JP2021035681A - エアフィルタユニット - Google Patents

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【課題】捕集能力が高い、サイズの大きいエアフィルタユニットを備える空調機において、消費電力を削減するのに適したエアフィルタユニットを提供する。
【解決手段】本開示のエアフィルタユニット１０１は、フィルタプリーツパック１０２と、フィルタプリーツパック１０２の周端部を全周にわたって支持する枠体１０３と、を備え、開口面積が１．３５ｍ2以上であり、フィルタプリーツパック１０２を構成するフィルタ濾材１０４のＰＦ値が２３以上であり、フィルタプリーツパック１０２が、スペーサーとしてのビードを有しており、ビードの配置量（エアフィルタユニット１０１の開口面積１ｍ2あたりの配置量）が４０〜８０ｇ／ｍ2である。枠体１０３を水平に保持し、周端部を除いてフィルタプリーツパック１０２を自由な状態として評価したフィルタプリーツパック１０２の自重たわみ量が３０ｍｍ以下である。
【選択図】図４

Description

本発明は、エアフィルタユニットと、エアフィルタユニットを備える空調機とに関する。
クリーンルーム等の空間に清浄空気を供給する大型の空調機は、一般に、空気を濾過処理する複数のエアフィルタユニットを備える。エアフィルタユニットは、空調機における空気の流路に配置される。空気に含まれる微細な塵芥は、エアフィルタユニットを空気が透過する際に除去される。エアフィルタユニットの典型的な一例を、図９に示す。図９に示すエアフィルタユニット１０１は、フィルタプリーツパック１０２と、フィルタプリーツパック１０２の周端部を全周にわたって支持する枠体１０３とを備える。フィルタプリーツパック１０２は、シート状のフィルタ濾材１０４がプリーツ加工により折り畳まれた構造を有する。エアフィルタユニット１０１では、フィルタ濾材１０４の折り畳み構造によって、通気面積に比べて大きな濾過面積を確保できる。通気面積は、通常、エアフィルタユニット１０１の開口面積である。また、フィルタプリーツパック１０２の周端部を全周にわたって支持する枠体１０３によって、エアフィルタユニット１０１としての取扱性が向上し、空調機におけるエアフィルタユニット１０１の配置及び交換が容易となる。エアフィルタユニット１０１は、例えば、枠体１０３を水平に保持した状態で空調機に固定される。
特許文献１には、エアフィルタユニットが固定された送風機フィルタユニット（ファンフィルタユニット（ＦＦＵ））を天井に備えるクリーンルームが開示されている。ＦＦＵは、エアフィルタユニットの枠体を水平に保持した状態で天井に設置されている。また、特許文献１には、クリーンルームが備える複数のＦＦＵ間で運転強度（風量）を相違させる制御によってクリーンルームの消費電力を削減する技術が開示されている。
特開２０１３−２２８１６０号公報
しかし、複数のＦＦＵ間の風量制御は煩雑であり、空調機及びその使用環境によっては十分に消費電力を削減できないこともある。本発明者らの検討によると、個々のエアフィルタユニットのサイズが大きく、捕集効率が高い場合には、消費電力の削減は特に困難である。
本発明は、個々のエアフィルタユニットのサイズが大きく、捕集能力が高い場合であっても、消費電力を削減することに適した空調機と、この空調機に適したエアフィルタユニットとを提供することを目的とする。
本発明は、
吸気口及び排気口を有する空気の流路と、
前記吸気口から前記排気口への前記空気の流れを作り出す送風機と、
前記流路に配置され、前記吸気口から導入された前記空気を濾過処理するエアフィルタユニットと、を有する送風機フィルタユニットを備え、
前記エアフィルタユニットは、フィルタプリーツパックと、前記フィルタプリーツパックの周端部を全周にわたって支持する枠体と、を備え、
前記エアフィルタユニットの開口面積が１．３５ｍ2以上であり、
前記エアフィルタユニットの捕集能力が、欧州規格（ＥＮ）１８２２−１：２００９に定められたクラスＨ１３以上であり、
前記送風機の送風効率ηが０．７５となるように前記送風機フィルタユニットを運転したときに、以下の式により与えられる前記送風機フィルタユニットの消費電力効率が６００ｋＷｈ／（ｍ2・年）以下である空調機、
を提供する。
式：消費電力効率ｋＷｈ／（ｍ2・年）＝｛（Ｑ×ΔＰ）／（η×１０００）｝×（２４×３６５）／Ｓ
前記式のＱは、前記エアフィルタユニットの定格流量（ｍ3／秒）であり、ΔＰは、前記エアフィルタユニットを当該ユニットの定格流量で透過する空気に対する前記エアフィルタユニットの圧力損失（Ｐａ）であり、Ｓは、前記エアフィルタユニットの開口面積（ｍ2）である。
別の側面から、本発明は、上記空調機に適したエアフィルタユニットを提供する。
即ち、本発明は、
フィルタプリーツパックと、前記フィルタプリーツパックの周端部を全周にわたって支持する枠体と、を備え、
開口面積が１．３５ｍ2以上であり、
前記フィルタプリーツパックを構成するフィルタ濾材のＰＦ値が２３以上であり、
前記枠体を水平に保持し、前記周端部を除いて前記フィルタプリーツパックを自由な状態として評価した前記フィルタプリーツパックの自重たわみ量が３０ｍｍ以下であるエアフィルタユニット、
を提供する。
本発明の空調機は、サイズが大きく、捕集能力が高いエアフィルタユニットを備えながらも、供給される電力に対する高い運転効率を有している。
図１は、本発明の空調機の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の空調機が備えるエアフィルタユニットの一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、本発明の空調機の別の一例を示す模式図である。 図４は、本発明のエアフィルタユニットの一例を模式的に示す斜視図である。 図５は、本発明のエアフィルタユニットが備えるフィルタプリーツパックの一例を模式的に示す斜視図である。 図６は、エアフィルタユニットが備えるフィルタプリーツパックの自重たわみ量を評価する方法を説明するための図である。 図７は、本発明のエアフィルタユニットについて、フィルタプリーツパックの周端部が枠体によって支持されている状態の一例を模式的に示す断面図である。 図８は、本発明のエアフィルタユニットの別の一例を模式的に示す断面図である。 図９は、従来のエアフィルタユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。
［空調機］
本開示の空調機の一例としてＦＦＵ２１を図１に示す。ＦＦＵ２１は、吸気口２２及び排気口２３を有する空気の流路２６を有する。吸気口２２は、流路２６の一方の端部に位置する。排気口２３は、流路２６の他方の端部に位置する。流路２６は、筐体２４の内部に形成されている。ＦＦＵ２１は、送風機２５及びエアフィルタユニット２７を有する。送風機２５は、ファンである。エアフィルタユニット２７は、流路２６に配置され、吸気口２２から導入された空気を濾過処理する。送風機２５は、流路２６に配置され、吸気口２２から排気口２３への空気の流れを作り出す。送風機２５の作動によって吸気口２２から流路２６に導入された空気は、エアフィルタユニット２７の透過時に微細な粉塵が除去された後、排気口２３からＦＦＵ２１の外部に吹き出される（図１の矢印を参照）。
図２に示すように、エアフィルタユニット２７は、フィルタプリーツパック（以下、「プリーツパック」と記載する）３２と、プリーツパック３２を支持する枠体３３とを備える。プリーツパック３２は、シート状のフィルタ濾材３１がプリーツ形状に折り畳まれた構造を有する。枠体３３は、プリーツパック３２の周端部３４を全周にわたって支持している。エアフィルタユニット２７の開口面積（枠体３３の開口３５の面積）は１．３５ｍ2以上である。エアフィルタユニット２７の捕集能力は、欧州規格（以下、「ＥＮ」と記載する）１８２２−１：２００９に定められたクラスＨ１３（以下、「クラスＨ１３」と記載する）以上である。
ＦＦＵ２１は、サイズが大きく、捕集能力の高いエアフィルタユニット２７を有しながらも、供給される電力に対する高い運転効率を有している。以下の式（１）により与えられるＦＦＵ２１の消費電力効率は、送風機の送風効率ηが０．７５となるようにＦＦＵ２１を運転したときに、６００ｋＷｈ／（ｍ2・年）以下である。
式（１）：消費電力効率ｋＷｈ／（ｍ2・年）＝｛（Ｑ×ΔＰ）／（η×１０００）｝×（２４×３６５）／Ｓ
式（１）のＱは、エアフィルタユニットの定格流量（ｍ3／秒）である。ΔＰは、エアフィルタユニットを当該ユニットの定格流量で透過する空気に対するエアフィルタユニットの圧力損失（Ｐａ）である。Ｓは、エアフィルタユニットの開口面積（ｍ2）である。
送風機の送風効率ηは、送風機の運転条件（送風機を備える送風機フィルタユニットの運転条件）によって変化する値であり、送風機に供給される電力と、送風機が生み出す風量及び全圧とから求められる値である。具体的には、送風効率は、以下の式（２）により算出される。ただし、式（２）における送風機の風量は、実測値を、標準状態（温度２０℃、圧力１０１．３ｋＰａ、相対湿度６５％、密度１．２０ｋｇ／ｍ3）での風量に換算した値である。
式（２）：送風効率η＝［送風機の風量（ｍ3／秒）×送風機全圧（ｋＰａ）］／送風機の軸動力（ｋＷ）
エアフィルタユニットの定格流量（nominal flow rate）Ｑは、エアフィルタユニットの製造者によってエアフィルタユニットごとに定められる流量であり、製造者によって当該ユニットの捕集能力が保証される最大の流量である。
エアフィルタユニットの圧力損失ΔＰは、日本工業規格（以下、「ＪＩＳ」と記載する）Ｂ９９０８：２０１１に定められた試験方法形式１の圧力損失試験に準拠して求めることができる。ただし、ΔＰは、評価対象であるエアフィルタユニットの定格流量において測定した値とする。また、圧力損失ΔＰを評価する際のエアフィルタユニットの枠体の角度及び空気の透過方向は、ＦＦＵの運転時における枠体の角度及び空気の透過方向に一致させる。例えば、ＦＦＵの運転時に枠体が水平に保持され、上方から下方へ空気が透過するエアフィルタユニットの圧力損失ΔＰは、枠体を水平に保持した状態で当該ユニットの上方から下方へ空気を透過させて評価する。この評価のために、例えば、ＪＩＳ Ｂ９９０８：２０１１に定められた形式１の試験装置と同様の構成を有すると共に、枠体を水平に保持した状態でエアフィルタユニットを固定可能であり、かつ、固定したエアフィルタユニットの上方から下方へ空気を流すことが可能な装置を使用できる。
ＦＦＵ２１の消費電力効率は、５００ｋＷｈ／（ｍ2・年）以下、４００ｋＷｈ／（ｍ2・年）以下、３００ｋＷｈ／（ｍ2・年）以下、さらには２５０ｋＷｈ／（ｍ2・年）以下であってもよい。
ＦＦＵ２１は、１．３５ｍ2以上の開口面積を有するエアフィルタユニット２７を有する。開口面積が大きくなると、エアフィルタユニット２７の定格流量を増大できる。定格流量の増大により、例えば、エアフィルタユニット２７を備えるＦＦＵ２１の大風量化が可能となり、クリーンルームの構築に要するＦＦＵの数を低減できる。ＦＦＵの数の低減は、クリーンルームの低コスト化及び／又はメンテナンス性の向上に寄与する。また、エアフィルタユニット２７の定格流量は、複数のエアフィルタユニットがタイル状に配列した構造を有する、開口面積（主枠体の開口面積）が同じエアフィルタモジュールの定格流量に比べて大きくすることが可能である。エアフィルタモジュールは、モジュールの外形を構成する枠体（主枠体）以外にも、主枠体の開口内に配列した各フィルタユニットごとに枠体（副枠体）を有している。エアフィルタモジュールの定格流量は、少なくとも開口面積に占める副枠体の面積分、小さくなる。
エアフィルタユニット２７の開口面積は、１．３８ｍ2以上、１．４４ｍ2以上、さらには１．４８ｍ2以上であってもよい。
開口３５の短辺は、６００ｍｍ以上であってもよく、８００ｍｍ以上、さらには１０００ｍｍ以上であってもよい。
開口３５の形状は、典型的には、正方形である。開口３５の形状が正方形である場合、１．３５ｍ2の開口面積を有するエアフィルタユニット２７は、典型的には、「４フィート×４フィート」と一般に称されるサイズを有している。
ＦＦＵ２１は、高い捕集能力を有するエアフィルタユニット２７を備える。このため、ＦＦＵ２１は、クリーンルームの空調機システムに使用できる。クリーンルームの空調機システムに使用する場合、ＦＦＵ２１は、例えば、排気口２３が室内に面するようにクリーンルームの天井に設置される。ただし、クリーンルームへのＦＦＵ２１の設置の形態及び方法は、上記例に限定されない。また、ＦＦＵ２１の用途は、クリーンルームの空調機システムに限定されない。例えば、排気口２３周辺の比較的限られた範囲に清浄空気を供給するＥＦＵ（Equipment Fan Filter Unit）としてＦＦＵ２１を使用することも可能である。
エアフィルタユニット２７の捕集能力は、クラスＨ１３以上である。クラスＨ１３以上の捕集能力を有するエアフィルタユニットは、初期圧力損失が２４５Ｐａ以下である場合、ＪＩＳ Ｚ８１２２：２０００に定められたＨＥＰＡ（high-efficiency particulate air grade）フィルタ又はＵＬＰＡ（ultra-low penetration air grade）フィルタから構成されるエアフィルタユニットに相当する。エアフィルタユニット２７の捕集能力は、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められたクラスＵ１５以上であってもよい。クラスＵ１５以上の捕集能力を有するエアフィルタユニットは、初期圧力損失が２４５Ｐａ以下である場合、上記ＵＬＰＡフィルタから構成されるエアフィルタユニットに相当する。エアフィルタユニット２７の捕集能力は、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められたクラスＨ１４以上、クラスＵ１５以上、さらにはクラスＵ１６以上であってもよい。
エアフィルタユニット２７は、ＦＦＵ２１の運転時に枠体３３が水平に保持されるように流路２６に配置されていてもよい。また、エアフィルタユニット２７は、流路２６に対して脱着可能に配置されていてもよい。ただし、ＦＦＵ２１におけるエアフィルタユニット２７の配置の状態（例えば、位置及び角度）は、流路２６に配置されている限り、限定されない。
エアフィルタユニット２７では、空気（被濾過空気）の流入側を上方として枠体３３を水平に保持したときに、プリーツパック３２が水平又は下方に撓んだ状態となってもよい。空気の流入側は、ＦＦＵ２１に配置された状態においては、吸気口２２側である。
ＦＦＵ２１は、エアフィルタユニット２７の枠体３３が水平に保持されるように、クリールルームの天井に設置できる。
エアフィルタユニット２７は、枠体３３に接続された、プリーツパック３２を保護するための網状体（以下、当業者が一般的に使用する名称に基づいて「ラス網」と記載する）を備えていてもよい。ラス網を備えるエアフィルタユニット２７は、通常、プリーツパック３２に対してラス網が排気口２３側となるようにＦＦＵ２１に配置される。
図１に示すＦＦＵ２１では、筐体２４の内部における吸気口２２の近傍に送風機２５が配置されている。ただし、ＦＦＵ２１における送風機２５の配置の状態は、送風機２５の作動によって吸気口２２から排気口２３への空気の流れを作り出すことができる限り、限定されない。送風機２５の種類は限定されず、典型的には、軸流型送風機である。
本開示の空調機の別の一例として、クリーンルーム５２の空調機システム５１を図３に示す。空調機システム５１は、クリーンルーム５２、外調機５３及び内調機５４を備える。外調機５３と内調機５４と、及び内調機５４とクリーンルーム５２とは、それぞれ、ダクト５６により互いに接続されている。また、空調機システム５１は、複数のＦＦＵ２１を備える。各ＦＦＵ２１は、エアフィルタユニット２７の枠体３３が水平に保持されるように、クリーンルーム５２の天井に設置されている。
クリーンルーム５２の床面には、吸気口５７が設けられている。吸気口５７は、例えば、グレーチング床である。クリーンルーム５２の床面全体が吸気口５７であってもよい。空調機システム５１は、クリーンルーム５２の室内から、吸気口５７、内調機５４、ＦＦＵ２１の吸気口２２、エアフィルタユニット２７、及びＦＦＵ２１の排気口２３に至る空気の循環流路を備えている。
外調機５３は、外気導入口５５を備えると共に、外気導入口５５から導入した外気４２に含まれる塵芥をある程度除去するプレフィルタを備えている。内調機５４は、クリーンルーム５２からの空気と、外調機５３からの外気４３とを、クリーンルーム５２の運転状況に応じて連続的又は断続的に混合する機能を有する。内調機５４は、内調機５４を通過する空気に含まれる塵芥を除去するプレフィルタ及び／又はエアフィルタユニットを備えていてもよい。また、外調機５３及び／又は内調機５４は、空気の温調機能を有していてもよい。
空調機システム５１では、ＦＦＵ２１が有する送風機２５の作動によって、クリーンルーム５２の室内から、吸気口５７、内調機５４、ＦＦＵ２１の吸気口２２、エアフィルタユニット２７、及びＦＦＵ２１の排気口２３を順に通過し、クリーンルーム５２の室内に戻る気流４１が生じる。内調機５４を通過した気流４１には、外気４３が含まれていてもよい。気流４１に含まれる空気は、エアフィルタユニット２７の透過時に微細な粉塵が除去された後、排気口２３からクリーンルーム５２の室内に吹き出される。図３に示す空調機システム５１は、ダウンフロー方式の空調機システムである。なお、クリーンルーム５２は外部排気口５８を備えており、必要に応じて、クリーンルーム５２内の空気の一部４４を外部に排出できる。
空調機システム５１は、サイズが大きく、捕集能力の高いエアフィルタユニット２７を有するＦＦＵ２１を備えながらも、供給される電力に対する高い運転効率を有している。
空調機システム５１におけるＦＦＵ２１の配置の状態は、送風機２５の作動によって気流４１が生じると共に、クリーンルーム５２として所望の性能が達成される限り、図３に示す例に限定されない。
空調機システム５１では、少なくとも１つのＦＦＵが上述したＦＦＵ２１であればよい。図３に示す例では、全てのＦＦＵが上述したＦＦＵ２１である。
空調機システム５１は、ＦＦＵ２１を備える限り、任意の構成を有することができる。
本開示の空調機は、例えば、以下に示す本開示のエアフィルタユニット１を、エアフィルタユニット２７として備えることができる。
［エアフィルタユニット］
エアフィルタユニット１の一例を図４に示す。図４に示すエアフィルタユニット１は、プリーツパック２と、プリーツパック２を支持する枠体３とを備える。枠体３は、プリーツパック２の周端部４を全周にわたって支持している。エアフィルタユニット１の開口面積（枠体３の開口５の面積）Ｓは、１．３５ｍ2以上である。
図５に示すように、プリーツパック２は、シート状のフィルタ濾材１１がプリーツ形状に折り畳まれた構造を有する。また、プリーツパック２は、ビード１２を有している。ビード１２は、樹脂から構成される紐状体であり、フィルタ濾材１１のプリーツ形状を維持するスペーサーの一種である。ビード１２は、フィルタ濾材１１のプリーツ線１３（折り線）と交差する方向に沿って進む連続線又は断続線を描くように、折り畳まれたフィルタ濾材１１の表面に配置されている。
プリーツパック２を構成するフィルタ濾材１１のＰＦ値（Performance Factor）は２３以上である。ＰＦ値は、フィルタ濾材の捕集性能の指標となる値である。２３以上のＰＦ値を有するフィルタ濾材１１は捕集性能が高い。このため、フィルタ濾材１１により構成されるプリーツパック２を備えるエアフィルタユニット１は、高い捕集性能を有することができる。
エアフィルタユニット１では、枠体３を水平に保持し（換言すると、エアフィルタユニット１を透過する気流の方向が垂直となるように枠体３を保持し）、周端部４を除いてプリーツパック２を自由な状態として評価したプリーツパック２の自重たわみ量が３０ｍｍ以下である。
プリーツパックと、プリーツパックの周端部を全周にわたって支持する枠体とを備えるエアフィルタユニットでは、枠体を水平に保持すると、周端部を除いたプリーツパックの中央部が重力によって下方へたわむ。特に、１．３５ｍ2以上の開口面積Ｓを有する大型化されたエアフィルタユニットでは、重力によるプリーツパック中央部の下方へのたわみ（以下、「プリーツパックの自重たわみ」と記載する）が大きくなる傾向を示す。プリーツパックの自重たわみは、エアフィルタユニットの構造圧損を増大させ、構造圧損の増大は、エアフィルタユニットの圧力損失ΔＰを増大させる。また、ラス網を備えるエアフィルタユニットでは、重力によってたわんだプリーツパックがラス網に接触することがある。ラス網に対するプリーツパックの接触量の増加によっても、エアフィルタユニットの構造圧損は増大する。
エアフィルタユニット１では、開口面積Ｓが１．３５ｍ2以上であるにもかかわらず、枠体を水平に保持し、周端部４を除いて自由な状態として評価したプリーツパックの自重たわみ量（以下、「自重たわみ量Ｂ」と記載する）が３０ｍｍ以下である。このため、ラス網への接触量の増加による構造圧損の増大を含め、プリーツパック２の自重たわみに起因する構造圧損の増大が抑制される。したがって、エアフィルタユニット１では、圧力損失ΔＰ、特に、枠体３を水平に保持した状態における圧力損失ΔＰ、の増大が抑制される。それ故、エアフィルタユニット１を備える空調機では、消費電力効率の低減が可能となる。
プリーツパック２の自重たわみ量Ｂは、２７ｍｍ以下、２６ｍｍ以下、２５ｍｍ以下、２４ｍｍ以下、２２ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、さらには１５ｍｍ以下であってもよい。自重たわみ量Ｂの下限は、例えば０ｍｍ以上であり、１ｍｍ以上、３ｍｍ以上、さらには５ｍｍ以上であってもよい。
プリーツパックの自重たわみ量Ｂを評価するにあたり、「周端部を除いてプリーツパックを自由な状態とする」とは、具体的には、「周端部を支持する部材以外の部材がプリーツパックに接しない状態とする」ことを意味する。したがって、例えば、枠体を水平に保持したときにラス網との接触によってプリーツパックの自重たわみが制限される場合には、ラス網の一部又は全部を取り除くことで、ラス網がプリーツパックに接しない状態とする必要がある。
プリーツパックの自重たわみ量Ｂは、例えば、次のように評価できる（図６参照）。最初に、（ａ）に示すように、評価対象であるエアフィルタユニット６１の枠体６２が水平となるように、開口部６４を有する試験台６３の上にエアフィルタユニット６１を戴置する。エアフィルタユニット６１は、当該ユニット６１が備えるプリーツパック６５の自重たわみを試験台６３が阻害しないように戴置する。自重たわみが阻害されない戴置は、例えば、開口部６４に対するエアフィルタユニット６１の位置を調整することで実施できる。開口部６４は、枠体６２の開口と同じ形状及びサイズを有していてもよい。この場合、試験台６３の上面に垂直な方向から見て枠体６２の開口と開口部６４とが一致するように、エアフィルタユニット６１を戴置してもよい。（ａ）の状態において、プリーツパック６５は自重によりたわんでいる。
次に、（ｂ）に示すように、プレート６６を下方からゆっくりと垂直に上昇させる。プレート６６は、枠体６２の開口の面積の９５％以上の面積を有すると共に、開口部６４を上下方向に通過できる形状及び開口部６４との位置関係を有している。プレート６６は、その上面が水平を維持し続けるように上昇させる。
次に、（ｃ）に示すように、プレート６６の上面がプリーツパック６５のいずれかのプリーツ線に接触したときのプレート６６の高さｙ１を記録する。なお、プリーツ線への接触は、エアフィルタユニット６１の側方からプリーツ線の延びる方向にプリーツパック６５及びプレート６６を観察して判定する。
次に、（ｄ）に示すように、プレート６６をさらに上昇させて、プリーツパック６５が有する全てのプリーツ線の少なくとも９０％のプリーツ線にプレート６６の上面が接触したときのプレート６６の高さｙ２を記録する。高さｙ２とｙ１との差の絶対値を、プリーツパック６５の自重たわみ量Ｂとすることができる。自重たわみ量Ｂは、プリーツパック６５が有する全てのプリーツ線の少なくとも９０％のプリーツ線が１つの水平面上にある状態を想定したときの当該水平面を基準としうる。
エアフィルタユニット１の開口５の短辺は、６００ｍｍ以上であってもよく、８００ｍｍ以上、さらには１０００ｍｍ以上であってもよい。
開口５の形状は、典型的には、正方形である。開口５の形状が正方形である場合、１．３５ｍ2の開口面積を有するエアフィルタユニット１は、典型的には、「４フィート×４フィート」と一般に称されるサイズを有している。
１．３５ｍ2以上の開口面積を有するエアフィルタユニット１によれば、より小さな開口面積を有するエアフィルタユニットに比べて定格流量を増大できる。定格流量の増大により、例えば、エアフィルタユニット１を備えるＦＦＵの大風量化が可能となる。また、エアフィルタユニット１の定格流量は、同じ開口面積（主枠体の開口面積）を有するエアフィルタモジュールの定格流量に比べて大きくすることが可能である。エアフィルタユニット１の開口面積は、１．３８ｍ2以上、１．４４ｍ2以上、さらには１．４８ｍ2以上であってもよい。
プリーツパック２を構成するフィルタ濾材１１のＰＦ値は２３以上である。ＰＦ値が大きいほど、濾材の捕集性能は高くなる。２３以上のＰＦ値を有するフィルタ濾材は、半導体工業、薬品工業等のクリーンルームで使用される高性能又は超高性能エアフィルタユニットの濾材に使用可能である。フィルタ濾材のＰＦ値は、５．３ｃｍ／秒の線速度で空気を透過させたときの濾材の圧力損失ＰＬF（単位：ｍｍＨ2Ｏ）、及び５．３ｃｍ／秒の線速度で空気を透過させ、粒子径０．１０〜０．２０μｍのポリアルファオレフィン粒子を用いて測定した濾材の捕集効率ＣＥF（単位：％）から、以下の式（３）により求められる。
式（３）：ＰＦ値＝｛−ｌоｇ［（１００−ＣＥF）／１００］／ＰＬF｝×１００
フィルタ濾材１１のＰＦ値は、２５以上、２６以上、２７以上、２８以上、さらには３０以上であってもよい。
フィルタ濾材１１の圧力損失ＰＬFは、例えば１０〜４００Ｐａであり、１００〜４００Ｐａ、１００〜３５０Ｐａであってもよい。
フィルタ濾材の圧力損失ＰＬFは、次のように評価できる。同一形状を有する２つのプレートから構成される測定ホルダーを準備する。各プレートには、貫通孔（円形の断面形状及び１００ｃｍ2の有効通気面積を有する）が形成されている。次に、評価対象のフィルタ濾材を双方のプレートにより挟持する。フィルタ濾材の挟持は、プレートの主面に垂直な方向から見て双方のプレートの貫通孔が一致するように、かつ、各プレートの貫通孔の開口をフィルタ濾材が覆うように実施する。また、フィルタ濾材の挟持は、各プレートとフィルタ濾材との間に隙間が生じないように行う。隙間を生じないようにするために、о−リングや両面粘着テープ等の固定部材を使用してもよい。固定部材を使用する場合、貫通孔を通過する空気の流れが固定部材によって阻害されないようにする。次に、貫通孔及び貫通孔内に位置するフィルタ濾材のみを空気が通過するように、流量計及び圧力計（マノメータ）が接続されたチャンバーにホルダーをセットする。次に、ホルダーの一方の面と他方の面との間に圧力差を発生させ、貫通孔及びフィルタ濾材に空気を流し始める。貫通孔及びフィルタ濾材を通過する空気の線速度が流量計の測定値にして５．３ｃｍ／秒となったときの上記圧力差（静圧差）を、圧力計により測定する。１つの濾材に対して上記圧力差を８回測定し、その平均値を、評価対象であるフィルタ濾材の圧力損失ＰＬFとする。
フィルタ濾材１１の捕集効率ＣＥFは、例えば２０〜１００％であり、９０〜１００％、９９．９〜１００％であってもよい。
フィルタ濾材の捕集効率ＣＥFは、次のように評価できる。同一形状を有する２つのプレートから構成される測定ホルダーを準備する。各プレートには、貫通孔（円形の断面形状及び１００ｃｍ2の有効通気面積を有する）が形成されている。次に、評価対象のフィルタ濾材を双方のプレートにより挟持する。フィルタ濾材の挟持は、プレートの主面に垂直な方向から見て双方のプレートの貫通孔が一致するように、かつ、各プレートの貫通孔の開口をフィルタ濾材が覆うように実施する。また、フィルタ濾材の挟持は、各プレートとフィルタ濾材との間に隙間が生じないように行う。隙間を生じないようにするために、о−リングや両面粘着テープ等の固定部材を使用してもよい。固定部材を使用する場合、貫通孔を通過する空気の流れが固定部材によって阻害されないようにする。次に、貫通孔及び貫通孔内に位置するフィルタ濾材のみを空気が通過するように、流量計及び圧力計（マノメータ）が接続されたチャンバーにホルダーをセットする。次に、ホルダーの一方の面と他方の面との間に圧力差を発生させ、貫通孔及びフィルタ濾材に空気を流し始める。次に、貫通孔及び濾材を通過する空気の線速度が流量計の測定値にして５．３ｃｍ／秒を維持するように、圧力差を調整する。次に、粒子径０．１０〜０．２０μｍ（平均粒子径０．１５μｍ）のポリアルファオレフィン粒子を、４×１０8個／Ｌ以上の濃度で、濾材を通過する空気に含ませる。その後、測定ホルダーの下流に配置したパーティクルカウンタを用いて、濾材を通過した空気に含まれるポリアルファオレフィン粒子の濃度を測定し、以下の式（４）により、評価対象物の捕集効率ＣＥFを求める。
式（４）：捕集効率ＣＥF＝［１−（下流側の粒子濃度）／（上流側の粒子濃度）］×１００（％）
フィルタ濾材１１の面密度は、例えば、５０ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2以下である。面密度の上限は、９０ｇ／ｍ2以下、８０ｇ／ｍ2以下、７５ｇ／ｍ2以下、さらには７０ｇ／ｍ2以下であってもよい。面密度の下限は、５５ｇ／ｍ2以上、さらには６０ｇ／ｍ2以上であってもよい。フィルタ濾材１１の面密度は、フィルタ濾材１１の重量を主面の面積で除して求めることができる。
フィルタ濾材１１は、公知のフィルタ濾材を構成する材料と同じ材料から構成されうる。フィルタ濾材１１は、例えば、ガラス繊維から構成される濾材、又はポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」と記載する）多孔質膜を含む濾材である。高いＰＦ値の達成が可能であると共に自己発塵性が低いことから、ＰＴＦＥ多孔質膜を含むフィルタ濾材１１が好ましい。
ＰＴＦＥ多孔質膜は、典型的には、微細な繊維状構造体である無数のＰＴＦＥフィブリルにより構成される。ＰＴＦＥ多孔質膜は、フィブリルに接続されたＰＴＦＥのノード（結節部）を有していてもよい。
ＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば、未焼成のＰＴＦＥ粉末と液状潤滑剤との混和物を押出及び／又は圧延等の手法によりフィルムに成形し、得られた未焼成のフィルムから液状潤滑剤を除去した後、これを延伸することにより形成できる。未焼成フィルムの形成後、任意のタイミングにおいて、ＰＴＦＥの融点以上の温度にフィルムを加熱する焼成を実施してもよい。液状潤滑剤は、例えば、ナフサ、ホワイトオイル、流動パラフィン等の炭化水素油である。ただし、液状潤滑剤は、ＰＴＦＥ粉末の表面を濡らすことができると共に、後に除去できるものであれば限定されない。延伸の一例は、未焼成フィルムのＭＤ方向（長手方向）に対する延伸倍率２〜６０倍、延伸温度１５０〜３９０℃の延伸と、当該フィルムのＴＤ方向（幅方向）に対する延伸倍率１０〜６０倍、延伸温度４０〜１５０℃の延伸とを組み合わせた二軸延伸である。ただし、延伸は、この例に限定されない。
ＰＴＦＥ多孔質膜の厚さは、例えば、１〜１００μｍである。ＰＴＦＥ多孔質膜の平均孔径は、例えば０．１〜５０μｍである。
ＰＴＦＥ多孔質膜の気孔率は、例えば、７０〜９８％である。ＰＴＦＥ多孔質膜が有する小さい平均孔径及び高い気孔率によって、ＰＴＦＥ多孔質膜を含むフィルタ濾材１１の圧力損失を低く、捕集効率を高くできる。ＰＴＦＥ多孔質膜の気孔率は、次のように評価できる。評価対象であるＰＴＦＥ多孔質膜を一定の寸法（例えば、直径６ｃｍの円形）に切り出して、その体積及び重量を求める。得られた体積及び重量を以下の式（５）に代入して、ＰＴＦＥ多孔質膜の気孔率を算出できる。式（５）のＶ（単位：ｃｍ3）は測定した上記体積、Ｗ（単位：ｇ）は測定した上記重量、Ｄ（単位：ｇ／ｃｍ3）はＰＴＦＥの真密度（２．２ｇ／ｃｍ3）である。
式（５）：気孔率（％）＝１００×［Ｖ−（Ｗ／Ｄ）］／Ｖ
ＰＴＦＥ多孔質膜の面密度は、例えば、０．０５〜１０ｇ／ｍ2であり、０．１〜５ｇ／ｍ2、０．３〜３ｇ／ｍ2であってもよい。
ＰＴＦＥ多孔質膜のＰＦ値は、５．３ｃｍ／秒の線速度で空気を透過させたときのＰＴＦＥ多孔質膜の圧力損失ＰＬM（単位：ｍｍＨ2Ｏ）、及び５．３ｃｍ／秒の線速度で空気を透過させ、粒子径０．１０〜０．２０μｍのポリアルファオレフィン粒子を用いて測定したＰＴＦＥ多孔質膜の捕集効率ＣＥM（単位：％）から、以下の式（６）により求められる。
式（６）：ＰＦ値＝｛−ｌоｇ［（１００−ＣＥM）／１００］／ＰＬM｝×１００
ＰＴＦＥ多孔質膜の圧力損失及び捕集効率は、フィルタ濾材の圧力損失及び捕集効率を測定する上記方法を応用して評価できる。具体的には、評価対象であるＰＴＦＥ多孔質膜を、フィルタ濾材の代わりに測定ホルダーに固定すればよい。ＰＴＦＥ多孔質膜のＰＦ値、圧力損失及び捕集効率は、通常、フィルタ濾材１１のＰＦ値、圧力損失及び捕集効率のそれぞれと同じ値をとる。
ＰＴＦＥ多孔質膜を含むフィルタ濾材１１は、通気性支持材をさらに含んでいてもよい。通気性支持材は、ＰＴＦＥ多孔質膜に比べて厚さ方向に高い通気性を有する層であり、ＰＴＦＥ多孔質膜を保護する機能を有する。通気性支持材は、例えば、短繊維及び／又は長繊維等の繊維により構成される。通気性支持材は、例えば、不織布、織布、メッシュである。通気性、強度及び柔軟性に優れることから、不織布から構成される通気性支持材が好ましい。
通気性支持材を構成する材料は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル；芳香族ポリアミドを含むポリアミド；及びこれらの複合材料である。ＰＴＦＥ多孔質膜との接合性に優れることから、当該材料は、好ましくはポリオレフィンであり、より好ましくはＰＥである。
通気性支持材を構成する複合材料の一例は、芯部と、芯部を被覆する鞘部との芯鞘構造を有する複合繊維である。複合繊維の芯部と鞘部とでは、各々の部分を構成する材料が異なっている。芯部を構成する材料の融点に比べて、鞘部を構成する材料の融点が低いことが好ましい。芯部を構成する材料は、例えば、ＰＥＴ等のポリエステルである。鞘部を構成する材料は、例えば、ＰＥ等のポリオレフィンである。鞘部を構成する材料がポリオレフィンである場合、ＰＴＦＥ多孔質膜との接合性に優れるポリオレフィンを、通気性支持材におけるＰＴＦＥ多孔質膜との接合面に露出させることができる。
通気性支持材を構成する繊維の平均繊維径は、例えば、１〜５０μｍであり、１〜３０μｍ、１０〜３０μｍであってもよい。
通気性支持材の面密度は、例えば、２０ｇ／ｍ2以上７０ｇ／ｍ2以下である。面密度の上限は、５０ｇ／ｍ2以下、４０ｇ／ｍ2以下、３５ｇ／ｍ2以下、さらには３０ｇ／ｍ2以下であってもよい。面密度の下限は、２５ｇ／ｍ2以上であってもよい。
ＰＴＦＥ多孔質膜及び通気性支持材を含むフィルタ濾材１１では、通常、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材とが互いに接合されている。接合方法は限定されず、例えば、熱ラミネート、接着剤によるラミネートである。接合部における圧力損失の上昇を抑制できることから、熱ラミネートによる接合が好ましい。
フィルタ濾材１１は、２以上のＰＴＦＥ多孔質膜及び／又は２以上の通気性支持材を含んでいてもよい。フィルタ濾材１１は、例えば、１つのＰＴＦＥ多孔質膜と、これを挟持する２つの通気性支持材とを含む３層構造を有する。フィルタ濾材１１は、３層以上の多層構造を有していてもよい。フィルタ濾材１１がＰＴＦＥ多孔質膜及び通気性支持材を含む多層構造を有する場合、フィルタ濾材１１の双方の最外層が通気性支持材であることが好ましい。この場合、フィルタ濾材１１の強度及び耐久性を向上できる。また、この場合、フィルタ濾材１１をプリーツパック２にプリーツ加工する際の捕集効率の低下を抑制できる。
フィルタ濾材１１は、プリーツパック２の自重たわみ量Ｂが３０ｍｍ以下である限り、上記例示した以外の構成を有していてもよい。
フィルタ濾材１１を製造する方法には公知の方法を適用できる。ＰＴＦＥ多孔質膜及び通気性支持材を含むフィルタ濾材１１は、例えば、ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材とを熱ラミネートにより接合して製造できる。
プリーツパック２におけるフィルタ濾材１１のプリーツ高さＨ（プリーツパック２の一方の面と他方の面との距離；図５参照）は、例えば、２５〜５０ｍｍであり、２５〜４０ｍｍ、２５〜３５ｍｍであってもよい。プリーツパックにおけるフィルタ濾材のプリーツ形状はエアフィルタユニットの構造圧損に影響を与える。プリーツ高さＨがこれらの範囲にある場合、エアフィルタユニット１の構造圧損をさらに低減できる。
プリーツパック２におけるフィルタ濾材１１のプリーツ幅Ｗ（プリーツパック２の一方の面において隣接するプリーツ線１３間の間隔；図５参照）は、例えば、２．５〜４．２ｍｍであり、２．８〜３．６ｍｍ、３．０〜３．４ｍｍであってもよい。プリーツ幅Ｗがこれらの範囲にある場合、エアフィルタユニット１の構造圧損をさらに低減できる。
ビード１２は、フィルタ濾材１１の一方の表面に配置されていても、双方の表面に配置されていてもよい。フィルタ濾材１１がＰＴＦＥ多孔質膜及び通気性支持材を含む場合、ビード１２は通気性支持材の表面に配置されていることが好ましい。ビード１２は、例えば、フィルタ濾材１１の表面に溶融樹脂を紐状に塗布して形成できる。ビード１２を構成する樹脂は、例えば、ポリアミド、ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。ただし、ビード１２を構成する樹脂は上記例に限定されない。
プリーツパック２におけるビード１２の配置量（エアフィルタユニット１の開口面積１ｍ2あたりの配置量、単位：ｇ／ｍ2）は、例えば、４０〜８０ｇ／ｍ2であり、４０〜７０ｇ／ｍ2、４０〜６０ｇ／ｍ2、さらには４０〜５０ｇ／ｍ2であってもよい。プリーツパック２におけるビード１２の配置量がこれらの範囲にある場合、プリーツパック２の自重たわみ量Ｂをより確実に３０ｍｍ以下にできる。フィルタ濾材１１の双方の表面にビード１２が配置されている場合、各表面におけるビード１２の配置量は実質的に同じであってもよい。なお、本明細書では、ビード１２の配置量の比が０．９５〜１．０５の範囲にある場合、実質的に同じであるとする。
フィルタ濾材１１のプリーツ加工には公知の方法を適用できる。フィルタ濾材１１のプリーツ加工は、例えば、レシプロ式又はロータリー式のプリーツ加工機を用いて実施できる。
枠体３は、例えば、金属、樹脂又はこれらの複合材料から構成される。枠体３が樹脂から構成される場合、枠体３の成形と同時にプリーツパック２を枠体３に固定することも可能である。枠体３の構成は、従来のエアフィルタユニットが備える枠体の構成と同じであってもよい。
プリーツパック２の周端部４は、全周にわたって枠体３により支持されている。枠体３による周端部４の支持の状態の一例を図７に示す。図７に示す例では、Ｃ字状の断面を有する枠体３の凹部６において、周端部４が枠体３に固定されている。より具体的には、コーキング剤７が枠体３の全周にわたって凹部６に充填されており、充填されたコーキング剤７によって周端部４が支持されている。コーキング剤は、例えば、二液エポキシコーキング剤である。ただし、コーキング剤は上記例に限定されない。
エアフィルタユニット１は、プリーツパック２の自重たわみ量Ｂが３０ｍｍ以下である限り、プリーツパック２及び枠体３以外のさらなる部材を備えていてもよい。さらなる部材としてラス網８を備えるエアフィルタユニット１の一例を図８に示す。図８に示すエアフィルタユニット１のラス網８は、使用時にエアフィルタユニット１を透過する気流１４の下流側から当該ユニット１を見たときにプリーツパック２を覆うように配置されている。また、ラス網８は、プリーツパック２よりも気流１４の下流側に配置されている。ラス網８は、プリーツパック２を保護する機能を有する。図８のエアフィルタユニット１では、枠体３に形成されたスリット９にラス網８の周端部が挿入されることで、ラス網８が枠体３に固定されている。ただし、ラス網８を枠体３に固定する方法は、この例に限定されない。
ラス網８には、公知のエアフィルタユニットが備えるラス網を使用できる。ラス網８を構成する材料は、例えば、金属、樹脂及びこれらの複合材料である。ラス網８の典型的な一例は、エキスパンドメタル及びワイヤーメッシュ等の金属メッシュである。エアフィルタユニット１に組み込まれた状態で、ラス網８におけるプリーツパック２側の面は平坦であることが好ましい。より具体的には、当該面は、プリーツパック２に向かって突出したリブ等の突出部を有さないことが好ましい。ラス網８の上記面が平坦である場合、自重たわみに起因するプリーツパック２とラス網８との接触の程度を抑制できる。
エアフィルターユニット１は、枠体３を垂直に保持したときに、枠体３に接続された部材がプリーツパック２に接触していない構成を有することができる。また、ラス網８を備えるエアフィルターユニット１は、枠体３を垂直に保持したときに、ラス網８又はラス網に接続された部材がプリーツパック２に接触していない構成を有することができる。
エアフィルタユニット１は、プリーツパック２及び枠体３以外のさらなる部材として、プレフィルタを備えていてもよい。プレフィルタは、典型的には、気流１４の上流側から当該ユニット１を見たときにプリーツパック２を覆うように、プリーツパック２よりも気流１４の上流側に配置される。プレフィルタには、公知のエアフィルタユニットが備えるプレフィルタを使用できる。プレフィルタは、例えば、不織布から構成される。プレフィルタの捕集効率は、通常、フィルタ濾材１１の捕集効率よりも小さい。プレフィルタは、プリーツパック２を透過する前の空気に含まれる比較的大きな粒子を捕集する役割を担うことができる。
枠体３を水平に保持し、エアフィルタユニット１の上方から下方に当該ユニット１の定格流量で空気を透過させたときのエアフィルタユニット１の圧力損失ΔＰは、例えば、１１０Ｐａ以下であり、１００Ｐａ以下、９０Ｐａ以下、さらには６０Ｐａ以下であってもよい。圧力損失ΔＰの下限は限定されないが、例えば、３０Ｐａ以上である。エアフィルタユニットの圧力損失は、ＪＩＳ Ｂ９９０８：２０１１に定められた試験方法形式１の圧力損失試験に準拠して求めることができる。枠体を水平に保持した状態にあるエアフィルタユニットの圧力損失ΔＰを評価するために、例えば、ＪＩＳ Ｂ９９０８：２０１１に定められた形式１の試験装置と同様の構成を有すると共に、枠体を水平に保持した状態でエアフィルタユニットを固定可能であり、かつ、固定したエアフィルタユニットの上方から下方へ空気を流すことが可能な装置を使用できる。
枠体３を水平に保持し、エアフィルタユニット１の上方から下方に当該ユニット１の定格流量で空気を透過させたときのエアフィルタユニット１の構造圧損は、例えば、１０Ｐａ以下であり、８Ｐａ以下、６Ｐａ以下、５Ｐａ以下、さらには３Ｐａ以下であってもよい。構造圧損の下限は限定されないが、例えば、１Ｐａ以上である。エアフィルタユニット１の構造圧損は、エアフィルタユニット１の圧力損失ΔＰ（実測値）から、構造圧損が無いと仮定したときの理論上の圧力損失ΔＰ0を差し引いて求めることができる。特定の圧力損失ＰＬFを有するフィルタ濾材１１を備えるエアフィルタユニットの圧力損失は、構造圧損が無いと仮定すると、ＰＬFを基準に、フィルタ濾材１１を透過する空気の線速度に比例して変化する。このため、圧力損失ΔＰ0は、エアフィルタユニット１が備えるフィルタ濾材１１の圧力損失ＰＬF（単位：Ｐａ）、エアフィルタユニット１の濾過面積ＦＳ（単位：ｍ2）及びエアフィルタユニット１の定格流量Ｑ（単位：ｍ3／分）を用いて、式：ΔＰ0＝ＰＬF／５．３×｛（Ｑ／ＦＳ）／６０｝により求めることができる。「５．３」は、フィルタ濾材１１の圧力損失ＰＬFを測定する際の空気の線速度（単位：ｃｍ／秒）である。「（Ｑ／ＦＳ）／６０」は、エアフィルタユニット１を定格流量Ｑで空気が透過する際に、当該ユニット１が備えるフィルタ濾材１１を透過する空気の線速度（単位：ｃｍ／秒）に対応する。エアフィルタユニット１の濾過面積ＦＳは、開口面積Ｓ、並びにエアフィルタユニット１におけるフィルタ濾材１１のプリーツ幅Ｗ及びプリーツ高さＨから算出できる。
枠体３を水平に保持し、エアフィルタユニット１の上方から下方に当該ユニット１の定格流量で空気を透過させたときに、エアフィルタユニット１の圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は、例えば、１０％以下であり、８％以下、６％以下、さらには５％以下であってもよい。当該比率の下限は限定されないが、例えば、２％以上である。
エアフィルタユニット１の捕集能力は、例えば、クラスＨ１３以上である。エアフィルタユニット１の捕集能力は、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められたクラスＨ１４以上、クラスＵ１５以上、さらにはクラスＵ１６以上であってもよい。
エアフィルタユニット１の捕集効率は、例えば、９９．９５％以上であり、９９．９９％以上、９９．９９５％以上、９９．９９９％以上、９９．９９９５％以上、さらには９９．９９９９％以上であってもよい。捕集効率の上限は限定されないが、例えば、９９．９９９９９９％以下である。
エアフィルタユニットの捕集効率は、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた方法に準拠して、以下の測定条件及び測定方法により評価できる。ただし、最大透過粒子径（ＭＰＰＳ）に対する捕集効率ではなく、多分散（粒子径０．１０〜０．２０μｍ、平均粒子径０．１５μｍ）の試験粒子を使用して求めた捕集効率を、エアフィルタユニットの捕集効率とする。
・試験粒子：ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）
・試験粒子径：０．１μｍ以上
・上流側粒子濃度：１．０×１０8個／Ｌ以上
・面風速：０．４±０．１ｍ／秒
ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた方法に従い、エアフィルタユニットの下流側の面に沿って、５０ｍｍ×１０ｍｍの測定用開口部を有するプローブを速度２２ｍ／秒でスキャンさせて、ユニットの開口領域の下流側に漏れ出たＰＡＯ粒子の総数を計測する。次に、計測したＰＡＯ粒子の総数から、下流側粒子濃度を求める。求めた下流側粒子濃度及び上記上流側粒子濃度から、式：捕集効率（％）＝［１−（下流側粒子濃度／上流側粒子濃度）］×１００により、エアフィルタユニットの捕集効率を求めることができる。
エアフィルタユニット１は、任意の角度に枠体３を保持した状態で使用でき、例えば、枠体３を水平に保持した状態で使用できる。
エアフィルタユニット１では、空気（被濾過空気）の流入側を上方として枠体３を水平に保持したときに、プリーツパック２が水平又は下方に撓んだ状態となってもよい。ただし、自重たわみ量Ｂは３０ｍｍ以下である。
エアフィルタユニット１は、例えば、空調機に組み込んで使用できる。空調機は、例えば、上述した本開示の空調機である。当該空調機は、エアフィルタユニット２７としてエアフィルタユニット１を備えうる。エアフィルタユニット１は、枠体３を水平に保持した状態で、空調機における空気の流路に配置されていてもよい。エアフィルタユニット１は、上記流路に対して脱着可能に配置されていてもよい。
エアフィルタユニット１を備える空調機は、例えば、ＦＦＵ（ＦＦＵにはＥＦＵが含まれる）及びＦＦＵを備える空調機システムである。エアフィルタユニット１を備える空調機のより具体的な例は、図１に示すＦＦＵ２１及び図３に示す空調機システムである。空調機は、例えば、クリーンルーム用空調機である。
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。
本実施例で作製したフィルタ濾材、エアフィルタユニット及びＦＦＵの評価方法を以下に示す。
［自重たわみ量Ｂ］
エアフィルタユニットが備えるプリーツパックの自重たわみ量Ｂは、上述の方法により評価した。
［構造圧損、圧力損失、捕集効率及びＰＦ値］
フィルタ濾材及びエアフィルタユニットの圧力損失及び捕集効率、並びにエアフィルタユニットの構造圧損は、上述の方法により評価した。エアフィルタユニットの圧力損失及び構造圧損は、枠体を水平に保持し、エアフィルタユニットの上方から下方に当該ユニットの定格流量で空気を透過させたときの値とした。フィルタ濾材の圧力損失及び捕集効率は、５．３ｃｍ／秒の線速度で空気を透過させたときの値とした。フィルタ濾材のＰＦ値は、上記評価により求めたフィルタ濾材の圧力損失ＰＬF及び捕集効率ＣＥFから、以下の式（３）により算出した。
式（３）：ＰＦ値＝｛−ｌоｇ［（１００−ＣＥF）／１００］／ＰＬF｝×１００
［消費電力効率］
ＦＦＵの消費電力効率は、エアフィルタユニットの定格流量Ｑ及び開口面積Ｓ、並びに上記評価により求めたエアフィルタユニットの圧力損失ΔＰから、以下の式（１）により算出した。式（１）の送風効率ηは０．７５とした。
式（１）：消費電力効率ｋＷｈ／（ｍ2・年）＝｛（Ｑ×ΔＰ）／（η×１０００）｝×（２４×３６５）／Ｓ
［フィルタ濾材の作製］
（フィルタ濾材Ａ）
ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業製、Ｆ−１０４）１００重量部と、液状潤滑剤であるドデカン２５重量部とを均一に混合し、得られた混合物を予備成形した。次に、予備成形物をロッド状にペースト押出成形し、得られた成形体をロール圧延して、厚さ２００μｍの帯状のシートを得た。次に、得られたシートをＭＤ方向に延伸温度２５０℃、延伸倍率１５倍で延伸した後、ＴＤ方向に延伸温度１７０℃、延伸倍率３０倍で延伸した。次に、延伸後のシートを５００℃で焼成して、ＰＴＦＥ多孔質膜Ａを得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜Ａの厚さは３μｍであった。
次に、一対の通気性支持材によってＰＴＦＥ多孔質膜Ａを挟持するようにＰＴＦＥ多孔質膜Ａ及び通気性支持材を積層した。これを熱ラミネートにより接合して、通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の積層構造を有するフィルタ濾材Ａを得た。通気性支持材には、ユニチカ製エルベスＳ０４０３ＷＤＯ（厚さ２９０μｍ、面密度４０ｇ／ｍ2）を用いた。得られたフィルタ濾材Ａの面密度は８１ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９０％、圧力損失ＰＬFは１０１Ｐａ、ＰＦ値は３０．０であった。
（フィルタ濾材Ｂ）
ＴＤ方向への延伸温度を１１０℃とした以外はＰＴＦＥ多孔質膜Ａの形成と同様にして、ＰＴＦＥ多孔質膜Ｂを得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜Ｂの厚さは４μｍであった。次に、ＰＴＦＥ多孔質膜Ａの代わりにＰＴＦＥ多孔質膜Ｂを用い、通気性支持材にユニチカ製エルベスＳ０３０３ＷＤＯ（厚さ２３０μｍ、面密度３０ｇ／ｍ2）を用いた以外はフィルタ濾材Ａの形成と同様にして、通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の積層構造を有するフィルタ濾材Ｂを得た。得られたフィルタ濾材Ｂの面密度は６１ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９９１％、圧力損失ＰＬFは１３８Ｐａ、ＰＦ値は２８．７であった。
（フィルタ濾材Ｃ）
ＭＤ方向への延伸倍率を１０倍とし、ＴＤ方向への延伸温度を１１０℃とした以外はＰＴＦＥ多孔質膜Ａの形成と同様にして、ＰＴＦＥ多孔質膜Ｃを得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜Ｃの厚さは５μｍであった。次に、ＰＴＦＥ多孔質膜Ａの代わりにＰＴＦＥ多孔質膜Ｃを用い、通気性支持材にユニチカ製エルベスＳ０３０３ＷＤＯ（厚さ２３０μｍ、面密度３０ｇ／ｍ2）を用いた以外はフィルタ濾材Ａの形成と同様にして、通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の積層構造を有するフィルタ濾材Ｃを得た。得られたフィルタ濾材Ｃの面密度は６１ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９９９９％、圧力損失ＰＬFは２２１Ｐａ、ＰＦ値は２６．６であった。
（フィルタ濾材Ｄ）
ＭＤ方向への延伸倍率を９倍とし、ＴＤ方向への延伸温度を１１０℃とした以外はＰＴＦＥ多孔質膜Ａの形成と同様にして、ＰＴＦＥ多孔質膜Ｄを得た。得られたＰＴＦＥ多孔質膜Ｄの厚さは５μｍであった。次に、ＰＴＦＥ多孔質膜Ａの代わりにＰＴＦＥ多孔質膜Ｄを用い、通気性支持材にユニチカ製エルベスＳ０３０３ＷＤＯ（厚さ２３０μｍ、面密度３０ｇ／ｍ2）を用いた以外はフィルタ濾材Ａの形成と同様にして、通気性支持材／ＰＴＦＥ多孔質膜／通気性支持材の積層構造を有するフィルタ濾材Ｄを得た。得られたフィルタ濾材Ｄの面密度は６１ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９９９９８％、圧力損失ＰＬFは２５０Ｐａ、ＰＦ値は２６．３であった。
（フィルタ濾材Ｅ）
フィルタ濾材Ｅとして、北越製紙製ガラスろ材ＳＢ３２０−Ａ（厚み３８０μｍ）を準備した。フィルタ濾材Ｅの面密度は７０ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９７％、圧力損失ＰＬFは２７８Ｐａ、ＰＦ値は１２．４であった。
（フィルタ濾材Ｆ）
フィルタ濾材Ｆとして、北越製紙製ガラスろ材ＳＢ３８０−Ａ（厚み３８０μｍ）を準備した。フィルタ濾材Ｆの面密度は７０ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９９２％、圧力損失ＰＬFは３１５Ｐａ、ＰＦ値は１２．７であった。
（フィルタ濾材Ｇ）
フィルタ濾材Ｇとして、北越製紙製ガラスろ材ＳＢ１１１−Ａ（厚み３８０μｍ）を準備した。フィルタ濾材Ｇの面密度は７３ｇ／ｍ2、捕集効率ＣＥFは９９．９９９％、圧力損失ＰＬFは３８０Ｐａ、ＰＦ値は１２．９であった。
［エアフィルタユニットの作製］
（サンプル１）
フィルタ濾材Ａを、プリーツ高さＨ３０ｍｍ、プリーツ幅Ｗ３．２ｍｍでプリーツ加工した。次に、プリーツ加工したフィルタ濾材Ａの一方の表面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含むホットメルト接着剤（ヘンケル製、テクノメルトＱ３１１５）を塗布してビードを形成し、プリーツパックを作製した。ビードの配置量は６２ｇ／ｍ2とした。次に、形成したプリーツパックを、外寸が１２２０ｍｍ×１２２０ｍｍ、開口の寸法が１１８０ｍｍ×１１８０ｍｍであるアルミ製の枠体（開口面積１．３５ｍ2、厚さ７５ｍｍ）に、プリーツパックの四辺が枠体に密着するようにコーキング剤により固定して、エアフィルタユニットを得た。コーキング剤には、二液エポキシコーキング剤（ヘンケル製、マクロプラスト８１０４ＭＣ−１８と、マクロプラストＵＫ５４００とを３：１（重量比）で混合したもの）を使用した。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９８０％、圧力損失ΔＰは４９．７Ｐａ、構造圧損は２．５Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は５．０％、自重たわみ量Ｂは２７ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＨ１３相当であった。
（サンプル２）
フィルタ濾材Ａの代わりにフィルタ濾材Ｂを使用し、プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを３５ｍｍとした以外は、サンプル１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９７％、圧力損失ΔＰは５９．９Ｐａ、構造圧損は４．７Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は７．８％、自重たわみ量Ｂは２６ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＨ１４相当であった。
（サンプル３）
ビードの配置量を４８ｇ／ｍ2とした以外はサンプル２と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９７％、圧力損失ΔＰは５９．５Ｐａ、構造圧損は４．２Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は７．０％、自重たわみ量Ｂは２４ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＨ１４相当であった。
（サンプル４）
プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを４０ｍｍとした以外はサンプル２と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９８％、圧力損失ΔＰは５３．７Ｐａ、構造圧損は５．３Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は９．９％、自重たわみ量Ｂは２４ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＨ１４相当であった。
（サンプル５）
フィルタ濾材Ａの代わりにフィルタ濾材Ｃを使用し、プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを３５ｍｍとした以外は、サンプル１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９９９３％、圧力損失ΔＰは９６．０Ｐａ、構造圧損は７．４Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は７．８％、自重たわみ量Ｂは２６ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＵ１５相当であった。
（サンプル６）
プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを３０ｍｍとした以外はサンプル５と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９９９０％、圧力損失ΔＰは１０８．８Ｐａ、構造圧損は５．５Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は５．０％、自重たわみ量Ｂは２６ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＵ１５相当であった。
エアフィルタユニットの開口面積が大きい場合、枠体間の濾材自重が大きくなる。これを支えるために、当業者であれば、スペーサーであるビードの配置量を増大させて、濾材同士を強固に接合する（ＰＴＦＥ多孔質膜を含む濾材では、例えば、９１ｇ／ｍ2程度とする）。サンプル１〜６では、このような当業者の技術常識に反し、敢えてビード配置量を低減させている。
（サンプル７：比較例）
フィルタ濾材Ａの代わりにフィルタ濾材Ｄを使用し、プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを３５ｍｍとし、ビードの配置量を９１ｇ／ｍ2とした以外は、サンプル１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９９９９％、圧力損失ΔＰは１１０．３Ｐａ、構造圧損は１１．３Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は１０．２％、自重たわみ量Ｂは３３ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＵ１５相当であった。
（サンプル８：比較例）
フィルタ濾材Ａの代わりにフィルタ濾材Ｅを使用し、プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを４０ｍｍとした以外は、サンプル１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９０％、圧力損失ΔＰは１１１．５Ｐａ、構造圧損は１４．０Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は１２．６％、自重たわみ量Ｂは２８ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＨ１３相当であった。
（サンプル９：比較例）
フィルタ濾材Ａの代わりにフィルタ濾材Ｆを使用し、プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを４０ｍｍとした以外は、サンプル１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９８０％、圧力損失ΔＰは１２６．３Ｐａ、構造圧損は１５．９Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は１２．６％、自重たわみ量Ｂは２８ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＨ１４相当であった。
（サンプル１０：比較例）
フィルタ濾材Ａの代わりにフィルタ濾材Ｇを使用し、プリーツ加工におけるプリーツ高さＨを４０ｍｍとした以外は、サンプル１と同様にして、エアフィルタユニットを得た。得られたエアフィルタユニットの定格流量Ｑは４０ｍ3／分、捕集効率は９９．９９９８％、圧力損失ΔＰは１５３．３Ｐａ、構造圧損は２０．１Ｐａ、圧力損失ΔＰに占める構造圧損の比率は１３．１％、自重たわみ量Ｂは２９ｍｍ、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分はクラスＵ１５相当であった。
サンプル１〜１０の評価結果を、以下の表１〜表３に示す。表２の「捕集能力」の欄には、ＥＮ１８２２−１：２００９に定められた捕集能力の区分を記載する。
Figure 2021035681
Figure 2021035681
Figure 2021035681
本発明の空調機は、例えば、クリーンルームに清浄空気を供給するクリーンルーム用の空調機として使用できる。

Claims (8)

  1. フィルタプリーツパックと、前記フィルタプリーツパックの周端部を全周にわたって支持する枠体と、を備え、
    開口面積が１．３５ｍ2以上であり、
    前記フィルタプリーツパックを構成するフィルタ濾材のＰＦ値が２３以上であり、
    前記フィルタプリーツパックが、スペーサーとしてのビードを有しており、
    前記ビードの配置量（エアフィルタユニットの開口面積１ｍ2あたりの配置量）が４０〜８０ｇ／ｍ2であり、
    前記枠体を水平に保持し、前記周端部を除いて前記フィルタプリーツパックを自由な状態として評価した前記フィルタプリーツパックの自重たわみ量が３０ｍｍ以下であるエアフィルタユニット。
  2. 前記枠体を水平に保持し、前記エアフィルタユニットの上方から下方に定格流量で空気を透過させたときに、前記エアフィルタユニットの圧力損失に占める構造圧損の比率が１０％以下である請求項１に記載のエアフィルタユニット。
  3. ５．３ｃｍ／秒の線速度で空気を透過させたときの前記フィルタ濾材の圧力損失が１０〜４００Ｐａである請求項１又は２に記載のエアフィルタユニット。
  4. 前記フィルタプリーツパックにおける前記フィルタ濾材のプリーツ高さが２５〜４０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィルタユニット。
  5. 欧州規格（ＥＮ）１８２２−１：２００９に定められたクラスＨ１３以上の捕集能力を有する請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルタユニット。
  6. 前記フィルタ濾材がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜を含む請求項１〜５のいずれかに記載のエアフィルタユニット。
  7. 前記フィルタプリーツパックを保護するための網状体を備え、前記網状体は、前記フィルタプリーツパックに対して、使用時に前記エアフィルタユニットを透過する気流の下流側に配置されている請求項１〜６のいずれかに記載のエアフィルタユニット。
  8. 前記網状体における前記フィルタプリーツパック側の面は平坦である請求項７に記載のエアフィルタユニット。
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