(57)【要約】【課題】  積層された濾材に潰れ等を生じることなく折り畳むことができ、濾材に要求される濾過効率等の特性を損なうことのないエアフィルタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  複数の濾材を積層してジグザグに折り畳み、セパレータ又はリボン材により折り畳まれた濾材の間隔を保持するようにしたエアフィルタであって、前記複数の濾材のうちの一端側の濾材にのみ折り畳み用の折り筋が設けられ、前記各濾材が折り畳まれたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の濾材を積層してジグザグに折り畳み、セパレータ又はリボン材により折り畳まれた濾材の間隔を保持するようにしたエアフィルタであって、前記複数の濾材のうちの一端側の濾材にのみ折り畳み用の折り筋が設けられ、前記各濾材が折り畳まれたことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記一端側の濾材は、最下流側の濾材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。
【請求項３】
複数の濾材を積層してジグザグに折り畳み、セパレータ又はリボン材により折り畳まれた濾材の間隔を保持するようにしたエアフィルタの製造方法であって、濾材を折り畳む際に、前記複数の濾材のうちの一端側の濾材にのみ折り畳み用の折り筋を設け、他の濾材を積層した状態で折り畳むようにしたことを特徴とするエアフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記一端側の濾材は、最下流側の濾材であることを特徴とする請求項３に記載のエアフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層濾材をたたみ込んで構成されるエアフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層濾材の折り畳み方法としては、特許文献１において、全ての濾材を予め積層して、星歯車状の折り筋形成ロールの間で筋付けしてから濾材を折り畳むことが開示されている。
【０００３】
しかしながら、積層した濾材に折り筋を形成する場合には、濾材に皺が発生してしまい、これを折り畳んでフィルタとしてみても、所望の濾過効率や圧力損失にならないという問題があった。この皺が発生する過程を、図５を参照して説明する。図中１で示されるものは、上流側の濾材を構成する低効率のガラス繊維ペーパー製濾材をロール巻きしたものであり、２は下流側の濾材を構成する高効率のガラス繊維ペーパー製濾材をロール巻きしたものである。また、図中３で示されるものは転送用ロール、３’で示されるものは駆動ロール、図中４，５で示されるものは折り筋形成ロール、６はポリエチレンをラミネートしたアルミニウム箔を波形に形成したセパレータである。積層濾材１，２は、折り筋形成刃の設けられた折り筋形成ロール４，５を通過する際に、一時的に刃により固定される。この状態で、駆動ロール３’が回転すると、濾材１，２間において速度差が生じ、濾材１が弛み、そのまま折り筋形成ロール４，５間を通ると皺が生じるというものである。
【０００４】
また、積層する濾材のそれぞれに折り筋を付けてから、重ね合わせて折り畳む方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、積層された濾材に不具合箇所が生じる。この不具合箇所について、図６を参照して説明する。尚、図５において説明したものと同じものには同じ符号を付している。図６中符号１５で示される不具合箇所は、積層した濾材を折り畳む際に、折り山頂部の内側に位置する濾材１（又は２）が、外側の濾材２（又は１）と接触し、外側の濾材２（又は１）は通風方向から離れる方向へ膨らんで変形箇所１６となり、内側の濾材１（又は２）は潰れることになる。その結果、適切な折り畳み間隔ではなくなり、濾過効率が低下し、圧力損失が上昇するという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−４９８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので、積層された濾材に潰れ等を生じることなく折り畳むことができ、濾材に要求される濾過効率等の特性を損なうことのないエアフィルタ及びその製造方法を提供することを目的することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の通り、本発明のエアフィルタは、請求項１に記載の通り、複数の濾材を積層してジグザグに折り畳み、セパレータ又はリボン材により折り畳まれた濾材の間隔を保持するようにしたエアフィルタであって、前記複数の濾材のうちの一端側の濾材にのみ折り畳み用の折り筋が設けられ、前記各濾材が折り畳まれたことを特徴とする。
また、請求項２に記載のエアフィルタは、請求項１に記載のエアフィルタにおいて、前記一端側の濾材は、最下流側の濾材であることを特徴とする。
本発明のエアフィルタの製造方法は、請求項３に記載の通り、複数の濾材を積層してジグザグに折り畳み、セパレータ又はリボン材により折り畳まれた濾材の間隔を保持するようにしたエアフィルタの製造方法であって、濾材を折り畳む際に、前記複数の濾材のうちの一端側の濾材にのみ折り畳み用の折り筋を設け、他の濾材を積層した状態で折り畳むようにしたことを特徴とする。
また、請求項４に記載のエアフィルタの製造方法は、請求項３に記載のエアフィルタの製造方法において、前記一端側の濾材は、最下流側の濾材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エアフィルタを構成する積層濾材の一端側の濾材にのみ折り筋を設けて折り畳むようにしたので、積層した他の濾材もシャープに折ることができる。そして、折り畳まれた積層濾材の頂部の両端部において、外側と内側の濾材が干渉して、内側の濾材が潰れたり、外側の濾材が通風方向に対して膨らむというように変形することがない。従って、適性な濾材の折り畳み間隔を維持することができ、濾過効率等の特性を低下させることがない。また、エアフィルタの下流側で吹き出し風速のバラツキが生じない。
更に、下流側の濾材にのみ折り筋を設けるようにすれば、シャープな外観を呈するので、下流側の濾材が目に触れるような場所に設置されるエアフィルタである場合には、美観にも優れることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に使用される濾材は、積層して折り畳まれるものであれば、同種の濾材であっても、異種の濾材であっても特に制限はなく、濾材を構成する材料についても特に制限はない。例を挙げると、ガラス繊維製の濾材等を使用することができる。
前記濾材は、積層してジグザグに折り畳むようにする。この時の折り高さについては特に制限はないが、例えば、２０〜３００ｍｍ程度とすることができる。また、折り畳み間隔についても同様に制限はないが、例えば、２〜１０ｍｍ程度とすることができる。
また、折り畳み頂部は、折り筋を１本設けて濾材を折り曲げて角を形成するようにしてもよいが、２本設けることにより、頂部に平らな部分を設けるようにすることが好ましい。
前記濾材に設けられる折り筋の形成方法についても、特に制限するものではないが、例えば、濾材の一方の面から押圧して形成する方法や両面から押圧して形成する方法等が挙げられる。また、折り筋の幅についても特に制限はなく、例えば、１〜３ｍｍ程度の幅とすることができる。
【００１０】
また、セパレータやリボン材についても、折り畳まれた濾材間隔を保持できるものであれば、特に制限はない。セパレータとしては、例えば、アルミニウム板を波形状に構成したもの等を使用することができる。尚、その波の高さは、全て同じ高さにするようにしてもよく、また、特公昭６３−３３８８７号公報に示すようにセパレータの一端側から他端側に向かって波高さが大きくなるようにしてもよい。また、リボン材としては、例えば、ホットメルト系の樹脂等を使用することができ、これを、積層された濾材の表面の折り畳み方向に沿って塗布し、ジグザグに折り畳んで硬化することにより、折り畳まれた濾材の間隔を保持する。
上記セパレータは、折り畳まれた積層濾材間にセパレータを介挿することにより、介挿される側の濾材を押し込むとともに、隣接するセパレータ間の前記濾材を挟持することになる。従って、折り畳まれた積層濾材を離れないように働く。また、リボン材は、積層された濾材間を離れないように働く。
【００１１】
上記のようにして折り畳まれた濾材は、公知の方法でフィルタ枠に収容されてエアフィルタとして構成される。尚、フィルタ枠を構成する材料についても特に制限はないが、例えば、ステンレスや木等を使用することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明のエアフィルタの濾材の製造方法を示す説明図、図２は、図１の折り筋形成工程の拡大図、図３は、濾材の折山部の拡大図である。
図中１で示されるものは、上流側の濾材を構成する低効率のガラス繊維ペーパー製濾材をロール巻きしたものであり、２は下流側の濾材を構成する高効率のガラス繊維ペーパー製濾材をロール巻きしたものである。また、図中３で示されるものは、転送用ロール、図中４，５で示されるものは、折り筋形成ロール、６はポリエチレンをラミネートしたアルミニウム箔を波形に形成したセパレータである。
上記構成において、下流側の濾材２を、折り筋形成ロール４，５を通すことにより、図２に示すように折り筋８〜１１及び８’〜１１’を形成し、上流側の濾材１と積層するとともに図略の折り畳み機により、折り筋８，９及び折り筋１０’及び１１’が折り山頂部内側になるようにジグザグに折り畳み、折り畳まれた積層濾材間に、互い違いにセパレータ６が介挿されて、フィルタパック７となる。
得られたフィルタパック７は、亜鉛メッキ鋼板製のフィルタ枠（図示せず）内に収容して、エアフィルタとして構成される。
【００１３】
前記折り筋付け工程について、図２乃至図４を参照して詳細に説明する。
下流側の濾材２は、上記の通り、一対の折り筋形成ロール４，５を通すことにより、折り筋８〜１１及び８’〜１１’が形成される。
折り筋形成ロール４には、断面略円弧形状の凸条１２を設け、折り筋形成ロール５には、前記折り筋形成ロール４に設けられた凸条１２と両端縁でかみ合うように断面略円弧形状の溝１３が設けられている。そして、凸条１２が、溝１３とが対向したときに、凸条の両端縁１２ａ，１２ａと、溝１３の両端縁１３ａ，１３ａとがかみ合い、折り筋形成ロール間４，５間を通過する下流側の濾材２の両面に折り筋８〜１１及び８’〜１１’を形成することになる。
尚、下流側の濾材２の折り畳み方法は、図３に示すように各頂部で間隔２ｍｍ（Ａ）の幅とし、傾斜面の長さを２６０ｍｍ（Ｂ）とし、これを繰り返すようにしている。従って、図２に示される凸条１２の両端縁１２ａ，１２ａの間隔及び溝１３の両端縁１３ａ，１３ａ間隔は、いずれも２ｍｍとなるようにしている。また、隣接する凸条１２と凸条１２との間隔及び隣接する溝１３と溝１３との間隔は、２６０ｍｍとなるようにしている。
【００１４】
このように、折り筋８〜１１及び８’〜１１’を下流側の濾材２に設けて、上流側の濾材１を積層して折り畳むことにより、図４に示すように、上流側の濾材１は潰れることなく、下流側の濾材２の折り筋８〜１１及び８’〜１１’に沿ってジグザグに折り畳むことができる。その結果、折り畳まれた積層濾材は、通風方向とほぼ平行になるので、予期しない濾過効率又は粉塵保持容量の低下や圧力損失の上昇の影響を受けることがない。
尚、上流側の濾材１は、折り畳まれた直後には、折り山の内側に若干ではあるが窪むことがあるが、使用時に風圧を受けて下流側に引っ張られるので、通風方向とほぼ平行となる。
また、本実施例のエアフィルタでは、下流側の濾材２をシャープに折ることができるので、クリーンルーム等のエアフィルタの下流側が通常目に見えるような場合には外観も優れたものとなる。
【００１５】
（比較試験）
次に、上記方法により得られたエアフィルタを、比較例のエアフィルタと比較して説明する。
【００１６】
（実施例１）
本実施例のエアフィルタは、下流側の濾材２として、平均繊維径０．８μｍのガラス繊維の湿式不織布から構成される高効率濾材（厚み０．４ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ２、濾過効率（０．３μｍ粒子）９９．９７％、圧力損失２８０Ｐａ）を使用した。上流側の濾材１として、平均繊維径２．０μｍのガラス繊維と有機繊維の混抄した湿式不織布からなる低効率濾材（厚み０．４ｍｍ、目付６８ｇ／ｍ２、濾過効率（０．３μｍ粒子）４５％、圧力損失４４Ｐａ）を使用した。セパレータ６として、アルミニウム箔をジグザグ状に折り畳んだ形状の傾斜セパレータを使用した。尚、傾斜セパレータの両端の折り高さは、一端側が２ｍｍで、他端側が５ｍｍとなるようにし、その間の折り高さが２ｍｍから５ｍｍへと除々に増加するよう一定のピッチで折り畳むようにした。また、セパレータ６の通風方向の長さは、２６５ｍｍとした。
そして、フィルタ枠に収容したエフィルタは、外径寸法が幅５９４ｍｍ×高さ５９４ｍｍ×奥行き２９２ｍｍ、初期圧力損失４７０Ｐａ、粉塵保持容量１３００ｇ／台、濾過効率（０．３μｍ粒子）９９．９７％であった。
【００１７】
（比較例１）
比較例１のエアフィルタは、下流側の濾材と、上流側の濾材とを積層し、積層濾材に折り筋を付けてジグザグに折り畳んだこと以外は、実施例１と同様にしてエアフィルタを作製した。
【００１８】
（比較例２）
比較例２のエアフィルタは、実施例１の濾材を用いて、上流側の濾材と下流側の濾材とをそれぞれ別々に折り筋を付けて積層し、ジグザグに折り畳んだこと以外は、実施例１と同様にしてエアフィルタを作製した。
【００１９】
上記実施例１、比較例１及び２の評価結果を表１に示す。
圧力損失比の評価については、実施例１、比較例１及び２のエアフィルタは、ＨＥＰＡフィルタと呼ばれ、許容される圧力損失は４１２Ｐａ以下であるため、この許容される圧力損失４１２Ｐａを基準にして相対評価を行った。尚、比較例１については、下流側の濾材に皺が発生しており測定不能であった。
【００２０】
【表１】
2006088007.tif 000003
【００２１】
表１に示すように、実施例１のエアフィルタは、上流側の濾材が潰れることなく、所定の折り畳み間隔を維持することができるものとなり、期待通りの濾過効率及び粉塵保持容量とすることができた。また、下流側の折り筋は、きちんと折り畳まれてシャープな外観を呈するものとなった。
比較例１のエアフィルタは、濾材を積層してから、折り筋付けしたがその際に皺が発生した。
比較例２のエアフィルタは、エアフィルタの下流側からみた折り筋は若干の膨らんだものとなり、シャープな形状とはならなかった。また、比較例２のエアフィルタは、上流側の濾材が潰れることにより、フィルタの初期圧力損失１０〜２０％上昇してしまい、許容される数値以上となってしまったことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の製造方法の一実施例の説明図
【図２】同実施例の折り筋の形成方法の説明図
【図３】同実施例における下流側の濾材の折り畳み状態を示す説明図
【図４】同実施例のエアフィルタの説明図
【図５】従来の積層濾材に折り筋を形成する工程を示す説明図
【図６】従来の積層濾材を使用したエアフィルタの折り畳み状態を示す説明図
【符号の説明】
【００２３】
１    上流側の濾材
２    下流側の濾材
３    転送ロール
４    折り筋形成ロール
５    折り筋形成ロール
６    セパレータ
７    フィルタパック
８〜１１（８’〜１１’）    折り筋
１５  不具合箇所
１６  変形箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006088007.tif 000006
【図４】
2006088007.tif 000007
【図５】
2006088007.tif 000008
【図６】
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