(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流中の塵を捕集するエアフィルタ用濾材であって、  前記エアフィルタ用濾材は、ジグザグ形状のプリーツを備える、エアフィルタユニットに用いられる濾材であり、
気流中の塵の一部を捕集するプレ捕集層と、
前記プレ捕集層に対して気流の下流側に配置され、前記プレ捕集層を通過した塵を捕集するポリテトラフルオロエチレン多孔膜からなる主捕集層と、を有し、
前記プレ捕集層は、メルトブローン不織布繊維、エレクトロスピニング不織布繊維、海島型繊維及びこれらの繊維の組み合わせによる混合繊維の１つで構成された不織布あるいは繊維層構造体であり、目付は１０〜２０ｇ／ｍ2であり、前記プレ捕集層の厚さは０．０７〜０．２４ｍｍであり、前記繊維材料の平均繊維径は、０．８μｍ以上１．９μｍ以下である、ことを特徴とするエアフィルタ用濾材。
【請求項２】
前記主捕集層に対して気流の下流側に配置され、前記主捕集層を支持する通気性支持層を含む、請求項１に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項３】
前記主捕集層と前記プレ捕集層との間に前記主捕集層を支持する通気性支持層を含む、請求項１または２に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項４】
気流の上流側の最表層の位置に配置され、気流中の塵を通過させる一方、外部からの押圧に対する前記エアフィルタ用濾材の表面の変形を抑制する通気性カバー層、を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項５】
前記通気性カバー層は、スパンボンド不織布であり、前記スパンボンド不織布の厚さは０．３ｍｍ以下であり、前記スパンボンド不織布の繊維の平均繊維径は１０〜３０μｍであり、前記スパンボンド不織布の目付けは５〜２０ｇ／ｍ２以下である、請求項４に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項６】
気流の流速が５．３ｃｍ／秒であるとき、前記通気性カバー層の圧力損失は１０Ｐａ以下であり、前記プレ捕集層の圧力損失は、８０Ｐａ以下であり、前記主捕集層の圧力損失は、１００Ｐａ以下である、請求項５に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項７】
前記プレ捕集層における粒子径０．３μｍの塵の捕集効率が、前記プレ捕集層の除電された状態で５０％以上であり、前記主捕集層における粒子径０．３μｍの塵の捕集効率が、９９．９％以上である、請求項５または６に記載のエアフィルタ用濾材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のエアフィルタ用濾材と、
前記濾材のジグザグ形状の前記プリーツを保持するために、前記濾材の谷部または山部に配置した形状保持部と、
ジグザグ形状の前記プリーツが保持された前記濾材を保持する枠体と、を備えることを特徴とするエアフィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流中の塵を捕集するエアフィルタ用濾材及びエアフィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造は、高清浄空間において行われる。この高清浄空間を作るために、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）からなる多孔膜（以下、ＰＴＦＥ多孔膜という）が集塵フィルタとして用いられている。ＰＴＦＥ多孔膜は、ガラス繊維製濾材に比べて同じ圧力損失で比較したとき塵の捕集効率が高いことから、特に、ＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)やＵＬＰＡフィルタ（Ultra low Penetration Air Filter）に好適に用いられている。
【０００３】
一方において、ＰＴＦＥ多孔膜は、従来より用いられてきたガラス繊維濾材に比べて繊維構造が密となっているため、塵による目詰まりが早く、外気処理ユニットのように塵の捕集負荷の大きな環境で用いられる場合、短時間でエアフィルタユニットの圧力損失が増大する。
【０００４】
上記問題に対して、捕獲した塵による目詰まりを防ぎ、圧力損失の増大を抑制できるエアフィルタ用濾材が知られている（特許文献１）。当該エアフィルタ用濾材は、ＰＴＦＥ多孔質膜と繊維製通気性多孔材とを含み、前記多孔質膜の気体の流れの上流側に前記繊維製通気性多孔材が配置され、前記繊維製通気性多孔材は、その繊維径が１〜１５μｍの範囲にあり、その気孔率が７０％以上、その目付け量が６０ｇ／ｍ2以上である。
【０００５】
また、フィルタ用濾材であって圧力損失の増大が抑制されたタービン用吸気フィルタ濾材も知られている（特許文献２）。当該濾材は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜と通気性支持材とを含み、前記通気性支持材の繊維径が０．２μｍ以上１５μｍ以下の広範囲の繊維が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３００９２１号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の公知の濾材のうち、通気性支持材の繊維径が０．２μｍ以上１５μｍ以下の濾材では、繊維径の範囲が広く、通気性支持材の繊維径が細く密な構造となる場合、通気性支持材の圧力損失が上昇し、エアフィルタ用濾材における圧力損失が上昇する。また、上述の公知の濾材のうち、繊維径が１〜１５μｍの繊維製通気性多孔材では、上記繊維径の範囲のうち繊維径が太い領域にある繊維を通気性支持材に用いる場合、塵の捕集効率を得るために、繊維製通気性多孔材の厚さ及び目付けを大きくする場合がある。このような濾材を用いたエアフィルタユニットを作製すると、エアフィルタユニットにおける圧力損失を十分に抑制できない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、エアフィルタユニットにおける圧力損失を抑制することができるエアフィルタ用濾材およびその濾材を用いたエアフィルタユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、気流中の塵を捕集するエアフィルタ用濾材である。
当該エアフィルタ用濾材は、ジグザグ形状のプリーツを備える、エアフィルタユニットに用いられる濾材であり、  気流中の塵の一部を捕集するプレ捕集層と、
前記プレ捕集層に対して気流の下流側に配置され、前記プレ捕集層を通過した塵を捕集するポリテトラフルオロエチレン多孔膜からなる主捕集層と、を有し、
前記プレ捕集層は、メルトブローン不織布繊維、エレクトロスピニング不織布繊維、海島型繊維及びこれらの繊維の組み合わせによる混合繊維の１つで構成された不織布あるいは繊維層構造体であり、目付は１０〜２０ｇ／ｍ2であり、前記プレ捕集層の厚さは０．０７〜０．２４ｍｍであり、前記繊維材料の平均繊維径は、０．８μｍ以上１．９μｍ以下である。
【００１０】
また、本発明の他の一態様は、エアフィルタユニットである。
当該エアフィルタユニットは、
前記エアフィルタ用濾材と、
前記濾材のジグザグ形状の前記プリーツを保持するために、前記濾材の谷部または山部に配置した形状保持部と、
ジグザグ形状の前記プリーツが保持された前記濾材を保持する枠体と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
上記エアフィルタ用濾材およびその濾材を用いたエアフィルタユニットによれば、エアフィルタユニットにおける圧力損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本実施形態のエアフィルタ用濾材を用いた本実施形態のエアフィルタユニットの構成を説明する図である。
【図２】本実施形態のエアフィルタユニットに用いる濾材の層構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、本実施形態の濾材と形状保持部材の接触を説明する図であり、（ｂ）は、従来の濾材と形状保持部材の接触を説明する図である。
【図４】本実施形態の変形例１の濾材の層構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、本実施形態の変形例２のフィルタパックの濾材に設けられるスペーサの配置を説明する図であり、（ｂ）は、（ａ）中の濾材とスペーサの断面図である。
【図６】本実施形態の変形例３の濾材を説明する斜視図である。
【図７】本実施形態の変形例３の濾材の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のエアフィルタ用濾材およびその濾材を用いたエアフィルタユニットについて詳細に説明する。
【００１４】
［エアフィルタユニット］
図１（ａ），（ｂ）は、本実施形態のエアフィルタ用濾材を用いた本実施形態のエアフィルタユニットの構成を説明する図である。図１（ａ）には、エアフィルタユニットに用いるフィルタパックの斜視図が示されている。
エアフィルタパックは、エアフィルタ用濾材（以下、単に濾材という）１０と、形状保持部材１２と、を有する。濾材１０は、シート状の濾材をプリーツ加工して山部、谷部ができるように山折り、谷折りを行ったジグザグ形状の加工済み濾材になっている。形状保持部材１２は、上記加工済み濾材のジグザグ形状を保持するために、上記加工済み濾材の各谷部に配置されるセパレータである。図１（ａ）に示す形状保持部材１２は、薄板をコルゲート加工することによって波形状となっており、上記加工済み濾材の谷部に挿入される。これにより、濾材１０は、ジグザグ形状を保持している。ジグザグ形状の加工済み濾材において、隣接する山部同士あるいは谷折りの谷部同士の間隔Ｄは例えば５〜１０ｍｍであり、加工済みエアフィルタパックの幅（図１（ａ）中のｘ方向の長さ）１００ｍｍ当たり１０〜２０個のプリーツ数（山折りあるいは谷折りの数）となっている。
【００１５】
図１（ｂ）には、エアフィルタユニット１５の斜視図が示されている。図中、エアフィルタユニット１５の天井面を省略して内部にある加工済み濾材である濾材１０の一部が見えるように示されている。エアフィルタユニット１５は、図１（ｂ）には図示されない形状保持部材１２を配置した上記加工済み濾材が、板材を組み合わせて作った枠体１４に保持されて構成される。
【００１６】
［濾材］
図２は、エアフィルタユニット１５に用いる濾材１０の層構成を示す断面図である。濾材１０は、気流中の塵を捕集するエアフィルタ用濾材であり、プレ捕集層２０と、主捕集層２２と、通気性カバー層２４と、通気性支持層２６と、を含む。なお、濾材１０は、気流が図２中上方から下方に向けて流れるように配置される。すなわち、濾材１０において、通気性カバー層２４は気流の上流側の濾材１０の表層に位置する。したがって、気流の上流側から通気性カバー層２４、プレ捕集層２０、主捕集層２２、及び通気性支持層２６がこの順に積層されている。
【００１７】
プレ捕集層２０は、主捕集層２２の気流の上流側に設けられ、主捕集層２２による塵の捕集の前に気流中の塵の一部を捕集する。プレ捕集層２０はメルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法及びこれらのハイブリット法の１つにより製造された繊維材料で構成された不織布あるいは繊維層構造体であり、この繊維材料の平均繊維径は、０.８μｍ以上２μｍ未満である。海島法は、例えば下記アドレスに示されている（２０１１年８月３１日検索）。
・http://www.teijinfiber.com/english/pdf/nanofront.pdf，
・http://www.kuraray.co.jp/release/2002/021121_1.html 
ハイブリット法には、例えば、メルトスピニング法あるいはエレクトレットブローン法が含まれる。
このとき、不織布は、後述する測定された繊維径の分布に関して言うと、繊維径分布の広がりを示す幾何標準偏差は例えば２．５以下であり、好ましく２．０以下である。これは、幾何標準偏差が大きすぎると、単位繊維あたりの捕集効率が低い繊維の割合が増え、後述するプレ捕集層に必要な捕集効率を得るためには目付、厚みを大きくする必要が出てくるためである。
プレ捕集層２０の繊維材料の材質は、例えばポリエチレン（ＰＥ）の他、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）等が挙げられる。プレ捕集層２０の不織布あるいは繊維層構造体における平均繊維径が０．８μｍより小さい場合、塵の捕集効率は上昇するが、繊維が密な配置となるため、プレ捕集層における圧力損失が大きく上昇する。一方、平均繊維径が２μｍ以上の場合、塵の捕集効率を維持するために目付けを大きくするため、プレ捕集層の厚さが厚くなる。このため、プレ捕集層における圧力損失が上昇する。以上の理由より、プレ捕集層２０における繊維材料の平均繊維径は、０.８μｍ以上２μｍ未満である。この場合、目付けは例えば５〜５０ｇ／ｍ2である。繊維径は、小さすぎれば繊維間隔が密になりプレ捕集層の自体の目詰まりも無視できなくなり、また大きければ単位繊維あたりの捕集効率が低下するので後述するプレ捕集層２０に必要な捕集効率を得るためには目付、厚みが大きくなってしまい構造抵抗が大きくなってしまうので良くない。
プレ捕集層２０の圧力損失は８０Ｐａ以下であることが好ましい。また、濾材全体の圧力損失をガラス繊維を用いたＨＥＰＡ用濾材の１／２程度に留めるために、プレ捕集層２０の塵の捕集効率は５０％以上であることが好ましく、プレ捕集層２０の捕集効率の上限は９９％であることが好ましい。プレ捕集層２０の捕集効率が低すぎると、主捕集層２２への捕集負荷が高くなってしまい塵による目詰まりが起きる。また、プレ捕集層２０の捕集効率が高すぎるとプレ捕集層２０自体の目詰まりが無視できなくなる。また、プレ捕集層２０の厚さは、例えば０．３ｍｍ未満とすることが好ましい。プレ捕集層２０の厚さが０．３ｍｍ以上である場合、エアフィルタユニット１５の構造に起因した圧力損失（構造抵抗）が大きくなる。このような特性を有するように、プレ捕集層２０の繊維材料の材質、目付けが選択される。
【００１８】
主捕集層２２は、プレ捕集層２０に対して気流の下流側に配置され、プレ捕集層２０を通過した塵を捕集する。主捕集層２２は、ＰＴＦＥ多孔膜からなる。
ＰＴＦＥ多孔膜は、ＰＴＦＥファインパウダーを所定の割合以上の液状潤滑剤と混合したものからＰＴＦＥ多孔膜を作製する。例えば、ＰＴＦＥファインパウダーに、ＰＴＦＥファインパウダー１ｋｇ当たり２０℃において５〜５０質量％の液状潤滑剤を混合して混合体を得る。さらに、得られた混合体を圧延し次いで液状潤滑剤を除去して未焼成テープを得る。さらに、得られた未焼成テープを延伸して多孔膜を得る。このとき、未焼成テープを長手方向に３倍以上２０倍以下に延伸した後、幅方向に１０倍以上５０倍以下に延伸することにより、未焼成テープを総面積倍率で８０倍以上８００倍以下に延伸する。この後、熱固定を行って、ＰＴＦＥ多孔膜が得られる。上記作製方法は、一例であり、ＰＴＦＥ多孔膜の作製方法は限定されない。
ＰＴＦＥ多孔膜の充填率は例えば８％以下、好ましくは３％以上８％以下であり、ＰＴＦＥ多孔膜を構成する繊維の平均繊維径は例えば０．１μｍ以下であり、ＰＴＦＥ多孔膜の膜厚は例えば５０μｍ以下である。
【００１９】
通気性カバー層２４は、気流の上流側の、濾材１０の最表層の位置に配置され、気流中の塵を通過させる一方、外部からの押圧に対する濾材１０表面の変形を抑制する。通気性カバー層２４は、本実施形態では用いられなくてもよいが、後述するようにエアフィルタユニットの構造抵抗を抑制する点で濾材１０の気流上流側の最表層に設けることが好ましい。
通気性カバー層２４の圧力損失は、濾材１０の圧力損失を抑制する点から、気流の流速が５．３ｃｍ／秒の条件において１０Ｐａ以下であることが好ましく、圧力損失は５Ｐａ以下で実質的に０あるいは略０であることがより好ましい。通気性カバー層２４の粒子径０．３μｍの塵の捕集効率は５％以下であり、実質的に０あるいは略０である。すなわち、通気性カバー層２４は、塵を捕集するフィルタとしての機能を有さず、塵を通過させる。このような通気性カバー層２４の厚さは、０．３ｍｍ以下であることが、濾材１０の厚さを余分に厚くせず、濾材１０表面の変形を抑制する点で好ましい。
通気性カバー層２４は、例えば、スパンボンド不織布が好適に用いられる。スパンボンド不織布の繊維材料には、例えばＰＰ，ＰＥ，ＰＥＴ等が用いられ、繊維材料は特に制限されない。繊維材料の平均繊維径は例えば１０〜３０μｍである。目付けは例えば５〜２０ｇ／ｍ2である。
【００２０】
図３（ａ）は、濾材１０と形状保持部材１２の接触を説明する図である。図３（ｂ）は、濾材に通気性カバー層がない場合における濾材と形状保持部材１２の接触を説明する図である。
通気性カバー層２４は、図１（ａ）に示すように形状保持部材１２が濾材１０と接触するとき、図３（ａ）に示すように形状保持部材１２と接触する。このとき、形状保持部材１２と接触した濾材１０の表面の部分が局部的に変形し凹むが、接触した部分の周りの領域は、反動で盛り上がろうとする。この盛り上がろうとする動きを通気性カバー層２４は抑制する。一方、本実施形態のような通気性カバー層２４がなく、プレ捕集層が表面に位置する従来の濾材では、図３（ｂ）に示すように、濾材表面（プレ捕集層表面）の変形により、接触部分の周りの領域Ａが盛り上がる。このとき、気流は、形状保持部材１２と濾材１０とで囲まれる狭い空間を図３（ａ）に示す紙面に対して垂直方向に流れる。このため、図１（ａ）に示すように形状保持部材１２と濾材１０とで囲まれた気流の流路の断面積（気流の流れる流路断面積）は僅かに小さくなる。このため、気流の流速は上昇する。また、形状保持部材１２と濾材１０とで囲まれた気流の流路の断面積が僅かに小さくなるので、気流が流れる流路のサイズ（等価直径）も小さくなる。このため、気流の流路から受ける抵抗は、周知の配管抵抗（流体の流速の２乗に比例し、配管のサイズ（等価直径）に反比例する）のメカニズムに従って増大する。この抵抗の増大が、エアフィルタユニット１５の構造に起因した圧力損失の増大につながる。すなわち、通気性カバー層２４は、外部からの押圧に対する濾材１０表面の変形を抑制することにより、エアフィルタユニット１５の構造に起因した圧力損失（構造抵抗）を抑制する。このため、通気性カバー層２４を濾材１０の上流側の最表面に設けることが好ましい。
【００２１】
通気性支持層２６は、主捕集層２２に対して気流の下流側に配置され、主捕集層２４を支持する。通気性支持層２６の圧力損失は、濾材１０の圧力損失を抑制する点から、気流の流速が５．３ｃｍ／秒の条件において圧力損失は１０Ｐａ以下であることが好ましく、実質的に０あるいは略０であることが好ましい。通気性支持層２６における粒子径０．３μｍの塵の捕集効率は実質的に０あるいは略０である。
通気性支持層２６の材質及び構造は、特に限定されないが、例えば、フェルト、不織布、織布、メッシュ（網目状シート）、その他の材料を用いることができる。ただし、強度、捕集性、柔軟性、作業性の点からは熱融着性を有する不織布が好ましい。さらに、不織布は、これを構成する一部または全部の繊維が芯鞘構造の複合繊維であってもよく、この場合は、芯成分が鞘成分よりも融点が高いとよい。材質についても特に制限されず、ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰ等）、ポリアミド、ポリエステル（ＰＥＴ等）、芳香族ポリアミド、またはこれらの複合材などを用いることができる。芯／鞘構造の複合繊維の場合、例えば、芯／鞘が、ＰＥＴ／ＰＥ、あるいは、高融点ポリエステル／低融点ポリエステルの組み合わせが挙げられる。
また、主捕集層２２と通気性支持層２６の積層体において、曲げ剛性が３０ｇ重／ｍｍ以上であることが、主捕集層２２の気流による変形を通気性支持層２６により抑制する点で好ましい。主捕集層２２は、圧力損失が大きく、極めて薄く剛性が低いので気流に対する変形を受けやすい。通気性支持層２２がない場合、主捕集層２２の変形しようとする応力及びその歪がプレ捕集層２０との間で働き、最終的にプレ捕集層２０の層間破壊を引き起こしてしまう場合がある。このため、主捕集層２２と通気性支持層２６の積層体において、曲げ剛性が３０ｇ重／ｍｍ以上であることが好ましい。主捕集層２２と通気性支持層２６の積層体の曲げ剛性の上限は特に制限されないが、実質的に２０００ｇ重／ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
以上の濾材１０において、気流の流速が５．３ｃｍ／秒であるとき、通気性カバー層２４、プレ捕集層２０及び主捕集層２２の中で主捕集層２２の圧力損失が最も大きく、次に、プレ捕集層２０が大きく、通気性カバー層２４の圧力損失が最も小さい。通気性カバー層２４の圧力損失は１０Ｐａ以下であり、プレ捕集層２０の圧力損失は、８０Ｐａ以下であり、主捕集層２２の圧力損失は、１００Ｐａ以下であることが、濾材１０における圧力損失を１９０Ｐａ以下にする点で好ましく、この範囲において、フィルタユニット１５を好適にＨＥＰＡフィルタあるいはＵＬＰＡフィルタに用いることができる。  
また、粒子径０．３μｍの塵の捕集効率に関して、通気性カバー層２４、プレ捕集層２０及び主捕集層２２の中で主捕集層２２の捕集効率が最も大きく、次に、プレ捕集層２０が大きい。通気性カバー層２４の捕集効率は１０Ｐａ以下である。プレ捕集層２０における粒子径０．３μｍの塵の捕集効率は、プレ捕集層２０の除電された状態で５０％以上であり、主捕集層２２における粒子径０．３μｍの塵の捕集効率が、９９．９％以上であることが、濾材１０において粒子径０．３μｍの塵の捕集効率が９９．９７％以上となる点で好ましく、この範囲において、エアフィルタユニット１５を好適にＨＥＰＡフィルタに用いることができる。
【００２３】
なお、通気性カバー層２４とプレ捕集層２０とは、例えば、超音波熱融着、反応性接着剤を用いた接着、ホットメルト樹脂を用いた熱ラミネート等を用いて接合することができる。
主捕集層２２と通気性支持層２６は、例えば、加熱による通気性支持層２６の一部の溶融により、あるいはホットメルト樹脂の溶融により、アンカー効果を利用して、あるいは、反応性接着剤等の接着を利用して、接合することができる。
また、プレ捕集層２０と主捕集層２２とは、例えば、ホットメルト樹脂を用いた熱ラミネートを使用して、あるいは、反応性接着剤等の接着を利用して、接合することができる。
本実施形態の濾材１０のうち、プレ捕集層２０はメルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法及びこれらのハイブリット法の１つにより製造された繊維材料で構成され、この繊維材料の平均繊維径は、０．８μｍ以上２μｍ未満である。このため、後述する実施例に示すように、濾材１０における塵の捕集効率を従来と同様に維持しつつ、濾材１０における圧力損失を抑制することができ、さらに、エアフィルタユニットにおける構造抵抗を抑制することができる。公知技術の繊維径が０．２〜１５μｍの通気性支持材では、繊維径の範囲が広く、繊維径が細いため圧力損失が上昇する場合もあれば、繊維径が太いため塵の捕集効率を上げるために目付けを大きくして厚さを厚くする場合もある。このため、エアフィルタユニットにおける構造に起因した圧力損失が上昇する。また、公知の繊維径が１〜１５μｍの繊維製通気性多孔材では、繊維径が比較的太いため、塵の捕集効率を上げるために目付けを大きくして厚さを厚くする。このため、エアフィルタユニットにおける構造に起因した圧力損失が上昇する。
【００２４】
［濾材の製造方法］
次に、濾材１０の製造方法を説明する。
まず、通気性支持層２６となる部材と主捕集層２２となる部材をそれぞれ用意し、加熱による通気性支持層２６の一部の溶融により、あるいはホットメルト樹脂の溶融により、あるいは、反応性接着剤等の接着を利用して、通気性支持層２６となる部材と主捕集層２２となる部材とを接合して、第１積層体を得る。
一方、通気性カバー層２４となる部材とプレ捕集層２０となる部材をそれぞれ用意し、超音波熱融着、反応性接着剤を用いた接着、ホットメルト樹脂を用いた熱ラミネート等と利用して、通気性カバー層２４とプレ捕集層２０を接合して第２積層体を得る。
最後に、上記第１積層体の主捕集層２２となる部材と上記第２積層体のプレ捕集層２０となる部材とが内側に位置するように配置して、熱ラミネートあるいは反応性接着剤等の接着を利用して、主捕集層２２となる部材とプレ捕集層２０となる部材とを接合して、濾材１０を得る。
このように、第１積層体と第２積層体を別々に作製して濾材１０を製造するのは、極めて剛性の低い主捕集層２２を精度よく濾材１０に積層するためであり、製造時の主捕集層２２の積層の作業性を向上させるためである。
【００２５】
（変形例１）
本実施形態の濾材１０では、図２に示すように、主捕集層２２に対して気流の下流側に通気性支持層２６が設けられているが、変形例１の濾材１０は、図４に示すように、主捕集層２２の気流の下流側に通気性支持層２６が設けられる他、主捕集層２２に対して気流の上流側にも通気性支持層２８が設けられている。すなわち、変形例１の濾材１０は、気流の上流側から、通気性カバー層２４、プレ捕集層２０、通気性支持層２８、主捕集層２２、及び通気性支持層２６がこの順に積層されている。プレ捕集層２０は、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法及びこれらのハイブリット法(例えば、メルトスピニング法あるいはエレクトレットブローン法を含む)の１つにより製造された繊維材料で構成され、この繊維材料の平均繊維径は、０．８μｍ以上２μｍ未満である。また、繊維径の幾何標準偏差も図２に示すプレ捕集層２０と同様に２．５以下である。通気性支持層２８は、通気性支持層２６と同様の構成を有してもよいし、異なる構成を有してもよい。通気性支持層２８の圧力損失は、気流の流速が５．３ｃｍ／秒の条件において１０Ｐａ以下であり、あるいは実質的に０あるいは略０であり、粒子径０．３μｍの塵の捕集効率が実質的に０あるいは略０である限りにおいて、通気性支持層２８の材質及び構造は、特に制限されない。変形例１の層構成の濾材１０は、主捕集層２２の両側から主捕集層２２を挟むように通気性支持層２８及び通気性支持層２６を接合する。
通気性支持層２８を設けることにより、主捕集層２２を図２に示す濾材１０に比べてより確実に支持し、プレ捕集層２０との間で、層間破壊をより確実に抑制することができる。また、剛性の低い主捕集層２２を正確に積層して濾材１０を作製することができる。
変形例１においても、プレ捕集層２０は、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法及びこれらのハイブリット法(例えば、メルトスピニング法あるいはエレクトレットブローン法を含む)の１つにより製造された繊維材料で構成された不織布あるいは繊維層構造体であり、この繊維材料の平均繊維径は、０．８μｍ以上２μｍ未満である。このため、変形例１の濾材１０における塵の捕集効率を従来と同様に維持しつつ、変形例１の濾材１０における圧力損失を抑制することができ、さらに、エアフィルタユニット１５における構造抵抗を抑制することができる。
【００２６】
（変形例２）
本実施形態では、濾材１０の形状保持部材１２として、図１（ａ）に示すように、薄板をコルゲート加工することによって波形状となったセパレータが用いられるが、変形例２では、図５（ａ），（ｂ）に示すように、形状保持部材１２として、ジグザグ形状の濾材１０の山部にホットメルト樹脂を用いたスペーサ３２，３４が用いられる。図５（ａ）は、濾材１０に設けられるスペーサ３４の配置を説明する図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の濾材１０とスペーサ３２，３４の断面図である。図５（ａ）では、濾材１０のジグザグ形状が少し開いた状態で図示されている。スペーサ３２，３４は互いに濾材１０の反対側の面の山部の一部を覆うように設けられており、ジグザグ形状を保持する。このスペーサ３２，３４を用いたエアフィルタユニットにおいても、濾材１０のプレ捕集層２０には、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法及びこれらのハイブリット法(例えば、メルトスピニング法あるいはエレクトレットブローン法を含む)の１つにより製造された繊維材料で構成された不織布あるいは繊維層構造体が用いられ、この繊維材料の平均繊維径は０．８μｍ以上２μｍ未満である。したがって、濾材１０における塵の捕集効率を従来と同様に維持しつつ、濾材１０における圧力損失を抑制することができる。
【００２７】
（変形例３）
本実施形態では、濾材１０の形状保持部材１２として、図１（ａ）に示すように、薄板をコルゲート加工することによって波形状となったセパレータが用いられるが、変形例３では、形状保持部材１２が用いられず、濾材１０自体が、図６に示すようにエンボス突起部を有し、畳み込まれたときエンボス突起部１Ａ〜１Ｅが濾材１０のジグザグ形状を保持する形状保持機能を有する。すなわち、エンボス突起部１Ａ〜１Ｅは、濾材１０の凹凸形状を保持するために、濾材１０の谷部または山部に配置した形状保持部である。濾材１０のプレ捕集層２０には、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法及びこれらのハイブリット法(例えば、メルトスピニング法あるいはエレクトレットブローン法を含む)の１つにより製造された繊維材料で構成された不織布あるいは繊維層構造体が用いられ、この繊維材料の平均繊維径は０．８μｍ以上２μｍ未満である。
【００２８】
図６は、変形例３の濾材１０の形状を示す図であり、図７は、変形例３のジグザグ形状の濾材１０を展開したときのエンボス突起部の配置を示す図である。このようなエンボス突起部１Ａ〜１Ｅは、ロール状エンボス型あるいは平板状エンボス型を用いた装置で作製される。
具体的には、濾材１０の表裏面にドット状のエンボス突起部１Ａ〜１Ｅが設けられ、濾材１０が図６に示すように山折り、谷折りに折り畳まれるとともに、畳まれた際に向かい合うエンボス突起部１Ａ〜１Ｅ同士を接触させて濾材１０のジグザグ形状が保持される。
エンボス突起部１Ａ〜１Ｅは、図６に示すように、折り畳んだときに隣接する濾材１０の間隔を保持できるように濾材１０の両側の面に形成されている。ここで、濾材１０に対して、手前側に突出したエンボス突起部１Ａ〜１Ｅは凸突起、その逆側に突出したエンボス突起部１Ａ〜１Ｅは凹突起となる。すなわち、濾材１０のある一方の面から見た場合の凹突起は、他方の面から見れば凸突起となる。
このような濾材１０においても、濾材１０における塵の捕集効率を従来と同様に維持しつつ、濾材１０における圧力損失を抑制することができるとともに、エンボス突起部１Ａ〜１Ｅを用いたエアフィルタユニットにおいても、構造抵抗を抑制することができる。
【００２９】
エンボス突起部１Ａ〜１Ｅの輪郭形状は、例えば直方体、立方体、角柱、円柱、半球、球帯、角錘台、円錐、角錐、切頭円錐など種々の形状から選択することができる。また、向かい合うエンボス突起部は必ずしも同じ輪郭形状を有さなくてもよい。
エンボス突起部１Ａ〜１Ｅの高さは０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであることが好ましく、１．５ｍｍ〜４．０ｍｍであることがさらに好ましい。高さが５．０ｍｍより高い場合、エンボス加工時にＰＴＦＥ多孔膜を有する濾材１０が破損するおそれがある。また高さが０．５ｍｍより低い場合、濾材１０の間隔保持が困難になるとともに、エアフィルタユニットにおける構造抵抗が増大する。また、エンボス突起部１Ａ〜１Ｅの配置個数は、形状、寸法と同様に特に制限されない。
【００３０】
また、エンボス突起部１Ａ〜１Ｅの高さは、折り畳まれた谷部の一番奥の部分（谷底部）では最も低く、徐々にエンボス突起部の高さを高くすることにより、エンボス突起部１Ａ〜１Ｅに無理な力が作用せず、濾材１０の形状をジグザグ形状に安定して保持することができる。図６に示す例では、凸突起であるエンボス突起部１Ｅの高さが最も低く、エンボス突起部１Ａの高さが最も高く、その間で高さが徐々に変化するようにエンボス突起部１Ａ〜１Ｅが形成されている。
【００３１】
［濾材、エアフィルタユニットの特性］
本実施形態において用いる濾材およびエアフィルタユニットの特性について説明する。
（濾材の圧力損失）
濾材１０から有効面積を１００ｃｍ2とした円形状の試験サンプルを取り出し、円筒形状のフィルタ濾材ホルダに試験サンプルをセットし、空気の濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒になるように空気の流れを調整し、試験サンプルの上流側及び下流側でマノメータを用いて圧力を測定し、上下流間の圧力の差を濾材１０の圧力損失として得た。
【００３２】
（濾材の捕集効率）
濾材１０の圧力損失に用いた試験サンプルと同様の試験サンプルを、フィルタ濾材ホルダにセットし、空気の濾材透過速度が５．３ｃｍ／秒になるように空気の流れを調整し、この空気流れの上流側に直径０．３μｍのＰＳＬ（Polystyrene Latex）粒子を導入し、試験サンプルの上流側と下流側のＰＳＬ粒子の濃度を、光散乱式粒子計数器を用いて測定し、下記式に従って濾材１０の捕集効率を求めた。
捕集効率（％）＝［１−（下流側のＰＳＬ粒子の濃度／上流側のＰＳＬ粒子の濃度）］
×１００
プレ捕集層２０の捕集効率は、試験サンプルの帯電による捕集効率上昇の影響を排除するために、試験サンプルをＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気に１日曝して除電状態を作った。
【００３３】
（厚さ）
ダイヤルシックネスゲージを用い、試験サンプルに１０ｍｍφで２．５Ｎの荷重をかけたときの厚さの値を読み取った。
【００３４】
（平均繊維径）
試験サンプルの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１０００〜５０００倍で撮影し、撮影した１画像上で直交した２本の線を引き、これらの線と交わった繊維の像の太さを繊維径として測定した。測定した繊維数は２００本以上とした。こうして得られた繊維径について、横軸に繊維径、縦軸に累積頻度を採って対数正規プロットし、累積頻度が５０％となる値を平均繊維径とした。繊維径の分布を表す幾何標準偏差は、上述の対数正規プロットの結果から、累積頻度５０％の繊維径と累積頻度８４％の繊維径を読み取り下記式より算出した。
幾何標準偏差［−］＝累積頻度８４％繊維径／累積頻度５０％繊維径
【００３５】
（曲げ剛性）
濾材１０からサイズ１５０ｍｍ×２０ｍｍの長尺状の試験サンプルを切り出し、この試験サンプルの長手方向の一端から４０ｍｍの範囲の領域を押さえ代にして水平の台から水平方向に突出させて静置した。このときの突出長さ１１０ｍｍを測定長さとして、水平の台から自重により垂れ下がった垂直方向の変位を測定し、下記式により曲げ剛性を算出した。
曲げ剛性［ｇ重・ｍｍ］＝濾材１０の目付け×（測定長さ）4／８／変位
【００３６】
（エアフィルタユニットの圧力損失）
濾材１０を用いてプリーツ加工をして、６１０ｍｍ×６１０ｍｍ×２９０ｍｍ（高さ×幅×奥行き）のジグザグ形状の加工済み濾材を作製し、形状保持部材１２であるセパレータを加工済み濾材の谷部に挟んで形状を保持し、この状態で加工済み濾材を枠体１４で保持させてエアフィルタユニット１５を作製した。
作製したエアフィルタユニット１５を矩形ダクトにセットし、風量を５６ｍ3／分となるように空気の流れを調整し、エアフィルタユニット１５の上流側及び下流側でマノメータを用いて圧力を測定し、上下流間の圧力の差をエアフィルタユニット１５の圧力損失として得た。
【００３７】
（エアフィルタユニットの捕集効率）
エアフィルタユニット１５の捕集効率は、エアフィルタユニット１５の圧力損失の測定と同様に、エアフィルタユニット１５を矩形ダクトにセットし、風量を５６ｍ3／分となるように空気の流れを調整し、エアフィルタユニット１５の上流側に直径０．３μｍのＰＳＬ粒子を導入し、エアフィルタユニット１５の上流側と下流側のＰＳＬ粒子の濃度を、光散乱式粒子計数器を用いて測定し、濾材の捕集効率と同様の式に従ってエアフィルタユニット１５の捕集効率を求めた。
【００３８】
（エアフィルタユニットの構造に起因した圧力損失）
上記エアフィルタユニット１５の圧力損失と濾材１０の圧力損失とから下記式に従ってフィルタユニット１５の構造に起因した圧力損失（構造抵抗）を算出した。エアフィルタユニット１５の圧力損失の測定時、エアフィルタユニット１５における空気の濾材通過速度は４ｃｍ／秒であった。したがって、下記式に示すように、濾材１０における圧力損失を空気の濾材通過速度を用いて補正をしている。
エアフィルタユニット１５の構造抵抗  ＝
エアフィルタユニット１５における圧力損失
−濾材１０における圧力損失×（４．０／５．３）
【００３９】
［実施例］
以下、本実施形態の効果を調べるために、以下に示す濾材を用いたフィルタユニットを作製した（サンプル１〜９）。
【００４０】
（サンプル１）
・主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）の作製
平均分子量６５０万のＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業株式会社製「ポリフロンファインパウダーＦ１０６」）１ｋｇ当たり押出液状潤滑剤として炭化水素油（出光興産株式会社製「ＩＰソルベント２０２８」）を２０℃において３３．５質量％加えて混合した。次に、得られた混合物をペースト押出装置を用いて押し出して丸棒形状の成形体を得た。この丸棒形状の成型体を７０℃に加熱したカレンダーロールによりフィルム状に成形しＰＴＦＥフィルムを得た。このフィルムを２５０℃の熱風乾燥炉に通して炭化水素油を蒸発除去し、平均厚さ２００μｍ、平均幅１５０ｍｍの帯状の未焼成ＰＴＦＥフィルムを得た。次に、未焼成ＰＴＦＥフィルムを長手方向に延伸倍率５倍で延伸した。延伸温度は２５０℃であった。次に、延伸した未焼成フィルムを連続クリップできるテンターを用いて幅方向に延伸倍率３２倍で延伸し、熱固定を行った。このときの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３９０℃であった。これにより、ＰＴＦＥ多孔膜（充填率が４.０％、平均繊維径が０.０５３μｍ、厚さ１０μｍ）である主捕集層２２を得た。
【００４１】
・通気性支持層２６，２８
図４に示す通気性支持層２６，２８として、ＰＥＴを芯に、ＰＥを鞘に用いた芯／鞘構造の繊維からなるスパンボンド不織布（平均繊維径２４μｍ、目付け４０ｇ／ｍ2、厚さ０．２ｍｍ）を用いた。得られた主捕集層２２であるＰＴＦＥ多孔膜の両面に、上記スパンボンド不織布を、ラミネート装置を用いて熱融着により接合して、ＰＴＦＥ積層体を得た。こうして得られたＰＴＦＥ積層体の圧力損失と塵の捕集効率は、上述した測定方法によれば、８０Ｐａと９９．９９％であった。この圧力損失及び捕集効率は、略ＰＴＦＥ多孔膜の特性である。
【００４２】
・通気性カバー層２４
通気性カバー層２４として、平均繊維径が２０μｍの連続繊維であるＰＰからなるスパンボンド不織布（目付け１０ｇ／ｍ2、厚さ０．１５ｍｍ）を用いた。
【００４３】
・プレ捕集層２０
プレ捕集層２０として、平均繊維径が１．２μｍの繊維であるＰＰからなるメルトブローン不織布（目付け１５ｇ／ｍ2、厚さ０．１２ｍｍ）を用いた。上記通気性カバー層２４であるスパンボンド不織布とプレ捕集層２０であるメルトブローン不織布を、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）ホットメルト接着剤を２ｇ／ｍ2使用して、１１０℃で熱ラミネートを行い、ＰＰ積層体（厚さ０．１４ｍｍ）を得た。こうして得られたＰＰ積層体の圧力損失と塵の捕集効率は、上述した測定方法によれば、６０Ｐａと６０％であった。この圧力損失及び捕集効率は、略メルトブローン不織布の特性である。
最後に、ＰＴＦＥ積層体とＰＰ積層体とを、ＥＶＡホットメルト接着剤を２ｇ／ｍ2使用して、１１０℃で熱ラミネートを行い、図４に示す層構成を有する濾材１０を得た。濾材１０の厚さは０．６４ｍｍであった。
濾材１０の圧力損失と塵の捕集効率は、上述した測定方法によれば、１７０Ｐａと９９．９９５％であった。熱ラミネートによる圧力損失の上昇はなかった。この圧力損失及び捕集効率は、略プレ捕集層２０と主捕集層２２による特性である。
【００４４】
作製した濾材１０を、ロータリ式折り機で２６０ｍｍ毎に山折り、谷折りになるようにプリーツ加工を行い、図１（ａ）に示すようなジグザグ形状の加工済み濾材をつくった。この後、
アルミニウム板をコルゲート加工したセパレータを濾材１０の谷部に挿入し、縦５９０ｍｍ×横５９０ｍｍのフィルタパックを得た。このときのプリーツ数は７９であった。
得られたフィルタパックを外寸６１０ｍｍ×６１０ｍｍ（縦×横）、内寸５８０ｍｍ×５８０ｍｍ（縦×横）、奥行き２９０ｍｍのアルミニウム製の枠体１４に固定した。フィルタパックの周囲をウレタン接着剤で枠体１４と接着してシールして、エアフィルタユニット１５を得た。
【００４５】
（サンプル２）
サンプル２に用いた濾材は、図４に示す層構成のように、主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４を有する。サンプル２のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が０.８μｍの繊維であるＰＰからなるメルトブローン不織布（目付け１０ｇ／ｍ2、厚さ０.０７ｍｍ)を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル２に用いたプレ捕集層２０の圧力損失及び塵の捕集効率は、７５Ｐａ及び６５％であり、サンプル２に用いた濾材１０の圧力損失及び塵の捕集効率は、１８５Ｐａ及び９９．９９５％であり、濾材１０の厚さは０.５９ｍｍであった。
【００４６】
（サンプル３）
サンプル３に用いた濾材は、図４に示す層構成のように、主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４を有する。サンプル３のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が１．９μｍの繊維であるＰＰからなるメルトブローン不織布（目付け２０ｇ／ｍ2、厚さ０.２４ｍｍ)を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル３に用いたプレ捕集層２０の圧力損失及び塵の捕集効率は、４５Ｐａ及び５０％であり、サンプル３に用いた濾材１０の圧力損失及び塵の捕集効率は、１５５Ｐａ及び９９．９９５％であり、濾材１０の厚さは０．７６ｍｍであった。
【００４７】
（サンプル４）
サンプル４に用いた濾材は、図４に示す層構成（主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４）と同様の層構成を有する。サンプル４のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が０．７μｍの繊維であるＰＰからなるメルトブローン不織布（目付け８ｇ／ｍ2、厚さ０．０６ｍｍ)を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル４に用いたプレ捕集層の圧力損失及び塵の捕集効率は、８５Ｐａ及び７０％であり、サンプル４に用いた濾材の圧力損失及び塵の捕集効率は、１９５Ｐａ及び９９．９９８％であり、濾材の厚さは０．５８ｍｍであった。
【００４８】
（サンプル５）
サンプル５に用いた濾材は、図４に示す層構成（主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４）と同様の層構成を有する。サンプル５のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、プレ捕集層に、平均繊維径が２．０μｍの繊維であるＰＰからなるメルトブローン不織布（目付け２５ｇ／ｍ2、厚さ０．３１ｍｍ）を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル５に用いたプレ捕集層の圧力損失及び塵の捕集効率は、４０Ｐａ及び４５％であり、サンプル５に用いた濾材の圧力損失及び塵の捕集効率は、１５０Ｐａ及び９９．９９３％であり、濾材の厚さは０．７７ｍｍであった。
【００４９】
（サンプル６）
サンプル６に用いた濾材は、図４に示す層構成のように、主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４を有する。サンプル６のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が０．７μｍの繊維であるＰＰからなるエレクトロスピニング法で得られた繊維材料で構成された不織布（エレクトロスピニング不織布）（目付け８ｇ／ｍ2、厚さ０．０６ｍｍ)を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル６に用いたプレ捕集層の圧力損失及び塵の捕集効率は、８５Ｐａ及び７０％であり、サンプル６に用いた濾材の圧力損失及び塵の捕集効率は、１９５Ｐａ及び９９．９９８％であり、濾材の厚さは０．５８ｍｍであった。
【００５０】
（サンプル７）
サンプル７に用いた濾材は、図４に示す層構成のように、主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４を有する。サンプル７のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が０．８μｍの繊維であるＰＰからなるエレクトロスピニング法で得られた繊維材料で構成された不織布（エレクトロスピニング不織布）（目付け１０ｇ／ｍ2、厚さ０．０７ｍｍ)を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル７に用いたプレ捕集層２０の圧力損失及び塵の捕集効率は、７５Ｐａ及び６５％であり、サンプル７に用いた濾材１０の圧力損失及び塵の捕集効率は、１８５Ｐａ及び９９．９９５％であり、濾材１０の厚さは０．５９ｍｍであった。
【００５１】
（サンプル８）
サンプル８に用いた濾材は、図４に示す層構成のように、主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４を有する。サンプル８のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が１．９μｍの繊維であるＰＰからなるエレクトロスピニング法で得られた繊維材料で構成された不織布（エレクトロスピニング不織布）（目付け２０ｇ／ｍ2、厚さ０．２４ｍｍを用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル８に用いたプレ捕集層２０の圧力損失及び塵の捕集効率は、４５Ｐａ及び５０％であり、サンプル８に用いた濾材１０の圧力損失及び塵の捕集効率は、１５５Ｐａ及び９９．９９５％であり、濾材１０の厚さは０．７６ｍｍであった。
【００５２】
（サンプル９）
サンプル９に用いた濾材は、図４に示す層構成のように、主捕集層２２（ＰＴＦＥ多孔膜）、通気性支持層２６，２８、プレ捕集層２０及び通気性カバー層２４を有する。サンプル９のエアフィルタユニットにおいて、サンプル１のエアフィルタユニットと異なる点は、変形例１の濾材１０のプレ捕集層２０に、平均繊維径が２．０μｍの繊維であるＰＰからなるエレクトロスピニング法で得られた繊維材料で構成された不織布（エレクトロスピニング不織布）（目付け２５ｇ／ｍ2、厚さ０．３１ｍｍ)を用いた点である。これ以外は、サンプル１と同じである。サンプル９に用いたプレ捕集層の圧力損失及び塵の捕集効率は、４０Ｐａ及び４５％であり、サンプル９に用いた濾材の圧力損失及び塵の捕集効率は、１５０Ｐａ及び９９．９９３％であり、濾材の厚さは０．７７ｍｍであった。
【００５３】
このような各サンプルを用いてエアフィルタユニットにおける圧力損失および塵の捕集効率を測定した。さらに、圧力損失の測定結果から、上述したエアフィルタユニットの構造抵抗の式を用いて各サンプルにおける構造抵抗（表３では「構造分抵抗」という）を算出し、さらに、算出した構造抵抗を、エアフィルタユニットにおける測定された圧力損失から差し引いて濾材分の圧力損失（表３では「濾材分圧損」という）を算出した。下記表１，２，３に仕様とその測定結果を示す。サンプル１〜９における繊維径の分布に関して言うと、繊維径の測定値の幾何標準偏差はいずれも２．０以下であった。
【００５４】
【表１】
0005966282.tif 000002
【００５５】
【表２】
0005966282.tif 000003
【００５６】
【表３】
0005966282.tif 000004
【００５７】
上記表１における「寿命」とは、実環境下、定格風量(例えば５６ｍ3/分)で通風した際、初期の圧力損失から２５０Ｐａ分圧力損失が上昇したときに、濾材単位面積あたりに捕集する塵埃量(ｇ／ｍ2)で表す。表中の「ガラス繊維濾材並み」とは、従来からエアフィルタユニットに用いられているガラス繊維濾材と同等に寿命が長いことを意味し、塵埃量が１０(ｇ／ｍ2)以上であることをいう。「ガラス繊維濾材より短い」とは、従来のガラス繊維濾材の「寿命」に比べて「寿命」が短く、濾材として不適であることを意味する。平均繊維径を２μｍ以上にすると、「寿命」が低下し、実用上好ましくない。
プレ捕集層２０における捕集効率を５０％以上にすれば、上記表１によると、濾材１０の寿命を、ガラス繊維濾材の寿命並みに延ばすことができる。
サンプル１〜５のフィルタユニットにおける圧力損失及び構造抵抗（「構造分抵抗」）を比較すると、プレ捕集層の不織布の平均繊維径は０．８μｍ以上２．０μｍ未満、好ましくは、０．８μｍ以上１．９μｍ以下であることが、エアフィルタユニット１５における構造抵抗を抑制し、かつフィルタユニット１５における圧力損失を抑制することができることがわかる。
サンプル４の構造抵抗はサンプル１と同様に低いが、エアフィルタユニットにおける圧力損失はサンプル１に比べて大きい。これは、プレ捕集層の平均繊維径が細くなったため、濾材における圧力損失が増大（表２参照）したことに起因する。
サンプル５では、エアフィルタユニットにおける圧力損失がサンプル１対比高い。これは、サンプル５の構造分抵抗に起因する。サンプル５の濾材における捕集効率をサンプル１と略同様の値に維持するためにプレ捕集層における目付けを大きくし濾材の厚さが厚くなっている。このため、サンプル１対比サンプル５の構造分抵抗は高くなっている。
また、サンプル６〜９のように、不織布にエレクトロスピニング不織布を用いても、メルトブローン不織布を用いた場合と同様の結果を有する。
【００５８】
以上、本発明のエアフィルタ用濾材及びエアフィルタユニットについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５９】
１０  エアフィルタ用濾材
１２  形状保持部材
１４  枠体
１５  エアフィルタユニット
２０  プレ捕集層
２２  主捕集層
２４  通気性カバー層
２６，２８  通気性支持層
３２，３４  スペーサ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  エンボス突起部
【図１】
0005966282.tif 000005
【図２】
0005966282.tif 000006
【図３】
0005966282.tif 000007
【図４】
0005966282.tif 000008
【図５】
0005966282.tif 000009
【図６】
0005966282.tif 000010
【図７】
0005966282.tif 000011