(57)【要約】【課題】被濾過気体の風圧によって意図せずに変形してしまうのを防止することができるフィルタ濾材および該フィルタ濾材を用いたフィルタユニットを提供することを課題とする。【解決手段】濾材原反の両面に形成される間隔保持部のうち、濾材原反の一方の面側に形成される一方面側間隔保持部の厚みよりも濾材原反の他方の面側に形成される他方面側間隔保持部の厚みの方が薄くなるように構成されることを特徴とする。【選択図】図４
2014087740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被濾過気体に含まれる粒子を捕集可能な濾材原反が襞状に屈曲されて形成される複数の屈曲部と、濾材原反における屈曲部以外の領域が対向するように配置されて形成される複数の平板部と、濾材原反の一方の面側および他方の面側における各平板部の間に形成されて隣り合う屈曲部同士の間隔を保持する複数の間隔保持部とを備えるフィルタ濾材であって、
前記濾材原反の両面に形成される間隔保持部のうち、濾材原反の一方の面側に形成される一方面側間隔保持部の厚みよりも濾材原反の他方の面側に形成される他方面側間隔保持部の厚みの方が薄くなるように構成されることを特徴とするフィルタ濾材。
【請求項２】
前記間隔保持部は、濾材原反の一方の面に接着剤が配置されて形成される一方面側ビード部および濾材原反の他方の面に接着剤が配置されて形成される他方面側ビード部のそれぞれが平板部の間で接合することで形成されており、前記一方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みよりも他方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みの方が薄くなるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ濾材。
【請求項３】
前記一方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みが他方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みの２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ濾材。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のフィルタ濾材を収容する枠体に該フィルタ濾材が収容されてなるフィルタユニットであって、
前記枠体は、被濾過気体を内部に流入させる開口部を備えており、前記フィルタ濾材は、長さ方向の両端部よりも中央側の領域が前記開口部側に位置するように湾曲して枠体に収容されることを特徴とするフィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被濾過気体に含まれる粒子を捕集するフィルタ濾材および該フィルタ濾材を用いたフィルタユニットに関し、特に、該粒子を捕集可能な濾材原反がプリーツ加工されてなるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体や液晶を製造する工場のクリーンルーム等で使用されるフィルタ濾材として、図６に示すようなフィルタ濾材１００が知られている。該フィルタ濾材１００は、被濾過気体に含まれる粒子を捕集可能に構成された濾材原反２００が複数箇所で屈曲されて襞状に形成されてなるものである。
【０００３】
斯かるフィルタ濾材１００は、濾材原反２００が屈曲されて形成される屈曲部１００ａと、濾材原反２００における屈曲部１００ａ以外の領域が対向するように配置されて形成される複数の平板部１００ｂと、隣り合う平板部１００ｂ，１００ｂ同士の間隔を保持する複数の間隔保持部３００とを備えている。
【０００４】
該間隔保持部３００は、濾材原反２００の両面に、接着剤（ホットメルト等）が間隔を空けて塗布されて形成された複数のビード部３００ａから形成されている。具体的には、間隔保持部３００は、濾材原反２００の一方の面側および他方の面側における各平板部１００ｂの間で一方の面側および他方の面側のビード部３００ａ，３００ａのそれぞれが接合することで形成される。つまり、間隔保持部３００は、濾材原反２００の一方の面側および他方の面側における各平板部１００ｂの間に形成されている。
【０００５】
上記のように構成されるフィルタ濾材１００は、図７（ａ）に示すように、フィルタ濾材を収容可能に構成された枠体Ａ内に収容されてフィルタユニット１１０を構成する。該枠体Ａは、間隔を空けて対向するように配置された一対の対向壁Ａ１，Ａ１と、該一対の対向壁Ａ１，Ａ１の外周部同士を連結する連結壁Ａ２とを備えている。そして、一対の対向壁Ａ１，Ａ１と連結壁Ａ２とによって囲まれた空間（以下、内部空間とも記す）ＡＲにフィルタ濾材１を収容可能に構成されている。一対の対向壁Ａ１，Ａ１は、内部空間ＡＲに連通する開口部Ａ３，Ａ３を備えている。これにより、枠体Ａは、一方の開口部Ａ３側から他方の開口部Ａ３側に向かって被濾過気体が内部空間ＡＲを通過可能に構成されている。
【０００６】
枠体Ａに収容されたフィルタ濾材１００は、内部空間ＡＲにおける一方の対向壁Ａ１側に配置され、外周部が枠体Ａに固定されている。これにより、フィルタ濾材１００と他方の対向壁Ａ１との間に間隔が形成されている。
【０００７】
上記のように構成されるフィルタユニット１１０は、フィルタ濾材１００の長さＬ１方向が被濾過気体の流通方向Ｆに交差（具体的には、略直交）するように配置される。つまり、フィルタユニット１１０は、フィルタ濾材１００の高さＬ３方向から被濾過気体がフィルタ濾材１００に接触するように配置される。これにより、枠体Ａの一方の開口部Ａ３からフィルタユニット１１０の内部に流入した被濾過気体が内部空間ＡＲでフィルタ濾材１００を透過して枠体Ａの他方の開口部Ａ３から排出されることになる。
【０００８】
このため、フィルタユニット１１０に被濾過気体を流通させると、被濾過気体の風圧や、フィルタ濾材１００の圧力損失の上昇によって、図７（ｂ）に示すように、フィルタ濾材１００の中央部が被濾過気体の流通方向Ｆの下流側に向かって膨出し、フィルタ濾材１００が湾曲した状態になる虞がある。
【０００９】
このようなフィルタ濾材１００の湾曲は、フィルタユニットの圧力損失を増加させたり、濾過効率を低下させたりする要因となる。また、フィルタ濾材１００の湾曲が大きくなり過ぎると、フィルタユニット１１０に破損が生じる場合もある。
【００１０】
上記のようなフィルタ濾材の湾曲を防止する方法としては、種々の方法が提案されている。例えば、フィルタ濾材を構成する濾材原反の初期の圧力損失を低減したり、フィルタ濾材の有効面積を増加させたりすることで、フィルタ濾材の経時的な圧力損失の上昇を低減し、風圧によって生じるフィルタ濾材の湾曲を抑制する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、フィルタ濾材よりも剛性の高い部材（以下、剛性部材とも記す）をフィルタ濾材に取り付け、該剛性部材によってフィルタ濾材の湾曲を抑制する方法が提案されている（特許文献２および３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２９２２１５号公報
【特許文献２】特開平１１−４２４１０号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０７７４９２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記のように、フィルタ濾材の経時的な圧力損失の上昇を低減する方法では、被濾過気体からの粒子の捕集性能が低下してしまう虞がある。また、上記のように、剛性部材を用いる方法では、剛性部材を準備するためのコストが掛かると共に、フィルタ濾材やフィルタユニットを作製する際に手間が掛かり、生産効率が低下する要因となる。
【００１３】
そこで、本発明は、被濾過気体の風圧によって意図せずに変形してしまうのを防止することができるフィルタ濾材および該フィルタ濾材を用いたフィルタユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るフィルタ濾材は、被濾過気体に含まれる粒子を捕集可能な濾材原反が襞状に屈曲されて形成される複数の屈曲部と、濾材原反における屈曲部以外の領域が対向するように配置されて形成される複数の平板部と、濾材原反の一方の面側および他方の面側における各平板部の間に形成されて隣り合う屈曲部同士の間隔を保持する複数の間隔保持部とを備えるフィルタ濾材であって、前記濾材原反の両面に形成される間隔保持部のうち、濾材原反の一方の面側に形成される一方面側間隔保持部の厚みよりも濾材原反の他方の面側に形成される他方面側間隔保持部の厚みの方が薄くなるように構成されることを特徴とする。
【００１５】
斯かる構成によれば、濾材原反の他方の面側における平板部同士の間隔が濾材原反の一方の面側における平板部同士の間隔よりも狭くなる。このため、フィルタ濾材の長さ方向の両端部よりも中央側の領域が濾材原反の一方の面側に膨出し易くなり、フィルタ濾材を湾曲させ易くなる。このように、湾曲した状態でフィルタ濾材が使用されることで、フィルタ濾材が被濾過気体の風圧で変形するのを抑制することができる。
【００１６】
具体的には、フィルタ濾材が上記のように湾曲することで、フィルタ濾材の中央側の領域が膨出する側からフィルタ濾材に加わる風圧に対して、フィルタ濾材の剛性が高くなる。このため、風圧によるフィルタ濾材の変形を抑制することができる。
【００１７】
また、前記間隔保持部は、濾材原反の一方の面に接着剤が配置されて形成される一方面側ビード部および濾材原反の他方の面に接着剤が配置されて形成される他方面側ビード部のそれぞれが平板部の間で接合することで形成されており、前記一方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みよりも他方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みの方が薄くなるように構成されることが好ましい。
【００１８】
斯かる構成によれば、一方面側間隔保持部の厚みよりも他方面側間隔保持部の厚みの方が薄くなるように形成される。これより、フィルタ濾材を上記のように湾曲させて使用することが容易になり、フィルタ濾材の風圧による変形を抑制することができる。
【００１９】
また、前記一方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みが他方面側ビード部における間隔保持部を形成する部位の厚みの２０％以上８０％以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係るフィルタユニットは、上記の何れかに記載のフィルタ濾材を収容する枠体に該フィルタ濾材が収容されてなるフィルタユニットであって、前記枠体は、被濾過気体を内部に流入させる開口部を備えており、前記フィルタ濾材は、長さ方向の両端部よりも中央側の領域が前記開口部側に位置するように湾曲して枠体に収容されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、被濾過気体の風圧によって意図せずに変形してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係るフィルタ濾材を示した斜視図。
【図２】同実施形態のフィルタ濾材に係る濾材原反を示した斜視図およびその一部拡大図。
【図３】（ａ）は、同実施形態のフィルタ濾材を高さ方向に沿って平板部に交差する面で切断した断面図、（ｂ）は、フィルタ濾材を長さ方向および幅方向に沿った面で切断した断面図。
【図４】同実施形態に係るフィルタ濾材を用いて構成されるフィルタユニットの断面図。
【図５】他の実施形態に係るフィルタ濾材の間隔保持部を示した断面図。
【図６】従来のフィルタ濾材を示した斜視図。
【図７】（ａ）は、図６のフィルタ濾材が枠体に収容されてなるフィルタユニットの断面図、（ｂ）は、（ａ）のフィルタユニットに被濾過気体の風圧が加わってフィルタ濾材が湾曲した状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図１〜４を参照しながら説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２４】
本実施形態に係るフィルタ濾材１は、図１に示すように、被濾過気体に含まれる粒子を捕集可能に構成される濾材原反２が襞状に屈曲（以下、プリーツ加工とも記す）されて形成される複数の屈曲部１ａと、濾材原反２における屈曲部１ａ以外の領域が対向するように配置されて形成される複数の平板部１ｂと、濾材原反２の一方の面側および他方の面側における各平板部１ｂの間に形成されて隣り合う屈曲部１ａ，１ａ同士の間隔を保持する複数の間隔保持部３Ａ，３Ｂとを備える。
【００２５】
前記濾材原反２は、襞状に屈曲される前の状態では、図２に示すように、一方向が長手となるシート状に形成される。なお、濾材原反２は、一方向が長手となるように長尺状に形成されて巻き回された状態から巻き解かれることでシート状になるように構成されてもよく、一方向が長手となるようにシート状に形成された枚葉体であってもよい。
【００２６】
また、濾材原反２は、被濾過気体に含まれる粒子を捕集する多孔質層２ａと、通気性を有し、該多孔質層２ａに積層される基材層２ｂとを備える。本実施形態では、濾材原反２は、複数（具体的には、２つ）の多孔質層２ａを備え、多孔質層２ａ同士の間に基材層２ｂが配置される。このように、複数の多孔質層２ａを用いて濾材原反２が形成されることで、単一の多孔質層２ａから濾材原反２が形成される場合よりも、圧力損失や捕集効率にバラツキが生じるのを抑制することができる。また、濾材原反２を貫通するようなピンホールが形成されるのを抑制することができるため、リークレスな構造の濾材原反２を得ることができる。
【００２７】
前記多孔質層２ａは、前記粒子を捕集可能な多孔質のシート材（以下、多孔質シートとも記す）を用いて形成される。該多孔質シートとしては、特に限定されるものではなく、フィルタ濾材１の用途に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をシート状に形成したＰＴＦＥシートや、メルトブロー不織布、エレクトレットフィルタ、又は、ガラス繊維等を用いることができる。本実施形態では、多孔質シートとして、ＰＴＦＥシートが使用される。ＰＴＦＥシートを形成する方法としては、例えば、下記の方法を採用することができる。
【００２８】
具体的には、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を添加してペースト状の混合物を形成する。ＰＴＦＥファインパウダーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリフロンＦ−１０４（ダイキン工業社製）、フルオンＣＤ−１２３（旭・ＩＣＩフロロポリマーズ社製）、テフロン６Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル社製）等を用いることができる。液状潤滑剤としては、特に限定されるものではなく、混合物表面に適度な濡れ性を付与し得るものであればよく、抽出処理や加熱処理によって除去し得るものであれば特に好ましい。例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル、トルエン、キシレン等の炭化水素油の他、アルコール類、ケトン類、エステル類およびこれらの２種類以上の混合物等を液状潤滑剤として用いることができる。液状潤滑剤の添加量としては、特に限定されるものではないが、ＰＴＦＥファインパウダーおよび液状潤滑剤の種類、ＰＴＦＥシートを得る際の成形方法によって適宜調整される。具体的には、液状潤滑剤の添加量としては、ＰＴＦＥファインパウダー１００質量部に対して、５質量部以上５０質量部以下であることが好ましい。
【００２９】
そして、ＰＴＦＥファインパウダーおよび液状潤滑剤からなる前記混合物を予備成形して予備成形体を作製する。具体的には、前記混合物を棒状に押し出し成形することで、予備成形体を作製する。斯かる予備成形は、混合物から液状潤滑剤が分離しない程度の圧力で行うことが好ましい。
【００３０】
次に、得られた予備成形体を押出成形や圧延成形することでシート状に成形する。具体的には、予備成形体を一対のローラー部材の間に供給して圧延し、シート状に形成する方法、シート状に押し出し成形する方法、又は、シート状に押し出し成形したものを更に一対のローラー間に供給して圧延してシート状に形成する方法等が挙げられる。得られるシート状の成形体の厚みとしては、特に限定されるものではなく、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
次に、得られたシート状の成形体を一軸延伸又は二軸延伸することで多孔質化させてＰＴＦＥシートとする。本実施形態では、シート状の成形体が長手方向に沿って延伸されると共に、長手方向に直交する幅方向に沿っても延伸される（二軸延伸）。なお、シート状の成形体を延伸する前に、該成形体から液状潤滑剤を除去することが好ましい。液状潤滑剤を除去する方法としては、該成形体を加熱する方法（加熱法）や、該成形体を溶媒に浸漬して液状潤滑剤を抽出する方法（抽出法）を採用することができる。
【００３２】
シート状の成形体を長手方向に沿って延伸する際には、延伸倍率が大きい方が該成形体のフィブリル化が促進されて多孔質化され易いが、例えば、延伸倍率としては、１０倍以上３０倍以下であることが好ましい。また、該成形体を延伸する際の温度条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０℃以上３２７℃未満であることが好ましい。
【００３３】
長手方向に沿って延伸された後のシート状の成形体を幅方向に沿って延伸することにより、該成形体を有効にフィブリル化することができ、孔径のバラツキの少ないＰＴＦＥシートを得ることができる。シート状の成形体を幅方向に沿って延伸する条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、延伸倍率が２０倍以上１００倍以下であることが好ましい。また、先の長手方向の延伸時の延伸倍率との積で表される面積延伸倍率が４５０倍以上となるようにシート状の成形体を幅方向に沿って延伸することが好ましい。面積延伸倍率が大きいほどフィブリル化がより一層促進されて、ＰＦ値の大きな多孔質のＰＴＦＥシートを得ることができる。また、延伸温度としては、特に限定されるものではなく、例えば、４０℃以上１００℃以下であることが好ましい。
【００３４】
以上のように形成されるＰＴＦＥシートは、圧力損失が５０ｍｍＨ2Ｏ以下で、捕集効率が９９．９％以上の優れた特性を有するものとなる。特に、面積延伸倍率を４５０倍以上にした場合には、捕集効率を大きく低下させることなく圧力損失を２０ｍｍＨ2Ｏ未満にまで低下させることができると共に、ＰＦ値が２２以上となり、極めて優れた性能の多孔質のＰＴＦＥシートとなる。また、得られるＰＴＦＥシート毎の圧力損失のバラツキも小さくなる。このため、稼働コストが低く、且つ、極めて優れた除塵性能を示す多孔質のＰＴＦＥシートとなる。
【００３５】
なお、以上のようにして得られるＰＴＦＥシートは、強度アップや寸法安定性を得る目的で、さらに熱処理（焼成処理）されてもよい。ＰＴＦＥシートの熱処理は、一般的に、ＰＴＦＥ焼成体の融点以上の温度で、寸法を固定して行われる。また、斯かる熱処理によって、圧力損失を低下させることが可能となる。このため、ＰＴＦＥシートのＰＦ値が２２以上で、圧力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ以上を示す場合、この熱処理によって圧力損失を２０ｍｍＨ2Ｏ未満に低下させることも可能である。
【００３６】
前記基材層２ｂは、通気性を有するシート材（以下、通気性シートとも記す）を用いて形成される。通気性シートとしては、特に限定されるものではなく、例えば、不織布、織布、メッシュ、高分子繊維等を用いることができる。特に、多孔質層２ａ（多孔質層シート）と基材層２ｂ（通気性シート）とを熱溶着（熱ラミネート）させる場合には、熱可塑性を有する素材からなる通気性シートを用いることが好ましい。
【００３７】
通気性シートの材質としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル、アラミド（具体的には、芳香族系ポリアミド等）、又は、これらを複合したもの（例えば、芯／鞘構造の繊維から成る不織布や、低融点材料と高融点材料の２層不織布等）が挙げられる。加えて、通気性シートの材質としては、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥの多孔質膜等のフッ素系多孔膜が挙げられる。
【００３８】
特に、芯鞘構造の複合繊維であって、芯成分が鞘成分より相対的に融点が高い合成繊維からなる不織布や、低融点材料と高融点材料の２層からなる不織布等からなる通気性シートを用いることが好ましい。このような不織布を用いることで、多孔質層２ａ（多孔質層シート）と基材層２ｂ（通気性シート）とを熱ラミネートした際に、基材層２ｂに収縮が生じるのを抑制することが可能となる。また、斯かる不織布を用いることで、プリーツ加工する際の加工性が良好なものとなり、濾材原反２を屈曲させる箇所（折り込みピッチ）を増やすことが可能となる。
【００３９】
上記のような濾材原反２を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、多孔質層２ａを形成する多孔質シートと、基材層２ｂを形成する通気性シートとの間にホットメルトや感圧型の接着剤を配置し、多孔質シートと通気性シートとを圧着する方法を採用することができる。又は、通気性シートを加熱して軟化させて多孔質シートと圧着（熱ラミネート）する方法を採用することができる。
【００４０】
上記のように構成される濾材原反２には、間隔保持部３Ａ，３Ｂを形成するためのビード部３ａ，３ｂが形成される。該ビード部３ａ，３ｂは、濾材原反２がプリーツ加工された後に形成される。具体的には、濾材原反２が一方向（長手方向）に直交する幅方向に沿って複数箇所で屈曲されてプリーツ加工された後、プリーツ加工前の平らな状態に伸ばされつつ、濾材原反２の両面に接着剤が塗布されることでビード部３ａ，３ｂが形成される。ビード部３ａ，３ｂの形状としては、特に限定されるものではなく、本実施形態では、濾材原反２の一方向（長手方向）に沿って線状に形成される。
【００４１】
濾材原反２の一方の面側に形成されるビード部（以下、一方面側ビード部とも記す）３ａおよび濾材原反２の他方の面側に形成されるビード部（以下、他方面側ビード部とも記す）３ｂは、濾材原反２の複数箇所に形成される。具体的には、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、濾材原反２の一方向（長手方向）に沿って間隔を空けて複数形成される。そして、一方面側ビード部３ａと他方面側ビード部３ｂとは、濾材原反２の一方向（長手方向）に沿って交互に（更には、濾材原反２を介して重ならないように）配列される。また、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、濾材原反２の幅方向に沿って間隔を空けて複数（本実施形態では、３つ）配列される。
【００４２】
一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、濾材原反２がプリーツ加工された際に屈曲部１ａになる領域（以下、屈曲予定領域とも記す）Ａ１と交差（略直交）するように形成される。具体的には、隣り合う屈曲予定領域Ａ１，Ａ１のうち、一方の屈曲予定領域Ａ１と一方面側ビード部３ａとが交差すると共に、他方の屈曲予定領域Ａ１と他方面側ビード部３ｂとが交差するように構成される。また、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、各屈曲予定領域Ａ１における屈曲部１ａの山側になる面上に形成される。
【００４３】
また、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、濾材原反２がプリーツ加工された際に平板部１ｂになる領域（以下、平板部予定領域とも記す）Ａ２の両面に形成される。具体的には、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、屈曲予定領域Ａ１との交差位置から平板部予定領域Ａ２の略中央部に亘って形成される。
【００４４】
また、上記のように形成される一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂは、一方面側ビード部３ａ（詳しくは、間隔保持部３Ａを形成する部位）の厚みよりも他方面側ビード部３ｂ（詳しくは、間隔保持部３Ｂを形成する部位）の厚みの方が薄くなるように構成される。具体的には、濾材原反２の一方の面側に塗布される接着剤の塗布量よりも他方の面側に塗布される接着剤の塗布量の方が少なくなることで、一方面側ビード部３ａの厚みよりも他方面側ビード部３ｂの厚みの方が薄くなるように構成される。一方面側ビード部３ａの厚み対する他方面側ビード部３ｂの厚みの割合としては、２０％以上８０％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがより好ましい。なお、各ビード部３ａ，３ｂの厚みとは、濾材原反２の両面に配置された各ビード部３ａ，３ｂにおける濾材原反２の厚み方向に相当する方向の厚みをいう。
【００４５】
一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂを構成する接着剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットメルトを用いることができる。ホットメルトを濾材原反２に塗布する際の温度としては、ホットメルトの成分によって異なるが、例えば、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましく、１４０℃以上２３０℃以下であることがより好ましい。
【００４６】
上記のように、ビード部３ａ，３ｂが形成された濾材原反２は、各屈曲予定領域Ａ１で再度屈曲されて襞状に形成される。これにより、図３（ａ）に示すように、複数の屈曲部１ａおよび複数の平板部１ｂが形成される。また、各ビード部３ａ，３ｂは、濾材原反２の両面における各平板部１ｂの間に位置する部位同士が接合することで、間隔保持部３Ａ，３Ｂを形成する。これにより、フィルタ濾材１が形成される。なお、ビード部３ａ，３ｂを構成する接着剤にホットメルトを使用する場合には、ホットメルト同士が接合可能な程度に軟化している時（オープンタイム内）に、濾材原反２を再度襞状に形成することが好ましい。
【００４７】
なお、以下の説明では、フィルタ濾材１における濾材原反２の一方向（長手方向）に相当する方向をフィルタ濾材１の長さＬ１とする。また、フィルタ濾材１における濾材原反２の他方向（幅方向）に相当する方向をフィルタ濾材１の幅Ｌ２とする。また、濾材原反２の一方の面側が山側となるように形成される屈曲部１ａと、濾材原反２の他方の面側が山側となるように形成される屈曲部１ａとの間の間隔をフィルタ濾材１の高さＬ３とする。
【００４８】
上記のように形成されるフィルタ濾材１では、濾材原反２の一方の面側および他方の面側のそれぞれに間隔保持部３Ａ，３Ｂが形成される。また、各間隔保持部３Ａ，３Ｂは、フィルタ濾材１の高さＬ３方向に沿って直線状に形成される。また、フィルタ濾材１の一方の面側の各間隔保持部（以下、一方面側間隔保持部とも記す）３Ａおよび他方の面側の各間隔保持部（以下、他方面側間隔保持部とも記す）３Ｂは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、フィルタ濾材１の長さＬ１方向に沿って（具体的には、長さＬ１方向に沿った直線上に）交互に配列される。
【００４９】
また、一方面側間隔保持部３Ａと他方面側間隔保持部３Ｂとは、厚みが異なるように形成される。具体的には、一方面側間隔保持部３Ａの厚みよりも他方面側間隔保持部３Ｂの厚みの方が薄くなるように形成される。より詳しくは、一方面側ビード部３ａよりも厚みの薄い他方面側ビード部３ｂにおける平板部１ｂ間に位置する部位同士が接合することで、一方面側間隔保持部３Ａよりも厚みの薄い他方面側間隔保持部３Ｂが形成される。一方面側間隔保持部３Ａの厚み対する他方面側間隔保持部３Ｂの厚みの割合としては、２０％以上８０％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがより好ましい。なお、各間隔保持部３Ａ，３Ｂの厚みとは、隣り合う平板部同士が対向する方向に相当する方向の厚みをいう。
【００５０】
このように、一方面側間隔保持部３Ａの厚みよりも他方面側間隔保持部３Ｂの厚みの方が薄くなるように構成されることで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、濾材原反２の他方の面側の各平板部１ｂ間の間隔が濾材原反２の一方の面側の各平板部１ｂ間の間隔よりも狭くなる。
【００５１】
上記のように構成されるフィルタ濾材１は、図４に示すように、フィルタ濾材１を収容可能に構成された枠体Ｘに収容されてフィルタユニット１０として使用される。該枠体Ｘは、間隔を空けて対向するように配置された一対の対向壁Ｘ１，Ｘ１と該一対の対向壁Ｘ１，Ｘ１の外周部同士を連結する連結壁Ｘ２とを備える。そして、一対の対向壁Ｘ１，Ｘ１と連結壁Ｘ２とによって囲まれた空間（以下、内部空間とも記す）ＸＲにフィルタ濾材１を収容可能に構成される。一対の対向壁Ｘ１，Ｘ１は、内部空間ＸＲに連通する開口部Ｘ３，Ｘ３を備える。これにより、枠体Ｘは、一方の開口部Ｘ３側から他方の開口部Ｘ３側に向かって被濾過気体が内部空間ＸＲを通過可能に構成されている。
【００５２】
枠体Ｘの形状としては、フィルタ濾材１を収容可能な形状であれば、特に限定されものではなく、例えば、内寸１１８０ｍｍ×１１８０ｍｍ、外寸１２２０ｍｍ×１２２０ｍｍ、厚み７５ｍｍの直方体状や、所定の内径を有する円形状のもの等が挙げられる。また、枠体Ｘの材質としては、特に限定されるものではなく、アルミニウム製のものを用いることができる。
【００５３】
フィルタ濾材１は、長さＬ１が所定の長さとなるように調節されて、枠体Ｘに収容される。具体的には、枠体Ｘにおけるフィルタ濾材１を収容する方向（具体的には、フィルタ濾材１の長さＬ１方向に沿った方向）の連結壁Ｘ２の内面間の間隔ＸＬ１よりも、フィルタ濾材１の長さＬ１が長くなるように調節（切断）される。
【００５４】
そして、フィルタ濾材１は、枠体Ｘに収容された状態で、枠体Ｘ内で湾曲した状態となる。具体的には、フィルタ濾材１は、枠体Ｘに収容された状態で、長さＬ１方向の両端部が枠体Ｘの内面（より詳しくは、連結壁Ｘ２の内面）に当接すると共に、長さＬ１方向の両端部よりも中央側の領域が該両端部よりも一方の開口部Ｘ３側に位置するように、幅Ｌ２方向に沿って湾曲した状態となる。
【００５５】
なお、フィルタ濾材１の一方の面側が山側になるように形成された各屈曲部１ａ（換言すれば、各平板部１ｂの間隔が広くなる側に形成される各屈曲部１ａ）の頂点部同士を結んで形成される円弧の半径（湾曲半径）としては、特に限定されるものではなく、例えば、２５０ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であることが好ましく、２９０ｍｍ以上１２００ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
フィルタ濾材１と枠体Ｘとの間には、コーキング剤が充填される。該コーキング剤としては、例えば、二液エポキシコーキング剤（具体的には、ヘンケル社製  マクロプラスト８１０４ＭＣ−１８と、マクロプラストＵＫ５４００を３：１の比率で混合したもの）を使用することができる。
【００５７】
斯かるフィルタユニット１０は、クリーンルーム等のＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルタ、及びＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ）  フィルタとして好適に使用される。
【００５８】
上記のように構成されるフィルタユニット１０は、フィルタ濾材１の長さＬ１方向が被濾過気体の流通方向Ｆに対して交差（具体的には、略直交）するように配置される。つまり、フィルタユニット１０は、フィルタ濾材１の高さＬ３方向から被濾過気体がフィルタ濾材１に接触するように配置される。また、フィルタユニット１０は、フィルタ濾材１の長さＬ１方向の両端部よりも中央側の領域が該両端部よりも被濾過気体の流通方向Ｆの上流側に位置するように配置される。これにより、枠体Ｘの一方の開口部Ｘ３からフィルタユニット１０の内部に流入した被濾過気体が内部空間ＸＲでフィルタ濾材１を透過して枠体Ｘの他方の開口部Ｘ３から排出されるように構成される。
【００５９】
以上のように、本発明に係るフィルタ濾材およびフィルタユニットによれば、被濾過気体の風圧によって意図せずに変形してしまうのを防止することができる。
【００６０】
即ち、前記フィルタ濾材１は、一方面側間隔保持部３Ａの厚みよりも他方面側間隔保持部３Ｂの厚みの方が薄くなるように構成されることで、濾材原反２の他方の面側における平板部１ｂ同士の間隔が濾材原反２の一方の面側における平板部１ｂ同士の間隔よりも狭くなる。このため、フィルタ濾材１の長さ方向の両端部よりも中央側の領域が該両端部よりも濾材原反２の一方の面側に膨出し易くなり、フィルタ濾材１を湾曲させ易くなる。このように、湾曲した状態でフィルタ濾材１が使用されることで、フィルタ濾材１が被濾過気体の風圧で変形するのを抑制することができる。
【００６１】
具体的には、フィルタ濾材１が上記のように湾曲することで、フィルタ濾材１の中央側の領域が膨出する側からフィルタ濾材１に加わる風圧に対して、フィルタ濾材１の剛性が高くなる。このため、風圧によるフィルタ濾材１の変形を抑制することができる。
【００６２】
斯かる構成によれば、一方面側ビード部３ａにおける一方面側間隔保持部３Ａを形成する部位の厚みよりも他方面側ビード部３ｂにおける他方面側間隔保持部３Ｂを形成する部位の厚みの方が薄くなるように構成されることで、一方面側間隔保持部３Ａの厚みよりも他方面側間隔保持部３Ｂの厚みの方が薄くなるように形成される。これより、フィルタ濾材１を上記のように湾曲させて使用することが容易になり、フィルタ濾材１の風圧による変形を抑制することができる。
【００６３】
なお、本発明に係るフィルタ濾材およびフィルタユニットは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、ビード部３ａ，３ｂが屈曲部１ａと交差するように形成されているが、これに限定されるものではなく、図５に示すように、間隔保持部３Ａ，３Ｂを形成する部分のみからビード部３ａ’，３ｂ’が形成されてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、間隔保持部３が屈曲部１ａに沿って間隔を空けて複数形成されているが、これに限定されるものではなく、屈曲部１ａに沿って一体的に形成されてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、多孔質層２ａと基材層２ｂとからなる濾材原反２を用いてフィルタ濾材１が構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、多孔質層２ａのみから形成された濾材原反を用いてもよい。また、上記実施形態では、複数の多孔質層２ａを用いて濾材原反２が形成されているが、これに限定されるものではなく、単一の多孔質層２ａと基材層２ｂとから濾材原反が形成されてもよい。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６８】
＜フィルタ濾材の作製＞
１．多孔質シート
多孔質シートとして、ＰＴＦＥシートを使用した。具体的には、ＰＴＦＥファインパウダー（旭・ＩＣＩフロロポリマーズ社製  フルオンＣＤ−１２３）１００重量部に対し、液状潤滑剤（ドデカン）２０重量部を添加してペースト状の混合物とした。そして、該混合物を棒状に予備成形した後、上記実施形態のように、予備成形体を一対のローラー部材の間に供給して圧延し、長尺シート（厚さ：２００μｍ）を作製した。その後、長尺シートを２００℃の環境下で、長手方向に沿って１１倍に延伸すると共に、８０℃の環境下で、長手方向に直交する幅方向に沿って２５倍に延伸し未焼成のＰＴＦＥシートを得た。
得られたＰＴＦＥシートを熱風発生炉を用いて４００℃で焼成した。焼成後のＰＴＦＥシートは、平均孔径が０．６μｍ、厚さが１６μｍ、平均繊維径が０．０８μｍ、捕集効率が９９．９９９％、圧力損失が１６０Ｐａであった。圧力損失および捕集効率は、下記の方法で求めた。
【００６９】
２．通気性シート
一方向が長手となるように形成された通気性シート（エルベスＳ０３０ＷＤＯ  ユニチカ社製）を用いた。
【００７０】
３．濾材原反の作製
前記多孔質シートと通気性シートとの長手方向が略平行するように、通気性シートの両面に多孔質シートを積層しつつ、一対のローラー部材（前記熱ローラーと前記支持ローラー）の間に搬送し、多孔質シートと通気性シートとをヒートシールして貼合わせ、図２に示すような濾材原反２（幅Ｌ２：５８０ｍｍ）を作製した。該濾材原反２は、圧力損失が１７０Ｐａ、捕集効率が９９．９９９％、厚みが０．３２ｍｍであった。
【００７１】
＜圧力損失＞
試験サンプル（得られた多孔質シート又は濾材原反２）を円環状のホルダー（有効面積：１００ｃｍ2 ）にセットし、試験サンプルに気体を透過させて、試験サンプルの一方の面側と他方の面側との気圧差を圧力計（マノメーター）を用いて測定した。なお、透過流速は、５．３ｃｍ／ｓｅｃとし、試験サンプルの８箇所で測定を行った。そして、得られた測定結果の相加平均を圧力損失とした。
【００７２】
＜捕集効率＞
試験サンプル（得られた多孔質シート又は濾材原反２）を円環状のホルダー（有効面積：１００ｃｍ2 ）にセットし、多分散ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）を約１０9個／Ｌ以上含有する気体を試験サンプルに透過させた。そして、試験サンプルを透過した気体のＤＯＰ濃度をパーティクルカウンターで測定し、以下（１）式を用いて捕集効率（％）を算出した。なお、透過流速は、５．３ｃｍ／ｓｅｃとした。ＤＯＰ粒子は、０．１〜０．２μｍの範囲とした。
捕集効率（％）＝｛１−（下流濃度／上流濃度）｝×１００・・・（１）
【００７３】
＜実施例１および２＞
＝フィルタ濾材＝
得られた濾材原反２をプリーツ加工した後、図３に示すように、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂを形成し、フィルタ濾材１を作製した。得られたフィルタ濾材１は、長さＬ１が５８０ｍｍ、幅Ｌ２が５８０ｍｍ、高さＬ３が３５ｍｍ、１インチ当たりの襞数が８個であった。各ビード部３ａ，３ｂを形成する接着剤（ホットメルト）としては、ヘンケル社製のマクロメルト６２０２（ポリアミド系）を使用した。なお、他方面側ビード部３ｂの質量に対する一方面側ビード部３ａの質量の比率（ビード表裏比率）については、下記表１に示す。また、ビード表裏比率の算出は、下記（２）式を用いて行った。
ビード表裏比率＝一方面側ビード部３ａの質量／他方面側ビード部３ｂの質量・・・（２）
【００７４】
なお、一方面側ビード部３ａおよび他方面側ビード部３ｂの質量は、下記のように測定した。具体的には、まず始めに、フィルタ濾材１から試験片（１．０ｍ2）を採取し、質量を測定した。そして、試験片を加熱して、一方面側ビード部３ａ（又は、他方面側ビード部３ｂ）を除去した際の試験片の質量を測定した。そして、試験片の加熱前後の質量差から一方面側ビード部３ａ（又は、他方面側ビード部３ｂ）の質量を算出した。
【００７５】
＝フィルタユニット＝
枠体Ｘ（内寸が５８０ｍｍ×５８０ｍｍ、外寸が６１０ｍｍ×６１０ｍｍ、厚みが８０ｍｍのアルミ製）の内側にフィルタ濾材１を収容し、２液エポキシコーキング材を使用して枠体Ｘとフィルタ濾材１との隙間をシールして、図４に示すようなフィルタユニット１０を作製した。なお、２液エポキシコーキング材にはヘンケル製マクロプラスト８１０４ＭＣ−１８とマクロプラストＵＫ５４００を３：１の比率で混合したものを使用した。
【００７６】
枠体Ｘに収容されたフィルタ濾材１は、長さＬ１方向の両端部よりも中央側の領域が該両端部よりも一方の開口部Ｘ３側に位置するように湾曲した状態となっている。なお、フィルタ濾材１の一方の面側が山側になるように形成された各屈曲部１ａの頂点部同士を結んで形成される円弧の半径（湾曲半径）は、下記表１に示す。
【００７７】
＝耐圧性試験＝
得られたフィルタユニットにおけるフィルタ濾材１の中央部に、長さＬ１方向の両端部よりも膨出している側から荷重を加えて、フィルタ濾材１の中央部の変位量（荷重方向の変位量）を測定した。荷重を加える方法としては、フィルタ濾材１の中央部に分銅（φ１３７ｍｍ、１０ｋｇ）を１つ以上載置する方法を用いた。
【００７８】
＜比較例１＞
ビード表裏比率を０にし、湾曲させることなく枠体Ｘにフィルタ濾材１を収容したこと以外は、実施例１と同一条件で、変形量の測定を行った。変形量については、下記表１に示す。
【００７９】
【表１】
2014087740.tif 000003
【００８０】
＜まとめ＞
各実施例と比較例１とを比較すると、各実施例の方が荷重に対する変形量が小さいことが認められる。つまり、各実施例のように、フィルタ濾材１が湾曲した状態となることで、フィルタ濾材１の中央側が膨出した側からの荷重に対して、フィルタ濾材１の剛性が向上するため、フィルタ濾材１の変形が抑制されることが認められる。
【００８１】
また、実施例１と実施例２とを比較すると、ビード表裏比率が大きくなることで、湾曲半径が小さくなることが認められる。つまり、ビード表裏比率が大きくなると、濾材原反２の一方の面側における各平板部１ｂ同士の間隔と、濾材原反２の他方の面側における各平板部１ｂ同士の間隔との差が大きくなるため、フィルタ濾材１をより容易に湾曲させることができ、湾曲半径を小さくすることができる。これにより、上記のようなフィルタ濾材１の剛性を向上させることができるため、フィルタ濾材１の変形がより効果的に抑制されることが認められる。
【符号の説明】
【００８２】
１…フィルタ濾材、１ａ…屈曲部、１ｂ…平板部、２…濾材原反、２ａ…多孔質層、２ｂ…基材層、３Ａ…一方面側間隔保持部、３Ｂ…他方面側間隔保持部、３ａ…一方面側ビード部、３ｂ…他方面側ビード部、１０…フィルタユニット、Ａ１…屈曲予定領域、Ａ２…平板部予定領域、Ｘ…枠体、Ｘ１…対向壁、Ｘ２…連結壁、Ｘ３…開口部、ＸＲ…内部空間、Ｆ…流通方向
【図１】
2014087740.tif 000004
【図２】
2014087740.tif 000005
【図３】
2014087740.tif 000006
【図４】
2014087740.tif 000007
【図５】
2014087740.tif 000008
【図６】
2014087740.tif 000009
【図７】
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