JP2016202373A - フィルタユニット - Google Patents

Abstract

【課題】圧力損失の抑制および捕集効率の向上の双方を実現し得るマスク用フィルタユニットを低コストで提供する。
【解決手段】フィルタユニット１００は、空気が流入する流入面と、空気が流出する流出面と、該流入面から該流出面へと延びる側面とを有する帯電フィルタを備える。帯電フィルタは、第１の層および第２の層を備える。第１の層はベース１１と、該ベースの表面から延び且つ第２の層に隣接する複数の中実の突起２０とを備え、突起は、根元側側面と先端側側面とを有する茎部を有する。茎部の根元側側面と第１の層のベースとがなす角度と、茎部の先端側側面と第２の層のベースとがなす角度とのうちの一方の角度である第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、他方の角度である第２の角度が４５°以上１８０°未満である。
【選択図】図１５

Description

本発明の一側面は、マスクのためのフィルタユニットに関する。

従来から、マスクのためのフィルタが知られている。このフィルタは、除塵や濾過などの機能を有する気体用のフィルタの一種である。

下記特許文献１は、エレクトレットフィルタを記載する。特許文献１には、「合成樹脂をメルトブローして製造した繊維径７〜１５μｍの極細繊維からなるエレクトレット化されたメルトブロー不織布と、該エレクトレット化されたメルトブロー不織布と、少なくとも繊維径１５μｍ以上の羊毛を基材とする繊維とを解繊して混合してなり、クロスレイヤー方式で折り畳まれた混合ウェッブと、スパンボンド不織布とを順次積層してなることを特徴とするフィルタ」との記載がある。

下記特許文献２は、防じんマスク用フィルタを記載する。特許文献２には、「中心から外周までの範囲において、単位面積あたりの通気抵抗が中心から外周に向かって徐々に小さくされ、且つ複数の同心円形のプリーツが折曲形成されたことを特徴とする防じんマスク用フィルタ。」との記載がある。

特許第４１２６６７９号明細書 特許第４４１８９０６号明細書

特許文献１に記載の１枚のシート状のフィルタをそのままマスクに設けるとすると、捕集効率を高めるためにはそのフィルタの面積を大きくする必要がある。しかし、フィルタそのものを大きくしてしまうと使用者の視野角を狭めることになるので、フィルタの外形寸法を抑えることが望ましい。この点に関し、特許文献２に記載のフィルタは、同心円形のプリーツを形成することで、フィルタの外形寸法を抑えつつフィルタの表面積を稼ぐ。しかし、この手法を採用すると、マスクの圧力抵抗の上昇値が高くなってしまい、呼吸のし易さが損なわれる可能性がある。また、プリーツの形成がフィルタの製造コストの上昇につながる。そこで、圧力損失の抑制および捕集効率の向上の双方を実現し得るマスク用フィルタユニットをできるだけ低いコストで提供することが望まれている。

本発明の一側面に係るフィルタユニットは、人の顔の少なくとも一部を覆うマスクのためのフィルタユニットであって、空気が流入する流入面と、空気が流出する流出面と、該流入面から該流出面へと延びる側面とを有する帯電フィルタを備え、帯電フィルタが、第１の層および第２の層を備え、第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部を有し、第２の層がベースを備え、茎部の根元側側面と第１の層のベースとがなす角度と、茎部の先端側側面と第２の層のベースとがなす角度とのうちの一方の角度である第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、他方の角度である第２の角度が４５°以上１８０°未満である。

このような側面においては、突起の茎部の根元側および先端側のそれぞれにおいて気体の流路の隅が広く確保されるので、隣接する二つの突起で形成される流路において、その中心付近だけでなく隅の付近にも気体が通るようになり、気体がフィルタ内を流れやすくなる。突起は中実なので、フィルタの層構造を安定させて層間の流路を保ち続けることができる。したがって、圧力損失の抑制および捕集効率の向上を実現することができる。加えて、帯電フィルタは層を重ねるという簡単な方法で作製できるので、フィルタユニットの製造コストを抑えることができる。

本発明の一側面によれば、圧力損失の抑制および捕集効率の向上の双方を実現し得るマスク用フィルタユニットを低コストで提供することが可能になる。

実施形態に係るフィルタユニットを備えるマスクの例を示す斜視図である。 実施形態に係るフィルタユニットに用いられるシート（層）の斜視図である。 シート上の突起の例を示す側面図である。 仮想面への突起の投影を説明するための図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 突起の形状と、捕集効率および圧力損失との関係を説明するための図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 突起の投影像のいくつかの例を示す図である。 シートの例を示す図である。 シートの例を示す図である。 実施形態に係るフィルタユニットの斜視図および部分拡大図である。 実施形態に係るフィルタユニットの斜視図および部分拡大図である。 実施形態に係るフィルタユニットの斜視図である。 積層の例を示す図である。 積層の例を示す図である。 実施形態に係るフィルタユニットの別の例を示す斜視図である。 実施形態に係るフィルタユニットを備えるマスクの別の例を示す斜視図である。 図２１に示すフィルタ収容部の拡大図である。 実施例および比較例の結果を示す表である。 図２３に示す実施例の結果を示すグラフである。 図２３に示す実施例の結果を示すグラフである。 図２３に示す実施例の結果を示すグラフである。 実施例および比較例の結果を示す表である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

実施形態に係るフィルタユニットの構造を説明する。本明細書における「フィルタユニット」とは、気体（例えば空気）中に混ざり込んだ微粒子（微小な固形物または異物）を取り除く機能を有する物品である。微粒子の例としては塵、埃、花粉が挙げられるが、フィルタユニットにより除去しようとする対象物はこれらに限定されず、フィルタユニットは気体中の任意の微粒子を取り除いてよい。フィルタユニットはマスクのために用いられる。本明細書における「マスク」とは、人の顔の少なくとも一部（特に、人の鼻および口）を覆う物品または装置であり、より具体的には、人の顔の少なくとも一部を覆う部分を備える物品または装置である。フィルタユニットを備えるマスクの一例を図１に示す。マスク２００については後で詳しく説明するが、このマスク２００はフィルタユニット１００Ｃを備える。使用者の呼吸のためにマスク２００に取り込まれた空気は、フィルタユニット１００Ｃを通過した後、該使用者により吸い込まれる。

「マスクのためのフィルタユニット」および「フィルタユニットがマスクのために用いられる」という表現は、フィルタユニットが何らかの態様でマスクの使用に関係することを意味する。より具体的には、マスクの機能の少なくとも一部として、あるいはマスクの機能を補助するために、フィルタユニットが用いられることを意味する。「フィルタユニットを備えるマスク」とは、人（マスクの装着者）が吸い込もうとする空気がフィルタユニットを通過する構造を有するマスクのことである。したがって、人の顔の少なくとも一部（鼻および口）を覆う部分にフィルタユニットが設けられたマスクだけでなく、人の顔の少なくとも一部（鼻および口）を覆う構成要素とは異なる構成要素にフィルタユニットが設けられたマスク（例えば、電動ファン付き呼吸用保護具）も、本明細書における「マスク」に相当する。

フィルタユニットは、少なくとも帯電フィルタを備える。まず、この帯電フィルタについて詳細に説明する。

帯電フィルタは複数の層を備える。複数の層の少なくとも一部は、図２に示すシート１０により形成される。シート１０は薄い板状の部材であり、ベース１１と、該ベース１１上に配置された複数の中実の突起２０とを備える。本明細書における「突起」は、ベース１１の一方の面から外方に向かって延びた構造物である。また、本明細書では、突起２０が存在する方の面を層、シート１０、またはベース１１の表面（おもてめん）と定義し、突起２０が存在しない方の面を層、シート１０、またはベース１１の裏面と定義する。

シート１０（層）の寸法は限定されず、帯電フィルタの製造工程、フィルタユニットの寸法、帯電フィルタの寸法などの任意の基準に基づいて設定されてよい。シート１０の長さおよび幅は様々な値を取り得る。例えば、シート１０の長さおよび幅は数センチから数十メートルまでの様々な範囲の値を取り得る。一方、シート１０の厚さは、例えば除塵効果（集塵効果）と気体の流路の確保との双方を考慮して設定されるが、この厚さも何ら限定されない。ここで、シート１０の厚さとは、ベース１１の裏面から突起２０の最高地点までの距離である。一例として、シート１０の厚さの下限は６０μｍ、１００μｍ、または１４０μｍでもよく、その上限は２０００μｍ、９００μｍ、または６００μｍでもよい。なお、ベース１１の厚さおよび突起２０の高さは、シート１０の厚さの範囲内で適宜設定することができる。ある態様において、突起２０の高さをベース１１の厚さより大きくすることができる。

図３の例（ａ）に示すように、本実施形態の突起２０は、ベース１１の表面から延びる茎部２１を少なくとも備える。図３の例（ｂ）に示すように、突起２０はその茎部２１の先端に形成された傘部２２を備えてもよく、この場合には突起２０は全体として茸状を呈する。もっとも、突起２０の形状は図３の例に限定されず、後述するように様々な形状が考えられる。突起２０の上面（すなわち、茎部２１または傘部２２の上面）は平坦でもよいし波状（すなわちギザギザ）であってもよい。

ベース１１および突起２０の寸法は限定されない。例えば、ベース１１の厚さ、突起２０の高さ、茎部２１の高さ、茎部２１の底の最大幅、茎部２１の先端の幅、傘部２２の最大幅、および、茎部２１からの傘部２２の張出し量はすべて任意に設定してよい。また、ベース１１における突起２０の密度も何ら限定されない。例えば、その密度は、１平方センチメートル当たり約６０〜約１５５０個でもよいし、１平方センチメートル当たり約１２５〜６９０個、または１平方センチメートル当たり約２００〜約５００個としてもよい。

シート１０の材料は熱可塑性樹脂であり、押出成形に適した熱可塑性樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂には、ポリ（エチレンテレフタレート）等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、ポリ（スチレン−アクリロニトリル）、ポリ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ポリプロピレン等のポリオレフィン及び可塑化ポリ塩化ビニル、並びにこれらのコポリマーおよびブレンドが含まれる。例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）とポリエチレン樹脂（ＰＥ）との混合物、およびエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）樹脂が具体例として挙げられる。ＰＰとＰＥの混合物を用いる場合には、ＰＰとＰＥとを約９５：５〜３０：７０の重量比で混合してもよい。一般に、ＰＰの量が多くなると、突起２０が硬くなる傾向がある。反対に、ＰＰの量が少なくなると、突起２０が柔らかくなる。ＰＰは単独重合体または共重合体のいずれであってもよい。ＰＥの例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などが挙げられる。シート１０におけるベース１１および突起２０の材料は、同一の材料であっても異なる材料であってもよい。

本実施形態では、シート１０の製造方法に関して二つの例を示す。

一つは、特表２００５−５１４９７６号公報に記載の手法である。この手法ではまず、電子放電機械加工により切断された開口を有する押出しダイ（ｄｉｅ）から熱可塑性樹脂を押し出すことで、突起の断面形状を有する複数のレール状のリブ（ｒｉｂ）がベースシート上に並んだストリップ（ｓｔｒｉｐ）を形成する。続いて、水などの冷却液体を充填した冷却タンク内でそのストリップをローラで引っ張る。続いて、リブの長手方向に沿って互いに離間した複数の位置で、各リブに幅方向の切り込みを入れることで、それぞれのリブについて、突起の厚さに対応する複数の部分を形成する。リブを切断した後、ストリップのベースシートを所定の伸張比で伸ばす。具体的には、互いに異なる表面速度で駆動されるニップローラの第１の対とニップローラの第２の対と間でリブの長手方向に沿ってベースシートを伸張する。この工程では、上流に位置する第１の対のニップローラの一つを加熱することでベースシートを加熱する一方で、下流に位置する第２の対のニップローラの一つを冷却してベースシートを安定化させてもよい。この伸張によって、リブの複数の部分間に空間が生じ、その部分が突起２０となる。

もう一つの例は、特表２００８−５３２６９９号公報に記載の手法である。この手法ではまず、多数の貫通孔を有する型板または押し出し機を用いた押出成形により、複数の突起の原形をなす複数の柱状体が表面に並んだ帯状基材を形成する。なお、各柱状体の先端部を加熱しながらカレンダーロールでその先端部を潰すことで、傘部を有する突起を形成できる。この工程により一つのシート１０が得られる。

シート１０にはエレクトレット処理が施される。エレクトレット処理が施された層は帯電層として機能し、帯電フィルタが得られる。エレクトレット処理とは、コロナ放電、加熱および冷却、帯電粒子噴霧などによってシート１０を帯電させる処理である。シート１０を帯電させることにより、各層の除塵あるいは濾過の効果を高めることができる。

突起２０の様々な形状を以下に説明する。突起２０の形状の特徴は、突起２０を側面から見た際に見出すことができる。本実施形態では、図４に示すように、ベース１１と直交する仮想面Ｖに突起２０を投影して得られる投影像Ｐの外縁を用いて、突起２０の形状の特徴を示す。仮想面Ｖは気体が流れる方向と交差するように設定され、これは、仮想面Ｖが、気体の流れを遮るような態様で設定されることを意味する。図５〜図１２は、様々な突起２０の投影像であるが、これらの図では、説明を分かり易くするために、突起に付した符号と同じものを投影像に付すこととする。図５，６，８〜１２に示す、投影像の第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、茎部２１の側面に対応する外縁である。本実施形態では、茎部２１の側面のうち、ベース１１との接続部分を含む一部を「根元側側面」といい、茎部２１の先端を含む一部を「先端側側面」という。また、いくつかのパターンでは、茎部２１の延び方向を示す基準線Ｌを示す。この基準線Ｌは、第１の外縁２３と第２の外縁２４との中間点を結ぶ線である。図５〜図１２での各パターンにおいて、下側のベース１１は第１の層のベースに相当し、茎部２１（突起２０）は第１の層の突起に相当し、上側のベース１１（隣接する層のベース１１）は第２の層のベースに相当する。

パターン１では、突起２０は傘部２２を備えず茎部２１のみから成る。茎部２１は直柱状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。これらの第１の外縁２３および第２の外縁２４は基準線Ｌに沿って延びているともいうことができる。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°であり、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φも９０°である。ここで、本明細書における角度θ，φは、気体の流路（空間）の形状に対応する角度であり、中実である茎部２１そのものに関する角度ではないことに留意されたい。本明細書における個々の「流路」は、隣接する二つの突起２０の間に形成される空間である。角度θ，φは突起２０の投影像において測定される。角度θ，φを直角に設定することで、それぞれの隅の付近にも気体が通るので、気体が流路を流れやすくなり、ひいては帯電フィルタの圧力損失を抑制することができる。また、気体が流路の隅の付近も通るので、流路の隅またはその隅に近い部分でも気体中の微小な粒子を捕集することができる。このように、角度θ，φは、気体の流れやすさおよび圧力損失の値に影響を与える重要な要素であると共に、捕集効率（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）にも影響を及ぼし得る。

パターン２は、パターン１で示される茎部２１の先端に傘部２２が設けられた突起２０を示す。本明細書では、傘部２２が設けられるか否かに関わらず、流路の隅の形状を示す角度φは、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度であり、したがって、このパターン２でも９０°である。このように、傘部２２の存在は角度φの決定に影響しない。以下に示すパターンでは傘部２２を有しない突起２０の態様に基づいて説明する。

パターン３では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは鈍角である。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは鋭角であるが、４５°以上に設定される。角度θを鈍角に設定することで、その角度θに対応する隅の付近では気体が更に通りやすくなる。また、角度φが鋭角であってもその角度が４５°以上であれば、角度φに対応する隅の付近でも一定量以上の気体が通る。したがって、パターン１，２と同様に、全体としては気体が流路を流れやすくなり、ひいては帯電フィルタの圧力損失を抑制することができる。また、気体が流路の隅の付近も通るので、流路の隅またはその隅に近い部分でも気体中の微小な粒子を捕集することができる。

パターン４では、茎部２１は、底に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは鋭角であるが、４５°以上に設定される。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは鈍角である。角度φを鈍角に設定することで、その角度φに対応する隅の付近では気体が更に通りやすくなる。また、角度θが鋭角であってもその角度が４５°以上であれば、角度θに対応する隅の付近でも一定量以上の気体が通る。流路の形状に着目するとパターン４はパターン３と実質的に同じであるから、パターン３と同様に、圧力損失の抑制および捕集効率の向上が実現可能である。

パターン５では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４は共に、その全体が、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは９０°である。角度θを鈍角に設定することで、その角度θに対応する隅の付近では気体が更に通りやすくなる。また、角度φを直角に設定することで、その角度φに対応する隅の付近でも気体が通りやすくなる。このように、流路の隅の角度を９０°以上に設定し、かつ、そのうちの一部の角度を鈍角に設定することで、帯電フィルタの圧力損失を更に抑制することができ、気体中の微小な粒子をより多く捕集することも可能になる。

パターン６では、茎部２１は、底に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４は共に、その全体が、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°である。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（隣りのベース１１と補助線Ｍとが成す角度）φは鈍角である。角度φを鈍角に設定することで、その角度φに対応する隅の付近では気体が更に通りやすくなる。また、角度θを直角にすることで、角度θに対応する隅の付近でも気体が通りやすくなる。流路の形状に着目するとパターン６はパターン５と実質的に同じであるから、パターン５と同様に、圧力損失の抑制および捕集効率の向上が実現可能である。

パターン７では、茎部２１は、その延び方向における中央部が窄むような形状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、その全体が投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣りのベース１１とが成す角度）φも鈍角である。このように、流路のすべての隅の角度を鈍角に設定することで、流路のすべての隅の付近で気体が更に通りやすくなるので、帯電フィルタの圧力損失を更に抑制することができ、気体中の微小な粒子をより多く捕集することも可能になる。

パターン８では、茎部２１は、延び方向における中央部が窄むような形状を呈する。第１の外縁２３の全体は、直線で形成されており、かつ投影像の内部に向かって凸であるように屈曲している。第２の外縁２４も第１の外縁２３と同様の形状である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは鈍角である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φも鈍角である。流路のすべての隅の角度が鈍角であるので、パターン７と同様に、流路のすべての隅の付近で気体が更に通りやすくなるので、帯電フィルタの圧力損失を更に抑制することができ、気体中の微小な粒子をより多く捕集することも可能になる。

パターン１〜８ではいずれも、ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度と、茎部２１の先端側側面と隣接する層のベース１１とが成す角度とのうちの一方である第１の角度が９０°以上１８０°未満に設定され、他方である第２の角度が４５°以上１８０°未満に設定される。このように、気体の流路の隅の角度を広くすることで、流路の隅の付近でも気体が通りやすくなり、帯電フィルタの圧力損失が抑制される。これに伴い、流路の隅またはその隅に近い部分でも気体中の微小な粒子が捕集されるので、捕集効率も向上する。

気体の流れは、流路の隅の角度が鋭角である場合よりも直角である方が円滑であり、その角度が直角である場合よりも鈍角である方が更に円滑である。流路の隅の角度がすべて直角である場合には（パターン１，２を参照）、それぞれの隅の付近にも気体が通るので、気体が流路を流れやすくなる。流路の隅の一部が４５°以上の鋭角であり、残りの隅の角度が鈍角である場合には（パターン３，４を参照）、流路全体を見ると気体が良好に流れるので、流路の隅の角度がすべて直角である場合と同等に、あるいはそれ以上に圧力損失を抑制することが可能である。流路の隅の一部が直角であり、残りの隅の角度が鈍角である場合には（パターン５，６を参照）、流路の隅の角度がすべて直角である場合よりも更に圧力損失を抑制することが可能である。流路の隅のすべてを鈍角に設定した場合には（パターン７，８を参照）、流路のすべての部分で気体が良好に流れるので、圧力損失を更に抑制することができる。

図７を参照しながらパターン１，３，７について更に比較する。図７は、これら３パターンについて、隣接する二つの突起２０で形成される気体の流路９０の断面形状を示す図である。これら３パターンにおいて流路９０の断面形状の面積が同じであるとする。このとき、当該断面形状を画する線分（枠）Ｆの長さは、パターン１よりもパターン３の方が長く、パターン３よりもパターン７の方が長い。この線分Ｆの長さは、フィルタの奥行きの観点も加味すると表面積を表すといえるから、線分Ｆが長いほど圧力損失が小さいといえる。パターン３は、流路９０の一部の隅の角度が鋭角であるもののパターン１よりも線分Ｆが長いので、フィルタ表面積に起因する圧力損失はパターン１よりも低いといえる。このように、パターン１とパターン３との間の圧力損失の高低は、流路９０の隅の角度と線分Ｆの長さ（表面積）とのバランスに依る。パターン７は、流路９０の隅の角度がすべて鈍角であり、パターン１，３よりも線分Ｆが長いので、パターン１、３よりも圧力損失が低いといえる。

ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度と、茎部２１の先端側側面と隣接する層のベース１１とが成す角度とのうちの一方である第１の角度が９０°以上１８０°未満に設定され、他方である第２の角度が４５°以上１８０°未満に設定されるのであれば、茎部２１の形状は何ら限定されない。以下に、茎部２１の様々な形状を示す。

パターン９では、茎部２１は、延び方向における中央部が複数の箇所で窄むような形状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、２箇所において、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。その２箇所を凹部というとすると、その凹部に挟まれた領域は投影像の外部に向かって凸である。したがって、この例では、第１の外縁２３の一部のみ、および第２の外縁２４の一部のみが、投影像の内側に向かって凸である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは９０°である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣りのベース１１との角度）φも９０°である。

パターン１０では、茎部２１の根元側は直柱状であり、茎部２１の残りの部分は先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４の根元側は直線であり、基準線Ｌに沿って延びているともいうことができる。これに対して、第１の外縁２３および第２の外縁２４の先端側は、投影像の外部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｍと隣りのベース１１との角度）φは４５°以上の鋭角である。

パターン１１では、茎部２１は、その延び方向における中央部が窄むような形状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、その中央部が投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは９０°である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣りのベース１１との角度）φも９０°である。

パターン１２では、茎部２１は、延び方向における中央部が複数の箇所で窄むような形状を呈している。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも直線で形成されており、２箇所において、投影像の内部に向かって凸であるように屈曲している。その２箇所を凹部と定義すると、その凹部に挟まれた領域は投影像の外部に向かって凸である。したがって、この例では、第１の外縁２３の一部のみ、および第２の外縁２４の一部のみが、投影像の内側に向かって凸である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは鈍角である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φも鈍角である。

パターン１３〜１５は、茎部２１の投影像が線対称でない例である。パターン１３では、茎部２１は、底に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３は、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。一方、第２の外縁２４は、その全体が投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度θ_ａは９０°である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度θ_ｂも９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ａも９０°である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｍと隣りのベース１１との角度）φ_ｂは鈍角である。

パターン１４では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度θ_ａは鈍角である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度θ_ｂは９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ａは、４５°以上の鋭角である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ｂは９０°である。

パターン１５では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３は、その全体が投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。一方、第２の外縁２４は、その全体が投影像の外側に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍ_ａとの角度）θ_ａは鈍角である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍ_ｂとの角度）θ_ｂは９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ａも９０°である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣りのベース１１との角度）φ_ｂは、４５°以上の鋭角である。

パターン１６に示すように、茎部２１はその途中に枝２５を含んでもよい。例示では第１の縁部２３および第２の縁部２４の双方に枝２５が形成されているが、枝２５の位置および本数はこの例に限定されない。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°であり、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φも９０°である。

パターン１７〜２０は、投影像で見ると茎部２１が二股になっており、その結果として隙間２６が存在する態様である。茎部２１は根元側が二股になっていてもよいし、先端側が二股になっていてもよいし、あるいは双方の側で二股になっていてもよい。隙間２６にも気体が流れ得るが、本明細書で上記の通り定義される「流路」は、隙間２６を含まない概念である。

パターン１７では、茎部２１は先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、その全体が、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは９０°である。

パターン１８では、茎部２１の根元側は直柱状であり、茎部２１の残りの部分は先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４の根元側は直線であり、基準線Ｌに沿って延びているともいうことができる。これに対して、第１の外縁２３および第２の外縁２４の先端側は、投影像の外部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｍと隣りのベース１１との角度）φは４５°以上の鋭角である。

パターン１９では、茎部２１は直柱状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。あるいは、第１の外縁２３および第２の外縁２４は基準線Ｌに沿って延びているともいうことができる。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°であり、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φも９０°である。

パターン２０では、茎部２１は、その延び方向における中央部が窄むような形状を呈する。隙間２６は根元側および先端側の双方に存在する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、その全体が、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣りのベース１１とが成す角度）φも鈍角である。

パターン２１からパターン２３は、茎部２１の延び方向と直交する方向に貫通する１以上の孔（以下ではこのような孔を単に「貫通孔」という）２７が形成された態様である。個々の貫通孔２７の位置および寸法は何ら限定されない。貫通孔２７にも気体が流れ得るが、本明細書で上記の通り定義される「流路」は、貫通孔２７を含まない概念である。

パターン２１では、茎部２１は、底に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは鋭角であるが、４５°以上に設定される。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは鈍角である。

パターン２２では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、その全体が、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは９０°である。

パターン２３では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈し、線対称ではない。第１の外縁２３は、その全体が投影像の外側に向かって凸であるように湾曲している。一方、第２の外縁２４は、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとの角度）θ_ａは９０°である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度θ_ｂも９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣のベース１１との角度）φ_ａは４５°以上の鋭角である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ｂは９０°である。

パターン２４では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。この例では茎部２１には多数の微小な孔２８が形成され、したがって、茎部２１は多孔質である。孔２８にも気体が流れ得るが、本明細書で上記の通り定義される「流路」は、孔２８を含まない概念である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは鈍角である。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φは鋭角であるが、４５°以上に設定される。

突起２０の形状の更なる例をパターン２５〜２８として示す。パターン２５では、茎部２１は斜柱状を呈している。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。あるいは、パターン１と同様に、第１の外縁２３および第２の外縁２４は基準線Ｌに沿って延びているともいうことができる。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す角度θ_ａは鈍角である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側とが成す角度θ_ｂは４５°以上の鋭角である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ａは４５°以上の鋭角である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ｂは鈍角である。

パターン２６では、茎部２１は、弧状に湾曲した柱状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４は基準線Ｌに沿って延びている。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度（ベース１１と補助線Ｍとの角度）θは９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｎと隣のベース１１との角度）φ_ａは鋭角であるが、４５°以上に設定される。茎部２１の上面に対応する外縁と、隣接する層のベース１１とが成す角度φ_ｂは、４５°以上の鋭角である。

パターン２７では、茎部２１は、Ｊ字状に湾曲した柱状を呈する。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°である。隣接する層のベース１１と接する茎部２１の部分において、茎部２１の側面と隣接する層のベース１１とが成す角度（補助線Ｍと隣のベース１１との角度）φは鋭角であるが、４５°以上に設定される。

パターン２８では、茎部２１は、中央付近が湾曲した柱状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４は基準線Ｌに沿って延びている。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度θは９０°であり、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度φも９０°である。

このように、ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す角度と、茎部２１の先端側側面と隣接する層のベース１１とが成す角度とのうちの一方である第１の角度が９０°以上１８０°未満に設定され、他方である第２の角度が４５°以上１８０°未満に設定されるのであれば、突起２０および茎部２１の形状は限定されない。第１の角度の下限は１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよく、その上限は１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよい。また、第２の角度の下限は５０°、６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよく、その上限は５０°、６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよい。

ベース１１とほぼ並行する突起２０の上面（茎部２１の上面または傘部２２の上面）の形状は任意に定めてよい。例えば、その上面の形状は円であってもよいし、楕円であってもよいし、矩形であってもよいし、星形であってもよい。あるいは、その上面の形状は三角形や六角形などの任意の多角形であってもよいし、より複雑な形状であってもよい。

ベース１１上での複数の突起２０の具体的な配置態様は限定されない。例えば、突起２０は格子状に配置されてもよいし、千鳥状に配置されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。突起２０の配置態様はこれらに限定されず、気体の流路を形成できるのであればどのようなパターンでもよい。

突起２０はベース１１上に均等に配置されてもよいし、不均等に配置されてもよい。例えば、ベース１１において、突起２０が存在する突起領域と突起２０が存在しない平坦領域とが混在してもよい。突起領域および平坦領域の形状は限定されず、任意に定めてよい（例えば、矩形、円、楕円、星形、任意の多角形、ストライプ状、格子状、波形、または、これらのような複数種類の形状の組合せ）。シート１０とは異なる薄い板状の部材を基材として用い、その基材上の一部にシート１０を貼り付けることで、シート１０が貼られた突起領域とシート１０が貼られない平坦領域とを形成してもよい。平坦領域では気体が滑らかに流れるので、帯電フィルタの圧力損失を全体として更に抑制することができる。

あるいは、１枚のベース１１において、突起２０が密集した領域（密な領域）と突起２０がまばらな領域（疎な領域）とが混在してもよい。密な領域および疎な領域の形状は限定されず、任意に定めてよい（例えば、矩形、円、楕円、星形、任意の多角形、ストライプ状、格子状、波形、または、これらのような複数種類の形状の組合せ）。シート１０とは異なる薄い板状の部材を基材として用い、その基材上の一部に、突起２０が密集したシート１０を接着や溶着などで貼り付け、残りの部分に、突起２０がまばらなシート１０を同様の手法で貼り付けることで、密な領域および疎な領域を形成してもよい。疎な領域では密な領域に比べて気体が滑らかに流れるので、帯電フィルタの圧力損失を全体として更に抑制することができる。

一つのベース１１上に複数種類の突起が設けられてもよい。例えば、一つのベース上に、異なる寸法の突起が設けられてもよいし、異なる形状（パターン）の突起が設けられてもよいし、寸法および形状の双方が異なる突起が設けられてもよい。

ベース１１にはスリットまたは開口が形成されてもよい。本明細書における用語「スリット」とは、スリット状の溝またはスリット状の貫通部を含む概念である。本明細書における用語「溝」は、ベース１１における一方の面に設けられた切込みが他方の面に貫通しない状態を示す。この溝は、ベース１１の表面に形成されてもよいし裏面に形成されてもよい。本明細書における用語「貫通部」は、ベース１１に設けられた孔または開口が一方の面から他方の面まで貫通した状態を示す。本明細書では、スリット状の溝およびスリット状の貫通部をまとめて、単に「スリット」ともいう。本実施形態では直線状のスリットを示すが、スリットの形は任意であり、例えば、波型、山形、凹凸型などのスリットをベース１１に形成してもよい。図１３はベース１１に形成されたスリット１３の例を示し、図１４はベース１１に形成された開口１４の例を示すが、スリットおよび開口の態様は以下に説明する通り様々である。

スリットは、従来から用いられている任意の手法（例えば、刃やレーザ切断など）により形成することができる。一方、開口は、例えば、スリット状の貫通部が形成されたベース１１をスリット列と直交する方向に広げることで形成することができる。ベース１１を広げる手段としては、幅出し機（ｔｅｎｔｅｒ）やローラなどの機械や、手作業などが挙げられる。あるいは、開口は、ベース１１を広げることなく、そのベース１１を所望の形にくり抜くことで形成してもよい。

スリットの配置は任意である。例えば、ベース１１の一辺付近からその対辺付近にかけて途切れることなく延びるスリットが所定の間隔で並んでもよい。あるいは、スリットは千鳥状に配置されてもよいし、格子状に配置されてもよい。また、ベース１１全体においてスリットの密集度が一定である必要はなく、一つのベース１１においてスリットがまばらな部分とスリットが密な部分とが存在してもよい。

個々のスリットの長さは限定されない。また、一つのベース１１おいて個々のスリットの長さが統一されてもよいし、異なる長さのスリットが混在してもよい。スリットの延び方向における、隣接する二つのスリットの間隔も限定されず、当該延び方向と直交する方向における、隣接する二つのスリットの間隔も限定されない。また、一つのベース１１においてこれらの間隔が統一されてもよいし統一されなくてもよい。

スリットは、ベース１１の一辺と平行になるように延びてもよいし、ベース１１の辺に対して任意の角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜するように形成されてもよい。

開口の配置も任意である。例えば、ベース１１の一辺付近からその対辺付近にかけて途切れることなく延びる開口が所定の間隔で並んでもよい。開口は千鳥状に配置されてもよいし、格子状に配置されてもよい。一つのベース１１において開口がまばらな部分と開口が密集する部分とが混在してもよい。隣接する二つの開口の間隔も限定されないし、その間隔は統一されていても統一されていなくてもよい。また、開口はベース１１の辺に対して斜めに形成されてもよい。このように、開口の配置については、スリットの場合と同様に様々な変形が考えられる。

開口の形状は限定されず、例えば矩形、菱形、円形、楕円形、矩形、星形、波形、あるいは他の多角形であってもよい。また、一つのベース１１において複数の形状の開口が混在してもよい。

スリットと開口とが混在してもよい。当然ながら、個々のスリットおよび開口の配置は任意に定めてよい。

本実施形態に係る帯電フィルタは複数の層を備える。複数の層を備えること、すなわち積層された構造は、複数の層を重ねることにより形成され得る。具体的には、１枚のシート１０を折り曲げたり、巻いたりすることで行われてもよいし、複数のシート１０を積み重ねることで行われてもよい。異なる種類のシート１０を繋いだ後に巻くことで複数の層を形成してもよく、また、複数層からなるシートを一緒に巻く、または積み重ねることで複数の層を形成することも可能である。突起２０の上面（すなわち、茎部２１または傘部２２の上面）に粘着層または接着層が設けられてもよく、これにより、積層時のずれを防止することができる。

本実施形態に係るフィルタユニットは、帯電フィルタのみから成ってもよい。図１５〜図１７に、帯電フィルタ、および該帯電フィルタのみから成るフィルタユニットの例を示す。

図１５は、円柱状の帯電フィルタ１１０から成るフィルタユニット１００を示す。帯電フィルタ１１０は、１枚の帯状のシート１０を何重にも巻くことで得られる。多数の流路９０が存在する二つの円形の面の一方は、空気が流入する流入面であり、他方はその空気が流出する流出面である。図１５では、描画された面を流入面１１１とし、その反対の面を流出面１１２とする。さらに、帯電フィルタ１１０は、流入面１１１から流出面１１２へと延びる側面１１３を有する。

帯電フィルタの「側面」とは、帯電フィルタの流入面および流出面の双方と交差する面であって、少なくとも一部がシート（例えば、図２に示すシート１０）の表面（おもてめん）または裏面に基づいて形成される面である。帯電フィルタの流入面から流出面にかけて延びる任意の仮想線上には複数の突起２０が並ぶ。したがって、帯電フィルタの側面は一定以上の長さを有し、これは、帯電フィルタが、人がそれを立体構造として視認できる程度の厚さを有することを意味する。ここで、帯電フィルタの厚さとは、流入面から流出面への方向に沿った、その側面の長さである。帯電フィルタの側面は、シートの表面または裏面そのものにより形成されてもよい。あるいは、帯電フィルタの側面は、シートの表面または裏面の少なくとも一部が別の部材により覆われた態様で形成されてもよい。図１５は、帯電フィルタの側面１１３の全体がシートの裏面そのもので形成された例を示す。

帯電フィルタ１１０を作製する場合には、帯電フィルタの軸となる円柱部材にシート１０を何重にも巻き付けてもよいし、その円柱部材を用いることなくシート１０を巻いてもよい。ベース１１にスリットまたは開口が形成されている場合には、シート１０自体の剛性が小さくなってシート１０がより柔軟に変形するようになるので、シート１０を小さく巻く作業が容易になり、隣接する二つの層がより確実に密着した帯電フィルタ１１０を作製することができる。シート１０に形成するスリットまたは開口の寸法または形状を調整することで、帯電フィルタの属性（作製方法や適用場面など）に応じて、シート１０の柔軟性を適宜変更することができる。開口が形成されたシート１０を用いた場合には、その開口が存在する領域では突起が存在しないことで気体が滑らかに流れるので、帯電フィルタの圧力損失を全体として更に抑制することができる。これは、フィルタにおける流路のコントロールの多様性が増し、用途に応じた製品設計が可能になることにつながる。

帯電フィルタ１１０を固定するために、粘着剤および接着剤を用いることなく、収縮性を有するフィルム（収縮フィルム）のみを用いてもよい。具体的には、帯電フィルタ１１０の外周面を収縮フィルムで覆うことで帯電フィルタ１１０を固定する。例えば、収縮フィルムとして熱収縮チューブを採用した場合には、その熱収縮チューブを帯電フィルタ１１０の外周面に配した後にそのチューブを加熱することで、当該チューブが縮んで帯電フィルタ１１０を外側から押さえ込む。熱収縮チューブの材料の例として、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）および二軸延伸ポリスチレン（ＢＯＰＳ）が挙げられる。あるいは、収縮フィルムに張力をかけながら帯電フィルタ１１０を当該収縮フィルムで巻くことで帯電フィルタ１１０を外側から押さえ込んでもよい。

図１６は、帯電フィルタ１１０Ａから成るフィルタユニット１００Ａを示す。帯電フィルタ１１０Ａは複数のシート１０を重ねることで得られる。この場合には、複数の同形のシート１０を重ねることで帯電フィルタ１１０Ａを形成してもよいし、複数のシート１０を重ねた後に帯電フィルタの側面を切り揃えることで帯電フィルタ１１０Ａを完成させてもよい。流路９０が存在する一つの面は、空気が流入する流入面であり、その面の反対側は、その空気が流出する流出面である。図１６では、描画された面を流入面１１１Ａとし、その反対の面を流出面１１２Ａとする。さらに、帯電フィルタ１１０Ａは、流入面１１１Ａから流出面１１２Ａへと延びる側面１１３Ａを有する。図１６は、帯電フィルタの側面１１３Ａの一部がシートの表面そのものまたは裏面そのもので形成され、残りの側面１１３Ａがシートの積層により形成された例を示す。図１６に示す帯電フィルタ１１０Ａは直方体であるが、帯電フィルタ１１０Ａの形状はこれに限定されず、円柱、楕円柱、任意の多角柱、あるいはより複雑な形状であってもよい。

図１７は、円錐部分を含む帯電フィルタ１１０Ｂから成るフィルタユニット１００Ｂを示す。帯電フィルタ１１０Ｂは、１枚の帯状のシート１０を何重にも巻いた後に中心（巻芯に相当する部分）を引っ張ることで得られる。流路が存在する一つの面は、空気が流入する流入面であり、その面の反対側は、その空気が流出する流出面である。図１７では、描画された面を流入面１１１Ｂとし、その反対の面を流出面１１２Ｂとする。さらに、帯電フィルタ１１０Ｂは、流入面１１１Ｂから流出面１１２Ｂへと延びる側面１１３Ｂを有する。図１７は、帯電フィルタの側面１１３Ｂの全体がシートの裏面そのもので形成された例を示す。

このように一つまたは複数のシート１０から様々な形状の帯電フィルタを作製することができる。いずれにしても、本実施形態に係る帯電フィルタは、気体が流れる多数の流路を有する（図１５および図１６中の拡大部分に示される流路９０を参照）。帯電フィルタ全体の厚さ（フィルタの流路長）の下限は３ｍｍでも５ｍｍでもよく、その上限は１０００ｍｍ、６００ｍｍ、１５０ｍｍ、または１００ｍｍでもよい。帯電フィルタの径の下限は１０ｍｍでも５０ｍｍでもよく、その上限は５００ｍｍ、３００ｍｍ、２００ｍｍ、または１２０ｍｍでもよい。

シート１０の重ね方は限定されない。例えば、図１８に示すように、ある層の突起２０の頂部（最高地点）が、隣接する層の裏面と接するようにシートを重ねてもよい。あるいは、図１９に示すように、第１層の突起２０と、第１層に隣接する第２層の突起２０とが向かい合うように第１層および第２層を重ね、第１層の裏面と、第１層に隣接する第３層の裏面とが接するように第１層および第３層を重ねる、ということを繰り返してもよい。この場合には、ベース、突起、突起、ベース、ベース、突起、突起、ベース、…と並ぶように複数のシート１０が積層された帯電フィルタが得られる。図１６に示すような形状の帯電フィルタは、例えば、１枚のシート１０をつづら折りにすることで形成できる。図１９の例では、上記の角度θは第１層の突起２０の根元側側面と第１層のベースとが成す角度である。また、上記の角度φは第１層の突起２０の先端側側面と第２層のベースとが成す角度であり、より具体的には、第１層の突起２０の先端側側面の仮想的な延長線と第２層のベースとが成す角度である。

帯電フィルタの流入面または流出面に向かって該帯電フィルタを見た時に、突起２０は積層方向に沿って整列してもよいし、千鳥状に配列されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。

帯電フィルタは、中実の突起の形状等が互いに異なる複数種類の層を備えてもよい。すなわち、この場合、第１の層と第２の層とは互いに異なる種類の層であり、第１の層と第２の層との間では、シート材料が異なってもよいし、突起の形状、寸法、または密度が異なってもよい。

フィルタユニットは、帯電フィルタとは別のフィルタをさらに備えてもよい。例えば、フィルタユニットは、帯電フィルタの流入面の側に設けられた流入側フィルタをさらに備えてもよい。あるいは、フィルタユニットは、帯電フィルタの流出面の側に設けられた流出側フィルタをさらに備えてもよい。あるいは、フィルタユニットは帯電フィルタ、流入側フィルタ、および流出側フィルタを備えてもよい。図２０に示すフィルタユニット１００Ｃは、図１５に示す帯電フィルタ１１０と、流入側フィルタ１２０と、流出側フィルタ１３０とを備える。以下では、流入側フィルタおよび流出側フィルタをまとめて「追加フィルタ」ということもある。

追加フィルタは帯電フィルタの流入面または流出面と接してもよいし、追加フィルタとその流入面または流出面との間に隙間が形成されてもよい。流入面または流出面の側において複数の追加フィルタが設けられてもよい。

追加フィルタの構造、材料、および機能は限定されない。例えば、追加フィルタはエレクトレット処理された不織布フィルタ（すなわち、帯電された追加フィルタ）であってもよいし、エレクトレット処理が施されていない不織布フィルタであってもよい。追加フィルタは、有機成分の除去または脱臭を行う活性炭を含んでもよいし、ゼオライトあるいはアルミノケイ酸塩などの吸収剤を含んでもよいし、銅−アスコルビン酸などの脱臭触媒を含んでもよい。あるいは、追加フィルタは、シリカゲル、ゼオライト、塩化カルシウムあるいは活性アルミナなどの乾燥剤を含んでもよいし、ＵＶ殺菌系などの消毒剤を含んでもよいし、グロキサル、メタクリル酸エステルあるいは香料などの芳香剤を含んでもよい。あるいは、追加フィルタはアルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、珪藻土、シリカジルコニウムあるいはチタニアなどの担体上に支持された酸化物などの金属を含むオゾン除去剤を有してもよい。

追加フィルタの構造、材料、または機能は、流入側フィルタ１２０および流出側フィルタ１３０の間で同じでもよいし互いに異なってもよい。例えば、流入側フィルタ１２０よりも流出側フィルタ１３０の方が圧力損失が低くなるように双方のフィルタを選択してもよい。あるいは、流入側フィルタ１２０よりも流出側フィルタ１３０の方が捕集効率（例えば、日本の国家検定規格である「防じんマスクの規格（告示第８８号）に準じた試験」、ＥＮ１４３（ＥＦＲ）２０００、ＥＮ１４９（ＦＦＲ）２００１、またはＮＩＯＳＨ（４２ＣＦＲ８４）のいずれかにより測定された捕集効率）が高くなるように双方のフィルタを選択してもよい。

帯電フィルタは、人がそれを立体構造として視認できる程度の厚さを有する。これに対して、追加フィルタは、人がそれを平面構造として視認できる構造（例えば、シート状）であってもよいし、帯電フィルタと同様に立体構造であってもよい。帯電フィルタは、少なくとも一つの追加フィルタより厚くてもよいし、すべての追加フィルタより厚くてもよい。あるいは、帯電フィルタは少なくとも一つの追加フィルタより薄くてもよいし、すべての追加フィルタより薄くてもよい。あるいは、帯電フィルタと追加フィルタとで厚さが同じでもよい。いずれにしても、帯電フィルタは一定の厚さを有する密な積層構造であるので、自身でその形状を維持し続けることができる。したがって、マスクへの適用時に、その帯電フィルタの形状を維持するために別の部材を用いる必要がない。これは、上記特許文献２に記載のフィルタ、すなわちプリーツが形成されたフィルタと比べて有利な点である。

次に、フィルタユニットを備えるマスクのいくつかの例を説明する。上述した図１のマスク２００は、人の顔の少なくとも一部を覆う部分にフィルタユニットを設けたマスクの例である。図２１は、人の顔の少なくとも一部を覆う構成要素とは異なる構成要素にフィルタユニットを設けたマスクの例を示す。図２２は、図２１の部分拡大図である。これらの図に示すマスク２００，３００はあくまでも例示に過ぎず、本発明に係るフィルタユニットは様々なマスクに適用することができることに留意されたい。

図１に示すマスク２００は、使用者の顔（より具体的には鼻および口）を覆うマスク本体２１０と、マスク本体２１０をその顔に密着させるためのストラップ２２０とを備える。ストラップ２２０は、マスク本体２１０の外側の両側面に形成された一対のスロット２１１（図１では一つのスロットのみ示されている）に通されることで、マスク本体２１０に取り付けられる。ストラップ２２０は、マスク本体２１０を使用者の顔に密着させることができるように、弾性を有する材料で作製されてもよい。

マスク本体２１０は略半球状を呈し、これにより、呼吸に必要な空間を使用者の鼻および口の周辺に確保することができる。マスク本体２１０の内側（使用者の顔に面する側）において、呼吸に必要な空間を確保できるのであれば、マスク本体２１０の外形は限定されず、錐体や柱体などの任意の形状であってもよい。使用者の鼻および口の前方に位置することになる、その半球形状の頂部の付近には、フィルタユニットを収容するためのフィルタ収容部２３０が設けられる。図１では一例としてフィルタユニット１００Ｃを示しているが、その代わりにフィルタユニット１００または１００Ｂが用いられてもよい。

使用時に顔に接するマスク本体２１０の縁部２１２は柔軟性を有してもよく、この場合には、顔に対するマスク本体２１０の密着性を高めることができる。一方、スロット２１１およびフィルタ収容部２３０が設けられるマスク本体２１０の頂部側は硬質であってもよい。例えば、マスク本体の縁部２１２をゴムで作製し他の部分を合成樹脂で作製することで、呼吸に必要な空間をマスク本体２１０の内側で確保しつつ、マスク本体２１０の密着性を高めることができる。

図１において、フィルタ収容部２３０は、フィルタユニット１００Ｃを受け入れるハウジング２３１と、ハウジング２３１からのフィルタユニット１００Ｃの飛び出しを防ぐための環状の止め部２３２とを備える。止め部２３２を外してフィルタユニット１００Ｃをハウジング２３１に入れ、その後に止め部２３２をハウジング２３１に嵌めることで、マスク２００にフィルタユニット１００Ｃがセットされる。

図１ではフィルタ収容部２３０が円筒状を呈するが、フィルタ収容部２３０の形状はフィルタユニットに合わせて任意に設定してよい。例えば、フィルタ収容部はフィルタユニット１００Ａに合わせて、断面が四角形の筒状であってもよく、この場合には止め部の形状は略四角形である。あるいは、フィルタ収容部は断面が三角形の筒状であってもよく、この場合には止め部の形状は略三角形である。

図２１に示すマスク３００は、使用者の頭部全体を覆うフード３１０と、そのフード３１０から延びるホース３２０と、ホース３２０の一端と接続しかつ電動ファンを備えるフィルタ収容部３３０とを備える。電動ファンでフィルタ収容部３３０に取り込まれた空気はホース３２０を通ってフード３１０内に流れ、使用者はその流れてきた空気を吸う。

図２１および図２２の例では、フィルタ収容部３３０は筒状を呈する。ホース３２０が接続する接続口３３１と、その接続口３３１の反対側に形成された空気の取入口３３２とは、略円筒状の内壁で形成された流路３３３でつながる。この流路３３３内にフィルタユニットが配される。なお、図示しない電動ファンは、取入口３３２の内側に配される。図２２では一例としてフィルタユニット１００を示しているが、その代わりにフィルタユニット１００Ｂまたは１００Ｃが用いられてもよい。フィルタユニット１００（帯電フィルタ１１０）の側面１１３は流路３３３の内壁と接する。電動ファンにより取入口３３２から入った空気は、フィルタ収容部３３０内に設けられたフィルタユニット１００内（より具体的には流路９０）を通り、その後ホース３２０内を流れる。

図２１および図２２では流路３３３が円筒状を呈するが、フィルタ収容部内の流路の形状はフィルタユニットに合わせて任意に設定してよい。例えば、空気の流れる方向に沿って見た場合の流路の断面形状が、フィルタユニット１００Ａに合わせて矩形であってもよい。

マスク３００は電動ファン付きの呼吸用保護具の一種である。ホースが無く電動ファンおよびフィルタ収容部が接顔体に内蔵された直結式のマスクも存在するが、当然ながら、本発明に係るフィルタユニットをその直結式マスクに内蔵させてもよい。

マスクに対してフィルタユニットを設ける態様は上記の例に限定されず、取り込まれた空気がすべてフィルタユニットを通過するのであれば、フィルタユニットを取り付ける仕組みは何ら限定されない。例えば、フィルタ収容部における円筒状の内壁（流路の内壁）とフィルタユニットの側面とが接しない構造にすることも可能である。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらに何ら限定されるものではない。

ポリエチレン（ＰＥ）を含むポリプロピレン（ＰＰ）を材料として用いて、帯電フィルタを形成するためのシートを形成した。個々の突起は茎部および傘部を備え、したがって、図３の例（ｂ）に相当する形状であった。仮想面に投影されて得られる茎部の投影像は、上記のパターン３または５に相当するものであった。ベースの厚さを約０．１〜約０．３ｍｍとし、各突起の高さを約０．３ｍｍまたは約０．４５ｍｍとし、各突起の茎部の先端部の最大幅を約０．１〜約０．２ｍｍとした。個々の突起が約０．８ｍｍ間隔で格子状に配置されるように、ベース上に当該突起を形成した。続いて、シートへエレクトレット処理を行った。エレクトレット処理における加熱処理（１００℃）の時間は５秒であり、冷却処理の時間も５秒であり、印加電圧は１３．５ＫＶであった。エレクトレット処理を施したシートをロール状（有効径：約７９ｍｍまたは約８４ｍｍ）に巻き取り、そのロールを１８ｍｍまたは２５ｍｍの厚さに裁断することで、円柱状の帯電フィルタを得た。

上記の円柱状帯電フィルタに加えて、３種類の帯電された円形の追加フィルタＡ〜Ｃを用意した。追加フィルタＡ〜Ｃはいずれもシート状であり、有効径は約７９ｍｍまたは約８４ｍｍとした。
・追加フィルタＡ：スリーエム社製の空気清浄用帯電フィルタ。
・追加フィルタＢ：スリーエム社製のＢＭＦ（Ｂｌｏｗｎ Ｍｉｃｒｏ Ｆｉｂｅｒ）フィルタ。
・追加フィルタＣ：混合繊維フィルタ。

これらのフィルタ、またはフィルタの組合せにより、８個の実施例と３個の比較例（比較例４〜６）とを用意した。また、３種類の防塵マスク（対応するフィルタも含む）を比較例１〜３として用意した。図２３および図２７における実施例１〜８および比較例１〜６の詳細を以下に示す。
・実施例１〜６：帯電フィルタの流入面に追加フィルタＡを配し、帯電フィルタの流出面に追加フィルタＢを配した、３層構造のフィルタユニット。フィルタユニットの有効径と、帯電フィルタの突起の高さおよび厚さとの組合せは図２３または図２７に示す通りである。
・実施例７，８：帯電フィルタのみから成るフィルタユニット。有効径、厚さ、および突起の高さの組合せは図２７に示す通りである。
・比較例１：平面状フィルタを用いた市販防塵マスクおよびそのフィルタ。
・比較例２：平面状フィルタを用いた市販防塵マスクおよびそのフィルタ。
・比較例３：プリーツ状フィルタを用いた市販防塵マスクおよびそのフィルタ。
・比較例４，５：追加フィルタＡ，Ｂから成る２層構造のフィルタユニット。有効径は図２７に示す通りである。
・比較例６：追加フィルタＣから成るフィルタユニット。有効径は図２７に示す通りである。

これらの実施例および比較例について、フィルタユニット単体での圧力損失および捕集効率と、マスク全体での吸気抵抗（比較例１〜３でのみ）とを評価した。圧力損失および吸気抵抗はいずれも、流体が物品を通過する際のエネルギー損失を示す値であるが、本明細書では、フィルタユニットに対して「圧力損失」という語を用い、マスク全体に対して「吸気抵抗」という語を用いる。

圧力損失及び吸気抵抗の評価には、柴田科学株式会社製の測定装置（ＡＰ−６３２Ｆ）を用いた。圧力損失は、流量４０ＬＰＭ（リットル毎分）で空気を流した際の、フィルタの流入面側と流出面側との間の圧力差であり、単位はパスカル（Ｐａ）である。圧力損失または吸気抵抗として、図２３〜図２７において、「圧力損失」または「吸気抵抗」と表記される値、及び「圧力損失の上昇値」または「吸気抵抗の上昇値」と表記される値を求めた。図２３〜図２７で「圧力損失」または「吸気抵抗」と表記される値とは、濾過前のフィルタ（実施例及び比較例のフィルタそのもの）に対して、流量４０ＬＰＭ（リットル毎分）で空気を流す試験を行って得られた値である。一方、図２３〜図２７で「圧力損失の上昇値」または「吸気抵抗の上昇値」と表記される値とは、１００ｍｇの塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を負荷して目詰まりさせた後のフィルタに対して、流量４０ＬＰＭ（リットル毎分）で空気を流す試験を行って得られた値である。

捕集効率の評価には、ＴＳＩ社製の測定装置（モデル８１３０）を用いた。捕集効率の試験は、乾いた粉塵を想定して塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を用いた場合と、オイルミストを想定してフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を用いた場合との２種類とした。

ＮａＣｌを用いた試験では、粒子数中央径（ｃｏｕｎｔ ｍｅｄｉａｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ）で示されるＮａＣｌの寸法は約０．０６〜０．１０μｍであり、その寸法の幾何標準偏差は１．８未満であった。気流中におけるＮａＣｌの濃度は約５０ｍｇ／ｍ^３（変動範囲は１５％）以下とした。流量は８５ＬＰＭとし、１００ｍｇのＮａＣｌを気流中に提供し終えるまでの時間を検査時間とした。

ＤＯＰを用いた試験では、粒子数中央径で示されるＤＯＰの寸法は０．１５〜０．２５μｍであり、その寸法の幾何標準偏差は１．６未満であった。気流中におけるＤＯＰの濃度は１００ｍｇ／ｍ^３（変動範囲は１５％）以下とした。流量は８５ＬＰＭとし、２００ｍｇのＤＯＰを気流中に提供し終えるまでの時間を検査時間とした。

捕集効率Ｅ（％）は、フィルタ通過前の気流中の粒子濃度をＣａ（ｍｇ／ｍ^３）とし、フィルタ通過後の気流中の最大粒子濃度（ｍｇ／ｍ^３）をＣｂとして、下記式で得た。
Ｅ＝（Ｃａ−Ｃｂ）／Ｃａ×１００

図２３は、実施例１〜６および比較例１〜３についての試験結果を示す表である。表内の「Ａ」「Ｂ」はそれぞれ追加フィルタＡおよび追加フィルタＢを意味する。なお、この表では、フィルタユニットを含む意図で「フィルタ」と表記している。比較例３で用いられるフィルタは、上記特許文献２に記載のような、同心円形のプリーツを含むフィルタであるので、表中で厚さおよび見かけのフィルタ外径を示している。比較例１〜３では、マスク全体の吸気抵抗及び吸気抵抗の上昇値をそれぞれ計測した後、マスク面体に由来する吸気抵抗及び吸気抵抗の上昇値を引くことで、フィルタユニットの圧力損失及び圧力損失の上昇値を算出した。図２３では、フィルタユニットの有効面積および見かけの面積も載せている。有効面積とは、流れてくる空気を直接的に受けると想定されるフィルタユニット面の全表面積である。見かけの面積とは、フィルタの流入面と正対した状態で該フィルタを見たときの、該流入面の面積であり、フィルタ面積を測定することにより（比較例１，２）、または、見かけのフィルタ外径から算出することにより（比較例３及び実施例１〜６）、求められる。比較例３のフィルタはプリーツ状のフィルタなので、有効面積は見かけの面積よりも大きい。一方、比較例１，２及び実施例１〜６においては、有効面積と見かけの面積とは同じ値である。

図２４は、図２３における実施例１〜６の圧力損失（Ｐａ）、ＮａＣｌの捕集効率（％）、ＤＯＰの捕集効率（％）、および圧力損失の上昇値（Ｐａ）を、突起の高さ（ｍｍ）に注目して示したグラフである。各グラフの横軸は突起の高さである。この図に示すように、突起の高さが大きくなると、圧力損失およびその上昇値が下がり、捕集効率も下がる傾向にあることがわかった。

図２５は、図２３における実施例３〜６の圧力損失（Ｐａ）、ＮａＣｌの捕集効率（％）、ＤＯＰの捕集効率（％）、および圧力損失の上昇値（Ｐａ）を、有効径（ｍｍ）に注目して示したグラフである。各グラフの横軸は有効径である。この図に示すように、フィルタの有効径が大きくなると、圧力損失およびその上昇値が下がることがわかった。捕集効率は若干上がるが、有効径の変化による差は小さいことがわかった。

図２６は、図２３における実施例１，２，５，６の圧力損失（Ｐａ）、ＮａＣｌの捕集効率（％）、ＤＯＰの捕集効率（％）、および圧力損失の上昇値（Ｐａ）を、厚さ（ｍｍ）に注目して示したグラフである。各グラフの横軸は厚さである。この図に示すように、厚さが大きくなると、圧力損失およびその上昇値が上がり、捕集効率も上がることがわかった。

図２７は、実施例１〜８および比較例４〜６についての試験結果を示す表である。表内の「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」はそれぞれ追加フィルタＡ、追加フィルタＢ、および追加フィルタＣを意味する。この表でも、フィルタユニットを含む意図で「フィルタ」と表記している。なお、比較例６における「圧力損失の上昇値」である「６００＜」との値は、面積比から計算で求めた概算値である。

以上説明したように、本発明の一側面に係るフィルタユニットは、人の顔の少なくとも一部を覆うマスクのためのフィルタユニットであって、空気が流入する流入面と、空気が流出する流出面と、該流入面から該流出面へと延びる側面とを有する帯電フィルタを備え、帯電フィルタが、第１の層および第２の層を備え、第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部を有し、第２の層がベースを備え、茎部の根元側側面と第１の層のベースとがなす角度と、茎部の先端側側面と第２の層のベースとがなす角度とのうちの一方の角度である第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、他方の角度である第２の角度が４５°以上１８０°未満である。

また、本発明の一側面に係るマスクは、上記のフィルタユニットを備える。

このような側面においては、突起の茎部の根元側および先端側のそれぞれにおいて気体の流路の隅が広く確保されるので、隣接する二つの突起で形成される流路において、その中心付近だけでなく隅の付近にも気体が通るようになり、気体がフィルタ内を流れやすくなる。突起は中実なので、フィルタの層構造を安定させて層間の流路を保ち続けることができる。したがって、圧力損失の抑制および捕集効率の向上を実現することができる。加えて、帯電フィルタは層を重ねるという簡単な方法で作製できるので、フィルタユニットの製造コストを抑えることができる。

このように、本発明の一側面に係るフィルタユニットに用いられる帯電フィルタは、圧力損失およびその上昇値を低く抑えながら高い捕集効率を確保することができる。また、帯電フィルタにおいて圧力損失の上昇を抑えることができるということは、帯電フィルタが目詰まりしにくく、したがってフィルタユニットの製品寿命を延ばすことが可能である、ということを意味する。

さらに、上記の側面においては、フィルタユニットの見かけの面積を抑えながら、圧力損失の抑制および高い捕集効率の維持を実現することができる。フィルタユニットの見かけの面積を小さくできるということは、フィルタユニットが使用者の顔の前に設けられた場合でもその人の視野を妨げないことを意味する。したがって、上記の側面においては、使用者の視野を妨げることなく、圧力損失の良好な抑制と高い捕集効率とを実現できるといえる。さらに、フィルタユニットをプリーツ状にする等の、有効面積を大きくする加工も不要であり、シートを巻いたり重ねたりするだけで帯電フィルタを作製できるので、製造コストの抑制も期待できる。

また、本発明の一側面に係るフィルタユニットは、フィルタの幅（厚さまたは流路長）を長くすることが可能であり、フィルタの幅（厚さまたは流路長）を長くしても詰まりにくい構造なので、不織布を用いたフィルタユニットとは異なる構造および性能を有する（例えば、製品寿命が長い）フィルタユニットを得ることができる。

別の側面に係るフィルタユニットでは、流入面の側に設けられた流入側フィルタをさらに備えてもよい。

別の側面に係るフィルタユニットでは、流出面の側に設けられた流出側フィルタをさらに備えてもよい。

流入側フィルタおよび流出側フィルタの少なくとも一方をさらに用いることで、フィルタユニットの捕集効率をさらに高めることができる。

別の側面に係るフィルタユニットでは、第２の層が、該第２の層のベースの表面から延びる複数の中実の突起を更に備えてもよい。

別の側面に係るフィルタユニットでは、第１の層のベースと直交する仮想面に茎部を投影して得られる投影像の二つの外縁の全体が、投影像の外側に向かって凸でなくてもよい。

この場合には流路をさらに広く確保することができるので、空気がさらに通りやすくなる。したがって、圧力損失をさらに抑えることができる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本発明に係るフィルタユニットは任意の形状のマスクのために用いられてよい。したがって、上記実施形態におけるマスク２００，３００以外の任意のマスクに、本発明に係るフィルタユニットを適用してもよい。

１０…シート、１１…ベース、１３…スリット、１４…開口、２０…突起、２１…茎部、２２…傘部、２３…第１の外縁、２４…第２の外縁、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…フィルタユニット、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ…帯電フィルタ、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ…流入面、１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ…流出面、１１３，１１３Ａ，１１３Ｂ…側面、１２０…流入側フィルタ、１３０…流出側フィルタ、２００…マスク、２１０…マスク本体、２３０…フィルタ収容部、３００…マスク、３１０…フード、３３０…フィルタ収容部。

Claims (6)

1. 人の顔の少なくとも一部を覆うマスクのためのフィルタユニットであって、
   空気が流入する流入面と、前記空気が流出する流出面と、該流入面から該流出面へと延びる側面とを有する帯電フィルタを備え、
   前記帯電フィルタが、第１の層および第２の層を備え、
   前記第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ前記第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、前記突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部を有し、
   前記第２の層がベースを備え、
   前記茎部の根元側側面と前記第１の層のベースとがなす角度と、前記茎部の先端側側面と前記第２の層のベースとがなす角度とのうちの一方の角度である第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、他方の角度である第２の角度が４５°以上１８０°未満である、
   フィルタユニット。
2. 前記流入面の側に設けられた流入側フィルタをさらに備える、
   請求項１に記載のフィルタユニット。
3. 前記流出面の側に設けられた流出側フィルタをさらに備える、
   請求項１または２に記載のフィルタユニット。
4. 前記第２の層が、該第２の層のベースの表面から延びる複数の中実の突起を更に備える、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタユニット。
5. 前記第１の層のベースと直交する仮想面に前記茎部を投影して得られる投影像の二つの外縁の全体が、前記投影像の外側に向かって凸ではない、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタユニットを備えるマスク。

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