JP2017127847A

JP2017127847A - エアフィルタユニット

Info

Publication number: JP2017127847A
Application number: JP2016011044A
Authority: JP
Inventors: 孝之兵頭; Takayuki Hyodo; 木村　孝; Takashi Kimura; 孝木村; 竜巳阪野; Tatsumi Sakano
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-07-27

Abstract

【課題】プリーツ形状におけるプリーツ間隔を自在に調節でき、圧力損失を小さく抑えることが可能なエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】複数の山折り部分３０ａと複数の谷折り部分３０ｂを有しておりプリーツ状であるエアフィルタ濾材３０と、複数の山折り部分３０ａそれぞれに沿うように延びた複数の山側棒状部材２５と、複数の谷折り部分３０ｂそれぞれに沿うように延びた複数の谷側棒状部材２６と、を備えたエアフィルタユニット１であって、複数の山側棒状部材２５は、複数の山折り部分３０ａを複数の谷折り部分３０ｂから遠ざけるように複数の山折り部分３０ａに力を作用させており、複数の谷側棒状部材２６は、複数の谷折り部分３０ｂを複数の山折り部分３０ａから遠ざけるように複数の谷折り部分３０ｂに力を作用させている。【選択図】図２

Description

本発明は、エアフィルタユニットに関する。

フィルタは、所定の粒子径を有する粒子の捕集効率により、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air ）フィルタ、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタ、および中性能フィルタ等に分類される。これらは、その性能に応じて異なる用途に用いられている。

これらのフィルタでは、例えば、特許文献１（特開２００８−１８８４９９号公報）に記載のフィルタのように、従来より、単位面積当たりの風量を下げて圧力損失を小さく抑え、捕集可能な面積である有効面積をできるだけ広く確保するために、プリーツ状に折り曲げられた状態で用いられている。

そして、この特許文献１に記載のフィルタでは、プリーツ形状における隣り合う山部分同士を離間させて圧力損失を抑えるために、折り目方向に直交させるようにしてフィルタに接着したセパレータを用いている。これにより、隣り合う山部同士は、それぞれの山部に接着したセパレータ同士が当接することで、互いに離間した状態が維持されており、この状態でプリーツ形状が維持されている。

また、例えば、特許文献２（国際公開第２０１２／１０５２０８号）に記載のフィルタのように、谷側端部近傍から山側に向けて延びるように広がっておりプリーツの山を押し出している支持壁と、山側端部近傍から谷側に向かって延びるように広がっておりプリーツの谷を押し出している支持壁と、によってフィルタの山折り部分と谷折り部分とを形成して、プリーツ形状が維持されている。

特開２００８−１８８４９９号公報国際公開第２０１２／１０５２０８号

ところが、特許文献１に記載のフィルタでは、隣り合う山部同士の離間距離は、それぞれの山部に接触したセパレータの大きさによって一義的に定まってしまう。すなわち、隣り合う山部同士の離間距離は、それぞれの山部に接触したセパレータの高さ（山部が隣り合う方向の厚み）の合計で一義的に定まってしまう。したがって、セパレータが取り付けられ、セパレータ同士が接触するように山折りおよび谷折りされた後では、フィルタの山部同士または谷部同士の離間距離（プリーツ間隔）を自在に調節することができない。

また、特許文献２に記載のフィルタでは、谷側端部近傍から山側に向けて延びるように広がっておりプリーツの山を押し出している支持壁と、山側端部近傍から谷側に向かって延びるように広がっておりプリーツの谷を押し出している支持壁と、の配置間隔を調節することで、プリーツ間隔を調節することが可能になる。ところが、プリーツ状に形成されたフィルタの濾材同士の間に支持壁が広がるように位置することとなるため、この支持壁の分だけ流路が狭まることとなり、圧力損失が増大してしまう。

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、プリーツ形状におけるプリーツ間隔を自在に調節でき、圧力損失を小さく抑えることが可能なエアフィルタユニットを提供することにある。

第１観点に係るエアフィルタユニットは、エアフィルタ濾材と、複数の山側棒状部材と、複数の谷側棒状部材と、を備えている。エアフィルタ濾材は、複数の山折り部分と複数の谷折り部分を有しており、プリーツ状である。複数の山側棒状部材は、複数の山折り部分それぞれに沿うように延びている棒状部材である。複数の谷側棒状部材は、複数の谷折り部分それぞれに沿うように延びている棒状部材である。複数の山側棒状部材は、複数の山折り部分を複数の谷折り部分から遠ざけるように複数の山折り部分に力を作用させている。複数の谷側棒状部材は、複数の谷折り部分を複数の山折り部分から遠ざけるように複数の谷折り部分に力を作用させている。

このエアフィルタユニットは、複数の山側棒状部材同士の配置間隔や複数の谷側棒状部材同士の配置間隔を調節することにより、プリーツ間隔を調節することが可能になる。また、プリーツ形状を構成する濾材同士の間に広がった支持壁等を用いることなく、棒状である山側棒状部材と谷側棒状部材を用いてエアフィルタ濾材に張力を作用させることでエアフィルタ濾材をプリーツ形状に維持させることが可能になる。ここで、山側棒状部材も谷側棒状部材もいずれも棒状であるため、プリーツ形状を維持させるために濾材同士の間に支持壁を設ける場合と比較して、圧力損失を小さく抑えることが可能になる。

以上により、プリーツ形状におけるプリーツ間隔を自在に調節でき、圧力損失を小さく抑えることが可能になる。

第２観点に係るエアフィルタユニットは、第１観点に係るエアフィルタユニットであって、複数の山側棒状部材と複数の谷側棒状部材との離間程度を調節する調節機構をさらに備えている。

このエアフィルタユニットは、調節機構によって複数の山側棒状部材と複数の谷側棒状部材との離間程度を調節することにより、エアフィルタ濾材に掛かる張力を調節することが可能になる。

第３観点に係るエアフィルタユニットは、第１観点または第２観点に係るエアフィルタユニットであって、ワイヤー部材をさらに備えている。ワイヤー部材は、エアフィルタ濾材よりも曲げ剛性が高い。ワイヤー部材は、エアフィルタ濾材に沿うようにして、複数の山折り部分および／または複数の谷折り部分に対して交わる方向に延びている。

プリーツ形状となったエアフィルタ濾材において、このワイヤー部材同士は、互いに接していないことが好ましい。

また、ワイヤー部材がエアフィルタ濾材よりも曲げ剛性が高いとは、ワイヤー部材とエアフィルタ濾材を同程度湾曲させる際に要する力がワイヤー部材の方が多く必要になることを意味する。

プリーツ形状のエアフィルタ濾材に対して山側から谷側または谷側から山側に向けて気流を流す使用時には、山側棒状部材と谷側棒状部材を用いてエアフィルタ濾材に張力を作用させてプリーツ形状となるようにしていたとしても、そのプリーツ形状が変形してプリーツ形状部分に膨らみが生じること（プリーツ形状を構成するエアフィルタ濾材同士の距離が短くなるまたはエアフィルタ濾材同士が接触すること）により、圧力損失が増大してしまうことがある。

これに対して、このエアフィルタユニットは、山側棒状部材と谷側棒状部材によりエアフィルタ濾材に張力を作用させることでエアフィルタ濾材をプリーツ形状に維持させるだけでなく、さらに、エアフィルタ濾材の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性のワイヤー部材が設けられている。

このため、エアフィルタ濾材は、山側棒状部材と谷側棒状部材により作用している張力と、ワイヤー部材の曲げ剛性と、によって、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

また、エアフィルタ濾材には、山側棒状部材と谷側棒状部材によって張力が作用しているため、このような張力を作用させていないエアフィルタ濾材と比べると、使用時にプリーツ形状の変形を同程度に小さく抑える場合に必要とされるワイヤー部材を、より細くすることが可能になる。このため、ワイヤー部材を設けることにより生じる圧力損失を小さく抑えることが可能になる。

第４観点に係るエアフィルタユニットは、第１観点から第３観点のいずれかに係るエアフィルタユニットであって、樹脂塗布部をさらに備えている。樹脂塗布部は、エアフィルタ濾材に対して設けられている。

プリーツ形状となったエアフィルタ濾材において、この樹脂塗布部同士は、互いに接していないことが好ましい。

なお、樹脂塗布部とエアフィルタ濾材とが一体化されたものの曲げ剛性は、樹脂塗布部が設けられていないエアフィルタ濾材単体の曲げ剛性の２倍以上であることが好ましく、５倍以上であることがより好ましい。また、曲げ剛性の比較は、樹脂塗布部とエアフィルタ濾材とが一体化されたもののと、エアフィルタ濾材単体と、を同程度湾曲させる際に要する力を比較することで把握することができる。具体的には、樹脂塗布部とエアフィルタ濾材とが一体化したものと、エアフィルタ濾材単体と、のそれぞれについて、サイズ１５０ｍｍ×２０ｍｍの長尺状の試験サンプルを切り出し、この試験サンプルを用いて曲げ剛性を測定することができる。そして、この試験サンプルを、試験サンプルの長手方向の一端から４０ｍｍの範囲の領域を押さえ代にして水平の台から水平方向に突出させて静置し、このときの突出長さ１１０ｍｍを測定長さとして、水平の台から自重により垂れ下がった垂直方向の変位を測定する。そして、この変位および下記式により曲げ剛性を算出することができる。

曲げ剛性［ｇ重・ｍｍ］＝試験サンプルの目付け×（測定長さ）⁴／（８×変位）

これに対して、このエアフィルタユニットは、山側棒状部材と谷側棒状部材によりエアフィルタ濾材に張力を作用させることでエアフィルタ濾材をプリーツ形状に維持させるだけでなく、さらに、エアフィルタ濾材に対してさらに樹脂塗布部が設けられている。

このため、エアフィルタ濾材は、山側棒状部材と谷側棒状部材により作用している張力と、樹脂塗布部およびエアフィルタ濾材の曲げ剛性と、によって、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

また、エアフィルタ濾材には、山側棒状部材と谷側棒状部材によって張力が作用しているため、このような張力を作用させていないエアフィルタ濾材と比べると、使用時にプリーツ形状の変形を同程度に小さく抑える場合に必要とされる樹脂塗布部の樹脂塗布部形成成分の量をより少なくすることが可能になる。このため、樹脂塗布部を設けることにより生じる圧力損失を小さく抑えることが可能になる。

第５観点に係るエアフィルタユニットは、第１観点から第４観点のいずれかに係るエアフィルタユニットであって、布部材をさらに備えている。力が作用していない状態から複数の山側棒状部材と複数の谷側棒状部材による力が作用している状態における布部材の力の作用方向における伸びは、当該力が作用していない状態から複数の山側棒状部材と複数の谷側棒状部材による当該力が作用している状態におけるエアフィルタ濾材の当該力の作用方向における伸びよりも小さい。この布部材は、エアフィルタ濾材に沿うように設けられている。

すなわち、エアフィルタユニットに設置されたエアフィルタ濾材に作用している力と同じ力を、布部材単独と、エアフィルタ濾材単独と、のそれぞれに作用させた場合に、布部材単独の力の作用方向における伸びがエアフィルタ濾材単独の力の作用方向における伸びよりも小さくなるような布部材が用いられる。

プリーツ形状となったエアフィルタ濾材において、この布部材同士は、互いに接していないことが好ましい。

これに対して、このエアフィルタユニットは、使用状態における張力が作用した場合に、エアフィルタ濾材よりも伸びにくい布部材が、エアフィルタ濾材に沿うように設けられている。

このため、このような伸びにくい布部材が沿うように設けられているエアフィルタ濾材は、このような布部材が設けられていない場合と比べて、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

また、エアフィルタ濾材には、このような伸びにくい布部材が沿うように設けられているため、山側棒状部材と谷側棒状部材によってより強い力をエアフィルタ濾材に対して作用させることが可能となり、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

第６観点に係るエアフィルタユニットは、第５観点に係るエアフィルタユニットであって、布部材は、複数の山側棒状部材が複数の山折り部分に力を作用させており複数の谷側棒状部材が複数の谷折り部分に力を作用させている状態で、弾性領域である。また、布部材は、３０Ｎ／ｍｍの張力を作用させた場合の張力作用方向における伸びが２％以上１５％以下である。さらに、布部材は、張力作用方向における長さが２９０ｍｍであり張力作用方向に直交する方向の長さが６０ｍｍである矩形の試験片に対して、張力作用方向に３０Ｎ／ｍｍの張力を作用させた状態で、試験片の中心において面に垂直な方向に向けて直径１．３ｃｍの円内の領域に２．６Ｎの力を作用させた場合の当該鉛直方向の変位が、山側棒状部材同士の間隔の４５％以下である。

なお、当該張力作用方向の伸びは、好ましくは３％以上１０％以下である。また、当該鉛直方向の変位は、好ましくは、山側棒状部材同士の間隔の３０％以下である。

このエアフィルタユニットは、上記条件を満たした布部材が用いられることにより、使用時のプリーツ形状の膨らみをより効果的に抑制することができ、使用期間が長い場合であってもその効果を持続させやすい。

第７観点に係るエアフィルタユニットは、第１観点から第６観点のいずれかに係るエアフィルタユニットであって、山側棒状部材および／または谷側棒状部材は、長手方向に沿う方向から見た場合に、山折り部分同士が並ぶ方向または谷折り部分同士が並ぶ方向における幅よりも、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向における幅の方が長い。

なお、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向は、エアフィルタユニットの使用時に気流が通過する方向と同じである。また、山折り部分同士が並ぶ方向または谷折り部分同士が並ぶ方向は、山側棒状部材や谷側棒状部材の長手方向に沿う方向から見た場合に、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向に対して直交する方向である。

また、山折り部分同士が並ぶ方向または谷折り部分同士が並ぶ方向における幅とは、山折り部分同士が並ぶ方向または谷折り部分同士が並ぶ方向における最大の幅をいい、当該幅が一様である必要は無い。また、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向における幅とは、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向における最大の幅をいい、当該幅が一様である必要は無い。すなわち、長手方向に沿う方向からみた場合に、山側棒状部材や谷側棒状部材は、長方形であっても正方形であってもよいし、楕円形であってもよい。

なお、山側棒状部材および／または谷側棒状部材の、長手方向に沿う方向から見た場合における、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向における幅の長さが、エアフィルタ濾材における複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向における幅の長さの１／２以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましく、１／５以下であることがさらに好ましい。

このエアフィルタユニットは、エアフィルタ濾材に力を作用させている状態において、複数の山側棒状部材および／または複数の谷側棒状部材の、複数の山折り部分と複数の谷折り部分とが並ぶ方向における変形を生じにくくさせることが可能になる。

第１観点のエアフィルタユニットによれば、プリーツ形状におけるプリーツ間隔を自在に調節でき、圧力損失を小さく抑えることが可能になる。

第２観点のエアフィルタユニットによれば、エアフィルタ濾材に掛かる張力を調節することが可能になる。

第３観点のエアフィルタユニットによれば、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

第４観点のエアフィルタユニットによれば、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

第５観点のエアフィルタユニットによれば、使用時のプリーツ形状の変形を小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

第６観点のエアフィルタユニットによれば、プリーツ形状の膨らみをより効果的に抑制することができ、使用期間が長い場合であってもその効果を持続させやすい。

第７観点のエアフィルタユニットによれば、エアフィルタ濾材に作用させている力に起因する複数の山側棒状部材および／または複数の谷側棒状部材の変形を小さく抑えることが可能になる。

エアフィルタユニットの一実施形態を示す前側の外観斜視図。エアフィルタユニットの一実施形態を示す後側の外観斜視図。プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材が山側棒状部材と谷側棒状部材によって通気方向に引っ張られている状態の概観斜視図。エアフィルタユニットの平面視における概観配置関係図。エアフィルタ濾材の概略断面図。他の実施形態（Ａ）に係るエアフィルタユニットを示す外観斜視図。他の実施形態（Ｂ）に係る樹脂塗布部およびエアフィルタ濾材を示す図。他の実施形態（Ｃ）に係る布部材とエアフィルタ濾材を示す概略斜視図。使用時と非使用時のエアフィルタ濾材のプリーツ形状の膨らみの様子を示す説明図。

以下、エアフィルタユニットについて、例を挙げつつ具体的に説明するが、これらの記載は発明を限定するものではない。

（１）エアフィルタユニット１
図１に、一実施形態に係るエアフィルタユニット１の前側の外観斜視図を示す。図２に、一実施形態に係るエアフィルタユニット１の後側の外観斜視図を示す。図３に、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０が山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６によって通気方向に引っ張られている状態の概観斜視図を示す。図４に、エアフィルタユニット１の平面視における概観配置関係図を示す。

エアフィルタユニット１は、プリーツ状（波形形状）に折られたエアフィルタ濾材３０と、エアフィルタ濾材３０に設けられたワイヤー部材４０と、これらを収納するケーシング２０とを備える。

（２）ケーシング２０
ケーシング２０は、複数の山折り部分３０ａと複数の谷折り部分３０ｂを有するようにプリーツ状に折られておりワイヤー部材４０が設けられたエアフィルタ濾材３０に対して後述するようにテンションを付与できるようにしつつ収納および保持できるものであればよく、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製もしくは樹脂製を用いることができる。

ケーシング２０は、通気方向Ｆの前側および後側が大きく開口しており、通気方向Ｆに垂直な方向から見た場合に後述するプリーツ形状の波形が現れるようにプリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０を収容する。このエアフィルタ濾材３０の収容方向としては、特に限定されないが、上面視においてプリーツ形状の波形が現れるように収容されていること、すなわちプリーツ形状の山部分および谷部分が上下に延びる姿勢で収容されていることが好ましい。

ケーシング２０は、天板２１と、底板２２と、右側板２３と、左側板２４と、複数の山側棒状部材２５と、複数の谷側棒状部材２６と、を有して構成されている。天板２１は、エアフィルタ濾材３０の上方部分を覆っている。底板２２は、エアフィルタ濾材３０の下方部分を覆っている。右側板２３は、エアフィルタ濾材３０の右側方部分を覆っている。左側板２４は、エアフィルタ濾材３０の左側方部分を覆っている。

図３および図４に示すように、複数の山側棒状部材２５は、通気方向Ｆの上流側において、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０の複数の山折り部分３０ａに沿って延びるように設けられている。

また、複数の谷側棒状部材２６は、通気方向Ｆの下流側において、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０の複数の谷折り部分３０ｂに沿って延びるように設けられている。

図４に示すように、ケーシング２０の天板２１と底板２２には、いずれも複数の山側棒状部材２５および複数の谷側棒状部材２６を支持するための複数の山側挿入穴２１ａ、２２ａおよび複数の谷側挿入穴２１ｂ、２２ｂが設けられている。具体的には、天板２１の下面であって通気方向Ｆの上流側には、左右方向に並ぶように設けられ下方に開口している複数の山側挿入穴２１ａが設けられており、天板２１の下面であって通気方向Ｆの下流側には、左右方向に並ぶように設けられ下方に開口している複数の谷側挿入穴２１ｂが設けられている。また、底板２２の上面であって通気方向Ｆの上流側には、左右方向に並ぶように設けられ上方に開口している複数の山側挿入穴２２ａが設けられており、底板２２の上面であって通気方向Ｆの下流側には、左右方向に並ぶように設けられ上方に開口している複数の谷側挿入穴２２ｂが設けられている。

複数の山側棒状部材２５は、それぞれ、上端側が天板２１の複数の山側挿入穴２１ａに挿入され、下端側が底板２２の複数の山側挿入穴２２ａに挿入されて、支持されている。

複数の谷側棒状部材２６は、それぞれ、上端側が天板２１の複数の谷側挿入穴２１ｂに挿入され、下端側が底板２２の複数の谷側挿入穴２２ｂに挿入されて、支持されている。

このため、エアフィルタ濾材３０のプリーツ間隔は、天板２１の複数の山側挿入穴２１ａや谷側挿入穴２１ｂや、底板２２の複数の山側挿入穴２２ａや谷側挿入穴２２ｂの左右方向における間隔を調節することにより調節することが可能である。すなわち、天板２１および底板２２において、山側挿入穴２１ａ、谷側挿入穴２１ｂ、山側挿入穴２２ａおよび谷側挿入穴２２ｂを、左右方向における間隔が所望のプリーツ間隔と同じになるように設けるだけでプリーツ間隔を調節することができ、従来技術のようにプリーツ間に介在するセパレータの大きさによってプリーツ間隔が制約を受けることが無い。ここで、複数の山側棒状部材２５同士の間隔、および、複数の谷側棒状部材２６同士の間隔は、いずれも等間隔であり、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができ、４ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましく、５ｍｍとすることがより好ましい。

また、天板２１の複数の山側挿入穴２１ａや谷側挿入穴２１ｂや、底板２２の複数の山側挿入穴２２ａや谷側挿入穴２２ｂは、エアフィルタ濾材３０が複数の山側棒状部材２５と複数の谷側棒状部材２６によって引っ張られることで、エアフィルタ濾材３０にテンションを掛けることができる位置に設けられている。具体的には、図３に示すように、ケーシング２０に設置された状態のエアフィルタ濾材３０には、エアフィルタ濾材３０の複数の山折り部分３０ａが複数の谷折り部分３０ｂから遠ざけられるように、複数の山側棒状部材２５によって複数の山折り部分３０ａに矢印Ａの方向の力が作用している。また、ケーシング２０に設置された状態のエアフィルタ濾材３０には、エアフィルタ濾材３０の複数の谷折り部分３０ｂが複数の山折り部分３０ａから遠ざけられるように、複数の谷側棒状部材２６によって複数の谷折り部分３０ｂに矢印Ｂの方向の力が作用している。プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０に掛けるテンション（作用させる力）は、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０を設ける際に隣り合って位置することとなる山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６との間の距離を調節することにより調節することが可能である。具体的には、山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６との間の距離を長くすればするほど、エアフィルタ濾材３０に掛けるテンションを高めることが可能になる。なお、ここで、エアフィルタ濾材３０の左右方向の両端は、ケーシング２０の一部に対して固定されていてもよい。

なお、山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６は、山側棒状部材２５や谷側棒状部材２６の長手方向から見た場合の断面形状は、特に限定されず、円形であっても矩形であってもよいが、エアフィルタ濾材３０にテンションを掛けた状態であっても山側棒状部材２５や谷側棒状部材２６が弓なり形状になってしまわないように、通気方向Ｆに長い矩形であることが好ましい。具体的には、図４に示すように、通気方向Ｆに垂直な左右方向の長さＳが、通気方向Ｆの長さＴの半分以下であることが好ましく、例えば、通気方向Ｆに垂直な左右方向の長さＳを２ｍｍとし、通気方向Ｆの長さＴを８ｍｍとすることができる。なお、特に限定されないが、山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６の通気方向Ｆにおける合計長さは、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０の通気方向Ｆの長さの半分以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましく、１／５以下であることがさらに好ましい。

このような山側棒状部材２５や谷側棒状部材２６の材質は、特に限定されないが、金属製であることが好ましく、なかでもＳＵＳ、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属によって構成されていることが好ましい。なお、山側棒状部材２５や谷側棒状部材２６を金属によって構成させる場合には、腐食防止のために樹脂コーティングさせることが好ましい。

（３）エアフィルタ濾材３０
エアフィルタ濾材３０は、特に限定されないが、例えば、図５に示すように、捕集層３１と、風上側支持材３２と、風下側支持材３３と、を有して構成されていてもよい。なお、図５では、ワイヤー部材４０は省略している。この場合には、捕集層３１の通気方向Ｆの風上側に風上側支持材３２を設け、風下側に風下側支持材３３を設けることができる。なお、風上側支持材３２と、風下側支持材３３と、はその両方を設ける必要は無く、いずれか一方だけ設けてもよい。

捕集層３１としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレンを主成分として含むフッ素樹脂の多孔膜によって構成されていてもよいし、ガラス繊維等の無機繊維や有機合成繊維によって構成されていてもよいが、圧力損失を低減させる観点からフッ素樹脂の多孔膜によって構成されていることが好ましい。フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンとしては、変性されたものであっても変性されていないものであってもよい。また、このような捕集層３１は、単膜で用いてもよく、複数枚を重ねて用いてもよい。この場合、複数枚の捕集層３１は、同種のものであっても、異種のものであってもよい。エアフィルタ濾材３０の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下である。また、エアフィルタ濾材３０が捕集層３１を有する場合の平均繊維径は、０．１μｍ以下であることが好ましい。

風上側支持材３２や風下側支持材３３は、捕集層３１に対して接着された状態で用いられる。風上側支持材３２や風下側支持材３３は、通気性を有し、かつ捕集層３１を支持できるものであれば特に限定されないが、不織布が好ましい。風上側支持材３２や風下側支持材３３の孔径は、捕集層３１の孔径より大きいことが好ましい。

このような不織布としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維不織布、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維不織布、芯成分がＰＥＴで鞘成分がポリエチレン（ＰＥ）である芯鞘構造の不織布（ＰＥＴ／ＰＥ芯／鞘不織布）、芯成分がＰＥＴで鞘成分がＰＢＴである芯鞘構造の不織布（ＰＥＴ／ＰＢＴ芯／鞘不織布）、芯成分が高融点ＰＥＴで鞘成分が低融点ＰＥＴである芯鞘構造の不織布（高融点ＰＥＴ／低融点ＰＥＴ芯／鞘不織布）、ＰＥＴ繊維およびＰＢＴ繊維の複合繊維からなる不織布、高融点ＰＥＴ繊維および低融点ＰＥＴ繊維の複合繊維からなる不織布等が挙げられる。不織布としては、一種類若しくは複数種類を組み合わせて用いることができる。なお、不織布としては、熱融着性を有するものが好ましい。

風上側支持材３２や風下側支持材３３に用いられる不織布の目付は、特に限定されないが、通常１０ｇ／ｍ²以上６００ｇ／ｍ²以下、好ましくは１５ｇ／ｍ²以上３００ｇ／ｍ²以下、より好ましくは１５ｇ／ｍ²以上１００ｇ／ｍ²以下である。また、風上側支持材３２や風下側支持材３３に用いられる不織布の膜厚は、好ましくは０．１０ｍｍ以上０．５２ｍｍ以下である。

（４）ワイヤー部材４０
ワイヤー部材４０は、エアフィルタ濾材３０よりも曲げ剛性が高く、エアフィルタ濾材３０に沿うようにして複数の山折り部分３０ａおよび複数の谷折り部分３０ｂに対して交わる方向に延びるように設けられる。

このワイヤー部材４０は、使用時においてもプリーツ形状の膨らみを小さく抑制できるように、複数の山折り部分３０ａおよび複数の谷折り部分３０ｂに対して直交するように設けられていることが好ましい。特に限定されないが、ワイヤー部材４０は、エアフィルタ濾材３０の山折り部分３０ａまたは谷折り部分３０ｂの中心近傍を左右に延びるように設けられていることが好ましく、必要に応じて、互いに平行となるように複数本設けてもよい。なお、ワイヤー部材４０を互いに平行となるように複数本設ける場合には、特に限定されないが、ワイヤー部材４０同士の間隔を、例えば、山側棒状部材２５同士の間隔または谷側棒状部材２６同士の間隔より広くすることが好ましい。

ワイヤー部材４０は、エアフィルタ濾材３０の通気方向Ｆの風上側に設けられていてもよいし風下側に設けられていてもよい。また、ワイヤー部材４０は、エアフィルタ濾材３０に固定されていてもよいし固定されていなくてもよい。なお、例えば、図１に示すように、エアフィルタ濾材３０に対して通気方向Ｆの風下側にワイヤー部材４０を設ける場合には、ワイヤー部材４０はエアフィルタ濾材３０に対して固定させなくても、使用時におけるプリーツ形状の膨らみを抑制することができる。また、エアフィルタ濾材３０に対して通気方向Ｆの風上側にワイヤー部材４０を設ける場合には、ワイヤー部材４０はエアフィルタ濾材３０に対して接着剤等を用いて固定された状態で用いることができる。

また、ワイヤー部材４０は、複数の山側棒状部材２５と複数の谷側棒状部材２６とによって引っ張られることにより張力が作用していることが好ましい。

なお、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０に設けられたワイヤー部材４０は、プリーツ形状に沿うように湾曲しているが、ワイヤー部材４０同士が接触する部分を有していないことが好ましい。エアフィルタ濾材３０のプリーツ間隔は、ワイヤー部材４０同士を接触させることなく、形成することができる。

なお、ワイヤー部材４０は、エアフィルタ濾材３０よりも曲げ剛性が高く、同程度曲げる際に必要な力が、エアフィルタ濾材３０よりもワイヤー部材４０の方が大きい。

ワイヤー部材４０の材質は、特に限定されないが、金属製であることが好ましく、なかでもＳＵＳ、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属によって構成されていることが好ましい。なお、ワイヤー部材４０を金属によって構成させる場合には、腐食防止のために樹脂コーティングさせることが好ましい。

ワイヤー部材４０の断面は、円形であっても矩形であっても良いが、最大径が１ｍｍ以上２ｍｍ以下程度であることが好ましい。

（５）本実施形態の特徴
本実施形態のエアフィルタユニット１では、プリーツ状に折られたエアフィルタ濾材３０は、複数の山側棒状部材２５同士の配置間隔や複数の谷側棒状部材２６同士の配置間隔を調節することにより、プリーツ間隔を調節することが可能になる。この複数の山側棒状部材２５同士の配置間隔や複数の谷側棒状部材２６同士の配置間隔の調節は、天板２１の複数の山側挿入穴２１ａや谷側挿入穴２１ｂや、底板２２の複数の山側挿入穴２２ａや谷側挿入穴２２ｂの左右方向における間隔を調節することにより調節可能である。

また、本実施形態のエアフィルタユニット１では、従来のようなプリーツ形状を構成する濾材同士の間に広がった支持壁等を用いることなく、棒状である山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６を用いてエアフィルタ濾材３０に張力を作用させて、エアフィルタ濾材３０をプリーツ形状に維持させることが可能になっている。ここで、山側棒状部材２５も谷側棒状部材２６もいずれも棒状であり、使用時に空気を通過させる際の圧力損失を小さく抑えることが可能になっている。具体的には、従来のプリーツ形状を維持させるために濾材同士の間に支持壁を設ける場合と比較して、圧力損失を小さく抑えることが可能になっている。

ここで、エアフィルタ濾材３０は、複数の山側棒状部材２５や複数の谷側棒状部材２６によって引っ張られることで、プリーツ形状を維持させることが可能であるが、図９の上面視図に示すように、エアフィルタユニット１の使用時に通気方向Ｆに空気を通過させた場合に、プリーツ形状が非使用時の実線の状態から使用時の点線の状態のようにプリーツ形状が膨らんでしまい、圧力損失が増大してしまう場合がある。

これに対して、本実施形態のエアフィルタユニット１では、エアフィルタ濾材３０に沿うようにワイヤー部材４０が設けられているため、使用時におけるプリーツ形状の膨らみを小さく抑制し、圧力損失の増大を抑えることが可能になっている。

さらに、本実施形態のエアフィルタユニット１では、エアフィルタ濾材３０が複数の山側棒状部材２５や複数の谷側棒状部材２６によって引っ張られており、プリーツ形状を保持させる程度の状態となっているため、使用時におけるプリーツ形状の膨らみを小さく抑制するために求められるワイヤー部材４０の本数を少なくすることや太さを細くすることが可能になっている。

（６）他の実施形態
上記実施形態では、本発明の実施形態の一例を説明したが、上記実施形態はなんら本願発明を限定する趣旨ではなく、上記実施形態には限られない。本願発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更した態様についても当然に含まれる。

（６−１）他の実施形態Ａ
上記実施形態では、エアフィルタ濾材３０にテンションを掛けることができる位置に、複数の山側挿入穴２１ａ、２２ａや谷側挿入穴２１ｂ、２２ｂが設けられたケーシング２０を例に挙げて説明した。

これに対して、例えば、図６に示すエアフィルタユニット２０１のように、ケーシング２０の前側に枠体５０を備え、ケーシング２０と枠体５０との距離を調節可能なボルト６０が設けられたものであってもよい。そして、上記実施形態における天板２１の複数の山側挿入穴２１ａや底板２２の山側挿入穴２２ａは枠体５０の上下に設けられており、エアフィルタ濾材３０の山折り部分３０ａが複数の山側棒状部材２５によって枠体５０に対して固定されるように構成されている。

具体的には、枠体５０は、エアフィルタユニット２０１の後面側開口を構成する枠部５１と、枠部５１の右に設けられた右軸受部５２と左に設けられた左軸受部５３とを有している。右軸受部５２および左軸受部５３には、前後方向を軸方向とするように後側に向いた円筒形状の開口が設けられており、螺子溝は設けられていない。

また、ケーシング２０には、さらに、右側板２３の後側の外側に固定された右側調節部２３ａと、左側板２４の後側の外側に固定された図示しない左側調節部とが設けられている。これらの右側調節部２３ａと左側調節部は、軸方向を前後方向とするように内側に螺子溝が設けられた開口を有している。

ボルト６０は、後側部分に右側調節部２３ａの螺子溝や左側調節部の螺子溝と螺合する螺子山６０ａが設けられており、前側部分には螺子山は設けられていない。ボルト６０は、右側調節部２３ａの開口を通じて、前側部分が右軸受部５２に支持されるように挿入される。また、左側についても同様であり、ボルト６０が、図示しない左側調節部の開口を通じて、前側部分が左軸受部５３に支持されるように挿入される。

以上の構成において、ボルト６０を回すことによって、ケーシング２０と枠体５０との距離が調節される。これにより、エアフィルタ濾材３０の山折り部分３０ａが枠体５０に固定されており、エアフィルタ濾材３０の谷折り部分３０ｂがケーシング２０に固定されているため、ケーシング２０と枠体５０との距離を調節可能となり、エアフィルタ濾材３０に掛けられるテンションを調節することが可能になっている。

なお、複数の山側棒状部材２５と複数の谷側棒状部材２６との離間程度を調節する調節機構としては、上記エアフィルタユニット２０１が備える枠体５０、ボルト６０、右側調節部２３ａと左側調節部等に限られず、例えば、ボルト６０の代わりに、上記エアフィルタユニット２０１の枠体５０における右軸受部５２（または左軸受部５３）と右側調節部２３ａ（または左側調節部）との距離を広げるように弾性力を作用させるバネ等の弾性部材を用いるようにしてもよい。

（６−２）他の実施形態Ｂ
上記実施形態では、エアフィルタ濾材３０に対してワイヤー部材４０を設ける場合を例に挙げて説明した。

これに対して、例えば、図７に示すように、エアフィルタ濾材３０の風上側もしくは風下側のいずれかに対して樹脂塗料を塗布することで、エアフィルタ濾材３０に対して樹脂塗布部７０を形成するようにしてもよい。特に限定されないが、樹脂塗布部７０は、エアフィルタ濾材３０単体の曲げ剛性と、樹脂塗布部７０とエアフィルタ濾材３０の一体化物の曲げ剛性と、を比較した場合に、樹脂塗布部７０とエアフィルタ濾材３０の一体化物の曲げ剛性がエアフィルタ濾材３０単体の曲げ剛性の２倍以上になるものであることが好ましく、５倍以上になるものであることがより好ましい。

具体的には、エアフィルタ濾材３０単体と、樹脂塗布部７０とエアフィルタ濾材３０とが一体化されたものと、のそれぞれについて、サイズ１５０ｍｍ×２０ｍｍの長尺状の試験サンプルを切り出し、この試験サンプルを用いて曲げ剛性を測定することができる。そして、この試験サンプルを、試験サンプルの長手方向の一端から４０ｍｍの範囲の領域を押さえ代にして水平の台から水平方向に突出させて静置し、このときの突出長さ１１０ｍｍを測定長さとして、水平の台から自重により垂れ下がった垂直方向の変位を測定する。そして、この変位および下記式により曲げ剛性を算出することができる。

曲げ剛性［ｇ重・ｍｍ］＝試験サンプルの目付け×（測定長さ）⁴／（８×変位）
この場合であっても、使用時のプリーツ形状の膨らみを小さく抑制させることができる。

なお、樹脂塗布部７０の材質としては、特に限定されないが、例えば、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系材料等が挙げられる。

樹脂塗布部７０の形成方法としては、エアフィルタ濾材３０をプリーツ形状とする前の段階でスプレーやノズル等を用いてエアフィルタ濾材３０に塗布することが挙げられる。そして、塗布後の樹脂塗布部７０が形成されたエアフィルタ濾材３０を、樹脂が乾く前の段階でプリーツ形状に折り込むようにしてもよい。そして、このようにプリーツ形状に折り込まれた樹脂塗布部７０およびエアフィルタ濾材３０に対して上記実施形態に記載のようにテンションを掛けるようにケーシング２０に装着してもよい。

また、樹脂塗布部７０をエアフィルタ濾材３０に塗布して設ける場合には、圧力損失の上昇程度を小さく抑える観点から、例えば、塗布量を２０ｇ／ｍ²以下とすることが好ましい。

なお、樹脂塗布部７０は、エアフィルタ濾材３０の全面を覆うように設けられる必要は無く、プリーツ形状となったエアフィルタ濾材３０の複数の山折り部分３０ａおよび複数の谷折り部分３０ｂに交差する方向に連続して延びるように設けられることが好ましく、複数の山折り部分３０ａおよび複数の谷折り部分３０ｂの長手方向に平行な方向に連続して延びるように設けられていなくてもよい。

（６−３）他の実施形態Ｃ
上記実施形態では、エアフィルタ濾材３０に対してワイヤー部材４０を設ける場合を例に挙げて説明した。

これに対して、例えば、図８に示すように、ワイヤー部材４０の代わりに、エアフィルタ濾材３０に対して、エアフィルタ濾材３０に付与されるテンションと同じテンションが付与された場合において、テンションが掛けられる方向における伸びがエアフィルタ濾材３０よりも小さく、エアフィルタ濾材３０に沿うように設けられる布部材８０を用いるようにしてもよい。

布部材８０は、テンションが掛けられる方向に伸びた縦糸８１を有しており、当該縦糸８１に対して交わるように伸びた横糸８２を任意に有している。これらの縦糸８１と横糸８２とは、接着されることで一体化されていてもよい。

布部材８０は、エアフィルタ濾材３０に対して風上側に設けられていてもよいし、風下側に設けられていてもよいし、その両方に設けられていてもよいが、エアフィルタ濾材３０に対して例えば接着剤を用いて固定されている。

このようにエアフィルタ濾材３０に固定された布部材８０は、上記実施形態のように山側棒状部材２５と谷側棒状部材２６を用いて作用させるように設置した場合に、使用時におけるプリーツ形状の膨らみを小さく抑えることができる。このため、使用時の圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

また、エアフィルタ濾材３０だけでなく、伸びにくい布部材８０が設けられることにより、より強い張力を作用させることが可能になるため、使用時のプリーツ形状の変形をより小さく抑え、圧力損失の増大を抑制することが可能になる。

なお、上述のような布部材８０としては、布部材８０は、ケーシング２０にセットされて張力が作用している状態で弾性領域である部材によって構成されていることが好ましい。これにより、使用期間が長くなっても、プリーツ形状の膨らみを抑制させる効果を持続させやすい。なお、ケーシング２０にセットされている状態で布部材８０を弾性領域とすることが可能な張力を作用させることができるように、ケーシング２０の天板２１において複数の山側挿入穴２１ａと複数の谷側挿入穴２１ｂを設ける位置や、底板２２において複数の山側挿入穴２２ａと複数の谷側挿入穴２２ｂを設ける位置を調節して、複数の山側棒状部材２５と複数の谷側棒状部材２６とによって布部材８０に張力を作用させることが好ましい。

また、布部材８０は、３０Ｎ／ｍｍの張力を作用させた場合の張力作用方向の伸びが２％以上１５％以下であり、好ましくは３％以上１０％以下である。さらに、布部材８０は、張力作用方向における長さが２９０ｍｍであり張力作用方向に直交する方向の長さが６０ｍｍである矩形の試験片に対して、張力作用方向に３０Ｎ／ｍｍの張力を作用させた状態で、試験片の中心において面に垂直な方向に向けて直径１．３ｃｍの円内の領域に２．６Ｎの力を作用させた場合の当該鉛直方向の変位が、山側棒状部材２５同士の間隔の４５％以下であり、好ましくは３０％以下である。この場合には、プリーツ形状の膨らみをより効果的に小さく抑えることが可能になる。

なお、布部材８０の試験片として、張力作用方向における長さが２９０ｍｍであり、張力作用方向に垂直な方向の幅が６０ｍｍである矩形の試験片を用意した場合において、当該試験片の張力作用方向に１．８ｋＮの力を作用させた状態で、試験片の中心において面に垂直な方向に向けて直径１．３ｃｍの円内の領域に２．６Ｎの荷重をかけた場合の鉛直方向の変位が、２．４ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。

なお、以上のような布部材８０の材料としては、布部材による圧力損失を低減させるため繊維繊度あたりの強度が高い材料が好ましく、例えば、芳香族ポリアミド系樹脂が好ましく、例えば、ケブラー（登録商標）を例示することができる。このようなケブラーとしては、例えば、東レ・デュポン株式会社製ケブラー（登録商標）２９、３３００ｄｔｅｘ−１３３３ｆが挙げられる。

なお、布部材８０の例としては、東レ・デュポン株式会社製芳香族ポリアミド繊維ケブラー（登録商標）２９３３００ｄｔｅｘ−１３３３ｆを原糸として用いた、ファイベックス株式会社製AKM-5/5というメッシュ織物や、東洋紡株式会社製高分子量ポリエチレン繊維ダイニーマ（登録商標）ＳＫ６０４４０Ｔ−３９０ｆを原糸として用い、縦糸が３．４本／ｃｍ設けられており、横糸が３．４本／ｃｍ設けられているメッシュ織物が挙げられる。

なお、上記布部材８０を設けることにより、エアフィルタ濾材３０を構成している風上側支持材３２や風下側支持材３３を省略してもよい。

（６−４）他の実施形態Ｄ
上記実施形態や他の実施形態では、エアフィルタ濾材３０に対してワイヤー部材４０のみを設ける場合や、樹脂塗布部７０のみを設ける場合や、布部材８０のみを設ける場合を例に挙げて説明した。

これに対して、例えば、ワイヤー部材４０と樹脂塗布部７０を組み合わせてエアフィルタ濾材３０に設けてもよいし、ワイヤー部材４０と布部材８０を組み合わせてエアフィルタ濾材３０に設けてもよいし、樹脂塗布部７０と布部材８０を組み合わせてエアフィルタ濾材３０に設けてもよいし、ワイヤー部材４０と樹脂塗布部７０と布部材８０を組み合わせてエアフィルタ濾材３０に設けてもよい。

本発明のエアフィルタユニットは、例えば、半導体産業機器、クリーンルーム、タービン等の産業用機器もしくは設備、エアコン、換気扇、掃除機等の家庭用機器、オフィスビル、病院、製薬工場、食品工場等の空調設備等に好ましく用いることができる。

１エアフィルタユニット
２０ケーシング
２５山側棒状部材
２６谷側棒状部材
３０エアフィルタ濾材
３０ａ山折り部分
３０ｂ谷折り部分
３１捕集層
３２通気性支持材
４０ワイヤー部材
７０樹脂塗布部
８０布部材
２０１エアフィルタユニット

Claims

複数の山折り部分（３０ａ）と複数の谷折り部分（３０ｂ）を有し、プリーツ状であるエアフィルタ濾材（３０）と、
複数の前記山折り部分それぞれに沿うように延びた複数の山側棒状部材（２５）と、
複数の前記谷折り部分それぞれに沿うように延びた複数の谷側棒状部材（２６）と、
を備え、
複数の前記山側棒状部材は、複数の前記山折り部分を複数の前記谷折り部分から遠ざけるように複数の前記山折り部分に力を作用させており、
複数の前記谷側棒状部材は、複数の前記谷折り部分を複数の前記山折り部分から遠ざけるように複数の前記谷折り部分に力を作用させている、
エアフィルタユニット（１、２０１）。
複数の前記山側棒状部材と複数の前記谷側棒状部材との離間程度を調節する調節機構をさらに備えている、
請求項１に記載のエアフィルタユニット（２０１）。
前記エアフィルタ濾材よりも曲げ剛性が高く、前記エアフィルタ濾材に沿うようにして複数の前記山折り部分および／または複数の前記谷折り部分に対して交わる方向に延びているワイヤー部材（４０）をさらに備えた、
請求項１または２に記載のエアフィルタユニット。
前記エアフィルタ濾材に対して設けられた樹脂塗布部（７０）をさらに備えた、
請求項１から３のいずれか１項に記載のエアフィルタユニット。
複数の前記山側棒状部材と複数の前記谷側棒状部材による前記力が作用している状態における前記力が作用していない状態からの伸びであって、前記力の作用方向における伸びが、前記エアフィルタ濾材よりも小さく、前記エアフィルタ濾材に沿うように設けられた布部材（８０）をさらに備えた、
請求項１から４のいずれか１項に記載のエアフィルタユニット。
前記布部材は、
複数の前記山側棒状部材が複数の前記山折り部分に力を作用させており複数の前記谷側棒状部材が複数の前記谷折り部分に力を作用させている状態で、弾性領域であり、
３０Ｎ／ｍｍの張力を作用させた場合の張力作用方向における伸びが２％以上１５％以下であり、
前記張力作用方向における長さが２９０ｍｍであり前記張力作用方向に直交する方向の長さが６０ｍｍである矩形の試験片に対して、前記張力作用方向に３０Ｎ／ｍｍの張力を作用させた状態で、前記試験片の中心において面に垂直な方向に向けて直径１．３ｃｍの円内の領域に２．６Ｎの力を作用させた場合の当該鉛直方向の変位が、前記山側棒状部材同士の間隔の４５％以下である、
請求項５に記載のエアフィルタユニット。
前記山側棒状部材および／または前記谷側棒状部材は、長手方向に沿う方向から見た場合に、前記山折り部分同士が並ぶ方向または前記谷折り部分同士が並ぶ方向における幅よりも、複数の前記山折り部分と複数の前記谷折り部分とが並ぶ方向における幅の方が長い、
請求項１から６のいずれか１項に記載のエアフィルタユニット。