(57)【要約】【課題】フィルタの開口率を低下させることなく、濾材の有効面積を増加させる。【解決手段】空気浄化用のフィルタは、フィルタ枠と、フィルタ枠の内部に配置される少なくとも２つの濾材３０を備える。各濾材３０は、プリーツ状に折られ多数のひだ山３３が形成され、その折り目は水平となる。一つの濾材３０の折り目方向における一端部３０Ａの各ひだ山３３それぞれは、他の濾材３０の折り目方向における一端部の各ひだ山３３の間に形成された谷部３４に挿入される。これにより、互いのひだ山３３それぞれは交互に重なり合い、２つの濾材３０はＶ字状に連接する。 【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ枠と、所定の折り目に沿ってひだ折りされて形成されるひだ山を多数有する少なくとも２つの濾材とを備え、
前記２つの濾材は、前記折り目が同一平面に対して略平行となるように前記フィルタ枠の内部に配置されると共にＶ字状に連接され、
一方の濾材の折り目方向における一端部の各ひだ山それぞれが、他方の濾材の折り目方向における一端部の前記ひだ山の間に形成された谷部に挿入されて、互いのひだ山それぞれが交互に重なり合わされることを特徴とする空気浄化用フィルタ。 
【請求項２】
前記濾材の表裏両面に、隣接するひだ山間を離間させるための複数のセパレータが前記折り目方向に交差するように設けられると共に、前記複数のセパレータは、前記濾材のひだ山が重なり合う部分において、他の濾材が挿入する側の面には設けられないように、折り目方向に並べられることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化用フィルタ。
【請求項３】
前記一方の濾材の隣接するひだ山間に挿入される他方の濾材のひだ山は、前記一方の濾材の隣接するひだ山を離間させるためのセパレータとなることを特徴とする請求項２に記載の空気浄化用フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリーツ状に折り畳まれた濾材がＶ字形になるように連接され、あるいはそのＶ字形をジグザグになるようにさらに複数連接させて構成される空気浄化用フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリーツ状に折り畳まれた濾材がＶ字形になるように、あるいはＶ字形が複数連なり、ジグザグ状を呈するように形成されたダブルプリーツ型の濾材がフィルタ枠内に装着された空気浄化用フィルタが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１、２に記載されるダブルプリーツ型の濾材は、多数のプリーツのうち、一定数毎のひだ折り角度が１８０°とされることによりＶ字折れ部が形成され、各折れ部が、エアフィルタの流入側及び流出側の開口部に配置されている。これらエアフィルタにおいては、空気の流入側の開口率ａは、フィルタ枠の横幅をＷ、ダブルプリーツ型濾材の山数（Ｖ字の数）をｎ、プリーツの高さをｈとすると、式（１）で算出される。
ａ＝{Ｗ−（ｈ×ｎ×２）}／Ｗ×１００  ・・・（１）
【０００４】
開口率ａは、通過する空気の圧力損失を抑えるために、できる限り高くすることが好ましい。また、濾材は、その粉塵保持容量を高めるために、できるだけ濾材の有効面積（ろ過可能な面積）を増加させることが望ましい。
【特許文献１】特開２００２−９５９２２号公報
【特許文献２】特開２００６−８８０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２のエアフィルタにおいては、濾材の有効面積を増加させようとすると、濾材のひだ山の高さ、又はＶ字形の数を増加させなければならず、開口率が低下する。一方、開口率ａを高めようとすると、上記式（１）から明らかなように、濾材のひだ山の高さ、又はＶ字形の数を低減させなければならず、濾材の有効面積が低下してしまうこととなる。
【０００６】
そこで、本発明においては、このような問題点に鑑みてなされたものであり、エアフィルタの開口率を低下させること無く、濾材の有効面積を増加させることが可能な空気浄化用フィルタ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】
【０００７】
本発明に係る空気浄化用フィルタは、フィルタ枠と、所定の折り目に沿ってひだ折りされて形成されるひだ山を多数有する少なくとも２つの濾材とを備え、２つの濾材は、折り目が同一平面に対して略平行となるようにフィルタ枠の内部に配置されると共にＶ字状に連接され、一方の濾材の折り目方向における一端部の各ひだ山それぞれが、他方の濾材の折り目方向における一端部のひだ山の間に形成された谷部に挿入されて、互いのひだ山それぞれが交互に重なり合わされることを特徴とする。なお、３つ以上の濾材を備える場合、各濾材は、フィルタ枠の内部に配置され、他の濾材にＶ字状に連接されていることが好ましい。複数の濾材はこのようにＶ字状に連接されることにより、例えばジグザグ状に形成される。
【０００８】
濾材の表裏両面に、隣接するひだ山間を離間させるための複数のセパレータが折り目方向に交差するように設けられることが好ましい。また、複数のセパレータは、濾材のひだ山が重なり合う部分において、他の濾材が挿入する側の面には設けられないように、折り目方向に並べられることが好ましい。これにより、一方の濾材の隣接するひだ山間に挿入される他方の濾材のひだ山は、一方の濾材の隣接するひだ山を離間させるためのセパレータとなることが可能である。セパレータは、例えば、糸セパレータ、ホットメルトセパレータ、濾材に設けられたエンボスセパレータ等である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、Ｖ字形に連接された濾材の連接部において、ひだ山同士が交互に重ね合わされているので、濾材のプリーツの高さ及び／又は濾材が形成するＶ字の数を増加させることにより、エアフィルタの開口率を低下させること無く、濾材の有効面積を増加させることができる。同様に、濾材の有効面積を低下させること無く、エアフィルタの開口率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明について、図１〜４を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、図１における上下方向及び左右方向をそれぞれ上下方向及び左右方向として説明すると共に、図２における上下方向を前後方向として説明する。
【００１１】
図１、２に示すように、空気浄化用のフィルタ１０は、四角枠状のフィルタ枠２０と、フィルタ枠２０内に配置される複数の濾材３０とを有する。図２に示すように、フィルタ１０には、フィルタ正面から背面に向けてエアが流入される。
【００１２】
フィルタ枠２０は、上枠１１、下枠１２、左側枠１３、及び右側枠１４を有し、上枠１１及び下枠１２は、左右方向（水平方向）に延びるとともに、左側枠１３及び右側枠１４は、上下方向（鉛直方向）に延びる。左側枠１３は、上枠１１と下枠１２の左端部を、右側枠１４は、上枠１１と下枠１２の右端部を連結する。
【００１３】
フィルタ枠２０のエア流入側（正面側）の開口部２５Ａ及びエア流出側（背面側）の開口部２５Ｂにおいて、鉛直方向に延びる複数の連結部材１５Ａ、１５Ｂそれぞれが、上枠１１と下枠１２を接続する。各連結部材１５Ａ、１５Ｂは、左右方向における両端部がフィルタ１０の内側に折り曲げられた形状を呈する断面略コの字の柱状部材である。フィルタ枠２０のエア流入側において、最も左側及び最も右側に配置される連結部材１５Ａそれぞれは、左側枠１３、右側枠１４と一体に形成されるとともに、左右方向における幅が他の連結部材１５に比べて小さい。フィルタ枠２０及び連結部材１５Ａ、１５Ｂは、亜鉛鋼板、アルミニウム板、ステンレス鋼などの金属、木、又は樹脂等によって形成される。
【００１４】
フィルタ枠２０の正面側、背面側に設けられた連結部材１５Ａ、１５Ｂは、それぞれ左右方向において等間隔に配置されると共に、左右方向において、正面側の隣接する２つの連結部材１５Ａの中央位置それぞれに、背面側の連結部材１５Ｂが設けられている。
【００１５】
濾材３０は、ガラス繊維、合成繊維から形成される濾紙や不織布等によって構成される。図３、４に示すように、同一の濾材３０における折り目３２が互いに平行になるように、濾材３０はプリーツ状に折られ、多数のひだ山３３が形成される。このように折られた各濾材３０は板状を呈する。
【００１６】
複数の濾材３０は、折り目が水平面（同一平面）に対して略平行になり、かつ多数のひだ山３３を構成する各平面が略水平となって互いに略平行になるように、フィルタ枠２０の内部に配置される。図２に示すように、それぞれの濾材３０の折り目方向における一端部３０Ａは、正面側の開口部２５Ａに配置されると共に、折り目方向における他端部３０Ｂは背面側の開口部２５Ｂに配置される。
【００１７】
左右方向に隣接する濾材３０の一端部３０Ａ同士及び他端部３０Ｂ同士は連接され、上方から見ると２つの濾材３０はＶ字形を形成する。すなわち、一方の濾材３０の折り目方向に対して他方の濾材３０の折り目方向は、水平面に沿って傾けられ、２つの濾材３０はＶ字状に連接される。このとき、図４に示すように、濾材３０の一端部３０Ａの各ひだ山３３それぞれは、隣接する他の濾材３０の一端部３０Ａのひだ山３３とひだ山３３の間に形成された谷部３４に挿入され、互いのひだ山３３それぞれが交互に重ね合わせられる。
【００１８】
一方の濾材３０の一端部３０Ａの折り目方向における縁部３０Ｅにおいて、そのひだ山３３の幅方向における一部は、他方の濾材３０のひだ山３３の幅方向における縁部３０Ｅの一部にオーバーラップし、残りの部分はオーバーラップしていない。ひだ山３３同士のオーバーラップ幅は、縁部３０Ｅから遠ざかると共に減少させられる。なお、縁部３０Ｅにおける、ひだ山３３のオーバーラップ幅は、ひだ山３３のひだ高さの例えば０．２０〜０．８０である。
【００１９】
濾材３０の他端部３０Ｂの各ひだ山３３も同様に、隣接する他の濾材３０の他端部３０Ｂの各ひだ山３３の間に挿入され、ひだ山３３が重ねられ、２つの濾材３０はＶ字状に連接される。以上のような構成により、複数の濾材３０は、左側枠１３から右側枠１４に向けて、交互に背面側及び正面側において連接され、上方から見るとジグザグ形状を呈する。
【００２０】
図２に示すように、連接された２つの一端部３０Ａは、連結部材１５Ａのコの字内部に配置され、連結部材１５Ａに接着剤によって接着され、一端部３０Ａと連結部材１５Ａの間がシールされると共に、連接された２つの一端部３０Ａ同士もその接着剤によって互いに接着固定させる。連接された２つの他端部３０Ｂも、同様に、連結部材１５Ｂのコの字内部に配置され、連結部材１５Ｂに接着剤によって接着されると共に、その接着剤によって互いに接着固定される。また、最も左側及び右側に配置された濾材３０それぞれの一端部３０Ａは、他の濾材に接着されず、最も左側および最も右側に設けられた連結部材１５Ａそれぞれのコの字内部に配置され、連結部材１５Ａに接着剤によって接着される。なお、濾材３０の上端部及び下端部も、同様に、接着剤によって上枠１２及び下枠１１に接着される。
【００２１】
図３、４に示すように、濾材３０の表面３７Ａ側及び裏面３７Ｂ側それぞれには、セパレータ３５が設けられる。セパレータ３５は、濾材３０の鉛直方向における一端から他端まで各折り目に直交しつつ、ひだ折りされた表面３７Ａ及び裏面３７Ｂに沿ってジグザグに延びて、表面３７Ａ及び裏面３７Ｂに接着している。濾材３０の表面３７Ａに接着されたセパレータ３５は、２つの隣接するひだ山３３の間に形成された谷部３４において、対向する表面３７Ａ上に接着されたセパレータ３５に密着しており、これにより隣接するひだ山３３の間を一定の距離で離間させる。同様に、濾材３０の裏面３７Ｂに接着されたセパレータ３５も、隣接するひだ山３３間を一定の間隔で保持させる。なお、セパレータ３５は、例えば、糸の表面に接着剤が被膜されて構成される糸セパレータである。
【００２２】
セパレータ３５は、表面３７Ａ側及び裏面３７Ｂ側それぞれにおいて、折り目方向に沿って等間隔に複数並べられる。但し、他の濾材３０が挿入されている濾材３０の折り目方向における一端部３０Ａ及び他端部３０Ｂ近傍において、他の濾材３０が挿入される側の面（表面３７Ａ又は裏面３７Ｂ）には、セパレータ３５が設けられていない。
【００２３】
以上のように本実施形態においては、フィルタ１０の開口部に配置される濾材３０の端部は、隣接する濾材３０の端部に、ひだ山３３同士が重ね合わせられて連接されるので、濾材のプリーツの高さ及び／又は濾材が形成するＶ字の数を増加させることにより、濾材の有効面積を低下させることなく、濾材３０の開口率を増加させることができる。また、同様に、開口率を低下させることなく、濾材の有効面積を増加させることも可能である。したがって、本実施形態に係るフィルタ１０は、初期圧力損失の低下や粉塵保持容量の増加が期待できる。特に、ＨＥＰＡフィルタの場合、濾紙自体の圧力損失が大きいので、大きな効果が期待できる。
【００２４】
なお、濾材３０の折り目方向における両端部３０Ａ、３０Ｂ近傍において、表面３７Ａ及び裏面３７Ｂのうち、他の濾材３０が挿入される側の面には、セパレータ３５が設けられていないので、各ひだ山３３が他方の濾材３０の各ひだ山３３の間に簡単に挿入される。さらに、一方の濾材３０の隣接するひだ山３３間に挿入された他方の濾材３０のひだ山３３は、ひだ山３３間に一定の間隔を保持させるためのセパレータの役割も果たす。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明についてさらに実施例を示して、詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるわけではない。
【００２６】
［実施例］
実施例のフィルタ枠内に配置される濾材の構造を図５〜７に示す。実施例１において、濾材は複数設けられると共に、Ｖ字形に連接され、フィルタ枠内に配置された。フィルタ枠内部の縦寸法Ｈ、横寸法Ｗ、奥行き寸法Ｄ、濾材のひだ高さ（各ひだ山の幅）ｈ、ひだピッチ（同一の濾材において隣接するひだ山の折り目の離間距離）ｐ、フィルタの流入側に開口されるＶ字形の数ｎ、及び縁部において重ねられた濾材のラップ幅ｋそれぞれを表１の大きさにし、フィルタの開口率ａ、及び濾材の有効面積Ｑを以下の式（２）、（３）により算出した。濾材の有効面積Ｑは、式（３）から明らかなように、ラップ部の面積を除いた値である。なお、表１において算出された各値は、枠の厚みや連結部材の厚み等は無視して簡易的に算出したものである。
【００２７】
実施例２は、濾材のラップ幅ｋを実施例１より大きくした例である。実施例３，４は、実施例１よりＶ字形の数ｎを少なくし、ひだ高さｈを大きくし、かつ濾材のラップ幅ｋを実施例１より大きくした例である。実施例５、６は、実施例１とＶ字形の数ｎを同一にし、ひだ高さｈ及び濾材のラップ幅ｋを実施例１より大きくした例である。
【００２８】
【数１】
2008188499.tif 000003
なお、ｒはＶ字形の開口幅であって、以下の式により算出された値である。
【００２９】
【数２】
2008188499.tif 000004
なお、ｂはＶ字形のピッチ、ｅは図６に示される所定の長さ、角度θ１、θ２、θ３は図６に示される所定の角度である。
【００３０】
【数３】
2008188499.tif 000005
なお、Ｌは濾材の折り目方向に沿った長さ、Ａは隣接するひだ山同士がラップする面積、ｍは濾材のひだ山数であって、以下の式により算出される。
【００３１】
【数４】
2008188499.tif 000006
【００３２】
［比較例］
各比較例は、ひだ山同士を重ね合わせずに濾材をジグザグに連接したときの例である。比較例１は、実施例１に比べてＶ字形の数ｎが１個少ない点、及び隣接する濾材の端部同士が接するように濾材を配設した点を除いては、実施例１と同様の構造を有する。比較例２又は３は、比較例１よりＶ字形の数ｎが１個多い又は１個少ない点を除いては、比較例１と同様の構造を有する。比較例４又は５は、ひだ高さｈが比較例１より大きい又は小さい点を除いては比較例１と同様の構造を有する。
【００３３】
【表１】
2008188499.tif 000007
【００３４】
【表２】
2008188499.tif 000008
【００３５】
上記計算結果から明らかなように、比較例２では、比較例１に比べて、濾材のひだ高さｈを同一にして、Ｖ字形の数ｎを増加させると、濾材の有効面積Ｑは増加させることができたが、開口率ａが低下した。一方、比較例３のようにＶ字の数ｎを少なくすると、開口率ａは上昇させることができたが、有効面積Ｑが低下した。また、比較例４、５のように、Ｖ字形の数ｎを同一にして、ひだ高さｈを小さく又は大きくしても、有効面積Ｑ又は開口率ａのいずれか一方は増加させることができたが、他方が低下した。
【００３６】
以上のように、ひだ山同士を重ね合わせずに濾材をジグザグに連接し、濾材のひだ高さｈ又はＶ字形の数ｎのいずれか一方を増減させると、開口率ａ、有効面積Ｑのいずれか一方は増加させることができるが、開口率ａ及び有効面積Ｑのうち他方が減少する結果となった。
【００３７】
それに対して、実施例１においては、比較例１に比べてＶ字形の数ｎを増加させることにより、濾材の有効面積Ｑを増加させることができると共に、濾材端部同士のひだ山を重ね合わせることにより、開口率ａを比較例１と同一のレベルに維持することができた。また、実施例２のように、ラップ幅ｋを増加させると、有効面積Ｑを比較例１のレベルに維持させて、開口率ａを増加させることができた。なお、実施例１、２の結果より、ラップ幅ｋを実施例１と２の間の長さにすると、開口率ａ及び有効面積Ｑの両方を増加させることができることが明らかである。
【００３８】
また、実施例３〜６から明らかなように、ひだ高さｈ、又はひだ高さｈとＶ字形の数ｎの両方を比較例１より大きくしても、実施例１、２と同様に、開口率ａ、濾材の有効面積Ｑ、又はこれら両方を増加させることができる。
【００３９】
以上のように本実施例では、濾材端部のひだ山同士を重ね合わせ、かつ濾材のひだ高さｈ、及び／又はＶ字形の数ｎを増加させることにより、開口率ａを低下させること無く、濾材の有効面積Ｑを増加させることができた。同様に、濾材の有効面積Ｑを低下させること無く、開口率ａを向上させることができた。さらには、濾材の有効面積Ｑ及び開口部ａの両方を向上させることもできた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る空気浄化用のフィルタをエア流入側から見た正面図である。
【図２】本実施形態に係る空気浄化用のフィルタの内部を示すための上面図である。
【図３】２つの濾材を分解して模式的に示す分解斜視図である。
【図４】濾材の連接部の一部を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図５】実施例に係る濾材を示すための上面図である。
【図６】実施例の濾材を拡大して示す上面図である。
【図７】図６におけるＹ部を拡大して示す上面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  フィルタ
２０  フィルタ枠
３０  濾材
３０Ａ  一端部
３０Ｂ  他端部
３２  折り目
３３  ひだ山
３５  セパレータ
【図１】
2008188499.tif 000009
【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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