JP4182332B2 - フィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置 - Google Patents
フィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置に関する。詳細には構造が簡単で、簡単に剛性枠への装着ができ、しかも装着時には、剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、フィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置としては、例えば実開平０６−３９１０９号公報に記載のものがある。このフィルタ装置１は、図７に示すように、プリーツ折り加工されたフィルタ材２を剛性枠３に取り替え自在に装着したものであり、前記フィルタ材２の長手方向両端部の折りひだがヒートシールされており、このヒートシール部４が剛性枠３の両側壁の流出側に間隔をおいて設けたリブ５と剛性枠３の側壁との間に差し入れられて抜け止め状態となって、該フィルタ材２が剛性枠３から脱落しないようになっていた。
【０００３】
ところが、このフィルタ装置１にあっては、フィルタ材２が剛性枠３から脱落しない構造とするために、フィルタ材２や剛性枠３にヒートシール部４やリブ５を設ける必要があり、その分、フィルタ材２や剛性枠３の製作工程が増えると共にそれらの構造が複雑になるという課題があった。
【０００４】
またこのフィルタ装置１にあっては、リブ５と剛性枠３側壁の僅かな隙間にフィルタ材２のヒートシール部４を差し入れることでフィルタ材２の脱落を防止するようになっているので、剛性枠３とリブ５の隙間やヒートシール部４の寸法精度を高くする必要があった。
【０００５】
一方、フィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置には、特開平１０−３２８５１７号公報に記載のものもある。このフィルタ装置１１は、図８及び図９に示すように、合成樹脂からなる周囲壁に内向きつば１６を設けた枠体１５の内側に、プリーツ折り加工された濾材１４の長手方向両端部に柔軟な材料からなる帯板材の側片１３を固着したフィルタ材１２を前記内向きつば１６によって抑止して装着するようにしたものである。
【０００６】
このフィルタ装置１１にあっては、フィルタ材１２が長手方向上向き及び下向きに湾曲可能で、かつ幅方向にも内向きに湾曲可能となっており、装着時にはこのフィルタ材１２を湾曲させながら、枠体１５の内向きつば１６の下側に差し込み、差し入れた後はフィルタ材１２自体の復元力でフィルタ材１２が枠体１５内に気密に装着されるようになっていた。
【０００７】
ところが、このフィルタ装置１１にあっては、フィルタ材１２が長手方向上向き及び下向きに湾曲可能で、かつ幅方向にも内向きに湾曲可能となっていることから、変形し易く、このため、使用時に枠体１５との間にエアーリークが発生しやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、構造が簡単で、簡単に剛性枠への装着ができ、しかも装着時には、剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されていて、前記濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１０】
請求項２記載の発明は、濾材が５０％以上の圧縮弾性率を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ材をその要旨とした。
【００１１】
請求項３記載の発明は、濾材の圧縮時長さが該フィルタを装着する剛性枠の装着部分の長さに対応していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１２】
請求項４記載の発明は、テープがボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物からなることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１３】
請求項５記載の発明は、濾材の長手方向に線状のセパレータが付着していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１４】
請求項６記載の発明は、セパレータが発泡タイプのホットメルト樹脂からなることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６に記載のフィルタ材を剛性枠に取り替え自在に装着したことを特徴とするフィルタ装置をその要旨とした。
【００１６】
請求項８記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することを特徴とするフィルタ材の製造方法をその要旨とした。
【００１７】
請求項９記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材の長手方向に線状のセパレータを付着した後、前記濾材を長手方向に圧縮させることを特徴とするフィルタ材の製造方法をその要旨とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置を図面に示した一実施の形態に従ってさらに詳しく説明する。図１〜図３は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、図４は図１〜図３に示す製造過程を経て得られたフィルタ材を示している。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本発明のフィルタ材は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することで製造されている。
【００２０】
本発明のフィルタ材１００を構成する濾材１０２は、例えば不織布や紙、ガラス繊維紙など折り加工後の形状が容易に崩れない程度の保形性と、圧縮させた後に再び元の形状に復元する圧縮弾性とを有する紙状物を素材としている。濾材１０２は長手方向にプリーツ折り加工を施し、さらに必要に応じてＶ状、Ｗ状といったジグザク形状に折加工することで所定の濾過面積を確保したものである。
【００２１】
本発明のフィルタ材１００を構成する濾材１０２の圧縮弾性率としては、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。濾材１０２の圧縮弾性率が５０％を下回るとき、圧縮弾性力による復元力を利用したフィルタ材の剛性枠への装着安定性が不十分となる。
【００２２】
尚、圧縮弾性率の測定は、以下の試験方法によるものである。
【００２３】
（圧縮弾性率の測定方法）
５ｃｍ角の試験片を１０枚重ね、その試験片上に５０ｇの荷重をかけ、そのときの厚さ（Ａ）を測定する。次に、この試験片に５ｋｇの荷重を１分間かけ、そのときの厚さ（Ｂ）を測定する。次に、試験片上から５ｋｇの荷重を取り除き、１分間放置した上で、再び試験片上に５０ｇの荷重をかけ、そのときの厚さ（Ｃ）を測定する。測定した（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の厚さにより、下記式に基いて圧縮弾性率を求める。
【００２４】
圧縮弾性率（％）＝（Ｃ−Ｂ）÷（Ａ−Ｂ）×１００
この濾材１０２には、図１〜図４に示すように長手方向に線状のセパレータ１０４を付着させることもできる。セパレータ１０４は合成樹脂、好ましくはホットメルト樹脂からなり、これが濾材１０２の長手方向に連続または間欠した線状に付着して、濾材１０２の折りひだ相互の間隔が保持されるのである。 図１〜図４に示す形態では、プリーツ折り加工後の濾材１０２を再び平板状に伸ばし、この状態で濾材１０２の幅方向に平行して４本の間欠した線状のセパレータ１０４を付着させている。また、図面に示す例では濾材１０２の表裏にそれぞれにセパレータ１０４を付着させている。
【００２５】
尚、ホットメルト樹脂からなるセパレータ１０４を濾材１０２に付着させる場合、使用するホットメルト樹脂としては、融点が１００〜２００℃のものが好ましく、１００〜１４０℃のものがより好ましい。
【００２６】
また、濾材１０２にセパレータ１０４を付着させる場合、ホットメルト樹脂を窒素ガスで発泡させるなどして得られる発泡タイプのセパレータ１０４を用いることもできる。この場合、濾材１０２の圧縮弾性力のほかに、セパレータ１０４の持つ圧縮弾性力を利用することができる。
【００２７】
次いで、図２に示すようにプリーツ折り加工した濾材１０２をさらに長手方向に圧縮させ、この状態で濾材１０２の幅方向両端部に抗張力を有するテープ１０３を固着するのである。
【００２８】
図２及び図３に示すように、テープ１０３は、ボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物など抗張力を有する素材からなり、前記濾材１０２を圧縮させたときの濾材１０２の長さ及び折りひだの高さに対応する幅を有するものであり、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａ全体を覆うようになっている。
【００２９】
このテープ１０３の濾材１０２の幅方向両端部１０２ａへの固着は、例えば図２及び図３に示すように、プリーツ折り加工された濾材１０２を長手方向両側から（一方側からでもよい。）圧縮させ、この状態で後述する剛性枠１１０と同じ長さ（内寸）を有する型枠１０６内に嵌め込んで、濾材１０２の長手方向両端部１０２ａを圧縮状態に保持する。この後、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａにテープ１０３を接着剤（図示しない）を介して重ね合わせ、これを幅方向両端側から加熱板１０５で加熱加圧するという方法で行うことができる。これにより、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａにテープ１０３が固着された本発明のフィルタ材１００を得ることができるのである。尚、型枠１０６は、一例として図２に示すように断面コ字型をしていてもよい。
【００３０】
前記濾材１０２を圧縮させる度合いとしては、プリーツ折り加工後の長さ（ｌ0）と、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）との差が、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）に対して１〜５％とするのが好ましく（例えばｌ1が２００ｍｍのとき、ｌ0との間で２〜１０ｍｍの長さの差があることが好ましく）、さらに好ましくは１〜２．５％である。濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）とプリーツ折り加工後の長さ（ｌ0）との差が上記範囲よりも大きくなると、隣り合う折りひだ同志の間隔が狭くなり、濾過面積を有効に確保することができなくなる。一方、圧縮時長さ（ｌ1）とプリーツ折り加工後の長さ（ｌ0）との差が上記範囲よりも小さくなると、濾材１０２の圧縮弾性による復元力が小さくなるので、フィルタ材１００の剛性枠１１０への装着安定性が損なわれることになる。このため、濾材１０２を圧縮させる度合いは、濾材１０２の大きさや形状、濾過面積、圧縮弾性の大小などを考慮して適宜決定すると良い。
【００３１】
また、濾材１０２を圧縮させる場合、フィルタ材１００が剛性枠１１０に確実に装着できるよう、剛性枠１１０の装着部分の長さを考慮して、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）を剛性枠１１０の装着部分の長さに対応させるのが望ましい。というのは濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）は、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａではテープ１０３によって固定されるので、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）が剛性枠１１０の装着部分の長さよりも長いと、フィルタ材１００が剛性枠１１０に装着できないことになり、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）が剛性枠１１０の装着部分の長さよりも極端に短い場合には、フィルタ材１００を剛性枠１１０に装着したときに、濾材１０２の圧縮弾性による復元力によって生ずる剛性枠１１０への密着効果が得られず、フィルタ１００が簡単に外れてしまうことになるからである。
【００３２】
またテープ１０３には、ホットメルト樹脂を塗布しておいてもよく、この場合、テープ１０３を濾材１０２の幅方向両端部１０２ａに重ね合わせ、これを加熱板１０５で加熱加圧することで、テープ１０３の補強と濾材１０２の幅方向両端部１０２ａへの固着とを同時に行うことができるというメリットがある。
【００３３】
尚、上記形態で使用するホットメルト樹脂としては、融点が１００〜２００℃のものが好ましく、１００〜１４０℃のものがより好ましい。また、ホットメルト樹脂を加熱加圧は、２００℃で１０〜２０秒、０．１〜５ｋＰａなどの実施条件で行うのがよい。
【００３４】
このようにして得られたフィルタ材１００は、図４に示すように、濾材１０２のプリーツ形状が幅方向両端部１０２ａに固着するテープ１０３で保持されると同時に、濾材１０２の長手方向両端部１０２ｂの前記テープ１０３により拘束されていない部分（濾材１０２の幅方向中央部分）が、濾材１０２の圧縮弾性による復元力で外側に膨らんで湾曲している。
【００３５】
このため、フィルタ材１００にあっては、濾材１０２の長手方向両端部１０２ｂに外側から内側に向かって外力を加えたとき、前記湾曲形状が直線形状に変形可能な圧縮弾性を有することになる。
【００３６】
本発明のフィルタ装置は、上述のフィルタ材１００を剛性枠１１０に取り替え自在に装着したことを特徴とするものである。
【００３７】
図５（ａ）（ｂ）に示す剛性枠１１０は、濾材１０２の幅方向両端部１０２ｂの長さ（ｌ1）と同じ、若しくはやや大きな長さを有すると共に、枠の空気流出側に沿って鍔１１１を設けたものである。そして、前述のフィルタ材１００の長手方向両端部、すなわち濾材１０２の長手方向両端部１０２ｂに外側から内側に向かって外力を加えて、両端部を幅方向両端部１０２ｂの長さ（ｌ1）と同じ長さ、すなわち直線状とし、この状態でフィルタ材１００を、図５（ａ）（ｂ）に示す剛性枠１１０内に装着するのである。
【００３８】
剛性枠１１０内に装着されたフィルタ材１００は、その空気流出側が剛性枠１１０の空気流出側に沿って設けた鍔１１１に保持されるようになっている。またフィルタ材１００は、濾材１０２の圧縮弾性による復元力によって剛性枠１１０内に押し付けられて密着するようになっている。このため、この部分でのエアーリークがなくなり、フィルタ材１００が剛性枠１１０内に確実に保持されるようになっている。
【００３９】
前記剛性枠１１０の鍔１１１は、図５に示すように、枠１１０周囲の空気流出側全周に設けているが、剛性枠１１０のコーナー部分や中央部分など、部分的に設けても良い。また鍔１１１は、空気の流通を阻害しない範囲で格子状やストライプ状などの形態を採ることもできる。
【００４０】
また、剛性枠１１０内にはパッキンを設けてもよく、この場合、この剛性枠１１０内にフィルタ材１００を装着したときに、フィルタ材１００の長手方向両端部が復元力で剛性枠１１０内に密着するのと同時に、フィルタ材１００の長手方向両端部と剛性枠１１０との間にパッキンが介在し、より効果的にエアーリークの防止を計ることができる。
【００４１】
尚、本発明は、上記例に限定されず、例えば濾材やテープの種類や大きさ、折形状をフィルタ材の大きさや使用形態に応じて任意に設定したり、濾材の幅方向両端部に固着されるテープを断面コ字型とするなど、「特許請求の範囲」に記載された範囲で自由に変更して実施することが出来る。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材が、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材に、前記濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されてなり、極めて簡単な構造となっている。
【００４３】
本発明のフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材が、濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることから、該フィルタ材の長手方向両端部に外側から内側に向かって外力を加えて、両端部を直線状とし、この状態で該フィルタ材を剛性枠内に装着するといった具合に簡単な操作でフィルタ材を剛性枠へ取り替え自在に装着できる。
【００４４】
また、このフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材を剛性枠に装着したとき、該フィルタ材が、濾材の圧縮弾性による復元力によって剛性枠内に押し付けられて密着するようになっており、このため、フィルタ材が剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いという効果を奏する。
【００４５】
本発明のフィルタ材の製造方法は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着するという簡単な工程によって上述の優れた効果を奏するフィルタ材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、プリーツ折り加工した濾材を示す平面図。
【図２】図２は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、プリーツ折り加工した濾材を圧縮させ、型枠内に嵌め込んだ状態を示す平面図。
【図３】図３は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、型枠内に嵌め込んだ濾材の幅方向両端部にテープを積層して固着させている状態を示す平面図。
【図４】図４は本発明のフィルタ材を示す平面図。
【図５】図５は剛性枠を示し、（ａ）は剛性枠の平面図、（ｂ）は剛性枠の断面図。
【図６】図６本発明のフィルタ装置を示し、（ａ）はフィルタ装置の平面図。（ｂ）はフィルタ装置の断面図。
【図７】図７は従来のフィルタ装置を示す平面図。
【図８】図８は従来のフィルタ装置の別例を示す斜視図。
【図９】図９は図８の要部平面図。
【符号の説明】
１００・・・フィルタ材
１０２・・・濾材
１０２ａ・・・濾材天地部
１０３・・・テープ
１０４・・・セパレータ
１０５・・・加熱板
１０６・・・型枠
１１０・・・剛性枠
１１１・・・鍔
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置に関する。詳細には構造が簡単で、簡単に剛性枠への装着ができ、しかも装着時には、剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、フィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置としては、例えば実開平０６−３９１０９号公報に記載のものがある。このフィルタ装置１は、図７に示すように、プリーツ折り加工されたフィルタ材２を剛性枠３に取り替え自在に装着したものであり、前記フィルタ材２の長手方向両端部の折りひだがヒートシールされており、このヒートシール部４が剛性枠３の両側壁の流出側に間隔をおいて設けたリブ５と剛性枠３の側壁との間に差し入れられて抜け止め状態となって、該フィルタ材２が剛性枠３から脱落しないようになっていた。
【０００３】
ところが、このフィルタ装置１にあっては、フィルタ材２が剛性枠３から脱落しない構造とするために、フィルタ材２や剛性枠３にヒートシール部４やリブ５を設ける必要があり、その分、フィルタ材２や剛性枠３の製作工程が増えると共にそれらの構造が複雑になるという課題があった。
【０００４】
またこのフィルタ装置１にあっては、リブ５と剛性枠３側壁の僅かな隙間にフィルタ材２のヒートシール部４を差し入れることでフィルタ材２の脱落を防止するようになっているので、剛性枠３とリブ５の隙間やヒートシール部４の寸法精度を高くする必要があった。
【０００５】
一方、フィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置には、特開平１０−３２８５１７号公報に記載のものもある。このフィルタ装置１１は、図８及び図９に示すように、合成樹脂からなる周囲壁に内向きつば１６を設けた枠体１５の内側に、プリーツ折り加工された濾材１４の長手方向両端部に柔軟な材料からなる帯板材の側片１３を固着したフィルタ材１２を前記内向きつば１６によって抑止して装着するようにしたものである。
【０００６】
このフィルタ装置１１にあっては、フィルタ材１２が長手方向上向き及び下向きに湾曲可能で、かつ幅方向にも内向きに湾曲可能となっており、装着時にはこのフィルタ材１２を湾曲させながら、枠体１５の内向きつば１６の下側に差し込み、差し入れた後はフィルタ材１２自体の復元力でフィルタ材１２が枠体１５内に気密に装着されるようになっていた。
【０００７】
ところが、このフィルタ装置１１にあっては、フィルタ材１２が長手方向上向き及び下向きに湾曲可能で、かつ幅方向にも内向きに湾曲可能となっていることから、変形し易く、このため、使用時に枠体１５との間にエアーリークが発生しやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、構造が簡単で、簡単に剛性枠への装着ができ、しかも装着時には、剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されていて、前記濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１０】
請求項２記載の発明は、濾材が５０％以上の圧縮弾性率を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ材をその要旨とした。
【００１１】
請求項３記載の発明は、濾材の圧縮時長さが該フィルタを装着する剛性枠の装着部分の長さに対応していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１２】
請求項４記載の発明は、テープがボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物からなることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１３】
請求項５記載の発明は、濾材の長手方向に線状のセパレータが付着していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１４】
請求項６記載の発明は、セパレータが発泡タイプのホットメルト樹脂からなることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６に記載のフィルタ材を剛性枠に取り替え自在に装着したことを特徴とするフィルタ装置をその要旨とした。
【００１６】
請求項８記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することを特徴とするフィルタ材の製造方法をその要旨とした。
【００１７】
請求項９記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材の長手方向に線状のセパレータを付着した後、前記濾材を長手方向に圧縮させることを特徴とするフィルタ材の製造方法をその要旨とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置を図面に示した一実施の形態に従ってさらに詳しく説明する。図１〜図３は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、図４は図１〜図３に示す製造過程を経て得られたフィルタ材を示している。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本発明のフィルタ材は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することで製造されている。
【００２０】
本発明のフィルタ材１００を構成する濾材１０２は、例えば不織布や紙、ガラス繊維紙など折り加工後の形状が容易に崩れない程度の保形性と、圧縮させた後に再び元の形状に復元する圧縮弾性とを有する紙状物を素材としている。濾材１０２は長手方向にプリーツ折り加工を施し、さらに必要に応じてＶ状、Ｗ状といったジグザク形状に折加工することで所定の濾過面積を確保したものである。
【００２１】
本発明のフィルタ材１００を構成する濾材１０２の圧縮弾性率としては、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。濾材１０２の圧縮弾性率が５０％を下回るとき、圧縮弾性力による復元力を利用したフィルタ材の剛性枠への装着安定性が不十分となる。
【００２２】
尚、圧縮弾性率の測定は、以下の試験方法によるものである。
【００２３】
（圧縮弾性率の測定方法）
５ｃｍ角の試験片を１０枚重ね、その試験片上に５０ｇの荷重をかけ、そのときの厚さ（Ａ）を測定する。次に、この試験片に５ｋｇの荷重を１分間かけ、そのときの厚さ（Ｂ）を測定する。次に、試験片上から５ｋｇの荷重を取り除き、１分間放置した上で、再び試験片上に５０ｇの荷重をかけ、そのときの厚さ（Ｃ）を測定する。測定した（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の厚さにより、下記式に基いて圧縮弾性率を求める。
【００２４】
圧縮弾性率（％）＝（Ｃ−Ｂ）÷（Ａ−Ｂ）×１００
この濾材１０２には、図１〜図４に示すように長手方向に線状のセパレータ１０４を付着させることもできる。セパレータ１０４は合成樹脂、好ましくはホットメルト樹脂からなり、これが濾材１０２の長手方向に連続または間欠した線状に付着して、濾材１０２の折りひだ相互の間隔が保持されるのである。 図１〜図４に示す形態では、プリーツ折り加工後の濾材１０２を再び平板状に伸ばし、この状態で濾材１０２の幅方向に平行して４本の間欠した線状のセパレータ１０４を付着させている。また、図面に示す例では濾材１０２の表裏にそれぞれにセパレータ１０４を付着させている。
【００２５】
尚、ホットメルト樹脂からなるセパレータ１０４を濾材１０２に付着させる場合、使用するホットメルト樹脂としては、融点が１００〜２００℃のものが好ましく、１００〜１４０℃のものがより好ましい。
【００２６】
また、濾材１０２にセパレータ１０４を付着させる場合、ホットメルト樹脂を窒素ガスで発泡させるなどして得られる発泡タイプのセパレータ１０４を用いることもできる。この場合、濾材１０２の圧縮弾性力のほかに、セパレータ１０４の持つ圧縮弾性力を利用することができる。
【００２７】
次いで、図２に示すようにプリーツ折り加工した濾材１０２をさらに長手方向に圧縮させ、この状態で濾材１０２の幅方向両端部に抗張力を有するテープ１０３を固着するのである。
【００２８】
図２及び図３に示すように、テープ１０３は、ボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物など抗張力を有する素材からなり、前記濾材１０２を圧縮させたときの濾材１０２の長さ及び折りひだの高さに対応する幅を有するものであり、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａ全体を覆うようになっている。
【００２９】
このテープ１０３の濾材１０２の幅方向両端部１０２ａへの固着は、例えば図２及び図３に示すように、プリーツ折り加工された濾材１０２を長手方向両側から（一方側からでもよい。）圧縮させ、この状態で後述する剛性枠１１０と同じ長さ（内寸）を有する型枠１０６内に嵌め込んで、濾材１０２の長手方向両端部１０２ａを圧縮状態に保持する。この後、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａにテープ１０３を接着剤（図示しない）を介して重ね合わせ、これを幅方向両端側から加熱板１０５で加熱加圧するという方法で行うことができる。これにより、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａにテープ１０３が固着された本発明のフィルタ材１００を得ることができるのである。尚、型枠１０６は、一例として図２に示すように断面コ字型をしていてもよい。
【００３０】
前記濾材１０２を圧縮させる度合いとしては、プリーツ折り加工後の長さ（ｌ0）と、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）との差が、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）に対して１〜５％とするのが好ましく（例えばｌ1が２００ｍｍのとき、ｌ0との間で２〜１０ｍｍの長さの差があることが好ましく）、さらに好ましくは１〜２．５％である。濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）とプリーツ折り加工後の長さ（ｌ0）との差が上記範囲よりも大きくなると、隣り合う折りひだ同志の間隔が狭くなり、濾過面積を有効に確保することができなくなる。一方、圧縮時長さ（ｌ1）とプリーツ折り加工後の長さ（ｌ0）との差が上記範囲よりも小さくなると、濾材１０２の圧縮弾性による復元力が小さくなるので、フィルタ材１００の剛性枠１１０への装着安定性が損なわれることになる。このため、濾材１０２を圧縮させる度合いは、濾材１０２の大きさや形状、濾過面積、圧縮弾性の大小などを考慮して適宜決定すると良い。
【００３１】
また、濾材１０２を圧縮させる場合、フィルタ材１００が剛性枠１１０に確実に装着できるよう、剛性枠１１０の装着部分の長さを考慮して、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）を剛性枠１１０の装着部分の長さに対応させるのが望ましい。というのは濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）は、濾材１０２の幅方向両端部１０２ａではテープ１０３によって固定されるので、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）が剛性枠１１０の装着部分の長さよりも長いと、フィルタ材１００が剛性枠１１０に装着できないことになり、濾材１０２の圧縮時長さ（ｌ1）が剛性枠１１０の装着部分の長さよりも極端に短い場合には、フィルタ材１００を剛性枠１１０に装着したときに、濾材１０２の圧縮弾性による復元力によって生ずる剛性枠１１０への密着効果が得られず、フィルタ１００が簡単に外れてしまうことになるからである。
【００３２】
またテープ１０３には、ホットメルト樹脂を塗布しておいてもよく、この場合、テープ１０３を濾材１０２の幅方向両端部１０２ａに重ね合わせ、これを加熱板１０５で加熱加圧することで、テープ１０３の補強と濾材１０２の幅方向両端部１０２ａへの固着とを同時に行うことができるというメリットがある。
【００３３】
尚、上記形態で使用するホットメルト樹脂としては、融点が１００〜２００℃のものが好ましく、１００〜１４０℃のものがより好ましい。また、ホットメルト樹脂を加熱加圧は、２００℃で１０〜２０秒、０．１〜５ｋＰａなどの実施条件で行うのがよい。
【００３４】
このようにして得られたフィルタ材１００は、図４に示すように、濾材１０２のプリーツ形状が幅方向両端部１０２ａに固着するテープ１０３で保持されると同時に、濾材１０２の長手方向両端部１０２ｂの前記テープ１０３により拘束されていない部分（濾材１０２の幅方向中央部分）が、濾材１０２の圧縮弾性による復元力で外側に膨らんで湾曲している。
【００３５】
このため、フィルタ材１００にあっては、濾材１０２の長手方向両端部１０２ｂに外側から内側に向かって外力を加えたとき、前記湾曲形状が直線形状に変形可能な圧縮弾性を有することになる。
【００３６】
本発明のフィルタ装置は、上述のフィルタ材１００を剛性枠１１０に取り替え自在に装着したことを特徴とするものである。
【００３７】
図５（ａ）（ｂ）に示す剛性枠１１０は、濾材１０２の幅方向両端部１０２ｂの長さ（ｌ1）と同じ、若しくはやや大きな長さを有すると共に、枠の空気流出側に沿って鍔１１１を設けたものである。そして、前述のフィルタ材１００の長手方向両端部、すなわち濾材１０２の長手方向両端部１０２ｂに外側から内側に向かって外力を加えて、両端部を幅方向両端部１０２ｂの長さ（ｌ1）と同じ長さ、すなわち直線状とし、この状態でフィルタ材１００を、図５（ａ）（ｂ）に示す剛性枠１１０内に装着するのである。
【００３８】
剛性枠１１０内に装着されたフィルタ材１００は、その空気流出側が剛性枠１１０の空気流出側に沿って設けた鍔１１１に保持されるようになっている。またフィルタ材１００は、濾材１０２の圧縮弾性による復元力によって剛性枠１１０内に押し付けられて密着するようになっている。このため、この部分でのエアーリークがなくなり、フィルタ材１００が剛性枠１１０内に確実に保持されるようになっている。
【００３９】
前記剛性枠１１０の鍔１１１は、図５に示すように、枠１１０周囲の空気流出側全周に設けているが、剛性枠１１０のコーナー部分や中央部分など、部分的に設けても良い。また鍔１１１は、空気の流通を阻害しない範囲で格子状やストライプ状などの形態を採ることもできる。
【００４０】
また、剛性枠１１０内にはパッキンを設けてもよく、この場合、この剛性枠１１０内にフィルタ材１００を装着したときに、フィルタ材１００の長手方向両端部が復元力で剛性枠１１０内に密着するのと同時に、フィルタ材１００の長手方向両端部と剛性枠１１０との間にパッキンが介在し、より効果的にエアーリークの防止を計ることができる。
【００４１】
尚、本発明は、上記例に限定されず、例えば濾材やテープの種類や大きさ、折形状をフィルタ材の大きさや使用形態に応じて任意に設定したり、濾材の幅方向両端部に固着されるテープを断面コ字型とするなど、「特許請求の範囲」に記載された範囲で自由に変更して実施することが出来る。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材が、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材に、前記濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されてなり、極めて簡単な構造となっている。
【００４３】
本発明のフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材が、濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることから、該フィルタ材の長手方向両端部に外側から内側に向かって外力を加えて、両端部を直線状とし、この状態で該フィルタ材を剛性枠内に装着するといった具合に簡単な操作でフィルタ材を剛性枠へ取り替え自在に装着できる。
【００４４】
また、このフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材を剛性枠に装着したとき、該フィルタ材が、濾材の圧縮弾性による復元力によって剛性枠内に押し付けられて密着するようになっており、このため、フィルタ材が剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いという効果を奏する。
【００４５】
本発明のフィルタ材の製造方法は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着するという簡単な工程によって上述の優れた効果を奏するフィルタ材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、プリーツ折り加工した濾材を示す平面図。
【図２】図２は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、プリーツ折り加工した濾材を圧縮させ、型枠内に嵌め込んだ状態を示す平面図。
【図３】図３は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、型枠内に嵌め込んだ濾材の幅方向両端部にテープを積層して固着させている状態を示す平面図。
【図４】図４は本発明のフィルタ材を示す平面図。
【図５】図５は剛性枠を示し、（ａ）は剛性枠の平面図、（ｂ）は剛性枠の断面図。
【図６】図６本発明のフィルタ装置を示し、（ａ）はフィルタ装置の平面図。（ｂ）はフィルタ装置の断面図。
【図７】図７は従来のフィルタ装置を示す平面図。
【図８】図８は従来のフィルタ装置の別例を示す斜視図。
【図９】図９は図８の要部平面図。
【符号の説明】
１００・・・フィルタ材
１０２・・・濾材
１０２ａ・・・濾材天地部
１０３・・・テープ
１０４・・・セパレータ
１０５・・・加熱板
１０６・・・型枠
１１０・・・剛性枠
１１１・・・鍔
Claims (9)
- 長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されていて、前記濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることを特徴とするフィルタ材。
- 濾材が５０％以上の圧縮弾性率を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ材。
- 濾材の圧縮時長さが該フィルタを装着する剛性枠の装着部分の長さに対応していることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ材。
- テープがボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ材。
- 濾材の長手方向に線状のセパレータが付着していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ材。
- セパレータが発泡タイプのホットメルト樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ材。
- 請求項１〜６に記載のフィルタ材を剛性枠に取り替え自在に装着したことを特徴とするフィルタ装置。
- 長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することを特徴とするフィルタ材の製造方法。
- 長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材の長手方向に線状のセパレータを付着した後、前記濾材を長手方向に圧縮させることを特徴とする請求項８記載のフィルタ材の製造方法。
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