JP2018051510A - エアフィルタ、およびエアフィルタの製造方法 - Google Patents
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従来のエアフィルタとして、隣接する2つの枠材のそれぞれに接続される接続部品を有するものが知られている(特許文献1)。接続部品は、フィルタ枠の角部を形成する角部形成部と、角部形成部から延設され、各枠板にそれぞれ接合される固定片と、を有している。また、断面コ字状である金属製の枠板の内壁には、固定片をスライドさせて挿入させるための溝部が形成されている。特許文献1のエアフィルタによれば、フィルタ枠を少ない工程で精度良く組み立てることができる、とされている。
一方、特許文献1には、リベットや、ボルト・ナット等の固定具を用いて、枠板と接続部品とを互いに固定することが記載されている。しかし、固定具を用いる場合、エアフィルタの組み立てに要する作業数が多くなり、また、固定具が紛失しないように注意を払う必要があり、作業が面倒なものとなる。
気体中の微粒子を捕集する、プリーツ加工された濾材を有するフィルタパックと、
前記濾材のプリーツの折り目が気流方向の両側に配置されるように前記フィルタパックを保持する樹脂製の枠体と、を備え、
前記枠体は、前記フィルタパックを囲むよう矩形に組み合わせられる4つの枠材からなり、前記枠材は、前記フィルタパックに対して、前記気流方向を横切る第1の方向の両側、および、前記気流方向を横切り、前記第1の方向と直交する第2の方向の両側、のそれぞれに配置され、
前記第1の方向の両側に配置された第1の枠材は、前記第2の方向に延在する凹部または凸部である第1の係止部を有し、
前記第2の方向の両側に配置された第2の枠材は、前記第2の方向に延在し、かつ、前記第1の係止部と前記第2の方向に係合する第2の係止部を有し、
前記フィルタパックは、前記第1の方向に圧縮された状態で、第1の方向の両側に配置された第1の枠材の間に挟持されるとともに、第1の係止部を、前記第1の係止部と係合する第2の係止部に押し付けていることを特徴とする。
前記第1の枠材は、前記第1の係止部として、前記凸部を受け入れる凹部を有しており、
前記凹部は、
前記凸部に対し前記第1の方向に当接する壁部と、
前記壁部と接し、前記第1の方向のうち前記フィルタパックと反対側に開放された凹部空間と、を有していることが好ましい。
前記フィルタパックは、さらに、前記濾材の隣り合う2つのプリーツの間のスペースに配置され、前記プリーツ同士の間隔を保持するスペーサを有することが好ましい。
気体中の微粒子を捕集する濾材シートをプリーツ加工し、フィルタパックを作製するステップと、
前記プリーツの折り目が気流方向の両側に配置されるように、前記フィルタパックを樹脂製の枠体で保持するステップと、を備え、
前記枠体は、前記フィルタパックを囲むよう矩形に組み合わせられる4つの枠材からなり、前記枠材は、前記フィルタパックに対して、前記気流方向を横切る第1の方向の両側、および、前記気流方向を横切り、前記第1の方向と直交する第2の方向の両側、のそれぞれに配置され、
前記第1の方向の両側に配置された第1の枠材は、前記第2の方向に延在する凹部または凸部である第1の係止部を有し、
前記第2の方向の両側に配置された第2の枠材は、前記第2の方向に延在し、かつ、前記第1の係止部と前記第2の方向に係合する第2の係止部を有し、
前記保持するステップでは、前記フィルタパックを、前記第1の方向に圧縮された状態で前記第1の枠材の間に挟持し、前記第1の係止部を、前記第1の係止部と係合する前記第2の係止部に対し前記第1の方向に押し付けることを特徴とする。
エアフィルタ1は、フィルタパック70と、枠体2と、を備える。
濾材50は、気体中の微粒子を捕集する、プリーツ加工された部材である。
濾材50には、例えば、ガラス繊維または樹脂繊維の繊維材料からなる不織布または織布が用いられる。濾材50の具体例として、粒径0.3μmの粒子に対する捕集効率が、90〜99.99%であり、厚みが0.4〜0.9mmである。このような濾材は、HEPAフィルタ(粒径0.3μmの粒子に対して99.97%以上の捕集効率を有し、かつ初期の圧力損失が245Pa以下であるフィルタ)、あるいは、HEPAに準じる性能のフィルタ(粒径0.3μmの粒子に対して90〜99.99%の捕集効率を有するフィルタ)として用いることができる。
濾材50は、濾材シートを、山折および谷折りを交互に繰り返し行うことによりジグザグ形状に形成されている。特に制限されないが、濾材50の外寸は、例えば、縦(Z方向長さ)580mm×横(Y方向長さ)580mm×奥行き(X方向長さ)260〜290mmである。濾材3のプリーツ間隔は5〜9mm、折り幅は260mm、プリーツ数は60〜100である。
セパレータ60は、濾材50の隣り合う2つのプリーツ(山折りされた山部)の間のスペースごとに配置された複数の部材である。セパレータ60の材料としては、アルミニウム、ステンレス等の金属、あるいは紙が用いられる。セパレータ60は、プリーツ同士の間隔(図1のY方向に沿った間隔)を保持する部材である。セパレータ60は、波形状に折り曲げられて形成され、プリーツの折り目が延びる方向(図1のZ方向)と略平行な方向に延びるよう配置されている。なお、セパレータ60は、図2に示すように、気流方向(図1のX方向)に、横方向(Y方向)長さが徐々に変化するよう上記波形状が形成されていることが好ましい。図2は、フィルタパック70の構造を説明する図であり、上下方向(Z方向)と直交するフィルタパック70の切断面を表している。図2において、セパレータ60は、その外形の輪郭線で示されている。
フィルタパック70の第1の方向の両端には、濾材50が位置していることが好ましい。
枠体2は、濾材50のプリーツの折り目が気流方向(X方向)の両側に配置されるようにフィルタパック70を保持する。枠体2は、フィルタパック70を囲むよう矩形に組み合わせられる4つの枠材10、10、30、30からなる。
このうち、2つの枠材30(第1の枠材)は、フィルタパック70に対して、気流方向を横切る第1の方向(Y方向)の両側のそれぞれに配置されている。第1の枠材30は、第2の方向に延在する凹部または凸部である第1の係止部(例えば、後述する凹部34)を有している。
また、2つの枠材10(第2の枠材)は、気流方向を横切り、第1の方向と直交する第2の方向(Z方向)の両側のそれぞれに配置されている。第2の枠材10は、後述するように、枠本体20、および、その両端部に接合された接続部材40から構成される。第2の枠材10は、第2の方向に延在し、かつ、第1の係止部と第2の方向に係合する第2の係止部(例えば、後述する爪42)を有している。
図1に示すエアフィルタ1において、第2の枠材10は、第1の枠材30と第2の方向(Y方向)に対向する、第1の方向(X方向)の範囲にわたって延在している。また、第2の枠材10は、図3に示すように、第1の枠材30と対向する位置に、第2の係止部として、第1の枠材30の側に突出する爪42(凸部)を有している。図3は、エアフィルタ1の一部を分解して示す分解斜視図である。図3に示す例において、爪42は、気流方向に沿って複数設けられている。また、第1の枠材30は、第2の枠材10と対向する位置に、第1の係止部として、爪42を受け入れる凹部34を有している。
壁部31は、爪42に対し第1の方向に当接する部分である。壁部31は、図3に示す例において、第2の方向に板状に延在する部分であり、第1の方向の内側においてフィルタパック70と当接し、第1の方向の外側において爪42と当接する。フィルタパック70によって互いに圧接される壁部31および爪42は、互いに面接触している。
凹部空間33は、壁部31の第1の方向の外側に開放された空間である。凹部空間33は、第1の方向の外側に開放されているため、エアフィルタ1を組み立てるときに、例えば、爪42の位置を、第1の枠材30の特定の位置に正確に合わせる必要がない。このため、特許文献1のように、接続部品の固定片を枠板の溝部に挿入し、接続部品と枠板を互いに嵌め合わせる場合と比べ、作業性がよく、エアフィルタ1の組み立てが容易である。凹部空間33の第1の方向の長さは、爪42の厚さより厚く、爪42の厚さの例えば2倍の長さである。
また、フィルタパック70は、セパレータ60を有しないものであってもよい。この場合、濾材50は、ホットメルト樹脂で形成される公知のスペーサや、濾材50自体に設けられる、エンボス加工された公知の突起によってプリーツ間隔が保持される。
また、フィルタパック70は、濾材50のプリーツの折り目が延びる方向が、第1の方向と一致するように第1の枠材30の間に挟持されてもよい。この場合、濾材50のプリーツが折れ曲がらないように、フィルタパック70の第1の方向の寸法が定められる。
本製造方法は、フィルタパックを作製するステップと、フィルタパックを保持するステップと、を備える。
フィルタパックを作製するステップでは、気体中の微粒子を捕集する濾材シートをプリーツ加工することを行う。このステップでは、例えば、上記フィルタパック70を作製する。
フィルタパックを保持するステップでは、プリーツの折り目が気流方向の両側に配置されるように、フィルタパックを樹脂製の枠体で保持する。枠体には、例えば、上記枠体2が用いられる。フィルタパックを保持するステップでは、フィルタパック70を、第1の方向に圧縮された状態で第1の枠材30の間に挟持し、第1の係止部を、第1の係止部と係合する第2の係止部に押し付ける。
この具体例では、まず、エアフィルタ1の下辺をなす第2の枠材10を、爪42を上方に向けて載置する。壁部21の上面には、例えばウレタン樹脂のシール剤が塗布される。
一方、フィルタパック70を、第1の方向の両側から第1の枠材30で挟持し、図5の横方向の矢印で示すように第1の方向の内側に圧縮し、フィルタパック組立体80を作製する。このとき圧縮される量は、例えば、フィルタパック70の第1の方向の長さが、濾材投入部の第1の方向の長さより僅かに、例えば0mmを超え1mm以下の範囲で短くなる量である。フィルタパック70と第1の枠材30とは、接着剤により線接着されることで固定されている。線接着は、プリーツの折り目が延びる方向(Z方向)に沿った接着である。
2 枠体
10 第2の枠材
20 枠本体
21 壁部
22 リブ
30 第1の枠材
31 壁部
32 リブ
33 凹部空間
34 凹部
40 接続部材
42 爪(凸部)
50 濾材
60 セパレータ
70 フィルタパック
Claims (7)
- 気体中の微粒子を捕集する、プリーツ加工された濾材を有するフィルタパックと、
前記濾材のプリーツの折り目が気流方向の両側に配置されるように前記フィルタパックを保持する樹脂製の枠体と、を備え、
前記枠体は、前記フィルタパックを囲むよう矩形に組み合わせられる4つの枠材からなり、前記枠材は、前記フィルタパックに対して、前記気流方向を横切る第1の方向の両側、および、前記気流方向を横切り、前記第1の方向と直交する第2の方向の両側、のそれぞれに配置され、
前記第1の方向の両側に配置された第1の枠材は、前記第2の方向に延在する凹部または凸部である第1の係止部を有し、
前記第2の方向の両側に配置された第2の枠材は、前記第2の方向に延在し、かつ、前記第1の係止部と前記第2の方向に係合する第2の係止部を有し、
前記フィルタパックは、前記第1の方向に圧縮された状態で、第1の方向の両側に配置された第1の枠材の間に挟持されるとともに、第1の係止部を、前記第1の係止部と係合する第2の係止部に押し付けていることを特徴とするエアフィルタ。 - 前記第2の枠材は、前記第2の係止部として、前記第1の枠材の側に突出する凸部を有し、
前記第1の枠材は、前記第1の係止部として、前記凸部を受け入れる凹部を有しており、
前記凹部は、
前記凸部に対し前記第1の方向に当接する壁部と、
前記壁部と接し、前記第1の方向のうち前記フィルタパックと反対側に開放された凹部空間と、を有している、請求項1に記載のエアフィルタ。 - 前記凸部は、前記気流方向に延在しており、前記第1の枠材の側に向かうに連れて前記気流方向の長さが小さくなっている、請求項2に記載のエアフィルタ。
- 前記凸部は、前記第1の方向の両側を向く面を有する板状の形状を有しており、前記第1の枠材の側に向かうに連れて前記第1の方向の厚みが小さくなる先端部を有している、請求項2または3に記載のエアフィルタ。
- 前記第1の方向は、前記濾材のプリーツが並ぶ方向と一致しており、
前記フィルタパックは、さらに、前記濾材の隣り合う2つのプリーツの間のスペースに配置され、前記プリーツ同士の間隔を保持するスペーサを有する、請求項1から4のいずれか1項に記載のエアフィルタ。 - 前記第1の枠材は、前記第1の方向に突出し、かつ、前記第2の方向に延びるよう設けられたリブを有している、請求項1から5のいずれか1項に記載のエアフィルタ。
- 気体中の微粒子を捕集する濾材シートをプリーツ加工し、フィルタパックを作製するステップと、
前記プリーツの折り目が気流方向の両側に配置されるように、前記フィルタパックを樹脂製の枠体で保持するステップと、を備え、
前記枠体は、前記フィルタパックを囲むよう矩形に組み合わせられる4つの枠材からなり、前記枠材は、前記フィルタパックに対して、前記気流方向を横切る第1の方向の両側、および、前記気流方向を横切り、前記第1の方向と直交する第2の方向の両側、のそれぞれに配置され、
前記第1の方向の両側に配置された第1の枠材は、前記第2の方向に延在する凹部または凸部である第1の係止部を有し、
前記第2の方向の両側に配置された第2の枠材は、前記第2の方向に延在し、かつ、前記第1の係止部と前記第2の方向に係合する第2の係止部を有し、
前記保持するステップでは、前記フィルタパックを、前記第1の方向に圧縮された状態で前記第1の枠材の間に挟持し、前記第1の係止部を、前記第1の係止部と係合する前記第2の係止部に対し前記第1の方向に押し付けることを特徴とするエアフィルタの製造方法。
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