(57)【要約】  ＰＭ２．５等の粒子状物質の捕集性能に優れ、圧力損失の増大が抑えられたエアフィルタ濾材およびエアフィルタユニットを提供する。本発明の一態様は、気体中の微粒子を捕集するエアフィルタ濾材であって、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％であり、帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が２０Ｐａ以下であることを特徴とする。
2015125942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中の微粒子を捕集するエアフィルタ濾材であって、
粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％であり、
帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、
濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が２０Ｐａ以下であることを特徴とするエアフィルタ濾材。
【請求項２】
平均繊維径が３．０〜３．７μｍの不織布からなる、請求項１に記載のエアフィルタ濾材。
【請求項３】
抗菌剤０．８×１０−５〜１．６×１０−５ｇ／ｍ２および界面活性剤が担持されている、請求項１または２に記載のエアフィルタ濾材。
【請求項４】
請求項１または２に記載のエアフィルタ濾材と、
前記エアフィルタ濾材を透過する気流の方向に前記エアフィルタ濾材よりも上流側に配され、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの捕集効率が前記エアフィルタ濾材より低いプレフィルタと、を備えることを特徴とするエアフィルタユニット。
【請求項５】
さらに、前記プレフィルタおよび前記エアフィルタ濾材の外周部を囲み、前記プレフィルタおよび前記エアフィルタ濾材を一体に形成する枠材を備え、
前記プレフィルタの上面および下面の上流側端部と前記枠材とは、上下流方向と交差する方向に線状に設けられたシール材により接着され、
前記エアフィルタ濾材の上面および下面の下流側端部と前記枠材とは、上下流方向と交差する方向に線状に設けられたシール材により接着されている、請求項４に記載のエアフィルタユニット。
【請求項６】
請求項１または２に記載のエアフィルタ濾材と、
前記エアフィルタ濾材を透過する気流の方向に前記エアフィルタ濾材と並ぶよう配され、気体中のガス成分を捕集するケミカルフィルタと、を備えることを特徴とするエアフィルタユニット。
【請求項７】
前記ケミカルフィルタは、前記気流の方向に前記エアフィルタ濾材の下流側に配される、請求項６に記載のエアフィルタユニット。
【請求項８】
前記ケミカルフィルタは、セル密度が４０〜１２０個／ｉｎｃｈ２であり、気流方向の長さが２５〜７０ｍｍである、請求項６に記載のエアフィルタユニット。
【請求項９】
さらに、前記エアフィルタ濾材および前記ケミカルフィルタが気流方向に接するよう保持する枠体を備える、請求項６に記載の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、エアフィルタ濾材、およびエアフィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気中に浮遊する微小粒子状物質ＰＭ２．５の問題が深刻化している地域がある。
大気中に存在する汚染物質は、ガス状物質と粒子状物質（Particulate Matter）に分類される。ガス状物質の例には、石炭の燃焼で生じる亜硫酸ガス（二酸化硫黄、ＳＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等がある。粒子状物質には、煤塵（例えば、石炭の燃焼で生じる煤）、粉塵（例えば、タイヤの摩耗等の機械的作用により発生するタイヤ摩耗粉塵）、土壌粒子（例えば、黄砂）などの直接大気中に放出される一次生成粒子、および、一次生成粒子が大気中で太陽光により上記のガス状物質と光化学反応をすることで発生する二次生成粒子がある。二次生成粒子は光化学スモッグの発生原因となる。【０００３】
粒子状物質は成因により組成や粒径が異なる。粒子状物質は粒径毎にＰＭ２．５やＰＭ１０として表される。ＰＭ２．５は、大気中に浮遊する粒子状物質であって、粒径が２．５μｍ以下の粒子をいう。【０００４】
粒子状物質はその組成や粒径の異なるものが大気中に存在する。この粒子状物質が可視光を吸収・散乱することで煙霧等の視程障害や、地表面温度の低下が生じる。また、粒子状物質が肺の奥深くまで入ることで健康へ悪影響を与えるおそれがある。このため、各国において環境基準が定められている。日本では、１年平均値１５μｇ／ｍ３以下、かつ１日平均値３５μｇ／ｍ３以下の濃度の基準値を定めている。また、中国では、１年平均値３５μｇ／ｍ３以下、かつ１日平均値７５μｇ／ｍ３以下の濃度の基準値を定めている。【０００５】
ところで、従来、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）と呼ばれる捕集性能に優れたエアフィルタ濾材が知られている。ＨＥＰＡフィルタとして用いられるエアフィルタ濾材は、粒径０．３μｍの粒子を用いた場合に９９．９７％以上の捕集効率を有し、例えば、ガラス繊維や有機繊維の不織布からなる濾材が用いられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３００９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エアフィルタ濾材の性能を表す指標として、上記捕集効率と、圧力損失がよく用いられている。圧力損失は、その値が低いほど濾材を透過する空気が流れやすく、濾材を透過させる空気の風量は少なくて済むため、エアフィルタユニットに用いられた場合に、濾過に必要な電力が抑えられ、省エネを図ることができる。【０００８】
しかし、捕集効率と圧力損失は、一方の性能を改善しようとすると他方の性能が悪化する傾向があり、両性能をいずれも改善することは難しい。捕集性能に優れたエアフィルタ濾材は、通常、繊維径の細い繊維材料で構成されているために、捕集された微粒子が堆積しやすく、圧力損失が増加しやすい。上記したＨＥＰＡフィルタを用いてＰＭ２．５のような粒子状物質を捕集すると、早期に圧力損失が増加してしまう。一方、ＨＥＰＡフィルタより捕集性能の劣る中性能フィルタを用いると、圧力損失は低く維持できるが、ＰＭ２．５のような粒子状物質の捕集性能は十分でない。
本発明は、ＰＭ２．５等の粒子状物質の捕集性能に優れ、圧力損失の増大が抑えられたエアフィルタ濾材および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】
本発明者は、上記課題に対し鋭意検討を重ねた結果、捕集効率が所定の範囲にあるエアフィルタ濾材を所定の帯電量に帯電させることで、単に帯電前の捕集効率を上げる、あるいは、エアフィルタ濾材の繊維径を細くすることで得られる捕集効率の向上効果を上回る捕集効率の向上効果が得られるとともに、帯電前の捕集効率を上げるあるいはエアフィルタ濾材の繊維径を細くした場合に生じる圧力損失の増大を回避できることを見出し、特にＰＭ２．５等の粒子状物質の捕集効率を大きく改善できることを見出し、本発明を完成させた。【００１０】
本発明の一態様は、気体中の微粒子を捕集するエアフィルタ濾材であって、
粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％であり、
帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、
濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が２０Ｐａ以下であることを特徴とする。【００１１】
前記エアフィルタ濾材は、平均繊維径が３．０〜３．７μｍの不織布からなる捕集層を有することが好ましい。【００１２】
前記エアフィルタ濾材において、抗菌剤０．８×１０−５〜１．６×１０−５ｇ／ｍ２および界面活性剤が担持されていてもよい。【００１３】
本発明の別の一態様は、エアフィルタユニットであって、
気体中の微粒子を捕集するエアフィルタ濾材であって、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％であり、帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が２０Ｐａ以下であるエアフィルタ濾材と、
前記エアフィルタ濾材を透過（通過）する気流の方向に前記エアフィルタ濾材よりも上流側に配され、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの捕集効率が前記エアフィルタ濾材より低いプレフィルタと、を備えることを特徴とする。【００１４】
前記エアフィルタユニットは、さらに、前記プレフィルタおよび前記エアフィルタ濾材の外周部を囲み、前記プレフィルタおよび前記エアフィルタ濾材を一体に形成する（プレフィルタおよびフィルタパック（濾材）が組み込まれることで、エアフィルタユニットを一体に形成する）枠材を備え、
前記プレフィルタの上面および下面の上流側端部と前記枠材とは、上下流方向と交差する方向に線状に設けられたシール材により接着され、
前記エアフィルタ濾材の上面および下面の下流側端部と前記枠材とは、上下流方向と交差する方向に線状に設けられたシール材により接着されていることが好ましいい。【００１５】
本発明のさらに別の一態様は、エアフィルタユニットであって、
気体中の微粒子を捕集するエアフィルタ濾材であって、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％であり、帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が２０Ｐａ以下であるエアフィルタ濾材と、
前記エアフィルタ濾材を透過（通過）する気流の方向に前記エアフィルタ濾材と並ぶよう配され、気体中のガス成分を捕集するケミカルフィルタと、を備えることを特徴とする。【００１６】
前記エアフィルタユニットにおいて、前記ケミカルフィルタは、前記気流の方向に前記エアフィルタ濾材の下流側に配されることが好ましい。【００１７】
前記エアフィルタユニットにおいて、前記ケミカルフィルタは、セル密度が４０〜１２０個／ｉｎｃｈ２であり、気流方向の長さが２５〜７０ｍｍであることが好ましい。【００１８】
前記エアフィルタユニットは、さらに、前記エアフィルタ濾材および前記ケミカルフィルタが気流方向に接するよう保持する枠体を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＰＭ２．５等の粒子状物質の捕集性能に優れ、圧力損失の増大が抑制されたエアフィルタ濾材およびエアフィルタユニットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のエアフィルタ濾材の層構成を示す断面図である。
【図２】エアフィルタ濾材を用いたエアフィルタユニットの捕集効率の向上効果を説明する図である。
【図３】本実施形態のエアフィルタユニットの一例を示す図である。
【図４】図３のエアフィルタユニットの取付状態を示す図である。
【図５】変形例１に係るエアフィルタユニットとフィルタチャンバを示す斜視図である。
【図６】図５のエアフィルタユニットの分解斜視図である。
【図７】図５の枠材の展開図である。
【図８】変形例２に係るエアフィルタユニットの一例をフィルタチャンバとともに示す図である。
【図９】変形例２に係るエアフィルタユニットの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のエアフィルタ濾材、およびエアフィルタユニットについて説明する。
【００２２】
（エアフィルタ濾材）
本実施形態のエアフィルタ濾材は、気体中の微粒子を捕集するものであって、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％であり、帯電量が５．５×１０−１０Ｃ／ｃｍ２以上１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が２０Ｐａ以下である。
【００２３】
図１に、本実施形態のエアフィルタ濾材の層構成を示す。
エアフィルタ濾材（以降、単に濾材ともいう）２は、捕集層３を含む。捕集層３は不織布からなる。
捕集層３に用いられる不織布には、例えば、メルトブロー不織布が用いられる。メルトブロー不織布は、例えば、溶融樹脂組成物を押し出して微細な樹脂流とし、この樹脂流を高速度の加熱気体と接触させて微細な繊維径の不連続ファイバーとし、このファイバーを多孔性支持体上に集積させることで形成される。メルトブロー不織布の目付は、５〜１００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜８０ｇ／ｍ２である。ファイバーの径は、０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜６μｍ、より好ましくは３．０〜３．７μｍである。本明細書において、ファイバーの径は、平均繊維径を意味する。ファイバーの径が上記範囲内であることにより、後述する捕集効率の向上効果が大きくなり、帯電後の捕集効率の高い濾材が得られるとともに、エアフィルタ濾材の圧力損失を２０Ｐａ以下に維持することができる。ファイバーの平均繊維長は、５０〜２００ｍｍ、好ましくは８０〜１５０ｍｍである。
【００２４】
メルトブロー不織布の材質には、例えば、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブチレン共重合体、エチレン−オクテン共重合体等のエチレン系共重合体、ポリプロピレンあるいはプロピレン共重合体、ポリブチレン等のポリオレフィン、６−ナイロン、６６−ナイロン、６・６６共重合ポリアミド、６１０−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロン等のポリアミドあるいは共重合ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、エチレンテレフタレート共重合体、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、脂肪族系ポリカーボネート、ポリウレタンエラストマー、ポリ塩化ビニルあるいは共重合体、全芳香族ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド等から選ばれた少なくとも１種の重合体である。中でも、メルトブロー成形性に優れ、低コストであり、かつ、メルトブロー不織布の製造中にショットと呼ばれる繊維状にならないポリマー玉の混入が生じる可能性が極めて低い理由から、ポリプロピレンが好ましい。
【００２５】
捕集層３は、ポリプロピレン以外の樹脂製の不織布が用いられてもよく、メルトブロー不織布以外の不織布が用いられてもよい。また、捕集層３は、合成繊維からなる不織布に代えて、天然繊維、ガラス繊維等の他の材質からなる不織布が用いられてもよい。
【００２６】
濾材２は、さらに、捕集層３に積層された補強層５を含むことが好ましい。補強層５は、捕集層３よりも剛性の高い、通気性を有するシートであり、変形しやすく、厚みが薄く、軽いものが好ましく用いられる。補強層５には、紙、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の合成樹脂からなる織布又は不織布、ネット等を用いることができる。不織布には、例えば、スパンボンド不織布を用いることができる。捕集層３の不織布がメルトブロー不織布である場合は、補強層５の不織布はスパンボンド不織布であることが好ましい。スパンボンド不織布は、公知のものを特に制限されることなく用いることができ、例えば、紡糸され、延伸されたフィラメントを、多孔性支持体上にランダムに集積したものが用いられる。このようなスパンボンド不織布は、連続したフィラメントからなり、延伸により分子配向が付与されているため、強度的に優れている点で好ましい。スパンボンド不織布の材質は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等が挙げられる。本実施形態では、ポリエステルが用いられる。スパンボンド不織布は、さらに、ニードルパンチング、エアーサクション、ウォータージェット等の手段によって繊維相互の絡み合いが生じているものであってもよい。スパンボンド不織布の目付は、補強性と通気抵抗性の観点から、１０〜１００ｇ／ｍ２、好ましくは１５〜５０ｇ／ｍ２である。フィラメントの繊度は、１〜３デニールであることが好ましい。
補強層５には、ポリエステル以外の樹脂製の不織布が用いられてもよく、スパンボンド不織布以外の不織布が用いられてもよい。補強層５は、捕集層３の片側又は両側に積層されてよい。捕集層３および補強層５はそれぞれ、単層又は複層であってよい。なお、濾材２は、補強層５を備えていなくてもよい。
【００２７】
濾材２は、上記したように、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの帯電前の捕集効率が１５〜３０％である。帯電前の捕集効率とは、後述するエレクトレット処理によって帯電する前の濾材の捕集効率を意味する。帯電前の捕集効率は、帯電前の濾材、あるいは帯電後の濾材に除電処理を施したものを用いて求めることができる。なお、帯電前の捕集効率は、以降の説明で、除電後の捕集効率ともいう。
帯電前の捕集効率が１５％以上であることによって、帯電量を大きくすることで捕集効率が向上する向上効果（捕集効率の上がり幅）が大きくなり、帯電後の捕集効率を、中性能フィルタとしては高い範囲、すなわち８０〜９５％の範囲に高めることができる。言い換えると、帯電前の捕集効率が１５％未満である場合は、帯電量を大きくしても捕集効率の向上効果が小さく、得られる捕集効率の高さに限界が生じる。例えば、帯電前の捕集効率が５〜１０％である濾材を、本実施形態の濾材２と同程度に帯電させても、帯電後の捕集効率は６０〜７０％にとどまることが分かった。
また、帯電前の捕集効率が３０％以下あることによって、濾材２の圧力損失を２０Ｐａ以下に維持できる。
【００２８】
濾材２は、上記したように、帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満である。濾材にエレクトレット処理を施すことで、帯電量を上記範囲にすることができる。エレクトレット処理の具体的な方法は後述する。帯電量は、例えば、ＪＩＳ  Ｌ１０９４に準じて測定された値（摩擦帯電電荷量）であってもよく、帯電量と捕集効率との関係から求められる近似式を用いて得られた値であってもよい。例えば、温度２０℃、湿度４０％の環境下では、ＪＩＳ規格を用いて測定され、温度２０〜２５℃、湿度２０〜５０％の環境下では、近似式を用いて測定される。
近似式は、例えば、下記の要領で求められる。まず、測定対象の濾材の捕集効率を測定する。捕集効率の測定方法は、後述する。次いで、当該濾材を除電し、除電後の捕集効率を測定する。除電の方法は後述する。そして、除電後の濾材を２種以上の帯電量に帯電させ、各帯電量において捕集効率を測定する。濾材を帯電させるための操作は、例えば、帯電電荷量測定装置のコンデンサの両端を短絡した後、再び開放し、摩擦棒の両端を手で持ち、摩擦台の敷台上に載置した濾材に対し、体重の一部が荷重として鉛直上方から均一に加わるようにして、摩擦棒を回転させないで奥側から手前側に引く操作を１秒間に１回の割合で、目標とする帯電量に応じて複数回繰り返し濾材を摩擦することで行うことができる。繰り返す回数は特に制限されないが、例えば、５種の帯電量に帯電させる場合、２，４，６，８，１０回の５通りの回数を繰り返す。摩擦終了後、帯電させた濾材を、後述するＪＩＳ  Ｌ１０９４に準じて行う帯電量の測定と同じ要領で、帯電量を求めることができる。このときの測定は、温度２０〜２５℃、湿度２０〜５０％の環境下で行われる。次いで、２種以上の帯電量と、各帯電量における捕集効率の関係のプロットを回帰させて、回帰式を近似式として求める。この近似式に、除電前に測定した捕集効率を当てはめることで、濾材の帯電量を推定することができる。なお、近似式は、直線（１次式）であってもよく、曲線（例えば２次式）であってもよい。
帯電量の測定のための温度は、好ましくは２０〜２５℃であり、帯電量測定のための湿度は、好ましくは２０％であり、より好ましくは３０％であり、さらに好ましくは４０％である。これらの測定環境において、濾材２の帯電量は、好ましくは６×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、より好ましくは７×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、さらに好ましくは８×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であり、特に好ましくは９×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満である。
【００２９】
帯電量が５．５×１０−１０Ｃ／ｃｍ２以上であることにより、帯電前の捕集効率が上記範囲にある場合の捕集効率の向上効果が大きくなり、帯電前の捕集効率が低くても十分な捕集効率が得られることが分かった。言い換えると、帯電後の捕集効率を高めるために、帯電前の捕集効率を上げるあるいは濾材２の繊維径を細くすることで得られる捕集効率の向上効果（上がり幅）を超える捕集効率の向上効果が、上記範囲の帯電量によってもたらされることが分かるとともに、帯電前の捕集効率を上げるあるいは濾材２の繊維径を細くすることで生じる圧力損失の上昇を抑えることができることも分かった。また、帯電量が５．５×１０−１０Ｃ／ｃｍ２以上であることと、帯電前の捕集効率が上記範囲にあることとによって、後述する累計捕集効率が向上し、ＰＭ２．５等の粒子状物質をより確実に捕集することができる。
一方、帯電量が１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２を超えると、濾材２に後述するプリーツ加工を施した場合の濾材２の折り目がシャープでなくなり、圧力損失が上昇してしまう。これは、濾材２の帯電量が大きすぎると、静電気による反発力によってプリーツが折り目付近で丸く膨むように変形するため、プリーツ形状を保持できず、空気の流路が狭まるためである。また、エアフィルタ濾材は、通常、帯電後にローラで巻き取られるため、帯電量が多いと、巻き取る際にローラに絡まって、作業がし難くなるとともに、例えばレシプロ式折り機を用いて濾材をプリーツ加工する場合に、折り機の刃が折り込まれた濾材から抜ける際に濾材が刃に追随して、プリーツ形状に折ることができなくなるおそれがある。
【００３０】
濾材２は、帯電後の捕集効率が８０〜９５％である。帯電後の捕集効率は、上記帯電前の捕集効率と同様に、粒径０．３μｍの粒子を含む空気を濾材通過速度５．３ｃｍ／秒で流したときの捕集効率で表される。帯電後の捕集効率は、以降の説明で、除電前の捕集効率ともいう。
本実施形態の濾材２は、帯電前の捕集効率１５〜３０％のエアフィルタ濾材に、エレクトレット処理を施して５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満という高い帯電量を付与したことによって、帯電後の捕集効率が大きく向上して、８０〜９５％の範囲になっている。このように帯電前の捕集効率と帯電量を制御することで、帯電後の捕集効率が高められることが本発明者の研究により見出された。帯電前の捕集効率が１５〜３０％と低く、かつ、帯電後の捕集効率が８０〜９５％と高いエアフィルタ濾材は、従来存在しなかったものである。濾材２は、帯電後の捕集効率が上記範囲にあることによって、中性能フィルタとしては比較的高い捕集性能を有している。
【００３１】
濾材２は、粒径０．３μｍ以上２．５μｍ以下の粒子の累計捕集効率が９０％以上であることが好ましい。なお、累計捕集効率と同義の指標として、ＰＭ２．５等の粒子状物質の捕集効率という場合がある。
累計捕集効率は、例えば以下のようにして計測することができる。具体的には、濾材２の上流側に供給する空気（上流側の空気）中の粒径０．３μｍ以上２．５μｍ以下の粉塵を分級し、粒径毎の密度（μｇ／ｍ３）を求めるとともに、濾材２を通過した空気（下流側の空気）中の粉塵を分級し、粒径毎の粉塵の密度（μｇ／ｍ３）を求める。例えば、粒径を、０．３μｍ以上０．５μｍ未満、０．５μｍ以上０．７μｍ未満、０．７μｍ以上１．０μｍ未満、１．０μｍ以上２．０μｍ未満、２．０μｍ以上２．５μｍ以下、の５段階に区分して、パーティクルカウンタ（光散乱式気中粒子計数器、ＪＩＳ  Ｂ  ９９２１）により計数することで、粒径毎の粒子数を求めることができる。具体的には、半導体レーザ等の光源からの光をパルス状に空気中の粒子に照射し、粒子による散乱光をフォトダイオード等の検出装置で検出する。散乱された光量から粒子の大きさを、散乱光のパルスの数から粒子の個数を計数することができる。
【００３２】
次に、粒径毎の粒子の個数に、粒径毎の密度（μｇ／ｍ３）を積算し、上流側空気中の粒径０．３μｍ以上２．５μｍ以下の粉塵全体の密度（Ａｇ／ｍ３とする）および下流側空気中の粒径０．３μｍ以上２．５μｍ以下の粉塵全体の密度（Ｂｇ／ｍ３とする）を求める。累計捕集効率は（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００（％）で表される。このような特性を有する濾材であれば、ＰＭ２．５等の大気中に浮遊する粒子状物質が多い環境に好適に使用することができる。
【００３３】
濾材２には、抗菌剤０．８×１０−５〜１．６×１０−５ｇ／ｍ２が担持されていることが好ましい。これにより、濾材２の帯電性能が損なわれることなく抗菌防臭性を十分に発揮することができる。なお、帯電性能とは、静電気の作用により、濾材が本来持つ捕集性能（帯電前の捕集性能）より向上する捕集性能をいう。
抗菌剤は、抗菌性を有しており、さらに防臭性を有するものが好ましく用いられる。抗菌性および防臭性を有する抗菌剤としては、例えば、質量比で、鉄０．０００１〜０．０２、アルミニウム０．０００２〜０．０２、チタン０．００００００８〜０．０００００４、およびカリウム０．０００００２〜０．００２を含む金属組成物が挙げられる。
この金属組成物によれば、鉄、チタンなどの遷移元素成分が空気中の水分子に働きかけることで、分解反応の主役を担うヒドロキシルラジカルと過酸化水素が生成し、過酸化水素からも反応過程を経てヒドロキシルラジカルが生成する。また、過酸化水素水からは、ヒドロペルオキシルラジカルを経てスーパーオキシドイオンも生成され、これも分解反応に寄与する。本発明において抗菌性の効果は、これらのラジカルやイオンによる酸化力等が細菌に対して有効であり、黄色ブドウ球菌、肺炎菌、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）、緑膿菌、枯草菌、レジオネラ、大腸菌等の雑菌の増殖を抑制することによって得られる、と考えられる。
さらに、本発明において防臭性の効果は、上記の金属組成物が、人体から発生する皮膚細胞粕（垢）や汗、油などを栄養源にする黄色ブドウ球菌の生育を阻止する静菌作用にも優れているため、黄色ブドウ球菌がヒトの角質老廃物に含まれるロイシンを分解することによる悪臭の発生を防止することによって得られる、と考えられる。
【００３４】
抗菌剤は、濾材２に対し０．８×１０−５〜１．６×１０−５ｇ／ｍ２担持されていることが好ましい。抗菌剤が０．８×１０−５ｇ／ｍ２以上担持されていることで、十分な抗菌防臭性能が得られ、１．６×１０−５ｇ／ｍ２以下担持されていることで、濾材の帯電性能を確保するために界面活性剤の使用量を抑えることができる。本実施形態では、例えば、１．２８×１０−５ｇ／ｍ２担持されている。
【００３５】
界面活性剤は、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、あるいは、これらの混合物が用いられる。混合物としては、例えば、陽イオン界面活性剤と陰イオン界面活性剤の混合物が挙げられる。混合物に含まれる陽イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等の特殊高分子第４級アンモニウム塩等が挙げられる。混合物に含まれる陰イオン界面活性剤としては、例えば、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、高級アルコールのアルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物、スチレン化フェノールのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。この混合物において、陽イオン界面活性剤と陰イオン界面活性剤は、質量比で、４：６〜６：４の割合で含まれることが好ましい。
【００３６】
界面活性剤は、濾材２に対し、０．００４〜０．１６ｇ／ｍ２担持されている。界面活性剤は、抗菌剤を濾材に付着させるための薬液において抗菌剤を均一に分散させる観点から、０．００４ｇ／ｍ２以上担持されているのが好ましく、濾材の帯電性能の低下を回避するために、０．１６ｇ／ｍ２以下担持されているのが好ましい。本実施形態では、例えば、０．１２８ｇ／ｍ２担持される。
【００３７】
抗菌剤および界面活性剤は、抗菌剤の溶液への分散性の観点から、後述するＴｉｏＴｉｏ（登録商標）の原液（固形分０．００４質量％）と、後述するニッカノンＮＳ−３０の原液（固形分４０質量％）とを質量比で１：２０〜１：１の割合で混合した薬液を濾材２に付着し、乾燥させることで、濾材２に担持されることが好ましい。
抗菌剤および界面活性剤は、濾材２全体に均一に担持されてもよく、一部（例えば、捕集層）にのみ担持されてもよい。
【００３８】
濾材２は、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに、防カビ剤を担持してもよい。防カビ剤は、ビグアナイド系、アルコール系、フェノール系、アニリド系、ヨウ素系、イミダゾール系、チアゾール系、イソチアゾロン系、トリアジン系、フッ素系、糖質系、トロポロン系、有機金属系、無機系等の化合物を含むものを用いることができる。中でも、食品添加物としても使用が認められていることから、イミダゾール系化合物を含むものが好ましく、その中でも、チアベンダゾールを含むものがより好ましく用いられる。
【００３９】
濾材２は、ＪＩＳ  Ｌ１９０２「繊維製品の抗菌性試験方法」に規定される定量試験において測定される殺菌活性値が０以上であることが望ましく、同じ定量試験において測定される静菌活性値が２．２以上であることが望ましい。静菌活性値が２．２以上であることにより、繊維評価技術協議会が認定するＳＥＫマーク取得の要件を満たすことができる。
【００４０】
本実施形態の濾材２は、帯電前の捕集効率が上記範囲であり、かつ、帯電量が上記範囲であることによって、単に帯電前の捕集効率を上げるあるいは濾材の繊維径を細くすることで得られる捕集効率の向上効果を上回る捕集効率の向上効果が得られるとともに、帯電前の捕集効率を上げるあるいは濾材の繊維径を細くした場合に生じる圧力損失の増大を回避でき（圧力損失２０Ｐａ以下になる）、特にＰＭ２．５等の粒子状物質の捕集効率（累計捕集効率）を大きく改善できる。
ここで、図２を参照して、捕集効率の向上効果について説明する。図２は、捕集効率の向上効果を説明する図である。なお、図中の縦軸および横軸上に示す数値は大きさの順に並んでいるが、理解のしやすさのため、数値間のグラフ上での間隔と、数値同士の差とは一致していない。濾材の特性である捕集効率と圧力損失は、一般的に、図示されるように、比例関係にあり、一方を改善しようとすると、他方が悪化する関係にある。例えば、捕集効率７０％、圧力損失１６Ｐａである濾材を想定した場合に、これを帯電させることなく濾材の平均繊維径を細くすることで高捕集効率８４％を達成しようとすると、圧力損失が２２Ｐａに上昇し、悪化する。これに対し、濾材の平均繊維径を変えずに濾材を帯電することで高捕集効率８４％を達成しようとすると、圧力損失は１８Ｐａに抑えられる。このことから、同じ捕集効率の向上効果（捕集効率の上り幅）を得るために増大する圧力損失の程度が、濾材を帯電させる場合は、濾材の平均繊維径を調整する場合と比べ、小さく抑えられることが分かる。このことは、言い換えると、圧力損失の増加の程度が同じである場合に得られる捕集効率の向上効果は、濾材を帯電させる場合は、濾材の平均繊維径を調整する場合と比べ、大きいといえる。例えば、圧力損失１８Ｐａを示す上下方向の破線上において、点Ａから点Ｂに向かう矢印が、点Ａから点Ｃに向かう矢印より高い位置（捕集効率が高い）にあることから理解できる。従来、帯電量を上記範囲のような高い値にすることの要求はなかった。しかし、本発明者の研究により、圧力損失が２０Ｐａ以下とされる、いわゆる省エネ型の濾材において、帯電前の捕集効率を上記範囲のように定め、帯電量を上記範囲のように定めた場合は、帯電前の捕集効率が上記範囲より低い場合に同じ程度帯電させた場合と比べ、捕集効率の向上効果が大きくなるとともに、圧力損失の上昇が抑えられることが見出された。
【００４１】
また、本実施形態の濾材２は、エレクトレット処理された不織布からなる捕集層３を含むことにより、不織布の繊維自体の捕集性能に加え、帯電性能も有するとともに、抗菌剤を備えることで、抗菌性能と防臭性能も有する（すなわち、抗菌防臭性能を有する）。また、抗菌剤の量が多くなると、これを濾材２に均一に付着させるための界面活性剤の量も多くなって帯電性能が低下することから、この濾材２では、抗菌剤の量を所定の上限値より少なくすることで、界面活性剤の量も少なくして帯電性能が低下するのを回避している。
【００４２】
ここで、濾材の製造方法について説明する。
濾材の製造方法は、エレクトレット処理、積層、薬液付着、乾燥の各工程を備える。
【００４３】
エレクトレット処理工程では、不織布にエレクトレット処理を施して捕集層を得る。不織布には、例えば、上述のものが用いられる。
エレクトレット処理は、不織布に対して直流電圧を印加することにより行われる。印加される直流電圧の値は、電極の形状、電極間距離等に応じて、エレクトレット不織布に要求される帯電電荷量、エレクトレット処理の速度等も勘案して、適宜定められる。例えば、電極間距離が８ｍｍである場合、５ｋＶ以上の、好ましくは６〜２０ｋＶの直流電圧を不織布に印加することにより行われる。また、直流電圧の印加は、いずれの方法によって行われてもよく、特に制限されない。例えば、直流電圧を印加した電極間に不織布を通して行ってもよく、不織布の表面にコロナ放電やパルス状高電圧をかけることによって行なってもよい。また、不織布の表裏両面を他の誘電体で保持し、両面に直流高電圧を加える方法や、不織布に光照射しながら電圧を加える方法等が用いられてもよい。
【００４４】
次の積層工程では、エレクトレット処理工程の後、捕集層に補強層が積層される。
捕集層と補強層の積層方法は、特に限定されず、例えば、接着剤を用いて２つの層を貼り合わせる方法や、メルトブロー法以外の製法で製造した不織布シート（補強層）の上にメルトブロー法により捕集層を積層することが挙げられる。また、２種類の不織布を貼り合わせる方法としては、熱可塑性で低融点のホットメルト樹脂粉末を散布する方法や、湿気硬化型ウレタン樹脂をスプレー法で散布する方法や、熱可塑性樹脂、熱融着繊維を散布し熱路を通す方法等が挙げられる。特に、不織布同士の接着面積を減らして通気性を良くする理由で、熱可塑性で低融点のホットメルト樹脂粉末を散布する方法が好ましい。なお、ホットメルト樹脂としては、熱可塑性・低融点のポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系、ポリオレフィン系、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系のものを使用できる。さらに、メルトブロー不織布とスパンボンド不織布とを貼り合わせる方法として、濾材２の柔軟性が高くなり、機械的強度および耐久性が顕著に向上する理由から、ヒートエンボス加工法が用いられてもよい。これにより、後述するフィルタパックを一方向に長く形成した場合でも、硬質の補強材を用いることなく濾材を軽量化でき、濾材が薄くても、捻れ等に対する引張強度を十分に付与することができ、取り扱い時の破損を防止できる。
【００４５】
積層工程は、エレクトレット処理工程に先立って行われてもよい。すなわち、補強層が捕集層に積層された後、この積層体に対してエレクトレット処理が施されてもよい。
【００４６】
次の薬液付着工程は、抗菌剤と、０．１〜２．０質量％の界面活性剤とを含む薬液を、捕集層を含む濾材に対し、１０〜２０ｇ／ｍ２付着させる。
【００４７】
抗菌剤は、乾燥工程後の濾材に０．８×１０−５〜１．６×１０−５ｇ／ｍ２担持されるよう、濾材に付着される。そのために、抗菌剤は、水溶液（薬液）の状態で濾材に付着される。このような薬液は、例えば、抗菌剤を含む水溶液を純水でさらに希釈した抗菌剤希釈液と、界面活性剤を含む水溶液とを混合して、界面活性剤の濃度を調節することにより調製される。薬液には、必要に応じて、浸透剤、増粘剤が含まれる。抗菌剤には、例えば、上述の金属組成物が用いられる。抗菌剤を含む水溶液としては、例えば、鉄１６μｇ／ｍｌ、アルミニウム２３μｇ／ｍｌ、チタン０．０８μｇ／ｍｌ、カリウム０．２２μｇ／ｍｌの濃度組成の水溶液が用いられる。ここで、鉄、アルミニウム、チタンの濃度はＩＣＰ発光分光分析法により求められた値であり、カリウムの濃度は原子吸光法により求められた値である。このような組成の抗菌剤を含む水溶液は、市販のもの、例えば、サンワード商会社製のＴｉｏＴｉｏ（登録商標）を用いることができる。界面活性剤を含む水溶液としては、例えば、上述した陽イオン界面活性剤と陰イオン界面活性剤とを質量比で１：１の割合で混合した混合物を含む水溶液、例えば、日華化学社製のニッカノンＮＳ−３０が用いられる。抗菌剤を含む水溶液と、界面活性剤を含む水溶液を混合後、薬液において界面活性剤の濃度が０．１〜２．０質量％となるよう、純水で希釈される。薬液での界面活性剤の濃度は、抗菌剤を濾材に均一に付着させる観点から、０．１質量％以上であるのが好ましく、濾材の帯電性能の低下を抑える観点から、２．０質量％以下であるのが好ましい。この結果、薬液における抗菌剤の濃度は、例えば２．０質量％に調製される。
【００４８】
なお、薬液が防カビ剤をさらに含む場合の薬液の調製は、例えば、予め粘度を調整しておいた純水に、抗菌剤、界面活性剤と防カビ剤を添加して十分に撹拌することで行われる。なお、薬液は、水以外の溶媒を含む溶液であってもよい。
薬液付着工程で薬液を濾材に付着させる方法は、特に制限されず、スプレー塗布、ロールコートによる転写、含浸等の公知の方法によって行われるが、後の乾燥工程で除去すべき水分の量を抑え、乾燥中の熱によって加熱された水分によって帯電性能が損なわれるのを防止できる点で、スプレー塗布によって行われるのが好ましい。スプレー塗布は、公知の方法によって行うことができる。薬剤の付着は、濾材面積に対する薬液の付着量を制御して行われる。薬液の付着量は、濾材に十分な量の抗菌剤を担持させる観点から、１０ｇ／ｍ２以上、好ましくは１３ｇ／ｍ２以上であり、濾材に付着する界面活性剤の量を最小限に抑える理由から、２０ｇ／ｍ２以下、好ましくは１９ｇ／ｍ２以下である。本実施形態では、例えば、１６ｇ／ｍ２塗布される。
【００４９】
濾材が、上述のメルトブロー不織布とスパンボンド不織布の２層濾材である場合は、いずれの側からスプレー塗布を行なってもよいが、薬液を濾材全体により均一に付着させられる観点から、スパンボンド不織布側から噴霧することが好ましい。この場合、薬液は、スパンボンド不織布を通過してメルトブロー不織布に達する。
【００５０】
次の乾燥工程は、薬液付着工程の後、薬液中の水分を蒸発させる。乾燥は、例えば、１３０〜１８０度に加熱したオーブンで５〜１５秒間行われる。乾燥工程は、他の実施形態では、加熱乾燥に代えて、自然乾燥によって行われてもよい。
【００５１】
乾燥工程の後、濾材は、抗菌剤を０．８×１０−５〜１．６×１０−５ｇ／ｍ２担持している。乾燥の後、濾材は、例えば、ロール状に巻き取られる。ロール状に巻き取られた濾材は、プリーツ加工が施され、必要に応じて間隙保持材が形成されあるいは上述のホットメルト樹脂粉末の散布による貼り合わせが施され、フィルタパック（プリーツ加工等の形状加工が施された濾材。本明細書において、フィルタパックの濾材または濾材ともいう）が製造される。フィルタパックは、枠体に収納され、後述するエアフィルタユニットが完成する。
【００５２】
以上の製造方法によれば、薬液に含まれる界面活性剤が所定の濃度範囲に抑えられているため、乾燥後に濾材に担持される界面活性剤の量は抑えられている。これにより、濾材の帯電性能の低下が抑えられ、静電気による捕集性能が維持される。また、この製造方法によれば、薬液の濾材への付着量が所定の範囲に抑えられているため、薬液付着工程の後の乾燥工程で、加熱された水分によって濾材の帯電性能に影響を与える程度が最小限に抑えられる。
なお、以上の製造方法において、薬液付着、乾燥の各工程は省略してもよい。
【００５３】
（エアフィルタユニット）
次に、本実施形態のエアフィルタユニットについて説明する。
図３および図４に、本発明の一実施形態によるエアフィルタユニット５０の外観を示す。図３は、エアフィルタユニットの外観を示す図である。図４は、エアフィルタユニットが取付枠に取り付けられた取付状態を示す図である。
【００５４】
エアフィルタユニット５０は、例えば、一般の空調システムに用いられ、開口部３１を有する取付枠３０に取り付けられる。取付枠３０は、ビル等の建物の中の壁、天井等の複数箇所に埋め込まれている。
エアフィルタユニット５０は、中性能フィルタ（主として粒径が５μｍより小さい粒子に対して中程度の粒子捕集率をもつエアフィルタ）で、計数法（粒径０．３μｍの粒子を用いて測定した場合）で８０〜９５％の捕集効率をもち、濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒であるときの圧力損失が７３〜９３Ｐａであるものである。
エアフィルタユニット５０は、フィルタパック１１と、枠体２１と、を備えるミニプリーツ型のエアフィルタである。
【００５５】
フィルタパック１１は、例えば、上述の抗菌防臭濾材１にプリーツ加工を施し、抗菌防臭濾材１に形成された隣接する２つのプリーツの間隙を保持してなる。プリーツ加工は、例えば、ロータリー方式、レシプロ方式等の方法によって行うことができる。プリーツの間隙の保持は、例えば、濾材２の表面に間隙保持材１３を設けることによって行なってもよく、濾材２に上述のホットメルト樹脂粉末の散布による貼り合わせを行うことによって行われてもよい。間隙保持材１３は、隣接する２つのプリーツの頂点の間隔を安定して保つために、濾材２の表面に形成された、スペーサとなる樹脂製のホットメルトリボンである。ホットメルトリボンは、濾材２の両表面において、例えば、プリーツの山折りの部分の折り目と直交する方向に延びるよう形成されている。ホットメルトリボンは、プリーツの折り目方向に複数設けられ、互いに平行に延びている。なお、図３において、ホットメルトリボン１３は、プリーツの折り目方向両端部の近傍に形成されたものを除いて、図示を省略している。ホットメルトリボン１３は、ポリオレフィン、ホットメルト系のポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などをホットメルトアプリケータで塗布することにより設けられる。
【００５６】
他の実施形態では、このような間隙保持材１３に代えて、上述のヒートエンボス加工によって表面に多数のエンボスが形成された濾材によって、プリーツの間隔が保持されてもよい。また、エアフィルタユニットが、ミニプリーツ型ではなく、セパレータ型のエアフィルタである場合は、ジグザグ形状に折り返された濾材の折り返された部分に挿入される波型のセパレータによって、抗菌防臭濾材の折り返された部分同士の間隔が保たれてもよい。
フィルタパック１１は、シール性を高めるために、プリーツの折り目方向のフィルタパック１１の両端が、ポリウレタン等の樹脂等を用いて枠体２１に隙間なく固定されている。また、プリーツの折り目が並ぶ方向のフィルタパック１１の両端部は、本実施形態では、フィルタパック１１のプリーツ形状によって枠体２１に作用する力によってシール性が確保されているが、他の実施形態では、さらにシール性を高めるために、ポリオレフィン等のホットメルト接着剤からなる帯状の接着剤が貼り付けられてもよい。
【００５７】
枠体２１は、フィルタパック１１を収納し、取付枠３０の開口部３１に配される。枠体２１は、金属又はプラスチック製の板材を組み合わせて作られる。金属製の板材としては、防錆性の観点から、好ましくは亜鉛メッキ鋼板、ステンレス等が用いられる。枠体２１の外周部には、取付枠３０の開口部３１に係止可能なフランジ２３が形成されている。フランジ２３は、枠体２１の気流の流入側の端部から外周側に突出してかつ枠体２１の外周部の全体にわたって形成され、フランジ２３の外周側端部は、開口部３１の内周側端部よりも外周側に位置する。また、フランジ２３から気流の流出側に延びる本体部２４は、開口部３１を通過する大きさである。このような構成によって、本体部２４を開口部３１に通しつつ、フランジ２３を開口部３１に係止させることによって、エアフィルタユニット５０を取付枠３０に取り付けることができる。
なお、枠体２１の底部には、リークをより確実に抑えるために、ウレタンフォーム製の図示しない床材が配されてもよい。床材は、本体部２４の底部を覆うよう平面方向に延在するシート状部材である。この場合、フィルタパック１１は、床材の上に裁置される。
【００５８】
エアフィルタユニットは、他の実施形態では、ミニプリーツ型に代えて、セパレータ型、Ｖバンク型等の他のタイプのエアフィルタであってもよい。
【００５９】
（変形例１）
次に、本実施形態のエアフィルタユニットの変形例１について説明する。
変形例１に係るエアフィルタユニットは、フィルタパックと、プレフィルタとを備える。プレフィルタは、フィルタパックとして用いられるエアフィルタ濾材よりも捕集効率が低い。
【００６０】
図５は、変形例１のエアフィルタユニット１、およびエアフィルタユニット１が収納されるフィルタチャンバ１００を示す斜視図である。
フィルタチャンバ１００は、外気を建築物の内部へ取り入れる空調ダクトに取付けられ、通気路を構成する。フィルタチャンバ１００は、筐体１０１と、蓋１０２と、上流側ダクト継手１０３と、下流側ダクト継手１０４とを備える。
【００６１】
筐体１０１には、開口１０５が設けられており、図５に示すように、開口１０５から筐体１０１の内部にエアフィルタユニット１が挿入される。開口１０５は蓋１０２により塞がれる。筐体１０１内には、本実施形態に係るエアフィルタユニット１と併せて、他のエアフィルタを収納してもよい。
上流側ダクト継手１０３は筐体１０１の前側（エアフィルタユニット１を通過する気体の上流側）に設けられている。上流側ダクト継手１０３には、図示しない上流側空調ダクトが接続される。上流側空調ダクトは、図示しない室外機と接続されており、室外機から外気を筐体１０１内に供給する。
下流側ダクト継手１０４は、筐体１０１の後側（上記気体の下流側）に設けられている。下流側ダクト継手１０４には、図示しない下流側空調ダクトが接続される。下流側空調ダクトは、図示しない熱交換器を介して室内機と接続されており、筐体１０１内を通過した空気を室内に供給する。
【００６２】
図６はエアフィルタユニット１の分解斜視図であり、エアフィルタユニット１は、プレフィルタ１０、フィルタパック２０、枠材３０、およびシール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４を備える。
【００６３】
プレフィルタ１０は、前側に設けられており、粒径５μｍ以上、濃度０．４〜７ｍｇ／ｍ３の粉塵の除去に用いられるフィルタである。プレフィルタ１０の捕集効率は、重量法で７０〜９０％、比色法で１５〜４０％、計数法で５〜１０％のいずれかであり、圧力損失は３０〜２９６Ｐａ、粉塵保持容量は５００〜２０００ｇ／ｍ３である。捕集効率の測定において、重量法では、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定される１５種の粉体、又は、米国暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）に規定される粉塵が用いられる。比色法では、ＪＩＳ  Ｚ８９０１に規定される１１種の粉体が用いられる。計数法では、粒径０．３ｍｍの、大気塵、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、シリカのいずれかの粒子が用いられる。粉塵保持容量は、フィルタが所定の最終圧力損失に達するまでに捕集した粉塵量である。プレフィルタ１０には、具体的に、合成樹脂等の繊維からなる、不織布、マット、フェルト状の濾材が用いられる。不織布は、例えばＰＥＴ等の合成樹脂繊維を、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のバインダにより接着するケミカルボンド法により製造することができる。例えば、バインダ含有液中に繊維を含浸することで繊維同士を接着してもよいし、バインダを繊維に吹き付けることで繊維同士を接着してもよい。プレフィルタ１０は、後述のエレクトレット処理が施されてもよい。また、プレフィルタ１０の濾材をプリーツ形状に形成してもよい。
【００６４】
フィルタパック２０は、プレフィルタ１０よりも後側に設けられており、粒径２．５μｍ以下、濃度が０．３ｍｇ／ｍ３以下の粉塵（微粒子）の除去に用いられるフィルタである。フィルタパック２０の濾材としては、計数法による捕集効率が８０％以上、圧力損失が７９〜４２０Ｐａ、粉塵保持容量が２００〜８００ｇ／ｍ３のものが用いられる。以上の点を除いて、フィルタパック２０には、上記説明したフィルタパック１１と同様のものが用いられる。
【００６５】
フィルタパック２０は、濾材がプリーツ形状に加工されていることで、全体として略直方体形状に形成されている。本実施形態においては、濾材の折り目方向が上下方向となり、かつ、折り目が交互に気体の流入口側及び流出口側を向くように配置される。
【００６６】
フィルタパック２０の濾材のプリーツ形状を保持する方法として、濾材の折り目に垂直方向にホットメルトリボンを塗布する方法、濾材の折り目に垂直方向に支柱や櫛歯状の条片を設ける方法、濾材に波形状のセパレータを介挿する方法、がある。また、濾材の折り畳んだ状態において対向する面に突起が形成されるように、濾材にエンボス加工を施し、当該突起によりプリーツ同士の間隔を維持してもよい。
【００６７】
枠材３０は、プレフィルタ１０およびフィルタパック２０を内部に保持することで、エアフィルタユニット１を一体的に形成するとともに、プレフィルタ１０およびフィルタパック２０の外周部を保護する。
図７は枠材３０の展開図である。枠材３０は板紙、繊維板（ファイバーボード）等の木材由来材料であって、容易に折り曲げ可能な材料により一体に形成されている。図７に示すように、枠材３０は、天板３１、底板３２、右側板３３、左側板３４を備える。左側板３４と天板３１とが接続され、天板３１と右側板３３とが接続され、右側板３３と底板３２とが接続されている。左側板３４と天板３１との接続部、天板３１と右側板３３との接続部、右側板３３と底板３２との接続部を折り曲げ、底板３２と左側板３４とが図示しない接合部材（例えば、接着テープ等）により接合することで、矩形の枠材３０が形成される。
【００６８】
天板３１、底板３２、右側板３３、左側板３４の前側には、それぞれ上流側フランジ３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａが設けられている。また、天板３１、底板３２、右側板３３、左側板３４の後側には、下流側フランジ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂが設けられる。
【００６９】
板紙は木材パルプ、古紙などを原料として製造した厚い紙であり（ＪＩＳ  Ｐ０００１）、単層抄きであってもよいし、多層抄き（積層紙）であってもよい。板紙の材料は木材パルプ、古紙に限らず、例えばポリエステル等の合成繊維や活性炭等を混合して抄いた混抄紙を用いてもよい。板紙の厚さは、枠材３０の強度を維持するために、０．８ｍｍ以上であることが好ましく、枠材３０の軽量化の観点から３．２ｍｍ以下であることが好ましい。なお、枠材３０のシール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４との接着性を良好にするために、板紙の表面を樹脂によりコートしてもよい。
【００７０】
繊維板は主に木材などの植物繊維（古紙や木材パルプ等）を接着剤により成形したものであり、密度０．３５ｇ／ｃｍ３未満のインシュレーションボード、密度０．３５ｇ／ｃｍ３以上０．８０ｇ／ｃｍ３未満のミディアムデンシティファイバーボード（ＭＤＦ）、密度０．８０ｇ／ｃｍ３以上のハードファイバーボード（いずれもＪＩＳ  Ａ５９０５）のいずれかを用いることができる。枠材３０の強度を維持するために、ハードファイバーボードを用いることが好ましい。繊維板の厚さは、枠材３０の強度を維持するために、０．８ｍｍ以上であることが好ましく、枠材３０の軽量化の観点から２．５ｍｍ以下であることが好ましい。
なお、複数の繊維板を積層し、圧縮成形することで枠材３０を形成してもよい。
また、枠材３０に繊維板を用いる場合、天板３１、底板３２、右側板３３、左側板３４に対して、上流側フランジ３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａおよび下流側フランジ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂを、あらかじめ略９０度に折り曲げた状態に成形してもよい。
【００７１】
枠材３０に板紙または繊維板を用いることで、エアフィルタユニット１全体を軽量化することができる。例えば、２００ｍｍ×６００ｍｍ×１０ｍｍのプレフィルタ１０、２００ｍｍ×６００ｍｍ×６０ｍｍのフィルタパック２０に対して、充分な強度を有する枠材３０を板紙、繊維板、ステンレスのいずれかを用いて形成する場合、枠材３０の重量は板紙であれば５０ｇ、繊維板であれば１４０ｇ、ステンレスであれば６００ｇとなる。プレフィルタ１０が４０ｇ、とフィルタパック２０が３２０ｇ、シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４が合計で２０ｇであり、これらを合わせた重量が３８０ｇであるため、枠材３０の軽量化がエアフィルタユニット１全体の軽量化に大きく寄与し、枠材３０に板紙または繊維板を用いることで、エアフィルタユニット１全体で５００ｇ前後の重さとすることができる。
【００７２】
シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４は、例えばホットメルト等の接着剤である。シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４は、プレフィルタ１０およびフィルタパック２０を枠材３０に組み込むときに、枠材３０の内周面に塗布される。なお、図２の斜視図および図７の枠材３０の展開図においては、塗布した状態におけるシール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４の位置が破線で記載されている。図７に示すように、シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４は、通気路の上下流方向と交差する方向（上下方向または左右方向）に設けられる。シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４の塗布幅（前後方向の幅）は、プレフィルタ１０およびフィルタパック２０の前後方向の長さよりも充分に狭い。接着力を充分に得るために、シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４の塗布幅（前後方向の幅）を、例えば、４〜８ｍｍとすることが好ましい。
【００７３】
シール材４１ａは天板３１の下面の前側端部に左右方向に設けられる。シール材４１ａは、天板３１の下面の前側端部とプレフィルタ１０の上面（天板３１の下面と対向して配置される側の端）の前側端部とを接着する。つまり、シール材４１ａは、プレフィルタ１０の上面の上流側端部と枠材３０とを接着する。
シール材４１ｂは天板３１の下面の後側端部に左右方向に設けられる。シール材４１ｂは、天板３１の下面の後側端部とフィルタパック２０の上面（天板３１の下面と対向して配置される側の端）の後側端部とを接着する。つまり、シール材４１ｂは、フィルタパック２０（濾材）の上面の下流側端部と枠材３０とを接着する。
シール材４２ａは底板３２の上面の前側端部に左右方向に設けられる。シール材４２ａは、底板３２の上面の前側端部とプレフィルタ１０の下面（底板３２の上面と対向して配置される側の端）の前側端部とを接着する。つまり、シール材４２ａは、プレフィルタ１０の下面の上流側端部と枠材３０とを接着する。
シール材４２ｂは底板３２の上面の後側端部に左右方向に設けられる。シール材４２ｂは、底板３２の上面の後側端部とフィルタパック２０の下面（底板３２の上面と対向して配置される側の端）の後側端部とを接着する。つまり、シール材４２ｂは、フィルタパック２０（濾材）の下面の下流側端部と枠材３０とを接着する。
【００７４】
ここで、シール材４２ｂは、フィルタパック２０の濾材の後側の折り目の下端部を底板３２の上面の後側端部に固定する。これにより、フィルタパック２０の下面の後側端部と底板３２の上面との隙間が封止される。同様に、シール材４１ｂは、フィルタパック２０の濾材の後側の折り目の上端部を天板３１の下面の後側端部に固定することにより、フィルタパック２０の上面の後側端部と天板３１の下面との隙間が封止される。
【００７５】
フィルタパック２０の濾材の上面と天板３１の下面との隙間、および、下面と底板３２の上面との隙間は、濾材の折り目部分で最も大きくなるが、濾材の折り目部分でシール材４１ｂ、４２ｂを用いることで、天板３１の下面および底板３２の上面とフィルタパック２０との隙間を充分に封止することができる。このため、天板３１の下面全体および底板３２の上面全体にシール材を塗布する場合と比較してシール材の使用量を減らし、エアフィルタユニット１の軽量化を図るとともにコストを削減することができる。
【００７６】
シール材４３は右側板３３の左側面の前後方向の中間部に上下方向に設けられる。シール材４３は、右側板３３の左側面とフィルタパック２０の濾材の右端部（右側板３３の左側面と対向して配置される側の端部）とを接着する。
シール材４４は左側板３４の右側面の前後方向の中間部に上下方向に設けられる。シール材４４は、左側板３４の右側面とフィルタパック２０の濾材の左端部（左側板３４の右側面と対向して配置される側の端部）とを接着する。
シール材４３、４４により、フィルタパック２０の濾材の左右端部と右側板３３および左側板３４との隙間が封止される。このため、右側板３３の左側面全体および左側板３４の右側面全体にシール材を塗布する場合と比較してシール材の使用量を減らし、エアフィルタユニット１の軽量化を図るとともにコストを削減することができる。
【００７７】
以上のように形成されるエアフィルタユニット１は、枠材３０にプレフィルタ１０およびフィルタパック２０を組み込むことで一体に形成されているため、エアフィルタユニット１全体を交換することでプレフィルタ１０とフィルタパック２０とを同時に交換することができる。このため、例えばＰＭ２．５等の大気中に浮遊する粒子状物質が多い環境など、捕集効率の異なる複数のろ材を定期的に交換する必要がある場合において特に有効である。
また、シール材４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３、４４を線状に設けているため、枠材３０の内周面にシール材をべた塗りする場合と比較して、使用するシール材の量を低減することができ、エアフィルタユニット１のコストを削減すると同時にエアフィルタユニット１の重量を軽減することができる。
さらに、枠材３０に板紙または繊維板を用いることで、エアフィルタユニット１全体を軽量化することができる。
さらに、プレフィルタ１０およびフィルタパック２０が合成樹脂等の繊維からなり、枠材３０が板紙または繊維板のような木材由来材料であるため、使用後のエアフィルタユニット１全体を熱回収（サーマルリサイクル）に活用することができる。
【００７８】
（変形例２）
次に、本実施形態のエアフィルタユニットの変形例２について説明する。
変形例２に係るエアフィルタユニットは、上記変形例１のエアフィルタユニット１と、ケミカルフィルタとを備える。なお、ここでは、変形例１のエアフィルタユニット１を、変形例２のエアフィルタユニットと区別するため、便宜的に、紙枠フィルタともいう。ここでいう紙枠は、変形例１で説明した、板紙、繊維板等の木材由来材料を材質とする枠材である。ケミカルフィルタは、紙枠フィルタを透過する気流の方向に紙枠フィルタと並ぶよう配され、気体中のガス成分を捕集する。
【００７９】
図８は、フィルタチャンバ２００に収納された変形例２のエアフィルタユニット１５０を示す内部構成図である。図９は、フィルタチャンバ２００に収納された変形例２のエアフィルタユニット１５０を示す内部構成図を示す図である。図８は、紙枠フィルタ１とケミカルフィルタ１１０が互いに間隔をあけて配された例を示し、図９は、両者が接して配された例を示す。
フィルタチャンバ２００は、紙枠フィルタ１、ケミカルフィルタ１１０を収納できる形状、寸法に形成された点を除いて、変形例１のフィルタチャンバ２００と同様に構成されている。また、フィルタチャンバ２００は、変形例１のフィルタチャンバ２００と同様に使用でき、上流側において図示されない室外機と接続され、下流側において図示されない熱交換器を介して室内機と接続される。
【００８０】
エアフィルタユニット１５０は、紙枠フィルタ１、ケミカルフィルタ１１０、および枠体１３０、１３１、１３２を備える。
紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０は、図示されるように、フィルタチャンバ２００内で、気体が通過する方向（図８および図９において右方から左方に向かう方向）に並ぶように配されている。紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０は、図８に示されるように互いに間隔をあけて配されてもよく、図９に示されるように接して配されてもよい。
【００８１】
図８に示されるように、互いに間隔Ｄをあけて配される場合は、紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０は、それぞれ枠体１３０，１３１に保持された状態で、フィルタチャンバ２００の内壁に装着されている。紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０の間隔は５０ｍｍ以内であることが好ましい。紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０がこのように近接して配されていることにより、上流側に配された紙枠フィルタ１を通過する空気が整流され、下流側に配されたケミカルフィルタ１１０に、向きおよび風量が均一な空気が供給されるラミナーフロー効果が得られる。これにより、ケミカルフィルタ１１０の後述する吸着剤による吸着効果を有効に発揮させることができるとともに、ケミカルフィルタ１１０の低圧力損失、長寿命を実現できる。紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０は、気体が通過する方向に、図８に示す例とは順序を入れ替えて配されてもよい。この場合は、ケミカルフィルタ１１０によって空気を整流する機能が発揮され、エアフィルタユニット１５０の低圧力損失、長寿命を実現できる。
【００８２】
図９に示されるように、紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０が接して配される場合は、１つの枠体１３２によって保持されることが好ましい。これにより、紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０は、フィルタチャンバ２００に装着、交換される際に一体化して扱うことができるとともに、枠体のコスト低減が図れる。また、フィルタチャンバ２００側においても枠体１３２が取り付けられるガイドレール２１０を１つにすることができ、コスト低減が図れる。
【００８３】
枠体１３０，１３１，１３２は、紙枠フィルタ１、ケミカルフィルタ１１０の外周部を保持し、フィルタチャンバ２００に取り付けられるものであれば特に制限されず用いられ、例えば、複数の板材を組み合わせて作ることができる。また、枠体１３０、１３１，１３２は、図８および図９に示されるように、フィルタチャンバ２００に対し、２箇所において保持されるそれぞれ１対の部材であってもよい。この場合、図８および図９に示される紙枠フィルタ１およびケミカルフィルタ１１０の箇所（図中、上下方向の両端）を除く他の外周部は、枠体に保持されない。
【００８４】
ケミカルフィルタ１１０は、公知のものを特に制限なく使用できるが、ガス成分として、亜硫酸ガス（二酸化硫黄、ＳＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の吸着性に優れたものであることが好ましい。ケミカルフィルタとしては、例えば、上記亜硫酸ガスおよび窒素酸化物を含む酸性ガスを吸着できる吸着剤を不織布等に挟んだ複数のシート状濾材を、プリーツ加工してジグザグ状に折り畳んだ形状のものと、プリーツ加工を施さないシート状のものと、を交互に積層したダンボール積層構造（ハニカム構造）のものに枠材を取り付けたものを用いることができる。ハニカム構造は、上記交互に積層されたシート状濾材からなる隔壁と、隔壁に囲まれて形成される多数のセルと、を有している。枠材には、紙枠フィルタ１の枠材と同様に木材由来材料が用いられる。ケミカルフィルタに使用する吸着剤としては、酸性ガスを効率良く捕集・除去できるもの、例えば、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、ガラス、フッ素化合物、金属、高分子化合物（スチレン系重合金）等が挙げられるが、これらの吸着剤のうち、活性炭は、酸性ガスの吸着効果が大きいため吸着剤として好ましい。活性炭は、粒状、繊維状、網状、ハニカム状等の形状のものを使用することが可能である。なお、ケミカルフィルタに使用する吸着剤は、吸着力及び吸着剤の寿命向上のため、予め水分の除去（除湿）が行われていることが好ましい。ケミカルフィルタは、例えば、濾材通過速度が０．５ｍ／秒のときの圧力損失が１０Ｐａ以下であり、酸性ガスの吸着性能が、濾材通過速度を０．５±０．１ｍ／秒、上流側ガス濃度を６±１ｐｐｍとしたとき、５０％以上である。
【００８５】
ケミカルフィルタ１１０は、セル密度（気流の方向と直交するケミカルフィルタ１１０の断面における単位面積当たりのセルの数）が４０〜１２０個／ｉｎｃｈ２であり、気流方向の長さが２５〜７０ｍｍであることが好ましい。ケミカルフィルタ１１０の気流方向の長さがこの範囲にあることで、が酸性ガスを十分に捕集できるとともに、圧力損失の低下を抑えることができる。
【００８６】
（実施例）
以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明する。
【００８７】
（エアフィルタ濾材の作成）
平均繊維径２．７〜４．１μｍ、厚さ０．１ｍｍ、目付３０ｇ／ｍ２のポリプロピレン製メルトブロー不織布に対し、エレクトレット処理を行った。エレクトレット処理は、電極間距離を８ｍｍとして、６〜２０ｋＶの直流電圧をメルトブロー不織布に印加することにより行い、表１に示す帯電量の捕集層を得た。得られた捕集層と、平均繊維径１８μｍ、厚さ０．５３ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ２のポリエステル製スパンボンド不織布との間に、ポリエステル系樹脂からなるホットメルトパウダーを散布し、１６０度で加熱することで積層し、厚さ０．６３ｍｍ、目付１３３ｇ／ｍ２、長さ６０３ｍｍ×幅１１６ｍｍの濾材を得た。なお、得られた濾材は、ＴＡＰＰＩ（The Technical Association of the Pulp and Paper Industry）規格：Ｔ−４９４に準拠するＭＤ方向の引張強度は２００Ｎ／５０ｍｍであった。
【００８８】
次いで、抗菌剤を含む水溶液（サンワード商会社製、ＴｉｏＴｉｏ（登録商標）。固形分０．００４質量％、鉄１６μｇ／ｍｌ、アルミニウム２３μｇ／ｍｌ、チタン０．０８μｇ／ｍｌ、カリウム０．２２μｇ／ｍｌ）をさらに純水で８倍に希釈したものと、界面活性剤を含む水溶液（日華化学社製、ニッカノンＮＳ−３０）とを混合し、ＴｉｏＴｉｏ（登録商標）とニッカノンＮＳ−３０とを質量比で１：１の割合で含む薬液を得た。ここでは、ＴｉｏＴｉｏ（登録商標）２ｇと、ニッカノンＮＳ−３０  ２ｇとを含む薬液１００ｇを調合し、抗菌剤２．０質量％（固形分０．００４質量％）、界面活性剤２．０質量％（固形分４０質量％））の薬液を得た。得られた薬液を、スプレーを用いて上記の濾材に対し１６ｇ／ｍ２の塗布量でスプレー塗布を行った。薬液塗布後、１４０度に加熱したオーブンにて１２秒分間、濾材を乾燥させた。
抗菌剤を付着させた濾材に対し、ロータリー式織り機でプリーツ加工を施し、さらに、表面にポリオレフィンからなるホットメルトリボンを形成して、フィルタパックを得た。そして、溶融亜鉛メッキ鋼版製のフランジを有する板材を組み合わせて枠体を作成し、得られたフィルタパックを収納し、フィルタパックを枠体に固定し、エアフィルタユニットを作製した。得られた濾材、エアフィルタユニットの種々の特性を、後述する要領で測定し、評価した。結果を、下記表１に示す。
【００８９】
（プレフィルタの作成）
次のように構成されたケミカルボンド法でプレフィルタ用の不織布濾材を作成した。
合成樹脂繊維として、ＰＥＴ繊維を５４重量％、バインダとしてスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を４６質量％用いた。
ＰＥＴ繊維の繊維構成は、繊維径が１２デニールのものを５０質量％、繊維径が１５デニールのものを５０質量％とした。上記の繊維構成により平均繊維径を１３．５デニール（３７．６μｍ）とした。
上記の合成樹脂繊維およびバインダを用いて、厚さ１０ｍｍ、繊維目付３００ｇ／ｍ２、濾材単位体積当たりの繊維表面積が１４９０ｍ２／ｍ３のケミカルボンド不織布からなるプレフィルタを得た。
【００９０】
（枠材）
木材パルプ繊維を用いた、厚さ１．６±０．１３ｍｍ、密度１．１０±０．１５ｇ／ｃｍ２、繊維板（パスコＡ１、北越紀州製紙株式会社製、表面加工なし）を折り曲げて枠材を形成し、ホットメルト（ホットメルトスティック、ヘンケルジャパン株式会社製）により上記のプレフィルタおよびフィルタパックを枠材内に固定し、エアフィルタユニット（紙枠フィルタ）を形成した。
【００９１】
（ケミカルフィルタの作成）
吸着剤として比表面積５００〜２，０００ｍ２／ｇの粒状の活性炭５０〜９５質量％と、パルプ、ポリエステル繊維、およびポリエステルからなる繊維バインダを計５０〜５質量％と、を混抄して目付１５０〜５００ｇ／ｍ２、厚さ０．５〜３ｍｍの活性炭混抄シートを作成し、コルゲート加工したもの（中芯）と、コルゲート加工をしなかったもの（ライナー）とを交互に積層して、アクリル系エマルジョン等の水系接着剤で接着してハニカム構造のケミカルフィルタ本体を作製した。当該ケミカルフィルタ本体に、更に、炭酸カリウム系の薬剤を付着させ、枠材内に固定してケミカルフィルタを得た。得られたケミカルフィルタを、紙枠フィルタとともに、下記の表２に示す気流方向の順序（位置１〜３）、間隔でフィルタチャンバ内に収納し、エアフィルタユニットを構成した。具体的には、表２に示されるように、フィルタチャンバ内の気流の上流側から位置１、位置２、位置３の順に並ぶよう、ケミカルフィルタ、紙枠フィルタを配した。なお、表２のこれらの欄が空白である場合は、ケミカルフィルタ、紙枠フィルタのいずれも配されていないことを意味する。また、表２の「間隔」の欄は、この欄の左右両隣の欄のケミカルフィルタおよび紙枠フィルタの間隔を意味し、図８にＤで示す間隔である。
【００９２】
紙枠フィルタ、ケミカルフィルタ、およびこれらを備えるエアフィルタユニットの種々の特性を、下記の要領で測定し、評価した。結果を、下記表２に示す。
【００９３】
（平均繊維径）
試験濾材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。
【００９４】
（目付）
１００ｍｍ×１００ｍｍの試験濾材を採取し、重さを測定し、１ｍ２当たりに換算し、これを目付とした。
【００９５】
（帯電量）
ＪＩＳ  Ｌ１０９４に準じて、温度２０℃、湿度４０％の環境下で測定した。具体的には、上記の作成要領に従って予めエレクトレット処理を行った試験濾材の非測定領域である長手方向の一方の端部を折り返して環状（長手方向と直交する短手方向に延びる筒状）にしたものを敷台の上に載置するとともに、予め、帯電電荷量測定装置のコンデンサの両端を短絡した後、再び開放しておき、１本の絶縁棒を、試験濾材の上記環状にした部分に通して、試験濾材が敷台の上を滑らないようにして、絶縁棒を上方に持ち上げて試験濾材をつり上げ、約１秒間で試験片を剥離し、直ちに帯電電荷量測定装置のファラデーケージ中に投入し、指示電圧（Ｖ）を測定した。この操作を５回繰り返し、５回の平均指示電圧（Ｖ）から次の式によって、単位面積当たりの帯電電荷量（Ｃ／ｍ２）を求めた。
σ＝ＣＶ／Ａ
ここで、σは単位面積当たりの帯電電荷量（Ｃ／ｍ２）、Ｃはコンデンサの静電容量（Ｆ）、Ｖは平均指示電圧（Ｖ）、Ａは試験濾材の測定領域の面積（ｍ２）を表す。測定領域は予め定められ、エレクトレット処理は当該測定領域および非測定領域を含む全領域に対して行われる。
【００９６】
（除電処理）
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１００ｍＬ程度の入ったシャーレをデシケータの底部に載置し、試験濾材をその上方に載置して２４時間放置した。複数枚の試験濾材を除電する場合は、互いに重ならないように載置した。
【００９７】
（捕集効率）
粒径０．３μｍ（粒径分布０．２〜０．５μｍ）の大気塵を含む空気を、濾材通過風速（濾材通過速度）５．３ｃｍ／秒、濾過面積１００ｃｍ２（直径１１．３ｃｍの円形濾材）で、試験濾材を通過させ、パーティクルカウンタ（リオン社製、ＫＣ−１８）を用いてサンプリングし、通過前後の粒子数を同時に連続的に測定し、次式により、捕集効率を求めた。
捕集効率（％）＝（通過後の粒子濃度（個数／０．０１ＣＦ）−通過前の粒子濃度（個数／０．０１ＣＦ））／（通過前の粒子濃度（個数／０．０１ＣＦ））×１００
この結果、帯電後の濾材に関して、捕集効率が８０％以上のものをＡ、８０％未満のものをＤ、と評価し、帯電前の濾材に関して、捕集効率が１５〜３０％のものをＡ、１５％未満および３０％を超えるものをＤ、と評価した。
【００９８】
（圧力損失）
上記捕集効率の測定と並行して、試験濾材の上流側および下流側の静圧差を傾斜管マノメータで測定し、これを圧力損失（Ｐａ）とした。この結果、濾材に関して、圧力損失が２０Ｐａ以下のものをＡ、２０Ｐａを超えるものをＤ、と評価し、エアフィルタユニットに関して、圧力損失が９３Ｐａ以下のものをＡ、９３Ｐａ超えるものをＤ、と評価した。
【００９９】
（折り作業性）
レシプロ式折り機によるプリーツ加工を行い、折り込まれた試験濾材のプリーツ形状が保たれている場合をＡ、プリーツ形状が崩れている場合をＤ、と評価した。
【０１００】
（総合評価）
表１では、累計捕集効率が９０％以上であり、折り作業性の評価がＡであるものをＡ、それ以外のものをＤ、と評価した。表２では、コンパクト性の評価がＢ以上、廃棄交換性の評価がＡ、ＮＯ２，ＳＯ２の初期効率が８０％以上、ケミカルフィルタ寿命の評価が２０００時間以上、最終圧力損失が１００Ｐａ以下であるものをＡ、それ以外をＤ、と評価した。
【０１０１】
（寸法等）
紙枠フィルタおよびケミカルフィルタの気流方向の長さ（厚さ）、紙枠フィルタおよびケミカルフィルタの気流方向の間隔を、ノギスで測定した。フィルタチャンバ内空間の気流方向と直交する方向の寸法（内寸厚）を、ノギスで測定した。
【０１０２】
（コンパクト性）
紙枠フィルタおよびケミカルフィルタの各気流方向長さ、および紙枠フィルタとケミカルフィルタとの間隔を合計してなる最外寸を測定し、１１３ｍｍを超えるものをＤ、１１３ｍｍであるものをＢ、１１３ｍｍ未満であるものをＡ、と評価した。
【０１０３】
（廃棄交換性）
エアフィルタユニットの廃棄交換性として、フィルタパックと紙枠フィルタの間に隙間がなく１つの枠体で保持され、紙枠フィルタとケミカルフィルタを同時に廃棄または交換できるものをＡ、紙枠フィルタとケミカルフィルタの間に間隔があり、それぞれ枠体で保持され、別々に廃棄または交換されるものをＤ、と評価した。
（ＮＯ２、ＳＯ２の初期効率）
ケミカルフィルタの試験サンプルをホルダに装着し、対象ガスとして、３０ｐｐｍの濃度のＮＯ２、ＳＯ２を０．２ｍ／秒で通風させた。試験サンプルとしては、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚み１０ｍｍのサイズで、セル密度４０個／ｉｎｃｈ２のものを用いた。下記表のサンプルＮｏ．１０〜Ｎｏ．１４のケミカルフィルタとしては、安積濾紙製ＤＣ２４１６(活性炭混抄紙)をコルゲート加工した中芯と、コルゲート加工しないライナーをアクリル系エマルジョンで接着固定して片面ダンボールを積層させた構造のハニカムを製作し、炭酸カリウム系薬剤を付着させて、幅５９８〜６１８ｍｍ、高さ１９７〜２７７ｍｍ、厚み２４，４８，７２ｍｍのケミカルフィルタを用いた。試験サンプルの上流側と下流側で検知管を用いて対象ガスの濃度を測定し、捕集効率を算出した。測定は、３個の試験サンプルを同時に測定し、その平均を初期効率とした。この結果、９０％以上のものをＡ、８０％以上のものをＢ、８０％未満のものをＤ、と評価した。
【０１０４】
（累計捕集効率）
上記のエアフィルタユニットをフィルタチャンバに収納し、風量５６ｍ３／分、面風速２．５ｍ／秒で、外気をフィルタチャンバに供給し、エアフィルタユニットを通過させた。このとき、エアフィルタユニットよりも上流側の空気および下流側の空気中の微粒子をパーティクルカウンタ（光散乱式気中粒子計数器、ＪＩＳ  Ｂ  ９９２１）により計数し、粒径毎の粒子数を求めた。次に、粒径毎の１粒子当たりの平均質量を粒径毎に計数した粒子数に乗じることで、粒径毎の質量濃度を求めた。分級においては、粒径を、０．３μｍ以上０．５μｍ未満、０．５μｍ以上０．７μｍ未満、０．７μｍ以上１．０μｍ未満、１．０μｍ以上２．０μｍ未満、２．０μｍ以上２．５μｍ以下、の５段階に区分した。
５段階に区分した粒径毎に、上流側空気中の質量濃度（ａμｇ／ｍ３とする）と下流側空気中の質量濃度（ｂμｇ／ｍ３とする）から捕集効率を（ａ−ｂ）／ａ×１００（％）として計算した。また、上流側空気の各区分の質量濃度の積算値（Ａμｇ／ｍ３とする）と下流側空気の各区分の質量濃度の積算値（Ｂμｇ／ｍ３とする）から累計捕集効率を（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００（％）として計算した。この結果、累計捕集効率が９０％以上であるものをＡ、９０％未満であるものをＤ、と評価した。
【０１０５】
（ケミカルフィルタ寿命）
効率が３０％以下になった時点までの稼働時間（ｈ）を計った。この結果、２５００時間以上だったものをＡ、２０００時間以上だったものをＢ、２０００時間未満だったものをＤ、と評価した。
【０１０６】
（最終圧力損失）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８の形式２に準拠して、試験風量５６ｍ３／分を通風して、フィルタチャンバ内を流れる気流の、紙枠フィルタおよびケミカルフィルタの上流側および下流側での静圧差を測定し、これを圧力損失（Ｐａ）とした。この結果、圧力損失が１００Ｐａ以下のものをＡ、１００Ｐａを超えるものをＤ、と評価した。 
【０１０７】
【表１】
2015125942.tif 000003
【０１０８】
【表２】
2015125942.tif 000004
【０１０９】
表１から分かるように、帯電前の捕集効率が１５〜３０％である場合に、濾材の帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満であることにより（サンプル２，３，６，７）、２０Ｐａ以下の圧力損失を維持しつつ、帯電後の捕集効率が８０〜９５％に高められるとともに、累計捕集効率が９０％以上に高められていることが分かる。なお、濾材の帯電量が５．５×１０−１０Ｃ／ｃｍ２以上である場合は（サンプル４）は、折り作業性が悪かった。
また、濾材の帯電量が５．５×１０−１０〜１０×１０−１０Ｃ／ｃｍ２未満である場合に、平均繊維径が３．０〜３．７μｍである場合は（サンプル２，３，６，７）、２０Ｐａ以下の圧力損失を維持しつつ、帯電後の捕集効率が８０〜９５％に高められるとともに、累計捕集効率が９０％以上に高められていることが分かる。
【０１１０】
表２から分かるように、上流側から順に紙枠フィルタ、ケミカルフィルタを配した場合において、ケミカルフィルタの厚さが４８ｍｍ以上である場合（サンプル１１〜１３）は、ケミカルフィルタ寿命が改善されていることが分かる。特に、厚さ７２ｍｍであると（サンプル１３）、最も長寿命となる。一方、ケミカルフィルタの厚さが２４ｍｍである場合（サンプル１４）は、圧力損失が１００Ｐａ以下に抑えられているが、ＮＯ２初期効率とＳＯ２初期効率が８０％未満と悪くなることが分かる。
【０１１１】
以上、本発明のエアフィルタ濾材、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】
【０１１２】
１  エアフィルタユニット（紙枠フィルタ）
２  濾材
３  捕集層
５  補強層
１０  プレフィルタ
２１  枠体
３０  枠材
５０、１５０  エアフィルタユニット
１１０  ケミカルフィルタ
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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