(57)【要約】【課題】取付け場所の形状・サイズにも合わせてフレキシブルに変形させて配設することが可能で、変形させて小さくした場合にも空気の通過抵抗を小さくできるフィルターを提供する。【解決手段】不織布またはガラス繊維等を材質としてプリーツ形状に形成されたフィルター材８により空気を濾過することで該空気中の塵埃、臭い等を捕集・低減させるフィルター７であって、フレキシブルな裏打ち材９を該フィルター材８の裏面に貼付け、設置場所の形状に応じて変形自在としたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布またはガラス繊維等を材質としてプリーツ形状に形成されたフィルター材により空気を濾過することで空気中の塵埃、臭い等を捕集・低減させるフィルターであって、
該プリーツ形状に形成されたフィルター材の四辺端縁近傍に、該四辺端縁に沿って枠形状に形成された可撓性の裏打ち材を貼付して変形自在に構成されたことを特徴とするフィルター。
【請求項２】
上記裏打ち材は、紙、金属、ゴム又は樹脂から選択される少なくとも１つの材料から形成されることを特徴とする請求項１記載のフィルター。
【請求項３】
不織布またはガラス繊維等を材質としてプリーツ形状に形成されたフィルター材により空気を濾過することで空気中の塵埃、臭い等を捕集・低減させるフィルターであって、該プリーツ形状に形成されたフィルター材の四辺端縁近傍に、該四辺端縁に沿って枠形状に形成された可撓性の裏打ち材を貼付して変形自在とすると共に、各々目の粗さが異なるように構成された複数の前記フィルターをケース内に収納してなるフィルターユニット。
【請求項４】
上記複数のフィルターは、目の粗さが異なるプレフィルター、中性能フィルター、高性能フィルター、超高性能フィルターおよび脱臭フィルターを選択的に組合わせてなることを特徴とする請求項３記載のフィルターユニット。
【請求項５】
上記ケースは、硬質ダンボールであることを特徴とする請求項３又は４記載のフィルターユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターおよびフィルターユニットに関し、特に、取付け場所の形状・サイズに合わせてフレキシブルに変形させ配設することが可能であって、変形させて小さくした場合に空気の通過抵抗を増加させないフィルターおよびフィルターユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調用フィルターは、例えば、図８に示すように、不織布やガラス繊維等の材質で蛇腹形状の折り込み（公知のプリーツ形状）を形成し、裏面に該プリーツ形状を補強するために厚さ０．４ｍｍ、幅１．０ｍｍ程度のアルミ製補強材３を貼付けたフィルター材１と、該フィルター材１に重ねて配置される同一構造のフィルター材２と、裏側に保持用の金網５が配設され上辺には取り外し可能な蓋６が螺止されるアルミ材等による金属製の外枠４とで構成されている。該外枠４の該蓋６を開放した状態で裏側の該金網５の前に前記フィルター材１と、同一構造の該フィルター材２を重ねて収納して、前記外枠４の前記蓋６を螺止して閉じ、前記金網５により前記フィルター材１，２を後面より保持すると共に、線材から成る保持棒（図示せず）を該フィルター材１，２の前面に圧接させて前面より保持し、前記フィルター材１，２を該外枠４内に固定・保持している。この状態で矢印Ａに示す空気流が該フィルター材１、２に流入すると、前記外枠４内のシール性も保たれているので安定な状態で濾過が行われる。このように、図８に示した前記空調用フィルターは前記プリーツ形状を形成したことによって濾過面積が拡大され、濾過性能が向上する。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−１８１２２３号公報（第２〜３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示の空調用フィルターは、プリーツ形状とすることで濾過面積が拡大され、濾過性能が向上しているが、実際に設置する場合に固定形状の外枠４を用いているので、通風ダクト等の取付け場所が該外枠４の寸法に合致しない場所には取付けられないという問題があった。
【０００４】
また、近年の法改正では、例えば、建材・合板、接着剤等から発生する有毒ガスが原因で発症するシックハウス症候群の対策として建材の制限と同時に、一般住居内から有毒ガスを排出させるための換気設備、空調設備等の空気の浄化設備の設置を新たに義務付けている。具体的には、これらの設備は換気回数０．５回／ｈ（この１時間に０．５回の換気とは、１時間に部屋の半分の空気を入れ換えることを意味する）で２４時間稼働の換気システムでなければならないとしている。しかしながら、１戸建、マンション等の一般住宅では排気口、ダクト、給気口等の空調フィルターの取付け場所のサイズが異なるために、例えば、特許文献１に開示の一定サイズの枠に収納した固定式の空調フィルターでは設置が難しく、また、該特許文献１に開示の空調用フィルターには同一性能の２枚のフィルター材が設けられているが、２枚のフィルター材のみでは濾過性能的にも不充分であるという問題があった。
【０００５】
そこで、濾過性能を向上させ、更に、取付け場所の形状・サイズに合わせてフレキシブルに変形させて配設することが可能で、変形させて小さくした場合にも空気の通過抵抗を小さくできるフィルターおよびフィルターユニットを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、不織布またはガラス繊維等を材質としてプリーツ形状に形成されたフィルター材により空気を濾過することで空気中の塵埃、臭い等を捕集・低減させるフィルターであって、該プリーツ形状に形成されたフィルター材の四辺端縁近傍に該四辺端縁に沿って枠形状に形成された可撓性の裏打ち材を貼付して変形自在に構成したフィルターを提供するものである。
【０００７】
この請求項１記載の発明によれば、設置場所の形状に合わせて変形可能であって、設置場所の通風口、ダクト等の形状が上記フィルターのサイズより小さい場合でも、形状に合わせて該フィルターを変形し縮小して配設できる。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、上記裏打ち材は、紙、金属、ゴム又は樹脂から選択される少なくとも１つの材料から形成されるフィルターを提供するものである。
【０００９】
この請求項２記載の発明によれば、上記裏打ち材は、紙、金属、ゴム、樹脂の中から選択できることにより、フィルターのプリーツ形状を保持し、且つ、該フィルターを変形自在に構成できる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、不織布またはガラス繊維等を材質としてプリーツ形状に形成されたフィルター材により空気を濾過することで空気中の塵埃、臭い等を捕集・低減させるフィルターであって、該プリーツ形状に形成されたフィルター材の四辺端縁近傍に該四辺端縁に沿って枠形状に形成された可撓性の裏打ち材を貼付して変形自在とすると共に、各々目の粗さが異なるように構成された複数のフィルターをケース内に収納してなるフィルターユニットを提供するものである。
【００１１】
この請求項３記載の発明によれば、上記プリーツ形状を形成し可撓性の裏打ち材を貼付したフィルターの目の粗さがそれぞれ異なる複数のフィルターをケース内に収納することにより、濾過性能が向上すると共に、フィルター材の目づまりを防止できる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、上記複数のフィルターは、目の粗さが異なるプレフィルター、中性能フィルター、高性能フィルター、超高性能フィルターおよび脱臭フィルターを選択的に組合わせてなるフィルターユニットを提供するものである。
【００１３】
この請求項４記載の発明によれば、初段に目の粗いプレフィルターを配設し、後段に目の細かい各フィルターを配設することにより、目づまり無く長期間の稼働が可能になる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、上記ケースは、硬質ダンボールであるフィルターユニットを提供するものである。
【００１５】
この請求項５記載の発明によれば、該フィルターユニットを安価に構成できると共に、例えば、フィルター材も可燃性の場合には廃棄時にまとめて可燃ゴミとして処理できる。
【発明の効果】
【００１６】
本願の請求項１記載の発明は、上記フィルターは、設置場所の形状に合わせて変形可能であって、設置場所の通風口、ダクト等の形状が上記フィルターのサイズよりも小さい場合でも、形状に合わせて該フィルターを変形し縮小して配設できるという利点があり、且つ、全体を変形させ小さくすることによって空気の通過抵抗を増加させないという利点がある。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、上記裏打ち材として、紙、金属、ゴム、樹脂から選択することにより、請求項１記載の発明の効果に加え、上記フィルターのプリーツ形状を保持し、且つ、該フィルターを変形自在に構成することができる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明は、上記フィルターユニットは、複数のそれぞれ目の粗さが異なるフィルターにより構成されることにより、濾過性能が向上すると共に、該フィルターの目づまりを低減できる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、上記複数のフィルターは、初段に目の粗いプレフィルターを配置し、後段に目の細かい各フィルターを配置することにより、請求項３記載の発明の効果に加え、目づまりを効率良く低減できる。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、外枠を硬質ダンボールとしたので、請求項３又は４記載の発明の効果に加え、安価に構成できると共に、フィルター材、裏打ち材も可燃性のものを使用している場合は、まとめて可燃ゴミとして処理できることにより、産業廃棄物として排出しなければならない場合の環境上の問題、それに伴う処理経費を低減できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、取付け場所の形状・サイズに合わせてフレキシブルに変形させて配設することが可能で、変形させて小さくした場合にも空気の通過抵抗を増加させることのないフィルターおよびフィルターユニットを提供する目的を、プリーツ形状に形成したフィルター材に、フレキシブルな裏打ち材を貼付して変形自在に構成することによって達成した。
【実施例１】
【００２２】
以下本発明の一実施の形態を図１乃至図７に従って説明する。
【００２３】
図１（ａ）はフィルターの平面図であり、図１（ｂ）は正面図である。図に於いて、７はフィルターであり、該フィルター７は、材質として不織布やガラス繊維等を用いてプリーツ形状が形成されているフィルター材８と、該フィルター材８に裏面の四辺端縁に沿って、枠幅を比較的細くした枠型の可撓性を有する紙、金属、ゴム、樹脂等による裏打ち材９を貼付けて構成されている。従って、該フィルター７はフレキシブルに変形自在である。尚、該フィルター７は、該フィルター７が比較的大きいサイズである場合等、前記枠型の裏打ち材９に加え、補強用の裏打ち材、例えば、格子状、或いは、複数本の帯状裏打ち材を更に追加形成して設けることも可能である。
【００２４】
図２（ａ）及び（ｂ）は、図１に示した前記フィルター７を前後方向（矢印で示す空気の通過方向と同方向）へ曲げて変形させ、通過方向断面積を小さくした場合の形状を示す図であって、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は正面図である。この場合は空気の通過量を変えずに形状を縮小できる。
【００２５】
図３は５段のフィルターユニットの平面図である。図に於いて、１０はフィルターユニットであり、該フィルターユニット１０は、プレフィルター１２と、中性能フィルター１３と、高性能フィルター１４と、超高性能フィルター１５及び脱臭フィルター１６の５段重ねで構成されている。尚、該脱臭フィルター１６は該超高性能フィルター１５の後段に設置されているが、これに限定されることなく、前記プレフィルター１２、前記中性能フィルター１３、前記高性能フィルター１４の何れかの後段に設置することも可能である。該プレフィルター１２、該中性能フィルター１３、該高性能フィルター１４、該超高性能フィルター１５及び該脱臭フィルター１６の各フィルター材は、図１に示したフィルター７のフィルター材２と同構造であって、同様に不織布あるいはガラス繊維等の材質を用い
て、同様なプリーツ形状が形成され、更に、同様な裏打ち材１７，１８，１９，２０，２１が貼付されて、前記プレフィルター１２，前記中性能フィルター１３，前記高性能フィルター１４，前記超高性能フィルター１５，前記脱臭フィルター１６の各フィルターが構成されている。尚、該プレフィルター１２のフィルター材は他のフィルター材よりも目が粗く、厚目に形成されていて、例えば、１０〜２０μｍ程度の粒径の粗大塵等を最初に除去するもので、油滴から花粉、植物の胞子程度を除去可能である。
【００２６】
次に、該中性フィルター１３のフィルター材は、材質やプリーツ形状は前記プレフィルター１２のフィルター材と同じであるが、更に目が細かく微細な粒径２μｍ程度の粒子まで除去できるもので、カビやバクテリアの一部まで除去可能である。次に、該高性能フィルター１４のフィルター材は、プリーツ形状等については前記中性能フィルター１３と同様であるが、いわゆるＨＥＰＡ（ヘパと称し、Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒｆｉｌｔｅｒの略である）フィルターと呼ばれるもので、更に細かい粒径０．３μｍの粒子を９９．９７％捕集可能で、煙草の煙、油煙、ビールスの一部まで除去できる。該超高性能フィルター１５のフィルター材は、材質やプリーツ形状については前記高性能フィルター１４と同様であるが、いわゆる、ＵＬＰＡ（ウルパと称し、ＵＬｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｏｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒｆｉｌｔｅｒの略である）フィルターと呼ばれるもので、粒径０．１５μｍの粒子を９９．９９９％捕集可能で、沃化煙からビールスまで除去できる。該脱臭フィルター１６のフィルター材はフィルター繊維に活性炭を含浸させる等の工程で形成されたフィルター材であって、臭気を吸収できるものである。
【００２７】
これら各フィルター材の四辺端縁に沿って可撓性の紙、金属、ゴム、樹脂を使用した枠型の裏打ち材１７，１８，１９，２０，２１を貼り付けた後、全体を外枠２２に収納して、該裏打ち材１７，１８，１９，２０，２１を利用して前記プレフィルター１２、前記中性能フィルター１３、前記高性能フィルター１４、前記超高性能フィルター１５、前記脱臭フィルター１６を接着等により互いに固着して該外枠２２に固定している。この５段重ねの前記フィルターユニット１０は、図３には全体を前後方向（矢印で示す空気流の方向）へ湾曲・変形させた例を示しているが、これに限定されるものではなく、これ以外の形にも変形可能である。例えば、Ｓ字形等にも変形可能である。このように変形自在なフレキシブルな構造になっているので、設置場所の形状に合わせて、例えば、設置する場所のダクトの内面形状が小さい場合等には、該プレフィルター１２、該中性能フィルター１３、該高性能フィルター１４、該超高性能フィルター１５及び該脱臭フィルター１６を変形させて配設できる。その場合、前記裏打ち材１７，１８，１９，２０，２１は最初に一度変形するだけなので金属、樹脂等の固い材質でも使用可能である。なお、実際に使用する際には、例えば、フィルター材、裏打ち材も可燃性のものを使用している場合には低発塵又は無塵の硬質ダンボール材等で作成した外枠２２に収納して設置すれば、該フィルターユニット１０の交換時に、燃えるゴミとして一括廃棄が可能となる。また、矢印は空気流の方向を示しているが、空気流の方向が逆になれば前記各フィルターの配列順序も逆になる。
【００２８】
次に、図４は３段重ねのフィルターユニットの平面図である。図に於いて、２３はフィルターユニットであり、該フィルターユニット２３は、プレフィルター２４と、中性能フィルター２５と、脱臭フィルター２６の３段重ねで構成されている。尚、該脱臭フィルター２６は中性能フィルター２５の後段に設置されているが、これに限定されることなく、前記プレフィルター２４の後段に設置することも可能である。該プレフィルター２４、該中性能フィルター２５、該脱臭フィルター２６は、図３に示した前記プレフィルター１２、中性能フィルター１３及び脱臭フィルター１６とその材質、プリーツ形状及び性能は同じである。また、裏打ち材２７，２８，２９の材質、形状等についても、図３に示した前記プレフィルター１２、前記中性能フィルター１３、前記脱臭フィルター１６の裏打ち材
１７，１８，２１と同じである。また、該プレフィルター２４，該中性能フィルター２５，該脱臭フィルター２６の四辺端縁に沿って可撓性の紙、金属、ゴム、樹脂を用いた枠型の裏打ち材２７，２８，２９を貼付けた後、全体を外枠２２に収納し該裏打ち材２７，２８，２９を利用して前記プレフィルター２４，前記中性能フィルター２５，前記脱臭フィルター２６を接着等によって互いに固着して該外枠２２に固定している。また、図４に示したフィルターユニット２３も、矢印で示す空気流の方向へ曲げて変形した例を示しているが、これに限定されずに、各種の変形が可能であって、Ｓ字形等にも変形させることができる。更に、各フィルターの組合わせについても、該プレフィルター２４、該中性能フィルター２５と、該脱臭フィルター２６の組合わせに限らず、状況に応じて各種の組合わせが可能である。また、図４に示す前記フィルターユニット２３の場合も、フィルター材、裏打ち材が可燃性の場合は、硬質ダンボールなどで作成した外枠２２に収納して配設すれば交換時に燃えるゴミとして一括廃棄できる。
【００２９】
図５はフィルターユニットを用いた換気システムの構成図である。図に於いて、３０は換気システムであり、該換気システム３０は、吸込口３６，３７と吹込口３８が設けられた居室３１と、該吸込口３６から室内の空気の一部を屋外に排気する排気ファン３５と、屋外からの外気を濾過する図４に示したフィルターユニット（図４に於いて２３）と同一構成のフィルターユニット３４と、該フィルターユニット３４からの外気と該居室３１からの一部の空気の両方を濾過する図３に示したフィルターユニット（図３に於いて１０）と同一構成のフィルターユニット３２と、該フィルターユニット３２へ流入する該外気と前記居室３１の空気を該吸込み口３７から取り込み該吹出口３８より濾過済みの空気を給気する吸込ファン３３とで構成されている。該居室３１からは、室内の排気分の空気（例えば、濾過済みの室内空気中の約２０％を排気し、約８０％を循環させるような場合）が前記吸込口３６から天井裏のダクト３９を通って該排気ファン３５により屋外に排気される。一方、外気が該吸込ファン３３により、該フィルターユニット３４を通し天井裏のダクト３９を介して、前記フィルターユニット３２に流入すると共に、前記居室３１の吸込口３７から循環される分の空気も、前記吸込ファン３３により該フィルターユニット３２へ流入し濾過されて、前記吹出口３８から前記居室３１へ給気される。このように前記換気システムに該フィルターユニット３２，３４を導入したことによって、前記フィルターユニット３２，３４内の各フィルターは変形自在であり、変形・縮小しても空気の通過抵抗を増加させることはないので、該吸込ファン３３、排気ファン３５の負担も増加することはなく運転するモーター（図示せず）の電気代の節減が可能になる。なお、ここでは外気取入れ口にも該フィルターユニット３４を配設しているが、該フィルターユニット３４は省略して該フィルターユニット３２だけにすることもできる。然る時にも所定の換気性能が期待できる。
【００３０】
また、前記フィルターユニット３２、３４はプリーツ形状に形成されているので空気の接触面積が増加し、更に、設置場所の状態に対応して、図３、図４に示すように設備側の状態（サイズ）に合わせてフレキシブルに変形させた場合にも、空気の通過抵抗を増加させることはない。これを図６を用いて説明すれば、図６（ａ）は変形させない場合の形状を、図６（ｂ）が変形させた時の形状を示している。例えば、図６（ｂ）のように変形させても空気の接触面積は変わらないので空気の通過抵抗が増加することは無く、濾過性能は低下しない。
【００３１】
以上、ここまでは前記フィルターユニット１０、２３の例について、３段及び５段構成として説明したが、これに限定されるものではなく、適宜な段数に設定することが可能である。
【００３２】
また、該フィルターユニット１０，２３の寿命の検出については、差圧計等を使用して、上流、下流間の静圧差による圧力損を検出して、検出値が予め設定されたしきい値を超
えたら寿命が来たと判断する等の方法で検出し、ランプ等で表示して交換を促すようにする。
【００３３】
次に、図７は厨房用の排気システムを示す図である。図において、４０は排気システムであり、該排気システム４０は、厨房の調理室４１と、該調理室４１の油煙などを含む空気を集める天がい４２と、該天がい４２で集められた汚れた空気をダクト４５を通り濾過する図４に示したフィルターユニット（図４に於いて２３）と同じプレフィルター２４、中性能フィルター２５及び脱臭フィルター２６で構成されているフィルターユニット２３と、該フィルターユニット２３で濾過・脱臭された空気を屋外４４へ排気する排気ファン４３とで構成されている。前記調理室４１から発生する油煙や臭いの強い空気は、前記天がい４２により収集されてダクト４５を通り、前記フィルターユニット２３において該脱臭フィルター２６の脱臭作用により脱臭され濾過されて前記排気ファン４３により屋外４４へ排気されるので、前記調理室４１から排気される臭気が周囲の住宅へ悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【００３４】
而して、本発明のフィルターは、可撓性の裏打ち材を用いてフレキシブルに変形自在な構造とすることにより、設置場所の形状に制限されることが無くなり、何処にでも配設できるようになって用途が拡大される。
【００３５】
更に、該フィルターの目の粗さが異なる複数のフィルターをケース内に収納してフィルターユニットを構成して実際の設置場所へ配設することにより、空気の濾過性能が向上し、且つ、各フィルターに負荷が分散されて目づまりを防止できる。
【００３６】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、フィルターの平面図  （ｂ）本発明の一実施の形態を示し、フィルターの正面図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、変形時のフィルターの平面図  （ｂ）本発明の一実施の形態を示し、変形時のフィルターの正面図
【図３】本発明の一実施の形態を示し、５段のフィルターユニットの平面図
【図４】本発明の一実施の形態を示し、３段のフィルターユニットの平面図
【図５】本発明の一実施の形態を示し、フィルターユニットを用いた換気システムの構成図
【図６】本発明の一実施の形態を示し、フィルターユニットの空気抵抗を説明する説明図
【図７】本発明の一実施の形態を示し、厨房用の排気システムを示す説明図
【図８】従来の空調用フィルターの斜視図
【符号の説明】
【００３８】
７  フィルター
８  フィルター材
９，１７〜２１，２７〜２９  裏打ち材
１０，２３，３２，３４  フィルターユニット
１２，２４  プレフィルター
１３，２５  中性能フィルター
１４  高性能フィルター
１５  超高性能フィルター
１６，２６  脱臭フィルター
２２  外枠
３０  換気システム
３１  居室
３３，３５，４３  ファン
３６，３７  吸込口
３８  吹出口
３９，４５  ダクト
４０  排気システム
４１  調理室
４２  天がい
４４  排気口
【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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