(57)【要約】【課題】  従来の平板状の濾材に替え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、既存の設備に後から取り付けようとする場合等に、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なフィルタエレメント及びその製造方法を提供する。【解決手段】  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、且つ平板状の枠材に固定されてなるフィルタエレメントであって、シート状濾材の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、側面は濾材の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、端部同士または端部と中央部とが接合しており、端部と先端部の間で折り曲げられることにより側面に隣接して枠面が形成されており、枠面が枠材に固定されているフィルタエレメント。【選択図】  図２
2008049300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、且つ前記シート状濾材が平板状の枠材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に固定されていることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
前記側面では、前記端部と前記端部の隣に配置された他の端部が同じ形状をしており、且つ重なり合って接合し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１に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記複数の山の中で、少なくとも１個の山の高さが他の山の高さと異なっ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】
前記シート状濾材は、不織布がネット状の支持体によって補強されてなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
シート状濾材を波形面と側面とからなる袋状に形成し、且つ前記シート状濾材を平板状の枠材に固定するフィルタエレメントの製造方法であって、
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るシート状濾材を準備する工程と、中央部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を形成する工程と、端部に切込みを入れ且つ中央部と端部の間で折り曲げることによって前記側面を形成する工程と、端部同士または端部と中央部とを接合する工程と、端部と先端部の間で折り曲げることにより前記側面に隣接して枠面を形成する工程と、前記枠面を前記谷の底と同じ面上に配置して前記枠面を前記枠材に固定する工程とを含むことを特徴とするフィルタエレメントの製造方法。
【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製造方法に関する。
【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、シート状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、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。
【０００３】
このようなフィルタエレメントとしては、例えば図１１に示す特許文献１のフィルタがある。このフィルタエレメントは、断面波形にプリーツ成形したフィルター基材の外周を枠状のフレーム体で囲うと共に、上記フィルター基材の外周端縁部を上記フレーム体の内周面に接着固定してなるフィルターであり、プリーツ成形したフィルター基材の形状が上記フレーム体により保持されている。
【０００４】
また、フィルタエレメントの他の例としては、図１２に示す特許文献２のエアクリーナのフィルタエレメント製造方法によるフィルタエレメントがある。この製造方法は、複数の波状袋部を有する濾材と上記濾材の外周縁に配設される濾材枠とを有するエアクリーナのフィルタエレメントの製造方法において、上記濾材を展開した状態の上記の波状板と側面板とを一体に成形し、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と他方の上記波状板の側面板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。
【０００５】
しかしながら、フィルタを内蔵した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収まるフィルタエレメントを製作するにはその製造工程や、製造装置の設計変更が必要となり、迅速な対応ができないという問題があった。
【０００６】
また、例えば空調機器などに備えられている既設のダクトに、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後から取り付けようとした場合、フィルタエレメントを収納する枠をダクトに設置することが必要である。そのため、ダクトに合わせた特別の寸法のフィルタエレメントが必要となり、特注となってしまうので製造コストも高くなってしまうという問題があった。また、ＯＡ機器などで特別仕様としてフィルタエレメントを備える場合にも、特注扱いとなってしまうので製造コストも高くなってしまうという問題があった。このように、従来のフィルタエレメントは小ロットで多品種の生産が困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に示されるフィルタエレメントの具体例は、専用の金型を用いることにより、複数の波状袋部を有する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するとともに、濾材の外周縁に一体的に接合して、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。このように、このフィルタエレメントを製造するには、品番ごとの専用の金型を製作する必要があり、大型設備を要するものであった。このように、フィルタエレメントの製造装置も大きくなり、大量生産型となっていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−５８９４３号公報
【特許文献２】特開平１１−２２１４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決して、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及びその製造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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、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、且つ前記シート状濾材が平板状の枠材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に固定され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。
【００１１】
請求項２に係る発明では、前記側面では、前記端部と前記端部の隣に配置された他の端部が同じ形状をしており、且つ重なり合って接合し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では、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。
【００１２】
請求項３に係る発明では、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３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。
【００１３】
請求項４に係る発明では、前記複数の山の中で、少なくとも１個の山の高さが他の山の高さと異なっ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、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さらなる利点がある。
【００１４】
請求項５に係る発明では、前記シート状濾材は、不織布がネット状の支持体によって補強されてなることを特徴とする請求項１〜４の何れか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４のフィルタエレメントにより、厚さの小さい粗塵除去用のシート状濾材であっても変形し難く、また圧縮にたいして元の形状に回復しやすいというさらなる利点がある。
【００１５】
請求項６に係る発明では、シート状濾材を波形面と側面とからなる袋状に形成し、且つ前記シート状濾材を平板状の枠材に固定するフィルタエレメントの製造方法であって、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るシート状濾材を準備する工程と、中央部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を形成する工程と、端部に切込みを入れ且つ中央部と端部の間で折り曲げることによって前記側面を形成する工程と、端部同士または端部と中央部とを接合する工程と、端部と先端部の間で折り曲げることにより前記側面に隣接して枠面を形成する工程と、前記枠面を前記谷の底と同じ面上に配置して前記枠面を前記枠材に固定する工程とを含むことを特徴とするフィルタエレメントの製造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、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及びその製造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製造方法の好ましい実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明のフィルタエレメントの製造方法については、フィルタエレメント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１〜５及び図８に例示するように、シート状濾材２０が波形面３０と側面４０とからなる袋状に形成され、且つ前記シート状濾材が平板状の枠材１００に固定されてなるフィルタエレメント１０であって、図１のフィルタエレメントの組み立てを説明する図２（ａ）（ｂ）（ｃ）、及び図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、前記シート状濾材２０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に固定されていることを特徴とするフィルタエレメント１０である。
【００１９】
本発明のフィルタエレメントは、例えば、次に示す本発明のフィルタエレメントの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２０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に固定する工程とを含むフィルタエレメント１０の製造方法によって形成することができる。
【００２０】
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１に例示するフィルタエレメントがあり、図１のフィルタエレメントの組み立てを説明する図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて、詳細に説明する。図２（ａ）は、シート状濾材２０を折り曲げる前の展開図であり、シート状濾材２０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。
【００２１】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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２０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に固定することによって、図２（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。
【００２２】
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２０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に固定されている。なお、図２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。
【００２３】
図２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。
【００２４】
前述のシート状濾材２０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。
【００２５】
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２以外にも図３（ｂ）に例示するように、波形面３０の山の角度が図２の９０度よりも大きい１２０度であるものや、図４（ｂ）に例示するように、波形面３０の山の角度が図２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２０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。
【００２６】
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３に示す。図３（ａ）は、シート状濾材２０を折り曲げる前の展開図であり、図２（ａ）と同様に、シート状濾材２０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。
【００２７】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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２０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に固定することによって、図２と同様にして、図３（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２（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３（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。
【００２８】
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４に示す。図４（ａ）は、シート状濾材２０を折り曲げる前の展開図であり、シート状濾材２０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２（ａ）と同様に、シート状濾材２０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２０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。
【００２９】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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２０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に固定することによって、図２と同様にして、図４（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２（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４（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。
【００３０】
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２０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。
【００３１】
本発明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５に例示するフィルタエレメントがある。
【００３２】
図５（ａ）は、シート状濾材２０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２（ａ）と同様に、シート状濾材２０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。
【００３３】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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６（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に固定することによって、図２と同様にして、図５（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５（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。
【００３４】
その後、図６（ａ）に示すように、矢印Ｐ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６（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６（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。
【００３５】
なお、第２の先端部７０’の接合形態としては、図７（ａ）（ｂ）に示す形態も可能である。図７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７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。
【００３６】
以上、説明したように図５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５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８に例示する。図８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９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、全熱交換器の全体の枠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８のフィルタエレメント１２が設置されている。なお、図９には、図２〜４に示すフィルタエレメント１１も取り付けられていることが示されている。また、図１０は、ダクト３００のコーナー部に図８のフィルタエレメント１２が設置される例を示している。
【００３７】
図８（ａ）は、シート状濾材２０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５（ａ）の展開図と同様である。したがって、図８（ａ）は、図５（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２（ａ）と同様に、シート状濾材２０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。
【００３８】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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６（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に固定することによって、図５と同様にして、図８（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８（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。
【００３９】
前記枠材１００の材質は、シート状濾材２０の波形面３０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。
【００４０】
また、先端部５０’を平板状の枠材１００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２０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２０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。
【００４１】
本発明のフィルタエレメントは、シート状濾材２０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。
【００４２】
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２０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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
また、図２〜４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５及び８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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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】
【００７６】
（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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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。
【００７９】
次いで、このシート状濾材に対して、図２（ａ）の展開図に示すように、シート状濾材２０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。
【００８０】
次いで、シート状濾材２０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２０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。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に固定することによって、図２（ｂ）（ｃ）に示すフィルタエレメント１０を形成した。
【００８１】
なお、シート状濾材２０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２０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。また、平板状の枠材１００への固定については、Ｌ字形状の厚紙片を２枚組み合わせて接着剤で接合して、方形の厚紙板の中央部が方形に切り抜ぬかれた形状となるようにした厚紙板を２枚準備して、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、ホットメルト樹脂によって先端部５０’をこの厚紙板に固定した。
【００８２】
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２０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。
【００８３】
また、このフィルタエレメントの高さは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、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。
【００８４】
（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５（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５（ａ）の展開図に示すシート状濾材２０を得た。
【００８５】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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６（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に固定することによって、実施例１と同様にして、図５（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５（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２０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２０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。
【００８６】
その後、図６（ａ）に示すように、矢印Ｐ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６（ｂ）に示すフィルタエレメントを形成した。
【００８７】
また、このフィルタエレメントの高さは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、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。
【００８８】
（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８（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８（ａ）の展開図に示すシート状濾材２０を得た。
【００８９】
次いで、この展開図に示すシート状濾材２０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６（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に固定することによって、実施例２と同様にして、図８（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８（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２０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２０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。
【００９０】
その後、図６（ａ）に示すように、矢印Ｐ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６（ｂ）に示すフィルタエレメントを形成した。
【００９１】
また、このフィルタエレメントの高さはそれぞれ５８ｍｍ、１２２ｍｍ、１７８ｍｍであり、山と山との間隔は５９ｍｍであり、枠材の幅は３０ｍｍ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。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【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）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】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３】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４】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５】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６】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７】シート状濾材の接合方法を説明する図である。
【図８】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９】本発明のフィルタエレメントの装着例である。
【図１０】本発明のフィルタエレメントの別の装着例である。
【図１１】従来のフィルタエレメントの図である。
【図１２】従来のフィルタエレメントの図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０、１１、１２  フィルタエレメント
２０  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
２００  全熱交換器
２１０  全熱交換器の全体枠
２２０  全熱交換器のエレメント
３００  ダクト
【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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