(57)【要約】【課題】メンテナンスを施すことなく、フィルタにおけるダストの除去効率を維持でき、かつ圧力損失の増加を抑制することができるフィルタを提供する。【解決手段】本発明のフィルタは、フィルタの濾材Ａとして伸び易い材質の繊維１を用いている。この繊維１のヤング率は１ｋＰａ  以下であることが望ましい。濾材Ａは、不織布状又はネット状或いは織布状のものでもよい。フィルタにダスト３等が堆積して目詰まりを起こすと、圧力損失が増加してフィルタに掛る力が大きくなり、濾材の繊維が伸びて空隙が広がることで、空隙が維持され圧力損失の増加が抑制できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中のホコリやごみ等を捕集して取り除くフィルタに、伸び易い材質の繊維で構成された濾材が用いられていることを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記伸び易い材質の繊維が、ヤング率１ｋＰａ  以下であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記濾材が不織布であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホコリやごみを捕集して取り除くフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気中のホコリやごみを捕集して取り除くためにフィルタが使用されている。しかしながら、従来のフィルタは、伸びにくい繊維１′（ヤング率：１〜４ＧＰａ  ）でできた濾材Ａ′を使用しているため、図１（ｃ）に示すように、使用して行くにつれホコリやごみ３がフィルタに堆積し、フィルタの空隙２を塞いで行き、目詰まりを起こしてしまい、空気流の圧力損失が増加して送風効率の低下を招き、いずれは風等が出なくなり、新しいフィルタに交換したり、フィルタを掃除したりする等のメンテナンスが必要となってくる。
【０００３】
このフィルタの目詰まりに対応するため、従来では、フィルタを設置した通風経路にバイパスを設け、圧力損失が或る値以上になると弁を開いてバイパスを通すことで、風量を確保するといった方式が採られているが、このときは、空気流はフィルタを通過しないため、充分なフィルタによるホコリやごみの除去効果が発揮できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、メンテナンスを施すことなく、フィルタにおけるホコリやごみ等の除去効率を維持でき、かつ圧力損失の増加を抑制することができるフィルタを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のフィルタを提供する。
請求項１に記載のフィルタは、伸び易い材質の繊維で構成された濾材を用いたものであり、これにより、フィルタがホコリやごみ等が堆積して目詰まりを起こすと、圧力損失が増加してフィルタに掛る力が大きくなり、濾材の繊維が伸びてフィルタの目（空隙）が広がることで、空隙が維持され、圧力損失の増加が抑制される。したがって、メンテナンスを必要とすることなく、フィルタの除去効率が維持でき、かつ圧力損失の増加を抑制することができる。
【０００６】
請求項２のフィルタは、伸び易い材質の繊維がヤング率１ｋＰａ  以下であることを規定したものである。このような数値の材料を用いることで、フィルタの圧力損失は繊維の張力とバランスのとれたところで上昇が止まり、フィルタの目詰まり寿命が長くなる。
請求項３のフィルタは、濾材として不織布のものを使用することを規定したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態のフィルタについて説明する。図１は、本発明のフィルタと従来のフィルタとの比較を示している。即ち、図１（ａ）は、本発明の実施の形態である伸び易い材質の繊維１を不織布状にした濾材Ａの一部分が示されている。符号２は、繊維１間の空隙である。この場合、伸び易い材質の繊維１の特性として、ヤング率が１ｋＰａ  以下のものが望ましい。また、その繊維径は、０．１ｍｍ以下のものが望ましい。
【０００８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示される濾材Ａがホコリ及びごみ等を捕捉した状態を示している。符号３は、ホコリ及びごみを示している。このように、フィルタの濾材Ａがホコリ及びごみ３を捕捉することにより、その圧力損失が増加し、その力によって繊維１がのびて空隙２が広がることで間隙が確保されている状態を示している。図１（ａ）の初期のホコリ及びごみが全く捕捉されていない濾材Ａの長さがＬであったものが、図１（ｂ）のホコリ及びごみ３が捕捉され、圧力損失が増加した段階では、濾材Ａの長さは、Ｌ＋ｅとなり、濾材Ａの伸び量がｅであることを示している。
【０００９】
図１（ｃ）は、伸びにくい材質の繊維１′を不織布状にした従来の濾材Ａ′が、図１（ｂ）と同等の量のホコリ及びごみ３を捕捉した状態を示している。なお、従来の伸びにくい材質の繊維１′は、ヤング率が１〜４ＧＰａ  程度である。このように従来の濾材Ａ′では、繊維１′がホコリ及びごみ３を捕捉して、圧力損失が増加しても、繊維１′は伸びず、空隙２′も初期の状態のままであるため、空隙２′がホコリ及びごみ３により埋められて隙間を確保することができず、フィルタが目詰まりの状態になる。
【００１０】
図２は、本発明のフィルタと従来のフィルタとをダスト量と圧力損失との関係において比較したグラフである。このグラフから分かるように、本発明のフィルタは、ダスト量が多くなってもなかなか圧力損失は大きくならないが、従来のフィルタは、ダスト量が多くなると急激に圧力損失が大きくなる。これは、以下に説明する理由によるものである。
【００１１】
通風路に置かれたフィルタは、常に風圧を受けており、その圧力は、フィルタの目詰まりと共に大きくなる。もう少し詳しく説明すると、元々濾材Ａとして有している空隙率（濾材体積当りの空間割合）が、その空間にホコリ及びごみ等のダストが入り込み空間を塞ぐことで空隙率がさがる。濾材Ａの空隙率が下がれば風が通りにくくなり、結果として圧力損失が上昇する。しかしながら、本発明のフィルタのように伸び易い材質の繊維で濾材Ａを構成していると、濾材Ａを構成する繊維自体が、圧力の上昇に伴い伸びて行く（結果的に濾材体積が増える）ことで再び空隙率は確保され、圧力損失は、繊維の張力とバランスのとれたところで上昇は止まり、目詰まり寿命は長くなる。
なお、濾材Ａに３次元的に捕捉されているダストは、基本的には繊維上に引っ掛かった状態となっており、結果的に空隙率が初期状態よりは小さくなるため、ダストと繊維間の距離は初期よりは小さくなり、捕捉しているダストが吹き抜けて行くことはない。
【００１２】
これに対し、従来の伸びにくい材質の繊維１′を用いた濾材Ａ′では、空間にダストが入り込んで空間を塞ぐことで急激に空隙率が下がり、圧力損失が急速に増加する。このように圧力が増加しても繊維１′が伸びないので空隙率は確保できない。そのため目詰まり寿命が非常に短く、頻繁なメンテナンスを必要とする。
【００１３】
上記説明においては、本発明のフィルタの濾材Ａとして不織布状のもので説明しているが、図３（ａ）に示すように、単純なネット（メッシュ）状の濾材や、或いは織布状の濾材を使用しても、同様の作用効果が得られる。
【００１４】
またフィルタユニット状態としては、図３（ｂ）に示すように平板状でも、また図３（ｃ）に示すようにヒダ折り（プリーツ）状でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のフィルタと従来のフィルタとの比較を説明する図であり、（ａ）は、本発明のフィルタにおける濾材の初期状態を示しており、（ｂ）は、（ａ）の濾材がダストを捕捉した状態を示しており、（ｃ）は、従来のフィルタの濾材がダストを捕捉した状態を示している。
【図２】本発明のフィルタと従来のフィルタとをダスト量−圧力損失の関係で比較したグラフである。
【図３】（ａ）は、本発明のフィルタの濾材の別の実施例を示しており、（ｂ），（ｃ）は本発明のフィルタがユニットの形態として採用できる形態を例示したものである。
【符号の説明】
１…伸び易い材質の繊維
１′…伸びにくい材質の繊維
２…空隙
３…ホコリ及びごみ（ダスト）
Ａ…本発明の濾材
Ａ′…従来の濾材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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