(57)【要約】【課題】  濾材が板状の枠材に取り付けられたフィルタエレメントに関して、既設の濾材の変更に伴い新たな濾材の装着構造が必要とされる場合や、既存の設備を大きく変更すること無しにフィルタエレメントが装着可能であり、それに関する費用や手間も少なく、迅速な対応が可能な、フィルタエレメント及びそのフィルタエレメントを装着したフィルタ装置並びにフィルタエレメントの装着方法を提供する。【解決手段】  濾材が枠材に固定されたフィルタエレメントであって、前記枠材は平板状の本体部と前記本体部の端部に立設された平板状の立設部とからなり、前記濾材の周囲に前記本体部が配置されるとともに前記濾材が本体部に固定されており、前記本体部が支持された状態で前記立設部の高さが圧縮されるように荷重がかけられた時に立設部が撓むことにより応力を発生する構造となっているフィルタエレメント。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材が枠材に固定されたフィルタエレメントであって、前記枠材は平板状の本体部と前記本体部の端部に立設された平板状の立設部とからなり、前記濾材の周囲に前記本体部が配置されるとともに前記濾材が本体部に固定されており、前記本体部が支持された状態で前記立設部の高さが圧縮されるように荷重がかけられた時に立設部が撓むことにより応力を発生する構造となっていることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
平板状の部材が折り曲げられることにより、前記枠材の本体部と前記立設部とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記フィルタエレメントは、シート状濾材が波形面と側面とからなる袋状に形成されてなる前記濾材を有し、且つ前記シート状濾材が前記枠材の本体部に固定されてなるフィルタエレメントであって、前記シート状濾材は展開した状態において、中央部と、中央部に隣接した端部と、端部に隣接した先端部とからなり、前記波形面は中央部が折り曲げられて複数の山と谷とからなる波形に形成されており、前記側面は端部に切込みが入れられ且つ中央部と端部の間で折り曲げられて形成されており、さらに端部同士または端部と中央部とが接合しており、さらに端部と先端部の間で折り曲げられることにより前記側面に隣接して枠面が形成されており、前記枠面は前記谷の底と同じ面上にあり、さらに前記枠面が前記枠材の本体部に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記端部に隣接して第２の先端部が設けられており、前記端部の隣に配置された他の端部と第２の先端部とが重なり合い且つ接合することによって、側面の延設部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記シート状濾材が波形面と側面とからなる袋状に形成され、且つ前記波形面は中央部が折り曲げられて複数の山と谷とからなる波形に形成されており、前記立設部に隣接する山の高さが他の山の高さよりも高いことを特徴とする請求項４に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のフィルタエレメントがフィルタケースに止着されてなるフィルタ装置であって、前記フィルタケースは前記枠材の本体部の裏面を支持する支持板と前記支持板の表面と交差する表面を有する側壁とからなる収納室を備えており、前記側壁の表面には前記枠材の立設部の端部を当接するための第１の突起が設けられており、前記支持板の表面と第１の突起の間の長さは前記立設部の長さよりも短く設定されており、前記立設部の端部が第１の突起に当接され、さらに前記本体部が前記支持板に支持された状態で、前記立設部が撓むことによって、前記フィルタエレメントが前記フィルタケースに止着されてなることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項７】
前記支持板には前記立設部を有する本体部の端部と対向する他端部を当接するための第２の突起がさらに設けられており、前記他端部が第２の突起に当接されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
フィルタエレメントをフィルタケースに止着するフィルタエレメントの装着方法であって、前記フィルタエレメントは濾材が枠材に固定されたフィルタエレメントであって、前記枠材は平板状の本体部と前記本体部の端部に立設された平板状の立設部とからなり、前記濾材の周囲に前記本体部が配置されるとともに前記濾材が本体部に固定されており、前記本体部が支持された状態で前記立設部の高さが圧縮されるように荷重がかけられた時に立設部が撓むことにより応力を発生する構造となっており、前記フィルタケースは前記枠材の本体部の裏面を支持する支持板と前記支持板の表面と交差する表面を有する側壁とからなる収納室を備えており、前記側壁の表面には前記枠材の立設部の端部を当接するための第１の突起を設け、前記支持板の表面と第１の突起の間の長さを前記立設部の長さよりも短く設定して、前記立設部の端部を第１の突起に当接させ、さらに前記本体部を前記支持板に支持した状態で、前記立設部を撓ませることによって、前記フィルタエレメントを前記フィルタケースに止着することを特徴とするフィルタエレメントの装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用、家庭用空気清浄機、全熱交換器などの生活環境における空調機器やＯＡ機器、家庭用器具などに装着して使用されるフィルタエレメント及びそのフィルタエレメントを装着したフィルタ装置並びにフィルタエレメントの装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家庭用空気清浄機、全熱交換器などの生活環境における空調機器やＯＡ機器、家庭用器具などには、塵埃を除去するため、嵩高な単板状の濾材が板状の枠材に取り付けられたフィルタエレメントが空気の出入り口に使用されている。あるいは、シート状の濾材が折り曲げられて波形に形成され、更に枠材に取り付けられて全体の剛性を保つように形成されたフィルタエレメントが空気の出入り口に使用されている。このようなフィルタエレメントは空調機器などに設けられた収納部に着脱可能に収められて使用されているが、その収納部はフィルタエレメントの仕様に合わせて設計されたものであり、フィルタエレメントの大きさに応じた収納部となっている。また、収納部へフィルタエレメントが着脱可能となるように、収納部にはフィルタエレメントの枠材部分を保持するレールなどが予め取り付けられており、更にフィルタエレメントを固定するための固定構造を必要としていた。あるいは、収納部へフィルタエレメントが着脱可能となるように、フィルタエレメントをボルトなどで固定するための複雑な装着構造が予め設けられていた。
【０００３】
このようなフィルタエレメントとしては、例えば図１９に示すように、特許文献１の製造方法によるエアクリーナのフィルタエレメントがある。この製造方法は、複数の波状袋部４００を有する濾材４０１と濾材４０１の外周縁に配設される濾材枠４０４とを有するフィルタエレメントの製造方法であり、具体的には、上記濾材４０１を展開した状態の上記の波状板４０６と側面板４０９とを一体に成形し、上記各波状部を形成するいずれか一方の波状板の側面板４０９ａと他方の上記波状板の側面板４０９ｂとを当接するか又は上記各波状部を形成するいずれか一方の波状板の側面板４０９と他方の上記波状板の側面開口の端部とを当接し、上記当接する部位を上記超音波により接合することにより側面板を形成することを主旨とした、フィルタエレメント製造方法である。この製造方法によって得られるフィルタエレメントにあっては、波状板の側面板同士がそれらの端部で重なりなく当接するか、側面板と波状板とがそれらの端部で重なりなく当接していることが図に示されている。そして、このフィルタエレメントは、上記濾材の外周縁に配設される濾材枠を古紙配合熱可塑性樹脂材で成形して一体的に接合し、上記フィルタエレメント全体の剛性を確保できるように構成されている。また、このフィルタエレメントは、図２０に示すように、エアクリーナ４０２に格納されて使用される。エアクリーナ４０２はフィルタエレメント４１０を格納するエアクリーナケース４２０と、このエアクリーナケース４２０を覆うカバー４１８とにより構成されている。また、エアクリーナケース４２０及びカバー４１８は、フランジ４１６、４１４を備えており、これらのフランジ４１６、４１４によって、濾材枠４０４のツバ部４１２をサンドイッチ状に挟持する構造となっている。
【０００４】
また、フィルタエレメントの他の例としては、例えば図２１に示すように、特許文献２のエアフィルタの取付構造に記載されているエアフィルタがある。このエアフィルタの取付構造は、放熱を必要とする回路素子が実装される箱体５０１の両側面に、冷却用空気吸口５０２、あるいは排出口５０３と、エアフィルタを着脱するための開口部とを兼ね合わせた、箱状のフィルタケース５０４を取付け、また上記フィルタケース５０４の上記開口部至端の内部には、バネ力によって上下する突起部５０７を設け、一方上記エアフィルタに対しては、上記フィルタケース内に装着した状態で、上記フィルタケース５０４と上記突起部５０７で係止し得るプレート５０８を上記エアフィルタ５０５と一体に取付け、上記突起部５０７を押し下げることにより、上記プレート５０８と一体に取付いた上記エアフィルタ５０５を容易に取り外せることを特徴とするエアフィルタの取付構造である。
【０００５】
しかしながら、当初はフィルタを内蔵しない予定であった機器に新たにフィルタを装着する必要が生じることがあった。また、フィルタを内蔵した空調機器であっても、空調機器が設置された後に、ユーザーの要望により空調機器に要求される塵埃除去性能がより高まる場合がある。例えば、従来は粗塵除去用として平板状の濾材が厚さの薄い枠材に挿入されて使用されていたが、フィルタの濾過寿命をより長くすることによりフィルタの取替えにかかる費用を低減させようとする場合がある。そこで、濾過寿命を長くするため、前述のシート状濾材が折り曲げられて波形に形成されたフィルタエレメントを用いようとしても、既存のフィルタ収容部にフィルタエレメントを装着できなくなる場合があった。そこで、フィルタエレメントを装着しようとすると、フィルタエレメントやフィルタエレメントの装着構造を新しく設置する必要があり、これまでの装着構造の設計変更が必要となり、それに関する費用や手間が多くかかるばかりでなく、迅速な対応ができないという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２１４１７号公報
【特許文献２】実開昭６１−４７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決して、濾材が板状の枠材に取り付けられたフィルタエレメントに関して、既設の濾材の変更に伴い新たな濾材の装着構造が必要とされる場合や、既存の設備に設計変更によりフィルタエレメントを後から取り付けようとする場合や、特別仕様の要求がある場合でも、装着構造の大きな設計変更無しにフィルタエレメントを装着可能であり、それに関する費用や手間も少なく、迅速な対応が可能な、フィルタエレメント及びそのフィルタエレメントを装着したフィルタ装置並びにフィルタエレメントの装着方法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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、図１に例示するように、濾材２０が枠材１００に固定されたフィルタエレメント１０であって、前記枠材１００は平板状の本体部１１０と前記本体部の端部１１１に立設された平板状の立設部１２０とからなり、前記濾材２０の周囲に前記本体部１１０が配置されるとともに前記濾材２０が本体部１１０に固定されており、前記本体部１１０が支持された状態で前記立設部１２０の高さが圧縮されるように荷重がかけられた時に立設部が撓むことにより応力を発生する構造となっていることを特徴とするフィルタエレメントをその解決手段とした。
【０００９】
請求項２に係る発明では、図１、３及び４に例示するように、平板状の部材が折り曲げられることにより、前記枠材１００の本体部１１０と前記立設部１２０とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメントをその解決手段とした。請求項２のフィルタエレメント１０では、平板状の立設部１２０を本体部の端部１１１に固定用の部材を用いて固定する必要がなく、平板状の部材を折り曲げるだけで設けることができるので、容易に枠材を形成することができるという利点がある。
【００１０】
請求項３に係る発明では、図１１〜１６に例示するように、前記フィルタエレメント１０は、シート状濾材２１が波形面３０と側面４０とからなる袋状に形成されてなる前記濾材２０を有し、且つ前記シート状濾材２１が前記枠材１００の本体部１１０に固定されてなるフィルタエレメント１０であって、前記シート状濾材２１は展開した状態において、中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなり、前記波形面３０は中央部３０’が折り曲げられて複数の山と谷とからなる波形に形成されており、前記側面４０は端部４０’に切込み４２が入れられ且つ中央部３０’と端部４０’の間で折り曲げられて形成されており、端部４０’同士または端部４０’と中央部３０’とが接合しており、さらに端部４０’と先端部５０’の間で折り曲げられることにより前記側面４０に隣接して枠面５０が形成されており、前記枠面５０は前記谷の底と同じ面上にあり、さらに前記枠面５０が前記枠材１００の本体部１１０に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタエレメント１０をその解決手段とした。請求項３のフィルタエレメントにより、従来の平板状の濾材に替えてシート状濾材が折り曲げられて波形に形成されたフィルタエレメントが必要とされる場合や、既存の設備に設計変更によりフィルタエレメントを後から取り付けようとする場合や、特別仕様の要求がある場合でも、要求に応じたフィルタエレメントを容易に製作することができ、その製造工程や、製造装置の大きな設計変更が不要であり、迅速な対応が可能となり、小ロットで多品種の生産が可能であり、且つ金型などの大規模な設備投資も不要なフィルタエレメントを提供することができるという利点がある。
【００１１】
請求項４に係る発明では、図１５〜１７に例示するように、前記端部４０’に隣接して第２の先端部７０’が設けられており、前記端部４０’の隣に配置された他の端部４０”と第２の先端部７０’とが重なり合い且つ接合することによって、側面の延設部７０が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルタエレメント１０をその解決手段とした。請求項４のフィルタエレメントにより、大きな寸法の袋状の形状が要求されても、少ない面積の延設部でシート状濾材を接合することが可能であるので、フィルタエレメントを製作するにあたり大きな面積のシート状濾材を必要とせず、接合部分も少なくて済むというさらなる利点がある。
【００１２】
請求項５に係る発明では、図１８に例示するように、前記シート状濾材２１が波形面３０と側面４０とからなる袋状に形成され、且つ前記波形面３０は中央部３０’が折り曲げられて複数の山と谷とからなる波形に形成されており、前記立設部１２０に隣接する山の高さが他の山の高さよりも高いことを特徴とする請求項４に記載のフィルタエレメント１０をその解決手段とした。請求項５のフィルタエレメントにより、フィルタエレメントの個々の山の高さをある程度自由に選択できるので、空調機器においてフィルタエレメントの収納可能な複雑な空間を有効に利用することが可能になるという利点がある。また、立設部に隣接する山の高さが他の山の高さよりも高いことにより、フィルタエレメントを空調機器に取付け易くなるという利点や、空調機器の角部の空間を有効に利用できるという利点がある。
【００１３】
請求項６に係る発明では、図４、５、８および９に例示するように、請求項１〜５の何れかに記載のフィルタエレメント１０がフィルタケース２１０に止着されてなるフィルタ装置２００であって、前記フィルタケース２１０は前記枠材の本体部１１０の裏面を支持する支持板２２０と前記支持板２２０の表面と交差する表面を有する側壁２１３とからなる収納室２１４を備えており、前記側壁２１３の表面には前記枠材の立設部の端部１２１を当接するための第１の突起２１１が設けられており、前記支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さは前記立設部１２０の長さよりも短く設定されており、前記立設部の端部１２１が第１の突起２１１に当接され、さらに前記本体部１１０が前記支持板２２０に支持された状態で、前記立設部１２０が撓むことによって、前記フィルタエレメント１０が前記フィルタケース２１０に止着されてなることを特徴とするフィルタ装置２００をその解決手段とした。
【００１４】
請求項７に係る発明では、図８および９に例示するように、前記支持板２２０には前記立設部１２０を有する本体部１１０の端部１１１と対向する他端部１１２を当接するための第２の突起２２２がさらに設けられており、前記他端部１１２が第２の突起２２２に当接されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ装置をその解決手段とした。
【００１５】
請求項８に係る発明では、図４、５、８および９に例示するように、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着するフィルタエレメントの装着方法であって、前記フィルタエレメント１０は濾材２０が枠材１００に固定されたフィルタエレメント１０であって、前記枠材１００は平板状の本体部１１０と前記本体部の端部１１１に立設された平板状の立設部１２０とからなり、前記濾材２０の周囲に前記本体部１１０が配置されるとともに前記濾材２０が本体部１１０に固定されており、前記本体部１１０が支持された状態で前記立設部１２０の高さが圧縮されるように荷重がかけられた時に立設部１２０が撓むことにより応力を発生する構造となっており、前記フィルタケース２１０は前記枠材の本体部１１０の裏面を支持する支持板２２０と前記支持板の表面と交差する表面を有する側壁２１３とからなる収納室２１４を備えており、前記側壁２１３の表面には前記枠材の立設部の端部１２１を当接するための第１の突起２１１を設け、前記支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さを前記立設部１２０の長さよりも短く設定して、前記立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに前記本体部１２０を前記支持板２２０に支持した状態で、前記立設部１２０を撓ませることによって、前記フィルタエレメント１０を前記フィルタケース２１０に止着することを特徴とするフィルタエレメントの装着方法をその解決手段とした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によって、濾材が板状の枠材に取り付けられたフィルタエレメントに関して、既設の濾材の変更に伴い新たな濾材の装着構造が必要とされる場合や、既存の設備に設計変更によりフィルタエレメントを後から取り付けようとする場合や、特別仕様の要求がある場合でも、装着構造の大きな設計変更無しにフィルタエレメントを装着可能であり、それに関する費用や手間も少なく、迅速な対応が可能な、フィルタエレメント及びそのフィルタエレメントを装着したフィルタ装置並びにフィルタエレメントの装着方法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】
【００１７】
以下、本発明に係るフィルタエレメント及びそのフィルタエレメントを装着したフィルタ装置並びにフィルタエレメントの装着方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。フィルタエレメントの装着方法については、フィルタ装置の説明の中で説明する。
【００１８】
本発明のフィルタエレメントは、図１に例示するように、濾材２０が枠材１００に固定されたフィルタエレメント１０であって、前記枠材１００は平板状の本体部１１０と前記本体部の端部１１１に立設された平板状の立設部１２０とから構成されており、前記濾材２０の周囲に前記本体部１１０が配置されるとともに前記濾材２０が本体部１１０に固定されている。
【００１９】
前記濾材は、図１および２に例示するように、嵩高な平板状の濾材２０であることも、また図３、４および１２に例示するように、シート状濾材２１が波形面と側面とからなる袋状に形成された濾材２０であることも可能である。袋状に形成された濾材であれば、濾材の濾過寿命を長く保つことができるという利点がある。
【００２０】
前記濾材２０は枠材１００に固定されているが、この枠材１００は平板状の本体部１１０と前記本体部の端部１１１に立設された平板状の立設部１２０とから構成されている。本体部１１０には開口部１１３が設けられており、この開口部１１３を覆うようにして、本体部１１０に濾材２０が固定されている。このようにして、前記濾材２０の周囲に前記本体部１１０が配置されるとともに前記濾材２０が本体部１１０に固定されている。
【００２１】
図１では、前記本体部１１０の端部１１１に平板状の立設部１２０が立設されている。立設部の態様としては、平板状であり且つ本体部１１０に固定されているある限り特に限定されることはなく、例えば図１、３および４に例示するように、本体部１１０を構成する部材が折り曲げられて形成されていることが可能である。この場合、平板状の立設部１２０を本体部の端部１１１に固定用の部材を用いて固定する必要がなく、平板状の部材を折り曲げるだけで立設部１２０を設けることができるので、容易に枠材１００を形成することができるという利点がある。なお、立設部の態様としては、図２に例示するように、立設部１２０を構成する２枚の板状部材が重ね合わせられており、その端部が折り曲げられて本体部１１０に接着剤や接着テープにて固定されていることも可能である。また、立設部の端部１２１の形状も特に限定はなく、図１および３のように、直線状であることも、図２のように立設部１２０の上端部分が直線状を有する凹凸のある形状であることも可能である。
【００２２】
また、図３に例示するように、立設部が本体部の両端部に立設されていることも可能である。図３では、枠材１００の本体部１１０の端部１１１ａに立設部１２０ａが設けられており、前記端部１１１ａに対向するもう一方の端部１１１ｂにも立設部１２０ｂが設けられている。また立設部の高さも特に限定されることはないが、濾材２０の高さよりも高いことが好ましく、荷重が立設部１２０の端部１２１にかけられた時に応力を発生し易いという利点や取付け作業がし易いという利点がある。
【００２３】
また、前記枠材１００は、図１０に例示するように、複数の枠片１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃおよび１１０ｄが組み合わせられて形成されていることも可能である。詳細には、図１０の例では、濾材２０の耳部の上に、枠片１１０ｃと１１０ｄとを組み合わせた形で各枠片がホットメルト樹脂によって固着され、また濾材２０の耳部の下に、枠片１１０ａと１１０ｂとを組み合わせた形で各枠片がホットメルト樹脂によって固着されている。また、枠片１１０ａには、予め立設部１２０が折り曲げられて形成されているので、これらの枠片と濾材２０の耳部とが一体化されることにより、濾材２０の耳部が枠材１００の本体部に固定されており、且つ平板状の部材が折り曲げられることにより、枠材の本体部１１０と立設部１２０とが形成された形態となっている。図１０では、平板状の部材に切れ目を入れた後に折り曲げるだけで、枠材の本体部１１０と立設部１２０とが形成されており、容易に枠材を形成することができるという利点がある。また、このような方法によれば、平板状の部材をできるだけ有効に活用することができ、さらに平板状の部材から発生する不要な切り屑を少なくすることも可能となり、環境に配慮できるという利点がある。
【００２４】
本発明では、図１に例示するように、本体部１１０が支持された状態で立設部１２０の高さが圧縮されるように荷重Ｐ１が立設部１２０の端部１２１にかけられた時に立設部が撓むことにより応力を発生する構造となっている。そのため、立設部１２０は荷重Ｐ１に対して撓むことが可能な材料から構成されている必要がある。なお、図１では立設部１２０が本体部１１０と直交しているため、立設部１２０の断面の長さ（立設部１２０の先端Ａと、立設部１２０が本体部１１０と交差する点Ｂとの直線距離）Ｌ０と、立設部１２０の高さとは同じ寸法となっている。
【００２５】
立設部１２０が荷重Ｐ１に対して撓む度合いは、応力を発生する限り特に限定されないが、図１（ａ）に示すように、荷重がかかる前の状態での、立設部１２０の断面の長さ（立設部１２０の先端Ａと、立設部１２０が本体部１１０と交差する点Ｂとの直線距離）Ｌ０と、図１（ｂ）に示すように、荷重がかけられた後の状態での、立設部１２０の断面の長さ（立設部１２０の先端Ａと、立設部１２０が本体部１１０と交差する点Ｂとの直線距離）Ｌ１とを比較した場合、Ｌ１／Ｌ０の値が０．９９５〜０．５であることが好ましく、０．９９〜０．８であることがより好ましく、０．９８５〜０．９であることが更に好ましい。０．９９５を超えると十分な応力が発生しない場合があり、０．５未満であると、撓む度合いが大きくなり過ぎて、気体の通過領域が狭くなり濾過性能が劣る場合がある。
【００２６】
また、平板状の本体部１１０と平板状の立設部１２０とがなす角度についても特に限定されないが、４５度〜１３５度であることが好ましく、６０度〜１２０度であることがより好ましく、７５度〜１０５度であることがより好ましい。このように、角度は９０度に近いほうが、立設部に荷重がかけられた時に立設部に応力を発生しやすく好適な形態といえる。
【００２７】
前記枠材の本体部１１０の材質は、濾材２０の周囲を取り囲むように帯状に形成することが可能な剛性を有した平板状の部材であれば特に限定されず、例えば、厚紙板、合成樹脂板、金属板またはこれらの複合物などが適用可能であるが、廃棄処理のし易さ、コストを考慮すると、厚紙板であることが好ましい。厚紙板としては、例えば坪量が８０ｇ／ｍ２、１００ｇ／ｍ２または１２０ｇ／ｍ２のクラフト紙を適用することができる。また、前記枠材の立設部１２０の材質は、図１に例示するように、荷重Ｐ１に対して撓むことが可能な材料であれば特に限定されず、例えば、厚紙板、合成樹脂板、金属板またはこれらの複合物などが適用可能であるが、廃棄処理のし易さ、コストを考慮すると、厚紙板であることが好ましい。厚紙板としては、例えば坪量が８０ｇ／ｍ２、１００ｇ／ｍ２または１２０ｇ／ｍ２のクラフト紙を適用することができる。
【００２８】
本発明のフィルタエレメントは、図５〜７、および図９に例示するようなフィルタ装置２００に好適に使用される。図５は、図４（ａ）に示すフィルタエレメント１０が図４（ｂ）に示すフィルタケース２１０に止着されてなるフィルタ装置２００を示している。また、図６は、フィルタエレメント１２が装着されてなる全熱交換器であるフィルタ装置２００を例示している。また、図７は、フィルタエレメント１２が装着されてなるダクトであるフィルタ装置２００を例示している。また、図９は、図６と同様の全熱交換器を例示する図であり、図８（ａ）に示すフィルタエレメント１０が、図８（ｂ）に示す全熱交換器のフィルタケース２１０に止着されてなる全熱交換器であるフィルタ装置２００を示している。
【００２９】
前記フィルタケース２１０は枠材の本体部１１０の裏面を支持する支持板２２０と、支持板２２０の表面と交差する表面を有する側壁２１３とからなる収納室２１４を備えている。この側壁２１３の表面には枠材の立設部１２０の端部１２１を当接するための第１の突起２１１が設けられており、支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さはこの立設部１２０の長さよりも短く設定されている。そして、この立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０を撓ませることによって、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着することができるように、このフィルタ装置２００は構成されている。
【００３０】
前記フィルタ装置を構成するフィルタエレメントは、図４（ａ）に示されるフィルタエレメント１０に限らず、前述の図１〜３に例示する本発明のフィルタエレメント１０を適用することができる。また、前記フィルタケースの支持板２２０は枠材１００の本体部１１０の裏面を支持することができるように、平板状であることが好ましく、本体部１１０の外郭以上の大きさを有すると共に中央部分には気体が通過するように開口２２１が設けられている。この開口２２１は、図４に示すように、フィルタエレメント１０の本体部１１０の開口とほぼ同程度の寸法を有することが可能であるが、目的に応じては、図８（ｂ）に示すように、支持板２２０の一部に設けられたものであることも可能である。
【００３１】
前記フィルタケースの側壁２１３は、前記支持板２２０の表面と交差する表面を有しており、この側壁２１３に囲まれた部分がフィルタエレメントの収納室２１４となっている。この側壁２１３の少なくとも一つの壁の表面には、フィルタエレメント１０を構成する枠材１００の立設部１２０の端部１２１を当接するための第１の突起２１１が設けられている。この第１の突起２１１は端部１２１を当接することが可能である限り特に限定されず、図４（ｂ）に示すように、側壁２１３の端から端までに渡る長さを有していることも、端から端までに渡る長さの突起のうちの一部分であることも可能である。また、この突起は一つの壁の表面のみならず対向する壁の表面にも設けられることが可能である。二つの突起を設けることにより、枠材１００の立設部１２０を二つ有したフィルタエレメントを止着することができる。なお、図４（ｂ）および図８（ｂ）に例示するように、フィルタケース２１０の側壁２１３の一部にフィルタエレメント１０を挿入できる開口または扉２１２が設けられていることが望ましい。
【００３２】
前記第１の突起２１１の形態も特に限定されず、図４（ｂ）に例示するように板状であることも、図８（ｂ）に例示するように断面コの字状であることも可能であり、断面Ｌ字状やＴ字状であることも可能である。このように、突起２１１が端部１２１に当接する部分が線状であることが好ましい。なお、これら以外の形態も可能であるが、複雑な固定手段を有しないものが好ましい。
【００３３】
また、前記支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さはフィルタエレメントの枠材１００の立設部１２０の長さよりも短く設定されていることが必要である。このように設定されているかどうかを確かめるには、図５および図９に例示するように、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に収納した場合を想定して、この支持板２２０の表面と第１の突起２１１とフィルタエレメントの立設部１２０とを含む、ある一つの面を仮想断面として、この仮想断面上で各長さを比較することができる。また、本発明のフィルタエレメントの説明で述べたように、立設部１２０の断面の長さＬ０と、荷重がかけられた後の状態での、立設部１２０の断面の長さＬ１とを比較した場合、Ｌ１／Ｌ０の値が０．９９５〜０．５であることが好ましく、０．９９〜０．８であることがより好ましく、０．９８５〜０．９であることが更に好ましい。したがって、前記支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さは、このＬ１と同程度の値を有することが好ましい。
【００３４】
以上説明したように、前記支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さを前記立設部１２０の長さよりも短く設定しているので、立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０をフィルタケースに挿入すると、立設部１２０の高さを圧縮して、高さを低くしようとするように、立設部１２０に荷重がかかり、この荷重によって、立設部１２０が例えば円弧を描きながら湾曲して撓むことになる。この撓みの形状は、立設部１２０の材質が均一で厚さも均一であれば円弧となり、これらが不均一であれば、必ずしも円弧とならず円弧が歪んだ形状となる。そして、立設部１２０が撓むことによって、立設部１２０が元に戻ろうとする反発力である応力が生じる。この応力によって、立設部１２０の端部１２１は第１の突起２１１に押し付けられるようにして当接する。また、本体部１２０を支持板２２０に押し付けようとする力が働き、本体部１２０が支持板２２０に強固に支持されることになる。このようにして、本発明のフィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着して装着することができる。
【００３５】
なお、図４および図５では、立設部１２０を有している本体部１１０の端部１１１に対して、この端部と対向する他端部１１２には立設部が設けられておらず、この他端部１１２は、フィルタケースの側壁２１３の壁面に当接するようになっている。したがって、この場合は、立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させると共に他端部１１２をフィルタケースの側壁２１３の壁面に当接させて、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０を撓ませることによって、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に確実に止着することができるという利点がある。
【００３６】
また、図８および図９では、立設部１２０を有している本体部１１０の端部１１１に対して、この端部と対向する他端部１１２には立設部が設けられておらず、前記支持板２２０にはこの他端部１１２を当接するための第２の突起２２２がさらに設けられている。したがって、この場合は、立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させると共に他端部１１２を第２の突起２２２に当接させて、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０を撓ませることによって、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に確実に止着することができるという利点がある。
【００３７】
次に、本発明のフィルタエレメントの好ましい例について、具体的に説明する。本発明のフィルタエレメントの好ましい例として、図１１〜１５及び図１８に例示するフィルタエレメント１０を挙げることができる。このフィルタエレメント１０は、シート状濾材２１が波形面３０と側面４０とからなる袋状に形成されてなる濾材２０を有し、且つ前記シート状濾材２１が枠材１００の本体部１１０に固定されてなるフィルタエレメント１０であって、図１１のフィルタエレメントの組み立てを説明する図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）、及び図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、前記シート状濾材２１は展開した状態において、中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなり、前記波形面３０は中央部３０’が折り曲げられて複数の山と谷とからなる波形に形成されており、前記側面４０は端部４０’に切込み４２が入れられ且つ中央部３０’と端部４０’の間で折り曲げられて形成されており、端部４０’同士または端部４０’と中央部３０’とが接合しており、さらに端部４０’と先端部５０’の間で折り曲げられることにより前記側面４０に隣接して枠面５０が形成されており、前記枠面５０は前記谷の底と同じ面上にあり、さらに前記枠面５０が前記枠材１００の本体部１１０に固定されている。
【００３８】
前記フィルタエレメントによれば、従来の平板状の濾材に替えてシート状濾材が折り曲げられて波形に形成されたフィルタエレメントが必要とされる場合や、既存の設備に設計変更によりフィルタエレメントを後から取り付けようとする場合や、特別仕様の要求がある場合でも、要求に応じたフィルタエレメントを容易に製作することができる。また、その製造工程や、製造装置の大きな設計変更が不要であり、迅速な対応が可能となり、小ロットで多品種の生産が可能であり、且つ金型などの大規模な設備投資も不要であるという利点がある。
【００３９】
本発明のフィルタエレメントは、例えば、次に示す製造方法によって形成することができる。すなわち、シート状濾材２１の中央部３０’を折り曲げることによって複数の山と谷とからなる波形に前記波形面３０を形成する工程と、端部４０’に切込みを入れ且つ中央部３０’と端部４０’の間で折り曲げることによって前記側面４０を形成する工程と、端部４０’同士または端部４０’と中央部３０’とを接合する工程と、端部４０’と先端部５０’の間で折り曲げることにより前記側面４０に隣接して枠面５０を形成する工程と、前記枠面５０を前記谷の底と同じ面上に配置して前記枠面５０を前記枠材１００の本体部１１０に固定する工程とを含む製造方法によって形成することができる。
【００４０】
本発明のフィルタエレメントの好ましい態様としては、図１１に例示するフィルタエレメントがあり、図１１のフィルタエレメントの組み立てを説明する図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて、詳細に説明する。図１２（ａ）は、シート状濾材２１を折り曲げる前の展開図であり、シート状濾材２１は中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなっており、中央部には山折線３１と谷折線３２とが設けられており、中央部３０’と端部４０’の間に山折線４３が設けられている。また端部４０’と先端部５０’の間に谷折線４４が設けられており、さらに端部４０’に切込み４２が入れられている。また、第２の端部６０’が谷折線３２を介して設けられている。
【００４１】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、端部４０’とその隣に配置された他の端部を重なり合わせ、すなわち端部片４０ａと端部片４０ｂを重なり合わせ、且つ全面的に或いは部分的に接合する。さらにシート状濾材２１の先端部５０’を谷の底と同じ面上になるようにすることによって、中央部３０’は波形面３０となり、端部４０’は側面４０となり、先端部５０’は枠面５０となる。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、図１２（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成することができる。
【００４２】
このようにして、このフィルタエレメント１０は、波形面３０は中央部３０’が折り曲げられて山と谷とからなる同じ形状の波形に形成されており、側面４０は端部４０’に切込みが入れられ且つ中央部３０’と端部４０’の間で直角に折り曲げられて形成されており、さらに前記側面４０ではシート状濾材２１が重なり合っており、すなわち端部片４０ａとその隣に配置された端部片４０ｂが同じ形状をしており、且つ重なり合っており、この重なり合った部分では端部片４０ａと端部片４０ｂが全面的に或いは部分的に接合している。また、さらに端部４０’と先端部５０’の間で直角に折り曲げられることにより前記側面４０に隣接して枠面５０が形成されており、枠面５０では先端部片５０ａと先端部片５０ｂとが重なり合っている。また、この枠面５０は前記谷の底と同じ面上にあり、さらに前記枠面５０と第２の端部６０’とが前記枠材１００の本体部１１０に固定されている。なお、図１２ではフィルタエレメントの山の角度が９０度となっている。
【００４３】
図１２に示すフィルタエレメントの場合、同じ形状の端部同士が重なり合っているので、側面が補強されておりフィルタエレメント全体の保形性に優れるという利点がある。また、重ねるだけで側面の形が形成されるので組み立て易いという利点がある。
【００４４】
前述のシート状濾材２１が重なり合った部分で全面的に或いは部分的に接合しているが、接合する方法としては例えば接着剤による方法や、シート状濾材が熱可塑性である場合は、超音波融着や熱融着によって接合する方法がある。また、部分的に接合している形態としては、重なり合った部分全体が接合していない限り特に限定されず、点状や線状に接合している形態を挙げることができる。このうち特に点状に接合する具体例を挙げると、例えばシート状濾材が熱可塑性である場合は、超音波ホッチキスなどを用いて超音波融着によって点状に接合する方法がある。また、例えばペースト状の接着剤を用いて点状に接合する方法がある。部分的に接合することによって接合した後の側面４０の風合いが柔軟となり、フィルタエレメントの一時的な圧縮に対しても、直ぐに元の高さに回復し易いという利点がある。なお、点状の形態で部分的に接合する場合、重なり合っている部分の面積に対する接合部分の面積比率は０．１〜２０％が好ましく、０．２〜１０％がより好ましく、０．４〜７％がさらに好ましい。また、線状の形態で部分的に接合する場合、重なり合っている部分の面積に対する接合部分の面積比率は１〜５０％が好ましく、２〜４０％がより好ましく、５〜３０％がさらに好ましい。
【００４５】
本発明のフィルタエレメントの好ましい態様としては、図１２以外にも図１３（ｂ）に例示するように、波形面３０の山の角度が図１２の９０度よりも大きい１２０度であるものや、図１４（ｂ）に例示するように、波形面３０の山の角度が図１２の９０度よりも小さい６０度であるものも可能である。実用性からみると、この山の角度が３０〜１５０度であることが好ましく、５０〜１３０度であることがより好ましい。山の角度が３０度未満の場合は、先端部５０’の面積が少なくなるので、枠面５０の形成が困難になり枠材１００の本体部１１０に固定することが困難になる恐れがある。また、山の角度が１５０度を越えると、シート状濾材２１に波形面３０を形成させて粉塵保持容量を高めるメリットよりもコストが高くなるデメリットの方が勝り、実用性が失われる恐れがある。
【００４６】
前記フィルタエレメントの山の角度が９０度よりも大きくなり、例えば１２０度となった場合を図１３に示す。図１３（ａ）は、シート状濾材２１を折り曲げる前の展開図であり、図１２（ａ）と同様に、シート状濾材２１は中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなっており、中央部には山折線３１と谷折線３２とが設けられており、中央部３０’と端部４０’の間に山折線４３が設けられている。また端部４０’と先端部５０’の間に谷折線４４が設けられており、さらに端部４０’と先端部５０’に切込み４２が入れられている。また、第２の端部６０’が谷折線３２を介して設けられている。
【００４７】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、側面４０においては前記シート状濾材２１を重なり合わせ接合する。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、図１２と同様にして、図１３（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成することができる。なお、図１２（ｃ）では、先端部片５０ａと先端部片５０ｂが同じ形状をしており、且つ完全に重なり合っているが、図１３（ｃ）では、先端部片５０ａと先端部片５０ｂとが部分的に重なり合っている点で相違している。
【００４８】
また、前記フィルタエレメントの山の角度が９０度よりも小さくなり、例えば６０度となった場合を図１４に示す。図１４（ａ）は、シート状濾材２１を折り曲げる前の展開図であり、シート状濾材２１の上端部と下端部において、元の方形のシート状濾材に対して三角形状の切り欠きがなされていること以外は、図１２（ａ）と同様に、シート状濾材２１は中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなっており、中央部には山折線３１と谷折線３２とが設けられており、中央部３０’と端部４０’の間に山折線４３が設けられている。また端部４０’と先端部５０’の間に谷折線４４が設けられており、さらに端部４０’に切込み４２が入れられている。また、第２の端部６０’が谷折線３２を介して設けられている。なお、上記の三角形状の切り欠きは、シート状濾材２１の三角形状の切り欠き部分が端部４０’または中央部３０’と重なり、空気の通りにくい部分ができることを避けるためであり、またシート状濾材が接合し難くなることを避けるためである。
【００４９】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、側面４０においては前記シート状濾材２１を重なり合わせ接合する。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、図１２と同様にして、図１４（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成することができる。なお、図１２（ｃ）では、先端部片５０ａと先端部片５０ｂが同じ形状をしており、且つ完全に重なり合っているが、図１４（ｃ）では、先端部片５０ａと先端部片５０ｂとが部分的に重なり合っている点で相違している。
【００５０】
本発明では、山の角度が前述の９０度、６０度、１２０度以外とすることも可能であり、目的とする角度に応じて、シート状濾材２１の上端部と下端部において、切り欠きがなされることが好ましい。
【００５１】
前述のフィルタエレメントでは、山の高さや山間隔は特に限定されない。しかし、山の高さや山間隔が大きくなると前記端部の大きさも大きくなる傾向がある。すると、これに比例して端部の接合部分が大きくなるので、接合工程に手間がかかり、また通気抵抗の高い部分が大きくなり濾過性能が低下する場合がある。そこで、この点を改良した好ましい形態として、図１５に例示するフィルタエレメントがある。
【００５２】
図１５（ａ）は、シート状濾材２１を折り曲げる前の展開図であり、端部４０’よりも少ない面積の端部４０”が端部４０’と交互に設けられていること、及び端部４０’に隣接して第２の先端部７０’がさらに設けられていること、また中央部３０’と端部４０”の間に谷折線４６が設けられていること、及び端部４０’と第２の先端部７０’の間に谷折線４５が設けられていること以外は、図１２（ａ）と同様に、シート状濾材２１は中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなっており、中央部には山折線３１と谷折線３２とが設けられており、中央部３０’と端部４０’の間に山折線４３が設けられている。また端部４０’と先端部５０’の間に谷折線４４が設けられており、さらに端部４０’と先端部５０’に切込み４２が入れられている。また、第２の端部６０’が谷折線３２を介して設けられている。
【００５３】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、端部４０’の隣に配置された他の端部４０”と第２の先端部７０’とを重なり合わせ且つ接合することによって、図１６（ａ）（ｃ）に示すように側面の延設部７０を形成する。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、図１２と同様にして、図１５（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成することができる。なお、先端部５０’は個々には先端部片５０ａ、５０ｂ、５０ｃとして示されているが、図１５（ｃ）に示されるように先端部片の端部分が互いに重なり連結されることによって、平板状の枠材１００の本体部１１０に固定するまでの間、フィルタエレメントの形状が保てるようになっている。
【００５４】
その後、図１６（ａ）に示すように、矢印Ｐ２の方向に押し込み、フィルタエレメントの山が枠材１００に対して対称の位置になるようにして、図１６（ｂ）に示すようなフィルタエレメントを形成することが好ましい。図１６（ｂ）のフィルタエレメントであれば、側面の延設部７０がフィルタエレメントの内側に配置されるので、接合部分である延設部７０が外側から見えなくなり、またフィルタエレメントを設置する際に延設部７０が妨げになることがなく、且つ見栄えも良いという利点がある。
【００５５】
なお、第２の先端部７０’の接合形態としては、図１７（ａ）（ｂ）に示す形態も可能である。図１７では、中央部３０’に隣接する端部４０’と中央部３０’に隣接する他の端部４０”とが接合されると共に端部４０’に隣接する第２の先端部７０’と中央部３０’とが接合されている。図１７のフィルタエレメントであれば、フィルタエレメントの形状をより確実に保つことが可能であるという利点がある。
【００５６】
以上、説明したように図１５に示すフィルタエレメントは比較的山の高さや山間隔が大きい場合に好適なフィルタエレメントであり、具体的には山の高さが２０〜７００ｍｍが好ましい。また、図１５に示すフィルタエレメントであれば、個々の山の高さを自由に変えることが可能である。その一例として、山の高さが徐々に変化するフィルタエレメントを図１８に例示する。図１８のフィルタエレメントでは、フィルタエレメントの個々の山の高さを自由に選択できるので、空調機器においてフィルタエレメントの収納可能な複雑な空間を有効に利用することが可能となるという利点がある。例えば、図６は全熱交換器２００の模式図であり、アウトエアであるＯＡとリターンエアであるＲＡとを熱交換する仕組みを示しているが、全熱交換器のフィルタケース２１０と全熱交換器のエレメント２２０との間の狭い空間を利用して、図１８のフィルタエレメント１２が設置されている。また、図７は、ダクト２００のコーナー部に図１８のフィルタエレメント１２が設置される例を示している。
【００５７】
図１８（ａ）は、シート状濾材２１を折り曲げる前の展開図であり、山の高さが徐々に高くなるようになっていること、及び上部に描かれている端部４０’と下部に描かれている同じ形状の端部４０’とが点対称の位置関係となっていること以外は図１５（ａ）の展開図と同様である。したがって、図１８（ａ）は、図１５（ａ）で説明したとおり、端部４０’よりも少ない面積の端部４０”が端部４０’と交互に設けられていること、及び端部４０’に隣接して第２の先端部７０’がさらに設けられていること、また中央部３０’と端部４０”の間に谷折線４６が設けられていること、及び端部４０’と第２の先端部７０’の間に谷折線４５が設けられていること以外は、図１２（ａ）と同様に、シート状濾材２１は中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’と、端部に隣接した先端部５０’とからなっており、中央部には山折線３１と谷折線３２とが設けられており、中央部３０’と端部４０’の間に山折線４３が設けられている。また端部４０’と先端部５０’の間に谷折線４４が設けられており、さらに端部４０’と先端部５０’に切込み４２が入れられている。また、第２の端部６０’が谷折線３２を介して設けられている。
【００５８】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、端部４０’の隣に配置された他の端部４０”と第２の先端部７０’とを重なり合わせ且つ接合することによって、図１６（ａ）（ｃ）に示すように側面の延設部７０を形成する。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、図１５と同様にして、図１８（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成することができる。なお、先端部５０’は個々には先端部片５０ａ、５０ｂ、５０ｃとして示されているが、図１８（ｃ）に示されるように先端部片の端部分が互いに重なり連結されることによって、平板状の枠材１００の本体部１１０に固定するまでの間、フィルタエレメントの形状が保てるようになっている。
【００５９】
本発明では、前記先端部５０’を平板状の枠材１００の本体部１１０に固定する形態についても、特に限定されず、例えば平板状の枠材１００として、方形の厚紙板の中央部を方形に切り抜ぬくことによって、シート状濾材２１の波形面３０の周囲を取り囲むように帯状にした厚紙板を２枚準備し、次いで、この２枚の厚紙板の間に先端部５０’を挟み込むようにして、ホットメルト樹脂を用いて、この厚紙板に固定することができる。また、例えば図１０に例示するように、Ｌ字形状やコの字形状の厚紙片を組み合わせることによって、シート状濾材２１の波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成した厚紙板を上下２枚準備して、上下２枚の厚紙板の間に先端部５０’を挟み込むようにして、ホットメルト樹脂を用いて、この厚紙板に固定することができる。
【００６０】
前述のフィルタエレメントは、シート状濾材２１が波形面３０と側面４０とからなる袋状に形成されているため、側面も濾過機能を有することにより、波形面のみがろ過機能を有するフィルタエレメントと比較して、濾過寿命が長いという利点がある。また、シート状濾材を有効に用いることができるため、省資源や廃棄物を少なくして環境に優しくするという利点がある。
【００６１】
次に、本発明のフィルタエレメントとして適用可能な、好ましいシート状濾材２１の態様を説明する。前記シート状濾材としては、通気性のある素材である限り特に限定されず、例えば、織物、編物、ネットまたは不織布などの繊維基材を適用することができる。この中でも、不織布であれば、繊維表面の総面積を広く効率良く利用でき、且つ繊維同士によって形成される小さな空隙を多数有しているので、特に好ましい。また、不織布がネットなどの通気性の素材と複合されている複合不織布であることも可能であり、特に不織布がネットと複合されてなる複合不織布は、反発弾性に優れるためより好ましい形態といえる。
【００６２】
前記繊維基材としての不織布（以下、不織布基材と称する）も特に限定されず、不織布基材の構造としては、例えば繊維長１５〜１００ｍｍの、捲縮数５〜３０個／インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、接着性繊維または接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布がある。乾式法による不織布は、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きく、且つ厚さがつぶれ難い利点がある。また、ステープル繊維には、カード機などで開繊可能なように捲縮加工が施されているので、嵩高な不織布基材となり、且つ圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れる利点がある。
【００６３】
本発明では、前述のように、前記シート状濾材の好ましい形態として、不織布がネット状の支持体で補強されてなるシート状濾材を挙げることができる。例えば、不織布が合成樹脂性のネットと複合されてなる複合不織布を挙げることができる。このような複合不織布としては、繊維ウエブとネットとが絡合一体化している複合不織布及び／又は構成繊維が接着している複合不織布を挙げることができる。
【００６４】
前記繊維ウエブを構成するウエブ構成繊維としては、例えば、ポリクラール繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、モダアクリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊維や、レーヨン、ビスコースなどの再生繊維や、アセテートなどの半合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維などの無機繊維などを使用でき、これらの中でも、難燃性に優れたポリクラール繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、モダアクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維が好適に使用できる。
【００６５】
また、ウエブ構成繊維が熱収縮性繊維を含んでいることも好ましい。この熱収縮性繊維が熱収縮して捲縮を発現すると、繊維ウエブとネットとの絡みがより強くなり、繊維ウエブとネットとがより剥離しにくくなる。そのため、熱収縮性繊維を４０重量％以上含んでいることが好ましく、５０重量％以上含むことがより好ましい。この熱収縮性繊維としては、ポリ塩化ビニル繊維のように単一成分からなる繊維が適用可能であるが、断面形状が芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型などの複数の樹脂成分からなる複合繊維であれば、より収縮しやすく、ネットと絡みやすいので、より好適に適用できる。
【００６６】
なお、本発明における熱収縮性繊維とは、同一繊維１００％からカード法により形成した、たて４０cm、よこ２５cm、目付４０ｇ／ｍ２の繊維ウエブを、この繊維の融点温度で３０秒間、熱処理した時の面積収縮率が２０％以上の繊維をいう。なお、繊維が複合繊維の場合には、繊維表面に露出した樹脂の中で最も低い融点を有する樹脂成分の融点温度で熱処理する。例えば、芯鞘型複合繊維の場合には鞘樹脂の融点温度、サイドバイサイド型複合繊維の場合には融点の低い方の樹脂の融点温度で処理する。また、面積収縮率は次の式によって得られる値をいう。
【００６７】
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【００６８】
前記複合繊維を構成する樹脂成分の組み合わせとして、例えば、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリエステル／低融点ポリエステル、ポリプロピレン／低融点ポリプロピレン、ナイロン６６／ナイロン６、ナイロン６／低融点ナイロン、ポリエステル／ナイロン６、ナイロン６／ポリエチレン、ポリエステル／ポリプロピレンなどがある。
【００６９】
なお、前記複合繊維の低融点樹脂成分が熱接着性を有する場合には、この樹脂成分によりウエブ構成繊維を熱接着できる。このように、複合繊維の低融点樹脂成分が熱接着性を有すると、高融点樹脂成分により繊維形態を維持できるため、強度的に優れ、またフィルタエレメントに外圧が加わっても繊維ウエブとネットとが剥離する恐れがないという利点がある。
【００７０】
このようなウエブ構成繊維の繊度は、３．３〜３３デシテックスであるのが好ましい。３デニール未満であると、ネットとの絡みが低下しやすく、３３デシテックスを越えると、繊維ウエブの空隙が大きくなりやすく、捕集効率が低下しやすいためである。より好ましくは、粗塵除去用に適した１１〜２２デシテックスである。
【００７１】
上記のような繊維からなる繊維ウエブとネットとを積層した後、絡合一体化処理、及び／又はウエブ構成繊維を接着することにより、シート状濾材を得ることができる。ウエブ構成繊維の接着については、接着性繊維または接着剤による接着を挙げることができる。接着性繊維としては、必ずしも複合繊維である必要はなく、単一成分からなる、例えば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維なども適用可能である。
【００７２】
前記繊維ウエブは、例えば、カード法、エアレイ法、スパンボンド法、メルトブロー法、湿式法などにより得ることができる。なお、繊維ウエブは取り扱い性を良くするために、ニードルや水流などを作用させて、軽く絡合することも可能である。
【００７３】
本発明では、前記複合不織布を構成するネットとして、熱成形したネットやフィラメントを織成したものなどが使用可能である。熱成形したネットとしては、例えばニ軸延伸されたネットでネットの糸の交叉部が直接成形によって融着している構造のネットなどが使用可能である。また、ネットの目合（糸の間隔）も特に限定されず、縦横それぞれ１〜４５ｍｍが好ましく、３〜３０ｍｍがより好ましく、４〜１５ｍｍが更に好ましい。また、面密度も特に限定されず、５〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましく、１０〜１００ｇ／ｍ２であることがより好ましく、１５〜５０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。
【００７４】
前記複合不織布を構成するネットとしては、熱成形したネット以外に、フィラメントを織成したものが使用可能であり、フィラメントを織成したネットであれば、ネットの目を細かくすることが容易で、プリーツ加工しやすいという利点がある。以下、このフィラメントを織成したネットについて説明する。
【００７５】
前記ネットを構成するフィラメントとして、複合フィラメントが含まれていると、複合フィラメントの一方の樹脂成分のみを融着させ、しかも他方の樹脂成分は融着しないようにすることができるため、ネット形状を維持でき、洗浄しても、変形したり、フィラメント間距離の変化しないネットを得ることができる。
【００７６】
前記複合フィラメントとしては、断面形状が芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型のものを使用でき、構成樹脂成分の組み合わせとして、例えば、６ナイロン／ポリエチレン、ポリエステル／ナイロン６、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリプロピレン／エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル／ポリプロピレン、ポリエステル／ポリエチレン、６ナイロン／６６ナイロン、高融点ポリエステル／低融点ポリエステル、高密度ポリエチレン／低密度ポリエチレンなどが使用可能である。
【００７７】
また、複合フィラメント以外のフィラメントとして、例えば、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリアミド系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリクラール繊維などの合成繊維、炭素繊維などの無機繊維が使用可能である。
【００７８】
これらフィラメントは、ネットに剛性を付与するために、繊度２００デシテックス以上であるのが好ましく、繊度が１０００デシテックス以下であると、プリーツ加工する際の加工性に優れている。より好ましい繊度は、２５０〜６５０デシテックスである。
【００７９】
このようなフィラメントは、たて、よことも打込本数４〜２０本／インチで織り込むのが好ましい。打込本数が２０本／インチよりも多いと、フィラメント間距離が短いため、ネットの剛性に優れているものの、フィルタエレメントの高さを一時的に低くすることが困難になる場合があり、また圧力損失が高くなる場合がある。また、後述の絡合処理をニードルパンチ法により行なう場合には、針折れが生じやすくなる場合がある。逆に、打込本数が４本／インチよりも少ないと、フィラメント間距離が長くなるため、ネット全体の剛性がなくなり、反発弾性に劣りフィルタエレメントが変形しやすくなる場合がある。より好ましい打込本数は、５〜１７本／インチである。
【００８０】
本発明では、前記複合不織布を構成するネットとして、フィラメントを織成したもの以外に、熱成形したネットなどが使用可能である。熱成形したネットとしては、例えばニ軸延伸されたネットでネットの糸の交叉部が直接成形によって融着している構造のネットなどが使用可能である。また、ネットの目合（糸の間隔）も特に限定されず、縦横それぞれ１〜４５ｍｍが好ましく、３〜３０ｍｍがより好ましく、４〜１５ｍｍが更に好ましい。また、面密度も特に限定されず、５〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましく、１０〜１００ｇ／ｍ２であることがより好ましく、１５〜５０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。
【００８１】
以上のような繊維ウエブとネットとを積層し、絡合処理をする。この絡合処理として、例えば、ニードルパンチ法や水流などの流体絡合法がある。これらの中でも、ニードルパンチ法による絡合処理であれば、繊維ウエブの厚みを潰すことなく、ネットと絡合一体化できるため、絡合一体化したことによる粉塵保持容量の低下がなく、寿命を長くすることができる。このように繊維ウエブとネットとの一体化が、絡合処理によって行なわれるため、一体化後のウエブ構成繊維は立体的な巻縮を有した状態となる。
【００８２】
このニードルパンチ法による絡合処理は、針密度２０〜３００本／cm2で行うのが好ましい。針密度が２０本／cm2未満であると、ネットとの絡みが弱く、フィルタエレメントの高さの変化に対して剥離しやすく、３００本／cm2を越えると、ニードルによるネットの損傷が激しいためである。
【００８３】
この絡合処理の後、ウエブ構成繊維を接着して、シート状濾材を得る。より好ましくは、ウエブ構成繊維をネットとも接着し、繊維ウエブとネットとがより剥離しにくいようにすることが可能である。なお、このウエブ構成繊維の接着は無圧下で行なうことが好ましい。これは、ウエブ構成繊維が絡合一体化した時点で有している、立体的な巻縮を維持し、粉塵保持容量を低下させないようにするためである。
【００８４】
この接着は、エマルジョン型、サスペンジョン型、溶剤型、或いはパウダー型の接着剤を付与して接着することが可能であり、前述のような熱接着性を有する繊維をウエブ構成繊維中に含ませておいて、その繊維によって接着することも可能であり、これらを併用することも可能である。更に、ネットを構成するフィラメントに接着性がある場合には、フィラメントの接着を併用することも可能である。
【００８５】
エマルジョン型、サスペンジョン型、溶剤型、或いはパウダー型の接着剤としては、例えば、塩化ビニル系、アクリル酸エステル系、エチレン−酢ビ共重合体系、ポリ酢酸ビニル系、合成ゴム系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のものを使用でき、固形分で１０〜７０ｇ／ｍ２付着させるのが好ましい。１０ｇ／ｍ２未満であると、接着剤を使用しているにもかかわらず、フィルタエレメントの高さの変化に対して繊維ウエブとネットとが剥離しやすく、７０ｇ／ｍ２を越えると、圧力損失が高くなるためである。より好ましくは２０〜６０ｇ／ｍ２である。
【００８６】
以上のようにして得られるシート状濾材は、繊維ウエブとネットとが絡合一体化しており、ウエブ構成繊維が立体的な巻縮を有する状態で接着しているため、反発弾性に優れ、フィルタエレメントに外圧が加わっても、繊維ウエブとネットとが剥離することなく、しかも粉塵保持容量の多いシート状濾材といえる。
【００８７】
以上述べたように、使用目的に応じて様々なシート状濾材を用いてフィルタエレメントとすることができるが、袋状に形成することを考慮すると、本発明のシート状濾材の厚さは、０．２〜１５ｍｍであることが好ましく、０．４〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．６〜８ｍｍであることが更に好ましい。０．２ｍｍ未満であると、塵埃の除去効率が不十分となる場合があり、また、１５ｍｍをこえると、袋状に形成し難くなる場合がある。なお、この厚さは単位面積１ｃｍ２あたり１ｇ荷重時の値をいう。
【００８８】
また、前記シート状濾材の濾過性能は、粗塵除去用のフィルタとして機能することが好ましく、具体的には、ＡＳＨＲＡＥ ５２．１−１９９２に規定される試験方法において、ＡＳＨＲＡＥ  ＴＥＳＴ  ＤＵＳＴを用いて、質量法により評価すると、試験条件が風速２．５ｍ／秒の時に、質量法平均効率が３０〜９９％であることが好ましく、質量法平均効率が３０〜９５％であることが好ましく、質量法平均効率が４０〜９０％であることが更に好ましい。質量法平均効率が３０％未満である場合は粗塵除去が不十分であり、質量法平均効率が９９％を超える場合は、シート状濾材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐにシート状濾材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり本発明のフィルタエレメント用のシート状濾材として使用できない恐れがある。
【００８９】
また、前記シート状濾材の初期の圧力損失は、試験条件が風速２．５ｍ／秒の時に、１００Ｐａ以下が好ましく、５０Ｐａ以下がより好ましく、３５Ｐａ以下が更に好ましい。また、最終の圧力損失２００Ｐａとした場合、粉塵供給量が１３０ｇ／ｍ２以上が好ましく、２００ｇ／ｍ２以上がより好ましく、３００ｇ／ｍ２以上が更に好ましい。
【００９０】
また、図１２〜１４に示すフィルタエレメントであれば、フィルタエレメントの高さは５〜１５０ｍｍが好ましく、８〜１００ｍｍがより好ましく、１５〜５０ｍｍが更に好ましい。山間隔は５〜１００ｍｍが好ましく、８〜７５ｍｍがより好ましく、１５〜５０ｍｍが更に好ましい。また、図１５及び１８に示すフィルタエレメントであれば、フィルタエレメントの高さは２０〜７００ｍｍが好ましく、３０〜６００ｍｍがより好ましく、４０〜５００ｍｍが更に好ましい。山間隔は１０〜３００ｍｍが好ましく、１５〜１５０ｍｍがより好ましく、３０〜１００ｍｍが更に好ましい。
【００９１】
また、フィルタエレメントの全体の大きさは、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタエレメントの場合、空気の流入面の一辺の寸法が８０〜５００ｍｍが好ましく、１００〜４００ｍｍがより好ましく、１５０〜３００ｍｍが更に好ましい。また、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のガス除去フィルタとして使用されるフィルタエレメントの場合、空気の流入面の一辺の寸法が２００〜１５００ｍｍが好ましく、３００〜１０００ｍｍがより好ましく、４００〜７００ｍｍが更に好ましい。
【００９２】
前記フィルタエレメントの濾過性能は、粗塵除去用のフィルタとして機能することが好ましく、具体的には、ＡＳＨＲＡＥ ５２．１−１９９２に規定される試験方法において、ＡＳＨＲＡＥ  ＴＥＳＴ  ＤＵＳＴを用いて、質量法により評価すると、試験条件が風速２．５ｍ／秒の時に、質量法平均効率が３０〜９９％であることが好ましく、質量法平均効率が３０〜９５％であることが好ましく、質量法平均効率が４０〜９０％であることが更に好ましい。質量法平均効率が３０％未満である場合は粗塵除去が不十分であり、質量法平均効率が９９％を超える場合は、シート状濾材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐにシート状濾材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり粗塵除去用のフィルタとして使用できない恐れがある。
【００９３】
また、前記フィルタエレメントの初期の圧力損失は、試験条件が風速２．５ｍ／秒の時に、５０Ｐａ以下が好ましく、２０Ｐａ以下がより好ましく、１５Ｐａ以下が更に好ましい。また、最終の圧力損失２００Ｐａとした場合、粉塵供給量が２００ｇ／ｍ２以上が好ましく、３００ｇ／ｍ２以上がより好ましく、４５０ｇ／ｍ２以上が更に好ましい。
【００９４】
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】
【００９５】
（フィルタエレメント又はシート状濾材の濾過性能試験方法−質量法）
ＡＳＨＲＡＥ ５２．１−１９９２に規定される試験方法において、風速２．５ｍ／秒にて、圧力損失が２００ＰａになるまでＡＳＨＲＡＥ  ＴＥＳＴ  ＤＵＳＴを供給した後、粉塵供給量（ｇ／ｍ２）及び質量法平均効率（％）を求める。なお、粉塵供給量（ｇ／ｍ２）はフィルタエレメントの枠面または枠部材を除く底面の面積（ｍ２）に対するＡＳＨＲＡＥ  ＴＥＳＴ  ＤＵＳＴの供給量（ｇ）を計算して求める。また、初期の圧力損失（Ｐａ）は風速２．５ｍ／秒にて測定した値を用いる。
【００９６】
（実施例１）
繊度１５デシテックス、繊維長５１mmの難燃性を有するモダアクリル繊維６０重量％と、繊度２０デシテックス、繊維長７６mmのポリエステル繊維４０質量％とを混綿し、カーディングした後、クロスレイヤーにより繊維の配向方向を交差させて、面密度４５ｇ／ｍ２、厚さ１５mmの繊維ウエブを得た。次いで、面密度３５ｇ／ｍ２のニ軸延伸されたネットで、糸の交叉部が直接成形によって融着して目合が６×６ｍｍとなっているネットを準備して、前記繊維ウエブを、このネットの上に積層した後、針密度５０本／ｃｍ２、針深度１６mmでニードルパンチ処理を行ない、繊維ウエブとネットとを絡合一体化した。次に、接着剤として塩化ビニル系エマルジョンを両面からスプレーし、乾燥機にて乾燥することにより、固形分で４０ｇ／ｍ２の接着剤によって構成繊維相互を接着させたシート状濾材を得た。このシート状濾材の面密度は１２０ｇ／ｍ２であり、厚さは５．０ｍｍであった。また、このシート状濾材の濾過性能試験によって、粉塵供給量が１１６ｇ（４２９ｇ／ｍ２）であり、質量法平均効率が５６％であり、初期圧力損失が２３Ｐａであった。
【００９７】
次いで、このシート状濾材に対して、図１２（ａ）の展開図に示すように、シート状濾材２１に、中央部３０’と、中央部に隣接した端部４０’（端部片４０ａ、端部片４０ｂ）と、端部に隣接した先端部５０’とを形成し、さらに中央部には山折線３１と谷折線３２とを設け、中央部３０’と端部４０’の間に山折線４３を設けた。また端部４０’と先端部５０’の間に谷折線４４を設け、さらに端部４０’に切込み４２を入れた。また、第２の端部６０’を谷折線３２を介して設けた。
【００９８】
次いで、シート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、端部４０’である端部片４０ａとその隣に配置された端部片４０ｂを重なり合わせて接合した。さらにシート状濾材２１の先端部５０’を谷の底と同じ面上になるようにすることによって、中央部３０’を波形面３０とし、端部４０’を側面４０とし、先端部５０’を枠面５０とした。なお、シート状濾材２１が重なり合う部分では、超音波ホッチキスを用いて、点状に３箇所超音波融着させシート状濾材２１を接合した。この接合により接合部分の全体に対する面積比率は３．３％であった。
【００９９】
次いで、図１０に示すように、坪量が８０ｇ／ｍ２のクラフト紙からなる厚紙板を準備して、この厚紙板から４個の枠片１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃおよび１１０ｄを作製した。すなわち、この厚紙板に切れ目を入れた後に折り曲げることにより、立設部１２０が形成された枠片１１０ａを作製した。また、帯状の枠片１１０ｂ、Ｌ字状の枠片１１０ｃおよび１１０ｄを作製した。そして、前記第２の端部６０’と先端部５０’とからなる濾材２０の耳部の上に、枠片１１０ｃと１１０ｄとを組み合わせた形で各枠片をホットメルト樹脂によって固着した。また濾材２０の耳部の下に、枠片１１０ａと１１０ｂとを組み合わせた形で各枠片をホットメルト樹脂によって固着した。このようにして、図４（ａ）、および図１２（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成した。
【０１００】
このようにして、このフィルタエレメント１０は、これらの枠片と濾材２０の耳部とが一体化されることにより、濾材２０の耳部が枠材１００の本体部１１０に固定されており、且つ平板状の部材が折り曲げられることにより、枠材の本体部１１０と立設部１２０とが形成された形態となっており、本体部１１０と平板状の立設部１２０とがなす角度は、１００度であった。また、このフィルタエレメント１０は、波形面３０は中央部３０’が折り曲げられて山と谷とからなる同じ形状の波形に形成されており、側面４０は端部４０’に切込みが入れられ且つ中央部３０’と端部４０’の間で直角に折り曲げられて形成されており、さらに前記側面４０ではシート状濾材２１が重なり合っており、すなわち端部片４０ａとその隣に配置された端部片４０ｂとが同じ形状をしており、且つ重なり合っており、この重なり合った部分では端部片４０ａと端部片４０ｂが部分的に接合していた。また、さらに端部４０’と先端部５０’の間で直角に折り曲げられることにより前記側面４０に隣接して枠面５０が形成されており、枠面５０では先端部片５０ａと先端部片５０ｂとが重なり合っていた。また、この枠面５０は前記谷の底と同じ面上にあり、さらに前記枠面５０と第２の端部６０’とが前記枠材１００の本体部１１０に固定されていた。また、フィルタエレメントの山の角度は９０度となっていた。
【０１０１】
また、このフィルタエレメントの濾材部分の高さは２６ｍｍであり、山と山との間隔は４７ｍｍであり、枠材の幅は３０ｍｍであり、立設部の高さは２２０ｍｍであり、フィルタエレメント全体の大きさは縦５１０ｍｍ×横５３０ｍｍであった。また、このフィルタエレメントの濾過性能試験によって、粉塵供給量が１８３ｇ（６７７ｇ／ｍ２）であり、質量法平均効率が７０％であり、初期圧力損失が１０Ｐａであった。
【０１０２】
（実施例２）
実施例１と同様にして面密度１２０ｇ／ｍ２のシート状濾材を得た。次いで、このシート状濾材に対して、図１５（ａ）の展開図に示すように、端部４０’よりも少ない面積の端部４０”を端部４０’と交互に設けたこと、及び端部４０’に隣接して第２の先端部７０’をさらに設けたこと、また中央部３０’と端部４０”の間に谷折線４６を設けたこと、及び端部４０’と第２の先端部７０’の間に谷折線４５を設けたこと以外は、実施例１と同様にして、図１５（ａ）の展開図に示すシート状濾材２１を得た。
【０１０３】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、端部４０’の隣に配置された他の端部４０”と第２の先端部７０’とを重なり合わせ且つ接合することによって、図１６（ａ）（ｃ）に示すように側面の延設部７０を形成した。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、実施例１と同様にして、図１５（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成した。なお、先端部片５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、図１５（ｃ）に示すように先端部片の端部分を互いに重ねて連結することによって、平板状の枠材１００の本体部１１０に固定するまでの間、フィルタエレメントの形状を保てるようにした。なお、シート状濾材２１が重なり合う部分では、ヒートシーラーを用いて、線状に熱融着させシート状濾材２１を接合した。この接合により接合部分の全体に対する面積比率は１０％であった。その後、図１６（ａ）に示すように、矢印Ｐ２の方向に押し込み、フィルタエレメントの山が枠材１００に対して対称の位置になるようにして、図１６（ｂ）に示すフィルタエレメントを形成した。
【０１０４】
また、このフィルタエレメントの濾材部分の高さは１７８ｍｍであり、山と山との間隔は５９ｍｍであり、枠材の幅は３０ｍｍであり、立設部の高さは２１０ｍｍであり、本体部１１０と平板状の立設部１２０とがなす角度は、１００度であり、フィルタエレメント全体の大きさは縦２７０ｍｍ×横２４０ｍｍであった。また、このフィルタエレメントの濾過性能試験によって、粉塵供給量が７６ｇ（１１７３ｇ／ｍ２）であり、質量法平均効率が７０％であり、初期圧力損失が９．０Ｐａであった。
【０１０５】
（実施例３）
実施例１と同様にして面密度１２０ｇ／ｍ２のシート状濾材を得た。次いで、このシート状濾材に対して、図１８（ａ）の展開図に示すように、山の高さが徐々に高くなるようにしたこと、及び上部に描かれている端部４０’と下部に描かれている同じ形状の端部４０’とが点対称の位置関係となるように配置したこと以外は実施例２と同様にして、図１８（ａ）の展開図に示すシート状濾材２１を得た。
【０１０６】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２１を各折線の箇所において、山折線は山となるように、谷折線は谷となるようにして折り曲げ、端部４０’の隣に配置された他の端部４０”と第２の先端部７０’とを重なり合わせ且つ接合することによって、図１６（ａ）（ｃ）に示すように側面の延設部７０を形成した。そして、第２の端部６０’と先端部５０’とを夫々、波形面３０の周囲を取り囲むように帯状に形成された平板状の枠材１００の本体部１１０に固定することによって、実施例２と同様にして、図１８（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成した。なお、先端部片５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、図１８（ｃ）に示すように先端部片の端部分を互いに重ねて連結することによって、平板状の枠材１００の本体部１１０に固定するまでの間、フィルタエレメントの形状を保てるようにした。なお、シート状濾材２１が重なり合う部分では、ヒートシーラーを用いて、線状に熱融着させシート状濾材２１を接合した。この接合により接合部分の全体に対する面積比率は８％であった。その後、図１６（ａ）に示すように、矢印Ｐ２の方向に押し込み、フィルタエレメントの山が枠材１００に対して対称の位置になるようにして、図８（ａ）、および図１８（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成した。
【０１０７】
また、このフィルタエレメントの濾材部分の高さはそれぞれ５８ｍｍ、１２２ｍｍ、１７８ｍｍであり、山と山との間隔は５９ｍｍであり、枠材の本体部の幅は３０ｍｍであり、立設部の高さは２１０ｍｍであり、本体部１１０と平板状の立設部１２０とがなす角度は、１００度であり、フィルタエレメント全体の大きさは縦２７０ｍｍ×横２４０ｍｍであった。また、このフィルタエレメントの濾過性能試験によって、粉塵供給量が５０ｇ（７７２ｇ／ｍ２）であり、質量法平均効率が７０％であり、初期圧力損失が１０Ｐａであった。
【０１０８】
（実施例４）
図４（ｂ）に示すフィルタケース２１０を準備した。このフィルタケース２１０は、実施例１のフィルタエレメントの枠材の本体部１１０の裏面を支持する支持板２２０と、支持板２２０の表面と交差する表面を有する側壁２１３とからなる収納室２１４を備えている。また、この側壁２１３の表面には枠材の立設部１２０の端部１２１を当接するための第１の突起２１１を設けており、支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さ（２１５ｍｍ）をこの立設部１２０の長さ（２２０ｍｍ）よりも短く設定している。そして、この立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０を撓ませることによって、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着することができるようになっている。なお、この支持板２２０は枠材１００の本体部１１０の裏面を支持することができるように、平板状となっており、本体部１１０の外郭以上の大きさを有すると共に中央部分には気体が通過するようにフィルタエレメント１０の本体部１１０の開口とほぼ同程度の寸法の開口２２１が設けた。また、フィルタケース２１０の側壁２１３の一部にフィルタエレメント１０を挿入できる扉２１２を設けている。
【０１０９】
次いで、図５に示すように、実施例１のフィルタエレメント１０をフィルタケース２１０の扉２１２から入れ、このフィルタエレメント１０の立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０をフィルタケースに挿入した。すると、立設部１２０の高さを圧縮して、高さを低くしようとするように、立設部１２０に荷重がかかり、この荷重によって、立設部１２０が円弧を描きながら湾曲して撓んだ。そして、立設部１２０が撓むことによって、立設部１２０が元に戻ろうとする反発力である応力が生じ、この応力によって、立設部１２０の端部１２１は第１の突起２１１に押し付けられるようにして当接した。また、本体部１２０を支持板２２０に押し付けようとする力が働き、本体部１２０が支持板２２０に支持された。このようにして、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着して装着することによって、フィルタ装置２００とすることができた。なお、立設部１２０を有している本体部の端部１１１に対して、この端部と対向する他端部１１２には立設部は設けていないが、この他端部１１２をフィルタケースの側壁２１３の壁面に当接させて、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に確実に止着することができるようになっている。
【０１１０】
（実施例５）
図８（ｂ）に示す全熱交換器用のフィルタケース２１０を準備した。このフィルタケース２１０は、実施例３のフィルタエレメントの枠材の本体部１１０の裏面を支持する支持板２２０と、支持板２２０の表面と交差する表面を有する側壁２１３とからなる収納室２１４を備えている。また、この側壁２１３の表面には枠材の立設部１２０の端部１２１を当接するための第１の突起２１１を設けており、支持板２２０の表面と第１の突起２１１の間の長さ（２０５ｍｍ）をこの立設部１２０の長さ（２１０ｍｍ）よりも短く設定している。そして、この立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０を撓ませることによって、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着することができるようになっている。なお、この支持板２２０は枠材１００の本体部１１０の裏面を支持することができるように、平板状となっており、本体部１１０の外郭以上の大きさを有すると共に中央部分の一部に気体が通過するように開口２２１が設けられている。また、フィルタケース２１０の側壁２１３の一部にフィルタエレメント１０を挿入できる扉２１２が設けられている。
【０１１１】
次いで、図９に示すように、実施例３のフィルタエレメント１０をフィルタケース２１０の扉２１２から入れ、このフィルタエレメント１０の立設部の端部１２１を第１の突起２１１に当接させ、さらに本体部１２０を支持板２２０に支持した状態で、立設部１２０をフィルタケースに挿入した。すると、立設部１２０の高さを圧縮して、高さを低くしようとするように、立設部１２０に荷重がかかり、この荷重によって、立設部１２０が円弧を描きながら湾曲して撓んだ。そして、立設部１２０が撓むことによって、立設部１２０が元に戻ろうとする反発力である応力が生じ、この応力によって、立設部１２０の端部１２１は第１の突起２１１に押し付けられるようにして当接した。また、本体部１２０を支持板２２０に押し付けようとする力が働き、本体部１２０が支持板２２０に支持された。このようにして、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に止着して装着することによって、フィルタ装置２００とすることができた。なお、立設部１２０を有している本体部の端部１１１に対して、この端部と対向する他端部１１２には立設部は設けていないが、この他端部１１２をフィルタケースの支持板２２０に予め設けてあった第２の突起２２２に当接させて、フィルタエレメント１０をフィルタケース２１０に確実に止着するようにした。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明のフィルタエレメントの一例を示す図であり、（ａ）は立設部の高さが圧縮される前の図であり、（ｂ）は立設部の高さが圧縮された後の図である。
【図２】本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図である。
【図３】本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図であり、（ｂ）は本発明のフィルタエレメントを挿入するためのフィルタケースの一例を示す図である。
【図５】本発明のフィルタエレメントを装着してなる本発明のフィルタ装置の一例を示す図である。
【図６】本発明のフィルタ装置の一例である全熱交換器を示す図である。
【図７】本発明のフィルタ装置の一例であるダクトを示す図である。
【図８】（ａ）は本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図であり、（ｂ）は本発明のフィルタエレメントを挿入するためのフィルタケースの別の例を示す図である。
【図９】本発明のフィルタエレメントを装着してなる本発明のフィルタ装置の一例である全熱交換器を示す図である。
【図１０】本発明のフィルタエレメントの製作工程を説明する図である。
【図１１】本発明のフィルタエレメントの一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】本発明のフィルタエレメントの一例を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１３】本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１４】本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１５】本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１６】フィルタエレメントの形成方法と、シート状濾材の接合方法を説明する図である。
【図１７】シート状濾材の接合方法を説明する図である。
【図１８】本発明のフィルタエレメントの別の例を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１９】従来のフィルタエレメントの図である。
【図２０】従来のフィルタ装置の図である。
【図２１】（ａ）は従来のフィルタ装置の図であり、（ｂ）はその断面図であり、（ｃ）は従来のフィルタエレメントの図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０、１１、１２  フィルタエレメント
２０  濾材
２１  シート状濾材
３０  波形面
３０’  中央部
３１  山折線
３２  谷折線
４０  側面
４０’  端部
４０”  端部
４０ａ、４０ｂ  端部片
４２  切込み
４３  山折線
４４  谷折線
４５  谷折線または山折線
５０  枠面
５０’  先端部
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  先端部片
６０’  第２の端部
７０  側面の延設部
７０’  第２の先端部
１００  枠材
１１０  本体部
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ  枠片
１１１、１１１ａ、１１１ｂ  本体部の端部
１１２  本体部の他端部
１１３  開口部
１２０、１２０ａ、１２０ｂ  立設部
１２１、１２１ａ、１２１ｂ  立設部の端部
２００  フィルタ装置（全熱交換器、ダクト）
２１０  フィルタケース
２１１  第１の突起
２１２  開口または扉
２１３  フィルタケースの側壁
２１４  収納室
２２０  支持板
２２１  開口
２２２  第２の突起
２３０  全熱交換器のエレメント
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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