JP2021154278A - Air filter and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エアフィルタ及び製造方法に関する。 The present invention relates to an air filter and a manufacturing method.
特開2013−155909号公報(特許文献1)には、空気調和装置に用いられるフィルタにおいて、プレフィルタ、中性能フィルタ及び高性能フィルタ等が単体で使用される旨が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-155909 (Patent Document 1) discloses that a pre-filter, a medium-performance filter, a high-performance filter, and the like are used alone in a filter used in an air conditioner.
上記特許文献1に開示されているように、空気調和装置用のフィルタとして、例えば、中性能フィルタのみが使用される場合を考える。この場合に、特に対策が施されなければ、プレフィルタ及び中性能フィルタが使用されていたときにはプレフィルタによって除去されていたようなゴミによって、中性能フィルタにおける流路が塞がれる可能性がある。その結果、中性能フィルタの取替頻度が高くなる可能性がある。 As disclosed in Patent Document 1, for example, a case where only a medium-performance filter is used as a filter for an air conditioner is considered. In this case, unless special measures are taken, the flow path in the medium-performance filter may be blocked by dust that was removed by the pre-filter when the pre-filter and the medium-performance filter were used. .. As a result, the replacement frequency of the medium performance filter may increase.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、単体で使用されても取替頻度を低減可能なエアフィルタ及び該エアフィルタの製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an air filter capable of reducing the replacement frequency even when used alone, and a method for manufacturing the air filter. Is.
本発明のある局面に従うエアフィルタは、プリーツ状に折られたろ材を備える。ろ材は、第1面部と、第1面部と向き合う第2面部とを備える。第1面部には下流側に突出する第1エンボス部が形成されている。第2面部には下流側に突出する第2エンボス部が形成されている。第1エンボス部と第2エンボス部とは接触している。 An air filter according to an aspect of the present invention comprises a pleated filter medium. The filter medium includes a first surface portion and a second surface portion facing the first surface portion. A first embossed portion protruding downstream is formed on the first surface portion. A second embossed portion protruding downstream is formed on the second surface portion. The first embossed portion and the second embossed portion are in contact with each other.
このエアフィルタにおいては、第1エンボス部と第2エンボス部とが接触している。したがって、このエアフィルタにおいては、空気の流れに起因した各エンボス部の変形が抑制されると共に、エンボス部の変形に伴なう圧力損失の上昇が抑制される。その結果、エアフィルタの劣化を抑制することができ、エアフィルタの取替頻度を低減することができる。 In this air filter, the first embossed portion and the second embossed portion are in contact with each other. Therefore, in this air filter, the deformation of each embossed portion due to the air flow is suppressed, and the increase in pressure loss due to the deformation of the embossed portion is suppressed. As a result, deterioration of the air filter can be suppressed, and the frequency of replacement of the air filter can be reduced.
また、上記エアフィルタにおいて、第1面部と第2面部との境界における折り目は2本線で形成されていてもよい。 Further, in the above air filter, the crease at the boundary between the first surface portion and the second surface portion may be formed by two lines.
このエアフィルタによれば、エアフィルタの強度を高めることができる。その結果、エアフィルタの劣化を抑制することができ、エアフィルタの取替頻度を低減することができる。 According to this air filter, the strength of the air filter can be increased. As a result, deterioration of the air filter can be suppressed, and the frequency of replacement of the air filter can be reduced.
また、上記エアフィルタにおいて、第1エンボス部と第2エンボス部とは接着されていてもよい。 Further, in the above air filter, the first embossed portion and the second embossed portion may be adhered to each other.
このエアフィルタにおいては、第1エンボス部と第2エンボス部とが接着されている。したがって、このエアフィルタにおいては、空気の流れに起因した各エンボス部の変形が抑制される。その結果、エアフィルタの劣化を抑制することができ、エアフィルタの取替頻度を低減することができる。 In this air filter, the first embossed portion and the second embossed portion are adhered to each other. Therefore, in this air filter, deformation of each embossed portion due to the air flow is suppressed. As a result, deterioration of the air filter can be suppressed, and the frequency of replacement of the air filter can be reduced.
また、上記エアフィルタにおいて、ろ材は、ガラス繊維を含んでいてもよい。 Further, in the above air filter, the filter medium may contain glass fibers.
このエアフィルタによれば、エアフィルタの強度を高めることができる。その結果、エアフィルタの劣化を抑制することができ、エアフィルタの取替頻度を低減することができる。 According to this air filter, the strength of the air filter can be increased. As a result, deterioration of the air filter can be suppressed, and the frequency of replacement of the air filter can be reduced.
また、上記エアフィルタにおいて、ろ材の剛度は、上流側から下流側に向かう気流により第1面部及び第2面部の各々に150Paの圧力が加わったとしても、第1面部のうち第1エンボス部が形成されていない部分と、第2面部のうち第2エンボス部が形成されていない部分とが互いに接触しない剛度であってもよい。 Further, in the above air filter, the rigidity of the filter medium is such that even if a pressure of 150 Pa is applied to each of the first surface portion and the second surface portion due to the airflow from the upstream side to the downstream side, the first embossed portion of the first surface portion is used. The rigidity may be such that the unformed portion and the portion of the second surface portion where the second embossed portion is not formed do not come into contact with each other.
このエアフィルタによれば、第1面部及び第2面部の各々に150Paの圧力が加わったとしても、第1面部のうち第1エンボス部が形成されていない部分と、第2面部のうち第2エンボス部が形成されていない部分とが互いに接触しないため、これらの部分の接触に起因して圧力損失が大きくなるという事態の発生を抑制することができる。 According to this air filter, even if a pressure of 150 Pa is applied to each of the first surface portion and the second surface portion, the portion of the first surface portion where the first embossed portion is not formed and the portion of the second surface portion where the first embossed portion is not formed and the second of the second surface portions. Since the portions where the embossed portions are not formed do not come into contact with each other, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the pressure loss becomes large due to the contact between these portions.
また、本発明の他の局面に従う製造方法は、エアフィルタの製造方法である。この製造方法は、面状のろ材を第1方向に流すステップと、ろ材に第1方向に直交する第2方向に並ぶ複数のエンボス部を形成するステップとを含む。複数のエンボス部を形成するステップにおいては、第2方向に並ぶ複数のエンボス部のうち両端に位置するエンボス部が他のエンボス部よりも深く形成される。 Further, a manufacturing method according to another aspect of the present invention is a manufacturing method of an air filter. This manufacturing method includes a step of flowing a planar filter medium in a first direction and a step of forming a plurality of embossed portions arranged in a second direction orthogonal to the first direction on the filter medium. In the step of forming the plurality of embossed portions, the embossed portions located at both ends of the plurality of embossed portions arranged in the second direction are formed deeper than the other embossed portions.
第2方向において両端部が中央部よりも放熱しやすく、仮に同じ深さのエンボス部が形成された場合に、最終的に両端に位置するエンボス部の深さが他のエンボス部の深さよりも浅くなることを本発明者(ら)は見出した。この製造方法においては、第2方向に並ぶ複数のエンボス部のうち両端に位置するエンボス部が他のエンボス部よりも深く形成される。したがって、この製造方法によれば、完成したエアフィルタにおいて両端に位置するエンボス部の深さを他のエンボス部の深さと略同一にすることができる。 In the second direction, both ends are easier to dissipate heat than the central part, and if embossed parts of the same depth are formed, the depth of the embossed parts finally located at both ends is larger than the depth of the other embossed parts. The present inventors have found that it becomes shallower. In this manufacturing method, the embossed portions located at both ends of the plurality of embossed portions arranged in the second direction are formed deeper than the other embossed portions. Therefore, according to this manufacturing method, the depth of the embossed portions located at both ends of the completed air filter can be made substantially the same as the depth of the other embossed portions.
本発明によれば、単体で使用されても取替頻度を低減可能なエアフィルタ及び該エアフィルタの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air filter capable of reducing the replacement frequency even when used alone, and a method for manufacturing the air filter.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
[1.概要]
一般的に、空気調和装置においては、エアフィルタが用いられる。エアフィルタは、例えば、プレフィルタと、中高性能フィルタとを含む。このエアフィルタにおいては、プレフィルタが上流側に配置され、中高性能フィルタが下流側に配置される。プレフィルタは大気中の粗いゴミを除去するように構成されており、中高性能フィルタはプレフィルタを抜けたゴミを除去するように構成されている。このようなエアフィルタにおいては、中高性能フィルタの取替頻度が低減される代わりに、プレフィルタの洗浄又は取替えが頻繁に必要になる。結果的に、このようなエアフィルタが用いられると、エアフィルタのメンテナンスコストが上昇する。
[1. Overview]
Generally, an air filter is used in an air conditioner. The air filter includes, for example, a pre-filter and a medium-high performance filter. In this air filter, the pre-filter is arranged on the upstream side, and the medium- and high-performance filter is arranged on the downstream side. The pre-filter is configured to remove coarse dust in the atmosphere, and the medium- and high-performance filters are configured to remove dust that has passed through the pre-filter. In such an air filter, it is necessary to frequently clean or replace the pre-filter at the cost of reducing the replacement frequency of the medium- and high-performance filters. As a result, when such an air filter is used, the maintenance cost of the air filter increases.
また、エアフィルタとして、中高性能フィルタを単体で用いることが考えられる。一般的な中高性能フィルタによって大粒子を捕集すると、例えば、中高性能フィルタを構成するろ材が変形し、ろ材同士が接触する。ろ材同士の接触に起因して、中高性能フィルタの圧力損失が上昇する。結果的に、プレフィルタと中高性能フィルタとによってエアフィルタを構成する場合と比較して、中高性能フィルタの取替えが頻繁に必要になる。また、中高性能フィルタは、プレフィルタよりも高価である。したがって、中高性能フィルタの交換頻度が高くなることによって、エアフィルタの維持に掛かるコストが高くなる。 Further, it is conceivable to use a medium-high performance filter as a single air filter. When large particles are collected by a general medium-high performance filter, for example, the filter media constituting the medium-high performance filter is deformed and the filter media come into contact with each other. Due to the contact between the filter media, the pressure loss of the medium- and high-performance filters increases. As a result, it is necessary to replace the medium- and high-performance filters more frequently than when the air filter is composed of the pre-filter and the medium- and high-performance filters. Also, medium- and high-performance filters are more expensive than pre-filters. Therefore, as the frequency of replacement of the medium- and high-performance filters increases, the cost of maintaining the air filter increases.
本実施の形態に従うエアフィルタ10は、中高性能フィルタである。エアフィルタ10においては、中高性能フィルタが単体で使用されるが、中高性能フィルタの取替頻度は高くない。以下、エアフィルタ10について詳細に説明する。
The
[2.エアフィルタの構成]
図1は、エアフィルタ10の一部を模式的に示す斜視図である。図1においては、エアフィルタ10の内部構造が分かりやすいように、ろ材20が一部展開されている。図2は、エアフィルタ10を上流側から見た場合のエアフィルタ10の一部と、エアフィルタ10を上方から見た場合のエアフィルタ10の一部とを示す図である。図2の上方の図がエアフィルタ10を上流側から見た場合のエアフィルタ10の一部を示す図であり、図2の下方の図がエアフィルタ10を上方から見た場合のエアフィルタ10の一部を示す図である。
[2. Air filter configuration]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a part of the
図1及び図2に示されるように、エアフィルタ10は、プリーツ状に折られたろ材20によって構成されている。ろ材20は、例えば、ガラス繊維を含む素材で構成されている。なお、ろ材20は、必ずしもガラス繊維を含む素材で構成されている必要はなく、例えば、不織布ろ材、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)及びナノファイバーで構成されたろ材、又は、化合繊で構成されてもよい。また、これらは、単層で構成されても複層で構成されてもよい。ろ材20がプリーツ状に折られることによって、複数の面部が構成されている。複数の面部には、一例として、面部100,200,300が含まれている。面部100は面部200と向き合っており、面部200は面部300と向き合っている。なお、各面部においては、上流側に開放されている方向が上流側であり、下流側に開放されている方向が下流側である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
面部100には、上流側に突出するエンボス部110と、下流側に突出するエンボス部120とが形成されている。面部200には、上流側に突出するエンボス部210と、下流側に突出するエンボス部220とが形成されている。面部300には、上流側に突出するエンボス部310と、下流側に突出するエンボス部320とが形成されている。
The
面部100から突出するエンボス部110と、面部200から突出するエンボス部210とは、上流側において接触しており、かつ、接着されている。すなわち、エンボス部110,210は、当接部140において接触しており、かつ、接着されている。
The embossed
面部200から突出するエンボス部220と、面部300から突出するエンボス部320とは、下流側において接触しており、かつ、接着されている。すなわち、エンボス部220,320は、当接部240において接触しており、かつ、接着されている。
The embossed
なお、エアフィルタ10において、当接部140のような上流側におけるエンボス部同士の当接箇所は、全て接着されている。一方、当接部240のような下流側におけるエンボス部同士の当接箇所は、一部のみが接着されている。すなわち、エアフィルタ10においては、上流側の方が下流側よりも、より多くのエンボス部同士の当接箇所が接着されている。
In the
面部100と面部200との境界である境界部130は、面部100と面部200との境界に2本線の折り目を設けることによって形成されている。面部200と面部300との境界である境界部230は、面部200と面部300との境界に2本線の折り目を設けることによって形成されている。
The
ろ材20の剛度は、例えば、上流側から下流側に向かう気流により面部200,300の各々に150Paの圧力が加わったとしても、面部200のうちエンボス部220が形成されていない部分(平らな部分)と、面部300のうちエンボス部320が形成されていない部分(平らな部分)とが互いに接触しない程度の剛度である。また、好ましくは、ろ材20の剛度は、例えば、上流側から下流側に向かう気流により面部200,300の各々に200Paの圧力が加わったとしても、面部200のうちエンボス部220が形成されていない部分と、面部300のうちエンボス部320が形成されていない部分とが互いに接触しない程度の剛度である。さらに好ましくは、ろ材20の剛度は、例えば、上流側から下流側に向かう気流により面部200,300の各々に250Paの圧力が加わったとしても、面部200のうちエンボス部220が形成されていない部分と、面部300のうちエンボス部320が形成されていない部分とが互いに接触しない程度の剛度である。ろ材20のガーレー剛度は、例えば、10mN(ミリニュートン)以上であり、好ましくは、15mN以上である。
The rigidity of the
[3.エアフィルタの製造方法]
エアフィルタ10は、ろ材20に複数のエンボス部を形成し、エンボス部が形成されたろ材20をプリーツ状に折ることによって製造される。エアフィルタ10の製造方法においては、特に複数のエンボス部を形成する部分に特徴がある。
[3. Air filter manufacturing method]
The
図3は、エアフィルタ10の製造装置のうちエンボス部を形成する部分を模式的に示す図である。図3に示されるように、この製造装置においては、平面状のろ材20が第1方向に流される。ろ材20は、加熱された後に、ローラ30,40によって挟まれる。ローラ30には第1方向に直交する第2方向に交互に並ぶ複数の凹部及び凸部が形成されており、ローラ40には第2方向に交互に並ぶ複数の凸部及び凹部が形成されている(不図示)。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a portion of the
ろ材20がローラ30,40を通過すると、ローラ30,40の凹部及び凸部に挟まれることによって、ろ材20にエンボス部E1,E2・・・Enが形成される。この製造装置に含まれるローラ30,40においては、第2方向に並ぶ複数の凹部及び凸部のうち両端に位置する凹部及び凸部の深さ又は高さが、他の凹部及び凸部よりも深い又は高い。したがって、ローラ30,40を通過した後のろ材20において、第2方向に並ぶ複数のエンボス部のうち両端に位置するエンボス部(エンボス部E1,En)の深さは、他のエンボス部(例えば、エンボス部E2)の深さよりも深い。
When the filter medium 20 passes through the
このような加工が施される理由について次に説明する。この製造過程においては、第2方向における両端部が中央部よりも放熱しやすく、仮に同じ深さのエンボス部がろ材20に形成された場合に、最終的に両端に位置するエンボス部の深さが他のエンボス部の深さよりも浅くなることを本発明者(ら)は見出した。本実施の形態における製造方法においては、第2方向に並ぶ複数のエンボス部のうち両端に位置するエンボス部が他のエンボス部よりも深く形成される。したがって、この製造方法によれば、完成したエアフィルタ10において両端に位置するエンボス部の深さを他のエンボス部の深さと略同一にすることができる。
The reason why such processing is performed will be described below. In this manufacturing process, both ends in the second direction are easier to dissipate heat than the central portion, and if embossed portions having the same depth are formed on the
[4.特徴]
以上のように、本実施の形態に従うエアフィルタ10においては、例えば、エンボス部220とエンボス部320とが接触している。したがって、エアフィルタ10においては、空気の流れに起因した各エンボス部の変形が抑制されると共に、エンボス部の変形に伴なう圧力損失の上昇が抑制される。その結果、エアフィルタ10の劣化を抑制することができ、エアフィルタ10の取替頻度を低減することができる。
[4. feature]
As described above, in the
また、エアフィルタ10においては、例えば、境界部230における折り目は2本線で形成されている。したがって、エアフィルタ10によれば、エアフィルタ10の強度を高めることができる。その結果、エアフィルタ10の劣化を抑制することができ、エアフィルタ10の取替頻度を低減することができる。
Further, in the
また、エアフィルタ10においては、例えば、エンボス部220とエンボス部320とが接着されている。したがって、エアフィルタ10においては、空気の流れに起因した各エンボス部の変形が抑制される。その結果、エアフィルタ10の劣化を抑制することができ、エアフィルタ10の取替頻度を低減することができる。
Further, in the
また、エアフィルタ10においては、ろ材20が、ガラス繊維を含んでいる。したがって、エアフィルタ10によれば、エアフィルタ10の強度を高めることができる。その結果、エアフィルタ10の劣化を抑制することができ、エアフィルタ10の取替頻度を低減することができる。
Further, in the
また、エアフィルタ10において、ろ材20の剛度は、例えば、上流側から下流側に向かう気流により例えば面部200及び面部300の各々に150Paの圧力が加わったとしても、面部200のうちエンボス部220が形成されていない部分と、面部300のうちエンボス部320が形成されていない部分とが互いに接触しない剛度である。エアフィルタ10によれば、面部200及び面部300の各々に150Paの圧力が加わったとしても、面部200のうちエンボス部220が形成されていない部分と、面部300のうちエンボス部320が形成されていない部分とが互いに接触しないため、これらの部分の接触に起因して圧力損失が大きくなるという事態の発生を抑制することができる。
Further, in the
[5.変形例]
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、変形例について説明する。
[5. Modification example]
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the embodiments. Hereinafter, a modified example will be described.
<5−1>
上記実施の形態に従うエアフィルタ10においては、複数のエンボス部が形成された。しかしながら、エンボス部のパターンはこれに限定されない。
<5-1>
In the
図4は、第1変形例におけるエンボス部のパターンを説明するための図である。エアフィルタ10Aにおいては、上記実施の形態に従うエアフィルタ10と異なり、例えば、面部100Aから上流側に突出するエンボス部150A、及び、面部200Aから上流側に突出するエンボス部250Aが形成されている。エンボス部のパターンは、図4に示されるようなものであってもよい。
FIG. 4 is a diagram for explaining the pattern of the embossed portion in the first modification. In the
図5は、第2変形例におけるエンボス部のパターンを説明するための図である。エアフィルタ10Bにおいては、上記実施の形態に従うエアフィルタ10と異なり、例えば、面部100Bから下流側に突出するエンボス部160B、及び、面部200Bから下流側に突出するエンボス部260Bが形成されている。エンボス部のパターンは、図5に示されるようなものであってもよい。
FIG. 5 is a diagram for explaining the pattern of the embossed portion in the second modification. In the
<5−2>
図6は、上記実施の形態に従うエアフィルタ10においてエンボス部が省略された第1パターン5を示す図である。しかしながら、エンボス部が省略された状態におけるエアフィルタ10の形状はこれに限定されない。
<5-2>
FIG. 6 is a diagram showing a
図7はエアフィルタにおいてエンボス部が省略された第2パターン5Aを示し、図8はエアフィルタにおいてエンボス部が省略された第3パターン5Bを示す。また、図9はエアフィルタにおいてエンボス部が省略された第4パターン5Cを示し、図10はエアフィルタにおいてエンボス部が省略された第5パターン5Dを示す。エンボス部が省略されたエアフィルタの形状は、例えば、図7−図10に示されるような形状であってもよい。
FIG. 7 shows the
5 第1パターン、5A 第2パターン、5B 第3パターン、5C 第4パターン、5D 第5パターン、10 エアフィルタ、20 ろ材、30,40 ローラ、100,200,300 面部、110,120,210,220,310,320,150A,250A,160B,260B,E1,E2,En エンボス部、130,230 境界部、140,240 当接部。 5 1st pattern, 5A 2nd pattern, 5B 3rd pattern, 5C 4th pattern, 5D 5th pattern, 10 air filter, 20 filter media, 30, 40 rollers, 100, 200, 300 faces, 110, 120, 210, 220, 310, 320, 150A, 250A, 160B, 260B, E1, E2, En embossed part, 130, 230 boundary part, 140, 240 contact part.
Claims (6)
前記ろ材は、
第1面部と、
前記第1面部と向き合う第2面部とを備え、
前記第1面部には下流側に突出する第1エンボス部が形成されており、
前記第2面部には下流側に突出する第2エンボス部が形成されており、
前記第1エンボス部と前記第2エンボス部とは接触している、エアフィルタ。 Equipped with a pleated filter medium
The filter medium is
The first side and
A second surface portion facing the first surface portion is provided.
A first embossed portion projecting to the downstream side is formed on the first surface portion.
A second embossed portion projecting to the downstream side is formed on the second surface portion.
An air filter in which the first embossed portion and the second embossed portion are in contact with each other.
面状のろ材を第1方向に流すステップと、
ろ材に前記第1方向に直交する第2方向に並ぶ複数のエンボス部を形成するステップとを含み、
前記複数のエンボス部を形成するステップにおいては、前記第2方向に並ぶ複数のエンボス部のうち両端に位置するエンボス部が他のエンボス部よりも深く形成される、製造方法。 It is a manufacturing method of an air filter.
The step of flowing the planar filter medium in the first direction and
The filter medium includes a step of forming a plurality of embossed portions arranged in a second direction orthogonal to the first direction.
In the step of forming the plurality of embossed portions, the embossed portions located at both ends of the plurality of embossed portions arranged in the second direction are formed deeper than the other embossed portions.
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