JP2009136760A - Hepa (high efficiency particulate air) filter and air cleaning unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体素子や医薬品機器等の製造設備、更には燃料電池発電システム等の空気清浄手段を必要とするシステムに利用されるHEPAフィルタ、及びこのHEPAフィルタを備えた空気清浄ユニットに関する。 The present invention relates to a manufacturing facility such as a semiconductor device and a pharmaceutical device, and further relates to a HEPA filter used for a system that requires air cleaning means such as a fuel cell power generation system, and an air cleaning unit including the HEPA filter.
燃料電池発電システムでは、燃料電池に反応ガスとして送られる空気から塵等の粒子を除去するために、HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)を備えた空気清浄ユニットが用いられている。HEPAフィルタは、定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率を有するエアフィルタである。 In a fuel cell power generation system, an air cleaning unit including a HEPA filter (High Efficiency Particulate Air Filter) is used to remove particles such as dust from air sent as a reaction gas to the fuel cell. The HEPA filter is an air filter having a particle collection rate of 99.97% or more with respect to particles having a rated air volume and a particle size of 0.3 μm.
図13は一般的な燃料電池発電システムの構成を説明する図である。図13に示すように、燃料電池発電システムは、燃料電池81と、該燃料電池81に燃料ガスを供給する水素生成装置82と、燃料電池81に酸化剤ガスを供給する空気供給装置83とを、備えている。水素生成装置82は、原料ガスを改質して得た水素ガスを燃料ガスとして燃料電池81へ供給するものである。また、空気供給装置83は、空気清浄ユニット88にて浄化された空気を酸化剤ガスとして燃料電池81に供給するものである。そして、燃料電池81では、燃料ガスと酸化剤ガスとを触媒で反応させて発電が行われる。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a general fuel cell power generation system. As shown in FIG. 13, the fuel cell power generation system includes a
上記燃料電池を構成している触媒は白金をベースとしたものが一般的であり、このような燃料電池では、酸化剤ガス中の不純物(NOx、SOx、塵など)が発電性能の障害となる。よって、空気清浄ユニット88では、空気の出入り口が形成された箱形の容器内に、塵等の粒子を吸着するためのHEPAフィルタ84や、アンモニアガスや硫化水素等の不純物を吸着するためのケミカルフィルタ85,86が、前記容器に導通される気体の進行方向に積層されている(特許文献1、参照)。
図14は従来の空気清浄ユニットにおいて容器内に設置されたHEPAフィルタを示す図である。図14に示すように、一般に、HEPAフィルタ10の吸着部を正面に見た場合に、HEPAフィルタ10は長方形状であり、容器30のHEPAフィルタ10の設置部はHEPAフィルタ10に合わせて長方形状に設計されている。しかしながら、実際は、合成樹脂等で成る容器30は金型等を用いて量産されることから抜き勾配を有し、該容器30のHEPAフィルタ10の設置部は略台形状である。従って、HEPAフィルタ10の吸着部を正面に見た場合に、抜き勾配により略台形状となった容器30の内壁と長方形状のHEPAフィルタ10との間には、微量な間隙D,Dが生じる。なお、抜き勾配は容器の設計段階で定められることもあるが、金型製造者が製造時に適宜設けることも慣習的に行われており、また、容器の成形精度によって抜き勾配に微差が生じることがある。
FIG. 14 is a diagram showing a HEPA filter installed in a container in a conventional air purification unit. As shown in FIG. 14, generally, when the suction portion of the
上述のように容器の内壁とHEPAフィルタとの間に間隙が生じると、空気清浄ユニットに吸入された空気の大部分がこの間隙から流出してしまい、燃料電池に供給される酸化剤ガスに不純物が多く含まれることとなる。特に、燃料電池においては、わずかな粒子でも触媒の表面に付着すると触媒活性が阻害されることから、燃料電池発電システムに備える空気清浄ユニットには高いレベルの集塵除去能力が求められている。 As described above, when a gap is generated between the inner wall of the container and the HEPA filter, most of the air sucked into the air cleaning unit flows out of the gap, and impurities are contained in the oxidant gas supplied to the fuel cell. Will be included. In particular, in a fuel cell, if even a small amount of particles adhere to the surface of the catalyst, the catalytic activity is hindered. Therefore, a high level of dust collection and removal capability is required for the air purification unit provided in the fuel cell power generation system.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、HEPAフィルタと該HEPAフィルタが内部に設置された容器の内壁との間からの気体の流出を防止できるHEPAフィルタ、及びこのようなHEPAフィルタを備えた空気清浄ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of preventing gas from flowing out between the HEPA filter and the inner wall of the container in which the HEPA filter is installed, and It aims at providing the air purifying unit provided with such a HEPA filter.
本発明に係るHEPAフィルタは、濾材でなる面体と前記面体の周縁部に固設された枠体とを備え、対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状のHEPAフィルタである。 The HEPA filter according to the present invention includes a face body made of a filter medium and a frame body fixed to the peripheral edge portion of the face body, and a pair of opposing sides close to each other from one end to the other end. It is a HEPA filter.
また、本発明は、前記HEPAフィルタにおいて、前記面体は略長方形状であって、前記枠体は外周が対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状であり内周が略長方形状であるものである。 Further, in the HEPA filter according to the present invention, the face body has a substantially rectangular shape, and the frame body has a substantially trapezoidal shape in which a pair of sides whose outer circumferences face each other are close to each other from one end to the other end. The circumference is substantially rectangular.
また、本発明は、前記HEPAフィルタにおいて、前記面体は対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状であるとともに、前記枠体の外周も略台形状であるものである。 Further, in the present invention, in the HEPA filter, the face body has a substantially trapezoidal shape in which a pair of opposite sides are close to each other from one end to the other end, and the outer periphery of the frame body is also substantially trapezoidal. It is.
本発明に係るHEPAフィルタは、濾材でなる面体と前記面体の周縁部に設けられた枠体とを備え、略台形状の設置部を有する容器の前記設置部に設置されて用いられるHEPAフィルタであって、前記容器の前記設置部に設置されたときに、四辺のうち一辺が収縮することにより前記容器の設置部の形状に沿った略台形状に変形可能に構成されているものである。 The HEPA filter according to the present invention is a HEPA filter that includes a face body made of a filter medium and a frame body provided at a peripheral portion of the face body, and is used by being installed in the installation portion of a container having a substantially trapezoidal installation portion. And when it installs in the said installation part of the said container, it is comprised so that it can deform | transform into the substantially trapezoid shape along the shape of the installation part of the said container by shrink | contracting one side among four sides.
また、本発明は、前記HEPAフィルタにおいて、前記面体は、シート状濾材が襞状に折り曲げられて成る略長方形状であって、前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺を除く三辺に固設された略U字状であるものである。 Also, in the HEPA filter according to the present invention, the face body has a substantially rectangular shape formed by folding a sheet-like filter medium into a bowl shape, and the frame body is substantially the same as a fold crease in a peripheral portion of the face body. It is a substantially U-shape fixed to three sides excluding one side that is orthogonal.
また、本発明は、前記HEPAフィルタにおいて、前記面体は、シート状濾材が襞状に折り曲げられて成る略長方形状であって、前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺に固設された伸縮性を有する第一の枠部材と、前記一辺を除く三辺に固設された非伸縮性の第二の枠部材とを備えた矩形枠であるものである。 Also, in the HEPA filter according to the present invention, the face body has a substantially rectangular shape formed by folding a sheet-like filter medium into a bowl shape, and the frame body is substantially the same as a fold crease in a peripheral portion of the face body. It is a rectangular frame provided with a stretchable first frame member fixed on one orthogonal side and a non-stretchable second frame member fixed on three sides excluding the one side. .
また、本発明は、前記HEPAフィルタにおいて、前記枠体の外周に発泡性樹脂で成る層が形成されているものである。 Further, in the present invention, in the HEPA filter, a layer made of a foamable resin is formed on an outer periphery of the frame body.
本発明に係るHEPAフィルタは、前記枠体の外周に熱により膨張するシール材で成る層が形成されているものである。 In the HEPA filter according to the present invention, a layer made of a sealing material that is expanded by heat is formed on the outer periphery of the frame body.
本発明に係る空気清浄ユニットは、六面のうち一面が蓋である略直方体状であって、気体の入口と出口とが設けられ前記入口から前記出口に向かって流れる気体の進行方向と略直交する断面の内周形状が略台形状である容器と、前記容器内に設置された前記HEPAフィルタとを備え、前記HEPAフィルタの前記面体は前記容器内の気体の進行方向と略直交し、当該HEPAフィルタの一組の平行な辺のうち長い方の辺は前記容器の前記蓋と接し、残りの三辺は前記容器の前記蓋以外の面と接しているものである。 The air purification unit according to the present invention has a substantially rectangular parallelepiped shape in which one of the six faces is a lid, and is provided with a gas inlet and an outlet, and is substantially orthogonal to the gas traveling direction flowing from the inlet toward the outlet. An inner peripheral shape of the cross-section to be substantially trapezoidal, and the HEPA filter installed in the container, wherein the face body of the HEPA filter is substantially orthogonal to the gas traveling direction in the container, The longer side of the set of parallel sides of the HEPA filter is in contact with the lid of the container, and the remaining three sides are in contact with the surface of the container other than the lid.
本発明は、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
本発明によれば、HEPAフィルタと該HEPAフィルタが内部に設置された容器の内壁との間からの気体の流出を防止できる。よって、HEPAフィルタを備えた空気清浄ユニットのHEPAフィルタの粒子捕集率が低下せず、前記空気清浄ユニットの性能を確保することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outflow of the gas from between a HEPA filter and the inner wall of the container in which this HEPA filter was installed can be prevented. Therefore, the particle collection rate of the HEPA filter of the air purification unit provided with the HEPA filter does not decrease, and the performance of the air purification unit can be ensured.
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted.
本発明の実施の形態1に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットについて説明する。図1は実施の形態1に係る空気清浄ユニットの構成を示す分解斜視図、図2は実施の形態1に係るHEPAフィルタを示す正面図、図3は実施の形態1に係るHEPAフィルタの変形例を示す正面図、図4は容器の構成を示す分解斜視図、図5は容器に内装されたHEPAフィルタを示す断面図である。 A HEPA filter and an air cleaning unit according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of an air purification unit according to Embodiment 1, FIG. 2 is a front view showing a HEPA filter according to Embodiment 1, and FIG. 3 is a modification of the HEPA filter according to Embodiment 1. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the structure of the container, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the HEPA filter built in the container.
図1に示すように、空気清浄ユニット9は、略直方体状の容器30と、該容器30内に設置されたHEPAフィルタ10とを備えている。通常、容器30内には、集塵フィルタであるHEPAフィルタ10に加え、硫化水素やアンモニア等の化学物質を捕集するケミカルフィルタ等が積層されている。このような空気清浄ユニット9は、例えば、燃料電池発電システムにおいて、燃料電池へ酸化剤ガスを供給する経路に設けることができる。以下、空気清浄ユニット9に具備されるHEPAフィルタ10と容器30とのそれぞれについて詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the
まず、HEPAフィルタ10の構成について説明する。
First, the configuration of the
図2にも示すように、HEPAフィルタ10は、濾材から成る面体12と、該面体12の周縁部に固設された枠体11とを備えている。以下、HEPAフィルタ10のうち面体12が露出している二面を「主面20,20」、この主面20,20と略垂直な四面を「周面24」という。このHEPAフィルタ10は、主面20を正面に見た場合に略台形形状を有しており、この主面20の外形を形成している四辺のうち対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接している。
As shown in FIG. 2, the
面体12は、HEPAフィルタ10の吸着部として機能し、空気中浮遊微粒子を濾過作用によって捕集するものである。面体12は、ガラス繊維製、天然繊維製、合成繊維製、金属繊維製、又はプラスチック膜製のシート状濾材で構成されている。なお、面体12を構成するシート状濾材は、HEPAフィルタ10が、定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率を有するように選定される。
The
面体12を構成しているシート状濾材は、表面積を高めるために長方形のものを襞状に折り曲げて用いられており、面体12は全体として略長方形状である。以下、説明の便宜を図って、面体12の襞の折り目Mと略直交する二辺を「上辺12a」と「下辺12c」、同じく襞の折り目Mと略平行な二辺を「側辺12b,12b」という。
In order to increase the surface area, the sheet-like filter medium constituting the
枠体11は略矩形枠であって、枠の内周形状は面体12の外周形状に合致する略長方形状であり、枠体11の内周面に面体12の周縁部が固定されている。枠体11のうち面体12の側辺12b,12bが固定された一組の辺は、一端から他端に向けて幅が連続的に減少しており、枠体11の外周形状は、面体12の上辺12aが固定された辺を上底とし同じく下辺12cが固定された辺を下底とする略台形状である。
The
このように外周形状が略台形状である枠体11の内周に、外周形状が略長方形状の面体12の周縁部が固定されることによって、主面20を正面に見た場合の外形が、対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状のHEPAフィルタ10が構成されている。
Thus, the outer periphery of the
但し、図3に示すように、対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状の面体12の周縁部を、略均一幅の枠体11で包囲して、主面20を正面に見た場合の外形が略台形状のHEPAフィルタ10を構成することもできる。このようなHEPAフィルタ10では、面体12の外周形状と、枠体11の外周形状はともに略台形状である。面体12は、襞の山と谷との間隔を拡げたり狭めたりすることにより襞の折り目Mと略直交する方向に伸縮することができ、略長方形の面体12は略台形状に変形可能である。従って、枠体11を略均一幅であって対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状に形成して、この枠体11の内周に面体12の周縁部を固定すれば、面体12は外周形状が対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状となる。
However, as shown in FIG. 3, the peripheral edge portion of the substantially
なお、面体12は枠体11に対して、コンタミネーションを発生させない接着剤を用いて固定されている。このような接着剤として、例えば、ロックタイト330(ヘンケルジャパン株式会社製。「ロックタイト」はヘンケル コーポレイションの登録商標。)等のアクリル系接着剤や、例えばロックタイトHysol U−10FL(ヘンケルジャパン株式会社製。「ロックタイト」及び「Hysol」はともにヘンケル コーポレイションの登録商標。)等のウレタン系接着剤が挙げられる。
In addition, the
また、枠体11の少なくとも外周部分は、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ウレタンフォーム等の合成樹脂発泡体で構成されている。このように、枠体11の少なくとも外周部分を発泡体で構成することにより、HEPAフィルタ10が容器30内に設置されたときに、枠体11が容器30の内壁と当接して圧縮変形することによって双方の形状誤差を吸収し、枠体11と容器30の内壁とを密着させることができる。
Moreover, at least the outer peripheral part of the
次に、HEPAフィルタ10が内装される容器30の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図4に示すように、容器30は六面のうち一面が蓋である略直方体であって、容器蓋31と容器本体32とで構成されている。容器本体32のうち容器蓋31と対向する面を底面47とし、この底面47と略直交する四面を側面43,44,45,46とすると、側面のうち対向する一組の側面44,43に気体の入口41と出口42とが各々設けられている。この入口41から容器30内に流入した気体は、出口42から流出することから、容器30内の気体の進行方向は入口41から出口42に向かう方向となる。
As shown in FIG. 4, the
容器30は、例えば、ポリプロピレン(PP)やポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂材料又はステンレスやアルミニウム等の金属材料の成形品である。容器蓋31と容器本体32とは金型等の成形型を用いて量産されるため、成形型から成形品を離型するときの便宜を図って、容器本体32には抜き勾配が設けられている。抜き勾配は、容器本体32のうち側面43,44,45,46に設けられ、容器本体32の底面47に対し側面43,44,45,46は略直角から抜き勾配として設定された角度(例えば、1度程度)だけ外側へ傾いている。
The
そして、上記構成の容器30内に上記構成のHEPAフィルタ10が設置されて、空気清浄ユニット9が構成されている。
And the
図1及び図5に示すように、容器30の内部に設置されているHEPAフィルタ10の主面20,20は、容器30内の気体の進行方向と略直交している。容器30内の気体の進行方向と略直交する断面形状は、側面45,46、底面47及び容器蓋31で形成される略台形状である。従って、図4に示すように、容器30におけるHEPAフィルタ10の設置部30a、すなわち、容器30内のHEPAフィルタ10の配置される空間の形状は、容器30内の気体の進行方向から見て略台形状ということとなる。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
このような空気清浄ユニット9において、容器30及びHEPAフィルタ10は、容器30の設置部30aに設置されたHEPAフィルタ10の全ての周面24が容器30の内壁と接触するように設計されている。詳細には、HEPAフィルタ10の主面20の外形を形成している四辺21,22,23,23は周面24にも含まれており、これらの四辺21,22,23,23のうち一組の平行な辺の長い方の辺(以下、「上底辺21」という)が容器蓋31と接触し、同じく短い方の辺(以下、「下底辺22」という)が容器本体32の底面47と接触し、一組の平行でない二辺(以下、「斜辺23,23」という)が容器本体32の側面45,46と接触するように、容器30及びHEPAフィルタ10の形状が定められている。
In such an
このとき、HEPAフィルタ10の枠体11の少なくとも外周は発泡体で構成されているので、容器30の設置部30aの内周形状よりもHEPAフィルタ10の外周形状をわずかに大きく設計して、前記発泡体が圧縮された状態でHEPAフィルタ10が容器30に内装されるようにすることが、HEPAフィルタ10と容器30との密着性を高めるうえで望ましい。
At this time, since at least the outer periphery of the
また、図2に示すように、HEPAフィルタ10の主面20,20を構成する四辺において、上底辺21と略垂直な角度と斜辺23,23とがなす角度Rは、例えば、1〜3度の範囲で設計される。この角度は、容器30の側面45,46に設けられた抜き勾配の角度に応じて定められるものである。
Further, as shown in FIG. 2, in the four sides constituting the
上記構成の空気清浄ユニット9では、容器30内を入口41から出口42に向かって流れる気体の進行方向から見た場合、言い換えれば、HEPAフィルタ10の主面20を正面に見た場合に、容器30の設置部30aの形状は抜き勾配のために略台形状であるが、この略台形状の設置部30aの形状とHEPAフィルタ10の外形とが合致しているので、容器30の内壁とHEPAフィルタ10の周面24との間に間隙が生じない。従って、この空気清浄ユニット9において、HEPAフィルタ10は適切な集塵機能を発揮することができる。
In the
次に、本発明の実施の形態2に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットについて説明する。図6は実施の形態2に係る空気清浄ユニットの構成を示す分解斜視図、図7は実施の形態2に係るHEPAフィルタを示す正面図、図8は実施の形態2に係るHEPAフィルタの第一変形例を示す正面図、図9は実施の形態2に係るHEPAフィルタの第二変形例を示す正面図、図10は容器に内装されたHEPAフィルタを示す断面図である。なお、実施の形態2に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットは、前述の実施の形態1に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットに対して、HEPAフィルタ10の構造が相違する。よって、以下では、HEPAフィルタ10について詳細に説明し、他の説明を省略する。
Next, a HEPA filter and an air cleaning unit according to Embodiment 2 of the present invention will be described. 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the air purification unit according to the second embodiment, FIG. 7 is a front view showing the HEPA filter according to the second embodiment, and FIG. 8 is a first view of the HEPA filter according to the second embodiment. FIG. 9 is a front view showing a second modification of the HEPA filter according to Embodiment 2, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing the HEPA filter built in the container. Note that the HEPA filter and the air purification unit according to the second embodiment are different from the HEPA filter and the air purification unit according to the first embodiment in the structure of the
図6及び図10に示すように、空気清浄ユニット9は、略直方体状の容器30と、該容器30内の設置部30aに設置されたHEPAフィルタ10とを備えている。HEPAフィルタ10は、容器30内を入口41から出口42に向かって流れる気体の進行方向とその主面20,20が略直交するように配置されている。そして、容器30の設置部30aの気体の進行方向と略直交する断面の内周形状は、容器30に設けられた抜き勾配のために略台形状である。そこで、本実施の形態に係る空気清浄ユニット9では、容器30内を入口41から出口42に向かって流れる気体の進行方向から見た場合、言い換えれば、HEPAフィルタ10の主面20を正面に見た場合に、HEPAフィルタ10はその主面20の外形を形成している四辺のうち一辺の長さが収縮することにより容器30の設置部30aの形状に沿った略台形状に変形している状態で、容器30の設置部30aに設置されている。なお、HEPAフィルタ10の主面20の外形を形成している四辺のうち長さが収縮する一辺は、容器30の設置部30aに設置されたときに底面47と接する辺である。
As shown in FIGS. 6 and 10, the
以下、HEPAフィルタ10の構成について説明する。図7に示すように、HEPAフィルタ10は、濾材で成る面体12と、該面体12の周縁部に設けられた枠体11とを備えている。面体12は、長方形状のシート状濾材を襞状に折り曲げられて成り、面体12は全体として略長方形状である。面体12は、襞の山と谷との間隔を拡げたり狭めたりすることにより襞の折り目Mと略直交する方向の大きさを微調整可能であり、略長方形状から略台形状に変形可能である。
Hereinafter, the configuration of the
枠体11は、面体12の周縁部のうち襞の折り目Mと略直交する一辺(下辺12c)を除く三辺(上辺12a,側辺12b,12b)に固設されて、略U字形状(図7においては上下逆略U字形状)を有している。また、枠体11の少なくとも外周部分は、実施の形態1で述べた合成樹脂発泡体で構成されていて、枠体11は全体として弾性を有している。かかる構成により、HEPAフィルタ10の面体12の下辺12cは、襞の折り目Mと略直交する方向に自由に伸縮することができる。よって、襞の折り目Mと略平行な周面24からHEPAフィルタ10を加圧すれば面体12の下辺12cが収縮して、主面20,20の外形が略台形状となるようにHEPAフィルタ10を変形させることができる。
The
但し、図8に示すように、面体12の周縁部のうち襞の折り目Mと略直交する一辺(下辺12c)に固設された伸縮性を有する第一の枠部材11aと、前記一辺を除く三辺(上辺12a,側辺12b,12b)に固設された非伸縮性の第二の枠部材11bとで成る略矩形状の枠体11を、略U字形状の枠体11に代えてHEPAフィルタ10に備えることができる。この場合、面体12の襞の折り目Mと略平行な周面24からHEPAフィルタ10を加圧すれば面体12の下辺12cとともに第一の枠部材11aが収縮して、主面20,20の外形が略台形状となるようにHEPAフィルタ10を変形させることができる。
However, as shown in FIG. 8, the
又は、図9に示すように、HEPAフィルタ10を、略長方形状の面体12と、この面体12の周囲を略均一幅で包囲する矩形枠状の枠体11と、この枠体11の外周に形成された合成樹脂発泡体で成る層15で、構成することもできる。合成樹脂発泡体で成る層15を構成する合成樹脂発泡体は、実施の形態1で説明したものと同種のものを用いることができる。この場合、HEPAフィルタ10の合成樹脂発泡体で成る層15を加圧して収縮させることにより、主面20,20の外形が略台形状となるようにHEPAフィルタ10を変形させることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 9, the
図6及び図10に示すように、上述のように構成されたHEPAフィルタ10は、容器30の設置部30aに設置された状態において、HEPAフィルタ10の主面20の外形を形成している四辺のうち、上底辺21は容器蓋31と接触し、斜辺23,23は容器本体32の側面45,46と接触し、下底辺22は容器本体32の底面47と接触しており、下底辺22の長さが収縮することにより設置部30aの形状に沿った略台形状(一端から他端に向けて互いに近接する略台形状)に変形している。
As shown in FIGS. 6 and 10, the
言うまでもないが、空気清浄ユニット9では、上述のように容器30の設置部30aにHEPAフィルタ10が変形して収まり、且つ、HEPAフィルタ10の周面24が容器30の設置部30aの内周に接触する関係を有するように、容器30とHEPAフィルタ10との大きさが設計されている。
Needless to say, in the
上記の通り、空気清浄ユニット9において、HEPAフィルタ10が変形することにより容器30の内壁とHEPAフィルタ10の周面24との間に間隙が生じないので、HEPAフィルタ10は適切な集塵機能を発揮することができる。しかも、量産される各容器30に抜き勾配のバラツキが生じたとしても、HEPAフィルタ10の下底辺22は、そのバラツキを十分に吸収できる程度に伸縮可能であり、容器30とHEPAフィルタ10との形状に高い精度が要求されないので、容器30とHEPAフィルタ10の生産性の向上と製造コストの削減に寄与することができる。
As described above, in the
次に、本発明の実施の形態3に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットについて説明する。なお、実施の形態3に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットは、前述の実施の形態1に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットに対して、HEPAフィルタ10の周面24に熱膨張シール材料層13が設けられている点で相違する。よって、以下では、HEPAフィルタ10について詳細に説明し、他の説明を省略する。
Next, a HEPA filter and an air cleaning unit according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The HEPA filter and air purification unit according to Embodiment 3 is provided with a thermal expansion sealing
図11は実施の形態3に係るHEPAフィルタを示す正面図、図12は容器にHEPAフィルタを内装する作業工程を説明する図であり、(a)は加熱前の様子、(b)は加熱後の様子を示す図である。 FIG. 11 is a front view showing the HEPA filter according to the third embodiment, FIG. 12 is a diagram for explaining an operation process for installing the HEPA filter in the container, (a) shows a state before heating, and (b) shows after the heating. FIG.
図11に示すように、HEPAフィルタ10は、濾材で構成された略長方形状の面体12と、略矩形の枠体11とを備え、枠体11の内周に面体12の周縁部が固定されている。枠体11の外周面には、熱膨張シール材料が塗布又は貼付されて熱膨張シール材料層13が形成されている。ここで「熱膨張シール材料」とは、所定温度に加熱されると膨張し、一旦膨張すると、その形状が保持される材料をいう。熱膨張シール材料は、例えば、商品名フィブロック(フィブロックは積水化学工業株式会社の登録商標)や、商品名マイクロスフェアー(クレハマイクロスフェアーは株式会社クレハの登録商標)である。
As shown in FIG. 11, the
なお、図11に示すHEPAフィルタ10は略長方形状であるが、略台形状であっても構わない。また、前述の実施の形態1又は実施の形態2に係るHEPAフィルタ10の周面24に、熱膨張シール材料層13を形成してもよい。
The
上記構成のHEPAフィルタ10が容器30の設置部30aに設置されて、空気清浄ユニット9が構成されている。容器30の設置部30aにHEPAフィルタ10を設置する作業工程は以下の通りである。
The
先ず、容器本体32の設置部30aに、HEPAフィルタ10を配置する。このとき、容器30の気体の入口41と出口42により定まる気体の進行方向とHEPAフィルタ10の主面20,20とが略直交している。次に、容器本体32を容器蓋31で封止する。このようにして容器30内に配置されたHEPAフィルタ10は、図12(a)に示すように、容器30の内壁と密着しないが、容器30内の所定位置(設置部30a)に保持される程度の大きさを有している。最後に、容器30ごとHEPAフィルタ10を熱膨張シール材料層13の熱膨張シール材料が熱膨張する温度まで加熱(加温)する。これにより、図12(b)に示すように、HEPAフィルタ10の熱膨張シール材料層13が熱膨張してHEPAフィルタ10と容器30との間隙が閉塞される。
First, the
なお、上述の熱膨張シール材料層13の加熱工程を考慮して、空気清浄ユニット9の容器30は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等の耐熱性樹脂製又はアルミニウム等の金属系材料製であることが望ましい。
In consideration of the heating process of the thermal expansion sealing
上記作業工程により容器30内にHEPAフィルタ10が設置されて成る空気清浄ユニット9では、枠体11の周面24に設けられた熱膨張シール材料層13はHEPAフィルタ10と容器30との間隙を埋めるように膨張するので、HEPAフィルタ10と容器30との間に間隙が生じない。よって、この空気清浄ユニット9では、HEPAフィルタ10は適切な集塵機能を発揮することができる。しかも、量産される各容器30に抜き勾配や大きさのバラツキが生じたとしても、これらに起因して生じる容器30とHEPAフィルタ10との間隙は熱膨張シール材料層13により埋められるので、容器30とHEPAフィルタ10との形状に高い精度が要求されないことから、容器30とHEPAフィルタ10の生産性の向上と製造コストの削減に寄与することができる。
In the
本発明に係るHEPAフィルタ及び空気清浄ユニットは、例えば、燃料電池システム、半導体分野や医薬品機器分野の製造設備等、清浄な空気を必要とする産業分野に有用である。 The HEPA filter and the air purification unit according to the present invention are useful in industrial fields that require clean air, such as fuel cell systems, manufacturing equipment in the semiconductor field and pharmaceutical equipment field.
9 空気清浄ユニット
10 HEPAフィルタ
11 枠体
12 面体
12a 上辺
12b 側辺
12c 下辺
13 熱膨張シール材料層
20 主面20,20
21 上底辺
22 下底辺
23 側辺
24 周面24
30 容器
30a 設置部
31 容器蓋
32 容器本体
41 入口
42 出口
43,44,45,46 側面
47 底面
DESCRIPTION OF
21
30
Claims (9)
請求項1に記載のHEPAフィルタ。 The face body has a substantially rectangular shape, and the frame body has a substantially trapezoidal shape in which a pair of sides facing the outer periphery are close to each other from one end to the other end, and the inner periphery is a substantially rectangular shape.
The HEPA filter according to claim 1.
請求項1に記載のHEPAフィルタ。 The face body has a substantially trapezoidal shape in which a pair of opposite sides are close to each other from one end to the other end, and the outer periphery of the frame is also substantially trapezoidal.
The HEPA filter according to claim 1.
前記容器の前記設置部に設置されたときに、四辺のうち一辺が収縮することにより前記容器の設置部の形状に沿った略台形状に変形可能に構成されている、HEPAフィルタ。 A HEPA filter comprising a face piece made of a filter medium and a frame provided at a peripheral portion of the face piece, and installed and used in the installation part of a container having a substantially trapezoidal installation part,
A HEPA filter configured to be deformable into a substantially trapezoidal shape along the shape of the container installation part by contracting one of the four sides when installed in the installation part of the container.
前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺を除く三辺に固設された略U字状である、
請求項4に記載のHEPAフィルタ。 The face body is a substantially rectangular shape formed by folding a sheet-like filter medium into a bowl shape,
The frame body is substantially U-shaped fixed to three sides excluding one side that is substantially orthogonal to the crease fold in the peripheral portion of the face piece.
The HEPA filter according to claim 4.
前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺に固設された伸縮性を有する第一の枠部材と、前記一辺を除く三辺に固設された非伸縮性の第二の枠部材とを備えた矩形枠である、
請求項4に記載のHEPAフィルタ。 The face body is a substantially rectangular shape formed by folding a sheet-like filter medium into a bowl shape,
The frame body includes a first frame member having elasticity that is fixed to one side substantially perpendicular to the crease fold of the periphery of the face piece, and a non-stretching property that is fixed to three sides excluding the one side. A rectangular frame provided with a second frame member of
The HEPA filter according to claim 4.
請求項4に記載のHEPAフィルタ。 A layer made of a foamable resin is formed on the outer periphery of the frame,
The HEPA filter according to claim 4.
請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載のHEPAフィルタ。 A layer made of a sealing material that expands due to heat is formed on the outer periphery of the frame,
The HEPA filter according to any one of claims 1 to 7.
前記HEPAフィルタの前記面体は前記容器内の気体の進行方向と略直交し、当該HEPAフィルタの一組の平行な辺のうち長い方の辺は前記容器の前記蓋と接し、残りの三辺は前記容器の前記蓋以外の面と接している、
空気清浄ユニット。 A substantially rectangular parallelepiped shape in which one of the six faces is a lid, and an inner peripheral shape of a cross section substantially perpendicular to the traveling direction of the gas flowing from the inlet toward the outlet is provided. A container having a shape, and the HEPA filter according to any one of claims 1 to 8 installed in the container,
The face of the HEPA filter is substantially orthogonal to the gas traveling direction in the container, the longer side of the set of parallel sides of the HEPA filter is in contact with the lid of the container, and the remaining three sides are In contact with a surface of the container other than the lid,
Air purification unit.
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