の当接シートと、第一の表面３１１と、エンボス３１３との間の空間に画定される。当接するフィルタ材料シートは、１つ以上の表面上にエンボスを画定することもできる。
［００８７］ある実施形態では、フィルタ材料３１０の第二の表面（第一の表面３１１の反対側）もまた、エンボスを画定する。エンボスは、第一の表面３１１上のエンボスと比較して異なる構成が、又は同じ構成であってよい。この例示的なエンボスは、別個の小塊として示されるが、他の実施形態では、エンボスは、複数の別個の細長い隆起部であってよい。さらに、この例では、エンボスは突起であるが、他の実施形態では、１つ以上のエンボスは、窪みであってよく、その例は、図３Ｂを参照して示され、説明される。
［００８８］図３Ｂのフィルタ材料のシートには、第一の表面３５１、第一の縁部３５２、及び第二の縁部３５４があり、第二の縁部３５４は第一の縁部３５２の反対側にある。フィルタ材料３５０のシートは、第一の表面３５１に平行な方向に、第一の縁部３５２から第二の縁部３５４までの濾過流路を画定するように構成される。第一の表面３５１には、第一の縁部３５２と第二の縁部３５４との間に延在するエンボス３５３がある。特にこの実施形態では、１つ以上のエンボス３５３が第一の縁部３５２から第二の縁部３５４まで延在する。この例では、エンボス部３５３は、第一の表面３５１内の個別のチャネルである。エンボス３５３は、第一の縁部３５２から第二の縁部３５４まで第一の表面３５１を横切る濾過流路３６０を画定するのに役立つ。濾過流路３６０は、概して、エンボス３５３によって画定される。フィルタ材料のシート３５０がフィルタ材料の当接シートと積み重ねられると、濾過流路３６０は、フィルタ材料の当接シートと、第一の表面３５１と、エンボス３５３との間の空間に画定される。
［００８９］この例では、エンボス部３５３は、第一の縁部３５２から第二の縁部３５４まで延在するが、他の実施形態では、エンボス部３５３のうちの１つ以上は、第一の縁部３５２と第二の縁部３５４との間の中間距離に延在することができる。ここでは、エンボス３５３は波状であるが、他の実施形態では、エンボスは直線状である。波状のエンボス３５３は、有利には、流動流体を混合させて、流動流体中の化学成分とフィルタ材料３５０との間の相互作用を最大化することができる。この例では、エンボス部３５３は、濾過流路３６０に対して概ね平行な方向に延在するが、他の実施形態では、エンボス部は、濾過流路に対して概ね垂直な方向に延在することができる。上述のように、フィルタ材料３５０の表面の窪みとして形成される代わりに、エンボスは、フィルタ材料３５０の表面から外に延びる突起として形成されてもよい。
［００９０］図３Ａの説明と同様に、第一の表面３５１の反対側の第二の表面にもエンボスがあってよく、又は第二の表面にはエンボスがなく実質的に平坦であってよい。
［００８６］図３Ａのフィルタ材料のシートには、第一の表面３１１、第一の縁部３１２、及び第二の縁部３１４があり、第二の縁部３１４は、第一の縁部３１２の反対側にある。フィルタ材料３１０のシートは、第一の表面３１１に平行な方向に、第一の縁部３１２から第二の縁部３１４までの濾過流路を画定するように構成される。第一の表面３１１には、第一の縁部３１２と第二の縁部３１４との間に延在するエンボス３１３がる。この例では、エンボス３１３は、第一の表面３１１から外側に延在する別個の隆起である。エンボス３１３は、第一の縁部３１２から第二の縁部３１４まで第一の表面３１１を横切る濾過流路３３０を画定するのに役立つ。濾過流路３３０は、概して、エンボス３１３の周りに画定される。フィルタ材料のシート３１０がフィルタ材料の当接シートと積み重ねられると、濾過流路３３０は、フィルタ材料の当接シートと、第一の表面３１１と、エンボス３１３との間の空間に画定される。当接するフィルタ材料シートは、１つ以上の表面上にエンボスを画定することもできる。
［００８７］ある実施形態では、フィルタ材料３１０の第二の表面（第一の表面３１１の反対側）もまた、エンボスを画定する。エンボスは、第一の表面３１１上のエンボスと比較して異なる構成が、又は同じ構成であってよい。この例示的なエンボスは、別個の小塊として示されるが、他の実施形態では、エンボスは、複数の別個の細長い隆起部であってよい。さらに、この例では、エンボスは突起であるが、他の実施形態では、１つ以上のエンボスは、窪みであってよく、その例は、図３Ｂを参照して示され、説明される。
［００８８］図３Ｂのフィルタ材料のシートには、第一の表面３５１、第一の縁部３５２、及び第二の縁部３５４があり、第二の縁部３５４は第一の縁部３５２の反対側にある。フィルタ材料３５０のシートは、第一の表面３５１に平行な方向に、第一の縁部３５２から第二の縁部３５４までの濾過流路を画定するように構成される。第一の表面３５１には、第一の縁部３５２と第二の縁部３５４との間に延在するエンボス３５３がある。特にこの実施形態では、１つ以上のエンボス３５３が第一の縁部３５２から第二の縁部３５４まで延在する。この例では、エンボス部３５３は、第一の表面３５１内の個別のチャネルである。エンボス３５３は、第一の縁部３５２から第二の縁部３５４まで第一の表面３５１を横切る濾過流路３６０を画定するのに役立つ。濾過流路３６０は、概して、エンボス３５３によって画定される。フィルタ材料のシート３５０がフィルタ材料の当接シートと積み重ねられると、濾過流路３６０は、フィルタ材料の当接シートと、第一の表面３５１と、エンボス３５３との間の空間に画定される。
［００８９］この例では、エンボス部３５３は、第一の縁部３５２から第二の縁部３５４まで延在するが、他の実施形態では、エンボス部３５３のうちの１つ以上は、第一の縁部３５２と第二の縁部３５４との間の中間距離に延在することができる。ここでは、エンボス３５３は波状であるが、他の実施形態では、エンボスは直線状である。波状のエンボス３５３は、有利には、流動流体を混合させて、流動流体中の化学成分とフィルタ材料３５０との間の相互作用を最大化することができる。この例では、エンボス部３５３は、濾過流路３６０に対して概ね平行な方向に延在するが、他の実施形態では、エンボス部は、濾過流路に対して概ね垂直な方向に延在することができる。上述のように、フィルタ材料３５０の表面の窪みとして形成される代わりに、エンボスは、フィルタ材料３５０の表面から外に延びる突起として形成されてもよい。
［００９０］図３Ａの説明と同様に、第一の表面３５１の反対側の第二の表面にもエンボスがあってよく、又は第二の表面にはエンボスがなく実質的に平坦であってよい。
【0032】
［００９１］図４は、いくつかの例に一致する他の例示的なフローバイフィルタ要素を示す。本明細書の他の箇所でのフィルタ要素の説明は、一般に、現在の設計に矛盾しない限り、現在の説明に適用される。図４の例示的な概略的フィルタ要素４００には、第一の表面４１６、第二の反対側の表面４１８、第一の縁部４１２、及び第二の反対側の縁部４１４がある化学フィルタ材料４１０のシートがある。濾過流路４３０は第一の表面４１６に平行に画定される。濾過流路４３０は、第一の縁部４１２から第二の縁部４１４まで延在する。
［００９２］図１及び図２に示された実施形態とは異なり、この例では、フィルタ要素４００は、中心軸ｘの周りにコイル状に巻かれた構成のフィルタ材料４１０のシートで構成される。フィルタ材料４１０のシートは細長い。フィルタ材料シート４１０の第一の縁部４１２は第一の流れ面４０２を画定し、第二の縁部４１４は第二の流れ面４０４を画定する。第一の縁部４１２及び第二の縁部４１４の各々は、フィルタ材料シート４１０の細長い縁部である。
［００９３］この例は、断面が略円形である略円筒形の構成のフィルタ媒体を示すが、他のコイル状構成が可能であることが理解されるであろう。ある実施形態では、中心軸ｘを通るコイル状媒体の断面は、卵形又は多角形であり得る。
［００９４］この例では、流路層４２０は、フィルタ材料シート４１０に当接し、流路層４２０には、第一の流れ面４０２を協働して画定する第一の縁部４２２と、第二の流れ面４０４を協働して画定する第二の縁部４２４と、第一の表面４２６と、反対側の第二の表面４２８（直接は見えない）とがある。流路層４２０は、現在の議論及び／又は図において特定される場合を除いて、本明細書の他の箇所に記載される流路層と一致し得る。流路層４２０は、第一の流れ面４０２から第二の流れ面４０４までの濾過流路４３０を画定する。濾過流路４３０は、軸方向に、すなわち、流路形成層４２０の第一の縁部４２２から第二の縁部４２４まで延在する。濾過流路４３０は、フィルタ材料シート４１０の第一の表面４１６に当接する。
［００９５］この例では、流路層４２０は細長いシートである。流路層４２０は、中心軸ｘの周りにコイル状に配置されている。流路層４２０は、隣接するフィルタ材料シート４１０と接触しており、層４１０、４２０の対は、それ自体の周りに、又は長手方向軸ｘに沿って延びるコア４４０の周りに巻かれ、又はコイル状に巻かれて、フィルタ要素４００を形成する。この構成では、流体は、コイル状層の（図に対して）上部（すなわち、フィルタ要素４００の一端）からコイル状層の底部（すなわち、フィルタ要素４００の反対側の端部）まで、流路層４２０に沿ってフィルタ材料４１０の第一のシートのロール状表面を横切って流れることができる。あるいは、流体は、反対方向に（すなわち、図に対してロールの底部からロールの上部に）流れることができる。第一の流れ面４０２は、フィルタ要素４００に対して第二の流れ面４０４の反対側にある。この例では、第一の流れ面４０２は、第二の流れ面４０４に平行である。フィルタ材料４１０の第一のシート及び流路層４２０は、各々、本実施形態では実質的に平坦であるが、いくつかの例では、図３Ａ及び図３Ｂを参照して上記のように、層の一方又は両方が複数のエンボスを画定する。
［００９２］図１及び図２に示された実施形態とは異なり、この例では、フィルタ要素４００は、中心軸ｘの周りにコイル状に巻かれた構成のフィルタ材料４１０のシートで構成される。フィルタ材料４１０のシートは細長い。フィルタ材料シート４１０の第一の縁部４１２は第一の流れ面４０２を画定し、第二の縁部４１４は第二の流れ面４０４を画定する。第一の縁部４１２及び第二の縁部４１４の各々は、フィルタ材料シート４１０の細長い縁部である。
［００９３］この例は、断面が略円形である略円筒形の構成のフィルタ媒体を示すが、他のコイル状構成が可能であることが理解されるであろう。ある実施形態では、中心軸ｘを通るコイル状媒体の断面は、卵形又は多角形であり得る。
［００９４］この例では、流路層４２０は、フィルタ材料シート４１０に当接し、流路層４２０には、第一の流れ面４０２を協働して画定する第一の縁部４２２と、第二の流れ面４０４を協働して画定する第二の縁部４２４と、第一の表面４２６と、反対側の第二の表面４２８（直接は見えない）とがある。流路層４２０は、現在の議論及び／又は図において特定される場合を除いて、本明細書の他の箇所に記載される流路層と一致し得る。流路層４２０は、第一の流れ面４０２から第二の流れ面４０４までの濾過流路４３０を画定する。濾過流路４３０は、軸方向に、すなわち、流路形成層４２０の第一の縁部４２２から第二の縁部４２４まで延在する。濾過流路４３０は、フィルタ材料シート４１０の第一の表面４１６に当接する。
［００９５］この例では、流路層４２０は細長いシートである。流路層４２０は、中心軸ｘの周りにコイル状に配置されている。流路層４２０は、隣接するフィルタ材料シート４１０と接触しており、層４１０、４２０の対は、それ自体の周りに、又は長手方向軸ｘに沿って延びるコア４４０の周りに巻かれ、又はコイル状に巻かれて、フィルタ要素４００を形成する。この構成では、流体は、コイル状層の（図に対して）上部（すなわち、フィルタ要素４００の一端）からコイル状層の底部（すなわち、フィルタ要素４００の反対側の端部）まで、流路層４２０に沿ってフィルタ材料４１０の第一のシートのロール状表面を横切って流れることができる。あるいは、流体は、反対方向に（すなわち、図に対してロールの底部からロールの上部に）流れることができる。第一の流れ面４０２は、フィルタ要素４００に対して第二の流れ面４０４の反対側にある。この例では、第一の流れ面４０２は、第二の流れ面４０４に平行である。フィルタ材料４１０の第一のシート及び流路層４２０は、各々、本実施形態では実質的に平坦であるが、いくつかの例では、図３Ａ及び図３Ｂを参照して上記のように、層の一方又は両方が複数のエンボスを画定する。
【0033】
［００９６］先に開示された実施形態とは異なり、ここでは、フィルタ材料４１０のシートは、概して平面内に延在しないことに留意されたい。むしろ、フィルタ材料４１０のシートはコイル状であり、したがって、表面４１６、４１８の各々もコイル状である。しかしながら、濾過流路４３０は、一方の流れ面から他方の流れ面まで軸方向にほぼ直線状に延びる。
【0034】
［００９７］図４の代替実施形態などの様々な実施態様では、流路層が省略されることに留意されたい。そのような例では、フィルタ材料のシートは、上述のように、第一の縁部４１２と第二の縁部４１４との間に延在するエンボスを画定することができる。さらに、図２を参照して上記のように、ある実施形態では、フィルタ材料のシートには、フィルタ材料のシート４１０を貫通して延びる１つ以上の穴があってよい。
【0035】
［００９８］図５は、ある実施形態に一致するさらに他の例示的なフィルタ要素を示す。本明細書の他の箇所でのフィルタ要素の説明は、一般に、現在の設計に矛盾しない限り、現在の説明に適用される。図５の例示的な概略的フィルタ要素５００には、第一の流れ面５０２を画定する第一の縁部５１２と、第二の流れ面５０４を画定する第二の縁部５１４と、第一の表面５１６と、第一の表面の反対側の第二の表面（見えない）とがあるフィルタ材料５１０の第一のシートがある。流路層５２０は、フィルタ材料の第一のシート５１０に当接している。流路層５２０には、第一の流れ面５０２を協働して画定する第一の縁部５２２と、第二の流れ面５０４を協働して画定する第二の縁部５２４と、第一の表面と、第一の表面の反対側の第二の表面（見えない）とがある。流路層５２０は、フィルタ要素５００の第一の流れ面５０２から第二の流れ面５０４までの濾過流路５３０を画定する。濾過流路５３０は、第一の縁部５２２から第二の縁部５２４まで延在する。濾過流路５３０は、フィルタ材料５１０の少なくとも１つの表面に平行であり、かつそれに当接している。複数の濾過流路５３０は、スタック内のフィルタ材料５１０の隣接する層の間に画定され得る。
［００９９］この例では、フィルタ材料５１０のシートと流路層５２０のシートは、積層構成の交互のディスクである。各流路層５２０は、少なくとも１つの隣接する第一のフィルタ材料シート５１０に当接する。フィルタ材料の第一のシート５１０のディスクの各々と流路層５２０とは、長手方向軸ｘに沿って積み重ねられてフィルタ要素５００を形成する。ディスクの各々は開口部を画定し、開口部は、一般に、濾過流路の一部を画定するように重なり合う。ディスクのスタックは、第一の流れ面５０２である外周面と、第二の流れ面５０４である内周面とを累積的に画定する。この例では、外周面及び内周面は円筒形として示されているが、他の形状も確実に企図される。
［００１０］フィルタ媒体５１０の層を各々横断する濾過流路５３０は、概ね直線状である。本実施形態に一致する例では、流体は、一方の流れ面から他方の流れ面に半径方向に流れるように構成される。例えば、流体は、要素の第一の流れ面５０２からフィルタ要素５００の開口部（第二の流れ面５０４）に向かって、又は開口部（第二の流れ面５０４）から第一の流れ面５０２に向かって、フローバイ型の流路で流れるように構成される。すなわち、フィルタ要素５００を通る流体の流れは、長手方向軸ｘに対して概ね垂直である。上記のいくつかの例とは異なり、この例では、第一の流れ面５０２は第二の流れ面５０４の反対側にはない。この例では、第一の流れ面５０２は第二の流れ面５０４を取り囲む。より具体的には、この例では、第一の流れ面５０２は、第二の流れ面５０４と同心であり、第一の流れ面５０２と第二の流れ面５０４とが中心軸ｘを共有することを意味する。
［０１０１］様々な実施形態では、流路層５２０は省略され得る。ある実施形態では、フィルタ材料５１０の各シートの一方又は両方の表面には、上記のように、１つ以上のエンボスがあってよい。他の実施形態では、フィルタ材料５１０の各シートにはエンボスがなくてもよい。
［００９９］この例では、フィルタ材料５１０のシートと流路層５２０のシートは、積層構成の交互のディスクである。各流路層５２０は、少なくとも１つの隣接する第一のフィルタ材料シート５１０に当接する。フィルタ材料の第一のシート５１０のディスクの各々と流路層５２０とは、長手方向軸ｘに沿って積み重ねられてフィルタ要素５００を形成する。ディスクの各々は開口部を画定し、開口部は、一般に、濾過流路の一部を画定するように重なり合う。ディスクのスタックは、第一の流れ面５０２である外周面と、第二の流れ面５０４である内周面とを累積的に画定する。この例では、外周面及び内周面は円筒形として示されているが、他の形状も確実に企図される。
［００１０］フィルタ媒体５１０の層を各々横断する濾過流路５３０は、概ね直線状である。本実施形態に一致する例では、流体は、一方の流れ面から他方の流れ面に半径方向に流れるように構成される。例えば、流体は、要素の第一の流れ面５０２からフィルタ要素５００の開口部（第二の流れ面５０４）に向かって、又は開口部（第二の流れ面５０４）から第一の流れ面５０２に向かって、フローバイ型の流路で流れるように構成される。すなわち、フィルタ要素５００を通る流体の流れは、長手方向軸ｘに対して概ね垂直である。上記のいくつかの例とは異なり、この例では、第一の流れ面５０２は第二の流れ面５０４の反対側にはない。この例では、第一の流れ面５０２は第二の流れ面５０４を取り囲む。より具体的には、この例では、第一の流れ面５０２は、第二の流れ面５０４と同心であり、第一の流れ面５０２と第二の流れ面５０４とが中心軸ｘを共有することを意味する。
［０１０１］様々な実施形態では、流路層５２０は省略され得る。ある実施形態では、フィルタ材料５１０の各シートの一方又は両方の表面には、上記のように、１つ以上のエンボスがあってよい。他の実施形態では、フィルタ材料５１０の各シートにはエンボスがなくてもよい。
【0036】
［０１０２］図６は、本明細書に開示される技術と一致する流通構成を備えるさらに他の例示的なフィルタ要素を示す。本明細書の他の箇所でのフィルタ要素の説明は、一般に、現在の設計に矛盾しない限り、現在の説明に適用される。層の材料は、一般に、以下の議論と一致し得る。例示的な概略的なフィルタ要素６００には、第一の流れ面６０２を画定する第一の縁部６１２と、第二の流れ面６０４を画定する第二の縁部６１４と、第一の表面６１６と、第一の表面の反対側の第二の表面６１８（直接的には見えない）とがあるフィルタ材料のシートの第一の層６１０がある。フィルタ材料６２０のシートの第二の層はフィルタ材料６１０の第一のシートに隣接する。第二のシート６２０には、第一の流れ面６０２を協働して画定する第一の縁部６２２と、第二の流れ面６０４を協働して画定する第二の縁部６２４（部分的に見える）と、第一の表面６２６と、第二の表面６２８（直接には見えない）とがある。第二のフィルタ材料シート６２０は、第一の流れ面６０２から第二の流れ面６０４までの濾過流路６３０を画定する。濾過流路６３０は、第一の縁部６１２、６２２から第二の縁部６１４、６２４まで延在する。濾過流路６３０は、フィルタ材料シート６１０、６２０の表面に対して概ね平行である。
［０１０３］フィルタ材料６１０の第一の層及びフィルタ材料６２０の第二の層は、フィルタ材料６２０の第二の層がフィルタ材料６１０の２つの第一の層の間に配置されるように、交互に積み重ねられた関係にある。複数の濾過流路６３０がスタック内のフィルタ材料６１０、６２０の隣接する層の間に画定される。本実施形態では、フィルタ材料６１０の第一の層は縦溝付き構成であり、フィルタ材料６１０の第一の層が、第一の流れ面６０２から第二の流れ面６０４まで延在する縦溝６１３を画定することを意味する。縦溝６１３は、上記のエンボスの代わりのスペーサ構造の一種である。縦溝６１３は、特に、第一の流れ面６０２と第二の流れ面６０４との間に濾過流路６３０を画定する。フィルタ材料６１０の第一の層は一般にフィルタ材料のシートである。第二のフィルタ材料層６２０の構造構成は異なるが、第一のフィルタ材料層６１０と同じタイプのフィルタ材料シートであってよい。この例では、フィルタ材料６２０の第二の層のそれぞれは、実質的に平面である。
［０１０４］第一の流れ面６０２は、フィルタ要素６００に対して第二の流れ面６０４の反対側にある。この例では、第一の流れ面６０２は第二の流れ面６０４に平行であるが、他の実施形態では、流れ面６０２、６０４は平行ではない。上記実施形態と同様に、フィルタ材料６１０の第一の層及びフィルタ材料６２０の第二の層の縁部は、スタック内で互いに概ね位置決めされる。
［０１０３］フィルタ材料６１０の第一の層及びフィルタ材料６２０の第二の層は、フィルタ材料６２０の第二の層がフィルタ材料６１０の２つの第一の層の間に配置されるように、交互に積み重ねられた関係にある。複数の濾過流路６３０がスタック内のフィルタ材料６１０、６２０の隣接する層の間に画定される。本実施形態では、フィルタ材料６１０の第一の層は縦溝付き構成であり、フィルタ材料６１０の第一の層が、第一の流れ面６０２から第二の流れ面６０４まで延在する縦溝６１３を画定することを意味する。縦溝６１３は、上記のエンボスの代わりのスペーサ構造の一種である。縦溝６１３は、特に、第一の流れ面６０２と第二の流れ面６０４との間に濾過流路６３０を画定する。フィルタ材料６１０の第一の層は一般にフィルタ材料のシートである。第二のフィルタ材料層６２０の構造構成は異なるが、第一のフィルタ材料層６１０と同じタイプのフィルタ材料シートであってよい。この例では、フィルタ材料６２０の第二の層のそれぞれは、実質的に平面である。
［０１０４］第一の流れ面６０２は、フィルタ要素６００に対して第二の流れ面６０４の反対側にある。この例では、第一の流れ面６０２は第二の流れ面６０４に平行であるが、他の実施形態では、流れ面６０２、６０４は平行ではない。上記実施形態と同様に、フィルタ材料６１０の第一の層及びフィルタ材料６２０の第二の層の縁部は、スタック内で互いに概ね位置決めされる。
【0037】
［０１０５］図７は、本明細書に開示される技術の様々な実施形態に一致する例示的な化学フィルタ要素７００のさらに他の例示的な概略図である。化学フィルタ要素７００には第一の縁部７１２と第二の縁部７１４がある第一の化学フィルタ材料７１０の第一のシートがある。第二の縁部７１４はフィルタ要素７００に対して第一の縁部７１２の反対側にある。第一のシート７１０には第一の表面７１１及び第二の表面７１３がある。フィルタ要素７００は第一の縁部７１２から第二の縁部７１４までの第一の濾過流路７３０を画定する。第一の濾過流路７３０は表面７１１に対して平行である。
［０１０６］この例では、フィルタ要素７００には、（フィルタ材料の第一のシート７１０を含む）化学フィルタ材料７１０のシートの複数の層があり、各層は、フィルタコア７３２から半径方向外側に延在する。フィルタコア７３２は、フィルタ材料の複数のシートにわたって濾過流路７３０を画定するのを助けるプラグであってよい。フィルタコア７３２は、流体の流れがフィルタ材料７１０を迂回するの防止するように構成されてよい。複数のシート層７１０は各々、フィルタコア７３２に結合された第三の縁部７１６と、第三の縁部７１６及びフィルタコア７３２から半径方向外側に位置決めされた第四の縁部７１８がある。この例では、各シートの表面７１１、７１３は、フィルタ要素７００内の複数の他の層の表面７１１、７１３に対して平行でない。第一の濾過流路７３０は、フィルタ要素７００内のシート７１０の隣接する層の間に画定される。
［０１０７］第一のフィルタ材料シート７１０と同様に、化学フィルタ材料シート７１０は各々、第一の縁部７１２、第二の縁部７１４、第一の表面７１１、及び第二の表面７１３がある。第一の表面７１１は第二の表面７１３の反対側にある。第一の縁部７１２はフィルタ要素７００の第一の流れ面７０２を協働して画定し、第二の縁部７１４はフィルタ要素７００の第二の流れ面７０４を協働して画定する。したがって、第一の流れ面７０２はフィルタ要素７００に対して第二の流れ面７０４の反対側にある。ある実施形態では、第一の流れ面７０２は、第二の流れ面７０４に平行であるが、第一の流れ面７０２が第二の流れ面７０４に平行でない他の構成も考えられる。フィルタ材料７１０のシート（及び含まれる場合には流路層）は各々図示のように平面であってよい。第一の流れ面７０２と第二の流れ面７０４との間の距離は、フィルタ要素７００を横断する濾過流路７３０の長さである。
［０１０８］フィルタ材料７１０の層の各々の第一の縁部７１２及び第二の縁部７１４は、この例では平行であるが、他の実施形態では、第一の縁部７１２は第二の縁部７１４に対して平行でない。さらに、ある実施形態では、フィルタ材料７１０の第一のシートの第一の縁部７１２及び／又は第二の縁部７１４は、フィルタ要素７００内のフィルタ材料の別のシートの第一の縁部７１２及び／又は第二の縁部７１４に対して平行でない。さらに、フィルタ材料７１０のシートの縁部は直線を形成するように示されているが、ある実施形態では、縁部のうちの１つ以上は、交点を有する曲線又は線分を形成することができる。この例では、フィルタ材料７１０のシートは各々略平面であるが、他の実施形態では、フィルタ材料７１０のシートは各々、穴又はエンボス等の不連続部を画定してよい。
［０１０９］化学フィルタ材料７１０のシートには、本明細書の他の箇所で説明されるように、様々な構成があってよい。一般に、化学フィルタ材料７１０のシートは各々同一であり、化学フィルタ材料７１０のシートは各々同じ構成で同じ材料の組み合わせで構成されることを意味する。しかしながら、ある実施形態では、化学フィルタ材料７１０のシートは各々、同一のフィルタ材料であるが、シートサイズ又は交互構成が異なってよい。さらに、この例では、フィルタ材料の複数のシートは各々別個の分離したシートである。しかしながら、他の実施形態では、フィルタ材料の複数のシートは、プリーツ加工された化学フィルタ材料の連続シートから形成される。このような構成では、複数のフィルタ材料シート７１０各々の第三の縁部７１６及び第四の縁部７１８は、フィルタ材料の１つのシートをフィルタ材料の隣接するシートから分離する折り目とすることができる。
［０１１０］この例では、流路層は省略されているが、いくつかの他の実施形態では、複数の流路層が、フィルタ材料７１０の隣接するシート間に配置されてよい。流路層は、含まれる場合、上記流路層と一致し得るが、本実施形態では、１つの縁部でフィルタコア７３２に結合され、フィルタコア７３２から半径方向外側に延在する。
［０１１１］複数のフィルタ材料シートの各々の第四の縁部７１８は、フィルタ要素７００の外周境界を形成する。様々な実施形態では、フィルタ要素７００は、フィルタ要素７００の外側境界の周りの流体の流れを遮断して、流体の流れをフィルタ材料のシート７１０を横切って第一の縁部７１２から第二の縁部７１４に向けるハウジングによって受け入れられるように構成される。ある実施形態では、ハウジングは、ハウジングへの挿入時に、複数のフィルタ材料シートの各々が屈曲して第三の縁部７１６と第四の縁部７１８との間に曲面を形成するように、複数のフィルタ材料シートの各々の第四の縁部７１８を変位させるようにサイズ決定される。
［０１０６］この例では、フィルタ要素７００には、（フィルタ材料の第一のシート７１０を含む）化学フィルタ材料７１０のシートの複数の層があり、各層は、フィルタコア７３２から半径方向外側に延在する。フィルタコア７３２は、フィルタ材料の複数のシートにわたって濾過流路７３０を画定するのを助けるプラグであってよい。フィルタコア７３２は、流体の流れがフィルタ材料７１０を迂回するの防止するように構成されてよい。複数のシート層７１０は各々、フィルタコア７３２に結合された第三の縁部７１６と、第三の縁部７１６及びフィルタコア７３２から半径方向外側に位置決めされた第四の縁部７１８がある。この例では、各シートの表面７１１、７１３は、フィルタ要素７００内の複数の他の層の表面７１１、７１３に対して平行でない。第一の濾過流路７３０は、フィルタ要素７００内のシート７１０の隣接する層の間に画定される。
［０１０７］第一のフィルタ材料シート７１０と同様に、化学フィルタ材料シート７１０は各々、第一の縁部７１２、第二の縁部７１４、第一の表面７１１、及び第二の表面７１３がある。第一の表面７１１は第二の表面７１３の反対側にある。第一の縁部７１２はフィルタ要素７００の第一の流れ面７０２を協働して画定し、第二の縁部７１４はフィルタ要素７００の第二の流れ面７０４を協働して画定する。したがって、第一の流れ面７０２はフィルタ要素７００に対して第二の流れ面７０４の反対側にある。ある実施形態では、第一の流れ面７０２は、第二の流れ面７０４に平行であるが、第一の流れ面７０２が第二の流れ面７０４に平行でない他の構成も考えられる。フィルタ材料７１０のシート（及び含まれる場合には流路層）は各々図示のように平面であってよい。第一の流れ面７０２と第二の流れ面７０４との間の距離は、フィルタ要素７００を横断する濾過流路７３０の長さである。
［０１０８］フィルタ材料７１０の層の各々の第一の縁部７１２及び第二の縁部７１４は、この例では平行であるが、他の実施形態では、第一の縁部７１２は第二の縁部７１４に対して平行でない。さらに、ある実施形態では、フィルタ材料７１０の第一のシートの第一の縁部７１２及び／又は第二の縁部７１４は、フィルタ要素７００内のフィルタ材料の別のシートの第一の縁部７１２及び／又は第二の縁部７１４に対して平行でない。さらに、フィルタ材料７１０のシートの縁部は直線を形成するように示されているが、ある実施形態では、縁部のうちの１つ以上は、交点を有する曲線又は線分を形成することができる。この例では、フィルタ材料７１０のシートは各々略平面であるが、他の実施形態では、フィルタ材料７１０のシートは各々、穴又はエンボス等の不連続部を画定してよい。
［０１０９］化学フィルタ材料７１０のシートには、本明細書の他の箇所で説明されるように、様々な構成があってよい。一般に、化学フィルタ材料７１０のシートは各々同一であり、化学フィルタ材料７１０のシートは各々同じ構成で同じ材料の組み合わせで構成されることを意味する。しかしながら、ある実施形態では、化学フィルタ材料７１０のシートは各々、同一のフィルタ材料であるが、シートサイズ又は交互構成が異なってよい。さらに、この例では、フィルタ材料の複数のシートは各々別個の分離したシートである。しかしながら、他の実施形態では、フィルタ材料の複数のシートは、プリーツ加工された化学フィルタ材料の連続シートから形成される。このような構成では、複数のフィルタ材料シート７１０各々の第三の縁部７１６及び第四の縁部７１８は、フィルタ材料の１つのシートをフィルタ材料の隣接するシートから分離する折り目とすることができる。
［０１１０］この例では、流路層は省略されているが、いくつかの他の実施形態では、複数の流路層が、フィルタ材料７１０の隣接するシート間に配置されてよい。流路層は、含まれる場合、上記流路層と一致し得るが、本実施形態では、１つの縁部でフィルタコア７３２に結合され、フィルタコア７３２から半径方向外側に延在する。
［０１１１］複数のフィルタ材料シートの各々の第四の縁部７１８は、フィルタ要素７００の外周境界を形成する。様々な実施形態では、フィルタ要素７００は、フィルタ要素７００の外側境界の周りの流体の流れを遮断して、流体の流れをフィルタ材料のシート７１０を横切って第一の縁部７１２から第二の縁部７１４に向けるハウジングによって受け入れられるように構成される。ある実施形態では、ハウジングは、ハウジングへの挿入時に、複数のフィルタ材料シートの各々が屈曲して第三の縁部７１６と第四の縁部７１８との間に曲面を形成するように、複数のフィルタ材料シートの各々の第四の縁部７１８を変位させるようにサイズ決定される。
【0038】
濾過アセンブリ
［０１１２］本明細書に開示される技術と一致する濾過アセンブリは、上記の複数の化学フィルタ要素を組み込むことができる。フィルタ要素は、一般に、濾過流路に沿って直列に配置される。各化学フィルタ要素は、その意図された動作環境内の特定の化学種を標的とするように構成することができる。ある実施形態では、アセンブリ内の各化学フィルタ要素は、アセンブリ内の他の化学フィルタ要素とは異なる化学種を標的とするように構成される。ある実施形態では、アセンブリ内の化学フィルタ要素の各々は、異なるタイプの化学フィルタ材料で構成されるが、各化学フィルタ要素が、アセンブリ内の他の化学フィルタ要素とは異なる細孔径分布及び／又は異なる化学処理を有する化学フィルタ材料を有することを意味する。
［０１１３］図８は、本明細書に開示される技術と一致する例示的なフィルタアセンブリである。フィルタアセンブリ８００にはハウジング８５０がある。ハウジング８５０は、入口８５２及び出口８５４を画定する。複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅがハウジング８５０内に配置されている。フィルタ要素８１０ａ～ｅは、入口８５２から出口８５４への流体の流れに対して直列に配置される。間隔領域８６０ａ～ｄは、連続した隣接するフィルタ要素８１０ａ～ｅの間にある。
［０１１４］化学フィルタ要素８１０ａ～ｅは各々、図１～図７を参照して本明細書に記載された化学フィルタ要素と一致し得る。したがって、各化学フィルタ要素８１０ａ～ｅには、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料があってよく、各化学フィルタ要素はシートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、濾過流路は第一の縁部から第二の縁部まで延在する。第一の縁部及び第二の縁部は図８では必ずしも特に見えないが、第一の縁部は、各フィルタ要素８１０ａ～ｅの第一の流れ面８０２ａ～ｅを画定し、第二の縁部は、フィルタ要素８１０ａ～ｅの第二の流れ面８０４ａ～ｅを画定する。
［０１１５］この図では見えないが、複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、上述のように、濾過流路を画定する流路層があってよい。このような流路層は、上述のように、第一の縁部と第二の縁部との間でフィルタ材料のシートの表面に当接してもよい。さらに、化学フィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上は、化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックから構成されてもよく、濾過流路は、スタック内の隣接する層の間に画定される。そのような例示的な構成は、図１、図２、図５及び図６を参照して上記で説明される。ある実施形態では、フィルタ要素には、第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックがあってよく、各流路層は、図１、図５、及び図６を参照して上記のように、スタック内の第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、それらの層に当接する。
［０１１６］複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、図４を参照して上記のように、中心軸の周りにコイル状構成で配置されたフィルタ材料のシートがあってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには、中心軸の周りにコイル状の構成である流路層があってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには、第一の縁部と第二の縁部との間に延在するシートによって画定されるエンボスがあってよい。複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上には、シートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴があるフィルタ材料のシートがあってよい。
［０１１７］複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、図７を参照して上記のようにフィルタコアから半径方向外側に延在するように配置されたフィルタ材料の複数のシートがあってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには流路層があってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには、第一の縁部と第二の縁部との間に延在するシートによって画定されるエンボスがあってよい。複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、シートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴があるフィルタ材料のシートがあってよい。
［０１１２］本明細書に開示される技術と一致する濾過アセンブリは、上記の複数の化学フィルタ要素を組み込むことができる。フィルタ要素は、一般に、濾過流路に沿って直列に配置される。各化学フィルタ要素は、その意図された動作環境内の特定の化学種を標的とするように構成することができる。ある実施形態では、アセンブリ内の各化学フィルタ要素は、アセンブリ内の他の化学フィルタ要素とは異なる化学種を標的とするように構成される。ある実施形態では、アセンブリ内の化学フィルタ要素の各々は、異なるタイプの化学フィルタ材料で構成されるが、各化学フィルタ要素が、アセンブリ内の他の化学フィルタ要素とは異なる細孔径分布及び／又は異なる化学処理を有する化学フィルタ材料を有することを意味する。
［０１１３］図８は、本明細書に開示される技術と一致する例示的なフィルタアセンブリである。フィルタアセンブリ８００にはハウジング８５０がある。ハウジング８５０は、入口８５２及び出口８５４を画定する。複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅがハウジング８５０内に配置されている。フィルタ要素８１０ａ～ｅは、入口８５２から出口８５４への流体の流れに対して直列に配置される。間隔領域８６０ａ～ｄは、連続した隣接するフィルタ要素８１０ａ～ｅの間にある。
［０１１４］化学フィルタ要素８１０ａ～ｅは各々、図１～図７を参照して本明細書に記載された化学フィルタ要素と一致し得る。したがって、各化学フィルタ要素８１０ａ～ｅには、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料があってよく、各化学フィルタ要素はシートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、濾過流路は第一の縁部から第二の縁部まで延在する。第一の縁部及び第二の縁部は図８では必ずしも特に見えないが、第一の縁部は、各フィルタ要素８１０ａ～ｅの第一の流れ面８０２ａ～ｅを画定し、第二の縁部は、フィルタ要素８１０ａ～ｅの第二の流れ面８０４ａ～ｅを画定する。
［０１１５］この図では見えないが、複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、上述のように、濾過流路を画定する流路層があってよい。このような流路層は、上述のように、第一の縁部と第二の縁部との間でフィルタ材料のシートの表面に当接してもよい。さらに、化学フィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上は、化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックから構成されてもよく、濾過流路は、スタック内の隣接する層の間に画定される。そのような例示的な構成は、図１、図２、図５及び図６を参照して上記で説明される。ある実施形態では、フィルタ要素には、第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックがあってよく、各流路層は、図１、図５、及び図６を参照して上記のように、スタック内の第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、それらの層に当接する。
［０１１６］複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、図４を参照して上記のように、中心軸の周りにコイル状構成で配置されたフィルタ材料のシートがあってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには、中心軸の周りにコイル状の構成である流路層があってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには、第一の縁部と第二の縁部との間に延在するシートによって画定されるエンボスがあってよい。複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上には、シートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴があるフィルタ材料のシートがあってよい。
［０１１７］複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、図７を参照して上記のようにフィルタコアから半径方向外側に延在するように配置されたフィルタ材料の複数のシートがあってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには流路層があってよい。当該フィルタ要素８１０ａ～ｅには、第一の縁部と第二の縁部との間に延在するシートによって画定されるエンボスがあってよい。複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、シートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴があるフィルタ材料のシートがあってよい。
【0039】
［０１１８］様々な実施形態では、フィルタアセンブリは、フィルタ要素８１０ａ～ｅの各々の流れ面の周りにシールを形成して、濾過される流体が各フィルタ要素を通って延びる流路を迂回するのを防止するように構成される。シールは、例えば、各流れ面に隣接するか又は当接する位置でフィルタ要素とフィルタハウジング８５０の内面との間に配置されたガスケットであってよい。ある実施形態では、個々のフィルタ要素８１０ａ～ｅは各々、各フィルタ要素８１０ａ～ｅにフィルタアセンブリハウジング８５０に挿入されるように構成された要素ハウジングがあるように、別々に収容され得る。要素ハウジングは、第一の流れ面から第二の流れ面までフィルタ要素８１０ａ～ｅを通る流路を画定し、流体がフィルタ要素のフィルタ材料を迂回するのを防止できる。このような例では、フィルタ要素ハウジングとフィルタアセンブリハウジング８５０との間にシールを画定することができる。
［０１１９］複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上は、吸着フィルタ要素であってよい。ある実施形態では、化学フィルタ要素の少なくとも１つは、化学吸着被覆基板である。
［０１１９］複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上は、吸着フィルタ要素であってよい。ある実施形態では、化学フィルタ要素の少なくとも１つは、化学吸着被覆基板である。
【0040】
［０１２０］ある実施形態では、１つ以上の化学フィルタ要素には、塩基でコーティングされた非吸着基材などの酸性ガスフィルタ材料がある。一例では、１つ以上の化学フィルタ要素は塩基を含浸させた吸着剤を含む。例示的な実施形態では、第一の化学フィルタ要素８１０ａには、塩基を含浸させた吸着剤がある。ある実施形態では、酸性ガスフィルタ材料があるフィルタ要素は、フィルタアセンブリ内の最上流位置にある。このような構成により、有利には、酸性ガスがアセンブリ内の後続のフィルタ要素と負に相互作用して、例えば後続のフィルタ要素の分解を促進する前に、流体流から酸性ガスを中和及び／又は除去することができる。
【0041】
［０１２１］ある実施形態では、１つ以上の化学フィルタ要素は、酸被覆非吸着基材又は酸含浸吸着剤等のアンモニアフィルタ材料を含む。例示的な実施形態では、複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの第二の化学フィルタ要素８１０ｂ酸含浸吸着剤を備える。酸含浸吸着剤は、例えばクエン酸であってよい。この例では、アンモニアフィルタ材料があるフィルタ要素は、酸性ガスフィルタ材料があるフィルタ要素の下流に配置される。アンモニアは、様々な化学フィルタ材料の不活性化に寄与できるが、ある実施形態では、アンモニアは酸性ガスほどフィルタアセンブリに対して腐食性ではない。
［０１２２］アンモニアフィルタ要素を酸性ガスフィルタ要素の下流に配置すると、有利には、捕捉されたアンモニアが、酸性ガスフィルタ材料を有するフィルタ要素を出た後に流体流中に残留し得る様々な酸性種（例えば、ＣＯ２、ＳＯｘ、ＮＯｘ、およびＨ２Ｓ）を捕捉する機会を提供できる。理論に束縛されないが、アンモニアはクエン酸中のＨ＋と結合してＮＨ４ ＋を形成した後、酸性アニオンと反応して二次中和剤として作用できる。その結果、アンモニアフィルタ材料がアンモニアで飽和され、さらなる酸種化学吸着剤として作用できるため、アンモニアフィルタ要素は、経時的に酸性ガス除去を有利に示すことができる。
［０１２２］アンモニアフィルタ要素を酸性ガスフィルタ要素の下流に配置すると、有利には、捕捉されたアンモニアが、酸性ガスフィルタ材料を有するフィルタ要素を出た後に流体流中に残留し得る様々な酸性種（例えば、ＣＯ２、ＳＯｘ、ＮＯｘ、およびＨ２Ｓ）を捕捉する機会を提供できる。理論に束縛されないが、アンモニアはクエン酸中のＨ＋と結合してＮＨ４ ＋を形成した後、酸性アニオンと反応して二次中和剤として作用できる。その結果、アンモニアフィルタ材料がアンモニアで飽和され、さらなる酸種化学吸着剤として作用できるため、アンモニアフィルタ要素は、経時的に酸性ガス除去を有利に示すことができる。
【0042】
［０１２３］ある実施形態では、１つ以上の化学フィルタ要素は、アルカンフィルタ材料を含む。化学フィルタ要素は、流体流からブタンを除去するように特に適合されてよい。例示的な実施形態では、複数のフィルタ要素８１０ａ～８１０ｅのうちの第三の化学フィルタ要素２１０ｃには、アルカンフィルタ材料がある。ある実施形態では、第三の化学フィルタ要素８１０ｃは、第二の化学フィルタ要素８１０ｂの下流にある。
【0043】
［０１２４］ある実施形態では、複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上には、シロキサンフィルタ材料がある。一実施例では、複数の化学フィルタ要素８１０ａ～８１０ｅの第四の化学フィルタ要素２１０ｄにはシロキサンフィルタ材料がある。ある実施形態では、シロキサンフィルタ要素は、酸性ガスフィルタ要素、アンモニアフィルタ要素、及びアルカンフィルタ要素の下流にある。この例では、第四のフィルタ要素８１０ｄは、第三のフィルタ要素８１０ｃの下流に配置される。
【0044】
［０１２５］ある実施形態では、複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅの１つ以上にはＶＯＣフィルタ材料がある。一実施例では、複数の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅの第五の化学フィルタ要素８１０ｅにはＶＯＣフィルタ材料がある。ある実施形態では、ＶＯＣフィルタ要素は、酸性ガスフィルタ要素、アンモニアフィルタ要素、及びアルカンフィルタ要素の下流にある。ある実施形態では、ＶＯＣフィルタ要素はシロキサンフィルタ要素の下流にある。いくつかの他の実施形態では、シロキサンフィルタ要素はＶＯＣフィルタ要素の下流にある。この例では、第五の化学フィルタ要素８１０ｅは第四の化学フィルタ要素８１０ｄの下流にある。
［０１２６］この例では、フィルタアセンブリ８００には５つの化学フィルタ要素８１０ａ～ｅがあるが、より少ない化学フィルタ要素又はより多くのフィルタ要素をアセンブリ８００に組み込むことができる。
［０１２６］この例では、フィルタアセンブリ８００には５つの化学フィルタ要素８１０ａ～ｅがあるが、より少ない化学フィルタ要素又はより多くのフィルタ要素をアセンブリ８００に組み込むことができる。
【0045】
［０１２７］間隔領域８６０ａ～ｄは、隣接する化学フィルタ要素８１０ａ～ｅの間に画定され得る。間隔領域８６０ａ～ｄは、上流の化学フィルタ要素（第一の化学フィルタ要素８１０ａなど）から下流の化学フィルタ要素（第二の化学フィルタ要素８１０ｂなど）への流路を画定する。間隔領域８６０ａ～ｄは、ハウジング入口８５２からハウジング出口８５４までの濾過流路８３０に沿った圧力降下を有利に低減できる。間隔領域８６０ａ～ｄは、有利には、ガス混合を促進することができ、これにより、化学フィルタ材料への汚染物質の曝露を高めることができる。ある実施形態では、間隔領域８６０ａ～ｄは、塩基含浸吸着剤が酸含浸又は酸洗浄吸着剤に隣接して配置される場合などに、１つ以上の化学フィルタ要素８１０ａ～ｅが隣接する化学フィルタ要素８１０ａ～ｅと反応することを有利に防止することができる。間隔領域８６０ａ～ｄは、隣接する化学フィルタ要素８１０ａ～ｅ間の化学薬品の移動を有利に防止することができる。ある実施形態では、フィルタアセンブリには、少なくとも２つの隣接する化学フィルタ要素８１０ａ～ｅの間に間隔領域がない。
【0046】
［０１２８］ある実施形態では、粒子フィルタ８７０ａ～ｄは、間隔領域８６０ａ～ｄ内に配置される。化学フィルタ要素８１０ａ～ｅのうちの１つ以上の下流。粒子フィルタ８７０ａ～ｄは各々、有利には、化学フィルタ要素８１０ａ～ｅによって脱落したあらゆる粒子を捕捉するように構成されてよい。粒子フィルタ８７０ａ～ｄには、一般に、流体が粒子フィルタ８７０ａ～ｄのフィルタ媒体のシートを通って流れるフロースルー構成がある。したがって、流路は、粒子フィルタ８７０ａ～ｄを各々通って延在する。ある実施形態では、アセンブリ８００は、間隔領域に配置された粒子フィルタ８７０ａ～ｄを省略する。ある実施形態では、粒子フィルタ８７０ｅは、ハウジング出口８５４に隣接して濾過流路８３０を横切って配置される。このような粒子フィルタ８７０ｅは、出口８５４に、又は出口８５４と直列の最後の化学フィルタ要素（この例では第五の化学フィルタ要素８１０ｅ）との間に配置されてよい。ある実施形態では、粒子フィルタは、最上流の化学フィルタ要素（ここでは、第一の化学フィルタ要素８１０ａ）の上流のハウジング８５０内に配置される。
【0047】
［０１２９］ある実施形態では、粒子フィルタ要素の１つ以上は、吸着剤又は化学反応性繊維等の化学濾過構成要素を組み込む。他の実施形態では、粒子フィルタ要素の各々には、化学濾過構成要素がない。
［０１３０］フィルタアセンブリ８００の濾過流路８３０の長さは、少なくとも、複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの各々の流路長と、各間隔領域８６０ａ～ｄ（含まれる場合）の長さと、直列の最後のフィルタ要素８０４ｅと下流の粒子フィルタ８７０ｅ（含まれる場合）との間の距離との合計に対応する。フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、特に限定されず、一般に、必要な流体流量でのアセンブリ全体にわたる望ましい圧力降下と濾過効率とのバランスであり得る。様々な実施形態では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、少なくとも２０ｃｍである。様々な実施形態では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、１５００ｃｍ、１０００ｃｍ、５００ｃｍ、又は１００ｃｍ未満である。ある実施形態では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、４０～６０ｃｍの範囲である。１つの特定の例では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは５０ｃｍである。
［０１３０］フィルタアセンブリ８００の濾過流路８３０の長さは、少なくとも、複数のフィルタ要素８１０ａ～ｅの各々の流路長と、各間隔領域８６０ａ～ｄ（含まれる場合）の長さと、直列の最後のフィルタ要素８０４ｅと下流の粒子フィルタ８７０ｅ（含まれる場合）との間の距離との合計に対応する。フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、特に限定されず、一般に、必要な流体流量でのアセンブリ全体にわたる望ましい圧力降下と濾過効率とのバランスであり得る。様々な実施形態では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、少なくとも２０ｃｍである。様々な実施形態では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、１５００ｃｍ、１０００ｃｍ、５００ｃｍ、又は１００ｃｍ未満である。ある実施形態では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは、４０～６０ｃｍの範囲である。１つの特定の例では、フィルタアセンブリ８００の入口８５２から出口８５４までの濾過流路８３０の長さは５０ｃｍである。
【0048】
例示的な濾過アセンブリ
［０１３１］実施形態１：フィルタアセンブリであって
［０１３２］ハウジング；
［０１３３］第一の縁部及び第二の縁部がある第一の化学フィルタ材料の第一のシートを含む第一の化学フィルタ要素であって、ここで、第一の濾過流路が前記第一のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する；並びに
［０１３４］第一の縁部及び第二の縁部がある第二の化学フィルタ材料の第二のシートを含む第二の化学フィルタ要素であって、ここで、第二の濾過流路が前記第二のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在し、ここで、前記第一の化学フィルタ要素及び前記第二の化学フィルタ要素が前記ハウジング内に配置され、前記第二の化学フィルタ要素が前記第一の化学フィルタ要素の下流に配置される；フィルタアセンブリ。
［０１３１］実施形態１：フィルタアセンブリであって
［０１３２］ハウジング；
［０１３３］第一の縁部及び第二の縁部がある第一の化学フィルタ材料の第一のシートを含む第一の化学フィルタ要素であって、ここで、第一の濾過流路が前記第一のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する；並びに
［０１３４］第一の縁部及び第二の縁部がある第二の化学フィルタ材料の第二のシートを含む第二の化学フィルタ要素であって、ここで、第二の濾過流路が前記第二のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在し、ここで、前記第一の化学フィルタ要素及び前記第二の化学フィルタ要素が前記ハウジング内に配置され、前記第二の化学フィルタ要素が前記第一の化学フィルタ要素の下流に配置される；フィルタアセンブリ。
【0049】
［０１３５］実施形態２：前記第一の化学フィルタ要素と前記第二の化学フィルタ要素との間に、さらに、間隔領域を備え、ここで、前記間隔領域は、前記第一の化学フィルタ要素から前記第二の化学フィルタ要素への流路を画定する、実施形態１及び３～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0050】
［０１３６］実施形態３：さらに、前記間隔領域に配置された粒子フィルタを備え、ここで、前記粒子フィルタは粒子濾過媒体を備え、前記粒子濾過媒体を通って前記流路が延在する、実施形態１、２及び４～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0051】
［０１３７］実施形態４：前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一のシートを含む前記第一の化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックを備え、前記第一の濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される、実施形態１～３及び５～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0052】
［０１３８］実施形態５：前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックを備え、ここで、前記流路層の各々は、前記スタック内の前記第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置され、かつ、前記第一の化学フィルタ材料のシートの層に当接する、実施形態１～４及び６～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0053】
［０１３９］実施形態６：前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートは、中心軸の周りにコイル状に構成される、実施形態１～５及び７～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0054】
［０１４０］実施形態７：前記第一の化学フィルタ要素は、さらに、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートに当接する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の濾過流路を画定し、かつ、中心軸の周りにコイル状に構成される、実施形態１～６及び８～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４１］実施形態８：前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある、実施形態１～７及び９～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４２］実施形態９：前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある、実施形態１～８及び１０～２２のうちいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４１］実施形態８：前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある、実施形態１～７及び９～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４２］実施形態９：前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートには、前記第一の化学フィルタ材料の前記第一のシートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある、実施形態１～８及び１０～２２のうちいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0055】
［０１４３］実施形態１０：第三の化学フィルタ要素が、第一の縁部及び第二の縁部がある第三の化学フィルタ材料の第三のシートを含み、ここで、第三の濾過流路が、前記第三のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する、実施形態１～９及び１１～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４４］実施形態１１：さらに、前記第二の化学フィルタ要素から前記第三の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域を備える、実施形態１～１０及び１２～２２のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１４５］実施形態１２：第一の化学フィルタ要素は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、実施形態１～１１及び１３～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４６］実施形態１３：第一の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含む、実施形態１～１２及び１４～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４７］実施形態１４：第二の化学フィルタ材料は、酸含浸吸着剤を含む、実施形態１～１３及び１５～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４８］実施形態１５：第二の化学フィルタ材料は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、実施形態１～１４および１６～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４９］実施形態１６：前記第一の縁部は前記化学フィルタ材料の第一のシートの前記第二の縁部の反対側にある、実施形態１～１５及び１７～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４４］実施形態１１：さらに、前記第二の化学フィルタ要素から前記第三の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域を備える、実施形態１～１０及び１２～２２のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１４５］実施形態１２：第一の化学フィルタ要素は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、実施形態１～１１及び１３～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４６］実施形態１３：第一の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含む、実施形態１～１２及び１４～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４７］実施形態１４：第二の化学フィルタ材料は、酸含浸吸着剤を含む、実施形態１～１３及び１５～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４８］実施形態１５：第二の化学フィルタ材料は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、実施形態１～１４および１６～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１４９］実施形態１６：前記第一の縁部は前記化学フィルタ材料の第一のシートの前記第二の縁部の反対側にある、実施形態１～１５及び１７～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0056】
［０１５０］実施形態１７：第四の化学フィルタ要素が、第一の縁部及び第二の縁部がある第四の化学フィルタ材料の第四のシートを含み、ここで、第四の濾過流路が、第四のシートの表面に平行に画定され、かつ、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する、実施形態１～１６及び１８～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１５１］実施形態１８：さらに、第三の化学フィルタ要素から第四の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域を備える、実施形態１～１７及び１９～２２のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１５２］実施形態１９：第四の化学フィルタ材料は、メソ多孔性吸着剤を含む、実施形態１～１８及び２０～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１５１］実施形態１８：さらに、第三の化学フィルタ要素から第四の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域を備える、実施形態１～１７及び１９～２２のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１５２］実施形態１９：第四の化学フィルタ材料は、メソ多孔性吸着剤を含む、実施形態１～１８及び２０～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0057】
［０１５３］実施形態２０：さらに、第一の縁部及び第二の縁部がある第五の化学フィルタ材料の第五のシートを含む第五の化学フィルタ要素を含み、ここで、第五の濾過流路が、第五のシートの表面に平行に画定され、かつ、第一の縁部から第二の縁部まで延在する、実施形態１～１９及び２１～２２のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１５４］実施形態２１：さらに、第四の化学フィルタ要素から第五の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域を備える、実施形態１～２０及び２２のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１５５］実施形態２２：第一の化学フィルタ材料は、化学吸着被覆基板を含む、実施形態１～２１のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１５４］実施形態２１：さらに、第四の化学フィルタ要素から第五の化学フィルタ要素への流路を画定する間隔領域を備える、実施形態１～２０及び２２のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１５５］実施形態２２：第一の化学フィルタ材料は、化学吸着被覆基板を含む、実施形態１～２１のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0058】
［０１５６］実施形態２３：フィルタアセンブリであって
［０１５７］入口及び出口を画定するハウジング；
［０１５８］前記入口から前記出口への流体の流れに対して直列に配置された前記ハウジング内の複数の化学フィルタ要素；かつ、
［０１５９］一連の隣接する前記フィルタ要素間の間隔領域；を含む、フィルタアセンブリ。
［０１６０］実施形態２４：化学フィルタ要素は各々、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料を含み、かつ、前記シートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、ここで、前記濾過流路は、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する、実施形態２３及び２５～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６１］実施形態２５：複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、前記濾過流路を画定する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間で前記シートの前記表面に当接する、実施形態２３～２４及び２６～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６２］実施形態２６：複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックを備え、ここで、濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される、実施形態２３～２５及び２７～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６３］実施形態２７：複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックをさらに備え、ここで、流路層は各々、スタック内の第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置されてそれらの層に当接する、実施形態２３～２６及び２８～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６４］実施形態２８：第一の化学フィルタ材料のシートは、中心軸の周りにコイル状に構成される、実施形態２３～２７及び２９～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６５］実施形態２９：シートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある、実施形態２３～２８及び３０～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６６］実施形態３０：第一の化学フィルタ材料のシートには、前記シートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある、実施形態２３～２９及び３１～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６７］実施形態３１：１つ以上の前記化学フィルタ要素が吸着フィルタ要素である、実施形態２３～３０及び３２～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６８］実施形態３２：化学前記化学フィルタ要素の少なくとも１つが、化学吸着被覆基板を含む、実施形態２３～３１及び３３～４０のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１６９］実施形態３３：前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、実施形態２３～３２及び３４～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７０］実施形態３４：前記複数の化学フィルタ要素のうちの第二の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある、実施形態２３～３３及び３５～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７１］実施形態３５：前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含む、実施形態２３～３４及び３６～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７２］実施形態３６：第二の化学フィルタ要素が、塩基を含浸させた吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある、実施形態２３～３５及び３７～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７３］実施形態３７：前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、前記第二の化学フィルタ要素の下流に第三の化学フィルタ要素を備える、実施形態２３～３６及び３８～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７４］実施形態３８：前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、メソ多孔性吸着剤を含む第四の化学フィルタ要素を含み、ここで、前記第四の化学フィルタ要素は、前記第三の化学フィルタ要素の下流にある、実施形態２３～３７及び３９～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７５］実施形態３９：前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、前記第四の化学フィルタ要素の下流に第五の化学フィルタ要素を備える、実施形態２３～３８及び４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７６］実施形態４０：前記第一の縁部は、前記化学フィルタ材料の前記第一のシートの前記第二の縁部の反対側にある、実施形態２３～３９のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１５７］入口及び出口を画定するハウジング；
［０１５８］前記入口から前記出口への流体の流れに対して直列に配置された前記ハウジング内の複数の化学フィルタ要素；かつ、
［０１５９］一連の隣接する前記フィルタ要素間の間隔領域；を含む、フィルタアセンブリ。
［０１６０］実施形態２４：化学フィルタ要素は各々、第一の縁部及び第二の縁部があるシートとして構成された化学フィルタ材料を含み、かつ、前記シートの表面に平行に延在する濾過流路を画定し、ここで、前記濾過流路は、前記第一の縁部から前記第二の縁部まで延在する、実施形態２３及び２５～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６１］実施形態２５：複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、前記濾過流路を画定する流路層を備え、ここで、前記流路層は、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間で前記シートの前記表面に当接する、実施形態２３～２４及び２６～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６２］実施形態２６：複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、化学フィルタ材料のシートの複数の層のスタックを備え、ここで、濾過流路は、前記スタック内の隣接する層の間に画定される、実施形態２３～２５及び２７～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６３］実施形態２７：複数の前記化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、第一の濾過流路を画定する複数の流路層のスタックをさらに備え、ここで、流路層は各々、スタック内の第一の化学フィルタ材料のシートの層の間に配置されてそれらの層に当接する、実施形態２３～２６及び２８～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６４］実施形態２８：第一の化学フィルタ材料のシートは、中心軸の周りにコイル状に構成される、実施形態２３～２７及び２９～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６５］実施形態２９：シートには、前記第一の縁部と前記第二の縁部との間に延在するエンボスがある、実施形態２３～２８及び３０～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６６］実施形態３０：第一の化学フィルタ材料のシートには、前記シートを完全に貫通して延びる１つ以上の穴がある、実施形態２３～２９及び３１～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６７］実施形態３１：１つ以上の前記化学フィルタ要素が吸着フィルタ要素である、実施形態２３～３０及び３２～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１６８］実施形態３２：化学前記化学フィルタ要素の少なくとも１つが、化学吸着被覆基板を含む、実施形態２３～３１及び３３～４０のいずれか１つのフィルタアセンブリ。
［０１６９］実施形態３３：前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、塩基を含浸させた吸着剤を含む、実施形態２３～３２及び３４～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７０］実施形態３４：前記複数の化学フィルタ要素のうちの第二の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある、実施形態２３～３３及び３５～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７１］実施形態３５：前記複数の化学フィルタ要素のうちの第一の化学フィルタ要素は、酸含浸吸着剤を含む、実施形態２３～３４及び３６～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７２］実施形態３６：第二の化学フィルタ要素が、塩基を含浸させた吸着剤を含み、かつ、前記第一の化学フィルタ要素の下流にある、実施形態２３～３５及び３７～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７３］実施形態３７：前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、前記第二の化学フィルタ要素の下流に第三の化学フィルタ要素を備える、実施形態２３～３６及び３８～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７４］実施形態３８：前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、メソ多孔性吸着剤を含む第四の化学フィルタ要素を含み、ここで、前記第四の化学フィルタ要素は、前記第三の化学フィルタ要素の下流にある、実施形態２３～３７及び３９～４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７５］実施形態３９：前記複数の化学フィルタ要素は、さらに、前記第四の化学フィルタ要素の下流に第五の化学フィルタ要素を備える、実施形態２３～３８及び４０のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
［０１７６］実施形態４０：前記第一の縁部は、前記化学フィルタ材料の前記第一のシートの前記第二の縁部の反対側にある、実施形態２３～３９のいずれか１つに記載のフィルタアセンブリ。
【0059】
［０１７７］本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される用語「構成された」は、特定のタスクを実行するか、又は特定の構成を採用するように構築されたシステム、装置、又は他の構造を説明することにも留意されたい。当該用語「構成された」は、「配置された」、「構築された」、「製造された」などの類似の用語と交換可能に用いられうる。
［０１７８］本明細書における全ての刊行物及び特許出願は、本技術が属する技術分野における通常の技術のレベルを示す。全ての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物又は特許出願が具体的かつ個別に参照により示されているのと同程度に、参照により本明細書に援用される。本出願の開示と、参照により本明細書に援用されるいかなる文書の開示との間に何らかの不一致が存在する場合、本出願の開示が優先する。
［０１７９］本出願は、本主題の適応又は変形を包含することを意図する。上記の説明は、例示的であり、限定的ではないことが意図され、特許請求の範囲は、本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されないことを理解されたい。
［０１７８］本明細書における全ての刊行物及び特許出願は、本技術が属する技術分野における通常の技術のレベルを示す。全ての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物又は特許出願が具体的かつ個別に参照により示されているのと同程度に、参照により本明細書に援用される。本出願の開示と、参照により本明細書に援用されるいかなる文書の開示との間に何らかの不一致が存在する場合、本出願の開示が優先する。
［０１７９］本出願は、本主題の適応又は変形を包含することを意図する。上記の説明は、例示的であり、限定的ではないことが意図され、特許請求の範囲は、本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されないことを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】