(57)【要約】【課題】濾材の共通化を図ることができるとともに、取り扱い性及びシール性が損なわれることを抑制することができる。【解決手段】フィルタエレメント１０は、襞折りされた濾材１２と、濾材１２における襞の稜線方向Ｙの両端に固定された一対の端板２０とを備える。一対の端板２０は、濾材１２の襞の並び方向Ｘに間隔をおいて設けられるとともに濾材１２に固定された複数の固定部２２と、並び方向Ｘに隣り合う２つの固定部２２の間に介設されるとともにこれら２つの固定部２２に連結され、濾材１２に固定されていない非固定部２４とを有している。非固定部２４は、並び方向Ｘに収縮可能に形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
襞折りされた濾材と、前記濾材における襞の稜線方向の両端に固定された一対の端板とを備えるフィルタエレメントにおいて、
一対の前記端板は、前記濾材の襞の並び方向に間隔をおいて設けられるとともに前記濾材に固定された複数の固定部と、前記並び方向に隣り合う２つの前記固定部の間に介設されるとともにこれら２つの前記固定部に連結され、前記濾材に固定されていない非固定部とを有しており、
前記非固定部は、前記並び方向に収縮可能または伸縮可能に形成されている、
フィルタエレメント。
【請求項２】
前記端板の全体が、前記非固定部を形成する材料により一体に形成されている、
請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
一対の前記端板は、前記並び方向の両端部に設けられた一対の前記固定部と、前記並び方向の中央部に設けられた前記非固定部とを有している、
請求項１または請求項２に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記端板における前記フィルタエレメントの高さ方向の少なくとも一端には、前記非固定部に当接することにより前記一端側への前記非固定部の変位を規制する規制部が設けられている、
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】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のフィルタエレメントと、
前記フィルタエレメントの外周を囲む周壁を有するフレームと、を備え、
前記周壁における前記フィルタエレメントの挿入側の縁部には、前記非固定部に当接することにより前記他端側への前記非固定部の変位を規制する規制部が設けられている、
フィルタエレメント組付体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、襞折りされた濾材及び濾材における襞の稜線方向の両端に固定された一対の端板を備えるフィルタエレメント、並びにフィルタエレメント及びその外周を囲むフレームを備えるフィルタエレメント組付体に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のフィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体としては、例えば自動車用空調装置に設けられるものがある。従来、車種毎に寸法の異なるフィルタエレメントが設定されている。
【０００３】
これに対して、特許文献１に記載のフィルタエレメントでは、濾材の襞の並び方向の中央部や両端部に端板の設けられていない部分を設定することにより、濾材のうち端板に固定されていない部分を上記並び方向に伸縮可能にしている。これにより、上記並び方向におけるフィルタエレメントの寸法を同フィルタエレメントの収容される収容部の寸法に合わせて変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５０９３３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、特許文献１に記載のフィルタエレメントでは、濾材の襞の並び方向の中央部や両端部に端板の設けられていない部分が存在する。そのため、端板の設けられていない部分において濾材の形状が崩れやすく、フィルタエレメントを交換する際などに取り扱いが難しいという問題がある。また、端板の設けられていない部分を通じて空調用空気が漏れやすく、シール性においても問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、濾材の共通化を図ることができるとともに、取り扱い性及びシール性が損なわれることを抑制することのできるフィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体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、襞折りされた濾材と、前記濾材における襞の稜線方向の両端に固定された一対の端板とを備える。一対の前記端板は、前記濾材の襞の並び方向に間隔をおいて設けられるとともに前記濾材に固定された複数の固定部と、前記並び方向に隣り合う２つの前記固定部の間に介設されるとともにこれら２つの前記固定部に連結され、前記濾材に固定されていない非固定部とを有しており、前記非固定部は、前記並び方向に収縮可能または伸縮可能に形成されている。
【０００８】
また、上記目的を達成するためのフィルタエレメント組付体は、前記フィルタエレメントと、前記フィルタエレメントの外周を囲む周壁を有するフレームと、を備える。
同構成によれば、一対の端板の非固定部及び非固定部に対応する濾材を襞の並び方向に収縮させる、または伸縮させることにより、上記並び方向におけるフィルタエレメントの寸法をフィルタエレメントが収容されるフレームなどの寸法に合わせて変更することができる。
【０００９】
また、一対の端板には襞の並び方向に隣り合う２つの固定部の間に非固定部が設けられているため、端板の２つの固定部の間に端板（非固定部）の存在しない従来のフィルタエレメントに比べて、シール性が低下することを抑制できる。
【００１０】
また、互いに連結された複数の固定部と非固定部とによって一対の端板がそれぞれ構成されているため、上記２つの固定部の間に端板（非固定部）の存在しない従来のフィルタエレメントとは異なり、フィルタエレメントの形状が保持されやすくなる。これにより、フレームなどに収容する際にフィルタエレメントを容易に取り扱うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、濾材の共通化を図ることができるとともに、取り扱い性及びシール性が損なわれることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】フィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体の第１実施形態について、フィルタエレメントとフレームとを上下に離間して示す斜視図。
【図２】同実施形態の収縮されていない状態のフィルタエレメントを示す平面図。
【図３】同実施形態の収縮されている状態のフィルタエレメントを示す平面図。
【図４】第２実施形態のフィルタエレメントを示す平面図。
【図５】同実施形態のフィルタエレメントについて、（ａ）は、収縮されていない状態のフィルタエレメントを示す側面図、（ｂ）は、収縮されている状態のフィルタエレメントを示す側面図。
【図６】第３実施形態のフィルタエレメントとフレームとを上下に離間して示す斜視図。
【図７】変形例のフィルタエレメントを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図３を参照して、本発明を、自動車用空調装置（以下、空調装置）に設けられるフィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体として具体化した第１実施形態について説明する。
【００１４】
図１に示すように、空調装置には、空気を濾過するフィルタエレメント組付体が設けられている。フィルタエレメント組付体は、フィルタエレメント１０と、フィルタエレメント１０を収容するとともに空調装置に取り付けるためのフレーム３０とを備えている。
【００１５】
＜フィルタエレメント１０＞
図１〜図３に示すように、フィルタエレメント１０は、襞折りされた濾材１２と、濾材１２における襞１４の稜線の延在方向（以下、稜線方向Ｙ）の両端に接着剤１６を介して固定された長方形板状の一対の端板２０とを備えており、平面視四角形状をなしている。
【００１６】
本実施形態の濾材１２は、合成樹脂繊維からなる不織布によって形成されているが、濾紙によって濾材１２を形成するようにしてもよい。
本実施形態の各端板２０は、ポリウレタンなどの合成樹脂を発泡成形することにより形成された合成スポンジによって形成されているが、不織布によって各端板２０を形成するようにしてもよい。各端板２０は、濾材１２の襞１４の並び方向（以下、並び方向Ｘ）全体にわたって設けられている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、各端板２０は、並び方向Ｘの両端部に設けられるとともに濾材１２に固定された一対の固定部２２と、並び方向Ｘの中央部に設けられるとともに濾材１２に固定されていない非固定部２４とを有している。すなわち、上記一対の固定部２２と濾材１２との間には接着剤１６が設けられているが、非固定部２４と濾材１２との間には接着剤が設けられていない。
【００１８】
このように、各端板２０の非固定部２４が濾材１２に固定されておらず、濾材１２自体が並び方向Ｘにおいて伸縮可能である。このため、非固定部２４は、並び方向Ｘに収縮可能に形成されている。
【００１９】
＜フレーム３０＞
図１に示すように、フレーム３０は、空調装置の内部に着脱可能に設けられるものであり、フィルタエレメント１０の外周を囲む四角枠形状の周壁３２を備えている。
【００２０】
周壁３２は、互いに平行をなす長方形板状の一対の第１壁部３４と、互いに平行をなすとともに一対の第１壁部３４の端部同士を連結する長方形板状の一対の第２壁部３６とを有している。
【００２１】
一対の第２壁部３６の間には、隔壁３８及び格子４０が第１壁部３４に沿って延設されている。隔壁３８は、一対の第１壁部３４のうちの一方（同図の左方の第１壁部３４）に近接して設けられている。格子４０は、隔壁３８と他方（同図の右方）の第１壁部３４との間に設けられている。
【００２２】
一対の第１壁部３４の間には、２本の格子４２が互いに間隔をおいて第２壁部３６に沿って延設されている。これらの格子４０，４２は、フレーム３０の下流端（同図の下端）に設けられている。
【００２３】
各第１壁部３４の上流端（同図の上端）には、２つの爪部４４が稜線方向Ｙに互いに間隔をおいて内側に向けて突設されている。各爪部４４によって、フレーム３０からのフィルタエレメント１０の浮き上がりが規制される。
【００２４】
以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）一対の端板２０は、濾材１２の襞１４の並び方向Ｘに間隔をおいて設けられるとともに濾材１２に固定された複数の固定部２２と、並び方向Ｘに隣り合う２つの固定部２２の間に介設されるとともにこれら２つの固定部２２に連結され、濾材１２に固定されていない非固定部２４とを有している。非固定部２４は、並び方向Ｘに収縮可能に形成されている。
【００２５】
こうした構成によれば、図３に示すように、一対の端板２０の非固定部２４及び非固定部２４に対応する濾材１２を襞１４の並び方向Ｘに収縮させることにより、並び方向Ｘにおけるフィルタエレメント１０の寸法をフレーム３０の寸法に合わせて変更することができる。
【００２６】
また、一対の端板２０の２つの固定部２２の間には非固定部２４が設けられているため、上記２つの固定部の間に端板（非固定部）の存在しない従来のフィルタエレメントに比べて、空調用空気が漏れることを抑制でき、シール性が低下することを抑制できる。
【００２７】
また、互いに連結された複数の固定部２２と非固定部２４とによって一対の端板２０がそれぞれ構成されているため、上記２つの固定部の間に端板（非固定部）の存在しない従来のフィルタエレメントとは異なり、フィルタエレメント１０の形状が保持されやすくなる。これにより、フレーム３０に収容する際にフィルタエレメント１０を容易に取り扱うことができる。
【００２８】
（２）端板２０の全体が、非固定部２４を形成する材料により一体に形成されている。このため、端板２０の部品点数を少なくすることができ、フィルタエレメント１０の構成を簡単にすることができる。
【００２９】
（３）一対の端板２０は、並び方向Ｘの両端部に設けられた一対の固定部２２と、並び方向Ｘの中央部に設けられた非固定部２４とを有している。
こうした構成によれば、端板２０の構成を簡単にすることができる。
【００３０】
ところで、自動車用空調装置では、空調用空気の流れ方向におけるフィルタエレメント１０よりも上流側にブロワファンが設けられる（図示略）。ブロワファンから圧送される空調用空気は主に濾材１２の中央部を流れることから、濾材１２の中央部を囲む周辺部には空調用空気が流れにくい。
【００３１】
上記構成によれば、並び方向Ｘの中央部に設けられた非固定部２４及び非固定部２４に対向する濾材１２を収縮させることにより、濾材１２の中央部の襞１４のピッチが小さくなり、濾材１２の目付量が増大される。これにより、濾材１２の中央部の圧力損失が周辺部に比べて大きくなり、空調用空気が濾材１２の周辺部にも流れるようになる。したがって、空調用空気が通過する濾材１２の面積を増大させることができ、フィルタエレメント１０による濾過性能を向上させることができる。
【００３２】
（４）複数の固定部２２と濾材１２との間には接着剤１６が設けられている。非固定部２４と濾材１２との間には接着剤が設けられていない。
こうした構成によれば、複数の固定部２２と濾材１２との間に接着剤１６を設ける一方、非固定部２４と濾材１２との間には接着剤を設けないことにより、固定部２２及び非固定部２４を容易に具現化することができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
以下、図４及び図５を参照して、第２実施形態について説明する。
並び方向Ｘの寸法の短いフレーム３０に対してフィルタエレメント１０を収容する際には、以下の不都合が生じるおそれがある。すなわち、図５（ｂ）に二点鎖線にて示すように、一対の端板２０の非固定部２４を並び方向Ｘに収縮させると、非固定部２４が復元力によってフレーム３０の高さ方向、すなわちフィルタエレメント１０の高さ方向（図１においては上側であり、以下、高さ方向Ｚ）に飛び出すおそれがある。この高さ方向Ｚは、並び方向Ｘ及び稜線方向Ｙの双方に直交する方向である。
【００３４】
そこで、本実施形態では、図４及び図５（ａ）に示すように、各端板２０における高さ方向Ｚの一端に、非固定部２４に当接することにより上記一端側への非固定部２４の変位を規制する規制部２６を設けることにより、上述した不都合の発生を抑制するようにしている。ここでの一端側は、図１における上側、すなわち空調用空気の流れ方向の上流側である。
【００３５】
規制部２６は、並び方向Ｘに沿って延在する長方形板状をなしている。規制部２６は、並び方向Ｘにおいて非固定部２４の全体及びその両側に位置する固定部２２の一部にわたって延在している。規制部２６の一方の端部は接着剤１８を介して対向する固定部２２に固定されているが、規制部２６のその他の部位は端板２０に固定されていない。したがって、規制部２６の一方の端部を除いた部位は、端板２０に対して相対変位可能である。なお、規制部２６は、例えば硬質樹脂材料により形成されている。
【００３６】
本実施形態では、規制部２６の剛性を高めるために、規制部２６を濾材１２側まで突出させているが、稜線方向Ｙにおける規制部２６の幅を端板２０と同一に設定するようにしてもよい。
【００３７】
以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）に加えて、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
【００３８】
（５）各端板２０におけるフィルタエレメント１０の高さ方向Ｚの一端には、非固定部２４に当接することにより一端側（上流側）への非固定部２４の変位を規制する規制部２６が設けられている。
【００３９】
こうした構成によれば、図５（ｂ）に実線にて示すように、各端板２０に設けられた規制部２６により非固定部２４の上記一端側（上流側）への変位が規制される。このため、非固定部２４の飛び出しを抑制することができる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
以下、図６を参照して、第３実施形態について説明する。
本実施形態では、第２実施形態と同一の課題に対して、端板２０に規制部２６を設けるのではなく、フレーム３０の周壁３２に規制部４６を設けている点が第２実施形態と相違している。
【００４１】
本実施形態のフィルタエレメント１０は、第１実施形態のフィルタエレメント１０と同一の構成を備えている。
一方、本実施形態のフレーム３０では、周壁３２におけるフィルタエレメント１０の挿入側の縁部に、非固定部２４に当接することにより上記一端側への非固定部２４の変位を規制する規制部４６が設けられている。
【００４２】
すなわち、規制部４６は、一対の第２壁部３６における並び方向Ｘの中央部、すなわち非固定部２４に対応した位置にそれぞれ設けられている。規制部４６は、上記中央部から内側に向けて突出しており、長方形板状をなしている。非固定部２４の突出幅は、端板２０の厚さと同一かそれよりも大きいことが非固定部２４の飛び出しを抑制する上で好ましい。
【００４３】
なお、本実施形態のフレーム３０には、爪部４４が設けられていない。
以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメント及びフィルタエレメント組付体によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）に加えて、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
【００４４】
（６）フレーム３０の周壁３２におけるフィルタエレメント１０の挿入側の縁部には、非固定部２４に当接することにより一端側（上流側）への非固定部２４の変位を規制する規制部４６が設けられている。
【００４５】
こうした構成によれば、フレーム３０に設けられた規制部４６により上流側への非固定部２４の変位が規制されるため、上述した非固定部２４の飛び出しを抑制することができる。また、フィルタエレメント１０の構成が複雑になることを抑制できる。
【００４６】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第２実施形態において、規制部２６を並び方向Ｘの全体にわたって設けるようにしてもよい。この場合、規制部２６の剛性を高めることができ、非固定部２４の一端側への変位をより適切に規制することができる。
【００４７】
・第３実施形態のフレーム３０に第１実施形態のフレーム３０と同様な爪部４４を設けるようにしてもよい。
・上記各実施形態では、各端板２０が一対の固定部２２と１つの非固定部２４とを有するものについて例示した。これに代えて、非固定部２４を２つ以上設けるようにしてもよい。この場合、並び方向Ｘに間隔をおいて固定部２２を３つ以上設けるとともに、並び方向Ｘに隣り合う２つの固定部２２の間に非固定部２４をそれぞれ介設すればよい。
【００４８】
・上記各実施形態では、端板２０の全体を合成スポンジにより一体に形成した。すなわち、非固定部２４と固定部２２とを同一の材料により形成した。これに代えて、固定部を不織布板により形成する一方、非固定部のみを合成スポンジにより形成するようにしてもよい。すなわち、固定部と非固定部とを異なる材料により形成してもよい。
【００４９】
・例えば、濾材及び端板の固定部の少なくとも一方が基材繊維と基材繊維に比べて融点の低いバインダ繊維とを含む合成樹脂繊維からなる不織布により形成されている場合には、バインダ繊維を溶融させることにより濾材と端板の固定部とを熱溶着させて固定してもよい。
【００５０】
・図７に示すように、例えば端板１２０を不織布板などにより一体に形成する場合、非固定部１２４の厚さを固定部１２２よりも薄く設定するとともに、非固定部１２４を襞折りされたものとすれば、非固定部１２４を並び方向Ｘに伸縮させることができる。こうした構成のフィルタエレメント１１０においても本発明の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１１０…フィルタエレメント、１２…濾材、１４…襞、１６…接着剤、２０，１２０…端板、２２，１２２…固定部、２４，１２４…非固定部、２６…規制部、３０…フレーム、３２…周壁、３４…第１壁部、３６…第２壁部、３８…隔壁、４０，４２…格子、４４…爪部、４６…規制部、Ｘ…並び方向、Ｙ…稜線方向、Ｚ…高さ方向。
【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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【図７】
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