(57)【要約】【課題】構成を簡素化し、内気と外気のように流路を複数に区分けして濾過することができるとともに、製作を容易にすることができるフィルタ及び空調装置を提供する。【解決手段】空調装置用のフィルタ１０は、フィルタケース内に区画形成された内気通路と外気通路に跨るように配置され、濾材シート１２を襞状に折曲げて形成されたフィルタ基材１１の幅端部１１ｃに端板１３が固定されて形成されている。前記フィルタ基材１１には濾材シート１２の襞配列方向の中央部に両側部よりも通気抵抗の高い高通気抵抗部を設け、該高通気抵抗部が内気と外気の仕切り部１４となっている。前記高通気抵抗部は、内気及び外気中の成分を吸着する機能性粒子、例えば粒状活性炭２３で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材シートが襞折りして形成されたフィルタ基材の襞延長方向の両幅端部に端板が固定されているフィルタであって、
前記フィルタ基材にはその襞配列方向の中間部の全幅にわたって他の部分よりも通気抵抗の高い高通気抵抗部を設けたことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記高通気抵抗部を、空気中の成分を吸着する機能性粒子で構成したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記機能性粒子は、隣接する襞部間の谷部に充填されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記機能性粒子を覆う蓋板が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のフィルタ。
【請求項５】
車室内の空気が循環される内気通路と、外気が導入される外気通路とを有し、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフィルタを高通気抵抗部の両側のフィルタ基材が内気通路及び外気通路に位置するように組込んだことを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の車室内に外気を導入するための外気通路と、車室内の空気を循環するための内気通路とに跨るように配置されるキャビンフィルタ等に適するフィルタ及びそのフィルタを用いた空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気中の不純物の除去、臭気成分の除去等を目的として、キャビンフィルタ、空調用フィルタ、脱臭フィルタ等が用いられている。これらのフィルタは、濾過性能を向上させるために、濾材シートを断面波形になるようにプリーツ成形してフィルタ基材を製作することにより表面積（濾過面積）の増大が図られている。該フィルタ基材は、四角枠状の枠体（フレーム）内に嵌め込まれて接合されるか、或いはその両端部に端板がホットメルト接着剤等の接着剤で接合される。
【０００３】
この種のエアフィルタが特許文献１に開示されている。このエアフィルタはプリーツ状に折曲げられた多数の襞部が連なるフィルタ濾材からなり、隣接する襞部間の谷部内に活性炭等の機能性粒子が充填されてほぼ全体が通気性カバーで覆われている。そして、エアフィルタは四角枠状のフィルタ枠に嵌め込まれ、エア流入口とエア流出口を有するボックス内に収納配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来構成のエアフィルタにおいては、内気と外気を区分して濾過を行うことはできない。すなわち、機能性粒子はフィルタ濾材の全面に亘って充填されていることから吸着機能は十分発現される一方、内気と外気を仕切る仕切り部とはならない。
【０００６】
そこで、本発明の目的とするところは、構成を簡素化し、内気と外気のように流路を複数に区分けして濾過することができるとともに、製作を容易にすることができるフィルタ及び空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のフィルタは、濾材シートが襞折りして形成されたフィルタ基材の襞延長方向の両幅端部に端板が固定されているフィルタであって、前記フィルタ基材にはその襞配列方向の中間部の全幅にわたって他の部分よりも通気抵抗の高い高通気抵抗部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明のフィルタは、請求項１に係る発明において、前記高通気抵抗部を、空気中の成分を吸着する機能性粒子で構成したことを特徴とする。
請求項３に記載の発明のフィルタは、請求項２に係る発明において、前記機能性粒子は、隣接する襞部間の谷部に充填されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明のフィルタは、請求項２又は請求項３に係る発明において、前記機能性粒子を覆う蓋板が設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明の空調装置は、車室内の空気が循環される内気通路と、外気が導入される外気通路とを有し、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフィルタを高通気抵抗部の両側のフィルタ基材が内気通路及び外気通路に位置するように組込んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明のフィルタにおいて、フィルタ基材には襞配列方向の中間部に両側部よりも通気抵抗の高い高通気抵抗部が設けられ、該高通気抵抗部が例えば内気と外気の仕切り部となっている。このため、仕切り部がフィルタ基材の中間部における高通気抵抗部により簡易に構成されるとともに、その仕切り部は内気と外気を区分してそれぞれ独立に通過させることができる。また、その仕切り部は、フィルタ基材の襞配列方向の中間部に通気抵抗を高める高通気抵抗部を形成するだけで簡単に製作することができる。
【００１１】
従って、本発明の空調装置用フィルタによれば、構成を簡素化し、内気と外気のように流路を複数に区分けして濾過することができるとともに、製作を容易にすることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における空調装置用のフィルタを示す斜視図。
【図２】そのフィルタを製作する状態を分解して示す斜視図。
【図３】そのフィルタの作用を示す説明図。
【図４】第２実施形態の空調装置用のフィルタを製作する状態を分解して示す斜視図。
【図５】第３実施形態における空調装置用のフィルタを示す斜視図。
【図６】そのフィルタを製作する状態を分解して示す斜視図。
【図７】そのフィルタの作用を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、フィルタ基材１１は不織布等で形成された濾材シート１２を襞状（プリーツ状）に折曲げて構成されている。該フィルタ基材１１は四角形状に形成された枠体２０内に嵌め込まれ、フィルタ基材１１の襞延長方向の両幅端部１１ｃはそれぞれ枠体２０を構成する枠板としての端板１３に固着され、空調装置用のフィルタ１０が形成される。フィルタ基材１１の両幅端部１１ｃと端板１３との固着は、例えば端板１３に形成されたジグザグ状の組付溝２１にフィルタ基材１１の幅端部１１ｃを嵌合した状態で、この嵌合部を熱融着したり、接着剤で接着したりすることにより行われる。或いは、フィルタ基材１１の両幅端部１１ｃを端板１３のフラットな側面に熱融着したり、接着剤で接着したりするだけでもよい。これらの端板１３により、濾材シート１２の襞折り形状が保持されるとともに、空気の濾過通路が区画される。なお、各図面においては、フィルタ基材１１の襞部１１ａの数は実際よりも少なく描かれている。
【００１４】
前記濾材シート１２はポリプロピレン樹脂（ＰＰ、融点１５０〜１６５℃）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ、融点２５６〜２６４℃）等の熱可塑性樹脂により形成され、端板１３はポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂（ＰＥ、融点１０７〜１４０℃）等の熱可塑性樹脂により形成されている。
【００１５】
前記フィルタ基材１１の襞配列方向の中央部において、隣接する襞部１１ａ間の谷部１１ｂであって、空気流の上流側に向かって開口する谷部１１ｂは凹状の収容部２２とされている。この収容部２２には機能性粒子としての粒状活性炭２３が分散された連続気泡性の樹脂発泡体２５が充填されている。従って、この樹脂発泡体２５の部分は、樹脂発泡体２５を有しない部分に比べて通気抵抗の高い高通気抵抗部となっている。粒状活性炭２３は、脱臭、除湿等の機能を有している。フィルタ基材１１の中央部でその全幅にわたって形成された高通気抵抗部がフィルタ基材１１を通過する空気流を２つに仕切る仕切り部（境界部）１４となっている。前記機能性粒子としては、粒状活性炭２３のほか、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ等が用いられ、脱臭機能、除湿機能のほか、抗菌機能、抗黴機能、抗ウィルス機能等が発現される。
【００１６】
そして、後述のようにその仕切り部１４を境にしてフィルタ基材１１の一方の部分が内気を濾過し、他方の部分が外気を濾過するようになっている。前記収容部２２には粒状活性炭２３が脱落することを防ぐための蓋板２４が被せられている。この蓋板２４は樹脂発泡体２５及び襞部１１ａの頂部の少なくとも一方に接着又は熱融着されるとともに、蓋板２４は通気性を有していても、有していなくてもよい。この仕切り部１４の位置は、内気が通過する部分の濾過面積と外気が通過する部分の濾過面積の割合が、内気の流量と外気の流量に対応するように決定される。
【００１７】
例えば、内気の流量が７０体積％で外気の流量が３０体積％である場合には、内気が通過する部分の濾過面積が７０％で、外気が通過する部分の濾過面積が３０％となるように仕切り部１４の位置が定められる。言い換えれば、内気が通過する部分の襞配列方向の長さが７０％で、外気が通過する部分の襞配列方向の長さが３０％となるように仕切り部１４の位置が定められる。この濾過面積は、濾材シート１２を襞部１１ａがなくなるように展開した場合の面積である。従って、両濾材シート１２の投影面積が同じであっても、襞部１１ａの密度や高さが異なれば濾過面積も異なる。
【００１８】
続いて、フィルタ１０の製作方法について説明する。
図２に示すように、フィルタ基材１１の襞配列方向の中央位置において、隣接する襞部１１ａ間の谷部１１ｂによって形成された収容部２２には粒状活性炭２３が分散された樹脂発泡体２５を充填する。前記樹脂発泡体２５は多数の空孔を有していることから、粒状活性炭２３はその空孔を介して機能を十分に発現することができる。樹脂発泡体２５としては、ポリウレタン樹脂発泡体、ポリオレフィン樹脂発泡体等が用いられる。この粒状活性炭２３は脱臭、脱水等の機能を発現し、粒子径を小さく、かつ充填率を高くして通気抵抗を高くすることができるため平均粒子径が好ましくは１５０〜３５５μｍに設定される。粒状活性炭２３の平均粒子径が１５０μｍを下回る場合には、粒状活性炭２３が濾材シート１２を通過して漏れ出すおそれがある。その一方、３５５μｍを上回る場合には、粒状活性炭２３の充填率が低くなって、通気抵抗を十分に高めることができなくなり、好ましくない。
【００１９】
次いで、前記樹脂発泡体２５の上面を不織布製の蓋板２４で覆う。そして、そのフィルタ基材１１を四角形状の枠体２０内に嵌め込み、フィルタ基材１１の両幅端部１１ｃを枠体２０の端板１３の組付溝２１に嵌合させてホットメルト接着剤で接着したり、熱融着したりする。なお、前記収容部２２に粒状活性炭２３を含む樹脂発泡体２５を充填する前に、フィルタ基材１１を枠体２０内に嵌め込んでその幅端部１１ｃに枠体２０の端板１３を固定し、その後収容部２２に粒状活性炭２３が分散された樹脂発泡体２５を充填することもできる。以上のようにして、襞配列方向の中央に仕切り部１４を有するフィルタ１０を製作することができる。
【００２０】
図３に示すように、上記のフィルタ１０はフィルタケース１５内の後述する内気通路１６と外気通路１７に跨るように配置され、その枠体２０の両枠板がフィルタケース１５に着脱可能に支持される。フィルタケース１５内には、内気通路１６と外気通路１７を区画形成する区画壁１８が設けられている。そして、図示しないファンによりフィルタケース１５の吸入口から内気及び外気がそれぞれ内気通路１６及び外気通路１７に送られ、内気通路１６及び外気通路１７を通ってフィルタ１０へ流入するようになっている。
【００２１】
フィルタ１０の仕切り部１４は、フィルタケース１５内の区画壁１８と対応するところに位置し、内気通路１６と外気通路１７がフィルタ１０の部分で途切れることなく連続するように形成されている。フィルタ基材１１において、内気が通過する側の部分は濾目が粗く構成され、外気が通過する側の部分は濾目が細かく構成されている。そのため、内気及び外気の濾過をそれぞれの性状に対応した濾材シート１２により適切に行うことができるようになっている。前記枠体２０内に嵌め込まれたフィルタ基材１１は、汚れが蓄積されたとき交換できるように構成されている。
【００２２】
フィルタ１０の下流側には冷却用熱交換器としての図示しないエバポレータが配置され、フィルタ１０から流出された内気又は外気はそのエバポレータで常法に従って熱交換が行われた後、所定の吹き出し口から車室内に吹き出されるようになっている。
【００２３】
次に、上記のように構成されたフィルタ１０について作用を説明する。
さて、図１に示すように、本実施形態のフィルタ１０では、襞折りされたフィルタ基材１１の中央位置に全幅にわたって粒状活性炭２３を含む樹脂発泡体２５による高通気抵抗部が設けられ、その高通気抵抗部が内気と外気の流れを仕切る仕切り部１４となっている。このため、図３に示すように、内気通路１６からの内気と外気通路１７からの外気がフィルタ基材１１内で仕切り部１４により区分された状態でそれぞれ独立して流れ、仕切り部１４の両側で各々濾過される。従って、フィルタ基材１１を収容する枠体２０に仕切り部分を設けて内気と外気の流れを仕切るような必要はない。
【００２４】
また、フィルタ１０を製作する場合には、図２に示すように、フィルタ基材１１の襞配列方向の中央において、隣接する襞部１１ａ間の谷部１１ｂの収容部２２に粒状活性炭２３が分散された樹脂発泡体２５を充填し、その上部を蓋板２４で覆う。そして、得られたフィルタ基材１１を枠体２０内に嵌め込み、その両幅端部１１ｃを端板１３に、ホットメルト接着剤等により固定する。このようにして、襞配列方向の中央に仕切り部１４を有するフィルタ１０を速やかに製作することができる。
【００２５】
そして、図３に示すように、中央に仕切り部１４を有するフィルタ１０がフィルタケース１５内に配設されると、その仕切り部１４がフィルタ１０の上流側及び下流側に配置されているフィルタケース１５の区画壁１８と対応するところに位置する。このため、前記のように内気通路１６を通る内気、外気通路１７を通る外気は連通することなく、仕切り部１４により明瞭に仕切られた状態でフィルタ１０を通過する。従って、フィルタ基材１１の一方の側を通過する内気は細かな濾目で微細な塵、埃等が捕捉されると同時に、他方のフィルタ基材１１を通過する外気は大きめの濾目で比較的大きい塵（粉塵）、埃等が捕捉される。
【００２６】
以上の第１実施形態により発揮される効果を以下にまとめて説明する。
（１）この第１実施形態におけるフィルタ１０において、フィルタ基材１１には濾材シート１２の襞配列方向の中間部の全幅にわたって形成され、その両側部よりも通気抵抗の高い高通気抵抗部が設けられ、該高通気抵抗部が内気と外気の仕切り部１４となっている。このため、仕切り部１４が濾材シート１２の襞配列方向の中央における高通気抵抗部により簡易に構成されるとともに、その仕切り部１４は内気と外気を区分してそれぞれ独立に通過させることができる。また、その仕切り部１４は、フィルタ基材１１を構成する濾材シート１２の襞配列方向の中央部に通気抵抗を高める粒状活性炭２３の高通気抵抗部を形成するだけで簡単に製作することができる。
【００２７】
従って、第１実施形態のフィルタ１０によれば、その構成を簡素化し、内気と外気の混合を防止することができるとともに、製作を容易にすることができ、コストの低減を図ることができるという効果を発揮する。
（２）前記仕切り部１４には、内気及び外気中の成分を吸着する機能性粒子が保持されている。このため、機能性粒子によって通気抵抗が増大され、内気と外気の混合を有効に防止することができるとともに、機能性粒子に基づく脱臭、抗菌等の機能を発揮することができる。さらに、機能性粒子が粒状活性炭２３であることにより、簡易に通気抵抗の増大を図ることができるとともに、除湿、脱臭、抗菌等の機能を発現することができる。
（３）前記粒状活性炭２３は、濾材シート１２の襞部１１ａ間の谷部１１ｂにより形成された収容部２２に充填されている。従って、谷部１１ｂを利用して粒状活性炭２３を容易に充填することができるとともに、その粒状活性炭２３が仕切り部１４としての役割を十分に果たすことができる。加えて、粒状活性炭２３は樹脂発泡体２５に予め分散されていることから、収容部２２への充填を容易に行うことができ、粒状活性炭２３の取扱性を向上させることができる。
（４）前記収容部２２には粒状活性炭２３を保持する蓋板２４が被せられている。このため、粒状活性炭２３が収容部２２からこぼれ落ちることを防止することができる。
（５）前記フィルタ基材１１は四角形状の枠体２０内に収容され、フィルタ基材１１の幅端部１１ｃが枠体２０の端板１３に固定されている。従って、濾材シート１２の襞折り形状を良好に保持することができるとともに、内気と外気の漏れを防止することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図４に基づいて説明する。なお、この第２実施形態では前記第１実施形態と相違する部分について主に説明する。
【００２８】
図４に示すように、フィルタ基材１１の襞配列方向における中央部に位置する谷部１１ｂで形成された収容部２２には機能性粒子としての粒状活性炭２３が分散された樹脂発泡体２５が充填され、その上部には蓋板２４が被せられている。このフィルタ基材１１の両幅端部１１ｃには、それぞれ端板１３が固定されている。すなわち、両端板１３はフィルタ基材１１の両幅端部１１ｃに接着剤による接着や熱融着により固定されている。このようにして、フィルタ基材１１の両幅端部１１ｃに単板よりなる端板１３が固定されてフィルタ１０が得られる。
【００２９】
従って、この第２実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
（６）第２実施形態では、前記第１実施形態の四角形状の枠体２０に代えて２枚の端板１３を用いたことから、フィルタ１０の構成を簡易化にすることができるとともに、その製作を容易に行うことができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図５〜図７に基づいて説明する。なお、この第３実施形態では前記第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
【００３０】
図５に示すように、濾材シート１２を二枚用意し、各濾材シート１２の襞配列方向の端部の１つの襞部１１ａ同士を重ね合わせた重ね合わせ部によりフィルタ基材１１の仕切り部１４が構成されている。この仕切り部１４は、濾材シート１２の一山分の重ね合わせ部で濾材シート１２が二枚重ねになっており、その他の濾材シート１２の部分に比べて通気抵抗が大きくなり、内気通路１６と外気通路１７を区分する役割を果たし、両通路１６，１７を流れる内気と外気の混合を回避できるようになっている。
【００３１】
次いで、このフィルタ１０の製作方法について説明する。
図６に示すように、濾材シート１２はそれぞれ両幅端部１１ｃに端板１３が接合されるとともに、各濾材シート１２の襞配列方向の端部の襞部１１ａを形成する片側の襞片１２ａが端板１３に接合されない自由端となっている。そして、一方の濾材シート１２の襞配列方向の端部の１つの襞部１１ａを他方の濾材シート１２の襞折り方向の先端部の１つの襞部１１ａの上に重ね合わせて重ね合わせ部を形成することにより、両濾材シート１２を一体化させるとともに、両端板１３の端面１３ａを突き合わせる。この場合、両端板１３の突き合わせ部分を接着剤等で接合してもよい。
【００３２】
さて、図７に示すように、中央に仕切り部１４を有するフィルタ１０がフィルタケース１５内に配設されると、その仕切り部１４がフィルタケース１５の区画壁１８と対応するところに位置する。そのため、内気は一方の濾材シート１２を通過すると同時に、外気は他方の濾材シート１２を通過し、両通気は混合することなく、仕切り部１４により仕切られた状態でフィルタ１０を通過する。従って、一方の濾材シート１２を通過する内気は内気用の細かな濾目で微細な塵、埃等が捕捉されると同時に、他方の濾材シート１２を通過する外気は外気用の大きめの濾目で比較的大きい塵（粉塵）、埃等が捕捉される。
【００３３】
従って、この第３実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
（７）第３実施形態では、仕切り部１４を、第１及び第２実施形態の粒状活性炭２３による高通気抵抗部に代えて濾材シート１２を二枚重ねした重ね合わせ部により構成したことから、フィルタ１０の構成を一層簡単にすることができるとともに、その製作を容易かつ速やかに行うことができる。
【００３４】
なお、前記各実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・  前記第１実施形態又は第２実施形態において、濾材シート１２の谷部１１ｂにより形成された複数の収容部２２に粒状活性炭２３を含む樹脂発泡体２５をそれぞれ充填することも可能である。この場合には、仕切り部１４を離間した位置で複数にすることができ、空気流を３以上の気流に仕切ることができる。
【００３５】
・  空気流の下流側に向かって開口する襞部１１ａよりなる収容部２２ａに粒状活性炭２３を充填することができる。さらに、下流側に向かって開口する前記収容部２２ａと、上流側に向かって開口する谷部１１ｂにより形成された収容部２２の双方に粒状活性炭２３を充填することもできる。
【００３６】
・  前記第１実施形態又は第２実施形態において、濾材シート１２の谷部１１ｂよりなる収容部２２に、樹脂発泡体２５を用いることなく、粒状活性炭２３のみを充填することもできる。或いは、ゴムスポンジ等に粒状活性炭２３を含ませて充填することも可能である。
【００３７】
・  前記第３実施形態において、フィルタ基材１１を構成する濾材シート１２の襞配列方向の端部の襞部１１ａを二山分以上重ね合わせて重ね合わせ部を形成して仕切り部１４を構成することができる。このように構成した場合、仕切り部１４の幅を広げることができ、内気と外気の区分を一層明瞭にすることができる。
【００３８】
・  前記第３実施形態において、濾材シート１２の重ね合わせ部同士を接着剤で接合することも可能である。
・  前記蓋板２４を省略することもできる。但し、この場合には、機能性粒子が脱落しないように、この機能性粒子をフィルタ基材１１に接着させるとともに、機能性粒子同士を接着させる必要がある。
【００３９】
・  前記第３実施形態において、フィルタ基材１１全体の濾目を同じにしてもよい。
・  本発明のフィルタを家屋用の空調装置に用いたり、空調装置以外の装置、例えば空気清浄機や換気扇に用いたりしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０…フィルタ、１１…フィルタ基材、１１ａ…襞部、１１ｂ…谷部、１１ｃ…幅端部、１２…濾材シート、１３…端板、１６…内気通路、１７…外気通路、２３…機能性粒子としての粒状活性炭、２４…蓋板、２５…樹脂発泡体。
【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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