WO2012002187A1 - エアフィルタ挿入体 - Google Patents

Abstract

エアフィルタ挿入体１２は、濾材シート１３をひだ状に折って構成する。エアフィルタ挿入体１２では、濾材シート１３をひだ状に折ることにより複数の折り壁１４を形成する。各折り壁１４は、エンボス加工によって成形された第１及び第２の突出部２１、２２を有する。隣接する一対の折り壁１４、１４に設けられた第１の突出部２１は、互いに近づくように突出し、その先端面２１Ａ、２１Ａ同士が突き合わされている。第２の突出部２２は、Ｘ方向に沿う同一方向に突出し、互いに突き合わされない。

Description

エアフィルタ挿入体

　本発明は、ビル空調、産業空調等の用途で、空気中の微粒子を捕集するために使用されるエアフィルタ挿入体に関し、特に濾材シートがひだ状に折られてブロック状にされたエアフィルタ挿入体に関する。

　従来、空気中の塵埃や汚染物質を除去するために、濾材シートがひだ折りに折られたエアフィルタ挿入体が、フィルタ枠内部に収納されたエアフィルタが広く使用されている。エアフィルタ挿入体は一般的に、折り畳まれた濾材シート間の間隔を保持するセパレータが設けられ、通風が確保されている。

　例えば、エンボス加工によって濾材シートに成形された突出部が、セパレータとして使用されることがある。エンボス加工による突出部は、隣接する濾材シート間に設けられたものが互いに近づくように突出し、その先端面同士が突き合わされ、多くの場合、それらが接着剤によって接着されてシート間の間隔が保持される。

特許第２９３５４３２号公報 特許第２９３５４３３号公報

　ところで、濾材シートは、エンボス加工が施される場合、エンボス成形による延伸が考慮されて設計される。すなわち濾材シートは、エンボス加工によって延伸されて薄くなったとしても、要求される最低限の濾過性能が確保できるような厚さや目付け（単位面積当たりの重量）を有するように設計される。

　しかし、このような設計は、エンボス加工によって延伸されない部分を過剰に厚くするため、過剰な濾過性能をフィルタに与えて圧力損失を大きくし、フィルタ性能を損なうことがある。また、フィルタ性能を向上させるためには、濾材の有効濾過面積を大きくすることが考えられるが、簡単な方法で濾材の有効濾過面積を大きくする方法は、従来見出されていない。

　本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な方法で濾材の圧力損失を低く抑えつつ、濾材の有効濾過面積を向上させて、良好なフィルタ性能を有するエアフィルタ挿入体を提供することを目的とする。

　本発明に係るエアフィルタ挿入体は、濾材シートがひだ状に折られて、ブロック状の構造を有し、空気を濾過するためのエアフィルタ挿入体において、濾材シートは折られることにより複数の折り壁が形成され、折り壁それぞれにエンボス加工によって成形された第１の突出部と第２の突出部とが折目方向に並べられ、隣接する一対の折り壁に設けられた第１の突出部は互いに近づくように突出し、先端同士が突き合わされるとともに、第２の突出部は互いに突き合わされないように突出することを特徴とする。

　第２の突出部は、互いに折目方向における同一位置に配置され、かつ同一方向に突出することが好ましい。この場合、折り壁それぞれに設けられた第２の突出部それぞれはその一部が、その折り壁に隣接する折り壁に設けられた第２の突出部の内部に配置されたほうがさらに好ましい。また、第２の突出部は、一方向に突出するものと、その反対方向に突出するものが、折目方向において交互に並べられたほうが良い。なお、第２の突出部は、互いに接触しないように突出していたほうが良い。

　第２の突出部の突出高さは、その長手方向に沿って略一定であったほうが良い。また、第２の突出部の先端面は、折り壁に平行な平面であったほうが良い。第２の突出部は、各折り壁において、折目に対して垂直に延びる形状を有することが好ましい。また、第２の突出部は、その横断面形状及び縦断面形状の一方、好ましくは両方が台形である。

　第１の突出部は、例えば、第２の突出部と同様に、各折り壁において、折目に対して垂直に延びるが、その突出高さは、長手方向に沿って増大することが好ましい。第１及び第２の突出部は、例えば折目方向に交互に並べられる。

　本発明では、第２の突出部を設けたことにより、エアフィルタ挿入体において、簡単な方法で圧力損失を低く抑えつつ、濾材の有効濾過面積を向上させることができる。

エアフィルタの全体図である。 ひだ折りする前の濾材シートを示す斜視図である。 エアフィルタ挿入体を拡大して示す斜視図である。 図３におけるIV－IV矢視断面図である。 図３におけるＶ－Ｖ矢視断面図である。 第１の突出部を省略したエアフィルタ挿入体を示す側面図である。

　１２　エアフィルタ挿入体
　１３　濾材シート
　１４　折り壁
　２１　第１の突出部
　２２　第２の突出部

　以下図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係るエアフィルタを示す斜視図である。
　エアフィルタ１０は、空気を濾過するためのエアフィルタ挿入体１２と、エアフィルタ挿入体１２を保持するためのエアフィルタ枠１１とを備え、エアフィルタ挿入体１２がエアフィルタ枠１１の内部に挿入されて構成される。エアフィルタ枠１１は、木材、アルミニウム等の金属等で四角枠状に形成される。エアフィルタ挿入体１２は、濾材シート１３がひだ状に折られてブロック状にされた濾材である。

　次に、エアフィルタ挿入体１２の構造についてさらに詳細に説明する。図２に示すように、濾材シート１３は、シート１３の幅方向に沿って延びる折目Ｓに沿って、一定の折り高さでひだ状（ジグザグ）に折られる。エアフィルタ挿入体１２は、図３に示すように、濾材シート１３がひだ状に折られることにより、平面状の折り壁１４が多数重ねられた構造となる。なお、以下の説明においては、折り壁１４が重ねられた方向をＸ方向とする。また、図３に示すように、エアフィルタ挿入体１２では、濾材シート１３の表面１３Ａから裏面１３Ｂ側に空気が通過される。すなわち通風方向は、図３における上側から下側となる。

　濾材シート１３は、空気中の浮遊粒子を濾過し、エアフィルタ挿入体１２に成形可能なものであれば、いかなるフィルタ材料であっても良い。例えば濾材シート１３としては、ガラス繊維からなる濾紙や、ポリオレフィン系、ポリエステル系の不織布が使用されるが、濾過性能を満足する濾材シートであれば特にこれらに限定されない。

　濾材シート１３には、エンボス加工によって成形された多数の第１及び第２の突出部２１、２２が設けられる。濾材シート１３は例えば、凹凸が外周面に設けられた２つのローラ間に長手方向に送られ、それらローラ間でエンボス加工される。図２に示すように、第１及び第２の突出部２１、２２は、シート１３の一面側（表面１３Ａ又は裏面１３Ｂ側）から凹まされて他面側（裏面１３Ｂ又は表面１３Ａ側）に突出する。

　第１の突出部２１と、第２の突出部２２とは、各折り壁１４において、折目方向（シート１３の幅方向）に沿って交互に並べられる。第１の突出部２１の折目方向における間隔は、２５～７５ｍｍであることが好ましく、５０ｍｍ程度であることがさらに好ましい。第２の突出部２２の折目方向における間隔も同様に、２５～７５ｍｍであることが好ましく、５０ｍｍ程度であることがさらに好ましい。

　各折り壁１４に設けられた第１及び第２の突出部２１、２２それぞれは、他の折り壁１４に設けられた第１及び第２の突出部２１、２２と、折目方向において同一位置に配置される。すなわち、濾材シート１３においては、図２に示すように、シート１３の長手方向に一列に並べられた第１の突出部２１と、第２の突出部２２が、折目方向に交互に並べられる。

　第１の突出部２１は、各折り壁１４において、表面１３Ａ側及び裏面１３Ｂ側に交互に突出するように、折目方向に複数並べられる。折目方向において同一位置に設けられた（すなわち、シート１３の長手方向に並ぶ）複数の第１の突出部２１は、濾材シート１３の同一面側（表面１３Ａ側又は裏面１３Ｂ側）に突出する。そのため、折目方向において同一位置に設けられた複数の第１の突出部２１は、図３に示すようにひだ状に折られたとき、Ｘ方向に沿う一方向とその反対方向に交互に突出する。

　このような構造により、第１の突出部２１は、隣接する一対の折り壁１４、１４において、互いに近づくように突出し、その先端面２１Ａ、２１Ａ同士が突き合わされる。突き合わされた先端面２１Ａ、２１Ａは、それらの間に塗布された接着剤（不図示）によって固定され、これにより、隣接する折り壁１４、１４間が離間されて保持される。なお、表面１３Ａ側に突出した第１の突出部２１は折り壁１４、１４の表面１３Ａ、１３Ａ間を、裏面１３Ｂ側に突出した第１の突出部２１は折り壁１４、１４の裏面１３Ｂ、１３Ｂ間を離間させて保持する。

　折目方向において同一位置に配置された（すなわち、シート１３の長手方向に並ぶ）複数の第２の突出部２２は、シート１３の長手方向に沿って、表面１３Ａ側、裏面１３Ｂ側に交互に突出する。そのため、折目方向において同一位置に配置された第２の突出部２２は、ひだ状に折られたとき、Ｘ方向に沿う同一方向に突出することとなり、エアフィルタ挿入体１２において、互いに突き合わされない。

　第２の突出部２２は、第１の突出部２１と同様に、各折り壁１４において、表面１３Ａ側及び裏面１３Ｂ側に交互に突出するように、折目方向に複数並べられる。したがって、図３に示すように、エアフィルタ挿入体１２において、第２の突出部２２は、Ｘ方向に沿う一方向に突出するものと、その反対方向に突出するものとが、折目方向において交互に並べられる。

　第１及び第２の突出部２１、２２は、各折り壁１４において折目Ｓに対して垂直に延びる形状を有する。すなわち、突出部２１、２２は、濾材シート１３の長手方向に延在し、かつエアフィルタ挿入体１２において通風方向に対して僅かに傾いて延在する。

　第１の突出部２１は、隣接する第１の突出部２１に折目Ｓにおいて接続し、シート１３の長手方向において連続して複数並べられる。すなわち、第１の突出部２１の長さは、折り壁１４の幅（すなわち、折り高さ）と同一になる。一方、第２の突出部２２は、折目Ｓ近傍には成形されず、隣接する第２の突出部２２に折目Ｓにおいて接続しない。すなわち、第２の突出部２２は、シート１３の長手方向において不連続に複数並べられ、第２の突出部２２の長さは、折り高さの１／２～２／３となる。

　第１の突出部２１は、その長手方向に沿って突出高さが増大する。ここで、表面１３Ａ側に突出した第１の突出部２１は、通風方向に沿って漸次高さが減少するとともに、裏面１３Ｂ側に突出した第１の突出部２１は、通風方向に沿って漸次高さが増大する。したがって、隣接する折り壁１４、１４の表面１３Ａ、１３Ａ間の距離は、通風方向に沿って漸次短くなる一方、裏面１３Ｂ、１３Ｂ間の距離は、通風方向に沿って漸次長くなる。

　第１の突出部２１は、図４、５に示すようにその横断面の形状が、台形形状を呈しており、基端から先端に向かって、その幅が漸次小さくなるとともに、その先端面２１Ａは平面となる。なお、第１の突出部２１の基端における幅は、突出部２１の長手方向において略一定となる。

　一方、第２の突出部２２は、図４～６に示すように、その横断面及び縦断面の形状が台形形状を呈し、基端から先端に向かって、その幅及び長さが漸次小さくなるとともに、先端面２２Ａは、折り壁１４に平行な平面となる。なお、第２の突出部２２の幅（例えば、先端および基端の幅）は、突出部２２の長手方向において略一定である。突出部２２の基端における幅は、５～１５ｍｍであることが好ましく、１０ｍｍ程度であることがさらに好ましい。

　さらに第２の突出部２２の突出高さは、折目Ｓに垂直な方向において一定である。第２の突出部２２の突出高さは、第１の突出部２１の最も高い部分の高さと、最も低い部分の高さの間の高さであって、具体的には３～５ｍｍ程度であることが好ましい。高さが３ｍｍ未満の場合、エアフィルタ挿入体１２の濾過面積を十分に大きくできず、５ｍｍより高いとエンボス加工時に濾材シートが破損されるおそれがあるからである。

　第２の突出部２２は、その突出高さが一定であるため、折目Ｓ近傍において、その先端側が、図５に示すように上方から見ると、折目Ｓを超えて配置されることとなる。ここで、折目方向において同一位置に配置された複数の第２の突出部２２は、上記したように、Ｘ方向において同じ方向に突出するとともに、第２の突出部２２の先端側は、その幅及び長さが基端側より小さい。そのため、図５、６に示すように、折目Ｓを超えた第２の突出部２２の先端側は、その一部が、隣接する第２の突出部２２の基端側の内部（凹部内部）に収まり、第２の突出部２２同士が接触することはない。なお、図６に示すように、本実施形態では、折目方向において同一位置に配置された複数の第２の突出部２２は、その長手方向における一端が他の突出部２２の他端の内部に配置されるとともに、他端の内部に他の突出部２２の一端が配置され、これが繰り返された構造となる。

　以上のように、本実施形態では、セパレータである第１の突出部２１の間の部分が、エンボス加工によって第２の突出部２２に成形されたため、エアフィルタ挿入体１２の面積を増大させることができる。第２の突出部２２は、他の突出部に突き合わされたり、接触したりすることがないので、第２の突出部２２によって増大した面積は、そのまま有効濾過面積の増大分となり、有効濾過面積を効率的に向上させることができる。そして、第２の突出部２２が設けられた部分は、厚さが薄くなり濾過性能が適正なものとなるので、エアフィルタ挿入体１２の圧力損失も抑えることが可能である。

　本実施形態では、折目方向における同一位置に配置された第２の突出部２２は、同一方向に突出するとともに、第２の突出部２２それぞれの一部は、他の第２の突出部２２の内部に配置される。そのため、第２の突出部２２それぞれの突出高さを比較的大きくすることが可能になり、有効濾過面積を増加させやすくなる。また、第２の突出部２２は、先端面２２Ａが平面で、かつ横断面及び縦断面が台形であるので、濾材面積を効率的に向上させつつ、各折り壁１４の剛性も向上させることができる。さらに、第２の突出部２２は、その長手方向において幅及び高さが略一定であるので、通風方向に風を通しやすくなる。

　また本実施形態では、第２の突出部２２は、Ｘ方向の一方向に向くものと、逆方向に向くものとが、折目方向において交互に並べられる。そのため、折り壁１４の剛性をさらに向上させることができるとともに、エアフィルタ挿入体１２に均等に風を通しやすくなる。

Claims (12)

1. 　濾材シートがひだ状に折られて、ブロック状の構造を有し、空気を濾過するためのエアフィルタ挿入体において、
   　前記濾材シートは折られることにより複数の折り壁が形成され、前記折り壁それぞれにエンボス加工によって成形された第１の突出部と第２の突出部とが折目方向に並べられ、
   　隣接する一対の前記折り壁に設けられた前記第１の突出部は、互いに近づくように突出し、先端同士が突き合わされるとともに、
   　前記第２の突出部は、互いに突き合わされないように突出することを特徴とするエアフィルタ挿入体。
2. 　前記第２の突出部は、互いに折目方向における同一位置に配置され、かつ同一方向に突出することを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ挿入体。
3. 　前記折り壁それぞれに設けられた前記第２の突出部それぞれはその一部が、その折り壁に隣接する折り壁に設けられた前記第２の突出部の内部に配置されることを特徴とする請求項２に記載のエアフィルタ挿入体。
4. 　前記第２の突出部は、一方向に突出するものと、その反対方向に突出するものが、折目方向において交互に並べられることを特徴とする請求項２に記載のエアフィルタ挿入体。
5. 　前記第２の突出部は、互いに接触しないように突出することを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ挿入体。
6. 　前記第２の突出部は、各折り壁において、折目に対して垂直に延びる形状を有することを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ挿入体。
7. 　前記第２の突出部は、その横断面形状及び縦断面形状の少なくとも一方が台形であることを特徴とする請求項６に記載のエアフィルタ挿入体。
8. 　前記第２の突出部は、その横断面形状及び縦断面形状のいずれもが台形であることを特徴とする請求項７に記載のエアフィルタ挿入体。
9. 　前記第２の突出部の突出高さが、その長手方向に沿って略一定であることを特徴とする請求項６に記載のエアフィルタ挿入体。
10. 　前記第２の突出部の先端面は、前記折り壁に平行な平面であることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ挿入体。
11. 　前記第１の突出部は、各折り壁において、折目に対して垂直に延び、かつその長手方向に沿って突出高さが増大することを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ挿入体。
12. 　前記第１及び第２の突出部は、折目方向に交互に並べられることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ挿入体。
     

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