JP2008110305A

JP2008110305A - フィルタ用の枠体

Info

Publication number: JP2008110305A
Application number: JP2006295389A
Authority: JP
Inventors: Yuko Otani; 由扶子大谷; Ryoichi Togashi; 良一富樫
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-15

Abstract

【課題】
折り畳むなどして持ち運ぶことが可能で、かつ濾材上下縁端部のシール性の良いフィルタエレメントを提供することのできる枠体、ならびにそれを用いたフィルタエレメントおよびフィルタユニットを提供する。
【解決手段】
相対的に大きなプリーツ形状と小さなプリーツ形状とを組み合わせた形状を有する濾材を別枠体に固定してシールするための枠体であって、前記大きなプリーツ形状に追随可能な形状を有する濾材の受け部を有し、該受け部は、底面部および該底面部に立設する壁部を備え、かつ、それら底面部および壁部が一体成形されている枠体の受け部に濾材を収納する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ビル用空気調和機あるいは空気清浄機に好適に用いられる濾材をシールするための枠体、ならびにそれを用いたフィルタエレメントおよびフィルタユニットに関するものである。

ビル用空気調和機や空気清浄機等に用いられる交換用フィルタは、使用済みのフィルタユニットを交換する際に、フィルタユニット全体を廃棄することなく、フィルタエレメントのみを交換廃棄し、交換用フィルタエレメントを収納する枠体を何回も再使用することで、産業廃棄物の量を削減できるものである（たとえば特許文献１）。

このような交換用フィルタエレメントにおいては、プリーツ加工された不織布をさらにＷ字状に折り加工した濾材が多用されているが、その濾材を枠体に収納して使用するにあたっては、濾材の上下縁端部を封止する必要がある。

濾材の上下縁端部を封止する方法としては、たとえば枠体と濾材とを接着剤を介して接合する際に併せて濾材の上下縁端部を封止する方法がある。具体的には、組み立てられた紙などからなる枠体内に、濾材とともにポリエチレン樹脂などの接着剤を流しいれ、濾材と枠体とを封止接合する方法がある（たとえば特許文献２）。また、プリーツ加工された不織布をさらにＷ字状に折り加工した濾材の下端縁部および上端縁部に、接着剤を用いて鋸状のシート部材を貼り合わせることにより濾材の上下縁端部を封止する方法もある（たとえば特許文献３）。このとき、貼り合わせは、Ｗ字状に折り加工された受け部材を有する底板および押さえ板を組み合わせた治具によりＷ字状の溝を形成し、溝部分にシート部材を配置するとともに接着剤を流し込み、接着剤が硬化する前に濾材を嵌め込むことにより行い、接着剤が固化した後、底板および押さえ板からシート部材が貼り合わさった濾材を取り外す。さらに、濾材上下縁端部を封止する別の方法としては、枠体を形成するための金型内に濾材を配置し、ポリマー材料を用いて枠体を射出成形するとともに、濾材上下縁端部を封止する方法も知られている（たとえば特許文献４）。

しかしながら、特許文献２に記載の方法では、組み立てた紙同士をテープ等で接合するため、その接合部から接着剤が漏れ出すことがあり、その結果、濾材上下縁端部の封止が確実に行われない場合がある。また、特許文献３に記載の方法では、接着材が固化した後に、濾材の端縁部を嵌め込んだ溝から濾材を取り外す際、力が加わり濾材が変形し、シート部材と濾材との間に隙間が生じる恐れがある。また、繰り返しフィルタ製造治具を用いることにより、治具における接着剤の汚れや剥離性を高めるコーティングの劣化などにより、取り外しにくくなる可能性がある。その結果、隙間が発生しシール性が低下（エア漏れが発生）し、フィルタの性能低下といった問題が生じる。

そして、特許文献４に記載の方法では、濾材上下縁端部の封止を容易に行うことが可能ではあるものの、フィルタユニットの枠体と一体化されているため、フィルタエレメントだけを折り畳むなどして持ち運ぶことができない。そのため、出荷時、保管時に場所をとってしまうという問題がある。
特開平６−２６９６２４号公報特開２００１−６２２３３号公報特開２００１−０７０７２３号公報特開２００５−１７７６４１号公報

本発明の目的は、従来技術における上記問題点を解決し、折り畳むなどして持ち運ぶことが可能で、かつ濾材上下縁端部のシール性の良いフィルタエレメントを提供することのできる枠体、ならびにそれを用いたフィルタエレメントおよびフィルタユニットを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、次の（１）〜（４）のいずれかの構成を特徴とするものである。
（１）相対的に大きなプリーツ形状と小さなプリーツ形状とを組み合わせた形状を有する濾材を別枠体に固定してシールするための枠体であって、前記大きなプリーツ形状に追随可能な形状を有する濾材の受け部を有し、該受け部は、底面部および該底面部に立設する壁部を備え、かつ、それら底面部および壁部が一体成形により形成されていることを特徴とする枠体。
（２）前記受け部が合成樹脂からなる、前記（１）に記載の枠体。
（３）前記（１）または（２）に記載の枠体の受け部に濾材を収納した、フィルタエレメント。
（４）前記（３）に記載のフィルタエレメントを別枠体に収納してなるフィルタユニット。

本発明においては、濾材の受け部を構成する底面部および該底面部に立設する壁部が一体成形された枠体を用いることにより、接着剤の漏れを防ぐことができ、シール性を向上させることができる。さらに、濾材の受け部に合成樹脂などを用いることで当該枠体を濾材の大きなプリーツ形状に追随可能なものとすることができ、その結果、その枠体を用いて上下縁端部をシールした濾材は、折り畳むなどして持ち運ぶことも可能なものとなる。

特に、濾材の受け部に合成樹脂を用いる場合、上述したように濾材の大きなプリーツ形状に追随可能な枠体にすることができるだけでなく、真空成形あるいは圧空成形で容易に製造することができるので、所望する枠体が複雑な形状であってもエア漏れを発生する隙間を生じることなく製造することができる。

本発明に係るフィルタエレメントは、たとえば図１に示すように、相対的に大きなプリーツ形状と小さなプリーツ形状とを組み合わせた形状を有する濾材２と、この濾材の下端縁部３と上端縁部４を封止する枠体５から構成されている。枠体５は、たとえば図２に示すような形状を有し、濾材の大きなプリーツ形状に追随可能な形状を有する濾材の受け部５１を有している。受け部５１は、底面部５２と、その底面部５２に立設する壁部５３を備ており、それら底面部５２と壁部５３とは一体成形されている。

濾材２は、枠体５へ流し込まれた接着剤によって枠体５に接着されている。さらに、フィルタエレメント１を別枠体へ収納した際のシール性を高めるため、濾材２の耳部には、フランジ６、７を下端縁部３から上端縁部４にわたって接着剤にて接着することが好ましく、さらに、そのフランジ６、７には、緩衝部材８、９が上端縁部から下端縁部にわたって接着剤により接着されていることが好ましい。そして、上記フィルタエレメント１は、図３に示すように、別の枠体１０に収納され、フィルタユニット１１を形成する。

本発明において、濾材としては、紙、合成繊維不織布、ガラス繊維不織布、プラスチック等を用いることができ、これらを重ね合わせて用いてもよい。また、集塵性能を高めるためには、濾材表面に１０−^１０〜１０−^７Ｃ／ｃｍ^２程度の電荷を有するエレクトレット合成繊維不織布を用いることが好ましい。なお、相対的に大きなプリーツ形状と小さなプリーツ形状とを組み合わせた形状とは、たとえば相対的に小さなプリーツ加工された濾材が、さらに大きなプリーツ形状としてＶ字あるいはＷ字状等に折り加工されたものをいう。

枠体５の材料としては、合成樹脂を用いることができ、特に熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂の場合、薄板を用いて真空成形を行うことで枠体を容易に成形できる。そして、熱可塑性樹脂としては、成形が容易で安価である塩化ビニルや高密度ポリエチレン、ABS樹脂が特に好ましい。

合成樹脂を用いて枠体を成形する方法としては、様々なものがあるが、合成樹脂を加熱溶融し、成形型に加圧注入し固化させる射出成形、シートを真空による吸引にて成形型の成形部に密接させて成形する真空成形、あるいは合成樹脂シートを圧縮空気等のガス体による押圧にて成形型の成形部に密接させて成形する圧空成形などを例示することができる。中でも、肉厚が薄型のものの成形に適している真空成形あるいは圧空成形が好ましい。これらの方法で枠体を成形すると、所望する枠体が複雑な形状であってもエア漏れを発生する隙間を生じるおそれが少ない。

成形型には、枠体５の形状に合わせて作製された金型を用いる。枠体５の形状は、基本的に、大きなプリーツ形状を規定する形状を有する底面部５２と、その底面部５２の、例えば外縁に沿って該垂直に立設された壁部５３を有するものとする。さらに、枠体５の壁部５３の高さは、接着工程で接着剤が漏れるのを防ぐために５〜５０ｍｍ程度の高さを有するものが好ましい。なお、枠体５を真空成形や圧空成形で得る場合、射出形成に比べ金型のコストが低く、金型作製も容易となる。

濾材２と枠材５とを接着固定する接着剤としては、合成樹脂であれば良いが、好ましくは、受部材間の溝に流し込む時点の粘度（たとえば10〜30℃における粘度）が、０．５Ｐａ・ｓ〜２００Ｐａ・ｓ程度のポリウレタン系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリ塩化ビニル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤、シリコーン系接着剤、あるいはこれらを混合したものである。中でも精度よくフィルタを製造するためには、硬化までの時間の長いポリウレタン系接着剤を用いることがより好ましい。なお、粘度の測定はJIS K 6862−１９８４（B法）に準拠して行う。

また、シール性を高めるために、濾材の耳部にフランジを接着する場合、その接着剤としては、両者を接着できるものであれば何でも良い。たとえば、濾材２と枠材５とを接着固定する接着剤と同様のものを使用すれば、使用する材料数を減らすことができる。また、両面テーフ゜を用いると、作業効率の向上が期待できる。

フランジ６、７は、金属でもよいが、たとえばJIS P 81１３−１９９８に準拠して測定される引張強さが５Ｎ／ｃｍ²以上であれば、紙、木材、布帛、合成繊維不織布、プラスチックなどを用いると使用後に容易に焼却処理でき、より好ましい。

緩衝部材８、９は、多孔質の合成樹脂やゴム、合成繊維不織布など、弾性を有する部材であればいずれのようなものでもよい。

フィルタユニットの枠体１０の材質としては、金属、紙、木材、プラスチック等を用いることができる。紙、木材を用いた場合には、フィルタの軽量化が可能で、枠体として利用できなくなった後には容易に焼却処理が可能な材料から構成することができる。紙を材料とする場合、段ボール紙を用いることもできる。また、枠体１０には、枠体とフィルタエレメントとのシール性を高めるため、フィルタエレメントの耳部を受ける部材が設けられているとさらに良い。この受部材には、枠体と同じ材質のものを用いればよい。

本発明の一実施形態を示すフィルタエレメントの概略斜視図である。図１に示したフィルタエレンメントにおける枠体の斜視図である。図１に示したフィルタエレメントを別枠体へ収納してなるフィルタユニットの概略斜視図である。

符号の説明

１：フィルタエレメント
２：濾材
３：下縁端部
４：上縁端部
５：枠体
６、７：フランジ
８、９：緩衝部材
１０：枠体
１１：フィルタ
５１：受け部
５２：底面部
５３：壁部

Claims

相対的に大きなプリーツ形状と小さなプリーツ形状とを組み合わせた形状を有する濾材を別枠体に固定してシールするための枠体であって、前記大きなプリーツ形状に追随可能な形状を有する濾材の受け部を有し、該受け部は、底面部および該底面部に立設する壁部を備え、かつ、それら底面部および壁部が一体成形されていることを特徴とする枠体。
前記受け部が合成樹脂からなる請求項１に記載の枠体。
請求項１または２に記載の枠体の受け部に濾材を収納した、フィルタエレメント。
請求項３に記載のフィルタエレメントを別枠体に収納してなるフィルタユニット。