(57)【要約】【課題】フィルタユニットの折り線方向の高さが６１０ｍｍを超えて圧力損失が高くなっても、濾過材の変形が生じ難く、かつメンテナンス性に優れたフィルタユニットおよびユニット交換型フィルタ装置を提供すること。【解決手段】ユニット交換型フィルタ装置のフレーム１１２内に着脱可能に収納されるフィルタユニット１１３であって、少なくとも２個のプリーツ加工された濾過材１１５を折り線方向に積み重ね、前記各濾過材１１５の折り線方向に重合する端面１１５ａ同志を補強板１１７を介して一体化した積層体からなり、前記積層体の側面または前記積層体の濾過材１１５の積み重ね方向端面に前記フレーム１１２の一片が切り離されて接合されており、当該フィルタユニット１１３を前記フレーム１１２内に収納したとき、前記一片１１２ａが前記フレーム１１２と一体となるように構成されているフィルタユニット１１３、並びに前記フィルタユニット１１３がフレーム１１２内に着脱可能に収納されるユニット交換型フィルタ装置を特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニット交換型フィルタ装置のフレーム内に着脱可能に収納されるフィルタユニットであって、
少なくとも２個のプリーツ加工された濾過材を折り線方向に積み重ね、前記各濾過材の折り線方向に重合する端面同志を補強板を介して一体化した積層体からなり、
前記積層体の側面または前記積層体の濾過材の積み重ね方向端面に前記フレームの一片が切り離されて接合されており、当該フィルタユニットを前記フレーム内に収納したとき、前記一片が前記フレームと一体となるように構成されていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】
積層体の濾過材の積み重ね方向端面であって、フレームの一片が接合されていない端面に補強板が接合されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタユニット。
【請求項３】
積層体の折り線方向の高さが６１０〜１８３０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタユニットがフレーム内に着脱可能に収納されるユニット交換型フィルタ装置。
【請求項５】
フレーム内にフィルタユニットの装着方向を規制する規制板が設けられている請求項４記載のユニット交換型フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除塵用または脱臭用のフィルタユニットがフレーム内に着脱可能に収納され、使用済みのフィルタユニットのみを交換して、フレームを再利用できるユニット交換型フィルタ装置、およびそのユニット交換型フィルタ装置に用いられるフィルタユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
．従来、フィルタユニットがフレーム内に着脱可能に収納され、使用済みのフィルタユニットのみを交換して、フレームを再利用できるようにしたユニット交換型フィルタ装置１１としては、図６に示すように、フレーム１２の一片１２ａが切り離されて接合されており、当該フィルタユニット１３を前記フレーム１２内に収納したとき、前記一片１２ａが前記フレーム１２と一体となるように構成されているものがあった（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２１０５１３号公報
このユニット交換型フィルタ装置は、例えば粗塵フィルタ、ユニット交換型フィルタ装置、エアワッシャー、冷暖房装置などの順にフィルタシステムが組まれている。
．    例えば図７に示すフィルタシステム１は、フレーム１２の巾が片手で掴めるサイズの５０〜８０ｍｍの巾を有し、濾過材１５の濾過面が６１０ｍｍ角のフィルタユニット１３を用いたユニット交換型フィルタ装置１１を、巾方向および高さ方向に複数個組み合せたユニット交換型フィルタ装置群によって構成されている。
【０００４】
フィルタシステム１のメンテナンスは、当該フィルタシステム１のユニット交換型フィルタ装置群のラインから、それぞれ各ユニット交換型フィルタ装置１１をレール２に沿って横方向に引き出し、各ユニット交換型フィルタ装置１１毎に、フィルタユニット１３を上方にフレーム１２内から図７中矢印方向に抜き出し、代わりに新品のフィルタユニット１３をフレーム１２内に収納して交換した後、システム１のライン内に装着するという方法を採っていた。
【０００５】
ところが、フィルタシステム１におけるユニット交換型フィルタ装置群のラインが、ユニット交換型フィルタ装置１１を上下二段に渡って配置することで構成されている場合、図７に示すように、上段のユニット交換型フィルタ装置１１のフィルタユニット１３の抜き出し交換作業を行っているときは、下段のユニット交換型フィルタ装置１１をレール２に沿って横方向に引き出すことはできず、同様に、下段のユニット交換型フィルタ装置１１のフィルタユニット１３の抜き出し交換作業を行っているときも、上段のユニット交換型フィルタ装置１１をレール２に沿って横方向に引き出すことができないことから、フィルタユニット１３の抜き出し交換作業には多くの時間と労力とを必要としていた。
【０００６】
このような作業上の理由から、フィルタユニットのプリーツ折り線方向の高さを高くして、フィルタシステムにおけるユニット交換型フィルタ装置群のラインを、ユニット交換型フィルタ装置を巾方向に一段のみ配置して構成することを考えた。
【０００７】
しかし、このようなフィルタシステムとした場合において、フィルタユニットの折り線方向の高さが６１０ｍｍを超えて、しかも例えば圧力損失が３００Ｐａ付近を越えると、プリーツ折りされた濾過材の外形が変形し、フレームとの間でエアーリークが発生するという技術的課題を生じる恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような技術的課題に着目してなされたものであり、フィルタユニットの折り線方向の高さが６１０ｍｍを超えて圧力損失が高くなっても、濾過材の変形が生じ難く、かつメンテナンス性に優れたフィルタユニットおよびユニット交換型フィルタ装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１〜３に係る発明（以下、本件第１発明という）は、ユニット交換型フィルタ装置のフレーム内に着脱可能に収納されるフィルタユニットであって、少なくとも２個のプリーツ加工された濾過材を折り線方向に積み重ね、前記各濾過材の折り線方向に重合する端面同志を補強板を介して一体化した積層体からなり、前記積層体の側面または前記積層体の濾過材の積み重ね方向端面に前記フレームの一片が切り離されて接合されており、当該フィルタユニットを前記フレーム内に収納したとき、前記一片が前記フレームと一体となるように構成されていることを特徴とするフィルタユニットをその要旨とした。
【００１０】
また、請求項４および５に係る発明（以下、本件第２発明という）は、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタユニットがフレーム内に着脱可能に収納されるユニット交換型フィルタ装置をその要旨とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本件第１発明および本件第２発明を、図面に示した好ましい実施の形態に従って説明する。尚、本件第２発明のユニット交換型フィルタ装置は、本件第１発明のフィルタユニットがフレーム内に着脱可能に収納されるようにしたものであり、以下、図１〜図５に示すフィルタユニットをフレーム内に着脱可能に収納したユニット交換型フィルタ装置を説明する過程で、両発明についての説明をすることとする。
【００１２】
図１および図２に示すユニット交換型フィルタ装置１１１は、フィルタユニット１１３がフレーム１１２内に着脱可能に収納されるようにしたものである。
【００１３】
このユニット交換型フィルタ装置１１１において、フィルタユニット１１３は、少なくとも２個のプリーツ加工された濾過材１１５を折り線方向に積み重ね、前記各濾過材１１５の折り線方向の重合する端面１１５ａ同志を補強板１１７を介して一体化した積層体からなる。
【００１４】
積層体を構成する濾過材１１５は、例えばバインダー接着型不織布、水流絡合不織布、ニードルパンチ不織布、繊維融着型不織布、メルトブロー不織布、スパンボンド不織布、或いは紙などを単独で又は複数種適宜組み合わせたものなどの繊維素材をプリーツ加工したものである。尚、濾過材には、当該ユニット交換型フィルタ装置の用途や使用状態、要求される濾過性能に応じて、適宜エレクトレット加工などの後加工を施すこともできる。また、濾過材１１５に脱臭剤、例えば粒状活性炭等を担持させて脱臭効果を有する濾過材とすることもできる。
【００１５】
濾過材を構成する繊維としては、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、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリクラール繊維などの合成繊維、綿などの植物繊維、羊毛などの動物繊維、或いは２種類以上の樹脂を繊維断面において芯鞘状、貼り合わせ状、海島状、多重バイメタル状、オレンジ状などに組み合わせた、熱融着性、巻縮発現性、或いは分割性を有する複合繊維を１種類以上使用することができる。
【００１６】
濾過材１１５のプリーツ加工方法には、例えばレシプロ式、ロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法など従来公知の方法を用いることができる。
【００１７】
プリーツ加工した濾過材１１５の折り襞の高さ及び隣接する折り襞の間隔は任意であるが、折り襞の高さが１０〜２５０ｍｍ程度、隣接する折り襞の間隔が２ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるのが好ましい。尚、折り加工した濾過材の一部（例えば折り線方向両端部または中央部分））に連続的に又は間欠的にホットメルト樹脂を塗布するなどして、隣接する折り襞同士が風圧によって密着しないようにするとよい。また、単にジグザグ状に折り加工した濾過材以外に、ジグザグ状に折り加工し、更にＷ状に折り加工したものも使用できる。
【００１８】
尚、濾過材１１５の巾および折り線方向の高さは任意であり、当該ユニット交換型フィルタ装置の用途や使用状態、要求される濾過性能に応じて、適宜決定するとよい。
【００１９】
上記濾過材１１５を少なくとも２個、図１および図２に示す形態では２個、濾過材１１５の折り線方向に積み重ね、前記各濾過材１１５の折り線方向に重合する端面１１５ａ同志を補強板１１７を介して一体化することで、積層体が構成されている。
【００２０】
フィルタユニット１１３（積層体）の折り線方向の高さは６１０〜１８３０ｍｍの範囲が好ましい。というのは、フィルタユニット１１３（積層体）の折り線方向の高さが６１０ｍｍを下回る場合、濾過材１１５を折り線方向に積み重ねて補強板１１７を介して一体化しなくても、折り線方向の高さが６１０ｍｍ未満の濾過材であれば、それ自体が十分な形状保持性を持っていて、例えば圧力損失が３００Ｐａ付近を越えたとしても、濾過材のプリーツ形状が変形し難く、エアーリークが発生するという技術的課題を生じる恐れがほとんど無い。一方、フィルタユニット１１３（積層体）の折り線方向の高さが１８３０ｍｍを上回る場合には、フィルタユニット１１３（積層体）全体に加わる圧力損失に対抗し得る形態保持性が不足し、例えば積層体全体に加わる圧力損失が３００Ｐａ付近を越えたときには、濾過材のプリーツ形状が変形し、エアーリークが発生する恐れがあるからである。
【００２１】
また、フィルタユニット１１３（積層体）の濾過面の横巾は３００〜８００ｍｍが好ましく、５００〜７００ｍｍがより好ましく、具体的には６１０ｍｍの巾のものを多用することができる。
【００２２】
上述の折り線方向に積み重ねた濾過材１１５の折り線方向に重合する端面１１５ａ同志間に介在される補強板１１７は、各濾過材１１５の形状保持性を向上させる機能を持つ板である。その材質は特に限定されず、鉄、アルミなどの金属板、ＡＢＳ、ＡＳ、ポリカーボネートなどの樹脂板、あるいはこれらの複合板など、剛性が高く曲がり難いものがよい。この中でも樹脂板は廃棄処理が容易であるという点から好ましい。
【００２３】
この補強板１１７と濾過材１１５との接合一体化の形態としては、特に限定されない。図１および図２に示す形態では、各濾過材１１５の折り線方向の両端面１１５ａ、１１５ｂには、それぞれ不織布や紙などにホットメルト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ系接着剤等の接着剤を含浸またはコーティングした補強シート１１４が接着されており、これら補強シート１１４のうち、積み重ねた濾過材１１５の折り線方向に重合する端面１１５ａの補強シート１１４同志間に補強板１１７を挟み込んで接合し一体化させることで、補強板１１７と濾過材１１５とを一体化させている。
【００２４】
この補強板１１７を折り線方向に積み重ねた濾過材１１５の折り線方向に重合する端面１１５ａ同志間に介在させて一体化することで、当該フィルタユニット１１３（積層体）は、補強板１１７の持つ剛軟性によって、その形状保持性が向上し、例えば積層体全体に加わる圧力損失が３００Ｐａ付近を越えたとしても、濾過材１１５のプリーツ形状が容易に変形しないようになっている。
【００２５】
また図１および図２に示すように、フィルタユニット１１３（積層体）の濾過材１１５の積み重ね方向端面（濾過材１１５の折り線方向に非重合の端面１１５ｂの補強シート１１４）には、後述するフレーム１１２の一片１１２ａが切り離されて接合されており、当該フィルタユニット１１３をフレーム１１２内に収納したとき、前記一片１１２ａが前記フレーム１１２と一体となるように構成されている。
【００２６】
フレーム１１２の一片１１２ａの接合は、例えばホットメルト樹脂や気体を混入して２〜４倍程度に発泡させた独立気泡型ホットメルト樹脂、ウレタン、エポキシ系接着剤などによる接着方法など、従来公知の方法により行うことができる。
【００２７】
また、フレーム１１２の一片１１２ａはフィルタユニット１１３（積層体）の側面（濾過材１１５の横巾方向端面１１５ｃ）に接合することもできる。この場合、当該フィルタユニット１１３はフレーム１１２内から横方向に引き出すことができることから、このようなフィルタユニット１１３をフレーム１１２内に収納したユニット交換型フィルタ装置を、例えば図７に示すようなフィルタシステム１に適用した場合には、そのメンテナンスは、当該フィルタシステム１のユニット交換型フィルタ装置群のラインから、それぞれ各ユニット交換型フィルタ装置をレール２に沿って横方向に引き出すという必要が無く、フィルタシステム１のユニット交換型フィルタ装置群のラインから、直接フィルタユニットのみを横方向にフレーム内から抜き出して交換するだけでよく、より効率的に交換作業を行うことができる。
【００２８】
図３に示す形態は、フィルタユニット１１３（積層体）の濾過材１１５の積み重ね方向端面（濾過材１１５の折り線方向に非重合の端面１１５ｂの補強シート１１４）であって、フレームの一片１１２ａが接合されていない端面に補強板１１７が接合されているものである。
【００２９】
この場合、フィルタユニット１１３（積層体）が折り線方向に積み重ねた濾過材１１５の折り線方向に重合する端面１１５ａ同志間に介在させた補強板１１７と、フィルタユニット１１３（積層体）の濾過材１１５の積み重ね方向端面であって、フレームの一片１１２ａが接合されていない端面１１５ｂに接合された補強板１１７とによって補強されるので、フィルタユニット１１３（積層体）は、これら２つの補強板１１７の持つ剛軟性によって、その形状保持性がさらに向上し、より効果的に濾過材１１５のプリーツ形状の変形防止がなされるようになっている。
【００３０】
図１および図４に示すように、上述のフィルタユニット１１３が着脱可能に収納されるフレーム１１２は、平板状の上板からなる一片１１２ａと断面コ字型に形成された底板１１２ｂ及び一対の側板１１２ｃとからなり、前記底板１１２ｂとこの底板１１２ｂ両端部より立設する一対の側板１１２ｃとから、前記フィルタユニット１１３を収納する収納部が構成されるようになっている。フレーム１１２の材質はアルミニウムなどの金属が好ましく、またフレーム１１２の一片１１２ａの材質は、ＡＢＳ樹脂など可燃性のものが好ましい。
【００３１】
このフレーム１１２の奥行き方向の巾は、上記濾過材１１５の折り襞の好ましい高さ１０〜２５０ｍｍに適合するように、２０〜２６０ｍｍとするのが望ましい。特にはフレーム１１２の上板を構成し、上記フィルタユニット１１３の積層体の非重合端面１１５ｂに接合される一片１１２ａに対応して、一片１１２ａが片手で掴めるサイズ、例えば５０〜８０ｍｍの巾とするのが好ましい。
【００３２】
フィルタユニット１１３の積層体の非重合端面１１５ｂに接合される一片１１２ａと一対の側板１１２ｃ、並びに底板１１２ｂと一対の側板１１２ｃは、それぞれ端部連結部分で４５゜の突当形状を有している。また、底板１１２ｂと一対の側板１１２ｃとは、断面Ｌ型の連結具１１８によって連結されている。また、一対の側板１１２ｃ、１１２ｃ内面には、それぞれ突片１１２ｄがフィルタユニット１１３の装着方向全体に渡って設けられていて、これら突片１１２ｄによって連結具１１８が嵌め込まれる嵌め込み部分Ｙが形成されている。
【００３３】
さらに図１から理解できる様に、底板１１２ｂの内面にも同様の突片を設け、同様な嵌め込み部分Ｙを構成し、連結具１１８の他の一辺を嵌合させることによって、底板１１２ｂと側板１１２ｃとが組み立てられている。
【００３４】
また、フレーム１１２の側板１１２ｃには、これら側板１１２ｃ間を跨るように補強杆１１２ｅがそれぞれ上流側と下流側とに固定されていて、前記底板１１２ｂと一対の側板１１２ｃとからなる収納部の補強が計られている。
【００３５】
この補強杆１１２ｅを各側板１１２ｃ間に固定するリベット１１２ｆは、その先端部分がフレーム１１２の内面、すなわち側板１１２ｃの内面側に突出している。このため、このままでは、フィルタユニット１１３を装着するときに、リベット１１２ｆの先端部分がフィルタユニット１１３に接触し、同フィルタユニット１１３に装着方向に沿った傷が入り、これが原因でエアーリークが発生するという不具合を生じる恐れがある。
【００３６】
このような事態を未然に防止するため、このユニット交換型フィルタ装置１１１にあっては、フィルタユニット１１３を装着方向を規制する規制板１１６が、各側板１１２ｃ内面の上流側端部と下流側端部とに、それぞれ前記ユニット１１３を装着方向全体に渡って設けられている。
【００３７】
このため、フィルタユニット１１３は、前記各側板１１２ｃ内面の上流側端部と下流側端部とに設けた規制板１１６によって規制されながら、これら規制板１１６に沿って装着されるようになっている。
【００３８】
この結果、各側板１１２ｃ内面から突出するリベット１１２ｆの先端部分は、前記各規制板１１６によって覆われて、フィルタユニット１１３が装着時に直接接触することはない。
【００３９】
前記各規制板１１６は、それらによって規制される規制の範囲が、フィルタユニット１３の外寸（詳しくは積層体１１４の外寸）と同じかそれよりも僅かに大きくなるように設けられている。
【００４０】
尚、図５に示すように、フレーム１１２には、各側板１１２ｃ内面の上流側端部と下流側端部とにフィルタユニットの装着方向を規制する規制板１１６ａをそれぞれ前記フィルタユニットの装着方向全部に渡って設けるとともに、前記上流側の規制板１１６ａと下流側の規制板１１６ａとを結ぶように奥行き方向に渡って第２の規制板１１６ｂをそれぞれ前記フィルタユニット１１３の装着方向全部に渡って設けることもできる。
【００４１】
この場合、フィルタユニットは、これら規制板１１６ａと規制板１１６ｂとによって規制されながら、これら規制板１１６ａ、１１６ｂに沿って装着されるようになり、各側板１１２ｃ内面から突出するリベット１１２ｆの先端部分は、前記各規制板１１６ａ、１１６ｂによって確実に覆われることになり、ユニット１１３が装着時に直接接触することもない。
【００４２】
尚、この形態の場合、前記規制板１１６ｂは、フレーム１１２の奥行きが深くなる時には、規制板１１６ｂの側板１１２ｃ側面にリブ１１６ｃを設けて、その補強を計ることもできる。
【００４３】
尚、上述したフレーム１１２は、単なる一例にすぎず、フレーム１１２の外形状、高さなどは、フィルタユニット１１３の形状および外寸、当該ユニット交換型フィルタ装置の用途や使用状態、要求される濾過機能の大小などを考慮して適宜決定するとよい。
【００４４】
尚、本発明は、上に示した例に限定されるものではなく、例えば５つの濾過材を折り線方向に積み重ね、各濾過材の折り線方向に重合する端面同志を補強板を介して一体化した積層体によってフィルタユニットを構成するなど、特許請求の範囲に記載した範囲で自由に変更することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のとおり、本件第１発明および本件第２発明は、少なくとも２個のプリーツ加工された濾過材を折り線方向に積み重ね、前記各濾過材の折り線方向に重合する端面同志を補強板を介して一体化した積層体からなり、前記積層体の側面または濾過材の積み重ね方向端面に前記フレームの一片が切り離されて接合されており、当該フィルタユニットを前記フレーム内に収納したとき、前記一片が前記フレームと一体となるように構成されているフィルタユニット、およびを前記フィルタユニットがフレーム内に着脱可能に収納されるユニット交換型フィルタ装置としたことから、フィルタユニットの折り線方向の高さが６１０ｍｍを超えて圧力損失が高くなっても、濾過材の変形が生じ難く、かつメンテナンス性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のユニット交換型フィルタ装置を示す斜視図。
【図２】本発明のフィルタユニットを示す斜視図。
【図３】本発明のフィルタユニットの別例を示す斜視図。
【図４】本発明のユニット交換型フィルタ装置におけるフレーム部分を示す斜視図。
【図５】本発明のユニット交換型フィルタ装置におけるフレーム部分の別例を示す斜視図。
【図６】従来のユニット交換型フィルタ装置を示す斜視図。
【図７】従来のユニット交換型フィルタ装置群によって構成されたフィルタシステムを示す斜視図。
【符号の説明】
１１２  ・・・フレーム
１１２ａ・・・上板
１１２ｂ・・・底板
１１２ｃ・・・側板
１１３  ・・・フィルタユニット
１１５・・・濾過材
１１６・・・規制板
１１７・・・補強板
【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】
2004290913.tif 000006
【図６】
2004290913.tif 000007
【図７】
2004290913.tif 000008