JP2020062590A - Filter frame and air filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタ枠およびエアフィルタに関する。 The present invention relates to a filter frame and an air filter.
製品の軽量化や加工性の向上を図るため、金属製や木製のフィルタ枠の代替品として発泡樹脂製のフィルタ枠が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to reduce the weight of products and improve workability, a filter frame made of foam resin has been proposed as a substitute for a metal or wooden filter frame (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1のフィルタ枠に用いられる発泡樹脂材は、中心部から表層部に至る全体が発泡層のみで形成されていることから剛性が低く、エアフィルタの強度を担保できる十分な強度を有するフィルタ枠は得られなかった。さらに、特許文献1の発泡樹脂材は、個々の発泡ビーズの集合体であるため、ビーズ間の隙間がリークの原因となっていた。 However, the foamed resin material used for the filter frame of Patent Document 1 has low rigidity because the whole from the central portion to the surface layer portion is formed of the foamed layer, and has sufficient strength to ensure the strength of the air filter. No filter frame was obtained. Further, since the foamed resin material of Patent Document 1 is an aggregate of individual foamed beads, the gap between the beads causes a leak.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、強度および気密性の高い発泡樹脂製のフィルタ枠およびエアフィルタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a filter frame and an air filter made of foamed resin having high strength and airtightness.
本発明に係るフィルタ枠は、上述した課題を解決するために、フィルタパックを囲むように矩形に組み合わされ、前記フィルタパックを通過する気流に直交する第一の方向に配置される枠材と、前記第一の方向に直交する第二の方向に配置される枠材と、を備えたフィルタ枠において、前記フィルタ枠は、皮膜硬化層を有する発泡樹脂からなり、前記第一の方向に配置される枠材および前記第二の方向に配置される枠材の少なくとも内周面に前記皮膜硬化層が設けられる。 In order to solve the above problems, the filter frame according to the present invention is combined in a rectangular shape so as to surround the filter pack, and a frame member arranged in a first direction orthogonal to the airflow passing through the filter pack, In a filter frame provided with a frame member arranged in a second direction orthogonal to the first direction, the filter frame is made of foamed resin having a film hardening layer, and is arranged in the first direction. The film hardening layer is provided on at least the inner peripheral surface of the frame member and the frame member arranged in the second direction.
本発明に係るフィルタ枠およびエアフィルタにおいては、エアフィルタの強度を担保できる十分な強度を有し、高い気密性を維持することができる。 The filter frame and the air filter according to the present invention have sufficient strength to ensure the strength of the air filter and can maintain high airtightness.
本発明に係るフィルタ枠およびエアフィルタの実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of a filter frame and an air filter according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るエアフィルタ1を示す分解斜視図であり、図2は本発明の実施形態に係るフィルタ枠2に用いられる発泡樹脂材の断面拡大図である。
本実施形態に係るエアフィルタ1は、フィルタパック60と、フィルタパック60を内部に収納する矩形のフィルタ枠2から構成される。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an air filter 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a foamed resin material used in a
The air filter 1 according to this embodiment includes a
フィルタパック60は、プリーツ加工された濾材40を有している。濾材40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40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40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40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40は、濾材シートを、山折り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(V字が連続した形状)に形成されている。山折りおよび谷折りの折り目は、気流の上流側および下流側にそれぞれ表れる。特に制限されないが、フィルタパック60の外寸は、例えば、縦(図1のZ方向長さ)580mm×横(図1のY方向長さ)580mm×奥行き(図1のX方向長さ)50〜290mmである。フィルタパック60のプリーツ間隔は2〜10mm、折り幅は40〜260mm、プリーツ数は60〜240である。
The
The
フィルタパック60は、さらに、プリーツ間隔の間隔保持材としてセパレータ50を有していることが好ましい。セパレータ50は、濾材40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50の材料としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、あるいは紙が用いられる。セパレータ50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50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。フィルタパック60の第一の方向(図1のY方向)の両端には、濾材40が位置していることが好ましい。また、間隔保持材はホットメルト、スタビライザ、濾材40のエンボス加工などでも良い。
It is preferable that the
フィルタ枠2は、矩形の各辺を構成する4つの枠材20、30で形成される。枠材20、30は、フィルタパック60を通過する気流に直交する第一の方向(以下、図1および図3のY方向をいう)に2つの枠材20が対向して配置され、第一の方向に直交する第二の方向(以下、図1および図3のZ方向をいう)に2つの枠材30が対向して配置される。
The
本発明の実施形態に係るフィルタ枠2は発泡樹脂材7から形成される。発泡樹脂材7は、発泡性原料を溶融固化させた完全樹脂層である皮膜硬化層71と、部分的に溶融固化した中間層72と、発泡層73から構成される。
皮膜硬化層71と発泡層73の間に存在する中間層72は、発泡層73の発泡率よりも小さい発泡率を有するように発泡性原料を発泡溶着させて成形している。これにより、高硬度の皮膜硬化層71と高発泡率の発泡層73を強く接合することができる。
The
The
第一の方向に配置される枠材(第一の枠材)20および第二の方向に配置される枠材(第二の枠材)30の内周面23、33に皮膜硬化層71が配置され、外周面24、34および側面(内周面23、33および外周面24、34以外の面)25、35は中間層72または発泡層73が配置される。
The film hardening
第一の枠材20の内周面23には、第二の枠材30の溝部31と嵌合するためのリブ21bと、第一の枠材20の内周面23に塗布されたシール材22の垂れを防止するための舟21aが設けられている。リブ21bおよび舟21aの詳細については、後述する。
第二の枠材30のZ方向の両端面には、第一の枠材20のリブ21bと嵌合するための溝部31が第二の枠材30の短手方向(以下、図1および図3のX方向をいう)に沿って設けられている。
On the inner
リブ21bは、第一の枠材20の短手方向(以下、図1および図3のX方向をいう)に延びており、第一の枠材20のX方向の長さと同一である。舟21aは第一の枠材20の長手方向に沿う内周面23の縁からフィルタパック60の気流が通過する面に沿うように突出している。互いに対向する舟21aの両端はリブ21bと接続し、矩形の環状体(シール材垂れ防止用リブ21)を形成している。シール材垂れ防止用リブ21の内側には、フィルタパック60のZ方向の両端部がそれぞれ収容される。
The
リブ21bおよび舟21aは、第一の枠材20の内周面23に一体成形されることが好ましい。リブ21bおよび舟21aが第一の枠材20の内周面23に一体成形されることにより、リブ21bおよび舟21aの別体を第一の枠材20の内周面23に接着する場合に比べ、加工点数の削減を図ることができるからである。さらに、リブ21bおよび舟21aの内周面23との接着不良により生じる隙間を無くすことができるため、リークの発生を防止することができる。
The
図3は、図1のフィルタ枠2の要部拡大図である。
フィルタ枠2を形成する際には、まず、エアフィルタ1の下辺をなす第一の枠材20のシール材垂れ防止用リブ21の内側にシール材22を塗布し、フィルタパック60のZ方向の端部をシール材垂れ防止用リブ21の内側に収容し、固定する。次に、第二の枠材30の溝部31をリブ21bに嵌合させて、フィルタパック60の横方向(濾材40の折り目と直交する方向)の両側に第二の枠材30を配置し、フィルタ枠組立体を作製する。このとき、フィルタパック60と第二の枠材30とは、接着剤により固定されている。
最後に、フィルタ枠組立体を上下反転させ、シール材22が塗布されたエアフィルタ1の上辺をなす第一の枠材20のシール材垂れ防止用リブ21の内側にフィルタパック60のZ方向の端部を収容させつつ、溝部31をリブ21bに嵌合させる。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the
When the
Finally, the filter frame assembly is turned upside down, and the Z-direction end of the
このような本実施形態におけるフィルタ枠2およびエアフィルタ1は、エアフィルタ1の強度を担保できる十分な強度を有し、高い気密性を維持することができる。具体的には、内周面23、33に高硬度の皮膜硬化層71を配置することにより、フィルタパック60に当接する第一の枠材20および第二の枠材30の内周面23、33から中間層72および発泡層73の隙間を通ってフィルタ枠2の下流側の側面25b、35bに空気が抜けることを防止することができる。
The
本発明の第1の変形例として、第一の枠材20および第二の枠材30の内周面23、33および側面25、35に皮膜硬化層71が配置され、外周面24、34は発泡層73が配置されてもよい。内周面23、33および側面25、35に皮膜硬化層71を配置することにより、上記実施形態の効果に加え、第一の枠材20および第二の枠材30の外周面24、34および上流側の側面25a、35aの表面の隙間から入り込んだ空気が中間層72および発泡層73の隙間を通ってフィルタ枠2の下流側の側面25b、35bに抜けることを防止することができる。
As a first modified example of the present invention, the
本発明の第2の変形例として、第一の枠材20および第二の枠材30の全面に皮膜硬化層71が配置されてもよい。この場合、枠材20、30の中心部が発泡層73であり、中心部から表層部に向かって発泡層73、中間層72、皮膜硬化層71の順序に配置される。高硬度の皮膜硬化層71が全面に配置されることにより、上記実施形態および第1の変形例の効果に加え、フィルタ枠2の強度を高めることができる。さらに、枠材20、30のいずれの表面にも発泡層73による隙間が存在しないため、エアフィルタ1の気密性を高めることができる。
As a second modified example of the present invention, the
本発明のフィルタ枠およびエアフィルタは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更を行うことができる。
例えば、リブおよび舟は、第一の枠材に限らず、第二の枠材に設けてもよく、全ての枠材に設けてもよい。
The filter frame and the air filter of the present invention are not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the ribs and boats are not limited to the first frame member, but may be provided in the second frame member or in all the frame members.
1 エアフィルタ
2 フィルタ枠
20 第一の方向に配置される枠材(第一の枠材)
30 第二の方向に配置される枠材(第二の枠材)
7 発泡樹脂材
71 皮膜硬化層
72 中間層
73 発泡層
1
30 Frame material arranged in the second direction (second frame material)
7 foamed
Claims (4)
前記フィルタ枠は、皮膜硬化層を有する発泡樹脂からなり、
前記第一の方向に配置される枠材および前記第二の方向に配置される枠材の少なくとも内周面に前記皮膜硬化層が設けられることを特徴とするフィルタ枠。 A frame member which is combined in a rectangular shape so as to surround the filter pack and is arranged in a first direction orthogonal to the airflow passing through the filter pack, and a frame which is arranged in a second direction orthogonal to the first direction. In a filter frame provided with a material,
The filter frame is made of a foamed resin having a cured film layer,
A filter frame, wherein the film-cured layer is provided on at least the inner peripheral surfaces of the frame member arranged in the first direction and the frame member arranged in the second direction.
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