(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）空気が通過する多数の孔を備えたハニカムフィルタの側面に緩衝材を配設して、前記ハニカムフィルタをカートリッジ枠体内に保持するハニカムフィルタカートリッジであって、
（ｂ）前記緩衝材は、前記側面の厚さ寸法よりも大きい幅寸法の幅広部分を備え、該幅広部分が前記ハニカムフィルタの対向面の対向する２つの長辺に位置し、かつ、前記側面の厚さ方向に前記対向面から突出するように配設され、
（ｃ）前記ハニカムフィルタは、前記幅広部分だけによって前記側面の厚さ方向に前記カートリッジ枠体内に保持されることを特徴とするハニカムフィルタカートリッジ。
【請求項２】
前記緩衝材は、前記側面の厚さ寸法よりも小さい幅寸法の幅狭部分を備え、該幅狭部分が前記側面の厚さ方向に前記対向面から突出しないように配設される請求項１に記載のハニカムフィルタカートリッジ。
【請求項３】
前記幅広部分は、互いに正対するように配設されるとともに、前記幅広部分の前記長辺方向の長さ寸法は、正対する前記幅広部分上の点の間隔が所定の長さを超えないような寸法である請求項１又は２に記載のハニカムフィルタカートリッジ。
【請求項４】
前記所定の長さは、前記長辺の長さ寸法よりも短い請求項３に記載のハニカムフィルタカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハニカムフィルタカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱臭機能を併せ持つ空気清浄装置が提供されている。該空気清浄装置においては、空気流路中に配設され、イオン化電極と集塵電極との間に高電圧を印加してコロナ放電を発生させることによって、空気中の塵埃（じんあい）を吸引して除去する電気式の除塵装置と、空気流路の前記集塵装置の下流側に配設され、活性炭や酸化触媒を含むフィルタ本体を備えるフィルタカートリッジに空気を流通させて、脱臭、殺菌等を行う脱臭装置とを備えている。
【０００３】
この場合、前記フィルタ本体はハニカム状に形成された多数の孔を有し、空気が該孔を通過することによって、臭い物質、窒素酸化物、細菌等が除去されるようになっている。そして、前記フィルタ本体は、活性炭に、酸化触媒を混合したものを混練した混練物を押出成形し、所定厚さにスライスして得られる直方体形状のハニカム体を乾燥させたものであるため、非常に脆く、衝撃を受けるとすぐに割れてしまう。したがって、フィルタ本体の側面に弾力性のある緩衝材を巻き付けてフィルタカートリッジ枠体の内部に収納して、衝撃を受けてもフィルタ本体が割れたり欠けたりし難いフィルタの保持構造が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の保持構造においては、フィルタ本体の側面に巻き付けられる緩衝材は、フィルタ本体の厚さとほぼ等しく均一な幅を有する帯状のものである。このため、フィルタカートリッジに振動や衝撃が加わった場合に、フィルタ本体が、フィルタカートリッジ枠体からの荷重による曲げモーメントを受け、割れてしまうことがあった。
【０００５】
通常、フィルタ本体は寸法精度が低く寸法にばらつきがあるので、フィルタカートリッジ枠体はやや大きめに作成され、フィルタ本体との間に隙（すき）間が生じるようになっている。そして、該隙間が緩衝材によって完全に埋められる場合もあり、また、緩衝材によって埋めきれずに前記隙間が一部残存する場合もある。いずれの場合であっても、フィルタ本体はその周辺部分をフィルタカートリッジ枠体によって支持されているので、フィルタカートリッジに振動や衝撃が加わった場合、前記緩衝材によって衝撃は和らげられるものの、フィルタ本体の周辺部分にフィルタカートリッジ枠体から荷重が作用することになる。
【０００６】
図２は、従来の保持構造におけるフィルタ本体に荷重が加えられた状態を示す図である。
【０００７】
図に示されるように、フィルタ本体１０１は、長辺１０３及び短辺１０４を有する長方形の厚板のような形状を有し、周囲に緩衝材１０２が巻き付けられている。前述されたようにフィルタカートリッジに振動や衝撃が加わった場合、フィルタ本体１０１のどの部分にフィルタカートリッジ枠体からの荷重が作用するかは一定でない。しかし、経験上、交換作業時等にフィルタカートリッジを床上に落下させるケースが最も多く、その場合、フィルタ本体１０１の周囲における２点に厚さ方向に荷重が作用することが知られている。
【０００８】
この場合、前記フィルタカートリッジ枠体からの荷重は、互いに対向する長辺にそれぞれ作用することもあるが、図に示されるように、互いに対向する短辺にそれぞれ作用することもある。そして、フィルタ本体１０１の互いに対向する短辺に荷重がそれぞれ作用すると、荷重の作用点の間隔が長いので、フィルタ本体１０１が受ける曲げモーメントが大きくなり、フィルタ本体１０１が割れてしまう。
【０００９】
ところで、曲げモーメントの大きさは荷重の大きさに比例し、かつ、荷重の作用点の間隔の２乗に比例するので、作用点の間隔が長くなると、曲げモーメントが極めて大きくなる。そのため、作用点がフィルタ本体１０１の周囲の互いに対向する長辺に位置すればフィルタ本体１０１が割れない程度の荷重が作用した場合であっても、作用点が互いに対向する短辺に位置するとフィルタ本体１０１が割れてしまうことが多くなる。
【００１０】
また、フィルタカートリッジ枠体とフィルタ本体１０１との間の隙間が緩衝材１０２によって埋めきれずに一部残存する場合、前記隙間が残存する箇所に荷重が作用すると、フィルタカートリッジ枠体がフィルタ本体１０１に直接接触するので、フィルタ本体１０１が破損することがあった。
【００１１】
本発明は、前記従来のハニカムフィルタカートリッジの問題点を解決して、フィルタカートリッジに振動や衝撃が加わった場合、ハニカムフィルタに作用する荷重の作用点がハニカムフィルタの周囲の互いに対向する長辺に位置するようにし、かつ、フィルタカートリッジがハニカムフィルタに接触しないようにして、ハニカムフィルタが割れたりすることのないハニカムフィルタカートリッジを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハニカムフィルタカートリッジにおいては、空気が通過する多数の孔を備えたハニカムフィルタの側面に緩衝材を配設して、前記ハニカムフィルタをカートリッジ枠体内に保持するハニカムフィルタカートリッジであって、前記緩衝材は、前記側面の厚さ寸法よりも大きい幅寸法の幅広部分を備え、該幅広部分が前記ハニカムフィルタの対向面の対向する２つの長辺に位置し、かつ、前記側面の厚さ方向に前記対向面から突出するように配設され、前記ハニカムフィルタは、前記幅広部分だけによって前記側面の厚さ方向に前記カートリッジ枠体内に保持される。
【００１３】
本発明の他のハニカムフィルタカートリッジにおいては、さらに、前記緩衝材は、前記側面の厚さ寸法よりも小さい幅寸法の幅狭部分を備え、該幅狭部分が前記側面の厚さ方向に前記対向面から突出しないように配設される。
【００１４】
本発明の更に他のハニカムフィルタカートリッジにおいては、さらに、前記幅広部分は、互いに正対するように配設されるとともに、前記幅広部分の前記長辺方向の長さ寸法は、正対する前記幅広部分上の点の間隔が所定の長さを超えないような寸法である。
【００１５】
本発明の更に他のハニカムフィルタカートリッジにおいては、さらに、前記所定の長さは、前記長辺の長さ寸法よりも短い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図３は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概略斜視図、図４は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概念図、図５は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの断面図である。
【００１８】
図において、１１は複合換気ユニット、１２は、室内１３と室外１４とを区画する壁体であり、該壁体１２に前記複合換気ユニット１１が埋設される。該複合換気ユニット１１は、熱交換機能、換気機能及び空気清浄機能を併せ持ち、正面から見て右半分の下部に配設された熱交換部１５、正面から見て右半分の上部に配設された換気部１６、及び正面から見て左半分に配設された空気清浄部１７を有する。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、ハニカムフィルタを含むフィルタカートリッジが前記複合換気ユニット１１の空気清浄部１７の内部に配設された場合について説明するが、前記フィルタカートリッジは、家庭用の空調機器、車両用の空調機器、その他いかなる装置に配設されてもよい。
【００２０】
前記複合換気ユニット１１は、該複合換気ユニット１１全体の制御を行う制御装置４３、及び、室内空気の臭い物質を検出する図示されない臭いセンサ、室内１３の温度を検出する図示されない温度センサ、室内空気中に含まれる塵埃の量を検出する図示されないダストセンサ等を備えるセンサ部４４を有する。
【００２１】
そして、前記熱交換部１５に交流式の熱交換器３１が配設されるとともに、換気部１６に排気用の換気ファン３２及び吸気用の換気ファン３３が並設させて配設される。また、空気清浄部１７に、下方から順にイオン化電極３４、集塵電極３５、第１のフィルタカートリッジ３６、紫外線照射器３７、第２のフィルタカートリッジ３８及び空気吹出し用の清浄器ファン３９がそれぞれ配設され、前記イオン化電極３４及び集塵電極３５によって集塵装置４０が、前記第１のフィルタカートリッジ３６、紫外線照射器３７及び第２のフィルタカートリッジ３８によって脱臭装置４１がそれぞれ構成される。
【００２２】
そして、前記複合換気ユニット１１は、室内１３側に向けて形成された室内側パネル２１を有し、該室内側パネル２１における前記空気清浄部１７より下方に、室内空気を吸引するための第１の室内空気吸引口２２が、前記室内側パネル２１における前記熱交換部１５より下方に室内空気を吸引するための第２の室内空気吸引口２３が、室内側パネル２１における前記空気清浄部１７より上方に空気清浄が行われた後の清浄空気を室内１３に供給するための空気吹出口２４がそれぞれ形成される。また、複合換気ユニット１１は、室外１４側に向けて形成された室外側パネル２５を有し、該外側パネル２５における換気部１６より上方に換気口２６が形成される。なお、該換気口２６は、室内空気を室外１４に排出するための室内空気排出口２７、室外空気を吸引するための室外空気吸引口２８から成る。
【００２３】
そして、前記複合換気ユニット１１内には、図４に示されるように、第１の室内空気吸引口２２と空気清浄部１７の入口側との間に第１の室内空気吸引部Ｋ１が、第２の室内空気吸引口２３と熱交換部１５の入口側との間に第２の室内空気吸引部Ｋ２が、空気清浄部１７の出口側と空気吹出口２４との間に空気吹出部Ｋ３が、換気部１６の出口側と室内空気排出口２７との間に室内空気排出部Ｋ４が、室外空気吸引口２８と換気部１６の入口側との間に室外空気吸引部Ｋ５がそれぞれ形成される。また、熱交換部１５の出口側と空気清浄部１７の入口側との間に、第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気と室外空気吸引口２８から吸引された室外空気とを混合させる混合部Ｋ６が形成される。なお、筒状体５１が換気部１６から室外側パネル２５を貫通して室外１４に向けて延び、該筒状体５１内において長手方向に形成された区画板５２によって前記室内空気排出部Ｋ４及び室外空気吸引部Ｋ５が形成される。
【００２４】
したがって、清浄器ファン３９を作動させることによって第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気は、第１の室内空気吸引部Ｋ１を通って混合部Ｋ６に送られ、該混合部Ｋ６において室外空気と混合されて混合体になり、更に空気清浄部１７において空気清浄が行われた後、清浄空気となって空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出される。また、換気ファン３２を作動させることによって第２の室内空気吸引口２３から吸引された室内空気は、第２の室内空気吸引部Ｋ２を通って熱交換部１５に送られ、該熱交換部１５において室外空気と熱交換が行われた後、換気部１６によって室内空気排出部Ｋ４を通って室内空気排出口２７から排出される。
【００２５】
一方、換気ファン３３を作動させることによって室外空気吸引口２８から吸引された室外空気は、室外空気吸引部Ｋ５を通って換気部１６に送られ、該換気部１６によって熱交換部１５に送られ、該熱交換部１５において室内空気と熱交換が行われた後、混合部Ｋ６に送られる。そして、該混合部Ｋ６において室内空気と混合されて混合体になり、更に空気清浄部１７において空気清浄が行われた後、清浄空気となって空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出される。
【００２６】
この場合、室外空気吸引口２８から吸引された室外空気と第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気とが混合部Ｋ６において混合され、混合体となって空気清浄部１７に送られるようになっているので、室外空気は空気清浄部１７において空気清浄が行われた後に室内１３に吹き出されることになる。したがって、室外空気中に含まれる塵埃、臭い物質等が除去されることなく室外空気と共に室内１３に取り込まれてしまうことがないので、室外空気中に塵埃、臭い物質等が多く含まれる環境の下でも複合換気ユニット１１を使用することができる。
【００２７】
また、空気清浄が行われた後の混合体は、いずれも共通の流路、すなわち、空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出されるので、空気吹出部Ｋ３を配設するだけでよい。したがって、複合換気ユニット１１を小型化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。また、室内側パネル２１において空気吹出口２４が１箇所にだけ形成されることになるので、室内における複合換気ユニット１１の配設位置の制約がその分少なくなる。
【００２８】
さらに、室内側パネル２１において空気吹出口２４と第２の室内空気吸引口２３とが互いに最も離れた位置に形成されるので、空気清浄が行われた後の清浄空気が空気吹出口２４から吹き出された後、直ちに第２の室内空気吸引口２３から吸引されることがなくなる。したがって、清浄空気を室内１３に効率良く送ることができるので、室内１３の全体を清浄空気で充満させることができる。
【００２９】
例えば、室内１３の図示されない床上に汚染空気発生源がある場合、該汚染空気発生源から発生した塵埃、臭い物質等を含む室内空気は、第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から吸引されるが、前記清浄空気を吹き出す空気吹出口２４は、相対的に第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から離れた位置に形成されるので、空気吹出口２４から吹き出された清浄空気によって塵埃、臭い物質等を含む室内空気が攪拌（かくはん）されることがない。したがって、塵埃、臭い物質等を含む室内空気を第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から効率良く吸引することができる。
【００３０】
ところで、前記熱交換器３１において相対的に温度が異なる室内空気と室外空気との熱交換が行われるので、熱交換器３１の高温側の熱交換面において室内空気又は室外空気に含まれる水分が結露することがある。ところが、換気部１６は熱交換部１５の上方に配設されるので、水滴が換気部１６に付着することはない。したがって、該換気部１６の金属部分が腐食したり劣化したりすることがなく、複合換気ユニット１１の寿命を長くすることができる。なお、３４ａは放電電極、３５ａはフィルム電極である。
【００３１】
次に、前記集塵装置４０及び脱臭装置４１について説明する。
【００３２】
該集塵装置４０は、高電圧電極、すなわち、陰極となるイオン化電極３４及び陽極となる集塵電極３５から成り、前記イオン化電極３４と集塵電極３５との間に高電圧が印加され、イオン化電極３４によってコロナ放電が生じて負イオンが発生させられる。その結果、混合部Ｋ６から供給された混合体中の塵埃が、帯電させられ、クーロン力によって集塵電極３５に向かって移動させられ、該集塵電極３５によって除去され、集塵が行われる。なお、前記イオン化電極３４は、コロナ放電が生じやすいように棒状の複数の放電電極３４ａを平行に並べることによって形成され、前記集塵電極３５は、ポリプロピレン等から成るフィルム電極３５ａを螺（ら）旋状に巻回させることによって形成される。
【００３３】
続いて、集塵が行われた後の混合体は、脱臭装置４１に供給される。該脱臭装置４１は、第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８によって紫外線照射器３７を上下から挟むようにして構成される。前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８は、後述されるように光酸化触媒を含み、ハニカム状の孔を多数備えるハニカムフィルタとしてのフィルタ本体６１を有する。そして、紫外線照射器３７は、紫外線ランプを平行に並べることによって形成され、紫外線を前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８に照射する。
【００３４】
そして、前記紫外線照射器３７によって、前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８に紫外線を照射すると、光触媒反応によって、混合体中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、混合体中の窒素酸化物（ＮＯX ）は酸化されて二酸化窒素になり、第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８において吸着され、さらに、酸化触媒によって、混合体中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８から排出される。そして、混合体中の細菌、ウィルス等は、前記光触媒上で殺菌される。
【００３５】
なお、前記フィルタ本体６１は光触媒を含まないものであってもよく、その場合は紫外線照射器３７を省略することができる。
【００３６】
このようにして、集塵装置４０及び脱臭装置４１において、混合体中の塵埃、揮発性有機化合物、臭い物質、窒素酸化物、一酸化炭素等を除去するとともに、細菌、ウィルス等を殺菌して空気清浄を行うことができる。
【００３７】
そして、空気清浄が行われた後の清浄空気は、清浄器ファン３９を作動させることによって空気吹出口２４から吹き出される。前記清浄器ファン３９は、横流（クロスフロー）ファンによって構成され、円周方向に複数の羽根を並べて形成された円筒状の羽根車から成る。そして、図示されないモータを駆動して前記羽根車を回転させると、清浄空気は、羽根車の各羽根間を通って外側から内側に送られ、再び各羽根間を通って外側に吐出されるようになっている。
【００３８】
次に、第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８におけるハニカムフィルタ保持構造について、詳細に説明する。なお、第１のフィルタカートリッジ３６と第２のフィルタカートリッジ３８とは同一の構成を有しているので、ここでは、第１のフィルタカートリッジ３６についてのみ説明し、第２のフィルタカートリッジ３８についての説明は省略する。
【００３９】
図１は本発明の実施の形態における緩衝材を取り付けたフィルタ本体の斜視図、図６は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体の構成を示す図、図７は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体のための緩衝材の構成を示す図、図８は本発明の実施の形態における緩衝材を取り付けたフィルタ本体の構成を示す図、図９は本発明の実施の形態におけるフィルターカートリッジの斜視図である。
【００４０】
図６において、６１はハニカムフィルタとしてのフィルタ本体であり、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるように、空気が通過するハニカム状に形成された多数の孔６１ａを備え、空気が通過する対向面が矩形状の厚板のような形状を有し、例えば、対向面の長さ寸法Ａは９０［ｍｍ］、対向面の幅寸法Ｂは７０［ｍｍ］、側面の厚さ寸法Ｃは８［ｍｍ］程度となっている。該フィルタ本体６１は、活性炭、常温酸化触媒及び光酸化触媒を混練させた混練物を押出成形し、所定厚さにスライスして得られる直方体形状のハニカム体を乾燥させたものであり、黒色である。ここで、前記常温酸化触媒は、例えば、ＣｅＯ2 ・ＺｒＯ2 であり、また、光酸化触媒は、例えば、ＴｉＯ2 である。
【００４１】
なお、前記フィルタ本体６１は、常温酸化触媒又は光酸化触媒を含むものでなくてもよいし、他の触媒その他の物質を含むものであってもよい。
【００４２】
また、前記孔６１ａの形状は、正面から見て、図６の（ａ）に示されるような正方形であってもよいし、正六角形であってもよいし、円であってもよいし、正三角形であってもよいし、いかなる形状であってもよい。なお、前記孔６１ａは、フィルタ本体６１を側面の厚さ方向に貫通するように形成されており、集塵が行われた後の混合体が該フィルタ本体６１を側面の厚さ方向に通過することができるようになっている。
【００４３】
また、図７において、６２は、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるような形状の弾力性を有する緩衝材であり、前記フィルタ本体６１の側面に巻き付けられるように配設される。前記緩衝材６２は、例えば、発泡倍率３０倍の発泡ポリエチレンから成るが、発泡ポリウレタンから成るものであってもよいし、いかなる材質からなるものであってもよい。
【００４４】
図に示されるように、前記緩衝材６２は帯状の細長い形状であるが、幅広部分６２ａ及び幅狭部分６２ｂを有する。ここで、前記幅広部分６２ａの幅寸法Ｄは、フィルタ本体６１側面の厚さ寸法Ｃより大きな寸法、例えば、９［ｍｍ］程度であり、幅狭部分６２ｂの幅寸法Ｅは前記側面の厚さ寸法Ｃより小さな寸法、例えば、７［ｍｍ］程度である。なお、幅広部分６２ａの長さ寸法Ｆはフィルタ本体６１の長さ寸法Ａよりも短く、例えば、４０［ｍｍ］程度である。
【００４５】
そして、前記緩衝材６２をフィルタ本体６１の側面に巻き付けるように配設して、図１及び図８に示されるようなフィルタ本体ユニット６３が構成される。ここで、図８の（ａ）はフィルタ本体ユニット６３の正面図であり、図８の（ｂ）はフィルタ本体ユニット６３の側面図である。
【００４６】
この場合、フィルタ本体６１の全周のほぼ半分の長さを有する２つの緩衝材６２を使用してフィルタ本体６１の側面を覆うようになっているが、フィルタ本体６１の全周にほぼ等しい長さを有する単一の緩衝材６２を使用してもよい。また、緩衝材６２の端面の合わせ目に隙間が生じることがないように、緩衝材６２の長さを調節することが望ましい。
【００４７】
ここで、緩衝材６２は、幅広部分６２ａが、図８の（ａ）において左右対称の位置になるように、すなわち、幅広部分６２ａが互いに正対するように配設されることが望ましく、さらに、幅広部分６２ａの中心と、フィルタ本体６１の長辺の中心がほぼ一致するように、緩衝材６２が配設されることがより望ましい。また、緩衝材６２は、図８の（ｂ）に示されるように、幅広部分６２ａの幅寸法Ｄ及び幅狭部分６２ｂの幅寸法Ｅの中心がフィルタ本体６１側面の厚さ寸法Ｃの中心とほぼ一致して、幅広部分６２ａがフィルタ本体６１の表面側に突出する突出量と裏面側に突出する突出量とが等しくなるように配設されることが望ましい。
【００４８】
このようにして構成されたフィルタ本体ユニット６３をカートリッジ枠体６４に装填（てん）して、図９に示されるようなフィルタカートリッジ３６を得ることができる。また、前記カートリッジ枠体６４の材質は、紙、樹脂、金属、その他いかなる材質であってもよいが、ここでは材質が紙である場合について説明する。前記カートリッジ枠体６４は、内部に前記フィルタ本体ユニット６３が３つ装填される直方体の箱であって、正面及び裏面に前記混合体を通過させるための大きな開口をそれぞれ３つ有するものであり、複数の板状部材を接合して形成されてもよいが、展開された１枚の板状部材を折り曲げて組み立てることによって形成することが望ましい。
【００４９】
なお、フィルタ本体６１が光酸化触媒を含み、フィルタカートリッジ３６が紫外線照射器３７の紫外線ランプの近傍に配設される場合、カートリッジ枠体６４はそれ自体紫外線ランプからの紫外線が照射されるので、劣化したり変色したりする恐れがある。そのため、カートリッジ枠体６４の表面の色を紫外線吸収色にして、該カートリッジ枠体６４の内部にまで紫外線が届かないようにすることが必要である。これにより、紫外線ランプからの紫外線がカートリッジ枠体６４の表面で反射して、フィルタカートリッジ３６周辺に存在する部材に当たることも防止される。
【００５０】
ここで、前記紫外線吸収色とは、少なくとも近紫外線より短波長の光を吸収する色であり、例えば、黒色である。そして、前記カートリッジ枠体６４の全面が紫外線吸収色であることが望ましいが、外側に該当する場所だけが紫外線吸収色であってもよい。また、紫外線吸収色とするには、表面を塗装した板状部材やそれ自体の色が紫外線吸収色である樹脂のような材質の板状部材を使用してカートリッジ枠体６４を形成してもよいし、箱状に形成されたカートリッジ枠体６４の表面を塗装してもよい。
【００５１】
次に、前記構成のハニカムフィルタの保持構造において、ハニカムフィルタに荷重が加えられた状態について説明する。
【００５２】
図１０は本発明の実施の形態におけるハニカムフィルタの保持構造において、ハニカムフィルタに荷重が加えられた状態を示す図である。
【００５３】
ハニカムフィルタとしてのフィルタ本体６１の周囲に緩衝材６２が配設されたフィルタ本体ユニット６３においては、幅広部分６２ａがフィルタ本体６１の表面側及び裏面側に側面の厚さ方向に突出している。前記フィルタ本体６１は図示されないカートリッジ枠体６４内に収納される。
【００５４】
通常、フィルタ本体６１は寸法精度が低く寸法にばらつきがあるので、フィルタカートリッジ枠体６４はフィルタ本体６１よりもやや大きめに作成され、フィルタ本体６１との間に隙間が生じるようになっている。しかし、本実施の形態においては、緩衝材６２の幅広部分６２ａがフィルタ本体６１の表面側及び裏面側に突出している。そのため、幅広部分６２ａに対応する箇所において、フィルタ本体６１側面の厚さ方向に関する隙間は緩衝材６２によって完全に埋められ、前記幅広部分６２ａの図における上端辺及び下端辺が、図示されないフィルタカートリッジ枠体６４に接触している。
【００５５】
一方、緩衝材６２の幅狭部分６２ｂの幅は、フィルタ本体６１側面の厚さ寸法より小さい寸法なので、フィルタ本体６１の表面及び裏面よりも引っ込んでいる。そのため、幅狭部分６２ｂに対応する箇所において、フィルタ本体６１側面の厚さ方向に関する隙間は残存したままである。したがって、幅狭部分６２ｂに対応する箇所においてはフィルタ本体６１の周縁部分も、緩衝材６２もフィルタカートリッジ枠体６４に接触していない。
【００５６】
すなわち、図示されないフィルタカートリッジ枠体６４内において、フィルタ本体ユニット６３は緩衝材６２の幅広部分６２ａだけによってフィルタ本体６１側面の厚さ方向に支持され、他の部分は宙に浮いたフローティング状態となっている。したがって、フィルタカートリッジ枠体６４からのフィルタ本体６１の厚さ方向に関する荷重は、すべて前記幅広部分６２ａに作用し、他の部分には作用しない。そして、前記幅広部分６２ａに作用した荷重は、フィルタ本体ユニット６３の前記幅広部分６２ａに対応する周辺部分に伝達されるので、前記フィルタカートリッジ枠体６４からの荷重は、フィルタ本体６１の前記幅広部分６２ａに対応する箇所にだけ作用する。
【００５７】
したがって、フィルタカートリッジ３６の交換作業時等に該フィルタカートリッジ３６を床上に落下させたような場合、フィルタ本体６１の厚さ方向に作用する荷重は、図１０に示されるように、幅広部分６２ａに対応する箇所にだけ作用する。そして、該幅広部分６２ａはフィルタ本体６１の対向面の対向する２つの長辺に位置するので、前記荷重は、フィルタ本体６１の互いに対向する前記長辺にそれぞれ作用することになる。
【００５８】
ここで、曲げモーメントの大きさは荷重の大きさに比例し、かつ、荷重の作用点の間隔の２乗に比例するので、作用点の間隔が短くなると、曲げモーメントが極めて小さくなる。そのため、フィルタ本体６１の対向面の互いに対向する長辺にそれぞれ作用する荷重による曲げモーメントの大きさは、前記荷重がフィルタ本体６１の短辺に作用した場合と比較すると極めて小さくなる。したがって、作用点がフィルタ本体６１の対向面の互いに対向する短辺に位置すればフィルタ本体６１が割れてしまう程度の荷重であっても、作用点が互いに対向する長辺に位置するとフィルタ本体６１が割れない可能性が高くなる。
【００５９】
ところで、本実施の形態においては、フィルタカートリッジ枠体６４からの荷重は、フィルタ本体６１の幅広部分６２ａに対応する箇所にだけ作用するが、幅広部分６２ａのどの箇所に作用するかは、一定でない。このため、図１０に示されるような位置に荷重が作用した場合には作用点の間隔が短いが、一方の長辺側の幅広部分６２ａの端と他方の長辺側の幅広部分６２ａの反対端とに荷重が作用した場合には、作用点の間隔が長くなり、曲げモーメントが許容範囲を超えることも予想される。ここで、幅広部分６２ａが図８の（ａ）において左右対称の位置にある場合、すなわち、対向する長辺において幅広部分６２ａが互いに正対する位置にある場合、幅広部分６２ａの長さ寸法Ｆを制限すれば、一方の長辺側の幅広部分６２ａの端と他方の長辺側の幅広部分６２ａの反対端とに荷重が作用しても、作用点の間隔を制限することができることが分かる。
【００６０】
本発明者の実験によると、「従来の技術」及び「発明が解決しようとする課題」において説明した従来の保持構造を有するハニカムフィルタの場合、複合換気ユニット１１の空気清浄部１７に配設する状態のフィルタカートリッジ３６を８０［ｃｍ］の高さから床上に落下させた時に、フィルタ本体６１の長さ寸法Ａが８０［ｍｍ］以上であると、フィルタ本体６１が割れてしまうことが判明した。
すなわち、通常に予想される程度の衝撃をフィルタカートリッジ３６に加えた時にフィルタ本体６１に作用する荷重の場合、作用点の間隔が８０［ｍｍ］以上であると曲げモーメントが許容範囲を超えることが判明した。
【００６１】
したがって、一方の長辺側の幅広部分６２ａの端と他方の長辺側の幅広部分６２ａの反対端との間の長さを８０［ｍｍ］未満とすればよいことが分かる。本実施の形態においては、フィルタ本体６１の幅寸法Ｂは７０［ｍｍ］程度であるから、ピタゴラスの定理から、前記幅広部分６２ａの長さ寸法Ｆを（８０2 −７０2 ）1/2 ≒４０［ｍｍ］以下にすればよいことが分かる。
【００６２】
なお、曲げモーメントが許容範囲を超えることがない前記作用点の間隔の数値８０［ｍｍ］は、フィルタカートリッジ３６に加える衝撃の強さ、フィルタ本体６１の強度等の諸条件に依存するものであるから、必要に応じて他の数値を採用することができる。
【００６３】
また、本実施の形態においては、フィルタカートリッジ枠体６４内において、フィルタ本体ユニット６３は緩衝材６２の幅広部分６２ａだけによってフィルタ本体６１側面の厚さ方向に支持され、他の部分はフローティング状態となっていて、フィルタカートリッジ枠体６４からのフィルタ本体６１側面の厚さ方向に関する荷重は、すべて前記幅広部分６２ａに作用し、他の部分には作用しない。したがって、フィルタカートリッジ枠体６４がフィルタ本体６１に直接接触してフィルタ本体６１が破損してしまうことがない。
【００６４】
このように、本実施の形態においては、フィルタ本体６１側面に巻き付けられる緩衝材６２の幅広部分６２ａが、フィルタ本体６１の対向する長辺にそれぞれ位置し、フィルタカートリッジ枠体６４内において、フィルタ本体６１は前記幅広部分６２ａだけによってフィルタ本体６１の厚さ方向に支持されるようになっている。
【００６５】
したがって、フィルタカートリッジ３６に振動や衝撃が加わった場合でも、フィルタ本体６１側面の厚さ方向に作用する荷重は幅広部分６２ａに対応する箇所にだけ作用するので、前記荷重の作用点の間隔が長くならず、前記フィルタ本体６１の受ける曲げモーメントが大きくなることがない。そのため、フィルタ本体６１が割れることがない。そして、フィルタ本体６１が割れないので、長期間使用しても、フィルタカートリッジ３６の流路抵抗が増大することなく、かつ、フィルタ性能が低下することもない。
【００６６】
また、フィルタ本体６１の長辺を長くすることができるので、フィルタ本体６１を大型化することが可能となる。そのため、フィルタカートリッジ３６に装填するフィルタ本体６１の数を減少することができるので、フィルタカートリッジ３６の開口の面積を大きくすることができ、空気の流れをスムーズにして、流路抵抗を減少させるとともにフィルタ性能を向上させることができる。また、フィルタ本体６１の数を減少することができるので、フィルタ本体６１の製造コスト及びフィルタカートリッジ３６の組立コストを低下させることができる。
【００６７】
さらに、フィルタカートリッジ枠体６４がフィルタ本体６１に直接接触してフィルタ本体６１が破損してしまうこともない。
【００６８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハニカムフィルタカートリッジにおいては、空気が通過する多数の孔を備えたハニカムフィルタの側面に緩衝材を配設して、前記ハニカムフィルタをカートリッジ枠体内に保持するハニカムフィルタカートリッジであって、前記緩衝材は、前記側面の厚さ寸法よりも大きい幅寸法の幅広部分を備え、該幅広部分が前記ハニカムフィルタの対向面の対向する２つの長辺に位置し、かつ、前記側面の厚さ方向に前記対向面から突出するように配設され、前記ハニカムフィルタは、前記幅広部分だけによって前記側面の厚さ方向に前記カートリッジ枠体内に保持される。
【００７０】
この場合、カートリッジ枠体に振動や衝撃が加わった場合でも、ハニカムフィルタの厚さ方向に作用する荷重は幅広部分に対応する箇所にだけ作用するので、前記荷重の作用点の間隔が長くならず、前記ハニカムフィルタの受ける曲げモーメントが大きくなることがない。そのため、ハニカムフィルタが割れることがない。
【００７１】
他のハニカムフィルタカートリッジにおいては、さらに、前記緩衝材は、前記側面の厚さ寸法よりも小さい幅寸法の幅狭部分を備え、該幅狭部分が前記側面の厚さ方向に前記対向面から突出しないように配設される。
【００７２】
この場合、ハニカムフィルタは緩衝材の幅広部分だけによって厚さ方向に支持され、他の部分は宙に浮いたフローティング状態となるので、カートリッジ枠体からのハニカムフィルタの厚さ方向に関する荷重は、すべて前記幅広部分に作用し、他の部分には作用しない。
【００７３】
さらに、カートリッジ枠体がハニカムフィルタに直接接触してハニカムフィルタが破損してしまうこともない。
【００７４】
更に他のハニカムフィルタカートリッジにおいては、さらに、前記幅広部分は、互いに正対するように配設されるとともに、前記幅広部分の前記長辺方向の長さ寸法は、正対する前記幅広部分上の点の間隔が所定の長さを超えないような寸法である。
【００７５】
この場合、一方の長辺側の幅広部分の端と他方の長辺側の幅広部分の反対端とに荷重が作用しても、前記荷重の作用点の間隔が長くなることがないので、前記ハニカムフィルタの受ける曲げモーメントが許容範囲を超えることがない。
【００７６】
更に他のハニカムフィルタカートリッジにおいては、さらに、前記所定の長さは、前記長辺の長さ寸法よりも短い。
【００７７】
この場合、ハニカムフィルタの長辺を長くすることができるので、ハニカムフィルタを大型化することが可能となる。そのため、カートリッジ枠体に装填するハニカムフィルタの数を減少できるので、カートリッジ枠体の開口の面積を大きくすることができ、空気の流れをスムーズにして、流路抵抗を減少させるとともにフィルタ性能を向上させることができる。また、ハニカムフィルタの数を減少できるので、ハニカムフィルタの製造コスト及びフィルタカートリッジの組立コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における緩衝材を取り付けたフィルタ本体の斜視図である。
【図２】従来の保持構造におけるフィルタ本体に荷重が加えられた状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概略斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概念図である。
【図５】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体のための緩衝材の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における緩衝材を取り付けたフィルタ本体の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるフィルターカートリッジの斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるハニカムフィルタの保持構造において、ハニカムフィルタに荷重が加えられた状態を示す図である。
【符号の説明】
６１    フィルタ本体
６２    緩衝材
６２ａ    幅広部分
６２ｂ    幅狭部分
６４    カートリッジ枠体
【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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