JPH07502452A - 流体をろ過するためのフィルター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の屈曲線と、それらの間に位置するほぼ平坦な複数のフィルター 部材折畳部分とを有する波形すなわちジグザグ形に折り畳まれたフィルタ一部材 を備え、このフィルタ一部材が、折畳部分の連続方向に伸張しその逆方向に圧縮 するようになっている、流体、特に気体、をろ過するための、特に車両の客室内 に流れる空気をろ過するための、フィルター装置に関する。

そのエツジに細長い紙が接着されているひだ状のペーパーフィルターがフランス 特許第１．２８９，４５６号より周知となっている。このペーパーフィルターは 、周囲の硬いフレーム及び縦と横の支持ワイヤにより、ひだの付いたジグザグ状 態に保持される。横のワイヤは、フィルターの側方エツジに設けられた２本の平 行な縦ワイヤに取り付けられている。この横の支持ワイヤは、各ひだの折目の屈 曲線でフィルターと係合してひだ構造を保持し、間隔を保つ。

車両の客室内に流れる空気をろ過するフィルター装置は、様々な種類のものがあ り、広範囲において知られている。そのような周知のフィルター装置の何例かが 、公開されているドイツ出願箱２５　５７　４４４号、３５　２９　５７９号、 ３５３４３１８号、３７１６２４３号、及び３８１５９０７号と、ドイツ特許第 ２１３８４１２号及び３４３９２５５号明細書、さらにドイツ実用新案部８００ １　７９８号に示されている。これら全てのフィルター装置に共通する特徴は、 フィルタ一部材をフィルターフレームに固定しているのでフィルターフレームを 共に交換しないことにはフィルタ一部材を交換することができないという点にあ る。

従来のフィルター装置では、ろ過面積を拡大するためにフィルタ一部材を波形す なわちジグザグ形に折り畳んでいる。ろ過材料（例えば紙もしくは不織布）の形 状には安定性がほとんど備わっていないので、通気性のある網状支持構造体をフ ィルタ一部材に追加するか、または、フィルタ一部材の連続する屈曲線の間のほ ぼ平坦な折畳部分を互いに離してＶ字形に保持するスペーサーを設ける。スぺ− サーを設けると、フィルター装置の構造が複雑になる。

ヨーロッパ特許第０　１７０　６４３号より周知のフィルター装置は、フィルタ ーフレーム内に挿入するようになっているフィルタ一部材を有している。このフ ィルタ一部材は、交換できるようにフィルターフレームに収容される。フィルタ 一部材のジグザグ形状に安定性を与えるために、さらに、周知のこのフィルター 装置では、２つに分かれるフィルターフレームに、相互に係合する特別の歯を設 けている。このような歯すなわちスペーサーにより、フィルター装置の構造だけ でな（、新しいフィルタ一部材を挿入する工程も、より複雑になる。

フィルタ一部材を伸張させながらその形状を自動的に安定させることのできるフ ィルター装置を提供することが本発明の目的である。

上記目的を解決すべく、本発明によれば、以下のような構成を有する、冒頭に言 及したタイプのフィルター装置が提供される。すなわち、本発明に係るフィルタ ー装置では、フィルタ一部材には、フィルタ一部材の伸張を制限し、フィルタ一 部材が伸張した状態にフィルター部材折畳部分を固定する２つの引張部材が設け られており、伸張方向に延在するフィルタ一部材の２つの側方エツジに位置する この引張部材は、フィルタ一部材に密に接続している。

本発明に係るフィルター装置では、フィルタ一部材には、伸張方向に延在するそ の２つのエツジそれぞれに引張部材が設けられている。この引張部材は、耐引張 性（引っ張りに対する抵抗力）を有しており、張力を受けても著しい程には伸張 しない。引張部材には、例えば、耐引張性がありほとんど伸張しない柔軟な引張 バンドを用いることができる。通常、引張部材は、非弾性かつ高弾性の柔軟なウ ェブである。この引張バンドすなわぢ引張部材は、側面から見て波形をなす、フ ィルタ一部材の両エツジに固定されている。引張部材に柔軟性があるので、フィ ルタ一部材は、その伸張方向と反対の方向に圧縮可能である。このとき、引張部 材の、フィルタ一部材に接続していない部分がひだ状に折れ曲がる。

フィルタ一部材の両エツジに設けた引張部材により、フィルタ一部材の伸張範囲 が制限される。フィルタ一部材が限界まで伸張すると、高弾性の引張部材が張力 を受けてぴんと張る。フィルタ一部材の両エツジは引張部材に固定されているの で、互いにＶ字形をなす個々のフィルター部材折畳部分が動くことはない。と言 うのは、フィルター部材折畳部分は、ぴんと張った引張部材により、その側方端 で所定位置に保持されるからである。本発明に係るフィルター装置のフィルタ一 部材では、隣合うフィルター部材折畳部分間のＶ字形の中間空間内に突出するス ペーサーを追加する必要はないので、所望であれば、フィルタ一部材を受け入れ るフィルターフレームの構造を単純にすることができる。

フィルタ一部材は、ろ過材料層、好ましくはエレクトレットろ過材料層、を保持 する網状支持構造体を有することが好ましい。曲げ抵抗性を比較的備えたこの網 状支持構造体は、フィルタ一部材の折畳部分に対応して折り畳まれ、伸張方向に 延在するその側方エツジにおいて例えば接着あるいは溶接により引張部材に接続 される。ろ過材料層は、必ずしも引張部材に接続する必要があるわけではないが 、接続することが好ましい。網状支持構造体は、ろ過材料層よりも数倍強（弓１ 裂抵抗を有している。

引張部材は、隣合う２つの屈曲線（折目すなわち屈曲線）間の水平距離に等しい あるいはほぼ等しい幅を有する引張バンドとして設けることが好ましい。従って 、フィルタ一部材の、空気流れ方向上流側にある屈曲線は引張バンドの長手エツ ジの一方に沿い、フィルタ一部材の、下流側にある屈曲線は、引張バンドの平行 する反対側のエツジに配置される。

引張部材をフィルタ一部材に組み付ける（接続する）際には、まず、フィルタ一 部材を所望の程度まで伸張し、隣合うフィルター部材折畳部分が互いに一定角度 をなすようにする。フィルタ一部材がこの状態にあるときに、引張バンドすなわ ち引張部材を長手方向の両側面において接着しもしくは超音波溶接によって取り 付けもしくはその他何らかの適当な方法で固定する。固定作業中は、引張バンド すなわち引張部材は十分に伸張した状態とされる。その後に伸ばしても、フィル タ一部材は、引張部材に固定されたポイントを越えることはない。従って、フィ ルタ一部材を限界まで伸張したとき、隣合うフィルター部材折畳部分は一定角度 のＶ字形をなす。

実質的に非伸張性又は高弾性の引張部材は、耐引張性を有する繊維ウェブ材、特 に熱可塑性繊維よりなる補強された不織布、から形成されることが好ましい。

フィルタ一部材をフィルターフレーム内に挿入すると、引張部材すなわち引張バ ンドはフィルターフレームの相対する２つの内面に接する。繊維材すなわち不織 布により、必然的に、個々の繊維が引張バンドの表面から突出するという効果が 生じる。これらの繊維がフィルターフレームの内面に接するので、この部分にお いても媒体流をろ過することができる。

熱処理及び／もしくは圧延等、補強目的において周知の処理・加工法によって不 織布を強化することによっても、繊維材を引張部材に利用することができる。

これは、繊維の突出端によって付加的ろ過作用が上記のように行われるので都合 が良い。特に、引張部材は、複合的に熱接着して無作為に配置した熱可塑性繊維 （ステーブルファイバー）よりなる。

フィルタ一部材を挿入するためのフィルターフレームには、フィルタ一部材を伸 張してその伸張状態に保持する伸張手段が設けられている。この伸張手段は、フ ィルターフレームの一部分のみに配置することもできるが、フィルタ一部材の長 手方向の２つの端部それぞれに設けることもできる。上記１つのもしくは複数の 引張手段により、フィルタ一部材は、引張部材が引張力を受けてぴんと張る程度 までフィルターフレーム内で伸張する。伸張手段は、引張部材の端部かもしくは 外側のフィルター部材折畳部分と係合する。伸張手段はロック部材に接続してお り、このロック部材によって、伸張手段の伸張力をかける部分は、フィルタ一部 材を伸張する伸張位置にロックされるので都合が良い。

伸張手段の都合の良い実施例では、フィルターフレームには、２つの最外のフィ ルター部材折畳部分を伸張方向に保持する２つの保持部材が設けられており、こ の最外のフィルター部材折畳部分は、フィルタ一部材が完全にあるいは少なくと も部分的に伸張した状態で上方から保持部材に載せるようになっている。例えば プレート状の部材であるこの各保持部材は、フィルターフレームの向かい合う２ つの各部分に関節接合することが好ましく、このとき、保持部材は、フィルター フレームの対応する部分の、空気流れ方向において下流側の内側エツジに関節接 合することが好ましい。少なくとも一方の保持部材は、伸張すべく、他方の保持 部材から遠ざかってフィルターフレームに向かう方向にピボットポイントを中心 として回動することができる。移動自在の保持部材を、伸張したフィルタ一部材 の機械的応力によって戻ることのないように固定するために、その保持部材を、 フィルターフレームの内面に接する回動位置にロックするロック用フックを設け ている。さらに、このロック用フックは、外側の屈曲線の一方あるいは双方にお いてフィルタ一部材の上方で係合することができる。保持部材は、下方からフィ ルター部材折畳部分と係合しかつ屈曲線まで延在するので、フィルタ一部材を把 持するロック用フックにより保持される。

本発明に係るフィルター装置は比較的安価に製造できる。特に、フィルター部材 折畳部分の互いに対して傾斜したその位置は引張部材により保持されるのでフィ ルタ一部材それ自体は比較的小さな形状安定性さえ備えていればよいという理由 により、製造コストを減らすことができる。網状支持構造体などを備えると、フ ィルタ一部材の強度や安定性を落としても、７字形をなす隣合ったフィルター部 材折畳部分が広がるすなわちくずれる虞れはない。

本発明の都合の良い実施例では、フィルタ一部材には、不織布よりなるエレクト レットろ過温を接続した網状支持構造体が設けられている。この不繊布層は空気 流れ方向において網状支持構造体の下流側に配置することが好ましく、エレクト レットろ過温は、網状支持構造体から離れる方向つまり空気流れ方向へ自在に拡 張できる。網状支持構造体とエレクトレットろ過温の双方を引張手段に固定して いる。不織布よりなるエレクトレット層は接着もしくは溶接もしくは機械的方法 で網状支持構造体に接続するので、網状支持構造体に対して（直接もしくは関節 的に）保持される。従って、フィルタ一部材を通過する媒体流は、透過性を有す る網状支持構造体をまず通過し、次に、エレクトレットろ過温を、目のあらいそ の不織布を広げながら、通過する。その結果体積が増すことによりフィルタ一部 材の収容量が増大するので有効寿命が長くなる。特に、エレクトレットろ過温の 個々の繊維の間隔が大きくなることにより、繊維の周囲のより広い空間において 、各繊維の電荷により粒子を結合させることができる。エレクトレットろ過温は 、フィルタ一部材の、流れを受け入れる側で網状支持構造体に覆われているので 、不織布から突出する繊維は押し込まれ、網状支持構造体を通り抜ける繊維はご くわずかなものとなる。このようにＶ字形の中間空間内に突出する不織布繊維の 数が減るので、７字形の（ぼみに発生する乱流が弱まる。言い換えれば、空気流 れ方向において網状支持構造体の前方に不織布を配置したフィルタ一部材に生じ る乱流と同程度の乱流が許容されるのであれば、フィルタ一部材の波形をより密 にすることができる。これは、長さ単位の折目の数すなわちフィルター部材折畳 部分の数を増やせることを意味する。従って、折畳部分の互いに対する角度を一 層鋭（してろ過面積を拡大することができる。空気抵抗を変えないでろ過表面を 拡大した場合、不織布層を網状支持構造体の下流側に配置することにより、最終 的には空気抵抗を改善することができる。

このように、一方では、フィルター部材層は流体が流れているときに自在に拡張 しうるのでその体積が大きくなるという点で、他方では、空気抵抗が一定である とろ過面積を拡大できるという点で、本発明に係るフィルター装置のフィルタ一 部材の収容量は増大する。さらに、エレクトレットろ過温の上流側に網状支持構 造体を１つだけ配置することにより、フィルタ一部材の流動性は向上する。

本発明のさらなる実施例では、不織布層の、網状支持構造体から離れた側すなわ ち表面には、不織布を共に保持するためのカバ一層が設けられている。上記のよ うに、媒体がフィルタ一部材を通過する際に不織布層は広がりつる。ろ過材料層 を構成する不織布が「飛び出す」のを防ぐために、この繊維材を網状支持構造体 から離れている自由面においてもカバ一層によって共に固定すなわち保持してい る。

カバ一層は、不織布の拡張を制限することはなく、流体がフィルタ一部材を通過 するときに、不織布が拡張する範囲まで網状支持構造体から離れる。このカバ一 層は、流体がフィルタ一部材を通過しているときに個々の繊維がエレクトレット ろ過温から分離するすなわちそこから剥がれるのを防ぐために不織布を共に保持 するという機能のみを果たす。

カバ一層は補強された不織布よりなることが好ましい。不織布の補強は、その目 的において周知である通常の処置・加工技術によって達成することができる。

特に、カバ一層は、複合的に熱接着され無作為に配置された熱可塑性繊維（ステ ープルファイバー）よりなる。エレクトレットろ過温を構成する不織布は、刺し 縫いなど何らかの方法で補強されていたとしてもカバ一層に比べて比較的ゆるく 結合しており、カバ一層はエレクトレットろ過温よりも（引裂に対して）大きな 強度を有している。しかし、補強されたこの不織布は本来的に安定性を備えてい ない、すなわち、フィルタ一部材のジグザグ形状の折目は、対応するように折り 畳まれたすなわち形成された網状支持構造体と引張部材とによって保持される。

網状支持構造体と（ろ過材料層及び、あれば、カバ一層の）不織布とは、同じ熱 可塑性材料、好ましくはポリプロピレン、から形成されているので都合が良い。

再生利用する上で都合良いという点で、フィルタ一部材の全構成要素及びフィル ター装置全体の全構成要素を同じ熱可塑性材料より構成することが好ましい。フ ィルター装置にはポリプロピレンが特に役立つということが分かっている。

網状支持構造体が、流体と接触するフィルタ一部材の最初の層となるように、本 発明に係るフィルター装置をろ過すべき流体の流れの中に位置決めすることが好 ましい。網状支持構造体の次にエレクトレットろ過温を配置し、あれば、カバ一 層をそれに続ける。流体の流れを保つために、空気をフィルター部材内に送る例 えば送風機などの適当な手段を設けている。「手段」という用語は、本発明に関 する文脈では非常に広い意味を有しており、フィルタ一部材に（流体を）通過さ せるあらゆる器具と環境とを含むものとされている。究極的には車両それ自体も そのような手段になりつる。と言うのは、本発明に係るフィルター装置を備えた 車両は、駆動時に、フィルター装置のフィルター部材内に流れる空気流を発生さ せるからである。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、フィルタ一部材が伸張した状態の斜視図である。

図２は、密に折り畳んだ状態で箱から取り出しているフィルタ一部材を部分的に 挿入したフィルターフレームの側面図である。

図３は、フィルターフレーム内におけるフィルタ一部材の波形構成を示してぃ図 ４は、フィルターフレームの伸張手段によりその伸張位置に保持されているフィ ルタ一部材を示す図である。

図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。

図６〜１０は、フィルタ一部材をフィルターフレーム内で伸張する伸張手段の変 形例を示す図である。

図１１は、図１のフィルタ一部材の構成を示す、引張部材を省略した分解図であ る。

図１２は、フィルタ一部材の下流側屈曲線の拡大横断面図である。

図１３は、不織布ろ過材料層の拡張を図示するために流体が通過している状態を 示す、図１２のフィルタ一部材と同様の図である。

発明の詳細な説明 図１は、波形すなわちジグザグ形に折り畳まれたフィルタ一部材１０の斜視図で ある。フィルタ一部材１０は、７字形に対をなすほぼ直線状の複数のフィルター 部材折畳部分１２と、フィルター部材折畳部分１２を接続する複数の屈曲線１４ とを有する。フィルタ一部材１０は、その波形状により、図１の両方向矢印１６ の方向に伸張もしくは圧縮することができる。波形の両側方エツジ１８は、耐伸 張性（伸びに対する抵抗力）を有する（すなわち高弾性の）柔軟な非弾性引張バ ンド２０に接着されている。これらの引張バンド２０は、一方ではフィルタ一部 材１０が伸張する範囲を制限し、他方では、フィルタ一部材の波形を、それが限 界まで伸張した状態に固定して保持する機能を果たす。この伸張状態では、引張 バンド２０は張力を受けているので、個々のフィルター部材折畳部分１２はその 側方エツジで実際きつく固定されていて、その移動は抑制される。フィルタ一部 材は、図２〜４に示すようにフィルターフレーム２２内に挿入することができる 。フィルターフレーム２２は、長手方向に延在する２つの平行な縦部分２４と、 縦部分２４を接続する２つの平行な横部分２６とを有する。フィルターフレーム ２２の、空気流れ方向（図１の矢印２８）において下流側の内側エツジには周フ ランツ３０が一体的に接続しており、この周フランジ３０にフィルタ一部材１０ のエツジが支持される。

上記のように、個々のフィルター部材折畳部分１２が互いに平行に隣合うように フィルタ一部材１０を圧縮することができる。この状態では、フィルタ一部材１ ０の占める体積はわずかなものに過ぎないので、フィルタ一部材１０を、最小限 の空間しか必要としない状態で小さなボール箱３２などの中に収容することがで きる。箱３２を開けると、折り畳まれたフィルタ一部材１０は、そこに内在する ばね力により箱から突出する。このように突出したフィルタ一部材１０の端部を 保持プレート３４に載せる。保持プレート３４は、フィルターフレーム２２の２ つの縦部分２４間の横断面部２６に延在している。さらに、保持プレート３４は 、フレームの横断面部２６の、空気流れ方向２８において下流側のエツジに回動 自在に接続しており、空気流れ方向２８に対して横方向に延在している。フィル タ一部材１０は、図２に示すようにその外側のフィルター部材折畳部分１２によ り、この保持プレート３４上に位置決めされてフィルターフレーム２２内に突出 する。箱３２を引き外すことにより、フィルタ一部材１０はフィルターフレーム ２２内に徐々に挿入される。他方すなわち第２の横断面部２６にも、上記保持プ レートと同じ形状と方向性とを有する保持プレート３４が配置されている。フィ ルタ一部材１０は、他方の外側フィルター部材折畳部分１２でこの第２保持プレ ート３４上に位置決めされ、フィルターフレーム２２内に図３に示す位置を保つ 。

この位置では、フィルタ一部材１０はまだ完全には伸張していない。完全な伸張 は、２枚の保持プレート３４をフレームのそれぞれに対応する横断面部２６の方 へ回動することにより達成される。横断面部２６の上端に設けた各ロック手段に より、保持プレート３４を、フレームの横断面部２６に平行なロック位置に保つ ことができる。ロック手段は、それぞれ、フレームの対応する横断面部２６の上 端に対して回動する回動バー３６を有しており、回動バー３６にはＶ字形バー３ ８が接続している。このＶ字形バー３８は、回動バー３６から離れた側に向かっ て開口している。

回動バー３６をフィルターフレーム２４の内側へ回動することにより、Ｖ字形バ ー３８はフレームのフランジ３０に向かって開口する（図４参照）。保持プレー ト３４を予めフレームの対応する横断面部２６に押し付けた後、■字形バー３８ を、外側のフィルター部材折畳部分１２に続く第１屈曲線１４に上方から係合さ せ、保持プレート３４の復帰を阻止する。フレームの縦部分２４から横方向に突 出し、回動バー３６と一体であり、縦部分２４の外面のロック用くぼみ４２内に 係合するようになっているフック部材４０によって、回動バー３６を適当な位置 にロックして保持プレート３４を保持することができる。

保持プレート３４をフレームの対応する横断面部２６の方へ回動すると、外側の フィルター部材折畳部分１２は横断面部２６の内面に沿ってその内面と保持プレ ート３４との間に延在する。その結果、フィルタ一部材１０が伸張して張りつめ 、引張バンド２０に張力がかかる。この状態において、フィルタ一部材１０の波 形を安定させるとい）引張バンドの機能が果たされる。

図６〜１０に、保持プレート３４を保持する別のロック機構を示している。図６ −１．０のこのろ過手段の、図２〜５のろ過手段の各部に対応する部分は、可能 な限り同じ参照符号で示している。フィルムヒンジ４４により、各保持プレート ３４は、フレームのそれぞれに対応する横断面部２６に接続している。フレーム の横断面部２６の下端は、折り曲げることのできる傾斜したバー４８を有してお り、この傾斜バー４８は、それぞれに対応するフィルムヒンジ４６により横断面 部２６の下端に対して回動する。この傾斜バー４８は、フレームの横断面部２６ に接続］１．かつその高さがフィルターフレーム２２の高さにほぼ等しい第１バ 一部５０を有し５ている。第１バ一部５０には、第１バ一部５０に対して直角を なす第２バ一部５２が結合している。フレームの２つの横断面部２６に設けられ た傾斜！＜−４８の２つの第２バ一部５２は向かい合っている。第２バ一部５２ の端にはフック状の端部５４が一体的に取り付りられている。

図７から分かるように、まず、フィルタ一部材１０を図７の矢印５６の方向に押 すことにより、保持プレート３４と外側のフィルター部材折畳部分１２とをフレ ームの横断面部２６と平行にする。それと同時に、フック状の端部５４を有する 第２バ一部５２がフィルタ一部材１０の第１屈曲線１４に上方から係合して外側 のフィルター部材折畳部分１２を固定するまで、傾斜バー４８を、その２つのバ 一部５０．５２を折り曲げながら、フレームの横断面部２６の上端の上方に引き 寄せる。傾斜バー４８の２つのバ一部５０．５２の折れ曲がりより、外側のフィ ルター部材折畳部分は機械的に付勢される。傾斜バー４８は弾性的に変形する材 料から形成されているので、２つの部分５０．５２はそれぞれ直線状態になる。

従って、傾斜バー４８は、図９に示す位置を自動的に保ち、対応する保持プレー ト３４を保持する。フィルタ一部材１０の端部をフレームの横断面部２６に押し 付けやすくするために、図１０に示すように、傾斜バー４８の第２バ一部にくぼ み５６を形成している。このくぼみ５６により、第１バ一部５０をフィルターフ レームの外側から横断面部２６に押し付け、それと同時に、フィルタ一部材１０ をフィルターフレームの内側から横断面部２６に押し付けることができる。これ により、保持プレート３４を、それがフィルターフレーム２２内でフィルタ一部 材１０を引っ張って保持する位置に容易にロックすることができる。

図１１を参照しながら、好ましいフィルタ一部材１０の構成を以下に説明する。

フィルタ一部材１０は、ポリプロピレンよりなる網状支持構造体５８と、不織布 よりなる目のあらい層６０と、不織布よりなる補強された層６２とを有する。層 ６０．６２はポリプロピレン繊維から形成されている。層６０．６２の双方と支 持構造体とは引張バンド２０に取り付けられている。不織布層６０が実際のろ過 温であり、それは網状支持構造体５８に接着されている。不織布層６０の、網状 支持構造体５８から離れた表面には、補強された不織布よりなるカバ一層６２が 配！されている。補強された不織布６２は、目のあらい不織布６０を共に保持す べく、そこに接着されている。従って、図１１に示すように、網状支持構造体５ ８、不織布層６０（ろ過材粒層）、及び補強された不織布よりなるカバ一層６２ は、空気流れ方向２８においてこの順序で配置されている。図１２は、フィルタ 一部材１０の、平坦なフィルター部材折畳部分１２が接続している複数の屈曲線 １４の１つを拡大した図である。流体がフィルタ一部材１０内を流れるときに不 織布層６０が拡張するということが、図１１に関して記載したこのフィルタ一部 材の構造上の利点である。尚、その拡張した状態を図１３に示している。この拡 張により、不織布層６０の体積延いてはフィルタ一部材１０の収容量が増える。

それと同時に、カバ一層６２により、不織布のろ過材粒層からの分離を防ぐこと ができる。

網状支持構造体５８によって形成される比較的平滑な表面をフィルタ一部材１０ の流入側に設けることにより、ジグザグ形をなすフィルター部材折畳部分１２の ■字形の中間空間内の乱流が減り、■字形の角度を、空気流れ方向において網状 支持構造体５８の前方に不織布層６０を配置した場合よりも小さくすることがで きる。従って、フィルタ一部材１０の所定長さにおいてフィルター部材折畳部分 １２の数を増やすことができる、すなわち、フィルター部材折畳部分１２をより 鋭い角度で配置することができる。その結果、ろ過表面の面積が拡大し、ろ適時 性が向上する。

次に、上記フィルター装置の他の特徴を図５を参照しながら説明する。引張バン ド２０は補強された不織布よりなる、すなわち、繊維の端部６４が引張バンド２ ０から横方向に突出している。これら繊維の端部６４を図５の拡大部分に示して いる。フィルタ一部材１０が伸張した状態では、引張バンド２０はぴんと張って いる。フィルタ一部材１０の幅は、引張バンド２０の外面が、そこから個々の繊 維の端部を突出させた状態で、フレームの縦部分２４の内面に接するように選択 されている。（空気の）フィルタ一部材１０通過時における引張バンド２０の「 ふれ−１は、第１に引張バンド２０の張力により、第２にフィルタ一部材１０の 網状支持構造体５８により、防ぐことができる。引張バンド２０とフレームの縦 部分２４との開の中間空間は不織布で満たされるので、これらの中間空間内に流 れる空気はろ過される。フィルタ一部材１０の２つの最外折畳部分１２とフレー ムの横部分２６との間の中間空間は、フィルターフレーム２２に回動自在に接続 しかつ保持プレート３４の全長にわたって延在しているヒンジにより、下流側で 閉塞している。

実例 上記の及び図に示すフィルタ一部材を以下に記す方法で配置しかつ以下に示す部 分と材料とから形成することが特に都合良い。網状支持構造体５８のウェブの材 料として、直径約０．４５ｍ１ｌの繊維を選択する。網状支持構造体５８の開口 部はひし形であり、約３．６ｘ４．ｌ＋ｉ＠の大きさを有している。網状支持構 造体の厚さく高さ）は約０．８５ａ＋ｍである。この繊維はポリプロピレンある いは他のポリマーからなる。エレクトレットろ過温６０の不織布は、直径１０〜 ４０ミクロンのスプリットファイバーよりなる。不織布の基本重量は約８５ｇ／ ＋ｅ”である。この繊維材は、無作為に配置して刺し縫いした繊維よりなる。こ のように処理した繊維材料層の厚さは２．０關である。この繊維は、当該技術分 野において周知の方法によって形成されたエレクトレット特性を有するポリプロ ピレンからなる。エレクトレットろ過温６０と網状支持構造体５８とは、ポリプ ロピレンと適合する接着剤により接着される。エレクトレットろ過温の材料とし て、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー（ ｌｌｉｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　 Ｃｏｍｐａｎｙ）より「スリーエム・フィルトレート（３麗Ｆｉｌｔｒｅｔｅ（ 登録商標））」もしくは「スリーエム・エスピーエムエフ（３Ｍ　ＳＢＭＦ）　 Ｊという名称で販売されている製品を使用することができる。上記不織布の代わ りに、メルト−ブローン・プロセス（ｍｅｌｔ−ｂｌｏｗｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ） において得られる不織布、もしくは、直径１〜５ミクロンの円形繊維（ｃｉｒｃ ｕｌａｒ　ｆｉｂｅｒｓ）を使用することもできる。

カバ一層６２は、複合的に熱接着され無作為に配置された繊維より従来の方法で 製造された結合剤を用いない不織布（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ　５ｐｕｎ−ｂｏｎｄ ｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ）よりなる。結合剤を用いないこの不織布の基本重量は ３０ｇ／＊”である。カバ一層６２とエレクトレットろ過温６０とは周知の接着 剤により接続する。カバ一層６２を構成する繊維の材料としては、ポリエステル やポリアミドも適しているが、ポリプロピレンが好ましい。カバ一層の厚さは０ ．２２１１−であることが好ましい。

引張バンド２０はカバ一層と同じ材料からなり、それと同じ方法で製造される。

このような、網状支持構造体、エレクトレットろ過温、及びカバ一層を用いて、 その全体サイズが１００Ｘ３００關であり、折畳部分の長さが２５菖■であり、 折り畳み部分すなわち屈曲線から屈曲線までの距離が約０．８〜１．５ｃ■、好 ましくは１．Ｏｃｍ、である、ジグザグ形に折り畳んだフィルタ一部材を形成す ることができる。従って、フィルタ一部材の■字形のくぼみすなわち突出部の幅 は、先端から離れたより広い部分において１．Ｏｃ＋ｍであることが好ましく、 その脚部の長　１さすなわちその深さく高さ）は約２５龍である。フィルターフ レーム２２の内寸はフィルタ一部材１０の外寸とほぼ等しい。

上記のタイプのフィルタ一部材は、毎時３００ｍ”の空気をろ過するのに使用で きる。圧力低下は１２０Ｐａの範囲内にある。ろ過表面の拡大とろ過材料の量の 増大を同時に達成しうるフィルタ一部材１０の新規な構成により、この圧力低下 を約１０〜２０％まで減らすことができる。その結果得られる主な利点は、本発 明に係るフィルタ一部材の予想寿命が延びるということである。

５ム 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　６年　６月　３０１圓

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の屈曲線（１４）と該屈曲線（１４）の間に位置する実質的に平坦な複 数のフィルター部材折畳部分（１２）とを有する波形すなわちジグザグ形に折り 畳まれたフィルター部材（１０）を備え、該フィルター部材（１０）は、上記折 畳部分（１２）の連続方向に伸張しその逆方向に圧縮するようになっている、流 体をろ過するフィルター装置であって、上記フィルター部材（１０）には２つの 引張部材が設けられており、上記各引張部材は、該各引張部材が伸張状態にある ときに上記フィルター部材（１０）の伸張を制限して上記フィルター部材折畳部 分（１２）を上記ジグザグ形に固定し、 上記フィルター部材（１０）の、上記伸張方向に延在する２つの側方エッジに設 けられた上記引張部材は上記フィルター部材に密に接続していることを特徴とす るフィルター装置。
2. ２．上記引張部材は、その幅が、隣接する２本の上記屈曲線（１４）間の水平距 離に等しいかもしくは実質的に等しい引張バンド（２０）として設けられること を特徴とする、請求項１記載のフィルター装置。
3. ３．上記引張部材がその限界まで伸張して隣合うフィルター部材折畳部分が互い に所定のＶ字形状に広がった状態で上記フィルター部材（１０）の上記側方エッ ジに張力がかかるように、上記引張部材は上記フィルター部材（１０）の上記側 方エッジに接続していることを特徴とする、請求項１または２記載のフィルター 装置。
4. ４．上記引張部材と上記フィルター部材（１０）とは熱可塑性材料から形成され ており、上記引張部材は上記フィルター部材（１０）に接着もしくは溶接されて い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ー装置。
5. ５．上記引張部材は、耐引張性を実質的に有しかつ非弾性である繊維材料より形 成され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ー装置。
6. ６．上記引張部材は、高弾性の又は補強された不織布であることを特徴とする、 請求項５記載のフィルター装置。
7. ７．上記フィルター部材（１０）は、該フィルター部材（１０）を伸張してその 伸張状態に保持する伸張手段を有するフィルターフレーム（２２）内に挿入され るようになっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のフィル ター装置。
8. ８．上記フィルターフレーム（２２）は、２つの最外の上記フィルター部材折畳 部分（１２）を保持する２つの保持部材（３４）を有し、上記最外のフィルター 部材折畳部分（１２）は上記保持部材（３４）に載せられるようになっており、 上記フィルター部材（１０）は、上記保持部材（３４）に載せられたときには、 既に部分的に伸張していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の フィルター装置。
9. ９．上記フィルターフレーム（２２）は、上記最外の２つのフィルター部材折畳 部分を保持する２つの保持部材を有し、上記２つの保持部材の少なくとも一方は 、上記フィルター部材（１０）を伸張するために他方の上記保持部材から遠ざか る方向に移動でき、かつ、上記フィルター部材（１０）をその伸張状態に保持す るために固定できることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のフィル ター装置。
10. １０．上記移動自在の保持部材は上記フィルターフレーム（２２）に回動自在に 接続していることを特徴とする、請求項９記載のフィルター装置。
11. １１．上記フィルターフレーム（２２）には、上記フィルター部材（１０）に張 力をかける引張部材を伸張するために上記移動自在の保持部材を上記フィルター フレーム（２２）の内面の方に回動した位置にロックするロック手段（４０）が 設けられていることを特徴とする、請求項９または１０記載のフィルター装置。
12. １２．複数の屈曲線（１４）と該屈曲線（１４）の間に位置する実質的に平坦な 複数のフィルター部材折畳部分（１２）とを有する波形すなわちジグザグ形に折 り畳まれたフィルター部材（１０）を備え、該フィルター部材（１０）は、上記 折畳部分（１２）の連続方向に伸張しその逆方向に圧縮するようになっている、 流体をろ過するための、特に車両の客室内に流れる空気をろ過するための、特に 請求項１〜１１のいずれかに記載の、フィルター装置であって、上記フィルター 部材（１０）には、不織布よりなるろ過層（６０）を接続した網状支持構造体（ ５８）が設けられており、上記ろ過層（６０）は、空気流れ方向において上記網 状支持構造体（５８）の下流側に配置されており、 上記ろ過層（６０）の不織布は、上記網状支持構造体（５８）から離れた方向へ 自在に拡張できることを特徴とするフィルター装置。
13. １３．上記ろ過層（６０）の、上記網状支持構造体（５８）から離れた方向には 、上記不織布（６０）を共に保持するカバー層（６２）が接続していることを特 徴とする、請求項１２記載のフィルター装置。
14. １４．上記カバー層（６２）は、補強された不織布よりなることを特徴とする、 請求項１３記載のフィルター装置。
15. １５．上記網状支持構造体（５８）、上記不織布よりなるろ過層（６０）、及び 上記カバー層（６２）は、同じ熱可塑性材料、特にポリプロピレン、よりなるこ とを特徴とする、請求項１２または１３記載のフィルター装置。
16. １６．上記ろ過層（６０）はエレクトレットろ過層であることを特徴とする、請 求項１２〜１５のいずれかに記載のフィルター装置。