JP4806391B2 - Ｈｅｐａフィルタ及び空気清浄ユニット - Google Patents

Description

本発明は半導体素子や医薬品機器等の製造設備、更には燃料電池発電システム等の空気清浄手段を必要とするシステムに利用されるＨＥＰＡフィルタ、及びこのＨＥＰＡフィルタを備えた空気清浄ユニットに関する。

燃料電池発電システムでは、燃料電池に反応ガスとして送られる空気から塵等の粒子を除去するために、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）を備えた空気清浄ユニットが用いられている。ＨＥＰＡフィルタは、定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を有するエアフィルタである。

図１３は一般的な燃料電池発電システムの構成を説明する図である。図１３に示すように、燃料電池発電システムは、燃料電池８１と、該燃料電池８１に燃料ガスを供給する水素生成装置８２と、燃料電池８１に酸化剤ガスを供給する空気供給装置８３とを、備えている。水素生成装置８２は、原料ガスを改質して得た水素ガスを燃料ガスとして燃料電池８１へ供給するものである。また、空気供給装置８３は、空気清浄ユニット８８にて浄化された空気を酸化剤ガスとして燃料電池８１に供給するものである。そして、燃料電池８１では、燃料ガスと酸化剤ガスとを触媒で反応させて発電が行われる。

上記燃料電池を構成している触媒は白金をベースとしたものが一般的であり、このような燃料電池では、酸化剤ガス中の不純物（ＮＯｘ、ＳＯｘ、塵など）が発電性能の障害となる。よって、空気清浄ユニット８８では、空気の出入り口が形成された箱形の容器内に、塵等の粒子を吸着するためのＨＥＰＡフィルタ８４や、アンモニアガスや硫化水素等の不純物を吸着するためのケミカルフィルタ８５，８６が、前記容器に導通される気体の進行方向に積層されている（特許文献１、参照）。
特開２００５−３２７６８４号公報

図１４は従来の空気清浄ユニットにおいて容器内に設置されたＨＥＰＡフィルタを示す図である。図１４に示すように、一般に、ＨＥＰＡフィルタ１０の吸着部を正面に見た場合に、ＨＥＰＡフィルタ１０は長方形状であり、容器３０のＨＥＰＡフィルタ１０の設置部はＨＥＰＡフィルタ１０に合わせて長方形状に設計されている。しかしながら、実際は、合成樹脂等で成る容器３０は金型等を用いて量産されることから抜き勾配を有し、該容器３０のＨＥＰＡフィルタ１０の設置部は略台形状である。従って、ＨＥＰＡフィルタ１０の吸着部を正面に見た場合に、抜き勾配により略台形状となった容器３０の内壁と長方形状のＨＥＰＡフィルタ１０との間には、微量な間隙Ｄ，Ｄが生じる。なお、抜き勾配は容器の設計段階で定められることもあるが、金型製造者が製造時に適宜設けることも慣習的に行われており、また、容器の成形精度によって抜き勾配に微差が生じることがある。

上述のように容器の内壁とＨＥＰＡフィルタとの間に間隙が生じると、空気清浄ユニットに吸入された空気の大部分がこの間隙から流出してしまい、燃料電池に供給される酸化剤ガスに不純物が多く含まれることとなる。特に、燃料電池においては、わずかな粒子でも触媒の表面に付着すると触媒活性が阻害されることから、燃料電池発電システムに備える空気清浄ユニットには高いレベルの集塵除去能力が求められている。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、ＨＥＰＡフィルタと該ＨＥＰＡフィルタが内部に設置された容器の内壁との間からの気体の流出を防止できるＨＥＰＡフィルタ、及びこのようなＨＥＰＡフィルタを備えた空気清浄ユニットを提供することを目的とする。

本発明に係るＨＥＰＡフィルタは、濾材でなる面体と前記面体の周縁部に設けられた枠体とを備え、略台形状の設置部を有する容器の前記設置部に設置されて用いられるＨＥＰＡフィルタであって、前記容器の前記設置部に設置されたときに、四辺のうち一辺が収縮することにより前記容器の設置部の形状に沿った略台形状に変形可能に構成されているものである。

また、本発明は、前記ＨＥＰＡフィルタにおいて、前記面体は、シート状濾材が襞状に折り曲げられて成る略長方形状であって、前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺を除く三辺に固設された略Ｕ字状であるものである。

また、本発明は、前記ＨＥＰＡフィルタにおいて、前記面体は、シート状濾材が襞状に折り曲げられて成る略長方形状であって、前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺に固設された伸縮性を有する第一の枠部材と、前記一辺を除く三辺に固設された非伸縮性の第二の枠部材とを備えた矩形枠であるものである。

また、本発明は、前記ＨＥＰＡフィルタにおいて、前記枠体の外周に発泡性樹脂で成る層が形成されているものである。

本発明に係るＨＥＰＡフィルタは、前記枠体の外周に熱により膨張するシール材で成る層が形成されているものである。

本発明に係る空気清浄ユニットは、六面のうち一面が蓋である略直方体状であって、気体の入口と出口とが設けられ前記入口から前記出口に向かって流れる気体の進行方向と略直交する断面の内周形状が略台形状である容器と、前記容器内に設置された前記ＨＥＰＡフィルタとを備え、前記ＨＥＰＡフィルタの前記面体は前記容器内の気体の進行方向と略直交し、当該ＨＥＰＡフィルタの一組の平行な辺のうち長い方の辺は前記容器の前記蓋と接し、残りの三辺は前記容器の前記蓋以外の面と接しているものである。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、ＨＥＰＡフィルタと該ＨＥＰＡフィルタが内部に設置された容器の内壁との間からの気体の流出を防止できる。よって、ＨＥＰＡフィルタを備えた空気清浄ユニットのＨＥＰＡフィルタの粒子捕集率が低下せず、前記空気清浄ユニットの性能を確保することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。

実施の形態１

本発明の実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットについて説明する。図１は実施の形態１に係る空気清浄ユニットの構成を示す分解斜視図、図２は実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタを示す正面図、図３は実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタの変形例を示す正面図、図４は容器の構成を示す分解斜視図、図５は容器に内装されたＨＥＰＡフィルタを示す断面図である。

図１に示すように、空気清浄ユニット９は、略直方体状の容器３０と、該容器３０内に設置されたＨＥＰＡフィルタ１０とを備えている。通常、容器３０内には、集塵フィルタであるＨＥＰＡフィルタ１０に加え、硫化水素やアンモニア等の化学物質を捕集するケミカルフィルタ等が積層されている。このような空気清浄ユニット９は、例えば、燃料電池発電システムにおいて、燃料電池へ酸化剤ガスを供給する経路に設けることができる。以下、空気清浄ユニット９に具備されるＨＥＰＡフィルタ１０と容器３０とのそれぞれについて詳細に説明する。

まず、ＨＥＰＡフィルタ１０の構成について説明する。

図２にも示すように、ＨＥＰＡフィルタ１０は、濾材から成る面体１２と、該面体１２の周縁部に固設された枠体１１とを備えている。以下、ＨＥＰＡフィルタ１０のうち面体１２が露出している二面を「主面２０，２０」、この主面２０，２０と略垂直な四面を「周面２４」という。このＨＥＰＡフィルタ１０は、主面２０を正面に見た場合に略台形形状を有しており、この主面２０の外形を形成している四辺のうち対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接している。

面体１２は、ＨＥＰＡフィルタ１０の吸着部として機能し、空気中浮遊微粒子を濾過作用によって捕集するものである。面体１２は、ガラス繊維製、天然繊維製、合成繊維製、金属繊維製、又はプラスチック膜製のシート状濾材で構成されている。なお、面体１２を構成するシート状濾材は、ＨＥＰＡフィルタ１０が、定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を有するように選定される。

面体１２を構成しているシート状濾材は、表面積を高めるために長方形のものを襞状に折り曲げて用いられており、面体１２は全体として略長方形状である。以下、説明の便宜を図って、面体１２の襞の折り目Ｍと略直交する二辺を「上辺１２ａ」と「下辺１２ｃ」、同じく襞の折り目Ｍと略平行な二辺を「側辺１２ｂ，１２ｂ」という。

枠体１１は略矩形枠であって、枠の内周形状は面体１２の外周形状に合致する略長方形状であり、枠体１１の内周面に面体１２の周縁部が固定されている。枠体１１のうち面体１２の側辺１２ｂ，１２ｂが固定された一組の辺は、一端から他端に向けて幅が連続的に減少しており、枠体１１の外周形状は、面体１２の上辺１２ａが固定された辺を上底とし同じく下辺１２ｃが固定された辺を下底とする略台形状である。

このように外周形状が略台形状である枠体１１の内周に、外周形状が略長方形状の面体１２の周縁部が固定されることによって、主面２０を正面に見た場合の外形が、対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状のＨＥＰＡフィルタ１０が構成されている。

但し、図３に示すように、対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状の面体１２の周縁部を、略均一幅の枠体１１で包囲して、主面２０を正面に見た場合の外形が略台形状のＨＥＰＡフィルタ１０を構成することもできる。このようなＨＥＰＡフィルタ１０では、面体１２の外周形状と、枠体１１の外周形状はともに略台形状である。面体１２は、襞の山と谷との間隔を拡げたり狭めたりすることにより襞の折り目Ｍと略直交する方向に伸縮することができ、略長方形の面体１２は略台形状に変形可能である。従って、枠体１１を略均一幅であって対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状に形成して、この枠体１１の内周に面体１２の周縁部を固定すれば、面体１２は外周形状が対向する一組の辺が一端から他端に向けて互いに近接する略台形状となる。

なお、面体１２は枠体１１に対して、コンタミネーションを発生させない接着剤を用いて固定されている。このような接着剤として、例えば、ロックタイト３３０（ヘンケルジャパン株式会社製。「ロックタイト」はヘンケル コーポレイションの登録商標。）等のアクリル系接着剤や、例えばロックタイトＨｙｓｏｌ Ｕ−１０ＦＬ（ヘンケルジャパン株式会社製。「ロックタイト」及び「Ｈｙｓｏｌ」はともにヘンケル コーポレイションの登録商標。）等のウレタン系接着剤が挙げられる。

また、枠体１１の少なくとも外周部分は、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ウレタンフォーム等の合成樹脂発泡体で構成されている。このように、枠体１１の少なくとも外周部分を発泡体で構成することにより、ＨＥＰＡフィルタ１０が容器３０内に設置されたときに、枠体１１が容器３０の内壁と当接して圧縮変形することによって双方の形状誤差を吸収し、枠体１１と容器３０の内壁とを密着させることができる。

次に、ＨＥＰＡフィルタ１０が内装される容器３０の構成について説明する。

図４に示すように、容器３０は六面のうち一面が蓋である略直方体であって、容器蓋３１と容器本体３２とで構成されている。容器本体３２のうち容器蓋３１と対向する面を底面４７とし、この底面４７と略直交する四面を側面４３，４４，４５，４６とすると、側面のうち対向する一組の側面４４，４３に気体の入口４１と出口４２とが各々設けられている。この入口４１から容器３０内に流入した気体は、出口４２から流出することから、容器３０内の気体の進行方向は入口４１から出口４２に向かう方向となる。

容器３０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料又はステンレスやアルミニウム等の金属材料の成形品である。容器蓋３１と容器本体３２とは金型等の成形型を用いて量産されるため、成形型から成形品を離型するときの便宜を図って、容器本体３２には抜き勾配が設けられている。抜き勾配は、容器本体３２のうち側面４３，４４，４５，４６に設けられ、容器本体３２の底面４７に対し側面４３，４４，４５，４６は略直角から抜き勾配として設定された角度（例えば、１度程度）だけ外側へ傾いている。

そして、上記構成の容器３０内に上記構成のＨＥＰＡフィルタ１０が設置されて、空気清浄ユニット９が構成されている。

図１及び図５に示すように、容器３０の内部に設置されているＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０，２０は、容器３０内の気体の進行方向と略直交している。容器３０内の気体の進行方向と略直交する断面形状は、側面４５，４６、底面４７及び容器蓋３１で形成される略台形状である。従って、図４に示すように、容器３０におけるＨＥＰＡフィルタ１０の設置部３０ａ、すなわち、容器３０内のＨＥＰＡフィルタ１０の配置される空間の形状は、容器３０内の気体の進行方向から見て略台形状ということとなる。

このような空気清浄ユニット９において、容器３０及びＨＥＰＡフィルタ１０は、容器３０の設置部３０ａに設置されたＨＥＰＡフィルタ１０の全ての周面２４が容器３０の内壁と接触するように設計されている。詳細には、ＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０の外形を形成している四辺２１，２２，２３，２３は周面２４にも含まれており、これらの四辺２１，２２，２３，２３のうち一組の平行な辺の長い方の辺（以下、「上底辺２１」という）が容器蓋３１と接触し、同じく短い方の辺（以下、「下底辺２２」という）が容器本体３２の底面４７と接触し、一組の平行でない二辺（以下、「斜辺２３，２３」という）が容器本体３２の側面４５，４６と接触するように、容器３０及びＨＥＰＡフィルタ１０の形状が定められている。

このとき、ＨＥＰＡフィルタ１０の枠体１１の少なくとも外周は発泡体で構成されているので、容器３０の設置部３０ａの内周形状よりもＨＥＰＡフィルタ１０の外周形状をわずかに大きく設計して、前記発泡体が圧縮された状態でＨＥＰＡフィルタ１０が容器３０に内装されるようにすることが、ＨＥＰＡフィルタ１０と容器３０との密着性を高めるうえで望ましい。

また、図２に示すように、ＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０，２０を構成する四辺において、上底辺２１と略垂直な角度と斜辺２３，２３とがなす角度Ｒは、例えば、１〜３度の範囲で設計される。この角度は、容器３０の側面４５，４６に設けられた抜き勾配の角度に応じて定められるものである。

上記構成の空気清浄ユニット９では、容器３０内を入口４１から出口４２に向かって流れる気体の進行方向から見た場合、言い換えれば、ＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０を正面に見た場合に、容器３０の設置部３０ａの形状は抜き勾配のために略台形状であるが、この略台形状の設置部３０ａの形状とＨＥＰＡフィルタ１０の外形とが合致しているので、容器３０の内壁とＨＥＰＡフィルタ１０の周面２４との間に間隙が生じない。従って、この空気清浄ユニット９において、ＨＥＰＡフィルタ１０は適切な集塵機能を発揮することができる。

実施の形態２

次に、本発明の実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットについて説明する。図６は実施の形態２に係る空気清浄ユニットの構成を示す分解斜視図、図７は実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタを示す正面図、図８は実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタの第一変形例を示す正面図、図９は実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタの第二変形例を示す正面図、図１０は容器に内装されたＨＥＰＡフィルタを示す断面図である。なお、実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットは、前述の実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットに対して、ＨＥＰＡフィルタ１０の構造が相違する。よって、以下では、ＨＥＰＡフィルタ１０について詳細に説明し、他の説明を省略する。

図６及び図１０に示すように、空気清浄ユニット９は、略直方体状の容器３０と、該容器３０内の設置部３０ａに設置されたＨＥＰＡフィルタ１０とを備えている。ＨＥＰＡフィルタ１０は、容器３０内を入口４１から出口４２に向かって流れる気体の進行方向とその主面２０，２０が略直交するように配置されている。そして、容器３０の設置部３０ａの気体の進行方向と略直交する断面の内周形状は、容器３０に設けられた抜き勾配のために略台形状である。そこで、本実施の形態に係る空気清浄ユニット９では、容器３０内を入口４１から出口４２に向かって流れる気体の進行方向から見た場合、言い換えれば、ＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０を正面に見た場合に、ＨＥＰＡフィルタ１０はその主面２０の外形を形成している四辺のうち一辺の長さが収縮することにより容器３０の設置部３０ａの形状に沿った略台形状に変形している状態で、容器３０の設置部３０ａに設置されている。なお、ＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０の外形を形成している四辺のうち長さが収縮する一辺は、容器３０の設置部３０ａに設置されたときに底面４７と接する辺である。

以下、ＨＥＰＡフィルタ１０の構成について説明する。図７に示すように、ＨＥＰＡフィルタ１０は、濾材で成る面体１２と、該面体１２の周縁部に設けられた枠体１１とを備えている。面体１２は、長方形状のシート状濾材を襞状に折り曲げられて成り、面体１２は全体として略長方形状である。面体１２は、襞の山と谷との間隔を拡げたり狭めたりすることにより襞の折り目Ｍと略直交する方向の大きさを微調整可能であり、略長方形状から略台形状に変形可能である。

枠体１１は、面体１２の周縁部のうち襞の折り目Ｍと略直交する一辺（下辺１２ｃ）を除く三辺（上辺１２ａ，側辺１２ｂ，１２ｂ）に固設されて、略Ｕ字形状（図７においては上下逆略Ｕ字形状）を有している。また、枠体１１の少なくとも外周部分は、実施の形態１で述べた合成樹脂発泡体で構成されていて、枠体１１は全体として弾性を有している。かかる構成により、ＨＥＰＡフィルタ１０の面体１２の下辺１２ｃは、襞の折り目Ｍと略直交する方向に自由に伸縮することができる。よって、襞の折り目Ｍと略平行な周面２４からＨＥＰＡフィルタ１０を加圧すれば面体１２の下辺１２ｃが収縮して、主面２０，２０の外形が略台形状となるようにＨＥＰＡフィルタ１０を変形させることができる。

但し、図８に示すように、面体１２の周縁部のうち襞の折り目Ｍと略直交する一辺（下辺１２ｃ）に固設された伸縮性を有する第一の枠部材１１ａと、前記一辺を除く三辺（上辺１２ａ，側辺１２ｂ，１２ｂ）に固設された非伸縮性の第二の枠部材１１ｂとで成る略矩形状の枠体１１を、略Ｕ字形状の枠体１１に代えてＨＥＰＡフィルタ１０に備えることができる。この場合、面体１２の襞の折り目Ｍと略平行な周面２４からＨＥＰＡフィルタ１０を加圧すれば面体１２の下辺１２ｃとともに第一の枠部材１１ａが収縮して、主面２０，２０の外形が略台形状となるようにＨＥＰＡフィルタ１０を変形させることができる。

又は、図９に示すように、ＨＥＰＡフィルタ１０を、略長方形状の面体１２と、この面体１２の周囲を略均一幅で包囲する矩形枠状の枠体１１と、この枠体１１の外周に形成された合成樹脂発泡体で成る層１５で、構成することもできる。合成樹脂発泡体で成る層１５を構成する合成樹脂発泡体は、実施の形態１で説明したものと同種のものを用いることができる。この場合、ＨＥＰＡフィルタ１０の合成樹脂発泡体で成る層１５を加圧して収縮させることにより、主面２０，２０の外形が略台形状となるようにＨＥＰＡフィルタ１０を変形させることができる。

図６及び図１０に示すように、上述のように構成されたＨＥＰＡフィルタ１０は、容器３０の設置部３０ａに設置された状態において、ＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０の外形を形成している四辺のうち、上底辺２１は容器蓋３１と接触し、斜辺２３，２３は容器本体３２の側面４５，４６と接触し、下底辺２２は容器本体３２の底面４７と接触しており、下底辺２２の長さが収縮することにより設置部３０ａの形状に沿った略台形状（一端から他端に向けて互いに近接する略台形状）に変形している。

言うまでもないが、空気清浄ユニット９では、上述のように容器３０の設置部３０ａにＨＥＰＡフィルタ１０が変形して収まり、且つ、ＨＥＰＡフィルタ１０の周面２４が容器３０の設置部３０ａの内周に接触する関係を有するように、容器３０とＨＥＰＡフィルタ１０との大きさが設計されている。

上記の通り、空気清浄ユニット９において、ＨＥＰＡフィルタ１０が変形することにより容器３０の内壁とＨＥＰＡフィルタ１０の周面２４との間に間隙が生じないので、ＨＥＰＡフィルタ１０は適切な集塵機能を発揮することができる。しかも、量産される各容器３０に抜き勾配のバラツキが生じたとしても、ＨＥＰＡフィルタ１０の下底辺２２は、そのバラツキを十分に吸収できる程度に伸縮可能であり、容器３０とＨＥＰＡフィルタ１０との形状に高い精度が要求されないので、容器３０とＨＥＰＡフィルタ１０の生産性の向上と製造コストの削減に寄与することができる。

実施の形態３

次に、本発明の実施の形態３に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットについて説明する。なお、実施の形態３に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットは、前述の実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットに対して、ＨＥＰＡフィルタ１０の周面２４に熱膨張シール材料層１３が設けられている点で相違する。よって、以下では、ＨＥＰＡフィルタ１０について詳細に説明し、他の説明を省略する。

図１１は実施の形態３に係るＨＥＰＡフィルタを示す正面図、図１２は容器にＨＥＰＡフィルタを内装する作業工程を説明する図であり、（ａ）は加熱前の様子、（ｂ）は加熱後の様子を示す図である。

図１１に示すように、ＨＥＰＡフィルタ１０は、濾材で構成された略長方形状の面体１２と、略矩形の枠体１１とを備え、枠体１１の内周に面体１２の周縁部が固定されている。枠体１１の外周面には、熱膨張シール材料が塗布又は貼付されて熱膨張シール材料層１３が形成されている。ここで「熱膨張シール材料」とは、所定温度に加熱されると膨張し、一旦膨張すると、その形状が保持される材料をいう。熱膨張シール材料は、例えば、商品名フィブロック（フィブロックは積水化学工業株式会社の登録商標）や、商品名マイクロスフェアー（クレハマイクロスフェアーは株式会社クレハの登録商標）である。

なお、図１１に示すＨＥＰＡフィルタ１０は略長方形状であるが、略台形状であっても構わない。また、前述の実施の形態１又は実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタ１０の周面２４に、熱膨張シール材料層１３を形成してもよい。

上記構成のＨＥＰＡフィルタ１０が容器３０の設置部３０ａに設置されて、空気清浄ユニット９が構成されている。容器３０の設置部３０ａにＨＥＰＡフィルタ１０を設置する作業工程は以下の通りである。

先ず、容器本体３２の設置部３０ａに、ＨＥＰＡフィルタ１０を配置する。このとき、容器３０の気体の入口４１と出口４２により定まる気体の進行方向とＨＥＰＡフィルタ１０の主面２０，２０とが略直交している。次に、容器本体３２を容器蓋３１で封止する。このようにして容器３０内に配置されたＨＥＰＡフィルタ１０は、図１２（ａ）に示すように、容器３０の内壁と密着しないが、容器３０内の所定位置（設置部３０ａ）に保持される程度の大きさを有している。最後に、容器３０ごとＨＥＰＡフィルタ１０を熱膨張シール材料層１３の熱膨張シール材料が熱膨張する温度まで加熱（加温）する。これにより、図１２（ｂ）に示すように、ＨＥＰＡフィルタ１０の熱膨張シール材料層１３が熱膨張してＨＥＰＡフィルタ１０と容器３０との間隙が閉塞される。

なお、上述の熱膨張シール材料層１３の加熱工程を考慮して、空気清浄ユニット９の容器３０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の耐熱性樹脂製又はアルミニウム等の金属系材料製であることが望ましい。

上記作業工程により容器３０内にＨＥＰＡフィルタ１０が設置されて成る空気清浄ユニット９では、枠体１１の周面２４に設けられた熱膨張シール材料層１３はＨＥＰＡフィルタ１０と容器３０との間隙を埋めるように膨張するので、ＨＥＰＡフィルタ１０と容器３０との間に間隙が生じない。よって、この空気清浄ユニット９では、ＨＥＰＡフィルタ１０は適切な集塵機能を発揮することができる。しかも、量産される各容器３０に抜き勾配や大きさのバラツキが生じたとしても、これらに起因して生じる容器３０とＨＥＰＡフィルタ１０との間隙は熱膨張シール材料層１３により埋められるので、容器３０とＨＥＰＡフィルタ１０との形状に高い精度が要求されないことから、容器３０とＨＥＰＡフィルタ１０の生産性の向上と製造コストの削減に寄与することができる。

本発明に係るＨＥＰＡフィルタ及び空気清浄ユニットは、例えば、燃料電池システム、半導体分野や医薬品機器分野の製造設備等、清浄な空気を必要とする産業分野に有用である。

実施の形態１に係る空気清浄ユニットの構成を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタを示す正面図である。 実施の形態１に係るＨＥＰＡフィルタの変形例を示す正面図である。 容器の構成を示す分解斜視図である。 容器に内装されたＨＥＰＡフィルタを示す断面図である。 実施の形態２に係る空気清浄ユニットの構成を示す分解斜視図である。 実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタを示す正面図である。 実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタの第一変形例を示す正面図である。 実施の形態２に係るＨＥＰＡフィルタの第二変形例を示す正面図である。 容器に内装されたＨＥＰＡフィルタを示す断面図である。 実施の形態３に係るＨＥＰＡフィルタを示す正面図である。 容器にＨＥＰＡフィルタを内装する作業工程を説明する図であり、（ａ）は加熱前の様子、（ｂ）は加熱後の様子を示す図である。 一般的な燃料電池発電システムの構成を説明する図である。 従来の空気清浄ユニットにおいて容器内に設置されたＨＥＰＡフィルタを示す図である。

符号の説明

９ 空気清浄ユニット
１０ ＨＥＰＡフィルタ
１１ 枠体
１２ 面体
１２ａ 上辺
１２ｂ 側辺
１２ｃ 下辺
１３ 熱膨張シール材料層
２０ 主面２０，２０
２１ 上底辺
２２ 下底辺
２３ 側辺
２４ 周面２４
３０ 容器
３０ａ 設置部
３１ 容器蓋
３２ 容器本体
４１ 入口
４２ 出口
４３，４４，４５，４６ 側面
４７ 底面

Claims (6)

1. 濾材でなる面体と前記面体の周縁部に設けられた枠体とを備え、略台形状の設置部を有する容器の前記設置部に設置されて用いられるＨＥＰＡフィルタであって、
   前記容器の前記設置部に設置されたときに、四辺のうち一辺が収縮することにより前記容器の設置部の形状に沿った略台形状に変形可能に構成されている、ＨＥＰＡフィルタ。
2. 前記面体は、シート状濾材が襞状に折り曲げられて成る略長方形状であって、
   前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺を除く三辺に固設された略Ｕ字状である、
   請求項１に記載のＨＥＰＡフィルタ。
3. 前記面体は、シート状濾材が襞状に折り曲げられて成る略長方形状であって、
   前記枠体は、前記面体の周縁部のうち襞の折り目と略直交する一辺に固設された伸縮性を有する第一の枠部材と、前記一辺を除く三辺に固設された非伸縮性の第二の枠部材とを備えた矩形枠である、
   請求項１に記載のＨＥＰＡフィルタ。
4. 前記枠体の外周に発泡性樹脂で成る層が形成されている、
   請求項１に記載のＨＥＰＡフィルタ。
5. 前記枠体の外周に熱により膨張するシール材で成る層が形成されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のＨＥＰＡフィルタ。
6. 六面のうち一面が蓋である略直方体状であって、気体の入口と出口とが設けられ前記入口から前記出口に向かって流れる気体の進行方向と略直交する断面の内周形状が略台形状である容器と、前記容器内に設置された請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のＨＥＰＡフィルタとを備え、
   前記ＨＥＰＡフィルタの前記面体は前記容器内の気体の進行方向と略直交し、当該ＨＥＰＡフィルタの一組の平行な辺のうち長い方の辺は前記容器の前記蓋と接し、残りの三辺は前記容器の前記蓋以外の面と接している、
   空気清浄ユニット。
   

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