(57)【要約】【課題】フィルタエレメントを交換すべきか否かを容易に判断することができる。【解決手段】フィルタエレメント１０は、エアに含まれる異物を濾過する濾過部２０を備えている。濾過部２０は通気抵抗が互いに異なる４つの領域２１〜２４を有している。濾過部２０は襞折りされた不織布によって形成されている。また、濾過部２０の４つの領域２１〜２４は襞２５の延びる方向Ｍに対して直交する方向Ｎに沿ってそれぞれ延びている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアに含まれる異物を濾過する濾過部を備え、
前記濾過部は通気抵抗が異なる複数の領域を有している、
フィルタエレメント。
【請求項２】
前記複数の領域は３つ以上設けられている、
請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記複数の領域は通気抵抗が小さい順に並んで設けられている、
請求項２に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記濾過部は不織布によって形成され、
前記複数の領域は不織布の平均繊維径が互いに異なるものとされている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記濾過部は襞折りされた不織布によって形成され、
前記複数の領域は襞の延びる方向に対して直交する方向に沿ってそれぞれ延びている、
請求項４に記載のフィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアに含まれる異物を濾過するフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の空調装置には所謂キャビンエアフィルタと称されるフィルタエレメントが設けられている。こうした空調装置においては、外部から導入されたエアがフィルタエレメントを通過する際に同エアに含まれる異物が濾過される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、フィルタエレメントでは、同フィルタエレメントにより捕捉された異物によって目詰まりが生じ、同フィルタエレメントの圧力損失が増大する。そのため、通気抵抗が増大し、ブロアファンの負荷が増大することとなる。そこで、自動車の空調装置のフィルタエレメントの場合、その交換の時期の目安は例えば走行距離で１５０００ｋｍ又は１年とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―３７０５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、こうした従来のフィルタエレメントにおいては、上述したように交換時期の目安が定められていることから、その使用状態にかかわらず１年でフィルタエレメントが交換されることが多い。そのため、例えば年間の走行距離が短い場合や、年間の走行距離は長いものの空調装置の使用頻度が低い場合のように、フィルタエレメントがそれほど目詰まりしておらず、同フィルタエレメントの圧力損失の増大が問題となるレベルに達していない状態であるにもかかわらず同フィルタエレメントが交換されるといったことが生じる。
【０００６】
本発明の目的は、フィルタエレメントを交換すべきか否かを容易に判断することのできるフィルタエレメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためのフィルタエレメントは、エアに含まれる異物を濾過する濾過部を備え、前記濾過部は通気抵抗が異なる複数の領域を有している。
同構成によれば、濾過部に目詰まりが全く生じていないときには濾過部の複数の領域のうち通気抵抗が最も小さい領域をエアが優先的に通過する。またフィルタエレメントでは、エアが通過する領域ほど目詰まりが進行する。これらのことから、フィルタエレメントの使用に伴って通気抵抗が最も小さい領域から順に黒ずんだり、黄ばんだりして濃く変色するようになる。そして、目詰まりによって当該領域の通気抵抗が増大し、当該領域よりも当初は通気抵抗が大きかった他の領域の通気抵抗と同程度になると、当該領域に加え、同他の領域をエアが優先的に通過するようになる。その結果、当該領域と同程度まで上記他の領域が濃く変色するようになる。
【０００８】
このように、上記構成によれば、フィルタエレメントの使用に伴って濾過部の複数の領域のうち通気抵抗が最も小さい領域から順に変色するようになる。従って、他の領域よりも濃く変色していない領域がある場合には、この濃く変色していない領域については未だ目詰まりによる圧力損失の増大が問題となるレベルではないと判断することができる。一方、全ての領域が同等に変色している場合には、最も通気抵抗が大きい濾過部の領域も既に目詰まりによる圧力損失の増大が問題となるレベルに達しており、フィルタエレメントの交換時期であると判断することができる。これらのことから、複数の領域の変色度合の分布に基づいて、すなわちフィルタエレメントの外観に基づいて同フィルタエレメントを交換すべきか否かを判断することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルタエレメントを交換すべきか否かを容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態のフィルタエレメントの斜視図。
【図２】同実施形態のフィルタエレメントの平面図。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、同実施形態のフィルタエレメントの平面図であって、濾過部の外観を目詰まり度合の順に示す平面図。
【図４】同実施形態の作用を説明するフィルタエレメントの平面図。
【図５】同実施形態の不織布製造装置の断面図。
【図６】同実施形態の不織布製造装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１〜図６を参照して、フィルタエレメントを自動車の空調装置に用いられるフィルタエレメントとして具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、フィルタエレメント１０は、全体の輪郭が直方体形状をなした所謂パネル形のものであり、エアに含まれる異物を濾過する濾過部２０を備えている。この濾過部２０は、矩形シート状の不織布を襞折りすることによって形成されている。また、濾過部２０の襞２５の延びる方向Ｍの両端には、濾過部２０の襞折り形状を保持する一対の保持板１２が固着されている。
【００１２】
図２に示すように、濾過部２０は通気抵抗が互いに異なる４つの領域２１〜２４を有している。これら４つの領域２１〜２４は襞２５の延びる方向Ｍに対して直交する方向Ｎに沿ってそれぞれ延びている。また、これら４つの領域２１〜２４は襞２５の延びる方向Ｍにおいて通気抵抗が小さい順に並んで設けられている。すなわち、これら４つの領域２１〜２４はいずれも目付け量が同一とされる一方、当該領域における不織布の平均繊維径が同図の左側の領域ほど小さくされている。各領域の目付け量が同一であれば、当該領域における不織布の平均繊維径が小さいほど、当該領域の通気抵抗が大きくなる。従って、通気抵抗は、同図の左側の領域ほど、すなわち第１領域２１、第２領域２２、第３領域２３、及び第４領域２４の順で大きくされている。
【００１３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図３（ａ）に示すように、フィルタエレメント１０が新品であり、濾過部２０に目詰まりが全く生じていないときには濾過部２０の４つの領域２１〜２４のうち通気抵抗が最も小さい第１領域２１をエアが優先的に通過する。またフィルタエレメント１０では、エアが通過する領域ほど目詰まりが進行する。これらのことから、図３（ｂ）に示すように、フィルタエレメント１０の使用に伴って通気抵抗が最も小さい第１領域２１から順に黒ずんだり、黄ばんだりして濃く変色するようになる。そして、図３（ｃ）に示すように、目詰まりによって第１領域２１の通気抵抗が増大し、第１領域２１よりも当初は通気抵抗が大きかった第２領域２２の通気抵抗と同程度になると、第１領域２１に加え、第２領域２２をエアが優先的に通過するようになる。その結果、図３（ｄ）に示すように、第１領域２１と同程度まで第２領域２２が濃く変色するようになる。またその後、図３（ｅ）に示すように、目詰まりの進行に伴って、第１領域２１及び第２領域２２と同程度まで第３領域２３が濃く変色するようになる。更にその後、図３（ｆ）に示すように、目詰まりの進行に伴って、第１領域２１、第２領域２２、及び第３領域２３と同程度まで第４領域２４が濃く変色するようになる。
【００１４】
これらのことから、図４の上段に示すように、例えば空調装置が常時稼動されている場合には、車両走行距離が第１所定距離Ｄ１に達したときには第１領域２１の変色度合に比べて他の領域２２〜２４の変色度合が小さい。従って、例えば第１領域２１のみが目詰まりによる圧力損失の増大が問題となるレベルに達しているだけであり、他の領域２２〜２４については未だ目詰まりによる圧力損失の増大が問題となるレベルではないと判断することができる。その後、車両走行距離が第１所定距離Ｄ１よりも長い第２所定距離Ｄ２に達したときに全ての領域２１〜２４が同等に変色した状態となる。このとき、最も通気抵抗が大きい第４領域２４も既に目詰まりによる圧力損失の増大が問題となるレベルに達しており、フィルタエレメント１０の交換時期であると判断することができる。
【００１５】
一方、図４の下側に示すように、空調装置が時々稼動されている場合には、例えば車両走行距離が第１所定距離Ｄ１や第２所定距離Ｄ２に達したときには第１領域２１の変色度合に比べて他の領域２２〜２４の変色度合が小さい。従って、第１領域２１に比べて変色していない他の領域２２〜２４については未だ目詰まりによる圧力損失の増大が問題となるレベルではないと判断することができる。その後、車両走行距離が第２所定距離Ｄ２よりも長い第３所定距離Ｄ３に達したときに全ての領域２１〜２４が同等に変色した状態となる。従って、このことをもってフィルタエレメント１０の交換時期であると判断することができる。
【００１６】
このように、本実施形態によれば、４つの領域２１〜２４の変色度合の分布に基づいて、すなわちフィルタエレメント１０の外観に基づいてフィルタエレメント１０を交換すべきか否かを判断することができる。
【００１７】
次に、濾過部２０を形成する濾材である不織布の製造方法について説明する。
図５に示すように、不織布を製造する製造装置４０は、メルトブロー法により不織布を連続的に製造する装置であり、送風機や電気ヒータ等を備え、熱風を生成する熱風生成装置５０と、溶融樹脂Ｆを押し出す押出機４８と、樹脂通路４４と熱風通路４６とが形成されたメルトブロー部４２とを備えている。そして、押出機４８から押し出された溶融樹脂Ｆをメルトブロー部４２の樹脂通路４４を流通させてフィラメント状にして紡出孔４４ａから紡出するとともに、上記熱風生成装置５０から供給される熱風をメルトブロー部４２の熱風通路４６に流通させて上記フィラメント状の溶融樹脂Ｆに吹き付けることにより、紡出された溶融樹脂Ｆが微細化される。
【００１８】
また、図６に示すように、メルトブロー部４２の下方にはベルトコンベア６０が設けられており、メルトブロー部４２から紡出される微細化された樹脂Ｆがこのベルトコンベア６０にて集積させれることで不織布３０が形成される。尚、同図においては、説明の便宜上、樹脂Ｆが誇張されて太く示されている。
【００１９】
ここで、図５及び図６に示すように、本実施形態では、熱風通路４６の通路断面積が樹脂通路４４の紡出孔４４ａの並び方向Ｌにおいて異なるものとされており、このことによって熱風通路４６を流通する熱風の流量が上記並び方向Ｌにおいて異なるものとされている。こうして製造された不織布３０は、その平均繊維径が上記並び方向Ｌにおいて異なるものとなる。これは、紡出孔４４ａから紡出された上記フィラメント状の溶融樹脂Ｆに対して吹き付けられる熱風の流量が多くなるほど同溶融樹脂Ｆが細線化されるためである。
【００２０】
そして、こうして製造された不織布３０を搬送方向Ｈにおいて所定の長さ毎に裁断し、この搬送方向Ｈに直交する方向、すなわち紡出孔４４ａの並び方向Ｌに沿って不織布３０を襞折りすることによって濾過部２０が形成される。こうして形成された濾過部２０の４つの領域２１〜２４は、上記図２に示すように、襞２５の延びる方向Ｍに対して直交する方向Ｎに沿ってそれぞれ延びるものとなる。
【００２１】
以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメントによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フィルタエレメント１０は、エアに含まれる異物を濾過する濾過部２０を備えている。濾過部２０は通気抵抗が互いに異なる４つの領域２１〜２４を有している。こうした構成によれば、フィルタエレメント１０の外観に基づいて同フィルタエレメント１０を交換すべきか否かを容易に判断することができる。
【００２２】
（２）濾過部２０には通気抵抗が互いに異なる４つの領域２１〜２４が設けられている。このため、４つの領域２１〜２４のうち既に濃く変色している領域と同領域ほどは変色していない領域との分布と、フィルタエレメント１０が直前に交換されてからの車両走行距離等とに基づいて、フィルタエレメント１０の交換が次に必要となる時期を予測することが可能となる。従って、フィルタエレメント１０の外観に基づいて同フィルタエレメント１０の交換時期を予測することができる。
【００２３】
（３）４つの領域２１〜２４が通気抵抗が小さい順に並んで設けられているため、互いに隣接する領域が同等に濃く変色しているか否かを把握することが容易にできる。
（４）濾過部２０の４つの領域２１〜２４は目付け量が同一とされる一方、不織布３０の平均繊維径が互いに異なるものとされている。こうした構成によれば、４つの領域２１〜２４の通気抵抗を互いに異ならせることが容易にできる。
【００２４】
（５）濾過部２０はメルトブロー法によって製造された不織布３０を襞折りすることによって形成されている。溶融樹脂を紡出する紡出孔４４ａの並び方向Ｌにおいて不織布３０の繊維径が異なるものとされている。また、紡出孔４４ａの並び方向Ｌに沿って不織布３０を襞折りすることによって濾過部２０が形成されている。こうして形成された濾過部２０の４つの領域２１〜２４は襞２５の延びる方向Ｍに対して直交する方向Ｎに沿ってそれぞれ延びるものとなる。従って、こうした構成によれば、メルトブロー法によって製造された不織布３０を用いて上記４つの領域２１〜２４を有するフィルタエレメント１０を容易に製造することができる。
【００２５】
尚、本発明に係るフィルタエレメントは、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・溶融樹脂を紡出する紡出孔の径を異ならせることによって不織布の平均繊維径を異ならせることもできる。
【００２６】
・濾過部を構成する複数の領域が襞の延びる方向に沿ってそれぞれ延びるものであってもよい。
・濾過部を不織布以外の周知の材料からなる濾材によって形成することもできる。
【００２７】
・濾過部を構成する複数の領域を、通気抵抗の大きさの順とは無関係に並んで設けることもできる。
・上記実施形態では、通気抵抗が互いに異なる４つの領域２１〜２４を有する濾過部２０について説明したが、こうした領域の数は２つや３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。また、通気抵抗が異なる複数の領域を有する濾過部であればよく、例えば通気抵抗が同じ領域を複数設けることもできる。
【００２８】
・フィルタエレメントの形状はパネル形状のものに限られるものではなく、他に例えば菊花形状のものであってもよい。
・フィルタエレメントは自動車の空調装置に用いられるものに限られるものではなく、エンジンのエアクリーナに用いられるものであってもよい。また例えば、換気扇に用いられるものとすることもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１０…フィルタエレメント、１２…保持板、２０…濾過部、２１…第１領域、２２…第２領域、２３…第３領域、２４…第４領域、２５…襞、３０…不織布、４０…製造装置、４２…メルトブロー部、４４…樹脂通路、４４ａ…紡出孔、４６…熱風通路、４８…押出機、５０…熱風生成装置、６０…ベルトコンベア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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