(57)【要約】【課題】  粉塵保持容量が大きく、濾過寿命が長く、廃棄処理の負担を軽減することやランニングコストをより低減することが可能であり、且つ風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまうという問題も発生しないエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】  多数のひだと、前記ひだのうち一定数ごとのひだの折り角度を１８０度とすることによって形成されたＶ字型とを有するダブルプリーツ型の濾材をフィルタ枠に装着してなり、前記ひだのピッチＰ及び高さｈとの比Ｐ／ｈが０．２１〜０．３５であり、前記エアフィルタユニットの空気入口面において前記濾材の表面が前記空気入口面に対して略平行になっており、｛Ｗ−（ｈ×ｎ×２）｝／Ｗ×１００から算出した開口率ａが４０〜５５％であるエアフィルタユニット。式中 Ｗ：フィルタ枠の横巾ｎ：ダブルプリーツ型濾材の山数（Ｖ字型の数）【選択図】  図１
2006088048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のひだと、前記ひだのうち一定数ごとのひだの折り角度を１８０度とすることによって形成された単数のＶ字型又は複数連結したＶ字型とを有するダブルプリーツ型の濾材をフィルタ枠に装着してなるエアフィルタユニットであって、前記ひだのピッチＰ（ｍｍ）及び高さｈ（ｍｍ）（ｈ：８〜３０）との比Ｐ／ｈが０．２１〜０．３５であり、前記エアフィルタユニットの空気入口面において前記濾材の表面（折り角度１８０度の面）が前記空気入口面に対して略平行になっており、｛Ｗ−（ｈ×ｎ×２）｝／Ｗ×１００から算出した開口率ａが４０〜５５％であることを特徴とするエアフィルタユニット。
式中 Ｗ：フィルタ枠の横巾（ｍｍ）
ｎ：ダブルプリーツ型濾材の山数（Ｖ字型の数）
【請求項２】
前記Ｖ字型の開き角度θが５〜１０度であ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、ビル、工場、事務所などに設置される空気清浄装置に、パッケージフィルター、ファンコイルユニット、中央空調用フィルタユニット等として装着して使用される高風量型のエアフィルタユニットに関し、特に濾過寿命或いは粉塵保持能力に優れたエアフィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビル、工場、事務所などに設置される空気清浄装置には、パッケージフィルター、ファンコイルユニット、中央空調用フィルタユニット等として高風量型のエアフィルタユニットが使用されている。このようなエアフィルタユニットに関して、本出願人は実開昭６２−８７７２３号公報（特許文献１）に、ひだ折りされた濾材のひだを剛性材料により固定し、該剛性材料を部分的に切断することにより単数又は複数のＶ字型が形成された構造のＶバンクフィルターを提案している。このＶバンクフィルターは、多数のひだを更にＶ字型に交互に折ることにより大きな濾過面積とコンパクト性を具備していることを特長としており、好適な例として、ひだのピッチＰが７〜８ｍｍであり、ひだの高さｈが１５〜２０ｍｍであり、Ｐ／ｈの値が０．４７〜０．４であるＶバンクフィルターを提案している。
【０００３】
その後、本出願人により濾過面積をより大きくした改良品として、図３に示すように、ひだのピッチＰが４．５〜５ｍｍであり、ひだの高さｈが３０〜４０ｍｍであり、Ｐ／ｈの値が０．１２〜０．１７であるエアフィルタユニットについて検討を行った。このエアフィルタユニットにあっては、Ｖ字型の開き角度を広くしてエアフィルタユニット全体のひだ数を少なくして効率良く生産することによってイニシャルコストを低減する要求に答えることを目的とするものであった。しかし、近年廃棄処理の負担を軽減することや、ランニングコストをより低減することが求められるようになってきた。そこで、エアフィルタユニットの粉塵保持容量をより大きくして、濾過寿命をより長くすることが強く求められている。
【０００４】
また、エアフィルタユニットの改良技術として、特開２００２−９５９２２号公報（特許文献２）に、多数のひだと交互のＶ字型を有するダブルプリーツ型ろ材を枠に装着した空調用エアフィルタユニットであって、ひだピッチｐ（ｍｍ）とひだ高さｈ（ｍｍ）（ｈ：２３〜２７ｍｍ）とが０．１４≦ｐ／ｈ≦０．１８であり、かつＶ字型の開き角度θが２１度≦θ≦２８度であることを特徴とする図４に示す空調用エアフィルタユニットが記載されている。しかし、この空調用エアフィルタユニットは、奥行き１５０ｍｍの薄型でも定格風量が５６ｍ３／ｍｉｎを超えるコンパクトで多風量型を目的とするものである。また、図４に示すように、ひだのピッチＰとひだの高さｈとの比Ｐ／ｈの値が０．１４〜０．１８と非常に小さい値となっているので、実際の使用に際しては、多風量になればなるほど風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまい本来のエアフィルタユニットとしての寿命がかえって短くなってしまうという問題があった。また、Ｖ字型の開き角度も広くなっており、前述のようにエアフィルタユニット全体のひだ数を少なくして効率良く生産することによってイニシャルコストを低減する要求に答えるという考え方に沿うものであった。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６２−８７７２３号公報
【特許文献２】特開２００２−９５９２２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、上記の問題を解決し、粉塵保持容量が大きく、濾過寿命が長く、廃棄処理の負担を軽減することやランニングコストをより低減することが可能であり、且つ風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまうという問題も発生しないエア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】
【０００７】
本発明のエアフィルタユニットに係る解決手段は、図１に例示するように、多数のひだ（１１）と、前記ひだのうち一定数ごとのひだ（１２）の折り角度を１８０度とすることによって形成された単数のＶ字型又は複数連結したＶ字型とを有するダブルプリーツ型の濾材をフィルタ枠（１３）に装着してなるエアフィルタユニット（１０）であって、図２に示すように、前記ひだのピッチＰ（ｍｍ）及び高さｈ（ｍｍ）（ｈ：８〜３０）との比Ｐ／ｈが０．２１〜０．３５であり、前記エアフィルタユニットの空気入口面において前記濾材の表面（折り角度１８０度の面）（１２）が前記空気入口面に対して略平行になっており、｛Ｗ−（ｈ×ｎ×２）｝／Ｗ×１００から算出した開口率ａが４０〜５５％であることを特徴とするエアフィルタユニットである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のエアフィルタユニットによって、粉塵保持容量が大きく、濾過寿命が長く、廃棄処理の負担を軽減することやランニングコストをより低減することが可能であり、且つ風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまうという問題も発生しないエアフィルタユニットを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るエアフィルタユニットの好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
本発明に適用できる濾材としては、ひだ折りが可能な濾材である限り特に限定されず、例えば平均繊維径が１０μｍ以下のメルトブロー不織布又は極細ガラス繊維不織布と、平均繊維径が１０μｍを超える繊維からなる補強用の不織布とを積層した比色法又は計数法で評価される複合不織布が好適に適用できる。
【００１１】
前記メルトブロー不織布の材質、極細ガラス繊維不織布或いは補強用の不織布の材質は特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、ポリビニルアルコール繊維および合成パルプなどの合成繊維に限らず、レーヨンなどの半合成繊維、綿およびパルプ繊維などの天然繊維、あるいはガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維などを単独で、又は適宜組み合わせて適用することができる。
【００１２】
前記補強用の不織布としては、例えばバインダ接着不織布、水流絡合不織布、ニードルパンチ不織布、繊維融着不織布、スパンボンド不織布、或いは紙などを単独で、又は適宜組み合わせた不織布を適用することができる。また、前記メルトブロー不織布の繊維径は１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下が更に好ましい。
【００１３】
前記濾材としては、廃棄物処理あるいは無機繊維の飛散による影響の観点から、有機素材が好ましく、特にメルトブロー不織布と有機繊維からなる補強用の不織布との複合不織布であることが好ましく、この複合不織布に更にエレクトレット加工などの後加工を施した濾材は濾過性能がより優れているためより好適に使用できる。
【００１４】
前記濾材は多数のひだが折られているが、この折り加工方法としてはレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法などがある。また、折り加工された濾材の隣接する折り壁が線状の樹脂固形物によって分離されていることが好ましく、この樹脂固形物としては、例えば、発泡又は無発泡ホットメルト樹脂やウレタン樹脂などを使用できる。この樹脂固形物は、濾材の補強としての効果もあり、濾材の折り壁を横切るように連続的に、又は不連続的に塗布して形成することができる。なお、この樹脂固形物は処理流体の流入側及び／又は流出側に設けることができる。
【００１５】
前記濾材には、図１及び図２に例示するように、多数のひだ（１１）が形成されており、前記ひだのピッチＰ（ｍｍ）及び高さｈ（ｍｍ）（ｈ：８〜３０）との比Ｐ／ｈが０．２１〜０．３５である。前記ひだの高さは８〜３０ｍｍである必要があり、１０〜３０ｍｍであることがより好ましい。また、Ｐ／ｈは０．２１〜０．３５である必要があり、０．２３〜０．２７であることがより好ましい。Ｐ／ｈが０．２１未満であると、ひだの角度が小さくなり過ぎるので、風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまいデッドスペースとなり、エアフィルタユニットとしたときにかえって粉塵保持容量が低下してしまうという問題も生じる。また、Ｐ／ｈが０．３５を超えると、ひだの数が少なくなり濾材全体の面積が少なくなり、エアフィルタユニットとしたときに粉塵保持容量が低下してしまうという問題が生じる。また、Ｐ／ｈが０．２１〜０．３５の範囲であっても、ひだの高さが８ｍｍ未満であるとひだの数が多くなり過ぎてイニシャルコストが非常に大きくなるという問題が生じる。またＶ字型の数が多くなりＶ字型の角度が小さくなりデッドスペースが多く生じてしまい、エアフィルタユニットとしたときにかえって粉塵保持容量が低下してしまうという問題も生じる。また、Ｐ／ｈが０．２１〜０．３５範囲であっても、ひだの高さが３０ｍｍを超えると濾材全体の面積が少なくなり、エアフィルタユニットとしたときにかえって粉塵保持容量が低下してしまうという問題が生じる。
【００１６】
本発明では、図１に例示するように、エアフィルタユニット（１０）の空気入口面において前記濾材の表面（折り角度１８０度の面）（１２）が空気入口面に対して略平行になっており、｛Ｗ−（ｈ×ｎ×２）｝／Ｗ×１００から算出した開口率ａが４０〜５５％であるが、開口率は４４〜５１％であることがより好ましい。開口率が５５％を超えると濾材全体の面積が少なくなり、エアフィルタユニットとしたときにかえって粉塵保持容量が低下してしまうという問題が生じる。また、開口率が４０％未満では、エアフィルタユニットとしたときに初期の圧力損失が大きく上昇してしまい、濾過寿命が短くなり、粉塵保持容量が低下してしまうという問題が生じる。
【００１７】
本発明では、図２に示すように、前記Ｖ字型の開き角度θが５〜１０度であることが好ましく、７〜９度であることがより好ましい。この開き角度は奥行の大きさにも係わっており、奥行が大きくなるにつれて開き角度は小さくなり、奥行が小さくなるにつれて開き角度は大きくなる関係にある。開き角度が５度未満であるとＶ字型の数が多くなり、加工が困難になる場合があり、開き角度が１０度を超えると濾材全体の面積が少なくなり、粉塵保持容量が低下してしまう場合がある。
【００１８】
前記濾材はフィルタ枠に装着されている。このフィルタ枠は剛性のある材質である限り特に限定されず、木材、金属、プラスチック等が適用され、数回の洗浄再生の後に焼却、廃棄されることを考慮すると木材が好ましい。また、フィルタ枠の外形寸法は、縦Ｈ６１０ｍｍ×横Ｗ６１０ｍｍ×奥行Ｄ２９０ｍｍを標準として、縦Ｈ×横Ｗを、例えば５００×５００、４２０×４２０等や、これらの半サイズである、３０５×３０５、２５０×２５０、２１０×２１０等のように縦Ｈ、横Ｗを設置場所などに応じて適宜調整することができる。また、奥行Ｄも例えば１００〜６１０ｍｍの範囲で、設置場所などに応じて適宜調整することができる。
【００１９】
本発明によるエアフィルタユニットは、例えば比色法による粒子捕集平均効率が２０〜９９％であるエアフィルタユニットとして、或いは計数法による粒子捕集効率が９０％以上のエアフィルタユニットとして好適に使用することができる。また、本発明によるエアフィルタユニットは、例えば風量が奥行２９０ｍｍのもので７０ｍ3 ／ｍｉｎを標準として、５０〜９０ｍ3 ／ｍｉｎの高風量で使用が可能である。
【００２０】
本発明のエアフィルタユニットによって、粉塵保持容量が大きく、濾過寿命が長く、廃棄処理の負担を軽減することやランニングコストをより低減することが可能であり、且つ風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまうという問題も発生しないエアフィルタユニットを提供することが可能となった。
【００２１】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
（試験方法）
圧力損失試験、粉塵保持容量試験は、ＡＳＨＲＡＥ  ＳＴＡＮＤＡＲＤの比色法を適用して行った。なお、測定風量は７０ｍ3 ／ｍｉｎ、最終圧力損失は６１７Ｐａとした。
【００２３】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
実施例１〜４及び比較例１〜３の濾材として、平均繊維径が３μｍのポリプロピレン樹脂からなるメルトブロー不織布と、平均繊維径が１７μｍのポリエステル繊維を主体として繊維間を塩ビ系接着剤で固定した乾式法不織布からなる補強用の不織布とを積層した複合不織布を使用した。また、フィルタ枠として合板ベニヤ板（厚さ８ｍｍ）で、外形寸法 Ｈ６１０ｍｍ×Ｗ６１０ｍｍ×Ｄ２９０ｍｍを用いた。また、実施例１の形態を図１に示す。図１において、（ａ）はエアフィルタユニットの平面図であり、（ｂ）はエアフィルタユニットの空気流入面から見た正面図である。また、比較例１の形態を図３に示す。
【００２４】
試験結果を表１に示す。表１において、ｐはひだピッチ（ｍｍ）、ｈはひだ高さ（ｍｍ）、θはＶ字型の開き角度（度）を表す。また、エアフィルタユニット１個あたりの粉塵保持量を粉塵保持量（ｇ／ｕｎｉｔ）で表わし、濾材１平方ｍあたりの粉塵保持量を粉塵保持量（ｇ／ｍ2 ）で表す。また、開口率ａは、｛Ｗ−（ｈ×ｎ×２）｝／Ｗ×１００（ｎ：Ｖ字型の山数）から算出した。また、評価は粉塵保持量が６８０ｇ／ｕｎｉｔ以上のものを合格（○）とし、粉塵保持量が６８０ｇ／ｕｎｉｔ未満のものを不合格（×）とした。
【００２５】
表１
2006088048.tif 000003
【００２６】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４は、Ｐ／ｈの値が０．２１〜０．３５であり、且つ開口率ａが４０〜５５％であるので、粉塵保持量が大きく、従って粉塵保持容量が大きく、濾過寿命が長いエアフィルタユニットとなっている。これに対して、比較例１〜３は、Ｐ／ｈの値が０．２１〜０．３５の範囲から外れるため、粉塵保持量が小さく、従って粉塵保持容量が小さく、濾過寿命が短く、本発明のエアフィルタユニットとして不適であった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のエアフィルタユニットの例（実施例１）を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図２】濾材の要部拡大図である。
【図３】従来のエアフィルタユニット（比較例１）の平面図である。
【図４】従来の別のエアフィルタユニットの平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  エアフィルタユニット
１１  ひだ
１２  濾材の表面（折り角度１８０度の面）
１３  フィルタ枠
【図１】
2006088048.tif 000004
【図２】
2006088048.tif 000005
【図３】
2006088048.tif 000006
【図４】
2006088048.tif 000007